JP2001512140A - 敗血症治療のための抗菌性及びエンドトキシン不活性化能を有する新規な合成ペプチド - Google Patents

敗血症治療のための抗菌性及びエンドトキシン不活性化能を有する新規な合成ペプチド

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Abstract

(57)【要約】 ペプチドは、両親媒性で、カチオン性で、安定したα−ヘリックスを形成し、少なくとも12個のアミノ酸を含む以下のアミノ酸配列:R1−R2―A1−B1−(A2−B2−C1−A3m−(C2n−R3、ただし、Aは、塩基性アミノ酸であるリジン、アルギニン、及びヒスチジンから選択される1種のアミノ酸であり、Bは、芳香族アミノ酸であるフェニルアラニン、トリプトファン、及びチロシンのうちから選択される1種のアミノ酸であり、Cは、疎水性アミノ酸であるロイシン、イソロイシン、バリン及びアラニンから選択される1種のアミノ酸であり、当該ペプチドは、前記構造式と同方向あるいは前記構造式とは逆方向の配列のいずれかを有し、少なくとも0〜nの繰り返し配列モチーフ(A2−B2−C1−A3)が逆方向の配列を有し、残りの繰り返し配列モチーフが前記構造式中に示された方向の配列を有しており、R1、R2、及びR3は、アミノ酸の数を示す、この数は、R1とR2の組合せ及びR3については、それぞれ、好ましくは0〜15であり、mは1〜10であり、好ましくは2〜8であり、より好ましくは2〜5であり、nは、1〜3である、ペプチドである。このペプチドを含む薬剤組成物は、寄生虫感染、局所あるいは全身性腫瘍、及び敗血症性ショックの治療あるいは検査用に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) 手術後の合併症、長期入院、事故、あるいは他の外傷の結果としての細菌感染
は、敗血症や、敗血症性ショック、不適切な臓器癒着、多臓器不全、及び急性呼
吸困難症(ARDS)を引き起こす可能性がある。過去における医学の進歩にも
かかわらず、敗血症を発症の増加は、死亡率が20%から80%に増加している
ことかも明らかである。敗血症は、微生物が、皮膚や粘膜等の身体の天然の防御
バリアを通過するときに発症する。もし、免疫系が、局所的にその感染を捕捉で
きないと、その微生物、もしくはその毒素は、循環系に侵入し、そして、そこで
、特異的な微生物産物が炎症性の応答を引き起こし、プラズマタンパク質の一つ
の配列部分や細胞性防護系を活性化する。宿主の防御系の活性化が、侵入する微
生物と戦うことにおいて重要な意味を有するにもかかわらず、カスケード工程が
同時に誘発され、不可逆的な組織の障害や臓器不全を引き起こす可能性がある。
Escherichia coli、Klebsiella spp.、nei
sseria spp.、Pseudomonas aureginosa、S
almonella spp.、及びBordella spp.の等のグラム
陰性菌や、Staphyrococcus aureus、Enterococ
cus spp.、Streptococcus spp.、Micrococ
cus luteus、及びListria monocytogenes等の
グラム陽性菌による制御不可能な感染は、敗血症として一括される多様な臨床症
状を引き起こす。宿主の応答を開始させるグラム陰性細菌の成分は、エンドトキ
シンあるいはリポ多糖類(LPS)と呼ばれている。これは、細菌の外膜の主要
なグリコリピッドの構成成分である。循環系において、LPSは、特異的な血液
細胞を刺激して、炎症の生体内伝達物質(メディエイター)であって、サイトカ
インと呼ばれる、腫瘍壊死因子アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6
(IL−6)、及びインターロイキン−8(IL−8)などを合成させる。これ
らは、臓器や血管において、甚大な生理的な影響を有している。過剰なLPSに
よる細胞性防御系の持続的な刺激は、サイトカインの過剰生成を引き起こし、二
次的な炎症伝達物質のカスケードを活性化し、結果的に血管障害や、循環系及び
代謝系の阻害を引き起こすことになる。LPS分子の毒性成分は、敗血症に特異
的な病態生理上の変化を誘導するのに十分に、リピドA部位に高度に保持されて
いる。
【0002】 敗血症の発症が、効果的な治療が可能な障害プロセスの十分に早い段階で検知
された場合には、エンドトキシンに感染した患者の予後はかなり改善される。循
環系中のエンドトキシンの直接的な分析は、感染症、敗血性ショック、及び死亡
等の臨床上重大な結果を予見するために重要である。臨床的に明らかなエンドト
キシン症は、現在利用できるエンドトキシン分析法である、カブトガニ遊走細胞
溶解物テスト((Limulus amoebocyte lysate as say)、すなわち、LALテストによっては、検知できないかもしれない。こ
の分析法は、感度ならびにプラズマ因子による妨害に関して重大な制限がある。
【0003】 グラム陰性菌性の敗血症に対する、現在の治療上の選択肢は、抗生物質、敗血
症誘導性の臓器不全の血流力学的支援及び制御に限られている。抗生物質による
従来の治療は、感染している微生物の増殖を止めることに効果的ではあるものの
、傷ついた細菌からのLPSの放出が敗血症の症状をさらに悪化させる可能性が
ある。しかしながら、グラム陰性菌性の敗血症性ショックにおいて、エンドトキ
シンの放出(エンドドキセミア)と細菌増殖(バクテレミア)の相対的な重要性
は、十分に解明されていない。ペニシリン、セファロスポリン等の従来の抗生物
質の、過去30年間における細菌感染症治療における広範な臨床的使用により多
剤耐性菌の懸念されるべき増加をまねき、その結果、抗生物質治療の効果を激減
させることになっている。
【0004】 敗血症性プロセスの基礎となる病態生理的機構に直接的に介入する努力は、矛
盾しかつ大きく落胆させるような結果しか得られていない。抗エンドトキシンモ
ノクローナル抗体、抗サイトカイン治療、及びその他の抗炎症戦略は、ヒトの敗
血症の標準的アジュバント治療法として、承認されるのに十分な効果を備えてい
ないとされている。敗血症の進行段階においてLPSが中心的役割を果たすこと
から、エンドトキシンを除去を促進し、エンドトキシンの有害な作用を不活性化
するように設計される治療法は、効果的であるとされる可能性がある。LPSの
初期の相互作用をターゲットとする治療法は、広範な血管障害が発生する前の病
態の初期、あるいは、ハイリスクな患者に予防的に実施される場合に最も効果的
であろう。しかしながら、細菌性敗血症の進行段階において、炎症性細胞のさな
らる活性化を回避することが重要であるため、敗血症性ショックがおこってしま
った後においてもそのような治療の役割があるであろう。治療的使用に望ましい
とされている、抗エンドトキシン剤の特徴は、LPS不活性化能、本来的な全身
性安定性と低い細胞毒性とともに、LPS付随物に対する特異的で強い結合能を
有している。
【0005】 エンドトキセミアの無い状態における、同じ炎症の生体内伝達物質を介した、
グラム陰性菌性敗血症性ショックと区別できない臨床的な症候は、グラム陽性菌
によって開始される。この場合、宿主の応答は、グラム陽性菌の外膜の主要構成
成分であるリポタイコ酸(LTA)に起因する。グラム陰性菌とグラム陽性菌に
共通する細胞壁成分であって、インビトロでサイトカインを誘導することが示さ
れている他の成分が、ペプチドグリカン及び/又はこの巨大構造体の天然の分解
生成物である。LPSとLTAは、ほとんど共通の構造的特徴を有していないが
、これらに共通する一つの物理的特徴は、両親媒性である。これは、マイナスに
荷電した親水性基と長鎖脂肪酸残基の親油性側鎖との特異的な配向によるもので
ある。最近の実験的証拠によれば、これらの毒性のある細胞壁成分によるサイト
カイン誘導経路の共通する多くのステップが提案されていいる。
【0006】 抗細菌性ペプチドは一般的に、傷害や感染に応答して動物の体内で誘導される
。これらの内在性因子の合成あるいは非適合的な免疫系は、グラム陽性菌、グラ
ム陰性菌、カビ及びウイルスを含む多様な刺激によって誘導される。動物のペプ
チド抗生物質は、一般的に小さい線状あるいは環状の荷電した分子であり、哺乳
類や昆虫細胞に由来するセクロピン(cecropin)、カエルの皮膚に由来
するマガイニン(magainin)、ハチの毒に由来するメリチチン(mel
titin)、及びカブトガニ由来のタチプレシン(tachyplesins)等であって 、動物に生息する天然の細菌にしばしば属する微生物に対して広い範囲の抗菌活
性スペクトラムを有している。線状のカチオン性ペプチド抗生物質の抗菌活性は
、ペプチドモノマーの自己集合によって脂質二重層にイオンチャンネルを形成す
ることにより、細菌の外膜(OM)の完全性を破壊することのできるα−ヘリカ
ル構造を形成できるか否かにかかっている。自己集合においては、親水性のアミ
ノ酸残基は細胞孔の内部に配向し、その外側の疎水性のアミノ酸残基は、細胞壁
のリン脂質と相互作用する。OMの完全性の分子的基礎は、LPSに近接する、
マイナスに荷電したリピドA成分とMg2+やCa2+等の2価のカチオンとの静電
気的結合に基づいている。これらのカチオンをLPSに対して親和性の高いプラ
スに荷電した分子で置換することによる架橋構造の破壊は、膜の不安定化に帰着
するものと仮定されていた。しかしながら、従来の研究も、抗菌ペプチドのカチ
オン性だけが、ただ一つのOMの透過性の決定因子ではないが、LPSに対して
高い親和性で結合するためには、特別な構造が重要であることを示していた。加
えて、LPSのリピドA部分は、膜内に埋まっていて細胞外部からは容易に近接
できないため、効果的なLPSリガンドは、有効な膜貫通性のある小さなサイズ
であることが必要であった。
【0007】 多くの天然タンパク質及びポリペプチドが、LPSに結合し不活性化すること
が報告されている。これらには、ポリミキシンB(PmB)、リムルス−アンチ
−LPS因子(LALF)、ヒト好中球由来CAP18、及び殺菌性/透過性−
増大タンパク質(BPI)が含まれている。PmBとLALFはインビトロでL
PSを不活性化し、実験動物において、エンドトキシン媒介性の死亡に対する保
護を提供するが、毒性は、グラム陰性菌感染に対する臨床使用を妨げている。C
AP18タンパク質は、インビトロでのLPS応答を阻害するが、現在利用でき
るデータは、敗血症治療に使用できる薬剤としての評価のためには十分でない。
臨床上のエンドトキシンショックにおけるBPIタンパク質、及びその切り詰め
られた組換え誘導体であるrBPI23や、rbBPI21の治療的使用は、循
