JP2008542685A - サイトカイン受容体修飾因子及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、非競合的VEGF受容体、IL−1受容体、IL−4受容体、又はIL−1受容体に結合するペプチドのようなサイトカイン受容体結合化合物、及びペプチド模倣アンタゴニスト、並びにそのような化合物の治療的使用に関するものである。本発明の化合物は、増殖性疾患(例えば結腸癌、乳癌、前立腺癌、及び肺癌)、異常な血管新生及び脈管形成、加齢性黄斑変性症、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患などのサイトカイン関連疾患の治療に使用することができる。
Description
発明の分野
本発明は、サイトカイン受容体修飾因子、それらの使用、及びそのような修飾因子を同定する方法に関するものである。
本発明は、サイトカイン受容体修飾因子、それらの使用、及びそのような修飾因子を同定する方法に関するものである。
発明の背景
サイトカインは、受容体を通して影響を仲介する生物活性ホルモン様タンパク質(例えば、インターロイキン、インターフェロン、腫瘍壊死因子、成長因子)である。特に、サイトカイン及びそれらの受容体は、細胞が細胞増殖及び分化、細胞死、並びに生存にシグナルを送ったり調整したりする強力な制御網を構築する。一般に、サイトカインは、オートクリン及びパラクリン経路を通して影響を及ぼし、結果として遺伝子発現を調節する。
サイトカインは、受容体を通して影響を仲介する生物活性ホルモン様タンパク質(例えば、インターロイキン、インターフェロン、腫瘍壊死因子、成長因子)である。特に、サイトカイン及びそれらの受容体は、細胞が細胞増殖及び分化、細胞死、並びに生存にシグナルを送ったり調整したりする強力な制御網を構築する。一般に、サイトカインは、オートクリン及びパラクリン経路を通して影響を及ぼし、結果として遺伝子発現を調節する。
サイトカイン及びそれらの受容体は主要な疾患に関わっている。例えば、サイトカインは、造血、免疫、及び神経系の発達を調整できる。さらにサイトカインは、遺伝子発現に影響を及ぼすことによって、癌、炎症性及び自己免疫性反応、喘息、アレルギー、血栓症、血管疾患、並びに敗血症ショックのような苦悩の発生の一因となり得る。さらに、サイトカインは、生物学的効果を厳格に制御することを介して免疫系機能を調整できる。また、サイトカイン自体は、炎症(例えば慢性関節リウマチ)及び組織の変性のような病態にも関与する。
インスリン様成長因子ファミリーは、2つのリガンド(IGF−1及び−2)、2つの細胞膜受容体(IGF−1R及びIGF−2R)、並びに6つのIGF−1結合タンパク質(IGFBP1〜6)を含む。IGF−1受容体(IGF−1R)は、進化的に保存された偏在性の膜貫通型チロシンキナーゼ受容体である。ヒトIGF−1受容体I型は、1986年にクローン化され(Ullrichら、EMBO J.、5(10):2503−2512、1986)、1998年にタンパク質の一部の3次構造が解析された(Garrettら、Nature、394、6691:395−399、1998)。2量体は、2量体化リガンドと結合する2つの細胞外αサブユニット、並びにシグナル伝達に応答する膜近傍、膜貫通型、及び細胞内のチロシンキナーゼドメインを含む2つのβサブユニットで構成される(図14)(Pollakら、Nat.Rev.Cancer、4:505−518、2004;Baserga、Expert.Opin.Ther.Targets、9:753−78、2005)。IGF−1Rは、グリコシル化された180kDaの前駆体として合成され、2量体化し、タンパク質分解によりプロセシングされて、155kDaの成熟α2β2受容体を生ずることが示された(Adamsら、Growth Factors、22:89−95、2004)。
IGF−1シグナル伝達は、MAP/Ras/Rafキナーゼ経路及びホスホイノシチド−3キナーゼ経路の活性化を包含する。さらに、エストロゲン、インテグリン、及びサイトカイン受容体のような別の細胞表面受容体とIGF受容体とのあいだの伝達は、IFG−1シグナル伝達に重要であることが示され(Bartucciら、Cancer Res.、61:6747−6754、2001);さらに、IGF−1受容体は、Gタンパク質と関連していることが報告された(Pollakら、Nat.Rev.Cancer、4:505−518、2004;Baserga、Expert.Opin.Ther.Targets、9:753−768、2005)。
IGF−1及び−2はIFG−1Rと結合し、一方、IFG−2Rはおそらくクリアランス受容体であるが、IGF−2のみと結合し、主に発生期に機能する。生後優勢なリガンドであるIGF−1は70アミノ酸残基から成る。IGF−1は、細胞にエンドクリン、パラクリン、及びオートクリン様式で作用し、細胞の生存、増殖、遊走、及び細胞間マトリックス相互作用を誘導し、制御する。
IGF−1Rの細胞内活性化ループ内の3つのチロシン残基がリン酸化されると、触媒活性を活性化する。Y1135が最初にリン酸化され、さらにY1131及びY1136がリン酸化されると構造が安定し、ATP及びドッキングタンパク質が受容体の細胞内触媒部位へ結合できるように、立体構造を大きく変化させる(Foulstoneら、J.Pathol.、205:145−153、2005)。
インスリン受容体(IR)とIGF−1Rとの相同性が高ければ(細胞内結合ドメイン内で84%)、IR及びIGF−1の半分の受容体(1つのαサブユニット及び1つのβサブユニットで構成)はヘテロ2量体化することができ、IR/IGF−1ハイブリッド受容体を形成する(Baileysら、Biochem.J.、327(Pt1):209−215、1997;Pandiniら、Clin.Cancer Res.、5:1935−1944、1999:Pandiniら、J.Biol.Chem.、277;39684−39695、2002)。心臓、筋肉、腎臓、脾臓、胎盤(Bailyesら、Biochem.、327(Pt1):209−215、1997)及び内皮(Chisalita及びArnqvist、Am.J.Phisiol.Endocrinol.Metab.、286:E896−E901、2004;Nitertら、Mol.Cell.Endocrinol.、229:31−37、2005)のような多くの組織内、並びにMDA−MB−231及び435(エストロゲン受容体(ER)陰性細胞)のようなあるがん細胞種内ではハイブリッドが優勢である。ハイブリッド受容体は、膜でのランダムプロセスから生ずるらしく、2つの相同受容体の1つの割合が高いことによって形成される(Pandiniら、Clin.Cancer Res.、5:1935−1944、1999)。しかしながら、ハイブリッド受容体の生物学的意義は、シグナル伝達におけるハイブリッド受容体の役割と同様に不明確である。IGF−1は、インスリンより高親和性でハイブリッド受容体と結合し、ハイブリッド受容体はIGF−1Rシグナルの大部分を伝達し;さらに、ハイブリッド受容体は、IGF−1との結合後により効率よくリン酸化される(Bailyesら、Biochem.J.、327(Pt1):209−215、1997;Pandiniら、Clin.Cancer Res.、5:1935−1944、1999;Pandiniら、J.Biol.Chem.、277:39684−39695、2002;Garber、J.Natl.Cancer Inst.、97:790−792、2005)。
IGF−1は、上皮成長因子(EGF)誘導性分裂促進活性の進行因子として作用することが報告されており、逆に、EGFはIGF−1Rシグナル伝達の細胞内基質/エフェクター分子を調節することができる。また、IGF−1R/EGFR複合体が、不死化ヒト乳房上皮細胞(HB4A)の膜で検出された(Burgaud及びBaserga、Exp.Cell Res.、223:412−419、1996;Putzら、Cancer Res.、59:227−233、1999;Roudabushら、J.Biol.Chem.275:22583−22589、2000;Hallakら、Hepatology、36:1509−1518、2002;Adamsら、Growth Factors、22:89−95、2004;Ahmadら、J.Biol.Chem.、279:1713−1719、2004)。IGF−1シグナル伝達におけるEGFRの関与は、甲状腺癌(Belfioreら、Biochemie、81:403−407、1999;Pandiniら、Clin.Cancer Res.、5:1935−1944、1999)、並びに前立腺癌及び乳癌の細胞株(Putzら、Cancer Res.、59:227−233、1999)におけるがんの進行と関連している。また、IGF−1Rは、そのチロシンキナーゼ活性とは無関係にβ−アレスチン1の直接動員によって活性化され(Povsicら、J.Biol.Chem.、278:51334−511339、2003)、Gタンパク質と相互作用してその血管運動性を伝達できることが示されている。
IGF−1Rは、がんの発生及び進行に関して多く報告されている役割を果たす(Baserga、Expert.Opin.Ther.Targets、9:753−768、2005)。また、IGF−1Rはインビトロでの細胞増殖に重要であり、形質転換細胞表現型の確立及び維持に必ず必要であることが示されている。IGF−1Rから生ずる生存シグナルは、アポトーシスを阻害し、腫瘍形成に関与する別の重要な受容体機能に寄与する。さらに、IGF−1Rは、がん細胞の運動性に重要な役割を果たす。広範なヒトがん細胞は、受容体を過剰発現しているか又はIGF−1Rキナーゼ活性が増加している。したがって、がん及びその他の病気でIGF−1が仲介する活性を下方制御できる治療法が必要である。
血管内皮成長因子(VEGF)は、内皮細胞の増殖物質である。その受容体(VEGFR)は単量体として内皮細胞の形質膜に存在するが、その内在チロシンキナーゼドメインを介して自己リン酸化を行うにはホモ2量体化が必要である。
インターロイキン4(IL−4)は、アレルギー性炎症及びアレルギーの発症に関与する主要サイトカインである。IL−4は喘息における炎症プロセスの初期に生成される。アレルギーでは、IL−4は、Bリンパ球によるIgE免疫グロブリンの生成と関連し、また、Bリンパ球、好塩基球、及び肥満細胞の細胞表面のIgE受容体の発現を上方制御する。喘息では、IL−4は血管内皮上の血管細胞接着分子(VCAM−1)の発現を誘導する。この効果により、肺血管内皮細胞上の炎症部位へのTリンパ球、単球、好塩基球、及び好酸球の直接遊走走化性が導かれる。IL−4は、エオタキシンの発現を増加させることによって部分的に存在を増加させ、好酸球アポトーシスを阻害し、好酸球炎症を促進する。IL−4のもう1つの重要な生物学的効果はTh2の分化及び増殖である;このプロセスでは、IL−4はTリンパ球アポトーシスを減少させる。IL−4受容体は、γサブユニットと結合したαサブユニットから成るシグナル伝達のための細胞表面タンパク質であり;その活性化にはオリゴマー化が必要である。
インターロイキン1(IL−1)は、他の炎症介在物質の生成を刺激することによって、そして直接炎症の進行を速めることによって、炎症の制御に初期段階で役割を果たす。腫瘍壊死因子(TNF)と共に、IL−1は炎症性サイトカインの原型と考えられる。IL−1の影響は炎症に限定されない;このサイトカインは、骨の形成及びリモデリング、インスリン分泌、並びに発熱誘導にも役割を果たす。IL−1は、急性及び慢性の炎症(例えば、敗血症性ショック、炎症性腸疾患、変形性関節症、又は慢性関節リウマチ)、アルツハイマー病、並びに多数の自己免疫疾患においても主要な役割を果たす。単球はIL−1の有力な供給源であるが、他の多くの細胞種もこのタンパク質を発現する:その例として線維芽細胞、内皮細胞、平滑筋細胞、破骨細胞、星状細胞、上皮細胞、T細胞、B細胞、及び数多くのがん細胞が含まれる。
インターロイキン1ファミリーのタンパク質は、異なっているが構造的に関連する分子:生体応答を引き出すIL−1α、IL−1β、及びIL−18、並びに自然発生の受容体アンタゴニストであるIL−1raから成る。IL−1αはマウスで有力な型であり、IL−1βはヒトで有力であるが、いずれも同一受容体によって影響を及ぼす。さらにIL−1は、IL−6及びプロスタグランジンPGE2のような他の炎症介在物質の生成を誘導し(COX−2及びPGEシンターゼの発現を誘導)、多数の細胞種の増殖及び活性化を誘導する。
主要な炎症誘発性サイトカインとして、IL−1は、関節炎のよう関節軟骨損傷に関連する疾患への治療的介入に際しての強力な標的となる可能性がある。骨関節炎及び慢性関節リウマチは心臓病に次いで米国での労働不能の原因となる第2の疾患であり、その広がりは加齢と共に劇的に増加する。およそ6000万人の40歳以上のアメリカ人に危険がある。1997年には、関節炎に関する直接的医療費及び労働不能による経費は、およそ750億(米)ドルであった。IL−1が役割を果たすその他の重要な疾患には、米国では長期欠席の主要原因でもある潰瘍性大腸炎及びクローン病、並びに他の型の自己免疫疾患が含まれる。
サイトカインが仲介する細胞シグナル伝達の欠損の結果として発症し、進行するであろう疾患は人々に広く広まっており、罹病率及び/又は死亡率と有意に関連している。サイトカイン受容体が治療上の重要な標的であることは明らかであり、サイトカイン受容体のアンタゴニスト及びアゴニスを同定し、選択し、生産する必要がある。
発明の概要
本発明は、サイトカイン受容体結合化合物、その使用、及びそのような化合物の選択方法を特徴とする。特に、本発明は、VEGF受容体、インターロイキン1(IL−1)受容体、IL−4受容体、及びIGF−1受容体に結合する化合物、例えば非競合的VEGF受容体、IL−1受容体、IL−4受容体、又はIGF−1受容体に結合するペプチド及びペプチド模倣アンタゴニスト、並びにそれらの化合物の治療的使用を特徴とする。本発明の化合物は、増殖性疾患(例えば結腸癌、乳癌、前立腺癌、及び肺癌)、異常な血管新生及び脈管形成、網膜症、黄斑変性症、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患の治療に用いることができる。
本発明は、サイトカイン受容体結合化合物、その使用、及びそのような化合物の選択方法を特徴とする。特に、本発明は、VEGF受容体、インターロイキン1(IL−1)受容体、IL−4受容体、及びIGF−1受容体に結合する化合物、例えば非競合的VEGF受容体、IL−1受容体、IL−4受容体、又はIGF−1受容体に結合するペプチド及びペプチド模倣アンタゴニスト、並びにそれらの化合物の治療的使用を特徴とする。本発明の化合物は、増殖性疾患(例えば結腸癌、乳癌、前立腺癌、及び肺癌)、異常な血管新生及び脈管形成、網膜症、黄斑変性症、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患の治療に用いることができる。
したがって、第1の側面では、本発明は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:S1は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン、又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり;L2は、残基なし、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はφであり、φは疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はφであり、φは疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;P5は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)、又はΩであり、Ωは構造制約生成アミノ酸であり;R6は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;P7は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)、又はΩであり、Ωは構造制約生成アミノ酸であり;E8は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;R9は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;そしてK10は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物である。
本発明の第1の側面の望ましい態様では、中性アミノ酸は、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンであり;疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;そして芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである。
本発明の第1の側面の他の望ましい態様では、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;芳香族アミン又はアリールアルキルアミン;チロシン;4−ヒドロキシフェニルグリシン;フェニルグリシン;ホモセリン;3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン;又は4−クロロフェニルアラニンである。例えば、炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく、芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましい。
本発明の第1の側面の更に望ましい態様では、構造制約生成アミノ酸は、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、又はニペコチン酸である。本発明の第1の側面では、アルギニン代替物は、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルであることが望ましい。さらに、1級アリールアルキルアミンは、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンであることが望ましい。
本発明の第1の側面の更に他の望ましい態様では、化合物は、アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、又はアシル基であり、G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。例えば、アシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルであることが望ましく;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;そして芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましい。
第2の側面では、本発明は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式E1S2D3V4L5H6F7T8S9T10を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;S2は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン、又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり;D3は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はφであり、φは疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸であり;L5は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はφであり、φは疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸であり;H6は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;F7は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸を規定し;S9は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン、又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり;そしてT10は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸を規定する。
本発明の第2の側面の望ましい態様では、1級アリールアルキルアミンは、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンであり;中性親水性アミノ酸は、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンであり;疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであり;そしてアルギニン代替物は、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである。
本発明の第2の側面の更なる望ましい態様では、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、及びフェニルエチルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、又は4−クロロフェニルアラニンであることが望ましい。
本発明の第2の側面の更に望ましい態様では、化合物は、アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖若しくは分枝鎖アルキル基、又はアシル基であり;G2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。アシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルであることが望ましく;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましい。
本発明の第3の側面は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式a1−a2−N1A2S3V4−a3−a4−a5を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:N1は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、αアミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;A2は、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸であり;S3は、セリン、スレオニン、バリン、又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり;V4は、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;a1は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;a2は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、及びΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;a3は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルアゾリジンカルボン酸(Dtc)、又はΩであり、Ωは構造制約生成アミノ酸であり;a4は、セリン、スレオニン、バリン、又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり;そしてa5は、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキル−アミンである。
本発明の第3の側面の望ましい態様では、1級アリールアルキルアミンは、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニルベンジルアミンであり;中性親水性アミノ酸は、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンであり;親水性側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであり;アルギニン代替物は、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルであり;疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、又はチロシンであり;構造制約生成アミノ酸は、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、又はニペコチン酸である。
第4の側面では、本発明は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式G1−a1−a2−X−a3−a4−a5、a1−a2−X−a3−a4−a5−G2、又はG1−a1−a2−X−a3−a4−a5−G2を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:XはN1A2S3V4であり;N1、A2、S3、V4、a1、a2、a3、a4、及びa5は、本発明の第3の側面に記載の通りに定義され、G1はペプチドのアミノ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖若しくは分枝鎖アルキル基、又はアシル基であり、G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。
本発明の第4の側面の望ましい態様では、アシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである。
本発明の第5の側面は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式I1R2K3Y4A5D6G7T8I9を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:I1は、残基なし、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;R2は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;K3は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;Y4は、残基なし、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;A5は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;D6は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;G7は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σあるいは芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;そしてI9は、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキル−アミンである。
本発明の第5の側面の望ましい態様では、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであり;アルギニン代替物は、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである。
本発明の第5の側面の他の望ましい態様では、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン、芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミン、チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、又は4−クロロフェニルアラニンである。炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましく;1級アリールアルキルアミンは、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンであることが望ましい。
本発明の第5の側面の更なる望ましい態様では、化合物は、アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基であり、G2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。アシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルであることが望ましく;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましい。
本発明の第6の側面は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式E1N2F3L4H5L6L7L8A9を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:E1は残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;N2は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;L4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;H5は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;L6、L7、L8は独立して、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;A9は、残基なし、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。
本発明の第6の側面の望ましい態様では、1級アリールアルキルアミンは、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである。本発明の第6の側面の他の望ましい態様では、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、又は4−クロロフェニルアラニンである。炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましく;疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンであることが望ましく;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましく;アルギニン代替物は、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルであることが望ましい。
本発明の第6の側面の更なる望ましい態様では、化合物は、アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基であり、G2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン又はアリールアルキルアミンである。アシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルであることが望ましく;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであることが望ましく;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであることが望ましい。
第7の側面では、本発明は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式a1−a2−a3−T1V2L3S4N5L6−a4を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:T1は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、又はΣであり、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸であり;V2は、残基なし、バリン、アラニン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;L3は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリーアルキルアミンであり;S4は、セリン、スレオニン、バリン、又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり;N5は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;L6は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΦであり、Φは、疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;a1は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物であり;a2は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;a3は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、ロイシン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物である。
本発明の第7の側面の望ましい態様では、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアニリン、ヒスチジン、又はチロシンであり;疎水性側鎖を含有するα−アミノ酸は、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアミン、又はアリルグリシンであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンであり;中性親水性アミノ酸は、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンであり;1級アリールアルキルアミンは、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンであり;アルギニン代替物は、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである。
第8の側面では、本発明は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式G1−a1−a2−a3−X−a4、a1−a2−a3−X−a4−G2、又はG1−a1−a2−a3−X−a4−G2を特徴とするアミノ酸配列を含有する化合物を特徴とするものであり、式中:XはT1V2L3S4N5L6であり、T1、V2、L3、S4、N5、L6、a1、a2、a3、及びa4は、本発明の第7の側面に記載の通りに定義され、G1はペプチドのアミノ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖若しくは分枝鎖アルキル基、又はアシル基であり、G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである。
本発明の第8の側面の望ましい態様では、アシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルであり;炭素数1〜10の脂肪族アミンは、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンであり;芳香族アミン又はアリールアルキルアミンは、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである。
第9の側面では、本発明は、配列番号1〜22のいずれか1つのアミノ酸配列をコードする単離核酸配列を含有するベクターを特徴とする。本発明の第10の側面は、配列番号1〜22のいずれか1つのアミノ酸配列をコードする単離核酸配列を含有する細胞を特徴とする。本発明の第10の側面の細胞は原核細胞又は真核細胞であることが望ましい。
第11の側面では、本発明は、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物を発現する細胞を特徴とする。細胞は原核細胞又は真核細胞であることが望ましい。
第12の側面では、本発明は、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物を含有する医薬組成物を特徴とする。本発明の第20の側面に用いられる化合物は、APG−206又はその誘導体であることが望ましい。
第12の側面では、本発明は、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物を含有する医薬組成物を特徴とする。本発明の第20の側面に用いられる化合物は、APG−206又はその誘導体であることが望ましい。
第13の側面では、本発明は、増殖性疾患の治療方法を特徴とする。この方法は、治療を必要とする患者に、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物を有効用量を投与することを包含する。化合物はAPG−206又はその誘導体であることが望ましい。望ましい態様では、本発明の第13の側面の方法は、化学療法剤を患者に投与することを更に包含する。本発明の第13の側面に用いられる望ましい化学療法剤の例としては、ウラシルマスタード、クロルメチン、シクロホスファミド(シトキサン(登録商標))、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、ピポブロマン、トリエチレンメラミン、トリエチレンチオホスホルアミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ダカルバジン、及びテモゾロミドなどのアルキル化剤(例えば、ナイトロジェンマスタード、エチレンイミン誘導体、スルホン酸アルキル、ニトロソウレア、及びトリアゼン)が含まれる。他の望ましい化学療法剤には、メトトレキサート、5−フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、及びゲムシタビンなどの(葉酸アンタゴニスト、ピリミジン類似体、プリン類似体、及びアデノシンデアミナーゼ阻害剤を含む)代謝拮抗剤が含まれる。望ましい化学療法剤は、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、パクリタキセル(パクリタキセルはタキソール(登録商標)として市販されている)、ミトラマイシン、デオキシコフォルマイシン、マイトマイシンC、L−アスパラギナーゼ、インターフェロン(特にIFN−α)、エトポシド、及びテニポシドなどの(ビンカ・アルカロイド、抗腫瘍抗生物質、酵素、リンホカイン、及びエピポドフィロトキシンを含む)天然産物及びそれらの誘導体でもよい。更なる望ましい化学療法剤には、17−α−エチニルエストラジオール、ジエチルスチルベストロール、テストステロン、プレドニゾン、フルオキシメステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、テストラクトン、酢酸メゲストロール、タモキシフェン、メチルプレドニゾロン、メチルテストステロン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、クロロトリアニセン、ヒドロキシプロゲステロン、アミノグルテチミド、エストラムスチン、酢酸メドロキシプロゲステロン、ロイプロリド、フルタミド、トレミフェン、又はゾラデックスなどのホルモン及びステロイド(合成類似体を含む)が含まれる。望ましい化学療法剤は、シスプラチン、カルボプラチン、ヒドロキシウレア、アムサクリン、プロカルバジン、ミトタン、ミトキサントロン、レバミゾール、又はヘキサメチルメラミンなどの(白金配位錯体のような無機錯体を含む)合成化合物でもよい。
本発明の第13の側面の他の望ましい態様では、増殖性疾患は、乳癌、肺癌、結腸癌、前立腺癌、又は増殖性皮膚疾患である。望ましくは、増殖性疾患には異常な脈管形成が含まれる。
第14の側面では、本発明は、異常な脈管形成の治療方法を特徴とする。この方法は、治療を必要とする患者に、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物の有効用量を投与することを包含する。本発明の第14の側面の望ましい態様では、患者は、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症又、は黄斑変性症に罹患している。本発明の第14の側面の他の望ましい態様では、化合物はAPG−206又はその誘導体である。
第15の側面では、本発明は、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物の能力を阻害又は増強する候補化合物を同定する方法を特徴とする。この方法は、(i)本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物の存在下でインスリン様成長因子1受容体を候補化合物と接触させ;そして(ii)候補化合物と接触させない対照と比較して、インスリン様成長因子1受容体の生物活性の増加又は減少をアッセイすることを包含し、対照と比較して生物活性が減少していることは、候補化合物が、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物の能力を増強することを示しており、対照と比較して生物活性が増加していることは、該候補化合物が、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物の能力を阻害することを示している。
本発明の第15の側面の望ましい態様では、本発明の第1〜第8の側面のいずれか1つの化合物を、検出可能シグナルを直接的又は間接的に提供する部分で標識する。望ましい部分の例は、125I、14C、又は3Hなどの放射性標識である。望ましい部分の他の例には、アルカリホスファターゼ及び西洋ワサビペルオキシダーゼが含まれる。
第16の側面では、本発明は、サイトカイン受容体の非競合的ペプチドアンタゴニストを同定する方法を特徴とする。この方法は、受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有する候補ペプチドを選択し、そして候補ペプチドの非存在下又は存在下で受容体の生物活性を測定することによって、候補ペプチドが受容体のオリゴマー化及び/又は活性を阻害する能力を測定する工程を包含し、候補ペプチド非存在下で測定した生物活性と比較して候補ペプチド存在下で生物活性が減少することによって、候補ペプチドがサイトカイン受容体の非競合的アンタゴニストペプチドとして同定される。
本発明の第16の側面の望ましい態様では、候補ペプチドは、それが由来する受容体の領域に存在しないアミノ酸を少なくとも1つ含有し、このアミノ酸は、候補ペプチドのアンタゴニスト活性に有意な影響を及ぼさない。非競合的ペプチドはプロテイナーゼ耐性であることが望ましい。
本発明の第16の側面の他の望ましい態様では、受容体はヒト血管内皮成長因子受容体(VEGER)であり、ペプチドは:(a)残基320〜350;(b)残基350〜400;(c)残基400〜440;(d)残基481〜565;(e)残基640〜685;及び(f)残基745〜770から選択される残基に位置付けられるヒトVEGFRの可動領域に由来する。
本発明の第16の側面の更に望ましい態様では、受容体はヒトインターロイキン1受容体(IL−1Rα)であり、ペプチドは:(a)残基181〜200;(b)残基209〜240;及び(c)残基320〜341から選択される残基に位置付けられるヒトIL−1Rの可動領域に由来する。
本発明の第16の側面の更に他の望ましい態様では、受容体はヒトインターロイキン1受容体(IL−1R)アクセサリータンパク質であり、ペプチドは:(a)残基115〜160;(b)残基170〜266;(c)残基200〜215;(d)残基275〜295;(e)残基300〜315;及び(f)残基330〜370から選択される残基に位置付けられるIL−1Rアクセサリータンパク質の可動領域に由来する。
本発明の第16の側面の更なる望ましい態様では、受容体はヒトインスリン様成長因子1受容体(IGF−1R)であり、ペプチドは:(a)残基320〜335;(b)残基487〜527;(c)残基595〜620;(d)残基660〜690;(e)残基725〜740;(f)残基780〜799;(g)残基820〜840;及び(h)残基917〜947から選択される残基に位置付けられるヒトIGF−1Rの可動領域に由来する。
本発明の第16の側面の他の望ましい態様では、受容体はヒトインターロイキン4受容体(IL−4R)であり、ペプチドは:(a)残基112〜125;(b)残基125〜216;及び(c)残基210〜240から選択される残基に位置付けられるヒトIL−4Tの可動領域に由来する。
