JP2015120694A - 新規輸送体コンストラクト及び輸送体−積荷コンジュゲート分子 - Google Patents

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Abstract

【課題】輸送体−積荷コンジュゲート分子、特に、例えば、タンパク質又はペプチド、核酸、細胞毒性剤、有機分子などの積荷部分を有する新規輸送体コンストラクトのコンジュゲートを提供する。
【解決手段】一般式(I)DLLL(LLLで表される新規輸送体コンストラクト及びその変異体、これらのコンジュゲートを含む(医薬)組成物、かかる輸送体コンストラクトを用いる治療方法、及びかかる輸送体コンストラクトの使用。
【選択図】なし

Description

本発明は、一般式(I)DLLL(LLLで表される新規輸送体コンストラクト及びその変異体に関する。また、本発明は、輸送体−積荷コンジュゲート分子、特に、積荷部分(例えば、タンパク質又はペプチド、核酸、細胞毒性剤、有機分子など)を有する新規輸送体コンストラクトのコンジュゲートに関する。本発明は、更に、これらコンジュゲートを含む(医薬)組成物、及び前記輸送体コンストラクトを用いる治療方法、及び前記輸送体コンストラクトの使用に関する。
外部媒体から組織又は細胞、特に細胞核に、核酸、タンパク質、又は細胞毒性剤などの対象物質だけでなく他の(治療用に有効な)化合物をも効率的に輸送できる技術は、バイオテクノロジーの分野で大きな関心を集めている。これらの技術は、インビトロ及びインビボで核酸を細胞に輸送し翻訳するため、それによってタンパク質又はペプチドの生成、遺伝子発現の制御、細胞毒性作用又はアポトーシス作用の誘導、細胞内プロセスの分析、及び様々な異なる積荷の細胞(又は細胞核)への輸送の効果の分析などをすることに適している場合がある。
外部媒体から組織又は細胞への対象積荷の輸送の1つの重要な用途は、遺伝子治療であり、この場合、前記積荷は、一般的に、核酸又は遺伝子である。この技術は、過去数十年間で幾つかの非常に有望な開発が行われた。しかし、遺伝子輸送は、一般的に、遺伝子輸送ベクターが、ホストゲノムに影響を与えることなく、又は活性積荷の生物学的性質を変化させることなく、治療されるホスト細胞の細胞質又は核に生物学的活性積荷を効率的に輸送することができないという制限を受けている。
これに関して、例えば、DNA又はRNAなどの核酸を、より効率的に細胞にトランスフェクトするための技術が幾つか開発されている。遺伝子輸送法による患者の細胞又は組織への核酸のトランスフェクションは、分子医学の中核となる方法であり、多くの疾患の治療及び予防において重要な役割を果たしている。
遺伝子輸送法としては、例えば、核酸をリン酸カルシウム又はDEAE−デキストランと共沈させる方法、核酸に細胞膜を通過させ、次いで細胞及び/又は核に侵入させる方法などの一般的な(物理的又は物理化学的)方法などが挙げられる。しかし、この技術は、輸送効率が低く、且つ細胞死の割合が高いという問題点を有する。更に、この方法は、その本質上インビボ法には適用することができず、インビトロ法又はエキソビボ法に限定される。
インビトロにおけるエレクトロポレーション法についても同じことが言える。前記インビトロにおけるエレクトロポレーション法は、高電圧電流を細胞膜に与えることにより、細胞膜を透過性にして、例えば、DNA又はRNAなどの新規核酸を細胞内に導入する方法である。しかし、かかる方法は、一般的に、インビボに適していない。更に、この技術もまた、輸送効率が低く、且つ細胞死の割合が高いという問題点を有する。
更に、よく知られている物理的又は物理化学的方法としては、(ネイキッド)核酸の(直接)注入又は遺伝子銃による遺伝子輸送などが挙げられる。遺伝子銃による遺伝子輸送(遺伝子銃粒子衝撃としても知られている)は、コーネル大学で開発された、組織又は培養細胞に遺伝物質を導入する方法である。遺伝子銃による遺伝子輸送は、一般的に、金又は銀粒子などの金属粒子に表面コーティングを施し、吸着DNAを含むこれらの金属粒子を、遺伝子銃を用いて細胞に撃ち込むことにより行われる。上記と同様に、この方法も、インビトロ法又はエキソビボ法に限定されるが、通常インビボ状況では適用することができない。
他の方法は、所謂輸送体分子の輸送能を利用する。この状況で用いられる輸送体分子は、一般的に、ウイルスエレメントを含むウイルスベクター、即ち、輸送体分子と、非ウイルスベクターとに分類することができる。
今日利用可能な遺伝子治療戦略の中で最も成功している戦略は、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、及びヘルペスウイルスなどのウイルスベクターに依存する遺伝子治療である。これらのウイルスベクターは、一般的に、DNA及び核酸に対して、強い親和性を有するウイルス関連物質のコンジュゲートを使用する。その感染性により、ウイルス又はウイルスベクターは、非常に高いトランスフェクション効率を有する。典型的に用いられるウイルスベクターは、トランスフェクトされた細胞内で機能性感染粒子が形成されないよう遺伝的に改変されている。しかし、これらの遺伝的改変による安全措置にもかかわらず、免疫原性、細胞毒性、及び挿入変異誘発に関する、ウイルスベクターに関連する多くの問題が存在する。その例として、例えば、組換え事象が生じて、導入された治療活性遺伝子又はウイルス遺伝子の制御不能な増殖が生じるリスクを避けることができないという問題がある。更に、ウイルスコンジュゲートは、使用が困難であり、一般的に、治療前に長期間の準備が必要となるという問題がある(例えば、特許文献1を参照)。
非ウイルスベクターは、ウイルスベクターほど効率的ではないが、遺伝子治療におけるより安全な代替方法を提供するために数多く開発されている。最も一般的な非ウイルスベクターの一部は、ポリエチレンイミン、デンドリマー、キトサン、ポリリジン、及びペプチドに基づく輸送体系、例えば、多くの種類のペプチドを含み、これらは、概して、本質的にカチオン性であり、且つ静電相互作用を通じてプラスミドDNAなどの核酸と相互作用することができる。
前記薬剤送達を成功させるために、非ウイルスベクター、特にペプチドに基づく輸送体系は、多くの問題点を克服できなければならない。かかる問題点としては、例えば、輸送中に、DNA又は他の化合物などの積荷分子を保護すること、及びインビボにおける積荷分子の初期分解又は代謝を防止することなどが挙げられる。DNA及びRNA分子などの核酸の場合、非ウイルスベクターは、更に、標的細胞において効率的に遺伝子を発現させるために上記分子を特異的に送達する必要がある。
特に、DNA及びRNA分子などの核酸に関して、現在、遺伝子送達を成功させるために、非ウイルスベクターが克服しなければならない4つの問題点が存在する(例えば、非特許文献1を参照)。即ち、非ウイルスベクターは、1)核酸を密に圧縮し保護すること、2)特定の細胞表面受容体を標的とすること、3)エンドソーム膜を破壊すること、且つ4)核酸積荷を核に送達し、コードされているタンパク質又はペプチド配列を翻訳させることができなければならないという4つの問題点が存在する。
かかる非ウイルスベクター、特にペプチドに基づく非ウイルスベクターは、一般に、これら4つの目的全てを達成することができるという点で他の非ウイルスベクター戦略よりも有益であるが、効率に関して、異なる問題点が存在する。
その例として、リジン及び/又はアルギニンなどの塩基性残基を多く含むカチオン性ペプチドは、DNAなどの核酸を、血清中で安定化され得る小さく密な粒子に効率的に縮合させることができる。更に、ペプチドリガンドがポリプレックスに結合することにより、特定の受容体及び/又は特定の細胞型を標的とすることができる。上述のようなポリプレックス又はカチオン性ポリマーは、一般的に、負荷電核酸と複合体を形成して、核酸を縮合させ、これら核酸を分解から保護する。ポリプレックス(カチオン性ポリマー)を用いる細胞への輸送は、一般的に、受容体介在性エンドサイトーシスを介して生じる。それによって、DNAは、例えば、表面受容体に結合してエンドサイトーシスを誘発するポリプレックスポリ−L−リジン(PLL)を介して、トランスフェリンなどの異なる分子に結合する。ポリプレックス(カチオン性ポリマー)としては、例えば、ポリ−L−リジン(PLL)、キトサン、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート(PD−MAEMA)、ポリアミドアミン(PAMAM)などが挙げられる。かかる効果は、ナノプレックス(ナノ粒子系)又はリポプレックス(リポソーム系)でも知られている。ナノプレックス(ナノ粒子系)は、一般的に、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリスチレン、シアノアクリレート、ポリ乳酸(PLA)、乳酸−グリコール酸共重合体(PLGA)などの使用を含む。リポプレックス、即ちリポソーム系は、一般的に、細胞膜を模倣することができるカチオン性脂質の使用を含む。それによって、脂質の正荷電部分は、核酸の負荷電部分と相互作用して、細胞膜と融合することができる。リポプレックス、即ちリポソーム系としては、例えば、DOTMA、DOPE、DOSPA、DOTAP、DC−Chol、EDMPCなどが挙げられる。
この状況では、受容体介在性エンドサイトーシスも、核酸などの積荷又は治療剤を細胞に標的指向性送達するための実験系において、広く研究されている。受容体介在性エンドサイトーシス中、積荷含有複合体は、細胞膜に位置する積荷特異的な受容体により、又は膜成分内に位置する特異的抗体により選択的に内部移行する。エンドサイトーシス活性は、IgG Fc、ソマトスタチン、インスリン、IGF−I、IGF−II、トランスフェリン、EGF、GLP−1、VLDL、又はインテグリン受容体などを含む多くの受容体について報告されている。
前記受容体介在性エンドサイトーシスを介した遺伝子輸送方法において使用するために、様々なペプチド又はタンパク質配列が広く試験されている。興味深いことに、効率的な受容体介在性エンドサイトーシスを導くペプチド配列の単離は、ファージディスプレイ技術を使用することにより大きく進展した。前記ファージディスプレイライブラリは、細胞受容体に対する天然リガンド又は積荷分子及び短いペプチドの改変を含む分子変異源を事実上無限に提供する非常に強力なツールである。また、同様のライブラリをマウスに直接注射して、脳及び腎臓に対して13倍の選択性を示すペプチド配列を単離することに成功している。
プロタンパク質変換酵素は、分子を細胞へ輸送するために用いることができるペプチド又はタンパク質配列の例として挙げることができる。前記プロタンパク質変換酵素は、受容体介在性エンドサイトーシスを介して内部移行する細胞表面受容体の例である。これらのタンパク質は、ペプチドホルモン、神経ペプチド、及び多くの他のタンパク質の前駆体の生物学的活性型への変換に関与していることが示されている。プロタンパク質変換酵素ファミリーの全ての切断部位は、コンセンサス配列R−X−X−Rを有する。哺乳類のプロタンパク質変換酵素は、組織分布に基づいて3つの群に分類することができる。フューリン、PACE4、PC5/PC6、及びLPCIPC7/PC8/SPC7は、広範囲の組織及び細胞株で発現する。対照的に、PC2及びPC1/PC3の発現は、ランゲルハンス島、下垂体、副腎髄質、及び多くの脳領域などの神経内分泌組織に限定されている。PC4の発現は、精巣の精細胞に極めて限定されている。神経内分泌腺特異的変換酵素であるPC2及びPC1/PC3は、分泌顆粒に主に局在する。PC5/PC6Aも、分泌顆粒に局在することが報告されている。更に、プロタンパク質変換酵素分子の一部が細胞表面に存在するという間接的な証拠が示されており、フューリンがTGNと細胞表面との間を循環することが示されている。まとめると、これらの性質は、プロタンパク質変換酵素が細胞外リガンドを細胞内空間に輸送することを示す。
所謂輸送タンパク質又はタンパク質伝達ドメイン(PTD)も有利である。輸送タンパク質又はタンパク質伝達ドメイン(PTD)に由来するペプチド配列は、一般的に、ポリプレックスの細胞質放出を導く酸性環境下で選択的にエンドソーム膜を溶解することができる。HIV−1 TAT(HIV)、アンテナペディア(ショウジョウバエのアンテナペディア)、HSV VP22(単純ヘルペス)、FGF、又はラクトフェリンなどの輸送タンパク質は、細胞間の巨大分子輸送を行うことができるペプチド(輸送タンパク質)の群であると考えられる。対照的に、タンパク質伝達ドメイン(PTD)は、これら配列に共有結合しているタンパク質及びペプチドを、細胞膜を介して細胞に導くことができるペプチドの群であると考えられる(非特許文献2)。輸送タンパク質及びPTDは、共通の基本領域を共有しており、これは、核酸などのポリアニオンに結合することができるので、融合ペプチドの輸送に主に関与していると考えられている。この理論に縛られるものではないが、PTDは、受容体依存性不飽和吸着エンドサイトーシスを用いるカチオン性トランスフェクション試薬に類似の作用を示すことができる。PTDは、一般的に、ペプチドに基づくワクチンを投与したとき、CTL応答に影響を及ぼすか、又はCTL応答を増強するために、タンパク質又はペプチドに結合する(総説として、非特許文献3を参照)。
ペプチドに基づく輸送体系は、一般的に、インビボでペプチダーゼによるタンパク質分解を受けて、トランケート型輸送体(及び/又は積荷)配列が生じてしまう。かかるペプチダーゼは、エキソペプチダーゼ及びエンドペプチダーゼに分類することができ、これらは、両方、タンパク質分解として知られているプロセスにより、より小さなペプチド画分、更には単一アミノ酸へのタンパク質の分解を触媒することができる酵素である。この状況では、エンドペプチダーゼは、一般的に、非末端アミノ酸(即ち、分子内)のペプチド結合を切断するタンパク質分解ペプチダーゼである。エンドペプチダーゼは、一般的に、特定のアミノ酸に対して特異的である。エンドペプチダーゼの例としては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、エラスターゼ、サーモリシン、ペプシン、及びエンドペプチダーゼVなどが挙げられる。トリプシンは、Proの前ではない限り、Arg又はLysの後を切断することが知られている。キモトリプシンは、Proの前ではない限り、Phe、Trp、又はTyrの後を切断することが知られている。キモトリプシンは、Asn、His、Met、又はLeuの後では切断速度が緩徐になる。エラスターゼは、Proの前ではない限り、Ala、Gly、Ser、又はValの後を切断する。サーモリシンは、熱安定性エンドペプチダーゼであり、Proの後ではない限り、Ile、Met、Phe、Trp、Tyr、又はValの前を切断する。サーモリシンは、時に、Ala、Asp、His、又はThrの後を切断する。ペプシンは、Proの後ではない限り、Leu、Phe、Trp、又はTyrの前を切断する。最後に、エンドペプチダーゼV8は、Gluの後を切断することが知られている。エンドペプチダーゼとは対照的に、エキソペプチダーゼは、ポリペプチド鎖の末端からのアミノ酸の除去を触媒し、それによって前記ポリペプチド鎖の末端を切断する酵素である。エキソペプチダーゼは、その切断部位によってアミノペプチダーゼとカルボキシペプチダーゼに分類することができる。アミノペプチダーゼは、一般的に、亜鉛依存性酵素であり、小腸の腺により生成される。アミノペプチダーゼは、通常、ペプチド又はタンパク質配列のアミノ末端から1個のアミノ酸を切断する。カルボキシペプチダーゼは、一般的に、ペプチド結合のカルボキシ末端(C−末端)を加水分解する酵素である。ヒト、動物、及び植物は、異化からタンパク質成熟に及ぶ多様な機能を有するカルボキシペプチダーゼを数種有しており、前記カルボキシペプチダーゼは、膵液に存在する消化酵素であり、ペプチドのカルボキシ末端から1個のアミノ酸を切断する。具体例は、酵素活性を有する2つの小サブユニットと、酵素を分解から保護する2つの大サブユニットとからなるカルボキシペプチダーゼN(CPN)、プラズマ亜鉛メタロプロテアーゼである。CPNは、補体アナフィラトキシン、キニン、及びフィブリノペプチドなどの生物学的活性ペプチドからカルボキシ末端のアミノ酸であるアルギニン及びリジンを切断する。
上に定義されたようなペプチドに基づく輸送体系によるタンパク質切断を改変するために、前記ペプチドに基づく輸送体系は、全てがD−アミノ酸からなり、それによって「レトロインベルソ型ペプチド配列」を形成してもよい。用語「レトロインベルソ型(ペプチド)配列」とは、配列の方向が逆であり、且つ各アミノ酸残基のキラリティも反転している直線状ペプチド配列の異性体を指す(例えば、非特許文献4及び5を参照)。D−鏡像異性体アミノ酸と逆合成とを組み合わせる利点は、各アミド結合におけるカルボニル基とアミノ基の位置が入れ替わるが、各α炭素における側鎖基の位置は保存されるという点である。ペプチドに基づく輸送体のペプチド配列の天然L−鏡像異性体アミノ酸をD−鏡像異性体アミノ酸に構造変化させることにより、インビボにおけるタンパク質切断のリスクが排除されるので、積荷部分を細胞にトランスフェクトする目的のためには有益且つ非常に効率的である。対照的に、用語「逆配列」とは、配列の方向は逆であるが、各アミノ酸残基のキラリティは反転していない配列を指す(例えば、D−Arg−L−Arg−L−Arg→L−Arg−L−Arg−D−Arg)。
しかし、上に定義された輸送体分子としては効率的に機能するが、かかるペプチドに基づく輸送体系のペプチド配列の天然L−鏡像異性体アミノ酸をD−鏡像異性体アミノ酸に構造変化させることは、細胞の全寿命中、又は(周囲)組織若しくは器官においては更に長く、細胞内にこれら輸送体が顕著に蓄積するリスクを伴う。したがって、かかる輸送体は、結合している積荷部分が切断されるか、又はその間に代謝される場合でさえも、細胞内に留まり、更に、未知及び不要な副作用を導く細胞間プロセス及び細胞内プロセスに関与する恐れがある。
米国特許第5,521,291号明細書
Martin et al.,The AAPS Journal 2007;9(1)Article 3 Leifert and Whitton:Translocatory proteins and protein transduction domains:a critical analysis of their biological effects and the underlying mechanisms.Molecular Therapy Vol.8 No.1 2003 Melikov and Chernomordik,Arginine−rich cell penetrating peptides:from endosomal uptake to nuclear delivery,Cell.Mol.Life Sci.2005 Jameson et al.,Nature,368,744−746(1994) Brady et al.,Nature,368,692−693(1994)
したがって、当該技術分野では、上述のように不要な細胞内又は組織内蓄積を避け、それにもかかわらず積荷部分を細胞に効率的に輸送することができる別の非ウイルス輸送体分子、好ましくは上に定義されたペプチドに基づく輸送体系を提供することが必要とされている。
上記課題は、本明細書に添付されている特許請求の範囲に定義されている発明主題、具体的には、特許請求の範囲に定義されている新規輸送体コンストラクト及びそのコンジュゲート(輸送体−積荷コンジュゲート分子)により解決される。上記目的は、更に、特許請求の範囲に定義されている新規輸送体コンストラクト及びそのコンジュゲートを用いる方法及び使用により解決される。
本発明の第1の態様によれば、本発明の課題は、一般式(I)(配列番号1)のうちの少なくとも1つの配列を含むか、又は前記配列からなる新規輸送体コンストラクトにより解決される:
LLL(LLL
(式中、
Dは、D−アミノ酸であり、
Lは、L−アミノ酸であり、
aは、0〜3、好ましくは0〜2、より好ましくは0、1、2、又は3、更により好ましくは0、1、又は2、最も好ましくは1であり、
l、m、及びnは、互いに独立して、1又は2、好ましくは1であり、
x及びyは、互いに独立して、0、1、又は2、好ましくは1である)。
以下の図面は、本発明を更に例証することを意図する。これら図面は、本発明の発明主題を限定することを意図するものではない。
図1は、ポリ−Arg配列を有する幾つかの輸送体コンストラクトを用いたプロテイナーゼによる定量的分解アッセイの結果を示し、それぞれ異なるD−アミノ酸及びL−アミノ酸のパターン(D−/L−パターン)を示す。このアッセイで用いられる輸送体コンストラクトを1〜6と命名した。配列のD−/L−パターンの違いは、大文字及び小文字を用いて表す。これらの配列中の大文字(「R」−アミノ酸)は、L−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指し、これら配列中の小文字(「r」−アミノ酸)は、D−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指す。時間間隔t=0分間、10分間、及び40分間においてプロテイナーゼKに対する感受性を測定した。次いで、プロテイナーゼKによる定量的分解アッセイの結果を、これら特定の時間間隔で採取したサンプルに基づいて判定した。レファレンス値として出発物質のイオン強度を用い、質量分析を利用してこれらサンプルを分析した。結論として、3以上の連続したL−Argが配列中に存在するとき、ペプチドは、プロテイナーゼKに対する感受性を示し、分解される。互いに隣接する2以下のL−Argを有するペプチドは、分解されず、結果は、それぞれD−JNKiである全−D−配列又はD−TAT(配列番号251)と類似していた。 図2は、各々9アミノ酸長を有するが、D−/L−パターンの異なる4種の異なる輸送体コンストラクトのD−/L−TAT誘導体(L−TAT(配列番号18)、r3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる;配列番号20)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)、及びD−TAT(配列番号251)と呼ばれる)の比較を表で示す。配列のD−/L−パターンの違いは、大文字及び小文字を用いて記載する。これらの配列中の大文字(「R」−アミノ酸)は、L−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指し、これら配列中の小文字(「r」−アミノ酸)は、D−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指す。図2に示す表は、これらTAT由来輸送体コンストラクトのアミノ酸配列の分子量(MW)及びpI値に関して例証する。 図3は、これらTAT由来輸送体が完全に分解されるまで、37℃で10%及び50%のヒト血清中にてTAT由来輸送体コンストラクトを消化した結果を示す。TAT由来輸送体コンストラクトについては図2に記載されている通りであるが、輸送体コンストラクトr3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる;配列番号20)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)は、β−アラニンでN末端が更に保護されていた。図3から分かるように、D−TAT輸送体コンストラクトは、プロテアーゼ耐性であるが、L−TAT輸送体コンストラクトは、インビボにおける分解が速すぎて細胞に効率的に輸送することができない。治療に用いるためにインビボ安定性を制限することができる好適な時間制限内で分解されたのは、輸送体コンストラクトr3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる;配列番号20)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)のみである。 図4は、ペプチドを保護するためにβ−アラニン(β−Ala)を含んでいるこれらTAT由来輸送体が完全に分解されるまで、37℃で10%及び50%のヒト血清中にてTAT由来輸送体コンストラクトを消化した結果を示す。したがって、図3に既に記載されているL−TATiのように、TAT由来輸送体コンストラクトL−TATのN末端にβ−Alaが付加されていた。図4から分かるように、β−アラニンによる輸送体ペプチドのN末端保護は、有意な効果、即ち、安定性の改善を導かない。 図5は、FITC標識TAT由来輸送体コンストラクトのHL−60細胞株の細胞への時間依存性内部移行(取り込み)の結果を示す。HL−60細胞を、10μmol/L(μM)のTAT誘導体輸送体と共に30分間、1時間、6時間、又は24時間インキュベートした。次いで、細胞を酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で2回洗浄し、PBSで2回洗浄した。RIPA溶解バッファの添加により細胞を破壊した。次いで、各抽出物の蛍光強度を読み取った後(Fusion Alpha plate reader; PerkinElmer)、バックグラウンドを減少させて、タンパク質含量を正規化することにより、内部移行したペプチドの相対量を決定した。r3−L−TAT輸送体コンストラクト(配列番号20)は、D−TAT輸送体コンストラクトと同程度有効な内部移行能を示した。r3−L−TATi輸送体コンストラクト(配列番号21)は、既に記載した両輸送体のように時間依存的に内部移行し、効率は低いが依然として好適であるように思われ、一方、L−TAT(配列番号18)は、24時間の期間中蓄積されない。 図6は、蛍光標識TAT誘導体輸送体で処理された細胞の共焦点顕微鏡観察結果を示す。P2 Sprague Dawleyラット由来の解離皮質一次ニューロンを神経基礎培地中で12日間培養した後、500nmol/L(nM)のFITC標識TAT誘導体輸送体に24時間曝露した。氷上においてPBSで5回細胞を洗浄し、次いで、予め固定することなしにfluorsave封入培地に封入した。LSM510メタ共焦点顕微鏡(Zeiss)を用いて画像を取得した。LSM510ソフトウェアを用いて画像を処理し、Adobe photoshopを用いてマウント(mount)した。500nmol/L(nM)のFITC−輸送体による標識(A:緑)を共焦点顕微鏡により可視化した。核をHoechst(B:青)により染色した。r3−L−TAT(配列番号20)に加えて、D−TAT(配列番号251)及びr3−L−TATi(配列番号21)輸送体コンストラクトも、ストレスを加えていないニューロンの細胞質に内部移行した(C:マージしたパネル)。しかし、24時間インキュベートした後、L−TAT輸送体(配列番号18)はもはや存在していなかった。 図7は、インビトロにおけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクト(10μmol/L(μM)、HepG2肝細胞癌腫、HCT−116腫瘍性結腸、24時間)の取り込み(内部移行)を示す。用いたコンストラクトは、各々9アミノ酸長を有するが、D−/L−パターンが異なる、D−TAT(配列番号251)及びr3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)、並びに試験コンストラクトr(配列番号260)及びDAKであり、これらコンストラクトは、N−末端がβ−アラニンで更に標識されていた。図から分かるように、コンストラクトD−TAT(配列番号251)及びr(配列番号260)の取り込みが最も効率的であり、次にr−L−TATi(配列番号21)が効率的であった。 図8は、インビトロにおけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)(10μmol/L(μM)、U937、リンパ腫、24時間)を示す。用いたコンストラクトは、4つの異なるTAT由来輸送体コンストラクト(L−TAT(配列番号18)、r3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる)(配列番号20)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる、配列番号21)、及びD−TAT(配列番号251))であり、これらのアミノ酸長は各々9であるが、異なるD−/L−パターンを有する。更に、アミノ酸D、A、及びKのみを含有するコンストラクトDAKを比較のために対照サンプルとして用いた。図から分かるように、r3−TAT(配列番号20)、r3−TATi(配列番号21)、及びD−TAT(配列番号251)輸送体コンストラクトの細胞への取り込みが最も効率的であり、L−TAT(配列番号18)の細胞への取り込みは有意に少なかった。 図9は、D−TAT輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)が、U937細胞(リンパ腫)において、24時間に亘って500nmol/L(nM)の濃度でHSPG依存的であることを示す。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、FITCで標識されており、且つN−末端がβ−アラニンで標識されているD−TAT(配列番号251)であった。 図10は、500nmol/L(nM)のFITC−D−TATでは、U937細胞におけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの離脱が観察されないことを示す。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、且つFITCで標識されているD−TAT(配列番号251)であった。 図11は、10μmol/L(μM)のFITC−D−TATではFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの離脱が見られ、且つHSPG依存的であることを示す(U937細胞、リンパ腫)。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、FITCで標識されており、且つN−末端がβ−アラニンで標識されているD−TAT(配列番号251)であった。 図12は、非WBC株(白血球細胞株)において10μmol/L(μM)のFITC−D−TATではFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)及び離脱が見られることを示す。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、且つFITCで標識されているD−TAT(配列番号251)であった。 図13Aは、一般式(I)で表されるTAT由来輸送体コンストラクトを用いた内部移行実験を示す。図13A及びBから分かるように、24時間インキュベートした後、コンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252;可能な配列の選択については上記を参照されたい)を有する輸送体は全て、L−TAT輸送体(配列番号18)よりも高い内部移行能を示した。96ウェルプレート内で、10mmol/L(mM)のr3−L−TAT由来輸送体と共に24時間Hela細胞をインキュベートした。次いで、酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で2回、PBSで2回細胞を洗浄した。RIPA溶解バッファを添加することにより細胞を破壊した。各抽出物の蛍光強度を読み取った後(Fusion Alpha plate reader;PerkinElmer)、バックグラウンドを減少させて、内部移行したペプチドの相対量を決定した。 図13Bは、一般式(I)で表されるTAT由来輸送体コンストラクトを用いた内部移行実験を示す。 図14Aは、一般式(I)で表されるTAT由来輸送体コンストラクトを用いた内部移行実験を示す。図14A〜Dから分かるように、1つの位置が、最高の輸送体活性及び輸送体活性動態の改善に重要であると思われ、それは、位置2のY(配列番号116に相当するペプチドN91)である。簡潔に述べると、漸増用量のr3−L−TAT−誘導体輸送体(0.500nmol/L(nM)、1mmol/L(mM)、又は10mmol/L(mM))と共に、24ウェルプレート内で2時間、6時間、又は24時間Hela細胞をインキュベートした。次いで、酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で2回、PBSで2回細胞を洗浄した。RIPA溶解バッファを添加することにより細胞を破壊した。各抽出物の蛍光強度を読み取った後(Fusion Alpha plate reader;PerkinElmer)、バックグラウンドを減少させて、内部移行したペプチドの相対量を決定した。 図14Bは、一般式(I)で表されるTAT由来輸送体コンストラクトを用いた内部移行実験を示す。 図14Cは、一般式(I)で表されるTAT由来輸送体コンストラクトを用いた内部移行実験を示す。 図14Dは、一般式(I)で表されるTAT由来輸送体コンストラクトを用いた内部移行実験を示す。 図15は、蛍光TAT誘導体輸送体D−TAT(配列番号251)−FITC又はr3−L−TAT(配列番号20)−FITCが、異なるヒト白血球集団を標的とすることを示す図である。 図15A:D−TAT(配列番号251)−FITC。それぞれの象限に出入りした細胞の割合は以下の通りである(左上の象限から時計回りに):単球(CD14)9.24;19.37;31.71;39.68;好中球(CD15)17.03;13.87;21.53;47.57;リンパ球T(CD3)22.7;11.82;18.01;47.46;リンパ球B(CD19)32.40;2.12;8.26;57.22。 図15B:r3−L−TAT(配列番号20)−FITC。それぞれの象限に出入りした細胞の割合は以下の通りである(左上の象限から時計回りに):単球(CD14)6.34;16.65;36.24;40.77;好中球(CD15)11.74;13.75;24.76;49.75;リンパ球T(CD3)20.64;8.96;20.04;50.36;リンパ球B(CD19)27.83;1.76;8.48;61.92。 図16は、図15(FITCチャネル)に示した各細胞型における蛍光TAT誘導体輸送体D−TAT(配列番号251)−FITC又はr3−L−TAT(配列番号20)−FITCの平均蛍光値を示す。 図17は、本発明に係る選択された輸送体コンストラクトの様々な細胞型による取り込みを示す。取り込みは、D−TAT(配列番号251)に対して正規化する。HepG2:肝細胞癌腫細胞(ヒト;非白血球細胞株);A549:肺上皮細胞(ヒト;非白血球細胞株);Raw:マクロファージ細胞(マウス;白血球細胞株);J77:マクロファージ細胞(マウス;白血球細胞株);BMDM:骨髄由来マクロファージ(マウス;精製一次白血球)。n=2の独立した実験(2連)(n=1、2連であるペプチド番号64を除く)、**n=2の実験(2連)(n=2、2連であるペプチド番号64を除く)、***n=1の実験(2連)。 図18は、本発明に係る選択された輸送体コンストラクトの様々な細胞型による取り込みを示す。取り込みは、r−L−TAT(配列番号20)に対して正規化する。HepG2:肝細胞癌腫細胞(ヒト;非白血球細胞株);A549:肺上皮細胞(ヒト;非白血球細胞株);Raw:マクロファージ細胞(マウス;白血球細胞株);J77:マクロファージ細胞(マウス;白血球細胞株);BMDM:骨髄由来マクロファージ(マウス;精製一次白血球)。n=2の独立した実験(2連)(n=1、2連であるペプチド番号64を除く)、**n=2の実験(2連)(n=2、2連であるペプチド番号64を除く)、***n=1の実験(2連)。
本明細書で使用するとき、用語「輸送体コンストラクト」は、生物学的膜を通過して移動させることができるアミノ酸含有化合物を指す。本明細書で使用するとき、用語「輸送(trafficking)配列」(又は「輸送体配列」)は、生物学的膜を通過して移動するアミノ酸の配列を指す。したがって、本発明に係る輸送体コンストラクトは、生物学的膜を通過して前記輸送体コンストラクトを移動させることができる輸送配列を含む。したがって、一般式(I)に係る新規輸送体コンストラクトは、積荷部分、例えば、タンパク質又はペプチド、核酸、小有機分子、抗原、細胞毒性剤などを、生物、組織、細胞(例えば、治療される細胞)、細胞亜区画、及び/又は細胞核に効率的に輸送することができる。
有利なことに、一般式(I)に係る本発明の輸送体コンストラクトは、積荷部分がその標的場所に輸送される前に、プロテアーゼによって分解されるのを防ぐのに十分な程度安定である。一方、一般式(I)に係る本発明の輸送体コンストラクトは、細胞内に永続的に存在する訳ではなく、新規本発明の輸送体又はそのコンジュゲートが細胞内に不要に蓄積するなどの有害な副作用を避けるために、かなり長い制限時間内にプロテアーゼによって分解され得る。驚くべきことに、本発明者らは、上に定義された一般式(I)の本発明のパターン(本明細書では、D−/L−パターンとも記載する)、即ち、一般式(I)中の定義された特定の含量のL−アミノ酸を特定の含量及び位置のD−アミノ酸に変更することによってのみ、輸送配列、特に当該技術分野において既知である任意の輸送配列にかかる有利な性質を付与できることを見出した。本発明のD−/L−パターンにより、当業者は、かなり長い制限時間内にプロテアーゼによって本発明の新規輸送体コンストラクトが分解される前に、確実に本発明の新規輸送体コンストラクトを投与し、前記輸送体コンストラクトが細胞又は核に侵入するのに十分長い時間として、インビボ又はインビトロにおける、上に定義された本発明の新規輸送体コンストラクトの細胞内における残存率を十分正確に規定することができる。このインビボ又はインビトロにおける、本発明の新規輸送体コンストラクトの細胞内における残存率は、実際に、一般式(I)に定義された特定の含量のL−アミノ酸から変更された特定の含量及び位置のD−アミノ酸に依存する。更に、上に定義された一般式(I)で表される本発明のD−/L−パターンを示す輸送体コンストラクトは、以下に定義するような輸送体−積荷コンジュゲート分子において積荷部分が本発明の新規輸送体コンストラクトによる立体障害を受けるのを防ぐのに十分な程度短い。また、それによって、かかる本発明の新規輸送体コンストラクトをコスト効率よく調製することができる。更に、タンパク質、ペプチド、DNA及びRNA分子などの核酸分子、又は細胞毒性剤、更には小有機分子などを有する、上に定義された一般式(I)で表される輸送体ペプチド又はタンパク質のコンジュゲートを、容易に形成することができる。
上に定義された一般式(I)によれば、本発明の新規輸送体コンストラクトは、一般式(I)に記載される特定のD−/L−パターンに従ってL−アミノ酸及びD−アミノ酸を含む。
本発明の状況では、L−鏡像異性体アミノ酸とも呼ばれるL−アミノ酸は、天然アミノ酸又はその誘導体から選択されるアミノ酸であることが好ましい。前記天然アミノ酸は、一般的に、標準的な(タンパク質を構成する)アミノ酸として、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリンなどが挙げられ、非標準的なアミノ酸として、例えば、オルニチン、シトルリン、ホモシステイン、S−アデノシルメチオニン、ヒドロキシプロリン、セレノシステイン、ピロリジン、ランチオニン、2−アミノイソ酪酸、デヒドロアラニン、γ−アミノ酪酸などが挙げられる。
かかるL−アミノ酸又はL−鏡像異性体アミノ酸の誘導体は、一般的に、以下の翻訳後修飾又は合成修飾を含む上記で定義されたアミノ酸を含むが、これらに限定されない、L−アミノ酸又はL−鏡像異性体アミノ酸の任意の天然誘導体又は非天然誘導体を含む:アセチル化(ペプチド配列のN末端、リジン残基などにおける)、脱アセチル化、アルキル化、例えば、メチル化、エチル化など(好ましくは、ペプチド配列内のリジン又はアルギニン残基における)、脱アルキル化、例えば、脱メチル化、脱エチル化など、アミド化(好ましくは、ペプチド配列のC末端における)、ホルミル化、γ−カルボキシル化、グルタミル化、グリコシル化(好ましくは、ペプチド配列内のアスパラギン、リジン、ヒドロキシリジン、セリン、又はスレオニン残基などにおける)、heme又はhaem部分の付加、ヒドロキシル化、ヨウ化、イソプレニル化(ファルネシル又はゲラニルゲラニオールなどのイソプレノイド部分の付加)、リポイル化(リポ酸塩官能基の結合)、例えば、プレニル化など、GPIアンカーの形成、例えば、ミリストイル化、ファルネシル化、ゲラニルゲラニオール化などを含む、酸化、リン酸化(例えば、ペプチド配列内のセリン、チロシン、スレオニン、又はヒスチジン部分などの)、硫酸化(例えば、チロシンの)、セレノイル化、硫酸化などが挙げられる。
また、前記L−アミノ酸の誘導体としては、特に制限はなく、以下の標識のうちの1つを導入することにより修飾されている修飾L−アミノ酸などが挙げられる。前記標識としては、
(i)放射性標識、即ち、放射性リン酸化、又は硫黄、水素、炭素、窒素などを含む放射性標識;
(ii)着色色素(例えば、ジゴキシゲニンなど);
(iii)蛍光基(例えば、フルオレセイン、ローダミン、以下に定義する蛍光色素タンパク質など);
(iv)化学発光基;
(v)(i)〜(iv)に記載の標識のうちの2以上の標識を組み合わせたものが挙げられる。
前記L−アミノ酸の誘導体としては、特に制限はなく、例えば、AMC(アミノメチルクマリン)、Dabcyl(ジメチルアミノフェニルアゾベンゾイル)、Dansyl(ジメチルアミノナフタレンスルホニル)、FAM(カルボキシフルオレセイン)、Mca(メトキシクマリンアセチル)、Xan(キサンチル)、Abu(アミノ酪酸)、Beta−Ala(β−アラニン)、E−Ahx(6−アミノヘキサン酸)、Alpha−Aib(α−アミノイソ酪酸)、Ams(アミノセリン)、Cha(シクロヘキシルアミン)、Dab(ジアミノ酪酸)、Hse(ホモセリン)、Hyp(ヒドロキシプロリン)、Mpr(メルカプトプロピオン酸)、Nal(ナフチルアラニン)、Nva(ノルバリン)、Orn(オルニチン)、Phg(フェニルグリシン)、Sar(サルコシン)、Sec(セレノシステイン)、Thi(チエニルアラニン)などが挙げられる。
更に、上に定義された本発明の新規輸送体コンストラクトのために選択される前記L−鏡像異性体アミノ酸としては、上に定義されたL−鏡像異性体アミノ酸又はその誘導体の特定の組み合わせから選択されてもよい。かかる組み合わせとしては、上に定義されたL−鏡像異性体アミノ酸又はその誘導体のうちの1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、又はそれ以上を含んでもよい。一般式(I)又は本明細書に定義される亜式のいずれかの定義の範囲内で、上に定義されたL−鏡像異性体アミノ酸又はその誘導体のいずれかと、上に定義されたD−鏡像異性体アミノ酸又はその誘導体のいずれかとを組み合わせることも可能である。かかるアミノ酸の特定の組み合わせとしては、ペプチダーゼに対してより高い又はより低い安定性を示す場合があるので、上に定義された本発明の新規輸送体コンストラクトのインビボ又はインビトロにおける安定性を、より高く又はより低くする更なる可能性を提供することができる。例えば、本発明の新規輸送体コンストラクトは、D型及び/又はL型(即ち、D−鏡像異性体アミノ酸、L−鏡像異性体アミノ酸、又はD−鏡像異性体アミノ酸とL−鏡像異性体アミノ酸との混合物)として、好ましくはL型のジペプチド配列Arg−Lysを含有していてもよいが、これは、ペプチダーゼに対する安定性が低いので、本発明の新規輸送体コンストラクトのペプチド配列を不安定化させて、インビボにおける半減期を更に短縮するために用いることができる。
本発明の状況では、前記D−鏡像異性体アミノ酸とも呼ばれるD−アミノ酸は、非ネイティブな(タンパク質を構成しない)「レトロインベルソ型」アミノ酸であることが好ましく、これら非ネイティブな(タンパク質を構成しない)「レトロインベルソ型」アミノ酸は、上に定義された天然L−アミノ酸及び/又はその誘導体に由来することが好ましい。この状況において、用語「レトロインベルソ(retro−inverso)型」は、天然L−アミノ酸残基のキラリティが、対応するD−アミノ酸の逆である、上に定義された天然L−アミノ酸の異性体(及びそれから生成されるペプチド)を指す(例えば、Jameson et al.,Nature,368,744−746(1994);Brady et al.,Nature,368,692−693(1994)を参照)。換言すれば、D−アミノ酸のペプチド結合では、カルボニル基とアミノ基の位置が入れ替わっているが、各α炭素における側鎖基の位置は保存されている。したがって、前記D−アミノ酸は、前記L−アミノ酸からなるか、又は前記L−アミノ酸を含むペプチド配列に挿入することができるので、当該技術分野における既知の方法により、上に定義されたL−アミノ酸とコンジュゲートさせることができる。当該技術分野における既知の方法としては、例えば、液相ペプチド合成法又は固体ペプチド合成法、例えば、Merrifieldによる固体ペプチド合成法、t−Boc固相ペプチド合成、Fmoc固相ペプチド合成、BOP(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート)に基づく固相ペプチド合成などが挙げられるが、これらに限定されない。上記一般式(I)で表されるD−/L−パターンに係る本発明の新規輸送体コンストラクト中のD−アミノ酸含量は、様々な更なる有用な性質を更に提供する。例えば、かかる新規輸送体コンストラクトは、対応するL−アミノ酸配列に基づく輸送体コンストラクトよりも、より効率的に細胞に侵入し、且つ(特にインビボにおいて)安定性が高く、且つ免疫原性が低い。しかし、特に、プロテアーゼ又はペプチダーゼなどの殆ど全ての分解酵素は、隣接するL−アミノ酸間のペプチド結合を切断するという事実により、前記ポリペプチドは、全てD−アミノ酸で作製された輸送体コンストラクトと同程度細胞中に残存する訳ではない。結果として、D−鏡像異性体アミノ酸及びL−鏡像異性体アミノ酸からなるペプチドは、プロテアーゼによる分解を免れるので、細胞内への蓄積を導かない急速なタンパク質分解に対して高い耐性を有する。
一般式(I)に係る上に定義された本発明の新規輸送体コンストラクトは、上に定義されたL−アミノ酸及びD−アミノ酸、又はこれらの誘導体を含むことが好ましい。かかる誘導体は、本発明の新規輸送体コンストラクト全体に、約0%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、又は更には約100%の含量で含有されていてよい。換言すれば、本発明の新規輸送体ペプチド全体は、かかる誘導体を約1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、又はそれ以上含有していてもよく、ここで、可能な誘導体の最大数は、無論、上に定義された一般式(I)に係る本発明の新規輸送体コンストラクトに含まれるアミノ酸の最大数によって制限を受ける。
上に定義された一般式(I)によれば、本発明の新規輸送体コンストラクトは、整数a、l、m、n、x、及びyにより定義されるL−アミノ酸及びD−アミノ酸の特定のD−/L−パターンを含む。
一般式(I)の上記定義によれば、aは、一般式(I)DLLL(LLLに定義されているサブグループ(LLLD)の反復数を定義する決定因子である。上記定義によれば、aは、範囲0〜3から選択される、好ましくは範囲0〜2から選択される、より好ましくは範囲0〜1から選択される任意の数であってもよく、個々の数0、1、2、若しくは3、更により好ましくは個々の数0、1、若しくは2から選択されてもよく、最も好ましくはa=1である。特定の反復数a=0、1、2、又は3によれば、一般式(I)DLLL(LLLに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、以下の亜式(Ia)〜(Id)のうちの少なくとも1つから構成されてもよく、又はこれらを含んでもよい:
(Ia):DLLL(配列番号2);
(Ib):DLLLLLL(配列番号3);
(Ic):DLLLLLLLLL(配列番号4)又は
(Id):DLLLLLLLLLLLL(配列番号5)。
更に、一般式(I)の上記定義によれば、l、m、及びnは、一般式(I)だけではなく、本明細書に定義される亜式(Ia)〜(Id)中に出現するD−アミノ酸の数を定義する整数である。整数l、m、及びnは、互いに独立して選択することができる。これは、特に、本明細書に定義される一般式(I)又は亜式(Ia)〜(Id)に何回か出現する場合がある決定因子nに当てはまり、即ち、nが何回も出現する場合、各nは、互いに独立して選択することができる。上記定義によれば、整数l、m、及びnは、互いに独立して、範囲1〜2から選択される任意の数であってもよく、個々の数1又は2から選択されてもよく、更により好ましくはl、m、及び/又はn=1である。
更に、一般式(I)の上記定義によれば、x及びyは、一般式(I)中に存在するL−アミノ酸の数を定義する整数であるが、本明細書に定義される亜式(Ia)〜(Id)についても同様である。整数x及びyは、互いに独立して選択することができる。上記定義によれば、整数x及びyは、互いに独立して、0〜2から選択される任意の数、好ましくは0〜1から選択される任意の数であってもよく、個々の数0、1、又は2、更により好ましくは個々の数0又は1から選択されてもよく、最も好ましくはx及び/又はy=1である。
