JP2015044826A - カーゴ分子の送達ビヒクルおよび炎症反応を免疫調節するための生物学的治療剤としてのＹｏｐＭ - Google Patents

カーゴ分子の送達ビヒクルおよび炎症反応を免疫調節するための生物学的治療剤としてのＹｏｐＭ Download PDF

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Abstract

【課題】新規、有効かつ安価な免疫抑制剤の提供。【解決手段】細胞膜を横切ってカーゴ分子を細胞のサイトゾルに送達するための、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるエルシニア外側タンパク質Ｍ（ＹｏｐＭ）、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の使用に関する。また、免疫系の炎症反応の調節および宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患の治療のための、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物にも関する。また、細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ断片または変異体、およびカーゴ分子と連結したそのようなタンパク質またはＹｏｐＭにも関する。【選択図】なし

Description

本発明は、細胞膜を横切ってカーゴ分子を細胞のサイトゾルに送達するための、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるエルシニア外側タンパク質Ｍ（ＹｏｐＭ）、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の使用に関する。また、本発明は、免疫系の炎症反応を調節し、宿主の疾患を治療するための、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物にも関する。本発明は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ断片または変異体、およびカーゴ分子と連結したそのようなタンパク質またはＹｏｐＭにさらに関する。
免疫抑制反応、すなわち、免疫系の活性の阻害または妨害をもたらす反応は、天然の背景に由来し、したがって身体への病原性が高いか、または意図的な医療行為が原因である。
前者の場合は、宿主生物への感染を成功させるために、病原性微生物は、ヒトの防御系を傷つける、回避する、破壊する、またはさらには利用することによって、そのそれぞれの生態学的地位を保護しなければならない。そのために、過多の分泌性および細胞関連の因子に関与する様々な巧妙な戦略を発達させている。エルシニア（Ｙｅｒｓｉｎｉａ）属の病原性種は、宿主の自然免疫応答を抑制することができる。この目的のために、エルシニア属菌は、細菌膜に貫通するＹｓｃインジェクチソーム、エルシニア外側タンパク質（Ｙｏｐ）エフェクターおよび膜を横切ってこのエフェクターを送達するために必要なＹｏｐ輸送体からなる、ＩＩＩ型分泌系（Ｔ３ＳＳ）を用いる（Ｃｏｒｎｅｌｉｓ ＧＲ．、Ｉｎｔ Ｊ Ｍｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００２年２月；２９１（６〜７）：４５５〜６２）。ＩＩＩ型分泌系は、３つの病原性エルシニア属種、すなわち、エンテロコリチカ菌（Ｙ．ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ）、偽結核菌（Ｙ．ｐｓｅｕｄｏｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）、およびペスト菌（Ｙ．ｐｅｓｔｉｓ）のすべてに共通する病原性プラスミド上にコードされている。病原性エルシニア属菌は、その動物またはヒト宿主のリンパ組織内で生存および細胞外複製するために、このＴ３ＳＳを必要とする。エルシニア外側タンパク質（Ｙｏｐ）、すなわち一組の病原性因子は、このＴ３ＳＳによって宿主細胞内に転座される（Ｃｏｒｎｅｌｉｓ ＧＲ．、Ｉｎｔ Ｊ Ｍｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００２年２月；２９１（６〜７）：４５５〜６２）。２つのＹｏｐ（ＹｏｐＢおよびＹｏｐＤ）が宿主の形質膜内に挿入され、ここで、これらは、宿主細胞のサイトゾル内への６個のさらなるエフェクターＹｏｐ（ＹｏｐＯ、ＹｏｐＨ、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＴ、ＹｏｐＪ／ＹｏｐＰおよびＹｏｐＥ）の転座ポアとして機能する。Ｙｏｐの機能の顕著な特徴は、エルシニア属菌の貪食を妨げ、炎症誘発性サイトカインの分泌をダウンレギュレーションすることによる、自然免疫応答の反作用である。Ｙｏｐによって標的とされるシグナル伝達経路は、貪食受容体、トール様受容体（ＴＬＲ）、および抗原受容体によって開始される。Ｙｏｐは、感染細胞の複数のシグナル伝達応答を、たとえば、Ｒｈｏ−ＧＴＰ結合タンパク質、接着斑タンパク質、炎症経路、および細胞の生存／アポトーシスを調節することによって、妨害するように機能する（Ａｅｐｆｅｌｂａｃｈｅｒ，Ｍ．、Ｔｒａｓａｋ，Ｃ．、ａｎｄ Ｒｕｃｋｄｅｓｃｈｅｌ，Ｋ．（２００７）Ｔｈｒｏｍｂ Ｈａｅｍｏｓｔ、９８：５２１〜５２９；Ｖｉｂｏｕｄ，Ｇ．Ｉ．およびＢｌｉｓｋａ Ｊ．Ｂ．（２００５）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、５９：６９〜８９）。Ｉｎ ｖｉｖｏ研究により、ＹｏｐＨ、ＹｏｐＭ、およびＹｏｐＥが、自然免疫応答の病原性およ
び反作用に最も重要なＹｏｐであることが示されている。
Ｙｏｐは細菌タンパク質であるが、これらはしばしば真核細胞の機能に関連する酵素活性を有する。たとえば、ＹｏｐＨは、β１インテグリン媒介性の貪食経路を標的とする、活性の高いタンパク質チロシンホスファターゼであり、ＹｏｐＥは、Ｒｈｏ−ＧＴＰａｓｅを標的とするＧＴＰａｓｅ活性化タンパク質である。ＹｏｐＭが、知られている酵素活性を有さないエルシニア属菌の唯一のエフェクターである。宿主サイトゾル内への転座後、ＹｏｐＭは、小胞関連経路を介して核に輸送される。しかし、現在まで、核移行がどのようにＹｏｐＭの機能に関連しているかは依然として理解しにくいままである（Ｓｋｒｚｙｐｅｋ，Ｅ．、Ｃｏｗａｎ，Ｃ．およびＳｔｒａｌｅｙ，Ｓ．Ｃ．（１９９８）．Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、３０：１０５１〜１０６５）。ＹｏｐＭタンパク質は、２つのアミノ末端ヘリックス、続いて可変数の約２０個のアミノ酸のロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）モチーフ（様々なエルシニア属菌株の中で１２〜２０個のＬＲＲ）からなり、馬蹄形のタンパク質を形成する。タンパク質−タンパク質の相互作用に関連づけられているＬＲＲは、ＹｏｐＭのほとんどを構成する（図１を参照）。α−トロンビンおよびα１−抗トリプシンなどの血清タンパク質とのタンパク質−タンパク質の相互作用（Ｈｉｎｅｓ，Ｌ．、Ｓｋｒｚｙｐｅｋ，Ｅ．、Ｋａｊａｖａ，Ａ．Ｖ．、およびＳｔｒａｌｅｙ，Ｓ．Ｃ．（２０００）Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ、３０：１９３〜２０９；Ｈｅｕｓｉｐｐ，Ｇ．、Ｓｐｅｋｋｅｒ，Ｋ．、Ｂｒａｓｔ，Ｓ．、Ｆａｌｋｅｒ，Ｓ．およびＳｃｈｍｉｄｔ，Ｍ．Ａ．（２００６）Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、１５２：１３２７〜１３３５）、ならびに２つの細胞質キナーゼ、ＲＳＫ１およびＰＲＫ２とのＹｏｐＭの明らかな足場機能（ＭｃＤｏｎａｌｄ，Ｃ．、Ｖａｃｒａｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．、Ｂｌｉｓｋａ，Ｊ．Ｂ．およびＤｉｘｏｎ，Ｊ．Ｅ．（２００３）．Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ、２７８：１８５１４〜１８５２３）の他に、感染中のＹｏｐＭの分子機能は不十分にしか理解されていない。
エンテロコリチカ菌の感染の現在のモデルによれば、ＹｏｐＭは、Ｔ３ＳＳによって宿主細胞の細胞質内に転座される。しかし、他の研究により、ＹｏｐＭの細胞外の役割、たとえば、急性期タンパク質α１−抗トリプシンとの結合、およびＹｏｐＭと血清タンパク質α−トロンビンとの結合、ならびにマウスの感染後のＹｏｐＭに対する強力な液性免疫応答が示唆されている（Ｂｅｎｎｅｒ，Ｇ．Ｅ．、Ａｎｄｒｅｗｓ，Ｇ．Ｐ．、Ｂｙｒｎｅ，Ｗ．Ｒ．、Ｓｔｒａｃｈａｎ，Ｓ．Ｄ．、Ｓａｍｐｌｅ，Ａ．Ｋ．、Ｈｅａｔｈ，Ｄ．Ｇ．およびＦｒｉｅｄｌａｎｄｅｒ，Ａ．Ｍ．（１９９９）Ｉｎｆｅｃｔ Ｉｍｍｕｎ．、６７：１９２２〜１９２８；Ｈｅｕｓｉｐｐ，Ｇ．、Ｓｐｅｋｋｅｒ，Ｋ．、Ｂｒａｓｔ，Ｓ．、Ｆａｌｋｅｒ，Ｓ．およびＳｃｈｍｉｄｔ，Ｍ．Ａ．（２００６）Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、１５２：１３２７〜１３３５；Ｈｕｅｃｋ，Ｃ．Ｊ．（１９９８）Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｒｅｖ．、６２：３７９〜４３３）。さらに、ｉｎ ｖｉｔｒｏ感染中のＹｏｐＭの無極性分泌（７％）が、ＣｈｅｎｇおよびＳｃｈｎｅｅｗｉｎｄによって報告されている（Ｃｈｅｎｇ，Ｌ．Ｗ．およびＳｃｈｎｅｅｗｉｎｄ，Ｏ．（２０００）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．、１８２：３１８３〜３１９０）。エンテロコリチカ菌およびペスト菌のｙｏｐＭ突然変異体が感染したマウスにおいて全身性の感染を確立できないことは（Ｔｒｕｌｚｓｃｈ，Ｋ．、Ｓｐｏｒｌｅｄｅｒ，Ｔ．、Ｉｇｗｅ，Ｅ．Ｉ．、Ｒｕｓｓｍａｎｎ，Ｈ．およびＨｅｅｓｅｍａｎｎ，Ｊ．（２００４）Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、７２：５２２７〜３４；Ｋｅｒｓｃｈｅｎ，Ｅ．Ｊ．、Ｃｏｈｅｎ，Ｄ．Ａ．、Ｋａｐｌａｎ，Ａ．Ｍ．およびＳｔｒａｎｌｅｙ，Ｓ．Ｃ．（２００４）Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、７２：４５８９〜４６０２）、ＹｏｐＭが感染中の完全な病原性および自然免疫に対する耐性に重要であることを示している（Ｌｅｕｎｇ，Ｋ．Ｙ．、Ｒｅｉｓｎｅｒ，Ｂ．Ｓ．およびＳｔｒａｌｅｙ，Ｓ．Ｃ．（１９９０）Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、５８：３２６２〜３２７１）。
後者の意図的な医療行為の場合は、化合物の免疫抑制活性を、調節、特に、免疫系の活性の制御されたかつ目的のある阻害または妨害に使用する。対応する化合物は、一般に、免疫抑制剤または免疫抑制薬として要約される。免疫抑制薬は、一般に、（１）糖質コルチコイド、（２）細胞増殖抑制剤、（３）抗体、（４）イムノフィリンに作用する薬物、および（５）ＴＮＦ結合タンパク質の群に分類される異種遺伝子のコレクションである。
薬理学的用量では、糖質コルチコイドは、様々なアレルギー性、炎症性、および自己免疫性の障害を抑制するために使用する。また、これらは、急性移植片拒絶および移植片対宿主病を予防するための移植後の免疫抑制剤としても投与される。しかし、これらは感染症を予防せず、また、後の修復プロセスを阻害する。糖質コルチコイドは、細胞媒介性免疫を抑制する。これらは、サイトカインＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−８、ＩＦＮ−γ、およびＴＮＦ−α（このうち、最も重要なものはＩＬ−２である）をコードしている遺伝子を阻害することによって作用する。サイトカイン産生の減少は、立ち代ってＴ細胞増殖を減少させる。また、糖質コルチコイドは液性免疫も抑制し、Ｂ細胞がより少量のＩＬ−２およびＩＬ−２受容体を発現することを引き起こす。これは、Ｂ細胞クローンの拡大および抗体合成をどちらも減弱させる。糖質コルチコイドは、すべての種類の炎症性事象に影響を与える。これは、リポコルチン−１（アネキシン−１）の合成を誘導し、続いてこれは細胞膜と結合し、ホスホリパーゼＡ２とその基質アラキドン酸と相互作用を妨げ、エイコサノイド産生の減弱がもたらされる。また、シクロオキシゲナーゼＣＯＸ−１およびＣＯＸ−２の発現も抑制され、これにより効果が増強される。さらに、糖質コルチコイドは、リポコルチン−１を刺激して細胞外空間に逃れさせ、ここでこれは白血球膜受容体と結合し、上皮接着、遊出、化学走性、貪食、呼吸バースト、ならびに好中球、マクロファージ、および肥満細胞からの様々な炎症伝達物質（リソソーム酵素、サイトカイン、組織プラスミノーゲン活性化因子、ケモカインなど）の放出等の様々な炎症性事象を阻害する。
細胞増殖抑制剤は細胞分裂を阻害する。免疫療法では、これらは悪性疾患の治療よりも少ない用量で使用する。これらは、Ｔ細胞およびＢ細胞のどちらの増殖にも影響を与える。プリン類似体は、その有効性が最高であるため、細胞増殖抑制剤として最も頻繁に投与される。典型的には、ナイトロジェンマスタード（シクロホスファミド）、ニトロソウレアまたは白金化合物などのアルキル化剤は、免疫療法において細胞増殖抑制剤として使用される。シクロホスファミドは、おそらく現在までに知られている最も強力な免疫抑制化合物である。これは、小用量では全身性エリテマトーデス、自己免疫性溶血性貧血、ウェゲナー肉芽腫症、および他の免疫疾患の治療に非常に効率的である。しかし、高用量は汎血球減少症または易出血性膀胱炎を引き起こし得る。さらに、細胞増殖抑制剤は、核酸の合成を妨害する代謝拮抗剤である。これらには、メトトレキサートなどの葉酸類似体、アザチオプリンおよびメルカプトプリンなどのプリン類似体、ピリミジン類似体ならびにタンパク質合成阻害剤が含まれる。メトトレキサートは葉酸類似体である。これは、ジヒドロ葉酸還元酵素と結合してテトラヒドロ葉酸の合成を妨げ、一般に、関節リウマチなどの自己免疫疾患の治療および移植において使用される。アザチオプリンは、最も重要な免疫抑制性の細胞毒性物質のうちの１つである。これは、移植片拒絶反応を制御するために大規模に使用されている。これは、プリン類似体およびＤＮＡ合成の阻害剤として作用するメルカプトプリンに非酵素的に切断される。メルカプトプリン自体も、しばしば直接投与する。これは、免疫応答の誘導期にリンパ球のクローン増殖を妨げることによって、細胞性および液性免疫のどちらにも影響を与える。また、これは自己免疫疾患の治療にも効率的である。さらなる細胞増殖抑制剤の群は細胞毒性がある抗生物質である。これらのうち、ダクチノマイシンが現在最も重要である。これは腎臓移植に使用されている。他の細胞毒性がある抗生物質は、アントラサイクリン、マイトマイシンＣ、ブレオマイシン、ミトラマイシンである。
免疫抑制抗体は、急性拒絶反応を予防するための迅速かつ強力な免疫抑制方法として使用することができる。この群には、患者の胸腺細胞またはリンパ球を事前に注射した動物の血清から得られる、異種ポリクローナル抗体が含まれる。典型的には、抗リンパ球（ＡＬＧ）および抗胸腺細胞抗原（ＡＴＧ）をそのような手法に使用する。これらは、ステロイド耐性急性拒絶反応および重篤な再生不良性貧血の治療の一部である。ポリクローナル抗体は、Ｔリンパ球を阻害し、補体媒介性の細胞溶解および細胞媒介性のオプソニン化のどちらでもあるその溶解を引き起こし、続いて、脾臓および肝臓において細網内皮細胞を循環から除去する。したがって、ポリクローナル抗体は、移植片拒絶、遅延型過敏症および移植片対宿主病を含めた細胞媒介性の免疫反応を阻害し得る。しかし、ポリクローナル抗体は、すべてのリンパ球に影響を与えて全身免疫抑制を引き起こす場合があり、移植後リンパ球増殖性障害（ＰＴＬＤ）または重篤な感染症、特にサイトメガロウイルスおよび以前は休眠状態であったマイコバクテリアによるものをもたらす可能性がある。ポリクローナル抗体の免疫原性が高いため、ほとんどの患者が治療に対して急性反応を示す。これは、発熱、硬直発作、およびさらにはアナフィラキシーによって特徴づけられる。治療中の後の期間に、一部の患者は血清病または免疫複合体糸球体腎炎を発生し得る。
モノクローナル抗体は、正確に定義された抗原（エピトープ）に対するものである。したがって、これらが引き起こす副作用はより少ない。ＩＬ−２受容体（ＣＤ２５）およびＣＤ３に対する抗体が特に顕著である。これらは、移植臓器の拒絶を予防するために使用するが、リンパ球部分集団の変化を追跡するためにも使用する。ＯＫＴ３（登録商標）は最も重要な抗ＣＤ３抗体のうちの１つである。ＯＫＴ３は、ＴＣＲ／ＣＤ３、Ｔ細胞受容体複合体と結合することが知られている。これは、すべての分化したＴ細胞上に存在するＴ細胞受容体複合体と結合することによって、Ｔ細胞の活性化および増殖を妨げる。しかし、最初の数回の投与の間、この結合は非特異的にＴ細胞を活性化させ、３０〜６０分後に重篤な症候群をもたらす。これは、発熱、筋痛、頭痛、および関節痛によって特徴づけられる。一部の例では、生命を脅かす心血管系および中枢神経系の反応に進行し、長い治療を要する。この期間の後、ＣＤ３（登録商標）がＴＣＲと抗原の結合を遮断し、コンホメーション変化またはＴ細胞表面からのＴＣＲ３／ＣＤ３全体の除去を引き起こす。これにより、Ｔ細胞数が、おそらくはこれらが網様上皮細胞の取り込みに対して感作されることによって、低下する。また、ＣＤ３分子の交差結合は細胞内シグナルも活性化し、これらが共刺激分子によって別のシグナルを受け取らない限りは、Ｔ細胞のアネルギーまたはアポトーシスが引き起こされる。また、ＣＤ３抗体は、バランスをＴｈ１からＴｈ２細胞にシフトさせる。患者の治療においてＯＫＴ３（登録商標）を使用するかどうかを決定する際には、医療従事者は、その大きな有効性だけでなく、その毒性副作用も考慮しなければならない。過剰な免疫抑制の危険性および患者が薬物に対する中和抗体を発生する危険性により、これが無効となる場合がある。ＣＤ３（登録商標）抗体はポリクローナル抗体よりも特異的に作用するが、これらは細胞媒介性免疫を顕著に低下させ、患者を日和見感染症および悪性疾患に罹りやすくさせ得る。
インターロイキン−２は、クローンの拡大および活性Ｔリンパ球の生存に必要な、免疫系の重要な調節因子である。その効果は、α、β、およびγ鎖からなる三量体の細胞表面受容体ＩＬ−２Ｒによって媒介される。ＩＬ−２Ｒ（ＣＤ２５、Ｔ細胞活性化抗原、ＴＡＣ）は、既に活性化されたＴリンパ球によってのみ発現される。したがって、これは選択的免疫抑制治療において特別な有意性を有しており、キメラマウス／ヒト抗Ｔａｃ抗体バシリキシマブ（Ｓｉｍｕｌｅｃｔ（登録商標））およびダクリツマブ（Ｚｅｎａｐａｘ（登録商標））などの有効かつ安全な抗ＩＬ−２Ｒ抗体の開発に研究の焦点があてられている。これらの抗体は、ＩＬ−２Ｒ受容体のα鎖と結合し、活性リンパ球のＩＬ−２に誘導されるクローン増殖を妨げ、その生存を短縮することによって作用する。これらは、たとえば、両側腎臓移植後の急性臓器拒絶の予防に使用され、どちらも同様に有効であり、わずかな副作用しかない。
イムノフィリンに作用する薬物には、とりわけ、カルシニュリン阻害剤であるシクロスポリンが含まれる。これは１１個のアミノ酸からなる真菌ペプチドであり、最も広く使用されている免疫抑制薬のうちの１つである。シクロスポリンは、免疫担当のリンパ球、特にＴリンパ球のサイトゾルタンパク質シクロフィリン（イムノフィリン）と結合すると考えられている。シクロスポリンとシクロフィリンとのこの複合体が、正常な条件下ではインターロイキン−２の転写を誘導するカルシニュリンを阻害する。また、この薬物は、リンホカインの産生およびインターロイキンの放出も阻害し、エフェクターＴ細胞の機能の低下をもたらす。シクロスポリンは急性拒絶反応の治療に使用されるが、腎毒性などの重篤な副作用を示し得る。
最後に、ＴＮＦ結合タンパク質の群は、ＴＮＦ−αがＩＬ−１およびＩＬ−６の合成を誘導することならびにリンパ球活性化分子の接着を妨げる、ＴＮＦ−αと結合するモノクローナル抗体または循環受容体、たとえば、インフリキシマブ（Ｒｅｍｉｃａｄｅ（登録商標））、エタネルセプト（Ｅｎｂｒｅｌ（登録商標））、またはアダリムマブ（Ｈｕｍｉｒａ（登録商標））を含む。これらは、関節リウマチ、強直性脊椎炎、クローン病、および乾癬の治療に使用される。しかし、これらの薬物は、結核に罹患する危険性または潜伏性の感染症が活性となるように誘導する危険性を上昇し得る。したがって、たとえばインフリキシマブおよびアダリムマブは、患者を潜伏性のＴＢ感染症について評価すべきであること、およびこれらを用いた治療を開始する前に処置を開始すべきであることの注意ラベルを保有する。
したがって、これらの免疫抑制薬は価値ある医療ツールであるが、副作用および危険性が伴わないわけではない。これらの大多数が非選択的に作用するため、免疫系は、感染症および悪性細胞の拡大に抵抗する能力が下がる。さらに、大量の免疫抑制薬の生産は時間がかかり、高価である。
したがって、新規、有効かつ安価な免疫抑制剤の提供が必要である。
形質膜を横切ることは、細胞内を標的化した薬物および／または化合物の送達の必須条件である（たとえば、遺伝子／核酸を細胞内区画に送達しなければならない遺伝子治療）。細胞浸透性ペプチド（ＣＰＰ）は、それに付着しているカーゴ分子を、細胞内に、大抵の場合はエンドサイトーシスによって輸送することが知られている。それにもかかわらず、当分野では、高等細胞の形質膜を横切ることができる化合物を提供する必要性が依然として存在する。
上述の技術問題の解決策は、本明細書中で特徴づけた実施形態を提供することによってもたらされる。
本発明者らは、現在まではエルシニア属菌のＩＩＩ型分泌系（Ｔ３ＳＳ）の状況においてのみ報告されていたＹｏｐＭが、驚くべきことに、宿主細胞の細胞膜を非依存的に横切る、すなわち細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができることを見い出した。
また、本発明者らは、これまでは潜在的な免疫抑制治療剤として特徴づけられていないＹｏｐＭが、細胞サイトゾル内に組み込まれた後、サイトカイン、特に炎症誘発性サイトカインを有効にダウンレギュレーションすることができる、すなわち、炎症反応を制御す
ることができ、したがって、免疫調節剤または免疫抑制剤として効率的に使用できることも見い出した。
したがって、第１の態様では、本発明は、細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれるＹｏｐＭの能力を中心とし、細胞膜を横切って少なくとも１つのカーゴ分子を細胞のサイトゾルに送達するための、本明細書中で定義したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の使用に関する。前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、それ自体で、すなわち追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる。
第２の態様では、本発明は、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片もしくはＹｏｐＭ変異体（前記断片または変異体は、好ましくは、依然として追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる）および／または炎症誘発性サイトカインをダウンレギュレーションするためのＹｏｐＭの免疫調節ドメインを含む、免疫抑制薬を、好ましくは医薬組成物として提供する。したがって、前記免疫抑制薬／医薬組成物は、炎症誘発性サイトカインの過剰発現および／または望まない発現に関連する疾患の治療に使用し得る。したがって、ＹｏｐＭおよびその誘導体は、免疫系の炎症反応の調節、たとえば宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患を治療するために使用することができる。
用語「追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる」とは、本発明の化合物、すなわち、本明細書中で定義したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ならびに／またはＹｏｐＭ断片および／もしくはＹｏｐＭのＹｏｐＭ変異体が、外因性因子、たとえば、通常は宿主細胞の内部または表面に存在しないものの支援なしに、細胞膜を通過し、細胞のサイトゾルに入ることができることを意味する。好ましくは、この用語は、分子が、これまでは膜を横切ってエフェクターを送達するために必須であると考えられていた、ＩＩＩ型分泌系（Ｔ３ＳＳ）、好ましくはエルシニア属菌のＩＩＩ型分泌系の支援なしに、さらに好ましくは、Ｙｏｐ輸送体、たとえばエルシニア属菌のＹｏｐ輸送体なしに、細胞膜を通過し、細胞のサイトゾルに入ることができることを意味する。前記輸送体は当業者に知られている（たとえば、（Ｃｏｒｎｅｌｉｓ ＧＲ．、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｍｅｄ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、２９１（６〜７）：４５５〜４６２（２００２）および図１９を参照）。
添付の実施例において本明細書中で開示した実験結果に鑑みて、本発明の単離した化合物が、それ自体で細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができることは明らかである。「単離した」とは、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ならびに／またはＹｏｐＭ断片および／もしくはＹｏｐＭのＹｏｐＭ変異体が、その天然の環境から分離して取り出されていることを意味する。
本願明細書の状況では、用語「ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ断片および／もしくはＹｏｐＭのＹｏｐＭ変異体、ならびに／またはＹｏｐＭの免疫調節ドメイン」とは、一部の場合では「本発明の化合物」としても表す。
一般に、本発明は、細胞膜を横切って少なくとも１つのカーゴ分子を細胞のサイトゾルに送達するための、単離したエルシニア外側タンパク質Ｍ（ＹｏｐＭ）、単離したＹｏｐＭ断片または単離したＹｏｐＭ変異体の使用に関することが想定される。それにより、前記単離したＹｏｐＭ、単離したＹｏｐＭ断片または単離したＹｏｐＭ変異体は、細胞膜に自己浸透することができ、好ましくは、細胞サイトゾル内に組み込まれることもできる。
用語「カーゴ分子を送達すること」とは、前記単離したＹｏｐＭ、単離したＹｏｐＭ断
片または単離したＹｏｐＭ変異体が、それにより、補助因子なしに、本明細書中で定義したカーゴ分子、たとえば、天然または非天然起源のペプチドもしくはタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、炭水化物、脂質または化学的に考案された分子を、高等細胞内に輸送および送達することができることを意味する。
用語「細胞膜に自己浸透する」とは、本発明の化合物が、２つの異なる区画を隔てる膜を横切る／通過できることを意味する。言及した２つの区画は、細胞の外側および内側を指すことが好ましい。したがって、「細胞膜」とは、好ましくは、細胞の内側を外側から隔てる形質膜である。本発明の化合物は、好ましくは、細胞の外側から細胞の内側に向かって形質膜を横切ることを理解されよう。
ＹｏｐＭの細胞内局在化を決定するために、金で標識したＹｏｐＭを備えた電子顕微鏡観察（ＥＭ）を行った（図１８）。ＨｅＬａ細胞のインキュベーションの早期に（３７℃で５〜１５分間）、ＹｏｐＭ−Ａｕが細胞表面と結合していることが検出され（図１８；ａ）、さらにサイトゾル中の小胞と会合しているように見えた（図１８；ｂ）。インキュベーションの後期に（１５〜６０分間）、ＹｏｐＭ−Ａｕは多小胞体中に認めることができ（ＭＶＢ；図１８；ｃ）、これは、後期エンドソーム（ＬＥ）の典型的な形態である。興味深いことに、本発明者らは、明確な膜を全く有さないＹｏｐＭ関連構造をしばしば観察した（図１８；ｄ）。さらに、小胞膜は溶解しているように見え、ＹｏｐＭがエンドソーム区画から漏れることを許容していた。最後に、ＹｏｐＭ−Ａｕは、サイトゾル中に遊離して、および核質内で検出された（３時間）（図１８；ｆ、黒色矢印によって示した）。これは、ＹｏｐＭが最初に小胞関連機構を介して宿主細胞に入った後、後の時点で細胞質に入ることを示し、本発明者らはこのプロセスを自己浸透および細胞サイトゾル内への組込みと呼んだ。その後、ＹｏｐＭはサイトゾル中に遊離して表れ、核周囲領域中に蓄積され、核に入ることができる。
したがって、「細胞サイトゾル内に組み込まれる」本発明の化合物は、好ましくは、上記同定した様式で形質膜を横切る、すなわち、これらは最初に小胞と会合し、続いてサイトゾル内に放出されることが想定される。
本発明の化合物は、受容体と相互作用する必要なしに、真核細胞、好ましくは以下に示すものに入り得る、すなわち、本発明の化合物は、受容体と無関係に真核細胞に入り得る。用語「細胞」とは、任意の種類の単離した真核細胞、生きた生物または組織の状況における細胞および細胞培養物中の単離した細胞／組織を意味する（たとえば、ＨｅＬａ細胞、Ｔ８４細胞、ＨＬ６０細胞またはＸＳ５２細胞など）。好ましくは、この用語は、高等真核細胞、より好ましくは動物細胞、さらにより好ましくは哺乳動物細胞、最も好ましいヒト細胞に関する。上皮細胞、線維芽細胞（たとえば滑膜線維芽細胞−実施例９を参照）、初代細胞、内皮細胞（たとえばヒト腸管微小血管内皮細胞ＨＩＭＥＣ−実施例８を参照）、単球、樹状細胞、マクロファージおよび／またはＮＫ細胞などの免疫系の細胞も想定される。
外因性因子の支援なしに、細胞膜を通過し、細胞のサイトゾルに入る能力は、当業者に知られている方法によって試験および決定することができる。細胞膜内へのＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の自己浸透および細胞サイトゾル内へのその組込みは、たとえば、Ｋｅｎｎｙ Ｂ、Ｆｉｎｌａｙ ＢＢ．、Ｉｎｆｅｃｔ Ｉｍｍｕｎ．１９９７年７月；６５（７）：２５２８〜３６に記載されている細胞分画方法および／または添付の実施例中に記載した方法によって試験することができる。手短に述べると、そのような方法は、試験する細胞、たとえばＨｅＬａ細胞を、ＹｏｐＭ、たとえば組換えのＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体、たとえば組換えのＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ断片と共に（すなわち本発明の化合物と共に）、１０〜６０分間、好ましくは２０〜４０
分間、より好ましくは２５〜３５分間、最も好ましくは３０分間の期間インキュベーションすることを含む。ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、当業者に知られている任意の適切な培地中に存在し得る。たとえば、タンパク質は、たとえば、ＤＭＥＭ、ＦＣＳ、Ｌ−グルタミン、ＨＥＰＥＳおよびメチル−α−Ｄ−マンノースを含む感染培地中で提供する。好ましくは、感染培地は、５００ｍｌのＤＭＥＭ、１０％（ｖ／ｖ）のＦＣＳ、１ｍＭのＬ−グルタミン、１０ｍＭのＨＥＰＥＳおよび１％（ｗ／ｖ）のメチル−α−Ｄ−マンノースを含む。アッセイには、たとえばコンフルエントに成長させた表面層として試験する細胞を含む細胞培養皿を、本明細書中で上述した感染培地中に任意の適切な濃度、たとえば、１〜１００μｇ／ｍｌ、好ましくは５〜５０μｇ／ｍｌ、より好ましくは１０〜３０μｇ／ｍｌ、最も好ましくは１５〜２５μｇ／ｍｌの濃度で存在する本発明の化合物と共に、インキュベーションし得る。続いて、細胞を、当業者に知られている任意の適切な緩衝液、たとえばＤ−ＰＢＳ／Ｍｇ２＋で洗浄し得る。好ましくは、洗浄は氷冷緩衝液中で実施し、２回繰り返す。任意選択で、これに続いて０．２Ｍのグリシン、ｐＨ２．０を用いた酸洗浄を行う。続いて、当業者に知られている任意の適切な手段によって細胞を透過処理する。好ましくは、細胞を適切な超音波処理緩衝液に懸濁させ、その後、懸濁液を超音波処理によって透過処理し得る。続いて、生じた懸濁液を、たとえば、遠心分離、たとえば１０８，０００×ｇで１５分間、４℃によって、細胞画分に分離し得る。分画ステップの後、懸濁した細胞質タンパク質を含む上清を回収し得る。生じるペレットを、当業者に知られている任意の適切な緩衝液、たとえば超音波処理緩衝液で、任意選択で洗浄し得る。超音波処理緩衝液は、例示的に、トリスＨＣｌ、ＮａＣｌ、ＥＤＴＡ、ＥＧＴＡ、グリセロール、ＮａＶＯ４およびＮａＦを含む。好ましくは、超音波処理緩衝液は、５０ｍＭのトリスＨＣｌ、ｐＨ７．６、１５０ｍＭのＮａＣｌ、１ｍＭのＥＤＴＡ、１ｍＭのＥＧＴＡ、３０％のグリセロール、０．４ｍＭのＮａＶＯ４および１ｍＭのＮａＦを含む。続いて、ペレットを、当業者に知られている任意の適切な緩衝液、たとえばＴｒｉｔｏｎ緩衝液、好ましくは、本明細書中で上述した超音波処理緩衝液中に１％（ｖ／ｖ）のＴｒｉｔｏｎを含む１ｍｌのＴｒｉｔｏｎ緩衝液に再懸濁させ得る。その後、懸濁液を、振盪器内で、当業者に知られている適切な期間、たとえば、３０分間、４℃、１５Ｕ／分でインキュベーションし得る。続いて、懸濁液を、たとえば１０８，０００×ｇで１５分間、４℃で、再度遠心分離し得る。生じる上清を「膜画分」として回収し得る。続いて、生じた画分は、当業者に知られている適切な手段、たとえばトリクロロ酢酸（ＴＣＡ）を用いて沈殿させ得る。ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の自己浸透および組込みの検出には、本明細書中で上述した方法によって得られた細胞質および膜の画分を、当業者に知られている任意の方法で、たとえば免疫染色によって分析し得る。例示的には、画分は、当業者に知られており、たとえば、ＬｏｔｔｓｐｅｉｃｈおよびＺｏｒｂａｓ（Ｂｉｏａｎａｌｙｔｉｋ、１９９８）から得られる、ウエスタンブロットによって分画し得る。検出は、たとえば、ポリクローナルネズミＹｏｐＭ抗血清、たとえば、完全長のエンテロコリチカ菌のＹｏｐＭに対するポリクローナルネズミ抗血清を用いて行い得る。
