JP2020501514A - 治療用MOTS−c関連ペプチド - Google Patents

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Abstract

ペプチドおよびペプチド類似体および代謝疾患、例えば、肥満症、糖尿病の治療方法、癌の治療方法、肝疾患の治療方法、および脂肪酸代謝の調節方法が、本明細書で提供される。【選択図】なし

Description

電子申請データの参照による組み込み
本明細書と同時に提出され、2017年9月21日に作成された「51155A_SeqListing.txt」という名称の124,437バイトのACII(テキスト)ファイルとして認識されるコンピュータ可読ヌクレオチド/アミノ酸配列表の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
米国の20歳以上の成人の内で、1/3を超える人が、2011〜2014年の間に肥満であった(Ogden et al.,Prevalence of Obesity Among Adults and Youth:United States,2011−2014),NCHS Data Brief,No.219(November 2015)。米国の子供(2〜19歳)の内で肥満症の発生率は、この期間中17%であった(Ogden、2015、前出)。肥満症は、代謝症候群、インスリン抵抗性、2型糖尿病、脂肪性肝疾患、心臓血管疾患、閉塞型睡眠時無呼吸、脳卒中、高血圧、変形性関節症、生殖上の問題、および癌を含む、多くの健康問題の発生のリスク因子である(National Heart,Lung,and Blood Institute article:http://www.nhlbi.nih.gov/health/health−topics/topics/obe/risks)。
肥満関連状態である糖尿病は、米国における2010年の7番目に大きい死亡原因であった。2012年には、米国集団の9.3%(または29.1百万人)が糖尿病であり、米国の約208,000人の子供が糖尿病と診断されていると推定された。毎年、米国で140万人が糖尿病と診断されている。糖尿病は、低血糖症、高血圧、脂質異常症、心臓血管疾患、脳卒中、失明、糖尿病性網膜症、腎疾患、および肢切断を含むいくつかの合併症および併存疾患を伴う。米国糖尿病学会によると、2012年の米国における診断された糖尿病の推定全体コストは、2450億ドルであった(Diabetes Care 36:1033−1046(April 2013))。このコストは、糖尿病が米国社会に課する実質的な負担を明確に示す。
米国食品医薬品局の2000〜2015年に35種を超える薬剤の認可にもかかわらず、依然として、肥満症および糖尿病に対するよりすぐれた治療薬の必要性が残されている。
非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、肝臓中のトリグリセリドの形態での過剰脂肪の蓄積の状態(脂肪症)である。NAFLDは、米国で最もよくある形態の慢性肝疾患で、8千万人もの多くの人が、特に40代および50代の人が罹患している。肝臓関連罹患率および死亡率に加えて、NAFLDは多臓器疾患であり、2型糖尿病、心臓血管疾患および心臓病、癌、および慢性腎疾患のリスクが高まるという証拠が増えている。NAFLD患者の内で、死亡の大部分は心臓血管疾患に起因するが、米国の1千5百万人もの人が、NASH(非アルコール性脂肪性肝炎)と呼ばれる状態である肝細胞損傷および炎症を罹患している。NASHは、米国における肝硬変の主要原因の1つにランクされている中年で体重過剰または肥満の人で発生する場合が最も多く、2030年までに肝移植の適応頻度が最も高くなると予測されている。現時点で、NASHの治療用の承認薬は存在しない。
本開示は、ペプチドおよびペプチド類似体ならびにNASH、体重、血糖値、および体脂肪量に関連する疾患、例えば、肥満症、脂肪性肝疾患および糖尿病を含む代謝疾患の治療方法におけるその使用を提供する。
例示的実施形態では、本開示のペプチドは、式I:
−Q−E−X−X−Y−I−X−Y−X−R−X (I)(配列番号1)
のアミノ酸配列または薬学的に許容可能なその塩を含み;
式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RW−であり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖を有するアミノ酸であり;Xは存在しないか、または存在する場合は、−KL−Xまたは−X−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖を有するアミノ酸であり、およびXは、非極性側鎖を有するアミノ酸であり;但し、ペプチドは、MRWQEMGYIFYPRKLR(配列番号2);MRWQEMGYIFYFRKLR(配列番号316);MGWQEMGYIFYPRKLR(配列番号317);および/またはMGYIFYPRKLR(配列番号318)のいずれでもないという条件の場合である。
いくつかの例示的実施形態では、ペプチドは、発明を実施するための形態の項に記載の式IIまたは式IIIのアミノ酸配列を含む。
例示的実施形態では、式I、式II、および/または式IIIのペプチドが単離される。
例示的実施形態では、ペプチドは、
MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);
MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);
MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);
MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);
MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);
RWQEMNYIFYPR(配列番号248);
MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);
MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);
MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);
RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);
MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);
MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);
ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);
RWQEMQYIFYPR(配列番号211);および
MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18);
(これらの修飾には、ペプチド中の少なくとも1個のアミノ酸の、(i)D−立体配置を有するアミノ酸、および(ii)非天然アミノ酸残基から選択される別のアミノ酸による置換が含まれる。)から選択されるペプチド配列の修飾;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、賦形剤を用いて処方し、患者の疾患または別の医学的状態の治療に使用できる、医薬組成物を提供する。
例示的実施形態では、ペプチドは、式I(式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RW−であり、Xは存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;Xは存在しないか、または存在する場合は、−KL−Xまたは−X−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され、またXはG、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択される。)のアミノ酸配列、または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、式I(式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RW−であり、Xは存在しないか、または存在する場合は、MまたはEであり;XはM、AまたはEであり;XはG、NまたはQであり;XはFまたはAであり;XはPまたはAであり;Xは存在しないか、または存在する場合は、−KL−Xまたは−X−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、RまたはAであり、XはK、A、(dA)、NおよびQから選択される。)のアミノ酸配列または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);RWQEMNYIFYPR(配列番号210);MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);RWQEMQYIFYPR(配列番号211);MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18)からなる群より選択される配列および薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(a)RWQE(配列番号294)、(b)YIFY(配列番号295)、または(c)RWQE(配列番号294)およびYIFY(配列番号295)の両方を含み、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。
例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、C末端酸もしくはアミド、またはそのN−アセチル誘導体である。
例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド誘導体は、PEG、アセチル、ビオチンまたはその脂肪酸誘導体である。例示的実施形態では、ペプチド誘導体は、PEG600、アセチル、ビオチンまたはパルミチルである。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)1個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、1個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列は、XIFY(配列番号300)、YXFY(配列番号301)、YIXY(配列番号302)、またはYIFX(配列番号303)を含み、Xは任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、部分(A)と部分(B)との間に、1、2、3つまたはそれを超えるアミノ酸を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)2個のアミノ酸修飾を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)2個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQE(配列番号294)およびYIAE(配列番号308)またはEIFE(配列番号309)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)および(B)切断型のYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)および(B)YIまたはYIFのアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、部分(A)と部分(B)との間に、1、2、3個またはそれを超えるアミノ酸を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(A)YIFY(配列番号295)のアミノ酸配列および(B)1個のアミノ酸置換を有するRWQE(配列番号294)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、1個のアミノ酸置換を有するRWQE(配列番号294)のアミノ酸配列は、XWQE(配列番号304)、RXQE(配列番号305)、RWXE(配列番号306)、またはRWQX(配列番号307)を含み、Xは任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、部分(A)と部分(B)との間に、1、2、3個またはそれを超えるアミノ酸を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQEXYIFY(配列番号319)のアミノ酸配列を含み、各XおよびXは、独立に任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQEXIFY(配列番号320)、RWQEXYXFY(配列番号321)、RWQEXYIXY(配列番号322)またはRWQEXYIFX(配列番号323)のアミノ酸配列を含み、各X、XおよびXは、独立に任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載の構造および/またはアミノ酸配列を含む。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、アミノ酸配列:MRWQEMGYIFYPRKLR(配列番号2);MRWQEMGYIFYFRKLR(配列番号316);MGWQEMGYIFYPRKLR(配列番号317);またはMGYIFYPRKLR(配列番号318)からなるいずれかのペプチドではない。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示のペプチドは、配列番号11、17、18、19、21、45、149、172、208、210、211、213、217、219、217および241のアミノ酸配列のいずれか1つと少なくとも66%の配列同一性を有する配列を含む。特定の実施形態では、%同一性は、例えば、所与の配列に対し、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、またはより高い配列同一性から選択される。特定の実施形態では、%同一性は、例えば、約65%〜約70%、約70%〜約80%、約80%〜約85%、約85%〜約90%、または約90%〜約95%;約70%〜約80%、約80%〜約90%および約90%〜約99%の配列同一性の範囲である。
特定の実施形態では、ペプチドは、配列番号11、17、18、19、21、45、149、172、208、210、211、213、217、219、217および241のアミノ酸配列のいずれか1つと少なくとも66%の配列同一性を有する配列を含む。特定の実施形態では、%同一性は、例えば、所与の配列に対し、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、またはより高い配列同一性から選択される。特定の実施形態では、%同一性は、例えば、約65%〜約70%、約70%〜約80%、約80%〜約85%、約85%〜約90%、または約90%〜約95%;約70%〜約80%、約80%〜約90%および約90%〜約99%の配列同一性の範囲であるが、配列番号2、42、77〜78、316〜318、または328〜349で示される配列は含まない。
本開示はさらに、本開示のペプチドまたはペプチド類似体のいずれか1個または複数および異種の部分を含むコンジュゲートを提供する。
本開示はさらに、本開示のペプチドまたはペプチド類似体のいずれか1個または複数をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供する。また、本開示の核酸を含む発現ベクターも本明細書で提供される。核酸または発現ベクターを含む宿主細胞が本開示により提供される。
さらに、本開示は、ペプチド、ペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、宿主細胞、またはこれらの組み合わせ、および担体、賦形剤、または希釈剤を含む組成物を提供する。例示的態様では、組成物は医薬組成物である。例示的態様では、本開示の医薬組成物は、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のアミノ酸配列を含む式Iのアミノ酸配列、類似体および本明細書に記載のその誘導体ならびに薬学的に許容可能な賦形剤を含む。
本開示はまた、追加の実施形態として、本明細書に記載の2種以上のペプチドまたはペプチド類似体(またはコンジュゲート、核酸、発現ベクター、など)の混合物を含む組成物も含み、場合により、賦形剤または担体をさらに含む。
