JP2015024960A - Cxcr4 activity inhibiting peptide and an application thereof - Google Patents

Cxcr4 activity inhibiting peptide and an application thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2015024960A
JP2015024960A JP2011251758A JP2011251758A JP2015024960A JP 2015024960 A JP2015024960 A JP 2015024960A JP 2011251758 A JP2011251758 A JP 2011251758A JP 2011251758 A JP2011251758 A JP 2011251758A JP 2015024960 A JP2015024960 A JP 2015024960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peptide
cxcl14
amino acid
derivative
dimer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011251758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
孝彦 原
Takahiko Hara
孝彦 原
幸祐 種子島
Kosuke TANEGASHIMA
幸祐 種子島
章 大高
Akira Otaka
章 大高
章 重永
Akira Shigenaga
章 重永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Original Assignee
Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science filed Critical Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Priority to JP2011251758A priority Critical patent/JP2015024960A/en
Priority to PCT/JP2012/079954 priority patent/WO2013073698A1/en
Publication of JP2015024960A publication Critical patent/JP2015024960A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/195Chemokines, e.g. RANTES
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/08Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/521Chemokines

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a peptide and the like that can suppress or inhibit CXCR4 activity, and can suppress or inhibit the activity of both CXCL12 and CXCL14.SOLUTION: The peptide and the like related to the invention are a dimer peptide resulting from dimerizing via a linker bond of a peptide or a variant peptide thereof containing a region having the α-helix structure of the C-terminal side of a human CXCL14 chemokine protein, a derivative or a salt thereof.

Description

本発明は、CXCL12ケモカインの受容体であるCXCR4の活性を阻害し得るペプチド、及びその用途に関する。詳しくは、CXCR4の活性を阻害することにより、CXCL12ケモカイン及びCXCL14ケモカインの両者の活性を阻害し得るペプチド、及びその用途に関する。   The present invention relates to a peptide capable of inhibiting the activity of CXCR4, which is a CXCL12 chemokine receptor, and uses thereof. Specifically, the present invention relates to a peptide that can inhibit the activities of both CXCL12 and CXCL14 chemokines by inhibiting the activity of CXCR4, and uses thereof.

CXCL14は上皮性癌組織で発現消失するCXCタイプのケモカインとして1999年に発見された。CXCL14は、組織マクロファージ、未成熟樹状細胞、及びNK細胞を誘引する活性を有するが、組織の損傷修復過程で発現誘導されないことから、一群の炎症性ケモカインとは異なる役割を担っていると推察されている(非特許文献1)。数あるケモカインの中で、CXCL14及びその近縁のCXCL12のアミノ酸配列だけは、魚類からヒトまでよく保存されている。2006年、CXCL12とその受容体CXCR4が造血幹細胞を骨髄ニッチに定着させるのに必須であることが証明された。CXCL12特異的な阻害剤であるAMD3100(モゾビル)は、造血幹細胞採取剤としてFDAで承認され、多発性骨髄腫等の治療に使用されている。その後の研究により、CXCL12・CXCR4システムは様々な組織由来の癌細胞の悪性化と転移にも必須な役割を果たすことが明らかにされた。   CXCL14 was discovered in 1999 as a CXC type chemokine that disappears in epithelial cancer tissues. CXCL14 has the activity of attracting tissue macrophages, immature dendritic cells, and NK cells, but is not induced during tissue damage repair, suggesting that it plays a role different from a group of inflammatory chemokines (Non-Patent Document 1). Among the many chemokines, only the amino acid sequence of CXCL14 and its related CXCL12 is well conserved from fish to humans. In 2006, CXCL12 and its receptor CXCR4 proved to be essential for establishing hematopoietic stem cells in the bone marrow niche. AMD3100 (mozovir), a CXCL12-specific inhibitor, has been approved by the FDA as a hematopoietic stem cell collection agent and is used for the treatment of multiple myeloma and the like. Subsequent studies revealed that the CXCL12 / CXCR4 system plays an essential role in the malignant transformation and metastasis of cancer cells derived from various tissues.

他方、研究が進んでいるCXCL12と比べて、CXCL14に関する研究はまだ始まったばかりである。本発明者は、CXCL14が肥満や2型糖尿病の発症と関連する重要な代謝調節因子であることを証明し、既に報告した(非特許文献2、3)。CXCL14ノックアウトマウス(CXCL14-KOマウス)を高脂肪食飼育すると、野生型マウス(対照)と同程度に内蔵白色脂肪が蓄積し、個々の脂肪細胞の肥大化が観察された。しかし、高脂肪食飼育したCXCL14-KOマウスでは内蔵脂肪に浸潤したマクロファージ数が野生型マウスと比べて減少しており、慢性炎症反応が緩和されていた。結果として、高脂肪食飼育したCXCL14-KOマウスでは脂肪肝が改善され、個体のインスリン感受性が保持されていた。CXCL14は視床下部にも発現し、絶食時の食欲促進ペプチドNPY・AgRPの発現誘導に関与していた。CXCL14-KOマウスは摂食量減少による低体重を示し、これはob/obやAy肥満マウスとの二重変異マウスにおいて、より顕著に観察された。したがって、CXCL14は末梢組織と中枢神経の両者において、エネルギーを備蓄する(肥満を助長する)方向に働くユニークなケモカインであると推察された。興味深いことに、CXCL14は急性の炎症反応では発現高進されないものの、肥満個体の内蔵脂肪や自己免疫性関節リウマチの患部では発現レベルが上昇し、インスリン抵抗性と関節炎の発症促進にそれぞれ寄与することが明らかにされている。このことは、CXCL14が肥満性糖尿病だけでなく、慢性炎症に起因する様々な疾患の悪化因子である可能性を示唆する。 On the other hand, research on CXCL14 has only just begun compared to CXCL12, where research is ongoing. The inventor has already proved that CXCL14 is an important metabolic regulator associated with the development of obesity and type 2 diabetes (Non-patent Documents 2 and 3). When CXCL14 knockout mice (CXCL14-KO mice) were fed with a high-fat diet, visceral white fat accumulated as much as wild-type mice (control), and enlargement of individual adipocytes was observed. However, CXCL14-KO mice fed a high-fat diet had a reduced number of macrophages infiltrating internal fat compared to wild-type mice, and the chronic inflammatory response was alleviated. As a result, CXCL14-KO mice fed with a high fat diet improved fatty liver and retained the insulin sensitivity of the individuals. CXCL14 was also expressed in the hypothalamus and was involved in the induction of the appetite-promoting peptide NPY / AgRP during fasting. CXCL14-KO mice showed low body weight due to reduced food intake, which was more prominently observed in double mutant mice with ob / ob and Ay obese mice. Therefore, CXCL14 was speculated to be a unique chemokine that works in the direction of storing energy (facilitating obesity) in both peripheral tissues and the central nervous system. Interestingly, although CXCL14 is not upregulated in acute inflammatory reactions, it increases the level of expression in obese individuals with visceral fat and affected areas of autoimmune rheumatoid arthritis, contributing to the development of insulin resistance and arthritis, respectively. Has been revealed. This suggests that CXCL14 may be a worsening factor for various diseases caused by chronic inflammation as well as obese diabetes.

上記の現象と対照的に、口腔癌や胃癌由来の上皮性癌細胞株にCXCL14を強制発現させてヌードマウスに移植すると、固形癌の形成率が減少することが報告されている。また、CXCL14トランスジェニックマウスでは、皮下に移植した癌細胞の腫瘍形成率が顕著に低下した。CXCL14はGefitinib(イレッサ)やErlotinib(ターセバ)などのEGF受容体キナーゼ阻害剤投与によって強く転写誘導されることから、これらの抗癌剤のエフェクターとして働いている可能性がある。しかし、CXCL14の示す抗癌活性の分子メカニズムはまだ解明されていない。
CXCL12とCXCL14は、癌や糖尿病の発症と密接に関わっている重要なケモカインである。
In contrast to the above phenomenon, it has been reported that when CXCL14 is forcibly expressed in an epithelial cancer cell line derived from oral cancer or gastric cancer and transplanted into nude mice, the solid cancer formation rate decreases. In CXCL14 transgenic mice, the tumor formation rate of cancer cells transplanted subcutaneously was significantly reduced. CXCL14 is strongly transcriptionally induced by administration of EGF receptor kinase inhibitors such as Gefitinib (Iressa) and Erlotinib (Terseva), so it may function as an effector of these anticancer agents. However, the molecular mechanism of anticancer activity exhibited by CXCL14 has not yet been elucidated.
CXCL12 and CXCL14 are important chemokines that are closely related to the development of cancer and diabetes.

T. Hara and Y. Nakayama. CXCL14 and insulin action. Vitamins and Hormones, 80: 107-123, 2009.T. Hara and Y. Nakayama. CXCL14 and insulin action. Vitamins and Hormones, 80: 107-123, 2009. N. Nara, Y. Nakayama, S. Okamoto, H. Tamura, M. Kiyono, M. Muraoka, K. Tanaka, C. Taya, H. Shitara, R. Ishii, H. Yonekawa, Y. Minokoshi, and T. Hara. Disruption of CXC motif chemokine ligand-14 in mice ameliorates obesity-induced insulin resistance. J. Biol. Chem., 282: 30794-30803, 2007.N. Nara, Y. Nakayama, S. Okamoto, H. Tamura, M. Kiyono, M. Muraoka, K. Tanaka, C. Taya, H. Shitara, R. Ishii, H. Yonekawa, Y. Minokoshi, and T Hara. Disruption of CXC motif chemokine ligand-14 in mice ameliorates obesity-induced insulin resistance. J. Biol. Chem., 282: 30794-30803, 2007. K. Tanegashima, S. Okamoto, Y. Nakayama, C. Taya, H. Shitara, R. Ishii, H. Yonekawa, Y. Minokoshi, and T. Hara. CXCL14 deficiency in mice attenuates obesity and inhibits feeding behavior in a novel environment. PLoS ONE, 5: e10321, 2010.K. Tanegashima, S. Okamoto, Y. Nakayama, C. Taya, H. Shitara, R. Ishii, H. Yonekawa, Y. Minokoshi, and T. Hara. CXCL14 deficiency in mice attenuates obesity and inhibits feeding behavior in a novel environment. PLoS ONE, 5: e10321, 2010.

