JP2016169171A - Osteoprotegerin derivatives and applications thereof - Google Patents

Osteoprotegerin derivatives and applications thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2016169171A
JP2016169171A JP2015048698A JP2015048698A JP2016169171A JP 2016169171 A JP2016169171 A JP 2016169171A JP 2015048698 A JP2015048698 A JP 2015048698A JP 2015048698 A JP2015048698 A JP 2015048698A JP 2016169171 A JP2016169171 A JP 2016169171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bone
present
peptide derivative
group
peptide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015048698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和広 青木
Kazuhiro Aoki
和広 青木
玄樹 加藤
Haruki Kato
玄樹 加藤
啓一 大谷
Keiichi Otani
啓一 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Medical and Dental University NUC
Original Assignee
Tokyo Medical and Dental University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Medical and Dental University NUC filed Critical Tokyo Medical and Dental University NUC
Priority to JP2015048698A priority Critical patent/JP2016169171A/en
Publication of JP2016169171A publication Critical patent/JP2016169171A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To find a novel osteogenesis promoting agent that is expected to have more safety and effectiveness, and to provide means for using this as an osteogenesis-promoting component or the like.SOLUTION: There is invented a peptide derivative having amidation at C-terminal of OP3-4 consisting of an amino acid sequence (Tyr-Cys-Glu-Ile-Glu-Phe-Cys-Tyr-Leu-Ile-Arg), and it is found that the above subject can be solved by providing an osteogenesis-promoting agent consisting of the peptide derivative, a medical composite carrier having the fixed osteogenesis-promoting agent to a carrier, and a pharmaceutical composition containing the osteogenesis promoting agent or an osteogenesis promoting agent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、骨の形成促進作用を有するペプチド誘導体と、その用途に関する発明である。   The present invention relates to a peptide derivative having a bone formation promoting action and an application thereof.

例えば砂糖等のカルシウムの消費を伴う成分が多く含まれる食事の過剰摂取、さらに高齢化社会が進む現代社会においては、単位容積当たりの骨質量の減少が様々な形で深く関わる骨疾患や、これに起因する骨折等、さらに歯槽骨の減少を伴う歯周病疾患等の骨や歯に関するトラブルが増大する傾向が認められる。   For example, in a modern society where an excessive consuming diet containing a large amount of ingredients such as sugar, such as sugar, and an aging society, bone loss per unit volume is deeply involved in various ways. There is a tendency that troubles related to bone and teeth such as periodontal disease accompanied by a decrease in alveolar bone, etc., due to bone fractures, etc. are increased.

無論のことこれらに対する対策としては、食事内容に対する考慮や運動による骨量増大等の生活習慣の改善は欠かせないが、他方のアプローチとして薬剤による治療や予防の必要性が認められる。   Of course, as countermeasures against these, it is indispensable to improve lifestyle habits such as consideration of dietary content and increased bone mass due to exercise, but the other approach recognizes the need for treatment and prevention with drugs.

例えば骨粗鬆症は、各種の原因による骨質量の病的な減少の総称であり、(1)老人性及び閉経後骨粗鬆症、(2)内分泌性骨粗鬆症、(3)先天性骨粗鬆症、及び、(4)不動性又は外傷性骨粗鬆症等が含まれ、これらに対して、カルシウム剤、ビタミンD製剤、女性ホルモン製剤、イプリフラボン、ビタミンK2製剤等が提供されている。   For example, osteoporosis is a collective term for pathological decrease in bone mass due to various causes, (1) senile and postmenopausal osteoporosis, (2) endocrine osteoporosis, (3) congenital osteoporosis, and (4) immobility. Sexual or traumatic osteoporosis and the like are included. For these, calcium preparations, vitamin D preparations, female hormone preparations, ipriflavones, vitamin K2 preparations and the like are provided.

また近時においては、BMP(Bone morphogenetic protein:骨形成蛋白質)が骨や歯の形成促進成分として、骨や歯の形成促進用途への応用が着目されている。BMP−2は、BMPサブファミリーの中のさらにdppサブファミリーに属する、筋組織内で異所性の骨化を誘導するサイトカインとして発見された分子量が約3万の糖蛋白質であり、TGF−βスーパーファミリー中のサブファミリーを構成していることが知られている(Wozney,J.M.et al.,Science,242,2538(1988):非特許文献1)。   Recently, BMP (Bone morphogenetic protein) is attracting attention as an ingredient for promoting the formation of bones and teeth. BMP-2 is a glycoprotein having a molecular weight of about 30,000, which was discovered as a cytokine that induces ectopic ossification in muscle tissue, which belongs to the dpp subfamily of the BMP subfamily. It is known that it constitutes a subfamily in the superfamily (Wozney, JM et al., Science, 242, 2538 (1988): Non-Patent Document 1).

さらに、特定の配列を有する骨形成ペプチドを骨の形成促進成分として用いる試みがなされている(特許文献1)。   Furthermore, an attempt has been made to use an osteogenic peptide having a specific sequence as a bone formation promoting component (Patent Document 1).

特開2012−77093号公報JP 2012-77093 A

Wozney,J.M.et al.,Science,242,2538(1988)Wozney, J.M. et al., Science, 242, 2538 (1988)

骨に関連する代謝機構は多様であり、現在においても明確ではない点も存在する。よって、骨の形成促進に関するさらに多様なアプローチを行う意義は大きい。また、上記のBMPは体内への吸収困難性や不安定性、さらには種々の副作用の危険性が指摘されている(特許文献1等)。   Bone-related metabolic mechanisms are diverse, and there are still unclear points. Therefore, it is significant to take a more diverse approach for promoting bone formation. In addition, it has been pointed out that the above-mentioned BMP has difficulty in absorption into the body, instability, and risk of various side effects (Patent Document 1, etc.).

そこで、さらなる安全性や有効性が期待される新規の骨の形成促進成分を見いだし、これを当該形成促進剤等として用いる手段を提供すること本発明の課題である。   Accordingly, it is an object of the present invention to find a novel bone formation promoting component that is expected to be further safe and effective, and to provide means for using this as a formation promoting agent.

本発明者は上記の課題の解決に向けて、オステオプロテジェリン(osteoprotegerin:OPG)について着目した。OPGは、骨のリモデリング(再構築)に深く関わっている生体内蛋白質である。リモデリングは、活性化、吸収、逆転、形成の4段階を経て行われることが知られており、OPGはその活性化期に大きく関係している。すなわち、骨吸収の刺激により、間葉系細胞及び骨芽細胞あるいは骨細胞においてRANKL(receptor activator of nuclear κB ligand)が産生され、これと造血系幹細胞から誘導された前破骨細胞におけるRANKLの受容体であるRANKとの相互作用を介して多核の破骨細胞への分化が誘導される。通常は、この過程は上記OPGの産生により均衡が保たれている。OPGは、RANKに構造が類似しているが膜貫通ドメインを持たない間葉系細胞や骨芽細胞における分泌性蛋白であり、いわばRANKの「おとり受容体」としての機能を有している。つまり、おとり受容体であるOPGとRANKが結合することにより、上記のRANKLとRANK間のシグナルは遮断され、骨吸収は抑制される。   The present inventor has focused on osteoprotegerin (OPG) in order to solve the above problems. OPG is an in vivo protein that is deeply involved in bone remodeling. Remodeling is known to be performed through four stages of activation, absorption, reversal, and formation, and OPG is greatly related to its activation phase. That is, upon stimulation of bone resorption, RANKL (receptor activator of nuclear κB ligand) is produced in mesenchymal cells and osteoblasts or bone cells, and the reception of RANKL in preosteoclasts derived from hematopoietic stem cells. Differentiation into multinucleated osteoclasts is induced through interaction with the body RANK. Normally, this process is balanced by the production of OPG. OPG is a secreted protein in mesenchymal cells and osteoblasts that is similar in structure to RANK but does not have a transmembrane domain, and so to speak, has a function as a “decoy receptor” for RANK. That is, OPG and RANK, which are decoy receptors, bind to each other, thereby blocking the signal between RANKL and RANK and suppressing bone resorption.

本発明者はこのOPGについて検討を重ねた結果、OPGのOP3−4と呼ばれる配列番号1のアミノ酸配列からなる部分ペプチドのC末端がアミド化されたペプチド誘導体に、非常に優れた骨の形成促進活性が認められることを突き止め、本発明を完成するに至った。   As a result of repeated studies on this OPG, the present inventor has found that a peptide derivative in which the C-terminal of the partial peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 called OP3-4 of OPG is amidated has a very excellent promotion of bone formation. Ascertaining that the activity is recognized, the present invention has been completed.

すなわち本発明は、配列番号1において表されるアミノ酸配列(Tyr-Cys-Glu-Ile-Glu-Phe-Cys-Tyr-Leu-Ile-Arg)からなるOP3−4のC末端がアミド化されていることを特徴とする、ペプチド誘導体(以下、本発明のペプチド誘導体ともいう)を提供する発明である。   That is, in the present invention, the C-terminal of OP3-4 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (Tyr-Cys-Glu-Ile-Glu-Phe-Cys-Tyr-Leu-Ile-Arg) is amidated. The present invention provides a peptide derivative (hereinafter also referred to as a peptide derivative of the present invention).

さらに本発明は、(1)本発明のペプチド誘導体からなることを特徴とする、骨形成促進剤(以下、本発明の骨形成促進剤ともいう)を提供する発明であり、(2)当該骨形成促進剤、あるいは、骨疾患予防又は治療剤(後述)が担体に固定されていることを特徴とする医療用複合担体(以下、本発明の複合担体ともいう)、及び、(3)当該骨形成促進剤、あるいは、当該骨形成促進剤、又は、当該骨疾患予防若しくは治療剤、を含有することを特徴とする医薬品組成物(以下、本発明の医薬品組成物ともいう)を提供する発明である。   The present invention further provides (1) an osteogenesis promoter (hereinafter also referred to as the osteogenesis promoter of the present invention), characterized by comprising the peptide derivative of the present invention, and (2) the bone A medical composite carrier (hereinafter also referred to as a composite carrier of the present invention), wherein a formation promoter or a bone disease preventive or therapeutic agent (described later) is fixed to the carrier; and (3) the bone An invention that provides a pharmaceutical composition (hereinafter, also referred to as the pharmaceutical composition of the present invention) comprising the formation promoter, the bone formation promoter, or the bone disease preventive or therapeutic agent. is there.

ヒトOPGのアミノ酸配列と塩基配列は既に知られており(Simonet, WS et al, Cell.89(2):309-19 1997, Yasuda H et al, Endocrinology. 139(3):1329-37 1998.)、OPGは、OP1、OP2、及び、OP3の3箇所のRANKL結合部位を伴っている(Cheng et al, J Biol Chem. 279(9):8269-77 2004)。OP3−4は、このOP3におけるRANKLとの複合体を形成するための本質的な部位である。本発明のペプチド誘導体は、上記OP3−4のC末端、すなわち上記配列の「Arg」のカルボキシル基「−C(=O)−OH」の「−OH」が「−NH」に置き換わった1級アミドである。 The amino acid sequence and base sequence of human OPG are already known (Simonet, WS et al, Cell. 89 (2): 309-19 1997, Yasuda H et al, Endocrinology. 139 (3): 1329-37 1998. ), OPG is accompanied by three RANKL binding sites, OP1, OP2 and OP3 (Cheng et al, J Biol Chem. 279 (9): 8269-77 2004). OP3-4 is an essential site for forming a complex with RANKL in OP3. In the peptide derivative of the present invention, the C-terminus of OP3-4, that is, “—OH” of the carboxyl group “—C (═O) —OH” of “Arg” in the above sequence is replaced with “—NH 2 ”. It is a secondary amide.

