JP2009510166A - Latency procytotoxins and their uses - Google Patents

Latency procytotoxins and their uses Download PDF

Info

Publication number
JP2009510166A
JP2009510166A JP2008534617A JP2008534617A JP2009510166A JP 2009510166 A JP2009510166 A JP 2009510166A JP 2008534617 A JP2008534617 A JP 2008534617A JP 2008534617 A JP2008534617 A JP 2008534617A JP 2009510166 A JP2009510166 A JP 2009510166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peptide
cancer
cell
cleavage site
fragment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008534617A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
トーマス・イー・ワグナー
シャンチャン・ユ
Original Assignee
グリーンビル ホスピタル システム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by グリーンビル ホスピタル システム filed Critical グリーンビル ホスピタル システム
Publication of JP2009510166A publication Critical patent/JP2009510166A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • A61K38/1841Transforming growth factor [TGF]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • A61K47/64Drug-peptide, drug-protein or drug-polyamino acid conjugates, i.e. the modifying agent being a peptide, protein or polyamino acid which is covalently bonded or complexed to a therapeutically active agent
    • A61K47/6415Toxins or lectins, e.g. clostridial toxins or Pseudomonas exotoxins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に提供されるプロサイトトキシンを開示する。また標的細胞を選択的に破壊する組成物および方法を開示する。また患者の癌を治療する組成物および方法を開示する。またサイトトキシンに潜伏性を提供する組成物および方法を開示する。  Disclosed are procytotoxins comprising a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, wherein a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide. Also disclosed are compositions and methods for selectively destroying target cells. Also disclosed are compositions and methods for treating cancer in patients. Also disclosed are compositions and methods that provide latency to cytotoxins.

Description

本発明は、標的細胞を選択的に破壊する方法および組成物に関する。詳細には、本発明は標的細胞が活性化されたサイトトキシンにより破壊されるように、標的細胞に特異的にサイトトキシンに変換できるプロサイトトキシンを製造および使用する方法に関する。   The present invention relates to methods and compositions for selectively destroying target cells. In particular, the present invention relates to methods for producing and using procytotoxins that can be specifically converted to cytotoxins by target cells, such that the target cells are destroyed by activated cytotoxins.

腫瘍治療、特に癌治療の現在の方法は依然として最適とは言えず、重篤な合併症を伴うことが多い。実際に、ほぼすべての既知の治療法は、重篤な副作用を有し、これは、腫瘍または癌細胞の破壊または除去において特異性および完全性を欠くことにより生じることが最も多い。   Current methods of tumor treatment, particularly cancer treatment, are still not optimal and often involve severe complications. In fact, almost all known treatments have serious side effects, most often due to lack of specificity and integrity in the destruction or removal of tumor or cancer cells.

例えば、外科手術は、患者から癌細胞を取り除く一般的な手順であるが、除去が不完全であることが多く、患者の外観を損なうかまたは正常な身体機能を妨げる。同様に、化学療法および放射線治療はしばしば無差別に正常な細胞を破壊し、望ましくない副作用を生じるが、多くの癌細胞は影響を受けないままである。化学療法剤、特に代謝拮抗剤は、連続的に有糸分裂を行っているまたは有糸分裂の用意をしつつある癌細胞に対して様々な程度に有効ではあるが、静止期(G)の癌細胞に対しては効果的でない。 For example, surgery is a common procedure for removing cancer cells from a patient, but the removal is often incomplete and impairs the patient's appearance or prevents normal body function. Similarly, chemotherapy and radiation therapy often indiscriminately destroy normal cells and produce undesirable side effects, but many cancer cells remain unaffected. Chemotherapeutic agents, particularly antimetabolites, are effective to varying degrees against cancer cells that are continuously undergoing mitosis or are ready for mitosis, but are in the stationary phase (G 0 ). It is not effective against cancer cells.

癌治療は、癌細胞を患者の体からできる限り完全に取り除くことができれば効果的である。この目標を達成するために、連続的または継続的な用量が患者に投与される。ほとんどの利用可能な化学療法剤は正常細胞にも毒性であるため、細胞毒性作用物質の用量は悪性細胞の最大の破壊を達成する許容限度の範囲に調整され、腫瘍の再増殖速度が腫瘍の殺傷を超えないような用量の間でなければならない。したがって、副作用の減少を伴う高い効率を達成するために、化学療法剤は高い標的細胞特異性および高い標的細胞毒性または潜在的能力を有さなければならない。癌の治療に関する多くの研究にもかかわらず、現在利用可能な治療法は相当量の症例で効果がない。   Cancer treatment is effective if cancer cells can be removed from the patient's body as completely as possible. To achieve this goal, continuous or continuous doses are administered to the patient. Since most available chemotherapeutic agents are also toxic to normal cells, the dose of cytotoxic agent is adjusted to an acceptable range that achieves maximum destruction of malignant cells, and the rate of tumor regrowth is Must be between doses that do not exceed kill. Therefore, in order to achieve high efficiency with reduced side effects, chemotherapeutic agents must have high target cell specificity and high target cytotoxicity or potential. Despite many studies on cancer treatment, currently available treatments are ineffective in a significant number of cases.

したがって、癌細胞の細胞周期に左右されない改善された癌治療および多くの方法が必要である。本発明はこれらの要求を満たし、さらに他の関連する長所を提供する。   Therefore, there is a need for improved cancer treatments and many methods that are independent of the cell cycle of cancer cells. The present invention fulfills these needs and provides other related advantages.

本発明は、標的細胞を選択的に破壊する方法および組成物に関する。詳細には、本発明は標的細胞が活性化されたサイトトキシンにより破壊されるように、標的細胞に特異的にサイトトキシンに変換できるプロサイトトキシン(サイトトキシンが不活性型で維持される)を製造および使用する方法に関する。   The present invention relates to methods and compositions for selectively destroying target cells. Specifically, the present invention provides a procytotoxin (a cytotoxin is maintained in an inactive form) that can be specifically converted to a cytotoxin by the target cell so that the target cell is destroyed by the activated cytotoxin. It relates to methods of manufacture and use.

したがって、従来の治療で特に癌を治療することに関する上述した欠点の一部またはすべてを克服することが、本発明の目的である。このために、プロサイトトキシンを製造する組成物および方法が記載される。典型的には、例えば潜伏関連ペプチド(latency associated peptide)(LAP)にペプチド結合によって結合した細胞毒性作用物質で構成され、このペプチド結合が腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性であるプロサイトトキシンが提供される。したがって、このプロサイトトキシンは、V−Y−Xと表すことができ、Vは細胞毒性作用物質であり、Yはタンパク質分解性切断部位であり、YはLAPである。この細胞毒性作用物質は、例えば細胞毒性ペプチドであってもよい。ペプチド結合は、タンパク質分解性切断部位であってもよい。本発明のプロサイトトキシンは、細胞毒性ペプチドのN末端および/またはC末端に結合した標的分子を有してもよい。   Accordingly, it is an object of the present invention to overcome some or all of the above-mentioned drawbacks associated with treating cancer, particularly with conventional therapies. To this end, compositions and methods for producing procytotoxins are described. Typically, a procytotoxin is provided that consists of a cytotoxic agent linked by a peptide bond to, for example, a latency associated peptide (LAP), the peptide bond being sensitive to cleavage by a tumor-specific protease Is done. Therefore, this procytotoxin can be expressed as VYX, where V is a cytotoxic agent, Y is a proteolytic cleavage site, and Y is LAP. The cytotoxic agent may be, for example, a cytotoxic peptide. The peptide bond may be a proteolytic cleavage site. The procytotoxin of the present invention may have a target molecule bound to the N-terminus and / or C-terminus of the cytotoxic peptide.

その治療的有効性を増強するために、サイトトキシンをプロサイトトキシンとして知られている無毒性の形態になるように、このサイトトキシンは本発明にしたがって修飾される。プロサイトトキシンは、細胞毒性作用物質の周りに保護層を与えることにより無毒性にできる細胞毒性作用物質であり、以下「ケージング(caging)」と呼ぶ。LAPは医薬的活性剤の周囲に保護「ケージ」を与えることができ、これにより活性剤を遮蔽し、細胞表面の他の分子またはその活性にとって重要な分子とのその相互作用を妨げたりまたは阻止する。このプロサイトトキシンは、電荷中性化および/またはペプチド毒性を与えるコンフォメーションの形成を立体的に阻害することにより無毒性にできる細胞毒性ペプチドであってもよい。詳細には、プロサイトトキシンはペプチド結合によってLAPに結合した細胞毒性ペプチドを含んでもよく、前記ペプチド結合は腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性である。このLAPは、細胞毒性ペプチドが活性なコンフォメーションを形成するのを妨げる。例えば、プロサイトトキシンが標的細胞に接触するとき、腫瘍特異的プロテアーゼ、例えば腫瘍細胞細胞膜または細胞外マトリックスに存在するプロテアーゼが、LAPとサイトトキシンの間のペプチド結合を切断し、それにより細胞毒性ペプチドがポアコンフォメーション(pore conformation)を形成して細胞膜を破壊することを可能にする。したがって、LAPを含むように細胞毒性ペプチドを修飾することを含むプロサイトトキシンを製造する方法が記載される。   In order to enhance its therapeutic effectiveness, the cytotoxin is modified according to the present invention so that the cytotoxin is in a non-toxic form known as procytotoxin. Procytotoxin is a cytotoxic agent that can be rendered non-toxic by providing a protective layer around the cytotoxic agent, and is hereinafter referred to as “caging”. LAP can provide a protective “cage” around the pharmaceutically active agent, thereby shielding the active agent and preventing or blocking its interaction with other molecules on the cell surface or molecules important for its activity. To do. The procytotoxin may be a cytotoxic peptide that can be rendered non-toxic by sterically inhibiting the formation of conformations that confer charge neutralization and / or peptide toxicity. Specifically, the procytotoxin may comprise a cytotoxic peptide linked to LAP by a peptide bond, said peptide bond being sensitive to cleavage by a tumor specific protease. This LAP prevents cytotoxic peptides from forming an active conformation. For example, when procytotoxin contacts a target cell, a tumor-specific protease, such as a protease present in the tumor cell membrane or extracellular matrix, cleaves the peptide bond between LAP and cytotoxin, thereby causing a cytotoxic peptide Makes it possible to form a pore conformation and destroy the cell membrane. Accordingly, a method for producing a procytotoxin comprising modifying a cytotoxic peptide to include LAP is described.

また、開示されたプロサイトトキシンおよび医薬として適切な賦形剤を含む医薬組成物が提供される。   Also provided is a pharmaceutical composition comprising the disclosed procytotoxin and a pharmaceutically suitable excipient.

さらに、標的細胞を選択的に破壊する方法が提示される。開示された方法は、典型的には標的細胞を、LAPにペプチド結合により結合した細胞毒性作用物質を有するプロサイトトキシンに接触させることを伴い、このペプチド結合は標的特異的プロテアーゼによる切断に感受性である。標的細胞は、癌細胞を囲む微小循環系および癌細胞に含まれる細胞であってもよい。   Furthermore, a method for selectively destroying target cells is presented. The disclosed methods typically involve contacting a target cell with a procytotoxin having a cytotoxic agent bound to LAP by a peptide bond, the peptide bond being sensitive to cleavage by a target-specific protease. is there. The target cell may be a microcirculation system surrounding the cancer cell and a cell contained in the cancer cell.

さらに患者の癌を治療する方法が提供される。一般にこの方法は、患者にプロサイトトキシンの治療的有効量を投与することを含む。ある実施形態では、プロサイトトキシンは、アメーボポア(amoebopore)、メリチンまたはそれから由来する細胞溶解ペプチドに基づいてもよい。   Further provided are methods of treating a patient's cancer. In general, this method involves administering to a patient a therapeutically effective amount of procytotoxin. In certain embodiments, the procytotoxin may be based on amoebopore, melittin or a cytolytic peptide derived therefrom.

さらなる方法は、サイトトキシンに潜伏性を与えることにより提供される。一般にこの方法は、潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位をサイトトキシンと共有結合することを含み、前記潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位は、前記サイトトキシンに潜伏性を提供する。   Further methods are provided by conferring latency on cytotoxins. In general, the method involves covalently coupling a latency-related peptide and proteolytic cleavage site with a cytotoxin, wherein the latency-related peptide and proteolytic cleavage site provide latency to the cytotoxin.

図の説明
図1は、トランスフェクトしたCHO細胞でhLAP−MMP2−メリチンの検出を示す図である。LAP CHO(hLAP−MMP2−メリチンでトランスフェクトした)溶解物およびCHO(トランスフェクトしていない)溶解物30μg[全体を通じてμg/μlを探索]を、SDS PAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。50ngのhLAPを、陽性対照として使用した。
図2は、トランスフェクトしたCHO細胞における、LAP−MMP2−メリチン産生のメトトレキセートによる誘導を示す図である。正常なトランスフェクション培地の存在下で、CHO細胞をLAP−MMP2−メリチンプラスミドDNAでトランスフェクトした。トランスフェクション後、細胞を10%FBSおよび50nM MTXを含む培地で培養した。FBSの量を培地で段階的に1%まで減した。次いで培地のMTXの量を増加させて、細胞をタンパク質を産生するように誘導した。種々のMTX濃度の細胞から溶解物を得て、SDS PAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。各MTX濃度について、約30μgの溶解物を分析し、かつ50ngのhLAP(ウェスタンブロット陽性対照)を分析した。
図3は、非変性条件下でhLAP−MMP2−メリチンでトランスフェクトしたCHO細胞からの溶解物および上清の分析を示す図である。培地中に存在するhLAP融合タンパク質(hLAP−MMP2−メリチン)を、アフィニティークロマトグラフィーによって分析前に濃縮した。30μgの融合タンパク質溶解物を分析し、50ngのhLAPを陽性対照として使用した。すべてのサンプルは、NativePAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。
図4は、部分的に精製したhLAP−MMP2−メリチン融合タンパク質の分析を示す図である。精製したhLAP−MMP2−メリチン融合タンパク質を、SDS PAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。この融合タンパク質は、ウォーターズHPLCシステムのサイズ排除クロマトグラフィーにより、部分的に精製した。
FIG. 1 shows the detection of hLAP-MMP2-melittin in transfected CHO cells. Western blot using 30 μg of LAP CHO (transfected with hLAP-MMP2-melittin) and CHO (untransfected) lysates (searching for μg / μl throughout) followed by SDS PAGE followed by hLAP antiserum Was analyzed. 50 ng hLAP was used as a positive control.
FIG. 2 shows the induction of LAP-MMP2-melittin production by methotrexate in transfected CHO cells. CHO cells were transfected with LAP-MMP2-melittin plasmid DNA in the presence of normal transfection medium. After transfection, the cells were cultured in a medium containing 10% FBS and 50 nM MTX. The amount of FBS was gradually reduced to 1% with the medium. The amount of MTX in the medium was then increased to induce the cells to produce protein. Lysates were obtained from cells at various concentrations of MTX and analyzed by Western blot using SDS PAGE followed by hLAP antiserum. For each MTX concentration, approximately 30 μg of lysate was analyzed and 50 ng hLAP (Western blot positive control) was analyzed.
FIG. 3 shows analysis of lysates and supernatants from CHO cells transfected with hLAP-MMP2-melittin under non-denaturing conditions. The hLAP fusion protein (hLAP-MMP2-melittin) present in the medium was concentrated before analysis by affinity chromatography. 30 μg of fusion protein lysate was analyzed and 50 ng hLAP was used as a positive control. All samples were analyzed by Western blot using Native PAGE followed by hLAP antiserum.
FIG. 4 shows an analysis of partially purified hLAP-MMP2-melittin fusion protein. Purified hLAP-MMP2-melittin fusion protein was analyzed by Western blot using SDS PAGE followed by hLAP antiserum. The fusion protein was partially purified by size exclusion chromatography on a Waters HPLC system.

本発明の化合物、組成物、製品、装置および/または方法を開示および記載する前に、特に明記しない限り、これらは特定の合成方法または特定の組換えバイオテクノロジー法に限定されず、または特に明記しない限り特定の試薬に限定されず、もちろん変化し得ることを理解すべきである。また本明細書において使用される用語は特定の実施形態を説明する目的のみで使用され、限定を意図しないこともまた理解すべきである。   Before disclosing and describing the compounds, compositions, products, devices and / or methods of the present invention, unless otherwise specified, they are not limited to, or specifically specified by, specific synthetic methods or specific recombinant biotechnology methods. It should be understood that it is not limited to a particular reagent unless it is not, and of course may vary. It is also to be understood that the terminology used herein is used for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting.

定義
本明細書および特許請求の範囲に使用するように、単数形「a」、「an」、「the」は、他に明確に記載のない限り、複数の対象を含む。したがって、例えば「製薬担体」には、2またはそれ以上のこのような担体などの混合物が含まれる。
Definitions As used in the specification and claims, the singular forms “a”, “an”, “the” include plural referents unless the content clearly dictates otherwise. Thus, for example, “a pharmaceutical carrier” includes a mixture of two or more such carriers and the like.

範囲は、「約」1つの特定の値から、および/または「約」別の特定の値までとして、本明細書において示すことができる。このような範囲が表される場合、別の実施形態は、1つの特定の値からおよび/または他の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約」を用いて値が近似値として表される場合、特定の値は、別の実施形態を形成することは理解されよう。さらに、それぞれの範囲の終点は、他の終点に関して、および他の終点とは独立にどちらも有意であることは理解されよう。また、本明細書において開示された多数の値があり、それぞれの値も、値そのものに加えて、「約」その特定の値のように本明細書において開示されることも理解されよう。例えば、値「10」が開示される場合には、「約10」も開示される。また、ある値が開示される場合、当業者により適切に理解されるように、その値「よりも小さいまたは等しい」、「その値より大きいまたはその値に等しい」および値間の可能な範囲も開示されることも理解されよう。例えば、値「10」が開示される場合、「10よりも小さいまたは10に等しい」ならびに「10より大きいまたは10に等しい」も開示される。また、本明細書全体を通してデータは、多数の異なる形式で提供され、このデータは終点および起点、ならびにこのデータポイントの任意の組合せの範囲を示すことも理解されよう。例えば、ある特定のデータポイント「10」およびある特定のデータポイント15が開示される場合、10および15より大きい、10および15に等しいまたはこれより大きい、10および15よりも小さい、10および15に等しいかまたはこれよりも小さい、および10および15に等しいは、同様に10および15間も開示されたと考えられることが理解されよう。   Ranges may be indicated herein as from “about” one particular value and / or to “about” another particular value. When such a range is expressed, another embodiment includes from the one particular value and / or to the other particular value. Similarly, when values are expressed as approximations, using the antecedent “about,” it will be understood that the particular value forms another embodiment. Furthermore, it will be understood that the endpoints of each range are both significant with respect to the other endpoints and independently of the other endpoints. It will also be appreciated that there are a number of values disclosed herein, and that each value is also disclosed herein as “about” that particular value in addition to the value itself. For example, if the value “10” is disclosed, then “about 10” is also disclosed. Also, when a value is disclosed, there is also a possible range between that value “less than or equal to”, “greater than or equal to that value” and values, as will be appreciated by those skilled in the art. It will also be understood that it is disclosed. For example, if the value “10” is disclosed, “less than or equal to 10” as well as “greater than or equal to 10” are also disclosed. It will also be appreciated that the data throughout this specification is provided in a number of different formats, and this data indicates the endpoint and origin, and the range of any combination of the data points. For example, if a particular data point “10” and a particular data point 15 are disclosed, to 10 and 15 greater than 10 and 15, equal to or greater than 10 and 15, less than 10 and 15 It will be understood that equals or less than and equals 10 and 15 is considered to be disclosed between 10 and 15 as well.

本明細書およびその後の請求の範囲において、いくつかの用語が参照され、それらは以下の意味を有するものとして定義される。   In this specification and in the claims that follow, reference will be made to a number of terms that shall be defined to have the following meanings:

「所望による」または「所望により」とは、記載する事象または状況が起こることも起こらないこともあること、およびその記載が上記事象または状況が起こる例も起こらない例も含むことを意味する。   “As desired” or “as desired” means that the described event or situation may or may not occur, and that the description includes examples where the event or situation occurs or does not occur.

「プライマー」は、あるタイプの酵素による操作を支援することが可能で、酵素による操作が起こりうるように1つの標的核酸とハイブリッド形成できるプローブの1つのサブセットである。プライマーは、酵素による操作を妨げない当該技術分野において入手可能なヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体またはアナログを任意に組み合わせて製造することができる。   A “primer” is a subset of probes that can support manipulation by one type of enzyme and can hybridize to one target nucleic acid so that manipulation by the enzyme can occur. Primers can be produced by any combination of nucleotides or nucleotide derivatives or analogs available in the art that do not prevent enzymatic manipulation.

「プローブ」は、ある標的核酸と典型的には配列に特異的に、例えばハイブリッド形成によって相互作用することができる分子である。核酸のハイブリッド形成は、当該分野で十分に理解され、本明細書中に記載されている。典型的には、プローブは当該技術分野において入手可能であるヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体またはアナログの任意の組合せで製造することができる。   A “probe” is a molecule that can interact with a target nucleic acid, typically in a sequence-specific manner, for example by hybridization. Nucleic acid hybridization is well understood in the art and described herein. Typically, probes can be made with any combination of nucleotides or nucleotide derivatives or analogs available in the art.

文脈により特記しない限り、用語「プロサイトトキシンと標的細胞とを接触させること」とは、標的細胞により発現したプロテアーゼまたは細胞外マトリックスに存在するプロテアーゼが、プロサイトトキシンのタンパク質分解性切断部位を切断でき、これによりサイトトキシンからLAPを遊離し、それによりサイトトキシンが活性になることを可能にして、標的細胞でその機能を発揮するようにプロサイトトキシンおよび標的細胞を互いに十分に近傍に導くことを意味する。   Unless otherwise specified by the context, the term “contacting the procytotoxin with the target cell” means that the protease expressed by the target cell or present in the extracellular matrix cleaves the proteolytic cleavage site of the procytotoxin. Capable of releasing LAP from the cytotoxin, thereby allowing the cytotoxin to become active, leading the procytotoxin and the target cell sufficiently close to each other to perform their function in the target cell Means.

本明細書において用いられる用語に関して、当業者であれば「標準」ペプチド結合とは、ペプチド鎖中で1つのアミノ酸のαカルボキシル群と次のアミノ酸のαアミノ群の間に形成され、ペプチド配列は、そのアミノ末端からそのカルボキシル末端へと読まれることは認識されるであろう。   With respect to the terminology used herein, those skilled in the art will understand that a “standard” peptide bond is formed between the α-carboxyl group of one amino acid and the α-amino group of the next amino acid in the peptide chain, and the peptide sequence is It will be appreciated that it is read from its amino terminus to its carboxyl terminus.

文脈により特記しない限り、用語「RGD」は、ペプチド配列Arg−Gly−Aspを意味するだけでなく、これはインテグリンとの特異的相互作用を媒介する最小またはコアペプチド配列のクラスを一般的に意味する。したがって、「RGD標的配列」は、インテグリン結合領域のすべての種類を包含する。   Unless otherwise specified by context, the term “RGD” not only means the peptide sequence Arg-Gly-Asp, but this generally refers to the class of minimal or core peptide sequences that mediate specific interactions with integrins. To do. Thus, “RGD target sequence” encompasses all types of integrin binding regions.

さらに文脈により特記しない限り、用語「NGR」は、ペプチド配列Asn−Gly−Argを意味するだけでなく、血管系の細胞上に見出されるインテグリンシグナル配列との特異的相互作用を媒介する最小またはコアペプチド配列のクラスを一般的に意味する。例えば、あるNGR標的配列は、特定のインテグリンを結合するために用いることができ、血管内皮細胞および新生血管系(neo−vasculature)の他の細胞に対する有用な標的分子として用いることができる。したがって、「NGR標的配列」は、インテグリン結合領域のすべての種類を包含する。   Unless otherwise specified by context, the term “NGR” means not only the peptide sequence Asn-Gly-Arg, but also the minimal or core that mediates specific interactions with integrin signal sequences found on cells of the vasculature. Generally refers to the class of peptide sequences. For example, certain NGR target sequences can be used to bind specific integrins and can be used as useful target molecules for vascular endothelial cells and other cells of the neo-vasculature. Thus, “NGR target sequence” encompasses all types of integrin binding regions.

本出願を通じて、種々の文献が参照されている。これらの刊行物の開示内容は、本発明の技術分野における技術水準をより完全に記載するために、その全体が本願に参照として本明細書に組み込まれる。開示された参考文献はまた、この参考文献が依存する本文中で述べられる文献中に含まれる物質に関する本明細書の引用文献として、個別におよび具体的に組み込まれる。   Throughout this application, various documents are referenced. The disclosures of these publications are hereby incorporated herein by reference in their entirety in order to more fully describe the state of the art in the technical field of the present invention. The disclosed references are also individually and specifically incorporated as references in this specification with respect to the substances contained in the references mentioned in the text on which the references depend.

組成物
開示された組成物ならびに本明細書において開示された方法の範囲内で使用される組成物それ自体の調製に用いられる成分が開示される。これらおよび他の物質が本明細書において開示され、これらの物質の組合せ、サブセット、相互作用、グループなどが開示される場合、各々の様々な個別的および総体的な組合せの特定の参考文献ならびにこれらの化合物の並べ換えは明確に開示されないかも知れないが、各々が本明細書に特に意図され記載されていることは理解されよう。例えば、ある特定のプロサイトトキシンが開示されて論じられ、プロサイトトキシンを含む多数の分子に製造され得る多数の修飾が論じられる場合、プロサイトトキシンのすべての組合せおよび並べ換えならびに異なる旨を特に示されない限り可能である修飾が特に意図される。したがって、あるクラスの分子A、BおよびCが開示される場合、同様にあるクラスの分子D、EおよびFならびにある組合せ分子のA〜Dの例が開示される場合には、たとえ各々が個別に列挙されないとしても、各々は個別にまたは集合的に意図された意味の組合せ、A〜E、A〜F、B〜D、B〜E、B〜F、C〜D、C〜E、およびC〜Fが開示されたとみなされる。同様に、これらのすべてのサブセットまたは組合せも開示される。したがって、例えば、A〜E、B〜F、およびC〜Eのサブグループが開示されたとみなされる。この概念は、本出願のすべての態様に適用され、限定されるものではないが、開示された組成物を製造し使用する方法の工程を含む。したがって、実施できる様々な追加工程がある場合、これらの追加工程のそれぞれは、任意の特定の実施形態または開示された方法の実施形態の組合せで実施され得ることが理解されよう。
Compositions Disclosed are the components used to prepare the disclosed compositions as well as the compositions themselves to be used within the scope of the methods disclosed herein. Where these and other substances are disclosed herein and combinations, subsets, interactions, groups, etc. of these substances are disclosed, specific references to each of the various individual and collective combinations and these Although the permutation of the compounds may not be specifically disclosed, it will be understood that each is specifically contemplated and described herein. For example, when a particular procytotoxin is disclosed and discussed and a number of modifications that can be produced on a number of molecules containing the procytotoxin are discussed, all combinations and permutations of procytotoxins and differences are specifically indicated. Modifications that are possible unless specifically noted are specifically contemplated. Thus, if a class of molecules A, B and C is disclosed, as well as examples of classes D, E and F and combinations A to D are disclosed, each is individually Each of which is individually or collectively intended meaning combinations, A to E, A to F, B to D, B to E, B to F, C to D, C to E, and C-F is considered disclosed. Likewise, all subsets or combinations of these are also disclosed. Thus, for example, the subgroups A-E, B-F, and C-E are considered disclosed. This concept applies to all aspects of this application and includes, but is not limited to, process steps for making and using the disclosed compositions. Thus, if there are a variety of additional steps that can be performed, it will be understood that each of these additional steps may be performed in any particular embodiment or combination of disclosed method embodiments.

ある標的細胞を選択的に破壊する方法および組成物が開示される。詳細には、本発明は腫瘍細胞が活性化されたサイトトキシンにより破壊されるように、腫瘍細胞の部位でサイトトキシンに変換できるプロサイトトキシンを製造および使用する方法に関する。   Methods and compositions for selectively destroying certain target cells are disclosed. In particular, the present invention relates to methods of making and using procytotoxins that can be converted to cytotoxins at the site of tumor cells such that the tumor cells are destroyed by activated cytotoxins.

したがって、従来の治療で特に癌を治療することに関する上述した欠点の一部もしくはすべてを克服することが、本発明の目的である。このために、プロサイトトキシンを製造するための組成物および方法が記載される。   Accordingly, it is an object of the present invention to overcome some or all of the above-mentioned drawbacks associated with treating cancer, particularly with conventional therapies. To this end, compositions and methods for producing procytotoxins are described.

典型的には、潜伏関連ペプチド(LAP)にペプチド結合によって結合した細胞毒性作用物質で構成され、このペプチド結合が腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性であるプロサイトトキシンが提供される。したがって、プロサイトトキシンは、V−Y−Xと表すことができ、Vは細胞毒性のペプチドであり、Yはタンパク質分解性切断部位であり、YはLAPである。この細胞毒性作用物質は、細胞毒性ペプチドであってもよい。このペプチド結合は、タンパク質分解性切断部位であってもよい。また本発明のプロサイトトキシンは、この細胞毒性ペプチドのN末端および/またはC末端に結合した標的分子を有してもよい。   Typically, a procytotoxin is provided that is composed of a cytotoxic agent linked by a peptide bond to a latency associated peptide (LAP), the peptide bond being sensitive to cleavage by a tumor specific protease. Thus, procytotoxin can be represented as VYX, where V is a cytotoxic peptide, Y is a proteolytic cleavage site, and Y is LAP. The cytotoxic agent may be a cytotoxic peptide. This peptide bond may be a proteolytic cleavage site. The procytotoxin of the present invention may have a target molecule bound to the N-terminus and / or C-terminus of this cytotoxic peptide.

細胞毒性ペプチドは、細胞溶解ペプチドであってもよい。サイトトキシンとしては、以下に限定されないが、タイプI細菌外毒素、タイプII細菌外毒素、タイプIII細菌外毒素、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー(Entamoeba dispar)由来のアメーバポア(amoebapore)、アメーバポアホモログ、ブレビニン(brevinin)−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエ(Vibrio cholerae)のエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン(equinatoxin)、アエロモナス・ハイドロフィラ(Aeromonas hydrophila)のエンテロトキシン、エスクレンチン(esculentin)、グラヌリジン(granulysin)、ビブリオ・パラハエモリティカス(Vibrio parahaemolyticus)の溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウス(Streptococcus intermedius)のインターメディリジン(intermedilysin)、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)のロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、Met-エンケファリン、ネオキョートルフィン(neokyotorphin)、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン(paradaxin)、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO(perfringolysin O)、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体を挙げることができる。   The cytotoxic peptide may be a cytolytic peptide. Cytotoxins include, but are not limited to, type I bacterial exotoxins, type II bacterial exotoxins, type III bacterial exotoxins, Ae I, sea anemone cytolysin, erolidine, amatoxin, entamoeba dispar Derived from amoebapore, amoebapore homolog, brevinin-1E, brevinin-2E, barbatridine, enterococcus faecalis cytolysin, delta hemolysin, diphtheria toxin, Vibrio cholerae (Vibrio cholerae) Cytolysin, Equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, Et Esculentin, granulysin, Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius, intermediary lysinovirus, intermedilinovirus Actinobacillus actinomycetemcomitans leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane-associated lymphotoxin, Met-enkephalin, neokyotorphin, neokyotorphin fragment, neokyotorphin fragment 1 2, Neo-Kyotorphine fragment 3, Neo-Kyotorphin fragment 4, NK-lysine, paradaxin, perforin, clostridial perfringens perfringolysin O, theta toxin, farollicin, farotoxin, streptolysin And pore-forming cell-lytic peptide analogs and pore-forming cell-lytic peptide derivatives.

例えば、タイプI細菌外毒素は、サイトトキシンとして用いることができる。さらに、タイプI細菌外毒素は、腫瘍細胞細胞膜または腫瘍微小環境の標的領域と融合することができる。   For example, type I bacterial exotoxins can be used as cytotoxins. In addition, type I bacterial exotoxins can be fused to tumor cell cell membranes or target regions of the tumor microenvironment.

またタイプII細菌外毒素は、サイトトキシンとして用いることもできる。さらに、タイプIII細菌外毒素は、それ自体の膜貫通領域を保持することができるか、またはこの毒素はTATのような異なる領域と融合することができる。   Type II bacterial exotoxins can also be used as cytotoxins. Furthermore, the type III bacterial exotoxin can retain its own transmembrane region or the toxin can be fused with a different region such as TAT.

プロサイトトキシンの例は、以下の構造を有する。すなわち、(1)Gly−Ile−Gly−Ala−Val−Leu−Lys−Val−Leu−Thr−Thr−Gly−Leu−Pro−Ala−Leu−IIe−Ser−Trp−Ile−Lys−Arg−Lys−Arg−Gln−Gln−[Y]−(X)、および(2)Gly−Phe−Ile−Ala−Thr−Leu−Cys−Thr−Lys−Val−Leu−Asp−Phe−Gly−Ile−Asp−Lys−Leu−Ile−Gln−Leu−Ile−Glu−Asp−Lys−[Y]−(X)であり、(X)はLAPであり、[Y]はどちらの方向にも配向できるタンパク質分解性切断部位である。   An example of a procytotoxin has the following structure: (1) Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys-Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro-Ala-Leu-IIe-Ser-Trp-Ile-Lys-Arg-Lys -Arg-Gln-Gln- [Y]-(X), and (2) Gly-Phe-Ile-Ala-Thr-Leu-Cys-Thr-Lys-Val-Leu-Asp-Phe-Gly-Ile-Asp -Lys-Leu-Ile-Gln-Leu-Ile-Glu-Asp-Lys- [Y]-(X), (X) is LAP, [Y] is proteolytic that can be oriented in either direction It is a sex cleavage site.

このLAPは、例えばTGFβ−1、1.2、2、3、4または5の前駆体ペプチドであってもよい。またこのLAPは、ヒトTGFβ−1、2または3(配列番号23〜25)の前駆体ペプチドであってもよい。またこのLAPは、ニワトリTGFβ−4(配列番号26)の前駆体ペプチドであってもよい。またこのLAPは、カエルTGFβ−5(配列番号27)の前駆体ペプチドであってもよい。   This LAP may be, for example, a precursor peptide of TGFβ-1, 1.2, 2, 3, 4 or 5. The LAP may also be a precursor peptide of human TGFβ-1, 2, or 3 (SEQ ID NOs: 23 to 25). The LAP may also be a precursor peptide of chicken TGFβ-4 (SEQ ID NO: 26). The LAP may also be a precursor peptide of frog TGFβ-5 (SEQ ID NO: 27).

タンパク質分解性切断部位は、MMP切断部位、PSA切断部位またはGGH切断部位であってもよい。例えば、MMPタンパク質分解性切断部位は、MMP1、2、3、7、8、9、またはMT−1−MMP切断部位であってもよい。またMMPタンパク質分解性切断部位は、配列番号:28〜100に列挙した任意のMMPタンパク質分解性切断部位であってもよい。   The proteolytic cleavage site may be an MMP cleavage site, a PSA cleavage site or a GGH cleavage site. For example, the MMP proteolytic cleavage site may be an MMP 1, 2, 3, 7, 8, 9, or MT-1-MMP cleavage site. The MMP proteolytic cleavage site may be any MMP proteolytic cleavage site listed in SEQ ID NOs: 28-100.

さらに、タンパク質分解性切断部位は、Volkelらによって記載された配列を有するPSA切断部位であってもよい(前立腺特異抗原により活性化されたヒト凝固因子X変異体のエンジニアリング、Molecular Biotechnology、January 2005、第29巻、1号、19〜30頁(12))。   In addition, the proteolytic cleavage site may be a PSA cleavage site having the sequence described by Volkel et al. (Engineering of human clotting factor X variants activated by prostate specific antigen, Molecular Biotechnology, January 2005, Vol. 29, No. 1, pp. 19-30 (12)).

プロサイトトキシンは、さらに標的分子を含むことができる。例えば、この標的分子は標的細胞または組織と、または標的細胞または組織に、相互作用し、結合し、付着し、組み合わせ、接合し、連結することができる。より詳細には、この標的分子は抗フィブロネクチンED−B抗体の新生血管標的配列であり得る。この標的分子は、以下に記載のようにRGDまたはNGR標的配列である得る。特定の組織を標的にできる任意の分子を本発明のプロサイトトキシンの標的分子として使用することができる。例えば、標的分子は、ヒト上皮細胞ムチン(Muc−1;Muc−1糖タンパク質の20個のアミノ酸のコア反複が乳癌細胞および膵癌細胞上に存在する)、Ha−ras癌遺伝子産物、p53、癌胎児性抗原(CEA)、raf癌遺伝子産物、gp100/pmel17、GD2、GD3、GM2、TF、sTn、MAGE−1、MAGE−3、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、gp75、Melan−A/Mart−1、gp100、HER2/neu、EBV−LMP1&2、HPV−F4、6、7、前立腺特異抗原(PSA)、HPV−16、MUM、α−フェトプロテイン(AFP)、CO17−1A、GA733、gp72、p53、ras癌遺伝子産物、HPV E7、ウィルムの腫瘍抗原−1(Wilm’s tumor antigen−1)、テロメラーゼ、メラノーマガングリオシド、または単純な膜貫通配列と相互作用する抗体であってもよい。   Procytotoxins can further include target molecules. For example, the target molecule can interact, bind, attach, combine, join, and link to or to the target cell or tissue. More particularly, the target molecule can be a neovascular target sequence of an anti-fibronectin ED-B antibody. The target molecule can be an RGD or NGR target sequence as described below. Any molecule that can target a specific tissue can be used as a target molecule for the procytotoxin of the present invention. For example, target molecules include human epithelial cell mucin (Muc-1; a 20 amino acid core repeat of Muc-1 glycoprotein is present on breast and pancreatic cancer cells), Ha-ras oncogene product, p53, cancer Fetal antigen (CEA), raf oncogene product, gp100 / pmel17, GD2, GD3, GM2, TF, sTn, MAGE-1, MAGE-3, BAGE, GAGE, tyrosinase, gp75, Melan-A / Mart-1, gp100, HER2 / neu, EBV-LMP1 & 2, HPV-F4, 6, 7, prostate specific antigen (PSA), HPV-16, MUM, α-fetoprotein (AFP), CO17-1A, GA733, gp72, p53, ras cancer Gene product, HPV E7, Wilm's tumor antigen-1 It may be an antibody that interacts with antigen-1), telomerase, melanoma ganglioside, or a simple transmembrane sequence.

またプロサイトトキシンは、サイトトキシン活性の立体的阻害剤を含むことに加えて電荷を中性化することもできる。例えば、[Gly−Ile−Gly−Ala−Val−Leu−Lys(R)−Val−Leu−Thr−Thr−Gly−Leu−Pro−Ala−Leu−Ile−Ser−Trp−Ile−Lys(R)−Arg−Lys(R)−Arg−Gln−Gln−Gly−Ala−Ile−Gly−Gln−Pro]−(X)が提供され、本明細書に記載されるように、(X)はこのペプチド結合により括弧で示したペプチドに結合するLAPであり、括弧で示したこのペプチドは、どちらの方向にも配向でき、ペプチド結合は腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性であり、かつRは隣接したリジン残基の修飾されていないε−アミノ基、[ε−γ]−Glu、[ε−γ]−Glu−[α−γ]−(Glu)1−3、[ε−α]−(Phe)1−3、[ε−α]−(Tyr)1−3、[ε−α]−(Trp)1−3、[ε−α]−(Lys)1−3および[ε−α]−(Arg)1−3からなる群から独立して選択され、[ε−γ]は、リシンのイプシロンアミノ基と隣接したグルタミン酸のガンマカルボキシル基間のペプチド結合を示し、[α−γ]は、第一グルタミン酸のαアミノ基と第2のグルタミン酸のガンマカルボキシル基間のペプチド結合を示し、[ε−α]は、リシンのイプシロンアミノ酸と指示されたアミノ酸のαカルボキシル基間のペプチド結合を示し、かつ下付き数字は、指定されアミノ酸の付加的な数を通常のペプチド結合により第一に結合することができることを示す。 Procytotoxins can also neutralize charge in addition to containing steric inhibitors of cytotoxin activity. For example, [Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys (R) -Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro-Ala-Leu-Ile-Ser-Trp-Ile-Lys (R) -Arg-Lys (R) -Arg-Gln-Gln-Gly-Ala-Ile-Gly-Gln-Pro]-(X), wherein (X) is a peptide of this peptide, as described herein LAP that binds to the peptide shown in parentheses by binding, this peptide shown in parentheses can be oriented in either direction, the peptide bond is sensitive to cleavage by tumor-specific proteases, and R is an adjacent lysine unmodified ε- amino group of residue, [ε-γ] -Glu, [ε-γ] -Glu- [α-γ] - (Glu) 1-3, [ε-α] - (Phe 1-3, [ε-α] - (Tyr) 1-3, [ε-α] - (Trp) 1-3, [ε-α] - (Lys) 1-3 and [ε-α] - ( Arg) independently selected from the group consisting of 1-3 , [ε-γ] represents the peptide bond between the epsilon amino group of lysine and the gamma carboxyl group of glutamic acid adjacent thereto, and [α-γ] Indicates the peptide bond between the α-amino group of one glutamic acid and the gamma-carboxyl group of the second glutamic acid, [ε-α] indicates the peptide bond between the epsilon amino acid of lysine and the α-carboxyl group of the indicated amino acid, and The subscript number indicates that an additional number of designated amino acids can be joined first by normal peptide bonds.

