JP2009525055A - 腫瘍および前癌性病変におけるリンパ管のジップコード - Google Patents

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Abstract

本明細書には、腫瘍リンパ管を選択的に標的化するための、および腫瘍リンパ管を選択的に標的化することを含む組成物および方法が開示される。本発明の目的に従って、本明細書において実施され、広く記載されるように、本発明は、腫瘍リンパ管および/または腫瘍ならびに腫瘍細胞を選択的に標的化するための、また腫瘍リンパ管および/または腫瘍ならびに腫瘍細胞を選択的に標的化することを含む、ペプチド、組成物、コンジュゲート、核酸および方法に関する。

Description

関連出願に対する相互参照
本願は、2006年2月1日に出願された米国仮特許出願第60/764,175号に対する優先権を主張する。
連邦政府による資金提供を受けた研究の記載
本発明は、米国国立衛生研究所によって授与された助成金POl CA 82713、POl CA 104898、P30 CA 30199、ROl CA 115410および米国国立癌研究所によって授与された助成金DAMD 17−02−1−0315、助成金T32 CA77109−05および米国国防総省によって授与されたDAMD 17−02−0309の元、政府支援を受けて行われた。米国政府は、本発明における特定の権利を有する。
発明の背景
血管の内膜は高度に多様化している。多数の、おそらくは、すべての、正常組織は、組織特異的「サイン」をその脈管構造に付しており、腫瘍血管は、形態および分子組成の両方において正常血管とは異なっている(Ruoslahti、2002)。腫瘍は血管新生を誘導して腫瘍の増殖に適応し(HanahanおよびWeinberg、2000)、腫瘍血管における変化の多くは、血管新生に関連している(Brooksら、1994;Christianら、2003;FerraraおよびAlitalo、1999;Pasqualiniら、2000)。さらに、腫瘍血管は、腫瘍の種類に特異的な、またいくつかの病期では、病期特異的な特徴を有し、臓器特異的腫瘍形成の2種のトランスジェニックマウスモデルにおいて、ファージライブラリーのin vivoスクリーニングによって、血管新生サインを選択的に認識するホーミングペプチドの別個のセットが得られた。ホーミングペプチドはまた、同一腫瘍モデルにおいて、前癌性病変の血管新生血管を、完全に悪性の病変のものと区別することができ(Hoffmanら、2003;Joyceら、2003)、このことは、血管変化が腫瘍成長の病期を映すことを示す。
リンパ管系は輸出性腕のみを有する第2の血管系を構成する。腫瘍は、頻繁にリンパ管新生を誘導し、ならびに、既存のリンパ管を吸収する(Caoら、2004;CassellaおよびSkobe、2002;Stackerら、2002)。腫瘍は、腫瘍内リンパ管を含む場合もあるが、腫瘍組織の周りにリンパ管の広範囲のネットワークが存在することがより一般的である(Jacksonら、2001;Laakkonenら、2002;Paderaら、2002)。腫瘍内のリンパ管は、存在する場合、通常、液体輸送においては非機能的であり(Paderaら、2002)、間質圧による加圧および内腔内腫瘍細胞による遮断を反映している可能性がある。腫瘍中および腫瘍の周りのリンパ管は、転移の重要なルートである。実際、腫瘍におけるリンパ管発現の、増殖因子によって刺激された増強は、転移を増大させる(非特許文献1;非特許文献2)。逆に、リンパ管新生を阻害することによってリンパ管転移が抑制されるが、通常、腫瘍の増殖には影響を及ぼさない(非特許文献3)。
Mandriotaら、(2001)Embo J 20.672−682 Skobeら、(2001)Nat Med 7,192−198 Saharinenら、(2004)Trends Immunol 25,387−395
本明細書に開示されるように、腫瘍リンパ管は、腫瘍血管同様、特異的なマーカーを発現するが、これらのリンパ管マーカーは、腫瘍の種類に特異的であり、同一腫瘍における血管マーカーとは異なっている。したがって、早期発見および腫瘍標的化において使用するための、腫瘍リンパ管または前癌性病変中のリンパ管と選択的に結合する組成物および方法が当技術分野で必要とされている。
簡単な要旨
本発明の目的に従って、本明細書において実施され、広く記載されるように、本発明は、腫瘍リンパ管および/または腫瘍ならびに腫瘍細胞を選択的に標的化するための、また腫瘍リンパ管および/または腫瘍ならびに腫瘍細胞を選択的に標的化することを含む、ペプチド、組成物、コンジュゲート、核酸および方法に関する。
開示される方法および組成物のさらなる利点は、幾分か、以下の説明において示され、幾分かは説明から理解されるか、または開示される方法および組成物の実施によってわかる。開示される方法および組成物の利点は、添付の特許請求の範囲において特に指摘される要素および組み合わせによって実現されるか、または、得られる。前記の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、単に例示され、説明されるものであって、特許請求される本発明を制限するものではないということは理解される。
詳細な説明
開示される方法および組成物は、特定の実施形態およびそれに含まれる実施例の以下の詳細な説明ならびに図およびそれらの前記の説明および以下の説明を参照することによって、より容易に理解され得る。
開示される方法および組成物のために使用できる、それらとともに使用できる、それらの調製において使用できるか、またはそれらの生成物である材料、組成物および成分が開示される。これらのおよびその他の材料が本明細書に開示され、これらの材料の組み合わせ、小集団、相互作用、群などが開示される場合には、これらの化合物の、種々の個別のおよび集団的組み合わせおよび順列各々の特定の言及が、明確に開示されない場合もあるが、各々は具体的に考慮され、本明細書に記載されるということは理解される。例えば、ペプチドが開示され、論じられる場合には、ペプチドを含むいくつかの分子に対して行うことができる修飾の数々が論じられ、ペプチドおよび可能である修飾のありとあらゆる組み合わせおよび順列が、特に断りのない限り具体的に考慮される。したがって、分子A、BおよびCのクラスならびに分子D、EおよびFのクラスおよび組み合わせ分子、A〜Dの例が開示される場合には、各々が個別に列挙されない場合であっても、各々は個々におよび集合的に考慮される。したがって、この実施例では、A、BおよびC;D、EおよびFおよび組み合わせ例A〜Dの開示から、A〜E、A〜F、B〜D、B〜E、B〜F、C〜D、C〜EおよびC〜Fの組み合わせのそれぞれが具体的に考慮され、開示されると考えられなければならない。同様に、これらの任意の小集団または組み合わせも、具体的に考慮され、開示される。したがって、例えば、A、BおよびC;D、EおよびFおよび組み合わせ例A〜Dの開示から、A〜E、B〜FおよびC〜Eという小群が具体的に考慮され、開示されると考えられなければならない。この概念は、それだけには限定されないが、開示される組成物の作製方法および使用方法におけるステップをはじめとする本願のすべての態様に当てはまる。したがって、実施できる種々のさらなるステップがある場合には、これらのさらなるステップの各々は、開示される方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組み合わせを用いて実施でき、このような組合せの各々は、具体的に考慮され、開示されると考えられなければならないと理解される。
当業者ならば、日常的な程度の実験、本明細書に記載される方法および組成物の特定の実施形態の多数の等価物を用いて認識するか、または確かめることができる。このような等価物は、以下の特許請求の範囲に包含されるものとする。
記載される特定の方法論、プロトコルおよび試薬は変わってもよいので、開示される方法および組成物は、これらに限定されないということは理解される。本明細書において用いられる専門用語は、特定の実施形態のみを説明することを目的とし、本発明の範囲を制限しようとするものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるということも理解される。
本明細書には、腫瘍リンパ管を選択的に標的化するペプチドが開示される。いくつかの態様では、開示されるペプチドは、リンパ管新生管を選択的に標的化できる。いくつかの態様では、開示されるペプチドは、腫瘍リンパ管上に存在するマーカー選択的に結合できる。いくつかの態様では、開示されるペプチドは、腫瘍および腫瘍細胞上に存在するマーカーと選択的に結合できる。いくつかの態様では、開示されるペプチドは、腫瘍および腫瘍リンパ管上、両方に存在するマーカーと選択的に結合できる。したがって、開示されるペプチドを用いて、例えば、治療部分および/または検出部分などの部分を腫瘍リンパ管、腫瘍、腫瘍細胞および/またはリンパ管新生管に送達できる。また、例えば、対象において腫瘍リンパ管を選択的に標的化する方法、対象において腫瘍細胞を選択的に標的化する方法ならびに腫瘍リンパ管および腫瘍細胞を選択的に標的化する方法が開示される。
腫瘍細胞の転移拡散が、ほとんどの癌関連死亡の根底にある原因である。臨床および病理学的証拠によって、局部/領域性リンパ節へのリンパ管経由の腫瘍の転移拡散が、多数のヒト固形腫瘍の転移性疾患における初期現象であることが確認される。VEGF−CまたはVEGF−Dを分泌する腫瘍は、リンパ管上のVEGFR−3を活性化すること、すなわち腫瘍リンパ管新生として知られるプロセスによってリンパ管新生を誘導する。リンパ管新生とは、血管発生または血管新生と同様であると考えられる方法での、既存のリンパ管からのリンパ管の形成である。リンパ管新生はまた、ホメオスタシス、代謝および免疫においても重要な生理学的役割を果たす。リンパ管形成はまた、腫瘍転移、浮腫、リウマチ関節炎、乾癬および正常に機能しない創傷治癒をはじめとするいくつかの病状に関与しているとされている。
本明細書において用いる場合、「標的化ペプチド」とは、細胞などの標的と結合するペプチドまたはポリペプチドである。例えば、標的化ペプチドは、選択的標的化活性を示し得る。本明細書において用いる場合、用語「選択的標的化」または「選択的ホーミング」とは、各々、対照組織におけるペプチドの量よりも、例えば、約2倍以上の、約5倍以上のまたは約10倍以上の標的組織における化合物または組成物の量をもたらす、開示される組成物などの化合物または組成物の選択的局在を指す。例えば、用語「選択的標的化」および「選択的ホーミング」とは、対照組織への標的化がないことまたはすべての対照組織への標的化がないことと同時に起こる、標的組織における開示される組成物などの化合物または組成物の結合または蓄積を指す場合もある。
A.組成物
腫瘍リンパ管を選択的に標的化する、新規ペプチドおよびコンジュゲートに関する組成物および方法が本明細書に開示される。
1.ペプチド
腫瘍リンパ管、例えば、腫瘍中および腫瘍の周りのリンパ管(腫瘍関連リンパ管と呼ばれ得る)および/またはリンパ管新生管を標的化し、それと結合し、かつ/またはそれにホーミングするペプチドが本明細書に開示される。開示されるペプチドは、腫瘍リンパ管と選択的に結合することが好ましい。開示されるペプチドは、種々の構造を有し得る。例えば、いくつかの形では、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CLSDGK(配列番号2)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)、1つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)、1つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGK(配列番号2)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CLSDGK(配列番号2)と少なくとも70%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CLSDGKRKC(配列番号4)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKRKC(配列番号4)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CLSDGKRKC(配列番号4)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CLSDGKPVS(配列番号3)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKPVS(配列番号3)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CLSDGKPVS(配列番号3)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CASLSCR(配列番号10)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CLDGGRPKC(配列番号5)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLDGGRPKC(配列番号5)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CLDGGRPKC(配列番号5)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CREAGRKAC(配列番号6)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CSMSAKKKC(配列番号7)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CKTRVSCGV(配列番号8)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CAGRRSAYC(配列番号9)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CSGGKVLDC(配列番号11)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
さらなる一例として、本ペプチドは、XRTX(配列番号59)であり、XがRまたはK(配列番号12〜15)であるアミノ酸配列を含み得る。例えば、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CGNKRTRGC(配列番号16)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCGNKRTRGC(配列番号16)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CGNKRTRGC(配列番号16)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。
いくつかの態様では、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CGNKRTRGC(配列番号16)からならない。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CNRRTKAGC(配列番号17)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNRRTKAGC(配列番号17)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CNRRTKAGC(配列番号17)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。いくつかの態様では、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CNRRTKAGC(配列番号17)からならない。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CNKRTRGGC(配列番号18)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNKRTRGGC(配列番号18)または少なくとも4個の連続するアミノ酸を有するこれらの形のいずれかの断片であり得る。また、アミノ酸配列を含み、そのアミノ酸配列が、CNKRTRGGC(配列番号18)と少なくとも65%の配列同一性を有する、単離ペプチドも提供される。いくつかの態様では、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CNKRTRGGC(配列番号18)からならない。
さらなる一例として、開示されるペプチドのアミノ酸配列は、CLSDGK(配列番号2)、CASLSCR(配列番号10)、CLDGGRPKC(配列番号5)、CREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、CAGRRSAYC(配列番号9)、CSGGKVLDC(配列番号11)、CGNKRTRGC(配列番号16)、CNRRTKAGC(配列番号17)、CNKRTRGGC(配列番号18)、CLSDGKRKC(配列番号4)またはCLSDGKPVS(配列番号3)からなるものであり得る。
開示されるペプチドは、任意の適した長さを有し得る。例えば、本ペプチドは、最大25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50個のアミノ酸という長さを有し得る。開示されるポリペプチドは、例えば、4〜約50個のアミノ酸の長さであり得る。開示されるポリペプチドは、例えば、約50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5または4個のアミノ酸の長さ未満であり得る。
例えば、開示されるペプチドは、4〜約10個のアミノ酸、4〜約15個のアミノ酸、4〜約20個のアミノ酸、4〜約25個のアミノ酸、4〜約30個のアミノ酸、4〜約35個のアミノ酸、4〜約40個のアミノ酸、4〜約45個のアミノ酸、4〜約50個のアミノ酸の長さを有し得る。例えば、開示されるペプチドは、5〜約10個のアミノ酸、5〜約15個のアミノ酸、5〜約20個のアミノ酸、5〜約25個のアミノ酸、5〜約30個のアミノ酸、5〜約35個のアミノ酸、5〜約40個のアミノ酸、5〜約45個のアミノ酸、5〜約50個のアミノ酸の長さを有し得る。例えば、開示されるペプチドは、6〜約10個のアミノ酸、6〜約15個のアミノ酸、6〜約20個のアミノ酸、6〜約25個のアミノ酸、6〜約30個のアミノ酸、6〜約35個のアミノ酸、6〜約40個のアミノ酸、6〜約45個のアミノ酸、6〜約50個のアミノ酸の長さを有し得る。例えば、開示されるペプチドは、7〜約10個のアミノ酸、7〜約15個のアミノ酸、7〜約20個のアミノ酸、7〜約25個のアミノ酸、7〜約30個のアミノ酸、7〜約35個のアミノ酸、7〜約40個のアミノ酸、7〜約45個のアミノ酸、7〜約50個のアミノ酸の長さを有し得る。例えば、開示されるペプチドは、8〜約10個のアミノ酸、8〜約15個のアミノ酸、8〜約20個のアミノ酸、8〜約25個のアミノ酸、8〜約30個のアミノ酸、8〜約35個のアミノ酸、8〜約40個のアミノ酸、8〜約45個のアミノ酸、8〜約50個のアミノ酸の長さを有し得る。例えば、開示されるペプチドは、9〜約10個のアミノ酸、9〜約15個のアミノ酸、9〜約20個のアミノ酸、9〜約25個のアミノ酸、9〜約30個のアミノ酸、9〜約35個のアミノ酸、9〜約40個のアミノ酸、9〜約45個のアミノ酸、9〜約50個のアミノ酸の長さを有し得る。
開示されるペプチドは、人工配列であってもよいし、in vitroおよび/または組換えによって合成されてもよい。開示されるポリペプチドは、天然に存在しないタンパク質であるペプチドであってもよいし、天然に存在するタンパク質では連続していない、少なくとも2つの配列連続する配列を有するペプチドであってもよい。
開示されるペプチドおよび組成物はまた、2、3またはそれ以上の開示されるペプチドまたはアミノ酸配列の任意の組み合わせを含み得る。したがって、本明細書に開示されるペプチドまたはアミノ酸配列のうち任意の1、2、3またはそれ以上を含むペプチドが開示される。ペプチドは、例えば、単一のアミノ酸鎖(ペプチドの融合物である)として、リンカーを介して、分岐リンカーを介して、任意の適した方法で組み合わせ、個々にまたは一緒に一構造に結合させることができる。また、1以上の別個の機能を有する、1以上の第2のペプチドに融合された、1以上の開示されるペプチドを含む二機能性ペプチドが開示される。このような二機能性ペプチドは、全長分子の異なる部分によって付与される少なくとも2つの機能を有することができ、例えば、腫瘍リンパ管を標的化する能力に加え、アポトーシス促進性活性を示すことができる。
また、各々独立に1以上の開示されるアミノ酸配列を含む、少なくとも2つの開示されるペプチドを含み得る多価ペプチドが開示される。多価ペプチドは、例えば、各々独立に開示されるアミノ酸配列を含む、少なくとも3、少なくとも5または少なくとも10のこのようなペプチドを有し得る。いくつかの態様では、多価ペプチドは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15または20の同一または同一でないペプチドおよび/またはアミノ酸配列を有し得る。いくつかの態様では、多価ペプチドは、同一のペプチドおよび/またはアミノ酸配列を含み得る。いくつかの態様では、多価ペプチドは、任意の介在アミノ酸によって分離されているか、分離されていない、連続する同一または同一でないペプチドおよび/またはアミノ酸配列を含み得る。
2.コンジュゲート
また、任意の1種以上の本明細書において開示されるペプチドと、1以上の部分とを含むコンジュゲートも本明細書において提供される。通常、部分は、標的細胞(複数の細胞)または組織に対して、所望の効果をもたらすよう作用する物質であり得る。いくつかの態様では、開示されるコンジュゲートは、腫瘍リンパ管、例えば、腫瘍中および腫瘍の周りのリンパ管、および/またはリンパ管新生管を標的化し、それと結合し、かつ/またはそれにホーミングできる。開示されるペプチドは、腫瘍リンパ管と選択的に結合することが好ましい。したがって、例えば、効果は、標的細胞(複数の細胞)または組織の標識化、活性化、抑制または死滅であり得る。
部分は、例えば、治療部分または検出可能部分、細胞傷害性薬剤、抗リンパ管新生剤、癌化学療法薬、アポトーシス促進性ポリペプチド、グラフト化ポリペプチド、ウイルス、細胞またはリポソームであり得る。したがって、部分は、小分子、調合薬、毒素、脂肪酸、検出可能なマーカー、結合タグ、ナノ粒子または酵素であり得る。例えば、開示されるコンジュゲートの部分は、アポトーシス促進性ペプチドであり得る。アポトーシス促進性ペプチドの例として、アミノ酸配列(KLAKLAK)(配列番号19)、腫瘍壊死因子(Curnisら、Cancer Res.64、565〜71頁、2004)およびタキプレシン(Chenら、Cancer res.61、2434〜8頁、2001)がある。多数のその他のアポトーシス促進性ペプチドおよび化合物が知られており、開示される組成物、コンジュゲートおよび方法とともに、またそれらにおいて使用できる。
ペプチドにコンジュゲートされ得る小分子および調合薬の例は、当技術分野で公知である。部分は、細胞傷害性小分子または標的細胞を死滅させる薬物であり得る。小分子または薬物は、任意の重要な細胞機能または経路に作用するよう設計できる。例えば、小分子または薬物は、細胞周期を阻害し、タンパク質分解を活性化し、アポトーシスを誘導し、キナーゼ活性を調節し、または細胞骨格タンパク質を修飾できる。任意の既知または新たに発見された細胞傷害性小分子または薬物が、ペプチドとともに使用するために考慮される。
部分は、標的化された細胞を死滅させる毒素であり得る。毒素の限定されない例として、アブリン、モデシン(modeccin)、リシンおよびジフテリア毒素が挙げられる。その他の既知または新たに発見された毒素が、提供されるコンジュゲートとともに使用するために考慮される。