環系からの急速な消失と、複合的なエンドトキシン対する低い効果により制限さ
れる。LALF、CAP18、及びBPIの可能性あるLPS結合ドメインを取
り込んだ合成ペプチド誘導体のすべては、その親化合物に比較して、その抗菌活
性の低下やリピドAに対する結合性の低下等の好ましくない特性を示している。
【0008】 (発明の開示) 本出願人は、分子モデリング及び合理的なデザイン技術によって、殺菌性ペプ
チド(bactericidal peptides)というLPS結合性ペプ
チドの新規な世代を確立した。このペプチドのデザインに含まれる一般的な特性
は、制限的なサイズ、独特の立体的化学的特徴、溶解性と低い細胞毒性、である
。ペプチドの構造における特異的な特徴は、LPSのリピドA部位の最適な結合
性(高い毒素抗毒素反応の親和性)を得るために特別な立体構造にあるLPS結
合性ドメインを構成する複数の配列部分である。このペプチドは、Fmoc(9
−fluorenylmethoxycarboyl)アミノ酸誘導体と、固相
化学反応によって合成され、逆相高速液体クロマトグラフィーによって均質に精
製され、分析的HPLC、アミノ酸分析、マススペクトロメトリーによって当業
者に知られた方法により確認される。ペプチド合成のいかなる公知の方法もこの
発明に適用でき、これらの方法はこの分野の当業者において容易に利用すること
ができる。
【0009】 (発明の特徴) 合成ペプチドとそのビオチニル化誘導体の生化学的及び生物学的特徴が以下に
示される。 1)グラム陰性菌ならびにグラム陽性菌に対する強力な抗菌活性 2)確立された高親和性エンドトキシンバインダーであるポリミキシンBに比較
して、異種のエンドトキシンに対して相対的に高い親和度でのリピドA部分に対
する結合性 3)LPSとの複合体形成能及び溶液からのLPS沈殿形成能 4)希釈されたプラズマ中での<0.1pg/mlのエンドトキシン濃度でのエ
ンドトキシン検出能 5)体外の全血中におけるエンドトキシン媒介性サイトカイン生成の不活性化能
6)エンドトキシン致死量投与のマウスにおける敗血症性ショックの回避能 7)生きた病原バクテリアの致死量が投与されたマウスにおける敗血症性ショッ
クの回避能
【0010】 (発明の用途) 新規なペプチドが特異的な特性を有する結果、この発明は、以下の用途を有す
る。 1)ペプチド担体、あるいは従来の抗生物質と組み合わせた、多剤耐性バクテリ
アによる局所性及び全身性感染の治療 2)生理的溶液あるいは薬剤的溶液からの定量的なエンドトキシンの除去 3)ビオチニル化ペプチド誘導体を利用した臨床検査用のエンドトキシンELI
SA(EIE)と称する、商業上での新規なエンドトキシン試験法の開発 4)ハイリスク患者の術後における本発明のペプチドの予防的使用による敗血症
の回避 5)ヒトを含む哺乳類における敗血症性ショック症候群の治療
【0011】 両親媒性のα−ヘリカルペプチドの一般的な膜不安化特性と同様に、示された
抗腫瘍活性ならびに、予期される抗真菌性、抗ウイルス性、抗炎症性を考慮する
と、この発明のペプチドの他の可能性ある用途としては以下の各用途を含んでい
る。 6)マラリア寄生虫plasmodium spp.の全身性メレゾイト(me rezoite)形態によって引き起こされる感染性疾患の治療 7)トリパノゾーマ症のような他の寄生性疾患の治療 8)局所的あるいは全身的な悪性腫瘍の治療 9)真菌感染症の治療 10)ウイルス感染症の治療 11)炎症治療
【0012】 (発明の目的) したがって、本発明の第一の目的は、臨床検査のための商業ベースでの新規な
エンドトキシン試験のさらなる開発においてこの新規ペプチドを用いることであ
る。 また、本発明の目的は、敗血症性ショックの回避のための予防ペプチドを提供
することである。また、本発明の目的は、敗血症性ショックの治療に用いる治療
用ペプチドを提供することである。また、本発明の目的は、薬剤溶液からの定量
的なエンドトキシンの除去に用いる新規ペプチドを提供することである。また、
本発明の目的は、一般的な感染症の治療に用いる新規な治療用ペプチドを提供す
ることである。
【0013】 (発明の詳細な説明) 合成ペプチドのデザインプロセスにおいて用いられる典型例は、3工程を含ん
でいる。すなわち、i)リピドA結合のためのアミノ酸側鎖(薬剤作用部位)を
同定、ii)これらの残基の空間的配置を決定、及びiii)これらの残基が最
適なリガンド結合のための特異的空間配列を保持できるように配置されるような
ペプチドバックボーンのデザインである。
【0014】 天然の抗LPSや、哺乳類、両生類、及び昆虫、由来の抗菌性のタンパク質/
ペプチドのLPS結合ドメインの分子モデリングとのアミノ酸の一次配列及び二
次構造上の比較、ならびに、生物学的活性に関する機能上の比較に基づくと、合
成LPS結合性ペプチドの新規な世代が得られた。このペプチドのデザインに含
まれる対象は、制限されたサイズ、及びLPS結合性モチーフを縦列に配列を備
える、最適化された両親媒性のα−ヘリカル構造である。この構造は、リピドA
のマイナスに荷電したリン酸基あるいは疎水性基に最適に結合するために、その
ヘリックスについて特異的に配列したカチオン性及び疎水性の残基から構成され
ている。加えて、水性液に対する適切な溶解性が確保されるように、ペプチド組
成中に、おおよそ等しい比率の疎水性アミノ酸と塩基性アミノ酸残基が保持され
ることである。
【0015】 (新規ペプチドの構造的特徴) この発明は、新規なペプチドの構造式を提供する。このペプチドは、両親媒性
で、カチオン性で、安定したα−ヘリックスを形成し、少なくとも12個のアミ
ノ酸を含む以下のアミノ酸配列: R1−R2―A1−B1−(A2−B2−C1−A3m−(C2n−R3、 ただし、Aは、塩基性アミノ酸であるリジン、アルギニン、及びヒスチジンか
ら選択される1種のアミノ酸であり、Bは、芳香族アミノ酸であるフェニルアラ
ニン、トリプトファン、及びチロシンのうちから選択される1種のアミノ酸であ
り、Cは、疎水性アミノ酸であるロイシン、イソロイシン、バリン及びアラニン
から選択される1種のアミノ酸である、 当該ペプチドは、前記構造式と同方向あるいは前記構造式とは逆方向の配列の
いずれかを有し、少なくとも0〜nの繰り返し配列モチーフ(A2−B2−C1− A3)が逆方向の配列を有し、残りの繰り返し配列モチーフが前記構造式中に示 された方向の配列を有している、 R1、R2、及びR3は、アミノ酸の数を示す、この数は、R1とR2の組合せ及 びR3については、それぞれ、好ましくは0〜15であり、mは1〜10であり 、好ましくは2〜8であり、より好ましくは2〜5であり、nは、1〜3である
、 を有しているアミノ酸組成のペプチドである。
【0016】 実施例によれば、n=3の場合が、明らかに適切な実施形態である。さらに好
ましいペプチドは、A4356からなる配列群から選択されるR2(ただし、 A及びCは上記と同様に定義される)を含んでいる。R1の他の好ましい意義は 、Glyp(p=0〜10)、及びAlaq(q=0〜10)である。この発明の
ペプチドは、長すぎると効果が低減するために、長すぎるものであってはならな
い。適切なR1−R2−、及びR3は、それぞれ1〜10個のアミノ酸を含んでい る。R1−R2−、及びR3のうちいずれか、あるいはこれら2種を含まない場合 もこの発明のペプチドに含まれる。R1−R2−、及びR3(=アミノ酸の数)が 、それぞれ1〜5個、好ましくは1〜3個のアミノ酸であるペプチドは、この発
明の適切な実施形態を構成する。実施例から明らかなように、R1−R2−、ある
いはR3が、アミノ酸が1個の場合、試験された従来のペプチドならびに他の誘 導体よりも顕著に良好に機能を発揮した。R1−R2−、及びR3におけるアミノ 酸の性質は、A、B及びCで指定される部分よりも臨界的ではない。しかしなが
ら、本ペプチドを構成するアミノ酸の組合せは、全体として、カチオン性で両親
媒性の分子である必要がある。R1−R2−、及びR3の組成は、A,B,及びC を構成するアミノ酸と異なるアミノ酸を含めるようにすることができる。また、
ペプチドは、A,B,及びCを構成するアミノ酸と異なるアミノ酸からなるR1 −R2−、及びR3のみを含むようにすることもできる。ペプチドは、線状でもよ
く、環状でもよく、モノマー状あるいはポリマー状であってもよい。
【0017】 一般的に、この発明のペプチドの長さは、50アミノ酸を超えない。この発明
のペプチドとして、好ましいサイズは、12〜24個、好ましくは、12〜30
個のアミノ酸の長さである。また、実施例において示されるアミノ酸配列のいか
なる長さであっても、好ましい。15〜25個のアミノ酸長さは、本定義に含ま
れるものとする。
【0018】 上述したように、ペプチドは、上記記載の構造式における方向の配列を有して
いてもよいし、全体あるいは部分的に逆方向の配列を有していてもよい。したが
って、前記繰り返し配列のいくつかが、逆方向の配列、すなわち、A3−C1−B 2 −A2の配列、あるいは前記構造式の方向の配列を有し、残存する配列部分が、
前記構造式で示される方向の配列とすることもできる。好ましい実施形態におい
ては、実施例から明らかであるように、ペプチドは、構造式に記載された方向の
くり返し配列(A2−B2−C1−A3)よりも、逆方向での配列をより多く有して
いる。 両親媒性のカチオン性ペプチドの構造式の例を以下に示す。 BP1:Gly-Arg−Leu−Arg−Lys−Lys−Trp−Lys−Al
a−Phe−Lys−Lys−Phe−Leu−Lys−Ile−Leu−Al
a−Cys(配列番号1) BP2:Gly−Lys−Trp−Lys−Leu−Phe−Lys−Lys−
Ala−Phe−Lys−Lys−Phe−Leu−Lys−Ile−Leu−
Ala−Cys(配列番号2) BP2.3:Gly−Lys−Trp−Lys−Ala−Phe−Lys−Lys −Ala−Phe−Lys−Lys−Phe−Ala−Lys−Ile−Leu
−Ala−Gly(配列番号3) BP2.4:Gly−Lys−Trp−Lys−Leu−Phe−Lys−Ly
s−Ala−Phe−Lys−Lys−Phe−Leu−Lys−Ile−Le
u−Ala−Gly(配列番号4) BP2.5:Cys−(Gly)9−Lys−Trp−Lys−Ala−Phe −Lys−Lys−Ala−Phe−Lys−Lys−Phe−Ala−Lys
−Ile−Leu−Ala−Cys−Gly(配列番号5) BP1.1:Gly−Lys−Leu−Lys−Lys−Lys−Trp−Ly
s−Ala−Ala−Lys−Lys−Phe−Leu−Lys−Lys−Cy
s−Ser(配列番号6) BP1.2:Gly−Lys−Trp−Lys−Leu−Phe−Lys−Ly
