JP2009539367A - Fkbp−lおよびその使用 - Google Patents

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Abstract

血管新生および/または腫瘍転移を調整するためにFKBP−Lポリペプチドを使用する方法および組成物が開示される。FKBP−Lポリペプチドは、癌等の、血管新生によって媒介される障害の治療に使用することができる。

Description

関連出願に対する優先権主張
本出願は、2006年6月9日に出願されたRobsonらの英国特許出願第0611405.2号に対する優先権を主張する。Robsonらの英国特許出願第0611405.2号の全開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、FKBP−Lポリペプチド、FKBP−Lペプチド、FKBP−Lペプチド誘導体、およびその使用に関する。
血管新生は、既存の血管系からの新しい血管の形成であり、可溶性因子を介した複雑なシグナル伝達によってコントロールされている可能性がある。血管新生と関連する病状は、癌(Folkman J. (1971) N. Engl. J. Med. 285:1182;Folkman J. (1999) Nature Med. 1: 27-31)、動脈硬化症(Lip, G.Y., Blann, A.D. (2004) Ann Med. 36(2) 119-125)、乾癬(Powell, J. (1999) Curr. Opin. Pediatr. 11: 457-463)、子宮内膜症(Olive, D.L., Lindheim, S.R., Pritts, E.A. (2004) Best Pract. Res. Clinc. Obstet. Gynaecol. 18(2) 319-328)、および糖尿病性網膜症のようないくつかの眼障害(Folkman J. (1999) Nature Med. 1: 27-31)を含み得る。新しい血管が栄養素を提供して、活性細胞を支援し、肉芽組織形成を促し、かつ壊死組織片のクリアランスを促進するので、血管新生はまた創傷の修復に必要である可能性がある。肉芽組織塊の約60%は、必要な酸素を同様に供給して、回復および血管成長を刺激する血管から構成される可能性がある。血管新生因子は創傷液中に存在し、回復を促進するが、抗血管新生因子は回復を阻害することが十分に立証されている。腫瘍では、内皮細胞が、血管新生を刺激する可溶性因子にさらされると、それらは、増殖での大量の増加、すでにある血管基底膜を経由しての分解および浸潤、ならびにその血管からの新しい場所への遊走を含む数種の生理学的変化を受ける可能性がある。新しい場所で、内皮細胞は再び増殖し、極めて混乱した腫瘍血管系を最終的に形成する前に毛細血管を形成する(Garcea G, Lloyd TD, Gescher A, Dennison AR, Steward WP, Berry DP. (2004) Eur J Cancer. Jun;4099):1302-13)。活性化された内皮細胞は特有のパターンの遺伝子発現を示す可能性があり、これは血管新生に関連する主要な細胞機能の一時的変異に至る。これらは、局所的な細胞周囲マトリックス分解に至るタンパク質分解のバランスの調節、細胞外マトリックス相互作用に関連する接着分子の合成、および最も重要である、細胞遊走に関連する細胞骨格の再編成を含む(Garcea G, Lloyd TD, Gescher A, Dennison AR, Steward WP, Berry DP. (2004) Eur J Cancer. Jun;4099):1302-13)。
新規な抗血管新生化合物は、活性化された内皮細胞中でアップレギュレートされることが確認されている様々な内皮マーカーを阻害することが示された。これらは受容体、マトリックス金属タンパク質、および接着タンパク質を含み得る。これらの阻害剤の成功率は非常に高かった。最近では、新規な抗血管新生化合物Avastin、VEGF抗体がFDAの承認を通過し、抗血管新生は、今や、癌の治療に使用される第4のモダリティーとして認識されるようになった(Abdollhi A., Hlatky L., Huber P.E. (2005) Drug Resistance Updates, Feb-Apr; 8:59-74)。これらの療法は、従来の化学療法治療に対して以下の利点を有する可能性がある。第1に、血管新生は主に癌胎児性のメカニズムであり、したがって、長期の治療後でも、投与された場合に最小限の副作用が期待されるはずである。第2に、腫瘍関連血管新生は生理学的な宿主メカニズムであり、その薬理学的阻害は、結果的に、抵抗性の発達に至らないはずである。最後に、腫瘍塊それ自体は標的にするのが難しく、供給血管系を裏打ちする内皮細胞は、しばしば、脆弱なものとしてみなされる。
血管新生促進化合物もまた治療効果がある可能性がある。たとえば、創傷の修復を促進する可能性がある血管新生促進化合物は、FGF、VEGF、TGF−ベータ、アンジオポエチン、および肥満細胞トリプターゼ等の血管新生サイトカインを含む。
新規なポリペプチドおよびその遺伝子が最近同定され、部分的に特徴づけられた。この新しいポリペプチドはFKBP−L、DIR1、またはWISP39と命名された。この遺伝子はストレス応答で役割を有するものとして実証された(Robson, T., Lohrer, H., Bailie, J.R., Hirst, D.G., Joiner, M.C., Arrand, J.E. (1997) Biochemical J. Transactions 25, 335-341)。FKBP−L遺伝子の抑制により細胞のX線およびUV誘発性酸化的細胞損傷を予防することができることもまた示された(Robson, T., Joiner, M.C., McCullough, W., Price, M.E., McKeown, S.R., Hirst, D.G. (1999) Radiation Research 152, 451-461; Robson, T., Price, M.E., Moore, M.L., Joiner, M.C., McKelvey-Martin, V.J., McKeown, S.R., Hirst, D.G., (2000) Int. J. Radiat)。FKBP−Lはまた、p21およびHsp90と三量体複合体を形成することによって、新しく合成されたp21(サイクリン依存性キナーゼ阻害剤、および細胞周期の決定的な調節因子)を安定化する可能性がある(Jascur, T. et al (2005) Molecular Cell, Vol. 17, 237-249)。
血管新生および細胞遊走を調整することができる新しい治療薬を提供する必要がある。そのような治療薬は、独立の治療として、または他の治療剤と共に使用するのに重要である可能性がある。
本発明の実施形態は、血管新生および細胞遊走を調整するためのFKBP−Lポリペプチドの使用に関する。本発明は様々な形で具体化することができる。
たとえば、ある実施形態では、FKBP−Lおよびその断片は血管新生を調整するために使用することができる。また、いくつかの実施形態では、FKBP−Lポリペプチドは、細胞遊走および/または腫瘍細胞の転移を調整するために使用することができる。FKBP−Lの作用はCD44によって媒介され得る。したがって、FKBP−Lポリペプチドは、ある実施形態では、血管新生、細胞遊走、および/またはCD44を発現する細胞の転移を調整するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、細胞遊走および/または血管新生および/または腫瘍転移の少なくとも1つによって媒介されるまたはそれと関連する障害を治療する方法を含む。その方法は、治療有効量の(i)単離FKBP−Lポリペプチド、FKBP−Lポリペプチドの生物活性断片、またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをその必要のある対象に投与することを含んでもよい。
他の実施形態では、本発明は、細胞遊走、血管新生、および/または腫瘍転移の少なくとも1つによって媒介されるまたはそれと関連する障害の治療の際に使用するための薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含む。
本発明のさらなる特徴を以下に記載する。本発明は、以下の特許請求の範囲、説明、および図面に記載される細部へのその適用に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な形で実施するまたは実行することが可能である。
(図面の簡単な説明)
本発明は、以下の非限定的な図面を参照することによってよりよく理解することができる。
図1、パネルA〜Cは、本発明の代替の実施形態に従った完全長FKBP−Lの代替アミノ酸配列、FKBP−Lの断片を示す。
図2、パネルA〜Eは、本発明の代替の実施形態に従ったFKBP−Lならびにその欠失突然変異体および変異体のいくつかをコードするポリヌクレオチド配列を示す。
図3は、本発明の一実施形態に従った、HMEC−1創傷閉鎖に対する、一時的に形質移入されたFKBP−L cDNA(配列番号:31)の阻害効果を示す。
図4は、本発明の一実施形態に従った、インビトロ創傷閉鎖アッセイでのHMEC−1遊走に対する完全長Hisタグ付きFKBP−L組換えポリペプチド(配列番号:1)の効果の用量反応グラフを示す。
図5は、赤血球凝集素(HA)タグ付き完全長FKBP−Lポリペプチドが、本発明の一実施形態に従って、HMEC−1細胞から活発に分泌されることを示す。
図6は、本発明の一実施形態に従った、HMEC−1創傷閉鎖に対する完全長FKBP−L組換えポリペプチドの経時的な阻害効果を示す。
図7は、本発明の一実施形態に従った、Matrigelマトリックス基底膜上でのHMEC−1管形成に対する完全長FKBP−L組換えポリペプチドの効果の用量反応グラフを示す。
図8は、本発明の実施形態に従った、マウススポンジアッセイを使用した、インビボでの血管新生に対する完全長組換えタンパク質FKBP−Lの効果を示し、パネルAは、ウシ線維芽細胞成長因子(bFGF)単独での細胞の処理を示し、パネルBは、完全長FKBP−LポリペプチドとbFGFでの細胞の処理を示す。
図9は、本発明の代替の実施形態に従って、bFGF単独と比較して、bFGFおよび完全長組換えFKBP−Lポリペプチド(配列番号:1)での処理に際して見られた血管の数の低下を示す。
図10は、本発明の代替の実施形態に従った、血管新生のエキソビボラット大動脈輪外植片モデルに対する完全長FKBP−L組換えポリペプチドの効果の用量反応を示す。
図11は、本発明の代替の実施形態に従った、24時間(パネルA)および48時間(パネルB)後のMTTアッセイでのHMEC−1の生存率または増殖に対する様々な濃度の完全長組換えFKBP−Lポリペプチドの効果を示す。
図12は、本発明の実施形態に従った、完全長FKBP−L組換えポリペプチドへの暴露の際の遊走性内皮細胞の細胞骨格の形態の変化を示し、HMEC−1微小管は抗チューブリンを使用して染色した。
図13は、本発明の実施形態に従った、完全長FKBP−L組換えポリペプチドへの暴露の際の遊走性内皮細胞の細胞骨格の形態の変化を示し、HMEC−1中間径フィラメントは抗ビメンチンを使用して染色した。
図14は、本発明の代替の実施形態に従ったPC3(パネルA)、MDA(パネルB)、およびHT29(パネルC)腫瘍細胞遊走に対する完全長組換えポリペプチドFKBP−Lの効果を示す。
図15は、本発明の実施形態に従った、インビボでのDU145ヒト前立腺腫瘍異種移植片細胞成長に対するFKBP−L cDNA構築物の直接的な腫瘍内注射の効果を示す。
図16は、細胞遊走の阻害が、本発明の実施形態に従って、HMEC−1および5つの腫瘍細胞株DU145、PC3、HT29、MCF−7、MDA−231中のCD44の発現に相互に関連することを示す。
図17は、本発明の実施形態に従った、DU145(CD44 −ve)(パネルA)、HT29(CD44 +ve)(パネルB)、PC3(CD44 +ve)(パネルC)、MDA(CD44 +ve)(パネルD)、およびMCF−7(CD44 −ve)(パネルE)腫瘍細胞遊走に対する完全長組換えFKBP−Lの効果を示す。
図18は、siRNA標的アプローチを介したPC3細胞中のCD44のノックダウンが、本発明の実施形態に従って、PC3遊走のFKBP−L媒介性の阻害を阻害することを示す。
図19は、FKBP−Lが、本発明の実施形態に従って、創傷HMEC−1単層中の内因性CD44と相互作用することができることを示す。
図20は、FKBP−L欠失突然変異体を示し、パネルAおよびBは、FKBP−L欠失突然変異体の数種の配列決定結果を示し、パネルCは、本発明の代替の実施形態に従った、創傷閉鎖に対する、一時的に形質移入されたFKBP−L欠失突然変異体の阻害効果を示す。
図21は、本発明の代替の実施形態に従った創傷切屑アッセイを使用した、FKBP−Lの活性ドメインをわたる完全長組換えFKBP−L(配列番号:1)、候補ペプチドFKBP−L 1〜57(1〜57)(配列番号:6)、およびFKBP−L 24mer(24mer)(配列番号:10)の評価を示す。
図22は、本発明の代替の実施形態に従った管形成アッセイでの合成基底膜Matrigelを使用した内皮細胞間接触の形成に対する、FKBP−Lの活性ドメインをわたる完全長組換えFKBP−L(配列番号:1)、候補ペプチドFKBP−L 1〜57(1〜57)(配列番号:6)、およびFKBP−L 24mer(24mer)(配列番号:10)の評価を示す。
図23は、本発明の代替の実施形態に従ってラット大動脈輪アッセイを使用した血管新生の出芽に対する、FKBP−Lの活性ドメインをわたるFKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)(パネルA)およびFKBP−L 57mer(配列番号:6)(パネルB)のペプチドの効果を示す。
図24、パネルAおよびBは、本発明の代替の実施形態に従ってラット大動脈輪アッセイを使用した血管新生の出芽についての平均長、最大長(max length)、および血管の数(no.of vessels)に対するFKBP−Lの活性ドメインをわたる候補ペプチド(つまり、FKBP−L 24merペプチド、配列番号:10;FKBP−L 57mer、配列番号:6;および完全長組換えHisタグ付きFKBP−L、配列番号:1)の効果を示す。
図25は、本発明の代替の実施形態に従った修飾Boydenチャンバーシステムでの内皮細胞(HMEC−1)ならびに腫瘍細胞の浸潤(MDA231およびPC3)に対するFKBP−L 24mer(配列番号:10)の効果を示す。
図26は、本発明の代替の実施形態に従った内皮(HMEC−1)細胞接着に対するFKBP−L 24mer(配列番号:10)の効果を示す。
図27は、本発明の代替の実施形態に従った、MDA−231(パネルA)およびPC3(パネルB)腫瘍細胞遊走に対するFKBP−L 24mer(配列番号:10)の効果を示す。
図28は、本発明の代替の実施形態に従って、FKBP−L 24merが血管新生抑制性阻害剤であることを示し、パネルAは、7日目のFKBP−L 24merの追加の効果を示し、パネルBは、大動脈輪をFKBP−L 24merに最初にさらし、次いで24merを除去した実験を示す。
図29は、FKBP−L 24merがマウススポンジアッセイを使用したインビボ血管新生を阻害することを示す;本発明の代替の実施形態に従った、bFGFおよび完全長組換えFKBP−Lポリペプチド(rFKBP−L)(配列番号:1)またはFKBP−L 24mer(24mer)(配列番号:10)ポリペプチドと組み合わせられたbFGFと比較して、bFGF単独での治療に際して見られた血管の数を示す。
図30は、本発明の実施形態に従った、FKBPL 24merペプチド(配列番号:10)によるマウス内皮細胞(2H−11)遊走の阻害を示す。
図31は、本発明の代替の実施形態に従って、FKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)が、毎日のIP注射後のインビボでのDU145腫瘍成長を阻害すること(パネルA);生存率を増加させること(パネルB、C、およびD);ならびに有毒でないこと(パネルE)を示す。
図32は、本発明の代替の実施形態に従ってMTTアッセイを使用した、HMEC−1細胞の生存率または増殖に対するFKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)の効果を示す。
図33は、本発明の代替の実施形態に従ってMTTアッセイを使用した、24時間(パネルA)または48時間(パネルB)の投与に際してのHMEC−1細胞の生存率または増殖に対する、FKBP−Lの活性ドメインをわたる候補ペプチドの効果を示す。
図34、パネルA〜Lは、FKBP−L 24merの多種多様の修飾/切断型バージョン:PEG修飾FKBP−L 24mer(ペプチド1)、N末端ピログルタミン酸を有するFKBP−L 24mer(ペプチド2)、および24merFKBP−Lペプチドの切断型形態(ペプチド3〜12)の応答を示す。すべて、本発明の代替の実施形態に従って、インビトロHMEC−1創傷切屑アッセイでの24merペプチドと比較する。
図35は、本発明の代替の実施形態に従った組換えFKBP−Lの精製を示し、パネルAは、透析前および後(それぞれレーン1および2)の精製組換えFKBP−Lタンパク質を示す、還元条件下で実行したSDS PAGEゲルを示し、パネルBは、DTTでの処理前および後(レーン3および4)の透析組換えFKBP−LのSDS PAGE比較を示す。レーン3は非還元サンプルであり、レーン4は50mM DTTで還元したサンプルである。パネルCは、ゲル濾過による組換えFKBP−Lのさらなる精製を示す。挿入図は、100mM DTTあり(+)およびなし(−)のゲル濾過精製からの両ピークの未変性PAGE分析を透析タンパク質と共に示す。
図36は、本発明の代替の実施形態に従った組換えFKBP−Lのゲル浸透クロマトグラフ分析を示す。
図37は、本発明の代替の実施形態に従った、100mM DTTの存在(+)および不在(−)下でのグルタルアルデヒド架橋の組換えFKBP−Lを示す。レーンcはコントロール(DTTなし)である。
定義
他に定義されない限り、本明細書で使用される技術用語および科学用語はすべて当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。実施者は、当技術分野の定義および用語について、Current Protocols in Molecular Biology (Ausubel)を特に参照する。アミノ酸残基についての略語は、20種の一般的なL−アミノ酸のうちの1つを指すために当技術分野で使用される標準の3文字および/または1文字のコードである。
本発明の広範な範囲を記載する数的な範囲およびパラメーターは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に記載される数値は可能な限り正確に報告される。しかしながら、いかなる数値も、それぞれの試験測定値に見つけられる標準偏差に必然的に起因するある種の誤差を本質的に含有する。そのうえ、本明細書に開示されるすべての範囲は、そこに包括されるあらゆるおよびすべての部分範囲を包含することを理解されたい。たとえば、「1〜10」の一定の範囲は、1の最小値および10の最大値の間の(およびそれらを含む)あらゆるおよびすべての部分範囲;すなわち1以上の最小値で始まる、たとえば1〜6.1および10以下の最大値で終わる、たとえば5.5〜10のすべての部分範囲を含むと考えられるべきである。加えて、「本明細書に組み込まれる」として言及されたいかなる参考文献も、その全体が組み込まれるものとして理解されたい。
本明細書で使用される、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、はっきりと明確に1つの指示対象に限定されない限り、複数の指示対象を含むことにさらに留意されたい。用語「または(or)」は、文脈が明白に示さない限り、用語「および/または(and/or)」と区別なく使用される。
さらに、「部分」および「断片」という用語は、ポリペプチド、核酸、または他の分子構築物の一部分を指すために区別なく使用される。
本明細書で使用されるように、用語「生物活性FKBP−Lポリペプチド」(たとえば断片および/または修飾ポリペプチド)は、完全長FKBP−Lポリペプチドと同じまたは類似する量および種類の活性を表すポリペプチドを指すために使用される。この文脈では、FKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体の「生物活性」は、抗血管新生活性、腫瘍細胞成長および/または増殖の阻害、腫瘍細胞遊走および/または転移の阻害のうちのいずれか1つを含む。FKBP−L断片または誘導体の生物活性は、たとえば創傷閉鎖または創傷切屑アッセイ、インビトロ細胞遊走アッセイ、細胞間接着についてのMatrigel(商標)アッセイ、マウススポンジアッセイ、大動脈輪外植片アッセイ、MTT増殖アッセイ、HMEC−1管形成アッセイ、インビボ腫瘍細胞成長アッセイ等の添付する実施例に記載されるインビトロまたはインビボアッセイのうちのいずれかを使用して完全長FKBP−Lと比較して試験されてもよい。この点に関して、活性(つまり機能)の特異性が保持される限り、意図的なアミノ酸置換が、残基の極性、電荷、可溶性、疎水性、または親水性の類似性に基づいてポリペプチド中でなされてもよい。
本明細書で使用されるように、「対象」は動物であってもよい。たとえば、対象は哺乳動物であってもよい。さらに、対象はヒトであってもよい。代替の実施形態では、対象はオスまたはメスのいずれかであってもよい。ある実施形態では、対象は患者であってもよく、患者は、障害または疾患について診療下にあるおよび/または積極的に診療を求めている個人である。
「ポリペプチド」および「タンパク質」は、部分的なまたは完全長タンパク質を含み得るタンパク質分子を記載するために区別なく本明細書で使用される。用語「ペプチド」は、文脈が他に示さない限り、完全長ではないタンパク質または非常に短いタンパク質を示すために使用される。
当技術分野で知られているように、「タンパク質」、「ペプチド」、「ポリペプチド」、および「オリゴペプチド」は、あるアミノ酸のアルファ炭素のカルボキシル基およびもう一つのアミノ酸のアルファ炭素のアミノ基の間の縮合反応によって形成されたペプチド結合を通してアルファ炭素が連結されたアミノ酸(典型的にL−アミノ酸)の鎖である。典型的に、タンパク質を構成するアミノ酸は、順に番号をつけられ、アミノ末端残基から開始して、タンパク質のカルボキシ末端残基に向かう方向に増加する。
本明細書で使用されるように、用語「上流」は、分子が核酸である場合に第2の残基に対してN末端の残基または分子がタンパク質である場合に第2の残基に対して5’の残基を指す。さらに、本明細書で使用されるように、用語「下流」は、分子が核酸である場合に第2の残基に対してC末端の残基または分子がタンパク質である場合に第2の残基に対して3’の残基を指す。
「核酸」は、デオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)等のポリヌクレオチドである。その用語は、一本鎖核酸、二本鎖核酸、ならびにヌクレオチド類似体またはヌクレオシド類似体から作製されたRNAおよびDNAを含むように使用される。
用語「ベクター」は、細胞中に第2の核酸分子を輸送するために使用されてもよい核酸分子を指す。一実施形態では、ベクターは、ベクター中に挿入されたDNA配列の複製を考慮に入れる。ベクターは、少なくともいくつかの宿主細胞中で核酸分子の発現を増強するためにプロモーターを含んでもよい。ベクターは、自律的に(染色体外)複製してもよくまたは宿主細胞染色体中に統合されてもよい。一実施形態では、ベクターは、ベクター中に挿入された核酸配列の少なくとも一部分に由来するタンパク質を産生することが可能な発現ベクターを含んでもよい。
当技術分野で知られているように、互いに核酸配列をハイブリダイズするための条件は、低ストリンジェンシーから高ストリンジェンシーまで及ぶものとして記載することができる。一般に、高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、高温の低塩バッファー中でハイブリッドを洗浄することを指す。ハイブリダイゼーションは、フィルター結合DNAに対して、65℃で、0.5M NaHPO、7%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)等の、当技術分野で標準のハイブリダイゼーション溶液を使用し、0.25M NaHPO、3.5%SDS中で洗浄し、その後プローブの長さに依存して室温から68℃まで及ぶ温度で0.1×SSC/0.1% SDS中で洗浄して実行してもよい(たとえばAusubel, F.M. et al., Short Protocols in Molecular Biology, 4th Ed., Chapter 2, John Wiley & Sons, N.Yを参照されたい)。たとえば、高ストリンジェンシー洗浄は、14塩基オリゴヌクレオチドプローブについては37℃でのまたは17塩基オリゴヌクレオチドプローブについては48℃でのまたは20塩基オリゴヌクレオチドプローブについては55℃でのまたは25塩基オリゴヌクレオチドプローブについては60℃でのまたは長さが250ヌクレオチドについてのヌクレオチドプローブについては65℃での6×SSC/0.05%ピロリン酸ナトリウム中での洗浄を含む。核酸プローブは、たとえば[γ−32P]ATPでの末端標識またはランダムプライマー標識による[α−32P]dCTP等の放射標識ヌクレオチドの組み込みによって放射性ヌクレオチドで標識してもよい。あるいは、プローブは、ビオチン化ヌクレオチドまたはフルオレセイン標識ヌクレオチドの組み込みによって標識し、プローブをストレプトアビジンまたは抗フルオレセイン抗体を使用して検出してもよい。
用語「同一性」または「パーセント同一」は、2つのアミノ酸配列の間のまたは2つの核酸配列の間の配列同一性を指す。同一性パーセントは2つの配列を整列させることにより決定することができ、比較された配列によって共有される位置での同一残基(つまりアミノ酸またはヌクレオチド)の数を指す。配列アラインメントおよび配列比較は、当技術分野で標準のアルゴリズム(たとえばSmith and Waterman, 1981, Adv. Appl. Math. 2:482; Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48:443; Pearson and Lipman, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 85:2444)を使用してまたはBLASTおよびFASTAとして公的に入手可能な、これらのアルゴリズムのコンピューター化バージョン(Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, WI)によって行われてもよい。さらに、National Institutes of Health,Bethesda MDを通して入手可能なENTREZを配列比較に使用してもよい。BLASTおよびGappedBLASTプログラムを利用する場合、それぞれのプログラム(たとえばBLASTN;Internet site for the National Center for Biotechnology Informationで入手可能)のデフォルトパラメーターを使用してもよい。一実施形態では、2つの配列の同一性パーセントは、1のギャップ重みでGCGを使用して決定されてもよく、各アミノ酸ギャップが、2つの配列の間の単一アミノ酸ミスマッチとなるように重み付けされる。またはGCG(Accelrys社、サンディエゴ、CA)配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部分であるALIGNプログラム(バージョン2.0)を使用してもよい。
受容体またはリガンドのいずれかを含むタンパク質の結合特性は、結合特異性の用語で表現することができ、受容体に結合する他の知られている物質と比較した相対的な度合として決定されてもよい。結合を定量化し、結合親和性を決定するための標準のアッセイは当技術分野で知られており、たとえば平衡透析、平衡結合、ゲル濾過、表面プラズモン共鳴、標識結合パートナーの使用、ELISA、および間接的結合アッセイ(たとえば競合的阻害アッセイ)を含む。たとえば、当技術分野でよく知られているように、タンパク質の解離定数は、タンパク質を結合パートナーと接触させ、結合タンパク質および遊離タンパク質の濃度をその濃度の関数として測定することにより決定することができる。
本明細書で使用されるように、用語「保存残基」は、同じ構造および/または機能を有する複数のタンパク質の間で同じであるアミノ酸を指す。保存残基の領域はタンパク質の構造または機能にとって重要である可能性がある。したがって、三次元タンパク質中で同定される連続した保存残基は、タンパク質の構造または機能にとって重要である可能性がある。3次元構造の保存残基または保存領域を見つけるために、異なる種からの同じもしくは類似するタンパク質についての配列または同じ種の個体の配列の比較がなされてもよい。
本明細書で使用されるように、用語「類似物」または「相同体」は、アミノ酸またはヌクレオチドの配列を指す場合、野生型アミノ酸配列とある程度の相同性または同一性を有するポリペプチドを意味する。相同性比較は、目によってまたはより普通には、容易に入手可能な配列比較プログラムの援助によって行うことができる。これらの市販で入手可能なコンピュータープログラムは、2つ以上の配列の間の相同性パーセントを算出することができる(たとえばWilbur, W. J. and Lipman, D. J., 1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80:726-730)。たとえば、相同配列は、代替の実施形態で、互いに、少なくとも70%同一である、75%同一である、80%同一である、85%同一である、90%同一である、95%同一である、96%同一である、97%同一である、または98%同一であるアミノ酸配列を含むよう使用されてもよい。
本明細書で使用されるように、それに対して少なくとも90%同一という用語は、示された配列に対して90〜99.99%の同一性に及ぶ配列を含み、すべての中間の範囲を含む。したがって、それに対して少なくとも90%同一という用語は、示された配列に対して91、91.5、92、92.5、93、93.5、94、94.5、95、95.5、96、96.5、97、97.5、98、98.5、99、99.5の同一パーセントである配列を含む。同様に、「少なくとも70%同一」という用語は、中間のすべての範囲と共に、70〜99.99%の同一に及ぶ配列を含む。同一性パーセントの決定は本明細書に記載されるアルゴリズムを使用して決定される。
本明細書で使用されるように、ポリペプチドまたはタンパク質の「ドメイン」は、独立したユニットを含むポリペプチドまたはタンパク質に沿った領域を含む。ドメインは、構造、配列、および/または生物活性の点から定義し得る。一実施形態では、ポリペプチドドメインは、タンパク質の残りから実質的に独立した様式で折り畳まるタンパク質の領域を含んでもよい。ドメインは、これらに限定されないが、PFAM、PRODOM、PROSITE、BLOCKS、PRINTS、SBASE、ISREC PROFILES、SAMRT、およびPROCLASS等のドメインデータベースを使用して同定することができる。
本明細書で使用されるように、用語「連結された」は、連結されている2つのグループの間に1つまたは複数の介在原子を有していてもよい2つの異なるグループ(たとえば核酸配列、ポリペプチド、ポリペプチドドメイン)の間の共有結合と同一であると見なされる。本明細書で使用されるように、「直接連結された」は、連結されている2つのグループの間にいかなる介在原子も有していない2つの異なるグループ(たとえば核酸配列、ポリペプチド、ポリペプチドドメイン)の間の共有結合と同一であると見なされる。
本明細書で使用されるように、「リガンド結合ドメイン」は、リガンドの結合を担うタンパク質のドメインを指す。用語リガンド結合ドメインは、リガンド結合ドメインまたはその部分の相同体を含む。この点に関して、リガンド結合ドメインの結合特異性が保持される限り、意図的なアミノ酸置換が、残基の極性、電荷、可溶性、疎水性、または親水性の類似性に基づいてリガンド結合部位中でなされてもよい。