本発明の化合物、特に本発明のＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、試験した分子が、概要を上述したように小胞と会合して、または既にサイトゾル中に放出されて（後者が好ましい）、細胞質画分中に検出されることができる場合に、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるとみなされる。より好ましくは、本発明の化合物は、加えたＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の合計量と比較して、試験した化合物の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、もしくは７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％が細胞質画分中で検出された場合に、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるとみなされる。タンパク質取り込みの量を定量する方法は当業者に知られている。本発明の化合物は、上述したように小胞と会合して、および／または既にサ
イトゾル内に放出されて（後者が好ましい）、細胞質画分中に検出されることが想定される。
あるいは、細胞膜内へのＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の自己浸透および細胞サイトゾル内へのその組込みは、当業者に知られている転座係数アッセイによって、たとえば、Ｌａｎｇｅｌ，Ｕ．（編）（細胞浸透性ペプチド：プロセスおよび応用（Ｃｅｌｌ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ、２００２）およびその中の参考文献に記載されているように、試験することができる。手短に述べると、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を、適切な標識、たとえば、Ｃｙ３もしくはＣｙ５などの色素または金粒子、ＧＦＰ、ＲＦＰなどと連結させる。続いて、定義された量の標識されたタンパク質を標的細胞と共に、たとえば本明細書中に記載したようにインキュベーションする。その後、細胞を、たとえば、細胞分画方法の状況において本明細書中に記載したように溶解および分画する。転座係数ＫＴ＝［ＹｏｐＭ細胞内］／［ＹｏｐＭ細胞外］は、たとえばＣｙ３の蛍光を決定することによって、細胞内細胞画分［ＹｏｐＭ細胞内］中の標識の量を測定し、インキュベーションに使用した元の量［ＹｏｐＭ細胞外］と比較することによって決定し得る。あるいは、ＥＬＩＳＡ方法、または、たとえば、Ｌａｎｇｅｌ，Ｕ．（編）（細胞浸透性ペプチドのハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｃｅｌｌ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｐｅｐｔｉｄｅｓ）、ＣＲＣ
Ｐｒｅｓｓ、フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ、２００７）およびＬａｎｇｅｌ，Ｕ．（編）（細胞浸透性ペプチド：プロセスおよび応用（Ｃｅｌｌ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ
ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ、２００２）に記載されているものなどの、放射活性計数、ビオチン化／細胞−ＥＬＩＳＡ、蛍光標識／分光光度計／ＦＡＣＳ、共鳴エネルギー移動、ＨＰＬＣ検出、免疫検出、蛍光相関顕微鏡観察（ＦＣＭ）、キャピラリー電気泳動による細胞活性（ＣＡＣＥ）、もしくはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳを含めた、当業者に知られているさらなる対応する方法を使用し得る。
分子、特に本発明のＹｏｐＭポリペプチドおよび／または断片もしくは変異体が、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるかどうかを決定するための試験は、好ましくは、本明細書中のたとえば実施例中に記載した試験である。
別の好ましい実施形態では、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる、本明細書中に記載したＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、細胞核に入ることもできる。用語「細胞核に入る」とは、ＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体が細胞の核膜を横切って通過することを意味する。ＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体が細胞核に入る能力は、添付の実施例中で実証されており、当業者に知られている任意の適切な方法およびアッセイによって、好ましくは、Ｈａｌｌｂｒｉｎｋ Ｍ．他（２００４）（Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ、１６６７：２２２）およびＮａｒｅ
Ｂ．他（１９９９）（Ａｎａｌ．Ｂｉｏｌ．、２６７：３９０）に記載されている核移行アッセイによって試験することができる。
好ましい実施形態では、ＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体が細胞核に入る能力は、核移行配列（ＮＬＳ）の存在に関連している。より好ましくは、ＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、当業者に知られているＹｏｐＭ ＮＬＳ、たとえば、ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３、好ましくは配列番号４のロイシンリッチリピート１〜３中に存在するＮＬＳを含む。好ましい実施形態では、医薬組成物の状況で使用するＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異
体は、このＮＬＳ配列、すなわちＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３を含み、より好ましくは配列番号４のアミノ酸７４〜１３３を含む。
本発明による用語「ＹｏｐＭ」は、エルシニア外側タンパク質Ｍに関する。この用語には、Ｂｏｌａｎｄ Ａ他、ＥＭＢＯ Ｊ．、１９９６年１０月１日；１５（１９）：５１９１〜２０１；Ｃｏｒｎｅｌｉｓ ＧＲ．Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．、１９９８年１１月；１８０（２１）：５４９５〜５０４；Ｓｋｒｚｙｐｅｋ，Ｅ．、Ｃｏｗａｎ，Ｃ．およびＳｔｒａｌｅｙ，Ｓ．Ｃ．（１９９８）Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、３０：１０５１〜１０６５；ＭｃＤｏｎａｌｄ，Ｃ．、Ｖａｃｒａｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．、Ｂｌｉｓｋａ，Ｊ．Ｂ．およびＤｉｘｏｎ，Ｊ．Ｅ．（２００３）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ、２７８：１８５１４〜１８５２３；Ｓｋｒｚｙｐｅｋ Ｅ、Ｍｙｅｒｓ−Ｍｏｒａｌｅｓ Ｔ、Ｗｈｉｔｅｈｅａｒｔ ＳＷ、Ｓｔｒａｌｅｙ ＳＣ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、２００３年２月；７１（２）：９３７〜４７；Ｋｅｒｓｃｈｅｎ，Ｅ．Ｊ．、Ｃｏｈｅｎ，Ｄ．Ａ．、Ｋａｐｌａｎ，Ａ．Ｍ．およびＳｔｒａｎｌｅｙ，Ｓ．Ｃ．（２００４）Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、７２：４５８９〜４６０２ならびにＨｅｕｓｉｐｐ，Ｇ．、Ｓｐｅｋｋｅｒ，Ｋ．、Ｂｒａｓｔ，Ｓ．、Ｆａｌｋｅｒ，Ｓ．およびＳｃｈｍｉｄｔ，Ｍ．Ａ．（２００６）Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、１５２：１３２７〜１３３５に記載されている、または、当業者に知られている任意の生物学的データベース、たとえばＧｅｎｂａｎｋデータベースから得られる、エルシニア外側タンパク質Ｍが含まれる。
好ましい実施形態では、用語「ＹｏｐＭ」とは、ＹｏｐＭをコードしている病原性プラスミドを天然に含むエルシニア属菌株のエルシニア外側タンパク質Ｍに関する。用語「ＹｏｐＭをコードしている病原性プラスミド」とは、たとえばエンテロコリチカ菌、偽結核菌およびペスト菌中に存在すると記載されている、プラスミドｐＹＶまたはｐＣＤ１に関する（Ｃｏｒｎｅｌｉｓ他、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｒｅｖ．、６２：１３１５〜１３５２（１９９８））。
さらなる好ましい実施形態では、用語「ＹｏｐＭ」とは、エンテロコリチカ菌、偽結核菌およびペスト菌の種から選択されるエルシニア外側タンパク質Ｍに関する。より好ましくは、用語「ＹｏｐＭ」とは、エンテロコリチカ菌８０８１ｖ、血清型Ｏ：８から選択されるエルシニア外側タンパク質Ｍに関する。
また、用語「ＹｏｐＭ」、その断片または変異体は、配列番号１、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７および配列番号８からなる群から選択される任意のアミノ酸配列を含むポリペプチド／アミノ酸配列にも関する。
これらのエルシニア外側タンパク質Ｍのアミノ酸配列をコードしているポリヌクレオチドも想定される。
用語「ＹｏｐＭ断片」とは、本明細書中で上述した本発明による「ＹｏｐＭ」ポリペプチドの一部分に関する。特に、用語「ＹｏｐＭ断片」とは、上記定義した、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を保持している、本明細書中に記載した本発明によるエルシニア外側タンパク質Ｍ中に含まれる短いアミノ酸配列をいう。タンパク質断片は、「遊離状態」である、すなわち、その天然の環境（ＹｏｐＭである）から分離して取り出されていてもよく、あるいは、ポリペプチドと付着しているか、または、断片がたとえば単一の連続した領域として一部もしくは領域を形成するポリペプチド内に含まれていてもよい。「付着している」には、ＹｏｐＭ断片およびＹｏｐＭポリペプチドが、単一の連続した領域として単一の核酸上で／から発現される／発現可能である、または両方の部分が他の様式で連結／カップリングされていることが含
まれる（たとえば、ビオチン／ストレプトアビジン等の化学結合によってなど）。２つの部分、特に２つのタンパク質を「付着」させる方法は、当業者に周知である。
ＹｏｐＭ断片が「付着している」または「内側（内部）に含まれる」ポリペプチドは、ＹｏｐＭに対して異種であることが好ましい、すなわち、限定するものではないが、エルシニア属菌に由来しないものであることが好ましい。
用語「エルシニア外側タンパク質Ｍに含まれる短いアミノ酸配列」には、それだけには限定されないが、約アミノ酸数１〜３０、３１〜６０、６１〜９０、９１〜１２０、１２１〜１５０、１５１〜１８０、１８１〜２１０、２１１〜２３０、２３１〜２６０、２６１〜２９０、２９１〜３２０、３２１〜３５０、３５１〜３８０、３８１〜４１０、４１１〜４４０、４４１〜４７０、４７１〜５００、５０１〜５３０、または５３１からコード領域の最後までの断片が含まれる。さらに、ポリペプチド断片は、約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、５００、５１０、５２０、５３０、５４０または５４５個のアミノ酸の長さであることができる。この状況では、用語「約」には、いずれかの末端または両末端で、数個のアミノ酸、好ましくは５、４、３、２、または１個のアミノ酸だけ長いまたは短い、具体的に列挙した範囲が含まれる。
好ましいポリペプチド断片は、アミノもしくはカルボキシ末端または両方から、連続した一連の残基が欠失している。たとえば、１〜３０、１〜６０、１〜９０、１〜１２０、１〜１５０、１〜１８０、１〜２１０、１〜２３０、１〜２５０、１〜２８０、１〜３１０、１〜３４０、１〜３７０、１〜４００、１〜４３０、１〜４６０、１〜４９０、１〜５２０、１〜５４５の範囲の任意の数のアミノ酸が、本明細書中で上述した本発明によるＹｏｐＭタンパク質のアミノ末端から欠失していることができる。同様に、１〜３０、１〜６０、１〜９０、１〜１２０、１〜１５０、１〜１８０、１〜２１０、１〜２３０、１〜２５０、１〜２８０、１〜３１０、１〜３４０、１〜３７０、１〜４００、１〜４３０、１〜４６０、１〜４９０、１〜５２０、１〜５４５の範囲の任意の数のアミノ酸が、分泌されたタンパク質または成熟体のカルボキシ末端から欠失していることができる。さらに、上記アミノおよびカルボキシ末端の欠失の任意の組合せが企図される。
αヘリックスおよびαヘリックス形成領域、βシートおよびβシート形成領域、ターン−ターン形成領域、コイル−コイル形成領域、親水性領域、疎水性領域、α両親媒性領域、β両親媒性領域、柔軟領域、表面形成領域、ロイシンリッチ領域、ロイシンリッチリピート、ロイシンリッチリピート領域、および高抗原指数領域を含む断片などの、構造的または機能的ドメインによって特徴づけられたＹｏｐＭ−ポリペプチド断片がさらに企図される。さらに、保存的ドメインの範囲内にある、本明細書中で上述した本発明によるＹｏｐＭのポリペプチド断片が、本発明によって具体的に企図される。
これらの断片／ドメインをコードしているポリヌクレオチドも企図される。
本発明の状況では、用語「ＹｏｐＭ断片」には、ＹｏｐＭ断片が生物活性のある断片であることが含まれる。用語「生物活性のある」とは、ＹｏｐＭ断片がＹｏｐＭの上述した生物活性を有する、すなわち、本発明の断片が、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有することを意味する。本発明の「生物活性のある」断片のさらなる能力を、本明細書中以下に記載する。
エルシニア外側タンパク質Ｍまたはその断片とは異なるがその本質的な特性を保持している、たとえば、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を保持している、エルシニア外側タンパク質Ｍまたはその断片も企図される。一般に、そのような化合物は全体的に非常に類似している場合があり、これらは、一部または多くの領域において本発明のＹｏｐＭと同一であることが想定される。
本発明の状況では、「ＹｏｐＭ変異体」には、本明細書中に記載したＹｏｐＭポリペプチド配列、好ましくは、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７もしくは配列番号８として同定されたＹｏｐＭポリペプチドおよび／または本明細書中に提供するポリペプチドのうちの任意のもののポリペプチド断片（たとえば、本明細書中に記載の断片）と、少なくとも４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％同一であるアミノ酸配列を含む、あるいはそれからなる、本明細書中に記載したＹｏｐＭポリペプチド配列が包含される。さらに、これらの変異体をコードしているポリヌクレオチドも企図される。
好ましくは、本明細書中に記載したＹｏｐＭポリペプチド配列、たとえば、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７もしくは配列番号８として同定されたＹｏｐＭポリペプチドおよび／または本明細書中に提供するポリペプチドのうちの任意のもののポリペプチド断片と、少なくとも４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％同一であるＹｏｐＭポリペプチド配列は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を本質的に保持している。
任意の特定のポリペプチドが、本明細書中で上述したＹｏｐＭポリペプチド配列と少なくとも４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％同一であるかどうかは、当業者に知られている任意の手段によって、たとえば、慣習的に知られているコンピュータプログラムを用いることによって決定することができる。網羅的配列アラインメントとも呼ばれる、クエリー配列（本発明の配列）と対象配列との間の最良の全体一致を決定するための好ましい方法は、Ｈｉｇｇｉｎｓ，Ｄ．Ｇ．他、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＣＡＢＩＯＳ）、８（２）：１８９〜１９１、（１９９２）のアルゴリズムに基づくＣＬＵＳＴＡＬＷコンピュータプログラム（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｊ．Ｄ．他、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、２（２２）：４６７３〜４６８０、（１９９４））を用いて決定することができる。前記網羅的配列アラインメントの結果は％同一性である。対でのアラインメントを介して％同一性を計算するための、タンパク質配列のＣＬＵＳＴＡＬＷアラインメントで使用する好ましいパラメータは、マトリックス＝Ｇｏｎｎｅｔ、ｋ−タプル＝１、上位対角数＝５、ギャップペナルティ＝３、ギャップオープンペナルティ１０、ギャップ伸長ペナルティ＝０．１、スコア付け方法＝パーセンテージ、ウィンドウサイズ＝５または対象ポリペプチド配列長さのどちらか短い方である。上記ＣＬＵＳＴＡＬＷについて提供した対および複数アラインメントパラメータは、ＡｌｉｇｎＸソフトウェアプログラム（Ｖｅｃｔｏｒ ＮＴＩプログラムスイート）で提供された初期設定パラメータを表す。
本発明には、内部欠失ではなくＮ末端またはＣ末端の欠失が原因で対象配列がクエリー配列よりも短い場合に、％同一性の結果に手動の補正を適用することが包含される。局所的な対での％同一性のみが必要な場合は、手動の補正は必要ない。
しかし、網羅的なポリペプチドアラインメントから網羅的な％同一性を決定するために
、手動の補正を適用し得る。多くの場合、網羅的なポリペプチドアラインメントに基づく％同一性の計算が、局所的にのみ一致するポリペプチドとは対照的に、全体（すなわち、重複する領域だけでなくすべてのオーバーハングが含まれる）としてのポリペプチド分子間の％同一性を反映しているため、好ましい。ＣＬＵＳＴＡＬＷプログラムは、％同一性を計算する際に対象配列のＮ末端またはＣ末端の切断を考慮しないため、網羅的な％同一性の決定のための手動の補正が必要である。クエリー配列と比較してＮ末端またはＣ末端が切断された対象配列では、％同一性は、対象配列のＮ末端またはＣ末端であり、一致／アラインメントしていないクエリー配列のアミノ酸の数を、クエリー配列の全アミノ酸の割合として計算することによって、補正する。アミノ酸が一致／アラインメントしているかどうかは、ＣＬＵＳＴＡＬＷ配列アラインメントの結果によって決定される。その後、このパーセンテージを、指定したパラメータを用いて上記ＣＬＵＳＴＡＬＷプログラムによって計算した％同一性から減算して、最終的な％同一性スコアが得られる。この補正したスコアを本発明の目的のために使用し得る。
アラインメントした配列の％同一性の値を得るための、２つ以上のポリペプチド配列をアラインメントする上記方法に加えて、一部の状況では、たとえばそれぞれの配列のＳＷＩＳＳ−ＰＲＯＴ指定などの、アラインメントする配列の既知の構造的特徴を考慮する、ＣＬＵＳＴＡＬＷアルゴリズムの変形バージョンを使用することが望ましい場合がある。そのような変形ＣＬＵＳＴＡＬＷアルゴリズムの結果により、２つのポリペプチド配列の％同一性のより正確な値が提供され得る。ＣＬＵＳＴＡＬＷのそのような変形バージョンのサポートはＣＬＵＳＴＡＬＷアルゴリズム内に提供されており、当業者には容易に理解されるであろう。
本発明によるＹｏｐＭ変異体をコードしているポリヌクレオチドは、コード領域、非コード領域、または両方中に変更を含み得る。たとえば、ＹｏｐＭまたはＹｏｐＭ変異体をコードしているポリヌクレオチドは、サイレント置換、付加、または欠失を生じるがコードされているポリペプチドの特性または活性を変更しない、変更を含み得る。遺伝暗号の縮重によるサイレント置換によって生じるヌクレオチド変異体が好ましい。
本発明の状況では、用語「ＹｏｐＭ変異体」には、ＹｏｐＭ変異体が生物活性のあるＹｏｐＭ分子またはその断片であることも含まれ、好ましくは、この用語は、ＹｏｐＭ断片がＹｏｐＭの生物活性を有することを意味する。本発明の変異体が、本明細書中で定義した、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有することが想定される。また、本明細書中で上述したアッセイに従って試験することができるように、断片／変異体が、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有することも想定される。そのような変異体には、活性にわずかな影響しか与えられないように当分野で知られている一般的な規則に従って選択された、欠失、挿入、反転、反復、および置換が含まれ得る。たとえば、表現型がサイレントなアミノ酸置換の作製に関する指針は、Ｂｏｗｉｅ他（Ｓｃｉｅｎｃｅ、２４７：１３０６〜１３１０（１９９０））に提供されており、その著者らは、アミノ酸配列が変化する許容性を研究するための２つの主な戦略が存在することを指摘している。
第１の戦略では、進化過程の自然選択によるアミノ酸置換の許容性を利用する。様々な種においてアミノ酸配列を比較することによって、保存的アミノ酸を同定することができる。こうした保存的アミノ酸は、タンパク質の機能に重要である可能性が高い。対照的に、自然選択によって置換が許容されたアミノ酸位置は、この位置がタンパク質の機能に重要でないことを示している。したがって、アミノ酸置換が許容される位置は、タンパク質の生物活性を維持したままで改変することができる。
第２の戦略では、クローニングした遺伝子の具体的な位置にアミノ酸変化を導入して、
タンパク質の機能に重要な領域を同定するために、遺伝子操作を使用する。たとえば、部位特異的突然変異誘発またはアラニン走査突然変異誘発（分子中のすべての残基に単一のアラニン突然変異を導入）を使用することができる（ＣｕｎｎｉｎｇｈａｍおよびＷｅｌｌｓ、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２４４：１０８１〜１０８５（１９８９））。その後、生じた突然変異体分子を、生物活性について試験することができる。著者らが述べているように、これら２つの戦略により、タンパク質が驚くべきことにアミノ酸置換に対して許容性があることが明らかとなった。著者らは、タンパク質中の特定のアミノ酸位置においてアミノ酸変化が許される可能性が高いことを、さらに示している。たとえば、ほとんどの埋まっている（タンパク質の三次構造の内部にある）アミノ酸残基は非極性の側鎖を必要とする一方で、表面側鎖の特長は一般にわずかしか保存的でない。
本発明には、より低い度合の同一性を有するが、本明細書中で上述したＹｏｐＭによって行われるものと同じ機能のうちの１つまたは複数を行うため、好ましくは、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を保持するために十分な類似度を有する、ＹｏｐＭポリペプチドが包含される。類似度は保存的アミノ酸置換によって決定される。そのような置換は、ポリペプチド中の所定のアミノ酸を、同様の特徴（たとえば化学特性）の別のアミノ酸によって置換するものである。Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍ他、上記によれば、そのような保存的置換は、表現型がサイレントである可能性が高い。どのアミノ酸変化が、表現型がサイレントである可能性が高いかに関するさらなる指針は、Ｂｏｗｉｅ他、（Ｓｃｉｅｎｃｅ、２４７：１３０６〜１３１０（１９９０））に見つかる。本発明の許容される保存的アミノ酸置換は、脂肪族または疎水性のアミノ酸Ａｌａ、Ｖａｌ、ＬｅｕおよびＩｌｅの置換え；ヒドロキシル残基ＳｅｒおよびＴｈｒの置換え；酸性残基ＡｓｐおよびＧｌｕの置換え；アミド残基ＡｓｎおよびＧｌｎの置換え、塩基性残基Ｌｙｓ、Ａｒｇ、およびＨｉｓの置換え；芳香族残基Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、およびＴｒｐの置換え、ならびに小アミノ酸Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｍｅｔ、およびＧｌｙの置換えを含む。
上に列挙した正準の化学的な保存的置換とは別に、本発明には、典型的には保存的であると分類されないが、特定の状況下では化学的に保存的であり得る置換も包含される。
保存的アミノ酸置換以外に、本発明の「ＹｏｐＭ」「ＹｏｐＭ断片」および／または「ＹｏｐＭ変異体」には、それだけには限定されないが、（ｉ）置換されたアミノ酸残基が遺伝暗号によってコードされているものであってもなくてもよい非保存的アミノ酸残基のうちの１つまたは複数での置換、あるいは（ｉｉ）置換基を有するアミノ酸残基のうちの１つまたは複数での置換、あるいは（ｉｉｉ）ポリペプチドの安定性および／または溶解度を増加させるための、ポリペプチドと別の化合物との融合（たとえばポリエチレングリコール）、あるいは（ｉｖ）ポリペプチドと、追加のアミノ酸、たとえば、ＩｇＧ Ｆｃ融合領域ペプチド、またはリーダーもしくは分泌配列、または精製を容易にする配列との融合が含まれる。そのような変異体ポリペプチドは、本明細書中の教示から、当業者の技術範囲内にあるとみなされる。
たとえば、荷電アミノ酸の他の荷電または中性アミノ酸によるアミノ酸置換を含むポリペプチド変異体は、より少ない凝集などの、改善された特徴を有するタンパク質を生じ得る。製剤の凝集は、凝集体の免疫原性活性が原因で、活性の減少およびクリアランスの増加をどちらももたらす。（Ｐｉｎｃｋａｒｄ他、Ｃｌｉｎ．Ｅｘｐ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、２：３３１〜３４０（１９６７）；Ｒｏｂｂｉｎｓ他、Ｄｉａｂｅｔｅｓ、３６：８３８〜８４５（１９８７）；Ｃｌｅｌａｎｄ他、Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ
Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ、１０：３０７〜３７７（１９９３））。さらに、本発明には、本明細書中で上述したＹｏｐＭに分子進化（「ＤＮＡシャフリング」）方法を適用することで作製されたポリペプチド変異体も含まれる。そのようなＤＮＡ
シャフリング技術は当業者に知られており、たとえば、Ｓｔｅｍｍｅｒ、（ＰＮＡＳ、９１：１０７４７、（１９９４）またはＬｅｏｎｇ他、（ＰＮＡＳ、１００：１１６３〜１１６８（２００３））から得られる。
具体的な実施形態では、用語「ＹｏｐＭ変異体」は、配列番号４とは異なるＹｏｐＭポリペプチド、たとえば、エンテロコリチカ菌８０８１ｖ、血清型Ｏ：８に由来しないＹｏｐＭポリペプチドにも言及する。
また、用語「ＹｏｐＭ」、「ＹｏｐＭ断片」および／または「ＹｏｐＭ変異体」には、一般的なアミノ酸のＤ−異性体、２，４−ジアミノ酪酸、α−アミノイソ酪酸、４−アミノ酪酸、Ａｂｕ、２−アミノ酪酸、γ−Ａｂｕ、ε−Ａｈｘ、６−アミノヘキサン酸、Ａｉｂ、２−アミノイソ酪酸、３−アミノプロピオン酸、オルニチン、ノルロイシン、ノルバリン、ヒドロキシプロリン、サルコシン、シトルリン、ホモシトルリン、システイン酸、ｔ−ブチルグリシン、ｔ−ブチルアラニン、フェニルグリシン、シクロヘキシルアラニン、β−アラニン、フルオロアミノ酸、デザイナーアミノ酸、たとえばβ−メチルアミノ酸、Ｃａ−メチルアミノ酸、Ｎａ−メチルアミノ酸、およびアミノ酸類似体全般を含めた、非古典的アミノ酸を含むＹｏｐＭポリペプチドも含まれる。さらに、アミノ酸はＤ（右旋性）またはＬ（左旋性）であることができる。
また、用語「ＹｏｐＭ」、「ＹｏｐＭ断片」および／または「ＹｏｐＭ変異体」には、翻訳中またはその後に、たとえば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護／遮断基による誘導体化、またはタンパク質分解的切断などによって、示差的に修飾されたＹｏｐＭポリペプチドも含まれる。数々の化学修飾のうちの任意のものを、それだけには限定されないが、臭化シアン、トリプシン、キモトリプシン、パパイン、Ｖ８プロテアーゼ、アセチル化、ホルミル化、酸化、還元による特異的化学切断；またはツニカマイシンの存在下における代謝合成などを含めた、既知の技術によって実施し得る。
本発明によって包含されるさらなる翻訳後修飾には、たとえば、Ｎ−結合またはＯ−結合の炭水化物鎖、Ｎ末端またはＣ末端のプロセッシング、アミノ酸主鎖への化学部分の付着、Ｎ−結合またはＯ−結合の炭水化物鎖の化学修飾、および原核宿主細胞発現の結果としてのＮ末端メチオニン残基の付加または欠失が含まれる。
また、「ＹｏｐＭ」、「ＹｏｐＭ断片」および／または「ＹｏｐＭ変異体」は、タンパク質の検出および単離、エピトープでタグ付けしたペプチド断片の付加（たとえば、Ｈｉｓ、ＦＬＡＧ、ＨＡ、ＧＳＴ、チオレドキシン、マルトース結合タンパク質等）、ビオチンおよび／またはストレプトアビジンなどの親和性タグの付加、アミノ酸主鎖への化学部分の共有結合、ポリペプチド末端のＮまたはＣ末端プロセッシング（たとえばタンパク質分解性プロセッシング）、Ｎ末端メチオニン残基の欠失などを可能にするために、酵素、蛍光、同位体または親和性の標識などの検出可能な標識で修飾してもよい。
また、用語「ＹｏｐＭ」、「ＹｏｐＭ断片」および／または「ＹｏｐＭ変異体」には、ポリペプチドの溶解度、安定性、および循環時間の増加など、すなわち、全体でその半減期を増加させる、または免疫原性を低下させる、さらなる利点を提供し得る、化学修飾した誘導体も包含される（米国特許第４，１７９，３３７号を参照）。誘導体化の化学部分は、水溶性ポリマー、たとえば、ポリエチレングリコール、エチレングリコール／プロピレングリコールコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコールなどから選択され得る。ポリペプチドは、分子内のランダムな位置、または分子内の事前に決定された位置で修飾してよく、１つ、２つ、３つまたはそれより多くの付着した化学部分が含まれていてよい。好ましくは、化合物が親水性ポリマー残基である場合の化学誘導体化が企図される。誘導体を含めた例示的な親水性ポリマーは、反復単位が１
つまたは複数のヒドロキシ基を含むポリマー（ポリヒドロキシポリマー）が含まれるもの［たとえばポリ（ビニルアルコール）が含まれる］；反復単位が１つまたは複数のアミノ基を含むポリマー（ポリアミンポリマー）が含まれるもの［たとえば、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質ならびにアルブミンおよび天然リポタンパク質などのリポタンパク質が含まれる］；反復単位が１つまたは複数のカルボキシ基を含むポリマー（ポリカルボキシポリマー）が含まれるもの［たとえば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ならびにアルギン酸ナトリウムおよびカルシウムなどのその塩、グリコサミノグリカンならびにヒアルロン酸の塩を含めたその塩、炭水化物のリン酸化およびスルホン酸誘導体、インターロイキン−２およびインターフェロンなどの遺伝物質、ホスホロチオエートオリゴマーが含まれる］；反復単位が１つまたは複数の糖部分を含むポリマー（多糖ポリマー）が含まれるもの［たとえば炭水化物が含まれる］であり得る。
親水性ポリマーの分子量は変動する場合があり、一般には約５０〜約５，０００，０００であり、約１００〜約５０，０００の分子量を有するポリマーが好ましい。ポリマーは分枝状または非分枝状であり得る。より好ましいポリマーは約１５０〜約１０，０００の分子量を有し、２００〜約８，０００の分子量がさらにより好ましい。
ポリエチレングリコールでは、取扱いおよび製造を容易にするために、好ましい分子量は約１ｋＤａ〜約１００ｋＤａである（用語「約」とは、ポリエチレングリコールの調製において、一部の分子は記述した分子量よりも重く、一部は軽いことを示す）。所望の治療プロフィール（たとえば、所望の持続放出の期間、存在する場合は生物活性に対する効果、取扱いの容易さ、治療的タンパク質または類似体に対するポリエチレングリコールの抗原性および他の既知の効果の度合または欠如）に応じて、他の大きさを使用し得る。本発明の化合物を誘導体化するために使用し得る追加の好ましいポリマーには、たとえば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリ（ビニルピロリジン）、ポリオキソマー、ポリソルベートおよびポリ（ビニルアルコール）が含まれ、ＰＥＧポリマーが特に好ましい。ＰＥＧポリマーの中では、とりわけ、約１００〜約１０，０００の分子量を有するＰＥＧポリマーが好ましい。より好ましくは、ＰＥＧポリマーは約２００〜約８，０００の分子量を有し、それぞれ２，０００、５，０００および８，０００の分子量を有するＰＥＧ２，０００、ＰＥＧ５，０００およびＰＥＧ８，０００がさらにより好ましい。上記に例示したものに加えて、他の適切な親水性ポリマーが当業者に知られている。一般に、使用するポリマーには、アルキル化またはアシル化反応によって本発明のポリペプチドに付着させることができるポリマーが含まれる。
ポリエチレングリコール分子（または他の化学部分）は、タンパク質の機能的または抗原性ドメインに対する効果を考慮して、本発明の化合物に付着しているべきである。当業者が利用できるいくつかの付着方法、たとえばＥＰ０ ４０１ ３８４号から得られるものが存在する。たとえば、ポリエチレングリコールは、遊離アミノまたはカルボキシル基などの反応基を介してアミノ酸残基と共有結合させ得る。反応基とは、活性化したポリエチレングリコール分子が結合し得るものである。遊離アミノ基を有するアミノ酸残基には、リシン残基およびＮ末端アミノ酸残基が含まれ；遊離カルボキシル基を有するものには、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基およびＣ末端アミノ酸残基が含まれ得る。また、スルフヒドリル基もポリエチレングリコール分子を付着させるための反応基として使用し得る。治療目的に好ましいのは、Ｎ末端またはリシン基での付着などの、アミノ基での付着である。Ｎ末端で化学修飾されたタンパク質を具体的に所望し得る。
本組成物の例示としてポリエチレングリコールを使用して、様々なポリエチレングリコール分子から（分子量、分枝などによって）、反応混合物中のポリエチレングリコール分子とタンパク質（ポリペプチド）分子との割合、行うペグ化反応の種類、および選択したＮ末端ペグ化タンパク質を得る方法を選択し得る。
Ｎ末端ペグ化調製物を得る（すなわち、必要な場合はこの部分を他のモノペグ化部分から分離する）方法は、Ｎ末端ペグ化物質をペグ化タンパク質分子の集団から精製することによるものであり得る。
