JP2000516201A - 血管形成阻害方法及び血管形成阻害に有用な組成物 - Google Patents

血管形成阻害方法及び血管形成阻害に有用な組成物

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ビトロネクチンαvβ3アンタゴニストを使用した組織の血管形成の阻害方法、特にαvβ3アンタゴニストを含む治療用組成物を使用した炎症組織並びに腫瘍組織及び転移の血管形成の阻害方法を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 血管形成阻害方法及び血管形成阻害に有用な組成物発明の属する技術分野 本発明は、一般的には医薬分野に関するものであり、特にビトロネクチン受容 体αvβ3のアンタゴニストを使用した、組織の血管形成を阻害するための方法及 び組成物に関する。従来技術 インテグリンは、細胞外マトリックスタンパク質に結合し、一般的には細胞接 着現象と呼ばれる細胞−細胞相互作用及び細胞−細胞外マトリックス相互作用を 媒介するすることが知られている細胞受容体のクラスである。しかしながら、多 数のインテグリン及びインテグリンに結合するリガンドが文献に記載されている にもかかわらず、多数のインテグリンの生物学的機能は十分に理解されていない 。インテグリン受容体は、α及びβサブユニットから形成される非共有結合性ヘ テロ二量体糖タンパク質複合体の共通した構造的特徴を有するタンパク質のファ ミリーを構成する。 ビトロネクチンに対して優先的に結合するというオリジナルな特住にちなんで 命名されたビトロネクチン受容体は、αvβ1、αvβ3及びαvβ5と命名された3 つの異なるインテグリンに向けられていることが知られている(Horton,Int.J.Ex p Pathol.,71:741-759(1990))。αvβ1は、フィブロネクチン及びビトロネクチ ンに結合する。αvβ3は、フィブリン、フィブリノゲン、ラミニン、トロンボス ポンジン、ビトロネクチン、フォンビルブラント因子、オステオスポンチン(ost eospontin)及び骨シアロタンパク質Iを含む種々のリガンドに結合する。αvβ5 はビトロネクチンに結合する。これら3種のインテグリンが組織における多数の 細胞相互作用おいて果たしている特定の細胞接着の役割は、研究中である。しか し、異なるインテグリンは異なる生物学的作用を有していることは明らかである 。 多数のインテグリンについてのリガンドにおける1つの重要な認識部位は、ア ルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)トリペプチド配列である。RG Dは、前記ビトロネクチン受容体インテグリンについて同定されたリガンドの全 てにおいて見出されている。このRGD認識部位は、RGD配列を含むポリペプ チド(「ペプチド」)により模倣され、そのようなRGDペプチドはインテグリン 機能の阻害剤として知られている。しかしながら、RGDペプチドの配列及び構 造に依存して、阻害の特異性を変化させ、特定のインテグリンを標的とすること ができることに注意することは重要である。 RGD認識部位について検討するためには、Pierschbacher et al.,Nature, 309:30-33(1984)、Pierschbacher et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:59 85-5988(1984)を参照のこと。異なるインテグリン特異性を有する種々のRGD ポリペプチドについては、Grant et al.,Cell,58:933-943(1989),Cheresh et al.,Cell,58:945-953(1989),Aumailley et al.,FEBS Letts.,291:50-54(1 991)及びPfaff et al.,J.Biol.Chem.,269:20233-20238(1994)並びに米国特許 第4,517,686号、4,578,079号、4,589,881号、4, 614,517号、4,661,111号、4,792,525号、4,683 ,291号、4,879,237号、4,988,621号、5,041,38 0号及び5,061,693号明細書に記載されている。 血管形成は、組織への新たに発生した血管の成長を含む、組織の血管新生の過 程であり、新血管形成(neo-vascularization)とも呼ばれている。この過程は、 内皮細胞及び平滑筋細胞の浸潤により媒介される。この過程は、以下に示す3つ の方法うちの1つにより進行すると考えられている:血管は既存の血管から発生 することができる;血管の新規発生は前駆体細胞から起こることができる(血管 形成(vasculogenesis));又は既存の小血管が直径を広げることができる。Blood et al.,Bioch.Biophys.Acta,1032:89-118(1990)を参照のこと。血管内皮細 胞は、ビトロネクチン受容体(αvβ3又はαvβ5)、コラーゲンI型及びIV型受 容体(α1β1)、ラミニン受容体(α2β1)、フィブロネクチン/ラミニン/コラー ゲン受容体(α3β1)及びフィブロネクチン受容体(α5β1)を含む、少なくと も5つのRGD−依存インテグリンを含んでいることが知られている。 Davis et al.,J.Cell.Biochem.,51:206-218(1993)を参照のこと。平滑筋細 胞は、α5β1、αvβ3及びαvβ5を含む少なくとも6つのRGD依存インテグリ ンを含んでいることが知られている。 血管形成は、新生児の成長においては重要な過程であるが、創傷治癒並びに組 織炎症、関節炎、腫瘍成長、糖尿病性網膜症、網膜の新血管形成による黄斑変性 症及び類似の状態を含む種々の臨床的疾患の病因においても重要である。血管形 成と関連するこれらの臨床的症状は、血管形成性疾患と呼ばれている。Folkman et al.,Science,235:442-447(1987)を参照のこと。血管形成は創傷治癒及び黄 体成長サイクルにおいては起こるけれども、通常、成人又は成熟した組織では起 こらない。例えば、Moses et al.,Science,248:1408-1410(1990)を参照のこと 。 血管形成の阻害は、腫瘍の成長を制限するための有用な治療法であることが提 唱されてきている。血管形成の阻害は、(1)「血管形成分子」、例えばbFGF (塩基性線維芽細胞増殖因子)の放出の阻害、(2)例えば抗βbFGF抗体の 使用による血管形成分子の中和及び(3)血管形成刺激に応答する内皮細胞の阻 害により行うことが提唱されている。後者の戦略は注目されており、Folkman et al.,Cancer Biology,3:89-96(1992)には、コラケナーゼ阻害剤、基底膜ター ンオーバー阻害剤、(angiostatic steroids)、真菌由来血管形成阻害剤、血小板 第4因子、トロンボスポンジン、関節炎薬、例えばD−ペニシラミン及び(goldt hiomalate)、ビタミンD3誘導体、α−インターフェロン並びに血管形成を阻害 するために使用される物質を含む、数種の内皮細胞応答阻害剤が記載されている 。更に提案されている血管形成阻害剤については、Blood et al.,Bioch.Biophys .Acta.,1032:89-118(1990),Moses et al.,Science,248:1408-1410(1990),I ngber et al.,Lab.Invest.,59:44-51(1988)及び米国特許第5,092,88 5号、5,112,946号、5,192,744号及び5,202,352号 明細書を参照のこと。前記の文献に記載される血管形成阻害剤のなかでαvβ3の 阻害を標的としたものはない。 ビトロネクチン受容体αvβ3を阻害するRGD含有ペプチドも文献に記載され ている。Aumailley et al.,FEBS Letts.,291:50-54(1991)、Choi et al.,J.Vasc .Surg.,19:125-134(1994)、Smith et al.,J.Biol.Chem.,265:12267- 12271(1990)及びPfaff et al.,J.Biol.Chem.,269:20233-20238(1994)を参照 のこと。 例えば、Hammes et al.,Nature Med.,2:529-53(1996)では、本発明の知見が 確認されている。詳細には、この論文は、環状RGDfVを含む環状ペプチド( 後者の構造及び機能は本出願が優先権主張の基礎としている出願に記載されてい る)は、低酸素誘導網膜新血管形成マウスモデルの網膜新血管形成を阻害したこ とを示している。本発明及び本出願の優先権主張の基礎となる出願をも支持する 別の研究において、Luna et al.,Lab.Invest.,75:563-573(1996)では、酸素 誘導虚血性網膜症マウスモデルの網膜新血管形成を部分的に有効に阻害した2つ の特定の環状メチル化RGD含有ペプチドが記載されている。対照的に、本発明 のペプチドは、本明細書に記載したモデル系において新血管形成をほぼ完全に阻 害した。 種々のインテグリンα又はβサブユニットに免疫特異的なモノクローナル抗体 を使用した、インビトロでの細胞接着の阻害は、微小血管内皮細胞を含む種々の 細胞型の細胞接着においてαvβ3を関係付けた。Davis et al.,J.Cell.Biol.,5 1:206-218(1993)を参照のこと。更に、Nicosia et al.,Am.J.Pathol.,138:8 29-833(1991)には、コラーゲンゲル中で培養したラット大動脈からの「微小血管 」形成をインビトロで阻害するためのRGDペプチドGRGDSの使用が記載さ れている。しかしながら、コラーゲンゲル培養におけるインビトロでの「微小血 管」形成阻害は、組織における血管形成阻害のモデルとはならない。なぜなら、 微小血管構造は毛細血管の芽(capillary sprout)と同一であること、又はコラ ーゲンゲル培養における微小血管形成は無傷の組織、例えば関節炎組織、腫瘍組 織又は血管形成の阻害が望まれる疾患組織への新生血管の成長と同一であるとい うことが示されていないからである。 血管形成が起こるためには、内皮細胞は、始めに、浸潤及び転移形成の間に腫 瘍細胞が使用するものと類似の方法で、血管基底膜を破壊し、横断(cross)する 。 本発明者等は、血管形成は、血管インテグリンと細胞外マトリックスタンパク 質との間の相互作用に依存していることを以前報告している。Brooks et al., Science,264:569-571(1994)参照。更に、血管形成性血管細胞のプログラム細胞 死(アポトーシス)は、血管インテグリンαvβ3の特定のアンタゴニストにより 阻害される相互作用により開始することを報告した。Brooks et al.,Cell,79: 1157-1164(1994)を参照のこと。最近、本発明者等は、マトリックスメタロプロ テイナーゼ2(MMP−2)のビトロネクチン受容体(αvβ5)への結合は、ア ンタゴニストに使用により阻害することができ、これによりプロテイナーゼの酵 素機能を阻害することができることを報告した。Brooks et al.,Cell,85:683- 693(1996)を参照のこと。 出願人等は、本明細書で報告した研究以外に、細胞接着の阻害剤を使用して組 織における血管形成を阻害することができたことの実証を全く認識していない。 特に、αvβ3機能が組織における血管形成に必要であること又はαvβ3アンタゴ ニストは組織の血管形成を阻害することができることは、第三者によっては全く 実証されていない。発明の簡単な説明 本発明の開示は、組織における血管形成はインテグリンαvβ3を必要とし、αv β3阻害剤は血管形成を阻害することができることを実証している。更に、その 他のインテグリン、例えばαIIbβ3又はαvβ1のアンタゴニストは、血管形成を 阻害せず、これはおそらくはこれらその他のインテグリンは血管形成の発生に必 須ではないためであるということも実証している。 それゆえ、本発明は、組織における血管形成を阻害する方法であって、血管形 成阻害量のαvβ3アンタゴニストを含む組成物を組織に投与することを特徴とす る方法に関する。 治療する組織は、血管形成の阻害が望まれるあらゆる組織、例えば新血管形成 が起こっている患部組織であることができる。例示的な組織には、炎症組織、固 形腫瘍、転移、再狭窄を受けた組織等が含まれる。 本発明の方法に使用するαvβ3アンタゴニストは、αvβ3に結合し、αvβ3の 天然のリガンドに結合する能力を競合的に阻害することができる。好ましくは、 アンタゴニストは、その他のインテグリンよりもαvβ3に特異性を示す。特に 好ましい態様においては、αvβ3アンタゴニストは、フィブリノゲン又はその他 のRGD含有リガンドのαvβ3への結合は阻害するが、フィブリノゲンのαIIb β3への結合は実質的に阻害しない。好ましいαvβ3アンタゴニストは、融合ポ リペプチド、環状又は直鎖状ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド、αvβ3と免 疫反応するモノクローナル抗体、αvβ3の有機模倣物(organic mimetic)又は これらの機能的断片であることができる。図面の簡単な説明 本開示の一部を形成する図面は以下の通りである。 図1A〜1Dは、正常皮膚及び肉芽組織と呼ばれる創傷治癒を受けている皮膚 における、インテグリンサブユニットβ3及びβ1の組織分布を示している。β3 及びβ1に対する抗体を用いた免疫組織化学的実験を、実施例3Aに記載される ようにして行った。図1A及び1Bは、それぞれ、正常皮膚及び肉芽組織におけ る抗β3の免疫反応性を示している。図1C及び1Dは、それぞれ、正常皮膚及 び肉芽組織における抗β1の免疫反応性を示している。 図2A〜2Dは、それぞれ、正常皮膚及び肉芽組織と呼ばれる創傷治癒を受け ている皮膚における、β3及びβ1インテグリンサブユニットに結合するフォンビ ルブラント因子及びラミニンリガンドの組織分布を示している。フォンビルブラ ント因子に対する抗体(抗vWF)及びラミニンに対する抗体(抗ラミニン)を 用いた免疫組織化学的実験を、実施例3Bに記載されるようにして行った。図2 A及び2Bは、それぞれ、正常皮膚及び肉芽組織における抗vWFの免疫反応性 を示している。図2C及び2Dは、それぞれ、正常皮膚及び肉芽組織における抗 ラミニンの免疫反応性を示している。 図3A〜3Dは、それぞれ、膀胱ガン、大腸ガン、乳ガン及び肺ガンの生検組 織における、ビトロネクチンインテグリン受容体αvβ3の組織分布を示している 。αvβ3に対するLM609抗体を用いた免疫組織化学的実験を、実施例3Cに 記載されるようにして行った。 図4は、未処理の10日齢ニワトリ胚における、血管を欠いている、本発明の CAMの典型的な顕微鏡写真を示している。調製については実施例5Bに記載す る。 図5A〜5Cは、本発明のCAM調製物におけるインテグリンβ1及びαvβ3 の組織分布を示している。図5Aは、抗β1抗体であるCSATとの免疫蛍光的 免疫反応により検出した、未処理の10日齢CAM調製物におけるβ1サブユニ ットの分布を示している。図5Bは、抗αvβ3抗体であるLM609との免疫蛍 光的免疫反応により検出した、未処理の10日齢CAM調製物におけるαvβ3受 容体の分布を示している。図5Cは、抗αvβ3抗体であるLM609との免疫蛍 光的免疫反応により検出した、bFGF処理した10日齢CAM調製物における αvβ3受容体の分布を示している。処理及び結果は実施例5Cに記載する。 図6は、図6に記載する、未処理及びbFGF処理10日齢CAMにおける、 αvβ3及びβ1の相対発現の棒グラ7における数量化を示している。X軸にプロ ットしたインテグリンのプロフィールに対して、平均蛍光強度をY軸にプロット した。 図7A〜7Cは、未処理の10日齢CAM、bFGF処理CAM及びTNFα CAMの外観を示している。手順及び結果は実施例6Aに記載する。 図8A〜8Eは、実施例7A1に記載される、10日齢CAMのbFGF誘導 血管形成に対する局所的抗体処理の効果を示している。図8Aは、血管を欠いて いる、未処理CAM調製物を示している。図8Bは、bFGF処理により誘導し たあらかじめ血管構造を欠く領域への、新規血管構造の浸潤を示している。図8 C、8D及び8Eは、それぞれ、β1に対する抗体(抗β1、CSAT)、αvβ5 に対する抗体(抗αvβ5、P3G2)及びαvβ3に対する抗体(抗αvβ3、LM 609)の効果を示している。 図9A〜9Cは、実施例7E2に記載される、腫瘍に誘導された血管形成に対 する、合成ペプチド66203の静脈注射の効果を示している。図9Aは、腫瘍 誘導に由来する血管形成に対する、対照のペプチドを用いた静脈注射処理の阻害 作用の欠如(対照ペプチド腫瘍)を示している。ペプチド66203の静脈注射 処理による血管形成阻害(環状RGD腫瘍)は図9Bに示される。腫瘍処理した 領域に隣接する領域における、ペプチド66203の静脈内注入による、成熟し た既存の血管に対する阻害作用又は細胞障害の欠如は、図9C(環状RGD隣接 CAM)に示される。 図10A〜10cは、実施例7B1に記載される、増殖因子誘導血管形成に対 するモノクローナル抗体の静脈内適用の効果を示している。図10Aは、抗体処 理に暴露してないbFGF誘導血管形成(対照)を示している。図10Bに示さ れるように、同様の調製物を抗αvβ5抗体P3G2で処理したとき、血管形成は 阻害されなかった。図10Cに示されるように、抗αvβ3抗体LM609での処 理では、血管形成は阻害された。 図11A〜11Cは、実施例7Cに記載される、抗インテグリン抗体の局所適 用の胚の血管形成に対する効果を示している。図11A及び11Bに示されるよ うに、6日齢のCAMをそれぞれ抗β1及び抗αvβ5抗体で処理することによっ ては血管形成は阻害されなかった。対照的に、抗αvβ3抗体LM609を用いた 処理では、図11Cに示されるように血管形成が阻害された。 図12は、実施例7D1に記載される、CAM調製物における腫瘍に進入した 血管の数の数量化を示している。グラフは、CSAT(抗β1)、LM609(抗 αvβ3)又はP3G2(抗αvβ5)のいずれかの局所適用より得た、Y軸にプロ ットした血管数を示している。 図13A〜13Dは、実施例9A1に記載される、処理7日後の腫瘍の湿重量 と初期重量との比較を示している。各棒は、グループあたり5〜10の腫瘍の平 均±標準誤差を示している。腫瘍は、ヒト黒色腫(M21−L)(図13A)、膵 ガン(Fg)(図13B)、肺ガン(UCLAP−3)(図13C)及び喉頭ガン( HEp3)(図13D)CAM調製物に由来し、PBS、CSAT(抗β1)又は LM609(抗αvβ3)で静注により処理した。グラフは、X軸に示されるCS AT(抗β1)、LM609(抗αvβ3)又はPBSのいずれかの静脈内適用得ら れた、Y軸にプロットされる腫瘍重量を示している。 図14A及び14Bは、P3G2(抗αvβ5)で処理した腫瘍の組織切片(図 14A)及びLM609(抗αvβ3)で処理した腫瘍の組織切片(図14B)を 、実施例9A1bに記載されるように、ヘマトキシリン及びエオシンで染色した ものを示している。図14Aに示されるように、有糸分裂像(矢じり)及び多数 の血管(矢印)により、対照の抗体(P3G2)で処理した腫瘍は、多数の生 存可能なかつ活発に分裂している腫瘍細胞を示した。対照的に、図14Bに示さ れるように、LM609(抗αvβ3)で処理した腫瘍においては、生存可能な腫 瘍細胞又は血管はほとんど検出されなかった。 図15A〜15Eは、実施例9A2に記載されるペプチドで処理したM21L 腫瘍に対応するものである。図15A:対照環状RADペプチド(69601); 図15B:環状RGDペプチド(66203);図15C:環状RGDペプチド( 66203)で処理した同一の胚より採取した隣接CAM組織;図15D:対照 のRAD(69601)で処理した腫瘍の高倍率図(13×);図15E:環状R GDペプチド(66203)で処理した腫瘍の高倍率図(13×)。図15Dは、 RAD対照ペプチド(69601)で処理した腫瘍の正常な血管を示している。 図15Eは、環状RGDペプチド(66203)で処理した腫瘍の分裂した血管 の例を示している(矢印)。 図16A〜16Eは、実施例10に記載される、インビボウサギ眼モデルアッ セイにおける、血管形成のアンタゴニストによる血管形成阻害を示している。図 16A及び16Bは、bFGF及びmAbP1F6(抗αvβ5)の存在下におけ る、ウサギの眼の血管形成を示している。図16C、16D及び16Eは、bF GF及びmAbLM609(抗αvβ3)の存在下における、ウサギの眼の血管形 成の阻害を示している。 図17は、インビボマウスの流れ図、すなわち、どのように実施例11に記載 されるヒトキメラマウスモデルを生産するかを示している。SCIDマウス由来 の皮膚の一部を、ヒト新生児の包皮で置換し、4週間かけて治癒させた。移植片 が治癒した後、ヒトの包皮をヒトの腫瘍細胞と共に接種した。続く4週間の間、 ヒトの皮膚からヒトの腫瘍へ成長したヒトの血管と共にヒトの腫瘍を含む測定で きる腫瘍を確立した。 図18は、実施例12に記載されるように、mAbで処理した及びペプチドで 処理したCAMに由来し、かつFACS分析により測定されるApopタグ(Apo pTag)で染色した単一細胞の割合を示している。黒及び点描の棒は、それぞれ、 アッセイ24時間前及び48時間前に処理した胚に由来する細胞を示している。 各棒は、3回の反復試験の平均±標準偏差を示している。CAMは、mAb L M609(抗αvβ3)、CSAT(抗β1)又はPBSで処理した。更に、CAMを 、環状ペプチド66203(ペプチド203として示されるシクロ−RGDfV )又は対照のペプチド69601(ペプチド601として示されるシクロ−RA DfV)で処理した。 図19A及び19Bは、CSAT(抗β1)(図19A)又はLM609(抗αv β3)(図19B)で処理し、実施例12Cに記載されるようにして、Apopタ グ及びヨウ化プロピジウムで染色し、FACSにより分析した、胚に由来するC AMの単一細胞懸濁液の組み合わせの結果を示している。Y軸は、細胞数におけ るApopタグ染色(アポトーシス)を示し、X軸はヨウ化プロピジウム染色( DNA含量)を示している。水平線は、Apopタグ染色についての陰性ゲート (negative gate)を示している。左及び右側のパネルは、それぞれ、CSAT (抗β1)(図19A)及びLM609(抗αvβ3)(図19B)で処理した胚に由 来するCAM細胞を示している。細胞周期分析は、1条件あたり約8000事象 (event)の分析により行った。 図20A〜20Cは、CSAT(抗β1)で処理した胚に由来するCAM組織 及びを示している。図20D〜20Fは、実施例12Cに記載されるようにして 調製した、LM609(抗αvβ3)で処理した胚に由来するCAM組織を示して いる。図20A及び20Dは、Apopタグで染色し、D.I.Cイメージ上に 重ね合わせた蛍光(FITC)により可視化した組織を示している。図20B及 び20Eは、mAb LM609(抗αvβ3)で染色し、蛍光(ローダミン)に より可視化した同一組織を示している。図20C及び20Fは、Apopタグ及 びLM609の両者で染色した同一組織の組合せ像を示している。ここで、黄色 の染色は共存を示している。棒は、左及び右のパネルにおいて、それぞれ、15 及び50μmを表している。 図21は、実施例4Aに記載されるようにして、ペプチド85189を用いた 細胞接着阻害アッセイの結果を示している。ペプチドアンタゴニストの効果を、 X軸にプロット下0.001〜100μMの投与量範囲で評価した。細胞接着は 、600nmの光学密度(O.D.)で測定した値をY軸にプロットした。細胞 接着は、ビトロネタチン(破線)及びラミニン(実線)で表面において測定した 。 図22A及び22Bは、ニワトリMMP−2の連続的cDNA配列及び第二の 列に示される推定されるアミノ酸配列を示している。第三及び第四の列は、それ ぞれ、実施例4Aに示されるように、ヒト及びマウスのMMP−2の推定される アミノ酸配列を示している。ニワトリのcDNA配列は、配列番号29に、コー ドするアミノ酸配列(配列番号30として別に示されてもいる)とともに記載さ れている。図22Aおいて負の数として示される5’非翻訳領域及びプロ酵素配 列をコードする領域の一番目のヌクレオチドの番号付けは、図面よりも長い後者 を作成する配列表においては、実際には番号1として示されている。しかしなが ら、図面のヌクレオチド配列は、番号付けを除いて、配列表に示されるものと、 長さ及び配列において同一である。したがって、明細書における、例えばMMP −2断片増幅に使用するためのプライマー等におけるニワトリ又はヒトのMMP −2についてのヌクレオチドの部位についての言及は、図面に示されたヌクレオ チドの部位に基づくものであり、配列表に示されたものに基づくものではない。 図23は、実施例4Bに更に記載される、阻害剤の存在下又は非存在下におけ る、ヨウ化MMP−2のαvβ3への結合についての固相受容体結合アッセイの棒 グラフ形態の結果を示している。データは、種々の可能性のある阻害剤及び対照 に対して、結合したCPMをY軸にプロットした。 図24は、実施例4Bに更に記載される、MMP−2阻害剤の存在下における 、インテグリン受容体αvβ3及びαIIbβ3のいずれかに対する、ニワトリ由来M MP−2組成物の特異性を示している。データは、図23における凡例と同様に 示した。 図25は、実施例7A3に記載される、bFGF誘導血管形成に対するニワト リMMP−2(410−637)GST融合タンパク質の効果を示している。図 25A〜B及び25C〜Dは、それぞれ、対照(非MMP−2断片含有融合タン パク質)及びMMP−2断片GST融合タンパク質の効果を示している。 図26及び27は共に、実施例7A3に記載される、bFGF処理CAMに対 するニワトリMMP−2(410−637)GST融合タンパク質(CTMMP −2と命名)及び対照(RAP−GST又はGST−RAP)の効果の血管形成 指数(angiogenesis index)(分岐点の測定)を棒グラフ形態で示している。血 管形成指数は、X軸の別々の処理に対して、Y軸にプロットした。 図28は、実施例7B及び14に記載される、分岐点に対する効果により測定 した、bFGF誘導血管形成に対するペプチド及び有機化合物の効果を示してい る。bFGF単独、ペプチド69601若しくは66203又は有機化合物96 112、96113若しくは96229を含むbFGF処理CAMを含む別々の 処理をX軸に、分岐点をY軸にプロットした。 図29は、実施例7B2に記載される、bFGF誘導血管形成阻害に対する、 ペプチド85189の用量反応を図示したものである。ここで、胚へ投与したペ プチドの量をX軸に、分岐点の数をY軸にプロットした。 図30は、実施例7B2に記載される、CAMアッセイにおけるbFGF誘導 血管形成に対する、ペプチド66203(203と命名)及び85189(18 9と命名)の阻害活性を示している。対照は、b−FGF処理CAM中にペプチ ドを含まないもの及びペプチド69601(601と命名)を含んでいるもので あった。データは、図27についての凡例と同様にプロットした。 図31A〜Lは、実施例7B3に記載される、24時間で開始し、72時間で 終了した、未処理CAM調製物に対する種々の処理の効果を示している。未処理 、bFGF、bFGF+MAID(bFGF処理に続き、ニワトリMMP−2( 2−4)GST融合タンパク質に暴露)及びbFGF+対照(bFGF処理に続 きニワトリMMP−2(10−1)に暴露)と名称をつけたカテゴリーについて の写真は、それぞれ、図31A〜C、31D〜F、31G〜I及び31J〜Lに 示される。 図32、33及び34は、それぞれ、実施例9Aに記載される、対照ペプチド 69601及びアンタゴニスト85189を静脈内暴露した後の、UCLAP− 3、M21−L及びFgM腫瘍についての腫瘍重量の減少を示している。データ は、X軸にペプチド処理を、Y軸に腫瘍重量をプロットした。 図35は、実施例11Bに示される、キメラ マウス:ヒトモデルにおける黒 色腫成長に対する、ペプチド及び抗体の効果を示している。評価したペプチドは 、対照69601(601と命名)及びアンタゴニスト85189(189と命 名)を含んでいた。試験した抗体はLM609であった。X軸に種々の処理を、 Y軸 に腫瘍容積をmm3の単位でプロットした。 図36A及びBは、それぞれ、実施例11Cに記載される、10、50及び2 50μg/注入の投与量範囲における、M21L腫瘍の容積及び湿潤重量の減少 について、アンタゴニスト85189(189と命名)の効果と対照ペプチド6 9601(601と命名)との比較を示している。 図37A及び37Bは、実施例11Cに記載される、2つの異なる処理計画を 用いてのマウス:ヒトモデルにおけるM21L腫瘍容積阻害に対する、アンタゴ ニストペプチド85189(189と命名。実線及び黒丸)及び対照ペプチド6 9601(601と命名。破線及び透明の四角)の効果を示している。X軸に日 数を、Y軸に腫瘍容積(mm3)をプロットした。 図38〜42は、実施例13に記載する、有機分子αvβ3アンタゴニストの種 々の化学合成の模式図である。 図43及び44は、実施例14に記載される、CAMアッセイにおけるbFG F誘導血管形成に対する、種々の有機分子の効果を示している。X軸に使用した 種々の化合物(図43では250μg/ml。図44では100μg)を、Y軸 には分岐点をプロットした。発明の詳細な説明 A.定義 アミノ酸残基:ポリペプチドのペプチド結合の化学的消化(加水分解)におい て生成するアミノ酸。本明細書に記載したアミノ酸残基は、好ましくは「L」型 異性体形態である。しかしながら、所望の機能特性がポリペプチドにより維持さ れる限り、L型アミノ酸残基を「D」型異性体形態の残基で置換することができ る。NH2は、ポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を意味する。 COOHは、ポリペプチドのカルボキシル末端に存在する遊離のカルボキシル基 を意味する。標準化されたポリペプチドの命名法(J.Biol.Chem.、243:3552-59 (1969)に記載されており、37 C.F.R.§1.822(b)(2)に適合 している)と一致させて、アミノ酸残基に対する略語を以下の対応表に示す。 対応表記号 アミノ酸 1文字 3文字 Y Tyr チロシン G Gly グリシン F Phe フェニルアラニン M Met メチオニン A Ala アラニン S Ser セリン I Ile イソロイシン L Leu ロイシン T Thr トレオニン V Val バリン P Pro プロリン K Lys リジン H His ヒスチジン Q Gln グルタミン E Glu グルタミン酸 Z Glx Glu及び/又はGln W Trp トリプトファン R Arg アルギニン D Asp アスパラギン酸 N Asn アスパラギン B Asx Asn及び/又はAsp C Cys システイン X Xaa 未知又はその他のアミノ酸 更に、以下に示す略語は、以下の意味を有する。 BOC tert−ブチルオキシカルボニル DCCI ジシクロヘキシルカルボジイミド DMF ジメチルホルムアミド OMe メトキシ HOBt 1−ヒドロキシベンゾトリアゾール 本明細書において式により示された全てのアミノ酸残基配列は、アミノ末端か らカルボキシル末端という通常の方向において、左から右への配向を有している ことに注意すべきである。更に、アミノ酸残基配列の始まり及び末端におけるダ ッシュは、更なる1以上のアミノ酸残基配列へのペプチド結合を示している。 ポリペプチド:隣接するアミノ酸残基のαアミノ基とカルボキシル基との間の ペプチド結合により互いに結合しているアミノ酸残基の直鎖状連続物。 ペプチド:本明細書で使用するとき、ポリペプチド内において、互いに結合し た約50をこえないアミノ酸残基の直鎖状連続物を意味する。 環状ペプチド:典型的なペプチド等において幾つかのアミド結合を含むヘテロ 原子環構造を有する化合物を意味する。環状ペプチドは、直鎖状ペプチドのN末 端が直鎖状ペプチドの末端カルボン酸塩とアミド結合を形成している「頭−尾」 環化直鎖状ポリペプチドであるか、又はポリマーがホモデティック(homodetic )又はヘテロデティック(heterodetic)でありかつ閉環するためのアミド結合 及び/又はその他の結合、例えばジスルフィド架橋、チオエステル、チオアミド 、グアニジノ等の結合を含む環構造を含むことができる。 タンパク質:ポリペプチド等で互いに結合した50をこえるアミノ酸残基の直 鎖状連続物を意味する。 融合タンパク質:通常ペプチド結合により結合(「融合」)した、少なくとも2 つの異なるポリペプチドドメインを含むポリペプチドを意味する。