このような状況下において、CXCL14の受容体構成分子を同定し、それに基づく新しいタイプのCXCR4活性モジュレーターの開発が望まれていた。   Under such circumstances, it has been desired to identify a CXCL14 receptor-constituting molecule and develop a new type of CXCR4 activity modulator based thereon.

本発明は、上記状況を考慮してなされたもので、以下に示す、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩、並びに、CXCR4活性の阻害剤、細胞走化性の抑制剤、糖尿病の治療又は予防用医薬組成物、及び癌の治療用医薬組成物等を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above situation, and the dimer peptide, its derivative or a salt thereof, and an inhibitor of CXCR4 activity, an inhibitor of cell chemotaxis, treatment or prevention of diabetes shown below. The pharmaceutical composition for cancer, the pharmaceutical composition for cancer treatment, etc. are provided.

(1)ヒトCXCL14ケモカインタンパク質のC末端側のαへリックス構造を有する領域を含むペプチド若しくはその変異体ペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。 (1) A dimer peptide, a derivative thereof, or a dimer peptide obtained by dimerizing a peptide containing a region having an α-helix structure on the C-terminal side of human CXCL14 chemokine protein or a mutant peptide thereof via a linker bond salt.

(2)以下の(a)又は(b)のペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
(a) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチド
(b) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の抑制又は阻害活性を有するペプチド
(2) A dimer peptide, a derivative thereof or a salt thereof obtained by dimerizing the following peptide (a) or (b) via a linker bond.
(a) a peptide comprising any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5
(b) A dimer peptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5 and dimerized. Occasionally peptides with inhibitory or inhibitory activity on CXCR4 activity

(3)以下の(a)又は(b)のペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
(a) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチド
(b) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の抑制又は阻害活性を有するペプチド
(3) A dimer peptide, a derivative thereof or a salt thereof obtained by dimerizing the following peptide (a) or (b) via a linker bond.
(a) a peptide comprising any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5
(b) A dimer peptide consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5 and dimerized. Occasionally peptides with inhibitory or inhibitory activity on CXCR4 activity

上記(1)〜(3)のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩において、リンカー結合は、例えば、ジスルフィド結合又はオキシム結合が挙げられる。
上記(1)〜(3)のダイマーペプチドは、例えば、下記式(I)又は式(II)で表されるものが挙げられる。
In the dimer peptide of the above (1) to (3), a derivative thereof or a salt thereof, examples of the linker bond include a disulfide bond or an oxime bond.
Examples of the dimer peptides of (1) to (3) include those represented by the following formula (I) or formula (II).

上記(1)〜(3)のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩は、例えば、CXCR4に対するアンタゴニスト活性を有するものが挙げられる。   Examples of the dimer peptides, derivatives thereof or salts thereof of (1) to (3) above include those having antagonistic activity against CXCR4.

(4)上記(1)〜(3)のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、CXCR4活性の抑制又は阻害剤。
(5)上記(1)〜(3)のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、細胞走化性の抑制剤。
(6)上記(1)〜(3)のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、糖尿病の治療又は予防用医薬組成物。
(7)上記(1)〜(3)のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、癌の治療用医薬組成物。
(4) A CXCR4 activity inhibitor or inhibitor comprising the dimer peptide of (1) to (3), a derivative thereof, or a salt thereof.
(5) A cell chemotaxis inhibitor comprising the dimer peptide of (1) to (3), a derivative thereof, or a salt thereof.
(6) A pharmaceutical composition for treating or preventing diabetes, comprising the dimer peptide of the above (1) to (3), a derivative thereof, or a salt thereof.
(7) A pharmaceutical composition for treating cancer comprising the dimer peptide of the above (1) to (3), a derivative thereof, or a salt thereof.

本発明によれば、CXCR4の活性を阻害することにより、CXCL12及びCXCL14の両者の活性を阻害し得るペプチド(ダイマーペプチド)等を提供することができる。
本発明のペプチド等は、細胞走化性の抑制剤、糖尿病の治療又は予防用医薬組成物、及び癌の治療用医薬組成物等の有効成分として用いることができる点で、極めて有用なものである。
According to the present invention, it is possible to provide a peptide (dimer peptide) or the like that can inhibit the activities of both CXCL12 and CXCL14 by inhibiting the activity of CXCR4.
The peptide of the present invention is extremely useful in that it can be used as an active ingredient such as a cell chemotaxis inhibitor, a pharmaceutical composition for treating or preventing diabetes, and a pharmaceutical composition for treating cancer. is there.

CXCL12及びCXCL14の生物活性を担う受容体の構造及び構成因子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure and component factor of the receptor which bear the biological activity of CXCL12 and CXCL14. CXCL14がTHP-1細胞のCXCL12走化性を阻害することを示す図である。It is a figure which shows that CXCL14 inhibits CXCL12 chemotaxis of a THP-1 cell. CXCL14がCXCL12の活性と受容体結合を濃度依存的に阻害すること(ひいてはCXCL14はCXCL12の天然アンタゴニストであること)を示す図である。It is a figure which shows that CXCL14 inhibits the activity and receptor binding of CXCL12 in a concentration-dependent manner (and thus CXCL14 is a natural antagonist of CXCL12). CXCL14の立体構造と、CXCL14に由来する各ダイマーペプチド(N2C、CG2O)の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the three-dimensional structure of CXCL14 and the structure of each dimer peptide (N2C, CG2O) derived from CXCL14. N2C及びCG2OがCXCL14の受容体への結合を濃度依存的に阻害することを示す図である。It is a figure which shows that N2C and CG2O inhibit the binding to the receptor of CXCL14 in a concentration-dependent manner. N2C及びCG2OがTHP-1細胞のCXCL12/CXCL14走化性を阻害することを示す図である。It is a figure which shows that N2C and CG2O inhibit CXCL12 / CXCL14 chemotaxis of THP-1 cells. N2C及びCG2Oを投与した高脂肪食肥満マウスの体重変化を示す図である。It is a figure which shows the body weight change of the high fat diet obesity mouse | mouth which administered N2C and CG2O. N2C及びCG2Oを投与した高脂肪食肥満マウスのインスリン感受性を示す図である。It is a figure which shows the insulin sensitivity of the high fat diet obesity mouse | mouth which administered N2C and CG2O.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。なお、本明細書において引用された全ての刊行物、例えば先行技術文献、及び公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The scope of the present invention is not limited to these descriptions, and other than the following examples, the scope of the present invention can be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the present invention. It should be noted that all publications cited in the present specification, for example, prior art documents, publications, patent publications and other patent documents are incorporated herein by reference.


1.本発明の概要
CXCL14は組織マクロファージや未成熟樹状細胞を皮下や臓器周囲に常在させる非炎症性のケモカインであるが、肥満性糖尿病の悪化、関節リウマチの発症、そして上皮性癌細胞の悪性増殖抑制にも関与していることが近年明らかとなった。
これに対し、本発明者は、CXCL14受容体には、CXCL12受容体であるCXCR4と機能未知の7回膜貫通型タンパク質Lphn2とが含まれていることを見出した(論文投稿中)。さらに、CXCL14はCXCR4に結合することでCXCL12のケモカイン活性を濃度依存的に抑制することを明らかにした(論文投稿中)。CXCL12は造血幹細胞を骨髄ニッチに呼び寄せる一方で、様々な組織由来の癌細胞の悪性増殖や転移を促進するケモカインでもある。CXCL14はCXCR4-Lphn2を含む受容体の活性化によって、CXCL14特異的な細胞内シグナルを伝えると同時に、CXCL12の天然アンタゴニストとして正常組織の構築及び維持にも重要な働きをしているものと推察される。

1. Summary of the present invention
CXCL14 is a non-inflammatory chemokine that allows tissue macrophages and immature dendritic cells to remain in the subcutaneous and surrounding organs, but also worsens obesity diabetes, develops rheumatoid arthritis, and suppresses malignant growth of epithelial cancer cells In recent years it has become clear that it is involved.
In contrast, the present inventors have found that CXCL14 receptor contains CXCR4, which is CXCL12 receptor, and 7-transmembrane protein Lphn2 whose function is unknown (submitted in the paper). Furthermore, CXCL14 has been shown to inhibit CXCL12 chemokine activity in a concentration-dependent manner by binding to CXCR4 (submitted). While CXCL12 attracts hematopoietic stem cells to the bone marrow niche, it is also a chemokine that promotes malignant growth and metastasis of cancer cells from various tissues. CXCL14 is presumed to play an important role in the construction and maintenance of normal tissues as a natural antagonist of CXCL12 as well as transmitting intracellular signals specific to CXCL14 by activating receptors including CXCR4-Lphn2. The

今回、本発明者は、CXCR4アンタゴニストやアゴニストが、糖尿病や癌の新規治療薬になることを期待し、分子構造予測に基づくCXCL14の構造改変を行った。その結果、CXCL14ケモカインタンパク質のアミノ酸配列(配列番号1)におけるC末端側の27アミノ酸残基(配列番号1で表されるアミノ酸配列の第51〜77番目のアミノ酸残基)を含むペプチドあるいはその変異体ペプチド(アミノ酸置換体)を、互いにN末端側でリンカー結合を介して二量体化させたダイマーペプチド(具体的には、N2CとCG2O(後述する式(I)及び式(II)参照))が、CXCL12及びCXCL14の両者の活性を有意に阻害することを発見した。なお、二量体化していないモノマー体のペプチドやC末端側でのリンカー結合(リンカーに使われる化学結合)を介して二量体化させたダイマーペプチドには、上述のような阻害活性は認められなかった。   This time, the present inventor has expected that CXCR4 antagonists and agonists will become novel therapeutic agents for diabetes and cancer, and has performed structural modification of CXCL14 based on molecular structure prediction. As a result, a peptide containing 27 amino acid residues on the C-terminal side in the amino acid sequence (SEQ ID NO: 1) of the CXCL14 chemokine protein (the 51st to 77th amino acid residues of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1) or a mutation thereof Dimer peptides (specifically, N2C and CG2O (see formula (I) and formula (II) described later)), which are dimerized from each other via a linker bond at the N-terminal side. ) Was found to significantly inhibit the activity of both CXCL12 and CXCL14. In addition, the above inhibitory activity is observed for monomeric peptides that have not been dimerized and dimer peptides that have been dimerized via a linker bond (chemical bond used for the linker) on the C-terminal side. I couldn't.


