JP2011093916A - アルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク原線維形成障害の治療のための低分子量ペプチド - Google Patents

アルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク原線維形成障害の治療のための低分子量ペプチド Download PDF

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Abstract

【課題】アミロイド原線維を阻害及び/又は破壊することに大きな効力を示す低分子ペプチド及び該ペプチドを含むアルツハイマー病と他のAβ障害を治療するための医薬組成物の提供。さらには、アルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク質(Aβ)原線維形成障害の診断の目的でAβの体内での位置を造影するための同ペプチドの使用方法、並びにアルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク質(Aβ)原線維形成障害の診断の目的でAβを生物学的試料中に検出するための同ペプチドの使用方法の提供。
【解決手段】式:Arg-Val-Ala-Val-Ile-Met-Gly-アミドのペプチドを含む医薬組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、5〜13マーのペプチド及びペプチド誘導体の、アルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク原線維形成障害の治療への使用に関する。
アルツハイマー病と他のアミロイド症の治療におけるペプチド断片の治療上の使用についての追加背景は、米国特許出願09/938,275号(2001年8月22日出願)と米国特許出願09/962,955号(2001年9月24日出願)に見出すことができて、このそれぞれの本文及び図面は、本明細書に完全に示されるかのように、参照により本出願へ組み込まれる。
アルツハイマー病の治療標的としてのβ−アミロイドタンパク質
アルツハイマー病(AD)は、β−アミロイドタンパク質、Aβ又はβ/A4と呼ばれる39〜43アミノ酸ペプチドの沈着及び蓄積を特徴とする(Glenner and Wong, Biochem. Biophys. Res. Comm. 120: 885-890, 1984; Masters et al., Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 82; 4245-4249, 1985; Husby et al, Bull. WHO 71: 105-108, 1993)。Aβは、いくつかの選択的にスプライスされた変異体が存在する、β−アミロイド前駆体タンパク質(又はAPP)と呼ばれるより大きな前駆体タンパク質より派生する。最も豊富なAPPの形態には、695、751、及び770のアミノ酸からなるタンパク質が含まれる(Kitaguchi et al, Nature 331: 530-532, 1988; Ponte et al, Nature 331: 525-527, 1988; Tanzi et al, Nature 331: 528-530)。この低分子量(small)Aβペプチドは、ADの患者の脳にある「斑(plaque)」と呼ばれるアミロイド沈着物のコアを構成する主要成分である。さらに、ADは、ニューロン細胞質に異常に蓄積する対合らせんフィラメントからなる、無数の神経原線維の「もつれ」の存在を特徴とする(Grundke-Iqbal et al, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83: 4913-4917, 1986; Kosik et al, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83: 4044-4048, 1986; Lee et al, Science 251: 675-678, 1991)。AD脳に見出される他の主要なタイプの病変は、脳実質内と脳の外側に存在する髄膜管内の両方にある血管の壁におけるアミロイドの蓄積である。血管の壁に局在化するアミロイド沈着物は、脳血管アミロイド又はコンゴレッド親和性(congophilic)血管症と呼ばれる(Mandybur, J. Neuropath. Exp. Neurol. 45: 79-90, 1986; Pardridge et al, J. Neurochem. 49: 1394-1401, 1987)。故に、ADの病理学的な目印は、「斑」、「もつれ」、及び脳血管アミロイド沈着物の存在である。
多年の間、ADにおける「アミロイド」の重要性と、この疾患を特徴づける「斑」及び「もつれ」がこの疾患の原因であるのか又は単に結果であるのかについて継続中の学術論争がある。最近の研究は、アミロイドが実際にADの原因となる因子であり、単に結果としてみてはならないことを示している。細胞培養中のアルツハイマー病のAβタンパク質は、神経細胞の変性を短い時間の間に引き起こすことが示された(Pike et al, Br. Res. 563: 311-314, 1991; J. Neurochem. 64: 253-265, 1995)。諸研究は、この神経学的な効果の主に原因となるのがすべてのアミロイドを特徴づける原線維構造であることを示唆する。Aβはまた、海馬のスライス培養において神経学的であることが見出され(Hadrian et al, Neurobiol. Aging 16: 779-789, 1995)、トランスジェニックマウスにおいて神経細胞死を誘導する(Games et al, Nature 373: 523-527, 1995; Hsiao et al, Science 274: 99-102, 1996)。Aβのラット脳への注射はまた、記憶障害とニューロン機能不全を引き起こす(Flood et al, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 88: 3363-3366, 1991; Br. Res. 663: 271-276, 1994)。AβアミロイドがADの病理発生に直接関与するという確実な証拠は、遺伝学的研究に由来する。Aβの増加した産生は、その前駆体、APPをコードする遺伝子における突然変異から生じ得ることが発見された(Van Broeckhoven et al, Science 248: 1120-1122, 1990; Murrell et al, Science 254: 97-99, 1991; Haass et al, Nature Med. 1: 1291-1296, 1995)。家族性ADの早期発症を引き起こすAPP遺伝子における突然変異の同定は、Aβとアミロイドがこの疾患の根底にある病理発生プロセスの中心にあるという強い論拠である。家族性ADを引き起こすことにおけるAβの重要性を実証する、4つの報告された疾患起因性突然変異が今や発見されている(Hardy, Nature Gen. 1: 233-234, 1992 に概説されている)。最後に、最近の研究は、APPトランスジェニックマウスにおいてアミロイド斑のロードを低下させると、行動障害及び記憶喪失の改善をもたらすことを示唆する(Chen et al, Nature 408: 978-982, 2000; Janus et al, Nature 408: 979-982, 2000; Morgan et al, Nature 408: 982-985, 2000)。これは、脳中のAβアミロイドロードを低下させることがADと関連障害の新しくて有効な治療法の開発にとって中心的な標的であるべきだと示唆する、これまでで最も強い論拠である。
アルツハイマー病と高齢化人工
アルツハイマー病は、高齢者の痴呆の主因であり、65歳の年齢を超える人口の5〜10%が罹患している(Jorm,「アルツハイマー病と関連障害の理解の手引き(A Guide to Understanding of Alzheimer's Disease and Ralated Disorders)」ニューヨーク大学出版局、ニューヨーク、1987年)。ADでは、記憶、注意、言語、及び推論のような認知プロセスに必須な脳の部分が変性する。遺伝型ADの中には発症が中年期であるものもあるが、より一般的には、症状が現れるのは、60歳代中期以降からである。今日4〜5百万のアメリカ人がADに罹患していて、この人々のうち半分強しか多くの異なる医療機関でケアを受けていない。ADや他の痴呆の罹患率は、65歳を過ぎると5年ごとに倍増して、最近の研究は、85歳以上の人々のほぼ50%がADの症状を有することを示している(「NIH AD進捗報告(NIH Progress Report on AD)」国立老化研究所、2000年)。米国の全人口のうち3300万人が65歳以上であり、これは、2025年までに5100万人へ上昇するだろう(「NIH AD進捗報告(NIH Progress Report on AD)」国立老化研究所、2000年)。米国におけるADの年間経済損失は、患者とその介護者の両方の医療費と損失賃金でみて、800〜1000億ドルと推定される(「NIH AD進捗報告(NIH Progress Report on AD)」国立老化研究所、2000年)。
発明の開示
本出願は、米国特許出願09/938,275号(2001年8月22日出願)の一部継続出願である米国特許出願09/962,955号(2001年9月24日出願)の一部継続出願であり、そのいずれの本文及び図面も、本明細書に完全に示されるかのように、参照により本出願へ組み込まれる。
アミロイド原線維を阻害及び/又は破壊することに大きな効力を明示する低分子ペプチドを開示する。また開示するのは、アルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク質(Aβ)原線維形成障害の診断の目的でAβの体内での位置を造影するための同ペプチドの使用、並びにアルツハイマー病と他のβ−アミロイドタンパク質(Aβ)原線維形成障害の診断の目的でAβを生物学的試料中に検出するための同ペプチドの使用である。本明細書に使用する「原線維形成」は、当業者に知られるように、β−アミロイドがそれ自身へ臨床的又は病理学的に結合して、原線維、時にはβシートを形成することを意味する。
本開示は、β−アミロイドタンパク質(Aβ)へ結合してAβの凝集及び/又は原線維形成を変調又は緩和させることができる、アルツハイマー病やAβの蓄積及び存続が関与する他の障害のようなAβ疾患の治療及び診断のための化合物とその医薬組成物に関する。これらのAβ疾患には、限定されないが、アルツハイマー病及びダウン症候群と関連したアミロイド症と、当該技術分野に知悉した人々に馴染みであるような、様々な形態の脳アミロイド症が含まれる。
本開示は、ある種のペプチドがAβアミロイド原線維の結合剤及び破壊剤であり、それ故にアルツハイマー病と関連Aβ障害の治療介入に有用であるという新規の驚くべき発見に関する。選択されるペプチドは、アルツハイマー病のAβアミロイドの結合剤であり、それ故にアルツハイマー病と関連Aβ障害のイメージング及び診断に有用である。治療有効量の選択6〜9マーペプチドを被検者又は患者へ投与することを含んでなる、アルツハイマー病と他のAβ障害を治療する方法を開示する。
1つの態様において[ここでは、好ましくは、他に示す場合(「LP」番号コードのあるL型ペプチドを明記すること、又は選択されるアミノ酸コードに「L」の接頭語を付けることのように)を除いて、示すすべてのアミノ酸は、D−アミノ酸である]、医薬組成物は、好ましくは:
Figure 2011093916
[amide=アミド;Acetyl=アセチル]を含んでなるペプチドの群より選択される少なくとも1つのペプチドを含有する。この群にはまた、本明細書おいてさらに考察されるように、上記に開示された配列のある種の類似体、誘導体、エナンチオマー、又は断片が含まれ、以下、このすべてを簡便な参照のために「配列群A」と呼ぶ。
ある種の好ましい態様において、化合物は、一般式又は構造:
Y−(X−aa)−Z
[式中:(X−aa)は、本質的に
Figure 2011093916
からなる群より選択されるペプチドであり、
式中、Y−は、別のアミノ酸、N−アシル化アミノ酸、ペプチド、N−アシル化ペプチド、又は水素であり得るアミノ末端(N末端)修飾基、又は他の既知のN末端修飾化合物であり;
式中、Zは、水素、アミノ酸、C−アミド化アミノ酸、ペプチド、C−アミド化ペプチドからなる群より選択されるカルボキシル末端(C末端)修飾基、又は他の既知のC末端修飾基である]を有する。
Y−(X−aa)−Zモデルにおいて作用する「配列群A」由来のペプチドの例(以下、「配列群B」と呼ぶ)には、
Figure 2011093916
[amide=アミド;Acetyl=アセチル]が含まれる。
上記に規定されるが、
Figure 2011093916
より選択される(X−aa)ペプチドを含有するペプチド:Y−(X−aa)−Zを選択することが好ましい。以下「配列群C」と呼ぶこれらの好ましい構造の例には、
Figure 2011093916
[amide=アミド;Acetyl=アセチル]が含まれる。
本開示における好ましい有効なペプチド断片は、
Figure 2011093916
である。これらの好ましい断片は、さらなる合成の基礎として、又は本明細書において別に開示されるように、単独で、又は互いと組み合わせて、療法的に利用してよい。