Ｎ末端修飾で化学修飾された選択的タンパク質は、特定のタンパク質中で誘導体化に利用可能な様々な種類の第一級アミノ基（リシン対Ｎ末端）の示差的な反応性を利用する、還元性アルキル化によって達成し得る。適切な反応条件下では、ポリマーを含むカルボニル基を用いた、タンパク質のＮ末端の実質的に選択的な誘導体化が達成される。
上記例示した様々なポリマーと同様に、ポリマー残基が、たとえば、本発明に従ってポリマー残基を本発明の化合物と連結させることに典型的に関与しているものに加えて、官能基を含み得ることが企図される。そのような官能基には、たとえば、カルボキシル、アミン、ヒドロキシおよびチオール基が含まれる。
親水性ポリマーの残基に加えて、本発明のポリペプチドを誘導体化するために使用する化合物は、糖残基であることができる。誘導体化することができる例示的な糖には、たとえば単糖または糖アルコール、たとえば、エリトロース、トレオース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、フルクトース、ソルビトール、マンニトールおよびセドヘプツロースが含まれ、好ましい単糖はフルクトース、マンノース、キシロース、アラビノース、マンニトールおよびソルビトールであり、また、二糖、たとえば、ラクトース、スクロース、マルトースおよびセロビオースも含まれる。他の糖には、たとえば、イノシトールおよびガングリオシド頭部基が含まれる。上記例示したものに加えて、他の適切な糖は、本開示に基づいて当業者に容易に明らかであろう。一般に、誘導体化に使用し得る糖には、アルキル化またはアシル化反応によって本発明のポリペプチドに付着させることができる糖が含まれる。
さらに、本発明には、本発明の化合物の、たとえば、脂質（陽イオン、陰イオン、重合体、荷電、合成、飽和、不飽和、および上記の任意の組合せなどが含まれる）または安定化剤との誘導体化も包含される。好ましくは、本発明には、安定化機能の役割を果たし得る化合物（たとえば、溶液中のポリペプチド半減期を増加させるため、ポリペプチドをより水溶性にするため、ポリペプチドの親水性または疎水性の特徴を増加させるためなど）を用いたＹｏｐＭの誘導体化が包含される。安定化材料として有用なポリマーは、天然、半合成（改変した天然）または合成の起源であり得る。例示的な天然ポリマーには、天然に存在する多糖、たとえば、アラビナン、フルクタン、フカン、ガラクタン、ガラクツロナン、グルカン、マンナン、キシラン（たとえばイヌリンなど）、レバン、フコイダン、カラゲナン、ガラクトカロロース（ｇａｌａｔｏｃａｒｏｌｏｓｅ）、ペクチン酸、以下を含めたペクチン、すなわち、アミロース、プルラン、グリコーゲン、アミロペクチン、セルロース、デキストラン、デキストリン、デキストロース、グルコース、ポリグルコース、ポリデキストロース、パスツラン、キチン、アガロース、ケラチン、コンドロイチン、デルマタン、ヒアルロン酸、アルギン酸、キサンチンガム、デンプン、および様々な他の天然のホモポリマーまたはヘテロポリマー、たとえば、以下のアルドース、ケトース、酸またはアミンのうちの１つまたは複数を含むものが含まれる：エリトロース、トレオース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、アロース、アルトロース、グルコース、デキストロース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、エリトルロース、リボース、キシルロース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトース、セロビオース、グリシン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、グルクロン酸、グルコン酸、グルカル酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸、グルコサミ
ン、ガラクトサミン、およびノイラミン酸、ならびにその天然に存在する誘導体。したがって、適切なポリマーには、たとえば、タンパク質、たとえばアルブミン、ポリアルギネート、およびポリ乳酸−コグリコリドポリマーが含まれる。例示的な半合成ポリマーには、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチル−セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、およびメトキシセルロースが含まれる。例示的な合成ポリマーには、ポリホスファゼン、ヒドロキシアパタイト、フルオロアパタイトポリマー、ポリエチレン（たとえば、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン、およびポリエチレンテレフタレートなど）、ポリプロピレン（たとえばポリプロピレングリコールなど）、ポリウレタン（たとえば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニルおよびポリビニルピロリドンなど）、ナイロンを含めたポリアミド、ポリスチレン、ポリ乳酸、フッ素化炭化水素ポリマー、フッ素化炭素ポリマー（たとえばポリテトラフルオロエチレンなど）、アクリレート、メタクリレート、およびポリメチル−メタクリレート、ならびにその誘導体が含まれる。ポリマーを安定化化合物として用いる本発明の誘導体化したポリペプチドを調製する方法は、米国特許第５，２０５，２９０号に記載されているものおよびその中で引用されているものなどの、当分野で知られている情報と合わせた際に、本開示に鑑みて当業者に容易に明らかであろう。さらに、用語「ＹｏｐＭ変異体」は、本発明のＹｏｐＭポリペプチドのさらなる改変にも関する。そのようなさらなる改変は当分野で知られており、誘導体化方法などに加えて米国特許第６，０２８，０６６号に具体的に提供されている。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書中に記載したＹｏｐＭ断片および／またはＹｏｐＭ変異体は、少なくとも１つ、すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個、またはそれより多くのＹｏｐＭのαヘリックスを含む。用語「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの少なくとも１つ」とは、当分野で知られている方法に従って決定することができる、本明細書中で上述したＹｏｐＭポリペプチド内、好ましくは、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７または配列番号８のうちの任意の１つ内のαヘリックス構造に関する。αヘリックス構造は、たとえばＥｖｄｏｋｉｍｏｖ他（Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．、３１２：８０７〜８２１（２００１））に記載されている。αヘリックス構造は、ポリペプチド中の他の構造要素に関して任意の配向または順序であり得る。αヘリックス構造は、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはポリペプチドもしくは分子内の任意の他の適切な位置に局在していてもよい。配列番号４のアミノ酸位置１〜５１または５２〜７３を含むＹｏｐＭの一部分も企図される。好ましくは、そのようなＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有する。既に言及したように、この能力は、本明細書中で上述したアッセイまたは他の様式に従って試験することができる。
この観点から、添付の実施例は、ＹｏｐＭの少なくとも１つのαヘリックスが、追加の要素を必要としない細胞膜の自己浸透および細胞サイトゾル内への組込みを媒介するために十分であることを明らかに証明している（たとえば図４を参照）。
さらなる実施形態では、本明細書中に記載したＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの少なくとも２つ含む。用語「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの少なくとも２つ」とは、当分野で知られている方法に従って決定することができる、本明細書中で上述したＹｏｐＭポリペプチド内、好ましくは、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７または配列番号８のうちの任意の１つ内の、少なくとも２つ、すなわち、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個、またはそれより多くの独立したαヘリックス構造の組合せに関する。αヘリックス構造は、たとえばＥｖｄｏｋｉｍｏｖ他（Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．、３１２：８０７〜８２１（２００１））に記載されている。αヘリックス構造は、１つのポリペプチド中にお
ける１つのαヘリックス構造の複製および２つの異なるαヘリックス構造の存在を含めて、ポリペプチド中の他の構造要素に関して任意の配向または順序であり得る。αヘリックス構造は、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはポリペプチドもしくは分子内の任意の他の適切な位置に局在していてもよい。
配列番号４のアミノ酸位置１〜５１および５２〜７３を含むＹｏｐＭの一部分も企図される。さらなる実施形態では、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１を含むＹｏｐＭの一部分が複製されているか、または配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３を含むＹｏｐＭの一部分が複製されていてもよい。さらに、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１および配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３を含むＹｏｐＭの一部分が任意の配向または順序であり得る。これは、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１は、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはより大きなポリペプチドもしくは分子構造内の任意の他の適切な位置に局在していてもよいことを意味する。さらに、配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３は、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはより大きなポリペプチドもしくは分子構造内の任意の他の適切な位置に局在していてもよい。
好ましくは、そのようなＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有する。これは、本明細書中に記載したアッセイに従って試験することができる。この観点から、添付の実施例は、ＹｏｐＭの少なくとも２つのαヘリックスが、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれるために十分であることを明らかに証明している（たとえば図１１を参照）。
さらなる実施形態では、本明細書中で上述したαヘリックスのうちの１つまたは２つを含むＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、少なくとも１つのＹｏｐＭロイシンリッチリピートをさらに含み得る。用語「少なくとも１つのＹｏｐＭロイシンリッチリピート」とは、分野で知られている方法に従って決定することができる、本明細書中で上述したＹｏｐＭポリペプチド中、好ましくは、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７または配列番号８のうちの任意の１つに存在するロイシンリッチリピートに関する。そのようなロイシンリッチリピートはＥｖｄｏｋｉｍｏｖ他（Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．、３１２：８０７〜８２１（２００１））に記載されている。ロイシンリッチリピートは、第２のもしくはさらなるロイシンリッチリピートに関して、および／または本明細書中で上述した１つもしくは２つのαヘリックス構造に関して、および／またはポリペプチド中の他の構造要素に関して、任意の配向または順序であり得る。ロイシンリッチリピートは、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはポリペプチドもしくは分子内の任意の他の適切な位置に局在していてもよい。
また、この用語には、配列番号４のアミノ酸位置７４〜９３、９４〜１１３、１１４〜１３３、１３４〜１５５、１５６〜１７５、１７６〜１９７、１９８〜２１７、２１８〜２３７、２３８〜２５７、２５８〜２７７、２７８〜２９７、２９８〜３１７、または３１８〜３３７を含むＹｏｐＭの一部分も包含される。
好ましくは、そのようなＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有する。これは、本明細書中に記載したアッセイに従って試験することができる。
さらなる実施形態では、本明細書中で上述したαヘリックスのうちの１つまたは２つを含むＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３をさらに含み得る。用語「ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３」とは、当分野で知られている方法に従って決定することができる、本明細書中で上述したＹｏｐＭポリペプチ
ド中、好ましくは、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７または配列番号８のうちの任意の１つ中に存在する最初の３個のＮ末端ロイシンリッチリピートに関する。ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３はＥｖｄｏｋｉｍｏｖ他（Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．、３１２：８０７〜８２１（２００１））にも記載されている。ロイシンリッチリピート１〜３は、さらなるロイシンリッチリピートに関して、および／または本明細書中で上述した１つもしくは２つのαヘリックス構造に関して、および／またはポリペプチド中の他の構造要素に関して、任意の配向または順序であり得る。ロイシンリッチリピート１〜３は、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはポリペプチドもしくは分子内の任意の他の適切な位置に局在していてもよい。
配列番号４のアミノ酸位置７４〜１３３を含むＹｏｐＭの一部分も企図される。
好ましくは、そのようなＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有する。これは、本明細書中に記載したアッセイに従って試験することができる。
さらなる好ましい実施形態では、ＹｏｐＭ断片は、配列番号４のアミノ酸１〜２３９、配列番号４のアミノ酸５５〜３６７、配列番号４のアミノ酸１〜７３、配列番号４のアミノ酸５２〜７３、配列番号４のアミノ酸１〜１３３および配列番号４のアミノ酸５２〜１３３から選択される任意のアミノ酸配列を含む。さらに、ＹｏｐＭ断片は、配列番号４のアミノ酸１〜５１、および同時に、すなわち同じポリペプチド上に、アミノ酸７４〜１３３を含み得る。この場合、配列番号４のアミノ酸１〜５１および７４〜１３３は、直接融合しているか、または、１、２、３、４、５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５もしくは１６から５０個のアミノ酸のスペーサーがアミノ酸配列間に位置していてもよい。上述のアミノ酸配列は、ポリペプチド中の他の構造要素に関して任意の配向または順序であり得る。アミノ酸配列は、Ｎ末端もしくはＣ末端に位置していてもよいか、またはポリペプチドもしくは分子内の任意の他の適切な位置に局在していてもよい。
好ましくは、そのようなＹｏｐＭ断片は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有する。これは、本明細書中に記載したアッセイに従って試験することができる。
免疫調節を媒介するＹｏｐＭ内のドメインを分析および位置決定するために、以前に記載したＹｏｐＭの切断された型（実施例２を参照）を用いて分化したＨＬ６０細胞を処理した。本発明者らは自己浸透能力が免疫調節に必要であると推定したため、対照タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃ以外では、すべて依然として宿主の細胞膜に浸透することができる、ＹｏｐＭのこの型のみを使用した（実施例２を参照）。細胞に自己浸透しない対照タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃは、ＴＮＦαの転写を減少させることができなかった一方で、自己浸透する型であるＹｏｐＭＮ−２３９およびＹｏｐＭ５５−Ｃは、依然としてＴＮＦαの転写を減少させることができた（図１１を参照）。これらの結果により、免疫調節におけるＹｏｐＭのＣ末端および最初のアミノ末端のヘリックスの役割が排除される。ＹｏｐＭの両方のαヘリックスを含む融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが、もはやＴＮＦαの転写を減少させることができなくなったことは（図１１）、ＹｏｐＭのＬＲＲ１〜８が潜在的な免疫調節ドメインを保有していることを示している。さらに、この結果により、免疫調節におけるＹｏｐＭのアミノ末端αヘリックスの役割が排除される。
特に好ましい実施形態では、本発明の化合物は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を有するが、同時に、免疫調節能力を本質的に有さない、すなわち、これらは免疫調節ドメイン（特にロイシンリッチリピート）
を含まない、および／または免疫調節ドメインが失活している（たとえば、欠失、挿入などの突然変異による、または他の様式による）。「免疫調節能力を本質的に有さない」とは、本発明の化合物が、たとえば培地自体および／またはＹｏｐＭ８７−Ｃなどの陰性対照と比較した場合に、たとえばＴＮＦαなどの１つまたは複数のサイトカイン（好ましくはそのｍＲＮＡ）を、約５％以下、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、４０％、または５０％しかダウンレギュレーションしないことを意味する。用語「サイトカイン」および「ダウンレギュレーションする」は、本明細書中以下にさらに記載する。サイトカインのｍＲＮＡのダウンレギュレーションを決定するためのアッセイも、同様に本明細書中以下に詳述する。
本発明のＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、当業者に知られている任意の適切な方法によって組換え産生することができる。したがって、本発明には、ＹｏｐＭポリペプチドまたはＹｏｐＭの変異体もしくは断片もしくは免疫調節ドメインを産生する方法も包含される。
したがって、本発明は、本発明のＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片もしくはＹｏｐＭ変異体またはＹｏｐＭの免疫調節ドメインをコードしているポリヌクレオチド、前記ポリヌクレオチドを含むベクター、これらのポリヌクレオチドおよび／またはベクターを含む宿主細胞、ならびに、組換え技術によるＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の産生を企図する。適切なベクターは、たとえば、ファージ、プラスミド、ウイルス、またはレトロウイルスベクターであり得る。レトロウイルスベクターは、複製能力があるまたは複製に欠陥があるものであり得る。後者の場合、ウイルス繁殖は、一般に、補完性の宿主細胞中でのみ起こる。
ＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体をコードしているポリヌクレオチドは、宿主中での繁殖のために、選択マーカーを含むベクターと結合させ得る。
示したように、発現ベクターには、好ましくは少なくとも１つの選択マーカーが含まれる。そのようなマーカーには、たとえば、真核細胞での培養には、ジヒドロ葉酸還元酵素、Ｇ４１８、またはネオマイシン耐性、ならびに大腸菌および他の細菌中での培養には、テトラサイクリン、カナマイシン、またはアンピシリン耐性の遺伝子が含まれる。
適切な宿主の代表的な例には、それだけには限定されないが、細菌細胞、たとえば、大腸菌、ストレプトマイセス属およびネズミチフス菌の細胞；真菌細胞、たとえば酵母細胞（たとえば、出芽酵母またはピキア・パストリス）；昆虫細胞、たとえば、キイロショウジョウバエＳ２およびスポドプテラ・フルギペルダＳｆ９の細胞；動物細胞、たとえば、ＣＨＯ、ＣＯＳ、ＨＥＫ２９３、およびボーズ（Ｂｏｗｅｓ）黒色腫細胞；ならびに植物細胞が含まれる。上述の宿主細胞の適切な培地および条件は当分野で知られている。
細菌における使用が好ましいベクターは、当業者に知られている。
宿主細胞内への構築体の導入は、Ｄａｖｉｓ他（Ｂａｓｉｃ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ（１９８６））などの、多くの標準の実験室の手引きに記載の方法によって達成することができる。
本発明によるＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、当業者に知られている任意の適切な方法によって組換え細胞培養物から回収および精製することができる。
また、本発明によるＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、直
接単離したか培養したかにかかわらず、体液、組織および細胞を含めた天然源から精製した生成物；化学合成手順の生成物；ならびに組換え技術によって、たとえば、細菌、酵母、高等植物、昆虫、および哺乳動物の細胞を含めた、原核または真核の宿主から産生した生成物からも回収することができる。
具体的な実施形態では、酵母ピキア・パストリスを用いて本発明の化合物を発現させる。
さらに、本発明のＹｏｐＭポリペプチド、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体またはＹｏｐＭの免疫調節ドメインは、当分野で知られている技術を用いて化学合成することができる（Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ、１９８３、タンパク質：構造および分子原理（Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ）、Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ＆Ｃｏ．、Ｎ．Ｙ．、およびＨｕｎｋａｐｉｌｌｅｒ他、Ｎａｔｕｒｅ、３１０：１０５〜１１１（１９８４））。たとえば、本発明のポリペプチド配列の断片に対応するポリペプチドは、ペプチド合成機を使用することによって合成することができる。
宿主細胞の細胞質内へのＹｏｐＭのＴ３ＳＳ非依存性の自己浸透の分析により、タンパク質のＮ末端αヘリックスが自己浸透に関与しているとして示唆される。ＣＰＰを用いた以前の研究と同様に、ＹｏｐＭタンパク質のＮ末端αヘリックスをカーゴトランスポーターとして用いることによって全タンパク質の細胞送達が可能であるかどうかを調査した。この目的のために、ＹｏｐＭのＮ末端αヘリックスが真核細胞内への外来タンパク質の形質導入を実際に媒介できることを確認するためにＧＦＰをモデルタンパク質として使用した。ＧＦＰと融合した両方のαヘリックスを含む対応する構築体を作製した。２αＨ−ＧＦＰ融合タンパク質を発現するベクターを構築するために、ｐＥＴ−ｙｏｐＭを鋳型として用いた逆ＰＣＲを行い、ＹｏｐＭのアミノ末端ヘリックスのコード領域のみを保有するベクターｐＥＴ−２αＨが生じた。Ｇｆｐの遺伝子をＰＣＲによって増幅し、タンパク質発現のためにｐＥＴ−２αＨベクター内に挿入した。タンパク質を単離し、精製し、アフィニティークロマトグラフィーによってカルボキシ末端の６×Ｈｉｓタグを介して濃縮した。生じた融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが宿主細胞の膜に自己浸透できるかどうかを調査するために、ＨｅＬａ細胞を、組換えタンパク質２αＨ−ＧＦＰおよびＧＦＰと共に、３０分間３７℃でインキュベーションし、蛍光顕微鏡観察（図５Ａ）およびウエスタンブロッティング（図５Ｂ）によって分析した。単独では宿主細胞の細胞質に入ることができないＧＦＰとは対照的に、融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰは、ＧＦＰおよび２αＨ−ＧＦＰで処理したＨｅＬａ細胞の細胞分画後のウエスタンブロッティング分析によって示されるように、宿主の細胞膜に浸透して宿主細胞の細胞質内部に蓄積されることができる（図５Ｂ）。さらに、蛍光顕微鏡観察画像により、融合タンパク質は細胞質中に局在し、サイトゾル内部の小胞様構造中に現れるように見えることが示される（図５Ａ：ａ、ｂ、ｃ）。これは、ＧＦＰで処理したＨｅＬａ細胞では観察されない（図５Ａ：ｄ、ｅ、ｆ）。興味深いことに、ＨｅＬａ細胞を、２αＨ−ＧＦＰを用いて４℃の「パルスチェイス」で処置した後（エネルギー依存性の取込み機構の阻害によって引き起こされる、標的細胞の形質膜でのタンパク質の蓄積がもたらされる）、言及した２αＨ−ＧＦＰを含有する小胞様構造は、より細胞中心に向かってシフトし、最終的には核周囲領域中に濃縮されるが、核内部には現れない（図５Ａ：ｄ、ｅ、ｆ）。これは、融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが、細胞質膜の自己浸透後に組換えＹｏｐＭと同じ細胞内経路に従うことを示している。この観察は、ＹｏｐＭのアミノ末端ヘリックスが細胞内輸送の情報をコードしている可能性を示唆している。この結論は、ＨｅＬａ細胞を２αＨ−ＧＦＰおよびＹｏｐＭを用いて「パルスチェイス」で処理した後の同時局在化実験によってうまく明確に示されている（図６）。組換えＹｏｐＭも宿主の細胞膜の浸透後に小胞様構造中に現れる一方で（図６：ａ、ｂ、ｃ）、両方のタンパク質が、ＨｅＬａ細胞とＹｏｐＭおよび２αＨ−ＧＦＰとの合わ
せたインキュベーションの間にこれらの小胞様構造中に同時局在化する（図６：ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）。これらの結果があいまって、ＹｏｐＭのＮ末端αヘリックスがカーゴタンパク質を標的細胞の細胞質内に送達することができ、したがって、他のＣＰＰについて既に記載されているように、カーゴを真核細胞内に送達するための新しいツールとして使用し得るＣＰＰモチーフを表すことを実証している。
したがって、本発明の状況では、本明細書中に記載したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、膜を横切ってカーゴ分子を細胞のサイトゾルに送達するために使用し得る。
好ましい実施形態では、本明細書中に記載したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、カーゴ分子と連結している。用語「カーゴ分子と連結した」とは、カーゴ分子が当業者に知られている任意の手段によって本発明の化合物と連結されていてよいことを意味する（たとえば、共有、非共有など）。官能基または反応性化学基などのカーゴ分子の表面上の構造を用いて、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体またはＹｏｐＭの免疫調節ドメインとカーゴ分子との間に連結または結合を確立することが想定される。また、「連結した」には、本発明の化合物およびカーゴ分子が、単一の連続した領域として単一の核酸上で／から発現される／発現可能であることも含まれる。タンパク質カーゴ（ポリペプチド、抗体など）および本発明の化合物からなる融合タンパク質も、同様に企図される。これらの融合タンパク質をコードしている核酸、これらの核酸を含むベクターおよびこれらのベクターまたは核酸を含む医薬組成物も、同様に企図される。
本発明の化合物は、当業者に知られている任意の方法によって、たとえば、化学架橋結合、アビジン架橋、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ架橋、少なくとも１つ、少なくとも２つもしくは少なくとも３つのジスルフィド結合を含む連結、または少なくとも１つのペプチド結合もしくは少なくとも２つのペプチド結合によって、カーゴと連結していてよい。
カーゴ上に存在する、ヒドロキシル、アミノまたはハロゲン基などの様々な官能基を、適切な複合体形成基を付着させるためのハンドルとして使用し得る。たとえば、ヒドロキシル基を、酸性リン酸基が含まれるように改変し得る。また、連結にはジスルフィド結合が含まれることも想定される。また、連結にはストレプトアビジン−ビオチン複合体も含まれ得る。送達ペプチド、すなわち、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体をビオチン標識し、カーゴ分子をアビジン標識することが想定される。したがって、「連結した」には、カーゴ分子と本発明の化合物との非共有結合／会合も含まれる。
また、送達ペプチドとカーゴとの間の連結は、ペプチド結合によっても達成し得る。これらのペプチド結合またはリンカーが含まれる例は、たとえば米国特許第５，０７３，６２７号に記載されている。
好ましい実施形態では、カーゴは、タンパク質−タンパク質の融合体の形態でペプチド結合によって連結されている。そのようなタンパク質−タンパク質融合体では、カーゴは、アミノ酸リンカー（スペーサー）によって本発明の化合物から隔てられていてよい。そのようなリンカーは、好ましくは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５もしくは１６から５０個のアミノ酸の大きさ、または当業者に知られている任意の他の適切な大きさである。リンカーは、当業者に知られている任意の適切なアミノ酸からなり得る。好ましくは、アミノ酸グリシンを含むリンカーを使用する。リンカーはアミノ酸に限定されず、他の部分／分子、たとえばポリ（「ヒドロキシ」メチレン）基なども含み得る。
さらなる好ましい実施形態では、タンパク質−タンパク質融合体は転写融合体の形態であり得る。適切な転写融合体、および対応する構築体を作製する適切な方法は、当業者に知られている。
さらに、本発明の化合物は、切断可能なリンカーによってカーゴと連結していてよい。
カーゴを、当分野で知られているいくつかの方法を使用して、直接、たとえばカルボジイミドを用いて、または少なくとも１つの連結部分を介して改変することが想定される。特に、カルバメート、エステル、チオエーテル、ジスルフィド、およびヒドラゾン連結を形成し得る。細胞膜を横切ってカーゴを輸送した後に連結がサイトゾル中で容易に分解される場合は、エステルおよびジスルフィド連結が想定される。
さらなる実施形態では、本明細書中で上述したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、本発明の化合物のＣ末端またはＮ末端での連結を介してカーゴと連結している。好ましくは、Ｃ末端またはＮ末端でのそのような連結はペプチド結合であり、より好ましくは、前記連結は、たとえば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５もしくは１６から５０個のアミノ酸の大きさ、または当業者に知られている任意の他の適切な大きさのスペーサーまたはリンカーの存在を含めた、タンパク質−タンパク質融合体である。リンカーは当業者に知られている任意の適切なアミノ酸からなり得る。好ましくは、アミノ酸グリシンを含むリンカーを使用する。
さらなる実施形態では、本発明の化合物をビオチン標識し、カーゴ分子をアビジン標識し、またはその逆である。
本明細書中で使用する用語「カーゴ」または「カーゴ分子」とは、細胞の膜を横切ってまたは標的細胞のサイトゾル内に送達し得る／移行し得る／移行可能である任意の部分をいう（たとえば、小分子、巨大分子または巨大分子複合体）。「カーゴ」または「カーゴ分子」は、細胞質画分中に検出される／検出可能な場合に、小胞と会合しておよび／または既にサイトゾル内に放出されて（後者が好ましい）、細胞の膜を横切ってまたは標的細胞のサイトゾル内に移行可能／移行されるまたは送達されることが想定される。細胞質画分とは細胞の内部を表す。
限定するものではないが、「カーゴ」がエルシニア属菌に対して異種であることが好ましい。本明細書中で使用する用語「異種」とは、エルシニア属菌に由来しない、通常／天然ではそれによって産生されない、および／またはその生存能に必要ないことを意味する。また、カーゴがＹｏｐ輸送体でなく、同様に、ＩＩＩ型分泌系の構成要素でないことが好ましい。
細胞内への送達の後にｅｘ ｖｉｖｏおよび／またはｉｎ ｖｉｖｏで、カーゴが医学的状況において有益な効果を発揮する、すなわち、カーゴが治療的および／または診断的な活性／能力を示すことが特に好ましい。「治療活性」には、疾患の治療、寛解および／または予防が含まれる。「診断的活性」には、病理／病状を可視化、検出、識別および／または同定し、偏向を臨床像に帰することが含まれる。
好ましくは、用語「カーゴ」には、いかなる様式でもそれだけには限定されないが、核酸、ポリペプチド、抗体またはその機能的断片、有機分子、有機小分子、金属、ナノ粒子、ウイルス、改変ウイルス、ウイルスベクター、プラスミドなどが含まれる。
本発明は、一般に、本質的には有用な速度で標的細胞に入ることができない、タンパク質、核酸、および／または多糖などの小分子および巨大分子の、治療的、予防的、または
診断的な細胞内送達に適用可能である。しかし、本発明の代替実施形態は臨床応用に限定されないことを理解されたい。本発明は、医学的および生物学的研究に有利に応用し得る。本発明の研究応用では、カーゴは、たとえば薬物またはレポーター分子であり得る。