s−Ala−Ala−Lys−Lys−Phe−Leu−Lys−Lys−Cy
s−Ser(配列番号7) BP2.2:Gly−Lys−Trp−Lys−Ala−Phe−Lys−L
ys−Ala−Ala−Lys−Lys−Phe−Ala−Lys−Lys−C
ys−Ser(配列番号8)
【0019】 必要あれば、ペプチド合成後C末端のCysに、あるいはペプチド合成の最終
サイクル中にN末端においてその場でビオチン標識を導入した。ペプチドBP1
とBP2は、ビオチン−HPDP(Pierce Chemical Compa
ny、 Rockwell、 IL)を用いてC末端のCysのチオール基をビオ
チニル化し、ペプチドBP2.1と2.2については、N末端のGly残基にお
いてビオチニル化した。
【0020】 本合成ペプチドは、多剤耐性(MDR)細菌の除去、10-15モルレベルのエ ンドトキシンの検出、生物学的液体あるいは薬剤用調製物、及びヒトを含む哺乳
類における敗血症性ショックの予防及び治療におけるエンドトキシンの不活性化
のための、新規な抗生物質として使用できる。 細菌感染によって発症する敗血症性ショックの予防あるいは治療のための好ま
しい用量は、感染の危険性や症状の重症度により、0.1〜0.5mg/kg体
重の範囲とされる。化合物は、周知の製剤用担体あるいは、不活性な希釈剤を用
いて非経口的に投与される。化合物は、乾燥状態で保存することができ、希釈剤
、好ましくは、パイロジェンフリーの生理食塩液に、投与の直前に溶解する。こ
の新規なペプチドは、この分野で周知の自動化技術あるいは手作業を用いたペプ
チド化学の古典的手法によって合成することができる。例として、Merrif
ield Synthesis あるいはPEPSCANを用いることができる。以下の実 施例は、好ましく用いることのできる合成工程の説明を提供するものである。
【0021】 (好ましい実施形態の記載) この発明のペプチドを合成するのに用いた方法は、従来のFmoc(9−フル
オレニルメトキシカルボニル)固相化学反応を採用するものであった。自動化さ
れた操作において、MILLIGEN モデル9050ペプチド合成装置(MI
LLIPORE, Burlingtpn, MA)に0.05mmolの、No
vaSynTGAレジン(Calbiochem−Novabiochem A
G,Laufelfingen,Switzerland)で置換したN−α―
Fmoc−L−アミノ酸を負荷した。必要とされるアミノ酸のN−α―Fmoc
−L−アミノ酸−O−ペンタフルオロフェニルレジン置換体(Fmoc−aa)
を、ペプチドの配列順の合成に用いた。N−α―Fmoc保護アミノ酸の側鎖の
保護基は、以下の通りであった。すなわち、t−ブチルオキシカルボニル(Ly
s、Trp)、2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−スルホニル(
Arg)、及びt−ブチル(Cys、Ser)であった。固定化したC末端のF
moc保護アミノ酸を、ピペリジン(20%v/v)で処理して、α−アミノ基
からFmocを除去した。各N保護アミノ酸の4当量を活性化して、5倍モル量
過剰のTBTU/HOBt(2−(1H−ベンゾトリアゾール1−yl)−1,
1,3,30−テトラメチルロニウム テトラフルオロボレート/N−ヒドロキ
シベンゾトリアゾール)とカップリングさせた。 合成終了後、ペプチドは同時に樹脂から分離され、除去剤として、2%(w/
v)のフェノール、2%(v/v)の水、2%(v/v)のエタンジチオール、
及び2%(v/v)のチオアニソールの存在下の92%(v/v)のTFAを用
いて保護基を外した。遊離のペプチドを、ろ過によって樹脂から分離し、エチル
エーテルで繰り返して抽出し、C18カラム(Delta−Pak,Water
s,Bedford,MA)を用いて、0.05%TFA中、0〜60%アセト
ニトリルグラジエントをかけた逆相高速液体クロマトグラフィーによって精製し
た。合成ペプチドの純度は、分析用RP−HPLCと、Pico−Tag メソ
ッド(Waters,Bedford,MA)によるアミノ酸分析により決定し
た。精製したアミノ酸は、−70℃下、脂肪親和化した形態あるいは2mg/m
lのパイロジェンフリーの水中のいずれかで保存した。
【0022】 (実験的観察) (抗菌活性) 本発明のペプチドの抗菌活性は、代表的なグラム陰性菌(Escherich
ia coli serotype 0111:B4)とグラム陽性菌(Sta phylococcus aureus)の液体培養中での生存率における効果 を測定することにより示された。バクテリシダル(殺菌性)/透過性 増加性タ
ンパク質(bactricidal/peramiabolity incre
asing protein(BPI)として特徴付けられるヒト抗エンドトキ
シンタンパク質から選択したLPS結合ドメインを含むペプチド(BPIの85
番目から102番目のアミノ酸、(BPI(85-102)と称す。)を、天然のタンパ
ク質と本発明の合成ペプチドのエンドトキシン結合ドメインの有効性の直接的な
比較のために含んでいる。 BPI(85-102)のアミノ酸配列は、 Ile−Lys−Ile−Ser−Gly−Lys−Trp−Lys−Ala−
Gln−Lys−Arg−Phe−Leu−Lys−Met−Ser−Gly−
(Cys) であった。
【0023】 BPI(85-102)標準ペプチドは、この発明のペプチドについてすでに記載した
ように合成し、すでに記載したように、ビオチニル化のためにCys残基をC末
端に導入した。投与量に依存する、グラム陰性菌とグラム陽性菌との両方の細胞
培養における細胞密度の低下がBPI及びBP2において明らかであった。これ
に対して、BPI(85-102)では、グラム陽性菌においてわずかに効果を示したも
のの、グラム陰性菌においては全く効果がなかった(表1)。両方のタイプの細
菌の生存率に対する、本発明のペプチドの各種濃度での限定された期間のインキ
ュベーションの効果は、また、これらのペプチドの強力な抗菌活性を示し、天然
のBPIタンパク質のLPS結合ドメインのアミノ酸配列に対応する配列を有す
るBPI(85-102)ペプチドとその反対の結果を示した(図1)。このことは、線
状の両親媒性αヘリカルペプチドを有する普遍的な殺菌性特性を伴った、本発明
のペプチドの広範囲な特異性を示している。抗菌特性における、この発明の構造
式において定義されるペプチド配列の効果を示すために、この発明の代表的なペ
プチドであるBP1とBP2ペプチドと対比して、微細な配列上の相違を有する
ように類似体を設計した。疎水性のC末端ドメイン(C2nに隣接する、繰り返
しモチーフである(A2−B2−C1−A3mを2又はそれ以上を有するタンデム 配列についての絶対的な必要条件を、BP1.1とBP2.1誘導体を用いて示
した。各例における、繰り返し配列のN末端側のB2残基は、本発明の構造式に おいて示されるように芳香族アミノ酸の代わりに、Ala残基で置換し、疎水性
の(C2)部分はLysとCysで置換して親水性とした。これらの誘導体と、 本発明のペプチドであるこれら親ペプチドとの相同性は高かったものの、試験さ
れたうちで最も高濃度(20μg/ml)の場合においてさえ、これら誘導体の
抗菌活性は見出されなかった。本発明のBP2.3、BP2.4、及びBP2.
5ペプチドは、同様の条件下でBP2ペプチドと同様の抗菌活性を示した(デー
タは示されていない)。
【0024】 追加の一連の実験を、生体外で、全血に近似させた生理的条件下で、臨床上意
義のある病原性グラム陰性細菌(Escherichia coli sero
type018:K1:7:Bort)に対する本発明のペプチドの抗菌活性を
確認するために実施した。典型的な実験例において、5μg/ml(2μM)の
BP2ペプチドは、クエン酸化(citrated)した全血中において、当初
106コロニー形成単位(CFU)/mlの生菌を、37℃、20分以内のイン キュベーションで、ペプチドを加えていないコントロールに対して95%低下さ
せ、1時間後には、99%以上低下させた(データは示されていない)。これら
の結果は、全血中における細菌性毒素に対する本発明のペプチドの強力な抗菌活
性を示しており、臨床上の細菌性症の治療に対する高い治療可能性を示唆してい
る。
【0025】 (LPS−結合特性) 分離された異なるLPSのリピドA部分に対する、本発明のペプチドの特異的
な結合性を、二重免疫拡散法(Double−immunodiffusion
)、濁度及びELISAミクロプレートエンドトキシン結合試験により示した。
二重免疫拡散法は、’ラフ’R−タイプE.coli D31m4Re−LPS (List Biological Laboratories Inc.,CA )あるいは構造的により複雑な’スムース’SタイプE.coli 0111: B4LPS(Sigma Chemical Co.,Rockford.,IL
)に対して、50mMのトリス(Tris)と0.1%(w/v)Triton
X100、pH7.5を含む0.8%(w/v)アガロース中で、20℃で1 6時間実施した。PmBとBPI(85-102)を、比較のために、コントロールとし
てインキュベートした。形成した微少な沈殿をクマシンブリリアントブルー染色
により視覚化した。結果は、本発明のペプチドによるReと0111LPSの濃
度依存性の沈殿形成を明瞭に示した(データは示さず)。ペプチドとLPSとが
同じモル比のときに、ペプチドによってReLPSと形成された沈殿の量は、P
mBで形成した沈殿の量に相当した。このことは、リピドAに対する本発明のペ
プチドの同様な親和性を示している。しかしながら、PmBは、この系において
は、0111LPSとは沈殿を形成しなかった。BPI(85-102)ペプチドがRe
あるいは0111LPSと非常に少量の沈殿しか形成しなかったことは、BPI (85-102) に比較して、本発明のペプチドがエンドトキシンに対して顕著に高い親
和性を有していることを示している。形成された沈殿の量は、価数と相関関係に
あるので、本発明のペプチドは、リピドA部分を介してLPS分子と高度な分子
間結合が可能であるようである。ペプチドとエンドトキシンとのモル比を異なら
せて得た不溶性の沈殿の染色強度の比較によって、エンドトキシン複合体の量を
測定したところ、本発明の合成ペプチドによる最適なエンドトキシン複合体形成
のための化学量数は、2モルのエンドトキシンに対して1モルのペプチドであっ
た。
【0026】 濁度分析は、本発明によって選択的に合成されたペプチドのエンドトキシン結
合活性あるいは毒素抗毒素反応性を直接的に対比するために、ラフ分泌型のE.
