JP2015504050A - 細胞透過性ペプチド - Google Patents

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Abstract

本発明は、インビトロでの細胞増殖の阻害および腫瘍の処置のために、アポトーシス促進剤として有用なアポトーシス促進性ペプチドに、所望により連結された細胞透過性ペプチドに関する。

Description

本発明は、細胞膜に透過するシャトルペプチドに関する。
発明の背景
アポトーシスは、遺伝的にプログラムされた細胞死であり、その脱制御は、いくつかある病理の中で特に癌と関連する。アポトーシスはBcl−2ファミリーメンバーおよびカスパーゼに依存していることが知られているが、最近のデータによって、セリン/スレオニンホスファターゼの2つの主要なファミリーであるPP1およびPP2Aが、細胞生存または細胞死の決定に関与する重要な因子であることが示唆された。Ser/ThreホスファターゼPP2Aは、アポトーシスの誘導および防止の両方に関与し、ホスファターゼ作用の複雑な相互作用を示す。いくつかのホスファターゼは、最近、癌を含む種々の疾患の処置のための魅力的な標的となっている。しかしながら、ホスファターゼを標的とする臨床薬は、免疫抑制性シクロスポリンAおよびFK506のみである。
細胞透過性ペプチド(CPP)は、膜損傷を引き起こすことなく細胞に移行することができ、治療物質(cargo)を送達するためのベクターとしての使用を提案する分子である。いくつかのCPP、例えば、Tat、アンテナペディア、またはSHV1 VP22は、同定されている。これらのペプチドは、細胞膜を通過し、細胞質および/または核に到達することができる。PP1/PP2Aタンパク質と相互作用する透過性ペプチドが設計された。「Drug Phosphatase Technology」(DPT)と名付けられたこのアプローチは、Guergnonら、2006および国際特許出願WO2003/011898およびWO2004/011595に記載された。カスパーゼ−9とPP2Aとの間の相互作用を特異的に脱制御するDPT−C9hと称されるアポトーシス促進性ペプチドは、この透過配列を使用した(国際特許出願WO2010/112471)。
しかしながら、このペプチドは短い半減期を示し、臨床的使用のためから実質的に後退させる(draw-back)。
発明の概要:
本願の変異ペプチドは、ヒト血清プロテアーゼにより消化されないため、この問題を解消する。該新規特性は、注入されるペプチドの用量ならびに投与スケジュールを減少させることを可能にさせる。
本発明は、以下のアミノ酸配列(I):
(I)(配列番号:1)
[式中、Xは存在しない(vacant)か、リジン残基、またはバリン−リジンであり;
は存在しないか、リジン残基、またはリジン−イソロイシンであり;
は存在しないか、または1から4つのアミノ酸からなるアミノ酸配列であり;
Ψはアルギニンと異なっているアミノ酸残基である]
または1つ以上の化学修飾によって配列(I)から得られるタンパク質分解耐性のペプチド、または1つ以上の保存的置換によって配列(I)から得られる実質的に同種のペプチドを含むペプチドを提供する。
本発明は、さらに、興味ある分子と結合している、細胞透過性ペプチドとしての、該ペプチドを含むベクターを提供する。
本発明は、さらに、アポトーシス促進性ペプチドに融合された、細胞透過性ペプチドとしての、該ペプチドを含むキメラペプチド構築物であって、該透過性ペプチドは好ましくはアポトーシス促進性ペプチドのN−末端で融合されている、キメラペプチド構築物を提供する。
本発明の別の局面は、細胞透過性ペプチドまたはキメラペプチド構築物をコードする配列を含む核酸である。
本発明のさらに別の局面は、インビボまたはエキソビボでの遺伝子治療または遺伝子導入における使用のための、(ii)興味あるヌクレオチド配列、と結合している、(i)細胞透過性ペプチドをコードするヌクレオチド配列、を含む核酸を含むベクターである。
インビトロにて細胞増殖を阻害するためにキメラペプチド構築物または該キメラペプチド構築物をコードする核酸を使用することが、さらに包含される。
本発明のさらなる対象は、該ベクターまたは本明細書に記載されているキメラペプチドを薬学的に許容される担体と一緒に含む医薬組成物である。
本発明は、さらに、過増殖性疾患または寄生虫症を処置するための、本発明のキメラペプチドまたは医薬組成物の使用に関する。
発明の詳細な説明:
本発明者らは、WO2010/112471に記載されているペプチド、特にプロテアーゼによる分解に付されるペプチドDPT−C9hの安定性を改善するために研究した。該ペプチドは、PP2Aに対するカスパーゼ−9の結合部位の配列と結合している透過性ペプチドに対応する。該ペプチドはヒト細胞系においてアポトーシスを誘導する。加えて、それは、健常細胞に対する効果無しに、慢性リンパ性白血病患者から単離された腫瘍性B細胞においてのみ特異的なアポトーシス性効果を有する。加えて、該ペプチドは、ヒト乳癌異種移植片を有するマウスに注入されたとき、重要な腫瘍サイズの減少を誘導する。
DPT−C9は、配列
(配列番号:6)からなり、VKKKKIKREIKI(配列番号:7)は透過性ペプチドである。
本発明者らは、透過性ペプチドにおける変異が、その特性、特にアポトーシスを誘導するその能力を維持しながら、全ペプチドの安定性を劇的に増加させることを示した。
本発明において、透過性ペプチドにおけるアルギニン残基の変異は、プロテアーゼからの開裂を妨げる。
したがって、本発明者らは、以下のアミノ酸配列(I):
(I)(配列番号:1)
[式中、Xは存在しないか、リジン残基、またはバリン−リジンであり;
は存在しないか、リジン残基、またはリジン−イソロイシンであり;
は存在しないか、または1から4つのアミノ酸からなるアミノ酸配列であり;
Ψはアルギニンと異なっているアミノ酸残基である]
を含むペプチドを設計した。