本明細書で使用されるように、「リガンド結合部位」は、リガンドと直接相互作用するタンパク質中の残基またはリガンドと直接相互作用するそれらの残基に近接させてリガンドを位置付けることに関与する残基を含む。リガンド結合部位中の残基の相互作用は、モデルまたは構造中の、リガンドに対する残基の空間的近接によって定義され得る。用語リガンド結合部位は、リガンド結合部位またはその部分の相同体を含む。この点に関して、リガンド結合部位の結合特異性が保持される限り、意図的なアミノ酸置換が、残基の極性、電荷、可溶性、疎水性、または親水性の類似性に基づいてリガンド結合部位中でなされてもよい。リガンド結合部位は、タンパク質またはポリペプチドの1つまたは複数のリガンド結合ドメイン中に存在していてもよい。
本明細書で使用されるように、用語「相互作用する」は、2つの分子または単一分子の部分(たとえばペプチド中の異なるドメイン)の間の近接状態を指す。相互作用は、たとえば水素結合、ファンデルワールス相互作用、または静電気的もしくは疎水的相互作用の結果としての非共有結合であってもよく、またはそれは共有結合であってもよい。
本明細書で使用されるように、「リガンド」は、基質またはその類似体もしくは一部分を含む、リガンド結合部位と相互作用する分子または化合物または実体を指す。本明細書に記載されるように、用語「リガンド」は、対象とするタンパク質に結合する化合物を指してもよい。リガンドは、アゴニスト、アンタゴニスト、または修飾因子であってもよい。または、リガンドは生物学的効果を有していなくてもよい。または、リガンドは他のリガンドの結合をブロックし、それによって、生物学的効果を阻害できる。リガンドは、これらに限定されないが、低分子阻害剤を含んでもよい。これらの低分子は、ペプチド、ペプチドミメティック、有機化合物などを含んでもよい。リガンドはまた、ポリペプチドおよび/またはタンパク質を含んでもよい。
本明細書で使用されるように、「調整する」は、対象とする分子の生物活性を変化させるまたは変えることを指す。「修飾因子」化合物は、対象とする分子の活性を増加させてもよくもしくは減少させてもよくまたは物理的もしくは化学的特徴または機能的もしくは免疫学的特性を変化させてもよい。本発明の修飾因子化合物は、天然のおよび/または化学的に合成されたもしくは人工のFKBP−Lペプチド、ペプチドミメティック、修飾ペプチド(たとえばホスホペプチド、環状ペプチド、D−アミノ酸および非天然アミノ酸を含有するペプチド、ステープルドペプチド、放射標識を含有するペプチド)、または抗体、炭水化物、単糖、オリゴ糖、多糖、糖脂質、ヘテロ環化合物、ヌクレオシドもしくはヌクレオチドもしくはその一部分、および/または低有機分子もしくは低無機分子に連結されたペプチド(たとえばPEGまたは他の安定化基で修飾したペプチド)を含んでもよい。したがって、本発明のFKBP−Lポリペプチドはまた、化学的に修飾されたペプチドまたは異性体およびラセミ形態を含む。
「アゴニスト」は、受容体に結合して、関連する受容体に特異的な薬理学的応答を誘発する複合体を形成する化合物を含む。
「アンタゴニスト」は、アゴニストにまたは受容体に結合して、実質的な薬理学的応答を起こさず、かつアゴニストによって誘発される生物学的応答を阻害することができる複合体を形成する化合物を含む。
用語「ペプチドミメティック」は、分子の間の相互作用でペプチドの代用物として働く構造物を指す(Morgan et al., 1989, Ann. Reports Med. Chem., 24:243-252)。ペプチドミメティックは、アミノ酸および/またはペプチド結合を含有していてもまたはしていなくてもよいが、ペプチド、アゴニスト、またはアンタゴニストの構造的および機能的特徴を保持する合成構造物を含んでもよい。ペプチドミメティックはまた、ペプトイド、オリゴペプトイド(Simon et al., 1972, Proc. Natl. Acad, Sci., USA, 89:9367);および本発明のペプチドまたはアゴニストまたはアンタゴニストに対応するアミノ酸のすべての可能な配列に相当する設計された長さのペプチドを含有するペプチドライブラリーを含む。
本明細書で使用されるように、用語「EC50」は、測定された生物学的効果の50%をもたらす作用物質の濃度として定義される。たとえば、測定可能な生物学的効果を有する治療剤のEC50は、作用物質が50%の生物学的効果を表す値を含んでもよい。
本明細書で使用されるように、用語「IC50」は、測定された効果の50%の阻害をもたらす作用物質の濃度として定義される。たとえば、結合についてのアンタゴニストのIC50は、アンタゴニストがリガンド結合部位へのリガンド結合を50%低下させる値を含んでもよい。
本明細書で使用されるように、「有効量」は、対象での所望の効果をもたらすために有効である作用物質の量を意味する。用語「治療有効量」は、求められている、動物またはヒトの治療反応を誘発する薬品または医薬品の量を示す。有効量を含む実際の用量は、投与の経路、対象の大きさおよび健康状態、治療されている障害などに依存してもよい。
本明細書で使用される用語「薬学的に許容し得る担体」は、ヒトまたは動物の対象での使用、たとえば、対象とする障害または疾患の治療のために投与された治療組成物に適した化合物および組成物を指してもよい。
用語「医薬組成物」は、従来の無毒担体、希釈剤、佐剤、ビヒクルなどを含有する単位投薬製剤で、たとえば経口的に、非経口的に、局所的に、吸入スプレーによって、鼻腔内に、または直腸に哺乳動物宿主に投与されてもよい組成物を示すために本明細書で使用される。
本明細書で使用される用語「非経口」は、皮下注射、静脈内、筋肉内、槽内の注射または注入技術を含む。
「安定した」製剤は、その中のポリペプチドまたはタンパク質が、保管に際してその物理的および化学的安定性ならびに生物活性を本質的に保持する製剤である。タンパク質安定性を測定するための多様な分析技術が当技術分野で利用可能であり、Peptide and Protein Drug Delivery, 247-301, Vincent Lee Ed., Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y., Pubs. (1991)およびJones, A. Adv. Drug Delivery Rev. 10: 29-90 (1993)で検討されている。安定性は、選択された期間、選択された温度で測定することができる。迅速な検査のために、対象とする製剤を1週間〜1カ月の間40℃で保つことができ、その時間に安定性を測定する。凍結乾燥および保管の後の凝集の程度は、ペプチドおよび/またはタンパク質の安定性の指標として使用することができる。たとえば、「安定した」製剤は、約10%未満、好ましくは約5%未満のポリペプチドまたはタンパク質が製剤中で凝集物として存在する製剤である。凍結乾燥製剤の凍結乾燥および保管の後の凝集物形成の増加を決定することができる。たとえば、「安定した」凍結乾燥製剤は、凍結乾燥製剤が少なくとも1週間40℃でインキュベートされる場合に、凍結乾燥製剤中の凝集物の増加が、約5%未満または約3%未満である凍結乾燥製剤であってもよい。融合タンパク質製剤の安定性は、本明細書に記載される結合アッセイ等の生物活性アッセイを使用して測定されてもよい。
細胞遊走、血管新生、および腫瘍転移の修飾因子としてのFKBP−Lポリペプチド
本発明は、FKBP−L、FKBP−Lの断片、ならびに修飾FKBP−Lおよびその断片が細胞遊走を阻害することができ、強力な血管新生調整特性を持っている可能性があることを認める。本発明の実施形態は、FKBP−L由来のペプチドおよびそれらの使用に関する。本発明は様々な形で具体化することができる。
したがって、ある実施形態では、本発明のFKBP−Lポリペプチドは抗血管新生特性を示してもよい。また、いくつかの実施形態では、本発明のFKBP−Lポリペプチドは、細胞遊走および/または腫瘍細胞の転移を調整するために使用することができる。本発明のFKBP−Lポリペプチドの作用は、ある実施形態では、CD44によって媒介され得る。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、FKBP−Lポリペプチドは、血管新生、細胞遊走、および/またはCD44を発現する細胞の転移を調整するために使用することができる。
ある実施形態では、本発明は、細胞遊走によって媒介されるまたはそれと関連する障害を治療するために使用されてもよい。たとえば、FKBP−Lペプチドは腫瘍浸潤および転移を阻害するまたは阻止するために使用することができる。または、いくつかの実施形態では、FKBP−Lペプチドは、創傷治癒に関連する細胞の遊走を阻害するために使用することができる。さらに他の実施形態では、FKBP−Lペプチドは、血管新生を阻害して、それによって、血管新生によって媒介された障害を治療するために使用することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、本発明は、細胞遊走、血管新生、または腫瘍転移の少なくとも1つによって媒介されるまたはそれと関連する障害を治療する方法を提供し、その方法は、治療有効量の(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドをその必要のある患者に投与することを含む。
たとえば、いくつかの実施形態では、本発明は、血管新生または腫瘍転移を調整する方法を提供し、その方法は、治療有効量の単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片を含む活性化合物またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片あるいはそのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドをその必要のある対象に投与することを含む。
他の実施形態では、本発明は、細胞遊走および/または血管新生の少なくとも1つによって媒介されるまたはそれと関連する障害を治療するための組成物または薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含む。たとえば、一実施形態では、本発明は、血管新生の阻害剤として使用するための薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含む。
血管新生および/または細胞遊走によって媒介されるまたはそれと関連する種々様々の障害は、本発明の組成物および/または薬剤で治療することができる。したがって、代替の実施形態では、薬剤は、血管新生関連の炎症、血管新生によって媒介される眼障害、創傷治癒、または癌の少なくとも1つの治療に使用することができる。
したがって、一実施形態では、本発明は、血管新生関連の炎症の治療用薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含む。
他の実施形態では、血管新生と関連する障害は、眼障害、たとえば、黄斑変性および本明細書に記載される他の眼障害である。あるいは、血管新生と関連する障害は、動脈硬化症、関節炎、乾癬、または子宮内膜症である。したがって、代替の実施形態では、本発明は、眼障害、動脈硬化症、関節炎、乾癬、または子宮内膜症の少なくとも1つの治療の方法を提供し、その方法は、治療有効量の単離FKBP−Lポリペプチド、FKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいはそのようなFKBP−Lポリペプチド、その断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドをその必要のある対象に投与することを含む。または、本発明は、血管新生によって媒介される眼障害の治療用薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含む。たとえば、代替の実施形態では、FKBP−Lペプチドまたはポリヌクレオチドは、黄斑変性疾患または糖尿病性網膜症を治療するための薬剤の製造に使用することができる。または、本発明は、動脈硬化症、乾癬、関節炎、または子宮内膜症の少なくとも1つの治療用薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含んでよい。
ある実施形態では、本発明は、癌の治療の方法を提供する。たとえば、いくつかの実施形態では、本発明は、治療有効量の単離FKBP−Lポリペプチド、FKBP−Lポリペプチドの生物活性断片を含む活性化合物またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片あるいはそのようなFKBP−Lポリペプチド、その断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドを、癌の治療、腫瘍細胞の遊走および/もしくは転移の阻害、または腫瘍細胞の成長および/もしくは増殖の阻害の少なくとも1つのために投与することを含む、癌を治療する方法を提供する。一実施形態では、腫瘍細胞の遊走および転移の阻害は血管新生の阻害によるものである。たとえば、本発明は、癌の治療用薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含んでもよい。ある実施形態では、本発明の化合物および組成物は、腫瘍細胞の成長および/または転移を予防することができる。一実施形態では、腫瘍細胞の遊走および転移の阻害は血管新生の阻害によるものである。したがって、一実施形態では、本発明は、腫瘍細胞の遊走および/または転移の阻害剤として使用するための薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含んでもよい。さらに他の実施形態では、本発明は、腫瘍細胞の成長および/または増殖の阻害剤として使用するための薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含んでもよい。
発現FKBP−Lポリペプチドは、その最も広範な意味に従って明細書で使用される。明細書は、多形性による相同体、他の変異体、突然変異体、およびそれらの血管新生調整活性を保持する上述のポリペプチドの部分と一緒に、配列番号1、2、および29に示される自然発生タンパク質を明示する。たとえば、ある実施形態では、FKBP−Lポリペプチドは、タンパク質のN末端に付けられた6つのヒスチジン残基のポリヒスチジンタグを含むN末端配列を有する配列番号:1(図1に示される配列番号:1の太字フォントのアミノ酸残基を参照されたい)または野生型配列の位置181にトレオニンおよび位置186にグリシンを有する配列番号:2を含む。または、配列番号:29のポリペプチド(GENBank受入番号NP_071393;NM_022110;[gi:34304364])が使用されてもよい。本発明の他のFKBP−Lポリペプチド(たとえば断片および他の修飾体)の例となる構築物を図1に示す。さらに、FKBP−Lポリペプチド構築物をコードするポリヌクレオチド構築物の例となる構築物を図2に提供する。
本発明の実施形態は、薬剤として使用するための、単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはそのようなFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくは断片を含む。したがって、本発明の代替の実施形態は、本明細書に記載されるように、FKBP−LペプチドまたはFKBP−Lペプチドをコードするヌクレオチドの使用を含み、FKBP−Lポリペプチドは、配列番号:10に示されるアミノ酸配列または配列番号:1、配列番号:2、もしくは配列番号:29に示されるアミノ酸配列または配列番号:3〜7もしくは11〜28のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列または配列番号:1〜29のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含む。または、配列番号:10の少なくとも18個の連続したアミノ酸を含む配列(たとえば配列番号:11、16、23)が使用されてもよい。配列番号:12、13、および28等の修飾されたものとして示されるペプチドへの(およびその使用への)本明細書での言及は、他に述べられない限り、挙げられた修飾を有さない同一アミノ酸配列のペプチド(およびその使用)を包含すると解釈されるべきである。
本明細書に記載されるように、本発明の方法および組成物は、完全長FKBP−Lポリペプチドまたはポリペプチドの断片を利用してもよい。したがって、本発明のある実施形態は、自然発生FKBP−LのN末端アミノ酸配列の有効な部分を含むまたはそれからなるFKBP−L誘導体を含む。この配列は、FKBP−Lポリペプチドの活性N末端部分を含んでもよく、またはそれからなってもよい。代替の実施形態では、ポリペプチドは、配列番号:2のアミノ酸1〜57(つまり配列番号:6)または配列番号:2のアミノ酸34〜57(つまり配列番号:10)を含んでもよく、またはそれからなってもよい。または、ペプチドは、配列番号:10の少なくとも18個の連続したアミノ酸を含む配列(たとえば配列番号:11、16、または23)を含んでもよく、またはそれからなってもよい。代替の実施形態では、本発明の方法および組成物に使用されるポリペプチドは、配列番号:1〜7および10〜29のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列のうちの1つを含んでもよく、またはそれからなってもよい。ある実施形態では、本発明は、FKBP−Lの生物活性断片を含み、前記ポリペプチドは、配列番号:1、配列番号:2、または配列番号:29に示されるアミノ酸配列の連続する200個以下のアミノ酸を含む。
本明細書に記載されるように、ペプチドは、修飾されてもよい(たとえばPEGおよび/もしくはHisタグ付きまたは他の修飾を含有するように)。または、本発明は、配列番号:1〜29のうちのいずれか1つに記載されるアミノ酸配列と少なくとも70%または75%または80%または85%または90%または95%または96%または97%または98%または99%同一である配列を有する単離ポリペプチドを含んでもよい。または、単離ペプチドまたは薬剤の調製に使用されるペプチドは、配列番号:10の少なくとも18個の連続したアミノ酸(たとえば配列番号:11、16、23)と少なくとも70%または75%または80%または85%または90%または95%または96%または97%または98%または99%の同一性を有する配列を含んでもよく、またはそれからなってもよい。
本発明のFKBP−L誘導体は、その抗血管新生/血管新生促進活性を保持する限り、可変長であってもよく、上記に記載される本発明の多種多様の態様に依って使用することができる。FKBP−Lの機能的等価物もまた本発明によって包含される。たとえば、ある実施形態では、機能的等価物は、CD44に結合し、および/またはCD44およびCD74を含有する複合体に対するリガンド(たとえばMIF)の結合を予防することができる低分子を含んでもよく、またはそれからなってもよい。または、機能的等価物は、FKBP−Lおよびそのペプチド誘導体と類似した形で作用して、少なくとも1つの細胞遊走、血管新生、および/または転移を阻害する低分子を含んでもよく、またはそれからなってもよい。
投与されるFKBP−Lポリペプチドの用量は治療されている障害に応じて変動してもよい。代替の実施形態では、インビボで達成される投薬量は、10−12Mまたは10−11Mまたは10−10Mまたは10−9Mまたは10−8Mまたは10−7Mまたは10−6Mまたは10−5Mを超えるインビトロレベルと当量となる。したがって、インビボで達成される投薬量は、10−12M〜10−5Mまたは10−11M〜10−6Mまたは10−10M〜10−7Mまたは10−9M〜10−7Mまたはその中の範囲のインビトロレベルと当量であってもよい。代替の実施形態では、使用される投薬量は、約1〜10000ngml−1、約10〜5000ngml−1、または約100〜1000ngml−1のインビトロレベルと当量であってもよい。または、ある実施形態では、投薬量は、約0.00001〜500mg/kg/日または約0.0001〜300mg/kg/日または約0.003〜100mg/kg/日または約0.03〜30mg/kg/日または約0.1mg/kg/日〜10mg/kg/日または約0.3mg/kg/日〜3mg/kg/日を含んでもよい。
一実施形態では、FKBP−Lポリペプチドはその必要のある対象に投与される。本明細書で使用されるように、その必要のある対象は、FKBP−Lの投与によって利益を得る可能性がある対象である。
さらに他の実施形態では、本発明は、配列番号:1〜29のうちのいずれか1つに記載されるアミノ酸配列またはその生物活性断片を含むタンパク質またはポリペプチドをコードする単離核酸分子ならびに薬剤の調製のためのおよび/または治療剤としてのそのような分子の使用を含む。一実施形態では、生物活性断片は、配列番号:10の少なくとも18個の連続したアミノ酸(たとえば配列番号:11、16、23)を含むまたはそれからなる。
たとえば、本発明の実施形態は、FKBP−Lペプチド、FKBP−Lペプチドの生物活性断片、またはその生物活性誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用を含み、FKBP−Lポリペプチド、断片、または誘導体をコードするポリヌクレオチドは、配列番号:30〜39のうちのいずれか1つに示されるヌクレオチド配列を含む。
さらに、本発明は、FKBP−Lペプチドをコードする単離核酸を含む。核酸分子は、配列番号:30〜39に記載される配列を有する核酸分子またはその断片を含んでもよく、核酸分子は、配列番号:1〜28の配列を有するポリペプチドまたはこれらのポリペプチドの断片をコードする。一実施形態では、断片は、配列番号:10の少なくとも18個の連続したアミノ酸(たとえば配列番号:11、16、23)を含み、またはそれからなる。ある実施形態では、同じアミノ酸が縮重配列によってコードされるようにアミノ酸コドンの第3の位置に縮重変異を含む縮重核酸分子は、本発明のFKBP−Lポリペプチド、断片、および/または誘導体をコードするために使用することができる。したがって、ある実施形態では、本発明は、配列番号:30〜39またはその断片と少なくとも70%、または75%、または80%、または85%、または90%、または95%、または96%、または97%、または98%、または99%同一である配列を有する単離核酸分子を含んでもよい。
本発明はまた、配列番号:31のポリヌクレオチド断片を産生するために使用することができるプライマーを含み、そのような断片は、図1に示されるFKBP−Lペプチドをコードする。したがって、代替の実施形態では、本発明は、配列番号:45〜58に記載される配列またはそれと少なくとも70%、もしくは少なくとも80%、もしくは少なくとも85%、もしくは少なくとも90%、もしくは少なくとも95%、もしくは少なくとも96%、もしくは少なくとも97%、もしくは少なくとも98%、もしくは少なくとも99%同一である配列を含むオリゴヌクレオチドプライマーを含む。
さらに他の実施形態では、本発明は、本発明の単離核酸分子を含有するベクターを含む。ある実施形態では、本発明はまた、FKBP−Lポリペプチドが発現するように、そのようなベクターで形質移入した細胞を含む。そのような実施形態は本明細書により詳細に記載される。
さらに他の実施形態では、本発明は、FKBP−L遺伝子またはその部分のコード鎖に対してアンチセンスな単離核酸分子、ならびに薬剤の調製のためおよび/または治療剤としてのそのような分子の使用を含む。したがって、他の実施形態では、本発明は、本発明のFKBP−LポリペプチドをコードするmRNAのコード鎖に対してアンチセンスな核酸配列と少なくとも70%、または75%、または80%、または85%、または90%、または95%、または96%、または97%、または98%、または99%同一であるポリヌクレオチドを含む。
ある実施形態では、アンチセンス分子は、血管新生および/または細胞遊走を有利に促進するのに、また血管新生または細胞遊走の少なくとも1つによって媒介されるまたはそれと関連する障害の治療に使用することができる。たとえば、一実施形態では、本発明は、血管新生を促進するための修飾因子として使用するための薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含む。さらに、ある実施形態では、本発明は、造血または血管形成の少なくとも1つを促進するための修飾因子として使用するための薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含む。一実施形態では、本発明は、創傷治癒を促進するのに使用するための薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含む。さらに、本発明は、消化性潰瘍、骨折、またはケロイドの少なくとも1つの治療用薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることが可能なアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含んでもよい。
他の実施形態では、本発明は、血管新生によって媒介される歯肉炎(parodentitis)または歯牙支持組織疾患の治療用薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含む。他の実施形態では、本発明は、排卵、月経、および胎盤形成等の生殖系の治療または調節で使用するための薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含んでもよい。他の実施形態では、本発明は、発作によって引き起こされる可能性があるような脳および神経系の機能不全の治療または調節で使用するための薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることが可能なアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用を含んでもよい。したがって、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用は、ある種類の認知症および/または精神遅滞の治療に有用である可能性がある。
本発明のある実施形態のさらなる態様が下記に、より詳細に論じられる。
FKBP−Lは、細胞遊走、血管新生、および転移を調整する
ある実施形態では、FKBP−Lおよびその断片は血管新生を調整するために使用されてもよい。一実施形態では、FKBP−Lまたはその断片は血管新生を阻害するために使用されてもよい。たとえば、FKBP−Lでの細胞の形質移入は、内皮細胞遊走および血管新生を阻害する可能性があり(図3)、これは、FKBP−Lタンパク質が可能性のある抗遊走性タンパク質であることを示す。細胞遊走に対するFKBP−Lの用量依存的な自然の効果が図4に示される。したがって、10−6Mの完全長Hisタグ付きFKBP−Lの用量が細胞遊走を予防するのに有効であることを理解することができる。
ある実施形態では、FKBP−Lは、内皮細胞(図5)および腫瘍細胞等のある種類の細胞から分泌されてもよい。したがって、一実施形態では、FKBP−Lの抗血管新生作用は受容体活性化を介するものであってもよい。内皮細胞からのFKBP−Lの分泌は、FKBP−Lタンパク質の適用またはcDNA構築物を使用するFKBP−Lの過剰発現により、インビトロおよびインビボの両方で観察される抗血管新生効果を共に発揮することができる可能性があることを示す。
ある実施形態では、FKBP−Lは、生理学的に妥当な期間にわたり細胞遊走に対する効果を示す。たとえば、完全長Hisタグ付き組換えFKBP−Lポリペプチド(配列番号:1)で処理されたHMEC−1細胞は、2〜3日以内の間に創傷閉鎖の減少を示す可能性がある(図6)。したがって、FKBP−Lタンパク質の適用は、細胞遊走および/または血管新生を阻害するのに必要とされる数時間、数日間、または数週間であってもよい。
細胞遊走および/または血管新生に対するFKBP−Lの効果は、ある実施形態では、細胞遊走および/または血管新生によって影響を及ぼされる任意の細胞に有効であってもよい。したがって、本明細書の実施例に詳細に記載されるように、完全長組換えFKBP−L(たとえば配列番号:1)は、HMEC−1創傷閉鎖(図3、4、および6)ならびにHMEC−1管形成(図7)、マウススポンジアッセイ(図8、9A、および9B)、ならびに大動脈輪外植片モデル(図10)を含む、血管新生についての種々様々のモデルで、広範な用量範囲にわたり抗遊走性作用を示す。
さらに、一実施形態では、細胞移動性および/または血管新生に対するFKBP−Lの効果は、化合物の毒性によるものではない。したがって、細胞が、48時間以内の間、組換え完全長FKBP−Lにさらされる場合、そのFKBP−Lは、毒性を示さない可能性がある(図11Aおよび11B)。
FKBP−Lが細胞に作用する種々様々のメカニズムが存在する可能性がある。一実施形態では、FKBP−L媒介性の遊走の阻害のメカニズムは細胞骨格を対象とするものであってもよい(図12および13)。たとえば、ある実施形態では、FKBP−Lは、細胞骨格のフィラメントの破壊または他の変化に至るものであってもよい。
FKBP−Lの抗血管新生効果は、FKBP−Lが抗腫瘍形成および/または抗転移活性を有している可能性があることを示す。たとえば、図14、パネルA、B、およびCに示されるように、完全長組換えFKBP−Lポリペプチドは用量依存的な様式で腫瘍細胞遊走を阻害する可能性があり、FKBP−Lが転移するための遊走に依存する腫瘍細胞浸潤および腫瘍細胞の転移を低下させるための治療剤として有用である可能性があることを示す。ある実施形態では、遺伝子治療による、完全長FKBP−Lポリペプチドをコードする発現構築物でのインビボでの腫瘍の処理(図15)は腫瘍成長に低下に至る。
血管新生に関連する遺伝子とのFKBP−Lの相互作用
種々様々の生化学的経路がFKBP−Lによって調整され得る。ある実施形態では、FKPB−Lは、血管新生および/または細胞遊走と関連するある種の遺伝子の発現の増加に至ってもよい。たとえば、ある実施形態では、アンチセンスFKPB−L核酸での形質移入は、PI3K、Rho GTPアーゼ活性化タンパク質−オリゴフレニン1、ROCK、微小管関連タンパク質1B、MMP様1タンパク質、および/またはTNFリガンドスーパーファミリーメンバー1タンパク質の発現の増加に至ってもよい(本明細書の実施例12を参照されたい)。RhoA、RhoC、ROCK I、およびROCK II発現の上昇は腫瘍進行と関連することが知られており、RhoおよびROCKのシグナル伝達はいくつかの腫瘍細胞の形態学的変化および転移性の活動の一因となることが示唆された。したがって、ある実施形態では、FKBP−Lの過剰発現は血管新生を阻害することができ、アンチセンスオリゴヌクレオチドを使用するFKBP−L抑制は、RhoおよびROCK等の血管新生と関連する遺伝子の活性化による血管新生を促進することができる。
CD44とのFKBP−Lの相互作用
CD74は抗原提示細胞中で発現される。CD74の主な機能はMHCクラスII分子の細胞内の選別である。CD74は、腎、肺、胃、および胸腺発生の癌腫でならびにある肉腫によって発現される。加えて、CD74は、ある腫瘍遺伝子に応じて発現される可能性がある。たとえば、乳癌株中でのINF−γ−誘発性のCD74の表面発現は、網膜芽細胞腫タンパク質によって増強される可能性がある。したがって、正常組織によるCD74の限られた発現およびその迅速な内部移行は、CD74を癌および免疫疾患の両方に対する魅力的な治療剤にする可能性がある。
マクロファージ抑制因子(MIF)もまた腫瘍形成に関連する可能性がある。高レベルのMIFは、ヒト腫瘍で見られ、類別および予後と相互に関連する。そのうえ、MIFは、Rho依存性経路を介して血管新生、腫瘍成長、および転移に関連する可能性がある(Amin et al., 2006, Blood, 107:2252-2261; Ren et al., 2006, Oncogene, 25:3501-3508; Sun et al., 2005, Clin. Cancer Res., 11:1050-1058; Sun et al., 2003, Int. J. Mol. Med., 12:633-641)。MIF情報伝達は、CD74に対する結合により開始され得る(Leng et al., 2003, J. Exp. Med., 197:1467-1476)。CD74の活性化はCD44との相互作用を必要とすることもまた考えられる(Naujokas et al., 1993, Cell, 74:257-268; and Naujokas et al., 1995, Immunity, 3:359-372)。MIFは、CD74およびCD44の両方と複合体中で相互作用することが示され、この複合体の阻害は、膀胱癌細胞中での増殖の減少をもたらす(Meyer-Siegler et al., 2004, BMC Cancer, July 12; 4:34;Leng et al., 2006, Cell Res., 16:162-168もまた参照されたい)。