また開示するのは、配列群A、B、又はCのN−メチル化類似体の使用であり、生じるペプチドが純粋にαN−メチル化アミド結合、又は一部αN−メチル化又は交互のαN−メチル化及び非αN−メチル化アミド結合を有するように、αN−メチル化又はL−アミノ酸(好ましくは、メチル化アミノ酸)を合成の間独占的に、又は部分的に使用することが含まれる。好ましい化合物は、ペプチド骨格中のアミド結合の少なくとも1つがN−メチル化されて、ペプチド自身がβシート形成することを妨げるように修飾されたアミド結合のある配列群A、B、又はCより選択される。
模倣体(ペプチド模倣体)化合物も、配列群A、B、又はCのペプチドが含まれる、本明細書に開示する他のペプチドから設計されるものとして開示する。用語「模倣体」には、一般に、ペプチド骨格のアミド窒素、アミドカルボニルでの修飾(即ち、アミド結合模倣体)、又はアミド結合の完全な置き換えのような「等量体(isosteres)」が含まれる。アミド結合は、有利にも、当業者に知られた、−CHS−、−CH=CH−、−CHNH−、−CSNH−、又はCOCHのような類似の長さの架橋に置き換えることができる。
模倣体は、本明細書に開示するペプチド構造のいくつかからのバーチャルペプチドモデルを誘導することができるソフトウェアを使用して産生することができる。これは、SLATEアルゴリズムより導かれるソフトウェアを使用して行うことができる。Perkin, Mills and Dean, 1995 Journal of Computer Aided Molecular Design 9(6) p479-490; Mills et al. 2001 Journal of Computer Aided Molecular Design 15(1) p81-96; De Esch, IJ et al 2001 Journal of Med Chem. 44(11) p1666-74; Mills Perkin and Dean, 1997 Journal of Computer Aided Molecular Design 11(2) p175-92 を参照のこと。SLATEアルゴリズムより導かれるプログラムの1つの例は、De Novo PharmaceuticalによるQuasiである。このプログラムは、活性に必須な最もあり得る構造に(最小のエネルギー束縛で)到達して活性である、いくつかの活性であるが明らかに異なるペプチド分子を重ね合わせる。これを使用して、三次元空間での水素結合原子の予測位置とともに鋳型又は標的結合部位を産出することができる。次いで、これを使用して、元のリガンドペプチドの非ペプチド模倣体を産出することができる。これらの分子産出ソフトウェアは、今日市販されている(例えば、SkelgenとSkelgen II)。
化合物の「模倣体」はまた、機能活性に必要である化合物の化学構造を、化合物又はそのペプチドのコンホメーションを模倣する他の化学構造で置き換えた化合物も意味する。本明細書に使用する用語「模倣体」には、L又はD−ペプチド構造の化学構造を模倣して、L又はD−ペプチド構造の機能特性を保持する分子も含まれると企図される。ペプチド類似体、誘導体、及び模倣体を設計する他のアプローチも当該技術分野でよく知られている。例えば、「ドラッグデザイン(Drug Design)」E. J. Ariens 監修、アカデミック・プレス、ニューヨーク(1980)、10巻、119-143頁中、P. S. Farmer; Ball and Alewood, J. Mol. Recognition 3: 55, 1990; Morgan and Gainor, Ann. Rep. Med. Chem. 24: 243, 1989; 及び Freidinger, Trends Pharmacol. Sci. 10: 270, 1989 を参照のこと。MD Taylor and GL Amidon 監修「ペプチドベースのドラッグデザイン:輸送及び代謝の制御(Peptide-Based Drug Design: Controlling Transport and Metabolism)」第17章(1995年)中、Sawyer,「ペプチド模倣体の設計とペプチド代謝への化学アプローチ(Peptidomimetic design and chemical approaches to peptide metabolism)」;Smith et al, J. Am. Chem. Soc. 117: 11113-11123, 1995; Smith et al, J. Am. Chem. Soc. 116: 9947-9962, 1994; 及び Hirschman et al, J. Am. Chem. Soc. 115: 12550-12568, 1993 も参照のこと。
用語「類似体」には、例えば、当業者により理解されるような、1以上のアミノ酸残基の相同的な置換、配列の逆転、又は成分アミノ酸の組成上は同一のエナンチオマー(D−対L−アミノ酸)での部分的又は完全な置き換えによりもたらされるペプチド分子の変異体が含まれる。類似体には、あるアミノ酸が類似の側鎖を有するアミノ酸で置換される「保存的アミノ酸置換」も含まれる。類似の側鎖アミノ酸の例は、塩基性側鎖アミノ酸(例、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖アミノ酸(例、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非極性側鎖アミノ酸(例、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、非荷電極性側鎖アミノ酸(例、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、シスチン)、分岐側鎖アミノ酸(例、スレオニン、ロイシン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖アミノ酸(例、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)である。類似体には、アミノ酸が相同のアミノ酸で置換される、フェニルアラニンのチロシン、ピリジルアラニン、又はホモフェニルアラニンでの置き換えや、ロイシンのバリンでの置き換え、又はその逆のような「相同性アミノ酸置換」も含まれる。
用語「誘導体」には、アミノ酸側鎖、ペプチド骨格、又はアミノ若しくはカルボキシ末端が本明細書においてさらに考察されるように誘導されたペプチドが存在するように、配列群A、B、又はCのペプチド上の1以上の反応基を「ペプチド誘導化」した、当業者には馴染みのわずかな化学変化が含まれる。
上記の構造又は配列のいずれでも、個別アミノ酸の一部又は全部の命名法又は記号表記は、配列を構成する個別アミノ酸の2つのエナンチオマー型(互いの鏡像)を表すD−又はL−のいずれかが随意に先行する、アミノ酸の標準的な3文字略語により示す。N末端及びC末端のそれぞれアセチル−及び−アミドは、存在するか又は好ましいものとして示す場合、任意に含まれる。
また開示されるのは、その投与がアルツハイマー病と他のAβアミロイド症を治療するための方法を含む、配列群A、B、又はCのペプチド、配列群A、B、又はCのペプチドの部分とそれらの新規類似体とそれらの誘導体である。従って、アルツハイマー病とAβの形成及び存続が関与する他の障害を治療するための方法を提供し、該方法は、Aβアミロイド症に関連した障害について被検者が治療されるように、治療有効量の化合物を被検者へ投与することを含んでなる。好ましくは、障害は、アルツハイマー病、ダウン症候群、及び他のAβアミロイド症である。典型的には、医薬組成物には、開示化合物又は化合物の医薬的に許容される塩の治療有効量と随意の医薬的に許容される担体、希釈剤、又は賦形剤が含まれる。
また開示されるのは、アルツハイマー病と他のAβアミロイド症の患者を治療するための開示化合物を含有する、丸剤、錠剤、カプレット剤、軟及び硬ゼラチンカプセル剤、甘味入り錠剤、サシェ剤、カシェ剤、ベジキャップ剤(vesicaps)、液滴剤、エリキシル剤、懸濁液剤、乳剤、溶液剤、シロップ剤、ティーバッグ、エアゾール剤(固体として、又は液体媒体中)、坐剤、無菌注射可能溶液剤、及び滅菌包装散剤の使用である。故に、Aβアミロイド症に関連した障害の治療のための療法、又はそのための医薬品の製造への開示化合物の使用も考慮される。
Aβアミロイド沈着、又はAβアミロイド沈着が起こる障害におけるAβアミロイド症を阻害する、選択される開示化合物の治療量を被検者へ投与することに関わる組成物及び方法を提供する。開示化合物は、アミロイド症を治療するために療法的に使用しても、Aβアミロイド症に罹りやすい被検者において予防的に使用してもよい。本方法は、少なくとも一部は、脳中又は末梢循環中のいずれかのAβアミロイドへ直接結合すること、Aβアミロイド原線維形成を阻害すること、及び/又は前形成Aβアミロイド原線維の分解を引き起こすことに基づく。配列群A、B、又はCの化合物によるAβの末梢隔離(peripheral sequestration)は、Aβの脳から末梢循環への移動をもたらし、それにより脳Aβアミロイド原線維形成を阻害する、及び/又は前形成された脳Aβアミロイド原線維の分解を引き起こすと考えられる。
Aβペプチドの生物学的試料における存在又は非存在を検出する方法を提供する。上記の方法には、選択された化合物と生物学的試料を接触させること(ここでは、該化合物を検出可能な物質で、例えば、放射性ヌクレオチド、リン光化合物、蛍光化合物、蛍光タンパク質、常磁性化合物、金属キレート剤、又は酵素で標識するが、そのいずれも当業者に知られた様々なアッセイ及び診断法で容易に検出可能である)、そして次いで、生物学的試料中のAβペプチドへ結合した検出可能な物質を検出することが含まれる。
Aβペプチドの身体又は生物学的試料中の存在又は非存在を造影するための方法を提供する。これらの方法には、身体中のAβペプチドを化合物と接触させること(ここでは、該化合物を検出可能な物質で、例えば、放射性ヌクレオチド、リン光化合物、蛍光化合物、蛍光タンパク質、常磁性化合物、金属キレート剤、又は酵素で標識する)、そして、身体又は生物組織中のAβペプチドへ結合した検出可能な物質を検出することが含まれる。
配列群A、B、又はCのペプチド、その類似体、誘導体、又は断片への抗イディオタイプ抗体の、Aβの強力な結合剤と、アルツハイマー病と他のAβアミロイド症におけるAβアミロイドの形成、沈着、蓄積、及び/又は存続の阻害剤としての使用を提示する。用語「抗イディオタイプ抗体」は、他の抗体(B)のFab領域に対して産生されたか又はそれを特異的に認識する抗体(A)を意味し、抗体BのFab領域は、配列群A、B、又はC中のペプチドの1つを認識する。この結果は、配列群A、B、又はCのペプチドに対する抗イディオタイプ抗体Aが、反応性、アミロイド結合、及びアミロイド破壊の特性に関して、配列群A、B、又はCを模倣するFab領域を有することである。
化合物を認識する抗体の in vivo 標識への使用を提示する;例えば、放射性ヌクレオチドでは、in vivo 診断及び/又は in vitro 診断のために放射造影が利用される。
開示する治療薬により対処される重要なAβアミロイド症は、アルツハイマー病である。開示化合物の好ましい治療有効量は、約10μg〜約50mg/kg体重/日の範囲、そしてより好ましくは、約100μg〜約10mg/kg体重/日の範囲の投与量である。
選択される開示化合物を含有する医薬剤は、有利には、注射又は注入又は経鼻滴下又は経鼻スプレー又は経口投与により与えることができる。上記の構造又は配列のいずれでも、個別アミノ酸の一部又は全部の命名法又は記号表記は、アミノ酸の標準的な3文字略語、又はアミノ酸の標準的な1文字コードにより、そして適切な場合はその両方により示してよい。
以下の図面は、本発明の態様の例示であり、本発明の範囲を制限するものではない。
図1Aは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Bは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Cは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Dは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Eは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Fは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Gは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Hは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Iは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Jは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図1Kは、5〜13マーのペプチド、DP1〜18、LP19〜25、DP26〜80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。 図2は、円二色性(CD)分光偏光法により評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する様々な12〜13マーペプチドの効果の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、βシート二次構造に逆相関するシグナルを表す、218nmでの楕円率の損失により評価される、Aβ42原線維の破壊百分率である。 図3は、チオフラビンTフルオロメトリーにより評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する12〜13マーペプチドの効果の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、1:2のAβ42:12〜13マーペプチド重量比での、様々な12〜13マーペプチドによるAβ42原線維の破壊百分率である。 