プロサイトトキシン
サイトトキシンの治療的有用性を増強するために、これをプロサイトトキシンとして知られている無毒性形態になるように、サイトトキシンは本発明にしたがって修飾される。本発明の1つの実施形態では、プロサイトトキシンは、電荷中性化および/またはペプチドを毒性にするコンフォメーションの形成を立体的に阻害することにより無毒性にできる細胞毒性ペプチドである。あるいは、このプロサイトトキシンは、細胞毒性ペプチドの周りに保護層またはシェルを提供する(「ケージング」)ことにより無毒性にできる細胞毒性ペプチドであってもよい。これにより細胞毒性ペプチドを遮蔽し、細胞表面の他の分子またはその活性にとって重要な分子とのその相互作用を妨げたりまたは阻止する。詳細には、このプロサイトトキシンは、ペプチド結合によりLAPに結合した細胞毒性ペプチドを含み、前記ペプチド結合は、腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性である。LAPは、細胞毒性ペプチドが活性なコンフォメーションを形成することを妨げる。例えば、プロサイトトキシンが標的細胞に接触するとき、腫瘍特異的プロテアーゼは、LAPとサイトトキシンの間のペプチド結合を切断し、それにより細胞毒性ペプチドがポアコンフォメーションを形成して細胞膜を破壊することを可能にする。したがって、LAPを含むように細胞毒性ペプチドを修飾することを含むプロサイトトキシンを製造する方法も記載される。
Procytotoxin To enhance the therapeutic utility of cytotoxin, cytotoxin is modified according to the present invention to make it a non-toxic form known as procytotoxin. In one embodiment of the invention, the procytotoxin is a cytotoxic peptide that can be rendered nontoxic by sterically inhibiting charge neutralization and / or formation of a conformation that renders the peptide toxic. Alternatively, the procytotoxin may be a cytotoxic peptide that can be rendered non-toxic by providing a protective layer or shell (“caging”) around the cytotoxic peptide. This masks the cytotoxic peptide and prevents or prevents its interaction with other molecules on the cell surface or molecules important for its activity. Specifically, the procytotoxin comprises a cytotoxic peptide linked to LAP by a peptide bond, the peptide bond being sensitive to cleavage by a tumor specific protease. LAP prevents cytotoxic peptides from forming an active conformation. For example, when procytotoxin contacts target cells, tumor-specific proteases cleave the peptide bond between LAP and cytotoxin, thereby causing the cytotoxic peptide to form a pore conformation and destroy the cell membrane. Enable. Accordingly, a method for producing a procytotoxin comprising modifying a cytotoxic peptide to include LAP is also described.

多数の修飾方法が利用可能であり、その適応性は、サイトトキシンの構造的特性に依存するであろう。例えば、細胞毒性ペプチドがペプチドを毒性にするコンフォメーションを形成することを妨げるように、細胞毒性ペプチドのN末端および/またはC末端のいずれかにLAPを付け加えることができ、したがって細胞毒性ペプチドを無毒性にする。また、LAPが細胞毒性ペプチドの周囲に保護シェルを形成し(「ケージング」)、これにより細胞毒性ペプチドを遮蔽し、細胞表面の他の分子またはその活性にとって重要な分子とのその相互作用を妨げたりまたは阻止するように、細胞毒性ペプチドのN末端および/またはC末端のいずれかにLAPを付け加えることもできる。またLAPはサイトトキシンのαヘリックス構造が形成されることを立体的に阻止できる。さらに細胞毒性ペプチドは負に荷電するアミノ酸を含むように修飾でき、これにより毒性のポアコンフォメーションが形成されるのを阻止できる。   A number of modification methods are available and their adaptability will depend on the structural properties of the cytotoxin. For example, LAP can be added to either the N-terminus and / or C-terminus of the cytotoxic peptide so as to prevent the cytotoxic peptide from forming a conformation that renders the peptide toxic, thus making the cytotoxic peptide non-toxic Make it sex. LAP also forms a protective shell around the cytotoxic peptide (“caging”), thereby shielding the cytotoxic peptide and preventing its interaction with other molecules on the cell surface or molecules important for its activity. Alternatively, LAP can be added to either the N-terminus and / or the C-terminus of the cytotoxic peptide to prevent or block. LAP can also sterically block the formation of the cytotoxin α-helix structure. Furthermore, cytotoxic peptides can be modified to contain negatively charged amino acids, thereby preventing the formation of toxic pore conformation.

本発明のプロサイトトキシンは、潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性作用物質を含み、タンパク質分解性切断部位が、潜伏関連ペプチドと細胞毒性作用物質の間に設けられている。ある実施形態では、この細胞毒性作用物質は、上記のような細胞毒性ペプチドまたは細胞溶解ペプチドであってもよい。他の実施形態では、この細胞毒性作用物質は、メリチン、メリチンアナログ、またはメリチン誘導体であってもよい。   The procytotoxin of the present invention includes a latency-related peptide and a cytotoxic agent, and a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic agent. In certain embodiments, the cytotoxic agent may be a cytotoxic peptide or a cytolytic peptide as described above. In other embodiments, the cytotoxic agent may be melittin, a melittin analog, or a melittin derivative.

例えば、本発明のプロサイトトキシンは、以下の構造、すなわちGly−Ile−Gly−Ala−Val−Leu−Lys−Val−Leu−Thr−Thr−Gly−Leu−Pro−Ala−Leu−Ile−Ser−Trp−Ile−Lys−Arg−Lys−Arg−Gln−Gln−[Y]−(X)を含み、(X)は、LAPであり、[Y]はどちらの方向にも配向できるタンパク質分解性切断部位である。このLAPは、TGFβ−1、2、3、4または5の前駆体ペプチドからなる群から選択し得る。またこのLAPは、ヒトTGFβ−1、2または3(配列番号23〜25)の前駆体ペプチドであり得る。またこのLAPは、ニワトリTGFβ−4(配列番号:26)の前駆体ペプチドであり得る。またこのLAPは、カエルTGFβ−5(配列番号:27)の前駆体ペプチドであり得る。   For example, the procytotoxin of the present invention has the following structure: Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys-Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro-Ala-Leu-Ile-Ser -Trp-Ile-Lys-Arg-Lys-Arg-Gln-Gln- [Y]-(X), where (X) is LAP and [Y] can be oriented in either direction A cleavage site. The LAP may be selected from the group consisting of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5 precursor peptides. The LAP can also be a precursor peptide of human TGFβ-1, 2, or 3 (SEQ ID NOs: 23-25). The LAP may also be a precursor peptide of chicken TGFβ-4 (SEQ ID NO: 26). The LAP can also be a precursor peptide of frog TGFβ-5 (SEQ ID NO: 27).

このタンパク質分解性切断部位は、MMP切断部位、PSA切断部位またはGGH切断部位であってもよい。例えば、MMPタンパク質分解性切断部位は、MMP1、2、3、7、8、9または10切断部位であり得る。1つの実施形態では、このMMP切断部位はMMP2切断部位である。[Y]における標的特異的プロテアーゼによる切断で、C末端にポア形成を妨げない少数の追加のアミノ酸を有するメリチンペプチドを得ることができる。   This proteolytic cleavage site may be an MMP cleavage site, a PSA cleavage site or a GGH cleavage site. For example, the MMP proteolytic cleavage site can be an MMP 1, 2, 3, 7, 8, 9 or 10 cleavage site. In one embodiment, the MMP cleavage site is an MMP2 cleavage site. Cleavage with a target-specific protease in [Y] can yield melittin peptides with a few additional amino acids that do not prevent pore formation at the C-terminus.

また本発明において、別の選択性の基準を付け加える標的分子が意図される。この標的分子は、細胞内にまたはその近くにプロサイトトキシンを導くことができ、ならびにLAPとして作用して不活性コンフォメーションで細胞溶解ペプチドを維持することができる。本発明の標的分子は、シグナル配列または抗体からなる群から選択することができる。ある実施形態では、この標的分子は、RGD標的配列であってもよい。   Also contemplated in the present invention are target molecules that add another selectivity criterion. This target molecule can direct procytotoxin into or near the cell, as well as acting as a LAP to maintain the cytolytic peptide in an inactive conformation. The target molecule of the present invention can be selected from the group consisting of a signal sequence or an antibody. In certain embodiments, the target molecule may be an RGD target sequence.

したがってまた、立体的な決定因子に加えてまたはその代わりに、電荷決定因子も重要であることが理解されよう。ポア形成ペプチドの正電荷がその細胞溶解活性に含まれる場合、電荷を除去/中和することは、ペプチドを無毒性にする。この正電荷の部分的な中和でさえ効果的であると考えられる。したがって、ポア形成ペプチドの正電荷を除去/中和することに加えて、構造が形成されることを立体的に阻止することにより、サイトトキシンのαヘリックス構造を破壊することも本明細書において開示される。したがって、たとえ中和が達成されなくても下記の修飾のいくつかは、トキシンを不活性化してプロトキシンを作成する立体的な変化を生じるであろう。   It will therefore be appreciated that charge determinants are also important in addition to or instead of steric determinants. If the positive charge of the pore-forming peptide is included in its cytolytic activity, removing / neutralizing the charge makes the peptide non-toxic. Even this partial neutralization of the positive charge is considered effective. Thus, in addition to removing / neutralizing the positive charge of the pore-forming peptide, it is also disclosed herein to disrupt the alpha-helical structure of cytotoxin by sterically blocking the formation of the structure. Is done. Thus, even if neutralization is not achieved, some of the modifications described below will result in steric changes that inactivate the toxin to create a protoxin.

本発明のプロ細胞毒性ペプチドは、保護、脱保護および開裂技術ならびにそれぞれの特異的アミノ酸またはペプチドに適切な試薬を用いる標準固相法により、化学的に合成され得る。マニュアルおよび自動化した(例えば、APPLIED BIOSYSTEM.430A)固相法の組合せを、本発明の新規のペプチドの合成に用いることができる。固相法に関する背景につては、Andreuら、(1983)Proc.Natl.Acad.Sci USA 80:6475〜6479;Andreuら、(1985)Biochemistry 24:1683〜1688;Finkら、(June 1989)Int.J.Peptide Protein Res.33:412〜421;Finkら、(1989)J.Biol.Chem.264:6260〜6267を参照のこと、これらのそれぞれは参照として本明細書中に組み込まれる。   The procytotoxic peptides of the present invention can be chemically synthesized by standard solid phase methods using protection, deprotection and cleavage techniques and reagents appropriate for each specific amino acid or peptide. A combination of manual and automated (eg APPLIED BIOSSYSTEM.430A) solid phase methods can be used for the synthesis of the novel peptides of the invention. For background on solid phase methods, see Andreu et al. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci USA 80: 6475-6479; Andreu et al. (1985) Biochemistry 24: 1683-1688; Fink et al. (June 1989) Int. J. et al. Peptide Protein Res. 33: 412-421; Fink et al. (1989) J. MoI. Biol. Chem. 264: 6260-6267, each of which is incorporated herein by reference.

本発明のプロサイトトキシンのin vivoでの安定性を、γ結合したグルタミン酸残基を有していないどちらかのN末端またはC末端にDアミノ酸を付加することにより改善することができる。一部のin vivoでの不安定性は、プロサイトトキシンがサイトトキシンに変換されたとき生じ得る起こりうる有害な副作用の危険を減少させる可能性があるので有利なことがあろう。この処置は、これらの製品が所望の生理学的機能を実行する前に、天然に存在する酵素により加水分解を受ける非経口的または経口的な条件下で使用される本発明の製品で特に有用である。   The in vivo stability of the procytotoxin of the present invention can be improved by adding a D amino acid to either the N-terminus or C-terminus that does not have a γ-bound glutamate residue. Some in vivo instabilities may be advantageous as they may reduce the risk of possible adverse side effects that can occur when procytotoxin is converted to cytotoxin. This treatment is particularly useful with the products of the invention used under parenteral or oral conditions where these products are subject to hydrolysis by naturally occurring enzymes before performing the desired physiological function. is there.

細胞毒性ペプチド
多くの天然および合成細胞毒性ペプチドが、当分野で公知である。一部ものは、病原細菌および微生物の他の種類に対する治療薬として有用であり、これらは昆虫、カエルおよび他の動物から分離され得る。特定の例には、アラメシシン(alamethicins)、アタシン(attacins)、バクテネシン(bactenecins)、セクロピン(表1、セクロピンA、BおよびCのアミノ酸配列を参照のこと)、バチルス チューリンゲンシス(Bacillus thurigiensis)のCytAおよびCytB、デフェンシン(defensins)、エンテロシンL50(enterocin L50)(ペディオシン L50(pediocin L50))、ランチビオティック(lantibiotics)、マガイニン(magainin)、PGLa、プロテグリンス(protegrins)、サペシン(sapecin)、およびザルコトキシンを含む。
Cytotoxic peptides Many natural and synthetic cytotoxic peptides are known in the art. Some are useful as therapeutic agents against pathogenic bacteria and other types of microorganisms, which can be isolated from insects, frogs and other animals. Specific examples include alamethicins, atacins, bactenecins, cecropine (see Table 1, cecropin A, B and C amino acid sequences), and Bacillus thuringiensis CytA. And CytB, defensins, enterocin L50 (pediocin L50), lantibiotics, magainin, PGLa, protegrins, protegrins Including.

細胞溶解ペプチド
ある実施形態では、細胞毒性ペプチドは、細胞溶解ペプチドである。ポア形成またはチャネル形成ペプチドとしても知られる細胞溶解ペプチドは、典型的には接触するとすぐに、細胞膜を破壊し、細胞溶解と細胞死を引き起こす。微生物、昆虫および高等動物由来の多くの天然に存在する細胞溶解ペプチドが、一般に知られている。それらは赤血球および他の真核細胞を溶解させるので溶血素と呼ばれることが多い。これらのトキシンは、タイプI細菌外毒素、タイプII細菌外毒素、タイプIII細菌外毒素、Ae Iならびにイソギンチャクの他の細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー由来のアメーバポア、アメーバポアホモログ、ブレビニン−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエのエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン、アエロモナス・ハイドロフィラのエンテロトキシン、エスクレンチン、グラヌリジン、ビブリオ・パラハエモリティカスの溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウスのインターメディリジン、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンスのロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィンおよびネオキョートルフィンフラグメント(1−4)、NK−リジン、パラダキシン、パーフォリン(特にそのアミノ末端)、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO(PFOまたはシ−タトキシン)、ファロリシン、ファロトキシン、ストレプトリシンを含む。またメリチンの様な一部の溶血素も、細菌を殺すことが知られている。他の細胞溶解ペプチドは、D、L−α−アミノ酸環状ペプチドを含んでいる。Fernandez−Lopezら、Nature、412:452〜455(2001)。
Cytolytic peptide In certain embodiments, the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. Cytolytic peptides, also known as pore-forming or channel-forming peptides, typically disrupt cell membranes as soon as they contact, causing cell lysis and cell death. Many naturally occurring cytolytic peptides from microorganisms, insects and higher animals are generally known. They are often called hemolysin because they lyse red blood cells and other eukaryotic cells. These toxins are type I bacterial exotoxins, type II bacterial exotoxins, type III bacterial exotoxins, Ae I, and other cytolysins of sea anemones, erolysin, amatoxin, amoeba pores from enthamoeba disper, amoeba pore homologs Brevinin-1E, Brevinin-2E, Barbatridine, Enterococcus faecalis cytolysin, Delta hemolysin, Diphtheria toxin, Vibrio cholerae ertor cell lysin, Equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, Esculentin, Granulidine, Vibrio parahaemoliticus hemolysin, Streptococcus intermedius intermedilysin, Lentiviral cytolytic peptide, Actinobacillus actinomycetemcomi Tansu's leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane-related lymphotoxin, methoenkephalin, neokyotolphine and neokyotolphine fragment (1-4), NK-lysine, paradaxin, perforin (especially its amino terminus), Clostridium perfringens Perfringolysin O (PFO or sheetoxin), faroricin, farotoxin, streptricin. Some hemolysins such as melittin are also known to kill bacteria. Other cytolytic peptides include D, L-α-amino acid cyclic peptides. Fernandez-Lopez et al., Nature 412: 452-455 (2001).

例えば、タイプI細菌外毒素は、サイトトキシンとして用いることができる。さらにタイプI細菌外毒素は、腫瘍細胞細胞膜または腫瘍微小環境の標的領域と融合することができる。   For example, type I bacterial exotoxins can be used as cytotoxins. In addition, type I bacterial exotoxins can be fused to tumor cell cell membranes or target regions of the tumor microenvironment.

またタイプII細菌外毒素は、サイトトキシンとして用いることもできる。さらに、タイプIII細菌外毒素は、それ自体の膜貫通領域を保持することができるか、またはこの毒素はTATのような異なる領域と融合することができる。   Type II bacterial exotoxins can also be used as cytotoxins. Furthermore, the type III bacterial exotoxin can retain its own transmembrane region or the toxin can be fused with a different region such as TAT.

ポア形成細胞溶解ペプチド
細胞溶解ペプチドは、ポア形成またはチャネル形成細胞溶解ペプチドであってもよい。多くの細胞溶解ペプチドは、非特異的に、または特異的なレセプターへのいずれかで細胞膜と結合し、個別的な大きさの膜貫通ポアを形成するサイトトキシンの群に属するポア形成トキシンである。ほとんどの毒性のポア形成ペプチドは、その細胞溶解活性に共通な特徴を利用する。例えば、非常に多くのこれらのトキシンは、標的細胞膜にトキシンのモノマーが結合して挿入し、次いで中心部を取り囲んで樽側板様に凝集し、水をポア注入する「樽−側板(barrel−stave)」メカニズムを介して細胞を溶解させる。このポアが、標的細胞の急速で不可逆的な電解質平衡異常を生じて細胞の破壊に導く。
Pore-forming cytolytic peptide The cytolytic peptide may be a pore-forming or channel-forming cytolytic peptide. Many cytolytic peptides are pore-forming toxins that belong to a group of cytotoxins that bind to cell membranes either non-specifically or to specific receptors to form discrete-sized transmembrane pores . Most toxic pore-forming peptides take advantage of features common to their cytolytic activity. For example, a large number of these toxins are inserted in the target cell membrane with the toxin monomer bound, then aggregated around the center to form a barrel side plate and pour water into the “barrel-stave”. ) "Let the cells lyse through the mechanism. This pore causes a rapid and irreversible electrolyte imbalance in the target cell leading to cell destruction.

哺乳動物および細菌細胞の両方で作用する大部分のポア形成ペプチドは、その細胞溶解活性に両親媒性αヘリックス構造および正味の正電荷を必要とする。このペプチドの陽イオン部分と脂質頭部基の間の強い静電的相互作用が細胞膜を弱めて、疎水性のαヘリックスのペプチドの挿入を容易にする。したがって本発明に記載の細胞毒性ペプチドは、細胞溶解性で、直鎖α−ヘリックスのペプチドあり得る。一般にこれらの細胞毒性ペプチドは天然の形態では、その細胞溶解活性に関与する正味の正電荷を有している。   Most pore-forming peptides that act in both mammalian and bacterial cells require an amphipathic alpha helix structure and a net positive charge for their cytolytic activity. The strong electrostatic interaction between the cationic portion of the peptide and the lipid head group weakens the cell membrane and facilitates the insertion of the hydrophobic α-helix peptide. Thus, the cytotoxic peptides described in the present invention can be cytolytic and linear α-helix peptides. In general, these cytotoxic peptides, in their natural form, have a net positive charge that is responsible for their cytolytic activity.

メリチン
本発明1つの実施形態によれば、この細胞溶解ペプチドは、メリチンまたはそれらのアナログもしくは誘導体であり得る。メリチンはハチ毒から分離され、アミノ酸26個の両親媒性αヘリックスである(Blondelleら、(1991)Biochemistry 30:4671〜4678;Dempseyら、5(1991)FEBS Lett.281:240〜244)。メリチンのアミノ酸配列を表1および配列番号6に示す。残基1〜20は大部分が疎水性であり、残基21〜26は親水性および塩基性である。メリチンは抗生物質活性を有するが、哺乳動物においては、これは白血球、赤血球および様々な他の細胞に対して溶解性である。また本発明の範囲内であるメリチンに類似した化合物には、マルハナバチ毒のボンボリチン(bombolitin)(アミノ酸17個の両親媒性αヘリックス)、ハチ毒のマストパラン(アミノ酸14個の両親媒性αヘリックス)およびスズメバチ毒のクラボリン(crabrolin)(アミノ酸13個の両親媒性αヘリックス)が含まれる(Argiolas A.とPisano J.J.、1985、J.Biol.Chem.260、1437〜1444)。
Melittin According to one embodiment of the present invention, the cytolytic peptide can be melittin or an analog or derivative thereof. Melittin is isolated from bee venom and is an amphipathic alpha helix of 26 amino acids (Blondelle et al., (1991) Biochemistry 30: 4671-4678; Dempsey et al., 5 (1991) FEBS Lett. 281: 240-244). The amino acid sequence of melittin is shown in Table 1 and SEQ ID NO: 6. Residues 1-20 are mostly hydrophobic and residues 21-26 are hydrophilic and basic. Melittin has antibiotic activity, but in mammals it is lytic to leukocytes, erythrocytes and various other cells. Also, compounds similar to melittin within the scope of the present invention include bumblebee bombolitin (17 amino acid amphipathic α-helix), bee venom mastparan (14 amino acid amphipathic α-helix). And the wasp venom crabolin (13 amino acid amphiphilic α-helix) (Argiolas A. and Pisano JJ, 1985, J. Biol. Chem. 260, 1437-1444).

Figure 2009510166
Figure 2009510166

Figure 2009510166
Figure 2009510166

アメーバポア
本発明による他のポア形成ペプチドは、エントアメーバ・ヒストリティカ由来の77残基ポア形成ペプチドであるアメーバポアであってもよい(Youngら、(1982)J.Exp.Med.156:1677;Lynchら、(1982)EMBO J 7:801;YoungとCohn、(1985)J.Cell Biol.29:299;Rosenbergら、(1989)Molec.Biochem.Parasit 33:237;Janssonら、(1994)Science 263:1440)。これは、ほぼアミノ酸1〜21、25〜36、40〜63および67〜77からの4つのαヘリックスを有し、それぞれ従来ヘリックス1、2、3および4と呼ばれている。
Amoebapore Another pore-forming peptide according to the present invention may be amoebapore, a 77-residue pore-forming peptide derived from Entoameba historica (Young et al., (1982) J. Exp. Med. 156: 1677. Lynch et al., (1982) EMBO J 7: 801; Young and Cohn, (1985) J. Cell Biol. 29: 299; Rosenberg et al., (1989) Molec. Biochem. Parasit 33: 237; Jansson et al., (1994). Science 263: 1440). It has four alpha helices from approximately amino acids 1-21, 25-36, 40-63 and 67-77, conventionally referred to as helices 1, 2, 3, and 4, respectively.

アメーバポアペプチドは、3つのジスルフィド結合により安定化され、4つの主に両親媒性αヘリックス構造を含む。第3の両親媒性ヘリックス構造(ヘリックス3)は、野生型ペプチドに類似した細胞溶解活性を保有する。この第3の両親媒性のαヘリックス配列に基づく合成ペプチドは、高濃度(10〜100μM)で有核細胞に対する細胞溶解活性を有することが最近示された(Leippeら、(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:2602)。したがって、1つの実施形態では、サイトトキシンは、表1:NH−Gly−Phe−Ile−Ala−Thr−Leu−Cys−Thr−Lys−Val−Leu−Asp−Phe−Gly−Ile−Asp−Lys−Leu−Ile−Gln−Leu−Ile−Glu−Asp−Lys−COOHに列挙したアメーバポア誘導体である。 Amoebapore peptides are stabilized by three disulfide bonds and contain four predominantly amphiphilic α-helix structures. The third amphipathic helix structure (helix 3) possesses cytolytic activity similar to the wild type peptide. Synthetic peptides based on this third amphipathic α-helix sequence have recently been shown to have cytolytic activity against nucleated cells at high concentrations (10-100 μM) (Leippe et al. (1994) Proc. Natl. Acad.Sci.USA 91: 2602). Thus, in one embodiment, cytotoxin, Table 1: NH 2 -Gly-Phe- Ile-Ala-Thr-Leu-Cys-Thr-Lys-Val-Leu-Asp-Phe-Gly-Ile-Asp- Amoebapore derivatives listed in Lys-Leu-Ile-Gln-Leu-Ile-Glu-Asp-Lys-COOH.

修飾および誘導体
上記細胞溶解ペプチドは、修飾されるかまたは誘導体化されて、細胞溶解活性を保有するかまたは増強された細胞溶解活性さえも示すアナログおよび誘導体を産生し得ることは容易に認められる。例えば、アンドラらは、短縮したアメーバポアアナログは、抗菌活性および細胞溶解活性を増強したことを開示している(FEBS Letters、385(1996)、96〜100頁、その開示全体が参照として本明細書に組み込まれる)。
Modifications and derivatives It is readily appreciated that the cytolytic peptides can be modified or derivatized to produce analogs and derivatives that retain cytolytic activity or even show enhanced cytolytic activity. For example, Andorra et al. Disclose that a shortened amoebapore analog has enhanced antibacterial and cytolytic activity (FEBS Letters, 385 (1996), pages 96-100, the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference. Incorporated into the book).

このようなアナログまたは誘導体を設計する際に、当業者は細胞溶解活性に結びつく両親媒性αヘリックス構造および正味の正電荷に関する前記の検討により情報が得られるであろう。したがって、当業者はサイトトキシンアナログ、すなわち天然タンパク質で観察された相同性ならびに既知の構造および特性に基づく事実上これまでに知られていない非天然型を設計して、本発明に従う細胞溶解ペプチドとして用いることができる。   In designing such analogs or derivatives, one of ordinary skill in the art will be informed by the above review of amphipathic α-helix structure and net positive charge linked to cytolytic activity. Thus, those skilled in the art have designed cytotoxin analogs, i.e., non-naturally occurring forms that are virtually unknown based on the homology observed with natural proteins and known structures and properties, as cytolytic peptides according to the present invention. Can be used.

本発明によれば、修飾および誘導体化には、限定されるものではないが、機能的に同等な分子を提供する置換、付加または欠失が含まれる(以下に示す実施例によって機能は評価し得る)。またアナログおよび誘導体を、細胞毒性ペプチドのアミノ酸残基の側鎖の修飾を介して作成することもできる。例えば、このアナログまたは誘導体は、天然のタンパク質またはポリペプチドと比べて機能的な活性を増強または増加することができる。   In accordance with the present invention, modifications and derivatizations include, but are not limited to, substitutions, additions or deletions that provide functionally equivalent molecules (functions are evaluated by the examples below). obtain). Analogs and derivatives can also be made through modification of the side chains of amino acid residues of cytotoxic peptides. For example, the analog or derivative can enhance or increase functional activity as compared to a native protein or polypeptide.

また二量体化、切り詰め、ジアステレオ異性体(Dアミノ酸組み込みアナログ)(Shaiら、(1996)J.Biol.Chem.271−7305〜7308)、およびこれらの組合せが、サイトトキシンペプチドの代替治療薬形態、誘導体およびアナログの産生に使用されることもあり得る。例えば、Shaiら、(1996)J.Biol.Chem.271−7305〜7308は、メリチンの細胞溶解活性に及ぼす配列および構造的変異の効果を開示しており、その開示全体が参照として本明細書に組み込まれる。   Also dimerization, truncation, diastereoisomers (D amino acid-incorporated analogs) (Shai et al. (1996) J. Biol. Chem. 271-7305-7308), and combinations thereof, are alternative treatments for cytotoxin peptides. It may also be used for the production of pharmaceutical forms, derivatives and analogs. See, for example, Shai et al. (1996) J. MoI. Biol. Chem. 271-7305-7308 disclose the effect of sequence and structural variation on the cytolytic activity of melittin, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

配列類似性
本発明のペプチドのホモログが提供される。本明細書で述べているように、相同性および同一性という用語の使用は、類似度として同じものを意味することが理解されよう。したがって、例えば相同性という語が2つの非自然配列の間で使用される場合、これが必ずしもこれらの2つの配列間の進化的関連性を示しているわけではなく、むしろその配列間の類似度または関連性を見ていることが理解されよう。2つの進化的に関連した分子間の相同性を測定する方法の多くが、それらが進化的に関連するかどうかにかかわらず配列類似度を測定するために任意の2もしくはそれ以上の核酸またはタンパク質に通常適用される。
Sequence similarity A homologue of a peptide of the invention is provided. As mentioned herein, it will be understood that the use of the terms homology and identity means the same as similarity. Thus, for example, when the term homology is used between two non-natural sequences, this does not necessarily indicate an evolutionary relationship between these two sequences, but rather the similarity between the sequences or It will be understood that the relationship is seen. Many of the methods for measuring homology between two evolutionarily related molecules are any two or more nucleic acids or proteins for measuring sequence similarity regardless of whether they are evolutionarily related Usually applied to.

一般に、任意の既知の変異体および誘導体または本明細書において開示された遺伝子およびタンパク質の生じる可能性があるものを定義する1つの方法は、特異的な既知の配列に対する相同性に関して変異体および誘導体を定義することによるものであることが理解されよう。本明細書において開示された特定の配列のこの同一性は、明細書中の他の箇所でも述べられている。一般に、本明細書で開示された遺伝子およびタンパク質変異体は、記載した配列または天然配列に対して典型的には、少なくとも約70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99パーセントの相同性を有する。当業者であれば、2つのタンパク質または遺伝子など核酸の相同性を測定する方法は容易に理解できよう。例えば、この相同性は相同性がその最高レベルであるように2つの配列のアライニング後に算出できる。   In general, one method of defining any known variants and derivatives or potential occurrences of the genes and proteins disclosed herein is that variants and derivatives with respect to homology to specific known sequences It will be understood that this is due to the definition of This identity of the specific sequences disclosed herein has also been stated elsewhere in the specification. In general, the gene and protein variants disclosed herein are typically at least about 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, relative to the described or native sequence. 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, or 99 percent homology. One skilled in the art will readily understand how to determine the homology of two nucleic acids, such as two proteins or genes. For example, this homology can be calculated after aligning the two sequences so that the homology is at its highest level.

相同性を算出する他の方法も、発表されたアルゴリズムにより実施できる。比較のための配列の最適アラインメントが、SmithとWaterman Adv.Appl.Math.2:482(1981)のローカルホモロジーアルゴリズムにより、NeedlemanとWunsch、J.MoL Biol.48:443(1970)のホモロジーアラインメントアルゴリズムにより、PearsonとLipman、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2444(1988)のサーチフォシミラリティーメソッド(search for similarity method)により、これらのアルゴリズム(Wisconsin Genetics Software PackageのGAP、BESTFIT、FASTA,およびTFASTA、Genetics Computer Group、575 Science Dr.、Madison、WI)のコンピュータ化した実施より、またはインスペクションにより実施し得る。   Other methods of calculating homology can also be performed with published algorithms. The optimal alignment of sequences for comparison is described by Smith and Waterman Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981), according to the Needleman and Wunsch, J. et al. MoL Biol. 48: 443 (1970) by the homology alignment algorithm of Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 85: 2444 (1988) search for similarity method, these algorithms (Wisconsin Genetics Software Package, GAP, BESTFIT, FASTA, and TFSTA, Genetics Comp. 75 ), Or by inspection.

相同性の同じタイプが、例えば、Zuker、M.Science 244:48〜52、1989、Jaegerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:7706〜7710、1989、Jaegerら、Methods Enzymol.183:281〜306、1989において開示されたアルゴリズムによって核酸について得ることができ、少なくとも核酸アラインメントと関連する物質について参照として本明細書に組み込まれる。いずれの方法も、典型的には使用することができること、および場合によってはこれらの種々の方法の結果は異なる可能性があるが、これらの方法の少なくとも1つで同一性が見出されるならばこの配列は記載した同一性を有すると言われ、本明細書において開示されることを当業者は理解することが理解されよう。   The same type of homology is described, for example, in Zuker, M .; Science 244: 48-52, 1989, Jaeger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 7706-7710, 1989, Jaeger et al., Methods Enzymol. 183: 281-306, 1989, which can be obtained for nucleic acids by at least the substances associated with nucleic acid alignments are incorporated herein by reference. Either method can typically be used, and in some cases the results of these various methods may vary, but if at least one of these methods finds identity, this It will be understood by one of ordinary skill in the art that the sequences are said to have the described identity and are disclosed herein.

例えば、本明細書中で用いられる、他の配列に対して特定のパーセント相同性を有するとして列挙された配列は、任意の1つまたは複数の上記算出法により算出された列挙された相同性を有する配列を表す。例えばZuker算出法を用いて、第1配列が第2配列に対して80パーセントの相同性を有すると算出される場合には、他の算出法のいずれかにより算出されるように、たとえ第1配列が第2配列に対して80パーセントの相同性を有しないとしても、第1配列は本明細書で定義されるように第2配列に対して80パーセントの相同性を有する。別の例として、Smith と Watermanの算出法、NeedlemanとWunschの算出法、Jaeger算出法、またはいずれかの他の算出法により算出されるように、たとえ第1配列が第2配列に対して80パーセントの相同性を有しないとしても、Zuker算出法およびPearsonとLipman算出法の両方を用いて、第1配列が第2配列に対して80パーセントの相同性を有すると算出さる場合には、第1配列は本明細書において定義されるように、第2の配列に対して80パーセントの相同性を有する。さらに別の例として、それぞれの算出法を用いて(しかし実際には、算出法が異なれば異なる算出された相同性パーセンテージをもたらすことが多い)、第1配列が第2配列に対して80パーセントの相同性を有すると算出される場合には、第1配列は本明細書で定義されるように第2配列に対して80パーセントの相同性を有する。   For example, as used herein, a sequence listed as having a certain percent homology to other sequences may have the listed homology calculated by any one or more of the above calculations. The sequence which has. For example, using the Zuker calculation method, if the first sequence is calculated to have 80 percent homology to the second sequence, the first sequence may be calculated as any of the other calculation methods, Even if the sequence does not have 80 percent homology to the second sequence, the first sequence has 80 percent homology to the second sequence as defined herein. As another example, even if the first sequence is 80 relative to the second sequence, as calculated by the Smith and Waterman calculation method, the Needleman and Wunsch calculation method, the Jaeger calculation method, or any other calculation method. If the first sequence is calculated to have 80 percent homology to the second sequence using both the Zuker calculation and both the Pearson and Lipman calculation methods, One sequence has 80 percent homology to the second sequence, as defined herein. As yet another example, using each calculation method (although different calculation methods often result in different calculated percentages of homology), the first sequence is 80 percent relative to the second sequence. The first sequence has 80 percent homology to the second sequence as defined herein.

核酸
核酸に基づく本明細書において開示された様々な分子が存在し、例えばメリチンおよびに本明細書において開示されたその他のタンパク質をコードする核酸、ならびに様々な機能的核酸が含まれる。開示された核酸は、例えばヌクレオチド、ヌクレオチドアナログまたはヌクレオチド置換基からなっている。これらの非限定例および他の分子が、本明細書において述べられている。例えばベクターが細胞で発現する場合、発現されたmRNAは典型的にはA、C、GとUからなっていることが理解されよう。同様に、例えば、外来性のデリバリーを介してアンチセンス分子が細胞または細胞環境に導入される場合、アンチセンス分子は、細胞環境中でアンチセンス分子の分解を減らすヌクレオチドアナログからなっていることは有利であることが理解されよう。
Nucleic acids There are a variety of molecules disclosed herein that are based on nucleic acids, including, for example, nucleic acids encoding melittin and other proteins disclosed herein, as well as various functional nucleic acids. The disclosed nucleic acids consist of, for example, nucleotides, nucleotide analogs or nucleotide substituents. These non-limiting examples and other molecules are described herein. For example, if the vector is expressed in cells, it will be appreciated that the expressed mRNA typically consists of A, C, G and U. Similarly, for example, when an antisense molecule is introduced into a cell or cellular environment via exogenous delivery, the antisense molecule consists of a nucleotide analog that reduces degradation of the antisense molecule in the cellular environment. It will be appreciated that it is advantageous.

ヌクレオチドおよび関連分子
ヌクレオチドは、塩基部分、糖部分およびリン酸部分を含む分子である。ヌクレオチドは、そのリン酸部分および糖部分を介して互いに結合して、ヌクレオシド間結合をつくることができる。このヌクレオチドの塩基部分は、アデニン−9−イル(A)、シトシン−1−イル(C)、グアニン−9−イル(G)、ウラシル−1−イル(U)、およびサイミン−1−イル(T)であってもよい。ヌクレオチドの糖部分は、リボースまたはデオキシリボースである。ヌクレオチドのリン酸部分は、五価のリン酸である。ヌクレオチドの非限定例には、3’−AMP(3’−アデノシン一リン酸)または5’−GMP(5’−グアノシン一リン酸)がある。
Nucleotides and related molecules A nucleotide is a molecule that contains a base moiety, a sugar moiety and a phosphate moiety. Nucleotides can be linked together through their phosphate and sugar moieties to create internucleoside linkages. The base portion of this nucleotide is adenine-9-yl (A), cytosine-1-yl (C), guanine-9-yl (G), uracil-1-yl (U), and thymin-1-yl ( T). The sugar moiety of the nucleotide is ribose or deoxyribose. The phosphate portion of the nucleotide is a pentavalent phosphate. Non-limiting examples of nucleotides include 3'-AMP (3'-adenosine monophosphate) or 5'-GMP (5'-guanosine monophosphate).

ヌクレオチドアナログは、塩基、糖、またはリン酸部分のいずれかに対するいくつかのタイプの修飾を含むヌクレオチドである。ヌクレオチドに対する修飾は、当分野では周知であり、例えば5−メチルシトシン(5−me−C)、5−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、および2−アミノアデニンならびに糖またはリン酸部分の修飾を含む。   Nucleotide analogs are nucleotides that contain some type of modification to either the base, sugar, or phosphate moieties. Modifications to nucleotides are well known in the art, such as 5-methylcytosine (5-me-C), 5-hydroxymethylcytosine, xanthine, hypoxanthine, and 2-aminoadenine and modification of sugar or phosphate moieties. Including.

ヌクレオチド置換基は、ヌクレオチドに類似した機能的特性を有するが、例えばペプチド核酸(PNA)などのリン酸部分を含んでいない分子である。ヌクレオチド置換基は、Watson−CrickまたはHoogsteen様式で核酸を認識するが、リン酸部分以外の部分を介して互いに結合している分子である。ヌクレオチド置換基は、適切な標的核酸と相互作用する場合、二重らせんタイプの構造に適合できる。   Nucleotide substituents are molecules that have functional properties similar to nucleotides but do not contain a phosphate moiety, such as peptide nucleic acids (PNA). Nucleotide substituents are molecules that recognize nucleic acids in a Watson-Crick or Hoogsteen manner but are linked together through moieties other than the phosphate moiety. Nucleotide substituents can adapt to a double helix type structure when interacting with the appropriate target nucleic acid.

例えば、細胞への取込みを増強するために、他のタイプの分子(抱合体)を、ヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログに結合することも可能である。抱合体は、ヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログに化学的に結合することができる。このような抱合体には、限定されるものではないが、コレステロール部分などの脂質部分が含まれる。(Letsingerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1989、86、6553〜6556)、   For example, other types of molecules (conjugates) can be conjugated to nucleotides or nucleotide analogs to enhance cellular uptake. The conjugate can be chemically conjugated to a nucleotide or nucleotide analog. Such conjugates include, but are not limited to, lipid moieties such as cholesterol moieties. (Letsinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989, 86, 6553-6556),

Watson−Crick相互作用は、少なくとも1つのヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ、またはヌクレオチド置換基のWatson−Crick面(Watson−Crick face)での相互作用である。ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ、またはヌクレオチド置換基のWatson−Crick面は、プリンをベースとしたヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ、またはヌクレオチド置換基のC2、N1、およびC6位およびピリミジンをベースとしたヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ、またはヌクレオチド置換基のC2、N3、C4位を含む。   A Watson-Crick interaction is an interaction at the Watson-Crick face of at least one nucleotide, nucleotide analog, or nucleotide substituent. The Watson-Crick face of a nucleotide, nucleotide analogue, or nucleotide substituent is a purine-based nucleotide, nucleotide analogue, or nucleotide substituent, C2, N1, and C6 positions and a pyrimidine-based nucleotide, nucleotide analogue, or Includes C2, N3, C4 positions of nucleotide substituents.

Hoogsteen相互作用は、2本鎖DNAの主溝(major groove)で露出するヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログのHoogsteen面で生じる相互作用である。Hoogsteen面は、プリンヌクレオチドのN7位およびC6位の反応性基(NH2またはO)を含む。   Hoogsteen interaction is an interaction that occurs at the Hoogsten surface of nucleotides or nucleotide analogs exposed in the major groove of double-stranded DNA. The Hoogsteen face contains reactive groups (NH2 or O) at the N7 and C6 positions of purine nucleotides.