ここで、2つ のドメインは、天然においては融合が見出されないものに相当する。 合成ペプチド:ペプチド結合により結合したアミノ酸残基の化学的に生成した 鎖であって、天然タンパク質及びその断片が存在していないものを意味する。 B.一般的考察 一般的に、本発明は、血管形成は特定のビトロネクチン受容体αvβ3により媒 介され、αvβ3機能の阻害は血管形成を阻害するという発見に関するものである 。血管形成は種々の疾患過程において役割を果たしているので、この発見は重要 である。血管形成を阻害することにより、疾患に介入し、病状を改善し、更にあ る場合においては疾患を治療することができる。 新しい血管の成長が、疾患に関連する病理の原因となるか又はそれに寄与する 場合、血管形成の阻害は、疾患の有害作用を減少させるだろう。例としては、関 節リウマチ、糖尿病性網膜症、炎症性疾患、再狭窄等が含まれる。有害な組織の 成長を支持するために新しい血管の成長が必要とされる場合、血管形成の阻害は 、組織への血液の供給を減少させ、これにより血液供給の要求に基づく組織塊の 減少に貢献するだろう。例としては、腫瘍が厚さ数mmよりも大きく成長するた め及び固形腫瘍転移の確立のために新血管形成が連続的に要求される場合の腫瘍 の成長が含まれる。 本発明の方法は、部分的に効果的である。なぜなら、治療は血管形成に対して は高度に選択的であるが、その他の生物学的過程には高度に選択的ではないから である。実施例に示されるように、新しい血管成長のみが、実質的にαvβ3を含 み、それゆえ、治療方法は、成熟した血管には悪影響を及ぼさない。更に、αv β3は、正常組織においては広範囲に分布していないが、新しい血管には選択的 に見出される。これにより、治療を新しい血管の成長を選択的に標的とさせるこ とが可能になる。 αvβ3単独の阻害は血管形成を効果的に阻害するという発見は、潜在的に高い 特異性を有し、それゆえ比較的低毒性の治療用組成物の開発を許容するだろう。 本発明は、1以上のインテグリンを阻害することができるペプチドを基本とする 薬剤の使用を開示するけれども、より選択的にαvβ3を阻害し、それゆえαvβ3 により介在されるもの以外の生物学的過程を阻害するという副作用を有しない薬 剤を設計することができる。 例えば、本明細書に示されるように、αvβ3と高い選択性で免疫反応し、αv β3機能の阻害に同様に選択的であるモノクローナル抗体を製造することができ る。更に、RGD含有ペプチドを、本明細書に記載されるように、αvβ3の阻害 に選択的になるように設計することができる。 本発明の開示よりも前に、αvβ3の生物学的機能をアンタゴナイズする薬剤の 使用により、血管形成及び血管形成に依存するあらゆる過程をインビボで阻害す ることができるということは知られていなかった。 C.血管形成の阻害方法 本発明は、組織における血管形成を阻害し、これにより、血管形成に依存する 組織における事象を阻害する方法を提供する。一般的に、方法は、αvβ3アンタ ゴニストの血管形成阻害量を含む組成物を組織に投与することからなる。 前記のように、血管形成は、「発生(sprouting)」、血管形成又は血管の拡張(こ れらの疾患は全てαvβ3により介在され、αvβ3の発現に依存する)を含む組織 の新血管形成からなる種々の過程を含んでいる。外傷性創傷治癒、黄体形成及び 胚形成を除いて、血管形成過程の大部分は疾患過程と関連し、それゆえ、本発明 の治療方法の使用は、疾患に選択的であり、有害作用を有しないとされる。 血管形成が重要であり、血管形成性疾患(angiogenic disease)と呼ばれる種々 の疾患には、炎症性障害、例えば免疫性炎及び非免疫性炎、慢性関節リウマチ及 び乾癬;不適切な又は時機を逸した血管の浸潤と関連する障害、例えば糖尿病性 網膜症、血管新生緑内障、再狭窄、アテローム斑における毛細管増殖及び骨粗し ょう症並びにガン関連障害、例えば固形腫瘍、固形腫瘍転移、血管線維腫、後水 晶体繊維増殖症、血管腫、カポジ肉腫及び腫瘍成長を支持するために新血管形成 を必要とするガン等が含まれるが、これらに限定されるものではない。 したがって、患部組織における血管形成を阻害する方法は、疾患の病状を改善 し、疾患によっては、疾患の治療に貢献することができる。ある態様においては 、本発明は、組織における自身での血管形成の阻害を企図する。組織における血 管形成の程度、それゆえ本発明により達成される阻害の程度は、種々の方法、た とえば免疫組織化学による、αvβ3免疫陽性の未発達かつ新生血管構造検出につ いての実施例に記載される方法により評価することができる。 本明細書に記載されるように、種々の組織又は組織化した組織からなる器官の あらゆるものは、筋肉、内臓、結合組織、関節、骨及び血管が血管形成刺激に侵 入することができる組織を含む疾患状態における血管形成を支持する。 したがって、1つの関連する態様においては、治療する組織は炎症組織であり 、阻害する血管形成は、炎症組織の新血管形成が存在する炎症組織の血管形成で ある。このクラスにおいては、本発明の方法は、関節炎組織、例えば慢性関節リ ウマチ患者、免疫性又は非免疫性炎症組織、乾癬組織等における新血管形成の阻 害を企図している。発明の本質は、本発明は全ての哺乳動物(「患者」という用語 に含まれることが意図される)に関して有効であることを示していると理解され るべきであるけれども、本発明の多数の態様で治療する患者は、望ましくはヒト である。この状況において、哺乳動物は、血管形成に関連する疾患の治療が望ま れるあらゆる哺乳類動物種、特に農業用及び家庭用哺乳類動物種を含んでいると 理解される。 別の関連する態様においては、治療する組織は、網膜疾患、例えば糖尿病性網 膜症、黄斑変性症又は血管新生緑内障を患う患者の網膜組織であり、阻害される 血管形成は、網膜組織の血管新生が存在する網膜組織血管形成である。 更なる関連する態様においては、治療する組織は、固形腫瘍、転移、皮膚ガン 、乳ガン、血管腫又は血管線維腫及びガン様の疾患を患う患者の腫瘍組織であり 、阻害する血管形成は、腫瘍組織の血管新生が存在する腫瘍組織血管形成である 。本発明の方法により治療することができる典型的な固形腫瘍組織には、肺、脾 臓、胸部、結腸、咽頭、卵巣等の組織が含まれる。例示的な腫痘組織血管形成及 びその阻害については、実施例に記載する。 腫瘍組織血管形成の阻害は特に好ましい態様である。なぜなら、新血管形成は 腫瘍成長に重要な役割を果たすからである。腫瘍組織に新血管形成が存在しない 場合、腫瘍組織は必要な栄養を得ることができず、更なる成長を止め、退行し、 最終的には壊死により腫瘍は死滅する。 別の言葉で述べると、本発明は、本発明にしたがい腫瘍血管形成を阻害するこ とによる、腫瘍新血管形成を阻害する方法を提供する。同様に、本発明は、血管 形成阻害法を実施することによる腫瘍成長の阻害方法を提供する。 更に、本発明の方法は、転移形成に対して特に有効である。なぜなら、(1) 転移形成は、転移ガン細胞が原発腫瘍から出て行くことができるために、原発腫 瘍の血管形成を必要とし、(2)二次部位における転移の確立は、転移の成長を 支持するために、新血管形成を必要とするからである。 関連する態様においては、本発明は、その他の治療、例えば固形腫瘍に対して 向けられ、転移の確立の制御のための従来の化学療法と組み合わせた本発明の方 法の実施を企図している。化学療法後、腫瘍組織への血液供給及び栄養の供給に より血管形成の回復が誘導されることにより腫瘍組織が毒による攻撃(toxicass ault)に反応するようになるときに血管形成を阻害することが好ましいけれども 、血管形成阻害剤の投与は、通常、化学療法の間又はその後に行われる。更に、 転移に対する予防として固形腫瘍を除去する手術の後、血管形成阻害法を実施す ることが好ましい。 本発明の方法が腫瘍新血管形成の阻害を提供する限り、本発明の方法は、腫瘍 組織成長の阻害を提供し、腫瘍転移形成を阻害し、確立した腫瘍を退行させるこ とができる。実施例は、本発明のαvβ3アンタゴニストの単一静脈内投与にした がう確立した腫瘍の退行を実証している。 再狭窄は、経皮的冠動脈形成術部位における平滑筋細胞(SMC)の移動及び 増殖の過程であり、血管形成術の成功を妨げるものである。再狭窄中のSMCの 移動及び増殖は、本発明により阻害される血管形成の過程であると考えることが できる。それゆえ、本発明は更に、本発明の方法にしたがい血管形成を阻害する ことによる、血管形成術にしたがう患者の再狭窄の阻害をも企図する。再狭窄の 阻害のために、通常、αvβ3アンタゴニストを、血管形成術後、約2〜約28日 間、より一般的には術後の最初の約14日間投与する。 組織の血管形成を阻害する本発明の方法は、それゆえ、血管形成関連疾患の治 療方法をも行い、この方法は、血管形成が起こっている又はその危険性がある組 織と、αvβ3のその天然のリガンドへの結合を阻害することができるαvβ3アン タゴニストの治療学的有効量を含む組成物とを接触させることからなる。したが って、この方法は、本発明のαvβ3アンタゴニストを含む生理学的に許容される 組成物の治療学的有効量を患者に投与することからなる。 αvβ3アンタゴニスト投与のための投与量範囲は、本明細書に更に記載される ようにアンタゴニストの形態及びその効力に依存し、血管形成及び血管形成によ り媒介される疾患症状を改善する所望の効果を生じるのに十分な量である。投与 量は、有害な副作用、例えば過粘着性症候群、肺水腫、うっ血性心不全等を引き 起こすほどには大きくあるべきではない。一般的には、投与量は、年齢、状態、 性別及び患者の疾患の程度により変化し、当業者により決定されることができる 。合併症のとき、投与量は、個々の医師により調節されることができる。 治療学的有効量は、治療する組織における血管形成を測定可能に阻害するのに 十分なαvβ3の量、すなわち血管形成阻害量のことである。血管形成の阻害は、 生体内原位置で、免疫組織化学(後述する)又は当業者に既知のその他の方法に より測定することができる。 αvβ3アンタゴニストが、αvβ3模倣物、RGD含有ペプチド、抗αvβ3モノ クローナル抗体又はその断片の形態をとることができる限り、効力及び「治療学 的に有効な」という表現は変化することができる。しかしながら、本発明のアッ セイ方法に示されるように、当業者は、本発明の候補となるαvβ3アンタゴニス トの効力を容易に評価することができる。 αvβ3アンタゴニストの効力は、CAMアッセイにおける血管形成の阻害、イ ンビトロでのウサギ眼アッセイ、インビボでのキメラ マウス:ヒトのアッセイ 及び天然のリガンドのαvβ3への結合の阻害の測定(これらは本明細書に記載さ れている)等を含む種々の方法により測定することができる。 好ましいαvβ3アンタゴニストは、アンタゴニスト濃度0.5μM未満、好ま しくは0.1μM、より好ましくは0.05μM未満で、溶液中、天然のリガン ド、例えばフィブリノゲン又はビトロネクチンのαvβ3への結合を実質的に阻害 する能力を有する。「実質的」とは、αvβ3アンタゴニストの存在における阻害 により少なくとも50%のフィブリノゲン結合阻害が見られることを意味する。 50%の阻害について本明細書ではIC50値として言及する。 より好ましいαvβ3アンタゴニストは、その他のインテグリンよりもαvβ3に 対して選択性を示す。したがって、好ましいαvβ3アンタゴニストは、フィブリ ノケンのαvβ3への結合は実質的に阻害するが、フィブリノゲンの別のイ ンテグリン、例えばαvβ1、αvβ5又はαIIbβ3への結合は実質的に阻害しない 。特に好ましいものは、フィブリノゲンのαvβ3への結合阻害におけるIC50活 性が、フィブリノゲンの別のインテグリンへの結合阻害におけるIC50活性と比 較して10倍〜100倍低いαvβ3アンタゴニストである。フィブリノゲンのイ ンテグリンへの結合阻害についてIC50活性を測定するための例示的なアッセイ は、実施例に記載されている。 モノクローナル抗体の形態にある本発明のαvβ3アンタゴニストの治療学的有 効量は、一般的に、通常、生理学的に許容しうる組成物で投与したとき、約0. 01〜約100μg/ml、好ましくは約1〜約5μg/ml、通常は約5μg /mlの血漿濃度を達成するのに十分な量である。異なる表現では、投与量は、 約0.1〜約300mg/kg、好ましくは約0.2〜約200mg/kg、特 に好ましくは約0.5〜約20mg/kgを、1日に1回以上、1〜数日間の範 囲で変化することができる。 アンタゴニストがモノクローナル抗体の断片の形態にある場合、その量は、全 抗体の質量に対する断片の質量に基き容易に調節することができる。モル濃度に おける好ましい血漿濃度は、約2μM〜約5mMであり、好ましくは約100μ M〜1mM(抗体アンタゴニスト)である。 ポリペプチド又はその他の類似の大きさの小分子αvβ3模倣物の形態にある本 発明のαvβ3アンタゴニストの治療学的有効量は、一般的に、通常、生理学的に 許容しうる組成物で投与したとき、約0.1〜約200μg/ml、好ましくは 約1〜約150μg/mlの血漿濃度を達成するのに十分な量である。約500 g/モルの質量を有するペプチドに基くと、モル濃度における好ましい血漿濃度 は、約2μM〜約5mMであり、好ましくは約100μM〜1mM(ポリペプチ ドアンタゴニスト)である。異なる表現では、体重あたりの投与量は、約0.1 〜約300mg/kg、好ましくは約0.2〜約200mg/kgを、1日に1 回以上、1〜数日間の範囲で変化することができる。 本発明のモノクローナル抗体又はポリペプチドは、注射又は時間に対する漸進 的な注入(gradual infusion over time)により非経口的に投与することができ る。治療する組織は、通常、全身投与により体内でアクセスすることができ、そ れゆえ、治療組成物の静脈内投与によりほとんどが治療されるが、標的組織が標 的分子を含む可能性がある場合、その他の組織及び送達手段が企図される。した がって、本発明のモノクローナル抗体又はポリペプチドは、静脈内、腹腔内、筋 肉内、皮下、腔内、経皮的投与することができ、更に蠕動手段により送達するこ とができる。 本発明のモノクローナル抗体又はポリペプチドを含む治療組成物は、通常、例 えば単位投与量の注射により静脈内投与する。本発明の治療組成物についての言 及において使用するとき「単位投与量」とは、対象に対する単一投与として適切 な物理的に別個の単位を意味する。各単位は、必要な希釈剤、すなわち担体又は ビヒクルと共同して所望の治療効果を生じるように計算された活性物質の予定の 量を含んでいる。 実施例に記載される1つの好ましい態様においては、αvβ3アンタゴニストは 、単一投与量で静脈内投与される。 本発明の組成物は、投与製剤と適合する方法及び治療学的有効量で投与する。 投与量及びタイミングは、治療する患者、活性成分を利用する患者のシステムの 能力及び所望の治療効果の程度に依存する。投与に必要な活性成分の正確な量は 、医帥の判断に依存し、各個体に特有である。しかしながら、全身投与に適切な 投与量範囲は本明細書に記載されており、それは投与経路に依存する。適切な投 与法は変化することができるが、初期投与、続く1時間以上の間隔をおいた注射 又はその他の投与による繰り返しの投与に代表される。代わりに、インビボ治療 に特異的な範囲で血中濃度を維持するのに十分な連続静脈内注入が企図される。 実施例に示されるように、血管形成阻害及び腫瘍退行は、アンタゴニストとの 最初の接触後早くも7日で起こる。アンタゴニストへの追加又は延長の暴露は、 7日〜6週間が好ましく、約14〜28日間が好ましい。 関連する態様において、実施例は、αvβ3阻害とαvβ3を有する新生血管構造 (neovasculature)細胞におけるアポトーシスの誘導との関係を実証している。し たがって、本発明は、組織の新生血管構造におけるアポトーシスの阻害方法をも 企図している。この方法は、記載される全ての組織及び状態における血管形成阻 害について、本明細書に記載されるようにして実質的に行われる。唯一の注目 すべき差異は効果のタイミングであり、通常アンタゴニストとの接触約48時間 後に急速にアポトーシスが明らかになるが、血管形成阻害及び腫瘍退行は本明細 書に記載されるようにもっとゆっくりと明らかになる。この差異は、投与時間及 び所望する効果の点からの治療法に影響する。通常、新生血管構造のアポトーシ スのための投与は、24時間〜約4週間であり、好ましくは48時間〜7日間で ある。 D.治療組成物 本発明は、本明細書に記載される治療方法の実施に有用な治療組成物を企図す る。本発明の治療組成物は、生理学的に許容しうる担体と共に、活性成分として 担体に溶解又は分散している本明柵書に記載されるαvβ5含む。好ましい態様に おいては、治療用αvβ3アンタゴニスト組成物は、治療目的で哺乳類又はヒト患 者に投与したとき免疫原性ではない。 本明細書で使用するとき、「薬学的に許容しうる」、「生理学的に許容しうる」 及びそれらの文法的変形は、組成物、担体、希釈剤及び試薬について言及すると き互換的に使用され、吐き気、めまい、急性胃蠕動等の好ましくない生理作用の 生成なしに哺乳類に投与することができる物質を意味する。 溶解又は分散した活性成分を含む医薬組成物の製造は、当該技術分野において 十分に理解されており、製剤に基き制限される必要はない。通常、そのような組 成物は、溶液又は懸濁液として注射可能に製造される。しかしながら、液中での 使用前における、溶液又は懸濁液に適切な固体形態を製造することもできる。製 剤は乳化させることもできる。 活性成分は、薬学的に許容しうるかつ活性成分と適合する賦形剤と、本明細書 に記載される治療方法における使用に適切な量で混合することができる。適切な 賦形剤は、例えば、水、生理食塩水、ブドウ糖、グリセロール、エタノール又は それらの混合物等である。更に、所望により、組成物は、活性成分の効果を増強 する補助物質、例えば湿潤剤又は乳化剤、pH緩衝剤等を微量含むことができる 。本発明の治療組成物は、その中に、成分の薬学的に許容しうる塩を含むことが できる。薬学的に許容しうる塩には、無機酸、例えば塩酸若しくはリン酸又は有 機 酸、例えば酢酸、酒石酸、マンデル酸等を用いて形成される酸付加塩(ポリペプ チドの遊離のアミノ基を用いて形成される)が含まれる。遊離のカルボキシル基 を用いて形成した塩は、無機塩基、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、 水酸化カルシウム又は水酸化鉄及び有機塩基、例えばイソプロピルアミン、トリ メチルアミン、2−エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカイン等に由来 することができる。 特に好ましいのは、環状ポリペプチドαvβ3の製造に使用するとき、TFA及 びHClの塩である。ペプチドの代表的な塩は、実施例に記載される。 生理学的に許容しうる担体は、当該技術分野において周知である。液体担体の 例は、活性成分及び水に加えて物質を含まない滅菌水溶液、又は緩衝液、例えば 生理学的pH値のリン酸ナトリウム、生理学的食塩水又はその両者、例えばリン 酸緩衝生理的食塩水を含む滅菌水溶液である。更に、水性担体は、1以上の緩衝 塩並びに塩化ナトリウム、塩化カリウム、ブドウ糖、ポリエチレングリコール及 びその他の溶質を含むことができる。 液体組成物は、水に加えて及び水を排除して液相を含むことができる。そのよ うな追加の液相の例は、グリセリン、植物油、例えば綿実油及び水−油エマルジ ョンである。 治療組成物は、本発明のαvβ5アンタゴニストを血管形成阻害量で含み、通常 、治療組成物全重量あたり少なくとも0.1重量%のアンタゴニストを含むよう に製剤化する。重量%は、全組成物に対する阻害剤の重量の比である。したがっ て、0.1重量%とは、全組成物100gあたり0.1gの阻害剤のことである 。 E.インテグリンαvβ3のアンタゴニスト αvβ3アンタゴニストは、組織における血管形成を阻害する本発明の方法に使 用され、天然のαvβ3リガンドとの機能的相互作用が妨害されるような方法でαv β3と相互作用する化合物を含む種々の形態をとることができる。例示的なアン タゴニストには、αvβ3のリガンド結合部位に由来するαvβ3の類似体、αvβ3 −リガンド結合相互作用に関連する構造領域を模倣する、αvβ3又はαv β3の天然のリガンドの類似物、αvβ3に特異的な天然リガンドの機能的結合ド メインに対応する、特にαvβ3の天然リガンドのRGD含有ドメインに対応する 配列を有するポリペプチド及びαvβ3又は天然のリガンドのいずれかと免疫反応 する抗体が含まれる。これら全ては、本明細書に記載されるようにアンタゴニス ト活性を示す。 1.ポリペプチド 1つの態様においては、本発明は、ポリペプチド形態のαvβ3アンタゴニスト を企図する。ポリペプチド(ペプチド)αvβ3アンタゴニストは、αvβ3−リガ ンド相互作用に関係する領域において、αvβ3の天然のリガンド又はαvβ3自身 のいずれかの配列の特徴を有し、本明細書に記載されるαvβ3アンタゴニスト活 性を示すことができる。好ましいαvβ3アンタゴニストペプチドは、αvβ3の天 然のリガンド、例えばフィブリノゲン、ビトロネクチン、フォンビルブラント因 子、ラミニン、トロンボスポンジン等のリガンドのRGD含有領域のアミノ酸残 基配列に対応する配列を有する。これらのαvβ3リガンドの配列は周知である。 したがって、αvβ3アンタゴニストペプチドは、あらゆる天然リガンドに由来す ることができる。フィブリノゲン及びビトロネクチンが好ましい。 特に好ましいαvβ3アンタゴニストペプチドは、前記のその他のインテグリン と比較したとき、αvβ3のその天然リガンドへの結合を優占的に阻害する。これ らのαvβ3特異的ペプチドは特に好ましい。なぜなら、少なくともαvβ3に対す る特異性は、その他のインテグリンの阻害等の望ましくない副作用の発生率を減 少させるからである。αvβ3に対する選択性を有する好ましいαvβ3アンタゴニ ストペプチドの同定は、通常の結合阻害アッセイ、例えば実施例に記載するEL ISAアッセイにおいて容易に行うことができる。 本発明のポリペプチドは、通常、約100をこえないアミノ酸残基、好ましく は約60をこえない残基、より好ましくは約30をこえない残基を含んでいる。 ペプチドは直鎖状又は環状であることができる。特に好ましいペプチドは環状で ある。 ポリペプチドが約100残基よりも大きい場合、本明細書に記載されるように 、 融合タンパク質又はタンパク質断片の形態で提供される。 好ましい環状及び直鎖状ペプチド並びにそれらの名前を、実施例の表1に示す 。対象となるポリペプチドは、必要な配列を含み、本明細書に記載されるアッセ イにおいてαvβ3アンタゴニストとして機能することができる限り、αvβ3天然 リガンドのアミノ酸配列と同一である必要はない。 主題のペプチドは、本明細書に示されるアミノ酸残基配列を有し、αvβ3アン タゴニストであるポリペプチドのあらゆる類似体、断片又は化学的誘導体が含ま れる。それゆえ、本発明のペプチドは、使用時にある利点を提供する種々の改変 、例えば置換、挿入及び削除に付することができる。この点に関して、本発明の αvβ3アンタゴニストポリペプチドは、記載されたペプチドの配列と同一である よりもむしろ相当するものであり、1以上の改変が行われ、本明細書に定義する 1以上のアッセイにおいてαvβ3アンタゴニストとして機能する能力を維持して いる。 したがって、ポリペプチドは、アミド、タンパク質との結合物、環状ペプチド 、重合ペプチド、類似体、断片、化学修飾ペプチド等の類似体を含むあらゆる種 々のペプチド誘導体の形態であることができる。 「類似体」という用語には、本明細書に詳細に示される配列と実質的に同一の アミノ酸残基配列を有し、1以上の残基が機能的に類似の残基で保存的に置換さ れており、本明細書に記載されるαvβ3アンタゴニスト活性を示すあらゆるポリ ペプチドが含まれる。保存的置換の例には、非極性(疎水性)残基、例えばバリ ン、ロイシン又はメチオニンの間の置換;極性(親水性)残基の置換、例えばア ルギニン及びリジン間、グルタミン及びアスパラギン間、グリシン及びセリン間 ;塩基性残基の置換、例えばリジン、アルギニン又はヒスチジン間;又は酸性残 基、例えばアスパラギン酸又はグルタミン酸間の置換が含まれる。 「保存的置換」というフレーズには、ペプチドが必要な阻害活性を示すことを 条件として、非誘導体化残基の代わりに化学的誘導体化残基を使用することが含 まれている。 「化学誘導体」という用語は、機能的側基の反応により化学的に誘導体化され た1以上の残基を有する主題のポリペプチドを意味する。側基誘導体化に加えて 、 化学誘導体は、α−アミノ置換基、例えばN−メチル、N−エチル、N−プロピ ル等、及びα−カルボニル置換基、例えばチオエステル、チオアミド、グアニジ ノ等を含む1以上のバックボーン修飾を有することができる。そのような誘導体 化分子には、例えば、遊離のアミノ基が誘導体化され、アミン塩酸塩、p−トル エンスルホニル基、カルボベンゾキシ基、t−ブチルオキシカルボニル基、クロ ロアセチル基又はホルミル基を形成する分子が含まれる。遊離のカルボキシル基 を誘導体化して、塩、メチルエステル及びエチルエステル又はその他の型のエス テル又はヒドラジドを形成してもよい。遊離のヒドロキシル基を誘導体化して、 O−アシル又はO−アルキル誘導体を形成してもよい。ヒスチジンのイミダゾー ル窒素を誘導体化して、N−im−ベンジルヒスチジンを形成してもよい。20 の標準アミノ酸の天然アミノ酸誘導体の1以上を含むペプチドも化学誘導体に含 まれる。例えば、4−ヒドロキシプロリンでプロリンを置換してもよい。5−ヒ ドロキシリジンでリジンを置換してもよい。3−メチルヒスチジンでヒスチジン を置換してもよい。ホモセリンでセリンを置換してもよい。オルニチンでリジン を置換してもよい。本発明のポリペプチドには、必要な活性が維持される限り、 本明細書に示される配列を有するポリペプチド配列に対して1以上の付加及び/ 又は削除を有するあらゆるポリペプチドが含まれる。 特に好ましい誘導体は、式:シクロ(Arg-Gly-Asp-D-Phe-NMeVal)(略称:c( RGDf-NMeV))(ペプチドのバリン残基にN−メチル置換α−アミノ基が存在し、 環化によりペプチドの第一アミノ及びカルボキシ末端が結合している)で示され る環状ペプチドである。 「断片」という用語は、本明細書に示されるアミノ酸残基を有するポリペプチ ドのアミノ酸残基配列よりも短いアミノ酸残基配列を有するあらゆる主題のポリ ペプチドを意味する。 本発明のポリペプチドが、αvβ3天然リガンドの配列と同一でない配列を有す るとき、通常、1以上の保存的置換又は非保存的置換により、通常、約30%を こえない、好ましくは10%をこえない数のアミノ酸残基が置換されている。本 発明のポリペプチドが標識若しくは固体マトリックス又は担体に都合よく付着す ることができるようにする「リンカー」を提供する目的で、ポリペプチドのい ずれかの末端に追加の残基を付加してもよい。 本発明のポリペプチドと共に使用することができる標識、固体マトリックス及 び担体については以下に記載する。 アミノ酸残基リンカーは、通常、少なくとも1つの残基であり、40以上の残 基であることもでき、たいてい1〜10残基である。しかし、αvβ3リガンドエ ピトープは形成しない。結合(linking)に使用する典型的なアミノ酸残基は、チ ロシン、システイン、リジン、グルタミン酸、アスパラギン酸等である。更に、 特に述べない限り、主題のポリペプチドは、末端NH2アシル化、例えばアセチ ル化若しくはチオグリコール酸アミド化又は末端カルボキシルアミド化、例えば アンモニア、メチルアミン等を用いた末端修飾により修飾された配列によって、 αvβ3リガンドの天然配列とは区別される。末端修飾は、プロテイナーゼ消化の 感受性を減少させ、それゆえ、溶液、特にプロテアーゼが存在している生物学的 液体においてポリペプチドの半減期の延長に役立つことに有用であることは周知 である。この点に関して、ポリペプチド環化も有用な末端修飾であり、環化によ り形成される安定な構造のため及び本明細書に記載されるそのような環状ペプチ ドについて見られる生物活性の点から特に好ましい。 あらゆる本発明のペプチドを、薬学的に許容しうる塩の形態で使用することが できるだろう。本発明のペプチドと塩を形成することができる適切な酸には、無 機酸、例えばトリフルオロ酢酸(TFA)、塩酸(HCl)、臭化水素酸、過塩素酸 、硝酸、チオシアン酸、硫酸、メタンスルホン酸、酢酸、ホスホリック酢酸(pho sphoric acetic acid)、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、 マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、アントラニル酸、ケイ皮酸、ナフ タレンスルホン酸、スルファニル酸等が含まれる。HCl及びTFA塩が特に好 ましい。 本発明のペプチドと塩を形成することができる適切な塩基には、無機塩基、例 えば水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム等;有機塩基、例 えばモノ−、ジ−、トリ−アルキル及びアリールアミン(例えば、トリエチルア ミン、ジイソプロピルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン等)並びに適宜置 換されたエタノールアミン(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン等 ) が含まれる。更に、本発明のペプチドは、アミノ酸残基(例えば、Arg、Asp等) 側基に存在する荷電した酸性又は塩基住基が互いに結合し、中和して、「内部塩 」化合物を形成する遊離のイオン塩を含むことなしに、実施例に記載されるよう にして製造することができる。本明細書において主題のポリペプチドと記載され ることもある本発明のペプチドは、組換えDNA技術を含むポリペプチド分野に おける当業者に既知のあらゆる技術により合成することができる。合成化学技術 、例えば固相メリフィールド型合成は、精製、抗原特異性、好ましくない副産物 、生成の容易さ等の理由で好ましい。利用することができる多数の技術の優れた 要約は、固相ペプチド合成についてはSteward et al.,“Solid Phase Peptide S ynthesis”,W.H.Freeman Co.,San Francisco,1969;Bodanszky et al.,“Peptid e Synthesis”,John Wiley & Sons,Second Edition,1976;J.Meienhofer,“Hormo nal Proteins and Peptides”,Vol.2,p.46,Academic Press(New York),1983;Mer rifield,Adv.Enzymol.,32:221-96,1969;Fields et al.,Int.J.Peptide Protein Res.,35:161-214,1990及び米国特許第4,244,946号明細書に、古典的溶 液合成についてはSchroder et al.,“The Peptides”,Vol.1,Academic Pres s(New York),1965に見出すことができる。これらの文献は参照することにより 本明細書に組み込まれる。そのような合成に使用することができる適切な保護基 は、前記のテキスト及びJ.F.W.McOmie,“Trotective Groups in Organic Chemis try”,Plenum Press,New York,1973に記載されており、この文献は参照すること により本明細書に組み込まれる。 一般的に、固相合成法は、1以上のアミノ酸残基又は適切に保護されたアミノ 酸残基を成長するペプチド鎖に連続的に付加することからなることを企図してい る。通常、第一アミノ酸のアミノ基又はカルボキシル基のいずれかを、適切な、 選択的に除去することができる保護基により保護する。異なる、選択的に除去す ることができる保護基を、反応性側基、例えばリジンを含むアミノ酸に利用する 。 例として、固相合成を利用して、保護された又は誘導体化したアミノ酸を、朱 保護のカルボキシル基又はアミノ基を経て不活性固体担体に結合する。次いで、 アミノ基又はカルボキシル基の保護基を選択的に除去し、適切に保護されたコン プライメンタリー(complimentary)(アミノ又はカルボキシル)基を有する配列 中の次のアミノ酸を混合し、固体担体にすでに結合している残基とアミド結合を 形成するのに適切な条件下で反応させる。新たに付加したアミノ酸残基からアミ ノ基又はカルボキシル基の保護基を除去し、次ぎのアミノ酸(適切に保護されて いる)を付加する。以下同様。全ての所望アミノ酸を適切な配列で結合した後、 あらゆる残りの末端及び側基の保護基(及び固体担体)を、連続的又は同時にに 除去し、最終の直鎖状ポリペプチドを得る。 例として前記で製造した直鎖状ポリペプチドを反応させて、対応する環状ペプ チドを形成してもよい。