coliReあるいはRc(15)LPSを用いて行った。PmBとBPI(85- 102) を、比較のためにコントロールとしてインキュベートした。この発明の合成
ペプチドによるエンドトキシンの沈殿の形成程度は、不溶性の複合体の340n
mにおける吸光度を測定することにより決定した。多くの例において、本発明の
合成ペプチドによるReあるいはJ5LPSの最適な複合体形成は、エンドトキ
シンに対するペプチドのモル比が、2:1(エンドトキシン:ペプチド)の時で
あった。コントロールのBPI(85-102)ペプチドは、ほぼ同程度の複合体形成の
ためには4倍モル以上が必要であった。この方法の条件下で合成ペプチドの2倍
モル過剰でのペプチド−エンドトキシン不溶性複合体の形成程度で表される毒素
抗毒素反応性は、BP2.1>BP2.2>BP2>BP1>PmB>BPI(8 5-102) であった。合成ペプチドによるReあるいはより構造的に複雑なJ5 L PSの複合体形成能間には、大きな差はなかった。沈殿形成反応のタイムコース
の測定は、室温で5分以内に最大量のLPS沈殿形成がおこることを示した(デ
ータは示さず)。
【0027】 合成ペプチドのリピドA結合親和性を、固相エンドトキシン−結合試験で直接
的に比較した。合成ペプチドBP1、BP2、及びBP2.1とコントロールペ
プチドBPI(85-102)のビオチニル化誘導体の結合特性を、E.coliD31
m4リピドAで被覆したELISAのミクロタイタープレートで測定した。固定
化したリピドAに対するビオチニル化ペプチドの特異的結合性を、ストレプトア
ビジン−HRP及び3,5,3’5’−テトラメチルベンジジン(TMB)基質
で発色させて測定し、補正した450nmでの吸光度で表した。Scatcha
rdプロットの方法により計算した各種ペプチドの明白なはっきりとした結合親
和性は、BP2(Ka=1.9×108-1)、BP1(Ka=0.9×108-1 )、BP2.1(Ka=0.4×108-1)及びBPI(85-102)(Ka=0.2 ×108-1)であった。これらの結合親和性を比較すると、リピドAに対する 親和性において、BP2>BP1>BP2.1>BPI(85-102)の順で顕著な相
違がある(図3)。加えて、BP2ペプチドは、公知の高LPS結合親和性分子
であるPmB(Ka=107-1)に比較して、リピドAに対する親和性はおおよ
そ20倍である。LPS溶液の濁度分析では、その他のペプチドよりも強い分子
間結合性を示したのとは対照的に、この例においては、BP2ペプチドは、固定
化したリピドAに対して最も高い親和性を示した。
【0028】 複雑さを増大させたエンドトキシンに対する新規合成BP2ペプチドの親和性
ならびに結合におけるプラズマの影響について、ELISAミクロプレート法で
実験した。結果(図4)は、BP2の結合の程度は、固定化したLPSの複雑性
の増加に伴って減少し、長いポリサッカライド鎖と、固定化の条件下におけるよ
り複雑なエンドトキシンのO−抗原の側鎖とによる立体障害を反映しているよう
であった。5%(v/v)まで加熱処理し清澄化したプラズマを増加しても、複
雑さを増大させたエンドトキシンに対する新規ペプチドBP2の結合性にはほと
んど影響はなく、その結合が特異的でかつ高い親和性を有することを示していた
【0029】 リピドAに対する最も高い結合親和性(Ka=1.9×108-1)を示した、
新規合成ペプチドBP2を固定化したときの結合能力を測定するために、ビオチ
ニル化したBP2ペプチドで飽和したストレプトアビジン被覆超磁性ポリスチレ
ンビーズ(DynabeadsM−280,Dynal A.S.,Oslo、 Norway)を各種濃度の、ルテニウム(II)トリス−バイピリジンキレート
のN−ヒドロキシスクシンアミドエステルで標識(TAG−NHS−エステル)
した、E.coli J5LPSとともにインキュベートした。固定化した新規 合成ペプチドBP2によるTAG標識J5 LPSの捕捉を、過剰の非結合のL PSを取り除くために0.1%(w/v)のTriton X100を含有する リン酸バッファによる洗浄工程を経た後に、電気化学ルミネッセンス検出法で測
定した。結果は、ペプチド:LPSが1:2までの範囲において、固定化したペ
プチドによる直線的な濃度依存性のTAG−LPS捕捉能力を示し、8倍モル過
剰のエンドトキシンで飽和に達した。このことは、固定化した本発明の合成ペプ
チドが溶液中のエンドトキシンに対して高い捕捉能力を有することを明確にした
。これらの実験は、本発明のペプチドが、高い親和性で異なるLPSに対して結
合し、普遍的なリピドA結合性リガンドであることを示している。
【0030】 上記のミクロプレート法は、新規合成ペプチドのエンドトキシン結合活性と特
異性とを測定するために採用され、新規な高感度エンドトキシン分析法を開発の
基礎を形成した。ELISAミクロプレートリピドA結合試験においてビオチン
ニル化したBP2ペプチドを使用する実験は、1pg/mlのE.coli 0 111:B4 LPSが、固定化したリピドAに対する合成ペプチドの結合を6 5%阻害できることを示した(図6)。この競争的結合阻害は、1〜5派(v/
v)の加熱処理、清澄化プラズマの存在下、0111:B4 LPSの濃度が< 0.1から1000pg/mlの範囲で直線性があり、この新規なエンドトキシ
ン分析法の検出限界が、フェムトモラー(10-15モル)レベルであることがわ かった(図7)。各種量のエンドトキシンを添加してプラズマ溶液中で直接測定
した時においても、同じ程度の濃度依存性阻害が観察された。これらの結果は、
エンドトキシン阻害ELISA(EIE)ミクロプレート法による、生理的溶液
あるいは薬剤調製物中における微量のLPSを検出可能な高度に選択的でかつ感
度の高い試薬の調製を示すものである。
【0031】 (LPS−不活性化特性) インビトロ無毒化 この発明の合成ペプチドのエンドトキシン不活性化能力を、インビトロヒト全
血バイオアッセイ系のウエル中での、前炎症性サイトカインである、腫瘍壊死因
子α(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)及びインターロイキン
−8(IL−8)のLPS刺激性放出における影響を研究することにより評価し
た。一つの実験系においては、E.coli 0111:B4LPSの0.2〜 1ng/mlの希釈液を、10μg/mlの合成ペプチドとともに、RPMI培
地中、20℃で30分間プレインキュベートし、希釈した全血液を添加した。上
清中のサイトカイン濃度は、5%CO2の存在下、37℃で16時間さらにイン キュベート後に、特異的で感受性のあるELISAキット(CLB,Amste
rdam,The Netherlands)で測定した。他の一つの実験系で は、1ng/mlのE.coli0111:B4LPSによるIL−6誘導にお
ける、2.5,5及び10μg/mlの合成ペプチドの効果を、合成ペプチドと
LPSとの希釈全血に対する同時添加後に測定した。
【0032】 結果は、本発明の合成ペプチドとのプレインキュベーションによる高度に効果
的なLPSの不活性化によって、前炎症性サイトカインのTNF−α、IL−6
、あるいはIL−8の合成は全体的に阻害されたことを示した(図8)。合成ペ
プチドとLPSの同時添加実験は、1μMの濃度のBP1あるいはBP2が、全
血の複雑な環境下においてIL−6の合成を完全に阻害できることを示した(図
9)。コントロールペプチドのBPI(85-102)は、これらの実験条件下において
、4倍高濃度であっても、サイトカイン合成を低減させる効果を示さなかった。
このことは、おそらく、BP1及びBP2のリピドA結合親和性が、BPI(85- 102) と比較して、それぞれ5倍、及び10倍相違することを反映している。エン
ドトキシンに対するコントロールペプチドの結合性に影響を及ぼす他の因子とし
ては、このアッセイ系において100I.U./mlの濃度で抗凝集剤として使
用したヘパリンが考えられる。多くのヘパリン結合性タンパク質に由来する共通
の結合ドメインが、合成ペプチドのLPS結合性ドメインに部分的に重複するこ
とが見出されており、このことは、ヘパリンが十分に高い濃度で存在するときに
は、ヘパリンは合成ペプチドに対する結合をエンドトキシンと競争でき、それに
よりエンドトキシン不活性化能を低下させることを示している。このことに基づ
けば、エンドトキシン不活性化能の低下は、エンドトキシンとヘパリンに対する
ペプチド間の親和性の相違に相関するであろうことが予期された。
【0033】 この仮説を立証するために、合成ペプチドとE.coli0111:B4LP
Sとのプレインキュベーション期間中におけるエンドトキシン不活性化効果に対
するヘパリン濃度の増大の影響を測定する実験を実施した。図10は、合成ペプ
チドのエンドトキシン不活性化能力の抑制率のヘパリン濃度依存性を、IL−6
合成阻害の低下で例示して示す。コントロールとしたPmBのLPS不活性化能
力には、使用したヘパリン濃度範囲内においては何ら影響がなかった。BP2の
LPSに対する結合能を50%低下させるヘパリン濃度の計算結果(IC50=0
.40U/ml)は、LPSに対して、おおよそ10,000倍モル過剰のヘパ
リンがBP2ペプチドと同程度の競争的阻害のためには必要であることを示して
いる。この観察結果は、合成ペプチドBP2の親和性は、ヘパリンよりもずっと
LPSに対して高いことを示している。合成ペプチドBP1とコントロールペプ
チドBPI(85-102)のLPS不活性化能は、同じ濃度のヘパリンによってぞれぞ
れ75%及び85%低下され、エンドトキシンよりもヘパリンに対して相対的に
高い親和性を有することを示した。
【0034】 加えて、選択的合成ペプチドのLPS不活性化能を、無毒化効果に対するプラ
ズマタンパク質や赤血球等の生理学的濃度の血液成分の影響を測定するために、
生体外の全血のより複雑な環境下で比較した。プレインキュベーション実験にお
いて、1〜10μg/mlの合成ペプチド、コントロールペプチド、あるいはP
mBを1ng/mlのE.coli 0111:B4LPSと、パイロジェンフ リーの生理食塩液中で23℃で30分間、プレインキュベートし、抗凝集剤とし
て2I.U./mlのヘパリンを含む静脈血に添加し、その後、37℃で4時間
インキュベートした。前記したようにして、TNF−αを、適当に希釈した細胞
を含まない上清液中で測定した。結果(図11)は、最も低い濃度である1μg
/mlにおいても、合成ペプチドBP1、BP2、あるいはコントロールペプチ
ドBPIならびBPI(85-102)によってほとんど完全にTNF−αの合成は阻害
されたことを示す。この結果は、10倍に希釈した全血での結果と本質的に同じ
であった。BP2.1及びBP2.2ペプチド類似体は、それぞれ、親ペプチド
であるBP2ペプチドに対して80%及び70%の相同性を有しているが、TN
F−αの合成の有意な減少を示さず、これらの条件下では、エンドトキシンの無
毒化に有効でなかった。このことは、エンドトキシン結合性以外の他の合成ペプ
チドの特性が、全血のような複雑系におけるLPSの不活性化においては本質的
であることを示している。
【0035】 サイトカイン合成として測定されるエンドトキシンの不活性化において、エン