配列
例えば、メリチンならびにGenbankで開示される本明細書において開示されたその他のタンパク質と関連する種々の配列が存在し、これらの配列および他の配列は、本明細書においてその全体、ならびにその中に含まれるそれぞれのサブ配列(subsequence)に関するその全体が参照として本明細書に組み込まれる。
There are various sequences associated with, for example, melittin and other proteins disclosed herein in Genbank, and these and other sequences are herein described in their entirety and therein. The entirety of each included subsequence is hereby incorporated by reference.

様々な配列が本明細書において提供され、これらおよびその他のものは、Genbank(www.pubmed.gov)において見出すことができる。当業者であれば、いかに配列の相違および差異を決定するか、ならびにいかに特定の配列を他の関連配列に関連させる組成物および方法を調整するかを理解するであろう。プライマーおよび/またはプローブが、本明細書において開示され、当該技術で周知の情報が提供される任意の配列について設計することができる。   Various sequences are provided herein and these and others can be found in Genbank (www.pubmed.gov). One skilled in the art will understand how to determine sequence differences and differences and how to tailor compositions and methods that relate a particular sequence to other related sequences. Primers and / or probes can be designed for any sequence disclosed herein and provided with information well known in the art.

ペプチドおよびタンパク質
開示され本明細書において意図される開示されたプロサイトトキシンタンパク質の多数の変異体、修飾体または誘導体が存在する。タンパク質の変異体および誘導体は、当業者にはよく理解されていており、アミノ酸配列修飾体を含むことができる。例えばアミノ酸配列修飾体は、典型的には1つまたは複数の3つのクラス、すなわち置換、挿入または欠失変異体に分類される。挿入には、アミノ末端融合および/またはカルボキシル末端融合、ならびに1または複数のアミノ酸残基の配列内挿入を含む。挿入は、通常アミノ末端融合またはカルボキシル末端融合の挿入より小規模な、例えば1から4残基のオーダーの挿入である。免疫原性融合タンパク質誘導体、例えば実施例で記載される誘導体は、in vitroでの架橋結合による、またはこの融合をコードするDNAで形質転換した組換え細胞の培養による標的配列に対して免疫原性を与えるのに十分に大きいポリペプチドを融合することによって作成される。欠失は、タンパク質配列から1つまたは複数のアミノ酸残基の削除を特徴とする。典型的には、約2から6を超えない残基が、タンパク質分子中の任意の部位で欠失する。これらの変異体は通常、タンパク質をコードするDNAのヌクレオチドの部位特異的突然変異誘発と、これによる変異体をコードするDNAの産生およびその後の組換え細胞培養でDNAを発現することにより調製される。既知の配列を有するDNAの所定の部位で置換突然変異体を作成する技術、例えばM13プライマー突然変異誘発およびPCR突然変異誘発はよく知られている。アミノ酸置換は典型的には1つの残基であるが、同時に多数の異なる部位で生じ得て、挿入は通常約1から10アミノ酸残基のオーダーであり、欠失は約1から30残基の範囲に及ぶ。欠失または挿入は、隣接した対で、すなわち2つの残基の欠失または2つの残基の挿入で作成され得る。置換、欠失、挿入またはこれらの任意の組合せを、最終的な構築物に到達するために組み合わせ得る。突然変異はその配列を読み枠外に置いてはならないし、二次mRNA構造をもたらし得る相補領域を生み出さないことが好ましい。置換変異体は少なくとも1つの残基が削除され、異なる残基がその位置に挿入された変異体である。このような置換は、一般に以下の表2および3に従って作成され、保存的置換と呼ばれる。
Peptides and proteins There are numerous variants, modifications or derivatives of the disclosed procytotoxin proteins disclosed and contemplated herein. Protein variants and derivatives are well understood by those of skill in the art and may include amino acid sequence modifications. For example, amino acid sequence modifications are typically classified into one or more of three classes: substitutional, insertional or deletional variants. Insertions include amino and / or carboxyl terminal fusions as well as intrasequence insertions of one or more amino acid residues. The insertion is usually a smaller insertion, for example of the order of 1 to 4 residues, than insertion of an amino-terminal or carboxyl-terminal fusion. Immunogenic fusion protein derivatives, such as those described in the examples, are immunogenic to target sequences by cross-linking in vitro or by culturing recombinant cells transformed with DNA encoding this fusion. Made by fusing a polypeptide large enough to give Deletions are characterized by the deletion of one or more amino acid residues from the protein sequence. Typically, no more than about 2 to 6 residues are deleted at any site in the protein molecule. These variants are usually prepared by site-directed mutagenesis of the nucleotide of the DNA encoding the protein, thereby producing the DNA encoding the variant and then expressing the DNA in recombinant cell culture. . Techniques for making substitution mutants at predetermined sites in DNA having a known sequence, such as M13 primer mutagenesis and PCR mutagenesis, are well known. Amino acid substitutions are typically one residue, but can occur at many different sites simultaneously, insertions are usually on the order of about 1 to 10 amino acid residues, and deletions are about 1 to 30 residues. Range. Deletions or insertions can be made in adjacent pairs, ie, deletion of two residues or insertion of two residues. Substitutions, deletions, insertions or any combination thereof may be combined to arrive at the final construct. Mutations should not place the sequence out of reading frame and preferably do not create complementary regions that can lead to secondary mRNA structure. A substitution variant is a variant in which at least one residue is deleted and a different residue is inserted at that position. Such substitutions are generally made according to Tables 2 and 3 below and are called conservative substitutions.

Figure 2009510166
Figure 2009510166

Figure 2009510166
Figure 2009510166

機能的または免疫学的同一性の本質的な変化は、表3のよりも保存性の低い置換を選択することによって、すなわち(a)置換される領域のポリペプチド骨格の構造、例えばシートもしくはらせんコンフォメーション、(b)標的部位における分子の電荷または疎水性または(c)側鎖の大きさを維持することに及ぼすその置換の効果がより有意に異なる残基を選択することによって生じる。一般にタンパク質の特性に最も大きな変化をもたらすと考えられる置換は、(a)親水性残基、例えばセリルもしくはスレオニルを(で)、疎水性の残基例えばロイシル、イソロイシル、フェニルアラニル、バリルもしくはアラニルを(で)置換するもの、(b)システインもしくはプロリンを(で)、その他の残基を(で)置換するもの、(c)正に帯電した側鎖を有する残基、例えば、リジル、アルギニルもしくはヒスチジルを(で)、負に帯電した残基、例えばグルタミルもしくはアスパルチルを(で)置換するもの、または(d)大きな側鎖を有する残基、例えばフェニルアラニンで(を)、側鎖を有していない残基、例えばグリシンを(で)置換するものであり、この場合には、(e)硫酸化および/またはグリコシル化に対する部位の数を増加させることによる置換である。   The essential change in functional or immunological identity is achieved by selecting a less conservative substitution than in Table 3, ie (a) the structure of the polypeptide backbone of the region to be substituted, eg a sheet or a helix The conformation, (b) the charge or hydrophobicity of the molecule at the target site or (c) the effect of its substitution on maintaining the side chain size results from selecting residues that differ significantly. In general, substitutions that are thought to produce the greatest changes in protein properties include (a) hydrophilic residues such as seryl or threonyl, and hydrophobic residues such as leucyl, isoleucyl, phenylalanyl, valyl or alanyl. (B) replaces cysteine or proline with (d) and replaces other residues with (c), (c) residues with positively charged side chains, eg lysyl, arginyl Or histidyl (with), negatively charged residues such as glutamyl or aspartyl substituted with (d), or (d) residues with large side chains such as phenylalanine Non-residues such as glycine (in this case), in which case (e) for sulfation and / or glycosylation It substituted by increasing the number of positions.

例えば、生物学的におよび/または化学的に類似している他のアミノ酸残基による1つのアミノ酸残基の置換が、保存的置換として当業者に知られている。例えば保存的置換は、1つの疎水性残基を別の疎水性残基に置換することまたは1つの極性残基を別の極性残基に置換することである。この置換は、例えばGly、Ala;Val、Ile、Leu;Asp、Glu;Asn、Gln;Ser、Thr;Lys、Arg;およびPhe、Tyrなどの組合せを含む。それぞれ明確に開示された配列のこのような保存的に置換された変異が、本明細書において提供されるモザイクポリペプチド中に含まれる。   For example, the replacement of one amino acid residue with another amino acid residue that is biologically and / or chemically similar is known to those skilled in the art as a conservative substitution. For example, a conservative substitution is the replacement of one hydrophobic residue with another hydrophobic residue or the replacement of one polar residue with another polar residue. This substitution includes combinations such as Gly, Ala; Val, Ile, Leu; Asp, Glu; Asn, Gln; Ser, Thr; Lys, Arg; and Phe, Tyr. Such conservatively substituted variations of each explicitly disclosed sequence are included in the mosaic polypeptides provided herein.

N−グリコシル化(Asn−X−Thr/Ser)またはO−グリコシル化(SerもしくはThr)に対する部位を挿入するために、置換または欠失突然変異誘発を使うことができる。またシステインまたは他の不安定な残基の欠失が好ましい場合もある。潜在的なタンパク質分解部位、例えばArgの欠失または置換は、例えば塩基性残基の1つを欠失させることまたはグルタミニルもしくはヒスチジル残基により1つの残基を置換することにより達成する。   Substitution or deletion mutagenesis can be used to insert sites for N-glycosylation (Asn-X-Thr / Ser) or O-glycosylation (Ser or Thr). Also, deletion of cysteine or other unstable residues may be preferred. Deletion or substitution of a potential proteolytic site, such as Arg, is achieved, for example, by deleting one of the basic residues or replacing one residue with a glutaminyl or histidyl residue.

特定の翻訳後の誘導体化は、発現されたポリペプチドに対する組換え宿主細胞の作用の結果である。グルタミニルおよびアスパラギニル残基は、翻訳後に対応するグルタミルおよびアスパリル残基に脱アミド化されることが多い。あるいは、これらの残基は緩酸性条件下で脱アミド化される。他の翻訳後修飾には、プロリンおよびリシンのヒドロキシル化、セリルまたはスレオニル残基のヒドロキシル基のリン酸化、リシン、アルギニン、およびヒスチジン側鎖のo−アミノ基のメチル化(T.E.Creighton、Proteins:Structure and Molecular Properties、W.H.Freeman & Co.、San Francisco 79〜86頁[1983])、N末端アミンのアセチル化ならびに場合によっては、C末端カルボキシルのアミド化が含まれる。   Certain post-translational derivatizations are the result of the action of recombinant host cells on the expressed polypeptide. Glutaminyl and asparaginyl residues are often deamidated to the corresponding glutamyl and aspartyl residues after translation. Alternatively, these residues are deamidated under mildly acidic conditions. Other post-translational modifications include hydroxylation of proline and lysine, phosphorylation of the hydroxyl group of seryl or threonyl residues, methylation of o-amino groups of lysine, arginine, and histidine side chains (TE Creighton, Proteins: Structure and Molecular Properties, WH Freeman & Co., San Francisco 79-86 [1983]), acetylation of N-terminal amines and, in some cases, C-terminal carboxyl amidation.

本明細書において開示されたタンパク質の変異体および誘導体を定義する1つの方法は、特異的な既知の配列に対する相同性/同一性について変異体および誘導体を定義することによることが理解されよう。例えば、配列番号6はメリチンの特定の配列を示し、配列番号14はアメーバポアタンパク質の特定の配列を示す。具体的には、少なくとも明示された配列に対し70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%の相同性を有する本明細書において開示されるこれらおよび他のタンパク質の変異体が開示される。1つの実施形態では、この変異体は、開示されたメリチン配列の19位においてただ1つのトリプトファン残基を保有する。当業者であれば、2つのタンパク質の相同性を測定する方法は容易に理解できよう。例えば、この相同性は相同性がその最高レベルであるように2つの配列のアライニング後に算出できる。   It will be appreciated that one method of defining variants and derivatives of the proteins disclosed herein is by defining variants and derivatives for homology / identity to specific known sequences. For example, SEQ ID NO: 6 shows the specific sequence of melittin and SEQ ID NO: 14 shows the specific sequence of the amoebapore protein. Specifically, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, at least for the specified sequence. Disclosed are variants of these and other proteins disclosed herein with 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, or 99% homology. In one embodiment, this variant carries only one tryptophan residue at position 19 of the disclosed melittin sequence. One skilled in the art will readily understand how to determine the homology of two proteins. For example, this homology can be calculated after aligning the two sequences so that the homology is at its highest level.

相同性を算出する他の方法も、発表されたアルゴリズムにより実施できる。比較のための配列の最適アラインメントが、SmithとWaterman Adv.Appl.Math.2:482(1981)のローカルホモロジーアルゴリズムにより、NeedlemanとWunsch、J.MoL Biol.48:443(1970)のホモロジーアラインメントアルゴリズムにより、PearsonとLipman、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2444(1988)のサーチフォシミラリティーメソッドにより、これらのアルゴリズム(Wisconsin Genetics Software PackageのGAP、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA、Genetics Computer Group、575 Science Dr.、Madison、WI)のコンピュータ化した実施より、またはインスペクションにより実施し得る。   Other methods of calculating homology can also be performed with published algorithms. The optimal alignment of sequences for comparison is described by Smith and Waterman Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981), according to the Needleman and Wunsch, J. et al. MoL Biol. 48: 443 (1970) by the homology alignment algorithm of Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 85: 2444 (1988), these algorithms (Wisconsin Genetics Software Package GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Mad. Or by inspection.

相同性の同じタイプが、例えば、Zuker、M.Science 244:48〜52、1989、Jaegerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:7706〜7710、1989、Jaegerら、Methods Enzymol.183:281〜306、1989において開示されたアルゴリズムによって核酸について得ることができ、少なくとも核酸アラインメントと関連する物質について参照として本明細書に組み込まれる。   The same type of homology is described, for example, in Zuker, M .; Science 244: 48-52, 1989, Jaeger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 7706-7710, 1989, Jaeger et al., Methods Enzymol. 183: 281-306, 1989, which can be obtained for nucleic acids by at least the substances associated with nucleic acid alignments are incorporated herein by reference.

保存的突然変異および相同性の記述には、特定の配列に対して少なくとも70%の相同性を有し、その変異体は保存的突然変異体である実施形態などの任意の組合せで互いに組み合わさることができることが理解されよう。   Conservative mutations and homology descriptions include at least 70% homology to a particular sequence, and the variants combine with each other in any combination, such as embodiments that are conservative mutants. It will be understood that it can.

この明細書で種々のタンパク質およびタンパク質配列について論ずるように、これらのタンパク質配列をコードできる核酸も開示されることが理解されよう。これは特異的なタンパク質配列と関連するすべての縮重配列、すなわちこのタンパク質配列の開示された変異体および誘導体をコードする縮重核酸を含む1つの特定のタンパク質配列ならびにすべての核酸をコードする配列を有するすべての核酸を含む。したがって、それぞれの特定の核酸配列は、本明細書において書かれていない場合もあるが、いずれの配列も事実上開示されたタンパク質配列を介して本明細書に開示されて記載されていることが理解されよう。例えば、配列番号:6に示されたタンパク質配列をコードできる多くの核酸配列の1つは、配列番号:5に示されている。配列番号:14に示された同一のタンパク質配列をコードする他の核酸配列は、配列番号:13に示されている。アミノ酸配列は、どの特定のDNAの配列が生物の中でそのタンパク質をコードするかを指示しないが、開示されたあるタンパク質の特定の変異体が本明細書において開示される場合、そのタンパク質が生じる特定のプロサイトトキシンにおいてそのタンパク質をコードする既知の核酸配列も知られており、本明細書において開示されて記載されることもまた理解されよう。   It will be appreciated that as the specification discusses various proteins and protein sequences, nucleic acids capable of encoding these protein sequences are also disclosed. This includes all degenerate sequences associated with a specific protein sequence, ie one specific protein sequence including degenerate nucleic acids encoding the disclosed variants and derivatives of this protein sequence and sequences encoding all nucleic acids. All nucleic acids having Thus, each particular nucleic acid sequence may not be written herein, but any sequence is disclosed and described herein through a protein sequence that is effectively disclosed. It will be understood. For example, one of the many nucleic acid sequences that can encode the protein sequence shown in SEQ ID NO: 6 is shown in SEQ ID NO: 5. Another nucleic acid sequence encoding the same protein sequence shown in SEQ ID NO: 14 is shown in SEQ ID NO: 13. The amino acid sequence does not dictate which particular DNA sequence encodes the protein in an organism, but if a particular variant of a disclosed protein is disclosed herein, that protein results It will also be appreciated that known nucleic acid sequences that encode the protein in a particular procytotoxin are also known and disclosed herein.

この開示された組成物に組み込むことができる多数のアミノ酸およびペプチドアナログが存在することが理解されよう。例えば、異なる官能性置換基を有する多数のDアミノ酸またはアミノ酸が存在し、そしてアミノ酸は表2と表3で示される。天然に存在するペプチドの逆の立体異性体ならびにペプチドアナログの立体異性体が開示される。tRNA分子を選択したアミノ酸と結合し、例えばアンバーコドンを利用して、部位特異的な方式でアナログアミノ酸をペプチド鎖に挿入する遺伝的構築物を設計することにより、これらのアミノ酸をポリペプチド鎖に容易に取り込むことができる(Thorsonら、Methods in Molec.Biol.77:43〜73(1991)、Zoller、Current Opinion in Biotechnology、3:348〜354(1992);Ibba、Biotechnology & Genetic Enginerring Reviews 13:197〜216(1995);Cahillら、TIBS、14(10):400〜403(1989);Benner、TIB Tech、12:158〜163(1994);IbbaとHennecke、Bio/technology、12:678〜682(1994);これらすべては、少なくともアミノ酸アナログと関連する物質について参照として本明細書に組み込まれる)。   It will be appreciated that there are numerous amino acid and peptide analogs that can be incorporated into the disclosed compositions. For example, there are a number of D amino acids or amino acids with different functional substituents, and the amino acids are shown in Tables 2 and 3. Inverse stereoisomers of naturally occurring peptides as well as stereoisomers of peptide analogs are disclosed. By designing a genetic construct that binds tRNA molecules to selected amino acids and inserts analog amino acids into peptide chains in a site-specific manner, for example using amber codons, these amino acids can be easily incorporated into polypeptide chains (Thorson et al., Methods in Molec. Biol. 77: 43-73 (1991), Zoller, Current Opinion in Biotechnology, 3: 348-354 (1992); Iba, Biotechnology & Genetic 97: ~ 216 (1995); Cahill et al., TIBS, 14 (10): 400-403 (1989); Benner, TIB Tech, 12: 158 ~ 163 (1994); Ibba and Hennecke, Bio / technology, 12: 678-682 (1994); all of which are hereby incorporated by reference for at least the substances associated with amino acid analogs).

ペプチドに類似する分子を作成することができるが、天然のペプチド結合を介して連結さていない。例えば、アミノ酸またはアミノ酸アナログの結合は、CHNH−、−CHS−、−CH−CH−、−CH=CH−(シスおよびトランス)、−COCH−、−CH(OH)CH−、ならびに−CHHSO−を含むことができる(これらおよびその他のものは、Spatola、A.F.in Chemistry and Biochemistry of Amino Acids,Peptides,and Proteins、B.Weinstein編、Marcel Dekker、New York、p.267(1983);Spatola、A.F.、Vega Data(March 1983)、1巻、3号、Peptide Backbone Modifications(general review);Morley、Trends Pharm Sci(1980)pp.463〜468;Hudson、Dら、Int J Pept Prot Res 14:177〜185(1979)(−CHNH−、CHCH−);Spatolaら、Life Sci 38:1243〜1249(1986)(−CH H−S);Hann J.Chem.Soc Perkin Trans.I 307〜314(1982)(−CH−CH−、シスおよびトランス);Almquistら、J.Med.Chem.23:1392〜1398(1980)(−COCH−);Jennings−Whiteら、Tetrahedron Lett 23:2533(1982)(−COCH−);Szelkeら、European Appln、EP 45665 CA(1982):97:39405(1982)(−CH(OH)CH−);Holladayら、Tetrahedron.Lett 24:4401〜4404(1983)(−C(OH)CH−);およびHruby Life Sci 31:189〜199(1982)(−CH−S−)において見出すことができ、これらそれぞれは、参照として本明細書中に組み込まれる)。特に好ましい非ペプチド性結合は、−CHNH−である。ペプチドアナログは、β−アラニン、γ−アミノ酪酸その他などの結合原子間に1つを超える原子を有することができることが理解されよう。 Molecules similar to peptides can be made, but are not linked via natural peptide bonds. For example, binding of the amino acids or amino acid analogues, CH 2 NH -, - CH 2 S -, - CH 2 -CH 2 -, - CH = CH- ( cis and trans), - COCH 2 -, - CH (OH) CH 2 -, and -CHH is 2 SO- may include (these and others, Spatola, A.F.in Chemistry and Biochemistry of Amino Acids, Peptides, and Proteins, B.Weinstein ed, Marcel Dekker, New York, p. 267 (1983); Spatola, AF, Vega Data (March 1983), Volume 1, No. 3, Peptide Backbone Modifications (general reviews); Morley, Trends Pharm Sci (1980) pp.463~468; Hudson, D et al., Int J Pept Prot Res 14: 177~185 (1979) (- CH 2 NH-, CH 2 CH 2 -); Spatola et al, Life Sci 38: 1243~1249 (1986) ( - CH H 2 -S); Hann J.Chem.Soc Perkin Trans.I 307~314 (1982) (- CH-CH-, cis and trans); Almquist et al., J .Med.Chem.23: 1392~1398 (1980) (- COCH 2 -); Jennings-White et al., Tetrahedron Lett 23: 2533 (1982 ) (- COCH 2 -); Szelke et al, European App n, EP 45665 CA (1982) : 97: 39405 (1982) (- CH (OH) CH 2 -); Holladay et al., Tetrahedron.Lett 24: 4401~4404 (1983) (- C (OH) CH 2 -) And Hruby Life Sci 31: 189-199 (1982) (—CH 2 —S—), each of which is incorporated herein by reference). A particularly preferred non-peptidic bond is —CH 2 NH—. It will be appreciated that peptide analogs can have more than one atom between the bonding atoms, such as β-alanine, γ-aminobutyric acid, and the like.

アミノ酸アナログおよびアナログおよびペプチドアナログは、増強したまたは望ましい特性、例えば経済的製造、より大きな化学的安定性、向上した薬理学的特性(半減期、吸収、効能、有効性など)、特異性改変(例えば、生物活性の広域性)、抗原性の低下、その他を有していることが多い。   Amino acid analogs and analogs and peptide analogs have enhanced or desirable properties such as economic manufacturing, greater chemical stability, improved pharmacological properties (half-life, absorption, efficacy, efficacy, etc.), specificity modifications ( For example, it often has a wide range of biological activity), reduced antigenicity, and the like.

Dアミノ酸はペプチダーゼなどにより認識されないため、Dアミノ酸をより安定なペプチドを生成するために使用することができる。同じタイプのD−アミノ酸(例えば、L−リシンの代わりにD−リシン)を用いるコンセンサス配列の1つまたは複数のアミノ酸の系統的置換を、さらに安定なペプチドを生成するために使用することができる。システイン残基を、2またはそれ以上のペプチドを互いに環化するかまたは付着するために使用することができる。これは、特定のコンフォメーションにペプチドを拘束するのに有益であり得る。(RizoとGierasch Ann.Rev.Biochem.61:387(1992)、参照として本明細書中に組み込まれる)。   Since D amino acids are not recognized by peptidases and the like, D amino acids can be used to produce more stable peptides. Systematic substitution of one or more amino acids in the consensus sequence using the same type of D-amino acid (eg, D-lysine instead of L-lysine) can be used to generate more stable peptides. . Cysteine residues can be used to cyclize or attach two or more peptides to each other. This can be beneficial for constraining the peptide to a specific conformation. (Rizo and Giersch Ann. Rev. Biochem. 61: 387 (1992), incorporated herein by reference).

潜伏関連ペプチド(LAP)
機能/メカニズム
本発明による潜伏関連ペプチド(LAP)が対象であり、細胞溶解ペプチドに付着したとき、これが電荷中性化および/またはペプチドを毒性にするコンフォメーションの形成を立体的に阻害することによりサイトトキシンを不活性化する。
Latency-related peptide (LAP)
Functions / Mechanisms Latency-related peptides (LAPs) according to the present invention are of interest by sterically inhibiting charge neutralization and / or formation of conformations that render the peptides toxic when attached to cytolytic peptides. Inactivate cytotoxins.

LAPの大きさは多様である。LAPケージのアミノ酸が、電荷の中性化ならびに/または溶解ペプチドの膜内挿入およびポア中への構成の立体的な拘束を生み出す限りは、ペプチドは適切なLAPである。   The size of LAP varies. As long as the amino acids in the LAP cage produce charge neutralization and / or steric constraints of the lytic peptide's intramembrane insertion and organization into the pore, the peptide is a suitable LAP.

例えば、LAPはTGFβの前駆体領域またはこれに対して実質的に同一である配列であり得る。またLAPは、ファージまたはファージ粒子であり得る。   For example, the LAP can be a precursor region of TGFβ or a sequence that is substantially identical thereto. The LAP can also be a phage or a phage particle.

TGFβは、アミノ酸末端潜伏関連タンパク質(TGFβ−LAP)およびそのCOOH末端において活性なTGFβサイトカインで構成される二量体の潜在的なサイトカインとして合成され得る(RobertsとSporn、Peptide Growth Factors and their Receptors;Sporn,M BとRoberts,A B、Springer−Verlag、419〜472(1996);Roth−Eicchornら、Hepatology、28 1588〜1596(1998))。前駆体ペプチドは、タンパク質分泌に必要なシグナルペプチド(残基1〜29)を含むことができ、この分子を誘導してゴルジ体を通過しタンパク質分解性切断により加工してグリコシル化する。TGFβ−LAP領域は、アルギニン(277〜278)でのタンパク質分解性切断により、TGFβから分離することができる。成熟したTGFβがアラニン279で生じる。TGFβ−LAPは、潜在的な形状でTGFβを維持することに加えて、他の分子との相互作用に必要な重要な残基を含んでいる。最近、TGFβ−LAP領域の突然変異が常染色体優性カムラチ−エンゲルマン病と関連された(Janssensら、Nature Genetics、26、273:275(2000)。システイン224および226は、2つのTGFβ−LAPタンパク質間の分子間ジスルフィド結合において重要である。これらシステインのセリンへの突然変異は、分子を「活性化」する(Sandersonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、92、2572〜2576(1995);Brunnerら、Mol.Endocrinol.6、1691〜1700(1992);Brunnerら、J.Biol.Chem、264、13660〜13664(1989))。RGDのモティーフ(245〜247)は、インテグリンとの相互作用を容易にする(Mungerら、Mol.Biol.of the Cell、9、2627〜2638(1998;Derynck R、TIBS、19、548〜553(1994))。TGFβをコードする核酸が、米国特許第5,801,231号に記載されており、TGFβ−LAPをコードする核酸配列の開示のために、参照として本明細書に組み込まれる。   TGFβ can be synthesized as a dimeric potential cytokine composed of an amino acid terminal latency-related protein (TGFβ-LAP) and a TGFβ cytokine active at its COOH terminus (Roberts and Sporn, Peptide Growth Factors and their Receptors; Sporn, MB and Roberts, AB, Springer-Verlag, 419-472 (1996); Roth-Eicorn et al., Hepatology, 28 1588-1596 (1998)). The precursor peptide can contain a signal peptide (residues 1-29) required for protein secretion, which is derivatized through the Golgi and processed by proteolytic cleavage to be glycosylated. The TGFβ-LAP region can be separated from TGFβ by proteolytic cleavage with arginine (277-278). Mature TGFβ occurs at alanine 279. In addition to maintaining TGFβ in a potential form, TGFβ-LAP contains important residues necessary for interaction with other molecules. Recently, mutations in the TGFβ-LAP region have been associated with autosomal dominant Kamrach-Engelmann disease (Janssens et al., Nature Genetics, 26, 273: 275 (2000). Cysteines 224 and 226 are two TGFβ-LAP proteins. These cysteine to serine mutations “activate” the molecule (Sanderson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 2572-2576 (1995). Brunner et al., Mol. Endocrinol. 6, 1691-1700 (1992); Brunner et al., J. Biol. Chem, 264, 13660-13664 (1989)). (Munger et al., Mol. Biol. Of the Cell, 9, 2627-2638 (1998; Derynck R, TIBS, 19, 548-553 (1994))) Nucleic acid encoding TGFβ U.S. Pat. No. 5,801,231, which is hereby incorporated by reference for the disclosure of nucleic acid sequences encoding TGFβ-LAP.

間葉性、上皮性および内皮起源の細胞型を含む調べたほとんどの細胞型で、TGFβは、潜在的なTGFβ−結合タンパク質(LTBP)に共有結合したTGFβサブユニットおよびTGFβ−LAPプロペプチド二量体からなる潜在的な形状で分泌される。またLTBPは、TGFβの分泌およびフォールディングにも必要である(Miyazanoら、EMBO J.10、1091〜1101(1991);Miyazanoら、J.Biol.Chem.267、5668〜5675(1992);Eklovら、Cancer Res.53、3193〜3197(1993))。システイン33は、潜在的なTGFβ結合タンパク質(LTBP)の第3の8つのシステインに富む繰り返しとのジスルフィド架橋ために重要である(Saharinenら、The EMBO Journal、15、245〜253(1996)。酵素によるLTBPの修飾、例えばトロンボスポンジン(Schultzら、The Journal of Biological Chemistry、269、26783〜26788(1994);Crawfordら、Cell、93、1159〜1170(1998));トランスグルタミナーゼ(Nunesら、J.Cell、Biol.136、1151〜1163(1997);Kojimaら、The Journal of Cell Biology、121、439〜448(1993));MMP9およびMMP2(YuとStamenkovic、Genes and Dev、14、163〜176(2000))は、潜在的な複合体からTGFβの活性部分を遊離する可能性がある。   In most cell types examined, including cell types of mesenchymal, epithelial and endothelial origin, TGFβ is a TGFβ subunit covalently linked to a potential TGFβ-binding protein (LTBP) and a TGFβ-LAP propeptide dimer Secreted in the potential form of the body. LTBP is also required for TGFβ secretion and folding (Miyazano et al., EMBO J. 10, 1091-11101 (1991); Miyazano et al., J. Biol. Chem. 267, 5668-5675 (1992); Eklov et al. Cancer Res. 53, 3193-3197 (1993)). Cysteine 33 is important for disulfide bridging with the third eight cysteine-rich repeats of a potential TGFβ binding protein (LTBP) (Saharinen et al., The EMBO Journal, 15, 245-253 (1996)). Modification of LTBP by, for example, thrombospondin (Schultz et al., The Journal of Biological Chemistry, 269, 26783-26788 (1994); Crawford et al., Cell, 93, 1159-1170 (1998)); transglutaminase (Nunes et al., June et al. Cell, Biol.136, 1151-1163 (1997); Kojima et al., The Journal of Cell Biology, 121, 439-4. 48 (1993)); MMP9 and MMP2 (Yu and Stamenkovic, Genes and Dev, 14, 163-176 (2000)) may release the active portion of TGFβ from potential complexes.

本発明のLAPは、TGFβの前駆体領域、例えばTGFβ−1、2もしくは3の前駆体ペプチド(ヒト由来)(Derynckら、Nature、316、701〜705(1985);De Martinら、EMBO J.6 3673〜3677(1987);Hanksら、Proc.Natl.Acad.Sci.85、79〜82(1988);Derynckら、EMBO J.7、3737〜3743(1988);Ten Dykeら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85、4715〜4719(1988))、TGFβ−4(ニワトリ由来)(Jakowlewら、Mol.Endocrinol.2、1186〜1195(1988))、またはTGFβ−5(アフリカツメガエル由来)(Kondaiahら、J.Biol.Chem.265、1089〜1093(1990))を含み得る。用語「前駆体領域」は、前駆体ペプチドをコードし、活性なTGFβタンパク質をコードする配列を含まない配列として定義される。   The LAP of the present invention is a precursor region of TGFβ, for example, a precursor peptide of TGFβ-1, 2, or 3 (derived from human) (Delynck et al., Nature, 316, 701-705 (1985); De Martin et al., EMBO J. et al. Hans et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 85, 79-82 (1988); Delynck et al., EMBO J. 7, 3737-3743 (1988); Ten Dyke et al., Proc. Natl. Acad.Sci.USA, 85, 4715-4719 (1988)), TGFβ-4 (derived from chicken) (Jakowlew et al., Mol. Endocrinol. 2, 1186-1195 (1988)), or TGFβ-5 (derived from Xenopus laevis) ) (Konda ah, et al., it may include J.Biol.Chem.265,1089~1093 (1990)). The term “precursor region” is defined as a sequence that encodes a precursor peptide and does not include a sequence encoding an active TGFβ protein.

ある実施形態では、LAPのアミノ酸配列は、HGMP(ヒトゲノムマッピングプロジェクト)により提供されたBLASTコンピュータプログラム(Atschulら、J.Mol.Biol.215、403〜410(1990)のデフォルトパラメータを使用して、アミノ酸レベルでTGFβ1、2、3、4または5の前駆体領域に対して、少なくとも50%の同一性を有することができる(RobertsとSporn、Peptide Growth Factors and their Receptors:Sporn,M BとRoberts,A B、Springer−Verlag、Chapter 8、422(1996))。他の実施形態では、このLAPは、核酸またはアミノ酸レベルで、TGFβ1、2、3、4または5のLAPに対して、少なくとも60%、70%、80%、90%、または95%の同一性を有することができる。別の実施形態においては、このLAPは、TGFβ1、2、3、4または5のLAPに対して核酸またはアミノ酸レベルで、99%までのまたは99%を超える同一性有することができる。   In one embodiment, the amino acid sequence of LAP is determined using the default parameters of the BLAST computer program provided by HGMP (Human Genome Mapping Project) (Atschul et al., J. Mol. Biol. 215, 403-410 (1990) It can have at least 50% identity to the precursor region of TGFβ1, 2, 3, 4 or 5 at the amino acid level (Roberts and Sorn, Peptide Growth Factors and the Tear Receptors: Sporn, MB and Roberts, AB, Springer-Verlag, Chapter 8, 422 (1996)) In other embodiments, the LAP is at the nucleic acid or amino acid level at TGFβ1, 2, 3, 4 Or at least 60%, 70%, 80%, 90%, or 95% identity to 5 LAPs In another embodiment, the LAP is TGFβ1, 2, 3 It can have up to 99% or more than 99% identity at the nucleic acid or amino acid level for 4 or 5 LAPs.

このLAPは、配列番号:23〜27のLAPから選択することができる。   This LAP can be selected from the LAPs of SEQ ID NOs: 23-27.

このLAPは、ジスルフィド結合形成のために、少なくとも2つ、例えば少なくとも4つ、6つ、8つ、10または20のシステイン残基を含み得る。   The LAP may contain at least 2, such as at least 4, 6, 8, 10, or 20 cysteine residues for disulfide bond formation.

LAPは、医薬的な活性剤の周囲に保護「ケージ」を与えることができ、これにより活性剤を遮蔽し、細胞表面の他の分子またはその活性にとって重要な分子とのその相互作用を妨げたりまたは阻止する。   LAP can provide a protective “cage” around the pharmaceutically active agent, thereby shielding the active agent and preventing its interaction with other molecules on the cell surface or molecules important for its activity. Or stop.

このLAPは、配列番号:1のヌクレオチド1〜831もしくは配列番号:3のヌクレオチド103〜933によりコードされるアミノ酸の配列、またはこのLAPに対してHGMPにより提供されるBLASTコンピュータプログラムのデフォルトパラメータを用いて、少なくとも50%、60%、70%、80%。90%、95%または99%の同一性を有する配列を含むことができる。   This LAP uses the sequence of amino acids encoded by nucleotides 1-831 of SEQ ID NO: 1 or nucleotides 103-933 of SEQ ID NO: 3, or the default parameters of the BLAST computer program provided by HGMP for this LAP At least 50%, 60%, 70%, 80%. Sequences with 90%, 95% or 99% identity can be included.

このLAPは、配列番号:9のヌクレオチド1〜831もしくは配列番号:11のヌクレオチド97〜928によりコードされるアミノ酸の配列、またはこのLAPに対してHGMPにより提供されるBLASTコンピュータプログラムのデフォルトパラメータを用いて、少なくとも50%、60%、70%、80%。90%、95%もしくは99%の同一性を有する配列を含むことができる。   This LAP uses the sequence of amino acids encoded by nucleotides 1-831 of SEQ ID NO: 9 or nucleotides 97-928 of SEQ ID NO: 11 or the default parameters of the BLAST computer program provided by HGMP for this LAP At least 50%, 60%, 70%, 80%. Sequences with 90%, 95% or 99% identity can be included.

部位
このLAPは、細胞毒性ペプチドのN末端もしくはC末端またはN末端およびC末端の両方に付け加えることができる。例えば、この細胞毒性ペプチドは細胞溶解ペプチドであることができ、このLAPは細胞溶解ペプチドのC末端に付け加えることができる。さらにまた、本明細書において議論するように、このLAPはさらに標的分子を含む場合もある。
Site The LAP can be added to the N-terminal or C-terminal of the cytotoxic peptide or both the N-terminal and C-terminal. For example, the cytotoxic peptide can be a cytolytic peptide and the LAP can be added to the C-terminus of the cytolytic peptide. Furthermore, as discussed herein, the LAP may further include a target molecule.

さらに、電荷中性化成分をプロサイトトキシンに付け加えることができ、この場合プロサイトトキシンは、立体的な決定因子に加えて、さらに電荷が中和される。   Furthermore, a charge neutralizing component can be added to the procytotoxin, in which case the procytotoxin is further neutralized in addition to the steric determinants.

例えば、[Gly−Ile−Gly−Ala−Val−Leu−Lys(R)−Val−Leu−Thr−Thr−Gly−Leu−Pro−Ala−Leu−Ile−Ser−Trp−Ile−Lys(R)−Arg−Lys(R)−Arg−Gln−Gln−Gly−Ala−Ile−Gly−Gln−Pro]−(X)を含むペプチドが提供され、(X)は、本明細書に記載したペプチド結合を介して括弧で印をつけたペプチドに結合するLAPであり、括弧で印をつけたペプチドはどちらの方向にも配向でき、ペプチド結合は腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性であり、かつRは隣接したリジン残基の修飾されていないε−アミノ基、[ε−γ]−Glu、[ε−γ]−Glu−[α−γ]−(Glu)1−3、[ε−α]−(Phe)1−3、[ε−α]−(Tyr)1−3、[ε−α]−(Trp)1−3、[ε−α]−(Lys)1−3および[ε−α]−(Arg)1−3からなる群から独立して選択され、[ε−γ]は、リシンのイプシロンアミノ基と隣接したグルタミン酸のガンマカルボキシル基間ペプチド結合を示し、[α−γ]は、第1グルタミン酸のαアミノ基と第2のグルタミン酸のガンマカルボキシル基間のペプチド結合を示し、[ε−α]は、リシンのイプシロンアミノ酸と指示されたアミノ酸のαカルボキシル基間のペプチド結合を示し、かつ下付き数字は、指定されアミノ酸の付加的な数を通常のペプチド結合により第1に結合することができることを示す。 For example, [Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys (R) -Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro-Ala-Leu-Ile-Ser-Trp-Ile-Lys (R) -Arg-Lys (R) -Arg-Gln-Gln-Gly-Ala-Ile-Gly-Gln-Pro]-(X) is provided, wherein (X) is a peptide bond described herein Is a LAP that binds to a peptide marked in parentheses via, wherein the peptide marked in brackets can be oriented in either direction, the peptide bond is sensitive to cleavage by a tumor-specific protease, and R is Unmodified ε-amino group of adjacent lysine residue, [ε-γ] -Glu, [ε-γ] -Glu- [α-γ]-(Glu) 1-3 , [ε-α]- ( he) 1-3, [ε-α ] - (Tyr) 1-3, [ε-α] - (Trp) 1-3, [ε-α] - (Lys) 1-3 and [ε-α] -(Arg) 1-3, independently selected from the group consisting of 1-3 , [ε-γ] represents the gamma carboxyl group peptide bond of glutamic acid adjacent to the epsilon amino group of lysine, and [α-γ] is The peptide bond between the α-amino group of the first glutamic acid and the gamma-carboxyl group of the second glutamic acid is shown, [ε-α] shows the peptide bond between the epsilon amino acid of lysine and the α-carboxyl group of the indicated amino acid, And the subscript number indicates that an additional number of designated amino acids can be linked first by normal peptide bonds.

標的特異的プロテアーゼ
機能/メカニズム/部位
本明細書中に記載する標的特異的なプロテアーゼは、タンパク質のペプチド結合を切断する標的細胞と結合した酵素である。本明細書中に記載する標的細胞は、その細胞溶解が望まれる任意の細胞であり得る。例えば標的細胞は、癌細胞、細菌細胞、神経細胞、骨髄細胞、前立腺細胞、または腫瘍新生血管系の血管内皮細胞であり得る。
Target Specific Protease Function / Mechanism / Site The target specific protease described herein is an enzyme associated with a target cell that cleaves the peptide bond of a protein. The target cell described herein can be any cell for which cell lysis is desired. For example, the target cells can be cancer cells, bacterial cells, nerve cells, bone marrow cells, prostate cells, or vascular endothelial cells of the tumor neovasculature.