このようなC末端におけるアミド化修飾を施すことにより、OP3−4の未修飾ペプチドと比較して、破骨細胞の分化阻害作用及び上述したBMPの作用増強が認められる本発明のペプチド誘導体を作出することができる。   By applying such an amidation modification at the C-terminal, the peptide derivative of the present invention, in which the osteoclast differentiation inhibitory action and the above-mentioned BMP action enhancement are observed, compared with the unmodified peptide of OP3-4, is produced. can do.

さらに、本発明のペプチド誘導体とBMP−2を組み合わせて用いることにより、相乗的に骨形成促進作用を発揮させることが可能であり、本発明は、本発明のペプチド誘導体、及び、BMP−2からなることを特徴とする、骨形成促進剤を提供し、この態様も本発明の骨形成促進剤である。   Furthermore, by using the peptide derivative of the present invention in combination with BMP-2, it is possible to synergistically exert an osteogenesis promoting action. The present invention is based on the peptide derivative of the present invention and BMP-2. The present invention provides an osteogenesis promoter, and this embodiment is also the osteogenesis promoter of the present invention.

本発明の骨形成促進剤における「形成促進」とは、文字通りの骨の形成促進と、骨の新生の促進を意味するものであり、具体的な効能としては、骨折の治療、骨折の予防、骨量減少の抑制等が挙げられ、歯においては歯周病疾患における歯槽骨の溶解現象の抑制若しくは当該溶解状態からの回復、さらには歯槽骨の新生等が挙げられる。特に、歯槽骨の骨量回復により入れ歯を安定させる治療、及び、インプラント治療においては、本発明の骨形成促進剤の効能は有用である。   `` Promotion of formation '' in the osteogenesis promoter of the present invention means literally promotion of bone formation and promotion of bone renewal. Specific effects include fracture treatment, fracture prevention, Examples include suppression of bone loss, and suppression of alveolar bone dissolution in periodontal diseases or recovery from the dissolution state, and new generation of alveolar bone. In particular, the efficacy of the osteogenesis promoter of the present invention is useful in the treatment for stabilizing dentures by restoring the bone mass of the alveolar bone and the implant treatment.

インプラント治療とは、歯の喪失により生じた欠損部位の顎骨に人工物を埋入し、これを支台として歯冠部や歯肉部への代替物を取り付け、損なわれた咀嚼機能、審美、発音等を回復する治療法であり、インプラントは人工歯根とも呼ばれている。現在、インプラント治療は、歯槽骨内にインプラント体を埋入し、これを人工歯根として、上部構造と一体化させる骨内インプラント方式が主流である。インプラント治療の成功には、インプラント体と歯槽骨の結合に関して、X線写真や光学顕微鏡レベルにおいて、歯根膜を有する天然歯とは大きく異なり、界面に何も存在せず、両者が直接的に接している状態(オッセオインテグレーション)となることが前提となる。このオッセオインテグレーションの状態を得るためには、インプラント体埋入予定部において、歯槽骨の量と質が一定レベル以上であることが要求される。すなわち、歯槽骨量が少なくても、歯槽骨密度が少なくても、インプラント体の土台として不的確である可能性が強くなり、骨粗鬆症に罹患をしていると、インプラント治療の適用除外になる可能性がある。また、骨移植、骨再生誘導法(GBR法)、上顎洞底挙上術、ソケットリフト、リッジエクスパンジョン、仮骨延長法等が行われている。   Implant treatment refers to implanting an artificial object in the jawbone at the defect site caused by loss of teeth and attaching an alternative to the crown or gingiva using this as an abutment to impair the chewing function, aesthetics, and pronunciation The implant is also called an artificial tooth root. At present, the main treatment for implant treatment is an intraosseous implant method in which an implant body is embedded in an alveolar bone and integrated with an upper structure as an artificial tooth root. For the success of implant treatment, the connection between the implant body and the alveolar bone is greatly different from the natural tooth having periodontal ligament at the X-ray photograph and optical microscope level, and there is nothing at the interface, and both are in direct contact with each other. It is assumed that it is in a state (Osseointegration). In order to obtain this osseointegration state, the amount and quality of the alveolar bone are required to be at a certain level or higher in the implant body planned insertion portion. In other words, even if the amount of alveolar bone is small or the alveolar bone density is low, there is a strong possibility that it is inaccurate as the foundation of the implant body, and if it is suffering from osteoporosis, it may be excluded from the application of implant treatment There is sex. In addition, bone transplantation, bone regeneration induction method (GBR method), maxillary sinus floor elevation, socket lift, ridge expansion, callus extension method and the like are performed.

本発明の骨形成促進剤は、特に上記の骨移植やGBR法を行うに際して、歯槽骨の形成促進効果を発揮して、これらの歯槽骨の再形成術を成功に導く効果が認められる。あるいは、GBR法を用いずとも骨量を増加させることが可能である。本発明の骨形成促進剤は、局所の骨形成を促進することにより、骨折の治癒の促進、口蓋裂の治療、顎骨部の骨増量治療等にも用いることが可能である。   The osteogenesis promoter of the present invention exhibits an effect of promoting the formation of alveolar bone, particularly when performing the above-described bone transplantation and GBR method, and the effect of successfully regenerating these alveolar bones is recognized. Alternatively, it is possible to increase bone mass without using the GBR method. The bone formation-promoting agent of the present invention can be used for promoting healing of fractures, treating cleft palate, and treating bone augmentation of the jawbone by promoting local bone formation.

このように本発明の骨形成促進剤は、骨疾患の予防又は治療剤として用いることが可能である(以下、本発明の骨疾患治療剤ともいう)。具体的に本発明の骨疾患治療剤は、骨粗鬆症[老人性及び閉経後骨粗鬆症、内分泌性骨粗鬆症、先天性骨粗鬆症、並びに、不動性又は外傷性骨粗鬆症等]、骨軟化症、リウマチ性骨疾患、歯周病に伴う歯槽骨の溶解、癌に伴う骨疾患、くる病、関節炎、変形性関節症等の予防又は治療剤として用いることが可能である。   Thus, the osteogenesis promoter of the present invention can be used as a preventive or therapeutic agent for bone diseases (hereinafter also referred to as the bone disease therapeutic agent of the present invention). Specifically, the therapeutic agent for bone disease of the present invention includes osteoporosis [senile and postmenopausal osteoporosis, endocrine osteoporosis, congenital osteoporosis, and immobility or traumatic osteoporosis, etc.], osteomalacia, rheumatic bone disease, tooth It can be used as a prophylactic or therapeutic agent for alveolar bone dissolution associated with periodontal disease, bone disease associated with cancer, rickets, arthritis, osteoarthritis and the like.

本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤を担体に固定化してなる本発明の複合担体は、これを患部や骨欠損部位等への埋植をすることにより、当該部位の骨形成を促進させて、対象となる骨疾患の予防や治療を行うことができる。   The composite carrier of the present invention obtained by immobilizing the bone formation promoter or bone disease therapeutic agent of the present invention on a carrier promotes bone formation at the site by implanting it in an affected area or a bone defect site. Thus, the target bone disease can be prevented or treated.

本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤を含有してなる本発明の医薬品組成物は、静脈投与、皮下投与、腹腔内投与、関節内投与、経皮投与、又は、骨欠損部や患部への充填等により、必要な骨形成を促進し、骨疾患を治療又は予防することが可能である。   The pharmaceutical composition of the present invention comprising the osteogenesis promoting agent or bone disease treating agent of the present invention is administered intravenously, subcutaneously, intraperitoneally, intraarticularly, transdermally, or a bone defect or affected part. It is possible to promote necessary bone formation and to treat or prevent bone diseases by filling the bones.

本発明により、非常に優れた骨形成促進作用を伴うペプチド誘導体が提供され、また、当該ペプチド誘導体からなる骨形成促進剤、及び、骨疾患治療剤が提供される。そして、これらの剤が担体に固定化された医療用の複合担体、及び、これらの剤を含有する医薬品組成物が、本発明により提供される。   According to the present invention, a peptide derivative having a very excellent osteogenesis promoting action is provided, and an osteogenesis promoter and a bone disease therapeutic agent comprising the peptide derivative are provided. And the medical composite carrier by which these agents were fix | immobilized by the support | carrier, and the pharmaceutical composition containing these agents are provided by this invention.

