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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Peptide oder Derivate hievon. Die Peptide oder Derivate hievon
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind für
die Antigen-unspezifische supressive Behandlung von abnormal verstärkter Immunoreaktion
bei Autoimmunerkrankungen nützlich.
Aufgrund einer entzündungshemmenden
Wirkung sind sie auch zur Behandlung der Entzündung nützlich.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich daher auf die Gebiete, welche mit Peptiden oder Derivaten hievon
und auch mit diese enthaltenden Pharmazeutika befaßt sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Autoimmunerkrankungen werden durch
die kontinuierliche Bildung eines Antikörpers oder eines Lymphozyten
hervorgerufen, welcher mit einer Komponente des eigenen Gewebes
reagiert. Bei Autoimmunerkrankungen, die spezifisch beschrieben
sind, erhöht
der Zusammenbruch der Immuntoleranz die Immunantwort gegenüber eigenen
organischen Komponenten, was die Reaktion zwischen einem so gebildeten
Autoantikörper
oder einer so gebildeten autoreaktiven T-Zelle und einem Autoantigen
oder einer dazu entsprechenden Zelle hervorruft, wodurch eine Zellfehlfunktion
oder Gewebeschäden
verursacht werden. Gegenwärtig sind
50 oder mehr Typen von Autoimmunerkrankungen bekannt und aufgrund
des sich ausbreitenden Umfangs einer Läsion über die Organe können sie
in organspezifische Autoimmunerkrankungen und organunspezifische
Autoimmunerkrankungen klassifiziert werden.
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Beispiele der vorstehenden Erkrankungen
umfassen Insulinabhängigen
Diabetes mellitus, worin eine Läsion
durch die selektive Zerstörung
von B-Zellen in den pankreatischen Langerhansschen-Inseln hervorgerufen
wird, Basedow-Krankheit und Hashimoto-Krankheit, worin eine Thyroidfehlfunktion
durch den Antikörper gegen
einen Thyroid-stimulierenden Hormonrezeptor hervorgerufen wird,
Myasthenia gravis, bei welcher eine Muskelkontraktion durch einen
Antikörper
gegen einen Acetylcholinrezeptor des gestreiften Muskels verringert wird,
und autoimmunhämolytische
Anämie,
worin eine Hämolyse
durch den Antikörper
gegen die Erythrocyten hervorgerufen wird.
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Beispiele der letztgenannten Erkrankungen
umfassen chronische rheumatoide Arthritis, worin verallgemeinert
Störungen
im Knochen- oder Knorpelgewebe auftreten, ausgelöst durch die Aggregation von
IgG- und Anti-IgG-Antikörpern
(rheumatoiden Faktoren), systemischen Lupus erythematosus, worin
eine störende Reaktion
durch die Ablagerung von Antikörpern
gegen DNA oder Kernkomponenten auf die Niere, die Gelenke oder die
Haut hervorgerufen wird, Sjügren-Syndrom,
worin eine Fehlfunktion aufgrund der lymphozytischen Infiltration
in die Speicheldrüse
oder die Milchdrüse
auftritt, und eine systemische Organläsion, wie eine interstitielle
Nephritis, gleichzeitig mit bestimmter Häufigkeit auftritt, und multiple
Sklerose, worin disseminierte Demyelinisation nidi und gliosis in
der Substantia alba des Zentralnervensystems auftreten und welche
eine systemische Bewegungsparalyse, Ophthalmopathie, Parästhesie
oder dergleichen hervorrufen.
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Stand der
Technik
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Zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen
ist es herrschende Praxis, ein immunosuppressives Mittel, verkörpert durch
eine Glucosteroidzubereitung, Cyclosporin A oder FK 506, zu verabreichen.
Die Behandlung unter Verwendung einer derartigen Zubereitung wird
jedoch von Nachteilen, wie ernsten Nebenwirkungen, beispielsweise
infektiösen
Erkrankungen, einer Nephroto xizität des Arzneimittels selbst
oder Carcinogenese, begleitet, welche von einem weiten Spektrum
der Immunosuppression herrühren
[Sadao Kashiwazaki, „-Sogo
Rinsho-", 43 (9),
1725–1729
(1994)]. In WO 93/00365 sind HCV-Epitope, welche als immunogene Reagenzien
nützlich
sind, und korrespondierende Antikörper beschrieben. Sauma S.
Y. et al. beschreiben Peptidanaloga von Peptid 58–66, erhalten
aus dem Influenzavirus-Matrixprotein (Hum. Immunol., 1993, Vol.
37, Nr. 4, S. 252–258).
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In den letzten Jahren wurden einige
Versuche unternommen, Autoimmunerkrankungen ohne Verwendung eines
immunosuppressiven Mittels mit einem weiten Spektrum zu behandeln.
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Bei Reaktion mit einem Antigen erkennen
die B-Zellen das Antigen selbst, während die T-Zellen den Komplex
eines MHC-Moleküls auf der
Oberfläche
der das Antigen darstellenden Zelle und ein Antigenpeptid erkennen,
welches in die Schablone des MHC-Moleküls paßt. Das MHC-Molekül unterscheidet
sich mit den Individuen und Human-T-Zellen mit einem einem bestimmten
Antikörper
entsprechenden MHC zeigen eine gute Antwort auf dieses Antigen.
Dies ist einer der Gründe,
warum einige Menschen wahrscheinlich auf ein bestimmtes Antigen
reagieren. Andererseits können
T-Zell-Antigenrezeptoren (T-Zellrezeptoren: TcR) in mehrere Familien
klassifiziert werden. Es gibt eine Substanz, welche T-Zellen aktiviert,
mit einer oder einigen der TcR-Familien bindet und diese Substanz
wird ein Superantigen genannt. Das Superantigen aktiviert eine größere Anzahl von T-Zellen im Vergleich zu jenen der üblichen
Immunoreaktion, so daß es
eine große
Reaktion hervorruft, welche zu einer Krankheit führt. Für die Aktivierung von T-Zellen
ist die Bindung eines Partnermoleküls (Ligand) an das Adhäsionsmolekül auf der
Oberfläche
zusätzlich
zur Erkennung des Antigens erforderlich. Die Reaktion von T-Zellen
kann daher durch Blokkieren des Adhäsionsmoleküls inhibiert werden, oder die Reak tion
kann durch die vermehrte Expression des Liganden der Partnerzelle
verstärkt
werden.
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Es wird berichtet, daß unter
T-Zellgruppen T-Zellen existieren, welche die Immunoreaktion unterdrücken, welche
als sogenannte Suppressor-T-Zellen bezeichnet werden [Tada und Takemori,
J. Exp. Med., 140, 239 (1974)]. Es wird erklärt, daß diese T-Zellen lösliche immunosuppressive
Faktoren zur Suppression der Produktion von Antigen-spezifischen
Antikörpern
liefern [Tada, et al., J. Immul., 111, 952 (1973)]. Die Beziehung
zwischen den löslichen
immunosuppressiven Faktoren und einer TcRalpha-Kette wurde beschrieben (Dorf
et al., J. Immunol., 145, 2809–2819
(1990)]. Eine experimentelle allergische Encephalomyelitis (EAE), welche
ein Modell der multiplen Sklerose ist, wird durch die Verarbreichung
von Basismyelinprotein induziert. In der EAE ist das Vorhandensein
eines T-Zell-Antigenrezeptors
(krankheitsspezifischen TcR), welcher spezifisch auf den pathogenen
Lymphocyten exprimiert wird, bekannt. Es wurde daher das Behandlungsverfahren durch
Verwenden eine s Antikörpers
gegen einen krankheitsspezifischen TcR oder ein krankheitsspezifisches TcR-Peptidvakzin
entwickelt [Howell et al., Science, 251, 430–432 (1991); Vandenbrk et al.,
Nature, 341, 541–544
(1989)]. Solch ein Behandlungsverfahren von Autoimmunerkrankungen
wird als mit weniger ernsten Nebenwirkungen verbunden angesehen,
im Vergleich zum Verfahren, worin ein immunosuppressives Mittel wie
eine Glucosteroidzubereitung oder Cyclosporin A angewandt wird.