さらに、本開示は、ペプチド、ペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、宿主細胞、またはこれらの組み合わせを含む関連キットを提供する。
ペプチドまたはペプチド類似体を製造する方法が本開示で提供される。例示的実施形態では、方法は、(i)第1のアミノ酸を第2のアミノ酸と反応させて、第1のアミノ酸と第2のアミノ酸との間に共有結合を形成させるステップであって、第1のアミノ酸または第2のアミノ酸を、必要に応じ、別のアミノ酸に結合させるステップ、および(ii)ステップ(i)の反応を反復し、それによりペプチドまたはペプチド類似体を製造するステップを含む。
特定の理論に拘泥するものではないが、本開示のペプチドおよびペプチド類似体は、治療薬として好適する。本明細書で提供されるデータは、このようなペプチドおよびペプチド類似体の、遊離脂肪酸、体重、血糖値、脂質分布、および体脂肪量に関連する疾患、障害、または医学的状態の治療での使用を裏付ける。
したがって、本開示は、脂肪酸代謝の調節を必要としている対象の脂肪酸代謝を調節する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、脂肪酸代謝を調節するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の代謝疾患を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、代謝疾患を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
また、特定の理論に拘泥するものではないが、いくつかの代謝疾患状態が肝臓に関連するまたは肝臓に付随することを考えれば、本開示のペプチドおよびペプチド類似体は、限定されないがNAFLDおよびNASHを含む肝疾患の治療に好適する。したがって、本開示はまた、治療を必要としている対象の肝疾患を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、肝疾患を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の癌を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、癌を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の肥満症または過度の体重を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、肥満症または過度の体重を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の脳卒中を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、脳卒中を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の心臓血管疾患を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、心臓血管疾患を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の閉塞性睡眠時無呼吸を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、閉塞性睡眠時無呼吸を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、治療を必要としている対象の高血圧を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、高血圧を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
本開示はまた、脂肪細胞(単一または複数)中の遊離脂肪酸などの脂肪酸レベルを下げるなどの、調節をする方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、該レベルを下げるための有効量で、脂肪細胞(単一または複数)と接触させることを含む。いくつかの変形例では、方法は、インビトロで、例えば、細胞培養中に実施される。いくつかの変形例では、方法は、インビボで、例えば、その物質を必要としている対象に投与することにより実施される。
本開示はまた、対象の血液または血清グルコースおよび/または血清トリグリセリドのレベルを下げるなどの、調節をする方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、血液/血清グルコースを下げるための有効量で、対象に投与することを含む。
核酸およびベクターの使用に関する本明細書に記載の実施形態の場合、方法は、インビトロまたはインビボで細胞を形質転換または細胞に遺伝子導入することを含み得る。
方法として本明細書に記載してきた本発明の態様はまた、「使用」として記載でき、全てのこのような使用は、本発明の態様として意図されている。同様に、本明細書に記載の「使用」を有するものとしての組成物は、代わりに使用プロセスまたは使用方法として記載でき、これは、本発明の態様として意図されている。例えば、疾患または状態の治療方法として本明細書に記載されたある実施形態はまた、疾患または状態を治療する薬剤または物質の使用、または疾患または状態を治療する薬物の製造における物質の使用に関するある実施形態も含むと理解されたい。
本発明の態様は、特定の目的のための2種以上の試薬の組み合わせ(または試薬の組み合わせの使用)による治療の方法として本明細書に記載される。本発明の関連する態様は、2種以上の試薬が混合されている物質の組成物;および例えば、混合物ではなく、単位用量製剤として、一緒に包装されているキットを含む。
本明細書を通して「一実施形態(one embodiment)」、「いくつかの実施形態」または「ある実施形態(an embodiment)」への言及は、その実施形態に関して記載された特定の特徴、構造、または特性が本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれているということを意味する。本明細書に記載の特定の特徴、構造、または特性は、任意の好適な方式で組み合わせてよく、全てのこのような組み合わせは本発明の態様として意図されている。
別段の指定がない限り、共通の対象物を記述するための、序数形容詞の「第1の」、「第2の」、「第3の」、などの使用は、対象物などの異なる実体が言及されていることを示すに過ぎず、そのように記載された対象物が、時間的に、空間的に、等級的に、または任意の他の方式で、特定の順序である必要があることを意味するように意図されているものではない。
本発明は、追加の態様として、上記特定の段落によりまたは元の特許請求の範囲により定められる変化よりも、多少とも狭い範囲の本発明の全ての実施形態を含む。例えば、本発明の特定の態様が類または集団として記載される場合、類または集団の全てのメンバーは個々に本発明の態様であることを理解されたい。同様に、全ての個々のサブセットは、本発明の態様として意図されている。例えば、本発明の態様が、1、2、3、および4からなる群より選択されるメンバーとして記載される場合、サブグループ(例えば、{1,2,3}または{1,2,4}または{2,3,4}または{1,2}または{1,3}または{1,4}または{2,3}または{2,4}または{3,4}より選択されるメンバー)が意図されており、それぞれ個々の種{1}または{2}または{3}または{4}が本発明の態様または変形として意図されている。同様に、本発明の態様が、温度範囲などの、ある範囲として、またはある範囲にわたり実施可能であるとして特徴付けられている場合、整数の部分範囲は本発明の態様または変形として意図されている。
本明細書の見出しは、読者の便宜のためのものであり、限定を意図するものではない。本発明の追加の態様、実施形態、および変形は、以下の発明を実施するための形態および/または図面および/または元の特許請求の範囲から明らかになるであろう。元の特許請求の範囲は、参照によりこの発明の概要に組み込まれる。
出願者は本明細書に記載される本発明の全範囲を発明したが、出願者は、他人の先行技術の論文に記載されている主題を特許請求することは意図していない。したがって、特許請求の範囲内の法律により定められる先行技術が、特許庁、裁判所、またはその他の団体または個人により出願者に周知される場合には、出願者は、適用特許法に基づいて補正権を行使する権利を留保し、このような特許請求の範囲の主題を再定義し、このような法定先行技術または法定先行技術の自明または非発明的変形例を、このような特許請求の範囲から明確に除外する。このような補正した特許請求の範囲により定められる本発明の変形例はまた、本発明の態様として意図される。
定義
本発明の記載および請求において、以下の用語は、以下に示す定義にしたがって用いられる。
用語の「ペプチド」は、ペプチド結合により相互に結合した2個以上のアミノ酸残基を含む分子を意味する。これらの用語は、例えば、天然および人工のタンパク質、タンパク質フラグメントおよびタンパク質配列のポリペプチド類似体(変異タンパク質、バリアント、および融合タンパク質など)ならびに翻訳後修飾、または別の方法による共有結合または非共有結合修飾ペプチドを包含する。ペプチドは、モノマーであっても、ポリマーであってもよい。特定の実施形態では、「ペプチド」は、アルファ炭素がペプチド結合を介して結合し得るアミノ酸の鎖である。したがって、鎖の一端にある末端アミノ酸(アミノ末端)は、遊離アミノ基を有し、一方、鎖の他端にある末端アミノ酸(カルボキシ末端)は、遊離カルボキシル基を有する。本明細書で使用される場合、「アミノ末端」(省略形でN末端)という用語は、ペプチドのアミノ末端のアミノ酸上の遊離α−アミノ基またはペプチド内の任意の他の位置のアミノ酸のα−アミノ基(ペプチド結合に関与する場合はイミノ基)を意味する。同様に、「カルボキシ末端」という用語は、ペプチドのカルボキシ末端の上の遊離カルボキシル基またはペプチド内の任意の他の位置のアミノ酸のカルボキシル基を意味する。ペプチドはまた、限定されないが、アミド結合に相対するものとしてのエーテルにより結合されたアミノ酸などのペプチド模倣体を含む基本的に任意のポリアミノ酸も含む。
用語の「治療用ペプチド」は、1種または複数の治療活性および/または生物活性を有するペプチドまたはそのフラグメントまたはバリアントを意味する。
本明細書で使用される場合、用語の「類似体」または「ペプチド類似体」は、1個または複数のアミノ酸修飾、例えば、限定されないが、任意の利用可能な位置での、いずれか1個のアミノ酸残基の、任意の天然または非天然アミノ酸、合成アミノ酸またはペプチド模倣体による置換および/または1個または複数の欠失(単一または複数)および/または1個または複数の付加(単一または複数)および/または天然または非天然アミノ酸、合成アミノ酸またはペプチド模倣体のいずれか1個への置換基の結合を含むペプチドを表す。アミノ酸残基の付加または欠失は、ペプチドのN末端および/またはペプチドのC末端で起こり得る。
いくつかの実施形態では、類似体は、1、2、3、4、または5個の修飾を有する。いくつかの実施形態では、類似体は元のペプチドの生物活性を保持する。いくつかの実施形態では、類似体は元のペプチドの競合的または非競合的阻害剤である。
ペプチド配列は、標準的な1文字または3文字の省略形を用いて示される。特に指示がない限り、ペプチド配列は、左側にアミノ末端を、右側にカルボキシ末端を有する。ペプチドの特定の部分は、アミノ酸残基番号、例えば、アミノ酸3〜6により、またはその位置の実際の残基、例えば、Met3〜Gly6により指定できる。特定のペプチド配列はまた、それが基準配列とどのように異なるかを説明することにより表すことができる。
本明細書で使用される場合、「天然アミノ酸」という用語は、グリシン(Gly & G)、プロリン(Pro & P)、アラニン(Ala & A)、バリン(Val & V)、ロイシン(Leu & L)、イソロイシン(Ile & I)、メチオニン(Met & M)、システイン(Cys & C)、フェニルアラニン(Phe & F)、チロシン(Tyr & Y)、トリプトファン(Trp & W)、ヒスチジン(His & H)、リシン(Lys & K)、アルギニン(Arg & R)、グルタミン(Gin & Q)、アスパラギン(Asn & N)、グルタミン酸(Glu & E)、アスパラギン酸(Asp & D)、セリン(Ser & S)およびトレオニン(Thr & T)からなる群より選択されるアミノ酸(括弧に入れた、通常の3文字コードおよび1文字コードによる)である。本明細書のどこでも、G、P、A、V、L、I、M、C、F、Y、H、K、R、Q、N、E、D、SまたはTを含むまたはこれらを含まないペプチド、ペプチド類似体または誘導体への言及が、さらなる指定なしに、なされる場合、アミノ酸が意図されている。別義が示されない限り、大文字の単一文字コードで示されるアミノ酸は、L−アイソフォームを示す。しかし、「(dD)」および「(dE)」などの、大文字の単一文字コードで指定されるアミノ酸の前に、括弧に入れた小文字の「d」が先行する場合、このアミノ酸はそのD−アイソフォームとして使用/適用される。例えば、「(dD)」は、Dすなわちアスパラギン酸のD−異性体を意味し、「(dA)」は、AすなわちアラニンのD−異性体を意味し、また、「(dE)」はEすなわちグルタミン酸のD−異性体を意味する。いくつかの事例では、アミノ酸のD−異性体は、「D−」に続く、3文字コードで指定されるアミノ酸により表される。したがって、例えば、「D−Ala」は、アラニンのD−異性体を意味し、「D−Asp」は、アスパラギン酸のD−異性体を意味し、また、「D−Glu」はグルタミン酸のD−異性体を意味する。このようなD−型および前に定義した他の非保存的アミノ酸置換は、非天然アミノ酸の定義に含まれる。
タイプエラーのために、通常使われるコードから逸脱する場合には、通常使われるコードが適用される。ペプチド中に存在するアミノ酸は、核酸によりコードできるアミノ酸が好ましい。上記例から明らかなように、アミノ酸残基は、それらのフルネームにより、それらの1文字コードにより、および/またはそれらの3文字コードにより特定され得る。これらの3種の方法は完全に等価である。
本明細書で使用される場合、「荷電アミノ酸」または「荷電残基」という用語は、生理学的pHの水溶液中で負に帯電した(すなわち、脱プロトン化)または正に帯電した(すなわち、プロトン化)側鎖を含むアミノ酸を意味する。例えば、負に帯電したアミノ酸には、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、およびホモグルタミン酸が含まれ、一方、正に帯電したアミノ酸には、アルギニン、リシンおよびヒスチジンが含まれる。荷電アミノ酸には、20個のコードアミノ酸中の荷電アミノ酸、ならびに非定型または非天然または非コードアミノ酸が含まれる。
本明細書で使用される場合、「酸性アミノ酸」という用語は、例えば、カルボン酸基またはスルホン酸基を含む、第2の酸性部分(アミノ酸のカルボン酸以外)を含むアミノ酸を意味する。
本明細書で使用される場合、「アシル化アミノ酸」という用語は、それが製造された手段(例えば、ペプチド中にアミノ酸を組み込む前にアシル化、またはペプチド中への組み込み後にアシル化)に関係なく、天然アミノ酸に対し非天然であるアシル基を含むアミノ酸を意味する。
本明細書で使用される場合、「アルキル化アミノ酸」という用語は、それが製造された手段に関係なく、天然アミノ酸に対し非天然であるアルキル基を含むアミノ酸を意味する。したがって、本開示のアシル化アミノ酸およびアルキル化アミノ酸は、非コードアミノ酸である。
当業者なら、本明細書で記載の活性ペプチドバリアントを、脂肪酸代謝およびその他の代謝アッセイを含む、本明細書に記載の材料と方法(例えば、合成技術および活性アッセイ)を用いて特定できるであろう。実施例セクションを参照されたい。特定の実施形態では、当業者なら、活性にとって重要でないと考えられている部位を標的とすることにより、活性を破壊することなく、変更し得る好適な分子の部分を特定し得る。他の実施形態では、当業者なら、類似のペプチド(類似の調節活性を有する本明細書に記載のペプチドなど)中で保存されている分子の残基および部分を特定できる。さらなる実施形態では、生物活性または構造に重要であり得る部分であっても、生物活性を破壊することなく、またはペプチド構造に悪影響を及ぼすことなく、保存的アミノ酸置換に供し得る。
さらに、当業者なら、類似のペプチド中の活性または構造に重要な残基を特定する構造−機能研究を再検討できる。このような比較を考慮すれば、当業者なら、類似のペプチド中の活性または構造に重要なアミノ酸残基に対応するペプチド中のアミノ酸残基の重要性を予測することができる。当業者ならこのような予測された重要なアミノ酸残基に対する、化学的に類似のアミノ酸置換を選択し得る。