提供されるコンジュゲートにコンジュゲートされ得る脂肪酸(すなわち、脂質)として、ペプチドの、リポソームへの効率的な組み込みを可能にするものが挙げられる。通常、脂肪酸は極性脂質である。したがって、脂肪酸は、リン脂質であり得る。提供されるコンジュゲートは、天然または合成リン脂質のいずれかを含み得る。リン脂質は、飽和または不飽和の一または二置換脂肪酸およびそれらの組み合わせを含有するリン脂質から選択できる。これらのリン脂質は、ジオレオイルホスファチジルコリン、ジオレオイルホスファチジルセリン、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、ジオレオイルホスファチジルグリセロール、ジオレオイルホスファチジン酸、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン、パルミトイルオレオイルホスファチジルセリン、パルミトイルオレオイルホスファチジルエタノールアミン、パルミトイルオレオイルホファチジル(phophatidyl)グリセロール、パルミトイルオレオイルホスファチジン酸、パルミテライドイル(palmitelaidoyl)オレオイルホスファチジルコリン、パルミテライドイル(palmitelaidoyl)オレオイルホスファチジルセリン、パルミテライドイル(palmitelaidoyl)オレオイルホスファチジルエタノールアミン、パルミテライドイル(palmitelaidoyl)オレオイルホスファチジルグリセロール、パルミテライドイル(palmitelaidoyl)オレオイルホスファチジン酸、ミリストレオイルオレオイルホスファチジルコリン、ミリストレオイルオレオイルホスファチジルセリン、ミリストレオイルオレオイルホスファチジルエタノールアミン(ethanoamine)、ミリストレオイルオレオイルホスファチジルグリセロール、ミリストレオイルオレオイルホスファチジン酸、ジリノレオイルホスファチジルコリン、ジリノレオイルホスファチジルセリン、ジリノレオイルホスファチジルエタノールアミン、ジリノレオイルホスファチジルグリセロール、ジリノレオイルホスファチジン酸、パルミチックリノレオイルホスファチジルコリン、パルミチックリノレオイルホスファチジルセリン、パルミチックリノレオイルホスファチジルエタノールアミン、パルミチックリノレオイルホスファチジルグリセロール、パルミチックリノレオイルホスファチジン酸であり得る。これらのリン脂質はまた、ホスファチジルコリン(リソホファチジリジル(lysophophatidylidyl)コリン)、ホスファチジルセリン(リソホスファチジルセリン)、ホスファチジルエタノールアミン(リソホスファチジルエタノールアミン)、ホファチジル(phophatidyl)グリセロール(リソホスファチジルグリセロール)およびホスファチジン酸(リゾホスファチジン酸)のモノアシル化誘導体であってもよい。これらのリソホスファチジル誘導体中のモノアシル鎖は、パリムトイル(palimtoyl)、オレオイル、パルミトレオイル、リノレオイルミリストイルまたはミリストレオイルであり得る。リン脂質はまた、合成であってもよい。合成リン脂質は、種々の供給源から市販されており容易に入手可能である。例えば、AVANTIPolar Lipids(Albaster、Ala.);Sigma Chemical Company(St.Louis、Mo.)。これらの合成化合物は、変化してもよく、また、天然に存在するリン脂質には見られないその脂肪酸側鎖における変化を有してもよい。脂肪酸は、PSまたはPCのいずれか、または両方の、C14、C16、C18またはC20鎖長である不飽和脂肪酸側鎖を有し得る。合成リン脂質は、その成分として、ジオレオイル(18:1)−PS、パルミトイル(16:0)−オレオイル(18:1)−PS、ジミリストイル(14:0)−PS、ジパルミトレオイル(16:1)−PC、ジパルミトイル(16:0)−PC、ジオレオイル(18:1)−PC、パルミトイル(16:0)−オレオイル(18:1)−PCおよびミリストイル(14:0)−オレオイル(18:1)−PCを有し得る。したがって、例として、提供されるコンジュゲートは、パルミトイル16:0を含み得る。
開示されるコンジュゲートの部分は、検出部分であり得る。検出可能な部分/マーカーとして、標的組織または細胞(複数の細胞)を標識または染色するために使用できる任意の物質が挙げられる。検出可能なマーカーの限定されない例として、放射性同位体、酵素、フルオロフォアおよび量子ドット(Qdot(登録商標))が挙げられる。例えば、検出部分は、酵素、ビオチン、金属またはエピトープタグであり得る。その他の既知または新たに発見された検出可能なマーカーが、提供されるコンジュゲートとともに使用するために考慮される。
フルオロフォアは、発光する化合物または分子である。通常、フルオロフォアは、ある波長で電磁エネルギーを吸収し、第2の波長で電磁エネルギーを放出する。代表的なフルオロフォアとして、それだけには限らないが、1,5IAEDANS;1,8−ANS;4−メチルウンベリフェロン;5−カルボキシ−2,7−ジクロロフルオレセイン;5−カルボキシフルオレセイン(5−FAM);5−カルボキシナフトフルオレセイン;5−カルボキシテトラメチルローダミン(5−TAMRA);5−ヒドロキシトリプタミン(5−HAT);5−ROX(カルボキシ−X−ローダミン);6−カルボキシローダミン6G;6−CR6G;6−JOE;7−アミノ−4−メチルクマリン;7−アミノアクチノマイシンD(7−AAD);7−ヒドロキシ−4−Iメチルクマリン;9−アミノ−6−クロロ−2−メトキシアクリジン(ACMA);ABQ;酸性フクシン;アクリジンオレンジ;アクリジンレッド;アクリジンイエロー;アクリフラビン;アクリフラビンフォイルゲンSITSA;エクオリン(発光タンパク質);AFP−自己蛍光タンパク質−(Quantum Biotechnologies)(sgGFP、sgBFP参照のこと);Alexa Fluor350(商標);Alexa Fluor430(商標);Alexa Fluor488(商標);Alexa Fluor532(商標);Alexa Fluor546(商標);Alexa Fluor 568(商標);Alexa Fluor 594(商標);Alexa Fluor 633(商標);Alexa Fluor 647(商標);Alexa Fluor 660(商標);Alexa Fluor680(商標);アリザリン複合体;アリザリンレッド;アロフィコシアニン(APC);AMC、AMCA−S;アミノメチルクマリン(AMCA);AMCA−X;アミノアクチノマイシンD;アミノクマリン;アニリンブルー;アントロシルステアレート(Anthrocylstearate);APC−Cy7;APTRA−BTC;APTS;アストラゾンブリリアントレッド4G;アストラゾンオレンジR;アストラゾンレッド6B;アストラゾンイエロー7 GLL;アタブリン;ATTO−TAG(商標)CBQCA;ATTO−TAG(商標)FQ;オーラミン;オーロホスフィン(Aurophosphine)G;オーロホスフィン(Aurophosphine);BAO 9(ビスアミノフェニルオキサジアゾール);BCECF(高pH);BCECF(低pH);硫酸ベルベリン;βラクタマーゼ;BFPブルーシフト化GFP(Y66H);青色蛍光タンパク質;BFP/GFP FRET;ビマン(Bimane);ビスベンゼミド(Bisbenzemide);ビスベンズイミド(Bisbenzimide)(ヘキスト);ビス−BTC;ブランコホール(Blancophor)FFG;ブランコホール(Blancophor)SV;BOBO(商標)−1;BOBO(商標)−3;ボディピー(Bodipy)492/515;ボディピー(Bodipy)493/503;ボディピー(Bodipy)500/510;ボディピー(Bodipy);505/515;ボディピー(Bodipy)530/550;ボディピー(Bodipy)542/563;ボディピー(Bodipy)558/568;ボディピー(Bodipy)564/570;ボディピー(Bodipy)576/589;ボディピー(Bodipy)581/591;ボディピー(Bodipy)630/650−X;ボディピー(Bodipy)650/665−X;ボディピー(Bodipy)665/676;ボディピー(Bodipy)Fl;ボディピー(Bodipy)FL ATP;ボディピー(Bodipy)Fl−Ceramide;ボディピー(Bodipy)R6G SE;ボディピー(Bodipy)TMR;ボディピー(Bodipy)TMR−Xコンジュゲート;ボディピー(Bodipy)TMR−X、SE;ボディピー(Bodipy)TR;ボディピー(Bodipy)TR ATP;ボディピー(Bodipy)TR−X SE;BO−PRO(商標)−1;BO−PRO(商標)−3;ブリリアントスルホフラビンFF;BTC;BTC−5N;カルセイン;カルセインブルー;カルシウムクリムゾン−;カルシウムグリーン、カルシウムグリーン−1 Ca2+色素;カルシウムグリーン−2 Ca2+;カルシウムグリーン−5N Ca2+;カルシウムグリーン−C18 Ca2+;カルシウムオレンジ;カルコフロールホワイト(Calcofluor White);カルボキシ−X−ローダミン(5−ROX);カスケードブルー(Cascade Blue)(商標);カスケードイエロー(Cascade Yellow);カテコールアミン;CCF2(GeneBlazer);CFDA;CFP(シアン蛍光タンパク質);CFP/YFP FRET;クロロフィル;クロモマイシンA;クロモマイシンA;CL−NERF;CMFDA;セレンテラジン;セレンテラジンcp;セレンテラジンf;セレンテラジンfcp;セレンテラジンh;セレンテラジンhcp;セレンテラジンip;セレンテラジンn;セレンテラジンO;クマリンファロイジン;C−フィコシアニン;CPM Iメチルクマリン;CTC;CTC ホルマザン;Cy2(商標);Cy3.1 8;Cy3.5(商標);Cy3(商標);Cy5.1 8;Cy5.5(商標);Cy5(商標);Cy7(商標);Cyan GFP;サイクリックAMPフルオロセンサー(Fluorosensor)(FiCRhR);ダブシル(Dabcyl);ダンシル(Dansyl);ダンシルアミン;ダンシルカダベリン;塩化ダンシル;ダンシルDHPE;フッ化ダンシル;DAPI;ダポキシル(Dapoxyl);ダポキシル(Dapoxyl)2;ダポキシル(Dapoxyl)3’DCFDA;DCFH(ジクロロジヒドロフルオレセインジアセテート);DDAO;DHR(ジヒドローダミン123);Di−4−ANEPPS;Di−8−ANEPPS(ノンレシオ);ジA(4−Di16−ASP);ジクロロジヒドロフルオレセインジアセテート(DCFH);DiD−親油性トレーサー;DiD(DiIC18(5));DIDS;ジヒドローダミン123(DHR);Dil(DilC18(3));Iジニトロフェノール;DiO(DiOC18(3));DiR;DiR(DilC18(7));DM−NERF(高pH);DNP;ドーパミン;DsRed;DTAF;DY−630−NHS;DY−635−NHS;EBFP;ECFP;EGFP;ELF97;エオシン;エリスロシン;エリスロシンITC;エチジウムブロマイド;エチジウムホモダイマー−1(EthD−1);オイクリシン(Euchrysin);オイコライト(EukoLight);塩化ユウロピウム(111);EYFP;ファストブルー(Fast Blue);FDA;フォイルゲン(パラローザニリン);FIF(ホルムアルデヒド誘導性蛍光);FITC;フラゾオレンジ(Flazo Orange);フルオ(Fluo)−3;フルオ(Fluo)−4;フルオレセイン(FITC);フルオレセインジアセテート;蛍光エメラルド;蛍光金(ヒドロキシスチルバミジン);フルオル−ルビー(Fluor−Ruby);フルオル(Fluor)X;FM1−43(商標);FM4−46;フラレッド(Fura Red)(商標)(高pH);フラレッド(FuraRed)(商標)/フルオ(Fluo)−3;フラ(Fura)−2;フラ(Fura)−2/BCECF;ゲナクリルブリリアントレッド(Genacryl Brilliant Red)B;ゲナクリルブリリアントイエロー(Genacryl Brilliant Yellow)10GF;ゲナクリルピンク(Genacryl Pink)3G;ゲナクリルイエロー(Genacryl Yellow)5GF;ジーンブレザー(GeneBlazer);(CCF2);GFP(S65T);GFPレッドシフト化(rsGFP);GFP野生型の非−UV励起(wtGFP);GFP野生型、UV励起(wtGFP);GFPuv;グロキサリックアシッド(Gloxalic Acid);グラニュラーブルー(Granular blue);ヘマトポルフィリン;ヘキスト33258;ヘキスト33342;ヘキスト34580;HPTS;ヒドロキシクマリン;ヒドロキシスチルバミジン(フルオロゴールド);ヒドロキシトリプタミン;インド(Indo)−1、高カルシウム;インド(Indo)−1低カルシウム;インドジカルボシアニン(DiD);インドトリカルボシアニン(DiR);イントラホワイト(Intrawhite)Cf;
JC−1;JO JO−1;JO−PRO−1;レーザープロ(LaserPro);ラウロダン(Laurodan);LDS 751(DNA);LDS 751(RNA);ロイコホール(Leucophor)PAF;ロイコホール(Leucophor)SF;ロイコホール;(Leucophor)WS;リサミンローダミン;リサミンローダミンB;カルセイン/エチジウムホモダイマー;LOLO−1;LO−PRO−1;ルシファーイエロー;リソトラッカーブルー;リソトラッカーブルーホワイト;リソトラッカーグリーン;リソトラッカーレッド;リソトラッカーイエロー;リソセンサー(LysoSensor)ブルー;リソセンサー(LysoSensor)グリーン;リソセンサー(LysoSensor)イエロー/ブルー;マググリーン(Mag Green);マグダラレッド(フロキシン B);マグ−フラ(Mag−Fura)レッド;マグ−フラ(Mag−Fura)−2;マグ−フラ(Mag−Fura)−5;マグ−インド(Mag−Indo)−1;マグネシウムグリーン;マグネシウムオレンジ;マラカイトグリーン;マリナブルー;Iマキシロンブリリアントフラビン(Maxilon Brilliant Flavin)10 GFF;マキシロンブリリアントフラビン(Maxilon Brilliant Flavin)8 GFF;メロシアニン;メトキシクマリン;マイトトラッカーグリーンFM;マイトトラッカーオレンジ;マイトトラッカーレッド;ミトラマイシン;モノブロモビマン;モノブロモビマン(mBBr−GSH);モノクロロビマン;MPS(メチルグリーンピロニンスチルベン);NBD;NBDアミン;ナイルレッド;ニトロベンゾキセジドール(Nitrobenzoxedidole);ノラドレナリン;ヌクレアファストレッド;iヌクレアイエロー;ニロサンブリリアントラビン(Nylosan Brilliant lavin)E8G;オレゴングリーン(商標);オレゴングリーン(商標)488;オレゴングリーン(商標)500;オレゴングリーン(商標)514;パシフィックブルー;パラローザニリン(フォイルゲン);PBFI;PE−Cy5;PE−Cy7;PerCP;PerCP−Cy5.5;PE−テキサスレッド(レッド613);フロキシンB(マグダラレッド);ホルワイト(Phorwite)AR;ホルワイト(Phorwite)BKL;ホルワイト(Phorwite)Rev;ホルワイト(Phorwite)RPA;ホスフィン(Phosphine)3R;フォトレジスト;フィコエリトリンB[PE];フィコエリトリンR[PE];PKH26(Sigma);PKH67;PMIA;ポントクロム(Pontochrome)ブルーブラック;POPO−1;POPO−3;PO−PRO−1;PO−IPRO−3;プリムリン;プロシオンイエロー;プロピジウムヨーダイド(Propidium lodid)(PI);PyMPO;ピレン;ピロニン;ピロニンB;ピラゾール(Pyrozal)ブリリアントフラビン7GF;QSY7;キナクリンマスタード;レゾルフィン;RH 414;Rhod−2;ローダミン;ローダミン110;ローダミン123;ローダミン5GLD;ローダミン6G;ローダミンB;ローダミンB200;ローダミンBエクストラ;ローダミンBB;ローダミンBG;ローダミングリーン;ローダミンファリシジン(Phallicidine);ローダミン:ファロイジン;ローダミンレッド;ローダミンWT;ローズベンガル;R−フィコシアニン;R−フィコエリトリン(PE);rsGFP;S65A;S65C;S65L;S65T;サファイアGFP;SBFI;セロトニン;セブロン(Sevron)ブリリアントレッド2B;セブロン(Sevron)ブリリアントレッド4G;セブロン(Sevron)IブリリアントレッドB;セブロン(Sevron)オレンジ;セブロン(Sevron)イエローL;sgBFP(商標)(スーパーグロウ(super glow)BFP);sgGFP(商標)(super glow GFP);SITS(プリムリン;スチルベンイソチオスルホン酸);SNAFLカルセイン;SNAFL−1;SNAFL−2;SNARFカルセイン;SNARF1;ナトリウムグリーン;スペクトラムアクア(SpectrumAqua);スペクトラムグリーン(SpectrumGreen);スペクトラムオレンジ(SpectrumOrange);スペクトラムレッド(Spectrum Red);SPQ(6−メトキシ−N−(3スルホプロピル)キノリニウム);スチルベン;スルホローダミンBおよびC;スルホローダミンエクストラ;SYTO11;SYTO12;SYTO13;SYTO14;SYTO15;SYTO16;SYTO17;SYTO18;SYTO20;SYTO21;SYTO22;SYTO23;SYTO24;SYTO25;SYTO40;SYTO41;SYTO42;SYTO43;SYTO44;SYTO45;SYTO59;SYTO60;SYTO61;SYTO62;SYTO63;SYTO64;SYTO80;SYTO81;SYTO82;SYTO83;SYTO84;SYTO85;SYTOXブルー;SYTOXグリーン;SYTOXオレンジ;テトラサイクリン;テトラメチルローダミン(TRITC);テキサスレッド(商標);テキサスレッド−X(商標)コンジュゲート;チアジカルボシアニン(DiSC3);チアジンレッドR;チアゾールオレンジ;チオフラビン5;チオフラビンS;チオフラビンTON;チオライト(Thiolyte);チアゾールオレンジ;チノポール(Tinopol)CBS(カルコフロールホワイト(Calcofluor White));TIER;TO−PRO−1;TO−PRO−3;TO−PRO−5;TOTO−1;TOTO−3;トリカラー(Tricolor)(PE−Cy5);TRITCテトラメチルローダミンイソチオシアネート;トゥルーブルー(True Blue);トゥルーレッド(Tru Red);ウルトラライト(Ultralite);ウラニンB;ユビテックス(Uvitex)SFC;wtGFP;WW781;X−ローダミン;XRITC;キシレンオレンジ;Y66F;Y66H;Y66W;イエローGFP;YFP;YO−PRO−1;YO−PRO3;YOYO−l;YOYO−3;Sybrグリーン;チアゾールオレンジ(インターキレート色素);半導体ナノ粒子、例えば、量子ドット;またはケージドフルオロフォア(caged fluorophore)(光またはその他の電磁エネルギー供給源で活性化され得る)またはそれらの組合せが挙げられる。
部分は、ナノ粒子、例えば、発熱ナノシェルであり得る。本明細書において用いる場合、「ナノシェル」とは、1以上の導電シェル層によって囲まれた、別個の誘電性または半導電コア部分を有するナノ粒子であり得る。米国特許第6,530,944号が、金属ナノシェルの作製方法および使用方法の教示について、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。ナノシェルは、誘電性または不活性材料、例えば、シリコンのコアを用いて形成し、近赤外線(約800〜1300nm)などの照射を用いて励起され得る高導電性金属などの材料でコーティングできる。ナノシェルは、励起されると、熱を放射する。得られた異常高熱によって周囲の細胞(複数の細胞)または組織を死滅させることができる。ナノシェルのシェルとコアの組み合わせた直径の範囲は、10から100ナノメーターの範囲である。近赤外線は、組織を透過するその能力のために有利である。ナノ粒子コーティングおよび標的化される細胞の選択に応じて、その他の種類の照射も使用できる。例として、x線、磁場、電場および超音波が挙げられる。本粒子はまた、特に、赤外拡散光子イメージング法を用いるイメージングを増強するために使用できる。標的化分子は、抗体またはその断片、特定の受容体のリガンドまたは標的化される細胞の表面と特異的に結合するその他のタンパク質であり得る。
部分は、開示されるペプチドと共有結合させることができる。部分は、開示されるペプチドのアミノ末端と結合させることができる。部分は、開示されるペプチドのカルボキシ末端と結合させることができる。部分は、開示されるペプチド内のアミノ酸と結合させることができる。本明細書において提供されるコンジュゲートは、部分と開示されるペプチドとを連結するリンカーをさらに含み得る。開示されるペプチドはまた、ウシ血清アルブミン(BSA)などのコーティング分子にコンジュゲートさせることができ(Tkachenkoら、(2003)J Am Chem Soc、125、4700−4701参照のこと)、これはペプチドでナノシェルをコーティングするために使用できる。
部分を、開示されるペプチドに架橋するために使用できるタンパク質クロスリンカーは、当技術分野で公知であり、有用性および構造に基づいて規定されており、DSS(ジスクシンイミジルスベレート)、DSP(ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート))、DTSSP(3,3’−ジチオビス(スルホスクシンイミジルプロピオネート))、スルホBSOCOES(ビス[2−(スルホスクシンインドキシカルボニルオキシ)エチル]スルホン)、BSOCOES(ビス[2−(スクシンインドキシカルボニルオキシ)エチル]スルホン)、スルホDST(ジスルホスクシンイミジルタルトレート)、DST(ジスクシンイミジルタルトレート)、スルホEGS(エチレングリーコルビス(スクシンイミジルスクシネート))、EGS(エチレングリーコルビス(スルホスクシンイミジルスクシネート))、DPDPB(1,2−ジ[3’−(2’−ピリジルジチオ)プロピオンアミド]ブタン)、BSSS(ビス(スルホスクシンイミジル)スベラート)、SMPB(スクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニル)ブチラート)、スルホSMPB(スルホスクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニル)ブチラート)、MBS(3−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)、スルホMBS(3−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル)、SIAB(N−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート)、スルホSIAB(N−スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート)、SMCC(スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート)、スルホSMCC(スルホスクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート)、NHS LC SPDP(スクシンイミジル−6−[3−(2−ピリジルジチオ)プロピオンアミド)ヘキサノエート)、スルホNHS LC SPDP(スルホスクシンイミジル−6−[3−(2−ピリジルジチオ)プロピオンアミド)ヘキサノエート)、SPDP(N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート)、NHSブロモアセテート(N−ヒドロキシスクシンイミジルブロモアセテート)、NHSヨードアセテート(N−ヒドロキシスクシンイミジルヨードアセテート)、MPBH(4−(N−マレイミドフェニル)酪酸ヒドラジドヒドロクロライド)、MCCH(4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸ヒドラジドヒドロクロライド)、MBH(m−マレイミド安息香酸ヒドラジドヒドロクロライド)、スルホEMCS(N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミド)、EMCS(N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミド)、PMPI(N−(p−マレイミドフェニル)イソシアナート)、KMUH(N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド)、LC SMCC(スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシ(6−アミドカプロエート))、スルホGMBS(N−(γ−マレイミドブトリルオキシ(Maleimidobutryloxy))スルホスクシンイミドエステル)、SMPH(スクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミドヘキサノエート))、スルホKMUS(N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル)、GMBS(N−(γ−マレイミドブチルオキシ(Maleimidobutyrloxy)スクシンイミド)、DMP(ジメチルピメリミデート(pimelimidate)ヒドロクロライド)、DMS(ジメチルスベリミダートヒドロクロライリド)、MHBH(ウッズ(Wood’s)試薬)(メチル−p−ヒドロキシベンズイミダートヒドロクロライド、98%)、DMA(ジメチルアジピミダートヒドロクロライド)が挙げられる。
開示されるコンジュゲートの部分は、細胞内在化トランスポーターまたは配列であり得る。細胞内在化配列は、当技術分野で既知のまたは新しく発見された任意の内在化配列またはその保存的変異体であり得る。細胞内在化トランスポーターおよび配列の限定されない例として、アンテナペディア(Antennapedia)配列、TAT、HIV−Tat、Penetratin、Antp−3A(Antp突然変異体)、ブフォリン(Buforin)II、トランスポータン(Transportan)、MAP(モデル両親媒性ペプチド)、K−FGF、Ku70、プリオン、pVEC、Pep−1、SynB1、Pep−7、HN−1、BGSC(ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロールおよびBGTC(ビス−グアニジニウム−トレン−コレステロール)が挙げられる(表1参照のこと)。
Figure 2009525055
Figure 2009525055