特に好ましい実施形態によれば、本発明の目的は、特定の亜式(Ie):
DLLLD(LLLD)(配列番号6)
(式中、D、L、及びaは、一般式(I)又は亜式(Ia)〜(Id)について定義される通りである)
のうちの少なくとも1つの配列を含むか、又は前記配列からなる新規輸送体コンストラクトにより解決される。
別の特に好ましい実施形態によれば、本発明の目的は、特定の亜式(If):
DLLLDLLLD(配列番号7)
(式中、D及びLは、一般式(I)又は亜式(Ia)〜(Id)について定義される通りである)
のうちの少なくとも1つの配列を含むか、又は前記配列からなる新規輸送体コンストラクトにより解決される。
一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクト、特に、新規D−/L−パターンを含む輸送体コンストラクトは、当該技術分野において既知である任意の輸送配列と共に用いてもよく、前記輸送配列に適用してもよく、ここで、前記輸送配列の選択される連続アミノ酸数は、一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかにより定義されるアミノ酸数によって決定される。かかる輸送配列は、一般的に、積荷部分の細胞、核、又は更なる特定の標的領域への輸送を導き、且つ限定するものではないが、以下を含んでもよい:例えば、HIV TAT(HIV)(例えば、TATタンパク質(例えば、各々参照により本明細書に援用される米国特許第5,804,604号明細書及び米国特許第5,674,980号明細書に記載されている)などのネイティブなタンパク質)に由来する、上に定義された輸送(translocatory)タンパク質;例えば、HIV tat(HIV)、HSV VP22(単純ヘルペス)(例えば、国際公開第97/05265号パンフレット;Elliott and O’Hare,Cell88:223−233(1997)に記載されている)に由来する、上に定義された輸送タンパク質;非ウイルスタンパク質(Jackson et al,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10691−10695(1992));アンテナペディア、特にショウジョウバエのアンテナペディア(例えば、そのアンテナペディアキャリア配列)、FGF、ラクトフェリンなどに由来する輸送配列;又は、例えば、5〜15アミノ酸長、好ましくは10〜12アミノ酸長を有し、且つ少なくとも80%、より好ましくは85%、又は更には90%の塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン、リジン、及び/又はヒスチジンなど)を含むペプチド、或いは、例えば、R、R、R、R、Rなどのアルギニンリッチなペプチド配列から選択してもよい塩基性ペプチドに由来する輸送配列;VP22、PTD−4由来のタンパク質若しくはペプチド、RGD−K16、PEPT1/2若しくはPEPT1/2由来のタンパク質若しくはペプチド、SynB3若しくはSynB3由来のタンパク質又はペプチド、PC阻害剤、P21由来のタンパク質若しくはペプチド、又はJNK1由来のタンパク質又はペプチドに由来する輸送配列。更に、輸送配列として用いられるネイティブなタンパク質のうちの1つの変異体、断片、及び誘導体が、本明細書に開示される。
上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る新規輸送体コンストラクトの基盤を形成する輸送配列の具体例は、限定するものではないが、HIV−1 TATタンパク質の塩基性輸送配列に由来する、所謂TAT細胞透過配列から選択することができる。好ましくは、HIV−1 TATタンパク質の塩基性輸送配列は、例えば、米国特許第5,804,604号明細書及び米国特許第5,674,980号明細書(各々参照により本明細書に援用される)に記載されているように、ヒト免疫不全ウイルスHIV−1 TATタンパク質由来の配列を含んでもよい。この状況では、完全長HIV−1 TATタンパク質は、HIV TAT遺伝子の2つのエキソンをコードする86アミノ酸残基(配列番号8)を有する。TATアミノ酸1〜72がエキソン1をコードし、一方、アミノ酸73〜86がエキソン2をコードする。完全長TATタンパク質は、2つのリジン及び6つのアルギニン(アミノ酸49〜57)を含む塩基性領域と、7つのシステイン残基(アミノ酸22〜37)を含むシステインリッチ領域とを特徴とする。塩基性領域(即ち、アミノ酸49〜57)は、核への局在に重要であると考えられていた。Ruben,S.et al.,J.Virol.63:1−8(1989);Hauber,J.et al.,J.Virol.63 1181−1187(1989)。システインリッチ領域は、インビトロにおいて、金属結合二量体の形成を媒介し(Frankel,A.D.et al,Science 240:70−73(1988);Frankel,A.D.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci USA 85:6297−6300(1988))、且つトランスアクチベータとしての活性に必須である(Garcia,J.A.et al.,EMBO J.7:3143(1988);Sadaie,M.R.et al.,J.Virol.63:1(1989))。他の制御タンパク質のように、N末端領域は、細胞内プロテアーゼに対する保護に関与している可能性がある(Bachmair,A.et al.,Cell 56:1019−1032(1989))。一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)と共に利用される好ましいTAT輸送配列は、以下を特徴とすることが好ましい:TAT塩基性領域のアミノ酸配列(天然tatタンパク質のアミノ酸49〜57)の存在;TATシステインリッチ領域のアミノ酸配列(天然TATタンパク質のアミノ酸22〜36)の欠如;及びTATエキソン2をコードするカルボキシ末端ドメイン(天然TATタンパク質のアミノ酸73〜86)の欠如。
より好ましい実施形態によれば、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る新規輸送体コンストラクトの基盤を形成する輸送配列は、TAT残基48〜57又は49〜57を含むアミノ酸から選択してもよく(最も好ましくは、配列番号8〜14のいずれかに係るTAT配列である)、又はTAT一般配列NH−X −RKKRRQRRR−X −COOH(L−generic−TAT(s))(配列番号16)及び/又はXXXXRKKRRQ RRRXXXX(L−generic−TAT)(配列番号15)から選択してもよい。この状況では、各Xは、一般的に、アミノ酸残基を表し、好ましくは、本明細書に定義される任意の(天然)アミノ酸残基から選択される。更に、各X は、本明細書に定義される任意のアミノ酸残基から選択してもよく、ここでn(Xの反復数)は、0〜5、5〜10、10〜15、15〜20、20〜30又はそれ以上である。好ましくは、X は、配列番号8(TAT(1−86))に係る配列に由来する連続したペプチド残基を表す。或いは、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る新規輸送体コンストラクトの基盤を形成する輸送配列は、例えば、アミノ酸配列NH−GRKKRRQRRR−COOH(L−TAT(s1a))(配列番号17)又はアミノ酸配列NH−RKKRRQRRR−COOH(L−TAT(s1b))(配列番号18)を含むペプチドから選択してもよい。
一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る配列を、特定の(輸送)配列と共に用いることができるか、又は特定の(輸送)配列に適用することができる、或いは、一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)などのいずれかに係る輸送体ペプチドコンストラクトの基盤を形成することができるなどの語句は、以下に関する特定の特徴を示す、請求される配列の例証を意図することを当業者は理解するであろう:
i)特定のアミノ酸実体を特徴付ける側鎖残基の配列、及び
ii)前記配列中のD−アミノ酸及びL−アミノ酸の配列。
実例としては、亜式(If)をTAT(1−86)(配列番号8)と共に用いるか又はTAT(1−86)(配列番号8)に適用する場合、側鎖残基(i)の配列は、配列番号8に示されている通りである。しかし、この請求される配列は、純粋なL−アミノ酸配列ではなく、何処かに亜式(If)のモチーフを含む。かかる実施形態の例は、以下の配列である(D−アミノ酸を小文字で示し、L−アミノ酸を大文字で示す):
MEPVDPRLEP WKHPGSQPKT ACTNCYCKKC CFHCQVCFIT KALGISYGrK KRrQRRrPPQ GSQTHQVSLS KQPTSQSRGD PTGPKE。
配列番号8は、86アミノ酸を含んでいるので、無論、この配列の別の箇所に亜式(If)のモチーフを配置する更なる可能性が幾つか存在する。また、前記配列が、特定の実施形態において、一般式及び/又は亜式のうちの1超のモチーフを含む可能性があることも想定される。
上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る輸送体ペプチドの基盤を形成する輸送配列の特に好ましい例は、限定するものではないが、(生物学的膜を通過する輸送機能を保持している限り)以下の表1〜3に定義される配列若しくはその一部、又はその任意の断片、変異体、若しくは誘導体から選択することができる。
また、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る輸送体コンストラクトの基盤を形成する輸送配列の具体例は、この特定の配列の逆配列、即ち、N末端からC末端までの配列においてアミノ酸の順序が逆である配列を示す、例えば、表1〜3に示されるような本明細書で言及される配列から選択することができる。
上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のうちのいずれかに係る輸送体コンストラクトの基盤を形成する輸送配列の特に好ましい例は、(かかる断片又は変異体が、生物学的膜を通過する輸送をもたらす機能を保持している限り)上記配列の断片又は変異体から選択することができる。この特定の状況では、これら輸送配列の変異体及び/又は断片は、上に定義された輸送配列などのネイティブな配列の全長に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、又は85%、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、最も好ましくは少なくとも99%を有するペプチド配列を含むか、前記配列からなることが好ましい。更に、かかる輸送配列の断片は、完全長輸送配列のエピトープ(「抗原決定基」とも呼ばれる)を更に含んでもよい。本発明の状況において、エピトープは、一般的に、本明細書で定義される(ネイティブな)タンパク質又はペプチド配列の外表面上に位置する断片であり、好ましくは5個〜15個のアミノ酸、より好ましくは5個〜12個のアミノ酸、更により好ましくは6個〜9個のアミノ酸を有し、前記断片は、抗体によって認識され得る、即ち、ネイティブな形態である。
この特定の状況において、特に表1〜3又は表5〜7に開示される、上に定義された輸送配列の「断片」は、そのトランケート型配列、即ち、ネイティブな配列のアミノ酸配列と比較して、N末端、C末端、及び/又は配列内でトランケートされているアミノ酸配列であると理解されることが好ましい。
更に、本発明の特定の状況では、(特に表1〜3又は表5〜7に開示される、上に定義された輸送配列又はその断片の「変異体」は、1以上の突然変異、例えば、1以上の置換(又は、必要に応じて、挿入及び/若しくは欠失)アミノ酸などによって、変異体のアミノ酸配列と本明細書に定義されるネイティブな輸送配列又はその断片の配列とが異なる配列として理解されることが好ましい。好ましくは、上に定義されたかかる輸送配列の変異体は、完全長のネイティブな配列と比較して同じ生物学的機能又は特異的活性を有する、即ち、同様に細胞及び核に輸送される。上に定義されたかかる輸送配列の変異体は、上記意味の範囲内で、約1個〜50個、より好ましくは1個〜20個、更により好ましくは1個〜10個、特に好ましくは1個〜5個、最も好ましくは4個、3個、2個、又は1個のアミノ酸変化を含んでもよい。また、上に定義されたかかる輸送配列の変異体は、保存アミノ酸置換を含んでもよい。前記保存アミノ酸置換は、グループのメンバー間で置換しても分子の生物学的活性が保たれるように、物理化学的性質が十分に類似しているグループ内の同義アミノ酸残基による置換を含んでもよい(例えば、Grantham,R.(1974),Science 185,862−864を参照)。また、特に、挿入及び/又は欠失に関与するアミノ酸が数個、例えば、20個未満、好ましくは10個未満であり、且つ機能活性に重要なアミノ酸は除去又は変位されない場合、機能を変化させることなしに、上に定義された配列中にアミノ酸を挿入及び/又は欠失させ得ることが当業者には明らかである。特に、保存アミノ酸置換は、同じ分類のアミノ酸(塩基性アミノ酸、酸性アミノ酸、極性アミノ酸など)に由来するアミノ酸を互いに交換する置換であることが好ましい。特に、これらは、脂肪族側鎖、正荷電側鎖、負荷電側鎖、側鎖が水素結合に侵入することができるアミノ酸側鎖中の芳香族基、例えばヒドロキシル官能基を有する側鎖を有するアミノ酸である。これは、例えば、極性側鎖を有するアミノ酸を、同様に極性側鎖を有する別のアミノ酸により置換する、又は、例えば、疎水性側鎖を特徴とするアミノ酸を、同様に疎水性側鎖を有する別のアミノ酸により置換する(例えば、セリン(スレオニン)をスレオニン(セリン)に、又はロイシン(イソロイシン)をイソロイシン(ロイシン)に置換する)ことを意味する。好ましくは、同グループに分類され、且つ一般的に保存アミノ酸置換により交換可能である同義アミノ酸残基を表4に定義する。
上に定義された輸送体コンストラクトに用いられる輸送配列の長さ、即ち、上に定義された輸送配列のいずれかから選択される連続アミノ酸数は、特定の実施形態において、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかのアミノ酸数により決定することができる。したがって、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトの(配列)長は、例えば、表1〜3若しくは表5〜7などの本明細書に示されるか、又は本明細書に一般的に定義される例示的な輸送配列の長さから逸脱している場合がある。換言すれば、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る輸送体コンストラクトの長さは、アミノ酸配列の長さを決定することができ、これは、前記アミノ酸配列が前記輸送配列の連続したアミノ酸から得られる限り、本明細書に定義される輸送配列から得ることができる。例としては、上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る輸送体コンストラクトの長さが9アミノ酸である場合、輸送体コンストラクトとして好適な配列は、上に定義された輸送配列の9個の連続アミノ酸に由来し、ここで、選択されるアミノ酸配列は、前記輸送配列の任意の位置又は領域に由来してもよい。上に定義された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかにより決定される任意の他の長さについても同様である。また、幾つかの実施形態において、本発明に係る輸送体コンストラクトの輸送配列は、150アミノ酸長、140アミノ酸長、130アミノ酸長、120アミノ酸長、110アミノ酸長、100アミノ酸長、90アミノ酸長、80アミノ酸長、70アミノ酸長、60アミノ酸長、50アミノ酸長、40アミノ酸長、30アミノ酸長、20アミノ酸長、及び/又は10アミノ酸長未満であることも考えられる。
別の好ましい実施形態によれば、一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、上に定義された配列のうちの少なくとも1つの変異体及び/又は断片を含むか、或いはこれらからなる。好ましくは、これら変異体及び/又は断片は、上に開示された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトの生物学的活性を保持している。かかる断片又は変異体の機能は、例えば、トランスフェクション効率、積荷核酸がコードするタンパク質の正確な発現などの様々な試験により、又は分光法、コンピュータモデリング、構造解析などの生物物理学的方法により試験することができる。特に、上に開示される一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクト、或いはこれらの変異体及び/又は断片は、ペプチドの疎水性領域及び親水性領域を同定するために利用することができ、それによって実験操作のための基質の設計に役立つ親水性分析(例えば、Hopp and Woods,1981.Proc Natl Acad Sci USA 78:3824−3828を参照されたい)により分析することができる。また、二次構造分析を実施して、特定の構造モチーフを推定する(例えば、Chou and Fasman,1974,Biochem 13:222−223を参照されたい)上に開示された一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクト、或いはその変異体及び/又は断片の領域を同定することもできる。操作、翻訳、二次構造予測、親水性及び疎水性プロファイル、オープンリーディングフレーム予測及びプロッティング、並びに配列相同性の決定は、当該技術分野において利用可能であるコンピュータソフトウェアプログラムを用いて行うことができる。構造解析の他の方法としては、例えば、X線結晶構造解析(例えば、Engstrom,1974.Biochem Exp Biol 11:7−13を参照されたい)、質量分析、及びガスクロマトグラフィー(例えば、METHODS IN PROTEIN SCIENCE,1997,J.Wiley and Sons,New York,NYを参照されたい)が挙げられ、コンピュータモデリング(例えば、Fletterick and Zoller,eds.,1986.Computer Graphics and Molecular Modeling,In:CURRENT COMMUNICATIONS IN MOLECULAR BIOLOGY,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NYを参照されたい)を使用してもよい。
同様に、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、上に定義された輸送体コンストラクトのうちの少なくとも1つの変異体(及び/又は断片)を含むか、これらからなる。本発明の状況では、これら新規輸送体コンストラクトの変異体(及び/又は断片)は、上に定義されたネイティブな輸送体コンストラクトの全長に対して、一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係るネイティブな輸送体コンストラクトと、少なくとも70%、80%、又は85%、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、最も好ましくは少なくとも99%の配列同一性を有していてもよい。
上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトの「断片」は、そのトランケート型配列である、即ち、ネイティブな配列、例えば、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係るネイティブな本発明の新規輸送体コンストラクトと比べて、N末端、C末端、及び/又は配列内がトランケートされている新規輸送体コンストラクトのアミノ酸配列であると理解されることが好ましい。
上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトの「変異体」は、輸送体コンストラクト変異体のアミノ酸配列が、1以上の突然変異、例えば、1以上の置換(或いは、必要に応じて、挿入及び/又は欠失)されたアミノ酸などにおいて、本明細書に定義される輸送体コンストラクトのネイティブな配列とは異なる配列を含むことが好ましい。好ましくは、かかる本発明の輸送体コンストラクトの変異体は、上に定義された完全長のネイティブな本発明の輸送体コンストラクトと比べて同じ生物学的機能又は特定の活性を有する。好ましくは、本発明の輸送体コンストラクトの変異体は、上記意味の範囲内で、約1個〜50個、1個〜20個、好ましくは1個〜10個、より好ましくは1個〜5個、1個〜4個、1個〜3個、1個〜2個、又は1個のアミノ酸変化を含んでもよい。かかる変化は、特に、上に定義されたアミノ酸の修飾、上に定義されたアミノ酸への標識の導入、本明細書に言及される(修飾又は標識)アミノ酸のいずれかによるアミノ酸の置換、アミノ酸の欠失又は挿入を含んでもよい。本明細書に定義される変異体は、更に、好ましくは既に上に定義されているような保存的アミノ酸置換を含むことが好ましい。
2つのアミノ酸配列、特に、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトのアミノ酸配列、或いは本明細書に定義される任意の更なるアミノ酸配列が同一である割合を決定するために、アミノ酸配列のアラインメントを行い、次いで互いに比較することができる。それによって、例として、例えば、第1のアミノ酸配列の配列にギャップを挿入することもでき、第2のアミノ酸配列の対応する位置におけるアミノ酸と比較することもできる。第1のアミノ酸配列におけるある位置が、第2のアミノ酸配列におけるある位置と同じアミノ酸に占有されている場合、2つの配列は、この位置において同一である。2つの配列が同一である割合は、同一である位置数を位置の総数で除した数の関数である。無論、核酸配列についても同様である。上記状況では、本発明のクエリーアミノ酸配列に対して、例えば、少なくとも95%の「配列同一性を共有している」配列を有するアミノ酸配列は、対象アミノ酸配列が、クエリーアミノ酸配列の各100アミノ酸当たり最高5アミノ酸の変化を含んでもよいことを除き、クエリー配列と同一であることを意味することを意図する。換言すれば、クエリーアミノ酸配列に対して、少なくとも95%同一である配列を有するアミノ酸配列を得るためには、好ましくは変異体又は断片の上記定義内で、対象アミノ酸配列中のアミノ酸残基の最高5%(100個のうち5個)を挿入するか、別のアミノ酸に置換するか、又は欠失させてもよい。無論、核酸配列についても同様である。
正確に一致しない(アミノ酸又は核酸)配列のために、2回目の配列決定を考慮して1回目の配列決定の同一性を決定してもよい。一般に、配列間の相関が最大となるように、比較されるこれら2つの配列のアラインメントを行う。これは、一方又は両方の配列に「ギャップ」を挿入して、アラインメントの度合いを高めることを含んでもよい。次いで、同一又は類似の長さの配列に特に適している、比較される各配列の全長に対する同一性(%)(所謂グローバルアラインメント)、又は非等長配列により適している、全長よりも短い既定の長さに対する同一性(%)(所謂ローカルアラインメント)を決定することができる。
2以上の配列の同一性及び相同性を比較するための方法は、当該技術分野において周知である。2つの配列が同一である割合は、例えば、数学的アルゴリズムを用いて決定することができる。前記数学的アルゴリズムとしては、特に制限はないが、Karlin et al.(1993),PNAS USA,90:5873−5877に記載のアルゴリズムが好ましい。前記アルゴリズムとしては、例えば、NCBIのホームページ(www.ncbi.nlm.nih.gov)からアクセス可能なBLAST又はNBLASTプログラム(Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215,403−410又はAltschul et al.(1997),Nucleic Acids Res,25:3389−3402も参照)などのBLASTファミリーのプログラム、及びFASTA(Pearson(1990),Methods Enzymol.183,63−98;Pearson and Lipman(1988),Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 85,2444−2448.)などに組み込まれているアルゴリズムが挙げられる。これらプログラムにより、ある程度他の配列と相同性の高い配列を、同定することができる。更に、例えば、BESTFIT及びGAPプログラムなどのWisconsin Sequence Analysis Package,バージョン9.1(Devereux et al.,1984,Nucleic Acids Res.,387−395)で入手可能なプログラムを用いて、2つのポリヌクレオチド間の同一性(%)と、2つのポリペプチド配列間の同一性(%)、及び相同性(%)又は同一性を決定することができる。BESTFITは、Smith and Waterman((1981),J.Mol.Biol.147,195−197)の「ローカルホモロジー」アルゴリズムを使用し、2つの配列間で最も類似性の高い1つの領域を見出す。
特に好ましい実施形態によれば、上に定義された本発明の新規輸送体コンストラクトは、上に定義された亜式(If)DLLLDLLLD(配列番号7)を含み、ここで前記輸送体の配列は、上述の(特定の)配列のいずれか、更により好ましくは以下の配列から選択される。
上表では、亜式(If)DLLLDLLLD(配列番号7)が、上記特定の配列に適用される、即ち、上に定義された新規輸送体コンストラクトは、9アミノ酸を含み、ここでD−鏡像異性体アミノ酸は、本明細書において小文字で示され、L−鏡像異性体アミノ酸は、本明細書において大文字で示される。
特定の実施形態では、本発明の輸送体コンストラクトは、rXXXrXXXr(配列番号252)に係る少なくとも1つの配列を含むか、前記配列からなり、式中、
rは、D−鏡像異性体アルギニンを表し、
Xは、任意のL−アミノ酸であり、
各Xは、配列番号252中の任意の他のXとは個別に且つ独立して選択することができる。配列番号252中の前記6個のX(L−アミノ酸)のうちの少なくとも4個がK又はRであることが好ましい。別の実施形態では、本発明に係る輸送体コンストラクトは、配列rXrXr(配列番号252)(式中、XはKであり、XはKであり、XはRであり、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−アミノ酸である)を含むか、前記配列からなる。同様に、本発明に係る輸送体コンストラクトは、配列rXrXr(配列番号252)(式中、XはQであり、XはRであり、XはRであり、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−アミノ酸である)を含むか、前記配列からなる。また、本発明の輸送体コンストラクトは、配列rXrXr(配列番号252)(式中、1個、2個、3個、4個、5個、又は6個のXアミノ酸残基は、以下からなる群より選択される:XはKである、XはKである、XはRである、XはQである、XはRである、XはRである;一方、残りのXアミノ酸残基は、上記群からは選択されず、任意のL−アミノ酸であってよく、且つ互いに独立して選択される)を含むか、前記配列からなる。Xは好ましくはYである、及び/又は、Xは好ましくはK若しくはRである。同様に、上に言及された配列及び配列番号252の実施形態の逆配列も考えられる。
驚くべきことに、本発明者らは、上記式(I)の位置2におけるチロシン(Y)が、取り込みを有意に増加させるだけでなく、25時間の間、接種後の細胞内濃度を有意に増加させることを見出した。これは、特に、位置2がYであり、好ましくは9aaを有し、且つコンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)を示す、表1に示されているHIV−1 TATタンパク質に由来する輸送配列を含む輸送体コンストラクトにおいて見られる。本発明の特に好ましい実施形態によれば、上に定義された本発明の新規輸送体コンストラクトは、上に定義された一般式(I)で表される輸送体コンストラクト、更により好ましくは上に定義された亜式(If)に係る輸送体コンストラクトを含み、ここで前記輸送体配列は、TAT由来配列の位置2にチロシン(Y)を有するHIV−1 TATタンパク質由来の輸送配列と共に用いられるか、又は前記輸送配列に適用される。更により好ましくは、前記輸送体配列は、TAT由来配列の位置2にチロシン(Y)を有するHIV−1 TATタンパク質由来の輸送配列と共に用いられるか、又は前記輸送配列に適用され、ここで、上に定義された一般式(I)で表される輸送体コンストラクト、又は上に定義された亜式(If)に係る輸送体コンストラクトは、好ましくは9aa及びコンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252:式中、D−鏡像異性体アミノ酸は、本明細書において小文字で示され、L−鏡像異性体アミノ酸は、本明細書において大文字で示される)を有する。最も好ましくは、輸送体コンストラクトは、HIV−1 TAT由来の輸送配列と共に用いられるか、又は前記輸送配列に適用され、ここで上に定義された一般式(I)で表される輸送体コンストラクト、又は上に定義された亜式(If)に係る輸送体コンストラクトは、好ましくは9aa及びコンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)を有し、且つ前記輸送配列は、配列TAT(s2−91)(配列番号116)から選択される。
上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、好ましくは末端、例えばC末端若しくはN末端のいずれか、又は両方に少なくとも1つの修飾を更に含んでもよい。C末端は、好ましくはアミド修飾により修飾されてよく、一方、N末端は、例えばアシル化などの任意の好適なNH保護基により修飾されてもよく、又はL−アミノ酸及びD−アミノ酸について既に記載された任意の更なる修飾により修飾されてもよい。また、かかる修飾は、上に定義された標識の導入を含む。
上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、当該技術分野において周知の方法、例えば、上に定義された化学合成、又は遺伝子工学的方法により得ることができる、又は生成することができる。
本発明の第2の様態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子であって、成分(A)として、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトを含み、且つ成分(B)として、例えば、治療活性タンパク質及びペプチド、タンパク質キナーゼ阻害剤、特にタンパク質キナーゼであるc−Junアミノ末端キナーゼ又は因子の阻害剤、抗原、抗体、アポトーシス因子、病状に関与しているプロテアーゼ、好ましくはペプチドプロテアーゼ阻害剤、BH3−ドメイン、BH3−onlyタンパク質などのタンパク質又はペプチドから選択されるか、或いはsiRNA、アンチセンスRNAなどの核酸、細胞毒性剤、小有機分子などから選択されるエフェクタ分子を含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子により、根本的な課題が解決される。
本発明の状況では、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のエフェクタ分子として好適な治療活性タンパク質又はペプチドは、例えば、サイトカイン、抗体などの、細胞内のシグナル伝達を刺激又は阻害可能なタンパク質から選択することができるが、これらに限定されない。したがって、治療活性タンパク質は、位置が保存されている4つのシステイン残基(CCCC)を有し、且つ保存配列モチーフTrp−Ser−X−Trp−Ser(WSXWS;配列番号253)(式中、Xは、保存されていないアミノ酸である)を含むクラスIサイトカインファミリーのサイトカインを含んでもよい。クラスIサイトカインファミリーのサイトカインは、例えば、IL−3、IL−5、GM−CSFなどのGM−CSFサブファミリー、例えば、IL−6、IL−11、IL−12などのIL−6サブファミリー、例えば、IL−2、IL−4、IL−7、IL−9、IL−15などのIL−2サブファミリー、又はサイトカインIL−1α、IL−1β、IL−10などを含む。また、治療活性タンパク質は、位置が保存されている4つのシステイン残基(CCCC;配列番号254)を有するが、保存配列モチーフTrp−Ser−X−Trp−Ser(WSXWS;配列番号253)を含まないクラスIIサイトカインファミリーのサイトカインを含んでもよい。クラスIIサイトカインファミリーのサイトカインは、例えば、IFN−α、IFN−β、IFN−γなどを含む。治療活性タンパク質は、例えば、TNF−α、TNF−βなどの腫瘍壊死因子のファミリーのサイトカイン、例えば、IL−8、MIP−1、RANTES、CCR5、CXR4などの7回膜貫通へリックスを含み、且つG−タンパク質と相互作用するケモカインファミリーのサイトカイン、例えば、TNF−RI、TNF−RII、CD40、OX40(CD134)、Fasなどのサイトカイン特異的受容体、又はこれらの断片若しくは変異体を更に含んでもよい。かかる断片及び変異体は、上に示された又は上に記載されたタンパク質又はペプチド配列のうちの1つと、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、又は約90%の配列相同性又は配列同一性を示すことが好ましい。この状況では、断片及び変異体は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された通りであることが好ましい。
また、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のエフェクタ分子として好適な治療活性タンパク質は、以下に示すタンパク質のいずれかから選択してもよい:0ATL3、0FC3、0PA3、0PD2、4−1BBL、5T4、6Ckine、707−AP、9D7、A2M、AA、AAAS、AACT、AASS、ABAT、ABCA1、ABCA4、ABCB1、ABCB11、ABCB2、ABCB4、ABCB7、ABCC2、ABCC6、ABCC8、ABCD1、ABCD3、ABCG5、ABCG8、ABL1、ABO、ABR ACAA1、ACACA、ACADL、ACADM、ACADS、ACADVL、ACAT1、ACCPN、ACE、ACHE、ACHM3、ACHM1、ACLS、ACPI、ACTA1、ACTC、ACTN4、ACVRL1、AD2、ADA、ADAMTS13、ADAMTS2、ADFN、ADH1B、ADH1C、ADLDH3A2、ADRB2、ADRB3、ADSL、AEZ、AFA、AFD1、AFP、AGA、AGL、AGMX2、AGPS、AGS1、AGT、AGTR1、AGXT、AH02、AHCY、AHDS、AHHR、AHSG、AIC、AIED、AIH2、AIH3、AIM−2、AIPL1、AIRE、AK1、ALAD、ALAS2、ALB、HPG1、ALDH2、ALDH3A2、ALDH4A1、ALDH5A1、ALDH1A1、ALDOA、ALDOB、ALMS1、ALPL、ALPP、ALS2、ALX4、AMACR、AMBP、AMCD、AMCD1、AMCN、AMELX、AMELY、AMGL、AMH、AMHR2、AMPD3、AMPD1、AMT、ANC、ANCR、ANK1、ANOP1、AOM、AP0A4、AP0C2、AP0C3、AP3B1、APC、aPKC、APOA2、APOA1、APOB、APOC3、APOC2、APOE、APOH、APP、APRT、APS1、AQP2、AR、ARAF1、ARG1、ARHGEF12、ARMET、ARSA、ARSB、ARSC2、ARSE、ART−4、ARTC1/m、ARTS、ARVD1、ARX、AS、ASAH、ASAT、ASD1、ASL、ASMD、ASMT、ASNS、ASPA、ASS、ASSP2、ASSP5、ASSP6、AT3、ATD、ATHS、ATM、ATP2A1、ATP2A2、ATP2C1、ATP6B1、ATP7A、ATP7B、ATP8B1、ATPSK2、ATRX、ATXN1、ATXN2、ATXN3、AUTS1、AVMD、AVP、AVPR2、AVSD1、AXIN1、AXIN2、AZF2、B2M、B4GALT7、B7H4、BAGE、BAGE−1、BAX、BBS2、BBS3、BBS4、BCA225、BCAA、BCH、BCHE、BCKDHA、BCKDHB、BCL10、BCL2、BCL3、BCL5、BCL6、BCPM、BCR、BCR/ABL、BDC、BDE、BDMF、BDMR、BEST1、β−カテニン/m、BF、BFHD、BFIC、BFLS、BFSP2、BGLAP、BGN、BHD、BHR1、BING−4、BIRC5、BJS、BLM、BLMH、BLNK、BMPR2、BPGM、BRAF、BRCA1、BRCA1/m、BRCA2、BRCA2/m、BRCD2、BRCD1、BRDT、BSCL、BSCL2、BTAA、BTD、BTK、BUB1、BWS、BZX、C0L2A1、C0L6A1、C1NH、C1QA、C1QB、C1QG、C1S、C2、C3、C4A、C4B、C5、C6、C7、C7orf2、C8A、C8B、C9、CA125、CA15−3/CA27−29、CA195、CA19−9、CA72−4、CA2、CA242、CA50、CABYR、CACD、CACNA2D1、CACNA1A、CACNA1F、CACNA1S、CACNB2、CACNB4、CAGE、CA1、CALB3、CALCA、CALCR、CALM、CALR、CAM43、CAMEL、CAP−1、CAPN3、CARD15、CASP−5/m、CASP−8、CASP−8/m、CASR、CAT、CATM、CAV3、CB1、CBBM、CBS、CCA1、CCAL2、CCAL1、CCAT、CCL−1、CCL−11、CCL−12、CCL−13、CCL−14、CCL−15、CCL−16、CCL−17、CCL−18、CCL−19、CCL−2、CCL−20、CCL−21、CCL−22、CCL−23、CCL−24、CCL−25、CCL−27、CCL−3、CCL−4、CCL−5、CCL−7、CCL−8、CCM1、CCNB1、CCND1、CCO、CCR2、CCR5、CCT、CCV、CCZS、CD1、CD19、CD20、CD22、CD25、CD27、CD27L、cD3、CD30、CD30、CD30L、CD33、CD36、CD3E、CD3G、CD3Z、CD4、CD40、CD40L、CD44、CD44v、CD44v6、CD52、CD55、CD56、CD59、CD80、CD86、CDAN1、CDAN2、CDAN3、CDC27、CDC27/m、CDC2L1、CDH1、CDK4、CDK4/m、CDKN1C、CDKN2A、CDKN2A/m、CDKN1A、CDKN1C、CDL1、CDPD1、CDR1、CEA、CEACAM1、CEACAM5、CECR、CECR9、CEPA、CETP、CFNS、CFTR、CGF1、CHAC、CHED2、CHED1、CHEK2、CHM、CHML、CHR39C、CHRNA4、CHRNA1、CHRNB1、CHRNE、CHS、CHS1、CHST6、CHX10、CIAS1、CIDX、CKN1、CLA2、CLA3、CLA1、CLCA2、CLCN1、CLCN5、CLCNKB、CLDN16、CLP、CLN2、CLN3、CLN4、CLN5、CLN6、CLN8、C1QA、C1QB、C1QG、C1R、CLS、CMCWTD、CMDJ、CMD1A、CMD1B、CMH2、MH3、CMH6、CMKBR2、CMKBR5、CML28、CML66、CMM、CMT2B、CMT2D、CMT4A、CMT1A、CMTX2、CMTX3、C−MYC、CNA1、CND、CNGA3、CNGA1、CNGB3、CNSN、CNTF、COA−1/m、COCH、COD2、COD1、COH1、COL10A、COL2A2、COL11A2、COL17A1、COL1A1、COL1A2、COL2A1、COL3A1、COL4A3、COL4A4、COL4A5、COL4A6、COL5A1、COL5A2、COL6A1、COL6A2、COL6A3、COL7A1、COL8A2、COL9A2、COL9A3、COL11A1、COL1A2、COL23A1、COL1A1、COLQ、COMP、COMT、CORD5、CORD1、COX10、COX−2、CP、CPB2、CPO、CPP、CPS1、CPT2、CPT1A、CPX、CRAT、CRB1、CRBM、CREBBP、CRH、CRHBP、CRS、CRV、CRX、CRYAB、CRYBA1、CRYBB2、CRYGA、CRYGC、CRYGD、CSA、CSE、CSF1R、CSF2RA、CSF2RB、CSF3R、CSF1R、CST3、CSTB、CT、CT7、CT−9/BRD6、CTAA1、CTACK、CTEN、CTH、CTHM、CTLA4、CTM、CTNNB1、CTNS、CTPA、CTSB、CTSC、CTSK、CTSL、CTS1、CUBN、CVD1、CX3CL1、CXCL1、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL16、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CYB5、CYBA、CYBB、CYBB5、CYFRA21−1、CYLD、CYLD1、CYMD、CYP11B1、CYP11B2、CYP17、CYP17A1、CYP19、CYP19A1、CYP1A2、CYP1B1、CYP21A2、CYP27A1、CYP27B1、CYP2A6、CYP2C、CYP2C19、CYP2C9、CYP2D、CYP2D6、CYP2D7P1、CYP3A4、CYP7B1、CYPB1、CYP11B1、CYP1A1、CYP1B1、CYRAA、D40、DADl、DAM、DAM−10/MAGE−B1、DAM−6/MAGE−B2、DAX1、DAZ、DBA、DBH、DBI、DBT、DCC、DC−CK1、DCK、DCR、DCX、DDB1、DDB2、DDIT3、DDU、DECR1、DEK−CAN、DEM、DES、DF、DFN2、DFN4、DFN6、DFNA4、DFNA5、DFNB5、DGCR、DHCR7、DHFR、DHOF、DHS、DIA1、DIAPH2、DIAPH1、DIH1、DIO1、DISCI、DKC1、DLAT、DLD、DLL3、DLX3、DMBT1、DMD、DM1、DMPK、DMWD、DNAI1、DNASE1、DNMT3B、DPEP1、DPYD、DPYS、DRD2、DRD4、DRPLA、DSCR1、DSG1、DSP、DSPP、DSS、DTDP2、DTR、DURS1、DWS、DYS、DYSF、DYT2、DYT3、DYT4、DYT2、DYT1、DYX1、EBAF、EBM、EBNA、EBP、EBR3、EBS1、ECA1、ECB2、ECE1、ECGF1、ECT、ED2、ED4、EDA、EDAR、ECA1、EDN3、EDNRB、EEC1、EEF1A1L14、EEGV1、EFEMP1、EFTUD2/m、EGFR、EGFR/Her1、EGI、EGR2、EIF2AK3、eIF4G、EKV、El IS、ELA2、ELF2、ELF2M、ELK1、ELN、ELONG、EMD、EML1、EMMPRIN、EMX2、ENA−78、ENAM、END3、ENG、ENO1、ENPP1、ENUR2、ENUR1、EOS、EP300、EPB41、EPB42、EPCAM、EPD、EphA1、EphA2、EphA3、エフリンA2、エフリンA3、EPHX1、EPM2A、EPO、EPOR、EPX、ERBB2、ERCC2、ERCC3、ERCC4、ERCC5、ERCC6、ERVR、ESR1、ETFA、ETFB、ETFDH、ETM1、ETV6−AML1、ETV1、EVC、EVR2、EVR1、EWSR1、EXT2、EXT3、EXT1、EYA1、EYCL2、EYCL3、EYCL1、EZH2、F10、F11、F12、F13A1、F13B、F2、F5、F5F8D、F7、F8、F8C、F9、FABP2、FACL6、FAH、FANCA、FANCB、FANCC、FANCD2、FANCF、FasL、FBN2、FBN1、FBP1、FCG3RA、FCGR2A、FCGR2B、FCGR3A、FCHL、FCMD、FCP1、FDPSL5、FECH、FEO、FEOM1、FES、FGA、FGB、FGD1、FGF2、FGF23、FGF5、FGFR2、FGFR3、FGFR1、FGG、FGS1、FH、FIC1、FIH、F2、FKBP6、FLNA、FLT4、FMO3、FMO4、FMR2、FMR1、FN、FN1/m、FOXC1、FOXE1、FOXL2、FOXO1A、FPDMM、FPF、Fra−1、FRAXF、FRDA、FSHB、FSHMD1A、FSHR、FTH1、FTHL17、FTL、FTZF1、FUCA1、FUT2、FUT6、FUT1、FY、G250、G250/CAIX、G6PC、G6PD、G6PT1、G6PT2、GAA、GABRA3、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7b、GAGE−8、GALC、GALE、GALK1、GALNS、GALT、GAMT、GAN、GAST、GASTRIN17、GATA3、GATA、GBA、GBE、GC、GCDH、GCGR、GCH1、GCK、GCP−2、GCS1、G−CSF、GCSH、GCSL、GCY、GDEP、GDF5、GDI1、GDNF、GDXY、GFAP、GFND、GGCX、GGT1、GH2、GH1、GHR、GHRHR、GHS、GIF、GINGF、GIP、
