JP2018527348A - 軟骨ホーミングペプチド - Google Patents

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Abstract

対象の軟骨に、ホーミング、標的化、移動、指向化、保持、または蓄積、および/または(amd/or)結合するペプチドが開示される。医薬組成物、およびペプチドまたはこのようなペプチドを含んでなるペプチド−活性薬剤複合体の使用もまた開示される。このような組成物は、軟骨中の標的領域、組織、構造または細胞への薬物の標的化送達のために製剤化され得る。本開示の標的化組成物は、ペプチドによって標的化される標的領域、組織、構造または細胞に、ペプチドまたはペプチド−活性薬剤複合体を送達し得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その各内容全体が参照により本明細書に援用される、2015年9月9日に出願された米国仮特許出願第62/216,331号明細書;2016年1月14日に出願された米国仮特許出願第62/278,929号明細書;および2016年9月9日に出願された米国仮特許出願第62/385,734号明細書に関連する。
軟骨は、主にコラーゲンプロテオグリカン(例えば、アグリカン)、および弾性繊維をはじめとする細胞外マトリックス構成成分を産生する、特化した細胞型である軟骨細胞を含んでなる。細胞外マトリックスタンパク質は、関節、耳、鼻、および気管などの身体の軟骨に富む部分に、支持、クッション、および耐久性を提供する。軟骨は、血管を含有しない体内の少数の組織の1つであり、無血管組織と見なされる。血液の流れと拡散の組み合わせに依存する体内の多くの細胞とは異なり、軟骨細胞は拡散に依存する。
軟骨は直接的な血液供給を有しないので、それは他の結合組織と比較して、はるかにより緩慢に成長し修復される。その結果、軟骨障害は、特に治療が困難である。
本開示は、軟骨障害を治療するための組成物および方法に関する。本明細書に記載されるのは、対象における投与に続いて、軟骨に、ホーミング、移動、蓄積、結合、保持、または指向化、および/または結合するペプチドである。いくつかの実施形態では、本開示のホーミングペプチドは、軟化を画像化および/または診断するために検出剤を送達するために使用される。その他の実施形態では、本開示のホーミングペプチドは、活性薬剤を用いて、領域、組織、構造、またはその細胞に送達される。
様々な態様において、本開示はノットペプチドを提供し、その中ではノットペプチドは、対象に投与時に、対象の軟骨に、ホーミング、標的化、移動、蓄積、結合、保持、または指向化される。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる。その他の態様では、ノットペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216のいずれか1つと、少なくとも80%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる。なおも別の態様では、ノットペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216のいずれか1つと、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる。その他の態様では、ノットペプチドは、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つと、少なくとも80%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる。なおも別の態様では、ノットペプチドは、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つと、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、配列番号1〜配列番号20のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる。その他の態様では、ノットペプチドは、配列番号217〜配列番号236のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる。
その他の態様では、ノットペプチドは、配列番号436〜配列番号482のいずれか1つと、少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%同一である。さらなる態様では、請求項10に記載のノットペプチドであり、その中でノットペプチドは配列番号24である。その他の態様では、ノットペプチドは、配列番号111である。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、4つ以上のシステイン残基を含んでなる。さらなる態様では、ノットペプチドは、システイン残基間に形成された3つ以上のジスルフィド架橋を含んでなり、その中でジスルフィド架橋の1つは、2つの他のジスルフィド架橋によって形成されたループを通過する。なおもさらなる態様では、ノットペプチドは、システイン残基間に形成される複数のジスルフィド架橋を含んでなる。その他の態様では、ノットペプチドは、ジスルフィドノットを通じてジスルフィドを含んでなる。
いくつかの態様では、ノットペプチドの少なくとも1つのアミノ酸残基はL立体配置であり、またはその中でノットペプチドの少なくとも1つのアミノ酸残基はD立体配置である。
いくつかの態様では、配列は、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、少なくとも30、少なくとも31、少なくとも32、少なくとも33、少なくとも34、少なくとも35、少なくとも36、少なくとも37、少なくとも38、少なくとも39、少なくとも40、少なくとも41、少なくとも42、少なくとも43、少なくとも44、少なくとも45、少なくとも46、少なくとも47、少なくとも48、少なくとも49、少なくとも50、少なくとも51、少なくとも52、少なくとも53、少なくとも54、少なくとも55、少なくとも56、少なくとも57、少なくとも58残基、少なくとも59、少なくとも60、少なくとも61、少なくとも62、少なくとも63、少なくとも64、少なくとも65、少なくとも66、少なくとも67、少なくとも68、少なくとも69、少なくとも70、少なくとも71、少なくとも72、少なくとも73、少なくとも74、少なくとも75、少なくとも76、少なくとも77、少なくとも78、少なくとも79、少なくとも80、または少なくとも81残基を含む。
いくつかの態様では、任意の1つまたは複数のK残基はR残基によって置換され、またはその中で任意の1つまたは複数のR残基はR残基によって置換される。その他の態様では、任意の1つまたは複数のM残基は、I、L、またはV残基のいずれか1つによって置換される。なおも別の態様では、任意の1つまたは複数のL残基は、V、I、またはM残基のいずれか1つによって置換される。
その他の態様では、任意の1つまたは複数のI残基は、M、L、またはV残基のいずれかによって置換される。なおも別の態様では、任意の1つまたは複数のV残基は、M、I、またはL残基のいずれかによって置換される。いくつかの態様では、任意の1つまたは複数のG残基は、A残基によって置換され、またはその中では任意の1つまたは複数のA残基は、G残基によって置換される。その他の態様では、任意の1つまたは複数のS残基は、T残基によって置換され、またはその中では、任意の1つまたは複数のT残基はS残基によって置換される。
なおも別の態様では、任意の1つまたは複数のQ残基は、N残基によって置換され、またはその中では任意の1つまたは複数のN残基は、Q残基によって置換される。いくつかの態様では、任意の1つまたは複数のD残基は、E残基によって置換され、またはその中では任意の1つまたは複数のE残基は、D残基によって置換される。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、酸性領域および塩基性領域を構成する電荷分布を有する。さらなる態様では、酸性領域はnubである。その他の態様では、塩基性領域はパッチである。いくつかの態様では、ノットペプチドは、6つ以上の塩基性残基および2つ以下の酸性残基を含んでなる。いくつかの態様では、ノットペプチドは、少なくとも2つのシステイン残基と少なくとも2つの正電荷アミノ酸残基とを含有する、4〜19アミノ酸残基断片を含んでなる。
その他の態様では、ノットペプチドは、少なくとも2つのシステイン残基と、2つ以下の塩基性残基と、少なくとも2個の正電荷アミノ酸残基とを含有する、20〜70アミノ酸残基断片を含んでなる。なおも別の態様では、ノットペプチドは、少なくとも3つの正電荷アミノ酸残基を含んでなる。いくつかの態様では、正電荷アミノ酸残基は、K、R、またはそれらの組み合わせから選択される。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、生理学的pHにおいて2を超える電荷を有する。その他の態様では、ノットペプチドは、生理学的pHにおいて3.5を超える電荷を有する。なおも別の態様では、ノットペプチドは、生理学的pHにおいて4.5を超える電荷を有する。いくつかの態様では、ノットペプチドは、生理学的pHにおいて5.5を超える電荷を有する。その他の態様では、ノットペプチドは、生理学的pHにおいて6.5を超える電荷を有する。その他の態様では、ノットペプチドは、生理学的pHにおいて7.5を超える電荷を有する。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、カリウムチャネル作動薬、カリウムチャネル拮抗薬、カリウムチャネルの一部、ナトリウムチャネル作動薬、ナトリウムチャネル拮抗薬、カルシウムチャネル作動薬、カルシウムチャネル拮抗薬、ハドルカルシン、セラホトキシン、フエントキシン、カリオトキシン、コバトキシンまたはレクチンから選択される。
さらなる態様では、レクチンはSHL−Ib2である。いくつかの態様では、ノットペプチドは、少なくとも1つの他のノットペプチドを有する多量体構造に配置される。
いくつかの態様では、ノットペプチドの少なくとも1つの残基は、化学修飾を含んでなる。さらなる態様では、化学修飾は、ノットペプチドのN末端をブロックする。よりさらなる態様では、化学修飾は、メチル化、アセチル化、またはアシル化である。その他の態様では、化学修飾は、1つまたは複数のリジン残基またはそれらの類似体のメチル化;N末端のメチル化;または1つまたは複数のリジン残基または類似体それらのメチル化およびN末端のメチル化である。いくつかの態様では、ノットペプチドはアシル付加物に連結される。
いくつかの態様では、ノットペプチドは活性薬剤に連結される。さらなる態様では、活性薬剤は、ノットペプチドのN末端またはC末端ノットペプチドと融合される。いくつかの態様では、活性薬剤は、抗体である。他の態様では、活性薬剤は、Fc領域である。なおも他の態様では、ノットペプチドはFc領域と融合し、連続配列を含む。
さらなる態様では、1、2、3、4、5、6、7、8、9,または10の活性薬剤がノットペプチドに連結される。なおもさらなる態様では、ノットペプチドは、切断可能リンカーを介して活性薬剤に連結している。いくつかの態様では、ノットペプチドは、リンカーによって、ノットペプチドのN末端で、内部リジン残基のεアミンで、アスパラギン酸またはグルタミン酸残基のカルボン酸で、またはC末端で、活性薬剤に連結される。いくつかの態様では、ノットペプチドは、非天然アミノ酸をさらに含んでなり、その中で非天然アミノ酸は、挿入、付加、または別のアミノ酸への置換である。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、リンカーによって、非天然アミノ酸で活性薬剤に連結される。いくつかの態様では、リンカーは、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、炭酸結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、ジスルフィド結合、チオエステル結合、または炭素−窒素結合を含んでなる。さらなる態様では、切断可能なリンカーは、マトリックスメタロプロテイナーゼ、トロンビン、カテプシン、またはβ−グルクロニダーゼのための切断部位を含む。その他の態様では、リンカーは加水分解的に不安定なリンカーである。なおも別の態様では、ノットペプチドは、切断不能リンカーを介して活性薬剤に連結している。
いくつかの態様では、活性薬剤は、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ポリリボヌクレオチド、DNA、cDNA、ssDNA、RNA、dsRNA、マイクロRNA、オリゴヌクレオチド、抗体、抗体断片、アプタマー、サイトカイン、酵素、成長因子、ケモカイン、神経伝達物質、化学薬剤、フルオロフォア、金属、金属キレート、X線造影剤、PET薬剤、放射性同位体、光増感剤、放射線増感剤、放射性核種キレート剤、治療用小分子、ステロイド、コルチコステロイド、抗炎症剤、免疫修飾物質、プロテアーゼ阻害剤、アミノ糖、化学療法剤、細胞毒性化学、毒素、チロシンキナーゼ阻害剤、抗感染症薬、抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌薬、アミノグリコシド、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)、スタチン、ナノ粒子、リポソーム、ポリマー、生体高分子、多糖類、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、グルココルチコイド、抗サイトカイン薬、鎮痛剤、デンドリマー、脂肪酸、Fc領域、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの態様では、NSAIDはケトロラックである。その他の態様では、NSAIDはイブプロフェンである。いくつかの態様では、ステロイドはデキサメタゾンである。その他の態様では、ステロイドはブデソニドである。いくつかの態様では、活性薬剤は、プログラム細胞死を誘導する。さらなる態様では、プログラム細胞死はアポトーシスである。いくつかの態様では、活性薬剤は腫瘍壊死因子α阻害剤である。さらなる態様では、活性薬剤はTNF受容体ファミリー賦活剤である。なおもさらなる態様では、活性薬剤はTNFα抗体である。いくつかの態様では、プロテアーゼ阻害剤は、コラゲナーゼ阻害剤、エラスターゼ阻害剤、またはマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤である。さらなる態様では、マトリックスメタロプロテアーゼはMMP13である。
いくつかの態様では、ノットペプチドは検出可能剤に連結している。さらなる態様では、検出可能剤は、ノットペプチドのN末端またはC末端で、ノットペプチドと融合される。なおさらなる態様では、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の検出可能剤がノットペプチドに連結される。いくつかの態様では、ノットペプチドは、切断可能リンカーを介して検出可能剤に連結される。
いくつかの態様では、ノットペプチドは、リンカーによって、ノットペプチドのN末端で、内部リジン残基のεアミンで、またはC末端で、検出可能剤に連結される。さらなる態様では、ペプチドは、非天然アミノ酸をさらに含んでなり、その中で非天然アミノ酸は、挿入、付加、または別のアミノ酸への置換である。なおもさらなる態様では、ノットペプチドは、リンカーによって、非天然アミノ酸で活性薬剤に連結される。
なおもさらなる態様では、リンカーは、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、または炭素−窒素結合を含んでなる。いくつかの態様では、切断可能なリンカーは、マトリックスメタロプロテイナーゼ、トロンビン、カテプシン、またはβ−グルクロニダーゼのための切断部位を含む。その他の態様では、ノットペプチドは、切断不能リンカーを介して検出可能剤に連結している。
いくつかの態様では、検出可能剤は、フルオロフォア、近赤外線色素、造影剤、ナノ粒子、金属含有ナノ粒子、金属キレート、X線造影剤、PET薬剤、放射性同位体、または放射性核種キレート剤である。さらなる態様では、検出可能剤は蛍光染料である。いくつかの態様では、ノットペプチドは、約9の等電点を有する。
いくつかの態様では、ノットペプチドは配列番号24である。その他の態様では、ノットペプチドは、配列番号111である。
様々な態様において、本開示は、上記の組成物のいずれかまたはその塩と、薬学的に許容できる担体とを含んでなる、医薬組成物を提供する。
さらなる態様では、医薬組成物は、対象への投与のために製剤化される。なおもさらなる態様では、医薬組成物は、吸入、鼻腔内投与、経口投与、局所投与、静脈内投与、皮下投与、関節内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、またはそれらの組み合わせのための製剤である。
様々な態様において、本開示は、上記の組成物のいずれかを構成するノットペプチドまたは上記の医薬組成物のいずれかを対象に投与するステップを含んでなる、それを必要とする対象において、病状を治療する方法を提供する。
いくつかの態様では、組成物は、吸入、鼻腔内、経口的、局所的、静脈内、皮下、関節内、筋肉内投与、腹腔内、またはそれらの組み合わせによって投与される。さらなる態様では、組成物は、投与に続いて、対象の軟骨に、ホーミング、標的化、または移動する。
いくつかの態様では、病状は、軟骨の機能に関連する。いくつかの局面では、病状は、炎症、がん、分解、成長障害、遺伝性、裂傷、感染症、または傷害である。その他の態様では、病状は軟骨異栄養症である。なおも別の態様では、病状は、外傷性断裂または脱離である。いくつかの態様では、病状は肋軟骨炎である。その他の態様では、病状はヘルニア形成である。なおも別の態様では、病状は多発性軟骨炎である。
その他の態様では、病状は脊索腫である。いくつかの態様では、病状は関節炎の一種である。さらなる態様では、関節炎のタイプは関節リウマチである。その他の態様では、関節炎のタイプは変形性関節症である。いくつかの態様では、病状は軟骨無形成症である。いくつかの態様では、がんは、良性軟骨腫または悪性軟骨肉腫である。その他の態様では、病状は、滑液包炎、腱炎、痛風、偽痛風、関節症、または感染症である。
いくつかの態様では、組成物は、傷害を治療するために、傷害によって損傷を受けた組織を修復するために、または傷害によって引き起こされた疼痛を治療するために投与される。さらなる態様では、組成物は、裂傷を治療するために、または裂傷によって損傷を受けた組織を修復するために投与される。
様々な態様では、本開示は、前述のノットペプチドのいずれか1つの組成物または前述の医薬組成物を対象に投与するステップと;および対象をイメージングするステップとを含んでなる、対象の臓器または身体領域をイメージングする方法を提供する。
いくつかの態様では、方法は、がんまたは病的領域、組織、構造または細胞を検出するステップをさらに含んでなる。さらなる態様では、方法は、対象に外科手術を実施するステップを含んでなる。さらなる態様では、方法は、がんを治療するステップを含んでなる。
他の態様では、外科手術は、対象のがんまたは病的領域、組織、構造または細胞を除去するステップを含んでなる。さらに他の態様では、方法は、外科的除去の後に、対象のがんまたは病的領域、組織、構造、または細胞をイメージングするステップをさらに含んでなる。
参照による援用
本明細書で言及され、開示され、または参照される全ての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願が、あたかも具体的かつ個別に参照により援用されているかのように、その内容全体が参照により本明細書に援用される。
本発明の新規特性は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本開示の特徴および利点のより良い理解は、その中で本開示の原理が利用される例示的な実施形態を記載する、以下の詳細な説明およびその添付図面を参照することによって得られるであろう。
図1は、本開示の様々なペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Aは、配列番号26のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Bは、配列番号28のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Cは、配列番号24のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Dは、配列番号23のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Eは、配列番号27のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Fは、配列番号25のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Gは、配列番号22のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを例す。図1Hは、配列番号31のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Iは、配列番号21のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Jは、配列番号29のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Kは、配列番号30のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Lは、配列番号32のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Mは、配列番号27のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。 図2は、配列番号24のペプチドで処置された動物の関節およびその他の軟骨中の14Cシグナルの同定を例示する。 図3は、配列番号24のペプチドで処置された動物の肋骨、脊髄、およびその他の軟骨中の14Cシグナルの同定を例示する。 図4は、配列番号24のペプチドで処置された動物の鼻、脊髄、気管、およびその他の軟骨中の14Cシグナル位置の同定を例示する。 図5は、配列番号24のペプチドによる処置の24時間後における、非損傷腎臓を有する動物軟骨中の14Cシグナルを示す。 図6は、本開示のペプチドの高速液体クロマトグラフィー(HPLC)プロファイルを示す。図6Aは、図1Dおよび配列番号23のペプチドのHPLCプロファイルを示す。図6Bは、図1Cおよび配列番号24のペプチドのHPLCプロファイルを示す。 図7は、配列番号21〜配列番号33のペプチドの免疫原性プロファイルを示す。 図8は、図1Bおよび配列番号28のペプチドの三次元構造および線構造を示す。 図9は、図1A〜1Mの配列および配列番号Xを発現するコンストラクトの例示的構造を示し、Xは、配列番号21〜配列番号33のペプチドのいずれか1つであり得る。 図10は、本開示のペプチドを製造する方法の概略図を示す。 図11は、軟骨にホーミングしない100ナノモルの放射性標識GS−ハイナントキシン(GSKCLPPGKPCYGATQKIPCCGVCSHNNCT)(配列番号433)ペプチド投与の24時間後における、マウス切片からの白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図11Aは、100ナノモルの配列番号433投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図11Bは、14Cシグナルが、配列番号433の放射性標識ペプチドを同定する、図11Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図12は、実施例によって示される軟骨ホーミング体、および配列番号9、配列番号24、配列番号23、配列番号27、配列番号26、配列番号28、配列番号25、配列番号21、配列番号30、配列番号10、配列番号29、配列番号31、配列番号22、および配列番号33のアライメントを示す。 図13は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図13Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図13Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図13Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図14は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図14Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図14Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図14Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図15は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの冷凍後肢切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Cは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、オートラジオグラフィー画像を示す。図15Dは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Eは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Dに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Fは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Gは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Fに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図16は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの冷凍後肢切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Cは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Dは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後における、マウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Cに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Eは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Fは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Eに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Gは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、オートラジオグラフィー画像を示す。 図17は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図17Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモル配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図17Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウス中の蛍光シグナルを示す、図17Aに示される切片に対応する全身蛍光画像を示す。図17Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図17Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウス中の蛍光シグナルを示す、図17Cに示される切片に対応する全身蛍光画像を示す。図17Eは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図17Fは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウス中の蛍光シグナルを示す、図17Eに示される切片に対応する全身蛍光画像を示す。 図18は、Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチドを投与されたマウスの投与の24時間後における、白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図18Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの凍結切片の画像を示す。図18Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、図18Aに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図18Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図18Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、図18Cに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図18Eは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図18Fは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、図18Eに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。 図19は、Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチドを投与されたマウスの投与の48時間後における、白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図19Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、マウスの凍結切片の画像を示す。図19Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、図19Aに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図19Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図19Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、図19Cに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。 図20は、Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチドのペプチド(a peptide of a peptide of)を投与されたマウスの投与の72時間後における、白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図20Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、マウスの凍結切片の画像を示す。図20Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、図20Aに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図20Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図20Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、図20Cに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。 図21は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与後における、第1のマウスからの単離された後肢、および第2のマウスからの単離された後肢のIVIS蛍光イメージングを示す。低シグナル強度の領域は細い実線で示され、中シグナル強度の領域は太い販売線(sold line)で示され、高シグナル強度の領域は細い点線で示される。図21Aは、ペプチド投与の3時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の3時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の24時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の24時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。 図21は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与後における、第1のマウスからの単離された後肢、および第2のマウスからの単離された後肢のIVIS蛍光イメージングを示す。低シグナル強度の領域は細い実線で示され、中シグナル強度の領域は太い販売線(sold line)で示され、高シグナル強度の領域は細い点線で示される。図21Eは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の48時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Fは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の48時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Gは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の72時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Hは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与の72時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。 図22は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図22Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図22Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図22Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図22Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図22Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図23は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図23Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図23Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図23Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図23Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図23Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図23Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図24は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図24Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図24Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図24Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図24Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図24Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図25は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図25Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図25Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図25Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図25Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図25Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図25Cに示される切片に対応する、マウスの異なる凍結切片中の14Cシグナルを示す。図25Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図26は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図26Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図26Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図26Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図26Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図26Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図26Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Eに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図27は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図27Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図27Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図27Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図27Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図27Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図27Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図27Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図27Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図28は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図28Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図28Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図28Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図28Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図28Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図28Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図29は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図29Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図29Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図29Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図29Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図29Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図30は、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図30Aは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図30Bは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図30Cは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図30Dは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図30Eは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図30Fは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図31は、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図31Aは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図31Bは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図31Cは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図31Dは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図31Eは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図31Fは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図32は、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図32Aは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図32Bは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図32Cは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Dは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図32Eは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Fは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図32Gは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Hは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図33は、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図33Aは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図33Bは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図33Cは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図33Dは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図33Eは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図33Fは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図34は、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図34Aは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図34Bは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図34Cは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図34Dは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図34Eは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図34Fは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図35は、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図35Aは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図35Bは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図35Cは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図35Dは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図35Eは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図35Fは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図36は、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図36Aは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図36Bは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図36Cは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図36Dは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図36Eは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図36Fは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図37は、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図37Aは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図37Bは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図37Cは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Dは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図37Eは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Fは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図37Gは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Hは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図38は、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド(GSNFKVEGACSKPCRKYCIDKGARNGKCINGRCHCYY)投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図38Aは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図38Bは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図38Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図38Cは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図38Dは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図38Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図39は、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図39Aは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図39Bは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図39Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図39Cは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図39Dは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図39Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図40は、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド(GSDRDSCIDKSRCSKYGYYQECQDCCKKAGHNGGTCMFFKCKCA)投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図40Aは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図40Bは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図40Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図40Cは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図40Dは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図40Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図41は、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図41Aは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図41Bは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図41Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図41Cは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図41Dは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図41Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図42は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド(GSGVPINVRSRGSRDSLDPSRRAGMRFGRSINSRSHSTP)投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図42Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図42Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図42Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図42Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図42Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Eに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図42Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Gに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図43は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図43Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図43Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図43Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図43Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図43Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図44は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図44Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図44Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図44Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図44Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図44Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図44Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図44Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図44Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図45は、計算されたExpasy pIに対してプロットされた、本開示の様々なペプチドの軟骨ホーミングを示す。 