2.CXCR4活性阻害ペプチド
本発明のペプチドは、CXCR4活性を阻害し得るペプチドであり、具体的には、ヒトCXCL14ケモカインタンパク質のC末端側のαへリックス構造を有する領域を含むペプチド若しくはその変異体ペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチドである。
本発明において、「阻害」とは、「抑制」の概念も包含し、活性を完全に無くす(すなわち不活性化させる)ことのほか、活性を低下させることも含む意味である。

2. CXCR4 activity-inhibiting peptide The peptide of the present invention is a peptide that can inhibit CXCR4 activity. Specifically, a peptide containing a region having an α-helix structure on the C-terminal side of human CXCL14 chemokine protein or a mutant peptide thereof is used. , A dimer peptide obtained by dimerization via a linker bond.
In the present invention, the term “inhibition” includes the concept of “suppression” and means to completely eliminate (ie, inactivate) the activity as well as to reduce the activity.

また本発明において、「ペプチド」とは、限定はされず、少なくとも2個以上のアミノ酸がペプチド結合によって結合して構成されたものであればよく、オリゴペプチド、ポリペプチドなどが含まれる。さらに、ポリペプチドが一定の立体構造を形成したものはタンパク質と呼ばれるが、本発明においては、このようなタンパク質も上記「ペプチド」に含まれるものとする。従って、本発明のダイマーペプチドに使用されるペプチドは、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質のいずれをも意味し得るものである。   In the present invention, the “peptide” is not limited, and may be any peptide composed of at least two amino acids linked by peptide bonds, and includes oligopeptides and polypeptides. Furthermore, a polypeptide in which a certain three-dimensional structure is formed is called a protein. In the present invention, such a protein is also included in the “peptide”. Therefore, the peptide used for the dimer peptide of the present invention can mean any of oligopeptides, polypeptides, and proteins.

ここで、ヒトCXCL14ケモカインタンパク質(単にCXCL14とも表記する)のアミノ酸配列は、下記のとおり、配列番号1で表されるアミノ酸配列(77アミノ酸残基)であり、そのうちC末端側のαへリックス構造を有する領域とは、好ましくは、当該アミノ酸配列のうち第51番目〜第77番目のアミノ酸を含む領域(下線部)であり、より好ましくは、当該アミノ酸配列のうち第51番目〜第77番目のアミノ酸からなる領域、及び第50番目〜第77番目のアミノ酸からなる領域である。   Here, the amino acid sequence of the human CXCL14 chemokine protein (also simply referred to as CXCL14) is the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (77 amino acid residues) as shown below, of which the α-helix structure is located on the C-terminal side. Is preferably a region containing the 51st to 77th amino acids of the amino acid sequence (underlined portion), more preferably the 51st to 77th amino acids of the amino acid sequence. It is a region consisting of amino acids and a region consisting of the 50th to 77th amino acids.


CXCL14のアミノ酸配列(配列番号1):
SKCKCSRKGPKIRYSDVKKLEMKPKYPHCEEKMVIITTKSVSRYRGQEHCLHPKLQSTKRFIKWYNAWNEKRRVYEE

Amino acid sequence of CXCL14 (SEQ ID NO: 1):
SKCKCSRKGPKIRYSDVKKLEMKPKYPHCEEKMVIITTKSVSRYRGQEHC LHPKLQSTKRFIKWYNAWNEKRRVYEE

なお、上記αへリックス構造を有する領域を含むペプチドの変異体ペプチドとしては、限定はされないが、例えば、αへリックス構造を安定化させるために適宜アミノ酸置換をしたペプチド(具体的には、配列番号3及び5で表されるアミノ酸配列を含むペプチド等)等が好ましく挙げられる。
本発明のペプチドは、上記αへリックス構造を有する領域を含むペプチド若しくはその変異体ペプチドを二量体化させてなるダイマーペプチド(好ましくはホモダイマーペプチド)であるが、互いのペプチドは、リンカー結合を介して二量体化されたものである。ここで、リンカー結合としては、限定はされないが、ジスルフィド結合やオキシム結合等が挙げられる。また、リンカー結合は、各々のペプチド鎖のN末端側どうしで結合されていることが好ましい。
The mutant peptide of the peptide containing the region having the α helix structure is not limited, but, for example, a peptide (specifically, a sequence having an appropriate amino acid substitution to stabilize the α helix structure) Peptides including the amino acid sequences represented by Nos. 3 and 5) are preferred.
The peptide of the present invention is a dimer peptide (preferably a homodimer peptide) obtained by dimerizing a peptide containing a region having the α-helix structure or a mutant peptide thereof, and each peptide has a linker bond. It is a dimerized through. Here, the linker bond is not limited, and examples thereof include a disulfide bond and an oxime bond. Moreover, it is preferable that the linker bond is bonded between the N-terminal sides of each peptide chain.

本発明のペプチドとしては、より具体的には、先に述べたとおり、下記(a)のペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチドが好ましく挙げられる。
(a) 下記の配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチド
配列番号2: LHPKLQSTKRFIKWYNAWNEKRRVYEE
配列番号3: LHPKLESTKKFIEWYNKWNEKRRKYEE
配列番号4: CLHPKLQSTKRFIKWYNAWNEKRRVYEE
配列番号5: CLHPKLESTKKFIEWYNKWNEKRRKYEE
More specifically, the peptide of the present invention is preferably a dimer peptide obtained by dimerizing the peptide of the following (a) through a linker bond as described above.
(a) Peptide containing any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 2 to 5 below SEQ ID NO: 2: LHPKLQSTKRFIKWYNAWNEKRRVYEE
Sequence number 3: LHPKL E STK K FI E WYN K WNEKRR K YEE
Sequence number 4: CLHPKLQSTKRFIKWYNAWNEKRRVYEE
Sequence number 5: CLHPKL E STK K FI E WYN K WNEKRR K YEE

上記(a)のペプチドとしては、より好ましくは、配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである。
配列番号2で表されるアミノ酸配列は、配列番号1で表されるCXCL14のアミノ酸配列中、第51番目〜第77番目のアミノ酸からなる配列であり、配列番号3で表されるアミノ酸配列は、配列番号2で表されるアミノ酸配列の第6、10、13、17及び24番目のアミノ酸をグルタミン酸(E)又はリジン(K)に置換したものである(配列番号3で表されるアミノ酸配列中の下線を付したアミノ酸残基を参照)。
The peptide (a) is more preferably a peptide consisting of any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5.
The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is a sequence consisting of the 51st to 77th amino acids in the amino acid sequence of CXCL14 represented by SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is 6th, 10th, 13th, 17th and 24th amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 are substituted with glutamic acid (E) or lysine (K) (in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3) (See underlined amino acid residues).

また配列番号4で表されるアミノ酸配列は、配列番号1で表されるCXCL14のアミノ酸配列中、第50番目〜第77番目のアミノ酸からなる配列であり、配列番号5で表されるアミノ酸配列は、配列番号4で表されるアミノ酸配列の第7、11、14、18及び25番目のアミノ酸をグルタミン酸(E)又はリジン(K)に置換したものである(配列番号5で表されるアミノ酸配列中の下線を付したアミノ酸残基を参照)。   The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is a sequence consisting of the 50th to 77th amino acids in the amino acid sequence of CXCL14 represented by SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 is , Wherein the seventh, eleventh, fourteenth, eighteenth, and twenty-fifth amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 are substituted with glutamic acid (E) or lysine (K) (the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5) (See amino acid residues underlined in the middle).

また本発明のペプチドとしては、先に述べたとおり、下記(b)のペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチドであってもよい。
(b) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の阻害活性を有するペプチド
As described above, the peptide of the present invention may be a dimer peptide obtained by dimerizing the following peptide (b) through a linker bond.
(b) A dimer peptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5 and dimerized. Sometimes peptides with inhibitory activity on CXCR4 activity

上記(b)のペプチドとしては、より好ましくは、配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の阻害活性を有するペプチドである。   More preferably, the peptide of (b) consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5, and It is a peptide having CXCR4 activity inhibitory activity when it is a dimerized dimer peptide.