カーゴ分子の状況における用語「核酸」とは、当業者に知られている任意の核酸、たとえば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、一本鎖ＤＮＡ、ｃＤＮＡ、またはその誘導体などのポリヌクレオチドをいう。好ましくは、この用語は、一本鎖もしくは二本鎖の標的に対するアンチセンス配列などの相補的標的とハイブリダイズするため、または、核酸転写物もしくは配列によってコードされているタンパク質を発現させるために設計された、選択された配列を有する、ＤＮＡおよびＲＮＡから形成されたオリゴヌクレオチドおよびポリヌクレオチド、ならびにその類似体をいう。類似体には、荷電および好ましくは非荷電の主鎖類似体、たとえば、ホスホネート、ホスホン酸メチル、ホスホルアミデート、好ましくはＮ−３’またはＮ−５’、チオホスフェート、非荷電モルホリノ系ポリマー、およびタンパク質核酸（ＰＮＡ）が含まれる。そのような分子は、たとえば、酵素補充療法、遺伝子治療、およびアンチセンス療法を含めた、様々な治療レジメンで使用することができる。さらに、この用語は、リボソーム、またはアンチセンスＲＮＡをいう。核酸によってコードされているタンパク質、ＲＮＡまたはリボソームは、細胞中で表現不十分、機能しないまたは存在しない場合があり、核酸によってコードされているアンチセンスＲＮＡは、分子の望ましくない機能の排除を可能にし得る。好ましい実施形態では、本明細書中で上述したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、ＤＮＡと二重および三重のヘリックスを形成することができるＤＮＡ模倣体であるペプチド核酸（ＰＮＡ）との融合体として合成し得る。そのようなペプチド−ＰＮＡの融合体は、本発明のＹｏｐＭ構成要素を介して細胞に入ることによってＤＮＡまたはＲＮＡを標的細胞へ送達し得る、安定したＤＮＡまたはＲＮＡ／ＰＮＡの二重鎖を形成することができる。
例として、タンパク質核酸（ＰＮＡ）とは、主鎖がデオキシリボース主鎖と構造的に同形であるＤＮＡの類似体である。主鎖は、核酸塩基が付着するＮ−（２−アミノエチル）グリシン単位からなる。４種の天然の核酸塩基をすべて含有するＰＮＡは、ワトソン−クリックの塩基対合の規則に従って相補的オリゴヌクレオチドにハイブリダイズし、塩基対認識に関して真のＤＮＡ模倣体である（Ｅｇｈｏｌｍ他、Ｎａｔｕｒｅ、３６５：５６６〜５６８（１９９３））。ＰＮＡの主鎖はリン酸エステルではなくペプチド結合によって形成され、それにより、これがアンチセンスの用途に十分適したものとなる。主鎖は非荷電であるため、形成されるＰＮＡ／ＤＮＡまたはＰＮＡ／ＲＮＡの二重鎖は通常よりも高い熱安定性を示す。ＰＮＡは、ヌクレアーゼまたはプロテアーゼによって認識されないというさらなる利点を有する。さらに、ＰＮＡは、標準のｔ−Ｂｏｃ化学を用いて自動ペプチド合成機で合成することができる。その後、ＰＮＡは本発明の輸送ポリマーと容易に連結される。
別の好ましい実施形態では、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、好ましくは転写因子の特異的結合部位を含有し、転写因子の機能をｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ
ｖｉｖｏで遮断し得る、囮オリゴヌクレオチドと合わせる。
カーゴ分子の状況における用語「ポリペプチド」とは、当業者に知られている治療上活性のあるタンパク質、酵素、ＥＧＦＰまたはルシフェリンなどのマーカータンパク質を含めた、当業者に知られている任意のポリペプチドをいう。好ましい実施形態では、この用語は、エルシニア外側タンパク質Ｐ（ＹｏｐＰ）に関する。したがって、ＹｏｐＰは、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と連結し、それによりカーゴ分子として細胞膜を横切って宿主細胞のサイトゾル内に輸送され得る。好ましくは、連結は本明細書中で上述したペプチド結合である。別の実施形態では、カーゴ分子の状況における用語「ポリペプチド」とは、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と、カーゴとして使用さ
れる第２のタンパク質、好ましくは、たとえば複数の機能を有するキメラタンパク質をもたらし得る異種タンパク質との間の融合タンパク質に関する。さらなる好ましい実施形態では、タンパク質−タンパク質融合体は、転写融合体の形態であり得る。適切な転写融合体、および対応する構築体を作製する適切な方法は、当業者に知られている。
カーゴ分子の状況における用語「抗体」とは、モノクローナルもしくはポリクローナル抗体（ＨａｒｌｏｗおよびＬａｎｅ、「抗体、実験室の手引き（Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ）」、ＣＳＨ Ｐｒｅｓｓ、米国Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、１９８８を参照）、またはその結合特異性を保持もしくは本質的に保持している前記抗体の誘導体をいう。そのような抗体の好ましい誘導体は、マウスまたはラットの可変領域およびヒトの定常領域を含むキメラ抗体である。本明細書中で使用する用語「機能的断片」とは、分離した軽鎖および重鎖、Ｆａｂ、Ｆａｂ／ｃ、Ｆｖ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２などの、抗体の結合特異性を保持または本質的に保持している、本明細書中で指定した抗体の断片をいう。また、用語「抗体」は、二官能性（二重特異性）抗体および単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）または抗体−融合タンパク質などの抗体構築体を含む。用語「ｓｃＦｖ断片」（単鎖Ｆｖ断片）は当分野で十分に理解されており、その大きさが小さく、そのような断片は組換えによって産生される可能性があるため、好ましい。前記抗体または抗体結合部分は、ヒト抗体またはヒト化抗体である。本発明によれば、用語「ヒト化抗体」とは、ＣＤＲ３、好ましくは６個すべてのＣＤＲなどの、可変領域中の少なくとも１つの相補性決定領域（ＣＤＲ）が、所望の特異性を有するヒト源の抗体のＣＤＲによって置き換えられている、非ヒト源の抗体を意味する。任意選択で、抗体の非ヒト定常領域が、ヒト抗体の定常領域によって置き換えられている。ヒト化抗体を産生する方法は、たとえば、ＥＰ−Ａ１ ０ ２３９ ４００号およびＷＯ９０／０７８６１号に記載されている。
カーゴ分子の状況における用語「有機分子」および「有機小分子」とは、癌細胞などの細胞の死が望まれる場合に、たとえばアポトーシスまたは細胞溶解を誘導し得る細胞または分子の正しい機能を確実にするように作用する、治療上有用な有機分子に関し、好ましくは薬物または他の生物学的もしくは治療的に活性のある薬剤が含まれる。好ましくは、有機小分子は、血清および生理食塩水などの水溶液中への可溶性が乏しい。したがって、治療上の有効性がその低い可溶性によって制限される化合物は、本発明に従ってより高い用量で投与することができ、また、細胞による取り込みレベルがより高いため、モル濃度に基づいて、合わせない形態と比較して合わせた形態でより有効である場合がある。本発明による好ましい組成物を形成するそのような有機小分子の例はタキサンである。タキサンおよびタキソイドは、細胞機能に有害な程度まで微小管の重合を促進（および脱重合を阻害）し、細胞複製を阻害し、最終的には細胞死をもたらすことによって、その抗癌効果を現すと考えられている。本明細書中で使用する用語「タキサン」とは、パクリタキセル、および、天然に存在する、合成の、または生物工学的に操作した類似体をいう。好ましくは、送達ペプチドは、酸部分、たとえばホスフェートが含まれるように改変した、改変したタキサンまたはタキソイドと合わせる。
カーゴ分子の状況における用語「ナノ粒子」とは、少なくとも１つの寸法が４００ｎｍ未満である、または、当業者に知られている、たとえば、Ｌａｎｇｅｌ，Ｕ．（編）（細胞浸透性ペプチドのハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｃｅｌｌ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｐｅｐｔｉｄｅｓ）、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ、２００７）およびＬａｎｇｅｌ，Ｕ．（編）（細胞浸透性ペプチド：方法および応用（Ｃｅｌｌ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ、２００２）からの、任意の他の適切な形態および大きさを有する小粒子をいう。より好ましくは、この用語は、少なくとも１つの寸法が３００ｎｍ未満、さらにより好ましくは２
００ｎｍ未満、１００ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、３０ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、最も好ましくは５ｎｍ未満または３ｎｍ未満を有する、そのような粒子に関する。好ましい実施形態では、用語「ナノ粒子」とは、たとえば最小の大きさが２．８ｎｍの金粒子、たとえば最小の大きさが２０ｎｍの量子ドットをロードしたポリマーミセル、または最小の大きさが６５〜２００ｎｍの立体的に安定なリポソームをいう。
カーゴ分子の状況における用語「ウイルス」とは、当業者に知られている任意の種類のウイルスに関する。好ましくは、ウイルスは、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、ヘルペスウイルス、シンプレックスウイルス、レンチウイルスおよびレトロウイルスからなる群から選択される。
カーゴ分子の状況における用語「改変ウイルス」とは、野生型ウイルスと比較して変更されているウイルス分子に関する。当業者には知られているように、そのような改変は、活力の増加もしくは低下をもたらすか、ウイルスの結合もしくは相互作用能力に影響を与え得る。
カーゴ分子の状況における用語「ウイルスベクター」とは、それらの取扱いの危険性が最小限となるように改変された、ウイルスに由来する遺伝因子をいう。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような要素に関する。典型的には、ウイルスベクター中で、ウイルス複製に重要なウイルスゲノムの部分を欠失させる。好ましくは、そのようなウイルスは、細胞に効率的に感染することができるが、感染が起こった後、新しいビリオンの産生には欠損したタンパク質を提供するためにヘルパーウイルスを必要とする。さらに、ウイルスベクターは低い毒性を示し、遺伝的に安定しておりそのゲノムが再編成されない。より好ましくは、この用語は、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、レンチウイルスおよびレトロウイルスに由来する、上記定義に従ったウイルス遺伝因子に関する。
用語「金属」とは、当業者に知られている任意の金属をいう。好ましくは、この用語は、金、白金、ランタニドの金属およびアクチニドの金属に関する。さらなる好ましい実施形態では、この用語は放射性金属に関する。
カーゴ分子の状況における用語「プラスミド」とは、染色体ＤＮＡとは別であり、自律複製が可能な任意の染色体外ＤＮＡ分子をいう。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような分子に関する。より好ましくは、この用語は、真核細胞中で自律複製が可能であり、目的のポリペプチド、たとえば治療的タンパク質をコードしているＤＮＡ分子に関する。
本発明の好ましい実施形態では、カーゴは、治療的タンパク質、自殺タンパク質、腫瘍抑制タンパク質、転写因子、キナーゼ阻害剤、キナーゼ、調節タンパク質、アポトーシスタンパク質、抗アポトーシスタンパク質、微生物抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、寄生生物抗原、細胞抗原、分化因子、不死化因子、毒素、酵素、アンチセンス構築体、診断的イメージング剤または造影剤、同位体、色素、抗細菌剤、抗真菌剤、抗ウイルス剤、抗増殖剤、細胞増殖抑制剤、免疫抑制剤、ヒスタミン受容体拮抗剤、ビタミン、鎮痛剤、抗新生物剤、ホルモン、抗炎症剤、接着分子、受容体分子、治療的有機分子、有機阻害剤、ペプチド阻害剤および抗老化剤からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む。
さらに、カーゴは、本質的に、任意の生物活性のある薬剤または診断的分子である。生物活性のある薬剤は、未改変の形態で使用してもよく、または、ＹｏｐＭ−カーゴの複合体を増強するために荷電（典型的には酸性）残基を取り込むように改変されていてもよい。本明細書中で使用する用語「生物活性のある薬剤」には、その未改変の形態の薬剤、な
らびに改変されており、親の薬剤と比較して減少もしくは増大したレベルの活性および／または減少もしくは増大した結合反応速度薬剤、たとえばプロドラッグが含まれる。
さらなる例として、レボドパ（Ｌ−３，４−ジヒドロキシ−フェニルアラニン；Ｌ−ＤＯＰＡ）などの高荷電の薬剤をカーゴとして、本発明の送達タンパク質と、すなわち、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と合わせ得る。さらに、ペプトイドおよびペプチド模倣体もカーゴとして企図される。
カーゴ分子の状況における用語「治療的タンパク質」とは、動物体、特に人体に治療効果を有する任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのようなタンパク質に関する。より好ましくは、この用語は、リソソームのグルコセレブロシダーゼ欠乏（ゴーシェ病）の治療に使用し得るアルグルセラーゼ、ムコ多糖症Ｉ型の治療に使用し得るα−Ｌ−イズロニダーゼ、サンフィリッポＢ症候群の治療に使用し得るα−Ｎ−アセチルグルコサミダーゼ、膵不全の治療に使用し得るリパーゼ、重症複合型免疫不全症候群の治療に使用し得るアデノシンデアミナーゼ、またはトリオースリン酸イソメラーゼ欠乏に関連する神経筋機能不全の治療に使用し得るトリオースリン酸イソメラーゼなどの治療的酵素に関する。
カーゴ分子の状況における用語「自殺タンパク質」とは、タンパク質の作用が原因で、典型的には対応する基質の存在下における酵素反応が原因で、細胞の破壊をもたらす任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのようなタンパク質に関する。より好ましくは、この用語は、ＨＳＶ−１ ＴＫまたはＤｍ−ｄＮＫの多基質デオキシリボヌクレオシドキナーゼなどのヌクレオシドキナーゼに関する。
カーゴ分子の状況における用語「腫瘍抑制タンパク質」とは、癌への経路の１ステップから細胞を保護する任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのようなタンパク質に関する。より好ましくは、この用語は、Ｒｂタンパク質、ｐ５３腫瘍抑制因子、ＡＰＣおよびＣＤ９５に関する。
カーゴ分子の状況における用語「転写因子」とは、ＤＮＡ結合ドメインを用いてＤＮＡの特定の部分と結合し、ＤＮＡからＲＮＡへの遺伝情報の転写を制御する系の一部である任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、ＴＦＩＩＡ、ＴＦＩＩＢ、ＴＦＩＩＤ、ＴＦＩＩＥ、ＴＦＩＩＦ、ＴＦＩＩＨおよびＴＡＴＡ結合タンパク質（ＴＢＰ）に関する。
カーゴ分子の状況における用語「キナーゼ阻害剤」とは、プロテインキナーゼの作用を特異的に遮断する酵素阻害剤の一種である任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、ダサチニブ（ｄｅｓａｔｉｎｉｂ）、Ｅｒｂｉｔｕｘ（セツキシマブ）、Ｔａｒｃｅｖａ（エルロチニブ）、Ｉｒｅｓｓａ（ゲフィチニブ）、およびハーセプチンに関する。
カーゴ分子の状況における用語「キナーゼ」とは、リン酸基をＡＴＰなどの高エネルギーのドナー分子から特異的な標的分子に移行する任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのようなタンパク質に関する。より好ましくは、この用語は、チロシンキナーゼまたはＭＡＰキナーゼ、ＭＥＫ１、もしくはＭＥＫ２に関する。
カーゴ分子の状況における用語「アポトーシスタンパク質」とは、多細胞生物において
プログラム細胞死をもたらす任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのようなタンパク質に関する。より好ましくは、この用語は、アポトーシス促進タンパク質ＢＡＸ、ＢＩＤ、ＢＡＫ、またはＢＡＤに関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗アポトーシスタンパク質」とは、多細胞生物においてプログラム細胞死を妨害する任意のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのようなタンパク質に関する。より好ましくは、この用語は、Ｂｃｌ−Ｘｌ、Ｂｃｌ−２、さらにはＢｃｌ−２ファミリーのメンバーなどの抗アポトーシスタンパク質に関する。
カーゴ分子の状況における用語「微生物抗原」、「ウイルス抗原」、「細菌抗原」、寄生生物抗原」、および「細胞抗原」とは、それぞれ微生物、ウイルス、細菌、寄生生物、または細胞に由来する免疫応答を刺激することができる免疫原に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような免疫原に関する。より好ましくは、この用語は、腫瘍関連抗原（ＴＡＡ）または細菌、ウイルス、および寄生生物の表面タンパク質もしくは糖タンパク質に関する。
カーゴ分子の状況における用語「分化因子」とは、主に発生において機能し、組織の分化、特定細胞の細胞群をもたらす任意の因子に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、ＧＤＦ１、ＧＤＦ２、ＧＤＦ３、ＧＤＦ５、ＧＤＦ６、ＧＤＦ８、ＧＤＦ９、ＧＤＦ１０、ＧＤＦ１１、およびＧＤＦ１５などの成長分化因子（ＧＤＦ）に関する。
カーゴ分子の状況における用語「不死化因子」とは、年齢の関数として細胞の死亡率が持続して増加しないことを刺激する任意の因子に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、テロメラーゼまたはラージＴ抗原に関する。
カーゴ分子の状況における用語「毒素」とは、体組織と接触またはそれに吸収された際に、酵素または細胞受容体などの生物学的巨大分子と相互作用することによって疾患または細胞死を引き起こすことができる任意の分子に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、ボツリヌス毒素、破傷風毒素、百日咳毒素、熱安定性および熱不安定性大腸菌エンテロトキシン、コレラ毒素、志賀毒素、細胞致死性膨張性毒素、気管細胞毒素、ジフテリア毒素、クロストリジウム毒素、テトロドトキシン、バトラコトキシン、モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン、カルシセプチン、タイカトキシン、およびカルシクルジンに関する。最も好ましくは、この用語は、それだけには限定されないが、Ｓｃｈｍｉｔｔ他（Ｅｍｅｒｇ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、５：２２４〜２３４（１９９９））のページ２２５の表に含まれる細菌毒素に関する。
カーゴ分子の状況における用語「診断的イメージング剤または造影剤」とは、巨視的または微視的なレベルでの分子および細胞プロセスの可視化を可能にする任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、ｍＴｃグルコヘプトン酸、または磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）手順で使用する物質、たとえばＧｄ−ＤＴＰＡ等のガドリニウムを塗布したキレート化剤などの放射性物質、それだけには限定されないが、β−ガラクトシダーゼ、緑色蛍光タンパク質、ルシフェラーゼを含めた、細胞中で発現させた際に容易に検出可能なタンパク質をコードしているマーカー遺伝子、ならびに重金属、ハロゲン、放射性核種、蛍光物、酵素、酵素基質、酵素補因子、酵素阻害剤、リガンド、およびハプテンに関する。
カーゴ分子の状況における用語「同位体」とは、異なる原子質量を有する元素に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、Ｎ−１５、Ｃ−１３、Ｐ−３１、Ｆ−１９、またはＩ−１３１などの放射性同位体に関する。
カーゴ分子の状況における用語「色素」とは、それを塗布する基質に対して親和性を有する有色物質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような因子に関する。より好ましくは、この用語は、ローダミン、Ｃｙ２、Ｃｙ３、Ｃｙ５、Ｃｙ７、テキサスレッド、Ｒ−フィコエリスリン、ＰｅｒＣＰ、パシフィックブルー、ＡＰＣ、Ａｌｅｘａ４０５、４３０、４８８、５４６、５５９、５９４、６３３、６６０、６７４、６８０、７００、カスケードブルー、またはフルオレセインなどの、分子使用に用いる有色物質に関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗細菌剤」とは、細菌に成長阻害または成長制限活性を有する任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物、たとえばβ−ラクタム抗生物質またはキノロン抗生物質に関する。より好ましくは、この用語は、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリン、アモキサシリン、アンピシリン、セファロスポリン、セフォタキシム、セフトリアキソン、リファンピン、ミノサイクリン、シプロフロキサシン、ノルフロキサシン、エリスロマイシン、テトラサイクリン、ゲンタマイシン、マクロライド、キノロン、β−ラクトン、Ｐ−ラクタマーゼ阻害剤、サリチルアミド、およびバンコマイシン、スルファニルアミド、スルファメトキサゾール、スルファセタミド、スルフイソオキサゾール、スルファジアジン、ペニシリンＧおよびＶなどのペニシリン、メチシリン、オキサシリン、ナフシリン（ｎａｆｉｃｉｌｌｉｎ）、アンピシリン、アモキサシリン、カルベニシリン、チカルシリン、メズロシリンおよびピペラシリン、セファロスポリン、たとえば、セファロチン、セファゾリン（ｃｅｆａｘｏｌｉｎ）、セファレキシン、セファドロキシル、セファマンドール、セフォキシチン、セファクロル、セフロキシム（ｃｅｆｕｒｏｘｉｎｅ）、ロラカルベフ、セフォニシド、セフォテタン、セフォラニド、セフォタキシム、セフポドキシム、プロキセチル、セフチゾキシム、セフォペラゾン、セフタジジムおよびセフェピム、アミノグリコシド、たとえば、ゲンタマイシン、トブラマイシン、アミカシン、ネチルマイシン、ネオマイシン、カナマイシン、ストレプトマイシンなど、テトラサイクリン、たとえば、クロルテトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、デメクロサイクリン、メタサイクリン、ドキシサイクリンおよびミノサイクリン、ならびにマクロライド、たとえば、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、およびアジスロマイシン、またはそれらの類似体からなる群から選択される薬剤に関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗真菌剤」とは、真菌種に成長阻害または成長制限活性を有する任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、アムホテリシン、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、ナイスタチン、クロトリマゾール、フルコナゾール、シクロピロクス、エコナゾール、ナフチフィン、テルビナフィン、およびグリセオフルビンに関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗ウイルス剤」とは、ウイルス種に成長阻害または成長制限活性を有する任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、アシクロビル、ファムシクロビル、ガンシクロビル、ホスカルネット、イドクスウリジン、ソリブジン、トリフルリジン（トリフルオロピリジン）、バラシクロビル、シドホビル、ジダノシン、スタブジン、ザルシタビン、ジドブジン、リバビリン、およびリマンタジン（ｒｉｍａｎｔａｔｉｎｅ）に関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗増殖剤」とは、細胞増殖を阻害または制限する任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、メトトレキサート、アザチオプリン、フルオロウラシル、ヒドロキシウレア、６−チオグアニン、シクロホスファミド、塩酸メクロレタミン（ｍｅｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｍｉｎｅ）、カルムスチン、シクロスポリン、タキソール、タクロリムス、ビンブラスチン、ダプソン、ネドクロミル、クロモリン（クロモグリク酸）、およびスルファサラジンに関する。
カーゴ分子の状況における用語「免疫抑制剤」とは、免疫系の活性の阻害または妨害をもたらす任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、糖質コルチコイド、細胞増殖抑制剤、イムノフィリンに作用する薬物またはＴＮＦ結合タンパク質に関する。最も好ましくは、この用語は、シクロホスファミド、アントラサイクリン、マイトマイシンＣ、ブレオマイシン、ミトラマイシン、アザチオプリン、メルカプトプリン、メトトレキサート、シクロスポリン、抗ＩＬ−２受容体抗体、抗ＯＫＴ３抗体および抗ＣＤ３抗体、ならびにＴＮＦ−α結合モノクローナル抗体、たとえば、インフリキシマブ（Ｒｅｍｉｃａｄｅ（登録商標））、エタネルセプト（Ｅｎｂｒｅｌ（登録商標））、またはアダリムマブ（Ｈｕｍｉｒａ（登録商標））に関する。
カーゴ分子の状況における用語「ヒスタミン受容体拮抗剤」とは、ヒスタミンの作用を阻害または放出する役割を果たす任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、２−メチルヒスタミン、２−ピリジルエチルアミン、２−チアゾリルエチルアミン、（Ｒ）−ａ−メチルヒスタミン、インプロミジン、ジマプリット、４（５）−メチルヒスタミン、ジフェンヒドラミン、ピリラミン、プロメタジン、クロルフェニルアミン、クロルシクリジン、テルフェナジンなどに関する。
カーゴ分子の状況における用語「ビタミン」とは、生物が栄養素として微量必要とする任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、ビタミンＡ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ９、Ｂ１２、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＫに関する。
カーゴ分子の状況における用語「鎮痛剤」とは、疼痛を軽減させるために使用する任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、リドカイン、ブピバカイン、ノボカイン、プロカイン、テトラカイン、ベンゾカイン、コカイン、メピバカイン、エチドカイン、プロパラカイン、ロピバカイン、およびプリロカインに関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗新生物剤」とは、腫瘍の発生を阻害してそれと闘う任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、ペントスタチン、６−メルカプトプリン、６−チオグアニン、メトトレキサート、ブレオマイシン、エトポシド、テニポシド、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ミトキサントロン、ヒドロキシウレア、５−フルオロウラシル、シタラビン、フルダラビン、マイトマイシン、シスプラチン、プロカルバジン、ダカルバジン、パクリタキセル、コルヒチン、およびビンカアルカロイドに関する。
カーゴ分子の状況における用語「ホルモン」とは、血液を介してある細胞（または細胞群）から別の細胞（または細胞群）にシグナルをメッセンジャーとして運搬する任意の化
合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、プロスタグランジン、セロトニン、ヒスタミン、ブラジキニン、カリクレイン、ならびに胃腸管系ホルモン、放出ホルモン、下垂体ホルモン、インスリン、バソプレシン（ＡＤＨ）、グルカゴン、エンケファリン、カルシトニン、およびコルチコステロイドに関する。
カーゴ分子の状況における用語「接着分子」とは、細胞接着プロセス中において他の細胞または細胞外基質（ＥＣＭ）との結合に関与している細胞表面上の分子に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような分子に関する。より好ましくは、この用語は、ＮＣＡＭ、ＩＣＡＭ−１、ＶＣＡＭ−１、ＰＥＣＡＭ−１、Ｌ１、ＣＨＬ１、ＭＡＧ、インテグリン、またはセレクチンなどのＩｇＳＦ ＣＡＭに関する。
カーゴ分子の状況における用語「受容体分子」とは、リガンドと結合し、典型的にはシグナルを伝達する、細胞膜上または細胞質もしくは細胞核内のタンパク質に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような分子に関する。より好ましくは、この用語は、代謝型受容体、Ｇタンパク質共役型受容体、ムスカリン性アセチルコリン受容体、アデノシン受容体、アドレナリン受容体、ＧＡＢＡ受容体、アンジオテンシン受容体、カンナビノイド受容体、コレシストキニン受容体、ドーパミン受容体、グルカゴン受容体、代謝型グルタミン酸受容体、ヒスタミン受容体、嗅覚受容器、オピオイド受容体、ケモカイン受容体、カルシウム感知受容体、ソマトスタチン受容体、セロトニン受容体またはセクレチン受容体に関する。
カーゴ分子の状況における用語「治療的有機分子」とは、動物、好ましくは人体に対して治療効果を有する有機分子に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような分子に関する。より好ましくは、この用語は、治療的な潜在性を有する有機薬物に関する。
カーゴ分子の状況における用語「有機阻害剤」および「ペプチド阻害剤」とは、生理的機能、好ましくは酵素機能などのタンパク質機能に対して阻害効果を有する有機分子またはポリペプチドに関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような分子に関する。より好ましくは、この用語は、プロテアーゼ阻害剤に基づいたリトナビル、ＨＩＶプロテアーゼ阻害剤チプラナビル、またはシルデナフィルに関する。
カーゴ分子の状況における用語「抗老化剤」とは、老化の効果を予防する、遅らせる、または逆転させる任意の化合物に関する。好ましくは、この用語は、当業者に知られている任意のそのような化合物に関する。より好ましくは、この用語は、プレマリンまたはヒト成長ホルモン（ＨＧＨ）に関する。
本発明の化合物は、受容体と相互作用する必要なしに真核細胞に入り得る。したがって、さらなる実施形態では、本発明の化合物は、本明細書中で上述したカーゴ分子と連結しているまたは連結しておらず、特異的な、たとえば細胞特異的な標的薬剤とさらに連結している。そのような連結は、本明細書中で上述した任意の連結、好ましくはペプチド結合であり得る。
本発明の具体的な実施形態では、以下のカーゴのうちの１つ、すなわち、β−ラクタマーゼ、ＥＧＦＰおよび百日咳菌シクロリシンのアデニル酸シクラーゼドメイン（Ｃｙａ）は、ペプチド結合を介して本発明の化合物と連結されていないことが好ましい。
用語「特異的標的薬剤」または「細胞特異的な標的薬剤」とは、細胞の表面上の構造との（細胞に）特異的な相互作用を可能にすることによって、動物体、好ましくは人体中の
様々な細胞種または組織種の認識を容易にする分子を意味する。そのような（細胞に）特異的な相互作用を可能にする分子は、たとえば、細胞（たとえば腫瘍細胞）の表面上に位置する受容体または受容体断片と特異的に相互作用し、特定の細胞種または組織種中で示差的に発現されるリガンドであり得る。この用語には、当業者に知られている任意の適切なＣＤ抗原、たとえば（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐａｔｈｏｌｏｇｙｏｕｔｌｉｎｅｓ．ｃｏｍ／ｃｄｍａｒｋｅｒｓ．ｈｔｍｌ）からのもの、より好ましくは、たとえば、樹状細胞、腸管上皮細胞、Ｂ細胞の部分集合、ＮＫ Ｔ細胞の部分集合の標的化に使用し得るＣＤ１ｄ；ＣＤ１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ；たとえばマクロファージの標的化に使用し得るＣＤ１４およびＣＤ１６／１８；たとえば、ＩｇＭもしくはＩｇＤを発現する活性成熟Ｂ細胞（特にマントル細胞）、活性単球／マクロファージ、Ｔ細胞の部分集合、血小板、好酸球、ランゲルハンス細胞、濾胞性樹状細胞、または腸管上皮の標的化に使用し得るＣＤ２３；たとえば、ＢおよびＴ細胞やＢ細胞前駆体、単球、破骨細胞、内皮細胞、ならびに様々な上皮細胞の標的化に使用し得るＣＤ５４（ＩＣＡＭ−１としても知られる）；たとえば、ＮＫの部分集合の細胞、Ｔ細胞の部分集合、神経外肺葉組織、網膜、脳、前立腺、腎近位尿細管の標的化に使用し得るＣＤ５７；マクロファージ／単球、活性顆粒球、樹状細胞または初期骨髄性細胞を含めた抗原提示細胞の標的化に使用し得るＣＤ６４（ＦｃγＲＩとも呼ばれる）；線維芽細胞、樹状細胞、マクロファージ、肝臓、脳または肺組織の標的化に使用し得るＣＤ９１（低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）としても知られ、α−２−マクログロブリン受容体とも呼ばれる）、ＣＤ−２０、ＣＤ−４５が含まれる。さらに、この用語は、抗ＣＤ抗体、分子危険シグナル、ＴＬＲ、細菌毒素、たとえば、ＷＯ２００６／１１４３０８号に記載されている神経細胞の「トラポ（ｔｒａｐｏ）」、または典型的には樹状細胞上に存在するＤＥＣ−２０５に関する。さらに、この用語は、たとえば脳、腎臓、肺、皮膚、または心臓などの特定の臓器または組織に特異的であり得る血管ホーミングペプチドに関する。より好ましくは、この用語は、Ａｒａｐ，Ｗ．他、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．、９９：１５２７〜１５３１（２００２）；Ｒａｊｏｔｔｅ，Ｄ．他、Ｊ．Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ．、１０２：４３０〜４３７（１９９８）；Ｐａｓｑｕａｌｉｎｉ，Ｒ．、およびＲｕｏｓｌａｈｔｉ，Ｅ．（２００２）Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｃａｎｃｅｒ、２：８３；Ｒａｊｏｔｔｅ，Ｄ．およびＲｕｏｓｈｌａｔｉ，Ｅ．、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７４：１１５９３〜１１５９８（１９９９）；Ｅｓｓｌｅｒ，Ｍ．、およびＲｕｏｓｈｌａｔｉ，Ｅ．、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．、９９：２２５２〜２２５７（２００２）に言及されているものなどのペプチドに関する。腫瘍ホーミングペプチドも想定される。用語「腫瘍ホーミングペプチド」とは、ＲＧＤおよび／またはＮＧＲモチーフを含むタンパク質を意味する。典型的には、ＲＧＤモチーフを有するタンパク質はαｖβ３およびαｖβ５インテグリンと結合し、立ち代って、これらは血管形成性血管の特異的マーカーであるとみなされる（Ｅｌｉｃｅｉｒｉ，Ｂ．Ｐ．およびＣｈｅｒｅｓｈ，Ｄ．Ａ．、Ｃａｎｃｅｒ Ｊ．、６：Ｓ２４５〜Ｓ２４９（２０００））。さらに、ＮＧＲモチーフを有するタンパク質はアミノペプチダーゼＮと結合する場合があり、立ち代って、これらは血管形成性の内皮細胞に特異的である（Ｐａｓｑｕａｌｉｎｉ，Ｒ．他、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．、６０：７２２〜７２７（２０００））。好ましい実施形態では、ＲＧＤおよび／またはＮＧＲモチーフを含む腫瘍ホーミングペプチドは、当業者にはたとえばＡｒａｐ，Ｗ．他、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２７９：３７７〜３８０（１９９８）；Ｐａｓｑｕａｌｉｎｉ，Ｒ．他、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．、１５：５４２〜５４６（１９９７））から知られるように、関与する腫瘍の種類に依存しない血管形成細胞の全体的標的化に使用し得る。