ド添加前の生体外の全血に対する合成ペプチドの添加が有効かどうかを確認する
ために、この発明の合成ペプチドBP2、とのその類似体のBP2.1及びBP
2.2を、2.5〜20μg/mlの濃度で、全血に添加して、37℃で10分
間インキュベートし、その後、1ng/mlのE.coli0111:B4LP
Sを添加した。TNF−α濃度を前記したように測定した。結果は、この発明の
ペプチドBP2によってのみ、TNF−α合成の濃度依存性の阻害を示し、20
μg/mlのペプチド濃度でサイトカイン合成を57%阻害した(図12)。構
造的に類似するLPS結合性合成ペプチドの類似体のBP2.1及びBP2.2
は、これらの条件下では、エンドトキシン不活性化に効果を有していなかった。
【0036】 (インビボ無毒化) この発明のペプチドのLPSの毒性あるいは生の病原菌に対する実験動物の保
護効果を、致死的なエンドトキセミアと腹膜炎のマウスモデルで検討した。高用
量のエンドトキシンに通常は耐性があり、致死量(LD100)として約1mg/ mlを要する実験用マウスを、アクチノマイシンDで致死量の10000分の1
以下のエンドトキシン致死量に感受性化した。このモデルにおいては、感受性化
した動物あたり、E.coli0111:B4LPSから精製したLPS100
ngの投与で、24〜72時間以内で100%の死亡率が得られることがわかっ
た。予備的実験では、合成ペプチドBP2は、パイロジェンフリーの生理食塩液
中、2.5及び5mg/kg体重の用量で、非近交系スイス種のマウスに腹腔内
注射で投与した際には、2週間の観察期間中、何ら有害な影響もなく良く許容さ
れた。一つの実験系では、7〜8週令で28〜30gの4〜6匹のスイスマウス
の群を、p.f.(パイロジェンフリー)生理食塩液に溶解した合成ペプチドB
P2を5mg/kg体重の投与量で腹腔内注射して処理した。20分後、そのマ
ウスを、アクチノマイシンDを800μg/kg体重及びE.coli 011 1:B4 LPSを5μg/kg体重の投与量で腹腔内注射処理した。ネガティ ブコントロール群には、アクチノマイシンDとエンドトキシンのみを投与した。
処理した動物の生存は、7日間の観察期間中、24時間間隔で記録し、コントロ
ール群と比較した。3つの独立した実験を総合した結果は、コントロール群では
72時間で生存率は0%であり、本発明のペプチドで処理後7日後で75%の生
存率であった(図13)。
【0037】 実験動物における腹膜炎の治療についての本発明のペプチドの有効性を、臨床
上意義のあるEscherichia coli 018:K1:H7 Bort を用いて検討した。第2の実験系では、7〜8週令で非近交系の6〜7匹のスイ
ス−ウエブスターマウスを、パイロジェンフリーの生理食塩液0.5ml中予め
決定された致死量の生菌(104CFU)を腹腔内注射した。1時間後、処理し た群を、0.5mlのパイロジェンフリーの生理食塩液中に100μg/マウス
(4mg/kg)の用量で合成ペプチドを投与し、ネガティブコントロール群に
は、生理食塩液のみを投与した。動物の生存を、7日間の観察期間中12時間あ
るいは24時間毎に記録し、コントロール群と比較した。二つの独立した実験を
総合した結果は、コントロール群では3日後に7%の生存率であったのに対し、
本発明の合成ペプチドで処理した群は、処理後7日で78%の生存率を示した(
図14)。本発明のペプチドは、致死的なエンドトキセミアあるいは腹膜炎に対
して高度に有意な個体数の実験動物を安全かつ効果的に保護することができた。
【0038】 この発明は、新規なペプチドのみでなく、有効成分としてそのようなペプチド
やその組み合わせを含む薬剤組成物を提供する。薬剤組成物は、前記ペプチドを
哺乳類に適用可能な形態で含有する必要がある。このことは、無菌で毒性成分あ
るいは不純物を含有しないということを意味する。組成物は、溶液、あるいは薬
剤の用途に適したその他の薬剤形態とされる。投与形態と、薬剤組成物の組成、
すなわち、その性質から認識される薬剤上の適用に一般的な添加剤は、有効成分
としてペプチドを含む類似の適用についての分野の当業者には明らかである。ま
た、製薬学上適合する担体が必要である。この発明の薬剤組成物は、一又はそれ
以上の局所あるいは全身性の細菌、あるいは寄生虫感染、局所あるいは全身性の
腫瘍、炎症、あるいは敗血症性ショックの治療に用いることができる。
【0039】 この組成物は、有機体あるいは有機体の化合物によって引き起こされる感染症
の治療に適しており、この有機体は、細菌、真菌、ウイルス及び寄生虫を含む群
から選択される。特に、実施例から明らかなように、薬剤組成物は、細菌によっ
て引き起こされる感染症の治療用とされる。多剤耐性(MDR)菌によって引き
起こされる感染症のような多くの種類の細菌による感染症を治療できる。グラム
陽性菌によって引き起こされるような他の細菌のタイプによる感染症も治療でき
る。グラム陰性菌によって引き起こされる感染症もまた、本発明の薬剤組成物に
よって治療できる。この発明は、また、寄生虫性マラリアやトリパノゾーマ症の
ような寄生虫によって引き起こされる感染症の治療用の薬剤組成物も包含してい
る。本発明の薬剤組成物は、少なくとも2以上の本発明のペプチド、好ましくは
同じ分子量のペプチドを、等モル量含有することができる。本発明の薬剤組成物
は、本発明のペプチドを少なくとも一つと、ペニシリン類、セファロスポリン類
、β−ラクタム類、アミノグリコシド類、キノロン類、テトラサイクリン類、マ
クロライド類、グリコペプチド類又はリポペプチド類、疎水性抗生物質、リボソ
ームインヒビター、大きな脂質状ラクトン環を有する抗生物質、又はこれらの誘
導体あるいは類似体からなる群から選択される抗生物質、とを含むことができる
。ペプチドと抗生物質は、多剤耐性菌によって引き起こされる感染症を治療する
のに有効量で投与される。ペプチドと抗生物質は、協働的に作用する。
【0040】 薬剤組成物が使用される治療は、治療的あるいは予防的とすることができる。
これは、その組成物が投与される患者の病状のステージによって決まるであろう
。 治療方法は、また、この発明の範囲に包含されている。そのような方法は、ヒ
トを含む哺乳類の治療を含み、薬剤組成物それ自体のあるいは他の薬剤を組み合
わせた場合に定められる目的のために、前記哺乳類に対してペプチド含有薬剤組
成物を適用するための公知の方法での本発明の薬剤組成物の使用を包含する。本
治療は、外傷後、あるいは予期される感染があるかあるいは発生後に適用される
。この治療は、手術後に好ましく適用される。
【0041】 この発明には、検査方法も包含する。検査方法は、例えば、哺乳類の身体材料
の試料におけるエンドトキシントキシンの存在を、この発明のペプチドを用いて
リピドAに対する結合程度を検出可能な公知の分析法で検出する工程を含む。こ
のような分析法は、実施例に説明するものであり、固相のリピドA結合試験とす
ることもできる。他の適切な実施形態は、哺乳類の身体材料の試料を、本発明の
ペプチドと接触させる工程と、前記材料とペプチドとの間で複合体の形成の有無
を評価する工程、とを含み、さらに、任意に、その複合体形成量を公知の方法で
測定する工程、を含んでいる。この方法は、実施例に説明されており、固相のエ
ンドトキシン阻害リピドA結合試験とされる。この発明による方法は、好ましく
は、感度が、前記試料に対してリムルス試験で得られる感度よりも高い。感度は
、好ましくは、プラズマ中<10pg/mlである。現在のところ、プラズマ中
<0.1pg/mlの感度を得ることができる。
【0042】 この発明の他の用途は、試料からのエンドトキシンの除去方法にある。この方
法は、前記試料と本発明のペプチドとを接触させる工程と、結果として得られる
エンドトキシンとペプチドとの複合体を、固定化ペプチドによる方法等の公知の
方法で除去する工程、とを含む。好ましい実施形態としては、エンドトキシンは
実質的なレベルまでに除去される。実質的とは、95%以上を意味し、好ましく
は、98%以上を意味する。
【0043】 試料からのLPSを除去する方法は、前記試料を本発明のペプチドと接触させ
る工程と、結果として得られるLPSとペプチドとの複合体を、固定化したペプ
チドを用いる方法等の公知方法で除去する工程、とを含んでいる。 治療方法及び以上の説明において開示されたこの発明による他の方法は、移植
あるいはインプラントのための提供体材料由来の試料、あるいは、当該提供体材
料からなる試料において実施されることもできる。血液あるいはプラズマ試料を
、このような方法で処理することに大きな利点があることは明らかである。
【0044】 (参考文献) Ammons et al.,1994. Protective effects of an N-terminal fragment of bact
ericidal/permeability increasing protein in rodent models: role of bacte
ricidal properties. J. Infect. Dis. 170, 1473-1482 Andreu et al.,1992. Shortened cecropin A-melittin hybrids. FEBS Lett. 2
96,190-194 Appelmelk et al. 1995. Diversity in lipid A binding ligands: comparison
of lipid A and monoclonal antibodies with rBPI23. Prog. Clin. Biol. Res
. 392, 453-463 Arditi et al., 1994. Bactericidal/permeability-increasing protein prote
cts vascular endothelial cells from lipopolysaccharide-induced activatio
n and injury. Infect. Immun. 62, 3930-3936 Battafarano et al.,1995. Peptide derivatives of three distinct lipopoly
saccharide binding proteins inhibit tumor necrosis factor-alpha secretio
n in vitro. Surgery 118, 318-324 Bessalle et al., 1993. Structure-function studies of amphiphilic antiba
cterial peptides. J. Med. Chem.36, 1203-1209 Bhakdi et al., 1991. Stimulation of monokine production by lipoteichoic
acids. Infect. Immun. 59,4614-4620 Blackburn et al. 1991. Electrochemiluminescence detection for developmen
t of immunoassays and DNA probe assays for clinical diagnostics. Clin. Chem.