MIF、CD44、およびCD74の間の複合体の形成は、MIF媒介性の生物学的シグナル伝達にとって重要である可能性がある(Shi et al., Immunity, 2006, 25(4):595-606)。
ある実施形態では、FKBP−LはCD44と相互作用することにより作用してもよい。一実施形態では、FKBP−LはCD44に結合し、CD44がCD74と相互作用するのを予防してもよい。FKBP−Lまたはその部分がCD44からCD74をはずすことができる場合、FKBP−Lポリペプチドは、MIF誘発性情報伝達に必要とされるCD44−CD74−MIFの複合体の形成を予防してもよい。または、他の実施形態では、FKBP−Lは代替メカニズムによって作用してもよい。
CD44はほとんどの上皮細胞によって発現されると考えられており、血管新生に関係している(Cao et al., 2006, Am. J. Pathol., 169:325-336)。したがって、一実施形態では、CD44は、内皮細胞遊走および/または血管新生のFKBP−L阻害に必要とされてもよい。さらに、一実施形態では、CD44は腫瘍細胞遊走のFKBP−L阻害に必要とされ得る。したがって、図16および17A〜17Eに示されるように、完全長組換えFKBP−Lは、ある実施形態では、CD44陰性(CD44 −ve)腫瘍細胞株ではなく、CD44を発現する腫瘍細胞株(つまりCD44陽性またはCD44 +ve)中で腫瘍細胞遊走を阻害することができ、FKBP−Lが、CD44陽性腫瘍細胞株のサブセット中の腫瘍転移を阻害する可能性があることを示唆する。HMEC−1細胞もまたCD44について陽性である(示さず)。一実施形態では、CD44の不活性化(たとえばCD44に特異的なsiRNAを使用)は、腫瘍細胞遊走のFKBP−L媒介性の阻害の予防をもたらし(たとえば図18)、CD44が、腫瘍細胞の遊走および/または転移のFKBP−L阻害に関連する可能性があることを実証する。
一実施形態では、FKBP−LはCD44と直接相互作用してもよい。たとえば、外因的に過剰発現されたFKBP−L(たとえば配列番号:31から生成された配列番号:1)は、創傷単層(図19;実施例16)中の内因性CD44と相互作用する可能性がある。一実施形態では、非創傷単層中の内因性FKBP−LおよびCD44の間に有意な相互作用はなく、CD44との相互作用が検出され得る前に決定的なレベルのFKBP−Lが発現される必要があることを示唆する。さらに、この相互作用は、遊走の刺激を受けた内皮細胞中(つまり創傷単層中)でのみ生じる可能性がある。
したがって、実施形態では、完全長FKBP−LはCD44陽性微小血管内皮細胞に対して活性であり(図16)、したがって、腫瘍成長を支援するさらなる微小血管伸長を予防するために固形腫瘍内のこれらの細胞を標的にすることができる。そのため、FKBP−Lは、特定の腫瘍の種類ではなく血管系を標的にする可能性があり、すべてでないとしても大多数の固形腫瘍および微小転移に対して活性である可能性がある。さらに、下記に、より詳細に論じられるように、FKBP−Lペプチドは類似する活性を表す。たとえば、FKBP−Lのアミノ酸34〜57(つまりFKBP−L「24mer」)、FKBP−Lのアミノ酸1〜57(つまりFKBP−L「1〜57mer」)、およびFKBP−Lタンパク質のN末端からの他のFKBP−Lペプチドは、CD44を発現する腫瘍細胞の遊走を阻害する可能性がある。したがって、FKBPLポリペプチドおよびその誘導体は、CD44と相互作用するFKBP−Lと一致した形で、血管新生および浸潤に対する影響を有する内皮細胞遊走および/または腫瘍細胞遊走を阻害することができる。
FKBP−Lの断片
本発明の実施形態は、FKBP−Lタンパク質のN末端のある領域が生物活性を表す可能性があることを認める。したがって、ある実施形態では完全長野生型(WT)FKBP−Lまたは代替の実施形態ではこれらに限定されないがΔ48、Δ58、Δ86、Δ151、Δ200等の切断型突然変異体を発現する発現構築物は創傷閉鎖を阻害してもよい(図20)。これらの構築物のそれぞれのアミノ酸配列を図1に示す。たとえば、ある実施形態では、WT−FKBP−LおよびΔ58は、36.2%および48.8%、創傷閉鎖をそれぞれ阻害した。活性に必要とされる最低数の配列がある可能性がある。たとえば、ある実施形態では、切断型FKBP−LΔ34は創傷閉鎖を有意に阻害しない可能性があり、活性ドメインがこの突然変異体で欠失していることを示唆する。したがって、これらの実験は、完全長(たとえば配列番号:2)FKBP−Lのアミノ酸34および57の間に活性ドメインが存在することを示す可能性がある。
したがって、図20A〜20Cに示されるように、ある実施形態では、その抗血管新生活性にとって重要なドメインは、FKBP−Lのアミノ酸34〜57の間に(つまりN末端に)位置する可能性がある。
ある実施形態では、アミノ酸34および57の間のFKBP−Lの部分は完全長FKBP−Lと同じ生物活性を示す。いくつかの実施形態では、FKBP−L 24merは完全長FKBP−Lと比較して効力の増加を表す可能性がある。たとえば、FKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)は、内皮細胞遊走/創傷閉鎖の阻害(図21)、Matrigel管形成アッセイでの内皮細胞間接触の形成の阻害(図22)、血管新生の出芽(図23A、23B、24A、および24B)、細胞が浸潤する能力(図25)、ならびに/または細胞が接着する能力(図26)に関して、完全長組換えFKBP−L(たとえば配列番号:1)と比較して、類似するまたはより強力な生物活性を示す可能性がある。しかしながら、ある実施形態では、FKBP−L 24merおよびFKBP−L 1〜57merは、完全長FKBP−Lと比較して効力の増加を表す(たとえば図21、22、および24を参照されたい)。
ある実施形態では、FKBP−Lの生物活性はCD44を必要とし得る。たとえば、FKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)は、完全長組換えFKBP−L(rFKBP−L)と類似する様式で作用し、MDA−231およびPC3腫瘍細胞遊走を阻害する可能性がある。これらの腫瘍細胞は、共にCD44陽性(CD44 +ve)であり(つまりCD44タンパク質を発現し)(図27Aおよび27B)、FKBP−L 24merがCD44 +ve腫瘍細胞株のサブセット中で腫瘍転移を阻害することができる可能性があることを示す。一実施形態では、FKBP−Lおよびその誘導体は、CD44と相互作用するFKBP−Lと一致する様式で腫瘍細胞の遊走および浸潤ならびに内皮細胞遊走を阻害することができる。
さらに、ある実施形態では、FKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)は血管新生抑制性阻害剤である(図28Aおよび28B)。したがって、FKBP−L 24merは、血管が成熟しているまたは新たに埋め込まれる場合、血管発達を阻害する可能性がある。しかしながら、一実施形態では、FKBP−Lポリペプチドは、追加された場合に血管発達を停止させ、除去された場合にほとんどまたは全く残効を有していないという点で静的メカニズムによって作用する可能性がある。
さらに、ある実施形態では、FKBP−L 24merは、マウススポンジアッセイを使用したインビボ血管新生を阻害し(図29)、さらに、広範な用量範囲にわたりインビトロでのマウス内皮細胞遊走阻害し(図30)、このヒトペプチドはまたマウス中で活性であることを実証する。これは図29および31に提供されるデータによって支持される。
完全長FKBP−Lタンパク質に類似して、FKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)は、ある実施形態で、インビボでの腫瘍細胞増殖を阻害する可能性がある(図31A)。さらに、FKBP−L 24merで治療されたマウスは生存の有意な増加を示した(図31B〜D)。したがって、図31Aに示されるように、0.3mg/kg/日または3×10−3mg/kg/日のいずれかの用量の24merFKBP−Lペプチドでのi.p.注射による治療は、ビヒクルのみで治療された腫瘍と比較して、SCIDマウス中のDU145腫瘍の成長を有意に遅らせた。一実施形態では、これらの用量の24merFKBP−Lペプチドで治療された腫瘍は、抗血管新生で見られる効果の典型的なものとしての壊死中心の徴候を示す。
一実施形態では、FKBP−L 24merペプチドの活性は、完全長FKBP−Lと同様に、ペプチドの毒性によるものではない(図31E、32、および33)。
ある実施形態では、FKBP−L 24merペプチド(配列番号:10)の部分または断片は治療剤として使用されてもよい。実施例29(図34)は、FKBP−L 24、FKBP−L 1〜57、および完全長FKBP−Lに類似する活性および効力を有する可能性がある、FKBP−L 24merのペプチド断片の例を提供する。
FKBP−L誘導体
上記に記載されるように、本発明での使用のためのFKBP−L誘導体は、FKBP−Lのアミノ酸配列、たとえば配列番号:1、配列番号:2、もしくは配列番号:29、またはその断片に変化を与えることにより修飾されるポリペプチドまたはそれに少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%同一であるポリペプチドまたは官能基(たとえばPEG)の追加によって修飾されたそのようなペプチドを意味する。そのようなペプチドの生成は、ポリペプチドをコードする核酸の操作によってまたはタンパク質自体を変えることによって実行されてもよい。
配列番号:2では、FKBP−L挿入断片(当初はCambridge Bioscience社によってPUC18中にクローニングされ、現在pcDNA3.1中にクローニングされている)は;PUBMEDデータベースに委託された配列(配列番号:29)と比較して、2つの挿入された点突然変異を有した。したがってセリン(S)をトレオニン(T)に変換する540bp(開始コドンから)での点突然変異:TCTからACTがある(アミノ酸:181)。したがってアルギニン(R)をグリシン(G)に変換する555bp(開始コドンから)での点突然変異:AGGからGGGもまたある(アミノ酸:186)。両FKBP−Lポリペプチド(配列番号:2および配列番号:29)は生物活性を表す。
FKBP−L誘導体は、天然FKBP−Lアミノ酸配列の類似体を含み、1つまたは複数のアミノ酸の挿入、追加、欠失、および/または置換を含んでもよいが、切断型突然変異体Δ48(配列番号:7)、Δ58(配列番号:6)、Δ86(配列番号:5)、Δ151(配列番号:4)、またはΔ200(配列番号:3)(図1)に対応する部分に類似する血管新生効果をもたらすことができるポリペプチドを提供する。さらに、Δ58(配列番号:6)に由来するポリペプチドは、本発明のFKBP−L誘導体に含まれ、図1に示されるFKBP−L 24mer(配列番号10)およびペプチド1〜17(配列番号:12〜28)を含む。
したがって、ある実施形態では、FKBP−LのN末端ドメイン(アミノ酸34〜57)は抗血管新生特性にとって重要である。図20Cおよび実施例17は、時間が一致するネガティブコントロールと比較して、細胞の遊走を阻害する有効性について多種多様のFKBP−L断片を比較する研究を示す。一実施形態では、Δ58断片は、試験された断片の最大の阻害活性を表す。
血管新生の阻害を提供するFKBP−Lポリペプチドの部分は、活性ペプチドΔ48(配列番号:7)およびΔ58(配列番号:6)に共通のFKBP−Lの部分を含むポリペプチド中に見つけられる可能性がある。このポリペプチドは配列番号:10(図1)を含んでもよい。
したがって、本発明の方法および組成物に使用されるFKBP−L誘導体はまた、自然発生FKBP−Lの断片、部分、または突然変異体を含む。ある実施形態では、断片はFKBP−LのN末端ドメインから選択される。ある実施形態では、断片は、完全長FKBP−L(たとえば配列番号:2または29)のアミノ酸1〜85から選択される。好ましくは、そのような類似体は、5つまたはより少数のアミノ酸、より好ましくは4つまたはより少数、さらに好ましくは3つまたはより少数、最も好ましくは1つまたは2つのアミノ酸のみの挿入、追加、欠失、および/または置換を含む。
本発明によるFKBP−L誘導体はまた、そのようなFKBP−Lポリペプチド、類似体、または断片配列、たとえば配列番号:1〜7、配列番号:10〜28を含む多量体ペプチドおよびそのような配列を含むプロドラッグを含む。たとえば、ある実施形態では、FKBP−LまたはFKBP−Lの断片は、単量体の間のジスルフィド結合の形成によって多量体を形成してもよい。
本発明のFKBP−Lポリペプチドの誘導体は、結合パートナー、たとえばエフェクター分子、標識、薬品、毒素、および/または担体もしくは輸送分子に連結されたポリペプチドを含んでもよい。ペプチジルおよび非ペプチジル結合パートナーに本発明のポリペプチドを結合するための技術は当技術分野でよく知られている。
FKBP−Lポリペプチドの「断片」は、少なくとも6つのアミノ酸のアミノ酸残基のストレッチを意味する。
本発明のFKBP−L誘導体は融合ペプチドを含む。たとえば、誘導体は、たとえば、疾患組織、たとえば腫瘍組織、網膜にペプチドを向ける抗体に連結された本発明のポリペプチドペプチドを含んでもよい。
FKBP−Lポリペプチドまたはそれらの類似体は、免疫グロブリン(IgA、IgE、IgG、IgM)の定常ドメインまたはその部分(CH1、CH2、CH3、もしくはその任意の組み合わせ)と融合し、キメラポリペプチドをもたらしてもよい。これらの融合ポリペプチドまたはタンパク質は、精製を促進することができ、半減期の増加をインビボで示す可能性がある。そのような融合タンパク質は、単量体ポリペプチドまたはその断片単独よりも、他の分子に結合し、それを失活させるのにより効率的である可能性がある。たとえばFountoulakis et al., J. Biochem., 270:3958-3964 (1995)を参照されたい。
本発明の融合タンパク質はまた、アルブミン、たとえば組換えヒト血清アルブミンと融合されたFKBP−Lポリペプチドまたはその断片もしくは変異体を含む(たとえば米国特許第5876969号、欧州特許第0413622号、米国特許第5766883号を参照されたい)。
本明細書に記載されるそのような融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドの使用もまた本発明によって包含される。細胞毒性剤に融合されたポリヌクレオチドの使用もまた本発明によって包含される。この事例では、FKBP−Lポリペプチドは受容体に結合し、細胞毒を内部移行することができる。
たとえば、代替の実施形態では、誘導体は、次のものを含んでもよい:半減期を増加させるためのペプチドの部位特異的なPEG化(など);またはタンパク質分解に対して安定化するための非天然アミノ酸の組み込みおよびバックボーン修飾;または環状誘導体(タンパク質分解抵抗性を提供する);またはエキソペプチダーゼおよび/もしくはプロテイナーゼ活性を予防するもしくは低下させるためのNおよびC末端のブロック;または細胞表面CD44との「結合力」を増加させるための、リンカー鎖を介した、連続した鎖でのもしくはデンドリマー型のアプローチでのペプチドの複数のコピーのつなぎ合わせ。たとえば、24merの三量体共有結合誘導体はFKBP−Lの誘導体として使用されてもよい。または、FKBP−L 24merは、ホモ三量体を形成するドメインに付けて、非共有結合三量体を形成してもよい。または、ストレプトアビジンと四量体の複合体を形成するペプチドのビオチン誘導体がFKBP−Lの誘導体として使用されてもよい。または、FKBP−LまたはFKBP−Lの断片は、単量体の間のジスルフィド結合の形成によって多量体を形成してもよい。そのうえ、FKBP−Lは、非共有結合を通して、おそらくタンパク質配列内の予測されるテトラトリコペプチド反復ドメインを通してオリゴマーを形成してもよい。
逆のペプチド類似体
本発明での使用のための類似体は、天然FKBP−Lタンパク質、その部分、またはそれらの合成誘導体の逆向き類似体または逆類似体をさらに含む。たとえば、欧州特許第0497366号、米国特許第5519115号、およびMerrifield et al., 1995, PNAS, 92:3449-53を参照されたい、それらの開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。欧州特許第0497366号に記載されるように、逆向きペプチドは、自然発生または合成ペプチドのアミノ酸配列を逆向きすることにより産生される。そのような逆向きペプチドは、内部のプロテアーゼ感受性部位のあたりの立体構造ならびにNおよびC末端の特徴を除いて、親ペプチドと同じ一般的な三次元構造(たとえばアルファヘリックス)を保持する可能性がある。逆向きペプチドは、逆向きではない、「通常の」ペプチドの生物活性を保持するだけではなく、生物活性の増加を含む特性の増強を持つ可能性があるとされている。(Iwahori et al., 1997, Biol. Pharm. Bull. 20: 267-70を参照されたい)。したがって、本発明での使用のための誘導体は、天然および合成FKBP−Lタンパク質の逆向きペプチドを含んでもよい。
本発明での使用のためのペプチド(逆向きペプチドおよび断片のどちらも含む)は、化学合成によってまたは核酸からの発現によって全体としてまたは部分的に生成されてもよい。本発明での使用のためのペプチドは、当技術分野で知られている十分に確立された標準の液相または好ましくは固相ペプチド合成法に従って容易に調製することができる(たとえばM. Bodanzsky and A. Bodanzsky, The Practice of Peptide Synthesis, Springer Verlag, New York (1984)中のJ. M. Stewart and J. D. Young, Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd edition, Pierce Chemical Company, Rockford, Illinois (1984)を参照されたい。
多量体ペプチド
上記に記載されるように、ペプチドは多量体の形態をしていてもよい。したがって、2つ、3つ、もしくはそれ以上の個々のFKBP−Lポリペプチド単量体ユニットまたはFKBP−Lの2つもしくはそれ以上の断片の多量体は本発明の範囲内にある。
一実施形態では、そのような多量体は、単量体ユニットおよび切断可能な部位(つまり酵素で切断可能な部位)を含む多量体ペプチドを調製し、次いで多量体を切断して、所望の単量体を得ることによって単量体ペプチドを調製するために使用することができる。
一実施形態では、多量体の使用は、受容体に対する結合親和性を増加させることができる。
多量体はホモマーまたはヘテロマーとすることができる。本明細書で使用されるように、用語ホモマーは、特異的なアミノ酸配列(たとえば配列番号:1、配列番号:2、配列番号:10、もしくは配列番号:29)または変異体、スプライス変異体、融合タンパク質、または本明細書に記載される他のFKBP−L類似体もしくは誘導体に対応するポリペプチドのみを含有する多量体を指す。これらのホモマーは、同一のまたは異なるアミノ酸配列を有するFKBP−Lペプチドを含有していてもよい。たとえば、多量体は、同一アミノ酸配列を有するFKBP−Lペプチドのみを含むことができるまたは異なるアミノ酸配列を含むことができる。多量体は、ホモ二量体(たとえば、FKBP−Lペプチドのみを含有する、これらは同様に同一のもしくは異なるアミノ酸配列を有していてもよい)、ホモ三量体、またはホモ四量体とすることができる。
本明細書で使用されるように、用語ヘテロマーは、本明細書に記載されるFKBP−L(ポリ)ペプチドに加えて、1つまたは複数の異種ポリペプチド(つまり非FKBP−Lペプチドまたはポリペプチド)を含有する多量体を指す。
多量体は、疎水性結合、親水性結合、イオン性結合、および/もしくは共有結合の結果であってもよくならびに/またはたとえばリポソーム形成によって間接的に連結されてもよい。したがって、一実施形態では、多量体は、本明細書に記載されるFKBP−Lペプチドが互いに溶液中で接触する場合に形成される。他の実施形態では、ヘテロ多量体は、FKBP−Lおよび非FKBP−L(ポリ)ペプチドが、本明細書に記載される(ポリ)ペプチドに対する抗体(本明細書に記載される融合タンパク質中の異種(ポリ)ペプチド配列に対する抗体を含む)に溶液中で接触する場合に形成される。他の実施形態では、本明細書に記載される多量体は、本明細書に記載されるFKBP−Lペプチド(所望により非FKBP−Lペプチド)の間のおよび/またはそれとの共有結合によって形成されてもよい。
そのような共有結合は、FKBP−L配列(たとえば配列番号:1〜28に記載される配列中に含有される1つまたは複数のアミノ酸残基を含むことができる。一実施形態では、共有結合は化学的または組換え操作の結果である。あるいは、そのような共有結合は、FKBP−L融合タンパク質中の異種ポリペプチド配列中に含有される1つまたは複数のアミノ酸残基を含むことができる。ある例では、共有結合は、本明細書に記載される融合タンパク質中に含有される異種配列の間にある(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。他の特定の例では、本明細書に記載される融合タンパク質の共有結合は、共有結合多量体を形成することが可能な他のタンパク質、たとえばオステオプロテゲリンからの異種ポリペプチド配列を使用する(たとえば国際公開第98/49305号を参照されたい)。他の実施形態では、本明細書に記載される2つまたはそれ以上のポリペプチドはペプチドリンカーを通してつながれる。例として、米国特許第5073627号中に記載されるペプチドリンカーを含む。ペプチドリンカーによって隔てられた多数のFKBP−Lペプチドを含むタンパク質は従来の組換えDNA技術を使用して産生することができる。
多量体はまた、ロイシンジッパーまたはイソロイシンジッパーポリペプチド配列にFKBP−L(ポリ)ペプチドを融合させることにより調製されてもよい。知られているロイシンジッパーの中には、二量体化するまたは三量体化する自然発生ペプチドおよびその誘導体がある。本明細書に記載される可溶性多量体タンパク質を産生するのに適したロイシンジッパードメインの例はPCT出願国際公開第94/10308号に記載されるものである。溶液中で二量体化するまたは三量体化するポリペプチド配列に融合された、本明細書に記載されるポリペプチドを含む組換え融合タンパク質は、適した宿主細胞中で発現することができ、結果として生じる可溶性多量体融合タンパク質は、当技術分野で知られている技術を使用して培養上清から回収することができる。
多量体はまた、当技術分野で知られている化学的技術を使用して生成されてもよい。たとえば、本明細書に記載される多量体中に含有されることになるポリペプチドは、当技術分野で知られているリンカー分子およびリンカー分子長最適化技術を使用して化学的に架橋されてもよい(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。加えて、多量体は、多量体中に含有されることが所望のポリペプチドの配列内に位置するシステイン残基の間に1つまたは複数の分子間架橋を形成するための当技術分野で知られている技術を使用して生成することができる(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。さらに、本明細書に記載されるポリペプチドは、ポリペプチドのC末端またはN末端へのシステインまたはビオチンの追加によってルーチン的に修飾されてもよく、当技術分野で知られている技術は、1つまたは複数のこれらの修飾ポリペプチドを含有する多量体を生成するために適用されてもよい(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。加えて、当技術分野で知られている技術は多量体中に含有されていることが所望される2つまたはそれ以上のC−12−Cペプチドを含有するリポソームを調製するために使用することができる(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。
あるいは、自然発生アミノ酸のみを含む多量体は、当技術分野で知られている遺伝子工学技術を使用して形成することができる。あるいは、翻訳後または他の修飾を含む多量体は、組換え技術および化学的修飾の組み合わせによって調製することができる。一実施形態では、FKBP−Lペプチドは、本明細書に記載されるまたはそうでなければ当技術分野で知られている融合タンパク質技術を使用して組換えで産生される(たとえばその全体が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第5478925号を参照されたい)。たとえば、本明細書に記載されるホモ二量体をコードするポリヌクレオチドは、本明細書に記載されるFKBP−Lペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を、リンカーポリペプチドをコードする配列に、次いでさらに、もとのC末端からN末端に逆方向にそのポリペプチドの翻訳産物をコードする合成ポリヌクレオチド(リーダー配列を欠く)にライゲーションすることによって生成することができる(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。本明細書に記載されるまたはそうでなければ当技術分野で知られている組換え技術は、膜貫通ドメイン(または疎水性またはシグナルペプチド)を含有し、リポソーム中に膜再構成技術によって組み込むことができる組換えFKBP−L(ポリ)ペプチドを生成するために適用することができる(たとえば米国特許第5478925号を参照されたい)。
プロドラッグ
本明細書に記載されるポリペプチドは、少なくともいくつかの実施形態では、血管新生と関連する障害を治療するまたは予防するためにヒトまたは他の哺乳動物に投与されることが意図される。ペプチドは、典型的に非経口的に、たとえば、静脈内、皮下、もしくは筋肉内注射によってまたは鼻腔内腔を介して投与され、血漿プロテアーゼによって容易に代謝される可能性がある。いくつかの場合では、FKBP−Lペプチドは、30日間にわたって、ポリ(DL−ラクチド−co−グリコリド)制御放出のマイクロカプセルで送達されてもよい。
治療効果のあるペプチドの非経口および経口投与を可能にする多種多様のプロドラッグが開発されている。ペプチドまたはポリペプチドは、ペプチド薬品の生理化学的特性を修飾するために、たとえば酸性分解および酵素的分解に対する抵抗性を増加させるためにならびに粘膜を横切ってそのような薬品が浸透するのを増強するために重合体成分等の多種多様の成分に抱合することができる。たとえば、AbuchowskiおよびDavisは、水溶性、非免疫原性、インビボ安定化産物を提供するために酵素を誘導体化する多種多様の方法を記載している(“Soluble polymers-Enzyme adducts,”Enzymes as Drugs, Eds. Holcenberg and Roberts, J. Wiley and Sons, New York, N.Y. (1981))。
したがって、ある実施形態では、FKBP−Lペプチドは、デキストラン、ポリビニルピロリドン、糖ペプチド、ポリエチレングリコール、およびポリアミノ酸等の重合体に抱合されてもよい。結果として生じる抱合ポリペプチドは、非経口の適用のために水中でそれらの生物活性および可溶性を保持する。一実施形態では、FKBP−Lペプチドは、生理活性非免疫原性水溶性ポリペプチド組成物を提供するために、500〜20,000ダルトンの分子量を有するポリエチレングリコールまたはポリプロプロピレングリコールに結合されてもよい(たとえば米国特許第4179337号およびGarman, A.J., and Kalindjian, S.B., FEBS Lett., 1987, 223, 361-365を参照されたい)。ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールは活性の損失からポリペプチドを保護する可能性があり、その組成物は、実質的に免疫原性応答を伴うことなく哺乳動物循環系に注射することができる。他の実施形態では、FKBP−Lは、親油性および親水性成分を含むオリゴマーに結合される(たとえば米国特許第5681811号、第5438040号、および第5359030号を参照されたい)。
プロドラッグは、たとえば第1に多分散MPEG5000から無水マレイン酸試薬を調製し、次いで、この試薬を本明細書に開示されるポリペプチドに抱合することにより調製することができる。無水マレイン酸とのアミノ酸の反応はよく知られている。アミン含有薬品を改良するためのマレイルアミド結合の加水分解は、近隣の遊離カルボキシル基の存在およびその二重結合によって構成される攻撃に関しての幾何学的配置によって援助される。ペプチドは、生理学的条件下で放出され得る(プロドラッグの加水分解によって)。
ポリペプチドはまた、分解可能な連結、たとえば、Roberts, M.J., et al., Adv. Drug Delivery Rev., 2002, 54, 459-476に示される(ペグ化インターフェロンα−2bに関して)分解可能な連結を介した多分散PEG等の重合体に結合することができる。
ポリペプチドはまた、1,6または1,4ベンジル脱離(BE)戦略(たとえばLee, S., et al., Bioconjugate Chem., (2001), 12, 163-169; Greenwald, R.B., et al., U.S. Patent No. 6,180,095, 2001; Greenwald, R.B., et al., J. Med. Chem., 1999, 42, 3657-3667.を参照されたい);トリメチルロック(trimethyl lock)ラクトン化(TML)の使用(Greenwald, R.B., et al., J. Med. Chem., 2000, 43, 475-487);ヒドロキシ端カルボン酸リンカーへのPEGカルボン酸の結合(Roberts, M.J., J. Pharm. Sci., 1998, 87(11), 1440-1445)、ならびにカルバメートおよびPEGアミドまたはエーテルの間にメタの関係を含むプロドラッグ構造を含む(Bentlyらの米国特許第6413507号)、アリルカルバメートを介してアミン含有薬品に連結された、MPEGフェニルエーテルおよびMPEGベンズアミドのファミリーを含むPEGプロドラッグ(Roberts, M.J., et al., Adv. Drug Delivery Rev., 2002, 54, 459-476);ならびに加水分解メカニズムとは対照的に還元メカニズムを伴うプロドラッグ(Zalipsky, S., et al., Bioconjugate Chem., 1999, 10(5), 703-707)を使用して、PEG等の重合体に連結させることができる。
本発明のFKBP−Lポリペプチドは、遊離アミノ基、アミド基、ヒドロキシ基、および/またはカルボキシル基を有し、これらの官能基はペプチドをプロドラッグに変換するために使用することができる。プロドラッグは、アミノ酸残基または2つもしくはそれ以上(たとえば2つ、3つ、もしくは4つ)のアミノ酸残基のポリペプチド鎖が、多種多様の重合体、たとえばポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールの遊離アミノ基、ヒドロキシ基、またはカルボン酸基と、ペプチド結合を通して共有結合でつながれた化合物を含む。
プロドラッグはまた、PEG、カルボネート、カルバメート、アミド、およびアルキルエステルがC末端カルボン酸を通して上記のペプチドと共有結合した化合物を含む。たとえば、本明細書で使用されるペプチド1はC末端PEG基を有するFKBP−Lペプチドである。したがって、本発明の実施形態は部位特異的なPEGの追加を含む。