ここで、上記「1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列」としては、例えば、1個〜5個程度、好ましくは1個〜3個程度、より好ましくは1個〜2個程度のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列が挙げられ、限定はされない。上記欠失、置換、付加等の変異の導入は、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット、例えば、GeneTailorTM Site-Directed Mutagenesis System(インビトロジェン社)、及びTaKaRa Site-Directed Mutagenesis System(Mutan-K、Mutan-Super Express Km等:タカラバイオ社製)等を用いて行うことができる。また、上記欠失、置換又は付加の変異が導入されたペプチドであるかどうかは、各種アミノ酸配列決定法、並びにX線及びNMR等による構造解析法などを用いて確認することができる。 Here, the “amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added” is, for example, about 1 to 5, preferably about 1 to 3, more preferably 1 to An amino acid sequence in which about two amino acids have been deleted, substituted, or added can be mentioned, and is not limited. The introduction of mutations such as the above-mentioned deletion, substitution, addition and the like can be carried out using a mutation-introducing kit using site-directed mutagenesis, such as GeneTailor Site-Directed Mutagenesis System (Invitrogen) and TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System. (Mutan-K, Mutan-Super Express Km, etc .: manufactured by Takara Bio Inc.) and the like can be used. In addition, whether or not the peptide has a deletion, substitution or addition mutation introduced therein can be confirmed using various amino acid sequencing methods and structural analysis methods such as X-ray and NMR.

さらに、上記配列番号2〜5で表されるアミノ酸配列からなるペプチドのほか、上記アミノ酸配列に対して、約80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の阻害活性を有するペプチドも挙げられる。上記相同性の数値は一般的に大きい程好ましい。
本発明において、「二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の阻害活性を有する」とは、具体的には、CXCR4受容体へのCXCL14及びCXCL12の結合を阻害する活性を有する意味であり、当該活性は、例えば、125Iで標識したCXCL14あるいはCXCL12を用いたバイディングアッセイ等により測定することができる。
Furthermore, in addition to the peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 2 to 5, about 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 96% or more, 97% with respect to the amino acid sequence As mentioned above, peptides having an amino acid sequence having 98% or more homology or 99% or more homology and having a CXCR4 activity inhibitory activity when dimerized into dimer peptides are also included. In general, the larger the homology value, the better.
In the present invention, “having an inhibitory activity of CXCR4 activity when it is a dimerized dimer peptide” specifically means having an activity of inhibiting the binding of CXCL14 and CXCL12 to the CXCR4 receptor. The activity can be measured by, for example, a binding assay using CXCL14 or CXCL12 labeled with 125 I.

上記(a)又は(b)のペプチドは、配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチド、又は前記欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含むペプチドである限り、その構成アミノ酸の残基数は限定されず、22残基以上であってもよいし(前記欠失されたアミノ酸の場合等)、27残基以上であってもよく、例えば27〜100残基であってもよいし、27〜50残基であってもよいし、27〜40残基であってもよいし、27〜30残基であってもよい。
上記(a)又は(b)のペプチドを二量体化させてなるダイマーペプチドも、前述と同様、リンカー結合を介して二量体化させたものであり、当該リンカー結合としては、ジスルフィド結合及びオキシム結合等が好ましく挙げられる。また、リンカー結合は、各々のペプチド鎖のN末端側どうしで結合されていることが好ましい。
As long as the peptide of the above (a) or (b) is a peptide comprising any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5, or a peptide comprising the amino acid sequence deleted, substituted or added, The number of constituent amino acid residues is not limited, and may be 22 or more (in the case of the deleted amino acid, etc.) or 27 or more, for example, 27 to 100 residues. It may be 27 to 50 residues, 27 to 40 residues, or 27 to 30 residues.
The dimer peptide obtained by dimerizing the peptide of the above (a) or (b) is also dimerized via a linker bond as described above, and the linker bond includes a disulfide bond and An oxime bond etc. are mentioned preferably. Moreover, it is preferable that the linker bond is bonded between the N-terminal sides of each peptide chain.

本発明のペプチドとしては、さらに具体的には、下記式(I)又は式(II)で表されるダイマーペプチドが好ましく挙げられる。式(I)のダイマーペプチドは、配列番号4で示されるアミノ酸配列からなるペプチドを、N末端のシステイン(C)残基どうしでジスルフィド結合(S-S結合)させたものである。また、式(II)で表されるダイマーペプチドは、配列番号3で示されるアミノ酸配列からなるペプチドが、N末端のロイシン(L)残基どうしでオキシム結合により結合させたものである。   More specifically, the peptide of the present invention is preferably a dimer peptide represented by the following formula (I) or formula (II). The dimer peptide of the formula (I) is a peptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 obtained by disulfide bond (S—S bond) between N-terminal cysteine (C) residues. The dimer peptide represented by the formula (II) is a peptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 bound by oxime bonds between N-terminal leucine (L) residues.

上記(a)又は(b)のペプチドは、天然物由来のペプチドであってもよいし、人工的に化学合成して得られたものであってもよく、限定はされない。人工的に化学合成して得られるペプチドである場合は、生産が容易であり、コストを安価に抑えて大量調製することができるため好ましい。天然物由来のペプチドである場合は、細胞毒性等の悪影響がない場合が多いため好ましい。   The peptide of (a) or (b) may be a peptide derived from a natural product, or may be obtained by artificial chemical synthesis, and is not limited. Peptides obtained by artificial chemical synthesis are preferred because they are easy to produce and can be prepared in large quantities at a low cost. A peptide derived from a natural product is preferred because it often has no adverse effects such as cytotoxicity.

化学合成ペプチドは、公知のペプチド合成方法を用いて得ることができる。合成方法としては、例えば、アジド法、酸クロライド法、酸無水物法、混合酸無水物法、DCC法、活性エステル法、カルボイミダゾール法及び酸化還元法等が挙げられる。また、その合成は、固相合成法及び液相合成法のいずれをも適用することができる。市販のペプチド合成装置を使用してもよい。合成反応後は、クロマトグラフィー等の公知の精製法を組み合わせてペプチドを精製することができる。   Chemically synthesized peptides can be obtained using known peptide synthesis methods. Examples of the synthesis method include an azide method, an acid chloride method, an acid anhydride method, a mixed acid anhydride method, a DCC method, an active ester method, a carboimidazole method, and a redox method. In addition, the solid phase synthesis method and the liquid phase synthesis method can be applied to the synthesis. A commercially available peptide synthesizer may be used. After the synthesis reaction, the peptide can be purified by combining known purification methods such as chromatography.

また、天然物由来のペプチドとしては、天然に存在するオリゴペプチド、ポリペプチド及びタンパク質、又はこれらを断片化した状態のもの等が挙げられる。天然物由来のペプチドは、天然物から公知の回収法及び精製法により直接得てもよいし、又は、公知の遺伝子組換え技術により、当該ペプチドをコードする遺伝子を各種発現ベクター等に組込んで細胞に導入し、発現させた後、公知の回収法及び精製法により得てもよい。あるいは、市販のキット、例えば、試薬キットPROTEIOSTM(東洋紡)、TNTTM System(プロメガ)、合成装置のPG-MateTM(東洋紡)及びRTS(ロシュ・ダイアグノスティクス)等を用いた無細胞タンパク質合成系により当該ペプチドを産生し、公知の回収法及び精製法により得てもよく、限定はされない。 Examples of peptides derived from natural products include naturally occurring oligopeptides, polypeptides and proteins, or fragments of these. A peptide derived from a natural product may be obtained directly from a natural product by a known recovery method and purification method, or a gene encoding the peptide is incorporated into various expression vectors by a known gene recombination technique. After being introduced into cells and expressed, they may be obtained by known recovery and purification methods. Alternatively, cell-free protein synthesis using commercially available kits such as reagent kits PROTEIOS (Toyobo), TNT System (Promega), PG-Mate (Toyobo) and RTS (Roche Diagnostics) etc. The peptide may be produced by a system and obtained by a known recovery method and purification method, and is not limited.

本発明においては、CXCR4活性阻害ペプチドとして、前述した各種ダイマーペプチドとともに又はそれに代えて、当該ペプチドの誘導体を含むことができる。当該誘導体とは、当該ダイマーペプチド(又は当該ダイマーペプチドに使用する各種モノマーペプチド)に由来して調製され得るものをすべて含む意味であり、例えば、構成アミノ酸の一部が非天然のアミノ酸に置換されたものや、構成アミノ酸(主にその側鎖)の一部に化学修飾が施されたもの等が挙げられる。   In the present invention, as a CXCR4 activity-inhibiting peptide, a derivative of the peptide can be included together with or in place of the various dimer peptides described above. The derivative is meant to include all those that can be prepared from the dimer peptide (or various monomer peptides used in the dimer peptide). For example, a part of the constituent amino acids is substituted with an unnatural amino acid. And those in which a part of the constituent amino acids (mainly their side chains) are chemically modified.

さらに、本発明においては、CXCR4活性阻害ペプチドとして、前述した各種ダイマーペプチド、及びその誘導体とともに又はそれに代えて、当該ダイマーペプチド及び/又は当該誘導体の塩を含むことができる。当該塩としては、生理学的に許容される酸付加塩又は塩基性塩が好ましい。酸付加塩としては、例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸などの無機酸との塩、あるいは酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸との塩が挙げられる。塩基性塩としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化マグネシウムなどの無機塩基との塩、あるいはカフェイン、ピペリジン、トリメチルアミン、ピリジンなどの有機塩基との塩が挙げられる。   Furthermore, in the present invention, as the CXCR4 activity-inhibiting peptide, the dimer peptide and / or a salt of the derivative can be included together with or in place of the various dimer peptides described above and derivatives thereof. The salt is preferably a physiologically acceptable acid addition salt or basic salt. Acid addition salts include, for example, salts with inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, or acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid, apple And salts with organic acids such as acid, succinic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and trifluoroacetic acid. Examples of basic salts include salts with inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide and magnesium hydroxide, and salts with organic bases such as caffeine, piperidine, trimethylamine and pyridine. .

