JP2017501136A5

JP2017501136A5 -

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Publication number: JP2017501136A5
Application number: JP2016535121A
Authority: JP
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2017-12-28

Claims

一般式：
Ｚ_ａ−（Ｘ）_ｂ−（Ｙ）_ｃ−Ｚ’_ｄ
（式中、
Ｚは、Ｎ末端保護基であり、
ａは、０又は１であり、
Ｘは、出現ごとに、脂肪族Ｄ−又はＬ−アミノ酸及び脂肪族Ｄ−又はＬ−アミノ酸誘導体からなる群から独立して選択され、全体の疎水性は、Ｎ末端からＣ末端へと減少し、
ｂは、１〜７の整数であり、
Ｙは、極性Ｄ−又はＬ−アミノ酸及び極性Ｄ−又はＬ−アミノ酸誘導体からなる群から選択され、
ｃは、０、１又は２であり、
Ｚ’は、Ｃ末端極性頭部基であり、
ｄは、１であり、
及びｂ＋ｃは少なくとも２である）
を有する、自己組織化及びヒドロゲルの形成が可能なペプチド及び／又はペプチド模倣体のバイオファブリケーションにおける使用。
前記脂肪族アミノ酸が、アラニン（Ａｌａ、Ａ）、ホモアリルグリシン、ホモプロパルギルグリシン、イソロイシン（Ｉｌｅ、Ｉ）、ノルロイシン、ロイシン（Ｌｅｕ、Ｌ）、バリン（Ｖａｌ、Ｖ）及びグリシン（Ｇｌｙ、Ｇ）からなる群から選択され、及び、
前記脂肪族アミノ酸のすべて又は一部が、Ｎ末端からＣ末端への方向にアミノ酸サイズが小さくなる順に配列されており、脂肪族アミノ酸のサイズが、Ｉ＝Ｌ＞Ｖ＞Ａ＞Ｇと定義される、及び／又は、
前記脂肪族アミノ酸が、
ＬＩＶＡＧ（配列番号１）、
ＩＬＶＡＧ（配列番号２）、
ＬＩＶＡＡ（配列番号３）、
ＬＡＶＡＧ（配列番号４）、
ＡＩＶＡＧ（配列番号５）
ＧＩＶＡＧ（配列番号６）
ＶＩＶＡＧ（配列番号７）
ＡＬＶＡＧ（配列番号８）
ＧＬＶＡＧ（配列番号９）
ＶＬＶＡＧ（配列番号１０）
ＩＶＡＧ（配列番号１１）
ＬＩＶＡ（配列番号１２）
ＬＩＶＧ（配列番号１３）
ＩＶＡ（配列番号４７）及び
ＩＶ（配列番号４８）
から選択される配列を有し、及び／又は、Ｎ末端のそのような配列の前にＡがある、及び／又は、
ｂが、１〜７、２〜７又は２〜６の整数である、請求項１に記載の使用。
前記極性アミノ酸が、アスパラギン酸（Ａｓｐ、Ｄ）、アスパラギン（Ａｓｎ、Ｎ）、グルタミン酸（Ｇｌｕ、Ｅ）、グルタミン（Ｇｌｎ、Ｑ）、５−Ｎ−エチル−グルタミン（テアニン）、シトルリン、チオ−シトルリン、システイン（Ｃｙｓ、Ｃ）、ホモシステイン、メチオニン（Ｍｅｔ、Ｍ）、エチオニン、セレノメチオニン、テルロメチオニン、トレオニン（Ｔｈｒ、Ｔ）、アロトレオニン、セリン（Ｓｅｒ、Ｓ）、ホモセリン、アルギニン（Ａｒｇ、Ｒ）、ホモアルギニン、オルニチン（Ｏｒｎ）、リシン（Ｌｙｓ、Ｋ）、Ｎ（６）−カルボキシメチルリシン、ヒスチジン（Ｈｉｓ、Ｈ）、２，４−ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）、２，３−ジアミノプロピオン酸（Ｄａｐ）及びＮ（６）−カルボキシメチルリシンからなる群から選択され、及び／又は、