ある実施形態では、酵素阻害剤が、胃腸管中でタンパク質およびペプチドの分解の速度を遅らせるために使用されてもよい。または、消化管中のpHが、局所の消化酵素を不活性化するために操作されてもよい。または、浸透エンハンサーが、ペプチドの吸収を、それらの傍細胞輸送および経細胞輸送を増加させることによって改善するために使用されてもよい。または、ナノ粒子が、腸管上皮、とりわけパイエル板による完全な吸収を促進するためにおよび酵素分解に対する抵抗性を増加させるために微粒子担体として使用されてもよい。他の実施形態では、液状エマルジョンが、腸管腔中での化学的分解および酵素的分解から薬品を保護するために使用されてもよく、またはミセル製剤が低水可溶化薬品に使用されてもよい。
したがって、代替の実施形態では、ポリペプチドは、腸溶コーティングを有する適切なカプセル剤または錠剤中に提供することができ、その結果、ペプチドは胃中で放出されない。あるいはまたは加えて、ポリペプチドは、上記に記載されるプロドラッグ等のプロドラッグとして提供することができる。一実施形態では、ポリペプチドは、プロドラッグとしてこれらの薬品デリバリーデバイス中に存在する。
本発明のポリペプチドを含むプロドラッグまたは本発明のペプチド(類似体および断片を含む)が放出されるもしくは放出可能なプロドラッグは本発明の類似体であると考えられる。
同位体標識されたペプチドまたはペプチドプロドラッグの使用もまた本発明によって包含される。そのようなペプチドまたはペプチドプロドラッグは、1つまたは複数の原子が、自然界で普通に見つけられる原子質量または質量数と異なる原子質量または質量数を有する原子と交換されなければ、本発明のペプチドまたはペプチドプロドラッグに同一である。本発明の化合物中に組み込むことができる同位体の例は、それぞれH、H、13C、14C、15N、18O、17O、125I、および35S等の水素、炭素、窒素、酸素、亜リン酸、硫黄、フッ素、ヨウ素、および塩素の同位体を含む。本発明のポリペプチド、そのプロドラッグ、ならびに/または上述の同位体および/もしくは他の原子の他の同位体を含有するプロドラッグは本発明の範囲内にある。本発明のある種の同位体標識化合物、たとえばHおよび14C等の放射性同位体が組み込まれた化合物は薬品および/または基質の組織分布アッセイに有用である。トリチウム化、つまりHおよび炭素−14、つまり14Cの同位体は、調製および検出性のそれらの容易性のために特に好ましい。さらに、重水素、つまりH等のより重い同位体での置換により、よりすぐれた代謝安定性に起因するある種の治療上の利点、たとえばインビボ半減期の増加または投薬必要量の低下を得ることができ、したがって、いくつかの状況で好ましい可能性がある。同位体標識ペプチドおよびそのプロドラッグは、非同位体標識試薬、たとえば標識アミノ酸の代わりに容易に入手可能な同位体標識試薬を用いることを含む、容易に知られている手順を実行することによって一般に調製することができる。
核酸
本発明での使用のためのペプチドは発現系での核酸の使用によって産生されてもよい。たとえば、一態様では、本発明で使用されてもよい核酸は、本発明のポリペプチドをコードする任意の単離ポリヌクレオチドを含む。好ましい実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号:30〜39に示される核酸配列のうちのいずれか1つを含む(図2)。FKBP−Lのさらなる断片、たとえば配列番号:10〜28をコードする配列は完全長核酸配列に由来してもよく、当技術分野で知られているように、縮重核酸配列を含んでもよい。実施例1、2、および17は、本発明のFKBP−Lポリペプチドを発現するために使用されてもよいベクターの説明を提供する。
本発明での使用のためのFKBP−Lポリペプチドをコードする核酸分子は、DNAまたはRNAを含んでもよい。核酸構築物は、組換えで、合成的に、または標準の技術を使用するクローニングを含む、当業者らに入手可能な任意の手段によって産生されてもよい。
核酸分子は任意の適切なベクター中に挿入されてもよい。本発明の核酸を含むベクターは本発明のさらなる態様を形成する。一実施形態では、ベクターは発現ベクターであり、核酸は、宿主細胞中での核酸の発現を提供することが可能な制御配列に作動可能に連結される。種々様々のベクターを使用することができる。たとえば、適したベクターは、ウイルス(たとえばワクシニアウイルス、アデノウイルス等)、バキュロウイルス);酵母ベクター、ファージ、染色体、人工染色体、プラスミド、コスミドDNA、およびリポソーム、ポリプレックス、または細胞(たとえば間葉系幹細胞、マクロファージ)を含んでもよい。
ベクターは、宿主細胞中に本発明の核酸を導入するために使用することができる。多種多様な宿主細胞は、本発明の核酸の発現のために使用することができる。本発明で使用される適した宿主細胞は原核生物であってもよくまたは真核生物であってもよい。それらは、細菌、たとえばイー・コリ、酵母、昆虫細胞、および哺乳動物細胞を含む。使用できる哺乳動物細胞株は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、ベビーハムスター腎臓細胞、NSOマウス黒色腫細胞、サルおよびヒトの細胞株およびその派生物、ならびにその他多くのものを含むが、これらに限定されない。
遺伝子産物の発現を調整する、その産物を修飾する、および/またはその産物を特異的に加工する宿主細胞系が使用されてもよい。そのような加工は、グリコシル化、ユビキチン化、ジスルフィド結合形成、および一般的な翻訳後修飾を含んでもよい。
たとえば核酸構築物の調製、突然変異誘発、配列決定、細胞中へのDNAの導入、および遺伝子発現での核酸の操作のための知られている技術およびプロトコールならびにタンパク質の分析に関するさらなる詳細については、たとえば、Current Protocols in Molecular Biology, 2nd ed., Ausubel et al. eds. , John Wiley & Sons, 1992 and, Molecular Cloning: a Laboratory Manual: 3rd edition Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2000を参照されたい。
医薬組成物
本発明は、FKBP−Lポリペプチド(またはFKBP−Lポリペプチドをコードする核酸)を含む医薬組成物をさらに提供する。本発明によるおよび本発明に従った使用のための医薬組成物は、有効成分に加えて、薬学的に許容し得る添加剤、担体、バッファー、安定剤、または当業者らによく知られている他の物質を含んでもよい。そのような物質は無毒であるべきであり、有効成分の効能に干渉するべきでない。担体または他の物質の厳密な性質は投与の経路に依存する。経路はたとえば経口、静脈内、または局所的であってもよい。
製剤は、液剤、たとえばpH6.8〜7.6の非リン酸バッファーを含有する生理的食塩水または凍結乾燥粉末であってもよい。
用量
組成物は、好ましくは、「治療有効量」で個人に投与され、これは、個人に対する有益性を示すのに十分なものとする。投与される実際の量ならびに投与の速度および時間的経過は、治療されているものの性質および重症度に依存する。治療の処方、たとえば投薬量等に関する決定は、最終的に、一般開業医および他の医師の責任の範囲内にあり、彼らの判断によるものであり、典型的には、治療する障害、個々の患者の状態、デリバリーの部位、投与の方法、および開業医に知られている他の要因を考慮する。
代替の実施形態では、FKBPL 24merの用量範囲は、30mg/kg/日〜0.00003mg/kg/日、3mg/kg/日〜0.0003mg/kg/日、または0.3mg/kg/日〜0.03mg/kg/日となる。これらの用量は、それぞれインビトロで10−5M〜10−12M、10−6M〜10−11M、または10−7M〜10−10Mに当量である。
投与
A.FKBP−Lペプチド
本発明のポリペプチドおよび本発明での使用のためのポリペプチドは、単独で投与されてもよいが、好ましくは、医薬組成物として投与される。この医薬組成物は、投与の意図した経路に依存して選択された適した医薬添加剤、希釈剤、または担体を一般に含む。
ポリペプチドは任意の適した経路を介して治療を必要とする患者に投与されてもよい。厳密な用量は、ペプチドの厳密な性質を含む多くの要因に依存する。
投与のいくつかの適した経路は、経口、直腸、経鼻、局所的(頬側および舌下を含む)、皮下、腟内、または非経口(皮下、筋肉内、静脈内、皮内、髄腔内、および硬膜外を含む)投与を含むが、これらに限定されない。
静脈内注射または病気の部位での注射については、有効成分は、発熱物質なしの、適したpH、等張性、および安定性を有する、非経口的に許容し得る水溶液の形態となる。当業者らは、たとえば、塩化ナトリウム注射液、リンガー注射液、乳酸加リンガー注射液等の等張ビヒクルを使用して、適した溶液を調製することが十分に可能である。防腐剤、安定剤、バッファー、酸化防止剤、および/または他の添加剤を、必要に応じて含んでもよい。
経口投与のための医薬組成物は、錠剤、カプセル剤、散剤、または液剤の形態であってもよい。錠剤は、ゼラチンまたは佐剤等の固形担体を含んでもよい。液剤医薬組成物は、一般に、水、石油、動物油もしくは植物油、鉱油、または合成油等の液剤担体を含む。生理的食塩水、ブドウ糖もしくは他の糖類溶液、またはエチレングリコール、プロピレングリコール、もしくはポリエチレングリコール等のグリコールを含んでもよい。
組成物はまた、マイクロスフェア、リポソーム、他の微粒子デリバリー系、または血液を含むある種の組織中に配置された徐放性製剤を介して投与されてもよい。徐放性担体の適した例は、等分された製品、たとえば坐剤、マイクロカプセルの形態の半透性重合体マトリックスを含む。移植可能なまたはマイクロカプセルの徐放性マトリックスは、ポリラクチド(米国特許第3773919号;EP−A−0058481)、L−グルタミン酸およびガンマエチル−L−グルタメートの共重合体(Sidman et al, Biopolymers 22(1): 547-556, 1985)、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、またはエチレン酢酸ビニル(Langer et al, J. Biomed. Mater. Res. 15: 167-277, 1981, and Langer, Chem. Tech. 12:98-105, 1982)を含む。ポリペプチドを含有するリポソームはよく知られている方法によって調製される:DE3218121A;Epstein et al, PNAS USA, 82: 3688-3692, 1985;Hwang et al, PNAS USA, 77: 4030-4034, 1980;EP−A−0052522;E−A−0036676;EP−A−0088046;EP−A−0143949;EP−A−0142541;JP−A−83−11808;米国特許第4485045号および第4544545号。たいていは、リポソームは、脂質含有量が約30molコレステロールパーセントを超える小さな(約200〜800オングストローム)単層型であり、その選択された割合は、ポリペプチド漏出の最適な速度に合わせている。
上記に述べられる技術およびプロトコールならびに本発明に従って使用されてもよい他の技術およびプロトコールの例は、Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, Oslo, A. (ed), 1980に見出すことができる。
さらに、標的療法は、抗体または細胞特異的リガンド等の標的系の使用によって、より具体的にはたとえば新生物組織または網膜組織に、活性剤、たとえばポリペプチドを送達するために使用されてもよい。
他の実施形態では、精製組換えペプチドまたは合成ペプチドは、架橋を促進することができるタンパク質に部分を結合するために作用物質で処理することができる。これらの成分は、ベンゾフェノン等の光活性化可能な架橋剤またはマレイミドもしくは活性化エステル等の化学的架橋剤とすることができる。したがって、たとえば、FKBPL中のシステイン残基を、光活性化可能な架橋のためのベンゾフェノンのマレイミド誘導体もしくはフェニルアジドのマレイミド誘導体とまたはたとえばマレイミドおよび活性化エステルを含有するヘテロ二官能性架橋物と反応させることが可能である。当技術分野で知られているように、FKBPLに付けることができた種々様々のヘテロおよびホモ二官能性架橋剤があり、次いで、アミド、チオエーテル、ヒドラゾン、オキシム等の形成反応を通して他の生体分子に架橋するために使用される。一実施形態では、完全な化学合成手順を使用して、部位特異的な様式で合成ペプチド中にこれらの架橋物を導入することが可能である。あるいは、光活性化可能な基は具体的にはC末端に導入されてもよく、または架橋物は、タンパク質ライゲーションアプローチを使用して特異的な様式で組換えFKBPL中に導入されてもよい。
FKBP−Lペプチドはまた、より詳細に本明細書に記載されるようにさらなる治療剤と共に投与されてもよい。
B.核酸コードFKBP−Lまたはアンチセンス/siRNA FKBP−L
一実施形態では、FKBP−Lポリペプチドのコード配列または核酸は発現ベクター中に挿入される。次いで、対象とする宿主細胞中で作動可能なプロモーターを含む調節配列は、分子技術を使用してcDNA配列に連結されてもよい。1つまたは複数のエンハンサー配列、機能的スプライス供与部位およびスプライス受容部位を有するイントロン、組換えポリペプチドの分泌を指示するためのシグナル配列、ポリアデニル化配列、他の転写終結配列、ならびに宿主細胞ゲノムに相同の配列等の他の調節配列もまた使用することができる。複製開始点等の他の配列は、所望の産物の発現を最適化するためにベクターに同様に追加することができる。さらに、選択可能なマーカーは、形質転換宿主細胞中のその存在の選択のためにベクター中に含まれていてもよい。
調節配列は多種多様の供給源に由来してもよい。たとえば、それらのうちの1つまたは複数は、通常、コード配列と関連し得る、または対象とする宿主細胞中に存在する調節因子系に由来してもよく、もしくはそれと相同であってもよい。発現ベクターの多種多様の成分は、直接または当技術分野で知られている制限酵素による認識の部位を構成するリンカーを介して一緒に連結させることができる。
FKBP−Lポリペプチドをコードする核酸の発現を可能にする任意のプロモーターを本発明で使用することができる。たとえば、使用することができる哺乳動物プロモーター配列は、高度に発現され、かつ広範な宿主範囲を有する哺乳動物ウイルスからのものとする。
プロモーターは、ほとんどの哺乳動物細胞中で恒常的に発現されるプロモーターであってもよい。真核生物中で可能な恒常的発現をなす適切なエレメントの例は、RNAポリメラーゼIIIによって認識されるプロモーターまたはたとえばMMTV(マウス乳腺腫瘍ウイルス)からのウイルスプロモーター、CMVエンハンサー、CMVプロモーター、SV40プロモーター、もしくはLTRプロモーター(たとえばLee et al., 1981, Nature, 214, 228-232)ならびにたとえばHBV、HCV、HSV、HPV、EBV、HTLV、またはHIVに由来する他のウイルスプロモーターおよびアクチベーター配列である。真核生物中で可能な調節された発現をなす要素の他の例は、対応するリプレッサーと組み合わせたテトラサイクリンオペレーターである(Gossen M., et al., 1994, Curr. Opin. Biotechnol., 5, 516-20)。一実施形態では、FKBP−L配列の発現は組織特異的プロモーターの制御下で起こってもよい。
あるいは、プロモーターは、細胞周期または発達段階の特定の時期に作動されるプロモーターであってもよい。たとえば、構築物は、ある種の細胞型中でのみ発現されるタンパク質をコードするそれらの遺伝子のプロモーターまたはエンハンサーからのプロモーターまたはアクチベーター配列等の、真核生物中で可能な組織特異的発現をなす調節エレメントを含んでもよい。真核生物中で可能な細胞周期特異的発現をなす調節エレメントの例は以下の遺伝子のプロモーターである:cdc25A、cdc25B、cdc25C、サイクリンA、サイクリンE、cdc2、E2F−1〜E2F−5、B−myb、またはDHFR(たとえば米国特許第6856185号;米国特許第6903078号;およびZwicker J. and Muller R., 1997, Trends Genet., 13, 3-6を参照されたい)。細胞周期調節プロモーターの使用は、本発明に従って使用されるポリペプチドまたは核酸の発現が増殖細胞に限られることとなる場合、使用されてもよい。他の例は、低酸素、放射線、熱などによって制御されるプロモーターを含む。
他の実施形態では、エンハンサーエレメントはプロモーター配列と結合することができる。そのようなエンハンサーは増幅してもよいだけではなく、対象とする遺伝子の発現を調節することができる。哺乳動物発現系での使用のための適したエンハンサーエレメントは、たとえば、SV40初期遺伝子エンハンサー、ラウス肉腫ウイルスのLTRおよびヒトサイトメガロウイルスに由来するエンハンサー/プロモーター等の広範な宿主範囲を有するウイルスに由来するものである。加えて、他の適したエンハンサーは、当技術分野で知られているホルモン、金属イオン、または酵素基質等の誘発物質の存在下でのみ活性になるプロモーター配列中に組み込むことができるものを含む。
本発明の他の実施形態では、転写終止配列は、対象とする遺伝子のコード配列の翻訳停止コドンに対して3’に配置されてもよい。したがって、終結配列は、プロモーターと一緒に、コード配列の両側に位置する。
発現ベクターはまた、ベクターをレプリコンとして維持することができ、ベクターが宿主中で自律複製し、安定して維持し得るように、複製開始点を含有していてもよい。そのような複製開始点は、発現ベクターが、細胞内の適切なタンパク質の存在下で高コピー数で再生されることを可能にするもの、たとえば酵母中で有効な2μ複製配列および自己複製配列ならびにCOS−7細胞中で有効である、SV40の致命的なT抗原の複製開始点を含む。哺乳動物複製系は、複製するためにトランス作用因子を必要とする動物ウイルスに由来するものを含んでもよい。たとえば、適切な致命的なT抗原の存在下で非常に高いコピー数まで複製する、ポリオーマウイルスであるSV40等のパポバウイルスの複製系が使用されてもよく、またはウシパピローマウイルスおよびエプスタイン−バーウイルスに由来するものが使用されてもよい。
いくつかの場合では、発現ベクターは1つを超える複製系を有することができ、したがって、そのベクターが、たとえば、発現のために哺乳動物細胞中でならびにクローニングおよび増幅のために原核生物宿主中で維持されることを可能にする(たとえば米国特許第5677278号を参照されたい)。
一実施形態では、発現ベクターは、統合ベクターとして宿主細胞ゲノム中に統合するために作製することができる。本明細書の統合ベクターは、ベクターが統合することを可能にする、宿主細胞ゲノムに対して相同の少なくとも1つのポリヌクレオチド配列を含有していてもよい。たとえば、一実施形態では、バクテリオファージまたはトランスポゾン挿入配列が使用されてもよい。
本発明のある実施形態では、1つまたは複数の選択可能なマーカーは、形質転換された宿主細胞の選択を考慮に入れるために発現ベクター中に含むことができる。宿主細胞中で発現することができる選択可能なマーカーは、宿主細胞を、ツニカマイシン、G418、アンピシリン、クロラムフェニコール、エリスロマイシン、カナマイシン(ネオマイシン)、およびテトラサイクリン等の薬品に対して抵抗性にすることができる遺伝子を含む。選択可能なマーカーはまた、ade2、his4、leu2、trp1等のヒスチジン、トリプトファン、およびロイシン生合成経路の遺伝子等の生合成遺伝子を含み、または金属等の有毒化合物の存在下で成長するための能力を宿主細胞に提供する生合成遺伝子が使用されてもよい。
種々様々の方法は、FKBP−Lポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび/またはFKBP−LアンチセンスDNAもしくはFKBP−L siRNAをコードする核酸を宿主細胞中に移入するために使用されてもよい。したがって、本発明の製剤は、細胞中への核酸の移入を促進する特異的な成分を含んでもよい。
たとえば、形質移入、形質転換、または感染による真核細胞および/または原核細胞中への核酸の導入を考慮に入れるために、核酸は、ウイルスまたは非ウイルスベクターの一部分としてプラスミドとして存在することができる。適したウイルスベクターは、バキュロウイルス、ワクシニアウイルス、レンチウイルス(たとえばSiprashvili and Khavari, Mol. Ther., 2004, 9, 93-100を参照されたい)、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、およびヘルペスウイルスを含んでもよい。遺伝子治療活性を有するベクターの例は、ウイルスベクター、たとえばアデノウイルスベクター、レトロウイルスベクターである(Lindemann et al., 1997, Mol. Med., 3, 466-76; Springer et al., 1998, Mol. Cell., 2, 549-58)。さらに、裸のDNAはある種の細胞に浸透することができるので、真核生物発現ベクターは遺伝子治療の使用のために単離形態で適したものとなる(Hengge et al., 1996, J. Clin. Invest., 97, 2911-6; Yu et al., 1999, J. Invest. Dermatol., 112, 370-5)。遺伝子治療ベクターの他の形態は、上記に記載される核酸を金粒子に付加し、これらを組織、好ましくは皮膚にまたは細胞にいわゆる遺伝子銃を用いて撃ち込むことによって得ることができる(Wang et al., 1999, J. Invest. Dermatol., 112, 775-81, Tuting et al., 1998, J. Invest. Dermatol., 111, 183-8)。
代替の実施形態では、リポソームは、細胞中への、FKBP−Lをコードするポリヌクレオチドの移入を促進するために使用されてもよい。リポソームは、リン脂質から構成される脂質二重膜を有する人工的に作製された小さな小胞である(Jeschke, M.G. et al., Gene Ther., 12, 1718-24 (2005);米国特許第6576618号)。核酸、タンパク質、および他の生物学的物質は、細胞の形質膜との融合を通した哺乳動物細胞へのデリバリーのためにリポソーム中に封入することができる。リポソームは、それらが非ウイルスであり、安定しており、細胞膜と相互作用することができるので、魅力的なデリバリー系となる可能性がある。
リポソームは、陰イオン性、陽イオン性、または中性脂質およびその混合物から構成することができる(Luo, D. & Saltzman, W.M., Nat. Biotech., 18, 33-37 (1999))。DNA移入については、脂質はまた、DNA凝縮または放出を促進するよう化学基を組み込むために化学的に修飾することができる。四級アンモニウム界面活性剤、コレステロールおよびジアシルグリセロールの陽イオン性誘導体、およびポリアミンの脂質誘導体等の陽イオン性脂質は、それらがDNAの総負電荷を減少させ、細胞膜とのその相互作用を促進するので、細胞形質移入に好都合となる可能性がある(Nishikawa, M. & Huang, L., Hum. Gene Ther., 12, 861-70 (2001))。ジオレオイルフォスファチジルエタノールアミン(DOPE)、ジラウリン酸グリセロール、ポリオキシエチレン−10−ステアリルエーテル(POE−10)、およびコレステロール等の中性脂質は、陽イオン性脂質DNA複合体中の「ヘルパー脂質」として、その複合体のエンドサイトーシスの取り込み後のエンドソームからのDNAの放出を促進するために追加されてもよい。DNAに結合される重合体もしくはタンパク質または細胞の核中にDNAをより効率的に輸送することを可能にする合成ペプチドDNA分子等の、DNA移入を増加させる助剤もまた使用することができる(たとえばNiidome, T. & Huang, L., Gene Ther., 9, 1647-52 (2002)を参照されたい)。したがって、ポリリシンまたはプロタミン等の陽イオン性重合体は、それらがDNAの密接な凝縮を引き起こすので、脂質DNA複合体中で使用することができ、この凝縮は、複合体凝集およびヌクレアーゼ分解を予防する。たとえば、プラスミドDNAと混合する前の、1,2−ジオレオイル−3−(トリメチルアンモニウム)プロパン(DOTAP)リポソームの硫酸プロタミンとの混合により、安定した小さな135nm粒子が産生され、種々様々の組織(たとえば肺、肝臓、心臓)中で高レベルの遺伝子発現がもたらされた(Li, S. et al., Gene Ther., 5, 930-37 (1998))。ヘルパー脂質としてのコレステロールの包含は、リポソームペプチドDNA複合体の形質移入効率を増加させる可能性がある。さらに、ルシフェラーゼまたはβ−ガラクトシダーゼの遺伝子DNAは、血清の存在下でも形質移入効率の増強を達成するために、陽イオン性脂質(Lipofectamine RPR115335もしくはRPR120535)または重合体(ポリエチレンイミン)の追加の前に、ヒトのヒストンまたはプロタミンに由来する短いペプチドで予め圧縮されてもよい(たとえばSchwartz, B. et al., Gene Ther., 6, 282-92 (1999)を参照されたい)。
当技術分野で知られているように、リポソームは、脂質を加熱して、脂質相を形成することによって作製されてもよい(Wu, H. et al., Int. J. Pharmaceut., 221, 23-24 (2001))。次いで、水、塩、またはバッファーを含有する水相は、冷却条件下でシリンジの間で混合物を前後に通過させることによって脂質相と混合し、その後、100〜140nmの最終的なリポソームの大きさに達するまで超音波処理を続けてもよい。次いで、リポソーム中に含まれることとなるDNAまたはタンパク質は転倒混和によって(溶液として)添加される。リポソームを作り出す際に使用される脂質の選考、それらの比、使用されるDNAの濃度、および追加されるリポソームの量は、一般に、最適化のために経験的な決定を必要とする。ペプチド等のDNA移入を促進するための助剤は、リポソーム混合物に追加する前にDNAと混合することができるが、DNA助剤は、リポソームの外側の脂質相内に適切にカプセルに包まれるために十分に高い水可溶性を維持しなければならない。
あるいは、小さな単層小胞は、1,2−ジオレイルオキシプロピル−3−トリメチルアンモニウムブロミド(DOTMA)またはジオレオイルホスファチジルエタノールアミンブロミド(DOPE)と混合された、Cytofectin GS 2888等の陽イオン性脂質から構成されるリポソーム懸濁液の超音波処理によって調製することができる。転倒混和の後、DNAが100%のリポソームと複合体形成している一方で、DNAまたはタンパク質は、複合体上で陽性の総電荷を維持する比でリポソームの表面にイオン的に結合する可能性がある。さらに、二量体化することができる陽イオン性チオール界面活性剤はDNAのデリバリーのためのリポソームを調製するために使用されてもよい(たとえばDauty, E. et al., J. Am. Chem. Soc., 123, 9227-34 (2001)を参照されたい)。酸化に際して、脂質中のチオール基はジスルフィドに変換することができ、DNA脂質複合体を生じさせて、細胞の取り込みのために細胞表面の陰イオン性ヘパリン硫酸塩プロテオグリカンに静電気的に結合することができる安定したナノメートル粒子を形成する。いったん細胞内へ入ると、細胞内のグルタチオンによって提供される還元環境はジスルフィドをチオールに還元し戻し、DNAを放出する。
治療用抗体
他の実施形態では、本発明は、インビボでFKBP−Lの活性を特異的にダウンレギュレートするための、FKBP−L(または下記に論じられるその断片または機能的等価物)に対して免疫学的特異性を有する抗体の治療上の使用に関する。そのような抗体は、FKBP−L活性の特異的なダウンレギュレーションから利益を得る疾患状態、特に血管新生の刺激/アップレギュレーションから利益を得る疾患/状態の治療に有用である。特定の実施形態では、本発明は、血管新生を促進するための、FKBP−L(またはその断片もしくは機能的等価物)に対して免疫学的特異性を有する抗体の使用を包含する。一実施形態は、創傷治癒を促進するための、FKBP−L(またはその断片もしくは機能的等価物)に対する免疫学的特異性を有する抗体の使用に関する。
本明細書で使用される用語「抗体」は、必要とされる免疫学的特異性を有する任意のアイソタイプの精製されたまたは単離された自然発生抗体および合成的に産生された抗体またはその構造的類似体を包含する。抗体の調製物はポリクローナルまたはモノクローナルであってもよい。上記に記載されるそのような「抗体」への言及は、完全抗体分子だけではなく実質的な抗原(つまりFKBP−L)結合能を保持するその断片もまた含む。任意のエフェクター機能は含まれていてもよいが、そのような断片に保持される必要はない。使用されてもよい適した抗体断片は、とりわけ、F(ab’)断片、scAb、Fv、scFv断片、ナノ抗体等を含む。たとえば、分子のイディオタイプを含有する抗体断片は知られている技術によって生成することができ、そのような断片は、抗体分子のペプシン消化によって産生することができるF(ab’)2断片;F(ab’)2断片のジスルフィド架橋を還元することによって生成することができるFab’断片、ならびにパパインおよび還元剤で抗体分子を処理することによって生成することができるFab断片を含むが、これらに限定されない。必要とされる抗原結合活性を有する他の抗体断片は、当技術分野で一般に知られている組換え発現技術によって調製することができる。
キメラヒト化および完全ヒト化モノクローナル抗体は組換え工学によって作製することができる。F(ab’)2断片へのヒト定常鎖の追加によって、マウスIgに対する抗体を作製する患者はそうでなければ不利益となる場合に、免疫療法の適用に有用なヒト化モノクローナル抗体を作り出すことが可能である。Breedveld F.C. Therapeutic Monoclonal Antibodies. Lancet 2000 Feb 26; 335, P735-40。組換え治療用モノクローナル抗体は、哺乳動物宿主細胞(たとえばCHO細胞)中で組換え発現によって有利に調製されてもよい。
FKBP−Lに対して免疫学的特異性を有するモノクローナル抗体は、適した誘発抗原(たとえば完全長FKBP−Lまたはそのエピトープ)での適した宿主動物(たとえばマウスまたはウサギ)の免疫化によって調製することができる。
治療上の使用
本発明のおよび本発明での使用のためのポリペプチドおよび核酸は、ヒトを含む哺乳動物での多種多様な臨床的状態の制御および/または治療に使用されてもよい。本発明のポリペプチドおよび方法は、抗血管新生剤または血管新生促進剤が治療的に有用である可能性がある状態または障害の治療に使用されてもよい。
本明細書で使用されるように、「治療」または「療法」は、ヒトまたは非ヒト動物に利益を与えることができる任意のレジメンを含む。その治療は、すでにある状態に関してのものであってもよくまたは予防的なものであってもよい(予防治療)。治療は、治癒的、緩和、または予防的効果を含んでもよい。
細胞遊走、血管新生、ならびに関連する徴候(たとえば腫瘍成長および/もしくは転移)は、有効量のFKBP−Lポリペプチドまたはそのようなペプチドをコードする核酸をそのような治療を必要とする患者に投与することによって阻害することができる。その方法は、腫瘍、多種多様の自己免疫障害、遺伝性障害、眼障害、および他の血管新生媒介性のまたは血管新生関連の障害を治療するために使用することができる。
あるいは、血管新生は、アンチセンスFKBP−L核酸(たとえばsiRNA)またはFKBP−Lに対する抗体をそのような治療を必要とする患者に投与することによって促されてもよい。その方法は、皮膚および骨等のほとんどの組織の創傷治癒を含む創傷治癒ならびに慢性潰瘍(糖尿病性またはその他)の治療を処理するために使用することができる。
本明細書に記載される治療上のおよび診断上の方法は、典型的に、有効量のペプチド、核酸、または本発明のポリペプチドもしくは核酸を含む組成物を患者に投与することを含む。投与されることとなる正確な用量は、組成物の使用に従ってならびに患者の年齢、性別、および状態で変動し、また治療する医者によって容易に決定することができる。組成物は、単一用量としてまたはある期間にわたって継続的な様式で投与されてもよい。投与は適切に繰り返されてもよい。