Das vorstehende Verfahren kann nur in dem Fall angewandt werden,
in welchem die T-Zelle oder das Antigen, welches eine Erkrankung
verursacht hat, in einem ausgesprochen engen Bereich begrenzt ist.
Es wird als schwierig angesehen, das vorstehende Verfahren auf Autoimmunerkrankungen
wie chronische rheumatoide Arthritis anzuwenden, für welche
das Antigen noch nicht bestimmt ist und worin eine Mehrzahl von
pathogenen Lymphocyten existiert. Dieses Verfahren erfordert die
Einführung
einer individuellen Suppressor-T- Zelle,
welche für
jedes Antigen spezifisch ist, und die Analyse von deren TcR. Im
gegenwärtigen
Stand, bei welchem die Suppressor-T-Zellen, die von Menschen abgeleitet
werden, nicht leicht festgestellt werden können, ist es außerordentlich
schwierig, den vorstehenden TcR als ein immunosuppressives Mittel
zu entwickeln.
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Andererseits wird von einem Fall
berichtet, bei welchem eine Immuntoleranz durch Verwendung eines Peptids
mit einer aus einem Antigen abgeleiteten Aminosäuresequenz hervorgerufen wird
[Greenstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 9, 7608–7612 (1993)].
Als Verfahren zur Verwendung eines immunosuppressiven Mittels, welches
sich aus einem TcR-Peptidfragment zusammensetzt, ist ein Verfahren
beschrieben, worin ein von einer TcRbeta-Kette abgeleitetes Polypeptid
(welches sich aus mindestens 13 Aminosäureresten zusammensetzt) zur
Behandlung von Autoimmunerkrankungen verwendet wird, insbesondere
von chronischer rheumatoider Arthritis (in japanischer Sprache offengelegte
Veröffentlichung
Nr. HEI 6-511241); und ein Verfahren, worin ein TcR-Peptidfragment
von pathogenen T-Zellen, welche multiple Sklerose verursachen, verabreicht wird,
um den Beginn von EAE zu unterdrücken
(WO 90/11294). Mohapatra et al. haben nachgewiesen, daß ein aus
15 Aminosäureresten
bestehendes synthetisches Peptid mit CDR3 (komplementäre determinierende Region),
welches eine spezifische Antigen-determinierende Stelle von TcR
ist, abgeleitet von Suppressor-T-Zellen, eine immunosuppressive
Wirkung besitzt [J. Immunol., 151, 688–698 (1993)].
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Die vorstehend beschriebenen Peptidfragmente
sind nicht besser als ein immunosuppressives Mittel, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß es
Antigenspezifität
besitzt, so daß das
Problem, daß ein
Mittel nicht für
die Behandlung aller Autoimmunerkrankungen verwendet werden kann,
ungelöst
geblieben ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die vorstehend beschriebenen Nachteile oder Mängel von
herkömmlichen
Verfahren zu überwinden,
wodurch ein therapeutisches Mittel für Autoimmunerkrankungen bereitgestellt
wird, welches Antigen-unspezifische immunosuppressive Wirkungen
zeigt und daher zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen verwendet
werden kann, von welchen die Antigene bislang noch nicht bestimmt
wurden.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein therapeutisches Mittel für Autoimmunerkrankungen
bereitzustellen, welches zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen
verwendet werden kann, die von einer Entzündung begleitet werden.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Peptid bereitzustellen, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß es
ein niedriges Molekulargewicht im Vergleich zu jenem besitzt, welches
im herkömmlichen
Verfahren angewandt wird, so daß es
mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann und bemerkenswert verringerte
Nebenwirkungen wie das Auftreten von Antigenizität in Folge einer häufigen Verabreichung
aufweist.
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Als Ergebnis einer aufwendigen Untersuchung
hinsichtlich der gegenseitigen Beziehungen zwischen der Aminosäuresequenz
eines Proteins oder Peptidfragments, welches aus einem Protein stammt,
wie CDR3 von TcR abgeleitet von Suppressor-T-Zellen, und einem therapeutischen
Mittel für
Autoimmunerkrankungen haben die Erfinder festgestellt, daß einige
Peptide existieren, welche eine suppressive Wirksamkeit gegenüber einer
Antigenunspezifischen IgG-Produktion aufweisen. Aufgrund der Erkenntnis,
daß ein
aus 9 Aminosäureresten
zusammengesetztes Peptid, welches als Sequenz-ID Nr. 1 in der Sequenzliste
gezeigt ist, nicht nur die Anti-Ovalbumin (OVA)-Antikörperproduktion,
sondern auch die Anti-Keyhole-Lympet-Hämocyanin (KLH)-Antikörperproduktion
in jedem in vivo-Experiment unterdrückt, haben die Erfinder die
vorliegende Erfindung abgeschlossen. Nebenbei sind OVA und KLH typische
Antigene, welche als Immunogene verwendet werden (Immunology Dictionary,
1993, Tokyo Kagaku Dojin, S. 101 und 130).
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Im allgemeinen entspricht ein von
Suppressor-T-Zellen abgeleiteter TcR spezifisch einer nach dem anderen
verschiedenen Antigenen. Das Peptid der vorliegenden Erfindung unterdrückt andererseits
die Antikörperproduktion
gegenüber
verschiedenen Antigenen wie OVA und KLH und es besitzt daher eine
Antigenunspezifische immunosuppressive Wirksamkeit.
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Die Erfinder haben auch festgestellt,
daß das
aus 9 Aminosäuren
zusammengesetzte Peptid, welches als Sequenz-ID Nr. 1 in der Sequenzliste
gezeigt ist, den Beginn von experimenteller allergischer Encephalomyelitis
(EAE) unterdrückt,
einem Modell der multiplen Sklerose, welche eine der Autoimmunerkrankungen
ist, für
welche T-Zellen verantwortlich sind. Zusätzlich ist es überraschend,
daß sie
gefunden haben, daß das
aus 9 Aminosäureresten
zusammengesetzte Peptid, welches durch die Sequenz-ID Nr. 1 in der
Sequenzliste angegeben ist, das Ödem
in einem Caragenin induzierten Pfoten-Ödem-Modell unterdrückt und
daher eine entzündungshemmende
Wirkung besitzt. Das Peptid der vorliegenden Erfindung besitzt die
Eigenschaften der Immunosuppression durch Unterdrücken der
T-Zellaktivitäten
sowie der Entzündungshemmung.
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Als Ergebnis von ausgedehnten Anstrengungen
zur Entwicklung eines Peptids mit niedrigem Molekulargewicht, welches
eine geringere Antigenizität
besitzt und leicht synthetisiert werden kann, haben die Erfinder
festgestellt, daß das
aus 8 Aminosäureresten
zusammengesetzte Peptid, welches als Sequenz-ID Nr. 2 in der Sequenzliste
gezeigt ist, nicht nur die Anti-OVA-Antikörperproduktion, sondern auch
die Anti-KLH-Produktion, jeweils in einem in vivo-Experiment unterdrückt. Die
Erfinder haben auch durch die Alaninsubstitutionsmethode [Geysen
H. M. et al., J. Immunol. Methods, 102, 259–274 (1987)] festgestellt,
daß bei
einigen Peptiden mit einer bestimmten Konsensusaminosäuresequenz
Peptide vorliegen, welche eine Antigenunspezifische, die IgG-Produktion
unterdrückende
Wirksamkeit besitzen. Die Feststellung, daß derartige Peptide mit einer
allgemeinen Aminosäuresequenz
nicht nur die Anti-Ovalbumin (OVA)-Antikörperproduktion, sondern auch
die Anti-Keyhole-Lympet-Hämocyanin
(KLH)-Antikörperproduktion
jeweils im in vivo-Experiment unterdrücken, hat dazu geführt, daß die Erfinder
die vorliegende Erfindung beendet haben.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich daher auf ein Peptid mit einer Aminosäuresequenz der folgenden Formel:
Ala-Xaa1-Leu-Xaa2-Phe-Xaa3-Xaa4-Xaa5-(Xaa6)n
(worin
Xaa1 und Xaa4 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette aufweisen
kann, die mit einer Hydroxy-, Aminooder Guanidylgruppe substituiert sein
kann;
Xaa2 und Xaa6 jeweils unabhängig voneinander einen Aminossäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette aufweisen
kann, die mit einer Hydroxylgruppe substituiert sein kann;
Xaa3
und Xaa5 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine hydrophobe Seitenkette aufweisen kann;
und
n für
1 oder 0 steht), mit der Maßgabe,
daß der
Fall, worin Xaa2 für
Gly steht, ausgeschlossen ist;
auf eine dasselbe enthaltende
pharmazeutische Zusammensetzung;
und auf ein Verfahren zur
Behandlung von Erkrankungen unter Verwendung derselben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (I). Das Peptid (I),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 100% auf.