図4は、DP−049までのすべてのペプチドのCD分光法の結果の要約である。 図5は、ペプチドLP−025及びDP−026〜049についてのAβ42結合の要約である。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図6〜20は、Aβ42+DP−50〜DP−064(それぞれ1:2)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064(それぞれ1:0.1、1:1、1:2,1:5)のCDスペクトルである。 図31は、DP−50〜DP−064の(1:2)でのCD分光法結果の要約である。 図32は、DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064についての(1:0.1、1:1、1:2,1:5)でのCD分光法結果の要約である。 図33は、Aβ42+/−DP50〜64の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのThio Tの要約である。 図34は、DP−01〜DP−064(1:2)のCD要約である。 図35は、IAb5.(LP−025)(1:2)と比較した、DP1〜64より選択した11のペプチドのCD要約である。 図36は、DP1〜64(1:2)より選択した11のペプチドのThio T要約である。 図37〜41は、Aβ42+ポリリジン及びDP−065〜DP−072の(1:2)でのCDスペクトルである。 図37〜41は、Aβ42+ポリリジン及びDP−065〜DP−072の(1:2)でのCDスペクトルである。 図37〜41は、Aβ42+ポリリジン及びDP−065〜DP−072の(1:2)でのCDスペクトルである。 図37〜41は、Aβ42+ポリリジン及びDP−065〜DP−072の(1:2)でのCDスペクトルである。 図37〜41は、Aβ42+ポリリジン及びDP−065〜DP−072の(1:2)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルである。 図50は、Aβ42+/−DP−065〜DP−072の用量応答CDの要約である。 図51は、Aβ42+/−DP65〜72(1:0.1、1:1、1:2、1:5)及びポリリジンのThio Tの要約である。 図52は、65〜72を順位付けるThio Tの要約である。 図53Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−073の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−073)。図53Bは、Aβ42又はDP−073のみのCDスペクトルを示す。 図54Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−074の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−074)。図54Bは、Aβ42又はDP−074のみのCDスペクトルを示す。 図55Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−075の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−075)。図55Bは、Aβ42又はDP−075のみのCDスペクトルを示す。 図56Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−076の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−076)。図56Bは、Aβ42又はDP−076のみのCDスペクトルを示す。 図57Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−077の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−077)。図57Bは、Aβ42又はDP−077のみのCDスペクトルを示す。 図58Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−078の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−078)。図58Bは、Aβ42又はDP−078のみのCDスペクトルを示す。 図59Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−079の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−079)。図59Bは、Aβ42又はDP−079のみのCDスペクトルを示す。 図60Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−080の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−080)。図60Bは、Aβ42又はDP−080のみのCDスペクトルを示す。 図61Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドLP−081の効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−LP−081)。図61Bは、Aβ42又はLP−081のみのCDスペクトルを示す。 図62は、CDにより評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する0.2mg/mlのペプチドDP−065〜LP−081、及びポリリジンの効果の要約比較を示すグラフである。示すのは、βシート二次構造に関連したシグナルを表す、y軸の218nmでのAβ42のモル残留楕円率(molar residue ellipticity)である。Aβ42原線維のみのシグナルに比較した、218nmでの楕円率の損失は、βシート二次構造を抑制するペプチドの能力を示す。 図63Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−073の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−073)。図63Bは、Aβ42又はDP−073のみのCDスペクトルを示す。 図64Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−074の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−074)。図64Bは、Aβ42又はDP−074のみのCDスペクトルを示す。 図65Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−075の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−075)。図65Bは、Aβ42又はDP−075のみのCDスペクトルを示す。 図66Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−076の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−076)。図66Bは、Aβ42又はDP−076のみのCDスペクトルを示す。 図67Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−077の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−077)。図67Bは、Aβ42又はDP−077のみのCDスペクトルを示す。 図68Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−078の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−078)。図68Bは、Aβ42又はDP−078のみのCDスペクトルを示す。 図69Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−079の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−079)。図69Bは、Aβ42又はDP−079のみのCDスペクトルを示す。 図70Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−080の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−DP−080)。図70Bは、Aβ42又はDP−080のみのCDスペクトルを示す。 図71Aは、Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドLP−081の用量依存的な効果を示すCDスペクトルである(即ち、Aβ42+/−LP−081)。図71Bは、Aβ42又はLP−081のみのCDスペクトルを示す。 図62は、CDにより評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対するペプチドDP−065〜LP−081の用量依存的な効果の要約比較を示すグラフである。示すのは、βシート二次構造に逆相関するシグナルを表す、y軸、45の218nmでのAβ42のモル残留楕円率である。 図73は、CD分光偏光法により評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する6〜9マーペプチドの効果の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、βシート二次構造に逆相関するシグナルを表す、218nmでの楕円率の損失により評価される、Aβ42原線維の破壊百分率である。 図74は、チオフラビンTフルオロメトリーにより評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する6〜9マーペプチドの効果の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、1:2のAβ42:6〜9マーペプチド重量比での、様々な6〜9マーペプチドによるAβ42原線維の破壊百分率である。 図75は、2時間の平衡期間後の未結合ペプチドのLC/MS測定により評価される、基質結合Aβ42に対する6〜9マーペプチドの結合効率の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、2時間のインキュベーション後にAβ42原線維へ未結合の様々な6〜9マーペプチドの百分率である。 図76は、LC/MSにより評価される、32時間インキュベーション期間内でのヒト血清におけるペプチドLP−019(陰性対照)の安定性の不足を明示するグラフである。 図77は、LC/MSにより評価される、32時間インキュベーション期間内でのヒト血清におけるペプチドDP−068の安定性を明示するグラフである。 図78は、LC/MSにより評価される、32時間インキュベーション期間内でのヒト血清におけるペプチドDP−069の安定性を明示するグラフである。 図79は、LC/MSにより評価される、32時間インキュベーション期間内でのヒト血清におけるペプチドDP−074の安定性を明示するグラフである。 図80は、LC/MSにより評価される、32時間インキュベーション期間内でのヒト血清におけるペプチドDP−076の安定性を明示するグラフである。 図77は、LC/MSにより評価される、32時間インキュベーション期間内でのヒト血清におけるペプチドDP−080の安定性を明示するグラフである。
実施例1
ペプチドの製造
本明細書に開示するペプチドは、L及びD−アミノ酸の両方の型で生成した。さらに、アルツハイマー病と関連障害におけるAβ原線維形成の治療用の潜在的な治療ペプチドとしての使用のために、先端切断(truncated)ペプチドとペプチド類似体を組み立てた。これらのペプチドは、好ましくは慣用的に合成する。例えば、L及びD−ペプチドは、当業者に知られた、Advanced ChemTech Model 396多重ペプチド合成機(ケンタッキー州ルイスビル)のようなペプチド合成機で、製造業者により0.025ミリモルスケール合成用に確立された自動化プロトコールを使用して合成した。4倍過剰の2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩(HBTU)/N,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)/HOBt/FMOC−AAを30分間、続いて4倍過剰のDIC/HOBt/FMOC−AAを45分間使用するすべてのサイクルで二重カップリングを実施した。
次いで、ペプチドを脱保護して、TFA/水(95%/5%)で3時間の処理により樹脂より外してから、冷エーテルで沈殿させた。次いで、生じる固形物を遠心分離(2400rpmx10分)によりペレットにして、エーテルを捨てた。次いで、固形物をエーテルに再懸濁させて、二度目の再遠心分離をした後で、エーテルを再び捨てた。この固形物を10%酢酸に溶かして、凍結乾固させた(12アミノ酸ペプチドでは約30mg;7アミノ酸ペプチドでは18mg)。当業者に知られたダイオードアレイ検出器付きのHP1100シリーズのような機器を、15%〜40%アセトニトリル勾配を(5ml/分の流速で)80分にわたり使用するVydac C18カラム(21x250mm)とともに使用する分取用HPLCによりこの粗製ペプチドを精製した。次いで、主要な分画を採取して、分析用HPLCを使用して純度を再分析して、単一の対称ピークをすべての波長で確かめた。構造及び配列の確定は、ESI質量分析法により得られる分子量に対する予測分子量の比較に基づいた。上記の分析は、当業者に知られた、Sciex API IIIE三重四重極イオンスプレー質量分析計又はESI Agilent MSD−SLのような機器を使用して実施した。12〜13マーペプチドは、好ましくは、他に示す場合を除いて、すべてD−アミノ酸を利用して、以下の配列で合成した:
Figure 2011093916
さらに、iAβ5(LP−025)及びpiAβ5(LP−081)が含まれる、6〜9マーペプチドを以下の配列及び/又は修飾で合成した:
Figure 2011093916
[amide=アミド;Acetyl=アセチル]D−は、D−アミノ酸を示し、L−は、L−アミノ酸を示す。
実施例2
CD分光偏光法により評価される、アルツハイマー原線維βシート二次構造の12〜13マーペプチドによる破壊
実施例1に概説した合成ペプチドの存在又は非存在下でのAβ42の円二色性(CD)スペクトルを、0.5mmパス長さ石英キュベットを使用するJASCO 810分光偏光計で、190〜260nmの範囲にわたり25℃で記録した。この機器は、(+)ショウノウスルホン酸の水溶液で較正した。次いで、この機器を、5nmの帯域幅、32秒の応答時間、0.5nmのデータピッチ、及び10nm/分のスキャン速度でデータを採取するように設定した。各CDスペクトルは、それぞれ別々の反復溶液より撮った、5つのスペクトルの平均であった。このCD結果は、バックグラウンドの溶媒スペクトル及び/又は試験ペプチドスペクトルの控除後のAβ42のモル残留楕円率(MRE)として報告した。この試験では、TPBSF(10% TFE,150mM NaF,50mM HNaPO,pH7.4)中の原線維Aβ42(0.1mg/ml)を、様々な12〜13マーペプチドの存在及び非存在下に1:2のAβ42:ペプチド(重量/重量)比で、37℃で3日間インキュベートした後で、CDスペクトルを記録した。βシート構造の破壊百分率は、対応するブランク値を差し引いた後で、Aβ42単独と比較した218nmでの負の楕円率の損失百分率を計算することによって決定した。
図2は、CD分光偏光法により評価される、12〜13マーペプチド類似体間のAβ42βシート二次構造の破壊剤を有効性の順位でソートして示す。やはり有効である他のペプチドは、このリストに含めない。好ましいペプチドには、図2において有効性の順位で示すように:
Figure 2011093916
が含まれる。DP−005、DP−006、DP−004、及びDP−015は、原線維Aβ42の>75%破壊を示し、一方、DP−050、DP−017、及びDP−003は、Aβ42原線維の>50%破壊を示す(図2)。
実施例3
チオフラビンTフルオロメトリーにより評価される、アルツハイマーAβ原線維の12〜13マーペプチドによる破壊
実施例1に概説したように合成した様々なペプチドについて、多様な in vitro アッセイを使用して、潜在的なAβアミロイド破壊活性を試験した。1つのそのようなアッセイである、アミロイド原線維の量を測定するチオフラビンTフルオロメトリー(Le Vine III, Protein Sci. 2: 404-410, 1993; Amyloid: Int. J. Exp. Clin. Invest. 2: 1-6, 1995; Naiki and Nakakuki, Lab. Invest., 74: 373-383, 1996; Castillo et al, J. Neurochem. 69: 2452-2465, 1997)を使用して、Aβ42アミロイド原線維を破壊することが可能な合成ペプチドを同定した。これらの試験では、0.1mg/mlのAβ42(Bachem Inc)を、単独で、又はTPBSF(10% TFE,150mM NaF,50mM HNaPO,pH7.4)中0.2mg/mlのペプチド(1:2のAβ:ペプチド重量比で)の存在下に、ミクロ遠心管において37℃で3日間(同一3検体で)インキュベートした。3日目に、解析用に50μlのアリコートを取り、62mM NaPO(pH6.0)中の125μMチオフラビンTの200μlアリコートを加えて、100μMの最終チオフラビンT濃度と62mMのNaPOを得た。480nmでの蛍光放射を、450nmの励起波長でマイクロプレート96ウェルフルオロメーター(Labsystem)において測定した。すべての定量で、チオフラビンT試薬の存在下でのペプチドにより放出される蛍光は、すべての関連した読取り値よりいつでも差し引いた。これまでの試験は、原線維Aβ42の上昇濃度は、100μMチオフラビンTの存在下に蛍光の比例した増加をもたらすことを示し、このチオフラビンT濃度でのあらゆる不均衡な内部フィルター効果の存在を排除する(Castillo et al. J. Neurochem. 69: 2452-2465, 1997)。
図3は、有効性の順位でソートした、12〜13アミノ酸ペプチド類似体からのAβ42へ結合するチオフラビンTの好ましい破壊剤を示す。チオフラビンTフルオロメトリーにより定量した、有効性の順位のペプチドには、限定されないが:
Figure 2011093916
が含まれる。DP−017とDP−011はAβ42原線維の>80%破壊を明示し、DP−018とDP−007はAβ42原線維の>60%破壊を明示する。一方、DP−001、DP−008、DP−050、DP−006、及びDP−015は、Aβ42原線維の>40%破壊を明示する(図3)。
実施例4
CD分光偏光法により評価される、アルツハイマー原線維βシート二次構造の6〜9マーペプチドによる破壊
円二色性(CD)分光偏光法は、Aβ原線維のβシート二次構造を破壊する所与のペプチドの有効性を決定するのに使用する別の in vitro 技術である。合成ペプチドの存在又は非存在下でのAβ42のCDスペクトルを、0.5mmパス長さ石英キュベットを使用するJASCO−810分光偏光計で、190〜260nmの範囲にわたり25℃で記録した。この機器は、(+)ショウノウスルホン酸の水溶液で較正した。次いで、この機器を、5nmの帯域幅、32秒の応答時間、0.5nmのデータピッチ、及び10nm/分のスキャン速度でデータを採取するように設定した。各CDスペクトルは、それぞれ別々の反復溶液より撮った、5つのスペクトルの平均であった。このCD結果は、バックグラウンドの溶媒スペクトル及び/又は試験ペプチドスペクトルの控除後のAβ42のモル残留楕円率(MRE)として報告した。この試験では、TPBSF(10% TFE,150mM NaF,50mM HNaPO,pH7.4)中の原線維Aβ42(0.1mg/ml)を、様々なペプチドの存在及び非存在下に1:2のAβ42:ペプチド(重量/重量)比で、37℃で3日間インキュベートした後で、CDスペクトルを記録した。βシート構造の破壊百分率は、対応するブランク値を差し引いた後で、Aβ42単独と比較した218nmでの負の楕円率の損失百分率を計算することによって決定した。
図73は、CD分光測定法により評価される有効性の順位でソートした、6〜9マーペプチド及び類似体からのAβ42のβシート構造の破壊剤を示す。好ましいペプチドには、有効性の順位で、限定されないが:
Figure 2011093916
[amide=アミド:Acetyl=アセチル]が含まれる。DP−080、DP−074、DP−072、DP−073、DP−069、DP−079、DP−076、DP−051、DP−071、及びDP−075が、いずれもAβ42のβシート構造の>60%破壊を明示するのに対して、DP−68は、Aβ42のβシート構造の>90%破壊を明示する(図73)。
実施例5
チオフラビンTフルオロメトリーにより評価される、アルツハイマーAβ原線維の6〜9マーペプチドによる破壊
アミロイド原線維の量を測定するチオフラビンTフルオロメトリー(Le Vine III, Protein Sci. 2: 404-410, 1993; Amyloid: Int. J. Exp. Clin. Invest. 2: 1-6, 1995; Naiki and Nakakuki, Lab. Invest., 74: 373-383, 1996; Castillo et al, J. Neurochem. 69: 2452-2465, 1997)も使用して、Aβ42アミロイド原線維を破壊することに関する6〜9マーペプチドの有効性を決定した。これらの試験では、0.1mg/mlのAβ42(Bachem Inc)を、単独で、又はTPBSF(10% TFE,150mM NaF,50mM HNaPO,pH7.4)中0.2mg/mlのペプチド(1:2のAβ:ペプチド重量比で)の存在下に、ミクロ遠心管において37℃で3日間(同一3検体で)インキュベートした。3日目に、解析用に50μlのアリコートを取り、62mM NaPO(pH6.0)中の125μMチオフラビンTの200μlアリコートを加えて、100μMの最終チオフラビンT濃度と62mMのNaPOを得た。480nmでの蛍光放射を、450nmの励起波長でマイクロプレート96ウェルフルオロメーター(Labsystem)において測定した。すべての定量で、チオフラビンT試薬の存在下でのペプチドにより放出される蛍光は、すべての関連した読取り値よりいつでも差し引いた。これまでの試験は、原線維Aβ42の上昇濃度は、100μMチオフラビンTの存在下に蛍光の比例した増加をもたらすことを示し、このチオフラビンT濃度でのあらゆる不均衡な内部フィルター効果の存在を排除する(Castillo et al. J. Neurochem. 69: 2452-2465, 1997)。
図74は、有効性の順位でソートした、6〜9マーペプチド及び類似体からのAβ42へ結合するチオフラビンTの破壊剤を示す。チオフラビンTフルオロメトリーにより定量した、有効性の順位のペプチドには、限定されないが:
Figure 2011093916
[amide=アミド:Acetyl=アセチル]が含まれる。DP−078とDP−075がAβ42原線維の>50%阻害/破壊を明示したのに対し、DP−080、DP−073、DP−074、DP−079、DP−076、及びDP−051は、いずれもAβ42原線維の>75%阻害/破壊を明示した。
実施例6
6〜9マーペプチドのアルツハイマーAβ42原線維への結合
基質結合Aβ42へ結合する様々なペプチドの能力を、質量選択検出器付属の高速液体クロマトグラフィー(HPLC/MSD;Agilent 1100 HPLCシステム)を使用して、未結合ペプチド分画の決定とともに、固相結合アッセイにより決定した。Phenomenex製のSynergi−Max RP(2x0.4cm;2μm)カラムを1ml/分の流速と、1%ギ酸を含有する水中0〜60%アセトニトリルの勾配で5.5分にわたり使用するHPLCにおいてペプチドを分割した。ペプチドは、MSD SL(Agilent)を使用するカラムより流出するときに検出した。MSDは、以下のように設定した:200〜1200Daのスキャン形式での陽イオンモニタリング;切断電圧、150;乾燥気体フロー、13L/分のN;ネブライザー圧、45psi;乾燥気体温度、350℃;及びキャピラリー電圧、3500ボルト。
固相結合アッセイは、以下のように実施した:製造業者の使用説明書に従って、Aβ42の10μgアリコートを96ウェルマイクロプレート(Milliporeより入手可能)の底でPVDF膜へ結合した。このプレートを乾燥させて、0.1mg/mlの6〜9マーペプチドの150μlのアリコートを各ウェルに適用した。それぞれの6〜9マーペプチドをAβ42含有ウェル(試験ウェル)に同一3検体で、そして非Aβ42含有ウェル(ブランクウェル)に同一3検体で適用した。16の異なる6〜9マーペプチドを含有するプレートを37℃で2時間インキュベートした。次いで、各ウェル中の未結合ペプチドを、上記に概説した設定の分析用HPLC/MSDバイアルへ移した。Aβ42無しのウェルより回収したペプチドをペプチド全体とみなして、一方、Aβ42入りのウェルより回収したペプチドを全結合ペプチドとみなした。次いで、2時間のインキュベーション後に結合した様々なペプチドの百分率をプロットした(図75)。
図75は、有効性の順位でソートした、6〜9マーペプチド及び類似体からのAβ42の結合剤を示す。好ましいペプチドには、有効性の順位で、限定されないが:
Figure 2011093916
[amide=アミド;Acetyl=アセチル]
が含まれる。DP−036とDP−066は、基質結合性Aβ42に対する>40%結合を明示したが、DP−064とDP−080は>30%結合を明示して、DP−072とDP−073は>20%結合を明示した(図75)。
実施例7
CD分光偏光法により評価される、アルツハイマー原線維βシート二次構造の6〜9マーペプチドによる破壊
円二色性(CD)分光偏光法は、Aβ原線維のβシート二次構造を破壊する所与のペプチドの有効性を決定するのに使用する別の in vitro 技術である。合成6〜9マーペプチドの存在又は非存在下でのAβ42のCDスペクトルを、0.5mmパス長さ石英キュベットを使用するJASCO−810分光偏光計で、190〜260nmの範囲にわたり25℃で記録した。この機器は、(+)ショウノウスルホン酸の水溶液で較正した。次いで、この機器を、5nmの帯域幅、32秒の応答時間、0.5nmのデータピッチ、及び10nm/分のスキャン速度でデータを採取するように設定した。各CDスペクトルは、それぞれ別々の反復溶液より撮った、5つのスペクトルの平均であった。このCD結果は、バックグラウンドの溶媒スペクトル及び/又は試験ペプチドスペクトルの控除後のAβ42のモル残留楕円率(MRE)として報告した。この試験では、TPBSF(10% TFE,150mM NaF,50mM HNaPO,pH7.4)中の原線維Aβ42(0.1mg/ml)を、様々な6〜9マーペプチドの存在及び非存在下に1:2のAβ42:ペプチド(重量/重量)比で、37℃で3日間インキュベートした後で、CDスペクトルを記録した。
