JP2016518377A - 式x1−gqretpegaeakpwy−x2の環状ペプチドを含んでなる医薬組成物および体外肺処置のための使用 - Google Patents
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Abstract
Description
−WO2006/013183(肺表面活性物質を伴うペプチドの投与)、
−WO2010/099556(透過性亢進の処置)、
−WO2011/085423(肺内または非経口投与)、
−Parastoo et al, J.Med.Chem. 2010, 53, 8021-8029(A549細胞におけるアミロライド感受性ナトリウム流の活性化)。
しかしながら、体外肺処置についてはこれらのいずれの文献にも記載されていない。
X1−GQRETPEGAEAKPWY−X2 I
[式中、
X1は、天然または非天然アミノ酸、特にはC、KSP、K、オルニチン、4−アミノブタン酸、β−アラニンのアミノ酸(配列)から選択される天然または非天然アミノ酸を含んでなる、1〜4個、特には1〜3個のアミノ酸(配列)を含んでなり、かつ、
X2は、天然アミノ酸、特にはC、D、GおよびEの群から選択される天然アミノ酸から選択される1つのアミノ酸を含んでなり、かつ、
X1は、左側の最初の位置にN末端アミノ酸を含んでなり、かつ、X2は、右側の最後の位置にC末端アミノ酸を含んでなる。]
のアミノ酸配列の環状化合物で肺を生体外で処置することを含んでなる、体外で肺機能を調整/改善する方法が提供される。
−天然アミノ酸の主要構造を有するが、αアミノ酸とは異なるアミノ酸、
−D型の天然アミノ酸、すなわち天然L型以外のものであり、つまり、アルキル基がL配置ではなくD配置にある天然アミノ酸、
−2〜12、例えば2〜6の炭素原子、少なくとも1つのアミノ基(例えば、1つまたは2つ)および少なくとも1つのカルボキシ基(例えば、1つまたは2つ)、加えて所望により天然アミノ酸にも存在する置換基、例えば、OH、−CONH2、−NH−C(=NH2)NH2、SH、(C1-4)アルキル−S−、フェニル、ヘテロシクリル(例えば、5または6員環を含んでなり、N、O、Sから選択され、好ましくはNである少なくとも1つの異種原子(例えば、1つまたは2つ)を含んでなり、これらはフェニル等のさらなる環とアニールされていてもよく、例えば、プロリニル、インドリル、イミダゾリルを含んでなる)を含んでなる非天然アミノ酸。
−配列番号1:
シクロ(CGQRETPEGAEAKPWYC)
[式中、両末端のシステイン残基はジスルフィド架橋を形成する。]の配列;
−配列番号2:
シクロ(KSPGQRETPEGAEAKPWYE)
[式中、N末端のリジン残基のε−炭素原子に結合しているアミノ基とC末端のグルタミン酸残基のγ−炭素に結合している側鎖カルボキシル基との間でアミド結合が形成される。]の配列;
−配列番号3:
シクロ(KGQRETPEGAEAKPWYG)
[式中、N末端のリジン残基の側鎖のε−炭素原子に結合しているアミノ基とC末端のグリシン残基のカルボキシル基との間でアミド結合が形成される。]の配列;
−配列番号4:
シクロ(オルニチン−GQRETPEGAEAKPWYG)
[式中、N末端のオルニチン残基の側鎖のδ−炭素に結合しているアミノ基とC末端のグリシン残基のカルボキシル基との間でアミド結合が形成される。]の配列;
−配列番号5:
シクロ(4−アミノブタン酸−GQRETPEGAEAKPWYD)
[式中、N末端の4−アミノブタン酸残基のアミノ基とC末端のアスパラギン酸残基のβ−炭素に結合している側鎖カルボキシル基との間でアミド結合が形成される。]の配列;および
−配列番号6:
シクロ(β−アラニン−GQRETPEGAEAKPWYE)
[式中、N末端のβ−アラニン残基(3−アミノプロパン酸残基)のアミノ基とC末端のグルタミン酸残基のγ−炭素に結合している側鎖カルボキシル基との間でアミド結合が形成される。]の配列
を含んでなる。
配列番号7:
シクロ(CGQREAPAGAAAKPWYC)
[式中、両末端のシステイン残基の間でジスルフィド架橋が形成される。]の配列は比較のためだけに製造されたものであって、本発明の部分を形成するものではない。