図46は、R実装を用いて計算されたSillero pIに対してプロットされた、本開示の様々なペプチドの軟骨ホーミングを示す。 図47は、ジスルフィド結合性がC1−C4、C2−C5、およびC3−C6と標識される、軟骨ホーミングペプチドの「ヒッチン」クラスのトポロジーを描写する。 図48は、配列番号28、配列番号23、および配列番号27のペプチドの構造解析を示す。図48Aは、配列番号28のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。図48Bは、配列番号23のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。図48Cは、配列番号27のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。図48Dは、配列番号111のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。 図49は、異なる緩衝液条件における、配列番号24および配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図49Aは、PBS中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Bは、PBS中のDTT中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Cは、PBS中の50Uのトリプシンおよび1mg/mlの阻害剤中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Dは、PBS中の50Uのトリプシン、1mg/mlの阻害剤、およびDTT中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Eは、PBS中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Fは、PBS中のDTT中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Gは、PBS中の50Uのトリプシンおよび1mg/mlの阻害剤中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Hは、PBS中の50Uのトリプシン、1mg/mlの阻害剤、およびDTT中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。 図50は、配列番号24と配列番号23、配列番号24と配列番号27、および配列番号24と配列番号206のアライメントを示す。図50Aは、配列番号24のペプチドと配列番号23のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。図50Bは、配列番号24のペプチドと配列番号27のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。図50Cは、配列番号24のペプチドと配列番号206のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。 図51は、配列番号27のペプチドと配列番号207のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。 図52は、SPTD、pH1.05の人工胃液(SGF)および20μgのペプシン(P)、SGF、ジチオスレイトール(DTT)、およびトリス緩衝液を使用した非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図53は、SPTD、pH1.05の人工胃液(SGF)および20μgのペプシン(P)、SGF、ジチオスレイトール(DTT)、およびトリス緩衝液を使用した非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図54は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号483(GSISIGIKCSPSIDLCEGQCRIRKYFTGYCSGDTCHCSG)のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図55は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号22のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図56は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図57は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号32のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図58は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号485(GSECLGFGKGCNPSNDQCCKSSNLVCSRKHRWCKYEIGK)のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図59は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号27のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図60は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号205のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図61は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号195のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図62は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号196のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図63は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号197のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図64は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号198のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図65は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号206のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図66は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図67は、様々なペプチドのHPLCクロマトグラム、および直接注入エレクトロスプレー質量分析後における様々なペプチドの質量分析結果を示す。試験された全てのペプチドは、還元条件下および非還元条件下で示される。図67Aは、配列番号483のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Bは、配列番号22のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。6.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Cは、配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが重複していることを示す。図67Dは、配列番号32のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、9.0分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Eは、配列番号485のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.1分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Fは、配列番号27のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.2分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Gは、配列番号205のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。6.6分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.6分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Hは、配列番号195のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Iは、配列番号196のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが重複していることを示す。図67Jは、配列番号197のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、7.7分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Kは、配列番号198のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.7分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、6.7分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Lは、配列番号206のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.2分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、7.2分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Mは、配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが完全に重複していることを示す。 図68は、マウスへのペプチド投与後における、血漿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図68Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、血漿中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図68Bは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、血漿中投与されたペプチド用量の回収パーセントを示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図68Cは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、血漿中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.5、1、および3時間が含まれた。 図69は、マウスへのペプチド投与後の尿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図69Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、尿中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図69Bは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、尿中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.5、1、3、8、24、および48時間が含まれた。 図70は、マウスへのペプチド投与後の尿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図70Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、糞便中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図70Bは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、糞便中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、3および8時間が含まれた。 図71は、還元剤、プロテイナーゼ、および/または人工胃液条件への曝露後における、2つのペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図71Aは、PBS中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Bは、PBS中のDTT中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Cは、人工胃液(SGF)中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Dは、SGF中の500Uペプシン中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Eは、SGF中の500Uペプシン、0.5Mトリス、およびDTT中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレーストレースを示す。図71Fは、PBS中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Gは、PBS中のDTT中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Hは、人工胃液(SGF)中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Iは、SGF中の500Uペプシン中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Jは、SGF中の500Uペプシン、0.5Mトリス、およびDTT中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレーストレースを示す。 図72は、酸化的、還元的、および酸性条件をはじめとする一連の条件への曝露後における、ならびにプロテイナーゼへの曝露後における、配列番号111および配列番号434のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図72Aは、還元条件および酸性条件下における、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図72Bは、500Uペプシン中の10mMのDTT、500Uペプシン、50Uトリプシン中の10mMのDTT、および50Uトリプシンをはじめとする、還元剤とプロテアーゼの様々な組み合わせの下における、配列番号111ペプチドのHPLCトレースを示す。図72Cは、500Uペプシン、50Uトリプシン、pH1.05の人工胃液(SGF)中の非還元(NR、酸化条件)、およびNRをはじめとする、様々なプロテアーゼ条件下における、配列番号434のペプチドのHPLCトレースを示す。 図73は、配列番号436〜配列番号482のpfam00451:toxin_2構造クラスファミリー内のペプチドアライメントを示す。囲み内および太字の残基は、配列の相対的な保存を示す一方で、囲み外および太字でない残基は、配列変動性がより高い領域を示す。 図74は、pfam00451:toxin 2構造クラスファミリーに由来する配列番号436のペプチドと、本開示の配列番号24の軟骨ホーミングペプチドとのアライメントを示す。星印は、単一の完全に保存された残基を有する位置を示し、コロンは、類似性の高いグループ(Gonnet point accepted mutation(PAM)250マトリックスにおける0.5を超える得点)間の保存を示し、ピリオドは、類似性の低いグループ(Gonnet PAM 250マトリックスにおける≦0.5の得点)間の保存を示す。
本開示は、一般に、軟骨治療のための組成物および方法に関する。いくつかの実施形態では、本明細書の組成物および方法は、対象への投与に続いて、軟骨に、ホーミング、標的化、指向化、保持、蓄積、移動、および/または結合する、ペプチドを利用する。いくつかの実施形態では、本開示の軟骨ホーミングペプチドは、活性薬剤を用いて、軟骨または組織またはその細胞に送達される。活性薬剤は、軟骨または組織またはその細胞に対して、治療効果を発揮し得る。例えば、特定の実施形態では、活性薬剤は、抗炎症剤を軟骨または組織またはその細胞に局所送達できるようにする。別の例として、活性薬剤は、軟骨のイメージングのために使用され得るフルオロフォアである。特定の実施形態では、ペプチドそれ自体が、治療応答を誘導する。
軟骨障害は、特に治療が困難である。薬物投与のための直接経路は、静脈内、関節内、または経口であり得る。しかし、軟骨は無血管であり得て、したがって薬物の静脈内投与は、軟骨に到達できない。変形性関節症などの軟骨疾患のための薬物は、例えば、関節内への直接注射など、患部内に局所的に直接注射され得る。軟骨障害の治療を目的とする少数の薬物のみが、治療的に実現性のあることが証明されており、失敗の主な理由は、標的組織へのアクセスの欠如である。標的組織へのアクセスの欠如はまた、薬物が、標的領域、組織、構造または細胞に、ホーミング、標的化、または指向化、保持および/または結合し得る場合に必要とされるよりも高い用量の投与をもたらし得る。したがって、軟骨の病状の治療は、しばしば、高濃度の非特異的薬物の使用を必要とする。さらに、いくつかの治療薬が関節障害の治療において関心が持たれているが、薬物の全身投与によって引き起こされる副作用のレベルのために問題がある(DancevicandMcCulloch、ArthritisResearch&Therapy16:429(2014))。
軟骨に接触できる特異的で効力がある薬剤は、特定の領域、組織、細胞、および構造を選択的に標的化して化合物を送達することによって、多くの治療の非特異性に対抗し得る。このような薬物はまた、イオンチャネル、タンパク質−タンパク質相互作用、細胞外マトリックス再形成(すなわち、プロテアーゼ阻害)などを調節するのに有用であり得る。このような標的治療は、より低い用量、副作用の低減、患者コンプライアンスの改善、および治療結果の改善を可能にし得て、それは軟骨の急性疾患だけでなく、慢性疾患においてもまた有利であろう。
本開示は、軟骨に効果的に接触し得るノッチンに由来するペプチドのクラスを記載し、それは軟骨の病状を治療するために、直接的に、または活性薬物、ペプチド、または分子の担体としてのどちらかで使用され得る。例えば、変形性関節症は、骨の端部を覆う軟骨の薄化に関連する軟骨の病状であり、骨を関節内の骨に直接接触させる。時間経過と共に、骨端部は摩擦レベルの増加を被り、それは骨端部の侵食を引き起こす。変形性関節症を患っている個人は、動きが減少し疼痛が増加する。骨の関節および末端で軟骨と接触し、軟骨細胞と相互作用して細胞外マトリックスタンパク質の発現の増加を誘導し得る治療用ペプチドは、例えば、産生速度、産生量、コラーゲンを分解するタンパク質の阻害、既存のコラーゲンタンパク質の完全性を維持するその他のタンパク質の発現の促進、またはその他の機序を通じて、コラーゲンの発現を増加させることで、変形性関節症の治療と予防において使用され得る。ペプチドはまた、骨、破骨細胞,骨芽細胞s、靱帯、筋肉、腱、および滑液包などの近傍組織または細胞に影響を及ぼし得る。本開示のペプチドを使用して、様々な病状の症状が治療され得る。本開示のペプチドは、軟骨細胞、軟骨、細胞外マトリックス、コラーゲン、ヒアルロナン(hyaluranon)、アグリカン(軟骨特異的プロテオグリカンコアタンパク質(CSPCP)としても知られている)、または細胞外マトリックスのその他の成分、関節中のその他の成分、および軟骨性組織に、結合し得る
また本明細書に記載されるのは、軟骨の特定の領域、組織、構造または細胞に、選択的にホーミング、標的化、指向化、移動、保持、または蓄積および/または結合するペプチドであり、それは、慢性疾患または軟骨傷害または本明細書に記載されるようなその他の治療適応症に起因する、疼痛(例えば、関節痛の)管理を助け、低下させ、除去または低減する。軟骨の1つまたは複数の特定の領域、組織、構造または細胞にホーミング、標的化、移動、指向化、保持、または蓄積および/または結合するするペプチドは、例えば、疼痛薬をの使用および有効性をしばしば制限する副作用などの、非特異的で潜在的にネガティブな影響がより少ない。さらに、このようなペプチドは、既存の薬物を軟骨の特定の領域、組織、構造または細胞に直接標的化し、薬剤の軟骨との接触を助け、または局所濃度を増加させることで、それらの用量を減少させ、有効性を増加させ得る。ペプチドそれ自体が疼痛を調節し得て、またはそれは疼痛を調節する薬剤にコンジュゲートされ得る。このような疼痛調節は、炎症、自己免疫応答、疼痛受容体に対する直接的または間接的作用、細胞殺傷、またはプログラム細胞死の調節などの様々な機序によって機能してもよい(病的細胞または組織などのアポトーシスおよび/または非アポトーシス経路を介するかどうかに関わりなく(Tait et al.J Cell Sci127(Pt10):2135−44(2014))。
軟骨の特定の領域、組織、構造体または細胞に、ホーミング、標的化、指向化、移動、保持、蓄積、または結合する本開示のペプチドは、異なる程度の効率でそうし得る。ペプチドは、血液または筋肉などのその他の部位よりも、軟骨中でより高い濃度を有し得る。ペプチドは、軟骨中で、血液中のシグナルの百分率としてのシグナルを有するとして記録され得る。例えば、200%の軟骨中のシグナルは、軟骨中のシグナルが血液中のシグナルの2倍高いことを示す。いくつかの実施形態では、軟骨ホーミング特性を有するペプチドは、放射性濃度測定によって>170%の軟骨シグナルを有し得る。その他の実施形態では、軟骨ホーミング体であるペプチドは、放射性濃度測定によって>200%の軟骨シグナルを有し得る。その他の実施形態では、より効率的な軟骨ホーミング体であるペプチドは、放射性濃度測定によって>300%の軟骨シグナルを有し得る。その他の実施形態では、より効率的な軟骨ホーミング体であるペプチドは、放射性濃度測定によって>400%の軟骨シグナルを有し得る。その他の実施形態では、最強の軟骨ホーミング体であるペプチドは、放射性濃度測定によって>500%の軟骨シグナルを有し得る。
軟骨の特定の領域、組織、構造または細胞に、選択的にホーミング、標的化、指向化、移動、保持または蓄積および/または結合するペプチドは、対象へのペプチドの投与後に存在し得る。対象は、ヒトまたはa非ヒト動物であり得る。
本明細書に開示されるペプチドは、イメージングのためにフルオロフォアなどの活性剤として、または炎症を治療するために抗炎症剤などの薬剤を関節に輸送するために使用され得る。
本明細書に開示されるペプチドは、生体外で軟骨外植片に結合するために使用され得る。軟骨外植片は、ヒトまたは動物などの任意の対象に由来し得る。軟骨外植片へのペプチド結合の評価は、生体内で軟骨に効率的にホーミングしてもよいペプチドをスクリーニングするために使用され得る。
本開示の追加的な態様および利点は、本開示の例示的な実施形態が示され、記載される以下の詳細な説明から、当業者には明らかになるであろう。理解されうるように、本開示は、その他の異なる実施形態が可能であり、いずれも本開示から逸脱することなく、いくつかの詳細が様々な点で変更可能である。したがって、図面および説明は本質的に例示的であって、制限的ではないと見なされるべきである。
本明細書の用法では、天然L−鏡像異性アミノ酸の略号は従来通りであり、次のようである:アラニン(A、Ala);アルギニン(R、Arg);アスパラギン(N、Asn);アスパラギン酸(D、Asp);システイン(C、Cys);グルタミン酸(E、Glu);グルタミン(Q、Gln);グリシン(G、Gly);ヒスチジン(H、His);イソロイシン(I、Ile);ロイシン(L、Leu);リジン(K、Lys);メチオニン(M、Met);フェニルアラニン(F、Phe);プロリン(P、Pro);セリン(S、Ser);スレオニン(T、Thr);トリプトファン(W、Trp);チロシン(Y、Tyr);バリン(V、Val)。典型的に、Xaaは任意のアミノ酸を示し得る。いくつかの実施形態では、Xは、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、ヒスチジン(H)、リジン(K)、またはアルギニン(R)であり得る。
本開示のいくつかの実施形態は、任意の標準または非標準アミノ酸またはその類似体のDアミノ酸残基を考察する。アミノ酸配列が一連の三文字または一文字のアミノ酸略称として表される場合、標準的用法および慣例に従って、左方向がアミノ末端方向であり、右方向がカルボキシ末端方向である。
ペプチド
ノッチンは、通常、約20〜約80アミノ酸長の範囲のペプチドのクラスであり、しばしば緻密型構造に折り畳まれる。ノッチンは、典型的には、いくつかの分子内ジスルフィド架橋によって特徴付けられ、β鎖および他の二次構造を含有してもよい、複合三次構造に組み立てられる。ジスルフィド結合の存在は、ノッチンに顕著な環境安定性を与え、それらが極端な温度およびpHに耐えて、血流のタンパク質分解酵素に抵抗できるようにする。
ノッチンの配列構造および相同性のより幅広い試験は、それらが全ての種類の動植物における収束進化によって生じたことを明らかにする。動物では、それらは通常、毒液、例えば、クモおよびサソリの毒液に典型的に見いだされ、イオンチャネルの調節に関与するとされている。このクラスのペプチドの多くは、プロテアーゼ阻害剤であり得て、したがって軟骨にホーミングし、また軟骨を破壊するコラーゲナーゼまたはマトリックスメタロプロテアーゼ(例えば、マトリックスメタロプロテアーゼ13(MMP13))も阻害し得る。植物のノッチンタンパク質は、動物のタンパク質分解酵素を阻害し、または抗菌活性を有し得て、ノッチンが植物の天然防御において機能し得ることが示唆される。このクラスのペプチドの多くは、抗菌活性を有し得て、したがってこれらのうちの1つは、軟骨にホーミングし、また微生物感染症も治療し得る。したがって、ノッチンペプチドはイオンチャネルと相互作用し得て、したがって軟骨にホーミングし、また増殖、機械的シグナル伝達、およびその他の機能をもたらすことが知られている軟骨細胞などのイオンチャネルと相互作用(結合、遮断、活性化)し得る(Potassium Ion Channels in Articular Chondrocytes,Ali Mobasheri,in Mechanosensitive Ion Channels Mechanosensitivity in Cells and Tissues Volume 1,2008,pp 157−178)。
本開示のノットペプチドは、特定の利点を提供する。例えば、ジスルフィド結合の存在は、ノットペプチドに顕著な環境安定性を与え、それらが極端な温度およびpHに耐え、血流、胃腸管およびその他の箇所のタンパク質分解酵素に抵抗できるようにする。ノットペプチドの分解に対する抵抗性は、免疫原性を低下させる観点から有益であり得る。ノットペプチドの剛性はまた、標的に結合する際に柔軟なペプチドが生じる「エントロピーのペナルティ」を支払うことなく、標的に結合することを可能にする。ノットペプチドは、抗体様の親和性で標的に結合し得る。ノットペプチドは、複数の軟骨領域、組織、構造または細胞の活性を調節し得る。軟骨の領域、組織、構造のいくつかとしては、以下が挙げられる:(a)弾性軟骨;(b)関節軟骨および骨端軟骨のような硝子軟骨;(c)線維軟骨;(d)上記(a)〜(c)のいずれかの細胞または細胞型。ノッチンペプチドが軟骨にホーミングし得る領域のいくつかとしては、膝、臀部またはまたは指、鼻軟骨、脊髄軟骨、気管軟骨、および肋骨軟骨などの関節が挙げられる。様々な局面において、軟骨成分は、アグリカンおよびII型コラーゲンを含む。さらに、いくつかの実施形態では、ノットペプチドは細胞に浸透し得る。その他の実施形態では、ノットペプチドは、その他の各種分子と比較して、より迅速なクリアランスおよび細胞内取り込みを示す。
本開示は、これらのノットペプチド(またはノッチン)を含んでなり、またはそれらに由来するペプチドを提供する。本明細書の用法では、「ノットペプチド」という用語は、「ノッチン」および「オプチド」という用語と同義であると見なされる。
本開示のペプチドは、システインアミノ酸残基を含んでなり得る。場合によっては、ペプチドは少なくとも4個のシステインアミノ酸残基を有する。場合によっては、ペプチドは少なくとも6個のシステインアミノ酸残基を有する。他の事例では、ペプチドは少なくとも8個のシステインアミノ酸残基を有する。ペプチドは少なくとも10個のシステインアミノ酸残基、少なくとも12個のシステインアミノ酸残基、少なくとも14個のシステインアミノ酸残基、または少なくとも16個のシステインアミノ酸残基を有する。
ノットペプチドは、ジスルフィド架橋を含んでなり得る。ノットペプチドは、その中で残基の5%以上が分子内ジスルフィド結合を形成するシステインである、ペプチドであり得る。ジスルフィド結合ペプチドは、薬物スキャフォールドであり得る。いくつかの実施形態では、ジスルフィド架橋は阻害剤ノットを形成する。ジスルフィド架橋は、例えば、システイン1と4、2と5、または3と6との間などのシステイン残基間で形成され得る。場合によっては、1つのジスルフィド架橋は、他の2つのジスルフィド架橋によって形成されるループを通過して、例えば、阻害剤ノットを形成する。その他の場合には、ジスルフィド架橋は任意の2つのシステイン残基間に形成され得る。
本開示は、ペプチドスキャフォールドをさらに含み、これは例えば、軟骨を標的化しホーミングし得る追加的なペプチドを生成するための出発点として使用され得る。いくつかの実施形態では、これらのスキャフォールドは、様々なノットペプチド(またはノッチン)に由来し得る。特定の実施形態では、ノットペプチドは複合三次構造に構築され、これはいくつかの分子内ジスルフィド架橋によって特徴付けられ、必要に応じてβ鎖およびαらせんなどのその他の二次構造を含有する。例えば、ノットペプチドは、いくつかの実施形態では、ジスルフィドノットを介するジスルフィドによって特徴付けられる、小さなジスルフィドに富むタンパク質を含む。このノットは、例えば、1つのジスルフィド架橋が、他の2つのジスルフィドと相互接続骨格とによって形成される大環状分子を通過する場合に得られる。いくつかの実施形態では、ノットペプチドとしては成長因子システインノット、またはインヒビターシステインノットが挙げられる。その他の可能なペプチド構造としては、βシートなしに2つのジスルフィド架橋によって連結される2つの平行らせんを有するペプチド(例えば、ヘプトキシン)が挙げられる。
ノットペプチドは、L立体配置にある少なくとも1つのアミノ酸残基を含んでなり得る。ノットペプチドは、D立体配置にある少なくとも1つのアミノ酸残基を含んでなり得る。いくつかの実施形態では、ノットペプチドは15〜40アミノ酸残基長である。その他の実施形態では、ノットペプチドは11〜57アミノ酸残基長である。さらなる実施形態では、ノットペプチドは少なくとも20アミノ酸残基長である。
これらの種類のペプチドは、毒素または毒液が存在するかまたはそれに関連することが知られているクラスのタンパク質に由来し得る。場合によっては、ペプチドは、サソリまたはクモに関連する毒素または毒液に由来し得る。ペプチドは、様々な属および種のクモおよびサソリの毒液および毒素に由来し得る。例えば、ペプチドは、レイウルス・キンクエストリアツス・ヘブラオイス(Leiurus quinquestriatus hebraeus)、ブツス・オシタヌス・ツネタヌス(Buthus occitanus tunetanus)、ホッテントッタ・ジュダイクス(Hottentotta judaicus)、メソブツス・オイポイス(Mesobuthus eupeus)、ブツス・オッシタヌス・イスラエリス(Buthus occitanus israelis)、ハドルルス・ゲルトスキ(Hadrurus gertschi)、アンドロクトヌス・アウストラリス(Androctonus australis)、セントルロイデス・ノキシウス(Centruroides noxius)、ヘテロメトルス・ラオチクス(Heterometrus laoticus)、オピストフタルムス・カリナツス(Opistophthalmus carinatus)、ハプロペルマ・スクミドチ(Haplopelma schmidti)、イソメトルス・マクラツス(Isometrus maculatus)、グランモストラ・ロセア(Grammostola rosea)、またはその他の適切な属または種のサソリに由来する毒液または毒素であり得る。いくつかの場合において、ペプチドは、ブツス・マルテンシイ・カルシュ(Buthus martensii Karsh)(サソリ)毒素に由来し得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、pfam00451:toxin_2ファミリーのメンバーである。pfam00451:toxin_2構造クラスファミリーとしては、配列番号436〜配列番号482のいずれか1つのペプチドが挙げられる。本開示の軟骨ホーミング(homoing)ペプチドは、pfam00451:toxin_2ファミリーメンバーの任意のペプチドの変異型であり得る。いくつかの実施形態では、pfam00451:toxin_2構造クラスファミリーの変異型である本開示の例示的軟骨ホーミングペプチドは、配列番号24のペプチドである。その他の実施形態では、pfam00451:toxin_2構造クラスファミリーの変異型である本開示の例示的軟骨ホーミングペプチドは、配列番号111のペプチドである。その他の実施形態では、変異型ペプチドは、構造クラスpfam00451:toxin_2ファミリーのペプチドと少なくとも30%同一である。いくつかの実施形態では、変異型ペプチドは、構造クラスpfam00451:toxin_2ファミリーのペプチドと、30%、40%、50%、60%、80%、90%または95%同一である。いくつかの実施形態では、変異型ペプチドは、構造クラスpfam00451:toxin_2ファミリーのペプチドと、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%または少なくとも95%同一である。pfam00451:toxin_2ファミリーは、様々なサソリ毒の一部として見いだされるペプチドファミリーメンバーを含んでなり、しばしばカリウムチャネルを遮断するように機能する。pfam00451:toxin_2ファミリーの特徴としては、少なくとも120のファミリーメンバーを有するノッチン1(CL0054)族のメンバーに関連する特徴が挙げられるが、これに限定されるものではない。例えば、平均ファミリーメンバーアミノ酸残基長は、31.4アミノ酸残基で、コンセンサス配列に対するファミリーメンバー配列相同性の平均同一性は46%であり、ファミリーメンバーは少なくとも次の生物に由来する:ティティウス・コスタツス(Tityus costatus)、セントルロイデス・ノキシウス(Centruroides noxius)、ティティウス・セルラツス(Tityus serrulatus)、メソブツス・ジボスス(Mesobuthus gibbosus)、セントルロイデス・エレガンス(Centruroides elegans)、ホッテントッタ・ジュダイクス(Hottentotta judaicus)、メソブツス・オイポイス(Mesobuthus eupeus)、パラブツス・トランスバアリクス(Parabuthus transvaalicus)、イソメトロイデス・ベスクス(Isometroides vescus)、ホッテントッタ・タムルス・シンジクス(Hottentotta tamulus sindicus)、セントルロイデス・マルガリタツス(Centruroides margaritatus)、セントルロイデス・スフスス・スフスス(Centruroides suffusus suffusus)、ブツス・オッシタヌス・イスラエリス(Buthus occitanus israelis)、セントルロイデス・リンピズス・リンピズス(Centruroides limpidus limpidus)、レイウルス・キンクエストリアツス・ヘブラオイス(Leiurus quinquestriatus hebraeus)、オドントブツス・ドリア(Odontobuthus doriae)、メソブツス・タムルス(Mesobuthus tamulus)、ティティウス・スチグムルス(Tityus stigmurus)、リカス・ムクロナツス(Lychas mucronatus)、アンドロクトヌス・アウストラリス(Androctonus australis)、オルトキルス・スクロビクロスス(Orthochirus scrobiculosus)、メソブツス・マルテンシイ(Mesobuthus martensii)、アンドロクトヌス・マウレタニクス・マウレタニクス(Androctonus mauretanicus mauretanicus)、セントルロイデス・リンバツス(Centruroides limbatus)、イソメトルス・マクラツス(Isometrus maculatus)、ティティウス・ジスクレパンス(Tityus discrepans)、アンドロクトヌス・アモロイキシ(Androctonus amoreuxi)、ブツス・オシタヌス・ツネタヌス(Buthus occitanus tunetanus)、ティティウス・トリビタツス(Tityus trivittatus)、およびティティウス・オブスクルス(Tityus obscurus)(アマゾンサソリ)。
いくつかの実施形態では、軟骨ホーミングペプチドは、配列GSXVXXXVKCXGSKQCXXPCKRXXGXRXGKCINKKXCKCYXXX(配列番号9)のファミリーのメンバーであり、その中でこの配列は、
GSGVPINVKCRGSRDCLDPCKKA−GMRFGKCINSK−CHCTP−−(配列番号24)、
GS−VRIPVSCKHSGQCLKPCKDA−GMRFGKCMNGK−CDCTPK−(配列番号23)、
GSQVQTNVKCQGGS−CASVCRREIGVAAGKCINGK−CVCYRN−(配列番号27)、
GS−−−−−ISCTGSKQCYDPCKRKTGCPNAKCMNKS−CKCYGCG(配列番号26)、
GSEV−−−IRCSGSKQCYGPCKQQTGCTNSKCMNKV−CKCYGCG(配列番号28)、
GSAVCVYRT−−−−−−CDKDCKRR−GYRSGKCINNA−CKCYPYG(配列番号25)、
GS−−−−GIVC−−−KVCKIICGMQ−GKKVNICKAPIKCKCKKG−(配列番号21)、および
GSQIYTSKECNGSSECYSHCEGITGKRSGKCINKK−CYCYR−−(配列番号30)
の配列に見られる最も一般的な要素に基づき、残基KおよびR;M、I、L、およびV;GおよびA;SおよびT;QおよびN残基は、配列中で独立して相互交換されてもよく、Xは、独立して、任意の数の任意のアミノ酸であり得て、または皆無のアミノ酸であり得る。N末端GS配列は、本開示のペプチドの間に含まれ得るか、または除外され得る。
その他の実施形態では、ペプチドは、配列GSXXXGCVXXXXKCRPGXKXCCXPXKRCSRRFGXXXXKKCKXXXX(配列番号10)のファミリーのメンバーであり、その中で配列は、
GS−−−ACKGVFDACTPGKNECC−PNRVCSDK−H−−−−KWCKWKL−−−(配列番号29)、
GS−−−GCLEFWWKCNPNDDKCCRPKLKCSKLF−−−−−KLCNFSFG−−(配列番号31)、
GSSEKDCIKHLQRCR−ENKDCC−−SKKCSRR−GTNPEKRCR−−−−−−(配列番号22)、および
GS−−−GCFGY−−KCDYY−KGCCSGYV−CSPTW−−−−−KWCVRPGPGR(配列番号33)の配列に見られる最も一般的な要素に基づき、
残基KおよびR;M、I、L、およびV;GおよびA;SおよびT;QおよびN残基は、配列中で独立して相互交換されてもよく、Xは、独立して、任意の数の任意のアミノ酸であり得て、または皆無のアミノ酸であり得る。N末端GS配列は、本開示のペプチドの間に含まれ得るか、または除外され得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列GSGVXIXKCXGSKQCXDPCKXGXRX10GKCX11NKKCKCX12131415(配列番号1)を含んでなり、式中、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14およびX15は、それぞれ個々に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、または皆無である。場合によっては、ペプチドは、配列GSGVXIXKCXGSKQCXDPCKXGXRX10GKCX11NKKCKCX12131415(配列番号2)を含んでなり、式中、XはPまたはRから選択され、式中、XはPまたはNから選択され、式中、XはVまたはIから選択され、式中、XはS、T、RまたはKから選択され、式中、XはYまたはLから選択され、式中、XはQ、RまたはKから選択され、式中、XはA、KまたはRから選択され、式中、XはTまたはAから選択され、式中、XはCまたはMから選択され、式中、X10はFまたはNから選択され、式中、X11はMまたはIから選択され、式中、X12はYまたはTから選択され、式中、X13はGまたはPはから選択され、式中、X14はCまたは皆無から選択され、式中、X15はGまたは皆無から選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列XIXCXGSKQCYXPCKXTGCX101112KCX1314KX15CKCYGCG(配列番号3)を含んでなり、式中、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、およびX15は、それぞれ個々に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、または皆無である。場合によっては、ペプチドは、配列XIXCXGSKQCYXPCKXTGCX101112KCX1314KX15CKCYGCG(配列番号4)を含んでなり、式中、XはGまたは皆無から選択され、式中、XはSまたは皆無から選択され、式中、XはE、Gまたは皆無から選択され、式中、XはV、S、または皆無から選択され、式中、XはRまたはSから選択され、式中、XはSまたはTから選択され、式中、XはGまたはDから選択され、式中、XはQまたはRから選択され、式中、XはQまたはKから選択され、式中、X10はTまたはPから選択され、式中、X11はNまたはQから選択され、式中、X12はSまたはAから選択され、式中、X13はMまたはLから選択され、式中、X14はNまたはQから選択され、式中、X15はVまたはSから選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列XVXIXVXCXSX10CLX11PCKX12AGMRFGKCX13NX14KCX15CTPX16(配列番号5)を含んでなり、式中、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16は、それぞれ個々に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、または皆無である。場合によっては、ペプチドは、配列XVXIXVXCXSX10CLX11PCKX12AGMRFGKCX13NX14KCX15CTPX16(配列番号6)を含んでなり、式中、XはGまたは皆無から選択され、式中、XはG、Sまたは皆無から選択され、式中、XはG、Sまたは皆無から選択され、式中、XはPまたはRから選択され、式中、XはNまたはPから選択され、式中、XはKまたはSから選択され、式中、XはRまたはKから選択され、式中、XはGまたはHから選択され、式中、XはRまたはGから選択され、式中、X10はDまたはQから選択され、式中、X11はDまたはKから選択され、式中、X12はKまたはDから選択され、式中、X13はIまたはMから選択され、式中、X14はSまたはGから選択され、式中、X15はHまたはDから選択され、式中、X16はKまたは皆無から選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列XVXVKCXGSKQCXPCKRXGXRXGKCINKKXCKCYX(配列番号7)またはXGCVXKCRPGXKXCCXPXKRCSRRFGXKKCKX(配列番号8)を含んでなり、式中、各文字は、それぞれ個別に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、式中、Xは皆無のアミノ酸でありまたは1〜10アミノ酸長のペプチド断片であり、その中では、このようなペプチド断片中の各アミノ酸は、いずれの場合にも任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列GSGVXIXRCXGSRQCXDPCRXGXRX10GRCX11NRRCRCX12131415(配列番号11)を含んでなり、式中、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14andX15は、それぞれ個々に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、または皆無である。場合によっては、ペプチドは、配列GSGVXIXRCXGSRQCXDPCRXGXRX10GRCX11NRRCRCX12131415(配列番号12)を含んでなり、式中、XはPまたはRから選択され、式中、XはPまたはNから選択され、式中、XはVまたはIから選択され、式中、XはS、T、RまたはKから選択され、式中、XはYまたはLはから選択され、式中、XはQ、RまたはKから選択され、式中、XはA、KまたはRから選択され、式中、XはTまたはAから選択され、式中、XはCまたはMから選択され、式中、X10はFまたはNから選択され、式中、X11はMまたはIから選択され、式中、X12はYまたはTから選択され、式中、X13はGまたはPから選択され、式中、X14はCまたは皆無から選択され、式中、X15はGまたは皆無から選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列XIXCXGSRQCYXPCRXTGCX101112RCX1314RX15CRCYGCG(配列番号13)を含んでなり、式中、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、およびX15は、それぞれ個々に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、または皆無である。場合によっては、ペプチドは、配列XIXCXGSRQCYXPCRXTGCX101112RCX1314RX15CRCYGCG、(配列番号14)を含んでなり、式中、XはGまたは皆無から選択され、式中、XはSまたは皆無から選択され、式中、XはE、Gまたは皆無から選択され、式中、XはV、S、または皆無から選択され、式中、XはRまたはSから選択され、式中、XはSまたはTから選択され、式中、XはGまたはDから選択され、式中、XはQまたはRから選択され、式中、XはQ、RまたはKから選択され、式中、X10はTまたはPから選択され、式中、X11はNまたはQから選択され、式中、X12はSまたはAから選択され、式中、X13はMまたはLから選択され、式中、X14はNまたはQから選択され、式中、X15はVまたはSから選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列XVXIXVXCXSX10CLX11PCRX12AGMRFGRCX13NX14RCX15CTPX16(配列番号15)を含んでなり、式中、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16は、それぞれ個々に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、または皆無である。場合によっては、ペプチドは、配列XVXIXVXCXSX10CLX11PCRX12AGMRFGRCX13NX14RCX15CTPX16(配列番号16)を含んでなり、式中、XはGまたは皆無から選択され、式中、XはG、Sまたは皆無から選択され、式中、XはG、Sまたは皆無から選択され、式中、XはPまたはRから選択され、式中、XはNまたはPから選択され、式中、XはR、KまたはSから選択され、式中、XはRまたはKから選択され、式中、XはGまたはHから選択され、式中、XはRまたはGから選択され、式中、X10はDまたはQから選択され、式中、X11はD、R、またはKから選択され、式中、X12はK、R、またはDから選択され、式中、X13はIまたはMから選択され、式中、X14はSまたはGから選択され、式中、X15はHまたはDから選択され、式中、X16はK、R、または皆無から選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列XVXVRCXGSRQCXPCRRXGXRXGRCINRRXCRCYX(配列番号17)またはXGCVXRCRPGXRXCCXPXRRCSRRFGXRRCRX(配列番号18)を含んでなり、式中、各文字は、それぞれ個別に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり、式中、Xは皆無のアミノ酸でありまたは1〜10アミノ酸長のペプチド断片であり、その中では、このようなペプチド断片中の各アミノ酸は、いずれの場合にも任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体であり得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、ペプチド断片配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号186、配列番号187、配列番号188、配列番号189、配列番号190、配列番号191、配列番号193、および配列番号194の1つまたは複数を含んでなる。
表1は、本開示に従ったいくつかの例示的ペプチドを列挙する。
Figure 2018527348