本発明の標的にする特異的プロテアーゼは、典型的には腫瘍で発現し得るが、独占的に腫瘍で発現される必要はない。したがって、標的にする特異的プロテアーゼは正常細胞と比較した場合、腫瘍細胞で優先的に発現され得る。さらに標的にする特異的なプロテアーゼは、細菌細胞などの非腫瘍形成性標的細胞により発現されるプロテアーゼであり得るが、それにもかかわらず非標的細胞と比較した場合、標的細胞で優先的に発現される。したがって、本明細書中に記載するプロサイトトキシンは、抗微生物剤または抗菌剤としてさらに有用である。また本明細書中に記載するプロサイトトキシンは、標的にする特異的プロテアーゼが標的細胞中に存在する限りは、所望の任意の標的細胞を溶解させるためにさらに有用である。   The specific protease targeted by the present invention can typically be expressed in a tumor, but need not be expressed exclusively in a tumor. Thus, the targeted specific protease can be preferentially expressed in tumor cells when compared to normal cells. Furthermore, the specific protease targeted may be a protease expressed by a non-tumorigenic target cell such as a bacterial cell, but nevertheless preferentially expressed in the target cell when compared to a non-target cell. The Accordingly, the procytotoxins described herein are further useful as antimicrobial or antimicrobial agents. The procytotoxins described herein are also more useful for lysing any desired target cell as long as the specific protease to be targeted is present in the target cell.

マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)
ある実施形態では、標的にする特異的なプロテアーゼは、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)であり得る。例えば、標的にする特異的プロテアーゼは、MMP2であり得る。MMPは、血管形成ならびに新生血管形成を伴う。したがって、腫瘍ならびに新たに形成された血管を供給する血管系を標的にすることは、腫瘍への血流の排除に役立ち、また腫瘍成形を阻止することがきる。
Matrix metalloprotease (MMP)
In certain embodiments, the specific protease targeted may be a matrix metalloprotease (MMP). For example, the specific protease targeted can be MMP2. MMPs involve angiogenesis as well as neovascularization. Thus, targeting the tumor as well as the vasculature supplying newly formed blood vessels can help eliminate blood flow to the tumor and also prevent tumor shaping.

例えば、MMPのような標的に特異的なプロテアーゼの存在下で、MMPで認識されるアミノ酸の配列によりLAPに結合した細胞溶解ペプチドは、LAPから選択的に遊離することができる。この細胞毒性ペプチドは、次いで自由にその活性なコンフォメーションを形成して標的細胞を溶解させる。   For example, in the presence of a target-specific protease such as MMP, a cytolytic peptide bound to LAP by the sequence of amino acids recognized by MMP can be selectively released from LAP. This cytotoxic peptide is then free to form its active conformation and lyse the target cells.

本発明に適切な別の標的にする特異的プロテアーゼは、Coombsら、Chem Biol、5(9):475〜88(1988)、PSMAにPSAに関して記載したプロテアーゼおよびガンマ−グルタミルヒドロラーゼ(GGH)が含まれる。   Other targeted specific proteases suitable for the present invention include the proteases described in Coams et al., Chem Biol, 5 (9): 475-88 (1988), PSMA for PSA and gamma-glutamyl hydrolase (GGH). It is.

前立腺特異抗原(PSA)
本発明に適切な別の反応性ペプチド基質は、前立腺特異抗原(PSA)について、Coombsら、Chem Biol、5(9):475〜88(1988)に記載の基質を含む。PSAはKLK3遺伝子の産物であり、前立腺および他の組織で発現する。これは健全な細胞で発現するが、血液中のPSAの異常に高いレベルが前立腺癌を含む男性の前立腺障害および乳癌の女性で見出される。PSAは、前立腺癌および乳癌の両方の診断とモニタリングに用いる重要な腫瘍マーカーである。
Prostate specific antigen (PSA)
Another reactive peptide substrate suitable for the present invention includes those described in Coombs et al., Chem Biol, 5 (9): 475-88 (1988) for prostate specific antigen (PSA). PSA is a product of the KLK3 gene and is expressed in prostate and other tissues. Although it is expressed in healthy cells, abnormally high levels of PSA in the blood are found in men with prostate disorders and breast cancer, including prostate cancer. PSA is an important tumor marker used for the diagnosis and monitoring of both prostate and breast cancer.

PSAは237個のアミノ酸残基の単鎖糖タンパク質、4個の炭水化物側鎖、および複数のジスルフィド結合からなる33kdのタンパク質である。PSAは、カリクレインファミリー(kallikrein family)のプロテアーゼの同族体である。PSAを80%の相同性を有する他の前立腺癌マーカーであるヒト腺性カリクレイン−2(hK−2)から区別するために、PSAをヒト腺性カリクレイン−3(hK−3)と呼ぶことがある。ヒト腺性カリクレイン−1(hK−1)は、膵臓および腎臓組織で主として見出されるが、PSAと73%および84%の相同性を示すカリクレインである。PSAをコードする完全な遺伝子が配列決定され、第19染色体に位置づけられた。PSAは、前立腺上皮細胞中および精液中に見出すことができる。   PSA is a 33 kd protein consisting of a single chain glycoprotein of 237 amino acid residues, 4 carbohydrate side chains, and multiple disulfide bonds. PSA is a homologue of the kallikrein family of proteases. To distinguish PSA from human glandular kallikrein-2 (hK-2), which is another prostate cancer marker with 80% homology, PSA is sometimes referred to as human glandular kallikrein-3 (hK-3). is there. Human glandular kallikrein-1 (hK-1) is a kallikrein that is found primarily in pancreatic and kidney tissues but shows 73% and 84% homology with PSA. The complete gene encoding PSA was sequenced and located on chromosome 19. PSA can be found in prostate epithelial cells and in semen.

またヒト腺性カリクレイン−3遺伝子発現およびEST発現プロフィールの連続分析では、女性生殖器(卵巣のおよび子宮)ならびに胃腸(胃、結腸、食道および膵性)癌で、ヒト腺性カリクレイン−3遺伝子のアップレギュレーションを示した。有意なダウンレギュレーションが、その正常対応物に関して乳癌および脳腫瘍で認められた。(Diamandisら、The Urologic Clinics of North America:Prostate−Specific Antigen:The Best Prostatic Tumor Marker(1997))。現在、PSAはその組織特異性のため最も有用な腫瘍マーカーであると考えられ、前立腺癌のスクリーニング、診断および管理のために広く使用されている。   Also, continuous analysis of human glandular kallikrein-3 gene expression and EST expression profiles showed that human glandular kallikrein-3 gene upregulation in female genital (ovarian and uterine) and gastrointestinal (stomach, colon, esophagus and pancreatic) cancers showed that. Significant down-regulation was observed in breast and brain tumors with respect to their normal counterparts. (Diamandis et al., The Urological Clinics of North America: Prostate-Specific Antigen: The Best Prostatic Tumor Marker (1997)). Currently, PSA is considered the most useful tumor marker due to its tissue specificity and is widely used for prostate cancer screening, diagnosis and management.

PSAをコードする遺伝子の5’非翻訳領域には調節エレメントを含んでおり、これらの2つはアンドロゲン応答エレメント(ARE IおよびARE II)であり、もう1つは、強力なエンハンサーである(Schuurら、J Biol Chem(1996)、Cleutjensら、Mol Endocrinol(1997))。前立腺におけるPSA遺伝子転写は、ARの作用を介してアンドロゲンにより調節されることが知られている(Riegmanら、Mol Endocrinol(1991);Schuurら、J Biol Chem(1996);Cleutjensら、Mol Endocrinol(1997);およびYoungら、Cancer Res(1991))。PSAが非常に大量(約1〜2g/リットル)に存在する精漿で、PSAの役割は精子運動抑制因子セミノジェリン(semenogelin)のタンパク質分解性切断であり、射精後精液液化(semen liquefaction post ejaculation)を生じるようである(Malm Jら、Scand J Clin Lab Invest Suppl(1995)およびMcCormackら、Urology(1995))。しかし、インスリン様増殖因子結合タンパク質3(IGFBP−3)、プロテインC阻害剤、トランスフォーミング成長因子β(TGF−β)、PTH関連ペプチド(Cramerら、J Urol(1996))、および推定の血管作用性ペプチドを遊離する未知の前駆体タンパク質(Fichtnerら、J Urol(1996))を含むPSAの他の基質が提案されている。男性血清で、PSAはα−抗キモトリプシン(PSA−ACT)と、α−マクログロブリン(PSA−A2M)の複合体として、および遊離のPSAとして存在する(Stenmanら、Cancer Res(1991)およびChristenssonら、Eur J Biochem(1990))。 The 5 'untranslated region of the gene encoding PSA contains regulatory elements, two of which are androgen response elements (ARE I and ARE II) and the other is a potent enhancer (Schuur). Et al., J Biol Chem (1996), Creutjens et al., Mol Endocrinol (1997)). PSA gene transcription in the prostate is known to be regulated by androgens through the action of AR (Riegman et al., Mol Endocrinol (1991); Schuur et al., J Biol Chem (1996); Creutjens et al., Mol Endocrinol (1996). 1997); and Young et al., Cancer Res (1991)). In seminal plasma where PSA is present in very large amounts (about 1-2 g / liter), the role of PSA is proteolytic cleavage of the sperm motility suppressor seminogelin and semen liquefaction post liquefaction (Malm J et al., Scan J Clin Lab Invest Suppl (1995) and McCorack et al., Urology (1995)). However, insulin-like growth factor binding protein 3 (IGFBP-3), protein C inhibitor, transforming growth factor β (TGF-β), PTH-related peptide (Cramer et al., J Urol (1996)), and putative vasoactivity Other substrates of PSA have been proposed, including unknown precursor proteins that release sex peptides (Fichner et al., J Urol (1996)). In male serum, PSA exists as a complex of α 1 -antichymotrypsin (PSA-ACT) and α 2 -macroglobulin (PSA-A2M) and as free PSA (Stenman et al., Cancer Res (1991) and Christenson et al., Eur J Biochem (1990)).

前立腺特異的細胞膜抗原(PSMA)
他の標的にする特異的プロテアーゼは、前立腺特異的細胞膜抗原(PSMA)などのタイプII膜貫通タンパク質であり得る。前立腺癌細胞は、前立腺特異的細胞膜抗原であるタイプII膜貫通タンパク質を過剰発現することが以前に明らかにされている。PSMAは、7E11C5免疫グロブリンGモノクロナール抗体に対して免疫反応性である細胞内エピトープを有する(Horosczewiczら、(1983)、LNCAP model of human prostatic carcinoma、Cancer Res.43:1809〜1818)。前立腺癌患者では、PSMAは悪性前立腺上皮で高度に発現されるが、正常前立腺ではごくわずか、および良性前立腺肥大上皮(benign prostatic hypertrophic epithelia)でより低い程度で発現される。(Pintoら、(1999)Prostate specific membrane antigen,a unique glutamate carboxypeptidase:a review of recent findings、The Prostate J.1:15〜26;Wrightら、(1995)Expression of Prostate Specific Membrane Antigen(PSMA)in normal benign and malignant prostate tissues、Urol.Oncol.1:18〜28;Lopesら、(1990)Immunohistochemical and pharmacokinetic characterization of the site−specific immunoconjugate CYT−356 derived from antiprostate monoclonal antibody 7E11−C5、Cancer Res.50:623〜6428;Troyerら、Detection and characterization of the prostate−specific membrane antigen(PSMA)in tissue extracts and body fluids、Int.J.Cancer 62:552〜558)。
Prostate specific cell membrane antigen (PSMA)
Other targeted specific proteases can be type II transmembrane proteins such as prostate specific cell membrane antigen (PSMA). Prostate cancer cells have been previously shown to overexpress a type II transmembrane protein, a prostate-specific cell membrane antigen. PSMA has an intracellular epitope that is immunoreactive with the 7E11C5 immunoglobulin G monoclonal antibody (Horosczewicz et al. (1983), NLCAP model of human prosthetic carcinoma, Cancer Res. 43: 1809-1818). In prostate cancer patients, PSMA is highly expressed in the malignant prostate epithelium, but only slightly in the normal prostate and to a lesser extent in the benign prostatic hypertrophic epithelia. (Pinto et al., (1999) Prostate specific membrane antigen, a unique glutamate carboxypeptidase: a review of recent findings, The Prostate J.1: 15~26; Wright et al., (1995) Expression of Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA) in normal benign and maligant prosthetic tissues, Urol.Oncol.1: 18-28; Lopes et al., (1990) Immunohistochemical and pharmacological charactarization of the site. specific immunoconjugate CYT-356 derived from antiprostate monoclonal antibody 7E11-C5, Cancer Res.50: 623~6428; Troyer et al., Detection and characterization of the prostate-specific membrane antigen (PSMA) in tissue extracts and body fluids, Int.J. Cancer 62: 552-558).

PSMAのタンパク質分解性領域は、細胞表面の外側に位置する。標的細胞に到達後、本発明のプロサイトトキシンは標的細胞によって内部移行される必要なく、そのγ−グルタミン酸残基(複数可)が切断されて除去される。このようにプロサイトトキシンは、類似したメカニズムがLAPを除去するために存在する限り、正確に所望の作用部位である標的細胞で活性化され得る。標的細胞に及ぼすこの直接的な効果は、前立腺癌の細胞致死効果を増強する。活性化された細胞溶解ペプチドを直ちに標的細胞に挿入して、隣接した標的外の細胞に作用する機会をほとんどなくする。実際にペプチドがPSMAにより活性化される前に、ペプチドの末端の1つが細胞膜にすでに挿入されていることはあり得る。さらにまた、上記のように標的細胞の細胞溶解後、細胞溶解ペプチドは標的細胞の細胞膜残屑に吸着されて残り、したがって活性化されたトキシンは細胞膜によって中和され、漏出して標的外の細胞に害を及ぼさない。   The proteolytic region of PSMA is located outside the cell surface. After reaching the target cell, the procytotoxin of the present invention does not need to be internalized by the target cell, and its γ-glutamic acid residue (s) are cleaved and removed. Thus, procytotoxins can be activated on target cells that are exactly the desired site of action, as long as a similar mechanism exists to remove LAP. This direct effect on target cells enhances the cell killing effect of prostate cancer. The activated cytolytic peptide is immediately inserted into the target cell, leaving little opportunity to act on adjacent off-target cells. It is possible that one of the peptide ends has already been inserted into the cell membrane before the peptide is actually activated by PSMA. Furthermore, as described above, after cell lysis of the target cell, the cytolytic peptide remains adsorbed on the cell membrane debris of the target cell, so that the activated toxin is neutralized by the cell membrane and leaks out of the target cell. Does not harm.

ガンマグルタミルヒドロラーゼ(GGH)
ガンマグルタミルヒドロラーゼ(GGH)は、細胞内酵素である。癌の特定のタイプで、GGHを腫瘍の微小環境に分泌できる。
Gamma glutamyl hydrolase (GGH)
Gamma glutamyl hydrolase (GGH) is an intracellular enzyme. In certain types of cancer, GGH can be secreted into the tumor microenvironment.

GGH(EC 3.4.19.9)は、ホリル(folyl)およびアンチホリル(antifolyl)ポリ−ガンマ−グルタミン酸の代謝における中心的な酵素である(McGuire,J.J.とCoward,J.K.(1984)in Folates and Pterins(Blakely,R.L.とBenkovic,S.L.、編)、第1巻、135〜190頁、John Wiley & Sons,Inc.、NY)。葉酸は、DNA前駆体およびいくつかのアミノ酸のデノボ生合成で、いくつかの酵素のコファクターとして必要であり、正常細胞増殖と複製に必須である。メトトレキセート(MTX)などの抗葉酸剤は、ほとんど40年にわたり多く癌の従来の治療薬であった(Chabnerら、J.Clin.Invest.76、907〜912)。葉酸または抗葉酸剤が細胞へ移入されたとき、ホリルポリグルタミン酸合成酵素(folylpolyglutamate synthetase)(FPGS)(EC 6.3.2.17)によるグルタミン酸の逐次付加を介して、それらはホリルポリガンマグルタミン酸またはアンチホリルポリガンマグルタミン酸に変換される。これらのポリガンマグルタミン酸は細胞内に保持され、一般にほとんどの葉酸依存性酵素に対する対応するモノグルタミン酸よりも優れた基質または阻害剤である(Galivan,J.(1980)Mol.Pharmacol.17、105〜110;Schirch,V.とStrong,W.B.(1989)Arch.Biochem.Biophys.269、371〜380;Rhee,M.S.、Lindau−Shepard,B.、Chave,K.J.、Galivan,J.とRyan,T.J.(1998)Mol Pharmacol.53、1040〜1046)。   GGH (EC 3.4.19.9) is a central enzyme in the metabolism of folyl and antifolyl poly-gamma-glutamic acid (McGuire, JJ and Coward, JK. (1984) In Folates and Pterins (Blakely, RL and Benkovic, SL, ed.), Volume 1, pages 135-190, John Wiley & Sons, Inc., NY). Folic acid is required as a cofactor for several enzymes in the de novo biosynthesis of DNA precursors and some amino acids and is essential for normal cell growth and replication. Antifolates such as methotrexate (MTX) have been a traditional cancer treatment for almost 40 years (Chabner et al., J. Clin. Invest. 76, 907-912). When folic acid or antifolates are transferred to the cells, they can undergo phorylpolyglutamate synthetase (FPGS) (EC 6.3.2.17) via sequential addition of glutamic acid. Converted to gamma glutamic acid or antiphoryl polygamma glutamic acid. These polygamma glutamates are retained in the cell and are generally better substrates or inhibitors than the corresponding monoglutamate for most folate-dependent enzymes (Galivan, J. (1980) Mol. Pharmacol. 17, 105- 110; Schirch, V. and Strong, WB (1989) Arch.Biochem.Biophys.269, 371-380; Rhee, MS, Lindau-Shepard, B., Chave, KJ, Galivan. J. and Ryan, TJ (1998) Mol Pharmacol 53, 1040-1046).

GHはガンマ結合ポリグルタメート鎖の除去を触媒し、その基質をホリルまたはアンチホリル−モノ−ガンマグルタミン酸に変換するが、これはあまり保持がよくなく、したがって葉酸と抗葉酸剤の全体の有効性の減少に結びつく。葉酸または抗葉酸剤のポリグルタミル化の程度の調節におけるFPGSおよびGH活性の役割はよく実証されている。GH活性の増加(Rhee,M.S.、Wang,Y.、Nair,M.G.とGalivan,J.(1993)Cancer Res、53、2227〜2230;Yao,R.、Rhee,M.S.とGalivan,J.(1995)Mol.Pharmacol 48、505〜511)またはFPGS活性の減少(Pizzornoら、Cancer Res、55、566〜573;Rumbergerら、Cancer Commun.2、305〜310;McCloskeyら、J.Biol Chem.266、6181〜6187)は、MTX、10−プロパルギル−5,8−ジデアザ葉酸、および5、10−ジデアザテトラヒドロ葉酸などの抗葉酸剤に対するin vitroにおける抵抗性を伴っていた。   GH catalyzes the removal of gamma-bound polyglutamate chains and converts its substrate to folyl or antiphoryl-mono-gamma glutamic acid, which is less well retained, thus reducing the overall effectiveness of folic acid and antifolates Tied to The role of FPGS and GH activity in regulating the degree of polyglutamylation of folic acid or antifolate is well documented. Increased GH activity (Rhee, MS, Wang, Y., Nair, MG and Galivan, J. (1993) Cancer Res, 53, 2227-2230; Yao, R., Rhee, MS And Galivan, J. (1995) Mol. Pharmacol 48, 505-511) or decreased FPGS activity (Pizzorno et al., Cancer Res, 55, 566-573; Rumberger et al., Cancer Commun. 2, 305-310; McCloskey et al. , J. Biol Chem. 266, 6181-6187) with in vitro resistance to antifolates such as MTX, 10-propargyl-5,8-dideazafolic acid, and 5,10-dideazatetrahydrofolic acid. It was.

in vivoにおけるGH活性の増加は、急性骨髄性白血病でMTXに対する固有の抵抗性をもたらす可能性が報告された(Rotsら、Blood 93、1677〜1683)。最近ではFPGS/GH活性の比率が、急性リンパ球性白血病におけるMTXポリグルタミル化の指標として使用されている(Longoら、Oncol.Res.9、259〜263)。   Increased GH activity in vivo has been reported to result in intrinsic resistance to MTX in acute myeloid leukemia (Rots et al., Blood 93, 1677-1683). Recently, the ratio of FPGS / GH activity has been used as an indicator of MTX polyglutamylation in acute lymphocytic leukemia (Longo et al., Oncol. Res. 9, 259-263).

タンパク質分解性切断部位
タンパク質分解性切断部位は、任意のプロテアーゼ特異的切断部位を含み得る。タンパク質分解性切断部位は、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位、PSA切断部位、PSMA切断部位、またはGGH切断部位を含み得るが、これらに限定されない。(Zhangら、J.Mol Biol.289、1239〜1251(1999);(Vothら、Molecular and Biochemical Parasitology、93、31〜41(1998);Yoshiokaら、Folia Pharmacologica Japonica、110、347〜355(1997);Tortら、Advances in Parasitology、43、161〜266(1999);McKerrow、International Journal for Parasitology、29、833〜837(1999);Youngら、International Journal for Parasitology、29、861〜867(1999);CoombsとMottram、Parasitology、114、61〜80(1997))。
Proteolytic cleavage site The proteolytic cleavage site may comprise any protease specific cleavage site. Proteolytic cleavage sites can include, but are not limited to, matrix metalloprotease (MMP) cleavage sites, PSA cleavage sites, PSMA cleavage sites, or GGH cleavage sites. (Zhang et al., J. Mol Biol. 289, 1239-1251 (1999); (Voth et al., Molecular and Biochemical Parasitology, 93, 31-41 (1998); Yosioka et al., Folia Pharmacolica 35, 397-35, 1107). Tort et al., Advances in Parasitology, 43, 161-266 (1999); McKerrow, International Journal for Parasitology, 29, 833-837 (1999); Young et al., International 86, 99, Journal 86, 1999 Coombs and M ttram, Parasitology, 114,61~80 (1997)).

MMP切断部位は、MMPにより切断可能な任意のアミノ酸配列を含み得る。MMP切断部位のアミノ酸配列は、配列番号1(メリチンに基づく)で示されるプロサイトトキシンのヌクレオチド832〜852により、または配列番号9(アメーボポアに基づく)で示されるプロサイトトキシンのヌクレオチド832〜852により、またはMMP切断部位の配列に対してHGMPにより提供されるBLASTコンピュータプログラムのデフォルトパラメータを用いて、少なくとも50%、60%、70%、80%。90%、95%または99%の同一性を有するヌクレオチド配列によりコードされ得る。例えば、MMP切断部位をコードする核酸配列は、MMPによる認識および切断に必要とされる残基の最小数を含むことができる。   The MMP cleavage site can comprise any amino acid sequence that is cleavable by MMP. The amino acid sequence of the MMP cleavage site is represented by nucleotides 832 to 852 of the procytotoxin shown in SEQ ID NO: 1 (based on melittin) or nucleotides 832 to 852 of the procytotoxin shown in SEQ ID NO: 9 (based on amoebopore). Or at least 50%, 60%, 70%, 80% using the default parameters of the BLAST computer program provided by HGMP for the sequence of the MMP cleavage site. It can be encoded by a nucleotide sequence having 90%, 95% or 99% identity. For example, a nucleic acid sequence encoding an MMP cleavage site can include the minimum number of residues required for recognition and cleavage by the MMP.

MMP切断部位は、MMPで認識可能ないくつかのアミノ酸残基を含み得る。さらにMMP部位のアミノ酸は、MMPによりタンパク分解的に切断可能な1つまたは複数のペプチド結合により結合され得る。このMMP部位を切断し得るMMPには、限定されるものではないが、MMP1、MMP2、MMP3、MMP7、MMP8、MMP9、MMP10またはMT1−MMPが含まれる(YuとStamenkovic、Genes and Dev.14、163〜176(2000);NagaseとFields、Biopolymers、40、399〜416(1996);Massovaら、J.Mol.Model.3、17〜30(1997);VuとWerb、Genes and Dev.14、2123〜2133(2000)の概説)。MMP1、MMP2、MMP3、MMP7、MMP8、MMP9およびMMP10のタンパク質切断部位の配列を配列番号28〜100に示す。   The MMP cleavage site may contain several amino acid residues that are recognizable by MMP. Furthermore, the amino acids at the MMP site can be linked by one or more peptide bonds that can be proteolytically cleaved by the MMP. MMPs that can cleave this MMP site include, but are not limited to, MMP1, MMP2, MMP3, MMP7, MMP8, MMP9, MMP10 or MT1-MMP (Yu and Stamenkovic, Genes and Dev. 14, 163-176 (2000); Nagase and Fields, Biopolymers, 40, 399-416 (1996); Massova et al., J. Mol. Model. 3, 17-30 (1997); Vu and Werb, Genes and Dev. 2213-2133 (2000)). The sequences of the protein cleavage sites of MMP1, MMP2, MMP3, MMP7, MMP8, MMP9 and MMP10 are shown in SEQ ID NOs: 28-100.

1つの実施形態では、本発明のタンパク質分解性切断部位は、腫瘍の存在部位および腫瘍新生血管形成の部位で切断される。例えば、本発明のタンパク質分解性切断部位はMMP切断部位で、例えば配列番号:28〜100に示す任意のいずれか1つまたは複数のMMP1、MMP2、MMP3、MMP7、MMP8、MMP9またはMMP10である。特定の実施形態では、この切断部位はMMP2切断部位である。   In one embodiment, the proteolytic cleavage site of the present invention is cleaved at the site of the tumor and at the site of tumor neovascularization. For example, the proteolytic cleavage site of the present invention is an MMP cleavage site, such as any one or more of MMP1, MMP2, MMP3, MMP7, MMP8, MMP9 or MMP10 shown in SEQ ID NOs: 28-100. In certain embodiments, the cleavage site is an MMP2 cleavage site.

例えば、MMPによって認識されるアミノ酸の配列によりLAPに結合された本発明の細胞毒性ペプチドは、MMPなどの腫瘍特異的プロテアーゼの存在下で、LAPから選択的に遊離することができる。この細胞毒性ペプチドは、次いで遊離してペプチドの活性なコンフォメーションを形成して標的細胞を破壊する。   For example, a cytotoxic peptide of the invention conjugated to LAP by the amino acid sequence recognized by MMP can be selectively released from LAP in the presence of a tumor specific protease such as MMP. This cytotoxic peptide is then released to form the active conformation of the peptide and destroy target cells.

標的分子
生体中の癌細胞への治療薬の選択的デリバリーは、癌特異的バイオマーカーの標的が集中的に研究されている研究の新たな領域である。(E.Mastrobattista、G.A.KoningとG.Storm、「Immonoliposomes for the Targeted Delivery of Antitumor Drugs」、Adv Drug Delivery Reviews 1999、40:103〜27;J.SudimackとR.J.Lee、「Targeted Drug Delivery Via Folate Receptor」、Adv Drug Delivery Reviews 2000、41:147〜62;S.P.VyasとV.Sihorkar、「Endogenous Carriers and Ligands in Non−Immunogenic Site−Specific Drug Delivery」、Adv Drug Delivery Reviews 2000、43:101〜64)。葉酸レセプターに対する(E.Mastrobattista、G.A.KoningとG.Storm、「Immonoliposomes for the Targeted Delivery of Antitumor Drugs」、Adv Drug Delivery Reviews 1999、40:103〜27;J.SudimackとR.J.Lee、「Targeted Drug Delivery Via Folate Receptor」、Adv Drug Delivery Reviews 2000、41:147〜62)CA−125、(E.Mastrobattista、G.A.KoningとG.Storm、「Immonoliposomes for the Targeted Delivery of Antitumor Drugs」、Adv Drug Delivery Reviews 1999、40:103〜27)、およびHER2/neu抗原に対する(D.B.Kirpotin、J.W.Park、K.Hong、S.Zalipsky、W.L.Li、P.Carter、C.C.BenzとD.Papahadjopoulos、「Sterically Stabilized anti−HER2 immunoliposomes:design and targeting to human breast cancer cells in vitro」、Biochemistry 1997、36:66〜75)モノクロナール抗体を用いる免疫リポソーム媒介標的が記載されている。
Target molecules Selective delivery of therapeutic agents to cancer cells in the body is a new area of research where the targets of cancer-specific biomarkers are being intensively studied. (E. Mastrobattista, GA Koning and G. Storm, “Immonoliposomes for the Targeted Delivery of Antidrug Drugs”, Adv Drug Delivery. “Drug Delivery Via Folate Receptor”, Adv Drug Delivery Reviews 2000, 41: 147-62; SP Vyas and V. Sihordun-NigandiSand ------------ ug Delivery Reviews 2000,43: 101~64). For folate receptors (E. Mastrobastista, GA Koning and G. Storm, “Immoliposomes for the Targeted Delivery of Antigen Drugs. 27. Drug Delivery. , “Targeted Drug Delivery Via Receptor”, Adv Drug Delivery Reviews 2000, 41: 147-62) CA-125, (E. Mastrobatista, GA Ostom, G.A. Tumor Drugs ", Adv Drug Delivery Reviews 1999, 40: 103-27), and HER2 / neu antigen (DB Kirpotin, JW Park, K. Hong, S. Zalipsky, W.L. Li,). P. Carter, C. C. Benz, and D. Papahadjopoulos, “Sterically Stabilized Anti-HER2 Immunoposomes: Design and Targeting to Human Breast Cancer”. Mediating targets have been described.

本発明の標的分子には、選択性を追加する手段を与える選択的特徴がある。この標的分子は標的細胞にプロサイトトキシンを導き、そこでプロサイトトキシンは毒性になり選択的にその標的を溶解する。さらにこの標的分子は細胞溶解ペプチドのLAPとして作用し得る。この点に関して、この標的分子は電荷を中性化し得るかまたは細胞溶解ペプチドのポア形成を立体的に阻害し得る。この標的分子は、N末端もしくはC末端、またはこの両方に付け加え得る。   The target molecules of the present invention have selective features that provide a means of adding selectivity. This target molecule directs procytotoxin to the target cell, where it becomes toxic and selectively lyses its target. Furthermore, this target molecule can act as a LAP of the cytolytic peptide. In this regard, the target molecule can neutralize the charge or sterically inhibit pore formation of the cytolytic peptide. The target molecule can be added to the N-terminus or C-terminus, or both.

ある実施形態では、この標的分子は抗体である。例えば、抗体は抗フィブロネクチンED−B抗体であることができ、それによりプロサイトトキシンを新生血管形成に関連する細胞外マトリックスに向けさせる。   In certain embodiments, the target molecule is an antibody. For example, the antibody can be an anti-fibronectin ED-B antibody, thereby directing procytotoxin to the extracellular matrix associated with neovascularization.

また新生血管系を標的とする標的分子を、LAPに付け加えることもできる。新生血管系を標的にする分子は、ファージディスプレイライブラリーをスクリーニングすることにより容易に同定することができる。任意のそのようなペプチドは、本発明の適切な標的分子であると考えられる。   A target molecule that targets the neovasculature can also be added to the LAP. Molecules that target the neovasculature can be readily identified by screening phage display libraries. Any such peptide is considered a suitable target molecule of the present invention.

インテグリンと特異的に結合する標的分子は、血管系の細胞上に見出し得るシグナル配列の1つのクラスである。これらのペプチドは、Arg−Gly−Asp(RGD)に基づくシグナル配列を有する。したがって、特定のインテグリンを結合する配列は、血管内皮細胞および新生血管系の他の細胞に対する有用な標的分子として機能することが可能である。例えば、この標的分子はRGD標的配列であり得る。   Target molecules that specifically bind to integrins are one class of signal sequences that can be found on cells of the vasculature. These peptides have a signal sequence based on Arg-Gly-Asp (RGD). Thus, sequences that bind specific integrins can function as useful target molecules for vascular endothelial cells and other cells of the neovasculature. For example, the target molecule can be an RGD target sequence.

非構造的スペーサーは、標的分子の特徴であり得る。このようなスペーサーは、典型的にはグリシンおよび/またはプロリン残基を含む。これらのスペーサーの長さは、約1個から約5個のアミノ酸の範囲に及ぶことができる。さらに通常、結合の増加を生じる環化により標的分子を物理的に拘束することが好ましいことが多い。これは通常、互いに約4個のアミノ酸(その間にRGDのみを有する)から10個のアミノ酸間隔を離してRGDコアの側面に位置する一対のシステイン残基により達成される。例えば、RGDコアの側面に位置するこのシステイン残基対は、互いに7個のアミノ酸間隔離れていることができる。   Non-structural spacers can be characteristic of the target molecule. Such spacers typically include glycine and / or proline residues. The length of these spacers can range from about 1 to about 5 amino acids. In addition, it is often preferred to physically constrain the target molecule by cyclization that usually results in increased binding. This is usually achieved by a pair of cysteine residues located on the sides of the RGD core, spaced from about 4 amino acids from each other (with only RGD in between) by 10 amino acids. For example, the cysteine residue pairs located on the sides of the RGD core can be 7 amino acid apart from each other.

したがって、典型的な標的分子は下記の構造:
−XRGDYX−
を有し、式中、Xは0個から5個のアミノ酸であり、Yは1個または2個のアミノ酸であり、システイン、セリン、スレオニンおよびメチオニンから選択される。特に好適な実施形態では、Xはグリシン残基からなるが、所望により少なくとも1個、典型的には1個または2個の遊離のチオールまたはアミン含有アミノ酸および/または1個の疎水性アミノ酸を含んでいる。チオール含有残基はメチオニンおよびシステインを含み、アミン含有残基はリシンおよび(少なくともさらに1個の)アルギニンを含み、疎水性残基はロイシン、イソロイシン、アラニンおよびフェニルアラニンを含む。
Thus, a typical target molecule has the following structure:
-XRGDYX-
Wherein X is 0 to 5 amino acids, Y is 1 or 2 amino acids, and is selected from cysteine, serine, threonine and methionine. In particularly preferred embodiments, X consists of glycine residues, optionally containing at least one, typically one or two free thiol or amine-containing amino acids and / or one hydrophobic amino acid. It is out. Thiol-containing residues include methionine and cysteine, amine-containing residues include lysine and (at least one more) arginine, and hydrophobic residues include leucine, isoleucine, alanine and phenylalanine.

インテグリンと特異的に結合する標的分子は、血管系の細胞上に見出し得るシグナル配列の1つのクラスである。これらのペプチドは、Asn−Gly−Arg(NGR)に基づくシグナル配列を有する。したがって、特定のインテグリンを結合する配列は、血管内皮細胞および新生血管系の他の細胞に対する有用な標的分子として機能することが可能である。例えば、この標的分子はNGR標的配列であり得る。   Target molecules that specifically bind to integrins are one class of signal sequences that can be found on cells of the vasculature. These peptides have a signal sequence based on Asn-Gly-Arg (NGR). Thus, sequences that bind specific integrins can function as useful target molecules for vascular endothelial cells and other cells of the neovasculature. For example, the target molecule can be an NGR target sequence.

非構造的スペーサーは、標的分子の特徴であり得る。このようなスペーサーは、典型的にはグリシンおよび/またはプロリン残基を含む。これらのスペーサーの長さは、約1個から約5個のアミノ酸の範囲に及ぶことができる。さらに、通常、結合の増加を生じる環化により標的分子を物理的に拘束することが好ましいことが多い。これは通常、互いに約4個のアミノ酸(その間にNGRのみを有する)から10個のアミノ酸を離してNGRコアの側面に位置する一対のシステイン残基により達成される。例えば、NGRコアの側面に位置するこのシステイン残基対は、互いに7個のアミノ酸間隔離れていることができる。   Non-structural spacers can be characteristic of the target molecule. Such spacers typically include glycine and / or proline residues. The length of these spacers can range from about 1 to about 5 amino acids. Furthermore, it is often preferable to physically constrain the target molecule, usually by cyclization that results in increased binding. This is usually accomplished by a pair of cysteine residues located on the sides of the NGR core, separated from each other by about 10 amino acids (with only NGR in between). For example, the cysteine residue pairs located on the sides of the NGR core can be 7 amino acid apart from each other.

したがって、典型的な標的分子は下記の構造:
−XNGRYX−
を有し、式中、Xは0個から5個のアミノ酸であり、Yは1個または2個のアミノ酸であり、システイン、セリン、スレオニンおよびメチオニンから選択される。特に好適な実施形態では、Xはグリシン残基からなるが、所望により少なくとも1個、典型的には1個または2個の遊離のチオールまたはアミン含有アミノ酸および/または1個の疎水性アミノ酸を含んでいる。チオール含有残基はメチオニンおよびシステインを含み、アミン含有残基はリシンおよび(少なくともさらに1個の)アルギニンを含み、疎水性残基はロイシン、イソロイシン、アラニンおよびフェニルアラニンを含む。
Thus, a typical target molecule has the following structure:
-XNGRYX-
Wherein X is 0 to 5 amino acids, Y is 1 or 2 amino acids, and is selected from cysteine, serine, threonine and methionine. In particularly preferred embodiments, X consists of glycine residues, optionally containing at least one, typically one or two free thiol or amine-containing amino acids and / or one hydrophobic amino acid. It is out. Thiol-containing residues include methionine and cysteine, amine-containing residues include lysine and (at least one more) arginine, and hydrophobic residues include leucine, isoleucine, alanine and phenylalanine.

また標的分子は、腫瘍抗原と相互作用する分子であってもよい。この腫瘍抗原は、ヒト上皮細胞ムチン(Muc−1;乳癌細胞および膵癌細胞上に存在するMuc−1糖タンパク質に対する20個のアミノ酸コア反複)、Ha−ras癌遺伝子産物、p53、癌胎児性抗原(CEA)、raf癌遺伝子産物、gp100/pme117、GD2、GD3、GM2、TF、sTn、MAGE−1、MAGE−3、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、gp75、Melan−A/Mart−1、gp100、HER2/neu、EBV−LMP1&2、HPV−F4、6、7、前立腺特異抗原(PSA)、HPV−16、MUM、α−フェトプロテイン(AFP)、CO17−1A、GA733、gp72、p53、ras癌遺伝子産物、HPV E7、ウィルム腫瘍抗原−1、テロメラーゼ、およびメラノーマガングリオシドからなるリストから選択可能である。   The target molecule may be a molecule that interacts with a tumor antigen. This tumor antigen includes human epithelial cell mucin (Muc-1; a 20 amino acid core repeat for the Muc-1 glycoprotein present on breast and pancreatic cancer cells), Ha-ras oncogene product, p53, carcinoembryonic antigen (CEA), raf oncogene product, gp100 / pme117, GD2, GD3, GM2, TF, sTn, MAGE-1, MAGE-3, BAGE, GAGE, tyrosinase, gp75, Melan-A / Mart-1, gp100, HER2 / Neu, EBV-LMP1 & 2, HPV-F4, 6, 7, prostate specific antigen (PSA), HPV-16, MUM, α-fetoprotein (AFP), CO17-1A, GA733, gp72, p53, ras oncogene product, HPV E7, Wilm tumor antigen-1, telomerase, and melano It can be selected from a list consisting of Maganglioside.

この標的分子は、アプタマーまたは標的に特異的な抗体であってもよい。従来バイオマーカーの同定およびその特異的な標的に対する抗体の開発は、特定の用途に最高の結果をいつも提供するとは限らない困難で時間のかかるプロセスであった。例えば、多くの癌関連バイオマーカーが同定されたにもかかわらず、これらのほんの少数が癌のスクリーニングおよび予後について有望な結果を示し、これらのバイオマーカーの組合せのみが癌組織と正常組織の最もよい識別を提供可能にすることは真実であり得ることが認められている。   The target molecule may be an aptamer or target specific antibody. Traditionally, identification of biomarkers and development of antibodies against their specific targets has been a difficult and time consuming process that does not always provide the best results for a particular application. For example, despite the identification of many cancer-related biomarkers, only a few of these show promising results for cancer screening and prognosis, and only these biomarker combinations are the best in cancer and normal tissues It has been recognized that enabling identification can be true.