ｃが２であり、前記極性アミノ酸が同一のアミノ酸であるか、又は
ｃが１であり、前記極性アミノ酸が、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、トレオニン、システイン、メチオニン、リシン、オルニチン、２，４−ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）及びヒスチジンのうちの１つを含む、請求項１又は２に記載の使用。
（Ｙ）_ｃが、Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｃｙｓ、Ｍｅｔ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｄａｂ、Ｈｉｓ、Ａｓｎ−Ａｓｎ、Ａｓｐ−Ａｓｐ、Ｇｌｕ−Ｇｌｕ、Ｇｌｎ−Ｇｌｎ、Ａｓｎ−Ｇｌｎ、Ｇｌｎ−Ａｓｎ、Ａｓｐ−Ｇｌｎ、Ｇｌｎ−Ａｓｐ、Ａｓｎ−Ｇｌｕ、Ｇｌｕ−Ａｓｎ、Ａｓｐ−Ｇｌｕ、Ｇｌｕ−Ａｓｐ、Ｇｌｎ−Ｇｌｕ、Ｇｌｕ−Ｇｌｎ、Ａｓｐ−Ａｓｎ、Ａｓｎ−Ａｓｐ、Ｔｈｒ−Ｔｈｒ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ、Ｔｈｒ−Ｓｅｒ、Ｓｅｒ−Ｔｈｒ、Ａｓｐ−Ｓｅｒ、Ｓｅｒ−Ａｓｐ、Ｓｅｒ−Ａｓｎ、Ａｓｎ−Ｓｅｒ、Ｇｌｎ−Ｓｅｒ、Ｓｅｒ−Ｇｌｎ、Ｇｌｕ−Ｓｅｒ、Ｓｅｒ−Ｇｌｕ、Ａｓｐ−Ｔｈｒ、Ｔｈｒ−Ａｓｐ、Ｔｈｒ−Ａｓｎ、Ａｓｎ−Ｔｈｒ、Ｇｌｎ−Ｔｈｒ、Ｔｈｒ−Ｇｌｎ、Ｇｌｕ−Ｔｈｒ、Ｔｈｒ−Ｇｌｕ、Ｃｙｓ−Ａｓｐ、Ｃｙｓ−Ｌｙｓ、Ｃｙｓ−Ｓｅｒ、Ｃｙｓ−Ｔｈｒ、Ｃｙｓ−Ｏｒｎ、Ｃｙｓ−Ｄａｂ、Ｃｙｓ−Ｄａｐ、Ｌｙｓ−Ｌｙｓ、Ｌｙｓ−Ｓｅｒ、Ｌｙｓ−Ｔｈｒ、Ｌｙｓ−Ｏｒｎ、Ｌｙｓ−Ｄａｂ、Ｌｙｓ−Ｄａｐ、Ｓｅｒ−Ｌｙｓ、Ｓｅｒ−Ｏｒｎ、Ｓｅｒ−Ｄａｂ、Ｓｅｒ−Ｄａｐ、Ｏｒｎ−Ｌｙｓ、Ｏｒｎ−Ｏｒｎ、Ｏｒｎ−Ｓｅｒ、Ｏｒｎ−Ｔｈｒ、Ｏｒｎ−Ｄａｂ、Ｏｒｎ−Ｄａｐ、Ｄａｂ−Ｌｙｓ、Ｄａｂ−Ｓｅｒ、Ｄａｂ−Ｔｈｒ、Ｄａｂ−Ｏｒｎ、Ｄａｂ−Ｄａｂ、Ｄａｂ−Ｄａｐ、Ｄａｐ−Ｌｙｓ、Ｄａｐ−Ｓｅｒ、Ｄａｐ−Ｔｈｒ、Ｄａｐ−Ｏｒｎ、Ｄａｐ−Ｄａｂ、Ｄａｐ−Ｄａｐから選択される配列を有する、及び／又は、
（Ｘ） _ｂ −（Ｙ） _ｃが、
ＬＩＶＡＧＤ（配列番号１４）、
ＩＬＶＡＧＤ（配列番号１５）、
ＬＩＶＡＡＤ（配列番号１６）、
ＬＡＶＡＧＤ（配列番号１７）、
ＡＩＶＡＧＤ（配列番号１８）、
ＬＩＶＡＧＥ（配列番号１９）、
ＬＩＶＡＧＫ（配列番号２０）、
ＩＬＶＡＧＫ（配列番号２１）、
ＬＩＶＡＧＴ（配列番号２２）、
ＡＩＶＡＧＴ（配列番号２３）、
ＡＩＶＡＧＫ（配列番号２４）、
ＬＩＶＡＤ（配列番号２５）、
ＬＩＶＧＤ（配列番号２６）、
ＩＶＡＤ（配列番号２７）、
ＩＶＡＫ（配列番号２８）、
ＩＩＩＤ（配列番号２９）、
ＩＩＩＫ（配列番号３０）、
ＩＶＤ（配列番号４９）、
ＩＩＤ（配列番号５０）、
ＬＶＥ（配列番号５１）、
ＩＶＥ（配列番号５２）、
ＬＶＤ（配列番号５３）、
ＶＩＥ（配列番号５４）、
ＶＩＤ（配列番号５５）、
ＶＬＤ（配列番号５６）、
ＶＬＥ（配列番号５７）、
ＬＬＥ（配列番号５８）、
ＬＬＤ（配列番号５９）、
ＩＩＥ（配列番号６０）、
ＩＤ（配列番号６１）、
ＩＥ（配列番号６２）、
ＬＩＶＡＧＯｒｎ（配列番号３１）、
ＩＬＶＡＧＯｒｎ（配列番号３２）、