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配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれかまたはその断片において、任意の1つまたは複数のK残基は残基によって置換され得て、または任意の1つまたは複数のR残基はK残基によって置換され得る。配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれかまたは任意のその断片において、任意の1つまたは複数のM残基は、I、L、またはV残基のいずれか1つによって置換され得て、任意の1つまたは複数のL残基は、V、I、またはM残基のいずれか1つによって置換され得て、任意の1つまたは複数のI残基は、M、L、またはV残基のいずれか1つによって置換され得て、または任意の1つまたは複数のV残基は、I、L、またはM残基のいずれか1つによって置換され得る。任意の実施形態では、少なくともの1つアミノ酸は、ペプチドまたはペプチド断片中で、単独でまたは組み合わせで、K/R、M/I/L/V、G/A、S/T、Q/N、およびD/Eのように相互交換され得て、式中、各文字は、それぞれ個別に任意のアミノ酸またはアミノ酸類似体である。場合によっては、ペプチドは1つのみのリジン残基を含み、またはリジン残基を含まないことができる。配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれかまたは任意のその断片において、Xは、独立して任意の数の任意のアミノ酸または皆無のアミノ酸であり得る。場合によっては、ペプチドは、配列番号1〜配列番号194、配列番号196、および配列番号198〜配列番号216のペプチドと同様に、最初の2つのN末端アミノ酸GSを含み得て、またはこのようなN末端アミノ酸(GS)は、任意のその他の1つまたは2つのアミノ酸によって置換され得る。その他の場合には、ペプチドは、配列番号217〜配列番号410、配列番号412、および配列番号414〜配列番号432のペプチドと同様に、最初の2つのN末端アミノ酸GSを含まない。場合によっては、ペプチドのN末端は、アセチル基などによってブロックされ、他の場合は、ペプチドのC末端は、アミド基などによってブロックされる。
場合によっては、ペプチドは、配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つ、またはその機能的断片である。その他の実施形態では、本開示のペプチドは、配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つと、99%、95%、90%、85%、または80%の相同性を有するペプチドをさらに含んでなる。さらなる実施形態では、ペプチド断片は、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、少なくとも30、少なくとも31、少なくとも32、少なくとも33、少なくとも34、少なくとも35、少なくとも36、少なくとも37、少なくとも38、少なくとも39、少なくとも40、少なくとも41、少なくとも42、少なくとも43、少なくとも44、少なくとも45、少なくとも46残基長の配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つの連続断片を含んでなり、その中ではペプチド断片は、ペプチドの任意の部分から選択される。いくつかの実施形態では、このようなペプチド断片は軟骨に接触して、およびペプチドおよびペプチド−活性薬剤コンジュゲートについて本明細書に記載されるものの特性を示す。
本開示のペプチドは、負のアミノ酸残基をさらに含んでなり得る。場合によっては、ペプチドは、2以下の負のアミノ酸残基を有する。その他の場合には、ペプチドは、4つ以下の負のアミノ酸残基、3つ以下の負のアミノ酸残基、または1つ以下の負のアミノ酸残基を有する。負のアミノ酸残基は、任意の負電荷アミノ酸残基から選択され得る。負のアミノ酸残基は、EまたはD、またはEとDの双方の組み合わせのいずれかから選択され得る。
本開示のペプチドは、塩基性アミノ酸残基をさらに含んでなり得る。いくつかの実施形態では、塩基性残基がペプチド配列に付加されて、生理学的pHにおける電荷を増加させる。付加される塩基性残基は、任意の塩基性アミノ酸であり得る。付加される塩基性残基は、KまたはR、またはKまたはRの組み合わせから選択され得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、酸性領域および塩基性領域を構成する電荷分布を有する。酸性領域は、nubであり得る。nubは、ペプチドの三次元構造から延長したペプチドの部分である。塩基性領域は、パッチであり得る。パッチはペプチドの一部であり、それはペプチドの三次元構造に特徴的な特定のトポロジーを指定しない。さらなる実施形態では、ノットペプチドは、6個以上の塩基性残基および2個以下の酸性残基であり得る。
本開示のペプチドは、正電荷アミノ酸残基をさらに含んでなり得る。場合によっては、ペプチドは少なくとも2個の正電荷残基を有する。その他の場合には、ペプチドは、少なくとも3個の正電荷残基、少なくとも4個の正電荷残基、少なくとも5個の正電荷残基、少なくとも6個の正電荷残基、少なくとも7個の正電荷残基、少なくとも8個の正電荷残基または少なくとも9個の正電荷残基を有する。正電荷残基は、任意の正電荷アミノ酸残基から選択され得る。正電荷残基は、KまたはRのどちらか、またはKとRの組み合わせから選択され得る。
さらに、本明細書のペプチドは、少なくとも2個のシステイン残基、および少なくとも2個のまたは3個の正電荷アミノ酸残基(例えば、アルギニンまたはリジンまたはヒスチジン、あるいはアルギニンまたはリジンまたはヒスチジンの任意の組み合わせ)を含有する上記の配列のいずれかの、4〜19アミノ酸残基断片を含んでなり得る。その他の実施形態では、本明細書のペプチドは、少なくとも2個のシステイン残基、2個以下の塩基性残基、および少なくとも2個または3個の正電荷アミノ酸残基(例えば、アルギニンまたはリジンまたはヒスチジン、あるいはアルギニンまたはリジンまたはヒスチジンの任意の組み合わせ)を含有する上記の配列のいずれかの、20〜70アミノ酸残基断片である。いくつかの実施形態では、このようなペプチド断片は軟骨に接触して、およびペプチドおよびペプチド−活性薬剤コンジュゲートについて本明細書に記載されるものの特性を示す。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、1つまたは複数のジスルフィド結合を含有して、中性pHで正の正味電荷を有し、生理学的pHでは、ペプチドは、例えば、−5、−4、−3、−2、−1、0、+1、+2、+3、+4、または+5などの正味電荷を有し得る。正味電荷がゼロであれば、ペプチド非電荷または両性イオン性であり得る。場合によっては、ペプチドは、生理学的pHで正電荷を有し得る。場合によっては、ペプチドは、生理学的pHで≧+2、生理学的pHで≧+3.5、生理学的pHで≧+4.5の電荷を有し得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、1つまたは複数のジスルフィド結合を含有して、中性pHで正の正味電荷を有し、正味電荷は、+0.5以下、+1以下、+1.5以下、+2以下、+2.5以下、+3以下、+3.5以下、+4以下、+4.5以下、+5以下、+5.5以下、+6以下、+6.5以下、+7以下、+7.5以下、+8以下、+8.5以下、+9以下、+10以下であり得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、生理学的pHで負の正味電荷を有し、正味電荷は、−0.5以下、−1以下、−1.5以下、−2以下、−2.5以下、−3以下、−3.5以下、−4または以下、−4.5以下、−5以下、−5.5以下、−6以下、−6.5以下、−7以下、−7.5以下、−8以下、−8.5以下、−9以下、−10以下であり得る。場合によっては、ペプチド内の1つまたは複数の変異の操作は、生理学的pHで等電点、電荷、表面電荷またはレオロジーが変化したペプチドをもたらす。サソリまたはクモ由来のペプチドに対するこのような変異の操作は、例えば、正味電荷を1、2、3、4、または5低下させ、または正味電荷を1、2、3、4、または5増加させることによって、複合体の正味電荷を変化させ得る。このような場合、遺伝子操作された変異は、軟骨と接触するペプチドの能力を促進してもよい。ペプチドのレオロジーおよび効力を改善するのに適したアミノ酸修飾は、保存的または非保存的変異を含み得る。ペプチドは、ペプチドがそれに由来する毒液または毒素の配列と比較して、最大で1アミノ酸変異、最大で2アミノ酸変異、最大で3アミノ酸変異、最大で4アミノ酸変異、最大で5アミノ酸変異、最大で6アミノ酸変異、最大で7アミノ酸変異、最大で8アミノ酸変異、最大で9アミノ酸変異、最大で10アミノ酸変異、または別の適切な数の変異を含んでなり得る。その他の場合には、ペプチドまたはその機能的断は、ペプチドがそれに由来する毒液または毒素の配列と比較して、少なくとも1アミノ酸変異、少なくとも2アミノ酸変異、少なくとも3アミノ酸変異、少なくとも4アミノ酸変異、少なくとも5アミノ酸変異、少なくとも6アミノ酸変異、少なくとも7アミノ酸変異、少なくとも8アミノ酸変異、少なくとも9アミノ酸変異、少なくとも10アミノ酸変異、または別の適切な数の変異を含んでなる。いくつかの実施形態では、ペプチド内で変異を操作して、生理学的pHにおいて所望の電荷または安定性を有するペプチドが提供され得る。
いくつかの実施形態において、電荷は軟骨のホーミングにおいて役割を果たし得る。溶液および生体内での本開示のペプチドの相互作用は、ノッチンペプチドの等電点(pI)および/または溶液のpH、またはそれがある局所環境の影響を被り得る。溶液中のペプチドの電荷は、タンパク質の溶解度に、ならびに生体内分布、生物学的利用能、および全体的な薬物動態などのパラメータに、影響を及ぼし得る。さらに、正電荷分子は、負荷電分子と相互作用し得る。本明細書で開示されるペプチドなどの正電荷分子は、ヒアルロナン(hyaluranon)およびアグリカンをはじめとする、軟骨中の負荷電細胞外マトリックス分子などの負荷電分子と相互作用し、結合し得る。正電荷残基はまた、受容体の負荷電残基や、細胞表面のイオンチャネル細孔の電気陰性領域などの、その他のタンパク質および分子の特定の領域と相互作用し得る。したがって、ペプチドのpIは、本開示のペプチドが軟骨に効率的にホーミングし得るかどうかに影響を及ぼし得る。pIと軟骨ホーミングとの間の相関関係を同定することは、本開示のリードペプチド候補を同定する上で重要なストラテジーであり得る。ペプチドのpIは、Expasy pI calculatorおよびSillero法をはじめとする、いくつかの異なる方法を用いて計算され得る。Expasy pIは、Bjellqvist et al.,に記載されているようにアミノ酸のpKa値を計算することによって判定され得て、15°Cまたは25°Cで、9.2Mおよび9.8Mの尿素を添加した固定化pH勾配ゲル環境におけるpH4.5からpH7.3の間のポリペプチド移動を調べることによって定義された(Bjellqvist et al.Electrophoresis.14(10):1023−31(1993))。pIを計算するSilleroの方法は、多項式の解と各アミノ酸の個々のpKasを伴い得る。この方法は、変性条件(尿素)を使用しない(Sillero et al.179(2):319−35(1989))。これらのpI計算方法を用いて、対象への投与後におけるペプチドシグナルの軟骨対血液比を定量化することは、電荷および軟骨ホーミングにおける傾向または相関を同定するためのストラテジーとなり得る。いくつかの実施形態では、生物学的pH(約pH7.4)を超えるpIを有するペプチドは、軟骨への効率的なホーミングを示し得る。いくつかの実施形態では、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、または少なくとも11のpIを有するペプチドは、軟骨に効率的にホーミングし得る。その他の実施形態では、11〜12のpIを有するペプチドは、軟骨に最も効率的にホーミングし得る。特定の実施形態では、ペプチドは、約9のpIを有し得る。その他の実施形態では、ペプチドは、8〜10のpIを有し得る。いくつかの実施形態では、より塩基性の高いペプチドは、軟骨により効率的にホーミングし得る。その他の実施形態では、高いpIだけでは、ペプチドの軟骨ホーミングを引き起こすのに十分でない場合がある。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドの三次構造および静電気は、軟骨のホーミングに影響を及ぼし得る。電荷分布の構造解析または分析は、軟骨ホーミングなどの生物学的機能において重要な残基を予測するためのストラテジーであり得る。例えば、軟骨にホーミングする本開示のいくつかのペプチドは、本明細書で「ヒッチン」と定義される構造クラスにグループ分けされ得て、C1−C4、C2−C5、およびC3−C6間のジスルフィド結合の特性を共有し得る。3つのジスルフィド結合(C1−C4、C2−C5、およびC3−C6)を介して結ばれたペプチドの折り畳みトポロジーは、ジスルフィドの三次元配列に基づいて構造ファミリーに分類され得る。ノッチンは、C1−C4およびC2−C5ジスルフィド結合によって形成される大環状分子を通過するC3−C6ジスルフィド結合を有し、ヒッチンは、C1−C4およびC3−C6ジスルフィド結合によって形成される大員環を通過するC2−C5ジスルフィド結合を有し、なおもその他の構造ファミリーは、C2−C5およびC3−C6ジスルフィド結合によって形成される大員環を通過するC1−C4ジスルフィド結合を有する。これらのシステイン残基における保存されたジスルフィド結合、一次配列同一性および/または構造相同性を有する「ヒッチン」クラスペプチドの変異型は、軟骨にホーミングし得るその他の潜在的ノッチンペプチド候補を同定または予測する方法であり得る。さらに、カルシンファミリーのペプチドのメンバーおよび関連メンバーもまた、「ヒッチン」クラスのペプチドとは異なる三次構造を有するにもかかわらず、軟骨ホーミングし得る。カルシンペプチドは、構造的に、ノッチンジスルフィド連結性およびトポロジーを有するノッチンペプチドのサブセットであるが、リアノジン受容体(RyR)に結合して活性化する機能に基づいてさらに分類される。これらの受容体は、筋肉内のカルシウムの流入および流出を調節するように作用する、カルシウムチャネルである(Schwartz et al.Br J Pharmacol 157(3):392−403.(2009))。保存された重要な残基を有するカルシンファミリーのペプチドの変異型は、軟骨にホーミングする有望な候補を予測する一方法であり得る。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドの構造分析は、様々なプロテアーゼまたは還元剤による緩衝液中での分解に対する耐性について、ペプチドを評価することによって判定され得るペプチド表面の電荷密度の分布の構造解析はまた、軟骨にホーミングし得る有望な候補を予測するためのストラテジーであり得る。陽性表面電荷の大きいパッチを有するペプチド(pH7.5の場合)は、軟骨にホーミングし得る。
関連する構造相同体のNMR溶液構造、X線結晶学、または結晶構造を使用して、ペプチドが軟骨にホーミングする能力を保ちながら、折り畳み、安定性および製造可能性を改善し得る、変異ストラテジーに関する情報を提供し得る。それらを用いて、一群の構造的に相同的なスキャフォールドの3Dファーマコフォアが予測され、ならびに関連タンパク質の可能な移植領域が予測されて、改善された特性を有するキメラが作製され得る。例えば、このストラテジーを使用して、改善された特性を有する薬物を設計するために、またはペプチドの折り畳みおよび製造可能性を複雑にする有害な変異を修正するために使用され得る、重要なアミノ酸位置およびループを同定し得る。これらの重要なアミノ酸位置およびループが保持され得る一方で、ペプチド配列中のその他の残基は変異されて、ペプチドの機能、ホーミング、および活性が、改善、変更、除去、または別の様式で修飾され得る。
さらに、2つ以上のペプチドの一次配列と三次配列との比較を用いて、配列および3D折り畳みパターンを明らかにし得て、それを活用してペプチドが改善され、これらのペプチドの生物学的活性が解析され得る。例えば、軟骨にホーミングする2つの異なるペプチドスキャフォールドを比較することで、改善された折り畳み特性を有する変異型を設計するなどの遺伝子操作ストラテジーの指針となり得る、保存されたファルマコフォアの同定をもたらし得る。例えば、重要なファルマコフォアは、結合に重要であり得る、芳香族残基または塩基性残基を含んでなり得る。
改善されたペプチドはまた、TEPITOPEおよびTEPITOPEpanによって予測される免疫原性情報などの免疫原性(immungenicity)情報に基づいて遺伝子操作され得る。TEPITOPEは、位置特異的重み行列を用いて、ペプチドが51個の異なるHLA−DR対立遺伝子に結合するかどうかの予測規則を提供する計算的アプローチであり、TEPITOPEpanは、ポケットの類似性に基づいて、既知の結合特異性を有するHLA−DR分子から、未知の結合特異性を有するHLA−DR分子に外挿する、TEPITOPEを用いる方法である。例えば、TEPITOPEおよびTEPITOPEpanは、軟骨にホーミングするペプチドの免疫原性を用いて判定し得る。高い免疫原性を有するペプチドと低い免疫原性を有するペプチドとの比較は、低い免疫原性を有する変異型を設計するための遺伝子操作ストラテジーの指針となり得る。
本開示のペプチドは、ナトリウムチャネルに結合し得る。ペプチドは、カルシウムチャンネルに結合し得る。ペプチドは、カリウムチャネルおよび/またはナトリウムチャネルを遮断し得る。ペプチドは、カルシウムチャネルを遮断し得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、カリウムチャネルおよび/またはナトリウムチャネルを活性化し得る。その他の実施形態では、ペプチドは、カルシウムチャネルを活性化し得る。なおもその他の実施形態では、ペプチドは、カリウムチャネル作動薬、カリウムチャネル拮抗薬、カリウムチャネルの一部、ナトリウムチャネル作動薬、ナトリウムチャネル拮抗薬、カルシウムチャネル作動薬、カルシウムチャネル拮抗薬、ハドルカルシン、セラホトキシン、フエントキシン、カリオトキシン、コバトキシンまたはレクチンであり得る。いくつかの実施形態では、レクチンは、SHL−Ib2であり得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、イオンチャネルまたは塩化物チャネルと相互作用し、結合し、それを阻害し、不活性化し、またはその発現を変化させ得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、Nav1.7イオンチャネルと相互作用し得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、Kv1.3イオンチャネルと相互作用し得る。なおもその他の実施形態では、ペプチドは、プロテアーゼ、マトリックスメタロプロテイナーゼと相互作用し、がん細胞移動または転移を阻害し,抗菌活性を有し、または抗腫瘍活性を有する。マトリックスメタロプロテイナーゼに作用するのに加えて、ペプチドは、その他の可能なプロテアーゼ(例えば、エラスターゼ)と相互作用し得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、軟骨またはその構造またはその近傍に、その他の治療効果を有する。関節軟骨中のβデフェンシン発現は、免疫調節機能ならびに(as we well as)変形性関節症、全身性エリテマトーデスや関節リウマチなどの自己免疫リウマチ性障害と相関し得る(Vordenbaeumen and Schneider 011,Varoga 2004およびVaroga 2005)。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはそれらの変異体は、βデフェンシンを阻害し、βデフェンシンを補足し、βデフェンシンの競合阻害剤であり、βデフェンシン標的の活性化を遮断または活性化し(active or block)、免疫モジュレーターとして、または自己免疫、関節炎、感染症、およびその他の関節障害を治療するために使用される。
本開示は、本明細書に記載の様々なペプチドの多量体もまた包含し得る。多量体の例としては、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体などが挙げられる。多量体は、複数の同一サブユニットから形成されるホモマー、または複数の異なるサブユニットから形成されるヘテロマーであり得る。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、少なくとも1つのその他のペプチド、または2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上のその他のペプチドを有する多量体構造に配置される。特定の実施形態では、多量体構造のペプチドは、それぞれ同一配列を有する。代替の実施形態では、多量体構造のペプチドの一部または全部が、異なる配列を有する。
本開示は、ペプチドスキャフォールドをさらに含み、これは例えば、追加的なペプチドを生成するための出発点として使用され得る。いくつかの実施形態では、これらのスキャフォールドは、様々なノットペプチドまたはノッチンに由来し得る。スキャフォールドのための、いくつかの適切なペプチドとしては、クロロトキシン、ブラゼイン、サーキュリン、ステクリスプ、ハナトキシン、ミッドカイン、ヘフトキシン、ジャガイモカルボキシペプチダーゼインヒビター、バブルプロテイン、アトラクチン、α−GI、α−GID、μ−PIIIA、ω−MVIIA、ω−CVID、χ−MrIA、ρ−TIA、コナントキンG、コンツラキンG、GsMTx4、マルガトキシン、shK、毒素K、キモトリプシンインヒビター(CTI)、およびEGFエピレギュリンコアが挙げられるが、これに限定されるものではない。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチド配列には、追加のアミノ酸で挟まれる。1つまたは複数の追加的なアミノ酸は、例えば,所望の生体内電荷、等電点、化学的結合部位、安定性、または生理学的な性質をペプチドにもたらし得る。
配列相同性を同定することは、軟骨のホーミング機能を維持する重要な残基を判定するために重要であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、保存された正荷電残基の同定は、作製される任意の相同変異型における軟骨のホーミングを保存する上で重要であり得る。その他の実施形態では、塩基性または芳香族ダイアドの同定は、相同変異型におけるKvイオンチャネルとの相互作用および活性を保存する上で重要であり得る。
2つ以上のペプチドは、ある程度の相同性の程度を共有し得て、生体内で類似した特性を共有し得る。例えば、ペプチドは、本開示のペプチドと、ある程度の相同性を共有し得る。場合によっては、本開示のペプチドは、第2のペプチドと、最高約20%のペアワイズ相同性、最高約25%のペアワイズ相同性、最高約30%のペアワイズ相同性、最高約35%のペアワイズ相同性、最高約40%のペアワイズ相同性、最高約45%のペアワイズ相同性、最高約50%のペアワイズ相同性、最高約55%のペアワイズ相同性、最高約60%のペアワイズ相同性、最高約65%のペアワイズ相同性、最高約70%のペアワイズ相同性、最高約75%のペアワイズ相同性、最高約80%のペアワイズ相同性、最高約85%のペアワイズ相同性、最高約90%のペアワイズ相同性、最高約95%のペアワイズ相同性、最高約96%のペアワイズ相同性、最高約97%のペアワイズ相同性、最高約98%のペアワイズ相同性、最高約99%のペアワイズ相同性、最高約99.5%のペアワイズ相同性、または最高約99.9%のペアワイズ相同性を有し得る。場合によっては、本開示のペプチドは、第2のペプチドと、少なくとも約20%のペアワイズ相同性、少なくとも約25%のペアワイズ相同性、少なくとも約30%のペアワイズ相同性、少なくとも約35%のペアワイズ相同性、少なくとも約40%のペアワイズ相同性、少なくとも約45%のペアワイズ相同性、少なくとも約50%のペアワイズ相同性、少なくとも約55%のペアワイズ相同性、少なくとも約60%のペアワイズ相同性、少なくとも約65%のペアワイズ相同性、少なくとも約70%のペアワイズ相同性、少なくとも約75%のペアワイズ相同性、少なくとも約80%のペアワイズ相同性、少なくとも約85%のペアワイズ相同性、少なくとも約90%のペアワイズ相同性、少なくとも約95%のペアワイズ相同性、少なくとも約96%のペアワイズ相同性、少なくとも約97%のペアワイズ相同性、少なくとも約98%のペアワイズ相同性、少なくとも約99%のペアワイズ相同性、少なくとも約99.5%のペアワイズ相同性、少なくとも約99.9%のペアワイズ相同性を有し得る。NCBI BLAST、Clustal W、MAFFT、Clustal Omega、AlignMe、Pralineなどの様々な方法およびソフトウエアプログラム、または別の適切な方法またはアルゴリズムを用いて、2つ以上のペプチド間の相同性を判定し得る。
なおもその他の場合、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432のいずれか1つのペプチドの変異型核酸分子は、コードされるペプチドアミノ酸配列と配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432のいずれか1つのアミノ酸配列との配列同一性または相同性の判定によって、または核酸ハイブリダイゼーションアッセイによって同定され得る。このようなペプチド変異型は、(1)洗浄ストリンジェンシーが、55〜65℃で0.1%SDSを含む0.5×〜2×SSCに相当するストリンジェントな洗浄条件下で、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432(または先の配列の任意の補体)のいずれか1つのヌクレオチド配列を有する核酸分子とハイブリダイズしたままであり、(2)配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432のいずれか1つのアミノ酸配列と、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%または95%を超える配列同一性または相同性を有するペプチドをコードする、核酸分子を含み得る。代案としては、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432のいずれか1つのペプチド変異型は、(1)洗浄ストリンジェンシーが、50〜65℃で0.1%SDSを含む0.1×〜0.2×SSCに相当する高度にストリンジェントな洗浄条件下で、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432(または先の配列の任意の補体)のいずれか1つのヌクレオチド配列を有する核酸分子とハイブリダイズしたままであり、(2)配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432のいずれか1つのアミノ酸配列と、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%または95%を超える配列同一性または相同性を有するペプチドをコードする核酸分子として特徴付けられ得る。
配列同一性百分率または相同性は、従来法によって判定され得る。例えば、Altschul et al.,Bull.Math.Bio.48:603(1986)、およびHenikoff and Henikoff,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915(1992)を参照されたい。簡潔に述べると、ギャップオープニングペナルティ10、ギャップ伸長ペナルティ1、およびHenikoff and Henikoff(同上)の「BLOSUM62」重み行列を用いて、2つのアミノ酸配列が整列され、アライメントスコアが最適化される。次に配列同一性または相同性が、([完全一致の総数]/[より長い配列長+2つの配列を整列させるためにより長い配列に導入されたギャップ数])(100)として計算される。
さらに、2つのアミノ酸配列を整列させるために利用可能な多くの確立されたアルゴリズムが存在する。例えば、PearsonおよびLipmanの「FASTA」類似性検索アルゴリズムは、本明細書で開示されるペプチドのアミノ酸配列と、ペプチド変異型のアミノ酸配列とによって共有される、配列同一性または相同性のレベルを調べるのに適した、タンパク質アライメント法である。FASTAアルゴリズムは、Pearson and Lipman,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 85:2444(1988)、およびPearson,Meth.Enzymol.183:63(1990)によって説明される。簡潔に述べると、FASTAは、保存的アミノ酸置換、挿入、または欠失を考慮することなく、クエリー配列(例えば、配列番号1)と、最高密度の同一性(ktup変数が1の場合)または対の同一性(ktup=2の場合)のどちらかを有する試験配列とによって共有される領域を同定することによって、最初に配列類似性が特徴付けられる。次に、最高密度の同一性を有する10の領域が、アミノ酸置換マトリックスを用いて、全ての対合アミノ酸の類似性を比較することによって再スコアされ、領域の末端は最も高いスコアに寄与する残基のみを含むように「トリミング」される。「カットオフ」値(配列長およびktup値に基づく所定の式によって計算される)より大きいスコアを有するいくつかの領域が存在する場合、トリミングされた初期領域を調べて、領域を結合させてギャップとの近似整列を形成させ得るかどうかが判定される。最後に、2つのアミノ酸配列の最高スコア領域が、アミノ酸の挿入および欠失を許容する、Needleman−Wunsch−Sellersアルゴリズム(Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:444(1970);Sellers,Siam J.Appl.Math.26:787(1974))の修正を用いて整列される。FASTA分析のための例示的なパラメーターは、ktup=1、ギャップオープニングペナルティー=10、ギャップ延長ペナルティー=1、および置換マトリックス=BLOSUM62である。これらのパラメータは、Pearson,Meth.Enzymol.183:63(1990)の補遺2で説明されるように、スコアリングマトリックスファイル(「SMATRIX」)を修正することにより、FASTAプログラムに導入され得る。
FASTAを用いて、上で開示されるような比率を用いて、核酸分子の配列同一性または相同性が判定され得る。ヌクレオチド配列の比較のために、ktup値は1〜6、好ましくは3〜6、最も好ましくは3の範囲であり得て、その他のパラメータは上記のように設定される。
「保存的アミノ酸置換」である一般的なアミノ酸のいくつかの例は、以下の群のそれぞれの中のアミノ酸の間の置換によって例示される:(1)グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシン、(2)フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファン、(3)セリンおよびスレオニン、(4)アスパラギン酸塩およびグルタミン酸、(5)グルタミンおよびアスパラギン、および(6)リジン、アルギニン、およびヒスチジン。BLOSUM62表は、関連タンパク質の500を超えるグループの高度に保存された領域に相当する、タンパク質配列断片の約2,000の局所的な多重アライメントからのアミノ酸置換マトリックスである(Henikoff and Henikoff,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA89:10915(1992))。したがって、BLOSUM62置換頻度を用いて、本発明のアミノ酸配列に導入されてもよい保存的アミノ酸置換が定義され得る。(上で考察されるように)化学的性質のみに基づいてアミノ酸置換を設計することも可能であるが、用語「保存的アミノ酸置換」は、好ましくは、−1より大きいBLOSUM62値によって表される置換を指す。例えば、置換が0、1、2または3のBLOSUM62値によって特徴付けられる場合、アミノ酸置換は保存的である。このシステムによれば、好ましい保存的アミノ酸置換は、少なくとも1(例えば、1、2または3)のBLOSUM62値によって特徴付けられる一方で、より好ましい保存的アミノ酸置換は、少なくとも2のBLOSUM62値(例えば、2または3)によって特徴付けられる。
構造的完全性を維持するのに重要な領域またはドメイン内にあるアミノ酸残基の判定が、判定され得る(Determination of aminoacid...can be determined.)これらの領域内では、程度の差はあるもの、変化に耐えて分子の全体的な三次構造を維持し得る、特定の残基を判定し得る。配列構造を分析する方法としては、アミノ酸またはヌクレオチドの高い同一性または相同性を有する複数の配列の整列、および利用可能なソフトウェア(例えば、Insight II.RTM.viewer and homology modeling tools;MSI,San Diego,Calif.)を用いたコンピュータ分析、二次構造の傾向、二成分パターン、相補的充填、および埋没極性相互作用が挙げられるが、これに限定されるものではない(Barton,G.J.,Current Opin.Struct.Biol.5:372−6(1995)およびCordes,M.H.et al.,Current Opin.Struct.Biol.6:3−10(1996))。一般に、分子への修正を設計し、または特定の断片を同定する場合、構造の判定は、典型的には、修飾分子の活性を評価することを伴い得る。
配列アライメントを用いて、2つの生物学的配列(タンパク質または核酸)間の機能的、構造的および/または進化的関係を示してもよい、類似性領域が同定される。対照的に、多重配列アラインメント(MSA)は、3つ以上の生物学的配列のアライメントである。MSAアプリケーションの結果から相同性が推定され、配列間の進化的関係が評価され得る。当業者は、本明細書の用法では、「配列相同性」および「配列同一性」および「パーセント(%)配列同一性」および「パーセント(%)配列相同性」が同義的に使用されており、必要に応じて、参照ポリヌクレオチドまたはアミノ酸配列に対する、配列の関連性または多様性を意味することを認識するであろう。
化学修飾
ペプチドは、様々な方法の1つまたは複数で、化学的に修飾し得る。いくつかの実施形態では、ペプチドが変異して、機能が付加され、機能が欠失され、または生体内挙動が変更され得る。ジスルフィド結合間の1つまたは複数のループを修飾または置換して、その他のペプチドからの活性成分を含め得る(Moore and Cochran,Methods in Enzymology,503,p.223−251,2012に記載されるように)。アミノ酸はまた、半減期を増加させ、生体内結合挙動を修飾または付加または欠失させ、新たな標的機能を追加し、表面電荷および疎水性を変更し、またはコンジュゲーション部位を可能にするなどのために変異させ得る。N−メチル化は、本開示のペプチドにおいて生じ得るメチル化の一例である。いくつかの実施形態では、ペプチドは遊離アミン上のメチル化によって修飾され得る。例えば、完全メチル化は、ホルムアルデヒドおよびシアノ水素化ホウ素ナトリウムによる還元的メチル化の使用を通じて達成されてもよい。
化学修飾は、例えば、ペプチドの半減期を延長し、または生体内分布または薬物動態プロファイルを変化させ得る。化学修飾は、ポリマー、ポリエーテル、ポリエチレングリコール、生体高分子、ポリアミノ酸、脂肪酸、デンドリマー、Fc領域、パルミチン酸またはミリスチン酸(myristolate)などの単純飽和炭素鎖、またはアルブミンを含んでなり得る。Fc領域を有するペプチドの化学修飾は、融合Fc−ペプチドであり得る。ポリアミノ酸としては、例えば、反復される単一アミノ酸(例えば、ポリグリシン)を有するポリアミノ酸配列、およびパターンに従っても従わなくてもよい混合ポリアミノ酸配列(例えば、gly−ala−gly−ala)を有するポリアミノ酸配列、または前述の任意の組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、修飾がペプチドの安定性および/または半減期を増加させるように修飾されてもよい。いくつかの実施形態では、N末端、C末端、または内部アミノ酸への疎水性部分の結合を使用して、本開示のペプチドの半減期を延長させ得る。他の実施形態では、本開示のペプチドは、例えば、血清半減期に影響を及ぼし得る翻訳後修飾(例えば、メチル化および/またはアミド化)を含み得る。いくつかの実施形態では、単純炭素鎖(例えば、ミリストイル化および/またはパルミトイル化(palmitylation)による)は、融合タンパク質またはペプチドにコンジュゲートされ得る。いくつかの実施形態では、単純炭素鎖は、融合タンパク質またはペプチドが、非コンジュゲート材料から容易に分離されるようにしてもよい。例えば、非コンジュゲート材料から融合タンパク質またはペプチドを分離するために用いられてもよい方法としては、溶媒抽出および逆相クロマトグラフィーが挙げられるが、これに限定されるものではない。親油性部分は、血清アルブミンへの可逆的結合を介して半減期を延長させ得る。コンジュゲートされた部分は、例えば、血清アルブミンへの可逆的結合を通じてペプチドの半減期を延長させる親油性部分であり得る。いくつかの実施形態では、親油性部分は、コレステン、コレスタン、コレスタジエン、およびオキシステロールをはじめとする、コレステロールまたはコレステロール誘導体であり得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、ミリスチン酸(テトラデカン酸)またはその誘導体にコンジュゲートされ得る。その他の実施形態では、本開示のペプチドは、半減期修飾剤に結合される(例えば、コンジュゲートされる)。半減期修飾剤の例としては、ポリマー;ポリエチレングリコール(PEG);ヒドロキシエチルデンプン;ポリビニルアルコール;水溶性ポリマー;両性イオン性水溶性ポリマー;水溶性ポリ(アミノ酸);プロリン、アラニンおよびセリンの水溶性ポリマー;グリシン、グルタミン酸、およびセリンを含有する水溶性ポリマー;Fc領域;脂肪酸;パルミチン酸;またはアルブミンに結合する分子が挙げられるが、これに限定されるものではない。
いくつかの実施形態では、配列番号1〜配列番号194、配列番号196または配列番号198〜配列番号216の最初の2つのN末端アミノ酸(GS)は、別の分子へのコンジュゲーションまたは融合を促進するための、ならびにこのようなコンジュゲートまたは融合された分子からの切断を容易にするための、スペーサーまたはリンカーの役割を果たす。いくつかの実施形態では、本開示の融合タンパク質またはペプチドは、例えば、ペプチドの特性を修飾しまたは変化させ得る、その他の部分にコンジュゲートさせ得る。
活性薬剤コンジュゲート
本開示に従ったペプチドは、軟骨の疾患、障害または負傷の治療で使用するための薬剤にコンジュゲートまたは融合され得る。例えば、特定の実施形態では、本明細書に記載のペプチドは、機能的能力を提供する活性薬剤などの別の分子に融合され得る。活性薬剤の配列とペプチドの配列とを含有するベクターの発現を通じて、ペプチドが活性薬剤と融合され得る。様々な実施形態において、ペプチドの配列および活性薬剤の配列は、同一のオープンリーディングフレーム(ORF)から発現される。様々な実施形態において、ペプチドの配列および活性薬剤の配列は、連続配列を含んでなり得る。ペプチドおよび活性薬剤は、融合ペプチドにおいて、それらの機能的能力が別々に発現された場合と比較して、同様の機能的能力をそれぞれ維持し得る。
さらに、例えば、特定の実施形態では、本明細書に記載のペプチドは、機能的能力を提供する活性薬剤などの別の分子に付着される。いくつかの実施形態では、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の活性薬剤が、ペプチドに連結され得る。複数の活性薬剤は、複数のリジン残基および/またはN末端にコンジュゲートさせるなどの方法によって付着させ得て、または複数のポリマーまたは活性薬剤をデンドリマーなどのスキャフォールドに連結させて、次に薬剤−スキャフォールドをペプチドに付着させることによって、付着させ得る(例えば、Yurkovetskiy,A.V.,Cancer Res 75(16):3365−72(2015)に記載されている。活性薬剤の例としては、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣剤、ポリヌクレオチド、ポリリボヌクレオチド、DNA、cDNA、ssDNA、RNA、dsRNA、マイクロRNA、オリゴヌクレオチド、抗体、一本鎖可変フラグメント(scFv)、抗体フラグメント、アプタマー、サイトカイン、インターフェロン、ホルモン、酵素、成長因子、チェックポイント阻害剤、PD−1阻害剤、PD−L1阻害剤、CTLA4阻害剤、CD抗原、aaケモカイン(aa chemokine)、神経伝達物質、イオンチャネル阻害剤、Gタンパク質共役型受容体阻害剤、Gタンパク質共役型受容体賦活剤、化学薬剤、放射線増感剤、放射線防護体、放射性核種、治療用小分子、ステロイド、コルチコステロイド、抗炎症剤、免疫修飾物質、補体結合ペプチドまたはタンパク質、腫瘍壊死因子阻害剤、腫瘍壊死因子賦活剤、腫瘍壊死因子受容体ファミリー作動薬、腫瘍壊死受容体拮抗薬、腫瘍壊死因子(TNF)可溶性受容体または抗体、カスパーゼプロテアーゼ賦活剤または阻害剤、NF−κBaRIPK1および/またはRIPK3阻害剤または賦活剤(例えば、Toll様受容体(TLR)TLR−3および/またはTLR−4、またはT細胞受容体(TCR)などを通じた)、細胞死受容体リガンド(例えば、Fasリガンド)または、TNF受容体ファミリー(例えば、TNFR1、TNFR2、リンフォトキシンβ受容体/TNFRS3、OX40/TNFRSF4、CD40/TNFRSF5、Fas/TNFRSF6、デコイ受容体3/TNFRSF6B、CD27/TNFRSF7、CD30/TNFRSF8、4−1BB/TNFRSF9、DR4(細胞死受容体4/TNFRS10A)、DR5(細胞死受容体5/TNFRSF10B)、デコイ受容体1/TNFRSF10C、デコイ受容体2/TNFRSF10D、RANK(NF−κB/TNFRSF11Aの受容体)、OPG(オステオプロテゲリン/TNFRSF11B)、DR3(細胞死受容体3/TNFRSF25)、TWEAK受容体/TNFRSF12A、TACl/TNFRSF13B、BAFF−R(BAFF受容体/TNFRSF13C)、HVEM(ヘルペスウイルス/TNFRSF14)、神経成長因子受容体/TNFRSF16、BCMA(B細胞成熟抗原/TNFRSF17)、GITR(グルココルチコイド−TNF受容体/TNFRSF18)、TAJ(毒性およびJNK誘導物質/TNFRSF19)、RELT/TNFRSF19L、DR6(細胞死受容体6/TNFRSF21)、TNFRSF22、TNFRSF23、エクトジスプラシンA2イソ型受容体/TNFRS27、エクトジスプラシン1、および無汗性受容体、TNF受容体スーパーファミリーリガンドをはじめとする−TNFα、リンフォトキシン−α、腫瘍壊死因子膜型、腫瘍壊死因子脱落型、LIGHT、リンフォトキシンβαヘテロ三量体、OX−40リガンド、化合物1[PMID:24930776]、CD40リガンド、Fasリガンド、TL1A、CD70、CD30リガンド、TRAF1、TRAF2、TRAF3、TRAIL、RANKリガンド、APRIL、BAFF、BおよびTリンパ球アテニュエーター、NGF、BDNF、ニューロトロフィン−3、ニューロトロフィン−4、TL6、エクトジスプラシンA2、エクトジスプラシンA1、TIMP−3阻害剤、BCL−2ファミリー阻害剤、IAP攪乱物質、プロテアーゼ阻害剤、アミノ糖、化学療法薬(アポトーシスまたは非アポトーシス経路を通じて作用するかどうかに関わりなく)(Ricci et al.Oncologist 11(4):342−57(2006))、細胞毒性化学物質、毒素、チロシンキナーゼ阻害剤(例えば、イマチニブメシレート)、プロトン、ベバシズマブ(bevacuzimab)(抗血管剤)、エルロチニブ(EGFR阻害剤)、抗感染症薬、抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌薬、アミノグリコシド、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)、スタチン、ナノ粒子、リポソーム、ポリマー、生体高分子、多糖類、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、ポリエチレングリコール、脂質、デンドリマー、脂肪酸、またはFcドメインまたはFc領域、またはその活性断片または修飾が挙げられるが、これに限定されるものではない。上記の活性薬剤の任意の組合せは、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートと同時送達され得る。さらに、いくつかの実施形態では、陽子線治療法または切除放射線療法などのその他の併用療法が、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートと共に、それを必要とする対象に投与され得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、例えば、直接、またはリンカーを介して、活性薬剤に共有結合または非共有結合される。TNF遮断薬、炎症を引き起こして、クローン病、潰瘍性大腸炎、関節リウマチ、強直性脊椎炎、乾癬性関節炎、および尋常性乾癬などの免疫系疾患をもたらし得る、体内の実体であるTNFの活性を遮断することによって免疫系を抑制する。このクラスの薬物としては、Remicade(インフリキシマブ)、エンブレル(エタネルセプト)、Humira(アダリムマブ)、Cimzia(セルトリズマブペゴル)、およびSimponi(ゴリムマブ)が挙げられる。本明細書で開示されるペプチドは、軟骨に、ホーミング、分散、標的化、指向化、保持、蓄積、移動および/または結合させるために使用され得て、したがって付着または融合した活性薬剤を局在化するためにも使用され得る。さらに、ノットクロロトキシンペプチドは、細胞に内在化され得る(Wiranowska,M.,Cancer Cell Int.,11: 27(2011))。したがって、活性薬剤ペプチドコンジュゲートまたは融合ペプチドの細胞内移行、細胞内局在、および内部移行後の細胞内輸送は、活性薬剤結合体コンジュゲートまたは融合体の有効性における重要要素であり得る(Ducry,L.,Antibody Drug Conjugates(2013);およびSingh,S.K.,Pharm Res.32(11):3541−3571(2015))。本明細書の実施形態で使用するのに適する例示的なリンカーは、以下でさらに詳細に考察される。
本開示のペプチドまたは融合ペプチドは、組織または体液からペプチドを回収するための、親和性ハンドル(例えば、ビオチン)を提供するなどのその他の役割を果たし得る、その他の部分にコンジュゲートされ得る。例えば、本開示のペプチドまたは融合ペプチドはまた、ビオチンにコンジュゲートされ得る。半減期の延長に加えて、ビオチンは、組織またはその他の部位から、ペプチドまたは融合ペプチドを回収するための親和性ハンドルとしても作用し得る。いくつかの実施形態では、検出可能な標識および親和性ハンドルの双方として作用し得る、蛍光性ビオチンコンジュゲートを用い得る。市販の蛍光性ビオチンコンジュゲートの非限定的例としては、Atto 425−ビオチン、Atto 488−ビオチン、Atto 520−ビオチン、Atto−550ビオチン、Atto 565−ビオチン、Atto 590−ビオチン、Atto 610−ビオチン、Atto 620−ビオチン、Atto 655−ビオチン、Atto 680−ビオチン、Atto 700−ビオチン、Atto 725−ビオチン、Atto 740−ビオチン、フルオレセインビオチン、ビオチン−4−フルオレセイン、ビオチン−(5−フルオレセイン)コンジュゲート、およびビオチン−B−フィコエリトリン、Alexa Fluor 488ビオシチン、ALEXA粉末(flour)546、Alexa Fluor 549、ルシファーイエローカダベリンビオチン−X、ルシファーイエロービオシチン、オレゴングリーン488ビオシチン、ビオチン−ローダミン、およびテトラメチルローダミンビオシチンが挙げられるいくつかのその他の例では、コンジュゲートは、化学発光化合物、コロイド金属、ルミネセンス化合物、酵素、放射性同位体、および常磁性標識を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチドはまた、別の分子にも付着され得る。例えば、ペプチド配列はまた、別の活性薬剤(例えば、小分子、ペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、抗体、アプタマー、サイトカイン、成長因子、神経伝達物質、先行するものいずれかの活性断片または修飾、フルオロフォア、放射性同位体、放射性核種キレート剤、アシル付加物、化学リンカー、または糖など)にも付着され得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、活性薬剤に、融合、または共有結合、または非共有結合され得る。
さらに、毒素または毒液から誘導された2つ以上のペプチド配列が、特定のペプチド上に存在し得て、または特定のペプチドと融合され得る。ペプチドは、様々な技術によって生体分子に組み込まれ得る。ペプチドは、アミド結合などの共有結合形成などの化学転換によって、組み込まれ得る。ペプチドは、例えば、固相または溶液相ペプチド合成によって組み込まれ得る。ペプチドは、生体分子をコードする核酸配列を調製することによって組み込まれ得て、その中で核酸配列は、ペプチドをコードする部分配列を含む。部分配列は、生体分子をコードする配列に加え得て、または生体分子をコードする配列の部分配列を置換し得る。
検出可能薬剤コンジュゲート
ペプチドは、イメージング、研究、治療学、セラノスティクス、医薬品、化学療法、キレート療法、標的化薬物送達、および放射線療法に使用される薬剤にコンジュゲートさせ得る。薬剤は検出可能薬剤であり得る。いくつかの実施形態では、ノッチンペプチドは、例えば、金属、放射性同位体、色素、フルオロフォアまたはイメージングで使用され得る別の適切な材料などの検出可能薬剤にコンジュゲートされる。放射性同位体の非限定的例としては、α放射体、β放射体、陽電子放射体、およびγ放射体が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属または放射性同位体は、アクチニウム、アメリシウム、ビスマス、カドミウム、セシウム、コバルト、ユウロピウム、ガドリニウム、イリジウム、鉛、ルテチウム、マンガン、パラジウム、ポロニウム、ラジウム、ルテニウム、サマリウム、ストロンチウム、テクネチウム、タリウム、およびイットリウムからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、金属は、アクチニウム、ビスマス、鉛、ラジウム、ストロンチウム、サマリウム、またはイットリウムである。いくつかの実施形態では、放射性同位体は、アクチニウム−225または鉛−212である。いくつかの実施形態では、フルオロフォアは、650nm〜4000nmの波長の電磁放射を発する蛍光剤であり、このような放射は薬剤を検出するために使用されている。いくつかの実施形態では、フルオロフォアは、本開示でコンジュゲート分子として使用され得る蛍光剤であり、DyLight−680、DyLight−750、VivoTag−750、DyLight−800、IRDye−800、VivoTag−680、Cy5.5、またはインドシアニングリーン(ICG)をはじめとする蛍光染料の非限定的例からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、近赤外線染料は、しばしばシアニン染料を含む。本開示のコンジュゲート分子として使用される蛍光染料の追加的な非限定的例としては、アクリジン(acradine)オレンジまたはイエロー、Alexa Fluorおよびそのあらゆる誘導体、7−アクチノマイシンD、8−アニリノナフタレン−1−スルホン酸、ATTO色素およびそのあらゆる誘導体、オーラミン−ローダミン染色およびそのあらゆる誘導体、ベンゾアントロン(bensantrhone)、ビマン、9−10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、5,12−ビス(フェニルエチニル)ナフタセン(naththacene)、ビスベンズイミド、ブレインボウ、カルセイン、カルボキシフルオレセイン(carbodyfluorescein)およびそのあらゆる誘導体、1−クロロ−9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセンおよびそのあらゆる誘導体、DAPI、DiOC6、DyLight Fluorsおよびそのあらゆる誘導体、エピコッコノン、臭化エチジウム、FlAsH−EDT2、Fluo色素およびそのあらゆる誘導体、FluoProbeおよびそのあらゆる誘導体、フルオレセインおよびそのあらゆる誘導体、Furaおよびそのあらゆる誘導体、GelGreenおよびそのあらゆる誘導体、GelRedおよびそのあらゆる誘導体、蛍光タンパク質およびそのあらゆる誘導体、例えばmCherryなどのmイソ型タンパク質およびそのあらゆる誘導体、ヘプタメチン(hetamethine)色素およびそのあらゆる誘導体、ヘキスト(hoeschst)染色、イミノクマリン、インディアンイエロー、indo−1およびそのあらゆる誘導体、ラウルダン、ルシファーイエローおよびそのあらゆる誘導体、ルシフェリンおよびそのあらゆる誘導体、ルシフェラーゼおよびそのあらゆる誘導体、メロシアニン(mercocyanine)およびそのあらゆる誘導体、ナイル染料およびそのあらゆる誘導体、ペリレン、フロキシン、フィコ色素およびそのあらゆる誘導体、ヨウ化プロピジウム(propidium iodide)、ピラニン、ローダミンおよびそのあらゆる誘導体、リボグリーン、RoGFP、ルブレン、スチルベンおよびそのあらゆる誘導体、スルホローダミンおよびそのあらゆる誘導体、SYBRおよびそのあらゆる誘導体、synapto−pHluorin、テトラフェニルブタジエン、テトラナトリウムトリス、テキサスレッド、チタンイエロー、TSQ、ウンベリフェロン、ビオラントロン、黄色蛍光タンパク質(yellow fluroescent protein)、およびYOYO−1が挙げられる。その他の適切な蛍光染料としては、フルオレセインおよびフルオレセイン染料(例えば、フルオレセインイソチオシアニンまたはFITC、ナフトフルオレセイン、4’、5’−ジクロロ−2’,7’−ジメトキシフルオレセイン、6−カルボキシフルオレセインまたはFAMなど)、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル染料、オキソノール染料、フィコエリトリン、エリスロシン、エオシン、ローダミン染料(例えば、カルボキシテトラメチル−ローダミンまたはTAMRA、カルボキシローダミン6G、カルボキシ−X−ローダミン(ROX)、リサミンローダミンB、ローダミン6G、ローダミングリーン、ローダミンレッド、テトラメチルローダミン(TMR)など)、クマリンおよびクマリン染料(例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン(AMCA)など)、オレゴングリーン染料(例えば、オレゴングリーン488、オレゴングリーン500、オレゴングリーン514、など)、テキサスレッド、テキサスレッド−X、スペクトラムレッド、スペクトラムグリーン、シアニン染料(例えば、CY−3、Cy−5、CY−3.5、CY−5.5など)、ALEXA FLUOR染料(例えば、ALEXA FLUOR 350、ALEXA FLUOR 488、ALEXA FLUOR 532、ALEXA FLUOR 546、ALEXA FLUOR 568、ALEXA FLUOR 594、ALEXA FLUOR 633、ALEXA FLUOR 660、ALEXA FLUOR 680など)、BODIPY染料(例えば、BODIPY FL、BODIPY R6G、BODIPY TMR、BODIPY TR、BODIPY 530/550、BODIPY 558/568、BODIPY 564/570、BODIPY 576/589、BODIPY 581/591、BODIPY 630/650、BODIPY 650/665など)、IRDyes(例えば、IRD40、IRD 700、IRD 800など)などが挙げられるが、これに限定されるものではない。追加的な適切な検出可能薬剤は、PCT/US第14/56177号明細書に記載される。放射性同位体の非限定的例としては、α放射体、β放射体、陽電子放射体、およびγ放射体が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属または放射性同位体は、アクチニウム、アメリシウム、ビスマス、カドミウム、セシウム、コバルト、ユウロピウム、ガドリニウム、イリジウム、鉛、ルテチウム、マンガン、パラジウム、ポロニウム、ラジウム、ルテニウム、サマリウム、ストロンチウム、テクネチウム、タリウム、およびイットリウムからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、金属は、アクチニウム、ビスマス、鉛、ラジウム、ストロンチウム、サマリウム、またはイットリウムである。いくつかの実施形態では、放射性同位体は、アクチニウム−225または鉛−212である。