いずれのペプチドも、2−クロロトリチルクロリド樹脂上でフルオレニルメトキシカルボニル/t−ブチル保護方法に従って固相ペプチド合成により合成した。ジイソプロピルカルボジイミドおよびN−ヒドロキシベンゾトリアゾールをカップリング試薬として使用した。カップリング工程はいずれもN,N−ジメチルホルムアミドにおいて行った。保護されたアミノ酸はC末端アミノ酸から開始するペプチド鎖に続けて結合させた。フルオレニルメトキシカルボニルの脱保護は、N,N−ジメチルホルムアミド中の20%ピペリジンにおいて行った。完成した部分的に保護されたペプチドの樹脂からの切り出しは、酢酸およびジクロロメタンの1:1の混合物において行った。システイン含有ペプチドの場合、樹脂からの切り出しの後、側鎖の脱保護を95%トリフルオロ酢酸、5%水において行い、その後、pH8.5にて90時間、粗直鎖ペプチドのエアレーションにより達成可能な末端システイン残基の酸化により環化を行った。粗ペプチド生成物を、RP−C18−シリカゲルカラムでの逆相中圧液体クロマトグラフィー(RP−MPLC)により、5%〜40%アセトニトリルの勾配で精製した。最後に、トリフルオロ酢酸対イオンを、Lewatit MP64カラム上で、酢酸により置換した(酢酸型)。水での最終洗浄の後、酢酸塩としての精製されたペプチドを凍結乾燥し、白色から灰白色の粉末として得た。システイン不含ペプチドの場合、2−クロロトリチルクロリド樹脂から切り出した後、環化工程を部分的に保護された直鎖ペプチドに行った。システイン不含ペプチドの選択的環化の後、トリフルオロ酢酸において側鎖の脱保護を行い、その後、分取RP−MPLCクロマトグラフィーによりトリフルオロ酢酸イオンの酢酸による置換とペプチドの酢酸型の凍結乾燥をシステイン含有ペプチドと同様に行った。ペプチドの分子量はエレクトロスプレーイオン化質量分析またはMALDI−TOF−MSにより確認し、それらの純度は分析高速液体クロマトグラフィーにより決定した。
配列番号2のペプチドの純度は96.3%であった。m/z(ESI)1924.2(M++1)。
配列番号3のペプチドの純度は98.8%であった。m/z(ESI)1888.2(M++1)。
配列番号4のペプチドの純度は97.4%であった。m/z(ESI)1873.4(M++1)。
配列番号5のペプチドの純度は100%であった。m/z(MALDI−TOF)1901.6(M++1)。
配列番号6のペプチドの純度は100%であった。m/z(MALDI−TOF)1902.7(M++1)。
配列番号7のペプチドの純度は95%であった。m/z(MALDI−TOF)1778.02(M++1)。
実験は、80〜90代継代のヒト上皮細胞系統A549(ATTAC Nr. CCL−185)について行った。細胞は、10%ウシ胎児血清を補充し、1%ペニシリン−ストレプトマイシンを含有するダルベッコ変法イーグル培地/栄養混合物F−12ハムで増殖させた。いずれの培養培地もシグマ−アルドリッチGmbH(セントルイス、MO)より購入した。
上記のホールセル様式実験において、パッチクランプ測定の直前に、A549細胞を酵素「PNGase F」(ペプチド−N4−(N−アセチル−β−D−グルコサミニル)アスパラギンアミダーゼF)100ユニットで1〜5分間インキュベートし、1mLバスのチャンバーに移す前に、培養された細胞を有するカバーガラス片を外液ですすいだ。対照の記録後、240nMの配列番号1〜7のアミノ酸配列のペプチドをバス溶液に添加した。対照条件下で前処置をせず、引き続いて配列番号1〜7のペプチドを添加する細胞と、PNGase Fによる前処置を伴う細胞からホールセル電流をEh=−100mVで記録した。
脳死ブタを仰向けにし、縦胸骨切開を行った。心膜と両胸膜腔を開いた。下および上大静脈を包囲した。右心室排出管で巾着縫合により流入カテーテルを肺動脈に置いた。下および上大静脈を接続させることにより流入閉塞を、大動脈をクランプすることにより排出閉塞を得た。その後、流入カテーテルを通して、冷等張保護溶液(50ml/ブタのkg体重、カリウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、塩化物イオン、デキストラン、グルコース、緩衝液イオンを含んでなる)の順行性の流れで肺を保護した。左心耳の切断により排出を生じさせた。その間に肺を50%酸素に曝し、氷スラッシュを両胸膜腔と縦隔に入れた。
a)気管の両側の胸腔に渡る軟組織を切開する。
b)両肺間膜の切断(非常に深く、困難な露出)、その後、それぞれ、下部胸部下行大動脈または食道のVCIの切断。
c)残存する縦隔接着の鈍的分離。
d)ホッチキスでの気管閉鎖前のドナー肺の完全拡張。
−肺動脈流(PAF):L/分
−(平均)肺動脈圧(PAP):mmHg
−左心房圧(LAP):mmHg
−肺血管抵抗(PVR=[PAP−LAP]×80/PAF):ダイン/秒/cm−5
−気道の中圧、最高圧およびプラトー圧(mAwP、ピークAwP、プラトーAwP):cm H2O
−動的コンプライアンス(mL/cm H2O)
−灌流液ガス分析−流入(PA)および流出(PV)pO2、pCO2およびpH。
本研究は、肺移植をシミュレーションする体外系における肺機能に対する配列番号1のペプチドの影響を評価した。研究の結果によれば、図2Aおよび図2Bに示されるように、吸入適用すると、配列番号1のペプチドで処置された肺において動的肺コンプライアンスや動静脈pO2の差のΔpO2の双方が改善されることが示された。