37, 1534- 1539 Blondelle et al., 1992. Design of model amphipathic peptides having pot
ent antimicrobial activities. Biochemistry. 31, 12688-12694 Boman et al., 1989. Antibacterial and antimalarial properties of peptid
es that are cecropin-melittin hybrids. FEBS Lett. 259, 103-106 Boman, 1995. Peptide antibiotics and their role in innate immunity. Ann
u. Rev. Immunol. 13,61-92 Brade et al.,1990. A 28 kDa protein of normal mouse serum binds lipopol
ysaccharide of gram-negative and lipoteichoic acids of gram-positive bac
teria. Microb. Pathog. 9, 355-362 Capodici et al.,1994. Effect of lipopolysaccharide (LPS) chain-length o
n interactions of bactericidal/permeability-increasing protein and its b
ioactive 23-kilodalton NH2-terminal fragment with isolated LPS and intac
t Proteus mirabilis and Escherichia coli. Infect. Immun.62,259-265 Cardin et al. 1989. Molecular modeling of protein-glycosaminoglycan int
eractions. Arteriosclerosis 9,21-31 Cuervo et al., 1988. The magainins: Sequence factors relevant to increa
sed anti- microbial activity and decreased hemolytic activity. Pep. Res. l, 81-86 Dokter et al., 1994. G(Anh) tetra, a natural bacterial cell wall breakd
own product, induces interleukin-1α#and interleukin-6 expression. J.B.C
269,4201-4206 Evans et al., 1995. Protective effects of a recombinant amino-terminal
fragment of human bactericidal/permeability-increasing protein in an ani
mal model of gram- negative sepsis. J. Infect. Dis. 171, 153-160 Fink et al., 1989. Design, synthesis and antibacterial activity of cecr
opin-like model peptides. Int. J. Peptide Protein Res.33,412-421 Freudenberg et al., 1991. Tumor necrosis factor alpha mediates lethal a
ctivity of killed gram-negative and gram-positive bacteria in D-galactos
amine-treated mice. Infect. Immun. 59, 2110-2115 Gray et al.,1994. Bactericidal activity of synthetic peptides based on
the structure of the 55-kilodalton bactericidal protein from human neutr
ophils. Infect. Immun. 62,2732-2739 Heuman et al., 1994. Gram-positive cell walls stimulate synthesis of tu
mor necrosis factor alpha and interleukin-6 by human monocytes. Infect.
Immun.62,2715-2721 Hoess et al. 1993. Crystal structure of an endotoxin-neutralizing prote
in from the horseshoe crab Limulus anti-LPS factor at 1.5Å resolution.
EMBO J. 12, 3351-3356 Iwata et al., 1994. Design and synthesis of amphipathic 310-helical pep
tides and their interactions with phospholipid bilayers and ion-channel
formation. J. Biol. Chem. 269,4928-4933 Kloczewiak et al., 1994. Synthetic peptides that mimic the binding site
of Horseshoe crab anti-lipopolysaccharide factor. J. Infect. Dis. 170,1
490-1497 Kohn et al., 1993. Protective effect of a recombinant amino-terminal fr
agment of bactericidal/permeability-increasing protein in experimental e
ndotoxemia J. Infect. Dis. 168, 1307-1310 Larrick et al., 1993. Antimicrobial activity of rabbit CAP18-derived pe
ptides. Antimicrob. Agents Chemother.37, 2534-2539 Lee et al., 1989. Antibacterial peptides from pig intestine: Isolation
of a mammalian cecropin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86,9159-9162 Leeson et al., 1994. Evidence for lipopolysaccharide as the predominant
proinflammatory mediator in supernatants of antibiotic-treated bacteria.
Infect. Immun. 62, 4975-4980 Little et al., 1994. Functional domains of recombinant bactericidal/per
meability-increasing protein (rBPI23). J. Biol. Chem.21, 1865-1872 Novitsky et al., 1994. Limulus amoebocyte lysate (LAL) detection of end
otoxin in human blood. J. Endotox. Res. l, 253-263 Pieroni et al., 1970. A simple method for quantitation of submicrogram
amounts of bacterial endotoxin. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 133,790-794 Piers et al., 1994. Improvement of outer membrane permeability and lipo
polysaccharide-binding activities of an antimicrobial cationic peptide b
y C-terminal modification. Antimicrob. Agents Chemother. 38,2311-2316 Rustici et al., 1993. Molecular mapping and detoxification of the lipid
A binding site by synthetic peptides. Science 259,361-365 Saberwal et al.,1994. Cell-lytic and antibacterial peptides that act by
perturbing the barrier function of membranes: facets of their conformat
ional features, structure-function correlations and membrane-perturbing
abilities. Biochim. Biophys. Acta. 1197,109-131 Storici et al., 1994. Chemical synthesis and biological activity of a n
ovel antibacterial peptide deduced from pig myeloid cDNA. FEBS Lett. 337
,303-307 Tossi et al., 1994.Identification and characterization of a primary ant
ibacterial domain in CAP18, a lipopolysaccharide binding protein from ra
bbit leukocytes. FEBS Lett. 339, 108-ll2 Wade et al., 1990. All D-containing amino acid containing channel-formi
ng antibiotic peptides. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87,4761-4765 Weiss et al., 1992. Human bactericidal/permeability-increasing protein
and a recombinant NH2-terminal fragment cause killing of serum-resistant gram-
negative bacteria in whole blood and inhibit tumor necrosis factor release induce
d by the bacteria. J Clin. Invest. 90, 1122-l130 これらの引用した文献の内容は、ここに、その全体が、本明細書に含まれると
みなされる。
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】 E.coli 0111:B4の生存率に対する合成ペプチドの効果(パネル
A)とS.aureusの生存率に対する合成ペプチドの効果(パネルB)を示
す。ルリアベルタニ(LB)培地中細胞濃度が107細胞/mlの対数増殖期の 細胞を3、5、7μg/ml(1、2、及び3μM)の濃度の合成ペプチドと3
7℃で1時間インキュベートし、残存する細胞濃度を、ペプチドを添加していな
い細胞培養から得られた濃度に対するパーセンテージ(%)で表した。
【図2】 合成ペプチドのエンドトキシンの複合体形成活性を示す。100〜600μg
/mlの濃度のペプチドを、E.coli D31m4ReあるいはJ5のLP S(100μg/ml)とともに、プラスチック製のELISAミクロタイター
プレート内で、全量で100μlのパイロジェンフリーのリン酸緩衝生理食塩液
(PBS)中で、23℃で30分間インキュベートした。不溶性のペプチド−エ
ンドトキシン複合体による濁度を、340nmで測定した。数値は、3回の測定
の平均値であり、同濃度のエンドトキシンあるいはペプチドを含むコントロール
によって補正されている。
【図3】 合成ペプチドのリピドA結合親和性を示す。プラスチック製のミクロタイター
プレートを精製した1μg/mlのE.coliD31m4リピドAで被覆した
。合成ペプチドBP1、BP2、BP2.1あるいはコントロールペプチドBP
(85-102)を示したインキュベート濃度で20分間インキュベートし、2000