GJA3、GJA8、GJB2、GJB3、GJB6、GJB1、GK、GLA、GLB、GLB1、GLC3B、GLC1B、GLC1C、GLDC、GLI3、GLP1、GLRA1、GLUD1、GM1(fuc−GM1)、GM2A、GM−CSF、GMPR、GNAI2、GNAS、GNAT1、GNB3、GNE、GNPTA、GNRH、GNRH1、GNRHR、GNS、GnT−V、gp100、GP1BA、GP1BB、GP9、GPC3、GPD2、GPDS1、GPI、GP1BA、GPN1LW、GPNMB/m、GPSC、GPX1、GRHPR、GRK1、GROα、GROβ、GROγ、GRPR、GSE、GSM1、GSN、GSR、GSS、GTD、GTS、GUCA1A、GUCY2D、GULOP、GUSB、GUSM、GUST、GYPA、GYPC、GYS1、GYS2、H0KPP2、H0MG2、HADHA、HADHB、HAGE、HAGH、HAL、HAST−2、HB1、HBA2、HBA1、HBB、HBBP1、HBD、HBE1、HBG2、HBG1、HBHR、HBP1、HBQ1、HBZ、HBZP、HCA、HCC−1、HCC−4、HCF2、HCG、HCL2、HCL1、HCR、HCVS、HD、HPN、HER2、HER2/NEU、HER3、HERV−K−MEL、HESX1、HEXA、HEXB、HF1、HFE、HF1、HGD、HHC2、HHC3、HHG、HK1 HLA−A、HLA−A0201−R170I、HLA−A11/m、HLA−A2/m、HLA−DPB1 HLA−DRA、HLCS、HLXB9、HMBS、HMGA2、HMGCL、HMI、HMN2、HMOX1、HMS1 HMW−MAA、HND、HNE、HNF4A、HOAC、HOMEOBOX NKX 3.1、HOM−TES−14/SCP−1、HOM−TES−85、HOXA1 HOXD13、HP、HPC1、HPD、HPE2、HPE1、HPFH、HPFH2、HPRT1、HPS1、HPT、HPV−E6、HPV−E7、HR、HRAS、HRD、HRG、HRPT2、HRPT1、HRX、HSD11B2、HSD17B3、HSD17B4、HSD3B2、HSD3B3、HSN1、HSP70−2M、HSPG2、HST−2、HTC2、HTC1、hTERT、HTN3、HTR2C、HVBS6、HVBS1、HVEC、HV1S、HYAL1、HYR、I−309、IAB、IBGC1、IBM2、ICAM1、ICAM3、iCE、ICHQ、ICR5、ICR1、ICS1、IDDM2、IDDM1、IDS、IDUA、IF、IFNa/b、IFNGR1、IGAD1、IGER、IGF−1R、IGF2R、IGF1、IGH、IGHC、IGHG2、IGHG1、IGHM、IGHR、IGKC、IHG1、IHH、IKBKG、IL1、IL−1 RA、IL10、IL−11、IL12、IL12RB1、IL13、IL−13Rα2、IL−15、IL−16、IL−17、IL18、IL−1a、IL−1α、IL−1b、IL−1β、IL1RAPL1、IL2、IL24、IL−2R、IL2RA、IL2RG、IL3、IL3RA、IL4、IL4R、IL4R、IL−5、IL6、IL−7、IL7R、IL−8、IL−9、未成熟ラミニン受容体、IMMP2L、INDX、INFGR1、INFGR2、INFα、IFN、INFγ、INS、INSR、INVS、IP−10、IP2、IPF1、IP1、IRF6、IRS1、ISCW、ITGA2、ITGA2B、ITGA6、ITGA7、ITGB2、ITGB3、ITGB4、ITIH1、ITM2B、IV、IVD、JAG1、JAK3、JBS、JBTS1、JMS、JPD、KAL1、KAL2、KALI、KLK2、KLK4、KCNA1、KCNE2、KCNE1、KCNH2、KCNJ1、KCNJ2、KCNJ1、KCNQ2、KCNQ3、KCNQ4、KCNQ1、KCS、KERA、KFM、KFS、KFSD、KHK、ki−67、KIAA0020、KIAA0205、KIAA0205/m、KIF1B、KIT、KK−LC−1、KLK3、KLKB1、KM−HN−1、KMS、KNG、KNO、K−RAS/m、KRAS2、KREV1、KRT1、KRT10、KRT12、KRT13、KRT14、KRT14L1、KRT14L2、KRT14L3、KRT16、KRT16L1、KRT16L2、KRT17、KRT18、KRT2A、KRT3、KRT4、KRT5、KRT6 A、KRT6B、KRT9、KRTHB1、KRTHB6、KRT1、KSA、KSS、KWE、KYNU、L0H19CR1、L1CAM、LAGE、LAGE−1、LALL、LAMA2、LAMA3、LAMB3、LAMB1、LAMC2、LAMP2、LAP、LCA5、LCAT、LCCS、LCCS1、LCFS2、LCS1、LCT、LDHA、LDHB、LDHC、LDLR、LDLR/FUT、LEP、LEWISY、LGCR、LGGF−PBP、LGI1、LGMD2H、LGMD1A、LGMD1B、LHB、LHCGR、LHON、LHRH、LHX3、LIF、LIG1、LIMM、LIMP2、LIPA、LIPA、LIPB、LIPC、LIVIN、L1CAM、LMAN1、LMNA、LMX1B、LOLR、LOR、LOX、LPA、LPL、LPP、LQT4、LRP5、LRS 1、LSFC、LT−β、LTBP2、LTC4S、LYL1、XCL1、LYZ、M344、MA50、MAA、MADH4、MAFD2、MAFD1、MAGE、MAGE−A1、MAGE−A10、MAGE−A12、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A9、MAGEB1、MAGE−B10、MAGE−B16、MAGE−B17、MAGE−B2、MAGE−B3、MAGE−B4、MAGE−B5、MAGE−B6、MAGE−C1、MAGE−C2、MAGE−C3、MAGE−D1、MAGE−D2、MAGE−D4、MAGE−E1、MAGE−E2、MAGE−F1、MAGE−H1、MAGEL2、MGB1、MGB2、MAN2A1、MAN2B1、MANBA、MANBB、MAOA、MAOB、MAPK8IP1、MAPT、MART−1、MART−2、MART2/m、MAT1A、MBL2、MBP、MBS1、MC1R、MC2R、MC4R、MCC、MCCC2、MCCC1、MCDR1、MCF2、MCKD、MCL1、MC1R、MCOLN1、MCOP、MCOR、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCPH2、MCPH1、MCS、M−CSF、MDB、MDCR、MDM2、MDRV、MDS 1、ME1、ME1/m、ME2、ME20、ME3、MEAX、MEB、MEC CCL−28、MECP2、MEFV、MELANA、MELAS、MEN1 MSLN、MET、MF4、MG50、MG50/PXDN、MGAT2、MGAT5、MGC1 MGCR、MGCT、MGI、MGP、MHC2TA、MHS2、MHS4、MIC2、MIC5、MIDI、MIF、MIP、MIP−5/HCC−2、MITF、MJD、MKI67、MKKS、MKS1、MLH1、MLL、MLLT2、MLLT3、MLLT7、MLLT1、MLS、MLYCD、MMA1a、MMP 11、MMVP1、MN/CA IX−抗原、MNG1、MN1、MOC31、MOCS2、MOCS1、MOG、MORC、MOS、MOV18、MPD1、MPE、MPFD、MPI、MPIF−1、MPL、MPO、MPS3C、MPZ、MRE11A、MROS、MRP1、MRP2、MRP3、MRSD、MRX14、MRX2、MRX20、MRX3、MRX40、MRXA、MRX1、MS、MS4A2、MSD、MSH2、MSH3、MSH6、MSS、MSSE、MSX2、MSX1、MTATP6、MTC03、MTCO1、MTCYB、MTHFR、MTM1、MTMR2、MTND2、MTND4、MTND5、MTND6、MTND1、MTP、MTR、MTRNR2、MTRNR1、MTRR、MTTE、MTTG、MTTI、MTTK、MTTL2、MTTL1、MTTN、MTTP、MTTS1、MUC1、MUC2、MUC4、MUC5AC、MUM−1、MUM−1/m、MUM−2、MUM−2/m、MUM−3、MUM−3/m、MUT、突然変異体p21ras、MUTYH、MVK、MX2、MXI1、MY05A、MYB、MYBPC3、MYC、MYCL2、MYH6、MYH7、MYL2、MYL3、MYMY、MYO15A、MYO1G、MYO5A、MYO7A、MYOC、ミオシン/m、MYP2、MYP1、NA88−A、N−アセチルグルコサミルトランスフェラーゼ−V、NAGA、NAGLU、NAMSD、NAPB、NAT2、NAT、NBIA1、NBS1、NCAM、NCF2、NCF1、NDN、NDP、NDUFS4、NDUFS7、NDUFS8、NDUFV1、NDUFV2、NEB、NEFH、NEM1、Neo−PAP、neo−PAP/m、NEU1、NEUROD1、NF2、NF1、NFYC/m、NGEP、NHS、NKS1、NKX2E、NM、NME1、NMP22、NMTC、NODAL、NOG、NOS3、NOTCH3、NOTCH1、NP、NPC2、NPC1、NPHL2、NPHP1、NPHS2、NPHS1、NPM/ALK、NPPA、NQO1、NR2E3、NR3C1、NR3C2、NRAS、NRAS/m、NRL、NROB1、NRTN、NSE、NSX、NTRK1、NUMA1、NXF2、NY−CO1、NY−ESO1、NY−ESO−B、NY−LU−12、ALDOA、NYS2、NYS4、NY−SAR−35、NYS1、NYX、OA3、OA1、OAP、OASD、OAT、OCA1、OCA2、OCD1、OCRL、OCRL1、OCT、ODDD、ODT1、OFC1、OFD1、OGDH、OGT、OGT/m、OPA2、OPA1、OPD1、OPEM、OPG、OPN、OPN1LW、OPN1MW、OPN1SW、OPPG、OPTB1、TTD、ORM1、ORP1、OS−9、OS−9/m、OSM LIF、OTC、OTOF、OTSC1、OXCT1、OYTES1、P15、P190 MINOR BCR−ABL、P2RY12、P3、P16、P40、P4HB、P−501、P53、P53/m、P97、PABPN1、PAFAH1B1、PAFAH1P1、PAGE−4、PAGE−5、PAH、PAI−1、PAI−2、PAK3、PAP、PAPPA、PARK2、PART−1、PATE、PAX2、PAX3、PAX6、PAX7、PAX8、PAX9、PBCA、PBCRA1、PBT、PBX1、PBXP1、PC、PCBD、PCCA、PCCB、PCK2、PCK1、PCLD、PCOS1、PCSK1、PDB1、PDCN、PDE6A、PDE6B、PDEF、PDGFB、PDGFR、PDGFRL、PDHA1、PDR、PDX1、PECAM1、PEE1、PEO1、PEPD、PEX10、PEX12、PEX13、PEX3、PEX5、PEX6、PEX7、PEX1、PF4、PFBI、PFC、PFKFB1、PFKM、PGAM2、PGD、PGK1、PGK1P1、PGL2、PGR、PGS、PHA2A、PHB、PHEX、PHGDH、PHKA2、PHKA1、PHKB、PHKG2、PHP、PHYH、PI、PI3、PIGA、PIM1−KINASE、PIN1、PIP5K1B、PITX2、PITX3、PKD2、PKD3、PKD1、PKDTS、PKHD1、PKLR、PKP1、PKU1、PLA2G2A、PLA2G7、PLAT、PLEC1、PLG、PLI、PLOD、PLP1、PMEL17、PML、PML/RARα、PMM2、PMP22、PMS2、PMS1、PNKD、PNLIP、POF1、POLA、POLH、POMC、PON2、PON1、PORC、POTE、POU1F1、POU3F4、POU4F3、POU1F1、PPAC、PPAR
G、PPCD、PPGB、PPH1、PPKB、PPMX、PPOX、PPP1R3A、PPP2R2B、PPT1、PRAME、PRB、PRB3、PRCA1、PRCC、PRD、PRDX5/m、PRF1、PRG4、PRKAR1A、PRKCA、PRKDC、PRKWNK4、PRNP、PROC、PRODH、PROM1、PROP1、PROS1、PRST、PRP8、PRPF31、PRPF8、PRPH2、PRPS2、PRPS1、PRS、PRSS7、PRSS1、PRTN3、PRX、PSA、PSAP、PSCA、PSEN2、PSEN1、PSG1、PSGR、PSM、PSMA、PSORS1、PTC、PTCH、PTCH1、PTCH2、PTEN、PTGS1、PTH、PTHR1、PTLAH、PTOS1、PTPN12、PTPNI l、PTPRK、PTPRK/m、PTS、PUJO、PVR、PVRL1、PWCR、PXE、PXMP3、PXR1、PYGL、PYGM、QDPR、RAB27A、RAD54B、RAD54L、RAG2、RAGE、RAGE−1、RAG1、RAP1、RARA、RASA1、RBAF600/m、RB1、RBP4、RBP4、RBS、RCA1、RCAS1、RCCP2、RCD1、RCV1、RDH5、RDPA、RDS、RECQL2、RECQL3、RECQL4、REG1A、REHOBE、REN、RENBP、RENS1、RET、RFX5、RFXANK、RFXAP、RGR、RHAG、RHAMM/CD168、RHD、RHO、Rip−1、RLBP1、RLN2、RLN1、RLS、RMD1、RMRP、ROM1、ROR2、RP、RP1、RP14、RP17、RP2、RP6、RP9、RPD1、RPE65、RPGR、RPGRIP1、RP1、RP10、RPS19、RPS2、RPS4X、RPS4Y、RPS6KA3、RRAS2、RS1、RSN、RSS、RU1、RU2、RUNX2、RUNXl、RWS、RYR1、S−100、SAA1、SACS、SAG、SAGE、SALL1、SARDH、SART1、SART2、SART3、SAS、SAX1、SCA2、SCA4、SCA5、SCA7、SCA8、SCA1、SCC、SCCD、SCF、SCLC1、SCN1A、SCN1B、SCN4A、SCN5A、SCNN1A、SCNN1B、SCNN1G、SCO2、SCP1、SCZD2、SCZD3、SCZD4、SCZD6、SCZD1、SDF−1α/SDHA、SDHD、SDYS、SEDL、SERPENA7、SERPINA3、SERPINA6、SERPINA1、SERPINC1、SERPIND1、SERPINE1、SERPINF2、SERPING1、SERPINI1、SFTPA1、SFTPB、SFTPC、SFTPD、SGCA、SGCB、SGCD、SGCE、SGM1、SGSH、SGY−1、SH2D1A、SHBG、SHFM2、SHFM3、SHFM1、SHH、SHOX、SI、SIAL、SIALYL LEWISX、SIASD、S11、SIM1、SIRT2/m、SIX3、SJS1、SKP2、SLC10A2、SLC12A1、SLC12A3、SLC17A5、SLC19A2、SLC22A1L、SLC22A5、SLC25A13、SLC25A15、SLC25A20、SLC25A4、SLC25A5、SLC25A6、SLC26A2、SLC26A3、SLC26A4、SLC2A1、SLC2A2、SLC2A4、SLC3A1、SLC4A1、SLC4A4、SLC5A1、SLC5A5、SLC6A2、SLC6A3、SLC6A4、SLC7A7、SLC7A9、SLC11A1、SLOS、SMA、SMAD1、SMAL、SMARCB1、SMAX2、SMCR、SMCY、SM1、SMN2、SMN1、SMPD1、SNCA、SNRPN、SOD2、SOD3、SOD1、SOS1、SOST、SOX9、SOX10、Sp17、SPANXC、SPG23、SPG3A、SPG4、SPG5A、SPG5B、SPG6、SPG7、SPINK1、SPINK5、SPPK、SPPM、SPSMA、SPTA1、SPTB、SPTLC1、SRC、SRD5A2、SRPX、SRS、SRY、βhCG、SSTR2、SSX1、SSX2(HOM−MEL−40/SSX2)、SSX4、ST8、STAMP−1、STAR、STARP1、STATH、STEAP、STK2、STK11、STn/KLH、STO、STOM、STS、SUOX、SURF1、SURVIVIN−2B、SYCP1、SYM1、SYN1、SYNS1、SYP、SYT/SSX、SYT−SSX−1、SYT−SSX−2、TA−90、TAAL6、TACSTD1、TACSTD2、TAG72、TAF7L、TAF1、TAGE、TAG−72、TALI、TAM、TAP2、TAP1、TAPVR1、TARC、TARP、TAT、TAZ、TBP、TBX22、TBX3、TBX5、TBXA2R、TBXAS1、TCAP、TCF2、TCF1、TCIRG1、TCL2、TCL4、TCL1A、TCN2、TCOF1、TCR、TCRA、TDD、TDFA、TDRD1、TECK、TECTA、TEK、TEL/AML1、TELAB1、TEX15、TF、TFAP2B、TFE3、TFR2、TG、TGFA、TGF−β、TGFBI、TGFB1、TGFBR2、TGFBRE、TGFβ、TGFβRII、TGIF、TGM−4、TGM1、TH、THAS、THBD、THC、THC2、THM、THPO、THRA、THRB、TIMM8A、TIMP2、TIMP3、TIMP1、TITF1、TKCR、TKT、TLP、TLR1、TLR10、TLR2、TLR3、TLR4、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLX1、TM4SF1、TM4SF2、TMC1、TMD、TMIP、TNDM、TNF、TNFRSF11A、TNFRSF1A、TNFRSF6、TNFSF5、TNFSF6、TNFα、TNFβ、TNNI3、TNNT2、TOC、TOP2A、TOP1、TP53、TP63、TPA、TPBG、TPI、TPI/m、TPI1、TPM3、TPM1、TPMT、TPO、TPS、TPTA、TRA、TRAG3、TRAPPC2、TRC8、TREH、TRG、TRH、TRIM32、TRIM37、TRP1、TRP2、TRP−2/6b、TRP−2/INT2、Trp−p8、TRPS1、TS、TSC2、TSC3、TSC1、TSG101、TSHB、TSHR、TSP−180、TST、TTGA2B、TTN、TTPA、TTR、TU M2−PK、TULP1、TWIST、TYH、TYR、TYROBP、TYROBP、TYRP1、TYS、UBE2A、UBE3A、UBE1、UCHL1、UFS、UGT1A、ULR、UMPK、UMPS、UOX、UPA、UQCRC1、URO5、UROD、UPK1B、UROS、USH2A、USH3A、USH1A、USH1C、USP9Y、UV24、VBCH、VCF、VDI、VDR、VEGF、VEGFR−2、VEGFR−1、VEGFR−2/FLK−1、VHL、VIM、VMD2、VMD1、VMGLOM、VNEZ、VNF、VP、VRNI、VWF、VWS、WAS、WBS2、WFS2、WFS1、WHCR、WHN、WISP3、WMS、WRN、WS2A、WS2B、WSN、WSS、WT2、WT3、WT1、WTS、WWS、XAGE、XDH、XIC、XIST、XK、XM、XPA、XPC、XRCC9、XS、ZAP70、ZFHX1B、ZFX、ZFY、ZIC2、ZIC3、ZNF145、ZNF261、ZNF35、ZNF41、ZNF6、ZNF198、ZWS1、又はこれらの断片若しくは変異体。かかる断片及び変異体は、上に示された又は上に記載されたタンパク質又はペプチド配列のうちの1つと、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、又は約90%の配列相同性又は配列同一性を示すことが好ましい。この状況では、断片及び変異体の定義は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された断片及び変異体と同様に適用される。
また、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、プロテインキナーゼ阻害剤、特にプロテインキナーゼであるc−Junアミノ末端キナーゼの阻害剤、即ち、JNK阻害剤から選択してもよい。一般的に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として、好適なJNK阻害剤は、ヒト又はラットIB1配列に由来していてもよく、好ましくは、配列番号137(ラットのIB1 cDNA配列及びその予測アミノ酸配列を記載)、配列番号138(rIB1遺伝子のエキソン−イントロン境界によりコードされるラットのIB1タンパク質配列を記載−スプライスドナー)、配列番号139(ヒトのIB1タンパク質配列を記載)、若しくは配列番号140(ヒトのIB1 cDNA配列を記載)に係る任意の配列により定義若しくはコードされるアミノ酸配列、より好ましくは、配列番号139(ヒトのIB1タンパク質配列を記載)、若しくは配列番号140(ヒトのIB1 cDNA配列を記載)に係る任意の配列により定義若しくはコードされるアミノ酸配列、又はこれらの任意の断片若しくは変異体に由来する。この状況では、断片及び変異体の定義は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された断片及び変異体と同様に適用される。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、全長150個未満のアミノ酸残基、好ましくは5個〜150個のアミノ酸残基、更に好ましくは10個〜100個のアミノ酸残基、特に好ましくは10個〜75個のアミノ酸残基、最も好ましくは10個〜50個のアミノ酸残基、例えば、10個〜30個、10個〜20個、又は10個〜15個のアミノ酸残基を含むことが好ましい。かかるJNK阻害剤配列及び上記範囲は、より好ましくは、本明細書で言及されるJNK阻害剤配列のいずれか、更により好ましくは、配列番号139によって定義されるか又は配列番号140によりコードされるアミノ酸配列、更により好ましくは、配列番号140のヌクレオチド420〜980又は配列番号139のアミノ酸105〜291の間の領域、最も好ましくは、配列番号140のヌクレオチド561〜647又は配列番号139のアミノ酸152〜180の間の領域から選択してもよい。
特定の実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、一般的に、以下の少なくともいずれかを行う:JNKに結合する、及び少なくとも1つのJNK活性化転写因子、例えば、c−Jun若しくはATF2(例えば、それぞれ配列番号147及び148を参照)又はElk1などの活性化を阻害する。
同様に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、配列番号137〜220のいずれか1つに係る少なくとも1つのアミノ酸配列、又はこれらの断片、誘導体、若しくは変異体を含むか、或いはこれらからなることが好ましい。より好ましくは、JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、配列番号137〜220に係るアミノ酸配列、又はこれらの変異体、断片、若しくは誘導体を1コピー、2コピー、3コピー、4コピー、又はそれ以上含んでもよい。配列番号137〜220に係る前記アミノ酸配列、又はこれらの変異体、断片、若しくは誘導体が1コピー超存在する場合、如何なるリンカー配列を介することもなく互いに直接連結してもよく、1個〜10個、好ましくは1個〜5個のアミノ酸を含むリンカー配列を介して連結してもよい。リンカー配列を形成するアミノ酸としては、アミノ酸残基としてグリシン又はプロリンから選択されることが好ましい。より好ましくは、配列番号137〜220に係るアミノ酸配列、又はこれらの断片、誘導体、若しくは変異体は、本明細書で使用するとき、2個、3個、又はそれ以上のプロリン残基のヒンジにより互いに分離されてもよい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、L−アミノ酸、D−アミノ酸、又はL−アミノ酸とD−アミノ酸との組み合わせから構成されてもよい。好ましくは、前記JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、少なくとも1個、又は更には2個、好ましくは少なくとも3個、4個、又は5個、より好ましくは少なくとも6個、7個、8個、又は9個、更により好ましくは少なくとも10個、又はそれ以上のD−アミノ酸及び/又はL−アミノ酸を含み、ここでD−アミノ酸及び/又はL−アミノ酸は、本明細書では、ブロック状、非ブロック状、又は交互にJNK阻害剤配列中に配置されていてもよい。
1つの好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、全てL−アミノ酸から構成されてもよい。本明細書で使用するとき、JNK阻害剤配列は、配列番号141又は143に係る少なくとも1つの「ネイティブなJNK阻害剤配列」を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。この状況では、「ネイティブなJNK阻害剤配列」とは、本明細書で用いられるとき、全てD−アミノ酸で構成されている、配列番号141又は143のいずれかに係る非改変JNK阻害剤配列を指す。
したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、少なくとも1つの(ネイティブな)アミノ酸配列NH−X −X −RPTTLXLXXXXXXXQD−X −COOH(L−IB generic(s))(配列番号143)及び/又はIB1のJNK結合ドメイン(JBD)XRPTTLXLXXXXXXXQDS/TX(L−IB(generic))(配列番号151)を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。この状況では、各Xは、一般的に、アミノ酸残基を表し、好ましくは、任意の(ネイティブな)アミノ酸残基から選択される。X は、一般的に、1つのアミノ酸残基を表し、好ましくは、セリン又はスレオニンを除く任意のアミノ酸残基から選択され、n(Xの反復数)は、0又は1である。更に、各X は、任意のアミノ酸残基から選択してよく、n(Xの反復数)は、0〜5、5〜10、10〜15、15〜20、20〜30、又はそれ以上である。但し、X のn(Xの反復数)が0である場合、X は、X の位置にセリン又はスレオニンが存在することを避けるために、C末端にセリン又はスレオニンを含まないことが好ましい。好ましくは、X は、配列番号141又は143に由来する連続したペプチド残基を表す。X 及びX は、Dアミノ酸又はLアミノ酸のいずれを表してもよい。更に、前記JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、IB1のJNK結合ドメインDTYRPKRPTTLNLFPQVPRSQDT(L−IB1)(配列番号149)を含む群から選択される少なくとも1つの(ネイティブな)アミノ酸配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。より好ましくは、前記JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、少なくとも1つの(ネイティブな)アミノ酸配列NH−RPKRPTTLNLFPQVPRSQD−COOH(L−IB1(s))(配列番号141)を更に含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。更に、前記JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、以下のIB1のJNK結合ドメインを含む群から選択される少なくとも1つの(ネイティブな)アミノ酸配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい:L−IB1(s1)(NH−TLNLFPQVPRSQD−COOH、配列番号153);L−IB1(s2)(NH−TTLNLFPQVPRSQ−COOH、配列番号154);L−IB1(s3)(NH−PTTLNLFPQVPRS−COOH、配列番号155);L−IB1(s4)(NH−RPTTLNLFPQVPR−COOH、配列番号156);L−IB1(s5)(NH−KRPTTLNLFPQVP−COOH、配列番号157);L−IB1(s6)(NH−PKRPTTLNLFPQV−COOH、配列番号158);L−IB1(s7)(NH−RPKRPTTLNLFPQ−COOH、配列番号159);L−IB1(s8)(NH−LNLFPQVPRSQD−COOH、配列番号160);L−IB1(s9)(NH−TLNLFPQVPRSQ−COOH、配列番号161);L−IB1(s10)(NH−TTLNLFPQVPRS−COOH、配列番号162);L−IB1(s11)(NH−PTTLNLFPQVPR−COOH、配列番号163);L−IB1(s12)(NH−RPTTLNLFPQVP−COOH、配列番号164);L−IB1(s13)(NH−KRPTTLNLFPQV−COOH、配列番号165);L−IB1(s14)(NH−PKRPTTLNLFPQ−COOH、配列番号166);L−IB1(s15)(NH−RPKRPTTLNLFP−COOH、配列番号167);L−IB1(s16)(NH−NLFPQVPRSQD−COOH、配列番号168);L−IB1(s17)(NH−LNLFPQVPRSQ−COOH、配列番号169);L−IB1(s18)(NH−TLNLFPQVPRS−COOH、配列番号170);L−IB1(s19)(NH−TTLNLFPQVPR−COOH、配列番号171);L−IB1(s20)(NH−PTTLNLFPQVP−COOH、配列番号172);L−IB1(s21)(NH−RPTTLNLFPQV−COOH、配列番号173);L−IB1(s22)(NH−KRPTTLNLFPQ−COOH、配列番号174);L−IB1(s23)(NH−PKRPTTLNLFP−COOH、配列番号175);L−IB1(s24)(NH−RPKRPTTLNLF−COOH、配列番号176);L−IB1(s25)(NH−LFPQVPRSQD−COOH、配列番号177);L−IB1(s26)(NH−NLFPQVPRSQ−COOH、配列番号178);L−IB1(s27)(NH−LNLFPQVPRS−COOH、配列番号179);L−IB1(s28)(NH−TLNLFPQVPR−COOH、配列番号180);L−IB1(s29)(NH−TTLNLFPQVP−COOH、配列番号181);L−IB1(s30)(NH−PTTLNLFPQV−COOH、配列番号182);L−IB1(s31)(NH−RPTTLNLFPQ−COOH、配列番号183);L−IB1(s32)(NH−KRPTTLNLFP−COOH、配列番号184);L−IB1(s33)(NH−PKRPTTLNLF−COOH、配列番号185);及びL−IB1(s34)(NH−RPKRPTTLNL−COOH、配列番号186)。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、IB1の(長い)JNK結合ドメインPGTGCGDTYRPKRPTTLNLFPQVPRSQDT(IB1−long)(配列番号145)、IB2の(長い)JNK結合ドメインIPSPSVEEPHKHRPTTLRLTTLGAQDS(IB2−long)(配列番号146)、c−JunのJNK結合ドメインGAYGYSNPKILKQSMTLNLADPVGNLKPH(c−Jun)(配列番号147)、ATF2のJNK結合ドメインTNEDHLAVHKHKHEMTLKFGPARNDSVIV(ATF2)(配列番号148)を含む群から選択される少なくとも1つの(ネイティブな)アミノ酸配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。この状況では、アラインメントにより、部分的に保存されている8個のアミノ酸配列が明らかとなり、IB1及びIB2のJBDを更に比較することにより、2つの配列間で高度に保存されている7個及び3個のアミノ酸の2つのブロックが明らかになった。
別の好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、部分的に又は全てD−アミノ酸から構成されてもよい。D−アミノ酸からなるこれらのJNK阻害剤配列としては、上記(ネイティブな)JNK阻害剤配列の非ネイティブなD−レトロインベルソ(retro−inverso)型配列が好ましい。用語「レトロインベルソ型配列」とは、配列の方向が逆であり、且つ各アミノ酸残基のキラリティも反転している直線状ペプチド配列の異性体を指す(例えば、Jameson et al.,Nature,368,744−746(1994);Brady et al.,Nature,368,692−693(1994)を参照)。D−鏡像異性体と逆合成とを組み合わせる利点は、各アミド結合におけるカルボニル基とアミノ基の位置は入れ替わるが、各α炭素における側鎖基の位置は保存されるという点である。特に明記しない限り、本発明に従って用いられるとき、任意の所定のL−アミノ酸配列又はペプチドは、対応するネイティブなL−アミノ酸配列又はペプチドに対して逆の配列又はペプチドを合成することにより、D−レトロインベルソ型配列又はペプチドに変換することができると仮定する。
したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列としては、アミノ酸配列NH−X −DQXXXXXXXLXLTTPR−X −X −COOH(D−IB1 generic(s))(配列番号144)及び/又はXS/TDQXXXXXXXLXLTTPRX(D−IB(generic))(配列番号152)に係る少なくとも1つのD−レトロインベルソ型配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。この状況で用いられるとき、X、X 、及びX は、上に定義された通りであり(好ましくは、Dアミノ酸を表す)、X は、好ましくは、配列番号142又は144に由来する連続した残基を表す。更に、JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、IB1のJNK結合ドメイン(JBD)TDQSRPVQPFLNLTTPRKPRYTD(D−IB1)(配列番号150)を含むアミノ酸配列に係る少なくとも1つのD−レトロインベルソ型配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。より好ましくは、前記JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、アミノ酸配列NH−DQSRPVQPFLNLTTPRKPR−COOH(D−IB1(s))(配列番号142)に係る少なくとも1つのD−レトロインベルソ型配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。更に、JNK阻害剤配列は、本明細書で使用するとき、以下のIB1のJNK結合ドメイン(JBD)を含むアミノ酸配列に係る少なくとも1つのD−レトロインベルソ型配列を含んでもよく、前記配列から構成されてもよい:D−IB1(s1)(NH−QPFLNLTTPRKPR−COOH、配列番号187);D−IB1(s2)(NH−VQPFLNLTTPRKP−COOH、配列番号188);D−IB1(s3)(NH−PVQPFLNLTTPRK−COOH、配列番号189);D−IB1(s4)(NH−RPVQPFLNLTTPR−COOH、配列番号190);D−IB1(s5)(NH−SRPVQPFLNLTTP−COOH、配列番号191);D−IB1(s6)(NH−QSRPVQPFLNLTT−COOH、配列番号192);D−IB1(s7)(NH−DQSRPVQPFLNLT−COOH、配列番号193);D−IB1(s8)(NH−PFLNLTTPRKPR−COOH、配列番号194);D−IB1(s9)(NH−QPFLNLTTPRKP−COOH、配列番号195);D−IB1(s10)(NH−VQPFLNLTTPRK−COOH、配列番号196);D−IB1(s11)(NH−PVQPFLNLTTPR−COOH、配列番号197);D−IB1(s12)(NH−RPVQPFLNLTTP−COOH、配列番号198);D−IB1(s13)(NH−SRPVQPFLNLTT−COOH、配列番号199);D−IB1(s14)(NH−QSRPVQPFLNLT−COOH、配列番号200);D−IB1(s15)(NH−DQSRPVQPFLNL−COOH、配列番号201);D−IB1(s16)(NH−FLNLTTPRKPR−COOH、配列番号202);D−IB1(s17)(NH−PFLNLTTPRKP−COOH、配列番号203);D−IB1(s18)(NH−QPFLNLTTPRK−COOH、配列番号204);D−IB1(s19)(NH−VQPFLNLTTPR−COOH、配列番号205);D−IB1(s20)(NH−PVQPFLNLTTP−COOH、配列番号206);D−IB1(s21)(NH−RPVQPFLNLTT−COOH、配列番号207);D−IB1(s22)(NH−SRPVQPFLNLT−COOH、配列番号208);D−IB1(s23)(NH−QSRPVQPFLNL−COOH、配列番号209);D−IB1(s24)(NH−DQSRPVQPFLN−COOH、配列番号210);D−IB1(s25)(NH−DQSRPVQPFL−COOH、配列番号211);D−IB1(s26)(NH−QSRPVQPFLN−COOH、配列番号212);D−IB1(s27)(NH−SRPVQPFLNL−COOH、配列番号213);D−IB1(s28)(NH−RPVQPFLNLT−COOH、配列番号214);D−IB1(s29)(NH−PVQPFLNLTT−COOH、配列番号215);D−IB1(s30)(NH−VQPFLNLTTP−COOH、配列番号216);D−IB1(s31)(NH−QPFLNLTTPR−COOH、配列番号217);D−IB1(s32)(NH−PFLNLTTPRK−COOH、配列番号218);D−IB1(s33)(NH−FLNLTTPRKP−COOH、配列番号219);及びD−IB1(s34)(NH−LNLTTPRKPR−COOH、配列番号220)。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適な例示的JNK阻害剤配列を表8〜11に示す(配列番号141〜220)。この表は、本明細書で使用するときのJNK阻害剤配列の名称と、その配列の識別番号、長さ、及びアミノ酸配列を示す。更に、表8〜11は、例えば、それぞれ配列番号141と142、及び配列番号143と144のように、IB1由来配列及びその一般式を示す。表8〜11は、配列番号153〜186に係るL−IB1配列、及び配列番号187〜220に係るD−IB1配列を更に開示する。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、更に、配列番号141〜220に係る、上に定義されたネイティブなアミノ酸配列又は非ネイティブなアミノ酸配列の少なくとも1つの変異体、断片、及び/又は誘導体を含んでもよいか、或いはこれらから構成されてもよい。これら変異体、断片、及び/又は誘導体は、本明細書で使用するとき、上に開示されたネイティブ又は非ネイティブなJNK阻害剤配列、特に、配列番号141〜220に係るネイティブ又は非ネイティブなアミノ酸配列の生物学的活性を保持している、即ち、以下の少なくともいずれかを行うことが好ましい:JNKに結合する、及び少なくとも1つのJNK活性化転写因子、例えば、c−Jun、ATF2、又はElk1の活性化を阻害する。機能は、例えば、標的分子に対するペプチドの結合試験などの様々な試験により試験することができ、又は例えば、分光法、コンピュータモデリング、構造解析などの生物物理学方法により試験することもできる。特に、上に定義されたJNK阻害剤配列、その変異体、断片、及び/又は誘導体は、ペプチドの疎水性領域及び親水性領域を同定するために利用できる親水性分析(例えば、Hopp and Woods,1981.Proc Natl Acad Sci USA78:3824−3828)により分析して、結合実験などの実験操作、又は抗体合成のための基質の設計に役立てることもできる。本明細書で使用するとき、JNK阻害剤配列、その変異体、断片及び/又は誘導体の領域を同定するために二次構造解析を実施して、特定の構造モチーフを推測してもよい(例えば、Chou and Fasman,1974,Biochem13:222−223を参照)。操作、翻訳、二次構造予測、親水性及び疎水性プロファイル、オープンリーディングフレーム予測及びプロッティング、並びに配列相同性の決定は、当該技術分野において入手可能なコンピュータソフトウェアプログラムを用いて行うことができる。構造解析の他の方法としては、例えば、X線結晶構造解析(例えば、Engstrom,1974.Biochem Exp Biol 11:7−13を参照)、質量分光測定及びガスクロマトグラフィー(例えば、METHODS IN PROTEIN SCIENCE,1997,J.Wiley and Sons,New York,NYを参照)が挙げられ、コンピュータモデリング(例えば、Fletterick and Zoller,eds.,1986.Computer Graphics and Molecular Modeling,In:CURRENT COMMUNICATIONS IN MOLECULAR BIOLOGY,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY)を使用してもよい。
したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なJNK阻害剤配列は、配列番号141〜220に係る(ネイティブな又はネイティブではない)アミノ酸配列のうちの少なくとも1つの変異体を含んでもよく、前記変異体から構成されてもよい。本発明の状況では、「配列番号141〜220に係る(ネイティブな又はネイティブではない)アミノ酸配列の変異体」は、配列番号141〜220に係るアミノ酸配列のアミノ酸変化を含む、配列番号141〜220に係る配列のいずれかに由来する配列であることが好ましい。かかる変化は、一般的に、配列番号141〜220に係るアミノ酸の1個〜20個、好ましくは1個〜10個、より好ましくは1個〜5個の置換、付加、及び/又は欠失を含み、ここで、前記変異体は、配列番号141〜220に係る配列のいずれかと、少なくとも約30%、50%、70%、80%、90%、95%、98%、又は更には99%の配列同一性を示す。上に定義され且つ本明細書で用いられる配列番号141〜220に係る(ネイティブな又はネイティブではない)アミノ酸配列の変異体が特定のアミノ酸の置換により得られる場合、かかる置換は、既に上に定義されている保存的アミノ酸置換を含むことが好ましい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、更に、抗原又は抗原断片、好ましくは、タンパク質及びペプチド抗原、例えば、腫瘍抗原又はその抗原断片、アレルギー抗原又はその抗原断片、自己免疫自己抗原又はその抗原断片、病原性抗原又はその抗原断片、ウイルス由来、好ましくは、以下のウイルス由来の抗原又はその抗原断片:サイトメガロウイルス(CMV)、オルソポックス属痘瘡ウイルス、オルソポックス属アラストリムウイルス、ヒツジパラポックスウイルス、伝染性軟属腫ウイルス、単純ヘルペスウイルス1型、単純ヘルペスウイルス2型、ヘルペスBウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、仮性狂犬病ウイルス、ヒト巨細胞ウイルス、ヒトヘルペスウイルス6型、ヒトヘルペスウイルス7型、エプスタイン−バーウイルス、ヒトヘルペスウイルス8型、B型肝炎ウイルス、チクングニヤウイルス、オニョンニョンウイルス、ルビウイルス、C型肝炎ウイルス、GBウイルスC、西ナイルウイルス、デングウイルス、黄熱病ウイルス、跳躍病ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、B型日本脳炎ウイルス、ポーワッサンウイルス、FSMEウイルス、SARS、SARS関連コロナウイルス、ヒトコロナウイルス229E、ヒトコロナウイルスOc43、トロウイルス、ヒトTリンパ球向性ウイルスI型、ヒトTリンパ球向性ウイルスII型、HIV(AIDS)、即ち、ヒト免疫不全ウイルス1型又はヒト免疫不全ウイルス2型、インフルエンザウイルス、ラッサウイルス、リンパ球脈絡髄膜炎ウイルス、タカリベウイルス、フニンウイルス、マチュポウイルス、ボルナ病ウイルス、ブニヤムウェラウイルス、カリフォルニア脳炎ウイルス、リフトバレー熱ウイルス、サシチョウバエ熱ウイルス、トスカーナウイルス、クリミア−コンゴ出血性熱ウイルス、ハザラウイルス、ハサンウイルス、ハンターンウイルス、ソウルウイルス、プロスペクトヒルウイルス、プーマラウイルス、ドブラバベオグラードウイルス、トゥーラウイルス、シンノンブルウイルス、ビクトリア湖マルブルクウイルス、ザイールエボラウイルス、スーダンエボラウイルス、コートジボアールエボラウイルス、インフルエンザウイルスA型、インフルエンザウイルスB型、インフルエンザウイルスC型、パラインフルエンザウイルス、マラリアウイルス、マルブルクウイルス、麻疹ウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、RSウイルス、ヒトメタニューモウイルス、水疱性口内炎インディアナウイルス、狂犬病ウイルス、モコラウイルス、ドゥベンヘイジウイルス、ヨーロッパコウモリリッサウイルス1+2型、オーストラリアコウモリリッサウイルス、アデノウイルスA−F型、ヒトパピローマウイルス、コンジロームウイルス6型、コンジロームウイルス11型、ポリオーマウイルス、アデノ関連ウイルス2型、ロタウイルス、オルビウイルス、水痘帯状疱疹を含む水痘、或いは、リーシュマニア、トリパノソーマ、アメーバ、細菌などに由来する抗原又はその抗原断片から選択してもよく、上記抗原又はその抗原断片のエピトープ又は変異体から選択してもよい。上に定義された抗原の断片及び変異体は、上に示した又は上に記載した抗原又は抗原断片のうちの1つと約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、又は約90%の配列相同性又は配列同一性を示すことが好ましい。この状況では、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された断片及び変異体の定義を同様に適用する。更に、上に定義された抗原又は抗原断片のエピトープ(「抗原決定基」とも呼ばれる)を包含する。本発明の状況において、エピトープは、一般的に、本明細書に定義される(ネイティブな)タンパク質又はペプチドの外表面に位置し、好ましくは5アミノ酸〜15アミノ酸、より好ましくは5アミノ酸〜12アミノ酸、更により好ましくは6アミノ酸〜9アミノ酸を有し、抗体によって認識され得る、即ち、ネイティブな形態の断片である。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、抗体から選択されてもよい。本発明によれば、かかる抗体は、当該技術分野において既知である任意の抗体、例えば、任意の組換えにより生成された抗体又は天然抗体、特に、治療上、診断上、若しくは科学的目的上好適な抗体、又は特定の癌疾患に関連して同定された抗体から選択されてもよい。本明細書で、用語「抗体」は、最も広い意味で用いられ、具体的には、モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体(アゴニスト、アンタゴニスト、及び遮断抗体又は中和抗体を含む)、並びに多エピトープ特異性を有する抗体種を包含する。本発明によれば、「抗体」は、一般的に、当該技術分野において公知の任意の抗体(例えば、IgM、IgD、IgG、IgA、及びIgE抗体)、例えば、天然抗体、ホスト生物を免疫することにより生成される抗体、天然抗体又はホスト生物を免疫することにより生成される抗体から単離及び同定された抗体、及び当該技術分野において既知である分子生物学的方法を用いて組換えにより生成される抗体などに加えて、キメラ抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体、イントラボディ、即ち、細胞内で発現し、且つ任意で特定の細胞内区画に局在する抗体、並びに前述の抗体の断片及び変異体を含む。一般的に、抗体は、軽鎖及び重鎖からなり、これらは両方可変ドメイン及び定常ドメインを有する。軽鎖は、N末端の可変ドメインV、及びC末端の定常ドメインCからなる。対照的に、IgG抗体の重鎖は、例えば、N末端の可変ドメインV、及び3つの定常ドメインC1、C2、及びC3からなる。また、抗体は、この状況では、上記抗体の断片及び変異体、例えば、Fab断片、F断片などを含む。かかる断片及び変異体は、上記抗体のうちの1つと約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、又は約90%の配列相同性又は配列同一性を示すことが好ましい。この状況では、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された断片及び変異体の定義を同様に適用する。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、以下を含むアポトーシス因子若しくはアポトーシス関連タンパク質:AIF、Apaf、例えば、Apaf−1、Apaf−2、Apaf−3、oder APO−2(L)、APO−3(L)、アポパイン、Bad、Bak、Bax、Bcl−2、Bcl−x、Bcl−x、bik、Bok、CAD、カルパイン、カスパーゼ、例えば、カスパーゼ−1、カスパーゼ−2、カスパーゼ−3、カスパーゼ−4、カスパーゼ−5、カスパーゼ−6、カスパーゼ−7、カスパーゼ−8、カスパーゼ−9、カスパーゼ−10、カスパーゼ−11、ced−3、ced−9、c−Jun、c−Myc、crmA、シトクロムC、CdR1、DcR1、DD、DED、DISC、DNA−PKCS、DR3、DR4、DR5、FADD/MORT−1、FAK、Fas(Fas−リガンドCD95/fas(受容体))、FLICE/MACH、FLIP、フォドリン、fos、G−アクチン、Gas−2、ゲルソリン、グランザイムA/B、ICAD、ICE、JNK、ラミンA/B、MAP、Max、MCL−1、Mdm−2、MEKK−1、MORT−1、Myd88、NEDD、NF−κB、NuMa、p38、p53、PAK−2、PARP、パーフォリン、PITSLRE、PKCデルタ、pRb、プレセニリン、prICE、RAIDD、Ras、RIP、スフィンゴミエリナーゼ、単純ヘルペスのチミジンキナーゼ、TRADD、TRAF2、TRAIL−R1、TRAIL−R2、TRAIL−R3、トランスグルタミナーゼなど、又はこれらの断片若しくは変異体、或いはβ−カテニンなどのwnt−シグナル伝達経路の構成要素、ICF−ファミリー、ポロ様キナーゼ、CiP2A、PP2A、又はこれらの断片若しくは変異体から選択してもよい。かかる断片及び変異体は、上に示された又は上に記載された配列のうちの1つと約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、又は約90%の配列相同性又は配列同一性を示すことが好ましい。この状況では、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された断片及び変異体の定義を同様に適用する。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、更に、少なくとも1以上の部分長若しくは完全長BH3ドメイン、及び/又は少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3−onlyタンパク質から選択されてもよい。この状況では、BH3−onlyタンパク質は、Bcl−2ファミリーの他のメンバーと相互作用することによりアポトーシスの制御因子を表すBcl−2ファミリーのメンバーと定義されることが好ましい。本発明の状況では、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)は、BH3−onlyタンパク質の少なくとも1以上の部分長若しくは完全長BH3ドメイン配列、又は部分長若しくは完全長BH3−onlyタンパク質(Bcl−2ファミリーのタンパク質のサブクラスと定義される)を含むアミノ酸配列から選択されてもよく、これらは、少なくとも1つのBcl−2ファミリータンパク質と相互作用するか、又はBcl−2ファミリーの少なくとも1つのアポトーシス促進性メンバーを活性化若しくは感作することにより、アポトーシスを誘導することができる。これらの機能活性は、好適なアッセイ方法、例えば、結合アッセイによるか、又はアポトーシスアッセイによるアポトーシス促進活性をアッセイすることにより試験することができる。好ましくは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として用いられるアミノ酸配列は、少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3ドメイン配列、並びに/又はBid、Bad、Noxa、Puma、Bim、Bik、Bmf、DP5/Hrk及びBokからなる群より選択される少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3−onlyタンパク質配列を含んでもよいか、又は前記配列から構成されてもよい。或いは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として用いられるアミノ酸配列は、少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3ドメイン配列、及び/又は少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3−onlyタンパク質配列の組み合わせを含んでもよく、又は前記組み合わせから構成されてもよく、前記組み合わせは、例えば、以下からなる群より選択されることが好ましい:BidとBad、BimとBad、BikとBad、PumaとBad、NoxaとBad、BmfとBad、DP5/HrkとBad、BokとBad、BikとBim、BikとBid、BikとPuma、BikとNoxa、BikとBmf、BikとDP5/Hrk、BikとBok、BidとPuma、BidとNoxa、BidとBim、BidとBmf、BidとDP5/Hrk、BidとBok、BimとNoxa、BimとPuma、BimとBmf、BimとDP5/Hrk、BimとBok、PumaとNoxa、PumaとBmf、PumaとDP5/Hrk、PumaとBok、NoxaとBmf、NoxaとDP5/HrkとNoxaとBok。上に定義された(完全長又は部分長)BH3配列又はBH3−onlyタンパク質配列は、例えば、任意の哺乳類のBH3−onlyタンパク質、特にヒトアイソフォームから選択されてもよい。したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)は、配列番号221〜237(表12〜13を参照)のいずれかにより定義される、少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3ドメイン配列、及び/又は少なくとも1つのBH3−onlyタンパク質配列を含んでもよく、又は前記配列から構成されてもよい。好ましくは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として用いられるアミノ酸配列は、更に、配列番号221〜237のいずれかにより定義される、少なくとも1つの部分長若しくは完全長BH3ドメイン配列、及び/又は少なくとも1つのBH3−onlyタンパク質配列の少なくとも1つの断片又は変異体を含んでもよいか、これらから構成されてもよい。かかる断片及び変異体は、50アミノ酸未満、好ましくは40アミノ酸未満、より好ましくは30アミノ酸未満の配列長を有するか、上記配列又は配列番号221〜237のいずれかに示される配列のうちの1つと約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、又は約90%の配列相同性又は配列同一性を示すことが好ましい。この状況では、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)について上に定義された断片及び変異体の定義を同様に適用する。更に、ネイティブな配列の断片又は変異体は、一般的に、BH3ドメイン配列を含むか、又はBH3ドメイン配列を少なくとも部分的に含む(BH3ドメイン配列のうちの少なくとも7アミノ酸)。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のエフェクタ分子として用いられる、上記タンパク質又はペプチド配列、例えば、治療活性タンパク質、抗原、抗体、アポトーシス因子、病状に関与しているプロテアーゼ、好ましくは、ペプチドプロテアーゼ阻害剤、BH3ドメインなどの配列は、L−アミノ酸からなるネイティブな形態であるか、又は(全て)D−アミノ酸からなるレトロインベルソ型D形態であるタンパク質又はペプチド配列として提供してもよく、これは、これら配列が末端を逆にすることにより反転しなくてはならないことを意味する、即ち、ネイティブのC末端が反転型のN末端になり、ネイティブのN末端が反転型のC末端になる。或いは、上記のこれらタンパク質又はペプチド配列は、そのタンパク質又はペプチド配列をL−アミノ酸とD−アミノ酸との混合物として提供してもよい。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、核酸、好ましくは、上に定義されたタンパク質又はペプチド、例えば、治療活性タンパク質及びペプチド、抗原、抗体、アポトーシス因子、病状に関与しているプロテアーゼ、好ましくは、ペプチドプロテアーゼ阻害剤、BH3ドメイン、又は部分長若しくは完全長BH3−onlyタンパク質、或いはこれらの断片の変異体などをコードする核酸から選択してもよい。この状況では、核酸は、好ましくは、一本鎖、二本鎖、又は部分的二本鎖核酸を含み、好ましくは、ゲノミックDNA、cDNA、RNA、siRNA、アンチセンスDNA、アンチセンスRNA、リボザイム、発現エレメントを有する又は有しない相補的RNA/DNA配列、ミニ遺伝子、遺伝子断片、制御エレメント、プロモータ、及びこれらの組み合わせから選択される。