環状ペプチドの例示的製造法は、Zimmer et al.,Peptid es 1992,pp.393-394,ESCOM Science Publishers,B.V.,1993に記載されている。 通常、t−ブトキシカルボニル保護ペプチドメチルエステルをメタノールに溶解 し、水酸化ナトリウム溶液を添加し、混合物を20℃で反応させ、メチルエステル 保護基を加水分解により除去する。溶媒を蒸発させた後、t−ブトキシカルボニ ル保護ペプチドを酢酸エステルを用いて酸性化水性溶媒から抽出する。次いで、 t−ブトキシカルボニル保護基を、ジオキサン補助溶媒中、穏やかな酸性条件下 で除去する。得られた遊離のアミノ末端及びカルボキシル末端を有する未保護の 直鎖状ペプチドを希釈溶液で、ジクロロメタン及びジメチルホルムアミドの混合 物中、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール及びN−メチルモルフォリンの存在下 、ジシクロヘキシルカルボジイミドと反応させることにより対応の環状ペプチド に変換する。次いで得られた環状ペプチドをクロマトグラフィーにより精製する 。 環状ペプチド合成の代替の方法は、Gurrath et al.,Eur.J.Biochem.,210: 911-921(1992)及び実施例に記載されている。 更に、αvβ3アンタゴニストは、融合タンパク質の形態で提供することができ る。融合タンパク質は、本明細書に記載される組換えDNA法により生産される タンパク質で、主題となるポリペプチドが、第二のキャリヤータンパク質、例え ばグルタチオンスルフヒドリルトランスフェラーゼ(GST)又はその他の周知 のキャリヤーに融合して発現する。好ましい融合タンパク質は、本明細書に記載 される、MMP−2ポリペプチドを含んでいる。MMP−2融合タンパク質の製 造は実施例に記載される。 本発明の方法における使用に特に好ましいペプチド及び誘導ペプチドは、c-( GrGDFV)(配列番号4)、c-(RGDfV)(配列番号5)、c−(RADfV)(配列番号6) 、c-(RGDFv)(配列番号7)、c-(RGDf-NMeV)(配列番号15)及び直鎖状ペプチ ド YTAECKPQVTRGDVF(配列番号8)(ここで、「c-」は環状ペプチドを示し、大 文字はL−アミノ酸の単一一文字コードであり、小文字はD−アミノ酸の単一一 文字コードである)である。これらのペプチドのアミノ酸残基配列は、それぞれ 、配列番号4、5、6、7、15及び8に示されている。 更に、本明細書に記載されるMMP−2に由来するポリペプチドが好ましく、 配列番号17〜28及び45に示される配列を有している。 2.モノクローナル抗体 本発明は、ひとつの態様において、本明細書に記載される、αvβ3と免疫反応 し、αvβ3の天然リガンドへの結合を阻害するモノクローナル形態のαvβ3アン タゴニストについて記載する。更に本発明は、抗体を産生する細胞系、細胞系の 生産方法及びモノクローナル抗体の製造方法についても記載する。 本発明のモノクローナル抗体は、1)単離したαvβ3と免疫反応し、2)フィ ブリノゲンのαvβ3への結合を阻害する抗体分子を含んでいる。αvβ3と優占的 に結合する好ましいモノクローナル抗体には、ハイブリドーマ細胞系ATCC HB 9537により分泌されるmAb LM609の免疫反応特性を有してい るモノクローナル抗体が含まれる。ハイブリドーマ細胞系ATCC HB953 7は、ブダペスト条約の要求にしたがい、American Type Cultuve Collection( ATCC)(Parklawn Drive,Rockville,MD,USA,1987年9月15日)に寄託され ている。 種々の文法学的形態にある「抗体又は抗体分子」という用語は、本明細書にお いては、免疫グロブリン分子集団及び/又は免疫グロブリン分子の免疫学的に活 性な部分、すなわち抗体結合部位又はパラトープを含んでいる分子を意味する集 合名詞として使用される。 「抗体結合部位」とは、抗原と特異的に結合する重鎖及び軽鎖の可変部及び超 可変部領域からなる抗体分子の構造部分のことである。 本発明における使用にための例示的な抗体は、完全免疫グロブリン分子、実質 的に完全な免疫グロブリン分子並びに当該技術分野においてFab、Fab'、 F(ab')2及びF(v)として知られ、抗体断片と呼ばれる部分を含む、パラ トープを含む免疫グロブリン分子である。別の好ましい態様においては、本発明 は、本発明のモノクローナル抗体に由来するFab断片を含む切断された免疫グ ロブリン分子を企図している。Fc受容体を欠く、Fab断片は可溶性であり、 血清半減期において治療学的利点を提供し、可溶性Fab断片使用の態様におい て診断的利点を提供する。可溶性Fab断片の製造は、免疫学分野において一般 的に知られており、種々の方法により達成することができる。 例えば、抗体のFab及びF(ab')2部分(断片)は、周知の方法により、 実質的に完全な抗体を、それぞれ、パパイン及びペプシンのタンパク質分解反応 に付することにより製造する。例えば、Theofilopolous及びDixonの米国特許第 4,342,566号明細書を参照のこと。Fab’抗体部分も周知であり、2 つの重鎖部分を結合しているジスルフィド結合をメルカプトエタノールを用いて 還元し、得られたタンパク質メルカプタンを例えばヨードアセトアミド等の試薬 を用いてアルキル化することにより生成する。完全な免疫グロブリン分子を含む 交代が好ましく、本明細書において実例として利用される。 種々の文法的形態にある「モノクローナル抗体」は、特定のエピトープと免疫 反応することができる抗体結合部位のわずか1種を含む抗体分子集団を意味する 。したがって、通常、モノクローナル抗体には、モノクローナル抗体が免疫反応 するいずれかのエピトープに対して単一の結合親和性を示す。それゆえ、モノク ローナル抗体は、複数の抗体結合部位(すなわち夫々の部位は異なるエピトープ に対して免疫特異的である)を有する抗体分子、例えば二特異性モノクローナル 抗体が含まれる。 通常、モノクローナル抗体は、わずか1種類の抗体分子を分泌(産生)する、 ハイブリドーマと呼ばれる単一細胞のクローンにより産生される抗体を含んでい る。ハイブリドーマ細胞は、抗体産生細胞とミエローマ又はその他の自己不滅( self-perpetuating)細胞系とを融合することにより形成する。そのような抗体 の製造については、Kohler及びMilstein,Nature 256:495-497(1975)に最初 に記載され、この記載は参照することにより本明細書に組み込まれる。更なる方 法は、Zola,Monoclonal Antibodies:A Manual of Techniques,CRC Press,Inc .(1987)に記載される。そのようにして製造したハイブリドーマ上清を、αvβ3 と免疫反応する抗体分子の存在及びαvβ3の天然リガンドへの結合の阻害につい てスクリーニングすることができる。 要約すると、モノクローナル抗体組成物を産生するハイブリドーマを作成する ために、ミエローマ又はその他の自己不滅細胞系を、αvβ3の源、例えば、Cher esh et al.,J.Biol.Chem.,262:17703-17711(1987)に記載される、M21ヒ ト黒色腫細胞から単離したαvβ3で過剰免疫した哺乳類の脾臓から得たリンパ球 と融合する。 ハイブリドーマ作成に使用するミーエローマ細胞系は、リンパ球と同一種に由 来することが好ましい。通常、株129 GlX+のマウスが好ましい哺乳類で ある。本発明におけるし様に適切なマウスミエローマには、ヒポキサンチン−ア ミノプテリン−チミジン感受性(HAT)細胞系P3X63−Ag8.653及 びSp2/0−Ag14(それぞれ、CRL1580及びCRL11581の名 のもと、American Type Culture Collection(Parklawn Drive,Rockville,MD )より入手することができる)が含まれる。 通常、脾細胞は、ポリエチレングリコール(PEG)1500を使用してミエ ローマ細胞と融合する。融合したハイブリッドは、HATに対する感受性により 選択する。本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、実施例に 記載される、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)を使用して同定する。 本発明のモノクローナル抗体は、適切な特異性を有する抗体分子を分泌するハ イブリドーマを含有する栄養培地からなるモノクローナルハイブリドーマ培養物 を開始するにより生産することができる。培養物を、条件下、ハイブリドーマが 抗体分子を培地中へ分泌するのに十分な時間期間維持する。次いで、抗体含有培 地を集める。抗体分子は、周知の技術により更に単離することができる。 これらの組成物の製造に有用な培地は、当該技術分野において周知であり、行 行的に入手可能であり、合成培養培地、近交系マウス等が含まれる。例示的な合 成培地は、4.5g/mlグルコース、20mMグルタミン及び20%ウシ胎仔 血清を補充したダルベッコ最小必須培地(DMEM;Dulbecco et al.,Virol. 8:396,1959)である。例示的な近交系マウス株は、Balb/cである。 モノクローナル抗体、ハイブリドーマ細胞又はハイブリドーマ細胞培養を生産 するその他の方法も周知である。例えば、免疫学的レパートリーからのモノクロ ーナル抗体の単離法は、Sastry et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:5728 -5732(1989)及びHuse et al.,Science,246:1275-1281(1989)に記載されている 。 ハイブリドーマ細胞及び本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブリドー マ細胞を含む培養物も、本発明に企図される。特に好ましいのは、ATCC H B 9537と命名されるモノクローナル抗体mAb LM609を分泌するハ イブリドーマ細胞系である。mAb LM609は、Cheresh et al.,J.Biol .Chem.,262:17703-17711(1987)に記載されるようにして製造し、その製造は実 施例にも記載される。 本発明は、1つの態様において、mAb LM609の免疫反応特性を有する モノクローナル抗体を企図する。 モノクローナル抗体が、本発明のモノクローナル抗体と同一(すなわち、等価) の特異性(免疫反応特性)を有するかどうかについては、後者の予定の標的分子 への結合を前者が阻害するかどうかを確認することにより過度の実験なしに測定 することができる。標的分子が固相に存在するときの標的分子への結合について の標準競合アッセイにおいて、本発明のモノクローナル抗体による結合の減少に より示されるように、試験するモノクローナル抗体が本発明のモノクローナル抗 体と競合する場合、2つのモノクローナル抗体はおそらく同一又は近縁なエピド ープに結合するだろう。 モノクローナル抗体が本発明のモノクローナル抗体の特異性を有するかどうか について測定する更に別の方法では、本発明のモノクローナル抗体とモノクロー ナル抗体と標準的に反応する標的分子とを予めインキュベートし、次いで試験す るモノクローナル抗体を添加して、試験するモノクローナル抗体が、標的分子に 結合する能力において阻害されるか否かを測定する。試験するモノクローナル抗 体が阻害される場合、おそらく、本発明のモノクローナル抗体と同一又は機能的 に等価のエピトープ特異性を有する。 モノクローナル抗体が本発明のモノクローナル抗体の特異性を有するかどうか を測定する更なる方法では、問題となる抗体のCDR領域のアミノ酸残基配列を 決定することである。CDR領域において同一又は機能的に等価のアミノ酸残基 配列を有する抗体分子は、同一の結合特異性を有する。ペプチドの配列決定法は 当該技術分野において周知である。 抗体の免疫特異性、標的分子結合能力及び抗体がエピトープに対して示す付随 の親和性(attendant affinity)は、抗体が免疫反応するエピトープにより定義 される。エピトープ特異性は、免疫グロブリン抗体の重鎖の可変領域のアミノ酸 残基配列により少なくとも部部的に定義され、軽鎖可変領域のアミノ酸残基配列 により部分的に定義される。 「結合特異性を有する」という用語の使用は、同等のモノクローナル抗体が同 一又は類似の免疫反応(結合)特性を示し、予定の標的分子への結合ついて競合 することを示している。 ヒト化モノクローナル抗体は、特にヒトにおいて治療学的に使用することがで きる限り、マウスモノクローナル抗体に対して特別の利点を提供する。詳細には 、ヒト抗体は、「外来」抗原と同様に急速に循環から除去されず、外来抗原及び 外来抗体と同様の方法で免疫系において活性化しない。「ヒト化」抗体の製造方 法は、通常当該技術分野において既知であり、本発明の抗体に容易に適用するこ とができる。 したがって、本発明は、1つの態様において、ヒト免疫系の成分を抗体の抗原 への結合能力を実質的に妨害することなしにグラフトし導入することによりヒト 化した本発明のモノクローナル抗体を企図している。 3.αvβ3特異的模倣物 本発明は、αvβ3アンタゴニストは本発明に使用することができ、これにはポ リペプチド、抗体及び「模倣物」と名づけられるその他の分子が含まれる。模倣 物はαvβ3機能を妨害する能力を有する。特に好ましいのは、αvβ3機能を特異 的に妨害し、その他のインテグリンの機能は妨害しないアンタゴニストであ る。 これに関連して、種々の試薬が、必要な生物学的活性を有している限り、本発 明における使用に適していることが理解されるだろう。これらの試薬は、一般的 に模倣物と呼ばれる。なぜなら、模倣物は、受容体とリガンドの機能的相互作用 に関連するαvβ3又はαvβ3リガンドのいずれかの結合ドメインを「模倣」する 能力を有しているからである。 αvβ3模倣物は、抗体又はリガンドに由来するペプチドを除く、前記特性を示 すあらゆる分子のことである。合成ペプチド、ペプチドの類似体若しくは誘導体 、前記結合ドメインの結合ポケットに似た形状である化合物、例えば有機模倣分 子又はその他の分子であることができる。 本発明の好ましい模倣物は、有機を基本とした分子であり、それゆえ有機模倣 物と呼ばれる。αvβ3のリガンドを模倣することによりαvβ3アンタゴニストと して機能する特に好ましい有機模倣分子は、実施例10に記載される化合物7、 9、10、12、14、15、16、17及び18である。 αvβ3模倣物の設計は、分子モデリング、二次元核磁気共鳴(2D−NMR) 分析、X線結晶学、ペプチド、ペプチド類似体若しくはその他の化学ポリマー又 は化合物ライブラリー及びドラッグデサイン方法論を含む当該技術分野において 既知のドラッグデザイン用のあらゆる種々の構造分析法により行うことができる 。 多種多様に異なる構造を有しかつαvβ3の選択的阻害能力を有するαvβ3アン タゴニストは、融合タンパク質(例えば、MMP−2融合タンパク質)、小さいポ リペプチド、環状ペプチド、誘導ペプチド、有機模倣分子又はモノクローナル抗 体であることができることを示す、本明細書に示される広い構造的証拠を考慮す ると、本発明の方法に有用な主題のαvβ3アンタゴニストの構造は制限されない が、本明細書において定義されるあらゆるαvβ3模倣物を含んでいる。 F.αvβ3のアンタゴニストの同定方法 本発明は、更に、本発明の方法にしたがう使用についての候補となるαvβ3ア ンタゴニストを同定するためのアッセイ法を記載する。これらのアッセイ法にお いて、候補となる分子は、αvβ3の天然リガンドへの結合能力を阻害する能 力について評価され、更に組織における血管形成阻害能力についても評価される 。 第一のアッセイは、天然リガンドのαvβ3への直接の結合の阻害を測定し、好 ましい態様は実施例に記載される。通常、アッセイは、天然のリガンド、例えば フィブリノゲンの固相にあるαvβ3への結合の阻害の程度をELISAにより測 定する。 このアッセイを、αvβ3に対する特異性を示し、かつ天然リガンドの他のイン テグリンへの結合を阻害しない化合物の同定にも使用することができる。特異性 アッセイは、パラレルELISAアッセイにより行うことができる。パラレルE LISAアッセイにおいては、αvβ3及びその他のインテグリンを共に、別々の 反応チャンバー中、同時に、天然リガンドへ結合する能力及びインテグリンの予 定リガンドへの結合能力を阻害する候補となる化合物についてスクリーニングす る。好ましいスクリーニングアッセイのフォーマットは実施例に記載される。 第二のアッセイは、ニワトリ漿尿膜(CAM)における血管形成を測定し、C AMアッセイと呼ばれる。CAMアッセイは他に詳細に記載されており、更に、 腫瘍組織における血管形成及び新血管形成の両者を測定するために使用された。 Ausprunk et al.,Am.J.Pathol.,79:597-618(1975)及びOssonski et al.,Cancer Res.,40:2300-2309(1980)を参照のこと。 CAMアッセイは、インビボでの血管形成についての十分に認識されたアッセ イモデルである。なぜなら、全組織が新血管形成を起こし、実際のニワトリ胚血 管はCAM又はCAM上に成長した組織へ成長するからである。 本明細書において実証されるように、CAMアッセイは、新血管の成長の量及 び程度に基づき新血管形成の阻害を示す。更に、CAMに移植されたあらゆる組 織、例えば腫瘍組織の成長をモニターすることも容易である。最後に、このアッ セイは、アッセイ系において毒性の内部標準が存在するので特に有用である。ニ ワトリ胚をあらゆる試験試薬に暴露し、胚の健康状態を毒性の指標とする。 血管形成を測定する第三のアッセイは、インビボウサギモデルであり、ウサギ 眼アッセイと呼ばれる。ウサギ眼アッセイは、他の文献に詳細に記載されており 、例えばサリトマイド等の血管形成阻害剤の存在下、血管形成及び新血管形成の 両者を測定するためにも使用する。D'Amato et al.,Proc.Natl.Acad.Sci., USA, 91:4082-4085(1994)を参照のこと。 ウサギ眼アッセイは、インビボ血管形成についての十分に認識されたアッセイ である。なぜなら、角膜の縁から角膜へ成長するウサギ血管によって例示される 新血管形成過程は、天然の眼の透明な角膜を経て容易に可視化されるからである 。更に、新血管形成の刺激若しくは阻害又は新血管形成の退行を時間に対して容 易にモニターすることができる。 最後に、ウサキをあらゆる試験試薬に暴露し、ウサギの健康状態を試験試薬の 毒性の指標とする。 第四のアッセイは、キメラ マウス:ヒトモデルにおける血管形成を測定し、 キメラマウスアッセイと呼ばれる。このアッセイは他の文献に詳細に記載されて おり、更に、血管形成、新血管形成及び腫瘍の退行を測定することが文献に記載 されている。Yan et al.,J.Clin.Invest.,91:986-996(1993)を参照のこと。 キメラマウスアッセイは、インビボ血管形成についての有用なアッセイモデルで ある。なぜなら、移植された皮膚片は、正常なヒト皮膚と組織学的に非常に似て おり、全組織において新血管形成が起こり、実際のヒト血管は移植ヒト皮膚から 移植ヒト皮膚表面上のヒト腫瘍組織へ成長するからである。ヒト移植片への新血 管形成の起源は、ヒト特異的内皮細胞マーカーを用いて新血管構造を免疫組織化 学的に染色することにより測定することができる。 本明細書に記載されるように、キメラマウスアッセイは、新しい血管の成長の 退行の量及び程度に基づき、新血管形成の退行を示す。更に、移植皮膚に移植し たあらゆる組織、例えば腫瘍組織等の成長に対する影響をモニターすることも容 易である。最後に、このアッセイは有用である。なぜなら、アッセイ系に毒性に 対する内部標準が存在するからである。キメラマウスをあらゆる試験試薬に暴露 し、マウスの健康状態を毒性の指標とする。 G.製品 本発明は、本発明のαvβ3アンタゴニストを提供するためのラベルされた容器 製品をも企図する。製品は、包装材料及びその中に含まれる医薬を含んでいる。 製品中の医薬は、開示された指示にしたがい本明細書に記載される薬学的に許 容される形態へ製剤化された、あらゆる本発明のαvβ3アンタゴニストである。 製品は本明細書に記載される状態の処理に使用するのに十分な量の医薬を、単一 又は複数の投与量で含んでいる。 包装材料は、例えば血管形成の阻害により援助される状態及び本明細書に開示 される類似の状態の処理のための、含まれる医薬の使用を示すラベルを含んでい る。更にラベルは、市場取引に要求される使用のための指示及び関連する情報を 含むことができる。包装材料は、医薬の保存のための容器を含むことができる。 本明細書で使用するとき、包装材料という用語は、ガラス、プラスチック、紙 、箔等の固定された方法で医薬を保持することができる材料を意味する。したが って、包装材料は、例えばプラスチック又はガラスバイアル、積層エンベロープ 等医薬を含む医薬組成物を含むために使用されるものであることができる。 好ましい態様においては、包装材料は、製品の内容及び含まれる医薬の使用を 記載する具体的な表現であるラベルを含んでいる。実施例 本発明に関する以下に示す実施例は、例示であって、本発明を特定に限定する ものとして解釈されるべきものではない。更に、当業者の範囲内にある、現在知 られている又は今後開発される本発明の変形は、請求の範囲の本発明の範囲内に あると考えられる。 1.合成ペプチドの製造 a.合成手順 表1に記載される直鎖状及び環状ペプチドを、標準固相合成技術、例えばMerr ifield,Adv.Enzymol,32:221-96,(1969)及びFields,G.B.and Noble,R.L.,Int.J.P eptide Protein Res.,35:161-214,(1990)に記載される技術を使用して合成した 。 始めに、2gのBOC-Gly-D-Arg-Gly-Asp-Phe-Val-OMe(配列番号1)を、60 mlのメタノールに溶解し、2N水酸化ナトリウム溶液1.5mlを添加し混合 物を形成した。次いで混合物を20℃で3時間撹拌した。蒸発後、残渣を膵中に 取り出し、希釈HClを用いてpH3に酸性化し、酢酸エチルを用いて抽出した 。抽出物をNa2SO4を用いて乾燥し、再び蒸発し、得られたBOC-Gly-D-Arg-Gl y-Asp-Phe-Val-OH(配列番号2)を、ジオキサン中、2N HCl20mlと共 に20℃で2時間撹拌した。得られた混合物を蒸発し、H-Gly-D-Arg-Gly-Asp-Ph e-Val-OH(配列番号3)を得、これをジタロロメタン1800ml及びジメチル ホルムアミド(DMF)200mlの混合物中に溶解し、0℃に冷却した。その 後、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCCI)0.5g、1−ヒドロキシベ ンゾトリアゾール(HOBt)0.3g及びN−メチルモルホリン0.23ml を撹拌しながら連続的に添加した。 得られた混合物を、0℃で更に24時間、次いで20℃で48時間撹拌した。 溶液を濃縮し、混合ベッドイオン交換剤で処理し、塩から遊離した。得られた樹 脂をろ過により除去した後、清澄液を蒸発し、残渣をクロマトグラフィーにより 精製し、シクロ(-Gly-D-Arg-Gly-Asp-Phe-Val)(配列番号4)を回収した。一文 字コードのアミノ酸残基略語を使用して表1に記載され、ペプチド番号による指 定により同定される以下に示すペプチドは同様に得た。シクロ(Arg-Gly-Asp-D- Phe-Val)(配列番号5)、シクロ(Arg-Ala-Asp-D-Phe-Val)(配列番号6)、シク ロ(Arg-D-Ala-Asp-Phe-Val)(配列番号9)、シクロ(Arg-Gly-Asp-Phe-D-Val) (配列番号7)及びシクロ(Arg-Gly-Asp-D-Phe-NMeVal)(メチル化がバリン残基ア ミド結合α−アミノ窒素上で起こっている)(配列番号15)。 66203と命名されるペプチドは、ペプチド62184と同一の配列を有す るが、62184がTFA塩で存在するのに対し、HCl塩を含んでいる点で異 なる。同様のことが、ペプチド69601及び62185並びに85189及び 121974についても言える。 b.代替の合成手順 i.シクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NmeVal)、TFA塩の合成 Fmoc-Arg(Mtr)-Gly-Asp(OBut)-Dphe-NmeVal-Onaを、固相メリフィールド型手 順を使用して、NmeVal、DPhe、Asp(OBut)、Gly及びFmoc-Arg(Mtr)を段階的方法 で4−ヒドロキシメチル−フェノキシメチル−ポリスチレン樹脂(ワング型樹脂 )に連続的に添加することにより合成した(ペプチド合成の慣習的なメリフィー ルド型法は、Houben-Weyl,1.c.,Volume 15/11,Pmges 1−806(1974)に記載さ れるように適用した。ポリスチレン樹脂及びアミノ酸残基前駆体は、アルドリッ チ(Aldrich)、シグマ(Sigma)又はフルカケミカルカンパニー(Fluka chemical companies)より商業的に入手可能である)。アミノ酸残基の連続添加の完了後、 樹脂を、TFA/ジクロロメタンの1:1混合物を使用してペプチド鎖から取り 除いた。これにより、Fmoc-Arg(Mtr)-Gly-Asp(OBut)-DPhe-NmeVal-OHを得た。次 いで、Fmoc基を、ピペリジン/DMFの1:1混合物を用いて除去し、粗Arg(Mt r)-Gly-Asp(OBut)-DPhe-NMeVal-OH前駆体を得、次いで慣習的な方法でHPLC により精製した。 環化のために、15mlのDMF(ジメチルホルムアミド、アルドリッチ)中 のArg(Mtr)-Gly-Asp(OBut)-DPhe-NMeVal-OH(前記で合成)85mlジクロロメ タン(アルドリッチ)で希釈し、50mlのNaHCO3を添加した。乾燥氷/ アセトン混合物中で冷却した後、40μlのジフェニルホスホリルアジド(アル ドリツチ)を添加した。室温で16時間放置後、溶液を濃縮した。濃縮物をゲル 濾過(イソプロパノール/水=8:2中、セファデックスG10カラム)し、慣 習的な方法でHPLCにより精製した。TFA(トリフルオロ酢酸)/H2O( 98:2)を用いた処理により、シクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NmeVal)×TF Aを得、慣習的な方法においてHPLCにより精製した。RT=19.5、FA B−MS(M+H):589であった。 ii.「内部塩」の合成 水中にシクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NmeVal)×TFAを懸濁させ、減圧下で 蒸発し、TFAを除去することにより、前記環状ペプチドからTFA塩を除去し た。形成した環状ペプチドを「内部塩」と呼び、シクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-N MeVal)と命名した。「内部塩」という用語が使用される。なぜなら、環状ペプ チドは、互いを内部電子的に相殺し、全体として荷電していない分子を形成する 2つの正反対に荷電した残基を含んでいるからである。荷電残基の1つは酸部分 を含み、他方の荷電残基はアミノ部分を含んでいる。酸部分及び網の部分が互い に近傍に接近したとき、酸部分はアミノ部分により脱プロトン化され、全体とし て中性に荷電したカルボキシレート/アンモニウム塩種を形成する。 iii.HCl処理によるシクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NmeVal)×HC lの提供 80mgのシクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NMeVal)を、5〜6倍の0.01M HCl中に溶解し、溶解操作の後凍結乾燥した。続くHPLCによる精製により 、シクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NMeVal)×HClを得た。FAB−MS(M+ H)=589であった。 iv.メタンスルホン酸処理によるシクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NMeVal )×MeSO3Hの提供 80mlのシクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NmeVal)を、5〜6倍の0.01M M eSO3H(メタンスルホン酸)に溶解し、各溶解操作の後凍結乾燥した。続く HPLCによる精製により、シクロ−(Arg-Gly-Asp-Dphe-NMeVal)×MeSO3 H(RT=17.8m、FAS−MS(M+H):589)を得た。 環化についての代替の方法には、非環式ペプチド前駆体の側基をスルフヒドリ ル部分で誘導体化することを含み。これにより、標準的生理学的pH条件(pH 7.5)よりもわずかに高いpHに暴露したとき、分子に存在する別のスルフヒ ドリル基とジスルフィド結合を分子内で形成する。更に、非環式ペプチド前駆体 のC末端カルボン酸塩部分を、分子内に存在する遊離のスルフヒドリル部分と反 応させて、チオエステル環化ペプチドを形成することができる。 合成ペプチドを使用した実施例7に記載される血管形成阻害アッセイにおいて 、HCl中の66203ペプチドは血管形成阻害においてTFA中の同一のペプ チドよりもわずかに効果的であった。 *アスタリスクを用いて示されたペプチドは、HCl中で製造され、同一の列 に示されるペプチドと同一の配列を有する。アスタリスクのないペプチドはTF A中で製造されたものである。小文字はDアミノ酸を示している。大文字はLア ミノ酸を示している。 **合成ペプチド用ヒトMMP−2アミノ酸残基配列は、図22A及び22B に示される対応の残基の部位により示される(MMP−2はマトリックスメタロ プロテイナーゼ酵素の一員である)。ヒトMMP−2配列は、天然のシステイン 残基を用いて示されるが、融合タンパク質について述べるとき操作したシステイ ン残基を用いて示されない。非天然システイン残基で、天然アミノ酸残基を、指 示された部位で置換して、合成ペプチド及び発現融合タンパク質の溶解性を促進 し、結合部位の提示用の適切な折りたたみを保証する。 ***合成ペプチド用ニワトリMMP−2アミノ酸残基配列は、図22A及び 22Bに示される対応の残基の部位により示される。ニワトリMMP−2配列は 、天然システイン残基を用いて示されるが、前記のように、融合ペプチドについ て記載するときは操作したシステイン残基を用いて示されない。 2.モノクローナル抗体 ハイブリドーマATCC HB 9537により分泌されるモノクローナル抗 体LM609は、標準的ハイブリドーマ法を使用して、セファロース−レンチル レクチンビーズヘ吸着させた単離αvβ3を用いて免疫することにより製造する。 αvβ3は、M21と命名されるヒト黒色腫細胞から単離し、抗体は、Cheresh et al.,J.Biol.Chem.,262:17703-17711(1987)に記載されるようにして製造した。 M21細胞は、Dr.D.L.Morton(カリフォルニア大学ロサンゼルス校、カリフ ォルニア)より提供を受け、2mM L−グルタミン、50mg/ml硫酸ゲン タマイシン及び10%ウシ胎仔血清を含むRPMI1640培養培地中で懸濁培 養により増殖させた。 モノクローナル抗体LM609は、αvβ3複合体と特異的な免疫反応を示した が、αvサブユニット、β3サブユニット又はその他のインテグリンとは免疫反 応を示さなかった。 3.αvβ3発現の組織分布の特徴付け A.抗インテグリン受容体抗体 創傷治癒の間、血管の基底膜は、フォンビルブラント因子、フィブロネクチン 及びフィブリンを含む幾つかの接着タンパク質を発現する。更に、接着受容体の インテグリンファミリーの幾つかのメンバーは、培養した平滑筋細胞及び内皮細 胞上に発現する。Cheresh,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,84:6471(1987);Janatetal .,J.Cell Physiol.,151:588(1992);Cheng et al.,J.Cell Physiol.,139:2 75(1989)を参照のこと。αvβ3、フォンビルブラント因子、フィブリノゲン(フ ィブリン)及びフィブロネクチンに対する細胞受容体に対する内皮細胞受容体は これらのインテグリンに含まれる(Cheresh,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84:6471(19 87))。