また、当業者なら、類似のペプチド中のその構造に関連して、三次元構造およびアミノ酸配列を解析できる。このような情報を考慮すれば、当業者なら、ペプチドの三次元構造に関連して、そのアミノ酸残基のアライメントを予測し得る。特定の実施形態では、当業者なら、ペプチドの表面上にあると予測されるアミノ酸残基に対するラジカル変化を生じないように選択し得る。理由は、このような残基がその他の分子との重要な相互作用に関与し得るためである。さらに、当業者なら、それぞれの目的のアミノ酸残基の位置に単一アミノ酸置換を含む試験バリアントを生成し得る。その後、当業者に既知の活性アッセイを用いてバリアントをスクリーニングできる。このようなバリアントを用いて、好適なバリアントに関する情報を収集し得る。例えば、特定のアミノ酸残基への変更により活性の破壊、望ましくない活性の低下または不適切な活性を生じることがわかった場合、このような変更を有するバリアントは回避できる。換言すれば、このような定型的な実験から収集した情報に基づいて、当業者は、単独でまたはその他の変異と組み合わせてさらなる置換を回避すべきアミノ酸を容易に特定できる。
本明細書で使用される場合、用語の「誘導体」は、1個または複数の置換基または部分がペプチドに共有結合している化学修飾ペプチドを意味する。このような置換基または部分を有する誘導体は、従って、「誘導体化」ペプチドまたは「誘導体化」類似体となる。この用語はまた、遊離カルボキシ基のエステルおよびアミド、遊離アミノ基のアシルおよびアルキル誘導体、ホスホエステルおよび遊離ヒドロキシ基のエーテルなどの通常はペプチド分子の一部ではない、1個または複数の化学的部分を含むペプチドを意味し得る。このような修飾は、ペプチドの標的アミノ酸残基を、選択側鎖または末端残基と反応できる有機誘導体化試薬と反応させることにより、分子中に導入し得る。好ましい化学誘導体には、リン酸化、C末端アミド化またはN末端アセチル化されているペプチドが含まれる。この用語はまた、当該技術分野において既知の手段により、残基上の側鎖またはN末端基もしくはC末端基として存在する官能基から調製され得、それらが薬学的に許容可能である、すなわち、それらがペプチドの活性を破壊しない限り、それを含む組成物に毒性を付与しない限りおよびそれらの抗原特性に悪影響を与えない限り、本明細書に含まれる本明細書で使用されるペプチドを意味し得る。これらの誘導体には、例えば、カルボキシル基の脂肪族エステル、アンモニアまたは一級または二級アミンとの反応により製造されたカルボキシル基のアミド、アシル部分(例えば、アルカノイルまたは炭素環式アロイル基)との反応により形成されたアミノ酸残基の遊離アミノ基のN−アシル誘導体、またはアシル部分との反応により形成された遊離ヒドロキシル基(例えば、セリルまたはトレオニル残基のもの)のO−アシル誘導体が挙げられる。
修飾アミノ酸残基は、アミノ酸残基の機能が保存される限りにおいて、または機能性が変化した場合(例えば、チロシンを置換フェニルアラニンに置換)に、修飾により、修飾残基を含むペプチドの活性が損なわれない限りに置いて、任意の基または結合が欠失、異なった基または結合による付加また置換により修飾されたアミノ酸残基である。
本明細書で使用される場合、用語の「置換基」は、アミノ酸残基上の特に任意の利用可能な位置でアミノ酸残基に結合した、特に共有結合した任意の好適な部分を意味する。通常、好適な部分は化学部分である。
用語の「脂肪酸」は、飽和でも不飽和でもよい、好ましくは非分岐の4〜28個の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸を意味する。本開示では、10〜16個のアミノ酸を含む脂肪酸が好ましい。
用語の「脂肪二酸」は、上記で定義の脂肪酸であるが、オメガ位置に追加のカルボン酸基を有する脂肪酸を意味する。したがって、脂肪二酸は、ジカルボン酸である。本開示では、14〜20個のアミノ酸を含む脂肪酸が好ましい。
用語の「%配列同一性」は、本明細書では、用語の「%同一性」と同義に使用され、配列アラインメントプログラムを用いて配列させた場合に、2つ以上のペプチド配列間のアミノ酸配列同一性のレベルまたは2つ以上のヌクレオチド配列間のヌクレオチド配列同一性のレベルを意味する。例えば、本明細書で使用される場合、80%の同一性は、所定のアルゴリズムにより決定された80%の配列同一性と同じことを意味し、所定の配列は別の長さの別の配列と少なくとも80%同一であることを意味する。
用語の「%配列相同性」は、本明細書では、用語の「%相同性」と同義に使用され、配列アラインメントプログラムを用いて配列させた場合に、2つ以上のペプチド配列間のアミノ酸配列相同性のレベルまたは2つ以上のヌクレオチド配列間のヌクレオチド配列相同性のレベルを意味する。例えば、本明細書で使用される場合、80%の相同性は、所定のアルゴリズムにより決定された80%の配列相同性と同じことを意味し、したがって、所定の配列の相同体は、所定の配列の長さにわたり80%を超える配列相同性を有する。
2つの配列間の同一性または相同性の程度を判定するのに使用できる代表的コンピュータープログラムには、限定されないが、一連のBLASTプログラム、例えば、インターネットのNCBIウェブサイトで公的に利用できる、BLASTN、BLASTX、およびTBLASTX、BLASTPおよびTBLASTNが挙げられる。また、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403−10(発表されたデフォルト設定、すなわち、パラメーター:w=4、t=17に特に言及)およびAltschul et al.,1997,Nucleic Acids Res.,25:3389−3402も参照されたい。ジェンバンクタンパク質配列およびその他の公開データベースのアミノ酸配列に対して、所定のアミノ酸配列を評価する場合、配列探索は通常、BLASTPプログラムを使用して実施される。ジェンバンクタンパク質配列およびその他の公開データベースのアミノ酸配列に対して全ての読み枠中で翻訳されている核酸配列を探索する場合には、BLASTXプログラムが好ましい。BLASTPおよびBLASTXの両方とも、11.0のオープンギャップペナルティ、および1.0の拡張ギャップペナルティーのデフォルトパラメーターを用いて実行し、BLOSUM−62マトリックスを利用する。(前出文献)。パーセント配列同一性の計算に加えて、BLASTアルゴリズムは、2つの配列間の類似性の統計分析も行う(例えば、Karlin & Altschul,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA,90:5873−5787(1993)を参照されたい)。BLASTアルゴリズムにより提供される類似性の1つの尺度は、最小和確率(P(N))であり、これは、2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列間の一致が偶然により生じ得る確率の指標を提供する。
本明細書で使用される場合、「治療有効量」のペプチドは、本開示および請求方法に従って対象に投与される場合に、遊離脂肪酸レベル、血清トリグリセリドレベル、血糖値、体重、体脂肪量を低下させる、または脂肪酸代謝を調節するなどの、生物活性に影響を与える。
用語の「治療する(treat)」、「治療すること(treating)」および「治療(treatment)」は、有益な、または望ましい臨床成績を得るための手法を意味する。さらに、本明細書での「治療(treatment)」への言及には、治癒的、対症療法的および予防的治療への言及が含まれる。用語の「治療」は、病態(疾患、障害もしくは状態)の発症または進行を抑制、防止または停止させること、および/または、病態の軽減、寛解もしくは退行を生じさせることを意味する。当業者は、様々な方法およびアッセイを使用して、病態の発症を評価できること、また、同様に、様々な方法およびアッセイを使用して、病態の軽減、寛解もしくは退行を評価し得ることを理解するであろう。
用語の「細胞の生存を改善する」は、対照群と比較して、所定の条件で生き残る細胞数、例えば、治療の非存在下で同じ条件で生き残る細胞数の増加を意味する。条件は、インビトロ、インビボ、エクスビボ、またはインサイツであり得る。改善された細胞生存率は、比較値として表現でき、例えば、細胞生存率が2倍に改善される場合、2倍の細胞が生存する。改善された細胞の生存は、アポトーシスの減少、細胞寿命の増大、または細胞の機能や状態の改善に由来し得る。
分かりやすくするために、用語の「教示」は、一般に理解されている解釈に加えて、規制当局により認可されたラベル上の情報を含むことを意味する。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「or」および「the」は、文脈上明らかに別の指示がない限り、複数の指示対象を含む。本明細書に記載する開示の態様および変形形態は、態様および変形形態「からなる」および/または「から本質的になる」を含むことは理解されよう。
本明細書で使用される場合、用語の「約」は、示された値または示された値の範囲よりも10%だけ大きいまたは小さい値を意味するが、このより広い定義のみに、いずれかの値または値の範囲を指定することを意図するものではない。用語の「約」が先行するそれぞれの値または値の範囲はまた、示した絶対値または絶対値の範囲の実施形態を包含することも意図している。
本明細書で使用される場合、用語の「予防」は、疾患の危険性があり得るが、まだ、疾患であると診断されていない、対象の疾患、障害もしくは状態を発症させないことを意味する。予防(および予防に有効な投与量)は、集団調査で実証できる。例えば、所定の疾患または医学的状態を防ぐための有効量は、未治療対照集団に比較して、治療集団における発症を減らすための有効量である。
本明細書中で使用される場合、用語の「対象」には、病態に罹患している任意の年齢の哺乳動物、好ましくはヒトが含まれる。好ましくは、この用語は病態を発症する危険がある個体を包含する。
ペプチド
本開示は、脂肪細胞中の遊離脂肪酸のレベルを低減するペプチドおよびペプチド類似体を提供する。本明細書でさらに考察するように、好都合にも、本開示のペプチドおよびペプチド類似体は、血漿中で十分な安定性を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドは、式I:
−Q−E−X−X−Y−I−X−Y−X−R−X (I)(配列番号1)
のアミノ酸配列または薬学的に許容可能なその塩を含み;
式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RW−であり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖を有するアミノ酸であり;Xは存在しないか、または存在する場合は、−KL−Xまたは−X−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖を有するアミノ酸であり、およびXは、非極性側鎖を有するアミノ酸であり;但し、ペプチドは、MRWQEMGYIFYPRKLR(配列番号2);MRWQEMGYIFYFRKLR(配列番号316);MGWQEMGYIFYPRKLR(配列番号317);および/またはMGYIFYPRKLR(配列番号318)のいずれでもないという条件の場合である。
例示的実施形態では、本開示のペプチドは、式II:
17−X18−X19−Q−E−X20−X21−Y−I−X22−Y−X23−X24−X25 (II)(配列番号378)
(式中、X17は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X18は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X19は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X20は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X21は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X22は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X23は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X24は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;およびX25は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖、−LKR、−KLX26、−X27LR、−KX28R、−RX29Rおよび−KRX30を有するアミノ酸から選択され;X26は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;X27は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;X28は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;X29は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;およびX30は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;但し、ペプチドは、配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つからなるペプチドではなく;さらに、X19が非存在の場合、X17およびX18は非存在であり;さらに、X18が非存在の場合、X17は非存在であるという条件の場合である。)のアミノ酸配列、および/またはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、式II(式中、X17は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、Nle、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X18は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X19は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X20は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X21は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X22は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X23は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X24は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X25は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、M、(dM)、−LKR、−KLX26、−X27LR、−KX28R、−RX29Rおよび−KRX30から選択され;X26は存在しないか、または存在する場合は、−RE、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X27は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X28は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X29は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X30は存在しないか、または存在する場合は、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択される。)のアミノ酸配列またはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、式II(式中、X17は存在しないか、または存在する場合は、M、L、G、K、E、A、(dA)またはNleであり;X18は存在しないか、または存在する場合は、R、A、G、D、K、Aib、(dA)またはEであり;X19は存在しないか、または存在する場合は、W、A、(dA)、G、またはEであり;X20は、Nle、G、K、Ccyc、(dA)、MまたはAであり;X21は、G、N、Q、(dA)またはAであり;X22は、F、G、E、(dA)またはAであり;X23は、P、G、E、F、Ccyc、Kcyc、(dA)またはAであり;X24は存在しないか、または存在する場合は、R、G、D、L、K、E、(dA)またはAであり;およびX25は存在しないか、または存在する場合は、−K、−R、N、Q、(dA)、−KL、−KR、−R(Da)、−KLR、−K(Ac)LR、−K(cyc)LR、−ALR、−(dA)LR、−GLR、−ELR、−NLR、−QLR、−KAR、−K(dA)R、−KGR、−KER、−KLA、−KL(dA)、−KLD、−KLE、−KLG、−KLK、−RKR、−RLR、−LKR、−KRL、および−KLREから選択される。)のアミノ酸配列、そのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、本開示のペプチドは、式III:
31−X32−X33−X34−X35−X36−X37−X38−X39−X40−X41−X42−X43−X44−X45−X46−X47 (III)(配列番号379)
(式中、X31は存在しないか、または存在する場合は、M、L、G、K、E、A、(dA)またはNleであり;X32は存在しないか、または存在する場合は、R、A、G、D、K、Aib、(dA)またはEであり;X33は存在しないか、または存在する場合は、W、A、(dA)、G、またはEであり;X34は、Q、G、A、(dA)、Ecyc、NまたはEであり;X35は、E、Ecyc、D、G、(dA)またはAであり;X36は、Nle、G、K、Ccyc、(dA)、MまたはAであり;X37は、G、N、Q、(dA)またはAであり;X38は、Y、G、E、(dA)またはAであり;X39は、I、G、E、(dA)またはAであり;X40は、F、G、E、(dA)またはAであり;X41は、Y、G、E、(dA)またはAであり;X42は存在しないか、または存在する場合は、P、G、E、F、Ccyc、Kcyc、(dA)またはAであり;X43は存在しないか、または存在する場合は、R、G、D、L、K、E、(dA)またはAであり;X44は存在しないか、または存在する場合は、K、K−Ac、G、R、L、Q、N、Kcyc、E、(dA)またはAであり;X45は存在しないか、または存在する場合は、L、G、R、K、Deg、E、(dA)またはAであり;X46は存在しないか、または存在する場合は、R、D、E、L、K、G、(dA)またはAであり;およびX47は存在しないか、または存在する場合は、Eであり;但し、ペプチドは、配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つからなるペプチドではなく、さらに、X33が存在しない場合、X31およびX32は存在せず;さらにX32が存在しない場合、X31は存在せず;さらにX42が存在しない場合、X47、X46、X45、X44、およびX43は存在せず;さらにX43が存在しない場合、X47、X46、X45、およびX44は存在せず;さらにX44が存在しない場合、X47、X46、およびX45は存在せず;さらにX45が存在しない場合、X47、およびX46は存在せず;およびさらにX46が存在しない場合、X47は存在しないという条件の場合である。)のアミノ酸配列、および/またはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、式III(式中、X34はQであり;X35はEであり;X36はMであり;X37はGであり;X38はYであり;X39はIであり;X40はFであり;X41はYであり;X42はPであり;X43はRであり;X44は存在しないか、または存在する場合はKであり;X45は存在しないか、または存在する場合はLであり;X46は存在しないか、または存在する場合はRであり;およびX47は存在しない。)のアミノ酸配列、そのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、式I〜IIIのペプチドが単離される。
例示的実施形態では、ペプチドは、
MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);
MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);
MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);
MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);
MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);
RWQEMNYIFYPR(配列番号210);
MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);
MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);
MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);
RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);
MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);
MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);
ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);
RWQEMQYIFYPR(配列番号211);
MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18);
(これらの修飾には、ペプチド中の少なくとも1個のアミノ酸の、(i)D−立体配置を有するアミノ酸、および(ii)非天然アミノ酸残基から選択される別のアミノ酸による置換が含まれる。)から選択されるペプチド配列の修飾;または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、賦形剤を用いて処方し、患者の疾患または別の医学的状態の治療に使用できる、医薬組成物を提供する。
例示的実施形態では、ペプチドは、式I(式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RW−であり、Xは存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;Xは存在しないか、または存在する場合は、−KL−Xまたは−X−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され、またXはG、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択される。)のアミノ酸配列、または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、式I(式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RW−であり、Xは存在しないか、または存在する場合は、MまたはEであり;XはM、AまたはEであり;XはG、NまたはQであり;XはFまたはAであり;XはPまたはAであり;Xは存在しないか、または存在する場合は、−KL−Xまたは−X−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、RまたはAであり、XはK、A、(dA)、NおよびQから選択される。)のアミノ酸配列または薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、ペプチドは、MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);RWQEMNYIFYPR(配列番号210);MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);RWQEMQYIFYPR(配列番号211);MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18)からなる群より選択される配列および薬学的に許容可能なその塩を含む。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(a)RWQE(配列番号294)、(b)YIFY(配列番号295)、または(c)RWQE(配列番号294)およびYIFY(配列番号295)の両方を含み、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号294のArgのN末端に隣接したMetまたは配列番号294のGluのC末端に隣接したMetを含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、MRWQE(配列番号350)、RWQEM(配列番号351)またはMRWQEM(配列番号352)を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号295の最初のアミノ酸のN末端に隣接したGly、配列番号295の最後のアミノ酸のC末端に隣接したProを含み、またはGYIFYP(配列番号353)を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、YIFYPR(配列番号296)、YIFYPRK(配列番号297)、YIFYPRKL(配列番号298)、またはYIFYPRKLR(配列番号299)を含む。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)1個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、1個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列は、XIFY(配列番号300)、YXFY(配列番号301)、YIXY(配列番号302)、またはYIFX(配列番号303)を含み、Xは任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、配列番号300〜303のいずれか1つのXは、小さい脂肪族アミノ酸または酸性アミノ酸である。例示的実施形態では、配列番号300〜303のいずれか1つのXは、Ala、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、(A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)2個のアミノ酸修飾を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)2個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQE(配列番号294)およびYIAE(配列番号308)またはEIFE(配列番号309)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQE(配列番号294)およびYIまたはYIFのアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(A)YIFY(配列番号295)のアミノ酸配列および(B)1個のアミノ酸置換を有するRWQE(配列番号294)のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、1個のアミノ酸置換を有するRWQE(配列番号294)のアミノ酸配列は、XWQE(配列番号304)、RXQE(配列番号305)、RWXE(配列番号306)、またはRWQX(配列番号307)を含み、Xは任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、Xは、脂肪族アミノ酸または荷電アミノ酸である。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体がXWQE(配列番号304)を含む場合、Xは、Ala、Gly、Asp、Lys、Aib、(dA)、Gluからなる群から選択される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体がRXQE(配列番号305)を含む場合、Xは、Ala、Gly、(dA)、Gluからなる群から選択される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体がRWXE(配列番号306)を含む場合、Xは、Gln、Ala、Glu、Gly、Asn、(dA)からなる群から選択される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体がRWQX(配列番号307)を含む場合、Xは、Glu、Ala、Gly、Asp、(dA)からなる群から選択される。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQEXYIFY(配列番号319)のアミノ酸配列を含み、各XおよびXは、独立に任意のアミノ酸である。例示的態様では、Xは、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、Cys、およびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、およびCysからなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Asn、Gln、Gly、(dA)、Glu、およびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Asn、Gln、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的態様では、−X−は、Met−Asn、Met−Gln、Ala−Gly、Met−Ala、Nle−Gly、Gly−Gly、Met−(dA)、(dA)−Gly、Glu−Gly、Met−Glu、Cys−Gly、Glu−Asn、またはGlu−Glnである。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号2の配列から構成されない。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQEX484950IFY(配列番号373)のアミノ酸配列を含み、各X48、X49およびX50は、独立に任意のアミノ酸である。例示的態様では、X48は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、Cysおよびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、X48は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、およびCysからなる群から選択される。例示的態様では、X49は、Asn、Gln、Gly、(dA)、Glu、およびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、X49は、Asn、Gln、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的実施形態では、X50は、Ala、Gly、(dA)、およびGlu、ならびにこれらの等価物からなる群から選択される。例示的実施形態では、X50は、Ala、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号2の配列から構成されない。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQEXIFY(配列番号320)、RWQEXYXFY(配列番号321)、RWQEXYIXY(配列番号322)またはRWQEXYIFX(配列番号323)のアミノ酸配列を含み、各Xは、独立に任意のアミノ酸である。例示的態様では、Xは、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、Cys、およびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、およびCysからなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Asn、Gln、Gly、(dA)、Glu、およびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Asn、Gln、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的態様では、Xは、Met−Asn、Met−Gln、Ala−Gly、Met−Ala、Nle−Gly、Gly−Gly、Met−(dA)、(dA)−Gly、Glu−Gly、Met−Glu、Cys−Gly、Glu−Asn、またはGlu−Glnである。例示的実施形態では、Xは、小さい脂肪族アミノ酸または酸性アミノ酸である。例示的実施形態では、Xは、Ala、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、RWQEX484950IFY(配列番号373)、RWQEX4849YX51FY(配列番号374)、RWQEX4849YIX52Y(配列番号375)またはRWQEX4849YIFX53(配列番号376)のアミノ酸配列を含み、各X48、X49、X50、X51、X52およびX53は、独立に任意のアミノ酸である。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載の構造および/またはアミノ酸配列を含む。例示的態様では、X48は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、Cysおよびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、X48は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、およびCysからなる群から選択される。例示的態様では、X49は、Asn、Gln、Gly、(dA)、Glu、およびこれらの等価物からなる群から選択される。例示的態様では、X49は、Asn、Gln、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的態様では、−X4849−は、Met−Asn、Met−Gln、Ala−Gly、Met−Ala、Nle−Gly、Gly−Gly、Met−(dA)、(dA)−Gly、Glu−Gly、Met−Glu、Cys−Gly、Glu−Asn、またはGlu−Glnである。例示的実施形態では、各X50、X51、X52およびX53は、小さい脂肪族アミノ酸または酸性アミノ酸である。例示的実施形態では、各X50、X51、X52およびX53は、Ala、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