更なる具体例として、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、siRNAから選択されてもよい。この状況では、特にRNA干渉の現象に関連するsiRNAを対象とする。免疫学的研究の過程でRNA干渉の現象が見出された。近年、RNAに基づく防御機構が発見されたが、これは、真菌界と、植物界及び動物界との両方で生じており、「ゲノムの免疫系」として作用している。前記ゲノムの免疫系は、元々互いに独立して様々な種で報告され(最初は、C.elegans)、後に、これらプロセスの根底にある機構が同一であることを確認できた:したがって、植物のRNA介在性ウイルス耐性、植物のPTGS(転写後遺伝子サイレンシング)、及び真核生物のRNA干渉は、共通の機序に基づいている。RNA干渉(RNAi)のインビトロ技術は、遺伝子発現の配列特異的抑制を誘発する二本鎖RNA分子(dsRNA)に基づいている(Zamore(2001)Nat.Struct.Biol.9:746−750;Sharp(2001)Genes Dev.5:485−490;Hannon(2002)Nature41:244−251)。長いdsRNAが哺乳類細胞にトランスフェクトされると、プロテインキナーゼR及びRnaseLが活性化されて、例えば、インターフェロン応答などの非特異的作用が生じる(Stark et al.(1998)Annu.Rev.Biochem.67:227−264;He and Katze(2002)Viral Immunol.15:95−119)。30bpよりも短いsiRNAは前記非特異的作用を誘発しないので、例えば21mer〜23merの短いRNA、所謂siRNA(低分子干渉RNA)を用いた場合、これら非特異的作用は避けられる(Elbashir et al.(2001)Nature411:494−498)。近年、dsRNA分子は、インビボでも用いられている(McCaffrey et al.(2002),Nature418:38−39;Xia et al.(2002),Nature Biotech.20:1006−1010;Brummelkamp et al.(2002),Cancer Cell2:243−247)。したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子として用いられるsiRNAは、一般的に、約8ヌクレオチド〜約30ヌクレオチド、好ましくは約17ヌクレオチド〜約25ヌクレオチド、より好ましくは20ヌクレオチド〜25ヌクレオチド、特に好ましくは21ヌクレオチド〜23ヌクレオチドの(一本鎖又は)二本鎖RNA配列、好ましくは二本鎖RNA配列を含む。原則として、上述のタンパク質(配列)のコード領域に生じる17塩基対〜29塩基対、好ましくは19塩基対〜25塩基対、より好ましくは21塩基対〜23塩基対の長さを有するセクション全てが、siRNAの標的配列として機能することができる。同様に、siRNAは、コード領域に存在しない前述のタンパク質(配列)のヌクレオチド配列、特にRNAの5’非コード領域、例えば、制御機能を有するRNAの非コード領域を標的とすることもできる。したがって、siRNAの標的配列は、RNAの翻訳及び/又は非翻訳領域、並びに調節エレメントの領域の少なくともいずれかに存在し得る。また、siRNAの標的配列は、非翻訳領域及び翻訳領域の重複領域に存在してもよく、具体的には、前記標的配列は、コード領域の開始コドンの少なくとも1ヌクレオチド上流を含んでもよい。
別の具体例として、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、アンチセンスRNAから選択してもよい。この状況では、アンチセンスRNAは、センス(メッセンジャー)RNAに対して相補的であるように、テンプレートではなく、(ゲノミック)DNAのコード鎖に基づいて転写される(一本鎖)RNA分子であることが好ましい。本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なアンチセンスRNAは、一般的に、センスRNA分子とアンチセンスRNA分子との間に二本鎖を形成し、それによって対応するmRNAの翻訳をブロックすることができる。本明細書で使用するとき、コードされているタンパク質若しくはペプチドの翻訳がアンチセンスRNAによって低減/抑制される場合、アンチセンスRNAは、例えば、ゲノミックDNAに由来するmRNA配列の任意の部分、及び本明細書に定義されるタンパク質ペプチド(例えば、上記治療活性タンパク質及びペプチド、抗原、抗体、アポトーシス因子、病状に関与しているプロテアーゼ、好ましくはペプチドプロテアーゼ阻害剤、BH3−ドメイン、部分長BH3−onlyタンパク質、完全長BH3−onlyタンパク質、又はこれらの断片の変異体など)などの任意のタンパク質をコードし得るmRNA配列の任意の部分の少なくともいずれかを標的とするものであってよい。したがって、標的となるmRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)におけるアンチセンスRNAの標的配列は、mRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)の翻訳及び/又は非翻訳領域、例えば調節エレメントの領域、特に制御機能を発揮するmRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)の5’−非コード領域に存在してよい。また、標的となるmRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)におけるアンチセンスRNAの標的配列は、標的となるmRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)の非翻訳配列及び翻訳(コード)配列に対して部分的に相補的である領域を含むことにより、アンチセンスRNAがmRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)に結合するように構築することができ;具体的には、アンチセンスRNAは、標的となるmRNAのコード領域の開始コドンの少なくとも1ヌクレオチド上流まで標的mRNA(又は標的となる(ゲノミック)DNA)に対して相補的であってもよい。好ましくは、本明細書で使用するとき、アンチセンスRNAは、約5ヌクレオチド〜約5,000ヌクレオチド、好ましくは約500ヌクレオチド〜約5,000ヌクレオチド、より好ましくは約1,000ヌクレオチド〜約5,000ヌクレオチド、或いは約5ヌクレオチド〜約1,000ヌクレオチド、約5ヌクレオチド〜約500ヌクレオチド、約5ヌクレオチド〜約250ヌクレオチド、約5ヌクレオチド〜約100ヌクレオチド、約5ヌクレオチド〜約50ヌクレオチド、又は約5ヌクレオチド〜約30ヌクレオチド、或いは更に好ましくは約20ヌクレオチド〜約100ヌクレオチド、約20ヌクレオチド〜約80ヌクレオチド、又は約20ヌクレオチド〜約60ヌクレオチドの長さを含む。
更なる具体例として、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子は、更に、化学療法薬剤として好適な細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤から選択されてもよい。一般的に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適な化学療法薬剤は、作用機序に基づいて3つの主な分類に分けることができる。前記化学療法薬剤は、(a)プレDNA分子の基本単位の合成を停止させることができる:これらの剤は、多数の異なる方法で機能する。DNAの基本単位は、葉酸、複素環塩基、及びヌクレオチドであり、これらは、自然界では細胞内で生成される。これらの剤は全て、ヌクレオチド又はデオキシリボヌクレオチド形成(DNA生成に必須)の幾つかの工程をブロックする機能を有する。これら工程がブロックされると、DNA及びRNAの基本単位であるヌクレオチドを合成することができない。したがって、ヌクレオチドなしにDNAを生成することはできないので、細胞はDNAを複製することができない。この分類の薬剤の例としては、メトトレキサート(Abitrexate(登録商標))、フルオロウラシル(Adrucil(登録商標))、ヒドロキシ尿素(Hydrea(登録商標))、及びメルカプトプリン(Purinethol(登録商標))、チオグアニン、トコフェロールが挙げられ、又はより一般的には、任意のヌクレオチド類似体、例えば、2’−デオキシシチジン類似体も含まれる。或いは、化学療法薬剤は、(b)細胞の核内のDNAに直接損傷を与えることができる。これらの剤は、DNA及びRNAに化学的損傷を与える。これらは、DNAの複製を乱し、複製を完全に停止させるか、又はナンセンスDNA若しくはRNA(即ち、新たに生成されるDNA又はRNAは、有用なものを全くコードしていない)の生成を引き起こす。この分類の薬剤の例としては、シスプラチン(Platinol(登録商標))、アントラサイクリン抗腫瘍剤の分類(このメンバーは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として用いることができる)に属する抗生物質であるダウノルビシン(Cerubidine(登録商標))、ドキソルビシン(Adriamycin(登録商標))、及びエトポシド(VePesid(登録商標))、又は任意のインターカレータが挙げられる。最後に、化学療法薬剤は、(c)有糸分裂紡錘体の合成又は崩壊に影響を及ぼすことができる:有糸分裂紡錘体は、細胞が2つの新たな細胞に分裂し始めるとき、細胞の「南北極」の分子線路として機能する。これら紡錘体は、細胞分裂中2つの新たな細胞の各々にコピーが移動するように、新たにコピーされたDNAの分裂を助けるので、非常に重要である。これらの薬剤は、紡錘体の形成を乱すため、細胞分裂を妨げる。このような有糸分裂攪乱剤の分類の薬剤としては、例えば、ビンブラスチン(Velban(登録商標))、ビンクリスチン(Oncovin(登録商標))、及びパクリタキセル(Taxol(登録商標))などが挙げられる。本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)は、上記作用機序のうちの1つに従って作用することができる。換言すれば、抗腫瘍薬剤の各分類、即ち、アルキル化剤、ニトロソ尿素、代謝拮抗物質、植物アルカロイド、抗腫瘍抗生物質、及びステロイドホルモンを、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として用いることができる。これら薬剤の分類についてより詳細に説明するために、上に開示された細胞周期及び細胞化学に対する作用に従って各抗癌剤を分類できることを強調する。アルキル化剤は、DNAを直接攻撃することにより細胞を殺傷する。アルキル化剤は、慢性白血病、ホジキン病、リンパ腫、並びに肺、胸、前立腺、及び卵巣の特定の癌腫の治療に用いることができる。シクロホスファミドは、一般的に用いられるアルキル化剤の例である。ニトロソ尿素は、アルキル化剤と同様に作用し、またDNA修復に必須な変化も阻害する。これらの剤は、血液脳関門を通過するので、脳腫瘍、リンパ腫、多発性骨髄腫、及び悪性黒色腫の治療に用いられる。カルムスチン及びロムスチンが、この分類の主な薬剤である。代謝拮抗物質は、特定の活性、通常DNA合成に干渉することにより細胞増殖をブロックする薬剤である。一旦細胞に取り込まれると、代謝拮抗物質は、正常な発生及び複製を停止させる。この分類の薬剤は全て、細胞周期の「S」期中に細胞に影響を及ぼす。代謝拮抗物質は、急性及び慢性白血病、絨毛上皮腫、並びに胃腸管、胸、及び卵巣の幾つかの腫瘍の治療に用いることができる。一般的に用いられる代謝拮抗物質の例は、6−メルカプトプリン及び5−フルオロウラシル(5FU)である。抗腫瘍抗生物質は、多様な化合物群である。一般的に、抗腫瘍抗生物質は、DNAに結合し、RNA合成を阻止することにより作用する。これら剤は、各種癌の治療において広く用いられている。この群の最も一般的に用いられている薬剤は、ドキソルビシン(アドリアマイシン)、ミトマイシン−C、及びブレオマイシンである。植物(ビンカ)アルカロイドは、植物に由来する抗腫瘍剤である。これらの薬剤は、具体的には、有糸分裂中に細胞分裂をブロックすることにより作用する。植物アルカロイドは、急性リンパ芽球性白血病、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、神経芽腫、ウィルムス腫瘍、並びに肺、胸、及び精巣の癌の治療において、一般的に用いられている。ビンクリスチン及びビンブラスチンは、この群の一般的に用いられている剤である。ステロイドホルモンは、幾つかの種類の腫瘍の治療において有用である。この分類は、アドレノコルチコステロイド、エストロゲン、抗エストロゲン、プロゲステロン、及びアンドロゲンを含む。具体的な作用機序は明らかになっていないが、ステロイドホルモンは、特定のホルモン依存性癌の増殖を調節する。タモキシフェンが例であり、これはエストロゲン依存性乳癌に用いられる。上記腫瘍の全ての種は、上記抗腫瘍剤のいずれかを成分(B)として含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子により治療することができる。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のためのエフェクタ分子として用いることができる細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤の1つの群は、アルキル化剤、代謝拮抗物質、細胞増殖抑制剤、又はホルモン治療に関する薬剤から選択されることが好ましい。この状況では、細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤として、金属化合物、特に白金(誘導体)及びタキソール分類を選択することが好ましい。具体的には、薬剤部分は、例えば、シスプラチン、トランスプラチン、サトラプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、クロラムブシル、シクロホスファミド、メルファラン、アザチオプリン、フルオロウラシル、(6)−メルカプトプリン、メトトレキサート、ナンドロロン、アミノ配糖体、メドロキシプロゲステロン、酢酸メゲストロール、プロカルバジン、ドセタキセル、パクリタキセル、イリノテカン、エピポドフィロトキシン、ポドフィロトキシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ドセタキセル、ダウノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ミトザントロン、トポテカン、ブレオマイシン、ゲムシタビン、フルダラビン、ナベルビン及び5−FUDRからなる薬剤群より選択される。金属含有抗癌薬剤の分類、例えば白金化合物の分類が特に好ましい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のエフェクタ分子として用いることができる更なる細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤(一般名により識別される)としては、アリトレチノイン、アルトレタミン、アザチオプリン、ビカルタミド、ブスルファン、カペシタビン、シクロホスファミド、エキセメスタン、レトロゾール、フィナステリド、酢酸メゲストロール、トリプトレリン、テモゾロミド、ミフェプリストン、トレチノイン、オーラル、タモキシフェン、テニポシド、イマチニブ(Gleevec(登録商標))、ゲフィチニブ(IRESSA(登録商標))、硫酸ペプロマイシン、又はカンプトテシンの分類などが挙げられる。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のエフェクタ分子として用いることができる細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤の別の群としては、インドロカルバゾール化合物などが挙げられ、例えば、スタウロスポリン(及びその類似体)及びレベッカマイシンなどが挙げられる。成分(B)として、アミノキナゾリンの分類に属している化合物(例えば、ゲフィチニブ)などが、特に好ましい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のためのエフェクタ分子として用いることができる細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤の更なる群としては、イリノテカンなどのトポイソメラーゼ阻害剤、又は有糸分裂キネシン若しくはDHFRから更に選択されてもよい。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のためのエフェクタ分子として用いることができる細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤として、例えば、細胞増殖阻害又は刺激因子(PDGF)、細胞内経路、RAS/RAFシグナル伝達経路、RAF/MEK/ERKシグナル伝達経路(例えば、RAF−1)又はマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ経路のメンバーなど、CMGCキナーゼファミリー(CDK(サイクリン依存性キナーゼ)、MAPK、GSK3、CLKを含む)、PKA、PKG、PKCキナーゼファミリーを含むAGCキナーゼファミリーに属するSer/Thrキナーゼ、血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)−2、VEGFR−3、血小板由来増殖因子受容体βなどが挙げられ、また、血管新成及び腫瘍進行に関与している受容体チロシンキナーゼ、Flt−3、エンドセリン(ET)系(ET−1、ET−2、ET−3を含む)、ET受容体(ETR)及びETR、例えば機能を阻害することにより標的とされるc−KIT、並びにIGF−1、IGF−2、IGF−1R、IGF2RなどのIGFファミリーのメンバーなどから選択される。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)のためのエフェクタ分子として用いることができる細胞毒性薬剤又は抗腫瘍薬剤の別の群は、腫瘍細胞増殖及び腫瘍新脈管形成を標的とする阻害剤から選択されてもよい。この状況では、抗血管新生活性を有する悪性細胞及び/又は血管細胞上の標的に対する小分子抗腫瘍キナーゼ阻害剤が特に好ましい。EGFR、Her2/neu、BCR−ABL、c−KIT、PKC、Raf、及びPI3などに対するキナーゼ阻害剤は、罹患悪性細胞による血管新生因子の分泌をブロックすることにより血管新生を阻害する。VEGFR2、VEGFR1、PDGFR、PKC、Raf、及びPI3などに対するキナーゼ阻害剤は、血管細胞に対する作用によって血管新生を阻害する。サイクリン依存性キナーゼの合成阻害剤(CDKI)としては、例えば、オロモウシン、フラボピリドール、ブチロラクトン、及びこれらの誘導体などが挙げられ、腫瘍細胞の増殖を制限する。他方、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として、好適な抗腫瘍化合物は、癌細胞のアポトーシスプログラムのアクチベータ(例えば、スタウロスポリン)から選択されてもよく、抗アポトーシスタンパク質、例えば、Bcl−2をダウンレギュレーションしてもよい。
抗癌薬剤として作用するために細胞膜を通過しなければならないことは、上記化合物の全てにおいて共通している。これらの各分類に属する化合物(細胞の核内のDNAに直接損傷を与える化合物、有糸分裂紡錘体の合成若しくは崩壊に作用する化合物、又はプレDNA分子の基本単位の合成を停止させる化合物)を成分(B)として成分(A)に結合させて、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を形成することにより、抗癌化合物の細胞への侵入が促進されて及び/又は抗癌化合物の可溶性が向上して、これら治療化合物の有効性を高めることができた。延いては、細胞への取り込み増加、及び、好ましくは、これら化合物の水性環境(例えば、サイトゾル)への可溶性向上により、治療用抗癌化合物の投与量を減少させることができる。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)は、また、小有機化合物又は薬剤分子、例えば、プロテアーゼ、特に、感染因子の感染周期に関与しているプロテアーゼ、ウイルス、細菌又は原生動物のプロテアーゼを阻害するプロテアーゼ阻害剤などを含んでもよい。好ましい実施形態としては、これらのプロテアーゼ阻害剤(有機化合物又は薬剤分子)は、本発明のコンジュゲート分子の一部として、ウイルス感染、細菌感染、又は原生動物感染、例えば、マラリアなどを治療する機能を有することが可能である。具体的には、ウイルス感染、例えば、レトロウイルス性疾患は、プロテアーゼ阻害剤により治療することができる。プロテアーゼ阻害剤を含むコンジュゲート分子の使用は、HIV感染の治療に非常に好ましい。本明細書に開示されるキャリア配列に結合させるために用いるプロテアーゼ阻害剤は、640385、硫酸アバカビル、AG1776、アンプレナビル(141W94又はVX−478)、アタザナビル(BMS−232632)、カテプシンSプロテアーゼ阻害剤、D1927、D9120、エファビレンツ、エムトリシタビン、エンフビルチド(T−20)、ホスアンプレナビル(GW−433908又はVX−175)、GS9005、GW640385(VX−385)、HCVプロテアーゼ阻害剤、インジナビル(MK−639)、L−756、423、レボプリン−ZG、ロピナビル(ABT−378)、ロピナビル/リトナビル(LPV ABT−378/r)、MK−944A、モゼナビル(DMP450)、ネルフィナビル(AG−1343)、ネビラピン、P−1946、PL−100、プリノマスタット、リトナビル(ABT−538)、RO033−4649、TMC114、サクイナビル(Ro−31−8959)、テノホビルジソプロキシルフマル酸塩、チプラナビル(PNU−140690)、TLK19781、TMC−114、Vertex385、VX−950を含む群から選択してもよい。
最後に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)として好適なエフェクタ分子としては、更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子について上に定義された通りの標識とは別個の成分として選択されてもよい。かかる本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、インビトロ又はインビボアッセイに特に好適である。この状況では、標識は、放射性標識、即ち、放射性リン酸化標識又は硫黄、水素、炭素、窒素などを含む放射性標識;着色色素(例えば、ジゴキシゲニンなど);蛍光基(例えば、フルオレセイン、ローダミン、以下に定義される蛍光色素タンパク質など);化学発光基;又はこれら標識の組み合わせを含んでもよい。蛍光色素タンパク質は、活性化されて蛍光シグナルを発することができる任意の蛍光色素タンパク質を含むことが好ましい。蛍光色素タンパク質は、任意の蛍光色素タンパク質、例えば、以下を含む群から選択されることがより好ましい:緑色蛍光タンパク質(GFP);緑色蛍光タンパク質(GFP)の誘導体、例えば、EGFP、AcGFP、TurboGFP、エメラルド、アザミグリーン、光活性化可能なGFP(PA−GFP)など;EBFP、サファイア、T−サファイアを含む青色蛍光色素タンパク質(BFP);高感度シアン蛍光タンパク質(ECFP)、mCFP、セルリアン、CyPetを含むシアン蛍光タンパク質(CFP);トパーズ、ビーナス、mシトリン、Ypet、PhiYFP、mバナナ、黄色シフト緑色蛍光タンパク質(Yellow GFP)、高感度黄色蛍光タンパク質(EYFP)を含む黄色蛍光タンパク質(YFP);又はKushibaraオレンジ、mオレンジ、dトマト−タンデム、DsRed−モノマー、mタンジェリン、mストロベリー、単量体赤色蛍光タンパク質(mRFP1)(本明細書ではmRFPとも呼ばれる)、mチェリー、mラズベリー、HcRed−タンデム、mプラムを含むオレンジ及び赤色蛍光タンパク質;に加えて、PA−GFP、CoralHue Dronpa(G)、PS−CFP(C)、PS−CFP(G)、mEosFP(G)、mEosFP(G)から選択される光学ハイライター;キンドリング蛍光タンパク質(KFP1)、エクオリン、自己蛍光タンパク質(AFP)などの他の単量体蛍光タンパク質;又は蛍光タンパク質JRed、TurboGFP、PhiYFP、及びPhiYFP−m、tHc−Red(HcRed−タンデム)、PS−CFP2、及びKFP−Red(EVRΩGENから入手可能、www.evrogen.comも参照されたい)、又は他の好適な蛍光タンパク質。
成分(A)及び(B)を含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、好ましくは成分(B)とは異なる、少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などを更に含んでもよい。この少なくとも1つの任意の追加部分は、本発明の融合タンパク質に更なる機能を付与することができ、他の成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)から独立して選択することができる。
例えば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などは、成分(B)について上に記載されているエフェクタ分子のいずれかであってもよい。好ましくは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の特異的に選択される成分(B)と同一ではない、即ち、少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などは、好ましくは、上記様々なエフェクタ分子、その断片、又は変異体から互いに独立して選択することができる。本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などは、更に、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチド、又は(小)有機化学化合物であってもよく、且つ好適な位置、例えば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のN末端、C末端で本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子に結合していてもよく、或いは、アミノ酸、例えば、アミノ酸側鎖、核酸、又は成分(B)(又は(A))の任意の好適な位置に内部結合していてもよい。また、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を精製及び/又は単離しやすくすることができる部分(例えば、HA、HSV−タグ、His6−タグ、FLAG−タグ)であってもよい。必要に応じて、生成プロセスの最後に、(例えば、タンパク質分解的切断、又は当該技術分野において既知である他の方法により)精製に必要な成分を本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の他の成分から除去してもよい。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などは、好ましくは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の高い細胞透過性を失わせることなしに、特定の細胞内標的局在位置に本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を効率的に導くシグナル配列又は局在配列であってもよい。一般的に、かかるシグナル配列又は局在配列は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を特定の細胞内区画、例えば、小胞体、ミトコンドリア、ゴルジ装置(gloom apparatus)、リソソーム小嚢などに導く。例示的なシグナル配列又は局在配列としては、KDEL(配列番号238)、DDEL(配列番号239)、DEEL(配列番号240)、QEDL(配列番号241)、RDEL(配列番号242)などの小胞体局在配列;PKKKRKV(配列番号243)、PQKKIKS(配列番号244)、QPKKP(配列番号245)、RKKR(配列番号246)などの核局在配列;RKKRRQRRRAHQ(配列番号247)、RQARRNRRRRWRERQR(配列番号248)、MPLTRRRPAASQALAPPTP(配列番号249)などの核領域局在配列;MDDQRDLISNNEQLP(配列番号250)などのエンドソーム区画局在配列などが挙げられるが、これらに限定されない。
同様に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の少なくとも1つの任意の追加成分は、好ましくは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の高い細胞透過性を失わせることなしに、特定の細胞型に本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を効率的に導くシグナル配列又は局在配列であってもよい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、好ましくは末端、例えばC末端若しくはN末端のいずれか、又は両方に少なくとも1つの修飾を更に含んでもよい。C末端は、好ましくはアミド修飾により修飾されてよく、一方、N末端は、例えばアシル化などの任意の好適なNH保護基により修飾されてもよく、又はL−アミノ酸について既に記載された任意の更なる修飾により修飾されてもよい。また、かかる修飾は、上記一般式(I)に係る本発明の輸送体分子について上に定義されている標識の導入を含む。
最後に、上記本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)、並びにこれら成分を連結するために任意で用いてもよいリンカーは、タンパク質又はペプチド配列を含んでもよく、前記配列から構成されてもよい。かかるタンパク質又はペプチド配列は、好ましくは、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトについて上に記載されているように、L−アミノ酸、D−アミノ酸、又はL−アミノ酸とD−アミノ酸との組み合わせから構成されてもよい。かかるD−アミノ酸及び/又はL−アミノ酸は、ブロック状、非ブロック状、又は交互に、成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)中に配置されていてもよい。或いは、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトについて上に記載されているパターンは、これら成分の反復フォート(fort)であってよい。換言すれば、上に定義された一般式(I)(配列番号1)DLLL(LLL(式中、aにより定義される反復数は、0〜3に限定されるものではないが、分子全体に適用してもよく、即ち、1〜500、1〜250、1〜100、1〜50、1〜20、1〜10、1〜5、又は1、2、3、4、5、6、7、8、9、10などであり、好ましくは、網羅されているタンパク質又はペプチド配列の長さによって決定される)を適用してもよい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)、(B)、並びに更なる任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)などが存在する場合には、これらは、一般的に、共有結合又は静電結合(例えば、ポリリジン)を介して、好ましくは共有結合を介して互いに結合する。この状況で、用語「共有結合」とは、1以上の電子対を共有することにより生成される2つの原子間の安定な化学結合を指す。好ましくは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)及び(B)、並びに更なる任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)などが存在する場合には、これらも全て、直線状分子又は非直線状(分岐)分子、好ましくは直線状分子を形成するように結合することができる。直線状分子では、上記成分(A)及び(B)、並びに更なる任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)などが存在する場合には、これらも全て、分岐輸送体−積荷コンジュゲート分子を形成することなしに、直線状形態となるように、末端を介して互いに結合する。非直線状(分岐)分子では、上記成分(A)及び(B)、並びに更なる任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)などが存在する場合にはこれらも、全て、例えば、Y字型形態などの分岐輸送体−積荷コンジュゲート分子となるように、末端を介して互いに結合する。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)は、定義上D−アミノ酸及びL−アミノ酸からなるペプチド配列であるため、更なる成分(B)の共有結合、並びに任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)が存在する場合にはこれらの(共有)結合は、無論、結合する成分の種類及び性質、即ち、1つの成分が、タンパク質であるか、ペプチド、核酸、(小)有機化合物などであるか依存する場合がある。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)が成分(A)と及び互いに結合して、好ましくは直線状分子を形成する順序、並びに更なる任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)が存在する場合には、これらが、成分(A)と及び互いに結合して、好ましくは直線状分子を形成する順序は、一般的に、任意の順序を含んでよい。したがって、成分(A)、(B)、及び存在する場合(C)、(D)、及び/又は(E)はいずれも、互いに結合することができる。しかし、成分(A)は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の末端に結合することが好ましい。成分(B)がタンパク質又はペプチド配列である場合、並びに成分(C)、(D)、及び/又は(E)が存在する場合にはこれらのいずれかがタンパク質又はペプチド配列である場合、成分(A)は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のC末端、例えば、ペプチド又はタンパク質として生じるとき、上に定義された成分(B)のC末端、又は成分(C)、(D)、及び/又は(E)が存在する場合には、これらのC末端に含まれることが好ましい。本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子において成分(A)がかかる位置に存在することは、成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)の積荷ペプチド又はタンパク質配列が、ペプチダーゼ、特にカルボキシ末端ペプチダーゼNなどのカルボキシペプチダーゼによって、例えば、細胞、核などの所望の標的部位に輸送される前に分解されるのを防ぐ。或いは、用いられる細胞系にアミノ末端ペプチダーゼが存在する場合、成分(A)は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のアミノ末端に存在してもよい。
更なる成分(B)がペプチド又はタンパク質配列である場合、及び/又は任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)が存在する場合には、これらのいずれかがペプチド又はタンパク質配列である場合、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のこれらタンパク質又はペプチド成分の間の結合は、一般的に、ペプチド結合であることが好ましい。かかるペプチド結合は、結合する成分の両方(一方の成分のN末端及び他方の成分のC末端)が関与する化学合成を用いて形成されてもよく、又は両方の成分のペプチド配列全体をタンパク質合成することを介して直接形成されてもよく、この場合、両方の(タンパク質又はペプチド)成分を1段階で合成することが好ましい。かかるタンパク質合成法としては、例えば、液相ペプチド合成法又は固体ペプチド合成法、例えば、Merrifieldによる固体ペプチド法、t−Boc固相ペプチド合成、Fmoc固相ペプチド合成、BOP(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート)に基づく固相ペプチド合成などが挙げられるが、これらに限定されない。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)及び成分(B)は、リンカーを介して結合することもでき、結合する成分が反応性アミノ基又はカルボキシ基を有する場合、例えばアミド架橋により直接(リンカー無しで)結合することもできる。或いは、エステル又はエーテル結合が好ましい。
上述の更なる成分(C)、(D)、及び/又は(E)などが存在する場合には、これらは、成分(A)及び/又は成分(B)と類似の方法で結合してもよく、又は、任意で、互いに結合し、次いで単一部分として成分(A)若しくは成分(B)のいずれかに結合してもよい。また、リンカー配列を用いて、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子と、少なくとも1つの他の成分(以下を参照)とを融合させることもできる。本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)又は成分(B)のいずれかに対して更なる成分を結合させる方法は、その化学的性質に依存する。更なる成分(C)、(D)、(E)などがペプチド配列の分類に属する場合、好ましくは成分(A)の末端のいずれかで本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子が結合するか、或いは、例えばジスルフィド結合によって、成分(A)のL−アミノ酸側鎖又はD−アミノ酸側鎖を介して結合する。他の化学的性質を有する更なる成分も同様に、成分(A)(末端基又は化学的に活性のある側鎖基)又は成分(B)に結合することができる。側鎖を介する結合は、好ましくは、側鎖アミノ基、チオール基、又はヒドロキシル基に基づき、例えば、アミド結合、エステル結合、又はエーテル結合を介する。本発明によれば、(成分(A)、及びアミノ酸で構成されている場合、成分(C)、(D)、(E)などのいずれかの)アミノ酸は、全て、D−鏡像異性体アミノ酸であることが好ましく、これは、レトロインベルソ順序で結合することにより最終的には自然界に存在する類似体を反映すことに留意すべきである。それにもかかわらず、成分(C)、(D)、(E)などは、アミノ酸からなる場合、(自然界に存在する配列順序の)L−アミノ酸から構成されてもよく、又はD−アミノ酸とL−アミノ酸との組み合わせで構成されてもよい。
成分(A)と(B)とを融合させるため、又は別の成分、例えば、(C)を成分(A)及び/又は(B)に融合させるためにペプチドリンカー配列が用いられる場合、リンカー配列は、好ましくは2残基〜10残基、より好ましくは1残基〜5残基の可動性配列を形成する。好ましい実施形態では、リンカー配列は、少なくとも20%、より好ましくは少なくとも40%、更により好ましくは少なくとも50%のGly又はβ−アラニン残基、例えば、GlyGlyGlyGlyGly(配列番号255)、GlyGlyGlyGly(配列番号256)、GlyGlyGly、CysGlyGly、又はGlyGlyCysなどを含む。当業者は、適切なリンカー配列を容易に選択し、調製することができる。適切なリンカー配列は、D及び/又はLアミノ酸から構成されてもよい。
また、ペプチドリンカー配列は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)と、成分(B)及び/又は更なる成分(C)、(D)、及び/又は(E)との間に導入することができ、ここで、アミノ末端メチオニンは、成分(A)と、タンパク質又はペプチド配列成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)の前との少なくともいずれかに付加される。
好ましくは、成分(A)及び成分(B)は、架橋方法などの当該技術分野において既知である任意の好適な方法で化学的にカップリングすることにより結合する。しかし、多くの化学的架橋法は、非特異的である、即ち、結合点がキャリア部分又は積荷部分の任意の特定の部位に限定されないという事実に注意すべきである。したがって、非特異的架橋剤の使用は、機能的部位を攻撃するか、又は活性部位を立体的にブロックして、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の融合した成分を生物学的に不活性にする恐れがある。適切な保護基を用いることにより、反応する可能性のある基をブロックすることが、当業者に知られている。或いは、成分(A)の成分(B)の架橋に適用することができる化学選択的実体である、強力且つ汎用的なオキシム及びヒドラゾンライゲーション技術を使用してもよい。この架橋技術は、例えば、Rose et al.(1994),JACS116,30に記載されている。更なる成分(C)、(D)、(E)などが存在する場合には、これらは、上述のように、同様の方法で互いに、又は成分(A)及び/又は成分(B)と化学的にカップリングすることができる。
