Vi har utnyttjat HIV-VIROBIOMET, specifikt kuvertproteinet gp120, för att identifiera mycket potenta receptoraktiva peptider som fungerar som funktionella antagonister av flera kemokinreceptorer. Detta åstadkoms genom att söka i gp120-sekvensen för små lokala homologier till kända signalpeptider, såsom neuropeptider av VIP/PACAP/GHRH-familjen .

vi identifierade en diskret oktapeptiddomän (peptid t-plats) nära v2-stammen av gp120 och relaterade peptider härledda från dessa sekvenser som företrädesvis blockerar infektion av R5-tropiska HIV-isolat . Våra initiala studier använde ett tidigt passagepatientisolat, som senare visade sig ha en R5/X4 (dual-tropic) receptorfenotyp, även om ingen av kemokinreceptorerna eller betydelsen av kemokinreceptorutnyttjande var kända vid tidpunkten för detta arbete (cirka 1985). Den dominerande antivirala effekten för R5 vs X4 HIV-isolat förklarar den tidiga kontroversen relaterad till brist på antivirala effekter med x4 lab-anpassade isolat .

medan peptid t var den första receptorinriktade antivirala för HIV (denna klass kom att kallas ”inträdeshämmare”), när AIDS-epidemin expanderade i mitten av 1980-talet blev det uppenbart att viruset, samtidigt som infektionen etablerades i CNS, inte replikerade i neuroner. Ändå rapporterades djupa kognitiva och motoriska underskott, vilket ökade den stora stigmatiseringen och lidande som denna sjukdom bar vid den tiden. I våra första rapporter noterade vi en kortikal fördelning av gp120-bindning till receptorer i primathjärnan och antog att gp120-dödande av mottagliga neuroner skulle förklara de observerade patientkognitiva underskotten. Vi föreslog att peptid T, genom att blockera gp120-bindning , som senare visade sig vara vid CCR5, skulle vara effektiv för att förhindra neuronal förlust vid HIV-infektion, som nu är känd för att inträffa mycket tidigt efter infektion.

fördelar vid neuroinflammation och neurodegeneration

initiala studier som visade peptid T och dess nedbrytningsresistenta analog D-ala1-peptid T-amid (DAPTA), var skyddande mot de neurotoxiska effekterna av gp120 i neuronala kulturer , delvis genom att frigöra skyddande kemokiner . De neuroskyddande effekterna av DAPTA visades också hos djur behandlade med gp120, där förlusten av synapser och dendritisk arbor, tillsammans med beteendeförseningar, vändes . De neurotoxiska effekterna av gp120 visade sig därför vara en orsak till kortikal neuronal förlust och dendritiska patologier i neuro-AIDS. Mekanismerna för gp120-neurotoxicitet avslöjades gradvis av oss och andra för att vara indirekta och relaterade till aktivering av mikroglia av gp120, effekter som blockeras av DAPTA . Aktiverade mikroglia och astrocyter är nu väl uppskattade att vara mediatorer i olika neuropatologier, vilka peptid t-analoger kan behandla.

Även om de antivirala åtgärderna hos dessa peptider var det första ämnet för undersökning, blev det gradvis klart att peptid t-familjen av peptider hade användbara immunmodulerande och neuronsparande effekter utöver HIV som kunde utnyttjas terapeutiskt, särskilt vid neurodegenerativa tillstånd med en inflammatorisk patogenes. DAPTA sänkte M1-cytokiner IL-1, Il-6, IL-8, IL-23, TNFa och förbättrade m2-cytokiner såsom IL-4 och IL-10 . Några exempel på möjliga dapta-behandlingsfördelar inkluderar Alzheimers sjukdom , neuropatier av olika ursprung , cancersmärta, excitotoxicitet och stroke/cerebral ischemi . Kliniska fördelar har visats för neuro-AIDS (nedan), undertryckande av tillväxthormon, en orsak till utvecklingsförseningar i pediatrisk HIV , som DAPTA har återställt, liksom i icke-HIV-relaterade hudförhållanden som psoriasis .