本発明の第16の側面の更に望ましい態様では、受容体はヒト上皮成長因子受容体(EGFR)であり、ペプチドは:(a)残基335〜345;(b)残基495〜515;及び(c)残基640〜650から選択される残基に位置付けられるヒトEGFRの可動領域に由来する。
本発明の第16の側面の更に他の望ましい態様では、受容体はヒト成長ホルモン受容体(GHR)であり、ペプチドは:(a)残基160〜240、及び(b)残基250〜270から選択される残基に位置付けられるヒトGHRの可動領域に由来する。
第17の側面では、本発明は、サイトカイン受容体の活性を阻害するペプチド模倣薬を同定する方法を特徴とする。この方法は、サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するサイトカイン受容体アンタゴニストペプチドの非ペプチド化合物を選択し、そしてペプチド模倣薬の受容体活性阻害能を測定する工程を包含する。
第18の側面では、本発明は、非競合的細胞外サイトカイン受容体アンタゴニストを特徴とするものであり、アンタゴニストは、サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するペプチドである。
本発明の第18の側面の望ましい態様では、サイトカイン受容体はヒトVEGFRであり、ペプチドは:(a)残基320〜350;(b)残基350〜400;(c)残基400〜440;(d)残基481〜565;(c)残基640〜685;及び(d)残基745〜770から選択されるVEGFRの領域に由来する。
本発明の第18の側面の他の望ましい態様では、サイトカイン受容体はヒトIL−1Rアクセサリータンパク質であり、ペプチドは:(a)残基115〜160;(b)170〜266;(c)残基200〜215;(d)残基275〜295;(e)残基300〜315;及び(f)残基330〜370から選択されるIL−1Rアクセサリータンパク質の領域に由来する。
本発明の第18の側面の更なる望ましい態様では、サイトカイン受容体はヒトIL−1Rであり、ペプチドは:(a)残基181〜200;(b)残基209〜240;及び(c)残基320〜341から選択されるヒトIL−1Rの領域に由来する。
本発明の第18の側面の更に望ましい態様では、サイトカイン受容体はヒトIGF−1Rであり、ペプチドは:(a)残基320〜335;(b)残基487〜527;(c)残基595〜620;(d)残基660〜690;(e)残基725〜740;(f)残基780〜799;(g)残基820〜840;及び(h)残基917〜947から選択されるヒトIGF−1Rの領域に由来する。
本発明の第18の側面の更に他の望ましい態様では、サイトカイン受容体はヒトIL−4Rであり、ペプチドは(a)残基112〜125;(b)残基125〜216;及び(c)残基210〜240から選択されるIL−4Rの領域に由来する。
更に望ましい態様では、本発明は、本発明の第18の側面のアンタゴニストでVEGFRを標的化することを含むヒトVEGFR活性を阻害する方法、本発明の第18の側面のアンタゴニストでIL−1Rアクセサリータンパク質を標的化することを包含するヒトIL−1RacP活性を阻害する方法、本発明の第18の側面のアンタゴニストでIL−1Rを標的化することを包含するヒトIL−1R活性を阻害する方法、本発明の第18の側面のアンタゴニストでIGF−1Rを標的化することを包含するヒトIGF−1R活性を阻害する方法、及び本発明の第18の側面のアンタゴニストでIL−4Rを標的化することを包含するヒトIL−4R活性を阻害する方法を特徴とする。
アンタゴニストは、VEGFRの配列番号56、配列番号57、及び配列番号58から選択される配列を有するペプチド;IL−1Rの配列番号95、配列番号97、及び配列番号98から選択される配列を有するペプチド;IGF−1Rの配列番号66、配列番号69、及び配列番号71から選択される配列を有するペプチド;又はIL−4Rの配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、及び配列番号84から選択される配列を有するペプチドであることが望ましい。
他の望ましい態様では、アンタゴニストは、VEGFRの配列番号56、配列番号57、及び配列番号58から選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬;IL−1Rの配列番号95、配列番号97、及び配列番号98から選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬;IGF−1Rの配列番号66、配列番号69、及び配列番号71から選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬;又はIL−4Rの配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、及び配列番号84から選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬である。
本発明の第19の側面は、動物の疾患又は病状を治療する方法を特徴とする。疾患又は病状は、サイトカイン受容体活性を包含するシグナル伝達経路の異常を特徴とする。この方法は、サイトカイン受容体の阻害に有効な条件下で治療上有効量のサイトカイン受容体小断片ペプチド又はその誘導体を動物に投与する工程を包含し、サイトカイン受容体小断片ペプチド又はその誘導体は本発明の第18の側面のアンタゴニストである。
本発明の第20の側面は、サイトカイン受容体活性を包含するシグナル伝達経路の異常を特徴とする動物の疾患又は病状を治療するための医薬組成物を特徴とする。この医薬組成物は、有効量のサイトカイン受容体アンタゴニスト小断片ペプチド又はその誘導体を、医薬的に許容可能な担体と共に含み、サイトカイン受容体小断片ペプチド又はその誘導体は本発明の第18の側面のアンタゴニストである。
本発明の第21の側面は、サイトカイン受容体の非競合的ペプチドアゴニストを同定する方法を特徴とする。この方法は、受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有する候補ペプチドを選択し、そして候補ペプチドの非存在下又は存在下で受容体の生物活性を測定することによって、候補ペプチドが受容体のオリゴマー化及び/又は活性を増加させる能力を測定する工程を包含し、候補ペプチド非存在下で測定した生物活性と比較して候補ペプチド存在下で生物活性が増加することによって、候補ペプチドがサイトカイン受容体の非競合的アゴニストペプチドとして同定される。
本発明の第21の側面の望ましい態様では、候補ペプチドは、それが由来する受容体の領域に存在しないアミノ酸を少なくとも1つ含有し、その1つのアミノ酸は、候補ペプチドのアゴニスト活性に有意な影響を及ぼさない。アゴニストペプチドはプロテイナーゼ耐性であることが望ましい。
本発明の第22の側面は、サイトカイン受容体の活性を活性化するペプチド模倣薬を同定する方法を特徴とする。この方法は、サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するサイトカイン受容体アゴニストペプチドの非ペプチド化合物を選択し、そしてペプチド模倣薬がサイトカイン受容体の活性を増加させる能力を測定する工程を包含する。
本発明の第23の側面は、非競合的細胞外サイトカイン受容体アゴニストを特徴とするものであり、アゴニストは、サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するペプチドである。
本発明の更なる側面は、IL−1/IL−1RacPアンタゴニストを包含する。IL−1Rアンタゴニストは、(a)アミノ酸配列RYTPELA(配列番号121)(式中、R、Y、T、P、E、L、及びAは対応するアミノ酸を表す)を含むことができ、このペプチドは、IL−1Rと結合できるか、又はIL−1Rアンタゴニスト活性(例えばIL−1R/IL−1RacPアンタゴニスト活性)を有する。1〜4のアミノ酸の付加、欠失、又は置換を組み込んだ(a)の誘導体も包含され、この誘導体は、IL−1Rへの結合に関して(a)のペプチドと競合するか、又はそのIL−1Rアンタゴニスト活性(例えばIL−1R/IL−1RacP活性)を維持している。誘導体は、3つ、2つ、又は1つのアミノ酸の付加、欠失、又は置換を組み込んでいることが望ましい。
あるいは、IL−1R/IL−1RacPアンタゴニストは、一般式:RYTPELX(配列番号142)と特徴とすることもでき、式中、R、Y、T、P、E、及びLは対応するアミノ酸を表し、Xはアミノ酸なし及びアラニン(A)から選択される。本発明のIL−1Rアンタゴニストはこの一般式の誘導体も包含し、誘導体は、ペプチドRYTPELXのRYTPEL部分におけるアミノ酸の付加、欠失、又は置換から選択される1つ、2つ、又は3つのアミノ酸修飾を組み込んでおり、そのIL−1Rアンタゴニスト活性(例えばIL−1R/IL−1RacPアンタゴニスト活性)を維持している。一般に、アミノ酸は、類似アミノ酸又は保存アミノ酸で置換される(以下を参照されたい)。
更に、誘導体は、ペプチドのRYTPEL部分におけるアミノ酸の付加、欠失、又は置換から選択される2以下のアミノ酸の修飾を含むことができる。
IL−1Rの生物活性をアンタゴナイズするペプチドは、一般式:
X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5 式I
を特徴とする配列を含むことができ、
式中、X、aa1、aa2、aa3、aa4、及びaa5は独立して選択され、
Xは、A1P2R3Y4、A1A2R3Y4、A1P2A3Y4、A1P2R3A4、P2R3Y4、R3Y4、Z3Y4、R3F4、及びY4から選択され;A、P、R、Y、及びFは対応するアミノ酸を表し、数字はA1P2R3Y4配列中のアミノ酸の位置を表し、Zはシトルリンであり;
A1は、アラニン、ロイシン、バリン、メチオニン、及びΦより選択され、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンなどの疎水性側鎖を有するα−アミノ酸を規定する。
IL−1Rの生物活性をアンタゴナイズするペプチドは、一般式:
X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5 式I
を特徴とする配列を含むことができ、
式中、X、aa1、aa2、aa3、aa4、及びaa5は独立して選択され、
Xは、A1P2R3Y4、A1A2R3Y4、A1P2A3Y4、A1P2R3A4、P2R3Y4、R3Y4、Z3Y4、R3F4、及びY4から選択され;A、P、R、Y、及びFは対応するアミノ酸を表し、数字はA1P2R3Y4配列中のアミノ酸の位置を表し、Zはシトルリンであり;
A1は、アラニン、ロイシン、バリン、メチオニン、及びΦより選択され、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンなどの疎水性側鎖を有するα−アミノ酸を規定する。
P2は、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)、及びΩから選択され、Ωは構造制約生成アミノ酸(Hanessian及びMcNaughton−Smith、Tetrahedron、53:12789−12854、1997;Halabら、Biopolymers Peptide Science、55:101−122、2000;Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69:1504−1512、2004;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、69:1504−1512、2004;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66:1181−1185、2001)を規定し、非限定的な例としては、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、及びニペコチン酸が含まれる。
R3は、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物、例えば、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、4−グアニジノフェニルメチルグリシルから選択されるである(Masic及びKikelj、Tetrahedron、57:7073、2001;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66:1181−1185、2001)。
Y4は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、及びΣから選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸を規定し、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、及びチロシンが含まれる。
aa1は、スレオニン、セリン、バリン、及びηから選択され、ηは中性親水性アミノ酸を規定し、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、Dettwiler及びLubell(J.Org.Chem.、68:177−179、2003)に記載のようなβ,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、ヒドロキシプロリンが含まれる。
aa2は、イソロイシン、ロイシン、バリン、プロリン、メチオニン、ピペコリン酸、アゼチジン−2−カルボン酸、ヒドロキシプロリン、チアゾリジン−a−カルボン酸、及びΦから選択され、Φは疎水性側鎖を有するα−アミノ酸(上記を参照されたい)を規定する。
aa3は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから選択され、Ψは、親水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、及び1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェノルペンタン酸−α−アミノ酸を規定する。その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、4−フェニルベンジルアミンが含まれる。
aa4は、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΛから選択され、Λは中性脂肪族アミノ酸を規定する。その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロへキシアラニン、アリルグリシン;炭素数1〜10の炭素の脂肪族アミン、例えば、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミン;芳香族アミン又はアリールアルキルアミン、例えば、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、及びフェニルエチルアミンが含まれる。
IL−1Rの生物活性をアンタゴナイズするペプチド又はその誘導体は、以下の一般式のうちの1つを特徴とする配列を含むこともできる:
G1−X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5− 式II
−X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−G2 式III
G1−X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−G2 式IV
式中、G1はペプチドのアミノ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、アシル基(RCO)(アセチル、メチル、エチルなど)、プロピアノイル、ブタノイル、イソプロピアノイル、イソブタノイル、又は3級アミン(ジアルカイルアミノ基又はモノアルキルアミノ基)から選択される。
G1−X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5− 式II
−X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−G2 式III
G1−X−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−G2 式IV
式中、G1はペプチドのアミノ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、アシル基(RCO)(アセチル、メチル、エチルなど)、プロピアノイル、ブタノイル、イソプロピアノイル、イソブタノイル、又は3級アミン(ジアルカイルアミノ基又はモノアルキルアミノ基)から選択される。
G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン(限定するものではないが、メチルアミンなど)、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミン、芳香族アミン又はアリールアルキルアミン(限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、フェニルエチルアミンなど)、及び/又は3級アミン(ジアルカイルアミノ基又はモノアルキルアミノ基)から選択される。
IL−1Rのペプチド模倣アンタゴニストは、以下の一般配列を有することができ:
R1−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−aa6−aa7−R2、
式中、R1、aa1、aa2、aa3、aa4、aa5、aa6、aa7、及びR2は独立して選択される。
R1−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−aa6−aa7−R2、
式中、R1、aa1、aa2、aa3、aa4、aa5、aa6、aa7、及びR2は独立して選択される。
R1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、アシル基(RCO−)(式中、Rは、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基である)から成る群より選択される。Rの非限定な例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、イソプロピル、及びイソブチルが含まれる。
aa1は、残基なし、アルギニン、リジン、オルニチン、シトルリン、炭素数2〜8のΩ−アミノアシル基、炭素数2〜6のΩ−グアニジニルアシル基、アルギニン代替物(限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、4−グアニジノフェニルメチルグリシルなど)から選択される。
aa2は、残基なし、チロシン、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、ヒスチジン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、トリプトファン、フェニルグリシン、ピリジルアラニン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、及び4−クロロフェニルアラニンから選択される。
aa3は、残基なし、スレオニン、セリン、β−ヒドロキシバリン、アロスレオニン、バリン、tert−ブチルロイシン、ロイシン、プロリン、ピペコリン酸、アゼチジン−2−カルボン酸、ヒドロキシプロリン、及びアラニンから選択される。
aa4は、残基なし、バリン、プロリン、ピペコリン酸、アゼチジン−2−カルボン酸、ヒドロキシプロリン、チアゾリジン−4−カルボン酸、及び2,2−ジメチルチアゾリジン−4−カルボン酸から選択される。
aa3−aa4は一緒に、3−アミノインドリジジン−2−オン 9−カルボン酸、3−アミノピロリジジン−2−オン 8−カルボン酸、3−アミノキノリジジン−2−オン 10−カルボン酸、8−アミノインドリジジン−9−オン 2−カルボン酸、ジペプチド代替物、又はβターンの模倣体、例えば、限定するものではないが、Hanessian及びMcNaughton−Smith(Tetrahedron、53:12789−12854、1997)に概説された例から成ることができる。
aa5は、残基なし、アラニン、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、及びα−アミノアジピン酸から選択される。
aa6は、残基なし、アラニン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、トリプトファン、炭素数1〜10の脂肪族アミン、例えば、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンなど、芳香族アミン又はアリールアルキルアミン、例えば、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンなどから選択される。
aa7は、残基なし、アラニン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、トリプトファン、炭素数1〜10の脂肪族アミン、例えば、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンなど、芳香族アミン又はアリールアルキルアミン、例えば、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンなどから選択される。
R2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、例えば、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンなど、芳香族アミン及びアリールアルキルアミン、例えば、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、フェニルエチルアミンなどから選択される。
一般配列R1−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−aa6−aa7−R2の残基のキラル中心の立体化学配置は、R−及びS−配置であり、D−及びL−配置であり得ることに注目すべきである。ペプチドは全てD−異性体から成ることが望ましい。オレフィンは、シス−及びトランス−幾何異性であり得る。一般配列R1−aa1−aa2−aa3−aa4−aa5−aa6−aa7−R2のアミノ酸残基も、キラルα炭素が窒素で置換されたでアザ−アミノ酸対応物、例えば、限定するものではないが、アザ−アラニン、アザ−チロシン、及びアザ−フェニルアラニンなどであり得る。
本発明は、本発明のペプチドアンタゴニスト及びアゴニストを発現する核酸配列も包含するものである。発現ベクター、制御配列(例えばプロモーター)、リーダー配列、及びそのような配列を産生させて細胞に導入するための方法は当該技術分野において周知である。したがって、本発明の1つの望ましい態様では、本発明の化合物、例えばアンタゴニストペプチドを、組換え技術によって細胞内で発現させる。細胞は原核細胞(例えば細菌細胞)であることが望ましく、化合物は原核細胞から精製されることが望ましい。他の望ましい態様では、本発明の化合物、例えばアンタゴニストペプチドは、サイトカイン(例えばVEGF、IL−1、IL−4、又はIGF−1)活性を調節する必要がある真核細胞(例えばヒト細胞のような哺乳動物細胞)で産生される。
定義
特に定義しない限り、本明細書で使用する科学用語及び技術用語並びに命名法は、本発明が関係する分野において通常の技術を有する者が一般に理解するのと同じ意味である。一般に理解されている分子生物学用語の定義は、例えば、Signletonら、微生物学及び分子生物学事典、第2版(1944、John Wiley&Sons、ニューヨーク);Harper Collinsの生物学事典(Hale及びMarham、1991、Harper Perennial、ニューヨーク、ニューヨーク州);Riegerら、古典及び分子遺伝学用語集、第5版、Springer−Verlag.、ニューヨーク、1991;並びにLewin、遺伝子VII、オックスフォード大学出版、ニューヨーク、2000に見い出すことができる。概して、細胞培養法、感染法、及び分子生物学的方法などは、当該技術分野で用いられる一般的方法である。そのような標準技術は、例えば、Ausubelら、分子生物学の最新プロトコール、Wiley Interscience、ニューヨーク、2001;及び、Sambrookら、分子クローニング:実験室マニュアル、第3版、コールドスプリングハーバー研究所出版、ニューヨーク、2001などの参考書に見い出すことができる。
特に定義しない限り、本明細書で使用する科学用語及び技術用語並びに命名法は、本発明が関係する分野において通常の技術を有する者が一般に理解するのと同じ意味である。一般に理解されている分子生物学用語の定義は、例えば、Signletonら、微生物学及び分子生物学事典、第2版(1944、John Wiley&Sons、ニューヨーク);Harper Collinsの生物学事典(Hale及びMarham、1991、Harper Perennial、ニューヨーク、ニューヨーク州);Riegerら、古典及び分子遺伝学用語集、第5版、Springer−Verlag.、ニューヨーク、1991;並びにLewin、遺伝子VII、オックスフォード大学出版、ニューヨーク、2000に見い出すことができる。概して、細胞培養法、感染法、及び分子生物学的方法などは、当該技術分野で用いられる一般的方法である。そのような標準技術は、例えば、Ausubelら、分子生物学の最新プロトコール、Wiley Interscience、ニューヨーク、2001;及び、Sambrookら、分子クローニング:実験室マニュアル、第3版、コールドスプリングハーバー研究所出版、ニューヨーク、2001などの参考書に見い出すことができる。
本明細書では、20の天然アミノ酸及びそれらの略語は慣用の用法に従うものである。立体異性体(例えばα,α−2置換アミノ酸、N−アルキルアミノ酸、乳酸、及び他の非従来型アミノ酸などのD−アミノ酸)も本発明のポリペプチドに適当な成分であり得る。非在来型アミノ酸の例としては、限定するものではないが、シトルリン、オルニチン、ノルバリン、4−(E)−ブテニル−4(R)−メチル−N−メチルスレオニン(MeBmt)、N−メチル−ロイシン(MeLeu)、アミノイソ酪酸、スタチン、N−メチル−アラニン(MeAla)が含まれる。
本明細書に用いる用語「芳香族アミン」は、炭素原子6〜10の環を有する分子を表す。芳香族アミンの例としては、限定するものではないが、フェニルメチルアミン、フェニルエチルアミン、フェニルプロピルアミン、及び飽和又は不飽和炭化水素鎖を含むアミンが含まれる。
本明細書に用いる用語「アリールアルキルアミン」は、飽和又は不飽和炭化水素鎖を含有するアミンを表す。1級アリールアルキルアミンは、炭素原子6〜10の環で構成される。アリールアルキルアミンの例としては、限定するものではないが、フェニル、トリル、アルコキシフェニル、アルコキシカルボニルフェニル、及びハロフェニルが含まれる。
本明細書に用いる用語「アリール」は、フェニル、1−ナフチル、及び2−ナフチルである。本明細書に用いる用語「置換アリール」は、フェニル、ヘテロアリール、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、ハロ、ヒドロキシ、トリフルオロメチル、アミノ、−NH(低級アルキル)、及び−N(低級アルキル)2から成る群より選択される置換基を有するフェニル、1−ナフチル、及び2−ナフチル、並びにメチル、メトキシ、メチルチオ、ハロ、ヒドロキシ、及びアミノから選択される置換基を含有する1−、2−、及び3−置換のフェニル、1−ナフチル、及び2−ナフチルである。
本明細書に用いる用語「アルキル」は、7以下の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖ラジカルを表す。本明細書に用いる用語「低級アルキル」は、4以下の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖ラジカルを表し、用語「アルキル」の望ましいサブグループである。
本明細書に用いる用語「置換アルキル」は、1以上、望ましくは1、2、又は3つの水素原子が、ヒドロキシ、アミノ、シアノ、ハロゲン、トリフルオロメチル、−NH(低級アルキル)、−N(低級アルキル)2、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、カルボキシ、アリール、及びヘテロアリールから成る群より選択される置換基で置換されている、7以下の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖ラジカルを表す。
本明細書では、20の天然L−アミノ酸及びそれらの略語は慣用の用法に従うものである。本明細書に用いるポリペプチドの表示では、標準的用法及び慣例に従って、左方向はアミノ末端であり、右方向はカルボキシ末端である。
本明細書では、用語「ペプチド」及び「ポリペプチド」は、ペプチド結合内に多数のアミノ酸又はイミノ酸(又はそれらの同等物)を含む高分子を表す。ペプチド又はポリペプチドは、翻訳後修飾されていても、されていなくてもよい。望ましい態様では、ペプチドはサイトカイン受容体の可動領域に由来し、ペプチドが可動領域と相補的であり、標的ドメインの輪郭になるように選択されることが望ましい。ペプチド及びポリペプチドは、VEGF、IL−1、IL−4、又はIGF−1の受容体のD−アミノ酸アンタゴニストペプチド、及びVEGF、IL−1、IL−4、又はIGF−1の受容体の活性を調節可能なペプチドの他の誘導体のような、サイトカイン受容体小断片ペプチドであることが望ましい。ペプチド誘導体は、N末端又はC末端アミノ酸にD−アミノ酸を含有することが望ましい。望ましい態様では、ペプチドは、本明細書に記載のVEGFRペプチド2.1、2.2、若しくは2.3、又はAPG−201、APG−202、APG−203、APG−204、APG−205、若しくはAPB−206ペプチド、又はAPI−101、API−103、若しくはAPI−106ペプチド、又はAPI−401、API−402、API−403、API−404、若しくはAPI−405ペプチドである。修飾の例としては、N末端のアセチル化、グルコシル化、及びビオチン化が含まれる。例えば、ポリペプチドを、相互作用ドメインの生物活性を変えることなく安定性を高めるように修飾することができる。
更に、ペプチドは、特定のサイトカイン受容体の活性化(例えばオリゴマー化)を阻害する性質をそれぞれ有するが、可動領域内で隣接していない2つのペプチドの配列で構成することができる。そのようなペプチドも、内部欠失を有する特定のサイトカイン受容体に対応する配列を有するものとして記載することができる。
本明細書に用いる用語「可動領域に由来するペプチド」は、サイトカイン受容体可動領域のどこかに位置する5〜20の連続アミノ酸のセグメントに対応するように作製される5〜約20アミノ酸からなるペプチドを表す。そのようなペプチドを、本明細書に記載のように、更に修飾又は機能的誘導してもよい。可動領域に由来する誘導されたペプチドは、少なくとも7アミノ酸からなるペプチドであることが望ましい。
本明細書に用いる用語「短鎖ペプチド」は、約6〜25アミノ酸からなるアミノ酸配列を表す。
本明細書に用いる用語「逆D−ペプチド」は、L−アミノ酸含有ペプチドに対して逆配列に配置された、D−アミノ酸を含有するペプチドを表す。例えば、L−アミノ酸ペプチドのC末端残基は、D−アミノ酸ペプチドのN末端になる、などである。逆D−ペプチドは、L−アミノ酸ペプチドと同一3次元立体構造を保持するために同一活性を保持することが望ましいが、本来のペプチドよりもインビトロ及びインビボで酵素分解に対して安定であるために高い治療効力を有し得ることが望ましい(Brady及びDodson、Nature、368:692−693、1994;並びに、Jameson及びMcDonnel、Nature、368:744−746、1994)。
本明細書に用いる用語「逆D−ペプチド」は、L−アミノ酸含有ペプチドに対して逆配列に配置された、D−アミノ酸を含有するペプチドを表す。例えば、L−アミノ酸ペプチドのC末端残基は、D−アミノ酸ペプチドのN末端になる、などである。逆D−ペプチドは、L−アミノ酸ペプチドと同一3次元立体構造を保持するために同一活性を保持することが望ましいが、本来のペプチドよりもインビトロ及びインビボで酵素分解に対して安定であるために高い治療効力を有し得ることが望ましい(Brady及びDodson、Nature、368:692−693、1994;並びに、Jameson及びMcDonnel、Nature、368:744−746、1994)。
本明細書において、「アンタゴニスト」、「ペプチドアンタゴニスト」、又は「IGF−1受容体アンタゴニスト」は、IGF−1受容体の生物活性を(完全に又は部分的に)阻害可能な化合物を表す。用語「アンタゴニスト」、「ペプチドアンタゴニスト」、又は「IGF−1受容体アンタゴニスト」には、アンタゴニストの性質を有する公知化合物の増強剤も含まれる。
本明細書において、「機能的誘導体」という表記は、アミノ酸配列の機能的誘導体と関連して、本来の配列と実質的に類似の生物活性(機能又は構造)を保持する分子を意味する。機能的誘導体又は同等の天然誘導体は合成により調製することが望ましい。望ましい機能的誘導体の例としては、1以上のアミノ酸の置換、欠失、又は付加を有するアミノ酸配列が含まれるが、タンパク質の生物活性が保存されている(例えば、該誘導体がVEGF受容体、IL−1受容体、IL−4受容体、又はIGF−1受容体の非競合的アンタゴニストとして作用する)ことを条件とする。置換するアミノ酸は、置換されるアミノ酸と類似の物理化学的性質性質を有することが望ましい。望ましい類似の物理化学的性質には、電荷、かさ、疎水性、親水性などにおける類似性が含まれる。更に、用語「機能的誘導体」には、本明細書に開示のVEGFR、IL−1R、IL−4R、及びIGF−1Rの結合ペプチドの「断片」、「類似体」、又は「化学誘導体」が含まれる。
用語「生物活性」又は「サイトカイン受容体活性」又は「サイトカイン受容体活性化」又は「受容体活性」は、サイトカイン又はサイトカイン受容体の検出可能な生物活性を表す。サイトカインは、VEGF、IL−1、IL−4、又はIGF−1であることが望ましく、サイトカイン受容体は、VEGF受容体、IL−1受容体、IL−4受容体、又はIGF−1受容体の遺伝子又はペプチドであることが望ましい。活性には、がん細胞のIGF−1誘導性増殖若しくは遊走の測定及び/又はIGF−1受容体の自己リン酸化の定量など、細胞シグナル伝達におけるサイトカイン受容体タンパク質の特異的生物活性が含まれることが望ましい。生物活性には、例えば、化合物、基質、及び相互作用タンパク質などの、VEGFR、IL−1R、IL−4R、又はIGF−1Rへの結合も含まれる。例えば、IGF−1応答又はIGF−1Rの結合若しくは相互作用を阻害又は増大(即ち調節)する能力に対する試験化合物の効果の測定には、本発明によるIGF−1R生物活性の測定が含まれる。更に、本発明のペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬の非存在下及び存在下での受容体サブユニット(例えばIGF−1Rのα及びβサブユニット)の分子内又は分子間結合の測定には、IGF−1R受容体活性の測定も含まれる。IGF−1R受容体活性又は生物活性には、この受容体の生化学測定、立体構造変化、リン酸化状態、タンパク質リン酸化(又は他の翻訳後修飾、例えば、ユビキチン化、SUMO化、パルミチル化、プレニル化など)のような受容体シグナル伝達の下流の効果、キナーゼの効果、又は当該技術分野に公知の技術で測定できるペプチドの他の特徴も含まれる。更に、IGF−1R受容体活性又は生物活性には、リガンド(例えばIGF−1)の受容体への作用によって調節される、細胞の運動性、細胞増殖、又は他の細胞表現型の検出可能な変化が含まれる。
VEGFR、IL−1R、IL−4R、又はIGF−1Rの生物活性は、本明細書に記載のリン酸化アッセイ、血管弛緩アッセイ、及び増殖アッセイを含めた当技術分野で標準的な様々な方法を用いて測定することができる。
アミノ酸配列に関連して本明細書で用いる用語「変異体」は、構造上実質的に同一であり、基礎となるペプチド又はポリペプチドの生物活性の少なくとも1つを維持しているペプチド又はポリペプチドを表す。同様に、核酸配列に関連して本明細書で用いる用語「変異体」は、変異体の基礎となる核酸配列と構造上実質的に同一であり、基礎となる核酸配列によってコードされるペプチド又はポリペプチドの生物活性を少なくとも1つ有するペプチド又はポリペプチドをコードする核酸配列を表す。
本明細書に用いる用語「サイトカイン」は、成長因子を含めたサイトカインを表す。同様に、用語「サイトカイン受容体」は、本明細書では、成長因子受容体を含めたサイトカイン受容体を表す。サイトカイン受容体は、血管内皮成長因子(VEGF)受容体、血小板由来成長因子(PDGF)受容体、インスリン様成長因子1受容体(IGF−1R)、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、又は上皮成長因子(EGF)受容体などのチロシンキナーゼ受容体ファミリーのメンバーであることが望ましい。他の望ましい態様では、サイトカイン受容体は、インターロイキン2、3、4、5、7、9、又は15受容体などのI型受容体、インターロイキン10受容体、インターフェロンα受容体(IFNαR)、IFNβR、又はIFNRなどのII型受容体、形質転換成長因子β受容体(TGFβR)、ケモカイン受容体;あるいは神経成長因子/腫瘍壊死因子(NGF/TNF)受容体、又はインターロイキン1のI型若しくはII型受容体である。
更に、サイトカイン受容体はヒトサイトカイン受容体であることが望ましい。しかしながら、他の哺乳動物サイトカイン受容体を使用することも望ましいものであり得る。特に、ウズラ、マウス、ラット、又はウマのVEGFR、マウス、ラット、又はウマのIL−1R、及びマウス、ブタ、又はウマのIL−4Rの使用は望ましいものであり得る。
本明細書において用語「受容体の膜近傍領域」は、細胞膜付近に位置する受容体の細胞外領域を表す。長さ約20アミノ酸以下にわたる領域であることが望ましい。
本明細書に用いる用語「受容体の可動領域」は、この領域を曲げ、伸ばし、ねじり、又はその立体構造を変化させることを可能にする十分な可動性を有する受容体の領域を表す。単独の立体構造又は他の可動領域の他の立体構造変化との組み合わせは、受容体の生物活性を誘導し又は促進することが望ましい。受容体の可動領域には、膜近傍領域、2次構造(例えばαへリックス、βシート、ループ、βターン)を有する領域のようなオリゴマー化領域、及び受容体のドメイン間の可動領域、又は2つのβシート間の長いループの可動領域が含まれる。
本明細書に用いる用語「受容体の可動領域」は、この領域を曲げ、伸ばし、ねじり、又はその立体構造を変化させることを可能にする十分な可動性を有する受容体の領域を表す。単独の立体構造又は他の可動領域の他の立体構造変化との組み合わせは、受容体の生物活性を誘導し又は促進することが望ましい。受容体の可動領域には、膜近傍領域、2次構造(例えばαへリックス、βシート、ループ、βターン)を有する領域のようなオリゴマー化領域、及び受容体のドメイン間の可動領域、又は2つのβシート間の長いループの可動領域が含まれる。
本明細書に用いる用語「被験者」又は「患者」は、治療、観察、又は実験の対象である哺乳動物、望ましくはヒトを表す。
本明細書に用いる用語「阻害する」、「減ずる」、「妨げる」、又はこれらの用語の変形は、生物活性の測定可能な減少を表す。測定可能な減少とは、生物活性の完全な阻害であることが望ましい。例えば、ペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬は、細胞をペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬と接触させた後、ペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬と接触させなかった対照細胞と比較して、細胞増殖の低下が測定される場合にVEGFR又はIGF−1Rの活性を阻害することがわかる。
本明細書に用いる用語「阻害する」、「減ずる」、「妨げる」、又はこれらの用語の変形は、生物活性の測定可能な減少を表す。測定可能な減少とは、生物活性の完全な阻害であることが望ましい。例えば、ペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬は、細胞をペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬と接触させた後、ペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬と接触させなかった対照細胞と比較して、細胞増殖の低下が測定される場合にVEGFR又はIGF−1Rの活性を阻害することがわかる。
本明細書では、用語「精製された」は、天然に付随する他の成分から分離された分子(例えばVEGFR、IL−1R、IL−4R、IGF−1R、ペプチド、ペプチド誘導体、ペプチド模倣薬、又は核酸配列)を表す。したがって、例えば「精製VEGFR」又は「精製IGF−1R」は、天然には認められないレベルまで精製されている。「実質的に純粋な」分子は、天然に付随する多くの他の成分を欠く分子、例えば、50、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99、又は100重量%純粋な分子である。実質的に純粋な分子は、化学合成、天然供給源からのペプチドの分離、又は天然ではペプチドを生成しない組換え宿主細胞におけるペプチドの産生によって得ることができる。
核酸配列に関して「単離された」とは、単離核酸配列が由来する天然遺伝子内で該核酸配列に隣接する核酸配列を含まない核酸配列を意味する。したがって、この用語には、例えば、ベクター;自己複製プラスミド若しくはウイルス;原核細胞若しくは真核細胞のゲノムDNAに組み込まれているか、又は他の配列から独立した別個の分子(例えばcDNA、又はPCR若しくは制限エンドヌクレアーゼ消化によって産生されたゲノム若しくはcDNAの断片)として存在する組換えDNAが含まれる。更なるポリペプチド配列をコードするハイブリッド遺伝子の一部である組換えDNAも含まれる。
対照的に、「粗製」という用語は、天然に付随する成分から分離されていない化合物を意味する。したがって、用語「分離する」又は「精製する」は、生体サンプルの1以上の成分を、サンプルの1以上の他の成分から取り出す方法を表す。化合物、例えばペプチドは、Ausubelら(分子生物学の最新プロトコール、John Wiley&Sons、ニューヨーク、2000)に記載のような標準的技術を用いて、当該技術分野に熟練した者が精製することができる。化合物は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、カラムクロマトグラフィ、光学密度、HPLC解析、又はウエスタン解析(Ausubelら、分子生物学の最新プロトコール、John Wiley&Sons、ニューヨーク、2000)を用いて測定したとき、出発物質よりも少なくとも2倍、5倍、又は10倍純粋であることが好ましい。好ましい精製方法には、塩析、ゲルろ過、疎水性相互作用クロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ、レクチンクロマトグラフィ、逆相クロマトグラフィ、及びこれらの方法の組み合わせが含まれる。ペプチドから分離された成分の例としては、タンパク質、炭水化物、又は脂質などの他の成分を含み得る通常水溶液中の核酸が含まれる。
「実質的に同一」とは、ポリペプチド又は核酸の配列が対照のアミノ酸又は核酸の配列に対して少なくとも40%、好ましくは50%、60%、70%、75%、又は80%、より好ましくは85%、90%、又は95%、最も好ましくは99%の同一性を示すことを意味する。ポリペプチドでは、比較する配列の長さは、一般に少なくとも15の連続アミノ酸、好ましくは少なくとも20の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも25、50、75、90、100、150、200、250、又は300の連続アミノ酸、最も好ましくは全長のアミノ酸配列である。核酸では、比較する配列の長さは、一般に少なくとも45の連続ヌクレオチド、好ましくは少なくとも60の連続ヌクレオチド、より好ましくは少なくとも75、150、250、300、450、600、750、又は900の連続ヌクレオチド、最も好ましくは全長のヌクレオチド配列である。例えば、ヒトと、ウズラ、マウス、ラット、及びウマのVEGFRアミノ酸配列は、実質上同一である。(これらの配列は、70%〜82%の類似性を共有する。)同様に、ヒトと、マウス、ラット、及びウマのIL−1R配列は、それぞれ、68%、67%及び77%の配列類似性を共有し、ヒトと、マウス及びウマのIL−4Rのアミノ酸配列は、それぞれ48%及び59%の配列類似性を共有する。
用語「医薬的に許容可能な担体」は、ペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬の生物活性の有効性を妨げず、投与される宿主(例えば患者)に対して毒性がない担体媒質を表す。
「治療上有効な」又は「医薬的に有効な」量は、所望の効果を誘導するのに十分な本発明のペプチド、ペプチド誘導体、又はペプチド模倣薬の量を表す。そのような効果は、疾患の徴候、症状、若しくは原因の緩和又は軽減、あるいは標的生理学的システムの他の望ましい変化であり得る。例えば、本発明の化合物は、IGF−1の生成又は応答の欠如によって細胞及び/又は組織の生理機能又は恒常性が低下する疾患又は病状の治療において治療的価値を有する。疾患及び病状の例としては、乳癌、肺癌、結腸癌、及び前立腺癌、異常な血管新生及び脈管形成、糖尿病性網膜症及び未熟児網膜症、黄斑変性、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性の皮膚疾患が挙げられる。