Aβ42単独、Aβ42+6〜9マーペプチド、及び6〜9マーペプチド単独のCDスペクトルを図51〜61に提示して、全体の要約を図62に提示する。
図53Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもβシート二次構造の存在を示す。図53Aにはまた、0.2mg/mlのDP−073の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の、ペプチドDP−073のスペクトルで補正したCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−073の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。図53Bは、正の楕円率と200nmでの最大値がある、0.2mg/mlのDP−073単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造をほとんど含有しないアミノ酸ペプチドと一致した逆(inverted)ランダムコイルを示す。図53Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図54Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもβシート二次構造の存在を示す。図54Aにはまた、0.2mg/mlのDP−074の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の、ペプチドDP−074のスペクトルで補正したCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−074の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。図54Bは、正の楕円率と200nm付近の最大値がある、0.2mg/mlのDP−074単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造がほとんどないアミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図54Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図55Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもβシート二次構造の存在を示す。図55Aにはまた、0.2mg/mlのDP−075の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−075の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。図55Bは、正の楕円率と200nmでの最大値がある、0.2mg/mlのDP−075単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造をほとんど含有しないアミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図55Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図56Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図56Aにはまた、0.2mg/mlのDP−076の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−076の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。図56Bは、正の楕円率と200nmでの最大値がある、0.2mg/mlのDP−076単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造をほとんど含有しないアミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図56Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図57Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図57Aにはまた、0.2mg/mlのDP−077の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−077の存在下でのわずかな損失は、Aβ42におけるβシート構造のごくわずかな損失を示す。図57Bは、正の楕円率と200nmでの最大値がある、0.2mg/mlのDP−077単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造をほとんど含有しないアミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図57Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図58Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図58Aにはまた、0.2mg/mlのDP−078の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−078の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。図58Bは、正の楕円率と約200nmでの最大値がある、0.2mg/mlのDP−078単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造をほとんど含有しないアミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図58Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図59Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図59Aにはまた、0.2mg/mlのDP−079の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−079の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。しかしながら、最小値の218nmから225nmへのシフトは予期されないので、218nmでの楕円率の損失は、βシート構造の損失だけによるのではないかもしれない。図59Bは、正の楕円率と225nmでの最大値と200nmでの最小値がある、0.2mg/mlのDP−079単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造のあるアミノ酸ペプチドと一致した逆βシートを示す。しかしながら、225nmでの最大値は、架橋連結性又はジスルフィド結合性のタンパク質を想起させる構造を示す。図59Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図60Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図60Aにはまた、0.2mg/mlのDP−080の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、DP−080の存在下での有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。図60Bは、正の楕円率と約195nmでの最大値がある、0.2mg/mlのDP−080単独のCDスペクトルを示し(点線)、βシート構造をほとんど含有しないアミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図60Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。
図61Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図61Aにはまた、0.2mg/mlのLP−081の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルがある(点線)。218nmでの負の楕円率の、LP−081の存在下での有意な増加は、Aβ42におけるβシート構造の増加を示す。図61Bは、負の楕円率と約200nmでの最大値がある、0.2mg/mlのLP−081単独のCDスペクトルを示し(点線)、L−ペプチドのランダムコイル構造を示す。図61Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(実線)。LP−081は、文献に以前報告されたβシート破壊(breaker)ペプチドであることに留意されたい(Permanne et al, FASEB J. Published online April 10, 2002; Soto-Jara et al, 米国特許第5,948,763号、1999年9月7日;Soto-Jara, PCT WO01/34631 A2 2001年5月17日)。
図62は、0.2mg/mlの様々な6〜9マーペプチドの存在下にある0.1mg/mlのAβ42の、3日のインキュベーション後と様々なペプチドのCD楕円率で補正後の218nmでのCD楕円率を示す。ここで試験したペプチドは、DP−065〜LP−081とポリリジンである。ペプチドDP−065、DP−067、及びLP−081が218nmでの負の楕円率の増加を引き起こし、これらのペプチドが驚くべきことにAβ42のβシート構造の形成を促進することを示したことに留意されたい。様々な6〜9マーペプチドの有効性の順位付けについては図73を参照のこと。
実施例8
CD分光偏光法により評価される、アルツハイマー原線維βシート二次構造の6〜9マーペプチドによる用量依存的な破壊
円二色性(CD)分光偏光法は、Aβ原線維のβシート二次構造を破壊する所与のペプチドの有効性を決定するのに使用する別の in vitro 技術である。合成6〜9マーペプチドの存在又は非存在下でのAβ42のCDスペクトルを、0.5mmパス長さ石英キュベットを使用するJASCO−810分光偏光計で、190〜260nmの範囲にわたり25℃で記録した。この機器は、(+)ショウノウスルホン酸の水溶液で較正した。次いで、この機器を、5nmの帯域幅、32秒の応答時間、0.5nmのデータピッチ、及び10nm/分のスキャン速度でデータを採取するように設定した。各CDスペクトルは、それぞれ別々の反復溶液より撮った、5つのスペクトルの平均であった。このCD結果は、バックグラウンドの溶媒スペクトル及び/又は試験ペプチドスペクトルの控除後のAβ42のモル残留楕円率(MRE)として報告した。この試験では、TPBSF(10% TFE,150mM NaF,50mM HNaPO,pH7.4)中の原線維Aβ42(0.1mg/ml)を、様々なペプチドの存在及び非存在下に1:0.1、1:1、1:2、及び1:10のAβ42:ペプチド(重量/重量)比で、37℃で3日間インキュベートした後で、CDスペクトルを記録した。
Aβ42単独、Aβ42+6〜9マーペプチド、及びペプチド単独のCDスペクトルを図63〜71に提示して、全体の要約を図72に提示する。
図63Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図63Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−073の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−073のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。用量依存的な効果は、0.2mg/ml以下でのみ観察される。0.5mg/mlのペプチドDP−073では、この傾向が止まって、経過を逆転させる。これは、おそらくはきわめて高い濃度の試験ペプチドにより入射光の有意な吸収を引き起こすためであろう。図63Bは、正の楕円率と200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−073単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がほとんどないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。しかしながら、高濃度(0.5mg/ml)では、逆βシート構造が観察される。図63Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図64Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図64Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−074の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−074のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。用量依存的な効果は、0.2mg/ml以下でのみ観察される。0.5mg/mlのペプチドDP−074では、この傾向が止まって、経過を逆転させる。これは、おそらくはきわめて高い濃度の試験ペプチドにより入射光の有意な吸収を引き起こすためであろう。