本発明のペプチド誘導体のMSスペクトルのチャートを含むデータである。It is the data containing the chart of the MS spectrum of the peptide derivative of the present invention. 本発明のペプチド誘導体のHPLCのチャートを含むデータである。It is the data containing the chart of HPLC of the peptide derivative of this invention. 非アミド化ペプチドOP3−4のMSスペクトルのチャートを含むデータである。It is the data containing the chart of the MS spectrum of non-amidated peptide OP3-4. 非アミド化ペプチドOP3−4のHPLCのチャートを含むデータである。It is the data containing the chart of HPLC of non-amidated peptide OP3-4. W9のMSスペクトルのチャートを含むデータである。Data including a chart of the MS spectrum of W9. W9のHPLCのチャートを含むデータである。It is the data containing the chart of HPLC of W9. 本発明のペプチド誘導体の使用に関して、マウス骨髄細胞から破骨細胞への誘導能への影響を示す染色結果を示す画像である。It is an image which shows the dyeing | staining result which shows the influence on the inducibility to an osteoclast from mouse | mouth bone marrow cells regarding use of the peptide derivative of this invention. 図7の染色結果の代表例の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a representative example of the staining result of FIG. 7. 図2で示したTRAP染色で、かつ、核を3核以上保有する細胞の数を破骨細胞数として数えた際の定量結果を示す図面である。It is drawing which shows the fixed_quantity | quantitative_assay result when the number of the cells which carry out the TRAP dyeing | staining shown in FIG. 本発明のペプチド誘導体の使用による骨芽細胞の分化に対する影響を、アルカリフォスファターゼ染色で検討した結果を示す画像である。It is an image which shows the result of having examined the influence with respect to the differentiation of the osteoblast by use of the peptide derivative of this invention by alkaline phosphatase dyeing | staining. 図10に示した画像における染色濃度を定量化した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result of having quantified the dyeing density in the image shown in FIG. 脛骨を用いた関節炎モデルによる、本発明のペプチド誘導体の関節炎に対する有効性を示した画像である。It is the image which showed the effectiveness with respect to the arthritis of the peptide derivative of this invention by the arthritis model using the tibia. 図12に示したモデルの脛骨における末梢骨用定量的CTを用いた骨密度定量による、本発明のペプチド誘導体の関節炎に対する有効性を検討した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result of having examined the effectiveness with respect to the arthritis of the peptide derivative of this invention by the bone density determination using the quantitative CT for peripheral bone in the tibia of the model shown in FIG. 本発明のペプチド誘導体の骨吸収活性の抑制に関して検討した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result examined about suppression of the bone resorption activity of the peptide derivative of this invention. 本発明のペプチド誘導体の投与によるカルセインの骨形成部位への沈着の促進に関して検討した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result examined about promotion of the deposition to the bone formation site of calcein by administration of the peptide derivative of this invention. 本発明のペプチド誘導体の投与によるカルセインの二重ラベルの幅への影響を検討した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result of having examined the influence on the width | variety of the double label of calcein by administration of the peptide derivative of this invention. 図16に基づき、骨形成率について検討した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result of having examined about the bone formation rate based on FIG. 本発明のペプチド誘導体のマウス頭蓋骨における局所の骨形成を検討した結果を示す、マイクロCT像である。It is a micro CT image which shows the result of having examined the local bone formation in the mouse skull of the peptide derivative of this invention. 図18の新生骨の骨密度をDXA(二重エネルギーX線測定法)により計測した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result of having measured the bone density of the new bone of FIG. 18 by DXA (dual energy X-ray measuring method). マウスの上顎骨に対して、本発明のペプチド誘導体とBMP−2を含ませた担体を、注射で局部に注入した場合の骨形成に対する効果を検討した結果を示す、マイクロCT像である。It is a micro CT image which shows the result of having examined the effect with respect to bone formation when the carrier containing the peptide derivative of this invention and BMP-2 was inject | poured locally with respect to the maxilla of a mouse | mouth. 図20の試験系において、pQCT(末梢骨用定量CT)を用いて新生骨の骨密度(1)と骨量(2)について解析を行った結果を示す図面である。In the test system of FIG. 20, it is drawing which shows the result of having analyzed about the bone density (1) and bone mass (2) of a new bone using pQCT (quantitative CT for peripheral bone). 図20の試験系において、マウス上顎部非脱灰切片の蛍光顕微鏡像を用いた骨新生の検証を行った結果を示す、蛍光顕微鏡像である。In the test system of FIG. 20, it is a fluorescence microscope image which shows the result of having verified the bone formation using the fluorescence microscope image of a mouse | mouth maxillary part non-demineralized section. 図22の蛍光顕微鏡像における、屠殺2日前のデメクロサイクリン染色部分の面積について、BMP−2投与群と、本発明のペプチド誘導体とBMP−2の併用群の両者を比較して示した図面である。FIG. 22 shows a comparison of the BMP-2 administration group and the combined use group of the peptide derivative of the present invention and BMP-2 with respect to the area of the demeclocycline stained portion 2 days before sacrifice in the fluorescence microscopic image of FIG. is there. 本発明のペプチドとBMP−2を組み合わせて用いた場合の、異所性骨形成活性を検討した結果を示す、マイクロCT像である。It is a micro CT image which shows the result of having examined the ectopic bone formation activity at the time of using the peptide of this invention, and BMP-2 in combination. 図24の筋膜下に形成された骨の量をDXAにより骨塩量として計測した結果を示す図面である。It is drawing which shows the result of having measured the quantity of the bone formed under the fascia of FIG. 24 as the amount of bone mineral by DXA.

(1)本発明のペプチド誘導体
本発明のペプチド誘導体は、上述の通りに配列番号1のアミノ酸配列におけるC末端がアミド化されたペプチド誘導体である。
(1) Peptide derivative of the present invention The peptide derivative of the present invention is a peptide derivative in which the C-terminal in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is amidated as described above.

本発明のペプチド誘導体の製造方法は特に限定されるものではなく、主に化学合成法を駆使して製造することができる。   The method for producing the peptide derivative of the present invention is not particularly limited, and can be mainly produced by making full use of a chemical synthesis method.

本発明のペプチド誘導体におけるアミノ酸数は11と比較的短鎖であるゆえに、ペプチドの化学合成法を行って、直接本発明のペプチド誘導体を製造することが有利である。   Since the number of amino acids in the peptide derivative of the present invention is 11 and a relatively short chain, it is advantageous to directly produce the peptide derivative of the present invention by carrying out a chemical peptide synthesis method.

本発明のペプチド誘導体は、公知のペプチドの化学合成法とC末端のアミド化修飾法に従い製造することが可能である。ペプチド合成に関しては、常法として確立している液相ペプチド合成法、又は、固相ペプチド合成法を用いて製造することが可能である。そして、一般的に好適な化学合成法として認識されている固相ペプチド合成法も、Boc固相法又はFmoc固相法を用いることが可能であり、必要に応じてライゲーション法を用いることも可能である。また、オリゴペプチド等を構成する個々のアミノ酸は、公知の方法により製造可能であり、市販品を用いることも可能である。   The peptide derivative of the present invention can be produced according to known peptide chemical synthesis methods and C-terminal amidation modification methods. Regarding peptide synthesis, it can be produced using a liquid phase peptide synthesis method or a solid phase peptide synthesis method established as a conventional method. A solid phase peptide synthesis method generally recognized as a suitable chemical synthesis method can also use the Boc solid phase method or the Fmoc solid phase method, and a ligation method can be used as necessary. It is. Moreover, each amino acid which comprises an oligopeptide etc. can be manufactured by a well-known method, and it is also possible to use a commercial item.

上述のように本発明のペプチド誘導体に際しては、C末端のアミド化が必要である。このアミド化の方法として好適な方法として、アミド形成に適した合成用樹脂を用いた合成が挙げられる。当該合成用樹脂としては、例えば、クロロメチル樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチル樹脂、4−ベンジルオキシベンジルアルコール樹脂、4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂、PAM樹脂、4−ヒドロキシメチルメチルフェニルアセトアミドメチル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−ヒドロキシメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノエチル)フェノキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノエチル)フェノキシ樹脂が好適である。このような樹脂を用い、α−アミノ基と側鎖官能基を適切に保護したアミノ酸を目的とするペプチドの配列通りに、公知の縮合方法に従い、樹脂上で縮合させる。反応の最後に樹脂からペプチドを切り出すと同時に各種の保護基を除去し、目的のC末端がアミド化した本発明のペプチド誘導体を得ることができる。   As described above, the peptide derivative of the present invention requires C-terminal amidation. As a method suitable for this amidation, synthesis using a synthetic resin suitable for amide formation can be mentioned. Examples of the resin for synthesis include chloromethyl resin, hydroxymethyl resin, benzhydrylamine resin, aminomethyl resin, 4-benzyloxybenzyl alcohol resin, 4-methylbenzhydrylamine resin, PAM resin, 4-hydroxymethylmethyl. Phenylacetamidomethyl resin, polyacrylamide resin, 4- (2 ′, 4′-dimethoxyphenyl-hydroxymethyl) phenoxy resin, 4- (2 ′, 4′-dimethoxyphenyl-Fmoc-aminomethyl) phenoxy resin, 4- ( 2 ', 4'-dimethoxyphenyl-Fmoc-aminoethyl) phenoxy resin and the like. Among these, 4- (2 ', 4'-dimethoxyphenyl-Fmoc-aminomethyl) phenoxy resin and 4- (2', 4'-dimethoxyphenyl-Fmoc-aminoethyl) phenoxy resin are preferable. Using such a resin, an amino acid having an α-amino group and a side chain functional group appropriately protected is condensed on the resin in accordance with the sequence of the target peptide according to a known condensation method. At the end of the reaction, the peptide is excised from the resin, and at the same time, various protecting groups are removed to obtain the peptide derivative of the present invention in which the target C-terminal is amidated.

また、カルボキシル末端アミノ酸であるアルギニンのα−カルボキシル基をアミド化した後、アミノ基側にペプチド鎖を本発明のペプチド誘導体のアミノ酸配列通りにペプチドを延ばすことによっても、本発明のペプチド誘導体を得ることができる。上記アミド化は、常法、例えば、水溶液中におけるアンモニアとの接触等により行うことができる。   The peptide derivative of the present invention can also be obtained by amidating the α-carboxyl group of arginine, which is the carboxyl terminal amino acid, and then extending the peptide to the amino group side according to the amino acid sequence of the peptide derivative of the present invention. be able to. The amidation can be performed by a conventional method, for example, contact with ammonia in an aqueous solution.

上記した保護されたアミノ酸の縮合においては、ペプチド合成に使用できる公知の各種活性化試薬を用いることができるが、特に、カルボジイミド類が好適である。カルボジイミド類としてはDCC、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロリル)カルボジイミド等が挙げられる。これらによる活性化にはラセミ化抑制添加剤(例えば、HOBt、HOOBt等)と共に保護されたアミノ酸を直接樹脂に添加するか、または、対称酸無水物またはHOBtエステルあるいはHOOBtエステルとして予め保護されたアミノ酸の活性化を行った後に樹脂に添加することができる。保護されたアミノ酸の活性化や樹脂との縮合に用いられる溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の酸アミド類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類;トリフルオロエタノール等のアルコール類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;ピリジン等の三級アミン類;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類;又は、これらの混合物等が用いられる。反応温度はペプチド結合形成反応において採用される−20℃〜50℃程度である。   In the above-described condensation of protected amino acids, various known activating reagents that can be used for peptide synthesis can be used, and carbodiimides are particularly preferable. Examples of carbodiimides include DCC, N, N′-diisopropylcarbodiimide, N-ethyl-N ′-(3-dimethylaminoprolyl) carbodiimide and the like. For activation by these, a protected amino acid together with a racemization inhibitor (eg, HOBt, HOBt, etc.) is added directly to the resin, or a preprotected amino acid as a symmetric anhydride or HOBt ester or HOBt ester. Can be added to the resin after activation. Examples of solvents used for the activation of protected amino acids and condensation with resins include acid amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; methylene chloride, chloroform and the like Halogenated hydrocarbons; alcohols such as trifluoroethanol; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; tertiary amines such as pyridine; ethers such as dioxane and tetrahydrofuran; nitriles such as acetonitrile and propionitrile; methyl acetate , Esters such as ethyl acetate; or a mixture thereof. The reaction temperature is about −20 ° C. to 50 ° C. employed in the peptide bond forming reaction.

原料アミノ酸のアミノ基の保護基としては、例えば、ベンジルオキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、t−ペンチルオキシカルボニル基、イソボルニルオキシカルボニル基、4−メトキシベンジルオキシカルボニル基、2−Cl−ベンジルオキシカルボニル基、2−Br−ベンジルオキシカルボニル基、アダマンチルオキシカルボニル基、トリフルオロアセチル基、フタロイル基、ホルミル基、2−ニトロフェニルスルフェニル基、ジフェニルホスフィノチオイル基、N−9−フルオレニルメトキシカルボニル基等が挙げられる。カルボキシル基の保護基としては、たとえばC1-6アルキル基、C3-8シクロアルキル基、C7-14アラルキル基、2−アダマンチル基、4−ニトロベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−クロロベンジル基、フェナシル基およびベンジルオキシカルボニルヒドラジド基、t−ブトキシカルボニルヒドラジド基、トリチルヒドラジド基等が挙げられる。 Examples of the protective group for the amino group of the starting amino acid include benzyloxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, t-pentyloxycarbonyl group, isobornyloxycarbonyl group, 4-methoxybenzyloxycarbonyl group, 2-Cl- Benzyloxycarbonyl group, 2-Br-benzyloxycarbonyl group, adamantyloxycarbonyl group, trifluoroacetyl group, phthaloyl group, formyl group, 2-nitrophenylsulfenyl group, diphenylphosphinothioyl group, N-9-fur Examples include oleenylmethoxycarbonyl group. Examples of the protecting group for the carboxyl group include a C 1-6 alkyl group, a C 3-8 cycloalkyl group, a C 7-14 aralkyl group, a 2-adamantyl group, a 4-nitrobenzyl group, a 4-methoxybenzyl group, 4- Examples include a chlorobenzyl group, a phenacyl group, a benzyloxycarbonyl hydrazide group, a t-butoxycarbonyl hydrazide group, and a trityl hydrazide group.