成分(A)に1個又は数個しか存在しない、成分(B)の有機分子と架橋する官能基への化学的カップリングを導くことによって、カップリングの特異性を高めることができる。例としては、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)にシステイン残基が1個しか存在しない場合、システインチオール基を用いることができる。また、例えば、コンジュゲート分子の成分(A)がリジン残基を含まない場合、一級アミンに対して特異的な架橋剤は、成分(A)のアミノ末端に対して選択的となる。或いは、側鎖を通じてアミド結合が生じ得るように、ペプチドのN末端に配置されたグルタミン酸残基の側鎖を介して架橋を行うこともできる。したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)のN末端にグルタミン酸残基を結合されることが有利となる場合もある。しかし、成分(A)にシステイン残基を導入する場合、N末端若しくはC末端に、又はN末端若しくはC末端付近に導入することが好ましい。1以上の更なるアミノ酸、例えば、特にシステイン残基を輸送配列に付加するか、又は成分(A)に含まれる輸送配列のうちの少なくとも1つの残基を置換することにより、成分(A)の修飾に基づいてこのようにアミノ酸配列を変化させるために、従来の方法が利用可能である。システイン残基をカップリング目的のために使用する場合、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)は、システイン残基を1個有することが好ましい。任意の第2のシステイン残基は、好ましくは存在するべきではなく、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(A)で生じたときは、最終的に、置換することができる。成分(A)として又は成分(A)の一部として用いられる元の輸送配列中のシステイン残基を置換するとき、一般的に、成分(A)のペプチドの折り畳み構造の変化を最小限に抑えることが望ましい。成分(A)の折り畳み構造の変化は、システインを化学的及び立体的に類似の代替物に置換したときに、最小限に抑えられる。したがって、システインの代替物としては、セリンが好ましい。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の2つの成分のカップリングは、HOBt、HBTU、DICI、TBTUなどの標準的なペプチド合成カップリング試薬を含むカップリング剤又はコンジュゲート剤を用いて行うことができる。利用可能な幾つかの分子間架橋試薬が存在する、例えば、Means and Feeney,Chemical Modification of Proteins,Holden−Day,1974,pp.39−43を参照されたい。これらの試薬は、例えば、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)又はN,N’−(1,3−フェニレン)ビスマレイミド;N,N’−エチレン−ビス−(ヨードアセトアミド)、又は6個〜11個の炭素メチレン架橋を有する他のかかる試薬;及び1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼンである。この目的のために有用な他の架橋試薬としては、p,p’−ジフルオロ−m,m’−ジニトロジフェニルスルホン;ジメチルアジピミデート;フェノール−1,4−ジスルホニルクロリド;ヘキサメチレンジイソシアネート若しくはジイソチオシアネート、又はアゾフェニル−p−ジイソシアネート;グルタルアルデヒド及びジスジアゾベンジジンが挙げられる。前記架橋試薬は、ホモ二官能性、即ち、同じ反応を受ける2つの官能基を有していてもよい。好ましいホモ二官能性架橋試薬は、ビスマレイミドヘキサン(BMH)である。BMHは、2つのマレイミド官能基を含み、前記官能基は、穏やかな条件下(pH6.5〜7.7)でスルフヒドリル含有化合物と特異的に反応する。前記2つのマレイミド官能基は、炭化水素鎖により結合される。したがって、BMHは、システイン残基を含むタンパク質(又はポリペプチド)の不可逆的架橋に有用である。架橋試薬は、ヘテロ二官能性であってもよい。ヘテロ二官能性架橋剤は、2つの異なる官能基、例えば、アミン反応基とチオール反応基を有し、これら反応基は、それぞれ遊離アミン及びチオールを有する2つのタンパク質と架橋する。ヘテロ二官能性架橋剤の例は、スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシレート(SMCC)、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS)、及びスクシンイミド4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート(SMPB)、MBSの伸長鎖類似体である。これら架橋剤のスクシンイミジル基は、一級アミンと反応し、チオール反応性マレイミドは、システイン残基のチオールと共有結合を形成する。前記架橋試薬は、水溶性が低いことが多いので、スルホネート基などの親水性基を架橋試薬に付加して水溶性を高めてもよい。スルホ−MBS及びスルホ−SMCCは、水溶性が改変された架橋試薬の例である。多くの架橋試薬により、細胞条件下で本質的に切断不可能であるコンジュゲートが得られる。したがって、一部の架橋試薬は、細胞条件下で切断可能であるジスルフィド結合などの共有結合を含む。例えば、Traut試薬、ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート)(DSP)、及びN−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)が、周知の切断可能な架橋剤である。切断可能な架橋試薬を使用することにより、積荷部分の成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)を、標的細胞に送達された後、新規輸送体コンストラクトの成分(A)から分離することができる。この目的のために、直接ジスルフィド結合が有用である場合もある。また、化学的架橋は、スペーサーアームの使用を含んでもよい。スペーサーアームは、細胞間可動性を提供するか、又はコンジュゲートされた部分間の細胞間距離を調整して、生物学的活性の保存に役立ち得る。スペーサーアームは、スペーサーアミノ酸、例えば、プロリンを含むタンパク質(又はポリペプチド)部分の形態であってもよい。或いは、スペーサーアームは、「長鎖SPDP」などの架橋試薬の一部であってもよい(Pierce Chem.Co.,Rockford,Ill.,カタログ番号21651H)。上で論じたものを含む多くの架橋試薬は、市販されている。これらの使用についての詳細な指示書は、商業的供給元から容易に入手可能である。タンパク質架橋及びコンジュゲートの調製に関する一般的な参考文献は、Wong,Chemistry of Protein Conjugation and Cross−Linking,CRC Press(1991)である。
別の好ましい実施形態によれば、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のうちの少なくとも1つの変異体及び/又は断片を含んでもよく、これらから構成されてもよい。好ましくは、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の変異体及び/又は断片は、上に開示される本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の生物学的活性を保持している。かかる断片又は変異体の機能は、一般式(I)に係る本発明の新規輸送体コンストラクトについて上に記載されているのと同様に、トランスフェクション効率、積荷核酸がコードするタンパク質の正確な発現などの様々な試験により、又は分光法、コンピュータモデリング、構造解析などの生物物理学的方法により試験することができる。
更により好ましくは、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、特に、1つの成分がタンパク質又はペプチド配列である場合、少なくとも1つの変異体(及び/又は断片)を含むか、又は前記変異体からなる。本発明の状況では、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のかかる変異体(及び/又は断片)は、ネイティブな本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の全長に対して、前記変異体(及び/又は断片)のネイティブな配列、例えば、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の断片又は変異体、そのネイティブな輸送体−積荷コンジュゲート分子配列などと、少なくとも70%、80%、又は85%、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、最も好ましくは少なくとも99%の配列同一性を有していてもよい。
上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の「断片」は、特に、1つの成分がタンパク質又はペプチド配列である場合、そのトランケート型配列である、即ち、上に定義されたネイティブな本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のアミノ酸配列と比べて、N末端、C末端、及び/又は配列内がトランケートされている、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のアミノ酸配列であると理解されることが好ましい。
上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の「変異体」は、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子変異体のアミノ酸配列が、1以上の突然変異、例えば、1以上の置換(又は、必要に応じて、挿入及び/若しくは欠失)されたアミノ酸などによって、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のネイティブな配列とは異なる配列を含むことが好ましい。上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の変異体は、上に定義されたネイティブな輸送体−積荷コンジュゲート分子の完全長と比較して同じ生物学的機能又は特異的活性を有することが好ましい。変異体は、上記意味の範囲内で、約1個〜100個、1個〜50個、1個〜20個、好ましくは1個〜10個、より好ましくは1個〜5個、4個、3個、2個、又は1個のアミノ酸変化を含んでもよい。かかる変化は、特に、上に定義されたアミノ酸の修飾、上に定義されたアミノ酸への標識の導入、本明細書に言及される(修飾又は標識)アミノ酸のいずれかによるアミノ酸の置換、アミノ酸の欠失又は挿入を含んでもよい。本明細書に定義される変異体は、更に、好ましくは既に上に定義されているような保存的アミノ酸置換を含むことが好ましい。
第3の態様によれば、本発明は、更に、医薬組成物を提供し、前記医薬組成物は、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子と、任意で、薬学的に許容できる担体及び薬学的に許容できるビヒクルの少なくともいずれか、任意の賦形剤、バッファ、安定剤、又は当業者に周知である他の物質を含むことが好ましい。
第1の成分として、本発明の医薬組成物は、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、即ち、成分(A)として、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトを含み、且つ成分(B)として、例えば、治療活性タンパク質及びペプチド、タンパク質キナーゼ阻害剤、特にタンパク質キナーゼであるc−Junアミノ末端キナーゼの阻害剤、抗原、抗体、アポトーシス因子、病状に関与しているプロテアーゼ、好ましくはペプチドプロテアーゼ阻害剤、BH3−ドメイン、BH3−onlyタンパク質などのタンパク質又はペプチドから選択されるか、又はsiRNAなどの核酸、細胞毒性剤、小有機分子などから選択されるエフェクタ分子を含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を含む。任意で、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、更に、追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)などを含んでもよい。
第2の成分として、本発明の医薬組成物は、薬学的に許容できる担体及び/又はビヒクルを含んでもよく、含んでいなくてもよい。本発明の状況では、薬学的に許容できる担体は、一般的に、本発明の医薬組成物の液体又は非液体基剤を含む。本発明の医薬組成物が液体形態で提供される場合、担体は、一般的に、発熱物質不含水;等張生理食塩水又は緩衝(水)溶液、例えば、リン酸緩衝溶液、クエン酸緩衝溶液などである。特に、本発明の医薬組成物を注射する場合、ナトリウム塩、好ましくは少なくとも50mmol/L(mM)のナトリウム塩、カルシウム塩、好ましくは少なくとも0.01mmol/L(mM)のカルシウム塩、及び任意でカリウム塩、好ましくは少なくとも3mmol/L(mM)のカリウム塩を含有する、水又は好ましくはバッファ、より好ましくは水性バッファを用いてもよい。好ましい実施形態によれば、ナトリウム塩、カルシウム塩、及び任意でカリウム塩は、これらのハロゲン化物、例えば塩化物、ヨウ化物、又は臭化物の形態、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、又は硫酸塩などの形態であってもよい。限定するものではないが、ナトリウム塩の例としては、例えば、NaCl、NaI、NaBr、NaCO、NaHCO、NaSOが挙げられ、任意のカリウム塩の例としては、KCl、KI、KBr、KCO、KHCO、KSOが挙げられ、カルシウム塩の例としては、例えばCaCl、CaI、CaBr、CaCO、CaSO、Ca(OH)が挙げられる。更に、前述のカチオンの有機アニオンが、バッファ中に含有されていてもよい。より好ましい実施形態によれば、上に定義された注射目的に好適なバッファは、塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カルシウム(CaCl)、及び任意で塩化カリウム(KCl)から選択される塩を含有していてもよく、ここでは、塩化物に加えて更なるアニオンが存在していてもよい。また、CaClをKClなどの別の塩に置換してもよい。一般的に、注射用バッファ中の塩は、少なくとも50mmol/L(mM)の塩化ナトリウム(NaCl)、少なくとも3mmol/L(mM)の塩化カリウム(KCl)、及び少なくとも0.01mmol/L(mM)の塩化カルシウム(CaCl)の濃度で存在する。注射用バッファは、特定のレファレンス媒体に比べて高張、等張、又は低張であってよく、即ち、バッファは、特定のレファレンス媒体に比べてより多い、等しい、又はより少ない塩含量を有していてもよく、好ましくは、浸透又は他の濃度効果によって細胞に損傷を与えることのない上述の塩濃度を用いることができる。レファレンス媒体は、例えば、血液、リンパ液、細胞質液、若しくは他の体液などの「インビボ」法で用いられる液体、又は一般的なバッファ若しくは液体などの「インビトロ」法でレファレンス媒体として用いることができる液体である。かかる一般的なバッファ又は液体は、当業者に既知である。リンゲル乳酸塩溶液が、液体基剤として特に好ましい。
しかし、治療される患者に投与するのに好適である、1以上の適合性固体若しくは液体充填剤、希釈剤、又は封入化合物も、本発明の医薬組成物に対して同様に用いることができる。本明細書において使用するとき、用語「適合性」とは、典型的な使用条件下で本発明の医薬組成物の薬学的有効性を実質的に低下させる相互作用が生じない方法で、本発明の医薬組成物のこれら成分を、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子と混合できることを意味する。薬学的に許容できる担体、充填剤、及び希釈剤は、無論、治療されるヒトに投与するのに適した状態にするのに十分な程度高純度且つ低毒性でなければならない。薬学的に許容できる担体、充填剤、又はこれらの成分として用いることができる化合物のとしては、例えば、ラクトース、グルコース、及びスクロースなどの糖;例えば、コーンスターチ又は馬鈴薯デンプンなどのデンプン;例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、酢酸セルロースなどのセルロース及びその誘導体;粉末状トラガカント;モルト(malt);ゼラチン;タロー;例えば、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、硫酸カルシウムなどの固体滑剤;例えば、ラッカセイ油、綿実油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、及びカカオ属由来の油などの植物油;例えば、ポリプロピレングリコール、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、及びポリエチレングリコールなどのポリオール;アルギン酸である。
本発明の医薬組成物は、経口、非経口、吸入スプレーにより、局所的、直腸内、鼻腔内、口腔内、膣内、埋め込み型容器を介して投与することができる。本明細書で使用するとき、非経口という用語は、皮下、静脈内、筋肉内、関節内、滑液包内、基質内、鞘内、肝臓内、病巣内、頭蓋内、経皮、皮内、肺内、腹腔内、手根内、動脈内、及び舌下注射又は注入技術を含む。
好ましくは、本発明の医薬組成物は、非経口注射により投与することができ、より好ましくは、皮下、静脈内、筋肉内、関節内、滑液包内、基質内、鞘内、肝臓内、病巣内、頭蓋内、経皮、皮内、肺内、腹腔内、手根内、動脈内、及び舌下注射によるか、又は注入技術を介して投与される。本発明の医薬組成物の無菌注射剤形は、水性又は油性懸濁液であってもよい。これらの懸濁液は、好適な分散剤又は湿潤剤と、懸濁化剤とを用いて当該技術分野において既知の技術に従って製剤することができる。無菌注射用調製品は、例えば、1,3−ブタンジオール溶液など、無毒の非経口的に許容できる希釈剤又は溶媒中の無菌注射液又は懸濁液であってもよい。中でも、使用可能な許容できるビヒクル及び溶媒は、水、リンゲル液、及び等張塩化ナトリウム溶液である。更に、溶媒又は懸濁溶媒として、無菌の不揮発性油が、従来使用されている。この目的のために、合成モノグリセリド又はジグリセリドを含む任意の無刺激な不揮発性油を使用してもよい。オリーブ油又はヒマシ油、特にこれらのポリオキシエチル化型などの天然の薬学的に許容できる油と同様に、オレイン酸及びそのグリセリド誘導体などの脂肪酸も注射用調製品において有用である。また、これらの油溶液又は懸濁液は、長鎖アルコール希釈剤又は分散剤、例えば、エマルション及び懸濁液を含む薬学的に許容できる剤形の製剤において一般的に用いられているカルボキシメチルセルロース又は類似の分散剤などを含有させてもよい。また、Tween、Span、及び他の乳化剤などの他の一般的に用いられている界面活性剤、又は薬学的に許容できる固体、液体、若しくは他の剤形の製造において一般的に用いられている生物学的利用能強化剤を、本発明の医薬組成物を製剤するために用いてもよい。
静脈内、皮膚、若しくは皮下注射、又は患部に注射する場合、活性成分は、発熱物質を含まず、且つ好適なpH、等張性、及び安定性を有する非経口的に許容できる水溶液の形態であることが好ましい。当業者は、例えば、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、乳酸リンゲル注射液などの等張ビヒクルを用いて好適な溶液を調製することができる。保存剤、安定剤、バッファ、酸化防止剤、及び/又は他の添加剤を必要に応じて含んでもよい。個体に投与されるのがポリペプチドであろうと、ペプチドであろうと、核酸分子であろうと、本発明に係る任意の他の薬学的に有用な化合物であろうと、個体に対して有益な効果を示すのに十分な量である「予防有効量」又は「治療有効量」(場合によっては)で投与されることが好ましい。実際の投与量、投与速度及び投与の時系変化は、治療される個体の性質及び重篤度に依存する。
また、上に定義された本発明の医薬組成物は、カプセル剤、錠剤、水懸濁液、又は溶液を含むが、これらに限定されない任意の経口的に許容できる剤形で経口投与してもよい。経口使用するための錠剤の場合、一般的に用いられる担体としては、ラクトース及びコーンスターチが挙げられる。ステアリン酸マグネシウムなどの滑沢剤も典型的に添加される。カプセル形態で経口投与する場合、有用な希釈剤としては、ラクトース及び乾燥コーンスターチが挙げられる。経口投与のために水懸濁液が必要とされるとき、活性成分、即ち、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、乳化剤及び懸濁化剤と組み合わせられる。必要に応じて、特定の甘味剤、着香剤、又は着色剤を添加してもよい。
また、本発明の医薬組成物は、特に、治療の標的が、例えば皮膚疾患又は任意の他のアクセス可能な上皮組織の疾患を含む局所塗布により容易にアクセス可能な領域又は器官を含むとき、局所投与してもよい。好適な局所製剤は、これら領域又は器官の各々に対して容易に調製される。局所に塗布する場合、本発明の医薬組成物は、1以上の担体に懸濁又は溶解している本発明の免疫賦活組成物、特に上に定義された成分を含有している好適な軟膏剤に製剤することができる。局所投与用の担体としては、鉱物油、流動ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン化合物、乳化ろう及び水が挙げられるが、これらに限定されない。或いは、本発明の医薬組成物は、好適なローション又はクリームに製剤することができる。本発明の状況では、好適な担体としては、鉱物油、モノステアリン酸ソルビタン、ポリソルベート60、セチルエステルろう、セテアリルアルコール、2−オクチルドデカノール、ベンジルアルコール、及び水が挙げられるが、これらに限定されない。
この状況では、治療の指示、例えば投与量の決定などは、上記医薬組成物を用いるとき、一般的に、一般開業医及び他の医師の責任の範囲内であり、また一般的に、治療される障害、個々の患者の状態、送達部位、投与方法、及び開業医に知られている他の要因が考慮される。上述の技術及びプロトコルの例は、REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES,16th edition,Osol,A.(ed),1980中に見出すことができる。したがって、本発明の医薬組成物は、一般的に、本発明の医薬組成物の成分、特に上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を「安全且つ有効量」含む。本明細書で使用するとき、「安全且つ有効量」とは、本明細書に定義される疾患又は障害の有益な変化を著しく誘導するのに十分である、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の量を意味する。しかし、同時に、「安全且つ有効量」は、重篤な副作用を避けるのに十分な程度少なく、即ち、利益とリスクとの間の合理的関係を許容する。これら限度の決定は、一般的に、合理的な医学的判断の範囲内にある。本発明の医薬組成物の成分、特に上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の「安全且つ有効量」は、更に、治療される特定の状態に関連して変化し、また、主治医の知識及び経験の範囲内で、治療される患者の年齢及び身体の状態、体重、全身的な健康状態、性別、食事、投与時間、排出速度、薬剤の組み合わせ、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の特定の成分(A)、(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)の活性、症状の重篤度、治療期間、併用される治療法の性質、用いられる具体的な薬学的に許容できる担体の性質、及び類似の要因によっても変化する。本発明の医薬組成物は、ヒトに対して、また獣医学的目的で、好ましくはヒトに対する医学的目的で、一般に医薬組成物又はワクチンとして用いることができる。
特定の実施形態によれば、例えば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)が、免疫反応を誘発するのに好適な(タンパク質又はペプチド)抗原若しくは抗体断片、又は上記任意の分子などの治療活性タンパク質である場合、本発明の医薬組成物をワクチンとして提供してもよい。かかる本発明のワクチンは、一般的に、本発明の医薬組成物などを含み、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)の性質に依存して、治療される患者の免疫系の自然免疫反応及び/又は適応免疫反応を支持することが好ましい。この例としては、これらの成分のいずれかが(タンパク質又はペプチド)抗原又は抗体断片を提供又はコードする場合、ワクチンは、一般的に、治療される患者の適応免疫反応を導くことが挙げられる。同様に、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の更なる成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)のいずれかは、自然免疫反応及び/又は適応免疫反応を導くことができる。
また、本発明のワクチンは、本発明の医薬組成物について上に定義された薬学的に許容できる担体、アジュバント、及び/又はビヒクルを含んでもよい。本発明のワクチンの特定の状況では、薬学的に許容できる担体の選択は、本発明のワクチンが投与される方法により主に決定される。本発明のワクチンは、例えば、全身又は局部に投与することができる。一般に、全身投与経路としては、例えば、経皮、経口、非経口経路が挙げられ、非経口経路は、皮下、静脈内、筋肉内、動脈内、皮内、及び腹腔内注射、並びに鼻腔内投与経路の少なくともいずれかを含む。一般に、局部投与経路としては、例えば、局所投与経路が挙げられるが、皮内、経皮、皮下、若しくは筋肉内注射、又は病巣内、頭蓋内、肺内、手根内、及び舌下注射も含む。より好ましくは、ワクチンは、皮内、皮下、又は筋肉内経路により投与することができる。したがって、本発明のワクチンは、液体(又は、時に固体)形態に製剤されることが好ましい。投与される本発明のワクチンの好適な量は、動物モデルを用いた日常的な実験により決定することができる。かかるモデルとしては、限定するものではないが、ウサギ、ヒツジ、マウス、ラット、イヌ、及び非ヒト霊長類モデルなどが挙げられる。注射用の好ましい単位剤形としては、水、生理学的食塩水、又はこれらの混合物の無菌溶液などが挙げられる。かかる溶液のpHは、約7.4に調整すべきである。注射用の好ましい担体としては、ヒドロゲル、制御放出又は遅延放出させるためのデバイス、ポリ乳酸、及びコラーゲンマトリクスが挙げられる。局所適用に好適な薬学的に許容できる担体としては、ローション、クリーム、ゲルなどで使用するのに好適な担体が挙げられる。本発明のワクチンが経口的に投与される場合、錠剤、カプセル剤などが好ましい単位剤形である。経口投与に用いることができる単位剤形を調製するための薬学的に許容できる担体は、先行技術から周知である。その選択は、本発明の目的にとってそれ程重要ではない、味、コスト、及び保存性などの二次的な検討事項に依存し、当業者が容易に行うことができる。
本発明のワクチンは、免疫原性を更に高めるために、1以上の補助物質を更に含有させてもよい。それによって、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子と、上記本発明のワクチンに任意で含有され得る補助物質との相乗作用が得られることが好ましい。補助物質の様々な種類に依存して、関連する様々な機序が考えられ得る。例えば、樹状細胞(DC)を成熟させることができる化合物、例えばリポ多糖類、TNF−α又はCD40リガンドが、好適な補助物質の第1の分類を形成する。一般に、本発明に係る免疫刺激アジュバントにより生じる免疫反応を標的指向的に高める及び/又は影響を及ぼすことができる、「危険信号」(LPS、GP96など)又はGM−CFSなどのサイトカインのように免疫系に影響を及ぼす任意の剤を補助物質として用いることができる。特に好ましい補助物質は、自然免疫反応を更に促進する、モノカイン、リンホカイン、インターロイキン、又はケモカインなどのサイトカインであり、例えば、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−12、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−20、IL−21、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−28、IL−29、IL−30、IL−31、IL−32、IL−33、INF−α、IFN−β、INF−γ、GM−CSF、G−CSF、M−CSF、LT−β又はTNF−α、hGHなどの成長因子などが挙げられる。
本発明のワクチンに含んでもよい更なる添加剤は、例えば、Tween(登録商標)などの乳化剤;例えばラウリル硫酸ナトリウムなどの湿潤剤;着色剤;風味付与剤;薬学的担体;錠剤形成剤;安定剤;酸化防止剤;保存剤などが挙げられる。
また、本発明のワクチンは、ヒトToll様受容体TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10に対する(リガンドとしての)結合親和性によって、又はマウスToll様受容体TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12、又はTLR13に対する(リガンドとしての)結合親和性によって免疫賦活性であることが知られている任意の更なる化合物を更に含有させてもよい。
この状況で本発明のワクチンに添加することができる別の分類の化合物としては、CpG核酸、特にCpG−RNA又はCpG−DNAであってもよい。CpG−RNA又はCpG−DNAは、一本鎖CpG−DNA(ssCpG−DNA)、二本鎖CpG−DNA(dsDNA)、一本鎖CpG−RNA(ssCpG−RNA)、又は二本鎖CpG−RNA(dsCpG−RNA)であってよい。CpG核酸は、CpG−RNAの形態であることが好ましく、一本鎖CpG−RNA(ssCpG−RNA)の形態であることがより好ましい。CpG核酸は、少なくとも1以上の(分裂促進性(mitogenic))シトシン/グアニンジヌクレオチド配列(CpGモチーフ)を含むことが好ましい。第1の好ましい他の態様によれば、これら配列に含まれる少なくとも1つのCpGモチーフ、即ち、CpGモチーフのC(シトシン)及びG(グアニン)は、メチル化されていない。任意でこれら配列に含まれる全ての更なるシトシン又はグアニンは、メチル化されていても、メチル化されていなくてもよい。しかし、更なる好ましい他の態様によれば、CpGモチーフのC(シトシン)及びG(グアニン)は、メチル化型でも存在し得る。
本発明の第4の態様によれば、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、本明細書に定義される任意の疾患及び障害の予防、治療、及び/又は回復のために用いることができ(本明細書に定義される医薬組成物又はワクチン、好ましくは両方を調製するために)、好ましくは、欠損性アポトーシスにより引き起こされる疾患を含む癌若しくは腫瘍疾患、炎症性疾患、感染性疾患、ウイルス(感染性)疾患、JNKシグナル伝達に強く関連する疾患、自己免疫障害、自己免疫疾患、心臓血管疾患、神経疾患、神経変性疾患、肝臓疾患、脊椎疾患、子宮疾患、大鬱病性障害、非慢性炎症性消化器疾患、慢性炎症性消化器疾患、及び聴力損失、又は内耳疾患の予防、治療、及び/又は回復に用いられる。また、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、移植される器官/組織/細胞を処理するか、又はレシピエントの器官/組織/細胞を処理することにより、組織移植に用いるために(医薬組成物を調製するため)用いることもできる。
本明細書に定義される疾患の予防、治療、及び/又は回復は、一般的に、上に定義された医薬組成物の投与を含む。用語「予防」は、一般的に、好ましくは患者において疾患の徴候が発現する前に、患者において本明細書に定義される疾患を予防することを指す。用語「治療」は、一般的に、疾患が既に診断されていた可能性があるか、又は予防されるべきである場合、即ち、患者において疾患の徴候が発現する前、発現と並行して、及び発現後の、患者における本明細書に定義される疾患の任意の治療を指す。例えば、用語「症状の治療」において用いられる用語「治療」は、更に好ましくは、治療効果を誘発するために治療有効量の治療化合物を少なくとも投与することを意味する。それは、必ずしも「治癒」を意味するものではなく、好ましくは、ある症状を有する生体に投与したとき、かかる症状に対して少なくとも幾つかの最低限の生理学的効果を有することを意味する。例えば、治療は、剤の投与、及びレシピエント動物の生理学的変化を生じさせる前記剤の存在を包含することができる。最後に、用語「回復」は、好ましくは、本明細書に定義される疾患の任意の調節、好ましくは本明細書に定義される疾患の正方向の調節を含む。特定の調節は、治療される疾患に依存する場合がある。
1つのアプローチによれば、本明細書に定義された本発明の医薬組成物、ワクチン、又は本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、医薬組成物について上に定義された投与経路を用いて患者に直接投与することができる。或いは、上に定義された医薬組成物、ワクチン、又は本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子は、エキソビボアプローチ、例えば、上に定義された医薬組成物、ワクチン、又は本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を細胞、好ましくは自己細胞、即ち治療される患者に由来する細胞に導入し、任意で治療前にこれら細胞を保存及び/又は培養した後に、これら細胞を治療される患者の部位に移植することにより、患者に投与してもよい。
1つの好ましい実施形態によれば、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、例えば、欠損性アポトーシスにより引き起こされる疾患を含む、癌又は腫瘍疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることができ、前記疾患は、好ましくは、以下から選択される:聴神経鞘腫、肛門癌腫、星状細胞腫、基礎細胞癌、ベーチェット症候群、膀胱癌、芽腫、骨癌、脳転移、脳腫瘍、脳癌(グリア芽腫)、乳癌(乳房癌腫)、バーキットリンパ腫、カルチノイド、頸癌、結腸癌腫、結腸直腸癌、内体癌腫、頭蓋咽頭腫、CUP症候群、子宮内膜癌腫、胆嚢癌、泌尿生殖管の癌を含む生殖器腫瘍、グリア芽腫、神経膠腫、頭部/頸部腫瘍、ヘパトーム、組織球増殖性リンパ腫、ホジキン症候群又はリンパ腫、及び非ホジキンリンパ腫、下垂体腫瘍、小腸癌の腫瘍を含む腸癌、胃腸癌、カポージ肉腫、腎臓癌、腎臓癌腫、喉頭癌、こう頭癌;急性骨髄性白血病(AML)、赤白血病、急性リンパ球性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)、及び慢性リンパ球性白血病(CLL)を含む白血病;眼瞼腫瘍、肝臓癌、肝臓転移、肺癌腫(=肺癌=気管支癌腫)、小細胞肺癌腫及び非小細胞肺癌腫、及び肺腺癌、リンパ腫、リンパ腺癌、悪性黒色腫、乳房癌腫(=乳癌)、髄芽腫、黒色腫、髄膜腫、菌状息肉腫、新生物性疾患鞘腫、食道癌、食道癌腫(=食道癌)、希突起神経膠腫、卵巣癌(=卵巣癌腫)、卵巣癌腫、膵臓癌腫(=膵臓癌)、陰茎癌、ペニス癌、咽頭癌、下垂体腫瘍、形質細胞腫、前立腺癌(=前立腺腫瘍)、直腸癌腫、直腸腫瘍、腎臓癌、腎臓癌腫、網膜芽腫、肉腫、シュナイダー病;基底細胞及び扁平上皮癌腫、並びに乾癬を含む皮膚癌、例えば黒色腫又は非黒色腫皮膚癌;尋常性天疱瘡、軟組織腫瘍、棘細胞腫、胃癌、精巣癌、咽喉癌、胸腺腫、甲状腺癌腫、舌癌、尿道癌、子宮癌、膣癌;様々なウイルス誘導性腫瘍、例えば乳頭腫ウイルス誘導性癌腫(例えば、子宮頸癌腫=子宮頸癌)、腺癌、ヘルペスウイルス誘導性腫瘍(例えば、バーキットリンパ腫、EBV誘導性B細胞リンパ腫、頸癌腫)、B型肝炎誘導性腫瘍(肝細胞癌腫)、HTLV−1及びHTLV−2誘導性リンパ腫;外陰部癌、いぼ状態又は合併症など。本状況では、用語「療法」及び「療法的」は、好ましくは、生体に投与されたとき少なくとも幾つかの最低限の生理学的効果を有することを意味する。例えば、「療法的」抗腫瘍化合物を投与したときの生理学的効果は、腫瘍成長の阻害、又は腫瘍の大きさの減少、又は腫瘍の再発防止であり得る。好ましくは、癌又は新生物性疾患の治療において、腫瘍成長を阻害するか、腫瘍の大きさを減少させるか、又は腫瘍の再発を防止する化合物が、治療上有効であるとみなされる。したがって、用語「抗腫瘍薬」は、好ましくは、腫瘍、新生物性疾患、又は癌に対する療法的効果を有する任意の治療剤を意味する。
別の好ましい実施形態によれば、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、肺の炎症性疾患又は肺疾患などの炎症性疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることができ、前記疾患は、以下を含む:急性呼吸促迫症候群(ARDS)、又は肺線維症;嚢胞性線維症を含む線維性組織の形成、髄膜炎、及び移植片拒絶又は移植拒絶反応を含むがこれらに限定されない組織の炎症;喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、肺炎、及び肺線維症を含む呼吸系に関連する慢性疾病。
別の好ましい実施形態によれば、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、例えば、感染性疾患、好ましくはウイルス、レトロウイルス、細菌、又は寄生虫感染性疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることができる。かかる感染性疾患は、一般的に、以下から選択される:AIDS、炭疽、日本脳炎、細菌感染性疾患、例えば、流産(前立腺炎症)、炭疽、虫垂炎、ボレリア症、ボツリスム、カンピロバクター、トラコーマクラミジア(尿道の炎症、結膜炎)、コレラ、ジフテリア、ドノヴァン症、喉頭蓋炎、チフス熱、ガス壊疽、淋病、野兎熱、ヘリコバクターピロリ、百日咳、鼠径リンパ肉芽腫、骨髄炎、レジオネラ症、鶏痘、尖圭コンジローム、巨細胞性ウイルス(CMV)、デング熱、初夏髄膜脳炎(ESME)、エボラウイルス、風邪、第五病、口蹄疫、単純ヘルペスI型、単純ヘルペスII型、帯状ヘルペス、HSV、寄生虫、原生動物、又は真菌により引き起こされる感染性疾患、例えば、アメーバ症、ビルハルツ住血吸虫症、シャーガス病、エキノコックス、魚類条虫類、魚毒(シグアテラ)、キツネ条虫類、汗疱状白癬、イヌ条虫類、カンジダ症、酵母菌斑、疥癬、皮膚リーシュマニア症、ラムブル鞭毛虫症(ジアルジア鞭毛虫症)、シラミ、マラリア、顕微鏡検査、オンコセルカ症(眼オンコセルカ症)、真菌性疾患、ウシ条虫類、住血吸虫症、ブタ条虫類、トキソプラスマ症、トリコモナス症、トリパノソーマ症(睡眠病)、内臓リーシュマニア症、おむつかぶれ/おむつ皮膚炎又は小条虫類、感染性紅斑、インフルエンザ、カポージ肉腫、ラッサ熱、リーシュマニア症、らい病、リステリア症、ライムボレリア症、マラリア、マルブルクウイルス感染、麻疹、細菌性髄膜炎を含む髄膜炎、伝染性軟属腫、単核細胞症、流行性耳下腺炎、マイコプラズマホミニス、新生児敗血症(絨毛羊膜炎)、水癌、ノーウォークウイルス感染、中耳炎、パラチフス、プファイファー腺熱、悪疫、肺炎、ポリオ(灰白髄炎、小児跛行)、偽性クループ、狂犬病、ライタン症候群、ロッキー山紅斑熱、サルモネラパラチフス、サルモネラチフス、SARS、猩紅熱、帯状疱疹、肝炎、痘瘡、軟性下疳、梅毒、破傷風、三日熱、トリッパー(tripper)、ツツガムシ病、ヒト型結核菌、チフス、膣炎(膣の炎症)、以下のウイルスにより引き起こされるウイルス性疾患、サイトメガロウイルス(CMV)、オルソポックス属痘瘡ウイルス、オルソポックス属アラストリムウイルス、ヒツジパラポックスウイルス、伝染性軟属腫ウイルス、単純ヘルペスウイルス1型、単純ヘルペスウイルス2型、ヘルペスBウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、仮性狂犬病ウイルス、ヒト巨細胞ウイルス、ヒトヘルペスウイルス6型、ヒトヘルペスウイルス7型、エプスタイン−バーウイルス、ヒトヘルペスウイルス8型、B型肝炎ウイルス、チクングニヤウイルス、オニョンニョンウイルス、ルビウイルス、C型肝炎ウイルス、GBウイルスC、西ナイルウイルス、デング熱ウイルス、黄熱病ウイルス、跳躍病ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、B型日本脳炎ウイルス、ポーワッサンウイルス、FSMEウイルス、SARS、SARS関連コロナウイルス、ヒトコロナウイルス229E、ヒトコロナウイルスOc43、トロウイルス、ヒトTリンパ球向性ウイルスI型、ヒトTリンパ球向性ウイルスII型、HIV(AIDS)、即ち、ヒト免疫不全ウイルス1型又はヒト免疫不全ウイルス2型、インフルエンザウイルス、ラッサウイルス、リンパ球脈絡髄膜炎ウイルス、タカリベウイルス、フニンウイルス、マチュポウイルス、ボルナ病ウイルス、ブニヤムウェラウイルス、カリフォルニア脳炎ウイルス、リフトバレー熱ウイルス、サシチョウバエ熱ウイルス、トスカーナウイルス、クリミア−コンゴ出血性熱ウイルス、ハザラウイルス、ハサンウイルス、ハンターンウイルス、ソウルウイルス、プロスペクトヒルウイルス、プーマラウイルス、ドブラバベオグラードウイルス、トゥーラウイルス、シンノンブルウイルス、ビクトリア湖マルブルクウイルス、ザイールエボラウイルス、スーダンエボラウイルス、コートジボアールエボラウイルス、インフルエンザウイルスA型、インフルエンザウイルスB型、インフルエンザウイルスC型、パラインフルエンザウイルス、麻疹ウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、RSウイルス、ヒトメタニューモウイルス、水疱性口内炎インディアナウイルス、狂犬病ウイルス、モコラウイルス、ドゥベンヘイジウイルス、ヨーロッパコウモリリッサウイルス1+2型、オーストラリアコウモリリッサウイルス、アデノウイルスA−F型、ヒトパピローマウイルス、コンジロームウイルス6型、コンジロームウイルス11型、ポリオーマウイルス、アデノ関連ウイルス2型、ロタウイルス、又はオルビウイルス、水痘帯状疱疹を含む水痘、及びマラリアウイルス、AIDSなどのウイルス感染性疾患、尖圭コンジロームにより引き起こされる感染性疾患、中空いぼ、デング熱、三日熱、エボラウイルス、風邪、初夏髄膜脳炎(FSME)、流感、帯状疱疹、肝炎、単純ヘルペスI型、単純ヘルペスII型、帯状ヘルペス、インフルエンザ、日本脳炎、ラッサ熱、マルブルクウイルス、いぼ、西ナイル熱、黄熱病など。
別の好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、対象におけるJNKシグナル伝達に強く関連する疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることができる。対象におけるJNKシグナル伝達に強く関連するかかる疾患又は障害は、限定するものではないが、好ましくは、以下から選択される:自己免疫障害、心血管疾患、上に定義された癌又は腫瘍疾患、1型糖尿病及び2型糖尿病を含む糖尿病、上に定義された炎症性疾患、円形脱毛症を含む脱毛、肺疾患、神経性疾患、神経変性疾患、肝臓疾患、脊椎疾患、子宮疾患、(ウイルス)感染性疾患及び抑鬱性障害。前記JNKシグナル伝達に強く関連する疾患又は障害の場合、用語「回復」は、JNKが過剰発現しているときにJNKの発現を抑制すること、及び/又は上記疾患のいずれかにおいてc−jun、ATF2、若しくはNFAT4のリン酸化を抑制することを含んでよく、これらは、例えば、細胞内にて、天然c−jun、ATF2、及びNFAT4結合部位の競合阻害剤として、上記定義内の本発明の新規輸送体分子に結合している本明細書に定義される少なくとも1つのJNK阻害剤配列を用いることにより行われる。この特定の状況において、用語「調節」は、限定するものではないが、c−jun、ATF2、又はNFAT4、及びこれらに関連するパートナーで構成される転写因子のヘテロ及びホモ複合体、例えば、c−jun、AFT2、及びc−fosで構成されるAP−1複合体などを抑制することも含む。上に定義されたJNKシグナル伝達に強く関連する疾患又は障害がJNKの過剰発現に関連しているとき、かかる抑制性JNK阻害剤配列を細胞に導入してよい。場合によっては、JNKシグナル伝達に強く関連する疾患又は障害の状況において「調節」は、例えば、IB−ペプチドのJNKへの結合をブロックするIBペプチド特異的抗体を使用して、IB関連ペプチドによるJNK阻害を阻止することにより、JNK発現を増加させることを含んでもよい。上に開示された医薬組成物による対象の予防及び/又は治療は、一般的に、(インビボで)(「治療上有効」)量の前記医薬組成物を対象に投与することによって行うことができ、ここで前記対象は、例えば、任意の哺乳類、例えば、ヒト、霊長類、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、又はブタであってよい。用語「治療上有効」とは、医薬組成物の活性成分が、上に定義されたJNKシグナル伝達に強く関連する疾患又は障害を回復させるのに十分な量であることを意味する。本明細書に言及される他の疾患について、更なる例を見出すことができる。
したがって、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、自己免疫障害又は疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることができる。自己免疫障害又は疾患は、各疾患の主な臨床病理学的特徴によって、全身性自己免疫障害、及び器官特異的、即ち限局性自己免疫障害に広く分類することができる。全身性症候群の分類に分類することができる自己免疫疾患としては、全身性エリテマトーデス(SLE)、シェーグレン症候群、強皮症、関節リウマチ及び多発性筋炎、又は内分泌性(I型糖尿病(真性糖尿病1型)、橋本甲状腺炎、アディソン病など)、皮膚性(尋常性天然瘡)、血液性(自己免疫溶血性貧血)、神経性(多発性硬化症)に含まれ得る限局性症候群が挙げられ、或いは、体組織の実質的に任意の限局性腫瘤を含む場合もある。治療される自己免疫疾患は、以下から成る群より選択することができる:I型自己免疫疾患、II型自己免疫疾患、III型自己免疫疾患、又はIV型自己免疫疾患、例えば、多発性硬化症(MS)、関節リウマチ、糖尿病、I型糖尿病(真性糖尿病1型)、慢性多発性関節炎、バセドー病、慢性肝炎の自己免疫形態、潰瘍性大腸炎、I型アレルギー疾患、II型アレルギー疾患、III型アレルギー疾患、IV型アレルギー疾患、線維筋痛症、脱毛、ベヒテレフ病、クローン病、重症筋無力症、慢性単純性苔癬、リウマチ性多発性筋痛、進行性全身性硬化症(PSS)、ライタン症候群、関節リウマチ、乾癬、脈管炎など、又はII型糖尿病。免疫系が自己抗原に対する免疫反応を誘導する理由について正確な機序は未だ明らかになっていないが、病因に関する幾つかの知見が存在する。それによれば、自己反応は、T細胞のバイパスによる可能性がある。正常な免疫系は、T細胞によるB細胞の活性化を必要とし、活性化後、B細胞は、大量に抗体を産生することができる。このT細胞の要件は、稀にバイパスされる場合があり、それは、例えば、非特異的にT細胞の受容体にβ−サブユニットを直接結合させることにより、B細胞、又は更にはT細胞のポリクローナルな活性化を開始させることができる超抗原を産生する生物が感染した場合などである。別の解釈では、自己免疫疾患は分子擬態によるものではないかと推測されている。外来抗原は、特定のホスト抗原と構造的類似性を共有している場合があるので、この抗原(自己抗原を擬態している)に対して産生される任意の抗体は、理論上、ホスト抗原に結合し、免疫反応を増幅させる恐れがある。分子擬態の最も顕著な形態は、A群β溶血性連鎖球菌で見られ、これはヒトの心筋と抗原を共有しており、リウマチ熱の心臓における徴候発現に関与している。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、心血管疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもでき、前記疾患は、好ましくは、心臓疾患及び冠状性心疾患、動脈硬化症、卒中、大動脈瘤高血圧など腹大動脈の拡大、及び心筋梗塞から選択される。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、神経性疾患又は神経変性疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもでき、前記疾患は、限定するものではないが、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、失調症、癲癇;緑内障、眼の感染を含む眼神経疾患;多発性硬化症、髄膜炎;軸索の「切断」又は破損、例えば軸索切断を含む、神経系の障害又は疾患により引き起こされる神経性疾患;疼痛、特に神経障害性疼痛;虚血性脳卒中を含む脳卒中;及びウイルス性脳症から選択される。
本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、限定するものではないが、肝炎及び肝毒性から選択される肝臓疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもできる。
更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、限定するものではないが、椎間板ヘルニアから選択される脊椎疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもできる。
1つの好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、限定するものではないが、子宮内膜症から選択される子宮疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもできる。
別の好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、限定するものではないが、大鬱病としても知られている大鬱病性障害、単極性鬱病、臨床的鬱病、即ち単なる鬱病、双極性障害、躁病、及び躁鬱病から選択される抑鬱性疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもできる。