本開示のその他の実施形態は、放射線増感剤または光増感剤にコンジュゲートされたペプチドを提供する。放射線増感剤の例としては、ABT−263、ABT−199、WEHI−539、パクリタキセル、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン、ゲムシタビン、エタニダゾール、ミソニダゾール、チラパザミン、および核酸塩基誘導体(例えば、ハロゲン化プリンまたはピリミジン、例えば、5−フルオロデオキシウリジン)が挙げられるが、これに限定されるものではない。光増感剤の例としては、照射発熱蛍光性分子またはビーズ、ポルフィリンおよびポルフィリン誘導体(例えば、クロリン、バクテリオクロリン,イソバクテリオクロリン、フタロシアニン、およびナフタロシアニン)、金属ポルフィリン、金属フタロシアニン、アンゲリシン、カルコゲンアピリリウム(chalcogenapyrrillium)染料、クロロフィル、クマリン、フラビンとアロキサジンおよびリボフラビンなどの関連化合物、フラーレン、フェオホルビド、ピロフェオホルビド、シアニン(例えば、メロシアニン540)、フェオフィチン、サフィリン、テキサフィリン、プルプリン、ポルフィセン、フェノチアジニウム、メチレンブルー誘導体、ナフタルイミド、ナイルブルー誘導体、キノン、ペリレンキノン(例えば、ヒペリシン、ヒポクレリン、およびセルコスポリン)、ソラレン、キノン、レチノイド、ローダミン、チオフェン、ベルジン(verdins)、キサンテン染料(例えば、エオシン、エリスロシン、ローズベンガル)、ポルフィリンの二量体およびオリゴマー形態、および5−アミノレブリン酸などのプロドラッグが挙げられるが、これに限定されるものではない。有利なことに、このアプローチは、治療薬(例えば、薬物)および電磁エネルギー(例えば、放射線または光)の双方を同時に用いて、病的細胞(例えば、がん細胞)の高度に特異的な標的化を可能にする。いくつかの実施形態では、ペプチドは、例えば、直接、またはリンカーを介して、薬剤に共有結合、または非共有結合される。本明細書の実施形態で使用するのに適する例示的なリンカーは、以下でさらに詳細に考察される。
リンカー
軟骨にホーミング、標的化、移動、保持、蓄積、および/または結合、または指向化する本開示に従ったペプチドは、リンカーを介して、またはリンカー非存在下で直接、小分子、第2のペプチド、タンパク質、抗体、抗体断片、アプタマー、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、フルオロフォア、放射性同位体、放射性核種キレート剤、ポリマー、生体高分子、脂肪酸、アシル付加物、化学リンカー、または糖または本明細書に記載されるその他の活性薬剤などの別の部分(例えば、活性薬剤)に付着され得る。
ペプチドは、共有結合によって別の分子に直接付着し得る。例えば、ペプチドは、より大きなポリペプチドまたはペプチド分子のアミノ酸配列末端に付着し、またはリジン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン酸、非天然アミノ酸残基、またはグルタミン酸残基の側鎖などの側鎖に付着する。付着は、アミド結合、エステル結合、エーテル結合、カルバメート結合、炭素−窒素結合、トリアゾール、大環状分子、オキシム結合、ヒドラゾン結合、炭素−炭素一重、二重または三重結合、ジスルフィド結合、またはチオエーテル結合を介し得る。いくつかの実施形態では、開示されるペプチドそれ自体の類似領域(アミノ酸配列の末端;リジン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン酸、非天然アミノ酸残基、またはグルタミン酸残基側鎖などのアミノ酸側鎖、アミド結合、エステル結合、エーテル結合、カルバメート結合、炭素−窒素結合、トリアゾール、大環状分子、オキシム結合、ヒドラゾン結合、炭素−炭素一重、二重または三重結合、ジスルフィド結合、チオエーテル結合、または本明細書に記載されるようなリンカーを介するなど)を使用して、別の分子が連結されてもよい。
リンカーを介する付着は、別の分子とペプチドとの間のリンカー部分の組み込みを伴ってもよい。ペプチドおよび別の分子は、どちらもリンカーに共有結合的に付着され得る。リンカーは切断可能、切断不能、自己犠牲、親水性、または疎水性であり得る。リンカーは、1つが別の分子に結合して1つがペプチドに結合する少なくとも2つの官能基と、2つの官能基間の連結部分とを有し得る。
付着のための官能基の非限定的例としては、アミド結合、エステル結合、エーテル結合、炭酸結合、カルバメート結合、またはチオエーテル結合を形成できる官能基を挙げることが出来る。このような結合を形成できる官能基の非限定的例としては、アミノ基;カルボキシル基;ヒドロキシル基;アルデヒド基;アジ化物基;アルキンおよびアルケン基;ケトン;ヒドラジド;酸フッ化物、塩化物、臭化物、およびヨウ化物などの酸ハロゲン化物;対称性、混合、および環式酸無水物をはじめとする酸無水物;炭酸塩;シアノ、スクシンイミジル、およびN−ヒドロキシスクシンイミジルなどの離脱基に結合するカルボニル官能基;ヒドロキシル基;スルフヒドリル基;および例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリルやまたはハロゲン化物、メシレート、トシレート、トリフレート、エポキシド、リン酸エステル、硫酸エステル、およびベシレートなどのベンジル離脱基を有する分子が挙げることが出来る。
連結部分の非限定的例としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ポリエーテル、ポリエステルなどのポリエチレングリコール(PEG)、ヒドロキシカルボン酸、ポリアミド、ポリアミノ酸、ポリペプチド、切断可能ペプチド、バリン−シトルリン、アミノベンジルカルバメート、D−アミノ酸、およびポリアミンが挙げられ、これらのいずれも未置換であるか、またはハロゲン、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、アジド基、スルホキシド基、スルホン基、スルホンアミド基、カルボキシル基、カルボキサルデヒド基、イミン基、アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、ハロアルキニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、ヘテロシクリル基、アシル基、アシルオキシ基、カルバメート基、アミド基、ウレタン基、エポキシドおよびエステル基などの置換基の任意の数で置換される。
リンカーの非限定的な例としては、
Figure 2018527348
が挙げられ、
式中、各nは、独立して0〜約1,000;1〜約1,000;0〜約500;1〜約500;0〜約250;1〜約250;0〜約200;1〜約200;0〜約150;1〜約150;0〜約100;1〜約100;0〜約50;1〜約50;0〜約40;1〜約40;0〜約30;1〜約30;0〜約25;1〜約25;0〜約20;1〜約20;0〜約15;1〜約15;0〜約10;1〜約10;0〜約5;または1〜約5である。いくつかの実施形態では、各nは、独立して0、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、約48、約49、または約50である。いくつかの実施形態では、mは、1〜約1,000;1〜約500;1〜約250;1〜約200;1〜約150;1〜約100;1〜約50;1〜約40;1〜約30;1〜約25;1〜約20;1〜約15;1〜約10;または1〜約5である。いくつかの実施形態では、mは、0、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、約48、約49、または約50である。
いくつかの場合において、リンカーはコハク酸リンカーであり得て、薬剤はエステル結合、または2つのメチレン炭素を間に有するアミド結合を介して、ペプチドに付着され得る。その他の場合には、リンカーは、ヒドロキシヘキサン酸または乳酸などのヒドロキシル基およびカルボン酸の双方を有する、任意のリンカーであり得る。
リンカーは、切断可能または切断不能リンカーであり得る。切断可能リンカーの使用は、例えば、軟骨への標的化後における、ペプチドからのコンジュゲートされた部分(例えば、治療薬)の放出を可能にする。場合によっては、例えば、バリン−シトルリンリンカーなどのように、リンカーは酵素切断可能である。いくつかの実施形態では、リンカーは、自己犠牲部分を含有する。その他の実施形態では、リンカーは、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、トロンビン、またはカテプシンのための切断部位など、特定のプロテアーゼのための1つまたは複数の切断部位を含む。代案としては、または組み合わせて、リンカーは、pH、還元または加水分解などのその他の機序によって切断可能である。(本明細書に記載のその他の切断可能リンカーの中でも)加水分解的に不安定なリンカーは、ペプチドから活性薬剤を放出する観点から有利であり得る。例えば、ペプチドとのコンジュゲート形態にある活性剤は活性でなくてもよいが、軟骨への標的化後におけるコンジュゲートからの放出時には、活性剤は活性である。
リンカーの加水分解速度は、調節され得る。例えば、非障害エステルを有するリンカーの加水分解速度は、エステルカルボニルの隣に嵩高い基を有するリンカーの加水分解と比較して、より迅速である。嵩高い基は、メチル基、エチル基、フェニル基、環、またはイソプロピル基、または立体バルクを提供する任意の基であり得る。場合によっては、立体バルクは、ケトロラクによってなど、薬物自体によって、そのカルボン酸を介してコンジュゲートされた際に提供され得る。リンカーの加水分解速度は、軟骨中のコンジュゲートの滞留時間に応じて調節され得る。例えば、ペプチドが比較的迅速に軟骨から除去される場合、リンカーは、迅速に加水分解するように調節され得る。対照的に、例えば、ペプチドが軟骨中でより長い滞留時間を有する場合、より緩慢な加水分解速度は、活性薬剤の延長された送達を可能にできる。これは、ペプチドを使用して、軟骨に薬物を送達する場合に重要であり得る。”Programmed hydrolysis in designing paclitaxel prodrug for nanocarrier assembly”Sci Rep 2015,5,12023 Fu et al.,は、修飾された加水分解速度の例を提供する。
ペプチド安定性
本開示のペプチドは、様々な生物学的条件において安定であり得る。例えば、配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432任意のペプチドは、還元剤、プロテアーゼ、酸化的条件、または酸性条件に対する抵抗性を示し得る。
場合によっては、生物学的分子(ペプチドおよびタンパク質など)は、治療機能を提供し得るが、このような治療機能は、生体内環境によって引き起こされる不安定性によって減少し、または妨げられる。(Moroz et al.Adv Drug Deliv Rev 101:108−21(2016)、Mitragotri et al.Nat Rev Drug Discov 13(9):655−72(2014)、Bruno et al.Ther Deliv(11):1443−67(2013)、Sinha et al.Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.24(1):63−92(2007)、Hamman et al.BioDrugs19(3):165−77(2005))。例えば、消化管は、低pH(例えば.pH〜1)領域、還元性環境、またはペプチドおよびタンパク質を分解し得るプロテアーゼに富む環境を含有し得る。口、眼、肺、鼻腔内窩洞、関節、皮膚、膣鎖、粘膜、および血清などの身体のその他の領域におけるタンパク質分解活性もまた、機能的に活性なペプチドおよびポリペプチドの送達に対する障害であり得る。さらに、血清中のペプチドの半減期は、ある程度はプロテアーゼのために非常に短くあり得て、その結果、ペプチドは、妥当な投与レジメンを投与した場合に、持続的な治療効果を有するには、あまりにも迅速に分解され得る。同様に、リソソームなどの細胞コンパートメント内のタンパク質分解活性、およびリソソームおよび細胞質ゾル内の還元活性は、ペプチドおよびタンパク質を分解し得て、その結果、それらは、細胞内標的に対して治療機能を提供できないこともある。したがって、還元剤、プロテアーゼ、および低pHに抵抗性のペプチドは、生体内で増強された治療効果を提供し、または共配合されまたはコンジュゲートされた活性薬剤の治療有効性を増強できてもよい。
さらに、薬物の経口送達は、この投与方法によって提示される機能的に活性なペプチドおよびポリペプチドの送達に対する障害にもかかわらず、身体の特定の領域(例えば、結腸がん、過敏性腸疾患、感染症、代謝障害、および便秘症などの消化管における疾患)を標的化するために望ましくあり得る。例えば、薬物の経口送達は、非経口送達と比較して、患者の服用により便利な剤形を提供することによって、服薬遵守を高め得る。経口送達は、大きな治療濃度域を有する治療レジメンにおいて有用であり得る。したがって、還元剤、プロテアーゼ、および低pHに抵抗性のペプチドは、それらの治療機能を無効にすることなく、ペプチドの経口送達を可能にすることができる。
還元剤抵抗性ペプチド
本開示のペプチドは、ペプチドの折り畳まれた状態を保持するために不可欠であり得るジスルフィド架橋に関与し得る、1つまたは複数のシステインを含有し得る。還元剤がある生物学的環境へのペプチドの曝露は、ペプチドの展開、および機能性と生物活性の喪失をもたらし得る。例えば、グルタチオン(GSH)は、体内および細胞内の多くの領域に存在し得て、ジスルフィド結合を還元し得る還元剤である。別の例として、ペプチドは、経口投与後における胃腸上皮を時に超えるペプチドの輸送中の細胞内移行時に、還元され得る。ペプチドは、消化管の様々な部分に曝露されると還元され得る。胃腸管は還元性環境であり得て、それはジスルフィド結合の還元のために、ジスルフィド結合を有する治療分子が最適な治療有効性を有する能力を阻害し得る。ペプチドはまた、エンドソームまたはリソソームによる内部移行、または細胞質ゾル、またはその他の細胞コンパートメントへの内部移行の後などの、細胞への侵入時に還元され得る。ジスルフィド結合の還元およびペプチドの展開は、機能性の喪失につながり、または生物学的利用能、ピーク血漿濃度、生物活性、および半減期などの重要な薬物動態パラメータに影響を及ぼし得る。ジスルフィド結合の還元はまた、プロテアーゼによる引き続く分解に対するペプチドの感受性の増加につながり、投与後に、無傷のペプチドの急速な喪失をもたらし得る。いくつかの実施形態では、還元抵抗性のペプチドは無傷のままであり得て、より容易に還元されるペプチドと比較して、身体の様々な区画において、および細胞において、より長期にわたって機能的活性を付与し得る。.
特定の実施形態では、本開示のペプチドは、還元剤抵抗性の特徴について分析され、安定なペプチドが同定され得る。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、例えば、0.00001M〜0.0001M、0.0001M〜0.001M、0.001M〜0.01M、0.01M〜0.05M、0.05M〜0.1Mなどの異なるモル濃度の還元剤に15分以上曝露された後に、無傷のままであり得る。いくつかの実施形態では、ペプチド安定性を判定するために使用される還元剤は、ジチオスレイトール(DTT)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィンHCl(TCEP)、2−メルカプトエタノール、(還元型)グルタチオン(GSH)、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドが、還元剤への曝露後に無傷のままである。
プロテアーゼ抵抗性ペプチド
本開示のペプチドの安定性は、プロテアーゼ分解抵抗性によって判定され得る。ペプチダーゼまたはプロテイナーゼとも称されるプロテアーゼは、隣接するアミノ酸間の結合を破壊することによってペプチドおよびタンパク質を分解し得る酵素であり得る。特定のアミノ酸を標的化する特異性を有するプロテアーゼのファミリーとしては、セリンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ、エステラーゼ、血清プロテアーゼ、およびアスパラギンプロテアーゼが挙げられる。さらに、メタロプロテアーゼ、マトリックスメタロプロテアーゼ、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼ、チトクロームP450酵素、およびカテプシンもまた、ペプチドおよびタンパク質を消化し得る。プロテアーゼは、血液、粘膜、肺、皮膚、胃腸管、口、鼻、眼、および細胞の区画に、高濃度で存在し得る。プロテアーゼの誤調節はまた、関節リウマチおよびその他の免疫障害などの様々な疾患に存在し得る。プロテアーゼによる分解は、治療分子の生物学的利用能、生体内分布、半減期、および生物活性を低下させ得て、その結果、それらは、治療機能を果たすことができない。いくつかの実施形態では、プロテアーゼに対して抵抗性であるペプチドは、生体内で合理的に耐容される濃度で、治療活性をより良好に提供し得る。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、任意のクラスのプロテアーゼによる分解に抵抗し得る。特定の実施形態では、本開示ペプチドは、ペプシン(胃に見いだされ得る)、トリプシン(十二指腸に見いだされ得る)、血清プロテアーゼ、またはそれらの任意の組み合わせによる分解に抵抗する。特定の実施形態では、本開示のペプチドは、肺プロテアーゼ(例えば、セリン、システイニル、およびアスパルチルプロテアーゼ、メタロプロテアーゼ、好中球エラスターゼ、α−1アンチトリプシン、分泌性ロイコプロテアーゼ阻害剤、エラフィン)、またはそれらの任意の組み合わせによる分解に抵抗し得る。いくつかの実施形態では、ペプチド安定性を判定するのに使用されるプロテアーゼは、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドが、プロテアーゼへの曝露後に無傷のままである。配列番号212、配列番号24、および配列番号111のペプチドは、プロテアーゼ分解に対してそれらをより抵抗性にする、特定の構造的性質を有し得る。例えば、配列番号24および配列番号112のペプチドは、プロテアーゼおよび化学分解に対する抵抗性に関連し得る、前述の「ヒッチン」トポロジーを示す。
酸性条件下におけるペプチド安定性
本開示のペプチドは、酸性である生物学的環境に投与され得る。例えば、経口投与後に、ペプチドは、胃および消化(GI)管の胃液中の酸性環境条件を経験し得る。胃のpHは約1〜4に及び得て、消化管のpHは酸性から正常生理学的pHの範囲にわたり、上部消化管から結腸にかけて低下する(descending)。さらに、膣、後期エンドソーム、およびリソソームもまた、pH7未満のような酸性pH値を有し得る。これらの酸性条件は、折り畳まれていない状態へのペプチドおよびタンパク質の変性をもたらし得る。ペプチドおよびタンパク質の展開は、その他の酵素による引き続く消化に対する感受性の増加、ならびにペプチドの生物学的活性の喪失をもたらし得る。
特定の実施形態では、本開示のペプチドは、酸性条件下で、および酸性条件をシミュレートする緩衝液中で、変性および分解に抵抗し得る。特定の実施形態では、本開示のペプチドは、pH1未満、pH2未満、pH3未満、pH4未満、pH5未満、pH6未満、pH7未満、またはpH8未満の緩衝液中の変性または分解に抵抗し得る。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、1〜3のpHで無傷のままである。特定の実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドは、pH1未満、pH2未満、pH3未満、pH4未満、pH5未満、pH6未満、pH7未満、またはpH8未満の緩衝液への曝露後に無傷のままである。その他の実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドは、pH1〜3の緩衝液への曝露後に無傷のままである。その他の実施形態では、本開示のペプチドは、人工胃液(pH1〜2)中の変性または分解に抵抗性であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも5〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90〜100%のペプチドが、人工胃液への曝露後に無傷のままである。いくつかの実施形態では、人工胃液またはクエン酸緩衝液などの低pH溶液を使用して、ペプチド安定性を判定し得る。
高温におけるペプチド安定性
本開示のペプチドは、高温の生物学的環境において投与され得る。例えば、経口投与後に、ペプチドは体内で高温を経験し得る。体温は36℃〜40℃に及び得る。高温は、ペプチドおよびタンパク質の折り畳まれていない状態への変性をもたらし得る。ペプチドおよびタンパク質の展開は、その他の酵素による引き続く消化に対する感受性の増加、ならびにペプチドの生物学的活性の喪失をもたらし得る。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、25°C〜100℃の温度で無傷のままであり得る。高温は、ペプチドのより迅速な分解をもたらし得る。より高い温度での安定性は、熱帯環境または冷蔵へのアクセスが限られた地域における、ペプチドの貯蔵を可能にする。特定の実施形態では、5%〜100%のペプチドは、6ヶ月間〜5年間にわたる25°Cへの曝露後に無傷のままであり得る。5%〜100%のペプチドは、15分間〜1時間にわたる70°Cへの曝露後に、無傷のままであり得る。5%〜100%のペプチドは、15分間〜1時間にわたる100°Cへの曝露後に、無傷のままであり得る。その他の実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドは、6ヶ月間〜5年間にわたる25°Cへの曝露後に無傷のままである。その他の実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドは、15分間〜1時間にわたる70°Cへの曝露後に無傷のままである。その他の実施形態では、少なくとも5%〜10%、少なくとも10%〜20%、少なくとも20%〜30%、少なくとも30%〜40%、少なくとも40%〜50%、少なくとも50%〜60%、少なくとも60%〜70%、少なくとも70%〜80%、少なくとも80%〜90%、または少なくとも90%〜100%のペプチドは、15分間〜1時間にわたる100°Cへの曝露後に無傷のままである。
ペプチドの薬物動態学
本開示のペプチドのいずれかの薬物動態は、異なる投与経路を通じたペプチドの投与後に判定され得る。例えば、本開示のペプチドの薬物動態パラメータは、静脈内、皮下、筋肉内、直腸、エアロゾル、眼部、肺、経皮、膣、眼、経鼻、経口、舌下、吸入、皮膚、クモ膜下腔内、鼻腔内、関節内、腹膜、バッカル、滑液、または局所投与の後に定量化され得る。本開示のペプチドは、放射性標識またはフルオロフォアなどの追跡剤を使用して、分析され得る。例えば、本開示の放射性標識ペプチドは、様々な投与経路を通じて投与され得る。血漿、尿、糞便、任意の臓器、皮膚、筋肉、およびその他の組織などの様々な生物学的サンプルにおけるペプチド濃度または用量回収率は、HPLC、蛍光検出技術(TECAN定量、フローサイトメトリー、iVIS)、または液体シンチレーション計数をはじめとする、一連の方法を用いて判定され得る。
本明細書に記載される方法および組成物は、任意の経路を通じた対象へのペプチド投与の薬物動態に関連し得る。薬物動態は、方法およびモデル、例えばコンパートメントモデルまたは非コンパートメント法を用いて記述され得る。コンパートメントモデルとしては、単コンパートメントモデル、2コンパートメントモデル、多コンパートメントモデルなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。モデルは、異なるコンパートメントに分類され得て、対応するスキームによって記述され得る。例えば、1つのスキームは、吸収、分布、代謝、および排泄(ADME)スキームである。別の例として、別のスキームは、遊離、吸収、分布、代謝、および排泄(LADME)スキームである。いくつかの態様では、代謝および排泄は、排泄コンパートメントと称される1つのコンパートメントに分類され得る。例えば、遊離は、送達系からの組成物の活性部分の遊離を含み得て、吸収は、対象による組成物の活性部分吸収を含み得て、分布は、血漿を通じた、異なる組織への、組成物の代謝または不活性化をはじめとする代謝への、最後に組成物または組成物代謝産物の排泄または排出をはじめとする排泄への、組成物の分布が挙げられる。対象に静脈内投与される組成物は、組織分布および代謝/排出の側面をはじめとするが、これに限定されるものではない、多相薬物動態学的プロファイルの対象となり得る。したがって、組成物の血漿または血清濃度の減少は、例えば、α相およびβ相を含む二相性であることが多く、時にはγ、δまたはその他の相が観察される。
薬物動態学には、対象へのペプチドの投与に関連する少なくとも1つのパラメータを判定することが含まれる。いくつかの態様では、パラメータは、少なくとも用量(D)、投与間隔(τ)、曲線下面積(AUC)、最大濃度(Cmax)、後続の用量が投与される前に到達した最小濃度(Cmin)、最小時間(Tmin)、極大到達時間Cmax(Tmax)、分布容積(V)、定常状態分布容積(Vss)、時間0における逆外挿された濃度(C)、定常状態濃度(Css)、排除速度定数(k)、輸液速度(kin)、クリアランス(CL)、生物学的利用能(f)、変動(%PTF)、および排出半減期(t1/2)を含む。
特定の実施形態では、配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれかのペプチドは、経口投与後に最適薬物動態パラメータを示す。その他の実施形態では、配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれかのペプチドは、経口投与、吸入、鼻腔内投与、局所投与、静脈内投与、皮下投与、関節内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、またはそれらの任意の組み合わせなどの任意の投与経路後に、最適薬物動態パラメータを示す。
いくつかの実施形態では配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432の任意のペプチドは、0.5〜12時間のまたはCmax到達時点である1〜48時間の平均Tmax;ペプチドを経口経路により対象に投与した後の対象における0.1%〜10%の血清中の平均生物学的利用能;消化管への送達のための対象への経口投与後の0.1%未満の血清中の平均生物学的利用能;非経口投与後の10〜100%の血清中の平均生物学的利用能;対象へのペプチド投与後の対象における、0.1時間〜168時間の、または0.25時間〜48時間の平均t1/2;対象へのペプチド投与後のペプチドの0.5〜100L/時間または0.5〜50L/時間の平均クリアランス(CL);対象へのペプチドの全身性のまたは必要に応じてなし全身的取り込みなしの、またはそれらの任意の組み合わせの投与後の対象における、200〜20,000mLの平均分布容積(V)を示す。
製造方法
様々な発現ベクター/宿主系が、本明細書に記載のペプチドの組換え発現の製造に利用され得る。このようなシステムの非限定的例としては、本明細書に記載のペプチドまたはペプチド融合タンパク質/キメラタンパク質をコードする核酸配列を含有する、組換えバクテリオファージDNAまたはプラスミドDNAまたはコスミドDNA発現ベクターで形質転換された、細菌などの微生物;前述の核酸配列を含有する組換え酵母発現ベクターで形質転換された、酵母;前述の核酸配列を含有する組換えウイルス発現ベクター(例えば、バキュロウイルス)で感染された、昆虫細胞系;組換えウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)、タバコモザイクウイルス(TMV)で感染された、または前述の核酸配列を含有する組換えプラスミド(例えば、Tiプラスミド)発現ベクターで形質転換された、植物細胞系;または二重微小染色体において安定して増幅される(例えば、CHO/dhfr、CHO/グルタミンシンセターゼ)または不安定に増幅される(例えば、マウス型細胞株)のどちらかである、遺伝子操作されて前述の核酸配列の複数コピーを含有する細胞株を含む、組換えウイルス発現ベクター(例えば、アデノウイルス、ワクシニアウイルス)で感染された、動物細胞系が挙げられる。ペプチドのジスルフィド結合の形成および折り畳みは、発現中または発現後、またはその双方で起こり得る。
宿主細胞は、本明細書に記載の1つまたは複数のペプチドを発現するように適応させ得る。宿主細胞は、原核、真核、または昆虫細胞であり得る。場合によっては、宿主細胞は、挿入された配列の発現を調節でき、または所望の特定の様式で遺伝子またはタンパク質産物を修飾およびプロセシングできる。例えば、特定のプロモーターからの発現は、特定の誘導物質(例えば、メタロチオネイン(metallothionine)プロモーターのための亜鉛およびカドミウムイオン)の存在下で増加され得る。場合によっては、ペプチド産物の修飾(例えば、リン酸化)およびプロセシング(例えば、切断)は、ペプチドの機能にとって重要であり得る。宿主細胞は、ペプチドの翻訳後プロセシングおよび修飾のための特徴的かつ特異的な機序を有し得る。場合によっては、ペプチドを発現するために使用される宿主細胞は、最小量のタンパク質分解酵素を分泌する。
細胞ベースまたはウイルスベースのサンプルの場合、生物を精製前に処理して、標的ポリペプチドを保存および/または遊離させ得る。いくつかの実施形態では、細胞は固定剤を用いて固定される。いくつかの実施形態では、細胞は溶解される。細胞材料は、有意な割合の細胞を破壊することなく細胞物質の表面および/または細胞間の隙間からタンパク質を除去するように、処理され得る。例えば、細胞間空隙および/または植物細胞壁内に位置するタンパク質を除去するために、細胞材料は液体緩衝液に浸漬され得て、または植物材料の場合は真空に曝露され得る。細胞材料が微生物である場合、タンパク質は微生物培養液から抽出され得る。代案としては、ペプチドは封入体に充填させることができる。封入体は、培地中の細胞成分からさらに分離され得る。いくつかの実施形態では、細胞は破壊されない。細胞またはウイルス粒子の付着および/または精製のために、細胞またはウイルスによって提示される細胞またはウイルスペプチドが使用され得る。組換え系に加えて、ペプチドはまた、タンパク質およびペプチド合成に用いられる様々な既知の技術を用いて、無細胞系においても合成され得る。
場合によっては、宿主細胞は、薬物の付着点を有するペプチドを産生する。結合点は、リジン残基、N末端、システイン残基、システインジスルフィド結合、または非天然アミノ酸を含み得る。ペプチドはまた、固相ペプチド合成または溶液相ペプチド合成などにより、合成的に製造され得る。ペプチドは、合成中または合成後、またはその双方において、折り畳まれ得る(ジスルフィド結合の形成)。ペプチド断片は、合成的または組換え的に生成され得、次に、合成的に組換え的にまたは酵素を介して共に連結され得る。
図10は、図9で示され、本開示全体を通じて記載されるような、本明細書で提供される配列番号1〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のコンストラクトなどの、本開示のペプチドを発現するコンストラクトを製造する方法の概略図を示す。
その他の態様では、本開示のペプチドは、例えば、Fmoc固相ペプチド合成法(“Fmoc solid phase peptide synthesis,a practical approach,”edited by W.C.Chan and P.D.White,Oxford University Press,2000)に従って、従来の固相化学合成技術によって調製され得る。
ペプチドの医薬組成物
本開示の医薬組成物は、本明細書に記載の任意のペプチドと、担体、安定剤、希釈剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、抗酸化剤、溶解剤、緩衝液、オスモライト、塩類、界面活性剤、アミノ酸、封入剤、増量剤、抗凍結剤、および/または賦形剤などのその他の化学成分との組み合わせであり得る。医薬組成物は、本明細書に記載のペプチドの生物への投与を容易にする。薬学的組成物は、医薬組成物として治療有効量で、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、直腸内、煙霧剤、非経口、眼科用、肺、経皮、膣、眼、経鼻、口腔、舌下、吸入、皮膚、クモ膜下腔内、鼻腔内、および局所投与をはじめとする様々な形態および経路によって投与され得る。医薬組成物は、例えば、本明細書に記載のペプチドを直接臓器に、必要に応じてデポーに注射することによって、局所的または全身的な様式で投与され得る。
非経口注射は、ボーラス注射または持続注入のために製剤化され得る。医薬組成物は、油性または水性ビヒクル中の滅菌懸濁液、溶液またはエマルジョンとしての非経口注射に適した形態であり得て、懸濁剤、安定化剤および/または分散剤のような製剤化剤を含有し得る。非経口投与のための医薬製剤としては、水溶性形態の本明細書に記載のペプチドの水溶液が挙げられる。本明細書に記載のペプチドの懸濁液は、油性注射懸濁液として調製され得る。適切な親油性溶媒またはビヒクルとしては、ゴマ油または合成脂肪酸エステルなどの脂肪油、オレイン酸エチル、トリグリセリド、またはリポソームなどが挙げられる。水性注射懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストランなどの懸濁液の粘度を増加させる物質を含有し得る。懸濁液はまた、本明細書に記載のこのようなペプチドの溶解性を高めおよび/または凝集を減少させる、適切な安定剤または薬剤も含有して、高度に濃縮された溶液の調製ができるようにし得る。代案としては、本明細書中に記載のペプチドは、例えば、滅菌発熱物質非含有水などの適切なビヒクルによる使用前の再構成のために凍結乾燥され得て、または粉末形態であり得る。いくつかの実施形態では、精製ペプチドは静脈内投与される。
本開示のペプチドは、外科手術中に、脳または脳組織または癌細胞などの臓器または臓器組織または細胞に直接適用され得る。本明細書に記載の組換えペプチドは、局所的に投与され得て、溶液、懸濁液、ローション、ゲル、ペースト、薬用スティック、香膏、クリーム、および軟膏などの様々な局所投与可能な組成物に調合され得る。このような医薬組成物は、溶解剤、安定剤、張度増強剤、緩衝液、および保存料を含有し得る。
本明細書で提供される治療または使用方法の実施において、本明細書に記載の(described herein described herein)ペプチドの治療有効量は、免疫系に影響を及ぼす病状に罹患している対象に、医薬組成物中で投与され得る。いくつかの実施形態では、対象はヒトなどの哺乳類である。治療有効量は、疾患の重症度、対象の年齢および相対的な健康状態、使用される化合物の効力、およびその他の要素に応じて広範に変動し得る。
医薬組成物は、活性化合物の薬学的に使用され得る調製物への加工を容易にする、賦形剤および助剤を含んでなる、1つまたは複数の生理学的に許容される担体を使用して製剤化され得る。処方は、選択された投与経路に応じて修正され得る。本明細書に記載のペプチドを含んでなる医薬組成物は、例えば、ペプチドを組換え系において発現させ、ペプチドを精製し、ペプチドを凍結乾燥し、混合し、溶解し、顆粒化し、糖衣丸を製造し、研和し、乳化し、カプセル化し、封入し、または圧縮加工することによって製造し得る。医薬組成物は、少なくとも1つの薬学的に許容可能な担体、希釈剤または賦形剤、および本明細書に記載の化合物を遊離塩基または薬理的に許容可能な塩形態として含み得る。
本明細書に記載の化合物を含んでなる本明細書に記載のペプチドを調製する方法は、本明細書に記載のペプチドを1つまたは複数の不活性な薬学的に許容可能な賦形剤または担体と共に調合して、固体、半固体または液体組成物を形成するステップを含む。固体組成物としては、例えば、粉末、錠剤、分散性顆粒、カプセル、カシェ剤、および坐薬が挙げられる。これらの組成物はまた、例えば、湿潤剤または乳化剤、pH緩衝剤、およびその他の薬理的に許容可能な添加剤などの微量の無毒の補助物質を含有し得る。
薬理的に許容可能な賦形剤の非限定的例は、例えば、それぞれその内容全体が参照により援用される、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Nineteenth Ed(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1995);Hoover,John E.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pennsylvania 1975;Liberman,H.A.and Lachman,L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.,1980;およびPharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,Seventh Ed.(Lippincott Williams & Wilkins 1999)に見いだされ得る。
医薬組成物の投与
本開示の医薬組成物は、本明細書に記載の任意の毒液または毒素に由来するペプチドと、担体、安定剤、希釈剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、および/または賦形剤などのその他の化学成分との組み合わせであり得る。医薬組成物は、本明細書に記載のペプチドの生物への投与を容易にする。薬学的組成物は、医薬組成物として治療有効量で、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、直腸内、煙霧剤、非経口、眼科用、肺、経皮、膣、眼、経鼻、口腔、吸入、皮膚、関節内、クモ膜下腔内、鼻腔内、および局所投与をはじめとする様々な形態および経路によって投与され得る。医薬組成物は、例えば、本明細書に記載のペプチドを直接臓器に、必要に応じてデポーに注射することによって、局所的または全身的な様式で投与され得る。
非経口注射は、ボーラス注射または持続注入のために製剤化され得る。医薬組成物は、油性または水性ビヒクル中の滅菌懸濁液、溶液またはエマルジョンとしての非経口注射に適した形態であり得て、懸濁剤、安定化剤および/または分散剤のような製剤化剤を含有し得る。非経口投与のための医薬製剤としては、水溶性形態の本明細書に記載のペプチドの水溶液が挙げられる。本明細書に記載のペプチドの懸濁液は、油性注射懸濁液として調製され得る。適切な親油性溶媒またはビヒクルとしては、ゴマ油または合成脂肪酸エステルなどの脂肪油、オレイン酸エチル、トリグリセリド、またはリポソームなどが挙げられる。水性注射懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストランなどの懸濁液の粘度を増加させる物質を含有し得る。懸濁液はまた、本明細書に記載のこのようなペプチドの溶解性を高めおよび/または凝集を減少させる、適切な安定剤または薬剤も含有して、高度に濃縮された溶液の調製ができるようにし得る。代案としては、本明細書中に記載のペプチドは、例えば、滅菌発熱物質非含有水などの適切なビヒクルによる使用前の再構成のために凍結乾燥され得て、または粉末形態であり得る。いくつかの実施形態では、精製ペプチドは静脈内投与される。本明細書に記載のペプチドは、対象に投与され得て、例えば、軟骨などの臓器に、ホーミング、標的化、移動、保持、および/または結合、指向化する。
本開示のペプチドは、外科手術中に、軟骨または軟骨組織または細胞などの臓器または臓器組織または細胞に直接適用され得る。本明細書に記載の組換えペプチドは、局所的に投与され得て、溶液、懸濁液、ローション、ゲル、ペースト、薬用スティック、香膏、クリーム、および軟膏などの様々な局所投与可能な組成物に調合され得る。このような医薬組成物は、溶解剤、安定剤、張度増強剤、緩衝液、および保存料を含有し得る。
本明細書で提供される治療または使用方法の実施において、本明細書に記載の本明細書に記載の本明細書に記載の(described herein described herein)ペプチドの治療有効量は、病状に罹患している対象に医薬組成物中で投与される。場合によっては、医薬組成物は、例えば、免疫系、炎症反応、またはその他の生理学的影響などの動物の生理機能に影響を及ぼすであろう。いくつかの実施形態では、対象はヒトなどの哺乳類である。治療有効量は、疾患の重症度、対象の年齢および相対的な健康状態、使用される化合物の効力、およびその他の要素に応じて広範に変動し得る。
医薬組成物は、活性化合物の薬学的に使用され得る調製物への加工を容易にする、賦形剤および助剤を含んでなる、1つまたは複数の生理学的に許容される担体を使用して製剤化され得る。処方は、選択された投与経路に応じて修正され得る。本明細書に記載のペプチドを含んでなる医薬組成物は、例えば、ペプチドを組換え系において発現させ、ペプチドを精製し、ペプチドを凍結乾燥し、混合し、溶解し、顆粒化し、糖衣丸を製造し、研和し、乳化し、カプセル化し、封入し、または圧縮加工することによって製造し得る。医薬組成物は、少なくとも1つの薬学的に許容可能な担体、希釈剤または賦形剤、および本明細書に記載の化合物を遊離塩基または薬理的に許容可能な塩形態として含み得る。
本明細書に記載の化合物を含んでなる本明細書に記載のペプチドを調製する方法は、本明細書に記載のペプチドを1つまたは複数の不活性な薬学的に許容可能な賦形剤または担体と共に調合して、固体、半固体または液体組成物を形成するステップを含む。固体組成物としては、例えば、粉末、錠剤、分散性顆粒、カプセル、カシェ剤、および坐薬が挙げられる。これらの組成物はまた、例えば、湿潤剤または乳化剤、pH緩衝剤、およびその他の薬理的に許容可能な添加剤などの微量の無毒の補助物質を含有し得る。
薬理的に許容可能な賦形剤の非限定的例は、例えば、それぞれその内容全体が参照により援用される、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Nineteenth Ed(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1995);Hoover,John E.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pennsylvania 1975;Liberman,H.A.and Lachman,L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.,1980;およびPharmaceutical Dosage Formsand Drug Delivery Systems,Seventh Ed.(Lippincott Williams &Wilkins 1999)に見いだされ得る。
イメージングおよび外科的方法におけるペプチドの使用
本開示は一般的に、体内で、特定の領域、組織、構造、または細胞に、ホーミング、標的化、移動、保持、蓄積、および/または結合、または指向化するペプチドに関する。本開示は、このようなペプチドを使用する方法にも関する。これらのペプチドは、軟骨に接触する能力を有し、それによってこれらは様々な用途のために有用になる。特に、ペプチドは、ペプチドが向けられた生体分子の部位特異的調節に応用され得る。このようなペプチドの最終用途としては、例えば、イメージング、研究、治療学、セラノスティクス、医薬品、化学療法、キレート療法、標的化薬物送達、および放射線療法が挙げられ得る。いくつかの用途として、標的化薬物送達およびイメージングも挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示は、がん、がん組織、または腫瘍組織を検出する方法を提供し、方法は、目的の組織を、検出可能剤にコンジュゲートされた本開示のペプチドに接触させるステップと、ペプチドの結合レベルを測定するステップとを含んでなり、正常組織と比較して上昇した結合レベルは、組織が、がん組織または腫瘍組織であることの徴候である。
いくつかの実施形態では、本開示は、対象の臓器または身体領域または領域、組織または構造をイメージングする方法を提供し、方法は、本明細書で開示されるペプチドまたは医薬組成物を対象に投与するステップと、対象をイメージングするステップとを含んでなる。いくつかの実施形態では、このようなイメージングを使用して、軟骨の機能に関連する病状が検出される。場合によっては、病状は、炎症、がん、分解、成長障害、遺伝的、裂傷または傷害、または別の適切な病状である。場合によっては、病状は、軟骨異栄養症、外傷性断裂または脱離、軟骨を含有する身体領域における手術後疼痛、肋軟骨炎、ヘルニア形成、多発性軟骨炎、関節炎、変形性関節症、関節リウマチ、強直性脊椎炎(AS)、全身性エリテマトーデス(SLEまたは「狼瘡」)、乾癬性関節炎(PsA)、痛風、軟骨無形成症、または別の適切な病状である。場合によっては、病状は、軟骨のがんまたは腫瘍に関連する。場合によっては、病状は、転移性かどうかに関わりなく、軟骨腫または軟骨肉腫の一種、または別の適切な病状である。例えばがんに関連するものなどのいくつかの実施形態では、イメージングは、対象の病的領域、組織、構造または細胞の外科的除去に関連してもよい。
さらに、本開示は、検出可能剤にコンジュゲートされた本開示のペプチドを使用した、病的または炎症組織、がん、がん組織、または腫瘍組織の術中イメージングおよび切除のための方法を提供する。いくつかの実施形態では、病的または炎症組織、がん、がん組織、または腫瘍組織は、本開示のペプチドを使用して、がん、がん組織、または腫瘍組織の術中視覚化を可能にする、蛍光イメージングによって検出可能である。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、1つまたは複数の検出可能剤にコンジュゲートされる。さらなる実施形態では、検出可能剤は、ペプチドと結合した蛍光性部分を含んでなる。別の実施形態では、検出可能剤は放射性核種を含んでなる。いくつかの実施形態では、開腹手術中にイメージングが得られる。さらなる実施形態では、イメージングは、内視鏡検査またはその他の非侵襲的外科的手法を用いて達成される。
軟骨障害の治療
「有効量」という用語は、本明細書の用法では、治療される疾患または病状の1つまたは複数の症状をある程度緩和する、投与された薬剤または化合物の十分な量を指し得る。その結果は、疾患の徴候、症状、または原因の減少および/または緩和、または生体系の任意のその他の所望の改変であり得る。このような薬剤または化合物を含有する組成物は、予防、増強および/または治療処置のために投与され得る。任意の個々の症例における適切な「有効」量は、用量漸増試験などの技術を用いて判定され得る。
本開示の方法、組成物、およびキットは、病状の症状を予防し、治療し、阻止し、逆転させ、または改善する方法を含んでなり得る。治療は、対象(例えば、個人、飼育動物、野生動物、または疾患または病状に罹患した実験動物)を本開示のペプチドで治療することを含んでなり得る。疾患の治療において、ペプチドは対象の軟骨と接触し得る。対象は、ヒトであり得る。対象は、ヒト;チンパンジーまたはその他の類人猿またはサル種などの非ヒト霊長類;畜牛、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタなどの家畜;ウサギ、イヌ、およびネコなどの飼育動物;ラット、マウス、およびモルモットなどの齧歯類をはじめとする実験動物などであり得る。対象は、任意の年齢であり得る。対象は、例えば、高齢者、成人、青年、前青年期、小児、幼児、乳児、または子宮内胎児であり得る。
治療は、疾患の臨床的発症前に、対象に提供され得る。治療は、疾患の臨床的発症後に、対象に提供され得る。治療は、疾患の臨床的発症後、1日、1週間、6ヶ月間、12ヶ月間、または2年間以上後に、対象に提供され得る。治療は、疾患の臨床的発症後、1日、1週間、1ヶ月、6ヶ月、12ヶ月、2年間以上にわたり、対象に提供されてもよい。治療は、疾患の臨床的発症後、1日、1週間、1ヶ月間、6ヶ月間、12ヶ月間、または2年間未満の後に、対象に提供されてもよい。治療はまた、臨床試験においてヒトを治療することも含み得る。治療は、本開示全体を通じて記載される医薬組成物の1つまたは複数などの医薬組成物を、対象に投与するステップを含んでなり得る。治療は、毎日1回の投与を含んでなり得る。治療は、静脈内、皮下、筋肉内、吸入、皮膚的、関節内注射、経口的、クモ膜下腔内、経皮的、鼻腔内、腹膜経路経由、または例えば局所的関節内注射経路を通じた直接関節上または関節内、または適用の注射経路のいずれかで、本開示のペプチドを対象に送達することを含んでなり得る。治療は、静脈内、関節内注射、非経口的、経口的、腹膜経路経由、または軟骨上、軟骨付近くまたは軟骨内へ直接、のいずれかで、ペプチド−活性薬剤複合体を対象に投与することを含んでなり得る。