チロシンのフェノール性水酸基の保護基としては、たとえばベンジル基、Cl−ベンジル基,2−ニトロベンジル基、Br−ベンジルオキシカルボニル基、t-ブチル基等が挙げられる。   Examples of the protecting group for the phenolic hydroxyl group of tyrosine include benzyl group, Cl-benzyl group, 2-nitrobenzyl group, Br-benzyloxycarbonyl group, t-butyl group and the like.

保護基の除去(脱離)方法としては、たとえばPd−黒あるいはPd−炭素等の触媒の存在下での水素気流中での接触還元や、また、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸あるいはこれらの混合液等による酸処理や、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジン等による塩基処理、また液体アンモニア中ナトリウムによる還元等が挙げられる。上記酸処理による脱離反応は一般に−20℃〜40℃の温度で行われるが、酸処理においてはアニソール、フェノール、チオアニソール、メタクレゾール、パラクレゾール、ジメチルスルフィド、1,4−ブタンジチオール、1,2−エタンジチオールのようなカチオン捕捉剤の添加が有効である。また、ヒスチジンのイミダゾール保護基として用いられる2,4−ジニトロフェニル基はチオフェノール処理により除去され、トリプトファンのインドール保護基として用いられるホルミル基は上記の1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオール等の存在下の酸処理による脱保護以外に、希水酸化ナトリウム、希アンモニア等によるアルカリ処理によっても除去される。   Examples of methods for removing (eliminating) protecting groups include catalytic reduction in a hydrogen stream in the presence of a catalyst such as Pd-black or Pd-carbon, and anhydrous hydrogen fluoride, methanesulfonic acid, trifluoromethane. Examples include acid treatment with sulfonic acid, trifluoroacetic acid or a mixture thereof, base treatment with diisopropylethylamine, triethylamine, piperidine, piperazine, etc., reduction with sodium in liquid ammonia, and the like. The elimination reaction by the acid treatment is generally performed at a temperature of −20 ° C. to 40 ° C. In the acid treatment, anisole, phenol, thioanisole, metacresol, paracresol, dimethyl sulfide, 1,4-butanedithiol, 1 It is effective to add a cation scavenger such as 1,2-ethanedithiol. The 2,4-dinitrophenyl group used as the imidazole protecting group of histidine is removed by thiophenol treatment, and the formyl group used as the indole protecting group of tryptophan is the above 1,2-ethanedithiol, 1,4-butane. In addition to deprotection by acid treatment in the presence of dithiol or the like, it can also be removed by alkali treatment with dilute sodium hydroxide, dilute ammonia or the like.

原料の反応に関与すべきでない官能基の保護および保護基、ならびにその保護基の脱離、反応に関与する官能基の活性化等は、公知の基あるいは公知の手段から適宜選択しうる。   The protection of the functional group that should not be involved in the reaction of the raw material and the protection group, the removal of the protective group, the activation of the functional group involved in the reaction, etc. can be appropriately selected from known groups or known means.

上述のように合成した本発明のペプチド誘導体は常法に従い、脱保護等の工程後に、逆相高速液体クロマトグラフィー(逆相HPLC)等の常法により、本発明のペプチド誘導体の精製品として得ることが可能である。そして、質量分析法(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight:MALDI−TOF、又は、liquid chromatography-electro spray ionization:LC−ESI)により同定を行うことが可能である。最終的にはペプチド誘導体を加水分解して、アミノ酸組成と含有量の確認を行うことができる。   The peptide derivative of the present invention synthesized as described above is obtained as a purified product of the peptide derivative of the present invention by a conventional method such as reverse phase high performance liquid chromatography (reverse phase HPLC) after the steps such as deprotection according to a conventional method. It is possible. Then, identification can be performed by mass spectrometry (matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight: MALDI-TOF or liquid chromatography-electrospray ionization: LC-ESI). Finally, the peptide derivative can be hydrolyzed to confirm the amino acid composition and content.

本発明のペプチド誘導体は、生理的に許容される塩であってもよい。このような塩は、通常の塩生成反応を介して得ることが可能であり、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、シュウ酸塩、リンゴ酸塩、クエン酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩等の酸との塩;ナトリウム、カリウム、カルシウム、アルミニウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物若しくは炭酸塩との塩;トリエチルアミン、ベンジルアミン、ジエタノールアミン、t−ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、アルギニン等のアミンとの塩が挙げられる。このような塩も本発明のペプチド誘導体の範疇である。   The peptide derivative of the present invention may be a physiologically acceptable salt. Such salts can be obtained through normal salt formation reactions, such as hydrochloride, sulfate, phosphate, lactate, tartrate, maleate, fumarate, oxalate. , Salts with acids such as malate, citrate, oleate, palmitate; salts with hydroxides or carbonates of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium, potassium, calcium, aluminum; Examples thereof include salts with amines such as triethylamine, benzylamine, diethanolamine, t-butylamine, dicyclohexylamine and arginine. Such salts are also within the category of the peptide derivatives of the present invention.

以上のようにして、本発明のペプチド誘導体を製造することができる。なお、今日においては、本発明のペプチド誘導体は、ペプチド合成の受託サービスに外注して得ることも可能である。例えば、和光純薬株式会社(http://wako-chem.co.jp/siyaku/jutaku/peptide/index.htm)、株式会社東レリサーチセンター(http://www.toray-research.co.jp/bio/taishouta/tai_002.html)等において、ペプチド合成の受託サービスが行われており、C末端をアミド化したペプチド誘導体の製造の受託が可能である旨が記載されている。   As described above, the peptide derivative of the present invention can be produced. In addition, today, the peptide derivative of the present invention can be obtained by outsourcing to a peptide synthesis contract service. For example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (http://wako-chem.co.jp/siyaku/jutaku/peptide/index.htm), Toray Research Center, Inc. (http://www.toray-research.co.jp) /bio/taishouta/tai_002.html) and the like, it is described that a peptide synthesis contract service is provided and that it is possible to accept the manufacture of a peptide derivative having an amidated C-terminus.

(2)本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤
上記の本発明のペプチド誘導体は、これを「骨形成促進用途」、及び、「骨疾患治療用途」、すなわち、「骨形成促進剤」、及び、「骨疾患治療剤」として用いることができる。
(2) Bone formation promoter or bone disease therapeutic agent of the present invention The peptide derivative of the present invention described above is referred to as “bone formation promoting use” and “bone disease treating use”, that is, “bone formation promoting agent”. And as a “bone disease therapeutic agent”.

「骨形成促進用途」、及び、「骨疾患治療用途」の内容は、上述の「課題を解決する手段」において開示した通りである。本発明のペプチド誘導体は、これらの用途を伴って用いることができる。また、本発明のペプチド誘導体は、既存の骨や歯の形成促進成分、例えば、前述したBMP−2等と組み合わせて骨形成促進剤や骨疾患治療剤として用いることができる。特に、本発明のペプチド誘導体とBMP−2を組み合わせて用いることにより、局所における骨形成をいっそう促進させることが可能である。   The contents of “use for promoting bone formation” and “use for treating bone disease” are as disclosed in the above “Means for Solving Problems”. The peptide derivative of the present invention can be used with these uses. In addition, the peptide derivative of the present invention can be used as an osteogenesis promoter or a bone disease treatment agent in combination with an existing bone or tooth formation promoting component such as BMP-2 described above. In particular, by using a combination of the peptide derivative of the present invention and BMP-2, it is possible to further promote local bone formation.

(3)本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤の実施態様
[複合担体]
上述したように本発明の複合担体は、「本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤が担体に固定されている、医療用複合担体」である。特に損傷部や病変部の特定部分の骨形成を促す骨形成用途にこの態様は好適である。具体的には、生体と適合性が認められる素材の担体、特に好ましくは生体内分解性で加工、成形が容易である素材の担体に、本発明のペプチド誘導体を結合させてなる医療用複合担体である。担体の素材としては、各種のセラミックス、人工骨の他、アルギン酸の共有結合架橋ゲル(Suzuki,Y.et al.,J.Biomed.Mater.Res.,39,317(1998))、ヒアルロン酸ゲル等の多糖類ゲル、コラーゲン等の蛋白質ゲル、硫酸カルシウム、ポリ乳酸、ポリ乳酸/ゼラチン複合体、ポリグリコール酸、ヒドロキシアパタイト、リン酸トリカルシウム等の単独使用又は組み合わせ使用が例示されるが、これらに限定されるものではない。本発明の効果を損なわない限り、現状提供されている担体は無論のこと、将来提供される担体も用いることができる。これらの担体への本発明のペプチド誘導体の固定化方法は、具体的な素材に応じて適宜選択することが可能であり、共有結合、イオン結合、疎水結合、水素結合、SS結合等を形成する固定化方法、例えば、ペプチド誘導体含有溶液を用いる、浸漬、含浸、噴霧、塗布、滴下等の方法を用いることができる。これらの固定化方法のうち、特に共有結合による固定化方法が、安定性と作用の持続性の点から好適であり、通常、酵素等の生理活性蛋白質の固定化のために用いる方法によって所望の共有結合固定を行うことができる(Scouten,W.H.,Method in Enzymol.,135,Mosbach,K.Ed.,1987,Academic Press,NY,pp30-65等)。本発明の複合担体において本発明のペプチド誘導体は、乾燥担体100質量部に対して0.01〜50質量部程度が好適である。さらに、BMP−2を組み合わせて用いる場合は、当該ペプチド誘導体の使用と共に、BMP−2を10−5〜1質量部程度を用いることが好適である。
(3) Embodiment of osteogenesis promoter or bone disease therapeutic agent of the present invention [Composite carrier]
As described above, the composite carrier of the present invention is “a medical composite carrier in which the osteogenesis promoter or bone disease therapeutic agent of the present invention is fixed to the carrier”. In particular, this aspect is suitable for the bone formation application that promotes the formation of bone in a specific part of a damaged part or a lesion part. Specifically, a medical composite carrier formed by binding the peptide derivative of the present invention to a carrier of a material that is compatible with a living body, particularly preferably a carrier of a biodegradable material that can be easily processed and molded. It is. Examples of the carrier material include various ceramics, artificial bone, alginate covalently crosslinked gel (Suzuki, Y. et al., J. Biomed. Mater. Res., 39, 317 (1998)), hyaluronic acid gel, etc. Examples include polysaccharide gel, protein gel such as collagen, calcium sulfate, polylactic acid, polylactic acid / gelatin complex, polyglycolic acid, hydroxyapatite, tricalcium phosphate, etc. Is not to be done. As long as the effects of the present invention are not impaired, the presently provided carrier can of course be used in the future. The method for immobilizing the peptide derivative of the present invention on these carriers can be appropriately selected depending on the specific material, and forms a covalent bond, an ionic bond, a hydrophobic bond, a hydrogen bond, an SS bond, etc. Immobilization methods such as immersion, impregnation, spraying, coating, and dropping using a peptide derivative-containing solution can be used. Among these immobilization methods, the covalent immobilization method is particularly preferred from the viewpoint of stability and long-lasting action, and is usually desired depending on the method used for immobilizing physiologically active proteins such as enzymes. Covalent immobilization can be performed (Scouten, WH, Method in Enzymol., 135, Mosbach, K. Ed., 1987, Academic Press, NY, pp30-65, etc.). In the composite carrier of the present invention, the peptide derivative of the present invention is preferably about 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dry carrier. Furthermore, when BMP-2 is used in combination, it is preferable to use about 10 −5 to 1 part by mass of BMP-2 together with the use of the peptide derivative.