本開示のそれぞれの実施形態では、ペプチドは、アミノ酸配列:MRWQEMGYIFYPRKLR(配列番号2);MRWQEMGYIFYFRKLR(配列番号316);MGWQEMGYIFYPRKLR(配列番号317);またはMGYIFYPRKLR(配列番号318)からなるペプチドではない。本開示のそれぞれの実施形態では、ペプチドはまた、配列番号42、77、78、328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つからなるペプチドではない。例示的実施形態では、本開示のペプチドは、さらに、天然起源のペプチドではない。例示的態様では、ペプチドは、配列番号328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つからなるペプチドではない。その他の例示的実施形態では、ペプチドは、上述の配列のいずれかを含まない。本発明のペプチド実施形態は、次の文献中のアミノ酸配列により具体的に記載されたペプチドを含まない:米国特許出願公開第2014/0296139号、国際公開第01/76532号、およびLee et al.,Cell Metabolism 21:443−454(2015)。これらのそれぞれは、ペプチドおよびペプチド配列のそれらの開示に対する参照により本明細書に組み込まれる。
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載のアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。
ペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つを含む、から本質的になる、またはからなるか、または配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377の内の1つに対する、少なくともまたは約75%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約85%、少なくともまたは約90%、または少なくともまたは約95%の配列同一性を有する配列を含む、から本質的になる、またはからなる。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、1、2、3、または4個のアミノ酸置換を有する、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つの配列を含む、から本質的になる、またはからなる。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、1または2個のアミノ酸置換を有する、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つの配列を含む、から本質的になる、またはからなる。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、配列番号11、17〜19、21、32、45、148、172、208、210、211、213、219、および241のいずれか1つを含む、から本質的になる、またはからなるか、または配列番号11、17〜19、21、32、45、148、172、208、210、211、213、219、および241の内の1つに対する、少なくともまたは約75%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約85%、少なくともまたは約90%、または少なくともまたは約95%の配列同一性を有する配列を含む、から本質的になる、またはからなる。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さである。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸、特に、1、2、3、4、または5個のアミノ酸の介在アミノ酸を有する。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す。


生物活性
例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、脂肪細胞、例えば、ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低減する。例示的態様では、遊離脂肪酸レベルは、対照に比較して、少なくともまたは約5%低減する。例示的態様では、対照に比較して、遊離脂肪酸レベルを、少なくともまたは約10%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約90%低減する。例示的態様では、遊離脂肪酸レベルを、対照に比較して、90%超低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、脂肪細胞、例えば、ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを、MOTS−cペプチド(例えば、配列番号2からなるペプチド)により達成されるレベル、またはそれと関連するレベルより良好な程度まで低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、脂肪細胞、例えば、ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを、MOTS−cペプチド(例えば、配列番号2からなるペプチド)に起因するまたはそれに関連する低減より、少なくともまたは約10%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約90%低い程度まで、低減する。脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルをアッセイする好適な方法が知られており、そのいくつかの例示的方法が本明細書の実施例2〜5および17に記載されている。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、本明細書の実施例2〜5および17の内の1つに記載の方法によりアッセイして、脂肪細胞、例えば、ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、本明細書の実施例2〜5および17の内の1つに記載の単回投与アッセイによりアッセイして、脂肪細胞、例えば、ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低減する。
例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、哺乳動物、例えば、DIOマウス、ヒトの、体重、血糖値、および/または体脂肪量を低減する。例示的態様では、体重、血糖値、および/または体脂肪量を、対照に比較して、哺乳動物で少なくともまたは約5%低減する。例示的態様では、対照に比較して、哺乳動物の体重、血糖値、および/または体脂肪量を、少なくともまたは約10%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、哺乳動物、例えば、DIOマウス、ヒトの体重、血糖値、および/または体脂肪量を、MOTS−cペプチド(例えば、配列番号2からなるペプチド)により達成されるレベル、またはそれと関連するレベルより良好な程度まで低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、哺乳動物、例えば、DIOマウス、ヒトの体重、血糖値、および/または体脂肪量を、MOTS−cペプチド(例えば、配列番号2からなるペプチド)に起因するまたはそれに関連する低減より、少なくともまたは約10%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約90%低い程度まで、低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、血清トリグリセリドレベルおよび/または肝障害の酵素マーカー(例えば、AST、ALT)の血清レベルを低減する。例示的態様では、血清トリグリセリドレベルおよび/または肝障害の酵素マーカー(例えば、AST、ALT)の血清レベルを、対照に比較して、哺乳動物で少なくともまたは約5%低減する。例示的態様では、対照に比較して、哺乳動物で、血清トリグリセリドレベルおよび/または肝障害の酵素マーカー(例えば、AST、ALT)の血清レベルを、少なくともまたは約10%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約90%低減する。例示的態様では、血清トリグリセリドレベルおよび/または肝障害の酵素マーカー(例えば、AST、ALT)の血清レベルを、対照に比較して、哺乳動物で、90%超低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、血清トリグリセリドレベルおよび/または肝障害の酵素マーカー(例えば、AST、ALT)の血清レベルを、MOTS−cペプチド(例えば、配列番号2からなるペプチド)により達成されるレベルまたはそれに関連するレベルより良好な程度まで低減する。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、血清トリグリセリドレベル、および/または肝障害の酵素マーカー(例えば、AST、ALT)の血清レベルを、MOTS−cペプチド(例えば、配列番号2からなるペプチド)に起因するまたはそれに関連する低減より、少なくともまたは約10%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約90%低い程度まで、低減する。体重、血糖値、体脂肪量、血清トリグリセリドレベル、および肝障害の酵素マーカーの血清レベルを哺乳動物でアッセイする好適な方法が当技術分野において知られており、そのいくつかの例示的方法が本明細書の実施例6〜9および18〜20に記載されている。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、実施例6〜9および18〜20の1つに記載の方法、例えば、15mg/kg/用量の投与量で皮下または腹腔内注入により1日1回または1日2回を10日間(実施例6)、15mg/kg/用量の投与量を適切な経路により1日2回を21日間(実施例7)、5mg/kg/用量の投与量を適切な経路により1日1回を21日間(実施例8)、15mg/kg/用量の投与量を適切な経路により1日2回を21日間(実施例9)などによりアッセイして、哺乳動物、例えば、DIOマウス、ヒトの体重、血糖値、および/または体脂肪量を低減する。
例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す。換言すれば、37℃のマウス血漿中で60分間インキュベートした後に、ペプチドまたはペプチド類似体のアッセイ開始時の量の少なくとも10%が無傷の状態で存在する(例えば、分解、切断、等を受けない)。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、37℃の血漿中60分間で、少なくとも20%の安定性、少なくともまたは約30%の安定性、少なくともまたは約40%の安定性、少なくともまたは約50%の安定性、少なくともまたは約60%の安定性、少なくともまたは約70%の安定性、少なくともまたは約80%の安定性、または少なくともまたは約90%の安定性を示す。血漿(マウス血漿を含む)中でペプチドの安定性をアッセイする好適な方法が当技術分野で知られており、そのいくつかの例示的方法が本明細書の実施例14〜16に記載されている。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、実施例14〜16の1つに記載の方法によりアッセイして、37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、実施例14記載の単一ペプチド投与/濃度アッセイによりアッセイして、37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す。
ペプチド長さ
例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、本明細書に記載のペプチド結合またはその他の共有結合を介して結合した少なくとも4個のアミノ酸を含むペプチドまたはペプチド類似体である。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、約4〜約50アミノ酸長さである。4〜50アミノ酸の全ての整数の部分範囲は、本明細書では、ペプチドとして、特に、考慮されている。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、約5〜約35アミノ酸長さ、約5〜約30アミノ酸長さ、約5〜約25アミノ酸長さ、または約5〜約20アミノ酸長さである。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、約6〜約35アミノ酸長さ、約7〜約30アミノ酸長さ、約6〜約25アミノ酸長さ、または約6〜約20アミノ酸長さである。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、約7〜約35アミノ酸長さ、約7〜約30アミノ酸長さ、約7〜約25アミノ酸長さ、または約7〜約20アミノ酸長さである。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、約8〜約35アミノ酸長さ、約8〜約30アミノ酸長さ、約8〜約25アミノ酸長さ、または約8〜約20アミノ酸長さである。例示的態様では、ペプチドは、約8〜約17もしくは18アミノ酸長さ、または約9〜約16または17アミノ酸長さである。例示的態様では、ペプチドは、約10〜約17または約12〜約16もしくは17または約14〜約16アミノ酸長さである。いくつかの実施形態では、ペプチドは、5マー、6マー、7マー、8マー、9マー、10マー、11マー、12マー、13マー、14マー、15マー、16マー、17マー、18マー、19マー、または20マーである。
ペプチド修飾
本開示のペプチドは、任意の方法で、任意の理由で、例えば、(1)タンパク質分解に対する感受性を低下させるために、(2)結合親和性を変えるために、および(3)その他の物理化学的または機能的特性を付与または変更するために修飾が行われているペプチドを含む。例えば、配列中で、単一または複数のアミノ酸置換(例えば、等価、保存的または非保存的置換、欠失または付加)を行い得る。例示的態様では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載の配列またはその修飾配列を含む。本開示の例示的実施形態では、さらに本明細書で記載のように、ペプチドまたはペプチド類似体は、脂質付加(例えば、ミリストイル化、パルミトイル化、C〜C20脂質部分に連結)、グリコシル化、アミド化、カルボキシル化、リン酸化、エステル化、アシル化、アセチル化、環化、ペグ化(例えば、5〜20kDa PEGに連結、5kDa PEG、12kDa PEG、20kDa PEGに連結)して、酸付加塩にされるか、または酸付加塩に変換され、および/または必要に応じ、二量体化もしくは重合化され、またはコンジュゲート化される。200〜4600分子量のサイズのPEGも、本発明のペプチドの修飾に有用であろう。直鎖、分岐および星形の形状のPEGも、本発明のペプチドの修飾に有用であろう。PEG600はPEG12としても知られる。本開示の例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、N末端でアセチル化、C末端でアミド化、および/またはTyr残基上でリン酸化される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、内部残基のN末端または側鎖で脂質部分に連結される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、脂質部分に直接連結される。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、脂質部分に間接的に連結される。例えば、脂質部分は、リンカーを介してペプチドに連結され得る。リンカーはアミノ酸であってよい。例示的態様では、脂質部分は、εアミンを介して必要に応じ結合されたGlu残基を介して、ペプチドまたはペプチド類似体のLys残基に結合される。本発明の修飾ペプチドの例は、表1で見出される。