インテグリンは、カルシウム依存性シグナル伝達経路を開始し、内皮細胞 の移動を導く。それゆえ、血管細胞学において基本的な役割を果たしているらし い(Leavelsey et al.,J.Cell Biol.,121:163(1993))。 血管形成の間のαvβ3発現を調査するために、ヒト創傷肉芽組織又は隣接する 正常組織皮膚を同意した患者から得、1mlリン酸緩衝生理食塩水で洗浄し、O .T.C.培地(ティシュー・テック(Tissue Tek))中に埋め込んだ。埋め込ん だ組織を、液体窒素中約30〜45秒間急速冷凍(snap froze)した。6μm厚 の切片を凍結塊からクリオスタットミクロトーム上で切断し、β3インテグリン (αvβ3又はαIIbβ3)又はβ3インテグリンサブファミリーの意連れかに対し て特異的な抗体を用いてイムノペルオキシダーゼ染色した。 正常なヒトの皮膚及び創傷肉芽組織の染色の結果を図1A〜1Dに示す。それ ぞれがβ3及びβ1インテグリンに対するモノクローナル抗体AP3及びLM53 4を、凍結切片の免疫組織化学分析のために使用した。4つの異なるヒト供与者 から得た組織に関する実験は同一の結果を与えた。顕微鏡写真は300×の拡大 率で示される。 αvβ3インテグリンは、肉芽組織中の血管に大量に発現したが(図1B)、同 一の供与者に由来する正常皮膚の真皮及び上皮には検出されなかった(図1A) 。対照的に、β1インテグリンは、正常皮膚(図1C)及び肉芽組織(図1D) 両者の血管及び間質細胞に多量に発現し、Adams et al.,Cell,63:425(1991)に 既に記載されているように、内皮の基底細胞にも多量に発現した。 B.抗リガンド抗体を用いた免疫蛍光 前記で調製したヒト正常皮膚及び肉芽組織の追加の切片を、β3及びβ1インテ グリンに対するリガンド、フォンビルブラント因子及びラミニンそれぞれの存在 について試験した。フォンビルブラント因子は、正常皮膚(図2A)及び肉芽組 織(図2B)の血管に局在化していたが、一方、ラミニンは、組織調製物両者の 全ての血管及び上皮性基底膜に局在化していた(図2C及び2D)。 C.ガン組織における抗αvβ3抗体の分布 前期の分析に加えて、ヒト患者由来のガン組織の生検を、αvβ3の分布につい て調べた。インテグリン受容体複合体αvβ3に特異的なモノクローナル抗体LM 609(実施例2において製造)を用いて染色したことを除いて、実施例1と同 様にして組織を調整した。更に、代表的組織をブリンス(Bulins)固定液中で8 時間固定し連続切片を切断し、H&E染色することにより、顕微鏡組織学的分析 用に組織を調製した。 膀胱、大腸、乳及び肺ガン組織のイムノペルオキシダーゼ染色の結果を、それ ぞれ図3A〜3Dに示す。αvβ3は、分析した4つのガン生検に存在する血管に のみ豊富に発現し、組織に存在するその他の細胞には全く発現しなかった。 個々に示される結果は、αvβ3インテグリン受容体は、特定の組織型、すなわ ち肉芽、転移組織及び血管形成が起きているその他の組織において選択的に発現 するが、新しい血管の形成が停止している正常組織には発現しないということを 示している。 4.細胞接着阻害及びリガンド−受容体結合アッセイにより検出した、αvβ3 異的合成ペプチドの同定 A.細胞接着の阻害 本発明のアンタゴニストのインテグリン受容体特異性を測定するときには、声 望接着阻害アッセイを以下に示すようにして行った。 簡潔に述べると、始めに、αvβ3及びαvβ5の発現を欠くCS−1ハムスター 黒色腫細胞を、Filardo et al.,J.Cell.Biol.,130:441-450(1995)に記載さ れるようにしてβ3サブユニットを発現するプラスミドでトランスフェクトした 。可能性のあるαvβ3アンタゴニストの特異性を、αvβ3発現CS−1細胞のV N又はラミニンコーティングしたプレートへの結合を遮断する能力により測定し た。典型的なアッセイの例のとき、ウェルを10μg/ml基質を用いて一晩コ ーティングした。すすぎ及びPBS中の1%熱変性BSAを用いて室温下で30 分間で遮断した後、0.0001〜100μMの濃度範囲のペプチド85189 (配列番号15)を別々にCS−1と混合し、50,000細胞/ウェルの細胞 数でウェルに適用した。37℃で10〜15分間のインキュベート後、細胞及び ペプチドを含む溶液を処分した。接着細胞の数を、1%クリスタルバイオレット を用いた染色にしたがい測定した。細胞に結合したクリスタルバイオレツトを、 10%酢酸の100μlの添加により溶離した。細胞接着を、600nmの波長 における溶離クリスタルバイオレットの光学密度を測定することにより定量化し た。 図21は、αvβ3アンタゴニスト、個々ではペプチド85189を用いた典型 的なアッセイの結果を示している。ラミニンコーティング表面においてはペプチ ドによる阻害は検出されなかった。対照的に、投与量−反応曲線に示されるよう に、ビトロネクチンコーティング表面においては、10μM以上ペプチド濃度で 結合は完全に阻害された。 同様のアッセイを、MMP−2タンパク質の種々の領域を含む融合タンパク質 を用いて行った。MMP−2由来ポリペプチドは、αvβ3との結合相互作用にお いて活性なMMP−2のC末端領域を含んでおり、これによりMMP−2活性化 及び関連する活性を阻害することができる。これらのポリペプチドは、実施例1 に記載されるようにして、MMP−2のC末端ドメインに由来する配列を有する 合成ポリペプチドとして、又は以下に記載されるようにして、MMP−2のC末 端ドメインの全部又は一部を含む融合タンパタ質として製造される。MMP−2 C末端分子は、ニワトリ及びヒト特異的配列について示される。 ニワトリ由来MMP−2C末端ドメインは、MMP−2にアミノ酸残基445 〜637を含む、ヒンジ領域と直接隣接しているヘモペキシンドメインとも呼ば れる。ニワトリMMP−2の完全ヌクレオチド配列及びコードされるアミノ酸配 列は以下に示される。ニワトリの445〜637の領域に対応する、ヒトMMP −2のC末端ドメインは、図22A及び22Bに示されるように、ヒト配列から 6残基が欠けているため、アミノ酸残基439から始まり、631で終了する。 本発明の方法の実施に使用する、ヒト及びニワトリ由来C末端MMP−2合成ペ プチドを表1に示す。合成ペプチドのアミノ酸残基配列は、GST融合構成部分 を除いて組換え融合タンパク質対応物によって生成したものとは同一であった。 ニワトリ及びヒトに由来するC末端MMP−2融合タンパク質は以下に示すよう にして製造する。 MMP−2融合タンパク質は、担体(融合)タンパク質、例えばグルタチオン スルフヒドリルトランスフェラーゼ(GST)に融合(共有ペプチド結合により 機能的に結合)した、MMP−2C末端ドメイン又はその部分配列を有するキメ ラポリペプチドである。 ニワトリ及びヒトMMP−2の種々の領域を増幅するために、ニワトリ及びヒ トMMP−2それぞれの既知のcDNA配列に基づきプライマー配列を設計した 。未処理のニワトリMMP−2のcDNAヌクレオチド配列の完全トップストラ ンド(topstrand)は、プロゼラチナーゼとも呼ばれ、図22A及び22Bに、 2列に示される推定アミノ酸配列と共に示されている(Aimes et al.,Biochem.J .,300:729-736,1994)。図の3列及び4列は、それぞれ、推定ヒトアミノ酸配列 (Collier et al.,J.Biol.Chem.,263:6579-6587(1988))及びマウスMMP −2(Reponenetal.,J.BiolChem,267:7856-7862(1992))を示している。同一 の残基はドットにより示され、異なる残基はIUPAC−文字表記により示され る。欠損残基はダッシュにより示される。アミノ酸残基の番号付けは、負の番号 で示されるシグナルペプチドの残基と共に、プロ酵素の第一残基から始まる。そ れに応じてヌクレオチド配列を番号付けする。翻訳の推定の開始部位(ATG)は 、3つの前向きの矢印で示され、翻訳終止シグナル(TGA)はアスタリスクで 示される。ニワトリプロ酵素及び活性酵素のアミノ末端配列は、菱形及び1本の 矢印内に含まれる。ニワトリプロゼラチナーゼヌクレオチド及びアミノ酸残基 配列は、共に配列番号29に一緒に示される。コードされたアミノ酸残基配列は 配列番号30に別に示される。 ニワトリMMP−2の増幅領域を生成するための鋳型は、完全長成熟ニワトリ MMP−2ポリペプチドをコードするcDNA(ニューヨーク州立大学(Stoney Brook,New York)のDr.J.P.Quigleyより提供を受けた)、又は標準技術によ りニワトリ漿尿膜組織の切除したサンプルから由来する全細胞RNA鋳型から生 成したcDNAのいづれかである。後者について、cDNAは、NuLV逆転写 酵素及び3’−末端ヌクレオチドに特異的な下流プライマー: 5'ATTGAATTCTTCTACAGTTCA 3'(配列番号31)(5’及び3’末端は、それぞれ 、公開されているニワトリMMP−2配列のヌクレオチド1932〜1912に 相補的である。)を用いて得た。逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PC R)は、GeneAmp RNA PCRキット(パーキンエルマー(Perkin El mer))用の製造者の仕様書にしたがい行った。更に、プライマーを、内部Eco RI制限部位を含むように操作した。 前記cDNAプライマーのいずれかからの、多数のニワトリMMP−2C末端領 域(それぞれ、カルボキシル末端の637番目の部位に天然システイン残基を有 する)は、以下に示す多数の5’プライマーの1つと対を形成する前記3’プラ イマー(配列番号31)を用いたPCRにより得た。増幅した領域は、図22A 及び22Bに示され、配列番号30に示されるアミノ酸残基部分に対応する配列: 1)203〜637、2)274〜637、3)292〜637、4)410〜 637、5)445〜637を有する、以下に示すMMP−2融合タンパク質を コードしていた。前記MMP−2融合タンパク質をコードする各ヌクレオチド領 域を増幅するための上流又は5’プライマーを、ポリペプチド開始部位3’が操 作された、すなわちPCR−誘導、内部BamHI制限部位をコードし、pGE X−1λT又はpGEX−3X発現ベクターのいづれかに指向性結合することを 許容するように設計した。5’プライマーは、以下に示す配列、すなわち、図2 2A及び22Bに示されるニワトリMMP−2配列の示された5’及び3’ヌク レオチド部位に対応する5’及び3’末端(アミノ酸残基部位は各プライマー部 位についても示されている): 1)203開始部位をコードするヌクレオチド599〜619 2)274開始部位をコードするヌクレオチド809〜830 3)292開示部位をコードするヌクレオチド863〜883 4)410開始部位をコードするヌタレオチド1217〜1237 5)445開始部位をコードするヌクレオチド1325〜1345 鋳型cDNAの示されたヌクレオチド領域は、拡張高適合性PCRシステム( Expand High Fidelity PCR System)(ベーリンガー・マンハイム(Boehringer Ma nnheim))の製造者の指示にしたがい連続的に35サイクルで増幅した。得られた PCR産物を、ゲル精製し、BamHI及びEcoRI制限酵素を用いて消化し 、再精製し、pGEX−1λT又はpGEX−3Xベクター(ファルマシア・バ イオテック(Pharmacia Biotech)、ウプサラ、スウェーデン)(結合反応の前に同 様に消化及び脱リン酸化されている)に結合した。プラスミドの選択は、増幅産 物の必要な読み枠に基づいた。コンピテントE.coli株BSJ72又はBL 21細胞を、熱ショックにより別々の構築物を用いて形質転換した。得られたク ローンを、各MMP−2融合タンパク質コードプラスミドの取りこみについて、 陽性クローンのジデオキシ配列決定の前のPCRによりスクリーニングし、導入 されたコード配列の完全性について証明した。更に、プラスミド取りこみの証明 を、適切な大きさのGST−MMP−2融合タンパク質の発現により確認した。 各組換えGST−MMP−2融合タンパク質の精製を、基本的には、GST遺 伝子融合系(ファルマシア・バイオテック)の製造者により記載されたようにし て、IPTG−誘導対数期培養を使用して行った。要約すると、回収した細菌を 、超音波処理により溶菌し、界面活性剤と共にインキュベートし、精製し、グル タチオン結合セファロース4B(ファルマシア・バイオテック)上の組換えタン パ ク質を固定化した。大規模な洗浄の後、固定化融合タンパク質を、50mM T rjs−HCl、pH8.0、中の10mM還元グルタチオンを用いて、アフィ ニティーマトリックスから別々に溶離し、PBSに対して大規模に透析し、残留 グルタチオンを除去し、使用した。 唯一のコードされたシステイン残基を有するニワトリMMP−2残基445及 び637間の融合タンパク質を製造する先行する試みでは、不溶性産物が生じた 。それゆえ、前記融合タンパク質に存在する内生末端システイン残基を含まない 、C末端由来の可溶性MMP−2融合タンパク質を生成するために、必要ならば 、特定の融合タンパク質に依存して、ヌクレオチド配列を増幅MMP−2領域に 導入して、システイン残基をコードさせた。システイン残基は、ニワトリMMP −2配列の446及び637番目の部位に天然に存在している。ヒト配列におい ては、これらの部位は、それぞれ、440及び631に対応する。それゆえ、構 築物の要求により、融合タンパク質を、興味の対象となるニワトリMMP−2配 列のアミノ末端又はカルボキシル末端に操作された末端システイン残基を含むよ うに設計して、その他の末端に天然に存在するシステインとのジスルフィド結合 を提供する。 したがって、オリゴヌクレオチドプライマーを、可溶性MMP−2/GST融 合タンパク質の発現用のニワトリMMP−2C末端領域の増幅を許容するように 設計する。増幅ニワトリMMP−2C末端領域は、部位445〜518、445 〜552、516〜637及び549〜637のアミノ酸残基をコードする配列 を含んでいる。残基517を含む融合タンパク質については、天然にコードされ るチロシン残基をシステインで置換し、446又は637部位のいずれかのシス テイン残基とジスルフィド結合を許容する。 要約すると、前記で製造した組換えGST/MMP−2(410〜637)融 合タンパク質をコードするpGEX−3Xプラスミド構築物を、拡張高適合性P CRキット(ベーリンガー・マンハイム)用の製造者プロトコルにしたがい、公 開されたニワトリMMP−2配列(図22A及び22Bに示される)に基づくデ ザインを有するオリゴヌクレオチドプライマー対を利用して使用した。1つの上 流プライマーは、pGEX−3X GSTベクターへ挿入するための操作された 内部BamHIエンドヌクレアーゼ制限部位の後ろに部位445におけるニワト リMMP−2タンパク質開始部位をコードするように設計され、ヌクレオチド配 列(5’CTCGGATCCTCTGCAAGCACG 3’(配列番号37))を有している。プライマー の5’及び3’末端は、それぞれ、図面におけるニワトリMMP−2配列の部位 1325〜1345に対応している。別の上流プライマーは、pGEX−1λT GSTベクターへ挿入するための操作された内部BamHIエンドヌクレアーゼ 制限部位の後ろに部位516におけるニワトリMMP−2タンパク質開始部位を コードし、部位517にシステイン残基をコードするように設計され、ヌクレオ チド配列(5’GCAGGATCCGAGTGCTGGGTTTATAC 3’(配列番号38))を有している 。プライマーの5’及び3’末端は、それそれ、ニワトリMMP−2配列の部位 1537〜1562に対応している。声三の上流プライマーは、pGEX−1λ TGSTベクターへ挿入するための操作された内部BamHIエンドヌクレアー ゼ制限部位の後ろに部位549におけるニワトリMMP−2タンパク質開始部位 をコードし、部位551にシステイン残基をコードするように設計され、ヌクレ オチド配列(5’GCAGAATTCAACTGTGGCAGAAACAAG 3’(配列番号39))を有してい る。プライマーの5’及び3’末端は、それぞれ、ニワトリMMP−2配列の部 位1639〜1665に対応している。 これらの上流プライマーを、以下に示す下流プライマーの1つと共に別々に使 用して、ニワトリMMP−2のC末端ドメインから前記の領域を生成する。第一 の下流プライマー(アンチセンス)は、部位518にニワトリMMP−2タンパ ク質終止部位をコードし、部位517にシステイン残基をコードし、GSTベク ターへの挿入用の内部EcoRIエンドヌクレアーゼ部位を含むように設計され 、ヌクレオチド(5’GTAGAATTCCAGCACTCATTTCCTGC 3’(配列番号40))を有す る。5’〜3’の方向で記載される、プライマーの5’及び3’末端は、それぞ れ、ニワトリMMP−2配列の部位1562〜1537に部分的に対応する。第 二の下流プライマーは、部位552にニワトリMMP−2タンパク質終止部位を コードし、部位551にシステイン残基をコードし、GSTベクターへの挿入用 の内部EcoRIエンドヌクレアーゼ部位を含むように設計され、ヌクレオチド (5’TCTGAATTCTGCCACAGTTGAAGG 3’(配列番号41))を有する。5’〜3’の方 向で 記載される、プライマーの5’及び3’末端は、それぞれ、ニワトリMMP−2 配列の部位1666〜1643に部分的に対応する。第三の下流プライマーは、 部位637にニワトリMMP−2タンパク質終止部位をコードし、GSTベクタ ーへの挿入用の内部EcoRIエンドヌクレアーゼ部位を含むように設計され、 ヌクレオチド(5’ATTGAATTCTTCTACAGTTCA 3’(配列番号42))を有する。5’ 〜3’の方向で記載される、プライマーの5’及び3’末端は、それぞれ、ニワ トリMMP−2配列の部位1932〜1912に部分的に対応する。 特定の組み合わせで使用され、前記のように少なくとも1つの操作されたシス テイン残基を含む融合タンパク質を生成する、前記上流及び下流プライマーによ り結合したニワトリMMP−2カルボキシ末端領域は、拡張高適合住PCRキッ ト(ベーリンガー・マンハイム)用の製造者プロトコルにしたがい、55℃のア ニーリング温度を使用して30サイクルで別々に増幅した。得られた増幅産物を 別々に精製し、必要に応じBamHI又はEcoRI制限酵素で消化し、再精製 し、pGEX−3X又はpGEX−1λTのいずれかの適切なGST融合タンパ ク質ベクターへ、上流オリゴヌクレオチドプライマーの読み枠により前記で示さ れるようにして結合した。増幅MMP−2産物を結合するために、結合反応前に ベクターを同様に消化し、脱リン酸化した。コンピテントE.coli株BL2 1細胞を、熱ショックにより、得られたMMP−2含有ベクター構築物を用いて 形質転換した。得られたコロニーを、適切な融合タンパク質コードプラスミドの 取りこみについて、陽性クローンのジデオキシ配列決定の前のPCR及び適切な 大きさのGST融合タンパク質の製造によりスクリーニングし、導入されたコー ド配列の完全性について証明した。組換えGST融合タンパク質の精製を、基本 的には、その他のGST−MMP−2融合タンパク質の製造用に記載されたよう にして、IPTG−誘導対数期培養を使用して行った。 種々のニワトリMMP−2たんぱく質およびその他のペプチドを用いた細胞接 着阻害アッセイの結果は、MMP−2(1〜445)及び対照のペプチド696 01を除き、完全MMP−2、残基445〜637に由来する融合タンパク質C TMMP−2(2−4)及びペプチド66203(配列番号5)は、β3発現C S−1細胞のビトロネクチンへの細胞接着は阻害したが、ラミニンへの細胞接着 は阻害せず、したがって、正常αvβ3結合活性を妨害することによるビトロネク チン受容体(αvβ3)のビトロネクチンへの結合を阻害するということを示して いる。その他の試験したCTMMP−2融合タンパク質である残基274〜63 7由来のタンパク質7−1、残基292〜637由来の10−1、残基274〜 400由来の4−3は、2−4と比較して、細胞接着に対して作用しなかった。 前記ニワトリMMP−2GST融合タンパク質に加えて、2つのヒトMMP− 2GST融合タンパク質を、成熟ヒトMMP−2プロ酵素ポリペプチドのアミノ 酸領域203〜631及び439〜631のアミノ酸領域を発現するように製造 した。示された領域は、それそれ、ニワトリMMP−2領域の203〜637及 び445〜637に対応している。ヒトMMP−2GST融合タンパク質は、ニ ワトリMMP−2GST融合タンパク質について前記したようにして、完全ヒト MMP−2読み枠をコードするcDNA鋳型(国立がん研究所(ベテスダ、メリ ーランド)のDr.W.G.Stetler-Stevensonより提供を受けた)を利用して、P CRにより生成した。上流5’プライマー配列は、既に公開されている(Collir e et al.,J.Biol.Chem.,263:6579-6587(1988))に基づき設計し、導入され る内部EcoRI制限部位をコードしており、増幅産物の適切な発現ベクターへ の挿入を許容する。 1つの上流プライマーは、pGEX−1λT GSTベクターへ挿入するため の操作された内部EcoRIエンドヌクレアーゼ制限部位の後ろに部位203に おけるヒトMMP−2タンパク質開始部位をコードするように設計され、ヌクレ オチド配列(5’GATGAATTCTACTGCAAGTT 3’(配列番号43))を有している。プ ライマーの5’及び3’末端は、それぞれ、ヒトMMP−2読み枠配列の部位6 85〜704に対応している。別の上流プライマーは、pGEX−1λT GS Tベクターへ挿入するための操作された内部EcoRIエンドヌクレアーゼ制限 部位の後ろに部位439におけるヒトMMP−2タンパク質開始部位をコードす るように設計され、ヌクレオチド配列(5’CACTGAATTCATCTGCAAACA3’(配列番号 44))を有している。プライマーの5’及び3’末端は、それぞれ、ヒトMM P−2読み枠配列の部位1392〜1412に対応している。 前記各プライマーは、MMP−2読み枠に対して末端で終了し、アミノ酸残基 631の後のタンパク質終止を命令するヒトMMP−2配列の塩基1998及び 1978にそれぞれ相補的な5’及び3’末端を有する下流プライマーと共に別 々に使用した。生成した増幅産物はヒトMMP−2アミノ酸残基203〜631 (配列番号45)及び439〜631(配列番号18)を含む融合タンパク質を発 現した。 得られたPCR産物を精製し、EcoRIで消化し、再精製し、結合反応前に 同様に消化し、脱リン酸化したpGEX−1λTプラスミドへ結合した。細胞を 前記のようにして形質転換した。 アミノ酸残基410〜631(配列番号17)、439〜512(配列番号19) 、439〜546(配列番号20)、510〜631(配列番号21)及び543 〜631(配列番号22)を含むその他のヒトMMP−2融合タンパク質を、本 発明の方法における使用のための前記記載と同様にして製造した。 B.リガンド−受容体結合アッセイ 前記MMP−2融合タンパク質と共に実施例1で製造した合成ペプチドを、精 製リガンド−受容体結合アッセイにおいて、αvβ3及びαIIbβ3受容体結合をア ンタゴナイズする能力を測定することにより、更にスクリーニングした。これら の結合研究のための方法は、Barbas et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90: 10003-10007(1993)、Smith et al.,J.Biol.Chem.,265:11008-11013(1990)及 びPfaff et al.,J.Biol.Chem.,269:20233-20238(1994)に記載されている。 これらの文献は参照することにより本明細書に組み込まれる。 リガンド−受容体結合アッセイにおいてアンタゴニストを同定する方法であっ て、受容体が固体担体に固定化されており、リガンド及びアンタゴニストが可溶 性である方法が記載される。 要約すると、選択した精製インテグリンを、タイターテック(Titertek)マイ クロタイタープレートに、コーティング濃度50ng/ウェルで、別々に固定化 した。リガンド−受容体結合アッセイに使用する受容体の精製は、当該技術分野 において既知であり、当業者に周知の方法を用いて容易に得ることができる。4 ℃ で18時間のインキュベート後、プレート上の非特異的結合部位を、Tris− 緩衝生理食塩水中の10mg/mlのウシ血清アルブミンで遮断した。阻害研究 のために、表1の選択したペプチドを種々の濃度で、125I−ビトロネクチン又 は125I−フィブリノゲンのインテグリン受容体αvβ3及びαIIbβ3への結合を 遮断する能力について試験した。これらのリガンドは、特定のインテグリンに対 して最適の結合を示す(αvβ3に対するビトロネクチン、αIIbβ3に対するフィ ブリノゲン)けれども、いずれかの受容体に対するフィブリノゲンの結合を遮断 するペプチドを使用した結合阻害の研究は、受容体のリガンドへの結合を最大半 減阻害するのに必要なペプチドのμMの正確な測定を許容する。放射標識したリ ガンドは1nMの濃度で使用し、末標識の合成ペプチドと共に別々に結合に挑戦 させた。 3時間のインキュベート後、洗浄により遊離のリガンドを除去し、結合したリ ガンドをガンマ計数により検出した。表1に示される選択した環状ペプチドそ使 用して受容体及び放射標識フィブリノゲンの別々に固定化したαvβ3及びαIIb β3受容体への結合を阻害させたアッセイのデータは、通常11%末満のデータ ポイント間の誤差を有する高度に再現性のあるものであった。μMのIC50デー タ(IC50μM)は、表2に示されるように、二重のデータポイントの平均値± 標準偏差で表される。 したがって、RGD含有又はRGD誘導体化環状ペプチド、62181、62 184、62185及び62187(それぞれ、1つのDアミノ酸を有する)は 、αIIbβ3受容体と比較して低い最大半減阻害に必要なペプチド濃度で測定した とき、フィブリノゲンのαvβ3受容体への結合を優先的に阻害した。対照的に、 その他のRGD含有又はRGD誘導体化環状ペプチド、62186、62175 及び62179は、フィブロネクチンのαvβ3への結合の遮断に対して有効では なく、αvβ3と比較したときフィブロネクチンのαIIbβ3への結合の優先的な阻 害も示さなかった。これらの結果は、最近発行された文献(Pfaffetal.,J.Biol. Chem.,269:20233-20238(1994))の環状ペプチドRGDV(はDアミノ酸残 基を示す)は、フィブリノゲンのαvβ3インテグリンへの結合を特異的に阻害す るが、αIIbβ3又はα5β1インテグリンへの結合は特異的に阻害しないという 結果と一致する。同様の結合阻害アッセイを、RGDモチーフを有する又は有し ない直鎖状ペプチドを用いて行った。ペプチドの配列は、αv受容体サブユニッ トαIIb受容体サブユニット又はビトロネクチンリガンドアミノ酸残基配列に 由来するものである。直鎖状ペプチドの配列、62880(VN由来アミノ酸残 基35〜49)、62411(αv由来アミノ酸残基676〜687)、625 03(αv由来アミノ酸残基655〜667)及び62502(αIIb由来ア ミノ酸残基296〜306)を表1に示す。これらのペプチドのそれぞれを、ビ トロネクチン(VN)又はフィブリノゲン(FG)いずれかのαIIbβ3又はαv β3いずれかへの結合を阻害についての別々のアッセイに使用した。各実験に対 する各アッセイのμMのIC50データ(IC50μM)を表3に示す。 直鎖状ペプチドを用いた選択したインテグリン受容体に対するリガンド結合阻 害アッセイの結果は、ペプチド62880のみが、αIIbβ3受容体と比較して低 い最大半減阻害に必要なペプチド濃度で測定したとき、FG又はVNのαvβ3受 容体への最大半減結合の阻害に有効であることを示した。その他の直鎖z上ペプ チドは、リガンドのαvβ3への結合の遮断に全く有効でなかった。しかし、ペプ チド62502は、VNのαIIbβ3への結合の遮断に有効であった。 受容体の結合又は阻害の検出を、ELISA及びペルオキシダーゼ結合ヤギ抗 ウサギIgGを用いて行ったことを除いて前記と同様にして行ったその他のリガ ンド受容体結合アッセイでは、5〜50ng/ウェル及び示した有効性の濃度の リガンドVN、MMP−2及びフィブロネクチンは、固定化αvβ3受容体には結 合したが、コラーゲンには結合を示さなかった。更に、MMP−2又はVNの固 定化αvβ3への結合を阻害するペプチドの能力を、ペプチド69601(配列番 号6)及び66203(配列番号5)についても評価した。ペプチド66203 のみが、いずれかの基質のαvβ3への結合の阻害に有効であった。しかし、対照 のペプチド69601は、いずれかのリガンドについても効果を有しなかった。 MMP−2のインテグリン受容体への結合の特異性を、固相受容体結合アッセ イで確認した。このアッセイでは、ヨウ素標識MMP−2がαvβ3への結合を示 したが、固相に固定化したαIIbβ3への結合は示さなかった(300結合CPM 対約10結合CPM)。MMP−2のαvβ3への特異的結合を阻害するMMP− 2由来ペプチド又は融合タンパク質の能力を、比較アッセイにおいて実証した。 結果を図23に示す。前記の通り製造したGST−CTMMP−2(445−6 37)(CTMMP−2(2−4)と呼ばれることもある)融合タンパク質、標識 GST−MAIDは、ヨウ素化MMP−2のαvβ3への結合を阻害したが、GS T単独では、阻害剤が全く存在しないウェル(標識NT)と比較可能な程、結合 CPMのレベルに作用しなかった。CTMMP−2(274−637)と呼ばれ るMMP−2融合タンパク質、CTMMP−2(10−2)と呼ばれるMMP− 2融合タンパク質は、標識MMP−2のαvβ3への結合を阻害しなかった。 受容体のMMP−2由来アンタゴニストとの相互作用の特異性を、固相結合ア ッセイにおける結合及び阻害を用いて確認した。図24においては[125I] GST2−4として標識されているCTMMP−2(2−4)は、αvβ3には結 合したが、αIIbβ3には結合しなかった。一方、図24においては[125I] GST10−1として標識されているCTMMP−2(10−1)は、インビト ロ固相アッセイにおいてはいずれの受容体とも結合しなかった。更に、標識GS T2−4の結合は、未標識GST2−4と競合した。 したがって、本明細書に記載するリガンド−受容体アッセイは、本発明の実施 においてビトロネクチン受容体(αvβ3)アンタゴニストを使用するとき、特定 のインテグリン受容体、特にαvβ3に対して選択的特異性を示す環状及び直鎖状 合成ペプチドについてのスクリーニングに称することができる。 5.未処理ニワトリ漿尿膜(CAM)の特徴付け A.CAMの調製 正常胚血管形成により成熟血管の形成が起こった後、ニワトリ漿尿膜(CAM) において血管形成を誘導することができる。Leibovich et al.,Nature,329:63 0(1987)及びAusprunk et al.,Am.J.Pathol.,79:597(1975)に記載されるよう に、血管形成は、特定のサイトカイン又は腫瘍断片に反応して誘導されることが 示されている。CAMをニワトリ胚から調製し、実施例6及び7に記載される血 管形成の誘導及び阻害に使用した。10日齢のニワトリ胚を、マッキンタイア( McIntyre)養鶏(レークサイド、カリフォルニア)より入手し、60%の湿度、 37℃でインキュベートした。スモールクラフトドリル(ドレメル、エマーソン ・エレクトロニック(Emerson Electric Co.)の一部門、ラシーン、ウィスコン シン)を使用して、気嚢に対して直接、卵の縁に殻を通して小孔を作成した。卵 をキャンドリング(candling)することによりあらかじめ測定した胚血管を欠く 領域で、卵の広い側に、第二の孔をドリルで作成した。最初の孔に負圧を適用し 、殻膜からCAM(漿尿膜)を引張り、CAMに対して仮性気嚢(falseair sac )を作成した。スモールモデル研削砥石(ドレメル)を使用して、垂ら した(dropped)CAMに殻を通して1cm×1cm平方の窓を切断した。小窓 は、内在するCAMの直接のアクセスを許容した。 えられたCAM調製物を、活性な新血管形成により特徴付けられる段階である 胚形成6日目(胚の新血管形成に対する影響を評価するために使用するモデルを 反映するCAMに対しては更なる処理なし)に、又は血管形成が沈静する胚形成 10日目のいずれかの時点で使用した。後者の調製物は、本発明においては、実 施例6に記載されるように、サイトカイン処理又は腫瘍との接触に対する再生新 血管形成を誘導するために使用した。 B.CAMの組織学 ニワトリ胚CAM及び/又は実施例8に記載されるようにニワトリ胚から切除 したヒト腫瘍の顕微鏡構造を分析するために、実施例3Aに記載されるようにし て、CAM及び腫瘍を凍結切片に調製した。