また、本発明の複合担体は、局所への埋植であっても、注射による注入であっても、極めて優れた骨の形成促進効果や骨新生効果を発揮することが可能である。   In addition, the composite carrier of the present invention can exhibit an extremely excellent bone formation promoting effect and osteogenesis effect regardless of whether it is locally implanted or injected by injection.

すなわち本発明の複合担体は、骨欠損部位や歯槽骨の補完部位等に、埋植又は注入されて、骨折の治療や歯槽骨の再生のために用いることができる。   That is, the composite carrier of the present invention can be implanted or injected into a bone defect site, an alveolar bone complementation site, or the like and used for the treatment of fractures or the regeneration of alveolar bone.

[医薬品組成物]
上述のように本発明の医薬品組成物は、「本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤を含有する、医薬品組成物」である。
[Pharmaceutical composition]
As described above, the pharmaceutical composition of the present invention is a “pharmaceutical composition containing the osteogenesis promoter or bone disease therapeutic agent of the present invention”.

上述したように本発明の骨形成促進剤又は骨疾患治療剤である本発明のペプチド誘導体は、「医薬組成物」の有効成分として人体に投与される。当該ペプチド誘導体の直接投与の場合も、注射剤等を用時混合することになるので、これも医薬品組成物に含められる。   As described above, the peptide derivative of the present invention which is the osteogenesis promoter or bone disease therapeutic agent of the present invention is administered to the human body as an active ingredient of the “pharmaceutical composition”. In the case of direct administration of the peptide derivative, since an injection is mixed at the time of use, it is also included in the pharmaceutical composition.

本発明の医薬品組成物は、有効成分である本発明のペプチド誘導体と共に適切な医薬製剤担体を配合して製剤組成物の形態に調製される。当該製剤担体としては、使用形態に応じて選択することが可能であり、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、界面活性剤等の賦形剤ないし希釈剤を使用することができる。組成物の形態は、本発明のペプチド誘導体を効果的に含有可能な形態であれば特に限定されるものではなく、錠剤、粉末剤、顆粒剤、丸剤等の固剤や軟膏剤であってもよいが、通常は、液剤、懸濁剤、乳剤等の注射剤形態とするのが好適である。また、本発明のペプチド誘導体を適切な担体の添加によって使用時に液状となし得る乾燥品とすることも可能である。さらに本発明の医薬品組成物において、シクロデキストリン含有ポリマーで構成されたナノ粒子、高分子ミセル、安定核酸脂質粒子(SNALP)、多機能エンベローブ型ナノ構造体(MEND)等のドラッグデリバリーシステムを活用して、本発明のペプチド誘導体の有効成分としての効果をより向上させることも可能である。   The pharmaceutical composition of the present invention is prepared in the form of a pharmaceutical composition by blending an appropriate pharmaceutical preparation carrier with the peptide derivative of the present invention which is an active ingredient. The pharmaceutical carrier can be selected depending on the form of use, and excipients or diluents such as fillers, extenders, binders, moisturizers, disintegrants, surfactants, etc. should be used. Can do. The form of the composition is not particularly limited as long as it can effectively contain the peptide derivative of the present invention, and is a solid or ointment such as a tablet, powder, granule, or pill. However, in general, it is preferably in the form of injections such as liquids, suspensions, and emulsions. In addition, the peptide derivative of the present invention can be made into a dry product that can be made liquid at the time of use by adding an appropriate carrier. Furthermore, in the pharmaceutical composition of the present invention, drug delivery systems such as nanoparticles composed of cyclodextrin-containing polymers, polymer micelles, stable nucleic acid lipid particles (SNALP), and multifunctional envelope nanostructures (MEND) are utilized. Thus, the effect as an active ingredient of the peptide derivative of the present invention can be further improved.

得られた医薬品組成物は、その形態に応じた適切な投与経路、例えば、注射剤形態の医薬品組成物は、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、腹腔内投与等により、固剤形態の医薬品組成物は、経口ないし経腸にて投与される。医薬品組成物中の本発明のペプチド誘導体の量は、当該組成物の投与方法、投与形態、使用目的、患者の症状等に応じて適宜選択され一定ではないが、通常、本発明のペプチド誘導体を、0.1〜95質量%程度含有する組成物形態に調製して、適切な投与量(1日成人1人当たり0.01μg〜10mg程度であり、一日1回ないし2〜5回、さらに数日おきに行うことも可能である)、にて投与を行うことが好ましい。一日1回ないし2〜5回、さらに数日おきに投与を行うことも可能である。   The obtained pharmaceutical composition is administered in an appropriate administration route according to its form, for example, an injectable pharmaceutical composition is administered in a solid form by intravenous, intramuscular, subcutaneous, intradermal, intraperitoneal administration, etc. The pharmaceutical composition is administered orally or enterally. The amount of the peptide derivative of the present invention in the pharmaceutical composition is appropriately selected according to the administration method, dosage form, purpose of use, patient symptom and the like of the composition. , Prepared in the form of a composition containing about 0.1 to 95% by mass, and an appropriate dose (about 0.01 μg to 10 mg per adult per day, once to 2 to 5 times a day, several more It is also possible to carry out administration every other day). The administration can be performed once to 2 to 5 times a day, and every several days.

以下、本発明の実施例を開示する。   Examples of the present invention will be disclosed below.

[実施例1] ペプチド誘導体の製造と入手
(1)本発明のペプチド誘導体、比較例として用いた「非アミド化ペプチドOP3−4」、及び、「W9:Tyr-Cys-Trp-Ser-Gln-Tyr-Leu-Cys-Tyr(配列番号2)」は、いずれもアメリカンペプチドカンパニー(AMERICAN PEPTIDE COMPANY:CA USA)に委託して製造したものを用いた。それぞれの委託製造物質が、確かに企図したものである証明は、下記の物性値と、HPLCデータ、及び、MSスペクトルデータによってなされている。
[Example 1] Production and acquisition of peptide derivative (1) Peptide derivative of the present invention, “non-amidated peptide OP3-4” used as a comparative example, and “W9: Tyr-Cys-Trp-Ser-Gln-” As for “Tyr-Leu-Cys-Tyr (SEQ ID NO: 2)”, those manufactured by consigning to American Peptide Company (CA USA) were used. The proof that each contract manufacturing substance is indeed intended is made by the following physical property values, HPLC data, and MS spectrum data.

(a)本発明のペプチド誘導体
分子量:1448.7
MSスペクトル:図1
HPLCデータ:図2(ペプチド純度は97.8%)
溶解度:1.0mg/ml(30%アセトン水溶液)
外観:白色の凍結乾燥品
(A) Peptide derivative of the present invention Molecular weight: 1448.7
MS spectrum: FIG.
HPLC data: FIG. 2 (peptide purity 97.8%)
Solubility: 1.0 mg / ml (30% acetone aqueous solution)
Appearance: White freeze-dried product

なお、以下の図面等において、本発明のペプチド誘導体を、OP3−4(NH2)、OP3−4 NH2、又は、単に、NH2と略称することがある。   In the following drawings and the like, the peptide derivative of the present invention may be abbreviated as OP3-4 (NH2), OP3-4 NH2, or simply NH2.

(b)非アミド化ペプチドOP3−4
分子量:1449.7
MSスペクトル:図3
HPLCデータ:図4(ペプチド純度は96.4%)
溶解度:1.0mg/ml(30%アセトン水溶液)
外観:白色の凍結乾燥品
(B) Non-amidated peptide OP3-4
Molecular weight: 1449.7
MS spectrum: FIG.
HPLC data: FIG. 4 (peptide purity is 96.4%)
Solubility: 1.0 mg / ml (30% acetone aqueous solution)
Appearance: White freeze-dried product

なお、以下の図面等において、非アミド化ペプチドOP3−4を、OP3−4、OP3−4(COOH)、OP3−4 COOH、又は、単に、COOHと略称することがある。   In the following drawings and the like, the non-amidated peptide OP3-4 may be abbreviated as OP3-4, OP3-4 (COOH), OP3-4 COOH, or simply COOH.

(c)W9
分子量:1226.4
MSスペクトル:図5
HPLCデータ:図6(ペプチド純度97.7%)
溶解度:1mg/ml(20%アセトン水溶液)
外観:白色の凍結乾燥品
(C) W9
Molecular weight: 1226.4
MS spectrum: FIG.
HPLC data: FIG. 6 (peptide purity 97.7%)
Solubility: 1 mg / ml (20% acetone aqueous solution)
Appearance: White freeze-dried product

(2)リコンビナントヒトBMP−2
分子量が26KDのリコンビナントヒトBMP−2の1mg/ml溶液として入手した(もともと山之内製薬より入手したものであるが、現在、Bioventus社(米国)から入手可能である)。この溶液は、リコンビナントヒトBMP−2を、LF6緩衝液(5mM glutamic acid, 5mM NaCl, 2.5% glycine, 0.5% sucrose, 0.01% Tween 80:pH4.5)中に溶解したものである。
当該ヒトBMP−2のアミノ酸配列を、配列番号3に示す。
(2) Recombinant human BMP-2
It was obtained as a 1 mg / ml solution of recombinant human BMP-2 having a molecular weight of 26 KD (originally obtained from Yamanouchi Pharmaceutical, but is currently available from Bioventus (USA)). In this solution, recombinant human BMP-2 was dissolved in LF6 buffer (5 mM glutamic acid, 5 mM NaCl, 2.5% glycine, 0.5% sucrose, 0.01% Tween 80: pH 4.5). It is.
The amino acid sequence of the human BMP-2 is shown in SEQ ID NO: 3.

なお、以下の図面等において、リコンビナントヒトBMP−2を、BMPと略称することがある。   In the following drawings and the like, recombinant human BMP-2 may be abbreviated as BMP.

以下試験例3までは、試験対象として用いる本発明のペプチド誘導体をはじめとするペプチドは担体を使用せずに、培地の中にそれぞれの濃度に応じた量を溶かして用いた。試験例4、5においては、それぞれ担体を用いた試験を行った。   Up to Test Example 3 below, peptides including the peptide derivative of the present invention used as the test object were used without dissolving the carrier in amounts corresponding to the respective concentrations in the medium. In Test Examples 4 and 5, tests using a carrier were performed.

また、各々の試験における定量データの統計処理は全て、ANOVAによる分散分析を行い、その後posthocテストとしてFisher's PLSD testを用いて各群間の有意差を検定した。解析データは、平均値±標準偏差(SD)として表し、危険率5%以下を有意差ありと判定した。   In addition, statistical processing of quantitative data in each test was performed by performing an analysis of variance by ANOVA, and then a significant difference between each group was tested using Fisher's PLSD test as a posthoc test. The analysis data was expressed as an average value ± standard deviation (SD), and a risk rate of 5% or less was determined to be significant.