したがって、提供されるポリペプチドは、アミノ酸配列、配列番号44、配列番号45(Bucci、M.ら、2000.Nat.Med.6、1362−1367)、配列番号46(Dcrossi、D.ら、1994.Biol.Chem.269、10444−10450)、配列番号47(Fischer,P.M.ら、2000.J.Pept.Res.55、163−172)、配列番号48(Frankel,A.D.&Pabo,C.O.1988.Cell 55、1189−1193、Green,M.&Loewenstein,P.M.1988.Cell 55、1179−1188)、配列番号49(Park,C.B.ら、2000.Proc.Natl Acad.Sci.USA 97、8245−8250)、配列番号50(Pooga,M.ら1998.FASEB J.12、67−77)、配列番号51(Oehlke,J.ら、1998.Biochim.Biophys.Acta.1414、127−139)、配列番号52(Lin,Y.Z.ら、1995.J.Biol.Chem.270、14255−14258)、配列番号53(Sawada,M.ら、2003.Nature Cell Biol.5、352−357)、配列番号54(Lundberg,P.ら、2002.Biochem.Biophys.Res.Commun.299、85−90)、配列番号55(Elmquist,A.ら、2001.Exp.Cell Res.269、237−244)、配列番号56(Morris,M.C.ら、2001.Nature Biotechnol.19、1173−1176)、配列番号57(Rousselle,C.ら、2000.Mol.Pharmacol.57、679−686)、配列番号58(Gao,C.ら、2002.Bioorg.Med.Chem.10、4057−4065)または配列番号59(Hong,F.D.&Clayman,G.L.2000.Cancer Res.60、6551−6556)をさらに含み得る。提供されるポリペプチドは、BGSC(ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロール)またはBGTC(ビス−グアニジニウム−トレン−コレステロール)(Vigneron,J.P.ら、1998.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.93、9682−9686)をさらに含み得る。前記の参照は、ベクターおよび配列を細胞内在化する教示について参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。今日知られているか、または後に同定される任意のその他の内在化配列を、本明細書に開示されるポリペプチドと組合せることができる。
6.ポリペプチドおよびペプチド
i.タンパク質変異体
タンパク質変異体および誘導体は、当業者によく理解されており、アミノ酸配列修飾を含み得る。例えば、アミノ酸配列修飾は、通常、3つのクラスのうち1以上に該等する:置換変異体、挿入変異体または欠失変異体。挿入としては、単一または複数のアミノ酸残基のアミノおよび/またはカルボキシル末端融合ならびに配列内挿入が挙げられる。挿入は、通常、アミノまたはカルボキシル末端融合のものよりも小さい挿入、例えば、1〜4個程の残基である。免疫原性融合タンパク質誘導体、例えば、実施例に記載されるものは、in vitroで架橋することによって、または融合物をコードするDNAで形質転換された組換え細胞培養によって、免疫原性を付与するのに十分なほど大きいポリペプチドを標的配列に融合することによって作製する。欠失は、タンパク質配列からの1個以上のアミノ酸残基の除去を特徴とする。通常、タンパク質分子内の任意の1部位で、わずか約2〜6個の残基が欠失されている。これらの変異体は、通常、タンパク質をコードするDNAにおける、ヌクレオチドの部位特異的変異、それによる変異体をコードするDNAの生成およびその後の組換え細胞培養物におけるDNAの発現によって調製する。既知配列を有するDNA中の所定の部位で置換突然変異を作製する技術は、周知であり、例えば、M13プライマー突然変異誘発およびPCR突然変異誘発がある。アミノ酸置換は、通常、単一残基のものであるが、いくつかの異なる位置で一度に起こる場合もあり、挿入は、通常、約1〜10個程のアミノ酸残基であり、欠失は、約1〜30個の残基の範囲である。欠失または挿入は、隣接対で作製されること、すなわち、2個の残基の欠失または2個の残基の挿入が好ましい。置換、欠失、挿入またはそれらの任意の組み合わせを組み合わせて、最終構築物に達することができる。突然変異は、配列を読み取り枠から外してはならず、二次mRNA構造を生じ得る相補領域を作製しないことが好ましい。置換変異体とは、少なくとも1個の残基が除去され、異なる残基がその位置に挿入されているものである。このような置換は、通常、以下の表2に従って作製され、保存的置換と呼ばれる。
Figure 2009525055
機能または免疫学的同一性の実質的な変化は、表2におけるものよりも保存的でない置換を選択することによって、すなわち、(a)例えば、シートまたはへリックスコンホメーションのような、置換領域中のポリペプチド骨格の構造、(b)標的部位での分子の電荷もしくは疎水性または(c)側鎖のかさ高さ、の維持に対するその効果がより大幅に異なる残基を選択することによってなされる。通常、タンパク質特性に最大の変化を生じると予測される置換は、(a)疎水性残基、例えば、セリルまたはトレオニルが、疎水性残基、例えば、ロイシル、イソロイシル、フェニルアラニル、バリルまたはアラニルと(もしくは、によって)置換されているもの、(b)システイもしくはプロリンが、任意のその他の残基と(もしくは、によって)置換されているもの、(c)陽性の側鎖を有する残基、例えば、リシル、アルギニルもしくはヒスチジルが、陰性残基、例えば、グルタミルもしくはアスパルチルと(もしくは、によって)置換されているもの、または(d)かさ高い側鎖を有する残基、例えば、フェニルアラニンが、この場合には、(e)硫酸化および/またはグリコシル化部位の数を増大することによって、側鎖を有さないもの、例えば、グリシンと(もしくは、によって)置換されているものである。
例えば、アミノ酸残基の、生物学的に、および/または化学的に同様である別のものとの置換は、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、ある疎水性残基を、別のものと、またはある極性残基を別のものと置き換えることである。置換として、例えば、GIy、Ala;Val、Ile、Leu;Asp、Glu;Asn、Gln;Ser、Thr;Lys、Arg;およびPhe、Tyrなどの組合せが挙げられる。各々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体は、本明細書に提供されるモザイクポリペプチド内に含まれる。
置換突然変異誘発または欠失突然変異誘発を用いて、N−グリコシル化のための部位(Asn−X−Thr/Ser)またはO−グリコシル化のための部位(SerまたはThr)を挿入できる。システインまたはその他の不安定な残基の欠失も望ましいものであり得る。可能性のある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個を欠失させることまたはグルタミニルまたはヒスチジル残基と置換することによって達成する。
特定の翻訳後誘導体化は、発現されたポリペプチドにおける、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、対応するグルタミルおよびアスパリル残基に翻訳後脱アミドされることが多い。あるいは、これらの残基は、弱酸性条件下で脱アミドされる。その他の翻訳後修飾として、プロリンおよびリジンのヒドロキシル化、セリルまたはトレオニル残基のヒドロキシル基のリン酸化、リジン、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 pp79−86[1983])、N−末端アミンのアセチル化、場合によっては、C−末端カルボキシルのアミド化が挙げられる。
記載される配列に対して少なくとも65%、70%または75%または80%または85%または90%または95%の相同性を有する、これらのおよびその他のポリペプチドの変異体が具体的に開示される。当業者ならば、2種のタンパク質の相同性を調べる方法は容易に理解している。例えば、相同性は、相同性が最大レベルとなるように2種の配列をアラインした後に算出することができる。
相同性を算出するもう1つの方法は、公開アルゴリズムによって実施できる。比較するための配列の最適アラインメントは、SmithおよびWaterman Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、NeedlemanおよびWunsch,J.MoL Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、PearsonおよびLipman,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2444(1988)の類似の方法の検索によって、これらのアルゴリズムのコンピューターによる実施(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,WIにおけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA)によって、または目視検査によって実施できる。
例えば、少なくとも核酸アラインメントに関連する材料について、参照することにより本明細書に組み込まれる、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に開示されるアルゴリズムによって、同じ種類の相同性を核酸について得ることができる。
保存的突然変異および相同性についての記載は、任意の組み合わせ、例えば、変異体が保存的突然変異である特定の配列と少なくとも70%の相同性を有する実施形態において一緒に組合せることができるということは理解される。
本明細書において種々のタンパク質およびタンパク質配列が議論されるように、そ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ということは理解される。これは、特定のタンパク質配列と関連するすべての変性配列、すなわち、ある特定のタンパク質配列をコードする配列を有するすべての核酸、ならびに開示される変異体およびタンパク質配列の誘導体をコードする変性核酸を含むすべての核酸を含む。したがって、個々の核酸配列各々は本明細書に記載されていない場合もあるが、実際には、開示されるタンパク質配列によって、ありとあらゆる配列が本明細書に開示され、記載されるということは理解される。
開示されるペプチドに組み込まれ得る多数のアミノ酸およびペプチド類似体があるということは理解される。例えば、多数のDアミノ酸または表2に示されるアミノ酸とは異なる機能的置換基を有するアミノ酸がある。天然に存在するペプチドの反対の立体異性体ならびにペプチド類似体の立体異性体が開示される。これらのアミノ酸は、最適なアミノ酸を用いてtRNA分子を帯電させ、例えば、アンバーコドンを利用して遺伝子構築物を操作し、類似体アミノ酸を部位特異的な方法でペプチド鎖中に挿入することによって、ポリペプチド鎖に容易に組み込むことができる(それらのいずれも、少なくともアミノ酸類似体に関連する材料について参照することによって、本明細書に組み込まれる、Thorsonら、Methods in Molec.Biol.77:43−73(1991)、Zoller,Current Opinion in Biotechnology、3:348−354(1992);Ibba、Biotechnology&Genetic Engineering Reviews13:197−216(1995)、Cahillら、TTBS、14(10):400−403(1989);Benner、TIB Tech、12:158−163(1994);IbbaおよびHennecke、Bio/technology、12:678−682(1994))。
ペプチドに似ているが、天然のペプチド結合によって結合されていない分子を、製造できる。例えば、アミノ酸またはアミノ酸類似体の結合は、CHNH−−、−−CHS−−、−−CH−−CH−−、−−CH=CH−−(シスおよびトランス)、−−COCH−−、−−CH(OH)CH−−および−−CHHSO-−であり得る(これらおよびその他のものは、Chemistry and Biochemistry of Amino Acids,Peptides,and Proteins,B.Weinstein編、Marcel Dekker,New York,p.267(1983)中、Spatola,A.F.;Spatola,A.F.,Vega Data(1983年3月)第1巻、3号、Peptide Backbone Modifications(総説);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 Sci38:1243−1249(1986)(−−CH H−−S);Hann J.Chem.Soc Perkin Trans.I307−314(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、EP45665CA(1982):97:39405(1982)(−−CH(OH)CH−−);Holladayら、Tetrahedron.Lett 24:4401−4404(1983)(−−C(OH)CH−−);およびHruby Life Sci31:189−199(1982)(−−CH−−S−−)に見ることができ、その各々は参照により本明細書に組み込まれる。特に好ましい非ペプチド結合として、−−CHNH−−がある。ペプチド類似体は、結合原子間に2個以上の原子を有し得る、例えば、b−アラニン、g−アミノ酪酸などは理解される。
アミノ酸類似体および類似体およびペプチド類似体は、増強された特性または所望の特性、例えば、より経済的な製造、より大きな化学的安定性、増強された薬剤特性(半減期、吸収、効力、有効性など)、特異性の変更(例えば、広範囲の生物学的活性)、抗原性の低下他を有することが多い。
D−アミノ酸を用いてより安定なペプチドを作製することができるが、これはDアミノ酸が、ペプチダーゼなどによって認識されないためである。コンセンサス配列の1個以上のアミノ酸の、同一種のDアミノ酸での系統的な置換(例えば、L−リジンの代わりのD−リジン)を用いて、より安定なペプチドを作製することができる。システイン残基を用いて、1以上のペプチドを一緒に環化または接続することができる。これは、ペプチドを特定のコンホメーションに拘束するために有益であり得る(参照により本明細書に組み込まれる、RizoおよびGierasch Ann.Rev.Biochem.61:387(1992))
7.核酸
本明細書において開示されるペプチドのうちいずれかをコードする単離核酸も、本明細書において提供される。内在化配列をコードする核酸をさらに含む本明細書において開示されるペプチドのうちいずれかをコードする単離核酸も、本明細書において提供される。例えば、細胞内在化は、アンテナペディア、TAT、HIV−Tat、Penetratin、Antp−3A(Antp突然変異体)、ブフォリンII、トランスポータン、MAP(モデル両親媒性ペプチド)、K−FGF、Ku70、プリオン、pVEC、Pep−1、SynB1、Pep−7、HN−1、BGSC(ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロールおよびBGTC(ビス−グアニジニウム−Tren−コレステロールからなる群から選択されるタンパク質のアミノ酸配列を含み得る。
i.ヌクレオチドおよび関連分子
開示される核酸は、例えば、ヌクレオチド、ヌクレオチド類似体またはヌクレオチド代用物で構成され得る。これらおよびその他の分子の限定されない例が、本明細書に論じられている。例えば、ベクターが細胞において発現される場合には、発現されたmRNAは、通常、A、C、GおよびUからなるということは理解されている。同様に、例えば、アンチセンス分子が、例えば、外因的な送達によって細胞または細胞環境中に導入される場合には、アンチセンス分子が、細胞環境におけるアンチセンス分子の分解を減少させるヌクレオチド類似体からなることが有利であるということも理解される。
ヌクレオチドとは、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、そのリン酸部分と糖部分を介して一緒に連結され、ヌクレオシド間結合を作製することができる。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)およびチミン−1−イル(T)であり得る。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。ヌクレオチドの限定されない例として、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。当技術分野で利用可能であり本明細書において利用可能である、これらの種類の分子の多数の変異体がある。
ヌクレオチド類似体とは、塩基、糖またはリン酸部分のいずれかに何らかの種類の修飾を含むヌクレオチドである。ヌクレオチドの修飾は、当技術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が挙げられる。当技術分野で利用可能であり本明細書において利用可能である、これらの種類の分子の多数の変異体がある。
ヌクレオチド代用物とは、ヌクレオチドと同様の機能的特性を有するが、リン酸部分を含まない分子であり、例えば、ペプチド核酸(PNA)がある。ヌクレオチド代用物とは、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一緒に連結される分子である。ヌクレオチド代用物は、適当な標的核酸と相互作用する場合に、二重らせん型構造に合わせることができる。当技術分野で利用可能であり本明細書において利用可能である、これらの種類の分子の多数の変異体がある。
ヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体に、その他の種類の分子(コンジュゲート)を連結し、例えば、細胞取り込みを増大させることも可能である。コンジュゲートは、ヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体と化学的に連結できる。このようなコンジュゲートとして、それだけには限らないが、脂質部分、例えば、コレステロール部分が挙げられる(Letsingerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1989、86、6553−6556)。当技術分野で利用可能であり本明細書において利用可能である、これらの種類の分子の多数の変異体がある。
Watson−Crick相互作用とは、ヌクレオチド、ヌクレオチド類似体またはヌクレオチド代用物のWatson−Crick面との少なくとも1種の相互作用である。ヌクレオチド、ヌクレオチド類似体またはヌクレオチド代用物のWatson−Crick面は、プリンベースのヌクレオチド、ヌクレオチド類似体またはヌクレオチド代用物のC2、N1およびC6位、およびピリミジンベースのヌクレオチド、ヌクレオチド類似体またはヌクレオチド代用物のC2、N3、C4位を含む。
Hoogsteen相互作用とは、二本鎖DNAの主溝において曝露されている、ヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体のHoogsteen面で起こる相互作用である。Hoogsteen面は、プリンヌクレオチドのN7位およびC6位の反応基(NH2またはO)を含む。
8.細胞送達系
また、本明細書において開示されるポリペプチドをコードする核酸を含み、核酸が、発現制御配列と機能し得る形で連結しているベクターも提供される。核酸を、in vitroまたはin vivoのいずれかで細胞に送達するために使用できるいくつかの組成物および方法がある。これらの方法および組成物は、大部分は、2つのクラスに分けられる:ウイルスベースの送達系および非ウイルスベースの送達系。例えば、核酸は、いくつかの直接送達系、例えば、エレクトロポレーション、リポフェクション、リン酸カルシウム沈殿、プラスミド、ウイルスベクター、ウイルス核酸、ファージ核酸、ファージ、コスミドによって、または細胞もしくは陽イオン性リポソームなどの担体における遺伝物質の移動によって送達できる。トランスフェクションのための適当な手段、例えば、ウイルスベクター、化学的トランスフェクタントまたは物理的−機械的方法、例えば、エレクトロポレーションおよびDNAの直接拡散は、例えば、Wolff,J.A.ら、Science、247、1465−1468、(1990)およびWolff,J.A.Nature、352、815−818、(1991)によって記載されている。このような方法は、当技術分野で周知であり、本明細書に記載される組成物および方法とともに使用するために容易に適用可能である。特定の場合には、本方法は、大きなDNA分子を用いて特別に機能するよう改変される。さらに、これらの方法を用い、担体の標的化特徴を用いることによって特定の疾患および細胞集団を標的化することができる。
i.核酸ベースの送達系
トランスファーベクターは、遺伝子を細胞に送達するために(例えば、プラスミド)、または遺伝子を送達するための遺伝子戦略の一環として、例えば、組換えレトロウイルスまたはアデノウイルスの一環として使用される任意のヌクレオチド構築物であり得る(Ramら Cancer Res.53:83−88、(1993))。
本明細書において用いる場合、プラスミドまたはウイルスベクターは、開示される核酸を、分解せずに細胞中に輸送する物質であり、プロモーターを含み、送達される細胞において遺伝子の発現をもたらす。ウイルスベクターとしては、例えば、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、AIDSウイルス、ニューロナルトロフィック(neuronal trophic)ウイルス、シンドビスおよびその他のRNAウイルス、例えば、HIV骨格を有するこれらのウイルスが挙げられる。また、ベクターとして使用するのに適したものにするこれらのウイルスの特性を共有する、任意のウイルスファミリーも開示される。レトロウイルスとして、マウスマロニー(Maloney)白血病ウイルス、MMLVおよびベクターとしてMMLVの望ましい特性を発現するレトロウイルスが挙げられる。レトロウイルスベクターは、その他のウイルスベクターよりも大きな遺伝子負荷量、すなわち、トランス遺伝子またはマーカー遺伝子を保持でき、この理由のために、よく用いられるベクターである。しかし、それらは非増殖性細胞においてはそれほど有用ではない。アデノウイルスベクターは、比較的安定であり、作業がしやすく、高力価を有し、エアゾール製剤で送達でき、非分裂細胞をトランスフェクトできる。ポックスウイルスベクターは大きく、遺伝子を挿入するためのいくつかの部位を有し、熱安定性であり、室温で保存できる。ウイルス抗原によって誘発される、宿主生物の免疫応答応を抑制するよう遺伝子操作されているウイルスベクターが開示される。この種の例示的ベクターは、インターロイキン8または10のコード領域を保持し得る。
ウイルスベクターは、細胞に遺伝子を導入する化学または物理的方法よりも高い処理能力(遺伝子を導入するための能力)を有し得る。通常、ウイルスベクターは、複製およびキャプシド形成に必要な、非構造初期遺伝子、構造後期遺伝子、RNAポリメラーゼIII転写物、逆方向末端反復配列、およびウイルスゲノムの転写および複製を制御するためのプロモーターとを含む。ウイルスは、ベクターとして遺伝子操作される場合には、通常、1以上の初期遺伝子が除去され、除去されたウイルスDNAの代わりに遺伝子または遺伝子/プロモーターカセットがウイルスゲノム中に挿入される。この種の構築物は、最大約8kbの外来遺伝物質を保持し得る。除去された初期遺伝子の必要な機能は、通常、トランスに初期遺伝子の遺伝産物を発現するよう遺伝子操作された細胞株によって供給される。
a.レトロウイルスベクター
レトロウイルスは、任意の種類、サブファミリー、属または指向性を含む、レトロウイルス科のウイルスファミリーに属する動物ウイルスである。レトロウイルスベクターは、一般的に、Verma,I.M.、Retroviral vectors for gene transfer.In Microbiology−1985、American Society for Microbiology、229−232、Washington、(1985)によって記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。遺伝子療法にレトロウイルスベクターを用いる方法の例は、米国特許第4,868,116号および同4,980,286号;PCT出願WO90/02806およびWO89/07136;およびMulligan、(Science260:926−932(1993))に記載されており、それらの教示は参照により本明細書に組み込まれる。
レトロウイルスは、本質的に、核酸積荷を詰め込んでいるパッケージである。核酸積荷は、それとともにパッケージングシグナルを保持し、これによって、複製された娘分子がパッケージコート内に効率的に確実にパッケージングされる。パッケージシグナルのほかに、複製および複製されたウイルスのパッケージングのためにシスに必要とされるいくつかの分子もある。通常、レトロウイルスゲノムは、タンパク質コートの作製に関与するgag、polおよびenv遺伝子を含む。通常、標的細胞へ導入される外来DNAによって置き換えられるのは、gag、polおよびenv遺伝子である。レトロウイルスベクターは、通常、パッケージコートに組み込むためのパッケージングシグナル、gag転写単位の開始を示す配列、逆転者に必要なエレメント、例えば、逆転写のtRNAプライマーと結合するためのプライマー結合部位、DNA合成の際のRNA鎖の切り換えを導く末端反復配列、DNA合成の第2鎖の合成のプライミング部位として働く3’LTRの5’のプリンリッチ配列および宿主ゲノムへの挿入のためのレトロウイルスのDNA状態の挿入を可能にするLTRの末端近くの特定の配列を含む。gag、polおよびenv遺伝子の除去により、約8kbの外来配列がウイルスゲノムに挿入され、逆転写されることとなり、複製の際に、新規レトロウイルス粒子中にパッケージングされることが可能となる。核酸のこの量は、各転写物の大きさに応じて1種〜多数の遺伝子を送達するのに十分である。インサート中に、正または負の選択マーカーを、その他の遺伝子とともに含むことが好ましい。