塩は、塩酸などの適切な酸、又は水酸化ナトリウムなどの適切な塩基を用いて調製することができる。例えば、水中、又はメタノール、エタノール若しくはジオキサンなどの不活性な水混和性有機溶媒を含む液体中で、標準的なプロトコルを用いて処理することにより調製することができる。
上述した本発明のダイマーペプチド、その誘導体及びこれらの塩は、いずれもCXCR4活性を阻害し得るペプチドであるが、より具体的には、CXCR4に対するアンタゴニスト活性を有するものであることが好ましい。
Salts can be prepared using a suitable acid such as hydrochloric acid or a suitable base such as sodium hydroxide. For example, it can be prepared by treatment using standard protocols in water or in a liquid containing an inert water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol or dioxane.
The above-described dimer peptide, derivative thereof and salts thereof of the present invention are all peptides that can inhibit CXCR4 activity, and more specifically, preferably have antagonist activity against CXCR4.


3.CXCR4活性の阻害剤、及び、細胞走化性の抑制剤
本発明は、上述した本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、CXCR4活性の阻害剤を提供するものである。
また本発明は、上述した本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、細胞走化性の抑制剤を提供するものでもある。

3. Inhibitor of CXCR4 activity and inhibitor of cell chemotaxis The present invention provides an inhibitor of CXCR4 activity comprising the dimer peptide of the present invention described above, a derivative thereof, or a salt thereof.
Moreover, this invention also provides the inhibitor of cell chemotaxis containing the dimer peptide of this invention mentioned above, its derivative (s), or these salts.

上記CXCR4活性の阻害剤、及び細胞走化性の抑制剤は、上述した本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩からなるものであってもよいし、当該ダイマーペプチド等と他の成分とを含むものであってもよく、限定はされない。他の成分としては、限定はされないが、例えば、PBS及びTris-HCl等の緩衝液、並びにアジ化ナトリウム及びグリセロール等の添加剤などが挙げられる。他の成分を含む場合、その含有割合は、当該ダイマーペプチド等によるCXCR4活性の阻害活性、及び細胞走化性の抑制活性が著しく妨げられない範囲で、適宜設定することができる。具体的には、上記ペプチドの溶液で用いる場合、ペプチド濃度は、限定はされないが、10nM以上であることが好ましく、より好ましくは50〜1000nM、さらに好ましくは100〜1000nMである。   The inhibitor of CXCR4 activity and the inhibitor of cell chemotaxis may be composed of the dimer peptide of the present invention described above, a derivative thereof, or a salt thereof, or the dimer peptide and other components. May be included and is not limited. Examples of other components include, but are not limited to, buffer solutions such as PBS and Tris-HCl, and additives such as sodium azide and glycerol. When other components are included, the content ratio can be appropriately set within a range in which the inhibitory activity of CXCR4 activity and the suppressive activity of cell chemotaxis by the dimer peptide or the like are not significantly hindered. Specifically, when used in the above peptide solution, the peptide concentration is not limited, but is preferably 10 nM or more, more preferably 50 to 1000 nM, and still more preferably 100 to 1000 nM.

また、本発明においては、構成成分として前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含むことを特徴とする、CXCR4活性の阻害用キット、及び細胞走化性の抑制用キットも提供される。   The present invention also provides a kit for inhibiting CXCR4 activity and a kit for inhibiting cell chemotaxis, characterized in that it comprises the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof, or a salt thereof as a constituent component. The


4.医薬組成物
前述した本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩は、医薬組成物に含まれる有効成分として有用である。特に、糖尿病の治療又は予防用医薬組成物、及び癌の治療用医薬組成物の有効成分として有用である。
本発明の医薬組成物は、本発明の阻害剤を有効成分として含み、さらに薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の形態で提供することが好ましい。

4). Pharmaceutical composition The dimer peptide of the present invention described above, a derivative thereof or a salt thereof is useful as an active ingredient contained in a pharmaceutical composition. In particular, it is useful as an active ingredient of a pharmaceutical composition for treating or preventing diabetes and a pharmaceutical composition for treating cancer.
The pharmaceutical composition of the present invention is preferably provided in the form of a pharmaceutical composition comprising the inhibitor of the present invention as an active ingredient and further comprising a pharmaceutically acceptable carrier.

「薬学的に許容され得る担体」とは、賦形剤、希釈剤、増量剤、崩壊剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、乳化剤、芳香剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等が挙げられる。そのような担体の1種以上を用いることにより、注射剤、液剤、カプセル剤、懸濁剤、乳剤あるいはシロップ剤等の形態の医薬組成物を調製することができる。これらの医薬組成物は、経口あるいは非経口的に投与することができる。非経口投与のためのその他の形態としては、1つ以上の活性物質を含み、常法により処方される注射剤などが含まれる。注射剤の場合には、生理食塩水又は市販の注射用蒸留水等の薬学的に許容される担体中に溶解または懸濁することにより製造することができる。また、前述した本発明のダイマーペプチド等を生体内に投与する場合は、コロイド分散系を用いることもできる。コロイド分散系は、当該ペプチドの生体内の安定性を高めたり、特定の臓器、組織又は細胞へ化合物を効率的に輸送する効果が期待される。コロイド分散系は、通常用いられるものであればよく限定はされないが、ポリエチレングリコール、高分子複合体、高分子凝集体、ナノカプセル、ミクロスフェア、ビーズ、及び水中油系の乳化剤、ミセル、混合ミセル及びリポソームを包含する脂質をベースとする分散系を挙げることができ、好ましくは、特定の臓器、組織又は細胞へ化合物を効率的に輸送する効果のある、リポソームや人工膜の小胞である。   "Pharmaceutically acceptable carrier" refers to excipients, diluents, extenders, disintegrants, stabilizers, preservatives, buffers, emulsifiers, fragrances, colorants, sweeteners, thickeners, taste masking Agents, solubilizers or other additives. By using one or more of such carriers, pharmaceutical compositions in the form of injections, solutions, capsules, suspensions, emulsions or syrups can be prepared. These pharmaceutical compositions can be administered orally or parenterally. Other forms for parenteral administration include injections that contain one or more active substances and are prescribed by conventional methods. In the case of an injection, it can be produced by dissolving or suspending it in a pharmaceutically acceptable carrier such as physiological saline or commercially available distilled water for injection. Moreover, when administering the dimer peptide of this invention mentioned above etc. in the living body, a colloid dispersion system can also be used. The colloidal dispersion system is expected to increase the in vivo stability of the peptide or to efficiently transport the compound to a specific organ, tissue or cell. The colloidal dispersion system is not particularly limited as long as it is usually used, but polyethylene glycol, polymer composite, polymer aggregate, nanocapsule, microsphere, bead, and oil-in-water emulsifier, micelle, mixed micelle And lipid-based dispersion systems including liposomes, preferably liposomes or artificial membrane vesicles that are effective in efficiently transporting compounds to specific organs, tissues or cells.

本発明の医薬組成物の投与量は、患者の年齢、性別、体重及び症状、治療効果、投与方法、処理時間、あるいは医薬組成物に含有される本発明のダイマーペプチド等の種類などにより異なっていてもよい。通常、成人一人あたり、一回につき100μg〜5000mgの範囲で投与することができるが、限定はされない。   The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the patient's age, sex, weight and symptoms, therapeutic effect, administration method, treatment time, type of dimer peptide of the present invention contained in the pharmaceutical composition, and the like. May be. Usually, it can be administered in a range of 100 μg to 5000 mg per adult per person, but is not limited.

例えば注射剤により投与する場合は、ヒト患者に対し、1回の投与において1kg体重あたり、100μg〜100mgの量を、1日平均あたり1回〜数回投与することができる。投与の形態としては、静脈内注射、皮下注射、皮内注射、筋肉内注射あるいは腹腔内注射などが挙げられるが、好ましくは静脈内注射である。また、注射剤は、場合により、非水性の希釈剤(例えばポリエチレングリコール、オリーブ油等の植物油、エタノール等のアルコール類など)、懸濁剤あるいは乳濁剤として調製することもできる。そのような注射剤の無菌化は、フィルターによる濾過滅菌、殺菌剤の配合等により行うことができる。注射剤は、用時調製の形態として製造することができる。すなわち、凍結乾燥法などによって無菌の固体組成物とし、使用前に無菌の注射用蒸留水または他の溶媒に溶解して使用することができる。   For example, when administered by injection, the amount of 100 μg to 100 mg per kg body weight can be administered to a human patient once to several times per day on an average per day. Examples of the administration form include intravenous injection, subcutaneous injection, intradermal injection, intramuscular injection, and intraperitoneal injection, and intravenous injection is preferred. In addition, injections can be prepared as non-aqueous diluents (eg, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, alcohols such as ethanol), suspensions, and emulsions. Such sterilization of the injection can be performed by filtration sterilization using a filter, blending of a bactericide, and the like. The injection can be produced as a form prepared at the time of use. That is, it can be used as a sterile solid composition by lyophilization, etc., and dissolved in sterile water for injection or other solvent before use.

なお、本発明は、糖尿病を治療及び/又は予防する医薬(薬剤)を製造するための、前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩の使用を提供するものでもある。また、本発明は、糖尿病の治療用及び/又は予防用の前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を提供するものでもある。
さらに、本発明は、前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を用いること(すなわち患者に投与すること)を特徴とする、糖尿病の治療及び/又は予防方法を提供するものであり、また、糖尿病を治療及び/又は予防するための、前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩の使用を提供するものでもある。
The present invention also provides use of the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof, or a salt thereof for the manufacture of a medicament (drug) for treating and / or preventing diabetes. The present invention also provides the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof, or a salt thereof for the treatment and / or prevention of diabetes.
Furthermore, the present invention provides a method for treating and / or preventing diabetes characterized by using the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof or a salt thereof (that is, administering to a patient), The present invention also provides use of the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof or a salt thereof for treating and / or preventing diabetes.