[試験例1] インビトロにおける破骨細胞の分化誘導系を用いた試験
図7では、マウス骨髄細胞から破骨細胞を誘導する常法に従った4日間の培養結果を示す。
[Test Example 1] In vitro test using osteoclast differentiation induction system FIG. 7 shows the results of culture for 4 days according to a conventional method for inducing osteoclasts from mouse bone marrow cells.

まず、αMEMに10FBSを用いた培地に50ng/ml RANKL及び25ng/ml M−CSFを添加し破骨細胞を誘導した。培養の初日からペプチドの溶媒であるDMSO(Dimethyl sulfoxide)を0.05%の濃度となるように添加した群をvehicle control(Veh Ctr)群とし、RANKL結合ペプチドであるW9ペプチドを5μM添加した群をポジティブコントロールとして使用した。また、C端をアミド化させたOP3−4を10μM、30μMの濃度で、C端をアミド化させていないOP3−4を同じく10μM、30μMの濃度で添加し、3日目に培地交換した。翌日ホルマリンで固定し、酒石酸抵抗性酸フォスファターゼ(TRAP)染色を施した結果が図7である。すべて用いたペプチドはDMSOを溶媒として使用している。   First, osteoclasts were induced by adding 50 ng / ml RANKL and 25 ng / ml M-CSF to a medium using 10 FBS for αMEM. A group in which DMSO (dimethyl sulfoxide), which is a peptide solvent, was added to a concentration of 0.05% from the first day of the culture was defined as a vehicle control (Veh Ctr) group, and a group in which 5 μM of a W9 peptide, which is a RANKL-binding peptide, was added. Was used as a positive control. Further, OP3-4 amidated at the C end was added at a concentration of 10 μM and 30 μM, and OP3-4 not amidated at the C end was added at a concentration of 10 μM and 30 μM, and the medium was changed on the third day. The results of fixing with formalin the next day and staining with tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) are shown in FIG. All the peptides used use DMSO as a solvent.

図8は、図7に示したそれぞれの染色後結果の代表的な拡大図である。濃く染まっている細胞がTRAP染色陽性細胞である。図9は、図8で示したTRAP染色陽性かつ核を3核以上所有する細胞(TRAP Positive MNCs)の数を、破骨細胞数として数えた際の定量結果である。明らかに、C端をアミド化させた本発明のペプチド誘導体を添加した培地で誘導した破骨細胞数は、当該多核細胞の形成がほとんどゼロに抑えられている。一方、アミド化させていないOP3−4を添加した群では、当該多核細胞の形成の抑制度合いは、アミド化した本発明のペプチド誘導体に比べて明らかに低かった。   FIG. 8 is a representative enlarged view of each post-staining result shown in FIG. Cells that are darkly stained are TRAP staining positive cells. FIG. 9 is a quantification result when the number of cells (TRAP Positive MNCs) positive for TRAP staining and possessing 3 or more nuclei shown in FIG. 8 is counted as the number of osteoclasts. Apparently, the number of osteoclasts induced in the medium supplemented with the peptide derivative of the present invention in which the C-terminal is amidated is almost zero in the formation of the multinucleated cells. On the other hand, in the group to which OP3-4 which was not amidated was added, the degree of inhibition of the formation of the multinucleated cells was clearly lower than that of the amidated peptide derivative of the present invention.

[試験例2]インビトロにおける骨芽細胞分化系を用いた試験
生後1日令のC57BL/6Jマウス頭蓋骨から単離した骨芽細胞様細胞を用いてOP3−4の骨芽細胞分化に対する作用を検討した。骨芽細胞分化促進培地(αMEM培地、10% FBS、10nM デキサメサゾン、50ng/mlアスコルビン酸、10μM βグリセルフォスフェート)を用いて7日間培養後、固定し、骨芽細胞の分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ染色を行った結果が図10であり、その染色濃度を定量化した結果が図11である。図11の棒グラフの上部の記号は、それぞれ、以下の統計的数値を表している。
[Test Example 2] Test using in vitro osteoblast differentiation system Examining the effect of OP3-4 on osteoblast differentiation using osteoblast-like cells isolated from the skull of C57BL / 6J mice a day after birth did. Alkaline which is a marker for osteoblast differentiation after being cultured for 7 days using osteoblast differentiation medium (αMEM medium, 10% FBS, 10 nM dexamethasone, 50 ng / ml ascorbic acid, 10 μM β glycerphosphate). FIG. 10 shows the result of phosphatase staining, and FIG. 11 shows the result of quantifying the staining concentration. The symbols at the top of the bar graph in FIG. 11 represent the following statistical values.

*, p< 0.05 vs vehicle
**, p< 0.01 vs vehicle
$, p< 0.05 vs 200μM OP3−4 NH2
$$, p< 0.01 vs 200μM OP3−4 NH2
*, P <0.05 vs vehicle
**, p <0.01 vs vehicle
$, P <0.05 vs 200 μM OP3-4 NH2
$$, p <0.01 vs 200 μM OP3-4 NH2

本発明のペプチド誘導体は濃度依存的に骨芽細胞分化を促進したが、アミド化させていないOP3−4の骨芽細胞分化促進作用は、アミド化させた本発明のペプチド誘導体よりも有意に低かった。この条件では、200μMの本発明のペプチド誘導体は、25ng/ml BMP−2と同等以上の骨芽細胞分化促進作用を示した。   Although the peptide derivative of the present invention promoted osteoblast differentiation in a concentration-dependent manner, the action of OP3-4 that had not been amidated to promote osteoblast differentiation was significantly lower than the amidated peptide derivative of the present invention. It was. Under these conditions, 200 μM of the peptide derivative of the present invention showed an osteoblast differentiation promoting effect equal to or better than 25 ng / ml BMP-2.

[試験例3] 関節炎モデルを用いた検討
DBA/1Jマウス尾根部に、ウシ2型コラーゲンのアジュバンドとのエマルジョンを皮内注射することにより最初の感作を行い、また3週間後に2回目の感作を行うことによって関節炎を発症させるCIAモデルでは、明らかな骨量減少が2回目の感作後3週間で引き起こされる。2回目の感作後、7日目に、本発明のペプチド誘導体等の薬剤を填入した浸透圧ポンプ(Alzet pump)をマウス皮下に埋め込み、3週間薬剤を徐放させ、感作後28日目に屠殺した。CIAモデルでは2回目の感作後5日目頃には関節炎が発症するため、薬剤投与を始めた時にはすでに、関節炎が発症している状態であった。
[Test Example 3] Examination using an arthritis model The first sensitization was performed by intradermal injection of an emulsion of bovine type 2 collagen with adjuvant into a DBA / 1J mouse ridge, and a second time after 3 weeks. In the CIA model that develops arthritis by sensitizing, apparent bone loss is caused 3 weeks after the second sensitization. On the 7th day after the second sensitization, an osmotic pump (Alzet pump) filled with a drug such as the peptide derivative of the present invention was implanted in the mouse subcutaneously, and the drug was gradually released for 3 weeks, and 28 days after the sensitization. Slaughtered in the eyes. In the CIA model, arthritis develops around the 5th day after the second sensitization, and therefore arthritis has already developed when the drug administration is started.

(1) マイクロCT像
図12は、屠殺後取り出した脛骨の近心2次海綿骨部のマイクロCT像である。コラーゲンで感作させていないマウスの骨(a)に比べて、CIAモデルマウスの骨(b)は明らかに骨量が少なかった。本発明のペプチド誘導体投与群(c)(d)では、CIA群(b)に比べて明らかな骨量の増加が認められた。これらのうち、本発明のペプチド誘導体の低用量(9mg/kg/day)群(c)、同高用量群(18mg/kg/day)(d)、では骨量の差は認められなかった。一方、C端をアミド化していないOP3−4を投与した群(e)では、(c)や(d)に比べて骨が少なく観察された。なお、コラーゲンに感作させていないマウスと薬剤を投与していないCIAマウスには、OP3−4の溶媒である20%DMSOを填入した浸透圧ポンプを皮下に埋入した。
(1) Micro CT image FIG. 12 is a micro CT image of the mesial secondary cancellous bone portion of the tibia taken out after sacrifice. The bone (b) of the CIA model mouse clearly had less bone than the bone (a) of the mouse not sensitized with collagen. In the peptide derivative administration groups (c) and (d) of the present invention, a clear increase in bone mass was observed compared to the CIA group (b). Among these, there was no difference in bone mass between the low dose (9 mg / kg / day) group (c) and the high dose group (18 mg / kg / day) (d) of the peptide derivative of the present invention. On the other hand, in the group (e) to which OP3-4 in which the C-terminal was not amidated was administered, fewer bones were observed than in (c) and (d). In addition, an osmotic pump filled with 20% DMSO as a solvent of OP3-4 was implanted subcutaneously in a mouse not sensitized with collagen and a CIA mouse not administered with a drug.

(2) pQCTを用いる骨密度の定量
次に図13に、pQCT(末梢骨用定量的CT)を用いた同部位の骨密度定量結果を示す。これは、脛骨近心2次海綿骨部における骨密度の計測結果である。
(2) Quantification of bone density using pQCT Next, FIG. 13 shows the bone density quantification results of the same site using pQCT (quantitative CT for peripheral bone). This is a measurement result of bone density in the tibia mesial secondary cancellous bone.

CIAモデルマウスでは、感作させていないマウスの骨密度に比べて有意な減少を示したが、本発明のペプチド誘導体では、用量依存的に減少した骨密度を回復させた。一方、C端をアミド化させていないOP3−4ペプチドでは、本発明のペプチド誘導体のような骨密度の回復は認められなかった。図13の棒グラフの上部の記号は、それぞれ、以下の統計的数値を表している。   The CIA model mice showed a significant decrease compared to the bone density of unsensitized mice, whereas the peptide derivatives of the present invention restored the decreased bone density in a dose-dependent manner. On the other hand, in the OP3-4 peptide in which the C-terminal is not amidated, recovery of bone density as in the peptide derivative of the present invention was not observed. The symbols at the top of the bar graph in FIG. 13 represent the following statistical values, respectively.

$$, p< 0.01 vs Ctr + vehicle
$,p< 0.05 vs Ctr + vehicle
#, p< 0.05 vs CIA + vehicle
&, p< 0.05 vs CIA + NH2 18mg/kg/day(アミド化させたOP3−4)
$$, p <0.01 vs Ctr + vehicle
$, P <0.05 vs Ctr + vehicle
#, P <0.05 vs CIA + vehicle
&, P <0.05 vs CIA + NH2 18 mg / kg / day (amidated OP3-4)

なお、この試験を含め、以下すべての試験でも1群6匹のマウスを用い、同様の統計解析手法を用いて検討を加えている。   In addition, all of the following tests including this test are conducted using the same statistical analysis technique using 6 mice per group.

(3) CTX値を用いた骨吸収活性の定量
図14は、CIAモデルマウス等の屠殺時の骨吸収活性を示したグラフである。
(3) Quantification of bone resorption activity using CTX value FIG. 14 is a graph showing bone resorption activity at the time of sacrifice of CIA model mice or the like.