好ましい態様において、ΨはA、KまたはNである。さらに好ましくは、Ψはアルギニンに対して非保存性である。したがって、好ましい態様において、Ψはリジン、アスパラギンまたはグルタミンと異なっているアミノ酸残基である。好ましくは、Ψはアラニンである。
好ましい態様において、
はバリン−リジンであり;
はリジン−イソロイシンであり;
は存在しない。
好ましいペプチドは
(配列番号:2)である。
別のペプチドは
(配列番号:10)である。
さらに別のペプチドは
(配列番号:11)である。
定義:
「患者」なる用語は、アポトーシス促進効果が望ましい処置を必要とするオス、メス、成体および幼体を含む、ヒトまたは非ヒト動物、好ましくは哺乳動物を示す。
本明細書において使用される「処置」または「療法」なる用語は治療および/または予防処置を含む。さらに特に、治療処置は、特定の障害の症状の何らかの緩和、改善および/または除去、減少および/または安定化(例えば、さらに進行した段階への進行の停止)、ならびに特定の障害の症状の進行の遅延を示す。
予防処置は、特定の障害の発症を停止すること、発症の危険性を減少させること、発病率を減少させること、発症を遅延させること、発症を減少させること、ならびに症状を発症するまでの時間を増加させることのいずれかを示す。
互換的に使用される、「透過性ペプチド」または「細胞透過性ペプチド」(または「CPP」)または「シャトルペプチド」なる用語は、該ペプチドが実質的な膜損傷を引き起こすことなく細胞に移行することができ、他の分子に連結されているとき該他の分子のベクターとして使用することができることを意味する。該用語は、輸送ペプチド、担体ペプチド、またはペプチド形質導入ドメインとも称される陽イオン性細胞透過性ペプチドを示す。本明細書において示されるCPPは、所定の細胞培養集団の細胞の30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%または100%(この間の全ての整数を含む)内でCPPに融合されたペプチドの細胞浸透を誘導する能力を有し、そして、全身投与時にインビボにて多数の組織内に高分子を移行させる。細胞透過性ペプチドはまた、適当な条件下で細胞との接触に置かれたとき、受動拡散よりも有意に良い状況において、外部環境から細胞質、オルガネラ、例えば、ミトコンドリアまたは細胞核を含む細胞内環境に通過するペプチドを示し得る。該特性は、当業者により示される種々の方法により評価され得る。
1つ以上のアミノ酸残基が生物学的に類似の残基により置換されているとき、または、アミノ酸の80%以上が同一である、または約90%以上、好ましくは約95%以上が類似(機能的に同一)であるとき、2つのアミノ酸配列は、「同種」、「実質的に同種」または「実質的に類似」である。好ましくは、類似の、または同種の配列は、例えば、GCG(Genetics Computer Group, Program Manual for the GCG Package, Version 7, Madison, Wisconsin)積み上げ(pileup)プログラム、または任意の当分野で知られているプログラム(BLAST、FASTAなど)を使用するアラインメントにより同定される。好ましくは、これらの同種のペプチドは、環化を妨げるように、2つのシステイン残基を含まない。
本明細書において使用される「保存的置換」なる用語は、ペプチドの全体のコンホメーションおよび機能を変化させない、アミノ酸残基の別のアミノ酸残基での置き換え、限定はしないが、アミノ酸の同様の特性(例えば、極性、水素結合ポテンシャル、酸性、塩基性、形状、疎水性、芳香族性、など)を有するアミノ酸での置き換えを示す。同様の特性を有するアミノ酸は当分野でよく知られている。例えば、アルギニン、ヒスチジンおよびリジンは親水性−塩基性アミノ酸であり、交換可能であり得る。同様に、疎水性アミノ酸であるイソロイシンは、ロイシン、メチオニンまたはバリンと置き換えられ得る。お互いに置換することができる中性親水性アミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、セリンおよびスレオニンを含む。
「置換」または「修飾」に関して、本発明は、天然アミノ酸から改変または修飾されているアミノ酸を含む。
それ自体は、本発明の文脈において、保存的置換は、当分野で、1つのアミノ酸の、同様の特性を有するもう1つのアミノ酸での置換と認識されると理解されるべきである。保存的置換の例は、以下の表1に示されている:
あるいは、保存的アミノ酸は、すぐ下の表2に示されているとおりLehninger、1975に記載されているとおりにグループ分けすることができる。
さらに別の代替として、典型的な保存的置換は、すぐ下の表3に示されている。
ペプチド調製:
本明細書に記載されているペプチドは、当業者に知られている標準合成方法、例えば化学合成または遺伝子組換えを使用して合成することができる。好ましい態様において、ペプチドは、縮合中にペプチド結合に関与する官能基を除いて、アミノ酸官能基を保護しながら、適当な順番にアミノ酸配列をすでに含むあらかじめ形成されたフラグメントの縮合、または以前に調製されたいくつかのフラグメントの縮合のいずれかによる、アミノ酸残基の段階的縮合により得られる。特に、ペプチドは、Merrifieldにより最初に記載された方法にしたがって合成することができる。