その組成物および方法は、血管腫、固形腫瘍、血管腫、リンパ腫転移、毛細血管拡張症、乾癬、子宮内膜症、動脈硬化症、強皮症、化膿性肉芽腫、心筋血管新生、クローン病、プラーク新血管新生、冠動脈側枝、大脳側枝、動静脈奇形、虚血性肢血管新生、角膜疾患、ルベオーシス、新生血管緑内障、糖尿病性網膜症、水晶体後線維増殖、関節炎、糖尿病性新血管新生、黄斑変性、消化性潰瘍、ヘリコバクター関連疾患、骨折、ケロイド、および血管形成を含む血管新生媒介性の障害を治療するために使用することができる。治療することができる特異的な障害ならびにこれらの方法で有用な化合物および組成物は下記に、より詳細に記載される。
癌腫/腫瘍
治療することができる腫瘍は、その成長が血管新生によって促される腫瘍を含む。一実施形態では、そのような腫瘍はCD44を発現し得る。本発明の化合物、組成物、および方法を使用して治療することができる癌腫は、結腸直腸癌、胃癌、印環型、食道癌、腸管型、粘液型、膵癌、肺癌、乳癌、腎癌、膀胱癌、前立腺癌、睾丸癌、卵巣癌、子宮内膜癌、甲状腺癌、肝癌、喉頭癌、中皮腫、神経内分泌癌、神経外胚葉腫瘍、黒色腫、神経膠腫、神経芽細胞腫、肉腫、平滑筋肉腫、MFII、線維肉腫、脂肪肉腫、MPNT、および軟骨肉腫を含んでもよい。
癌の治療については、FKBP−Lは、当技術分野で知られている他の化学療法および/または化学的予防剤と共に投与されてもよい。そのような作用物質は、抗血管新生薬、エンドスタチン、アンジオスタチンおよびVEGF阻害剤、サリドマイド、ならびにその他またはアドリアマイシン、ダウノマイシン、シスプラチン、エトポシド、タキソール、タキソテール、およびビンクリスチン等のアルカロイド等の細胞毒、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤、ならびにメトトレキサート等の代謝拮抗薬を含むが、これらに限定されない。代替の実施形態では、FKBP−LペプチドまたはFKBP−Lポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、次のもの等の癌治療薬と共に使用されてもよい:(a)ボルテゾミブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、およびソラフェニブを含むが、これらに限定されない癌成長阻害剤;(b)たとえば、癌抑制遺伝子または癌遺伝子に対するsiRNAをコードする核酸構築物を使用する遺伝子治療アプローチ;(c)癌ワクチン;(d)インターフェロン;(e)アルデスロイキン;(f)90Y−イブリツモマブチウキセタン、ADEPT、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、ゲムツズマブ、ヨード131トシツモマブ、パニツムマブ、リツキシマブ、トラスツズマブを含むが、これらに限定されないモノクローナル抗体;(g)アムサクリン、ブレオマイシン、ブスルファン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、クリサンタスパーゼ(Crisantaspase)、シクロホスファミド、シタラビン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドセタセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エトポシド、フルダラビン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、グリアデル移植片、ヒドロキシカルバミド、イダルビシン、イホスファミド、イリノテカン、ロイコボリン、リポソームドキソルビシン、リポソームダウノルビシン、ロムスチン、メルファラン、メルカプトプリン、メスナ、メトトレキサート、マイトマイシン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、ストレプトゾシン、テガフール−ウラシル、テモゾロミド、テニポシド、チオテパ、チオグアニン、トポテカン、トレオスルファン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、およびビノレルビンを含むがこれらに限定されない化学療法薬;(h)放射線療法;(i)アナストロゾール、ビカルタミド、ブセレリン、シプロテロン、ジエチルスチルベストロール、エキセメスタン、フルタミド、フルベストラント、ゴセレリン(乳房)、ゴセレリン(前立腺)、レトロゾール、リュープロレリン、メドロキシプロゲステロン、酢酸メゲストロール、タモキシフェン、トレミフェン、およびトリプトレリンを含むが、これらに限定されないホルモン療法;(j)ビスホスホネート、輸血、エリトロポイエチン、造血剤、成長因子、血漿交換、血小板輸血、およびステロイドを含むが、これらに限定されない支持療法;ならびに(k)高圧酸素療法、温熱治療、および光線力学療法を含むが、これらに限定されない他の治療。そのような療法は、単独でまたは補完療法としてFKBP−L治療と共に使用されてもよい。
血管新生によって媒介される眼障害
多種多様の眼障害は、血管新生によって媒介され、本明細書に記載される活性化合物、組成物、および方法を使用して治療されてもよい。血管新生によって媒介される疾患の一例は、目の構造物中への新しい血管の浸潤によって特徴づけられる眼新生血管疾患であり、失明の最も一般的な原因である。加齢性黄斑変性では、関連する視覚的な問題は、網膜色素上皮の真下の血管結合組織の増殖と共に、ブルッフ膜の欠陥を通した脈絡膜毛細血管の内部成長によって引き起こされる。加齢性黄斑変性の最も重篤な形態(「ウェット」ARMDとして知られている)では、異常性血管新生が網膜下で生じ、視覚の不可逆的損失をもたらす。視覚の損失は、新しい血管からの出血に付随する網膜の瘢痕による。「ウェット」ARMDの現在の治療は、障害となっている血管を破壊するための、レーザーに基づいた療法を利用する。しかしながら、レーザーが覆っている網膜に永久に傷跡を残し得るので、また障害となっている血管が再成長することが多いので、この治療は理想的ではない。黄斑変性のための代替治療戦略は、黄斑変性から最も重篤な視覚損失を引き起こす新しい血管形成または血管新生を阻害するための抗血管新生剤の使用である。
血管新生損傷はまた、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、角膜移植片拒絶反応、新生血管緑内障、および水晶体後線維増殖に関連する。角膜新血管新生と関連する他の疾患は、流行性角結膜炎、ビタミンA欠乏、アトピー性角膜炎、上輪部角膜炎、翼状片乾性角膜炎、類天疱瘡放射状角膜切開、および角膜移植片拒絶反応を含むが、これらに限定されない。網膜/脈絡膜新血管新生と関連する疾患は、糖尿病性網膜症、黄斑変性、推定される近視、視窩、慢性網膜剥離、過粘稠度症候群、外傷、およびレーザー後合併症を含むが、これらに限定されない。他の疾患は、ルベオーシス(角の新血管新生)と関連する疾患および増殖性硝子体網膜症のすべての形態を含む、血管結合組織または線維組織の異常性の増殖によって引き起こされる疾患を含むが、これらに限定されない。
したがって、本発明のある実施形態では、本発明の活性化合物、組成物、および方法は、血管新生媒介性の眼障害、たとえば黄斑変性の治療に使用されてもよい。
炎症
FKBP−Lポリペプチドはまた、関節リウマチおよび骨関節炎等の関節炎の多種多様の形態を含む血管新生関連の炎症等の血管新生媒介性の障害を治療するために使用されてもよい。これらの方法では、治療は、本明細書に記載される化合物を、当業者らによく知られているシクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)阻害剤等の、それらの障害を治療するのに有用な他の作用物質と組み合わせたものである。
関節の滑膜の裏打ち中の血管は血管新生を受け得る。内皮細胞は、パンヌス成長および軟骨破壊に至る、新しい血管の網様構造および放出因子および活性酸素種を形成する。これらの因子は、実際に、関節リウマチのおよび同様に骨関節炎の一因となると考えられる。血管新生関連の因子による軟骨の活性化は関節破壊の一因となり、さらに骨新形成を促進する。本明細書に記載される方法は、骨破壊および骨新形成を予防するための治療的介入として使用することができる。
病的血管新生はまた慢性炎症と関連すると考えられる。本明細書に記載される化合物、組成物、および方法を使用して治療することができる障害の例は、潰瘍性大腸炎、クローン病、バルトネラ症、およびアテローム性動脈硬化症を含む。
併用療法
本発明のポリペプチド、核酸、または方法を使用して特定の疾患を治療する際に、特定の疾患の治療では、ペプチドまたは核酸は、その疾患に使用される多種多様のすでにある治療剤と組み合わせられてもよい。
抗ヒスタミン(Hアンタゴニスト)との本明細書に記載されるFKBP−Lポリペプチドの組み合わせは、特に、喘息および鼻炎の予防および治療での使用に好都合となり得る。抗ヒスタミンの例は、クロルフェニラミン、ブロムフェニラミン、クレマスチン、ケトチフェン、アザタジン、ロラタジン、テルフェナジン、セチリジン、アステミゾール、タジフィリン(tazifylline)、レボカバスチン、ジフェンヒドラミン、テメラスチン、エトロチフェン、アクリバスチン、アゼラスチン、エバスチン、メキタジン、KA−398、FK−613、ミゾラスチン、MDL−103896、レボセチリジン、フランカルボン酸モメタゾン、DF−1111301、KC−11404、カレバスチン、ラマトロバン、デスロラタジン、ノベラスチンン、セレノチフェン(selenotifen)、アリナスチン、E−4716、エフレチリジン、トリトカリン、ノルアステミゾール(norastemizole)、ZCR−2060、WY−49051、KAA−276、VUF−K−9015、タゴリジン、KC−11425、エピナスチン、MDL−28163テルフェナジン、HSR−609、アクリバスチン、およびBMY−25368である。
さらに、またはあるいは、本発明のポリペプチドは、抗生物質、抗菌類、抗ウイルス、抗ヒスタミン、非ステロイド系の抗炎症薬、または疾患修飾性抗リウマチ薬を含む1つまたは複数の他の治療剤と組み合わせて有利に用いられてもよい。
他の実施形態では、関節リウマチを治療するために、FKBP−Lポリペプチドは、TNFアルファ阻害剤、たとえば抗TNFモノクローナル抗体(レミケード、CDP−870、およびD等)ならびにTNF受容体免疫グロブリン分子(Enbrel(登録商標)等)、COX−2阻害剤(メロキシカム、セレコキシブ、ロフェコキシブ、バルデコキシブ、およびエトリコキシブ等)、低用量メトトレキサート、レフルノミド、ヒドロキシクロロキン、d−ペニシラミン、オーラノフィン、または非経口もしくは経口金等の作用物質と組み合わせられてもよい。
他の実施形態では、FKBP−Lポリペプチドはまた、骨関節炎の治療のためのすでにある治療剤と組み合わせて使用されてもよい。組み合わせて使用されることとなる適した作用物質は、ピロキシカム等の標準の非ステロイド系抗炎症剤(以後NSAID)、ジクロフェナク、ナプロキセン、フルビプロフェン(flubiprofen)、フェノプロフェン、ケトプロフェン、およびイブプロフェン等のプロピオン酸、メフェナム酸等のフェナム酸、インドメタシン、スリンダク、アバゾン、フェニルブタゾン等のピラゾロン、アスピリン等のサリチル酸塩、セレコキシブ、バルデコキシブ、ロフェコキシブおよびエトリコキシブ等のCOX−2阻害剤、コルチコステロイドならびにヒアルガン(hyalgan)およびシンビスク(synvisc)等のヒアルロン酸等の鎮痛薬ならびに関節内療法を含む。
FKBP−Lポリペプチドはまた、抗血管新生薬、エンドスタチン、アンジオスタチン、およびVEGF阻害剤等の抗癌剤ならびその他またはアドリアマイシン、ダウノマイシン、シスプラチン、エトポシド、タキソール、タキソテール、およびビンクリスチン等のアルカロイド等の細胞毒、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤、ならびにメトトレキサート等の代謝拮抗薬と組み合わせて使用されてもよい。FKBP−Lと共に使用されてもよい癌成長阻害剤、遺伝子治療、癌ワクチン、インターフェロン、アルデスロイキン、モノクローナル抗体、化学療法薬、放射線療法、ホルモン療法、または他の支持療法等の他の抗癌剤および治療方法は本明細書に記載される。
さらに、またはあるいは、FKBP−Lポリペプチドはまた、ビラセプト、AZT、アシクロビル、およびファムシクロビル等の抗ウイルス薬ならびにゾバント、チファコギン(tifacogin)、NOX−100、および13R270773等の防腐化合物と組み合わせて使用されてもよい。
FKBP−Lポリペプチドはまた、ロロキシフェン(roloxifene)、ドロロキシフェン(droloxifene)、ラソフォキシフェン、またはフォソマックス(fosomax)等の抗骨粗鬆症剤ならびにFK−506およびラパマイシン等の免疫抑制剤と組み合わせて使用されてもよい。
FKBP−Lポリペプチドはまた1つまたは複数の次のものと組み合わせられてもよい:(a)ロイコトリエン生合成阻害剤:ジロートン;ABT−761;フェンレウトン;テポキサリン;Abbott−79175;Abbott−85761;N−(5−置換)−チオフェン−2アルキルスルホンアミド、2,6−ジ−ターシャル−ブチルフェノールヒドラゾンからなる群から選択される5−リポキシゲナーゼ(5−LO)阻害剤および5−リポキシゲナーゼ活性化タンパク質(FLAP)アンタゴニスト;Zeneca社製ZD−2138を含むメトキシテトラヒドロピランのクラス;化合物SB−210661およびそれが属するクラス;L−739,010が属するピリジニル置換2−シアノナフタレン化合物のクラス;L−746,530が属する2−シアノキノリン化合物のクラス;MK−591、MK−886、およびBAY X 1005が属するインドール化合物およびキノリン化合物のクラス;(b)L−651,392が属する化合物のフェノチアジン−3−オンクラスからなる群から選択されるロイコトリエンLTB、LTC、LTD、およびLTE;CGS−25019cが属するアミジノ化合物のクラス;オンタゾラストが属するベンゾオキサゾールアミンのクラス;BIIL 2841260が属するベンゼンカルボキシミドアミドのクラス;ならびにザフィルルカスト、アブルカスト、モンテルカスト、プランルカスト、ベルルカスト(MK−679)、RG−12525、Ro−2459913、イラルカスト(CGP 45715A)、およびBAY X 7195が属する化合物のクラスに対する受容体アンタゴニスト;(c)アイソフォームPDE4Dの阻害剤を含むPDE4阻害剤;(d)5−リポキシゲナーゼ(5−LO)阻害剤;または5−リポキシゲナーゼ活性化タンパク質(FLAP)アンタゴニスト;(e)5−リポキシゲナーゼ(5−LO)の二重阻害剤および血小板活性化因子(PAF)のアンタゴニスト;(f)LTB、LTC、LTD、およびLTEのアンタゴニストを含むロイコトリエンアンタゴニスト(LTRA);(g)セチリジン、ロラタジン、デスロラタジン、フェキソフェナジン、アステミゾール、アゼラスチン、およびクロルフェニラミンを含む抗ヒスタミンH受容体アンタゴニスト;(h)胃保護H受容体アンタゴニスト;(i)プロピルヘキセドリン、フェニレフリン、フェニルプロパノラミン、プソイドエフェドリン、塩酸ナファゾリン、塩酸オキシメタゾリン、塩酸テトラヒドロゾリン、塩酸キシロメタゾリン、および塩酸エチルノルエビネフリンを含む、うっ血除去の使用のために経口的にまたは局所的に投与されるアルファおよびアルファアドレナリン受容体アゴニスト血管収縮薬交感神経刺激薬;(j)5−リポキシゲナーゼ(5−LO)の阻害剤と組み合わせたアルファおよびアルファアドレナリン受容体アゴニスト;(k)臭化イプラトロピウム;臭化チオトロピウム;臭化オキシトロピウム;ピレンゼピン;およびテレンゼピンを含む抗コリン作用薬;(I)メタプロテレノール、イソプロテレノール、イソプレナリン、アルブテロール、サルブタモール、ホルモテロール、サルメテロール、テルブタリン、オルシプレナリン、メシル酸ビトルテロール、およびピルブテロールを含む[3〜ベータアドレナリン受容体アゴニスト;(m)テオフィリンおよびアミノフィリンを含むメチルキサンタニン;(n)クロモグリク酸ナトリウム;(o)ムスカリン受容体(M1、M2、およびM3)アンタゴニスト;(p)COX−1阻害剤(NTHE);ロフェコキシブを含むCOX−2選択的阻害剤;および一酸化窒素NTHE;(q)インスリン様成長因子I型(IGF−1)ミメティック;(r)シクレソニド;(s)プレドニゾン、プレドニゾロン、フルニソリド、トリアムシノロンアセトニド、ジプロピオン酸ベクロメタゾン、ブデソニド、プロピオン酸フルチカゾン、およびフランカルボン酸モメタゾンを含む、全身性副作用が低減された吸入グルココルチコイド;(t)トリプターゼ阻害剤;(u)血小板活性化因子(PAF)アンタゴニスト;(v)内因性炎症性実体に対して活性なモノクローナル抗体;(w)IPL 576;(x)エタネルセプト、インフリキシマブ、およびD2E7を含む抗腫瘍壊死因子(TNFアルファ)作用物質;(y)レフルノミドを含むDMARD;(z)TCRペプチド;(aa)インターロイキン変換酵素(ICE)阻害剤;(bb)IMPDH阻害剤;(cc)VLA−4アンタゴニストを含む接着分子阻害剤;(dd)カテプシン;(ee)MAPキナーゼ阻害剤;(ff)グルコース−6リン酸デヒドロゲナーゼ阻害剤;(hh)多種多様の親水基を共に有するオーロチオ基の形態の金;(ii)免疫抑制薬、たとえばシクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート;(jj)抗痛風薬、たとえばコルヒチン;(kk)キサンチンオキシダーゼ阻害薬、たとえばアロプリノール;(ll)尿酸排泄薬、たとえばプロベネシド、スルフィンピラゾン、およびベンズブロマロン;(mm)抗腫瘍薬、とりわけビンブラスチンおよびビンクリスチン等のビンカアルカロイドを含む細胞分裂抑制薬;(nn)成長ホルモン分泌促進物質;(oo)マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、つまりストロメライシン、コラゲナーゼ、およびゼラチナーゼ、ならびにアグリカナーゼ;とりわけコラゲナーゼ−1(MMP−1)、コラゲナーゼ−2(MMP−8)、コラゲナーゼ−3(MMP−13)、ストロメライシン−1(MMP−3)、ストロメライシン−2(MMP−10)、およびストロメライシン−3(MMP−11)の阻害剤;(pp)形質転換成長因子(TGFP);(qq)血小板由来成長因子(PDGF);(rr)線維芽細胞成長因子(たとえば塩基性線維芽細胞成長因子)(bFGF);(ss)粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF);(tt)カプサイシンクリーム;(uu)NKP−608C;SB−233412(タルネタント);およびD−4418からなる群から選択されるタヒキニンNKおよびNK受容体アンタゴニスト;ならびに(vv)UT−77およびZD−0892からなる群から選択されるエラスターゼ阻害剤。
創傷治癒
血管新生は創傷治癒で重要な工程である。上に記載される本発明のFKBP−Lポリペプチドに対するアンチセンスおよび/またはsiRNAおよび/または阻害抗体の使用は、単独でまたは創傷治癒を促進するための他の療法と組み合わせて使用されてもよい。
したがって、本発明の実施形態はまた、創傷を治療するために有用な少なくとも1つの他の作用物質と本明細書に記載される少なくとも1つのFKBP−L化合物の組み合わせを包含する。そのような作用物質は、当技術分野でよく知られており、たとえばKumar et al. Turk J Med Sci, 34 (2004) 147-160に記載される成長因子、サイトカイン阻害剤、プロテアーゼ、および接着分子等の創傷治癒に関連する生物活性化合物の中で選択することができる。たとえば、適した成長因子は、創傷治癒でのそれらの重要性について知られている因子であるTGFβならびにそのアイソフォーム、PDGF、KGF、VEGF、およびEGFからなる群の中で選ぶことができる。FKBP−Lポリペプチドおよび誘導体はまた、免疫グロブリン様スーパーファミリー、カドヘリン、インテグリン、受容体タンパク質チロシンホスファターゼ、セレクチン、およびヒアルロン酸受容体と同様にマトリックスメタロプロテアーゼまたは接着分子と関連し得る。
あるいはまたは上記に記載される創傷治癒組成物のうちのいずれかと組み合わせて、消毒薬、抗生物質など等の創傷治癒を促進することで知られている他の作用物質もまた本発明の化合物と共に使用されてもよい。
ある実施形態では、より詳細に本明細書に記載されるアンチセンスオリゴヌクレオチドは創傷治癒のための方法および組成物に使用されてもよい。
さらに、アンチセンスFKBP−Lオリゴヌクレオチド、FKBP−L siRNA、またはFKBP−Lに対する抗体は単独でまたは上記の有効成分と組み合わせて適用されてもよく、散剤としてまたは液剤もしくは分散液として局所的に適用されてもよく、多種多様な包帯剤の製造のために使用されてもよい。そのような包帯剤は、綿またはセルロース繊維等の典型的な包帯剤であってもよく、有孔または無孔の、シート形態で織られたまたは不織のセルロースもしくは酢酸セルロースまたはナイロンまたは再生セルロースまたはプラスチック基材等の基材上の1つまたは複数の被覆物として堆積させてもよい。FKBP−Lポリペプチドに対する抗体は、米国特許第3194732号に開示される手順のような知られている手順に従って、適切な接着性製剤、たとえばペクチン、ゼラチン、デンプン、無害性植物ガム等を使用して、適した基材、たとえば綿ガーゼ、プラスチックシート等に結合されてもよい。あるいは、本発明のFKBP−L抗体は、創傷治癒に有益な湿性環境を促進する、水分保持半閉塞性包帯剤のようなより精巧な種類の創傷包帯剤に結合させることができる。
アンチセンスおよびsiRNAオリゴヌクレオチド治療薬
A.アンチセンスRNA
上記に記載されるように、本発明は、治療剤としてのアンチセンス核酸分子またはアンチセンスオリゴヌクレオチドを含んでもよい。一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは阻害剤RNA(たとえばRNAiまたはsiRNA)を含んでもよい。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、mRNAの部分にまたはすべてに対する相補的配列を有するDNAまたはRNAの短い断片である。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、特定の標的mRNAに相補的なので、特異的にそのmRNAに結合する。密接な結合を促進するためにそのようなアンチセンス分子を化学的に修飾することが知られている。結合が生じると、mRNAが細胞の翻訳機構によって解読される能力は阻害され、mRNAがコードするタンパク質の合成はブロックされる。遺伝子ノックアウトとは異なり、この阻害は、アンチセンス分子の継続的な存在を必要とする可能性がある;したがって、阻害は可逆的であり、部分は、その遺伝子配列についての情報のみに基づいて対象とする遺伝子の特異的な阻害剤を設計することができる。一実施形態では、本発明は、本発明の核酸のコード鎖にアンチセンスな単離核酸分子を提供する。他の実施形態では、本発明のポリペプチドをコードするmRNAのコード鎖にアンチセンスなヌクレオチド配列を有する核酸分子が提供される。
アンチセンス核酸は、全コード鎖またはその部分のみ、たとえばタンパク質コード領域(またはオープンリーディングフレーム)のすべてまたは一部分に相補的とすることができる。アンチセンス核酸分子は、本発明のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列のコード鎖の非コード領域のすべてまたは一部分にアンチセンスであってもよい。非コード領域(「5’および3’非翻訳領域」)は、コード領域の両側に位置する5’および3’配列であり、アミノ酸に翻訳されない。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、たとえば、5、10、15、18、20、25、30、35、40、45、または50個のヌクレオチド長とすることができる。本発明のアンチセンス核酸は、当技術分野で知られている手順を使用して、化学合成および酵素的ライゲーション反応を使用して構築することができる。たとえば、アンチセンス核酸(たとえばアンチセンスオリゴヌクレオチド)は、自然発生ヌクレオチドを使用して化学的に合成することができる、または分子の生物学的安定性を増加させるためにもしくはアンチセンス核酸およびセンス核酸の間で形成される二重鎖の物理的安定性を増加させるために設計された様々に修飾されたヌクレオチド、たとえばホスホロチオネート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドを使用することができる。アンチセンス核酸を生成するために使用することができる修飾ヌクレオチドの例は、5−フルオロウラシル、5−ブロムウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ−D−ガラクトシルケウオシン、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ−D−マンノシルケウオシン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン、プソイドウラシル、ケウオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−予測N−2−カルボキシプウラシル)(acp3)w、および2,6−ジアミノプリンを含む。あるいは、アンチセンス核酸は、核酸がアンチセンス方向でサブクローニングされた(つまり、挿入された核酸から転写されたRNAは、以下のサブセクションでさらに記載される対象とする標的核酸に対してアンチセンス方向となる)生物学的発現ベクターを使用して産生することができる。本発明のアンチセンス核酸分子は、典型的に、患者に投与することができる。あるいは、アンチセンス核酸は、それらが、本発明の選択されたポリペプチドをコードする細胞mRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズしまたは結合し、それによって、たとえば転写および/または翻訳を阻害することによって発現を阻害するようにインサイチューで生成することができるかもしれない。
ハイブリダイゼーションは、安定した二重鎖を形成するためのまたはたとえば、二重らせんの主溝中での特異的な相互作用を通してDNA二重鎖に結合するアンチセンス核酸分子の場合の従来のヌクレオチド相補性によるものとすることができる。本発明のアンチセンス核酸分子の投与の経路の一例は、組織部位での直接的な注射を含む。あるいは、アンチセンス核酸分子は、選択された細胞を標的にするために修飾し、次いで、全身に投与することができる。たとえば、全身投与については、アンチセンス分子は、たとえばアンチセンス核酸分子を、細胞表面受容体または抗原に結合するペプチドまたは抗体に連結させることによって、それらが、選択された細胞表面に発現された受容体または抗原に特異的に結合するように修飾することができる。アンチセンス分子の十分な細胞内濃度を達成するために、アンチセンス核酸分子が強いpol IIまたはpol IIIプロモーターの制御下に配置されるベクター構築物が好ましい。
天然糖(D−リボースおよびD−2−デオキシリボース)ならびにホスホジエステル(PO)連結を含有するオリゴヌクレオチドは、血清および細胞内ヌクレアーゼによって速やかに分解され、これは有効な治療剤としてのそれらの有用性を制限する。ヌクレアーゼ安定性を改善するための化学的戦略は、糖成分、塩基成分の修飾、および/またはヌクレオチド間ホスホジエステル連結の修飾もしくは置換を含む。現在まで、最も広く研究された類似体はホスホロチオネート(PS)オリゴデオキシヌクレオチドであり、ホスホジエステルバックボーン中の非架橋酸素原子のうちの1つは硫黄と交換される(Eckstein, F. Ann. Rev. Biochem. 1985,54,367)。本発明の方法での使用に適した、FKBP−Lを標的にする例示的なアンチセンスはRobsonらによって記載される(Robson et al.,(1999) Radiation Research 152, 451-461; Robson, T., et al., (2000) Int. J. Radiatを参照されたい)。
B.siRNA
ある実施形態では、FKBP−Lに対するsiRNAは治療剤として使用されてもよい。低分子干渉RNA(siRNA)は、哺乳動物細胞中での特異的転写後遺伝子発現ノックダウンのための有力なツールである(Elbashir et al., Duplexes of 21-nucleotide RNAs mediate RNA interference in cultured mammalian cells. Nature. 2001, 411: 494-8)。
siRNAは、ダウンレギュレートする標的遺伝子(つまりFKBP−L)に対応する二本鎖標的特異的領域を典型的に含む。この二本鎖標的特異的領域は、19〜25塩基対の範囲の長さを典型的に有する。特定の非限定的な実施形態では、ダウンレギュレートする標的遺伝子(FKBP−L)に対応する19、20、21、22、23、24、または25塩基対の二本鎖標的特異的領域を有するsiRNAが使用されてもよい。
標的特異的領域は、標的遺伝子(FKBP−L)の部分に100%相補的な配列を典型的に有する。しかしながら、100%の配列同一性が機能的なRNA阻害にとって必須ではないことは十分に理解されるであろう。標的配列と比較して挿入、欠失、および単一の点突然変異を有するRNA配列もまたRNA阻害に有効なことがわかっている。したがって、用語「に対応する」は、siRNAの標的特異的部分および標的遺伝子(FKBP−L)の標的領域の間の配列の対応を指すために使用される場合、絶対的に100%配列同一性を必要とするとは限らないことが適宜解釈されることになる。しかしながら、二本鎖RNAおよび標的領域の間の配列同一性%は、一般に少なくとも90%または少なくとも95%または少なくとも99%となる。
したがって、本発明の実施形態では、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるsiRNAは、配列番号:1、配列番号:2、もしくは配列番号:29に示されるヌクレオチド配列の19、20、21、22、23、24、もしくは25個の連続する塩基対を含むもしくはそれからなる二本鎖部分、または配列番号:1、配列番号:2、もしくは配列番号:29に示されるヌクレオチド配列の部分に少なくとも90%もしくは少なくとも95%もしくは少なくとも99%同一であるまたは配列番号:1もしくは配列番号:2に示されるヌクレオチド配列の部分と比較して1つもしくは2つの単一のヌクレオチドのミスマッチを含む19、20、21、22、23、24、または25個の連続する塩基の二本鎖部分を含んでもよい。
siRNAは、FKBP−L mRNA転写物の任意の適した領域を標的にするように設計することができる。アルゴリズムは、siRNAの一次配列の特徴に本質的に基づくsiRNA設計に利用可能である(たとえばReynolds A, et al. Nat Biotechnol. 2004 Mar;22(3):326-30. Epub 2004 Feb 1.)。本発明の方法での使用に適した、FKBP−Lを標的にする例示的なsiRNAは、Jascur et al. 2006, Molecular Cell, 17:237-239によって記載される。
用語「遺伝子発現のダウンレギュレーション」は、標的遺伝子(たとえばFKBP−L)からのタンパク質産物および/またはmRNA産物のレベルでの遺伝子発現の測定可能なもしくは観察可能な低下または検出可能な遺伝子発現の完全な消滅を指す。標的遺伝子(たとえばFKBP−L)のダウンレギュレーションが、他の遺伝子に対する明白な影響を伴わないで生じる場合、遺伝子発現のダウンレギュレーションは「特異的」となる。
siRNAは、FKBP−Lに対応する二本鎖標的特異的領域の両側に位置する、一端または両端での一本鎖突出を含んでもよい。特定の実施形態では、siRNAは、2つの3’突出チミジン(dTdT)またはウリジン(UU)等の3’突出ヌクレオチドを含有していてもよい。3’TTまたはUUの突出は、dsRNAの二本鎖部分に含まれる配列のすぐ上流の標的遺伝子の配列がAAである場合、siRNA中に含まれていてもよい。これは、siRNA中のTTまたはUU突出が標的遺伝子にハイブリダイズすることを可能にする。3’TTまたはUU突出がsiRNAのもう一方の端に含まれていてもよいが、siRNAの二本鎖部分に含まれる配列の下流の標的配列がAAを有することは必須ではない。