さらなる好ましい実施形態では、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、Ｂｏｓｃａｒｄｉｎ他（Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．、２０３：５９９〜６０６（２００６））に記載のように、αＤＥＣ−２０５の重鎖のカルボキシル末端とインフレームで融合させ得る。
さらなる好ましい実施形態では、用語「細胞特異的な標的薬剤」には、破骨細胞の好ましくは特異的な標的化を可能にする細胞マーカーと結合する薬剤が含まれる。破骨細胞の特に好ましい細胞マーカーは、カルシトニン受容体、α−Ｖ−β３−インテグリンおよび／またはビトロネクチンである（Ｍａｒｔａ Ｍｏｎｊｏ、Ｓｅｂａｓｔｉｅｎ Ｆ．Ｌａｍｏｌｌｅ、Ｓ．Ｐｅｔｔｅｒ Ｌｙｎｇｓｔａｄａａｓ、Ｈ．Ｊａｃｏｂ ＲｏｎｏｌｄおよびＪａｎ Ｅｉｒｉｋ Ｅｌｌｉｎｇｓｅｎ、２００８、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ、２９（２８）：３７７１〜３７８０；Ｓｕｓａｎｎｅ Ｇｒａｎｈｏｌｍ、Ｐｅｒｎｉｌｌａ Ｌｕｎｄｂｅｒｇ、およびＵｌｆ Ｈ．、Ｊ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、１０４（３）：９２０〜９３３；Ｄａｖｉｅｓ Ｊ、Ｗａｒｗｉｃｋ Ｊ、Ｔｏｔｔｙ
Ｎ、Ｐｈｉｌｐ Ｒ、Ｈｅｌｆｒｉｃｈ Ｍ、およびＨｏｒｔｏｎ Ｍ、１９８９、Ｊ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．、１０９：１８１７〜１８２６；Ｃｌｏｖｅ Ｊ、Ｄｏｄｄｓ Ｒ Ａ、およびＧｏｗｅｎ Ｍ、１９９２、Ｊ．Ｃｅｌｌ Ｓｃｉ．、１０３：２６７〜２７１）。この細胞マーカーと結合し得る薬剤は本明細書中に記載されており、たとえば抗体などが含まれる。
さらなる好ましい実施形態では、用語「細胞特異的な標的薬剤」とは、本発明の化合物と連結したウイルス、好ましくは弱毒化したウイルスに関する。そのような組合せは、使用するウイルスの宿主細胞範囲に応じて細胞または組織の向性を伝達し得る。また、用語「細胞特異的な標的薬剤」には、レトロウイルス、アデノウイルスなども含まれる。
用語「細胞特異的な標的薬剤」には、「抗体およびその機能的断片」も含まれ、モノクローナルもしくはポリクローナル抗体（ＨａｒｌｏｗおよびＬａｎｅ、「抗体、実験室の手引き（Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ）」、ＣＳＨ
Ｐｒｅｓｓ、米国Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、１９８８を参照）、またはその結合特異性を保持もしくは本質的に保持している前記抗体の誘導体をいう。そのような抗体の好ましい誘導体は、マウスまたはラットの可変領域およびヒトの定常領域を含むキメラ抗体である。本明細書中で使用する用語「機能的断片」とは、分離した軽鎖および重鎖、Ｆａｂ、Ｆａｂ／ｃ、Ｆｖ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２などの、抗体の結合特異性を保持または本質的に保持している、本明細書中で指定した抗体の断片をいう。また、用語「抗体」は、二官能性（二重特異性）抗体および単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）または抗体融合タンパク質などの抗体構築体を含む。用語「ｓｃＦｖ断片」（単鎖Ｆｖ断片）は当分野で十分に理解されており、その大きさが小さく、そのような断片は組換えによって産生される可能性があるため、好ましい。前記抗体または抗体結合部分は、ヒト抗体またはヒト化抗体である。本発明によれば、用語「ヒト化抗体」とは、ＣＤＲ３、好ましくは６個すべてのＣＤＲなどの、可変領域中の少なくとも１つの相補性決定領域（ＣＤＲ）が、所望の特異性を有するヒト源の抗体のＣＤＲによって置き換えられている、非ヒト源の抗体を意味する。任意選択で、抗体の非ヒト定常領域が、ヒト抗体の定常領域によって置き換えられている。ヒト化抗体を産生する方法は、たとえば、ＥＰ−Ａ１ ０２３９４００号およびＷＯ９０／０７８６１号に記載されている。
別の態様では、本発明は、本明細書中で定義したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物に関し、前記ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる。また、医薬組成物は、たとえばカーゴ分子と連結および／または細胞特異的な標的薬剤と連結しているなど、本明細書中で上述したようにさらに改変した本発明の化合物を含むことも想定される。同様に、本発明の医薬組成物は、本発明の核酸および／またはベクターを含むことが想定される。医薬組成物は、製薬上許容される担体を任意選択で含み得る。
上記で既に言及したように、本発明者らは、驚くべきことに、これまでは潜在的な免疫抑制治療剤として特徴づけられていないＹｏｐＭもしくはＹｏｐＭ断片または変異体は、細胞サイトゾル内に組み込まれた後、サイトカインを有効にダウンレギュレーションすることができることを見い出した。サイトカインは、生理学および病理学におけるメディエーターの重要なクラスである。炎症および疾患の状況では、サイトカイン、特に炎症誘発性サイトカインは、直接の相互作用による、または免疫学的防御ネットワークに関与する様々な細胞種において細胞接着分子もしくは他のサイトカインの合成を誘導するその能力による、炎症反応の加速および調節に重要な役割を果たす。多くのサイトカインは、生物に有益および有害な効果を有する。したがって、異なるサイトカイン群間、特に炎症誘発性、抗炎症性および調節性のサイトカイン間の繊細なバランスを維持しなければならず、健康に重要である。このバランスが乱れた場合、炎症性腸疾患、関節リウマチ、血管疾患または自己免疫などの疾患が発生し得る。本発明者らによって示され、実施例中に例示するように、細胞膜に自己浸透してサイトゾルに入ったＹｏｐＭおよびＹｏｐＭ断片によるサイトカイン、特に炎症誘発性サイトカインの予想外のダウンレギュレーションによって、ＹｏｐＭおよびその誘導体が、炎症反応を調節するため、免疫調節のためまたは免疫抑制のための効率的な医療ツールに変換される。
免疫調節を媒介するＹｏｐＭ内のドメインを分析および位置決定するために、以前に記載したＹｏｐＭの切断された型（実施例２を参照）を用いて分化したＨＬ６０細胞を処理した。本発明者らは自己浸透能力が免疫調節に必要であると推定したため、対照タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃ以外では、すべて依然として宿主の細胞膜に浸透することができる、ＹｏｐＭのこの型のみを使用した（実施例２を参照）。細胞に自己浸透しない対照タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃは、ＴＮＦαの転写を減少させることができなかった一方で、自己浸透する型であるＹｏｐＭＮ−２３９およびＹｏｐＭ５５−Ｃは、依然としてＴＮＦαの転写を減少させることができた（図１１を参照）。これらの結果により、免疫調節におけるＹｏｐＭのＣ末端および最初のアミノ末端のヘリックスの役割が排除される。ＹｏｐＭの両方のαヘリックスを含む融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが、もはやＴＮＦαの転写を減少させることができなくなったことは（図１１）、ＹｏｐＭのＬＲＲ１〜８が潜在的な免疫調節ドメインを保有していることを示している。さらに、この結果により、免疫調節におけるＹｏｐＭのアミノ末端αヘリックスの役割が排除される。
したがって、さらなる実施形態では、本明細書中に記載したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、また、サイトカインをダウンレギュレーションする能力を有する、すなわち、本実施形態では、本発明の化合物は、ＹｏｐＭの免疫調節ドメイン（複数可）、特に少なくとも１つのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）、すなわち１、２、３、４、５、６、７または８個のＬＲＲを含む。さらなるＬＲＲの付加も想定される。同様に、本発明のこれらの化合物がカーゴ分子と連結／付着していることが連結される。
用語「サイトカイン」とは、正常または病的な状態下で、個々の細胞および組織の機能的活性を変調し、また、細胞間の相互作用を直接媒介し、細胞外環境で起こっているプロセスを制御する液性調節因子として作用する可溶性のタンパク質およびペプチドに関する。この用語には、Ｔｈ１ Ｔヘルパーによって産生される１型サイトカイン、Ｔｈ２ Ｔヘルパー細胞によって産生される２型サイトカイン、インターロイキン、ケモカインまたはインターフェロン、たとえば、ＩＬ−１ｒａ（拮抗剤）、ＣＮＴＦ、ＬＩＦ、ＯＳＭ、Ｅｐｏ、Ｇ−ＣＳＦ、ＧＨ、ＰＲＬ、ＩＰ１０、Ｉ３０９、ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−γ、ＩＬ２、ＩＬ３、ＩＬ４、ＩＬ５、ＩＬ６、ＩＬ７、ＩＬ８、ＩＬ９、ＩＬ１０、ＩＬ１１、ＩＬ１２（ｐ３５＋ｐ４０）、ＩＬ１３、ＩＬ１４、ＩＬ１５、ＩＬ１６、ＩＬ１７Ａ〜Ｆ、ＩＬ１８、ＩＬ１９、ＩＬ２０、ＩＬ２１、ＩＬ２２、ＩＬ２３（ｐ１９＋ｐ４０）、ＩＬ２４、ＩＬ２５、ＩＬ２６、ＩＬ２７（ｐ２８−ＥＢＩ３）、ＩＬ
２８Ａ、ＩＬ２８Ｂ、ＩＬ２９、ＩＬ３０、ＩＬ３１、ＩＬ３２、ＩＬ３３、ＩＬ３５（ｐ３５−ＥＢＩ３）、ＬＴ−α、ＬＴ−β、ＬＩＧＨＴ、ＴＷＥＡＫ、ＡＰＲＩＬ、ＢＡＦＦ、ＴＬ１Ａ、ＧＩＴＲＬ、ＯＸ４０Ｌ、ＣＤ４０Ｌ、ＦＡＳＬ、ＣＤ２７Ｌ、ＣＤ３０Ｌ、４−１ＢＢＬ、ＴＲＡＩＬ、ＲＡＮＫ、ＧＭ−ＣＳＦ、Ｍ−ＣＳＦ、ＳＣＦ、ＩＬ１−α、ＩＬ１−β、ａＦＧＦ、ｂＦＧＦ、ｉｎｔ−２、ＫＧＦ、ＥＧＦ、ＴＧＦ−α、ＴＧＦ−β、ＴＮＦ−α、ＴＮＦ−β、ベータセルリン、ＳＣＤＧＦ、アンフィレギュリンまたはＨＢ−ＥＧＦが包含され、当業者に知られており、たとえば、Ｔａｔｏ，Ｃ．Ｍ．およびＣｕａ，Ｄ．Ｊ．（Ｃｅｌｌ、１３２：９００；Ｃｅｌｌ、１３２：５００、Ｃｅｌｌ、１３２：３２４、（２００８））またはサイトカインおよび細胞のオンラインパスファインダー百科事典（Ｃｙｔｏｋｉｎｅｓ＆Ｃｅｌｌｓ Ｏｎｌｉｎｅ Ｐａｔｈｆｉｎｄｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉａ）（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｐｅｗｉｔｈ−ｃｙｔｏｋｉｎｅｓ．ｄｅ）から得られる。「炎症誘発性サイトカイン」も企図される。用語「炎症誘発性サイトカイン」とは、炎症を支持する免疫調節サイトカインを意味する。典型的には、炎症誘発性サイトカインは、ＩＬ−１−α、ＩＬ−１−β、ＩＬ−６、およびＴＮＦ−αを含む。これらの炎症誘発性サイトカインは、初期応答において大きな役割を司っている。他の炎症促進伝達物質には、ＬＩＦ、ＩＦＮ−γ、ＩＦＮ−α、ＯＳＭ、ＣＮＴＦ、ＴＧＦ−β、ＧＭ−ＣＳＦ、ＴＷＥＡＫ、ＩＬ−１１、ＩＬ−１２、ＩＬ−１５、ＩＬ−１７、ＩＬ−１８、ＩＬ−１９、ＩＬ−２０、ＩＬ−８、ＩＬ−１６、ＩＬ−２２、ＩＬ−２３、ＩＬ−３１、およびＩＬ−３２が含まれる（Ｔａｔｏ，Ｃ．Ｍ．およびＣｕａ，Ｄ．Ｊ．Ｃｅｌｌ、１３２：９００；Ｃｅｌｌ、１３２：５００、Ｃｅｌｌ、１３２、３２４（２００８））。これらの炎症誘発性サイトカインは、内在性発熱物質として作用するか（ＩＬ−１、ＩＬ−６、ＴＮＦ−α）、マクロファージおよび間葉細胞（線維芽細胞、上皮および内皮細胞が含まれる）の両方による二次メディエーターおよび炎症誘発性サイトカインの合成をアップレギュレーションするか、急性期タンパク質の産生を刺激するか、または炎症細胞を誘引する場合がある。好ましくは、用語「炎症誘発性サイトカイン」とは、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１５、ＩＦＮ−γ、ＩＦＮ−α、ＩＬ−１−β、ＩＬ−８、ＩＬ−１６およびＩＬ−２２に関する。
用語「ダウンレギュレーションする」とは、発現された遺伝子、たとえばサイトカイン遺伝子のｍＲＮＡレベル、および／またはそのようなｍＲＮＡによって発現されるタンパク質レベルが、本明細書中に記載したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体および／または免疫調節ドメインの存在下で減少することを意味する。本発明の化合物の状況におけるｍＲＮＡおよび／またはそのｍＲＮＡによって発現されるタンパク質ダウンレギュレーションは、当業者に知られている方法によって、または添付の実施例に例示した方法によって（たとえば実施例９を参照）試験および決定することができる。「ダウンレギュレーションすること」には、（ｍＲＮＡまたはタンパク質のどちらかのレベルに対する）発現が、インキュベーションをＹｏｐＭなしに、たとえば培地のみの存在下で実施した対照と比較して、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または９９％減少することが包含される。これは、Ｍｙｅｒｓ，Ｔ．Ｗ．およびＧｅｌｆａｎｄ，Ｄ．Ｈ．、Ｂｉｏｃｈｅｍ．、３０：７６６１〜７６６７（１９９１）；Ｋｒｕｇ，Ｍ．Ｓ．およびＢｅｒｇｅｒ，Ｓ．Ｌ．、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．、１５２：３１６〜３２５（１９８７），；Ｂｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．、２９：１６９〜１９３（２０００）；Ｂｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．、２５：２３〜３９（２００２）；Ｓｔａｈｌｂｅｒｇ，Ａ．他、Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．、５０：５０９〜５１５（２００４））に記載のように、定量的ＲＮＡ分析方法によって試験することができる。手短に述べると、そのような方法は、試験する細胞、たとえばＨＬ６０細胞またはＨｅＬａ細胞を、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と、１時間〜２４時間、好ましくは２時間〜２０時間、より好ましくは３時間〜１８時間の期間インキュベーションを含む。最も好ましくは、細
胞は、発現パターンの比較を可能にするために、３時間、６時間および１８時間インキュベーションする。ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、当業者に知られている任意の適切な培地中に存在し得る。好ましくは、タンパク質は、たとえば、ＤＭＥＭ、ＦＣＳ、Ｌ−グルタミン、ＨＥＰＥＳおよびメチル−α−Ｄ−マンノースを含む感染培地中で提供する。より好ましくは、感染培地は、５００ｍｌのＤＭＥＭ（ＨｅＬａ細胞用）またはＲＰＭＩ（ＨＬ６０細胞用）、１０％（ｖ／ｖ）のＦＣＳ、１ｍＭのＬ−グルタミン、１０ｍＭのＨＥＰＥＳおよび１％（ｗ／ｖ）のメチル−α−Ｄ−マンノースを含む。アッセイには、試験する細胞を含む細胞培養皿は、たとえば５×１０６個の細胞を接種してコンフルエントな表面層まで成長させた後、本明細書中で上述した感染培地中に１〜１００μｇ／ｍｌ、好ましくは５〜５０μｇ／ｍｌ、より好ましくは１０〜３０μｇ／ｍｌ、さらにより好ましくは１５〜２５μｇ／ｍｌ、最も好ましくは５μｇ／ｍｌの濃度で存在するＹｏｐＭタンパク質、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と共にインキュベーションし得る。ＨＬ６０細胞は、たとえば当業者に知られている任意の適切な化合物を加えることによって、たとえばＦｏｎｔａｎａ他（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ、７８：３８６３〜３８６６（１９８１））から得られるＰＭＡ（ホルボール１２−ミリステート１３アセテート）を加えることによって、マクロファージに分化させることができる。続いて、細胞を当業者に知られている任意の適切な緩衝液、たとえばＤ−ＰＢＳ／Ｍｇ２＋で洗浄し得る。好ましくは、洗浄は氷冷緩衝液中で実施し、２回繰り返す。続いて、当業者に知られている任意の適切な手段によって細胞を透過処理する。好ましくは、細胞を適切な溶解緩衝液に懸濁させ、その後、懸濁液を、たとえばＲＮＡ単離キットを用いて、好ましくはＲｏｃｈｅ高純度ＲＮＡ単離キットを用いて溶解し得る。続いて、ＲＮＡを当業者に知られている任意の適切な手段によって抽出する。さらなるステップでは、ＲＮＡを測定し、ＡｍｂｉｏｎのＴ７オリゴ（ｄＴ）プライマーを用いて逆転写し、当業者に知られている任意の適切な手段、好ましくは当業者に知られている定量的ＲＴ−ＰＣＲ、たとえば、Ｍｙｅｒｓ，Ｔ．Ｗ．およびＧｅｌｆａｎｄ，Ｄ．Ｈ．、Ｂｉｏｃｈｅｍ．、３０：７６６１〜７６６７（１９９１）；Ｋｒｕｇ，Ｍ．Ｓ．およびＢｅｒｇｅｒ，Ｓ．Ｌ．、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．、１５２：３１６〜３２５（１９８７），；Ｂｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．、２９：１６９〜１９３（２０００）；Ｂｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．、２５：２３〜３９（２００２）；Ｓｔａｈｌｂｅｒｇ，Ａ．他、Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．、５０：５０９〜５１５（２００４））から得られるものによって分析する。より好ましくは、ＲｏｃｈｅのＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｒキット、ＲｏｃｈｅのＳｙｂｒ Ｇｒｅｅｎキット、および／またはＲｏｃｈｅのＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒを定量的リアルタイムＲＴ−ＰＣＲに使用する。ＲＮＡ分析は、任意の目的のタンパク質または因子、たとえば当業者に知られている任意の適切なサイトカイン、好ましくは本明細書中で上述したサイトカインについて実施する。より好ましくは、分析は、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１５およびＩＦＮ−γについて実施する。最も好ましくは、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲプライマーは、Ｒｏｃｈｅから入手可能なユニバーサルプローブセットライブラリから導き得る。
分子、特にＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、上述したアッセイに従ってＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と共にインキュベーションした細胞において、サイトカイン、好ましくはＴＮＦ−α、ＩＬ−１５またはＩＦＮ−γを、そのｍＲＮＡレベルでダウンレギュレーションすることができるとみなされ、ＹｏｐＭなしに、たとえば培地のみの存在下でインキュベーションを実施した対照と比較して、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または９９％減少している。
したがって、本明細書中で上述したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることが
でき、好ましくは炎症誘発性サイトカインをダウンレギュレーションすることができる。より好ましくは、これは、炎症誘発性サイトカインＴＮＦ−α、ＩＬ−１５、ＩＦＮ−α、ＩＬ−１−β、ＩＬ−８、ＩＬ−１６およびＩＬ−２２のうちの任意の１つをダウンレギュレーションすることができ、さらにより好ましくは、これは、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１５またはＩＦＮ−γのうちの少なくとも任意のものをダウンレギュレーションすることができる。最も好ましくは、これは、ＩＦＮ−γをダウンレギュレーションすることができる。用語「ダウンレギュレーションすること」とは、本明細書中に上述されている。ダウンレギュレーションは、ＲＮＡ定量アッセイまたは当業者に知られている試験、たとえば実施例に記載した試験において試験し得る。
別の好ましい実施形態では、本明細書中で上述したＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、サイトカインおよび／またはサイトカイン受容体をダウンレギュレーションすることができる、すなわち、本実施形態では、本発明の化合物は、ＹｏｐＭの免疫調節ドメイン（複数可）、特に少なくとも１つのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）、すなわち、１、２、３、４、５、６、７または８個のＬＲＲを含む。さらなるＬＲＲの付加も想定される。同様に、本発明のこれらの化合物がカーゴ分子と連結／付着していることが想定される。
用語「サイトカイン受容体」とは、リガンドとしてサイトカインを結合することができる任意の受容体分子をいう。本発明の状況では、この用語は、好ましくは、本明細書中上記で言及したサイトカイン、より好ましくは本明細書中で前述した炎症誘発性サイトカインの任意の受容体に関する。最も好ましくは、この用語は、ＴＮＦ、ＩＬ−６、ＩＬ−１２−β、ＩＬ−１５およびＩＬ−２０に対する受容体に関する。用語「ダウンレギュレーションする」とは、本明細書中に本明細書中に上述されている。ダウンレギュレーションは、ＲＮＡ定量アッセイもしくは当業者に知られている試験において、および／または実施例に記載した方法によって試験し得る。
さらなる好ましい実施形態では、本明細書中で上述したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、サイトカイン、サイトカイン受容体および／またはサイトカインに応答する遺伝子をダウンレギュレーションすることができる、すなわち、本実施形態では、本発明の化合物は、ＹｏｐＭの免疫調節ドメイン（複数可）、特に少なくとも１つのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）、すなわち、１、２、３、４、５、６、７または８個のＬＲＲを含む。さらなるＬＲＲの付加も想定される。同様に、本発明のこれらの化合物がカーゴ分子と連結／付着していることが想定される。
用語「サイトカインに応答する遺伝子」とは、制御されている、すなわち、活性化もしくは失活化させることができる、または、本明細書中上記で言及したサイトカインのうちの任意のものによってその転写を開始もしくは停止することができる、任意の遺伝子をいう。より好ましくは、これは、ＴＮＦ−αまたはＩＦＮによって制御されている遺伝子に関する。最も好ましくは、この用語は、ＴＮＦ−αによって誘導されるまたはＩＦＮによって誘導される遺伝子に関する。用語「ダウンレギュレーションする」とは、本明細書中に上述されている。ダウンレギュレーションは、ＲＮＡ定量アッセイまたは当業者に知られている試験において試験し得る。
関節リウマチ（ＲＡ）とは、最も一般的には関節の炎症および組織損傷（関節炎）を引き起こす、慢性の全身性自己免疫障害である。ＲＡの関節炎は、関節および腱鞘を裏打ちする滑膜の炎症である滑膜炎が原因である。ＲＡ滑膜線維芽細胞（ＲＡＳＦ）は、滑膜マクロファージと共に、ＲＡにおける関節破壊の能動的駆動因子である。この破壊的プロセ
スでは、ＲＡＳＦは、炎症性サイトカインおよびマトリックス分解分子を産生することによって関節の炎症および退化を能動的に引き起こす（Ｍｕｌｌｅｒ−Ｌａｄｎｅｒ，Ｕ．、Ｏｓｐｅｌｔ，Ｃ．、Ｇａｙ，Ｓ．、Ｄｉｓｔｌｅｒ，Ｏ．、Ｐａｐ，Ｔ．、Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｅｓ．Ｔｈｅｒ．、９：２２３〜２３３（２００７））。ＲＡの発生におけるＲＡＳＦの能動的な関与から起因して、本発明者らは、組換えＹｏｐＭとこの細胞種との相互作用を調査した。この目的のために、ＹｏｐＭを単離し、Ｎｉ−ＮＴＡアフィニティークロマトグラフィーによって精製し、ＰＢＳに対して透析し、製造者の指示書に記載されているように反応性蛍光Ｃｙ３−色素とコンジュゲートさせた（Ｃｙ３−ＤｙｅＬｉｇｈｔ Ａｂ標識キット；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）。ＲＡＳＦをＹｏｐＭ−Ｃｙ３とそれぞれ３０分間および１時間インキュベーションした。インキュベーション後、細胞を蛍光顕微鏡観察用に調製した。ＤＮＡをＤｒａｑ５で染色し、細胞を共焦点レーザー走査顕微鏡観察によって分析した。ＹｏｐＭ−Ｃｙ３と３０分間インキュベーションした後、タンパク質がＲＡＳＦの細胞質内部の小胞様構造中に現れ（図１４；ａ〜ｃ）、これは、ＹｏｐＭもこの細胞種に自己浸透することを示している。１時間延長してインキュベーションした後、インキュベーションしたＲＡＳＦの細胞質内部のＹｏｐＭの量が増加し、細胞の核周囲領域における特徴的なＹｏｐＭの蓄積が観察された（図１４；ｄ〜ｆ）。ＲＡＳＦに浸透するＹｏｐＭの能力を確認した後、本発明者らは、ＹｏｐＭが炎症および軟骨破壊に対して効果を有するかどうかに興味を持った。この状況では、ＲＡＳＦによるＩＬ−６の分泌は、滑膜における急性期反応および炎症を誘導する。ＲＡにおいて観察される軟骨破壊は、マトリックスメタロプロテイナーゼ（ＭＭＰ）の分泌および活性化によって引き起こされる。ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３はＲＡＳＦによって産生される主要な酵素である。ＭＭＰ−１は線維状コラーゲン（コラーゲンＩ、ＩＩ、ＶＩＩおよびＸ）を分解する一方で、ＭＭＰ−３は広範囲の細胞外基質を分解する（Ｎｏｈ，Ｅ．Ｍ．、Ｋｉｍ，Ｊ．Ｓ．、Ｈｕｒ，Ｈ．、Ｐａｒｋ，Ｂ．Ｈ．、Ｓｏｎｇ，Ｅ．Ｋ．、Ｈａｎ，Ｍ．Ｋ．、Ｋｗｏｎ，Ｋ．Ｂ．、Ｙｏｏ，Ｗ．Ｈ．、Ｓｈｉｍ，Ｉ．Ｋ．、Ｌｅｅ，Ｓ．Ｊ．、Ｙｏｕｎ，Ｈ．Ｊ．、Ｌｅｅ，Ｙ．Ｒ．、Ｒｈｅｕｍａｔｏｌｏｇｙ、４８：５〜４８（２００９））。ＩＬ−６、ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の分泌に対するＹｏｐＭの影響を分析するために、ＲＡＳＦをＴＮＦα（１０ｎｇ／ｍｌ）および組換えＹｏｐＭと、様々な時点の間同時インキュベーションした。続いて、ＲＡＳＦの培養上清におけるＩＬ−６、ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の産生をＥＬＩＳＡによって決定した（図１５Ａ〜Ｃ；培地、ＴＮＦαおよびＹｏｐＭ）。ＲＡＳＦをＴＮＦαとインキュベーションした後、ＩＬ−６の産生が誘導される一方で（少なくとも３倍）、ＹｏｐＭとのインキュベーションでは、対照細胞と比較してＩＬ−６産生の減少がもたらされた（ｘ倍；培地、図１５Ａ）。ＲＡＳＦとＴＮＦαおよびＹｏｐＭとの同時インキュベーションにより、ＴＮＦαに誘導されたＩＬ−６産生の劇的な阻害が明らかとなった。この効果は、組換えＹｏｐＭとの８時間のインキュベーション後にも持続する（図１５Ａ；６時間および８時間）。ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の産生も劇的に減少させる。６時間および８時間の、ＲＡＳＦとＹｏｐＭ単独とのインキュベーション、ならびにＴＮＦαおよびＹｏｐＭとの同時インキュベーションにより、これらの軟骨破壊分子の量の強力な減少がもたらされた。合わせると、これらの結果は、組換えＹｏｐＭがＲＡの発生に関与している細胞に浸透することができ、炎症性分子および軟骨破壊分子の産生に対して阻害効果を有することを実証している。このことは、組換えＹｏｐＭをＲＡなどの自己免疫疾患の治療に有益に適用できるという本発明者らの主張を強調している。
したがって、さらなる好ましい実施形態では、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片および／またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、サイトカインおよび／またはサイトカイン受容体および／またはサイトカインに応答する遺伝子および／または「軟骨破壊分子」をダウンレギュレーションすることができる、すなわち、本実施形態では、本発明の化合物は、ＹｏｐＭの免疫調節ドメイン（複数可）、特に少なくとも１つのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）、す
なわち、１、２、３、４、５、６、７または８個のＬＲＲを含む。さらなるＬＲＲの付加も想定される。同様に、本発明のこれらの化合物がカーゴ分子と連結／付着していることが想定される。
用語「軟骨破壊分子」には、たとえばコラゲナーゼおよびゼラチナーゼなどのマトリックス−メタロプロテイナーゼが含まれるが、それだけには限定されない。「マトリックス−メタロプロテイナーゼ」には、たとえばＭＭＰ１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３などのすべての既知の形態が含まれる。ＭＭＰ１、２、３、９、１０、１２および／または１３が好ましい（関節リウマチにおけるＭＭＰ２、９、１０、１２および１３の関与は、Ｋ．Ａｎｄｒｅａｓ、Ｃ．Ｌｕｂｋｅ、Ｔ．Ｈａｕｐｌ、Ｔ．Ｄｅｈｎｅ、Ｌ．Ｍｏｒａｗｉｅｔｚ、Ｊ．Ｒｉｎｇｅ、Ｃ．Ｋａｐｓ、およびＭ．Ｓｉｔｔｉｎｇｅｒ．、Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｅｓ Ｔｈｅｒ．、２００８；１０（１）：Ｒ９、Ｍ．Ｘｕｅ、Ｌ．Ｍａｒｃｈ、Ｐ．Ｎ．Ｓａｍｂｒｏｏｋ、Ｃ．Ｊ．Ｊａｃｋｓｏｎ、Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ ＆ Ｒｈｅｕｍａｔｉｓｍ、２００７、５８（９）；２８６４〜２８７４；Ｃ．Ｒｏｓｓａ、Ｍ．Ｌｉｕ、Ｐ．Ｂｒｏｎｓｏｎ、Ｋ．Ｌ．Ｋｉｒｃｈｗｏｏｄ．、Ｊ．Ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ Ｒｅｓ．、２００７、１３（２）：８５〜９３に記載されている）。ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３が特に好ましい。さらに、「軟骨破壊分子」も同様に想定される。これらのさらなる軟骨破壊分子は、添付の実施例の方法（たとえば実施例９）または当業者に知られている他の方法を用いることによって評価することができる。
炎症の制御に加えて、構造損傷の予防が抗リウマチ治療の主な目的である。ＲＡの１つの特徴は、関節近接骨の破壊を含む局所的な骨侵食である。この構造損傷は、ミネラル化した軟骨および肋軟骨下骨を再吸収する関節中およびその周囲の破骨細胞の形成に基づいている。破骨細胞は炎症性関節炎の混合細胞浸潤の不可欠な部分であり、構造損傷部位でのこれらの細胞の蓄積は、破骨細胞の形成に関与している分子が疾患の破壊的プロセスにおいて重要な役割を果たしていることを示唆している（Ｓｃｈｅｔｔ，Ｇ．、Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｅｓ．Ｔｈｅｒ．、９、補遺１：Ｓ２（２００７））。この状況では、核因子κＢリガンドの受容体活性化剤（ＲＡＮＫＬ）およびマクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）が、その前駆細胞からの破骨細胞の分化に必須であり、どちらの分子が欠けても、破骨細胞の形成を完全に遮断するために十分となる（Ｙｏｓｈｉｄａ Ｈ、Ｈａｙａｓｈｉ Ｓ、Ｋｕｎｉｓａｄａ Ｔ、Ｏｇａｗａ Ｍ、Ｎｉｓｈｉｋａｗａ Ｓ、Ｏｋａｍｕｒａ Ｈ、Ｓｕｄｏ Ｔ、Ｓｈｕｌｔｚ ＬＤ、Ｎｉｓｈｉｋａｗａ Ｓ．、Ｎａｔｕｒｅ、３４５：４４２〜４４４（１９９０））。破骨細胞形成に対するＹｏｐＭの潜在的な影響を試験するために、８〜１２週齢の成体マウスの骨髄細胞を、シリンジによって適用した流体圧によって、マウスの大腿骨および脛骨の切断した骨幹から単離した。培養物を２００μｌのα−ＭＥＭ（抗生物質および１０％のＦＣＳを添加）中で５日間維持し、２〜３日間ごとに培地を替えた。培養物を可溶性の組換えＲＡＮＫＬ（５０ｎｇ／ｍｌ）およびＭ−ＣＳＦ（３０ｎｇ／ｍｌ）と共にインキュベーションすることで、酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ陽性（ＴＲＡＰ＋）の破骨細胞の発生および融合が３〜５日目に誘導された（Ｇａｒｄｎｅｒ，Ｃ．Ｒ．、Ｃｅｌｌ Ｔｉｓｓｕｅ Ｒｅｓ．、３３０：１１１〜１２１（２００７））。ＲＡＮＫＬおよびＭ−ＣＳＦによって誘導したマウス骨髄細胞はＹｏｐＭ（１０ｎｇ／ｍｌ）と共に５日間インキュベーションした一方で、対照細胞はＲＡＮＫＬ／Ｍ−ＣＳＦのみと共にインキュベーションした。続いて、細胞を顕微鏡観察用に調製した。ＴＲＡＰ＋細胞を、Ｆａｓｔ Ｇａｒｎｅｔｔ（白血球酸ホスファターゼキット、Ｓｉｇｍａ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）を含有する２００μｌの溶液を用いて、酒石酸の存在下、３０分間３７℃で染色した。光学顕微鏡観察による細胞の検査（１０×および４３×の拡大率）により、Ｍ−ＣＳＦで５日間刺激した対照細胞では多核（前駆）破骨細胞の形成は全く示されない一方で、Ｍ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬを用いた同時刺激ではＴＲＡＰ＋破骨細胞の発生および融合が誘導されたことが明らかとなった（