多くの総説が、アプタマーのin vitroでの選択における実施および製品について書かれている。(Conrad,R.C、L.Giverら、(1996)。「In vitro selection of nucleic acid aptamers that bind proteins」、Methods Enzymol 267:336〜67;Osborne,S.E.、I.Matsumuraら、(1997)。「Aptamers as therapeutic and diagnostic reagents:problems and prospects」、Curr Opin Chem Biol 1(1):5〜9;Famulok,M.とG.Mayer(1999)。「Aptamers as tools in molecular biology and immunology」、Curr Top Microbiol Immunol 243:123〜36;Hesselberth,J.、M.P.Robertsonら、(2000)。「In vitro selection of nucleic acids for diagnostic applications[In Process Citation]」、J Biotechnol 74(1):15〜25)。本発明の方法は、所望の細胞に固有であるかまたは所望の細胞の中で、細胞の周囲で、もしくは細胞上で過剰に表現される(正常細胞または非標的細胞との比較として)標的に対する固有なまたは改善された結合特性を有するアプタマーを利用することができる。本明細書中で用いられる「アプタマー」は、本明細書に記載されている核酸アニーリング/ハイブリッド形成以外の相互作用またはコンフォメーションを介して標的分子に結合する核酸を意味する。アプタマーを作成して修飾する方法、および標的分子に対するアプタマーの結合をアッセイする方法は、当業者には周知のいずれかの機構によりアッセイまたはスクリーニングされ得る(例えば、米国特許第6,111,095号、第5,861,501号、第5,840,867号、第5,792,613号、第5,780,610号、第5,780,449号、第5,756,291号、第5,631,146号および第5,582,981号;ならびに国際公開第92/14843号、国際公開第91/19813号、および国際公開第92/05285号を参照のこと、これらの各々は参考として本明細書中に組み込まれる)。   A number of reviews have been written about the implementation and products in the in vitro selection of aptamers. (Conrad, RC, L. Giber et al. (1996). “In vitro selection of nucleic acid aptamers that bind proteins”, Methods Enzymol 267: 336-67; Osborne, M. E. 1997. “Aptamers as therapeutic and diagnostic reagents: problems and prospects”, Curr Opin Chem Biol 1 (1): 5-9; Famook, M. and G. Mayr (1999). ”Curr To Microbiol Immunol 243: 123-36; Hesselberth, J., MP Robertson et al. (2000), “In vitro selection of nucleic acids for diagnostic applications [1] ProC, 5”. 25). The methods of the invention are directed against a target that is unique to, or overexpressed in, around, or on a desired cell (as compared to normal or non-target cells). Aptamers with unique or improved binding properties can be utilized. As used herein, “aptamer” refers to a nucleic acid that binds to a target molecule through interactions or conformations other than the nucleic acid annealing / hybridization described herein. Methods for making and modifying aptamers, and methods for assaying aptamer binding to a target molecule can be assayed or screened by any mechanism known to those of skill in the art (eg, US Pat. No. 6,111,095). 5,861,501, 5,840,867, 5,792,613, 5,780,610, 5,780,449, 5,756,291, See 5,631,146 and 5,582,981; and WO 92/14843, WO 91/19813, and WO 92/05285, each of which is a reference. As incorporated herein).

アプタマーは、その形状によって所望の標的分子を認識して結合する1本鎖もしくは2本鎖DNAまたは1本鎖RNA分子である。例えば、国際公開第92/14843号、国際公開第91/19813号、および国際公開第92/05285号を参照。Goldらに発行された米国特許第5,270,163号、Tuerkら、(1990)Science 249:505〜510、Szostakら、(1990)Nature 346:818〜822およびJoyce(1989)Gene 82:83〜87に記載されているSELEX手法を標的特異的なRNAまたはDNAアプタマーの選択に用い得る。SELEX手法ではオリゴヌクレオチドが構築され、n−mer、好ましくはヌクレオチドのランダム配列領域は、それによりオリゴヌクレオチドの「ランドマー(randomer)プール」を形成して2つのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)プライマーにより挟まれている。次いで、標的分子にオリゴヌクレオチドが結合しやすい条件下で、この構築物を標的分子と接触させる。標的分子に結合するこれらのオリゴヌクレオチドは、(a)通常の方法、例えば濾過、遠心、クロマトグラフィーなどを用いて標的分子と結合しないこれらのオリゴヌクレオチドから分離されている;(b)標的分子から切り離されている;(c)通常のPCR技術を用いて増幅されオリゴヌクレオチドのリガンドに富んだプールを形成している。所望の結合親和性、特異性またはこの両方を有するアプタマーが得られるまで、さらなる回数の結合、分離、解離および増幅を行う。次いで同定された最終的なアプタマー配列が、化学的にまたはin vitroにおける転写により調製され得る。   Aptamers are single-stranded or double-stranded DNA or single-stranded RNA molecules that recognize and bind to a desired target molecule by its shape. See, for example, WO 92/14843, WO 91/19813, and WO 92/05285. US Pat. No. 5,270,163 issued to Gold et al., Tuerk et al. (1990) Science 249: 505-510, Szostak et al. (1990) Nature 346: 818-822 and Joyce (1989) Gene 82:83. The SELEX procedure described in -87 can be used for selection of target specific RNA or DNA aptamers. In the SELEX approach, oligonucleotides are constructed, and a random sequence region of n-mers, preferably nucleotides, is sandwiched between two polymerase chain reaction (PCR) primers thereby forming a “landomer pool” of oligonucleotides. ing. The construct is then contacted with the target molecule under conditions that facilitate binding of the oligonucleotide to the target molecule. These oligonucleotides that bind to the target molecule are (a) separated from those oligonucleotides that do not bind to the target molecule using conventional methods such as filtration, centrifugation, chromatography, etc .; (b) from the target molecule (C) amplified using conventional PCR techniques to form a ligand-rich pool of oligonucleotides. Additional rounds of binding, separation, dissociation and amplification are performed until an aptamer with the desired binding affinity, specificity or both is obtained. The identified final aptamer sequence can then be prepared chemically or by in vitro transcription.

ランダム配列領域の長さは、20から150残基以上の範囲にすることができ、ライゲーションまたは他の方法により複数のランダムなオリゴヌクレオチドが1つのプールに併合される場合には、さらに長くなり得る。(Bartel,D.P.とJ.W.Szostak(1993)。「Isolation of new ribozymes from a large pool of random sequences[コメントを参照]。」Science 261(5127):1411〜8)。ランダム配列集団の個々の数は、典型的には少なくとも1013であり、1015を容易に越え得る。ほとんどのプールについて、これはすべての可能な25−mers以上が存在すること、および25を超えるモティーフの比例して少ない数を意味する。生物学的配列の冗長性のため、ほとんどのランダム配列プールの配列の多様性は、恐らく地球の生物圏の配列の多様性に匹敵する。 The length of the random sequence region can range from 20 to 150 residues or more and can be even longer if multiple random oligonucleotides are merged into one pool by ligation or other methods. . (Bartel, DP and JW Szostak (1993). “Isolation of new ribozymes from a large pool of random sequences [see comments].” Science 261 (5127): 41. The individual number of random sequence populations is typically at least 10 13 and can easily exceed 10 15 . For most pools, this means that there are all possible 25-mers or more and a proportionally small number of more than 25 motifs. Due to the redundancy of biological sequences, the sequence diversity of most random sequence pools is probably comparable to that of the Earth's biosphere.

アプタマーは、イオンから、小さな有機物、ペプチド、タンパク質、ウイルスおよび組織などの超分子構造の範囲に及ぶ標的の驚くべき範囲に対して選択された。(Famulok,M.とG.Mayer(1999)。「Aptamers as tools in molecular biology and immunology」、Curr Top Microbiol Immunol 243:123〜36;Xu,W.とA.D.Ellington(1996)。「Anti−peptide aptamers recognize amino acid sequence and bind a protein epitope」、Proc Natl Acad Sci U S A 93(15):7475〜80;Weiss,S.、D.Proskeら、(1997)。「RNA aptamers specifically interact with the prion protein PrP」、J Virol 71(11):8790〜7;Convery,M.A.、S.Rowsellら、(1998)。「Crystal structure of an RNA aptamer−protein complex at 2.8 A resolution」、Nat Struct Biol 5(2):133〜9;Homann,M.とH.U.Goringer(1999)。「Combinatorial selection of high affinity RNA ligands to live African trypanosomes」、Nucleic Acids Res 27(9):2006〜14)。特に、アプタマーは、T4 DNAポリメラーゼなどの多くの核酸結合タンパク質を含む様々なタンパク質(Tuerk,C.とL.Gold(1990)。「Systematic evolution of ligands by exponential enrichment:RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase」、Science 249(4968):505〜10。)およびHTV−1 Rev、(Giver,L.、D.Bartelら、(1993)。「Selective optimization of the Rev−binding element of HIV−l」、Nucleic Acids Res 21(23):5509〜16)ならびに複数の非核酸結合タンパク質に対して選択された。一般に、抗タンパク質アプタマーは、タンパク質表面の塩基性部分を認識するように思われる。例えば、多くウイルスタンパク質のアルギニンに富むモティーフ(ARM)は、アプタマー(Ellington,A.D.、F.Leclercら、(1996)。「An RNA groove[news]」、Nat Struct Biol 3(12):981〜4に概説されている)、両方のキナーゼのリン酸結合ポケット(Conrad,R.、L.M.Keranenら、(1994)。「Isozyme−specific inhibition of protein kinase C by RNA aptamers」、J Biol Chem 269(51):32051〜4.)およびホスファターゼ、(Bell,S.D.、J.M.Denuら、(1998)。「RNA molecules that bind to and inhibit the active site of a tyrosine phosphatase」、J Biol Chem 273(23):14309〜14)ならびに多くの表面タンパク質上のヘパリン結合部位および塩基性線維芽細胞成長因子などのサイトカイン(Jellinek,D.、C.K.Lynottら、(1993)。「High−affinity RNA ligands to basic fibroblast growth factor inhibit receptor binding」、Proc Natl Acad Sci U S A 90(23):11227〜31;Jellinek,D.、L.S.Greenら、(1995)。「Potent 2’−amino−2’−deoxypyrimidine RNA inhibitors,of basic fibroblast growth factor」、Biochemistry 34(36):11363〜72)ならびに血管内皮成長因子(Jellinek,D.、L.S.Greenら、(1994)。「Inhibition of receptor binding by high−affinity RNA ligands to vascular endothelial growth factor」、Biochemistry 33(34):10450〜6;Green,L.S.、D.Jellinekら、(1995)。「Nuclease−resistant nucleic acid ligands to vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor」、Chem Biol 2(10):683〜95)により認識される。   Aptamers have been selected for the surprising range of targets that range from ions to supramolecular structures such as small organics, peptides, proteins, viruses and tissues. (Famulok, M. and G. Mayer (1999). "Aptamers as tools in molecular biology and immunology", Curr Top Microbiol Immunol 243: 123-36; Xu, W. A. D. 96.t. -Peptide aptamers recognize amino acid sequence and bind a protein epitope ", Proc Natl Acad Sci U SA 93 (15): e. S, e., P. the prion p rotein PrP ", J Virol 71 (11): 8790-7; Convery, MA, S. Rowsell et al. (1998)." Crystal structure of an RNA aptamer-protein complex at 2.8 Aresion ". Struct Biol 5 (2): 133-9; Homann, M. and H. U. Goringer (1999) “Combinatorial selection of high affinity RNA ligands to live Africans 9” ). In particular, aptamers are a variety of proteins, including many nucleic acid binding proteins such as T4 DNA polymerase (Tuerk, C. and L. Gold (1990). “Systemic evolution of ligands by exponential biomolecules: RNA ligands to bacterial DNA”. , Science 249 (4968): 505-10.) And HTV-1 Rev, (Giver, L., D. Bartel et al. (1993). “Selective optimization of the Rev-binding element of HIV-1”, Nucleic. Res 21 (23): 5509-16) It is selected for a plurality of non-nucleic acid binding protein. In general, anti-protein aptamers appear to recognize the basic portion of the protein surface. For example, the many viral protein arginine-rich motifs (ARMs) are aptamers (Ellington, AD, F. Leclerc et al. (1996). “An RNA groove [news]”, Nat Struct Biol 3 (12): 981-4), phosphate binding pockets of both kinases (Conrad, R., LM Keranen et al. (1994), “Isozyme-specific inhibition of protein C by RNA aptamers”, J Biol Chem 269 (51): 32051-4.) And phosphatases, (Bell, SD, JM Denu et al., (1998). "RNA molecules that that bin. to and inhibit the active site of a tyrosine phosphatase ", J Biol Chem 273 (23): 14309-14) and cytokines such as heparin binding sites and basic fibroblast growth factors on many surface proteins (Jellinek, D. et al. , C. K. Lynott et al., (1993) “High-affinity RNA ligands to basic fibroblast growth factor receptor binding in J. L. Proc Natl Acad Sci U. S. Green et al., (1995) “Potent 2′-amino-”. '-Deoxypyrimidine RNA inhibitors, of basic fibroblast growth factor ", Biochemistry 34 (36): 11363-72) and vascular endothelial growth factor (Jellinek, D., L. S. Green, et al., 94). by high-affinity RNA ligands to basal endothelial growth factor, Biochemistry 33 (34): 10450-6; Green, L. et al. S. , D. Jellinek et al. (1995). Recognized by “Nuclease-resistant nucleic acid ligands to vascular permeability factor / basic endogenous growth factor”, Chem Biol 2 (10): 683-95).

またアプタマーは、抗体の結合部などのタンパク質表面上のポケットもしくは尖頭(Tsai,D.E.、D.J.Kenanら、(1992)。「In vitro selection of an RNA epitope immunologically cross−reactive with a peptide」、Proc Natl Acad Sci USA 89(19):8864〜8)または酵素の活性部位(Tuerk,C、S.MacDougalら、(1992)。「RNA pseudoknots that inhibit human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase」、Proc Natl Acad Sci USA 89(15):6988〜92)に対してアフィニティーを有するように思われる。ほとんどすべてのタンパク質は、表面ポケットまたは塩基性パッチのいずれかを有する(実際に、T4 DNAポリメラーゼなどの陰性のpIを有するタンパク質でさえ、典型的にはアプタマーを誘発できる部位を含んでいる)。ほとんどのアプタマー、すなわち標的複合体はナノモル範囲の解離定数を有する。さらにアプタマーは高い特異性でその標的を認識し、高度に相同であるかまたは2、3のアミノ酸だけ異なっているタンパク質標的の間を典型的には識別することができる。(Conrad,R.、L.M.Keranenら(1994)。「Isozyme−specific inhibition of protein kinase C by RNA aptamers」、J Biol Chem 269(51):32051〜4;Eaton,B.E.、L.Goldら、(1995)。「Let’s get specific;the relationship between specificity and affinity」、Chem Biol 2(10):633〜8;Hirao,L、M.Spingolaら、(1998)。「The limits of specificity:an experimental analysis with RNA aptamers to MS2 coat protein variants」、Mol Divers 4(2):75〜89)。   Aptamers are pockets or cusps on the protein surface, such as antibody binding sites (Tsai, DE, DJ Kenan et al. (1992). “In vitro selection of an RNA immunologically cross-reactive with.” a peptide ”, Proc Natl Acad Sci USA 89 (19): 8864-8) or the active site of the enzyme (Tuerk, C, S. MacDougalse cit ren cit num cit enti num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num cit num num num num , Proc Natl Acad Sci USA 89 (1 ): 6988-92) appears to have affinity for. Almost all proteins have either surface pockets or basic patches (in fact, even proteins with a negative pI such as T4 DNA polymerase typically contain sites that can induce aptamers). Most aptamers, ie target complexes, have dissociation constants in the nanomolar range. In addition, aptamers recognize their targets with high specificity and can typically discriminate between protein targets that are highly homologous or differ by a few amino acids. (Conrad, R., LM Keranen et al. (1994). “Isozyme-specific inhibition of protein kinase C by RNA aptamers”, J Biol Chem 269 (51): 32051-4; Gold et al., (1995) “Let's get specific; the relation betspecificity and affinity”, Chem Biol 2 (10): 633-8; Hirao, L, M. Spingola et al., 1998. it. of specificity: an experimental analysis with RNA aptamers to S2 coat protein variants ", Mol Divers 4 (2): 75~89).

本明細書中で用いられる用語「抗体」は、任意のクラスの完全な免疫グロブリン(すなわち、完全な抗体)を含むが、これらに限定されるものではない。天然の抗体は、2つの同一の軽(L)鎖および2つの同一の重(H)鎖からなる通常ヘテロ四量体の糖タンパク質である。典型的には、それぞれの軽鎖は、1つの共有結合であるジスルフィド結合により重鎖に結合されるが、ジスルフィド結合の数は異なる免疫グロブリンアイソタイプのH鎖間で異なる。またそれぞれの重鎖および軽鎖は、規則的に間隔を空けた内部鎖ジスルフィド架橋を有する。それぞれの重鎖は、1つの末端で可変領域(V(H))に続くいくつかの定常領域を有する。それぞれの軽鎖は、1つの末端(V(L))に可変領域およびその他の末端に定常領域を有し、軽鎖の定常領域は重鎖の第1の定常領域と整列し、軽鎖可変領域は重鎖の可変領域と整列する。特定のアミノ酸残基が軽鎖および重鎖可変領域間の界面を形成すると考えられている。すべての脊椎動物種由来の抗体の軽鎖は、その定常領域のアミノ酸配列に基づきカッパー(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる2つの明確に異なるタイプの1つに割り当てることができる。その重鎖の定常領域のアミノ酸配列に従って、免疫グロブリンは異なるクラスに割り当てることができる。ヒト免疫グロブリンには5つの主要なクラス、すなわちIgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMがあり、これらのいくつかは、さらにサブクラス(アイソタイプ)、例えばIgG−1、IgG−2、IgG−3およびIgG−4;IgA−1およびIgA−2に分けることができる。当業者は、マウスに対して匹敵し得るクラスを認識するであろう。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常領域は、それぞれα、デルタ、イプシロン、ガンマ、およびミューと呼ばれる。   The term “antibody” as used herein includes, but is not limited to, any class of complete immunoglobulin (ie, complete antibody). Natural antibodies are usually heterotetrameric glycoproteins composed of two identical light (L) chains and two identical heavy (H) chains. Typically, each light chain is linked to the heavy chain by one covalent bond, a disulfide bond, but the number of disulfide bonds varies between the heavy chains of different immunoglobulin isotypes. Each heavy and light chain also has regularly spaced internal chain disulfide bridges. Each heavy chain has several constant regions followed by a variable region (V (H)) at one end. Each light chain has a variable region at one end (V (L)) and a constant region at the other end, the constant region of the light chain is aligned with the first constant region of the heavy chain, and the light chain variable The region is aligned with the variable region of the heavy chain. Certain amino acid residues are thought to form the interface between the light and heavy chain variable regions. The light chains of antibodies from all vertebrate species can be assigned to one of two distinct types called kappa (κ) and lambda (λ) based on the amino acid sequence of their constant regions. Depending on the amino acid sequence of the constant region of their heavy chains, immunoglobulins can be assigned to different classes. There are five main classes of human immunoglobulins, namely IgA, IgD, IgE, IgG and IgM, some of which are further subclasses (isotypes) such as IgG-1, IgG-2, IgG-3 and IgG. -4; can be divided into IgA-1 and IgA-2. Those skilled in the art will recognize classes that can be compared to mice. The heavy chain constant regions that correspond to the different classes of immunoglobulins are called α, delta, epsilon, gamma, and mu, respectively.

用語「可変」とは、本明細書においては、抗体間で配列が相違している可変領域の特定の部分を説明するために用いられ、その特定の抗原に対するそれぞれ特定の抗体の結合および特異性に関して用いられる。しかし通常、可変性は抗体の可変領域を通して一様に分布していない。典型的には可変性は、軽鎖および重鎖可変領域の両方における相補性決定領域(CDR)または超可変領域と呼ばれる3つの部分に集中している。可変領域のさらに高度に保存された部分は、フレームワーク(FR)と呼ばれる。天然の重鎖および軽鎖の可変領域のそれぞれは4つのFR領域を含み、βシート構造の部分を連結するループを形成する、そして場合によってはβシート構造の部分を成形する3つのCDRで連結された主としてβシート構造をとる。それぞれの鎖のCDRは、FR領域により他の鎖のCDRと極めて近傍に一緒に保持され、抗体の抗原結合部位の形成に寄与している(Kabat E.A.ら、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、National Institutes of Health、Bethesda、Md.(1987)を参照のこと)。定常領域は、抗体を抗原に結合することに直接に関与していないが、抗体依存性細胞毒性における抗体の関与などの種々のエフェクター機能を示す。   The term “variable” is used herein to describe a particular portion of a variable region that differs in sequence between antibodies, and the binding and specificity of each particular antibody for that particular antigen. Used for. Usually, however, variability is not uniformly distributed throughout the variable region of the antibody. Typically, variability is concentrated in three parts called complementarity determining regions (CDRs) or hypervariable regions in both the light and heavy chain variable regions. The more highly conserved portions of variable regions are called the framework (FR). Each of the natural heavy and light chain variable regions contains four FR regions, forming a loop connecting parts of the β-sheet structure, and optionally connected by three CDRs that form part of the β-sheet structure It has a β sheet structure. The CDRs of each chain are held together in close proximity to the CDRs of the other chains by the FR region and contribute to the formation of the antigen binding site of the antibody (Kabat EA et al., “Sequences of Proteins of Immunological. "Interest", National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1987)). The constant region is not directly involved in binding the antibody to the antigen, but exhibits various effector functions such as antibody involvement in antibody-dependent cytotoxicity.

本明細書中で用いられる用語「抗体またはそれらのフラグメント」は、二重もしくは多重抗原またはエピトープ特異性を有するキメラ抗体およびハイブリッド抗体、ならびにハイブリッドフラグメントを含むF(ab’)2、Fab’、Fabなどのフラグメントを包含する。したがって、そのフラグメントに特異的な抗原を結合する能力を保持する抗体のフラグメントが提供される。例えば、インテグリン結合活性を保持する抗体のフラグメントが、「抗体またはそれらのフラグメント」という用語の意味に含まれる。具体的には、αVベータ3結合活性を保持する抗体またはそれらのフラグメントが、「抗体またはそれらのフラグメント」という用語の意味に含まれる。このような抗体およびフラグメントは、当該技術分野で公知の技術により作成でき、実施例ならびに抗体を産生し特異性および活性に関して抗体をスクリーニングする一般的な方法に示した方法に従って、特異性および活性に関してスクリーニングすることができる(HarlowとLane、Antibodies,A Laboratory Manual.Cold Spring Harbor Publications、New York、(1988)を参照のこと)。   As used herein, the term “antibody or fragment thereof” refers to chimeric and hybrid antibodies having double or multiple antigens or epitope specificity, and F (ab ′) 2, Fab ′, Fab, including hybrid fragments. And so on. Thus, a fragment of an antibody is provided that retains the ability to bind a specific antigen to that fragment. For example, a fragment of an antibody that retains integrin binding activity is included within the meaning of the term “antibody or fragment thereof”. Specifically, an antibody or fragment thereof that retains αVbeta3 binding activity is included within the meaning of the term “antibody or fragment thereof”. Such antibodies and fragments can be made by techniques known in the art, and in terms of specificity and activity, according to the methods set forth in the Examples and the general methods for producing antibodies and screening antibodies for specificity and activity. Can be screened (see Harlow and Lane, Antibodies, A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Publications, New York, (1988)).

また、「抗体またはそれらのフラグメント」の意味には、例えば米国特許第4,704,692号に記載の抗体フラグメントおよび抗原結合タンパク質(単鎖抗体)の複合体が含まれ、この内容は参照として本明細書に組み込まれる。   In addition, the meaning of “antibody or a fragment thereof” includes, for example, a complex of an antibody fragment and an antigen-binding protein (single chain antibody) described in US Pat. No. 4,704,692, the contents of which are incorporated by reference. Incorporated herein.

所望により、抗体は他の生物種で作製され、ヒトへの投与のために「ヒト化」される。非ヒト(例えばマウス)抗体のヒト化された形態は、非ヒト免疫グロブリン由来の最小の配列を含むキメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖またはそれらのフラグメント(例えばFv、Fab、Fab’、F(ab’)2、もしくは抗体の他の抗原結合サブ配列)である。ヒト化抗体は、レシピエントの相補性決定領域(CDR)由来の残基が、所望の特異性、アフィニティーおよび能力を有するマウス、ラットまたはウサギなどの非ヒト生物種のCDR由来の残基(ドナー抗体)により置換されているヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)を含む。場合によっては、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基が、対応する非ヒト残基によって置換される。ヒト化抗体が、レシピエント抗体にもインポートされたCDRまたはフレームワーク配列にも見出されない残基を含む場合もある。一般にヒト化抗体は、非ヒト免疫グロブリンのCDR領域に対応するすべてまたは実質的にすべてのFR領域が、ヒト免疫グロブリンコンセンサス配列のこれら領域である、少なくとも1つの、典型的には2つの可変領域のすべてを実質的に含む。またヒト化抗体は、最適には免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部を含み、典型的にはヒト免疫グロブリンの定常領域を含む(Jonesら、Nature、321:522〜525(1986);Riechmannら、Nature、332:323〜327(1988);およびPresta、Curr.Op.Struct.Biol.、2:593〜596(1992))。   If desired, antibodies are made in other species and “humanized” for administration to humans. Humanized forms of non-human (eg, murine) antibodies are chimeric immunoglobulins, immunoglobulin chains or fragments thereof (eg, Fv, Fab, Fab ′, F (ab ′) that contain minimal sequence derived from non-human immunoglobulin. 2) or other antigen-binding subsequence of the antibody). A humanized antibody is a residue derived from the CDR of a non-human species such as a mouse, rat or rabbit whose donor complementarity determining region (CDR) has the desired specificity, affinity and ability. Human immunoglobulins (recipient antibodies) that are replaced by (antibodies). In some cases, Fv framework residues of the human immunoglobulin are replaced by corresponding non-human residues. Humanized antibodies may also contain residues that are found neither in the recipient antibody nor in the imported CDR or framework sequences. Generally, a humanized antibody has at least one, typically two, variable regions in which all or substantially all of the FR regions corresponding to the CDR regions of a non-human immunoglobulin are those regions of a human immunoglobulin consensus sequence. Substantially all of Also, humanized antibodies optimally comprise at least a portion of an immunoglobulin constant region (Fc), and typically comprise human immunoglobulin constant regions (Jones et al., Nature, 321: 522-525 (1986); Riechmann et al., Nature, 332: 323-327 (1988); and Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596 (1992)).

非ヒト抗体をヒト化する方法は、当分野では周知である。一般にヒト化抗体は、ヒト以外の供給源からヒト化抗体に導入された1つまたは複数のアミノ酸残基を有する。これらの非ヒトアミノ酸残基は、しばしば「インポート」残基と呼ばれ、これは典型的には「インポート」可変領域から取出される。ヒト化は、基本的にはWinterらの方法(Jonesら、Nature、321:522〜525(1986);Riechmannら、Nature、332:323〜327(1988);Verhoeyenら、Science、239:1534〜1536(1988))に従い、げっ歯類のCDRまたはCDR配列を、ヒト抗体の対応する配列の代わりに用いることにより実施することができる。したがって、このような「ヒト化」抗体は、キメラ抗体であり(米国特許第4,816,567号)、完全なヒト可変領域よりも実質的に小さい部分が、非ヒト生物種由来の対応する配列により置換されている。実際には、ヒト化抗体は典型的にはいくつかのCDR残基および恐らくはいくつかのFRの残基が、げっ歯類抗体の類似の部位由来の残基により置換されているヒト抗体である。   Methods for humanizing non-human antibodies are well known in the art. Generally, a humanized antibody has one or more amino acid residues introduced into it from a source other than human. These non-human amino acid residues are often referred to as “import” residues, which are typically taken from an “import” variable region. Humanization is basically performed by the method of Winter et al. (Jones et al., Nature, 321: 522-525 (1986); Riechmann et al., Nature, 332: 323-327 (1988); Verhoeyen et al., Science, 239: 1534- 1536 (1988)) can be carried out by substituting rodent CDRs or CDR sequences for the corresponding sequences of human antibodies. Accordingly, such “humanized” antibodies are chimeric antibodies (US Pat. No. 4,816,567), with a portion substantially smaller than a fully human variable region corresponding to a non-human species. It is replaced by a sequence. In practice, humanized antibodies are typically human antibodies in which some CDR residues and possibly some FR residues are substituted by residues from analogous sites in rodent antibodies. .

ヒト化抗体の作成に使用される軽鎖および重鎖両方のヒト可変領域の選択は、抗原性を低減するために非常に重要である。「最良適合(best−fit)」法に従い、げっ歯類抗体の可変領域の配列が既知のヒト可変領域配列の全ライブラリーに対してスクリーニングされる。次いでげっ歯類の配列に最も近いヒト配列が、ヒト化抗体のヒトフレームワーク(FR)として受け入れられる(Simsら、J.Immunol.、151:2296(1993)およびChothiaら、J.Mol.Biol.、196:901(1987))。別の方法では、軽鎖または重鎖の特定のサブグループのすべてのヒト抗体のコンセンサス配列に由来する特定のフレームワークを使用する。同じフレームワークを、いくつかの異なるヒト化抗体のために使用することができる(Carterら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:4285(1992);Prestaら、J.Immunol.、151:2623(1993))。   The selection of both the light and heavy chain human variable regions used to make the humanized antibody is very important to reduce antigenicity. In accordance with the “best-fit” method, the variable region sequences of rodent antibodies are screened against an entire library of known human variable region sequences. The human sequence closest to the rodent sequence is then accepted as the human framework (FR) of the humanized antibody (Sims et al., J. Immunol., 151: 2296 (1993) and Chothia et al., J. Mol. Biol. 196: 901 (1987)). Another method uses a particular framework derived from the consensus sequence of all human antibodies of a particular subgroup of light or heavy chains. The same framework can be used for several different humanized antibodies (Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4285 (1992); Presta et al., J. Immunol., 151). : 2623 (1993)).

抗原に対する高いアフィニティーおよび他の好ましい生物学的特性を保持した状態で抗体がヒト化されることがさらに重要である。この目標を達成するために、開示された方法に従って、親のおよびヒト化配列の三次元モデルを用いて、親配列および種々の概念的なヒト化産物の分析の工程により、ヒト化抗体が調製される。三次元免疫グロブリンモデルは一般に利用可能であり、当業者によく知られている。選択された候補免疫グロブリン配列の予想される三次元コンフォメーション構造を図解して表示するコンピュータプログラムが利用可能である。これらの表示の綿密な調査により、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の可能性のある役割の分析、すなわちその抗原を結合する候補免疫グロブリンの能力に影響を与える残基の分析を可能にする。このようにして、FR残基をコンセンサスおよびインポート配列から選択し組み合わせることができ、その結果、標的抗原(複数可)に対するアフィニティーの増加などの所望の抗体特性が達成される。一般にCDR残基は、抗原結合に影響を与えることに直接的にそして最も実質的に関与している(1994年3月3日公開のWO94/04679を参照のこと)。   It is further important that antibodies be humanized with retention of high affinity for the antigen and other favorable biological properties. To achieve this goal, humanized antibodies are prepared by analyzing parent sequences and various conceptual humanized products using a three-dimensional model of parental and humanized sequences according to the disclosed method. Is done. Three-dimensional immunoglobulin models are commonly available and are familiar to those skilled in the art. Computer programs are available that illustrate and display the predicted three-dimensional conformation structure of selected candidate immunoglobulin sequences. A close examination of these representations allows analysis of the possible role of residues in the function of a candidate immunoglobulin sequence, ie, analysis of residues that affect the ability of a candidate immunoglobulin to bind its antigen. . In this way, FR residues can be selected and combined from the consensus and import sequence so that the desired antibody characteristic, such as increased affinity for the target antigen (s), is achieved. In general, the CDR residues are directly and most substantially involved in influencing antigen binding (see WO 94/04679 published 3 March 1994).

内在性の免疫グロブリン産生がない状態で、免疫後にヒト抗体の完全なレパートリーを産生できるトランスジェニック動物(例えばマウス)を用いることができる。例えば、キメラおよび生殖細胞系変異体マウスにおける抗体重鎖結合領域(J(H))遺伝子のホモ接合性欠失は、内在性の抗体産生の完全な阻害を生じることが記述されている。このような生殖細胞系変異体マウスへヒト生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子配列を移入することにより、抗原チャレンジ後にヒト抗体の産生をもたらす(例えば、Jakobovitsら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90:2551〜255(1993);Jakobovitsら、Nature、362:255〜258(1993);Bruggemannら、Year in Immuno.、7:33(1993)を参照のこと)。またヒト抗体は、ファージディスプレイライブラリーで産生することもできる(Hoogenboomら、J.Mol.Biol.、227:381(1991);Marksら、J.Mol.Biol.、222:581(1991))。またCoteらおよびBoernerらの技術も、ヒトモノクロナール抗体の調製に利用できる(Coleら、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R.Liss、p.77(1985);Boernerら、J.Immunol.、147(l):86〜95(1991))。   Transgenic animals (eg, mice) that can produce a complete repertoire of human antibodies after immunization in the absence of endogenous immunoglobulin production can be used. For example, it has been described that homozygous deletion of the antibody heavy chain joining region (J (H)) gene in chimeric and germline mutant mice results in complete inhibition of endogenous antibody production. Transfer of human germline immunoglobulin gene sequences to such germline mutant mice results in the production of human antibodies following antigen challenge (eg, Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90 : 2551-255 (1993); Jakobovits et al., Nature, 362: 255-258 (1993); see Bruggemann et al., Year in Immuno., 7:33 (1993)). Human antibodies can also be produced in phage display libraries (Hoogenboom et al., J. Mol. Biol., 227: 381 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol., 222: 581 (1991)). . The techniques of Cote et al. And Boerner et al. Can also be used for the preparation of human monoclonal antibodies (Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, p. 77 (1985); Boerner et al., J. Immunol., 147. (L): 86-95 (1991)).

本明細書中で用いられる用語「モノクロナール抗体」は、抗体の実質的に均一な集団から得られる抗体を意味する。すなわち集団を構成するそれぞれの抗体は、少量で存在し得る起こりうる天然に存在する突然変異を除いて同一である。本明細書においてモノクロナール抗体は、具体的には、重鎖および/または軽鎖の一部が、特定の生物種由来の抗体の対応する配列に同一であるかもしくは相同であるかまたは特定の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する「キメラ」抗体を含み、一方、この鎖の残りの部分(複数可)は、別の生物種由来の抗体の対応する配列に同一であるもしくは相同であるかまたは別の抗体のクラスもしくはサブクラス、ならびに抗体フラグメントが所望する活性を示す限りは、このような抗体のフラグメントに属している(米国特許第4,816,567号およびMorrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、81:6851〜6855(1984)を参照のこと)。   The term “monoclonal antibody” as used herein refers to an antibody that is obtained from a substantially homogeneous population of antibodies. That is, each antibody comprising the population is identical except for possible naturally occurring mutations that may be present in small amounts. As used herein, a monoclonal antibody specifically refers to a portion of a heavy chain and / or light chain that is identical or homologous to a corresponding sequence of an antibody derived from a specific species, or a specific Including “chimeric” antibodies belonging to the class or subclass of an antibody, while the remaining part (s) of this chain are identical or homologous to or different from the corresponding sequence of an antibody from another species As long as the antibody class or subclass, and antibody fragments exhibit the desired activity, they belong to such antibody fragments (US Pat. No. 4,816,567 and Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 6851-6855 (1984)).

モノクロナール抗体は、KohlerとMilstein、Nature、256:495(1975)またはHarlowとLane.Antibodies,A Laboratory Manual.Cold Spring Harbor Publications、New York、(1988)に記載されているようなハイブリドーマ法を用いて調製することができる。ハイブリドーマ法では、マウスまたは他の適切な宿主動物を、典型的には免疫剤で免疫して、特異的に免疫剤に結合する抗体を産生するかまたは産生できるリンパ球を誘発する。あるいはリンパ球をin vitroで免疫できる。例えば、免疫剤はヒト上皮細胞ムチン(Muc−1;乳癌細胞および膵癌細胞上に存在するMuc−1糖タンパク質に対する20個のアミノ酸コア反複)、Ha−ras癌遺伝子産物、p53、癌胎児性抗原(CEA)、raf癌遺伝子産物、gp100/pme117、GD2、GD3、GM2、TF、sTn、MAGE−1、MAGE−3、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、gp75、Melan−A/Mart−1、gp100、HER2/neu、EBV−LMP1&2、HPV−F4、6、7、前立腺特異抗原(PSA)、HPV−16、MUM、α−フェトプロテイン(AFP)、CO17−1A、GA733、gp72、p53、ras癌遺伝子産物、HPV E7、ウィルム腫瘍抗原−1、テロメラーゼ、ビトロネクチンレセプター(αβ)、CA125(MUC16)、CD4、CD20、CD30(Siglec−2)、CD30、TNFRSF1)、CD33(Siglec−3)、CD52(CAMPATH−1)、CD56(NCAM)、CD66e(CEA)、CD80(B7−1)、CD140b(PDGFRβ)、CD152(CTLA4)、CD227(PEM、MUC1、ムチン−1)、EGFR(HER1、ErbB1)、EpCam、GD3ガングリオシド、HER2(HER2/neu、ErbB2)、PSMA、Sialyl Lewis、VEGFおよびメラノーマガングリオシドからなるリストから選択可能である。従来はモノクロナール抗体の産生は、免疫原として用いる精製タンパク質またはペプチドの利用可能性に依存していた。より最近では、DNAに基づく免疫が強力な免疫応答を誘発してモノクロナール抗体を産生する方法として有望であることが示された。この方法では、DNAに基づく免疫を用いることができ、ヒトIgG1との融合タンパク質として発現するインテグリンの一部をコードするDNAが、当該技術で周知の方法(例えば、Kilpatrick KEら、Gene gun delivered DNA−based immunizations mediate rapid production of murine monoclonal antibodies to the Flt−3 receptor.Hybridoma.1998 Dec;17(6):569〜76;Kilpatrick KEら、High−affinity monoclonal antibodies to PED/PEA−15 generated using 5 microg of DNA.Hybridoma.2000 Aug;19(4);297〜302、これら全部が抗体産生の方法のために、参照として本明細書に組み込まれる)により、および実施例記載のように宿主動物に注射される。 Monoclonal antibodies can be obtained from Kohler and Milstein, Nature, 256: 495 (1975) or Harlow and Lane. Antibodies, A Laboratory Manual. It can be prepared using the hybridoma method as described in Cold Spring Harbor Publications, New York, (1988). In hybridoma methods, a mouse or other suitable host animal is typically immunized with an immunizing agent to induce lymphocytes that produce or can produce antibodies that specifically bind to the immunizing agent. Alternatively, lymphocytes can be immunized in vitro. For example, the immunizing agent is human epithelial cell mucin (Muc-1; a 20 amino acid core repeat for the Muc-1 glycoprotein present on breast and pancreatic cancer cells), Ha-ras oncogene product, p53, carcinoembryonic antigen (CEA), raf oncogene product, gp100 / pme117, GD2, GD3, GM2, TF, sTn, MAGE-1, MAGE-3, BAGE, GAGE, tyrosinase, gp75, Melan-A / Mart-1, gp100, HER2 / Neu, EBV-LMP1 & 2, HPV-F4, 6, 7, prostate specific antigen (PSA), HPV-16, MUM, α-fetoprotein (AFP), CO17-1A, GA733, gp72, p53, ras oncogene product, HPV E7, Wilm tumor antigen-1, telomerase, vitronectin Scepter (α v β 3), CA125 (MUC16), CD4, CD20, CD30 (Siglec-2), CD30, TNFRSF1), CD33 (Siglec-3), CD52 (CAMPATH-1), CD56 (NCAM), CD66e ( CEA), CD80 (B7-1), CD140b (PDGFRβ), CD152 (CTLA4), CD227 (PEM, MUC1, mucin-1), EGFR (HER1, ErbB1), EpCam, GD3 ganglioside, HER2 (HER2 / neu, ErbB2) ), PSMA, Siaryl Lewis, VEGF, and melanoma ganglioside. Traditionally, the production of monoclonal antibodies has depended on the availability of purified proteins or peptides used as immunogens. More recently, DNA-based immunity has been shown to be a promising method for inducing a strong immune response to produce monoclonal antibodies. In this method, DNA-based immunity can be used, and a DNA encoding a part of an integrin expressed as a fusion protein with human IgG1 can be obtained by methods well known in the art (for example, Kilpatrick KE et al., Gene gun released DNA). -based immunizations mediate rapid production of murine monoclonal antibodies to the Flt-3 receptor.Hybridoma.1998 Dec; 17 (6): 569~76; Kilpatrick KE, et al., High-affinity monoclonal antibodies to PED / PEA-15 generated using 5 microg of DNA Hyb ridoma.2000 Aug; 19 (4); 297-302, all of which are hereby incorporated by reference for methods of antibody production) and as described in the Examples.

精製タンパク質またはDNAのいずれかで免疫する別のアプローチは、バキュロウイルスで発現する抗原を用いることである。この系の利点には、産生の容易さ、高レベルでの発現、および哺乳動物系で見られるものと非常に類似している翻訳後修飾が含まれる。この系の使用には、融合タンパク質としてのインテグリン抗体の発現領域を含む。抗原は、インテグリン抗体ヌクレオチド配列のシグナル配列と成熟タンパク質領域間にインフレームで遺伝子フラグメントを挿入することにより産生される。これはウイルス粒子表面に外来タンパク質の表示をもたらす。この方法は完全なウイルスを用いる免疫を可能にし、標的抗原の精製の必要をなくする。   Another approach to immunize with either purified protein or DNA is to use antigens expressed in baculovirus. Advantages of this system include ease of production, high level expression, and post-translational modifications that are very similar to those found in mammalian systems. Use of this system includes the expression region of an integrin antibody as a fusion protein. The antigen is produced by inserting a gene fragment in frame between the signal sequence of the integrin antibody nucleotide sequence and the mature protein region. This provides a display of foreign proteins on the surface of the virus particle. This method allows immunization with the complete virus and eliminates the need for purification of the target antigen.