いくつかの実施形態のペプチドは、直鎖型が好ましいが、環化がペプチドの特性を大きく妨害しない場合には、ペプチドの環型も利用可能であり、本開示の実施形態として意図されていることが理解されよう。
例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、環化されている。例えば、ペプチドまたはペプチド類似体は、2個のCys残基を含み、その硫黄原子は、ジスルフィド架橋の形成に関与する。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、末端残基としてCys残基を含む。ペプチドをジスルフィド架橋または硫黄ベース環化で修飾する好適な方法は、例えば、Jackson et al.,J.Am.Chem.Soc.113:9391−9392(1991)およびRudinger and Jost,Experientia 20:570−571(1964)に記載されている。
別の選択肢として、ペプチドまたはペプチド類似体を、他のペプチド環化方法により安定化でき、この方法は、Davies,J.Peptide.Sci.9:471−501(2003)で概説されている。ペプチドまたはペプチド類似体は、アミド架橋、チオエーテル架橋、チオエステル架橋、尿素架橋、カルバメート架橋、スルホンアミド架橋、ラクタム架橋、ラクトン架橋、などの形成を介して安定化できる。例えば、チオエステル架橋は、Cys残基のC末端と側鎖との間で形成できる。あるいは、チオエステルは、チオール(Cys)およびカルボン酸(例えば、Asp、Glu)を有するアミノ酸の側鎖を介して形成できる。別の方法では、ジカルボン酸、例えば、スベリン酸(オクタン二酸)、などの架橋剤により、遊離アミノ、ヒドロキシル、チオール基、およびこれらの組み合わせなどのアミノ酸側鎖の2個の官能基の間に連結部を導入できる。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ラクタム架橋を介して環化できる。ラクタム架橋を形成できるアミノ酸対の例には、オルニチン(Orn)とGlu、LysとAsp、LysとGlu、ホモリシンとAsp、Ornとホモグルタミン酸、4−アミノPheとAsp、ホモリシンとGlu、Lysとホモグルタミン酸、および4−アミノPheとGluが挙げられるが、これらに限定されない。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ラクトン架橋を介して環化できる。ラクトン架橋を形成できるアミノ酸対の例には、ホモser−ホモglu、TyrとGlu、およびTyrとAspが挙げられるが、これらに限定されない。
例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載のアミノ酸配列を含む、から本質的になる、またはからなる。本開示の代替実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載の配列に対する修飾配列を含む、から本質的になる、またはからなる。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、表1のアミノ酸配列のいずれか1つに、少なくとも50%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。例示的実施形態では、本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、表1のアミノ酸配列のいずれか1つに、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%または90%超の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、表1に記載の配列に対する修飾配列を含む、から本質的になる、またはからなり、ペプチドまたはペプチド類似体は、1個または複数(例えば、2、3、または4個)のアミノ酸置換を有する表1に記載の配列を含む、から本質的になる、またはからなる。例示的態様では、アミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換または等価アミノ酸置換である。
保存的アミノ酸置換は、ペプチド中のアミノ酸の、類似の特性、例えば、サイズ、電荷、疎水性、親水性、および/または芳香族性を有する機能的に類似のアミノ酸による置換を意味する。下表2の6つのグループは、それぞれ、相互に保存的置換であるアミノ酸を含む。
さらに、本明細書で適用される用語の「等価アミノ酸置換」の意味で、一実施形態では、本明細書中の下記に示すアミノ酸のグループ内で、1個のアミノ酸が、別のアミノ酸と置換され得る。
極性側鎖を有するアミノ酸 Asp、Glu、Lys、Arg、His、Asn、Gln、Ser、Thr、Tyr、およびCys
小さい非極性またはわずかに極性の残基を有するアミノ酸 Ala、Ser、Thr、Pro、Gly
非極性側鎖を有するアミノ酸 Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Pro、およびMet
大きな脂肪族の非極性残基を有するアミノ酸 Met、Leu、Ile、Val、Cys、ノルロイシン(Nle)、ホモシステイン
脂肪族側鎖を有するアミノ酸 Gly、Ala、Val、Leu、Ile
環状側鎖を有するアミノ酸 Phe、Tyr、Trp、His、Pro
芳香族側鎖を有するアミノ酸 Phe、Tyr、Trp
酸性側鎖を有するアミノ酸 Asp、Glu
塩基性側鎖を有するアミノ酸 Lys、Arg、His
アミド側鎖を有するアミノ酸 Asn、Gln
ヒドロキシ側鎖を有するアミノ酸 Ser、Thr
硫黄含有側鎖を有するアミノ酸 Cys、Met
中性の弱疎水性のアミノ酸 Pro、Ala、Gly、Ser、Thr
親水性の酸性アミノ酸 Gln、Asn、Glu、Asp
疎水性アミノ酸 Leu、Ile、Val
その他のアミノ酸置換を表3に示す。
例示的実施形態では、アミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換ではなく、例えば、非保存的アミノ酸置換である。このクラスは通常、対応するD−アミノ酸、ホモアミノ酸、N−アルキルアミノ酸、ベータアミノ酸およびその他の非天然アミノ酸を含む。非保存的アミノ酸置換は、依然として、上記の等価アミノ酸置換[例えば、極性、非極性、など]に対して区別した記載の範囲内に入る。「非保存的アミノ酸置換」はまた、これらのクラスの1個のメンバーを別のクラスのメンバーと置換することを意味する。このような変更の実施では、特定の実施形態では、アミノ酸のヒドロパシーインデックスが考慮され得る。それぞれのアミノ酸は、その疎水性および電荷特性に基づいてヒドロパシーインデックスが割り付けされている。それらは:イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);トレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタミン酸(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパラギン酸(−3.5);アスパラギン(−3.5);リシン(−3.9);およびアルギニン(−4.5)である。タンパク質に相互作用的な生物学的機能を付与する上でのヒドロパシーアミノ酸指数の重要性は、当該技術分野において理解されている(例えば、Kyte et al.,1982,J.Mol.Biol.157:105−131を参照されたい)。特定のアミノ酸は、類似のヒドロパシーインデックスまたはスコアを有する他のアミノ酸と置換可能で、その場合でも、類似の生物活性を保持するということがわかっている。ヒドロパシーインデックスに基づく変更の実施の場合、特定の実施形態では、ヒドロパシーインデックスが±2以内のアミノ酸の置換が含まれる。特定の実施形態では、±1以内のヒドロパシーインデックスのアミノ酸の置換が含まれ、さらに、特定の実施形態では、±0.5以内のヒドロパシーインデックスのアミノ酸の置換が含まれる。また、類似のアミノ酸の置換は、それにより作製された、生物学的に機能するタンパク質またはペプチドが、本明細書で開示のように、免疫学的な実施形態での使用が意図される場合には特に、親水性を基準にして効果的に行うことができることも当該技術分野において理解されている。特定の実施形態では、その隣接アミノ酸の親水性により制御される、タンパク質の最大の局所平均親水性は、その免疫原性および抗原性、すなわち、タンパク質の生物学的性質と相関する。次の親水性値がこれらのアミノ酸残基に対し割り付けられている:アルギニン(+3.0);リシン(+3.0);アスパラギン酸(+3.0.±0.1);グルタミン酸(+3.0.±0.1);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);トレオニン(−0.4);プロリン(−0.5.±0.1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5)およびトリプトファン(−3.4)。類似の親水性値に基づく変更の実施の場合、特定の実施形態では、±2以内の親水性値のアミノ酸の置換が含まれ、特定の実施形態では、±1以内の親水性値のアミノ酸の置換が含まれ、および特定の実施形態では、±0.5以内の親水性値のアミノ酸の置換が含まれる。
非保存的アミノ酸の例を下記に示す。
アラニン非保存的アミノ酸の非限定的例は:D−アラニン[Dala、(dA)、a]、N−アセチル−3−(3,4−ジメトキシフェニル)−D−アラニン、N−Me−D−Ala−OH、N−Me−Ala−OH、H−β−Ala−β−ナフタレン、L−(−)−2−アミノ−3−ウレイドプロピオン酸、(R)−(+)−α−アリルアラニン、(S)−(−)−α−アリルアラニン、D−2−アミノ酪酸、L−2−アミノ酪酸、DL−2−アミノ酪酸、2−アミノイソ酪酸、α−アミノイソ酪酸、(S)−(+)−2−アミノ−4−フェニル酪酸エチルエステル、ベンジルα−アミノイソ酪酸、Abu−OH、Aib−OH、β−(9−アントリル)−Ala−OH、β−(3−ベンゾチエニル)−Ala−OH、β−(3−ベンゾチエニル)−D−Ala−OH、Cha−OH、Cha−OMe、β−(2−フリル)−Ala−OH、β−(2−フリル)−D−Ala−OH、β−ヨード−Ala−OBzl、β−ヨード−D−Ala−OBzl、3−ヨード−D−Ala−OMe、β−ヨード−Ala−OMe、1−Nal−OH、D−1−Nal−OH、2−Nal−OH、D−2−Nal−OH、(R)−3−(2−ナフチル)−β−Ala−OH、(S)−3−(2−ナフチル)−β−Ala−OH、β−フェニル−Phe−OH、3−(2−ピリジル)−Ala−OH、3−(3−ピリジル)−Ala−OH、3−(3−ピリジル)−D−Ala−OH、(S)−3−(3−ピリジル)−β−Ala−OH、3−(4−ピリジル)−Ala−OH、3−(4−ピリジル)−D−Ala−OH、β−(2−キノリル)−Ala−OH、3−(2−キノリル)−DL−Ala−OH、3−(3−キノリル)−DL−Ala−OH、3−(2−キノキサリル)−DL−Ala−OH、β−(4−チアゾリル)−Ala−OH、β−(2−チエニル)−Ala−OH、β−(2−チエニル)−D−Ala−OH、β−(3−チエニル)−Ala−OH、β−(3−チエニル)−D−Ala−OH、3−クロロ−D−アラニンメチルエステル、N−[(4−クロロフェニル)スルホニル]−β−アラニン、3−シクロヘキシル−D−アラニン、3−シクロペンチル−DL−アラニン、(−)−3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−2−メチル−L−アラニン、3,3−ジフェニル−D−アラニン、3,3−ジフェニル−L−アラニン、N−[(S)−(+)−1−(エトキシカルボニル)−3−フェニルプロピル]−L−アラニン、N−[1−(S)−(+)−エトキシカルボニル−3−フェニルプロピル]−L−アラニルカルボキシ無水物、N−(3−フルオロベンジル)アラニン、N−(3−インドリルアセチル)−L−アラニン、メチル(RS)−2−(アミノメチル)−3−フェニルプロピオン酸、3−(2−オキソ−1,2−ジヒドロ−4−キノリニル)アラニン、3−(1−ピラゾリル)−L−アラニン、3−(2−ピリジル)−D−アラニン、3−(2−ピリジル)−L−アラニン、3−(3−ピリジル)−L−アラニン、3−(4−ピリジル)−D−アラニン、3−(4−ピリジル)−L−アラニン、3−(2−キノリル)−DL−アラニン、3−(4−キノリル)−DL−アラニン、D−スチリルアラニン、L−スチリルアラニン、3−(2−チエニル)−L−アラニン、3−(2−チエニル)−DL−アラニン、3−(2−チエニル)−DL−アラニン、3,3,3−トリフルオロ−DL−アラニン、N−メチル−L−アラニン、3−ウレイドプロピオン酸、Aib−OH、Cha−OH、デヒドロ−Ala−OMe、デヒドロ−Ala−OH、D−2−Nal−OH、β−Ala−ONp、β−ホモala−OH、β−D−ホモala−OH、β−アラニン、β−アラニンエチルエステル、β−アラニンメチルエステル、(S)−ジフェニル−β−ホモala−OH、(R)−4−(4−ピリジル)−β−ホモala−OH、(S)−4−(4−ピリジル)−β−ホモala−OH、β−Ala−OH、(S)−ジフェニル−β−ホモala−OH、L−β−ホモアラニン、(R)−4−(3−ピリジル)−β−ホモala−OH、α−メチル−α−ナフチルアラニン[Manap]、N−メチル−シクロヘキシルアラニン[Nmchexa]、シクロヘキシルアラニン[Chexa]、N−メチル−シクロペンチルアラニン[Nmcpen]、シクロペンチルアラニン[Cpen]、N−メチル−α−ナフチルアラニン[Nmanap]、α−ナフチルアラニン[Anap]、L−N−メチルアラニン[Nmala]、D−N−メチルアラニン[Dnmala]、α−メチル−シクロヘキシルアラニン[Mchexa]、α−メチル−シクロペンチルアラニン[Mcpen]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
アルギニン非保存的アミノ酸の非限定的例は:ホモアルギニン(hArg)、N−メチルアルギニン(NMeArg)、シトルリン、2−アミノ−3−グアニジノプロピオン酸、N−イミノエチル−L−オルニチン、Nω−モノメチル−L−アルギニン、Nω−ニトロ−L−アルギニン、D−アルギニン、2−アミノ−3−ウレイドプロピオン酸、Nω,ω−ジメチル−L−アルギニン、Nω−ニトロ−D−アルギニン、L−α−メチルアルギニン[Marg]、D−α−メチルアルギニン[Dmarg]、L−N−メチルアルギニン[Nmarg]、D−N−メチルアルギニン[Dnmarg]、β−ホモarg−OH、L−ホモアルギニン、N−(3−グアニジノプロピル)グリシン[Narg]、およびD−アルギニン[Darg、(dR)、r]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
アスパラギン非保存的アミノ酸の非限定的例は:L−α−メチルアスパラギン[Masn]、D−α−メチルアスパラギン[Dmasn]、L−N−メチルアスパラギン[Nmasn]、D−N−メチルアスパラギン[Dnmasn]、N−(カルバミルメチル)グリシン[Nasn]およびD−アスパラギン[Dasn、(dN)、n]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
アスパラギン酸非保存的アミノ酸の非限定的例は:L−α−メチルアスパラギン酸[Masp]、D−α−メチルアスパラギン酸[Dmasp]、L−N−メチルアスパラギン酸[Nmasp]、D−N−メチルアスパラギン酸[Dnmasp]、N−(カルボキシメチル)グリシン[Nasp]およびD−アスパラギン酸[Dasp、(dD)、d]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
