JP2018111710A - 芳香族系陽イオンペプチド及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国仮特許出願61/330,460号(2010年5月3日出願)(前記出願の完全な開示が参照により本明細書に含まれる)の優先権を主張する。
本発明の技術は一般的に疾患を予防又は治療する組成物及び方法に関する。特に、本発明の方法は、その必要がある対象に芳香族系陽イオンペプチドを投与することに関する。
D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Phe-D-Arg-D-Phe-Lys-NH2
Phe-D-Arg-Phe-D-Lys-NH2
D-Phe-D-Arg-D-Phe-D-Lys-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Dmt-NH2
D-Arg-Arg-Dmt-Phe-NH2
Dmt-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Dmt-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-NH2
Arg-D-Dmt-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Phe-NH2
Arg-D-Dmt-Arg-NH2
Dmt-D-Arg-NH2
D-Arg-Dmt-NH2
D-Dmt-Arg-NH2
Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-D-Phe-NH2
D-Arg-D-Tyr-D-Lys-D-Phe-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Tyr-NH2
D-Arg-Arg-Tyr-Phe-NH2
Tyr-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Tyr-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-NH2
Arg-D-Tyr-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Phe-NH2
Arg-D-Tyr-Arg-NH2
Tyr-D-Arg-NH2
D-Arg-Tyr-NH2
D-Tyr-Arg-NH2
Arg-D-Tyr-NH2
D-Arg-D-Tyr-NH2
Dmt-Lys-Phe-NH2
Lys-Dmt-D-Arg-NH2
Phe-Lys-Dmt-NH2
D-Arg-Phe-Lys-NH2
D-Arg-Cha-Lys-NH2
D-Arg-Trp-Lys-NH2
Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Dmt-Lys-NH2
Lys-Phe-NH2
D-Arg-Cha-Lys-Cha-NH2
D-Nle-Dmt-Ahe-Phe-NH2
D-Nle-Cha-Ahe-Cha-NH2
式中、Chaはシクロヘキシルアラニンであり、Nleはノルロイシンであり、さらにAheは2-アミノ-ヘプタン酸である。
式中、R1及びR2は各々独立して以下の(i)−(v)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12は各々独立して以下の(i)−(ix)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
(iii)C1−C6アルコキシ;
(iv)アミノ;
(v)C1−C4アルキルアミノ;
(vi)C1−C4ジアルキルアミノ;
(vii)ニトロ;
(viii)ヒドロキシル;
(ix)ハロゲン(ここで“ハロゲン”はクロロ、フルオロ、ブロモ及びヨードを包含する);
nは1から5の整数である。
特にある実施態様では、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12はいずれも水素であり、さらにnは4である。別の実施態様では、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR11はいずれも水素であり、R8及びR12はメチルであり、R10はヒドロキシルであり、さらにnは4である。
式中、R1及びR2は各々独立して以下の(i)−(v)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
R3及びR4は各々独立して以下の(i)−(ix)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
(iii)C1−C6アルコキシ;
(iv)アミノ;
(v)C1−C4アルキルアミノ;
(vi)C1−C4ジアルキルアミノ;
(vii)ニトロ;
(viii)ヒドロキシル;
(ix)ハロゲン(ここで“ハロゲン”はクロロ、フルオロ、ブロモ及びヨードを包含する);
R5、R6、R7、R8及びR9は各々独立して以下の(i)−(ix)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
(iii)C1−C6アルコキシ;
(iv)アミノ;
(v)C1−C4アルキルアミノ;
(vi)C1−C4ジアルキルアミノ;
(vii)ニトロ;
(viii)ヒドロキシル;
(ix)ハロゲン(ここで“ハロゲン”はクロロ、フルオロ、ブロモ及びヨードを包含する);
nは1から5の整数である。
特にある実施態様では、R1及びR2は水素であり、R3及びR4はメチルであり、R5、R6、R7、R8及びR9はいずれも水素であり、さらにnは4である。
芳香族‐陽イオン‐芳香族‐陽イオン(式III)
陽イオン‐芳香族‐陽イオン‐芳香族(式IV)
芳香族‐芳香族‐陽イオン‐陽イオン(式V)
陽イオン‐陽イオン‐芳香族‐芳香族(式VI)
式中、芳香族はPhe(F)、Tyr(Y)、Trp(W)及びシクロヘキシルアラニン(Cha)から成る群から選択される残基であり、陽イオンはArg(R)、Lys(K)、ノルロイシン(Nle)及び2-アミノ-ヘプタン酸(Ahe)から成る群から選択される残基である。
いくつかの特徴では、医薬組成物が本明細書で提供される。いくつかの実施態様では、前記医薬組成物は、1つ又は2つ以上の芳香族系陽イオンペプチド又は医薬的に許容できるその塩(例えば酢酸塩又はトリフルオロ酢酸塩)を含む。いくつかの実施態様では、前記医薬組成物は1つ又は2つ以上の医薬的に許容できる担体を含む。
いくつかの特徴では、対象における芳香族系陽イオンペプチドの存在または存在量を決定する方法が提供される。典型的には、前記方法は、前記対象由来の生物学的サンプルで前記ペプチドを検出する工程を含む。いくつかの実施態様では、前記ペプチドは対象への前記ペプチドの投与中に検出される。いくつかの実施態様では、前記ペプチドは対象への前記ペプチドの投与後に検出される。いくつかの実施態様では、検出はHPLC(例えば逆相HPLC又はイオン交換HPLC)を含む。いくつかの実施態様では、検出は質量分析法を含む。
いくつかの実施態様では、生物学的サンプルは液体を含む。いくつかの実施態様では、生物学的サンプルは細胞を含む。いくつかの実施態様では、生物学的サンプルは組織を含む。他の実施態様では、生物学的サンプルは生検を含む。
D-Arg-Dmt-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Phe-D-Arg-D-Phe-Lys-NH2
Phe-D-Arg-Phe-D-Lys-NH2
D-Phe-D-Arg-D-Phe-D-Lys-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Dmt-NH2
D-Arg-Arg-Dmt-Phe-NH2
Dmt-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Dmt-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-NH2
Arg-D-Dmt-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Phe-NH2
Arg-D-Dmt-Arg-NH2
Dmt-D-Arg-NH2
D-Arg-Dmt-NH2
D-Dmt-Arg-NH2
Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-D-Phe-NH2
D-Arg-D-Tyr-D-Lys-D-Phe-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Tyr-NH2
D-Arg-Arg-Tyr-Phe-NH2
Tyr-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Tyr-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-NH2
Arg-D-Tyr-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Phe-NH2
Arg-D-Tyr-Arg-NH2
Tyr-D-Arg-NH2
D-Arg-Tyr-NH2
D-Tyr-Arg-NH2
Arg-D-Tyr-NH2
D-Arg-D-Tyr-NH2
Dmt-Lys-Phe-NH2
Lys-Dmt-D-Arg-NH2
Phe-Lys-Dmt-NH2
D-Arg-Phe-Lys-NH2
D-Arg-Cha-Lys-NH2
D-Arg-Trp-Lys-NH2
Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Dmt-Lys-NH2
Lys-Phe-NH2
D-Arg-Cha-Lys-Cha-NH2
D-Nle-Dmt-Ahe-Phe-NH2及び
D-Nle-Cha-Ahe-Cha-NH2。
本発明の実施に際して、分子生物学、タンパク質生化学、細胞生物学、免疫学、微生物学及び組換えDNAにおける多くの通常的技術が用いられる。これらの技術は周知であり、例えばそれぞれ以下で説明されている:Current Protocols in Molecular Biology, Vols. I-III, Ausubel, Ed. (1997);Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Ed. (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989);DNA Cloning: A Practical Approach, Vols. I and II, Glover, Ed. (1985);Oligonucleotide Synthesis, Gait, Ed. (1984);Nucleic Acid Hybridization, Hames & Higgins, Eds. (1985);Transcription and Translation, Hames & Higgins, Eds. (1984);Animal Cell Culture, Freshney, Ed. (1986);Immobilized Cells and Enzymes (IRL Press, 1986);Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning; the series, Meth. Enzymol., (Academic Press, Inc., 1984);Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells, Miller & Calos, Eds. (Cold Spring Harbor Laboratory, NY, 1987);及びMeth. Enzymol., Vols. 154 and 155, Wu & Grossman, and Wu, Eds.