6μm厚の切片を、免疫蛍光分析用 に、クリオスタットミクロトーム上で凍結塊から切断した。 図4は、未処理10日齢CAMにおける血管を欠く領域の典型的な顕微鏡写真 を示している。CAM系における血管形成は、胚形成のこの段階では沈静してい るので、この系は、本発明において、既存の血管から現時点であらゆる血管を欠 くCAM領域への新血管の形成を刺激するために有用である。 C.免疫蛍光により検出した、CAMにおけるインテグリンプロフィール CAM組織に存在するインテグリン受容体の組織分布をみるために、腫瘍組織 及びニワトリ胚CAM組織の6μm凍結切片を、アセトン中30秒間かけて固定 し、10μg/mlのmAb CSAT(β1インテグリンサブユニットに特異的 なモノクローナル抗体。Buck et al.,J.Cell Biol.,107:2351(1988)に記載。 対照として使用)又は実施例2で製造したLM609を用いて免疫蛍光染色した 。一次免疫に続き、1:250に希釈したヤギ抗マウスローダミン標識二次抗体 (タゴ(Tago))で染色し、一次免疫反応産物を検出した。次いで、切片を、ツァイ ス(Zeiss)免疫蛍光化合物顕微鏡を用いて分析した。 免疫蛍光分析の結果は、未処理10日齢ニワトリ胚に存在する成熟血管はイン テグリンβ1サブユニットを発現したことを示している(図5A)。対照的に、図 5Aに示される組織の連続組織切片においては、LM609との免疫反応は現れ なかった(図5B)。したがって、LM609抗体により検出されるインテグリン αvβ3は、10日齢未処理ニワトリ胚に存在する成熟血管によっては活性に発現 されなかった。CAMモデル及び以下に示す実施例に示されるように、正常胚形 成において血管が新たな成長しているか又はサイトカイン又は腫瘍により血管ガ 誘導されている間、血管はαvβ3を発現している。しかしながら、活性な新血管 形成に続いて、血管は発達を停止し、αvβ3の発現は、免疫蛍光分析によって検 出不可能なレベルまで減少する。成熟血管における発現の欠如とは対照的に、血 管形成している血管におけるαvβ3発現の調節は、CAM血管形成アッセイ系を 使用した以下に示す実施例に示されるように、本発明に、血管形成の制御及び阻 害する能力を提供する。 その他のプロフィールにおいては、10日齢CAMモデルにおけるbFGF誘 導3日後に、メタロプロテイナーゼMMP−2及びαvβ3が血管形成している内 皮細胞上に共存していた。更に、MMP−2は、インビボでの血管形成性M21 −L腫瘍関連血管(実施例11に記載されるように、M21−Lヒト黒色腫細胞 を、SCIDマウス上で成長するヒト皮膚移植片の真皮へ注射することにより得 られた腫瘍)上でαvβ3と共存していた。しかし、血管に関連する先在非腫瘍に は共存していなかった。MMP−2及びαvβ3の選択的関連性についての類似の 結果が、CAMモデルにおけるαvβ3を有するCS−1黒色腫において得られた が、αvβ3を欠くCS−1細胞については得られなかった。 6.CAM血管形成アッセイ A.増殖因子により誘導される血管形成 実施例5Aに示されるように、血管形成は、サイトカイン又は増殖因子により 誘導されることが示された。本明細書に記載する実験においては、実施例5に記 載されるCAM調製物における血管形成を、増殖因子により誘導した。本明細書 に記載されるように、増殖因子は局所的にCAM血管へ適用した。 ハンクス液(HBSS、ギブコ(GIBCO)、グランドアイランド、ニューヨーク )又は150ng/ml組替え塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)(ジェン ザイム(Genzyme)、ケンブリッジ、マサチューセッツ)を含むHBSSで飽和した 5mm×5mmワットマン(Whatman)フィルターディスク(ワットマンろ紙N o.1)を、10日齢ニワトリ胚のCAMM菅を欠く領域及び窓に置き、後者は テープでシールした。その他のアッセイにおいては、125ng/mlのbFG Fも血管成長の誘導に効果的であった。血管形成阻害をアンタゴニストの静脈内 注射を用いて上昇させるアッセイについて、血管形成は、線維芽細胞増殖培地中 の1〜2μg/mlのbFGFを用いて始めに誘導した。血管形成を、72時間 後の顕微鏡写真でモニターした。CAMを急速冷凍し、6μmクリオスタット切 片を、アセトンを用いて固定し、実施例5Cに記載されるようにして、10μg /mlの抗β1モノクローナル抗体CSAT又はLM609を用いて免疫蛍光に より染色した。 図5Cの免疫蛍光顕微鏡写真は、ニワトリCAMにおけるbFGF誘導血管形 成の間のαvβ3の増強された発現を示している。対照的に、図5Bに示されるよ うに、未処理ニワトリCAMにおいてはαvβ3の発現は存在しなかった。αvβ3 は、bFGF処理CAMの血管の多く(75〜80%)において容易に検出可能 であった。更に、インテグリンβ1の発現は、未処理CAMにおいてみられるも のと変化はなかった。β1も刺激化血管において容易に検出可能であった。 bFGF誘導血管形成中のαvβ3及びβ3インテグリンの相対的発現を、CA Mクリオスタット切片のレーザー共焦点イメージにより定量化した。染色した切 片を、ツァイスレーザー共焦点顕微鏡を用いて分析した。LM609を用いて染 色した25の血管及びCSATを用いて染色した15の血管(表中の大きさ:〜 1200平方mm2、350〜3500mm2の範囲)を、ランダムフィールド( random field)から選択し、レーザー共焦点イメージ分析により、1領域あたり の各血管についての平均ローダミン蛍光を任意の単位で測定した。データは、血 管の任意の単位における平均蛍光強度±標準誤差(SE)で表した。 図6にプロットした結果は、ウィルコクソン順位和検定(P<0.0001) により測定したとき、bFGFで処理したCAMにおいて有意に増強した(4倍 以上)ことを示している。一方、β1染色は、bFGF処理と有意な差異はなか った。 更にCAMアッセイを使用して、β1及びβ3インテグリンの発現に対する別の 可能性のある血管形成誘導剤である腫瘍壊死因子−α(TNFα)の効果につい て調べた。bFGF又はTNFαのいづれかで含浸したフィルターディスクを1 0日齢のCAMに置いたところ、72時間後に局所的な血管形成の促進が見出さ れた。 結果を、未処理(図7A)、bFGF処理(図7B)又はTNFα処理(図7C )の顕微鏡写真に示す。bFGF及びTNFα処理調製物においては、血管形成 が容易に明らかになったが、未処理CAMにおいては存在しなかった。したがっ て、増殖因子/サイトカインの局所適用は、隣接領域の成熟血管から元は血管を 欠いていた領域への血管形成の誘導を引き起こした。図5Cに示されるように、 bFGFにより誘導された血管及びαvβ3同時発現の観点において、TNFα処 理は比較できる活性を生じた。 これらの知見は、ヒト及びニワトリの、血管形成に関連する血管は、αvβ3の 増加した発現を示すことを示している。これと一致して、内皮細胞におけるαv β3の発現は、種々のサイトカインによりインビトロで誘導することができる(Ja natetal.,J.Cell Physiol.,151:588(1992)、Enenstein et al.,Exp.Cell Res., 203:499(1992)及びSwerlicketal.,J.Invest.Derm.,99:715(1993))。 抗体及びペプチド阻害剤による増殖因子誘導血管形成への効果は、実施例7A 及び7Bに示される。 B.胚血管形成 胚新血管構造の天然の形成に対する血管形成阻害剤の効果を評価するためのC AM調製物は、前記したように、6日齢の胚性ニワトリ胚であった。発達のこの 段階において、血管は新規に成長し、それゆえ、αvβ3が胚の血管形成に関与す るかどうかを測定するための有用な系を提供する。CAM系は、アッセイを10 日齢よりもむしろ6日齢の胚で行ったことを除いて、前記と同様に調製した。本 発明の抗体及びペプチドを用いた処理による胚の血管形成に対する効果は、実 施例7Cに示される。 C.腫瘍により誘導される血管形成 腫瘍誘導血管形成におけるαvβ3の役割を調べるために、種々のαvβ3陰性ヒ ト黒色腫及び悪性腫瘍断片を、17日齢ニワトリ胚のCAMで予め成長し単離し たCAMアッセイにおいて使用した(Brooks et al.,J.Cell Biol.,122:1351( 1993)及び本明細書)。断片は、緩衝液単独の存在下において、大規模な新血管形 成を誘導した。 CAMへの腫瘍断片の直接の付加により、CAMアッセイ系に血管形成を誘導 した。ニワトリ胚CAMの調製は、前記手順と同一であった。フィルターディス クの代わりに、50〜55mgの、ヒト黒色腫M21−L、ヒト肺ガンUCLA P−3、ヒト膵ガン細胞系FG(Cheresh et al.,Cell 58:945-953,1989)又 はヒト咽頭ガン細胞系HEp3(これらは全てαvβ3陰性腫瘍である)の1つの 断片を、CAMの元々血管を欠く領域に置いた。 M21−Lヒト黒色腫細胞系、UCLAP−3ヒト肺ガン細胞系、FGヒト膵 ガン細胞系又はHEp3ヒト咽頭ガン細胞系(これらは全てαvβ3陰性腫瘍であ る)を使用して、ニワトリ胚のCAMに固形ヒト腫瘍を成長させた。始めに、8 ×106のM21L、UCLAP−3及びFB又は5×105HEp3細胞の単一 細胞懸濁液を、総容量30μlの滅菌HBSS中CAMに適用した。窓をテープ でシールし、胚を7日間インキュベートし、ヒト腫瘍病変を成長させた。7日間 の終わり、すなわち17日齢に、腫瘍をCAMから切除し、周辺CAM組織をか ら切除した。血管形成又は腫瘍成長のアッセイにおける使用のために、腫瘍を5 0〜55mgの腫瘍断片にスライスした。腫瘍断片を、実施例6Aに記載される ように、新しい10日齢ニワトリ胚CAMの血管を欠く領域に置いた。 ニワトリ胚CAMにおけるインビボでの腫瘍の成長を、実施例3Aに記載され るmAb LM609を用いてαvβ3について染色した。腫瘍細胞の特異的染色 が見られなかったことは、αvβ3発現が欠如していることを示した。これらのC AM腫瘍調製物を、実施例7D及び7Eに記載されるようにして、腫瘍誘導血管 形成に対する抗体及びペプチドの効果について測定するために処理した。C AM腫瘍調製物を、実施例8、9及び12に記載されるようにして、腫瘍の退行 並びに血管形成性血管及び血管細胞のアポトーシスに対する抗体及びペプチドの 効果を測定するために処理した。 7.CAMアッセイで測定される血管形成の阻害 A.阻害剤の局所投与による増殖因子誘導血管形成の阻害 1)モノクローナル抗体を用いた処理 αvβ3が血管形成において活性な役割を果たすかどうかを決定するために、b FGF又はTNFαで飽和したフィルターディスクをCAMに置き、次いでモノ クローナル抗体(mABと呼ばれることもある)、LM609(αvβ3に特異的)、 CSAT(β1に特異的)又はP3G2若しくはP1F6(共にαvβ5に特異的 )を調製物に添加した。 10日齢ニワトリ胚由来のCAMに、bFGFで飽和したフィルターディスク により血管形成を誘導した。ディスクを、総容量25μ1滅菌HBSS中の25 mgのmAbを含む50mlHBSSで、0、24及び48時間において処理し た。72時間時に、CAMを収穫し、35mmペトリ皿に置き、1mlリン酸緩 衝生理食塩水で1回洗浄した。ろ紙の底部及びCAM組織を、オリンパス(Olym pus)立体顕微鏡下で、二重盲検式における二人の観察者により分析した。CA Mが、ディスク下に直接のCAM血管浸潤において>50%減少を示したとき、 血管形成は有意であるとした。実験は、1条件あたり6〜7の胚を用いて、1種 の抗体あたり4回繰り返した。 bFGF誘導血管形成に対するmAb処理の効果の結果を、図8A〜8Bに示 す。血管を欠く未処理CAM調製物は図8Aに示され、これは図8Bに示される bFGF血管誘導及び図8C〜8Eに示されるmAbによる効果と比較される。 mAb 図8Eに示されるように、LM609で処理したCAMの約75%が、 >50%の血管形成阻害を示し、多くが血管浸潤を欠いていた。対照的に、緩衝 液対照(図8A)並びにmAb CSAT(図8C)及びP3G2(図8D)で 処理したディスクは一致して広範囲の血管新生を示した。 TNFαを用いて血管形成を誘導したとき、同一の結果が得られた。血管を欠 く領域に隣接する領域への正常血管の発達から示される先在する成熟血管に対す る同一の抗体の効果を調べるために、mAbで飽和したフィルターディスクを、 サイトカインの局所適用を受けていない10日齢胚由来のCAMの血管新生領域 に置いた。立体顕微鏡下における可視化による評価により、3種のmAbは先在 する血管に全く影響しなかった。したがって、mAb LM609は、新規血管 成長のみを選択的に阻害し、隣接する領域に存在する成熟血管には影響しなかっ た。これと同一の効果が、実施例7A2)及び7E2)にそれぞれ記載されるよ うに局所又は静脈内に適用した合成ペプチドについて見られた。 2)合成ペプチドを用いた処理 本発明の合成ペプチドを用いて、CAMアッセイを行い、増殖因子誘導血管形 成に対する環状及び直鎖状ペプチドの効果を測定した。ペプチドは実施例1に記 載されるようにして合成し、総容量25mlの滅菌HBSS中に80μgのペプ チドを提供した。ペプチド溶液を直ちにCAM調製物に適用し、24時間及び4 8時間の時点に繰り返した。72時間の時点において、ろ紙及び周囲のCAM組 織を切り取り、前記のようにして観察した。 このアッセイが明らかにした結果は、合成ペプチドを腫瘍誘導血管に静脈内注 射した実施例7E2)に記載される、図9A〜9Cに示される結果結果と類似し ていた。対照のペプチド62186を用いたとき、bFGF誘導血管は、図9A に示されるように平静なままであった。対照的に、環状RGDペプチド6281 4をフィルターに適用したとき、血管形成は阻害され、新しい血管構造を欠く領 域が残った。この効果は、以下の実施例7E2)に記載される図9Bに示される 効果と外見上類似していた。更に、静脈内投与したペプチドについて示す図9C に示されるように、増殖因子飽和フィルターの位置から離れて成熟血管が既に存 在する領域においては、これら範囲外血管に対する合成ペプチド局所処理の影響 はなかった。したがって、血管形成に対するペプチドの阻害活性は、増殖因子に より誘導される血管形成領域に限定され、隣接する先存成熟血管には影響しない か又は周辺領域に対して有害な細胞毒性を生じない。 実施例1において製造し、表1に示されるその他の合成ペプチドについて、同 様のアッセイを行った。 3)MMP−2ペプチド断片を用いた処理 血管形成に対するMMP−2ペプチド断片の生物学的効果を実証するために、 bFGFをHBS中1.0μg/mlの濃度で10分間飽和したフィルターディ スクを用いて血管形成を誘導したことを除いて、前記と同様にしてCAMアッセ イを行った。CAMの先存の血管の数が減少している領域にディスクを置いた。 前記と同様に製造したC末端CTMMP−2(410−637)融合タンパク質 又は対照のGST受容体関連融合タンパク質(RAP)(30μlのHBSS中 1.5μg)を、1日に1回フィルターディスクに局所的に3日間適用した。イ ンキュベーション期間の終わりに、胚を屠殺し、フィルターディスク及び内在す るCAM組織を切除し、立体顕微鏡を用いて血管形成について分析した。フィル ターディスクの範囲内で生じた血管の分岐点の数を計数することにより、血管形 成を定量化した。分岐血管は、新しい血管形成性発芽血管に主に対応すると考え られる。 定量化は、少なくとも二人の独立した観察者により、二重盲検法で行った。結 果は、血管形成指数(Angiogenic Index)として表した。血管形成指数とは、フ ィルターディスクあたり分岐点の数(bFGF刺激)から分岐点の数(対照未刺 激)を引いたものである。実験は、通常1条件あたり6〜10の胚を用いた。 CAM血管形成の結果は、図25A−D、26及び27に示される。図25に おいて、一連の写真は4つに分けられる。図25A−Dは、CTMMP−2融合 タンパク質(CTMMP−2(410−637))(図25C〜D)の存在下では血 管形成が阻害されたこと、対照のGST融合タンパク質の存在下(図25A〜B )では阻害されなかったことを示している。図26及び27は、CTMMP−2 (前記と同一のタンパク質)を用いたCAM血管形成アッセイの血管形成指数と 、対照(bFGFのみ又はGST−RAPタンパク質)との比較を示す棒グラフ である。図27においては、CTMMP−2(410−637)融合タンパク 質を使用した2つの別の実験(#1及び#2)が示される。 3つの図面に示されるこれらの結果は、CTMMP−2融合タンパク質又はM MP−2のC末端ドメインを含むポリペプチドは、αvβ3阻害によるbFGF媒 介血管形成阻害用の組成物に有用であることを示している。 B.阻害剤の静脈内適用による、増殖因子誘導血管形成の阻害 1)モノクローナル抗体を用いた処理 CAM調製物へ静脈内注射したモノクローナル抗体を用いての増殖因子誘導血 管形成に対する効果を、本発明における使用について評価した。 静脈内注射用ニワトリ胚CAMの調製は、幾つかの修飾をのぞいて実施例7A と基本的に同じであった。キャンドリング手順の間、目立つ血管を選択し、卵殻 にその位置を示すように印をつけた。殻にドリルで孔をあけ、CAMを垂らし、 bFGF飽和ろ紙を前記と同様にCAMに置いた。窓を滅菌テープでシールし、 胚をインキュベーター中に置いた。24時間後、予め決定した目立つ血管に対し て直接、卵殻の側面に第二の小窓を注意深くあけた。外側の卵殻を注意深く除去 し、胚膜を完全な状態で残した。数滴の鉱油(パーキンエルマー、ノーウォーク 、コネティカット)を用いて卵殻膜を透明にし、これにより血管を可視化するこ とを容易にした。精製滅菌mAb又は合成ペプチド(後者は以下に記載する)を 、総容量100μlの滅菌PBS中、胚あたり200μgのIgGの投与量を一 度に、30ゲージニードルを用いて血管に直接接種した。窓をテープでシールし 、胚を72時間までインキュベートした。フィルターディスク及び周辺CAM組 織を前記と同様にして分析した。 本実施例及び以下の実施例に示される、LM609を用いて静脈内接種したC AM組織又は腫瘍組織におけるLM609 mAbの局在を測定するために、固 定化切片を、HBSS中の2.5%BSAを用いて室温下で1時間遮断し、続い てヤギ抗マウスローダミン標識二次抗体(タゴ)の1:250希釈物を用いて染 色した。切片を、ツァイス免疫蛍光化合物顕微鏡を用いて分析した。 bFGF誘導血管CAM調製物に対する抗体の静脈内処理の結果は図10A〜 10Cに示す。図10Aには、bFGF処理の結果として血管形成が誘導された ことが示されている。図10Bに示されるように、mAb P3G2、抗αvβ5 抗体に静脈内暴露したときは、bFGF誘導血管の存在に変化は見られなかった 。対照的に、LM609、抗αvβ3抗体を用いたbFGF誘導血管形成処理では 、図10Cに示されるように、フィルター領域への新しい血管の成長の完金な阻 害が起こった。したがって、血管形成に対する阻害効果は、LM609抗αvβ3 特異的抗体によるαvβ3受容体活性の阻害により起こる。αvβ5の遮断は、CA Mフィルター部位への新生血管構造の形成を阻害しないので、αvβ3と比較して 、αvβ5は新しい血管の成長に必須ではない。 2)合成ペプチドを用いた処理 前記したようにして1〜2μg/mlのbFGFを用いて血管形成を誘導した CAM調製物に対して、合成ペプチド69601(対照)及び66203(配列 番号5)を別々に、bFGF誘導血管形成18時間後のCAM調製物へ静脈内注 射した。調製物を更に36〜40時間維持し、その後分岐点の数を前記と同様に 測定した。 結果は図28に示され、ペプチド66203は、bFGF誘導血管形成を完全 に阻害した。対照的に、対照のペプチドでは阻害は存在しなかった。 その他のアッセイにおいては、ペプチド85189(配列番号15)を、10 〜300μg/胚の投与量範囲で、CAMアッセイにおけるbFGF誘導血管形 成阻害について評価した。アッセイは前記と同様にして行った。結果は図29に 示され、最小の有効投与量は30μgであり、100及び300μgではほぼ完 全に血管形成を阻害した。 更なるアッセイにおいては、ペプチド85189とペプチド69601及び6 6203とを、抗血管形成活性について比較した。50μgのペプチドを用いた ことを除いて、アッセイを前記と同様にして行った。図30に示す結果は、bF GF処理(bFGFと命名)及び69601処理(601と命名)対照とと比較 して、ペプチド66203(203と命名)及び85189(189と命名)は bFGF媒介血管形成の有効な阻害剤であることを示している。 ペプチド85189の異なる塩製剤の有効性を、同様のbFGF誘導CAMア ッセイにおいて評価した。ペプチドは100μg/胚で使用した。HCl中(ペ プチド85189)及びTFA中(ペプチド121974)の同一のペプチド配 列はbFGF誘導血管形成を阻害した。HCl製剤化ペプチドは、TFAよりも わずかに効率的であった(ペプチド85189対121974の分岐点の数は3 0対60であった)。「サイトカインなし」と名づけた未処理CAMは、bFG F処理において見られる分岐点(190)の約半分(70)を有していた。対照 のペプチド69601を用いた処理は、血管形成に対して影響しなかった(23 0の分岐点)。 実施例1で製造したその他の合成ペプチドを別々に、前記と同様にして、CA M調製物の増殖因子誘導血管へ静脈内注射した。血管の生存度に対するペプチド の効果を同様に評価した。 3)MMP−2断片を用いた処理 前記手順を用いて、MMP−2融合タンパク質、CTMMP−2(2−4)( CTMMP−2(445−467)とも呼ばれる)及びCTMMP−2(10− 1)(CTMMP−2(274−637)とも呼ばれる)の効果についても評価 した。50μgの融合タンパク質をbFGF処理胚に投与したことを除いて、ア ッセイを前記と同様にして行った。24時間、48時間及び72時間に、融合タ ンパク質処理を評価した。 選ばれた時間期間について、図31A〜Lに結果が示される。これらの図は、 未処理、bFGF処理、bFGF処理に続くCTMMP−2(2−4)処理(b FGF+MAID(MAID=MMP−2血管形成阻害ドメイン)と命名)、b FGF処理に続くCTMMP−2(10−1)(bFGF+対照と命名)のアッセ イ条件下で評価した写真である。bFGF処理48及び72時間後の血管形成の 有意な誘導は、CTMMP−2(2−4)への暴露によってのみ完全に阻害され た。CTMMP−2(2−4)を用いた阻害の程度は、CTMMP−2(10− 1)を用いたときの程度(インビボでいくらかの抗血管形成活性を示した)て見 られたものよりも大きかった。 前記のようにして製造した、その他のMMP−2組成物、全MMP−2、断片 及び融合タンパク質を別々に、前記のようにして調製したCAM調製物の増殖因 子誘導血管へ静脈内注射した。 C.局所適用による胚血管形成の阻害 1)モノクローナル抗体を用いた処理 αvβ3が胚血管形成に関与するかどうかを測定するために、CAMの血管の新 規成長に対するLM609の効果を、実施例5Aに記載される活性な新血管形成 により特徴付けられる段階である6日齢の胚で調べた。mAbで飽和したディス クを、サイトカインの非存在下、6日齢の胚のCAMに置くという局所適用によ り、CAMアッセイを実施例6Cに記載されるようにして調製した。3日後、C AMを切除し、写真に撮った。1グループあたり6の胚を含む各実験を2回繰り 返した。 抗体LM609(図11C)はこれらの条件下で血管成長を阻害したが、CS AT(図11A)又はP3G2(図11B)は阻害しなかった。このことは、αv β3は、血管形成を誘導するために添加した増殖因子とは独立した胚新血管形成 において実質的な役割を果たすことを示している。 2)合成ペプチドを用いた処理 実施例1で製造した合成ペプチドを別々に、前記及び実施例5A2)に記載さ れるようにして調製した胚CAM調製物へ、CAMへの局所適用又は血管系の静 脈内適用により添加した。血管の生存度に対するペプチドの効果を同様に評価し た。 D.局所適用による、腫瘍誘導血管形成の阻害 1)モノクローナル抗体を用いた処理 抗αvβ3アンタゴニスト、LM609及び種々のペプチドの胚血管形成に対す る効果を評価した前期の血管形成アッセイに加えて、腫瘍誘導血管形成における αvβ3の役割についても評価した。誘導剤として、予め増殖させ、17日齢ニワ トリ胚のCAMから単離したαvβ3陰性ヒトM21−L黒色腫断片を使用 した。断片は実施例6Cに記載されるようにして調製した。 前記実施例7A1)に記載されるように、mAbは別々に、25μlのHBS S中25μgの濃度で、腫瘍断片に局所的に適用した。次いで窓をテープでシー ルした。mAbを24時間及び48時間の時点で同様の方法で再添加した。72 時間の時点で、腫瘍及び周辺のCAM組織を、実施例7A1)に記載されるよう にして分析した。 実施例6Cに記載されるように、腫瘍は、培養したM21−L細胞の移植に最 初に由来しており、10日齢のニワトリ胚にはインテグリンαvβ3は発現してい ない(Felding-Habermann et al.,J.Clin.Invest.,89:2018(1992))。これら のαvβ3陰性断片は、緩衝液単独、mAb CSAT(抗β1)又はP3G2( 抗αvβ5)の存在下で大規模の新血管形成を誘導した。対照的に、mAb LM 609(抗αvβ3)は、腫瘍塊及び周辺CAMへのほとんどの血管の浸潤を無効 にした。 腫瘍誘導血管形成に対するmAbの効果を定量化するために、CAMの焦点面 内の腫瘍に進入している血管を、立体顕微鏡下、二重盲検法における二人の観察 者により計数した。図12に示される各データは、各グループにおいて12のC AM(二重の実験)から得た平均血管数±標準誤差を表している。 この定量分析により、ウィルコクソン順位和検定により決定したとき、mAb LM609で処理した腫瘍に進入した血管の数は、緩衝液又はその他のmAb 、P3G2又はCSAT(P<0.0001)で処理した腫瘍と比較して3倍減 少したことが明らかになった。M21−L腫瘍がαvβ3を発現しないという事実 は、mAb LM609は、腫瘍細胞よりも血管に直接作用することにより血管 形成を阻害することを示している。これらの結果は、αvβ3の分布が腫瘍内の血 管に限定され、主要細胞自身に限定されないことを示す図3A〜3Dに示される ガン組織生検における組織学的分布と対応する。 2)合成ペプチドを用いた処理 MMP−2誘導ペプチド及び融合タンパク質を含む、実施例1で製造した合成 ペプチドを、前記したようにして、腫瘍誘導血管形成CAMアッセイ系に局所的 に適用した。血管の生存度に対するペプチドの効果を同様に評価した。 E.静脈内投与による、腫瘍誘導血管形成の阻害 1)モノクローナル抗体を用いた処理 実施例7E1に記載されるようにして調製した腫瘍誘導血管を、静脈内注射に よりmAbで処理した。実施例7D1)に記載されるようにして、腫瘍をCAM に置き、窓をテープでシールし、24時間後、前記したように、200μgの精 製mAbを一度に、ニワトリ胚血管に静脈内接種した。ニワトリ胚を7日間イン キュベートした。血管形成の程度を前記のようにして観察した。以下に示す実施 例8に記載されるように、この時間期間後、腫瘍を切除し、その重量を分析し、 腫瘍の成長又は抑制に対する抗体暴露の効果を測定した。 2)合成ペプチドを用いた処理 CAMアッセイ系の腫瘍誘導血管に対するペプチド暴露の効果も評価した。m Abの静脈内注射の代わりに、実施例1及び実施例7A2)に記載されるように して製造した合成ペプチドを別々に可視血管へ静脈内注射したことを除いて、腫 瘍−CAM調製物を前記と同様に使用した。 HCl塩を含む環状ペプチド66203、対照のペプチド62186を用いた CAMアッセイの結果を図9A〜9Cに示す。図9Aにおいて、対照のペプチド を用いた処理は、腫瘍処理により元々は血管を欠くCAM領域への成長を誘導さ れた大量の大きな血管に作用しなかった。対照的に、環状RGDペプチド662 03、αvβ3に対するアンタゴニストをフィルターに適用したとき、図9Bに示 されるように、血管形成は阻害され、新しい血管構造を欠く領域が残った。RG D含有ペプチドの阻害効果は、腫瘍の位置に隣接して位置する血管に対してあら ゆる有害作用がなかったことにより証明されるように、特異的であり、局在化さ れている。したがって、図9Cおいて、阻害性ペプチドをCAMアッセイ系に静 脈内注射したとき、腫瘍の位置から離れて隣接している領域に存在する先存成熟 血管においては効果が見られなかった。この位置における先存血管は、血管内を 流れる阻害性ペプチドの影響は受けなかったが、先存血管から腫瘍塊への新し い血管の生成が阻害された。したがって、実施例4におけるリガンド−受容体ア ッセイに示される、αvβ3のアンタゴニストである66203及び62184を 含む合成ペプチドは、発達している血管に限定され、成熟先存血管に限定されな い血管形成を阻害することが実証された。更に、ペプチドの静脈内注入は、図9 Cの完全な血管構造により証拠付けられるように、周辺領域に対して有害な細胞 毒性を起こさなかった。 本発明のMMP−2組成物と共に実施例1で製造し、表1に示したその他のペ プチドについても同様のアッセイを行った。 3)MMP−2断片を用いた処理 CS−1腫瘍(β3性)を、前記と同様にしてCAM内に調製した。腫瘍成長 24時間後、CTMMP−2(2−4)と命名し、実施例4Aに記載されるよう にして製造したMMP−2断片組成物を、100μlのPBSに50μgの断片 の濃度で静脈内投与した。6日後、腫瘍は塊に成長した。CTMMP−2(2− 4)を用いて処理した細胞は、CTMMP−2(10−1)又はPBS対照を用 いて処理した対照の腫瘍の成長速度と比較したとき、約50%に低下した。した がって、αvβ3アンタゴニストは腫瘍の成長を阻害した。 8.CAMアッセイで測定した、αvβ3アンタゴニストを用いた腫瘍組織成長阻 害 実施例7E1)に記載されるように、増殖因子又は腫瘍誘導血管形成に対する 抗αvβ3アンタゴニストの効果を可視的に評価することに加えて、アンタゴニス トの効果を、暴露後の腫瘍塊のあらゆる変化を測定することによっても評価した 。この分析のために、腫瘍誘導血管形成CAMアッセイ系を、実施例6C及び7 Dに記載されるようにして調製した。インキュベーション期間7日の終わりに、 得られた腫瘍をCAMから切除し、あらゆる残留CAM組織を除去し、1mlの リン酸緩衝生理食塩水で洗浄し、各腫瘍について重量を測定した。 更に、顕微鏡組織学的分析用の腫瘍の調製は、組織の代表例のブリンス固定液 中での8時間の固定及びパラフィン中への埋め込みを含んでいた。連続切片を切 断し、顕微鏡分析用にヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色した。Glad son et al.,J.Clin.Invest.,88:1924(1991)を参照のこと。オリンパス化合 物顕微鏡を用いて、250×で写真を撮った。 A.局所適用 対照の緩衝液(HBSS)、P3G2(抗αvβ5)又はLM609(抗αvβ3) の局所適用により得た典型的なヒト黒色腫腫瘍(M21L)重量の結果を、表4 に示す。各処理について多数の胚を、表の下側に示される平均値の標準誤差と共 に計算した重量(mg)で評価した。 CAMアッセイ系のαvβ3陰性ヒト黒色腫腫瘍塊のLM609への暴露により 、未処理平均腫瘍重量が172mg±26から52mg±13へと減少した。P 3G2抗体は腫瘍塊に対して作用しなかった。したがって、αvβ3特異的LM6 09抗体の局所適用によるαVβ。受容体の遮断は、前述の実施例に示されるよ うに、血管形成の阻害と共に腫瘍開の退行を引き起こした。P3G2への暴露に より得た腫瘍塊の測定した直径は、平均で約8mm〜1cmであった。対照的に 、LM609処理腫瘍は平均直径が約2〜3mmであった。 これらの腫瘍の凍結切片は、P3G2に暴露した腫瘍についての完全な腫瘍細 胞構造を明らかにしたが、LM609に暴露した腫瘍においては欠如又は組織化 した細胞構造が明らかになった。それゆえ、αvβ3受容体活性は、αvβ3発現新 血管構造の発達により栄養補給されるαvβ3陰性腫瘍がその塊を維持するのに必 須である。本発明のαvβ3アンタゴニストを用いたαvβ3の遮断は、腫瘍への血 管形成の阻害を起こし、最終的には腫瘍塊の縮小を引き起こす。 B.静脈内適用 対照の緩衝液(PBS、リン酸緩衝生理食塩水)、CSAT(抗β1)又はL M609(抗αvβ3)の静脈内適用により得た典型的な悪性腫瘍(UCLAP− 3)の重量の結果を表5に示す。各処理について多数の胚を、表の下側に示され る平均値の標準誤差と共に計算した平均腫瘍重量で評価した。 