図１６Ａ）。対照的に、破骨細胞形成の２つのメディエーターを用いた刺激に加えてＹｏｐＭと同時インキュベーションすることは、骨髄細胞の破骨細胞形成の強力な阻害をもたらす（図１６、Ａ）。ＹｏｐＭと同時インキュベーションした細胞のうち、少数のみが小さな中間体細胞に発達し（２〜１０個の核）、これはＭ−ＣＳＦで刺激した対照細胞でも観察された（図１６、Ａ）。さらに、光学顕微鏡観察によるＴＲＡＰ＋多核破骨細胞の定量により、Ｍ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬでの刺激がＴＲＡＰ＋（前駆）破骨細胞（２〜１０個の核）発生およびより大きな多核破骨細胞へのこれらの細胞の融合を誘導する（＞１０個の核；図１６Ｂ）ことが明らかとなった。光学顕微鏡観察によって既に示されているように、この効果はＹｏｐＭの同時インキュベーションによって完全に阻害された（図１６Ｂ）。合わせると、本発明者らの結果は、ＹｏｐＭはＲＡに関連する炎症伝達物質の産生を減少させることができ（たとえば実施例９を参照）、また、破骨細胞形成の阻害による構造損傷を予防できることを示している。これらのＹｏｐＭ効果はどちらも、炎症および構造損傷に対する抗リウマチ治療において有益であり得る。
すべての骨粗鬆症の症例の根底にある機構は、骨吸収と骨形成との間の不均衡である。正常な骨では、骨のマトリックス再構築が常にあり、任意の時点で全骨量の１０％までが再構築の受けている場合がある。このプロセスは、１９６３年にＦｒｏｓｔが最初に記載したように、骨多細胞単位（ＢＭＵ）中で起こる。［Ｆｒｏｓｔ Ｈ．Ｍ．、Ｔｈｏｍａｓ Ｃ．Ｃ．、骨リモデリングの動力学（Ｂｏｎｅ Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）．イリノイ州Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ：１９６３。］骨は破骨細胞（骨髄に由来する）によって再吸収され、その後、新しい骨が骨芽細胞によって沈着される（Ｒａｉｓｚ，Ｌ．Ｇ．、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．、１１５（１２）：３３１８〜３３２５（２００５））。骨粗鬆症が発生する３つの主な機構は、ピーク骨量の不十分（成長中に骨格が不十分な質量および強度を発生する）、過剰な骨吸収および再構築中の新しい骨の形成の不十分である。これらの３つの機構の相互関係が脆弱な骨組織の発生の根底にある（Ｒａｉｓｚ，Ｌ．Ｇ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．、１１５（１２）：３３１８〜３３２５］（２００５））。破骨細胞の活性化は様々な分子シグナルによって制御されており、そのうち、ＲＡＮＫＬ（核因子κＢリガンドの受容体活性化剤）は最も研究されているものの１つである。この分子は骨芽細胞および他の細胞（たとえばリンパ球）によって産生され、ＲＡＮＫ（核因子κＢの受容体活性化剤）を刺激する。オステオプロテゲリン（ＯＰＧ）は、ＲＮＡＫＬがＲＡＮＫと結合する機会がある前にＲＡＮＫＬと結合することで、骨吸収を増加させるその能力を抑制する。ＲＡＮＫＬ、ＲＡＮＫおよびＯＰＧは腫瘍壊死因子およびその受容体と密に関連している。
本発明の化合物は、本明細書中に記載の疾患の治療、予防および／または寛解に使用できることが想定される。
また、本発明は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、サイトカインおよび／もしくはサイトカイン受容体および／もしくはサイトカインに応答する遺伝子および／もしくは軟骨破壊分子をダウンレギュレーションすることができる、ならびに／または破骨細胞形成を阻害することができる、本明細書中で上述したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物にも関する、すなわち、本実施形態では、本発明の化合物は、ＹｏｐＭの免疫調節ドメイン（複数可）、特に少なくとも１つのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）、すなわち、１、２、３、４、５、６、７または８個のＬＲＲを含む。さらなるＬＲＲの付加も想定される。同様に、本発明のこれらの化合物がカーゴ分子と連結／付着していることが想定される。前記医薬組成物は製薬上許容される担体を任意選択で含み得る。
「破骨細胞形成」とは当分野で周知の用語である。「破骨細胞形成の阻害」とは、骨髄細胞、たとえば成体マウスのＭ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬでの刺激が、ＹｏｐＭ、その断
片、変異体および／または免疫調節ドメインなしでインキュベーションを実施した対照と比較して、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または９９％減少していることを意味する。骨髄細胞のＭ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬでの刺激は、ＴＲＡＰ＋（前駆）破骨細胞（２〜１０個の核）発生およびより大きな多核破骨細胞へのこれらの細胞の融合も誘導する。この減少を評価する方法を本明細書中に例示する。
破骨細胞分化および破骨細胞活性レベルはひいては骨吸収を変調するため、破骨細胞形成の阻害は多くの骨疾患に影響を与える。したがって、本発明の化合物は、骨粗鬆症、骨髄炎、骨減少症、高カルシウム血症、関節炎転移、不動または歯周病による骨減少、パジェット病、大理石骨病、儀装具の緩みなどの、骨吸収の変化によって特徴づけられる骨疾患の治療に使用し得る。
本発明はさらに、ドメインが、サイトカインおよび／またはサイトカイン受容体および／もしくはサイトカインに応答する遺伝子および／もしくは軟骨破壊分子をダウンレギュレーションすることができる、ならびに／または破骨細胞形成を阻害することができるが、細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を本質的に有さない、すなわち、これらはＹｏｐＭのアミノ末端αヘリックスの一方もしくは両方を含まない、および／またはアミノ末端αヘリックスが失活している（たとえば、欠失、挿入などの突然変異もしくは他の様式によって）、ＹｏｐＭの免疫調節ドメインおよびこれらのＹｏｐＭの免疫調節ドメインを含む医薬組成物にも関する。「細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を本質的に有さない」とは、本発明のこれらの化合物は、それ自体では、ＹｏｐＭ、たとえば、エンテロコリチカ菌、偽結核菌またはペスト菌の種、好ましくはエンテロコリチカ菌８０８１ｖ、血清型Ｏ：８のＹｏｐＭから選択されるＹｏｐＭの自己浸透および組込み能力の、約５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％以下でしか、細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができないことを意味する。これは、適切な方法、たとえば、本明細書中に例示したまたは添付の実施例中に詳述したで試験することができる。
前記医薬組成物は製薬上許容される担体を任意選択で含み得る。「ＹｏｐＭの免疫調節ドメイン」とは、ＹｏｐＭの少なくとも１つのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）、すなわち、１、２、３、４、５、６、７または８個のＬＲＲを含む。さらなるＬＲＲの付加も想定される。前記免疫調節ドメインの変異体および断片も同様に想定される。また、本発明のこれらの化合物は、本明細書中上記でＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片およびＹｏｐＭ変異体について例示したように改変すること（たとえば、ペグ化、標識など）も想定される。前記変異体および断片は、サイトカインおよび／またはサイトカイン受容体および／もしくはサイトカインに応答する遺伝子および／もしくは軟骨破壊分子をダウンレギュレーションすることができる、ならびに／または破骨細胞形成を阻害することができるが、細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれるその能力を失っている。免疫調節、たとえば炎症反応の免疫調節、破骨細胞形成の阻害、または関節炎、骨関節炎、（若年性）慢性関節炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、破壊性関節炎、敗血症性関節炎、感染性関節炎および／もしくは反応性関節炎の治療における、前記ＹｏｐＭの免疫調節ドメインの使用も想定される。また、ＹｏｐＭの免疫調節ドメインは、他の細胞浸透性部分、たとえばエルシニア属菌に対して異種のＣＰＰと連結／付着していることも想定される。ＹｏｐＭの免疫調節ドメインを発現する核酸、前記核酸を含むベクターならびに前記核酸および／またはベクターを含む細胞も企図される。
さらなる態様では、本発明は、免疫調節、好ましくは炎症反応の免疫調節のための、本明細書中で上記定義した医薬組成物に関する。用語「免疫調節」とは、免疫系の反応の調
節を意味する。用語「炎症反応の免疫調節」とは、免疫系の炎症反応の調節をいう。そのような炎症反応は当業者に知られており、たとえば、Ｓｃｈｍｉｄｔ−Ｓｃｈｏｎｂｅｉｎ（Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇ．、８：９３〜１５１（２００６））から得られる。
好ましい実施形態では、本明細書中で上記定義した医薬組成物は、宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患を治療するためのものである。用語「宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患」とは、宿主の免疫系の免疫反応によって引き起こされる疾患を意味する。そのような疾患は当業者に知られており、たとえば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｂｉ．ｕｎｉ−ｒｏｓｔｏｃｋ．ｄｅ／ａｉｄｂ／ｈｏｍｅ．ｐｈｐから得られる。好ましくは、この用語は、急性播種性脳脊髄炎（ＡＤＥＭ）、アジソン病、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群（ＡＰＳ）、再生不良性貧血、自己免疫肝炎、自己免疫卵巣炎、セリアック病、クローン病、１型真性糖尿病、妊娠性類天疱瘡、グッドパスチャー症候群、グレーブス病、ギラン−バレー症候群（ＧＢＳ）、橋本病、特発性血小板減少性紫斑病、川崎病、エリテマトーデス、混合性結合組織病、多発性硬化症、重症筋無力症、眼球クローヌス筋クローヌス症候群（ＯＭＳ）、視神経炎、オルド（Ｏｒｄ）甲状腺炎、天疱瘡、悪性貧血、原発性胆汁性肝硬変、関節リウマチ、ライター症候群、シェーグレン症候群、高安動脈炎、側頭動脈炎、温暖自己免疫性溶血性貧血およびウェゲナー肉芽腫症に関する。
さらなる好ましい実施形態では、本明細書中で上記定義した医薬組成物は、「炎症」を治療するためのものである。用語「炎症」とは、病原体、損傷細胞、または刺激物などの有害な刺激に対する組織、たとえば血管組織の生物学的応答を意味する。そのような病的状態は当業者に知られており、たとえば、Ｓｃｈｍｉｄｔ−Ｓｃｈｏｎｂｅｉｎ（Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇ．、８：９３〜１５１（２００６））から得られる。好ましくは、この用語は急性炎症または慢性炎症に関する。さらに、これには、喘息、慢性前立腺炎、糸球体腎炎、過敏症、炎症性腸疾患、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、関節炎、骨関節炎、（若年性）慢性関節炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、破壊性関節炎、敗血症性関節炎、感染性関節炎および／もしくは反応性関節炎、移植片拒絶または血管炎などの炎症性障害が包含される。また、これには、アレルギー反応、炎症性筋疾患、アテローム性動脈硬化症、虚血性心疾患、胃腸炎、慢性胃炎、潰瘍性大腸炎および乾癬または乾癬性関節炎も包含される。
より好ましくは、医薬組成物は、免疫系の炎症反応の調節、宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患の治療、炎症、慢性炎症、胃腸炎、慢性胃炎、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎、乾癬、アレルギー反応、クローン病、関節炎、骨関節炎、（若年性）慢性関節炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、破壊性関節炎、敗血症性関節炎、感染性関節炎および／もしくは反応性関節炎の治療または免疫系の抑制のためのものである。
別の態様では、本発明は、炎症反応の免疫調節、免疫系の炎症反応の調節、宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患の治療、および／あるいは炎症、慢性炎症、胃腸炎、慢性胃炎、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎、乾癬、アレルギー反応、クローン病、関節炎、骨関節炎、（若年性）慢性関節炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、破壊性関節炎、敗血症性関節炎、感染性関節炎、および／もしくは反応性関節炎の治療、または免疫系の抑制のための医薬組成物を調製するための、本発明のＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片もしくはＹｏｐＭ変異体および／またはＹｏｐＭの免疫調節ドメインの使用に関する。
本発明による医薬組成物は、当業者に知られている様々な送達系、たとえば、リポソーム中、微粒子、マイクロカプセルへのカプセル封入、化合物を発現することができる組換え細胞、受容体媒介性のエンドサイトーシス（たとえば、ＷｕおよびＷｕ、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６２：４４２９〜４４３２（１９８７）を参照）、レトロウイルスの一
部としての核酸の構築または他のベクターなどの援助により投与し得る。導入方法には、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、および経口の経路が含まれる。組成物は、任意の好都合な経路、たとえば、インフュージョンまたはボーラス注射によって、上皮または粘膜皮膚の裏打ち（たとえば、口腔粘膜、直腸および腸管粘膜など）を介した吸収によって投与してもよく、他の生物活性のある薬剤と共に投与してもよい。投与は全身性または局所的であることができる。さらに、本発明の薬剤化合物または医薬組成物を脳室内およびくも膜下腔内注射を含めた任意の適切な経路によって中枢神経系内に導入することが望ましい場合がある。脳室内注射は、脳室内カテーテルによって、たとえば、オマヤリザーバなどのリザーバに取り付けて容易に行い得る。また、たとえば、吸入器または噴霧器の使用、およびエアロゾル化剤を用いた配合によって、肺投与も用いることができる。
具体的な実施形態では、本発明の薬剤化合物または医薬組成物を、治療を必要としている領域に局所的に投与することが望ましい場合がある。これは、たとえば、それだけには限定されないが、手術中の局所動注、たとえば手術後に創傷被覆材と併せた局所塗布、注射、カテーテル手段、坐薬手段、あるいはシアラスティック（ｓｉａｌａｓｔｉｃ）膜などの膜もしくは繊維を含めた多孔性、非多孔性、またはゼラチン物質である移植片手段によって達成し得る。好ましくは、本発明のタンパク質を投与する際、タンパク質が吸着しない材料を選択する注意が必要である。
局所投与の好ましい方法は直接注射によるものである。好ましくは、本発明の化合物および本発明の核酸／ベクターは、直接注射または動脈領域内への局所投与によって投与する送達ビヒクルと複合体形成している。
全身投与には、本発明によるＹｏｐＭまたはその断片もしくは変異体を標的化した送達ビヒクルと複合体形成させることができる。
別の実施形態では、注射針を疾患部位に直接導くために使用するイメージング装置を使用することによって、医薬組成物を内蔵、体腔など中の疾患部位に直接送達し得る。また、医薬組成物は外科的処置時に疾患部位に投与してもよい。
別の実施形態では、医薬組成物は小胞、特にリポソーム中で送達することができる（Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２４９：１５２７〜１５３３（１９９０）；Ｔｒｅａｔ他、感染症および癌の治療におけるリポソーム（Ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ
Ｔｈｅｒａｐｙ ｏｆ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ Ｄｉｓｅａｓｅ ａｎｄ Ｃａｎｃｅｒ）、Ｌｏｐｅｚ−ＢｅｒｅｓｔｅｉｎおよびＦｉｄｌｅｒ（編）、Ｌｉｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、３５３〜３６５ページ（１９８９）；Ｌｏｐｅｚ−Ｂｅｒｅｓｔｅｉｎ、同書、３１７〜３２７ページ）。
さらに別の実施形態では、組成物は徐放系で送達することができる。一実施形態では、ポンプを使用し得る（Ｓｅｆｔｏｎ、ＣＲＣ Ｃｒｉｔ．Ｒｅｆ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇ．、１４：２０１（１９８７）；Ｂｕｃｈｗａｌｄ他、Ｓｕｒｇｅｒｙ、８８：５０７（１９８０）；Ｓａｕｄｅｋ他、Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．、３２１：５７４（１９８９））。別の実施形態では、ポリマー材料を使用することができる（徐放性の医学的用途（Ｍｅｄｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ）、ＬａｎｇｅｒおよびＷｉｓｅ（編）、ＣＲＣ Ｐｒｅｓ．、フロリダ州Ｂｏｃａ
Ｒａｔｏｎ（１９７４）；制御された薬物の成体利用可能能、薬物製品の設計および性能（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｒｕｇ Ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，Ｄｒｕｇ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）、ＳｍｏｌｅｎおよびＢａｌｌ（編）、Ｗｉｌｅｙ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８４）；ＲａｎｇｅｒおよびＰｅ
ｐｐａｓ，Ｊ．、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．Ｒｅｖ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２３：６１（１９８３）を参照；Ｌｅｖｙ他、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２２８：１９０（１９８５）；Ｄｕｒｉｎｇ他、Ａｎｎ．Ｎｅｕｒｏｌ．、２５：３５１（１９８９）；Ｈｏｗａｒｄ他、Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ．、７１：１０５（１９８９）も参照）。さらに別の実施形態では、徐放系を治療標的、すなわち脳に近接して配置することができ、したがって、全身用量の一部分のみが必要となる（たとえば、Ｇｏｏｄｓｏｎ、徐放性の医学的用途（Ｍｅｄｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ）、上記、第２巻、１１５〜１３８ページ（１９８４）を参照）。
好ましくは、医薬組成物は、経口、局所または全身投与に適した形態である。好ましい実施形態では、医薬組成物は局所、経口または全身投与する。
本発明の医薬組成物は、本発明の化合物を治療上有効な量で含むことが想定される。
用語「製薬上許容される」とは、動物、特にヒトにおける使用が規制機関または他の一般に認められている薬局方によって承認されていることを意味する。用語「担体」とは、治療剤を共に投与する希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルをいう。そのような担体は、製薬上許容される、すなわち用いる用量および濃度でレシピエントに無毒性である。これは、好ましくは等張、低張または弱等張であり、スクロース溶液によって提供されるものなど、比較的低いイオン強度を有する。適切な薬剤担体の例は「レミントンの製薬科学（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」、Ｅ．Ｗ．Ｍａｒｔｉｎに記載されている。
一般に、成分は、別々にまたは単位剤形で、たとえば、活性剤の量を示したアンプルまたはサシェなどの密閉容器中の乾燥した凍結乾燥散剤または水を含まない濃縮液として供給する。
最適な用量範囲の同定を支援するために、アッセイ、たとえば実施例に記載のものを任意選択で用い得る。配合物中で用いる正確な用量は、投与経路および疾患または障害の重篤度にも依存し、従事者の判断およびそれぞれの患者の状況に応じて決定すべきである。
用語「投与した」とは、前述の組成物の治療上有効な用量の投与を意味する。「治療上有効な量」とは、そのために投与した効果を生じる用量を意味し、好ましくは、この効果はサイトカインおよび／もしくはサイトカイン受容体および／もしくはサイトカインに応答する遺伝子および／もしくは軟骨破壊分子のダウンレギュレーション、ならびに／または破骨細胞形成の阻害である。正確な用量は治療の目的に依存し、既知の技術を用いて当業者が確認可能であろう。当分野で知られており、かつ上述のように、全身性対局所的な送達、年齢、体重、全体的な健康、性別、食習慣、投与の時間、薬物の相互作用および状態の重篤度についての調節が必要な場合があり、日常的な実験を用いて当業者によって確認可能であろう。
医薬組成物は、ヒト治療および獣医学上の治療のどちらでも使用し得る。所望の治療活性を有すると本明細書中に記載されている化合物を、本明細書中に記載のように生理的に許容される担体中で患者に投与し得る。配合物中の治療上活性のある化合物の濃度は、約０．０１〜１００ｗｔ％で変動し得る。薬剤は、単独でまたは他の治療剤と組み合わせて投与し得る。
典型的な用量は、たとえば０．００１〜１０００μｇの範囲であることができる。しかし、特に前述の要素を考慮すると、この例示的な範囲よりも高いまたは低い用量も想定される。
また、医薬組成物は、同時療法手法、すなわち、他の医薬品または薬物、たとえば他の免疫抑制薬との同時投与で用いることも想定される。
所望の治療が局所投与によって容易に接近可能な領域または臓器に関与している場合は、本発明の医薬組成物の局所投与が有用である。たとえば皮膚への局所塗布には、医薬組成物は、好ましくは適切なペースト、軟膏、ローション、クリーム、ゲルまたは経皮パッチを用いて配合する。
また、本発明は、本発明の状況、たとえば医薬組成物の投与の状況で使用することができるキットまたは薬剤パッケージを提供する。一実施形態では、キット／パッケージは、１つまたは複数の容器中に、本明細書中で上記定義したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体または免疫調節ドメインを含む。任意選択で、キット／パッケージは、キット／パッケージの構成要素または医薬組成物の治療レジメン、使用および／または利用を示す文書をさらに含む。
本発明のさらなる実施形態では、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体および／または免疫調節ドメインを生きた治療剤の形態で提供する。用語「生きた治療剤」とは、前記ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体および／または免疫調節ドメイン、たとえば医薬組成物の状況で定義したものが、生きた担体中で発現されることを意味する。したがって、本発明は、生きた細胞または担体中での発現に適した、本明細書中で上記定義したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体および／または免疫調節ドメインをコードしているポリヌクレオチドに関する。用語「生きた担体」とは、当業者に知られている任意の適切な生きた宿主細胞またはウイルスに関する。適切な宿主の代表的な例には、それだけには限定されないが、大腸菌もしくはラクトバチルス属などの細菌細胞、酵母細胞などの真菌細胞、原虫、昆虫細胞、または動物細胞が含まれる。好ましくは、この用語は、弱毒化した細菌、弱毒化した真菌細胞または弱毒化した原虫に関する。
別の実施形態では、本発明は、上述したすべての修飾（カーゴ；細胞特異的な標的化など）を含めたＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体および／またはＹｏｐＭの免疫調節ドメインを対象に投与することを含む、特に本明細書中で上記定義した医薬組成物の状況において、
本明細書中で言及した疾患および病状のうちの任意のものを治療する方法に関する。好ましくは、本発明は、本明細書中で他の箇所に例示した疾患を予防、寛解および／または治療する方法に関する。好ましくは、治療する対象は動物であり、より好ましくは、治療する対象は人間である。
また、本発明は、
（ａ）本発明の化合物を、細胞内への送達の後にｅｘ ｖｉｖｏおよび／またはｉｎ ｖｉｖｏで治療活性を示すカーゴ分子と付着させることと；任意選択で
（ｂ）前記化合物を製薬上許容される担体と接触させることと
を含む、医薬組成物を製造する方法にも関する。
また、本発明は、医薬組成物を製造するための本発明の化合物の使用にも関する。本発明の化合物が本明細書中に記載したカーゴ分子および／または細胞特異的な標的化部分と連結／付着していることが想定される。言及した医薬組成物は、本明細書中に記載の疾患のうちの任意のものに使用するためのものである。
別の態様では、本発明は、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイ
シンリッチリピート、またはＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピートを本質的に含み、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体に関する。
用語「本質的に含む」とは、上記定義したＹｏｐＭ断片が、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート、またはＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピートからなり、かつ断片のＮまたはＣ末端に１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個のアミノ酸をさらに保有することを意味する。好ましくは、これらのアミノ酸は本明細書中で上記定義したＹｏｐＭ配列から得られるアミノ酸であり、より好ましくは、これらのアミノ酸は配列番号１〜８のうちの任意の１つから得られるアミノ酸である。さらにより好ましくは、これらのアミノ酸は配列番号４から導くことが可能である。
用語「ＹｏｐＭ」、「ＹｏｐＭ断片」、「ＹｏｐＭ変異体」、「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ」、「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ」および「ＹｏｐＭロイシンリッチリピート」は、本明細書中上記に定義されている。好ましくは、ＹｏｐＭは配列番号４の配列を有する。
より好ましくは、用語「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ」とは、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１または配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３に関する。用語「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ」とは、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１（ヘリックス１）および配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３（ヘリックス２）、より好ましくは配列番号４のアミノ酸位置１〜７３に関する。用語「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート」とは、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１（ヘリックス１）または配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３（ヘリックス２）および配列番号４のアミノ酸位置７４〜１３３（ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３）に関する。用語「ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート」とは、配列番号４のアミノ酸位置１〜５１（ヘリックス１）および配列番号４のアミノ酸位置５２〜７３（ヘリックス２）と、配列番号４のアミノ酸位置７４〜１３３（ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３）、より好ましくは配列番号４のアミノ酸位置１〜１３３との組合せに関する。
さらなる実施形態では、本明細書中で上記定義した、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート、またはＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピートを本質的に含むＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、細胞核に入ることができる。用語「細胞核に入ることができる」とは、タンパク質が細胞の核膜を横切って通過する能力を有することを意味する。好ましくは、タンパク質は当業者に知られている核移行配列を有する。細胞の核内に組み込まれるＹｏｐＭ断片または変異体の能力は、当業者に知られている適切な方法およびアッセイによって、好ましくはＨａｌｌｂｒｉｎｋ Ｍ．他（Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ、１６６７：２２２〜２２８（２００４））およびＮａｒｅ Ｂ．他（Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、２６７：３９０〜３９６（１９９９））に記載の核移行アッセイによって試験することができる。
好ましい実施形態では、本明細書中で上記定義した、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよ
び１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート、またはＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピートを本質的に含むＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の、細胞核に入る能力は、核移行配列（ＮＬＳ）の存在に関連している。より好ましくは、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、本発明の状況では、当業者に知られているＹｏｐＭ ＮＬＳ、たとえば、ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３、好ましくは配列番号４のロイシンリッチリピート１〜３中に存在するＮＬＳを含む。好ましい実施形態では、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体はＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３を含み、より好ましくは配列番号４のアミノ酸７４〜１３３を含む。
別の態様では、本発明は、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体であって、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体は、少なくとも１つのカーゴ分子と連結しており、ただし、前記連結は、以下のカーゴのうちの１つ、すなわち、β−ラクタマーゼ、ＥＧＦＰおよび百日咳菌シクロリシンのアデニル酸シクラーゼドメイン（ＣｙａＡ）とのペプチド結合による連結ではないものに関する。用語「ＹｏｐＭ」、「ＹｏｐＭ断片」、「ＹｏｐＭ変異体」、「連結した」および「少なくとも１つのカーゴ」は本明細書中上記に定義されている。
好ましい実施形態では、本明細書中に上述されているように、そのような連結は、切断可能なリンカーによって形成されているか、またはジスルフィド結合、ペプチド結合もしくはストレプトアビジン−ビオチン複合体が含まれる。
さらなる実施形態では、本明細書中に上述されているように、そのような連結は、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体のＣ末端またはＮ末端での連結である。