siRNAの二本鎖標的特異的部分は、ホスホジエステル連結のリボヌクレオチドから全体的に構成される2つのアニールされたRNA鎖から典型的に形成される。しかしながら、RNA/DNAキメラであるsiRNAもまた企図される。これらのキメラは、たとえば、上記に論じられるように、DNA塩基の3’突出(たとえばdTdT)を有する二本鎖RNAを含むsiRNA、さらに、1つもしくは複数のRNA塩基もしくはリボヌクレオチドまたはさらに全鎖上のリボヌクレオチドのすべてがDNA塩基またはデオキシリボヌクレオチドと交換された、ポリヌクレオチドである二本鎖「RNA」を含む。他の実施形態では、siRNA中の「RNA」鎖のバックボーンは、非天然核酸塩基および/または非天然バックボーン連結の包含によって修飾されてもよい(たとえばSoutschek et al. Nature. 2004 Nov 11;432(7014):173-8; Zimmermann TS, et al. Nature 441, 111-4を参照されたい)。例として、2−Oメチル修飾はsiRNAを安定化するために含まれていてもよい(Soutschekらによって同章に記載される)。
siRNAは、当技術分野でそれ自体知られている様式で調製されてもよい。たとえば、siRNAは、当技術分野でよく知られている化学的または酵素的ポリヌクレオチド合成技術を使用してインビトロで合成されてもよい。一アプローチでは、siRNAの2本の個々の鎖は別々に合成され、次いで、二本鎖を形成するようアニールされてもよい。
無修飾「外因性」siRNAは、さらなる試薬を必要としないでインビボでの遺伝子サイレンシングに有効であることが知られている(Filleur S, et al. Cancer Res 63, 3919-22; Duxbury MS, et al. Oncogene 23, 465-73)。他の実施形態では、siRNAは、担体もしくはアテロコラーゲン等のデリバリービヒクル(Nozawa H, et al. Cancer Sci. 2006 Oct; 97(10):1115-24;Takeshita F, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 23; 102(34):12177-82. Epub 2005 Aug 9)またはナノ粒子(Schiffelers RM, et al. Nucleic Acids Res. 2004 Nov 1;32(19):e149)またはたとえば、取り込みを促進する水中油型乳剤、ミセル、およびリポソームを含む脂質ベースの担体と共に使用することができる。デリバリービヒクル(たとえばリポソームおよびナノ粒子)は、モノクローナル抗体、糖、糖脂質、またはタンパク質等の特異的なリガンドにビヒクルを結合することによって特定の組織に向けられてもよい。
さらなる実施形態では、共にアニールされた2本の個々のRNA鎖から形成されるのではなく、「siRNA」は、折り返しステムループまたはヘアピン構造を有していてもよく、そこで、siRNAの標的特異的部分を形成するアニールされた配列は共有結合している。一実施形態では、アニールされた配列は、単一のRNA鎖で存在してもよい。dsRNAがインビボでの発現またはインビトロ転写によって合成される場合、この構造を有するRNAは典型的である。2本のRNA鎖を連結させる「ループ」の厳密な性質および配列は、それがRNAiを媒介するための分子の二本鎖部分の能力を損なうべきでないという以外は、一般に本発明にとって重要ではない。「ループ」構造は、必ずしも核酸から形成される必要がない。
一実施形態では、siRNA(またはたとえば内因性酵素「ダイサー」の作用によってsiRNAを産生するために加工することができる前駆体構造物)は、適した発現ベクターからの、宿主細胞または生物中での細胞内発現によって合成されてもよい。
siRNAのインビボ発現のための多くの非ウイルス(たとえばプラスミド)またはウイルス発現ベクター系は当技術分野で知られている。一般に、siRNAはステムループとして発現され、ステムループは「遊離」siRNAを産生するよう細胞内で速やかに加工されてもよい(Tuschl, Nature Biotechnology, Vol. 20(5), 446-448, 2002によるレビューを参照されたい。)siRNAの発現のためのベクター系はRNA pol IIIプロモーターに基づくものであることが多く、なぜならこれらは非常に短いRNA配列の正確な発現に特に適しているからである。たとえば、適したベクター系は、Brummelkamp, T.R. et al., Science, Vol. 296, 550-553, 2002;Lee, N.S. et al., Nature Biotechnology, Vol. 20, 500-505, 2002;Miyagashi, M & Taira, K. Nature Biotechnology, Vol. 20, 497-500, 2002;Paul, C.P. et al., Nature Biotechnology, Vol. 20, 505-508, 2002に記載され、それらの内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
siRNAは、当技術分野で知られている任意の標準の生理学的におよび/または薬学的に許容し得る担体と組み合わせて治療有効量の核酸を含む医薬組成物中に製剤されてもよい。
標的化
標的療法は、抗体または細胞特異的リガンド等の標的系の使用によって、より具体的には特定の組織または細胞に、活性剤、たとえばポリペプチドを送達するために使用されてもよい。これらの標的系は、ペプチド配列にまたは薬品デリバリービヒクル(リポソーム、マイクロスフェア、微粒子、マイクロカプセルなど等)に共有結合させることができる。ポリペプチドはまた、静脈を通過するが、毛細血管床中にとどまるように適切に大きさを合わせられた微粒子または他の薬品デリバリービヒクル中にペプチドを組み込むことによって、成長している腫瘍床(付いている毛細血管床と関連している)に向けることができる。その床中にとどまると、ポリペプチドは、(全身に放出されるのではなく)それらが最も有用な場所で局部的に放出され得る。上記に記載されるように、本発明はさらに本発明のヌクレオチドを使用する遺伝子治療の方法に及ぶ。
他の実施形態では、FKBP−Lペプチドは、腫瘍細胞に細胞毒性剤を向けるために使用されてもよい。したがって、一実施形態では、FKBP−Lペプチドは、当技術分野で知られている方法を使用して細胞毒性剤に抱合されてもよい。次いで、FKBP−Lペプチドは、CD44との相互作用によって、CD44を発現する細胞に細胞毒性剤を送達してもよい。細胞毒性剤が腫瘍細胞成長を優先的に阻害することができる作用物質である場合、作用物質はCD44 +ve腫瘍細胞に対して活性である可能性がある。
抗血管新生または血管新生促進活性
本発明のある実施形態は本発明の組成物の血管新生活性の評価を含んでもよい。血管新生活性は、当技術分野で知られているまたは本明細書に記載される任意の手段によって評価されてもよい。たとえば、血管新生活性は、Matrigelアッセイおよび実施例で使用されるアッセイ等の任意の標準のアッセイを使用してアッセイされてもよい。
本発明は、以下の非限定的な実施例を参照することによってより理解することができる。「N」の表示は、特定の実施例について実行された個々の実験の数を示す。
実施例1:FKBP−Lの一時的形質移入は創傷閉鎖を阻害する(N=3)
実験は、創傷閉鎖に対するFKBP−L(配列番号:1;図1)の効果を決定するために行った。これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashton et al (1999) The J. of Biol. Chem., 1999, 274: 50, 35562-35570によって記載される方法の修飾バージョンである。ヒト微小血管内皮細胞(HMEC1)をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで増殖させた。
その単層を、配列番号:31のヌクレオチド配列を有する挿入断片を有するFKBP−L/pcDNA哺乳動物発現構築物で、リポフェクチン(Invitrogen社、英国)の存在下で形質移入した。発現構築物を作製するために、配列番号:31の核酸断片はBamH1を使用して組換えpUC18構築物から切り取り、pcDNA3.1(Invitrogen社)のBamH1制限部位中にライゲーションした。
FKBP−L挿入断片の発現は、配列番号:2の完全長組換えポリペプチドを生成する。6時間後、形質移入試薬を除去し、単層をピペットチップで傷つけ、MCDB−131を再度補充し、7時間インキュベートした。
単層を、10分間、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド溶液で固定した。「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を0時間の創傷の大きさと比較した。
これらの実験の結果を図3に示す。一時的に形質移入されたFKBP−Lは配列番号:2に等価なペプチドを産生し、リポフェクチンのみおよび空のベクターコントロールと比較してHMEC−1が遊走する能力を有意に阻害した。FKBP−Lは、負傷後の7時間で、コントロール(Lipo−リポフェクチン試薬;pcDNA−ベクターのみ)と比較してHMEC−1遊走を50%阻害する。このデータは、FKBP−Lタンパク質が可能性のある抗遊走性タンパク質であることを示唆する。
実施例2:完全長組換えFKBP−Lタンパク質は、創傷閉鎖アッセイで内皮細胞遊走を阻害する(N=3)
これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。HMEC−1をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩成長させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量の組換え完全長hisタグ付きFKBP−Lタンパク質(配列番号:1)を必要とされる最終濃度とするために追加した。
組換え完全長FKBPLタンパク質を生成するために、FKBPL cDNA(ポリヌクレオチド配列番号:31;ポリペプチド変異体変異体Thr182、Gly186;配列番号:1)を、pRSET−Aベクター(Invitrogen社)のBamHIおよびPstI部位中にpcDNA3.1/FKBPLからサブクローニングし、対応するN末端ポリヒスチジンタグ付き(hisタグ)タンパク質(配列番号:1)を得るようにBL21(DE3)中で発現させた。発現は、15℃で一晩細胞を成長させながら、0.2mM IPTGでOD0.6で誘発させた。細胞を遠心分離によってペレットにし、−20℃で保存した。タンパク質を標準のIMAC精製を使用して精製し、その後、任意の混入しているイー・コリタンパク質を除去するために脱塩した(詳細な説明については実施例32を参照されたい)。発現された組換えタンパク質は38kDaの算出分子量を有する;42220Daの算出分子量を有するHisタグ付きFKBP−Lは、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)によって確認されたように42kDaの分子量を有することがわかった。
単層を、組換えFKBP−Lタンパク質に対する暴露後の7時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
これらの実験の結果を図4に示す。FKBP−L組換えタンパク質での処理が遊走の有意な阻害をもたらし、750ngml−1の最適濃度で、時間が一致するコントロールと比較して、単層の裸出されたエリア中へのHMEC−1遊走の60%の阻害を誘発したことを理解することができる。この実験からの所見は、一時的に形質移入されたFKBP−Lで観察された結果(図3)を支持する。
結果はまた、FKBP−Lが、細胞間で(発現構築物を使用する先の図3でのように)または細胞外で(つまり組織培養培地に対する組換えタンパク質の追加によって)発現された場合、内皮細胞遊走を阻害することができることを示唆する。これは、FKBP−Lが2つの異なるメカニズムによって内皮細胞遊走を阻害していることまたはFKBP−Lが細胞から分泌されることを暗示した。本明細書に示されるように、FKBP−Lは実際に分泌される。
実施例3:FKBP−Lタンパク質はHMEC−1細胞(N=1)から分泌される
ヒト微小血管内皮細胞(HMEC1)を35mmプラスチック培養皿上に平板培養し、100%コンフルエンスまで成長させた。単層を、リポフェクチン(Invitrogen社、英国)の存在下で赤血球凝集素(HA)タグ付きFKBP−L/pcDNA哺乳動物発現構築物で形質移入した。この結果、HAタグを有する配列番号:2が発現する。
HAタグ付きFKBPLプラスミドを生成するために、FKBPL cDNA(ポリヌクレオチド配列番号:31;ポリペプチド変異体変異体Thr182、Gly186;配列番号:2)をBamH1での消化によってpUC18から切り取り、平滑末端化し、pCMV−HA哺乳動物発現ベクター(Clontech社、英国)の平滑末端化Sal1部位中に定方向でクローニングした。これは、N末端HAタグを有する配列番号:2の発現をもたらし、44kDaタンパク質を産生する。
6時間後、形質移入試薬を除去し、単層をピペットチップで傷つけ(コントロールは傷つけなかった)、MCDB−131を再度補充し、さらに7時間インキュベートした。培地を分析のために収集し、次いで、細胞をPBSで2回洗浄し、100μlの2XLaemmliバッファー(Sigma社)中に採取し、10分間100℃まで加熱した。細胞可溶化物および培養液の両方をニトロセルロース膜上にスロットブロットし、HAタグ付きFKBP−Lタンパク質を検出するためにモノクローナル抗HA抗体(Clontech社)(1:1000希釈)でプローブし、次いで、ウサギIg HRP連結二次抗体(1:7500希釈)(Amersham Biosciences社)でプローブした。抗体結合は、SuperSignal(登録商標)West Pico Chemiluminescent Substrate検出試薬(Pierce社)を使用して検出した。
結果を図5に示す。図5は、正常なHMEC−1単層または創傷単層中へのHAタグ付きFKBP−L cDNA構築物の形質移入が、形質移入の24時間後にHAタグ付きFKBP−Lタンパク質の、培地中への分泌をもたらすことを示すスロット/ウェスタンブロットである。ウェスタンブロットはHA抗体でプローブした。
これらのデータは、正常な成長条件下でFKBP−Lタンパク質が活発に分泌されることを示し、FKBP−Lが、受容体活性化を介したその抗血管新生効果を媒介している可能性があるという仮説を支持する。データはまた、なぜ組換えタンパク質またはcDNA構築物を使用する過剰発現が、インビトロおよびインビボで観察された抗血管新生効果を共に発揮することができるかに関する説明を提供する。
実施例4:時間の関数として測定された創傷閉鎖アッセイに対する完全長組換えタンパク質FKBP−Lの効果(N=3)
以下の研究は、時間の関数として測定された創傷閉鎖アッセイに対する完全長Hisタグ付き組換えFKBP−Lタンパク質の効果を決定するために実行した。さらに、これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。HMEC−1をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩成長させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量の完全長hisタグ付き組換えFKBP−L(つまり配列番号:1)を必要とされる最終濃度750ngml−1とするために追加した。
スライドを、創傷の完全閉鎖まで固定した時点で取り出し、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
これらの実験の結果を図6に示す。創傷閉鎖が、コントロールと比較して、FKBP−L処理(750ngml−1)HMEC−1細胞中で全体として有意に阻害されたことを理解することができる。50%の創傷閉鎖は7時間でコントロールで観察されたが、FKBP−L処理単層中の50%の創傷閉鎖は最初の負傷後の16時間まで観察されず、9時間の有意な遅延をもたらした。全創傷閉鎖は、34時間まで開いたままであったFKBP−L処理単層とは対照的に、コントロール実験で16時間で観察された。これらの結果は、FKBP−Lの単一投与の効果がこのインビトロモデルでの創傷閉鎖を遅らせる極めて有効な方法となる可能性があることを示す。
実施例5:合成基底膜Matrigel上での内皮細胞間接触の形成に対する完全長組換えタンパク質FKBP−Lの効果(N=3)
本実験では、内皮細胞間接触の形成に対する完全長Hisタグ付き組換えFKBP−Lタンパク質(配列番号:1)の効果を評価した。サンプルは三連で実行した。
これらの研究で使用されるインビトロ細管形成アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。手短に言えば、アッセイは、BD BioCoat(登録商標)Matrigel(登録商標)Matrix Thin Layer 24−well Multiwell Plates(BD Discovery Labware、Oxford、英国)を使用して行った。Matrigel(登録商標)は500μl MCDB−131血清なし培地で再水和し、30分間37℃でインキュベートした。過剰培地を除去し、HMEC−1を1×10の密度で接種し、平板を1時間、5%CO/95%空気下で37℃でインキュベートした。
増加性の濃度の組換えFKBP−Lタンパク質(配列番号:1)を、各個々のウェルに三連で添加し(250〜1000ngml−1)、平板をさらに18時間インキュベートした。近傍のHMEC−1細胞の間の細管形成の程度を、指定エリア中の異なるHMEC−1細胞の間の細胞間接触の数を数えることによって5つの視野で各ウェルで評価した。無関係の調査者が各ウェルを評価し、FKBP−L処理ウェルを偽処理コントロールと比較した。
結果を図7に示す。組換えFKBP−Lタンパク質は、HMEC−1が、用量依存的な様式でMatrigel上で細胞間接触または細管を形成する能力を阻害したことがわかった。この効果についての最適濃度は750ngml−1であり、効能は80%であり、EC50効力は314ngml−1であった。これらの結果は、これらの用量で、FKBP−Lが抗血管新生であり、HMEC−1細胞による管形成を予防することを示す。
実施例6:マウススポンジアッセイを使用したインビボでの血管新生に対する完全長組換えFKBP−Lポリペプチドの効果(N=1;1グループ当たり2匹のマウス)
本実験は、2つの別のインビトロモデル、マウススポンジアッセイおよび大動脈輪モデルを使用して血管新生に対するFKBP−Lの効果を測定した。
これらの実験では、ポリエーテルスポンジをC57ブラックマウスに皮下に移植し、10ngウシ線維芽細胞成長因子(bFGF)または10ng bFGF+ 5μg完全長Hisタグ付き組換えFKBP−Lポリペプチド(配列番号:1)を1日おきに注射した。処理の14日後、スポンジを採取し、薄切し、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。
結果を図8および9に示す。図8Aで、濃い灰色の細胞として見え、矢印によって示される赤血球は、bFGF処理スポンジの微小血管内に見ることができる。さらに、大量の細胞の内部成長(明るい灰色として見える)があることを理解することができる。赤血球および細胞の内部成長の両方は、FKBP−Lで同様に処理したスポンジでそれほど明白ではない(図8B)。40×倍率で盲検的な様式で数えた1グループ当たり2匹のマウスからのスポンジ中の血管数を図9に示す。FKBP−L処理スポンジは、bFGF単独で処理したものよりも有意に少ない血管を有した(p=0.0008)。
結果は、完全長組換えFKBP−Lポリペプチドがインビボで血管新生を阻害することができること、およびこのポリペプチドが臨床設定で可能性のある治療価値を有する可能性があることを示す。
実施例7:形成された血管の平均長、最大長、および数に対する効果を調査する血管新生のエクスビボ大動脈輪外植片モデルに対する完全長組換えFKBP−Lポリペプチドの効果(N=3)
オスウィスターラットを安楽死させ、胸大動脈を取り出し、1cm厚の環に無菌的に薄切した。環は、あらゆる細菌を除去するために無菌培地中で10回洗浄し、24ウェルプレート上のMatrigel中に埋め込んだ。ウェルを、2mlの培地および増加性の濃度の完全長Hisタグ付き組換えFKBP−Lタンパク質(配列番号1)で補充した。平板を8日間インキュベートし、インキュベーション後、Matrigelおよび環を4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定し、PBS中に保存した。血管発達の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。各視野の血管長、最大血管長、および血管の数の程度を測定し、時間が一致する偽コントロールと比較し、阻害パーセント(%)を算出した。
これらの実験の結果を図10に示す。FKBP−Lは、このエキソビボモデルで血管新生の強力な用量依存的な阻害剤であることがわかった。形成された平均血管長および最大血管長は1000ngml−1で有意に阻害され、時間が一致するコントロールとそれぞれ比較して63%および70%の阻害を示した。大動脈の外植片から形成された血管の数は、500ngml−1でのFKBL−Lタンパク質での処理後に65%最適に阻害された。
実施例8:MTTアッセイを使用するHMEC−1の生存率または増殖に対する完全長組換えFKBP−Lポリペプチドの効果(N=3)
これらの実験は、完全長FKBP−Lタンパク質の抗血管新生効果がポリペプチドの毒性によるものかどうかを評価した。MTTアッセイは細胞生存率/増殖を測定するために使用した。簡潔に言えば、HMEC−1細胞を96ウェルプレート中に接種し(2.5×10)、5時間付着させた。細胞を、増加性の濃度の組換えHisタグ付きFKBP−Lタンパク質(配列番号:1)で処理し、24時間(図11A)および48時間(図11B)インキュベートした。インキュベーション後、細胞を、4時間、3−(−4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)2,5ジフェニルテトラゾリウム(MTT)の5mgml−1溶液にさらした。細胞を吸引し、200μlのDMSOを追加して、塩を還元し、かつ色変化を誘発した。ウェルを550nmで比色測定で分析し、結果を未処理コントロール細胞と比較した。実験を3回繰り返した。
結果を図11Aおよび11Bに示す。FKBP−Lは、測定した時点のうちのいずれかで時間が一致するコントロールと比較してHMEC−1細胞の増殖に対して有意な効果を有していなかったことがわかり、先のアッセイで観察された抗血管新生効果は、細胞成長の阻害またはFKBP−L媒介性の毒性によって引き起こされたものではなかったことを示唆した。
実施例9:750mgml−1完全長組換えFKBP−Lポリペプチドに対する暴露の際の遊走性内皮細胞の細胞骨格の形態の変化(N=2)
免疫組織化学的分析は、チューブリンおよびビメンチンを染色することによって、FKBP−Lでの処理に際しての細胞骨格の形態を評価するために実行した。HMEC−1を4つのウェルチャンバースライドに接種し、コンフルエントな単層が形成されるまで一晩インキュベートした。先に記載されるように、培地を各ウェルから除去し、単層を傷つけた。細胞に、750ngml−1組換えHisタグ付きFKBP−Lタンパク質(つまり配列番号:1)を含有する培地を再度補充した。細胞を5時間インキュベートし、チャンバーをスライドから取り出し、細胞をPBSで4回洗浄し、その後、20分間、0.1%Triton Xで処理した4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中での固定を続けた。細胞をPBSで3回洗浄し、0.1%Triton Xを含有する2%BSA中で20分間ブロックした。ブロックした細胞をPBS中で洗浄し、以下のモノクローナル一次抗体のうちの1つと90分間インキュベートした:(A)抗αチューブリン(1:500);および(B)抗ビメンチン(1:200)。細胞をPBS中で洗浄し、その後、室温でのFITC抱合抗マウス二次(1:30)との1時間のインキュベーションを続けた。細胞をヨウ化プロピジウムを含有するVectashieldで封入し、脱水を予防するために密封した。スライドをアルミ箔でカバーし、蛍光共焦点顕微鏡を使用する分析のために4℃で保存した。
結果を、図12(細胞の抗チューブリン染色)および図13(細胞の抗ビメンチン染色)に示す。コントロール遊走性HMEC−1では、微小管(抗αチューブリンを使用して染色)(図12:コントロール)は、創傷の方向に走り、したがって方向性の遊走のプロセスを助ける規則的な直線状構造を有する。染色の濃い領域を核の前方に観察することができ、この微小管形成中心(MTOC)は、固定時に方向性の遊走が生じているといった良い指標となる。対照的に、FKBP−L処理細胞(図12:FKBP−L)では、微小管は創傷中への配列をほとんど有していないように見える。微小管はわずかに曲がりくねっているまたは小さい束のように見え、左から右に配列しており、MTOCは細胞の側に位置するように見え、活性の方向性の遊走を示さないことを理解することができる。
図13は、抗ビメンチンを使用して染色したHMEC−1の中間径フィラメントを示す。コントロール(未処理)細胞は、なおまた、組織化され、細長く、創傷の方向に向いているように見え、なおまた、細胞が活発に遊走していることを示唆する(図13:コントロール)。対照的に、FKBP−L処理非遊走性HMEC−1の中間径フィラメントは、極めて無秩序であり、さらに凝集しており、それらが創傷中で活発に遊走しているといった徴候を示していないように見える(図13:FKBP−L)。
この共焦点調査の結果は、遊走のFKBP−L媒介性の阻害のメカニズムが細胞骨格を対象とする可能性があることを示唆する。
実施例10:PC3、HT29、およびMDA腫瘍細胞遊走に対する完全長組換えFKBP−Lの効果(N=3)
これらの実験では、腫瘍細胞遊走に対する組換えFKBP−Lの効果を評価した。これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。前掲を参照されたい。PC3、MDA231、およびHT29腫瘍細胞をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩成長させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量のHisタグ付き組換えFKBP−Lタンパク質(配列番号:1)を示される最終濃度とするために追加した。単層を24時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。
「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害パーセントを算出した。
結果を図14、パネルA、B、およびCに示す。組換えFKBP−Lポリペプチドが用量依存的な様式で腫瘍細胞遊走を阻害することがわかった。これらの発見は、FKBP−Lが腫瘍細胞の浸潤および転移を低下させるための治療薬として有用である可能性があることを示す。
実施例11:インビボでのDU145ヒト前立腺腫瘍細胞成長に対するFKBP−L cDNA構築物の直接的な注射の効果(N=1、処理グループ当たり4〜7匹のマウス)
実験は、インビボでのDU145ヒト前立腺腫瘍細胞成長に対する、FKBP−L cDNA構築物の直接的な腫瘍内注射の効果を決定するために行った。
細胞培養
Du145(前立腺癌)細胞をCancer Research UKから得、10%ウシ胎仔血清を補充したRPMI 1640培地(Invitrogen社)中で培養した。細胞株はすべて単層として成長させ、5%CO下で37℃でインキュベートした。
DNAプラスミド構築
FKBP−L/pcDNA3.1プラスミドは、pUC18からのBamH1を使用したFKBPL cDNA(ポリヌクレオチド配列番号:31)の切り取りおよび次いで、実施例1に記載される、pcDNA3.1(Invitrogen社)のBamHI制限部位中へのFKBP−Lの方向性のライゲーションによって構築した。エンドスタチンプラスミド(ポジティブ抗血管新生コントロールとしての使用のため)hEndo XV/pcDNA3.1は、hEndo XV挿入断片を放出するようにHpa1(Promega社)およびEcoV(Invitrogen社)でpBLAST hENDO XVプラスミド(InVivoGen社)を消化することによって構築した。hEndo XV挿入断片を、pcDNA3.1(Invitrogen社)のECoRV制限部位中に定方向でライゲーションした。
前立腺癌異種移植片モデル
19匹(19)オス免疫低下(重篤な複合免疫不全)マウスを使用した(Harlan社)。マウスを順応させ、壁ありの飼育施設中で5匹以下のグループでケージ中に入れた。先に記載されるように、Du145(前立腺癌)細胞を培養した。サブコンフルエントな細胞を採取し、細胞濃度をPBS中で5×10細胞/mlに合わせた。各マウスの背部を剪毛した。麻酔薬を投与した後、マウスにそれぞれ、26ゲージ針での後部背部中への5×10 Du145腫瘍細胞(100μl)の皮内注射を両側に受けさせた。腫瘍が100〜125mmの容量に達するまで腫瘍を成長させた。マウスを4つの処理レジメンに無作為に分けた:(a)未処理(4匹のマウス);(b)空のベクター(pcDNA3.1)(4匹のマウス);(c)hEndo XV/pcDNA3.1(4匹のマウス);および(d)FKBP−L/pcDNA3.1(7匹のマウス)。マウスに、Lipofectamine 2000(Invitrogen社):プラスミド複合体の腫瘍内注射を毎週2回、3日毎、または4日毎に受けさせた。簡潔に言えば、Lipofectamine 2000:プラスミド複合体を、動物当たりの各注射に関して以下のように作製した:25μlのプラスミド(1μg/μl)を25μlのオプティメム(Invitrogen社)に追加し、10μlのLipofectamine 2000(Invitrogen社)を40μlのオプティメムに追加した。2つの溶液を5分間室温でインキュベートした。2つの溶液を組み合わせ、腫瘍内注射の前にさらに20分間室温でインキュベートした。腫瘍を各処理の前に測定した。腫瘍容量を次のように算出した:4/3πr(式中、r=1/2GMPおよび
Figure 2009539367
結果を図15に示す。FKBP−Lおよびエンドスタチン処理の腫瘍の両方は、壊死中心の徴候を示した、つまり、それらはドーナツ形に見えた。これは抗血管新生で見られた効果の典型である。コントロールは、約35日までにそれらの容量を4倍にする時間に達した。しかしながら、FKBP−L処理腫瘍の成長は最初の処理後の3カ月(100日)にわたって阻害され、腫瘍はそれらの最初の容量のわずか10%であった。
したがって、FKBP−L発現構築物の腫瘍内注射がDU145ヒト腫瘍異種移植片の成長を阻害すること、および肺癌の治療のために少なくともいくつかの国々(たとえば中国)で現在承認されているエンドスタチンで見られる効果に、上回らないにしても匹敵することがわかった。なおまた、これは、臨床設定でのFKBP−L遺伝子治療の可能性のある治療価値を示す。
実施例12:血管新生/遊走と関連するFKBP−LアンチセンスオリゴヌクレオチドによってL132細胞中で調節された遺伝子
cDNAマイクロアレイ分析
FKBP−Lアンチセンス(FKBP−Lアンチセンス:5’ATG GCC AGG CTC CCG CTC、3’)(配列番号:40)またはコントロールとしてのリポフェクチンのみへの暴露の8時間後に、全RNAをL132細胞から単離した。ポリA+mRNAを、メーカーの指示に従って、Qiagen社製Oligotexキット(Qiagen社、英国)を使用して全RNAサンプルから抽出した。これらのmRNAサンプル(サンプル当たり800ng)をIncyte Genomics社、米国に送り、そこでUniGEM 2.0マイクロアレイ分析を行った。