ここで、本発明において、糖尿病としては、肥満に密接に関連して発症する糖尿病、特にインスリン抵抗性を示す「2型糖尿病」が対象疾患として好ましい。
また、本発明は、癌を治療する医薬(薬剤)を製造するための、前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩の使用を提供するものでもある。また、本発明は、癌の治療用の前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を提供するものでもある。
Here, in the present invention, as diabetes, diabetes that develops in close association with obesity, particularly “type 2 diabetes” that exhibits insulin resistance is preferable as the target disease.
The present invention also provides use of the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof, or a salt thereof for producing a medicament (drug) for treating cancer. The present invention also provides the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof or a salt thereof for cancer treatment.

さらに、本発明は、前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を用いること(すなわち患者に投与すること)を特徴とする、癌の治療方法を提供するものであり、また、癌を治療するための、前記本発明のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩の使用を提供するものでもある。
ここで、本発明において、治療対象となる癌としては、例えば、肺癌、口腔癌及び乳癌などが挙げられるが、特に限定はされない。
Furthermore, the present invention provides a method for treating cancer, characterized by using the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof, or a salt thereof (that is, administering to a patient), The present invention also provides the use of the dimer peptide of the present invention, a derivative thereof or a salt thereof for the treatment.
Here, in the present invention, examples of the cancer to be treated include lung cancer, oral cancer, and breast cancer, but are not particularly limited.


以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<方法>
CXCL14とCXCL12のin vitro活性評価法
CXCL12とCXCL14のin vitroバイオアッセイには、ヒト単球系白血病細胞株THP-1を用いた走化性試験、並びに125I標識リガンドによるBinding assayを用いた。CXCL14は抗CXCL14モノクローナル抗体MAB730(R&D)共存下でのみ強いTHP-1細胞誘引活性を示すため(Tanegashima, K. Suzuki, Y. Nakayama, and T. Hara. Antibody-assisted enhancement of biological activities of CXCL14 in human monocytic leukemia-derived THP-1 cells and high fat diet-induced obese mice. Exp. Cell Res., 316: 1263-1270, 2010.)、CXCL14走化性試験には100 nM human CXCL14(ペプロテック)+MAB730 (10μg/ml)を、CXCL12走化性試験には10 nM human CXCL12(ペプロテック)をそれぞれ24well-plate(lower chamber)に入れた。THP-1細胞 (2 x 105)をクラボウ製5μ Chemotaxicellチャンバー内(upper chamber)に入れ、2時間37℃で反応させた後、膜孔を通過した細胞をDiff-quick染色し、その後カウントした。各種のCXCL14変異ペプチド (1〜1000 nM)は、Chemotaxicellチャンバー内(upper chamber)にのみ添加して、細胞移動を阻害する効果を定量した。
<Method>
In vitro activity evaluation method of CXCL14 and CXCL12
For the in vitro bioassay of CXCL12 and CXCL14, a chemotaxis test using human monocytic leukemia cell line THP-1 and a binding assay using 125 I-labeled ligand were used. CXCL14 exhibits strong THP-1 cell attracting activity only in the presence of anti-CXCL14 monoclonal antibody MAB730 (R & D) (Tanegashima, K. Suzuki, Y. Nakayama, and T. Hara. Antibody-assisted enhancement of biological activities of CXCL14 in human monocytic leukemia-derived THP-1 cells and high fat diet-induced obese mice. Exp. Cell Res., 316: 1263-1270, 2010.), 100 nM human CXCL14 (Peprotech) + MAB730 for CXCL14 chemotaxis studies In the CXCL12 chemotaxis test, 10 nM human CXCL12 (Peprotech) was placed in a 24-well-plate (lower chamber). THP-1 cells (2 x 10 5 ) were placed in Kurabo Industries' 5μ Chemotaxicell chamber (upper chamber), reacted for 2 hours at 37 ° C, and then the cells that passed through the membrane pore were Diff-quick stained and then counted. . Various CXCL14 mutant peptides (1 to 1000 nM) were added only in the Chemotaxicell chamber (upper chamber) to quantify the effect of inhibiting cell migration.

Binding assayでは、10 nM 125I標識CXCL14、あるいは10 nM 125I標識CXCL12とTHP-1細胞とを混合し、4℃で2時間反応後、遠心によって細胞を分離してγカウンターを用いて放射線量を測定した。100倍量の非標識CXCL14あるいは各種のCXCL14変異ペプチドを上記のアッセイ系に添加して反応させた後、細胞の放射線量を測定して、リガンド結合阻害率を算出した。 In the binding assay, 10 nM 125 I-labeled CXCL14 or 10 nM 125 I-labeled CXCL12 and THP-1 cells were mixed, reacted at 4 ° C for 2 hours, separated by centrifugation, and the radiation dose was measured using a γ counter. Was measured. After adding 100 times the amount of unlabeled CXCL14 or various CXCL14 mutant peptides to the above assay system and reacting them, the radiation dose of the cells was measured to calculate the ligand binding inhibition rate.

<結果>
CXCL14受容体の構造は長らく未解明であったが、本発明者は最近、当該受容体にはCXCR4と機能未知の7回膜貫通タンパク質Lphn2とが含まれることを発見した(図1)。CXCL14はCXCR4と高親和性で結合するが、単独ではシグナルを伝えない。CXCL14刺激による細胞内シグナルはLphn2を通して伝達されると推察される。Lphn2の発現場所は、脳、肺、骨格筋、マクロファージ、味蕾等で、リガンドであるCXCL14の発現パターンとほぼ一致していた。興味深いことに、CXCL14は、CXCR4のnon-signaling ligandであるために、CXCL12を介したTHP-1細胞株の走化性移動をほぼ完全にブロックした(図2)。したがって、個体におけるCXCL14の生理的役割は、それ単独の直接的なものとCXCL12の機能抑制による間接的なものとに区別できた(図1)。CXCL14によるCXCL12の活性抑制が、受容体への結合阻害よりも低い濃度で観察されたことから(図3)、CXCL14はCXCR4に結合することでアロステリックな構造変化をもたらすものと推察された。
<Result>
Although the structure of the CXCL14 receptor has not been elucidated for a long time, the present inventors recently discovered that the receptor contains CXCR4 and a 7-transmembrane protein Lphn2 whose function is unknown (FIG. 1). CXCL14 binds with high affinity to CXCR4 but does not signal alone. It is speculated that the intracellular signal by CXCL14 stimulation is transmitted through Lphn2. Lphn2 expression sites in brain, lung, skeletal muscle, macrophages, miso, etc. were almost consistent with the expression pattern of ligand CXCL14. Interestingly, because CXCL14 is a non-signaling ligand of CXCR4, it almost completely blocked chemotactic migration of the THP-1 cell line via CXCL12 (FIG. 2). Therefore, the physiological role of CXCL14 in an individual could be distinguished from the direct role of CXCL14 alone or indirect by suppression of CXCL12 function (FIG. 1). Since the suppression of CXCL12 activity by CXCL14 was observed at a lower concentration than the inhibition of receptor binding (FIG. 3), it was speculated that CXCL14 caused allosteric structural change by binding to CXCR4.