更なる好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンは、対象における非慢性又は慢性炎症性消化器疾患の予防、治療、及び/又は回復の(ための薬剤を調製する)ために用いることもできる。用語「非慢性又は慢性炎症性消化器疾患」は、本明細書で使用するとき、一般的に、消化管に関連する非慢性又は慢性炎症性疾患を意味する。これは、食道、胃、十二指腸の第一部、第二部、第三部、及び第四部、空腸、回腸、回盲部、大腸、(上行結腸、横行結腸、及び下行結腸)S状結腸、及び直腸の疾患を含む。これに関して、大腸炎などの大腸の炎症を特徴とする慢性炎症性消化器疾患も含まれることが好ましく、前記疾患としては、例えば、潰瘍性大腸炎(潰瘍性結腸炎)、クローン疾患(クローン病)、空置大腸炎、虚血性大腸炎、感染性大腸炎、劇症大腸炎、薬剤性大腸炎、顕微鏡的大腸炎、リンパ球性大腸炎、コラーゲン大腸炎、不定型大腸炎、及び非定型大腸炎などが挙げられる。
上記状況では、本発明は、また、本発明に言及される疾患又は障害を予防、治療、及び/又は回復するための、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンの使用に関する。また、本発明は、特に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、又は本発明のワクチンを接種剤として接種又は使用するための、これら成分の使用を含む。本発明の特に好ましい実施形態によれば、上述の疾患又は障害を予防、治療、及び/若しくは回復するための方法、又は上述の疾患の予防するための接種方法は、一般的に、上記本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、医薬組成物、又はワクチンを、これらを必要としている患者(例えば、上記疾患のいずれかに罹患しているか、又は上記疾患の症状を示している患者)、特にヒトに、好ましくは「安全且つ有効量」で、上記のように上記製剤のうち1つによって投与することを含む。また、投与方法は、本発明の医薬組成物又はワクチンについて上に記載した通りであってよい。
本発明の第5の態様によれば、上に定義された本発明の医薬組成物、本発明のワクチン、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクト、或いは上記定義内のこれらの変異体若しくは断片は、薬剤として利用することができる。かかる薬剤は、上に示されているように医薬組成物又はワクチンであってもよい。これらは、一般的に医学的用途において、好ましくは、本明細書に言及される疾患又は障害の予防、治療、及び/又は回復のいずれかのために利用することができる。
本発明の第6の態様によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、好ましくは、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、治療される患者の細胞又は組織に任意の積荷分子(好ましくは、本明細書に定義される積荷分子)を輸送するために利用できる。この状況では、積荷分子は、好ましくは、本明細書に言及される療法、特に、本明細書に言及される疾患又は障害の予防、治療、及び/又は回復に好適であり、そのために好適な任意の積荷分子から、より好ましくは本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)のいずれかについて上に記載されている任意の積荷分子から選択することができる。それによって、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、上記成分(A)、(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)について記載されているカップリング方法のいずれかを用いて、かかる積荷分子にカップリングすることができる。
この態様の特に好ましい実施形態によれば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、より好ましくは上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、例えば、成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)のいずれかについて上に記載されている積荷分子など、本明細書に言及される任意の積荷分子を細胞、好ましくは血液細胞、より好ましくは白血球、又は好ましくは神経細胞に輸送するために利用することができる。前記輸送は、インビトロ、インビボ、及び/又はエキソビボで行うことができる。好ましくは、治療される患者のそれぞれの細胞に輸送される。上述のように積荷にコンジュゲートしている本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、より好ましくは一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトをこのように導くことは、上述の炎症性疾患の治療において特に好適である。この目的のために、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、より好ましくは上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、本発明の医薬組成物又は本発明のワクチンについて上に記載されているように投与することができる。更に、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、より好ましくは上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、投与目的について上に記載されているように、本発明の医薬組成物又は本発明のワクチンとして製剤してもよい。投与経路は、本発明の医薬組成物又は本発明のワクチンについて上に定義されている通りである。或いは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、より好ましくは上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクトは、任意の更なる製剤化を行うことなしに、即ち、「ネイキッド」な状態で直接投与されてもよい。同様に、投与経路は、かかる製剤について上記経路が好ましい。
本発明の第7の態様によれば、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクト、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、上記定義の範囲内の変異体若しくは断片、本発明の医薬組成物、或いは本発明のワクチンは、言及された障害又は疾患の様々な症状及び病状を検出、予測、診断、又はモニタするための診断ツールとして、診断において、例えば、イムノアッセイなどの(インビボ又はインビトロ)アッセイにおいて、利用することができる。
一例として、イムノアッセイは、患者由来のサンプルを、上に定義された本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子と接触させることを含む方法により実施することができ、ここで本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)、並びに成分(C)、(D)、及び/又は(E)のいずれかなどの少なくともいずれかは、サンプル中に含まれている成分又は化合物、例えば(細胞)特異的成分又は化合物を標的としてもよい。本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子のかかる成分(B)、又は成分(C)、(D)、及び/若しくは(E)のいずれかは、例えば、サンプルの(細胞)特異的成分又は化合物に対する抗体であってよく、ここで、サンプルのかかる(細胞)特異的成分又は化合物は、例えば、上に定義された成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)のいずれかについて上に記載した化合物又は成分であってよい。サンプルの接触は、一般的に、免疫特異的結合が生じ、次いで抗体による任意の免疫特異的結合の量を検出又は測定できる条件下で実施される。特定の実施形態では、サンプルの(細胞)特異的成分又は化合物、例えば、上に定義された成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)に対して特異的な抗体を用いて、上に定義された成分(B)、(C)、(D)、及び/又は(E)の存在、又はこれらに関連する疾患について、患者由来の組織又は血清サンプルを分析することができる。利用できるイムノアッセイとしては、ウエスタンブロット、ラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)、「サンドイッチ」イムノアッセイ、免疫沈降アッセイ、沈降反応、ゲル拡散沈降反応、免疫拡散アッセイ、凝集アッセイ、蛍光イムノアッセイ、補体結合アッセイ、イムノラジオメトリックアッセイ、及びプロテイン−Aイムノアッセイなどの技術を用いる競合及び非競合アッセイ系などが挙げられるが、これらに限定されない。
或いは、(インビトロ)アッセイは、上に定義された本発明の医薬組成物、ワクチン、若しくは本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、又は上記定義内のこれらの変異体若しくは断片を、一般的に、例えば、培養動物細胞、ヒト細胞、又は微生物から選択される標的細胞に送達し、一般的に当業者に既知である生物物理学的方法により細胞の応答をモニタすることによって実施できる。本明細書において典型的に用いられる標的細胞は、培養細胞(インビトロ)又はインビボ細胞、即ち、生存動物若しくはヒトの器官若しくは組織を含む細胞、又は生存動物若しくはヒトで見出される微生物であってもよい。この状況で特に好ましいのは、所謂マーカー又は標識であり、これらは、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の成分(B)、又は成分(C)、(D)、及び/若しくは(E)のいずれかとして含有されてよく、かかる標識は、例えば、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子について一般的に上に定義された標識であってもよい。
本発明の最後の態様によれば、本発明は、また、上記一般式(I)又は亜式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、若しくは(If)のいずれかに係る本発明の新規輸送体コンストラクト、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、本発明の医薬組成物、及び/又は本発明のワクチンを単独で又は組み合わせて成分として含み、且つ任意でこれら成分の投与及び投薬に関する情報を記載した技術的説明書を含むキット、特にキットの一部を提供する。かかるキット、特にキットの一部は、例えば、上述の用途又は使用において適用することができる。本発明は、更に具体的には、診断又は治療目的のための、特に、開示される疾患又は障害の治療、予防、又はモニタのためのキットの使用を提供する。
本発明は、本明細書に記載される特定の実施形態によって範囲を限定されるものではない。実際、本明細書に記載される態様に加えて、本発明の様々な変更が、前述の記載及び添付図面から当業者に明らかになるであろう。かかる変更は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。
様々な刊行物が本明細書に引用され、その開示は、全体が参照により本明細書に援用される。
特に規定しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術の当業者に一般的に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載される方法及び材料と類似又は等価な方法及び材料を本発明の実施又は試験で用いることができ、好適な方法及び材料を以下に記載する。本明細書において言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参照文献は、全体が参照により本明細書に援用される。矛盾する場合は、定義を含む本明細書が優先される。更に、材料、方法、及び実施例は、単なる例証であり、限定を意図するものではない。本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
以下の実施例は、本発明を更に例証することを意図する。これらは、本発明の発明主題を限定することを意図するものではない。
1. (ペプチド)輸送体コンストラクトの調製
上記固相合成を用いて、これら実施例で用いられる(ペプチド)輸送体コンストラクトを調製した。輸送体コンストラクトの最低限のD−/L−パターンを同定するために用いた、プロテアーゼに対して感受性であるコンストラクトは、特に、以下の通りである。
様々な細胞及び細胞株への取り込み(内部移行)実験に用いたコンストラクトは、以下の通りであった。
合成後、コンストラクトを精製し、10mmol/L(mM)の滅菌水溶液として保存し、任意の更なる処理なしに精製物として用いた。
2. プロテアーゼ(プロテイナーゼK)に対する感受性を付与する最低限のD−/L−パターンの同定
プロテアーゼに対して感受性であるが、インビボにおいて十分長い半減期を付与する輸送体コンストラクトの最低限のD−/L−パターンを同定するために、各々D−アミノ酸及びL−アミノ酸の異なるパターンを示す、ポリ−Arg配列を有する幾つかの輸送体コンストラクトを用いて、プロテイナーゼKによる定量的分解アッセイを実施した。このアッセイで用いた輸送体コンストラクトは、上記実施例1に記載の通り調製し、1〜6と命名した。
配列のD−/L−パターンの違いは、大文字及び小文字を用いて表す。これら配列1〜6中の大文字(「R」−アミノ酸)は、L−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指し、これら配列中の小文字(「r」−アミノ酸)は、D−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指す。時間間隔t=0分間、10分間、及び40分間においてプロテイナーゼKに対する感受性を測定した。次いで、プロテイナーゼKによる定量的分解アッセイの結果を、これら特定の時間間隔で採取したサンプルに基づいて判定した。レファレンス値として出発物質のイオン強度を用い、質量分析を利用してこれらサンプルを分析した。結論として、3以上の連続したL−Argが配列中に存在するとき、ペプチドは、プロテイナーゼKに対する感受性を示し、分解される。互いに隣接する2以下のL−Argを有するペプチドは、分解されない。この結果は、それぞれD−JNKi又はD−TAT(配列番号251)などの、全てがD−鏡像異性体アミノ酸からなる配列と類似していた(図1も参照されたい)。
各々9アミノ酸長を有するが、D−/L−パターンの異なる4種の輸送体コンストラクトのD−/L−TAT誘導体(L−TAT(配列番号18)、r−TAT(r−L−Tatとも呼ばれる;配列番号20)、r−TATi(r−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)、及びD−TAT(配列番号251)と呼ばれる)を用いて更なる比較を行った。配列のD−/L−パターンの違いは、大文字及び小文字を用いて記載する。これらの配列中の大文字(「R」−アミノ酸)は、L−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指し、これら配列中の小文字(「r」−アミノ酸)は、D−鏡像異性体アルギニン(L−Arg)を指す。図2に示す表は、これらTAT由来輸送体コンストラクトのアミノ酸配列の分子量(MW)及びpI値に関して例証する(図2を参照されたい)。
これらTAT由来輸送体が完全に分解されるまで、37℃で10%及び50%のヒト血清中にて消化させた。TAT由来輸送体コンストラクトの消化の結果を示す図3から分かるように、D−TAT(配列番号251)輸送体コンストラクトは、プロテアーゼ耐性であるが、L−TAT輸送体コンストラクト(配列番号18)は、インビボにおける分解が速すぎて細胞に効率的に輸送することができない。治療に用いるためにインビボ安定性を制限することができる好適な時間制限内で分解されたのは輸送体コンストラクトr3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる;配列番号20)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)のみである。
ヒト血清中における輸送体コンストラクトr3−L−TATの分解の質量分析を実施した。結果としては、r3−L−TAT(配列番号20)は、ヒト血清中にてC末端から単一アミノ酸に至るまで分解される。
更に、ペプチドを保護するためにβ−アラニン(β−Ala)を含んでいるこれらTAT由来輸送体が完全に分解されるまで、37℃で10%及び50%のヒト血清中にてTAT由来輸送体コンストラクトを消化させた。したがって、図3に既に記載されているL−TATiのように、TAT由来輸送体コンストラクトL−TATのN末端にβ−Alaが付加されていた。結果を図4に示す。図4から分かるように、β−アラニンによる輸送体ペプチドのN末端保護は、有意な効果、即ち、安定性の改善を導かない。
インビボ安定性及び機能的半減期に関する上記実験結果を要約すると、10%及び50%のHS中で試験した4つのTAT由来ペプチドの安定性は以下の通りである:D−TAT(配列番号251)>r3−L−TATi(配列番号21)>r3−L−TAT(配列番号20)>L−TAT(配列番号18)。したがって、r3−L−TAT(配列番号20)及びr3−L−TATi(配列番号21)の耐用寿命は、両方共L−TAT(配列番号18)に比べて長く、D−TAT(配列番号251)に比べて短い。血液体積の約50%を構成する血清として、50%のHSを含有するサンプルから得られた値が最も顕著である。UPLC−MSの結果は、更に、TATのC末端を切断するエキソプロテアーゼが分解に関与していることを示唆する。カルボキシペプチダーゼNは、恒常的に活性があり、且つ血液中に高濃度(30μg/mL)で存在しているので、分解に関与していると推測される。更に、CPNは、ペプチド及びタンパク質のC末端のLys又はArgを特異的に切断する。
3. ペプチドの細胞への取り込み(内部移行)及びペプチドの細胞への内部移行の測定
この実験では、インビトロにおけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの内部移行(取り込み)能を、細胞株HL−60(白血病)において蛍光プレートリーダーを用いて評価した。
3.1 実験で用いる試験サンプル
この実験で用いたコンストラクトは、4つの異なるTAT由来輸送体コンストラクト(L−TAT(配列番号18)、r3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる;配列番号20)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる;配列番号21)、及びD−TAT(配列番号251)と呼ばれる)であり、それぞれ上記の通り調製した。これらコンストラクトは、9アミノ酸長を有するが、D−/L−パターンは異なる。更に、輸送体配列を含まないコンストラクトDAKを対照として用いた。コンストラクトは、β−アラニン(βA)でN−末端を保護し、FITCで標識した。
FITC−βA−L−TAT FITC−βA−RKKRQRRR
FITC−βA−D−TAT FITC−βA−rrrqrrkkr
FITC−βA−r3−L−TAT FITC−βA−rKKRrQRRr
FITC−βA−r3−L−TATi FITC−βA−rRRQrRKKr
FITC−βA−DAK(対照) FITC−βA−DAK(輸送体配列無)
上記のように、コンストラクトを調製し、精製し、10mmol/L(mM)の滅菌水溶液として保存し、任意の更なる処理を行うことなしに精製物として用いた。
3.2 更なる輸送体コンストラクトTAT(s2−1)−TAT(s2−96)
本発明の輸送体コンストラクトのために、上記の通り更なる輸送体コンストラクトTAT(s2−1)−TAT(s2−96)を広く調製した。したがって、合成中以下の配列及び保護基を用いた(樹脂に結合):
TATs2−1:D−Arg(Pmc)−Ala−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−2:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Ala−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−3:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Ala−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−4:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Ala−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−5:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Ala−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−6:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Ala−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−7:D−Arg(Pmc)−Asp(OBut)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−8:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Asp(OBut)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−9:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Asp(OBut)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−10:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Asp(OBut)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−11:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Asp(OBut)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−TATs2−樹脂
TATs2−12:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Asp(OBut)−D−Arg(Pmc)−TATs2−樹脂
TATs2−13:D−Arg(Pmc)−Glu(OBut)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−14:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Glu(OBut)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−15:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Glu(OBut)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−16:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Glu(OBut)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−17:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Glu(OBut)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−18:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Glu(OBut)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−19:D−Arg(Pmc)−Phe−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−20:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Phe−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−21:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Phe−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−22:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Phe−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−23:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Phe−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−24:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Phe−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−25:D−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−26:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−27:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−28:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−29:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−30:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−31:D−Arg(Pmc)−His(Trt)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−32:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−His(Trt)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−33:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−His(Trt)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−34:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)His(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−35:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−His(Trt)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−36:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−His(Trt)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−37:D−Arg(Pmc)−Ile−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−38:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Ile−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−39:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Ile−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−40:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Ile−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−41:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Ile−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−42:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Ile−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−43:D−Arg(Pmc)−Leu−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−44:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Leu−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−45:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Leu−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−46:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Leu−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−47:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Leu−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−48:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Leu−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−49:D−Arg(Pmc)−Met−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−50:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Met−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−51:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Met−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−52:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Met−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−53:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Met−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−54:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Met−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−55:D−Arg(Pmc)−Asn(Trt)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−56:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Asn(Trt)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−57:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Asn(Trt)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−58:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Asn(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−59:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Asn(Trt)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−60:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Asn(Trt)−D−Arg,(Pmc)−樹脂
TATs2−61:D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−62:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−63:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Gln(Trt)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−64:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)Lys(Boc)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−65:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−66:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−67:D−Arg(Pmc)−Ser(But)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−68:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Ser(But)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−69:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Ser(But)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−70:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)Ser(But)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−71:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Ser(But)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−72:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Ser(But)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−73:D−Arg(Pmc)−Thr(But)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−74:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Thr(But)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−75:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Thr(But)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−76:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)Thr(But)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−77:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Thr(But)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−78:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Thr(But)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−79:D−Arg(Pmc)−Val−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−80:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Val−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−81:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Val−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−82:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Val−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−83:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Val−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−84:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Val−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−85:D−Arg(Pmc)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−86:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Trp(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−87:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Trp(Boc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−88:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)Trp(Boc)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−89:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Trp(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−90:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Trp(Boc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−91:D−Arg(Pmc)−Tyr(But)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−92:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Tyr(But)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−93:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Tyr(But)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−94:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)Tyr(But)−Arg(Pmc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−95:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Tyr(But)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−樹脂
TATs2−96:D−Arg(Pmc)−Lys(Boc)−Lys(Boc)−Arg(Pmc)−D−Arg(Pmc)−Gln(Trt)−Arg(Pmc)−Tyr(But)−D−Arg(Pmc)−樹脂
3.3 取り込み実験の材料及び方法
a)細胞株:
この実験に用いた細胞株は、HL−60(レファレンス番号CCL−240,ATCC,ロット番号116523)であった。
b)培養培地及びプレート
10%FBS(レファレンス番号A64906−0098、PAA、ロット番号A15−151):2008年4月4日に56℃で30分間補体除去
1mmol/L(mM)のピルビン酸ナトリウム(レファレンス番号S8636、Sigma、ロット番号56K2386)
ペニシリン(100ユニット/mL)/ストレプトマイシン(100μg/mL)(レファレンス番号P4333、Sigma、ロット番号106K2321)
を2008年5月5日に補充したRPMI(レファレンス番号21875−091、Invitrogen、ロット番号8296)又はDMEM(レファレンス番号41965、Invitrogen、ロット番号13481)
PBS 10X(レファレンス番号70011、Invitrogen、ロット番号8277):滅菌水で1×に希釈
トリプシン−0.05%EDTA(レファレンス番号L−11660、PAA、ロット番号L66007−1194)
6ウェル培養プレート(レファレンス番号140675、Nunc、ロット番号102613)
24ウェル培養プレート(レファレンス番号142475、Nunc、ロット番号095849)
96ウェル培養プレート(レファレンス番号167008、Nunc、ロット番号083310)
96ウェルタンパク質投与用プレート(レファレンス番号82.1581、Sarstedt)
96ウェル蛍光測定用プレート(レファレンス番号6005279、Perkin Elmer)
c)溶液
ポリ−D−リジンコーティング溶液(Sigma P9011 ロット番号095K5104):最後に1×PBSで25μg/mLに希釈
酸性洗浄バッファ:0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl(pH3.0)
Ripa溶解バッファ:10mmol/L(mM)のNaHPO(pH7.2)、150mmol/L(mM)のNaCl、1%のTritonX−100、1mmol/L(mM)のEDTA(pH8.0)、200μmol/L(μM)のNaVO、0.1%のSDS、1×プロテアーゼ阻害剤カクテル(レファレンス番号11873580001、Roche、ロット番号13732700)
d)顕微鏡及び蛍光プレートリーダー
倒立顕微鏡(Axiovert 40 CFL;Zeiss;20X)を用いて細胞を観察し、カウントした。
蛍光は、Fusion Alpha Plate reader(Perkin Elmer)で読み取った。
e)方法
FITC標識ペプチドの内部移行について浮遊細胞で調べた。1×10細胞/mLの濃度でポリ−DL−リジンコーティングされたディッシュに細胞をプレーティングした。次いで、プレートを37℃、5%CO、及び相対湿度100%で24時間インキュベートした後、既知の濃度のペプチドを添加した。ペプチドを添加した後、細胞を37℃、5%CO、及び相対湿度100%で30分間、1時間、6時間、又は24時間インキュベートした。次いで、細胞表面に吸着しているペプチドを除去するために、酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で細胞を2回洗浄した(Kameyama et al.,(2007),Biopolymers,88,98−107を参照されたい)。塩基性アミノ酸を多く含むペプチドは、細胞表面に強く吸着するが、これにより、内部移行したペプチドが実際よりも多く推定されることが多いので、酸性バッファを用いた。したがって、酸性バッファを用いて細胞を洗浄して、細胞表面に吸着しているペプチドを除去した。Fab/細胞透過性ペプチドコンジュゲートの細胞内取り込みの測定における酸洗浄を実施し、次いでPBSで2回洗浄した。RIPA溶解バッファを添加することにより細胞を破壊した。次いで、バックグラウンドを減少させて、タンパク質含量を正規化した後、蛍光により内部移行したペプチドの相対量を決定した。
工程は、以下の通りである:
1.細胞培養
2.酸洗浄、及び細胞抽出
3.蛍光プレートリーダーを用いたペプチド内部移行の分析。
f)細胞培養及びペプチド処理
(1)6ウェル培養プレートを3mLのポリ−D−Lys(Sigma P9011;PBS中25μg/mL)でコーティングし、24ウェルプレートを600μLでコーティングし、96ウェルプレートを125μLでコーティングし、37℃、5%CO、及び相対湿度100%で4時間インキュベートした。
(2)4時間後、それぞれ、6ウェルプレート、24ウェルプレート、又は96ウェルプレートについて、3.5mL、700μL、又は150μLのPBSでディッシュを2回洗浄した。
(3)1,000,000細胞/mL(浮遊細胞)のプレーティング密度でディッシュ中の2.4mLの培地(RPMI)に細胞をプレーティングした。接種後、ペプチドを添加する前に、24時間、37℃、5%CO、及び相対湿度100%でプレートをインキュベートした。接着性細胞は、処理日に90%〜95%の密度であると考えられ、それをDMEMにプレーティングした。
(4)所望の濃度のFITC標識ペプチド(水中10mmol/L(mM)の濃度の原液)で細胞を処理した。
(5)ペプチド添加後、37℃、5%CO、及び相対湿度100%で0時間〜24時間(例えば、30分間、1時間、6時間、又は24時間)細胞をインキュベートした。
酸洗浄及び細胞抽出:
(6)抽出物を氷上で冷却した。
浮遊細胞(即ち、ディッシュのウェルに付着していない細胞):
・細胞を15mLのファルコンに移した。細胞を最大限回収するために、ディッシュを1mLのPBSで洗浄した。
・最高2,400rpmで2分間細胞を回収した。
・1mLの冷PBSに細胞を懸濁させた。
・細胞を、コーティングされた「エッペンドルフチューブ」(1mLのポリ−D−Lysで4時間コーティングし、1mLのPBSで2回洗浄した)に移した。
・1mLの冷酸性洗浄バッファで3回洗浄し、最高2,400rpmで2分間遠心分離した。「エッペンドルフ」中の細胞の拡散に注意する。
・1mLの冷PBSで2回洗浄して中和させた。
・50μLの溶解RIPAバッファを添加した。
・撹拌しながら氷上で30分間〜1時間インキュベートした。
接着性細胞:
・(それぞれ、6ウェルプレート、24ウェルプレート、又は96ウェルプレートについて)3mL、1mL、又は200μLの冷酸性洗浄バッファで3回洗浄した。ディッシュから剥離する細胞に注意する。