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2 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (II). Das Peptid (II),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 99,6% auf.
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3 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (III). Das Peptid (III),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,8% auf.
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4 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (IV). Das Peptid (IV),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, besaß eine
Reinheit von 97,2%.
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5 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (V). Das Peptid (V),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,5% auf.
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6 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (VI). Das Peptid (VI),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,4% auf.
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7 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (VII). Das Peptid (VII),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 97,9% auf.
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8 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (VIII). Das Peptid
(VIII), welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,1% auf.
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9 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (IX). Das Peptid (IX),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 97,5% auf.
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10 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (X). Das Peptid (X),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,2% auf.
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11 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (XI). Das Peptid (XI),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 97,6% auf.
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12 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (XII). Das Peptid (XII),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 97,5% auf.
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13 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (XIII). Das Peptid
(XIII), welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,2% auf.
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14 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (XIV). Das Peptid (XIV),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 98,6% auf.
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15 ist
ein Diagramm eines Chromatogramms von Peptid (XV). Das Peptid (XV),
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde, wies eine Reinheit von 100% auf.
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Beschreibung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Peptid mit einer Aminosäuresequenz, dargestellt durch die
folgende Formel:
Ala-Xaa1-Leu-Xaa2-Phe-Xaa3-Xaa4-Xaa5-(Xaa6)n
(worin
Xaa1 und Xaa4 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkyl seitenkette aufweisen
kann, die eine primäre,
sekundäre
und tertiäre,
gesättigte
C1-C15-Alkylgruppe ist, welche linear oder verzweigt sein kann oder
worin mindestens eines der Kohlenstoffatome mit einem Schwefel-
oder Sauerstoffatom substituiert ist und die mit einer Hydroxy-,
Amino- oder Guanidylgruppe substituiert sein kann;
Xaa2 und
Xaa6 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette aufweisen
kann, die mit einer Hydroxylgruppe substituiert sein kann;
Xaa3
und Xaa5 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine hydrophobe Seitenkette besitzen kann; und
n
für 1 oder
0 steht, mit der Maßgabe,
daß der
Fall, worin Xaa2 für
Glycin steht, ausgeschlossen ist).
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Xaa1 und Xaa4 stellen jeweils unabhängig voneinander
einen Aminosäurerest
dar, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette aufweisen kann,
wie vorstehend definiert, die mit einer Hydroxy-, Amino- oder Guanidylgruppe
substituiert sein kann. Beispiele können Lys, Arg, His und Ala
umfassen. Xaa2 und Xaa6 stellen jeweils unabhängig voneinander einen Aminosäurerest
dar, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette, wie vorstehend
definiert, aufweisen kann, die mit einer Hydroxylgruppe substituiert
sein kann. Beispiele können
Thr und Ala umfassen.
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Xaa3 und Xaa5 stellen jeweils unabhängig voneinander
einen Aminosäurerest
dar, welcher eine hydrophobe Seitenkette aufweisen kann. Beispiele
können
Gly und Ala umfassen.
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Der Ausdruck "Alkyl", wie er hierin verwendet wird, bedeutet
eine Gruppe, welche primäre,
sekundäre und
tertiäre,
gesättigte
C1-15-, vorzugsweise C1-l0Alkylgruppen umfaßt, die linear oder verzweigt
sein können.
Der Ausdruck "Heteroalkyl", wie er hierin verwendet
wird, bedeutet eine Gruppe, worin mindestens eines der Kohlenstoffatome
der vorstehend beschriebenen C1-15-, vorzugsweise C1-l0Alkylgruppe
mit einer ähnlichen
Anzahl von Heteroatomen substituiert ist, wie Schwefel (S) oder
Sauerstoff (O) [üblicherweise
in Form eines (Thio)esters oder (Thio) ethers].
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n steht für 1 oder 0.
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Im Peptidderivat der vorliegenden
Erfindung können
alle oder ein Teil der Aminosäuren
in der D-Form vorliegen, eine funktionelle Gruppe mit einem aktiven
Wasserstoff kann mit einer geeigneten Schutzgruppe substituiert
sein oder die Carboxylgruppe am C-Ende kann in Form eines Carboxyderivats
wie Amid oder Ester vorliegen. Es wird der Schutzgruppe, welche
für die
Substitution mit der Amino- oder Carboxylgruppe im Peptid geeignet
ist, keine besondere Beschränkung
auferlegt, eine Acetylgruppe (Ac) oder eine tert.-Butoxycarbonylgruppe
(tBoc) ist jedoch bevorzugt. Als Carboxyderivat am C-Ende ist ein
Amid bevorzugt.
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Die Umwandlung in ein Peptidderivat
kann etwa eine Verbesserung in der Stabilität mit sich bringen.
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Speziell beschrieben bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf ein Peptid mit der folgenden Aminosäuresequenz:
Ala-Xaa1-Leu-Xaa2-Phe-Xaa3-Xaa4-Xaa5-(Xaa6)n
(worin
Xaa1 und Xaa4 jeweils unabhängig
voneinander irgendein Mitglied aus Lys, Arg, His und Ala bedeuten;
Xaa2
und Xaa6 jeweils unabhängig
voneinander Thr oder Ala darstellen;
Xaa3 und Xaa5 jeweils
unabhängig
voneinander Gly oder Ala bedeuten; und n für 1 oder 0 steht).
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Spezieller bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein Peptid mit einer Aminosäuresequenz, welche von der
Gruppe ausgewählt
ist, die aus den folgenden Aminosäuresequenzen besteht:
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr,
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly,
Ala-Ala-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly,
Ala-Lys-Leu-Ala-Phe-Gly-Lys-Gly,
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Ala-Lys-Gly,
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Ala-Gly
und
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Ala.
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Noch spezieller bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf ein Peptid oder ein Derivat hievon, welches von
der aus Peptiden und Derivaten hievon bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
die durch die folgenden Formeln (I) bis (XII) dargestellt sind:
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr
(I)
DAla-DLys-DLeu-DThr-DPhe-Gly-DLys-Gly-DThr (II)
Ac-Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr
(III)
tBoc-Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr (IV)
Ac-DAla-DLys-DLeu-DThr-DPhe-Gly-DLys-Gly-DThr
(V)
Ac-DAla-DLys-DLeu-DThr-DPhe-Gly-DLys-Gly-DThr-NH2 (VI)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly
(VII)
Ala-Ala-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly (VIII)
Ala-Lys-Leu-Ala-Phe-Gly-Lys-Gly
(IX)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Ala-Lys-Gly (X)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Ala-Gly
(XI)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Ala (XII)
(worin D eine
D-Form darstellt, Ac eine Acetylgruppe bedeutet und tBoc eine tert.-Butoxycarbonylgruppe
ist), oder ein Derivat hievon.