klinisk prövning resulterar i neuro-aids

peptid T, eller mer korrekt DAPTA, gick in i humana kliniska prövningar för neuro-AIDS-slutpunkter 1986. Förbättringar i MR-hjärnskanningar och kognitiv testning rapporterades därefter . De kognitiva fördelarna med neuro-AIDS bekräftades i ytterligare kontrollerad testning, som visade signifikant grupp (aktiv vs placebo, p=.003) och tid (p=.001) effekter, utan några toxiciteter. En tre-plats dbpc-studie i 215 randomiserade ämnen av intra-nasal spray DAPTA (2 mg, TID) genomfördes i början av 1990-talet. huvudändpunkten var förändring i global kognitiv poäng vid 6 månader på ett batteri med 23 test. Medan ingen signifikant skillnad hittades mellan dapta och placebogruppen på global cognitive score, 2 av 7 domäner, arbetsminne (S.04) och hastighet för informationsbehandling (p=.008), visade förbättring i dapta-gruppen. En behandlingseffekt rapporterades också för patienter vars CD4-cellantal var över 200 celler/aisl vid baslinjen (icke-AIDS).

sammantaget var denna kohort minimalt kognitivt nedsatt (MMSE=28). Men bland dem med större och kliniskt signifikant kognitivt underskott >0.5 på global Z-score visade en förplanerad undergruppsanalys att DAPTA var associerad med förbättrad prestanda medan försämring var vanligare i placebogruppen (P=.02) . Även om anti-virala mätningar inte var en primär endpoint i denna studie rapporterades dessa data och visade att DAPTA minskade virusbelastningen (-0.54 log, p<.03) . Upptäckten av antiviral effekt i denna studie är anmärkningsvärd eftersom patienterna inte registrerades baserat på viral belastning, det fanns ingen dosoptimering för antiviral effekt, deras R5-eller X4-virala fenotyper som skulle bestämma känsligheten för en antiviral effekt var Okänd, och eftersom studien gjordes i pre-HAART-eran testades dapta i huvudsak som monoterapi.

en fas 2-studie på sjukhus av DAPTA vid 15 eller 1.5 mg / dag i 4 veckor hos nio IV-droganvändare med tidig AIDS-demens visade också förbättrad neurokognitiv prestanda, vid den högre dosen jämfört med den lägre dosen eller placebo (P<.05) . I en ytterligare studie rapporterades fördelar med funktionell hjärnavbildning hos en 39-årig man med AIDS-demenskomplex som fick 12 veckors intranasal DAPTA (0,4 mg TID, 1,2 mg per dag). Denna studie visade att 34 av 35 hjärnregioner med låg FDG-aktivitet visade remission efter behandling, i överensstämmelse med MR-och kognitiva fördelar som identifierades i fas 1-och 2-studierna. (op. cit., ovan).

oralt aktiva peptider

medan DAPTA väsentligen skyddas från nedbrytning i plasma smälts det snabbt i magen . Dessutom har dess kliniska användning främst varit av nässpray, vilket kräver långvarig lagring av en flytande läkemedelsprodukt. DAPTA har visat sig förlora aktivitet genom aggregering vid lagring. Aggregering av läkemedelsprodukten var ett problem i dbpc-studien, eftersom lagrad produkt användes under de flera år som det tog att slutföra studien och gelning av studiemedicin rapporterades av patienterna. Detta har begränsat dapta ytterligare klinisk utveckling. För att övervinna detta betydande hinder skapade vi en analog av DAPTA (RAP-103) som är helt skyddad mot nedbrytning och behåller picomolär styrka.

en proof-of-concept studie på råttor visade att oral administrering av RAP-103 (0.05-1mg/kg) i 7 dagar förhindrar fullständigt mekanisk allodyni och hämmar utvecklingen av termisk hyperalgesi efter partiell ligering av ischiasnerven hos råttor . I denna studie visade vi vidare att DAPTA och RAP-103 blockerade både CCR2 såväl som den närbesläktade kemokinreceptorn CCR5. Dessutom kan RAP-103 minska spinal mikroglial aktivering och monocytinfiltrering och hämma de inflammatoriska cytokinresponserna som framkallas av perifer nervskada, orsaken till neuropatisk smärta.

våra resultat tyder på att inriktning på CCR2/CCR5 bör ge större effekt än inriktning på CCR2 eller CCR5 ensam, och att den dubbla ccr2/CCR5 funktionella antagonisten RAP-103 har potential för klinisk användning vid neuropatiska och andra smärttillstånd. Eftersom denna analog delar flera dapta-mekanismer för att minska mikroglial aktivering, flytta cytokinbalansen, skydda neuroner och spara dendritisk arbor, är det en främsta kandidat för vidare klinisk utveckling i de flera neuroinflammatoriska tillstånd som redan diskuterats, för vilka fördelar i prekliniska djurprovningsmodeller har visats, vilket noteras i de många citaten i denna översyn.