本明細書において「増殖性疾患」は、結果として細胞を異常に増殖させる分化した細胞内での遺伝子変化を表す。そのような変化には、細胞周期の調節、増殖制御の調節、又はアポトーシスの調節に関与する遺伝子の突然変異が含まれ、腫瘍抑制遺伝子及び癌原遺伝子が更に含まれ得る。増殖性疾患の具体的例としては、乳癌、肺癌、結腸癌、及び前立腺癌のような各種の癌、並びに増殖性皮膚疾患が挙げられる。
本明細書において用語「化合物」、「分子」、「薬剤」、及び「リガンド」は、天然、合成、若しくは半合成の分子又は化合物を表す。したがって、用語「化合物」は、例えば、化学物質、高分子、細胞又は組織の抽出物(植物又は動物由来)などを意味する。化合物の非限定的な例としては、ペプチド、ペプチド誘導体、ペプチド模倣薬、抗体、炭水化物、及び医薬品が含まれる。薬剤を、ランダムスクリーニング、合理的選択を含めたさまざまな手段によって、また、例えばコンピュータモデリングのようなタンパク質又はリガンドのモデリング法を用いる合理的設計によって、選択及びスクリーニングすることができる。用語「合理的に選択された」又は「合理的に設計された」は、本発明の相互作用ドメインの立体配置に基づいて選択された化合物を規定することを意味する。当該技術分野において通常の技術を有する者に理解されるように、非天然修飾を有する高分子も、用語「化合物」の範囲内である。例えば、医薬産業において周知であり、ペプチド類似体として一般に称されるペプチド模倣薬は、本明細書に記載のようなモデリングによって作製することができる。
本明細書において「異常な脈管形成」とは、血管の異常増殖を表す。異常な脈管形成と関連する疾患の例としては、加齢黄斑変性症、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、並びに乳癌、肺癌、結腸癌、及び前立腺癌のような各種の癌が挙げられる。
本明細書において「化学療法剤」とは、異常増殖細胞の増殖能を直接的又は間接的に阻害する化合物を表す。化学療法剤は、例えば細胞のアポトーシスを誘導することによって、異常増殖細胞を破壊することが望ましい。化学療法剤の例には、アルキル化剤、代謝拮抗剤、天然産物及びそれらの誘導体、ホルモン及びステロイド(合成類似体を含む)、並びに合成物質が含まれる。アルキル化剤(例えばナイトロジェンマスタード、エチレンイミン誘導体、スルホン酸アルキル、ニトロソウレア、及びトリアゼン)の例には、ウラシルマスタード、クロルメチン、シクロホスファミド(シトキサン(登録商標))、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、ピポブロマン、トリエチレンメラミン、トリエチレンチオホスホルアミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ダカルバジン、及びテモゾロミドが含まれる。代謝拮抗剤(葉酸アンタゴニスト、ピリミジン類似体、プリン類似体、及びアデノシンデアミナーゼ阻害剤を含む)には、例えばメトトレキサート、5−フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、及びゲムシタビンが含めることができる。天然産物及びその誘導体(ビンカ・アルカロイド、抗腫瘍抗生物質、酵素、リンホカイン、及びエピポドフィロトキシンが含まれる)には、例えばビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、パクリタキセル(パクリタキセルはタキソール(登録商標)として市販されている)、ミトラマイシン、デオキシコフォルマイシン、マイトマイシンC、L−アスパラギナーゼ、インターフェロン(特にIFN−α)、エトポシド、及びテニポシドが含まれる。ホルモン及びステロイド(合成類似体を含む)には、例えば17−α−エチニルエストラジオール、ジエチルスチルベストロール、テストステロン、プレドニゾン、フルオキシメステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、テストラクトン、酢酸メゲストロール、タモキシフェン、メチルプレドニゾロン、メチルテストステロン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、クロロトリアニセン、ヒドロキシプロゲステロン、アミノグルテチミド、エストラムスチン、酢酸メドロキシプロゲステロン、ロイプロリド、フルタミド、トレミフェン、又はゾラデックスが含まれる。合成物質(白金配位錯体などの無機錯体を含む)の例には、シスプラチン、カルボプラチン、ヒドロキシウレア、アムサクリン、プロカルバジン、ミトタン、ミトキサントロン、レバミゾール、及びヘキサメチルメラミンが含まれる。
本明細書全体を通して、「約」という用語は、値を決定するために用いられる装置又は方法に関する誤差の標準偏差を値が含むことを示すために用いられる。
利点
サイトカインアンタゴニスト分野の最新アプローチには、可溶性受容体、サイトカインに対するモノクローナル抗体、サイトカイン模倣体、アンチセンス技術、及びキナーゼ阻害剤の開発が含まれる。しかしながら、これらの戦略は薬物開発においてほとんど成功していない。事実、これらのアプローチは、毒性が高く、2次的効果を生ずることが多い。
サイトカインアンタゴニスト分野の最新アプローチには、可溶性受容体、サイトカインに対するモノクローナル抗体、サイトカイン模倣体、アンチセンス技術、及びキナーゼ阻害剤の開発が含まれる。しかしながら、これらの戦略は薬物開発においてほとんど成功していない。事実、これらのアプローチは、毒性が高く、2次的効果を生ずることが多い。
例えば、IGF−1Rアンタゴニストには、モノクローナル抗体(ファイザー、CP−751,871(第I相臨床試験);Imclone、IMC−A12;メルク、7C10;シェリング・プラウ、19D12)及びチロシンキナーゼ阻害剤(Insmed、INSM18 PPP;Biovitrium、カロリンスカ研究所;NVP−ADW742、AEW541、ノバルティス;BMS−536924、BMS−554417、ブリストル・マイヤーズ スクイブ)が含まれる。モノクローナル抗体は、前臨床試験で有効であるが、生産経費が高く、治療効果を得るには高用量を必要とする。チロシンキナーゼ阻害剤の分野では、Biovitrium化合物picropodophyllin(PPP)(Girnitaら、Cancer Res.、64:236−242、2004;Vasilcanuら、Oncogene、23:7854−7862、2004)のみが臨床段階に入っており、チロシンキナーゼ阻害剤の中で最大の選択性が得られている;注目に値するのは、非ATP結合ポケット標的化配列(ATP結合ポケット)が、IR(インスリン受容体)と84%以上同一であることである。これとは対照的に、本発明の抗IGF−1R化合物は、より選択的で生産経費が低いため、魅力的な治療オプションである。
特異性の低いサイトカイン受容体の細胞内領域を標的とする薬物候補とは異なり、本発明の化合物は、細胞外のサイトカイン受容体特異的標的と結合するように設計されている。それ自体、本発明の化合物は、薬理反応を生ずる標的細胞に接近するために、細胞膜を前もって透過処理したり、他に傷つけたりする必要がない。
更に、本発明の化合物は非競合的アンタゴニストとして機能するため、標的受容体を阻害するために必要となる化合物の量は競合的阻害剤よりも少量である。更に、本発明の化合物は簡便に合成される。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、図面及び請求の範囲から明らかになるであろう。
詳細な説明
本明細書に記載されているのは、以前から利用可能であったサイトカイン受容体アンタゴニスト及びアゴニストの欠点を克服する非競合的で有効且つ選択的な細胞外サイトカイン受容体アンタゴニスト及びアゴニストである。本発明のアンタゴニストを、サイトカイン及びそれらの受容体の不適切な発現並びに活性化による疾患又は障害の治療に使うことができる。IGF−1Rアンタゴニストで治療できる疾患及び障害の例としては、癌、異常な血管新生、加齢黄斑変性症、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患のような増殖性疾患が含まれる。
本明細書に記載されているのは、以前から利用可能であったサイトカイン受容体アンタゴニスト及びアゴニストの欠点を克服する非競合的で有効且つ選択的な細胞外サイトカイン受容体アンタゴニスト及びアゴニストである。本発明のアンタゴニストを、サイトカイン及びそれらの受容体の不適切な発現並びに活性化による疾患又は障害の治療に使うことができる。IGF−1Rアンタゴニストで治療できる疾患及び障害の例としては、癌、異常な血管新生、加齢黄斑変性症、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患のような増殖性疾患が含まれる。
また、本明細書に記載されているのは、リード化合物として同一若しくは類似の分子構造又は形状を有するように構築された誘導体化合物であるが、加水分解若しくはタンパク質分解の感受性、又はそれらの生物学的特徴(例えば、受容体に対する親和性の増加)のいずれかがリード化合物と異なっていてもよい。
本明細書に記載のサイトカインアンタゴニスト及びアゴニストを同定する方法は、ドメインの間の領域、2つのβシート間の長いループ、及び受容体の膜近傍領域を含めた細胞外可動領域の位置決定に基づいており、該領域は、適当な立体構造及び/又は受容体サブユニットのオリゴマー化及び/又はその結果生ずる活性化に重要である。これらの領域は、例えば、結晶学データ、モデル構造、データベー、及び配列アライメントなどを用いて決定することができる。例えば、標的領域は、IL−1R及びIGF−1Rの結晶学によって提供された結晶構造データ、並びに公表されたIL−4Rのモデル構造を基にして、本明細書において確定した。スイスプロット及びNCBiのようなデータベース並びにCLUSTALW及びMOTIFSCANプログラムでの配列アライメントは、受容体ドメインを構成する多数の領域と、血管内皮成長因子受容体(VEGFR)の可動領域に対する構造的類似性との比較を可能にした。サイトカイン受容体の可動領域は、オリゴマー化に直接関与する必要がないことは特記すべきである。実際、オリゴマー化を促進する領域又は受容体シグナル伝達に必要な立体構造変化に関わる領域も、本発明の範囲内にある。
ペプチド
本明細書に記載のサイトカイン受容体アゴニスト又はアンタゴニストは、サイトカイン受容体活性を阻害するユニークな機構及び作用部位を有する。特に、本明細書に記載のアンタゴニストペプチドは、戦略上、膜近傍領域、サイトカイン受容体のドメイン間の可動領域、及びオリゴマー化部位を含めた少なくとも1つの細胞外可動領域に位置し、該部位は、シグナル伝達を可能にする受容体の適切な立体構造に重要である。望ましくは、可動領域は、受容体の適当なオリゴマー化が起こり、その結果活性化されるために必要である。
本明細書に記載のサイトカイン受容体アゴニスト又はアンタゴニストは、サイトカイン受容体活性を阻害するユニークな機構及び作用部位を有する。特に、本明細書に記載のアンタゴニストペプチドは、戦略上、膜近傍領域、サイトカイン受容体のドメイン間の可動領域、及びオリゴマー化部位を含めた少なくとも1つの細胞外可動領域に位置し、該部位は、シグナル伝達を可能にする受容体の適切な立体構造に重要である。望ましくは、可動領域は、受容体の適当なオリゴマー化が起こり、その結果活性化されるために必要である。
本明細書に記載のサイトカイン受容体小断片又はペプチドは、サイトカイン受容体の特定の立体構造を促進し、安定化することができ、その結果、受容体活性を阻害又は活性化する。しかしながら、本明細書に記載のアンタゴニストは、必ずしもオリゴマー化部位を直接妨げるとは限らない。代わりに、アンタゴニストは、例えば、サイトカイン受容体の細胞外ドメインの(ホモ2量体及びヘテロ2量体受容体の)相補的タンパク質鎖のオリゴマー化を直接的又は間接的に妨げることによって、アンタゴニスト活性を発揮することができる。この過程は、サイトカインの酵素機能に関わる細胞内受容体ドメインの活性化を事実上妨げる。次に、疾患の発現の部分的原因となるリガンド及び/又は細胞結合受容体の過剰発現を導くシグナル伝達がそれによって妨げられる。
あるいは、サイトカイン受容体小断片ペプチド又は誘導体を用いて、シグナル伝達能力を有する活性なサイトカイン受容体構造を助成又は安定化することができる。そのようなペプチドは、アゴニストと考えられる。
本明細書中に記載の本発明の望ましい化合物は、IGF−1受容体の生物活性を阻害し、また受容体を通してシグナル伝達を妨げることによってその活性を阻害するペプチド及び擬似ペプチドである。IGF−1の仲介する出来事を阻害すると、例えば、腫瘍細胞のアポトーシス性、抗増殖性及び抗遊走性応答が起こり、該応答は、乳房、前立腺、結腸及び肺の癌のような様々な型の癌の予防又は治療に、虚血性及び糖尿病性網膜症の場合の異常な血管新生の阻害に(Kondoら、J.Clin.Invest.、111:1835−1842、2003;Smithら、Nat.Med.、5:1390−1395、1999;Pietrzkowskiら、Mol.Cell.Biol.、12:3883−3889、1992;Hayry及びYilmaz、Transplant Proc.、27:2066−2067、1995)並びに、加齢による黄斑変性に(Lambooijら、Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.、44:2192−2198、2003;Rosenthalら、Biochem.Biophys.Res.Commun.、323:1203−1208、2004)に有益である。さらに、IGF−1Rをコードする遺伝子の発現を減少させる能力を有するアンチセンス分子は、増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患の影響を改善できる(WO00/78341号)。また、本明細書中に記載のペプチド及び擬似ペプチドのような他の化合物を用いて、乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患を治療することもできる。
表1には、サイトカイン受容体ファミリーの様々な代表的構成物の可動領域の位置を、可動領域から誘導し、該配列が標的とする特定の構成物に対する該配列の特異性で選択したペプチド配列の例と共に、列挙している。上記説明により、多数のペプチドを、本発明の標的化領域から誘導することができ、本明細書中に記載されたペプチドは、例として示しているに過ぎない。
阻害ペプチドの同定アッセイ
一般に、サイトカイン受容体アンタゴニスト(例えば、ペプチド、ペプチド模倣薬、小分子又は他の薬剤のような、候補あるいは試験化合物又は薬剤)の選択は、サイトカイン受容体、例えばVEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R、の生物活性を測定するアッセイに基づいてよい。本明細書中に記載のアッセイには、天然又は組み換えのサイトカイン受容体を用いる。細胞画分及びサイトカイン活性のアンタゴニストについての無細胞スクリーニングアッセイは、原位置で精製して、又は組換えサイトカイン受容体を精製して用いることができる。細胞に基づくアッセイには、サイトカイン受容体を天然で発現する細胞、又は組換えサイトカイン受容体を含む細胞を用いることができる。すべての場合において、サイトカイン受容体の生物活性を、直接又は間接的に測定できる。このようして、サイトカイン受容体活性の阻害剤又は活性化剤を同定できる。阻害剤又は活性化剤それ自身を、標準組み合わせ化学技術によってさらに修飾すると、同定した元来の化合物の改良された類似体を提供できる。
一般に、サイトカイン受容体アンタゴニスト(例えば、ペプチド、ペプチド模倣薬、小分子又は他の薬剤のような、候補あるいは試験化合物又は薬剤)の選択は、サイトカイン受容体、例えばVEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R、の生物活性を測定するアッセイに基づいてよい。本明細書中に記載のアッセイには、天然又は組み換えのサイトカイン受容体を用いる。細胞画分及びサイトカイン活性のアンタゴニストについての無細胞スクリーニングアッセイは、原位置で精製して、又は組換えサイトカイン受容体を精製して用いることができる。細胞に基づくアッセイには、サイトカイン受容体を天然で発現する細胞、又は組換えサイトカイン受容体を含む細胞を用いることができる。すべての場合において、サイトカイン受容体の生物活性を、直接又は間接的に測定できる。このようして、サイトカイン受容体活性の阻害剤又は活性化剤を同定できる。阻害剤又は活性化剤それ自身を、標準組み合わせ化学技術によってさらに修飾すると、同定した元来の化合物の改良された類似体を提供できる。
本発明の化合物は、サイトカイン(例えば、VEGF、IL−1、IL−4又はIGF−1)、並びにサイトカインの生成に影響する、またそれによって影響を受けると考えられる多くの因子、及びサイトカイン受容体へのサイトカインの結合、の生物学的役割を理解するためのインビボでのユニークな道具として有用である。本発明のアンタゴニストは、サイトカイン受容体と結合する他の化合物の開発にも有用である。なぜなら、本発明のペプチドアンタゴニストは、構造と活性の間の関係に重要な情報を提供し、そのような開発を容易にするからである。
例えば、本明細書中に記載の化合物を競争阻害剤としてアッセイ中に用いて、類似の新規ペプチド受容体アンタゴニストについてスクリーンする、又は特徴付けすることができる。そのようなアッセイ、並びにサイトカイン受容体(例えば、VEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R)の発現を定量するアッセイでは、本発明のペプチド又はペプチド模倣薬を修飾することなく用いることができる、又はそれらを標識化する(例えば、検出可能なシグナルを直接又は間接的に提供する部分と共有結合又は非共有結合で連結する)ことができる。標識の例には、125I、14C及び3Hのような放射性標識、アルカリホスファターゼ及び西洋ワサビペルオキシダーゼのような酵素(米国特許第3,645,090号)、ビオチン及びアビジンのようなリガンド、並びに生物発光、リン光、化学発光又は蛍光標識を含む発光化合物(米国特許第3,940,475号)が含まれる。
別法では、サイトカイン受容体複合体の活性を調節する試験化合物の能力の測定を、サイトカイン受容体標的分子の下流エフェクターの活性を調節する試験化合物の能力を測定することによって、行うことができる。例えば、エフェクター分子上の試験化合物の活性を測定してよい。
この分野又は薬剤発見及び開発に熟練した当業者らは、試験化合物の正確な起源が本発明の方法に重要でないことを理解している。そのような試験化合物の例としては、限定するものではないが、植物、真菌、原核細胞、又は動物からの抽出物、発酵ブイヨン及び合成化合物、並びに現存化合物の修飾物が含まれる。限定するわけではないが、サッカライド、脂質、ペプチド、及び核酸を基本とする化合物を含む、任意の数の化学化合物を無作為又は直接合成(例えば半合成又は全合成)する数多く方法もまた、入手できる。合成化合物ライブラリーは、Brandon Associates(メリマク、ニューハンプシャー州)及びアルドリッチケミカル(ミルウォーキー、ウィスコンシン州)より商品として入手できる。代わりの方法として、細菌、真菌、植物及び動物抽出物の形の天然化合物ライブラリーは、Biotics(サセックス、英国)、Xenova(スラウ、英国)、Harbor Branch Oceanographics Institute(Ft.Pierce、フロリダ州)及びPharmaMar,U.S.A.(ケンブリッジ、マサチューセッツ州)を含む、多数の源から商品として入手できる。さらに、所望であれば、天然及び合成生成物のライブラリーは、本技術分野で既知の方法に従って、例えば標準抽出法及び分画法によって、作られる。さらに、所望であれば、任意のライブラリー又は化合物は、化学的、物理的又は生化学的標準法を用いて容易に修飾される。
例えば、サイトカイン受容体(例えば、VEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R)の活性を調節する、又はサイトカイン受容体をアンタゴナイズする本明細書中に記載の化合物の能力を阻害あるいは増強する化合物を同定するために、サイトカイン受容体複合体又は(天然あるいは組換え株のいずれかの)その生物学的に活性な部分を発現する細胞を試験化合物と接触させて、試験化合物がサイトカイン受容体生物活性を調節する能力を測定する、細胞ベースのアッセイを用いることができる。細胞ベースのアッセイには、増殖アッセイ、チロシンリン酸化アッセイ、遊走アッセイ及びサイトカイン受容体の生物活性を測定する任意のその他のアッセイが含まれる。
試験化合物の活性を測定するアッセイでは、サイトカイン受容体又は本発明の相互作用ペプチドあるいはペプチド模倣薬を免疫化すること、非複合型の相互作用タンパク質の1つ又は両方からの複合型の分離を容易にすること、並びにアッセイを自動化すること、が望ましい。サイトカイン受容体タンパク質への試験化合物の結合、又は試験化合物の存在下及び不在下での標的化合物とのサイトカイン受容体タンパク質の相互作用(例えば、IGF−1R、IRS−1の場合)を、反応物を含むのに適した任意の容器内で行うことができる。そのような容器の例としては、マイクロタイタープレート、試験管及び微量遠心管が含まれる。
さらに、1つ又は両方のタンパク質をマトリックスと結合できるようにするドメインを加えて、融合タンパク質を提供できる。例えば、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ/IGF−1R融合タンパク質又はグルタチオン−S−トランスフェラーゼ/IGF−1R融合タンパク質を、グルタチオンセファロースビーズ(シグマケミカル、セントルイス、ミズーリ州)又はグルタチオン誘導化マイクロタイタープレート上に吸収し、次いで、試験化合物、又は試験化合物と非吸収標的タンパク質あるいはサイトカイン受容体タンパク質のいずれかと結合し、複合体形成を助ける条件(例えば塩及びpHについての生理学的条件)で混合物をインキュベートする。インキュベーションの後、ビーズ又はマイクロタイタープレートのウェルを洗浄し、任意の非結合成分を除去し、さらに、複合体の形成を、例えば上記のように、直接又は間接のいずれかで測定した。別法としては、複合体をマトリックスから解離させ、さらに、サイトカイン受容体結合又は活性のレベルを標準技術を用いて測定することもできる。
(技術分野で周知の)マトリックス上にタンパク質を固定化する他の技術もまた、本発明のスクリーニングアッセイに用いることができる。例えば、サイトカイン受容体タンパク質(例えば、VEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R)又はサイトカイン受容体と相互作用する分子のいずれかを、ビオチン及びストレプトアビジンと結合することによって固定化することができる。ビオチニル化されたサイトカイン受容体タンパク質又はサイトカイン受容体相互作用分子を、本技術分野で既知の技術(例えばビオチン化キット、Pierce Chemicals、ロックフォード、イリノイ州)を用いて、ビオチン−NHS(N−ヒドロキシ−スクシンイミド)から製造し、ストレプトアビジンでコートされた96ウェルプレート(Pierce Chemical)のウェルに固定化できる。別の方法では、サイトカイン受容体タンパク質又はサイトカイン受容体相互作用分子との反応性を有する抗体は、サイトカイン受容体タンパク質がその相互作用分子と結合することを妨げないが、プレートのウェルに粘着でき、非結合の標的又はサイトカイン受容体タンパク質を、抗体結合によってウェルの中にトラップした。そのような複合体を検出する方法には、GST固定化複合体に関する上記の方法に加えて、サイトカイン受容体タンパク質又は標的分子と反応する抗体を用いる複合体の免疫検出、並びにサイトカイン受容体又はサイトカイン受容体相互作用分子と関連する酵素活性を検出することによる酵素結合アッセイが含まれる。
また、インビボでの実験モデルを用いてインビトロアッセイも行えることが、理解されるであろう。
インビトロアッセイ
擬似ペプチドが、サイトカインタンパク質あるいはその部分、又は標的タンパク質の上流あるいは下流のリン酸化状態を調節する能力を、例えば、インビトロでのキナーゼアッセイを用いて、試験することができる。簡潔に言えば、サイトカイン受容体標的分子(例えば、該分子を発現する細胞株からの免疫沈降受容体)を、放射性ATP、例えばγ−32P−ATP、と共に、MgCl2及びMnCl2を含むバッファー、例えば10mM MgCl2及び5mM MnCl2を含むバッファー中でインキュベートできる。インキュベーションの後、免疫沈降した受容体標的分子を、還元条件下で、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離し、膜、例えば2フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜、に移し、オートラジオグラフすることができる。オートラジオグラフ上への検出可能な帯の出現は、受容体基質がリン酸化されたことを示している。また、リン酸化された基質のホスホアミノ酸分析を行い、受容体基質上の残基がリン酸化されているかを決定することもできる。簡潔に言えば、ラジオリン酸化タンパク質バンドをSDSゲルから切り取り、部分的酸加水分解を行うことができる。次に、生成物を1次元電気泳動によって分離し、例えばホスホイメージャーで分析し、ニンヒドリン染色のホスホアミノ酸標準と比較することができる。そのようなアッセイは、例えば、Tamaskovicら、(Biol.Chem.、380(5):569−78、1999)に記載されている。
擬似ペプチドが、サイトカインタンパク質あるいはその部分、又は標的タンパク質の上流あるいは下流のリン酸化状態を調節する能力を、例えば、インビトロでのキナーゼアッセイを用いて、試験することができる。簡潔に言えば、サイトカイン受容体標的分子(例えば、該分子を発現する細胞株からの免疫沈降受容体)を、放射性ATP、例えばγ−32P−ATP、と共に、MgCl2及びMnCl2を含むバッファー、例えば10mM MgCl2及び5mM MnCl2を含むバッファー中でインキュベートできる。インキュベーションの後、免疫沈降した受容体標的分子を、還元条件下で、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離し、膜、例えば2フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜、に移し、オートラジオグラフすることができる。オートラジオグラフ上への検出可能な帯の出現は、受容体基質がリン酸化されたことを示している。また、リン酸化された基質のホスホアミノ酸分析を行い、受容体基質上の残基がリン酸化されているかを決定することもできる。簡潔に言えば、ラジオリン酸化タンパク質バンドをSDSゲルから切り取り、部分的酸加水分解を行うことができる。次に、生成物を1次元電気泳動によって分離し、例えばホスホイメージャーで分析し、ニンヒドリン染色のホスホアミノ酸標準と比較することができる。そのようなアッセイは、例えば、Tamaskovicら、(Biol.Chem.、380(5):569−78、1999)に記載されている。
特に、IL−1Rを標的とする候補ペプチドを、軟骨細胞及び網膜色素上皮(RPE)細胞内で、PGE2キナーゼレベル、IL−6及びコラーゲナーゼ発現で試験でき;IGF−1Rを標的とする候補ペプチドを、Dul45(ヒト前立腺癌)及びPC12(褐色細胞種)細胞内、Akt活性で試験でき;IL−4Rを標的とする候補ペプチドを、Tヘルパー及び肺動脈内皮細胞(PAEC)内、Akt活性で、さらにPAEC細胞内、VXAM−1発現で試験できる。
望ましくは、候補ペプチドは、IGF−1受容体が、MCF−7、MDA−MB−231、HepG2細胞のような癌細胞の細胞増殖を調節する能力を強化又は阻害する能力について、トリチル化チミジン取り込み法で、試験される。例えば、候補ペプチドは、細胞増殖を調節するIGF−1受容体能力を阻害する能力について、例えば、Bakerら、(Cell Prolif.、28:1−15、1995);Chevironら、(Cell Prolif.、29:437−446、1996);Elliottら、(Oncogene、18:3564−3573、1999);及びHuら、(J.Pharmacol.Exp.Ther.、290:28−37、1999)に記載のアッセイを用いて、試験される。
例えば、候補ペプチドは、IGF−1Rあるいはその部分、又は上流あるいは下流の標的タンパク質のリン酸化状態を調節する能力を、IGF−1受容体経路内で、例えばインビトロでのキナーゼアッセイを用いて、試験できる。さらに、IGF−1Rを標的とする候補ペプチドを、癌細胞上での抗アポトーシス及び移動への影響について、試験できる。ペプチド存在下での抗アポトーシス効果を、細胞生命力を測定するMTT染色で試験でき、また、移動効果を、Boyden容器、創傷閉鎖アッセイ、マトリゲル内での運動性で試験できる。
インビボアッセイ
上記アッセイを、さらなる開発のために、有望なリード化合物を検出するための最初の、又は基本のスクリーンとして、用いてもよい。さらに、リードペプチドを、これらの受容体を発現する哺乳動物ガン細胞株を用いる様々なアッセイ又は他のアッセイを含んでよいさらなる2次スクリーンで評価できる。
上記アッセイを、さらなる開発のために、有望なリード化合物を検出するための最初の、又は基本のスクリーンとして、用いてもよい。さらに、リードペプチドを、これらの受容体を発現する哺乳動物ガン細胞株を用いる様々なアッセイ又は他のアッセイを含んでよいさらなる2次スクリーンで評価できる。
3次スクリーンには、臨床上の症状について動物モデルで同定された阻害剤の研究が含まれてよい。このように、本明細書中に記載されたような同定化合物(例えばペプチド又は擬似ペプチド)を望ましくは、ラット又はマウスのような適当な動物モデルでも試験する。例えば、ペプチドを動物モデルに用いると、そのような薬剤での治療の効率、毒性又は副作用を測定できる。代わりに、本明細書中に記載されたような同定薬剤を動物モデルに用いて、そのような薬剤の作用メカニズムを測定することもできる。さらに、本発明は、本明細書中に記載のような治療(例えば、癌、又はIGF−1受容体の調節解除又は機能不全と関連する他の病気の治療)のために上記スクリーニングアッセイによって同定された新規薬剤の使用を含む。そのようなアッセイに用いうる動物モデルには、限定するものではないが、ヌード、免疫抑制マウスでの異種移植片移植の腫瘍増殖モデル、脈管形成の虚血性モデル、及びトランスジェニック動物を含む任意の他の既知動物モデルが含まれる。
ペプチドの調製
本発明のペプチド又はペプチド誘導体を、合成(例えば排他的固相合成、部分的固相合成、フラグメント縮合、伝統的溶液合成)及び組み換え技術を含む、当業者らに周知の任意のペプチド合成法によって、得ることができる。例えば、ペプチド又はペプチド誘導体を、固相ペプチド合成によって得ることができ、簡潔に言えば、該合成は、C末端アミノ酸のカルボキシル基を樹脂(例えばベンズヒドリルアミン樹脂、クロロメチル化樹脂、ヒドロキシメチル樹脂)とカップリングし、引き続いてN−α保護アミノ酸を加えることからなる。保護基は、当技術分野で既知の任意のそのような基であってよい。新規アミノ酸のそれぞれを成長する鎖に加える前に、鎖に加えた前のアミノ酸の保護基を除去する。そのような固相合成は、例えば、Merrifield(J.Am.Chem.Soc.、85:2149、1964);Valeら(Science、213:1394−1397、1981)、米国特許第4,305,872号及び第4,316,891号、Bondonskyら(Chem.Ind.、London、38:1597、1966);及びPietta及びMarshall(Chem.Comm.、650、1970)によって記載されている。適当な樹脂へのアミノ酸のカップリングもまた、当技術分野では熟知されており、米国特許第4,244,946号(Reviewed in Houver−Weyl、有機化学法、第E22a巻、ペプチド及びペプチド模倣薬の合成、編集長Murray Goodman、Thieme.Stuttgart.ニューヨーク)に記載されている。
本発明のペプチド又はペプチド誘導体を、合成(例えば排他的固相合成、部分的固相合成、フラグメント縮合、伝統的溶液合成)及び組み換え技術を含む、当業者らに周知の任意のペプチド合成法によって、得ることができる。例えば、ペプチド又はペプチド誘導体を、固相ペプチド合成によって得ることができ、簡潔に言えば、該合成は、C末端アミノ酸のカルボキシル基を樹脂(例えばベンズヒドリルアミン樹脂、クロロメチル化樹脂、ヒドロキシメチル樹脂)とカップリングし、引き続いてN−α保護アミノ酸を加えることからなる。保護基は、当技術分野で既知の任意のそのような基であってよい。新規アミノ酸のそれぞれを成長する鎖に加える前に、鎖に加えた前のアミノ酸の保護基を除去する。そのような固相合成は、例えば、Merrifield(J.Am.Chem.Soc.、85:2149、1964);Valeら(Science、213:1394−1397、1981)、米国特許第4,305,872号及び第4,316,891号、Bondonskyら(Chem.Ind.、London、38:1597、1966);及びPietta及びMarshall(Chem.Comm.、650、1970)によって記載されている。適当な樹脂へのアミノ酸のカップリングもまた、当技術分野では熟知されており、米国特許第4,244,946号(Reviewed in Houver−Weyl、有機化学法、第E22a巻、ペプチド及びペプチド模倣薬の合成、編集長Murray Goodman、Thieme.Stuttgart.ニューヨーク)に記載されている。
本発明の化合物製造の任意のプロセスの間、関係する任意の分子上の敏感な反応基を保護することが必要及び/又は望ましくあってよい。このことは、有機合成における保護基、T.W.Greeme及びP.G.M.Wuts、1991、John Wiley and Sons、ニューヨーク;及び、ペプチド:化学と生物学、Sewald及びJakubke、2002、Wiley−VCH、Wheinheim、142頁;に記載されているような、基を保護する慣用の手段によって成し遂げられてよい。例えば、α−アミノ保護基には、アシル型保護基(例えば、トリフルオロアセチル、ホルミル、アセチル)、脂肪族ウレタン保護基(例えば、t−ブチルオキシカルボニル(BOC)、シクロヘキシルオキシカルボニル)、芳香族ウレタン型保護基(例えば、フルオレニル−9−メトキシ−カルボニル(Fmoc)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、Cbz誘導体)及びアルキル型保護基(例えば、トリフェニルメチル、ベンジル)が含まれる。アミノ酸側鎖保護基には、ベンジル(Thr及びSer用)、Cbz(Tyr、Thr、Ser、Arg、Lys)、メチルエチル、シクロヘキシル(Asp、His)、Boc(Arg、His、Cys)等が含まれる。保護基は、好都合な次の段階で、本技術分野で既知の方法を用いて、除去されてよい。
さらに、本発明のペプチドは、類似体及び他の修飾変異体を含むが、保護基と共に有機相内で、FMOCプロトコールに従って、合成されてよい。望ましくは、ペプチドを、C18クロマトグラフィカラムを用いた高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)を行い、10〜60%のアセトニトリル勾配で溶出して、70%の収率で精製する。ペプチド分子量を、質量分析(Fields,G.B.『固相ペプチド合成法』、Enzymology、第289巻、Academic出版、1977)によって、確かめることができる。
別法として、本発明のペプチドを、例えばペプチドをコードするポリヌクレオチド配列、を用いて組換体系で調製してもよい。ペプチドは、同一ペプチド内に1以上の上記修飾含んでいてもよい。また、本発明には、本明細書中に記載したペプチド又はその誘導体の薬学上許容しうる塩複合体も含まれる。
合成されたペプチド又はペプチド誘導体の精製を、クロマトグラフィ(例えば、イオン交換、サイズ排除及び親和性)、遠心分離、沈殿又はペプチド及びペプチド誘導体を精製するための任意の標準的技術を含む、標準的方法で行ってもよい。例えば、薄層クロマトグラフィ又は逆相HPLCを用いてもよい。本技術分野で周知の、また、ペプチド単離及び精製に適当な他の精製技術を用いてもよい。
本発明による化合物の調製方法は、立体異性体混合物を生じさせるが、これらの異性体は、分離クロマトグラフィのような慣用の技術によって分離できる。化合物をラセミ型に製造してもよいが、個々の鏡像異性体を、鏡像異性体特異的合成又は(ラセミ体)分割のいずれかによって、製造してもよい。化合物を、例えば、光学活性酸との塩形成によってジアステレオマー対を形成させるような標準技術によって鏡像異性体をそれらの成分に分割し、その後、分別結晶させ、さらに遊離塩基を再生させてもよい。また、化合物を、ジアステレオマーエステル又はアミドの形成によって分割し、その後キラル補助物を除去してもよい。別の方法として、化合物をキラルHPLCカラムを用いて分割してもよい。
ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬の製造
天然アミノ酸のみからなるペプチドに加えて、ペプチド模倣薬又はペプチド類似体も本発明に包含される。ペプチド類似体は、鋳型ペプチドの性質と類似した性質を有する非ペプチド薬剤として、医薬品工業で良く用いられる。非ペプチド化合物は、「ペプチド模倣体」又はペプチド模倣薬と呼ばれる(Fauchereら、Infect.Immun.、54:283−287、1986;Evansら、J.Med.Chem.、30:1229−1239、1987)。治療的に有効なペプチドと構造的に関連するペプチド模倣薬を用いて、等価の、あるいは増強された治療効果又は病気予防効果を生み出すことができる。一般に、ペプチド模倣薬は、天然発生の受容体結合ポリペプチドのような、模範となるポリペプチド(即ち、生物学的又は薬理学的活性を有するポリペプチド)と構造的に類似しているが、所望により、1以上のペプチド結合が、本技術分野で周知の方法(Spatola、ペプチド骨格修飾、Vega Data、1(3):267、1983;Spatolaら、Life Sci.、38:1243−1249、1986;Hudsonら、Int.J.Pept。Sci.、14:177−185、1979);及びWeinstein.B.、1983、アミノ酸の化学と生化学、ペプチドとタンパク質、Weinstein編、Marcel Dekker、ニューヨーク)によって、−CH2NH−、−CH2S−、−CH2−CH2−、−CH=CH−(シス及びトランス)、−CH2SO−、−CH(OH)CH2−、−COCH2−などのような結合に置換されている。そのようなペプチド模倣薬は、より経済的な生産、より大きい化学的安定性、薬理学的性質(例えば、半減期、吸収、力価、効力など)の強化、抗原性の減少及びその他を含む、天然発生ポリペプチドより上の重要な長所を有することができる。
天然アミノ酸のみからなるペプチドに加えて、ペプチド模倣薬又はペプチド類似体も本発明に包含される。ペプチド類似体は、鋳型ペプチドの性質と類似した性質を有する非ペプチド薬剤として、医薬品工業で良く用いられる。非ペプチド化合物は、「ペプチド模倣体」又はペプチド模倣薬と呼ばれる(Fauchereら、Infect.Immun.、54:283−287、1986;Evansら、J.Med.Chem.、30:1229−1239、1987)。治療的に有効なペプチドと構造的に関連するペプチド模倣薬を用いて、等価の、あるいは増強された治療効果又は病気予防効果を生み出すことができる。一般に、ペプチド模倣薬は、天然発生の受容体結合ポリペプチドのような、模範となるポリペプチド(即ち、生物学的又は薬理学的活性を有するポリペプチド)と構造的に類似しているが、所望により、1以上のペプチド結合が、本技術分野で周知の方法(Spatola、ペプチド骨格修飾、Vega Data、1(3):267、1983;Spatolaら、Life Sci.、38:1243−1249、1986;Hudsonら、Int.J.Pept。Sci.、14:177−185、1979);及びWeinstein.B.、1983、アミノ酸の化学と生化学、ペプチドとタンパク質、Weinstein編、Marcel Dekker、ニューヨーク)によって、−CH2NH−、−CH2S−、−CH2−CH2−、−CH=CH−(シス及びトランス)、−CH2SO−、−CH(OH)CH2−、−COCH2−などのような結合に置換されている。そのようなペプチド模倣薬は、より経済的な生産、より大きい化学的安定性、薬理学的性質(例えば、半減期、吸収、力価、効力など)の強化、抗原性の減少及びその他を含む、天然発生ポリペプチドより上の重要な長所を有することができる。
ペプチドは、インビトロでの野生型IGF−1の阻害に有効であるが、インビボでの該ペプチドの有効性は、プロテアーゼの存在により減少するであろう。血清プロテアーゼは特異的な基質が必要である。基質は、L−アミノ酸と切断されるペプチド結合を有する必要がある。さらに、エキソペプチダーゼは、血清中のプロテアーゼ活性の最も顕著な成分であり、通常ペプチドの第1ペプチド結合に作用し、遊離N末端を必要とする(Powellら、Pharm.Res.、10:1268−1273、1993)。これと比較すると、修飾形ペプチドを用いることが、都合よいこともある。修飾ペプチドは、IGF−1に関する生物活性を与える元来のL−アミノ酸ペプチドの構造特性を保持しているが、都合よいことに、プロテアーゼ及び/又はエキソペプチダーゼによる切断を容易には許さない。
連続配列の1以上のアミノ酸を同型D−アミノ酸と系統的に置換する(例えば、L−リジンの代わりにD−リジン)と、より安定なペプチドを生成できる。このように、本発明のペプチド誘導体又はペプチド模倣薬は、すべてL、すべてD、又はD、L混合のペプチドであってよい。ペプチダーゼは、基質としてD−アミノ酸を利用できない(Powellら、Pharm.Res.、10:1268−1273、1993)ため、N末端又はC末端のD−アミノ酸の存在は、ペプチドのインビボでの安定性を増加させる。逆D−ペプチドは、D−アミノ酸を含むペプチドであり、L−アミノ酸を含むペプチドと比較して逆配列にアレンジされている。従って、L−アミノ酸ペプチドのC末端残基は、D−アミノ酸ペプチドではN末端になる。逆D−ペプチドは、同じ3次構造を保持しており、それ故、L−アミノ酸ペプチドと同じ活性を保持しているが、インビトロ及びインビボでの酵素分解に対してより安定であり、従って、元来のペプチドより大きい治療効果を有する(Brady及びDodson、Nature、368:692−693、1994;Jamesonら、Nature、368:744−746、1994)。逆D−ペプチドに加えて、共通配列又は実質上同一の共通配列変異型を含む束縛されたペプチドを、本技術分野で周知の方法(Rizo及びGierasch、Ann.Rev.Biochem.、61:387−418、1992)によって作り出すことができる。例えば、束縛ペプチドは、ジスルフィド架橋を形成する能力を持つシステイン残基を加え、それによって環状ペプチドにすることによって作り出すことができる。環状ペプチドは、遊離N端又はC末端を持たない。従って、該ペプチドは、もちろんエンドペプチダーゼに感受性であるが、ペプチドの末端を切断せず、エキソペプチダーゼによるタンパク質分解を許さない。N末端又はC末端D−アミノ酸を有するペプチド及び環状ペプチドのアミノ酸配列は、それぞれN末端又はC末端D−アミノ酸残基の存在又は環状構造を除いて相当するペプチド配列と通常同一である。
アミノ及びカルボキシ末端のような環状化するために選択された位置に、適当なS−保護システイン又はホモシステイン残基を取り込む一方で、分子内ジスルフィド結合を含む環状誘導体を慣用の固相合成によって製造することができる(Sahら、J.Pharm.Pharmacol.、48:197、1996)。鎖の組み立てが完成した後、(1)相当する2つの遊離SH官能基を結果として支持体上で酸化することでS−保護基を選択的に除去し、S−S結合を形成し、その後慣用法で支持体から生成物を取り出し、適当な精製法を行うこと;又は(2)完全な側鎖脱保護と同時に支持体からペプチドを除去し、次いで非常に薄い水溶液内で遊離SH官能基を酸化すること;のいずれかによって、環状化を行うことができる。
環状化するために選ばれた位置に、適当なアミノ及びカルボキシ側鎖保護アミノ酸誘導体を取り込む一方で、分子内アミド結合を含む環状誘導体を慣用の固相合成によって製造してもよい。環状化するために選択された位置に、適当なアミノ保護側鎖を有するアミノ酸残基及び適当なS−保護システイン又はホモシステイン残基を有するアミノ酸残基を取り込む一方で、分子内S−アルキル結合を含む環状誘導体を慣用の固相化学によって製造することができる。
ペプチドのサブ配列内の天然アミノ酸を非天然発生アミノ酸で置換することもまた、タンパク質分解への耐性を授けることができる。そのような置換は、例えば、生物活性に影響を及ぼうこと無く、N末端上に作用するエキソペプチダーゼによるタンパク質分解への耐性を授けることができる。非天然発生アミノ酸の例としては、α,α−2置換アミノ酸、N−アルキルアミノ酸、乳酸、C−α−メチルアミノ酸及びβ−メチルアミノ酸が含まれる。本発明に有用なアミノ酸類似体には、限定するものではないが、β−アラニン、ノルバリン、ノルロイシン、4−アミノ酪酸、オルニチン、ヒドロキシプロリン、サルコシン、シトルリン、システイン酸、シクロヘキシルアラニン、2−アミノイソ酪酸、6−アミノヘキサン酸、t−ブチルグリシン、フェニルグリシン、ο−ホスホセリン、N−アセチルセリン、N−ホルミルメチオニン、3−メチルヒスチジン及びその他の非慣用のアミノ酸が含まれてよい。さらに、非天然発生アミノ酸でのペプチドの合成は、本技術分野では日常的である。