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Es wird keine bestimmte Einschränkung hinsichtlich
des Herstellungsverfahrens für
das Peptid mit der Aminosäuresequenz
vorgenommen, welche durch die folgende Formel:
Ala-Xaa1-Leu-Xaa2-Phe-Xaa3-Xaa4-Xaa5-(Xaa6)n
dargestellt ist
(worin Xaa1 und Xaa4 jeweils unabhängig voneinander
einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette besitzen
kann, die mit einer Hydroxy-, Amino- oder Guanidylgruppe substituiert sein
kann;
Xaa2 und Xaa6 jeweils unabhängig voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette aufweisen
kann, die mit einer Hydroxylgruppe substituiert sein kann;
Xaa3
und Xaa5 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine hydrophobe Seitenkette besitzen kann; und
n
für 1 oder
0 steht),
oder ein Derivat hievon. Beispielsweise ist es möglich, ein
Peptid unter Verwendung eines Peptidsynthesizers gemäß der Festphasenpeptidsynthese
(Fmoc) in Übereinstimmung
mit der üblichen
Weise zu synthetisieren, gefolgt von einer Reinigung durch eine
Umkehrphasen-HPLC-Säule.
Die Peptide (II) bis (XII) können
ebenfalls durch den Peptidsynthesizer synthetisiert werden und sie
können
erforderlichenfalls chemisch umgewandelt werden.
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Das Peptid der vorliegenden Erfindung
besitzt bevorzugt lösliche
physikochemikalische Eigenschaften. Da das Peptid der vorliegenden
Erfindung ein geringes Molekulargewicht. aufweist, können Nebenwirkungen
wie ein Auftreten von Antigenizität signifikant verringert sein,
sogar bei häufiger
Verabreichung und ferner ist seine Toxizität sehr gering. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auch auf eine pharmazeutische Zusammensetzung,
welche ein Peptid mit einer Aminosäuresequenz enthält, die
durch die folgende Formel dargestellt wird:
Ala-Xaa1-Leu-Xaa2-Phe-Xaa3-Xaa4-Xaa5-(Xaa6)n
(worin
Xaa1 und Xaa4 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkyl seitenkette besitzen
kann, die mit einer Hydroxy-, Amino- oder Guanidylgruppe substituiert sein
kann;
Xaa2 und Xaa6 jeweils unabhängig voneinander einen Aminosäurerest
darstellt, welcher eine Alkyl- oder Heteroalkylseitenkette besitzen
kann, die mit einer Hydroxylgruppe substituiert sein kann;
Xaa3
und Xaa5 jeweils unabhängig
voneinander einen Aminosäurerest
darstellen, welcher eine hydrophobe Seitenkette besitzen kann; und
n
für 1 oder
0 steht),
oder ein Derivat hievon; oder eine pharmazeutische
Zusammensetzung, welche das genannte Peptid oder Derivat hievon
und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.
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Spezieller bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein Peptid mit einer Aminosäuresequenz, welche durch die
folgende Formel dargestellt wird:
Ala-Xaa1-Leu-Xaa2-Phe-Xaa3-Xaa4-Xaa5-(Xaa6)n
worin Xaa1 und Xaa4 jeweils unabhängig voneinander irgendein
Mitglied aus Lys, Arg, His und Ala bedeuten;
Xaa2 und Xaa6
jeweils unabhängig
voneinander Thr oder Ala darstellen;
Xaa3 und Xaa5 jeweils
unabhängig
voneinander Gly oder Ala bedeuten; und
n für 1 oder 0 steht),
oder
ein Derivat hievon.
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Noch spezieller bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend
ein Peptid mit einer Aminosäuresequenz,
die von der Gruppe ausgewählt
ist, welche aus den folgenden Aminosäuresequenzen besteht:
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr,
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly,
Ala-Ala-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly,
Ala-Lys-Leu-Ala-Phe-Gly-Lys-Gly,
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Ala-Lys-Gly,
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Ala-Gly
und
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Ala,
oder Derivate hievon;
oder eine pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend das Peptid
oder Derivate hievon und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.
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Weiterhin spezieller bezieht sich
die vorliegende Erfindung auch auf eine pharmazeutische Zusammensetzung,
enthaltend ein Peptid oder Derivate hievon, welche von der Gruppe
bestehend aus Peptiden und Derivaten hievon ausgewählt ist/sind,
die durch die folgenden Formeln (I) bis (XII) dargestellt sind:
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr
(I)
DAla-DLys-DLeu-DThr-DPhe-Gly-DLys-Gly-DThr (II)
Ac-Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr
(III)
tBoc-Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly-Thr (IV)
Ac-DAla-DLys-DLeu-DThr-DPhe-Gly-DLys-Gly-DThr
(V)
Ac-DAla-DLys-DLeu-DThr-DPhe-Gly-DLys-Gly-DThr-NH2 (VI)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly
(VII)
Ala-Ala-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly (VIII)
Ala-Lys-Leu-Ala-Phe-Gly-Lys-Gly
(IX)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Ala-Lys-Gly (X)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Ala-Gly
(XI)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Ala (XII)
(worin D eine
D-Form darstellt, Ac eine Acetylgruppe bedeutet und tBoc eine tert.-Butoxycarbonylgruppe
ist);
oder eine pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend
das genannte Peptid oder Derivate hievon und einen pharmazeutisch
annehmbaren Träger.
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In den Peptidderivaten, welche für die pharmazeutische
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können alle
oder ein Teil der Aminosäuren
in der D-Form vorliegen, eine funktionelle Gruppe mit einem aktiven
Wasserstoff kann mit einer geeigneten Schutzgruppe substituiert
sein oder die Carboxylgruppe am C-Ende kann in Form eines Carboxyderivats
wie Amid oder Ester vorliegen. Es wird der Schutzgruppe, welche
für die
Substitution mit der Amino- oder Carboxylgruppe im Peptid geeignet
ist, keine besondere Beschränkung
auferlegt, eine Acetylgruppe (Ac) oder eine tert.-Butoxycarbonylgruppe
(tBoc) ist jedoch bevorzugt. Als Carboxyderivat am C-Ende ist ein
Amid bevorzugt. Die Umwandlung in ein Peptidderivat kann etwa eine
Verbesserung in der Stabilität
mit sich bringen.
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Die vorstehend beschriebene pharmazeutische
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist insbesondere zur
Behandlung von Autoimmunerkrankungen nützlich. Die vorliegende Erfindung
liefert daher eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung
von Autoimmunerkrankungen.
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Die pharmazeutische Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen
ist durch ihre Antigen-Unspezifität gekennzeichnet. Das Peptid
oder die Derivate hievon gemäß der vorliegenden
Erfindung unterdrücken
die Aktivität
von T-Zellen, sodaß die
vorliegende Erfindung auch eine pharmazeutische Zusammensetzung
zur Behandlung von einer oder mehr als einer Erkrankung betrifft, welche
von der Gruppe bestehend aus multipler Sklerose, chronischer rheumatoider
Arthritis, systemischem Lupus erythematosus, Sjügren-Syndrom, Basedow-Krankheit,
Hashimoto-Krankheit und autoimmun-hämolytischer Anämie ausgewählt ist.
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Die vorstehend beschriebene pharmazeutische
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist auch zur Vermeidung
und Behandlung einer Abstoßungsreaktion,
welche eine Organtransplantation begleitet, nützlich. Die vorliegende Erfindung
liefert daher eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Vermeidung und
Behandlung einer Abstoßungsreaktion,
welche eine Organtransplantation begleitet.
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Darüber hinaus besitzt die vorstehend
beschriebene pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
eine entzündungshemmende
Wirkung und sie ist als entzündungshemmendes
Mittel nützlich.