一般にモノクロナール抗体を産生する方法で、ヒト起源の細胞が要求される場合には、末梢血リンパ球(「PBL」)が使用され、または非ヒト哺乳動物供給源が要求される場合には、脾臓細胞もしくはリンパ節細胞が使用される。次いでハイブリドーマ細胞をつくるために、このリンパ球をポリエチレングリコールなどの適切な融合剤を用いて不死化細胞系と融合する(Goding、「Monoclonal Antibodies:Principles and Practice」、Academic Press、(1986)59〜103頁)。不死化細胞系は、通常げっ歯類、ウシ、ウマ、およびヒト起源の骨髄腫細胞を含む形質転換した哺乳動物細胞である。通常、ラットまたはマウス骨髄腫細胞系が用いられる。ハイブリドーマ細胞は、非融合の不死化細胞の増殖または生存を阻害する1つまたは複数の物質を含むことができる適切な培地で培養できる。例えば、親細胞が酵素ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRTまたはHPRT)を欠いている場合、ハイブリドーマ用の培地は典型的にはヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミジン(「HAT培地」)を含み、これらの物質はHGPRT欠損細胞の増殖を阻止する。不死化細胞系は効率よく融合し、選択した抗体産生細胞で抗体の安定な高レベルの発現を保持し、かつHAT培地などの培地に感受性である細胞系である。他の不死化細胞系は、例えば、the Salk Institute Cell Distribution Center、San Diego、Calif、およびthe American Type Culture Collection、Rockville、Md.から入手可能なマウスのミエローマ系であってもよい。ヒトミエローマおよびマウス−ヒトヘテロミエローマ細胞系もまた、ヒトモノクロナール抗体産生のために記載されている(Kozbor、J.Immunol.、133:3001(1984);Brodeurら、「Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications」、Marcel Dekker,Inc.、New York、(1987)51〜63頁)。次いで、ハイブリドーマ細胞が培養される培地を、インテグリンに対して作られるモノクロナール抗体の存在についてアッセイできる。ハイブリドーマ細胞により産生されるモノクロナール抗体の結合特異性は、免疫沈降またはラジオイムノアッセイ(RIA)もしくは酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)などのin vitroでの結合実験により測定できる。このような技術およびアッセイは、当分野で公知であり、以下実施例またはHarlowとLane「Antibodies,A Laboratory Manual」、Cold Spring Harbor Publications、New York、(1988)にさらに記載されている。   In general, when methods of producing monoclonal antibodies require cells of human origin, peripheral blood lymphocytes ("PBL") are used, or when non-human mammalian sources are required, Spleen cells or lymph node cells are used. The lymphocytes are then fused with an immortalized cell line using a suitable fusing agent such as polyethylene glycol to produce hybridoma cells (Goding, “Monoclonal Antibodies: Principles and Practices”, Academic Press, (1986) 59- 103). Immortal cell lines are transformed mammalian cells, usually including myeloma cells of rodent, bovine, horse, and human origin. Usually, rat or mouse myeloma cell lines are used. The hybridoma cells can be cultured in a suitable medium that can contain one or more substances that inhibit the growth or survival of unfused, immortalized cells. For example, if the parent cell lacks the enzyme hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT or HPRT), the medium for the hybridoma typically contains hypoxanthine, aminopterin, and thymidine (“HAT medium”), This substance prevents the growth of HGPRT-deficient cells. Immortalized cell lines are cell lines that fuse efficiently, retain stable high level expression of antibodies in selected antibody-producing cells, and are sensitive to a medium such as HAT medium. Other immortalized cell lines are described in, for example, the Salk Institute Cell Distribution Center, San Diego, Calif, and the American Type Culture Collection, Rockville, Md. Mouse myeloma strains available from Human myeloma and mouse-human heteromyeloma cell lines have also been described for the production of human monoclonal antibodies (Kozbor, J. Immunol., 133: 3001 (1984); Brodeur et al., “Monoclonal Production Technologies and Applications Application”. “Marcel Dekker, Inc., New York, (1987) 51-63). The medium in which the hybridoma cells are cultured can then be assayed for the presence of monoclonal antibodies made against the integrin. The binding specificity of monoclonal antibodies produced by hybridoma cells can be measured by in vitro binding experiments such as immunoprecipitation or radioimmunoassay (RIA) or enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Such techniques and assays are known in the art and are further described below in the Examples or in Harlow and Lane “Antibodies, A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Publications, New York, (1988).

所望のハイブリドーマ細胞を同定後に、このクローンを限界希釈またはFACSソーティング法によりサブクローニングし、標準的な方法で増殖できる。この目的のための適切な培地には、例えばダルベッコ改変イーグル培地およびRPMI−1640培地が含まれる。あるいは、ハイブリドーマ細胞は哺乳動物の腹水としてin vivoで増殖できる。   After identification of the desired hybridoma cells, the clone can be subcloned by limiting dilution or FACS sorting and grown by standard methods. Suitable culture media for this purpose include, for example, Dulbecco's Modified Eagle's Medium and RPMI-1640 medium. Alternatively, the hybridoma cells can be grown in vivo as mammalian ascites.

これらのサブクローンにより分泌されたモノクロナール抗体は、通常の免疫グロブリン精製法、例えばプロテインA−セファロース、プロテインG、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、またはアフィニティークロマトグラフィーなどにより、培地または腹水液から分離または精製できる。   Monoclonal antibodies secreted by these subclones can be isolated from the medium or ascites by conventional immunoglobulin purification methods such as protein A-sepharose, protein G, hydroxylapatite chromatography, gel electrophoresis, dialysis, or affinity chromatography. It can be separated or purified from the liquid.

モノクロナール抗体はまた、米国特許第4,816,567号に記載されているような組換えDNA法によって作成することもできる。モノクロナール抗体をコードするDNAは、容易に分離して通常の方法(例えば、マウス抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合できるオリゴヌクレオチドプローブを用いて)を用いて配列決定できる。ハイブリドーマ細胞は、このようなDNAの供給源として役立ち得る。一旦分離されると、DNAは発現ベクターに入れることができ、組換え宿主細胞でモノクロナール抗体合成を得るために、次いで発現ベクターは宿主細胞に、例えばサルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、形質細胞腫細胞、または免疫グロブリンタンパク質を産生しないものであれば骨髄腫細胞にトランスフェクトされる。またこのDNAは、例えば、相同なマウス配列の代わりにヒト重鎖および軽鎖定常領域のコード配列を置換することにより(米国特許第4,816,567号)、または免疫グロブリンコード配列に、非免疫グロブリンポリペプチドのコード配列のすべてもしくは部分を共有結合することにより修飾することができる。所望により、抗体の定常領域の代わりに、または抗体の1つの抗原結合部位の可変領域の代わりに、このような非免疫グロブリンポリペプチドを用いて、異なる抗原に対する特異性をもちインテグリンおよび他の抗原結合部に特異性を有する1つの抗原結合部を構成するキメラ二価抗体を作成する。   Monoclonal antibodies can also be generated by recombinant DNA methods such as those described in US Pat. No. 4,816,567. DNA encoding monoclonal antibodies can be easily isolated and sequenced using conventional methods (eg, using oligonucleotide probes that can specifically bind to the genes encoding the heavy and light chains of the murine antibody). it can. Hybridoma cells can serve as a source of such DNA. Once isolated, the DNA can be placed into an expression vector and the expression vector is then transferred to the host cell, eg monkey COS cells, Chinese hamster ovary (CHO) cells, to obtain monoclonal antibody synthesis in a recombinant host cell. , Plasmacytoma cells, or myeloma cells that do not produce immunoglobulin protein are transfected. This DNA can also be used, for example, by replacing human heavy and light chain constant region coding sequences in place of homologous mouse sequences (US Pat. No. 4,816,567), or in immunoglobulin coding sequences. Modification can be made by covalent attachment of all or part of the coding sequence of an immunoglobulin polypeptide. If desired, such non-immunoglobulin polypeptides can be used in place of the constant region of an antibody or in place of the variable region of one antigen binding site of an antibody to have integrin and other antigens with specificity for different antigens. A chimeric bivalent antibody that constitutes one antigen-binding portion having specificity for the binding portion is prepared.

またin vitroでの方法は、一価抗体を調製するのに適している。これらのフラグメントを産生する抗体の消化、特にFabフラグメントの消化は、当分野で周知の通常の技法を用って達成することができる。例えば、消化はパパインを用いて実施することができる。パパイン消化の例は、1994年12月22日に公開されたWO94/29348、米国特許第4,342,566号、およびHarlowとLane、Antibodies,A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Publications、New York、(1988)に記載されている。抗体のパパイン消化により、典型的にはFabフラグメントと呼ばれ、それぞれ1つの抗原結合部位と残存するFcフラグメントを有する2つの同一の抗原結合フラグメントが産生される。ペプシン処理により、2つの抗原結合部位を有し、なお抗原に架橋結合できるF(ab’)2フラグメントと呼ばれる1つのフラグメントを生じる。   In vitro methods are also suitable for preparing monovalent antibodies. Digestion of the antibodies that produce these fragments, particularly the digestion of Fab fragments, can be accomplished using conventional techniques well known in the art. For example, digestion can be performed using papain. Examples of papain digestion can be found in WO 94/29348, published December 22, 1994, US Pat. No. 4,342,566, and Harlow and Lane, Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Publications, New York, ( 1988). Antibody papain digestion produces two identical antigen-binding fragments, typically called Fab fragments, each with one antigen-binding site and a remaining Fc fragment. Pepsin treatment yields a single fragment called an F (ab ') 2 fragment that has two antigen-binding sites and can still cross-link antigen.

また抗体消化で産生されるFabフラグメントは、軽鎖の定常領域および重鎖の第1の定常領域を含んでいる。Fab’フラグメントは、抗体ヒンジ領域からの1つまたは複数のシステインを含む重鎖領域のカルボキシ末端側に数個の残基の付加が存在する点で、Fabフラグメントと異なる。F(ab’)2フラグメントは、ヒンジ領域でジスルフィド架橋により結合した2つのFab’フラグメントからなる二価のフラグメントである。Fab’−SHは、定常領域のシステイン残基(複数可)が遊離チオール基を有するFab’に対する本明細書における名称である。抗体フラグメントは、それらの間にヒンジシステインを有する1対のFab’フラグメントとして当初は産生された。抗体フラグメントの他の化学的結合も知られている。   The Fab fragment produced by antibody digestion also contains the constant region of the light chain and the first constant region of the heavy chain. Fab 'fragments differ from Fab fragments by the addition of a few residues at the carboxy terminus of the heavy chain region containing one or more cysteines from the antibody hinge region. The F (ab ') 2 fragment is a divalent fragment consisting of two Fab' fragments joined by a disulfide bridge at the hinge region. Fab'-SH is the name herein for Fab 'in which the constant region cysteine residue (s) have a free thiol group. Antibody fragments were originally produced as a pair of Fab 'fragments with hinge cysteines between them. Other chemical couplings of antibody fragments are also known.

抗体の単離した免疫性の特異的パラトープまたはフラグメントも提供もする。抗体の特異的な免疫原性エピトープを、分子の化学的または機械的な破壊により完全な抗体から分離することができる。このようにして得られた精製フラグメントを、本明細書に開示される方法により、その免疫原性および特異性を決定するために試験した。抗体の免疫反応性パラトープは、所望により直接的に合成される。免疫反応性フラグメントは、抗体アミノ酸配列由来の少なくとも約2個から5個の連続したアミノ酸のアミノ酸配列として定義される。   Also provided is an isolated immunological specific paratope or fragment of the antibody. Specific immunogenic epitopes of the antibody can be separated from the intact antibody by chemical or mechanical disruption of the molecule. The purified fragment thus obtained was tested to determine its immunogenicity and specificity by the methods disclosed herein. The immunoreactive paratope of the antibody is synthesized directly if desired. An immunoreactive fragment is defined as an amino acid sequence of at least about 2 to 5 consecutive amino acids derived from the antibody amino acid sequence.

抗体を構成するタンパク質を産生する1つの方法は、タンパク質化学技術により 2またはそれ以上のペプチドまたはポリペプチドを互いに結合することである。例えば、ペプチドまたはポリペプチドは、現在利用できる実験装置を使用し、Fmoc(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)またはBoc(tert−ブチルオキシカルボノイル(tert−butyloxycarbonoyl))化学のいずれかを使用して化学的に合成することができる。(Applied Biosystems,Inc.、Foster City、CA)。当業者には、抗体に相当するペプチドまたはポリペプチドを、例えば標準化学反応によって合成できることを容易に理解できよう。例えば、ペプチドまたはポリペプチドを合成することができ、その合成用樹脂から切り離されないのに対し、抗体の他フラグメントは合成することができ、次いで樹脂から切り離され、これにより他フラグメント上で機能的にブロックされている末端基を露出する。ペプチド縮合反応により、これらの2つのフラグメントは、それぞれのカルボキシル末端とアミノ末端でペプチド結合を介して共有結合して、抗体または抗体フラグメントを形成することができる。(Grant GA(1992)Synthetic Peptides:A User Guide.W.H.Freeman and Co.、N.Y.(1992);Bodansky MとTrost B.編、(1993)Principles of Peptide Synthesis.Springer−Verlag Inc.、NY)。あるいは上記のように、このペプチドまたはポリペプチドは、in vivoで独立して合成される。一旦分離されると、これらの独立したペプチドまたはポリペプチドは、類似したペプチド縮合反応を介して抗体または抗体フラグメントを形成するために結合され得る。   One way of producing the proteins that make up an antibody is to link two or more peptides or polypeptides together by protein chemistry techniques. For example, a peptide or polypeptide uses currently available laboratory equipment and uses either Fmoc (9-fluorenylmethyloxycarbonyl) or Boc (tert-butyloxycarbonoyl) chemistry. Can be synthesized chemically. (Applied Biosystems, Inc., Foster City, CA). Those skilled in the art will readily understand that peptides or polypeptides corresponding to antibodies can be synthesized, for example, by standard chemical reactions. For example, a peptide or polypeptide can be synthesized and not cleaved from its synthetic resin, whereas other fragments of the antibody can be synthesized and then cleaved from the resin, thereby functional on the other fragment The end group that is blocked is exposed. By means of a peptide condensation reaction, these two fragments can be covalently linked via a peptide bond at the respective carboxyl terminus and amino terminus to form an antibody or antibody fragment. (Grant GA (1992) Synthetic Peptides: A User Guide. WH Freeman and Co., NY (1992); Bodsky M and Trost B. Ed., 1993) Principles of Peptide. ., NY). Alternatively, as described above, the peptide or polypeptide is independently synthesized in vivo. Once separated, these independent peptides or polypeptides can be combined to form an antibody or antibody fragment via a similar peptide condensation reaction.

例えば、クローン化されたペプチドセグメントまたは合成ペプチドセグメントの酵素的ライゲーションにより、比較的短いペプチドフラグメントを結合して、より大きなペプチドフラグメント、ポリペプチドまたはすべてのタンパク質領域を産生することができる(Abrahmsen Lら、Biochemistry、30:4151(1991))。あるいは、合成ペプチドの天然型の化学的ライゲーション(native chemical ligation)を、より短いペプチドフラグメントから大きなペプチドまたはポリペプチドを合成的に構築するために利用することができる。この方法は、2つの工程の化学反応から成っている(Dawsonら、Synthesis of Proteins by Native Chemical Ligation.Science、266:776〜779(1994))。第1工程は、最初の共有結合産物としてチオエステル結合中間体を提供する、保護されていない合成ペプチド−α−チオエステルとアミノ末端にCys残基を有する別の保護されていないペプチドセグメントとの官能基選択的反応である。反応条件の変化なしで、この中間体は自発的で急速な分子内反応を経て、ライゲーション部位で天然型のペプチド結合を形成する。この天然型の化学的ライゲーション法のタンパク質分子の完全合成への適用は、ヒトインターロイキン8(IL−8)の調製により例示される(Baggiolini Mら、(1992)FEBS Lett.307:97〜101;Clark−Lewis Iら、J.Biol.Chem.、269:16075(1994);Clark−Lewis Iら、Biochemistry、30:3128(1991);Rajarathnam Kら、Biochemistry 33:6623〜30(1994))。   For example, enzymatic ligation of cloned or synthetic peptide segments can combine relatively short peptide fragments to produce larger peptide fragments, polypeptides or all protein regions (Abrahmsen L et al. , Biochemistry, 30: 4151 (1991)). Alternatively, native chemical ligation of synthetic peptides can be utilized to synthetically construct large peptides or polypeptides from shorter peptide fragments. This method consists of a two-step chemical reaction (Dawson et al., Synthesis of Proteins by Native Chemical Ligation. Science, 266: 776-779 (1994)). The first step is a functional group of an unprotected synthetic peptide-α-thioester and another unprotected peptide segment having a Cys residue at the amino terminus, which provides a thioester bond intermediate as the first covalent product Selective reaction. Without changing reaction conditions, this intermediate undergoes a spontaneous and rapid intramolecular reaction to form a native peptide bond at the ligation site. The application of this natural chemical ligation method to the complete synthesis of protein molecules is exemplified by the preparation of human interleukin 8 (IL-8) (Baggiolini M et al. (1992) FEBS Lett. 307: 97-101). Clark-Lewis I et al., J. Biol. Chem., 269: 16075 (1994); Clark-Lewis I et al., Biochemistry, 30: 3128 (1991); Rajarathnam K et al., Biochemistry 33: 6623-30 (1994) .

あるいは、化学的ライゲーションによりペプチドセグメント間に形成される結合が非天然型(非ペプチド性)結合である場合、保護されていないペプチドセグメントは化学的に結合される(Schnolzer,Mら、Science、256:221(1992))。この技術は、タンパク質領域のアナログならびに完全な生物活性を有する大量の比較的純粋なタンパク質の合成に使用されている(deLisle Milton RCら、Techniques in Protein Chemistry IV.Academic Press、New York、257〜267頁(1992))。   Alternatively, if the bond formed between peptide segments by chemical ligation is a non-natural (non-peptidic) bond, the unprotected peptide segment is chemically linked (Schnolzer, M et al., Science, 256 : 221 (1992)). This technology has been used to synthesize analogs of protein domains as well as large quantities of relatively pure proteins with full biological activity (deLisle Milton RC et al., Techniques in Protein Chemistry IV. Academic Press, New York, 257-267. Page (1992)).

また、生物活性を有する抗体フラグメントが開示される。このポリペプチドフラグメントは、アデノウィルスまたはバキュロウイルス発現系などの、これらのポリペプチドフラグメントを産生することができる発現系に、ポリペプチドをコードする核酸をクローニングすることによって得られる組換えタンパク質であってもよい。例えば、インテグリンと抗体の相互作用に関連する生物学的効果を生じ得る特定のハイブリドーマ由来の抗体の活性領域を決定することができる。例えば、抗体の活性または結合特異性もしくはアフィニティーのいずれにも関与しないことが認められているアミノ酸を、それぞれの活性を失うことなく削除することができる。例えば種々の実施形態において、アミノ末端もしくはカルボキシ末端のアミノ酸が、天然もしくは修飾された非免疫グロブリン分子または免疫グロブリン分子から逐次的に削除され、そのそれぞれの活性が多くの利用可能なアッセイの1つでアッセイされた。他の例では、抗体のフラグメントは修飾された抗体を含み、特異的位置で天然に存在するアミノ酸の代わりに少なくとも1つのアミノ酸が置換しており、アミノ末端のアミノ酸もしくはカルボキシ末端のアミノ酸の一部または抗体の内部領域でさえも、ポリペプチドフラグメントまたは別の部分で、例えば修飾された抗体の精製を容易にできるビオチンで置換されている。例えば、ペプチド化学によってまたはコード領域の発現がハイブリッドポリペプチドを生じるように、2つのポリペプチドフラグメントをコードするそれぞれの核酸を発現ベクターにクローニングによって、修飾された抗体をマルトース結合タンパク質と融合することができる。ハイブリッドポリペプチドは、これをアミロースアフィニティカラムを通過させてアフィニティー精製でき、次いで特異的プロテアーゼファクターXa(factor Xa)を用いてハイブリッドポリペプチドを切断することにより、修飾された抗体レセプターをマルトース結合領域から分離することができる。(例えば、New England Biolabs Product Catalog、1996、pg.164を参照のこと)。類似した精製方法が、同様に真核細胞からのハイブリッドタンパク質の分離に利用できる。   Also disclosed are antibody fragments having biological activity. The polypeptide fragment may be a recombinant protein obtained by cloning a nucleic acid encoding the polypeptide into an expression system capable of producing these polypeptide fragments, such as an adenovirus or baculovirus expression system. Good. For example, the active region of a specific hybridoma-derived antibody that can produce a biological effect associated with the interaction of the integrin with the antibody can be determined. For example, amino acids that are found not to be involved in either antibody activity or binding specificity or affinity can be deleted without losing their respective activities. For example, in various embodiments, the amino-terminal or carboxy-terminal amino acid is sequentially deleted from a natural or modified non-immunoglobulin molecule or immunoglobulin molecule and its respective activity is one of many available assays. Assayed. In other examples, antibody fragments include modified antibodies, wherein at least one amino acid is substituted for a naturally occurring amino acid at a specific position, and the amino-terminal amino acid or a portion of the carboxy-terminal amino acid. Or even the internal region of the antibody is replaced with a polypeptide fragment or another moiety, for example with biotin which can facilitate the purification of the modified antibody. For example, fusing a modified antibody with a maltose binding protein by cloning each nucleic acid encoding two polypeptide fragments into an expression vector by peptide chemistry or such that expression of the coding region results in a hybrid polypeptide. it can. The hybrid polypeptide can be affinity purified by passing it through an amylose affinity column and then cleaving the hybrid polypeptide with the specific protease factor Xa (factor Xa) to remove the modified antibody receptor from the maltose binding region. Can be separated. (See, eg, New England Biolabs Product Catalog, 1996, pg. 164). Similar purification methods are available for separating hybrid proteins from eukaryotic cells as well.

フラグメントは、他の配列に付着しているかいなかにかかわらず、フラグメントの活性が、非修飾抗体または抗体フラグメントと比べて有意に変更されないかまたは損なわれないならば、特定の領域または特定のアミノ酸残基の挿入、欠失、置換、または他の選択された修飾を含む。これらの修飾は、いくつかの付加的な特性、例えば、ジスルフィド結合可能なアミノ酸を削除または追加して、そのバイオ長命(bio−longevity)を増加させる特性、その分泌特性を変更する特性その他を提供することができる。いずれにせよ、このフラグメントは生物活性特性、例えば結合活性、結合領域での結合の調節その他を有していなければならない。抗体の機能的または活性領域は、タンパク質の特定領域の突然変異誘発に引き続く、発現と発現したポリペプチドを試験することより同定され得る。このような方法は、当業者には容易に理解され、抗原をコードする核酸の部位特異的突然変異誘発を含み得る。(Zoller MJら、Nucl.Acids Res.10:6487〜500(1982)。   A fragment, whether attached to another sequence or not, can be a specific region or a specific amino acid residue if the activity of the fragment is not significantly altered or impaired compared to the unmodified antibody or antibody fragment. Includes group insertions, deletions, substitutions, or other selected modifications. These modifications provide several additional properties, such as deleting or adding disulfide-bondable amino acids to increase their bio-longevity, changing their secretion properties, etc. can do. In any case, the fragment must have bioactive properties such as binding activity, modulation of binding at the binding region, and the like. The functional or active region of an antibody can be identified by testing expression and expressed polypeptide following mutagenesis of a particular region of the protein. Such methods are readily understood by those skilled in the art and can include site-directed mutagenesis of the nucleic acid encoding the antigen. (Zoller MJ et al., Nucl. Acids Res. 10: 6487-500 (1982).

様々なイムノアッセイ形式が、特定のタンパク質、変異体、またはフラグメントに選択的に結合する抗体の選択に用いることができる。例えば、固相ELISAイムノアッセイが、あるタンパク質、タンパク質変異体、またはこれらのフラグメントと選択的に免疫反応性である抗体の選択に通常用いられている。選択的結合の測定に用い得るイムノアッセイ形式および条件の解説に関しては、HarlowとLane.Antibodies,A Laboratory Manual.Cold Spring Harbor Publications、New York、(1988)を参照のこと。モノクロナール抗体の結合アフィニティーは、例えばMunsonら、Anal.Biochem.、107:220(1980)のスキャッチャード解析(Scatchard analysis)により決定することができる。   A variety of immunoassay formats can be used to select antibodies that selectively bind to a particular protein, variant, or fragment. For example, solid phase ELISA immunoassays are commonly used to select antibodies that are selectively immunoreactive with certain proteins, protein variants, or fragments thereof. For a description of immunoassay formats and conditions that can be used to measure selective binding, see Harlow and Lane. Antibodies, A Laboratory Manual. See Cold Spring Harbor Publications, New York, (1988). The binding affinity of monoclonal antibodies is described, for example, in Munson et al., Anal. Biochem. 107: 220 (1980), by Scatchard analysis.

組成物の作成方法
本明細書において開示された組成物および開示された方法の実施に必要な組成物は、他に特別の記載のない限り、その特定の試薬または化合物について当業者には周知の任意の方法を用いて作成することができる。
Methods of Making the Compositions The compositions disclosed herein and the compositions necessary to practice the disclosed methods are well known to those skilled in the art for that particular reagent or compound, unless otherwise specified. It can be created using any method.

核酸合成
例えば、核酸は標準的化学合成法を用いて作成することができ、または酵素法もしくは任意のその他の既知の方法を用いて産生することができる。このような方法は、標準的酵素消化に引き続くヌクレオチドフラグメント分離から(例えばSambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1989)第5、6章を参照のこと)、例えばMilligenまたはBeckman System 1Plus DNA合成装置(例えば、Milligen−Biosearch、Burlington、MAのModel 8700自動合成装置またはABI Model 380B)を用いるシアノエチルホスホラミダイト法による純粋な合成法の範囲であることができる。またオリゴヌクレオチドの作成に有用な合成法は、Ikutaら、Ann,Rev.Biochem.53:323〜356(1984),(phosphotriester and phosphite−triester methods)、(リン酸トリエステルおよび亜リン酸トリエステル法)、およびNarangら、Methods Enzymol、65:610〜620(1980)、(ホスフォトリエステル法に)により記載されている。タンパク質核酸分子は、Nielsenら、Bioconjug.Chem.5:3〜7(1994)に記載されているような既知の方法を用いて作成することができる。
Nucleic acid synthesis For example, nucleic acids can be made using standard chemical synthesis methods, or can be produced using enzymatic methods or any other known method. Such methods can be derived from nucleotide fragment separations following standard enzymatic digestion (see, eg, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. 198). See chapters 5 and 6), eg purely by the cyanoethyl phosphoramidite method using a Milligen or Beckman System 1 Plus DNA synthesizer (eg Milligen-Biosearch, Burlington, MA Model 8700 automatic synthesizer or ABI Model 380B). It can be in the range of synthesis methods. Synthetic methods useful for making oligonucleotides are also described in Ikuta et al., Ann, Rev. Biochem. 53: 323-356 (1984), (phosphotriester and phosphorite-triester methods), (phosphate triester and phosphite triester method), and Narang et al., Methods Enzymol, 65: 610-620 (1980), (phos) In the photoreester method). Protein nucleic acid molecules are described in Nielsen et al., Bioconjug. Chem. 5: 3-7 (1994).

ペプチド合成
本発明の有用なペプチドの特別の利点は、これらは固相法により容易に合成され、詳細に要求された結果を達成するため多様な組合せが可能である。固相法の用いる利点は、この産物を、本発明のプロサイトトキシンの形成に有利であるアミド化された、またはブロックされたC末端を用いて直接的に合成できることである。
Peptide synthesis A particular advantage of the useful peptides of the present invention is that they are readily synthesized by solid phase methods and can be combined in various ways to achieve the required results in detail. The advantage of using the solid phase method is that this product can be synthesized directly with an amidated or blocked C-terminus that favors the formation of the procytotoxins of the present invention.

開示されたタンパク質、例えば(メリチン)配列番号:6を産生する1つの方法は、タンパク質化学技術により2またはそれ以上のペプチドまたはポリペプチドを互いに結合することである。例えば、ペプチドまたはポリペプチドは、現在利用できる実験装置を使用し、Fmoc(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)またはBoc(tert−ブチルオキシカルボノイル(tert−butyloxycarbonoyl))化学のいずれかを使用して化学的に合成することができる。(Applied Biosystems,Inc.、Foster City、CA)。当業者には、この開示されたタンパク質に相当するペプチドまたはポリペプチドを、例えば標準化学反応によって合成できることを容易に理解できよう。例えば、ペプチドまたはポリペプチドを合成することができ、その合成用樹脂から切り離されないのに対し、ペプチドまたはタンパク質の他のフラグメントは合成することができ、次いで樹脂から切り離され、これにより他のフラグメント上で機能的にブロックされている末端基を露出する。ペプチド縮合反応により、これらの2つのフラグメントは、それぞれのカルボキシル末端とアミノ末端でペプチド結合を介して共有結合して、抗体または抗体フラグメントを形成することができる。(Grant GA(1992)Synthetic Peptides:A User Guide.W.H.Freeman and Co.、N.Y.(1992);Bodansky MとTrost B.編、(1993)Principles of Peptide Synthesis.Springer−Verlag Inc.、NY(これらは、少なくともペプチド合成と関連する物質について参照として本明細書に組み込まれる)。本明細書に記載されているように、このペプチドまたはポリペプチドは、in vivoで独立して合成される。一旦分離されると、これらの独立したペプチドまたはポリペプチドは、類似したペプチド縮合反応を介してペプチドまたはペプチドのフラグメントを形成するために結合され得る。   One way of producing the disclosed proteins, eg (melittin) SEQ ID NO: 6, is to link two or more peptides or polypeptides together by protein chemistry techniques. For example, a peptide or polypeptide uses currently available laboratory equipment and uses either Fmoc (9-fluorenylmethyloxycarbonyl) or Boc (tert-butyloxycarbonoyl) chemistry. Can be synthesized chemically. (Applied Biosystems, Inc., Foster City, CA). One skilled in the art will readily understand that peptides or polypeptides corresponding to the disclosed proteins can be synthesized, for example, by standard chemical reactions. For example, a peptide or polypeptide can be synthesized and not cleaved from its synthetic resin, whereas other fragments of the peptide or protein can be synthesized and then cleaved from the resin, thereby producing other fragments. Exposes functionally blocked end groups above. By means of a peptide condensation reaction, these two fragments can be covalently linked via a peptide bond at the respective carboxyl terminus and amino terminus to form an antibody or antibody fragment. (Grant GA (1992) Synthetic Peptides: A User Guide. WH Freeman and Co., NY (1992); Bodsky M and Trost B. Ed., 1993) Principles of Sept. , NY (these are incorporated herein by reference for at least substances related to peptide synthesis) As described herein, the peptide or polypeptide is synthesized independently in vivo. Once separated, these independent peptides or polypeptides can be combined to form a peptide or peptide fragment via a similar peptide condensation reaction.

例えば、クローン化されたペプチドセグメントまたは合成ペプチドセグメントの酵素的ライゲーションにより、比較的短いペプチドフラグメントを結合して、より大きなペプチドフラグメント、ポリペプチドまたはすべてのタンパク質領域を産生することができる(Abrahmsen Lら、Biochemistry、30:4151(1991))。あるいは、合成ペプチドの天然型の化学的ライゲーションを、より短いペプチドフラグメントから大きなペプチドまたはポリペプチドを合成的に構築するために利用することができる。この方法は、2つの工程の化学反応から成っている(Dawsonら、Synthesis of Proteins by Native Chemical Ligation.Science、266:776〜779(1994))。第1工程は、最初の共有結合産物としてチオエステル結合中間体を提供する、保護されていない合成ペプチド−チオエステルとアミノ末端にCys残基を有する別の保護されていないペプチドセグメントとの官能基選択的反応である。反応条件の変化なしで、この中間体は自発的で急速な分子内反応を経て、ライゲーション部位で天然型のペプチド結合を形成する(Baggiolini Mら、(1992)FEBS Lett.307:97〜101;Clark−Lewis Iら、J.Biol.Chem.、269:16075(1994);Clark−Lewisら、Biochemistry、30:3128(1991);Rajarathnam Kら、Biochemistry 33:6623〜30(1994))。   For example, enzymatic ligation of cloned or synthetic peptide segments can combine relatively short peptide fragments to produce larger peptide fragments, polypeptides or all protein regions (Abrahmsen L et al. , Biochemistry, 30: 4151 (1991)). Alternatively, natural chemical ligation of synthetic peptides can be utilized to synthetically construct large peptides or polypeptides from shorter peptide fragments. This method consists of a two-step chemical reaction (Dawson et al., Synthesis of Proteins by Native Chemical Ligation. Science, 266: 776-779 (1994)). The first step is functional group-selective between an unprotected synthetic peptide-thioester and another unprotected peptide segment with a Cys residue at the amino terminus, which provides a thioester bond intermediate as the first covalent product It is a reaction. Without changing reaction conditions, this intermediate undergoes a spontaneous and rapid intramolecular reaction to form a native peptide bond at the ligation site (Baggiolini M et al. (1992) FEBS Lett. 307: 97-101; Clark-Lewis I et al., J. Biol. Chem., 269: 16075 (1994); Clark-Lewis et al., Biochemistry, 30: 3128 (1991); Rajarathnam K et al., Biochemistry 33: 6623-30 (1994)).

あるいは、化学的ライゲーションによりペプチドセグメント間に形成される結合が非天然型(非ペプチド性)結合である場合、保護されていないペプチドセグメントは化学的に結合される(Schnolzer,Mら、Science、256:221(1992))。この技術は、タンパク質領域のアナログならびに完全な生物活性を有する大量の比較的純粋なタンパク質の合成に使用されている(deLisle Milton RCら、Techniques in Protein Chemistry IV.Academic Press、New York、257〜267頁(1992))。   Alternatively, if the bond formed between peptide segments by chemical ligation is a non-natural (non-peptidic) bond, the unprotected peptide segment is chemically linked (Schnolzer, M et al., Science, 256 : 221 (1992)). This technology has been used to synthesize analogs of protein domains as well as large quantities of relatively pure proteins with full biological activity (deLisle Milton RC et al., Techniques in Protein Chemistry IV. Academic Press, New York, 257-267. Page (1992)).

開示されたタンパク質、例えば(メリチン)配列番号6を産生する別の方法は、米国特許第4,816,567号に記載されているような組換えDNA法を用いることである。タンパク質をコードするDNAは、通常の方法を用いて容易に分離できて配列決定できる。ハイブリドーマ細胞は、このようなDNAの供給源として役立ち得る。一旦分離されると、DNAは発現ベクターに入れることができ、組換え宿主細胞でタンパク質合成を得るために、次いで発現ベクターは宿主細胞に、例えばサルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、形質細胞腫細胞、またはタンパク質を産生しないものであれば骨髄腫細胞にトランスフェクトされる。   Another method of producing the disclosed proteins, such as (melittin) SEQ ID NO: 6, is to use recombinant DNA methods such as those described in US Pat. No. 4,816,567. The DNA encoding the protein can be easily separated and sequenced using conventional methods. Hybridoma cells can serve as a source of such DNA. Once isolated, the DNA can be placed in an expression vector and the expression vector is then transferred to the host cell, eg, monkey COS cells, Chinese hamster ovary (CHO) cells, traits, to obtain protein synthesis in a recombinant host cell. A cell tumor cell, or one that does not produce protein, is transfected into a myeloma cell.

医薬組成物
また、本発明のこの目的を達成するための、一般に開示されたプロサイトトキシンおよび薬学的に適切な賦形剤を含む医薬組成物が提供される。
Pharmaceutical Compositions Also provided are pharmaceutical compositions comprising the generally disclosed procytotoxins and pharmaceutically suitable excipients to achieve this object of the present invention.

本発明の他の態様は、本発明の1つまたは複数のプロサイトトキシンおよび薬学的に適切な担体または賦形剤を含む医薬組成物である。   Another aspect of the present invention is a pharmaceutical composition comprising one or more procytotoxins of the present invention and a pharmaceutically suitable carrier or excipient.

本発明の組成物は、患者に単独で投与できるが、薬剤学的に許容し得る担体中でin vivoで組成物を投与することもできる。「薬剤学的に許容し得る」とは、生物学的でないかまたは有害ではない物質を意味し、すなわち、いかなる望ましくない生物学的効果も生じることなく、もしくはそれが含まれている医薬組成物の他の成分のいずれかと有害な様式で相互に作用することなく、核酸またはベクターとともにこの物質を対象に投与され得ることを意味する。この担体は当業者にとって周知であるように、当然活性成分のいかなる分解も最小限にするように、かつ対象でいかなる有害な副作用も最小限にするように選択される。   While the composition of the present invention can be administered to a patient alone, the composition can also be administered in vivo in a pharmaceutically acceptable carrier. “Pharmaceutically acceptable” means a non-biological or non-hazardous substance, ie, a pharmaceutical composition that does not produce or contain any undesirable biological effects This means that the substance can be administered to a subject with a nucleic acid or vector without interacting in a deleterious manner with any of the other components. The carrier is of course selected to minimize any degradation of the active ingredient and to minimize any harmful side effects in the subject, as is well known to those skilled in the art.

使用する場合、この組成物の非経口的投与は一般に注射を特徴とする。注射剤は、液体溶液もしくは懸濁液のいずれか、注射前の液体中の懸濁液の溶液に適した固体形態、または乳液として通常の形態で調製できる。ごく最近改定された非経口的投与のためのアプローチは、一定の用量を維持するように緩慢放出または遅延放出システムを使用することを含んでいる。例えば、米国特許第3,610,795号を参照のこと。これは参照として本明細書中に組み込まれる。   When used, parenteral administration of the composition is generally characterized by injection. Injectables can be prepared in conventional forms, either as liquid solutions or suspensions, solid forms suitable for solution in suspension in liquid prior to injection, or as emulsions. A very recently revised approach for parenteral administration involves the use of slow or delayed release systems to maintain a constant dose. See, for example, US Pat. No. 3,610,795. This is incorporated herein by reference.

この物質は溶液、懸濁液(例えば、これらが取り込まれた微小粒子、リポソーム、または細胞)であってもよい。これらは、上記ならびに下記のように特定の標的を標的にし得る。   This material may be a solution, suspension (eg, microparticles, liposomes, or cells in which they are incorporated). These can target specific targets as described above as well as below.

この物質は、溶液、懸濁液(例えば、微小粒子、リポソーム、または細胞に取り込まれた)であってもよい。これらは抗体、レセプター、またはレセプターリガンドを介して特定の細胞型を標的にし得る。以下の参考文献は、腫瘍組織に特異的なタンパク質を標的にするこの技術の使用例である(Senterら、Bioconjugate Chem.、2:447〜451、(1991);Bagshawe,K.D.、Br.J.Cancer、60:275〜281、(1989);Bagshaweら、Br.J.Cancer、58:700〜703、(1988);Senterら、Bioconjugate Chem.、4:3〜9、(1993);Battelliら、Cancer Immunol Immunother.、35:421〜425、(1992);PieterszとMcKenzie、Immunolog.Reviews、129:57〜80、(1992);およびRofflerら、Biochem.Pharmacol、42:2062〜2065、(1991))。「ステルス(stealth)」および他の抗体結合リポソーム(結腸癌を標的にする脂質媒介薬剤を含む)などのビヒクル、細胞特異的リガンドを介するレセプター媒介のDNAの標的化、リンパ球誘導の腫瘍の標的化、ならびにin vivoにおけるマウス神経膠腫細胞の高度に特異的な治療的レトロウイルス標的化。以下の参考文献は、腫瘍組織に特異的なタンパク質標的にするこの技術の使用例である(Hughesら、Cancer Research、49:6214〜6220、(1989);およびLitzingerとHuang、Biochimica et Biophysica Acta、1104:179〜187、(1992))。一般にレセプターは、構成的なまたはリガンドで誘導されたエンドサイトーシスの経路に関与している。クラトリンで被覆されたピット中のこれらのレセプターのクラスターは、クラトリンで被覆された小胞を経由して細胞に入り、レセプターが選別される酸性化されたエンドソームを通過し、次いで細胞表面へ再循環するか、細胞内に貯蔵されるかまたはライソソーム中で分解される。内在化経路は様々な機能、例えば養分吸収、活性化されたタンパク質の除去、巨大分子、ウイルスおよびトキシンの日和見性侵入の排除、リガンドの解離および分解、ならびにレセプター濃度の調節に機能する。多くのレセプターは、細胞型、レセプター濃度、リガンドのタイプ、リガンド結合価、およびリガンド濃度に依存して1つ以上の細胞内経路をたどる。レセプター依存性エンドサイトーシスの分子的および細胞のメカニズムが概説されている(BrownとGreene、DNA and Cell Biology 10:6、399〜409(1991))。   This material may be a solution, suspension (eg, microparticles, liposomes, or entrapped in cells). They can target specific cell types via antibodies, receptors, or receptor ligands. The following references are examples of the use of this technology to target proteins specific to tumor tissue (Senter et al., Bioconjugate Chem. 2: 447-451, (1991); Bagshawe, KD, Br. J. Cancer, 60: 275-281, (1989); Bagshawe et al., Br. J. Cancer, 58: 700-703, (1988); Senter et al., Bioconjugate Chem., 4: 3-9, (1993). Battelli et al., Cancer Immunol Immunother., 35: 421-425, (1992); Pietersz and McKenzie, Immunolog. Reviews, 129: 57-80, (1992); and Roffler et al., Bioch; m.Pharmacol, 42: 2062~2065, (1991)). Vehicles such as "stealth" and other antibody-conjugated liposomes (including lipid-mediated drugs that target colon cancer), receptor-mediated DNA targeting via cell-specific ligands, lymphocyte-induced tumor targeting As well as highly specific therapeutic retroviral targeting of mouse glioma cells in vivo. The following references are examples of the use of this technique to target protein specific to tumor tissue (Hughes et al., Cancer Research, 49: 6214-6220, (1989); and Litzinger and Huang, Biochimica et Biophysica Acta, 1104: 179-187, (1992)). In general, receptors are involved in constitutive or ligand-induced endocytic pathways. Clusters of these receptors in clathrin-coated pits enter cells via clathrin-coated vesicles, pass through acidified endosomes where receptors are sorted, and then recirculate to the cell surface Or stored intracellularly or degraded in lysosomes. Internalization pathways function in a variety of functions such as nutrient absorption, removal of activated proteins, elimination of opportunistic invasion of macromolecules, viruses and toxins, ligand dissociation and degradation, and regulation of receptor concentrations. Many receptors follow one or more intracellular pathways depending on the cell type, receptor concentration, type of ligand, ligand valency, and ligand concentration. The molecular and cellular mechanisms of receptor-dependent endocytosis have been reviewed (Brown and Greene, DNA and Cell Biology 10: 6, 399-409 (1991)).