さらなる好ましい実施形態では、本明細書中で上記定義したＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体と連結させるカーゴ分子は、核酸、ポリペプチド、有機分子、有機小分子、金属、ナノ粒子、ウイルス、改変ウイルス、ウイルスベクターおよびプラスミドから選択される少なくとも１つの化合物を含む。用語「核酸」、「ポリペプチド」、「有機分子」、「有機小分子」、「金属」、「ナノ粒子」、「ウイルス」、「改変ウイルス」、「ウイルスベクター」および「プラスミド」は本明細書中上記に定義されている。
さらなる項目：
また、本発明は、細胞膜を横切って少なくとも１つのカーゴ分子を真核細胞のサイトゾルに送達するための、追加の要素を必要とせずに真核細胞の細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるエルシニア外側タンパク質Ｍ（ＹｏｐＭ）、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の使用にも関する。また、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体はＹｏｐＭのαヘリックスのうちの少なくとも１つを含むことも想定される。また、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体はさらに少なくとも１つのＹｏｐＭロイシンリッチリピートを含むことも企図される。好ましい実施形態では、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、ＹｏｐＭのロイシンリッチリピート１〜３（ＬＲＲ１〜３）を含む。また、上記使用では、ＹｏｐＭは、ＹｏｐＭをコードしている病原性プラスミドを天然に含むエルシニア属菌株のＹｏｐＭ、好ましくは、エンテロコリチカ菌、偽結核菌またはペスト菌の種、より好ましくはエンテロコリチカ菌８０８１ｖ、血清型Ｏ：８のものから選択されることも企図される。ＹｏｐＭは、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７および配列番号８からなる群から選択される任意の配列のアミノ酸配列を含むことが企図される。また、前記断片または変異体は、
配列番号４のアミノ酸１〜２３９；
配列番号４のアミノ酸５５〜３６７；
配列番号４のアミノ酸１〜７３；
配列番号４のアミノ酸５２〜７３；
配列番号４のアミノ酸１〜１３３；
配列番号４のアミノ酸５２〜１３３；ならびに
配列番号４のアミノ酸１〜５１およびアミノ酸７４〜１３３
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことも企図される。
また、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が前記少なくとも１つのカーゴ分子と連結している、前述の実施形態のうちの任意の１つの使用も企図される。前記連結は、切断可能なリンカーによって形成されているか、またはジスルフィド結合、ペプチド結合もしくはストレプトアビジン−ビオチン複合体が含まれていてよい。また、前記連結が前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体のＣ末端またはＮ末端での連結であることも想定される。さらなる実施形態では、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体をビオチン標識し、カーゴ分子をアビジン標識する。また、前記カーゴ分子が、核酸、ポリペプチド、有機分子、有機小分子、金属、ナノ粒子、ウイルス、改変ウイルス、ウイルスベクター、およびプラスミドからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、前述の実施形態のうちの任意の１つの使用も企図される。また、本発明は、前記カーゴ分子が、治療的タンパク質、自殺タンパク質、腫瘍抑制タンパク質、転写因子、キナーゼ阻害剤、キナーゼ、調節タンパク質、アポトーシスタンパク質、抗アポトーシスタンパク質、微生物抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、寄生生物抗原、細胞抗原、分化因子、不死化因子、毒素、酵素、アンチセンス構築体、診断的イメージング剤または造影剤、同位体、色素、抗細菌剤、抗真菌剤、抗ウイルス剤、抗増殖剤、細胞増殖抑制剤、免疫抑制剤、ヒスタミン受容体拮抗剤、ビタミン、鎮痛剤、抗新生物剤、ホルモン、抗炎症剤、接着分子、受容体分子、治療的有機分子、有機阻害剤、ペプチド阻害剤、および抗老化剤からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、前述の実施形態のうちの任意の１つの使用にも関する。また、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が細胞特異的な標的薬剤とさらに連結していることも想定される。前記細胞特異的な標的薬剤は、ＣＤ抗原、抗ＣＤ抗体、分子危険シグナル、ＴＬＲ、細菌毒素、血管ホーミングペプチド、腫瘍ホーミングペプチド、およびＤＥＣ−２０５からなる群から選択され得る。また、本発明は、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物にも関し、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる。また、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体が追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる、免疫系の炎症反応の調節、宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患の治療、炎症、慢性炎症、胃腸炎、慢性胃炎、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎、乾癬、アレルギー反応、クローン病、関節リウマチの治療または免疫系の抑制のための、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物も想定される。同様に、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体が追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる、免疫系の炎症反応の調節、宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患の治療、炎症、慢性炎症、胃腸炎、慢性胃炎、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎、乾癬、アレルギー反応、クローン病、関節リウマチの治療、または免疫系の抑制のための、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の使用も想定される。また、前述の実施形態のうちの任意の１つの医薬組成物または前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が生きた治療剤の形態で提供される前述の実施形態のうちの任意の１つの使用も想定される。好ましくは、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体は、弱毒化したウイルス、弱毒化した細菌または原虫中で発現させる。また、前述の実施形態のうちの任意の１つの医薬組成物、または前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が上記定義したカーゴ分子と連結している前述の実施形態のうちの任意の１つの使用も想定される。また、本発明は、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ、ＹｏｐＭのαヘリ
ックスのうちの２つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート、またはＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピートを本質的に含み、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体にも関する。ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体であって、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体は、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体は、少なくとも１つのカーゴ分子と連結しており、ただし、前記連結は、以下のカーゴのうちの１つ、すなわち、β−ラクタマーゼ、ＥＧＦＰおよび百日咳菌シクロリシンのアデニル酸シクラーゼドメイン（Ｃｙａ）とのペプチド結合による連結ではないものも想定される。前記連結は、切断可能なリンカーによって形成されているか、またはジスルフィド結合、ペプチド結合もしくはストレプトアビジン−ビオチン複合体が含まれいてよい。前記連結は、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体のＣ末端またはＮ末端での連結であり得る。前記カーゴ分子は、核酸、ポリペプチド、有機分子、有機小分子、金属、ナノ粒子、ウイルス、改変ウイルス、ウイルスベクターおよびプラスミドから選択される少なくとも１つの化合物を含み得る。前記カーゴ分子は、治療的タンパク質、自殺タンパク質、腫瘍抑制タンパク質、転写因子、キナーゼ阻害剤、キナーゼ、調節タンパク質、アポトーシスタンパク質、抗アポトーシスタンパク質、微生物抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、寄生生物抗原、細胞抗原、分化因子、不死化因子、毒素、酵素、アンチセンス構築体、診断的イメージング剤または造影剤、同位体、色素、抗細菌剤、抗真菌剤、抗ウイルス剤、抗増殖剤、細胞増殖抑制剤、免疫抑制剤、ヒスタミン受容体拮抗剤、ビタミン、鎮痛剤、抗新生物剤、ホルモン、抗炎症剤、接着分子、受容体分子、治療的有機分子、有機阻害剤、ペプチド阻害剤および抗老化剤からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含み得る。前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体は、細胞特異的な標的薬剤とさらに連結していてよい。前記細胞特異的な標的薬剤は、ＣＤ抗原、抗ＣＤ抗体、分子危険シグナル、ＴＬＲ、細菌毒素、血管ホーミングペプチド、腫瘍ホーミングペプチドおよびＤＥＣ−２０５からなる群から選択され得る。
特定の方法、プロトコル、タンパク質、細菌、ベクター、試薬などは変動し得るため、本発明は本明細書中に記載のものに限定されないことを理解されたい。また、本明細書中で使用する用語は、具体的な実施形態を説明することのみが目的であり、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定することを意図しないことも理解されたい。
いくつかの文書が本明細書の本文全体にわたって引用されている。上記または下記にかかわらず、本明細書中で引用されている文書のそれぞれが（すべての特許、特許出願、科学出版物、製造者の仕様書、指示書などが含まれる）、その全体で本明細書中に参考として組み込まれている。本明細書中のいかなる記載も、先行発明の利点によって本発明がそのような開示に先行する権利を有さないことの承認として解釈されるべきでない。
本明細書および添付の特許請求の範囲中で使用する単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」には、内容により明らかにそうでないと指示される場合以外は、複数形の指示対象も含まれることに言及しなければならない。したがって、たとえば、「ポリペプチド（ａ ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ）」への言及には、そのようなポリペプチドのうちの１つまたは複数が含まれ、「方法（ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ）」への言及には、等価のステップおよび本明細書中に記載の方法の代わり改変または置き換えることができる当業者に知られている方法への言及が含まれる。
ＹｏｐＭのドメインの組織化および機能的領域を示す図である。具体的には、図は、Ｔ３ＳＳ［Ｎ末端残基のアミノ酸３４〜４０（Ｓ）およびアミノ酸４０〜１００（Ｔ）、（Ｇｈｏｓｈ、２００４）］に必要なＩＩＩ型分泌（Ｓ）および転座（Ｔ）シグナル、ならびにＮＬＳ、核移行シグナル、ＮＬＳ−Ｉ：３つのＮ末端ＬＲＲおよびＮＬＳ−ＩＩ：ＹｏｐＭの３２個のＣ末端残基を示す。 真核細胞におけるＹｏｐＭの検出を示す図である。具体的には、図は、組換えＹｏｐＭまたは培地（対照）と共に３０分間３７℃でインキュベーションし、可溶性細胞質タンパク質（ＣＦ）および膜タンパク質（ＭＦ）に分画した、ＨｅＬａ（Ａ）、Ｔ８４（Ｂ）、ＨＬ６０（Ｃ）、およびＸＳ５２細胞に関する。沈殿させたタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分離し、ブロットし、ポリクローナルＹｏｐＭ抗体でプロービングした。標準タンパク質の分子質量（ｋＤａ）を示す。 ＨｅＬａ細胞の宿主細胞の細胞質内への組換えＹｏｐＭの自己浸透を示す図である。ＨｅＬａ細胞を組換えＹｏｐＭと共に３０分間３７℃でインキュベーションし（ｊ〜ｒ）、洗浄し、培地と共に終夜、再度インキュベーションした（パルスチェイス）。免疫染色の対照としての未処理の細胞（ａ〜ｉ）と一緒に、すべての細胞を免疫蛍光顕微鏡観察用に調製した。ＹｏｐＭをポリクローナル抗ＹｏｐＭ一次抗体およびＣｙ２とコンジュゲートさせた二次抗体を用いて可視化した（緑色；ｂ、ｅ、ｈ、ｋ、ｎ、ｑ）。Ｆ−アクチンをファロイジン／テキサスレッドで標識した（赤色；ａ、ｄ、ｇ、ｊ、ｍ、ｐ）。ＹｏｐＭおよびアクチンの合成した画像を示す（ｃ、ｆ、ｉ、ｌ、ｏ、ｒ）。共焦点走査顕微鏡観察レベル；レベル０は細胞の全体像に対応する（ａ、ｂ、ｃ、ｊ、ｋ、ｌ）、走査間隔１μｍ、レベル１：（ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｏ）およびレベル２：２μｍ（ｇ、ｈ、ｉ、ｐ、ｑ、ｒ；拡大率×１００）。 様々な切断されたＹｏｐＭの型（Ａ）およびＨｅＬａ細胞におけるこれらの構築体の検出（Ｂ）の模式的概要図である。切断されたＹｏｐＭの型中に表されるアミノ酸は、完全長ＹｏｐＭ（１〜３６７個のアミノ酸）と対応させて示す。ＨｅＬａ細胞を様々な切断されたＹｏｐＭの型の組換えタンパク質と共に３０分間３７℃でインキュベーションし、可溶性細胞質（ＣＦ）および膜タンパク質（ＭＦ）に分画した（Ｂ）。沈殿させたタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分離し、ブロットし、抗Ｈｉｓタグ抗体またはポリクローナルＹｏｐＭ抗体でプロービングした。等量のタンパク質をそれぞれのレーンに載せ、サイトゾルタンパク質によるＭＦの汚染の対照には、両画分を、β−アクチンに対して産生させたモノクローナル抗体を用いてサイトゾルβ−アクチンについて分析した（Ｂ）。 ＹｏｐＭのアミノ末端ヘリックスによる２αＨ−ＧＦＰのカーゴ輸送を示す図である。宿主の細胞膜に自己浸透する２αＨ−ＧＦＰの能力を蛍光顕微鏡観察（Ａ）およびウエスタンブロッティング（Ｂ）によって分析した。Ａ：ＨｅＬａ細胞を組換え２αＨ−ＧＦＰ（Ａ：ａ、ｂ、ｃ）および組換えＧＦＰ（Ａ：ｇ、ｈ、ｉ）と共に３０分間３７℃でインキュベーションした。さらに、ＨｅＬａ細胞を組換え２αＨ−ＧＦＰ（Ａ：ｄ、ｅ、ｆ）と共に５分間４℃でインキュベーションし、洗浄し、培地と共に４５分間３７℃で再度インキュベーションした（パルスチェイス）。続いて、ＨｅＬａ細胞を洗浄し、固定し、透過処理した。ＨｅＬａ細胞のＤＮＡをＤＡＰＩ染色した。２αＨ−ＧＦＰまたはＧＦＰおよびＤＡＰＩの合成した画像を示す（Ａ：ｃ、ｆ、ｉ）。Ｂ：ＨｅＬａ細胞を組換え２αＨ−ＧＦＰおよびＧＦＰと共に３０分間３７℃でインキュベーションした。処理後、ＨｅＬａ細胞を可溶性細胞質（ＣＦ）および膜画分（ＭＦ）に分画した。沈殿させたタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分離し、ブロットし、抗Ｈｉｓタグ抗体でプロービングした。等量のタンパク質をそれぞれのレーンに載せ、サイトゾルタンパク質によるＭＦの汚染の対照には、両画分を、β−アクチン特異的モノクローナル抗体を用いてサイトゾルβ−アクチンについて分析した。 ２αＨ−ＧＦＰとＹｏｐＭと同じ細胞内経路に従うことを実証する図である。ＨｅＬａ細胞を組換えＹｏｐＭ単独（ａ、ｂ、ｃ）または２αＨ−ＧＦＰと共に（ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）５分間４℃でインキュベーションし、洗浄し、続いて培地と共に１５分間３７℃でインキュベーションした（パルスチェイス）。その後、ＨｅＬａ細胞を洗浄し、固定し、透過処理した。ＨｅＬａ細胞のＤＮＡをＤＡＰＩで染色した。２αＨ−ＧＦＰ、ＹｏｐＭおよびＤＡＰＩの合成した画像を示す（ｃ、ｇ）。 ＨＬ６０細胞におけるＴＮＦα（Ａ）およびＩＬ−１５（Ｂ）のｍＲＮＡの誘導に対するＹｏｐＭの効果の経時変化を示す図である。細胞をマクロファージに分化させ、組換えＹｏｐＭと共に３時間、６時間または１８時間インキュベーションした。処理後、細胞を溶解し、全ＲＮＡを抽出し、逆転写し、ＴＮＦαおよびＩＬ−１５の特異的プライマーを用いた定量的リアルタイムＲＴ−ＰＣＲによって分析した。培地で処理した細胞のｍＲＮＡレベルを１００％と設定した。 （Ａ）ＨＬ６０細胞におけるＴＮＦαの転写に対するＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ８７−Ｃ、ＹｏｐＥおよびＭｏｃｋの処置の効果を示す図である。（Ｂ）ＨＬ６０細胞におけるＴＮＦαの転写に対する様々な量のＹｏｐＭ（５０、２５、１０および５μｇ／ｍｌ）の影響を例示する図である。細胞をマクロファージに分化させ、タンパク質と共に６時間インキュベーションした。処理後、細胞を溶解し、全ＲＮＡを抽出し、逆転写し、ＴＮＦαの特異的プライマーを用いた定量的リアルタイムＲＴ−ＰＣＲによって分析した。培地で処理した細胞のｍＲＮＡレベルを１００％と設定した。 ＨｅＬａ細胞におけるＴＮＦα（Ａ）、ＩＬ−１５（Ｂ）およびＩＦＮγ（Ｃ）のｍＲＮＡの誘導に対するＹｏｐＭの効果を示す図である。細胞を組換えＹｏｐＭおよびＹｏｐＥ（対照）と共に６時間インキュベーションした。処理後、細胞を溶解し、全ＲＮＡを抽出し、逆転写し、ＴＮＦα、ＩＬ−１５およびＩＦＮγの特異的プライマーを用いた定量的リアルタイムＲＴ−ＰＣＲによって分析した。培地で処理した細胞のｍＲＮＡレベルを１００％と設定した。 ＨＬ６０細胞における炎症誘発性サイトカインの分泌に対するＹｏｐＭおよびＹｏｐＭ８７−Ｃの効果を示す図である。細胞をマクロファージに分化させ、タンパク質と共に６時間インキュベーションした。処理後、ＲａｙＢｉｏ（登録商標）ヒト炎症抗体アレイを用いて炎症誘発性サイトカインについて上清を分析した。培地で処理した細胞におけるサイトカインの量を１００％と設定した。 ＨＬ６０細胞におけるＴＮＦαの遺伝子転写に対するいくつかの切断されたＹｏｐＭの型の効果を示す図である。細胞をマクロファージに分化させ、ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ８７−Ｃ、ＹｏｐＭ５５−Ｃ、ＹｏｐＭＮ−２３９（２．２）、２αＨ−ＧＦＰおよびＧＦＰ（２．３）と共に６時間インキュベーションした。処理後、細胞を溶解し、全ＲＮＡを抽出し、逆転写し、ＴＮＦαの特異的プライマーを用いたｑＲＴ−ＰＣＲによって分析した。培地で処理した細胞のｍＲＮＡレベルを１００％と設定した。 ヒト腸管微小血管内皮細胞（ＨＩＭＥＣ）の細胞質におけるＹｏｐＭの検出を示す図である。ＨＩＭＥＣ細胞を組換えＹｏｐＭ（ａ〜ｃ）または非浸透性誘導体ＹｏｐＭ８７−Ｃ（ｄ〜ｆ）と共に１時間インキュベーションした。続いて、細胞を洗浄し、固定し、免疫蛍光顕微鏡観察用に調製した。ＹｏｐＭをポリクローナル抗ＹｏｐＭ一次抗体およびＣｙ２とコンジュゲートさせた二次抗体（ａ、ｄ）で可視化した。ＨＩＭＥＣ細胞のＤＮＡをＤＡＰＩ染色した（ｂ、ｅ）。ＹｏｐＭおよびＤＡＰＩの合成した画像を示す（ｃ、ｆ）。拡大率×１００。 ＨＩＭＥＣにおける免疫応答のポリ（Ｉ：Ｃ）に誘導されたメディエーターに対するＹｏｐＭの効果を示す図である。細胞を組換えＹｏｐＭと共に３時間プレインキュベーションし、続いて、ポリ（Ｉ：Ｃ）（１００μｇ／ｍｌ）でさらに１６時間刺激した。未処理（培地）およびポリ（Ｉ：Ｃ）に誘導されたＨＩＭＥＣを対照として使用した。処理後、細胞を洗浄し、溶解し、全ＲＮＡを抽出した。逆転写後、ｃＤＮＡをＴＮＦα、ＩＬ−β、ＩＬ１２ｐ３５、ＩＬ２３ｐ１９、ＥＢＩ３、ＩＣＡＭ−１、およびＶＣＡＭ−１の特異的プライマーを用いた定量的ＲＴ−ＰＣＲによって分析した。培地で処理した細胞のｍＲＮＡレベルを１と設定した。 関節リウマチ滑膜線維芽細胞（ＲＡＳＦ）内へのＹｏｐＭ−Ｃｙ３の自己浸透を示す図である。ＲＡＳＦを、Ｃｙ３とコンジュゲートさせたＹｏｐＭと共に３０分間（ａ〜ｃ）および１時間（ｄ〜ｆ）インキュベーションした。続いて、細胞を洗浄し、固定し、蛍光顕微鏡観察用に調製した。ＹｏｐＭ−Ｃｙ３は赤色で現れる（ａ、ｄ）。ＲＡＳＦのＤＮＡをＤｒａｑ５によって染色した（ｂ、ｅ）。ＹｏｐＭおよびＤｒａｑ５の合成した画像を示す（ｃ、ｆ）。 ＩＬ−６およびマトリックス分解分子（ＭＭＰ−１、ＭＭＰ−３）の産生に対するＹｏｐＭの影響を示す図である。ＲＡＳＦをＴＮＦα（１０ｎｇ／ｍｌ）および組換えＹｏｐＭと共に６時間インキュベーションした。さらに、ＲＡＳＦをＴＮＦα（１０ｎｇ／ｍｌ）およびＹｏｐＭと共に６時間および８時間同時インキュベーションした。ＴＮＦαおよびＹｏｐＭの処理後のＲＡＳＦによるＩＬ−６、ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の産生を、培養上清のＥＬＩＳＡを用いて決定した。 マウス骨髄細胞におけるＲＡＮＫＬによって誘導される破骨細胞形成に対するＹｏｐＭの効果を示す図である。骨髄細胞をマウスの大腿骨および脛骨の切断した骨幹から単離し、破骨細胞形成がＲＡＮＫＬ（２０ｎｇ／ｍｌ）およびＭ−ＣＳＦ（２５ｎｇ／ｍｌ）によって最適以上の密度の細胞（４．８×１０５個の細胞）で誘導された。Ｍ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬの処理に加えて、細胞を組換えＹｏｐＭと共に同時インキュベーションし、顕微鏡観察用に調製した。酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ（ＴＲＡＰ）を、Ｆａｓｔ Ｇａｒｎｅｔｔ（白血球酸ホスファターゼキット、Ｓｉｇｍａ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）を用いて、酒石酸の存在下、３０分間３７℃で染色した。（Ａ）光学顕微鏡観察画像をカラーカメラを介してコンピュータに中継し、Ｈｉｓｔｏｌａｂソフトウェアを用いて記録した。すべての画像はウェルの中心領域から撮影した。（Ｂ）光学顕微鏡観察を用いてＴＲＡＰ陽性（ＴＲＡＰ＋）の多核破骨細胞を同定および定量した。計数した細胞をその核数によって小さな（前駆）破骨細胞（２〜１０個の核）およびより大きな破骨細胞（＞１０個の核）に区別した。 Ｃｙ５とコンジュゲートさせたＹｏｐＭを関節内（ｉ．ａ．）注射した後のマウスの蛍光反射イメージング（ＦＲＩ）を示す図である。ＹｏｐＭをＣｙ５とコンジュゲートさせ、眠っているヘアレスマウスの後肢の関節内に関節内注射した。１２時間、２４時間および４８時間後のＦＲＩ画像をマウスのＸ線像（撮像時間：３０秒；Ｅｘｚ／Ｅｍ ６８０／７３０ｎｍ）と重ねた。 ＨｅＬａ細胞を金標識組換えＹｏｐＭと共に５分間〜３時間インキュベーションし（ａ〜ｅ）、電子顕微鏡観察用に調製した。インキュベーションの早期に、金標識ＹｏｐＭは細胞表面と結合していることが検出でき（５分間；ａ）、インキュベーションの後期に小胞構造と会合し（１５分間〜１時間；ｂ〜ｄ）、さらにはサイトゾル中に遊離している（３時間；ｅ、矢印によって示す）ように見えた。拡大率４０，０００×。Ａｕ ６ｎｍ；ＥＣＭ：細胞外基質、ＰＭ：形質膜、ＮＥ：核膜、ＮＰ：核プラズマ、ＭＶＢ：多小胞体。 Ｃｏｒｎｅｌｉｓ，Ｇ．Ｒ．（Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．、３、７４２〜７５４（２００２））に従って改変した、Ｙｏｐ輸送体が含まれるエルシニア属菌のインジェクチソームを示す図である。
宿主細胞の細胞質内へのＹｏｐＭのＴ３ＳＳ非依存性の自己浸透
ＹｏｐＭの推定上の細胞外機能によれば、最近、無極性に分泌されたＹｏｐＭおよび組換えＹｏｐＭがエルシニア属菌のＴ３ＳＳに依存せずに宿主の細胞膜に浸透できる可能性があることが示唆された。宿主細胞の細胞質内へのＹｏｐＭの細菌接触非依存性の送達をさらに分析するために、ＨｅＬａ細胞を組換えＹｏｐＭと共にインキュベーションし、続いてサイトゾル（ＣＦ）および膜タンパク質画分（ＭＦ）に分離し、ＴＣＡで沈殿させ、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分離し、ウエスタンブロッティングによって分析した。
ＨｅＬａ細胞を組換えＹｏｐＭと３０分間インキュベーションした後、タンパク質はＣＦ中で検出されたが、ＭＦ中では検出されなかった（図２：Ａ）。Ｔ８４上皮細胞ならび
にＨＬ６０およびＸＳ５２細胞を用いて、ＹｏｐＭのこのプロセス（「自己浸透」）を確認することができ、これが特定の真核細胞種に限定されないＹｏｐＭの内因性の能力であることが示された。
ＨｅＬａ細胞で示されたように、組換えＹｏｐＭは、すべての分析した細胞系においてＣＦのみで検出することができ（ＭＦでは検出されない）（図２Ｂ、Ｃ、およびＤ）、これは、ＩＩＩ型分泌系が宿主細胞の細胞質内へのＹｏｐＭの組込みに必要ないことを示している。さらに、この効果は、ＹｏｐＭが特定の細胞種の宿主の細胞膜に浸透することを可能にし得る、特定の条件または単一の細胞系の特長によって促進されないと考えられる。
同様に、ＹｏｐＭは、組換えＹｏｐＭと共にインキュベーションした細胞において免疫蛍光顕微鏡観察によって検出することができる（図３）。この目的のために、ＨｅＬａ細胞を組換えＹｏｐＭと共に３０分間インキュベーションし、その後、感染培地と共に３時間インキュベーションした。その後、細胞をＤ−ＰＢＳ／Ｍｇ２＋で洗浄した。これに続いて０．２Ｍのグリシン、ｐＨ２．０を用いた酸洗浄を行った。固定後、細胞を透過処理し、５％のヤギ血清および１％のＢＳＡと共に終夜インキュベーションして非特異的結合部位を遮断した。翌日、細胞をポリクローナルＹｏｐＭ抗血清と共に１時間インキュベーションし、ＰＢＳで洗浄し、その後、Ｃｙ２で標識した二次抗体を用いた。ＨｅＬａ細胞の細胞骨格を可視化するために、これらをファロイジン−テキサスレッドで染色した。続いて、細胞を共焦点走査顕微鏡観察によって分析した。
ＨｅＬａ細胞を組換えタンパク質で処理した後の、宿主細胞におけるＹｏｐＭの細胞質の局在化を免疫蛍光顕微鏡観察によって検査した際、ＹｏｐＭは、細胞質全体にわたって分布しているように現れ、また、宿主細胞の核の内部に局在化しているようにも見えた（図３：レベル０全体像：ｊ、ｋ、ｌ）。さらに、ＹｏｐＭは標的細胞の核の周囲に蓄積した（図３：レベル１；ｍ、ｎ、ｏ；レベル２；ｐ、ｑ、ｒ）。
ＹｏｐＭの細胞内局在化を決定するために、金で標識したＹｏｐＭを備えた電子顕微鏡観察（ＥＭ）を行った（図３Ｂ）。ＨｅＬａ細胞をインキュベーションした後の早期に（３７℃で５〜１５分間）、ＹｏｐＭ−Ａｕが細胞表面と結合して検出され（図３Ｂ；ａ）、また、サイトゾル中の小胞と会合しているようにも見えた（図３Ｂ；ｂ）。インキュベーション後の後期に（１５〜６０分間）、ＹｏｐＭ−Ａｕは多小胞体中に見つけることができ（ＭＶＢ；図３Ｂ；ｃ）、これは、後期エンドソーム（ＬＥ）の典型的な形態である。興味深いことに、本発明者らは、明確な膜を全く有さないＹｏｐＭ関連構造をしばしば観察した（図３Ｂ；ｄ）。さらに、小胞膜は溶解しているように見え、ＹｏｐＭがエンドソーム区画から漏れることを許容していた。最後に、ＹｏｐＭ−Ａｕは、サイトゾル中に遊離して、および核質内で検出された（３時間）（図３Ｂ；ｆ、黒色矢印によって示した）。これは、ＹｏｐＭが最初に小胞関連機構を介して宿主細胞に入った後、後の時点で細胞質に入ることを示し、本発明者らはこのプロセスを自己浸透と呼んだ。自己浸透後、ＹｏｐＭはサイトゾル中に遊離して表れ、核周囲領域中に蓄積され、核に入ることができる。
ＹｏｐＭのＮ末端αヘリックスは宿主細胞の細胞質内への自己浸透を媒介する
宿主細胞の細胞質内へのＹｏｐＭのＴ３ＳＳ非依存性の自己浸透を媒介するＹｏｐＭ内のドメインをさらに分析および位置決定するために、ＮまたはＣ末端が切断された、組換えＨｉｓタグ付けしたＹｏｐＭの様々な型を構築した（図４Ａ）。ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭＮ−２３９、ＹｏｐＭ１７２−ＣおよびＹｏｐＭ８７−Ｃのクローニングならびに組換えタンパク質の発現および精製は以前に記載されている（Ｈｅｕｓｉｐｐ他、２００６）。ア
ミノ酸（ａａ）残基１〜５５を欠失させるために、プライマー対を用いてＹｏｐＭ５５−Ｃを同様に構築した（図４Ａ）。ＹｏｐＭの第２のαヘリックスの欠失は、ｐＥＴ−ｙｏｐＭを鋳型として用いた逆ＰＣＲによって達成した（図４Ａ；ＹｏｐＭΔ２αＨ）。
ＨｅＬａ細胞を組換えＨｉｓタグ付けしたＹｏｐＭ誘導体と共に３０分間インキュベーションし、その後、サイトゾルおよび膜画分に分離した。ＨｅＬａ細胞のＣＦおよびＭＦをＹｏｐＭ誘導体の存在についてウエスタンブロッティングによって分析した。
図４Ｂに示すように、Ｃ末端のアミノ酸残基２４０〜３６７を欠くＹｏｐＭＮ−２３９は、依然として宿主の細胞膜に浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができ、これにより、自己浸透におけるタンパク質のＣ末端の役割が除外される。対照的に、Ｎ末端のアミノ酸残基１〜１７１を欠くＹｏｐＭ１７２−ＣおよびＮ末端のアミノ酸残基１〜８６を欠くＹｏｐＭ８７−Ｃは、細胞のサイトゾル中で検出することができない（図４Ｂ）。これらの誘導体がもはや膜に浸透できないことにより、潜在的な自己浸透ドメインがＹｏｐＭのＮ末端に絞り込まれる。さらに、自己浸透するＹｏｐＭ８７−Ｃの能力の損失により、タンパク質のＮ末端に位置するαヘリックスに注目が置かれる。興味深いことに、これらのヘリックスのうちの１つのみが欠失している場合は（図４Ａ；ＹｏｐＭ５５−ＣおよびＹｏｐＭΔ２αＨ）、誘導体のうちの１つの自己浸透能力の損失はもたらされなかった。ＹｏｐＭ５５−ＣおよびＹｏｐＭΔ２αＨは、依然としてＨｅＬａ細胞の細胞サイトゾル中で検出することができる（図４Ｂ）。ヘリックスが、ＹｏｐＭが膜に浸透して宿主細胞サイトゾル内に入ることを可能にすることにおいて相乗的に作用することを示している可能性がある。
ＹｏｐＭのＮ末端αヘリックスはカーゴの送達に使用することができる
宿主の細胞膜に自己浸透するＹｏｐＭの能力を、実施例１および２に記載した実験で同定した。そのメンバーが「細胞浸透性ペプチド」（ＣＰＰ）と呼ばれるタンパク質群について同様の機能が記載されている。ＣＰＰは、オリゴヌクレオチドおよびペプチドなどの小さなカーゴを生細胞内に非侵襲的に輸送するために使用されている。最近、全タンパク質のペプチド媒介性の細胞送達が実証された。ＨＩ−ウイルスのＴａｔタンパク質に由来するトランスポータンおよびキイロショウジョウバエのアンテナペディアタンパク質がタンパク質を生細胞内に送達することができる（ＤｉｅｔｚおよびＢａｈｒ、２００３を参照）。
宿主細胞の細胞質内へのＹｏｐＭのＴ３ＳＳ非依存性の自己浸透の分析により、タンパク質のＮ末端αヘリックスが自己浸透に関与しているとして示唆される。ＣＰＰを用いた以前の研究と同様に、ＹｏｐＭタンパク質のＮ末端αヘリックスをカーゴトランスポーターとして用いることによって全タンパク質の細胞送達が可能であるかどうかを調査した。この目的のために、ＹｏｐＭのＮ末端αヘリックスが真核細胞内への外来タンパク質の形質導入を実際に媒介できることを確認するためにＧＦＰをモデルタンパク質として使用した。
ＧＦＰと融合した両方のαヘリックスを含む対応する構築体を作製した。２αＨ−ＧＦＰ融合タンパク質を発現するベクターを構築するために、ｐＥＴ−ｙｏｐＭを鋳型として用いた逆ＰＣＲを行い、ＹｏｐＭのアミノ末端ヘリックスのコード領域のみを保有するベクターｐＥＴ−２αＨが生じた。Ｇｆｐの遺伝子をＰＣＲによって増幅し、タンパク質発現のためにｐＥＴ−２αＨベクター内に挿入した。タンパク質を単離し、精製し、アフィニティークロマトグラフィーによってカルボキシ末端の６×Ｈｉｓタグを介して濃縮した。
生じた融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが宿主細胞の膜に自己浸透できるかどうかを調査するために、ＨｅＬａ細胞を、組換えタンパク質２αＨ−ＧＦＰおよびＧＦＰと共に、３０分間３７℃でインキュベーションし、蛍光顕微鏡観察（図５Ａ）およびウエスタンブロッティング（図５Ｂ）によって分析した。単独では宿主細胞の細胞質に入ることができないＧＦＰとは対照的に、融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰは、ＧＦＰおよび２αＨ−ＧＦＰで処理したＨｅＬａ細胞の細胞分画後のウエスタンブロッティング分析によって示されるように、宿主の細胞膜に浸透して宿主細胞の細胞質内部に蓄積されることができる（図５Ｂ）。さらに、免疫蛍光顕微鏡観察画像により、融合タンパク質は細胞質中に局在し、サイトゾル内部の小胞様構造中に現れるように見えることが示される（図５Ａ：ａ、ｂ、ｃ）。これは、ＧＦＰで処理したＨｅＬａ細胞では観察されない（図５Ａ：ｄ、ｅ、ｆ）。興味深いことに、ＨｅＬａ細胞を、２αＨ−ＧＦＰを用いて４℃の「パルスチェイス」で処置した後（エネルギー依存性の取込み機構の阻害によって引き起こされる、標的細胞の形質膜でのタンパク質の蓄積がもたらされる）、言及した２αＨ−ＧＦＰを含有する小胞様構造は、より細胞中心に向かってシフトし、最終的には核周囲領域中に濃縮されるが、核内部には現れない（図５Ａ：ｄ、ｅ、ｆ）。これは、融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが、細胞質膜の自己浸透後に組換えＹｏｐＭと同じ細胞内経路に従うことを示している。この観察は、ＹｏｐＭのアミノ末端ヘリックスが細胞内輸送の情報をコードしている可能性を示唆している。この結論は、ＨｅＬａ細胞を２αＨ−ＧＦＰおよびＹｏｐＭを用いて４℃の「パルスチェイス」で処理した後の同時局在化実験によってうまく強調されている（図６）。組換えＹｏｐＭも宿主の細胞膜の浸透後に小胞様構造中に現れる一方で（図６：ａ、ｂ、ｃ）、両方のタンパク質が、ＨｅＬａ細胞とＹｏｐＭおよび２αＨ−ＧＦＰとの合わせたインキュベーションの間にこれらの小胞様構造中に同時局在化する（図６：ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）。