Die vorliegende Erfindung stellt daher eine pharmazeutische Zusammensetzung
zur Behandlung von Entzündung
bereit.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf ein Verfahren zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen,
welches das Verabreichen einer pharmazeutisch wirksamen Menge des
vorstehend beschriebenen Peptids oder solcher Derivate hievon umfaßt. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Behandlung
von einer oder mehr als einer Erkrankung, ausgewählt von der Gruppe bestehend
aus multipler Sklerose, chronischer rheumatoider Arthritis, systemischem
Lupus erythematosus, Sjügren-Syndrom,
Basedow-Krankheit, Hashimoto-Krankheit und autoimmun-hämolytischer
Anämie,
welches das Verabreichen einer pharmazeutisch wirksamen Menge des
vorstehend beschriebenen Peptids oder der Derivate hievon umfaßt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf ein Präventions-
und Heilverfahren der Abstoßungsreaktion,
die auf die Organtransplantation folgt, welches das Verabreichen
einer pharmazeutisch wirksamen Menge des vorstehend beschriebenen
Peptids oder von Derivaten hievon umfaßt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf ein Verfahren zur Behandlung von Entzündung, welches
das Verabreichen einer pharmazeutisch wirksamen Menge des vorstehend
beschriebenen Peptids oder der Derivate hievon umfaßt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf die Verwendung des vorstehend beschriebenen Peptids
oder der Derivate hievon zur Herstellung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung des vorstehend beschriebenen
Peptids oder des Derivats hievon zur Herstellung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung zur Behandlung von einer oder mehr als einer Erkrankung,
ausgewählt
von der Gruppe bestehend aus multipler Sklerose, chronischer rheumatoider
Arthritis, systemischem Lupus erythematosus, Sjügren-Syndrom, Basedow-Krankheit, Hashimoto-Krankheit
und autoimmun-hämolytischer
Anämie.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf die Verwendung des vorstehend beschriebenen Peptids
oder der Derivate hievon zur Herstellung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung zur Vermeidung und Behandlung von Abstoßungsreaktionen,
welche die Organtransplantation begleiten. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf die Verwendung des vorstehend beschriebenen Peptids,
oder der Derivate hievon zur Herstellung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung zur Behandlung von Entzündung.
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Obwohl die klinische Dosierung des
Peptids der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem Verabreichungsverfahren,
dem Alter, Gewicht oder dem Zustand jedes Patienten, oder dergleichen
variiert, fällt sie
typischerweise in einen Bereich von 0,05 bis 500 mg, vorzugsweise
0,1 bis 100 mg pro Tag und Erwachsenem.
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Als Verabreichungsverfahren kann
die intravenöse
Verabreichung angewandt werden. Zusätzlich zur üblichen intravenösen Injektion
ist auch eine Transfusion möglich.
Als Injektionszubereitung kann das Peptid der vorliegenden Erfindung
oder können
die Derivate hievon beispielsweise in eine pulvrige Zubereitung
zur Injektion formuliert werden. In diesem Fall kann die Injektionszubereitung
durch Zusetzen von einem oder mehr als einem geeigneten wasserlöslichen
Exzipiens, ausgewählt
unter Mannit, Saccharose, Lactose, Maltose, Glucose, Fructose oder dergleichen,
zugesetzt zur pulvrigen Zubereitung, Lösen des entstehenden Gemisches
in Wasser, Leeren von Teilen der entstehenden Lösung in Phiolen oder Ampullen,
Lyophilisieren und anschließendes
hermetisches Verschließen
erhalten werden. Es ist auch möglich,
die pulvrige Zubereitung durch die Nase oder die Lungen als fein
partikuläre
Aerosolzubereitung systemisch zu verabreichen. Zusätzlich kann
die pulvrige Zubereitung oral verabreicht werden, nachdem ihr ein
geeignetes Exzipiens oder dergleichen zugesetzt wurde.
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In der vorliegenden Erfindung wurden
die suppressiven Wirkungen auf die Anti-OVA-Antikörperproduktion
und die Anti-KLH-Antikörperproduktion
bei Mäusen
mittels des ELISA-Verfahrens untersucht. Im Vergleich zu der Gruppe
ohne Verabreichung zeigte das Peptid der vorliegenden Erfindung
eine signifikant hohe suppressive Wirksamkeit gegenüber der
Anti-OVA-Antikörperproduktion.
Sogar im Vergleich mit einem Peptidfragment, welches sich aus 15
Aminosäureresten
zusammensetzt, stammend aus CDR3, zeigte das Peptid der vorliegenden
Erfindung eine bemerkenswert hohe, die Antikörperproduktion unterdrückende Wirksamkeit. Im
Vergleich zu der Gruppe ohne Verabreichung zeigte das Peptid der
vorliegenden Erfindung eine bemerkenswert hohe unterdrückende Wirkung
gegenüber
der Anti-KLH-Antikörperproduktion.
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Zusätzlich wurden die suppressiven
Wirkungen gegen den Beginn der experimentellen allergischen Encephalomyelitis
(EAE) bei Mäusen
untersucht. Im Vergleich mit der Gruppe ohne Verabreichung zeigte
das Peptid der vorliegenden Erfindung eine beträchtliche suppressive Wirkung
gegenüber
dem Beginn von EAE. Darüber
hinaus wurde die suppressive Wirkung des Peptids der vorliegenden
Erfindung auf das Ratten-Caragenin-induzierte Pfotenödemmodell
untersucht, was eine beträchtlich
hohe ein Ödem
unterdrückende
Wirkung im Vergleich zur Gruppe ohne Verabreichung zeigte.
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Es wurde bislang nicht darüber berichtet,
daß ein
Peptid mit geringem Molekulargewicht, welches aus einer TcR-alpha-Kette-J-Region abgeleitet
ist, und welches künstlich
synthetisiert werden kann, eine Antigen-unspezifische immunosuppressive
Wirkung besitzt. Das Peptid oder die Derivate der vorliegenden Erfindung
sind als therapeutisches Mittel von Autoimmunerkrankungen, insbesondere
als pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung von einer oder
mehr als einer Krankheit, ausgewählt
von der Gruppe bestehend aus multipler Sklerose, chronischer rheumatoider
Arthritis, systemischem Lupus erythematosus, Sjügren-Syndrom, Basedow-Krankheit,
Hashimoto-Krankheit und autoimmunhämolytischer Anämie nützlich.
Es besitzt auch eine entzündungshemmende
Wirkung, sodaß es
als therapeutisches Mittel für
jene Autoimmunerkrankungen nützlich
ist, welche von einer Entzündung
begleitet werden, wie chronische rheumatoide Arthritis. Darüber hinaus
besitzt das Peptid der vorliegenden Erfindung suppressive Wirkungen
hinsichtlich der Antikörperproduktion,
so daß es
als präventives
oder therapeutisches Mittel für
Allergien von unmittelbarem Typ nützlich ist, worin IgE betroffen
ist, wie Pollinosis, atopische Dermatitis, Asthma, anaphylaktischer
Schock oder Heuschnupfen, oder Arzneimittelallergie.
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Die vorliegende Erfindung wird hierin
nachstehend detaillierter durch Beispiele beschrieben werden, es
sollte jedoch berücksichtigt
werden, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist
oder durch diese beschränkt
wird.
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Beispiel 1 Synthese von
Peptiden
-
Synthese von Peptid (I)
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Das Peptid (I) wurde durch das Festphasenverfahren
(Fmoc) unter Verwendung eines Peptidsynthesizers ("Modell 430 A", Applied Biosystems
Inc.) hergestellt.
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Eine Aminosäure mit einem N-Ende, welches
mit einer 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl
(Fmoc)-Gruppe geschützt
war, wurde auf einem p-Hydroxymethylphenoxymethylpolystyrol (HMP)-Harz
durch das Verfahren gekuppelt, welches nachstehend beschrieben ist.
-
Zuerst wurde die Aminosäure am Harz
bei Raumtemperatur während
30 Minuten einer Schutzgruppenabspaltung unterzogen durch Verwendung
von 20% Piperidin/N-Methylpyrrolidon (NMP), gefolgt von zweimaligem
Waschen mit NMP und anschließend
mit 50% Dichlormethan (DCM)/Methanol. Nach dem Waschen wurde ein
Peptid, verdünnt
mit 50% o-Benzotriazol-1-yl-N,N,N,N-tetramethyluroniumhexafluorphosphat (HBTU)/DCM,
zugesetzt und es wurde eine Kupplungsreaktion bei Raumtemperatur
während
etwa 60 bis 120 Minuten durchgeführt.
Die vorstehend beschriebenen Schritte wurden zum Kuppeln aller Aminosäuren wiederholt.
Nach der Beendigung der Reaktion wurde die N-terminale Fmoc-Gruppe
unter Verwendung von 50% HBTU/DCM entfernt, gefolgt vom Gewinnen
des freien Peptids aus dem Harz unter Verwendung von 95% Trifluoressigsäure (TFA).