ほとんどのレトロウイルスベクターにおいて、複製機構およびパッケージングタンパク質が除去されているので(gag、polおよびenv)、ベクターは、通常、パッケージング細胞株中にそれらを入れることによって作製される。パッケージング細胞株とは、複製およびパッケージング機構を含むが、パッケージングシグナルはいずれも欠いているレトロウイルスを用いてトランスフェクトまたは形質転換されている細胞株である。選択したDNAを保持するベクターが、これらの細胞株にトランスフェクトされると、ヘルパー細胞によってシスに提供される機構によって、注目する遺伝子を含有するベクターが、複製され、新規レトロウイルス粒子中にパッケージングされる。この機構に関するゲノムは、必要なシグナルを欠くためにパッケージングされない。
b.アデノウイルスベクター
複製に欠陥のあるアデノウイルスの構築は、記載されている(Berknerら、J.Virology61:1213−1220(1987);Massieら、Mol.Cell.Biol.6:2872−2883(1986);Haj−Ahmadら、J.Virology57:267−274(1986);Davidsonら、J Virology61:1226−1239(1987);Zhang「Generation and identification of recombinant adenovirus by liposome−mediated transfection and PCR analysis」BioTechniques15:868−872(1993))。ベクターとしてこれらのウイルスを用いる利益は、初期感染細胞内において複製できるが、新規感染性ウイルス粒子を形成できないので、その他の細胞種に広がる範囲が制限されているということである。組換えアデノウイルスは、気道上皮、肝細胞、血管内皮、CNS実質およびいくつかのその他の組織部位への直接的な、in vivo送達後に高効率の遺伝子導入を達成することがわかっている(Morsy,J.Clin.Invest.92:1580−1586(1993);Kirshenbaum,J.Clin.Invest.92:381−387(1993);Roessler,J.Clin.Invest.92:1085−1092(1993);Moullier,Nature Genetics4:154−159(1993);La Salle、Science259:988−990(1993);Gomez−Foix,J.Biol.Chem.267:25129−25134(1992);Rich,Human Gene Therapy4:461−476(1993);Zabner,Nature Genetics6:75−83(1994);Guzman、Circulation Research73:1201−1207(1993);Bout、Human Gene Therapy5:3−10(1994);Zabner、Cell75:207−216(1993);Caillaud、Eur.J.Neuroscience5:1287−1291(1993);およびRagot,J.Gen.Virology74:501−507(1993))。組換えアデノウイルスは、野生型または複製に欠陥のあるアデノウイルスと同様の方法で、特異的な細胞表面受容体と結合し、その後、ウイルスが受容体媒介性エンドサイトーシスによってインターナライズされることによって遺伝子形質導入を達成する(ChardonnetおよびDales、Virology40:462−477(1970);BrownおよびBurlingham,J.Virology12:386−396(1973);SvenssonおよびPersson,J.Virology55:442−449(1985);Sethら、J.Virol.51:650−655(1984);Sethら、Mol.Cell.Biol.4:1528−1533(1984);Vargaら、J.Virology65:6061−6070(1991);Wickhamら、Cell73:309−319(1993))。
ウイルスベクターは、E1遺伝子が除去されているアデノウイルスに基づいたものであり得、これらのビリオンは、ヒト293細胞株などの細胞株において作製される。もう1つの好ましい実施形態では、アデノウイルスゲノムからE1およびE3遺伝子の両方が除去される。
c.アデノ随伴ウイルスベクター
もう1つの種類のウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)に基づいている。この欠陥パルボウイルスは、多数の細胞種に感染でき、ヒトにとって非病原性であるために、好ましいベクターである。AAV種のベクターは、約4〜5kbを輸送でき、野生型AAVは、染色体19に安定に挿入されることがわかっている。この部位特異的組み込み特性を含むベクターが好ましい。この種のベクターの特に好ましい実施形態は、Avigen、San Francisco、CAによって製造されるP4.1Cベクターであり、これは、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、HSV−tkおよび/またはマーカー遺伝子、例えば、緑色蛍光タンパク質、GFPをコードする遺伝子を含み得る。
もう1つの種類のAAVウイルスでは、AAVは、異種遺伝子と機能し得る形で連結している、細胞特異的発現に向かわせるプロモーターを含む少なくとも1種のカセットをフランキングする1対の逆方向末端反復(ITR)を含む。これに関連して、異種とは、AAVまたはB19パルボウイルスにとって天然でない、任意のヌクレオチド配列または遺伝子を指す。
通常、AAVおよびB19コード領域は欠失されており、その結果、安全で、非細胞傷害性のベクターとなっている。AAV ITRまたはその修飾物は、感染性および部位特異的組み込みを付与するが、細胞傷害性は付与せず、プロモーターは細胞特異的発現に向けさせる。米国特許第6,261,834号は、AAVベクターに関連する材料について参照することによって本明細書に組み込まれる。
したがって、開示されるベクターは、実質的な毒性を伴わない哺乳類染色体への組み込みが可能であるDNA分子を提供する。
ウイルスおよびレトロウイルスに挿入された遺伝子は、通常、所望の遺伝子産物の発現を制御するのに役立つプロモーターおよび/またはエンハンサーを含む。一般に、プロモーターとは、転写開始部位に対して、相対的に固定された位置にある場合に機能する、DNAの配列または複数の配列である。プロモーターは、RNAポリメラーゼおよび転写因子の基本的な相互作用に必要とされるコアエレメントを含み、上流エレメントおよび応答エレメントを含み得る。
d.大きな負荷量のウイルスベクター
大きなヒトヘルペスウイルスを用いる分子遺伝学的実験によって、大きな異種DNA断片をクローニングし、増殖させ、ヘルペスウイルスの感染に関して許容状態の細胞において確立することができる手段が提供された(Sunら、Nature genetics8:33−41、1994;CotterおよびRobertson、Curr Opin Mol Ther5:633−644、1999)。これらの大きなDNAウイルス(単純ヘルペスウイルス(HSV)およびエプスタイン・バーウイルス(EBV)は、ヒト異種DNA>150kbの断片を特定の細胞に送達する可能性を有する。EBV組換え体は、エピソームDNAとして感染B細胞中にDNAの大きな断片を維持することができる。個々のクローンによって担持された最大330kbのヒトゲノムインサートは、遺伝的に安定であるようであった。これらのエピソームの維持には、EBVの感染の間、構成的に発現される特定のEBV核タンパク質、EBNA1が必要である。さらに、これらのベクターを、トランスフェクションに使用でき、これでは多量のタンパク質をin vitroで一時的に作製できる。ヘルペスウイルスアンプリコン系はまた、DNA>220kbの断片をパッケージングし、エピソームとしてDNAを安定に維持できる細胞に感染させるためにも用いられている。
その他の有用な系として、例えば、複製および宿主限定非複製ワクシニアウイルスベクターが挙げられる。
ii.非核酸ベースの系
開示される組成物は、種々の方法で標的細胞に送達することができる。例えば、組成物は、エレクトロポレーションによって、またはリポフェクションによって、またはリン酸カルシウム沈殿によって送達できる。選択される送達機構は、幾分かは、標的化される細胞の種類、送達が、例えば、in vivoまたはin vitroで起こるかどうかに応じて変わる。
したがって、組成物は、リポソーム、例えば、陽イオン性リポソーム(例えば、DOTMA、DOPE、DC−コレステロール)または陰イオン性リポソームなどの脂質を含み得る。リポソームは、必要に応じて、特定の細胞の標的化を容易にするためのタンパク質をさらに含み得る。化合物および陽イオン性リポソームを含む組成物の投与は、標的組織への末梢から中心へ向かう血液に投与してもよいし、気道の標的細胞へと気道に吸い込まれてもよい。リポソームに関しては、例えば、Brighamら、Am.J.Resp.Cell.Mol.Biol.1:95−100(1989);Felgnerら、Proc.Natl.Acad.Sci USA84:7413−7417(1987);米国特許第4,897,355号を参照のこと。さらに、化合物は、特定の細胞種、例えば、マクロファージを標的化できるマイクロカプセル、または特定の速度または投与量のために、マイクロカプセルからの化合物の拡散もしくは化合物の送達が設計されているマイクロカプセルの成分として投与できる。
外来DNAの対象の細胞への投与および取り込み(すなわち、遺伝子形質導入またはトランスフェクション)を含む上記の方法では、細胞への組成物の送達は、種々の機構を介すものであり得る。一例として、送達は、市販のリポソーム調製物、例えば、リポフェクチン、リポフェクタミン(GIBCO−BRL、Inc.、Gaithersburg、MD)、スーパーフェクト(Qiagen、Inc.Hilden、Germany)およびトランスフェクタム(Promega Biotec、Inc.、Madison、WI)ならびに当技術分野で標準的な手順にしたがって開発されたその他のリポソームを用いる、リポソームを介するものであり得る。さらに、開示される核酸またはベクターは、エレクトロポレーションによってin vivoで送達でき、それに関する技術は、Genetronics、Inc.(San Diego、CA)から入手可能であり、または、ソノポレーション機器(ImaRx Pharmaceutical Corp.、Tucson、AZ)によって送達できる。
物質は溶液中であっても、懸濁液中であってもよい(例えば、微粒子、リポソームまたは細胞中に組み込まれていてもよい)。通常、受容体は、構成的であるか、またはリガンドによって誘導されるエンドサイトーシスの経路に関与している。クラスリン被覆ピット中のこれらの受容体クラスターは、クラスリン被覆小胞を介して細胞に入り、酸性化エンドソームを通過し、ここで受容体は選別されて、細胞表面に再循環し、細胞内に貯蔵されるようになるか、またはリソソームにおいて分解される。内在化経路は、種々の機能、例えば、栄養分の取り込み、活性化されたタンパク質の除去、高分子のクリアランス、ウイルスおよび毒素の日和見性侵入、リガンドの解離および分解ならびに受容体レベルの調節を果たす。多数の受容体は、細胞種、受容体濃度、リガンドの種類、リガンドの結合価およびリガンド濃度に応じて2以上の細胞内経路をたどる。受容体媒介性エンドサイトーシスの分子機構および細胞機構は概説されている(BrownおよびGreene、DNA and Cell Biology 10:6、399−409(1991))。
宿主細胞ゲノムに組み込まれる予定の、細胞に送達される核酸は、通常、組み込み配列を含む。これらの配列は、特に、ウイルスベースの系が用いられる場合には、ウイルス関連配列であることが多い。これらのウイルス組み込み系はまた、非核酸ベースの送達系、例えば、リポソームを用いて送達される場合には、送達される予定の核酸に組み込まれ、その結果、送達系に含まれる核酸が宿主ゲノムに組み込まれる。
宿主ゲノム中に組み込むための、その他の一般的な技術として、例えば、宿主ゲノムを用いた相同組換えを促進するよう設計された系が挙げられる。これらの系は、通常、ベクター核酸と標的核酸間の組換えが起こり、送達される核酸が宿主ゲノム中に組み込まれるようにする、宿主細胞ゲノム内の標的配列と十分な相同性を有する、発現される予定の核酸をフランキングする配列に頼る。これらの系および相同組換えを促進するために必要な方法は、当業者には知られている。
iii.In vivo/ex vivo
上記のように、本組成物は、薬学的に許容される担体において投与でき、当技術分野で周知の種々の機構(例えば、裸のDNAの取り込み、リポソーム融合、遺伝子銃によるDNAの筋肉内注射、エンドサイトーシスなど)によって、対象の細胞にin vivoおよび/またはex vivoで送達できる。
ex vivo法を用いる場合には、当技術分野で周知の標準プロトコルに従って、細胞または組織を、身体の外側に採取し、維持してもよい。本組成物は、任意の遺伝子導入機構、例えば、リン酸カルシウム媒介性遺伝子送達、エレクトロポレーション、マイクロインジェクションまたはプロテオリポソームなどによって細胞に導入できる。次いで、導入された細胞を注入(例えば、薬学的に許容される担体中で)してもよいし、または細胞もしくは組織種についての標準的な方法によって対象に同位に移植して戻してもよい。対象への種々の細胞の移植または注入のための標準的な方法は、公知である。
iv.発現系
細胞に送達される核酸は、通常、発現制御系を含む。例えば、ウイルスおよびレトロウイルス系に挿入された遺伝子は、通常、所望の遺伝子産物の発現の制御に役立つプロモーター、および/またはエンハンサーを含む。一般に、プロモーターとは、転写開始部位に対して、相対的に固定された位置にある場合に機能する、DNAの配列または複数の配列である。プロモーターは、RNAポリメラーゼおよび転写因子の基本的な相互作用に必要とされるコアエレメントを含み、上流エレメントおよび応答エレメントを含み得る。
a.ウイルスプロモーターおよびエンハンサー
哺乳類宿主細胞におけるベクターからの好ましいプロモーター制御転写は、種々の供給源、例えば、ポリオーマ、シミアンウイルス40(SV40)、アデノウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルスおよび最も好ましいサイトメガロウイルスなどのウイルスのゲノムから、または異種哺乳類プロモーター、例えば、βアクチンプロモーターから得ることができる。SV40ウイルスの初期および後期プロモーターは、SV40ウイルス複製起点も含むSV40制限断片として好都合に得られる(Fiersら、Nature、273:113(1978))。ヒトサイトメガロウイルスの最初期プロモーターは、HindIII E制限断片として好都合に得られる(Greenway,P.J.ら、Gene18:355−360(1982))。もちろん、宿主細胞または関連する種に由来するプロモーターも本明細書において有用である。
一般に、エンハンサーとは、転写開始部位から固定されていない距離にあって機能し、転写単位の5’(Laimins,L.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.78:993(1981))または3’(Lusky,M.L.ら、Mol.Cell Bio.3:1108(1983))のいずれかであり得るDNAの配列を指す。さらに、エンハンサーは、イントロン内(Banerji,J.L.ら、Cell33:729(1983))ならびにコード配列自体内(Osborne,T.F.ら、Mol.Cell Bio.4:1293(1984))にある場合もある。それらは、通常、10〜300bpの間の長さであり、シスに機能する。エンハンサーは、近くのプロモーターからの転写を増大させるよう機能する。エンハンサーはまた、転写の調節を媒介する応答エレメントを含むことが多い。プロモーターもまた、転写の調節を媒介する応答エレメントを含み得る。エンハンサーは、遺伝子の発現の調節を決定する。現在、哺乳類遺伝子由来の多数のエンハンサー配列が知られているが(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α−フェトタンパク質およびインスリン)、一般的な発現には、通常、真核細胞ウイルス由来のエンハンサーを用いる。好ましい例として、複製起点の後側の(bp100−270)SV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製起点の後側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーがある。
プロモーターおよび/またはエンハンサーは、その機能を誘発する光または特定の化学的事象のいずれかによって、特異的に活性化できる。系は、テトラサイクリンおよびデキサメタゾンなどの試薬によって調節することができる。また、γ照射などの照射に対する曝露またはアルキル化化学療法薬によって、ウイルスベクター遺伝子発現を増強する方法がある。
特定の実施形態では、プロモーターおよび/またはエンハンサー領域は、構成的プロモーターおよび/またはエンハンサーとして作用し、転写される転写単位の領域の発現を最大にすることができる。特定の構築物では、特定の時間に、特定の種類の細胞においてのみ発現されようとも、プロモーターおよび/またはエンハンサー領域は、すべての真核細胞種において活性である。この種の好ましいプロモーターとして、CMVプロモーター(650塩基)がある。その他の好ましいプロモーターとして、SV40プロモーター、サイトメガロウイルス(全長プロモーター)およびレトロウイルスベクターLTRがある。
すべての特定の調節エレメントはクローニングし、メラノーマ細胞などの特定の細胞種において選択的に発現される発現ベクターを構築するために使用できるということがわかっている。グリア細胞線維性酸性タンパク質(GFAP)プロモーターは、グリア起源の細胞において選択的に発現させるために用いられてきた。
真核生物宿主細胞(酵母、真菌、昆虫、植物、動物、ヒトまたは有核細胞)において用いられる発現ベクターはまた、mRNA発現に影響を及ぼし得る転写の終結に必要な配列を含み得る。これらの領域は、組織因子タンパク質をコードするmRNAの非翻訳部分中のポリアデニル化セグメントとして転写される。3’非翻訳領域もまた、転写終結部位も含む。転写単位もポリアデニル化領域も含むことが好ましい。この領域の1つの利益は、転写単位が、mRNAのようにプロセッシングされ、輸送される可能性を高めるということである。発現構築物におけるポリアデニル化シグナルの同定および使用は、十分に確立されている。トランス遺伝子構築物において、相同ポリアデニル化シグナルを用いることが好ましい。特定の転写単位では、ポリアデニル化領域は、SV40初期ポリアデニル化シグナルに由来し、約400個の塩基を含む。また転写される単位が、その他の標準配列を単独で、または上記の配列と組合せて含み、構築物の発現の形または安定性を改善することも好ましい。
b.マーカー
ウイルスベクターは、マーカー産物をコードする核酸配列を含み得る。このマーカー産物は、遺伝子が細胞に送達され、送達されると発現されているかどうかを調べるために用いられる。好ましいマーカー遺伝子として、β−ガラクトシダーゼおよび緑色蛍光タンパク質をコードする大腸菌lacZ遺伝子がある。
いくつかの実施形態では、マーカーは選択マーカーであり得る。哺乳類細胞のための適した選択マーカーの例として、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)、チミジンキナーゼ、ネオマイシン、ネオマイシン類似体G418、ハイグロマイシン(hydromycin)およびピューロマイシンがある。このような選択マーカーが哺乳類宿主細胞にうまく導入されると、形質転換された哺乳類宿主細胞は、選択圧下におかれた場合に生存できる。2つの広く用いられる別個のカテゴリーの選択計画がある。第1のカテゴリーは、細胞の代謝および補給培地から独立して増殖する能力を欠く突然変異細胞株の使用に基づく。2つの例として、CHO DHFR−細胞およびマウスLTK−細胞がある。これらの細胞は、チミジンまたはヒポキサンチンのような栄養素を添加せずに増殖する能力を欠く。これらの細胞は、完全なヌクレオチド合成経路のための特定の遺伝子を欠くので、補給培地において、不足しているヌクレオチドが供給されない限り生存できない。培地に補給する代替法として、無傷のDHFRまたはTK遺伝子を、それぞれの遺伝子を欠く細胞に導入し、そのようにして、その増殖必要条件を変更することがある。DHFRまたはTK遺伝子で形質転換されなかった個々の細胞は、非補給培地では生存できない。
第2のカテゴリーは、優性選択であり、これは、任意の細胞種において用いられ、突然変異細胞株の使用を必要としない選択スキームを指す。これらのスキームは、通常、宿主細胞の増殖を停止する薬物を用いる。新規遺伝子を有する細胞は、薬物耐性を伝えるタンパク質を発現し、選択で生存する。このような優性選択の例は、薬物ネオマイシン(Southern P.およびBerg,P.、J.Molec.Appl.Genet.1:327(1982))、ミコフェノール酸(Mulligan、R.C.およびBerg,P.Science209:1422(1980))またはハイグロマイシン(Sugden,B.ら、Mol.Cell.Biol.5:410−413(1985))を用いる。3つの例では、細菌遺伝子を真核生物制御下で用い、適当な薬物G418またはネオマイシン(ジェネテシン)、xgpt(ミコフェノール酸)またはハイグロマイシンそれぞれに対する耐性を伝える。その他のものとして、ネオマイシン類似体G418およびピューロマイシン(puramycin)が挙げられる。
9.配列類似性
本明細書において用いる場合、用語相同性および同一性は類似性と同様のことを意味するということは理解される。したがって、例えば、2種の非天然配列間で単語相同性の使用が用いられる場合には、必ずしも、これら2種の配列間の進化上の関係を示すものではなく、むしろそれらの核酸配列間の類似性または関連性に注目しているということが理解される。2種の進化上関連のある分子間の相同性を調べるための多数の方法が、進化上関連しているかどうかに関わらず、配列類似性を調べる目的で任意の2種以上の核酸またはタンパク質に日常的に適用されている。
一般に、本明細書に開示される遺伝子およびタンパク質の任意の公知の変異体および誘導体またはそれに伴うものを規定するための1つの方法は、特定の既知配列に対する相同性の点で変異体および誘導体を規定することによることは理解されている。本明細書に開示される特定の配列のこの同一性も、本明細書において別の場所で論じられている。一般に、本明細書に開示される遺伝子およびタンパク質の変異体は、通常、規定の配列または天然配列に対して少なくとも約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。当業者ならば、2種のタンパク質または核酸、例えば、遺伝子の相同性を調べる方法を容易に理解する。例えば、相同性は、相同性が最高レベルとなるよう、2種の配列をアラインした後に算出できる。
相同性を算出するもう1つの方法は、公開アルゴリズムによって実施できる。比較するための配列の最適アラインメントは、SmithおよびWaterman Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、NeedlemanおよびWunsch,J.MoL Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、PearsonおよびLipman,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2444(1988)の類似の方法の検索によって、これらのアルゴリズムのコンピューターによる実施(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,WIにおけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA)によって、または目視検査によって実施できる。
例えば、少なくとも核酸アラインメントに関連する材料について参照することにより本明細書に組み込まれる、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に開示されるアルゴリズムによって、同じ種類の相同性を核酸について得ることができる。通常、任意の方法を使用でき、特定の例では、これらの種々の方法の結果は異なり得るということは理解されるが、当業者ならば、これらの方法のうち少なくとも1つで同一性が見られる場合には、配列は規定の同一性を有するといわれることは理解し、本明細書に開示される。
例えば、本明細書において用いる場合、別の配列に対して特定の相同性パーセントを有すると列挙された配列とは、上記の任意の1以上の算出方法によって列挙された相同性を有すると算出された配列を指す。例えば、Zuker算出方法を用いて、第1の配列が第2の配列に対して80パーセントの相同性を有すると算出される場合には、たとえ、任意のその他の算出方法によって、第1の配列が第2の配列に対して80パーセントの相同性を有さないと算出される場合にも、第1の配列は、第2の配列に対して80パーセントの相同性を有すると本明細書において定義される。もう1つの例として、Zuker算出法、およびPearsonおよびLipman算出法の両方を用いて、第1の配列が、第2の配列に対して80パーセントの相同性を有すると算出される場合に、たとえ、SmithおよびWaterman算出法、NeedlemanおよびWunsch算出法、Jaeger算出法または任意のその他の算出法によって、第1の配列が80パーセントの相同性を有さないと算出される場合にも、第1の配列は、第2の配列に対して80パーセントの相同性を有すると本明細書において定義される。さらにもう1つの例として、算出方法の各々を用いて(実際には、異なる算出方法が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は多いが)、第1の配列が、第2の配列に対して80パーセントの相同性を有すると算出される場合に、第1の配列は、第2の配列に対して80パーセントの相同性を有すると本明細書において定義される。
10.ハイブリダイゼーション