図64Bは、正の楕円率とほぼ200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−074単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がほとんどないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図64Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図65Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図65Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−075の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−075のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。用量依存的な効果は、0.1mg/ml以下でのみ観察される。0.01mg/mlのペプチドDP−075では、Aβ42のβシート構造が強められる。図65Bは、正の楕円率とほぼ200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−075単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がほとんどないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図65Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図66Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図66Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−076の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−076のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。用量依存的な効果は、0.1mg/ml以下でのみ観察される。0.01mg/mlのペプチドDP−076では、Aβ42のβシート構造が強められる。図66Bは、正の楕円率とほぼ200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−076単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がほとんどないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。しかしながら、0.5mg/mlの濃度では、逆βシート構造の有意な形成が観察される。図66Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図67Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図67Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−077の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−077のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。用量依存的な効果は、0.1mg/ml以上でのみ観察される。図67Bは、正の楕円率とほぼ200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−077単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がほとんどないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図67Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図68Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図68Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−078の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−078のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。用量依存的な効果が観察される。図68Bは、正の楕円率とほぼ200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−078単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がほとんどないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図68Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図69Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図69Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−079の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−079のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な損失は、Aβ42におけるβシート構造の損失を示す。しかしながら、最小値の218nmから225nmへのシフトは予期されないので、218nmでの楕円率の損失は、βシート構造の損失だけによるのではないかもしれない。しかしながら、218nmでの楕円率の損失は、用量依存的である。図69Bは、正の楕円率とほぼ225nmでの最大値と200nmでの最小値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−079単独のCDスペクトルを示し、βシート構造があるD−アミノ酸ペプチドと一致した逆βシートを示す。しかしながら、225nmでの最大値は、メチオニン又はシスチンの欠如にもかかわらず、架橋連結性又はジスルフィド結合性のタンパク質を想起させる構造を示す。図69Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図70Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート構造の存在を示す。図70Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−080の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドDP−080のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の用量依存的な損失があり、Aβ42におけるβシート構造の用量依存的な損失を示す。図70Bは、正の楕円率とほぼ195nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドDP−080単独のCDスペクトルを示し、βシート構造がわずかしかないD−アミノ酸ペプチドと一致した逆ランダムコイルを示す。図70Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。
図71Aは、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。218nmでの負の楕円率と195nmでの正の楕円率は、いずれもAβ42におけるβシート二次構造の存在を示す。図71Aにはまた、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドLP−081の存在下にある0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後の(ペプチドLP−081のスペクトルで補正した)CDスペクトルがある。218nmでの負の楕円率の有意な増加は、βシート構造の増加を示す。しかしながら、用量依存的な効果は観察されない。図71Bは、正の楕円率とほぼ200nmでの最大値がある、0.01、0.1、0.2、及び0.5mg/mlのペプチドLP−081単独のCDスペクトルを示し、L−ペプチドのランダムコイル構造を示す。図71Bにはまた、比較用に、0.1mg/mlのAβ42の3日のインキュベーション後のCDスペクトルを示す(青線)。LP−081は、文献に以前報告されたβシート破壊ペプチドであることに留意されたい(Permanne et al, FASEB J. Published online April 10, 2002; Soto-Jara et al, 米国特許第5,948,763号、1999年9月7日;Soto-Jara, PCT WO01/34631 A2 2001年5月17日)。図72は、上記に詳しく考察したように、増加量のDP−065〜DP−080とLP−081の存在下でのAβ42のCDスペクトルを示して、そのデータの要約を表す。
実施例9
ペプチドのヒト血清における安定性
潜在的な治療用又は医薬候補品の望ましい特性は、血中の酵素による分解に抵抗し、その標的に達する十分な時間を有する能力である。配列群A、B、又はCのペプチドの安定性を決定するために使用する in vitro アッセイの1つは、これらのペプチドをヒト血清においてインキュベートして、インタクトなペプチド(とあり得る分解)のレベルを様々な時点で決定することによる。様々なペプチドの50μlアリコートを700μlのヒト血清へ(同一3検体の試料で)加えた。次いで、100μlのアリコートを0、2、4、6、24、及び32時間で取ってから、直ちに200μlのエタノール(又は20μlのトリフルオロ酢酸又は300μlのメタノール)を加えて、14,000xg(Eppendorf)で10分間遠心分離した。次いで、LC/MS(Agilent HPLC/MS SL1100シリーズ)を使用して、上清中のインタクトペプチドのレベルを定量した。1価、2価、及び3価の電荷ペプチドイオンに対応する質量でのSIMモード陽イオンモニタリングを使用して、HPLCから流出するときに各ペプチドをMSによりモニタリングした。生じるイオンクロマトグラム中のピークを積分して、各試料中の全体イオン存在度を得た。次いで、それぞれの血清インキュベーション時点での全体イオン存在度の同一3検体定量の平均を血清インキュベーション時間の関数としてプロットした。体内のほとんどのペプチド分解酵素は、すべてL−アミノ酸より構成される天然ペプチドを認識する。本ペプチドはD−アミノ酸からなるので、生体液中のその分解は、本実施例と以下の図に明示されるように、遅延される可能性がある。
図76は、32時間のインキュベーション時間にわたる時間を関数とした、ペプチドLP−019のヒト血清におけるレベルを示す。ペプチドLP−019はすべてL−アミノ酸からなり、図76に示すように、それは血清において1時間未満のうちに速やかに分解される。
図77は、32時間のインキュベーション時間にわたる時間を関数とした、ペプチドDP−068のヒト血清におけるレベルを示す。ペプチドDP−068はすべてD−アミノ酸からなり、図77に示すように、それは血清において32時間までと32時間を含めて分解に抵抗する。
図78は、32時間のインキュベーション時間にわたる時間を関数とした、ペプチドDP−069のヒト血清におけるレベルを示す。ペプチドDP−069はすべてD−アミノ酸からなり、図78に示すように、それは血清において32時間までと32時間を含めて分解に抵抗する。
図79は、32時間のインキュベーション時間にわたる時間を関数とした、ペプチドDP−074のヒト血清におけるレベルを示す。ペプチドDP−074はすべてD−アミノ酸からなり、図79に示すように、それは血清において32時間までと32時間を含めて分解に抵抗する。
図80は、32時間のインキュベーション時間にわたる時間を関数とした、ペプチドDP−076のヒト血清におけるレベルを示す。ペプチドDP−076はすべてD−アミノ酸からなり、図80に示すように、それは血清において32時間までと32時間を含めて分解に抵抗する。
図81は、32時間のインキュベーション時間にわたる時間を関数とした、ペプチドDP−080のヒト血清におけるレベルを示す。ペプチドDP−080はすべてD−アミノ酸からなり、図81に示すように、それは血清において32時間までと32時間を含めて分解に抵抗する。
さらなるデータを以下のように例示する:
図1a〜kは、5〜13マーのペプチド、DP1−18、LP19−25、DP26−80、及びLP81のペプチド配列及び図面である。
図2は、円二色性(CD)分光偏光法により評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する様々な12〜13マーペプチドの効果の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、βシート二次構造に逆相関するシグナルを表す、218nmでの楕円率の損失により評価される、Aβ42原線維の破壊百分率である。図3は、チオフラビンTフルオロメトリーにより評価される、25μM Aβ42アミロイド原線維のβシート二次構造に対する12〜13マーペプチドの効果の整った要約比較を示すグラフである。示すのは、1:2のAβ42:12〜13マーペプチド重量比での、様々な12〜13マーペプチドによるAβ42原線維の破壊百分率である。