Das so gewonnene Peptid wurde mit einer 5%igen Essigsäurelösung verdünnt, gefolgt
von der Reinigung durch Umkehrphasen-HPLC.
-
Synthese der Peptide (II),
(III), (IV), (V) und (VI)
-
Die Peptide (II), (III), (IV), (V)
und (VI) wurden durch das Festphasenverfahren (tBoc) unter Verwendung
eines Peptidsynthesizers ("Beckman
990c") synthetisiert.
-
Eine Aminosäure mit einem N-Ende, geschützt mit
einer tert.-Butyloxycarbonyl
(tBoc)-Gruppe wurde auf einem Harz durch das nachstehend beschriebene
Verfahren gekuppelt. Ebenso wurde ein Phenylacetamidomethyl (Pam)-Harz
für die
Synthese eines Peptids mit einer Carboxylgruppe als C-Ende und ein
4-Methylbenzhydrylamin
(MBHA)-Harz für
die Synthese eines Peptids mit einer Amidgruppe am C-Ende verwendet.
-
Zunächst wurde die Aminosäure am Harz
bei Raumtemperatur während
25 Minuten unter Verwendung von 50% TFA/DCM einer Schutzgruppenabspaltung
unterzogen, gefolgt von einem zweimaligem Waschen mit Isopropanol
DIPEA bzw. DCM. Danach wurde ein Peptid, verdünnt mit 50% DMF/DCM zugesetzt und
die Kupplungsreaktion wurde bei Raumtemperatur während etwa 60 bis 120 Minuten
durchgeführt.
Die vorstehend beschriebenen Schritte wurden wiederholt und die
Kupplungsreaktionen aller Aminosäuren
wurden vervollständigt.
Das Peptid (IV) wurde durch Gewinnen des freien Peptids aus dem
Harz durch das HF-Verfahren (J. M. Stewart et al., Pierce Chemical
Co., Rockford, Illinois, 1984), Verdünnen des entstehenden freien
Peptids mit einer 5%igen Essigsäurelösung und
anschließend
Reinigen mit der Umkehrphasen-HPLC-Methode
erhalten. Das Peptid (II) wurde durch Entfernen der tBoc-Gruppe
am N-Ende unter Verwendung von 50% TFA/DCM, Gewinnen des freien
Peptids aus dem Harz durch das HF-Verfahren, Verdünnen mit einer 5%igen Essigsäurelösung und
anschließendes
Reinigen durch das Umkehrphasen-HPLC-Verfahren erhalten. Die Peptide
(III), (V) und (V) wurden jeweils durch Addition einer Acetylgruppe
(Ac) an das N-Ende unter Verwendung von 20% Essigsäureanhydrid,
Gewinnen des freien Peptids durch die HF-Methode, Verdünnen mit
einer 5%igen Essigsäurelösung und
anschließend
Reinigen durch das Umkehrphasen-HPLC-Verfahren erhalten.
-
Ermittlung der Reinheit
des so synthetisierten Peptids.
-
Die Reinheit jedes Peptids, welches
derart synthetisiert wurde, wurde unter Verwendung einer C-18-Säule (Vydac
Corp.) durch das Umkehrphasen-HPLC-Verfahren ermittelt. Mit einem
linearen Gradienten von 5% bis 25% von Acetonitril/gereinigtem Wasser
als mobiler Phase wurde der Elutionspeak durch Messen der Absorption
bei 215 nm ermittelt.
-
1 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (I). Das vorstehend synthetisierte
Peptid (I) besaß eine
Reinheit von 100%.
-
2 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (II). Das vorstehend
synthetisierte Peptid (II) besaß eine
Reinheit von 99,6%.
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3 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (III). Das vorstehend
synthetisierte Peptid (III) besaß eine Reinheit von 98,8%.
-
4 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (IV). Das vorstehend
synthetisierte Peptid (IV) besaß eine
Reinheit von 97,2%.
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5 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (V). Das vorstehend synthetisierte
Peptid (V) besaß eine
Reinheit von 98,5%.
-
6 ist
ein Diagramm des Chromatogramms von Peptid (VI). Das vorstehend
synthetisierte Peptid (VI) besaß eine
Reinheit von 98,4%.
-
Beispiel 2 Messung der
suppressiven Wirkung von Peptid (I) auf die Anti-OVA-Antikörperproduktion
bei Mäusen.
-
Am Tag 5 und am Tag 3 vor der Antigenverabreichung
wurden das Peptid (I), welches sich aus 9 Aminosäureresten zusammensetzt, wie
in Sequenz-ID NR. 1 in der Sequenzliste der vorliegenden Erfindung
angegeben, und ein synthetisches Peptid 15, welches sich aus 15
Aminosäureresten
zusammensetzt, das aus dem Klon 17,2 TcR abgeleitet ist, von welchem
Peptid von Mohapatra et al. wie vorstehend beschrieben berichtet
wurde, jeweils 100 g, in 2001 physiologischer Kochsalzlösung gelöst und jede
so erhaltene Lösung
wurde subkutan an 9 Wochen alte Balb/c-Mäuse verabreicht. Als Kontrolle
wurde eine Gruppe ohne Verabreichung verwendet, welcher die gleiche
Menge an physiologischer Kochsalzlösung verabreicht wurde. In
2001 der physiologischen Kochsalzlösung wurden 100 g OVA (Sigma
Chemical Co.) gelöst,
gefolgt von einer subkutanen Verabreichung. Das Blut wurde am Tag
21 nach der Antikörperverabreichung
gesammelt und es wurde ein Antikörpertiter
durch das nachstehend beschriebene Verfahren gemessen.
-
OVA wurde auf 10 g/ml mit phosphatgepufferter
Kochsalzlösung
(PBS) verdünnt
und 50 l Portionen der Lösung
wurden in eine 96 Vertiefungen aufweisende Mikroplatte geleert.
Der Beschichtungsschritt erfolgt über Nacht bei 40°C. Die Mikroplatte
wurde anschließend
dreimal mit einer 0,05% Tween-20-enthaltenden PBS (T-PBS) gewaschen.
2001 Portionen von 0,5% Caseinenthaltender Tris-gepufferter physiologischer Kochsalzlösung (Casein-TBS)
wurden in jede Vertiefung geleert und die Mikroplatte wurde bei
Raumtemperatur während
einer Stunde stehen gelassen. Die Mikroplatte wurde danach dreimal
mit T-PBS gewaschen. Nachdem das Serum des Blutes, welches aus den
Mäusen
gesammelt wurde, auf 1/200 mit 0,5% Casein-TBS verdünnt worden
war, wurden 501 Portionen des verdünnten Serums in jede Vertiefung
geleert und die Platte wurde während
einer Stunde stehen gelassen (Primärreaktion).
-
Nach Beendigung der Primärreaktion
wurde die Mikroplatte dreimal mit T-PBS gewaschen. 50 l Portionen
von Anti-Maus-IgG-Peroxidase-markiertem
Antikörper
(TAGO Co.), verdünnt
auf 1/4.000 mit 0,5% Casein-TBS wurden in jede Vertiefung geleert, gefolgt
von einer Reaktion bei Raumtemperatur während einer Stunde (Sekundärreaktion).
Nach Beendigung der Sekundärreaktion
wurde die Platte abermals dreimal gewaschen. 50 l Portionen Substratflüssigkeit/Chromogen
(Chromogensubstrat: Behringwerke AG) wurden in jede Vertiefung geleert,
gefolgt von einer Reaktion bei Raumtemperatur während 30 min. Nach Beendigung
der Reaktion wurde 0,5 N verdünnte
Schwefelsäure
zugesetzt, um die Reaktion zu beenden, und die Absorption bei 450
nm wurde durch ein Colorimeter ("BEP-II", Produkt der Behringwerke
AG/Deutschland) mit einer Absorption bei 650 nm als Kontrolle gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
Tabelle
1
Suppressive Wirkung von Peptid (I) dieser Erfindung auf die
Anti-OVA-Antikörperproduktion
in der Maus.