用語ハイブリダイゼーションは、通常、少なくとも2種の核酸分子、例えば、プライマーまたはプローブおよび遺伝子間の配列によってもたらされる相互作用を意味する。配列によってもたらされる相互作用とは、2種のヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体またはヌクレオチド誘導体間にヌクレオチド特異的に生じる相互作用を意味する。例えば、Cと相互作用するGまたはTと相互作用するAは、配列によってもたらされる相互作用である。通常、配列によってもたらされる相互作用は、ヌクレオチドのWatson−Crick面またはHoogsteen面で生じる。2種の核酸のハイブリダイゼーションは、当業者に公知のいくつかの状態およびパラメータによって影響を受ける。例えば、塩濃度、pHおよび反応の温度は、2種の核酸分子がハイブリダイズしようともしなくとも、すべて影響を及ぼす。
2種の核酸分子間の選択的ハイブリダイゼーションのパラメータは、当業者には周知である。例えば、いくつかの実施形態では、選択的ハイブリダイゼーション条件は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件として規定できる。例えば、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、ハイブリダイゼーションおよび洗浄ステップのいずれかまたは両方の温度および塩濃度の両方によって制御される。例えば、選択的ハイブリダイゼーションを達成するためのハイブリダイゼーションの条件は、Tm(分子の半分が、そのハイブリダイゼーションパートナーから解離する融解温度)より約12〜25℃低い温度での高イオン強度溶液(6×SSCまたは6×SSPE)でのハイブリダイゼーションと、それに続く、洗浄温度がTmよりも約5℃〜20℃低いように選択された温度および塩濃度の組合せでの洗浄を含み得る。温度および塩条件は、フィルター上に固定された参照DNAのサンプルが、注目する標識された核酸にハイブリダイズされ、次いで、種々のストリンジェンシーの条件下で洗浄される予備実験において経験的に容易に決定される。DNA−RNAおよびRNA−RNAハイブリダイゼーションについては、ハイブリダイゼーション温度は、通常、より高い。条件を、上記のように用いて、または当技術分野で公知のように用いてストリンジェンシーを達成できる(少なくとも核酸のハイブリダイゼーションに関連する物質について参照により本明細書に組み込まれる、Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor、New York、1989;Kunkelら、Methods Enzymol.1987:154:367、1987)。DNA:DNAハイブリダイゼーションの好ましいストリンジェントのハイブリダイゼーション条件は、6×SSCまたは6×SSPE中、約68℃(水性溶液中)と、それに続く、68℃での洗浄であり得る。ハイブリダイゼーションおよび洗浄のストリンジェンシーは、所望の相補性の程度が低下するにつれ、さらに、変異性が検討される任意の領域のG−CまたはA−Tの豊富さに応じて、必要に応じて、しかるべく低下させることができる。同様に、ハイブリダイゼーションおよび洗浄のストリンジェンシーは、すべて当技術分野で公知のように、所望の相同性が高まるにつれ、高相同性が望まれる任意の領域のG−CまたはA−Tの豊富さに応じて、必要に応じて、しかるべく高めることができる。
選択的ハイブリダイゼーションを規定するもう1つの方法は、もう一方の核酸と結合している一方の核酸の量(パーセンテージ)を調べることによる。例えば、いくつかの実施形態では、選択的ハイブリダイゼーション条件は、制限核酸の少なくとも約60、65、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、99、100パーセントが、非制限核酸と結合している場合であり得る。通常、非制限プライマーは、例えば、10または100または1000倍過剰である。この種のアッセイは、制限および非制限プライマーの両方が、例えば、それらのkよりも10倍または100倍または1000倍低いか、または、一方のみの核酸分子が10倍または100倍または1000倍であるか、一方または両方の核酸分子がそのkを上回る条件下で実施できる。
選択的ハイブリダイゼーションを規定するもう1つの方法は、所望の酵素的操作を進めるためにハイブリダイゼーションが必要とされる条件下で、酵素的に操作されたプライマーのパーセンテージを調べることによる。例えば、いくつかの実施形態では、選択的ハイブリダイゼーション条件は、酵素的操作を進める条件下で、プライマーの少なくとも約60、65、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、99、100パーセントが酵素的に操作される場合であり、例えば、酵素的操作がDNA伸長である場合に、選択的ハイブリダイゼーション条件は、プライマー分子の少なくとも約60、65、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、99、100パーセントが伸長される場合である。好ましい条件としてまた、製造業者によって示唆されるもの、または当技術分野で酵素が操作を行うのに適当であると示されるものが挙げられる。
相同性と同様に、2種の核酸分子間のハイブリダイゼーションのレベルを調べるために、本明細書において開示される種々の方法があることは理解される。これらの方法および条件は、2種の核酸分子間で異なるパーセンテージのハイブリダイゼーションを提供し得るが、特に断りのない限り、任意の方法のパラメータを満たすことは十分であるということは理解される。例えば、80%のハイブリダイゼーションが必要であり、ハイブリダイゼーションが、これらの方法のいずれか1種における必要なパラメータ内で起こる限り、本明細書に開示されると考慮される。
当業者は、組成物または方法が、ハイブリダイゼーションを集合的にまたは単一に調べるためのこれらの基準のいずれか1種を満たす場合には、本明細書に開示される組成物または方法であると理解するということは理解される。
11.抗体
また、本明細書に開示されるペプチドまたはポリペプチドのいずれかと特異的に結合する抗体も本明細書に開示される。用語「抗体」は、本明細書において広い意味で用いられ、ポリクローナルおよびモノクローナル抗体の両方を含む。用語「抗体」には、無傷の免疫グロブリン分子に加え、それらが本明細書に開示されるポリペプチドと相互作用するその能力について選択される限り、それらの免疫グロブリン分子の断片またはポリマーおよびヒトおよびヒト化型の免疫グロブリン分子またはその断片も含まれる。
本明細書において用いる場合、用語「モノクローナル抗体」とは、実質的に均一な集団の抗体から得られた抗体を指す。すなわち、集団内の個々の抗体は、抗体分子の小さなサブセットで存在し得る天然に存在する突然変異の可能性を除いて同一である。本明細書において、モノクローナル抗体とは、重鎖および/または軽鎖の部分が、特定の種に由来するか、または特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一であるか、または相同であるが、鎖の残りの部分が、別の種に由来するか、別の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一であるか、相同である「キメラ」抗体、ならびにこのような抗体の断片を、それらが所望のアンタゴニスト活性を示す限り、具体的に含む(米国特許第4,816,567号およびMorrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、81:6851−6855(1984)参照のこと)。
開示されるモノクローナル抗体は、モノクローナル抗体を作製する任意の手順を用いて作製できる。例えば、開示されるモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、例えば、KohlerおよびMilstein、Nature、256:495(1975)によって記載されるものを用いて調製できる。ハイブリドーマ法では、通常、マウスまたはその他の適当な宿主動物を、免疫化剤で免疫化して、免疫化剤と特異的に結合する抗体を産生するか、産生できるリンパ球を導く。あるいは、例えば、本明細書に記載されるHIV Env−CD4−共受容体複合体を用いて、リンパ球をin vitroで免疫化してもよい。
モノクローナル抗体はまた、組換えDNA法、例えば、米国特許第4,816,567号(Cabillyら)に記載されるものを用いて作製してもよい。開示されるモノクローナル抗体をコードするDNAは、従来手順を用いて(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と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ることによって)容易に単離および配列決定できる。抗体または活性な抗体断片のライブラリーはまた、例えば、Burtonらの米国特許第5,804,440号およびBarbasらの米国特許第6,096,441号に記載されるファージディスプレイ技術を用いて作製し、スクリーニングできる。
In vitro法も一価の抗体を調製するのに適している。抗体の、その断片、特に、Fab断片を作製するための消化は、当技術分野で公知のルーチン技術を用いて達成できる。例えば、消化は、パパインを用いて実施できる。パパイン消化の例は、1994年12月22日に公開されたWO94/29348および米国特許第4,342,566号に記載されている。抗体のパパイン消化は、通常、Fab断片と呼ばれる、各々単一の抗原結合部位を有する2つの同一の抗原結合断片と、残りのFc断片をもたらす。ペプシン処理は、2つの抗原組合せ部位を有し、依然として抗原と架橋できる断片をもたらす。
これらの断片は、その他の配列と結合しているか否かに関わらず、抗体または抗体断片の活性は、修飾されていない抗体または抗体断片と比較して、大幅に変更されないか、損なわれていないという条件で、特定の領域または特定のアミノ酸残基の挿入、欠失、置換またはその他の選択された修飾を含み得る。これらの修飾は、例えば、ジスルフィド結合し得るアミノ酸を除去/付加するために、その生物寿命を増大するために、その分泌特徴を変更するために、いくつかのさらなる特性を提供し得る。いずれの場合にも、抗体または抗体断片は、その同属抗原との特異的結合などの生物活性特性を有さなくてはならない。抗体または抗体断片の機能的または活性領域は、タンパク質の特定の領域の突然変異誘発と、それに続く、発現および発現されたポリペプチを調べることによって同定できる。このような方法は、当業者には容易にわかり、抗体または抗体断片をコードする核酸の部位特異的突然変異形成を含み得る(Zoller、M.J.Curr.Opin.Biotechnol.3:348−354、1992)。
本明細書において用いる場合、用語「抗体(単数形)」または「抗体(複数形)」とは、ヒト抗体および/またはヒト化抗体を指す場合もある。多数の非ヒト抗体(例えば、マウス、ラットまたはウサギに由来するもの)は、ヒトにおいて天然に抗原性であり、したがって、ヒトに投与した場合に、望ましくない免疫応答を引き起こし得る。したがって、方法におけるヒトまたはヒト化抗体の使用は、ヒトに投与される抗体が、望ましくない免疫応答を誘発する機会を低減するのに役立つ。
開示されるヒト抗体は、任意の技術を用いて調製できる。ヒトモノクローナル抗体を作製する技術の例として、Coleら(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R.Liss、p.77、1985)によって、およびBoernerら(J.Immunol.、147(1):86−95、1991によって記載されるものが挙げられる。ヒト抗体(およびその断片)はまた、ファージディスプレイライブラリーを用いて製造できる(Hoogenboomら、J.Mol.Biol.、227:381、1991;Marksら、J.Mol.Biol.、222:581、1991)。
開示されるヒト抗体はまた、トランスジェニック動物から得ることができる。例えば、免疫化に応じて、ヒト抗体の全レパートリーを産生できるトランスジェニック、突然変異マウスが記載されている(例えば、Jakobovitsら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90:2551−255(1993);Jakobovitsら、Nature、362:255−258(1993);Bruggermannら、Year in Immunol.、7:33(1993)参照のこと)。具体的には、これらのキメラおよび生殖系列突然変異マウスの抗体重鎖結合領域(J(H))遺伝子のホモ接合型欠失は、内因性抗体産生の完全な阻害をもたらし、ヒト生殖系列抗体遺伝子アレイの、このような生殖系列突然変異体マウスへの導入の成功は、抗原チャレンジの際にヒト抗体の産生をもたらす。所望の活性を有し得る抗体は、本明細書に記載されるEnv−CD4−共受容体複合体を用いて選択される。
抗体ヒト化技術は、通常、抗体分子の1種以上のポリペプチド鎖をコードするDNA配列を操作するための組換えDNA技術の使用を含む。したがって、非ヒト抗体のヒト化型(またはその断片)は、ヒト(レシピエント)抗体のフレームワーク中に組み込まれた、非ヒト(ドナー)抗体由来の抗原結合部位の一部を含む、キメラ抗体または抗体鎖(またはFv、Fab、Fab’などのその断片、または抗体のその他の抗原結合部分)である。
ヒト化抗体を作製するには、レシピエント(ヒト)抗体分子の1種以上の相補性決定領域(CDR)に由来する残基を、所望の抗原結合特徴(例えば、特定のレベルの特異性および標的抗原の親和性)を有することがわかっているドナー(非ヒト)抗体分子由来の1種以上のCDR由来の残基と置換する。いくつかの例では、ヒト抗体のFvフレームワーク(FR)残基を、対応する非ヒト残基と置換する。ヒト化抗体はまた、レシピエント抗体にも、移入されたCDRまたはフレームワーク配列にも見られない残基を含み得る。通常、ヒト化抗体は、非ヒトである供給源から導入された1個以上のアミノ酸残基を有する。実際には、ヒト化抗体は、通常、いくつかのCDR残基と、場合によりいくつかのFR残基が、げっ歯類抗体中の類似部位に由来する残基で置換されているヒト抗体である。ヒト化抗体は、通常、抗体定常領域(Fc)、通常、ヒト抗体のものの少なくとも一部を含む(Jonesら、Nature、321:522−525(1986)、Reichmannら、Nature、332:323−327(1988)、およびPresta、Curr.Opin.Struct.Biol.、2:593−596(1992))。
非ヒト抗体をヒト化する方法は、当技術分野では周知である。例えば、ヒト化抗体は、Winter、および共同研究者ら(Jonesら、Nature、321:522−525(1986)、Riechmannら、Nature、332:323−327(1988)、Verhoeyenら、Science、239:1534−1536(1988))の方法に従って、げっ歯類CDRまたはCDR配列を、ヒト抗体の対応する配列と置換することによって作製できる。ヒト化抗体を製造するために使用できる方法はまた、米国特許第4,816,567号(Cabillyら)、米国特許第5,565,332号(Hoogenboomら)、米国特許第5,721,367号(Kayら)、米国特許第5,837,243号(Deoら)、米国特許第5,939,598号(Kucherlapatiら)、米国特許第6,130,364号(Jakobovitsら)および米国特許第6,180,377号(Morganら)に記載されている。
12.薬剤担体
開示される組成物は、薬学的に許容される担体と組合せて治療上使用できる。「薬学的に許容される」とは、生物学的にか、または別の点で、望ましくないものでない材料を意味し、すなわち、材料を、何らかの望ましくない生物学的作用を引き起こすことなく、または材料が含まれる薬学的組成物のその他の成分のいずれかと有害な方法で相互作用することなく、対象に、核酸またはベクターとともに投与できる。担体は、当業者には周知であるが、対象における有効成分のいかなる分解も最小にするよう、またいかなる副作用も最小にするよう当然選択される。
適した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。通常、製剤を等張にするために、適当な量の薬学的に許容される塩が製剤において用いられる。薬学的に許容される担体の例として、それだけには限らないが、生理食塩水、リンガー溶液およびデキストロース溶液が挙げられる。溶液のpHは、約5〜約8が好ましく、約7〜約7.5がより好ましい。さらなる担体として、徐放性製剤、例えば、抗体を含有する固体疎水性ポリマーの半透性マトリックスが挙げられ、ここで、マトリックスは造形品、例えば、フィルム、リポソームまたは微粒子の形である。当業者には当然のことながら、例えば、投与経路および投与される組成物の濃度に応じて特定の担体がより好ましいものであり得る。
薬剤担体は、当業者には公知である。これらの最も一般的なものは、ヒトへの薬物の投与のための標準担体、例えば、滅菌水、生理食塩水および生理学的pHの緩衝溶液などの溶液である。組成物は、筋肉内投与または皮下投与してもよい。その他の化合物は、当業者によって用いられる標準手順に従って投与する。
薬剤組成物は、選択した分子に加え、担体、増粘剤、希釈剤、バッファー、保存料、界面活性剤など含み得る。薬剤組成物はまた、抗菌剤、抗炎症剤、麻酔薬などの1種以上の有効成分を含み得る。
非経口投与用製剤として、滅菌水溶液または非水性溶液、懸濁液およびエマルションが挙げられる。非水性溶媒の例として、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルなどの植物油、およびオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルが挙げられる。水性担体としては、水、アルコール性/水性溶液、エマルションまたは懸濁液、例えば、生理食塩水および緩衝媒体が挙げられる。好ましいビヒクルとしては、塩化ナトリウム溶液、リンガーデキストロース、デキストロースおよび塩化ナトリウム、乳酸化リンガーまたは固定油が挙げられる。静脈内ビヒクルは、流動体および栄養素補充剤および電解質補充剤(例えば、リンガーデキストロースに基づくもの)などを含む。保存料およびその他の添加剤、例えば、抗菌剤、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。
局所投与用製剤として、軟膏剤、ローション剤、クリーム剤、ジェル剤、液滴剤、座剤、スプレー剤、液体および粉末が挙げられる。従来の薬剤担体、水性、粉末または油性基剤、増粘剤などが必要であるか、または望ましい場合がある。
経口投与用組成物としては、散剤または顆粒剤、水または非水性媒体中の懸濁液または溶液、カプセル剤、サシェ剤または錠剤が挙げられる。増粘剤、矯味剤、希釈剤、乳化剤、分散助剤または結合剤も望ましいものであり得る。
いくつかの組成物は、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どの無機酸およびギ酸、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などの有機酸との反応によって、または水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウムなどの無機塩基およびモノ−、ジ−、トリアルキル、およびアリールアミンおよび置換エタノールアミンなどの有機塩基との反応によって形成される薬学的に許容される酸付加塩または塩基付加塩として投与できる。
物質は、溶液中であっても、懸濁液中であってもよい(例えば、微粒子、リポソームまたは細胞中に組み込まれていてもよい。これらは、抗体、受容体または受容体リガンドを介して特定の細胞種に標的化され得る。以下の参照は、特定のタンパク質を腫瘍組織に標的化するこの技術の使用の例である(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およびMcKenzie、Immunolog.Reviews、129:57−80、(1992);およびRofflerら、Biochem.Pharmacol、42:2062−2065、(1991))。「ステルス」およびその他の抗体コンジュゲートリポソームなどのビヒクル(例えば、結腸癌へ標的化する脂質媒介性薬物)、細胞特異的リガンドを介するDNAの受容体媒介性標的化、リンパ球によって方向付けられる腫瘍標的化およびin vivoでのマウスグリオーマ細胞の高度に特異的な治療用レトロウイルス標的化。以下の参照文献は、特異的タンパク質を腫瘍組織に標的化するこの技術の使用の例である(Hughesら、Cancer Research、49:6214−6220、(1989);およびLitzingerおよびHuang、Biochimica et Biophysica Acta、1104:179−187、(1992))。通常、受容体は、構成的であるか、またはリガンドによって誘導されるエンドサイトーシスの経路に関与している。クラスリン被覆ピット中のこれらの受容体クラスターは、クラスリン被覆小胞を介して細胞に入り、酸性化エンドソームを通過し、ここで受容体は選別されて、次いで、細胞表面に再循環し、細胞内に貯蔵されるようになるか、またはリソソームにおいて分解される。内在化経路は、種々の機能、例えば、栄養素取り込み、活性化されたタンパク質の除去、高分子のクリアランス、ウイルスおよび毒素の日和見性侵入、リガンドの解離および分解ならびに受容体レベルの調節を果たす。多数の受容体は、細胞種、受容体濃度、リガンドの種類、リガンドの結合価およびリガンド濃度に応じて、2以上の細胞内経路をたどる。受容体媒介性エンドサイトーシスの分子機構および細胞機構は概説されている(BrownおよびGreene、DNA and Cell Biology 10:6、399−409(1991))
B.方法
1.標的化
対象において、1種以上の部分を、腫瘍リンパ管に標的化する方法が本明細書に提供される。本方法は、対象に、本明細書に開示されるペプチドの任意の1種以上と、1種以上の部分とを含むコンジュゲートを投与することを含み得る。1種以上の部分は、本明細書に開示されるものなどの検出部分であり得る。したがって、本方法は、対象のリンパ管におけるコンジュゲートの存在を検出することによって対象において腫瘍を検出することをさらに含み得る。
1種以上の部分は、本明細書に開示されるものなどの治療部分であり得る。したがって、対象が癌を有する場合には、対象の腫瘍リンパ管への部分の標的化は、対象において腫瘍におけるリンパ管新生を阻害し得る。
2.検出
癌を検出する方法も提供される。本方法はまた、生体サンプルを、本明細書に開示されるペプチドのうち任意の1種以上と、1種以上の部分とを含むコンジュゲートと接触させることと、サンプルのリンパ管におけるコンジュゲートの存在を検出することとを含み得る。開示される方法のいくつかの態様では、参照または対照量よりも、リンパ管におけるコンジュゲートの存在を1種以上多く検出することが、癌の存在を示す。
3.処理
癌を治療する方法も提供される。本方法は、対象に、本明細書に開示されるペプチドのうち任意の1種以上と、1種以上の部分とを含むコンジュゲートを投与することを含み得る。1種以上の部分は、治療部分であり得る。したがって、いくつかの態様では、コンジュゲートは、対象において腫瘍におけるリンパ管新生を阻害する。コンジュゲートは、腫瘍リンパ管のアポトーシスを誘導する。いくつかの態様では、コンジュゲートは、腫瘍のアポトーシスを誘導する。
開示される方法の癌は、乳癌であり得る。したがって、開示される方法のポリペプチドは、XがRまたはK(配列番号12〜15)であるアミノ酸配列XRTX(配列番号59)、CGNKRTRGC(配列番号16)、CGNKRTRGC(配列番号16)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCGNKRTRGC(配列番号16)、CNKRTRGGC(配列番号18)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)、1、2または3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNKRTRGGC(配列番号18)を含み得る。
開示される方法の癌は、子宮頸癌であり得る。したがって、開示される方法のポリペプチドは、XがRまたはK(配列番号12−15)であるアミノ酸配列XRTX(配列番号59)、CNRRTKAGC(配列番号17)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)を含み得る。
開示される方法の癌は、皮膚癌であり得る。したがって、開示される方法のポリペプチドは、アミノ酸配列CLSDGK(配列番号2)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)、1つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号:2)、1つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGK(配列番号2)、CLSDGKRKC(配列番号4)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKRKC(配列番号4)、CLSDGKPVS(配列番号3)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKPVS(配列番号3)、CLDGGRPKC(配列番号5)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLDGGRPKC(配列番号5)を含み得る。
開示される方法の癌は、前立腺癌であり得る。したがって、開示される方法のポリペプチドは、アミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号:6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)を含み得る。
開示される方法の癌は、前癌性前立腺癌であり得る。したがって、開示される方法のポリペプチドは、アミノ酸配列CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)を含み得る。