化学合成技術の例は、固相合成および液相合成である。固相合成として、例えば、合成されるべきペプチドのC−末端に対応するアミノ酸は、有機溶媒に不溶性である支持体に結合させ、アミノ基および適当な保護基で保護された側鎖官能基を有するアミノ酸をC−末端からN−末端の順序に1つずつ縮合する1つの反応、および樹脂(resin)に結合したアミノ酸またはペプチドのアミノ基の保護基を放出する1つの反応の交互反復により、かくしてペプチド鎖はこの様式において延長される。固相合成方法は、使用される保護基の型に依存して、tBoc方法およびFmoc方法によって大きく分類される。一般的に使用される保護基は、アミノ基のためのtBoc(t−ブトキシカルボニル)、Cl−Z(2−クロロベンジルオキシカルボニル)、Br−Z(2−ブロモベンジルオキシカルボニル)、Bzl(ベンジル)、Fmoc(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)、Mbh(4、4’−ジメトキシジベンズヒドリル)、Mtr(4−メトキシ−2、3、6−トリメチルベンゼンスルホニル)、Trt(トリチル)、Tos(トシル)、Z(ベンジルオキシカルボニル)およびClz−Bzl(2、6−ジクロロベンジル);グアニジノ基のためのNO2(ニトロ)およびPmc(2,2、5,7、8−ペンタメチルクロマン−6−スルホニル);ならびにヒドロキシル基のためのtBu(t−ブチル)を含む。所望のペプチドの合成後、それを脱保護反応に付し、固体支持体から切り取る。このようなペプチドを切り取る反応は、Boc方法に対してフッ化水素またはトリフルオロメタンスルホン酸、およびFmoc方法に対してTFAで行われ得る。
あるいは、ペプチドは組換え技術を使用して合成され得る。この場合、本発明のペプチドをコードするヌクレオチド配列、上記配列の1つに相補的であるヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチド、およびストリンジェント条件下で該ポリヌクレオチドにハイブリダイズする配列を含むか、または該配列または該ポリヌクレオチドからなる核酸および/または遺伝的構築物。
本発明は、本明細書に定義されているポリヌクレオチド、および宿主細胞において本発明のペプチドの発現(例えば、転写および翻訳)を可能にする調節配列(例えば、適当なプロモーター、エンハンサー、ターミネーターなど)からなるか、またはそれらを含む遺伝的構築物にさらに関する。
したがって、他の局面において、本発明は、本発明のペプチドを発現する(または適当な環境下で発現することができる);および/または、本発明のポリヌクレオチドまたは本発明の遺伝的構築物を含む宿主または宿主細胞に関する。
ペプチドを生産する方法は、所望により、該ペプチドを精製する、該ペプチドを化学的に修飾する、および/または該ペプチドを医薬組成物に構築する工程を含み得る。
キメラペプチド構築物:
ペプチド
(I)(配列番号:1)は、細胞透過性ペプチド(CPP)として本発明において有用である。
したがって、本発明は、興味ある分子と結合している、細胞透過性ペプチドとしての、該ペプチドを含むベクターを提供する。
該興味ある分子は、1またはいくつかのかかるCPPと結合され得る。
該興味ある分子は、細胞毒性剤(好ましくはアポトーシス促進性ペプチド)、抗ウイルス剤、または抗細菌剤、または抗寄生虫剤を含む任意の治療剤であり得る。
好ましい態様において、アポトーシス促進性ペプチドに融合された、透過性ペプチドとしての、該ペプチドを含むキメラペプチド構築物を調製することができる。
好ましくは、アポトーシス促進性ペプチドは、透過性ペプチドのC−末端に融合される。
アポトーシス促進性ペプチドは、任意の興味あるアポトーシス促進性ペプチドであってよい。
好ましくは、キメラペプチド構築物は、23から70アミノ酸、好ましくは23から40アミノ酸から成る長さを有し得る。
好ましい態様において、アポトーシス促進性ペプチドは、カスパーゼ−9タンパク質のフラグメントである。
1つの態様において、本発明において有用なキメラペプチド構築物は、以下のアミノ酸配列:
Y−X4a−ETLD−X4b−I−X−EQWA−X−S−X(配列番号:3)
[式中、
4aはバリンまたはイソロイシンであり;
4bはアスパラギン酸またはグリシンであり;
はフェニルアラニンまたはロイシンであり;
はアルギニンまたはヒスチジンであり;
は存在しないか、またはグルタミン酸、またはグルタミン酸−アスパラギン酸、またはグルタミン酸−アスパラギン酸−ロイシンである];または
1つ以上の化学修飾によって該アポトーシス促進性ペプチドから得られるタンパク質分解耐性のペプチド、または1つ以上の保存的置換によって配列番号:3から得られる実質的に同種のペプチドを含むか、または該配列または該ペプチドからなる。
このようなタンパク質分解耐性または同種のペプチドは、インビトロおよび/またはインビボにて細胞アポトーシスを誘導する。分子、例えばペプチドが細胞アポトーシスを誘導するか否かを決定するためのアッセイは、当分野でよく知られており、例えば、細胞を候補ペプチドとインキュベートすること、およびアポトーシスが該候補ペプチドにより誘導されるか否かを決定すること、例えば、細胞をAnnexin VおよびPIにより標識化し、Annexin VおよびPIである細胞をアポトーシス性細胞として同定することを含む。
好ましい態様において、
4aはバリンであり;
4bはアスパラギン酸であり;
はフェニルアラニンであり;
はヒスチジンである。
特定の態様において、キメラペプチド構築物は
本明細書においてMut3−DPT−C9hとも称される
VKKKKIKAEIKI−YVETLDDIFEQWAHSEDL(配列番号:4)
である。
別の特定の態様において、キメラペプチド構築物は
VKKKKIKAEIKI−YIETLDDILEQWARSEDL(配列番号:5)
である。
別の特定の態様において、キメラペプチド構築物は
本明細書においてMut1−DPT−C9hとも称される
VKKKKIKKEIKI−YVETLDDIFEQWAHSEDL(配列番号:12)
である。
別の特定の態様において、キメラペプチド構築物は
VKKKKIKKEIKI−YIETLDDILEQWARSEDL(配列番号:13)
である。
特定の態様において、キメラペプチド構築物は
本明細書においてMut2−DPT−C9hとも称される
VKKKKIKNEIKI−YVETLDDIFEQWAHSEDL(配列番号:14)
である。
さらに別の特定の態様において、キメラペプチド構築物は
VKKKKIKNEIKI−YIETLDDILEQWARSEDL(配列番号:15)
である。
さらに別の態様において、アポトーシス促進性ペプチドは:
a)アミノ酸配列DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:8);
b)細胞アポトーシスを誘導する、配列番号:8と実質的に同種の、好ましくは配列番号:8と少なくとも80%同一のアミノ酸配列;または
c)細胞アポトーシスを誘導し、1つ以上の化学修飾によってa)またはb)に定義されるペプチドから得られるタンパク質分解耐性のペプチド
を含むか、または該配列または該ペプチドからなる、PP2Ahペプチドである。
好ましい態様において、アポトーシス促進性ペプチドは、配列DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:9)を含むか、または該配列からなる。
特定の態様において、キメラペプチド構築物は
(配列番号:16)
である。
別の特定の態様において、キメラペプチド構築物は
(配列番号:17)
である。
さらに別の特定の態様において、キメラペプチド構築物は
(配列番号:18)
である。
タンパク質分解に対するさらなる保護:
本明細書に記載されているペプチドのN−およびC−末端は、所望により、タンパク質分解に対して保護され得る。例えば、N−末端はアセチル基の形であってよく、および/またはC−末端はアミド基の形であってよい。タンパク質分解に対する耐性を示すペプチドの内部修飾もまた想定される、例えば、少なくとも−CONH−ペプチド結合は、(CH2NH)還元結合、(NHCO)レトロ−インベルソ(retro-inverso)結合、(CH2−O)メチレン−オキシ結合、(CH2−S)チオメチレン結合、(CH2CH2)カルバ結合、(CO−CH2)セトメチレン(cetomethylene)結合、(CHOH−CH2)ヒドロキシエチレン結合)、(N−N)結合、E−アルセン(alcene)結合またはまた−CH=CH−結合により修飾および置き換えされている。
例えば、ペプチドは、アセチル化、アシル化、アミド化、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、共有結合架橋の形成、システインの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、ガンマ−カルボキシル化、グリコシル化、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨード化、メチル化、ミリスチル化、酸化、リン酸化などにより修飾され得る。
本発明のペプチドは、タンパク質分解に対する耐性をペプチドに与えるD立体配置におけるアミノ酸から成り得る。それらはまた、分子内架橋により、例えば、Walenskyら、2004に記載されているいわゆる「ステープル(staple)」技術にしたがって、少なくとも2つのアミノ酸残基をオレフィン側鎖、好ましくはC3−C8アルケニル鎖、好ましくはペンテン−2−イル鎖で修飾し、次に、鎖の化学架橋により、安定化させられ得る。例えば、iおよびi+4からi+7における位置のアミノ酸を、反応性オレフィン残基を示す非天然アミノ酸により置換することができる。全てのこれらのタンパク質分解耐性の化学的に修飾されたペプチドは、本発明に包含される。
本発明の別の局面において、ペプチドは、尿クリアランスおよび使用される治療用量の減少ならびに血漿における半減期の増加のために、該ペプチドのC−末端またはリジン残基によって、ポリエチレングリコール(PEG)分子、特に1500または4000MWのPEGと共有結合される。さらに他の態様において、ミクロスフェアを形成する薬物送達系のための生分解性および生体適合性ポリマー材料にペプチドを含めることにより、ペプチド半減期が増加される。ポリマーおよびコポリマーは、例えば、ポリ(D,L−ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)である(US2007/0184015、SoonKap Hahnらにおいて説明されている)。
核酸
本発明はまた、本発明のペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むか、または該配列からなるポリヌクレオチドに関する。
本発明はさらに、本明細書に定義されているポリヌクレオチド、および宿主細胞において本発明のペプチドの発現(例えば、転写および翻訳)を可能にする調節配列(例えば、適当なプロモーター、エンハンサー、ターミネーターなど)からなるか、またはそれらを含む遺伝的構築物にさらに関する。
本発明の遺伝的構築物は、DNAまたはRNAであってよく、好ましくは二本鎖DNAである。本発明の遺伝的構築物はまた、目的とする宿主細胞または宿主生物の形質転換のために適当な形態、目的とする宿主細胞のゲノムDNAへの組み込みのために適当な形態、または目的とする宿主生物において独立した複製、維持および/または遺伝のために適当な形態であり得る。例えば、本発明の遺伝的構築物は、ベクター、例えば、プラスミド、コスミド、YAC、ウイルスベクターまたはトランスポゾンの形であり得る。特に、ベクターは、発現ベクター、すなわち(例えば、適当な宿主細胞、宿主生物および/または発現系において)インビトロおよび/またはインビボにて発現のために提供することができるベクターであり得る。
非限定的であるが好ましい局面において、本発明の遺伝的構築物は、i)本発明の少なくとも1つの核酸を含み;これは、ii)1つ以上の調節因子、例えば、プロモーターおよび所望により適当なターミネーター;および所望により、またiii)遺伝的構築物の1つ以上のさらなる因子、例えば、3’−または5’−UTR配列、リーダー配列、選択マーカー、発現マーカー/レポーター遺伝子、および/または形質転換または組み込み(の効率)を促進または増加させ得る因子に作動可能に連結されている。
特定の態様において、本発明の細胞透過性ペプチドをコードする核酸は、興味あるペプチドまたはタンパク質をコードする核酸と連結または融合される。興味あるペプチドは、本明細書に記載されているアポトーシス促進性ペプチドであり得る。さらに一般的には、それは、興味あるペプチドまたはタンパク質であり得、発現させる任意のペプチドまたはタンパク質、例えば、治療用ペプチドまたはポリペプチド、ならびに所望により任意の抗原性または免疫原性ペプチドであり得る。