ＡＩＶＡＧＯｒｎ（配列番号３３）、
ＬＩＶＡＧＤａｂ（配列番号３４）、
ＩＬＶＡＧＤａｂ（配列番号３５）、
ＡＩＶＡＧＤａｂ（配列番号３６）、
ＬＩＶＡＧＤａｐ（配列番号３７）、
ＩＬＶＡＧＤａｐ（配列番号３８）、
ＡＩＶＡＧＤａｐ（配列番号３９）、
ＩＶＯｒｎ（配列番号６３）、
ＩＶＤａｂ（配列番号６４）、
ＩＶＤａｐ（配列番号６５）、
ＩＶＫ（配列番号６６）、
ＶＩＫ（配列番号６７）、
ＶＩＯｒｎ（配列番号６８）、
ＶＩＤａｂ（配列番号６９）、
ＶＩＤａｐ（配列番号７０）、
ＬＩＶＡＧＤＤ（配列番号４０）、
ＬＩＶＡＧＥＥ（配列番号４１）、
ＬＩＶＡＧＫＣ（配列番号４２）、
ＬＩＶＡＧＳ（配列番号４３）、
ＩＬＶＡＧＳ（配列番号４４）、
ＡＩＶＡＧＳ（配列番号４５）、及び
ＩＬＶＡＧＴ（配列番号４６）
からなる群から選択される配列を有する、及び／又は
ａが１であり、前記Ｎ末端保護基Ｚが、一般式−Ｃ（Ｏ）−Ｒを有し、式中Ｒが、Ｈ、非置換又は置換アルキル、及び非置換又は置換アリールからなる群から選択され、式中Ｒが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル及びイソブチルからなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の使用。
ｂ＋ｃが、少なくとも２、２〜９、３〜７又は２〜７である、及び／又は、
前記使用が、自己組織化中のペプチド及び／又はペプチド模倣体のランダムコイル立体構造からヘリックス中間構造へ、そして最終βターン又はクロスβ立体構造への立体構造変化、を含み、前記立体構造変化が、ペプチド濃度、イオン環境、ｐＨ及び温度に依存する、及び／又は、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体がヒドロゲルを形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の使用。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体の刺激応答性ゲル化を含み、前記刺激又はゲル化条件がｐＨ、塩濃度及び／又は温度から選択され、及び、
前記ペプチド及び／又はペプチド模倣体が、極性頭部基として、リシン又はリシン様分子を含む塩基性アミノ酸、又はアミド化塩基性アミノ酸を含み、前記ペプチドが、塩の存在下、生理条件で及び／又は生理的ｐＨより上のｐＨであるｐＨ７〜１０で、刺激応答性ゲル化、又はゲル化の増進を示す、又は、
前記ペプチド及び／又はペプチド模倣体が、極性頭部基として酸性アミノ酸を含み、前記ペプチドが、生理的ｐＨ７未満のｐＨであるｐＨ２〜６で、刺激応答性ゲル化、又はゲル化の増進を示し、前記酸性アミノ酸のアミド化又はエステル化が前記ｐＨ感受性を除去する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の使用。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体を水に溶解し、得られた溶液が針及びプリントヘッドによって分注される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の使用。