開示される方法の癌は、悪性前立腺癌であり得る。したがって、開示される方法のポリペプチドは、アミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)を含み得る。
開示されるコンジュゲートを用いて、癌などの制御されない細胞増殖が起こる任意の疾患を治療できる。種々の種類の癌の限定されないリストは以下のとおりであり得る:リンパ腫(ホジキンおよび非ホジキン)、白血病、癌腫、固形組織の癌腫、扁平上皮癌、腺癌、肉腫、グリオーマ、高悪性度グリオーマ、芽細胞腫、神経芽細胞腫、形質細胞腫、組織球腫、メラノーマ、腺腫、低酸素性腫瘍、骨髄腫、AIDS関連リンパ腫または肉腫、転移性癌または一般的な癌。
開示される組成物を用いて治療できる癌の代表的であるが、限定されないリストは、以下のとおりである: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/神経膠芽腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、皮膚癌、肝臓癌、メラノーマ、口、咽頭、喉頭および肺の扁平上皮癌、結腸癌、子宮頸癌(cervical cancer)、子宮頸癌(cervical carcinoma)、乳癌および上皮癌、腎臓癌、尿生殖器癌、肺癌、食道癌、頭頸部癌、大腸癌、造血癌、精巣癌、結腸および腎臓癌、前立腺癌または膵臓癌。
4.診断
対象において、正常、前癌性および悪性前立腺状態を調べる方法も提供する。本方法は、対象由来の生体サンプルを、ポリペプチドが、アミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)を含む、本明細書において開示されるコンジュゲートと接触させることを含み得る。
開示される方法のいくつかの態様では、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)またはCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)の選択的結合が、前癌性前立腺状態の指標である。
開示される方法のいくつかの態様では、CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)またはCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)の選択的結合が、悪性前立腺状態の指標である。
開示される方法のいくつかの態様では、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1つもしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)またはCSGGKVLDC(配列番号8)、CREAGRKAC(配列番号3)、CSMSAKKKC(配列番号4)またはCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)の選択的結合がないことが、正常前立腺状態の指標である。
5.スクリーニング
腫瘍リンパ管を標的とする薬剤を同定する方法も提供される。この方法は、例えば、
(a)薬剤の非癌性組織との選択的結合を可能にするのに十分な条件下で、非癌性組織を、候補薬剤のライブラリーと接触させることと、
(b)ステップ(a)から非癌性組織と結合しない候補薬剤を集めることと、
(c)薬剤の、癌性または前癌性組織との選択的結合を可能にするのに十分な条件下で、癌性または前癌性組織を、ステップ(b)において集められた候補薬剤と接触させることと、
(d)癌性または前癌性組織由来のリンパ管内皮細胞と結合している候補薬剤を集めることと
を含み得、候補薬剤の、癌性または前癌性組織のリンパ管内皮細胞との結合によって、候補薬剤が腫瘍リンパ管を標的とする薬剤として同定される。
例えば、候補薬剤のライブラリーは、ファージライブラリー由来であり得る。
開示される方法は、腫瘍リンパ管を標的とする薬剤として同定された候補薬剤を製造することをさらに含み得る。
6.投与
本明細書において開示される組成物、例えば、開示されるペプチドおよびコンジュゲートは、局所治療が望まれるか、全身治療が望まれるかに応じて、また治療される領域に応じて、いくつかの方法で投与できる。例えば、組成物は経口によって、非経口によって(例えば、静脈内、皮下、腹腔内または筋肉内注射)、吸入によって、体外で、局所に(例えば、経皮、眼部に、経膣的に、経直腸的に、鼻腔内に)などで投与できる。
本明細書において用いる場合、「局所鼻腔内投与」とは、組成物の、鼻孔の片方または両方を通る鼻および鼻腔中への送達を意味し、噴霧機構または液滴機構による、または核酸もしくはベクターのエアロゾル化を介した送達を含み得る。吸入剤による組成物の投与は、噴霧または液滴機構による送達による鼻または口を介したものであり得る。送達はまた、挿管によって呼吸器系の任意の領域(例えば、肺)に直接であってもよい。
組成物の非経口投与は、用いる場合には、通常、注射を特徴とする。注射剤は、液体溶液または懸濁液、注射の前の液体中の懸濁液の溶液に適した固体形として、またはエマルジョンのいずれかとして、従来の形で調製できる。非経口投与のための、より最近改定されたアプローチは、一定の投与量が維持されるような持続放出または徐放性システムの使用を含む。例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第3,610,795号参照のこと。
必要な組成物の正確な量は、対象の種、年齢、体重および全身状態、治療されているアレルギー性疾患の重篤度、用いられる個々の核酸またはベクター、投与様式などに応じて、対象毎に変わる。したがって、どの組成物についても正確な量を指定することは不可能である。しかし、当業者によって、本明細書における教示をかんがみて、日常的な実験のみを用いて、適当な量を調べることができる。したがって、組成物を投与するための有効な投与量およびスケジュールは、経験的に定めることができ、このような決定を行うことは当技術分野の技術の範囲内である。組成物の投与の有用な投与量範囲は、所望の効果を引き起こすのに十分なほど大きいものである。投与量は、副作用、例えば、不要な交差反応、アナフィキラシー反応などを引き起こすほど多くしてはならない。一般に、投与量は、患者における年齢、状態、性別および疾患の程度、投与経路またはその他の薬物がレジメン中に含まれるかどうかで変わり、当業者ならば、決定することができる。投与量は、何らかの逆の徴候の場合には、個々の医師によって調整することができる。投与量は変わる場合があり、1日または数日間、毎日1以上の用量投与で投与してもよい。所与の種類の医薬製剤の適当な投与量についての指針は、文献に見ることができる。
例えば、単独で用いられる開示されるペプチドの標準的な1日投与量は、上記の因子に応じて、1日あたり、約1μg/体重1kg〜最大100mg/体重1kgの範囲またはそれ以上であり得る。
開示される組成物の投与後、当業者に周知の種々の方法で治療部分の効力を評価できる。例えば、当業者ならば、組成物が腫瘍増殖を低減させるか、リンパ管新生のさらなる増大を防ぐことを観察することによって、本明細書に開示される組成物は、対象における癌の治療または阻害において有効であると理解されよう。
C.キット
上記の材料ならびにその他の材料は、開示された方法を実施するのに、または実施を補助するのに有用なキットとして任意の適した組合せで一緒にパッケージングできる。所与のキット中のキット成分を、開示される方法において一緒に使用するよう設計、および適応されている場合には有用である。例えば、ペプチドと、ペプチドを部分と連結するための手段とを含む、コンジュゲート、例えば、本明細書に開示されるものを製造するためのキットが開示される。キットはまた、コンジュゲートを調製するためのプロトコルを含み得る。
D.用途
開示される組成物は、研究手段として種々の方法で使用できる。その他の用途は開示されており、開示内容から明らかであり、および/または当業者によって理解される。
E.組成物を作製する方法
本明細書に開示される組成物および開示される方法を実施するのに必要な組成物は、特に断りのない限り、その個々の試薬または化合物について当業者に公知の任意の方法を用いて作製できる。
1.核酸合成
例えば、プライマーとして使用されるオリゴヌクレオチドなどの核酸は、標準的な化学合成法を用いて作製してもよいし、酵素法または任意のその他の公知の方法を用いて製造してもよい。このような方法は、標準酵素消化と、それに続く、ヌクレオチド断片単離(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章参照のこと)から、例えば、MilligenまたはBeckman System 1Plus DNAシンセサイザー(例えば、Milligen−Biosearch、Burlington、MAのモデル8700自動化シンセサイザーまたはABIモデル38OB)を用いるシアノエチルホスホラミダイト法による純粋に合成的な方法に及び得る。オリゴヌクレオチドを作製するのに有用な合成法はまた、Ikutaら、Ann.Rev.Biochem.53:323−356(1984)、(ホスホトリエステルおよびホスファイト−トリエステル法)、およびNarangら、Methods Enzymol.、65:610−620(1980)、(ホスホトリエステル方法)に記載されている。タンパク質核酸分子は、公知の方法、例えば、Nielsenら、Bioconjug.Chem.5:3−7(1994)によって記載されるものを用いて作製できる。
2.ペプチド合成
開示されるタンパク質を製造する1つの方法は、タンパク質化学技術によって2以上のペプチドまたはポリペプチドを一緒に連結することである。例えば、ペプチドまたはポリペプチドは、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ニル)化学のいずれかを用い、現在利用可能な実験装置を用いて化学的に合成できる。(Applied Biosystems、Inc.、Foster City、CA)。当業者ならば、開示されるタンパク質に対応するペプチドまたはポリペプチドは、例えば、標準的な化学反応によって合成できることは容易に理解される。例えば、ペプチドまたはポリペプチドは、合成でき、合成樹脂から切断されないのに対し、ペプチドまたはタンパク質のその他の断片は、合成でき、続いて、樹脂から切断され、それによって、その他の断片では官能基によってブロックされている末端基が曝露される。これら2種の断片は、ペプチド縮合反応によって、そのカルボキシルおよびアミノ末端で、それぞれペプチド結合を介して共有結合によって結合し抗体またはその断片を形成できる(Grant GA(1992)Synthetic Pepitides:A User Guide.W.H.Freeman and Co.、N.Y.(1992);Bodansky MおよびTrost B.編(1993)Principles of Peptide Synthesis.Springer−Verlag Inc.、NY(少なくともペプチド合成に関連する材料について参照することによって本明細書に組み込まれる)。あるいは、ペプチドまたはポリペプチドは、本明細書に記載されるように、in vivoで独立に合成される。これらの独立したペプチドまたはポリペプチドは、単離すると、同様のペプチド縮合反応によって、連結させてペプチドまたはその断片を形成することができる。
例えば、クローニングされたか、または合成されたペプチドセグメントの酵素的ライゲーションによって、相対的に短いペプチド断片が結合されて、より大きいペプチド断片、ポリペプチドまたは全タンパク質ドメインが生じるのが可能となる(Abrahmsen Lら、Biochemistry、30:4151(1991))。あるいは、合成ペプチドの天然の化学的ライゲーションを利用して、短いペプチド断片から大きなペプチドまたはポリペプチドを合成によって構築することができる。この方法は、2段階化学反応からなる(Dawsonら、Synthesis of Proteins by Native Chemical Ligation.Science、266:776−779(1994))。第1のステップは、保護されていない合成ペプチド-チオエステルの、アミノ末端Cys残基を含有する別の保護されていないペプチドセグメントとの化学選択的反応であり、チオエステルが結合している中間体が最初の共有結合産物として得られる。反応条件を変更しなくても、この中間体は、自然発生的迅速分子内反応を受けて、ライゲーション部位で天然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 Iら、Biochemistry、30:3128(1991);Rajarathnam Kら、Biochemistry 33:6623−30(1994))。
あるいは、保護されていないペプチドセグメントを、化学的に連結するが、ここで、化学的ライゲーションの結果としてペプチドセグメント間に形成される結合は、非天然(非ペプチド)結合である(Schnolzer、MらScience、256:221(1992))。この技術は、十分な生物活性を有する、タンパク質ドメインの類似体ならびに多量の比較的純粋なタンパク質を合成するために用いられてきた(deLisle Milton RCら、Techniques in Protein Chemistry IV.Academic Press、New York、pp.257−267(1992))。
F.定義
特に断りのない限り、本明細書に用いられるすべての技術用語および科学用語は、開示される方法および組成物が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同様の意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または等価の任意の方法および材料を、本方法および組成物の実施または試験において使用できるが、特に有用な方法、装置および材料は、記載されるとおりである。本明細書に引用される刊行物およびそのために引用される材料は、参照により、具体的に本明細書に組み込まれる。本明細書において、本発明が、先行発明によって、このような開示内容に先行する権利を与えられないという承認として解釈されるべきものはない。いずれの参照文献も先行技術を構成するという承認は行われていない。参照文献についての議論は、その著者が主張することを提示し、出願人は、引用される文書の正確度および妥当性を厳密に調べる権利を留保する。
本明細書において、また添付の特許請求の範囲において用いる場合、単数形「冠詞」および「不定冠詞」は、文脈が明確に他を示さない限り、複数の言及を含むということは留意しなければならない。したがって、例えば、「ペプチド」と不定冠詞を付していう場合、複数のこのようなペプチドを含み、「ペプチド」と定冠詞を付していう場合、1種以上のペプチドおよび当業者に公知のその等価物などの言及である。
「任意の」または「場合により」とは、その後に記載される事象、環境または材料が生じるか、存在する場合もあるし、生じないか、存在しない場合もあるということ、および記載は、事象、環境または材料が生じるか存在する場合および生じないか存在しない場合を含むということを意味する。
本明細書において、範囲は、「約」1つの特定の値、および/または〜「約」別の特定の値として表され得る。このような範囲が表される場合には、別の実施形態は、1つの特定の値および/または〜その他の特定の値を含む。同様に、値が、先行詞「約」の使用によって「近似値」として表される場合には、特定の値は別の実施形態を形成すると理解される。範囲の各々の終点は、その他の終点に関連して、およびその他の終点とは独立に、の両方で重要であることはさらに理解される。本明細書に開示されるいくつかの値があり、各値は、その値に加え、「約」その特定の値として本明細書に開示されるということも理解される。例えば、値「10」が開示される場合には、「約10」も開示される。当業者ならば適切に理解するであろうが、値が開示される場合には、その値「以下」、「その値以上」および値間のあり得る範囲も開示されるということも理解される。例えば、値「10」が開示される場合には、「10以下」ならびに「10以上」も開示される。本願を通じて、データは、いくつかの異なる形式で提供され、このデータは、終点および開始点およびデータ点の任意の組合せの範囲を表すということも理解される。例えば、特定のデータ点「10」および特定のデータ点15が開示される場合には、10および15より大きい、10および15以上の、10および15未満の、10および15以下の、ならびに10および15と同等、ならびに10〜15の間が開示されると考慮されると理解される。また、2つの特定の単位間の各単位も開示されると理解される。例えば、10および15が開示される場合には、11、12、13、および14も開示される。
本明細書の説明および特許請求の範囲を通じて、単語「含む(comprise)」およびこの単語の変形、例えば、「含んでいる(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含んでいるが制限されない」を意味し、例えば、その他の添加剤、成分、整数またはステップを除外することを意図しない。
本願を通じて、種々の刊行物が参照される。これらの刊行物の開示内容は、本願が関連する最新技術をより十分に説明するために、参照によりその全体が本願に組み込まれる。開示される参照文献は、参照が頼られる文において議論されるものに含まれる物質について参照することによって、本明細書に個々に、および具体的に組み込まれる。
本明細書において、用語「標的化」または「ホーミング」とは、標的とされない化合物または組成物と比較した、ある部位またはある位置での標的とされる化合物または組成物、例えば、開示される組成物の選択運動、結合および/または蓄積を指し得る。例えば、対象へのin vivo投与に関連して「標的化」または「ホーミング」とは、非標的組織、細胞および/または構造と比較した、標的組織、標的細胞および/または標的構造中のまたは標的組織、標的細胞および/または標的構造での、化合物または組成物、例えば、開示される組成物の選択運動、結合および/または蓄積を指し得る。
本明細書において用いる場合、用語「標的組織」とは、対象への投与後に、標的とされる化合物または組成物、例えば、開示される組成物の蓄積のための意図される部位を指す。例えば、目下、開示される主題の方法は、子宮内膜症を含む標的組織を用いる。
本明細書において用いる場合、「対象」とは、動物、植物、細菌、ウイルス、寄生生物および任意のその他の生物または核酸を有する実体を含むが、それだけには限らない。対象は、脊椎動物、より具体的には、哺乳類(例えば、ヒト、ウマ、ブタ、ウサギ、イヌ、ヒツジ、ヤギ、非ヒト霊長類、ウシ、ネコ、モルモットまたはげっ歯類)、サカナ、トリまたは爬虫類または両生類であり得る。対象は無脊椎動物、より具体的には、節足動物(例えば、昆虫および甲殻類)であり得る。この用語は、特定の年齢または性別を表さない。したがって、成体および新生対象ならびに胎児が、雄であろうと雌であろうと対象とされる。患者とは、疾患または障害に罹患している対象である。用語「患者」は、ヒトおよび獣医学的対象を含む。子宮内膜症および子宮内膜症細胞に関連して、対象は、子宮内膜症および/または子宮内膜症細胞を有するか、有し得る対象であると理解される。
「治療」とは、疾患、病状または障害を、治癒、寛解、安定化または予防する目的をもった患者の医学的管理を意味する。この用語は、積極的治療、すなわち、疾患、病状または障害の改善に明確に向けられた治療を含み、また、原因治療、すなわち、関連した疾患、病状または障害の原因の除去に向けられた治療を含む。さらに、この用語は、対症療法、すなわち、疾患、病状または障害の治癒よりも症状の緩和のために設計される治療、予防的治療、すなわち、関連する疾患、病状または障害の発生を最小化または部分的阻害もしくは完全阻害に向けられる治療、支持療法、すなわち、関連する疾患、病状または障害の改善に向けられた別の特定の治療の捕捉となるために用いられる治療を含む。
G.実施例
以下の実施例は、当業者に提供するために出されており、本明細書において特許請求される化合物、組成物、製品、装置および/または方法がどのように製造され、評価されるかの完全な開示および説明を含み、純粋に例示しようとするものであって、開示内容を制限しようとするものではない。数(例えば、量、温度など)に関して正確さを確保しようとする努力を行ったが、いくらかの誤差および偏差が考慮されなければならない。特に断りのない限り、パーセントは重量によるパーセントであり、温度は℃においてまたは周囲温度であり、圧力は大気圧か大気圧付近である。
1.実施例1
i.実験手順
細胞株、マウスおよび腫瘍:以下の細胞株は、10% FCSで補給されたDMEMで維持された:C8161ヒトメラノーマ、MDA−MB−435ヒト乳癌、KRIBヒト骨肉種およびヒト前立腺癌細胞PPCl、DU145。LNCaPヒト前立腺癌細胞株は、10% FCSを補給した、1mMピルビン酸ナトリウムおよび1.5g/L重炭酸ナトリウムを含む、10mM HEPESを含むRPMI1640培地で増殖させた。M12ヒト前立腺癌細胞株は、5μg/mlインスリン−トランスフェリン−亜セレン酸ナトリウム(ITS)、2.5μg/mlファンギゾン、50μg/mlゲンタマイシン、0.2μMデキサメタゾン、10ng/ml上皮成長因子(EGF)および5%FCSを含むRPMI1640で培養した(Baeら、1998)。腫瘍を作製するために、1×106個の腫瘍細胞を、ヌードBALB/cおよびC56BL/6マウスに、皮下(C8161、KRIBおよびPPCl)または同所に(MDA−MB−453、PPC1、DU145、M12およびLNCaP)注入した。トランスジェニックマウス腫瘍モデルは、TRAMP前立腺癌、MMTV−PyMT乳癌およびK14−HPV16子宮頸癌を含んでいた。
子宮頸部癌発生を開始するために、雌のK14−HPV16マウス(Arbeitら、1994)を17β−エストラジオール(E2;(Arbeitら、1996;Giraudoら、2004)で処理した。簡単には、1ヶ月齢の処女雌トランスジェニック(ヘテロ接合体K14−HPV16、1203#1)および非トランスジェニック(FVB/n)マウスを、イソフルランを用いて麻酔し、E2を0.05mgの用量で60日間にわたって送達する連続放出ペレット(Innovative Research of America,Sarasota,Florida,USA)を、背側の皮膚に皮下移植した。その後、全部で6ヶ月のホルモン治療のために、ペレットを3および5ヶ月齢で移植した。K14−HPV16マウスは、FVB/nバックグラウンドで維持した(FVB/n;The Jackson Laboratory)。マウスは、実験室のマウスの注意を規定するUniversity of California、San Francisco(UCSF)制度的ガイドラインに従って、維持した。動物実験は、UCSFまたはThe Burnham Instituteの動物研究委員会によって承認された。
ファージライブラリーおよびスクリーニング:T7Select415−1ファージ(Novagen)でのNNKによってコードされるCX7Cライブラリーディスプレイは、先に記載されたように調製した(Laakkonenら、2002)。ファージ選択および確認は、記載されている(Hoffman、2004)。前癌性前立腺病変および前立腺腫瘍の腫瘍リンパ管を標的化するペプチドの選択のために2段階手順を設計した。第1に、ファージライブラリーを、正常前立腺由来の細胞とともにインキュベートし、正常前立腺と結合するファージを取り去る。第2に、抗ポドプラニン磁性ビーズを用いてリンパ管内皮細胞を単離した。2〜3ラウンドのex vivo選択と、2〜3ラウンドのin vivo選択を実施した。ex vivo選択のために、TRAMPマウスの腫瘍のない同腹仔の正常前立腺、14〜16週齢のTRAMPマウスの前癌性前立腺および25〜28週齢のTRAMPマウスの腫瘍組織から細胞懸濁液を調製した。コラゲナーゼIA(1mg/ml、Sigma)を用いて組織を分散させた。約1×10個の正常前立腺細胞を、5×1010プラーク形成単位(pfu)の、CX7CペプチドライブラリーをディスプレイするT7ファージとともに4℃で3時間インキュベートした。サンプルを、1200rpmで10分間遠心分離し、上清(正常前立腺を取り去ったファージライブラリー)を回収し、次いで、4℃で、前癌性前立腺組織または前立腺腫瘍に由来する5×10個の細胞とともに一晩インキュベートした。細胞を洗浄し、結合していないファージを除去し、ラット抗マウスポドプラニンとともに4℃で45分間インキュベートし、0.5% BSAを含有する冷PBSで3回洗浄した。次いで、ポドプラニン陽性細胞を、M450ヒツジ抗ラットIgGダイナビーズ(M450;Dynal、Oslo、Norway)を用いて単離した。ポドプラニン陽性細胞集団と結合しているファージを救出し、大腸菌で増幅させた。In vivoファージライブラリースクリーニングは、記載されるとおりに実施した(Laakkonenら、2002)。
ファージのホーミング特異性:ファージのIn vivoホーミング特異性を、記載されるとおりに試験した(Hoffman、2004)。簡単には、腫瘍を保有するマウスに麻酔し、5×10pfuのファージを静脈注射した。7分後、マウスを、0.5% BSAを含有するPBSを用い、心臓を通ってかん流した。各マウスから腫瘍および対照臓器を解剖し、ファージを救出し、力価を測定した。組織学的分析のために、ファージの注射後、マウスを、4% PFAで30分間かん流した。ファージ免疫染色のために、組織をTissue−Tek O.C.T.に包埋し、5μmの切片を調製した。