本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられるように、単数形の“a”、“an”及び“the”は、文脈が明らかにそうでないことを示していないかぎり対応する複数形を含む。例えば、“a cell”と言えば、2つ又は3つ以上の細胞の組合せを含む、等々である。
本明細書で用いられるように、ある物質、薬剤又はペプチドの対象への“投与”には、その意図される機能を達成するために対象に化合物を任意のルートで導入又はデリバリーすることが含まれる。投与は任意の適切なルート(経口、鼻内、非経口(静脈内、筋肉内、腹腔内又は皮下)又は局所ルートを含む)によって実施することができる。投与には自己投与及び他者による投与が含まれる。
本明細書で用いられるように、“アミノ酸”という用語には、天然に存在するアミノ酸及び合成アミノ酸が、アミノ酸アナローグ及びアミノ酸模倣物(天然に存在するアミノ酸と同様な態様で機能する)と同様に含まれる。天然に存在するアミノ酸は、遺伝暗号によってコードされるアミノ酸及び後で改変されるアミノ酸であり、後者は例えばヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタメート及びO-ホスホセリンである。アミノ酸アナローグは、天然に存在するアミノ酸と同じ基本的化学構造、すなわち水素、カルボキシル基、アミノ基及びR基と結合したα-炭素を有する化合物、例えばホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。そのようなアナローグは改変R基を有するか(例えばノルロイシン)または改変ペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ基本的化学構造を維持する。アミノ酸模倣体は、アミノ酸の一般的化学構造と異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸と類似する態様で機能する化合物を指す。本明細書ではアミノ酸は、一般的に知られているそれらの三文字記号又はIUPAC-IUB生化学命名委員会推奨の一文字記号によって示すことができる。
本明細書で用いられるように、“有効量”という用語は、所望の治療及び/又は予防効果を達成するために十分な量を指す。治療又は予防における応用に関する文脈では、対象に投与される組成物の量は、疾患のタイプ及び重症度並びに個体の特徴(例えば一般的健康状態、年齢、性別、体重及び薬剤耐性)に左右されるであろう。前記はまた、疾患の程度、重症度及びタイプに左右されるであろう。当業者は前記の因子および他の因子により適切な用量を決定できるであろう。組成物はまた1つ又は2つ以上の付加される治療化合物と組み合わせて投与され得る。
本明細書で用いられるように、“ポリペプチド”、“ペプチド”及び“タンパク質”は、本明細書では互換的に用いられ、ペプチド結合又は改変ペプチド結合(すなわち同配体)によって互いに結合された2つ以上のアミノ酸を含むポリマーを意味する。ポリペプチドは、短鎖(一般的にはペプチド、糖ペプチド又はオリゴマーと称される)及び長鎖(一般的にはタンパク質と称される)の両方を指す。ポリペプチドは遺伝子によってコードされる20のアミノ酸以外のアミノ酸を含むことができる。ポリペプチドは、天然のプロセス(例えば翻訳後プロセッシング)によって、又は当分野で周知の化学的改変技術によって改変されたアミノ酸配列を含む。
本明細書で用いられるように、“治療する”若しくは“治療”又は“緩和”という用語は、治療的処置及び予防的又は防止的方策の両方を指し、この場合、目的は標的とする病的状態又は疾患を防止するか又は進行を遅らせる(軽減する)ことである。さらに臨床学的症状の治療又は予防において種々の態様(全体的治療又は予防だけでなく部分的治療又は予防も含まれる)が“実質的”であることが意図され、この場合、何らかの生物学的に又は臨床学的に対応する結果が達成されることもまた理解されよう。
本明細書で用いられるように、疾患又は症状を“予防”又は“予防する”とは、統計的サンプルにおいて、未処置コントロールサンプルと比較して処置サンプルで疾患又は症状の出現を減少させるか、又は未処置コントロールサンプルと比較して疾患又は症状の1つ若しくは2つ以上の徴候の開始を遅らせるか又はその重症度を低下させる化合物を指す。
本発明の技術は、ある種の芳香族系陽イオンペプチドを投与することによる疾患の治療又は予防に関する。
芳香族系陽イオンペプチドは水溶性であり、高度に極性である。これらの特性にもかかわらず、前記ペプチドは容易に細胞膜を貫通する。芳香族系陽イオンペプチドは、ペプチド結合によって共有結合した典型的には最小限2つ若しくは3つのアミノ酸、又は最小限4つのアミノ酸を含む。芳香族系陽イオンペプチドに存在するアミノ酸の最大数は約20アミノ酸で、ペプチド結合により共有結合されてある。適切には、アミノ酸の最大数は約12、より好ましくは約9、もっとも好ましくは約6である。
芳香族系陽イオンペプチドのアミノ酸は任意のアミノ酸であり得る。本明細書で用いられるように、“アミノ酸”という用語は、少なくとも1つのアミノ基及び少なくとも1つのカルボキシル基を含む任意の有機分子を指す。典型的には、少なくとも1つのアミノ基はカルボキシル基に対してα位に存在する。前記アミノ酸は天然に存在し得る。天然に存在するアミノ酸には、例えば哺乳動物のタンパク質で通常的に見出されるもっとも一般的な20の左旋性(L)アミノ酸、すなわちアラニン(Ala)、アルギニン(Arg)、アスパラギン(Asn)、アスパラギン酸(Asp)、システイン(Cys)、グルタミン(Gln)、グルタミン酸(Glu)、グリシン(Gly)、ヒスチジン(His)、イソロイシン(Ile)、ロイシン(Leu)、リジン(Lys)、メチオニン(Met)、フェニルアラニン(Phe)、プロリン(Pro)、セリン(Ser)、スレオニン(Thr)、トリプトファン(Trp)、チロシン(Tyr)、及びバリン(Val)が含まれる。天然に存在する他のアミノ酸には、例えばタンパク質合成と関係がない代謝プロセスで合成されるアミノ酸が含まれる。例えば、アミノ酸オルニチン及びシトルリンは、哺乳動物の代謝で尿生成中に合成される。天然に存在するアミノ酸のまた別の例にはヒドロキシプロリン(Hyp)が含まれる。
非天然アミノ酸は、天然のアミノ酸には見出されない例えばアルキル、アリール又はアルキルアリール基を含むことができる。非天然アルキルアミノ酸のいくつかの例には、α-アミノ酪酸、β-アミノ酪酸、γ-アミノ酪酸、δ-アミノ吉草酸及びε-アミノカプロン酸が含まれる。非天然アリールアミノ酸のいくつかの例には、オルト-、メタ-及びパラ-アミノ安息香酸が含まれる。非天然アルキルアリールアミノ酸のいくつかの例には、オルト-、メタ-及びパラ-アミノフェニル酢酸、及びγ-フェニル-β-アミノ酪酸が含まれる。天然に存在しないアミノ酸には天然に存在するアミノ酸の誘導体が含まれる。天然に存在するアミノ酸の誘導体は、例えば1つ又は2つ以上の化学基の天然に存在するアミノ酸への付加を含むことができる。
プロテアーゼ感受性を最小限にするために、ペプチドは、アミノ酸が天然に存在するか天然に存在しないかにかかわらず、一般的なプロテアーゼにより認識される5未満、好ましくは4未満、より好ましくは3未満、もっとも好ましくは2未満の連続するL-アミノ酸を有するべきである。最適には、ペプチドはD-アミノ酸のみを有しL-アミノ酸を含まない。ペプチドがプロテアーゼ感受性アミノ酸配列を含む場合、アミノ酸の少なくとも1つは好ましくは天然に存在しないD-アミノ酸であり、それによってプロテアーゼ耐性を付与する。プロテアーゼ感受性配列の例には、一般的なプロテアーゼ(例えばエンドペプチダーゼ及びトリプシン)によって容易に切断される2つ以上の連続する塩基性アミノ酸が含まれる。塩基性アミノ酸の例にはアルギニン、リジン及びヒスチジンが含まれる。
本明細書で用いられる“正味荷電”は、ペプチド内に存在するアミノ酸が保持する陽性荷電数と陰性荷電数の差し引きを指す。本明細書では、正味荷電は生理学的pHで測定されると理解される。生理学的pHで陽性に荷電する天然に存在するアミノ酸にはL-リジン、L-アルギニン及びL-ヒスチジンが含まれる。生理学的pHで陰性に荷電する天然に存在するアミノ酸にはL-アスパラギン酸及びL-グルタミン酸が含まれる。
典型的には、ペプチドは、陽性に荷電するN-末端アミノ基及び陰性に荷電するC-末端カルボキシル基を有する。前記荷電は生理学的pHで互いに相殺される。正味荷電算出の例として、ペプチドTyr-Arg-Phe-Lys-Glu-His-Trp-D-Argは、1つの陰性荷電アミノ酸(すなわちGlu)及び4つの陽性荷電アミノ酸(すなわち2つのArg残基、1つのLys及び1つのHis)を有する。したがって、上記ペプチドは3の正味陽性荷電を有する。
式中、R1及びR2は各々独立して以下の(i)−(v)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12は各々独立して以下の(i)−(ix)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
(iii)C1−C6アルコキシ;
(iv)アミノ;
(v)C1−C4アルキルアミノ;
(vi)C1−C4ジアルキルアミノ;
(vii)ニトロ;
(viii)ヒドロキシル;