血清中の骨吸収マーカーであるCTX値(1型コラーゲンの分解産物)は、CIAモデルでは感作させていないマウスに比べて有意な高値を示した。本発明のペプチド誘導体では、溶媒投与のCIAマウスに比べて用量依存的に骨吸収マーカーの減少が認められた。一方、C端をアミド化させていないOP3−4でも、18mg/kg/dayという高用量では、骨吸収活性の抑制が認められた。しかしながら、骨吸収の阻害程度は、C端をアミド化させた本発明のペプチド誘導体の方が、強く現れた。   The CTX value (degradation product of type 1 collagen), a bone resorption marker in serum, was significantly higher than that of mice not sensitized in the CIA model. In the peptide derivative of the present invention, the bone resorption marker decreased in a dose-dependent manner as compared with the CIA mice administered with the solvent. On the other hand, even with OP3-4 in which the C-terminal is not amidated, suppression of bone resorption activity was observed at a high dose of 18 mg / kg / day. However, the degree of inhibition of bone resorption appeared more strongly with the peptide derivative of the present invention in which the C-terminal was amidated.

(4) 動的パラメーターを用いた評価
図15は、脛骨近心2次海綿骨部の蛍光顕微鏡写真像を表す。
(4) Evaluation using dynamic parameters FIG. 15 shows a fluorescence micrograph image of the tibia mesial secondary cancellous bone.

マウスの屠殺7日前と2日前に皮下注射した、蛍光物質であるカルセインの骨形成活性部位への沈着を観察した。   We observed the deposition of calcein, a fluorescent substance, on the osteogenic active site, which was injected subcutaneously 7 and 2 days before the sacrifice of mice.

白い矢印に示すように2本のカルセインラベルの間は、5日間で骨が石灰化した長さを示すが、CIAマウスでは対照群と比べて短くなり、本発明のペプチド誘導体の投与により、その短くなった幅の回復が観察された。C端をアミド化させていないOP3−4の投与では、殆ど回復していないように観察された。この2重ラベルを計測し、定量化した結果を表しているのが図16と図17である。   As shown by the white arrow, between the two calcein labels, the length of bone mineralized in 5 days is shown, but in CIA mice, it becomes shorter compared to the control group, and administration of the peptide derivative of the present invention causes A shortened width recovery was observed. The administration of OP3-4 with no C-terminal amidation was observed to be hardly recovered. FIG. 16 and FIG. 17 show the results of measuring and quantifying the double label.

図16は、カルセインの2重ラベルの幅を計測した結果を示すものである。すなわち、これは脛骨2次海綿骨部の海綿骨にラベルされたカルセイン間の幅を計測した結果であり、5日間で形成された骨の幅を示しており、骨芽細胞の骨形成能力を示している。   FIG. 16 shows the result of measuring the width of the double label of calcein. In other words, this is the result of measuring the width between calcein labeled on the cancellous bone of the tibia secondary cancellous bone, showing the width of the bone formed in 5 days, and the bone forming ability of osteoblasts Show.

CIAモデルマウスでは2重ラベルの幅は減少するが、本発明のペプチド誘導体では用量依存的に回復し、高用量では完全に対照群(control)のレベルにまで回復した。一方、C端をアミド化させていないOP3−4では、CIAモデルマウスで示された骨形成活性の減少を回復させることはできなかった。   In the CIA model mouse, the width of the double label decreased, but the peptide derivative of the present invention recovered in a dose-dependent manner, and at a high dose, it completely recovered to the level of the control group (control). On the other hand, OP3-4 in which the C-terminal was not amidated could not recover the decrease in osteogenic activity shown in CIA model mice.

図17は、図16で示された一つ一つの骨芽細胞の骨形成能力の結果と、骨表面上に並んで骨を形成している骨芽細胞の長さの骨表面長さに対する割合を示す指標(石灰化面と呼ぶが、ここでは示していない)との掛け算で計算される骨形成率(Bone Formation Rate)を示している。   FIG. 17 shows the result of the bone formation ability of each of the osteoblasts shown in FIG. 16 and the ratio of the length of osteoblasts forming bones side by side on the bone surface to the bone surface length. The bone formation rate (Bone Formation Rate) calculated by multiplication with an index (referred to as a calcified surface but not shown here) is shown.

Bone Formation Rateは計測部位全体の骨形成活性を示す指標であり、1日当たりに形成された骨の量を反映する。CIAモデルマウスでは対照群(control)に比べて有意な骨形成率の減少を認めたが、その減少は本発明のペプチド誘導体の投与により有意な回復を認めた。一方、C端をアミド化させていないOP3−4の投与では、CIAモデルマウスで減少した骨形成率の減少は回復させることはできなかった。   The Bone Formation Rate is an index indicating the osteogenic activity of the entire measurement site, and reflects the amount of bone formed per day. The CIA model mice showed a significant decrease in bone formation rate compared to the control group, but the decrease was significantly recovered by administration of the peptide derivative of the present invention. On the other hand, administration of OP3-4 in which the C-terminal was not amidated did not recover the decrease in the bone formation rate decreased in the CIA model mice.

[試験例4] 局所の骨再生試験
5週令オスC57BL/6Jマウスの頭蓋骨に、直径3.5 mmの皮膚生検用のカッター(Biopsy Punch, Kai medical)で骨欠損を作成した。ゼラチンハイドロゲル(Medgel PI9 京都大学田畑泰彦先生供与、現在はメドジェル(メドジェル社)として入手可能)を担体 (Carrier) として用い、BMP−2、W9ペプチド(0.56mg)、本発明のペプチド誘導体(0.28mg、0.56mg)を含ませ、欠損部上に置き、皮膚を閉じたのち4週間後に屠殺しマイクロCTを撮影した(図18)。ペプチドの溶媒はDMSO(5μL)を用いた。W9ペプチドに比べて、C末端をアミド化させた本発明のペプチド誘導体により形成された骨の量は、他よりも多く観察された。分子量は本発明のペプチド誘導体の方が大きいにもかかわらず、同じ0.56mgでも倍ほどの骨新生が認められた。
[Test Example 4] Local bone regeneration test A bone defect was created on the skull of a 5-week-old male C57BL / 6J mouse with a 3.5 mm diameter skin biopsy cutter (Biopsy Punch, Kai medical). Gelatin hydrogel (Medgel PI9, provided by Prof. Yasuhiko Tabata, Kyoto University, now available as Medgel (Medgel)) as a carrier, BMP-2, W9 peptide (0.56 mg), peptide derivative of the present invention ( 0.28 mg, 0.56 mg) and placed on the defect, and after closing the skin, the mice were sacrificed 4 weeks later and micro-CT was taken (FIG. 18). DMSO (5 μL) was used as a peptide solvent. Compared to the W9 peptide, the amount of bone formed by the peptide derivative of the present invention in which the C-terminus was amidated was observed more than the others. Although the molecular weight of the peptide derivative of the present invention is larger, double bone formation was observed even at the same 0.56 mg.

この新生骨の骨密度をDXA(二重エネルギーX線測定法)により計測した結果を示したものが図19である。被験数は、各々の群において4である。   FIG. 19 shows the result of measuring the bone density of the new bone by DXA (dual energy X-ray measurement method). The number of tests is 4 in each group.

図19における、有意差記号は下記の通りである。
#:p< 0.05 vs BMP−2
$:p< 0.05
$$:p<0.01 vs W9(0.56mg)
The significant difference symbols in FIG. 19 are as follows.
#: P <0.05 vs BMP-2
$: P <0.05
$: P <0.01 vs W9 (0.56 mg)

本発明のペプチド誘導体を、担体を介して局所に投与した場合の、優れた骨再生作用が認められた。   An excellent bone regeneration effect was observed when the peptide derivative of the present invention was locally administered via a carrier.

[試験例5] 注射による担体の注入による局所の骨形成試験
(1)マイクロCTを用いた検証
マウスの上顎骨に対して、本発明のペプチド誘導体とBMP−2を含ませた担体を注射で局部に注入した場合の骨形成に対する効果を検討した。
[Test Example 5] Local bone formation test by injection of carrier by injection (1) Verification using micro-CT The carrier containing peptide derivative of the present invention and BMP-2 was injected into the maxilla of the mouse. The effect on bone formation when injected locally was examined.

(a)溶媒(5μL DMSO+1μL LF6緩衝液)、(b)BMP−2(1μg)、(c)BMP−2(1μg)とC末端をアミド化させた本発明のペプチド誘導体(0.56mg)を混ぜたもの、をそれぞれリン酸緩衝溶液で50μLまで薄めた後、ゼラチンハイドロゲル(pI9粒子タイプ、京都大学田端泰彦供与、現在メドジェル社から入手可能)に含ませ、5週令オスC57BL/6Jマウスの上顎骨の骨膜下に注射を行った。注射から4週間後に当該マウスを屠殺し、その際のマイクロCTによる解析を行った結果を示す図が、図20である。   (A) Solvent (5 μL DMSO + 1 μL LF6 buffer), (b) BMP-2 (1 μg), (c) BMP-2 (1 μg) and the peptide derivative (0.56 mg) of the present invention in which the C-terminal is amidated Each mixture is diluted to 50 μL with a phosphate buffer solution and then added to a gelatin hydrogel (pI9 particle type, provided by Yasuhiko Tabata, Kyoto University, now available from Medgel), 5 weeks old male C57BL / 6J mouse The injection was performed under the periosteum of the maxilla. FIG. 20 shows a result of sacrifice of the mouse 4 weeks after the injection and analysis by micro CT at that time.

(a)溶媒を含ませた担体を注入した群(担体+溶媒)では骨新生は全く認められず、(b)BMP−2を含ませた担体を注入した群(担体+BMP−2)であっても僅かな骨新生が認められるのみであった。これらに対して、(c)BMP−2と本発明のペプチド誘導体を含ませた担体(担体+BMP−2+OP3−4 NH2)を注入した群においては、明らかな骨造成が認められた。   (A) No osteogenesis was observed in the group injected with the carrier containing the solvent (carrier + solvent), and (b) the group injected with the carrier containing BMP-2 (carrier + BMP-2). However, only slight bone formation was observed. On the other hand, in the group in which (c) the carrier containing BMP-2 and the peptide derivative of the present invention (carrier + BMP-2 + OP3-4 NH2) was injected, clear bone formation was observed.

(2)末梢骨用定量的CT(pQCT)を用いた検証
上記のマウスの上顎骨を用いた担体注射の試験系において、pQCTを用いてハイドロキシアパタイト量395mg/cmを新生骨の閾値として、新生骨の骨密度(図21(1))と骨量(図21(2))について解析を行った。その結果、骨密度においては、本発明のペプチド誘導体とBMP−2の併用群は、BMP−2の単独群に対して有意に高い骨密度が認められた。骨量においても、本発明のペプチド誘導体とBMP−2の併用群は、BMP−2の単独群に対して有意に高い値が認められた。
(2) Verification using quantitative CT (pQCT) for peripheral bone In the test system of carrier injection using the maxillary bone of the above mouse, the amount of hydroxyapatite 395 mg / cm 3 using pQCT as a threshold for new bone, The bone density (FIG. 21 (1)) and bone mass (FIG. 21 (2)) of the new bone were analyzed. As a result, the bone density was significantly higher in the combination group of the peptide derivative of the present invention and BMP-2 than in the BMP-2 single group. Also in bone mass, the combination group of the peptide derivative of the present invention and BMP-2 showed a significantly higher value than the BMP-2 single group.