-
Aus den vorstehenden Ergebnissen
wurde festgestellt, daß im
Vergleich zu der Gruppe ohne Verabreichung die Antikörperproduktion
bei den Mäusen
signifikant unterdrückt
war, an welche das synthetische Peptid 15, abgeleitet aus dem Klon
17,2, bzw. das Peptid (I) dieser Erfindung verabreicht wurden. Jede
Gruppe bestand ebenso aus 8 Mäusen.
-
Beispiel 3 Messung der
suppressiven Wirkung der Peptide (I) bis (VI) auf die Anti-KLH-Antikörperproduktion bei
Mäusen.
-
Am Tag 5 und am Tag 3 vor der Antigenverabreichung
wurden jeweils 100 μg
jedes Peptids (I) bis (VI) der vorliegenden Er findung, welches sich
aus 9 Aminosäureresten
zusammensetzt, die durch die Sequenz-ID Nr. 1 in der Sequenzliste
angegeben sind, in 200 μl
physiologischer Kochsalzlösung
gelöst.
Die entstehende Lösung
wurde subkutan an 9 Wochen alte Balb/c-Mäuse
verabreicht. Als Kontrolle wurde eine Gruppe ohne Verabreichung
angewandt, an welche die gleiche Menge an physiologischer Kochsalzlösung verabreicht
wurde. In 200 μl
physiologischer Kochsalzlösung
wurden 25 μg
KLH als Antigen gelöst
und die entstehende Lösung
wurde subkutan verabreicht. Das Blut wurde am Tag 21 nach der Antigenverabreichung
gesammelt und es wurde ein Antikörpertiter
durch das nachstehend beschriebene Verfahren gemessen.
-
KLH wurde auf 10 μg/ml mit einer phosphatgepufferten
physiologischen Kochsalzlösung
(PBS) verdünnt.
50 μl Portionen
der entstehenden Lösung
wurden in eine 96-Vertiefungen aufweisende Mikroplatte geleert und
die Platte wurde über
Nacht bei 4iC stehen gelassen. Nachdem die Mikroplatte dreimal mit
0,05% Tween-20-enthaltender PBS (T-PBS) gewaschen wurde, wurden
200 μl Portionen
von 0,5% Casein-Tris-gepufferter physiologischer Kochsalzlösung (Casein-TBS)
in Vertiefungen geleert. Die Mikroplatte wurde anschließend bei
Raumtemperatur während
einer Stunde stehen gelassen. Die Mikroplatte wurde dreimal mit T-PBS gewaschen und
50 μl Portionen
des Mausserums, verdünnt
auf 1/200 mit Casein-TBS wurden in die Vertiefungen geleert, gefolgt
von einer Reaktion während
einer Stunde (Primärreaktion).
-
Die erhaltene Mikroplatte wurde dreimal
mit T-PBS gewaschen, zu welcher 50 μl Portionen eines Anti-Maus-IgG-Peroxidasemarkierten
Antikörpers
(TAGO Co.), verdünnt
auf 1/4000 mit Casein-TBS, geleert wurden. Die Reaktion wurde bei
Raumtemperatur während
einer Stunde bewirkt (Sekundärreaktion).
Nach Beendigung der Sekundärreaktion
wurde die Platte abermals dreimal gewaschen. 50 μl Portionen Substratflüssigkeit/Chromogen (Chromogensubstrat:
Behringwerke AG) wurden in Vertiefungen geleert, gefolgt von einer
Reaktion bei Raumtemperatur während
30 Minuten. Nach Beendigung der Reaktion wurde 0,5 N verdünnte Schwefelsäure zugesetzt,
um die Reaktion abzuschließen
und die Absorption bei 450 nm wurde durch ein Colorimeter ("BEP-II", Produkt der Behringwerke
AG (Deutschland) mit der Absorption bei 650 nm als Kontrolle, gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
-
Tabelle
2
Suppressive Wirkung von Peptiden dieser Erfindung auf die
Anti-KLH-Antikörperproduktion.
-
Aus den vorstehenden Ergebnissen
wurde festgestellt, daß im
Vergleich zu der Gruppe ohne Verabreichung, an welche physiologische
Kochsalzlösung
verabreicht worden war, die Antikörperproduktion in den Mäusegruppen,
an welche die Peptide (I) bis (VI) verabreicht worden waren, beträchtlich
unterdrückt
war. Jede Gruppe bestand ebenfalls aus 8 Mäusen.
-
Es wurde aus den Ergebnissen der
Beispiele 2 und 3 gefolgert, daß die
Peptide der vorliegenden Erfindung eine Antigenunspezifische immunosuppressive
Wirkung besaßen.
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Beispiel 4 Suppressive
Wirkung des Peptids (I) auf den Beginn in einem EAE-Mäusemodell
-
Als ein Antigen wurde ein Meerschweinchenrückgrathomogenisat
angewandt. Das Meerschweinchenrückgrathomogenisat
wurde mit PBS auf 6,6 mg/ml verdünnt,
gefolgt von der Zugabe einer äquivalenten
Mengen an komplettem Freundschem Adjuvans. Das entstehende Gemisch
wurde durch einen Ultraschallsonikator zu einer Emulsion verarbeitet.
Die entstehende Emulsion wurde auf 2 Flächen unter der Lateralhaut
in einer Gesamtmenge von 300 μl
verabreicht. Am Tag 5 und am Tag 3 vor der Antigenverabreichung
und 5 Tage pro Woche während
4 Wochen nach der Antigenverabreichung wurde eine Lösung von
Peptid (I), gelöst
in 100 μl physiologischer
Kochsalzlösung,
subkutan an eine 14 Wochen alte SJL-Maus verabreicht. Ebenso, um
das Beginnverhältnis
zu erhöhen,
wurden 400 μg/100 μl Pertussis-Toxin
(PTX) intravenös
als Verstärker
am Tag der Antigenverabreichung und 2 Tage nach der Antigenverabreichung
verabreicht. Die Beobachtung des Beginns erfolgte vom Tag 14 bis
zum Tag 28 nach der Primärantigen-Verabreichung.
Der Beginn wurde basierend auf den folgenden Standardkriterien [Pettinelli,
C. B., Fritz, D. E. und McFarlin, D. E., J. Immunl., 129, Nr. 3, 1024–1028 (1982)]
bewertet. In der Tabelle 3 sind die Werte der Durchschnittsbewertung
+ Standardabweichung (SD) jeder Verabreichungsgruppe am Tag 22,
Tag 25 und Tag 28 nach der Primärantigen-Verabreichung gezeigt.
Ebenso bestand jede Gruppe aus 8 Mäusen und es wurde die Steelsche
Zweischwanzmethode für die
statistische Analyse verwendet.
- Bewertung 0: Keine Abnormalität
- Bewertung 1: Leichte Paralyse des Hinterbeins mit Schwäche des
Schwanzes
- Bewertung 2: Mäßige Paralyse
des Hinterbeins mit Schwäche
des Schwanzes
- Bewertung 3: Totale Paralyse des Hinterbeins
- Bewertung 4: Leichte Paralyse des Vorderbeins mit einer Totalparalyse
des Hinterbeins
- Bewertung 5: Totalparalyse aller Beine
- Bewertung 6: Tod in Folge einer Paralyse.
-
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
gezeigt.
-
Tabelle
3
Suppressive Wirkung des erfindungsgemäßen Peptids (I) auf den Beginn
im EAE-Mäusemodell
(Durchschnittsbewertung ± SD)
-
Es wurde festgestellt, daß der Beginn
von EAE durch die Verabreichung des synthetischen Peptids (I) der
vorliegenden Erfindung unterdrückt
wurde. Insbesondere wurde in der Gruppe mit einer Verabreichung
von 5 μg/Körper der
Beginn am Tag 25 und am Tag 28 mit einer signifikanten Differenz
von 5% im Vergleich zu der Gruppe, welcher physiologische Kochsalzlösung verabreicht
wurde, unterdrückt.