(ix)ハロゲン(ここで“ハロゲン”はクロロ、フルオロ、ブロモ及びヨードを包含する);
nは1から5の整数である。
特にある実施態様では、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12はいずれも水素であり、さらにnは4である。別の実施態様では、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR11はいずれも水素であり、R8及びR12はメチルであり、R10はヒドロキシルであり、さらにnは4である。
式中、R1及びR2は各々独立して以下の(i)−(v)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
R3及びR4は各々独立して以下の(i)−(ix)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
(iii)C1−C6アルコキシ;
(iv)アミノ;
(v)C1−C4アルキルアミノ;
(vi)C1−C4ジアルキルアミノ;
(vii)ニトロ;
(viii)ヒドロキシル;
(ix)ハロゲン(ここで“ハロゲン”はクロロ、フルオロ、ブロモ及びヨードを包含する);
R5、R6、R7、R8及びR9は各々独立して以下の(i)−(ix)から選択され、
(i)水素;
(ii)直鎖又は分枝C1−C6アルキル;
(iii)C1−C6アルコキシ;
(iv)アミノ;
(v)C1−C4アルキルアミノ;
(vi)C1−C4ジアルキルアミノ;
(vii)ニトロ;
(viii)ヒドロキシル;
(ix)ハロゲン(ここで“ハロゲン”はクロロ、フルオロ、ブロモ及びヨードを包含する);
nは1から5の整数である。
特にある実施態様では、R1及びR2は水素であり、R3及びR4はメチルであり、R5、R6、R7、R8及びR9はいずれも水素であり、さらにnは4である。
芳香族‐陽イオン‐芳香族‐陽イオン(式III)
陽イオン‐芳香族‐陽イオン‐芳香族(式IV)
芳香族‐芳香族‐陽イオン‐陽イオン(式V)
陽イオン‐陽イオン‐芳香族‐芳香族(式VI)
式中、芳香族はPhe(F)、Tyr(Y)、Trp(W)及びシクロヘキシルアラニン(Cha)から成る群から選択される残基であり、陽イオンはArg(R)、Lys(K)、ノルロイシン(Nle)及び2-アミノ-ヘプタン酸(Ahe)から成る群から選択される残基である。
ある特徴では、本開示は、その必要がある哺乳動物でミトコンドリア透過性変遷(MPT)を受けるミトコンドリア数を減少させるか、又はミトコンドリア透過性変遷を予防する方法を提供する。前記方法は、本明細書に記載した1つ又は2つ以上の芳香族系陽イオンペプチドの有効量を前記哺乳動物に投与する工程を含む。別の特徴では、本開示はその必要がある哺乳動物でATP合成速度を増加させる方法を提供し、前記方法は、本明細書に記載した1つ又は2つ以上の芳香族系陽イオンペプチドの有効量を前記哺乳動物に投与する工程を含む。さらにまた別の特徴では、本開示は、その必要がある哺乳動物で酸化性損傷を減少させる方法を提供し、前記方法は、本明細書に記載した1つ又は2つ以上の芳香族系陽イオンペプチドの有効量を前記哺乳動物に投与する工程を含む。
別の実施態様では、芳香族系陽イオンペプチドは、最小正味陽性荷電数(pm)とアミノ酸残基総数(r)との間に、2pmが最も大きな数で前記最大数はr+1以下であるという関係を有する。この実施態様では、最小正味陽性荷電数(pm)とアミノ酸残基総数(r)との間の関係は以下のとおりである:
ある実施態様では、最小正味陽性荷電数(pm)及びアミノ酸残基総数(r)は等しい。別の実施態様では、ペプチドは3つ又は4つのアミノ酸残基及び最小正味陽性荷電数1、適切には最小正味陽性荷電数2、より好ましくは最小正味陽性荷電数3を有する。
芳香族系陽イオンペプチドが正味陽性荷電総数(pt)に対応する最小芳香族基数を有することもまた重要である。最小芳香族基数は下記で(a)と称されるであろう。芳香族基を有する天然に存在するアミノ酸にはヒスチジン、トリプトファン、チロシン及びフェニルアラニンのアミノ酸が含まれる。例えば、ヘキサペプチド、Lys-Gln-Tyr-D-Arg-Phe-Trpは、正味陽性荷電2(リジン及びアルギニン残基による)及び3つの芳香族基(チロシン、フェニルアラニン及びトリプトファン残基による)を有する。
芳香族系陽イオンペプチドはまた、最小芳香族基数(a)と生理学的pHにおける正味陽性荷電総数(pt)との間に、3aが最も大きな数で前記最大数はpt+1以下であるがただしptが1であるときaはまた1であり得るという関係を有する。この実施態様では、最小芳香族基数(a)と正味陽性荷電総数(pt)との間の関係は以下のとおりである:
別の実施態様では、芳香族系陽イオンペプチドは、最小芳香族基数(a)と正味陽性荷電総数(pt)との間に、2aが最も大きな数で前記最大数はpt+1以下であるという関係を有する。この実施態様では、最小芳香族アミノ酸残基数(a)と正味陽性荷電総数(pt)との間の関係は以下のとおりである:
別の実施態様では、芳香族基数(a)及び正味陽性荷電総数(pt)は等しい。ある実施態様では、芳香族系陽イオンペプチドは以下を有する:
(a) 少なくとも1の正味陽性荷電;
(b) 最小3つのアミノ酸;
(c) 最大約20のアミノ酸;
(d) 3pmが最も大きな数で前記最大数はr+1以下であるという、最小正味陽性荷電数(pm)とアミノ酸残基総数(r)との関係;及び
(e) 3aが最も大きな数で前記最大数はpt+1以下であるがただしaが1であるときptはまた1であり得るという、最小芳香族基数(a)と正味陽性荷電総数(pt)との関係。
式中、Chaはシクロヘキシルアラニンであり、Nleはノルロイシンであり、さらにAheは2-アミノ-ヘプタン酸である。
(a)非極性アミノ酸:Ala(A) Ser(S) Thr(T) Pro(P) Gly(G) Cys (C);
(b)酸性アミノ酸:Asn(N) Asp(D) Glu(E) Gln(Q);
(c)塩基性アミノ酸:His(H) Arg(R) Lys(K);
(d)疎水性アミノ酸:Met(M) Leu(L) Ile(I) Val(V);及び
(e)芳香族アミノ酸:Phe(F) Tyr(Y) Trp(W) His (H)。
同じグループの別のアミノ酸によるペプチド内のアミノ酸の置換は保存的置換と称され、本来のペプチドの物理化学的特徴を保存し得る。対照的に、異なるグループの別のアミノ酸によるペプチド内のアミノ酸の置換は、一般的に本来のアミノ酸の特徴を改変する蓋然性が高い。
いくつかの実施態様では、本明細書に開示するペプチドは前駆体(例えばペプチド前駆体)から誘導される。例えばいくつかの実施態様では、前駆体は芳香族系陽イオン物質を含み、前記はまた治療薬または薬剤である。
本明細書に開示する芳香族系陽イオンペプチドは、当分野で周知の任意の方法によって合成できる。化学的にタンパク質を合成する適切な方法には、例えば液相及び固相合成、及びStuartとYoungが記載した方法(Solid Phase Peptide Synthesis, Second Edition, Pierce Chemical Company, 1984)及び以下の文献(Methods Enzymol., 289, Academic Press, Inc, New York, 1997)に記載された方法が含まれる。組換えペプチドは、分子生物学、タンパク質生化学、細胞生物学及び微生物学で通常的な技術を用いて生成することができる。前記技術は例えばそれぞれ以下に記載されている技術である:Current Protocols in Molecular Biology, Vols. I-III, Ausubel, Ed. (1997);Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Ed. (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989);DNA Cloning: A Practical Approach, Vols. I and II, Glover, Ed. (1985);Oligonucleotide Synthesis, Gait, Ed. (1984);Nucleic Acid Hybridization, Hames & Higgins, Eds. (1985);Transcription and Translation, Hames & Higgins, Eds. (1984);Animal Cell Culture, Freshney, Ed. (1986);Immobilized Cells and Enzymes (IRL Press, 1986);Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning;the series, Meth. Enzymol., (Academic Press, Inc., 1984);Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells, Miller & Calos, Eds. (Cold Spring Harbor Laboratory, NY, 1987);及びMeth. Enzymol., Vols. 154 and 155, Wu & Grossman, and Wu, Eds.