抗体および免疫組織学:マウスProx−1に対するウサギ抗血清を作製するための特注免疫化は、Proteintech Inc.によって実施された。ニュージーランドホワイトウサギを、Prox−1タンパク質のGST−C−末端断片の融合タンパク質を用いて免疫化した。抗体は、融合タンパク質でアフィニティー精製し、GSTで吸収させた。得られた抗体調製物(1.8mg/ml)は、ELISAにおいて融合タンパク質に対して1:10,000という力価を与えた。組織切片の、抗−Prox−1抗体での免疫蛍光染色により、核染色のパターンを得た。記載される(Joyceら、2003;Laakkonenら、2002)凍結組織切片の免疫組織学的染色には、リンパ管マーカー抗−LYVE−1(Laakkonenら、2002)および抗ポドプラニン(T.PetrovaおよびK.Alitaloによって親切にも提供された)、ラットモノクローナル抗マウスCD31(BD Pharmingen)、ラット抗マウスMECA−32(Pharmingen)、ウサギポリクローナル抗T7ファージおよびラット抗−マウスVEGFR3に対する抗体を用いた。対応する二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートした:それぞれ、AlexaFluor−488ヤギ抗ラットまたはウサギIgG(1:1000;Molecular Probes、Eugene、OR)、AlexaFluor−594ヤギ抗ラットまたはウサギIgG(1:1000、Molecular Probes)、AlexaFluor−594ロバ抗マウスまたはヤギIgG(1:1000、Molecular Probes)およびAlexaFluor−488ロバ抗マウスまたはヤギIgG(1:1000;Molecular Probes)。スライドを、PBSで3回洗浄し、DAPI(Vector Laboratories、Burlingame、CA)を含む、ベクタシールドマウント媒体(Vectashield Mounting Medium)でマウントした。血管も、フルオレセインにコンジュゲートしている、リコペルシコン・エスクレンツム(Lycopersicon esculentum)(トマト)レクチン(PBS200μl中100μgのレクチン;Vector Laboratories)を静脈内注入することによって可視化した。フルオレセイン標識ペプチドの組織分布(Laakkonenら、2004)は、ペプチド(PBS200μl中、100〜150μg)をマウスに静脈内注入することによって調べた。注入されたペプチドは、30分〜2時間循環可能であり、4%パラホルムアルデヒドを用い、心臓の左心室を通してマウスをかん流した。組織は解剖し、OCT包埋媒体(Tissue−Tek、Elkhart、Indiana)中で凍結した。免疫組織学的分析のために凍結切片を調製した。
ペプチド合成:ペプチドは、Fmoc化学を用い、固相シンセサイザーで合成した。ペプチドは、HPLCによって精製し、質量分析によって確認した。フルオレセインがコンジュゲートしているペプチドは、記載されるとおりに合成した(Laakkonenら、2004)。LSDペプチドおよびREAペプチドは、アポトーシス促進性モチーフ(KLAKLAK)とのキメラとして合成した(配列番号19;Ellerbyら、1999)。
トランスフェクションおよびファージ結合アッセイ:293T細胞を、CXCR4をコードするプラスミド(Helbigら、2003)またはVEGFR2(Borgesら、2000)を用い、FuGene 6トランスフェクション試薬(Roche Diagnostics、Indianapolis、IN)を用いてトランスフェクトした。簡単には、プラスミド(10μg)を、900μlの無血清DMEMおよび50μlのFuGeneと混合し、室温で15分間インキュベートし、その後、細胞に混合物を加えた。トランスフェクションの48時間後、細胞をEDTAを用いて剥離し、1% BSAを含有するPBSで洗浄した。ファージ(5×10pfu)をトランスフェクトされた細胞とともにインキュベートし、結合しているファージを救出し、力価を測定した。競合結合アッセイのために、ファージを細胞とともにインキュベートする際に同族ペプチド(150μg/ml)または抗体(50μg/ml)を加えた。腫瘍保有マウス前立腺癌モデルの標的化されるアポトーシス促進性ペプチド治療。1×10個のPPC1ヒト前立腺癌細胞をマウス前立腺に注入することによって同所異種移植された前立腺腫瘍を確立した。播種の15日後、マウスに、(KLAKLAK)−CREAGRKAC(配列番号41)、(KLAKLAK)(配列番号19)およびCREAGRKAC(配列番号6)の等モル混合物またはPBSを静脈注射した。100μg/用量/マウスの隔週注射を3週間行った。メラノーマモデル、ヌードBALB/cマウスに1×10個のC8161ヒトメラノーマ細胞を皮下注射した。平均腫瘍容積が約100mm3に達した時点で治療を開始した。大きさの合う腫瘍を有するマウスを、3群に無作為に分けた。治療群には、腫瘍ホーミングペプチドのアポトーシス促進性モチーフ((KLAKLAK)−CLSDCGKRKC;配列番号42)とのキメラを与えた。対照群には、CLSDGKRKC(配列番号4)および(KLAKLAK)(配列番号19)の等モル混合物またはPBS単独を与えた。腫瘍を保有するマウスには、200μg/用量/マウスを、3週間の間、週1回静脈注射した。マウスを体重減少についてモニターし、実験の最後に腫瘍を解剖し、秤量した。組織学的分析を実施して、腫瘍リンパ管および血管の密度を評価した。ここで報告される動物実験は、The Burnham Institute動物研究委員会によって承認された。
ヒト癌由来組織切片のファージオーバーレイ:ヒト前立腺腫瘍試料の凍結切片を、Dr.Daniel Mercola(Sidney Kimmel Cancer Center、La Jolla、CA)から得た。これらの切片(5μm)を、ブロッキングバッファー(1×PBS中、5%正常ヤギ血清および0.5% BSA)とともに、室温で1時間プレインキュベートし、希釈ブロッキングバッファー(1:10)で3回洗浄し、切片上でファージ(3×10pfu)を4時間インキュベートした。3回洗浄した後、ウサギ抗ファージ抗体(10μg/ml)を加え、ファージを2時間インキュベートした。これらのスライドを洗浄し、AlexaFluor−488ヤギ抗ウサギIgGとともに1時間インキュベートした。さらに洗浄した後、ベクタシールド(Vectashield)(VECTOR、Burlingame、CA)を用いてスライドをマウントした。
統計分析:結果の統計分析にはスチューデントの検定を用いた。棒図表は、平均および標準偏差を示す。
ii.結果
C8161メラノーマにおけるリンパ管のファージ標的化:第1の標的としてC8161ヒトメラノーマを選択したが、これはヌードマウスにおいて、この細胞株を用いて作製した腫瘍の異種移植片が、乳癌ではリンパ管内皮細胞と結合する(Laakkonenら、2002)ホーミングペプチド、LyP−1によって認識されないリンパ管を含むためである。実験計画は、メラノーマ関連リンパ管に関して類似の特異性を有するリンパ管ホーミングペプチドが、同定され得るかどうかを調べることを目的とした。プロトコルは、腫瘍リンパ管を認識するペプチドを得る可能性を増大するよう改変した。ファージディスプレイライブラリーを、全C8161腫瘍組織の細胞懸濁液とともにインキュベートし、ファージが結合するのを可能にし、次いで、免疫磁性ビーズを用い、これらの細胞と結合している任意のファージに沿って運ばれるリンパ管内皮細胞を単離した。この濃縮ステップによって、非組換えファージよりも、単離細胞と250倍より効率的に結合するファージプールが得られた(図9A)。濃縮されたファージプールを、その後のinvivoラウンドに用いて、C8161異種移植片腫瘍にホーミングするファージを選択した。in vivoでの2ラウンドの選択によって、ファージの40倍濃縮物が生じた(図9B)。試験された、それぞれの対照臓器では濃縮がなかった。
ファージプール選択の第2のin vivoラウンドから得た48のファージクローンは、最高頻度と思われる5つのクローンを含んでおり、これらをさらに分析した。関連アミノ酸配列CLSDGKRKC(配列番号4)およびCLDGGRPKC(配列番号5)を有するペプチドをディスプレイする2つのクローンが、C8161腫瘍から調製した細胞懸濁液と結合し、より強い結合剤、CLSDGKRKC(配列番号4)は対照ファージより100倍多く結合した。C8161腫瘍を保有するヌードマウスへのファージの静脈注射は、両ファージとも腫瘍に選択的にホーミングし;CLSDGKRKC(配列番号4)は、CLDGGRPKC(配列番号5)の約2倍高効率であると示した(CLSDGKRKC(配列番号4)の結果は図1Aに示されている)。CLSDGKRKC(配列番号4)ペプチド(以下では、LSDとして言及される)をさらなる研究のために選択した。LSDファージのホーミング能力を立証することは、ディスプレイされるペプチド配列によるものであり、ペプチドをフルオレセインがコンジュゲートしているペプチドとして化学合成し、このコンジュゲートをC8161腫瘍マウスに静脈注射した。2時間循環させた後、腫瘍内においてこのペプチドが検出されたが、対照臓器においては検出されなかった。リンパ管マーカー、ポドプラニン、Prox−1、LYVE−1およびVEGFR3での組織切片の染色により、LSD蛍光の、それらとの共局在化が示されたが(図1C)、血管マーカー、MECA−32およびCD31との共局在化はなかった。定量化により、ペプチドについて陽性であるリンパ管の85%が、ポドプラニンについて同様に陽性であるということが示された
LSDファージの、その他の種類の癌、例えば、先に記載されたリンパ管ホーミングペプチド、LyP−1によって認識されるMDA−MB−435ヒト乳癌異種移植片(Laakkonenら、2002)へのホーミングをさらに調べた。静脈注射されたLSDファージは、MDA−MB−435腫瘍に感知できるほどにはホーミングしなかった(下記参照のこと)。これらのデータは、LSD−ペプチドが、C8161メラノーマにおいてリンパ管に選択的にホーミングするということを示す。
FITC−LSD(150μg)を腫瘍マウスに静脈注射し、2時間循環させた。組織学的分析のために、腫瘍および種々の組織を採取し処理した。腎臓に、2、3のLSD蛍光のスポットが見られ、腫瘍を除く(図1B−D)、すべてのその他の組織は陰性であった。
前癌性病変および前立腺の腫瘍におけるリンパ管ファージ標的化:腫瘍関連リンパ管は臓器特異的サインを有し得るという主張をさらに一般化するために探求し、de novo前立腺癌発生のTRAMPトランスジェニックマウスモデルにおいてリンパ管ホーミングペプチドを選択した(Hsuら、1998)。このモデルでは、免疫組織化学分析法により、前癌性病変および腫瘍の両方と関連する豊富なリンパ管が示された。この系では、前癌性病変を評価することが可能であるので、このような病変のリンパ管を、十分に発達した腫瘍のものと識別する可能性も探究した。
TRAMPモデルにおいて、十分に発達した腫瘍に選択的にホーミングするペプチドを単離するために、まず、ファージライブラリーを、正常前立腺由来の細胞懸濁液で前処理して、正常前立腺と結合するファージの存在量を減少させた。次いで、正常前立腺を取り去ったライブラリーを、25〜28週齢のTRAMPマウスの腫瘍から免疫精製されたリンパ管内皮細胞での2ラウンドのex vivo選択によって濃縮した。3回のその後のin vivo選択ラウンドによって、腫瘍ホーミングについてほぼ50倍濃縮を示すファージプールが得られた。5種のペプチド配列が、このプールにおいて2回以上表された。アミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)およびCKTRVSCGV(配列番号8)を有するこれらのファージクローンのうち3種が、腫瘍由来細胞懸濁液との強い結合を示し、in vivoでさらに試験した。静脈注射されたCREAGRKAC(配列番号6)ファージは、非組換えファージに対して、TRAMP腫瘍において50倍濃縮されることとなったが、その他の2種のファージは、約30倍の濃縮を示した。CREAGRKAC(REA;配列番号6)をさらなる研究のために選択した。
前癌性リンパ管を認識するペプチドをスクリーニングするために、まず、ファージライブラリーを、正常前立腺由来の細胞懸濁液で処理し、次いで、取り去ったライブラリーを、前癌性病変を含有する前立腺(14〜16週齢マウス)由来の免疫精製リンパ管内皮細胞懸濁液で濃縮した。逐次ex vivo選択によって、標的細胞との結合について60倍濃縮されファージプールが得られ、その後のin vivo選択において前癌性病変を含む前立腺へのホーミングについての30倍濃縮が得られた。配列決定された64のクローン(第2のex vivoラウンドおよび第3のin vivoラウンドから各32クローン)の間での頻繁な出現に基づくin vivoホーミングの評価のために、5つのファージクローンを選択した。
これらのうち、アミノ酸配列CAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)を有する3つのクローンが、前癌性前立腺病変由来の細胞懸濁液と結合した。これらの候補を、in vivoで個別にさらに試験した。ファージによってディスプレイされたペプチドCAGRRSAYC(配列番号9)、CSGGKVLDC(配列番号11)およびCASLSCR(配列番号10)は、非組換えファージと比べて、それぞれ、前癌性TRAMP病変に対して24、14および12倍の濃縮を示した。CAGRRSAYC(AGR;配列番号9)をさらなる研究のために選択した。
REAおよびAGRペプチドの特異性を評価するために、ファージを前癌性病変または腫瘍のいずれかを用いてTRAMPマウスに、または正常前立腺を用いて腫瘍のない(トランス遺伝子陰性)雄の同腹仔に静脈注射した。結果は、REAファージは腫瘍にホーミングするが、前癌性病変または正常前立腺にはホーミングせず(図2A)、AGRファージは前癌性病変にのみホーミングする(図2B)ということを示した。どちらのファージも、リンパ節、腎臓、肺、皮膚または胃を含めたその他の組織において、非組換え対照ファージよりも高いレベルで見られなかった。
静脈注射後の、フルオレセインがコンジュゲートしたREAおよびARGペプチドのin vivo分布によって、ファージ結果が確認された。前立腺腫瘍に蓄積されたREAペプチドは、ポドプラニン陽性リンパ管と90%の重複を示したが、前癌性病変、正常前立腺または対照臓器は陰性であった。AGRペプチドは、前癌性TRAMP病変に選択的にホーミングしたが、前立腺腫瘍、正常前立腺組織において、または対照組織において見られるペプチドはほとんどまたは全くなかった。
具体的には、前癌性前立腺組織および腫瘍組織を、それぞれ14〜16および25〜28週齢のTRAMPマウスから得た。凍結切片を、ウサギ抗マウスLYVE−1で染色することによってリンパ管を可視化し、ラット抗マウスMECA−32で血管を染色した。フルオレセイン標識REAペプチド(150μg)をTRAMP腫瘍マウスに静脈注射し、2時間後、組織学的分析のために腫瘍および種々の対照組織を採取した。FITC−REAは、皮膚、肺、胃または脳では検出されなかった。肝臓および腎臓は、TRAMP腫瘍よりもかなり低いレベルの蛍光を含んでいた。フルオレセイン標識したAGRペプチド(150μg)を、14〜16週齢のTRAMPマウスに静脈注射し、2時間後、組織学的分析のために腫瘍および種々の対照組織を採取した。皮膚、肺、胃、脳または心臓では、FITC−AGRは検出されなかった。腎臓は、前癌性病変よりもかなり低いレベルの蛍光を含んでいた。
REAおよびARGペプチドの、脈管構造との関連を研究するために、ファージまたはフルオレセイン標識されたペプチドを、TRAMPマウスに静脈注射し、ファージおよびペプチド局在を、抗体で位置が特定されるリンパ管および血管マーカーと比較した。ファージおよびその同族ペプチドは、それぞれの病変においてリンパ管マーカーポドプラニン、VEGFR3、LYVE−1およびProx−1との実質的な共局在化を各々示したが、その局在化は、血管マーカーCD31およびMECA−32のものとは全く異なっていた。
子宮頸癌中のリンパ管に対するホーミングペプチド:皮膚癌を発生するK14−HPV16トランスジェニックマウスにおいて、異形成皮膚病変に対するホーミングペプチドを同定した(Hoffmanら、2003)。このペプチドCNRRTKAGC(配列番号17)は、乳癌においてリンパ管および腫瘍細胞を選択的に認識するLyP−1(CGNKRTRGC;配列番号16)と類似している(Laakkonenら、2002)。この類似性のために、CNRRTKAGCペプチド(LyP−2;配列番号17)も腫瘍リンパ管を認識するかどうかが問われた。LyP−1およびLyP−2ペプチドを、K14−HPV16マウスの皮膚および子宮頸癌において試験した。雌のK14−HPV16マウスは、エストロゲンで処理すると、自発的に発生する皮膚癌に加え、子宮頸癌を発生する(Arbeitら、1996)。これらのマウス(K14−HPV16/E2マウス)は、ヒト癌を模倣する様式の腫瘍の進行ステップを通して両臓器において腫瘍を発生する(Arbeitら、1996;Coussensら、1996;Giraudoら、2004)。これらのマウスの前癌性子宮頸部病変(頸部上皮内腫瘍、CINとも呼ばれる)および腫瘍は、多量のリンパ管を含むことが、リンパ管マーカーの免疫染色によって検出された。
LYVE−1陽性構造は、癌腫およびCIN−3病変の両方において見られた。別のリンパ管マーカー、Prox−1を用いて同様の結果が得られた。原倍率:100×;挿入図、400×。図11Bは、K14−HPV16/E2マウスにおいて、フルオレセイン標識されたLyP−2ペプチドが子宮頸癌にホーミングすることを示す。FITC−LyP−2ペプチド(100μg)を、腫瘍保有マウスに静脈注射し、2時間後、組織学的分析のために組織を処理した。正常子宮頸部、皮膚、肝臓または脳では蛍光は、ほとんどまたは全く見られなかった。
静脈注射されたLyP−2ファージは、子宮頸部において前癌性および悪性病変の両方に強いホーミングを示したが、正常子宮頸部にはホーミングしなかった(図3)。フルオレセイン標識されたLyP−2ペプチドはまた、子宮頸部病変において蓄積し、LYVE−1およびポドプラニンと共局在化した(82%重複)が、MECA−32とは共局在化しなかった。さらに、間質中に散乱した細胞の偶発的病巣を標識したところ、いくつかの明らかな細胞内局在があったが、これらの細胞の正体は現在のところ未解決である。正常子宮頸部では、またはその他の対照組織では、リンパ管または非脈管細胞のいずれかにおいてペプチド蓄積は観察されなかった(図11B)。LyP−2はまた、雄および雌のマウスの皮膚において、異形成および扁平上皮癌と関連するリンパ管にホーミングしたが、正常皮膚リンパ管にはホーミングしなかった。
種々の種類の腫瘍に対するリンパ管ホーミングペプチドの特異性:メラノーマ、前立腺または子宮頸部のリンパ管にホーミングするファージによってディスプレイされたペプチドを単離し、それらが腫瘍関連リンパ管脈管構造の共通の決定基または臓器/腫瘍選択的サインを認識したかどうかを問うた。これらのペプチドの起源および特異性は、表3に示されている。種々の腫瘍モデルに由来するリンパ管ホーミングペプチドを、その他の腫瘍のリンパ管を認識するその能力について試験した。静脈注射されたLSDファージは、MDA−MB−435乳癌細胞株由来の異種移植腫瘍にホーミングしなかった(図4)。このファージはまた、乳房もしくは前立腺のトランスジェニックマウス腫瘍に、またはPPC1ヒト前立腺癌異種移植片に感知できるほどにホーミングせず、起こりうる低レベルのホーミングがトランスジェニック皮膚癌およびKRIBヒト骨肉種異種移植片に向けて見られた。フルオレセインで標識されたLSDペプチドのin vivo注射と、それに続く、ペプチド分布の組織学的分析は、ファージ結果とよく一致した。C8161由来腫瘍、ペプチド選択されるモデルにおいて、強いLSDペプチド蛍光が見られた。C8161腫瘍は、2種の異なる遺伝的背景を表すヌードマウス(BALB/c and C57BL/6)において陽性であった。ファージデータと一致して、KRIB腫瘍は、蛍光ペプチドについて弱い陽性であり、皮膚癌を含むその他の腫瘍は陰性であった。これらの結果は、LSDペプチドは、C8161メラノーマ由来腫瘍においてリンパ管を選択的に認識するということを示す。
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TRAMPモデルにおいて同定された、REAファージはまた、ヒト前立腺癌細胞株PPC1、M12、DU145およびLNCaPから得た細胞を、ヌードマウスに同所に播種することによって得られた異種移植片にホーミングした(図5A)。これらの異種移植された腫瘍もまた、フルオレセインがコンジュゲートしたREAペプチドについて陽性であった。対照的に、MDA−MB−435、C8161およびKRIB異種移植片、ならびにMMTV−PyMTまたはK14−HPV16マウスにおいて生じるde novo乳癌および皮膚癌は、それぞれ、REA結合について陰性であった(図5A)。K14−HPV16/E2マウスの子宮頸部腫瘍は、REAペプチド結合についてわずかに陽性であったが、前立腺腫瘍よりは著しく少ない。免疫組織化学分析法により、FITC−REAペプチドは、複数のヒト前立腺腫瘍由来細胞株から生じた同所前立腺腫瘍異種移植片においてリンパ管と共局在することが示された;このペプチドは、K14−HPV16/E2子宮頸部腫瘍により少ない程度でホーミングした。興味深いことに、REAファージは、PPC1の皮下異種移植片に、同じ腫瘍細胞株の同所異種移植片よりも効率的にはホーミングしなかった(図10A)。REA−ファージは、PPC1腫瘍由来細胞懸濁液と強力に結合したが、培養PPC1細胞とは結合しなかった(図9E)。したがって、REAは、前立腺癌リンパ管を主に認識すると思われる。
組織切片のファージオーバーレイを用いることによって、REAペプチドがヒト前立腺癌を認識するかどうかかも評価した。リンパ管マーカーProx−1およびポドプラニンに対する抗体を用いる免疫組織化学的染色により、ヒト前立腺腫瘍において多量のリンパ管が示された。REAファージを用いる、2種の原発性ヒト前立腺癌から得た組織切片のオーバーレイにより、このファージは、ヒト前立腺腫瘍のリンパ管を認識することが示された。AGRファージは、ヒト腫瘍切片と結合しなかった。
種々の種類の前癌性病変における、AGRペプチドのホーミングペプチド特異性をプロファイリングするために、それぞれ前立腺新生物、子宮頸部新生物または乳房新生物を発生し、続いて、明らかな癌に進行する、3種のトランスジェニックマウスモデルを用いた:TRAMP、K14−HPV16/E2およびMMTV−PyMT。AGRファージ(図2Bおよび5B)および蛍光ペプチドは両方とも、TRAM前悪性病変を好み、その他の2種のモデルでは、同様の病変または悪性腫瘍へのファージのホーミングはほとんどないか、ペプチドの検出可能なホーミングはなかった(図5B)。
LyP−1およびLyP−2は異なる特異性を有する:LyP−1およびLyP−2ペプチドの同様のアミノ酸配列を考え、それらが両方とも腫瘍リンパ管と結合するという事実、それらの特異性を比較した。驚くベきことに、これらのペプチドは、異なる腫瘍を認識する。両ペプチドが、K14−HPV16皮膚癌リンパ管にホーミングするが、LyP−1ファージは、MDA−MB−435腫瘍にホーミングするが、子宮頸部腫瘍にはホーミングしないのに対し、反対のことがLyp−2に当てはまる(図6)。ファージは、正常子宮頸部にも、正常乳房にもホーミングしなかった。特異性においてこれらの相違を確認するために、一方のペプチドがフルオレセインコンジュゲートであり、もう一方がローダミンとコンジュゲートされているよう、逆もまた同様に、ペプチドを同時に注射した。両LyP−2コンジュゲートが子宮頸部腫瘍にホーミングしたのに対し、LyP−1コンジュゲートはどちらもそうではなかった。同じコンジュゲートを、MDA−MB−435腫瘍マウスにおいて試験した場合には反対の結果が得られた。これらのデータは、異なる種類の腫瘍では、2種のLyPペプチドについて異なる結合部位が存在するということを示す。
ホーミングペプチド受容体候補の同定:ペプチドと相同な配列を含むタンパク質は、ペプチドによって認識される受容体の天然リガンドに相当し得る(Joyceら、2003)。本明細書に記載されるペプチドを用いたデータベース検索によって、いくつかの相同性が示され(表4)、そのうちの1つ:LSDペプチドの、間質細胞由来の因子1(SDF−1)またはCXCL12として知られるケモカインとの相同性は際立っていた(図7A)。CXCL12は、CXCR4受容体のリガンドである。293T細胞を、CXCR4 cDNAを用いてトランスフェクトすることによって、細胞が、偽のトランスフェクトされた細胞またはVEGFR2を用いてトランスフェクトされた細胞よりも16倍より効率的にLSDファージと結合可能となった(図7B)。対照として用いたLyP−1ファージは、CXCR4によってトランスフェクトされた細胞と結合しなかった。同族LSDペプチドは、in vitroで、LSDファージの、CXCR4によってトランスフェクトされた細胞との結合を阻害した(図7C)。これらのデータは、CXCL12/CXCR4系は、LSDペプチドのC8161リンパ管との結合に関与しているということを示す。
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ペプチドの相同配列を含むマウスおよびヒトタンパク質を同定するために、ペプチドを、短いほぼ正確なマッチに関するオプションを用い、SWISSPROTデータベースに対してNCBI BLAST検索を用いることによって分析した。しかし、LSD相同性(CLSDGK;配列番号2)は、プロ−CXCL12のシグナルペプチド切断部位に及び、したがって、成熟ケモカインでは表されない(Nagasawaら、1994;Tashiroら、1993)。それにもかかわらず、CXCR4のトランスフェクションによる特定の結合能力の誘導により、このケモカイン受容体が、LSDリンパ管ホーミングペプチドの結合標的として直接的または間接的に関係していると見なされる。リンパ管ホーミングペプチドコンジュゲートは、腫瘍リンパ管を破壊する:血管の腫瘍にホーミングするペプチド、(KLAKLAK)(配列番号19)の、アポトーシス誘導性ペプチドとのコンジュゲートは、血管新生内皮細胞に対して選択的に細胞傷害性であり、実証可能な抗腫瘍活性を有する(Ellerbyら、1999)。腫瘍リンパ管を認識するペプチドを用いて、それらのリンパ管を標的化できるかどうかを調べるために、REAおよびLSDペプチドを、(KLAKLAK)(配列番号19)とのコンジュゲートとして合成し、PPC1またはC8161異種移植片を保有するマウスを全身治療した。