本開示のペプチドで治療され得る軟骨疾患または病状のタイプとしては、炎症、疼痛管理、抗感染、疼痛緩和、抗サイトカイン、がん、傷害、分解、遺伝的基礎、再構築、過形成、外科的傷害/外傷などが挙げられる。本開示のペプチドで治療され得る軟骨疾患または病状の例としては、肋軟骨炎、椎間板ヘルニア、再発性多発性軟骨炎、関節軟骨の損傷、あらゆる様式のリウマチ性疾患(例えば、関節リウマチ(RA)、強直性脊椎炎(AS)、全身性エリテマトーデス(SLEまたは「狼瘡」)、乾癬性関節炎(PsA)、変形性関節症、痛風など)、ヘルニア形成、軟骨無形成症、良性または非がん性の軟骨腫、悪性またはがん性の軟骨肉腫、軟骨異栄養症(Chondriodystrophies)、膝蓋軟骨軟化症、肋軟骨炎、拇趾硬直症、股唇裂傷、離断性骨軟骨炎(Osteochondritis dissecans)、骨軟骨異形成症、半月軟骨裂傷、鳩胸、漏斗胸、軟骨疾患、軟骨軟化症、多発性軟骨炎、再発性多発性軟骨炎、骨頭すべり症、離断性骨軟骨炎、軟骨異形成症、肋軟骨炎、軟骨膜炎、骨軟骨腫、膝変形性関節症、指変形性関節症、手関節変形性関節症、腰変形性関節症、脊椎変形性関節症、軟骨軟化症、変形性関節症易罹患性、足関節変形性関節症、脊椎症、二次性軟骨肉腫、変形性関節症に見られる小型の不安定結節、骨端症、原発性軟骨肉腫、軟骨障害、強皮症、コラーゲン障害、軟骨異形成症、ティーツェ症候群、フランソワの皮膚軟骨角膜ジストロフィー、多発性骨端異形成1、多発性骨端異形成2、多発性骨端異形成3、多発性骨端異形成4、多発性骨端異形成5、骨化耳軟骨−精神遅滞−筋力低下−骨変化、骨膜軟骨肉腫、手根足根骨軟骨腫症、軟骨無形成症、遺伝性軟骨腫症II、遺伝性軟骨腫症、軟骨異形成症−−性的発達障害、軟骨腫、脊索腫、アテロオステオジェネシスI型、アテロオステオジェネシスIII型、アテロオステオジェネシスII型、濃化軟骨無形成症、家族性指骨関節症、異軟骨骨症−腎炎、眼角隔離症を伴う鼻翼軟骨コロボーマ、鼻翼軟骨形成不全−コロボーマ−眼角隔離症、ピエール・ロバン症候群−胎児軟骨異形成症、異常脊椎軟骨内腫症、局所的軟骨無形成症−腹筋異形成症、離断性骨軟骨炎、家族性関節軟骨石灰化症、気管気管支軟化症、軟骨炎、異軟骨骨症、ジェキア・コズロウスキー骨格異形成症、軟骨異栄養症、頭蓋−骨関節症、ティーツェ症候群、股関節形成不全−外軟骨腫、ベッセル・ハーゲン病、軟骨腫症(良性)、内軟骨腫症(良性)、アパタイト結晶沈着に起因する軟骨石灰化症、マイエンベルグ・アルトヘル・ユーリンガー症候群、内軟骨腫症−小人症−聴覚消失、早発性成長板閉鎖(例えば、小人症、傷害、思春期の座瘡に対するレチノイド療法などの治療、またはACL修復に起因する)、アストレー・ケンダル症候群、滑液膜骨軟骨腫症、発達遅延および黒色表皮腫を伴う重症軟骨形成不全症、軟骨石灰化症、スタネスク症候群、家族性離断性骨軟骨炎、軟骨無形成症1A型、軟骨無形成症2型、ランガー・サルディーノ型軟骨無形成症、軟骨無形成症1B型、軟骨無形成症1Aおよび1B型、II型軟骨無形成症−軟骨低発生症、軟骨無形成症、軟骨無形成症3型、軟骨無形成症4型、軟骨石灰化症1、軟骨石灰化症2、軟骨石灰化症家族性関節、捻曲性骨異形成症、線維性軟骨発生症、低軟骨形成症、ケテル症候群、マフッチ症候群、変形性関節症易罹患性6、変形性関節症易罹患性5、変形性関節症易罹患性4、変形性関節症易罹患性3、変形性関節症易罹患性2、変形性関節症易罹患性1、偽性軟骨形成不全症、カリフラワー耳、肋軟骨炎、成長板破断、漏斗胸、敗血症関節炎、痛風、偽痛風(カルシウムピロリン酸沈着症またはCPPD)、痛風性関節炎、関節中のまたはその付近の細菌またはウイルスまたは真菌感染症、滑液包炎、腱炎、関節症、または別の軟骨または関節疾患または病状が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、関節炎の関節を標的化するために対象に投与され得る。その他の実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、関節炎の関節を治療するために対象に投与され得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、本開示のペプチドの有効量を、それを必要とする対象に投与するステップを含んでなる、がんを治療する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、本開示のペプチドの有効量と、薬学的に許容できる担体とを含んでなる医薬組成物を、それを必要とする患者に投与するステップを含んでなる、がんを治療する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドを使用して、軟骨肉腫が治療され得る。軟骨肉腫は、軟骨産生細胞のがんであり、しばしば骨および関節に見いだされる。それは、骨および軟質組織肉腫のファミリーに含まれる。特定の実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートの投与を使用して、軟骨肉腫を有する対象を画像化し、診断し、または標的化および治療し得る。本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲート投与(adminstration)は、軟骨肉腫を治療するために、切除放射線療法または陽子線治療法と組み合わせて使用され得る。対象は、ヒトまたは動物であり得る。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートを使用して、脊索腫が治療され得る。特定の実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートの投与を使用して、脊索腫を有する対象を画像化し、診断し、または標的化および治療し得る。本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートの投与(adminstration)は、脊索腫を治療するために、イマチニブメシレートなどのチロシンキナーゼ阻害剤、および切除放射線療法または陽子線治療法と組み合わせて使用され得る。本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートの投与(adminstration)は、脊索腫を治療するために、ベバシズマブなどの抗血管剤およびエルロチニブなどの上皮成長因子受容体阻害剤と組み合わせて使用され得る。対象は、ヒトまたは動物であり得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、本開示のペプチドの有効量を対象に投与するステップを含んでなる、細胞の浸潤活性を阻害する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、1つまたは複数の治療薬にコンジュゲートされる。さらなる実施形態では、治療薬は、例えば、グルココルチコイドやコルチコステロイドなどの抗炎症薬、例えばコラゲナーゼ阻害剤などの阻害剤、またはマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤(すなわち、MMP−13阻害剤)、アミノ糖、ビタミン(例えばビタミンD)、および抗生物質、抗ウイルス、または抗真菌剤、スタチン、免疫修飾物質、放射性同位体、毒素、酵素、感作薬物、干渉RNAをはじめとする核酸、抗体、血管新生阻害剤、シスプラチン、代謝拮抗薬、有糸分裂阻害剤、成長因子阻害剤、パクリタキセル、テモゾロマイド、トポテカン、フルオロウラシル、ビンクリスチン、ビンブラスチン、プロカルバジン、ダカルバジン(decarbazine)、アルトレタミン、メトトレキサート、メルカプトプリン、チオグアニン、リン酸フルダラビン、クラドリビン、ペントスタチン、シタラビン、アザシチジン、エトポシド、テニポシド、イリノテカン、ドセタキセル、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、イダルビシン、プリカマイシン、マイトマイシン、ブレオマイシン、タモキシフェン、フルタミド、ロイプロリド、ゴセレリン、アミノグルテチミド(aminogluthimide)、アナストロゾール、アムサクリン、アスパラギナーゼ、ミトキサントロン、ミトタンおよびアミホスチン、およびそれらの同等物、ならびにフォトアブレーションから選択されるが、これに限定されるものではない、化学療法剤、抗がん剤、または抗がん剤である。これらの活性剤のいくつかは、標的細胞におけるアポトーシスなどのプログラム細胞死を誘導し、それによって症状を改善し、または疾患を寛解させる。アポトーシスは、例えば、化学療法剤、抗炎症薬、コルチコステロイド、NSAIDS、腫瘍壊死因子α(TNF−α)修飾因子、腫瘍壊死因子受容体(TNFR)ファミリー修飾因子をはじめとする多くの活性薬剤によって誘導され得る。いくつかの実施形態では、などの本開示のペプチドを使用して、カスパーゼ、アポトーシス(apoptsis)賦活剤および阻害剤、XBP−1、Bcl−2、Bcl−Xl、Bcl−w、および本明細書で開示されるその他のものなどの活性薬剤が、細胞死または細胞殺傷の経路に標的化され得る。その他の実施形態では、治療薬は、任意の非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)である。NSAIDは、ケトロラックまたはインドメタシンまたはエトドラク、またはトルメチン(tolemetin)などの任意の複素環式酢酸誘導体、ナプロキセンなどの任意のプロピオン酸誘導体、任意のエノール酸誘導体、任意のアントラニル酸誘導体、セレコキシブなどの任意の選択的COX−2阻害剤、任意のスルホンアミド(sulfonanilides)、任意のサリチル酸塩、アセクロフェナク、ナブメトン、スリンダク、ジクロフェナク、またはイブプロフェンであり得る。他の実施形態では、治療剤は、デキサメタゾン、ブデソニド、トリアムシノロン、コルチゾン、プレドニゾン、レドニゾロン、トリアムシノロンヘキサアセトニドまたはメチルプレドニゾロンなどの任意のステロイドである。その他の実施形態では、治療薬は、アセトアミノフェン、オピオイド、局所麻酔薬、抗うつ剤、グルタミン酸受容体拮抗薬(anatagonists)、アデノシン、または神経ペプチド(neuropetides)であるなどの疼痛緩和剤である。いくつかの実施形態では、治療は、デキサメタゾン−ペプチドコンジュゲートおよびNSAIDの双方が、患者に投与される治療のように、上記の治療剤のいずれかとペプチドコンジュゲートとの組み合わせを投与することからなる。軟骨を標的とする本開示のペプチドを使用して、例えば、軟骨の裂傷、傷害(すなわち、スポーツ傷害)、遺伝学的要因、分解、薄化、炎症、がんまたは任意のその他の疾患または病状をはじめとする、本明細書に記載されるような任意の疾患または病状などの疾患状態が治療され得て、または特に治療的活性物質が標的化されて、これらの疾患が治療され得る。その他の場合には、本開示のペプチドを使用して、外傷性断裂、離脱、肋軟骨炎(chostochondritis)、椎間板ヘルニア、再発性および非再発性多発性軟骨炎、関節軟骨の損傷、変形性関節症、関節炎または軟骨無形成症が治療され得る。場合によっては、ペプチドまたはペプチド−活性薬剤を使用して、軟骨細胞内への拡散により軟骨に接触させ、次に抗腫瘍機能、標的化毒性、転移阻害を有することなどによって、例えば良性軟骨腫または悪性軟骨肉腫などの軟骨中のがんを標的化し得る。さらに、このようなペプチドまたはペプチド−活性薬剤を使用して、病変中でも特に、腫瘍および転移をはじめとする軟骨病変が、標識、検出、または画像化され得て、それは、様々な外科的手法を通じて、またはプログラム細胞死または殺滅細胞を誘導するペプチド−活性薬剤を標的化することで、除去されてもよい。
本明細書に記載の、毒液または毒素由来のペプチド、ペプチド、修飾ペプチド、標識ペプチド、ペプチド−活性薬剤コンジュゲート、および医薬組成物は、予防的および/または治療的処置のために投与され得る。治療用途では、組成物は、疾患または病状の症状を治癒させまたは少なくともある程度阻止するのに、または病状を治癒、回復、改善、または寛解させるのに十分な量で、疾患または病状に既に罹患している対象に投与され得る。本明細書中に記載されるこのようなペプチドはまた、病状を予防(全体的または部分的)して、それが発症、罹患、または悪化する可能性を軽減するためにも投与され得る。この用途のために有効な量は、疾患または病状の重症度および経過、以前の治療、対象の健康状態、体重、薬物に対する応答、および主治医の判断に基づいて変動し得る。毒液または毒素由来ペプチド、ペプチド、修飾ペプチド、標識ペプチド、ペプチド−活性薬剤コンジュゲート、および本明細書に記載される医薬組成物は、ペプチドの標的化ホーミングおよび任意のコンジュゲートの局所送達を可能にする。例えば、ステロイドにコンジュゲートされたペプチドは、伝統的な全身性ステロイドよりも有意に効果的で毒性が低いステロイドの局所送達を可能にする。NSAIDにコンジュゲートされたペプチドは、別の例である。この場合、NSAIDに結合したペプチドはNSAIDの局所送達を可能にし、それは、より低いNSAID用量の投与を可能にして、それは引き続いて毒性がより低い。活性薬剤を関節に送達することにより、疼痛緩和はより迅速であり得て、より長期間持続してもよく、標的化なしの全身性投与よりも、低い全身性用量および標的外の望まれない影響で得られ得る。
軟骨を標的化する本開示のペプチドを使用して、本明細書に記載されるような軟骨損傷または障害、または任意のその他の軟骨または関節病状に関連する疼痛が治療または管理され得る。ペプチドは、直接的に、または活性薬物、ペプチド、または分子の担体として使用され得る。例えば、イオンチャネルは疼痛に関連し得て、関節炎などの病態において活性され得るので、イオンチャネルと相互作用するペプチドを直接使用して、疼痛が緩和され得る。別の実施形態では、ペプチドは、抗炎症活性を有する活性薬剤にコンジュゲートされ、その中でペプチドは、活性薬剤の局所送達のための担体の役割を果たして、疼痛を緩和する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチドは、対象の軟骨の病状を治療する方法を提供し、方法は、配列番号1またはその断片を含んでなるペプチドの治療有効量を対象に投与するステップを含んでなる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチドは、対象の軟骨の病状を治療する方法を提供し、方法は、配列番号2〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つのペプチドまたはその断片を対象に投与するステップを含んでなる。
本明細書に記載の複数のペプチドは、任意の順序で、または同時に投与され得る。場合によっては、毒素または毒液から誘導されたペプチドの複数の機能的断片は、任意の順序で、または同時に投与され得る。同時であれば、本明細書に記載の複数のペプチドは、静脈内注射のような単一の一体化形態で、または後続する静脈内投与などの複数の形態で提供され得る。
ペプチドはキットとしてパッケージされ得る。いくつかの実施形態では、キットは、ペプチドの使用または投与に関する書面による指示を含む。
以下の実施例は、本開示のいくつかの実施形態をさらに説明するために含まれ、本開示の範囲を限定するためには使用されないものとする。
実施例1
ペプチドの製造
本実施例は、ノッチンペプチドの製造方法を提供する。サソリおよびクモのノッチンペプチド由来のペプチドは、公表された方法論を用いて哺乳類細胞培養において生成した。(A.D.Bandaranayke,C.Correnti,B.Y.Ryu,M.Brault,R.K.Strong,D.Rawlings.2011.Daedalus:a robust,turnkey platform for rapid production of decigram quantities of active recombinant proteins in human cell lines using novel lentiviral vectors.Nucleic Acids Research.(39)21,e143)。
ペプチド配列をDNAに逆翻訳し、合成して、標準的分子生物学技術を用いて、シデロカリンとインフレームでクローン化した。(M.R.Green,Joseph Sambrook.Molecular Cloning.2012 Cold Spring Harbor Press.)。得られたコンストラクトをレンチウイルス内にパッケージし、HEK293細胞に形質移入して増殖させ、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によって単離し、タバコエッチウイルスプロテアーゼで切断して、逆相クロマトグラフィーによって均質性に精製した。精製に続いて、各ペプチドを凍結乾燥して凍結保存した。
実施例2
ペプチドの放射性標識
本実施例は、ノッチンペプチドの放射標識を記載する。いくつかのノッチン(クモおよびサソリに由来するいくつかの配列)を、標準技術を用いて、14Cホルムアルデヒドおよびシアノ水素化ホウ素ナトリウムを用いた還元的メチル化によって、放射性標識した。JBiolChem.254(11):4359−65(1979)を参照されたい。配列は、N末端にアミノ酸「G」および「S」を有するように操作した。Methods in Enzymology V91:1983 p.570およびJournal of Biological Chemistry 254(11):1979 p.4359を参照されたい。過剰なホルムアルデヒドを使用して、完全なメチル化(全ての遊離アミンのジメチル化)を確実にした。標識されたペプチドは、Strata−Xカラム(Phenomenex 8B−S100−AAK)上での固相抽出によって単離し、5%メタノール添加水で洗浄して、2%ギ酸添加メタノール中に回収した。溶媒は、引き続いて穏やかな加熱および窒素ガス流を用いて、ブローダウン蒸発器内で除去した。
実施例3
腎臓結紮と併せたペプチドの投与
本実施例は、腎臓結紮と併せて、マウスにノッチンペプチドを投与するための投薬計画を記載する。体重20g〜25gのメスハーラン胸腺欠損ヌードマウスに、様々な用量のペプチドを尾静脈注射(ノッチン当たりn=2マウス)によって投与した。配列番号21〜配列番号33の13個の軟骨ホーミングペプチドの配列を表1に示す。実験は、二重反復試験で実施した。腎臓を結索して、ペプチドの腎臓濾過を防止した。各ペプチドは、リジンおよびN末端をメチル化することによって放射性標識されるので、実際の結合剤は、メチルまたはジメチルリジンおよびメチル化またはジメチル化アミノ末端を含有してもよい。
メスハーラン胸腺欠損ヌードマウスに、10〜25uCiの14Cを担持する、50〜100ナノモルの各ペプチドの標的用量を麻酔下で投与した。各ペプチドは、動物を安楽死させて切片化する前に、動物内で自由に循環させた。
実施例4
腎臓結紮と併せたペプチドホーミング
本実施例は、ペプチド投与に先だって腎臓が結索されたマウスの軟骨へのペプチドホーミングを例示する。実施例3における投与期間の終了時に、マウスをヘキサン/ドライアイス浴内で凍結し、次にカルボキシメチルセルロースのブロック中で凍結させた。動物全身の矢状切片を調製し、その結果、薄い凍結切片がイメージングに利用可能となった。脳、腫瘍、肝臓、腎臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、筋肉、脂肪、胆嚢、上部胃腸管、下部胃腸管、骨、骨髄、生殖路、眼、軟骨、胃、皮膚、脊髄、膀胱、唾液腺、およびその他の各種組織などの組織のイメージングをはじめとする、動物の薄い凍結切片を、ミクロトームを用いて得て、冷凍庫内で乾燥させ、ホスフォイメージャー(phosphoimager)プレートに約10日間曝露させた。
これらのプレートを発色させて、各臓器からのシグナル(濃度計測)を、各動物の心臓の血液中に見られるシグナルに対して正規化した。その組織中の血液から予測されるシグナルよりも暗い、組織中のシグナルは、領域、組織、構造または細胞におけるペプチド蓄積を示唆する。例えば、軟骨は無血管であり、微量の血液を含有する。心室と対比して、少なくとも170%のシグナルの軟骨中の比率を、顕著な軟骨への標的化の基準レベルとして選択したが、これはまた切片画像中の軟骨性組織中の明確な蓄積とも相関していた。図1は、結索腎臓を有する動物への投与の3時間後における、配列番号21〜配列番号33のペプチドの軟骨中の組織分布を示す。図2は、関節およびその他の軟骨中の配列番号24のペプチド分布の位置を同定する。図3は、肋骨、脊髄、およびその他の軟骨中の配列番号24のペプチド分布の位置を同定する。図4は、鼻、脊髄、気管、およびその他の軟骨中の配列番号24のペプチド分布の位置を同定する。図3〜4は、関節軟骨および骨端軟骨などの硝子軟骨、ならびに線維軟骨への、配列番号24のホーミングを示す。
さらに、ペプチドは、治療後数時間にわたり軟骨に保持され得る。配列番号24のペプチドを実施例3のように放射性標識し、100ナノモルのペプチドを非損傷腎臓を有するマウスに注射した。図5は、投与の24時間後における、配列番号24のペプチドの軟骨中の保持および組織分布を示す。比較のために、図11は、100ナノモルの配列番号433の放射標識ペプチドの投与の24時間後におけるマウスの切片からの白色光および対応するオートラジオグラフィー画像を示し、それは軟骨にホーミングせず、骨髄に見られた。図11Aは、100ナノモルの配列番号433投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図11Bは、14Cシグナルが、配列番号433の放射性標識ペプチドを同定する、図11Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。
表2は、投与の3時間後における、血中レベルと比較した、配列番号21〜配列番号33のペプチドの中性pHにおける正味電荷、および軟骨(C)および筋肉(M)への移動を要約する。「軟骨」の項目は、組織切片内の心室の血液シグナルと比較して、軟骨中のシグナルの百分率を反映する。軟骨ホーミング体であるペプチドは>170%の軟骨シグナルを有し、効率的な軟骨ホーミング体であるペプチドは>300%の軟骨シグナルを有し得て、および強力な軟骨ホーミング体であるペプチドは>500%の軟骨シグナルを有する。配列番号484は、GSECLGFGKGCNPSNDQCCKSSNLVCSRKHRWCKYEIGKのアミノ酸配列に対応する。
Figure 2018527348
表2に示されるように、生理学的pHで顕著な正電荷を有する配列は、軟骨中のより高い蓄積を示した。これらの配列の多くは、共通要素を共有する。これらの共通要素は、折り畳まれたペプチドの三次元構造の特定の部分に正電荷またはその他の結合要素を配置することによってペプチドに軟骨ホーミングをもたらす、配列の部分に相当してもよい。例えば、K残基またはR残基は、特に、折り畳まれたペプチドの折り畳みおよびループ位置を決定するC残基に関して、ホーミングのための正しい表面領域に正電荷を位置づけるために、配列の特定の部分に優先的に位置するかもしれない。しかしながら、これらの配列の一部のみがホーミングに重要であってもよく、または配列のその他の側面がホーミングに重要であってもよい。
共通要素を含有する2つの例示的配列は、GSXVXXXVKCXGSKQCXXPCKRXXGXRXGKCINKKXCKCYXXX(配列番号9)およびGSXXXGCVXXXXKCRPGXKXCCXPXKRCSRRFGXXXXKKCKXXXXXX(配列番号10)であり、式中、Xは、独立して任意の数の任意のアミノ酸または皆無のアミノ酸であり得る。図12は、配列番号9とそれに共通要素配列が基づくペプチド配列との配列アライメント、および配列番号10とそれに共通要素配列が基づくペプチド配列との配列アライメントを示す。配列GSXVXXXVKCXGSKQCXXPCKRXXGXRXGKCINKKXCKCYXXX(配列番号9)は、以下の配列中に見られる最も一般的な要素に基づく配列である:
GSGVPINVKCRGSRDCLDPCKKA−GMRFGKCINSK−CHCTP−−(配列番号24)、
GS−VRIPVSCKHSGQCLKPCKDA−GMRFGKCMNGK−CDCTPK−(配列番号23)、
GSQVQTNVKCQGGS−CASVCRREIGVAAGKCINGK−CVCYRN−(配列番号27)、
GS−−−−−ISCTGSKQCYDPCKRKTGCPNAKCMNKS−CKCYGCG(配列番号26)、
GSEV−−−IRCSGSKQCYGPCKQQTGCTNSKCMNKV−CKCYGCG(配列番号28)、
GSAVCVYRT−−−−−−CDKDCKRR−GYRSGKCINNA−CKCYPYG(配列番号25)、
GS−−−−GIVC−−−KVCKIICGMQ−GKKVNICKAPIKCKCKKG−(配列番号21)、および
GSQIYTSKECNGSSECYSHCEGITGKRSGKCINKK−CYCYR−−(配列番号30)。
配列GSXXXGCVXXXXKCRPGXKXCCXPXKRCSRRFGXXXXKKCKXXXXXX(配列番号10)は、以下の配列中に見られる最も一般的な要素に基づく配列である:
GS−−−ACKGVFDACTPGKNECC−PNRVCSDK−H−−−−KWCKWKL−−−(配列番号29)、
GS−−−GCLEFWWKCNPNDDKCCRPKLKCSKLF−−−−−KLCNFSFG−−(配列番号31)、
GSSEKDCIKHLQRCR−ENKDCC−−SKKCSRR−GTNPEKRCR−−−−−−(配列番号22)、および
GS−−−GCFGY−−KCDYY−KGCCSGYV−CSPTW−−−−−KWCVRPGPGR(配列番号33)。
破線「−」は、その位置にアミノ酸がないことを示す。以下の残基は、配列番号9または配列番号10において独立して相互交換されてもよい:任意のKおよび任意のR;任意のM、任意のI、任意のL、および任意のV;任意のGおよび任意のA;任意のSおよび任意のT;および任意のQおよび任意のN。これらの相互交換可能なアミノ酸のセットは、軟骨へのホーミングを阻害することなくそれらを相互交換可能する特性において類似性を有する。例えば、KとRはどちらも生理的pHで正電荷を提供し、したがって軟骨へのホーミングのために必要な電荷を提供してもよいので、任意のKは任意のRで相互交換され得て、SとTはどちらも水素結合に利用可能なヒドロキシル基を有するので、任意のSは任意のTで相互交換され得る。N末端GS配列は、本開示のペプチド間に含まれていてもいなくてもよい。
内部断片KCIN(配列番号317)およびKKCK(配列番号318)、PCKR(配列番号319)、KRCSRR(配列番号320)、およびGSKQC(配列番号321)を有する、GKCINKKCKC(配列番号316)断片などの共通の要素を有する特定の断片もまた認められた。以下の残基は、配列番号101〜配列番号105または配列番号316〜配列番号321において独立して相互交換されてもよい:任意のKおよび任意のR;任意のM、任意のI、任意のL、および任意のV;およびGおよび任意のA;任意のSおよび任意のT;および任意のQおよび任意のN。
RおよびK残基の優位性は、ペプチドのC末端部分ならびに断片中に認められ、ペプチドの高い正電荷と相関した。
表1の配列番号21および配列番号33ペプチドは、潜在的に拡散によって、軟骨の領域、組織、構造または細胞に特異的に移動することが見いだされた、サソリ毒(例えば、ブツス・マルテンシイ・カルシュ(Buthusmartensii Karsh)に由来する。図6Aおよび6Bは、配列番号23および配列番号24のペプチドのHPLCプロファイルを示す。
実施例5
治療薬とのペプチドホーミング
本実施例は、ノッチンペプチドにコンジュゲートされた特定の例示的治療薬を記載する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、次に、Bioconjugate Techniques by Greg Hermansonに記載されるものなどの当該技術分野で公知の技術を使用して、パクリタキセルまたはトリアムシノロンアセトニドなどの例示的薬物にコンジュゲートする。ペプチド当たり1つまたは複数の薬物をコンジュゲートし、または平均でペプチド当たり1つ未満の薬物をコンジュゲートする。
これらの薬物と、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれかのペプチドとの共役は、薬物を対象の軟骨に標的化する。1つまたは複数の薬物−ペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に投与する。
実施例6
変形性関節症の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用して、変形性関節症を治療するための方法を記載する。この方法は、変形性関節症に伴う急性および/または慢性症状のための治療として使用する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、次に、直接使用し、またはトリアムシノロンアセトニドおよびデキサメタゾンなどの抗炎症化合物にコンジュゲートする。得られたペプチドまたはペプチド−薬物コンジュゲートを医薬組成物中で皮下、静脈内、または経口投与し、または患者の関節に直接注射して、軟骨を標的化する。製剤は、軟骨における曝露時間を増加させるために、物理的にまたは化学的に修飾し得る。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432から選択される。1つまたは複数の抗炎症ペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に投与する。
実施例7
軟骨分解の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用して、軟骨分解を治療および/または予防するための方法を記載する。この方法は、軟骨分解に伴う急性および/または慢性症状のための治療として使用される。軟骨の進行性の分解または薄化は、一つには、小分子薬物および抗体などの分子が無血管軟骨に典型的に到達しないため、治療が困難である。本開示のペプチドは、そのホーミングおよび/または天然の活性のために使用され、または変異されて、MMPプロテアーゼ阻害などの活性を生じる。これは、組換え的に発現させまたは化学的に合成して、次に、直接使用し、またはMMP活性阻害剤(例えば、MMP13、コラゲナーゼ(MMP−1)、または本明細書に記載されるようなその他の薬剤)などの細胞外マトリックスを標的とする化合物にコンジュゲートする。得られたペプチドまたはペプチド−薬物コンジュゲートを医薬組成物中で皮下、静脈内、または経口投与し、または患者の関節に直接注射して、細胞外マトリックスを標的化する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432から選択される。1つまたは複数の細胞外マトリックス標的コンジュゲートをヒトまたは動物に投与する。
実施例8
軟骨損傷の治療
本実施例は、本開示のペプチドを用使用して、軟骨損傷を治療するための方法を記載する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、次に、直接使用し、またはトリアムシノロンおよびデキサメタゾンをはじめとするが、これに限定されるものではない、本明細書に記載されるものなどの治療用化合物にコンジュゲートする。得られたペプチドまたはペプチド−薬物コンジュゲートは、医薬組成物中で患者に投与して、軟骨を標的化する。ペプチドは、S配列番号(S SEQ ID)21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432から選択される。1つまたは複数の治療用化合物ーペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に投与する。
実施例9
関節リウマチの治療
本実施例は、関節リウマチを治療する方法を記載する。この方法は、関節リウマチに伴う急性および/または慢性症状のための治療として使用される。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、次に、直接使用し、またはトリアムシノロンおよびデキサメタゾンなどの抗炎症化合物にコンジュゲートする。ペプチドが直接使用される場合、ペプチドは、例えば、Kv1.3などのイオンチャネルに結合し、またはそれを阻害し得る。得られたペプチドまたはペプチド−薬物コンジュゲートを医薬組成物中で患者に投与して、軟骨を標的化する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432から選択される。1つまたは複数の抗炎症化合物−ペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に、皮下、静脈内、または経口投与し、または関節に直接注射する。
実施例10
痛風の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用して、痛風を治療するための方法を記載する。この方法は、痛風に伴う急性および/または慢性症状のための治療として使用される。本開示のペプチドを発現させて、痛風治療薬として医薬組成物中で患者に投与する。本開示のペプチドを組換え的にまたは化学的に合成し、次に、直接使用し、または非ステロイド系抗炎症薬、コルヒチン、ステロイド、またはウリカーゼにコンジュゲートする。配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432から選択されるペプチドを医薬組成物中で患者に投与し、ペプチドは痛風に罹患した軟骨を標的化する。1つまたは複数のペプチドをヒトまたは動物に、皮下、静脈内、または経口投与し、または関節に直接注射する。
実施例11
疼痛の治療または管理
本実施例は、軟骨損傷または障害に伴う疼痛を治療または管理するための方法を記載する。この方法は、軟骨損傷または障害に伴う急性および/または慢性症状の治療として使用される。本開示のペプチドを発現させ、傷害または本明細書に記載されるようなその他の軟骨または関節病状の結果としての疼痛のための治療薬として、医薬組成物中で患者に投与する。本開示のペプチドは、Nav1.7などのイオンチャネルを阻害する。配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432から選択されたペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成する。代案としては、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216または配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のペプチドを変異させ、軟骨ホーミング機能は維持させるが、Nav1.7などのイオンチャネル阻害を追加しまたは増加させる。発現または合成に続いて、ペプチドを直接使用し、またはNSAIDにコンジュゲートする。ペプチドの投与に続いて、ペプチドは疼痛の影響を受けた軟骨を標的化する。1つまたは複数のペプチドをヒトまたは動物に、皮下、静脈内、または経口投与し、または関節に直接注射する。
実施例12
ペプチドの免疫原性
本実施例は、本開示の特定のペプチドの免疫原性の評価を記載する。免疫原性は、ネットワークベースの整列アルゴリズムを用いて予測した(“NN−align.An artificial neural network−based alignment algorithm for MHC class II peptide biding prediction”,Nielsen et.al.BMC Bioinformatics 2009 Vol 10,p296)。アルゴリズムは、HLA−DR、HLA−DP、HLA−DQ、およびH2−IAb MHCIIクラスの24個の対立遺伝子に対して、配列番号21〜配列番号33の配列を有する無傷のノッチンタンパク質に適用した。図7は、表1に列挙された配列番号21〜配列番号33の配列を有するペプチドのMHCクラスIIペプチド結合予測を示す。y軸はlog(nM)単位を有するペプチドに対する、MHCクラスIIペプチド結合予測の予測親和性を示し、その中で<50nMの親和性は、強い結合を予測する。配列番号21〜配列番号33を有するペプチドのうち、シミュレートした結合の82.3%(284/345)は、ペプチドとMHCクラスIIペプチドとの間で50nMよりも弱い結合を示した。弱い結合体の高含量は、ペプチドがヒトに投与された場合に、より低い免疫原性を有すると予測されることを示唆する。
相加的な無傷の軟骨ホーミングペプチドについて、コンピュータを用いて免疫原性を評価した。表3は、無傷の軟骨ホーミングペプチド配列のMHCクラスIIペプチド結合予測を示す。予測値は、ネットワークベースのアライメントアルゴリズムを使用して得た。アルゴリズムは、HLA−DR、HLA−DP、DLA−DQ、およびH2−IAb MHCIIクラスの28の対立遺伝子に対して、無傷のノッチンペプチドを用いて行った。無傷のノッチンペプチドのいくつかは、MHCクラスIIの強力な結合体であると予測されたが、配列番号111のペプチド中のC末端プロリン、または配列番号199のペプチド中のグリシンなどの高い免疫原性を有することが知られている特定の配列を除外すると、MHCII対立遺伝子への結合が減少した。一例として、配列番号209〜配列番号210のペプチドは、それぞれ、配列番号111および配列番号110のペプチドと90%の相同性有し、MHCII対立遺伝子への低い結合のために免疫原性がより低い。別の例では、配列番号211のペプチドは、配列番号114のペプチドと83%の相同性を有し、MHCII対立遺伝子への低い結合のために免疫原性がより低い。
Figure 2018527348
実施例13
ケトロラックペプチドコンジュゲート
本実施例は、乳酸リンカーを用いた、ケトロラクとノッチンペプチドとのコンジュゲーションを記載する。以下の反応スキーム(I)で示されるように、コンジュゲートを(R,S)−ケトロラック、乳酸、およびノッチンペプチド(R、S)の混合物から製造する:
Figure 2018527348
次に、上に示されるケトロラック−乳酸−ペプチドコンジュゲートをリジンまたはノッチンペプチドのN末端と反応させて、ケトロラック−乳酸リンカーコンジュゲートを作製する。ノッチンペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432のペプチドから選択される。
ケトロラックは現在、鏡像異性混合物として投与されており、その中で、単一のラセミ立体中心を有する鏡像異性体は、分離が非常に困難である。反応スキーム(I)のように、2つのキラル中心を有するジアステレオマーは、L−乳酸などのキラルリンカーの付加によって生成される。ジアステレオマーは容易に分離されるので、乳酸リンカーに結合したケトロラックの活性鏡像異性体は、ノッチンペプチドへのコンジュゲーションの前に精製され得る。化学合成は、例えば、Bioconjugate Techniques by Greg Hermanson and in“Ketorolac−dextran conjugates:synthesis,in vitro, and in vivo evaluation:”Acta Pharm.57(2007)441−450,Vyas,Trivedi,and Chaturvediに記載されるような、当該分野で公知の任意のコンジュゲーション技術を使用し得る。コンジュゲートは抗炎症活性を示し、または遊離ケトロラックがコンジュゲートから放出されて、抗炎症活性を提供し得る。遊離ケトロラックは、エステル結合の加水分解などの、投与後に起こる加水分解から発生し得る。軟骨ホーミングペプチドを含有するコンジュゲートを投与することにより、ケトロラック単独の全身性投与によって達成されるよりも高い、関節へのケトロラック送達のAUCが達成されてもよい。
実施例14
イブプロフェンペプチドコンジュゲート
本実施例は、PEGリンカーを用いたイブプロフェンとノッチンペプチドとのコンジュゲーションを記載する。コンジュゲートは、イブプロフェンと、”In vitro and in vivo study of poly(ethylene glycol)conjugated ibuprofen to extend the duration of action,”Scientia Pharmaceutica,2011,79:359−373,Nayak and Jainに記載されるように、加水分解され得るエステル結合を形成するPEGリンカーとを用いて、製造される。フィッシャーエステル化を用いて、イブプロフェンと、例えばトリエチレングリコールなどの短いPEGとをコンジュゲートさせ、イブプロフェン−エステル−PEG−OHを得る。
上に示されるようなPEG−イブプロフェンコンジュゲートの調製に続いて、PEGのヒドロキシル部分をN,N’−ジスクシンイミジルカーボネート(DSC)で活性化し、イブプロフェン−エステル−PEG−スクシンイミジルカーボネートを形成し、それを次にリジンと、またはノッチンペプチドのN末端と反応させ、イブプロフェン−エステル−PEG−ペプチドコンジュゲートを形成する。ノッチンペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432の任意の1つのペプチドから選択される。コンジュゲートは抗炎症活性を示し、または遊離イブプロフェンがコンジュゲートから放出されて、抗炎症活性を提供し得る。遊離イブプロフェンは、エステル結合の加水分解などの、投与後に起こる加水分解から発し得る。
イブプロフェン−ペプチドコンジュゲートを、それを必要とする対象に投与する。対象は、ヒトまたは非ヒト動物であり得る。
実施例15
デキサメタゾンペプチドコンジュゲート
本実施例は、デキサメタゾンを本開示のペプチドと結合させる様々な方法を記載する。配列番号111のペプチドを組換え的に発現させた。デキサメタゾンは、ジカルボン酸リンカーを用いて、本開示のペプチドに容易にコンジュゲートされた。デキサメタゾンを無水コハク酸と最初に反応させてヘミコハク酸に変換することによって、ペプチド−デキサメタゾンコンジュゲートを製造した。次に、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)の存在下において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)または1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル(dimethylamninopropyl))カルボジイミド(EDC)を使用して、ヘミコハク酸を、活性エステルを含有するコハク酸カルボン酸に変換した。次に、この活性エステルをリジンと、またはノッチンペプチドのN末端と反応させて、デキサメタゾン−カルボン酸−ペプチドコンジュゲートを作製した。”Functionalized derivatives of hyaluronic acid oligosaccharides:drug carriers and novel biomaterials”Bioconjugate Chemistry 1994,5,339−347,Pouyani and Prestwich,およびBioconjugate Techniques by Greg Hermansonに記載されるものなどの方法を使用し得る。
標準的なカップリング試薬化学を使用して、デキサメタゾンを本開示のペプチドに共役させることにより、ペプチド−デキサメタゾンコンジュゲートを調製した。例えば、デキサメタゾンコンジュゲートは、不活性雰囲気下で、無水DMSO中において、デキサメタゾンヘミグルタレート(hemigluterate)と1.05モル当量の1,1’−カルボニルジイミダゾールとを反応させることによって作製した。30分後、無水DMSO中の過剰なデキサメタゾンを2モル当量の無水トリメチルアミンと共に添加した。ペプチド−デキサメタゾンコンジュゲートのN−ヒドロキシスクシンイミドエステルを作製して、後でアミン含有担体と反応させるための常温保存可能な中間体を形成した。エレクトロスプレー質量分析(ES−MS)によって、N末端デキサメタゾン−ペプチドコンジュゲート(配列番号111B)を10ppm以内の誤差で確認した。
上述の方法を使用して、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432をはじめとする本開示の配列のいずれかのノッチンペプチドをデキサメタゾンにコンジュゲートする。
実施例16
ペプチドコンジュゲート加水分解
本実施例は、調節可能な加水分解速度を有する、ノッチンペプチドコンジュゲートの調製を記載する。コハク酸無水物を使用する代わりにその他の分子を使用し、最終的な加水分解性エステルに隣接する炭素における加水分解に立体障害を与える修正を加えて、実施例15に記載されるデキサメタゾンコンジュゲートを合成する。1つの例示的コンジュゲートでは、テトラメチルコハク酸無水物を用いてデキサメタゾンコンジュゲートを合成してヒンダードエステルを作製し、これは加水分解速度の低下を引き起こすする。別の例示的コンジュゲートでは、隣接する炭素に1つのメチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、隣接する炭素に2つのメチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、隣接する炭素に1つのエチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、隣接する炭素に2つのエチル基が存在する。したがって、これらの例示的なコンジュゲートにおける加水分解速度は、実施例15のコンジュゲートと比較して調節され、早期切断を防止して、大部分のペプチド−デキサメタゾンコンジュゲートが軟骨中に蓄積することを確実にする。
得られたペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に、皮下、静脈内、経口投与し、または関節に直接注射して疾患を治療する。
実施例17
イオンチャネルに対するペプチドの影響
本実施例は、本開示のノッチンペプチドとイオンチャネルの間の相互作用を記載する。イオンチャネルは疼痛と関連し得て、関節炎などの病態で活性化され得る。本開示のペプチドを発現させて医薬組成物中で患者に投与し、イオンチャネルと関連があり、イオンチャネルに結合、遮断、または相互作用することで治療可能な関節病状または疾患を治療する。Nav1.7などのイオンチャネルは、本開示のペプチドによって阻害される。配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432から選択される所与のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成する。発現または合成に続いて、ペプチドを直接使用し、または本明細書に記載されるものなどの治療用化合物にコンジュゲートして使用する。本開示のペプチドは、イオンチャネルと選択的に相互作用し、またはイオンチャネルと相互作用するように変異される。例えば、本開示のペプチドはNav1.7に結合し、または本開示のペプチドはNav1.7を遮断する。ペプチドをヒト対象投与すると、関節近くの組織中のNav1.7シグナル伝達が低下し、それによって疼痛緩和が提供される。
実施例18
腎臓結紮なしのペプチドの投与
本実施例は、腎臓結紮なしのマウスにノッチンペプチドを投与するための投薬計画を記載する。投与されたペプチドは、表1に示されるような配列番号24の配列を有した。ペプチドは、リジンおよびN末端をメチル化することによって放射性標識されるので、実際の結合剤は、メチルまたはジメチルリジンおよびメチル化またはジメチル化アミノ末端を含有してもよい。
メスハーラン胸腺欠損ヌードマウスに、10〜25μCiの14Cを担持する100nmolの各ペプチドの標的用量を尾静脈注射によって投与した。各ペプチドは、動物を安楽死させて切片化する前に4時間または24時間にわたり、動物内で自由に循環させた。
実施例19
非損傷腎臓と併せたペプチドホーミング
本実施例は、非損傷腎臓を有する動物における、軟骨へのペプチドホーミングを例示する。実施例18の4時間または24時間の投薬期間の終わりに、マウスをヘキサン/ドライアイスバス内で凍結させ、次いでカルボキシメチルセルロースのブロック内で凍結させた。動物全身の矢状切片を調製し、その結果、薄い凍結切片がイメージングに利用可能となった。脳、腫瘍、肝臓、腎臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、筋肉、脂肪、胆嚢、上部胃腸管(gastrointestinal track)、下部胃腸管(gastrointestinal track)、骨、骨髄、生殖路、眼、軟骨、胃、皮膚、脊髄、膀胱、唾液腺、およびその他の各種組織などの組織のイメージングをはじめとする、動物の薄い凍結切片を、ミクロトームを用いて得て、冷凍庫内で乾燥させ、ホスフォイメージャー(phosphoimager)プレートに約10日間曝露させた。
これらのプレートを発色させた。その組織中の血液から予測されるシグナルよりも暗い、組織中のシグナルは、領域、組織、構造または細胞におけるペプチド蓄積を示唆する。例えば、軟骨は無血管であり、微量の血液を含有する。図13Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図13Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図13Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。
図14Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図14Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図14Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。
図15Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Cは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、オートラジオグラフィー画像を示す。図15Dは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Eは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Dに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Fは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Gは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Fに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。
図16Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Cは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Dは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後における、マウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Cに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Eは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Fは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Eに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Gは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、オートラジオグラフィー画像を示す。
実施例20
軟骨ホーミングペプチドの全身蛍光および分離四肢蛍光
本実施例は、ペプチドフルオロフォアコンジュゲート投与後のマウス軟骨へのペプチドホーミングを例示する。配列番号111のペプチドは、色素上の活性NHSエステルを介してペプチドのN末端に近赤外フルオロフォアであるシアニン5.5の1分子に化学的にコンジュゲートさせた。体重20〜25gのメスハーラン(Haland)胸腺欠損ヌードマウスに、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた、配列番号111のペプチド(配列番号111A)の各10ナノモルの用量を投与し、尾静脈注射によって投与した。各実験は二連で実施した(1群あたりn=2匹)。Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた配列番号111のペプチドは、動物を安楽死させる前に、記載される時間にわたり、動物内で自由に循環させた。マウスは、全身イメージングにおいて、および単離された後肢イメージングにおいて、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた配列番号111のペプチド(配列番号111A)蛍光のペプチド分布について評価した。
投与期間終了時の全身蛍光(WBF)については、マウスをヘキサン/ドライアイス浴内で凍結し、次に、カルボキシメチルセルロースの凍結ブロック内に包埋した。動物全身の矢状切片を調製し、イメージングのための薄い凍結切片をもたらした。薄い凍結切片を、ミクロトームを用いて得て、組織を可視化できるようにした。切片は、イメージングに先だって、冷凍庫で乾燥させた(dessicate)。次に、169μm分解能、中品質、700チャネル、L−2.0強度の設定で、Li−Cor Odysseyスキャナーでスキャンされた蛍光切片上で、WBFを実施した。
単離された後肢蛍光調査のために、投与期間の終わりにマウスをCO窒息により安楽死させた。右後肢を股関節部で除去し、1秒間の露出長さおよび焦点高さ0.5cmで、Sepctrum IVIS画像装置(ex/em:675nm.720nm)上で画像化した。四肢は、皮膚を除去し、筋肉を除去して画像化した。
図17は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの白色光画像(左)および対応する全身蛍光画像(右)を示す。この実験および結果を第2のマウスで再現した(画像図示せず)。
図18は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの白色光画像(左)および対応する全身蛍光画像(右)を示す。この実験および結果を第2のマウスで再現した(画像図示せず)。
図19は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、マウスの白色光画像(左)および対応する全身蛍光画像(右)を示す。この実験および結果を第2のマウスで再現した(画像図示せず)。図20は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、マウスの白色光画像(左)および対応する全身蛍光画像(右)を示す。この実験および結果を第2のマウスで再現した(画像図示せず)。これらのWBF画像は、3時間および24時間目における、椎間板(IVD)中のおよび関節および軟骨性組織中の、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた配列番号112ペプチド(配列番号111A)の蛍光分布を示した。
図21は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与後における、第1のマウスからの単離された後肢、および第2のマウスからの単離された後肢のIVIS蛍光イメージングを示す。図21Aは、ペプチド投与の3時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Bは、ペプチド投与の3時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Cは、ペプチド投与の24時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Dは、ペプチド投与の24時間後における、第1のマウス(moues)および第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Eは、ペプチド投与の48時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Fは、ペプチド投与の48時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Gは、ペプチド投与の72時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Hは、ペプチド投与の72時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。試験した全ての時点で、単離された右後肢の膝関節において、ペプチド蛍光が観察された。
表4は、マウスにおける、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与後の様々な時点における、IVD軟骨中の蛍光シグナルを要約する。
Figure 2018527348
実施例21
軟骨ホーミングペプチドの全身オートラジオグラフィー