CAMアッセイ系のαvβ3陰性ヒト悪性腫瘍のLM609への暴露は、未処理 平均腫瘍重量の85mg±7から30mg±6への減少を引き起こした。CSA T抗体は、腫瘍塊の重量に有意に作用しなかった。したがって、αvβ3特異的L M609抗体の静脈内適用によるαvβ3受容体の遮断は、前記実施例に示される 血管形成の阻害を伴う黒色腫腫瘍塊と同様に、悪性腫瘍の退行を引き起こした。 更に、ヒト黒色腫腫瘍成長は、LM609の静脈内注射により同様に阻害された 。 9.CAMアッセイにおいて測定される、αvβ3アンタゴニストを用いた腫瘍組 織成長の阻害 腫瘍の成長及び生存に対するαvβ3アンタゴニストの効果を更に評価するため に、ヒト黒色腫の断片並びに肺、膵臓及び咽頭の悪性腫瘍の断片を、実施例5A に記載されるようにして10日齢の胚のCAMに置いた。 A.静脈内適用 1)モノクローナル抗体を用いた処理 a.LM609(抗αvβ3)及びCSAT(抗β1)を用いた処理 αvβ3陰性ヒト黒色腫M21−L、膵ガンFG、ヒト肺ガンUCLAP−3又 はヒト咽頭ガンHEp3の悪住腫瘍断片のCAMへの埋め込み24時間後に、P BS単独又はmAb LM609(抗αvβ3)若しくはCSAT(抗β1)の単 一投与量(300ng/100μl)を胚に静脈内注射した。腫瘍を更に6日間 繁殖させた。インキュベーション期間の終わりに、腫瘍を注意深く切除し、周辺 CAM組織を除去した。腫瘍の切除は、二入の別の研究者により行い、用意に定 義できる固形腫瘍塊のみを除去した。腫瘍は十分に定義されたマージン(margin )を有しており、それゆえ、固形腫瘍と容易に区別することができる、薄い半透 明膜(CAM)は、腫瘍塊自身を乱すことなく除去した。切除した腫瘍を秤量し 、形態学的及び組織学的に調べた。 図13に示されるように、7日終了時に腫瘍の湿重量を測定し、処理前の初期 腫瘍重量と比較した。各棒は、1グループあたり5〜10の腫瘍の平均値±標準 誤差を示している。mAb LM609は、全ての試験した腫瘍における対照と 比較したとき、腫瘍成長を有意に阻害した(p<0.001)。PBS又はCSA Tで処理した腫瘍は、全ての場合において増殖した。対照的に、mAb LM6 09はこれらの腫瘍の成長を阻害しただけではなく、ほとんどの場合において大 規模な退行を誘導した。重要なことに、これらの腫瘍細胞はインテグリンαvβ3 を発現しておらず、このことは成長の阻害は、腫瘍細胞直接よりもむしろ新血管 構造に対する抗体の抗血管形成効果によるものであることを示している。 b.LM609(抗αvβ3)及びP3G2(抗αvβ5)を用いた処理 ヒトM21−L黒色腫腫瘍断片(50mg)を、実施例5Aに記載されるよう にして10日齢の胚のCAMに埋め込んだ。24時間後、PBS単独又はmAb LM609(抗αvβ3)若しくはP3G2(抗αvβ5)の単一投与量を胚に静脈 内注射した。腫瘍を、前記実施例9A1)に記載されるようにして増殖させ、本 明細書に記載されるようにして増殖させ、本明細書に記載されるようにして形態 学的及び組織学的に調べた。 mAb P3G2(抗αvβ5)又はLM609(抗αvβ3)で処理したM21 −L腫瘍の代表例を形態学的に調べた。P3G2処理腫瘍は大きく(直径8mm) 、十分に血管形成していた。一方、mAb LM609で処理した腫瘍は非常に 小さく(直径3mm)、検出可能な血管を欠いていた。 更に、腫瘍を、組織学的切片の調製及び実施例9A1)aに記載されるように してヘマトキシリン及びエオシンで染色することにより調べた。図14(上部パ ネル)に示されるように、mAb P3G2(抗αvβ5)で処理した腫瘍は、腫 瘍の間質の至るところに、有糸分裂的外観で示される多数の可視できるかつ活性 な分裂腫瘍細胞(矢じり)及び多数の血管(矢印)を示した。対照的に、mAb LM609(抗αvβ3)で処理した腫瘍においては、可視できる腫瘍細胞又は 血管はほとんど検出されなかった(図14、下部パネル)。これらの結果は、イ ンテグリンαvβ3のアンタゴニストは、腫瘍誘導血管形成を阻害し、種々のヒト 腫瘍のインビボでの成長阻害及び退行を導くということを実証している。腫 瘍成長7日後(胚形成17日)に調べた胚は、αvβアンタゴニストで処理したか どうかについてのを大まかな試験(gross examination)において正常であった ということを指摘することを重要である。これらの知見は、このインテグリンア ンタゴニストが胚の発達に対して無毒性であるということを示している。 2)合成ペプチドを用いた処理 ヒトM21−L黒色腫腫瘍断片(50mg)を、実施例5Aに記載されるよう にして10日齢の胚のCAMに埋め込んだ。24時間後、胚に、シクロ−RAD fV(69601)又はシクロ−RGDfV(66203)のいずれかの300 μg/100μlを単一静脈内注射した。計72時間後、腫瘍を除去し、形態学 的に調べ、実施例9A1)に記載されるようにして立体顕微鏡を用いて写真を撮 った。 図15A〜15Eに示されるパネルは、以下に示すものに対応する。図15A :シクロ−RADfVペプチド(69601)で処理した二重のサンプル;図1 5B:シクロ−RGDfVペプチド(66203)で処理した二重のサンプル; 図15C:シクロ−RGDfVペプチド(66203)で処理した同一の胚から 採取した隣接CAM組織;図15D及び15E:ペプチド処理した腫瘍の高倍率( 13×)図。図15Dは、対照のペプチド(69601)で処理した腫瘍から得 た正常血管を示している。図15Eは、シクロ−RGDfVペプチド(6620 3)で処理した腫瘍から分断した血管の例を示している(矢印)。 結果は、対照のペプチド69601とは対照的に、ペプチド66203のみが 血管形成を阻害するが、腫瘍に隣接するCAM組織の血管は影響を受けないこと を示している。 更なる腫瘍退行アッセイを、対照としての69601に対してαvβ3反応性ペ プチド85189(配列番号15)を用いて行った。100μgのペプチドを、 埋め込み18時間後のCAMに静脈内注射したことを除いて、アッセイを前記と 同様にして行った。48時間以上経過後、腫瘍を切除し、湿重量を測定した。 図32、33及び34は、それぞれ、ペプチド85189への静脈内暴露後の UCLAP−3、M21−L及びFgM腫瘍重量の減少を示している。対照的に 、 PBS又はペプチド69601については効果がなかった。 10.インビボウサギ眼モデルアッセイにより測定した、αvβ3アンタゴニスト を用いた腫瘍組織成長の阻害 増殖因子誘導血管形成に対する抗αvβ3アンタゴニストの効果は、眼の角膜に 代表される天然の透明構造において見ることができる。新しい血管は、角膜の縁 (豊富な血液供給)から角膜の中心(通常、血液供給はない)へ向かって成長す る。例えばbFGF等のような血管形成刺激剤を角膜に適用すると、角膜の縁か らの新しい血管の成長を誘導する。角膜に適用された血管形成のアンタゴニスト は、角膜の縁からの新しい血管の成長を阻害する。したがって、内皮細胞の角膜 の縁から硬いコラーゲン充填角膜組織への浸潤(容易に可視できる)を経て、角 膜は血管形成を受ける。それゆえ、ウサギ眼モデルは、眼の角膜への化合物の直 接の埋め込みに続く血管形成阻害及び刺激の直接の観察用のインビボモデルを提 供する。 A.インビボウサギ眼モデルアッセイ 1)増殖因子により誘導された血管形成 増殖因子bFGFを用いて、インビボウサギ眼モデルアッセイにおいて血管形 成を誘導した。以下の節に記載する。 a.増殖因子及びモノクローナル抗体含有ハイドロン(Hydron)ペレット の調製 増殖因子及びmAbを含むハイドロンポリマーぺレットを、D'Amato et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA,91:4082-4085(1994)に記載されるようにして製造 した。個々のペレットは、bFGFを安定化し周辺組織への徐放を保証するスク ラルファート(Carafet、マリオン・メリル・ダウ・コーポレーション(Marion M errell Dow Corporation))に結合した650ngの増殖因子bFGFを含んで いた。更に、PBS中に40μgのmAb LM609(抗αvβ3)又はmAb P1F6(抗αvβ5)のいずれかを含むハイドロンペレットを製造した。 ペレットは、その表面にドリルで孔を開けられた2.5mmのコアを有するテフ ロンペグ(peg)中で特別に注型された。約12μlの注型材料を、各ペグ中に 置き、滅菌フード中で一晩重合した。次いで、紫外線放射によりペレットを滅菌 した。 b.モノクローナル抗体を用いた処理 各実験は、3頭のウサギから構成され、ウサギの一方の眼はbFGF及びLM 609を含むペレットを処理し、他方の眼はbFGF及びマウスmAb P1F 6(抗αvβ5)を含むペレットを処理した。LM609(抗αvβ3)とその他の mAb及びPBS対照とを比較するための対の眼の試験は、試験したmAb間の 優位な差異を実証するための厳密な試験を提供した。 P1F6は、血管内皮細胞表面に見出されるインテグリンαvβ5と免疫反応す るが、おそらく、血管形成とは関連していない。mAb P1F6が血管形成と 関連しているかどうかを測定するために、このmAbのみを含むペレットを製造 し、以下に示すようにしてアッセイし、mAbが血管形成を誘導しないことを確 認した。 試験した全てのmAbは、周知の方法に従い、プロテインA セファロース CL−4B アフィニティーカラムクロマトグラフィーを使用して、腹水から精 製した。溶離した免疫グロブリンをPBSに対して透析し、デトキシーゲル(De toxi-gel)(ピアース・ケミカルズ(Pierce Chemicals))で処理し、内毒素を除去 した。内毒素は、可能性のある血管形成及び炎症刺激剤であることが示されてい る。それゆえ、mAbを、色素生産性リムルス細胞分解産物アッセイ(バイオー ホイッタカー(Bio-Whittaker))を用いて、内毒素の存在について試験し、検出 可能な内毒素が存在しないmAbのみをウサギ眼モデルアッセイに使用した。 bFGF及びmAb LM609(抗αvβ3)又はP1F6(抗αvβ5)を含 むハイドロンペレットを、ウサギの眼に形成した角膜ポケットに挿入した。更に 、ハイドロンペレットは、アッセイの間bFGFを安定化するためのスクラルフ ァートを含んでいた。個々のペレットを、ウサギの角膜の中央の支質(mid-stro ma)に形成した、外科的に作成した「ポケット」へ埋め込んだ。外科手順を、 個々の角膜を写真により記録するためのカメラを実装したビームスプリッターを 備えるワイルドモデルM691手術用顕微鏡を使用して、滅菌技術下で行った。 3mm×5mmの「ポケット」は、69ビーバーブレードを用いて、角膜厚の半 分まで3mm切開部を作成することにより角膜支質に作成した。虹彩スパーテル を使用して、支質を周辺へ(peripherally)切開し、ペレットを角膜輪部から2 mmの周辺マージンをもって埋め込んだ。 続く14日間の間、bFGF及びmAbは、埋め込んだペレットから周辺組織 へ拡散し、これにより、角膜の縁からの血管形成に作用した。 各処理の代表的結果は、図16A〜16Eに示される。存在する血管の量を定 量化し、以下に示すように定義した時計時間の観点から記載した。時計を時間に 分けたのと同様にして、眼を12の同等の切片に分けた。「血管の1時計時間」 は、時計における1時間に相当する眼の領域を満たす血管の量を意味する。bF GFのみの処理を受けた5頭のウサギは、通常、血管を有しない角膜の縁から角 膜の中心に向かって新しい血管が成長する鮮紅色の血管形成を示した。これらの ウサギのうち1頭は、ペレットに対して1時計時間のみを有していた。bFGF 及びmAb LM609で処理したウサギの2頭は、手術14日後まで検出可能 な血管形成をまったく有していなかった。これらのウサギのうちの1頭は、出血 性かつ発芽性血管の3病巣を14日までに有した。bFGF及びmAb P3G 2(抗αvβ5)で処理したウサギの2頭は、角膜の縁から角膜へ新しい血管が成 長した大規模の血菅形成を示した。これらのウサギのうちの1頭は、ペレットに 対して1〜2時間の血管のみを有していた。 ウサギ眼モデルアッセイにおいて証拠付けられるように、mAb LM609 (抗αvβ3)で処理したウサギにおいては、増殖因子bFGFの存在下の正常な 辺縁(paralimbal)血管における血管形成は見られなかった。対照的に、mAb P3G2(抗αvβ5)で処理したウサギにおいては、増殖因子bFGFの存在 下の正常な辺縁血管における血管形成が見られた。mAb LM609による角 膜血管形成の完全な阻害は、既報のあらゆる抗血管形成剤よりも実質的に大きか った。 c.ポリペプチドを用いた処理 各実験は、一方の眼に100ngのbFGFを含むペレットを処理し、他方の 眼に1μgのVEGFを含むペレットで処理した8頭のウサギから構成された。 ペレットを、前記のようにして角膜ポケットに挿入し、サイトカインは、新しい 血管の角膜への成長を連続的に刺激した。ペプチドを、ペレット挿入1日目に、 ウサギのkgあたり50μgの初期投与量(1ml PBS中)で皮下(s.q .)投与し、その後は20μg/kgの投与量で毎日皮下投与した。7日後、角 膜を前記のようにして評価した。vFGF及びVEGFでで刺激した眼は共に、 対照のペプチド69601で処理したとき、7日目に実質的な角膜血管成長を示 した。ペプチド85189で処理したペプチドは、vFGFで刺激した眼におい ては対照と比較して50%未満の角膜血管成長量を示し、VEGF刺激した眼に おいてはほぼ100%の阻害を示した。 11.キメラ マウス:ヒトアッセイにより測定した、αvβ3アンタゴニストを 用いた腫瘍組織成長のインビボ退行 インビボキメラ マウス:ヒトモデルは、SCIDマウス由来の皮膚部分をヒ ト新生児包皮で置換することにより作成した(図17)。皮膚移植が確立した後、 ヒト包皮に悪性腫瘍細胞を接種した。測定可能な腫瘍が確立した後、mAb L M609(抗αvβ3)又はPBSをマウス尾部静脈に注射した。2〜3週間後、 腫瘍を切り取り、重量及び組織学により分析した。 A.インビボキメラ マウス:ヒトアッセイ インビボキメラ マウス:ヒトモデルは、基本的に、Yan et al.,J.Clin.I nvest.,91:986-996(1993)に記載されるようにして作成した。要約すると、2c m2の皮膚を外科的にSCIDマウス(6〜8週齢)から除去し、ヒト包皮で置 換した。マウスに麻酔し、シェービングにより側腹領域の各面の5cm2の毛を 除去した。2cm2の2つの環状移植床は、筋膜までの皮膚全層を除去すること により作成した。ヒト新生児包皮由来の同一の大きさの全層ヒト皮膚移植片を、 創傷床に置き、縫合した。移植片を、皮膚を縫合するバンドエイドで覆った。細 孔布テープを適用し創傷を覆った。 M21−Lヒト黒色腫細胞系又はMDA 23.1乳ガン細胞系(ATCC H TB 26;mAb組織切片のLM609との免疫反応性によりαvβ3陰性)を 使用して、SCIDマウス上のヒト皮膚移植片に固形ヒト腫瘍を形成した。5× 106 M21−L又はMDA 23.1細胞の単一細胞懸濁液を、ヒト皮膚移 植片に皮内注射した。マウスを2〜4週間観察し、測定可能なヒト腫瘍を成長さ せた。 B.静脈内適用 1)モノクローナル抗体を用いた処理 測定可能な成長の後、M21L腫瘍細胞を注射したSCIDマウスの尾部静脈 に、mAb LM609(抗αvβ3)又はPBSを1週間に2回、2〜3週間静 脈内注射した。この後、腫瘍を皮膚から切除し、周辺組織を除去した。数頭のマ ウスを、各処理についての計算した平均腫瘍重量を用いて評価し、表6の底部に 示す。 マウス:ヒトキメラマウス系におけるM21 αvβ3陰性ヒト悪性腫瘍塊のL M609(抗αvβ3)への暴露により、PBS処理した平均腫瘍重量の198m gから113mgへの減少を引き起こした。 mAb LM609(抗αvβ3)及びPBSで処理したM21L腫瘍の代表例 を形態学的に調べた。PBS処理した腫瘍は大きく(直径8〜10mm)、十分 に血管形成していた。一方、mAb LM609(抗αvβ3)で処理した腫瘍は 非常に小さく(直径3〜4mm)、検出可能な血管を欠いていた。 マウス:ヒト キメラアッセイ系においてM21−L黒色腫腫瘍細胞を用いた その他の実験においては、mAb LM609との反応と、合成ペプチド851 89(配列番号15)を用いて得られた反応とを、対照の合成ペプチド(配列番 号6)との比較により比較した。アッセイは前記と同様にして行った。図35に 示される結果は、合成ペプチド85189は腫瘍容積を、腫瘍容積が約360m m3であった対照のペプチドと比較して、25mm3未満まで減少させた。更に、 mAb LM609は腫瘍容積を約60mm3まで有意に減少させた。 MDA 23.1細胞を注射した皮膚移植片に形成した腫瘍は、検出可能かつ 測定可能なものであった。確立した腫瘍の形態学的調査は、移植ヒト組織からM DA 23.1腫瘍細胞への新血管形成が起こったことを明らかにした。 αvβ3特異的LM609抗体及びペプチドの静脈内適用によるαvβ3受容体の 遮断は、実施例9及び10にそれぞれ記載されるCAM及びウサギ眼モデル系と 同様な方法で、このモデル系における悪注腫瘍の退行を引き起こした。 2)合成ペプチドを用いた処理 前記モノクローナル抗体と同様の手順において、αvβ3ペプチドアンタゴニ ストを、測定可能なM21−L腫瘍を有するSCIDマウスの尾部静脈に静脈内 注射した。予備分析において、投与応答曲線を、ペプチド69601(対照)似 ついて作成し、85189(試験)を10〜250μg/mlの濃度範囲で注射 した。処理後に切除した腫瘍の平均容量及び重量を測定し、それぞれの結果を図 36A及び36Bに示す。ペプチド85189は、試験した濃度範囲でM21− L腫瘍成長の阻害に効果的であった。対照的に、対照のペプチドを用いた処理で は250μg/mlでもっとも有効であった。 時間経過に対するペプチド85189処理の効果を分析するために、同一のS CID腫瘍モデルにおいて2つの処理を評価した。1つのアッセイにおいて、8 5189又は69601のいずれかを用いた処理を6日目に開始し(0日に、3 ×106細胞のM21−L腫瘍をマウス皮膚に皮下注射した)、29日まで、25 0μg/mlのペプチド85189又は対照69601を毎日腹腔内注射した。 その他のアッセイは、20日に処理を開始したことを除いて同様に行った。アッ セイの終了時に、腫瘍を切除し、平均腫瘍容積(mm3)を測定した。データは 、この値±平均の標準誤差でプロットした。 これらのアッセイの結果を、それぞれ図37A及び37Bに示す。ペプチド8 5189は、処理開始後種々の日で、特定の処理に依存して、腫瘍の成長を阻害 したが、69601は阻害しなかった。 12.CAMアッセイにおいて測定した、インテグリンαvβ3のアンタゴニスト の存在下における、血管細胞の細胞周期への参加(enter)及びアポトーシスの 刺激 血管形成過程は、例えばbFGF及びVEGF等のサイトカインの血管細胞増 殖能力に明らかに依存している。Mignatti et al.,J.Cell.Biochem.,471:20 1(1991);Takeshita et al.,J.Clin.Invest.,93:662(1994);Koyama et al., J.Cell.Physiol.,158:1(1994)を参照のこと。しかしながら、シグナル伝達事 象は、これらの血管細胞の成熟血管への分化をも制御することが明らかである。 したがって、新たな成長又は血管形成を受けている血管細胞の成長又は分化に関 連するシグナルの妨害は、血管形成の混乱を引き起こすことが考えられる。 インテグリン結合事象は、細胞増殖及びインビトロにおけるアポトーシス又は プログラム細胞死に関与していることが示されている。Schwartz,Cancer Res. ,51:1503(1993);Meredith et al.,Mol.Biol.Cell.,4:953(1993);Frisch et al. ,J.Cell Biol.,124:619(1994)及びRuoslahti et al.,Cell,77:477(1994)を 参照のこと。血管形成に対するαvβ3アンタゴニストの効果についての厳密な調 査は、不連続かつ崩壊した腫瘍関連血管の存在を明らかにした。それゆえ、血管 の連続性の喪失は、血管細胞の選択的壊死又はアポトーシスによるものである可 能性がある。 この可能性を調査するために、増殖因子bFGFを用いて血管形成誘導し、本 発明のmAb及び環状ペプチドで処理した後に、CAMを調べた。 A.モノクローナル抗体を用いた処理 組織から単離したDNAを直接調べてのDNAの断片化の検出及び断片化DN Aの遊離3’OHを特異的に検出する抗体を用いた完全組織における3’OHの 検出を含む種々の方法により、アポトーシスを検出することができる。 1)DNA断片化の分析 実施例6Aに記載されるように、bFGFで飽和したフィルターディスクを1 0日齢の胚のCAMに置くことにより、血管形成を誘導した。LM609(抗αv β3)を用いたCAMの免疫組織学的分析は、bFGFを用いた血管形成開始1 2〜24時間後の血管上でのαvβ3の発現のピークを明らかにした。したがって 、bFGFを用いた刺激24時間後、胚に、100μlのPBS又は300μg のmAb CSAT(抗β1)又はLM609(抗αvβ3)を含有するPBSを 静脈内接種した。 DNA断片化は、mAb LM609(抗αvβ3)、CSAT(抗β1)又はP BSの静脈内接種24又は48時間後に、bFGF飽和フィルターディスク直下 のCAM組織を切除することにより検出した。切除したCAM組織を、滅菌PB Sで3回洗浄し、細かく刻み、0.25%細菌コラケナーゼ(ウオージントン・ バイオケミカル(Worthington Biochemical)、フリーホールド、ニュージャージ ー)中に再懸濁し、時折ボルテックスしながら37℃で90分間インキュベート した。既報と同様にして、単一細胞懸濁液由来の等数のCAM細胞からDNAを 抽出した。Bissonette et al.,Nature,359:552(1992)を参照のこと。要約する と、等数のCAM細胞を、10mM Tris−HCl、pH8.0中、0.5 %(v/v)トリトンX−100(シグマ(Sigma)、セントルイス、MO)中の 10mM EDTAで溶菌した。細胞溶解物を、4℃下、16000×gで15 分間遠心分離し、完全クロマチンペレットから可溶性断片化DNAを分離した。 断片化DNAを洗浄し、1.2%(w/v)アガロースゲル中で分析した。可溶 性断片化DNAを、各処理由来の等数のCAM細胞から単離し、アガロースゲル 中で電気泳動により分離し、臭化エチジウムを用いた染色により可視化した。処 理後の3つの異なる処理から得られたDNA断片の相対量において差異は見られ なかった。しかしながら、mAb LM609(抗αvβ3)を用いての処理48 時間後では、mAb CSAT(抗β1)又はPBS単独で処理した胚と比較し て、DNA断片化において有意な増加が見られた。 2)血管細胞の細胞周期への刺激 これらの過程におけるαvβ3の役割を実験的に調べるために、bFGFで処理 又は未処理のCAM由来の細胞を、ヨウ化プロピジウムで染色し、mAb LM 609(抗αvβ3)で免疫反応させた。 mAb LM609(抗αvβ3)、CSAT(抗β1)又はPBSでの処理24 及び48時間後の胚から単離したCAMを、前記細菌コラゲナーゼと共にインキ ュベートすることにより、単一細胞懸濁液へ分離した。単一細胞を透過化処理し 、Apopタグ原位置検出キットを製造者(オンコール(Oncor)、ゲーサーズバ ーグ、MD)の指示に従い用いて染色した。Apopタグは、断片化DNAの遊 離3’OH基を特異的に検出する抗体である。遊離3’OH基の検出は、アポト ーシス細胞検出用の確立された方法である。Gavrieli et al.,J.Cell.,Biol.,11 9:493(1992)を参照のこと。 Apopタグ染色細胞を、0.1(v/v)トリトンX−100中ですすぎ、 PBSに0.5%(w/v)BSA、0.02(w/v)アジ化ナトリウム及び 200μg/mlのRNA分解酵素Aを含むFACS緩衝液中に再懸濁した。細 胞を1.5時間インキュベートし、洗浄し、蛍光発色セルソーターにより分析し た。細胞の蛍光は、FACScanフローサイトメーターを使用して測定し、分 析データは以下に示す。 細胞の蛍光を、FACScanフローサイトメーター(ベクトン・ディッキン ソン(Becton Dickinson)、マウンテンビュー、CA)を使用して測定した。側部 散乱(SSC)及び前方散乱(FSC)を同時に測定し、全てのデータを、FA CScanリサーチソフトウェア(ベクトン・ディッキンソン、マウンテンビュ ー、CA)を備えたヒューレット・パッカード(Hewlet Packard)(HP900 0)コンピュータを用いて集めた。データは、P.Cライシス バージョン1ソ フトウェア(ベクトン・ディッキンソン、マウンテンビュー、CA)を用いて分 析した。Apopタグキットからの一次抗体の添加なしの細胞懸濁液を使用する ことにより、陰性対照ゲートをセットした。同一のゲーティング(gating)を細 胞集団に適用し、1つの異なる細胞処理あたり約8000細胞の分析を行った。 FACS分析により測定した、mAb処理し、Apopタグを用いて染色した CAM由来の単一細胞の百分率を図18に示す。黒色の棒は、分析24時間前に 処理した胚由来の細胞を示している。ストリップ状の棒は、分析48時間前に処 理した胚由来の細胞を示している。各棒とも、三重の試験の平均値±標準誤差で 表している。 図18に示されるように、2日前にmAb LM609(抗αvβ3)で処理し たCAMは、PBS単独又はCSAT(抗β1)で処理したCAMと比較して、 3〜4倍のApopタグの増加を示した。 B.合成ペプチドを用いた処理 実施例6Aに記載される、増殖因子誘導血管形成を用いたCAMアッセイを、 本発明のペプチドを用いて行い、アポトーシスに対する環状ペプチドの効果を測 定した。ペプチドシクロ−RGDfV(66203)及びシクロ−RADfV( 69601)は、実施例1に記載されるようにして製造した。ペプチド溶液又は PBSを、300μg/mlの濃度でCAM調製物へ注射した。24及び48時 間 後、ろ紙及び周辺組織を切除し、Apopタグで染色し、前記実施例12A2) に記載されるようにしてアポトーシスを検出した。 図18Aに示されるように、2日前にペプチド69203(シクロ−RGDf V)で処理したCAMは、PBS単独又は対照の環状ペプチド69601(シク ロ−RADfV)で処理したCAMと比較して、Apopタグの3〜4倍の増加 を示した。 C.アポトーシス及び細胞周期に対する、モノクローナル抗体を用いた処理の効 単一細胞懸濁液を、ヨウ化プロピジウムを用いた染色により染色体DNAのコ ピー数を調べ、細胞周期に対するモノクローナル抗体を用いた処理の効果を測定 し、Apopタグを用いた染色によりアポトーシスについて調べた。 24又は48時間前に、mAb LM609(抗αvβ3)若しくはCSAT( 抗β1)又はPBSで処理したCAMの単一細胞懸濁物は、実施例12A1)に 記載されるようにして調製した。 Apopタグを用いた細胞の染色について、細胞懸濁液を、PBS中に2.5 (w/v)BSA及び0.25%(w/v)アジ化ナトリウムを含む緩衝液で3 回洗浄した。細胞を、PBS中の1%(w/v)パラホルムアルデヒド中で15 分間固定し、前記と同様にして3回洗浄した。非特異的結合を防ぐために、単一 細胞懸濁液を、PBS中の5%(w/v)BSAで、4℃、一晩遮断した。Ap opタグで染色する前に、細胞を前記のようにして洗浄し、前記実施例12Aに 記載されるようにしてFACScanを用いて細胞蛍光を測定した。 各実験由来の細胞を、PBS中の10μg/mlのヨウ化プロピジウム(シグ マ、セントルイス、MO)で1時間染色し、PBSで2回洗浄し、染色体凝縮及 び分断を含むアポトーシスの典型的な核の特徴について分析した。アポトーシス 細胞の百分率は、少なくとも10〜15のランダムに選択した顕微鏡視野の細胞 の形態学的分析により推定した。 Apopタグ及びヨウ化プロピジウムで染色し、FACSにより分析した、C SAT(抗β1)又はLM609(抗αvβ3)のいづれかで処理した胚のCAM 由来の単一細胞懸濁液の組み合わせた結果を図19に示す。Y軸はApopタグ 染色(アポトーシス)を示し、X軸はヨウ化プロピジウム染色(DNA含量)を 示している。横線は、Apopタグ染色用の陰性ゲートを示している。左及び右 のパネルは、それぞれ、CSAT及びLM609で処理した胚由来のCAM細胞 を示している。細胞周期分析は、1条件あたり約8000事象の分析により行い 、データを計数プロットで示す。 DNA色素ヨウ化プロピジウムで染色した単一細胞のサンプルは、処理48時 間後のLM609(抗αvβ3)処理細胞の25〜30%が、核凝縮及び/又は分 断の証拠を示したことを明らかにした。これらの過程は、アポトーシスを受けて いる細胞の特徴である。これとは対照的に、CSAT(抗β1)で処理したCA Mは、細胞の90〜95%が正常な核染色を示した。 図19に示されるように、LM609によるアポトーシス誘導と一致して、1 コピー朱満のDNAを含むピーク内の有意な細胞数が見られた(A0)。このピー クは、後期アポトーシス細胞における断片化DNAをあらわすことが示されてい る。Telford et al.,Cytometry,13:137(1992)を参照のこと。更に、A0細胞 はApopタグで容易に染色され、このことはアポトーシス細胞を検出するこの 試薬の能力を確認している。しかしながら、A0における細胞染色に加え、1コ ピーよりも大きいDNAを含む有意数の細胞を、Apopタグで染色した(図1 9)。これらの結果は、すでに細胞周期が進行している血管細胞間のアポトーシ スを促進するLM609の能力を実証している。対照的に、細胞周期が進行して いる対照CAM由来の細胞は、最小のApopタグ染色が対照処理CAMにおい て検出されたいくつかのアポトーシス細胞と一致することを示している。 細胞周期が進行(S及びG2/M期)しているbFGF刺激CAMにおける細 胞間で、70%がLM609(抗αvβ3)による陽性染色を示した。これは、非 bFGF処理細胞由来の周期細胞間における10%のLM609染色と比較され る。これらの知見は、bFGF刺激後、αvβ3を有する細胞の大部分が活性な増 殖を示すということを示している。 まとめると、これらの知見は、αvβ3アンタゴニストmAb又は環状ペプチド の静脈内注射は、血管形成に続くニワトリCAM内のアポトーシスを促進する ことを示している。 更に、CAMを、LM609との免疫反応性によりαvβ3の発現について、及 びApopタグとの免疫反応性によりアポトーシスを受けている細胞について組 織学的に調べた。実施例5Aにおいて調製した、LM609(抗αvβ3)、CSA T(抗β1)又はPBSで48時間前に処理した胚から切除したCAM切片を洗 浄し、OTC(バクスター(Baxter))中に埋め込み、液体窒素中で急速冷凍した 。CAM組織の6μm切片を切断し、アセトン中で30秒間固定し、使用するま で−70℃で保存した。組織切片を、70%(v/v)エタノール(ETOH) 中での短期間のすすぎ、続くPBS中での3回の洗浄により染色用に調製した。 次に、切片を、PBS中の5%(w/v)BSAで2時間遮断し、10μg/m lのmAb LM609と共に2時間インキュベートした。切片を洗浄し、1: 50希釈のローダミン結合ヤギ抗マウスエgG(フィッシャー・サイエンティフ ィック(Fisher Scientific)、ピッツバーグ、PA)で2時間インキュベートし た。最後に、同一の切片を洗浄し、実施例12A2)に記載されるようにしてA popタグで染色した。染色組織切片を共焦点免疫蛍光顕微鏡に置き分析した。 図20において、パネルA〜CはCSAT(抗β1)で処理した胚由来のCA M組織を示し、パネルD〜FはLM 609(抗αvβ3)で処理した胚由来のC AM組織を示している。パネルA及びDは、Apopタグで染色し、D.I.C .イメージに重ね合わせた蛍光(FITC)により可視化した組織を示している 。パネルB及びEは、mAb LM609(抗αvβ3)で染色し、蛍光(ローダ ミン)により可視化した同一の組織を示している。パネルC及びFは、Apop タグ及びLM609で染色した同一組織の組み合わせのイメージを示しており、 黄色の染色は共存を示している。棒は、左及び右のパネルそれぞれにおいて15 及び50μmを表している。 図20(A〜C)に示されるように、CSAT又はPBS対照の静脈内注射後 のApopタグ染色は最小かつランダムであり、これは組織内のアポトーシスの 最小レベルを示している。対照的に、LM609又は環状ペプチド203で処理 した胚由来のCAMは、Apopタグで激しく染色された血管の大部分を示して おり、一方、最小の反応性は周辺非血管細胞のなかで見られた(図20D〜F)。 