<方法>
CXCL14変異ペプチドの合成法
CXCL14は77アミノ酸残基から成るが(配列番号1)、C末端側は典型的なαヘリックス構造を有する。このヘリックス領域は、77アミノ酸残基中の第51〜77番目のアミノ酸残基の範囲に存在し、本発明者はこのヘリックス構造が受容体との相互作用において極めて重要な役割を果たしているものと推察した。そこで、CXCL14のアミノ酸配列中のC末端側(第51〜77番目のアミノ酸残基)を含むペプチドをFmoc型固相合成法により合成し、その活性について検討を加えることにした。なお、モノマーペプチドの合成は、公知の方法(具体的には、本発明者らのCXCL14全合成の論文(K. Tsuji, A. Shigenaga, Y. Sumikawa, K. Tanegashima, K. Sato, K. Aihara, T. Hara, and A. Otaka. Application of N to C- or C to N-directed sequential native chemical ligation to the preparation of CXCL14 analogs and their biological evaluation. Bioorg. Med. Chem., 19: 4014-4020, 2011.)に記載の方法)に従って行った。ダイマーペプチドについては第51番目のアミノ酸のN端側にシステイン(Cys:天然型配列に相当)あるいはオキシアミノ酢酸(H2N-O-CH2COOH)を縮合し、Cys導入体についてはジスルフィド(S-S)結合、オキシアミノ酢酸導入体についてはアルデヒドリンカーを利用し、オキシム結合を形成させることで二量体化を行った。また、オキシム結合形成を利用したホモダイマーについては、そのαヘリックス構造の安定化を図る目的でアミノ酸置換を行っている。このアミノ酸置換は、αヘリックスペプチドの機能面区別化戦略に基づくものであり、当該アミノ酸置換の有用性は抗HIVペプチドの創製を通じて実証済みである(A. Otaka, M. Nakamura, D. Nameki, E. Kodama, S. Uchiyama, S. Nakamura, H. Nakano, H. Tamamura, Y. Kobayashi, M. Masuoka, and N. Fujii. Remodeling of gp41-C34 Peptide Leads to Highly Effective Inhibitors of the Fusion of HIV-1 with Target Cells. Angew. Chem. Int. Ed., 41: 2937-2940, 2002.)。上記ジスルフィド結合によるダイマーペプチドをN2C、オキシム結合によるダイマーペプチドをCG2Oと命名し、それらダイマーペプチドの構造を、それぞれ下記式(I)(N2C)及び下記式(II)(CG2O)、並びに図4に示した。各々のダイマーペプチドは、合成後、HPLCで精製し、生理活性検証実験に供した。なお、HPLC分析及びHPLC分取にはCosmosil 5C18-AR-II 分析カラム (Nacalai Tesque, 4.6×250 mm, flow rate 1.0 mL/min)、a 5C18-AR-II セミ分取カラム(Nacalai Tesque, 10×250 mm, flow rate 3.0 mL/min)又はa 5C18-AR-II 分取カラム (Nacalai Tesque, 20×250 mm, flow rate 10 mL/min)を利用した。この際、溶出液としては、0.1% TFA aqueous solution (v/v, solvent A)と 0.1% TFA in MeCN (v/v, solvent B)からなる混合溶媒系を利用し、220nmのUV測定によりペプチドの検出を行った。また、精密質量分析はWaters MICROMASS(登録商標) LCT PREMIERによる測定により行った。
<Method>
Synthesis method of CXCL14 mutant peptide
CXCL14 consists of 77 amino acid residues (SEQ ID NO: 1), but the C-terminal side has a typical α-helix structure. This helix region exists in the range of the 51st to 77th amino acid residues in 77 amino acid residues, and the present inventor believes that this helix structure plays a very important role in the interaction with the receptor. I guessed. Therefore, it was decided to synthesize a peptide containing the C-terminal side (the 51st to 77th amino acid residues) in the amino acid sequence of CXCL14 by the Fmoc type solid phase synthesis method and to examine its activity. Monomer peptides were synthesized by a known method (specifically, a paper on total synthesis of CXCL14 by the present inventors (K. Tsuji, A. Shigenaga, Y. Sumikawa, K. Tanegashima, K. Sato, K. Aihara, T. Hara, and A. Otaka.Application of N to C- or C to N-directed sequential native chemical ligation to the preparation of CXCL14 analogs and their biological evaluation.Bioorg. Med. Chem., 19: 4014-4020 , 2011.). For dimer peptides, cysteine (Cys: equivalent to the natural sequence) or oxyaminoacetic acid (H 2 NO-CH 2 COOH) is condensed on the N-terminal side of the 51st amino acid, and disulfide (SS) is used for the Cys transductant. The bond and the oxyaminoacetic acid introduced substance were dimerized by forming an oxime bond using an aldehyde linker. In addition, homodimers utilizing oxime bond formation are substituted with amino acids for the purpose of stabilizing the α-helix structure. This amino acid substitution is based on the functional differentiation strategy of α-helix peptides, and the usefulness of the amino acid substitution has been demonstrated through the creation of anti-HIV peptides (A. Otaka, M. Nakamura, D. Nameki, E. Kodama, S. Uchiyama, S. Nakamura, H. Nakano, H. Tamamura, Y. Kobayashi, M. Masuoka, and N. Fujii.Remodeling of gp41-C34 Peptide Leads to Highly Effective Inhibitors of the Fusion of HIV- 1 with Target Cells. Angew. Chem. Int. Ed., 41: 2937-2940, 2002.). The dimer peptide with disulfide bond is named N2C, and the dimer peptide with oxime bond is named CG2O. The structures of these dimer peptides are shown in the following formulas (I) (N2C) and (II) (CG2O), respectively, and FIG. Indicated. Each dimer peptide was synthesized, purified by HPLC, and subjected to a physiological activity verification experiment. For HPLC analysis and HPLC fractionation, Cosmosil 5C 18 -AR-II analytical column (Nacalai Tesque, 4.6 × 250 mm, flow rate 1.0 mL / min), a 5C 18 -AR-II semi-preparative column (Nacalai Tesque , 10 × 250 mm, flow rate 3.0 mL / min) or a 5C 18 -AR-II preparative column (Nacalai Tesque, 20 × 250 mm, flow rate 10 mL / min) was used. At this time, as an eluent, a mixed solvent system consisting of 0.1% TFA aqueous solution (v / v, solvent A) and 0.1% TFA in MeCN (v / v, solvent B) was used. Was detected. In addition, accurate mass spectrometry was performed by measurement with Waters MICROMASS (registered trademark) LCT PREMIER.

・N2C (CXCL14 (50-77) S-S dimmer)
Analytical HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 5-45% over 30 min, retention time = 22.0 min.
Preparative HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 20-30% over 30 min.
MS (ESI-TOF) m/z calcd for ([M+8H]8+) 906.2, found 906.3.
・ N2C (CXCL14 (50-77) SS dimmer)
Analytical HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 5-45% over 30 min, retention time = 22.0 min.
Preparative HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 20-30% over 30 min.
MS (ESI-TOF) m / z calcd for ([M + 8H] 8+ ) 906.2, found 906.3.

・CG2O (CXCL14 (51-77, 56Glu, 60Lys, 63Glu, 67Lys, 74Lys) Oxime dimer)
Analytical HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 5-45% over 30 min, retention time = 23.6 min.
Preparative HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 20-30% over 30 min.
MS (ESI-TOF) m/z calcd for ([M+8H]8+) 970.0, found 969.8.
・ CG2O (CXCL14 (51-77, 56Glu, 60Lys, 63Glu, 67Lys, 74Lys) Oxime dimer)
Analytical HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 5-45% over 30 min, retention time = 23.6 min.
Preparative HPLC condition: linear gradient of solvent B in solvent A, 20-30% over 30 min.
MS (ESI-TOF) m / z calcd for ([M + 8H] 8+ ) 970.0, found 969.8.

<結果>
前述のとおり、CXCL14のC末端側は特徴的なαヘリックス構造をとっており、ここが特異的阻害剤の標的部位となる可能性があった。そこで、ヒトCXCL14のC末端側を構造改変した様々なペプチドを合成し、THP-1細胞を用いた走化性試験にかけることで、CXCL14の活性阻害効果を検討した。その結果、ヒトCXCL14のC末端側の第51〜77番目の27アミノ酸残基を含むペプチドをS-S結合で二量体化させたダイマーペプチド(N2C)、およびオキシム結合で二量体化させたダイマーペプチド(CG2O)の両者において、125I標識CXCL14の受容体結合を特異的にブロックする活性が検出された(図5)。さらに、これらの化合物をTHP-1細胞を用いた走化性試験にかけたところ、両者とも100 nMの濃度でCXCL12とCXCL14によるTHP-1細胞の走化性移動を有意に抑制した(図6)。以上の結果から、N2CとCG2Oは、CXCL12及びCXCL14の両者に対して有効な阻害剤であることを示すことが分かった。
<Result>
As described above, the C-terminal side of CXCL14 has a characteristic α-helix structure, which may be a target site for a specific inhibitor. Therefore, we synthesized various peptides in which the C-terminal side of human CXCL14 was structurally modified, and performed a chemotaxis test using THP-1 cells to examine the activity inhibitory effect of CXCL14. As a result, a dimer peptide (N2C) obtained by dimerizing a peptide containing the 27th amino acid residues 51 to 77 of the C-terminal side of human CXCL14 with an SS bond, and a dimer obtained by dimerization with an oxime bond In both of the peptides (CG2O), an activity specifically blocking the receptor binding of 125 I-labeled CXCL14 was detected (FIG. 5). Furthermore, when these compounds were subjected to a chemotaxis test using THP-1 cells, both of them significantly suppressed chemotactic migration of THP-1 cells by CXCL12 and CXCL14 at a concentration of 100 nM (FIG. 6). . From the above results, it was found that N2C and CG2O are effective inhibitors against both CXCL12 and CXCL14.

<方法>
肥満マウスへのin vivo投与実験
6週齢のC57BL/6雌マウス(日本SLC)にHigh fat diet-32(日本クレア製高脂肪食)を与えて20週間飼育した。体重が46g前後に達した肥満マウス9頭を個別ケージに移し一週間慣らした後、実施例2で作製したN2C (1μg/g体重)又はCG2O (1μg/g体重)、及び溶媒コントロールとしてPBSを、各3頭ずつ腹腔注射した。注射は7日間にわたり毎日18時に行った。この間、各マウスの体重を毎日測定した。ペプチド投与最終日の晩に絶食させ、翌日午前10時に空腹時血糖値をグルテストエースR(三和化学研究所)を用いて測定した。次に、それぞれのマウスにヒトインスリン(0.75 mU/g体重)を腹腔注射し、30分、60分、90分、120分後の血糖値を継時的に測定した。
<Method>
In vivo administration experiment to obese mice A 6-week-old C57BL / 6 female mouse (Japan SLC) was fed with High fat diet-32 (Crea Japan High Fat Diet) and bred for 20 weeks. Nine obese mice whose body weight reached around 46 g were transferred to individual cages and acclimatized for one week, and then N2C (1 μg / g body weight) or CG2O (1 μg / g body weight) prepared in Example 2 and PBS as a solvent control. Each of the three animals was injected intraperitoneally. Injections were made daily at 18:00 for 7 days. During this time, the weight of each mouse was measured daily. Fasted on the evening of the last day of peptide administration, the fasting blood glucose level was measured at 10 am the next day using Glutest Ace R (Sanwa Chemical Laboratory). Next, human insulin (0.75 mU / g body weight) was intraperitoneally injected into each mouse, and blood glucose levels after 30, 60, 90 and 120 minutes were measured over time.