Incyte社のLifearrayチップは、同時に10,000個までの遺伝子の照合を可能にし、2つの異なるサンプル中の遺伝子発現レベルの比較をもたらす。簡潔に言えば、標準の逆転写反応を、両方のmRNAサンプルをシアニン色素標識cDNAに変換するために実行した。8時間後の、FKBP−Lアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理したL132細胞からのmRNAをシアニン3(緑)標識プローブを生成するために使用し、8時間後のリポフェクチンのみで処理したL132細胞からのmRNAをシアニン5(赤色)標識プローブを産生するために使用した。2つの蛍光プローブサンプルを、特異的な場所で固形支持物上に固定された多数のcDNAプローブを含有する単一のマイクロアレイチップに同時にかけ、そこでそれらは、整列されたcDNA分子と競合的に反応する。インキュベーション後、あらゆるハイブリダイズしていないサンプルの除去を確実にするためにマイクロアレイを一連の溶液中ですすいだ。次いで、マイクロアレイを、蛍光シグナル検出のためのスキャナーを使用して得た画像として取り込んだ。このスキャナーは、アレイ上の蛍光色素の励起による各スポットの強度についてのデータを生成した。チップの各エレメントを、Cy3(緑)、次いでCy5(赤色)蛍光標識についてスキャンして、両方の色素チャンネルについての電子画像を作り出した。最終的なアレイ画像をIncyte社製GEMToolsソフトウェアパッケージを使用して分析した。
アップレギュレートされた遺伝子は血管新生の増加と関連する(表1)。RhoA、RhoC、ROCK I、およびROCK II発現の上昇は、より進行した段階への腫瘍進行と関連することが知られており、RhoおよびROCKシグナル伝達はいくつかの腫瘍細胞の形態学的変化および転移性の活動の一因となることが示唆された。これは、FKBP−Lの過剰発現が血管新生を阻害するならびにアンチセンスオリゴヌクレオチドを使用するFKBP−L抑制がRhoおよびROCKの活性化によって血管新生を促進することができるかもしれないといった仮説と一致している。データは、アンチセンスまたは標的siRNAでのFKBPLのノックダウンが血管新生を促進することができ、また慢性の創傷の癒合を促進するために使用することができることを暗示する。
表1 遺伝子は、FKBP−Lアンチセンスオリゴヌクレオチドへの暴露の後に差動的に(differentially)発現した。
Figure 2009539367
実施例13:細胞遊走の阻害は、HMEC−1および腫瘍細胞株DU145、PC3、HT29、MCF−7、MDA−231中のCD44に対して依存性である。
CD74 mRNA発現を検出するためのRT−PCR
Du145、HMEC−1、HT29、PC3、MCF−7、およびMDA−231細胞をT25組織培養フラスコ中に接種し、それらが70%の培養密度を達するまで成長させた。RNAは、メーカーの指示に従って、RNAqueousキット(Ambion社、カタログ#AM1912)を使用して細胞から単離した。RNAは、混入しているDNAを除去するために、メーカーの指示に従って、Turbo DNA−free(商標)(Ambion社、カタログ#1906)で処理した。cDNAは、ImProm II(商標)Reverse Transcription Kit(Promega社、カタログA3800)を使用してRNAサンプルから調製した。簡潔に言えば、0.5μgのRNAおよび0.5μgのオリゴdTプライマーをヌクレアーゼなしの水で5μlまでにし、5分間氷上でインキュベートする前に5分間70℃でインキュベートした。次いで、以下の試薬を追加した:ヌクレアーゼなしの水(5.3μl)、5×ImProm II(商標)反応バッファー(4μl)、25mM MgCl(3.2μl)10mM dNTP混合物(1μl)ImProm II(商標)逆転写酵素(1μl)、および組換えRNasinリボヌクレアーゼ阻害剤(0.5μl)。逆転写反応を5分間25℃、1時間42℃、および最後に15分間70℃でインキュベートした。
各PCR反応については:cDNA(2μl)、10×PCRバッファー(5μl)、10mM dNTPミックス(2μl)、50mM MgCl(2μl)、Taq DNAポリメラーゼ(5U/μl)(0.25μl)(Invitrogen社 カタログ#18038−018)、molecular grade water(34.75μl)、ならびに2μlの適切なフォワードプライマーおよびリバースプライマー(10μM)(表2を参照されたい)を組み合わせた。サンプルを以下の温度プログラムを使用して増幅した:1分間94℃を1サイクル、45秒間94℃、30秒間55℃、および90秒間72℃を40(CD74)または25(GAPDH)サイクル;その後10分間72℃を1サイクル続けた。
表2:CD74およびGAPDHのプライマー配列
Figure 2009539367
MIFおよびCD44を検出するためのウェスタンブロット
マウス内皮細胞株2H〜11を含むすべての細胞株(MIF試験のみのため)を、ウェスタンブロット分析を使用してそれらのCD44およびMIFステータスについて評価した。細胞をlaemmliバッファー(Sigma社)中に採取し、10分間90℃まで加熱した。サンプルをXcell SureLock Mini−cellシステム(Invitrogen社)を使用してSDS−PAGE電気泳動にかけ、ニトロセルロース膜に移し、1%乳状液中で室温で1時間ブロックし、希釈1:500のモノクローナル抗CD44H抗体(R&D Systems社、カタログ#BBA10)または希釈1:500の抗MIF抗体(R&D Systems社、カタログ#AF−289−PB)および1:5000希釈の抗−β−アクチン抗体(Sigma社、カタログ#A4700)でプローブした。次いで、ブロットを、CD44またはβ−アクチンについてプローブする場合は1:3500希釈のマウスIg HRP連結二次抗体(GE Healthcare社、英国、カタログNA931V)でまたはMIFについてプローブする場合はヤギIg HRP連結二次抗体(Santa Cruz Biotechnology社、カタログ#sc−2020)でプローブした。抗体結合は、SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate(Pierce社、カタログ#34080)を使用して検出した。
結果を図16に示す。創傷閉鎖のFKBP−L媒介性の阻害について先に評価されたすべての細胞株中でCD74およびMIFが発現されたことがわかった。しかしながら、CD44はPC3、MDA−231、HT29、およびHMEC−1中に存在したが、Du145およびMCf−7中に存在しなかった。FKBP−LがDU145およびMCF−7中で創傷閉鎖を阻害することができないことはCD44の不在と相互に関連した(下記の実施例14に示す)。データは、FKBP−LがCD44に結合し、CD74/MIF結合に干渉し、これらの受容体からの血管新生シグナル伝達応答の阻害をもたらすといった仮説を支持する。
実施例14:PC3(CD44 +ve)、MDA(CD44 +ve)、HT29(CD44 +ve)、MCF−7(CD44 −ve)、およびDU145(CD44 −ve)腫瘍細胞遊走に対する完全長組換えFKBP−Lポリペプチドの効果(N=3)
これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。前掲を参照されたい。PC3(前立腺腫瘍細胞株;CD44陽性;CD44 +ve)、MDA231(乳房腫瘍細胞株;CD44 +ve)、HT29(結腸直腸腫瘍細胞株;CD44 +ve)、MCF−7(乳房腫瘍細胞株;CD44陰性;CD44 −ve)、およびDU145(前立腺腫瘍細胞株;CD44 −ve)をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%のコンフルエンスまで一晩成長させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量の組換えHisタグ付きFKBP−Lタンパク質(配列番号:1)を必要とされる最終濃度とするために追加した。単層を24時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。
「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
細胞株はまた、ウェスタンブロット分析を使用してそれらのCD44ステータスについて評価した(図16)。細胞をlaemmliバッファー(Sigma社)中に採取し、10分間90℃まで加熱した。サンプルをXcell SureLock Mini−cellシステム(Invitrogen社)を使用してSDS−PAGE電気泳動にかけ、ニトロセルロース膜に移し、1%乳状液中で室温で1時間ブロックし、希釈1:500のモノクローナル抗CD44H抗体(R&D Systems社、カタログ#BBA10)および1:5000希釈の抗−β−アクチン抗体(Sigma社、カタログ#A4700)でプローブし、次いで、CD44またはβ−アクチンについてプローブする場合は1:3500希釈のマウスIg HRP連結二次抗体(GE Healthcare社、英国、カタログNA931V)で、またはMIFについてプローブする場合はヤギIg HRP連結二次抗体(Santa Cruz Biotechnology社、カタログ#sc−2020)でプローブした。抗体結合は、SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate(Pierce社、カタログ#34080)を使用して検出した。
創傷閉鎖アッセイの結果を図17A〜17Eに示す。組換えFKBP−Lは、CD44 −ve腫瘍細胞株中ではなく、CD44 +ve腫瘍細胞株中で腫瘍細胞遊走を阻害することができることを理解することができる。データは、FKBP−Lが、CD44 +ve腫瘍細胞株のサブセット中で腫瘍転移を阻害することができるかもしれないことを示唆する。
実施例15:siRNA標的アプローチを介したPC3細胞中のCD44のノックダウンはPC3遊走のFKBP−L媒介性の阻害を阻害する(N=2)
PC3細胞をsiコントロール非標的siRNA(SCR siRNA)(Dharmacon社、カタログ#D−001210−01−05)またはCD44標的siRNA(CD44siRNA)(Dharmacon社、カタログ#009999)で72時間形質移入した。簡潔に言えば、1.2×10 PC3細胞を2枚のP90皿に接種し、24時間37℃でインキュベートした。形質移入するために、150μlのsiコントロール非標的siRNAまたはCD44標的siRNA(2μM)を450μlの血清なし培地に追加した(チューブ1)。18μlのDharmafect2形質移入試薬(Dharmacon社、カタログ#T−2002−03)を582μlの血清なし培地に二連で追加した(チューブ2)。すべてのチューブを5分間室温でインキュベートした。チューブ1および2の内容物を混合し、室温でさらに20分間インキュベートした。このインキュベーション期間の間に、PC3細胞の2枚のP90皿を洗浄し、4.8mlの完全培地を各皿に追加した。次いで、適切なsiRNA形質移入ミックスを滴下し、皿を37℃で72時間インキュベートした。次いで、形質移入細胞をチャンバースライド中に接種し(1.25×10細胞/チャンバー)、37℃でさらに24時間インキュベートした。単層を傷つけ、完全長組換えHisタグ付きFKBP−L(配列番号:1)(1500ng/ml)または完全培地を単層に追加した。単層をさらなる24時間後に固定し、創傷閉鎖の程度を目盛り付きグラティキュールを使用して盲検的に評価した。未処理単層と比較した、FKBP−L処理単層中の創傷閉鎖の阻害パーセントを算出した。FKBP−Lは、SCR siRNA処理細胞の遊走を21.7%阻害したが、CD44 siRNA処理細胞に対する効果を有していなかった。
ウェスタンブロット分析をPC3細胞中のCD44のノックダウンを確認するために実行した。siコントロール非標的siRNA(50nM)またはCD44標的siRNA(50nM)での形質移入の144時間後、細胞をlaemmliバッファー(Sigma社)中に採取し、10分間90℃まで加熱した。サンプルをXcell SureLock Mini−cellシステム(Invitrogen社)を使用してSDS−PAGE電気泳動にかけ、ニトロセルロース膜に移し、1%乳状液中で室温で1時間ブロックし、希釈1:500のモノクローナル抗CD44H抗体(R&D Systems社、カタログ#BBA10)および1:5000希釈の抗−β−アクチン抗体(Sigma社、カタログ#A4700)でプローブした。次いで、ブロットを、1:3500希釈のマウスIg HRP連結二次抗体(GE Healthcare社、英国、カタログNA931V)でプローブした。抗体結合は、SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate(Pierce社、カタログ#34080)を使用して検出した。
結果を図18に示す。FKBP−Lは、コントロールsiRNAの存在下で、CD44 +ve細胞株、PC3の遊走を阻害することができることがわかった。CD44 siRNAでCD44をノックダウンすることにより(CD44 siRNAレーンを参照されたい)、遊走のFKBP−L媒介性の阻害がCD44の存在に依存性であることがわかった。これらのデータはまた、遊走のFKBP−L媒介性の阻害を促進するための、HMEC−1、PC3、MDA−231、およびHT29等の細胞株中の内因性CD44の必要性と相互に関連する。遊走のそのようなFKBP−L媒介性の阻害は、CD44を欠く細胞株、つまりMCF−7およびDU145中で検出されない。
実施例16:FKBP−Lは、創傷HMEC−1単層中の内因性CD44と相互作用する
4枚のP90組織培養皿にHMEC−1細胞を接種し、その結果、それらは24時間後に90%コンフルエントとなった。HMEC−1細胞の4枚のP90皿をFKBP−L/pcDNA3.1 DNA構築物で形質移入した。簡潔に言えばリポフェクチン:FKBP−L/pcDNA3.1プラスミド複合体を各p90皿について以下のように作り上げた:4μgのプラスミドを400μlの最終容量までオプティメム(Invitrogen社)に添加し、40μlのリポフェクチン(Invitrogen社)を360μlのオプティメムに追加した。2つの溶液を45分間室温でインキュベートした。2つの溶液を組み合わせ、さらに15分間室温でインキュベートした。このインキュベーション期間の間に、P90皿をPBSで2回洗浄し、3.2mlのオプティメムを各皿に追加した。リポフェクチン/プラスミド複合体を皿に静かに追加し、6時間37℃でインキュベートした。次いで、形質移入培地を細胞から除去し、完全培地と交換した。細胞を37℃でさらに18時間インキュベートした。HMEC−1単層を傷つけ(P90皿当たり3つの創傷)、7時間37℃でインキュベートした。次いで細胞を氷冷PBS中で2回洗浄し、細胞溶解バッファー(PBS、1%イゲパール、0.5%デオキシコール酸ナトリウム、0.1%SDS、10mMモリブデン酸ナトリウム、EDTAフリーのタブレット1つ)中で採取した;P90皿当たり300μl。細胞可溶化物を30分間回転させながら4℃でインキュベートした。細胞可溶化物は、細胞片を除去するために4℃で20分間13000rpmで遠心分離した。次いで、上清を、回転させながら4℃で1時間、予洗したアガロースGビーズと共にインキュベートすることによって予めきれいにした。予めきれいにした細胞可溶化物を3つに分割し、1/3をアガロースG−CD44抗体抱合体に追加し、1/3をアガロースG−FKBP−L抗体抱合体に追加し、1/3を予洗したビーズに追加した(ネガティブコントロール)。抗体−アガロースG/細胞可溶化物の混合物を回転させながら4℃で一晩インキュベートした。次いで、ビーズを、氷冷細胞溶解バッファーで3回および氷冷PBSで3回洗浄した。次いで、ビーズを60μlのlaemmliバッファー中で元に戻した。
免疫沈降サンプルのウェスタンブロット分析を、FKBP−LおよびCD44の間の相互作用を確認するために実行した。サンプルを10分間90℃まで加熱した。サンプルをXcell SureLock Mini−cellシステム(Invitrogen社)を使用してSDS−PAGE電気泳動にかけ、ニトロセルロース膜に移し、1%乳状液中で室温で1時間ブロックし、希釈1:500のモノクローナル抗CD44H抗体(R&D Systems社、カタログ#BBA10)および希釈1:1000の抗FKBP−L抗体(Proteintech社)でプローブし、次いで、1:3500のマウス(CD44)またはウサギ(FKBP−L)Ig HRP連結二次抗体(GE Healthcare社、英国、カタログNA931V)でプローブした。抗体結合は、SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate(Pierce社、カタログ#34080)を使用して検出した。
結果を図19に示す。したがって、外因的に過剰発現させたFKBP−Lは創傷単層中の内因性CD44と相互作用することが免疫沈降を使用してわかった。内因性FKBP−LおよびCD44の間の相互作用は創傷中でのみ検出することができるかもしれず、非創傷単層中では検出することができないかもしれない(データ示さず)。これは、CD44との相互作用が検出され得る前に決定的なレベルのFKBP−Lが発現される必要があることを示唆する。さらに、この相互作用は、遊走の刺激を受けた内皮細胞中、つまり創傷単層中でのみ生じる。
実施例17:FKBP−LのN末端ドメインはFKBP−Lの抗血管新生特性にとって重要である(N=3)
切断型FKBP−L突然変異体構築物の調製
5つのFKBP−L切断型突然変異体プラスミド構築物(Δ34FKBP−L/pcDNA3.1、Δ40FKBP−L/pcDNA3.1、Δ48FKBP−L/pcDNA3.1、Δ58FKBP−L/pcDNA3.1、Δ86FKBP−L/pcDNA3.1、Δ151FKBP−L/pcDNA3.1、およびΔ200FKBP−L/pcDNA3.1)を構築するために;停止コドンを、部位特異的突然変異誘発(Quikchangeキット、Stratagene社)によってアミノ酸位置34、40、48、58、86、151、または200に導入した。
各部位特異的突然変異誘発反応については:pcDNA3.1/FKBP−L/DIRl(10ng)、10×反応バッファー(5μl)、10mM dNTP(2μl)、Pfu Turbo DNAポリメラーゼ(2.5U/μl)(1μl)molecular grade water(37μl)、QuikSolution(3μl)、ならびに1μlの適切なフォワードプライマーおよびリバースプライマー(125ng/μl)を組み合わせた。サンプルを以下の温度プログラムを使用して増幅した:1分間95℃を1サイクル、50秒間95℃、50秒間60℃、および16分間68℃を18サイクル;その後7分間68℃を1サイクル続けた。
表3−FKBP−L切断型FKBP−L突然変異体構築物を調製するために使用されるプライマー
Figure 2009539367
制限エンドヌクレアーゼDpn I(10 U/μl)(1μl)を、親の(突然変異なしの)DNAを消化するために各増幅反応物に直接追加し、1時間37℃でインキュベートした。消化した増幅反応物をXL−10−GOLDウルトラコンピテント細胞中に形質転換し、アンピシリン(100μg/ml)を含有するLB寒天平板上に平板培養した。1つのコロニーを選び取り、アンピシリン(100μg/ml)を含有する200mlのLBブロス中で成長させた。各切断型FKBP−L突然変異体DNA構築物をQiagen社製Plasmid Maxi Kitを使用して精製した。突然変異構築物中の配列変化を自動DNA配列決定法(Fusion Antibodies社)によって確認した(たとえば図20Aおよび20Bを参照されたい)。
7つのFKBP−L切断型突然変異体構築物を、図1に示されるポリペプチド(配列番号:3〜9)を発現するために形質移入した。
インビトロ遊走アッセイ
これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。HMEC−1をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで成長させた。単層を、リポフェクチンの存在下で、1μgの野生型FKBP−L/pcDNA(ポリペプチド配列番号1を発現する)、Δ34FKBP−L/pcDNA3.1、Δ40FKBP−L/pcDNA3.1、Δ48FKBP−L/pcDNA3.1、Δ58FKBP−L/pcDNA3.1、Δ86FKBP−L/pcDNA3.1、Δ151FKBP−L/pcDNA3.1、または、Δ200FKBP−L/pcDNA3.1構築物(図1に示されるポリペプチドを発現する)で形質移入した。6時間後、形質移入試薬を除去し、単層をピペットチップで傷つけ、MCDB−131を再度補充し、7時間インキュベートした。
単層を、10分間、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド溶液で固定した。「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。
結果を図20Cに示す。完全長野生型FKBP−Lおよび切断型突然変異体Δ48、Δ58、Δ86、Δ151、Δ200は創傷閉鎖を阻害したことがわかった。WT−FKBP−LおよびΔ58は、それぞれ36.2.6%および48.8%創傷閉鎖を阻害した。Δ34およびΔ40は創傷閉鎖を有意に阻害せず、活性ドメインがこれらの突然変異体中で欠失していたことならびに活性抗血管新生ドメインが完全長FKBP−Lのアミノ酸34および57の間に存在することを示唆する。
実施例18:創傷切屑アッセイを使用した、FKBP−Lの活性ドメインをわたる候補ペプチドの評価:組換えFKBP−Lとの比較(N=3)
これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。前掲を参照されたい。HMEC−1をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩成長させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量の以下のペプチドを10−14〜10−6Mの用量範囲を達成するために追加した。
Figure 2009539367
単層を7時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
これらの実験の結果を図21に示す。より低用量の範囲(10−14〜10−9M)では、FKBP−L 24merおよび1〜57merは創傷閉鎖の強力な阻害剤となった。最大の阻害は10−10〜10−9Mの間で観察され、EC50は各ペプチドについて非常に類似していた。これらのペプチドの両方は、モル/モルベースで、完全長組換えタンパク質と比較して効力の増加を示した。結論として、24merおよび1〜57merは内皮細胞遊走の強力な阻害剤となる。
実施例19:管形成アッセイで合成基底膜Matrigelを使用した、内皮細胞間接触の形成についての、FKBP−Lの活性ドメインをわたる候補ペプチドの評価:組換えFKBP−Lとの比較(N=3)
方法:
これらの研究で使用されるインビトロ細管形成アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。手短に言えば、アッセイは、BD BioCoat(登録商標)Matrigel(登録商標)Matrix Thin Layer 24−well Multiwell Plates(BD Discovery Labware、Oxford、英国)を使用して行った。Matrigel(登録商標)は500μl MCDB−131血清なし培地で再水和し、30分間37℃でインキュベートした。過剰培地を除去し、HMEC−1を1×10の密度で接種し、平板を1時間、5%CO/95%空気下で37℃でインキュベートした。10−14〜10−6Mの増加性の濃度のFKBP−L 24mer(配列番号:10)および1〜57mer(配列番号:6)を使用した。
平板をさらに18時間インキュベートした。近傍のHMEC−1細胞の間の細管形成の程度を、指定エリア中の異なるHMEC−1細胞の間の細胞間接触の数を数えることによって5つの視野の各ウェルで評価した。無関係の調査者が各ウェルを評価し、FKBP−L処理ウェルを偽処理コントロールと比較した。
結果を図22に示す。FKBP−L 24merおよび1〜57merは、HMEC−1が、用量依存的な様式でMatrigel上で細胞間接触または細管を形成する能力を阻害した。1〜57merはこのアッセイでより有効であり、24merの30pMと比較してEC50=0.7 pMであった。結論として、データは、FKBP−L 24merおよびFKBP−L 1〜57merが内皮の管形成の強力な阻害剤であることを示唆する。
実施例20:ラット大動脈輪アッセイを使用する、血管新生の出芽に対する、FKBP−Lの活性ドメインをわたる候補ペプチドの効果。形成された血管の平均長、最大長、および数に対する効果(n=3);完全長組換えタンパク質との比較
オスウィスターラットを安楽死させ、胸大動脈を取り出し、1cm厚の環に無菌的に薄切した。環は、あらゆる細菌を除去するために無菌培地中で10回洗浄し、24ウェルプレート上のMatrigel中に埋め込んだ。ウェルに、2mlの培地ならびに増加性の濃度のFKBP−L 24mer(配列番号:10)およびFKBP−L 1〜57mer(配列番号:6)および組換えFKBP−L(配列番号:1)を補充した。
平板を無関係の調査者によって盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。各視野の血管長、最大血管長、および血管の数の程度を測定し、時間が一致する偽コントロールと比較し、阻害%を算出した。
これらの実験の結果を図23〜24に示す。FKBP−L 24merおよびFKBP−L 1〜57merの両方は、3つのすべてのパラメーター、つまり血管長、最大血管長、および血管の数の程度によって評価した場合、このアッセイで活性であることがわかった(それぞれ図23Aおよび23B)。しかしながら、このアッセイでは、24merは、血管の数の点からとりわけ最も強力であり、1〜57merの0.53nMおよび完全長組換えFKBP−Lの1.56nMと比較してIC50:0.2pMであった(図24Aおよび24B)。24merはまたいくつかの二相性の活性を示す。これらのデータは、24merが、最初の血管の出芽の阻害、したがって血管の数の減少に最も強力である可能性があることを示唆する。要約すると、FKBP−L 24mer、1〜57mer、および組換えFKBP−Lは血管新生の強力な阻害剤となる。
実施例21:修飾Boydenチャンバーシステムでの細胞浸潤に対するFKBP−L 24merの効果(N=3)。
このアッセイは、細胞が遊走し、浸潤する能力を測定する。微小血管内皮細胞は、遊走し、血管新生刺激後に細胞外マトリックス(ECM)に浸潤する必要がある。さらに、腫瘍細胞は、別の部位に広がり/転移するために遊走し、ECMに浸潤する必要がある。HMEC−1(微小血管内皮細胞;CD44 +ve)ならびに2つの腫瘍細胞株MDA−231(乳房;CD44 +ve)およびPC3(前立腺;CD44 +ve)の両方をFKBP−L 24merの存在下でのそれらの浸潤性の可能性について評価した。
12ウェルプレートポリカーボネート挿入物を2つのグループに分け、半分は被覆しないままとし、半分は100μg/cmMatrigelで被覆した。被覆挿入物を無菌組織培養フード中で室温で一晩乾燥させた。必要とされる細胞株;HMEC−1、PC3、またはMDA231をトリプシン処理し、新鮮な培地中で再懸濁し、細胞数を算出した。500μlの全容量中の5×10細胞を挿入物(上部のチャンバー)に追加し、1.5mlの完全培地を浸潤のための刺激物として平板の下部のチャンバーに追加した。FKBP−L 24merを実験ウェル中で必要とされる濃度で平板の上部および下部の両方に追加した。平板を24時間(PC3もしくはMDA231)または48時間(HMEC−1)インキュベートした。
挿入物をそれらの12ウェルプレートから注意深く取り出した。Matrigel被覆なしの挿入物をカルノワ固定液に直接入れた。Matrigelで被覆した挿入物は、浸潤していない細胞を除去するために綿棒で挿入物の上面を3回拭いた。次いで、挿入物をカルノワ中に置き、10分間放置した。
挿入物をカルノワ溶液から取り出し、20分間風乾した。乾燥した挿入物を、蒸留水中で洗浄する前に30分間Hoescht(50ng.ml−1)中で染色した。
ポリカーボネート挿入物をホルダーから切り取り、顕微鏡のスライド上の封入剤に置いた。カバーガラスをかけ、マニキュア液で密封した。スライドを分析するまで4℃で保存した。
各挿入物からの10枚の画像を取り込み、画像当たりの蛍光細胞の数をLucia画像ソフトウェアによって分析した。Matrigel被覆挿入物上で可視の細胞と比較した非被覆挿入物上で可視の細胞の比を浸潤%として表現した。次いで、コントロールでの浸潤パーセント(%)を24mer処理細胞と比較した。
結果を図25に示す。FKBP−L 24mer(配列番号:10)はHMEC−1、PC3、およびMDA−231細胞浸潤の強力な阻害剤であることを理解することができる。HMEC−1遊走の阻害を支持するためのさらなるデータを提供するのみならず、データは、FKBP−L 24merがまたMatrigelを通しての浸潤;血管新生プロセスの重要な工程を阻害することができることを示す。データはまた、臨床設定でCD44 +ve腫瘍の転移を阻害することができるかもしれないということを示す。
実施例22:細胞接着に対するFKBP−L 24merの効果(N=3)
このアッセイは、細胞が接着する能力を測定する。これは血管新生および転移の重要な特徴である。内皮への白血球の動員および付着の重要な伝達物質は、炎症の間にアップレギュレートされるE−セレクチン、VCAM−1、およびICAM−1を含み、内皮への白血球付着を開始し、最終的に疾患進行または組織損傷の一因となる。
96ウェルプレートを、一晩凝固させた薄層のMatrigelで予め被覆した。平板ウェルを、95%空気/5%COインキュベーター中で37℃で1時間0.5%BSAでブロックした。ヒト微小血管内皮細胞(HMEC−1)をトリプシン処理し、新鮮な培地中で再懸濁し、ウェル当たり20000個の細胞の密度で接種した。平板を10分間4℃で置き、細胞をウェルの底に沈殿させた。FKBP−L 24merを補充した必要とされる量の培地を各ウェルに追加し、平板を37℃で1時間インキュベートした。過剰培地および付着していない細胞を除去し、ウェルを無菌PBSで3回洗浄した。ウェルに新鮮な培地を補充し、MTTを追加した(5mgml−1)。平板を37℃でさらに4時間インキュベートした。DMSOを各ウェルに添加し、MTTをホルマザンに対して可溶化し、平板を540nmで読み取り、コントロールウェルの相対的吸光度をFBKP−L 24mer補充ウェルと比較した。
結果を図26に示す。FKBP−L 24merはHMEC−1付着の強力な阻害剤であることを理解することができる。HMEC−1遊走および浸潤の阻害を支持するためのさらなるデータを提供するのみならず、このアッセイはまた、FKBP−L 24merが、血管新生プロセスおよび別の疾患状態での重要な工程である付着を阻害することができることを示す。
実施例23:MDA−231およびPC3腫瘍細胞遊走に対するFKBP−L 24merの効果(N=3)
これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の修飾バージョンである。前掲を参照されたい。MDA231(乳房腫瘍細胞株;CD44 +ve)およびPC3(前立腺腫瘍細胞株;CD44 +ve)細胞をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩成長させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量のFKBP−L 24mer(配列番号:10)を必要とされる最終濃度(10−14〜10−7M)とするために追加した。単層を24時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。
「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