更に、Apopタグ及びLM609を使用してこれらの組織を染色したとき(19 C及び19F)、αvβ3アンタゴニストで処理した胚由来のCAMにおけるこれ らのマーカーの間で有意な共局在化が見られた(図20F)。これらの知見は、イ ンビボにおける血管形成誘導後に、インテグリンαvβ3の阻害剤は、αvβ3を有 する血管のアポトーシスを選択的に促進することを実証している。 血管形成は、多数の分子及び細胞の生物学的事象を含む複合過程であるが、証 拠のいくつかの流れは、血管細胞インテグリンαvβ3がこの過程において比較的 遅発の役割を果たしていることを示唆している。第一に、免疫組織学的分析は、 血管細胞上のαvβ3発現が、bFGFによる血管形成誘導12〜24時間後に最 大に達することを明らかにした。第二に、αvβ3アンタゴニストは、多数の活性 化剤により誘導される血管形成を混乱させた。このことは、この受容体は、おそ らく血管形成を誘導する全ての一次シグナル伝達事象から下流の共通経路に関連 することを示唆している。第三に、mAb LM609又は環状ペプチドで処理 したCAMは、これらのアンタゴニストでの処理48時間後まで、DNAラダリ ング(laddering)により測定されるアポトーシスの有意な増加を示さなかった 。最後に、αvβ3アンタゴニストは、既に細胞周期の進行が誘導されている血管 細胞のアポトーシスを促進した。 本明細書に示される結果は、インテグリン結合事象がインビボでの細胞の生存 を調節することができるという第一の直接的証拠を提供する。それゆえ、一度血 管形成が始まると、個々の血管細胞は分裂し、血管形成源へ向かって移動し、そ の後、αvβ3結合は連続的な細胞の生存を許容するシグナルを提供し、これが分 化及び成熟血管の形成を誘導すると仮定される。しかしながら、αvβ3結合が阻 害される場合、細胞はこの分子の合図を受け取ることができず、デフォルトによ りアポトーシスヘ進行する。この仮説は、分化が起こった後、成熟血管はもはや 生存するためのαvβ3シグナル伝達を必要とせず、それゆえ、このインテグリン のアンタゴニストに耐えるということも予想している。 最後に、本明細書に示された結果は、インテグリンαvβ3のアンタゴニストは 、腫瘍形成又は血管形成により特徴付けられるその他の疾患の治療に対する強 力な治療学的アプローチを提供するかもしれない。第一は、αvβ3アンタゴニス トは、先存血管構造に影響することなく、新しい血管形成を混乱させる。第二は 、これらのアンタゴニストは、ニワトリ胚の生存度に対して有意に作用せず、無 毒性であることを示唆している。第三は、血管形成刺激にもかかわらず、血管形 成は有意に遮断された。最後に、αvβ3アンタゴニストの全身投与は、種々の組 織学的に異なるヒトの腫瘍を劇的に退行させる。 13.有機分子αvβ3アンタゴニストの製造 有機αvβ3アンタゴニスト、化合物7(96112)、9(99799)、10( 96229)、12(112854)、14(96113)、15(79959)、1 6(81218)、17(87292)及び18(87293)の合成が以下に記 載され、図面にも示される。有機アンタゴニストは、括弧内の数字によっても呼 ばれる。前記で定義したように本発明の有機模倣物とも呼ばれる、得られた有機 分子を、実施例11に記載されるαvβ3媒介血管形成の阻害方法に使用した。 以下に記載する各合成に対して、旋光度は、パーキンエルマー241分光光度 計で測定し、UV及び可視光スペクトルはベックマンDU−70分光計で記録し た。1H及び13C NMRスペクトルは、ブルカー(Bruker)AMX−400及 びAMX−500分光計を用い、400及び500MHzで記録した。高分解能 マススペクトル(HRMS)は、高速原子衝撃(FAB)条件下、VG ZAB −ZSE質量分析器で記録した。カラムクロマトグラフィーは、70〜230メ ッシュのシリカゲルを用いて行った。分離用TLCは、メルクアート(Merck Ar t.)5744(0.5mm)で行った。融点は、トーマス・フーバー(Thomas H oover)装置で測定した。 A.図38に示される化合物1:t−Boc−L−チロシンベンジルエステル 化合物1 0.10M(M)中のN−(tert−ブトキシカルボニル)−L−チロシン (t−Boc−L−チロシン)(1.0当量。アルドリッチ(Aldrich))溶液に、 ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(1.5当量)を25℃で添加し、1 時間撹拌した。次に、1.5当量のベンジルアルコールを添加し、混合物を25 ℃で更に12時間撹拌した。反応混合物を酢酸エチル(0.10M)で希釈し、 水で2回(2×)、塩水で1回(1×)洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶 媒を減圧下で除去し、粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより 精製した。化合物1、t−Boc−L−チロシンベンジルエステルは、シグマか ら商業的に購入することもできる。 B.図38工程iに示される化合物2:(S)−3−(4−(4−ブロモブチル オキシ)フェニル−2−N−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピオン酸 ベンジルエステル 化合物2 t−Boc−L−チロシンベンジルエステル(前記で合成。2g、5.38m mol)、1,4−ジブロモブタン(1.9ml、16.2mmol。アルドリッ チ)、炭酸カリウム(5g)及び18−クラウン−6(0.1g。アルドリッチ )の混合物を、80℃で12時間加熱した。冷却後、沈殿物をろ別し、反応混合 物を減圧下で蒸発させ乾燥した。粗生成物を、100%ヘキサンを用いた結晶化 により精製し、2.5g(92%)の化合物を得た。 C.図38工程iiに示される、化合物:(S)−3−(4−(4−アジドブチ ルオキシ)フェニル−2−N−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピオ ン酸ベンジルエステル 化合物3 化合物(2.5g、4.9mmol)を、ジメチルホルムアミド(DMF)( 20ml)中のアジ化ナトリウム(1.6g、25mmol)と共に25℃で1 2時間撹拌した。溶媒を蒸発し、残渣を水(約10ml)で処理し、酢酸エチル で2回抽出した。有機層を組み合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発し、2 .0g(90%)の化合物3を無色のシロップとして得た(FAB−MS:46 9(M+H+))。 D.図38工程iiiに示される、化合物4:(S)−3−(4−(4−アジド ブチルオキシ)フェニル−2−アミノ−プロピオン酸ベンジルエステル 化合物4 化合物3(2.0g(4.4mmol))を、トリフルオロ酢酸(TFA;2m l)に溶解し、室温下で3時間撹拌した。減圧下で蒸発することにより、1.6 g(定量的)の化合物4を無色のシロップとして得た。これを更なる精製をする ことなしに次工程に使用した。FAB−MS:369(M++)。 E.図38工程ivに示される、化合物5:(S)−3−(4−(4−アジドブ チルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸ベンジルエス テル 化合物5 化合物4(1.6g;4.3mmol)、ブタンスルホン酸塩化物(0.84m l;6.6mmol)及びトリエチルアミン(1.5当量)の混合物を、塩化メ チレン(20ml)中、室温下で12時間撹拌した。反応混合物を蒸発し、残渣 を酢酸エチル中に溶解し、希釈HCl、水性炭酸水素ナトリウム及び水で洗浄し た。乾燥するまで蒸発した後、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(シリ カゲル、トルエン/酢酸エチル 15:1)により精製し、1.4g(67%) の化合物5を無定形の固体として得た。 F.図38工程vに示される、化合物6:(S)−3−(4−(4−アミノブチ ルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸 化合物6 化合物5(1.3g(2.6mmol))を、20mlの酢酸エチル/メタノー ル/水(5/3/1)及び0.2mlトリフルオロ酢酸(TFA)中に溶解し、 水素下(1気圧、パール・シェーカー(Parr Shaker)装置)、25℃、100m gパラジウム(木炭中10%)の存在下で水素化した。3時間後、触媒をろ別し 、溶媒を蒸発し、化合物6を油性残渣として得た。水からの凍結乾燥後、1.0 g(定量的)の化合物を白色粉末として得た。FAB−MS:373(M++)。 G.図38工程viに示される、化合物7:(S)−3−(4−(4−グアニジ ノブチルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸 化合物7 ジメチルホルムアミド(DMF、5ml)中の化合物6(200mg、0.5 mmol)、3,5−ジメチルピラゾール−1−カルボキサミジン硝酸塩(DP FN)(170mg、0.8mmol;アルドリッチ・ケミカル・カンパニー)及 びトリエチルアミン(0.15ml、1.0mmol)を60℃で12時間加熱 した。冷却後、溶媒を減圧下で蒸発し、残渣をHPLC(リコカート(Lichroca rt)RP−18、勾配:アセトニトリル/水+0.3%TFA 99:1〜1: 99)により精製し、凍結乾燥後、50mg(25%)の化合物7を白色無定形 粉末として得た。FAB−MS:415(M++)。融点:70℃。 H.図39工程iiiに示される、化合物8:(S)−3−(4−(4−アミノ ブチルオキシ)フェニル−2−N−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピ オン酸 化合物8 化合物3(0.5g(1.07mmol))を、10mlの酢酸エチル/メタノ ール/水(5/3/1)及び0.1mlトリフルオロ酢酸(TFA)中に溶解し 、水素下(1気圧、パール・シェーカー装置)、25℃、30mgパラジウム(木 炭中10%)の存在下で水素化した。3時間後、触媒をろ別し、溶媒を蒸発し、 化合物8を油性残渣として得た。水からの凍結乾燥後、370mg(定量的)の 化合物8を白色粉末として得た。FAB−MS:353(M++)。 I.図38工程ivに示される、化合物9:(S)−3−(4−(4−グアニ ジノブチルオキシ)フェニル−2−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピ オン酸 化合物9 ジメチルホルムアミド(DMF,5ml)中の化合物8(200mg、0.5 mmol)、3,5−ジメチルピラゾール−1−カルボキサミジン硝酸塩(DP FN)(170mg、0.8mmol;アルドリッチ・ケミカル・カンパニー)及 びトリエチルアミン(0.15ml、1.0mmol)を60℃で12時間加熱 した。冷却後、溶媒を減圧下で蒸発し、残渣をHPLC(リコカート RP−1 8、勾配:アセトニトリル/水+0.3%TFA 99:1〜1:99)により 精製し、凍結乾燥後、160mg(90%)の化合物9を白色無定形粉末として 得た。FAB−MS:395(M++)。 J.図40工程i〜viに示される、化合物10:(R)−3−(4−(4−グ アニジノブチルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸 化合物10 化合物7合成と同一の反応順序を使用して、D−チロシン類似体10を製造し た。205mgを白色無定形物質として得た。FAB−MS:415(M++)。 続いて、中間体化合物100−600を使用して化合物10を形成した。 1)図40に示される、化合物100:t−Boc−D−チロシンベンジル エステル 化合物100 0.10M塩化メチレン中のN−(tert−ブトキシカルボニル)D−チロ シン(t−Boc−L−チロシン)(1.0当量、アルドリッチ)に溶液に、ジシ クロヘキシルカルボジイミド(DCC)(1.5当量)を25℃で添加し、1時間 撹拌した。次に、1.5当量のベンジルアルコールを添加し、混合物を25℃で 更に12時間撹拌した。反応混合物を酢酸エチル(0.10M)で希釈し、水で 2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で 除去し、粗生成物をシリカケルカラムクロマトグラフィーにより精製した。 2)図40工程iに示される化合物200:(R)−3−(4−(4−ブロモ ブチルオキシ)フェニル−2−N−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピ オン酸ベンジルエステル 化合物200 t−Boc−D−チロシンベンジルエステル(前記で合成。2g、5.38m mol)、1,4−ジブロモブタン(1.9ml、16.2mmol。アルドリッ チ)、炭酸カリウム(5g)及び18−クラウン−6(0.1g。アルドリッチ )の混合物を、80℃で12時間加熱した。冷却後、沈殿物をろ別し、反応混合 物を減圧下で蒸発させ乾燥した。粗生成物を、100%ヘキサンを用いた結晶化 により精製し、2.5g(92%)の化合物200を得た。 3)図40工程iiに示される、化合物:(R)−3−(4−(4−アジド ブチルオキシ)フェニル−2−N−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピ オン酸ベンジルエステル 化合物300 化合物(2.5g、4.9mmol)を、ジメチルホルムアミド(DMF)( 20ml)中のアジ化ナトリウム(1.6g、25mmol)と共に25℃で1 2時間撹拌した。溶媒を蒸発し、残渣を水(約10ml)で処理し、酢酸エチル で2回抽出した。有機層を組み合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発し、2 .0g(90%)の化合物300を無色のシロップとして得た(FAB−MS: 469(M+H+))。 4)図40工程iiiに示される、化合物400:(R)−3−(4−(4− アジドブチルオキシ)フェニル−2−アミノ−プロピオン酸ベンジルエステル 化合物400 化合物300(2.0g(4.4mmol))を、トリフルオロ酢酸(TFA; 2ml)に溶解し、室温下で3時間撹拌した。減圧下で蒸発することにより、1 .6g(定量的)の化合物400を無色のシロップとして得た。これを更なる精 製をすることなしに次工程に使用した。FAB−MS:369(M++)。 5)図40工程ivに示される、化合物500:(R)−3−(4−(4−ア ジドブチルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸ベンジ ルエステル 化合物500 化合物400(1.6g;4.3mmol)、ブタンスルホン酸塩化物(0.8 4ml;6.6mmol)及びトリエチルアミン(1.5当量)の混合物を、塩 化メチレン(20ml)中、室温下で12時間撹拌した。反応混合物を蒸発し、 残渣を酢酸エチル中に溶解し、希釈HCl、水性炭酸水素ナトリウム及び水で洗 浄した。乾燥するまで蒸発した後、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー( シリカゲル、トルエン/酢酸エチル 15:1)により精製し、1.4g(67 %)の化合物500を無定形の固体として得た。 6)図40工程vに示される、化合物6:(R)−3−(4−(4−アミノブ チルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸 化合物600 化合物500(1.3g(2.6mmol))を、20mlの酢酸エチル/メ タノール/水(5/3/1)及び0.2mlトリフルオロ酢酸(TFA)中に溶 解し、水素下(1気圧、パー・シェーカー装置)、25℃、100mgパラジウム (木炭中10%)の存在下で水素化した。3時間後、触媒をろ別し、溶媒を蒸発 し、化合物600を油性残渣として得た。水からの凍結乾燥後、1.0g(定量 的)の化合物600を白色粉末として得た。FAB−MS:373(M++)。 7)図40工程viに示される、化合物10:(R)−3−(4−(4−グア ニジノブチルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸 ジメチルホルムアミド(DMF、5ml)中の化合物600(200mg、0 .5mmol)、3,5−ジメチルピラゾール−1−カルボキサミジン硝酸塩( DPFN)(170mg、0.8mmol;アルドリッチ・ケミカル・カンパニ ー)及びトリエチルアミン(0.15ml、1.0mmol)を60℃で12時 間加熱した。冷却後、溶媒を減圧下で蒸発し、残渣をHPLC(リコカート R P−18、勾配:アセトニトリル/水+0.3%TFA 99:1〜1:99) により精製し、凍結乾燥後、50mg(25%)の化合物10を白色無定形粉末 として得た。FAB−MS:415(M++)。融点:70℃。 K.図4に示される、化合物11:(S)−3−(4−(4−アミドブチルオキ シ)フェニル−2−(10−ショウノウスルホンアミド)−プロピオン酸ベンジ ルエステル 化合物11 塩化メチレン(20ml)中の化合物4(1.0g、2.7mmol)、10− ショウノウスルホン酸塩化物(6.6mmol、アルドリッチ・ケミカル・カン パニー)及びトリエチルアミン(1.5当量)の混合物を、室温下で12時間撹 拌した。反応混合物を蒸発し、残渣を酢酸エチル中に溶解し、希釈HCl、水性 炭酸水素ナトリウム及び水で洗浄した。乾燥するまで蒸発した後、粗生成物をフ ラッシュクロマトグラフィー(シリカケル、トルエン/酢酸エチル 15:1) により精製し、1.4g(67%)の化合物11を無定形の固体として得た。 L.図41工程i〜iiに示される、化合物12:(S)−3−(4−(4−グ アニジノブチルオキシ)フェニル−2−(10−シヨウノウスルホンアミド)− プロピオン酸 化合物12 以下に示す条件に従い、化合物11の水素化及びグアニル化(guanylation) の後に化合物12を得た。 工程i:化合物11(1.3g(2.6mmol))を、20mlの酢酸エチル /メタノール/水(5/3/1)及び0.2mlトリフルオロ酢酸(TFA)中 に溶解し、水素下(1気圧、パール・シェーカー装置)、25℃、100mgパラ ジウム(木炭中10%)の存在下で水素化した。3時間後、触媒をろ別し、溶媒 を蒸発し、中間体アミンを油性残渣として得た。水からの凍結乾燥後、1.0g (定量的)の中間体アミンを白色粉末として得た。異化に続く工程に使用した。 工程ii:ジメチルホルムアミド(DMF,5ml)中の前記で形成した中間 体アミン化合物(200mg、0.5mmol)、3,5−ジメチルピラゾール− 1−カルボキサミジン硝酸塩(DPFN)(170mg、0.8mmol;アル ドリッチ・ケミカル・カンパニー)及びトリエチルアミン(0.15ml、1. 0mmol)を60℃で12時間加熱した。冷却後、溶媒を減圧下で蒸発し、残 渣をHPLC(リコカート RP−18、勾配:アセトニトリル/水+0.3% TFA 99:1〜1:99)により精製し、凍結乾燥後、50mg(25%) の化合物12を白色無定形粉末として得た。FAB−MS:509.6(M++) 。 M.図41に示される化合物13:(S)−3−(4−(5−ブロモブチルオキ シ)フェニル−2−N−tert−ブチルオキシカルボニル−プロピオン酸ベン ジルエステル 化合物13 t−Boc−L−チロシンベンジルエステル(前記で合成化合物1。4.5g 、12.1mmol)、1,5−ジブロモブタン(5ml、36.7mmol。ア ルドリッチ)、炭酸カリウム(10g)及び18−クラウン−6(0.25g。 アルドリッチ)の混合物を、80℃で12時間加熱した。冷却後、沈殿物をろ別 し、反応混合物を減圧下で蒸発させ乾燥した。粗生成物を、100%ヘキサンを 用いた結晶化により精製し、5.35g(85%)の化合物13を得た。 N.図41工程i〜vに示される、化合物14:(S)−3−(4−(5−グア ニジノペンチルオキシ)フェニル−2−ブチルスルホンアミド−プロピオン酸 化合物14 臭素−アジド−交換、Boc−切断、ブタンスルホン酸塩化物を用いたスルホ ニル化、水素化及びDPFNを用いたグアニル化の5工程反応順を、中間体1〜 6を使用して、前記手順と同様にして行い、化合物7を形成するか、又は化合物 100〜600を使用し、前記と同様にして化合物10を得た。化合物14を白 色粉末として得た。FAB−MS:429(M++)。 O.図42に示される化合物15:3−(4−アミジノフェニル)−5−(4 −(2−カルボキシ−2−アミノ−エチル)フェノキシ)メチル−2−オキサゾ リジノン二塩酸塩 1)化合物15用の出発物質:2−N−BOC−アミノ−3−(4−ヒドロ キシ−フェニル)プロピオン酸塩の合成 化合物15 0.10Mメタノール中の(D又はL)−N−(tert−ブトキシカルボニ ル)−L(D)−チロシン(t−BOC−L(D)−チロシン)(1.0当量。 シグマ)及び希釈1%HClのエステル化により、出発物質2−N−BOC−ア ミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩を得た。反応混合物を 25℃で12時間撹拌し、炭酸カルシウムを用いて中和し、酢酸エチル(0.1 0M)で希釈し、水で2回、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。 溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによ り精製し、2−N−BOC−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロピ オン酸塩を得た。 2)化合物15用出発物質3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5− メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンの合成:以下に示す3 工程手順: 塩化メチレン(0.10M)中のp−アミノベンゾニトリル(1.0当量、ア ルドリッチ)を、2,3−エポキシプロパノール(1.0当量、アルドリッチ) と共に25℃で12時間撹拌した。次に溶媒を減圧下で除去し、得られた粗4− (2,3−ジヒドロキシプロピルアミノ)ベンゾニトリルを以下に示す次工程に 使用した。 ジメチルホルムアミド(0.10M)中の4−(2,3−ジヒドロキシプロピ ルアミノ)ベンゾニトリル(前記、1.0当量)を25℃で炭酸ジエチル(1. 1当量、アルドリッチ)と共に撹拌し、tert−ブチルカリウム(1.1当量 、アルドリツチ)と共に110℃で6時間撹拌した。次に、反応混合物を酢酸エ チ ル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシ ウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマト グラフィーにより精製し、3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキシメチル −2−オキサゾリジンを得、以下に示す次工程で使用した。 塩化メチレン(0.10M)中の3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキ シメチル−2−オキサゾリジン(1.0当量、前記)を、1.1当量硫化水素、 1.1当量ヨウ化メチル及び1.1当量酢酸アンモニウムと共に25℃で撹拌し た。反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチル(0.10M)で希釈し、水で2回 洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去 し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、アミジンを 得、以下に示す次工程で使用した。 前記で合成したアミジン1.0当量を、塩化メチレン(0.10M)中の1. 1当量BOC−ON(2−(BOC−オキシイミノ)−2−フェニルアセトニト リル、アルドリッチ)で保護した。次に、反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチ ル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシ ウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を0.10M塩化メチレン及 び1.1当量メタンスルホン酸塩化物中でエステル化した。反応混合物を0℃で 6時間撹拌し、水(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M)で希釈し 、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減 圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチ ル−2−オキサゾリジノンを得た。 3)中間体2−N−BOC−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プ ロピオン酸塩と3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタンスルホニ ルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンとのカップリングによる、化合物15 の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5−(4−(2− メトキシ−カルボニル−2N−BOC−アミノエチル)フェニオキシルメチル− 2−オキサゾリジノンの形成 1.9gの2−N−BOC−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロ ピオン酸塩(前記)、20mlジメチルホルムアミド(DMF)及びNaH(1. 0当量)の混合物を、室温下で30分間撹拌した。撹拌後、10mlのジメチル ホルムアミド(DMF)中の1.8gの3−p−N−BOC−アミジノ−フェニ ル−5−メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノン(前記)を添 加し、再び室温下で15分間撹拌した。反応混合物を、酢酸エチル(0.10M )で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した 。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによ り精製し、化合物15の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル )−5−(4−(2−メトキシ−カルボニル−2N−BOC−アミノエチル)フ ェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンを形成し、次工程に使用した。 4)化合物15の保護された形態の脱保護による化合物15:3−(4−ア ミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボキシ−2−アミノエチル)フェノキ シ)メチル−2−オキサゾリジノン二塩酸塩の形成(図42) 化合物15の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5− (4−(2−メトキシ−カルボニル−2N−BOC−アミノエチル)フェニオキ シルメチル−2−オキサゾリジノン(1.0当量、前記で合成)と、4mlの2 N NaOHとを、室温下4時間処理した。混合物に、ジオキサン中の2N H Cl溶液40mlを、0〜25℃で3時間かけて滴下した。反応混合物を、炭酸 水素ナトリウム(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M)で希釈し、 水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧 下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、3 −(4−アミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボキシ−2−アミノエチル )フェノキシ)メチル−2−オキサゾリジノン二塩酸塩を得た。融点は165℃ (d)であった。 P.図X(元14)に示される化合物16:3−(4−アミジノフェニル)− 5−(4−(2−カルボキシ−2−N−ブチルスルホニルアミノエチル)フェノ キシ)メチル−2−オキサゾリジノン 1)化合物16用の出発物質:2−N−ブチルスルホニルアミノ−3−(4 −ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩の合成 化合物16 0.10Mメタノール中の((D又はL)チロシン)(1.0当量。シグマ)及び 希釈1%HClのエステル化により、出発物質2−N−ブチルスルホニルアミノ −3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩を得た。反応混合物を25 ℃で12時間撹拌し、炭酸カルシウムを用いて中和し、酢酸エチル(0.10M )で希釈し、水で2回、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒 を減圧下で除去し、粗生成物を以下に示す工程で使用した。 前記化合物(4.3mmol)、ブタンスルホン酸塩化物(6.6mmol)及 びトリエチルアミン(1.5当量)の混合物を、塩化メチレン(20ml)中、 室温下で12時間撹拌した。反応混合物を蒸発し、残渣を酢酸エチル中に溶解し 、希釈HCl、水性炭酸水素ナトリウム及び水で洗浄した。乾燥するまで蒸発し た後、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(シリカケル、トルエン/酢酸 エチル(15:1))により精製し、掲題の化合物を得た。 2)化合物16用出発物質3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5− メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンの合成:以下に示す3 工程手順: 塩化メチレン(0.10M)中のp−アミノベンゾニトリル(1.0当量、ア ルドリッチ)を、2,3−エポキシプロパノール(1.0当量、アルドリッチ) と共に25℃で12時間撹拌した。次に溶媒を減圧下で除去し、得られた粗4− (2,3−ジヒドロキシプロピルアミノ)ベンゾニトリルを以下に示す次工程に 使用した。 ジメチルホルムアミド(0.10M)中の4−(2,3−ジヒドロキシプロピ ルアミノ)ベンゾニトリル(前記、1.0当量)を25℃で炭酸ジエチル(1. 1当量、アルドリッチ)と共に撹拌し、tert−ブチルカリウム(1.1当量 、アルドリッチ)と共に110℃で6時間撹拌した。次に、反応混合物を酢酸エ チル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネ シウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマ トグラフィーにより精製し、3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキシメチ ル−2−オキサゾリジンを得、以下に示す次工程で使用した。 塩化メチレン(0.10M)中の3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキ シメチル−2−オキサゾリジン(1.0当量、前記)を、1.1当量硫化水素、 1.1当量ヨウ化メチル及び1.1当量酢酸アンモニウムと共に25℃で撹拌し た。反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチル(0.10M)で希釈し、水で2回 洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去 し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、アミジンを 得、以下に示す次工程で使用した。 前記で合成したアミジン1.0当量を、塩化メチレン(0.10M)中の1. 1当量BOC−ON(2−(BOC−オキシイミノ)−2−フェニルアセトニト リル、アルドリッチ)で保護した。