ペプチドのN末端又はC末端上に作用するペプチダーゼに対する耐性を付与するためのもう1つの有効な方法は、ペプチド末端に化学基を加えることであり、そうすることによって修飾されたペプチドは、もはやペプチダーゼの基質とはならない。1つのそのような化学修飾は、ペプチドの片方又は両方の末端のグリコシル化である。ある化学修飾、特にN末端グリコシル化では、ヒト血清中のペプチドの安定性が増加することが示された(Powellら、Pharm.Res.、10:1268−1273、1993)。血清の安定性を強化するその他の化学修飾には、限定するものではないが、アセチル基のような1〜20炭素の低級アルキルからなるN末端アルキル基の付加、及び/又はC末端アミド又は置換アミド基の付加が含まれる。特に、本発明は、N末端アセチル基及びC末端アミド基を持つペプチドからなる修飾ペプチドを含む。
また、本発明によって、誘導体がペプチドの望ましい機能的活性を保持している限りにおいて、さらなる化学部分、正常でないペプチド部分を含む他の型のペプチド誘導体が含まれる。そのような誘導体の例としては、(1)アミノ末端又はもう1つの遊離アミノ基のN−アシル誘導体であって、該アシル基は、アルカノイル基(例えばアセチル、ヘキサノイル、オクタノイル)、アロイル基(例えばベンゾイル)又はF−moc(フルオレニルメチル−O−CO−)のようなブロック基;(2)カルボキシ末端又はもう1つの遊離カルボキシ又はヒドロキシル基のエステル;(3)アミノ又は適当なアミンとの反応によって作り出されるカルボキシ末端又はもう1つの遊離カルボキシル基のアミド;(4)ホスホリル化誘導体;(5)抗体又は他の生体リガンドと結合した誘導体及びその他の型の誘導体:が含まれる。
本発明のペプチドへのさらなるアミノ酸残基の付加より生ずるより長いペプチド配列も本発明に包含される。そのようなより長いペプチドは、上記ペプチドと同じ生物活性(例えば、VEGF、IL−1、IL−4又はIGF−1受容体の活性化阻害)を有すると期待されるであろう。実質上多数の付加アミノ酸を有するペプチドを排除しないが、いくつかの大きいポリペプチドは、有効な配列を覆い、それによって例えば、VEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1Rとの結合を阻害する立体構造を取りうると認識される。このような誘導体は、競合的アンタゴニストとして作用することができた。このように、本発明は、伸長を有する本明細書中に記載のペプチド又はペプチド誘導体を包含し、伸長はペプチド又は誘導体のサイトカイン受容体(例えばVEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R)調節活性を破壊しないことが望ましい。
本発明に含まれるその他の誘導体は、直接、又はアラニン残基の短い伸びあるいはタンパク質分解の推定部位による(例えばカテプシンによる、例えば米国特許第5,126,249号及び欧州特許第495 049号を参照されたい)ようなスペーサーを通してのいずれかで、互いに共有結合した本発明の2つ同一の、又は2つの異なるペプチドからなる2重ペプチドである。本発明のペプチドの多量体は、同一あるいは異なるペプチド又はその誘導体から形成される分子のポリマーからなる。
また、本発明は、別のタンパク質のアミノ酸にそのアミノ末端あるいはカルボキシ末端又はその両方で連結した、本明細書中に記載のペプチド又はそのフラグメントを含むキメラ又は融合タンパク質であるペプチド誘導体を包含する。そのようなキメラ又は融合タンパク質は、タンパク質をコードする核酸の組み換え発現によって、作り出されてもよい。例えば、キメラ又は融合タンパク質は、本発明のペプチドの少なくとも6つのアミノ酸を含んでよく、望ましくは、本発明のペプチドと等価又はより大きい機能的活性を有する。
本発明のペプチド誘導体を、置換、付加又は欠落によってアミノ酸配列、又はアミノ酸残基を変えることによって作り、望みの通り、機能的に等価な分子又は機能的に強化あるいは縮小された分子を提供することができる。本発明の誘導体には、限定するものではないが、基本のアミノ酸配列として、本明細書中に記載のペプチド(例えば、VEGFRペプチド2.1、2.2あるいは2.3、又はAPG−201、APG−202、APG−203、APG−204、APG−205あるいはAPG−206ペプチド、又はAPI−101、API−103あるいはAPI−106、又はAPI−401、API−402、API−403、API−404あるいはAPI−405ペプチド)のアミノ酸配列のすべて又は部分を含み、機能的に等価なアミノ酸残基の置換を含む変化した配列を含む該誘導体が含まれる。例えば、配列内の1以上のアミノ酸残基を、機能的に等価として作用する類似の極性を持つ別のアミノ酸によって置換することができ、その結果生ずるのはサイレント変化である。配列内でのアミノ酸の置換を、そのアミノ酸が属するクラスの別のメンバーから選択してもよい。例えば、正に荷電した(塩基性)アミノ酸には、アルギニン、リジン及びヒスチジンが含まれる。非極性(疎水性)アミノ酸には、ロイシン、イソロイシン、アラニン、フェニルアラニン、バリン、プロリン、トリプトファン及びメチオニンが含まれる。非荷電の極性アミノ酸には、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン及びグルタミンが含まれる。負に荷電した(酸性)アミノ酸には、グルタミン酸及びアスパラギン酸が含まれる。アミノ酸グリシンは、非極性アミノ酸ファミリー又は非荷電(中性)極性アミノ酸ファミリーのいずれかに含まれてよい。アミノ酸の1つのファミリー内で行われる置換は、一般的に、保守的置換であると理解される。
ペプチド模倣薬の同定アッセイ
上記のように、本発明の方法によって同定されたペプチドの骨格幾何学及び薬剤運搬提示(ペプチド模倣薬)を模写するために作製した非ペプチド化合物は、より高い代謝安定性、より高い有効性、より長い作用期間及びよりよいバイオアベイアビリティの属性を持つこともある。
上記のように、本発明の方法によって同定されたペプチドの骨格幾何学及び薬剤運搬提示(ペプチド模倣薬)を模写するために作製した非ペプチド化合物は、より高い代謝安定性、より高い有効性、より長い作用期間及びよりよいバイオアベイアビリティの属性を持つこともある。
本発明のペプチド模倣薬化合物を、生物学的ライブラリー;空間的に番地付けできる平行の固相又は液相ライブラリー;脱回旋を必要とする合成ライブラリー法;「1ビース−1化合物」ライブラリー法;及び、親和性クロマトグラフィ選択を用いる合成ライブラリー法:を含む本技術分野で知られている組み合わせライブラリー法で、任意の多数の方法を用いて得ることができる。生物学的ライブラリー法は、ペプチドライブラリーに限定されるが、その他の4つの方法は、ペプチド、非ペプチドオリゴマー又は小分子化合物のライブラリーに適用できる(Lam、Anticancer Drug Des.、12:145、1997)。分子ライブラリーの合成法の例は、本技術分野内、例えば、Dewittら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90:6909、1993);Erbら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA、91:11422、1994);Zuckermannら(J.Med.Chem.37:2678、1994);Choら(Science、261:1303、1993);Carellら(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2059、1994及び同書:2061)並びにGallopら(Med.Chem.、37:1233、1994)内で認められる。化合物のライブラリーを、溶液内(例えばHoughten、Biotechniques、13:412−421、1992)、又はビーズ上(Lam、Nature、354:82−84、1991)、チップ(Fodor、Nature.364:555−556、1993)、細菌又は胞子(米国特許第5,223,409号)、プラスミド(Cullら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:1865−1869、1992)又はファージ上(Scott及びSmith、Science、249:386−390、1990)又はルシフェラーゼ、及び適当な基質の生成物への転換を測定することによって検出される酵素標識に提供してもよい。
いったん本発明のペプチドが同定されると、限定するわけではないが、溶解度差(例えば沈殿)、遠心分離、クロマトグラフィ(例えば親和性、イオン交換、サイズ排除等)を含む任意の数多くの標準法によって、又はペプチド、ペプチド模倣薬又はタンパク質の精製に用いられる任意のその他の標準技術によって、単離したり精製したりすることができる。同定された興味のあるペプチドの機能性を、本技術分野で既知の任意の機能アッセイを用いて評価することができる。望ましくは、細胞内シグナル伝達の下流の受容体機能を評価するアッセイが用いられる(例えば細胞増殖)。
例えば、本発明のペプチド模倣薬化合物を、以下の3段階のプロセス:(1)本発明のペプチドを走査してサイトカイン受容体(例えばVEGFR、IL−1R、IL−4R又はIGF−1R)に対する認識及び活性に必要な2次構造の領域を同定するプロセス;(2)高次構造上保持されているジペプチド代理物を用いて骨格の結合構造を明らかにし、これらの代理物と関連する有機土台(organic platform)を提供するプロセス;及び(3)最善の有機土台を用いて天然ペプチドの望ましい活性を真似るように設計された候補ライブラリーに有機薬剤運搬を提示するプロセス:を用いて得ることができる。さらに詳細な3つの段階は以下の通りである。段階1では、優勢候補ペプチドを走査して、該ペプチドの構造を簡略化して該ペプチド活性の必要性を同定する。一連の起源ペプチドの類似体を合成する。段階2では、最善のペプチド類似体を、立体構造上保存されたジペプチド代理物を用いて調査する。インドリジディン−2−オン、インドリジディン−9−オン及びキノリジディノンアミノ酸(それぞれ、I2aa、I9aa及びQaa)を、最善のペプチド候補の骨格構造を研究するための土台として用いる。これらの、及び関係する土台(Halabら、Biopolymers、55:101−122、2000;及び、Hanessianら、Tetrahedron、53:12789−12854、1997)をペプチドの特別な領域に導入して、異なる方向に薬剤運搬を向けることができる。これら類似体の生物学的評価は、活性についての立体構造上の要求を真似た改良されたリードペプチドを同定する。段階3では、最も活性なリードペプチドからの土台を用いて、天然ペプチド活性の原因となる薬剤運搬の有機代理物を提示する。薬剤運搬及び骨格は平行合成様式で兼ね合わせられる。ペプチド誘導及び上記段階を、本技術分野で既知の方法を用いた他の手段で行うこともできる。
ペプチド、ペプチド誘導体、ペプチド模倣薬及び本発明のその他の小分子から求められた構造と機能の関係を用いて、同様又はよりよい性質を有する類似の分子構造を精製し製造することができる。従って、本発明の化合物には、本明細書中に記載のペプチドの構造、極性、荷電特性及び側鎖の性質を共にする分子も含まれる。
要約すると、本明細書中の開示に基づいて、当業者らは、サイトカイン受容体活性を阻害する化合物の同定に有用なペプチド及びペプチド模倣薬スクリーニングアッセイを開発できる。そのようにして同定された化合物もまた、これらの受容体を活性化することが示されるであろう。本発明のアッセイを、低スループット、高スループット又は超高スループットスクリーニング様式で行ってもよい。本発明のアッセイには、自動操作によるアッセイも含まれる。
医薬組成物
本発明のペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬は、サイトカイン受容体と関連する症状又は疾患(例えばIGF−1の過剰発現又はIGF−1受容体による異常なシグナル伝達)の治療に有用である。一般に、そのような治療には、それを必要とする患者に有効量のペプチド、ペプチド誘導体あるいはペプチド模倣薬又はペプチド、ペプチド誘導体あるいはペプチド模倣薬を含む組成物を投与して、サイトカイン受容体生物活性を阻害することが含まれる。例えば、ペプチド(例えばVEGFRペプチド2,1、2.2あるいは2,3、又はAPG−201、APG−202、APG−203、APG−204、APG−205あるいはAPG−206、又はAPI−101、API−103あるいはAPI−106ペプチド、又はAPI−401、API−402、API−403、API−404あるいはAPI−405ペプチド)又はそのペプチド誘導体及び適当な医薬担体を含む有効量の治療組成物を患者に投与して、ペプチドによって標的化されたサイトカイン受容体の生物活性を阻害し、サイトカイン受容体を通しての異常なシグナル伝達(例えばIGF−1Rの過剰生成を通して、あるいは本質的に活性な受容体を通してのIGF−1受容体の過剰刺激又は任意のその他の欠損)と関連する徴候を防ぐ、あるいは改善する、又は疾患、病気又は症状を治療することができる。患者は望ましくは哺乳動物(例えばヒト)である。
本発明のペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬は、サイトカイン受容体と関連する症状又は疾患(例えばIGF−1の過剰発現又はIGF−1受容体による異常なシグナル伝達)の治療に有用である。一般に、そのような治療には、それを必要とする患者に有効量のペプチド、ペプチド誘導体あるいはペプチド模倣薬又はペプチド、ペプチド誘導体あるいはペプチド模倣薬を含む組成物を投与して、サイトカイン受容体生物活性を阻害することが含まれる。例えば、ペプチド(例えばVEGFRペプチド2,1、2.2あるいは2,3、又はAPG−201、APG−202、APG−203、APG−204、APG−205あるいはAPG−206、又はAPI−101、API−103あるいはAPI−106ペプチド、又はAPI−401、API−402、API−403、API−404あるいはAPI−405ペプチド)又はそのペプチド誘導体及び適当な医薬担体を含む有効量の治療組成物を患者に投与して、ペプチドによって標的化されたサイトカイン受容体の生物活性を阻害し、サイトカイン受容体を通しての異常なシグナル伝達(例えばIGF−1Rの過剰生成を通して、あるいは本質的に活性な受容体を通してのIGF−1受容体の過剰刺激又は任意のその他の欠損)と関連する徴候を防ぐ、あるいは改善する、又は疾患、病気又は症状を治療することができる。患者は望ましくは哺乳動物(例えばヒト)である。
本発明のペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬を、サイトカイン受容体生物活性の阻害が長所であってよい任意の疾患、症状又は疾患での、徴候の治療、予防又は回復に用いてよい。そのような疾患、症状又は疾患には、限定するものではないが、以下の例:癌、特に乳房、肺、結腸及び前立腺癌:が含まれる。その他の症状には、糖尿病性網膜症及び未熟児網膜症、黄斑変性、並びに乾癬のような増殖性及び/又は炎症性皮膚疾患が含まれる。
医薬組成物は、経口投与型、局所クリーム、坐薬、鼻スプレー及び吸入器並びに注射及び浸剤溶液を含む様々な形であってよい。医薬組成物を製造する方法は、本技術分野で良く知られている。
本発明の範囲内にある組成物は望ましくは、逆の副作用を防ぎつつ望ましい治療効果の達成に有効な量で活性薬剤(例えばペプチド、ペプチド誘導体又はペプチド模倣薬)を含む。活性薬剤の薬学上許容しうる製造物及び塩は、本発明の範囲内にあり、本技術分野でよく知られている。ポリペプチドアンタゴニスト等の投与に関して、投与される量は望ましくは、逆の副作用を防ぐように選択される。特定の疾患、疾患又は症状の治療に有効な治療組成物又は医薬組成物の量は、疾患の性質及び重さ、作用の標的部位、患者の体重、特別な食餌制限に依存し、次いで患者、同時に行われる薬物療法、投与経路及び当業者らに理解されているその他の因子に依存する。投薬は、疾患の範囲及び患者からの異なるパラメーターのような慣用の因子に従って、医者によって適合することができる。典型的には、0.001〜100mg/Kg/日を患者に投与する。有効な服用量を、インビトロで又は動物モデル試験システムから誘導した服用量応答曲線から推定してもよい。例えば、ラットでの研究より得られたデータを基礎にしてヒトの有効なmg/kg服用量を得るために、ラットでの有効なmg/kg服用量を6で割る。
様々な送達系が知られており、ペプチド、ペプチド誘導体あるいはペプチド模倣薬又は本発明の医薬組成物の投与に利用できる。本発明の医薬組成物を、静脈内又は筋肉内注射、脳室内又は鞘内注入(中心神経系投与)、経口、局所、皮下、結膜下、又は鼻腔内、皮内、舌下、膣、直腸あるいは硬膜経由を含む、任意の適当な経路によって投与することができる。
本技術分野で周知のその他の送達系を、本発明の医薬組成物、例えば水溶液、微小粒子内カプセル化又はミクロカプセル、の送達に用いることもできる。
本発明の医薬組成物もまた、制御された放出系内に送達することができる。例えば、重合化素材を用いることができる(例えば、Smolen及びBall、Controlled Drug Bioavailability、Drug product design and performance、1984、John Wiley&Sons;Ranade及びHollinger、薬物送達システム、Pharmacology and toxicology series、2003、第2版、CRRC Pressを参照されたい)。代わりに、ポンプを用いてもよい(Saudekら、N.Engl.J.Med.、321:574、1989)。
本発明の医薬組成物もまた、制御された放出系内に送達することができる。例えば、重合化素材を用いることができる(例えば、Smolen及びBall、Controlled Drug Bioavailability、Drug product design and performance、1984、John Wiley&Sons;Ranade及びHollinger、薬物送達システム、Pharmacology and toxicology series、2003、第2版、CRRC Pressを参照されたい)。代わりに、ポンプを用いてもよい(Saudekら、N.Engl.J.Med.、321:574、1989)。
また、本発明の化合物は、化合物分子を結合する個々の担体としてモノクローナル抗体を用いることによって、送達されてもよい。また、本発明の化合物を、薬剤放出の制御到達に有用な生分解性ポリマー、例えばポリ乳酸、ポリオルトエステル、架橋された両親媒性ブロックコポリマー及びヒドロゲル、ポリヒドロキシ酪酸、並びにポリジヒドロピラン、に連結してもよい。
上記のように、本発明の医薬組成物には、望ましくは、薬学上許容しうる担体と組み合わせた、ペプチド、ペプチド誘導体又はペプチド模倣薬が含まれる。用語担体は、ペプチド、ペプチド誘導体又はペプチド模倣薬を投与するための希釈液、アジュバント、賦形剤又はベヒクルを表す。そのような医薬担体には、水、及び鉱物油、野菜油(例えば落花生油、大豆油、ゴマ油)、動物油又は合成由来の油を含む油のような無菌液体が含まれる。グリセロール及びデキストロース水溶液並びに食塩水もまた、本発明の医薬組成物の液体担体として用いられてよい。担体の選択は、ペプチド、ペプチド誘導体又はペプチド模倣薬の性質、その溶解性及びその他の生理学的性質並びに送達及び適用の標的部位のような、本技術分野で良く認識されている要素に依存する。例えば、血液脳関門を通ることのできる担体を、神経中心系内での疾患の徴候又は病状(例えば炎症)の治療、予防又は改善に用いる。適当な医薬担体の例としては、レミントン:薬学の科学と実践、Alfonso R. Gennaro、2003、第21版、Mark出版社に記載されている。
本発明の医薬組成物に含まれてよい医薬として適当なさらなる素材には、吸収増強剤、pH制御剤及び緩衝液、容量オスモル濃度調整剤、保存剤、安定剤、抗酸化剤、界面活性剤、濃化剤、緩和剤、分散剤、香味剤、着色剤及び湿潤剤が含まれる。
適当な医薬賦形剤の例としては、水、グルコース、スクロース、ラクトース、グリコール、エタノール、グリセロールモノステアレート、ゼラチン、小麦粉(例えば米粉)、チョーク、ステ亜リン酸ナトリウム、麦芽、塩化ナトリウム等が含まれる。本発明の医薬組成物は、溶液、カプセル、錠剤、クリーム、ゲル及び粉放出保持調合剤等の形を取ることができる。組成物を、慣用の結合剤及びトリグリセリドのような担体と共に、坐薬として調合することもできる(レミントン:薬学の科学と実践、Alfonso R.Gennaro、2003、第21版、Mack出版社を参照されたい)。そのような組成物は、患者に適当な投与の形を提供するために適当な量の担体と共に、治療上有効な量の治療組成物を含む。調合物を、投与の様式及び作用の標的部位(例えば特定の器官又は細胞の型)に合わせて設計する。
本発明の医薬組成物を、中性又は塩の形で調合できる。医薬として許容可能な塩には、遊離アミノ基と形成される塩及び遊離カルボキシル基と反応する塩が含まれる。医薬工業で通常用いられる無毒なアルカリ金属、アルカリ土類金属及びアンモニウム塩には、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、アンモニウム及びプロタミン亜鉛塩が含まれ、該塩は本技術分野で周知の方法によって製造される。また、本発明の化合物を適当な有機酸又は無機酸と反応させることによって一般に製造される無毒な酸付加塩も含まれる。塩には、例として、臭化水素酸塩、塩酸塩、吉草酸塩、シュウ酸塩、オレイン酸塩、ラウリン酸塩、ホウ酸塩、安息香酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、酢酸塩、リン酸塩、チソレート(tysolate)、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、コハク酸塩、ナプシル酸塩などが含まれる。
また、本発明は、ペプチド又はペプチド誘導体を修飾し、その結果、患者により安定に投与される(例えば、ひとたび投与されたならば、非修飾型と比較して、より長い半減期又はより長い有効期間を有する)。そのような修飾は、本発明が関連する当業者らによく知られている(例えばPEG化としても知られるポリエチレングリコール誘導体、ミクロカプセル化等)。
本発明のサイトカイン受容体アンタゴニストを、単独で、又はサイトカイン受容体関連疾患あるいは症状の徴候を治療、予防あるいは改善するために有用なその他の活性剤と組み合わせて、投与してよい。このように、本発明の組成物及び方法を、サイトカイン活性(例えばサイトカイン受容体の合成、放出及び/又は該受容体との結合)を調節する、又はサイトカイン受容体関連疾患(例えば、乳癌、肺ガン、前立腺癌又は結腸癌)の徴候を減少する能力を示すその他の薬剤と組み合わせて用いることができる。そのような薬剤の例としては、限定するものではないが、モノクローナル抗体(ファイザー、CP−751、871;Imclone、IMC−A12;メルク、7C10;シェリング・プラウ、19D12)又はチロシンキナーゼ阻害剤(Insmed、INSM18PPP;Biovitrium、Karolinska Institute(Cirnitaら、2004;Vasilcanuら、2004);NVP−ADW742、AEW541、Novartis(Mitsiades CS、2004);BMS−536924、BMS−554417、ブリストル・マイヤーズ スクイブ)が含まれる。また、本発明の化合物を、化学療法関連薬剤と一緒に投与することもできる。
適当な化学療法剤は、当業者らに既知である。特に、化学療法剤として用いうる化合物のクラスには、アルキル化薬剤、代謝拮抗薬剤、天然の生成物及びそれらの誘導体、ホルモン及びステロイド(合成類似体を含む)、並びに合成物が含まれる。アルキル化剤(例えばナイトロジェンマスタード、エチレンイミン誘導体、スルホン酸アルキル、ニトロソウレア、及びトリアゼン)の例としては、ウラシルマスタード、クロルメチン、シクロホスファミド(シトキサン(登録商標))、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、ピポブロマン、トリエチレンメラミン、トリエチレンチオホスホルアミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ダカルバジン、及びテモゾロミドが含まれる。代謝拮抗剤(葉酸アンタゴニスト、ピリミジン類似体、プリン類似体、及びアデノシンデアミナーゼ阻害剤を含む)には、例えば、メトトレキサセート、5−フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、及びゲムシタビンが含まれてよい。天然産物及びそれらの誘導体(ビンカ・アルカロイド、抗腫瘍抗生物質、酵素、リンホカイン、及びエピポドフィロトキシンが含まれる)を用いてもよく、それらには、例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、パクリタキセル(パクリタキセルはタキソール(登録商標)として市販されている)、ミトラマイシン、デオキシコフォルマイシン、マイトマイシンC、L−アスパラギナーゼ、インターフェロン(特にIFN−α)、エトポシド、及びテニポシドが含まれる。ホルモン及びステロイド(合成類似体を含む)には、例えば、17−α−エチニルエストラジオール、ジエチルスチルベストロール、テストステロン、プレドニゾン、フルオキシメステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、テストラクトン、酢酸メゲストロール、タモキシフェン、メチルプレドニゾロン、メチルテストステロン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、クロロトリアニセン、ヒドロキシプロゲステロン、アミノグルテチミド、エストラムスチン、酢酸メドロキシプロゲステロン、ロイプロリド、フルタミド、トレミフェン、又はゾラデックスが含まれる。合成物(白金配位複合体のような無機複合体を含む)の例としては、シスプラチン、カルボプラチン、ヒドロキシウレア、アムサクリン、プロカルバジン、ミトタン、ミトキサントロン、レバミゾール、及びヘキサメチルメラミンが含まれる。
本発明は、以下の非制限の実施例によって、より詳細に説明される。実施例は、実例としてのみ提供され、本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。
以下の実施例内に記載された全ペプチドは、FMOC(フルオレニルメチルオキシカルボニル)固相合成法に従って、有機相中保護基を伴って、合成された。ペプチドを、HPLC、C18精製カラムを用い、10〜60%のアセトニトリル勾配で溶出して、収率70%で精製した。ペプチドの分子量をマススペクトロメトリーで確かめた。天然アミノ酸を用いた場合、分子量は、本技術分野で既知の標準遺伝子工学技術によって得ることができる。
以下の実施例内に記載された全ペプチドは、FMOC(フルオレニルメチルオキシカルボニル)固相合成法に従って、有機相中保護基を伴って、合成された。ペプチドを、HPLC、C18精製カラムを用い、10〜60%のアセトニトリル勾配で溶出して、収率70%で精製した。ペプチドの分子量をマススペクトロメトリーで確かめた。天然アミノ酸を用いた場合、分子量は、本技術分野で既知の標準遺伝子工学技術によって得ることができる。
VEGFR2アンタゴニスト
本発明のVEGFRアンタゴニストを同定する方法は、受容体の適当な立体構造及びサブユニットのオリゴマー化とその結果生じる活性化に重要である受容体の膜近傍領域とドメインの間の領域を含む細胞外可動領域の位置決定に基礎を置いている。これらの領域は、結晶学によって提供される結晶構造データに基づいて決定された。これらの領域と結合できるアンタゴニストは、オリゴマー化を妨害することによってシグナル伝達をブロックする。該方法によって同定された領域を、図3−1及び図3−2中で、下線を引き灰色で示している。該領域の1つは、リガンドが結合するIG様3ドメインの下流、すなわち残基320〜350に位置する。また、リガンド結合位置を図1に示している。第2の領域は、2つのサブユニットのIg様4オリゴマー化ドメイン、すなわち残基350〜400で同定された。第3の領域は、細胞膜と受容体の接合点、すなわち残基745〜770で同定された。この領域はダイマーの安定性に重要である。これらの領域は、リガンド結合を妨害しないので、これらの領域を標的とする任意のアンタゴニスト(例えばペプチド又は小分子)はリガンド結合部位の競合相手ではなく(非競合的アンタゴニストであり)、受容体の自己リン酸化に必要なオリゴマー化を妨げる、又は制限する。最大で12のアミノ酸を有する3つのD−ペプチド(2.1、2.2及び2.3と名付ける)を、該領域のアミノ酸配列から誘導し、アンタゴニストとして試験した。上記のように、D−ペプチドは、様々なプロテアーゼによって分解されにくいようなので、小断片ペプチド以上に好ましい。(また、標準的方法を用いて、小断片をプロテアーゼ耐性にすることもできた。)特定のペプチドを、VEGFR−flk−1に対する特異性故に興味をもたれ、同定した可動領域から誘導することができた全ペプチドの中から選択し:配列アライメントを、選択された3つのペプチドとの特異性を示すVEGFRファミリー(PDGFR、Flt−1)の別の受容体と行った。そのようなアライメントは、その他の特異的ペプチド、又は代わりとしてのより一般的なアンタゴニストの選択を可能にする。VEGFRに関連して本明細書中で議論された位置決定に関連する原理を、類似の形態を共有するその他の型のサイトカイン受容体にも適用できることが分かるはずである。
本発明のVEGFRアンタゴニストを同定する方法は、受容体の適当な立体構造及びサブユニットのオリゴマー化とその結果生じる活性化に重要である受容体の膜近傍領域とドメインの間の領域を含む細胞外可動領域の位置決定に基礎を置いている。これらの領域は、結晶学によって提供される結晶構造データに基づいて決定された。これらの領域と結合できるアンタゴニストは、オリゴマー化を妨害することによってシグナル伝達をブロックする。該方法によって同定された領域を、図3−1及び図3−2中で、下線を引き灰色で示している。該領域の1つは、リガンドが結合するIG様3ドメインの下流、すなわち残基320〜350に位置する。また、リガンド結合位置を図1に示している。第2の領域は、2つのサブユニットのIg様4オリゴマー化ドメイン、すなわち残基350〜400で同定された。第3の領域は、細胞膜と受容体の接合点、すなわち残基745〜770で同定された。この領域はダイマーの安定性に重要である。これらの領域は、リガンド結合を妨害しないので、これらの領域を標的とする任意のアンタゴニスト(例えばペプチド又は小分子)はリガンド結合部位の競合相手ではなく(非競合的アンタゴニストであり)、受容体の自己リン酸化に必要なオリゴマー化を妨げる、又は制限する。最大で12のアミノ酸を有する3つのD−ペプチド(2.1、2.2及び2.3と名付ける)を、該領域のアミノ酸配列から誘導し、アンタゴニストとして試験した。上記のように、D−ペプチドは、様々なプロテアーゼによって分解されにくいようなので、小断片ペプチド以上に好ましい。(また、標準的方法を用いて、小断片をプロテアーゼ耐性にすることもできた。)特定のペプチドを、VEGFR−flk−1に対する特異性故に興味をもたれ、同定した可動領域から誘導することができた全ペプチドの中から選択し:配列アライメントを、選択された3つのペプチドとの特異性を示すVEGFRファミリー(PDGFR、Flt−1)の別の受容体と行った。そのようなアライメントは、その他の特異的ペプチド、又は代わりとしてのより一般的なアンタゴニストの選択を可能にする。VEGFRに関連して本明細書中で議論された位置決定に関連する原理を、類似の形態を共有するその他の型のサイトカイン受容体にも適用できることが分かるはずである。
3つのペプチドの位置を図1に表し、また、リガンド結合領域、本来のオリゴマー化ドメイン、及びチロシンキナーゼドメイン(灰色の方形)も示している。図3−1及び図3−2では、VEGFRイソ型BEGFR−2のドメインを、個々のドメインの開始点を矢印で印して示している。本発明のアンタゴニストが結合して受容体のオリゴマー化及び/又は活性化を妨げうる領域を箱で囲むか、下線を引いた。下線を引いた配列は、ドメインの間の領域を示し、これに対して囲った配列は、膜近傍領域を示す。ペプチド2.1、2.2及び2.3が誘導された領域を、斜体で示し、下線を引いた。本発明によるペプチドが標的とする配列に下線を引き箱で囲った。
インビトロでのペプチドの特徴
アッセイに用いるVEGFが有効で細胞毒性を持たない濃度を決定するために、VEGFの投与量応答曲線を、2種類の細胞、すなわちFlk−1遺伝子をトランスフェクトした微小血管内皮細胞及び肺動脈内皮細胞(PAEC)で作製した。次に、VEGFのペプチド2.1、2.2及び2.3(2ng/ml)の存在下で、トリチウム化チミジン取り込み法によって、これら2種類の細胞の増殖を測定した。細胞を、異なるペプチドと共に、異なる濃度、37℃でプレインキュベートした。それらを、VEGF(2ng/ml)と共に24時間インキュベートした。細胞を24時間、3H−チミジンと接触させ、洗浄し溶解した。放射能をシンチレーションカウンターで測定した。
アッセイに用いるVEGFが有効で細胞毒性を持たない濃度を決定するために、VEGFの投与量応答曲線を、2種類の細胞、すなわちFlk−1遺伝子をトランスフェクトした微小血管内皮細胞及び肺動脈内皮細胞(PAEC)で作製した。次に、VEGFのペプチド2.1、2.2及び2.3(2ng/ml)の存在下で、トリチウム化チミジン取り込み法によって、これら2種類の細胞の増殖を測定した。細胞を、異なるペプチドと共に、異なる濃度、37℃でプレインキュベートした。それらを、VEGF(2ng/ml)と共に24時間インキュベートした。細胞を24時間、3H−チミジンと接触させ、洗浄し溶解した。放射能をシンチレーションカウンターで測定した。
図2A及び図2Bに示すように、ペプチド2.1及び2.2は、微小血管内皮細胞のVEGF誘導増殖を完全に破棄し、PAEC内では、EC50がそれぞれ9μMであった。さらに、VEGFRイソ型Flk−1又はFltのいずれかをcDNAでトランスフェクトしたPAECを用いると、該ペプチドはVEGFR Fltイソ型含有細胞の生体機能の調節に有効でないことが分かったため、該ペプチドの選択性が証明された(データには示していない)。
インビボでのペプチドの特徴
虚血性網膜症モデル
選択したペプチドの有効性を、インビボでの虚血性網膜症モデルで、VEGF活性化に高依存する現象で証明した。仔ラットを、80%O2、次いで酸素正常状態(21%O2)に晒した。ペプチドを硝子体内に最終濃度10μMで注射した。次いで、網膜を回収し、ADPアーゼ法で着色して、スライド上に載せた。網膜の写真をコンピュータに連結した顕微鏡で撮り、血管密度をImageproソフトウエアで評価した。図2Cに示したように、この実験から、試験した全ペプチドがインビボでの血管新生の誘導を阻害することが、証明された。ペプチド2.2は、血管新生の最も有効な阻害剤であることが示された。本発明の特異的ペプチドは、Flk−1受容体の可動領域を妨害することによって、VEGFでのFlk−1の活性化によって生じる影響を妨げることが示された。
虚血性網膜症モデル
選択したペプチドの有効性を、インビボでの虚血性網膜症モデルで、VEGF活性化に高依存する現象で証明した。仔ラットを、80%O2、次いで酸素正常状態(21%O2)に晒した。ペプチドを硝子体内に最終濃度10μMで注射した。次いで、網膜を回収し、ADPアーゼ法で着色して、スライド上に載せた。網膜の写真をコンピュータに連結した顕微鏡で撮り、血管密度をImageproソフトウエアで評価した。図2Cに示したように、この実験から、試験した全ペプチドがインビボでの血管新生の誘導を阻害することが、証明された。ペプチド2.2は、血管新生の最も有効な阻害剤であることが示された。本発明の特異的ペプチドは、Flk−1受容体の可動領域を妨害することによって、VEGFでのFlk−1の活性化によって生じる影響を妨げることが示された。
IGF−1受容体アンタゴニスト
本明細書中に記載されているのは、受容体の活性を阻害するための、IGF−1R受容体複合体の細胞外ドメインと相互作用するペプチド、その誘導体及びペプチド模倣薬である。重要なことは、これらペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬は、IGF−1受容体のαサブユニットのIGF−1結合ドメインとは相互作用せず、従って、非競合的ペプチドアンタゴニストであると考えられる。本発明のIGF−1Rアンタゴニストの例は、表2に列挙した配列より誘導される。
本明細書中に記載されているのは、受容体の活性を阻害するための、IGF−1R受容体複合体の細胞外ドメインと相互作用するペプチド、その誘導体及びペプチド模倣薬である。重要なことは、これらペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬は、IGF−1受容体のαサブユニットのIGF−1結合ドメインとは相互作用せず、従って、非競合的ペプチドアンタゴニストであると考えられる。本発明のIGF−1Rアンタゴニストの例は、表2に列挙した配列より誘導される。
特別な理論に制限されるわけではないが、IGF−1受容体アンタゴニストは、IGF−1受容体の立体構造を特殊なものに変える、又は安定化し、その結果受容体活性を阻害する。本明細書中に記載されているように、本発明のペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬は、非競合様式でIGF−1に依存する細胞内シグナル伝達を阻害する。特に、これらのペプチドは、IGF−1受容体シグナル伝達に応答する細胞内受容体ドメインの活性化を効率よく阻害する。細胞形質導入に次いで起こる、特定の疾患あるいは疾患の部分的原因となる増殖、遊走及び生存経路の活性化を導く事柄は、それによって妨げられる。本発明に包含されるペプチド及びペプチド誘導体の例を以下に示す。
APG−201
APG−201は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式I:
S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10(配列番号26) 式I
によって表される配列を含み、式中:
S1は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン又はηであり;式中、ηは中性親水性アミノ酸であり、限定するものではないが、例として、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載されているように)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ、
L2は、残基なし、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はφであり、式中φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を有するα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような1〜10の炭素の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのようなアリールアルキルアミンであり、
F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン又はΣであり;式中、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、例として、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛが含まれ;該Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミン、の様な炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族又はアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン並びに4−クロロフェニルアラニンであり、
V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はφであり;式中、φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、の様な疎水性側鎖を有するα−アミノ酸φ;限定するモノではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、1〜10の炭素の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり、
P5は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)又はΩであり、Ωは、構造制約生成アミノ酸(Hanessianら、J.Org.Chem.、62(3)、465−473、1997;Halabら、Biopolymers、55(2)、101−122、2000:Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69(5)、1504−1512、2004;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、その非限定の例としては、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、及びニペコチン酸が含まれる。
APG−201は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式I:
S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10(配列番号26) 式I
によって表される配列を含み、式中:
S1は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン又はηであり;式中、ηは中性親水性アミノ酸であり、限定するものではないが、例として、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載されているように)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ、
L2は、残基なし、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はφであり、式中φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を有するα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような1〜10の炭素の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのようなアリールアルキルアミンであり、
F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン又はΣであり;式中、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、例として、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛが含まれ;該Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミン、の様な炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族又はアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン並びに4−クロロフェニルアラニンであり、
V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はφであり;式中、φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、の様な疎水性側鎖を有するα−アミノ酸φ;限定するモノではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、1〜10の炭素の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり、
P5は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)又はΩであり、Ωは、構造制約生成アミノ酸(Hanessianら、J.Org.Chem.、62(3)、465−473、1997;Halabら、Biopolymers、55(2)、101−122、2000:Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69(5)、1504−1512、2004;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、その非限定の例としては、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、及びニペコチン酸が含まれる。
R6は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、
P7は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)又はΩであり、Ωは、立体配座的に束縛されて作られたアミノ酸(Hanessianら、J.Org.Chem.、62(3)、465−473、1997;Halabら、Biopolymers、55(2)、101−122、2000;Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69(5)、1504−1512、2004;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、その非限定の例としては、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸及びニペコチン酸が含まれ、