核酸は、とりわけ、エキソビボまたはインビボ感染および細胞透過性ペプチドと結合している興味あるペプチドまたはタンパク質の発現のために、ウイルスベクター、例えば、アデノウイルスまたはレンチウイルスによって運ばれ得る。
アポトーシス促進活性:
本明細書において定義されているキメラペプチド、または該ペプチドをコードする核酸は、インビトロまたはインビボでの細胞増殖の阻害のために有用である。
それらは、特に過増殖性疾患を処置するために、有用な治療剤である。
したがって、必要とする患者における過増殖性疾患の処置方法であって、該患者にキメラペプチド構築物、または該構築物をコードする核酸を投与することを含む方法を記載している。
ペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)は、好ましくはヒト患者において腫瘍、特に癌腫瘍の処置のために有用である。
過増殖性疾患は、癌、例えば、血液癌、特に急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、多発性骨髄腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、B細胞、皮膚T細胞リンパ腫、または非血液癌、例えば、脳、類表皮(特に、肺、乳房、卵巣)、頭頸部(扁平上皮)、膀胱、胃、膵臓、頭、首、腎臓、前立腺、結腸直腸、食道または甲状腺癌、および黒色腫であり得る。
種々のタイプの癌は、限定はしないが、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮腫肉腫(lymphangioendothelio-sarcoma)、滑液腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、リンパ腫、白血病、扁平上皮癌、基底細胞癌腫、腺癌、汗腺癌腫、皮脂腺癌腫、乳頭癌腫、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌腫、気管支癌腫、腎細胞癌腫、肝臓癌、胆管癌腫、絨毛癌腫、精上皮腫、胚性癌腫、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、精巣腫瘍、肺癌腫、小細胞肺癌腫、膀胱癌腫、上皮癌腫、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽腫、および網膜芽細胞腫、ブドウ膜黒色腫および乳癌を含み得る。
さらに特に、本明細書に記載されているペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)は、PP1および/またはPP2Aの脱制御を示す、または、PP1およびPP2Aと相互作用し、これらによりコントロールされるアポトーシス性レギュレーターである抗アポトーシス性タンパク質Bcl−2の過剰発現を示す癌の処置において有用である。
ヒトbcl−2遺伝子の高レベルの発現は、大部分の濾胞性B細胞リンパ腫および多数の大細胞型非ホジキンリンパ腫を含むt(14;18)染色体転座を有する全てのリンパ腫において見られる。bcl−2遺伝子の高レベルの発現はまた、プレB細胞型のリンパ性白血病を含むt(14;18)染色体転座を有さない白血病、神経芽腫、鼻咽腔(nasophryngeal)癌腫、ならびに前立腺、乳房および大腸の多数の腺癌において見られる。とりわけbcl−2の過剰発現は、慢性リンパ性白血病(CLL)において見られた(Dengら, 2009; Prickettら, 2004)。
したがって、好ましい態様において、癌腫瘍はリンパ腫、とりわけ白血病、例えば、慢性リンパ性白血病(CLL)である。
さらに、キメラペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)は、転移の処置のために使用され得る。
別の態様において、過増殖性疾患は、非癌性過増殖性疾患、例えば、皮膚の良性肥大(例えば、乾癬)または前立腺(例えば、良性前立腺肥大(BPH))、リウマチ性関節炎、炎症性腸疾患、骨関節症、平滑筋腫、腺腫、脂肪腫、血管腫、線維腫、血管閉塞、再狭窄、アテローム性動脈硬化症、または口腔毛状白板症であり得る。
本明細書に記載されているキメラペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)はまた、寄生虫症を処置するために使用され得る。
特に、キメラペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)は、対象における寄生生物負荷(load)を少なくとも50%、60%、70%、80%、90%または100%減少させる能力を有し得る。
本発明は、また、必要とする患者における寄生虫疾患の処置方法であって、該患者にキメラペプチドまたは該ペプチドをコードする核酸を投与することを含む方法を提供する。
好ましくは、寄生虫疾患は、トリパノソーマ(Trypasonoma)、タイレリア(Theileria)またはマラリア原虫(Plasmodium)種に属する寄生生物によるものである。
トリパノソーマ(Trypanosoma)により引き起こされる寄生虫疾患は、ヒトにおける睡眠病、ヒトにおけるシャーガス病、反すう動物家畜、ウマおよびブタにおけるナガナ病、鳥におけるトリパノソーマ症、ウマおよび他のウマ科における媾疫(dourine)または媾疫(covering sickness)であり得る。
タイレリア(Theileria)により引き起こされる寄生虫疾患は、熱帯タイレリア症(tropical theleriosis)、地中海沿岸(Mediterranean Coast)発熱、東海岸(East Coast)発熱またはウマもしくはヒツジのピロプラズマ症であり得る。