・(それぞれ、6ウェルプレート、24ウェルプレート、又は96ウェルプレートについて)1mLの冷PBSで2回洗浄して中和させた。
・50μLの溶解RIPAバッファを添加した。
・撹拌しながら氷上で30分間〜1時間インキュベートした。
・冷スクラッパーで細胞を断片化させる。24ウェルプレート及び96ウェルプレートを、4℃で15分間4,000rpmにて直接遠心分離して、細胞残屑を除去した。次いで、上清(24ウェルプレート、又は96ウェルプレートについてそれぞれ100mL又は50mL)を直接濃色の96ウェルプレートに移した。蛍光プレートリーダー(Fusion Alpha,Perkin Elmer)によりプレートを読み取った。
・コーティングされた「エッペンドルフチューブ」(1mLのポリ−D−Lysで4時間コーティングし、1mLのPBSで2回洗浄した)に溶解物を移す。
・次いで、溶解した細胞を4℃、10,000gにて30分間遠心分離して、細胞残屑を除去した。
・上清を除去し、コーティングされた「エッペンドルフチューブ」(1mLのポリ−D−Lysで4時間コーティングし、1mLのPBSで2回洗浄した)内で−80℃で保存した。
蛍光プレートリーダーを用いたペプチド内部移行の分析:
(7)製造業者の説明書に従って、標準的なBCAアッセイ(Kit N23225,Pierce)により各タンパク質抽出物含量を測定した。
(8)蛍光プレートリーダー(Fusion Alpha,Perkin Elmer)によって各サンプル10μLを読み取り、バックグラウンドを減少させて、タンパク質濃度によって正規化した後、各サンプルの相対蛍光を決定する。
3.4 内部移行実験及び分析
上記材料及び方法を用いて、FITC標識TAT由来輸送体コンストラクトのHL−60細胞株の細胞への時間依存性内部移行(取り込み)を実施した。
簡潔に述べると、HL−60細胞を、10μmol/L(μM)のTAT誘導体輸送体と共に30分間、1時間、6時間、又は24時間インキュベートした。次いで、酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で2回、PBSで2回細胞を洗浄した。RIPA溶解バッファを添加することにより細胞を破壊した。次いで、各抽出物の蛍光強度を読み取った後(Fusion Alpha plate reader;PerkinElmer)、バックグラウンドを減少させて、タンパク質含量を正規化することにより、内部移行したペプチドの相対量を測定した。r3−L−TAT輸送体コンストラクトは、D−TAT輸送体コンストラクトと同程度の内部移行能を示した。前述の両輸送体のように時間依存的に内部移行するr3−L−TATi輸送体コンストラクトは、効率は低いが依然として好適であるように思われ、一方、L−TATは24時間の期間中蓄積しないことがわかった(図5を参照されたい)。
更に、上記のような蛍光標識TAT由来輸送体コンストラクトで処理された細胞を用いて共焦点顕微鏡観察を行った。P2 Sprague Dawleyラット由来の解離皮質一次ニューロンを、神経基礎培地で12日間培養した後、500nmol/L(nM)のFITC標識TAT誘導体輸送体に24時間曝露した。氷上においてPBSで5回細胞を洗浄し、次いで、予め固定することなしにfluorsave封入培地に封入した。LSM510メタ共焦点顕微鏡(Zeiss)を用いて画像を取得した。LSM510ソフトウェアを用いて画像を処理し、Adobe photoshopを用いてマウント(mount)した。500nmol/L(nM)のFITC−輸送体による標識(A:緑)を共焦点顕微鏡により可視化した。核をHoechst(B:青)により染色した。r3−L−TATに加えて、D−TAT及びr3−L−TATi輸送体コンストラクトも、ストレスを加えていないニューロンの細胞質に内部移行した(C:マージしたパネル)。しかし、24時間インキュベートした後、L−TAT輸送体はもはや存在していなかった(図6を参照されたい)。
3.5 更なる内部移行実験及び分析
96−FITC標識D−TAT誘導体輸送体の配列を用い、上記材料及び方法を用いて、FITC標識TAT由来輸送体コンストラクトのHL−60細胞株の細胞への時間依存性内部移行(取り込み)を更に実施した。これら配列を以下の表18〜19に示す。
上の表では、Dアミノ酸は、それぞれのアミノ酸残基の前に小文字「d」を付けることにより示した(dR=D−Arg)。
幾つかの配列では、残念ながら技術的理由により第1のアプローチにおいて合成に失敗した。これら配列を図13では1、2、3、4、5、6、7、8、43、52、53、54、55、56、57、85、86、87、88、89、及び90と略記する。しかし、残りの配列は、内部移行実験に用いた。
結果を図13及び14に示す。
図13及び14から分かるように、24時間インキュベートした後、コンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)(可能な配列の選択については上記を参照されたい)を有する輸送体は全て、L−TAT輸送体よりも高い内部移行能を示した。96ウェルプレート内で、10mmol/L(mM)のr3−L−TAT由来輸送体と共に24時間Hela細胞をインキュベートした。次いで、酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で2回、PBSで2回細胞を洗浄した。RIPA溶解バッファを添加することにより細胞を破壊した。各抽出物の蛍光強度を読み取った後(Fusion Alpha plate reader;PerkinElmer)、バックグラウンドを減少させて、内部移行したペプチドの相対量を決定した。
図14から分かるように、1つの位置が、最高の輸送体活性及び輸送体活性動態の改善に重要であると思われ、それは、位置2のY(配列番号116に相当するペプチドN91)である。簡潔に述べると、漸増用量のr3−L−TAT−誘導体輸送体(0.500nmol/L(nM)、1mmol/L(mM)、又は10mmol/L(mM))と共に、24ウェルプレート内で2時間、6時間、又は24時間Hela細胞をインキュベートした。次いで、酸性バッファ(0.2mol/L(M)のグリシン、0.15mol/L(M)のNaCl、pH3.0)で2回、PBSで2回細胞を洗浄した。RIPA溶解バッファを添加することにより細胞を破壊した。各抽出物の蛍光強度を読み取った後(Fusion Alpha plate reader;PerkinElmer)、バックグラウンドを減少させて、内部移行したペプチドの相対量を決定した。
この実験の結論は、以下の通りである:
・24時間インキュベートした後、コンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)(可能な配列の選択については表1〜3を参照されたい)を有する輸送体は全て、L−TAT輸送体よりも高い内部移行能を示した(図13)。これらの結果は、コンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)の有効性を十分立証するものである。
・1つの位置が、最高の輸送体活性に対して重要であり(図13)、それは、位置2のY(配列番号116に相当する配列91)である。
・1つの位置が、輸送体活性動態の改善に対して重要であり(図14)、それは、位置2のY(配列番号116に相当する配列91)である。
したがって、特に、一般式(I)に係る配列が9aaであり、且つコンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)を有するとき、位置2がYである表1〜3に示されるTAT由来配列が好ましい。
4. これらペプチドのU937細胞への取り込み(内部移行)後における特定の輸送体コンストラクトの細胞内濃度の測定
更なる実験に従って、これらペプチドのU937細胞への取り込み(内部移行)後における特定の輸送体コンストラクトの濃度を測定した。配列RKKRRQRRR(L−TAT)、rrrqrrkkr(D−TAT)、rKKRrQRRr(r3−L−TAT)、及びrKRrQRRr(XG−91)(各々濃度は10μmol/L(μM)である)を用いて実験を行った。
驚くべきことに、非常に多くのrKRrQRRr(XG−91、配列番号111に相当する配列116)が細胞内に蓄積され、これは、培地中の輸送体コンストラクト濃度又はD−TATコンストラクトについて予測された約20μmol/L(μM)の平均濃度よりも有意に高い。これは、一般式(I)に係る輸送体コンストラクト、特に、位置2がYであり、好ましくは9aa及びコンセンサス配列rXXXrXXXr(配列番号252)を有する、表1〜3に示されるTAT由来配列を含む輸送体コンストラクトの重要性を強調している。
5. ペプチドの細胞への取り込み(内部移行)、及び細胞株HepG2(肝細胞癌腫)、HCT−116(腫瘍性結腸)、U937(リンパ腫)、WBC細胞株(白血球株)、及び非WBC細胞株におけるペプチド内部移行の測定
これら実験では、更なる細胞株HepG2(肝細胞癌腫)、HCT−116(腫瘍性結腸)、U937(リンパ腫)、WBC細胞株(白血球株)、及び非WBC細胞株において、インビトロにおけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの内部移行(取り込み)能を、蛍光プレートリーダーを用いて評価した。
実験で用いられる試験サンプル及び条件
この実験で用いられるコンストラクト及び条件は、実験3について上に記載した通りであるが、以下の変更点及び細胞株を用いた。
a)インビトロ(10μmol/L(μM)、HepG2肝細胞癌腫、HCT−116腫瘍性結腸、24時間)におけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)
用いたコンストラクトは、各々9アミノ酸長を有するが、D−/L−パターンが異なる、D−TAT及びr3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる)、D−TATと呼ばれる異なるTAT由来輸送体コンストラクト、並びにN−末端がβ−アラニンで更に標識されているコンストラクトr及びDAKであった。結果を図7に示す。図7から分かるように、コンストラクトD−TAT及びrの取り込みが最も効率的であり、次にr−L−TATiが効率的であった。
b)インビトロ(10μmol/L(μM)、U937、リンパ腫、24時間)におけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)
用いたコンストラクトは、各々9アミノ酸長を有するが、D−/L−パターンが異なる、4つの異なるTAT由来輸送体コンストラクト(L−TAT、r3−TAT(r3−L−Tatとも呼ばれる)、r3−TATi(r3−L−TATiとも呼ばれる)、及びD−TATと呼ばれる)であった。更に、ペプチドを含まないコンストラクトDAKを、比較のために対照サンプルとして用いた。結果を図8に示す。図8から分かるように、r3−TAT、r3−L−TATi、及びD−TAT輸送体コンストラクトの細胞への取り込みが最も効率的であり、L−TATの細胞への取り込みは有意に少なかった。
c)D−TAT輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)のHSPG依存性
D−TAT輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)がHSPG依存性であるかどうかを調べるために実験を行った。見出されているように、D−TAT輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)は、U937細胞(リンパ腫)において、24時間に亘って500nmの濃度でHSPG依存的である(図9を参照されたい)。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、FITCで標識されており、且つN−末端がβ−アラニンで標識されているD−TATであった。
d)U937細胞(リンパ腫)におけるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの離脱
FITC標識TAT由来輸送体コンストラクトがU937細胞から離脱するかどうかを調べるために、更に実験を行った。結果として、500nmol/L(nM)のFITC−D−TATでは、U937細胞において離脱は見られなかった(図10を参照されたい)。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、FITCで標識されており、且つN−末端がβ−アラニンで標識されているD−TAT(配列番号251)であった。
更に、10μmol/L(μM)のFITC−D−TATではFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの離脱が見られ、U937細胞(リンパ腫)ではHSPG依存的であることが分かった(図11を参照されたい)。実験に用いたコンストラクトは、この実験においても上記D−TAT(配列番号251)であった。
e)非WBC株(白血球細胞株)における10μmol/L(μM)のFITC−D−TATのFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)及び脱出
更なる実験では、FITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)及び脱出が、非WBC株(白血球細胞株)における10μmol/L(μM)のFITC−D−TATで見られた(図12を参照されたい)。実験に用いたコンストラクトは、9アミノ酸長であり、FITCで標識されており、且つN−末端がβ−アラニンで標識されているD−TAT(配列番号251)であった。
f)結論
上記取り込み(内部移行)実験の結果として、上記図から分かるように、D−アミノ酸を含有するか、又はD−アミノ酸のみからなるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)は、インビトロにおいて数時間に亘って直線的であることがわかった。更に、24時間後には、インビトロにおけるこれらFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)は、L−TATよりも50倍〜100倍高い細胞内濃度に達する。更に、WBC株(白血球細胞株)による、D−アミノ酸を含有するか、又はD−アミノ酸のみからなるFITC標識TAT由来輸送体コンストラクトの取り込み(内部移行)は、インビトロにおける非WBC株よりも10倍〜50倍効率的であることがわかった。全てのこれら実験では、WBCにおいて高細胞内濃度で離脱が効率的に行われることが示されたが、低濃度では離脱は見られなかった。
6. 細胞毒性輸送体−積荷コンジュゲート分子D−Tat−シスプラチン、r3−L−TAT−シスプラチン、及びr3−L−TATi−シスプラチンの合成
6.1 ペプチド合成
更なるメチオニンを含むD−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)、及びr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)のペプチド配列は、Fmoc法を用いることにより、0.4mmolのFmoc−アミド−AM樹脂上で用手的に合成される。次いで、TFAを用いて樹脂からペプチドを切断し、減圧下で濾過し、冷エーテルで沈殿させ、乾燥させる。粗ペプチドを、セミプレパラティブHPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価する。
6.2 ペプチドのシスプラチンへのアルキル化
5.0μmolのシスプラチン(3.0mLの塩化ナトリウムバッファ中1.5mg、pH5.0)を、10mmol/L(mM)のNaHPOバッファ(pH 7.4)2.0mLに溶解させ、その溶液のpH値は7.0である。5.0μmolのD−TAT−メチオニンペプチド(又はr3−L−TAT−メチオニンペプチド、又はr3−L−TATi−メチオニンペプチド)を、10mmol/L(mM)のNaHPOバッファ(pH7.4)中で調製し、その溶液のpH値は6.0である。次いで、暗条件下で室温にて2つの溶液を混合することによりアルキル化を開始させる(混合物のpH値は7.0である)。0時間、1時間、3時間、及び24時間後、生成物を分析PR−HPLCにより分析し、ESI−MSで特性評価する。予測されたピークの溶液を、最後にセミプレパラティブHPLCにより精製し、凍結乾燥させる。
7.細胞毒性輸送体−積荷コンジュゲート分子D−TAT−オキサリプラチン、r3−L−TAT−オキサリプラチン、及びr3−L−TATi−オキサリプラチンの合成
7.1 ペプチド(D−Tat−メチオニン、r3−L−TAT−メチオニン、及びr3−L−TATi−メチオニン)の合成
Fmoc法を用いることにより、0.23mmolのFmoc−Rinkアミド樹脂上で、D−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)、及びr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)のペプチド配列を用手的に合成する。したがって、Fmoc−脱保護(DMF中20%ピペリジン)及びアミノ酸カップリング(DMF中におけるHBTU/HOBt/DIEAの活性化)のサイクルを用いて、C末端のGlyからN末端のl−Met(L型)までの各アミノ酸を連続的に樹脂に結合させる。TFAを用いて樹脂からペプチドを切断し(2.5%のdHO、0.5%のEDT、及び2.0%のTISの存在下で2時間)、大気圧で濾過し、Nバブリングにより体積を減少させ、冷エーテルで沈殿させ、空気乾燥させる。粗ペプチドをセミプレパラティブRP−HPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価する。
7.2 ペプチドのオキサリプラチンへのアルキル化
10mmol/L(mM)のNaHPOバッファ5.0mL(pH7.4)中で、10μmolのオキサリプラチンを、Eloxatin(登録商標)(オキサリプラチン4.0mg、ラクトース一水和物36.0mg)として製剤した。dHO5.0mL中で、10.0μmolのD−TAT−メチオニンペプチド(又はr3−L−TAT−メチオニンペプチド、又はr3−L−TATi−メチオニンペプチド)を調製する。室温で2つの溶液を混合することによりアルキル化を開始させる。次いで、反応物を37℃で放置し、24時間に亘って214nm及び280nmで分析PR−HPLCによりモニタし、標的ピークをESI−MSで特性評価し、セミプレパラティブHPLCにより精製し、次いで凍結乾燥させる。
7.3 試験条件
MDF−7(ヒト乳腺癌腫細胞株)及びSiHa(ヒト子宮頸部扁平上皮癌腫細胞株)の生存に対する、漸増濃度の本発明のコンジュゲート分子(D−Tat−オキサリプラチン、r3−L−TAT−オキサリプラチン、又はr3−L−TATi−オキサリプラチン)による処理の効果を判定する。D−Tat−オキサリプラチン、r3−L−TAT−オキサリプラチン、又はr3−L−TATi−オキサリプラチンの効果を、コンジュゲートL−Tat−オキサリプラチン、及び2つの非コンジュゲート抗癌剤(オキサリプラチン及びシスプラチン)と比較する。各細胞株の細胞(1ウェル当たり10,000細胞)を、96ウェルプレート(合計体積200μL、MCF−7については、10%のFBS、1%のL−グルタミン、1%のピルビン酸ナトリウム、1%の非必須アミノ酸を添加したMEM;SiHa細胞については、10%のFBS、1%のピルビン酸ナトリウム、1%の非必須アミノ酸を添加したMEM/イーグル)にプレーティングする。各試験物質につき6種〜10種の異なる濃度について試験する。対照細胞は、処理しない。細胞を24時間37℃でインキュベートした後、試験物質で処理する。各実験を3連で実施する。処理後の細胞インキュベートは、37℃で96時間実施する。これら細胞株の生存に対する試験分子の効果(インビトロ細胞毒性活性)を、MTTアッセイにより測定する。5mg/mLの、0.22μmのフィルタで濾過したチアゾリルブルーテトラゾリウムブロミド(MTT、Sigma、レファレンス番号88415)−リン酸緩衝生理食塩水(PBS、CHUV)溶液を20μLずつ各ウェルに添加し、プレートを37℃で4時間インキュベートする。上清を除去し、ホルマザン結晶をDMSO(1ウェル当たり200μL)に溶解させる。595nmにおいてマイクロプレートリーダー(Expert Plus Reader,Asys Hitech)により吸光度(OD)を測定する。試験物質のIC50(細胞増殖の50%を阻害する薬剤濃度)を、Prismソフトウェアを用いて計算する。
8.細胞毒性輸送体−積荷コンジュゲート分子D−Tat−クロラムブシル、r3−L−TAT−クロラムブシル、及びr3−L−TATi−クロラムブシルの合成
8.1 コンジュゲート分子(D−Tat−クロラムブシル、r3−L−TAT−クロラムブシル、及びr3−L−TATi−クロラムブシル)の合成
D−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)、又はr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)ペプチド配列を、Fmoc法を用いることにより、0.23mmolのFmoc−Rinkアミド樹脂上で用手的に合成する。したがって、Fmoc−脱保護(DMF中20%ピペリジン)及びアミノ酸カップリング(DMF中におけるHBTU/HOBt/DIEAの活性化)のサイクルを用いて、C末端のGlyからN末端のl−A(L型)までの各アミノ酸を連続的に樹脂に結合させる。
N末端のl−AのFmoc−脱保護(DMF中20%ピペリジン)後、標準的なアミノ酸カップリング条件(DMF中におけるHBTU/HOBt/DIEAの活性化)を用いてクロラムブシルのカップリングを行う。TFAを用いて樹脂からコンジュゲート分子を切断し(3%のdHO及び3%のTISの存在下で70分間)、大気圧で濾過し、Nバブリングにより体積を減少させ、冷エーテルで沈殿させ、空気乾燥させる。粗コンジュゲート分子をセミプレパラティブRP−HPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価し、次いで凍結乾燥させる。
8.1 比較実験
MDF−7(ヒト乳腺癌腫細胞株)及びSiHa(ヒト子宮頸部扁平上皮癌腫細胞株)の生存に対する、漸増濃度のD−Tat−クロラムブシル、r3−L−TAT−クロラムブシル、又はr3−L−TATi−クロラムブシルによる処理の効果を判定する。D−Tat−クロラムブシル、r3−L−TAT−クロラムブシル、又はr3−L−TATi−クロラムブシルの効果を、コンジュゲートL−Tat−クロラムブシル、及び2つのuクロラムブシル非コンジュゲート抗癌剤(クロラムブシル及びシスプラチン)と更に比較する。各細胞株の細胞(1ウェル当たり10,000細胞)を、96ウェルプレート(合計体積200μL、MCF−7については、10%のFBS、1%のL−グルタミン、1%のピルビン酸ナトリウム、1%の非必須アミノ酸を添加したMEM;SiHa細胞については、10%のFBS、1%のピルビン酸ナトリウム、1%の非必須アミノ酸を添加したMEM/イーグル)にプレーティングする。各試験物質につき6種〜10種の異なる濃度について試験する。対照細胞は、処理しない。細胞を24時間37℃でインキュベートした後、試験物質で処理する。各実験を3連で実施する。処理後の細胞インキュベーションは、37℃で96時間実施する。これら細胞株の生存に対する試験分子の効果(インビトロ細胞毒性活性)を、MTTアッセイにより測定する。5mg/mLの、0.22μmのフィルタで濾過したチアゾリルブルーテトラゾリウムブロミド(MTT、Sigma、レファレンス番号88415)−リン酸緩衝生理食塩水(PBS、CHUV)溶液を20μLずつ各ウェルに添加し、プレートを37℃で4時間インキュベートする。上清を除去し、ホルマザン結晶をDMSO(1ウェル当たり200μL)に溶解させる。595nmにおいてマイクロプレートリーダー(Expert Plus Reader,Asys Hitech)により吸光度(OD)を測定する。試験物質のIC50(細胞増殖の50%を阻害する薬剤濃度)を、Prismソフトウェアを用いて計算する。
9.細胞毒性輸送体−積荷コンジュゲート分子D−Tat−ドキソルビシン、r3−L−TAT−ドキソルビシン、及びr3−L−TATi−ドキソルビシンの合成
9.1 コンジュゲート分子(D−Tat−ドキソルビシン、r3−L−TAT−ドキソルビシン、及びr3−L−TATi−ドキソルビシン)の合成
D−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)、及びr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)ペプチド配列を、Fmoc法を用いることにより、0.23mmolのFmoc−Rinkアミド樹脂上で用手的に合成する。したがって、Fmoc−脱保護(DMF中20%ピペリジン)及びアミノ酸カップリング(DMF中におけるHBTU/HOBt/DIEAの活性化)のサイクルを用いて、C末端のGlyからN末端のl−E(L型)までの各アミノ酸を連続的に樹脂に結合させる。
N末端のl−EのFmoc−脱保護(DMF中20%ピペリジン)後、アセチル化(無水酢酸、DMF中DIEAの活性化)を行う。DMF中2%のヒドラジン一水和物を用いてOdmab側鎖保護基を除去する。OBtエステル(DCM/DMF中DIPCDI/HOBt/DIEAの活性化)を用いて、Adriblastin(登録商標)(ドキソルビシン、HCl18%、NaCl82%、凍結乾燥)として製剤されたクロラムブシルのカップリングを行う。
TFAを用いて樹脂からコンジュゲート分子を切断し(1.7%のdHO及び1.7%のTISの存在下で2時間)、大気圧で濾過し、Nバブリングにより体積を減少させ、冷エーテルで沈殿させ、空気乾燥させる。粗コンジュゲート分子をセミプレパラティブRP−HPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価し、次いで凍結乾燥させる。
10.細胞毒性輸送体−積荷コンジュゲート分子D−Tat−サキナビル、r3−L−TAT−サキナビル、及びr3−L−TATi−サキナビルの合成
10.1 ペプチド(D−Tat−D−システイン、r3−L−TAT−D−システイン、及びr3−L−TATi−D−システイン)の合成
Fmoc法を用いることにより、0.40mmolのFmoc−Rinkアミド樹脂上で、D−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)、及びr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)のペプチド配列を用手的に合成する。したがって、Fmoc−脱保護(DMF中20%ピペリジン)及びアミノ酸カップリング(DMF中におけるTBTU/HOBt/DIEAの活性化)のサイクルを用いて、C末端のD−ArgからN末端のD−Cysまでの各アミノ酸を連続的に樹脂に結合させる。TFAを用いて樹脂からペプチドを切断し、氷上でプレインキュベートし(2.5%のdHO、2.5%のEDT、及び1.0%のTISの存在下で5時間)、減圧下で濾過し、冷エーテルで沈殿させ、真空乾燥させる。粗ペプチドをセミプレパラティブRP−HPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価する。
10.2 サキナビルの活性エステルの調製
375μmolのBoc−Gly−OHを室温で無水DCMに溶解させ、これに、265μmolのDMAP、375μmolのDIPCI、及び110μmolのInvirase(登録商標)(ラクトース、excipiens pro compresso obducto)として製剤されたサキナビルを0℃で添加した。反応混合物を室温に加温し、一晩撹拌する。生成物を0.1NのHClで洗浄(ished)し、MgSO上で乾燥させ、減圧下で蒸発させて、固体生成物SQV−Gly(Boc)を得た。CHCl及びTFA(50:50)の混合物中で3時間、SQV−Gly(Boc)エステルをインキュベートすることによりBoc保護基を除去する。生成物を冷エーテルから再結晶化させ、真空下で一晩乾燥させる。47μmolのSQV−Glyエステルを3mLの無水DMSOに室温で溶解させ、これに94μmolのSPDPを添加する。反応混合物のpHを室温で絶えず撹拌しながら8.0に調整する。絶えず撹拌しながら反応物を3時間放置する。粗生成物SQV−Gly−COCH2CH2−SS−ピリジルを、セミプレパラティブHPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価する。
10.3 ペプチドD−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)、又はr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)−D−システインのサキナビルへのコンジュゲート
27μmolのSQV−Gly−COCH2CH2−SS−ピリジルを、室温で0.5mLのPBSバッファ(pH7.5)に溶解させ、これに0.5mLのPBSバッファ(pH7.5)中54μmolのD−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)又はr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)−D−システインを添加する。反応物を絶えず撹拌しながら3時間室温で放置する。粗コンジュゲートD−TAT(rrrqrrkkr;配列番号251)−サキナビル、r3−L−TAT(rKKRrQRRr;配列番号20)−サキナビル、及びr3−L−TATi(rRRQrRKKr;配列番号21)−サキナビルをセミプレパラティブHPLCにより精製し、ESI−MSで特性評価する。
11. 積荷分子としてJNK阻害剤配列を含む輸送体−積荷コンジュゲート分子の調製
11.1 JNK阻害剤配列の同定
既知のJBD間、例えば、低度に保存されている8個のアミノ酸配列を有するIB1、IB2、c−Jun、及びATF2のJBD間で配列のアラインメントを行うことにより、JNKとの効率的な相互作用に重要なアミノ酸配列を同定する。このアラインメントを用いて、配列番号137〜220として本明細書に定義される多数の好適なJNK阻害剤配列を導くJNK阻害剤配列を同定することができた。
11.2 JNK阻害剤配列を含む輸送体−積荷コンジュゲート分子の調製
本明細書に定義されるJNK阻害剤配列のC末端を、上に定義された一般式(I)に係る輸送体コンストラクトのN末端に共有結合させることにより、上記JNK阻害剤配列を含む輸送体−積荷コンジュゲート分子を合成した。従来のFmock合成法を用いて上に定義された一般式(I)に係る輸送体コンストラクトを生成し、質量分析により更に分析した。それらを、最後にHPLCによって精製した。2個のプロリン残基からなるリンカーを用いて結合させることができる。このリンカーを用いて、可動性を最大化させ、且つ不要な二次構造変化を防ぐことができる。
11.3 細胞死の阻害
JNKの生物学的活性に対する効果について研究する。コンストラクトを緑色蛍光タンパク質のN末端に結合させ、IL1により誘導される膵β細胞のアポトーシスに対するこのコンストラクトの効果を評価する。このモードのアポトーシスは、JBD1−280をトランスフェクトすることによりブロックされることが既に示されているが、ERK1/2又はp38などの特定の阻害剤は保護しなかった。
10%のウシ胎児血清、100μg/mLのストレプトマイシン、100ユニット/mLのペニシリン、及び2mmol/L(mM)のグルタミンを添加したRPMI1640培地中で、インスリン産生TC−3細胞を培養する。インスリン産生TC−3細胞に本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子をトランスフェクトし、IL−1(10ng/mL)を細胞培養培地に添加する。倒立蛍光顕微鏡を用いてIL−1添加の48時間後にアポトーシス細胞数をカウントする。細胞質の特徴的な「小疱形成(blebbing out)」により正常細胞とアポトーシス細胞とを識別し、2日後にアポトーシス細胞をカウントする。
12. 配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の細胞内移入
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む輸送体−積荷コンジュゲート分子の細胞内に侵入する能力を評価する。本発明の輸送体コンストラクト及び本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を、フルオレセインにコンジュゲートしているグリシン残基をN末端に付加することにより標識する。これら標識ペプチド(1μmol/L(μM))をTC−3細胞培養物に添加し、それを実施例11に記載の通り維持する。所定の時間に、細胞をPBSで洗浄(fished)し、氷冷メタノール−アセトン(1:1)中で5分間固定した後、蛍光顕微鏡で観察する。フルオレセイン標識BSA(1μmol/L(μM)、12モル/モルBSA)を対照として用いる。
これら輸送体コンストラクト及び本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子からの蛍光シグナルを測定する。
13. 配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子による、インビトロにおけるc−JUN、ATF2、及びElk1のリン酸化阻害
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の、その標的転写因子のJNK媒介リン酸化に対する効果をインビトロにおいて調べる。TRANSCRIPTION AND TRANSLATIONウサギ網状赤血球溶解液キット(Promega)を用いて組換え且つ不活化JNK1、JNK2、及びJNK3を生成し、基質として、c−Jun、ATF2、及びElk1を単独で、又はグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)に融合した状態で、固相キナーゼアッセイに用いる。用量応答実験を実施し、前記実験では、反応バッファ(20mmol/L(mM)のTris−酢酸、1mmol/L(mM)のEGTA、10mmol/L(mM)のp−ニトロフェニルリン酸塩(pNPP)、5mmol/L(mM)のピロリン酸ナトリウム、10mmol/L(mM)のp−グリセロリン酸塩、1mmol/L(mM)のジチオトレイトール)中で20分間、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を、組換えJNK1、JNK2、又はJNK3キナーゼと混合する。次いで、10mmol/L(mM)のMgCl及び5pCiの33P− −dATP及びGST−Jun(aa1〜89)、GST−AFT2(aa1〜96)、又はGST−ELK1(aa307〜428)のいずれかを1μg添加することにより、キナーゼ反応を開始させる。GST−融合タンパク質は、Stratagene(La Jolla,CA)から購入する。
10μLのグルタチオン−アガロースビーズも混合物に添加する。次いで、反応生成物を、10%の変性ポリアクリルアミドゲルを用いてSDS−PAGEにより分離する。ゲルを乾燥させ、次いで、X線フィルム(Kodak)で露光し、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子によるc−Jun、ATF2、及びElk1のリン酸化阻害を測定する。
14. 配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子によるIL−1誘導性膵β細胞死の阻害
IL−1により誘発される細胞のアポトーシスの促進に対する、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の効果を測定する。TC−3細胞培養物を1μmol/L(μM)の本発明のL−TAT−IB1(s)ペプチドと共に30分間インキュベートし、次いで、10ng/mLのIL−1と共にインキュベートする。24時間後に、2回目のペプチド(1μmol/L(μM))添加を実施する。ヨウ化プロピジウム(赤く染色される細胞が、死んでいる細胞である)及びHoechst33342(青く染色される細胞が、インタクトな原形質膜を有する細胞である)を用いて、IL−1βと共に2日間インキュベートした後のアポトーシス細胞をカウントする。本発明のTAT−IB1(s)ペプチドを添加すると、2日間IL−1βの存在下で培養されたTC−3細胞のIL−1誘導性アポトーシスが阻害された。
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を含む細胞と、IL−1とのインキュベートを12日間続けたことを除いて、上記の通りTC−3細胞を処理することにより、IL−1誘導性細胞死の長期阻害について調べる。1日間に1回、更なるペプチド(1μmol/L(μM))を添加し、2日間に1回、更なるIL−1(10ng/mL)を添加する。
15. 配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子による放射線誘発性膵β細胞死の阻害
JNKは、電離放射線によっても活性化される。配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子が、放射線誘発性JNK損傷に対する保護を提供するかどうかを判定するために、D−TAT(配列番号251)、L−TAT(配列番号18)、及び配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子(照射の30分前に1μmol/L(μM)を添加)の存在下又は欠如下で「WiDr」細胞に放射線を照射する(30Gy)。対照細胞(CTRL)には照射しない。上記のようにPI及びHoechst3342染色を用いて48時間後に細胞を分析する。N=3。SEMは、指定のものである。
16. 配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子による電離放射線に対する放射線保護
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の放射線保護効果を判定するために、C57B1/6マウス(2月齢〜3月齢)に、0.74Gy/分(17mA、0.5mmのCuフィルタ)の線量でPhillips RT 250 R−rayを用いて放射線を照射する。照射の30分前に、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を動物にi.p.注射する。簡潔に述べると、マウスに以下のように放射線を照射する:頭部を箱の外に出した状態で、マウスを小さなプラスチック製の箱に入れる。動物を、照射機の下に仰向けに置き、頸部を小さなプラスチック製のトンネルに固定して、頭部を正確な位置に維持する。体を鉛で保護する。照射前、マウスは、標準的なペレット状マウス用食餌で維持するが、照射後は、半流動食餌を毎日取り換えてマウスに与える。次いで、Parkinsなどにより開発されたスコアリングシステム(Parkins et al,Radiotherapy & Oncology,1:165−173,1983)に従って、2人の独立観察者により唇粘膜の反応をスコア付けするが、前記システムは、紅斑状態に加えて、浮腫、落屑、及び滲出の存在を評価するものである。更に、紅斑/浮腫状態を記録する前に、各動物を計量する。
17. 配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子によるJNK転写因子の抑制
AP−1二重標識プローブ(5’−CGC TTG ATG AGT CAG CCG GAA−3’(配列番号262)を用いてゲル遅延度アッセイを実施する。指示通り、HeLa細胞の核抽出物を5ng/mLのTNF−αで1時間処理する、又は処理しない。TATと、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子とをTNF−αの30分前に添加する。
18. 永続性MCAOモデルにおける局所脳虚血に対する神経保護の評価−様々な用量における保護効果の判定
12日齢のラットにおいて局所脳虚血を誘導する。2%イソフルランを用いて誘導チャンバ内で仔ラットに麻酔をかけ、手術中、2%イソフルラン下でマスクを用いて麻酔を維持する。中大脳動脈(MCA)の主枝を電気凝固させることによりMCAOを誘導する。右側を下にした状態でラットを置き、耳と目との間で皮膚を斜めに切開する。側頭筋を切除した後、前頭縫合線から頬骨弓より下の部位まで頭蓋骨を除去した。嗅脳溝上に現れた直後に露出した左MCAを、前頭枝と前頂枝とにMCAが二分岐する前に、下大脳静脈の段階で、永続的に電気凝固した。次いで、頭蓋の皮膚切開部分を閉じた。次いで、仔ラットが目覚めるまで、37℃に維持したインキュベータに入れ、ラットの母親に委ねた。
6時間後、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を、腹腔内注射する。凝固の24時間後、抱水クロラールを用いてラットに麻酔をかけ、上行大動脈を通して4%パラホルムアルデヒド−PBS溶液を灌流させる。次いで、脳を摘出し、同固定液中に2時間放置し、勾配をつけた30%スクロース−PBS溶液に、4℃で約15時間入れる。イソペンタン(−40℃)で脳を凍結させ、−20℃で保存する。50μmの冠状凍結切片を、スライドガラスに回収した。前記切片をクレシルバイオレットで染色する。各10番目の切片を分析し、Neuroleucidaプログラムを用いて病変の総体積を計算する。
19. 一過性MCAOモデルにおける、局所脳虚血に対するiv投与後の本発明のキメラペプチドによる神経保護の評価
成体マウスにおける一過性虚血。雄ICR−CD1マウス(6週齢;18〜37g;Harlan)を用いて、総頚動脈から内頚動脈へ微細繊維を導入し、該微細繊維を動脈輪へ進行させて、中大脳動脈を閉塞させることにより、虚血を誘発する。再灌流の10分後まで、頭蓋骨に固定されたプローブを用いて、レーザードップラー血流計により虚血の全域に亘る局所脳血流を測定する。直腸温を測定し、37℃に維持する。再灌流の48時間後にマウスを屠殺する。Neurolucidaプログラム(MicroBrightField)に備え付けられたコンピュータ−顕微鏡システムを用いて、20μmの厚さの連続凍結切片をトレースし、Neuroexplorerプログラムを用いて、虚血領域及び脳全体の体積を計算する(盲検)。成体マウスの再灌流(30分間クランプで締めた)の6時間後における、プラセボ、及び配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子(1.3mg/kg)のivボーラス投与後の梗塞体積(mm)を測定する。
20. NMDA刺激後のLDH放出を測定することによる神経培養物アッセイ
100μmol/L(μM)のNMDAに連続曝露する前に、指定の濃度のペプチド又はMK−801で30分間前処理した姉妹培養物において、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の神経保護効果を評価する。12時間NMDAで処理した後、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子5μmol/L(μM)で前処理した培養物中において、NMDA曝露による変性変化、形態学的外観、ニューロンの数及び分布を判定する。
皮質ニューロンの培養。2日齢の仔ラットの脳から皮質の小片を切り取り、34℃で30分間200ユニットのパパインと共にインキュベートし、次いで、100μg/mLのポリ−D−リジンで予めコーティングされているディッシュに、約1×10細胞/プレートの密度でニューロンをプレーティングする。プレーティング培地は、0.5mmol/L(mM)のグルタミン、100U/mLのペニシリン、及び100μg/mLのストレプトマイシンを添加したB27/Neurobasal (Life Technologies,Gaithersburg,MD)から構成されていた。
乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)細胞毒性アッセイ。Cytotox96非放射性細胞毒性アッセイキット(Promega,WI)を用いて、NMDA投与の12時間後、24時間後、及び48時間後に、浴培地(bathing medium)に放出されたLDHを測定する。
21. オールインワンウェルアプローチを用いたHepG2細胞における内因性JNK活性の阻害
実験の前日に、3,000細胞/ウェルでHepG2細胞を播種する。次いで、漸増濃度のインターロイキン−1β(IL−1β)又は腫瘍壊死因子α(TNFα)(a)を添加して、30分間JNKを活性化させる。20mmol/L(mM)のHepes、0.5%のTween(pH7.4)中において細胞を溶解させ、AlphaScreen JNK用に処理する。(b)10ng/mLのIL−1により誘導され、384ウェル/プレート(n=96)において測定されたJNK活性についてのZ’。(c)化学的JNK阻害剤(スタウロスポリン及びSP600125)による内因性IL−1β誘導性JNK活性の阻害。(d)IL−1α依存性JNK活性に対する配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトとペプチド阻害剤L−TAT−IB1(s)とを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の効果。
方法:Alphascreenキナーゼアッセイ
原理:Alphascreenは、マイクロプレートフォーマットにおける生体分子の相互作用を調べるために用いられる非放射性ビーズに基づく技術である。頭文字であるALPHAは、Amplified Luminescence Proximity Homogenous Assay(増幅発光近接均質アッセイ)を意味する。これは、「ドナー」及び「アクセプタ」ビーズを極近接させる生物学的相互作用、次いで、シグナルを増幅させる作用を有する化学反応のカスケードを含む。680nmでレーザ励起すると、「ドナー」ビーズ中の光増感剤(フタロシアニン)が、周囲酸素を励起された一重項状態に変換する。4マイクロ秒の半減期内に、一重項酸素分子は、溶液中で最高約200nmまで拡散することができ、アクセプタビーズが近くに存在する場合、一重項酸素は、「アクセプタ」ビーズ中のチオキセン誘導体と反応して、同一「アクセプタ」ビーズ中に含まれるフルオロフォアを更に活性化させる370nmの化学発光を生じさせる。次いで、励起されたフルオロフォアは、520nm〜620nmの光を放出する。アクセプタビーズが存在しない場合、一重項酸素は、基底状態に下降し、シグナルは生じない。
先ず、キナーゼバッファ(20mmol/L(mM)のTris−HCl(pH7.6)、10mmol/L(mM)のMgCl、1mmol/L(mM)のDTT、100μmol/L(μM)のNaVO、0.01%のTween−20)でキナーゼ試薬(B−GST−cJun、抗P−cJun抗体、及び活性JNK3)を希釈し、ウェル(15μL)に添加する。次いで、10μmol/L(μM)のATPの存在下で23℃にて1時間反応物をインキュベートする。検出バッファ(20mmol/L(mM)のTris−HCl(pH7.4)、20mmol/L(mM)のNaCl、80mmol/L(mM)のEDTA、0.3%のBSA)で希釈されたビーズミックス(プロテインAアクセプタ20μg/mL、及びストレプトアビジンドナー20μg/mL)10μLを添加し、次いで、暗条件下23℃で更に1時間インキュベートすることにより検出を行った。内因性JNK活性を測定するために、活性JNKを細胞溶解物に置き換え、且つ反応キナーゼ成分を細胞溶解後に添加したことを除いて上記の通りキナーゼアッセイを実施する。B−GST−cJun及びP−cJun抗体は、同濃度で用いるが、一方、ATPは、10μmol/L(μM)の代わりに50μmol/L(μM)で用いる。Fusion又はEn Vision機器を用いてAlphaScreenシグナルを直接分析する。
22. 騒音性外傷の治療
100μmol/L(μM)の濃度の2.6%緩衝ヒアルロン酸(Hylumed,Genzyme Corp.)ゲル製剤2μL中に含まれる、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を、騒音性外傷(30分間6kHzの120dB)の30分前、30分後、又は4時間後に、3群のモルモット(各群6匹の動物)の蝸牛の正円窓膜に塗布した。未処理の耳を対照とする。騒音性外傷の20分後(一過的閾値変化、TTS)、及び外傷の15日後(永続的閾値変化、PTS)に聴性脳幹反応を測定することにより聴覚閾値の変化を評価する。D−TAT−IB1(s)の投与は、未処理耳に比べて、過剰の騒音に曝された後に塗布した場合でさえも、永続的聴覚損失から保護した。
23. 結腸炎の治療における、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の治療活性の評価
a)試験系:
i)種/系統:マウス/BALB/c
ii)供給元:Harlan Israel,Ltd.
