Wir haben das HIV-Virobiom, insbesondere das Hüllprotein gp120, genutzt, um hochpotente rezeptoraktive Peptide zu identifizieren, die als funktionelle Antagonisten multipler Chemokinrezeptoren wirken. Dies wurde erreicht, indem die gp120-Sequenz nach kleinen lokalen Homologien zu bekannten Signalpeptiden, wie Neuropeptiden der VIP / PACAP / GHRH-Familie, durchsucht wurde .

Wir identifizierten eine diskrete Octapeptiddomäne (Peptid-T-Stelle) in der Nähe des V2-Stammes von gp120 und verwandte Peptide, die von diesen Sequenzen abgeleitet sind und die Infektion von R5-tropischen HIV-Isolaten bevorzugt blockieren . Unsere ersten Studien verwendeten ein Patientenisolat der frühen Passage, von dem später gezeigt wurde, dass es einen R5 / X4-Rezeptor-Phänotyp (Dual-tropic) aufweist, obwohl zum Zeitpunkt dieser Arbeit weder die Chemokinrezeptoren noch die Bedeutung der Chemokinrezeptornutzung bekannt waren (circa 1985). Die vorherrschende antivirale Wirkung für R5 vs X4 HIV-Isolate erklärt die frühe Kontroverse im Zusammenhang mit dem Mangel an antiviralen Wirkungen mit X4 Labor angepasst Isolate . Während Peptid T der erste Rezeptor war, der auf HIV abzielte (diese Klasse wurde als „Einstiegshemmer“ bezeichnet), wurde es mit der Ausbreitung der AIDS-Epidemie Mitte der 1980er Jahre offensichtlich, dass sich das Virus, während es eine Infektion im ZNS etablierte, nicht in Neuronen replizierte. Dennoch wurden tiefgreifende kognitive und motorische Defizite berichtet, die zu dem großen Stigma und Leiden dieser Krankheit beitrugen. In unseren ersten Berichten stellten wir eine kortikale Verteilung der gp120-Bindung an Rezeptoren im Primatenhirn fest und stellten die Hypothese auf, dass die gp120-Abtötung anfälliger Neuronen die beobachteten kognitiven Defizite des Patienten erklären würde. Wir schlugen vor, dass Peptid T durch Blockieren der gp120-Bindung , von der später gezeigt wurde, dass sie bei CCR5 liegt, den neuronalen Verlust bei der HIV-Infektion wirksam verhindert, von dem bekannt ist, dass er sehr früh nach der Infektion auftritt.

Vorteile bei Neuroinflammation und Neurodegeneration

Erste Studien, die zeigten, dass Peptid T und sein abbauresistentes analoges D-ala1-Peptid-T-Amid (DAPTA) die neurotoxischen Wirkungen von gp120 in neuronalen Kulturen teilweise durch Freisetzung schützender Chemokine schützen . Die neuroprotektiven Wirkungen von DAPTA wurden auch bei Tieren gezeigt, die mit gp120 behandelt wurden, wobei der Verlust von Synapsen und dendritischem Arbor sowie Verhaltensverzögerungen umgekehrt wurden . Es wurde daher gezeigt, dass die neurotoxischen Wirkungen von gp120 eine Ursache für kortikalen neuronalen Verlust und dendritische Pathologien bei Neuro-AIDS sind. Die Mechanismen der gp120-Neurotoxizität wurden nach und nach von uns und anderen als indirekt aufgedeckt und hängen mit der Aktivierung von Mikroglia durch gp120 zusammen , Wirkungen, die durch DAPTA blockiert werden . Aktivierte Mikroglia und Astrozyten werden heute als Mediatoren in verschiedenen Neuropathologien geschätzt, die Peptid-T-Analoga behandeln können.

Obwohl die antiviralen Wirkungen dieser Peptide zunächst Gegenstand von Untersuchungen waren, wurde allmählich klar, dass die Peptid-T-Familie von Peptiden über HIV hinaus nützliche immunmodulierende und neuronale sparende Wirkungen hatte, die therapeutisch ausgenutzt werden konnten, insbesondere bei neurodegenerativen Zuständen mit einer entzündlichen Pathogenese. DAPTA senkte die M1-Zytokine IL-1, Il-6, IL-8, IL-23, TNFa und verstärkte M2-Zytokine wie IL-4 und IL-10 . Einige Beispiele für mögliche DAPTA-Behandlungsvorteile sind Alzheimer-Krankheit , Neuropathien unterschiedlicher Herkunft , Krebsschmerzen , Exzitotoxizität und Schlaganfall / zerebrale Ischämie . Klinische Vorteile wurden für Neuro-AIDS (unten), Unterdrückung von Wachstumshormon , eine Ursache für Entwicklungsverzögerungen bei pädiatrischen HIV, die DAPTA wiederhergestellt hat , sowie bei nicht-HIV-bedingten Hauterkrankungen wie Psoriasis gezeigt .