この組成物は、経口的に、非経口的に(例えば、静注により)、筋肉内注射により、腹腔内注射により、経皮的に、体外で、局所的な鼻腔内投与または吸入剤による投与を含む局所的などにより投与され得る。   The composition can be administered orally, parenterally (eg, intravenously), by intramuscular injection, by intraperitoneal injection, transdermally, extracorporeally, by topical intranasal administration or by inhalation. Or can be administered topically.

薬剤学的に許容し得る担体
本明細書において記載される組成物は、薬剤学的に許容し得る担体と組み合わせて治療的に使用できる。
Pharmaceutically Acceptable Carriers The compositions described herein can be used therapeutically in combination with a pharmaceutically acceptable carrier.

適切な担体およびその製剤は、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(第19版)、A.R.Gennaro編、Mack Publishing Company、Easton、PA 1995に記載されている。典型的には、適量の製薬的に許容し得る塩が、製剤を等浸透圧にするために製剤において使用される。この薬学的に許容し得る担体の例には、限定されるものではないが、生理食塩水、リンゲル液およびデキストロース溶液が含まれる。この溶液のpHは、好ましくは約5から約8であり、より好ましくは約7から約7.5である。さらに別の担体は、抗体を含む固体疎水性ポリマーの半透性マトリックスなどの遅延放出調製物を含み、このマトリックスは、例えばフィルム、リポソームまたは微小粒子の成形品の形態である。例えば投与の経路および投与される組成物の濃度によっては、ある種の担体がより好ましくなることは当業者には明らかである。   Suitable carriers and their formulations are described in Remington: The Science and Practice of Pharmacy (19th edition), A.M. R. In Gennaro, Mack Publishing Company, Easton, PA 1995. Typically, an appropriate amount of a pharmaceutically acceptable salt is used in the formulation to make the formulation isotonic. Examples of this pharmaceutically acceptable carrier include, but are not limited to, saline, Ringer's solution, and dextrose solution. The pH of this solution is preferably from about 5 to about 8, and more preferably from about 7 to about 7.5. Still other carriers include delayed release preparations, such as solid hydrophobic polymer semipermeable matrices containing antibodies, which are in the form of, for example, molded films, liposomes or microparticles. It will be apparent to those persons skilled in the art that certain carriers may be more preferable depending upon, for instance, the route of administration and concentration of composition being administered.

製剤学上の担体は、当業者には周知である。これらは最も典型的には、無菌水、生理食塩水、および生理的pHの緩衝液などの溶液を含むヒトに対する薬剤投与のための標準的担体である。この組成物は、筋肉内または皮下に投与することができる。他の化合物は、当業者により行われている標準的な方法に従って投与される。   Pharmaceutical carriers are well known to those skilled in the art. These are most typically standard carriers for drug administration to humans, including solutions such as sterile water, saline, and physiological pH buffers. The composition can be administered intramuscularly or subcutaneously. Other compounds are administered according to standard methods practiced by those skilled in the art.

医薬組成物は、選択した分子に加えて、担体、増粘剤、希釈剤、緩衝液、保存剤、表面活性剤などを含み得る。医薬組成物は、1つまたは複数の活性成分、例えば抗菌剤、抗炎症剤、麻酔剤などを含み得る。   Pharmaceutical compositions can include carriers, thickeners, diluents, buffers, preservatives, surface active agents and the like in addition to the molecule of choice. The pharmaceutical composition may contain one or more active ingredients such as antibacterial agents, anti-inflammatory agents, anesthetics and the like.

この医薬組成物は、局所治療が望まれるかまたは全身治療が望まれるかによって、および治療する部位によって多数の方式で投与され得る。投与は、局所的な(眼科的、経膣的、経直腸的、経鼻的を含む)、経口的な、吸入によるもの、または非経口的な、例えば点滴静注、皮下、腹腔内もしくは筋肉内注射によるものであってもよい。開示された抗体は、静注で、腹膜内に、筋肉内に、皮下に、腔内へ、または経皮的に投与することができる。   The pharmaceutical composition can be administered in a number of ways depending on whether local or systemic treatment is desired and on the site to be treated. Administration is topical (including ophthalmic, vaginal, rectal, nasal), oral, by inhalation, or parenteral, eg, intravenous, subcutaneous, intraperitoneal or intramuscular It may be by internal injection. The disclosed antibodies can be administered intravenously, intraperitoneally, intramuscularly, subcutaneously, intracavity, or transdermally.

非経口的投与のための調製物には、無菌水溶液または非水溶液、懸濁液、および乳液が含まれる。非水性溶媒の例には、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、およびオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルが挙げられる。水溶性の担体には、水、アルコール性/水溶性溶液、乳液または生理食塩水および緩衝化培地を含む懸濁液が挙げられる。非経口的ビヒクルには、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロースおよび塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液、または不揮発性油が挙げられる。静脈内ビヒクルとしては、液体および栄養素補充液、電解質補充液(例えばリンゲルデキストロースをベースもの)などが挙げられる。また保存剤および他の添加物、例えば抗菌薬、抗酸化剤、キレート剤、および不活性ガスなども存在し得る。   Preparations for parenteral administration include sterile aqueous or non-aqueous solutions, suspensions, and emulsions. Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable organic esters such as ethyl oleate. Water soluble carriers include water, alcoholic / water soluble solutions, emulsions or suspensions containing saline and buffered media. Parenteral vehicles include sodium chloride solution, Ringer's dextrose, dextrose and sodium chloride, lactated Ringer's solution, or fixed oils. Intravenous vehicles include fluid and nutrient replenishers, electrolyte replenishers (eg, those based on Ringer's dextrose), and the like. Preservatives and other additives may also be present, such as antibacterial agents, antioxidants, chelating agents, and inert gases.

局所的投与用の製剤には、軟膏、ローション剤、クリーム剤、ゲル剤、滴剤、坐剤、スプレー剤、液剤および散剤が含まれ得る。通常の医薬担体、水、粉末または油性基剤、増粘剤なども必要であり得るしまた望ましい場合がある。   Formulations for topical administration may include ointments, lotions, creams, gels, drops, suppositories, sprays, liquids and powders. Conventional pharmaceutical carriers, water, powder or oily bases, thickeners and the like may be necessary and desirable.

経口投与用の組成物には、散剤もしくは顆粒剤、水もしくは非水性基剤中の懸濁剤もしくは液剤、カプセル剤、サシェ剤、丸剤、散剤、顆粒剤または錠剤が含まれる。また増粘剤、調味料、希釈剤、乳化剤、分散助剤または結合剤も使用され得る。   Compositions for oral administration include powders or granules, suspensions or solutions in water or non-aqueous bases, capsules, sachets, pills, powders, granules or tablets. Thickeners, seasonings, diluents, emulsifiers, dispersion aids or binders can also be used.

いくつかの組成物が、無機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、過塩素酸、硝酸、チオシアン酸、硫酸、およびリン酸、ならびに有機酸、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、ピルビン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、およびフマル酸との反応により、もしくは無機塩基例えば水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、ならびに有機塩基例えばモノ、ジ、トリアルキルおよびアリールアミンおよび置換されたエタノールアミンとの反応により形成される薬剤学的に許容し得る酸付加塩または塩基付加塩として投与され得る場合もある。   Some compositions include inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, perchloric acid, nitric acid, thiocyanic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, glycolic acid, lactic acid, By reaction with pyruvic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, and fumaric acid, or by inorganic bases such as sodium hydroxide, ammonium hydroxide, potassium hydroxide, and organic bases such as mono, di, trialkyl and In some cases, it may be administered as a pharmaceutically acceptable acid addition salt or base addition salt formed by reaction with an arylamine and a substituted ethanolamine.

本発明のプロサイトトキシンは両性型であるので、これらは遊離塩基として、酸付加塩としてまたは金属塩として利用し得る。塩類は、もちろん薬学的に許容可能でなければならなくて、これらは金属塩、特にアルカリおよびアルカリ土類金属塩である適切なカリウムまたはナトリウム塩を含むであろう。様々な薬剤学的に許容し得る酸付加塩が利用できる。これらは、有機酸および無機酸の両方から調製される酸付加塩を含み、例えば、薬剤学的に許容し得る酸性付加塩は、鉱酸であってもよい。例として挙げられ得る典型的な酸には、クエン酸、コハク酸、乳酸、塩酸および臭化水素酸が含まれる。このような製品は、当業者によく知られた方法により容易に調製される。   Since the procytotoxins of the present invention are amphoteric, they can be utilized as free bases, as acid addition salts or as metal salts. The salts must of course be pharmaceutically acceptable and these will include metal salts, particularly the appropriate potassium or sodium salts which are alkali and alkaline earth metal salts. A variety of pharmaceutically acceptable acid addition salts are available. These include acid addition salts prepared from both organic and inorganic acids, for example, pharmaceutically acceptable acid addition salts may be mineral acids. Typical acids that may be mentioned as examples include citric acid, succinic acid, lactic acid, hydrochloric acid and hydrobromic acid. Such products are readily prepared by methods well known to those skilled in the art.

さらにまた、また本発明の組成物は、より長いクリアランス率を有するように修飾することができ、したがって対象によりもたらされる免疫応答および他の排除メカニズムから組成物を保護することにより、生体有用性を増加させることもできる。実際にWO9/2802は、PEG化化合物が免疫原性および抗原性を減少することを示し、結合していないタンパク質に比べかなり長く血流中を循環することを開示している。例えば、PEG(ポリエチレングリコール)ポリマー鎖は、当該技術で周知の方法、例えばWangら、Advanced Drug Delivery Reviews;54(2002)547〜570に記載されているPEG化法により、プロラクチン変異体/プロラクチンレセプターアンタゴニストに結合することができ、これは参照として本明細書中に組み込まれる。   Furthermore, the compositions of the present invention can also be modified to have longer clearance rates, thus increasing bioavailability by protecting the composition from immune responses and other elimination mechanisms provided by the subject. It can also be increased. In fact, WO 9/2802 shows that PEGylated compounds reduce immunogenicity and antigenicity and disclose that they circulate in the bloodstream considerably longer than unconjugated proteins. For example, PEG (polyethylene glycol) polymer chains can be converted to prolactin variants / prolactin receptors by methods well known in the art, such as the PEGylation method described in Wang et al., Advanced Drug Delivery Reviews; 54 (2002) 547-570. It can bind to an antagonist, which is incorporated herein by reference.

しかし、本発明の治療薬組成物の排出半減期を延長できる他の薬剤も当業者に公知であり、本明細書で企図されている。   However, other agents that can increase the elimination half-life of the therapeutic compositions of the present invention are known to those of skill in the art and are contemplated herein.

さらに、本明細書に記載される組成物は、ヒドロキシエチルスターチ(HES)で修飾することもできる。HESは、天然に存在するアミロペクチンの誘導体であり、体内のα−アミラーゼによって分解される。HES−タンパク質結合体を作成する方法は、当分野で公知である。例えば、EP1398322、DE2616086およびDE2646854を参照のこと、これらは参照として本明細書中に組み込まれる。   In addition, the compositions described herein can be modified with hydroxyethyl starch (HES). HES is a naturally occurring derivative of amylopectin and is degraded by α-amylase in the body. Methods for making HES-protein conjugates are known in the art. See, for example, EP 1398322, DE 2616086 and DE 2646854, which are incorporated herein by reference.

すべてのこのような組成物で、細胞溶解ペプチドは、通常は主要な生理学的に活性な構成分子である。しかし、本発明のペプチドは、組合せ治療のために別の薬理学的薬剤と共に製剤化され得る。癌治療に用いられる場合、例えばこれらは適合した通常の化学療法剤と共に製剤化され得る。   In all such compositions, the cytolytic peptide is usually the major physiologically active constituent molecule. However, the peptides of the invention can be formulated with another pharmacological agent for combination therapy. When used for cancer treatment, for example, they can be formulated with compatible conventional chemotherapeutic agents.

治療的使用
組成物の効果的用量および投与スケジュールは、経験的に決定することができ、そのような決定を行うことは当業者の技量の範囲にある。この組成物の投与の投与量範囲は、疾患の症状が影響を受ける所望の効果をもたらすのに十分に大きな投与量範囲である。この用量は、有害な副作用、例えば望まない交差反応、アナフィラキシー反応などが生じるほどに多くないようにすべきである。一般に、用量は患者の年齢、症状、性別および疾患の程度、投与経路、または他の薬剤が療法に含まれるかどうかによって変化し、当業者により決定することができる。何らかの使用禁忌の場合には、個々の医師により用量は調整することができる。用量は変えることができ、1日または数日間、毎日1つまたは複数の用量投与で投与することができる。ガイダンスは、医薬品の所定のクラスについて適切な用量に関する文献に見出すことができる。例えば、抗体の適切な用量を選択するガイダンスは、抗体の治療的使用に関する文献、例えば、Handbook of Monoclonal Antibodies、Ferroneら、編、Noges Publications、Park Ridge、NJ.、(1985)第22章および303〜357頁;Smithら、Antibodies in Human Diagnosis and Therapy、Haberら、編、Raven Press、New York(1977)365〜389頁に見出すことができる。単独で使用される抗体の典型的な1日の用量は、約1μg/体重kgから100mg/体重kgまでかまたは前述した要素に依存して1日当りさらに多くであってもよい。
Therapeutic Uses Effective doses and dosing schedules for the compositions can be determined empirically, and making such determinations is within the skill in the art. The dosage range for administration of this composition is a dosage range that is sufficiently large to produce the desired effect upon which the symptoms of the disease are affected. This dose should not be so high as to cause adverse side effects such as unwanted cross-reactions, anaphylactic reactions, and the like. In general, dosage will vary depending on the patient's age, symptoms, sex and degree of disease, route of administration, or whether other drugs are included in the therapy, and can be determined by one skilled in the art. In case of any contraindications, the dose can be adjusted by the individual physician. The dose can vary and can be administered in one or more doses daily for a day or days. Guidance can be found in the literature regarding appropriate doses for a given class of pharmaceutical products. For example, guidance on selecting appropriate doses of antibodies can be found in the literature on therapeutic use of antibodies, such as Handbook of Monoclonal Antibodies, Ferrone et al., Ed., Noges Publications, Park Ridge, NJ. (1985) Chapter 22 and pages 303-357; Smith et al., Antibodies in Human Diagnostics and Therapy, Haber et al., Ed., Raven Press, New York (1977) 365-389. A typical daily dose of antibody used alone may be from about 1 μg / kg body weight to 100 mg / kg body weight or even more per day depending on the factors described above.

開示された組成物の投与に続く、腫瘍形成または腫瘍増殖の治療、阻害、または阻止に関するこの治療的組成物の有効性は、熟練した実務家に公知の種々の方法により評価することができる。例えば、当業者は本明細書において開示された組成物は、この組成物が腫瘍形成もしくは腫瘍増殖を減少するかまたは腫瘍形成もしくは腫瘍増殖のさらなる増加を阻止することを観察することによって、対象における腫瘍形成もしくは腫瘍増殖の治療または阻害に有効であることを理解するであろう。また開示された組成物の投与の有効性は、血液中に存在する腫瘍特異抗原の濃度を測定することにより決定され得る。腫瘍特異抗原の濃度を測定する方法は、当分野では周知である。   The effectiveness of this therapeutic composition for treating, inhibiting or preventing tumor formation or tumor growth following administration of the disclosed composition can be assessed by various methods known to the skilled practitioner. For example, one of ordinary skill in the art will find that the compositions disclosed herein in a subject by observing that the composition reduces tumor formation or tumor growth or prevents further increases in tumor formation or tumor growth. It will be appreciated that it is effective in treating or inhibiting tumor formation or tumor growth. Also, the effectiveness of administration of the disclosed composition can be determined by measuring the concentration of tumor-specific antigen present in the blood. Methods for measuring the concentration of tumor specific antigen are well known in the art.

本明細書において開示された腫瘍形成または腫瘍増殖を阻害する組成物は、腫瘍形成または腫瘍増殖の危険がある患者または対象に予防的に投与され得る。   The compositions that inhibit tumor formation or tumor growth disclosed herein can be administered prophylactically to patients or subjects at risk of tumor formation or tumor growth.

腫瘍と相互に作用して腫瘍形成または腫瘍増殖を阻害する他の分子、特異的な薬学的機能を有していないが、例えば細胞の染色体内の変化を追跡するためにもしくは診断ツールのデリバリーのために使用され得る他の分子は、医薬品について記載した方法と類似した方法でデリバリーすることができる。   Other molecules that interact with the tumor and inhibit tumor formation or tumor growth, but do not have specific pharmaceutical functions, but for example to track changes in the chromosomes of cells or for the delivery of diagnostic tools Other molecules that can be used for delivery can be delivered in a manner similar to that described for pharmaceuticals.

またこの開示された組成物および方法は、例えば様々な癌の新規候補薬剤を分離し、テストするツールとして使用することもできる。   The disclosed compositions and methods can also be used, for example, as a tool for isolating and testing novel candidate drugs for various cancers.

またこの開示された組成物および方法は、細胞死を研究するために用いることもできる。またこの開示された組成物および方法は、細胞中でMMPの細胞発現を研究するために用いることもできる。   The disclosed compositions and methods can also be used to study cell death. The disclosed compositions and methods can also be used to study the cellular expression of MMPs in cells.

またこの開示された組成物および方法は、異なるサイトトキシンが異なる細胞型に及ぼす効果を研究するために用いることができ、異なるタンパク質分解性切断部位を切断する異なる酵素の能力を研究するためにも用いることもできる。   The disclosed compositions and methods can also be used to study the effects of different cytotoxins on different cell types, and to study the ability of different enzymes to cleave different proteolytic cleavage sites. It can also be used.

標的細胞を選択的に破壊する方法
また、標的細胞を選択的に破壊する方法が開示される。この開示された方法は、典型的には標的細胞を本明細書において開示されたプロサイトトキシンと接触させることを伴う。例えば、このプロサイトトキシンは、ペプチド結合を介してLAPに結合された細胞毒性ペプチドを有することができ、このペプチド結合は標的特異的プロテアーゼによる切断に感受性である。標的細胞は、癌細胞を囲む微小循環系および癌細胞に含まれる細胞であってもよい。
Method for selectively destroying target cells Also disclosed is a method for selectively destroying target cells. This disclosed method typically involves contacting a target cell with the procytotoxin disclosed herein. For example, the procytotoxin can have a cytotoxic peptide attached to LAP via a peptide bond, which is sensitive to cleavage by a target-specific protease. The target cell may be a microcirculation system surrounding the cancer cell and a cell contained in the cancer cell.

本発明のプロサイトトキシンは、標的細胞に関連した活性により標的細胞に特異的に細胞毒性ペプチドに典型的には変換され、これにより活性化される。換言すれば、標的細胞は、プロサイトトキシンをサイトトキシンに変換する特異的メカニズムを備えている。活性化された細胞毒性ペプチドは、標的細胞に作用して選択的に標的細胞を破壊する。例えば、細胞と関連する活性はプロテアーゼであり得る。   The procytotoxins of the present invention are typically converted to and activated by a target cell-specific activity that is typically converted to a cytotoxic peptide specifically for the target cell. In other words, the target cell has a specific mechanism for converting procytotoxin to cytotoxin. The activated cytotoxic peptide acts on the target cell and selectively destroys the target cell. For example, the activity associated with the cell can be a protease.

したがって、標的細胞を、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシンと接触させることを含む、標的細胞を選択的に破壊する方法が記載される。例えば、標的細胞は癌細胞であり得るが、細胞特異的プロテアーゼを含むすべての細胞が標的になる可能性がある。   Accordingly, a method is described for selectively destroying a target cell comprising contacting the target cell with a procytotoxin in which a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide. For example, the target cell can be a cancer cell, but any cell that contains a cell-specific protease can be targeted.

標的細胞は、LAPが結合したタンパク質分解性切断部位を選択的に切断するプロテアーゼを有し得る。したがって、プロサイトトキシンがMMP切断部位を含む場合、MMPを有する標的細胞はタンパク質分解性切断部位を切断することができ、細胞溶解ペプチドを「活性化」する。さらに、プロサイトトキシンは標的分子を含むことができる。標的配列はそれ自体LAPとして作用することもでき、またプロサイトトキシンを標的細胞を囲む新生血管系および細胞骨格要素に導くこともできる。例えば、プロサイトトキシンは、RGD標的配列および抗フィブロネクチンED−B抗体からなる群から選択される標的分子を含むことができる。   Target cells can have proteases that selectively cleave proteolytic cleavage sites bound by LAP. Thus, if the procytotoxin contains an MMP cleavage site, target cells with MMP can cleave the proteolytic cleavage site and “activate” the cytolytic peptide. In addition, procytotoxins can include target molecules. The target sequence can itself act as a LAP and can direct procytotoxins to the neovasculature and cytoskeletal elements surrounding the target cell. For example, the procytotoxin can comprise a target molecule selected from the group consisting of an RGD target sequence and an anti-fibronectin ED-B antibody.

1つの実施形態では、プロサイトトキシンは潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられ、細胞毒性ペプチドは細胞溶解ペプチドであり、タンパク質分解性切断部位はMMP切断部位であり、LAPはTGFβ−1、2、3、4または5の前駆体ペプチドを含む。例えば、プロサイトトキシンは潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含むことができ、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられている細胞毒性ペプチドはメリチンであり、タンパク質分解性切断部位はMMP2切断部位であり、LAPはTGFβ−1の前駆体ペプチドである。   In one embodiment, the procytotoxin comprises a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide, the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide, and the protein The degradable cleavage site is an MMP cleavage site and LAP contains a precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. For example, a procytotoxin can include a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, and the cytotoxic peptide in which the proteolytic cleavage site is located between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide is melittin and proteolytic The cleavage site is an MMP2 cleavage site and LAP is a precursor peptide of TGFβ-1.

別の例では、プロサイトトキシンは潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含むことができ、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられ、細胞毒性ペプチドはアメーボポアであり、タンパク質分解性切断部位はMMP2切断部位であり、LAPはTGFβ−1の前駆体ペプチドである。どちらの例でも、MMPを含んでいない標的外の細胞はプロトキシンを活性化することができず、したがってプロトキシンにより影響を受けない。   In another example, a procytotoxin can include a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide, the cytotoxic peptide is an amoebopore, The degradable cleavage site is the MMP2 cleavage site, and LAP is a precursor peptide of TGFβ-1. In either instance, off-target cells that do not contain MMP are unable to activate protoxins and are therefore not affected by protoxins.

本発明の細胞溶解ペプチドをベースとしたプロサイトトキシンを用いる癌の治療的処置は、細胞溶解ペプチドが標的細胞の細胞膜に吸収されることが知られているので特に有利である。したがって、標的細胞が溶解した後でさえも、細胞溶解ペプチドが隣接した標的外の細胞に作用することおよび望ましくない破壊を生じることが阻止される。例えば、Leippeら、(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.88:7659〜7663を参照のこと。さらに、少なくとも特別な安定化工程(上記)が実施されない場合は、本発明の薬剤は、一般にかなり短い半減期を有する小さなペプチドであることに留意されたい。したがって、たとえ小量の活性化された細胞溶解ペプチドが癌細胞の表面を漏れ出るとしても、それはかなり短命なはずであり、たとえあるとしても標的外の細胞の破壊をほとんど生じない。   Therapeutic treatment of cancer using the cytolytic peptide-based procytotoxin of the present invention is particularly advantageous because it is known that the cytolytic peptide is absorbed into the cell membrane of the target cell. Thus, even after the target cells are lysed, the cytolytic peptide is prevented from acting on adjacent off-target cells and causing undesired destruction. See, for example, Leippe et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. 88: 7659-7663. Furthermore, it should be noted that the agents of the present invention are generally small peptides with a fairly short half-life, at least if no special stabilization steps (above) are performed. Thus, even if a small amount of activated cytolytic peptide leaks out of the surface of a cancer cell, it should be fairly short lived, causing little, if any, destruction of off-target cells.

患者における癌治療法
さらに、患者で癌を治療する方法が開示される。一般にこの方法は、治療有効量のプロサイトトキシンを患者に投与することを含む。ある実施形態では、プロサイトトキシンは、アメーボポア、メリチンまたはそれから由来する細胞溶解ペプチドに基づくことができる。
Methods for treating cancer in a patient Further disclosed are methods of treating cancer in a patient. In general, the method includes administering to the patient a therapeutically effective amount of a procytotoxin. In certain embodiments, the procytotoxin can be based on amoebopore, melittin or a cytolytic peptide derived therefrom.

また、本明細書に記載された治療有効量の医薬組成物を投与することを含む癌患者を治療する方法も開示される。例えば、プロサイトトキシンの用量は、1日当り約1μg/体重kgから100mg/体重kgまたはそれ以上であってもよい。例えば、この用量は5mg/kgから10mg/kgであり得る。1つ以上のプロサイトトキシンが投与され得て、プロサイトトキシンの組合せも投与され得る。当業者は、所定の哺乳動物宿主のための最適なデリバリー経路、用量および療法を容易に確定することができる。使用される実際の用量は、製剤化された特定の組成物、使用される特定の化合物、投与法ならびに治療される特定の部位、宿主および疾患によって変わることはもちろん理解されるであろう。年齢、体重、性別、食餌、投与時間、投与経路、排泄速度、患者の症状、配合薬剤、反応感受性および疾患の重篤度を含む薬剤の作用を修飾する多くの要素が考慮される。   Also disclosed is a method of treating a cancer patient comprising administering a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition described herein. For example, the dose of procytotoxin may be about 1 μg / kg body weight to 100 mg / kg body weight or more per day. For example, the dose can be 5 mg / kg to 10 mg / kg. One or more procytotoxins can be administered and combinations of procytotoxins can also be administered. One skilled in the art can readily determine the optimal delivery route, dose, and therapy for a given mammalian host. It will be appreciated that the actual dosage used will vary depending on the particular composition formulated, the particular compound used, the mode of administration and the particular site being treated, the host and the disease. Many factors are considered which modify the action of the drug, including age, weight, sex, diet, time of administration, route of administration, excretion rate, patient symptoms, combination drug, response sensitivity and severity of the disease.

開示された組成物は、任意の固形腫瘍を治療するために用いることができる。開示された組成物を治療に用いることが可能である代表的かつ非限定的な癌のリストは次の通りである。すなわち、リンパ腫、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、菌状息肉腫、ホジキン病、骨髄性白血病、膀胱癌、脳癌、神経系癌、頭頸部癌、頭頸部の扁平上皮癌、腎臓癌、肺癌、例えば小細胞肺癌および非小細胞肺癌、神経芽細胞腫/グリア芽細胞腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、皮膚癌、肝臓癌、黒色腫、口、咽喉、喉頭および肺の扁平上皮癌、結腸癌、子宮頸癌、頸癌、乳癌、ならびに上皮癌、腎臓癌、尿生殖器癌、肺癌、食道癌、頭頸部癌、大腸癌、造血性癌、精巣癌、結腸直腸癌、前立腺癌、または膵臓癌である。   The disclosed compositions can be used to treat any solid tumor. A representative and non-limiting list of cancers in which the disclosed compositions can be used for therapy is as follows. Lymphoma, B cell lymphoma, T cell lymphoma, mycosis fungoides, Hodgkin's disease, myeloid leukemia, bladder cancer, brain cancer, nervous system cancer, head and neck cancer, squamous cell carcinoma of the head and neck, kidney cancer, lung cancer, For example, small and non-small cell lung cancer, neuroblastoma / glioblastoma, ovarian cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, skin cancer, liver cancer, melanoma, mouth, throat, larynx and lung squamous cell carcinoma, Colon cancer, cervical cancer, cervical cancer, breast cancer, and epithelial cancer, kidney cancer, genitourinary cancer, lung cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, colon cancer, hematopoietic cancer, testicular cancer, colorectal cancer, prostate cancer, or Pancreatic cancer.

また本明細書において開示された化合物は、前癌症状、例えば子宮頸および肛門異形成、その他の異形成、高度異形成、過形成、非定型的過形成、ならびに新形成の治療に使用され得る。例えば、この開示されたプロサイトトキシンを用いて、MMP2を発現する血管形成中の任意の組織を標的とすることができる。   The compounds disclosed herein can also be used to treat precancerous conditions such as cervical and anal dysplasia, other dysplasia, hyperplasia, hyperplasia, atypical hyperplasia, and neoplasia. . For example, the disclosed procytotoxin can be used to target any angiogenic tissue that expresses MMP2.

癌患者を治療する方法は、患者への潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシンの治療有効量の投与を含むことができる。例えば上記のように、細胞毒性ペプチドは、ポア形成細胞溶解ペプチドであることができる。ある実施形態では、細胞溶解ペプチドは、メリチン、メリチンアナログ、またはメリチン誘導体であることができる。   A method of treating a cancer patient comprises administering to the patient a therapeutically effective amount of a procytotoxin comprising a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, wherein a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide Can be included. For example, as described above, the cytotoxic peptide can be a pore-forming cytolytic peptide. In certain embodiments, the cytolytic peptide can be melittin, a melittin analog, or a melittin derivative.

サイトトキシンに潜伏性を提供する方法
また、サイトトキシンと潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位とを共有結合することを含むサイトトキシンに潜伏性を提供する方法が開示され、前記潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位が前記サイトトキシンに潜伏性を提供する。
Methods for providing latency to cytotoxins Also disclosed is a method for providing latency to cytotoxins comprising covalently binding cytotoxins to latency related peptides and proteolytic cleavage sites, said latency related peptides and proteins Degradable cleavage sites provide latency to the cytotoxin.

一般に、このプロサイトトキシンは、電荷中性化および/またはペプチドを毒性にするコンフォメーションの形成を立体的に阻害することにより無毒性にされる細胞毒性ペプチドである。詳細には、このプロサイトトキシンはペプチド結合を介してLAPに結合された細胞毒性ペプチドを含み、前記ペプチド結合は腫瘍特異的プロテアーゼによる切断に感受性である。本発明のLAPは、細胞毒性ペプチドが活性コンフォメーションを形成することを妨げる。例えば、プロサイトトキシンが標的細胞に接触するとき、腫瘍特異的プロテアーゼはLAPとサイトトキシン間のペプチド結合を切断し、それにより細胞毒性ペプチドがポアコンフォメーションを形成して細胞膜を破壊することを可能にする。   In general, the procytotoxin is a cytotoxic peptide that is rendered nontoxic by sterically inhibiting charge neutralization and / or formation of conformations that render the peptide toxic. Specifically, the procytotoxin comprises a cytotoxic peptide attached to LAP via a peptide bond, which is sensitive to cleavage by a tumor specific protease. The LAP of the present invention prevents cytotoxic peptides from forming an active conformation. For example, when procytotoxin contacts target cells, tumor-specific proteases cleave the peptide bond between LAP and cytotoxin, thereby allowing the cytotoxic peptide to form a pore conformation and disrupt the cell membrane To.

サイトトキシンに潜伏性を提供する方法は、サイトトキシンと潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位とを共有結合することを含むことができ、前記潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位が、前記サイトトキシンに潜伏性を提供する。上記のように、サイトトキシンは、ポア形成細胞溶解ペプチドであることができる。ある実施形態では、細胞溶解ペプチドはメリチン、メリチンアナログ、またはメリチン誘導体であることができる。タンパク質分解性切断部位は、MMP切断部位であることができ、LAPはTGFβ−1、2、3、4または5の前駆体ペプチドを含むことができる。   A method for providing latency to a cytotoxin can include covalently coupling the cytotoxin to a latency-related peptide and a proteolytic cleavage site, wherein the latency-related peptide and the proteolytic cleavage site are the cytotoxin. To provide latency. As described above, the cytotoxin can be a pore-forming cytolytic peptide. In certain embodiments, the cytolytic peptide can be melittin, a melittin analog, or a melittin derivative. The proteolytic cleavage site can be an MMP cleavage site and the LAP can comprise a precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5.

またサイトトキシンに潜伏性を提供する方法は、サイトトキシンと潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位とを共有結合することを含むことができ、前記サイトトキシンは、ペプチドを毒性にするコンフォメーションの形成を妨げ、したがって細胞毒性ペプチドを無毒性にする。   A method for providing latency to a cytotoxin can also include covalently coupling the cytotoxin to a latency-related peptide and a proteolytic cleavage site, wherein the cytotoxin forms a conformation that renders the peptide toxic. Thus making the cytotoxic peptide non-toxic.

またサイトトキシンに潜伏性を提供する方法は、サイトトキシンと潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位とを共有結合することを含むことができ、前記潜伏関連ペプチドは、細胞毒性ペプチドの周囲に保護シェルを形成し(「ケージング」)、これにより細胞毒性ペプチドを遮蔽し、細胞表面の他の分子またはその活性にとって重要な分子とのその相互作用を妨げたりまたは阻止する。細胞毒性ペプチドの周囲でLAPに二量体を形成させ、これによって、細胞毒性ペプチドの周囲に保護シェルまたはケージを形成することにより、これを達成することができる。   A method for providing latency to a cytotoxin can also include covalently coupling the cytotoxin to a latency-related peptide and a proteolytic cleavage site, wherein the latency-related peptide is surrounded by a protective shell around the cytotoxic peptide. (“Caging”), thereby shielding the cytotoxic peptide and preventing or preventing its interaction with other molecules on the cell surface or molecules important for its activity. This can be accomplished by allowing the LAP to form a dimer around the cytotoxic peptide, thereby forming a protective shell or cage around the cytotoxic peptide.

またサイトトキシンに潜伏性を提供する方法は、サイトトキシンと潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位とを共有結合することを含むことができ、前記潜伏関連ペプチドは、サイトトキシンのαヘリックス構造が成形されることを立体的に阻止する。さらに、細胞毒性ペプチドは負に荷電するアミノ酸を含むように修飾でき、これにより毒性のポアコンフォメーションが形成されるのを阻止できる。   A method for providing latency to a cytotoxin can also include covalently binding the cytotoxin to a latency-related peptide and a proteolytic cleavage site, wherein the latency-related peptide is formed by the alpha helix structure of the cytotoxin. It is sterically blocked from being done. Furthermore, cytotoxic peptides can be modified to contain negatively charged amino acids, thereby preventing the formation of toxic pore conformation.

キット
本明細書において、ここに開示された方法の実施に使用できる試薬が提供されるキットを開示する。このキットは、本明細書中に記載されている任意の試薬もしくは試薬の組合せ、または開示された方法の実施に必要とされるかもしくは有益であることが理解されるであろう任意の試薬もしくは試薬の組合せを含むことができる。例えば、このキットは、本方法の特定の実施形態に記載されたプロサイトトキシンならびに医薬賦形剤およびプロサイトトキシンの意図した使用に必要とされる他の試薬を含み得る。
〔実施例〕
Kits Disclosed herein are kits that provide reagents that can be used to practice the methods disclosed herein. The kit may be any reagent or combination of reagents described herein, or any reagent or combination that will be understood or required to practice the disclosed method. Combinations of reagents can be included. For example, the kit can include the procytotoxin described in the particular embodiment of the method and other reagents required for the intended use of the pharmaceutical excipient and procytotoxin.
〔Example〕

以下の実施例は、当業者に本明細書における請求の範囲に記載の化合物、組成物、製品、装置および/または方法が作成されて評価される方法の完全な開示および説明を提供するために示されており、そして本発明を単に例示することを意図し、開示を限定することを意図しない。数値(例えば、量、温度など)については、正確性を確実にするための努力がなされているが、いくつかの誤差および偏差が考慮に入れられるべきである。他に指示がない限り、部は重量部であり、温度は℃または周囲温度であり、そして圧力は大気圧または大気圧付近である。   The following examples provide those skilled in the art with a complete disclosure and description of how the compounds, compositions, products, devices, and / or methods described in the claims herein are made and evaluated. And is intended only to illustrate the invention and is not intended to limit the disclosure. For numerical values (eg, quantities, temperatures, etc.), efforts are made to ensure accuracy, but some errors and deviations should be taken into account. Unless indicated otherwise, parts are parts by weight, temperature is in degrees Celsius or ambient temperature, and pressure is at or near atmospheric.

メリチンをベースとしたプロサイトトキシンのクローニング
2本鎖MMP2/メリチンテンプレートの作成
2つの相補的オリゴであるEcoRI/MMP2/メリチンセンス鎖(配列番号:17)およびEcoRI/MMP2/メリチンアンチセンス鎖(配列番号:18)を標準的方法を用いて合成した。この2つのオリゴを等しいモル比で混合し、次いで沸騰水入りの1リットルビーカー中で5分間加熱した。この混合物を実験台上で室温に冷却し、2本鎖MMP2/メリチンテンプレートを得た。
Cloning of melittin-based procytotoxins Generation of double-stranded MMP2 / melittin templates Two complementary oligos, EcoRI / MMP2 / melittin sense strand (SEQ ID NO: 17) and EcoRI / MMP2 / melittin antisense strand (sequence) No. 18) was synthesized using standard methods. The two oligos were mixed at an equal molar ratio and then heated in a 1 liter beaker with boiling water for 5 minutes. This mixture was cooled to room temperature on a laboratory bench to obtain a double-stranded MMP2 / melittin template.

2本鎖MMP2/メリチンテンプレートの増幅とサブクローニング
2本鎖MMP2/メリチンテンプレートを、リン酸化された5’末端を有するプライマーP1(配列番号:19)およびプライマーP2(配列番号:20)を用いてPCRで増幅した。PCRは、以下の条件下で実施した。すなわち、94℃で5分間、次いで94℃で30秒間、62.5℃で30秒間および72℃で30秒間を28サイクル、次いで72℃で10分間を実施した。次いでこのPCR産物をQIAGENキット(カタログ番号:28104)を用いて精製した。
Amplification and Subcloning of Double-Stranded MMP2 / Melittin Template PCR was performed using double-stranded MMP2 / melitin template with primer P1 (SEQ ID NO: 19) and primer P2 (SEQ ID NO: 20) having a phosphorylated 5 ′ end. Amplified with PCR was performed under the following conditions. That is, 94 cycles of 94 ° C. for 5 minutes, then 94 ° C. for 30 seconds, 62.5 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 30 seconds were performed for 28 cycles, then 72 ° C. for 10 minutes. The PCR product was then purified using the QIAGEN kit (catalog number: 28104).

PCR産物の精製後、この精製産物をEcoRIで消化した。さらにPcR2.1ベクターをEcoRIとEcoRVを用いて消化した。次いで消化したPcR2.1ベクターに消化したPCR産物を挿入できるように、EcoRIで消化したPCR産物をEcoRI/EcoRVで消化したPcR2.1ベクターと共にインキュベートした。この得られたプラスミドをpCRMMP2/メリチンと名づけた。   After purification of the PCR product, the purified product was digested with EcoRI. Further, the PcR2.1 vector was digested with EcoRI and EcoRV. The EcoRI digested PCR product was then incubated with the EcoRI / EcoRV digested PcR2.1 vector so that the digested PCR product could be inserted into the digested PcR2.1 vector. This resulting plasmid was named pCRMMP2 / melittin.

LAPフラグメントの増幅
LAP cDNAフラグメントを、テンプレートとしてプラスミドphTGFB−2(ATCC# 59954)を用いたPCRを用いて増幅した。HindIII部位(配列番号:21)を含むLAPセンスプライマーおよびEcoRI部位(配列番号:22)を含むLAPアンチセンスプライマーをPCR反応に用いた。
Amplification of LAP fragment The LAP cDNA fragment was amplified using PCR with plasmid phTGFB-2 (ATCC # 59954) as template. A LAP sense primer containing a HindIII site (SEQ ID NO: 21) and a LAP antisense primer containing an EcoRI site (SEQ ID NO: 22) were used in the PCR reaction.

PCRは、以下の条件下で実施した。すなわち、94℃で5分間、次いで94℃で30秒間、75℃で30秒間および72℃で30秒間を25サイクル、次いで72℃で10分間を実施した。次いでPCR産物をQIAGENキット(カタログ番号:28104)を用いて精製し、HindIIIおよびEcoRIを用いて消化した。並行して、pCRMMP2/メリチンプラスミドもHindIIIおよびEcoRIを用いて消化した。   PCR was performed under the following conditions. That is, 94 cycles at 94 ° C. for 5 minutes, followed by 25 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 75 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 30 seconds, then 72 ° C. for 10 minutes. The PCR product was then purified using the QIAGEN kit (catalog number: 28104) and digested with HindIII and EcoRI. In parallel, the pCRMMP2 / melittin plasmid was also digested with HindIII and EcoRI.