マラリア原虫(Plasmodium)により引き起こされる寄生虫疾患はマラリアであり得る。
医薬組成物:
本発明のベクター、特にキメラペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)は、静脈内、経口、経皮、皮下、粘膜、筋肉内、肺内、鼻腔内、非経口、経直腸、膣内および局所を含む任意の便利な経路により投与され得る。鼻腔内経路が、特に興味深いものである。
有利には、腫瘍内投与もまた予期される。
治療剤は、薬学的に許容される担体と一緒に製剤化される。
医薬組成物はまた、任意の他の活性成分、例えば、特に抗癌剤、例えば、DNA複製のインヒビター、例えば、DNA結合剤、特にアルキル化剤または挿入薬物、代謝拮抗剤、例えば、DNAポリメラーゼインヒビター、またはトポイソメラーゼIもしくはIIインヒビターでの、または、抗分裂促進剤、例えば、アルカロイドでの慣用の細胞毒性化学療法を含み得るか、または前記のものと組み合わせられ得る。さらなる態様において、本発明のベクター、特にキメラペプチド(または該ペプチドをコードする核酸)は、プロテアーゼ(キナーゼ、アロマターゼ、ATPase)インヒビター、モノクローナル抗体またはホルモンまたはホルモンアナログと組み合わされ得る。
好ましい態様において、治療剤は、エレクトロポレーションにより投与され得る。エレクトロパーミアビリゼーション(electropermeabilization)またはエレクトロインジェクションとしても知られているエレクトロポレーションは、特定の短い強度の電界の適用の結果として、細胞膜、細胞または組織を横切る細胞膜の透過化(permeabilization)である。一般的に、エレクトロポレーションは、化合物、好ましくは筋肉内または皮内経路を介して、化合物を注入すること、次にジェネレーターへ接続された電極の手段により一連の電気パルスを適用することからなる。注入ゾーンにおいて電界を適用するための条件は、現在、当業者によく知られており、特にUS特許5468223に記載されている。当業者は、それぞれの場合にしたがって、これらの条件を適応することができる。電界は、0.1から1,000ヘルツの振動数で1−5000V/cmの範囲において50−200マイクロ秒パルスの高強度の電界であり得る。一般的に、1ヘルツの振動数で1000−1500V/cmの一連の8つの100マイクロ秒パルスを適用する。
治療剤、例えば、キメラペプチドは、薬学的に許容される担体と一緒に製剤化される。
溶解または分散された活性成分を含む薬理学的組成物の調製は、当分野で良く理解されており、製剤に基づいて限定される必要はない。一般的に、このような組成物は、液体溶液または懸濁液のいずれかと同じくらい注射可能に調製される;しかしながら、使用の前に液体にて、溶液のために適当な固体形態または懸濁液もまた、調製することができる。調製はまた、乳化することができる。特に、医薬組成物は、固体投与形態、例えば、カプセル、錠剤、丸剤、粉末、糖衣錠または顆粒において製剤化され得る。
ビヒクルの選択およびビヒクル中の活性物質の含有量は、一般的に、活性化合物の溶解度および化学特性、特定の投与様式ならびに医薬的経験において観察される条件にしたがって決定される。滑剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウムおよびタルクと組み合わせられた、例えば、賦形剤、例えば、ラクトース、クエン酸ナトリウム、炭酸カルシウム、リン酸二カルシウムおよび崩壊剤、例えば、デンプン、アルギン酸および特定の複合珪酸塩は、錠剤を調製するために使用され得る。カプセルを調製するためには、ラクトースおよび高分子量のポリエチレングリコールを使用することが有利である。水性懸濁液が使用されるとき、それらは乳化剤または懸濁を促進する剤を含むことができる。希釈剤、例えば、スクロース、エタノール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロールおよびクロロホルムおよびそれらの混合物も使用され得る。
調製は、産物の制御または持続放出を提供し得る薬剤、例えば、注射可能なミクロスフェア、生体内分解性粒子、ポリマー性化合物(例えば、ポリ乳酸またはポリグリコール酸)、ビーズまたはリポソームにて、所望の分子の製剤化を含むことができる。
用量は、アポトーシス促進効果がなし遂げることができるように当業者により選択され、使用される投与経路および投与形態に依存する。単回または分割投与において対象に投与されるキメラペプチドの全1日用量は、例えば、1日あたり約0.001から約100mg/kg体重、好ましくは0.01から10mg/kg/日の量であり得る。用量単位組成物は、1日用量を作り出すために使用され得るとき、そのかかる量のかかる約数を含み得る。しかしながら、特定の患者に対する特定の用量レベルは、体重、全般的健康状態、性別、食習慣、時および投与経路、吸収および排出率、他の薬物との組合せおよび処置される特定の疾患の重症度を含む種々の因子に依存すると理解されている。
本発明のさらなる局面および利点は、以下の実験セクションに記載されており、これは、説明のためと考え、本出願の範囲を限定すると考えるべきでない。
図1は、Proteominer分別およびMaldi−Tofにより分析された変異ペプチドの安定性を示すグラフである。それ自体のコントロールに対して、それぞれの選択物の強度の比率を示す。R残基を、K(Mut1−DPT−C9h)、N(Mut2−DPT−C9h)またはA(Mut3−DPT−C9h)に変異させた。丸:コントロールDPT−C9hペプチド(配列番号:6)、四角:Mut1−DPT−C9h、三角:Mut2−DPT−C9h、菱形:Mut3−DPT−C9h。 図2は、100μMのコントロールおよび変異ペプチドで24時間処置した乳癌細胞系HBCx−12Aのアネキシン−V−FITC染色によるアポトーシスの分析を示す。 図3は、Cy5DPT−C9hおよびCy5Mut3DPT−C9hの生体内分布を示す。マウスの肩甲骨間に、管腔の乳癌異種移植片HBCx−3を移植した。マウスに、Cy5で標識化したDPT−C9hまたはMut3DPT−C9hを5mg/kgで1回の腹腔内注射で与えた。コントロールマウスにコントロール賦形剤(グルコース5%)を与えた。マウスを0(注射前)から注射後168時の間イメージ化した。Living Imageソフトウェアを使用することにより、腫瘍の蛍光を計算し、標準化した。