E8は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり;Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例には、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ、
R9は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代替物(Fung及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、
K10は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代替物(Fung及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)である。
P7は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)又はΩであり、Ωは、立体配座的に束縛されて作られたアミノ酸(Hanessianら、J.Org.Chem.、62(3)、465−473、1997;Halabら、Biopolymers、55(2)、101−122、2000;Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69(5)、1504−1512、2004;Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、その非限定の例としては、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸及びニペコチン酸が含まれ、
E8は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり;Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例には、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ、
R9は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代替物(Fung及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、
K10は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代替物(Fung及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)である。
G1−S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10(配列番号26) 式II
S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10−G2(配列番号26) 式III
G1−S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10−G2(配列番号26) 式IV
式中:
G1は、ペプチドのアミノ末端に結合しており、残基なし、水素、1〜8の炭素の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基又はアシル基(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)であり、
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に結合しており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な1〜10の炭素の脂肪族アミン;限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10−G2(配列番号26) 式III
G1−S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10−G2(配列番号26) 式IV
式中:
G1は、ペプチドのアミノ末端に結合しており、残基なし、水素、1〜8の炭素の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基又はアシル基(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)であり、
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に結合しており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な1〜10の炭素の脂肪族アミン;限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
APG−202
APG−202は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式:
E1S2D3V4L5H6F7T8S9T10(配列番号27) 式V
で表される配列を含み、式中、
E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、αアミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であって、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ、
S2は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であって、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1):177−9に記載されているような)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ、
D3は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であって、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ、
V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を有するα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン:又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり、
L5は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を有するα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり、
H6は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシ、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代替物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、
F7は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、その例には、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン及び4−クロロフェニルアラニンであり、
T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ、
S9は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載のような)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ、
T10は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれる。
APG−202は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式:
E1S2D3V4L5H6F7T8S9T10(配列番号27) 式V
で表される配列を含み、式中、
E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、αアミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であって、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ、
S2は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であって、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1):177−9に記載されているような)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ、
D3は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であって、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ、
V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を有するα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン:又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり、
L5は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を有するα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり、
H6は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシ、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代替物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、
F7は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、その例には、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン及び4−クロロフェニルアラニンであり、
T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ、
S9は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載のような)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ、
T10は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を有するα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれる。
G1−E1W2D3V4L5H6F7T8S9T10(配列番号27) 式VI
E1W2D3V4L5H6F7T8S9T10−G2(配列番号27) 式VII
G1−E1W2D3V4L5H6F7T8S9T10−G2(配列番号27) 式VIII
式中、
G1は、ペプチドのアミノ末端に結合しており、残基なし、水素、1〜8の炭素の直鎖あるいは分枝鎖のアリル基、又はアシル基(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)であり、
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に結合しており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン及びシクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
E1W2D3V4L5H6F7T8S9T10−G2(配列番号27) 式VII
G1−E1W2D3V4L5H6F7T8S9T10−G2(配列番号27) 式VIII
式中、
G1は、ペプチドのアミノ末端に結合しており、残基なし、水素、1〜8の炭素の直鎖あるいは分枝鎖のアリル基、又はアシル基(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)であり、
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に結合しており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン及びシクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
APG−203
APG−203は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式:
a1−a2−N1A2S3V4−a3−a4−a5(配列番号28) 式IX
によって表される配列を含み、式中;
N1は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、αアミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
A2は、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミンシンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
S3は、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であり、例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載のように)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれる。
APG−203は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式:
a1−a2−N1A2S3V4−a3−a4−a5(配列番号28) 式IX
によって表される配列を含み、式中;
N1は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、αアミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
A2は、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミンシンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
S3は、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であり、例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載のように)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれる。
V4は、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
a1は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
a2は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例として、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ;
a3は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)又はΩであり、Ωは、構造制約生成アミノ酸(Hanessianら、J.Org.Chem.、62(3)、465−473、1997;Halabら、Biopolymers、55(2)、101−122、2000;Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69(5)、1504−1512、2004;Feng及びLubel、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、その例としては、制限するものではないが、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸及びニペコチン酸が含まれ;
a4は、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9、ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ;
a5は、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
a1は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
a2は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例として、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ;
a3は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)又はΩであり、Ωは、構造制約生成アミノ酸(Hanessianら、J.Org.Chem.、62(3)、465−473、1997;Halabら、Biopolymers、55(2)、101−122、2000;Cluzeau及びLubell、J.Org.Chem.、69(5)、1504−1512、2004;Feng及びLubel、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり、その例としては、制限するものではないが、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸及びニペコチン酸が含まれ;
a4は、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは、中性親水性アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9、ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ;
a5は、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
G1−a1−a2−X−a3−a4−a5(配列番号31) 式X
a1−a2−X−a3−a4−a5−G2(配列番号31) 式XI
G1−a1−a2−X−a3−a4−a5−G2(配列番号32) 式XII
式中、
Xは、N1A2S3V4(配列番号29)を表し;また、
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又は(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)アシル基であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
a1−a2−X−a3−a4−a5−G2(配列番号31) 式XI
G1−a1−a2−X−a3−a4−a5−G2(配列番号32) 式XII
式中、
Xは、N1A2S3V4(配列番号29)を表し;また、
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又は(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)アシル基であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
APG−204
APG−204は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズするが、以下の式:
I1R2K3Y4A5D6G7T8I9(配列番号33) 式XIII
で表される配列を含み、式中;
I1は、残基なし、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
R2は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
K3は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
Y4は、残基なし、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、又はΣ
であり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アラニン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン又は4−クロロフェニルアラニンであり;
A5は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
D6は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン又は脂肪族アミン及び1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
G7は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ;
I9は、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;である。
APG−204は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズするが、以下の式:
I1R2K3Y4A5D6G7T8I9(配列番号33) 式XIII
で表される配列を含み、式中;
I1は、残基なし、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
R2は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
K3は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのようなアルギニン代理物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
Y4は、残基なし、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、又はΣ
であり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アラニン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン又は4−クロロフェニルアラニンであり;
A5は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
D6は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン又は脂肪族アミン及び1級アリールアルキルアミンを有する、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
G7は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンであり;
T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ;
I9は、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;である。
G1−I1R2K3Y4A5D6G7T8I9(配列番号34) 式XIV
I1R2K3Y4A5D6G7T8I9−G2(配列番号35) 式XV
G1−I1R2K3Y4A5D6G7T8I9−G2(配列番号36) 式XVI
式中、
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又は(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)アシル基であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
I1R2K3Y4A5D6G7T8I9−G2(配列番号35) 式XV
G1−I1R2K3Y4A5D6G7T8I9−G2(配列番号36) 式XVI
式中、
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又は(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)アシル基であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
APG−205
APG−205は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式:
E1N2F3L4H5L6L7L8A9(配列番号37) 式XVII
を特徴とする配列を含み、式中;
E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
N2は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛが含まれ;Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,3−ジヒドロキシフェニルアラニン、及び4−クロロフェニルアラニンであり;
L4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
H5は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのような、アルギニン代替物(Feng及びLubel、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
L6L7L8は、それぞれ、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
A9は、残基なし、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;である。
APG−205は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、以下の式:
E1N2F3L4H5L6L7L8A9(配列番号37) 式XVII
を特徴とする配列を含み、式中;
E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
N2は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン及びΛが含まれ;Λは、中性脂肪族アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような芳香族あるいはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,3−ジヒドロキシフェニルアラニン、及び4−クロロフェニルアラニンであり;
L4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
H5は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルのような、アルギニン代替物(Feng及びLubel、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
L6L7L8は、それぞれ、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
A9は、残基なし、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;である。
G1−E1N2F3L4H5L6L7L8A9(配列番号37) 式XVIII
E1N2F3L4H5L6L7L8A9−G2(配列番号38) 式XIX
G1−E1N2F3L4H5L6L7L8A9−G2(配列番号37) 式XX
式中、
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又は(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニルあるいはイソブタニルのような)アシル基であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、(限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような)炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、フェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
E1N2F3L4H5L6L7L8A9−G2(配列番号38) 式XIX
G1−E1N2F3L4H5L6L7L8A9−G2(配列番号37) 式XX
式中、
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又は(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニルあるいはイソブタニルのような)アシル基であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、(限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような)炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、フェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
APG−206
APG−206は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、次の式:
a1−a2−a3−T1V2L3S4N5L6−a4(配列番号39) 式XXI
を特徴とする配列を含み、式中:
T1は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ;
V2は、残基なし、バリン、アラニン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
L3は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
S4は、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載のような)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ;
N5は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
L6は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
a1は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、3−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルの様なアルギニン代替物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
a2は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
a3は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルの様なアルギニン代替物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)である。
APG−206は、IGF−1Rの生物活性をアンタゴナイズし、次の式:
a1−a2−a3−T1V2L3S4N5L6−a4(配列番号39) 式XXI
を特徴とする配列を含み、式中:
T1は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン又はΣであり、Σは、疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を持つα−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン及びチロシンが含まれ;
V2は、残基なし、バリン、アラニン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
L3は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
S4は、セリン、スレオニン、バリン又はηであり、ηは中性親水性アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、及び(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、2003年1月10日、68(1)、177−9に記載のような)ホモセリン、アロスレオニン及びヒドロキシプロリンが含まれ;
N5は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン及び4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
L6は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はΦであり、Φは、限定するものではないが、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシンのような、疎水性側鎖を持つα−アミノ酸;限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンのような、炭素数1〜10の脂肪族アミン;限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミン;であり;
a1は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又は、限定するものではないが、3−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルの様なアルギニン代替物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)であり;
a2は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸又はΨであり、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを持つ、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり、その例としては、限定するものではないが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、4−フェニル−ベンジルアミンが含まれ;
a3は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン又は、限定するものではないが、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル及び4−グアニジノフェニルメチルグリシルの様なアルギニン代替物(Feng及びLubell、J.Org.Chem.、66(4)、1181−1185、2001)である。
G1−a1−a2−a3−X−a4(配列番号39) 式XXII
a1−a2−a3−X−a4−G2(配列番号40) 式XXIII
G1−a1−a2−a3−X−a4−G2(配列番号41) 式XXiV
式中、
Xは、T1V2L3S4N5L6(配列番号42)を表す。
a1−a2−a3−X−a4−G2(配列番号40) 式XXIII
G1−a1−a2−a3−X−a4−G2(配列番号41) 式XXiV
式中、
Xは、T1V2L3S4N5L6(配列番号42)を表す。
G1は、ペプチドのアミノ末端に付いており、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖あるいは分枝鎖のアルキル基、又はアシル基(アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル又はイソブタニルのような)であり;
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
G2は、ペプチドのカルボキシ末端に付いており、残基なし、水素、NH2、限定するものではないが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、シクロヘキシルアミンの様な、炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は、限定するものではないが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン及びフェニルエチルアミンのような、芳香族あるいはアリールアルキルアミンである。
インビトロでの抗IGF−1Rペプチドの特徴
IGF−1R及びIR(インスリン受容体)は、構造的に非常に似ており、高い相同性(全体で70%、触媒部位では84%)を共にする(図21−1〜図21−3)。構造類似性は、抗IGF−1Rアンタゴニストの開発で懸念される主な事柄の1つである。なぜなら、選択性が欠如すると、該化合物がIRと交差反応することによって、糖尿病を誘発しうるからである(Entingh−Pearsall及びKahn、J.Biol.Chem.、279、38016−38024、2004;Baserga、Expert Opin.Ther.Targets、753−768、2005;Garber、J.Natl.Cancer Inst.、790−792、2005)。他方、膜近傍の細胞外及び細胞内の領域は、チロシンキナーゼドメインより配列の相同性が少なく、従って、特異性が授与される。特異性かつ選択性を有する抗IGF−1Fアンタゴニストを設計するために、該領域を標的とする。
IGF−1R及びIR(インスリン受容体)は、構造的に非常に似ており、高い相同性(全体で70%、触媒部位では84%)を共にする(図21−1〜図21−3)。構造類似性は、抗IGF−1Rアンタゴニストの開発で懸念される主な事柄の1つである。なぜなら、選択性が欠如すると、該化合物がIRと交差反応することによって、糖尿病を誘発しうるからである(Entingh−Pearsall及びKahn、J.Biol.Chem.、279、38016−38024、2004;Baserga、Expert Opin.Ther.Targets、753−768、2005;Garber、J.Natl.Cancer Inst.、790−792、2005)。他方、膜近傍の細胞外及び細胞内の領域は、チロシンキナーゼドメインより配列の相同性が少なく、従って、特異性が授与される。特異性かつ選択性を有する抗IGF−1Fアンタゴニストを設計するために、該領域を標的とする。
特に、実施例1に記載の方法を用いて、IGF−1Rへのアンタゴニストを作り出す。このような領域の正確な位置を、これらの領域の1つを標的とし、IGF−1Rに特異性を示す小断片ペプチド又は修飾ペプチドの配列の例と共に、前記の表1に記載している(図22−1及び図22−2も共に参照されたい)。次に、3つのD−ペプチド(APG201、APG202及びAPG204を名付けた)をこれらの領域のアミノ酸配列から誘導すると、該ペプチドはアンタゴニストとして作用する。これらのペプチドアンタゴニストの配列は、以下の通り:APG−201、APG−202及びAPG−204である。該配列は、通常、IGF−1Rの小断片ペプチドに相当するが、該小断片ペプチドはイソロイシンを含んでいるのに対して、該配列の場合、経済的理由から、該イソロイシンを合成ペプチド内ではロイシンに置換した。
ペプチドの親和性を、IGF−1Rを発現及び過剰発現する細胞への結合研究を用いて、測定することができる。IGF−1Rと同じファミリーの受容体を発現する細胞のバイオアッセイを行うことによって選択性を試験し、別のファミリーのサイトカインの受容体に対して特異性を試験する。
IGF−1によって誘発された増殖を、A540癌腫細胞内、ペプチドAPG201、APG202及びAPG204並びにIGF−1の存在下(10ng/ml−図8A及び1ng/ml−図8B)で、トリチル化チミジン取り込み法に従って、測定した。細胞を、異なるペプチド、異なる濃度、すなわち10−7、10−6及び10−5Mで、前もって37℃インキュベートした。次に、細胞を、IGF−1(10ng/ml又は1ng/ml)と共に24時間インキュベートし、3H−チミジンと24時間接触させ、洗浄し、そして溶解した。放射能のレベルをシンチレーションカウンターで測定した。
図8A及び図8Bに示したように、該ペプチドは、A549癌腫細胞でのIGF−1誘導増殖を完全に排除した(APG−202ではEC50=10−8M、APG−201では10−6M)。
さらに、インビトロでのアンタゴニストの試験は、表3Aに記載したように行う。
また、我々は、その他の癌細胞の型(MCF−7乳癌細胞、HepG2肝臓癌細胞、及びMDA−MB−231乳腺癌細胞)で増殖を誘発するIGF−1へのIGF−1Rアンタゴニストペプチドの効果について試験した。異なる癌細胞を、異なる濃度のペプチドと共に、プレインキュベート(45分)し、その後IGF−1(50ng/ml)(37℃)で24時間刺激し;また、仔ウシの血清もIGF−1で刺激する24時間前に排除し、その他の有糸分裂剤による増殖への影響を除いた。次に、3H−チミジン(1μCi/ml)を24時間加え、その後、細胞を5%の冷TCAで3回洗浄し、0.1N NaOH/0.1%Triton X−100で溶解した。放射能をシンチレーションカウンターで測定した。実験は、2重にして3回繰り返した(図15)。
ペプチドAPG−203、204、205及び206は、最大で90%の効力で、MCF−7の増殖を阻害した(力価:0.1nM〜60nM)(図16及び表3B)。MCF−7細胞は、エストロゲン受容体(ER)感受性細胞であり、IGF−1の存在下で増殖する。IGF−1Rは、ER感受性細胞内で過剰発現され、これらの細胞を従来のアポトーシスによる抗癌剤に応答しないようにするIGF−1R/IRS/PI−3Kによって生存及び増殖経路を活性化する。また、IGF−1Rは多分、IGF−1の影響を強調するIRS−1の過剰発現を誘発する(Bartucciら、Cancer Res.、61、6747−6754、2001)。もう1つの乳癌細胞株(MDA−MB−231;ER非感受性)では、APG−201、203及び204は、ナノモルで有効性を示す;このことは、APG−202及び205の場合(1μM)にはない。HepG2肝臓癌細胞株では、ペプチドAPG−203及び206は、それぞれ50%及び100%の効力で増殖を阻害する。HepG2細胞では、本質的なIGF−1誘導増殖は、より低濃度のペプチドによって阻害されるようだ(図16)。
IGF−1Rの最も上流での発生する活性化工程の1つを阻害するペプチドの効力を測定するために、我々は、APG−204及びAPG−206ペプチド存在下でのIGF−1誘発チロシン自己リン酸化について試験した。
細胞を、抗IGF−1Rペプチド(10−6M)と共に45分間、そしてIGF−1(50ng/ml)と共に15分間又は5分間、インキュベートした。ウエスタンブロット(リン酸化したチロシン抗体及びIGF−1R抗体)を、非変性条件下、全細胞溶解物について行った(図17)。
APG−206は、IGF−1誘発リン酸化の70%より多くを阻害したが、APG−204はより効力が小さかった(30%)(図17及び表3B)。APG−206ペプチドは、β鎖と相互作用し(図14を参照されたい)、APG−206は、活性化ループの立体構造をアロステリックに変えるであろう(Foulstoneら、205、145−153、2005)。
IGF−1受容体とインスリン受容体の間の1次配列相同性が高い(図21−1〜図21−3)と仮定すれば、ペプチドがIGF−1Rに真に選択的であることを保証するために、インスリン受容体に対するペプチドの活性を確かめた。その他の成長因子、すなわちVEGF受容体、に対する選択性も測定した。
IR−cDNAをトランスフェクトしたCOS細胞を、45分間、ペプチド(APG−203、APG−204又はAPG−206)で前処理し、インスリンで5分間処理した。ウエスタンブロットを、非変性条件下、インスリン受容体特異的Yリン酸化抗体で行った(図18A)。抗IGF−1Rペプチド存在下での肺動脈内皮細胞(PAEC)のVEGF165誘発増殖もまた、上記条件下で確かめられた(図18B)。APG−204及び206ペプチドは、IRリン酸化を阻害せず、また、その他の成長因子受容体、すなわちVEGFR2に対しても活性を及ぼさなかった。
抗IGF−1Rペプチドのエキソビボ活性
そのマイトジェン的及びアポトーシス的影響に加えて、IGF−1もまた、血管運動緊張に影響を与える(Oltmanら、Am.J.Physiol.Endocrinol.Metab.、279、E176−E181、2000:Vechioneら、Hypertension、37、1480−1485、2001)、注目すべきは血管弛緩を原因とすることによって影響を与えることを、いくつかの研究で示した。我々は、IGF−1に応答する大動脈血管運動へのAPG203−206化合物の影響について試験した。