前記ペプチド及び／又はペプチド模倣体が、前記ヒドロゲルの総重量に対して、０．１％〜３０％（重量／重量）、０．１％〜２０％（重量／重量）、０．１％〜１０％（重量／重量）、０．１％〜５％（重量／重量）、又は０．１％〜３％（重量／重量）の範囲の濃度で存在する、及び／又は、
前記使用が、ゲル化前又は中に、ヒドロゲルによってカプセル化される細胞の添加又は混合を含み、前記細胞が、間葉系細胞、前駆細胞、胎性細胞及び誘導多能性幹細胞を含む幹細胞、分化転換した前駆細胞及び線維芽細胞、髄核を含む患者試料から単離された初代細胞のいずれか一つから選択され、ゲル化前又は中に、ヒドロゲルによって共カプセル化されるさらなる化合物の添加を含む、及び／又は、
前記使用が、プリントされたヒドロゲル上への細胞の添加を含み、前記細胞が、成熟細胞、前駆細胞、胎性細胞及び誘導多能性幹細胞を含む幹細胞、分化転換した前駆細胞、並びに患者から単離された初代細胞及び上皮細胞、神経細胞、造血細胞及び癌細胞を含む細胞株のいずれか一つから選択される、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の使用。
ペプチド及び／又はペプチド模倣体への架橋剤の添加を含み、
前記架橋剤が、短鎖リンカー、直鎖状及び分岐ポリマー、生理活性分子又は部分と結合しているポリマーを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の使用。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体を水溶液又は極性溶媒に溶解する工程を含む、ヒドロゲルを調製する方法であって、
前記方法は、請求項１に記載の少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体の刺激応答性ゲル化工程を含み、前記刺激又はゲル化条件がｐＨ、塩濃度及び／又は温度から選択される、方法。
前記少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体が、極性頭部基として、リシン又はリシン様分子を含む塩基性アミノ酸、又はアミド化塩基性アミノ酸を含み、ゲル化工程が、塩の存在下、生理条件で及び／又は生理的ｐＨより上のｐＨであるｐＨ７〜１０で行われる、又は、
前記少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体が、極性頭部基として酸性アミノ酸を含み、ゲル化工程が、生理的ｐＨ７未満のｐＨであるｐＨ２〜６で行われる、
請求項１０に記載の方法。
溶解されたペプチド及び／又はペプチド模倣体が、さらに加温又は加熱され、その温度が、２０℃〜９０℃、３０℃〜７０℃、又は３７℃〜７０℃の範囲である、及び／又は、
前記少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体が、０．０１μｇ／ｍｌ〜１００ｍｇ／ｍｌ、１ｍｇ／ｍｌ〜５０ｍｇ／ｍｌ、又は１ｍｇ／ｍｌ〜２０ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解される、
請求項１０に記載の方法。
連続繊維を調製する方法であって、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのペプチド及び／又はペプチド模倣体を水溶液に溶解する工程と、