なお、図21の有意差記号は以下の通りである。
#: p<0.05 vs 担体+溶媒
*: p<0.05 vs 担体+BMP−2
The significant difference symbols in FIG. 21 are as follows.
#: P <0.05 vs carrier + solvent *: p <0.05 vs carrier + BMP-2

(3)蛍光顕微鏡を用いた検証
上記のマウスの上顎骨を用いた担体注射の試験系において、マウス上顎部非脱灰切片の蛍光顕微鏡像(図22)を用いた骨新生の検証を行った。図22において、向かって左側の列は蛍光顕微鏡の全体像であり、右側の列は当該全体像のそれぞれ四角囲いで示した瘤状の骨新生領域の拡大像である。
(3) Verification using a fluorescence microscope In the above-described test system for carrier injection using the maxilla of the mouse, bone neogenesis was verified using a fluorescence microscopic image of a non-decalcified slice of the mouse maxilla (Fig. 22). . In FIG. 22, the left column is an overall image of the fluorescence microscope, and the right column is an enlarged image of a lumped bone nascent region indicated by a square box.

この試験系は、マウスの屠殺16日前に緑色の蛍光色を示すカルセインと、2日前に黄色の蛍光色を示すデメクロサイクリンを、マウスに対して皮下投与し、骨形成部位に沈着させた。図22は白黒画像であり、薄黒い部分が緑色のカルセイン染色部分であり、白い部分が黄色のデメクロサイクリン染色部分である。   In this test system, calcein showing a green fluorescent color 16 days before sacrifice of mice and demeclocycline showing a yellow fluorescent color 2 days before were subcutaneously administered to the mice and deposited at the bone formation site. FIG. 22 is a black-and-white image, where the dark portion is a green calcein stained portion and the white portion is a yellow demeclocycline stained portion.

対照として用いた溶媒(+担体)群には、いずれの蛍光染色部分も認められなかった。BMP−2単独群、及び、本発明のペプチド誘導体とBMP−2の併用群ではいずれも骨新生領域が認められたが、併用群の方が単独群よりも当該領域が大きく、しかも、デメクロサイクリン染色部分が際立っており、屠殺2日前以降においても旺盛に骨新生が行われていたことが示されている。   In the solvent (+ carrier) group used as a control, no fluorescent staining portion was observed. In both the BMP-2 single group and the combination group of the peptide derivative of the present invention and BMP-2, an osteogenic region was observed, but the combination group had a larger area than the single group, and demecro The cyclin-stained portion is conspicuous, and it is shown that bone formation was vigorous even after 2 days before sacrifice.

図23は、このデメクロサイクリンの蛍光色を示す部分の面積を計測した結果を示している。図22において視覚的に示された通りに、本発明のペプチド誘導体とBMP−2の併用群は、BMP−2単独群に比べて有意にデメクロサイクリンの蛍光色の面積が大きく、際だって旺盛に骨新生が行われていたことが示されている。図23において、#は、p<0.05 vs 担体+BMP−2を表している。   FIG. 23 shows the result of measuring the area of the portion showing the fluorescence color of this demeclocycline. As visually shown in FIG. 22, the combination group of the peptide derivative of the present invention and BMP-2 has a significantly larger area of the fluorescence color of demeclocycline than the BMP-2 alone group, and it is very prosperous. It is shown that bone formation was performed. In FIG. 23, # represents p <0.05 vs carrier + BMP-2.

[試験例6] 異所性骨形成活性の検討
5週令オスC57BL/6Jマウスの背部筋膜下にコラーゲン(CollaPlug(登録商標)、Zimmer社)を担体として、BMP−2、BMP−2とW9ペプチド(0.56mg)の組み合わせ、BMP−2と本発明のペプチド誘導体(0.28mg、0.56mg)の組み合わせ、を加えたものを埋め、12日後にマウスを屠殺した。その後、当該部分取り出し、撮影したマイクロCT像が図24である。筋膜下にできる骨の量は、BMP−2よりもW9ペプチドを加えたほうが多く形成されたが、BMP−2と本発明のペプチド誘導体(OP3−4 NH2)を加えた場合は、W9ペプチドを加えた場合と比べても、さらに大きな骨が形成された。なお、担体のみを埋めた場合には骨の形成は認められなかった(図示せず)。
[Test Example 6] Examination of ectopic bone formation activity BMP-2, BMP-2 and collagen (CollaPlug (registered trademark), Zimmer) were used as carriers under the back fascia of 5-week-old male C57BL / 6J mice. A combination of W9 peptide (0.56 mg), BMP-2 and a peptide derivative of the present invention (0.28 mg, 0.56 mg) was added, and the mice were sacrificed 12 days later. Thereafter, the micro-CT image taken out and photographed is shown in FIG. The amount of bone formed under the fascia was formed more when W9 peptide was added than BMP-2. However, when BMP-2 and the peptide derivative of the present invention (OP3-4 NH2) were added, W9 peptide was formed. Larger bones were formed compared to the case of adding. When only the carrier was buried, no bone formation was observed (not shown).

筋膜下に形成された骨の量を、DXAにより骨塩量として計測した結果を図25に示した。被験数は、各々の群において4である。   The result of measuring the amount of bone formed under the fascia as the amount of bone mineral by DXA is shown in FIG. The number of tests is 4 in each group.

図25における、有意差記号は下記の通りである。
#:p< 0.05 vs BMP−2
$:p< 0.05
$$:p<0.01 vs W9(0.56mg)
Significant difference symbols in FIG. 25 are as follows.
#: P <0.05 vs BMP-2
$: P <0.05
$: P <0.01 vs W9 (0.56 mg)

本発明のペプチド誘導体とBMP−2を、担体を介して局所に投与した場合の、異所性の優れた骨形成作用が認められた。この優れた作用は、例えば、インプラント治療に際して必要な歯槽骨の形成に非常に有用である。   When the peptide derivative of the present invention and BMP-2 were administered locally via a carrier, an excellent ectopic bone forming action was observed. This excellent action is very useful, for example, in the formation of alveolar bone necessary for implant treatment.

Claims (7)

配列番号1において表されるアミノ酸配列からなるOP3−4のC末端がアミド化されていることを特徴とする、ペプチド誘導体。   A peptide derivative, wherein the C-terminal of OP3-4 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is amidated. 請求項1に記載のペプチド誘導体からなることを特徴とする、骨形成促進剤。   An osteogenesis promoter comprising the peptide derivative according to claim 1. 請求項1に記載のペプチド誘導体、及び、ヒトBMP−2、からなることを特徴とする、骨形成促進剤。   An osteogenesis promoter comprising the peptide derivative according to claim 1 and human BMP-2. 請求項1に記載のペプチド誘導体からなることを特徴とする、骨疾患の予防若しくは治療剤。   A preventive or therapeutic agent for bone diseases, comprising the peptide derivative according to claim 1. 請求項1に記載のペプチド誘導体、及び、ヒトBMP−2、からなることを特徴とする、骨疾患の予防若しくは治療剤。   A preventive or therapeutic agent for bone diseases, comprising the peptide derivative according to claim 1 and human BMP-2. 請求項2又は3に記載の骨形成促進剤、あるいは、請求項4又は5に記載の骨疾患の予防若しくは治療剤、が担体に固定されていることを特徴とする、医療用複合担体。   A composite carrier for medical use, wherein the osteogenesis promoter according to claim 2 or 3 or the preventive or therapeutic agent for bone disease according to claim 4 or 5 is fixed to a carrier. 請求項2又は3に記載の骨形成促進剤、あるいは、請求項4又は5に記載の骨疾患の予防若しくは治療剤、を含有することを特徴とする、医薬品組成物。   A pharmaceutical composition comprising the osteogenesis promoter according to claim 2 or 3, or the preventive or therapeutic agent for bone disease according to claim 4 or 5.
JP2015048698A 2015-03-11 2015-03-11 Osteoprotegerin derivatives and applications thereof Pending JP2016169171A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015048698A JP2016169171A (en) 2015-03-11 2015-03-11 Osteoprotegerin derivatives and applications thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015048698A JP2016169171A (en) 2015-03-11 2015-03-11 Osteoprotegerin derivatives and applications thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016169171A true JP2016169171A (en) 2016-09-23

Family

ID=56983198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015048698A Pending JP2016169171A (en) 2015-03-11 2015-03-11 Osteoprotegerin derivatives and applications thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016169171A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114432502A (en) * 2021-12-31 2022-05-06 中山大学附属第八医院(深圳福田) Hydrogel loaded with OP3-4 polypeptide and anti-CXCL 9 antibody, and preparation method and application thereof
JP7507774B2 (en) 2019-02-21 2024-06-28 ユニベルシテ アンジェ Peptides targeting GIP and GLP-2 receptors for the treatment of bone disorders - Patents.com

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7507774B2 (en) 2019-02-21 2024-06-28 ユニベルシテ アンジェ Peptides targeting GIP and GLP-2 receptors for the treatment of bone disorders - Patents.com
CN114432502A (en) * 2021-12-31 2022-05-06 中山大学附属第八医院(深圳福田) Hydrogel loaded with OP3-4 polypeptide and anti-CXCL 9 antibody, and preparation method and application thereof
CN114432502B (en) * 2021-12-31 2023-02-03 中山大学附属第八医院(深圳福田) Hydrogel loaded with OP3-4 polypeptide and anti-CXCL 9 antibody, and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pietrogrande et al. Teriparatide in the treatment of non-unions: scientific and clinical evidences
TWI578995B (en) Use of natriuretic peptide receptor npr-b agonist
JP2022084933A (en) Compounds for inducing tissue formation and uses thereof
TW201226565A (en) Designer osteogenic proteins
US11179445B2 (en) Pharmaceutical composition and biomaterial comprising fusion peptide in which bone tissue-selective peptide bound to parathyroid hormone (PTH) or fragment thereof
KR20180042387A (en) Compounds for inducing tissue formation and uses thereof
JP4388483B2 (en) Osteogenesis and / or chondrogenesis promoting agent of mesenchymal stem cells and method of promoting ossification and / or chondrogenesis
JP2022046727A (en) Compounds for inducing tissue formation and uses thereof
US20240316091A1 (en) Mcm for gene therapy to activate wnt pathway
JP5671618B2 (en) New EMD formulation comprising PGA
JP4668612B2 (en) Thrombin peptide derivative dimer
JP2016169171A (en) Osteoprotegerin derivatives and applications thereof
JP2006514822A (en) Thrombin peptide derivative
KR20180043311A (en) Compounds for inducing tissue formation and uses thereof
JP4931306B2 (en) Pharmaceutical complex that safely promotes bone formation
JPH08310965A (en) Coalition promoter
US20110081410A1 (en) Therapeutic agent for local inflammation
CN116603103A (en) Bone formation promoting material
WO2023026280A1 (en) Compositions and methods for treatment of bone-related disease or disorder
JP5300943B2 (en) Pharmaceutical complex that safely promotes bone formation
US20170088584A1 (en) Use of peptidic drugs for osteoporosis treatment and bone regeneration
JPWO2018003817A1 (en) Preventive and / or therapeutic agent for osteogenesis imperfecta etc.
EP3986421A1 (en) Pharmaceutical compositions comprising amide derivatives of hyaluronic acid, for use in the treatment of bone traumas, in particular of patients with problems of osteopenia or osteoporosis
WO2017032859A2 (en) Compounds for inducing tissue formation and uses thereof
WO2023117855A1 (en) Use of analog of c-type natriuretic peptide for the treatment of fgfr-related bone repair and bone formation impairment