Ergebnisse klinischer Studien zu Neuro-Aids

Peptid T, genauer gesagt DAPTA, trat 1986 in klinische Studien am Menschen für Neuro-AIDS-Endpunkte ein. Verbesserungen bei MRT-Gehirnscans und kognitiven Tests wurden anschließend berichtet . Die kognitiven Vorteile bei Neuro-AIDS wurden in weiteren kontrollierten Tests bestätigt, die signifikante Gruppen zeigten (aktiv vs. Placebo, p =.003) und Zeit (p=.001) Wirkungen , ohne jegliche Toxizität. Eine DBPC-Studie mit drei Standorten an 215 randomisierten Probanden mit Intra-Nasenspray DAPTA (2 mg, TID) wurde in den frühen 1990er Jahren durchgeführt. Der Hauptendpunkt war die Änderung des globalen kognitiven Scores nach 6 Monaten bei einer Batterie von 23 Tests. Während zwischen der DAPTA- und der Placebogruppe kein signifikanter Unterschied im globalen kognitiven Score, in 2 von 7 Domänen, im Arbeitsgedächtnis (p.04) und in der Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung (p=.008), zeigte eine Verbesserung in der DAPTA-Gruppe. Ein Behandlungseffekt wurde auch bei Patienten berichtet, deren CD4-Zellzahl zu Studienbeginn über 200 Zellen / µl lag (Nicht-AIDS).

Insgesamt war diese Kohorte minimal kognitiv beeinträchtigt (MMSE=28). Unter denen mit einem größeren und klinisch signifikanten kognitiven Defizit >0.5 basierend auf dem globalen Z-Score zeigte eine vorab geplante Untergruppenanalyse, dass DAPTA mit einer verbesserten Leistung verbunden war, während eine Verschlechterung in der Placebogruppe häufiger auftrat (P=.02) . Obwohl antivirale Messungen kein primärer Endpunkt in dieser Studie waren, wurden diese Daten berichtet und zeigten, dass DAPTA die Viruslast reduzierte (-0,54 log, p<.03) . Der Befund einer antiviralen Wirkung in dieser Studie ist bemerkenswert, da die Patienten nicht aufgrund der Viruslast aufgenommen wurden, es keine Dosisoptimierung für die antivirale Wirkung gab, ihre R5- oder X4-Virusphänotypen, die die Empfindlichkeit gegenüber einer antiviralen Wirkung bestimmen würden, unbekannt waren und da die Studie in der Prä-HAART-Ära durchgeführt wurde, wurde DAPTA im Wesentlichen als Monotherapie getestet.

Eine Phase-2-Studie im Krankenhaus mit DAPTA nach 15 oder 1.5 mg / Tag für 4 Wochen bei neun IV-Drogenkonsumenten mit früher AIDS-Demenz zeigten auch eine verbesserte neurokognitive Leistung bei der höheren Dosis im Vergleich zur niedrigeren Dosis oder dem Placebo (P<.05) . In einer weiteren Studie wurden Vorteile bei der funktionellen Bildgebung des Gehirns bei einem 39-jährigen Mann mit AIDS-Demenz berichtet, der 12 Wochen intranasales DAPTA (0,4 mg TID, 1,2 mg pro Tag) erhielt. Diese Studie zeigte, dass 34 von 35 Hirnregionen mit niedriger FDG-Aktivität nach der Therapie eine Remission zeigten , die mit den MRT- und kognitiven Vorteilen übereinstimmt, die in den Studien der Phasen 1 und 2 identifiziert wurden. (a.a.o., oben).

Oral aktive Peptide

Während DAPTA im Plasma im Wesentlichen vor Abbau geschützt ist, wird es im Magen schnell verdaut . Darüber hinaus wurde seine klinische Verwendung hauptsächlich durch Nasenspray durchgeführt, was eine Langzeitlagerung eines flüssigen Arzneimittels erfordert. Es wurde gezeigt, dass DAPTA bei Lagerung durch Aggregation an Aktivität verliert. Die Aggregation des Arzneimittels war in der DBPC-Studie ein Problem, da das gelagerte Produkt mehrere Jahre lang verwendet wurde, um die Studie abzuschließen, und die Gelierung der Studienmedikation wurde von den Patienten gemeldet. Dies hat die weitere klinische Entwicklung von DAPTA eingeschränkt. Um dieses bedeutende Hindernis zu überwinden, haben wir ein Analogon von DAPTA (RAP-103) entwickelt, das vollständig gegen Abbau geschützt ist und die pikomolare Potenz beibehält.

Eine Proof-of-Concept-Studie an Ratten zeigte, dass die orale Verabreichung von RAP-103 (0.05-1mg / kg) für 7 Tage verhindert vollständig mechanische Allodynie und hemmt die Entwicklung von thermischer Hyperalgesie nach partieller Ligation des Ischiasnervs bei Ratten . In dieser Studie zeigten wir weiter, dass DAPTA und RAP-103 sowohl CCR2 als auch den eng verwandten Chemokinrezeptor CCR5 blockierten. Darüber hinaus könnte RAP-103 die spinale Mikrogliaaktivierung und die Monozyteninfiltration reduzieren und die entzündlichen Zytokinreaktionen hemmen, die durch periphere Nervenverletzungen, die Ursache neuropathischer Schmerzen, hervorgerufen werden. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Targeting von CCR2 / CCR5 eine größere Wirksamkeit bieten sollte als das Targeting von CCR2 oder CCR5 allein, und dass der duale funktionelle CCR2 / CCR5-Antagonist RAP-103 das Potenzial für den klinischen Einsatz bei neuropathischen und anderen Schmerzzuständen hat. Da dieses Analogon mehrere DAPTA-Mechanismen teilt, um die Mikrogliaaktivierung zu reduzieren, das Zytokingleichgewicht zu verschieben, Neuronen zu schützen und den dendritischen Dorn zu schonen, ist es ein Hauptkandidat für die weitere klinische Entwicklung bei den bereits diskutierten multiplen neuroinflammatorischen Zuständen, für die Vorteile in präklinischen Tierversuchsmodellen gezeigt wurden, wie in den vielen Zitaten dieser Überprüfung erwähnt.