結果を、図27A(MDA−23細胞)および27B(PC3細胞)に示す。FKBP−L 24merがMDA−231およびPC3腫瘍細胞の遊走を阻害することができることがわかった。これらはCD44 +ve腫瘍細胞株であり、なおまたFKBP−Lが、完全長組換えタンパク質で観察されたもの(図17)に類似して、CD44を介して作用する可能性があることを示す。データは、FKBP−L 24merが、CD44 +ve腫瘍細胞株のサブセット中で腫瘍転移を阻害することができるかもしれないことを示唆する。
実施例24:FKBP−L 24merは血管新生抑制性阻害剤である(N=3)
FKBP−L 24merが内皮細胞出芽に対して永久的または静的な効果を発揮するかどうかを決定するために、ラット大動脈輪アッセイを使用した。オスウィスターラットを安楽死させ、無菌的に胸大動脈を取り出し、1cm厚の環に薄切した。環は、あらゆる細菌を除去するために無菌培地中で10回洗浄し、24ウェルプレート上のMatrigel中に埋め込んだ。ウェルを2mlの培地で補充し、平板を15日間に至るまでインキュベートした。毎日、Matrigel環を撮影し、それらのインキュベーターに戻した。さらに2つの実験を実行した:(A)血管が7日間成長した後の、培地へのFKBP−L 24merの追加;および(B)最初の埋め込む段階での培地へのFKBP−L 24merの追加、続く7日後の除去、さらに7日間、新鮮な培地と交換。血管発達の程度を20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化し(Olympus社製BX50)、Lucia画像ソフトウェアを使用して電子的手段によって測定した。血管長を測定し、時間が一致する偽コントロールと比較し、阻害パーセント(%)を算出した。
結果を図28Aおよび28Bに示す。コントロール条件では、血管発達は3日目および14日目の間に観察され、14日目で最大値の1400μmに達した。対応する実験では、血管を7日間発達させ(およそ800μm)、培地を除去し、10−9MのFKBP−L 24merを含有する培地で再度補充した。24merの追加は、時間が一致するコントロールと比較した場合、血管発達の完全な阻害を引き起こした(図28A)。
逆の実験(図28B)では、大動脈輪をFKBP−L 24merで補充した培地に最初にさらし、7日間インキュベートした。FKBP−L 24merはほとんど完全に血管発達を阻害した。FKBP−L 24mer補充培地を環から取り出し、新鮮な培地を追加すると、血管の不断の成長をもたらした。
これらの実験は、FKBP−L 24merが、血管新生抑制性の様式でおよび血管が成熟しているまたは新たに埋め込まれる場合に血管発達を阻害することを示唆する。
実施例25:FKBPL 24mer(配列番号:10)はスポンジアッセイを使用して、インビボで血管新生を阻害する;完全長組換えFKBPL(N=1、グループ当たり3匹のマウス)との比較
本実験は、マウススポンジアッセイを使用して、FKBP−L 24merが血管新生を阻害する能力を評価した。ポリエーテルスポンジを0日目にC57ブラックマウス中に皮下移植し、(a)10ng bFGFコントロール(3匹のマウス)、(b)10ngウシ線維芽細胞成長因子(bFGF)+5μg完全長hisタグ付き組換えFKBPL(インビトロでの3.2×10−6Mに当量)(3匹のマウス)、(c)10ng bFGF+0.35μg FKBPL 24mer(5μg完全長組換えFKBPLのモル当量)(3匹のマウス)、 または(d)0.11ng FKBPL 24mer(インビトロでの10−9Mに当量)(3匹のマウス)を1日おきに注射した。
すべてのマウスを21日目に犠牲死させた。スポンジを除去し、固定し、パラフィン包埋した。5ミクロンの切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。血管を、切片当たり10視野中で×40倍率を使用して3人の無関係の査定者によって盲検的に数えた。次いで、スポンジ/マウス当たりの平均数を各査定者についてプロットした。
結果を図29に示す。bFGF単独の注射がスポンジ中への有意な数の血管成長をもたらしたことを理解することができる(血管の平均数/×40視野=10)。血管数の50%の低下は、bFGFおよび5μg組換え完全長FKBPLの両方で処理したそれらのスポンジ中で観察された。血管数の80%の低下は、bFGFおよび0.35μg FKBPL 24merの両方で処理したスポンジ中で観察された。最も低い用量のFKBPL 24merでも、bFGF単独で処理したスポンジと比較して血管数を70%低下させた。これらの結果は、FKBPL 24merがインビボでの血管新生を阻害することができることを示し、臨床設定で可能性のある治療価値を示唆する。データはまた、FKBPL 24merが、血管新生の阻害で完全長FKBPLタンパク質よりも強力である可能性があることを示す。
実施例26:創傷切屑アッセイを使用する、マウス内皮細胞株中でのFKBPL 24merペプチド(配列番号:10)の評価
本実験は、FKBP−L 24merが10−14M〜10−7Mにわたる用量範囲にわたって内皮細胞遊走を阻害する能力を評価した。これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の改変バージョンである。前掲を参照されたい。このアッセイで、マウス内皮細胞2H〜11はAmerican Tissue Culture Collectionから得、10%FCSを含有するD−MEM中で成長させた。それらをスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩増殖させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量のFKBPL 24merペプチドを10−14〜10−7Mの用量範囲を達成するために追加した。単層を7時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。
「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L 24mer処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
これらの実験の結果を図30に示す。FKBPL 24merがマウス内皮細胞中で創傷閉鎖を阻害したことを理解することができる。最大の阻害は10−9〜10−11Mの間で観察された。データは、FKBPL 24merがマウス内皮細胞の遊走を阻害し、そのため、細胞遊走、血管新生、および転移の阻害剤となる可能性があることを実証する。データは、本明細書に記載されるマウスで実行されたインビボ実験を支持するものである(たとえば図8、9、15、29、および31)。
実施例27:FKBP−L 24merペプチド(QIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS)は、毎日のIP注射後にインビボでのDU145腫瘍成長の強力な阻害剤となる(N=1、処理グループ当たり6匹のマウス)
細胞培養
Du145(前立腺癌)細胞をCancer Research UKから得、10%ウシ胎仔血清を補充したRPMI 1640培地(Invitrogen社)中で培養した。細胞株はすべて単層として増殖させ、5%CO下で37℃でインキュベートした。
前立腺癌異種移植片モデル
24匹オス免疫低下(重篤な複合免疫不全)マウスを使用した(Harlan社)。マウスは順応させ、5匹以下のグループでアイソレーター中に入れた。先に記載されるように、Du145(前立腺癌)細胞を培養した。サブコンフルエントな細胞を採取し、細胞濃度をPBS中で5×10細胞/mlに合わせた。各マウスの背部を剪毛した。麻酔薬を投与した後、マウスにそれぞれ、26ゲージ針での後部背部中への5×10 Du145腫瘍細胞(100μl)の皮内注射を両側に受けさせた。腫瘍が150〜175mmの容量に達するまで腫瘍を成長させた。マウスを4つの処理グループに無作為に分けた:(a)コントロール:PBSのみ(8匹のマウス);(b)24merFKBPLペプチド:0.3mg/kg/日(6匹のマウス);(c)24merFKBPLペプチド:3×10−3mg/kg/日(6匹のマウス);および(d)24merFKBPLペプチド:3×10−4mg/kg/日(5匹のマウス)。
マウスは、上記の処理の毎日のIP注射(100μl)を受けた。各マウスの体重および腫瘍容量を2日毎に記録した。腫瘍容量を次のように算出した:長さ×幅×高さ×0.5236。最初の処理の21日後に以下の動物を犠牲死させた:0.3mg/kg/日 24merFKBPL(2匹のマウス)、3×10−3mg/kg/日(2匹のマウス)、3×10−4mg/kg/日(1匹のマウス)、およびPBS(2匹のマウス)。腫瘍を切り取り、後日の組織病理学的分析のためにホルマリン生理食塩水中で保存した。
結果を図31に示す。0.3mg/kg/日または3×10−3mg/kg/日の用量での24merFKBPLペプチドでのi.p.注射による処理は、ビヒクルのみで処理した腫瘍と比較して、SCIDマウス中でのDU145腫瘍の成長を有意に遅らせたことを理解することができる(図31A)。最も有効用量の24merFKBPLペプチドで処理した多くの腫瘍は壊死中心部の徴候を示した、つまり、それらはドーナツ形に見えた。これは抗血管新生で見られた効果の典型である。
総合的なデータセットを(図31A)に示す。2匹のPBSコントロール処理動物が図31Aに示されるデータから除外されたことに注意されたい。1匹目のコントロール動物は、その腫瘍が他の動物によって食べられたので除外した;もう一匹のコントロール動物は、その腫瘍の移植が誤って尾に近すぎたので、これは成長を制限することで知られているので、除外した。
カプラン−マイヤ生存曲線を、腫瘍が、犠牲の判断基準としての3×それらの処理容量に達する時間を使用して引いた(図31B〜D)。0.3mg/kg/日(図31B)および0.003mg/kg/日(図31D)の両方でのFKBPL 24mer処理動物の腫瘍が、コントロールよりも有意に後で、3×それらの処理容量に達したことを明白に理解することができる。0.3mg/kg/日処理グループからの2つの腫瘍以外のすべて(6つのうち)および0.003mg/kg/日処理グループからの1つ(6つのうち)は実験の期間内にそれらの容量の3倍に達しなかった。しかしながら、3×処理容量に達したそれらの腫瘍は肉眼的検査後に明白に壊死していた。したがって、これらの腫瘍はまた応答していたが、それらの大きさがより大きくなったのは、生存可能な腫瘍細胞ではなく大量の壊死によって引き起こされたものであった。最も低用量の0.0003mg/kg/日で処理した動物中の腫瘍はコントロールと有意差はなかった。
動物のどれも24merでの毎日の処理の後に減量せず、24merは耐容性がよく、ひどく有毒ではないことを示唆する(図31E)。
実施例28:MTTアッセイを使用するHMEC−1の生存率または増殖に対するFKBP−Lの活性ドメインをわたる候補ペプチドの効果(N=3)
MTTアッセイは細胞生存率および/または増殖を測定するために使用した。簡潔に言えば、HMEC−1細胞を96ウェルプレート中に接種し(2.5×10)、5時間付着させた。細胞を、FKBP−L 24mer(配列番号:10)(10−5〜10−10M)、1〜57mer(配列番号:6)(10−9Mおよび10−10M)、または培地(コントロール)で処理した。
インキュベーション後、細胞を、4時間、3−(−4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)2,5ジフェニルテトラゾリウム(MTT)の5mgml−1溶液にさらした。細胞を吸引し、200μlのDMSOを追加して、塩を還元し、かつ色変化を誘発した。ウェルを550nmで比色測定で分析し、結果を未処理コントロール細胞と比較した。
結果を図32および33に示す。図32は、FKBP−L 24merでの細胞の処理のための用量範囲を示し、図33Aおよび33Bは、それぞれ24時間および48時間後のFKBP−L 24merおよびFKBP−L 1〜57(57mer)の効果を示す。ペプチドのどちらも、測定した時点のうちのいずれかでの時間が一致するコントロールと比較して、HMEC−1細胞の増殖に対していかなる有意な効果をも有さず、先のアッセイで観察された抗血管新生効果は、細胞成長の阻害またはペプチド媒介性の毒性によって引き起こされたものではなかったことを示唆したことを理解することができる。
実施例29:創傷切屑アッセイを使用して、細胞遊走の阻害の点から各ペプチドの重要性を評価するための切断型24merベースのペプチドの分析
これらの研究で使用されるインビトロ遊走アッセイは、Ashtonら(1999)によって記載される方法の改変バージョンである。前掲を参照されたい。HMEC−1をスライドガラス上の個々のチャンバー中に平板培養し、90%コンフルエンスまで一晩増殖させた。培地を除去し、単層を傷つけた。単層を新鮮な培地で再度補充し、必要とされる容量の各ペプチド(つまりペプチド1〜17、配列番号:12〜28;下記の表4)を必要とされる最終濃度(10−14〜10−6M)まで添加した。
ペプチド1を作製するために、蛍光体Alexa488(Invitrogen社)を、24mer配列のC末端に配置された、側鎖スルフヒドリル官能性のシステイン残基に付けた。−PEG−スペーサーは、このC末端システイン残基を24mer配列のC末端に連結させるために使用した。これは、24mer配列およびC末端Alexa標識システインの間に−PEGスペーサーを得るために、ポリエチレングリコールスペーサーである市販で入手可能な構成要素Fmoc−8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸(NeoMPS社)を組み込むことによるペプチドの合成の間に行った。PEGスペーサー/蛍光体は以下の構造を有する:−NH−(CHO−(CHO−(CH)−CO−Cys−(Alexa488)。別のペプチドもまた、下記のペプチド2〜17を生成するために市販で入手可能な構成要素を組み込むことによって作製した。
表4
FKBP−Lペプチド
Figure 2009539367
単層を24時間インキュベートし、次いで、4%PBS緩衝パラホルムアルデヒド中で固定した。「創傷」閉鎖の程度を無関係の調査者によって顕微鏡で盲検的に評価し、20×倍率で目盛り付き接眼レンズグラティキュール(1mm/100μm目盛)を使用して定量化した(Olympus社製BX50)。FKBP−L処理スライド中の閉鎖の程度を時間が一致する偽処理コントロールと比較し、時間が一致するコントロールと比較した創傷閉鎖の阻害%を算出した。
ペプチド1〜12についての結果を、図34A〜Lにそれぞれおよび表5に示す。
表5
Figure 2009539367
ペプチド12は、FKBP−L 24merとほぼ同じ活性を示した。これらのデータは、いくつかのFKBP−L由来のペプチドが二相性の用量反応を示すことを示唆する。データはまた、サブ領域−QQPRDPPTETLELEVSPD−(配列番号:11)が強力な抗血管新生ドメインとなる可能性があることを示唆する。データは、18個以上の連続したアミノ酸(たとえばペプチド5、配列番号:16;ペプチド12、配列番号:23および配列番号:11)を含む配列番号:10の断片が抗血管新生剤として活性である可能性があることをさらに示す。このドメインを含むさらなるペプチドを図1に示す。
実施例30:精製組換えFKBP−Lの分析
組換えFKBP−Lタンパク質発現
pRSET−AベクターのBamHIおよびPstI部位中にクローニングしたFKBP−L(変異体Thr181、Gly186)をBL21(DE3)中で発現させて、対応するN末端ポリヒスチジンタグ付きタンパク質(配列番号:1)を得た。発現は、15℃で一晩細胞を成長させながら、0.2mM IPTGでOD0.6で誘発させた。細胞を遠心分離によってペレットにし、−20℃で保存した。
組換えFKBP−L精製
タンパク質の精製は、カラム上でのリフォールディング工程と共に変性条件下で行った。細胞を、冷却しながら3×2分間氷上で超音波処理することによって、溶解バッファー(100mM NaHPO pH8.0、10mM Tris、8M尿素、150mM NaCl、5mM β−メルカプトエタノール)中で溶解した。細胞片および不溶性物質を、4℃、20分間、31,100rcfでの遠心分離によって除去した。上清は、0.45μmフィルターを通してシリンジ濾過した。
5ml HisTrap HPカラムを結合バッファー(8M尿素、0.5M NaCl、20mMリン酸ナトリウムバッファー pH8.0、5mM β−メルカプトエタノール)中で平衡化し、細胞可溶化物をカラム上に装填した。カラムを10カラム容量の洗浄バッファー(8M尿素、0.5M NaCl、20mMリン酸ナトリウムバッファー pH8.0、20mMイミダゾール、5mM β−メルカプトエタノール)で洗浄し、次いで、結合バッファー中で再平衡化した。
結合したタンパク質は、30ml 0〜100%直線勾配のリフォールディングバッファー(5mMイミダゾール、0.5M NaCl、20mMリン酸ナトリウムバッファー pH7.4、1mM β−メルカプトエタノール)中で、その後100%リフォールディングバッファーでの5分間で徐々にリフォールディングした。
結合したタンパク質を、30ml 0〜100%直線勾配の溶出バッファー(500mMイミダゾール、0.5M NaCl、20mMリン酸ナトリウムバッファー pH7.4、1mM β−メルカプトエタノール)中で溶出した。画分をSDS PAGEによって分析し、適宜プールした。イミダゾール、NaCl、およびβ−メルカプトエタノールの濃度を低下させるために、タンパク質は、150mM NaClを有する20mMリン酸ナトリウムバッファー pH 7.4に対して透析した(図35A)または20mMリン酸ナトリウムバッファー pH7.4、150mM NaCl、5mMイミダゾール中でHiLoad 26/60 Superdex75 26/60プレップカラムを通して移動させた(図35Cおよび図36)。組換えFKBP−Lサンプルを、SDS PAGE(図35Aおよび35B)ならびに未変性PAGE(図35C、挿入図)によって比較した。
分析用HPLCおよび質量分析
100mM DTTありおよびなしの組換えFKBP−Lの50μgサンプルを、30分間にわたってアセトニトリルの0〜73%勾配で分析用Jupiter 5u c5カラム上で移動させた。ピークを収集し、エレクトロスプレー質量分析によって分析した。
ゲル浸透分析
以下の分子量標準物質を、バッファー(20mM NaHPO pH7.4、150mM NaCl、5mMイミダゾール)中でSuperose12 10/300 GLカラム上を移動させた:ブルーデキストラン、アルコールデヒドロゲナーゼ、ウシ血清アルブミン、オバルブミン、炭酸脱水酵素、およびシトクロムc。ピークの溶出容量を完全長組換えFKBP−LについてのKavを算出するために使用した。このKavから検量線により分子量を算出することができた。Kavは、
Kav=(Ve−Vo)/(Vt−Vo)
として算出した。式中、Veは溶出容量であり、Voは空隙容量(ブルーデキストランについての溶出容量)であり、Vtは全カラム容量である。Kavをログ分子量に対してプロットして、直線を得、これから方程式を求め、所与のVeについての分子量を見積もるために使用した。
分析については、100mM DTTありおよびなしの組換えFKBP−Lの140μgサンプルを同じ条件下で移動させ、見積もった分子量は上記に記載されるVeから見積もった。そのうえ、カラムは、バッファー+1mM DTT中で平衡化させ、DTTで前処理したFKBP−Lのさらなるサンプルをこれらの条件下で移動させた(図36)。
グルタルアルデヒドを使用するタンパク質架橋
1%最終濃度のグルタルアルデヒドを、30秒間、500μlバッファー(20mM NaHPO pH7.4、150mM NaCl、約5mMイミダゾール)中で25μg組換えFKBP−L(透析済み)に追加した。その反応を、NaBHを追加することによって止め、タンパク質をNaデオキシコレートおよびTCAで沈殿させ、還元条件下でSDS PAGEによって分析した(図37)。
これらの実験は、ここで発現され、精製され、透析された組換えFKBP−Lタンパク質が還元条件(図35A)下でのSDS PAGE分析に際して単一バンドの純度を示したことを示す。非還元条件(図35Bレーン3および図35C)ならびに還元条件(図35Bレーン4および図35C)下でのFKBP−LのSDS PAGE分析ならびに未変性PAGE分析(それぞれ図35Bならびに図35C)は、FKBP−Lが、タンパク質内のシステイン残基の間の分子間ジスルフィド結合形成の形成を通して、より高い分子量の多量体種を形成することを示す。
エレクトロスプレー質量分析が後に続く組換えFKBP−Lの分析用HPLC分析により、還元FKBP−Lについて42,257(42,220と予測された)の質量を得、タンパク質の同一性を確認した。
ゲル浸透分析は、組換えFKBP−Lの四次構造についての情報を獲得しようと試みるために使用した(図36)。記載される条件下で、還元FKBP−Lは、平均溶出容量12mlで溶出する。一連の分子量標準物質でのカラムの校正から、12mlの溶出容量は99KDaの質量に対応する。同様に、DTT存在下でのグルタルアルデヒド架橋の組換えFKBP−Lは、一貫して、97kDaにSDS PAGE分析移動の際にバンドを示した(図37)。これらの結果は、FKBP−Lが、非共有結合を通してホモ二量体および/またはホモ三量体種を形成する可能性があることを示す。これは、FKBP−Lアミノ酸配列内のテトラトリコペプチド反復の存在の予測と一致しており、これは、別のタンパク質中で三量体形成を誘発することで知られている。
実施例31:FKBP−L抗体の生成
pRSET−AベクターのBamHIおよびPstI部位中にクローニングしたFKBP−L(変異体Thr181、Gly186)をBL21(DE3)中で発現させて、対応するN末端ポリヒスチジンタグ付きタンパク質(配列番号:1)を得た。配列を確証したクローンをBL21(DE3)イー・コリ細胞中に形質転換し、対数期まで培養し、標的タンパク質発現をイソプロピル−b−D−チオガラクトシド(IPTG、1mM)の追加によって誘発し、37℃でさらに4時間インキュベートした。細胞ペレットを再懸濁し、8M尿素、300mM NaCl、および10mMイミダゾールを含有する50mM NaHPO、pH8.0中に溶解させた。粗変性可溶化物を、Ni2+イオンでチャージしたIMACカラム、HiTrap 1mlカラム(GE Healthcare社)にかける前に、遠心分離(10,000g、4℃で60分間)によって清澄した。非特異的に結合した物質を、8M尿素、300mM NaCl、および20mMイミダゾールを含有する50mM NaHPO、pH 8.0を使用してカラムから洗い落とし、その後、200カラム容量に対して8から0Mへの尿素の還元によるカラム上でのリフォールディングを続けた。リフォールディングしたカラム結合物質を、さらなる20カラム容量の50mM NaHPO、pH8.0、300mM NaCl、および20mMイミダゾールで洗浄し、次いで、50mM NaHPO、pH 8.0、300mM NaCl、および250mMイミダゾールで溶出した。タンパク質画分をPBS中に収集し、脱塩した。
ウサギを組換えタンパク質で免疫化し(標準の英国内務省ガイドラインに従って)、4回の追加免疫が完了するまで、追加免疫を3週間毎に与えた。血清を収集し、ウェスタンブロット分析によって組換えFKPP−L(抗原として生成された)に対して評価した。約39kDaのFKBPLバンドが検出された。
したがって、本発明の実施形態は、FKBP−Lを含む方法および組成物を提供する。ある実施形態では、FKBP−Lおよびそのペプチド断片は、そのような療法が陽性の予後の結果を有することが期待される癌および/または他の状態の治療での使用のための抗血管新生剤および/または抗転移性剤として臨床的有用性を有するポリペプチドである。ポリペプチドは、指定された腫瘍に対して可能性のある二次的または一次的治療効果を示す、選択された癌細胞に対して実証可能な成長阻害効果を有する。
本明細書に言及された文書はすべて、参照によって本明細書に組み込まれる。本発明の記載される実施形態に対する多種多様の改変および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者にとって明白であろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して記載されるが、請求される本発明は、そのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないということを理解されたい。実際に、当業者にとって明白な、本発明を実行する、記載された形態の多種多様の改変は、本発明によって包含されることが意図される。

Claims (33)

  1. 血管新生によって媒介されるまたはそれと関連する障害の治療用薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  2. 血管新生の阻害剤として使用するための薬剤の製造における、請求項1に記載の(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  3. 癌の治療用薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  4. 腫瘍細胞の遊走および/または転移の阻害剤として使用するための薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  5. 腫瘍細胞の成長および/または増殖の阻害剤として使用するための薬剤の製造における、(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  6. FKBP−Lポリペプチド、FKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片が、少なくとも1つのさらなる化学療法剤もしくは化学的予防剤または放射線療法と組み合わせて提供される、請求項3から5のいずれか一項に記載の使用。
  7. 少なくとも1つのさらなる化学療法剤または化学的予防剤が、少なくとも1つの抗血管新生薬、エンドスタチン、アンジオスタチン、VEGF阻害剤、細胞毒性剤、アルカロイド、代謝拮抗薬、癌成長阻害剤、遺伝子治療の治療薬、癌ワクチン、インターフェロン、アルデスロイキン、モノクローナル抗体、化学療法薬、放射線療法、ホルモン療法または別の支持療法を含む、請求項6に記載の使用。
  8. 血管新生関連の炎症の治療用薬剤の製造における、請求項1に記載の(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  9. 血管新生によって媒介される眼障害の治療用薬剤の製造における、請求項1に記載の(i)単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片またはFKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体もしくはその断片を含む活性化合物あるいは(ii)そのようなFKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドの使用。
  10. FKBP−Lポリペプチドが配列番号:10に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の使用。
  11. FKBP−Lポリペプチドが配列番号:1、配列番号:2または配列番号:29に示されるアミノ酸配列を含む、請求項10に記載の使用。
  12. FKBP−Lの生物活性断片が配列番号:3〜7、10〜28のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の使用。
  13. FKBP−Lポリペプチドの生物活性誘導体が配列番号:1〜28のうちのいずれか1つに示されるアミノ酸配列と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列、または配列番号:10の少なくとも18個の連続したアミノ酸からなる配列、またはそれと少なくとも90%同一である配列を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の使用。
  14. 前記FKBP−Lポリペプチド、断片または誘導体をコードするポリヌクレオチドが配列番号:30〜39もしくは配列番号:30〜39の少なくとも54個の連続したヌクレオチドのいずれか1つに示されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも90%同一である配列を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の使用。
  15. 血管新生によって媒介されるまたはそれと関連する障害の治療用薬剤の製造における、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用。
  16. 血管新生のプロモーターとして使用するための薬剤の製造における、請求項15に記載の、FKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用。
  17. 創傷治癒の治療用薬剤の製造における、請求項15に記載のFKBP−Lの発現を特異的にダウンレギュレートすることができるアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNAの使用。
  18. 配列番号:10に示されるアミノ酸配列もしくはその断片または配列番号:10と少なくとも90%同一である配列もしくはその断片を含む、単離ポリペプチド。
  19. ポリペプチドが配列番号:1〜28の少なくとも1つに示されるアミノ酸配列を含む、請求項16に記載のポリペプチド。
  20. FKBP−Lの生物活性断片を含み、前記ポリペプチドが配列番号:1、配列番号:2または配列番号:29に示されるアミノ酸配列の連続する200個以下のアミノ酸を含む、請求項18または19に記載のポリペプチド。
  21. FKBP−Lの生物活性断片を含む単離ポリペプチドであって、前記断片がFKBP−Lからの任意の他の連続したアミノ酸配列の非存在下、配列番号:3〜7、10〜28の少なくとも1つに示されるアミノ酸配列からなる、単離ポリペプチド。
  22. 配列番号:3〜7または10〜28の少なくとも1つに示されるアミノ酸配列からなる、請求項21に記載の単離ポリペプチド。
  23. 請求項18から22のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードする、単離核酸分子。
  24. 配列番号:10のペプチドまたはその断片をコードする、配列番号:31に示されるヌクレオチド配列、または配列番号:31の少なくともヌクレオチド100〜172を含む、配列番号:31の断片を含む、請求項23に記載の単離核酸分子。
  25. 請求項23または24に記載の核酸を含む、ベクター。
  26. 発現ベクターである、請求項25に記載のベクター。
  27. 請求項25または26に記載のベクターで形質移入された、宿主細胞。
  28. 請求項18から27のいずれか一項に記載のポリペプチドを産生する方法であって、前記ポリペプチドの発現を可能にする条件下、請求項26に記載のベクターで形質転換された宿主細胞を培養すること、および発現されたポリペプチドを回収することを含む、方法。
  29. 薬学的に許容し得る担体と混合された、請求項2から22のいずれか一項に記載の単離ポリペプチドを含む、組成物。
  30. 薬剤として使用するための、単離FKBP−LポリペプチドもしくはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片、またはそのようなFKBP−Lポリペプチドもしくは断片の生物活性誘導体。
  31. 前記FKBP−Lポリペプチドまたは断片が請求項18から22のいずれか一項に定義されるとおりである、請求項30に記載の使用のための単離FKBP−LポリペプチドまたはFKBP−Lポリペプチドの生物活性断片。
  32. FKBP−Lの機能的等価物を含む化合物であって、機能的等価物がCD44に結合して、および/またはCD74もしくは他の受容体リガンド複合体と競合して、細胞遊走および血管新生を阻害することができる分子である、化合物。
  33. FKBP−Lの機能的等価物を含む化合物であって、機能的等価物がCD44に結合し、および/またはMIF活性化CD74への結合を予防することができる分子である、化合物。
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