0倍希釈でストレプトアヴィジン−HRPを添加した。過剰のペプチドとストレ
プトアヴィジンを除去する洗浄工程を、0.05%(v/v)のTween20
を含有する50mMトリスバッファ(pH7.4)を用いて行った。次いでTM
B基質で10分間発色させた。450nmにおける吸光度(OD)をミクロプレ
ートリーダーで測定し、5〜10%の一般的な非特異性結合を補正した。プロッ
トした値は、3回の測定の補正された平均値である。
【図4】 固定化したLPSへの本発明のBP2合成ペプチドの結合活性における、エン
ドトキシンの複雑さとプラズマ濃度の影響を示す。E.coliD31m4リピ
ドA、Re、J5、又は0111:B4LPSを含んで被覆したELISAミク
ロタイタープレートを10%(v/v)にまで希釈したプラズマ中40ng/m
lの濃度の合成ペプチドとインキュベートした。結合活性は、前述のように、E
LISAミクロプレートリピドA結合試験によって測定した。
【図5】 固定化した合成ペプチドによる標識したエンドトキシンの捕捉を示す。20μ
gのストレプトアヴィジンを被覆した超磁性のポリスチレンビーズ(Dynab
eads M−280,Dynal A.S.,Oslo,Norway)上に固
定化した2ngのビオチニル化した合成ペプチドBP2を、表示した濃度の化学
ルミネセンスTAGで標識したE.coliJ5LPSで20分間、23℃でイ
ンキュベートした。0.1%(v/v)TritonX100を含むリン酸緩衝
液で洗浄後、捕捉したエンドトキシンの量を、Origen Analyzer (Igen Inc.,Rockville,MA)を用いてエレクトロルミネ センス検出(ECL)によって測定した。パネルAは、LPSが8倍モルより多
い濃度で、合成ペプチドのリピドA結合活性が飽和したことを示す。パネルBは
、LPSが2倍モル濃度まで範囲で直線性のある結合性の応答を示す。数値は、
非特異性結合を補正した3回の測定の平均値である。
【図6】 エンドトキシンによる固定化したリピドAに対する合成ペプチドBP2の結合
の競争的阻害を示す。表示された濃度範囲のビオチニル化したBP2ペプチドを
、1pg/mlのE.coli0111:B4LPSと、23℃で20分間プレ
インキュベートし、残存したエンドトキシン結合活性をリピドA結合ELISA
ミクロプレート試験で測定した。個々の数値は、非特異性結合を補正した3回の
測定の平均値である。
【図7】 溶液中のリピドA結合試験によるエンドトキシンの検出及びエンドトキシン阻
害ELISA(EIE)ミクロプレート試験によるエンドトキシン検出を示す。
パネルA及びBは、それぞれ、0.1〜1000pg/ml、及び0.1〜10
0pg/mlのE.coli 0111:B4LPSとのプレインキュベーショ ン後の8ng/mlの合成ペプチドBP2の残存LPS結合活性の投与量応答を
示す。
【図8】 10倍希釈の全血中のサイトカイン合成における、合成ペプチドBP1、BP
2、及びコントロールペプチドBPI(85-102)とE.coli0111:B4L
PSのプレインキュベーションの効果を示す。表示された量のE.coli 0 111:B4LPS(0.1〜1ng/ml)を合成ペプチドBP1、BP2及
びコントロールペプチドBPI(85-102)10μg/mlと37℃で30分間プレ
インキュベートし、次いで37℃で16時間インキュベート後に、ヘパリン10
0I.U./mlを含む希釈した全血中でLPSのサイトカイン誘導活性を測定
した。各数値は、3回の測定の平均値である。コントロールは、LPSのみを含
んでいた。
【図9】 10倍希釈の全血中でのIL−6合成における、E.coli0111:B4
LPSと合成ペプチドの同時添加の効果を示す。表示された濃度の合成ペプチド
BP1,BP2、及びコントロールペプチドBP1(85-102)を、1ng/mlの
E.coli0111:B4LPSとともに、ヘパリン100I.U./mlを
含む希釈した全血中に添加した。IL−6濃度を、37℃、16時間のインキュ
ベート後に測定した。各数値は、3回の測定の平均値である。コントロールには
、ペプチドは添加されていない。
【図10】 10倍希釈した全血中の合成ペプチドあるいはポリミキシンBによる、E.c
oli 0111:B4LPSのIL−6誘導活性の不活性化効果におけるヘパ リンの効果を示す。2μg/mlの合成ペプチドあるいは1μg/mlのポリミ
キシンBを、1ng/mlのE.coli0111:B4LPSとともに、0.
1〜100I.U./mlの濃度範囲のヘパリン含有RPMI培地中で37℃で
30分間インキュベートした。処理したエンドトキシンの残留サイトカイン誘導
活性を、37℃で16時間のインキュベート後に、2I.U./mlのヘパリン
を含む希釈した全血中で測定した。各数値は、バックグラウンド値を補正した3
回の測定値の平均値である。コントロールは、LPSのみを含んでいた。
【図11】 生体外での全血中でのTNF−α濃度に対する、E.coli 0111:B 4LPSと合成ペプチドあるいはポリミキシンBとのプレインキュベーションの
効果を示す。表示された量の合成ペプチド、コントロールペプチド、又はPmB
を1ng/mlのE.coli 0111:B4LPSとともに23℃で、10 分間プレインキュベートし、ヘパリン2I.U./mlを含む全血に添加し、3
7℃で4時間インキュベート後にTNF−α濃度を測定した。各数値は、3回の
測定値の平均値である。コントロールはLPSのみ含んでいた。
【図12】 生体外の全血中においてE.coli 0111:B4LPSによって誘導さ れるTNF−α濃度に対する、合成ペプチドの予備投与の効果を示す。ヘパリン
2I.U./mlを含む全血に合成ペプチドBP2、BP2.1、及びBP2.
2を表示された濃度で添加し、37℃で10分間インキュベートした。1ng/
mlのE.coli 0111:B4LPSの添加に次いで37℃で4時間イン キュベート後に、TNF−α濃度を測定した。各数値は、3回の測定値の平均値
である。コントロールはLPSのみ含んでいた。
【図13】 致死的なエンドトキシン症(lethal endotoxemmia)のマ ウスモデルの生存率における合成ペプチドBP2の効果を示す。7〜8週令、体
重28〜30gの非近交系のメスのスイス−ウエブスターマウスに、パイロジェ
ンフリーの生理食塩液中、5mg/kgの投与量で、腹腔内投与によって、BP
2ペプチドで処理した。20分後、5あるいは11μg/kgの致死濃度のE.
coli 0111:B4LPSに加えて、感受性化薬剤であるアクチノマイシ ンDを800μg/kgの投与量で腹腔内投与した。コントロール群は、アクチ
ノマイシンDとLPSを投与されただけであった。7日間の観察期間中、24時
間毎に生存数を記録した。示した値は、3回の独立した実験の平均値である。
【図14】 致死的な腹膜炎のマウスモデルの生存率における合成ペプチドBP2の効果を
示す。7〜8週令、体重28〜30gの非近交系のメスのスイス−ウエブスター
マウスに、致死濃度のE.coli 0118:K1:H7 Bortの病原性株
104CFUを、0.5mlのパイロジェンフリーの生理食塩液0.5mlで腹 腔内投与した。感染から1時間遅れて、処理群に、パイロジェンフリーの生理食
塩液で、100μg/マウス(おおよそ4mg/kg)の投与量で、合成ペプチ
ドBP2を投与し、陰性コントロール群は、食塩液のみ投与した。7日間の観察
期間中、12時間毎あるいは24時間毎に生存数を記録した。示した値は、2回
の独立した実験の平均値である。
───────────────────────────────────────────────────── 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) G01N 33/566 A61K 37/02 (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,ZW),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,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 アブラハム・フィリップ・リチャード オランダ国 NL−1115、ジーエス・ディ ヴェンドレヒト、イン・デ・パピエモレン 30 (72)発明者 サンダー・ジャン・ヘンドリック オランダ国 NL−2012、シーエイチ・ハ ーレム、クライン・ハウツヴェグ 6 Fターム(参考) 4C084 AA02 BA01 BA18 DA42 MA02 ZA362 ZB112 ZB332 ZB352 ZB372 ZB382 4H045 AA10 AA30 BA17 EA28 EA29 FA33

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両親媒性及びカチオン性で、安定したα−ヘリックスを形成し
    、少なくとも12個のアミノ酸を含む以下のアミノ酸配列: R1−R2―A1−B1−(A2−B2−C1−A3m−(C2n−R3、 ただし、Aは、塩基性アミノ酸であるリジン、アルギニン、及びヒスチジンか
    ら選択される1種のアミノ酸であり、Bは、芳香族アミノ酸であるフェニルアラ
    ニン、トリプトファン、及びチロシンのうちから選択される1種のアミノ酸であ
    り、Cは、疎水性アミノ酸であるロイシン、イソロイシン、バリン及びアラニン
    から選択される1種のアミノ酸である; 当該ペプチドは、前記構造式と同方向あるいは前記構造式とは逆方向の配列の
    いずれかを有するものであって、少なくとも0〜nの繰り返し配列モチーフ(A 2 −B2−C1−A3)が逆方向の配列を有し、残りの繰り返し配列モチーフ(A2 −B2−C1−A3)が前記構造式中に示された方向の配列を有している; R1−R2−及びR3は、アミノ酸の数を示し、この数は、R1とR2の組合せ及 びR3については、それぞれ、0〜15である、及び mは1〜10であり、好ましくは2〜8であり、より好ましくは2〜5であり
    、及びnは、1〜3である、ペプチド。
  2. 【請求項2】R1が、 配列A4356(A及びCは請求項1と同様に定義される)、 Glyp(p=0〜10)、及び Alaq(q=0〜10) からなる配列群から選択される、請求項1記載のペプチド。
  3. 【請求項3】前記R1は、配列A4356である、請求項2記載のペプチ ド。
  4. 【請求項4】前記R1は、Glyp(p=0〜10)である、請求項2記載の
    ペプチド。
  5. 【請求項5】前記R1−R2−あるいはR3が、1〜10のアミノ酸である、 請求項1〜4のいずれかに記載のペプチド。
  6. 【請求項6】前記R1−R2−及び/又はR3が、1〜5のアミノ酸、好まし くは1〜3のアミノ酸である、請求項1〜5のいずれかに記載のペプチド。
  7. 【請求項7】前記R1−R2−及び/又はR3が、1のアミノ酸である、請求 項1〜6のいずれかに記載のペプチド。
  8. 【請求項8】前記R1−R2−及び/又はR3が、請求項1で定義されるA、 B及びCのアミノ酸群のアミノ酸を含んでいない、請求項1〜7のいずれかに記
    載のペプチド。
  9. 【請求項9】前記R1−R2−及び/又はR3が、請求項1で定義されるA、 B及びCのアミノ酸群と異なるアミノ酸を含んでいる、請求項1〜7のいずれか
    に記載のペプチド。
  10. 【請求項10】前記くり返し配列(A2−B2−C1−A3)は、前記構造式に
    おける方向と同方向よりも逆方向でより多く存在している、請求項1〜9のいず
    れかに記載のペプチド。
  11. 【請求項11】前記nが3である、請求項1〜10のいずれかに記載のペプ
    チド。
  12. 【請求項12】配列番号1で特定されるBP1。
  13. 【請求項13】配列番号2で特定されるBP2。
  14. 【請求項14】配列番号3で特定されるBP2.3。
  15. 【請求項15】配列番号4で特定されるBP2.4。
  16. 【請求項16】配列番号5で特定されるBP2.5。
  17. 【請求項17】局所あるいは全身性の細菌性及び/又は寄生虫性感染症の治
    療用の有効成分として、請求項1〜16のいずれかに記載のペプチドと、薬剤上
    適用可能な担体とを、薬剤上適用可能な形態で含む薬剤組成物。
  18. 【請求項18】前記感染症は、有機体又は有機体由来の化合物によって引き
    起こされるものであり、前記有機体は、細菌、真菌、ウイルス及び寄生虫から選
    択される、請求項17記載の薬剤組成物。
  19. 【請求項19】前記感染症は、細菌によって引き起こされる、請求項17又
    は18記載の薬剤組成物。
  20. 【請求項20】前記感染症は、多剤耐性細菌によって引き起こされる、請求
    項17〜19のいずれかに記載の薬剤組成物。
  21. 【請求項21】前記感染症は、グラム陽性細菌によって引き起こされる、請
    求項17〜20のいずれかに記載の薬剤組成物。
  22. 【請求項22】前記感染症は、グラム陰性細菌によって引き起こされる、請
    求項17〜21のいずれかに記載の薬剤組成物。
  23. 【請求項23】少なくとも2以上の請求項1〜16のいずれかに記載のペプ