システイン非保存的アミノ酸の非限定的例は:L−システイン酸、L−システインスルフィン酸、D−エチオニン、S−(2−チアゾリル)−L−システイン、DL−ホモシステイン、L−ホモシステイン、L−ホモシスチン、L−α−メチルシステイン[Mcys]、D−α−メチルシステイン[Dmcys]、L−N−メチルシステイン[Nmcys]、D−N−メチルシステイン[Dnmcys]、N−(チオメチル)グリシン[Ncys]およびD−システイン[Dcys、(dC)、c]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
グルタミン酸非保存的アミノ酸の非限定的例は:γ−カルボキシ−DL−グルタミン酸、4−フルオロ−DL−グルタミン酸、β−グルタミン酸、L−β−ホモグルタミン酸、L−α−メチルグルタミン酸[Mglu]、D−α−メチルグルタミン酸[Dmglu]、L−N−メチルグルタミン酸[Nmglu]、D−N−メチルグルタミン酸[Dnmglu]、N−(2−カルボキシエチル)グリシン[Nglu]、およびD−グルタミン酸[Dglu、(dE)、e]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
グルタミン非保存的アミノ酸の非限定的例は:Cit−OH、D−シトルリン、チオ−L−シトルリン、β−Gln−OH、L−β−ホモグルタミン、L−α−メチルグルタミン[Mgln]、D−α−メチルグルタミン[Dmgln]、L−N−メチルグルタミン[Nmgln]、D−N−メチルグルタミン[Dnmgln]、N−(2−カルバミルエチル)グリシン[Ngln]、およびD−グルタミン[Dgln、(dQ)、q]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
グリシン非保存的アミノ酸の非限定的例は:tBu−Gly−OH、D−アリルグリシン、N−[ビス(メチルチオ)メチレン]グリシンメチルエステル、Chg−OH、D−Chg−OH、D−シクロプロピルグリシン、L−シクロプロピルグリシン、(R)−4−フルオロフェニルグリシン、(S)−4−フルオロフェニルグリシン、イミノ二酢酸、(2−インダニル)−Gly−OH、(±)−α−ホスホノグリシントリメチルエステル、D−プロパルギルグリシン、プロパルギル−Gly−OH、(R)−2−チエニルグリシン、(S)−2−チエニルグリシン、(R)−3−チエニルグリシン、(S)−3−チエニルグリシン、2−(4−トリフルオロメチル−フェニル)−DL−グリシン、(2S,3R,4S)−α−(カルボキシシクロプロピル)グリシン、N−(クロロアセチル)グリシンエチルエステル、(S)−(+)−2−クロロフェニルグリシンメチルエステル、N−(2−クロロフェニル)−N−(メチルスルホニル)グリシン、D−α−シクロヘキシルグリシン、L−α−シクロプロピルグリシン、ジ−tert−ブチル−イミノジカルボキシレート、アセトアミドシアノ酢酸エチル、N−(2−フルオロフェニル)−N−(メチルスルホニル)グリシン、N−(4−フルオロフェニル)−N−(メチルスルホニル)グリシン、N−(2−フルフリリデンアセチル)グリシンメチルエステル、N−(2−フロイル)グリシン、N−(2−ヒドロキシエチル)イミノ二酢酸、N−(4−ヒドロキシフェニル)グリシン、イミノ二酢酸、N−ラウロイルサルコシンナトリウム塩、L−α−ネオペンチルグリシン、N−(ホスホノメチル)グリシン、D−プロパルギルグリシン、L−C−プロパルギルグリシン、サルコシン、N,N−ジメチルグリシン、N,N−ジメチルグリシンエチルエステル、D−Chg−OH、α−ホスホノグリシントリメチルエステル、N−シクロブチルグリシン[Ncbut]、L−α−メチルエチルグリシン[Metg]、N−シクロヘプチルグリシン[Nchep]、L−α−メチル−i−ブチルグリシン[Mtbug]、N−メチルグリシン[Nmgly]、L−N−メチル−エチルグリシン[Nmetg]、L−エチルグリシン[Etg]、α,α−ジエチルグリシン[Deg]、L−N−メチル−t−ブチルグリシン[Nmtbug]、L−t−ブチルグリシン[Tbug]、N−シクロヘキシルグリシン[Nchex]、N−シクロデシルグリシン[Ncdec]、N−シクロドデシルグリシン[Ncdod]、N−シクロオクチルグリシン[Ncoct]、N−シクロプロピルグリシン[Ncpro]、N−シクロウンデシルグリシン[Ncund]、N−(2−アミノエチル)グリシン[Naeg]、N−(N−(2,2−ジフェニルエチル)ジフェニルエチル)グリシン[Nnbhm]、N−(2,2−カルバミルメチル−グリシン[Nbhm]、N−(N−(3,3−ジフェニルプロピル)ジフェニルプロピル)グリシン[Nnbhe]およびN−(3,3−カルバミルメチル−グリシン[Nbhe]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
ヒスチジン非保存的アミノ酸の非限定的例は:L−α−メチルヒスチジン[Mhis]、D−α−メチルヒスチジン[Dmhis]、L−N−メチルヒスチジン[Nmhis]、D−N−メチルヒスチジン[Dnmhis]、N−(イミダゾリルエチル)グリシン[Nhis]、およびD−ヒスチジン[Dhis、(dH)、h]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
イソロイシン非保存的アミノ酸の非限定的例は:N−メチル−L−イソロイシン[Nmile]、N−(3−インドリルアセチル)−L−イソロイシン、アロ−イソロイシン、D−アロ−イソロイシン、L−β−ホモイソロイシン、L−α−メチルイソロイシン[Mile]、D−α−メチルイソロイシン[Dmile]、D−N−メチルイソロイシン[Dnmile]、N−(1−メチルプロピル)グリシン[Nile]、およびD−イソロイシン[Dile、(dD)、i]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
ロイシン非保存的アミノ酸の非限定的例は:D−ロイシン[Dleu、(dL)、l]、シクロロイシン、DL−ロイシン、N−ホルミル−Leu−OH、D−tert−ロイシン、L−tert−ロイシン、DL−tert−ロイシン、L−tert−ロイシンメチルエステル、5,5,5−トリフルオロ−DL−ロイシン、D−β−Leu−OH、L−β−ロイシン、DL−β−ロイシン、L−β−ホモロイシン、DL−β−ホモロイシン、L−N−メチル−ロイシン[Nmleu]、D−N−メチル−ロイシン[Dnmleu]、L−α−メチル−ロイシン[Mleu]、D−α−メチル−ロイシン[Dmleu]、N−(2−メチルプロピル)グリシン[Nleu]、D−ロイシン[Dleu、l]、D−ノルロイシン、L−ノルロイシン、DL−ノルロイシン、L−N−メチルノルロイシン[Nmnle]およびL−ノルロイシン[Nle]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
リシン非保存的アミノ酸の非限定的例は:DL−5−ヒドロキシリシン、(5R)−5−ヒドロキシ−L−リシン、β−Lys−OH、L−β−ホモリシン、L−α−メチル−リシン[Mlys]、D−α−メチル−リシン[Dmlys]、L−N−メチル−リシン[Nmlys]、D−N−メチル−リシン[Dnmlys]、N−(4−アミノブチル)グリシン[Nlys]、およびD−リシン[Dlys、(dK)、k]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
メチオニン非保存的アミノ酸の非限定的例は:L−β−ホモメチオニン、DL−β−ホモメチオニン、L−α−メチルメチオニン[Mmet]、D−α−メチルメチオニン[Dmmet]、L−N−メチルメチオニン[Nmmet]、D−N−メチルメチオニン[Dnmmet]、N−(2−メチルチオエチル)グリシン[Nmet]、およびD−メチオニン[Dmet、(dM)、m]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
フェニルアラニン非保存的アミノ酸の非限定的例は:N−アセチル−2−フルオロ−DL−フェニルアラニン、N−アセチル−4−フルオロ−DL−フェニルアラニン、4−アミノ−L−フェニルアラニン、3−[3,4−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]−L−アラニン、Bpa−OH、D−Bpa−OH、4−tert−ブチル−Phe−OH、4−tert−ブチル−D−Phe−OH、4−(アミノ)−L−フェニルアラニン、rac−β−ホモフェニルアラニン、2−メトキシ−L−フェニルアラニン、(S)−4−メトキシ−β−Phe−OH、2−ニトロ−L−フェニルアラニン、ペンタフルオロ−D−フェニルアラニン、ペンタフルオロ−L−フェニルアラニン、Phe(4−Br)−OH、D−Phe(4−Br)−OH、Phe(2−CF)−OH、D−Phe(2−CF)−OH、Phe(3−CF)−OH、D−Phe(3−CF)−OH、Phe(4−CF)−OH、D−Phe(4−CF)−OH、Phe(2−Cl)−OH、D−Phe(2−Cl)−OH、Phe(2,4−Cl)−OH、D−Phe(2,4−Cl)−OH、D−Phe(3−Cl)−OH、Phe(3,4−Cl)−OH、Phe(4−Cl)−OH、D−Phe(4−Cl)−OH、Phe(2−CN)−OH、D−Phe(2−CN)−OH、D−Phe(3−CN)−OH、Phe(4−CN)−OH、D−Phe(4−CN)−OH、Phe(2−Me)−OH、D−Phe(2−Me)−OH、Phe(3−Me)−OH、D−Phe(3−Me)−OH、Phe(4−Me)−OH、Phe(4−NH)−OH、Phe(4−NO)−OH、Phe(2−F)−OH、D−Phe(2−F)−OH、Phe(3−F)−OH、D−Phe(3−F)−OH、Phe(3,4−F)−OH、D−Phe(3,4−F)−OH、Phe(3,5−F)−OH、Phe(4−F)−OH、D−Phe(4−F)−OH、Phe(4−I)−OH、D−3,4,5−トリフルオロフェニルアラニン、p−ブロモ−DL−フェニルアラニン、4−ブロモ−L−フェニルアラニン、β−フェニル−D−フェニルアラニン、4−クロロ−L−フェニルアラニン、DL−2,3−ジフルオロフェニルアラニン、DL−3,5−ジフルオロフェニルアラニン、3,4−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン、3−(3,4−ジメトキシフェニル)−L−アラニン、N−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]−2−メトキシ−L−フェニルアラニン、o−フルオロ−DL−フェニルアラニン、m−フルオロ−L−フェニルアラニン、m−フルオロ−DL−フェニルアラニン、p−フルオロ−L−フェニルアラニン、p−フルオロ−DL−フェニルアラニン、4−フルオロ−D−フェニルアラニン、2−フルオロ−L−フェニルアラニンメチルエステル、p−フルオロ−DL−Phe−OMe、D−3−ブロモフェニルアラニン、D−4−ブロモフェニルアラニン、L−β−(6−クロロ−4−ピリジニル)アラニン、D−3,5−ジフルオロフェニルアラニン、L−3−フルオロフェニルアラニン、L−4−フルオロフェニルアラニン、L−β−(1H−5−インドリル)アラニン、2−ニトロ−L−フェニルアラニン、ペンタフルオロ−L−フェニルアラニン、phe(3−br)−oh、Phe(4−Br)−OH、Phe(2−CF)−OH、D−Phe(2−CF)−OH、Phe(3−CF)−OH、D−Phe(3−CF)−OH、Phe(4−CF)−OH、D−Phe(4−CF)−OH、Phe(2−Cl)−OH、D−Phe(2−Cl)−OH、Phe(2,4−Cl)−OH、D−Phe(2,4−Cl)−OH、Phe(3,4−Cl)−OH、D−Phe(3,4−Cl)−OH、Phe(4−Cl)−OH、D−Phe(4−Cl)−OH、Phe(2−CN)−OH、D−Phe(2−CN)−OH、D−Phe(3−CN)−OH、Phe(4−CN)−OH、Phe(2−Me)−OH、Phe(3−Me)−OH、D−Phe(3−Me)−OH、Phe(4−NO)−OH、D−Phe(4−NO)−OH、D−Phe(2−F)−OH、Phe(3−F)−OH、D−Phe(3−F)−OH、Phe(3,4−F)−OH、Phe(3,5−F)−OH、D−Phe(4−F)−OH、Phe(4−I)−OH、D−Phe(4−I)−OH、4−(ホスホノメチル)−Phe−OH、L−4−トリフルオロメチルフェニルアラニン、3,4,5−トリフルオロ−D−フェニルアラニン、L−3,4,5−トリフルオロフェニルアラニン、6−ヒドロキシ−DL−DOPA、4−(ヒドロキシメチル)−D−フェニルアラニン、N−(3−インドリルアセチル)−L−フェニルアラニン、p−ヨード−D−フェニルアラニン、4−ヨード−L−フェニルアラニン、α−メチル−D−フェニルアラニン、α−メチル−L−フェニルアラニン、α−メチル−DL−フェニルアラニン、α−メチル−DL−フェニルアラニンメチルエステル、4−ニトロ−D−フェニルアラニン、4−ニトロ−L−フェニルアラニン、4−ニトロ−DL−フェニルアラニン、(S)−(+)−4−ニトロフェニルアラニンメチルエステル、2−(トリフルオロメチル)−D−フェニルアラニン、2−(トリフルオロメチル)−L−フェニルアラニン、3−(トリフルオロメチル)−D−フェニルアラニン、3−(トリフルオロメチル)−L−フェニルアラニン、4−(トリフルオロメチル)−D−フェニルアラニン、3,3’,5−トリヨード−L−チロニン、(R)−4−ブロモ−β−Phe−OH N−アセチル−DL−β−フェニルアラニン、(S)−4−ブロモ−β−Phe−OH、(R)−4−クロロ−β−ホモphe−OH、(S)−4−クロロ−β−ホモphe−OH、(R)−4−クロロ−β−Phe−OH、(S)−4−クロロ−β−Phe−OH、(S)−2−シアノ−β−ホモphe−OH、(R)−4−シアノ−β−ホモphe−OH、(S)−4−シアノ−β−ホモphe−OH、(R)−3−シアノ−β−Phe−OH、(R)−4−シアノ−β−Phe−OH、(S)−4−シアノ−β−Phe−OH、(R)−3,4−ジメトキシ−β−Phe−OH、(S)−3,4−ジメトキシ−β−Phe−OH、(R)−4−フルオロ−β−Phe−OH、(S)−4−フルオロ−β−Phe−OH、(S)−4−ヨード−β−ホモphe−OH、(S)−3−シアノ−β−ホモphe−OH、(S)−3,4−ジフルオロ−β−ホモphe−OH、(R)−4−フルオロ−β−ホモphe−OH、(S)−β2−ホモフェニルアラニン、(R)−3−メトキシ−β−Phe−OH、(S)−3−メトキシ−β−Phe−OH、(R)−4−メトキシ−β−Phe−OH、(S)−4−メチル−β−ホモphe−OH、(R)−2−メチル−β−Phe−OH、(S)−2−メチル−β−Phe−OH、(R)−3−メチル−β−Phe−OH、(S)−3−メチル−β−Phe−OH、(R)−4−メチル−β−Phe−OH、(S)−4−メチル−β−Phe−OH、β−Phe−OH、D−β−Phe−OH、(S)−2−(トリフルオロメチル)−β−ホモphe−OH、(S)−2−(トリフルオロメチル)−β−ホモphe−OH、(S)−3−(トリフルオロメチル)−β−ホモphe−OH、(R)−4−(トリフルオロメチル)−β−ホモphe−OH、(S)−2−(トリフルオロメチル)−β−Phe−OH、(R)−3−(トリフルオロメチル)−β−Phe−OH、(S)−3−(トリフルオロメチル)−β−Phe−OH、(R)−4−(トリフルオロメチル)−β−Phe−OH、(S)−4−(トリフルオロメチル)−β−Phe−OH、β−ホモphe−OH、D−β−ホモphe−OH、(S)−2−メチル−β−ホモphe−OH、(S)−3−メチル−β−ホモphe−OH、β−Phe−OH、β−D−Phe−OH、(S)−3−(トリフルオロメチル)−β−ホモphe−OH、L−β−ホモフェニルアラニン、DL−β−ホモフェニルアラニン、DL−β−フェニルアラニン、DL−ホモフェニルアラニンメチルエステル、D−ホモフェニルアラニン、L−ホモフェニルアラニン、DL−ホモフェニルアラニン、D−ホモフェニルアラニンエチルエステル、(R)−β−ホモフェニルアラニン、L−α−メチル−ホモフェニルアラニン[Mhphe]、L−α−メチルフェニルアラニン[Mphe]、D−a−メチルフェニルアラニン[Dmphe]、L−N−メチル−ホモフェニルアラニン[Nm phe]、L−ホモフェニルアラニン[Hphe]、L−N−メチルフェニルアラニン[Nmphe]、D−N−メチルフェニルアラニン[Dnmphe]、N−ベンジルグリシン[Nphe]およびD−フェニルアラニン[Dphe、(dF)、f]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