実施例1:変異された非分解性のDPT−C9h透過性ペプチドの設計および特性化
1.1.材料および方法
ペプチド合成および配列
ペプチドを、固相処理および標準Fmoc化学にて、自動多重(multiple)ペプチドシンセサイザーにおいて合成した。ペプチドの純度および組成を、逆相HPLCおよびアミノ酸分析により確認した。
ヒト血清におけるペプチド安定性の分析
ペプチド分解の分析を、以前に記載されているとおりProteominerおよびMaldi−Tofにより行った。
1.2.結果
DPT−C9hは
(配列番号:6)である。
R残基を、K(Mut1−DPT−C9h)、N(Mut2−DPT−C9h)またはA(Mut3−DPT−C9h)に変異させた。
図1は、Mut3−DPC−C9hペプチドがヒト血清との24時間の接触にて破壊されないことを示す。加えて、他の変異体は、コントロールペプチド(DPT−C9h)と比較して、より高い安定性を示した。
実施例2:変異されたDPT−C9hのアポトーシスに対する効果
2.1.材料および方法
細胞
ヒト乳癌HBCx−12A細胞系を、原発性ヒト癌異種移植片から単離し、10%のFCSを補ったRPMI培地において培養した。
アネキシン−V−FITC染色によるアポトーシスの検出
製造業者により述べられているAnnexin−V(BD biosciencesからの−FITC)を使用して、アポトーシス性細胞を検出した。簡潔には、細胞を1x結合バッファーで洗浄し、遠心し、200μlのAnnexinV−FITC(0.1μg/ml)およびPI(0.5μg/ml)を含む1x結合バッファーに再懸濁した。室温で暗下で10分間インキュベーション後、細胞をフローサイトメトリーにより分析した。FACSCalibur(BD biosciences)により得られたデータをCellquest Pro ソフトウェアで分析した。
2.2.結果
次に、本発明者らは、変異ペプチドがアポトーシスを誘導する能力を保持するか否かを分析した。乳癌細胞系HBCx−12Aを100μMのコントロールおよび変異ペプチドで24時間処理した。アポトーシスをアネキシン−V−FITC染色により分析した。図2に示されるとおり、分析されたペプチドは、同レベルのアポトーシスを誘導する。同じ結果が、細胞系HBC−x3およびHBCx−17を使用したとき観察された。
実施例3:腫瘍におけるMut3DPT−C9hの生体内分布
3.1.材料および方法
ペプチド合成および配列
ペプチド(DPT−C9hおよびMut3DPT−C9h)を、上記のとおりに合成した。フルオロクロム Cy5をペプチドの合成中に加えた。
蛍光アッセイ
マウスに、ペプチドCy5DPT−C9hまたはMut3DPT−C9h(5mg/kg)をIP(腹腔内)注入し、次に、注射後の種々の時間に分析した。
蛍光イメージ化をIVISイメージ化システム(IVIS100、Caliper Life Sciences、USA)で行った。マウスを分析時に麻酔した。イメージ化収集時間は、蛍光シグナルに依存して1sから10sであった。ソフトウェア Living Image V. 2.50(Caliper Life Sciences)を使用して、分析を行った。
3.2.結果
乳癌異種移植モデルにおけるMut3DPT−C9hおよびDPT−C9hの生体内分布
本発明者らは、両方のペプチドの生体内分布を分析すること、および比較することにおいて興味があった。図3は、乳癌異種移植モデルにおけるCy5DPT−C9hおよびCy5Mut3DPT−C9hの生体内分布を示す。マウスに腹腔内(IP)注射し、注射に基づいて種々の時間に生体内分布を分析した。
図3は、IP注射6時間後に、本発明者らが腫瘍において両方のペプチドを検出することができたことを示す。Cy5 Mut3DPT−C9hの検出の最大ピークは注射の23時間後に検出され、この時間後に蛍光の強度はわずかに減少した。最後に、Cy5Mut3DPT−C9hの相当な(considerable)レベルが、注射後168時間検出された。Cy5DPT−C9h蛍光の最大レベルは注射の6時間後に検出され、この時間後にわずかに減少した。Cy5DPT−C9hの低いレベルが、処置後168時間検出された。
総合すれば、これらの結果は、Cy5−標識化 DPT−C9hおよびCy5−標識化 Mut3DPT−C9hが腫瘍に達することを示す。さらに重要なことには、Cy5−標識化 Mut3DPT−C9hは、元のペプチドであるDPT−C9hよりもより安定であることを示した。
本発明者らはDPT−C9hの蛍光よりも長いCy5 フルオロクロムの蛍光を検出することができるため、変異ペプチドMut3DPT−C9hは、腫瘍における生体内分布を、元のペプチド(DPT−C9h)よりもより維持されることを示す。
この新規の特性は、注入されるペプチドの用量ならびに投与スケジュールを減少させることを可能にさせる。要約すれば、新規の変異体は、血清プロテアーゼにより分解されないため、コントロールペプチドと比較して明確な新規の利点を有し、新規の特性を有する。
参考文献

Claims (18)

  1. 以下のアミノ酸配列(I):
    (I)(配列番号:1)
    [式中、Xは存在しない(vacant)か、リジン残基、またはバリン−リジンであり;
    は存在しないか、リジン残基、またはリジン−イソロイシンであり;
    は存在しないか、または1から4つのアミノ酸からなるアミノ酸配列であり;
    Ψはアルギニンと異なっているアミノ酸残基である];
    または1つ以上の化学修飾によって配列(I)から得られるタンパク質分解耐性のペプチド、または1つ以上の保存的置換によって配列(I)から得られる実質的に同種のペプチドを含むペプチド。