図4は、DP−049までのすべてのペプチドのCD分光法の結果の要約である。図5は、ペプチドLP−025とDP−026〜049についてのAβ42結合の要約である。
図6〜20は、Aβb42+DP−50〜DP−064の、それぞれ(1:2)のAβ42/ペプチド(重量/重量)濃度での全CDスペクトルであり、それぞれの阻害及び破壊効力を示す。図21〜30は、Aβ42+DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064の、それぞれ(1:0.1、1:1、1:2,1:5)でのCDスペクトルである。
図31は、DP−50〜DP−064の(1:2)でのCD分光法結果の要約であり、一方、図32は、DP−50、51、52、56〜61、及びDP−064についての(1:0.1、1:1、1:2,1:5)でのCD分光法結果の要約である。
図33は、Aβ42+/−DP50〜64の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのThio Tの要約であり;図34は、DP−01〜DP−064(1:2)のCD要約であり;図35は、IAb5.(LP−025)(1:2)と比較した、DP1〜64より選択した11のペプチドのCD要約であり;図36は、DP1〜64(1:2)より選択した11のペプチドのThio T要約である。
図37〜41は、Aβ42+ポリリジン及びDP−065〜DP−072の、(1:2)のAβ42/ペプチド(重量/重量)濃度でのでのCDスペクトルである。図42〜49は、Aβ42+DP−065〜DP−072の(1:0.1、1:1、1:2、1:5)でのCDスペクトルであり、図50は、Aβ42+/−DP−065〜DP−072の用量応答CDの要約である。
図51は、Aβ42+/−DP65〜72(1:0.1、1:1、1:2、1:5)及びリジンのThio Tの要約であり、一方、図52は、65〜72を順位付けるThio Tの要約である。
さらなる側面及び利用
1つの治療上の応用は、アルツハイマー病、ダウン症候群、及びAβ原線維形成が関与する他のアミロイド障害において、配列群A、B、又はCのペプチドをAβの結合剤又は隔離剤(sequesters)、Aβアミロイド原線維形成の阻害剤、Aβアミロイド原線維沈着の阻害剤、Aβアミロイド原線維蓄積及び/又は存続の阻害剤として使用することである。
「ペプチド」は、当業者に知られるように、ペプチド結合により一緒に連結した2以上のアミノ酸を意味する。好ましいペプチドは、本明細書に開示するものであるが、有利には、開示するペプチドに対して少なくとも70%、そしてより好ましくは80〜90%の同一性を有するペプチドも含めてよい。ペプチドについてここで使用する「%同一性」は、同じ場所の同じアミノ酸を意味する。従って、2つの10アミノ酸ペプチドは、互いへの並置により各アミノ酸の配置と同一性が1つのアミノ酸以外に同一であることが示されたならば、90%同一である。10アミノ酸ペプチドを別の10アミノ酸ペプチドと並置して、アミノ酸の配置及び同一性が2つのアミノ酸以外に同一であれば、この2つの10アミノ酸ペプチドは、互いと80%同一性を有する。
開示するペプチドは、化学合成手順により生成する。化学ペプチド合成は当該技術分野で急速に進化している領域であり、固相ペプチド合成の方法は、参照によりそのまま本明細書に組み込まれる以下の文献に十分記載されている(Merrifield, J. Amer. Chem. Soc. 85: 2149-54, 1963; Merrifield, Science 232: 341-347, 1986; Fields, Int. J. Polypeptide Prot. Res. 35, 161, 1990)。開示するペプチドは、ヒト疾患の治療薬及び診断薬の発見のための研究試薬及び材料として利用してもよい。
投与の経路には、経口、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、関節内、鼻腔内、鞘内、皮内、経皮、又は吸入(による)が含まれる。アルツハイマー病や他の障害におけるAβアミロイド症を治療するのに使用の潜在的な治療薬として本明細書に開示するペプチドのそれぞれの有効量は、単回投与につき約1μg〜500mg/kg体重であり、当業者は容易に決定することができる。投与量は、レシピエントの年齢、性別、健康、及び体重、(もしあれば)併用療法の種類、及び治療の頻度に依存する。他の有効な投与量範囲の上限は、100mg/kg体重、50mg/kg体重、25mg/kg体重、及び10mg/kg体重である。
本明細書に使用するように、ポリペプチドは、L−アミノ酸、D−アミノ酸、又は両型の混合物からなってよい。天然のアミノ酸は、通常、L−アミノ酸からなる。しかしながら、D−アミノ酸で置換すると、一般に、生体液(血漿のような)中のより少ない分解によるバイオアベイラビリティの亢進と、血液脳関門を通した浸透の亢進が明示される。開示するペプチド内に見出されるものと同一のアミノ酸配列を有するが、その中のL−アミノ酸の全部又は一部がD−アミノ酸で置換されたポリペプチドは、アルツハイマー病や他のAβアミロイド症を治療するための治療薬の開示される開発品の一部である。
本明細書に使用するように、「医薬的に許容される担体」には、生理学的適合性がある、一部及び全部の溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌及び抗真菌剤、等張及び吸収遅延剤、等が含まれる。1つの態様において、担体は、非経口投与に適している。好ましくは、担体は、中枢神経系への投与に適している(例えば、脊髄内又は大脳内)。あるいは、担体は、静脈内、腹腔内、又は筋肉内の投与に適する場合がある。別の態様において、担体は、経口投与に適している。医薬的に許容される担体には、無菌の水溶液剤又は分散液剤と、無菌の注射可能溶液剤又は分散液剤の用時調製用の無菌散剤が含まれる。そのような媒体及び薬剤の医薬活性物質への使用は、当該技術分野でよく知られている。どの慣用の媒体又は薬剤も、活性化合物と適合可能である限りにおいて、医薬組成物におけるその使用が考慮される。補助的な活性化合物も本組成物へ取り込んでよい。
本明細書に使用するように、「Aβアミロイド症」は、限定されないが、長さ39〜43のアミノ酸を含有するAβ、但しより好ましくは、Aβ1−40、又はAβ1−42、及びこれらの混合物又は断片が含まれる、Aβ(即ち、β−アミロイドタンパク質)の形成、沈着、蓄積、及び/又は存続が関与するアミロイド疾患を意味する。
「Aβアミロイド症」及び「Aβ原線維形成疾患」には、限定されないが、アルツハイマー病、ダウン症候群、家族性アミロイド症の諸形態、脳血管アミロイド症及び脳出血、シスタチンCアミロイド血管症、アミロイド症を伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、アミロイド症を伴う遺伝性脳出血(アイスランド型)、及び封入体性筋炎が含まれる。
治療上の応用
好ましい態様では、配列群A、B、及びCのペプチド、その断片、類似体、及び誘導体をアミロイド阻害性の治療薬剤として使用する。配列群A、B、及びCのペプチド、その断片、類似体、及び誘導体は、標準技術を利用して(即ち、自動合成機を使用して)合成することができる。好ましい態様では、所与の患者において、Aβアミロイドへ結合するか又はそれを隔離し、Aβアミロイドの形成、沈着、蓄積、及び/又は存続を阻害するために特定の配列群A、B、及びCのペプチド、その断片、類似体、及び誘導体を使用することができる。同様に、別の好ましい態様では、配列群A、B、又はCのペプチド、その断片、類似体、及び誘導体(上記に記載のような)に対して作製した抗イディオタイプ抗体を、所与の患者においてAβアミロイドを破壊するか又はその形成、沈着、蓄積、及び/又は存続を阻害することができる潜在的なAβ結合又は隔離抗体としてヒト患者へ投与してよい。
Aβアミロイド症の治療に使用の製剤は、配列群A、B、又はC中のペプチド、その断片、類似体、又は誘導体、抗イディオタイプ抗体、又は抗イディオタイプ抗体断片の医薬有効量を含み、医薬的に許容される担体が含まれる。本製剤には、追加的に、他の抗体又はコンジュゲートを含めてよい。非経口投与では、好ましい製剤には、無菌の水系又は非水系の溶液剤、懸濁液剤、及び乳剤が含まれ、それは、当該技術分野で知られた補助剤又は賦形剤を含有してよい。抗イディオタイプ抗体製剤は、限定されないが、局所、静脈内、動脈内、腹腔内、経口、リンパ管内、筋肉内、又は腰内が含まれる、慣用の投与形式を使用して投与することができる。静脈内投与が好ましい。錠剤、丸剤、カプレット剤、軟及び硬ゼラチンカプセル剤、甘み入り錠剤、サシェ剤、カシェ剤、ベジキャップ剤、液滴剤、エリキシル剤、懸濁液剤、乳剤、溶液剤、シロップ剤、ティーバッグ、エアゾール剤(固体として、又は液体媒体中)、坐剤、無菌注射可能溶液剤、滅菌包装散剤のような医薬製剤は、当該技術分野で知られている定型的な方法に従って調製することができる。そのような組成物の投与は、経口によっても、皮下、静脈内、皮内、筋肉内、腹腔内、鼻腔内、経皮、肛門、又は頬内の経路のような様々な非経口の経路によってもよい。非経口投与は、ボーラス注射によっても、経時的な漸次の灌流によってもよい。配列群A、B、又はC、その断片、類似体、又は誘導体の製剤の好ましい投与形式は、経口投与、静脈内、又は鼻腔内の適用による。
配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、及び誘導体は、医薬組成物の形態において、例えば、アルツハイマー病と他のAβアミロイド疾患のような病理、又は他の関連病理を治療するというその企図された目的を達成するあらゆる手段により投与することができる。治療製剤は多様な剤形であり得るが、好ましい形態は、投与の形式と治療上の適用に依存する。個別の患者に最適の投与量、頻度、投与の長さ及び形式は、当業者に知られた、慣用のプロトコールにより容易に決定することができる。
in vivo 又は in vitro で投与される、配列群A、B、又はC中の化合物、その断片、類似体、及び誘導体の投与量は、レシピエントの年齢、性別、健康、及び体重、(もしあれば)併用療法の種類、治療の頻度、そして望まれる効果の種類に依存する。最も好ましい投与量は、当業者により不当な実験なしに理解されて決定可能であるように、個別の被検者に対して調整されるものである。
アルツハイマー病アミロイド症のような病理を予防、抑制、又は治療するのに典型的な方式は、1〜数日から1週と約72ヶ月の間までとそれが含まれる期間にわたり投与される、配列群A、B、又はC中の化合物、その断片、類似体、又は誘導体の有効量の投与を含む。
各治療に必要とされる全体の用量は、頻回投薬、又は単回投薬で投与してよい。配列群A、B、又はC中の化合物、その断片、類似体、及び誘導体は、単独で投与しても、アルツハイマー病や本明細書に記載の他のAβアミロイド疾患のような病理へ向けられる他の治療薬と一緒に投与してもよい。
配列群A、B、又はC中の化合物、その断片、類似体、及び誘導体の有効量は、0.05、0.07、0.09、0.1、0.5、0.7、0.9、1、2、5、10、20、25、30、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100mg/kgのように、約0.01μg〜約100mg/kg体重であり、好ましくは、約10μg〜約50mg/kg体重である。
少なくとも1つの配列群A、B、又はCの化合物又は抗イディオタイプ抗体を含んでなる医薬組成物には、静脈内、皮下、皮内、経鼻、経口、粘膜、直腸からの投与に適した溶液剤も含まれ、注射により、又は経口で投与してよく、約0.01〜99パーセント、好ましくは約20〜75パーセントの有効成分(即ち、ペプチド又は抗体)を賦形剤と一緒に含有する。経口投与用の医薬組成物には、丸剤、錠剤、カプレット剤、軟及び硬ゼラチンカプセル剤、甘味入り錠剤、サシェ剤、カシェ剤、ベジキャップ剤、液滴剤、エリキシル剤、懸濁液剤、乳剤、溶液剤、及びシロップ剤が含まれる。
アルツハイマー病や他の中枢神経系Aβアミロイド症の治療用の配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、及び誘導体は、血液脳関門を通過するように修飾してよい。血液脳関門を通過する輸送を高めるための様々な修飾が当該技術分野で知られている(このような修飾の概説については、例えば、Pardridge W. M. (1994) Trends in Biotechnol. 12: 239-245; Van Bree, J. et al (1993) Pharm World Sci. 15: 2-9; 及び Pardridge W. M. (1992) Pharmacol. Toxicol. 71: 3-10 を参照のこと)。1つのアプローチは、配列群A、B、又はCのペプチドのいくつかでなされたように、アミノ又はカルボキシル末端の脂肪酸又はアシル基(アセチルのような)への共有連結により、ペプチドの親油性(logP)を高めることである。別のアプローチは、血液脳関門を通した吸収仲介性トランスサイトーシス(transcytosis)又は受容体仲介性トランスサイトーシスを通常受けるタンパク質へペプチドをコンジュゲートさせることである。これらのタンパク質には、トランスフェリン受容体へのモノクローナル抗体、ヒストン、ビオチン、葉酸、ニアシン、パントテン酸、又は糖ペプチドのような、脳毛細血管内皮受容体へのリガンドが含まれる。別のアプローチは、そのいずれもおそらくは受容体へ結合することによって血液脳関門を通した通過を促進することが知られている、リジン、ポリリジン、アルギニン、ポリアルギニン、リジン−アルギニンペプチド、プトレシン、スペルミジン、スペルミン、等のような高度に陽性の荷電化合物へ(配列群A、B、及びCのペプチドのいくつかでなされたように)ペプチドを連結させることである。