本明細書に記載する芳香族系陽イオンペプチドは、当分野で公知の方法を用いて検出及び/又は性状を決定することができる。サンプル中のペプチドは、例えば高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の方法、例えば以下に記載されたものを用いて検出できる:Aguilar, HPLC of Peptides and Proteins: Methods and Protocols, Humana Press, New Jersey, 2004。ペプチドは、逆相HPLC(RP-HPLC)又はイオン交換HPLCを用いて検出できる。例示的なHPLCの方法及び結果は実施例5及び図1−46に示される。高速液体クロマトグラフィー(又は高圧液体クロマトグラフィー、HPLC)は、化合物の混合物を分離できるクロマトグラフィー技術であり、前記は生化学及び分析化学で用いられ、混合物中の個々の成分を同定、定量及び精製する。HPLCは、典型的には種々のタイプの固定相、移動相及び分析物をカラム中で移動させるポンプ、及び当該分析物の特徴的な保持時間を提供する検出装置を利用する。検出装置はまた分析物に関連するさらに別の情報(例えばそのような装備が付加されている場合は分析物のUV/Vis分光分析データ)を提供することができる。分析物の保持時間は、固定相と分析物の相互作用の強さ、用いられる溶媒の比/組成、及び移動相の流速に応じて変動する。典型的には、HPLCに関しては、ポンプ(重力ではなく)が、比較的密に充填されたカラムの中で移動相及び分析物を移動させるために必要な高圧を提供する。密度の増加はより小さな粒子サイズから生じる。このことが、通常のカラムクロマトグラフィーと比較したとき長さがより短いカラムでより良好な分離を可能にする。
いくつかの実施態様では、ペプチドはイオン交換HPLCを用いて検出及び/又は性状決定される。典型的には、イオン交換クロマトグラフィーでは、保持は溶質イオンと固定相と結合する荷電部位との間の引力に依拠する。典型的なイオン交換物質のタイプには以下が含まれるが、ただしこれらに限定されない。ポリスチレン樹脂:これらの樹脂は、鎖の安定性を高める架橋を可能にする。一般的には、より密な架橋は逸脱を減少させる(これは平衡時間を増加させ、最終的には選択性を改善する)。セルロース及びデキストランイオン交換樹脂(ゲル):これらはより大きな孔サイズ及び低い荷電密度を有し、このために前記樹脂はタンパク質分離に適する。孔制御ガラス又は多孔性シリカ。
一般的には、イオン交換物質はより高い荷電及びより小さな半径をもつイオンと結合し易い。典型的には、対イオン(樹脂の官能基に関して)濃度の増加は保持時間を減少させる。典型的には、pHの上昇は陽イオン交換で保持時間を減少させ、一方、pHの低下は陰イオン交換で保持時間を減少させる。
さらにまた、サンプル中のペプチドは、例えば質量分析(MS)方法を用いて性状を決定できる。質量分析方法に関する一般的な文献は以下である:Sparkman, Mass Spectrometry Desk Reference, Pittsburgh: Global View Pub, 2000。例示的なMS方法および結果は実施例5及び図1−42に示される。
本明細書に記載の芳香族系陽イオンペプチドは、当分野で公知の多数の任意の一般的生化学的方法を用いて検出及び/又は性状を決定できることは当業者には理解されよう。本明細書に記載のHPLC及びMS方法は例示であり、いかなる態様においても限定と解されるべきではない。
本明細書に記載の芳香族系陽イオンペプチドは疾患の予防又は治療に有用である。具体的には、本開示は、本明細書に記載の芳香族系陽イオンペプチドを投与することによって、疾患のリスクを有する対象を処置する予防的及び治療的方法を提供する。したがって、本方法は、芳香族系陽イオンペプチドの有効量をその必要がある対象に投与することによって、疾患の予防及び/又は治療を提供する。
ある実施態様では、上記に記載のペプチドは、ミトコンドリア透過性変遷(MPT)に付随する任意の疾患又は症状の治療に有用である。MPTは哺乳動物のいくつかの共通の疾患及び症状に付随するので、MPTを受けるミトコンドリアの数を減少させさらにMPTを予防することは重要である。そのような疾患及び症状には、組織又は器官の虚血及び/又は再灌流、低酸素症、神経変性疾患などが含まれるが、ただしこれらに限定されない。MPTの治療又は予防の必要がある哺乳動物はこれらに疾患又は症状に罹患している哺乳動物である。
MPTを伴う神経変性疾患の治療又は予防にもまた本明細書に記載した方法を用いることができる。MPTを伴う神経変性疾患には、例えばパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病及び筋委縮性側索硬化症(ALS、ロウ・ゲーリッヒ病としても知られている)が含まれる。本明細書に開示の方法を用いてこれらの疾患及びMPTを伴う他の神経変性疾患の発症を遅らせるか、又は進行を遅くすることができる。本明細書に開示した方法は、特にMPTを伴う神経変性疾患の初期にあるヒトの治療及びこれらの疾患の素因を有するヒトで有用である。
上記に記載した芳香族系陽イオンペプチドはまた、インスリン耐性、メタボリックシンドローム、火傷及び二次性合併症、心不全、糖尿病合併症(例えば糖尿病性網膜症)、眼の症状(例えば脈絡膜血管新生、網膜変性及び酸素誘発網膜症)の予防又は治療で有用である。
別の実施態様では、芳香族系陽イオンペプチドを用いて、酸化性損傷を伴う脂質の過酸化及び/又は炎症プロセスを疾患又は症状のために予防することができる。脂質過酸化は脂質の酸化性改変と称される。前記脂質は細胞膜に存在し得る。膜脂質のこの改変は、典型的には細胞の膜機能の変化及び/又は損傷を生じる。さらにまた、脂質の過酸化はまた細胞の外因性脂質又はリポタンパク質でも生じ得る。例えば、低密度リポタンパク質は脂質過酸化に感受性である。脂質過酸化を伴う症状の例はアテローム性硬化症である。アテローム性硬化症は例えば心臓発作及び冠状動脈疾患に関係しているので、アテローム性硬化症に付随する酸化性損傷の緩和は重要である。
本明細書に開示の方法はまた、任意の神経変性疾患又は症状に付随する酸化性損傷の緩和に用いることができる。神経変性疾患は、中枢神経系及び末梢神経系のいずれの細胞、組織又は器官にも影響を及ぼし得る。そのような細胞、組織及び器官の例には脳、脊髄、ニューロン、神経節、シュワン細胞、星状細胞、稀突起神経膠細胞、小神経膠細胞が含まれる。神経変性症状は、急性症状、例えば卒中又は外傷性脳若しくは脊髄損傷であり得る。別の実施態様では、神経変性疾患又は症状は慢性神経変性症状であり得る。慢性神経変性症状では、遊離ラジカルは、例えばタンパク質に対して損傷を引き起こし得る。そのようなタンパク質の例はアミロイドベータ-タンパク質である。遊離ラジカルによる損傷を伴う慢性神経変性疾患の例には、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病及び筋委縮性側索硬化症(ロウ・ゲーリッヒ病としてもまた知られている)が含まれる。
予防方法:ある特徴では、本発明は、症状の開始または進行を予防する芳香族系陽イオンペプチドを対象に投与することによって、当該疾患を対象で予防する方法を提供する。予防的適用では、芳香族系陽イオンペプチドの医薬組成物または医薬は、当該疾患(当該疾患の生化学的、組織学的及び/又は行動態様的徴候を含む)、その合併症及び当該疾患の進行中に出現する介在的な病理学的表現型のリスクの除去若しくは緩和、その重症度の軽減、又はその開始の遅延のために十分な量で、疾患又は症状が疑われるか或いはそのリスクがある対象に投与される。芳香族系陽イオンペプチドの予防的投与は、当該疾患を予防するか或いはその進行を遅らすことができるように、当該異常の出現前に実施することができる。適切な化合物は上記に記載したスクリーニングアッセイを根拠に決定することができる。
治療的方法:本技術の別の特徴は治療的目的のために対象で疾患を治療する方法を含む。治療的適用では、組成物又は医薬は、そのような疾患が疑われる対象又は既にそのような疾患に罹患している対象に、当該疾患(その合併症及び当該疾患の進行時の介在的病理学的表現型を含む)の徴候の治癒、又は少なくとも部分的停止に十分な量で投与される。したがって、本発明は疾患又は臨床症状を示す個体を治療する方法を提供する。
細胞、器官又は組織をペプチドと接触させる当業者に公知の任意の方法を利用することができる。適切な方法にはin vitro、ex vivo又はin vivoの方法が含まれる。in vivoの方法には、適切には芳香族系陽イオンペプチド(例えば上記に記載のペプチド)の哺乳動物(適切にはヒト)への投与が含まれる。治療にin vivoが用いられるときは、芳香族系陽イオンペプチドは対象に有効量で(すなわち所望の治療効果を示す量で)投与される。用量および投薬レジメンは、対象の損傷の程度、使用される個々の芳香族系陽イオンペプチドの特徴(例えばその治療インデックス)、対象、及び対象の病歴に左右されるであろう。