そのマイトジェン的及びアポトーシス的影響に加えて、IGF−1もまた、血管運動緊張に影響を与える(Oltmanら、Am.J.Physiol.Endocrinol.Metab.、279、E176−E181、2000:Vechioneら、Hypertension、37、1480−1485、2001)、注目すべきは血管弛緩を原因とすることによって影響を与えることを、いくつかの研究で示した。我々は、IGF−1に応答する大動脈血管運動へのAPG203−206化合物の影響について試験した。
最初に、大動脈を、異なる濃度のペプチド及びフェニレフリンと共にインキュベートすると、大動脈狭窄を誘発した。次に、IGF−1(25ng/ml)を加えると、血管弛緩を誘発した。結果は、ペプチドを一緒にインキュベートしなかった対照の大動脈と比較して、示している。血管の直径を、デジタル画像解析機を用いて、測定した。血管の直径を、前狭窄剤の局所適用の前後で記録した。製造物が安定化した後、リガンド(IGF−1、25ng/ml)を、安定な血管拡張が認められるまで加えた。次に、ペプチドを、10−8M〜10−6Mの異なる濃度で加えた。血管拡張の逆戻りを、例えば、Houら(Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol.、284、R928−R935、2003)、Houら(Stroke、516−524;考察525、2000)、及びHouら(Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol.、281、R391−R400、2001)に記載のように、目で確認し測定した。3重の測定を2種類の動物について行った。
エキソビボでの組織上への直接的なAPG化合物の効力が証明される限りにおいて、APG−206及び203は、特に、IGF−1誘発血管弛緩を妨げる活性を持つ(図19)。
抗IGF−1Rペプチドのインビボ活性
成長因子として、IGF−1は、発育中の網膜の脈管形成を行う(Hellstromら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、98.5804−5808、2001;Kondoら、J.Clin.Invest.、111、1835−1842、2003)。IGF−1ノックアウトマウス網膜(P5の仔ラット)は、対照マウスと比較して、血管増殖を15%阻害する(Hellstromら、Proc.Nat.Acad.Sci.USA、98.5804−5808、2001;Kondoら、J.Clin.Invest.、111、18355−1842、2003)。虚血誘発増殖性網膜症のモデルで、Smith及びその共同研究者ら(Smithら、Nat.Med.、5、1390−1395、1999)は、IGF−1R、JB3の競合的アンタゴニストを注射し、これにより、P17の仔ラットの網膜に誘発される血管新生が53%阻害され、異常な血管系形成でIGF−1Rが果たす主要な役割が示され、これにより、脈管形成の治療上の標的としてのIGF−1Rを確認した。
成長因子として、IGF−1は、発育中の網膜の脈管形成を行う(Hellstromら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、98.5804−5808、2001;Kondoら、J.Clin.Invest.、111、1835−1842、2003)。IGF−1ノックアウトマウス網膜(P5の仔ラット)は、対照マウスと比較して、血管増殖を15%阻害する(Hellstromら、Proc.Nat.Acad.Sci.USA、98.5804−5808、2001;Kondoら、J.Clin.Invest.、111、18355−1842、2003)。虚血誘発増殖性網膜症のモデルで、Smith及びその共同研究者ら(Smithら、Nat.Med.、5、1390−1395、1999)は、IGF−1R、JB3の競合的アンタゴニストを注射し、これにより、P17の仔ラットの網膜に誘発される血管新生が53%阻害され、異常な血管系形成でIGF−1Rが果たす主要な役割が示され、これにより、脈管形成の治療上の標的としてのIGF−1Rを確認した。
我々は、網膜の発達性脈管形成へのAOG203及び206の影響を研究した。スプラーグ・ドーリー仔ラットは、無菌水中の2μgのペプチドをP5の硝子体内に注射された。仔をP6で犠牲にし、網膜をレクチン(Griffonia simplicifolia)で染色し、プレートに塗布し、血管領域を、ImageProソフトウエアを用いて定量した。
APG−206で24時間処理した後、網膜血管増殖は、15%阻害され、ノックアウトマウスのデータと矛盾しない。このようなインビボでの知見は、特に、癌での脈管形成の前後と特に関連している。網膜脈管形成は、癌の血管新生のモデルとして本技術分野で認識されている(Campochiaro、Oncogene、22(42)、6537−6548、2003)。
さらに、AGF−206は、マウス内への異種移植でヒト乳癌細胞(MCF−7)の増殖を顕著に制限する。MCF−7細胞をPBS中に懸濁し、5週齢のヌードマウス(NCrヌード、Taconics Laboratories)の脇腹領域の皮下に接種した。動物を毎日モニターし、腫瘍サイズを、Vernier caliperで2日毎に、標準式を用いて測定した:例えば、Kumarら(Am.J.Pathol.、163、2531−2541、2003)及びLindnerら(Clin.Cancer Res.、8、3210−3208、2002)に記載されている様に、腫瘍の体積及び重さを以下の式に従って評価できる:体積(mm3)=(4/3)×πa2×b、及び重さ(mg)=(a2×b)/2、式中、a<bであり、a及びbは、それぞれ幅及び長さ(mm)を表す。(また、歯の圧痕型を用いて腫瘍の容量を測定してもよい。いったん硬化したならば、このような型を水で充たし、腫瘍体積の正確な測定ができる。)ひとたび、腫瘍が目で確認でき、一貫して増殖するようになったならば(接種後15日)、APG−206を、1日に1回、腹腔内投与した;対照動物にはベヒクルを与えた。腫瘍の例を図25Bに示している。図25Aに示すように、APG−206は、インビボでのヒト乳癌細胞の自発的増殖速度を有意に減少し(p<0.02);APG−206で認められるる変化は、基準線(点の水平線)から最少差である。図25Aに示した結果は、処理4日後の、腫瘍サイズの増加の平均±SEM(倍)であり、その後動物を殺した。
ヒト肝臓癌のHepG2異種移植モデル内でのAPG−206ペプチドのインビボ活性
HepG2細胞を、PBS内に懸濁し、5週齢ヌードマウス(NCrヌード、Taconics Laboratories)の脇腹領域に皮下接種した。動物を毎日、体重及び腫瘍サイズについてモニターし、該重量及びサイズは、標準式を用いて2日毎にVernierカリパスで測定した。腫瘍の体積及び重量は、以下の式:体積(mm3)=(4/3)×πa2×b、及び重量(mg)=(a2×b)/2、a<b(42,50);式中a及びbは、それぞれ幅及び長さ(mm)を表す:に従って概算できる(Kumarら、J.Pathol.、163、2531−2541、2003)。ひとたび、腫瘍が目で確認でき、一貫して増殖するようになったならば(接種後15日)、APG−206を、毎日2回、腹腔内投与した;対照動物にはベヒクルを与えた。処理9日後に投与を中止し、動物を4日後に殺した。歯の圧痕型を用いて、摘出された腫瘍の体積を最終的に測定した。ひとたび硬化したならば、このような型を水で充たし、腫瘍の体積の正確な測定ができる。腫瘍の例を図36Cに示す。図36A及び図36Bに示すように、APG−206は、インビボでのヒト肝臓癌細胞の自発的増殖速度を有意に減少させた(p<0.04)。また、食塩水接種マウス内では腫瘍の増殖が続いているのに比べて、腫瘍の増殖は治療の停止後マウス内で完全に停止した。図36Aに示した結果では、腫瘍サイズの増加は平均±SEM(倍)である。肝臓癌腫瘍増殖は、対照と比較して、食塩水接種マウス内で、75%の体重減少を伴い、悪液質を引き起こした。そのような体重減少は、図36Dから分かるように、APG−206で治療したマウスでは、防げた。
HepG2細胞を、PBS内に懸濁し、5週齢ヌードマウス(NCrヌード、Taconics Laboratories)の脇腹領域に皮下接種した。動物を毎日、体重及び腫瘍サイズについてモニターし、該重量及びサイズは、標準式を用いて2日毎にVernierカリパスで測定した。腫瘍の体積及び重量は、以下の式:体積(mm3)=(4/3)×πa2×b、及び重量(mg)=(a2×b)/2、a<b(42,50);式中a及びbは、それぞれ幅及び長さ(mm)を表す:に従って概算できる(Kumarら、J.Pathol.、163、2531−2541、2003)。ひとたび、腫瘍が目で確認でき、一貫して増殖するようになったならば(接種後15日)、APG−206を、毎日2回、腹腔内投与した;対照動物にはベヒクルを与えた。処理9日後に投与を中止し、動物を4日後に殺した。歯の圧痕型を用いて、摘出された腫瘍の体積を最終的に測定した。ひとたび硬化したならば、このような型を水で充たし、腫瘍の体積の正確な測定ができる。腫瘍の例を図36Cに示す。図36A及び図36Bに示すように、APG−206は、インビボでのヒト肝臓癌細胞の自発的増殖速度を有意に減少させた(p<0.04)。また、食塩水接種マウス内では腫瘍の増殖が続いているのに比べて、腫瘍の増殖は治療の停止後マウス内で完全に停止した。図36Aに示した結果では、腫瘍サイズの増加は平均±SEM(倍)である。肝臓癌腫瘍増殖は、対照と比較して、食塩水接種マウス内で、75%の体重減少を伴い、悪液質を引き起こした。そのような体重減少は、図36Dから分かるように、APG−206で治療したマウスでは、防げた。
脈管形成阻害及び腫瘍増殖阻害についてのその他のアッセイも本技術分野で既知であり、例えば、米国特許第5,854,221号及び第5,639,725号に記載されており、その全内容を本明細書中に援用する。一般に、そのようなインビボでのアッセイシステムでは、通常、肺又は肉趾の様なあらかじめ決められた位置に悪性細胞株を注射することによって、マウス内への適当な実験的腫瘍を最初に誘発させることを含む。腫瘍を移植し増殖させた後、試験される薬剤をマウスに投与し、再び、通常一定期間の後、異なる量を投与する。アッセイの終了時に、その他の事柄の中から、腫瘍の増殖及び転移の存在の点からマウスを分析した。薬剤の病気予防効果の研究を助けるアッセイシステムでは、薬剤を、腫瘍細胞株注入に近接した側頭に投与してよい。この方法で、薬剤が腫瘍形成を妨げることができるか否かを全体的に決定できる。
第2世代IGF−1Rアンタゴニストペプチドの特徴
APG−203及びAPG−206の誘導体を切り縮めて、活性に重要なペプチド領域を決定した。ペプチドを、3H−チミジン取り込みアッセイで効力及び力価についてアッセイした。手短に言えば、3H−チミジン取り込み増殖アッセイを、IGF−1(50ng/ml)及び異なる濃度のペプチドの存在下で、ヒトIGF−1R cDNAをトランスフェクトしたNIH3T3細胞で行った。
APG−203及びAPG−206の誘導体を切り縮めて、活性に重要なペプチド領域を決定した。ペプチドを、3H−チミジン取り込みアッセイで効力及び力価についてアッセイした。手短に言えば、3H−チミジン取り込み増殖アッセイを、IGF−1(50ng/ml)及び異なる濃度のペプチドの存在下で、ヒトIGF−1R cDNAをトランスフェクトしたNIH3T3細胞で行った。
NIH3T3−IGF−1R細胞内では、端を切り取っていないペプチドは、標準のペプチドAPG−206より良好なIC50を示した。APG−206のC末端からのアミノ酸の除去は、力価を低下させたが、(アゴニスト応答を示す206.4を除くと)効力に傷をつけなかった。にもかかわらず、APG−206.6でセリンを除去すると、活性が完全に消滅した(図23A〜図23D並びに表4及び表5)。
興味あることに、N末端側からペプチドの端を切り取ると、親ペプチドAPG−206と比較して100%に効力が改善される。
このような結果から、ペプチドのC末端部分は、活性に重要であり、ペプチドを6アミノ酸に減少させても、なお、大きな効力及び力価を示すと、考えられる。さらなる突然変異分析を用いて、APG−206の作動様式を決定することができる。
このような結果から、ペプチドのC末端部分は、活性に重要であり、ペプチドを6アミノ酸に減少させても、なお、大きな効力及び力価を示すと、考えられる。さらなる突然変異分析を用いて、APG−206の作動様式を決定することができる。
APG−204との架橋実験
NIH3T3−IGF−1R細胞を、PBS(リン酸緩衝食塩水)バッファーpH8.0(反応バッファー)中に107細胞/mlの濃度で再度懸濁し、氷冷した反応バッファーで3回洗浄した。個々のサンプルについての反応混合物は、106細胞及び107cpmの125I−APG−204を含んでいた。また、1つのサンプルは、103Mの冷APG−204ペプチドを含んでいた。負の対照では、NIH3T3−IGF−1R細胞をバッファーに置き換えた。次に、個々のサンプル容量を、反応バッファーで250μlにした。サンプルを、室温及び/又は37℃で、45分間インキュベートし、ペプチドを結合させた。次に、非透過性架橋剤BS3(ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート)を最終濃度が2.5mMになるように加え、サンプルを4℃で30分間インキュベートし、BS3の活性インターナリゼーションを最少にした(11.4Å)(Pierce)(Partis、J.Prot.Chem.、293、263−277、1983;Coxら、J.Immunol.、145、1719−1726、1990;及び、Knollerら、J.Biol.Chem.、266、2795−2804、1991)。反応を、20mM TRIS pH7.5で15分間室温でクエンチした。細胞を、4000rpmで10分間遠心分離し、150μlのRIPAバッファー(50mM Tris HCl、pH7.4:150mM NaCl;1mM EDTA;2mM Na3VO4;1mM NaF;1%NP−40;0.25%デオキシコール酸ナトリウム)を加えて氷上で30分間溶解した。SDS−PAGE電気泳動を還元及び非還元条件下で細胞溶解物について行い、ゲル上には個々のサンプルを10,000cpm負荷した。次いで、オートラジオグラフィ及び抗IGF−1R抗体とのウエスタンブロット分析を行った。
NIH3T3−IGF−1R細胞を、PBS(リン酸緩衝食塩水)バッファーpH8.0(反応バッファー)中に107細胞/mlの濃度で再度懸濁し、氷冷した反応バッファーで3回洗浄した。個々のサンプルについての反応混合物は、106細胞及び107cpmの125I−APG−204を含んでいた。また、1つのサンプルは、103Mの冷APG−204ペプチドを含んでいた。負の対照では、NIH3T3−IGF−1R細胞をバッファーに置き換えた。次に、個々のサンプル容量を、反応バッファーで250μlにした。サンプルを、室温及び/又は37℃で、45分間インキュベートし、ペプチドを結合させた。次に、非透過性架橋剤BS3(ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート)を最終濃度が2.5mMになるように加え、サンプルを4℃で30分間インキュベートし、BS3の活性インターナリゼーションを最少にした(11.4Å)(Pierce)(Partis、J.Prot.Chem.、293、263−277、1983;Coxら、J.Immunol.、145、1719−1726、1990;及び、Knollerら、J.Biol.Chem.、266、2795−2804、1991)。反応を、20mM TRIS pH7.5で15分間室温でクエンチした。細胞を、4000rpmで10分間遠心分離し、150μlのRIPAバッファー(50mM Tris HCl、pH7.4:150mM NaCl;1mM EDTA;2mM Na3VO4;1mM NaF;1%NP−40;0.25%デオキシコール酸ナトリウム)を加えて氷上で30分間溶解した。SDS−PAGE電気泳動を還元及び非還元条件下で細胞溶解物について行い、ゲル上には個々のサンプルを10,000cpm負荷した。次いで、オートラジオグラフィ及び抗IGF−1R抗体とのウエスタンブロット分析を行った。
図24Aから図24Cに示すように、オートラジオグラムでは、非還元条件下で、IGF−1Rを示す250kDaにバンドが現れた。負の対照(IGF−1R細胞なしでの125I−APG−204ペプチド)では、ペプチド架橋に対していかなる非特異的ペプチドも示さなかった。また、非放射性APG−204は、ほとんどすべての125I−APG−204を置き換えることができた。このような結果から、設計されたペプチドは、IGF−1Rと結合すること、さらに認められる生体影響は、抗IGF−1Rペプチドの結合に依存することが、分かる。
インターロイキン4(IL−4)受容体アンタゴニスト
実施例1に記載した研究方法を用いて、IL−4Rへのアンタゴニストを作製した。該領域の正確な位置を、該領域の1つを標的とし且つIL−4Tに特異性を示す小断片ペプチド配列又は修飾ペプチドの配列の例と共に、上記表1に記載している。IL−4R及びIL−13Rは、類似したIL−4Rα鎖を共有しているが、2つの受容体は、別個の機能を示す。TH2細胞上にある主な受容体は、IL−4の受容体であり、該受容体の大部分は、IL−4Rα及びIL−4γc鎖からなる。しかしながら、IL−4Rαから誘導されるIL−4R活性の修飾因子は、IL−13R活性をも調節すると予想される。
実施例1に記載した研究方法を用いて、IL−4Rへのアンタゴニストを作製した。該領域の正確な位置を、該領域の1つを標的とし且つIL−4Tに特異性を示す小断片ペプチド配列又は修飾ペプチドの配列の例と共に、上記表1に記載している。IL−4R及びIL−13Rは、類似したIL−4Rα鎖を共有しているが、2つの受容体は、別個の機能を示す。TH2細胞上にある主な受容体は、IL−4の受容体であり、該受容体の大部分は、IL−4Rα及びIL−4γc鎖からなる。しかしながら、IL−4Rαから誘導されるIL−4R活性の修飾因子は、IL−13R活性をも調節すると予想される。
IL−4Rを発現又は過剰発現する細胞上への結合研究を用いて、親和性を測定する。IL−4Rと同じファミリーの受容体を発現する細胞でバイオアッセイを行うことによって選択性を試験し、また、別のファミリーのサイトカイン受容体に対して、特異性を試験した。
IL−4によって誘発される増殖を、A549癌腫細胞で、ペプチドAPI−401、API−402、API−403、API−404及びAPI−405並びにIL−4(1ng/ml)の存在下、トリチル化チミジン取り込み法に準じて、測定した。細胞を、37℃で別のペプチドと共にプレインキュベートし、次に、IL−4(1ng/ml)と共に24時間インキュベートした。細胞を3H−チミジンと24時間接触させ、洗浄し、そして溶解した。放射能レベルをシンチレーションカウンターで測定した。用いたペプチドアンタゴニストの配列は、以下の通り:API−401 YREPFEQHLL(配列番号105);API−402 SDTLLLTWS(配列番号106);API−403 LYNVTYLE(配列番号107);API−404 LAASTLKSGLS(配列番号108);及び、API−405 KPSEHVKPR(配列番号109);である。一般に、配列は、IL−4Rの小断片ペプチドの配列と一致するが、但し、小断片ペプチドはイソロイシンを含んでいる。前述したように、合成ペプチドでは、イソロイシンをロイシンで置き換えた。
図10に示したように、5ペプチドの内4ペプチドは、IL−4によるA549癌腫細胞の増殖停止を妨げた。さらに、インビトロでのアンタゴニストの試験を、表6に記載のように、行った。
インターロイキン1(IL−1)受容体アンタゴニスト
IL−1の2つの異なる受容体をクローン化し、その特徴を調べた;IL−1Rは、IL−1の生物学的効力を生成し、IL−1RIIは、天然のアンタゴニストである。さらに、受容体アクセサリータンパク質(IL−1RAcP)は、受容体複合体のシグナルトランスデューシングサブユニットと推定されるが、該タンパク質を同定した。IL−1R I型は、主に、T細胞、ケラチノサイト、線維芽細胞、軟骨細胞、滑膜細胞及び上皮細胞に認められる。生体効果を生成するためには、IL−1Rは、IL−1と結合し、次に、シグナル伝達に必要なIL−1RacPに結合する必要がある。IL−1Rの細胞外部分は、IL−1に結合する3つのIg様ドメインを含む。注目したいのは、IL−1RacPの細胞外部分に対して向けられた抗体を含む研究では、後者はサイトカインと相互作用せず、それ故、非競合的ペプチド模倣薬設計の優れた標的であり得た。
IL−1の2つの異なる受容体をクローン化し、その特徴を調べた;IL−1Rは、IL−1の生物学的効力を生成し、IL−1RIIは、天然のアンタゴニストである。さらに、受容体アクセサリータンパク質(IL−1RAcP)は、受容体複合体のシグナルトランスデューシングサブユニットと推定されるが、該タンパク質を同定した。IL−1R I型は、主に、T細胞、ケラチノサイト、線維芽細胞、軟骨細胞、滑膜細胞及び上皮細胞に認められる。生体効果を生成するためには、IL−1Rは、IL−1と結合し、次に、シグナル伝達に必要なIL−1RacPに結合する必要がある。IL−1Rの細胞外部分は、IL−1に結合する3つのIg様ドメインを含む。注目したいのは、IL−1RacPの細胞外部分に対して向けられた抗体を含む研究では、後者はサイトカインと相互作用せず、それ故、非競合的ペプチド模倣薬設計の優れた標的であり得た。
標的とされたIL−1受容体複合体の領域は、可動領域を含むIL−1Rの第3ドメインであり、アクセサリータンパク質と相互作用するが、リガンドとは相互作用しない。IL−1RacP上のこれに相当するドメインは、IL−1R及びIL−1acPの膜近傍領域、並びにIL−1RacPの第2細胞外ドメインと第3細胞外ドメインの間の領域である。これらの領域の正確な位置を、これら領域の1つを標的としIL−1Rに対して特異性を示す小断片ペプチド又は修飾ペプチドの配列の例と共に、上記の表1に記載した。
小断片ペプチド又は誘導体の親和性を、IL−1Rを発現もしくは過剰発現している細胞への結合研究を用いて測定する。IL−1Rとして同じファミリーの受容体(例えばIL−18R)を発現する細胞でバイオアッセイを行うことにより、選択性について試験し、別のファミリーのサイトカインの受容体に対して、特異性を試験する。
IL−1の増殖効果を、ペプチドAPI−101、API−103及びAPI−106並びにIL−1の存在下(1ng/ml、図9A)、トリチル化チミジン取り込み法に準じて、A549癌腫細胞で測定した。細胞に、異なるペプチドを異なる濃度、すなわち10−6M、10−5M及び10−4Mで加え、37℃でプレインキュベートし、次にIL−1(10ng/ml又は1ng/ml)を加え、24時間インキュベートした。次に、細胞を3H−チミジンと24時間接触させ、洗浄し、さらに溶解した。放射能レベルをシンチレーションカウンターで測定した。用いたペプチドアンタゴニストの配列の例は、次の通り:API−101 APRYTVELA(配列番号110);API−103 MKLPVHKLY(配列番号111);及び、API−106 VGSPKNAVPPV(配列番号112):である。一般に、これらの配列は、IL−1Rの小断片ペプチドに相当するが、小断片ペプチドは、イソロイシンを含んでいる。合成ペプチドでは、経済的理由から、このイソロイシンを保存性のあるロイシンに置き換えた。
図9A及び図9Bに示したように、ペプチドは、API−101及び103ではCE50=10−6Mで;API−106では10−5Mで、A549癌腫細胞のIL−1誘導増殖を排除した。
次の実験目標は、(消化路通過時のペプチドの安定性を確かめるために)頸静脈より、又は胃に直接のいずれかで、同定ペプチドを注入することにより、同定ペプチドが天然のサイトカインの生理学的作用をインビボで逆転できるか否かを確かめることである。300gのスプラーグ・ドーリーラットを、イソフルラン(2.5〜4%)で麻酔した。IL−1βを頸静脈より注入した。注入毎の前後(10分)にさらなる分析を行うため、血液を頸動脈より採取した。次に、ペプチドを、所望の濃度で、直接カテーテルで胃又は頸動脈へ注入した。動脈血圧及びその他の生理学的特性を全期間にわたってモニターした。
IL−1βをラットに上記のいずれかの方法で投与した場合、該IL−1βによって誘導される重い低血圧が認められた。以下のペプチドは、低血圧を防止できるアンタゴニストの例を構成する。
API−101.10(標的:IL−1Rのアクセサリータンパク質の膜近傍部分、API−101の誘導体):
1)IL−1β注入(5μg/kg)後、頸静脈静脈注入によって投与した場合、該ペプチドは濃度10−8Mで95%、低血圧を防止した。このことは、ペプチドがIL−1βの影響を逆戻りさせることによって、インビボで動物内の降圧剤効果を持つことを示した(データは示していない)。
2)胃に直接投与した場合、ペプチドは、10−5Mの濃度で、IL−1β誘導低血圧を60%減少させた。この結果は、101.10ペプチドの経口投与もなお、IL−1β誘導低血圧に主な影響を維持することを、示した(データは示していない)。
1)IL−1β注入(5μg/kg)後、頸静脈静脈注入によって投与した場合、該ペプチドは濃度10−8Mで95%、低血圧を防止した。このことは、ペプチドがIL−1βの影響を逆戻りさせることによって、インビボで動物内の降圧剤効果を持つことを示した(データは示していない)。
2)胃に直接投与した場合、ペプチドは、10−5Mの濃度で、IL−1β誘導低血圧を60%減少させた。この結果は、101.10ペプチドの経口投与もなお、IL−1β誘導低血圧に主な影響を維持することを、示した(データは示していない)。
その他の実験では、仔ブタ軟膜脈管の血管運動性変異について調べ、さらにIL−1βの血管拡張効果へのサイトカイン受容体小断片の特別な効果について評価した。脳をヨークシャー仔ブタより摘出した。軟膜脈管を晒した脳のスライスを、95%O2−5%CO2で平衡化したクレブスバッファー(pH7.4)を含む20ml浴のろう床にピンで留め、37℃に維持した。微小管を可視化し、切開用顕微鏡上に載せたビデオカメラを用いて記録した。血管直径を、デジタルイメージアナライザーを用いて測定し、収縮剤U46619を10−7Mで局所適用する前後で像を記録した。血管運動性安定化後、血管拡張が安定化するまで、IL−1βを加えた。次にペプチドを10−10から10−15Mの異なる濃度で注入した。血管拡張の反転(すなわち血管狭窄)を可視化し、上記の方法に従って測定した。仔ブタの脳の微小血管系にIL−1β誘導血管拡張が認められた。阻害活性を持つサイトカイン小断片ペプチドの例を以下に示す。
1) API−101及び101.10(膜近傍部分のアクセサリータンパク質)は、IC50=182nM(API−101)及び10.8nM(API−101.10)でIL−1βによって誘導された血管拡張を妨げることができた。投与されたペプチドの濃度の範囲は、10−10から10−5Mであった(データは示していない)。
2) API−108(Ig−3ヒンジ領域のアクセサリータンパク質)は、IC50=1.9nMで血管拡張を妨げることができた(データは示していない)。投与されたペプチドの濃度範囲は、10−10から10−5Mであった。
これらの結果から、受容体の1成分の2つの可動領域を標的とすることにより、我々は、非常に低いIC50とそれによる非常に高い効力でIL−1β活性を妨げることができた。
インビボでのIL−1R活性へのサイトカイン受容体小断片の効果を評価するその他の方法は、ラット血清内でのPGE2レベルを測定することによる。ラット血液サンプルを、インビボでの実験(例えば、IL−1誘導低血圧に関するプロトコール)から収集し、15分間最大速度で遠心分離した。次に、血清は、Waaters精製カラムを通過させ、脂質部分を分離した。サンプルを蒸発させ、PGE2量を、市販のキット(Cederlane)を用いて、放射性免疫アッセイ(RIA)で定量した。
サイトカイン受容体小断片ペプチドがインビボで低血圧を防ぐことができるならば、該ペプチドは、PGE2の合成もまた、防ぐことができるはずである。それ故、プロスタグランジンを、上記実験に用いたラット血清中で測定した(例えば、動脈圧変動測定)。特定のサイトカイン受容体小断片ペプチドで得られた結果の例を以下に記載する。
1) API−101.10は、ペプチドを頸静脈に注射した場合、インビボで80%、PGE2合成を妨げることができた。同一結果は、ペプチドを直接胃に注入した場合にも得られた(データは示していない)。
これらの実験から、サイトカイン受容体の異なる可動領域から誘導された同定ペプチド(この特別な例として、受容体IL−1R/IL−1RacP)は、有効であり、IL−1βの様々な生理学的影響の逆行に、インビトロ及びインビボで有効であり且つ非常に強力であることが分かる。
これらの実験から、サイトカイン受容体活性を調節する特別なサイトカイン小断片ペプチドを選択するために用いられる方法の有効性及び特異性が明確に示される。さらに、上に示した(IL−1R/IL−1RacP受容体での)特別な実験は、どのようにして特別なサイトカイン受容体小断片ペプチド(所望であれば、誘導及び/又は保護してもよい)を選択できるかの完全な例として供給され、インビボでのその効力及び力価よりも、インビトロでのその調節活性を試験する。また、インビトロで示された調節活性は、インビボ状況にも当てはめることができることを示している。
さらに、インビトロでのペプチドの安定性及び選択性を、表7に記載した試験で確かめる。
更なるIL−1Rアンタゴニスト
以下のAPI−101配列(APRYTVELA(配列番号113))から誘導されたさらなるIL−1Rアンタゴニストを表8に示す。全アミノ酸は、D−アミノ酸であるが、API−101.135のアステリスクは、残基(R)がL−アミノ酸であることを示している。
以下のAPI−101配列(APRYTVELA(配列番号113))から誘導されたさらなるIL−1Rアンタゴニストを表8に示す。全アミノ酸は、D−アミノ酸であるが、API−101.135のアステリスクは、残基(R)がL−アミノ酸であることを示している。
API−101アンタゴニストの有意な効果が示されたので、API−101と誘導体での構造と機能の関連データを提供し、活性に最も重要な領域を同定するために、実験を行った。それ故、アラニン精査変異をAPI−101で行った。他のアミノ酸を、アラニンの場所に用いて、精査実験を行った。
変異させたペプチドの効力及び阻害活性を、IL−1誘導PGE2合成の阻害を測定することによって、測定した。API−101.1のみが、親ペプチドAPI−101と比較して、内皮細胞内で及び軟骨細胞で効力をわずかに改善した。他方、API−101.5、API−101.6及びAPI−101.7は、両方の細胞型でほぼすべての活性を失っており、このことは、標的としたVELA領域がペプチドの活性に重要であることを示唆している。全ペプチドを、濃度10−6Mで試験した。
血管運動性の研究もまた、API−101アラニン精査ペプチドで行った。API−101、API−101.1、API−101.3及びAPI−101.6はすべて、IL−1β(75ng/ml)によって誘導された血管拡張を逆行させ、また、API−101.1は、API−101以上のわずかな阻害活性の増加を示し、血管拡張の70%を除去した。
全体的には、変異又は置換は、API−101の活性以上にペプチド誘導体の活性を有意に増加させることはないが、ペプチドの活性に重要な領域についての情報が得られた。
活性を改善するために、又はAPI−101活性に重要な該API−101内の領域上で得られるアラニン精査判定を確認するために、ペプチドのN末端からアミノ酸の端を漸次切り取った。端を切り取ったペプチドを、トリチル化チミジン摂取プロトコールで、IL−1βが誘導するWI−38(ヒト肺線維芽細胞)の増殖についてアッセイした。IL−1R誘導増殖を65%除去するAPI−101と比較して、API−101.10及びAPI−101.11は、IL−1β誘導増殖の100%を除去した。
活性を改善するために、又はAPI−101活性に重要な該API−101内の領域上で得られるアラニン精査判定を確認するために、ペプチドのN末端からアミノ酸の端を漸次切り取った。端を切り取ったペプチドを、トリチル化チミジン摂取プロトコールで、IL−1βが誘導するWI−38(ヒト肺線維芽細胞)の増殖についてアッセイした。IL−1R誘導増殖を65%除去するAPI−101と比較して、API−101.10及びAPI−101.11は、IL−1β誘導増殖の100%を除去した。
IL−1誘導PGE2の合成もまた、API−101の短鎖型誘導体で決定した。API−101.10は、WI−38及び内皮細胞でIC50=0.2nM及び1.2nMであり、API−101(それぞれ790nM及び220nM)と比較して最も有効かつ強力な短鎖型ペプチドであった。API−101.11及びAPI−101.12は、力価及び効力で減少を示し、このことから、アルギニン以後のペプチドの短鎖型は、その力価及び効力に影響を及ぼすことが示唆された。
API−101誘導体の細胞毒性もまた、2種類の細胞:WI−38及び脳微小血管内皮細胞で測定した。細胞生存度を、前述(Beauchampら、J.Appl.Physiol.、90、2279−2288、2001;Braultら、Stroke、34、776−778、2003)の通り、アッセイした。内皮細胞及び線維芽細胞を、様々な濃度のペプチドと共に、37℃で24時間インキュベートした。PBS中のMTT(3−[4,5−ジメチルチアゾール−2−イル]−2,5−ジフェニル−テトラゾリウムブロミド)を最終濃度500μg/mlで増殖培地に加えた。MTTと共に、細胞を2時間37℃でインキュベートした。次に、増殖培地を吸引し、24:1イソプロパノール:1N HCl溶液200μlを、それぞれのウェルに加え、細胞を溶解した。生存細胞を、ホルマザンと名付けられた測定可能な比色(青色)製造物内のMTT製造物で(ミトコンドリアを通して)形質転換した。ホルマザン生成(及び細胞生存度)を、600nmで溶解物100μlの光学密度を測定することによって、定量した。細胞は、10−5Mペプチドに24時間晒した場合には、全く毒性を示さなかった。
また、血管運動性実験を行い、IL−1によって誘導された血管拡張へのAPI−101.10(インビトロで最も高い活性を示したペプチド)の効果を評価した。API−101.10は、10.8nMで最大のIC50を示し、API−101(182nM)より100倍強力であった。ペプチドAPI−101.9、API−101.11及びAPI−101.12は、10−10Mから10−5Mの濃度範囲で、API−101より良好なIC50を示した。このように、エキソビボでの実験では、API−101.11及びAPI−101.12は、親ペプチドと比較して、有意に改善された阻害活性を示した。
API−101誘導体であるAPI−101.10(及びその他)についてもまた試験し、(消化系を通してのペプチドの安定性を確認するために)、頸動脈経由及び胃内に直接注入することにより、該ペプチドがインビボで天然リガンドの生理学的作用を逆行させることができるか否かについて評価した。スプラーグ・ドーリーラット(300g)にイソフラン(2.5〜4%)で麻酔した。天然リガンド(IL−1β)又はベヒクル(食塩水)を頸動脈管を通して注入した(5μg/kg)。血液を、頸動脈から採血し、次に、個々の注入前及び10分後にPGE2を測定した。ペプチドを、頸静脈内又は直接胃内(静脈内ivに用いる投与量の5倍)へのいずれかで(IC50値及び細胞外空間に相当する分配量に基づく投与量を)投与した。動脈血圧及び心拍数を、連続してモニターし(Gould)、温度及び血液ガス(Radiometer)は、前述(Liら、Am.J.Physiol.、273、R1283−R1290、1997;Hardyら、Pediatr.res.、46、375−382、1999;Najarianら、Circ.Res.、87、1149−1156、2000)の通り、日常の実験で測定した。実験は、3回繰り返した。
IL−1βにより誘導された重症の低血圧が、上記のいずれかの方法によってラットに投与した場合に、認められた。以下のペプチドは、インビボでの低血圧を妨げることのできるアンタゴニストの例を構成する。
1)API−101.10:IL−1βを注入(5μg/kg)した後に頸静脈注入によって投与した場合、10−8Mの濃度で95%低血圧を妨げる(すなわち、IL−1誘導低血圧を和らげた)。API−101.9様のその他の誘導体もまた、IL−1βによるこの生理学的影響を妨げることができるが、ペプチドAPI−101.10、101.101又はペプチド模倣薬、101.109、101.111(図26)及び11.112よりは効果が少なかった。しかし、食塩水の対照よりは有意に良好であった。このことは、ペプチドが動物内インビボでIL−1βの効果に逆行することによって、高血圧性効果を有していることを、明確に示している。
2)濃度10−5Mで胃内に直接投与した場合、ペプチドは、IL−1β低血圧を60%妨げた。この結果は、API−101.10ペプチドを腸内投与しても未だ、IL−1β誘導低血圧は主な影響を残しており、消化系に沿って効力及び安定性を維持することができることを、示している。
上記のように、インビボでのIL−1R活性について、本発明のIL−1受容体アンタゴニストの影響を評価するもう1つの方法は、ラット血清内のPGE2レベルを測定することによる方法である。いま1度、ペプチドを頸静脈内に注入した場合、API−101.10が、試験したAPI−101誘導体の中で、PGE2合成の妨げに最も効果的であることが示された。ペプチドを胃に直接注入した場合には、より大きく阻害された。
API−101.10の更なる最適化
API−101.10を、最適化の最終回から、最も活性なペプチドとして同定した。このように、N末端から9〜7アミノ酸を先端切除したAPI−101は、インビトロ、エキソビボ及びインビボで、効力を危うくすることなく力価を改善できた。
API−101.10を、最適化の最終回から、最も活性なペプチドとして同定した。このように、N末端から9〜7アミノ酸を先端切除したAPI−101は、インビトロ、エキソビボ及びインビボで、効力を危うくすることなく力価を改善できた。
API−101.10(配列番号10)のアルギニンを、シトルリンに置換し、N末端付近のグアニジンを尿素基に変換した。その他の変異(例えば、API−101.102及びAPI−101.103でEをQに)及びC末端短鎖型ペプチド(API−101.108)もまた、ペプチドの力価及び効力を改善した。PEG2の測定を、仔ブタ脳微小血管内皮細胞及びWI−38ヒト線維芽細胞で行った。いくつかの変異体は長所を有し、力価の主な増加をもたらした。例えば、API−101.103及びAPI−101.107は、ヒトWI−38細胞内で、IC50=0.05pM及び0.1pMで、1000倍以上の良好な力価を示した。
次に、これら新規の誘導ペプチドについて、エキソビボでの実験を行った。脳組織をペプチド及びI−1βと共にインキュベートし、cGMPを市販のキット(アマシャム・バイオサイエンス、cGMPアッセイbiotrack(登録商標)システム)で測定した。API−101.10は、すでに、IL−1β誘導のcGMP生成(10−6M)の85%を阻害し、API−101.103及び101.106は、cGMP生成を90%より多く阻害する。このように、負に荷電したグルタミンの除去及びスレオニンの除去は、アンタゴニストの力価を改善することができる。注目すべきことに、API−101.10の活性は、(データは示していないが)Amgen drug Kineret(登録商標)(IL−1の選択的遮断剤)の活性よりすぐれていることが示された。
まとめると、結果は、API−101が効力を持ち且つ有効なIL−1受容体アンタゴニストであることを明確に示している。さらに、API−101から出発して、発見者らは、系統立てた様式で、さらにより効力があり且つ有効なアンタゴニスト(API−101のIC50と101.100系の誘導体のIC50の比較によって示した)を誘導することができた。それ故、本発明は、新規IL−1R/IL−RacP受容体アンタゴニストを同定する方法、及びIL−1R/IL−RacPを含む経路内での欠如による疾患又は疾患を治療又は予防する方法を提供する。また、当業者らは、本発明の教え及び本技術分野での一般知識の状態に基づき、以下に記載するように、ペプチド模倣薬及びその他の誘導体を誘導できる。
ラット炎症性腸疾患(IBD)モデルにおけるAPI−101の効力
IBDはヒト人口で高頻度で起こる胃腸管の慢性炎症である。ペプチドAPI−101.10がトリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)で誘発されるIBD動物モデルでなおその他の炎症の進行を妨げることができるか否かを確認するために、以下の実験を行った。TNBSは、好中球及びマクロファージの経壁浸潤、急性腸管炎症の特徴である潰瘍裂(fissuring ulcerations)及び粘膜下組織線維症、並びにCrohn病(Bouma及びStrober、Nat.Rev.Immunol.3、521−533、2003)を特徴とするIL−12仲介TH−1応答の原因となる。
IBDはヒト人口で高頻度で起こる胃腸管の慢性炎症である。ペプチドAPI−101.10がトリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)で誘発されるIBD動物モデルでなおその他の炎症の進行を妨げることができるか否かを確認するために、以下の実験を行った。TNBSは、好中球及びマクロファージの経壁浸潤、急性腸管炎症の特徴である潰瘍裂(fissuring ulcerations)及び粘膜下組織線維症、並びにCrohn病(Bouma及びStrober、Nat.Rev.Immunol.3、521−533、2003)を特徴とするIL−12仲介TH−1応答の原因となる。
結腸炎症を、ハプテン−トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)を雄のスプラーグ・ドーリーラット(175〜200g)の直腸内/結腸に投与することにより誘発させた(Bouma、Nature Rev.、2003;Morris、Gastroenterology、1989)。50%エタノール(容量/容量)中に溶解したイソフラン及びTNBSで動物を麻酔した。ポリエチレンチューブ(PE50)を用いて、120mg/ml(TNBS)を結腸内に投与した(全容量0.25ml/ラット)。カニューレを肛門から8cm挿入し、溶液の排出を防ぐために、TNBS投与後少なくとも15分間そのままにしておいた。TNBS投与の2時間前、API−101誘導体API−101.10(1.1mg/ml)又は0.9%食塩水を尻尾の血管から静脈内投与した(全容量0.3ml)。次に、API−101.10(2.2mg/kg、様々なペプチドについてt1/2=2〜3時間を元にした血圧実験に用いた6回の投与量)又は0.9%食塩水を、腹腔内アルゼットポンプを用いて連続的に注入した。第3グループ(対照)は、TNBSを注入しなかった。TNBS投与から6日後、ラットをCO2吸入で殺した。6日を終点として選択した。その理由は、7日で、自発的組織再生が始まり、これが、試験されるペプチド又はペプチド誘導体の治療効果を覆い隠す可能性があるためである。結腸を除去し、肉眼で見て(粘着、潰瘍、変色及び出血について)、また、組織学的に(好中球浸潤、上皮損傷、陰窩彎曲及び潰瘍について)試験した。(Anthonyら、Int.J.Exp.Path.、76、215−224、1995;Padolら、Eur.J.of Gastroenterol.Hepatol.、12、257−265、2000;Dielemanら、J.Org.Chem.、68、6988−6996、1997;Torresら、Digestive Diseases and Sciences、44、2523−2529、1999)。グループ当たり2匹の動物について研究した。
組織学的横断区分を身体中央に近い肛門領域から4〜6cmに切断し、ヘマトキシリン/エオシン法で着色した。炎症性腸疾患のTNBSモデルは、(例えばヒト内の)クローン病の炎症性特性及び組織浸潤を再生する。形態学上、TNBSを注入された動物の結腸は、重要な炎症を示唆する腸壁の厚化、浮腫及び変色を示した。API−101.10で前処理した動物からの結腸の巨視的特徴は、対照動物のそれと似ている。組織学的形態は、上皮層及び陰窩内への好中球の浸潤、上皮内層損傷並びに陰窩の損失からなる。API−101.10での動物の前処理は、TNBS誘発結腸損傷を予防した。API−101.10で処理した結腸内の陰窩の組織及び無傷性(integrity)は、未だいくらかの炎症がある場合でさえ、維持される(巨視的分析実験より、API−101.10投与量の半量を使用した)。上皮内層の損傷は、API−101.10処理動物で完全に予防される。それ故、本発明のIL−1Rアンタゴニストもまた、炎症性腸疾患の動物モデルにきわめて有効である。
API−101.10との架橋実験及び放射性リガンド結合実験