    チドを等モル量含有する、請求項17〜22記載の薬剤組成物。
  24. 【請求項24】少なくとも1の本発明のペプチドと、ペニシリン類、セファ
    ロスポリン類、β−ラクタム類、アミノグリコシド類、キノロン類、テトラサイ
    クリン類、マクロライド類、グリコペプチド類又はリポペプチド類、疎水性抗生
    物質、リボソームインヒビター、及び大きな脂質状ラクトン環を有する構成物質
    類、又はこれらの誘導体又は類似体から選択される抗生物質、とを含む、請求項
    17〜19のいずれかに記載の薬剤組成物。
  25. 【請求項25】少なくとも2以上の本発明のペプチドを等モル量含有し、こ
    のペプチドは、等しい分子量である、請求項17〜24記載の薬剤組成物。
  26. 【請求項26】前記感染症は、マラリア感染による感染症あるいはトリパノ
    ゾーマ症のような、寄生虫によって引き起こされる、請求項17記載の薬剤組成
    物。
  27. 【請求項27】局所あるいは全身性の腫瘍の治療用の有効成分として、請求
    項1〜16のいずれかに記載のペプチドと、薬剤上適用可能な担体とを、薬剤上
    適用可能な形態で含む薬剤組成物。
  28. 【請求項28】炎症治療用の有効成分として、請求項1〜16のいずれかに
    記載のペプチドと、薬剤上適用可能な担体とを、薬剤上適用可能な形態で含む薬
    剤組成物。
  29. 【請求項29】敗血症性ショックの治療用の有効成分として、請求項1〜1
    6のいずれかに記載のペプチドを含む薬剤組成物。
  30. 【請求項30】請求項17〜26の少なくとも2つの薬剤組成物。
  31. 【請求項31】前記治療は、予防的である、請求項17〜27のいずれかに
    記載の薬剤組成物。
  32. 【請求項32】ヒトを含む哺乳類の治療であって、請求項17〜28のいず
    れかに記載の薬剤組成物を、ペプチド含有薬剤組成物の投与における公知の方法
    によって、前記哺乳類に、前記請求項のいずれかあるいはこれらを組み合わせた
    目的のために、投与する工程を含む、治療。
  33. 【請求項33】前記治療は、外傷後、あるいは感染が予期されるか、あるい
    は感染が起こりうる際に適用される、請求項29記載の治療。
  34. 【請求項34】前記治療は、手術後に適用される、請求項29又は30に記
    載の治療。
  35. 【請求項35】哺乳類の身体材料試料におけるエンドトキシントキシンの存
    在を、請求項1〜16のいずれかに記載のペプチドとを用いて、固相のリピドA
    結合試験等のリピドAに対する結合程度を検出可能な公知の分析法で検出する工
    程を含む、検査方法。
  36. 【請求項36】哺乳類の身体材料試料と、請求項1〜16のいずれかに記載
    のペプチドとを接触させる工程と、前記材料とペプチドとの間で複合体の形成の
    有無を評価する工程、とを含み、さらに、任意に、その複合体形成量を、固相の
    リピドA結合試験等の公知の方法で測定する工程、を含む、検査方法。
  37. 【請求項37】感度が、前記試料においてリムルス試験で得られる感度より
    も高い、請求項32あるいは33記載の方法。
  38. 【請求項38】感度は、プラズマ中で10pg/mlである、請求項32〜
    34記載の方法。
  39. 【請求項39】試料と請求項1〜16のいずれかに記載のペプチドとを接触
    させる工程と、結果として得られるエンドトキシンとペプチドとの複合体を、固
    定化ペプチドによる方法等の公知の方法で除去する工程、とを含む、試料からの
    エンドトキシンの除去方法。
  40. 【請求項40】前記エンドトキシンは実質的なレベルにまで除去され、実質
    的とは、95%以上を意味し、好ましくは、98%以上を意味する、請求項32
    〜36記載の方法。
  41. 【請求項41】試料を請求項1〜16のいずれかに記載のペプチドと接触さ
    せる工程と、結果として得られるLPSとペプチドとの複合体を、固定化したペ
    プチドを用いる方法等の公知方法で除去する工程、とを含む、試料からのLPS
    の除去方法。
  42. 【請求項42】前記試料は、移植あるいはインプラントのための提供体材料
    由来の、あるいは、当該材料からなる、請求項32〜38のいずれかに記載の方
    法。
  43. 【請求項43】前記試料は、血液試料である、請求項32〜39記載の方法
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515104B1 (en) 1999-06-25 2003-02-04 Xoma Technology Ltd. Therapeutic peptide-based constructs derived from domain II of bactericidal/permeability-increasing protein
US6423825B1 (en) 1999-06-25 2002-07-23 Xoma Technology Ltd. Therapeutic derivative compounds derived from domain II of bactericidal/permeability-increasing protein
DE60008749T2 (de) * 1999-06-25 2005-03-10 Xoma Technology Ltd., Berkeley Therapeutische peptide aus untersequenzen von bpi
AU1782601A (en) * 1999-11-19 2001-05-30 Hyseq, Inc. Methods and compositions relating to bactericidal/permeability increasing factor-like polypeptides and polynucleotides
CA2371514C (en) * 2001-02-14 2006-10-31 Commonwealth Biotechnologies, Inc. Adsorption and removal of endotoxin from physiological fluids using cationic helix peptides
JP3893030B2 (ja) * 2001-04-18 2007-03-14 独立行政法人科学技術振興機構 細菌内毒素吸着剤及びそのスクリーニング方法
FR2825364A1 (fr) * 2001-05-29 2002-12-06 Genethon Iii Vecteur peptiidique pour le transfert d'acides nucleiques dans des cellules eucaryotes
WO2005046730A2 (en) * 2003-11-12 2005-05-26 The University Of Georgia Research Foundation, Inc. Biotin-facilitated transport into gram negative bacteria
US20050227351A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Awdalla Essam T Methods and compound protein molecules used for inducing cytotoxic cell-mediated immune response in a mammal against a pathogenic cell
WO2005109158A2 (en) * 2004-05-05 2005-11-17 Massachusetts Institute Of Technology Methods and systems for generating peptides
US7799347B2 (en) 2006-09-07 2010-09-21 Chondrex Inc. Endotoxin-adsorbent for the prevention and treatment of autoimmune diseases
GB0821707D0 (en) * 2008-11-28 2008-12-31 Secr Defence Peptides
ES2350430B1 (es) * 2009-05-28 2011-11-18 Fundacion De La Comunidad Valenciana Centro De Investigacion Principe Felipe,95%. Conjugado polimerico para el tratamiento de infecciones bacterianas
EP3384938A1 (en) 2011-09-12 2018-10-10 Moderna Therapeutics, Inc. Engineered nucleic acids and methods of use thereof
AU2013243949A1 (en) 2012-04-02 2014-10-30 Moderna Therapeutics, Inc. Modified polynucleotides for the production of biologics and proteins associated with human disease
AU2013243948A1 (en) 2012-04-02 2014-10-30 Moderna Therapeutics, Inc. Modified polynucleotides for the production of proteins associated with human disease
GB201403794D0 (en) 2014-03-04 2014-04-16 Univ Manchester Novel antimicrobial peptides
EP3374391B1 (en) 2015-11-10 2024-04-17 Visterra, Inc. Antibody molecule-drug conjugates that specifically binds to lipopolysaccharide and uses thereof
CN108226506A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 江苏维赛科技生物发展有限公司 一种检测喹诺酮类药物沙拉沙星的酶联免疫试剂盒
US11890319B2 (en) 2017-01-18 2024-02-06 Visterra, Inc. Antibody molecule-drug conjugates and uses thereof
EP3392265A1 (en) 2017-04-20 2018-10-24 SETLANCE S.r.l. Methods for removing bacterial toxins from a biological fluid
EP4126064A1 (en) 2020-04-03 2023-02-08 Visterra, Inc. Antibody molecule-drug conjugates and uses thereof
KR102484190B1 (ko) * 2020-10-20 2023-01-02 건국대학교 산학협력단 디펜신 유래 10량체 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 패혈증의 예방 또는 치료용 조성물

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5371186A (en) * 1991-02-11 1994-12-06 Biosynth S.R.L. Synthetic peptides for detoxification of bacterial endotoxins and for the prevention and treatment of septic shock
EP0667871A1 (en) * 1991-09-13 1995-08-23 Magainin Pharmaceuticals Inc. Biologically active amphiphilic peptide compositions and uses therefor
CA2158058C (en) * 1993-03-12 2000-08-01 Roger G. Ii Little Biologically active peptides from functional domains of bactericidal/permeability-increasing protein and uses thereof
EP0664814A1 (en) * 1993-08-18 1995-08-02 MorphoSys AG Lipopolysaccharide-binding and neutralizing peptides

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