次に、反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチ ル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシ ウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を0.10M塩化メチレン及 び1.1当量メタンスルホン酸塩化物中でエステル化した。反応混合物を0℃で 6時間撹拌し、水(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M)で希釈し 、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減 圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチ ル−2−オキサゾリジノンを得た。 3)中間体2−N−ブチルスルホニルアミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェ ニル)プロピオン酸塩と3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタン スルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンとのカップリングによる、化 合物16の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5−(4 −(2−メトキシ−カルボニル−2−N−ブチルスルホニルアミノエチル)フェ ニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンの形成 1.9gの2−N−ブチルスルホニルアミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニ ル)プロピオン酸塩(前記)、20mlジメチルホルムアミド(DMF)及びNa H(1.0当量)の混合物を、室温下で30分間撹拌した。撹拌後、10mlの ジメチルホルムアミド(DMF)中の1.8gの3−p−N−BOC−アミジノ −フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノン(前 記)を添加し、再び室温下で15分間撹拌した。反応混合物を、酢酸エチル(0 .10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで 乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフ ィーにより精製し、化合物16の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノ フェニル)−5−(4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−ブチルスルホニ ルアミノエチル)フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンを形成し、次工 程に使用した。 4)化合物16の保護された形態の脱保護による化合物16:3−(4−ア ミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボキシ−2−N−ブチルスルホニルア ミノエチル)フェノキシ)メチル−2−オキサゾリジノンの形成(図42) 化合物16の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5− (4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−ブチルスルホニルアミノエチル) フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノン(1.0当量、前記で合成)と、 4mlの2N NaOHとを、室温下4時間処理した。混合物に、ジオキサン中 の2N HCl溶液40mlを、0〜25℃で3時間かけて滴下した。反応混合 物を、炭酸水素ナトリウム(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M) で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。 溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより 精製し、化合物16:3−(4−アミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボ キシ−2−N−ブチルスルホニルアミノエチル)フェノキシ)メチル−2−オキ サゾリジノンを得た。融点は236〜237℃であった。 Q.図42に示される化合物17:3−(4−アミジノフェニル)−5−(4 −(2−カルボキシ−2−N−プロピル−スルホニルアミノエチル)フェノキシ )メチル−2−オキサゾリジノン 1)化合物17用の出発物質:2−N−プロピル−スルホニルアミノ−3− (4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩の合成 化合物17 0.10Mメタノール中の((D又はL)チロシン)(1.0当量。シグマ)及び 希釈1%HClのエステル化により、出発物質2−N−プロピル−スルホニルア ミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩を得た。反応混合物を 25℃で12時間撹拌し、炭酸カルシウムを用いて中和し、酢酸エチル(0.1 0M)で希釈し、水で2回、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。 溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を以下に示す工程で使用した。 前記化合物(4.3mmol)、ブタンスルホン酸プロピル塩化物(6.6mm ol)及びトリエチルアミン(1.5当量)の混合物を、塩化メチレン(20m l)中、室温下で12時問撹拌した。反応混合物を蒸発し、残渣を酢酸エチル中 に溶解し、希釈HCl、水性炭酸水素ナトリウム及び水で洗浄した。乾燥するま で蒸発した後、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、トルエ ン/酢酸エチル(15:1))により精製し、掲題の化合物を得た。 2)化合物17用出発物質3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5− メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンの合成:以下に示す3 工程手順: 塩化メチレン(0.10M)中のp−アミノベンゾニトリル(1.0当量、ア ルドリッチ)を、2,3−エポキシプロパノール(1.0当量、アルドリッチ) と共に25℃で12時間撹拌した。次に溶媒を減圧下で除去し、得られた粗4− (2,3−ジヒドロキシプロピルアミノ)ベンゾニトリルを以下に示す次工程に 使用した。 ジメチルホルムアミド(0.10M)中の4−(2,3−ジヒドロキシプロピ ルアミノ)ベンゾニトリル(前記、1.0当量)を25℃で炭酸ジエチル(1. 1当量、アルドリッチ)と共に撹拌し、tert−ブチルカリウム(1.1当量 、アルドリッチ)と共に110℃で6時間撹拌した。次に、反応混合物を酢酸エ チル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネ シウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマ トグラフィーにより精製し、3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキシメチ ル−2−オキサゾリジンを得、以下に示す次工程で使用した。 塩化メチレン(0.10M)中の3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキ シメチル−2−オキサゾリジン(1.0当量、前記)を、1.1当量硫化水素、 1.1当量ヨウ化メチル及び1.1当量酢酸アンモニウムと共に25℃で撹拌し た。反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチル(0.10M)で希釈し、水で2回 洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去 し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、アミジンを 得、以下に示す次工程で使用した。 前記で合成したアミジン1.0当量を、塩化メチレン(0.10M)中の1. 1当量BOC−ON(2−(BOC−オキシイミノ)−2−フェニルアセトニト リル、アルドリッチ)で保護した。次に、反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチ ル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシ ウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を0.10M塩化メチレン及 び1.1当量メタンスルホン酸塩化物中でエステル化した。反応混合物を0℃で 6時間撹拌し、水(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M)で希釈し 、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減 圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチ ル−2−オキサゾリジノンを得た。 3)中間体2−N−プロピル−スルホニルアミノ−3−(4−ヒドロキシ− フェニル)プロピオン酸塩と3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メ タンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンとのカップリングによる 、化合物17の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5− (4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−ブチルスルホニルアミノエチル) フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンの形成 1.9gの2−N−プロピル−スルホニルアミノ−3−(4−ヒドロキシ−フ ェニル)プロピオン酸塩(前記)、20mlジメチルホルムアミド(DMF)及び NaH(1.0当量)の混合物を、室温下で30分間撹拌した。撹拌後、10m lのジメチルホルムアミド(DMF)中の1.8gの3−p−N−BOC−アミ ジノ−フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノン (前記)を添加し、再び室温下で15分間撹拌した。反応混合物を、酢酸エチル (0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウ ムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグ ラフィーにより精製し、化合物17の保護された形態:3−(4−BOC−アミ ジノフェニル)−5−(4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−プロピル− スルホニルアミノエチル)フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンを形成 し、次工程に使用した。 4)化合物17の保護された形態の脱保護による化合物17:3−(4−ア ミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボキシ−2−N−プロピルスルホニル アミノエチル)フェノキシ)メチル−2−オキサゾリジノンの形成(図42) 化合物17の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5− (4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−プロピルスルホニルアミノエチル )フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノン(1.0当量、前記で合成)と 、4mlの2N NaOHとを、室温下4時間処理した。混合物に、ジオキサン 中の2N HCl溶液40mlを、0〜25℃で3時間かけて滴下した。反応混 合物を、炭酸水素ナトリウム(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M )で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した 。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによ り精製し、化合物17:3−(4−アミジノフェニル)−5−(4−(2−カル ボキシ−2−N−プロピルスルホニルアミノエチル)フェノキシ)メチル−2− オキサゾリジノンを得た。融点は200℃(d)であった。 R.図42に示される化合物18:3−(4−アミジノフェニル)−5−(4 −(2−カルボキシ−2−N−エチル−スルホニルアミノエチル)フェノキシ) メチル−2−オキサゾリジノン 1)化合物18用の出発物質:2−N−エチル−スルホニルアミノ−3−( 4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩の合成 化合物18 0.10Mメタノール中の((D又はL)チロシン)(1.0当量。シグマ)及び 希釈1%HClのエステル化により、出発物質2−N−エチル−スルホニルアミ ノ−3−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸塩を得た。反応混合物を2 5℃で12時間撹拌し、炭酸カルシウムを用いて中和し、酢酸エチル(0.10 M)で希釈し、水で2回、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶 媒を減圧下で除去し、粗生成物を以下に示す工程で使用した。 前記化合物(4.3mmol)、エチルスルホン酸プロピル塩化物(6.6mm ol、アルドリッチ)及びトリエチルアミン(1.5当量)の混合物を、塩化メ チレン(20ml)中、室温下で12時間撹拌した。反応混合物を蒸発し、残渣 を酢酸エチル中に溶解し、希釈HCl、水性炭酸水素ナトリウム及び水で洗浄し た。乾燥するまで蒸発した後、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(シリ カゲル、トルエン/酢酸エチル(15:1))により精製し、掲題の化合物を得た 。 2)化合物18用出発物質:3−p−BOC−アミジノ−フェニル−5−メ タンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンの合成:以下に示す3工 程手順: 塩化メチレン(0.10M)中のp−アミノ−ベンゾニトリル(1.0当量、 アルドリッチ)を、2,3−エポキシプロパノール(1.0当量、アルドリッチ )と共に25℃で12時間撹拌した。次に溶媒を減圧下で除去し、得られた粗4 −(2,3−ジヒドロキシプロピルアミノ)ベンゾニトリルを以下に示す次工程 に使用した。 ジメチルホルムアミド(0.10M)中の4−(2,3−ジヒドロキシプロピ ルアミノ)ベンゾニトリル(前記、1.0当量)を25℃で炭酸ジエチル(1. 1当量、アルドリッチ)と共に撹拌し、tert−ブチルカリウム(1.1当量 、アルドリッチ)と共に110℃で6時間撹拌した。次に、反応混合物を酢酸エ チル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネ シウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマ トグラフィーにより精製し、3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキシメチ ル−2−オキサゾリジンを得、以下に示す次工程で使用した。 塩化メチレン(0.10M)中の3−(4−シアノフェニル)−5−ヒドロキ シメチル−2−オキサゾリジン(1.0当量、前記)を、1.1当量硫化水素、 1.1当量ヨウ化メチル及び1.1当量酢酸アンモニウムと共に25℃で撹拌し た。反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチル(0.10M)で希釈し、水で2回 洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去 し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、アミジンを 得、以下に示す次工程で使用した。 前記で合成したアミジン1.0当量を、塩化メチレン(0.10M)中の1. 1当量BOC−ON(2−(BOC−オキシイミノ)−2−フェニルアセトニト リル、アルドリッチ)で保護した。次に、反応混合物を6時間撹拌し、酢酸エチ ル(0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシ ウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を0.10M塩化メチレン及 び1.1当量メタンスルホン酸塩化物中でエステル化した。反応混合物を0℃で 6時間撹拌し、水(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M)で希釈し 、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減 圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチ ル−2−オキサゾリジノンを得た。 3)中間体2−N−エチル−スルホニルアミノ−3−(4−ヒドロキシ−フ ェニル)プロピオン酸塩と3−p−N−BOC−アミジノ−フェニル−5−メタ ンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノンとのカップリングによる、 化合物18の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5−( 4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−エチル−スルホニルアミノエチル) フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンの形成 1.9gの2−N−エチル−スルホニルアミノ−3−(4−ヒドロキシ−フェ ニル)プロピオン酸塩(前記)、20mlジメチルホルムアミド(DMF)及びN aH(1.0当量)の混合物を、室温下で30分間撹拌した。撹拌後、10ml のジメチルホルムアミド(DMF)中の1.8gの3−p−N−BOC−アミジ ノ−フェニル−5−メタンスルホニルオキシ−メチル−2−オキサゾリジノン( 前記)を添加し、再び室温下で15分間撹拌した。反応混合物を、酢酸エチル( 0.10M)で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウム で乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラ フィーにより精製し、化合物18の保護された形態:3−(4−BOC−アミ ジノフェニル)−5−(4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−エチル−ス ルホニルアミノエチル)フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノンを形成し 、次工程に使用した。 4)化合物18の保護された形態の脱保護による化合物18:3−(4−ア ミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボキシ−2−N−エチルスルホニルア ミノエチル)フェノキシ)メチル−2−オキサゾリジノンの形成(図42) 化合物18の保護された形態:3−(4−BOC−アミジノフェニル)−5− (4−(2−メトキシ−カルボニル−2−N−エチルスルホニルアミノエチル) フェニオキシルメチル−2−オキサゾリジノン(1.0当量、前記で合成)と、 4mlの2N NaOHとを、室温下4時間処理した。混合物に、ジオキサン中 の2N HCl溶液40mlを、0〜25℃で3時間かけて滴下した。反応混合 物を、炭酸水素ナトリウム(5当量)でクエンチし、酢酸エチル(0.10M) で希釈し、水で2回洗浄し、塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。 溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより 精製し、化合物18:3−(4−アミジノフェニル)−5−(4−(2−カルボ キシ−2−N−エチルスルホニルアミノエチル)フェノキシ)メチル−2−オキ サゾリジノンを得た。融点は212℃(d)であった。14.CAMアッセイにより測定した、αvβ3リガンド有機模倣物による、増殖 因子誘導血管形成の阻害 CAM調製物に静脈内注射した、αvβ3リガンドの有機模倣物による、増殖因 子誘導血管形成に対する効果を、本発明における使用について評価した。 10日齢のCAM調製物を前記実施齢5Aと同様にして使用した。bFGF誘 導血管形成開始24時間後、化合物16(81218)、17(87292)及び 18(87293)と呼ばれる有機模倣物を別々に、20%テトラグリコール− PBS(pH7.0)中の濃度1mg/ml(100μg/胚)の100μlを 、CAM調製物に静脈内注射した。並列アッセイにおいて、化合物7(9611 2)、化合物9(99799)、10(96229)、12(112854)及 び14(96113)を同様に評価した。有機模倣物の効果を、48時間後に行 い、二重盲検法でフィルターディスク領域の血管分岐点の数を計数することによ り行った。 結果をそれぞれ図43及び44に示す。図43において、化合物14(961 13)、10(96229)、9(99799)及び12(112854)は、対 照のbFGF誘導及び化合物7(96112)と比較して、新しい血管の分岐点 の数の減少において効果的であった。図44において、化合物17(87292 )及び18(87293)は、末処理bFGF対照及び化合物16(81218 )での処理と比較して、抗血管形成特性を示した。 第三のアッセイにおいて、有機化合物7(96112)、10(96229)及 び14(96113)を、ペプチド69601及び66203と共にbFGF誘 導血管形成阻害剤として評価した。このアッセイのために、250μg/mlの 有機化合物を、実施例7Bに記載されるようにして、bFGF処理18時間後に 投与した。結果を図28に示す。化合物14(96113)及び10(9622 9)はほぼ完全に、bFGFにより誘導された新しい血管の形成を阻害した。 したがって、前記実施例は、インテグリンαvβ3は、種々の刺激により誘導さ れる血管形成において鍵となる役割を果たし、更に、αvβ3は、新血管形成によ り特徴付けられる疾患用の本発明のαvβ3アンタゴニストの価値のある治療学的 標的となることを実証している。 前記の詳細な説明は、当業者が本発明を実施するのに十分なものであると考え る。本発明は、寄託された細胞系によりその範囲を制限されるものではない。な ぜなら、寄託された細胞系は本発明の1態様を単に示すものとして意図されたも のであり、機能的に等価なあらゆる細胞系は本発明の範囲に含まれるからである 。物質の寄託は、本明細書に含まれる記載が、ベストモードを含む本発明のあら ゆる態様の実施に不適切であるということ、及び請求の範囲を示される詳細な説 明に限定するものとして解釈されるという承認を構成しない。実際、本明細書に 示されたものに加えて、本発明の種々の修飾が、前記記載から当業者に明らかで あり、これらは請求の範囲に含まれる
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, US,UZ,VN,YU (72)発明者 チェレッシュ ディヴィッド エイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92007 カーディフ シー ヴィレッジ サークル 2108

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.包装材料及び該包装材料に含まれる医薬を含む製品であって、 該医薬は、組織における血管形成の阻害に有効であり、 該包装材料は、該医薬は血管形成の阻害により状態を治療するために使用する ことができることを示すラベルを含み、 該医薬は、マトリックスメタロプロテイナーゼのカルボキシ末端ドメインの一 部を含むアミノ酸残基配列を有するポリペプチドを含むαvβ3アンタゴニストの 血管形成阻害量を含み、 該ポリペプチドは、インテグリンαvβ3に結合することができることを特徴と する製品。 2.ポリペプチドが、配列番号17、18、19、20、21、22、23、2 4、25、26、27又は28に示されるアミノ酸残基を含んでいる、請求の範 囲第1項記載の製品。 3.組織が炎症を起こしており、状態が関節炎又は関節リウマチである、請求の 範囲第1項に記載の製品。 4.組織が固形腫瘍又は固形腫瘍転移である、請求の範囲第1項に記載の製品。 5.組織が網膜組織であり、状態が網膜症、糖尿病性網膜症又は黄斑変性症であ る、請求の範囲第1項に記載の製品。 6.マトリックスメタロプロテイナーゼのカルボキシ末端ドメインの一部を含む アミノ酸残基配列を有するポリペプチドを含むαvβ3アンタゴニストであって、 該ポリペプチドは、インテグリンαvβ3に結合することができることを特徴と するアンタゴニスト。 7.ポリペプチドが、配列番号17、18、19、20、21、22、23、2 4、25、26、27又は28に示されるアミノ酸残基を含んでいる、請求の範 囲第6項記載のアンタゴニスト。 8.ポリペプチドが融合タンパク質である、請求の範囲第6項記載のアンタゴニ スト。 9.ポリペプチドが、配列番号17、18、19、20、21、22、23、2 4、25、26、27又は28に示されるアミノ酸残基を有している、請求の範 囲第6項記載のアンタゴニスト。 10.薬学的に許容しうる担体中に、組織における血管形成を阻害するのに十分な 量の請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニストを含む医薬。 11.血管形成阻害量のαvβ3アンタゴニストを含む組成物を、組織に投与するこ とを特徴とする組織における血管形成の阻害方法。 12.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第11項に記載の方法。 13.インテグリンαvβ3アンタゴニストが、フィブリノゲンのαv3への結合 と比較して、フィブリノゲンのαvβ3への結合を優先的に阻害する、請求の範囲 第11項に記載の方法。 14.αvβ3アンタゴニストが、マトリックスメタロプロテイナーゼのカルボキシ 末端ドメインの一部を含むアミノ酸残基配列を有するポリペプチドを含み、該ポ リペプチドは、インテグリンαvβ3に結合することができる、請求の範囲第11項 に記載の方法。 15.ポリペプチドが、配列番号17、18、19、20、21、22、23、2 4、25、26、27又は28に示されるアミノ酸残基を含んでいる、請求の範 囲第11項に記載の方法。 16.ポリペプチドが融合タンパク質である、請求の範囲第11項に記載の方法。 17.ポリペプチドが、配列番号17、18、19、20、21、22、23、2 4、25、26、27又は28に示されるアミノ酸残基を有している、請求の範 囲第11項に記載の方法。 18.組織が炎症を起こしており、血管形成が炎症組織血管形成である、請求の範 囲第11項に記載の方法。 19.組織が関節炎を起こしている、請求の範囲第18項に記載の方法。 20.炎症組織が、関節リウマチの哺乳類に存在している、請求の範囲第19項に記 載の方法。 21.組織が、糖尿病性網膜症患者の網膜組織であり、血管形成が網膜血管形成で ある、請求の範囲第11項に記載の方法。 22.組織が、固形腫瘍又は固形腫瘍転移であり、血管形成が腫瘍血管形成である 、請求の範囲第11項に記載の方法。 23.投与が、静脈内、経皮、滑液内、筋肉内又は経口投与である、請求の範囲第 11項に記載の方法。 24.投与を、化学療法と組み合わせて行う、請求の範囲第22項に記載の方法。 25.投与が、静脈内単一投与を含んでいる、請求の範囲第11項に記載の方法。 26.患者の固形腫瘍組織退行を誘導する方法であって、固形腫瘍組織の新血管形 成を阻害するのに十分な治療学的有効量のインテグリンαvβ3アンタゴニストを 含む組成物を患者に投与することを特徴とする方法。 27.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第26項に記載の方法。 28.αvβ3アンタゴニストが、請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニスト である、請求の範囲第26項に記載の方法。 29.患者の新血管形成を受けている固形腫瘍組織の成長を阻害する方法であって 、固形腫瘍組織の成長を阻害するのに十分な治療学的有効量のインテグリンαv β3アンタゴニストを含む組成物を患者に投与することを特徴とする方法。 30.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第29項に記載の方法。 31.αvβ3アンタゴニストが、請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニスト である、請求の範囲第29項に記載の方法。 32.新血管形成が起こっている炎症組織を有する患者を治療する方法であって、 治療学的有効量のインテグリンαvβ3アンタゴニストを含む組成物を患者に投与 することを特徴とする方法。 33.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第32項に記載の方法。 34.αvβ3アンタゴニストが、請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニス トである、請求の範囲第32項に記載の方法。 35.新血管形成が網膜組織に起こっている患者を治療する方法であって、新血管 形成阻害量のインテグリンαvβ3アンタゴニストを含む組成物を患者に投与する ことを特徴とする方法。 36.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第35項に記載の方法。 37.αvβ3アンタゴニストが、請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニスト である、請求の範囲第35項に記載の方法。 38.血管形成術後に平滑筋細胞移動が起きている組織における再狭窄患者を治療 する方法であって、治療学的有効量のインテグリンαvβ3アンタゴニストを含む 組成物を患者に投与することを特徴とする方法。 39.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第38項に記載の方法。 40.αvβ3アンタゴニストが、請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニスト である、請求の範囲第38項に記載の方法。 41.患者における、新たな成長を支持するために血液供給を必要とする組織への 血液供給を減少させる方法であって、該組織への該血液供給を減少させるのに十 分な治療学的有効量のインテグリンαvβ3アンタゴニストを含む組成物を該患者 に投与することを特徴とする方法。 42.アンタゴニストが、融合タンパク質、ポリペプチド、誘導体化ポリペプチド 、環状ポリペプチド、モノクローナル抗体又は有機模倣化合物である、請求の範 囲第41項に記載の方法。 43.αvβ3アンタゴニストが、請求の範囲第6項に記載のαvβ3アンタゴニスト である、請求の範囲第41項に記載の方法
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