iii)性別:雌
iv)動物の総数:n=150
v)年齢:若い成体、実験開始時7週齢
vi)体重:処理開始時における動物の体重差は、平均体重の±20%を超えない
vii)動物の健康:この実験で用いられる動物の健康状態は、到着時に評価し、健康状態が良好な動物のみを研究室条件に順化させ(少なくとも7日間)、実験に用いる。
viii)無作為化:乱数表に従って、動物を実験群に無作為に割り付けた。
ix)終了:実験の終わりに生存している動物を頚椎脱臼により安楽死させる。
b)試験手順
50%エタノールに溶解させたTNBSを投与することにより結腸炎を誘導した。
次いで、全ての動物を、単回又は反復日用量(上記)として、0.1μg/kg〜1,000μg/kgの範囲の用量の配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子で、腹腔内又は皮下処理した。
c)観察及び検査
i)臨床徴候
上記実験期間中、慎重に臨床検査を実施し、記録した。例えば、皮膚、毛、眼、粘膜の外観、分泌及び排泄(例えば、下痢)の発生、並びに自律活性の変化を観察した。歩行、姿勢、及び取扱に対する反応の変化に加えて、異常な挙動、振せん、痙攣、睡眠、及び昏睡の発生についても記録した。
ii)体重
毎日動物の個々の体重を測定した。
iii)結腸炎の臨床評価
体重、便の硬さ、及び経直腸出血を全て毎日記録し、疾患重篤度スコアのパラメータとして使用した。
iv)結腸の肉眼病理
実験の最終日、動物を安楽死させ、以下のスコアに従って肉眼で病理評価するために結腸を摘出した。
24. ウイルス感染症−水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)の治療における、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性測定
ホストの培養細胞(ヒト包皮線維芽細胞(HFF))において、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性の測定。ウイルスは、その生活環全体に機能性細胞環境を必要とする絶対細胞内寄生体であり;死細胞は、ウイルスの複製を支援しない。更に、細胞機能の阻害剤は、細胞にとって毒性である場合があるので、ウイルスの成長を特異的に阻止することはできない。したがって、病気のホスト細胞又は死んでいるホスト細胞は、非特異的にウイルス力価を低下させ得る。これにより正しい結果が得られない恐れがあるので、細胞毒性アッセイでは、先ず、試験化合物に対する培養細胞の耐性を判定する。次いで、プラーク減少アッセイを実施し、次いで、感染細胞中のウイルス性帯状疱疹ウイルス(VZV)について、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性について試験する。
A)配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の細胞毒性の測定:
毒性を測定するために、培養細胞(ヒト包皮線維芽細胞(HFF))を96ウェル組織培養プレートに播種する。DMSOを含有する培地(5μmol/L(μM)の配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子と同濃度)を、幾つかの濃度(1μmol/L(μM)、2μmol/L(μM)、及び5μmol/L(μM))で添加し、24時間放置する。次いで、ニュートラルレッドアッセイを実施する。細胞毒性アッセイ(6連セット)の用ニュートラルレッド比色分析を用いて、後続の有効性アッセイ(Taylor et al,2004,J.Virology,78:2853−2862に記載の通り実施)の最大用量を設定する。生存細胞は、ニュートラルレッドを吸収するので、吸光度のレベルは、細胞の生存度及び生存数の定量的な尺度である。ニュートラルレッドの取り込みは、細胞数に正比例しており、また、エンドサイトーシスが正常に行われていることを反映している。したがって、0時間又は24時間において、短パルス(brief pulse)のニュートラルレッドを培地に添加する。固定及び抽出後、色素を添加し、各サンプル中の色素量を540nmにおいてELISAプレートリーダーで測定する。
B)配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)に対する抗ウイルス作用を評価するためのプラーク減少アッセイ:
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子が用量依存的抗ウイルス作用を示すかどうかを判定するために、標準である1μmol/L(μM)前後の様々な濃度について試験する。このプラーク減少アッセイでは、24ウェルプレート中のコンフルエントなヒト包皮線維芽細胞(HFF)に、1:100の比(感染多重度MOI=0.01)でVZV感染HFFを接種し、2時間細胞に吸着させる。過剰のウイルスを取り出し、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を0(DMSOのみ)、0.5、1、又は2含有する培地を添加する。初期感染レベルを測定するために、この時点で1サンプル採取する(各ウェル〜150pfuを含んでいる)。24時間後、2連ウェルをトリプシン処理し、次いで、3連のMeWo細胞単層上にて細胞懸濁液の力価を測定して、各サンプル中のVZV感染細胞数を判定する。増殖を制限していない間、VZVは、細胞間伝播(cell−cell spread)により増殖するので、通常、1日で10倍に増加する。これは、DMSOのみで処理された培養物で観察される現象であり、1,200±430pfuが生じた。細胞毒性及び有効性データを判定する。これらデータから、予備選択性指数(Tox/EC50)は、5.0μmol/L(μM)/0.3μmol/L(μM)であると計算される。
C)配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を用いた、ヒト包皮線維芽細胞における水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)複製の測定:
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子が、ヒト包皮線維芽細胞(HFF)において水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)複製を阻止する最低有効量を測定するために、コンフルエントなHFF単層にVZV−BAC−Luc株を接種し、2時間培養し、次いで、0.25μmol/L(μM)、0.5μmol/L(μM)、又は1.0μmol/L(μM)の配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子、又は陰性対照(DAK、1.0μmol/L(μM))で24時間処理する。ルシフェラーゼアッセイによりウイルス量を測定する。サンプルは3連であり、平均発光を示す;エラーバーは、平均の標準偏差を表す。
25. 慢性閉塞性肺疾患(COPD)の治療における、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性測定
慢性閉塞性肺疾患(COPD)の治療における、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性を測定するために、これら本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を、ブレオマイシン誘導性急性肺炎症及び線維症の動物モデルにおいて用いる。ブレオマイシンによって炎症及び線維症を誘導するためのプロトコルは、文献中に既に記載されている。実験の目的は、
−ブレオマイシン単回投与(10mg/kg)後1日目、及び
−線維症の発現した10日目、の
ブレオマイシン誘導性炎症及び線維症における気管支肺胞洗浄(BAL)及び肺の好中球動員に対する皮下(s.c.)経路によるこれら本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の効果を調べることにあった。
1)方法及び実験アプローチ
ブレオマイシンの鼻腔内単回投与と共に、2種の用量の配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子及びビヒクル対照をs.c.投与し、1日後及び10日後にマウスを分析した。モデル動物として1群当たり10匹のC57BL/6マウス(8週齢)を用いた。実験群は、ビヒクル、0.001mg/kgの配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子及び0.1mg/kgのこれら本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を含んでおり、処理は、ブレオマイシン投与前、次いで3日に1回、これら本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を反復皮下投与することから構成された。24時間目に、BAL洗浄、細胞診断、細胞数、及び肺ミエロペルオキシダーゼ活性により急性肺炎症をモニタした。化合物の効果をビヒクル対照と比較した。ブレオマイシンの単回投与の10日後、ヘマトキシリン及びエオシン染色を用いて肺線維症を組織学的に評価した。
1.1)ブレオマイシン投与
軽いケタミン−ケタミン麻酔下で40μLの体積を鼻腔滴下注入することにより、気道を通じてBellon Laboratories(Montrouge,France)製の硫酸ブレオマイシン−生理食塩水溶液(10mg/kg体重)又は生理食塩水を投与した。ブレオマイシン誘導性炎症及び線維症の両方についてブレオマイシン投与は、以下を含んでいた:ビヒクル、0.001mg/kgの配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子及び0.1mg/kgのこれら本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子。ブレオマイシン誘導性炎症についての投与経路は、皮下(s.c.)経路であり、単回用量として投与した。ブレオマイシン誘導性線維症についての投与経路は皮下(s.c.)経路であり、10日間に3回投与した。
1.2)気管支肺胞洗浄流体(BALF)
気管の切開した後、プラスチック製カニューレを挿入し、0.3mLのPBS溶液を用いて気腔を洗浄し、37℃に加熱した。回収したサンプルを2つの画分に分けた:第1の画分(最初の2回の洗浄に相当する1mL)は、メディエータの測定に用い、第2の画分は、細胞決定のために用いた(4mL)。第1の画分を遠心分離し(600gで10分間)、上清を分画し、メディエータ測定まで−80℃で保存した。次いで、細胞ペレットを0.4mLの無菌NaCl(0.9%)に再懸濁させ、第2の画分と共に保存し、細胞計数のために用いた。
1.3)肺のホモジネート
BAL後、全肺を摘出し、1mLのPBSと共にマイクロチューブ(Lysing matrix D,Q Bio Gene,Illkrich,France)内に入れ、Fastprep(登録商標)システム(FP120,Q Bio Gene,Illkrich,France)を用いて全肺組織抽出物を調製し、次いで、前記抽出物を遠心分離し、メディエータ測定及びSircol Collagen Assay(France Biochem Division,France)を用いるコラーゲンアッセイまで−80℃で上清を保存した。
1.4)細胞数及び決定
Malassez血球計を用いてBAL流体中の全細胞数を決定した。MGG Diff−quick(Dade Behring AG)で染色した後、サイトスピン標本(Cytospin3,Thermo Shandon)に対してディファレンシャル・セル・カウントを実施した。標準的な形態学的基準を用いて200細胞に対してディファレンシャル・セル・カウントを行った。
1.5)TNF測定
製造業者の説明書に従って、ELISAアッセイキット(Mouse DuoSet,R&Dsystem,Minneapolis,USA)を用いてBALF中のTNF濃度を測定した。結果をpg/mLで報告する。
1.6)MPO測定
配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の投与時にMPO濃度を測定した。
1.7)組織学
BAL及び肺灌流後、標準的な顕微鏡解析のために4%緩衝ホルムアルデヒドで大葉を固定した。3−mの切片をヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色した。
26. アルツハイマー病の治療における配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性測定
アルツハイマー病における配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む例示的な本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性を測定するために、Morris水迷路行動試験に加えて、斑の量を測定する免疫組織学的試験、及びマウスの脳内のβ−アミロイド1−40及びβ−アミロイド1−42量を測定するELISA試験を用いて、ロンドン型及びスウェーデン型突然変異を有するAPP751過剰発現hAPPトランスジェニックマウスモデルにおいて、これらペプチドを評価した。
a)方法
i)緒言
5月(±2週)齢の雌のhAPP Tgマウスを用いて、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の、行動、生化学的マーカー、及び組織学的マーカーに対する有効性を評価するためにこの実験を設計した。したがって、最高4ヶ月間2又は3週間に1回マウスを処理し、処理期間の最後にMorris水迷路において行動を評価した。屠殺時、脳、CSF、及び血液を回収した。4つの異なる脳ホモジネート画分、及びTgマウスのCSFにおけるAβ40及びAβ42量を測定した。1処理群当たり8匹のTgマウスの皮質及び海馬における斑の量を定量した。
ii)動物
バックグラウンドがC57BL/6xDBAである5月(±2週)齢の雌Tgマウスを、処理群1〜3(n=12)に無作為に割り付けた。5月齢で開始して、最高4ヶ月間、ビヒクル又は2種の異なる濃度の配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を2又は3週間に1回動物に皮下(s.c.)投与した。本実験に用いた全ての動物は、濃い色の眼を有しており、MWMプールの外側にある目印を知覚すると考えられた。しかし、実験のために囲いの中に残してある動物を含む全ての動物について、処理開始前の可視プラットフォーム訓練、所謂予備試験で照査された視力の低い動物は除外しなければならなかった。特定の動物において視力障害が確認された場合、そのマウスを実験から除外した。
iii)動物の識別及び飼育
マウスは、耳印により個々に識別した。マウスは、Rettenmaier(登録商標)により供給されている標準的な齧歯類用床敷上の個別換気ケージ(IVC)内で飼育した。各ケージに最大5匹のマウスを収容した。国際規格に基づいて書かれたJSWの標準業務手順書(SOP GEN011)に従ってマウスを維持した。実験番号、性別、動物の個体識別番号(IRN)、誕生日、並びにスクリーニングの日付、及び処理群の割り付けを示す色付きカードにより各ケージを識別した。実験中は、温度を約24℃に維持し、相対湿度は、約40%〜70%で維持した。一定の光サイクル(12時間明/暗)下で動物を飼育した。動物は、通常の水道水を自由に摂取可能であった。
iv)処理
40匹の雌hAPPトランスジェニックマウスを、4ヶ月間、2種の異なる投与量の配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を用いて、2週間に1回0.1mg/kgをb.w.処理するか、3週間に1回10mg/kgをb.w.処理するか(n=12/群)、又はビヒクルで3週間に1回s.c.処理した(n=12)。
v)モリス水迷路(MWM)
直径100cmの黒色円形プールでモリス水迷路(MWM)試験を実施した。22±1℃の温度の水道水を充填し、仮想的にプールを4つの区域に分けた。透明なプラットフォーム(直径8cm)を水表面の約0.5cm下に配置した。予備試験を除いた全試験期間中、プラットフォームは、プールの南西象限に位置していた。4日間の訓練期間の前日、動物に所謂「予備試験」(60秒間試行を2回)を実施して、各動物の視力が正常であることを確かめる必要があった。このタスクを遂行した動物のみをMWM試験に用いた。MWMタスクにおいて、各マウスは、連続4日間3回の試行を実施しなければならなかった。1回の試行は、最大1分間続いた。この時間中、マウスは、隠されている透明な標的を見つけ出す機会を有していた。動物が水からの「道」を見つけ出すことができなかった場合、調査者が、マウスをプラットフォームに誘導するか、又はプラットフォーム上に置いた。各試行後、10秒間〜15秒間マウスをプラットフォーム上に静置させた。この時間中、マウスは、周囲を見て位置を確かめる機会を有していた。追跡システム(Kaminski;PCS,Biomedical Research Systems)に悪影響を与えないために、薄暗い光条件下で調査を実施した。プールの周囲の壁には、黒色のボールド体の幾何学的記号(例えば、円形及び四角形)が描かれたポスターが固定されており、マウスは、位置を確かめるための目印としてその記号を用いることができた。約5分間〜約10分間の試行間隔が保証されるように、1試行当たりの1遊泳群は、5匹〜6匹のマウスから構成されていた。逃避潜時(マウスが隠されているプラットフォームを見つけ出して、水から逃避するのに必要な時間(秒))、経路(標的に到達するまでの軌道の長さ(メートル))及び目的の象限における滞在時間を定量するために、コンピュータ化された追跡システムを用いた。プールの中央上方に配置されたカメラにコンピュータを接続した。カメラは、マウスの尾つけられた小さなヘアピンに固定されている発光ダイオード(LED)のシグナルを検出した。4日目の最後の試行の1時間後、マウスは、所謂プローブ試行を行わなければならなかった。この時に、プラットフォームをプールから除去し、1分間のプローブ試行中、実験者は、以前標的が存在していた位置を通過した回数を計数した。更に、この象限における滞在時間と他の3つの象限における滞在時間とを計算した。この試行を通して、マウスは、どんな性質を有していようと、プラットフォームから何の手がかりも得ることができなかった。
vi)組織のサンプリング
処理期間の終わり、及び全ての行動試験後に、全ての生存マウス(n=28)を屠殺した。したがって、SOP MET030に記載されているように、標準的な吸入麻酔(Isofluran,Baxter)によって全てのマウスを鎮静させた。大後頭孔を鈍的切開し、露出させることにより、脳脊髄液(CSF)を得た。露出時、パスツールピペットを大後頭孔の約0.3mm〜1mmの深さに挿入した。流れが完全に停止するまで、吸引及び毛管作用によりCSFを回収した。各サンプルの2つのアリコートを直ちに冷凍し、ELISA技術を用いた更なる分析の準備が整うまで−80℃で保存した。CSFのサンプリング後、各マウスを背殿位にし、胸郭を開いて、1ccのシリンジに取り付けられた26ゲージの針を右心室に挿入した。針を軽く吸引して、血液をEDTAに回収し、血漿を得るために用いた。血漿を得るために、スウィングバケット(GH−3.8Beckman)を備えるロータを用いて、遠心分離機(GS−6R Beckman)内で10分間1,750rpm(700g)にて各マウスの血液サンプルを回転させた。血漿を冷凍し、更なる分析まで−20℃で保存した。血液をサンプリングした後、トランスジェニックマウスの心臓を0.9%の塩化ナトリウムで灌流した。脳を速やかに摘出し、小脳を切除した。全てのマウスの右半球を、室温で1時間、新たに作製した4%のパラホルムアルデヒド/PBS(pH7.4)に浸漬して固定した。その後、脳を15%スクロースPBS溶液に移して24時間浸漬させ、確実に低温保護した。次の日、脳をイソペンタン中で凍結させ、組織学的調査(SOP MET042)に用いるまで−80℃で保存した。左半球を計量し、液体窒素中で冷凍し、生化学的分析のために−80℃で保存した。
vii)Aβ1−40及びAβ1−42の測定
各Tgマウスの4つの異なる脳ホモジネート画分中、及びCSFサンプル中のAβ1−40及びAβ1−42量を、ELISA技術を用いて評価した。高感度Aβ1−40及びAβ1−42ELISA試験キットは、The Genetics Company(商標),Switzerland(SOP MET058)から購入した。CSFを上記のように調製した。脳ホモジネートの冷凍した半球を、プロテアーゼ阻害剤カクテルを含有しているTRIS緩衝生理食塩水(TBS)−バッファ(5mL)中でホモジネートした。この初期脳TBSホモジネート1.25mLを−80℃で保存し、1.25mLを更に調べた。残りの脳ホモジネート(2.5mL)を遠心分離し、得られた上清(=TBS画分)を分注し、ELISA測定まで−20℃で保存した。ペレットをTritonX−100(2.5mL)に懸濁させ、遠心分離し、上清(=TritonX−100画分)を分注し、−20℃で保存した。SDS(2.5mL)を用いてこれら工程を繰り返した。SDS画分のペレットを70%ギ酸(0.5mL)に懸濁させた後、遠心分離した。得られた上清を1mol/L(M)のTRIS(9.5mL)で中和し、分注し、−20℃で保存した(=FA画分)。4つの脳ホモジネート画分(TBS、TritonX−100、SDS、及びFA)のサンプルを、ELISA技術を用いたAβ1−40及びAβ1−42測定に用いた。ELISA試験キットは、The Genetics Company(商標),Switzerland(SOP MET062)から購入した。TBS及びTritonX−100は、モノマー〜オリゴマー構造を可溶化させたと推測することができた。ポリマー様前原線維及び水不溶性線維は、SDS及びFAに溶解することができた。これに関して、全ての4つの画分を調べることにより、Aの重合状態についての洞察が得られる。
viii)脳形態の評価
調査した全てのTg動物の脳組織は、この手順のばらつきによるバイアスを避けるために正確に同じ方法で操作した。24匹のTgマウス(各群8匹)の脳の半分から、それぞれ厚さ10μmである1層当たり(全部で5層)20枚の凍結切片(Leica CM 3050S)を矢状に切断し、5枚(各層から1枚)を処理し、斑の量を定量するために評価した。5枚の矢状層は、Paxinos及びFranklinによる形態学アトラス“The Mouse Brain”(第2版)の図104〜105、図107〜108、図111〜112、図115〜116、及び図118〜119に相当していた。第1の層は、領域CA1、CA2、CA3、GD1b、及びGDmbと共に海馬全体を含むという要件により特定した。モノクローナルヒトAβ−特異的抗体6E10(Signet)及びチオフラビンS染色を用いて、海馬及び皮質で免疫反応性を定量的に評価した。用いなかった残りの脳半球又は組織は、プロジェクトの終わりまでJSW CNSで保存した。
b)評価
i)行動
モリス水迷路試行において、遊泳距離の長さ、逃避潜時、遊泳速度、プローブ試行において以前プラットフォームが存在していた位置を通過した回数、及びプールの各象限における滞在時間を、特別なコンピュータソフトウェアを用いて各Tg動物について測定した。
ii)生化学的評価
全てのTgマウスのCSFサンプル及び脳標本のサンプルを、市販のAβ1−40及びAβ1−42ELISAを用いて分析した。適切な標準の測定も同時に実施した。脳標本のサンプルは2連で分析した。少量しかなかったので、CSFサンプルは1回しか測定できなかった。
iii)組織学
il)アミロイド沈着及び斑の量の測定
6E10免疫組織化学のために以下の評価手順を用いた:
aa)画像にコントラストを適用することなしに、切片の境界を可視化するために画像を対比させる。
bb)皮質の輪郭を対話型線描し、皮質領域(=領域の面積)を測定する。
cc)対象領域(AOI)を対話型線描し、ここでは閾値レベル(各画像について同じ)に基づいて特定の強度を超え、且つ大きさが8μmを超えている染色された対象が検出される。
dd)各対象の面積、AOIにおける染色領域の合計、及びシグナル/ノイズ比(各画像について同じ)を高めるために滑らかに対比させた後の対象数を測定する。
ee)海馬についてaa)〜dd)を繰り返す。
ff)平均斑サイズ(=「斑面積の合計/斑の数」)、相対斑数及び面積(=「斑の数/領域の面積」及び「斑の合計面積/領域の面積×100」)を計算する。
gg)エクセルのスプレッドシートに、パラメータ「画像タイトル、領域の面積、斑の数、斑の合計面積、相対斑数、相対斑面積、及び平均斑サイズ」を含むデータを自動的にエクスポートする。所見用のフィールドを用いて、それぞれ画像の品質及び除外基準を記録した。除外基準は、切片の一部が欠けている、しわが多い、大きな傷、又は染色の不整合(例えば、ブロッキング試薬の十分な反応を妨げる恐れがある膨張のため)であった。
hh)セーブせずに画像を閉じる(生データをそのまま保存するため)。
27. 2型糖尿病の治療における配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性測定
目的は、2型糖尿病の治療における配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の活性を測定することにあり、具体的には、3日間に1回(28日間)空腹時血中グルコース濃度を評価することにより、2型糖尿病のdb/dbマウスモデルにおけるこれら本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子による慢性処理の効果を判定することにあった。
a)材料及び方法
i)動物
合計20匹の雄db/dbマウス(8週齢)を、Charles River(Germany)から購入した。到着時、動物を集団飼育(n=6〜7/群)し、特に明記しない限り、通常の齧歯類用食餌(Altromin standard#1324chow;C.Petersen,Ringsted,Denmark)及び水を自由に与えた。
マウスは、12:12L/Dサイクル下で(4:00に点灯し、16:00に消灯する)、温度と湿度が制御された部屋の中で飼育した。
ii)群及び無作為化
4日目、血中グルコース濃度(空腹時;Biosen S line analyzer(EKF diagnostic,Germany)を用いて測定される血中グルコース)に従ってマウスを無作為化して、以下の薬剤処理群(n=6)のうちの1つに割り付けた:
1)ビヒクル対照、S.C.(生理学的食塩水)
2)配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子;1mg/kg;s.c.
3)配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子;10mg/kg;s.c.。
上記全ての用量は、遊離塩基について計算した。薬剤の純度は95.28%、ペプチド含量は78.0%であった。全ての化合物は、3mL/kgの体積を皮下(s.c.)投与した。ビヒクル対照及び配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子の製剤手順は以下の通りであった。
先ず、配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子をビヒクルに溶解させた。以下に詳述する手順に従って、製剤(それぞれ、1mg/kg及び10mg/kgの用量に相当する、0.33mg/mL及び3.3mg/mLの濃度)を調製した。濃度を計算し、試験項目の純度及びペプチド含量を考慮して表した(乗算計数は1.346であった)。
・原液の調製:凍結乾燥させた配列番号8〜136のいずれかに係るTAT由来輸送体コンストラクトと配列番号137〜220のいずれかに係るJNK1又はIB1由来積荷ペプチドとを含む本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を最低1時間解凍し、1mmol/L(mM)(3.823mg/mLに相当)のビヒクル原液として調製した。各処理日用にアリコートを調製し、約−80℃で保存した。各処理日に、この原液を必要な濃度に希釈する。
・原液の保存:約−80℃;
・希釈調整品の保存:最高室温で24時間。
可溶化前、粉末を−20℃で保存した。原液は、約−80℃で3ヶ月間安定であり、動物に投与するための希釈製剤は、室温で24時間安定である。使用しなかった希釈物質は、4〜8℃で保存する場合、最高7日間保存することができた。
c)実験手順
8日間順化させた後、アウトライン群に従って、PM4:00に消灯する8時間前にSC投与することにより、21日間AM8:00に1日1回マウスを処理した。
i)血中グルコース
血中グルコースは、尾静脈からヘマトクリット管に血液サンプル10μLを回収し、次いで、Biosen s−line analyzer(EKF−diagnostic;Germany)で分析することにより、7時間絶食した動物の投与後6時間の血中グルコースを測定した。
ii)代謝ケージ
群1+3:24時間の食餌及び水の摂取に加えて、24時間の尿及び便の排泄を記録するために、マウスを代謝ケージに入れた。マウスをn=6〜7の2つのサブチームに階層化し、次いで、代謝特性評価を実施した。
iii)アディポカインパネル
群1+3:EDTAでコーティングされたヘマトクリット管(100μL)を用いて尾静脈から血液を3回回収した。血液を遠心分離した後、血漿を回収し、測定まで−20℃で保存した。次いで、アディポカイン/サイトカインの以下のパネルを、Luminex系7−plex:レプチン、レジスチン、MCP−1、PAI−1、TNFα、インスリン、及びインターロイキン−6(IL−6)を用いて測定した。
iv)終了
群1+3(111日目):以下の器官を切除し、計量した:鼡径部の皮下脂肪、精巣上体脂肪、腹膜後脂肪、脳、肝臓、腎臓、脾臓、及び心臓。上記全ての器官のサンプルを、将来的に組織病理学的評価を行うことができるように4%PFAで固定した。また、立体解析及び免疫組織学的分析が可能であるように膵臓(総括的に)をサンプリングし、後で網膜症について分析できるように眼をサンプリングした。群2(28日目):組織又は血漿を回収しなかった。
28. TAT誘導体はヒト白血球集団を標的とする
赤血球溶解後の全血から一次ヒト白血球(WBC)を得た。1μmol/L(μM)のD−TAT(配列番号251)−FITC又はr3−L−TAT(配列番号20)−FITCと共に、37℃で30分間WBCをインキュベートし、酸性バッファで洗浄し、細胞型特異的表面マーカー(単球はCD14、多核白血球はCD15、リンパ球TはCD3、リンパ球BはCD19)に対する蛍光抗体で染色する。D−TAT−FITC及びr3−L−TAT−FITCを含む細胞を、最後にフローサイトメトリーにより分析して、それぞれの輸送体含量を測定する。両方のTAT誘導体は、ヒト白血球集団を標的とする。dTAT及びr3LTATは、単球、好中球、及びリンパ球T細胞に結合し、リンパ球B細胞に対する結合効率は低い。dTATの特異性とr3−L−TATの特異性との間には僅かに差が存在し、D−TATはr3−L−TATよりもリンパ球Tに、より効率的に結合する。
29. 異なる細胞型による本発明に係る選択された輸送体コンストラクトの取り込み
サブコンフルエントな密度(用いられる細胞型に依存して変動し得る)の細胞を、ポリ−D−リジンで予めコーティングされている96ウェルプレートにプレーティングした。次いで、異なるFITC結合型輸送体を、3μmol/L(μM)で15時間細胞と共にインキュベートした。この時間の後、残りの手順のために細胞を氷上で保存した。細胞表面に結合しているペプチドを除去するために、先ず、細胞を酸洗浄で2回洗浄して、原形質膜に結合している分子を除去した。次いで、細胞をPBSで2回洗浄し、標準的な溶解バッファに30分間溶解させた。次いで、細胞溶解物を含むプレートを、4℃で1,500rpmにて5分間遠心分離した。次いで、透明な上清を回収し、細胞内FITC蛍光を測定するために黒色96ウェルプレートに移した。以下の細胞を用いた:
非白血球細胞株: HepG2:肝細胞癌腫細胞(ヒト)
A549:肺上皮細胞(ヒト)
白血球細胞株: Raw:マクロファージ細胞(マウス)
J77:マクロファージ細胞(マウス)
一次精製白血球: BMDM:骨髄由来マクロファージ(マウス)。
結果を、D−TAT(配列番号251)(図17)又はr3−L−TAT(配列番号20)(図18)の取り込み率(%)として表す。全ての輸送体コンストラクトは、速度は異なっても、それぞれの細胞への取り込みを示す。

Claims (24)

  1. 生物学的膜を通過して移動させることができる輸送体コンストラクトであって、
    一般式(I)(配列番号1):
    LLL(LLL
    (前記一般式(I)中、
    Dは、D−鏡像異性体アミノ酸であり;
    Lは、L−鏡像異性体アミノ酸であり;
    aは、0〜3であり;
    l、m、及びnは、互いに独立して1又は2であり;
    x及びyは、互いに独立して0、1、又は2である)
    で表される少なくとも1つの配列を含み、
    前記一般式(I)が、配列番号252:
    rXrX
    (前記配列番号252中、
    rは、D−鏡像異性体アルギニンを表し;
    からXは、任意のL−鏡像異性体アミノ酸であり、
    、X、X、X、X、及びXのL−鏡像異性体アミノ酸のうちの少なくとも4個が、個別にK又はRからなるL−鏡像異性体アミノ酸のグループから選択される)
    に係る少なくとも1つの配列又はその逆配列からなることを特徴とする輸送体コンストラクト。
  2. 、X、X、X、X、及びXのL−鏡像異性体アミノ酸のうちの少なくとも1個が、個別にQ、D、E、F、H、I、L、M、N、S、T、V、Y、A、及びWからなるL−鏡像異性体アミノ酸のグループから選択される請求項1に記載の輸送体コンストラクト。
  3. 下記(i)及び(ii)の少なくともいずれかである請求項1又は2に記載の輸送体コンストラクト、
    (i)XはKであり、XはKであり、XはRであり、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−鏡像異性体アミノ酸である、
    (ii)XはQであり、XはRであり、XはRであり、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−鏡像異性体アミノ酸である。
  4. 下記(iii)及び(iv)の少なくともいずれかである請求項1又は2に記載の輸送体コンストラクト、
    (iii)XはRであり、XはRであり、XはQであり、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−鏡像異性体アミノ酸である、
    (iv)XはRであり、XはKであり、XはKであり、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−鏡像異性体アミノ酸である。
  5. はYであり、X、X、X、X、及びXは互いに独立して選択される任意のL−鏡像異性体アミノ酸である請求項1又は2に記載の輸送体コンストラクト。
  6. a)請求項1から5のいずれかに記載の輸送体コンストラクトを含む成分(A)と、
    b)エフェクタ分子を含む成分(B)と、
    を含むことを特徴とする輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  7. エフェクタ分子が、治療活性タンパク質及びペプチド、タンパク質キナーゼ阻害剤、タンパク質キナーゼであるc−Junアミノ末端キナーゼの阻害剤、抗原、抗体、アポトーシス因子、病状に関与しているプロテアーゼ阻害剤、BH3−ドメイン又はBH3−onlyタンパク質、これらタンパク質をコードする核酸、siRNA、アンチセンスRNA、細胞毒性剤、並びにプロテアーゼ阻害剤を含む小有機化合物から選択される請求項6に記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  8. 病状に関与しているプロテアーゼ阻害剤が、ペプチドプロテアーゼ阻害剤である請求項7に記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  9. 成分(B)とは異なる少なくとも1つの追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)を更に含み、前記少なくとも1つの任意の追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)が、成分(B)について定義された様々なエフェクタ分子、その断片、又はその変異体から互いに独立して選択される請求項6から8のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  10. 成分(A)及び(B)と、任意成分(C)、(D)、及び/又は(E)が、互いに共有結合している請求項6から9のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  11. 少なくとも1つの追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)が、シグナル配列又は局在配列から選択され、前記シグナル配列又は局在配列が、本発明の輸送体−積荷コンジュゲート分子を特定の細胞内標的局在位置又は特定の細胞型に導く請求項6から10のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  12. 成分(B)と、少なくとも1つの追加成分(C)、(D)、及び/又は(E)との少なくともいずれかが、タンパク質又はペプチド配列であり、且つL−鏡像異性体アミノ酸、D−鏡像異性体アミノ酸、又はL−鏡像異性体アミノ酸とD−鏡像異性体アミノ酸との混合物からなる請求項6から11のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  13. 成分(B)がタンパク質又はペプチド配列である場合には、成分(A)が、輸送体−積荷コンジュゲート分子のC末端に位置している請求項6から12のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  14. 薬剤として使用するための請求項6から13のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  15. 請求項6から14のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子と、任意で薬学的に許容できる担体及びビヒクルの少なくともいずれかとを含むことを特徴とする医薬組成物。
  16. 輸送体−積荷コンジュゲート分子を調製するための請求項1から5のいずれかに記載の輸送体コンストラクトの使用。
  17. 輸送体−積荷コンジュゲート分子が、請求項6から14のいずれかに定義されている請求項16に記載の輸送体コンストラクトの使用。
  18. 治療される患者の細胞又は組織に積荷分子を輸送するために用いられる請求項6から14のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  19. 積荷が、請求項6から13のいずれかに定義されている請求項18に記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  20. 特に治療される患者の、白血球及び神経細胞の少なくともいずれかに積荷分子を輸送するために用いられる請求項18又は19に記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子。
  21. 治療される患者の細胞又は組織に積荷分子を輸送するために用いられる請求項1から5のいずれかに記載の輸送体コンストラクト。
  22. 積荷が、請求項6から13のいずれかに定義されている請求項21に記載の輸送体コンストラクト。
  23. 特に治療される患者の、白血球及び神経細胞の少なくともいずれかに積荷分子を輸送するために用いられる請求項21又は22に記載の輸送体コンストラクト。
  24. 欠損性アポトーシスにより引き起こされる疾患を含む癌若しくは腫瘍疾患、炎症性疾患、感染性疾患、ウイルス(感染性)疾患、JNKシグナル伝達に強く関連する疾患、自己免疫障害、自己免疫疾患、心臓血管疾患、神経疾患、神経変性疾患、肝臓疾患、脊椎疾患、子宮疾患、大鬱病性障害、非慢性炎症性消化器疾患、慢性炎症性消化器疾患、聴力損失、内耳疾患の予防、治療、及び回復の少なくともいずれかを行う薬剤を調製するため、又は組織移植において用いるための請求項6から14のいずれかに記載の輸送体−積荷コンジュゲート分子の使用。
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