医薬組成物は、典型的にはその意図する投与経路に適合し得るように処方される。投与ルートの例には、非経口(静脈内、皮内、腹腔内又は皮下)、経口、吸入、経皮(局所)、口内、イオン浸透、及び経粘膜投与が含まれる。非経口、皮内又は皮下適用のために用いられる溶液又は懸濁液は以下の成分を含むことができる:無菌的希釈剤、例えば注射用の水、食塩水溶液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール又は他の合成溶媒;抗菌剤、例えばベンジルアルコール又はメチルパラベン、抗酸化剤、例えばアスコルビン酸又は重亜硫酸ナトリウム;キレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸;緩衝剤、例えば酢酸、クエン酸又はリン酸塩;及び張度調整用物質、例えば塩化ナトリウムまたはデキストロース。pHは酸又は塩基(例えば塩酸又は水酸化ナトリウム)で調節できる。非経口調製物は、ガラス又はプラスチック製のアンプル、使い捨て注射筒又はマルチドースバイアルに封入できる。患者又は治療する医師に便利なように、用量決定処方物を、治療コース(例えば7日間治療)のために必要な全備品(例えば薬剤バイアル、希釈剤バイアル、注射筒及び針)を収納するキットとして提供できる。
芳香族系陽イオンペプチド又はその医薬的に許容できる塩(例えば酢酸塩又はトリフルオロ酢酸塩)は担体を含むことができ、前記は溶媒又は分散媒体であり得るが、それらには例えば水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール及び液体ポリエチレングリコールなど)及び前記の適切な混合物が含まれる。適切な流動性は、例えばコーティング(例えばレシチン)の使用によって、分散物の場合に要求される粒子サイズの維持によって、及び界面活性剤の使用によって維持できる。微生物作用の防止は、多様な抗菌及び抗カビ剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チオメラソールなどによって達成できる。酸化防止のためにグルタチオン及び他の抗酸化剤を含むことができる。多くの事例で、等張剤、例えばショ糖、ポリアルコール(例えばマンニトール、ソルビトール)又は塩化ナトリウムを含むことは好ましいであろう。注射性組成物の吸収延長は、吸収を延長させる物質、例えばモノステアリン酸アルミニウム又はゼラチンを組成物に取り入れることによってもたらされ得る。
経口用組成物は一般的には不活性な希釈剤又は食用担体を含む。経口による治療的投与という目的のために活性化合物は賦形剤と一緒に摂取され、錠剤、トローチ又はカプセル(例えばゼラチンカプセル)の形態で用いられ得る。経口組成物はまた口内洗浄として使用される液体担体を用いて調製できる。医薬的に適合できる結合剤及び/又はアジュバント物質を組成物の部分として含むことができる。錠剤、ピル、カプセル、トローチなどは以下の成分(又は類似の性質をもつ化合物)のいずれかを含むことができる:結合剤、例えば微晶質セルロース、アラビアゴム又はゼラチン;賦形剤、例えばデンプン又はラクトース;崩壊剤、例えばアルギン酸、プリモゲル又はトウモロコシデンプン;滑沢剤、例えばステアリン酸マグネシウム又はステロート(Sterote);研磨剤、例えばコロイド状二酸化ケイ素;甘味剤、例えばショ糖又はサッカリン;又は香料、例えばペパーミント、サリチル酸メチル又はオレンジ香料。
本明細書に記載の治療用化合物の全身的投与はまた経粘膜又は経皮的手段によるものであり得る。経粘膜又は経皮投与のためには、透過されるべき障壁に対する適切な貫通物質が処方物で用いられる。そのような貫通物質は当分野で一般的に知られてあり、例えば経粘膜投与のためには、洗剤、胆汁塩及びフシジン酸誘導体が含まれる。経粘膜投与は、鼻内スプレーの使用により達成できる。経皮投与のためには、化合物は当分野で一般的に公知の活性オイントメント、軟膏、ゲル又はクリームとして処方される。ある実施態様では、経皮投与はイオン浸透療法として実施できる。
ミクロ球体ポリマーの徐放性処方物の例は、PCT公開公報WO 99/15154(Tracy et al.)、米国特許5,674,534号及び5,716,644号(ともにZale et al.)、PCT公開公報WO 96/40073(Zale et al.)、及びPCT公開公報WO 00/38651(Shah et al)に記載されている。米国特許5,674,534号及び5,716,644号並びにPCT公開公報WO 96/40073は、エリスロポエチン粒子(塩による凝集に対して安定化されている)を含むポリマーマトリックスを記載している。
治療薬化合物はまた、細胞内デリバリーの強化のために処方することができる。例えばリポソームデリバリー系が当分野で公知である。例えば以下を参照されたい:Chonn and Cullis, “Recent Advances in Liposome Drug Delivery Systems,” Current Opinion in Biotechnology 6:698-708, 1995;Weiner, “Liposomes for Protein Delivery: Selecting Manufacture and Development Processes,” Immunomethods, 4(3):201-9 , 1994; Gregoriadis, “Engineering Liposomes for Drug Delivery: Progress and Problems,” Trends Biotechnol., 13(12):527-37, 1995。ミズグチら(Mizguchi et al., Cancer Lett., 100:63-69, 1996)は、in vivo及びin vitroの両方でタンパク質を細胞にデリバーするフソジェニックなリポソームの使用を記載している。
細胞培養アッセイ及び動物実験から得られたデータを、ヒトで使用される用量範囲の処方に用いることができる。そのような化合物の用量は、好ましくはほとんど又は全く毒性を示さないED50を含む循環濃度範囲内にある。前記用量は、用いられる投薬形態及び利用される投与ルートに応じて前記の範囲内で変動し得る。本方法で用いられる任意の化合物について、治療的に有効な用量は細胞培養アッセイから最初に概算することができる。細胞培養で決定されるIC50(すなわち徴候の50%最大阻害を達成する試験化合物濃度)を含む循環血漿濃度を達成する用量を動物モデルで処方できる。そのような情報を用いてヒトで有用な用量をより正確に決定することができる。
いくつかの実施態様では、芳香族系陽イオンペプチドの投薬は“低”、“中”又は“高”用量レベルで提供される。ある実施態様では、低用量は約0.01から約0.5mg/kg/h、適切には約0.01から約0.1mg/kg/hで提供される。ある実施態様では、中用量は約0.1から約1.0mg/kg/h、適切には約0.1から約0.5mg/kg/hで提供される。ある実施態様では、高用量は約0.5から約10mg/kg/h、適切には約0.5から約2mg/kg/hで提供される。
一定の因子が、対象を効果的に治療するために必要な投薬量及びタイミングに影響し得ることは当業者には理解されるであろう。前記因子には疾患又は異常の重症度、以前の治療、対象の一般的健康状態及び/又は年齢、並びに他の疾患の存在が含まれるが、ただしこれらに限定されない。さらにまた、本明細書に記載の治療組成物の治療的に有効な量による対象の処置は1回処置又は連続処置を含むことができる。
対象のサンプル中の芳香族系陽イオンペプチドの存在又は量(レベル)を同定及び決定する方法は当分野で公知であり、前記方法にはHPLC及び質量分析法が含まれるが、ただしこれらに限定されない。
以前に記載したように、いくつかの実施態様では、ペプチドレベルは対象由来の生物学的サンプルで決定され、前記サンプルには血液サンプル、組織サンプル(例えば器官又は腫瘍生検サンプル)、尿及び唾液が含まれるが、前記に限定されない。
いくつかの実施態様では、キットはまたサンプルを入手し解析まで適切に保存するための指示を含む。いくつかの実施態様では、サンプルには、体液、1つ又は2つ以上の細胞、組織又は器官の部分、生検サンプル及び/又は腫瘍の部分が含まれる。
本発明にしたがって処置される哺乳動物は、任意の哺乳動物(例えば農場動物、例えばヒツジ、ブタ、ウシ及びウマ;愛玩動物、例えばイヌ及びネコ;実験動物、例えばラット、マウス及びウサギを含む)であり得る。適切な実施態様では、哺乳動物はヒトである。
実施例
本発明をさらに以下の実施例によって説明するが、それら実施例はいかなる態様においても限定と解されるべきではない。
本実施例では、単離ミトコンドリアによるH2O2生成に対する本発明の芳香族系陽イオンペプチドの影響を調べる。H2O2は文献に記載されたルミノール化学発光を用いて測定される(Y. Li, H. Zhu, M. A. Trush, Biochim. Biophys. Acta 1428, 1-12, 1999)。簡単に記せば、芳香族系陽イオンペプチドの非存在下又は存在下で、0.1mgのミトコンドリアタンパク質を0.5mLのリン酸カリウム緩衝液(100mM、pH8.0)に添加する。ルミノール(25mM)及び0.7IUのセイヨウワサビペルオキシダーゼを添加し、クロノログモデル560(Chronolog Model 560)アグレゴメーター(Havertown, Pa.)を用い20分間37℃で化学発光をモニターする。H2O2生成量を20分間にわたる曲線下の面積(AUC)として定量し、全データをミトコンドリアのみで生じるAUCに対して標準化する。