REAコンジュゲートを用いる治療は、PPC1腫瘍において腫瘍リンパ管の数を低減させたのに対し、結合していない混合物は、PBS対照と比較して効果がなかった(図8A)。コンジュゲートは、腫瘍血管密度(図8A)または腫瘍増殖(図8B)に対しては効果がなかった。同様のリンパ管密度の低減が、LSDコンジュゲートで治療されたC8161腫瘍マウスにおいて得られた。
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本明細書に組み込まれ、その一部を成す、付随する図面は、開示される方法および組成物のいくつかの実施形態を示し、説明とともに、開示される方法および組成物の原理を明らかにするのに役立つ。
C8161メラノーマリンパ管を認識するホーミングペプチドを示す図である。LSD−ファージのC8161異種移植片へのホーミング。C8161異種移植片腫瘍を保有するマウスに、LSDファージクローン(2×10pfu)を静脈注射し、7分間循環させた。腫瘍および対照組織から回復されたファージ力価が示されている。C8161腫瘍組織におけるファージ蓄積は、正常組織においてよりも有意に高かった。正常組織に対してP<0.03、最大ファージ取込み、皮膚;(n=3)。 TRAMPマウスの前立腺において、病期特異的ペプチドによって、前癌性病変と腫瘍が識別され、病期特異的ペプチドがリンパ管と共局在化することを示す図である。腫瘍または前癌性病変を保有するTRAMPマウスにおいて、また正常前立腺を有する、腫瘍のないTRAMPマウスの同腹仔において、TRAMP腫瘍(REA)への、またはTRAMP前癌性病変(AGR)へのホーミングについてスクリーニングすることによって単離されたファージを個々に調べた。TRAMPマウスに、ファージまたはフルオレセインがコンジュゲートしているペプチドを静脈注射し、凍結組織切片におけるファージ力価測定または免疫組織化学によって、ファージの局在性を研究した。蛍光を調べることによって組織切片中のペプチドを検出した。REA−ファージ(A)はTRAMP腫瘍に蓄積するのに対し、AGRファージ(B)は前癌性病変に選択的にホーミングする。腫瘍組織と前癌性組織の間の相違は、両ペプチドについて有意であった(P<0.01、n=3〜6)原倍率:400×。 LyP−2ペプチドが、K14−HPV16/E2トランスジェニックマウスにおいて子宮頸部の前癌性病変および腫瘍中のリンパ管へホーミングすることを示す図である。LyP−2ファージ(1.5×10pfu)を、CIN−3病変または子宮頸部の腫瘍を保有するマウスに静脈注射し、示された組織からのファージ力価を調べた。腫瘍および異形成病変において、正常子宮頸部よりも有意に多くのLyP−2ファージが蓄積した(P<0.005;n=3)。 LSDペプチドの腫瘍種特異性を示す図である。図1におけるように、ファージの、6種の腫瘍へのIn vivoホーミングを調べた(n=3〜6)。強いファージホーミングは、C8161腫瘍においてのみ観察された。KRIB異種移植片腫瘍は、ファージおよびペプチドホーミングについてわずかに陽性であったが、C8161腫瘍へのファージホーミングは、これまたはその他の腫瘍のいずれよりも有意に高かった(P<0.005)。 種々の種類の腫瘍および前癌性病変におけるREAおよびAGRペプチドのホーミング特異性を示す図である。REA−ファージ(A)の、11種の腫瘍へのin vivoホーミングを調べた(n=3〜6)。TRAMPマウスの前立腺腫瘍において、またPPC1、M12、DU145およびLNCaPヒト前立腺癌異種移植片腫瘍において有意のファージホーミングが観察された。5種の前立腺癌のうち4種(DU145が例外であった)は、その他の種類の腫瘍よりも有意に多くのREAファージを蓄積した(P<0.03)。K14−HPV16/E2マウスにおける子宮頸部腫瘍は、わずかに陽性であった。図5Bは、CIN−3病変または腫瘍を有する、TRAMマウス、K14−HPV16/E2マウス(n=3)における、また異形成病変または乳房腫瘍を有するMMTV−PyMTマウスにおける、静脈注射されたAGRファージのin vivoホーミングを示す。AGRファージは、TRAMP前癌性病変に、その他の腫瘍モデルにおける匹敵する病変よりも有意に多くホーミングし(P<0.03)、TRAMP病変は、AGRペプチドホーミングについて強度に陽性である。MMTVPyMT異形成乳房病変は、AGRペプチド結合について弱陽性である。 LyP−1およびLyP−2ペプチドの腫瘍−ホーミング特異性の差異を示す図である。LyP−1およびLyP−2ファージを、MDA−MB−435乳癌異種移植片またはK14−HPV16/E2腫瘍を保有するマウスに(n=3)静脈注射した。組織を採取し、2時間後、組織学的分析のために処理した。LyP−1は、MDA−MB−435腫瘍にホーミングするが、LyP−2は、子宮頸癌および前癌性病変にホーミングする。前癌性病変へのファージホーミングは、両モデルにおける対応する腫瘍よりも有意に高かった(P<0.01)。 ケモカイン受容体CXCR4を用いるトランスフェクションが、LSDペプチドの結合能力を増大させることを示す図である。図7Aは、SWISSPROTデータベースに対してNCBI BLAST検索することによって、プロ−CXCL12の残基17〜22にLSDペプチドとの相同領域が見られたことを示す。図7Bは、LSDファージが、CXCR4を用いてトランスフェクトされた293T細胞と結合するが、VEGFR2または空ベクターを用いてトランスフェクトされた細胞とは結合しないことを示す(P<0.01)。図7Cは、LSDペプチド(150μg/ml)が、LSD−ファージの、CXCR4を用いてトランスフェクトされた293T細胞との結合を阻害することを示す(P<0.03)。LSD−ファージとともにLSDペプチドを、CXCR4を用いてトランスフェクトされた細胞と同時インキュベートした。3回の別個の実験から得られた平均および標準偏差が示されている。 ケモカイン受容体CXCR4を用いるトランスフェクションが、LSDペプチドの結合能力を増大させることを示す図である。図7Aは、SWISSPROTデータベースに対してNCBI BLAST検索することによって、プロ−CXCL12の残基17〜22にLSDペプチドとの相同領域が見られたことを示す。図7Bは、LSDファージが、CXCR4を用いてトランスフェクトされた293T細胞と結合するが、VEGFR2または空ベクターを用いてトランスフェクトされた細胞とは結合しないことを示す(P<0.01)。図7Cは、LSDペプチド(150μg/ml)が、LSD−ファージの、CXCR4を用いてトランスフェクトされた293T細胞との結合を阻害することを示す(P<0.03)。LSD−ファージとともにLSDペプチドを、CXCR4を用いてトランスフェクトされた細胞と同時インキュベートした。3回の別個の実験から得られた平均および標準偏差が示されている。 ケモカイン受容体CXCR4を用いるトランスフェクションが、LSDペプチドの結合能力を増大させることを示す図である。図7Aは、SWISSPROTデータベースに対してNCBI BLAST検索することによって、プロ−CXCL12の残基17〜22にLSDペプチドとの相同領域が見られたことを示す。図7Bは、LSDファージが、CXCR4を用いてトランスフェクトされた293T細胞と結合するが、VEGFR2または空ベクターを用いてトランスフェクトされた細胞とは結合しないことを示す(P<0.01)。図7Cは、LSDペプチド(150μg/ml)が、LSD−ファージの、CXCR4を用いてトランスフェクトされた293T細胞との結合を阻害することを示す(P<0.03)。LSD−ファージとともにLSDペプチドを、CXCR4を用いてトランスフェクトされた細胞と同時インキュベートした。3回の別個の実験から得られた平均および標準偏差が示されている。 アポトーシス促進性ペプチドと連結しているホーミングペプチドを用いて、腫瘍関連リンパ管を標的化することを示す図である。PPC1同所異種移植マウス(10匹のマウス/群)を、100μg/用量/マウス/隔週の(KLAKLAK)−CREAGRKAC(配列番号6)、当モル量のカップリングしていないペプチドで、またはビヒクル(PBS)で全身治療した。終了時に、腫瘍重量を記録し、免疫組織化学分析用に凍結組織切片を調製した。(KLAKLAK)−CREAGRKAC(配列番号41)キメラペプチドは、腫瘍リンパ管数を大幅に減少させた(P<0.01)ことが、ポドプラニン染色から調べられた(A)が、血管数(A;MECA−32染色)および腫瘍容積(B)は影響を受けなかった。 C8161異種移植片腫瘍中のリンパ管へのペプチドホーミングについてのファージライブラリースクリーニングを示す図である。図9Aは、ex vivo選抜を示す。CX7Cファージライブラリー(5×1010pfu)を、C8161異種移植片腫瘍に由来する5×10個の細胞とともに、4℃で一晩インキュベートした。磁性ビーズ上に捕獲された抗マウスポドプラニンを用いて、リンパ管内皮細胞を単離した。リンパ管内皮細胞に結合されていたファージを救出し、その後のスクリーニングのために増幅させた。3ラウンドのex vivo選抜によって、非組換えファージを用いて得られたバックグラウンドと比較して、ファージが250倍濃縮された。図9Bは、in vivo選抜を示す。3回目のex vivo選抜ラウンドから得られた濃縮されたファージプールを、C8161腫瘍マウスの尾静脈に注射した。腫瘍組織からファージを回収し、増幅させ、選抜を反復した。2回のin vivoラウンドにおいて非組換えファージと比較して40倍濃縮が得られた。 ヌードマウスにおける、REAファージの、同所対皮下異種移植PPC1腫瘍へのホーミングの比較を示す図である。REAファージ(5×10pfu)を尾静脈によって腫瘍マウスに注射した。7分間循環させた後、結合しているファージを腫瘍および種々の対照臓器から回収し、力価測定した(同所対皮下腫瘍についてP<0.03;n=3)。図10Bは、REA−ファージが、PPC1腫瘍由来の細胞懸濁液と結合するが、培養PPC1細胞とは結合しないことを示す。

Claims (32)

  1. 腫瘍リンパ管と選択的に結合し、アミノ酸配列を含む単離ペプチドであって、前記アミノ酸配列は以下:
    (a)CLSDGK(配列番号2)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)、1つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)または1つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGK(配列番号2)、
    (b)CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)または1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)、
    (c)CLDGGRPKC(配列番号5)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLDGGRPKC(配列番号5)、
    (d)CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とをCREAGRKAC(配列番号6)、
    (e)CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)、
    (f)CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)、
    (g)CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、
    (h)CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)、および
    (i)XRTX(配列番号60)(式中、Xは、RまたはK(配列番号12〜15)であり、このアミノ酸配列はCGNKRTRGC(配列番号16)、CNRRTKAGC(配列番号17)またはCNKRTRGGC(配列番号18)ではない)、
    からなる群から選択される、単離ペプチド。
  2. 前記アミノ酸配列が、CLSDGK(配列番号2)と少なくとも70%の配列同一性、CASLSCR(配列番号10)と65%の配列同一性、CLDGGRPKC(配列番号5)と65%の配列同一性、CREAGRKAC(配列番号6)と65%の配列同一性、CSMSAKKKC(配列番号7)と65%の配列同一性、CKTRVSCGV(配列番号8)と65%の配列同一性、CAGRRSAYC(配列番号9)と65%の配列同一性、CSGGKVLDC(配列番号11)と65%の配列同一性、CGNKRTRGC(配列番号16)と65%の配列同一性、CNRRTKAGC(配列番号17)と65%の配列同一性、CNKRTRGGC(配列番号18)と65%の配列同一性、CLSDGKRKC(配列番号4)と65%の配列同一性またはCLSDGKPVS(配列番号3)と65%の配列同一性を有する、請求項1に記載のペプチド。
  3. 前記アミノ酸配列が、
    (a)1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCGNKRTRGC(配列番号16)と、
    (b)1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNRRTKAGC(配列番号17)と、
    (c)1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNKRTRGGC(配列番号18)と、
    (d)CLSDGKRKC(配列番号4)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKRKC(配列番号4)と、
    (e)CLSDGKPVS(配列番号3)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKPVS(配列番号3)と
    からなる群から選択される、請求項1に記載のペプチド。
  4. 前記アミノ酸配列が、CLSDGK(配列番号2)、CASLSCR(配列番号10)、CLDGGRPKC(配列番号5)、CREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、CAGRRSAYC(配列番号9)、CSGGKVLDC(配列番号11)、CLSDGKRKC(配列番号4)またはCLSDGKPVS(配列番号3)からなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のペプチド。
  5. 最大25個のアミノ酸の長さを有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のペプチド。
  6. 4〜25個のアミノ酸の長さを有する、請求項5に記載のペプチド。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載のペプチドと、部分とを含み、腫瘍リンパ管に選択的にホーミングするコンジュゲート。
  8. 前記部分が、治療用部分、検出可能部分、細胞傷害性薬剤、抗リンパ管新生剤、癌化学療法薬、アポトーシス促進性ポリペプチド、グラフト化ポリペプチド、ウイルス、細胞およびリポソームからなる群から選択される、請求項7に記載のコンジュゲート。
  9. 前記部分が細胞傷害性薬剤であって、前記細胞傷害性薬剤が(KLAKLAK)(配列番号19)である、請求項8に記載のコンジュゲート。
  10. 前記部分が検出可能部分であって、前記検出可能部分がフルオロフォア、酵素、ビオチン、金属またはエピトープタグである、請求項8に記載のコンジュゲート。
  11. 対象において、部分を腫瘍リンパ管に標的化する方法であって、前記対象に、請求項7から11のいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与するステップを含む方法。
  12. 前記対象のリンパ管においてコンジュゲートの存在を検出することによって、前記対象において癌を検出することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記対象が癌を有しており、前記対象のリンパ管への前記部分の標的化が、前記対象において腫瘍におけるリンパ管新生を阻害する、請求項11に記載の方法。
  14. 癌を検出する方法であって、生体サンプルを、請求項7から10のいずれか一項に記載のコンジュゲートと接触させることと、前記サンプルのリンパ管における前記コンジュゲートの存在を検出することとを含む方法。
  15. リンパ管において、参照または対照量よりも多い前記コンジュゲートの存在を検出することが、癌の存在を示す、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 対象において癌を治療する方法であって、前記対象に、請求項7から10のいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与することを含み、前記コンジュゲートが前記対象において腫瘍におけるリンパ管新生を阻害する方法。
  17. 前記癌が乳癌であり、前記ポリペプチドが、アミノ酸配列XRTX(配列番号60){式中、XはRまたはK(配列番号12〜15)である}、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCGNKRTRGC(配列番号16)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNKRTRGGC(配列番号18)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNKRTRGGC(配列番号18)を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記癌が子宮頸癌であり、前記ポリペプチドが、アミノ酸配列XRTX(配列番号60){式中、XはRまたはK(配列番号12〜15)である}、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCNRRTKAGC(配列番号17)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCNRRTKAGC(配列番号17)を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記癌が皮膚癌であり、前記ポリペプチドが、アミノ酸配列CLSDGK(配列番号2)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)、1つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGK(配列番号2)、1つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含む、CLSDGK(配列番号2)、CLSDGKRKC(配列番号4)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKRKC(配列番号4)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKRKC(配列番号4)、CLSDGKPVS(配列番号3)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLSDGKPVS(配列番号3)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLSDGKPVS(配列番号3)、CLDGGRPKC(配列番号5)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCLDGGRPKC(配列番号5)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCLDGGRPKC(配列番号5)を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記癌が前立腺癌であり、前記ポリペプチドが、アミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記癌が前癌性前立腺癌であり、前記ポリペプチドが、アミノ酸配列CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記癌が悪性前立腺癌であり、前記ポリペプチドが、アミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  23. 対象において、正常、前癌性および悪性前立腺状態を決定する方法であって、前記対象由来の生体サンプルを、請求項7から10のいずれか一項に記載のコンジュゲートと接触させることを含み、前記ポリペプチドがアミノ酸配列CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)、CKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)、CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)、CSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)を含む方法。
  24. CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)もしくはCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)の選択的結合が、前癌性前立腺状態の指標である、請求項23に記載の方法。
  25. CREAGRKAC(配列番号6)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCREAGRKAC(配列番号6)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCREAGRKAC(配列番号6)、CSMSAKKKC(配列番号7)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSMSAKKKC(配列番号7)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSMSAKKKC(配列番号7)もしくはCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCKTRVSCGV(配列番号8)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCKTRVSCGV(配列番号8)の選択的結合が、悪性前立腺状態の指標である、請求項23に記載の方法。
  26. CAGRRSAYC(配列番号9)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCAGRRSAYC(配列番号9)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCAGRRSAYC(配列番号9)、CASLSCR(配列番号10)、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換を含むCASLSCR(配列番号10)、1もしくは2つの非保存的アミノ酸置換と、1、2もしくは3つの保存的アミノ酸置換とを含むCASLSCR(配列番号10)もしくはCSGGKVLDC(配列番号8)、CREAGRKAC(配列番号3)、CSMSAKKKC(配列番号4)もしくはCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換を含むCSGGKVLDC(配列番号11)、または1、2もしくは3つの非保存的アミノ酸置換と、1、2、3もしくは4つの保存的アミノ酸置換とを含むCSGGKVLDC(配列番号11)の選択的結合がないことが、正常前立腺状態の指標である、請求項23に記載の方法。
  27. 腫瘍リンパ管を標的とする薬剤を同定する方法であって、前記方法が、
    (a)薬剤の、非癌性組織との選択的結合を可能にするのに十分な条件下で、非癌性組織を、候補薬剤のライブラリーと接触させることと、
    (b)ステップ(a)から非癌性組織と結合しない候補薬剤を集めることと、
    (c)薬剤の、癌性または前癌性組織との選択的結合を可能にするのに十分な条件下で、癌性または前癌性組織を、ステップ(b)において集められた前記候補薬剤と接触させることと、
    (d)前記癌性または前癌性組織由来のリンパ管内皮細胞と結合している候補薬剤を集めることと
    を含み、前記候補薬剤の、前記癌性または前癌性組織のリンパ管内皮細胞との結合によって、前記候補薬剤が腫瘍リンパ管を標的とする薬剤として同定される方法。
  28. 腫瘍リンパ管を標的とする薬剤として同定された候補薬剤を製造することをさらに含む、請求項27に記載の方法。
  29. 請求項1から6のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードする単離核酸。
  30. 内在化配列をコードする核酸をさらに含む、請求項29に記載の単離核酸。
  31. 前記細胞内在化が、アンテナペディア、TAT、HIV−Tat、Penetratin、Antp−3A(Antp突然変異体)、ブフォリンII、トランスポータン、MAP(モデル両親媒性ペプチド)、K−FGF、Ku70、プリオン、pVEC、Pep−1、SynB1、Pep−7、HN−1、BGSC(ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロールおよびBGTC(ビス−グアニジニウム−Tren−コレステロールからなる群から選択されるタンパク質のアミノ酸配列を含む、請求項30に記載の単離核酸。
  32. 前記核酸が発現制御配列と機能し得る形で連結している、請求項30または31に記載の単離核酸を含む発現ベクター。
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