本実施例は、放射能標識ペプチド投与の5分〜48時間後のマウス軟骨へのペプチドホーミングを例示する。放射性標識ペプチドからのシグナルは、試験した各時点で、あらゆる全てのタイプの軟骨中に見いだされた。各ペプチドは、実施例2に記載されているように、N末端でリジンをメチル化することによって放射性標識した。したがって、ペプチドは、メチルまたはジメチルリジンと、メチル化またはジメチル化アミノ末端とを含有してもよい。体重20〜25gのメスハーラン(Haland)胸腺欠損ヌードマウスに、100ナノモルの用量の放射性標識ペプチドを尾静脈注射によって投与した。実験は二連で実施した(1群あたりn=2匹)。一部の動物では、腎臓を結索して放射性標識(radiolabled)ペプチドの腎臓濾過を妨げて、血漿半減期を延長させた。各ペプチドは、動物を安楽死させて切片化する前に、記載される時間にわたり、動物内で自由に循環させた。
全身オートラジオグラフィー(WBA)矢状薄切法は、次のようにして実施した。投与期間の終了時に、マウスをヘキサン/ドライアイス浴内で凍結し、次に凍結カルボキシメチルセルロースのブロック中に包埋した。動物全身の矢状切片を調製し、イメージングのための薄い凍結切片をもたらした。薄い凍結切片を、ミクロトームを用いて得て、脳、腫瘍、肝臓、腎臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、筋肉、脂肪、胆嚢、上部胃腸管、下部胃腸管、骨、骨髄、生殖器官、眼、軟骨、胃、皮膚、脊髄、膀胱、唾液腺、その他などの組織を可視化できるようにした。切片は、イメージングに先だって、冷凍庫で乾燥させた(dessicate)。
オートラジオグラフィーイメージングのために、テープで取り付けた薄切片を凍結乾燥させ、放射性サンプルを7日間にわたりホスフォイメージャー(phophoimager)に曝露した。これらのプレートを発色させて、各臓器からのシグナル(濃度計測)を、各動物の心臓の血液中に見られるシグナルに対して正規化した。その組織中の血液から予測されるシグナルよりも暗い、組織中のシグナルは、領域、組織、構造または細胞における蓄積を示唆する。
図22は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図22Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図22Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図22Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図22Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図22Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図23は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図23Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図23Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図23Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図23Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図23Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図23Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図24は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図24Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図24Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図24Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図24Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図24Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図25は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図25Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図25Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図25Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図56Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図25Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図25Cに示される切片に対応する、マウスの異なる凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図25Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図26は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図26Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図26Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図26Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図26Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図26Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図26Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Eに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図27は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図27Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図27Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図27Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図27Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図27Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図27Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図27Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図27Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図28は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図28Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図28Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図28Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図28Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図28Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図28Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図29は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図29Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図29Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図29Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図29Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図29Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
表5は、血液の百分率として、IVDおよび膝関節中の配列番号24および配列番号111の放射性標識ペプチドのシグナルを示す。ペプチドは5分以内に関節に到達してもよいので、ペプチドまたはコンジュゲートされた活性薬剤からの治療効果が迅速に始まってもよい。48時間で検出された薬剤の継続的な存在のためにおよび/または長期間持続する薬物動力学効果のために、治療効果は長期間持続し得る。
Figure 2018527348
配列番号111の放射性標識ペプチドは、全ての時点(5分間〜48時間)で椎間板(IVD)および滑膜関節中で観察される。 IVD中のシグナル対背景比は、24時間でピークに達した。膝関節中のシグナル対背景比は、8時間でピークに達した。IVD中のシグナルは、骨に隣接する軟骨の周辺から、内側に進行することが観察された。
図30は、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図30Aは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図30Bは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図30Cは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図30Dは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図30Eは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図30Fは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図31は、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図31Aは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図31Bは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図31Cは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図31Dは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図31Eは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図31Fは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図32は、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図32Aは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図32Bは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図32Cは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Dは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図32Eは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Fは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図32Gは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Hは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図33は、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図33Aは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図33Bは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図33Cは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図33Dは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図33Eは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図33Fは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図34は、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図34Aは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図34Bは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図34Cは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図34Dは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図34Eは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図34Fは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図35は、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図35Aは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図35Bは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図35Cは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図35Dは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図35Eは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図35Fは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図36は、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図36Aは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図36Bは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図36Cは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図36Dは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図36Eは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図36Fは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図37は、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図37Aは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図37Bは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図37Cは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Dは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図37Eは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Fは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図37Gは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Hは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
表6は、血液中のシグナルの百分率として、配列番号109、配列番号110、配列番号114、および配列番号200の放射性標識ペプチドの滑膜関節中のシグナルを示す。
Figure 2018527348
表7は、椎間板(IVD)中における、配列番号109、配列番号110、配列番号114、および配列番号200の放射性標識ペプチドのシグナルを示す。
Figure 2018527348
配列番号109、配列番号110、配列番号114、および配列番号200のペプチドシグナルは、全て軟骨中でシグナルを示し、軟骨ホーミング特性を示した。表6および表7に示される全てのペプチドは、その中で全てのリジン(K)残基がアルギニン(R)残基に変異した、本開示のその他のペプチドの変異型であった。配列番号109のペプチドは、配列番号22のペプチドのKからR変異型であり、配列番号110のペプチドは、配列番号23のペプチドのKからR変異型であり、配列番号114のペプチドは、配列番号27のペプチドのKからR変異型であり、配列番号200のペプチドは、配列番号86のペプチドのKからR変異型である。これらのデータは、軟骨ホーミングペプチドのKからR変異型が、軟骨ホーミング特性を維持することを示す。配列番号109、配列番号110、配列番号114および配列番号200の放射標識ペプチドシグナルは、放射性標識ペプチド投与の3時間後において、IVDおよび関節軟骨中の蓄積を示した。配列番号109および配列番号200からの放射標識ペプチドシグナルは、3〜24時間にわたり、IVDおよび関節軟骨中で維持されまたは増加した。配列番号110からの放射性標識ペプチドシグナルは、3〜24時間にわたり、IVDおよび関節軟骨中で減少した。配列番号114の放射性標識ペプチドは滞留時間の短縮を示し、シグナルは24時間目に検出限界に近かった。配列番号110もまた、24時間目に関節およびIVD軟骨に存在した。配列番号109が、軟骨中で最も高いシグナル示し、配列番号200、配列番号110、次に配列番号114がそれに続いた。3時間および24時間目における、血液の百分率としての滑膜関節中の配列番号111のペプチドのシグナル(表5)は、強度において配列番号200と配列番号110のペプチド(表6)の間に格付けされた。3時間および24時間目における、血液の百分率としてのIVD中の配列番号111のペプチドのシグナル(表5)は、配列番号109、配列番号110、配列番号114、および配列番号200ペプチド(表7)のいずれよりも高かった。
図38は、100ナノモルの配列番号195(GSNFKVEGACSKPCRKYCIDKGARNGKCINGRCHCYY)の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図38は、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図38Bは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図38Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図38Cは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図38Dは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図38Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図39は、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図39Aは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図39Bは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図39Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図39Cは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図39Dは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図39Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図40は、100ナノモルの配列番号197(GSDRDSCIDKSRCSKYGYYQECQDCCKKAGHNGGTCMFFKCKCA)の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図40Aは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図40Bは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図40Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図40Cは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図40Dは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図40Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図41は、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図41Aは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図41Bは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図41Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図41Cは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図41Dは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図41Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
配列番号434は、ペプチドとセリン残基とのジスルフィド結合を形成するシステイン残基は変異消去されるが、配列の残りの部分は維持することによって、ペプチドのノットスキャフォールドが除去された、配列番号111の直線化バージョンである。図42は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図42Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図42Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図42Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図42Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図42Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Eに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図42Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Gに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図43は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図43Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図43Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図43Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図43Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図43Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
図44は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図44Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図44Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図44Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図44Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図44Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図44Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。図44Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図44Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。14Cシグナルは、マウスの軟骨中の放射標識ペプチド分布を同定する。
表8は、血液中シグナルの百分率として、直線化放射性標識配列番号434ペプチドからの椎間板(IVD)中のシグナルの定量化を示す。
Figure 2018527348
配列番号111ペプチドの直線化バージョンである配列番号434のペプチドは、折り畳まれたノットペプチド(配列番号111)よりもはるかに低い程度で、軟骨にホーミングした。配列番号111の折り畳まれたノットペプチドのシグナルは、配列番号434の直線化ペプチド(表8)と比較して、3時間目に約20倍高く、24時間目に約50倍高かった(表5)。これらの結果は、軟骨へのホーミングが、一次配列またはペプチドの電荷の変化に加えて、立体配座、または三次構造の変化にも関連し得ることを示す。すなわち、場合によっては、折り畳まれたノッチンペプチドは、(変異システイン残基を除き)同じ一次配列の折り畳まれていない線状化ペプチドと比較して、例示的な軟骨ホーミング体であり得る。
実施例22
ブデソニドペプチドコンジュゲート
本実施例は、本開示のペプチドのブデソニドへのコンジュゲーションを記載する。ブデソニドは、ジカルボン酸リンカーを介して、本明細書で開示される任意のペプチドに、容易にコンジュゲートされる。ジカルボン酸リンカーは、コハク酸などの直鎖状ジカルボン酸であり、または無水コハク酸などの関連環式酸無水物である。無水物との反応は、単純な条件下で進行し得る。例えば、ブデソニドと5モル濃度当量のグルタル酸無水物との反応は、室温において無水ピリジン中で実施される。ジカルボン酸との反応は、標準的なカルボジイミド共役法を用いて実施し得る。例えば、ブデソニドを1モル当量のジメチルコハク酸酸、1モル当量の1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(または別のカルボジイミド)、および0.2モル濃度当量の40−ジメチルアミノピリジンと反応させる。
実施例16に記載したのと同じ方法を用いて、ペプチド−ブデソニドコンジュゲートの加水分解速度を調節し、早期切断を防止して、大部分のペプチド−ブデソニドコンジュゲートが軟骨に蓄積することを確実にする。
標準的なカップリング試薬化学を使用して、ブデソニドを本開示のペプチドに共役させることにより、ペプチド−ブデソニドコンジュゲートを調製する。ブデソニドのNHSコハク酸エステルを製造するためのプロトコルは、実施例15に記載されるようなデキサメタゾンのものと同様である。ペプチド−ブデソニドコンジュゲートのN−ヒドロキシスクシンイミドエステルを作製して、後でアミン含有担体と反応させるための常温保存可能な中間体を形成する。
ノッチンペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216配列番号237〜配列番号410、配列番号412、または配列番号414〜配列番号432から選択される配列の任意のペプチドであり得る。
実施例23
ペプチド電荷および軟骨ホーミング
本実施例は、本開示のペプチドの電荷、そしてそれがどのように軟骨ホーミングと相関するかを記載する。表9は、本開示のペプチドにおける、Expasy pIおよびMYpIをはじめとする様々な方法によって計算された、リジンの数、およびpIを示す。pIは等電点を指し、ペプチドの正味電荷がゼロになるpHである。
Figure 2018527348
図45は、計算されたExpasy pIに対してプロットされた、本開示の様々なペプチドの軟骨ホーミングを示す。(Bjellqvist et al.Electrophoresis.14(10):1023−31(1993)およびBjellqvist et al.Electrophoresis.15(3−4):529−39(1994)に記載されるように計算された)。y軸C:B比は、軟骨対血液比を示す。図46は、R実装を用いて計算されたSillero pIに対してプロットされた、本開示の様々なペプチドの軟骨ホーミングを示す。(Sillero et al.Comput Biol Med.36(2):157−66(2006)、およびRice et al.Trends Genet.16(6):276−7(2000)に記載されるように計算された)。これらの図は、ExpasyまたはSillero法による〜8.5〜9.5の範囲のpIを有するペプチドが、軟骨のホーミングに望ましくあり得ることを示す。
ポアソン・ボルツマン分布を用いた構造ベースの3Dモデル化アプローチもまた採用して、本開示の様々なペプチドのpIを同定した。このアプローチは、表10で要約したような、折り畳まれていない状態のペプチドの生物学的pH(pH7)における電荷と、全体的pIとを同定した。確認された軟骨ホーミング体の3D構造は、X線結晶学によって判定し、または様々な相同体ベースのアプローチを用いてモデル化した。構造は、PDB2PQRパッケージ(1)および適応型ポアソン・ボルツマン(Posisson−Boltzmann)ソルバーソフトウェアパッケージ(2)を用いて分析した。これらの構造は図2に示され、そこではそれらは静電気表面として描画される(Dolinsky et al.Nucleic Acids Res Jul;35(Web Server issue):W522−45(2007)、およびBaker et al.Proc.Natl Acad Sci USA.98(18):10037−41(2001)もまた参照されたい)。
Figure 2018527348
実施例24
軟骨ホーミングペプチドの構造および静電気
本実施例は、本開示の軟骨ホーミングペプチドの構造的特徴および静電気を記載する。複数の軟骨ホーミング候補(例えば、配列番号23、配列番号24、配列番号27、および配列番号28)の一次配列および予測された三次構造の解析は、生物学的機能を維持するために重要であってもよい、それらの構造の興味深い側面を明らかにした。いくつかの軟骨ホーミング候補は、本明細書で「ヒッチン」として同定された構造クラスに分類された。図47は、ジスルフィド結合性がC1−C4、C2−C5、およびC3−C6と標識される、軟骨ホーミングペプチドの「ヒッチン」クラスのトポロジーを描写する。配列番号24、配列番号23、配列番号27、および配列番号28のペプチドは、「ヒッチン」クラスの軟骨ホーミングペプチドの例である。この情報は、一次配列同一性または類似性(similarly)および/または構造相同性のどちらかに基づく、軟骨ホーミングタンパク質の潜在的な同定または予測を可能にした。軟骨にホーミングすることが判明した「ヒッチン」ペプチドに加えて、配列番号22および配列番号205のペプチドなどのその他のペプチドが軟骨にホーミングし、カルシンとして知られている小型タンパク質のクラスに属する。データは、このカルシンファミリーのメンバーが、別個の三次構造を有するにもかかわらず、軟骨にホーミングしてもよいことを示唆する。このファミリーの関連するメンバーとしては、配列番号202〜配列番号205および配列番号22のペプチドが挙げられ、また軟骨にホーミングしてもよい。このファミリーのメンバーはまた、イオンチャネルおよびリアノジン受容体などの軟骨中の細胞内標的を調節できてもよい。
さらなる構造解析に際して、軟骨ホーミングタンパク質の多くは、図48に示すように、溶媒接触可能表面領域の大部分を占める正電荷の連続表面を有することが確認された。この機能を維持するためには、タンパク質表面の正電荷残基の位置およびそれらの局在化が重要であり得る。
実施例24に示すように、「ヒッチン」またはカルシントポロジーを共有し、正の表面電荷の大きな連続領域を有し、および/または他の軟骨ホーミングペプチドと同様のpI値を有する他のペプチドもまた、軟骨にホーミングすると予測されてもよい。例えば、場合によってはこれらとしては、配列番号72〜配列番号75、配列番号206、配列番号208〜配列番号213、配列番号288〜配列番号291、配列番号422、または配列番号424〜配列番号429のペプチドが挙げられる。
図49は、異なる緩衝液条件における、配列番号24および配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図49Aは、PBS中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Bは、PBS中のDTT中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Cは、PBS中の50Uのトリプシンおよび1mg/mlの阻害剤中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Dは、PBS中の50Uのトリプシン、1mg/mlの阻害剤、およびDTT中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Eは、PBS中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Fは、PBS中のDTT中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Gは、PBS中の50Uのトリプシンおよび1mg/mlの阻害剤中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Hは、PBS中の50Uのトリプシン、1mg/mlの阻害剤、およびDTT中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。
図71は、還元剤、プロテイナーゼ、および/または人工胃液条件への曝露後における、2つのペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図71Aは、PBS中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Bは、PBS中のDTT中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Cは、人工胃液(SGF)中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Dは、SGF中の500Uペプシン中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Eは、SGF中の500Uペプシン、0.5Mトリス、およびDTT中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレーストレースを示す。図71Fは、PBS中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Gは、PBS中のDTT中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Hは、人工胃液(SGF)中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Iは、SGF中の500Uペプシン中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Jは、SGF中の500Uペプシン、0.5Mトリス、およびDTT中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレーストレースを示す。
図72は、酸化的、還元的、および酸性条件をはじめとする一連の条件への曝露後における、ならびにプロテイナーゼへの曝露後における、配列番号111および配列番号434のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。配列番号434のペプチドは、配列番号111のノッチンペプチドの直線化バージョンである。配列番号434のペプチドは、配列番号111のノッチンペプチドと同じアミノ酸配列を有するが、全てのシステインがセリンに変異している。図72Aは、還元条件および酸性条件下における、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図72Bは、500Uペプシン中の10mMのDTT、500Uペプシン、50Uトリプシン中の10mMのDTT、および50Uトリプシンをはじめとする、還元剤とプロテアーゼの様々な組み合わせの下における、配列番号111ペプチドのHPLCトレースを示す。図72A〜Bは、配列番号111のペプチドが、pH1で、還元剤、トリプシン、およびペプシンに対する強い分解抵抗性を示すことを示す。図72Cは、500Uペプシン、50Uトリプシン、pH1.05の人工胃液(SGF)中の非還元(NR、酸化条件)、およびNRをはじめとする、様々なプロテアーゼ条件下における、配列番号434のペプチドのHPLCトレースを示す。図72Cは、これらの様々な条件において、直線化ペプチドがより分解され易いことを示す。これらのデータは、配列番号112のペプチド中のシステイン残基によって提供されるノッチン構造が、安定性を提供する重要要素であることを示す。
既知の軟骨ホーミングペプチドの構造もまた、NCBI BLASTを使用して、主要パラメータを系統的に変化させ、軟骨ホーミング特性を有すると予測される相同配列を同定するために使用した。全体的な配列同一性百分率の設定、ジスルフィド架橋の保存のためのシステインの保存、および正および/または負荷電残基の保存をはじめとする、NCBI BLASTにおける3つの基準を調節して、潜在的な新規配列を同定した。配列番号208〜配列番号213のペプチドは、配列番号24に対して相同的であると同定され、軟骨ホーミング特性を有すると予測される。
実施例25
軟骨細胞内のペプチド局在
本実施例は、非損傷腎臓を有する動物における、軟骨内の軟骨細胞への本開示のペプチドの結合を例示する。一実施形態では、実施例20および実施例21に記載したように、動物に投与して処理する。動物全身矢状切片を調製し、染色およびイメージングに利用できる薄い凍結切片をもたらす。投与期間の終了時に動物を安楽死させ、染色および画像診断法で使用するために、軟骨を除去する。標準的な染色技術を用いて、薄い凍結切片または生軟骨外植片中で、以下の軟骨成分の1つまたは複数を同定する:コラーゲン原線維、グリコサミノグリカン、または軟骨細胞。本開示のペプチドは、軟骨中の軟骨細胞に局在することが見いだされる。局在性は、顕微鏡検査で視覚化して確認する。
別の実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド−薬物コンジュゲートは、ヒトに投与されて、軟骨中の軟骨細胞に局在化する。
実施例26
軟骨細胞外マトリックス中のペプチド局在
本実施例は、軟骨細胞外マトリックス中の本開示のペプチドの局在化を例示する。本開示のペプチドは、非損傷腎臓を有する動物において、軟骨内の細胞外マトリックスに結合する。実施例25に記載するように、薄い凍結切片または生軟骨外植片を取得し、染色して、視覚化する。本開示のペプチドは、軟骨中で細胞外マトリックスに局在することが見いだされる。局在性は、顕微鏡検査で視覚化して確認する。
別の実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド−薬物コンジュゲートは、ヒトに投与されて、軟骨細胞外マトリックスに局在化する。
実施例27
軟骨外植片へのペプチド結合
本実施例は、培養物中でヒトおよび動物の軟骨外植片に結合する、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲーションを例示する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432の任意の1つのペプチドから選択される。ペプチドを組換え的に発現しまたは化学的に合成して、放射性標識後に、またはフルオロフォアまたは治療用化合物へのコンジュゲーション後に、直接使用する。本開示のペプチドコンジュゲートのペプチドをヒトまたは動物に由来する軟骨外植片と共にインキュベートする。ペプチドコンジュゲートのペプチドは、軟骨外植片に結合することが見いだされる。結合は、液体シンチレーション計数、共焦点顕微鏡検査、免疫組織化学検査、HPLC、またはLC/MSをはじめとするが、これに限定されない様々な方法を用いて確認する。
実施例28
関節炎関節へのペプチドホーミング
本実施例は、関節炎を有するヒトまたは動物における、軟骨へのペプチドホーミングを例示する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、放射性標識後に、またはフルオロフォアまたは治療用化合物へのコンジュゲーション後に、直接使用する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432の任意の1つのペプチドから選択される。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に、皮下、静脈内、または経口投与し、または関節に直接注射する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、軟骨にホーミングする。
実施例29
非ヒト動物における軟骨へのペプチドホーミング
本実施例は、非ヒト動物における、軟骨にホーミングする本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートを例示する。非ヒト動物としては、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウマ、およびその他の非ヒト動物が挙げられるが、これに限定されるものではない。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、放射性標識後に、またはフルオロフォアまたは治療用化合物へのコンジュゲーション後に、直接使用する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432の任意の1つのペプチドから選択される。得られたペプチドまたはペプチドコンジュゲートを非ヒト動物に、皮下、静脈内、または経口投与し、または関節に直接注射する。生体内分布は、LC/MS、オートラジオグラフィー、陽電子放出断層撮影(PET)、または蛍光イメージングによって評価する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、非ヒト動物において軟骨にホーミングする。
実施例30
軟骨肉腫の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した軟骨肉腫の治療を例示する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成させて、放射性標識後に、またはフルオロフォアへのまたはパクリタキセルまたはモノメチルオーリスタチンEなどの治療用化合物へのコンジュゲーション後に、直接使用する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートを軟骨肉腫の治療薬として、医薬組成物中で対象に投与する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432の任意の1つのペプチドから選択される。本開示の1つまたは複数のペプチドまたはペプチドコンジュゲートを対象に投与する。対象は、ヒトまたは動物であり得る。医薬組成物を皮下、静脈内、経口投与し、または関節に直接注射する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、軟骨肉腫に罹患した軟骨を標的化する。
実施例31
改善されたペプチド変異型を判定する方法
本実施例は、スキャフォールドペプチドの一次配列および三次構造を比較および分析することによって、ペプチド変異型を改善する方法を判定する方法を示す。図50A〜図50Cは、配列番号23と整列させた配列番号24、配列番号27と整列させた配列番号24、および配列番号206と整列させた配列番号24の配列を示す。2つのスキャフォールドの配列アラインメントを用いて、軟骨のホーミングに重要であってもよい、保存された正電荷残基(ボックス内に示される)を同定した。配列番号206のペプチドは軟骨にホーミングし、類似位置の正電荷残基または類似位置のシステインを有するその他のペプチドもまた、軟骨にホーミングすると予測される。
サソリ由来の多くの軟骨ホーミングペプチドは、Kvイオンチャネルを調節すると予測される。図51は、配列番号207と整列させた配列番号27の配列を示す。2つのスキャフォールドの配列アライメントを用いて、Kvイオンチャネル(配列番号207のK27およびY36)との相互作用に関与してもよい塩基性/芳香族のダイアドを同定した。K27からアラニン、アルギニンまたはグルタミン酸への変異は、イカKv1Aイオンチャネルに対する活性を破壊した。K27およびY36は、ホーミングを維持または改善するために、軟骨中の滞留時間を維持または改善するために、またはKvなどのイオンチャネルの調節を維持または改善するために、維持すること、または本開示の軟骨ホーミングペプチドに付加することが望ましくあってもよい。対照的に、K37および36は、Kvのなどのイオンチャネルとの相互作用を減少させるために、軟骨ホーミングペプチドから変異欠失することが望ましくあってもよい。塩基性残基または芳香族残基のどちらかの破壊は、イオンチャネル活性を排除する。別の例では、Dアミノ酸が結合を低減または排除すると予測される。
実施例32
ペプチド−Fcタンパク質融合体
本実施例は、ペプチド−Fcタンパク質融合体の作製および使用を例示する。配列番号111のペプチドをHEK293細胞中のヒトIgG1 Fcタンパク質の配列で組換え発現させて、配列番号435
Figure 2018527348
の配列を得た。
本開示の任意のペプチドの配列は、分泌シグナル配列をN末端に、Fc配列をC末端に付加することにより、マウスまたはヒトFcのどちらかとの融合タンパク質として発現される。これにより、分泌特性が改善された二価分子が生じる。より大型のペプチド−Fc融合体は、様々な哺乳動物または昆虫細胞株において発現され、研究試薬および治療薬として有用である。
配列番号111のペプチドに対するFc融合は、配列番号435の配列をもたらし、半減期を延長し、ペプチドの軟骨への生体内分布を改善する。本開示の任意のペプチドは、Fcタンパク質と同時発現されて、より長い半減期および軟骨への改善されたホーミングを有するFc融合ペプチドを生じる。配列番号435中出は、分泌シグナル配列METDTLLLWVLLLWVPGSTGの後に配列番号111のペプチドが続き、Fcタンパク質の配列がそれに続く。切断は不正確であり得て、配列番号435の位置20または位置21で切断をもたらす。
実施例33
脊索腫の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した脊索腫の治療を例示する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成させて、放射性標識後に、またはフルオロフォアへのまたはパクリタキセルまたはモノメチルオーリスタチンEなどの治療用化合物へのコンジュゲーション後に、直接使用する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートを軟骨肉腫の治療薬として、医薬組成物中で対象に投与する。ペプチドは、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432の任意の1つのペプチドから選択される。本開示の1つまたは複数のペプチドまたはペプチドコンジュゲートを対象に投与する。対象は、ヒトまたは動物であり得る。医薬組成物を皮下、静脈内、経口投与し、または関節に直接注射する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、脊索腫に罹患した軟骨を標的化する。
実施例34
ペプチド検出可能剤コンジュゲート
本実施例は、ペプチドの色素標識を記載する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成して、次に、DCCまたはEDCを用いて、ペプチドのN末端がNHSエステルを介して検出可能剤にコンジュゲートさせ、ペプチド−検出可能剤コンジュゲートを作製する。検出可能剤は、Cy5.5などのシアニン色素などのフルオロフォア色素、またはAlexa647などのAlexaフルオロフォアである。
ペプチド検出可能剤コンジュゲートを対象に投与する。対象は、ヒトまたは非ヒト動物であり得る。投与後に、ペプチド検出可能剤コンジュゲートは軟骨にホーミングする。対象、または対象からの生検は画像化して、ペプチド検出可能剤コンジュゲートの軟骨への局在性を視覚化し得る。いくつかの態様では、投与後における軟骨中のペプチド検出可能剤コンジュゲートの可視化は、関節炎、軟骨障害、または何らかの軟骨障害の診断をもたらす。
実施例35
切断可能リンカーを有するペプチドコンジュゲート
本実施例は、切断可能リンカーを有するノッチンペプチドコンジュゲートの調製物を記載する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成する。標準1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)またはジシクロヘキシルカルボジイミド(dicylcohexylcarbodiimide)(DCC)ベースの化学反応、または塩化チオニルまたは亜リン酸塩化物ベースの生体バイオコンジュゲーション化学反応を用いて、ペプチドをエステル結合などの切断可能リンカーを介して、検出可能薬剤または活性薬剤にコンジュゲートする。リンカーは、エステラーゼ、MMP、カテプシンB、プロテアーゼ、またはトロンビンによって切断される。
得られたペプチドコンジュゲートをヒトまたは動物に、皮下、静脈内、経口投与し、または関節に直接注射して疾患を治療する。ペプチドは、消化のみによって、切断剤によって、検出可能薬剤または活性薬剤から切断される。
実施例36
ペプチドおよびペプチドコンジュゲートの関節内投与
本実施例は、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートの関節内投与を例示する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成する。場合によっては、ペプチドを検出可能薬剤または活性薬剤に、引き続いてコンジュゲートする。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートを、関節内投与を通じて、それを必要とする対象に投与する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートの小さなサイズのために、およびペプチドまたはペプチドコンジュゲートによる軟骨成分の結合のために、ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは軟骨に浸透する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、軟骨に結合し、軟骨中の滞留時間は、この結合のためにより長い。必要に応じて、注射された材料は凝集、結晶化、または複合体形成し、デポー効果をさらに延長して、より長い滞留時間に寄与する。
実施例37
迅速な疼痛緩和のための治療