芳香族系陽イオンペプチドは単離ミトコンドリアによる偶発的なH2O2生成を減少させるであろうと予測される。したがって、芳香族系陽イオンペプチドは酸化性損傷の緩和に有用であり、酸化性損傷に関連する疾患又は症状の治療又は予防で有用である。
特許請求ペプチドは全細胞に適用したとき有効な抗酸化物質であることを示すために、ニューロンのN2A細胞を96ウェルプレートに1x104/ウェルの密度でプレートし、tBHP(0.5又は1mM)で40分間処理する前に2日間増殖させた。細胞を2回洗浄し、培養液のみ又は種々の濃度の芳香族系陽イオンペプチド(10-12Mから10-9M)を含む培養液に4時間置き換える。細胞内ROSをカルボキシ-H2DCFDA(Molecular Probes, Portland, Oreg.)によって測定する。細胞分裂アッセイ(MTSアッセイ;Promega, Madison, Wis.)によって細胞死を評価する。
tBHPとのインキュベーションは細胞内ROSの増加及び細胞生存率の低下をもたらすであろう。しかしながら、これらの細胞と芳香族系陽イオンペプチドとのインキュベーションは細胞内ROSを減少させ細胞の生存を高めるであろうと予測される。したがって、芳香族系陽イオンペプチドは酸化性損傷の緩和に有用であり、酸化性損傷に関連する疾患又は症状の治療又は予防で有用である。
マウス肝からミトコンドリアを単離するために、断頭によりマウスを致死させる。肝臓を取り出し、迅速に冷却肝均質化媒体に静置する。ハサミを用いて前記肝臓を細切し、続いてガラスホモジナイザーを用いて手動で均質化する。均質化物を4℃にて10分間1000gで遠心分離する。上清を吸引してポリカルボネートチューブに移し、再度4℃にて10分間3000gで遠心分離する。得られた上清を取り出し、チューブ側壁の油脂を注意深く拭い去る。ペレットを肝ホモジネート媒体に再懸濁させ、前記均質化を2回繰り返す。最後の精製ミトコンドリアペレットを媒体に再懸濁させる。ミトコンドリア調製物のタンパク質濃度をブラッドフォードの方法によって決定する。
本発明の芳香族系陽イオンペプチドの局在を調べるために、400μL中の約1.5mgのミトコンドリアを標識芳香族系陽イオンペプチドとともに37℃で5−30分インキュベートする。続いてミトコンドリアを遠心分離し標識の量をミトコンドリア分画及び緩衝液分画で測定する。ミトコンドリアマトリックス体積を0.7μL/mgタンパク質と仮定して(Lim et al., J Physiol 545:961-974, 2002)、ミトコンドリア中のペプチドの濃度を決定することができる。特許請求芳香族系陽イオンペプチドは緩衝液分画と比較してミトコンドリア中により濃縮されているであろうと予測される。
特許請求ペプチドが、Ca2+の過剰負荷によって誘発されるMPTの防御で有効であることを示すために、単離ミトコンドリアをCa2+の添加前に2分間芳香族系陽イオンペプチド(10μM)で前処理する。本発明の芳香族系陽イオンペプチドは累積的Ca2+チャレンジに対してミトコンドリアの耐性を高めるであろうと予測される。
本発明の芳香族系陽イオンペプチドが細胞膜を貫通し、3NPによって誘引されるミトコンドリアの減極を防御することを示すために、芳香族系陽イオンペプチドの非存在下又は存在下でCaco-2細胞を3NP(10mM)で4時間処理し、続いてTMRMとともにインキュベートし、さらにLSCM下で調べる。コントロール細胞では、ミトコンドリアは細胞質全体で細い線としてはっきりと可視化される。3NP処理細胞では、TMRMの蛍光は大きく減少し、普遍化された減極が示されている。対照的に、本発明の芳香族系陽イオンペプチドとの同時処理は3NPによって引き起こされるミトコンドリアの減極に対して防御を示すであろうと予測される。
したがって、芳香族系陽イオンペプチドはMPTの予防に有用で、MPTに関連する疾患又は症状の治療又は予防で有用である。
MPT開孔はミトコンドリアの膨張をもたらす。本実施例は、ミトコンドリアの膨張における本発明の芳香族系陽イオンペプチドの影響を、540nmにおける吸収(A540)の低下を測定することによって調べる。いったん吸収を測定したら、続いてミトコンドリア懸濁液を遠心分離し、ミトコンドリアペレット及び上清のチトクロームcを市販のELISAキットにより測定する。本発明の芳香族系陽イオンペプチドによる単離ミトコンドリアの前処理は、Ca2+の過剰負荷により誘発される膨張及びチトクロームc放出を阻害するであろうと予測される。Ca2+の過剰負荷によって誘発されるMPTの予防の他に、本発明の芳香族系陽イオンペプチドはまた、MPP+(1-メチル-4-フェニルピリジウムイオン)(ミトコンドリア電子伝達連鎖の複合体Iの阻害物質)によって誘発されるミトコンドリアの膨張もまた予防するであろうと予測される。
したがって、芳香族系陽イオンペプチドはMPTの予防に有用で、MPTに関連する疾患又は症状の治療又は予防で有用である。
芳香族系陽イオンペプチドは固相合成を用いて合成し、HPLC及びMSを用いて性状を決定した。表5のペプチドに関するHPLC及びMSのデータは添付の図に示される。例示的なHPLC及びMSの方法は下記の実施例6及び7で提供される。
本実施例は、生物学的サンプル中の芳香族系陽イオンペプチドのHPLCによる検出を示す。生物学的サンプルは、当該サンプルの性質に応じて適切な態様で対象から収集される。生物学的サンプルには、生細胞から誘導されるか、又は生細胞と接触した任意の材料が含まれる。生物学的サンプルの例には、全血、分画血液、精液、唾液、涙液、尿、糞便材料、汗、頬壁、皮膚、脳脊髄液及び毛髪が含まれるが、ただしこれらに限定されない。生物学的サンプルにはまた、内部器官又は癌の生検が含まれる。いったん入手したら、生物学的サンプルは、検出方法を実施するまで前記方法に適合する態様で保存し、サンプル中の芳香族系陽イオンペプチドの保存を担保する。
サンプルを250x4.6(内径)mmのC18 5μmカラムにローディングし、以下の構成のアセトニトリル中に0.1%のトリフルオロ酢酸(溶液A)及びHPLC級の水に0.1%のトリフルオロ酢酸(溶液B)のグラディエントに付す:
生物学的サンプル中の芳香族系陽イオンペプチドの存在は、参照サンプルについて得られたデータ(例えば実施例5に提供したもの)との比較によって確立される。
前述の方法はほんの例示であり、いかなる態様においても限定と解されるべきではない。本明細書に記載の芳香族系陽イオンペプチドは、HPLCの多数の方法、例えばAguilarが記載した方法(HPLC of Peptides and Proteins: Methods and Protocols, Humana Press, New Jersey, 2004)によって解析できることは、当業者には理解されよう。本明細書に記載した芳香族系陽イオンペプチドの例示的HPLCの結果は図1−46に示される。
本実施例は、生物学的サンプル中の芳香族系陽イオンペプチドのMSによる検出を示す。生物学的サンプルは、当該サンプルの性質に応じて適切な態様で対象から収集される。生物学的サンプルには、生細胞から誘導されるか、又は生細胞と接触した任意の材料が含まれる。生物学的サンプルの例には、全血、分画血液、精液、唾液、涙液、尿、糞便材料、汗、頬壁、皮膚、脳脊髄液及び毛髪が含まれるが、ただしこれらに限定されない。生物学的サンプルにはまた、内部器官又は癌の生検が含まれる。いったん入手したら、生物学的サンプルは、検出方法を実施するまで前記方法に適合する態様で保存し、サンプル中の芳香族系陽イオンペプチドの保存を担保する。
サンプルを20μLの体積でローディングし、以下の例示的条件下で解析する。
本明細書に記載した芳香族系陽イオンペプチドの例示的MSの結果は図1−42に示される。しかしながら本明細書に記載の芳香族系陽イオンペプチドは、MSの多数の方法、例えばSparkmanが記載した方法(Mass Spectrometry Desk Reference, Pittsburgh: Global View Pub, 2000)によって解析できることは、当業者には理解されよう。
さらにまた、本開示の特色または特徴がMarkushグループに関して記述される場合は、本開示はしたがってまたMarkushグループのメンバーの任意の各メンバー又はMarkushグループのメンバーを含むサブグループに関して記述されることは当業者には理解されよう。