ペプチドの血液脳関門輸送を高める別のアプローチは、好ましくは上記と同じ理由により陽性に荷電した、リポソーム又は高分子ミクロスフェアのような担体ベクター中へのカプセル化による。担体ベクターは、トランスフェリン受容体のように、例えば、トランスフェリン受容体に対する抗体へペプチドを連結させることによって、血液脳関門輸送受容体へ標的指向するように修飾させてもよい。
別のアプローチは、血液脳関門を透過する、ブラジキニン又はブラジキニンアゴニストのような薬剤とペプチドを同時投与することである。
血液脳関門透過可能な薬物は、一般の中枢神経系薬の望ましい特徴である。しかしながら、開示する態様は、企図される目的(即ち、アルツハイマー病や他のアミロイド症の有効な治療)を達成するのに血液脳関門透過性の必要条件を必ずしも満たす必要はない。配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、誘導体と抗イディオタイプ抗体によるAβの末梢隔離は、脳から末梢循環へのAβの移動、脳Aβを枯渇させること、脳Aβアミロイド原線維形成を阻害すること、及び/又は前形成された脳Aβアミロイド原線維の分解を引き起こすことをもたらすだろう。これは、Aβが脳血液関門を自由に通過するという、先の研究で証明された事実による(Poduslo et al., Neurobiol. Dis. 4: 27-34, 1997; Ghilardi et al., Neuroreport 17: 2607-11, 1996; Pluta et al., Neuroreport 7: 1261-51996, 1996; Zlokovic, Neurobiol Dis. 4: 23-6, 1996)。
配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、及び誘導体は、アルツハイマー病と他の中枢神経系Aβアミロイド症の治療のために、様々なやり方で投与してよい。投与の方法には、限定されないが、全身投与、非経口投与(即ち、腹腔内、静脈内、口周囲、皮下、筋肉内、動脈内、皮内、筋肉内、鼻腔内、硬膜外による)、又は経口経路が含まれる。好ましい態様では、配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、及び誘導体を脳室内注射により脳脊髄液へ直接投与することができる。特定の態様では、配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、及び誘導体を治療の必要な部位又は組織へ局所的に投与することが望ましい場合があり、このことは、例えば、そして限定されないが、外科手術の間の局所注入により、局所適用、注射により、カニューレを浸透ポンプとともに使用する注入により、カテーテルの手段により、坐剤の手段により、又はインプラントの手段により達成することができる。
なお別の態様では、配列群A、B、又はCの化合物、その断片、類似体、及び誘導体を、十分較正された浸透ポンプのような制御放出システムにおいて投与することができる。なお別の態様では、制御放出システムを治療標的、即ち脳の近傍に配置してよく、それにより全身投薬量の一部しか必要とされない。
なお別の態様では、配列群A、B、又はCのペプチドよりモデル化されて、Aβや他のアミロイドタンパク質へ結合することが確認されたペプチド模倣化合物がアルツハイマー病と他のAβアミロイド症におけるアミロイドの形成、沈着、蓄積、及び/又は存続の強力な阻害剤として役立つ。ペプチド模倣のモデリングは、当業者に知られた標準手順により実施する。これらのペプチド模倣化合物は、Aβアミロイド症を治療する療法上の目的のために、上記に概説した製剤、投与量、頻度、期間、及び経路で投与することができる。
診断上の応用
開示する方法では、Aβアミロイドを開示ペプチドと in vitro 又は in vivo のいずれで接触させてもよい。このように、用語「と接触させる」には、ペプチド及び抗イディオタイプ抗体のAβアミロイド調製物との in vitro インキュベーションと、Aβアミロイドが存在する部位へのペプチド及び抗イディオタイプ抗体の in vivo 送達の両方が含まれると企図される。ペプチドと抗イディオタイプ抗体がAβアミロイドと相互作用するので、それらは、Aβアミロイドを in vitro 又は in vivo のいずれかで検出するために使用することができる。故に、本化合物は、生物学的試料中又は in vivo での被検者中のAβアミロイドの存在又は非存在を検出するための診断薬剤として使用してもよい。さらに、本化合物を使用するAβアミロイドの検出を使用して、被検者においてAβアミロイド症を診断することができる。
1つの態様では、化合物を in vitro で使用して、試料(AD患者、ADが疑われる患者、ADの家族歴がある人、又は正常な成人からの脳脊髄液のような)中のAβアミロイドを検出して定量する。検出に役立てるために、該化合物を検出可能な物質で修飾してよい。試料中のAβアミロイドを固定化してよく、この固定化したAβアミロイド、又は組織切片におけるような試料と、検出可能な物質の付いた化合物を接触させる。残余の非結合化合物を除去して、Aβへ結合した化合物を検出することができる。あるいは、結合した化合物、即ち試料中のAβの量と反比例する非結合化合物を、質量分析法や、蛍光、リン光、及びUV〜赤外線、さらにはNMR用のそれのような無線波に至る様々な光の波長の吸収が含まれる他の分光定量のような様々な手段により検出してよい。例えば、検出可能な物質は、ビオチン(即ち、アミノ末端をビオチニル化した配列群A、B、又はCのペプチド)であってよく、酵素標識したアビジンを使用して検出することができる。この酵素は、次いで、後に適切な基質へ曝露されるとき、例えば、分光光学測定、蛍光測定により、又は可視的な手段により検出することができる化学的部分を産生するようなやり方でその基質と反応する。抗体を検出可能的に標識するのに使用し得る酵素には、限定されないが、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、ぶどう球菌ヌクレアーゼ、Δ−5−ステロイドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、α−グリセロリン酸デヒドロゲナーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼ、及びアセチルコリンエステラーゼが含まれる。この検出は、酵素の発色基質を利用する比色法によって達成することができる。検出はまた、同様に調製した標準品と基質の酵素反応の程度の可視比較により達成してもよい(Harlow and Lane「抗体:実験マニュアル(Antibodies: A Laboratory Manual)」コールドスプリングハーバーラボラトリー、1988;Ausubel et al. 監修「分子生物学の最新プロトコール(Current Protocols in Molecular Biology)」ウィリー・インターサイエンス、ニューヨーク、1987,1992 を参照のこと)。
選択した開示化合物を使用して、生物学的試料中のAβアミロイドを定量的又は定性的に検出することもできる。これは、蛍光標識した開示化合物を光学顕微鏡、フローサイトメトリー、又は蛍光測定検出と共役して利用する免疫蛍光技術によって達成することができる。
検出は、多様な他の免疫アッセイのいずれを使用して達成してもよい。例えば、化合物の放射標識によって。このアッセイの良好な記載は、Work et al による「分子生物学における実験技術及び生化学(Laboratory Techniques and Biochemistry in Molecular Biology)」North Holland Publishing Company, ニューヨーク(1987)に見出すことができて、参照によりそのまま本明細書に組み込まれる、Chard による「放射免疫アッセイと関連技術への入門(An Introduction to Radioimmune Assay and Related Techniques)」と題した章が特に参考になる。放射活性同位体は、γ−カウンター、シンチレーションカウンターの使用のような手段によるか又はオートラジオグラフィーにより検出することができる。
化合物を蛍光化合物で標識することも考慮される。蛍光標識された化合物を適切な波長の光へ曝露するとき、その存在を蛍光により検出することができる。最も一般的に使用されている蛍光標識化合物は、例えば、モレキュラー・プローブ社(オレゴン州ユージーン、アメリカ)より市販されている、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、フィコエリスリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o−フタルデヒド、及びフルオレスカミンである。
化合物は、化学発光化合物へそれをカップリングすることによって検出可能的に標識してもよい。次いで、化学発光体のタグが付いた化合物の存在は、化学反応の経過の間に生じる発光の存在を検出することによって決定される。特に有用な化学発光標識化合物の例は、ルミノール、イソルミノール、Theromaticアクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩、及びシュウ酸エステルである。
同様に、生物発光化合物を使用して、化合物を標識してよい。生物発光は、触媒タンパク質により化学発光反応の効率が高まった、生物系に見出される化学発光の1種である。生物発光タンパク質の存在は、発光の存在を検出することによって決定される。標識の目的に重要な生物発光化合物は、ルシフェリン、ルシファー(lucifers)、及びエクオリンである。
化合物は、Aβアミロイドの in situ 検出のために、免疫蛍光又は免疫電子顕微鏡におけるように、組織学的に使用してもよい。患者より組織学的標本を取り出して、そのような標本へ標識化合物を提供することにより、in situ 検出を達成することができる。化合物は、好ましくは、標識化合物(又は断片)を生物学的試料へ塗布することによるか又はそれへ重ねることによって提供する。そのような手順の使用により、検査する組織におけるAβアミロイドの存在だけでなくその分布も決定することが可能である。従って、当業者は、そのような in situ 検出を達成するために多種多様な組織学的方法(染色法のような)のいずれを改良してもよいことを容易に認められよう。
Aβと相互作用する化合物、又はその誘導体も本明細書に開示する。該化合物は、本明細書に記載するようないくつかの重要な診断及び/又は治療上の応用に使用することができる。1つの側面では、Aβと結合するペプチドをリガンドブロット分析に利用して(当業者に知られた標準リガンドブロッティング技術を使用する)、ヒト組織中と他の種の組織中のAβアミロイドタンパク断片の存在を検出することができる。リガンドブロット分析は、各アミロイドタンパク断片のみかけの大きさを定量することに使用してもよい。さらに、リガンドブロッティングに続いて走査型デンシトメトリー(当業者に知られている)を使用して、特定の疾患(アミロイド疾患のような)のある個体より入手した組織試料、生体液、又は生検中のペプチドのそれぞれのレベルを、正常な個体又は対照より入手した組織試料、生体液、又は生検と比べて、定量して比較することができる。生体液には、限定されないが、血液、血漿、血清、脳脊髄液、喀痰、唾液、尿、及び便が含まれる。
別の態様では、化合物を in vivo で使用して、例えば、被検者におけるAβアミロイド症の診断に役立てるために、被検者におけるAβアミロイド沈着を検出して、望まれるならば、定量する。検出に役立てるために、該化合物を検出可能な物質、好ましくは99mTc又は放射活性ヨウ素で修飾してよい。ペプチド化合物をテクネチウムで標識する方法は、当該技術分野で知られている。99mTcのキレート形成基を導入することができる部位を提供する、フリーアミノ基を有するコール酸の誘導体のような修飾基を選択することができる。また提供するのは、すでに存在するか、又は標識する目的で取り込んだ、その芳香族アミノ酸を介して放射活性ヨウ素で標識した配列群A、B、又はCのペプチドである。放射活性ヨウ素の様々な同位体のいずれも取り込んで診断薬剤を創出してよい。好ましくは、123I(半減期=13.2時間)は全身シンチグラフィーに、124I(半減期=4日)又は18Fは陽電子放射断層撮影(PET)に、125I(半減期=60日)は代謝回転試験に、そして131I(半減期=8日)は全身カウンティング及び遅延型低解像イメージング(delayed low resolution imaging)試験に使用することができる。
法規に準拠して、構造特性に関して多かれ少なかれ具体的な言語で本発明を記載してきた。しかしながら、示した手段と解釈は本発明を実行する好ましい形態を含むので、本発明は、示した具体的な特性に限定されないと理解されたい。故に、本発明は、等価物の原理に従って適切に解釈される、付帯の特許請求項の法的かつ正当な範囲内にあるその形態又は修飾のいずれにおいても特許請求される。

Claims (4)

  1. 式:Arg-Val-Ala-Val-Ile-Met-Gly-アミド
    のペプチドを含む医薬組成物。
  2. ペプチドの個別アミノ酸がL又はD−アミノ酸のいずれでもよい、請求項1の医薬組成物。
  3. 医薬的に許容される担体、希釈剤、又は賦形剤をさらに含んでなる、請求項1または2の医薬組成物。
  4. ペプチド中のアミノ酸の1以上がN−メチル化されている、請求項1〜3のいずれかに記載の医薬組成物。
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