得られた溶液を針、プリントヘッド、細管及び／又はマイクロ流体デバイスによって緩衝溶液に分注する工程と
を含む方法。
ゲル化／自己組織化工程前又は中に、ヒドロゲルによってカプセル化されるさらなる化合物の添加工程を含み、
前記さらなる化合物は、
成長因子、サイトカイン、脂質、細胞受容体リガンド、ホルモン、プロドラッグ、薬物、ビタミン、抗原、抗体、抗体断片、ＤＮＡ、メッセンジャーＲＮＡ、短鎖ヘアピンＲＮＡ、短鎖干渉ＲＮＡ、マイクロＲＮＡ、ペプチド核酸又はアプタマーを含むオリゴヌクレオチド若しくはサッカリドを含む、生理活性分子又は部分、
イメージング造影剤を含む、標識、色素、
ウイルス、細菌及び寄生虫を含む病原体、
量子ドット、ナノ及びマイクロ粒子；又は
これらの組み合わせ
のいずれか一つから選択される、及び／又は、
前記方法は、ゲル化／自己組織化工程前又は中に、ヒドロゲルによってカプセル化される細胞の添加又は混合工程を含み、前記細胞が、間葉系細胞、前駆細胞、胎性細胞及び誘導多能性幹細胞を含む幹細胞、分化転換した前駆細胞及び線維芽細胞、髄核を含む患者試料から単離された初代細胞のいずれか一つから選択され、ゲル化工程前又は中に、ヒドロゲルによって共カプセル化されるさらなる化合物の添加工程を含む、又は、
前記方法は、プリントされたヒドロゲル上への細胞の添加工程を含み、前記細胞が、成熟細胞、前駆細胞、胎性細胞及び誘導多能性幹細胞を含む幹細胞、分化転換した前駆細胞、並びに患者から単離された初代細胞及び上皮細胞、神経細胞、造血細胞及び癌細胞を含む細胞株のいずれか一つから選択される、及び／又は、
前記方法は、ゲル化／自己組織化工程前、中又は後に、ペプチド及び／又はペプチド模倣体への架橋剤の添加工程を含み、前記架橋剤が、短鎖リンカー、直鎖状及び分岐ポリマー、生理活性分子又は部分と結合しているポリマーを含み、前記架橋剤が、自己組織化中に前記ペプチド及び／又はペプチド模倣体と静電相互作用する、
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
一般式：
Ｚ _ａ −（Ｘ） _ｂ −（Ｙ） _ｃ −Ｚ’ _ｄ
（式中、
Ｚは、Ｎ末端保護基であり、
ａは、０又は１であり、
Ｘは、出現ごとに、脂肪族Ｄ−又はＬ−アミノ酸及び脂肪族Ｄ−又はＬ−アミノ酸誘導体からなる群から独立して選択され、全体の疎水性は、Ｎ末端からＣ末端へと減少し、
ｂは、１〜７の整数であり、
Ｙは、極性Ｄ−又はＬ−アミノ酸及び極性Ｄ−又はＬ−アミノ酸誘導体からなる群から選択され、
ｃは、０、１又は２であり、
Ｚ’は、Ｃ末端極性頭部基であり、
ｄは、１であり、
及びｂ＋ｃは少なくとも２である）
を有する、ヒドロゲルの基質媒介遺伝子送達のための使用であって、
オリゴヌクレオチドがヒドロゲル中にカプセル化され、細胞が前記ヒドロゲル上に共カプセル化又は播種される、又は、
前記使用は、プリンター、ピンツール及びマイクロコンタクトプリンティングを使用することを含む、又は、
前記使用は、電流を伝導する電気回路又は圧電面に２Ｄミニヒドロゲルをプリントすることを含む、
使用。
注射剤としての又は注射剤治療のための、又は、注射可能な足場、注射可能なインプラント、及び／又はインプラント可能な足場としての、又は、椎間板変性症の処置のための、請求項１〜８のいずれか一項に記載の使用。