ラット胸腺から新たに単離した胸腺細胞を、PBS(リン酸緩衝溶液)バッファーpH8.0(反応バッファー)内に107細胞/mlの濃度で再懸濁し、氷冷した反応バッファーで3回洗浄した。個々のサンプルの反応混合物は、106細胞及び107cpmの125API−101.10;を含んでいた。また、1つのサンプルは、103Mの冷API−101.10ペプチドを含んでいた。負の対照には、ごく微量のIL−1Rを含むHEK−293細胞を用いた。次に、個々のサンプル容量を反応バッファーで250μlに上げた。サンプルを室温及び/又は37℃で45分間インキュベートし、ペプチドを結合させた。次に、非透過性架橋剤BS3(ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート)を、最終濃度が2.5mMになるように加え、サンプルを4℃で30分間インキュベートし、BS3(11.4Å)(Pierce)の活性内面化を最少にした(Partis、J.Prot.Chem.、293、263−277、1983;Coxら、J.Immunol.、145、1719−1726、1990;及び.Knollerら、J.Biol.Chem.、266、1795−2804、1991)。反応を20mM TRIS pH7.5で15分間室温でクエンチした。細胞を4000rpmで10分間遠心分離し、150μlのRIPAバッファー(50mM TrisHCl pH7.4;150mM NaCl;1mM EDTA;2mM Na3VO4;1mM NaF;1%NP−40;0.25%デオキシコール酸ナトリウムを用いて氷上30分間で溶解した。SDS−PAGE電気泳動を、細胞溶解物について、還元及び非還元条件下、ゲル上に個々のサンプル当たり10,000cpmを負荷することによって、行った。次に、オートラジオグラフィ及び抗IL−1R抗体とのウエスタンブロット分析を行った。図32Aに示した結合実験を、6nMのI125−API−101.10で行い、放射性ペプチドの置換を、異なる濃度の冷ペプチド(非放射性)で行った。100万の新たに単離した胸腺細胞を、6nMのI125−API−101.10及び異なる濃度の冷101.10と共にインキュベートし、攪拌しながら45分間37℃にインキュベートした。反応を冷Tris pH7.5バッファーで停止させ、細胞を遠心分離し、PBSバッファーで4回洗浄し、上記の通り溶解した。I125−IL−1α(100pM)との結合を、同一条件で、IL−1αと共に2時間インキュベーションし、非放射性の101.10(500nM)と45分間プレインキュベーションした。放射能の定量は、全細胞溶解物について、Packard Cobrallオートガンマカウンターで行った。
ラット胸腺から新たに単離した胸腺細胞を、PBS(リン酸緩衝溶液)バッファーpH8.0(反応バッファー)内に107細胞/mlの濃度で再懸濁し、氷冷した反応バッファーで3回洗浄した。個々のサンプルの反応混合物は、106細胞及び107cpmの125API−101.10;を含んでいた。また、1つのサンプルは、103Mの冷API−101.10ペプチドを含んでいた。負の対照には、ごく微量のIL−1Rを含むHEK−293細胞を用いた。次に、個々のサンプル容量を反応バッファーで250μlに上げた。サンプルを室温及び/又は37℃で45分間インキュベートし、ペプチドを結合させた。次に、非透過性架橋剤BS3(ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート)を、最終濃度が2.5mMになるように加え、サンプルを4℃で30分間インキュベートし、BS3(11.4Å)(Pierce)の活性内面化を最少にした(Partis、J.Prot.Chem.、293、263−277、1983;Coxら、J.Immunol.、145、1719−1726、1990;及び.Knollerら、J.Biol.Chem.、266、1795−2804、1991)。反応を20mM TRIS pH7.5で15分間室温でクエンチした。細胞を4000rpmで10分間遠心分離し、150μlのRIPAバッファー(50mM TrisHCl pH7.4;150mM NaCl;1mM EDTA;2mM Na3VO4;1mM NaF;1%NP−40;0.25%デオキシコール酸ナトリウムを用いて氷上30分間で溶解した。SDS−PAGE電気泳動を、細胞溶解物について、還元及び非還元条件下、ゲル上に個々のサンプル当たり10,000cpmを負荷することによって、行った。次に、オートラジオグラフィ及び抗IL−1R抗体とのウエスタンブロット分析を行った。図32Aに示した結合実験を、6nMのI125−API−101.10で行い、放射性ペプチドの置換を、異なる濃度の冷ペプチド(非放射性)で行った。100万の新たに単離した胸腺細胞を、6nMのI125−API−101.10及び異なる濃度の冷101.10と共にインキュベートし、攪拌しながら45分間37℃にインキュベートした。反応を冷Tris pH7.5バッファーで停止させ、細胞を遠心分離し、PBSバッファーで4回洗浄し、上記の通り溶解した。I125−IL−1α(100pM)との結合を、同一条件で、IL−1αと共に2時間インキュベーションし、非放射性の101.10(500nM)と45分間プレインキュベーションした。放射能の定量は、全細胞溶解物について、Packard Cobrallオートガンマカウンターで行った。
図32Aに示したように、オートラジオグラムは、非還元条件下では全IL−1Rを表す200〜180kDaにバンドが現れ、これは図32Bに示されたウエスタンブロットで検出されたバンドに相当する。HEK−293負の対照は、架橋していないことが示された。また、非放射性API−101.10は、ほぼすべての125I−API−101.10を置き換えることができた。このような結果から、設計したペプチドは、IL−1Rと結合し、認められた生理学的効果は、抗IL−1Rペプチドの結合に依存していることが、分かる。
図33A〜図33Cは、単離された新鮮な胸腺細胞でのI125−API−101.10ペプチドの放射性リガンド結合を示している。図33Aは、非放射性API−101.10の濃度を上昇させての放射性101.10の置換を示している。この結果から、API−101.1は1μMの親和性でIL−1Rと結合し、その結合は(置換が投与量応答依存性であることから)特異的であることが分かる。図33Bは、IL−1Rを含まない細胞内では、101.10の結合が起こらないことを示しており、図33Cは、API−101.10は、放射性IL−1αを置換できないことを示しており、それ故、ペプチドの結合部位は、天然リガンドIL−1の結合部位とは異なる。
PMA(ホルボール12−ミリステート13−アセテート)誘発性皮膚炎のインビボモデルにおけるAPI−101.10の効力
炎症皮膚モデルでのAPI−101.10の局所適用の効力を確かめるために、10μlの0.05%(アセトン中)の刺激剤PMAを、5週齢の雄CD−1ラット(Charles River)の耳に適用し、接触性皮膚炎を誘発させた。右耳にはベヒクルのみを適用し、左耳にはペプチド又はIL−1Ra類似体Kineret(登録商標)(アムジェン)を適用した。PEGで希釈した最終濃度10−5Mのペプチド10μlを、PMAで炎症を誘発した後45分及び4時間に適用した。IL−1Rアンタゴニスト(IL−Ra)の市販類似体、Kineret(登録商標)を、50μg/10μlPEGの濃度で、正の対照として適用した。薬剤を、溶液の粘度に適応したピペットチップを用いて適用した。ペプチド処理後18時間で、動物を犠牲にして、耳を切り取り、その重さ及び体積をカリパーで測定した。耳の腫れ(%)を測定した:100×(a−b):式中、aは処理した左耳の厚さであり、bは対照の右耳の厚さである。
炎症皮膚モデルでのAPI−101.10の局所適用の効力を確かめるために、10μlの0.05%(アセトン中)の刺激剤PMAを、5週齢の雄CD−1ラット(Charles River)の耳に適用し、接触性皮膚炎を誘発させた。右耳にはベヒクルのみを適用し、左耳にはペプチド又はIL−1Ra類似体Kineret(登録商標)(アムジェン)を適用した。PEGで希釈した最終濃度10−5Mのペプチド10μlを、PMAで炎症を誘発した後45分及び4時間に適用した。IL−1Rアンタゴニスト(IL−Ra)の市販類似体、Kineret(登録商標)を、50μg/10μlPEGの濃度で、正の対照として適用した。薬剤を、溶液の粘度に適応したピペットチップを用いて適用した。ペプチド処理後18時間で、動物を犠牲にして、耳を切り取り、その重さ及び体積をカリパーで測定した。耳の腫れ(%)を測定した:100×(a−b):式中、aは処理した左耳の厚さであり、bは対照の右耳の厚さである。
図34A及び図34Bにラットの耳の写真を示している。図34Aは炎症を起こしていない食塩水中での耳を示し、図34Bは、PMA誘発による炎症を起こした耳を示す。図34Bは明らかに、ペプチド処理した耳と未処理の耳の色並びに微小血管新生が異なることを示している。PMAで処理した耳は、API−101.10で処理した耳より赤みを帯びており、微小血管が多いことを示している。図35A及び図35Bは、PMA誘発皮膚炎へのAPI−101.10の効力をグラフで示している。図35Aは、ラットの耳へのAPI−101.10の局所適用が腫れの50%を抑えることができることを示している。図35Bは、処理した耳が、PMA誘発炎症耳と比較して重量の減少を示したため、腫れ及び炎症の抑制を示している。これらの結果は、API−101.10は有効であり、接触性皮膚炎への局所適用で、医療的に用いうることを示している。
ペプチド模倣薬API−101.109、API−101.110
本発明のアンタゴニストの効力及び力価をさらに改善するために、ペプチド模倣薬を合成し、インビトロでスクリーニングした。ペプチド模倣薬はAPI−101.10又はAPI−101.107から誘導され、その1次構造は:API−101.109 RY(HyVal)PELA;及びAPI−101.110 TY(I2aa)ELA(図26):であり、式中、HyValは、β−ヒドロキシバリンであり、I2aaは、インドリジン−2−オンアミノ酸(2−オキソ−3−アミノ−アザビシクロ[4.3.0]ノナン−9−カルボン酸)である。これらのペプチド模倣薬もまた、D−ペプチドである。
本発明のアンタゴニストの効力及び力価をさらに改善するために、ペプチド模倣薬を合成し、インビトロでスクリーニングした。ペプチド模倣薬はAPI−101.10又はAPI−101.107から誘導され、その1次構造は:API−101.109 RY(HyVal)PELA;及びAPI−101.110 TY(I2aa)ELA(図26):であり、式中、HyValは、β−ヒドロキシバリンであり、I2aaは、インドリジン−2−オンアミノ酸(2−オキソ−3−アミノ−アザビシクロ[4.3.0]ノナン−9−カルボン酸)である。これらのペプチド模倣薬もまた、D−ペプチドである。
方法論
固体支持体の製造
ベンズヒドリルアミン樹脂塩酸塩(2g、Advanced Chemtech、ロット番号11988、100〜200メッシュ、1.2ミリモル/kg充填)を、各々10ml/gの以下の薬剤:5%DIEA/CH2Cl2;CH2Cl2;DMFで1分間、3回洗浄した。樹脂を、N−(Fmoc)アミノカプロン酸(1.27g、3.6ミリモル、150モル/%)、TBTU(1.27g、3.96ミリモル、165モル%)、DIEA(690μl、3.96ミリモル、165モル%)及びHOBt(535mg、3.96ミリモル、165モル%)のDMF(20ml、10mg/g樹脂)中溶液で処理し、負のKaiser試験が認められたときには、1時間攪拌した。樹脂を、10mg/gの以下の溶液:DMF(3×1分)及びイソプロピルアルコール(3×1分)で順序を変えて洗浄した。次に、樹脂をDMF中ピペリジン(20%v/v、20ml、1×2分、1×3分、1×10分)で、次に10mg/g CMF(3×1分)及びイソプロピルアルコール(3×1分)で順序を変えて、処理した。樹脂を、4−[(R,S)−α−1(9H−フルオレン−9−イル)−メトキシ−ホルムアミド]−2,4−ジメトキシベンジル]−フェノキシ酢酸(Knorrリンカー、1.94g、3.6ミリモル、150モル%)、TBTU(1.27g、3.96ミリモル、165モル%)及びDIEA(690μl、3.96ミリモル、165モル%)のDMF(20ml)中溶液内で、1時間攪拌した。次に、樹脂を、10ml/gの以下の溶液;DMF(3×2分)、イソプロピルアルコール(3×2分)及びCH2Cl2(3×2分)で洗浄した。樹脂を高真空下で1晩乾燥させ、3.66gの樹脂を得た。
固体支持体の製造
ベンズヒドリルアミン樹脂塩酸塩(2g、Advanced Chemtech、ロット番号11988、100〜200メッシュ、1.2ミリモル/kg充填)を、各々10ml/gの以下の薬剤:5%DIEA/CH2Cl2;CH2Cl2;DMFで1分間、3回洗浄した。樹脂を、N−(Fmoc)アミノカプロン酸(1.27g、3.6ミリモル、150モル/%)、TBTU(1.27g、3.96ミリモル、165モル%)、DIEA(690μl、3.96ミリモル、165モル%)及びHOBt(535mg、3.96ミリモル、165モル%)のDMF(20ml、10mg/g樹脂)中溶液で処理し、負のKaiser試験が認められたときには、1時間攪拌した。樹脂を、10mg/gの以下の溶液:DMF(3×1分)及びイソプロピルアルコール(3×1分)で順序を変えて洗浄した。次に、樹脂をDMF中ピペリジン(20%v/v、20ml、1×2分、1×3分、1×10分)で、次に10mg/g CMF(3×1分)及びイソプロピルアルコール(3×1分)で順序を変えて、処理した。樹脂を、4−[(R,S)−α−1(9H−フルオレン−9−イル)−メトキシ−ホルムアミド]−2,4−ジメトキシベンジル]−フェノキシ酢酸(Knorrリンカー、1.94g、3.6ミリモル、150モル%)、TBTU(1.27g、3.96ミリモル、165モル%)及びDIEA(690μl、3.96ミリモル、165モル%)のDMF(20ml)中溶液内で、1時間攪拌した。次に、樹脂を、10ml/gの以下の溶液;DMF(3×2分)、イソプロピルアルコール(3×2分)及びCH2Cl2(3×2分)で洗浄した。樹脂を高真空下で1晩乾燥させ、3.66gの樹脂を得た。
充填の決定
ピペリジン(20g)及びDMF(20g)を混合した。サンプルバイアル中のこの量の溶液(20ml、18.08g)に乾燥樹脂(20mg)を加え、アルゴン蒸気を通すことにより、懸濁液を穏やかに攪拌した。50分後、樹脂を静置した。溶液のアリコート(1ml)をエタノールで50倍に希釈し、吸光度を301nM[(N−(9−フルオレニル−メチル)ピペリジン、UVλmax267nM(ε17500)、290(5800)及び301(7800))で測定した。2つの別々の定量(平均)からA301=0.0785であった。以下の方程式:[c(ミリモル/g)=(OD×50×102)/7800]からc=0.50ミリモル/gであった(Meienhoferら、Int.J.Pept.Protein Res.、13、35−42、1979)。
ピペリジン(20g)及びDMF(20g)を混合した。サンプルバイアル中のこの量の溶液(20ml、18.08g)に乾燥樹脂(20mg)を加え、アルゴン蒸気を通すことにより、懸濁液を穏やかに攪拌した。50分後、樹脂を静置した。溶液のアリコート(1ml)をエタノールで50倍に希釈し、吸光度を301nM[(N−(9−フルオレニル−メチル)ピペリジン、UVλmax267nM(ε17500)、290(5800)及び301(7800))で測定した。2つの別々の定量(平均)からA301=0.0785であった。以下の方程式:[c(ミリモル/g)=(OD×50×102)/7800]からc=0.50ミリモル/gであった(Meienhoferら、Int.J.Pept.Protein Res.、13、35−42、1979)。
ペプチド合成
アミノ酸を、Adbanced Chemteck(ルイビル、ケンタッキー州)から購入し、以下の誘導体:N−Fmoc−D−Ala−OH・H2O、N−Fmoc−E−Leu−OH、N−Fmoc−D−Glu(O−t−Bu)−OH、N−Fmoc−D−Pro−OH、N−Fmoc−D−Tyr(O−t−Bu)−OH、N−Fmoc−D−Pro−OH、N−Fmoc−D−Tyr(O−t−Bu)、N−Fmoc−D−Arg(Pmc)−OH:として用いた。(R)−β−ヒドロキシ−N−(Fmoc)−N−(Fmoc)バリンを、(R)−β−ヒドロキシ−N−(Boc)バリンからBoc基を除去(1:1 TFA(トリフルオロ酢酸)/CH2Cl2)し、アセトン水溶液中のFmoc−OSu及びNaHCO3で保護(Capatsanisら、1983)し、次にシリカゲルのクロマトグラフィ(1:1:98 MeOH/HOAc/CHCL3)によって精製し、さらにアセトニトリル水溶液から凍結乾燥することによって、製造した(収率78%)(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、68、177−179、2003)。(3R,6R,9R)−2−オキソ−3−[N−(Fmoc)アミノ]−1−アザビシクロ[4.3.0]−ノナン−9−カルボン酸を、(3R,6R,9R)−メチル2−オキソ−3−アミノ−1−アザビシクロ[4,3,0]−ノナン−9−カルボキシレート(代わる代わるD−グルタミン酸から製造した(Lombart及びLubell、J.Org.Chem.、61、9437−9446、1996))から、アセトン水溶液中のFmoc−OSu及びNaHCO3でFmoc−保護(Capatsanisら、1983)し、次に、メチルエステルで選択的に加水分解(Pascal及びSola、Tetrahedron Lett.、39、5031−5034、1998)することによって、製造した。ペプチド合成を、0.1ミリモルのスケール(200mg樹脂)で行い、DMF中のピペリジン(10ml/g樹脂、20%v/v、1×2分、1×3分、1×10分)で脱保護し、次にDMF(10mg/g樹脂、5×1分)で洗浄した。DMF中のTBTU溶液(0.25M、2ml)に溶解したFmoc保護アミノ酸(0.5ミリモル、500モル%)を樹脂に加えた。樹脂を攪拌(5分)後、DIEA(0.6ミリモル、600モル%)を加え、攪拌を1時間続けた。樹脂をDMFで洗浄し(10ml/g樹脂、5×1分)、カップリング効率をKaiser試験を用いて測定した。樹脂を、カップリングし、リンスし、配列を脱保護する間、ボルテックス機械装置を用いて攪拌した。Rp−HPLC分析を、アセトニトリル/水/TFA混合物(溶液A=水/0.1%TFA及び溶液B=MeCN/0.1%TFA、以下を参照されたい)を用いてAlltech C18カラム(寸法250mm×4.6m)で行った。流速は0.5ml/分であり、検出は214nmで行った。
アミノ酸を、Adbanced Chemteck(ルイビル、ケンタッキー州)から購入し、以下の誘導体:N−Fmoc−D−Ala−OH・H2O、N−Fmoc−E−Leu−OH、N−Fmoc−D−Glu(O−t−Bu)−OH、N−Fmoc−D−Pro−OH、N−Fmoc−D−Tyr(O−t−Bu)−OH、N−Fmoc−D−Pro−OH、N−Fmoc−D−Tyr(O−t−Bu)、N−Fmoc−D−Arg(Pmc)−OH:として用いた。(R)−β−ヒドロキシ−N−(Fmoc)−N−(Fmoc)バリンを、(R)−β−ヒドロキシ−N−(Boc)バリンからBoc基を除去(1:1 TFA(トリフルオロ酢酸)/CH2Cl2)し、アセトン水溶液中のFmoc−OSu及びNaHCO3で保護(Capatsanisら、1983)し、次にシリカゲルのクロマトグラフィ(1:1:98 MeOH/HOAc/CHCL3)によって精製し、さらにアセトニトリル水溶液から凍結乾燥することによって、製造した(収率78%)(Dettwiler及びLubell、J.Org.Chem.、68、177−179、2003)。(3R,6R,9R)−2−オキソ−3−[N−(Fmoc)アミノ]−1−アザビシクロ[4.3.0]−ノナン−9−カルボン酸を、(3R,6R,9R)−メチル2−オキソ−3−アミノ−1−アザビシクロ[4,3,0]−ノナン−9−カルボキシレート(代わる代わるD−グルタミン酸から製造した(Lombart及びLubell、J.Org.Chem.、61、9437−9446、1996))から、アセトン水溶液中のFmoc−OSu及びNaHCO3でFmoc−保護(Capatsanisら、1983)し、次に、メチルエステルで選択的に加水分解(Pascal及びSola、Tetrahedron Lett.、39、5031−5034、1998)することによって、製造した。ペプチド合成を、0.1ミリモルのスケール(200mg樹脂)で行い、DMF中のピペリジン(10ml/g樹脂、20%v/v、1×2分、1×3分、1×10分)で脱保護し、次にDMF(10mg/g樹脂、5×1分)で洗浄した。DMF中のTBTU溶液(0.25M、2ml)に溶解したFmoc保護アミノ酸(0.5ミリモル、500モル%)を樹脂に加えた。樹脂を攪拌(5分)後、DIEA(0.6ミリモル、600モル%)を加え、攪拌を1時間続けた。樹脂をDMFで洗浄し(10ml/g樹脂、5×1分)、カップリング効率をKaiser試験を用いて測定した。樹脂を、カップリングし、リンスし、配列を脱保護する間、ボルテックス機械装置を用いて攪拌した。Rp−HPLC分析を、アセトニトリル/水/TFA混合物(溶液A=水/0.1%TFA及び溶液B=MeCN/0.1%TFA、以下を参照されたい)を用いてAlltech C18カラム(寸法250mm×4.6m)で行った。流速は0.5ml/分であり、検出は214nmで行った。
ペプチド模倣薬API−101.109(KH−C29099)
側鎖同時脱保護での樹脂(180mg)からの切断を、TFA(82.5%)、チオアニソール(5%)、水(5%)、フェノール(5%)及びトリエチルシラン(2.5%)を含む20ml/gカクテルで樹脂を処理し、ボルテックス機械装置で1時間室温で攪拌することによって、行った。次に、ろ過し、TFAでリンス(2×1ml)し、Et2O中0℃で沈殿させることによって、ペプチドを得た。粗ペプチドを、HCl溶液(1M)から凍結乾燥することによって2塩酸塩として単離すると白い粉末(18mg)が得られ、該粉末は、溶離液5〜40%B/Aを用い20分以上かけて行ったrp−HPLC(RT=14.6分)によって、90%以上の純度を示した。C39H64N11O11(MH+)から計算されたLRMSは、862であり、862であることが分かった。
側鎖同時脱保護での樹脂(180mg)からの切断を、TFA(82.5%)、チオアニソール(5%)、水(5%)、フェノール(5%)及びトリエチルシラン(2.5%)を含む20ml/gカクテルで樹脂を処理し、ボルテックス機械装置で1時間室温で攪拌することによって、行った。次に、ろ過し、TFAでリンス(2×1ml)し、Et2O中0℃で沈殿させることによって、ペプチドを得た。粗ペプチドを、HCl溶液(1M)から凍結乾燥することによって2塩酸塩として単離すると白い粉末(18mg)が得られ、該粉末は、溶離液5〜40%B/Aを用い20分以上かけて行ったrp−HPLC(RT=14.6分)によって、90%以上の純度を示した。C39H64N11O11(MH+)から計算されたLRMSは、862であり、862であることが分かった。
ペプチド模倣薬API−101.110(KH−C50110)
側鎖同時脱保護による樹脂(22mg)からの切断は、樹脂をTFA(82.5%)、チオアニソール(5%)、水(5%)、フェノール(5%)及びトリエチルシラン(2.5%)を含む20ml/gのカクテルで処理し、ボルテックス機械装置で1時間、室温で攪拌することによって、行われた。次に、ろ過し、TFA(2×1ml)でリンスし、Et2O中、0℃での沈殿させることにより、ペプチドを得た。粗ペプチドを、HCl溶液(1M)から凍結乾燥することによって2塩酸塩として単離すると白い粉末(5.7mg)が得られ、該粉末は、溶離液5〜40%B/Aを用い20分以上かけて行ったrp−HPLC(RT=19.8分)によって、85%以上の純度であることが分かった。C38H60N11O11(MH+)から計算されたLRMSは、830であり、830であることが分かった。
側鎖同時脱保護による樹脂(22mg)からの切断は、樹脂をTFA(82.5%)、チオアニソール(5%)、水(5%)、フェノール(5%)及びトリエチルシラン(2.5%)を含む20ml/gのカクテルで処理し、ボルテックス機械装置で1時間、室温で攪拌することによって、行われた。次に、ろ過し、TFA(2×1ml)でリンスし、Et2O中、0℃での沈殿させることにより、ペプチドを得た。粗ペプチドを、HCl溶液(1M)から凍結乾燥することによって2塩酸塩として単離すると白い粉末(5.7mg)が得られ、該粉末は、溶離液5〜40%B/Aを用い20分以上かけて行ったrp−HPLC(RT=19.8分)によって、85%以上の純度であることが分かった。C38H60N11O11(MH+)から計算されたLRMSは、830であり、830であることが分かった。
結果
内皮細胞上でのIL−1誘発PGE2合成アッセイを、ペプチド模倣薬スクリーニングアッセイとして用いた。ペプチド模倣薬化合物API−101.110は、IC50=0.2pMの力価を有し、該値は、2倍の効力を有するAPI−101.107より10倍高い。API−101.109化合物もまた、PGE2を阻害する力価(IC50)を改善したが、そのKDは、高すぎて、有効な薬剤とはならなかった。
内皮細胞上でのIL−1誘発PGE2合成アッセイを、ペプチド模倣薬スクリーニングアッセイとして用いた。ペプチド模倣薬化合物API−101.110は、IC50=0.2pMの力価を有し、該値は、2倍の効力を有するAPI−101.107より10倍高い。API−101.109化合物もまた、PGE2を阻害する力価(IC50)を改善したが、そのKDは、高すぎて、有効な薬剤とはならなかった。
ラットIBDモデルにおけるAPI−101.10、API−101.107、及びAPI−101.113の効力
リードペプチドTTI−101.10は、これまでAPI−101.10と呼ばれ、TTI−101.107及びTTI−101.113もまた、これまではそれぞれ101.107及び101.113、又はそれぞれAPI−101.107及びAPI−101.113と呼ばれてきたが、該ペプチドは、上記の動物モデルIBDでの炎症特性を防ぐことを証明するために、さらなる実験を行った。結腸炎症を、上記のように、ハプテントリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)の直腸/結腸内投与によって誘発した。TNBS投与2時間前、ペプチド、ペプチド模倣薬又は0.9%食塩水を、尻尾の血管を通して静脈内に投与した(様々なmg/kg/日)(全量0.3ml)。連続注入するために、API−101.10(又はその他のペプチドあるいはペプチド模倣薬)(2.2mg/kg、様々なペプチドのt1/2=2〜3時間に基づく血圧実験で用いた投与量の4倍)又は0.9%食塩水を、腹腔内にアルゼットポンプを用いて連続的に注入した。第3のグループ(対照)には、TNBSを注射しなかった。間欠性投与では、TNBS投与15分後、101.10(0.25〜1mg/kg)、101.17(0.2mg/kg)、101.113(0.05〜1mg/kg)を、間欠性腹腔内注射(ip)によって投与した。また、これらのIL−1Rアンタゴニストを、1日に2度与え(BID)、レミケード(登録商標)(抗TNFα)(10mg/kg)及びデキサメサゾン(0.75mg/kg)を腹腔内に、1日1回のみ投与した(qd)。101.10、101.113(1及び2.5mg/kg)及び5−ASA(50mg/kg)の直腸内投与(ir)を、TNBS投与の1時間後に1日に2回、但し5−ASAのみは1日に1回、行った。最後に、101.10(1〜5mg/kg)を、栄養(po)により1日2回経口投与した。TNBS投与から48時間後、ラットをCO2吸入により殺した。結腸を取り出し、巨視的に(粘着、潰瘍化、変色及び出血)並びに組織学的に(好中球浸潤、上皮損傷、陰窩歪曲及び潰瘍化)評価した。グループ当たり1〜7匹の動物を、治療に関して、研究した。ミエロペルオキシダーゼ(MPO)活性を組織溶解物で測定した。
リードペプチドTTI−101.10は、これまでAPI−101.10と呼ばれ、TTI−101.107及びTTI−101.113もまた、これまではそれぞれ101.107及び101.113、又はそれぞれAPI−101.107及びAPI−101.113と呼ばれてきたが、該ペプチドは、上記の動物モデルIBDでの炎症特性を防ぐことを証明するために、さらなる実験を行った。結腸炎症を、上記のように、ハプテントリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)の直腸/結腸内投与によって誘発した。TNBS投与2時間前、ペプチド、ペプチド模倣薬又は0.9%食塩水を、尻尾の血管を通して静脈内に投与した(様々なmg/kg/日)(全量0.3ml)。連続注入するために、API−101.10(又はその他のペプチドあるいはペプチド模倣薬)(2.2mg/kg、様々なペプチドのt1/2=2〜3時間に基づく血圧実験で用いた投与量の4倍)又は0.9%食塩水を、腹腔内にアルゼットポンプを用いて連続的に注入した。第3のグループ(対照)には、TNBSを注射しなかった。間欠性投与では、TNBS投与15分後、101.10(0.25〜1mg/kg)、101.17(0.2mg/kg)、101.113(0.05〜1mg/kg)を、間欠性腹腔内注射(ip)によって投与した。また、これらのIL−1Rアンタゴニストを、1日に2度与え(BID)、レミケード(登録商標)(抗TNFα)(10mg/kg)及びデキサメサゾン(0.75mg/kg)を腹腔内に、1日1回のみ投与した(qd)。101.10、101.113(1及び2.5mg/kg)及び5−ASA(50mg/kg)の直腸内投与(ir)を、TNBS投与の1時間後に1日に2回、但し5−ASAのみは1日に1回、行った。最後に、101.10(1〜5mg/kg)を、栄養(po)により1日2回経口投与した。TNBS投与から48時間後、ラットをCO2吸入により殺した。結腸を取り出し、巨視的に(粘着、潰瘍化、変色及び出血)並びに組織学的に(好中球浸潤、上皮損傷、陰窩歪曲及び潰瘍化)評価した。グループ当たり1〜7匹の動物を、治療に関して、研究した。ミエロペルオキシダーゼ(MPO)活性を組織溶解物で測定した。
結果
表9Aに示したように、本発明のアンタゴニスト(例えば、ペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬)を、異なる投与量で腹腔内へ連続及び間欠的に注入することにより、潰瘍形成、陰窩損失及び上皮内層損傷のような炎症による組織損傷を防いだ。101.10及び101.107を含む腹腔内浸透ポンプ(連続注入)を受けた動物は、MPO活性が顕著に減少し、巨視的及び組織学的得点はKineret(登録商標)への効力で優れているか、又は等価であった(表9A)。101.10、101.107(1濃度のみ)及び101.113の間欠投与では、1日に2度の投与で投与量に依存した効力を示し、その効力は、IBD、いわゆるデキサメサゾン、レミケード(登録商標)及び5−ASAとして最近使用されている薬剤で認められる効力より優れている。結腸損傷の巨視的所見に得点を付け(4人の観察者)、ペプチド処理した動物(BID)は、粘着が少なく、(TNBS処理動物と比較して50%より少ない)潰瘍形成を示した。また、動物は、かなりより活発に見えた。
表9Aに示したように、本発明のアンタゴニスト(例えば、ペプチド、ペプチド誘導体及びペプチド模倣薬)を、異なる投与量で腹腔内へ連続及び間欠的に注入することにより、潰瘍形成、陰窩損失及び上皮内層損傷のような炎症による組織損傷を防いだ。101.10及び101.107を含む腹腔内浸透ポンプ(連続注入)を受けた動物は、MPO活性が顕著に減少し、巨視的及び組織学的得点はKineret(登録商標)への効力で優れているか、又は等価であった(表9A)。101.10、101.107(1濃度のみ)及び101.113の間欠投与では、1日に2度の投与で投与量に依存した効力を示し、その効力は、IBD、いわゆるデキサメサゾン、レミケード(登録商標)及び5−ASAとして最近使用されている薬剤で認められる効力より優れている。結腸損傷の巨視的所見に得点を付け(4人の観察者)、ペプチド処理した動物(BID)は、粘着が少なく、(TNBS処理動物と比較して50%より少ない)潰瘍形成を示した。また、動物は、かなりより活発に見えた。
ペプチドの間欠注入で処理した動物は、TNBS対照と比較して、20〜50%のより少ない好中球浸潤を示した。組織切片試験は、ペプチド処理動物が炎症誘導結腸損傷の特徴をほとんど示さないこと示した。用いた組織学的損傷得点付けシステムを表9Bに示す。その他の得点システムは、本発明が属する熟練者によって、用いられ適合されうる。従って、表9Aに示すように、TNBS誘導後の本発明の薬剤の投与は、結果として、潰瘍及び上皮内層並びに結腸炎症の量を減少させる。残存するミエロペルオキシダーゼの活性が高いのは、好中球浸潤が処置前にすでに起こっていたという事実による。
本発明のペプチド及びペプチド模倣薬は、その他の手段で投与でき、且つTNBS、API−101.10及びAPI−101.113で生成した炎症を減じ得ることを示すために、直腸内に注入した。上記のように、炎症レベルを巨視的組織学的にアッセイした。表9Aに示されるように、API−101.10(2.5mg/kg/日)は、MPO活性を実質上(50%)減少し、結腸組織損傷を部分的に防いだ。
また、API−101.10を、その他の手段:栄養(1日2回):で投与し、消化管を通過する間のペプチドの安定性を証明した。5.0mg/kg/日の濃度で、API−101.10は炎症特性並びにMPO活性を実質上減少し、それによって本発明の化合物の安定性が確認される。
TTI−101.107ペプチド誘導体及び模倣体
リードペプチドとしてTTI−101.107(IC50=1.2pM)を用いて、一連の類似体をいくつか設計し、合成し、試験して、各々の残基の重要性を確認した。
リードペプチドとしてTTI−101.107(IC50=1.2pM)を用いて、一連の類似体をいくつか設計し、合成し、試験して、各々の残基の重要性を確認した。
構造対活性
表10に示すように、末端D−アルギニンをアセチル化して、化合物TTI−101.121とした場合、ペプチドの活性は、完全に失われた。他方、アルギニン残基をオルニチン又はリジンと置換すると、得られたペプチドはその活性を維持している(TTI−101.114及びTTI−101.115)。このように、(オルニチンでも有しているように)アルギニンのグアニジン基はペプチド活性に重要であってよいと考えられる。
表10に示すように、末端D−アルギニンをアセチル化して、化合物TTI−101.121とした場合、ペプチドの活性は、完全に失われた。他方、アルギニン残基をオルニチン又はリジンと置換すると、得られたペプチドはその活性を維持している(TTI−101.114及びTTI−101.115)。このように、(オルニチンでも有しているように)アルギニンのグアニジン基はペプチド活性に重要であってよいと考えられる。
上記の、ペプチドTTI−101.105及び101.106及びペプチド模倣薬TTI−101.109を用いた、D−スレオニン及びD−バリン残基での置換によって得られたデータから、これら領域周辺にはターン領域の可能性が仮定され、2つのペプチド模倣薬を、(3R,6R,9R;TTI−101.110)と(3S,6S,9S;TTI−101.112)−インドリザジン−2−オンアミノ酸(R−及びS−I2aa)の両方を採り入れることによって作製した。このようなペプチド模倣薬(図27Aに示す)は、それぞれII型及びII’型βターンを模倣している。ペプチド模倣薬TTI−101.110は、親ペプチド101.107の活性に匹敵する19pMの活性を示した。
グルタミンの位置の重要性について、TTI−101.117、TTI−101.118及びTTI−101.123を用いて示した。上記の3ペプチドでは、グルタミンがそれぞれアスパラギン酸塩、アスパラギン、及びアラニンで置換されている。結果は、カルボキシレート又はカルボキサミドを除去することがペプチド機能に有害であることを示している(表10)。
C末端のD−ロイシニル−D−アラニン残基を試験するために、欠失及び置換された一連の誘導体:TTI−101.113、TTI−101.119、及びTTI−101.120を作製した。D−アラニン残基の欠失は、7〜30pMの活性を有するヘキサペプチドTTI−101.113を生ずる(表10)。ロイシン残基の修飾は、結果として活性範囲を無くす。
上記のデータに基づき、2つのその他の擬似化合物を合成した:TTI−101.124(ry[R−I2aa]el、IC50=2.4μM、効力100%)及びTTI−101.125((D−orn)y[R−I2aa]ela、IC50=90pM、効力100%)(図27B)。
101.113ペプチドの誘導体
リードペプチド(101.107 rytpela、101.10 rytvela、及び101.113rytpel)を基にして、もう1つの一連の類似体を作製して、ペプチド及び誘導体の構造−活性(構造−機能の関係)の関係について試験した。塩基性アミノ酸末端アルギニンの重要性を探ると、一連の類似体は、グアニジン部分を塩基性アミンで置き換えた場合に活性が比較的減少することを示した。実際に、化合物TTI−101.126、TTI−101.133及びTTI−101.134は、活性をほとんど又は全く示さなかった(表11)。アルギニン「R」がD−アミノ酸ではなくL−アミノ酸であるTTI−101.135の様に、立体化学を逆にした場合、活性は低下するが完全には失われなかった(表11)。
リードペプチド(101.107 rytpela、101.10 rytvela、及び101.113rytpel)を基にして、もう1つの一連の類似体を作製して、ペプチド及び誘導体の構造−活性(構造−機能の関係)の関係について試験した。塩基性アミノ酸末端アルギニンの重要性を探ると、一連の類似体は、グアニジン部分を塩基性アミンで置き換えた場合に活性が比較的減少することを示した。実際に、化合物TTI−101.126、TTI−101.133及びTTI−101.134は、活性をほとんど又は全く示さなかった(表11)。アルギニン「R」がD−アミノ酸ではなくL−アミノ酸であるTTI−101.135の様に、立体化学を逆にした場合、活性は低下するが完全には失われなかった(表11)。
さらに表11に示したように、ペプチド101.113の活性は、フェノール基を有する芳香族残基チロシンを、芳香族残基フェニルアラニン(101.132)又はトリプトファン(101.128)と置換した場合も、比較的減少した。TTI−101.127内の水酸基の除去は、ペプチドの活性を完全に無くしたが、チロシンをトリプトファンで置換した場合、活性は低下するが未だ維持されていた。
バリンによるC末端ロイシンの置換もまた、活性減少の原因となり、表11中のTTI−101.129(rytpev 400nM;50%)で認められるように、疎水性残基の長さの重要性が示された。
リードペプチド(TTI−101.125)を基にして、もう1つの一連の模倣体を製造し、本発明の化合物の構造−活性についてさらに調査した。
チロシン、ロイシン及びアラニン残基をそれぞれアザ−アミノ酸で置き換えて、シリーズ101.136から101.140(図28A及び図28B)及び101.141−101.144(図29A及び図29B)を製造した。アザアミノ酸は酵素分解に対するペプチドの耐性を改善するので、ある類似体で活性が維持されることは、それらのインビボでの作用持続期間を増加させる1つの手段を例示する。このような修飾は、化合物TTI−101.140の開発を導いた。図30−1〜図30−3及び図31−1〜図31−3は、ペプチド模倣薬101.125、101.136−101.144の構造及び活性、特に活性の増加を示した模倣体101−140の力価及び効力を示している。
チロシン、ロイシン及びアラニン残基をそれぞれアザ−アミノ酸で置き換えて、シリーズ101.136から101.140(図28A及び図28B)及び101.141−101.144(図29A及び図29B)を製造した。アザアミノ酸は酵素分解に対するペプチドの耐性を改善するので、ある類似体で活性が維持されることは、それらのインビボでの作用持続期間を増加させる1つの手段を例示する。このような修飾は、化合物TTI−101.140の開発を導いた。図30−1〜図30−3及び図31−1〜図31−3は、ペプチド模倣薬101.125、101.136−101.144の構造及び活性、特に活性の増加を示した模倣体101−140の力価及び効力を示している。
IL−1R、IGF−1R、及びIL−4Rアンタゴニストを用いたインビボ追加実験
表12に、本発明の様々なペプチドを用いて行ったインビボでの実験の性質について、要約した。さらなる詳細を以下に示す。
表12に、本発明の様々なペプチドを用いて行ったインビボでの実験の性質について、要約した。さらなる詳細を以下に示す。
ラットの急性敗血症性ショック
また、ペプチドの効力を、急性敗血症性ショックに罹ったスプラーグ・ドーリーラットで確かめる。スプラーグ・ドーリーラット(160〜180g)(Charles River)を、9:1キセラジン/ケタミン溶液、濃度1mg/Kgで麻酔した。呼吸器に連結したチューブでの換気を維持するため、気管切開を行う。カニューレを右頸動脈内に挿入すると、多チャンネルGould装置と連結したStratham圧力変換器で系統的動脈モニターが可能になる。右頸静脈をカニューレし、薬剤投与を可能にする。動物を放射熱下に置き、一定正常温度を保つ。敗血症性ショックを、リポ多糖ボーラス(LPS)(1mg/kg;シグマ)の系統的注入により起こす。約30mmHgの減少が、約5分後に認められる。
また、ペプチドの効力を、急性敗血症性ショックに罹ったスプラーグ・ドーリーラットで確かめる。スプラーグ・ドーリーラット(160〜180g)(Charles River)を、9:1キセラジン/ケタミン溶液、濃度1mg/Kgで麻酔した。呼吸器に連結したチューブでの換気を維持するため、気管切開を行う。カニューレを右頸動脈内に挿入すると、多チャンネルGould装置と連結したStratham圧力変換器で系統的動脈モニターが可能になる。右頸静脈をカニューレし、薬剤投与を可能にする。動物を放射熱下に置き、一定正常温度を保つ。敗血症性ショックを、リポ多糖ボーラス(LPS)(1mg/kg;シグマ)の系統的注入により起こす。約30mmHgの減少が、約5分後に認められる。
ルイスラットにおけるコラーゲン誘発性関節炎プロトコール
ウシ関節から単離精製したII型コラーゲン(CII)をシグマから得た。CII(2mg/ml)を0.01M酢酸中で1晩4℃で攪拌して溶解した。次に、溶液を不完全フロイントアジュバント(CII:ICFA、Difco Laboratories、デトロイト、ミシガン州)に懸濁する。Lewis雌ラット(Charles River)(140〜180g、8週齢)を、0.5mlの懸濁液(0.5mg CII)を背中皮内へ多数回注射する、又は1あるいは2回の尻尾基底部へ注射することで、免疫化する。次に、急性炎症反応を起こすために、7日後、動物の尻尾基底部に、0.2ml(0.2mg CII)を再度注射する。実験中(1〜24日)の異なる時点で、動物を犠牲にし、中手指節関節接合部サンプルを採取し、固定化し、コートして、6〜7μmの凍結切片を得る。スライド上でGoldner染料及びトルイジンブルーで2重に着色して、関節性炎症の重要性を測定する。デジタル化した像を撮り、ImageProPlus(登録商標)4.1ソフトウエアで分析する。
ウシ関節から単離精製したII型コラーゲン(CII)をシグマから得た。CII(2mg/ml)を0.01M酢酸中で1晩4℃で攪拌して溶解した。次に、溶液を不完全フロイントアジュバント(CII:ICFA、Difco Laboratories、デトロイト、ミシガン州)に懸濁する。Lewis雌ラット(Charles River)(140〜180g、8週齢)を、0.5mlの懸濁液(0.5mg CII)を背中皮内へ多数回注射する、又は1あるいは2回の尻尾基底部へ注射することで、免疫化する。次に、急性炎症反応を起こすために、7日後、動物の尻尾基底部に、0.2ml(0.2mg CII)を再度注射する。実験中(1〜24日)の異なる時点で、動物を犠牲にし、中手指節関節接合部サンプルを採取し、固定化し、コートして、6〜7μmの凍結切片を得る。スライド上でGoldner染料及びトルイジンブルーで2重に着色して、関節性炎症の重要性を測定する。デジタル化した像を撮り、ImageProPlus(登録商標)4.1ソフトウエアで分析する。
免疫抑制マウス(ヌードマウス)における腫瘍増殖
結腸Colo205(登録商標)癌腫細胞株を、American Type Culture Collection(ATCC;ロックビル、メリーランド州)から得る。細胞をRPMI−1640培地内に維持し、100mmペトリ皿内、5%CO2及び95%空気に維持するように制御した増湿大気内、37℃で増殖させる。培地に10%ウシ胎仔血清(FCS)、2mM L−グルタミン、100U/mlペニシリン及び100μg/mlストレプトマイシンを加える。
結腸Colo205(登録商標)癌腫細胞株を、American Type Culture Collection(ATCC;ロックビル、メリーランド州)から得る。細胞をRPMI−1640培地内に維持し、100mmペトリ皿内、5%CO2及び95%空気に維持するように制御した増湿大気内、37℃で増殖させる。培地に10%ウシ胎仔血清(FCS)、2mM L−グルタミン、100U/mlペニシリン及び100μg/mlストレプトマイシンを加える。
100μlのPBS中の2.5×106癌腫結腸Colo205(登録商標)細胞を、6週齢の免疫不全の雌のマウス(Balb/c、nu/nu;Chales River)の背中に皮下注射(針25G;BD、ニュージャージー州)する。おおよそ0.5×0.5cmの大きさの腫瘍細胞の注射5日後、処置を開始し、腫瘍の容量を、2日毎に、以下の式;バーニヤカリパーで、長さ×幅×高さ:に従って測定する。処置開始14日後、動物を犠牲にし、腫瘍を取り出し、重さ及び体積を測定する。切片を10%ホルマリンバッファーで24時間固定し、70%エタノールに移す。次に、腫瘍をパラフィンでコートし、切片を免疫組織化学目的でカットする。一般的形態を、ヘマトキシリン/エオシン着色で評価する。
IGF−1Rアンタゴニストを用いた増殖性疾患の治療
増殖性疾患に罹患した患者、例えば、結腸、乳房、前立腺、肺の癌又は増殖性皮膚疾患に罹患した患者を、本明細書中に記載の化合物で治療できる。治療投与量のAPG−201、APG−202、APG−203、APG−204、APG−205又はAPG−206ペプチドを患者に投与できる。例えば、患者血液中0.1nM〜60nMの間の濃度になる投与量のAPG−206を、3週間の間毎週1回投与し、次に、個人基準に合わせた間隔で、例えば3ヶ月毎、血液病学毒性が治療を邪魔するまで、繰り返し投与した。正確な治療方針は、一般に、主治医又は治療管理者によって決められる。ペプチドを、無菌生理食塩水中、ゆっくりとした静脈内注入で投与してよい。第3注入投与後、特に第2治療サイクル又は治療開始10週間後、最初の腫瘍サイズ及び転移の減少に着目できる。