<結果>
CXCL14が肥満性糖尿病の悪化因子であることから、その活性を阻害する化合物はその新規治療薬になる可能性が期待される。そこで、in vitroアッセイにてCXCL14阻害活性が検出されたN2C及びCG2Oを肥満マウスへ投与し、体重変化とインスリン感受性をコントロールマウスと比較した。その結果、CG2O投与マウス群では体重が減少傾向にあり(図7)、インスリン感受性が有意に改善できることが示された(図8)。一方、N2Cを投与したマウス群の体重変化とインスリン感受性は、PBS投与コントロールマウス群とほぼ同じであった(図7、8)。よって、CG2Oは肥満性糖尿病の病態を改善する効果を有する化合物であることが示された。
<Result>
Since CXCL14 is a worsening factor for obesity diabetes, a compound that inhibits its activity is expected to be a novel therapeutic agent. Therefore, N2C and CG2O, in which CXCL14 inhibitory activity was detected by an in vitro assay, were administered to obese mice, and body weight changes and insulin sensitivity were compared with control mice. As a result, it was shown that the body weight tends to decrease in the CG2O-administered mouse group (FIG. 7), and insulin sensitivity can be significantly improved (FIG. 8). On the other hand, the body weight change and insulin sensitivity of the group of mice administered with N2C were almost the same as the group of control mice administered with PBS (FIGS. 7 and 8). Therefore, it was shown that CG2O is a compound having an effect of improving the pathological condition of obese diabetes.


<本実施例に関する考察>
CXCR4は、ケモカインCXCL12の受容体として造血幹細胞の骨髄ホーミングや癌細胞の悪性増殖及び転移に重要な働きをしているが、T細胞感染性HIVのエントリー受容体としても利用される。したがって、世界各所でCXCR4を分子標的とした阻害剤の開発が進められている。本実施例おいては、CXCR4とそのリガンドであるCXCL12、及びその天然アンタゴニストであるCXCL14の構造情報に基いて、新しいタイプのCXCR4活性阻害剤(CXCR4アンタゴニスト)の創出を試みた。その結果、CXCL14及びCXCL12の両者による走化性細胞移動を抑制する、新規ペプチド化合物N2C及びCG2Oの開発に成功した。その中でもCG2Oは、肥満マウスのインスリン抵抗性を改善するin vivo効果を示す極めて有用なものであった。CG2Oは天然には存在しないオキシム結合によって二量体化されているため、体内安定度が高いものと推測された。
CXCL14は肥満性糖尿病の悪化因子であるが、扁平上皮癌の悪性増殖を抑制するという活性を併せ持つ。したがって、本発明のCXCR4活性阻害ペプチドは、世界中に膨大な数の患者がいる癌やメタボリックシンドロームを克服する新しい治療薬へと発展するポテンシャルを有するものである。

<Consideration on this example>
CXCR4 plays an important role as a receptor for the chemokine CXCL12 in bone marrow homing of hematopoietic stem cells and malignant growth and metastasis of cancer cells, but is also used as an entry receptor for T cell infectious HIV. Therefore, development of inhibitors that target CXCR4 as a molecular target is underway in various parts of the world. In this example, an attempt was made to create a new type of CXCR4 activity inhibitor (CXCR4 antagonist) based on the structural information of CXCR4 and its ligand CXCL12 and its natural antagonist CXCL14. As a result, we succeeded in developing novel peptide compounds N2C and CG2O that suppress chemotaxis cell migration by both CXCL14 and CXCL12. Among them, CG2O was extremely useful, showing an in vivo effect of improving insulin resistance in obese mice. Since CG2O is dimerized by an oxime bond that does not exist in nature, it is assumed that CG2O is highly stable in the body.
CXCL14 is a factor that exacerbates obese diabetes, but also has an activity of suppressing malignant growth of squamous cell carcinoma. Therefore, the CXCR4 activity-inhibiting peptide of the present invention has the potential to develop into a new therapeutic agent that overcomes cancer and metabolic syndrome, which have a huge number of patients around the world.

配列番号3:組換えペプチド
配列番号5:組換えペプチド
Sequence number 3: Recombinant peptide Sequence number 5: Recombinant peptide

Claims (10)

ヒトCXCL14ケモカインタンパク質のC末端側のαへリックス構造を有する領域を含むペプチド若しくはその変異体ペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。   A dimer peptide, a derivative thereof, or a salt thereof obtained by dimerizing a peptide containing a region having an α-helix structure on the C-terminal side of human CXCL14 chemokine protein or a mutant peptide thereof via a linker bond. 以下の(a)又は(b)のペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
(a) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチド
(b) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の抑制又は阻害活性を有するペプチド
A dimer peptide, a derivative thereof or a salt thereof obtained by dimerizing the following peptide (a) or (b) through a linker bond.
(a) a peptide comprising any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5
(b) A dimer peptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5 and dimerized. Occasionally peptides with inhibitory or inhibitory activity on CXCR4 activity
以下の(a)又は(b)のペプチドを、リンカー結合を介して二量体化させてなる、ダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
(a) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチド
(b) 配列番号2〜5で表されるいずれかのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、二量体化させたダイマーペプチドとしたときにCXCR4活性の抑制又は阻害活性を有するペプチド
A dimer peptide, a derivative thereof or a salt thereof obtained by dimerizing the following peptide (a) or (b) through a linker bond.
(a) a peptide comprising any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5
(b) A dimer peptide consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 5 and dimerized. Occasionally peptides with inhibitory or inhibitory activity on CXCR4 activity
リンカー結合が、ジスルフィド結合又はオキシム結合である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。   The dimer peptide, derivative thereof, or salt thereof according to any one of claims 1 to 3, wherein the linker bond is a disulfide bond or an oxime bond. ダイマーペプチドが、下記式(I)又は式(II)で表されるものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。
The dimer peptide, a derivative thereof, or a salt thereof according to any one of claims 1 to 4, wherein the dimer peptide is represented by the following formula (I) or formula (II).
CXCR4に対するアンタゴニスト活性を有するものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩。   The dimer peptide, derivative thereof, or salt thereof according to any one of claims 1 to 5, which has antagonist activity against CXCR4. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、CXCR4活性の抑制又は阻害剤。   The inhibitor or inhibitor of CXCR4 activity containing the dimer peptide of any one of Claims 1-6, its derivative (s), or these salts. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、細胞走化性の抑制剤。   The inhibitor of cell chemotaxis containing the dimer peptide of any one of Claims 1-6, its derivative (s), or these salts. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、糖尿病の治療又は予防用医薬組成物。   A pharmaceutical composition for treating or preventing diabetes comprising the dimer peptide according to any one of claims 1 to 6, a derivative thereof, or a salt thereof. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイマーペプチド、その誘導体又はこれらの塩を含む、癌の治療用医薬組成物。   The pharmaceutical composition for the treatment of cancer containing the dimer peptide of any one of Claims 1-6, its derivative (s), or these salts.
JP2011251758A 2011-11-17 2011-11-17 Cxcr4 activity inhibiting peptide and an application thereof Pending JP2015024960A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011251758A JP2015024960A (en) 2011-11-17 2011-11-17 Cxcr4 activity inhibiting peptide and an application thereof
PCT/JP2012/079954 WO2013073698A1 (en) 2011-11-17 2012-11-19 Cxcr4 activity inhibiting peptide and application thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011251758A JP2015024960A (en) 2011-11-17 2011-11-17 Cxcr4 activity inhibiting peptide and an application thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015024960A true JP2015024960A (en) 2015-02-05

Family

ID=48429750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011251758A Pending JP2015024960A (en) 2011-11-17 2011-11-17 Cxcr4 activity inhibiting peptide and an application thereof

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2015024960A (en)
WO (1) WO2013073698A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014202515A1 (en) * 2013-06-18 2014-12-24 Bayer Pharma Aktiengesellschaft Mrg receptor modulators
CN114828890A (en) * 2019-10-18 2022-07-29 比奥兹普科德公司 Treatment of diabetes with stem cell migration agent
US20240139129A1 (en) * 2021-02-26 2024-05-02 BioZipcode, Inc. Novel method and agent for treating, diagnosing and detecting diabetes and complications

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013073698A1 (en) 2013-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6542433B2 (en) Mutant activin receptor polypeptides alone or in combination with chemotherapy, and uses thereof
JP6200025B2 (en) Heart disease treatment
KR101428344B1 (en) Variant activin receptor polypeptides and uses thereof
JP2019112437A (en) Glucagon analogues
US11382956B2 (en) Amylin analogues
RU2699285C2 (en) Single-chain trail-receptor agonist proteins
JP2019187419A (en) Glucagon analogs
JP2021508731A (en) GIP / GLP1 co-agonist compound
KR20200066343A (en) Trispecific proteins and methods of use
JP2013530969A (en) Glucagon analog
JP2022095666A (en) Stapled intracellular-targeting antimicrobial peptides for treating infection
KR102505628B1 (en) Long-acting co-agonist of glucagon and GLP-1 receptors
JP7165495B2 (en) Motor control function improver
JP2023022318A (en) Compositions comprising peptide wkdeagkplvk
US8778890B2 (en) Leptin antagonist and methods of use
JP2021091728A (en) Inhibitors of nf kappa-b activity for treatment of diseases and disorders
JP2007534613A (en) Relaxin superfamily peptide analogues
WO2014194835A1 (en) Erythropoietin mimic peptide chemical dimmer and application thereof
WO2013073698A1 (en) Cxcr4 activity inhibiting peptide and application thereof
JP4698973B2 (en) Method for administering TNF family ligands and ligand agonists with reduced toxicity
WO2021117754A1 (en) Agent for repairing or suppressing dna damage
EP4190797A1 (en) Peptide used to prevent or treat synucleinopathy
US20230203107A1 (en) Peptide for treating sepsis derived from rv3364c protein of mycobacterium tuberculosis
JP2022550000A (en) Zinc-activated timulin and methods of preparation and administration
JP5439007B2 (en) Vascular endothelial cell growth factor inhibitor and anticancer agent