バイオプリンティング、３Ｄ微小液滴プリンティング、又はバイオ成形を含む、又は、
３Ｄオルガノイド構造又は３Ｄ高分子生物学的構築物を得るための、又は、
３Ｄでヒドロゲルにパターン形成するための、シリコーンの鋳型を含む鋳型の使用を含む、又は、
前記使用は多細胞構築物を得るためのものであって、異なる細胞／細胞タイプを含み、共カプセル化されたさらなる化合物及び／又は架橋剤を含む、及び／又は、
前記使用は、カプセル化された細胞、及びプリントされた／作製された足場の表面に堆積された又はプリントされた細胞を含む、３Ｄ細胞構築物又は足場を得るためのものである、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の使用。
多細胞構築物を得るための方法であって、
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法によってヒドロゲルを調製する工程であり、
ゲル化／自己組織化段階前又は中に、ヒドロゲルによってカプセル化される様々な細胞又は細胞タイプの添加又は混合段階を含み、
前記細胞は、間葉系細胞、前駆細胞、胎性細胞及び誘導多能性幹細胞を含む幹細胞、分化転換した前駆細胞及び線維芽細胞、髄核を含む患者試料から単離された初代細胞のいずれか一つから選択され、
ゲル化段階前又は中に、ヒドロゲルによって共カプセル化されるさらなる化合物の添加段階を含み、
ゲル化／自己組織化段階前又は中に、ペプチド及び／又はペプチド模倣体への架橋剤の添加段階を含む工程、
多細胞構築物を得る工程
を含む、方法、又は、
多細胞構築物を得るための方法であって、
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法によってヒドロゲルを調製する工程であり、
（１）ゲル化段階前又は中の、ヒドロゲルによってカプセル化される細胞の添加又は混合段階、及び
（２）その後、プリントされたヒドロゲル上への細胞の添加段階
を含み、
（１）及び（２）の前記細胞は異なり、並びに
成熟細胞、前駆細胞、胎性細胞及び誘導多能性幹細胞を含む幹細胞、分化転換した前駆細胞、並びに患者から単離された初代細胞及び上皮細胞、神経細胞、造血細胞及び癌細胞を含む細胞株のいずれか一つから選択され、
ゲル化段階前又は中に、ヒドロゲルによって共カプセル化されるさらなる化合物の添加段階を含み、
ゲル化／自己組織化段階前又は中に、ペプチド及び／又はペプチド模倣体への架橋剤の添加段階を含む工程、
多細胞構築物を得る工程
を含む、方法。
一般式：
Ｚ _ａ −（Ｘ） _ｂ −（Ｙ） _ｃ −Ｚ’ _ｄ
（式中、
Ｚは、Ｎ末端保護基であり、
ａは、０又は１であり、
Ｘは、出現ごとに、脂肪族Ｄ−又はＬ−アミノ酸及び脂肪族Ｄ−又はＬ−アミノ酸誘導体からなる群から独立して選択され、全体の疎水性は、Ｎ末端からＣ末端へと減少し、
ｂは、１〜７の整数であり、
Ｙは、極性Ｄ−又はＬ−アミノ酸及び極性Ｄ−又はＬ−アミノ酸誘導体からなる群から選択され、
ｃは、０、１又は２であり、
Ｚ’は、Ｃ末端極性頭部基であり、
ｄは、１であり、
及びｂ＋ｃは少なくとも２である）
を有するヒドロゲル及び異なる細胞又は細胞タイプを含有する多細胞構築物であって、マイクロドメインを含む、多細胞構築物。