増殖性疾患に罹患した患者、例えば、結腸、乳房、前立腺、肺の癌又は増殖性皮膚疾患に罹患した患者を、本明細書中に記載の化合物で治療できる。治療投与量のAPG−201、APG−202、APG−203、APG−204、APG−205又はAPG−206ペプチドを患者に投与できる。例えば、患者血液中0.1nM〜60nMの間の濃度になる投与量のAPG−206を、3週間の間毎週1回投与し、次に、個人基準に合わせた間隔で、例えば3ヶ月毎、血液病学毒性が治療を邪魔するまで、繰り返し投与した。正確な治療方針は、一般に、主治医又は治療管理者によって決められる。ペプチドを、無菌生理食塩水中、ゆっくりとした静脈内注入で投与してよい。第3注入投与後、特に第2治療サイクル又は治療開始10週間後、最初の腫瘍サイズ及び転移の減少に着目できる。
その他の態様
ペプチドのスクリーニング及び本発明のペプチドの同定について上記した方法から見て、当業者は、色素上皮由来因子(PEDF)受容体又はIL−10サイトカインファミリーの受容体のような、サイトカイン受容体の既知の可動領域から誘導した5〜20アミノ酸のペプチドを選択することによって、任意のサイトカイン受容体のペプチド性修飾因子を迅速に開発できるであろう。
ペプチドのスクリーニング及び本発明のペプチドの同定について上記した方法から見て、当業者は、色素上皮由来因子(PEDF)受容体又はIL−10サイトカインファミリーの受容体のような、サイトカイン受容体の既知の可動領域から誘導した5〜20アミノ酸のペプチドを選択することによって、任意のサイトカイン受容体のペプチド性修飾因子を迅速に開発できるであろう。
PEDFは、網膜色素上皮細胞によって合成され、網膜内の抗脈管形成因子である。また、酸化ストレス及びグルタメート外毒性から神経を守る。このように、本発明のアゴニストは、網膜の異常な血管新生の場合及び腫瘍増殖(例えば糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、及び癌)に治療の可能性を有するであろう(例えば、Barnstable及びTombran−Tink、Prog.Retin.Eye Res.、23、561−577、2004)。
IL−10ファミリーのサイトカインは、炎症部位上に有益な効果を有し、抗炎症性効果は、創傷治癒、炎症性腸疾患及び乾癬の場合に記載されたことがある。IL−10は、Th1細胞内の前炎症性因子様IL−2、TNF−α及びIFN−γの生成を減少する。腫瘍部位上へのマクロファージの浸潤を阻害することによって、腫瘍の増殖を減少する(Li及びHe、World J.Gastroenterol.、10.620−625、2004;Asadullahら、Curr.Drug Targets Inflamm.Allergy、3、185−192、2004)。
上記の方法を用いて設計されたIGF−1R結合ペプチドは、結果として、ο−配置結合とは独立したIGF−1Rのアロステリック調節を起こすらしい。そのように、その他の膜及び細胞内化合物とのIGF−1Rの相互作用の変化は、天然リガンドの結合特性に影響を与えうるらしい。さらに、そのような方法を用いることは、選択的シグナル伝達を強化すると同時に、その他の機能を余分として残すことができるらしい。APG−201、APG−202、APG−203、AAPG−204、APG−205及びAPG−206ペプチドは、細胞の型に依存して、異なる活性を有することができる。例えば、MCF−7の様なER感受性細胞内では、APG−203及びAPG−206は、より有力であるが、ER非感受性細胞(MDA−MB−231)上ほど有効ではない。さらに、IR−IGF−1R又は可能であればIGF−1R/EGFRの様なハイブリッドの存在は、別のシグナル伝達経路を活性化することができ、それにより、結果として、異なる親和性及び効力を生じる。それ故、非競合的アロステリックペプチドの開発は、ο−配置リガンドを用いた方法とは別の強力且つ選択的な方法を提供する。
全体では、APG−206は、試験した全ペプチドの内、最も堅実な効力及び力価を及ぼす様に思われる。β鎖上の膜近傍及びジスルフィド結合領域(図14)を標的として設計されたペプチドは、シグナル伝達及び/又はα/β2量体化、それに続く細胞内チロシンキナーゼリン酸化に影響を与えてよい。
本明細書中で議論された態様は、本発明の任意の方法又は組成物に関して実施でき、また、その逆も言える。さらに、本発明の組成物及びキットを用いて、本発明の方法を行うこともできる。
本発明のその他の目的、特徴及び長所は、上の詳細な記述に基づき当業者に明らかになるであろう。そのように、詳細な記述及び具体的実施例は、本発明の具体的態様を表しているが、本発明の精神及び範囲内での様々な変化及び修飾として、例としてのみ与えられている。
個々の特許、特許出願、又は文献を具体的且つ個別的に示して援用するように、WO2005/105830号、並びに全ての特許、特許出願、及び本明細書で言及した文献を同一範囲で本明細書に援用する。
Claims (136)
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式S1L2F3V4P5R6P7E8R9K10を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中:
S1は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン、及びηから成る群より選択され、ηは中性親水性アミノ酸であり;
L2は、残基なし、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びφから成る群より選択され、φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸、炭素数1〜10の脂肪族アミン、又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;
V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びφから成る群より選択され、φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
P5は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)、及びΩから成る群より選択され、Ωは構造制約生成アミノ酸であり;
R6は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択され;
P7は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)、及びΩであり、Ωは構造制約生成アミノ酸であり;
E8は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
R9は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択され;そして
K10は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択される、
前記化合物。 - 中性アミノ酸が、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンである、請求項1に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンである、請求項1に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の該脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項1に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項1に記載の化合物。
- 疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミン;チロシン;4−ヒドロキシフェニルグリシン;フェニルグリシン;ホモセリン;3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン;又は4−クロロフェニルアラニンである、請求項1に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項6に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項6に記載の化合物。
- 構造制約生成アミノ酸が、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノメチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、又はニペコチン酸である、請求項1に記載の化合物。
- アルギニン代替物が、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである、請求項1に記載の化合物。
- 1級アリールアルキルアミンが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである、請求項1に記載の化合物。
- アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基から成る群より選択され、G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン又はアリールアルキルアミンから成る群より選択される、請求項1に記載の化合物。
- アシル基が、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルである、請求項12に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項12に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項12に記載の化合物。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式E1S2D3V4L5H6F7T8S9T10を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中:
E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
S2は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン、及びηから成る群より選択され、ηは中性親水性アミノ酸であり;
D3は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
V4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは疎水性側鎖を含むα−アミノ酸であり;
L5は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは疎水性側鎖を含むα−アミノ酸であり;
H6は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択され;
F7は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;
T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸を規定し;
S9は、残基なし、セリン、スレオニン、バリン、及びηから成る群より選択され、ηは中性親水性アミノ酸であり;そして
T10は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸を規定する、
前記化合物。 - 第1アリールアミンが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである、請求項16に記載の化合物。
- 中性親水性アミノ酸が、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンである、請求項16に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンである、請求項16に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項16に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項16に記載の化合物。
- アルギニン代替物が、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである、請求項16に記載の化合物。
- 疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである、請求項16に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項23に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、及びフェニルエチルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、又は4−クロロフェニルアラニンである、請求項23に記載の化合物。
- アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基から成る群より選択され、G2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン又はアリールアルキルアミンから成る群より選択される、請求項16に記載の化合物。
- アシル基が、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルである、請求項26に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項26に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項26に記載の化合物。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式a1−a2−N1A2S3V4−a3−a4−a5を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中:
N1は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
A2は、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは疎水性側鎖を含むα−アミノ酸であり;
S3は、セリン、スレオニン、バリン、及びηから成る群より選択され、ηは中性親水性アミノ酸であり;
V4は、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
a1は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択され;
a2は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;
a3は、残基なし、プロリン、アラニン、アミノイソ酪酸(Aib)、N−メチル−L−アラニン(MeAla)、トランス−4−ヒドロキシプロリン、ジエチルチアゾリジンカルボン酸(Dtc)、及びΩから成る群より選択され、Ωは構造制約生成アミノ酸であり;
a4は、セリン、スレオニン、バリン、及びηから成る群より選択され、ηは中性親水性アミノ酸であり;そして
a5は、ロイシン、アラニン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである、
前記化合物。 - 1級アリールアルキルアミンが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである、請求項30に記載の化合物。
- 中性親水性アミノ酸が、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンである、請求項30に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンである、請求項30に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項30に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項30に記載の化合物。
- アルギニン代替物が、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである、請求項30に記載の化合物。
- 疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、又はチロシンである、請求項30に記載の化合物。
- 構造制約生成アミノ酸が、アゼチジン−2−カルボン酸、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、4−(アミノエチル)安息香酸、2−アミノ安息香酸、又はニペコチン酸である、請求項30に記載の化合物。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式G1−a1−a2−X−a3−a4−a5、a1−a2−X−a3−a4−a5−G2、又はG1−a1−a2−X−a3−a4−a5−G2を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中、XはN1A2S3V4であり、N1、A2、S3、V4、a1、a2、a3、a4、及びa5は、請求項30に記載の通りに定義され、G1はペプチドのアミノ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基から成る群より選択され、G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン又はアリールアルキルアミンから成る群より選択される、前記化合物。
- アシル基が、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニ、又はイソブタニルである、請求項39に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項39に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項39に記載の化合物。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式I1R2K3Y4A5D6G7T8I9を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中:
I1は、残基なし、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり:
R2は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物から成る群より選択され:
K3は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、又はアルギニン代替物から成る群より選択され;
Y4は、残基なし、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;
A5は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
D6は、残基なし、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
G7は、残基なし、アラニン、イソロイシン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
T8は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;そして
I9は、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである、
前記化合物。 - 疎水性側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンである、請求項43に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項43に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項43に記載の化合物。
- アルギニン代替物が、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである、請求項43に記載の化合物。
- 疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミン、チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、又は4−クロロフェニルアラニンを規定する、請求項43に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項48に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項48に記載の化合物。
- 1級アリールアルキルアミンが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである、請求項48に記載の化合物。
- アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基から成る群より選択され、G2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン又はアリールアルキルアミンから成る群より選択される、請求項43に記載の化合物。
- アシル基が、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルである、請求項52に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項52に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項52に記載の化合物。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式E1N2F3L4H5L6L7L8A9を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中:
E1は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
N2は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
F3は、残基なし、フェニルアラニン、トリプトファン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;
L4は、残基なし、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
H5は、残基なし、ヒスチジン、リジン、アルギニン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択され;
L6、L7、L8は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より個別に選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;そして
A9は、残基なし、アラニン、バリン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンである、
前記化合物。 - 1級アリールアルキルアミンが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである、請求項56に記載の化合物。
- 疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、チロシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はΛであり、Λは、中性脂肪族アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミン;チロシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン、フェニルグリシン、ホモセリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、又は4−クロロフェニルアラニンである、請求項56に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項58に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項58に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンである、請求項56に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項56に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項56に記載の化合物。
- アルギニン代替物が、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである、請求項56に記載の化合物。
- アミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1、アミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2、又はアミノ酸配列のアミノ末端に結合したG1及びアミノ酸配列のカルボキシ末端に結合したG2を更に含み、G1は、残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基から成る群より選択され、G2は、残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンから成る群より選択される、請求項56に記載の化合物。
- アシル基が、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルである、請求項65に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項65に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項65に記載の化合物。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式a1−a2−a3−T1V2L3S4N5L6−a4を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、式中:
T1は、残基なし、トリプトファン、フェニルアラニン、アラニン、及びΣから成る群より選択され、Σは疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸であり;
V2は、残基なし、バリン、アラニン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
L3は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
S4は、セリン、スレオニン、バリン、及びηから成る群より選択され、ηは中性親水性アミノ酸であり;
N5は、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、及び1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;
L6は、残基なし、ロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びΦから成る群より選択され、Φは、疎水性側鎖を含むα−アミノ酸;炭素数1〜10の脂肪族アミン;又は芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンであり;
a1は、残基なし、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択され;
a2は、残基なし、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、ヒスチジン、ホモセリン、β−ロイシン、β−フェニルアラニン、α−アミノアジピン酸、及びΨから成る群より選択され、Ψは、疎水性側鎖、芳香族アミン、脂肪族アミン、又は1級アリールアルキルアミンを含む、3−アミノ−5−フェニルペンタン酸−α−アミノ酸であり;そして
a3は、残基なし、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アラニン、オルニチン、シトルリン、2−ピリジルアラニン、3−ピリジルアラニン、4−ピリジルアラニン、及びアルギニン代替物から成る群より選択される、
前記化合物。 - 疎水性側鎖Σ又は芳香族側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、アリルグリシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、ヒスチジン、又はチロシンである、請求項69に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を含むα−アミノ酸が、ノルロイシン、イソロイシン、tert−ロイシン、シクロヘキシルアラニン、又はアリルグリシンである、請求項69に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項69に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項69に記載の化合物。
- 中性親水性アミノ酸が、ヒドロキシバリン、β,β−ジアルキルセリン、ホモセリン、アロスレオニン、又はヒドロキシプロリンである、請求項69に記載の化合物。
- 1級アリールアルキルアミンが、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、又は4−フェニル−ベンジルアミンである、請求項69に記載のポリペプチド。
- アルギニン代替物が、4−アミジノフェニルアセチル、4−アミジノフェニルプロピオニル、4−アミジノフェニルグリシル、4−アミジノフェニルメチルグリシル、4−グアニジノフェニルアセチル、4−グアニジノフェニルプロピオニル、4−グアニジノフェニルグリシル、又は4−グアニジノフェニルメチルグリシルである、請求項69に記載のポリペプチド。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、式G1−a1−a2−a3−X−a4、a1−a2−a3−X−a4−G2、又はG1−a1−a2−a3−X−a4−G2を特徴とするアミノ酸配列を含む化合物であって、XはT1V2L3S4N5L6であり、T1、V2、L3、S4、N5、L6、a1、a2、a3、及びa4は、請求項69に記載の通りに定義され、G1はペプチドのアミノ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、炭素数1〜8の直鎖又は分枝鎖アルキル基、及びアシル基から成る群より選択され、G2はペプチドのカルボキシ末端に結合しており、且つ残基なし、水素、NH2、炭素数1〜10の脂肪族アミン、及び芳香族アミン若しくはアリールアルキルアミンから成る群より選択される、前記化合物。
- アシル基が、アセチル、プロピオニル、ブタニル、イソプロピオニル、又はイソブタニルである、請求項77に記載の化合物。
- 炭素数1〜10の脂肪族アミンが、メチルアミン、イソブチルアミン、イソバレリルアミン、又はシクロヘキシルアミンである、請求項77に記載の化合物。
- 芳香族アミン又はアリールアルキルアミンが、アニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミン、シンナミルアミン、又はフェニルエチルアミンである、請求項77に記載の化合物。
- 配列番号1〜22のいずれか1つのアミノ酸配列をコードする単離核酸配列を含むベクター。
- 請求項81に記載のベクターを含む細胞。
- 原核細胞である、請求項82に記載の細胞。
- 真核細胞である、請求項82に記載の細胞。
- 請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物を発現する細胞。
- 原核細胞である、請求項85に記載の細胞。
- 真核細胞である、請求項85に記載の細胞。
- 請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物を含む医薬組成物。
- 増殖性疾患を治療する方法であって、治療を必要とする患者に、請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物を有効用量投与することを含む、前記方法。
- 化学療法剤を更に投与することを含む、請求項89に記載の方法。
- 増殖性疾患が、乳癌、肺癌、結腸癌、前立腺癌、又は増殖性皮膚疾患である、請求項89に記載の方法。
- 増殖性疾患が異常な脈管形成を含む、請求項89に記載の方法。
- 異常な脈管形成を治療する方法であって、治療を必要とする患者に、請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物を有効用量投与することを含む、前記方法。
- 患者が、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、又は黄斑変性に罹患している、請求項93に記載の方法。
- インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする、請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物の能力を阻害又は増強する候補化合物を同定する方法であって:
請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物存在下で、候補化合物とインスリン様成長因子1受容体を接触させ;そして、
候補化合物と接触させない対照と比較して、インスリン様成長因子1受容体の生物活性の増加又は減少をアッセイする、
ことを含み、対照と比較して生物活性が減少していることは、候補化合物が、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物の能力を増強することを示しており、対照と比較して生物活性が増加していることは、候補化合物が、インスリン様成長因子1受容体の生物活性をアンタゴナイズする請求項1〜80のいずれか1項に記載の化合物の能力を阻害することを示す、前記方法。 - 請求項1〜80のいずれか1項に記載の該化合物を、検出可能シグナルを直接的又は間接的に提供する部分で標識する、請求項95に記載の方法。
- 部分が放射性標識である、請求項96に記載の方法。
- 放射性標識が、125I、14C、又は3Hである、請求項97に記載の方法。
- 部分がアルカリホスファターゼ又は西洋ワサビペルオキシダーゼである、請求項96に記載の方法。
- サイトカイン受容体の非競合的ペプチドアンタゴニストを同定する方法であって、受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有する候補ペプチドを選択し、そして、候補ペプチドの非存在下又は存在下で受容体の生物活性を測定することによって、候補ペプチドが受容体のオリゴマー化及び/又は活性を阻害する能力を測定する工程を含み、候補ペプチド非存在下で測定した生物活性と比較して候補ペプチド存在下で生物活性が減少することによって、候補ペプチドがサイトカイン受容体の非競合的アンタゴニストペプチドとして同定される、前記方法。
- 候補ペプチドが、それが由来する受容体の領域に存在しないアミノ酸を少なくとも1つ含有し、少なくとも1つのアミノ酸は、候補ペプチドのアンタゴニスト活性に有意な影響を及ぼさない、請求項100に記載の方法。
- 非競合的ペプチドがプロテイナーゼ耐性である、請求項100に記載の方法。
- 受容体がヒト血管内皮成長因子受容体(VEGFR)であり、ペプチドは:
a)残基320〜350;
b)残基350〜400;
c)残基400〜440;
d)残基481〜565;
e)残基640〜685;及び
f)残基745〜770、
から成る群より選択される残基に位置付けられるヒトVEGFRの可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - 受容体がヒトインターロイキン1受容体(IL−1Rα)であり、ペプチドは:
a)残基181〜200;
b)残基209〜240;及び
c)残基320〜341、
から成る群より選択される残基に位置付けられるヒトIL−1Rの可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - 受容体がヒトインターロイキン1受容体(IL−1R)アクセサリータンパク質であり、ペプチドは:
a)残基115〜160;
b)残基170〜266;
c)残基200〜215;
d)残基275〜295;
e)残基300〜315;及び
f)残基330〜370、
から成る群より選択される残基に位置付けられるIL−1Rアクセサリータンパク質の可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - 受容体がヒトインスリン様成長因子1受容体(IGF−1R)であり、ペプチドは:
a)残基320〜335;
b)残基487〜527;
c)残基595〜620;
d)残基660〜690;
e)残基725〜740;
f)残基780〜799;
g)残基820〜840;及び
h)残基917〜947、
から成る群より選択される残基に位置付けられるヒトIGF−1Rの可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - 受容体がヒトインターロイキン4受容体(IL−4R)であり、ペプチドは:
a)残基112〜125;
b)残基125〜216;及び
c)残基210〜240、
から成る群より選択される残基に位置付けられるヒトIL−4Rの可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - 受容体がヒト上皮成長因子受容体(EGFR)であり、ペプチドは:
a)残基335〜345;
b)残基495〜515;及び
c)残基640〜650、
から成る群より選択される残基に位置付けられるヒトEGFRの可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - 受容体がヒト成長ホルモン受容体(GHR)であり、ペプチドは:
a)残基160〜240;及び
b)残基250〜270、
から成る群より選択される残基に位置付けられるヒトGHRの可動領域に由来する、請求項100に記載の方法。 - サイトカイン受容体の活性を阻害するペプチド模倣薬を同定する方法であって、サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するサイトカイン受容体アンタゴニストペプチドの非ペプチド化合物を選択し、そしてペプチド模倣薬の受容体活性阻害能を測定する工程を含む、前記方法。
- サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するペプチドである、非競合的細胞外サイトカイン受容体アンタゴニスト。
- サイトカイン受容体がヒトVEGFRであり、ペプチドは:
a)残基320〜350;
b)残基350〜400;
c)残基400〜440;
d)残基481〜565;
e)残基640〜685;及び
f)残基745〜770、
から成る群より選択されるVEGFR領域に由来する、請求項111に記載のアンタゴニスト。 - サイトカイン受容体がヒトIL−1Rアクセサリータンパク質であり、ペプチドは:
a)残基115〜160;
b)残基170〜266;
c)残基200〜215;
d)残基275〜295;
e)残基300〜315;及び
f)残基330〜370、
から成る群より選択されるIL−1Rアクセサリータンパク質領域に由来する、請求項111に記載のアンタゴニスト。 - サイトカイン受容体がヒトIL−1Rであり、ペプチドは:
a)残基181〜200;
b)残基209〜240;及び
c)残基320〜341、
から成る群より選択されるヒトIL−1R領域に由来する、請求項111に記載のアンタゴニスト。 - サイトカイン受容体がヒトIGF−1Rであり、ペプチドは:
a)残基320〜335;
b)残基487〜527;
c)残基595〜620;
d)残基660〜690;
e)残基725〜740;
f)残基780〜799;
g)残基820〜840;及び
h)残基917〜947、
から成る群より選択されるヒトIGF−1R領域に由来する、請求項111に記載のアンタゴニスト。 - サイトカイン受容体がヒトIL−4Rであり、ペプチドは:
a)残基112〜125;
b)残基125〜216;及び
c)残基210〜240、
から成る群より選択されるIL−4R領域に由来する、請求項111に記載のアンタゴニスト。 - 請求項112に記載のアンタゴニストでVEGFRを標的化することを含む、ヒトVEGFR活性を阻害する方法。
- 請求項113に記載のペプチドでIL−1Rアクセサリータンパク質を標的化することを含む、ヒトIL−1RacP活性を阻害する方法。
- 請求項114に記載のペプチドでIL−1Rを標的化することを含む、ヒトIL−1R活性を阻害する方法。
- 請求項115に記載のペプチドでIGF−1Rを標的化することを含む、ヒトIGF−1R活性を阻害する方法。
- 請求項116に記載のペプチドでIL−4Rを標的化することを含む、ヒトIL−4R活性を阻害する方法。
- アンタゴニストが、VEGFRの配列番号56、配列番号57、及び配列番号58から成る群より選択される配列を有するペプチドである、請求項112に記載の方法。
- アンタゴニストが、IL−1Rの配列番号95、配列番号97、及び配列番号98から成る群より選択される配列を有するペプチドである、請求項113に記載の方法。
- アンタゴニストが、IGF−1Rの配列番号66、配列番号69、及び配列番号71から成る群より選択される配列を有するペプチドである、請求項115に記載の方法。
- アンタゴニストが、IL−4Rの配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、及び配列番号84から成る群より選択される配列を有するペプチドである、請求項116に記載の方法。
- アンタゴニストが、VEGFRの配列番号56、配列番号57、及び配列番号58から成る群より選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬である、請求項112に記載の方法。
- アンタゴニストが、IL−1Rの配列番号95、配列番号97、及び配列番号98から成る群より選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬である、請求項113に記載の方法。
- アンタゴニストが、IGF−1Rの配列番号66、配列番号69、及び配列番号71から成る群より選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬である、請求項115に記載の方法。
- アンタゴニストが、IL−4Rの配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、及び配列番号84から成る群より選択される配列を有するペプチドのペプチド模倣薬である、請求項116に記載の方法。
- サイトカイン受容体活性を伴うシグナルト伝達経路の異常によって特徴付けられる動物の疾患又は病状を治療する方法であって、サイトカイン受容体活性の阻害に有効な条件下で、治療上有効量のサイトカイン受容体小断片ペプチド又はその誘導体を動物に投与する工程を含み、サイトカイン受容体小断片ペプチド又はその誘導体は請求項111に記載のアンタゴニストである、前記方法。
- サイトカイン受容体活性を伴うシグナル伝達経路の異常によって特徴付けられる動物の疾患又は病状を治療するための医薬組成物であって、有効量のサイトカイン受容体アンタゴニスト小断片ペプチド又はその誘導体を、医薬的に許容可能な担体と共に含み、サイトカイン受容体小断片ペプチド又はその誘導体は請求項111に記載のアンタゴニストである、前記医薬組成物。
- サイトカイン受容体の非競合的ペプチドアゴニストを同定する方法であって、受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有する候補ペプチドを選択し、そして候補ペプチドの非存在下又は存在下で受容体の生物活性を測定することによって、候補ペプチドが受容体のオリゴマー化及び/又は活性を増加させる能力を測定する工程を含み、候補ペプチド非存在下で測定した生物活性と比較して候補ペプチド存在下で生物活性が増加することによって、候補ペプチドがサイトカイン受容体の非競合的アゴニストペプチドとして同定される、前記方法。
- 候補ペプチドが、それが由来する受容体の領域内に存在しないアミノ酸を少なくとも1つ含有し、少なくとも1つのアミノ酸が候補ペプチドのアゴニスト活性に有意な影響を及ぼさない、請求項132に記載の方法。
- 該非競合的ペプチドがプロテイナーゼ耐性である、請求項132に記載の方法。
- サイトカイン受容体の活性を活性化するペプチド模倣薬を同定する方法であって、サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するサイトカイン受容体アゴニストペプチドの非ペプチド化合物を選択し、そしてペプチド模倣薬がサイトカイン受容体の活性を増加させる能力を測定する工程を含む、前記方法。
- サイトカイン受容体の可動領域に由来する約7〜約20アミノ酸を含有するペプチドである、非競合的細胞外サイトカイン受容体アゴニスト。
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