  2. Ψがアルギニンに対して非保存性であり、好ましくはアラニンである、請求項1に記載のペプチド。
  3. がバリン−リジンであり;
    がリジン−イソロイシンであり;
    が存在しない、
    請求項1または2のいずれかに記載のペプチド。
  4. (配列番号:2)
    である、請求項3に記載のペプチド。
  5. (配列番号:10)、または
    (配列番号:11)である、請求項3に記載のペプチド。
  6. 興味ある分子と結合している、細胞透過性ペプチドとしての、請求項1から5のいずれかに記載のペプチドを含むベクター。
  7. アポトーシス促進性ペプチドに融合された、細胞透過性ペプチドとしての、請求項1から5のいずれかに記載のペプチドを含むキメラペプチド構築物である請求項6に記載のベクターであって、該細胞透過性ペプチドは好ましくはアポトーシス促進性ペプチドのN−末端で融合されている、ベクター。
  8. アポトーシス促進性ペプチドが、
    Y−X4a−ETLD−X4b−I−X−EQWA−X−S−X(配列番号:3)
    [式中、
    4aはバリンまたはイソロイシンであり;
    4bはアスパラギン酸またはグリシンであり;
    はフェニルアラニンまたはロイシンであり;
    はアルギニンまたはヒスチジンであり;
    は存在しないか、またはグルタミン酸、またはグルタミン酸−アスパラギン酸、またはグルタミン酸−アスパラギン酸−ロイシンである];または
    1つ以上の化学修飾によって該アポトーシス促進性ペプチドから得られるタンパク質分解耐性のペプチド、または1つ以上の保存的置換によって配列番号:3から得られる実質的に同種のペプチドを含む、請求項7に記載のキメラペプチド構築物。
  9. 4aがバリンであり;
    4bがアスパラギン酸であり;
    がフェニルアラニンであり;
    がヒスチジンである、
    請求項8に記載のキメラペプチド構築物。
  10. VKKKKIKAEIKI−YVETLDDIFEQWAHSEDL(配列番号:4)または
    VKKKKIKAEIKI−YIETLDDILEQWARSEDL(配列番号:5)
    である、請求項9に記載のキメラペプチド構築物。
  11. アポトーシス促進性ペプチドが:
    a)アミノ酸配列DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:8);
    b)細胞アポトーシスを誘導する、配列番号:8と実質的に同種の、好ましくは配列番号:8と少なくとも80%同一のアミノ酸配列;または
    c)細胞アポトーシスを誘導し、1つ以上の化学修飾によってa)またはb)に定義されるペプチドから得られるタンパク質分解耐性のペプチド
    を含むか、または該配列または該ペプチドからなる、請求項7に記載のキメラペプチド構築物。
  12. アポトーシス促進性ペプチドが、配列DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:9)を含むか、または該配列からなる、請求項11に記載のキメラペプチド構築物。
  13. VKKKKIKAEIKI−DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:16)
    VKKKKIKKEIKI−DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:17)
    および
    VKKKKIKNEIKI−DTLDHIRALDRLQEVPHEGP(配列番号:18)
    からなる群から選択される、請求項12に記載のキメラペプチド構築物。
  14. 請求項1から5のいずれかに記載のペプチドまたは請求項7から13のいずれかに記載のキメラペプチド構築物をコードする配列を含む核酸。
  15. インビボまたはエキソビボでの遺伝子治療または遺伝子導入における使用のための、(ii)興味あるヌクレオチド配列、と結合している、(i)請求項1から5のいずれかに記載のペプチドをコードするヌクレオチド配列、を含む核酸を含むベクター。
  16. インビトロでの細胞増殖の阻害のための、請求項7から13のいずれかに定義のキメラペプチド構築物、または該キメラペプチド構築物をコードする核酸の使用。
  17. 請求項15に定義のベクター、または請求項7から13のいずれかに定義のキメラペプチド構築物を、薬学的に許容される担体と一緒に含む、医薬組成物。
  18. 過増殖性疾患または寄生虫疾患を処置することにおける使用のための医薬組成物であって、該過増殖性疾患は、好ましくは
    −(i)乾癬、良性前立腺肥大、リウマチ性関節炎、炎症性腸疾患、骨関節症、平滑筋腫、腺腫、脂肪腫、血管腫、線維腫、血管閉塞、再狭窄、アテローム性動脈硬化症、および口腔毛状白板症からなる群から選択される非癌性過増殖性疾患、および/または
    −(ii)急性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病、多発性骨髄腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、B細胞、皮膚T細胞リンパ腫、および脳、肺、乳房、卵巣、頭頸部、膀胱、胃、膵臓、頭、首、腎臓、前立腺、結腸直腸、食道および甲状腺癌、ブドウ膜黒色腫および黒色腫からなる群から選択される癌;
    であり、
    該過増殖性疾患は、好ましくは腫瘍、好ましくはヒト患者における癌腫瘍、さらに好ましくはリンパ腫、よりさらに好ましくは慢性リンパ性白血病(CLL)であり、
    該寄生虫疾患は、好ましくはトリパノソーマ(Trypanosoma)、タイレリア(Theileria)またはマラリア原虫(Plasmodium)から選択される寄生生物での感染による、請求項17に記載の医薬組成物。
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