本実施例は、本開示のペプチドまたはペプチドコンジュゲートを用いて、関節リウマチまたは変形性関節症が治療された患者における、迅速な疼痛緩和を例示する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成し、次に、ペプチドのN末端を、NHSエステルを介して活性薬剤にコンジュゲートさせ、ペプチド−活性薬剤コンジュゲートを作製する。いくつかの態様では、活性薬剤は、リドカインである。場合によっては、ペプチドのみを対象に投与する。
ペプチドまたはペプチド−活性薬剤コンジュゲートを、それを必要とする対象に投与する。対象は、ヒトまたは非ヒト動物である。それを必要とする対象は、関節リウマチまたは変形性関節症を有する。ペプチドまたはペプチドコンジュゲートを、静脈内を通じて送達する。投与時に、ペプチドまたはペプチドコンジュゲートは、軟骨に迅速にホーミングする。被験者は、5分から1時間以内に迅速な疼痛緩和鎮痛を経験し、疼痛緩和(pain relieve)は3時間を超えて持続し得る。
実施例38
安定なペプチドを生成するための残基の選択的変異
本実施例は、製造または貯蔵中の安定性の向上など、安定性を高めたペプチドを製造するための残基の選択的変異を例示する。本開示のペプチドを組換え的に発現させまたは化学的に合成する。Met残基をバリン、Ala、LeuまたはIleに変異させ、酸化を防止する。Asn−Pro配列を任意のその他の残基(システイン以外)に変異させ、切断反応を回避する。Asn−GlyまたはAsn−Ser、および/またはAsn−Proを任意のその他の残基(システイン以外)で置換して、脱アミドを低減する。Asp−Gly、Asp−Ser、またはAsp−Proを任意のその他の残基(システイン以外)で置換して、切断反応を低減する。
本開示のペプチドの一次配列中の上記変異は、製造中、貯蔵中、そしてそれを必要とする対象への投与後における、ペプチド安定性を向上させる。
実施例39
ペプシン消化抵抗性ペプチド
本実施例は、ペプシン抵抗性ペプチドを示す。配列番号24ペプチドおよび配列番号111のペプチドを、500μlのddHOで、2mg/mlの原液濃度に懸濁した。人工胃液(pH1.05)中の12.5μgペプチドおよび20μgペプシンを使用して反応物を調製し、37.5℃で30分間インキュベートした。100mMのトリス塩基および10mMのジチオスレイトール(DTT)の最終濃度で、反応をクエンチした。C−18 Poroshell 120Bカラムを装着したAgilent 1260 HPLCを用いて、逆相HPLC(RP−HPLC)をサンプルに実行した。サンプルは、溶媒A(0.1%TFA添加水)および溶媒B(0.1%TFA添加アセトニトリル)の移動相を用いる勾配法によって分析した。溶媒Bを、移動相の5%から45%に、10分間かけて上昇させた。ペプチドは、214nmおよび280nmの吸光度で検出した。
図52は、SPTD、pH1.05の人工胃液(SGF)および20μgのペプシン(P)、SGF、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図53は、SPTD、pH1.05の人工胃液(SGF)および20μgのペプシン(P)、SGF、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図52は、配列番号24の無傷ペプチドであることが判明した6.5分前後のピーク溶出を示し、1.5分前後のピーク溶出はDTT、2.5分前後のピーク溶出は酸化DTTであった。無傷ペプチドピークは、DTT溶液、SGF溶液、SGFおよびP溶液、およびSPTD溶液中で観察されたことから、配列番号24のペプチドは、分解に強い抵抗性を示すと判定された。配列番号111のペプチドを示す図53もまた、試験した様々な条件において同様に高度に耐性であることが判明した。
実施例40
トリプシン消化抵抗性ペプチド
本実施例は、トリプシン消化抵抗性ペプチドを示す。様々なペプチドを500μlのddHOで、2mg/mlの原液濃度に懸濁した。25mMトリス/75mM NaCl緩衝液(pH7.0)中の12.5μgのペプチドおよび5μgのトリプシンを使用して反応物を調製し、37.5°Cで30分間インキュベートした。5μgの大豆トリプシンインヒビターおよび10mMジチオスレイトール(DTT)で、反応物をクエンチしたC−18 Poroshell 120Bカラムを装着したAgilent 1260 HPLCを用いて、逆相HPLC(RP−HPLC)をサンプルに実行した。サンプルは、溶媒A(0.1%TFA添加水)および溶媒B(0.1%TFA添加アセトニトリル)の移動相を用いる勾配法によって分析した。溶媒Bを、移動相の5%から45%に、10分間かけて上昇させた。
図54は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件(出発ペプチド、DTT、T、またはIによる処理なし)をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号483のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。DTTは、1.5分付近および2.5分付近(還元型および酸化型)で溶出され、NRトレースは、無傷ペプチドが8.75分付近で溶出されたことを示す。DTT溶液中のペプチドを示すトレースは、8.75分に無傷ペプチド、いくらかの還元型ペプチドを10分付近で示し、この配列番号483のペプチドが、DTTよる還元にある程度抵抗性であることを示す。トリプシン添加ペプチドを示トレースは、無傷ペプチドおよび分解ペプチドを示し、この場合も配列番号483のペプチドが、トリプシンよる分解にある程度抵抗性であることを実証する。図55は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号22のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図56は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図57は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号32のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。
図58は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号485のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図59は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号27のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図60は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号205のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図61は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号195のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図62は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号196のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。
図63は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号197のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図64は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号198のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図65は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号206のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図66は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。
実施例41
還元剤抵抗性ペプチド
本実施例は、還元剤抵抗性ペプチドを示す。いくつかのペプチドをで、500μlのddHOで、2mg/mlの原液濃度に懸濁した。反応物は、原液からの12.5μgのペプチドをPBS中の10mMのDTT溶液に添加し、室温で30分間インキュベートして調製した。C−18 Poroshell 120Bカラムを装着したAgilent 1260 HPLCを用いて、RP−HPLCをサンプルに実行した。サンプルは、溶媒A(0.1%TFA添加水)および溶媒B(0.1%TFA添加アセトニトリル)の移動相を用いる勾配法によって分析した。溶媒Bを、移動相の5%から45%に、10分間かけて上昇させた。
図67は、Thermo Orbi Classic(登録商標)質量分光計上における、様々なペプチドのHPLCクロマトグラム、および直接注入エレクトロスプレー質量分析(ES−MS)後における様々なペプチドの質量分析結果を示す。ペプチドをHPLCによって分画し、さらなるサンプル調製をせずに、CTCPAL(登録商標)オートサンプラーを用いて、5μlのサンプルを1mg/mlで質量分光計に注入した。代案としては、ペプチドが凍結乾燥粉末として提供される場合、サンプルを100%水に1mg/mlの濃度で溶解し、ES−MSへの注入に先だって、Millipore Ziptip C18(登録商標)カラムを使用してペプチドを脱塩した。5つの標準ペプチドの混合物の5pmolを使用して質量分光計を較正し、10ppm未満の誤差で高精度の質量測定を達成した。ペプチドジスルフィド結合形成の確認は、m/z同位体の分布および正確な電荷を分析することによって達成した。試験された全てのペプチドは、還元条件下および非還元条件下で示される。非還元条件下において同一滞留時間で溶出した一部または全部のペプチドを示すDTT還元後のペプチドトレースは、ペプチドがDTTよる還元に抵抗性であったことを示唆した。図67Aは、配列番号483のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Bは、配列番号22のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。6.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Cは、配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが重複していることを示す。図67Dは、配列番号32のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、9.0分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Eは、配列番号485のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.1分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Fは、配列番号27のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.2分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Gは、配列番号205のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。6.6分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.6分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Hは、配列番号195のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Iは、配列番号196のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが重複していることを示す。図67Jは、配列番号197のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、7.7分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Kは、配列番号198のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.7分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、6.7分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Lは、配列番号206のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.2分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、7.2分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Mは、配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが完全に重複していることを示す。
実施例42
ペプチドの静脈内および経口投与
本実施例は、経口投与後に消化管を通って糞便に至る、無傷ペプチドの通過をはじめとする、本開示のペプチドの静脈内および経口投与を記載する。6〜8週齢のメスハーラン胸腺欠損ヌードマウスに、配列番号24の放射性標識ペプチドを静脈内または経口投与した。配列番号24の放射性標識ペプチドを4.8μCi/20ナノモルの用量で静脈内(IV)投与した。配列番号24の放射性標識ペプチドを24μCi/100ナノモルの用量で経口投与した(PO)。様々な時点でマウスをCO窒息によって安楽死させ、血液、尿、および糞便をはじめとする生体液を採取した。尿は、CO窒息直前に、腹部動悸によって(be abdominal palpitation)採取した。血液は、CO窒息直後に心臓穿刺によって収集し、遠心分離して血漿を分離した。糞便は、CO窒息の前または後のどちらかに、結腸動悸によって採取した。HPLCによってサンプルを分析し、血漿、尿、および糞便中出回収された無傷ペプチドの濃度または用量を定量化した。HPLC分析では、最初に、尿サンプルを水で1:20の比率に希釈し、血漿サンプルを水で1:5の比率に希釈した。糞便サンプルは、トリス緩衝液に溶解し、遠心分離して不溶性画分を除去し、上清を水で1:1の比率に希釈した。
表11は、研究デザインの要約を示す。
Figure 2018527348
図68は、マウスへの投与後における、血漿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図68Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、血漿中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図68Bは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、血漿中投与されたペプチド用量の回収パーセントを示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図68Cは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、血漿中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.5、1、および3時間が含まれた。これらのデータは、IV投与による用量の10%に至る血漿濃度と、PO投与による用量の1%に至る血漿濃度で、血漿中における少なくとも50時間に至る、投与されたペプチドからの放射性シグナルの検出を示す。無傷ペプチドが6分付近で溶出されたのに対し、N末端Gly残基などの切断断片は1分付近で溶出された。したがって、血漿中に検出された放射能のほぼ一部の全て(some of all of)は、投与されたペプチドの断片に起因した。
図69は、マウスへのペプチド投与後の尿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図69Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、尿中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図69Bは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、尿中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.5、1、3、8、24、および48時間が含まれた。
図70は、マウスへのペプチド投与後の糞便中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図70Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、糞便中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図70Bは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、糞便中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、3および8時間が含まれた。これらのデータは、配列番号24の無傷ペプチドが、経口投与後に糞便中で検出されたことを示し、一部の無傷ペプチドが消化管を通過したことを示唆する。
実施例43
軟骨ホーミングペプチドを同定するためのpFam00451に対する配列アラインメント
本実施例は、pFam00451:toxin_2構造クラスファミリーに対する配列アラインメントによって、新規軟骨ホーミングペプチドを同定するための方法を記載する。pFam00451:toxin_2構造クラスは、配列同一性の類似性によって関連するペプチドのファミリーである。図73は、配列番号436〜配列番号482のpfam00451:toxin_2構造クラスファミリー内のペプチドアライメントを示す。囲み内および太字の残基は、配列の相対的な保存を示す一方で、囲み外および太字でない残基は、配列変動性がより高い領域を示す。pFam00451:toxin_構造クラスファミリーとの造的類似性に基づいて、配列番号436を軟骨ホーミング候補ペプチドとして同定した。図74は、pfam00451:toxin 2構造クラスファミリーに由来する配列番号436のペプチドと配列番号24配列との配列アライメントを示す。星印は、単一の完全に保存された残基を有する位置を示し、コロンは、類似性の高いグループ(Gonnet point accepted mutation(PAM)250マトリックスにおける0.5を超える得点)間の保存を示し、ピリオドは、類似性の低いグループ(Gonnet PAM 250マトリックスにおける≦0.5の得点)間の保存を示す。pfam00451:toxin_2構造クラスファミリーペプチドとの構造的類似性(similiarities)に基づいて、配列番号111もまた、軟骨ホーミング候補として同定した。
pFam00451:toxin_2構造クラスファミリーをスキャフォールドとして使用し、軟骨ホーミング特性を有する変異型ペプチドを同定する。pFam00451:toxin_2構造クラスファミリーの任意のメンバーを使用して、相同性、保存された残基、または保存されたシステイン残基に基づいて、新規軟骨ホーミングペプチドを予測する。
実施例44
温度安定性ペプチド
本実施例は、高温におけるペプチド安定性を例示する。ペプチドを最初に、500μlのddHOで、2mg/mlの原液濃度に懸濁した。原液からの6.25μlのペプチドを95μlのddHOと共に添加することによって反応物を調製し、サーモサイクラー内で、室温、70°C、または100°Cで1時間インキュベートした。次にC−18 Poroshell 120Bカラムを装着したAgilent 1260 HPLCを用いて、RP−HPLCをサンプルに実行した。サンプルは、溶媒A(0.1%TFA添加水)および溶媒B(0.1%TFA添加アセトニトリル)の移動相を用いる勾配法によって分析した。溶媒Bを、移動相の5%から45%に、10分間かけて上昇させた。
室温で(25°C)、70°C、または100°Cで1時間のインキュベーション後に、配列番号28および配列番号483のペプチドをHPLCによって分析した。70℃で1時間のインキュベート後に、配列番号483および配列番号28のペプチドは、室温でインキュベートしたサンプルとほぼ同じHPLC溶出時間およびピーク高さを示し、ペプチドが熱誘導分解に抵抗性であることを示した。100°Cで1時間のインキュベーション後に、配列番号483および配列番号28のペプチドは、最初の溶出時間に溶出されたペプチド量の低下によって証明された様々な程度の分解を受けた。
本開示の好ましい実施形態が本明細書に示され説明されたが、このような実施形態は単なる例示として提供されることが当業者には明らかであろう。本開示は、本明細書で提供される特定の実施例によって制限されることは意図されない。本開示を前述の明細書を参照して説明したが、本明細書の実施形態の説明および図解が、限定的意味で解釈されることは意図されない。本開示から逸脱することなく、当業者には多数の変動、変更、および置換が可能である。さらに、本開示の全ての実施形態は、様々な条件および変数に依存する、本明細書に記載の特定の描写、構成または相対比率に限定されないものと理解すべきである。本明細書に記載された本開示の実施形態に対する様々な代替物が、本開示の実施において用いられてもよいものと理解すべきである。したがって、本開示はまた、このような代替物、修正、変種、または同等物も網羅することが想定される。以下の特許請求の範囲は本開示の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造およびそれらの同等物が、それによってカバーされることが意図される。
図1は、本開示の様々なペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Aは、配列番号26のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Bは、配列番号28のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Cは、配列番号24のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Dは、配列番号23のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Eは、配列番号27のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Fは、配列番号25のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Gは、配列番号22のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを例す。図1Hは、配列番号31のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Iは、配列番号21のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Jは、配列番号29のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Kは、配列番号30のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Lは、配列番号32のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。図1Mは、配列番号27のペプチドで処置された動物の軟骨中の14Cシグナルを示す。 図2は、配列番号24のペプチドで処置された動物の関節およびその他の軟骨中の14Cシグナルの同定を例示する。 図3は、配列番号24のペプチドで処置された動物の肋骨、脊髄、およびその他の軟骨中の14Cシグナルの同定を例示する。 図4は、配列番号24のペプチドで処置された動物の鼻、脊髄、気管、およびその他の軟骨中の14Cシグナル位置の同定を例示する。 図5は、配列番号24のペプチドによる処置の24時間後における、非損傷腎臓を有する動物軟骨中の14Cシグナルを示す。 図6は、本開示のペプチドの高速液体クロマトグラフィー(HPLC)プロファイルを示す。図6Aは、図1Dおよび配列番号23のペプチドのHPLCプロファイルを示す。図6Bは、図1Cおよび配列番号24のペプチドのHPLCプロファイルを示す。 図7は、配列番号21〜配列番号33のペプチドの免疫原性プロファイルを示す。 図8は、図1Bおよび配列番号28のペプチドの三次元構造および線構造を示す。 図9は、図1A〜1Mの配列および配列番号Xを発現するコンストラクトの例示的構造を示し、Xは、配列番号21〜配列番号33のペプチドのいずれか1つであり得る。 図10は、本開示のペプチドを製造する方法の概略図を示す。 図11は、軟骨にホーミングしない100ナノモルの放射性標識GS−ハイナントキシン(GSKCLPPGKPCYGATQKIPCCGVCSHNNCT)(配列番号433)ペプチド投与の24時間後における、マウス切片からの白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図11Aは、100ナノモルの配列番号433投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図11Bは、14Cシグナルが、配列番号433の放射性標識ペプチドを同定する、図11Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図12は、実施例によって示される軟骨ホーミング体、および配列番号9、配列番号24、配列番号23、配列番号27、配列番号26、配列番号28、配列番号25、配列番号21、配列番号30、配列番号10、配列番号29、配列番号31、配列番号22、および配列番号33のアライメントを示す。 図13は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図13Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図13Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図13Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図14は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図14Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図14Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図14Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図15は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの冷凍後肢切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Cは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、オートラジオグラフィー画像を示す。図15Dは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Eは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Dに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図15Fは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の4時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図15Gは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の4時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図15Fに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。 図16は、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの冷凍後肢切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Aは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Bは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Aに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Cは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Dは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後における、マウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Cに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Eは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの後肢の凍結切片の白色光画像を示す。図16Fは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、図16Eに対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図16Gは、14Cシグナルが、100ナノモル投与の24時間後におけるマウスの足関節および指軟骨中の配列番号24の放射性標識ペプチド分布を同定する、オートラジオグラフィー画像を示す。 図17は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図17Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモル配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図17Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウス中の蛍光シグナルを示す、図17Aに示される切片に対応する全身蛍光画像を示す。図17Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図17Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウス中の蛍光シグナルを示す、図17Cに示される切片に対応する全身蛍光画像を示す。図17Eは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図17Fは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の3時間後における、マウス中の蛍光シグナルを示す、図17Eに示される切片に対応する全身蛍光画像を示す。 図18は、Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチドを投与されたマウスの投与の24時間後における、白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図18Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの凍結切片の画像を示す。図18Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、図18Aに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図18Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図18Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、図18Cに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図18Eは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図18Fは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の24時間後における、図18Eに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。 図19は、Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチドを投与されたマウスの投与の48時間後における、白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図19Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、マウスの凍結切片の画像を示す。図19Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、図19Aに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図19Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図19Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の48時間後における、図19Cに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。 図20は、Cy5.5フルオロフォア(配列番号111A)にコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチドのペプチド(a peptide of a peptide of)を投与されたマウスの投与の72時間後における、白色光画像および対応する全身蛍光画像を示す。図20Aは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、マウスの凍結切片の画像を示す。図20Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、図20Aに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。図20Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図20Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)投与の72時間後における、図20Cに示される切片に対応するマウス中の蛍光シグナルを示す。 図21は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与後における、第1のマウスからの単離された後肢、および第2のマウスからの単離された後肢のIVIS蛍光イメージングを示す。低シグナル強度の領域は細い実線で示され、中シグナル強度の領域は太い販売線(sold line)で示され、高シグナル強度の領域は細い点線で示される。図21Aは、ペプチド投与の3時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Bは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の3時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Cは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の24時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Dは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の24時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。 図21は、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与後における、第1のマウスからの単離された後肢、および第2のマウスからの単離された後肢のIVIS蛍光イメージングを示す。低シグナル強度の領域は細い実線で示され、中シグナル強度の領域は太い販売線(sold line)で示され、高シグナル強度の領域は細い点線で示される。図21Eは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の48時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Fは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の48時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。図21Gは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)のペプチド投与の72時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの皮膚を除去した右後肢を示す。図21Hは、Cy5.5フルオロフォアにコンジュゲートされた10ナノモルの配列番号111のペプチド(配列番号111A)の投与の72時間後における、第1のマウスおよび第2のマウスからの筋肉を除去した右後肢を示す。 図22は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図22Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図22Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図22Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図22Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図22Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図22Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の5分後における、図22Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図23は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図23Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図23Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図23Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図23Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図23Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図23Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の30分後における、図23Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図24は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図24Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図24Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図24Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図24Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図24Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図24Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の1時間後における、図24Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図25は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図25Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図25Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図25Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図25Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図25Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図25Cに示される切片に対応する、マウスの異なる凍結切片中の14Cシグナルを示す。図25Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図26は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図26Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図26Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図26Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図26Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図26Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図26Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図26Eに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図27は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図27Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図27Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図27Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図27Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図27Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図27Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図27Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図27Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の8時間後における、図27Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図28は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図28Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図28Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図28Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図28Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図28Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図28Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図28Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図29は、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図29Aは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図29Bは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図29Cは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Dは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図29Eは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Fは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図29Gは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図29Hは、100ナノモルの配列番号111の放射性標識ペプチド投与の48時間後における、図29Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図30は、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図30Aは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図30Bは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図30Cは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図30Dは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図30Eは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図30Fは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図30Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図31は、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図31Aは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図31Bは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図31Cは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図31Dは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図31Eは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図31Fは、100ナノモルの配列番号109の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図31Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図32は、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図32Aは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図32Bは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図32Cは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Dは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図32Eは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Fは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図32Gは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図32Hは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図32Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図33は、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図33Aは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図33Bは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図33Cは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図33Dは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図33Eは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図33Fは、100ナノモルの配列番号110の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図33Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図34は、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図34Aは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図34Bは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図34Cは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図34Dは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図34Eは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図34Fは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図34Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図35は、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図35Aは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図35Bは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図35Cは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図35Dは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図35Eは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図35Fは、100ナノモルの配列番号114の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図35Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図36は、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図36Aは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図36Bは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図36Cは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図36Dは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図36Eは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図36Fは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図36Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図37は、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図37Aは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図37Bは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図37Cは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Dは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図37Eは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Fは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図37Gは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図37Hは、100ナノモルの配列番号200の放射性標識ペプチド投与の24時間後における、図37Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図38は、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド(GSNFKVEGACSKPCRKYCIDKGARNGKCINGRCHCYY)投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図38Aは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図38Bは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図38Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図38Cは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図38Dは、100ナノモルの配列番号195の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図38Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図39は、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図39Aは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図39Bは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図39Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図39Cは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図39Dは、100ナノモルの配列番号196の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図39Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図40は、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド(GSDRDSCIDKSRCSKYGYYQECQDCCKKAGHNGGTCMFFKCKCA)投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図40Aは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図40Bは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図40Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図40Cは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図40Dは、100ナノモルの配列番号197の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図40Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図41は、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図41Aは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図41Bは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図41Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図41Cは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図41Dは、100ナノモルの配列番号198の放射性標識ペプチド投与の3時間後における、図41Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図42は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド(GSGVPINVRSRGSRDSLDPSRRAGMRFGRSINSRSHSTP)投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図42Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの凍結切片の白色光画像を示す。