次いで消化したpCRMMP2/メリチンプラスミドに、この消化したPCR産物を挿入できるように、HindIII/EcoRI消化したPCR産物をHindIII/EcoRI消化したpCRMMP2/メリチンプラスミドと共にインキュベートした。この得られたプラスミドを、pCRLAP/mmp2/メリチンと名づけた。   The HindIII / EcoRI digested PCR product was then incubated with the HindIII / EcoRI digested pCRMMP2 / melittin plasmid so that the digested PCR product could be inserted into the digested pCRMMP2 / melittin plasmid. This resulting plasmid was named pCRLAP / mmp2 / melittin.

哺乳動物発現ベクターの作製
マウスDHFR cDNAフラグメントを、BstX1およびNotIを用いてプラスミドpSV2−DHFR(ATCC# 37146)から切り出した。pIRES2−EGFPプラスミドも、BstX1およびNotI(Clontech)で消化した。
Preparation of mammalian expression vector The mouse DHFR cDNA fragment was excised from plasmid pSV2-DHFR (ATCC # 37146) using BstX1 and NotI. The pIRES2-EGFP plasmid was also digested with BstX1 and NotI (Clontech).

次いでBstX1/NotI消化DHFR cDNAフラグメントおよびBstX1/NotI消化pIRES2−EGFPプラスミドを精製した。次いでBstX1/NotI消化DHFR cDNAフラグメントおよびBstX1/NotI消化pIRES2−EGFPプラスミドを、消化したDHFR cDNAフラグメントの挿入を可能にする適切な条件下で、それ自体を消化したpIRES2−EGFPプラスミドに挿入するために一緒にインキュベートした。このプラスミドはpIRES/DHFRと名づけた。   The BstX1 / NotI digested DHFR cDNA fragment and the BstX1 / NotI digested pIRES2-EGFP plasmid were then purified. The BstX1 / NotI-digested DHFR cDNA fragment and BstX1 / NotI-digested pIRES2-EGFP plasmid are then inserted into the digested pIRES2-EGFP plasmid under appropriate conditions that allow insertion of the digested DHFR cDNA fragment. Incubated together. This plasmid was named pIRES / DHFR.

LAP/mmp2/メリチンフラグメントを、HindIIIおよびXhoIを用いてpCRLAP/mmp2/メリチンから切り出し、SmaIを用いて切断したpIRES/DHFRプラスミドに挿入した。得られた哺乳動物の発現ベクターを、pLAP/mmp2/メリチン/IRES/DHFRと名づけた。   The LAP / mmp2 / melittin fragment was excised from pCRLAP / mmp2 / melittin using HindIII and XhoI and inserted into the pIRES / DHFR plasmid cut with SmaI. The resulting mammalian expression vector was named pLAP / mmp2 / melittin / IRES / DHFR.

CHO細胞発現
CHO/DHFR−(ATCC# 9096)細胞を、pLAP/mmp2/メリチン/IRES/DHFRプラスミドでトランスフェクトし、DMEM+1.5g/L重炭酸ナトリウム、0.1mMヒポキサンチン、0.016mMチミジン、0.002mMメトトレキセート、10%FBS、1×PSN、および1000μg/mlのG418を含む培地でG418により選択した。
CHO cell expression CHO / DHFR- (ATCC # 9096) cells were transfected with the pLAP / mmp2 / melittin / IRES / DHFR plasmid, DMEM + 1.5 g / L sodium bicarbonate, 0.1 mM hypoxanthine, 0.016 mM thymidine, Selection by G418 in medium containing 0.002 mM methotrexate, 10% FBS, 1 × PSN, and 1000 μg / ml G418.

単一のコロニーを選択対象から釣菌し、発現させるために増殖した。   Single colonies were picked from selection subjects and grown for expression.

発現を誘導するために、上記の選択した細胞を500nMのメトトレキセートを補充した無血清培地に入れ換え、一夜インキュベートした。さらに精製するために培地を採取した。   To induce expression, the selected cells were replaced with serum-free medium supplemented with 500 nM methotrexate and incubated overnight. The medium was collected for further purification.

メリチンをベースとしたプロサイトトキシンのクローニング
LAP−MMP2−メリチン融合タンパク質の産生
LAP−MMP2−メリチン構築物を、pIRES−DHFRベクターにクローニングした。次いで実施例1に記載したように、このプラスミドDNAをCHO細胞にトランスフェクトした。トランスフェクションから48時間後に、DMEM+1.5g/L重炭酸ナトリウム、0.1mMヒポキサンチン、0.016mMチミジン、0.002mMメトトレキセート、10%FBS、1×PSN、および1000ug/mlのG418を含む培地で、細胞をG418により選択した。10%のFBSを含むG418培地で細胞を連続培養した。G418選択が完了した後に、トランスフェクトしたCHO細胞を1%のFBSのみを含む培地に順応させる。
Cloning of melittin-based procytotoxin production of LAP-MMP2-melittin fusion protein The LAP-MMP2-melittin construct was cloned into the pIRES-DHFR vector. This plasmid DNA was then transfected into CHO cells as described in Example 1. 48 hours after transfection in medium containing DMEM + 1.5 g / L sodium bicarbonate, 0.1 mM hypoxanthine, 0.016 mM thymidine, 0.002 mM methotrexate, 10% FBS, 1 × PSN, and 1000 ug / ml G418. Cells were selected by G418. Cells were continuously cultured in G418 medium containing 10% FBS. After G418 selection is complete, the transfected CHO cells are acclimated to medium containing only 1% FBS.

培地のMTX濃度を50nM MTXから500nM MTXまで増加させて、トランスフェクトしたCHO細胞をLAP−MMP2−メリチン融合タンパク質を産生するように誘導した。それぞれのMTX濃度で、細胞溶解物を得て、SDS PAGEに引き続くLAP抗血清を用いるウェスタン分析により分析した(図1)。ウェスタン分析により、LAP融合タンパク質の予測された分子量分を有するタンパク質が明らかとなった。このタンパク質は、250nmおよび500nmのMTX濃度で最も増強されていた。また非常に濃いバンドが、50nM MTX濃度で見られたが、他のバンドの混合物も存在した。   Medium MTX concentration was increased from 50 nM MTX to 500 nM MTX to induce transfected CHO cells to produce LAP-MMP2-melittin fusion protein. At each MTX concentration, cell lysates were obtained and analyzed by Western analysis using SDS PAGE followed by LAP antiserum (FIG. 1). Western analysis revealed a protein with the expected molecular weight of the LAP fusion protein. This protein was most enhanced at MTX concentrations of 250 nm and 500 nm. A very dark band was also seen at 50 nM MTX concentration, but there was also a mixture of other bands.

トランスフェクトしたCHO細胞で観察されるこのタンパク質は、単に人工産物でなことを示すために、500nM MTXに暴露したトランスフェクトされていないCHO細胞から溶解物を得た。図2は、LAP MMP2メリチン融合タンパク質でトランスフェクトされていないCHO細胞には、このタンパク質が存在しないことを示している。したがって、LAP融合タンパク質は、融合タンパク質でトランスフェクトした細胞から得た溶解物中に存在すると結論することができる。   Lysates were obtained from untransfected CHO cells exposed to 500 nM MTX to show that this protein observed in transfected CHO cells was simply an artifact. FIG. 2 shows that this protein is absent in CHO cells that have not been transfected with the LAP MMP2 melittin fusion protein. It can therefore be concluded that the LAP fusion protein is present in lysates obtained from cells transfected with the fusion protein.

次の工程は、LAP融合タンパク質が培地に分泌されるかどうかを確かめることである。これは、500nM MTXの存在下でトランスフェクトした細胞から培地を採取することにより調べた。培地の採取前に、細胞をそれぞれの以下のMTX濃度、すなわち、50nM、100nM、250nM、および500nMのに48時間暴露した。次いで培地を、500nM MTXに暴露した細胞から採取し、細胞の破片をペレット化し、上清を摂氏−20度で保存した。培地中の融合タンパク質の量を濃縮するために、培地を凍結乾燥した。次いで凍結乾燥した培地を、最初の容量よりも約10倍少ない容量に水で再懸濁した。バッチ法を用いるhLAPアフィニティークロマトグラフィーにより、LAP MMP2メリチン融合タンパク質を濃縮した培地から部分的に精製した。このサンプルを、nativePAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した(図3)。このサンプルを、トランスフェクトした細胞溶解物から得たタンパク質と比較した。同じバンドが、ウェスタン上のこれらのサンプルの両方について観察された。   The next step is to see if the LAP fusion protein is secreted into the medium. This was examined by collecting media from cells transfected in the presence of 500 nM MTX. Prior to media collection, cells were exposed to each of the following MTX concentrations: 50 nM, 100 nM, 250 nM, and 500 nM for 48 hours. The medium was then harvested from cells exposed to 500 nM MTX, cell debris was pelleted, and the supernatant was stored at -20 degrees Celsius. In order to concentrate the amount of fusion protein in the medium, the medium was lyophilized. The lyophilized medium was then resuspended in water to a volume approximately 10 times less than the original volume. The LAP MMP2 melittin fusion protein was partially purified from the concentrated medium by hLAP affinity chromatography using a batch method. The sample was analyzed by Western blot using native PAGE followed by hLAP antiserum (FIG. 3). This sample was compared to the protein obtained from the transfected cell lysate. The same band was observed for both of these samples on Western.

またLAP MMP2メリチンを、別の方法で培地から精製した。サンプルは、先に述べたように凍結乾燥して、ウォーターズHPLCのサイズ排除カラムを精製に用いた。図4は、部分的に精製されたタンパク質を示す。   LAP MMP2 melittin was purified from the culture medium by another method. Samples were lyophilized as described above and a Waters HPLC size exclusion column was used for purification. FIG. 4 shows the partially purified protein.

in vitroにおける標的細胞の殺傷
またLAP MMP2メリチン融合タンパク質のin vitoでの機能も評価され得る。例えば、MMP2を分泌するDU−145前立腺癌細胞を、0日目に48穴プレートに播種され得る。1日目にこれらの細胞を、3時間この融合タンパク質で処理し得て、次いでLDH(乳酸デヒドロゲナーゼ)アッセイにより細胞溶解を測定する。この反応は、LDHアッセイにより可視化され得る。
Target cell killing in vitro The in vitro function of the LAP MMP2 melittin fusion protein can also be evaluated. For example, DU-145 prostate cancer cells secreting MMP2 can be seeded on day 0 in 48-well plates. On day 1 these cells can be treated with this fusion protein for 3 hours and then cell lysis is measured by LDH (lactate dehydrogenase) assay. This reaction can be visualized by an LDH assay.

これに加えて、またはこれに代えて、精製LAP MMP2メリチン融合タンパク質を、活性なMMP2の存在下または非存在下で、摂氏37度で一夜でインキュベートされ得る。次の日、処理したおよび未処理のサンプルを、CHO細胞と共にインキュベートされ得る。細胞は1時間で処理され得て、次いで細胞が溶解したかどうかを測定するためにLDHアッセイを実施し得る。一夜の活性なMMP2による融合タンパク質の処理により、MMP2切断部位でこのタンパク質を切断することができ、遊離のメリチンを放出できる。MMP2処理融合タンパク質をCHO細胞と共にインキュベートする場合、細胞は、未処理の融合タンパク質と共にインキュベートした細胞と比べて細胞溶解の増加を示す。   In addition or alternatively, purified LAP MMP2 melittin fusion protein can be incubated overnight at 37 degrees Celsius in the presence or absence of active MMP2. The next day, treated and untreated samples can be incubated with CHO cells. Cells can be treated in 1 hour and then an LDH assay can be performed to determine whether the cells have lysed. Treatment of the fusion protein with active MMP2 overnight can cleave this protein at the MMP2 cleavage site and release free melittin. When MMP2-treated fusion protein is incubated with CHO cells, the cells show increased cell lysis compared to cells incubated with untreated fusion protein.

in vivoにおける標的細胞の殺傷
またLAP MMP2メリチン融合タンパク質の機能を、in vivoにおいて示すこともできる。例えば、C57雌マウスに約80万のB16細胞を皮下に接種し得る。腫瘍接種後の7日目に、マウスに50μgのLAP MMP2メリチンプラスミドDNAを筋肉内に注射し得る。次いでマウスは週当りさらに2回注射され得る。腫瘍の大きさは減少し、マウスの寿命は増加する。
Target cell killing in vivo The function of the LAP MMP2 melittin fusion protein can also be demonstrated in vivo. For example, C57 female mice can be inoculated subcutaneously with about 800,000 B16 cells. Seven days after tumor inoculation, mice can be injected intramuscularly with 50 μg of LAP MMP2 melittin plasmid DNA. The mice can then be injected twice more per week. Tumor size decreases and mouse lifespan increases.

本出願を通じて様々な刊行物が参照されている。これらの刊行物の開示内容は、本発明の技術分野における技術水準をより完全に記載するために、その全体が本出願に参照として組み込まれる。   Various publications are referenced throughout this application. The disclosures of these publications are incorporated herein by reference in their entirety in order to more fully describe the state of the art in the technical field of the present invention.

トランスフェクトしたCHO細胞でhLAP−MMP2−メリチンの検出を示す図である。LAP CHO(hLAP−MMP2−メリチンでトランスフェクトした)溶解物およびCHO(トランスフェクトしていない)溶解物30μg[全体を通じてμg/μlを探索]を、SDS PAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。50ngのhLAPを、陽性対照として使用した。It is a figure which shows the detection of hLAP-MMP2-melittin in the transfected CHO cell. Western blot using 30 μg of LAP CHO (transfected with hLAP-MMP2-melittin) and CHO (untransfected) lysates (searching for μg / μl throughout) followed by SDS PAGE followed by hLAP antiserum Was analyzed. 50 ng hLAP was used as a positive control. トランスフェクトしたCHO細胞における、LAP−MMP2−メリチン産生のメトトレキセートによる誘導を示す図である。正常なトランスフェクション培地の存在下で、CHO細胞をLAP−MMP2−メリチンプラスミドDNAでトランスフェクトした。トランスフェクション後、細胞を10%FBSおよび50nM MTXを含む培地で培養した。FBSの量を培地で段階的に1%まで減した。次いで培地のMTXの量を増加させて、細胞をタンパク質を産生するように誘導した。種々のMTX濃度の細胞から溶解物を得て、SDS PAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。各MTX濃度について、約30μgの溶解物を分析し、かつ50ngのhLAP(ウェスタンブロット陽性対照)を分析した。It is a figure which shows the induction by the methotrexate of LAP-MMP2-melittin production in the transfected CHO cell. CHO cells were transfected with LAP-MMP2-melittin plasmid DNA in the presence of normal transfection medium. After transfection, the cells were cultured in a medium containing 10% FBS and 50 nM MTX. The amount of FBS was gradually reduced to 1% with the medium. The amount of MTX in the medium was then increased to induce the cells to produce protein. Lysates were obtained from cells at various concentrations of MTX and analyzed by Western blot using SDS PAGE followed by hLAP antiserum. For each MTX concentration, approximately 30 μg of lysate was analyzed and 50 ng hLAP (Western blot positive control) was analyzed. 非変性条件下でhLAP−MMP2−メリチンでトランスフェクトしたCHO細胞からの溶解物および上清の分析を示す図である。培地中に存在するhLAP融合タンパク質(hLAP−MMP2−メリチン)を、アフィニティークロマトグラフィーによって分析前に濃縮した。30μgの融合タンパク質溶解物を分析し、50ngのhLAPを陽性対照として使用した。すべてのサンプルは、NativePAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。FIG. 5 shows analysis of lysates and supernatants from CHO cells transfected with hLAP-MMP2-melittin under non-denaturing conditions. The hLAP fusion protein (hLAP-MMP2-melittin) present in the medium was concentrated before analysis by affinity chromatography. 30 μg of fusion protein lysate was analyzed and 50 ng hLAP was used as a positive control. All samples were analyzed by Western blot using Native PAGE followed by hLAP antiserum. 部分的に精製したhLAP−MMP2−メリチン融合タンパク質の分析を示す図である。精製したhLAP−MMP2−メリチン融合タンパク質を、SDS PAGEに引き続くhLAP抗血清を用いるウェスタンブロット法により分析した。この融合タンパク質は、ウォーターズHPLCシステムのサイズ排除クロマトグラフィーにより、部分的に精製した。FIG. 5 shows analysis of partially purified hLAP-MMP2-melittin fusion protein. Purified hLAP-MMP2-melittin fusion protein was analyzed by Western blot using SDS PAGE followed by hLAP antiserum. The fusion protein was partially purified by size exclusion chromatography on a Waters HPLC system.

Claims (62)

潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシン。   A procytotoxin comprising a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, wherein a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide. 前記細胞毒性ペプチドが細胞溶解ペプチドである請求項1に記載のプロサイトトキシン。   The procytotoxin according to claim 1, wherein the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドが、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー(Entamoeba dispar)由来のアメーバポア(amoebapore)、アメーバポアホモログ、ブレビニン(brevinin)−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエ(Vibrio cholerae)のエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン(equinatoxin)、アエロモナス・ハイドロフィラ(Aeromonas hydrophila)のエンテロトキシン、エスクレンチン(esculentin)、グラヌリジン(granulysin)、ビブリオ・パラハエモリティカス(Vibrio parahaemolyticus)の溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウス(Streptococcus intermedius)のインターメディリジン(intermedilysin)、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)のロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィン(neokyotorphin)、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン(paradaxin)、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO(perfringolysin O)、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ならびにストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体からなる群より選択される請求項2に記載のプロサイトトキシン。   The cytolytic peptides are Ae I, sea anemone cytolysin, erolysin, amatoxin, amoeba dispar derived from entamoeba dispar, amoeba pore homolog, brevinin-2E, brevinin-2E, Barbatridine, Enterococcus faecalis cytolysin, Delta hemolysin, Diphtheria toxin, Vibrio cholerae Ertol cytolysin, Equinatoxin, Aeromonas hydrophilo Lentin (esculentin), granuridine (granlysin), vibrio pa Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius intermedirisin, lentiviral cytolytic peptide, actinobacillus actinomicin b , Cell membrane-related lymphotoxin, methenkephalin, neokyotorphin, neokyotolphine fragment 1, neokyotolphine fragment 2, neokyotolphine fragment 3, neokyotolphine fragment 4, NK-rigid , Paradaxin, perforin, perfringolysin O of clostridial perfringens, thetatoxin, faroricin, farotoxin, and streptolysin, an analog of pore-forming cell-lytic peptide, and pore-forming cell-lytic peptide The procytotoxin according to claim 2, selected from the group consisting of: 前記細胞溶解ペプチドがアメーバポアである請求項3に記載のプロサイトトキシン。   The procytotoxin according to claim 3, wherein the cytolytic peptide is amoebapore. 配列番号10または配列番号12を含む請求項4に記載のプロサイトトキシン。   5. The procytotoxin according to claim 4, comprising SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. 前記細胞溶解ペプチドがメリチンである請求項3に記載のプロサイトトキシン。   The procytotoxin according to claim 3, wherein the cytolytic peptide is melittin. 配列番号2または配列番号4を含む請求項6に記載のプロサイトトキシン。   The procytotoxin according to claim 6, comprising SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. 前記潜伏関連ペプチドが、TGFβ−1、2、3、4または5の前駆体ペプチドを含む請求項1に記載のプロサイトトキシン。   The procytotoxin according to claim 1, wherein the latency-related peptide comprises a precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. 前記タンパク質分解性切断部位が、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位である請求項1に記載のプロサイトトキシン。   The procytotoxin according to claim 1, wherein the proteolytic cleavage site is a matrix metalloprotease (MMP) cleavage site. 前記タンパク質分解性切断部位が、MMP2切断部位である請求項9に記載の前記タンパク質分解性切断部位。   The proteolytic cleavage site according to claim 9, wherein the proteolytic cleavage site is an MMP2 cleavage site. 請求項1に記載のプロサイトトキシンおよび薬剤学的に許容し得る賦形剤を含む医薬組成物。   A pharmaceutical composition comprising the procytotoxin according to claim 1 and a pharmaceutically acceptable excipient. 患者の癌を治療する方法であって、前記患者に、潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が前記潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシンの治療有効量を投与することを含む方法。   A method of treating cancer in a patient, comprising: a procytotoxin comprising a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, wherein a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide. Administering a therapeutically effective amount. 前記細胞毒性ペプチドが細胞溶解ペプチドである請求項12に記載の方法。   The method according to claim 12, wherein the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドが、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー由来のアメーバポア、アメーバポアホモログ、ブレビニン−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエのエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン、アエロモナス・ハイドロフィラのエンテロトキシン、エスクレンチン、グラヌリジン、ビブリオ・パラハエモリティカスの溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウスのインターメディリジン、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンスのロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィン、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ならびにストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体からなる群より選択される請求項13に記載の方法。   The cytolytic peptide is Ae I, sea anemone cytolysin, erolysin, amatoxin, amoeba pore derived from enthamoeba disper, amoeba pore homolog, blebinin-1E, blebinin-2E, barbatridin, enterococcus faecalis cytolysin , Delta hemolysin, diphtheria toxin, Vibrio cholerae Eltor cell lysin, equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, esculentin, granuridine, Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius inter Medilysine, Lentiviral cytolytic peptide, Actinobacillus actinomycetemcomitans leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane related lymphotoxin Metoenkephalin, Neo-Kyotolphine, Neo-Kyotolphine fragment 1, Neo-Kyotolphine fragment 2, Neo-Kyotolphine fragment 3, Neo-Kyotolphine fragment 4, NK-lysine, paradaxin, perforin, Clostridium perfringens perfringolysine O, 14. The method of claim 13, wherein the method is selected from the group consisting of theta toxin, faroricin, farotoxin, and streptricin, an analog of a pore-forming cell lytic peptide, and a derivative of a pore-forming cell lytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドがアメーバポアである請求項14に記載の方法。   The method according to claim 14, wherein the cytolytic peptide is amoebapore. 前記プロサイトトキシンが、配列番号10または配列番号12を含む請求項14に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein the procytotoxin comprises SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. 前記細胞溶解ペプチドがメリチンである請求項14に記載の方法。   The method according to claim 14, wherein the cytolytic peptide is melittin. 前記プロサイトトキシンが配列番号2または配列番号4を含む請求項14に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein the procytotoxin comprises SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. 前記潜伏関連ペプチドが、TGFβ−1、2、3、4または5の前記前駆体ペプチドを含む請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the latency-related peptide comprises the precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. 前記タンパク質分解性切断部位が、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位である請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the proteolytic cleavage site is a matrix metalloprotease (MMP) cleavage site. 前記タンパク質分解性切断部位が、MMP2切断部位である請求項20に記載方法。   21. The method of claim 20, wherein the proteolytic cleavage site is an MMP2 cleavage site. 癌が、リンパ腫、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、菌状息肉腫、ホジキン病、骨髄性白血病、膀胱癌、脳癌、神経系癌、頭頸部癌、頭頸部の扁平上皮癌、腎臓癌、肺癌、例えば小細胞肺癌および非小細胞肺癌、神経芽細胞腫/グリア芽細胞腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、皮膚癌、肝臓癌、黒色腫、口、咽喉、喉頭および肺の扁平上皮癌、結腸癌、子宮頸癌、頸癌、乳癌、ならびに上皮癌、腎臓癌、尿生殖器癌、肺癌、食道癌、頭頸部癌、大腸癌、造血性癌、精巣癌、結腸直腸癌、前立腺癌、または膵臓癌からなる群より選択される請求項12に記載の方法。   Cancer is lymphoma, B cell lymphoma, T cell lymphoma, mycosis fungoides, Hodgkin's disease, myeloid leukemia, bladder cancer, brain cancer, nervous system cancer, head and neck cancer, squamous cell carcinoma of head and neck, kidney cancer, lung cancer For example, small cell lung cancer and non-small cell lung cancer, neuroblastoma / glioblastoma, ovarian cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, skin cancer, liver cancer, melanoma, squamous cell carcinoma of mouth, throat, larynx and lung , Colon cancer, cervical cancer, cervical cancer, breast cancer, as well as epithelial cancer, kidney cancer, genitourinary cancer, lung cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, colon cancer, hematopoietic cancer, testicular cancer, colorectal cancer, prostate cancer, Or the method of claim 12 selected from the group consisting of pancreatic cancer. サイトトキシンに潜伏性を提供する方法であって、サイトトキシンと潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位とを共有結合することを含み、前記潜伏関連ペプチドおよびタンパク質分解性切断部位が前記サイトトキシンに潜伏性を提供する方法。   A method for providing latency to a cytotoxin, comprising covalently coupling the cytotoxin to a latency-related peptide and a proteolytic cleavage site, wherein the latency-related peptide and the proteolytic cleavage site are latent to the cytotoxin. How to provide sex. 前記細胞毒性ペプチドが細胞溶解ペプチドである請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドが、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー由来のアメーバポア、アメーバポアホモログ、ブレビニン−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエのエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン、アエロモナス・ハイドロフィラのエンテロトキシン、エスクレンチン、グラヌリジン、ビブリオ・パラハエモリティカスの溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウスのインターメディリジン、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンスのロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィン、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ならびにストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体からなる群より選択される請求項24に記載の方法。   The cell lytic peptide is Ae I, sea anemone cytolysin, erolysin, amatoxin, amoeba pore derived from enthamoeba disper, amoeba pore homolog, brevinin-1E, blebinin-2E, barbatridine, enterococcus faecalis cytolysin , Delta hemolysin, diphtheria toxin, Vibrio cholerae Eltor cell lysin, equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, esculentin, granuridine, Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius inter Medilysine, Lentiviral cytolytic peptide, Actinobacillus actinomycetemcomitans leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane related lymphotoxin Metoenkephalin, Neo-Kyotolphine, Neo-Kyotolphine fragment 1, Neo-Kyotolphine fragment 2, Neo-Kyotolphine fragment 3, Neo-Kyotolphine fragment 4, NK-lysine, paradaxin, perforin, Clostridium perfringens perfringolysine O, 25. The method of claim 24, wherein the method is selected from the group consisting of theta toxin, faroricin, farotoxin, and streptricin, a pore-forming cell lytic peptide analog, and a pore-forming cell lytic peptide derivative. 前記細胞溶解ペプチドが、アメーバポアである請求項25に記載の方法。   26. The method of claim 25, wherein the cytolytic peptide is amoebapore. 前記プロサイトトキシンが、配列番号10または配列番号12の配列を含む請求項25に記載の方法。   26. The method of claim 25, wherein the procytotoxin comprises the sequence of SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. 前記細胞溶解ペプチドがメリチンである請求項25に記載の方法。   26. The method of claim 25, wherein the cytolytic peptide is melittin. 前記プロサイトトキシンが、配列番号2または配列番号4からなる配列を含む請求項25に記載の方法。   26. The method of claim 25, wherein the procytotoxin comprises a sequence consisting of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. 前記潜伏関連ペプチドが、TGFβ−1、2、3、4または5の前記前駆体ペプチドを含む請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the latency-related peptide comprises the precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. 前記タンパク質分解性切断部位が、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位である請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the proteolytic cleavage site is a matrix metalloprotease (MMP) cleavage site. 癌細胞である標的細胞を選択的に破壊する方法であって、標的細胞を潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシンに接触させることを含み、前記潜伏関連ペプチドは、前記プロサイトトキシンが細胞溶解的な活性なコンフォメーションを形成することを阻止するように作用する方法。   A method for selectively destroying a target cell that is a cancer cell, the target cell comprising a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, wherein a proteolytic cleavage site is provided between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide Contacting the procytotoxin, wherein the latency-related peptide acts to prevent the procytotoxin from forming a cytolytically active conformation. 前記細胞毒性ペプチドが、細胞溶解ペプチドである請求項32に記載の方法。   33. The method of claim 32, wherein the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドが、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー由来のアメーバポア、アメーバポアホモログ、ブレビニン−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエのエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン、アエロモナス・ハイドロフィラのエンテロトキシン、エスクレンチン、グラヌリジン、ビブリオ・パラハエモリティカスの溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウスのインターメディリジン、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンスのロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィン、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ならびにストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体からなる群より選択される請求項33に記載の方法。   The cytolytic peptide is Ae I, sea anemone cytolysin, erolysin, amatoxin, amoeba pore derived from enthamoeba disper, amoeba pore homolog, blebinin-1E, blebinin-2E, barbatridin, enterococcus faecalis cytolysin , Delta hemolysin, diphtheria toxin, Vibrio cholerae Eltor cell lysin, equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, esculentin, granuridine, Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius inter Medilysine, Lentiviral cytolytic peptide, Actinobacillus actinomycetemcomitans leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane related lymphotoxin Metoenkephalin, Neo-Kyotolphine, Neo-Kyotolphine fragment 1, Neo-Kyotolphine fragment 2, Neo-Kyotolphine fragment 3, Neo-Kyotolphine fragment 4, NK-lysine, paradaxin, perforin, Clostridium perfringens perfringolysine O, 34. The method of claim 33, wherein the method is selected from the group consisting of theta toxin, faroricin, farotoxin, and streptolysin, a pore forming cell lytic peptide analog, and a pore forming cell lytic peptide derivative. 前記細胞溶解ペプチドが、アメーバポアである請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the cytolytic peptide is amoebapore. 配列番号10または配列番号12を含む請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, comprising SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. 前記細胞溶解ペプチドが、メリチンである請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the cytolytic peptide is melittin. 配列番号2または配列番号4を含む請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34 comprising SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. 前記潜伏関連ペプチドが、TGFβ−1、2、3、4または5の前記前駆体ペプチドを含む請求項32に記載の方法。   33. The method of claim 32, wherein the latency-related peptide comprises the precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. 前記タンパク質分解性切断部位が、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位である請求項32に記載の方法。   35. The method of claim 32, wherein the proteolytic cleavage site is a matrix metalloprotease (MMP) cleavage site. 前記タンパク質分解性切断部位が、MMP2切断部位である請求項40に記載の方法。   41. The method of claim 40, wherein the proteolytic cleavage site is an MMP2 cleavage site. 癌細胞を囲む微小循環系に含まれる標的細胞を選択的に破壊する方法であって、標的細胞を潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が前記潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシンと接触させることを含み、前記潜伏関連ペプチドは、前記プロサイトトキシンが細胞溶解的な活性なコンフォメーションを形成することを阻止するように作用する方法。   A method for selectively destroying a target cell contained in a microcirculation system surrounding a cancer cell, the target cell comprising a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, wherein the proteolytic cleavage site is the latency-related peptide and the cytotoxic peptide Wherein the latency-related peptide acts to prevent the procytotoxin from forming a cytolytically active conformation. 前記細胞毒性ペプチドが、細胞溶解ペプチドである請求項42に記載の方法。   43. The method of claim 42, wherein the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドが、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー由来のアメーバポア、アメーバポアホモログ、ブレビニン−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエのエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン、アエロモナス・ハイドロフィラのエンテロトキシン、エスクレンチン、グラヌリジン、ビブリオ・パラハエモリティカスの溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウスのインターメディリジン、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンスのロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィン、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ならびにストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体からなる群より選択される請求項43に記載の方法。   The cell lytic peptide is Ae I, sea anemone cytolysin, erolysin, amatoxin, amoeba pore derived from enthamoeba disper, amoeba pore homolog, brevinin-1E, blebinin-2E, barbatridine, enterococcus faecalis cytolysin , Delta hemolysin, diphtheria toxin, Vibrio cholerae Eltor cell lysin, equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, esculentin, granuridine, Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius inter Medilysine, Lentiviral cytolytic peptide, Actinobacillus actinomycetemcomitans leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane related lymphotoxin Metoenkephalin, Neo-Kyotolphine, Neo-Kyotolphine fragment 1, Neo-Kyotolphine fragment 2, Neo-Kyotolphine fragment 3, Neo-Kyotolphine fragment 4, NK-lysine, paradaxin, perforin, Clostridium perfringens perfringolysine O, 44. The method of claim 43, wherein the method is selected from the group consisting of theta toxin, faroricin, farotoxin, and streptricin, a pore-forming cell lytic peptide analog, and a pore-forming cell lytic peptide derivative. 前記細胞溶解ペプチドが、アメーバポアである請求項44に記載の方法。   45. The method of claim 44, wherein the cytolytic peptide is amoebapore. 配列番号10または配列番号12を含む請求項44に記載の方法。   45. The method of claim 44, comprising SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. 前記細胞溶解ペプチドが、メリチンである請求項44に記載の方法。   45. The method of claim 44, wherein the cytolytic peptide is melittin. 配列番号2または配列番号4を含む請求項44に記載の方法。   45. The method of claim 44, comprising SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. 前記潜伏関連ペプチドが、TGFβ−1、2、3、4または5の前記前駆体ペプチドを含む請求項42に記載の方法。   43. The method of claim 42, wherein the latency related peptide comprises the precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. 前記タンパク質分解性切断部位が、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位である請求項42に記載の方法。   43. The method of claim 42, wherein the proteolytic cleavage site is a matrix metalloprotease (MMP) cleavage site. 前記タンパク質分解性切断部位が、MMP2切断部位である請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the proteolytic cleavage site is an MMP2 cleavage site. MMP2を産生する癌細胞である標的細胞を選択的に破壊する方法であって、標的細胞を潜伏関連ペプチドおよび細胞毒性ペプチドを含み、タンパク質分解性切断部位が前記潜伏関連ペプチドと細胞毒性ペプチドの間に設けられているプロサイトトキシンと接触させることを含み、前記潜伏関連ペプチドは、前記プロサイトトキシンが細胞溶解的な活性なコンフォメーションを形成することを阻止するように作用する方法。   A method for selectively destroying a target cell, which is a cancer cell that produces MMP2, wherein the target cell includes a latency-related peptide and a cytotoxic peptide, and a proteolytic cleavage site is located between the latency-related peptide and the cytotoxic peptide. Wherein the latency-related peptide acts to prevent the procytotoxin from forming a cytolytically active conformation. 前記MMP2を産生する癌細胞が、MMP2を産生する腫瘍の微小血管内皮細胞である請求項52に記載の方法。   53. The method according to claim 52, wherein the cancer cells producing MMP2 are tumor microvascular endothelial cells producing MMP2. 前記細胞毒性ペプチドが、細胞溶解ペプチドである請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein the cytotoxic peptide is a cytolytic peptide. 前記細胞溶解ペプチドが、Ae I、イソギンチャクの細胞溶解素、エロリジン、アマトキシン、エントアメーバ・ディスパー由来のアメーバポア、アメーバポアホモログ、ブレビニン−1E、ブレビニン−2E、バルバトリジン、エンテロコッカス・フェカーリスの細胞溶解素、デルタ溶血素、ジフテリアトキシン、ビブリオ・コレラエのエルトール細胞溶解素、イクイナトキシン、アエロモナス・ハイドロフィラのエンテロトキシン、エスクレンチン、グラヌリジン、ビブリオ・パラハエモリティカスの溶血素、ストレプトコッカス・インターメディウスのインターメディリジン、レンチウイルス細胞溶解ペプチド、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンスのロイコトキシン、マゲイニン、メリチン、細胞膜関連リンホトキシン、メトエンケファリン、ネオキョートルフィン、ネオキョートルフィンフラグメント1、ネオキョートルフィンフラグメント2、ネオキョートルフィンフラグメント3、ネオキョートルフィンフラグメント4、NK−リジン、パラダキシン、パーフォリン、クロストリジウム・パーフリンジェンスのパーフリンゴリジンO、シータトキシン、ファロリシン、ファロトキシン、ならびにストレプトリシン、ポア形成細胞溶解ペプチドのアナログ、およびポア形成細胞溶解ペプチドの誘導体からなる群より選択される請求項54に記載の方法。   The cell lytic peptide is Ae I, sea anemone cytolysin, erolysin, amatoxin, amoeba pore derived from enthamoeba disper, amoeba pore homolog, brevinin-1E, blebinin-2E, barbatridine, enterococcus faecalis cytolysin , Delta hemolysin, diphtheria toxin, Vibrio cholerae Eltor cell lysin, equinatoxin, Aeromonas hydrophila enterotoxin, esculentin, granuridine, Vibrio parahaemolyticus hemolysin, Streptococcus intermedius inter Medilysine, Lentiviral cytolytic peptide, Actinobacillus actinomycetemcomitans leukotoxin, magainin, melittin, cell membrane related lymphotoxin Metoenkephalin, Neo-Kyotolphine, Neo-Kyotolphine fragment 1, Neo-Kyotolphine fragment 2, Neo-Kyotolphine fragment 3, Neo-Kyotolphine fragment 4, NK-lysine, paradaxin, perforin, Clostridium perfringens perfringolysine O, 55. The method of claim 54, wherein the method is selected from the group consisting of theta toxin, faroricin, farotoxin, and streptolysin, a pore-forming cell lytic peptide analog, and a pore-forming cell lytic peptide derivative. 前記細胞溶解ペプチドが、アメーバポアである請求項55に記載の方法。   56. The method of claim 55, wherein the cytolytic peptide is amoebapore. 配列番号10または配列番号12を含む請求項55に記載の方法。   56. The method of claim 55, comprising SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. 前記細胞溶解ペプチドが、メリチンである請求項55に記載の方法。   56. The method of claim 55, wherein the cytolytic peptide is melittin. 配列番号2または配列番号4を含む請求項55に記載の方法。   56. The method of claim 55, comprising SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. 前記潜伏関連ペプチドが、TGFβ−1、2、3、4または5の前記前駆体ペプチドを含む請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein the latency related peptide comprises the precursor peptide of TGFβ-1, 2, 3, 4 or 5. 前記タンパク質分解性切断部位が、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)切断部位である請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein the proteolytic cleavage site is a matrix metalloprotease (MMP) cleavage site. 前記タンパク質分解性切断部位が、MMP2切断部位である請求項61に記載の方法。   62. The method of claim 61, wherein the proteolytic cleavage site is an MMP2 cleavage site.
JP2008534617A 2005-10-04 2006-09-29 Latency procytotoxins and their uses Pending JP2009510166A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72351105P 2005-10-04 2005-10-04
PCT/US2006/038584 WO2007044321A2 (en) 2005-10-04 2006-09-29 Latent procytotoxins and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009510166A true JP2009510166A (en) 2009-03-12

Family

ID=37943314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008534617A Pending JP2009510166A (en) 2005-10-04 2006-09-29 Latency procytotoxins and their uses

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1943350A4 (en)
JP (1) JP2009510166A (en)
AU (1) AU2006302587A1 (en)
CA (1) CA2624802A1 (en)
WO (1) WO2007044321A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016523913A (en) * 2013-06-27 2016-08-12 ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー Treatment and diagnosis of eye diseases

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150174265A1 (en) * 2012-06-26 2015-06-25 Massachusetts Institute Of Technology Reversible masking of pore-forming proteins for macromolecular delivery
CN103275911B (en) * 2013-01-02 2015-11-25 温州医学院 A kind of intestinal bacteria containing pET-28a (+)-protein400 recombinant plasmid and preparation method thereof
CN106632633B (en) * 2016-11-24 2020-03-20 浙江海洋大学 Abelmoschus moschatus antitumor oligopeptide and application thereof
EP4041277A4 (en) * 2019-10-11 2024-01-24 Linnane Pharma Ab Vibrio cholerae protein for use against cancer
CN112724258A (en) * 2019-10-29 2021-04-30 深圳市第二人民医院 Composite polypeptide molecule for targeted killing of cancer cells and preparation method thereof
WO2022011434A1 (en) * 2020-07-17 2022-01-20 The University Of Western Australia Compositions and methods for the treatment of cancer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0100551D0 (en) * 2001-01-09 2001-02-21 Queen Mary & Westfield College Protein
US7456146B2 (en) * 2001-05-09 2008-11-25 Ghc Research Development Corporation Lytic peptide prodrugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016523913A (en) * 2013-06-27 2016-08-12 ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー Treatment and diagnosis of eye diseases

Also Published As

Publication number Publication date
CA2624802A1 (en) 2007-04-19
WO2007044321A3 (en) 2007-07-05
AU2006302587A1 (en) 2007-04-19
WO2007044321A2 (en) 2007-04-19
EP1943350A2 (en) 2008-07-16
EP1943350A4 (en) 2009-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11033634B2 (en) Light chain variable regions
KR101960004B1 (en) Cancer therapy using cldn6 target-directed antibodies in vivo
US10059750B2 (en) Modified toxins
WO2015127407A1 (en) Anti-dll3 antibodies and drug conjugates for use in melanoma
JP2009510166A (en) Latency procytotoxins and their uses
US8470314B2 (en) Modified toxins
JP2016512519A (en) Cytotoxic protein comprising a cell-targeting binding region and a Shiga toxin A subunit region for selective killing of specific cell types
JP2006519163A5 (en)
EP3326622B1 (en) Modified axl peptides and their use in inhibition of axl signaling in anti-metastatic therapy
US20150315552A1 (en) Inhibition of AXL Signaling in Primary Tumor Therapy
US20180326088A1 (en) Compositions and methods for treating cancer
CN110494449B (en) ALT-803 in combination with anti-CD 38 antibodies for cancer treatment
JP7346302B2 (en) Human PD-1 peptide vaccine and its use
AU2003247476A1 (en) Compositions, methods, and kits relating to behab and primary cns tumors
EP3610018B1 (en) Compositions and methods for treating pulmonary fibrosis
CN114555114A (en) Combination therapy
US8728470B2 (en) CAB molecules
US20090136962A1 (en) Diagnostic markers for cancer
US20100286243A1 (en) Mig-7 as a specific anticancer target
JP2007530019A (en) Glycosylation variants of ricin-like proteins