これらの結果があいまって、ＹｏｐＭのＮ末端αヘリックスがカーゴタンパク質を標的細胞の細胞質内に送達することができ、したがって、他のＣＰＰについて既に記載されているように、カーゴを真核細胞内に送達するための新しいツールとして使用し得るＣＰＰモチーフを表すことを実証している。
自己浸透するＹｏｐＭは自然免疫系を標的とする
自然免疫系は、非特異的な様式で宿主を病原体による感染から防御する細胞および機構を含む。自然免疫系の細胞および構成要素は、養子免疫系とは異なり、持続的または誘導性の免疫を宿主に与えない、一般的な様式で病原体を認識してそれに応答する。脊椎動物の自然免疫系の主要な機能には、サイトカインを介して免疫細胞を感染および炎症の部位に動員することが含まれる。サイトカインおよびケモカインは、成長の刺激、分化、および活性化に関与し、また、免疫応答の性質を制御および決定し、免疫細胞の輸送および免疫器官の細胞配置を制御する、冗長な分泌タンパク質である（ＢｏｒｉｓｈおよびＳｔｅｉｎｋｅ、２００３）。さらに、自然免疫系には、補体カスケードの活性化および抗原提示を介した養子免疫系の活性化が含まれる。
自己浸透したＹｏｐＭが自然免疫応答を妨害できるかどうかを分析するために、炎症誘発性サイトカインとして腫瘍壊死因子α（ＴＮＦα）＊、インターロイキン１５（ＩＬ−１５）＊またはインターフェロンγ（ＩＦＮγ）＊などのいくつかのサイトカインの転写を、細胞を組換えＹｏｐＭで処理した後に測定した。
この目的のために、ＹｏｐＭで３、６および１８時間処理した後にＨＬ６０細胞を溶解し、全ＲＮＡを抽出し、測定し、逆転写し、ＴＮＦαおよびＩＬ−１５の転写に対するＹｏｐＭの効果について、これらのサイトカインの特異的プライマーを用いた定量的ＲＴ−ＰＣＲによって分析した（図７ＡおよびＢ）。３時間インキュベーションした後、ＴＮＦ
αの転写はわずかにのみ低下していた。しかし、ｍＲＮＡ量はインキュベーション中に大きく低下した（１８時間まで；図７Ａ）。同様のパターンがＨＬ６０細胞におけるＩＬ−１５のｍＲＮＡでも見られた。このサイトカインの転写も経時変化中に大きく減少し、培地とインキュベーションした細胞を比較して、ＹｏｐＭ処理した後の１８時間後に約８０％の減少のプラトーがもたらされた（対照；図７Ｂ）。
タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃおよび対照として用いたＹｏｐＥで細胞を処理した後のＴＮＦαの転写のさらなる分析により、これらの２つのタンパク質はＴＮＦαの転写を減少できなかったことが示された。さらに、膜に浸透することができない両方のタンパク質とのインキュベーションにより（２．２）、ＨＬ６０細胞においてＴＮＦαのｍＲＮＡのレベルの増加がもたらされた（図８Ａ）。
ＴＮＦαのｍＲＮＡの増加もＭｏｃｋのインキュベーション中に検出可能であったため［Ｍｏｃｋ：タンパク質単離物の画分、大腸菌において過剰発現ベクターｐＥＴ２４ｂ（＋）を誘導した後に導かれる］、この効果は大腸菌からのタンパク質の発現および単離に由来する残留リポ多糖（ＬＰＳ）が原因であり得る。本研究で使用した組換えＹｏｐＭには依然として残留ＬＰＳが含まれ得るが、ＹｏｐＭは、ＴＮＦα誘導に対するこの可能性のあるＬＰＳの刺激効果さえも相殺すると考えられる。この結論は、ＨＬ６０細胞を組換えＹｏｐＭおよび大腸菌Ｏ１１１：Ｂ４に由来するＬＰＳと共に同時インキュベーションした後のＴＮＦαの転写を分析することによって既に確認することができる（データ示さず）。
さらなる実験により、ＹｏｐＭが５μｇ／ｍｌのタンパク質濃度で遺伝子転写をダウンレギュレーションできることが明らかとなった。ＴＮＦαの転写は、２５μｇ／ｍｌまでの漸増するＹｏｐＭ濃度に伴ってさらにダウンレギュレーションされる。これより高いＹｏｐＭ濃度はＴＮＦαの転写にさらなる影響を与えなかった（図８Ｂ）。
免疫系の細胞がサイトカイン合成の唯一の供給源ではないことを考慮して、ＴＮＦα、ＩＬ−１５およびＩＦＮγの転写を、ＨｅＬａ細胞を組換えＹｏｐＭで処理した後にも分析した。
ＨｅＬａ細胞を対照としてＹｏｐＥで処理した場合、ここでもＴＮＦα、ＩＬ−１５およびＩＦＮγのｍＲＮＡのわずかに増加したレベルが示されたが、組換えＹｏｐＭとのインキュベーションにより、すべての場合でｍＲＮＡの実質的に減少したレベルがもたらされた（図９Ａ、Ｂ、Ｃ）。ＹｏｐＥと共にインキュベーションした細胞とは対照的に、ＴＮＦαおよびＩＦＮγのｍＲＮＡレベルはＹｏｐＭで６時間処理した後に劇的に減少した。ＩＬ−１５のｍＲＮＡレベルはわずかにのみ低下していた。要約すると、これらの結果は、サイトカインの転写に対するＹｏｐＭの効果は免疫系の細胞に限定されないことを示し、ＹｏｐＭが自然免疫系の他の（遍在性の）活性化細胞にも作用できることを示唆している。
＊ＴＮＦとは、主に単核食細胞（ＴＮＦα）およびリンパ球（ＴＮＦβ）に由来する２つの相同的なタンパク質を表す。単核食細胞に加えて、ＴＮＦαは好中球、活性リンパ球、ＮＫ細胞、内皮細胞、肥満細胞、および腸管上皮細胞によっても産生され得る。ＴＮＦαは、好中球の強力な活性化剤であり、炎症部位への顆粒球の化学走性を誘導し、呼吸バーストを活性化する。また、これは内皮細胞の接着にも影響を与える（ＢｅｕｔｌｅｒおよびＣｅｒａｍｉ、１９８９；Ｐｅｒｅｚ他、１９９０；ＴａｒｔａｇｌｉａおよびＧｏｅｄｄｅｌ、１９９２）。
＊ＩＬ−１５とは、Ｔリンパ球に対して化学走性であり、Ｂ細胞の成長および分化を刺
激する、Ｔ細胞成長因子である。さらに、これは循環ＮＫ細胞の維持および活性化、ならびに骨髄におけるＮＫ細胞の発生に重要である（Ｋｅｎｎｅｄｙ他、２０００；Ｐｒｌｉｃ他、２００３；Ｒａｎｓｏｎ他、２００３；ＷａｌｄｍａｎｎおよびＴａｇａｙａ、１９９９）。単核食細胞、上皮、線維芽細胞および胎盤がＩＬ−１５の主な供給源である。
＊ＩＦＮγとは、細胞媒介性免疫の誘導を司っている最も重要なサイトカインである。これは、Ｔヘルパーリンパ球、細胞毒性Ｔ細胞、およびＮＫ細胞によって主に産生されるが、他の細胞種もＩＦＮγを合成する能力を有する。循環ＩＦＮγは、抗原提示、単球エフェクター機能および単球によるサイトカイン産生を刺激する（ＢｏｒｉｓｈおよびＳｔｅｉｎｋｅ、２００３）。
遺伝子アレイ分析
自己浸透したＹｏｐＭはＴＮＦα、ＩＬ−１５またはＩＦＮγなどの炎症誘発性サイトカインをダウンレギュレーションする能力を有するが、遺伝子転写に対するＹｏｐＭの全体的な影響は、ＴＮＦα、ＩＬ−１５またはＩＦＮγに基づいた実験単独では決定することができない。さらなるサイトカインに対するＹｏｐＭの転写への影響および他のこれまでは知られていない遺伝子に対するその影響に関する知識を増やすために、遺伝子アレイ分析を行った。この技術により、４０，０００個の遺伝子の転写の変化の調査が単一の実験で可能となる。
組換えＹｏｐＭまたはＹｏｐＭ８７−Ｃ、および対照としての培地と共にインキュベーションした後の、分化したＨＬ６０細胞における転写の変化の生データを、ＡｒｒａｙＡｓｓｉｓｔ（登録商標）ソフトウェア（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）で分析し、ＹｏｐＭ処理後にダウンレギュレーションまたはアップレギュレーションされ、かつＹｏｐＭ８７−Ｃと共にインキュベーションした後に示差的に転写されていない遺伝子についてスキャンした。この有意性分析により、単離したタンパク質画分中の推定上のＬＰＳ汚染といった処理の他の副次的悪影響ではなく、自己浸透するＹｏｐＭによって引き起こされた効果についての選別が確実となる。これらの分析により、ＴＮＦαおよびＩＬ−１５の転写のダウンレギュレーションが確認され、さらに、サイトカインＩＦＮα、ＩＬ−１β、ＩＬ−８、ＩＬ−１６およびＩＬ−２２もＹｏｐＭによって転写がダウンレギュレーションされることが同定された。さらに、ＴＮＦ、ＩＬ−６、ＩＬ−１２β、ＩＬ−１５およびＩＬ−２０の受容体などのいくつかのサイトカイン受容体の転写もダウンレギュレーションされることが見い出された。興味深いことに、特定のサイトカインの下流標的としてＴＮＦαに誘導されたタンパク質またはＩＦＮに誘導されたタンパク質などの言及したサイトカインに応答する遺伝子もダウンレギュレーションされた。
サイトカインの遺伝子以外に、転写因子（ジンクフィンガータンパク質）、様々なキナーゼおよびアポトーシス誘導因子をコードしているいくつかの他の遺伝子が転写のダウンレギュレーションを示した。これらの遺伝子は、ＭＡＰＫシグナル伝達、Ｇタンパク質シグナル伝達、ＪＡＫ−ＳＴＡＴシグナル伝達、およびアポトーシスシグナル伝達などの中枢シグナル伝達経路、ならびに細胞周期の制御および細胞成長に関与している。ＭｃＤｏｎａｌｄ他（２００３）は、ＹｏｐＭが特異的セリン／スレオニンキナーゼと複合体を形成し、これがいくつかの免疫学的シグナル伝達経路ならびに細胞周期および細胞の成長と相互作用し得ることを記載している。このモデルは、観察された結果の可能性のある説明を提供し得る。
ヒト炎症抗体アレイ
翻訳の変化、さらに、ＹｏｐＭによるサイトカインの分泌の変化を評価するために、Ｒ
ａｙＢｉｏ（登録商標）ヒト炎症抗体アレイを用いた。この目的のために、分化したＨＬ６０細胞を組換えＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ８７−Ｃ、または培地と共に６時間インキュベーションした。続いて、インキュベーションした細胞の上清を特定の炎症誘発性サイトカインの量について分析した。
図１０は、ＨＬ６０細胞における炎症誘発性サイトカインの分泌に対するＹｏｐＭおよびＹｏｐＭ８７−Ｃの効果を示す。明らかに、ＨＬ６０細胞を組換えＹｏｐＭと共にインキュベーションすることで特定のサイトカインの分泌が減少した一方で、非浸透性構築体ＹｏｐＭ８７−Ｃとのインキュベーションでは分泌は減少しなかった。むしろ、ＹｏｐＭ８７−Ｃを用いた処理によりＨＬ６０細胞の炎症促進反応が実際に誘導された。
ＹｏｐＭ処理後の炎症誘発性サイトカインＴＮＦα、ＩＦＮγ、ＩＬ−１β、ＩＬ−８およびＩＬ−１６ならびにこれらのサイトカインの特異的受容体の分泌の減少により、定量的リアルタイムＲＴ−ＰＣＲおよび遺伝子アレイ分析のデータが確認され、自然免疫応答のメディエーターの劇的な減少が示される。
また、Ｉ−３０９またはＩＰ−１０などのケモカインもＹｏｐＭ処理後に分泌が減っていた。サイトカイン、ケモカインおよび他の因子に対するＹｏｐＭの効果は、タンパク質の直接効果であるか、またはＹｏｐＭによる特異的シグナル伝達カスケードとの干渉から生じる副作用である可能性がある。
免疫調節に必要なＹｏｐＭドメインの特徴づけ
免疫調節を媒介するＹｏｐＭ内のドメインを分析および位置決定するために、以前に記載したＹｏｐＭの切断された型（実施例２を参照）を用いて分化したＨＬ６０細胞を処理した。本発明者らは自己浸透能力が免疫調節に必要であると推定したため、対照タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃ以外では、すべて依然として宿主の細胞膜に浸透することができる、ＹｏｐＭのこの型のみを使用した（実施例２を参照）。
細胞に自己浸透しない対照タンパク質ＹｏｐＭ８７−Ｃは、ＴＮＦαの転写を減少させることができなかった一方で、自己浸透する型であるＹｏｐＭＮ−２３９およびＹｏｐＭ５５−Ｃは、依然としてＴＮＦαの転写を減少させることができた（図１１を参照）。これらの結果により、免疫調節におけるＹｏｐＭのＣ末端および最初のアミノ末端のヘリックスの役割が排除される。
ＹｏｐＭの両方のαヘリックスを含む融合タンパク質２αＨ−ＧＦＰが、もはやＴＮＦαの転写を減少させることができなくなったことは（図１１）、ＹｏｐＭのＬＲＲ１〜８が潜在的な免疫調節ドメインを保有していることを示している。さらに、この結果により、免疫調節におけるＹｏｐＭのアミノ末端αヘリックスの役割が排除される。
ＩＢＤのｉｎ ｖｉｔｒｏモデルとしてのヒト腸管微小血管内皮細胞（ＨＩＭＥＣ）における、インターロイキンの発現に対するＹｏｐＭの影響
炎症性腸疾患（ＩＢＤ）は、消化管の様々な組織を攻撃する過剰反応性免疫系によって特長づけられる。主要なＩＢＤの種類は、クローン病（ＣＤ）および潰瘍性大腸炎（ＵＣ）である。ＣＤは胃腸管のどの部分にも影響を与えることができる一方で、ＵＣは結腸および直腸に限定される。上昇したレベルの炎症誘発性サイトカイン、特にＩＬ−１２関連分子が、細胞媒介性の免疫応答およびＩＢＤに関与している（Ｌａｒｏｕｓｓｅｒｉｅ，Ｆ．、Ｐｆｌａｎｚ，Ｓ．、Ｃｏｕｌｏｍｂ−Ｌ’Ｈｅｒｍｉｎｅ，Ａ．、Ｂｒｏｕｓｓｅ，Ｎ．、Ｋａｓｔｅｌｅｉｎ，Ｒ．、Ｄｅｖｅｒｇｎｅ，Ｏ．、Ｊ．Ｐａｔｈｏｌ．、
２０２：１６４〜１７１（２００４））。最近の研究により、ヒト腸管微小血管内皮細胞（ＨＩＭＥＣ）がＩＢＤの病因に積極的に関与していることが示唆されている（Ｈａｔｏｕｍ，Ｏ．Ａ．およびＢｉｎｉｏｎ，Ｄ．Ｇ．、Ｉｎｆｌａｍｍ．Ｂｏｗｅｌ Ｄｉｓ．、１１：３０４〜３１３（２００５））。ＨＩＭＥＣにおける炎症誘発性サイトカインおよびＩＬ−１２関連分子の発現は、ＴＬＲ３作用剤ポリ（Ｉ：Ｃ）によって誘導することができる（Ｈｅｉｄｅｍａｎｎ，Ｊ．、Ｒｕｔｈｅｒ，Ｃ．、Ｋｅｂｓｃｈｕｌｌ，Ｍ．、Ｄｏｍｓｃｈｋｅ，Ｗ．、Ｂｒｕｗｅｒ，Ｍ．、Ｋｏｃｈ，Ｓ．、Ｋｕｃｈａｒｚｉｋ，Ｔ．、Ｍａａｓｅｒ，Ｃ．、Ａｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ．Ｌｉｖｅｒ Ｐｈｙｓｉｏｌ．、２９３：Ｇ１３１５〜１３２４（２００７））。したがって、ポリ（Ｉ：Ｃ）で刺激したＨＩＭＥＣは、ヒトＩＢＤのメディエーターに対するＹｏｐＭの影響を調査することができるＩＢＤのｉｎ ｖｉｔｒｏモデルを表す。
最初の手法では、本発明者らはＨＩＭＥＣに自己浸透するＹｏｐＭの能力を決定した。ＨＩＭＥＣを組換えＹｏｐＭまたは非浸透性誘導体ＹｏｐＭ８７−Ｃと共に１時間インキュベーションした後、上述のように細胞を免疫蛍光顕微鏡観察用に調製した（実施例１）。ＹｏｐＭをポリクローナルＹｏｐＭ抗血清およびＣｙ２で標識した二次抗体で可視化した。ＤＮＡをＤＡＰＩ染色した。
免疫蛍光画像により、組換えＹｏｐＭと共にインキュベーションしたＨＩＭＥＣが細胞質の内部でタンパク質の局在化を示すことが明らかとなった（図１４；ａ〜ｃ）。さらに、以前に観察されたように、ＹｏｐＭは細胞質全体にわたって分布しており、核周囲領域に蓄積する（実施例１）。非浸透性誘導体ＹｏｐＭ８７−Ｃの内側移行は検出可能ではなかった（図１４；ｄ〜ｆ）。ＹｏｐＭがこれらの初代細胞に実際に自己浸透できることを決定した後、本発明者らは、ＨＩＭＥＣをポリ（Ｉ：Ｃ）で刺激した後の、炎症誘発性サイトカイン、ＩＬ−１２関連分子、および内皮細胞接着分子の発現に対する影響を調査した。この目的のために、ＨＩＭＥＣをＹｏｐＭと共に３時間プレインキュベーションし、続いて、ポリ（Ｉ：Ｃ）（１００μｇ／ｍｌ）でさらに１６時間刺激した。全ＲＮＡを抽出し、逆転写し、ＴＮＦα、ＩＬ−β、ＩＬ１２ｐ３５、ＩＬ２３ｐ１９、ＥＢＩ３、ＩＣＡＭ−１、およびＶＣＡＭ−１のポリ（Ｉ：Ｃ）に誘導された転写に対するＹｏｐＭの防止効果を定量的ＲＴ−ＰＣＲによって分析した（図１３）。Ｈｅｉｄｅｍａｎｎ他によって記載されているように、ポリ（Ｉ：Ｃ）を用いたＨＩＭＥＣの刺激により、未処理の細胞と比較して、強力に誘導されたレベルの炎症誘発性サイトカインＴＮＦα（２６．５×）およびＩＬ−１β（１７．９５×）がもたらされた（図１３）。さらに、ＩＬ−１２ｐ３５（６．７５×）、ＩＬ−２３ｐ１９（２．３６×）をコードしている遺伝子、およびエプスタイン−バーウイルス誘導遺伝子３（ＥＢＩ３、１３２×）の転写のアップレギュレーションが観察された（図１３）。ＥＢＩ３タンパク質はＩＬ−１２ ｐ４０サブユニットに構造的に関連している。ｐ２８と会合した後、どちらのサブユニットも、複雑な炎症促進および抗炎症機能を保有することが実証されているＩＬ−２７を構成する（Ｖｉｌｌａｒｉｎｏ，Ａ．Ｖ．、Ｈｕａｎｇ，Ｅ．、Ｈｕｎｔｅｒ，Ｃ．Ａ．、Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ、１７３：７１５〜７２０（２００４））。ＨＩＭＥＣにおける炎症誘発性サイトカインおよびＩＬ−１２関連分子の誘導因子としてのポリ（Ｉ：Ｃ）の機能以外に、ＴＬＲ３作用剤は、炎症促進細胞の活性化の指標である接着分子ＩＣＡＭ−１およびＶＣＡＭ−１の調節にも影響を与える（図１３）。
ポリ（Ｉ：Ｃ）で処理したＨＩＭＥＣをＹｏｐＭと共に３時間インキュベーションすることにより、調査した遺伝子の転写に対するポリ（Ｉ：Ｃ）の効果の大きな低下がもたらされた（図１３）。具体的には、ＹｏｐＭとのプレインキュベーションにより、ＴＮＦα（８８％）、ＩＬ−１β（８６％）、ＩＬ−１２ｐ３５（６１％）、ＩＬ−２３ｐ１９（２９％）、ＥＢＩ３（６２％）、ＩＣＡＭ−１（６５％）、およびＶＣＡＭ−１（９５％）の転写のポリ（Ｉ：Ｃ）誘導が阻害された。本データは、ＹｏｐＭが、既に記載した細
胞種に加えてヒト腸管微小血管内皮細胞にも入る能力を有し、ヒトＩＢＤのこのｉｎ ｖｉｔｒｏモデルにおいて炎症のメディエーターの誘導を防止できることを示している。
細胞に浸透したＹｏｐＭはヒト滑膜線維芽細胞において関節リウマチ（ＲＡ）関連分子の産生を阻害する
関節リウマチ（ＲＡ）とは、最も一般的には関節の炎症および組織損傷（関節炎）を引き起こす、慢性の全身性自己免疫障害である。ＲＡの関節炎は、関節および腱鞘を裏打ちする滑膜の炎症である滑膜炎が原因である。ＲＡ滑膜線維芽細胞（ＲＡＳＦ）は、滑膜マクロファージと共に、ＲＡにおける関節破壊の能動的駆動因子である。この破壊的プロセスでは、ＲＡＳＦは、炎症性サイトカインおよびマトリックス分解分子を産生することによって関節の炎症および退化を能動的に引き起こす（Ｍｕｌｌｅｒ−Ｌａｄｎｅｒ，Ｕ．、Ｏｓｐｅｌｔ，Ｃ．、Ｇａｙ，Ｓ．、Ｄｉｓｔｌｅｒ，Ｏ．、Ｐａｐ，Ｔ．、Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｅｓ Ｔｈｅｒ、９：２２３〜２３３（２００７））。
ＲＡの発生におけるＲＡＳＦの能動的な関与から起因して、本発明者らは、組換えＹｏｐＭとこの細胞種との相互作用を調査した。この目的のために、ＹｏｐＭを単離し、Ｎｉ−ＮＴＡアフィニティークロマトグラフィーによって精製し、ＰＢＳに対して透析し、製造者の指示書に記載されているように反応性蛍光Ｃｙ３−色素とコンジュゲートさせた（Ｃｙ３−ＤｙｅＬｉｇｈｔ Ａｂ標識キット；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）。ＲＡＳＦをＹｏｐＭ−Ｃｙ３とそれぞれ３０分間および１時間インキュベーションした。インキュベーション後、細胞を蛍光顕微鏡観察用に調製した。ＤＮＡをＤｒａｑ５で染色し、細胞を共焦点レーザー走査顕微鏡観察によって分析した。
ＹｏｐＭ−Ｃｙ３と３０分間インキュベーションした後、タンパク質がＲＡＳＦの細胞質内部の小胞様構造中に現れ（図１４；ａ〜ｃ）、これは、ＹｏｐＭもこの細胞種に自己浸透することを示している。１時間延長してインキュベーションした後、インキュベーションしたＲＡＳＦの細胞質内部のＹｏｐＭの量が増加し、細胞の核周囲領域における特徴的なＹｏｐＭの蓄積が観察された（図１４；ｄ〜ｆ）。ＲＡＳＦに浸透するＹｏｐＭの能力を確認した後、本発明者らは、ＹｏｐＭが炎症および軟骨破壊に対して効果を有するかどうかに興味を持った。この状況では、ＲＡＳＦによるＩＬ−６の分泌は、滑膜における急性期反応および炎症を誘導する。ＲＡにおいて観察される軟骨破壊は、マトリックスメタロプロテイナーゼ（ＭＭＰ）の分泌および活性化によって引き起こされる。ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３はＲＡＳＦによって産生される主要な酵素である。ＭＭＰ−１は線維状コラーゲン（コラーゲンＩ、ＩＩ、ＶＩＩおよびＸ）を分解する一方で、ＭＭＰ−３は広範囲の細胞外基質を分解する（Ｎｏｈ，Ｅ．Ｍ．、Ｋｉｍ，Ｊ．Ｓ．、Ｈｕｒ，Ｈ．、Ｐａｒｋ，Ｂ．Ｈ．、Ｓｏｎｇ，Ｅ．Ｋ．、Ｈａｎ，Ｍ．Ｋ．、Ｋｗｏｎ，Ｋ．Ｂ．、Ｙｏｏ，Ｗ．Ｈ．、Ｓｈｉｍ，Ｉ．Ｋ．、Ｌｅｅ，Ｓ．Ｊ．、Ｙｏｕｎ，Ｈ．Ｊ．、Ｌｅｅ，Ｙ．Ｒ．、Ｒｈｅｕｍａｔｏｌｏｇｙ、４８：５〜４８（２００９））。
ＩＬ−６、ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の分泌に対するＹｏｐＭの影響を分析するために、ＲＡＳＦをＴＮＦα（１０ｎｇ／ｍｌ）および組換えＹｏｐＭと、様々な時点の間同時インキュベーションした。続いて、ＲＡＳＦの培養上清におけるＩＬ−６、ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の産生をＥＬＩＳＡによって決定した（図１５Ａ〜Ｃ；培地、ＴＮＦαおよびＹｏｐＭ）。ＲＡＳＦをＴＮＦαとインキュベーションした後、ＩＬ−６の産生が誘導される一方で（少なくとも３倍）、ＹｏｐＭとのインキュベーションでは、対照細胞と比較してＩＬ−６産生の減少がもたらされた（培地単独とのインキュベーションと比較して約１２倍、図１５Ａ）。ＲＡＳＦとＴＮＦαおよびＹｏｐＭとの同時インキュベーションにより、ＴＮＦαに誘導されたＩＬ−６産生の劇的な阻害が明らかとなった。この効果は、組換えＹｏｐＭとの８時間のインキュベーションの間持続する（図１５Ａ；６時間
および８時間）。ＭＭＰ−１およびＭＭＰ−３の産生も劇的に減少させる。６時間および８時間の、ＲＡＳＦとＹｏｐＭ単独とのインキュベーション、ならびにＴＮＦαおよびＹｏｐＭとの同時インキュベーションにより、これらの軟骨破壊分子の量の強力な減少がもたらされた。合わせると、これらの結果は、組換えＹｏｐＭがＲＡの発生に関与している細胞に浸透することができ、炎症性分子および軟骨破壊分子の産生に対して阻害効果を有することを実証している。このことは、組換えＹｏｐＭをＲＡなどの自己免疫疾患の治療に有益に適用できるという本発明者らの主張を強調している。
マウス骨髄細胞のＲＡＮＫＬに誘導された破骨細胞形成に対するＹｏｐＭの効果
炎症の制御に加えて、構造損傷の予防が抗リウマチ治療の主な目的である。ＲＡの１つの特徴は、関節近接骨の破壊を含む局所的な骨侵食である。この構造損傷は、ミネラル化した軟骨および肋軟骨下骨を再吸収する関節中およびその周囲の破骨細胞の形成に基づいている。破骨細胞は炎症性関節炎の混合細胞浸潤の不可欠な部分であり、構造損傷部位でのこれらの細胞の蓄積は、破骨細胞の形成に関与している分子が疾患の破壊的プロセスにおいて重要な役割を果たしていることを示唆している（Ｓｃｈｅｔｔ，Ｇ．、Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｅｓ．Ｔｈｅｒ．、９、補遺１：Ｓ２（２００７））。この状況では、核因子κＢリガンドの受容体活性化剤（ＲＡＮＫＬ）およびマクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）が、その前駆細胞からの破骨細胞の分化に必須であり、どちらの分子が欠けても、破骨細胞の形成を完全に遮断するために十分となる（Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｈ．、Ｈａｙａｓｈｉ，Ｓ．、Ｋｕｎｉｓａｄａ，Ｔ．、Ｏｇａｗａ，Ｍ．、Ｎｉｓｈｉｋａｗａ，Ｓ．、Ｏｋａｍｕｒａ，Ｈ．、Ｓｕｄｏ，Ｔ．、Ｓｈｕｌｔｚ，Ｌ．Ｄ．、Ｎｉｓｈｉｋａｗａ，Ｓ．、Ｎａｔｕｒｅ、３４５：４４２〜４４４（１９９０））。
破骨細胞形成に対するＹｏｐＭの潜在的な影響を試験するために、８〜１２週齢の成体マウスの骨髄細胞を、シリンジによって適用した流体圧によって、マウスの大腿骨および脛骨の切断した骨幹から単離した。培養物を２００μｌのα−ＭＥＭ（抗生物質および１０％のＦＣＳを添加）中で５日間維持し、２〜３日間ごとに培地を替えた。培養物を可溶性の組換えＲＡＮＫＬ（５０ｎｇ／ｍｌ）およびＭ−ＣＳＦ（３０ｎｇ／ｍｌ）と共にインキュベーションすることで、酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ陽性（ＴＲＡＰ＋）の破骨細胞の発生および融合が３〜５日目に誘導された（Ｇａｒｄｎｅｒ，Ｃ．Ｒ．、Ｃｅｌｌ
Ｔｉｓｓｕｅ Ｒｅｓ．、３３０：１１１〜１２１（２００７））。ＲＡＮＫＬおよびＭ−ＣＳＦによって誘導したマウス骨髄細胞はＹｏｐＭ（１０ｎｇ／ｍｌ）と共に５日間インキュベーションした一方で、対照細胞はＲＡＮＫＬ／Ｍ−ＣＳＦのみと共にインキュベーションした。続いて、細胞を顕微鏡観察用に調製した。ＴＲＡＰ＋細胞を、Ｆａｓｔ
Ｇａｒｎｅｔｔ（白血球酸ホスファターゼキット、Ｓｉｇｍａ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）を含有する２００μｌの溶液を用いて、酒石酸の存在下、３０分間３７℃で染色した。
光学顕微鏡観察による細胞の検査（１０×および４３×の拡大率）により、Ｍ−ＣＳＦで５日間刺激した対照細胞では多核（前駆）破骨細胞の形成は全く示されない一方で、Ｍ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬを用いた同時刺激ではＴＲＡＰ＋破骨細胞の発生および融合が誘導されたことが明らかとなった（図１６Ａ）。対照的に、破骨細胞形成の２つのメディエーターを用いた刺激にに加えてＹｏｐＭと同時インキュベーションすることは、骨髄細胞の破骨細胞形成の強力な阻害をもたらす（図１６、Ａ）。ＹｏｐＭと同時インキュベーションした細胞のうち、少数のみが小さな中間体細胞に発達し（２〜１０個の核）、これはＭ−ＣＳＦで刺激した対照細胞でも観察された（図１６、Ａ）。さらに、光学顕微鏡観察によるＴＲＡＰ＋多核破骨細胞の定量により、Ｍ−ＣＳＦおよびＲＡＮＫＬでの刺激がＴＲＡＰ＋（前駆）破骨細胞（２〜１０個の核）発生およびより大きな多核破骨細胞へのこれらの細胞の融合を誘導する（＞１０個の核；図１６Ｂ）ことが明らかとなった。光学
顕微鏡観察によって既に示されているように、この効果はＹｏｐＭの同時インキュベーションによって完全に阻害された（図１６Ｂ）。
合わせると、本発明者らの結果は、ＹｏｐＭはＲＡに関連する炎症伝達物質の産生を減少させることができ（実施例９）、また、破骨細胞形成の阻害による構造損傷を予防できることを示している。これらのＹｏｐＭ効果はどちらも、炎症および構造損傷に対する抗リウマチ治療において有益であり得る。
マウスの滑膜関節内へのＹｏｐＭ−Ｃｙ３の関節内施用
ＹｏｐＭの２つのＮ末端ヘリックス（２αＨ）によるカーゴの潜在的なｉｎ ｖｉｖｏ送達に関して、自己免疫疾患、特に関節リウマチ（ＲＡ）などのＴＮＦ関連疾患を治療するＹｏｐＭの免疫調節能力を用いて、本発明者らは、麻酔したヘアレスマウスの後肢の関節内に関節内（ｉ．ａ．）注射した後のＣｙ５とコンジュゲートさせたＹｏｐＭの分布を、蛍光反射イメージング（ＦＲＩ）によって調査した。組換えＹｏｐＭを単離し、Ｎｉ−ＮＴＡクロマトグラフィーによって精製し、ＰＢＳに対して透析し、製造者の指示に記載されているように反応性蛍光Ｃｙ５色素とコンジュゲートさせた（Ｃｙ５−ＤｙｅＬｉｇｈｔ Ａｂ標識キット；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）。マウスの後肢の関節内に関節内注射した後、ＹｏｐＭ−Ｃｙ５は注射部位に留まり、７２時間の期間中に全身に散在しなかった。ＹｏｐＭ−Ｃｙ５シグナルは経時的に消失し、これはおそらく色素および／または化合物全体の分解によるものである。この初期結果は、ＹｏｐＭを骨格関節内に集中施用することの実現可能性を示しており、ＲＡおよび他の炎症性疾患の治療における新規治療剤としてＹｏｐＭの潜在性をさらに強化している。
ＹｏｐＭの細胞内局在化
ＹｏｐＭの細胞内局在化を決定するために、金で標識したＹｏｐＭを備えた電子顕微鏡観察（ＥＭ）を行った（図１８）。ＨｅＬａ細胞をインキュベーションした後の早期に（３７℃で５〜１５分間）、ＹｏｐＭ−Ａｕが細胞表面と結合して検出され（図１８；ａ）、また、サイトゾル中の小胞と会合しているようにも見えた（図１８；ｂ）。インキュベーション後の後期に（１５〜６０分間）、ＹｏｐＭ−Ａｕは多小胞体中に見つけることができ（ＭＶＢ；図１８；ｃ）、これは、後期エンドソーム（ＬＥ）の典型的な形態である。興味深いことに、本発明者らは、明確な膜を全く有さないＹｏｐＭ関連構造をしばしば観察した（図１８；ｄ）。さらに、小胞膜は溶解しているように見え、ＹｏｐＭがエンドソーム区画から漏れることを許容していた。最後に、ＹｏｐＭ−Ａｕは、サイトゾル中に遊離して、および核質内で検出された（３時間）（図１８；ｆ、黒色矢印によって示した）。これは、ＹｏｐＭが最初に小胞関連機構を介して宿主細胞に入った後、後の時点で細胞質に入ることを示し、本発明者らはこのプロセスを自己浸透と呼んだ。自己浸透後、ＹｏｐＭはサイトゾル中に遊離して表れ、核周囲領域中に蓄積され、核に入ることができる。

Claims (15)

  1. 細胞膜を横切って少なくとも１つのカーゴ分子を真核細胞のサイトゾルに送達するための、追加の要素を必要とせずに真核細胞の細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるエルシニア外側タンパク質Ｍ（ＹｏｐＭ）、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体の使用。
  2. 前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体がＹｏｐＭのαヘリックスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の使用。
  3. ＹｏｐＭ、その断片または変異体が、ＹｏｐＭをコードしている病原性プラスミドを天然に含むエルシニア属菌株のＹｏｐＭから選択される、請求項１または２に記載の使用。
  4. ＹｏｐＭ、その断片または変異体が、エンテロコリチカ菌（Ｙ．ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ）、偽結核菌（Ｙ．ｐｓｅｕｄｏｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）またはペスト菌（Ｙ．ｐｅｓｔｉｓ）の種のＹｏｐＭから選択される、請求項３に記載の使用。
  5. ＹｏｐＭまたはその変異体が、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７および配列番号８からなる群から選択されるいずれかの配列のアミノ酸配列を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の使用。
  6. 前記カーゴ分子が、核酸、ポリペプチド、有機分子、有機小分子、金属、ナノ粒子、ウイルス、改変ウイルス、ウイルスベクター、抗体および／またはプラスミドからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の使用。
  7. 前記カーゴが治療的および／または診断的活性を示す、請求項１から６のいずれか一項に記載の使用。
  8. 前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が細胞特異的な標的薬剤とさらに連結している、請求項１から７のいずれか一項に記載の使用。
  9. 前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が免疫調節能力を本質的に有さない、請求項１から８のいずれか一項に記載の使用。
  10. ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物であって、前記ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体が追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができる、医薬組成物。
  11. サイトカインおよび／もしくはサイトカイン受容体および／もしくはサイトカインに応答する遺伝子および／もしくは軟骨破壊分子のダウンレギュレーション、ならびに／または破骨細胞形成の阻害に使用するための、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体を含む医薬組成物。
  12. サイトカインおよび／もしくはサイトカイン受容体および／もしくはサイトカインに応答する遺伝子および／もしくは軟骨破壊分子のダウンレギュレーション、ならびに／または破骨細胞形成の阻害に使用するための、細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれる能力を本質的に有さないＹｏｐＭの免疫調節ドメインを含む医薬組成物。
  13. 前記ＹｏｐＭ、ＹｏｐＭ断片、ＹｏｐＭ変異体および／またはＹｏｐＭの免疫調節ドメインがカーゴと連結している、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  14. 免疫系の炎症反応の調節、宿主の自己免疫によって引き起こされる疾患の治療、炎症、慢性炎症、胃腸炎、慢性胃炎、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎、乾癬、アレルギー反応、クローン病、関節リウマチの治療、骨吸収の変化によって特徴づけられた骨疾患の治療および／または免疫系の抑制に使用するための、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  15. ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つ、ＹｏｐＭのαヘリックスのうちの１つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピート、またはＹｏｐＭのαヘリックスのうちの２つおよび１〜３個のＹｏｐＭロイシンリッチリピートを本質的に含み、追加の要素を必要とせずに細胞膜に自己浸透して細胞サイトゾル内に組み込まれることができるＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体であって、前記ＹｏｐＭ、前記ＹｏｐＭ断片または前記ＹｏｐＭ変異体が少なくとも１つのカーゴ分子と連結している、ＹｏｐＭ断片またはＹｏｐＭ変異体。
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