実施例4による配列番号1のペプチドでのドナー肺の前処置の後、肺をレシピエントブタに再植え込みした。移植された肺を再灌流した直後、配列番号1のペプチドを投与した。
酸素化パラメータによる移植片機能の機能評価:動脈血ガス分析および左肺静脈からの選択的血液ガス分析を2時間ごとに24時間行った。呼吸指数を計算した: RI=PaO2/FiO2。
肺コンプライアンスを麻酔ベンチレータの圧力および容量データから計算した。
湿/乾重量比の測定による血管外肺水の評価による移植片機能の評価。
血行動態測定(オンライン測定)による移植片機能の機能評価および肺血管抵抗(PVR):肺動脈圧(PAP)を含む血行動態を継続的に測定した。心拍出量(CO)は、スワン−ガンツカテーテルを用いて測定した。肺血管抵抗は以下の式で計算する:PVR(ダイン.秒−1.cm−5)=(PAP−LAP)×80/CO。
本研究は、再植え込み後の肺機能に対する配列番号1のペプチドの影響を評価した。
Claims (11)
- 下記式:
X1−GQRETPEGAEAKPWY−X2 I
[式中、
X1は、天然または非天然アミノ酸を含んでなる、1〜4個、特には1〜3個のアミノ酸(配列)を含んでなり、かつ、
X2は、天然アミノ酸から選択される1つのアミノ酸を含んでなる。]
のアミノ酸配列の環状化合物を用いて肺を生体外で処置することを含んでなる、体外で肺機能を調整/改善する方法。 - 式Iの化合物中のX1が、C、KSP、K、オルニチン、4−アミノブタン酸およびβ−アラニンを含んでなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- X2が、C、D、GおよびEの群から選択される1つのアミノ酸を含んでなる、請求項1または2に記載の方法。
- 環化が、X1における最初のアミノ酸残基とX2における最後のアミノ酸残基との間で生じる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 環化が、アミド結合またはジスルフィド架橋により生じる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 式Iの化合物が、
−配列番号1:
シクロ(CGQRETPEGAEAKPWYC)
[式中、両末端のシステイン残基がジスルフィド架橋を形成する。];
−配列番号2:
シクロ(KSPGQRETPEGAEAKPWYE)
[式中、N末端のリジン残基のε−炭素原子に結合しているアミノ基とC末端のグルタミン酸残基のγ−炭素に結合している側鎖カルボキシル基との間でアミド結合が形成される。];
−配列番号3:
シクロ(KGQRETPEGAEAKPWYG)
[式中、N末端のリジン残基の側鎖のε−炭素原子に結合しているアミノ基とC末端のグリシン残基のカルボキシル基との間でアミド結合が形成される。];
−配列番号4:
シクロ(オルニチン−GQRETPEGAEAKPWYG)
[式中、N末端のオルニチン残基の側鎖のδ−炭素に結合しているアミノ基とC末端のグリシン残基のカルボキシル基との間でアミド結合が形成される。];
−配列番号5:
シクロ(4−アミノブタン酸−GQRETPEGAEAKPWYD)
[式中、N末端の4−アミノブタン酸残基のアミノ基とC末端のアスパラギン酸残基のβ−炭素に結合している側鎖カルボキシル基との間でアミド結合が形成される。];および
−配列番号6:
シクロ(β−アラニン−GQRETPEGAEAKPWYE)
[式中、N末端のβ−アラニン(3−アミノプロパン酸)残基のアミノ基とC末端のグルタミン酸残基のγ−炭素に結合している側鎖カルボキシル基との間でアミド結合が形成される。]
からなる群から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 式Iの環状化合物が、塩の形態である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 式I[式中、X1およびX2は請求項1〜7のいずれか一項において定義された通りである。]の環状化合物がスプレーにより投与される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 式I[式中、X1およびX2は請求項1〜7のいずれか一項において定義された通りである。]の環状化合物がネブライザーの使用により投与される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項において定義された式Iのペプチドを含んでなる医薬組成物であって、吸入用エアロゾルを得るためにスプレーすることに適している、またはスプレーする際に吸入に適したエアロゾルを得るためのスプレーの製造に適している形態である、医薬組成物。
- 液滴のサイズが、≦5μmである、請求項10に記載の医薬組成物。
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