当業者には理解されるところであるが、任意の及び全ての目的のために、特に記述表現の提供に関して、本明細書に開示した全範囲はまた任意の及び全ての可能な部分的範囲及びその部分的範囲の組合せを包含する。列挙されるいずれの範囲も、当該範囲を十分に記述し、前記を少なくとも均等な半分に、三等分に、四等分に、五等分に、十等分などに細分できるものであることは容易に理解されよう。非制限的な例として、本明細書で考察される各範囲は、三等分の小さい方の部分、三等分の真ん中の部分、及び三等分の大きい方の部分などに容易に細分できる。当業者にはまた理解されるところであるが、例えば“まで”、“少なくとも”、“よりも大きい”、“未満”などの言葉はいずれも列挙された数を含み、上記で考察したように続いて分解され得る範囲を意味する。最後に、当業者には理解されるところであるが、範囲は個々の各メンバーを含む。したがって、例えば1−3つの細胞を含むグループは、1、2又は3細胞を含むグループを意味する。同様に、1−5細胞を含むグループは、1、2、3、4又は5細胞を含むグループなどを意味する。
本明細書で引用した全ての特許、特許出願、仮出願及び公開公報は、参照によりその全体(全ての図面及び表を含む)が、本出願の系統だった教示と不一致をもたらさない程度に本明細書に含まれる。
他の実施態様は以下の特許請求の範囲で示される。
さらにまた、本開示の特色または特徴がMarkushグループに関して記述される場合は、本開示はしたがってまたMarkushグループのメンバーの任意の各メンバー又はMarkushグループのメンバーを含むサブグループに関して記述されることは当業者には理解されよう。
当業者には理解されるところであるが、任意の及び全ての目的のために、特に記述表現の提供に関して、本明細書に開示した全範囲はまた任意の及び全ての可能な部分的範囲及びその部分的範囲の組合せを包含する。列挙されるいずれの範囲も、当該範囲を十分に記述し、前記を少なくとも均等な半分に、三等分に、四等分に、五等分に、十等分などに細分できるものであることは容易に理解されよう。非制限的な例として、本明細書で考察される各範囲は、三等分の小さい方の部分、三等分の真ん中の部分、及び三等分の大きい方の部分などに容易に細分できる。当業者にはまた理解されるところであるが、例えば“まで”、“少なくとも”、“よりも大きい”、“未満”などの言葉はいずれも列挙された数を含み、上記で考察したように続いて分解され得る範囲を意味する。最後に、当業者には理解されるところであるが、範囲は個々の各メンバーを含む。したがって、例えば1−3つの細胞を含むグループは、1、2又は3細胞を含むグループを意味する。同様に、1−5細胞を含むグループは、1、2、3、4又は5細胞を含むグループなどを意味する。
本明細書で引用した全ての特許、特許出願、仮出願及び公開公報は、参照によりその全体(全ての図面及び表を含む)が、本出願の系統だった教示と不一致をもたらさない程度に本明細書に含まれる。
他の実施態様は以下の特許請求の範囲で示される。
本発明の好ましい態様は、下記の通りである。
〔1〕以下から成る群から選択される芳香族系陽イオンペプチド:
D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Dmt-D-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Dmt-Lys-D-Phe-NH 2
Phe-D-Arg-D-Phe-Lys-NH 2
Phe-D-Arg-Phe-D-Lys-NH 2
D-Phe-D-Arg-D-Phe-D-Lys-NH 2
Lys-D-Phe-Arg-Dmt-NH 2
D-Arg-Arg-Dmt-Phe-NH 2
Dmt-D-Phe-Arg-Lys-NH 2
Phe-D-Dmt-Arg-Lys-NH 2
D-Arg-Dmt-Lys-NH 2
Arg-D-Dmt-Lys-NH 2
D-Arg-Dmt-Phe-NH 2
Arg-D-Dmt-Arg-NH 2
Dmt-D-Arg-NH 2
D-Arg-Dmt-NH 2
D-Dmt-Arg-NH 2
Arg-D-Dmt-NH 2
D-Arg-D-Dmt-NH 2
D-Arg-D-Tyr-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Tyr-D-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Tyr-Lys-D-Phe-NH 2
D-Arg-D-Tyr-D-Lys-D-Phe-NH 2
Lys-D-Phe-Arg-Tyr-NH 2
D-Arg-Arg-Tyr-Phe-NH 2
Tyr-D-Phe-Arg-Lys-NH 2
Phe-D-Tyr-Arg-Lys-NH 2
D-Arg-Tyr-Lys-NH 2
Arg-D-Tyr-Lys-NH 2
D-Arg-Tyr-Phe-NH 2
Arg-D-Tyr-Arg-NH 2
Tyr-D-Arg-NH 2
D-Arg-Tyr-NH 2
D-Tyr-Arg-NH 2
Arg-D-Tyr-NH 2
D-Arg-D-Tyr-NH 2
Dmt-Lys-Phe-NH 2
Lys-Dmt-D-Arg-NH 2
Phe-Lys-Dmt-NH 2
D-Arg-Phe-Lys-NH 2
D-Arg-Cha-Lys-NH 2
D-Arg-Trp-Lys-NH 2
Dmt-Lys-D-Phe-NH 2
Dmt-Lys-NH 2
Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Cha-Lys-Cha-NH 2
D-Nle-Dmt-Ahe-Phe-NH 2
D-Nle-Cha-Ahe-Cha-NH 2
式中、Chaはシクロヘキシルアラニンであり、Nleはノルロイシンであり、さらにAheは2-アミノ-ヘプタン酸である。
〔2〕1つ以上の前記〔1〕に記載の芳香族系陽イオンペプチド及びその医薬的に許容できる塩を含む医薬組成物。
〔3〕さらに医薬的に許容できる担体を含む、前記〔2〕に記載の医薬組成物。
〔4〕ミトコンドリア透過性変遷(MPT)を受けるミトコンドリア数を減少させるか、又はミトコンドリア透過性変遷を予防する必要がある哺乳動物における、ミトコンドリア透過性変遷(MPT)を受けるミトコンドリア数を減少させるか、又はミトコンドリア透過性変遷を予防する方法であって、有効量の1つ以上の前記〔1〕に記載の芳香族系陽イオンペプチドを前記哺乳動物に投与する工程を含む、前記方法。
〔5〕酸化性損傷を減少させる必要がある哺乳動物における酸化性損傷を減少させる方法であって、有効量の1つ以上の前記〔1〕に記載の芳香族系陽イオンペプチドを前記哺乳動物に投与する工程を含む、前記方法。
〔6〕ATP合成速度を増加させる必要がある哺乳動物におけるATP合成速度を増加させる方法であって、有効量の1つ以上の前記〔1〕に記載の芳香族系陽イオンペプチドを前記哺乳動物に投与する工程を含む、前記方法。
〔7〕対象における投与された芳香族系陽イオンペプチドの存在又は量を決定する方法であって、前記対象由来の生物学的サンプル中の前記投与された芳香族系陽イオンペプチドを検出する工程を含み、前記芳香族系陽イオンペプチドが以下から成る群から選択される、前記方法:
D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Dmt-D-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Dmt-Lys-D-Phe-NH 2
Phe-D-Arg-D-Phe-Lys-NH 2
Phe-D-Arg-Phe-D-Lys-NH 2
D-Phe-D-Arg-D-Phe-D-Lys-NH 2
Lys-D-Phe-Arg-Dmt-NH 2
D-Arg-Arg-Dmt-Phe-NH 2
Dmt-D-Phe-Arg-Lys-NH 2
Phe-D-Dmt-Arg-Lys-NH 2
D-Arg-Dmt-Lys-NH 2
Arg-D-Dmt-Lys-NH 2
D-Arg-Dmt-Phe-NH 2
Arg-D-Dmt-Arg-NH 2
Dmt-D-Arg-NH 2
D-Arg-Dmt-NH 2
D-Dmt-Arg-NH 2
Arg-D-Dmt-NH 2
D-Arg-D-Dmt-NH 2
D-Arg-D-Tyr-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Tyr-D-Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Tyr-Lys-D-Phe-NH 2
D-Arg-D-Tyr-D-Lys-D-Phe-NH 2
Lys-D-Phe-Arg-Tyr-NH 2
D-Arg-Arg-Tyr-Phe-NH 2
Tyr-D-Phe-Arg-Lys-NH 2
Phe-D-Tyr-Arg-Lys-NH 2
D-Arg-Tyr-Lys-NH 2
Arg-D-Tyr-Lys-NH 2
D-Arg-Tyr-Phe-NH 2
Arg-D-Tyr-Arg-NH 2
Tyr-D-Arg-NH 2
D-Arg-Tyr-NH 2
D-Tyr-Arg-NH 2
Arg-D-Tyr-NH 2
D-Arg-D-Tyr-NH 2
Dmt-Lys-Phe-NH 2
Lys-Dmt-D-Arg-NH 2
Phe-Lys-Dmt-NH 2
D-Arg-Phe-Lys-NH 2
D-Arg-Cha-Lys-NH 2
D-Arg-Trp-Lys-NH 2