図42Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図42Aに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図42Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Cに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図42Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Eに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図42Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、結索腎臓を有するマウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図42Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図42Gに示される切片に対応する、結索腎臓を有するマウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図43は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図43Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図43Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図43Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図43Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図43Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図43Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の3時間後における、図43Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図44は、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスからの凍結切片の白色光画像および対応するオートラジオグラフィー画像を示す。図44Aは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの凍結切片の白色光画像を示す。図44Bは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Aに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図44Cは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図44Dは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Cに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図44Eは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の画像を示す。図44Fは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Eに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。図44Gは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、マウスの異なる凍結切片の白色光画像を示す。図44Hは、100ナノモルの配列番号434の放射性標識直線化ペプチド投与の24時間後における、図44Gに示される切片に対応する、マウスの凍結切片中の14Cシグナルを示す。 図45は、計算されたExpasy pIに対してプロットされた、本開示の様々なペプチドの軟骨ホーミングを示す。 図46は、R実装を用いて計算されたSillero pIに対してプロットされた、本開示の様々なペプチドの軟骨ホーミングを示す。 図47は、ジスルフィド結合性がC1−C4、C2−C5、およびC3−C6と標識される、軟骨ホーミングペプチドの「ヒッチン」クラスのトポロジーを描写する。 図48は、配列番号28、配列番号23、および配列番号27のペプチドの構造解析を示す。図48Aは、配列番号28のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。図48Bは、配列番号23のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。図48Cは、配列番号27のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。図48Dは、配列番号111のペプチドの構造解析を示し、正電荷の連続表面および正電荷残基の位置を示す。 図49は、異なる緩衝液条件における、配列番号24および配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図49Aは、PBS中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Bは、PBS中のDTT中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Cは、PBS中の50Uのトリプシンおよび1mg/mlの阻害剤中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Dは、PBS中の50Uのトリプシン、1mg/mlの阻害剤、およびDTT中の配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Eは、PBS中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Fは、PBS中のDTT中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Gは、PBS中の50Uのトリプシンおよび1mg/mlの阻害剤中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図49Hは、PBS中の50Uのトリプシン、1mg/mlの阻害剤、およびDTT中の配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。 図50は、配列番号486と配列番号239、配列番号486と配列番号487、および配列番号486と配列番号422のアライメントを示す。図50Aは、配列番号486のペプチドと配列番号239のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。図50Bは、配列番号486のペプチドと配列番号487のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。図50Cは、配列番号486ペプチドと配列番号422のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。 図51は、配列番号243のペプチドと配列番号423のペプチドとのアライメントを示す。枠線は、保存された正電荷残基を描写する。 図52は、SPTD、pH1.05の人工胃液(SGF)および20μgのペプシン(P)、SGF、ジチオスレイトール(DTT)、およびトリス緩衝液を使用した非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図53は、SPTD、pH1.05の人工胃液(SGF)および20μgのペプシン(P)、SGF、ジチオスレイトール(DTT)、およびトリス緩衝液を使用した非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図54は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号483(GSISIGIKCSPSIDLCEGQCRIRKYFTGYCSGDTCHCSG)のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図55は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号22のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図56は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図57は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号32のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図58は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号485(GSECLGFGKGCNPSNDQCCKSSNLVCSRKHRWCKYEIGK)のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図59は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号27のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図60は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号205のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図61は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号195のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図62は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号196のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図63は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号197のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図64は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号198のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図65は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号206のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図66は、25mMのトリス、5μgの大豆トリプシンインヒビター、および10mMDTT(T、I、DTT)中の5μgのトリプシンのHPLCクロマトグラム;ならびに(T、I、DTT)、(T,I)、DTT、および非還元(NR)条件をはじめとする様々な溶液に懸濁された、12.5μgの配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。 図67は、様々なペプチドのHPLCクロマトグラム、および直接注入エレクトロスプレー質量分析後における様々なペプチドの質量分析結果を示す。試験された全てのペプチドは、還元条件下および非還元条件下で示される。図67Aは、配列番号483のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Bは、配列番号22のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。6.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Cは、配列番号24のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが重複していることを示す。図67Dは、配列番号32のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、9.0分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Eは、配列番号485のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.4分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.1分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Fは、配列番号27のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.2分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Gは、配列番号205のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。6.6分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、5.6分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Hは、配列番号195のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、8.4分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Iは、配列番号196のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが重複していることを示す。図67Jは、配列番号197のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.5分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、7.7分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Kは、配列番号198のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。9.7分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、6.7分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Lは、配列番号206のペプチドのHPLCクロマトグラムおよび質量分析の結果を示す。8.2分付近のピークは、非還元条件下のペプチドであり、7.2分付近のピークは、還元されたペプチドを示す。図67Mは、配列番号111のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。ピークは、非還元条件下および還元条件のペプチドが完全に重複していることを示す。 図68は、マウスへのペプチド投与後における、血漿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図68Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、血漿中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図68Bは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、血漿中投与されたペプチド用量の回収パーセントを示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図68Cは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、血漿中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.5、1、および3時間が含まれた。 図69は、マウスへのペプチド投与後の尿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図69Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、尿中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図69Bは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、尿中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、0.5、1、3、8、24、および48時間が含まれた。 図70は、マウスへのペプチド投与後の尿中の配列番号24の放射性標識ペプチドの濃度を示す。図70Aは、液体シンチレーション計数を用いて14Cシグナルを測定することによって定量化された、20ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの静脈内(IV)投与後、および100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの経口(PO)投与後における、糞便中のペプチドの濃度を示す。14Cの送達用量は、静脈内投与では4.8μCi、経口投与では24μCiであった。試験した時点には0.08、0.5、1、3、8、24、48時間が含まれ、各時点で3匹のマウスを試験した。図70Bは、100ナノモルの配列番号24の放射性標識ペプチドの胃管栄養法による経口投与後に、タンデムHPLCおよび液体シンチレーション計数によって測定された、糞便中のペプチドおよびペプチド断片ピークの強度を示す。14Cの送達用量は、経口投与では24μCiであった。試験した時点には、3および8時間が含まれた。 図71は、還元剤、プロテイナーゼ、および/または人工胃液条件への曝露後における、2つのペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図71Aは、PBS中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Bは、PBS中のDTT中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Cは、人工胃液(SGF)中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Dは、SGF中の500Uペプシン中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Eは、SGF中の500Uペプシン、0.5Mトリス、およびDTT中でインキュベートされた、配列番号24のペプチドのHPLCトレーストレースを示す。図71Fは、PBS中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Gは、PBS中のDTT中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Hは、人工胃液(SGF)中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Iは、SGF中の500Uペプシン中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図71Jは、SGF中の500Uペプシン、0.5Mトリス、およびDTT中でインキュベートされた、配列番号111のペプチドのHPLCトレーストレースを示す。 図72は、酸化的、還元的、および酸性条件をはじめとする一連の条件への曝露後における、ならびにプロテイナーゼへの曝露後における、配列番号111および配列番号434のペプチドのHPLCクロマトグラムを示す。図72Aは、還元条件および酸性条件下における、配列番号111のペプチドのHPLCトレースを示す。図72Bは、500Uペプシン中の10mMのDTT、500Uペプシン、50Uトリプシン中の10mMのDTT、および50Uトリプシンをはじめとする、還元剤とプロテアーゼの様々な組み合わせの下における、配列番号111ペプチドのHPLCトレースを示す。図72Cは、500Uペプシン、50Uトリプシン、pH1.05の人工胃液(SGF)中の非還元(NR、酸化条件)、およびNRをはじめとする、様々なプロテアーゼ条件下における、配列番号434のペプチドのHPLCトレースを示す。 図73は、配列番号436〜配列番号482のpfam00451:toxin_2構造クラスファミリー内のペプチドアライメントを示す。囲み内および太字の残基は、配列の相対的な保存を示す一方で、囲み外および太字でない残基は、配列変動性がより高い領域を示す。 図74は、pfam00451:toxin 2構造クラスファミリーに由来する配列番号436のペプチドと、本開示の配列番号24の軟骨ホーミングペプチドとのアライメントを示す。星印は、単一の完全に保存された残基を有する位置を示し、コロンは、類似性の高いグループ(Gonnet point accepted mutation(PAM)250マトリックスにおける0.5を超える得点)間の保存を示し、ピリオドは、類似性の低いグループ(Gonnet PAM 250マトリックスにおける≦0.5の得点)間の保存を示す。
その他の実施形態では、ペプチドは、配列GSXXXGCVXXXXKCRPGXKXCCXPXKRCSRRFGXXXXKKCKXXXXXX(配列番号10)のファミリーのメンバーであり、その中で配列は、
GS−−−ACKGVFDACTPGKNECC−PNRVCSDK−H−−−−KWCKWKL−−−(配列番号29)、
GS−−−GCLEFWWKCNPNDDKCCRPKLKCSKLF−−−−−KLCNFSFG−−(配列番号31)、
GSSEKDCIKHLQRCR−ENKDCC−−SKKCSRR−GTNPEKRCR−−−−−−(配列番号22)、および
GS−−−GCFGY−−KCDYY−KGCCSGYV−CSPTW−−−−−KWCVRPGPGR(配列番号33)の配列に見られる最も一般的な要素に基づき、
残基KおよびR;M、I、L、およびV;GおよびA;SおよびT;QおよびN残基は、配列中で独立して相互交換されてもよく、Xは、独立して、任意の数の任意のアミノ酸であり得て、または皆無のアミノ酸であり得る。N末端GS配列は、本開示のペプチドの間に含まれ得るか、または除外され得る。
内部断片KCIN(配列番号317)およびKKCK(配列番号318)、PCKR(配列番号319)、KRCSRR(配列番号320)、およびKQC(配列番号321)を有する、GKCINKKCKC(配列番号316)断片などの共通の要素を有する特定の断片もまた認められた。以下の残基は、配列番号101〜配列番号105または配列番号316〜配列番号321において独立して相互交換されてもよい:任意のKおよび任意のR;任意のM、任意のI、任意のL、および任意のV;およびGおよび任意のA;任意のSおよび任意のT;および任意のQおよび任意のN。
実施例31
改善されたペプチド変異型を判定する方法
本実施例は、スキャフォールドペプチドの一次配列および三次構造を比較および分析することによって、ペプチド変異型を改善する方法を判定する方法を示す。図50A〜図50Cは、配列番号239と整列させた配列番号486、配列番号487と整列させた配列番号486、および配列番号422と整列させた配列番号486の配列を示す。2つのスキャフォールドの配列アラインメントを用いて、軟骨のホーミングに重要であってもよい、保存された正電荷残基(ボックス内に示される)を同定した。配列番号422のペプチドは軟骨にホーミングし、類似位置の正電荷残基または類似位置のシステインを有するその他のペプチドもまた、軟骨にホーミングすると予測される。
サソリ由来の多くの軟骨ホーミングペプチドは、Kvイオンチャネルを調節すると予測される。図51は、配列番号423と整列させた配列番号243の配列を示す。2つのスキャフォールドの配列アライメントを用いて、Kvイオンチャネル(配列番号423のK27およびY36)との相互作用に関与してもよい塩基性/芳香族のダイアドを同定した。K27からアラニン、アルギニンまたはグルタミン酸への変異は、イカKv1Aイオンチャネルに対する活性を破壊した。K27およびY36は、ホーミングを維持または改善するために、軟骨中の滞留時間を維持または改善するために、またはKvなどのイオンチャネルの調節を維持または改善するために、維持すること、または本開示の軟骨ホーミングペプチドに付加することが望ましくあってもよい。対照的に、K37および36は、Kvのなどのイオンチャネルとの相互作用を減少させるために、軟骨ホーミングペプチドから変異欠失することが望ましくあってもよい。塩基性残基または芳香族残基のどちらかの破壊は、イオンチャネル活性を排除する。別の例では、Dアミノ酸が結合を低減または排除すると予測される。
配列番号111のペプチドに対するFc融合は、配列番号435の配列をもたらし、半減期を延長し、ペプチドの軟骨への生体内分布を改善する。本開示の任意のペプチドは、Fcタンパク質と同時発現されて、より長い半減期および軟骨への改善されたホーミングを有するFc融合ペプチドを生じる。配列番号435中出は、分泌シグナル配列METDTLLLWVLLLWVPGSTG(配列番号485)の後に配列番号111のペプチドが続き、Fcタンパク質の配列がそれに続く。切断は不正確であり得て、配列番号435の位置20または位置21で切断をもたらす。

Claims (118)

  1. 対象への投与時に、対象の軟骨にホーミング、標的化、移動、蓄積、結合、保持、または指向化される、ノットペプチドを含んでなる組成物。
  2. 前記ノットペプチドが、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記ノットペプチドが、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号216のいずれか1つと、少なくとも80%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記ノットペプチドが、配列番号21〜配列番号194、配列番号196、配列番号198〜配列番号21のいずれか1つと、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記ノットペプチドが、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記ノットペプチドが、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つと、少なくとも80%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記ノットペプチドが、配列番号237〜配列番号410、配列番号412、配列番号414〜配列番号432のいずれか1つと、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を有する配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記ノットペプチドが、配列番号1〜配列番号20のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  9. 前記ノットペプチドが、配列番号217〜配列番号236のいずれか1つの配列またはその断片を含んでなる、請求項1に記載の組成物。
  10. 前記ノットペプチドが、配列番号436〜配列番号482のいずれか1つと、少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%同一である、請求項1に記載の組成物。
  11. 前記ノットペプチドが配列番号24である、請求項10に記載のノットペプチド。
  12. 前記ノットペプチドが配列番号111である、請求項10に記載のノットペプチド。
  13. 前記ノットペプチドが、4つ以上のシステイン残基を含んでなる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
  14. 前記ノットペプチドが、システイン残基間に形成された3つ以上のジスルフィド架橋を含んでなり、前記ジスルフィド架橋の1つが、他の2つのジスルフィド架橋によって形成されたループを通過する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物。
  15. 前記ノットペプチドが、システイン残基間に形成された複数のジスルフィド架橋を含んでなる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の組成物。
  16. 前記ノットペプチドが、ジスルフィドノットを介してジスルフィドを含んでなる、請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 前記ノットペプチドの少なくとも1つのアミノ酸残基がL立体配置であるか、または前記ノットペプチドの少なくとも1つのアミノ酸残基がD立体配置である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の組成物。
  18. 前記配列が、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、少なくとも30、少なくとも31、少なくとも32、少なくとも33、少なくとも34、少なくとも35、少なくとも36、少なくとも37、少なくとも38、少なくとも39、少なくとも40、少なくとも41、少なくとも42、少なくとも43、少なくとも44、少なくとも45、少なくとも46、少なくとも47、少なくとも48、少なくとも49、少なくとも50、少なくとも51、少なくとも52、少なくとも53、少なくとも54、少なくとも55、少なくとも56、少なくとも57、少なくとも58残基、少なくとも59、少なくとも60、少なくとも61、少なくとも62、少なくとも63、少なくとも64、少なくとも65、少なくとも66、少なくとも67、少なくとも68、少なくとも69、少なくとも70、少なくとも71、少なくとも72、少なくとも73、少なくとも74、少なくとも75、少なくとも76、少なくとも77、少なくとも78、少なくとも79、少なくとも80、または少なくとも81残基を含んでなる、請求項1〜17のいずれか一項に記載の組成物。
  19. 任意の1つまたは複数のK残基がR残基によって置換され、または任意の1つまたは複数のR残基がK残基によって置換される、請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物。
  20. 任意の1つまたは複数のM残基が、I、L、またはV残基のいずれか1つによって置換される、請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物。
  21. 任意の1つまたは複数のL残基が、V、I、またはM残基のいずれか1つによって置換される、請求項1〜20のいずれか一項に記載の組成物。
  22. 任意の1つまたは複数のI残基が、M、L、またはV残基のいずれか1つによって置換される、請求項1〜21のいずれか一項に記載の組成物。
  23. 任意の1つまたは複数のV残基が、M、I、またはL残基のいずれか1つによって置換される、請求項1〜22のいずれか一項に記載の組成物。
  24. 任意の1つまたは複数のG残基がA残基によって置換され、または任意の1つまたは複数のA残基がG残基によって置換される、請求項1〜23のいずれか一項に記載の組成物。
  25. 任意の1つまたは複数のS残基がT残基によって置換され、または任意の1つまたは複数のT残基がS残基によって置換される、請求項1〜24のいずれか一項に記載の組成物。
  26. 任意の1つまたは複数のQ残基がN残基によって置換され、または任意の1つまたは複数のN残基がQ残基によって置換される、請求項1〜25のいずれか一項に記載の組成物。
  27. 任意の1つまたは複数のD残基がE残基によって置換され、または任意の1つまたは複数のE残基がD残基によって置換される、請求項1〜26のいずれか一項に記載の組成物。
  28. 前記ノットペプチドが、酸性領域と塩基性領域とを構成する電荷分布を有する、請求項1〜27のいずれか一項に記載のノットペプチド。
  29. 前記酸性領域がnubである、請求項28に記載のノットペプチド。
  30. 前記塩基性領域がパッチである、請求項28に記載のノットペプチド。
  31. 前記ノットペプチドが、6つ以上塩基性残基と2つ以下の酸性残基とを含んでなる、請求項1〜29のいずれか一項に記載の組成物。
  32. 前記ノットペプチドが、少なくとも2つのシステイン残基と少なくとも2つの正電荷アミノ酸残基とを含有する、4〜19アミノ酸残基断片を含んでなる、請求項1〜31のいずれか一項に記載の組成物。
  33. 前記ノットペプチドが、少なくとも2つのシステイン残基と2つ以下の塩基性残基と少なくとも2つの正電荷アミノ酸残基とを含有する、20〜70アミノ酸残基断片を含んでなる、請求項1〜32のいずれか一項に記載の組成物。
  34. 前記ノットペプチドが、少なくとも3つの正電荷アミノ酸残基を含んでなる、請求項1〜33のいずれか一項に記載の組成物。
  35. 前記正電荷アミノ酸残基が、K、R、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項32〜34のいずれか一項に記載の組成物。
  36. 前記ノットペプチドが、生理学的pHにおいて2を超える電荷を有する、請求項1〜35のいずれか一項に記載の組成物。
  37. 前記ノットペプチドが、生理学的pHにおいて3.5を超える電荷を有する、請求項1〜35のいずれか一項に記載の組成物。
  38. 前記ノットペプチドが、生理学的pHにおいて4.5を超える電荷を有する、請求項1〜35のいずれか一項に記載の組成物。
  39. 前記ノットペプチドが、生理学的pHにおいて5.5を超える電荷を有する、請求項1〜35のいずれか一項に記載の組成物。
  40. 前記ノットペプチドが、生理学的pHにおいて6.5を超える電荷を有する、請求項1〜35のいずれか一項に記載の組成物。
  41. 前記ノットペプチドが、生理学的pHにおいて7.5を超える電荷を有する、請求項1〜35のいずれか一項に記載の組成物。
  42. 前記ノットペプチドが、カリウムチャネル作動薬、カリウムチャネル拮抗薬、カリウムチャネルの一部、ナトリウムチャネル作動薬、ナトリウムチャネル拮抗薬、カルシウムチャネル作動薬、カルシウムチャネル拮抗薬、ハドルカルシン、セラホトキシン、フエントキシン、カリオトキシン、コバトキシンまたはレクチンから選択される、請求項1〜41のいずれか一項に記載の組成物。
  43. 前記レクチンがSHL−Ib2である、請求項42に記載の組成物。
  44. 前記ノットペプチドが、少なくとも1つの他のノットペプチドを有する多量体構造に配列される、請求項1〜43のいずれか一項に記載の組成物。
  45. 前記ノットペプチドの少なくとも1つの残基が、化学修飾を含んでなる、請求項1〜44のいずれか一項に記載の組成物。
  46. 前記化学修飾が、前記ノットペプチドのN末端をブロックする、請求項45に記載の組成物。
  47. 前記化学修飾が、メチル化、アセチル化、またはアシル化である、請求項45に記載の組成物。
  48. 前記化学修飾が、
    1つまたは複数のリジン残基またはそれらの類似体のメチル化;
    N末端のメチル化;または
    1つまたは複数のリジン残基またはそれらの類似体のメチル化およびN末端のメチル化
    である、請求項45に記載のノットペプチド。
  49. 前記ノットペプチドが、アシル付加物に連結される、請求項1〜48のいずれか1項に記載の組成物。
  50. 前記ノットペプチドが、活性薬剤に連結される、請求項1〜49のいずれか1項に記載の組成物。
  51. 前記活性薬剤が、前記ノットペプチドのN末端またはC末端で、前記ノットペプチドと融合する、請求項50に記載の組成物。
  52. 前記活性薬剤が抗体である、請求項51に記載の組成物。
  53. 前記活性薬剤がFcドメインである、請求項51に記載の組成物。
  54. Fcドメインと融合した前記ノットペプチドが、連続配列を含んでなる、請求項51〜53のいずれか一項に記載の組成物。
  55. 1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の活性薬剤が、前記ノットペプチドに連結される、請求項51〜54のいずれか一項に記載の組成物。
  56. 前記ノットペプチドが、切断可能リンカーを介して前記活性薬剤に連結される、請求項51〜55のいずれか一項に記載の組成物。
  57. 前記ノットペプチドが、リンカーによって、前記ノットペプチドのN末端で、内部リジン残基のεアミンで、アスパラギン酸またはグルタミン酸残基のカルボン酸で、またはC末端で、前記活性薬剤に連結される、請求項51〜56のいずれか一項に記載の組成物。
  58. 非天然アミノ酸をさらに含んでなり、前記非天然アミノ酸が、挿入、付加、または別のアミノ酸への置換である、請求項51〜57のいずれか1項に記載の組成物。
  59. 前記ノットペプチドが、リンカーによって、前記非天然アミノ酸で前記活性薬剤に連結される、請求項58に記載の組成物。
  60. 前記リンカーが、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、炭酸結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、ジスルフィド結合、チオエステル結合または炭素−窒素結合を含んでなる、請求項51〜59のいずれか1項に記載の組成物。
  61. 前記切断可能リンカーが、マトリックスメタロプロテイナーゼ、トロンビン、カテプシン、またはβ−グルクロニダーゼのための切断部位を含んでなる、請求項60に記載の組成物。
  62. 前記リンカーが加水分解的に不安定なリンカーである、請求項57〜61のいずれか一項に記載の組成物。
  63. 前記ノットペプチドが、切断不能リンカーを介して前記活性薬剤に連結される、請求項51〜62のいずれか一項に記載の組成物。
  64. 前記活性薬剤が、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ポリリボヌクレオチド、DNA、cDNA、ssDNA、RNA、dsRNA、マイクロRNA、オリゴヌクレオチド、抗体、抗体断片、アプタマー、サイトカイン、酵素、成長因子、ケモカイン、神経伝達物質、化学薬剤、フルオロフォア、金属、金属キレート、X線造影剤、PET薬剤、放射性同位体、光増感剤、放射線増感剤、放射性核種キレート剤、治療用小分子、ステロイド、コルチコステロイド、抗炎症剤、免疫修飾物質、プロテアーゼ阻害剤、アミノ糖、化学療法剤、細胞毒性化学、毒素、チロシンキナーゼ阻害剤、抗感染症薬、抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌薬、アミノグリコシド、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)、スタチン、ナノ粒子、リポソーム、ポリマー、生体高分子、多糖類、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、グルココルチコイド、抗サイトカイン薬、鎮痛剤、デンドリマー、脂肪酸、Fc領域、またはそれらの組み合わせである、請求項51〜63のいずれか一項に記載の組成物。
  65. 前記NSAIDがケトロラックである、請求項64に記載の組成物。
  66. 前記NSAIDがイブプロフェンである、請求項64に記載の組成物。
  67. 前記ステロイドがデキサメタゾンである、請求項64に記載の組成物。
  68. 前記ステロイドがブデソニドである、請求項64に記載の組成物。
  69. 前記活性薬剤がプログラム細胞死を誘導する、請求項53〜64のいずれか一項に記載の組成物。
  70. 前記プログラム細胞死がアポトーシスである、請求項69に記載の組成物。
  71. 前記活性薬剤が腫瘍壊死因子α阻害剤である、請求項69〜70のいずれか一項に記載の組成物。
  72. 前記活性薬剤がTNF受容体ファミリー賦活剤である、請求項69〜71のいずれか一項に記載の組成物。
  73. 前記活性薬剤がTNFα抗体である、請求項69〜71のいずれか一項に記載の組成物。
  74. 前記プロテアーゼ阻害剤が、コラゲナーゼ阻害剤、エラスターゼ阻害剤、またはマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤である、請求項64に記載の組成物。
  75. 前記マトリックスメタロプロテアーゼがMMP13である、請求項74に記載の組成物。
  76. 前記ノットペプチドが、検出可能剤に連結される、請求項1〜75のいずれか1項に記載の組成物。
  77. 前記検出可能剤が、前記ノットペプチドのN末端またはC末端で、前記ノットペプチドと融合する、請求項76に記載の組成物。
  78. 1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の検出可能剤が、前記ノットペプチドに連結される、請求項76〜77のいずれか一項に記載の組成物。
  79. 前記ノットペプチドが、切断可能リンカーを介して前記検出可能剤に連結される、請求項76〜78のいずれか一項に記載の組成物。
  80. 前記ノットペプチドが、リンカーによって、前記ノットペプチドのN末端で、内部リジン残基のεアミンで、またはC末端で、前記検出可能剤に連結される、請求項76〜79のいずれか一項に記載の組成物。
  81. 非天然アミノ酸をさらに含んでなり、前記非天然アミノ酸が、挿入、付加、または別のアミノ酸への置換である、請求項76〜80のいずれか1項に記載の組成物。
  82. 前記ノットペプチドが、リンカーによって、前記非天然アミノ酸で前記活性薬剤に連結される、請求項81に記載の組成物。
  83. 前記リンカーが、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、または炭素−窒素結合を含んでなる、請求項76〜82のいずれか一項に記載の組成物。
  84. 前記切断可能リンカーが、マトリックスメタロプロテイナーゼ、トロンビン、カテプシン、またはβ−グルクロニダーゼのための切断部位を含んでなる、請求項83に記載の組成物。
  85. 前記ノットペプチドが、切断不能リンカーを介して前記検出可能剤に連結される、請求項76〜84のいずれか一項に記載の組成物。
  86. 前記検出可能剤が、フルオロフォア、近赤外線色素、造影剤、ナノ粒子、金属含有ナノ粒子、金属キレート、X線造影剤、PET薬剤、放射性同位体、または放射性核種キレート剤である、請求項76〜85のいずれか一項に記載の組成物。
  87. 前記検出可能剤が蛍光染料である、請求項76〜86のいずれか一項に記載の組成物。
  88. 前記ノットペプチドが約9の等電点を有する、請求項1〜87のいずれか一項に記載の組成物。
  89. 前記ノットペプチドが配列番号24である、請求項1〜88のいずれか一項に記載の組成物。
  90. 前記ノットペプチドが配列番号111である、請求項1〜88のいずれか一項に記載の組成物。
  91. 請求項1〜90のいずれか一項に記載の組成物またはその塩と、薬学的に許容できる担体とを含んでなる、医薬組成物。
  92. 前記医薬組成物が、対象への投与のために製剤化される、請求項91に記載の医薬組成物。
  93. 前記医薬組成物が、吸入、鼻腔内投与、経口投与、局所投与、静脈内投与、皮下投与、関節内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、またはそれらの組み合わせのために製剤化される、請求項91〜92のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  94. 請求項1〜90のいずれか一項に記載の組成物または請求項91〜93のいずれか一項に記載の医薬組成物を含んでなるノットペプチドを対象に投与するステップを含んでなる、それを必要とする対象における病状を治療する方法を治療する方法。
  95. 前記組成物が、吸入、鼻腔内、経口、局所、静脈内、皮下、関節内、筋肉内投与、腹腔内、またはそれらの組み合わせによって投与される、請求項94に記載の方法。
  96. 前記組成物が、投与に続いて、前記対象の軟骨に、ホーミング、標的化、または移動する、請求項94〜95のいずれか一項に記載の方法。
  97. 前記病状が軟骨の機能に関連する、請求項94〜96のいずれか一項に記載の方法。
  98. 前記病状が、炎症、がん、分解、成長障害、遺伝的、裂傷、感染症、または傷害である、請求項94〜97のいずれか一項に記載の方法。
  99. 前記病状が軟骨異栄養症である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  100. 前記病状が外傷性断裂または離脱である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  101. 前記病状が肋軟骨炎である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  102. 前記病状がヘルニア形成である、請求項91〜95のいずれか一項に記載の方法。
  103. 前記病状が多発性軟骨炎である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  104. 前記病状が脊索腫である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  105. 前記病状が関節炎の一種である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  106. 関節炎のタイプが関節リウマチである、請求項105に記載の方法。
  107. 関節炎のタイプが変形性関節症である、請求項105に記載の方法。
  108. 前記病状が軟骨無形成症である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  109. 前記がんが、良性軟骨腫または悪性軟骨肉腫である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  110. 病状が、滑液包炎、腱炎、痛風、偽痛風、関節症、または感染症である、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  111. 前記組成物が、傷害を治療するために、傷害によって受けた組織損傷を修復するために、または傷害によって引き起こされた疼痛を治療するために投与される、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  112. 前記組成物が、裂傷を治療するために、または裂傷によって損傷を受けた組織を修復するために投与される、請求項94〜98のいずれか一項に記載の方法。
  113. 請求項1〜90のいずれか一項に記載の組成物、または請求項91〜93のいずれか一項に記載の医薬組成物を対象に投与するステップと、
    前記対象をイメージングするステップと
    を含んでなる、対象の臓器または身体領域をイメージングする方法。
  114. がんまたは病的領域、組織、構造または細胞を検出するステップをさらに含んでなる、請求項113に記載の方法。
  115. 前記対象において手術を実施するステップをさらに含んでなる、請求項113〜114のいずれか一項に記載の方法。
  116. 前記がんを治療するステップをさらに含んでなる、請求項113〜115のいずれか一項に記載の方法。
  117. 前記手術が、前記対象のがんまたは病的領域、組織、構造または細胞を除去するステップを含む、請求項113〜116のいずれか一項に記載の方法。
  118. 外科的除去後に、前記対象のがんまたは病的領域、組織、構造、または細胞をイメージングするステップをさらに含んでなる、請求項117に記載の方法。
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