In der Gruppe mit einer Verabreichung von 25 μg/Körper wurde der Beginn vom Tag
22 mit einer signifikanten Differenz von 5%, verglichen mit der
Gruppe, welcher physiologische Kochsalzlösung verabreicht wurde, unterdrückt. Darüber hinaus wurde
vom Tag 25 der Beginn mit einer signifikanten Differenz von 1% unterdrückt.
-
Es wurde aus Beispiel 4 festgestellt,
daß das
Peptid der vorliegenden Erfindung zur Behandlung von multipler Sklerose
wirksam ist.
-
Beispiel 5 Suppressive
Wirkung von Peptid (I) auf das Carrageenin-induzierte Pfotenödem-Rattenmodell.
-
Zu einer physiologischen Kochsalzlösung wurde λ-Carrageenin
("PICNIN-A", Zushi Chemical
Co.) mit einer Endkonzentration von 1% Gewicht/Volumen zugesetzt,
und es wurde in einem siedenden Wasserbad erhitzt, um das I-Carrageenin
vollständig
zu lösen.
Die entstehende Lösung
wurde anschließend
bei Raumtemperatur stehen gelassen. Vor dem Experiment wurde die
Lösung
vollständig
durch Erhitzen in einem siedenden Wasserbad gelöst und wurde in einem Wasserbad
während
etwa 60IC bis zur Verabreichung stehen gelassen. Unmittelbar nachdem
50 μl von
Peptid (I) der vorliegenden Erfindung oder physiologische Kochsalzlösung (an
die Gruppe ohne Verabreichung) subkutan an das linke Bein von Splague-Dawley-Ratten
(6 Wochen alt, männlich)
verabreicht worden waren, wurden 50 μl der 1%igen Carrageeninlösung an
die selbe Stelle verabreicht. Das Pfotenvolumen wurde unter Verwendung
eines Plethysmometers (Produkt von BM Instrument Co.) jede Stunde
während
5 Stunden nach der Carrageeninverabreichung gemessen. Ebenso bestand
jede Gruppe aus 10 Ratten und es wurde die Dunnetsche Zweischwanzmethode
für die
statistische Analyse herangezogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
4 gezeigt.
-
Tabelle
4
Suppressive Wirkung des erfindungsgemäßen Peptids (I) auf das Ödem (%)
-
Es wurde festgestellt, daß der Beginn
des Ödems
eine Stunde nach der Verabreichung von Carrageenin durch die Verabreichung
des erfindungsgemäßen Peptids
(I) unterdrückt
wird. In der Gruppe, welche 10 μg/Stelle
verabreicht erhielt, wurde der Beginn des Ödems zwei Stunden auf die und
nach der Verabreichung von Carrageenin mit einer signifikanten Differenz
von 5% unterdrückt
und die Tendenz zur Unterdrückung
des Ödembeginns
wurde 5 Stunden nach der Verabreichung von Carragenin beobachtet.
Aus dem Vorstehenden wurde gefolgert, daß das Peptid der vorliegenden
Erfindung eine entzündungshemmende
Wirkung besitzt. Darüber
hinaus führten
die Erfinder das folgende Experiment durch, um wirksame, ein niedriges
Molekulargewicht aufweisende Peptide aufzufinden.
-
Beispiel 6 Synthese von
Peptiden
-
Die Peptide (VII), (VIII), (IX),
(X), (XI), (XII), (XIII), (XIV) und (XV) wurden in ähnlicher
Weise zu Beispiel 1 unter Verwendung eines Peptidsynthesizers ("Modell 430A", ABI Co.) synthetisiert
und gereinigt.
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly (VII)
Ala-Ala-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly
(VIII)
Ala-Lys-Leu-Ala-Phe-Gly-Lys-Gly (IX)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Ala-Lys-Gly
(X)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Ala-Gly (XI)
Ala-Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Ala
(XII)
Ala-Lys-Ala-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly (XIII)
Ala-Lys-Leu-Thr-Ala-Gly-Lys-Gly
(XIV)
Lys-Leu-Thr-Phe-Gly-Lys-Gly (XV)
-
Die Reinheit von so synthetisierten
Peptiden wurde ermittelt.
-
Die Reinheit jedes derart synthetisierten
Peptids wurde in einer ähnlichen
Weise zu Beispiel 1 ermittelt.
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7 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (VII). Das so synthetisierte
Peptid (VII) besaß eine
Reinheit von 97,9%.
-
8 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (VIII). Das so synthetisierte
Peptid (VIII) besaß eine
Reinheit von 98,1%.
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9 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (IX). Das so synthetisierte
Peptid (IX) besaß eine
Reinheit von 97,5%.
-
10 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (X). Das so synthetisierte
Peptid (X) besaß eine
Reinheit von 98,2%.
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11 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (XI). Das so synthetisierte
Peptid (XI) besaß eine
Reinheit von 97,6%.
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12 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (XII). Das so synthetisierte
Peptid (XII) besaß eine
Reinheit von 97,5%.
-
13 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (XIII). Das so synthetisierte
Peptid (XIII) besaß eine
Reinheit von 98,2%.
-
14 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (XIV). Das so synthetisierte
Peptid (XIV) besaß eine
Reinheit von 98,6%.
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15 ist
eine Darstellung des Chromatogramms von Peptid (XV). Das so synthetisierte
Peptid (XV) besaß eine
Reinheit von 100%.
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Beispiel 7 Messung der
suppressiven Wirkung der Peptide (I), (VII) bis (XV) auf die Anti-KLH-Antikörperproduktion
bei Mäusen.
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In ähnlicher Weise zu Beispiel
3 wurden die suppressiven Wirkungen der Peptide (I), (VII) bis (XV)
auf die Anti-KLH-Antikörperproduktion
bei Mäusen
untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
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Im Vergleich zu der Gruppe ohne Verabreichung
und der Gruppe, welcher das Peptid (I) verabreicht wurde, wurde
die Antikörperproduktion
bei Mäusen,
an welche das Peptid (VII), (IX), (X) oder (XI) verabreicht worden
war, signifikant unterdrückt.
Die Antikörperproduktion
war andererseits bei Mäusen,
an welche das Peptid (VIII), (XII), (XIII), (XIV) oder (XV) verabreicht
worden war, im Vergleich zu der Gruppe, welche das Peptid (I) verabreicht
erhielt, nicht unterdrückt.
Ebenso bestand jede Gruppe aus 8 Mäusen.
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Aus den vorstehenden Ergebnissen
wurde festgestellt, daß sich
das Mindestpeptid, welches die Unterdrückung der Antikörper produktion
erlaubt, aus 8 Aminosäureresten
zusammensetzt, wie sie durch die Sequenz ID Nr. 2 der Sequenzliste
angegeben sind.
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Beispiel 8 Suppressive
Wirkung der Peptide (I), (VII) bis (XIV) auf die Anti-OVA-Antikörperproduktion
bei Mäusen;
und Identifikation der Mindesteinheit an Peptid und essentieller
Aminosäure,
welche diese Wirkungen zeigt.
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In ähnlicher Weise zu Beispiel
2 wurden die suppressiven Wirkungen der Peptide (I), (VII) bis (XIV)
auf die Anti-OVA-Rntikörperproduktion
bei Mäusen
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
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Die Antikörperproduktion der Mäuse, an
welche das Peptid (VII), (IX) oder (XI) verabreicht wurde, war im
Vergleich zu der Gruppe ohne Verabreichung und zu der Gruppe mit
Verabreichung von Peptid (I) signifikant unterdrückt. Die Antikörperproduktion
der Mäuse,
an welche die Peptide (XIII) oder (XIV) verabreicht wurden, war
andererseits im Vergleich zu der Grup pe, welcher das Peptid (I)
verabreicht wurde, nicht unterdrückt. Ebenso
bestand jede Gruppe aus 8 Mäusen.
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Aus den Beispielen 7 und 8 wurde
festgestellt, daß ein
Peptid mit suppressiven Wirkungen auf die Antigen-unspezifische
Antikörperproduktion
Ala, Leu und Phe an der ersten, dritten bzw. fünften Stelle seiner Aminosäuresequenz
aufweisen muß,
um die Antikörperproduktion
zu unterdrücken.