Dmt-Lys-D-Phe-NH 2
Dmt-Lys-NH 2
Lys-Phe-NH 2
D-Arg-Cha-Lys-Cha-NH 2
D-Nle-Dmt-Ahe-Phe-NH 2 及び
D-Nle-Cha-Ahe-Cha-NH 2 。
〔8〕検出工程が前記ペプチドの投与中に実施される、前記〔7〕に記載の方法。
〔9〕検出工程が前記ペプチドの投与後に実施される、前記〔7〕に記載の方法。
〔10〕検出工程がHPLCを含む、前記〔7〕に記載の方法。
〔11〕前記HPLCが逆相HPLCを含む、前記〔10〕に記載の方法。
〔12〕前記HPLCがイオン交換HPLCを含む、前記〔10〕に記載の方法。
〔13〕検出工程が質量分析法を含む、前記〔7〕に記載の方法。
〔14〕前記生物学的サンプルが液体を含む、前記〔7〕に記載の方法。
〔15〕前記生物学的サンプルが細胞を含む、前記〔7〕に記載の方法。
〔16〕前記生物学的サンプルが組織を含む、前記〔7〕に記載の方法。
〔17〕前記生物学的サンプルが生検を含む、前記〔7〕に記載の方法。
Claims (17)
- 以下から成る群から選択される芳香族系陽イオンペプチド:
D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Phe-D-Arg-D-Phe-Lys-NH2
Phe-D-Arg-Phe-D-Lys-NH2
D-Phe-D-Arg-D-Phe-D-Lys-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Dmt-NH2
D-Arg-Arg-Dmt-Phe-NH2
Dmt-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Dmt-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-NH2
Arg-D-Dmt-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Phe-NH2
Arg-D-Dmt-Arg-NH2
Dmt-D-Arg-NH2
D-Arg-Dmt-NH2
D-Dmt-Arg-NH2
Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-D-Phe-NH2
D-Arg-D-Tyr-D-Lys-D-Phe-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Tyr-NH2
D-Arg-Arg-Tyr-Phe-NH2
Tyr-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Tyr-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-NH2
Arg-D-Tyr-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Phe-NH2
Arg-D-Tyr-Arg-NH2
Tyr-D-Arg-NH2
D-Arg-Tyr-NH2
D-Tyr-Arg-NH2
Arg-D-Tyr-NH2
D-Arg-D-Tyr-NH2
Dmt-Lys-Phe-NH2
Lys-Dmt-D-Arg-NH2
Phe-Lys-Dmt-NH2
D-Arg-Phe-Lys-NH2
D-Arg-Cha-Lys-NH2
D-Arg-Trp-Lys-NH2
Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Dmt-Lys-NH2
Lys-Phe-NH2
D-Arg-Cha-Lys-Cha-NH2
D-Nle-Dmt-Ahe-Phe-NH2
D-Nle-Cha-Ahe-Cha-NH2
式中、Chaはシクロヘキシルアラニンであり、Nleはノルロイシンであり、さらにAheは2-アミノ-ヘプタン酸である。 - 1つ以上の請求項1に記載の芳香族系陽イオンペプチド及びその医薬的に許容できる塩を含む医薬組成物。
- さらに医薬的に許容できる担体を含む、請求項2に記載の医薬組成物。
- ミトコンドリア透過性変遷(MPT)を受けるミトコンドリア数を減少させるか、又はミトコンドリア透過性変遷を予防する必要がある哺乳動物における、ミトコンドリア透過性変遷(MPT)を受けるミトコンドリア数を減少させるか、又はミトコンドリア透過性変遷を予防する方法であって、有効量の1つ以上の請求項1に記載の芳香族系陽イオンペプチドを前記哺乳動物に投与する工程を含む、前記方法。
- 酸化性損傷を減少させる必要がある哺乳動物における酸化性損傷を減少させる方法であって、有効量の1つ以上の請求項1に記載の芳香族系陽イオンペプチドを前記哺乳動物に投与する工程を含む、前記方法。
- ATP合成速度を増加させる必要がある哺乳動物におけるATP合成速度を増加させる方法であって、有効量の1つ以上の請求項1に記載の芳香族系陽イオンペプチドを前記哺乳動物に投与する工程を含む、前記方法。
- 対象における投与された芳香族系陽イオンペプチドの存在又は量を決定する方法であって、前記対象由来の生物学的サンプル中の前記投与された芳香族系陽イオンペプチドを検出する工程を含み、前記芳香族系陽イオンペプチドが以下から成る群から選択される、前記方法:
D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Phe-D-Arg-D-Phe-Lys-NH2
Phe-D-Arg-Phe-D-Lys-NH2
D-Phe-D-Arg-D-Phe-D-Lys-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Dmt-NH2
D-Arg-Arg-Dmt-Phe-NH2
Dmt-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Dmt-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Lys-NH2
Arg-D-Dmt-Lys-NH2
D-Arg-Dmt-Phe-NH2
Arg-D-Dmt-Arg-NH2
Dmt-D-Arg-NH2
D-Arg-Dmt-NH2
D-Dmt-Arg-NH2
Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Dmt-NH2
D-Arg-D-Tyr-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-D-Lys-Phe-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-D-Phe-NH2
D-Arg-D-Tyr-D-Lys-D-Phe-NH2
Lys-D-Phe-Arg-Tyr-NH2
D-Arg-Arg-Tyr-Phe-NH2
Tyr-D-Phe-Arg-Lys-NH2
Phe-D-Tyr-Arg-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Lys-NH2
Arg-D-Tyr-Lys-NH2
D-Arg-Tyr-Phe-NH2
Arg-D-Tyr-Arg-NH2
Tyr-D-Arg-NH2
D-Arg-Tyr-NH2
D-Tyr-Arg-NH2
Arg-D-Tyr-NH2
D-Arg-D-Tyr-NH2
Dmt-Lys-Phe-NH2
Lys-Dmt-D-Arg-NH2
Phe-Lys-Dmt-NH2
D-Arg-Phe-Lys-NH2
D-Arg-Cha-Lys-NH2
D-Arg-Trp-Lys-NH2
Dmt-Lys-D-Phe-NH2
Dmt-Lys-NH2
Lys-Phe-NH2
D-Arg-Cha-Lys-Cha-NH2
D-Nle-Dmt-Ahe-Phe-NH2及び
D-Nle-Cha-Ahe-Cha-NH2。 - 検出工程が前記ペプチドの投与中に実施される、請求項7に記載の方法。
- 検出工程が前記ペプチドの投与後に実施される、請求項7に記載の方法。
- 検出工程がHPLCを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記HPLCが逆相HPLCを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記HPLCがイオン交換HPLCを含む、請求項10に記載の方法。
- 検出工程が質量分析法を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが液体を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが細胞を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが組織を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが生検を含む、請求項7に記載の方法。
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