プロリン非保存的アミノ酸の非限定的例は:ホモプロリン(hPro)、(4−ヒドロキシ)Pro(4HyP)、(3−ヒドロキシ)Pro(3HyP)、ガンマ−ベンジル−プロリン、ガンマ−(2−フルオロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−フルオロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−フルオロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−クロロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−クロロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−クロロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−ブロモ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−ブロモ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−ブロモ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−メチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−メチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−メチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−ニトロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−ニトロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−ニトロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(1−ナフタレニルメチル)−プロリン、ガンマ−(2−ナフタレニルメチル)−プロリン、ガンマ−(2,4−ジクロロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3,4−ジクロロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3,4−ジフルオロ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−トリフルオロ−メチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−トリフルオロ−メチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−トリフルオロ−メチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−シアノ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−シアノ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−シアノ−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(2−ヨード−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−ヨード−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−ヨード−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−フェニル−アリル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(3−フェニル−プロピル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−(4−tert−ブチル−ベンジル)−プロリン、ガンマ−ベンズヒドリル−プロリン、ガンマ−(4−ビフェニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(4−チアゾリル−メチル)−プロリン、ガンマ−(3−ベンゾチエニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(2−チエニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(3−チエニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(2−フラニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(2−ピリジニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(3−ピリジニル−メチル)−プロリン、ガンマ−(4−ピリジニル−メチル)−プロリン、ガンマ−アリル−プロリン、ガンマ−プロピニル−プロリン、アルファ−修飾プロリン残基、ピペコリン酸、アゼチジン−3−カルボン酸、L−β−ホモプロリン、L−β−ホモプロリン、L−β−ホモヒドロキシプロリン、ヒドロキシプロリン[Hyp]、L−□−メチルプロリン[Mpro]、D−□−メチルプロリン[Dmpro]、L−N−メチルプロリン[Nmpro]、D−N−メチルプロリン[Dnmpro]、およびD−プロリン[Dpro、(dP)、p]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
セリン非保存的アミノ酸の非限定的例は:(2R,3S)−3−フェニルイソセリン、D−シクロセリン、L−イソセリン、DL−イソセリン、DL−3−フェニルセリン、L−β−ホモセリン、D−ホモセリン、D−ホモセリン、L−3−ホモセリン、L−ホモセリン、L−α−メチルセリン[Mser]、D−α−メチルセリン[Dmser]、L−N−メチルセリン[Nmser]、D−N−メチルセリン[Dnmser]、D−セリン[Dser、(dS)、s]、N−(ヒドロキシメチル)グリシン[Nser]およびホスホセリン[pSer]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
トレオニン非保存的アミノ酸の非限定的例は:L−アロ−トレオニン、D−チロキシン、L−β−ホモトレオニン、L−α−メチルトレオニン[Mthr]、D−α−メチルトレオニン[Dmthr]、L−N−メチルトレオニン[Nmthr]、D−N−メチルトレオニン[Dnmthr]、D−トレオニン[Dthr、(dT)、t]、N−(1−ヒドロキシエチル)グリシン[Nthr]およびホスホトレオニン[pThr]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
トリプトファン非保存的アミノ酸の非限定的例は:5−フルオロ−L−トリプトファン、5−フルオロ−DL−トリプトファン、5−ヒドロキシ−L−トリプトファン、5−メトキシ−DL−トリプトファン、L−アブリン、5−メチル−DL−トリプトファン、H−Tpi−OMe、β−ホモtrp−OMe、L−β−ホモトリプトファン、L−α−メチルトリプトファン[Mtrp]、D−α−メチルトリプトファン[Dmtrp]、L−N−メチルトリプトファン[Nmtrp]、D−N−メチルトリプトファン[Dnmtrp]、N−(3−インドリルエチル)グリシン[Nhtrp]、D−トリプトファン[Dtrp、(dW)、w]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
チロシン非保存的アミノ酸の非限定的例は:3,5ジヨードチロシン(3,5−dITyr)、3,5ジブロモチロシン(3,5−dBTyr)、ホモチロシン、D−チロシン、3−アミノ−L−チロシン、3−アミノ−D−チロシン、3−ヨード−L−チロシン、3−ヨード−D−チロシン、3−メトキシ−L−チロシン、3−メトキシ−D−チロシン、L−チロキシン、D−チロキシン、L−チロニン、D−チロニン、O−メチル−L−チロシン、O−メチル−D−チロシン、D−チロニン、O−エチル−L−チロシン、O−エチル−D−チロシン、3,5,3’−トリヨード−L−チロニン、3,5,3’−トリヨード−D−チロニン、3,5−ジヨード−L−チロニン、3,5−ジヨード−D−チロニン、D−メタ−チロシン、L−メタ−チロシン、D−オルト−チロシン、L−オルト−チロシン、フェニルアラニン、置換フェニルアラニン、N−ニトロフェニルアラニン、p−ニトロフェニルアラニン、3−クロロ−Dtyr−oh、Tyr(3,5−ジヨード)、3−クロロ−L−チロシン、Tyr(3−NO)−OH、Tyr(3,5−ジヨード)−OH、N−Me−Tyr−OH、α−メチル−DL−チロシン、3−ニトロ−L−チロシン、DL−o−チロシン、β−ホモtyr−OH、(R)−β−Tyr−OH、(S)−β−Tyr−OH、L−α−メチルチロシン[Mtyr]、D−α−メチルチロシン[Dmtyr]、L−N−メチルチロシン[Nmtyr]、D−N−メチルチロシン[Dnmtyr]、D−チロシン[Dtyr、(dY)、y]、O−メチル−チロシン、およびホスホチロシン[pTyr]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
バリン非保存的アミノ酸の非限定的例は:3−フルオロ−DL−バリン、4,4,4,4’,4’,4’−ヘキサフルオロ−DL−バリン、D−バリン[Dval、(dV)、v]、N−Me−Val−OH[Nmval]、N−Me−Val−OH、L−α−メチルバリン[Mval]、D−α−メチルバリン[Dmval]、(R)−(+)−α−メチルバリン、(S)−(−)−α−メチルバリンおよびD−N−メチルバリン[Dnmval]である。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
非保存的置換として置換し得るその他の非天然アミノ酸には、下記が挙げられる。オルニチンおよびその修飾物:D−オルニチン[Dorn]、L−オルニチン[Orn]、DL−オルニチン、L−α−メチルオルニチン[Morn]、D−α−メチルオルニチン[Dmorn]、L−N−メチルオルニチン[Nmorn]、D−N−メチルオルニチン[Dnmorn]およびN−(3−アミノプロピル)グリシン[Norn]。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
脂環式アミノ酸:L−2,4−ジアミノ酪酸、L−2,3−ジアミノプロピオン酸、N−Me−Aib−OH、(R)−2−(アミノ)−5−ヘキシン酸、ピペリジン−2−カルボン酸、アミノノルボルニル−カルボキシレート[Norb]、アルファ−アミノ酪酸[Abu]、アミノシクロプロパン−カルボキシレート[Cpro]、(cis)−3−アミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボン酸、エキソ−cis−3−アミノビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−カルボン酸、1−アミノ−1−シクロブタンカルボン酸、cis−2−アミノシクロヘプタンカルボン酸、1−アミノシクロヘキサンカルボン酸、cis−2−アミノシクロヘキサンカルボン酸、trans−2−アミノシクロヘキサンカルボン酸、cis−6−アミノ−3−シクロヘキセン−1−カルボン酸、2−(1−アミノシクロヘキシル)酢酸、cis−2−アミノ−1−シクロオクタンカルボン酸、cis−2−アミノ−3−シクロオクテン−1−カルボン酸、(1R、2S)−(−)−2−アミノ−1−シクロペンタンカルボン酸、(1S、2R)−(+)−2−アミノ−1−シクロペンタンカルボン酸、cis−2−アミノ−1−シクロペンタンカルボン酸、2−(1−アミノシクロペンチル)酢酸、cis−2−アミノ−2−メチルシクロヘキサンカルボン酸、cis−2−アミノ−2−メチルシクロペンタンカルボン酸、3−アミノ−3−(4−ニトロフェニル)プロピオン酸、3−アゼチジンカルボン酸、amchc−oh、1−アミノシクロブタンカルボン酸、1−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、cis−2−(アミノ)−シクロヘキサンカルボン酸、trans−2−(アミノ)−シクロヘキサンカルボン酸、cis−4−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、trans−4−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、(±)−cis−2−(アミノ)−3−シクロヘキセン−1−カルボン酸、(±)−cis−6−(アミノ)−3−シクロヘキセン−1−カルボン酸、2−(1−アミノシクロヘキシル)酢酸、cis−[4−(アミノ)シクロヘキシル]酢酸、1−(アミノ)シクロペンタンカルボン酸、(±)−cis−2−(アミノ)シクロペンタンカルボン酸、(1R、4S)−(+)−4−(アミノ)−2−シクロペンテン−1−カルボン酸、(±)−cis−2−(アミノ)−3−シクロペンテン−1−カルボン酸、2−(1−アミノシクロペンチル)酢酸、1−(アミノ)シクロプロパンカルボン酸、エチル1−アミノシクロプロパンカルボキシレート、1,2−trans−achec−oh、1−(アミノ)シクロブタンカルボン酸、1−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、cis−2−(アミノ)−シクロヘキサンカルボン酸、trans−2−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、cis−4−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、trans−4−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、cis−[4−(アミノ)シクロヘキシル]酢酸、1−(アミノ)シクロペンタンカルボン酸、(1R、4S)−(+)−4−(アミノ)−2−シクロペンテン−1−カルボン酸、(1S、4R)−(−)−4−(アミノ)−2−シクロペンテン−1−カルボン酸、1−(アミノ)シクロプロパンカルボン酸、trans−4−(アミノメチル)シクロヘキサンカルボン酸、β−Dab−OH、3−アミノ−3−(3−ブロモフェニル)プロピオン酸、3−アミノブタン酸、cis−2−アミノ−3−シクロペンテン−1−カルボン酸、DL−3−アミノイソ酪酸、(R)−3−アミノ−2−フェニルプロピオン酸、(±)−3−(アミノ)−4−(4−ビフェニリル)酪酸、cis−3−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、(1S,3R)−(+)−3−(アミノ)シクロペンタンカルボン酸、(2R,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニル酪酸、(2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニル酪酸、2−(アミノメチル)フェニル酢酸、(R)−3−(アミノ)−2−メチルプロピオン酸、(S)−3−(アミノ)−2−メチルプロピオン酸、(R)−3−(アミノ)−4−(2−ナフチル)酪酸、(S)−3−(アミノ)−4−(2−ナフチル)酪酸、(R)−3−(アミノ)−5−フェニルペンタン酸、(R)−3−(アミノ)−2−フェニルプロピオン酸、エチル3−(ベンジルアミノ)プロピオネート、cis−3−(アミノ)シクロヘキサンカルボン酸、(S)−3−(アミノ)−5−ヘキセン酸、(R)−3−(アミノ)−2−メチルプロピオン酸、(S)−3−(アミノ)−2−メチルプロピオン酸、(R)−3−(アミノ)−4−(2−ナフチル)酪酸、(S)−3−(アミノ)−4−(2−ナフチル)酪酸、(R)−(−)−ピロリジン−3−カルボン酸、(S)−(+)−ピロリジン−3−カルボン酸、N−メチル−γ−アミノ酪酸[Nmgabu]、γ−アミノ酪酸[Gabu]、N−メチル−α−アミノ−α−メチル酪酸[Nmaabu]、α−アミノ−α−メチル酪酸[Aabu]、N−メチル−α−アミノイソ酪酸[Nmaib]、α−アミノイソ酪酸[Aib]、α−メチル−y−アミノ酪酸[Mgabu]。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
フェニルグリシンおよびその修飾物:Phg−OH、D−Phg−OH、2−(ピペラジノ)−2−(3,4−ジメトキシフェニル)酢酸、2−(ピペラジノ)−2−(2−フルオロフェニル)酢酸、2−(4−ピペラジノ)−2−(3−フルオロフェニル)酢酸、2−(4−ピペラジノ)−2−(4−メトキシフェニル)酢酸、2−(4−ピペラジノ)−2−(3−ピリジル)酢酸、2−(4−ピペラジノ)−2−[4−(トリフルオロメチル)フェニル]酢酸、L−(+)−2−クロロフェニルグリシン、(±)−2−クロロフェニルグリシン、(±)−4−クロロフェニルグリシン、(R)−(−)−2−(2,5−ジヒドロフェニル)グリシン、(R)−(−)−N−(3,5−ジニトロベンゾイル)−α−フェニルグリシン、(S)−(+)−N−(3,5−ジニトロベンゾイル)−α−フェニルグリシン、2,2−ジフェニルグリシン、2−フルオロ−DL−α−フェニルグリシン、4−フルオロ−D−α−フェニルグリシン、4−ヒドロキシ−D−フェニルグリシン、4−ヒドロキシ−L−フェニルグリシン、2−フェニルグリシン、D−(−)−α−フェニルグリシン、D−(−)−α−フェニルグリシン、DL−α−フェニルグリシン、L−(+)−α−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン、(R)−(−)−2−フェニルグリシンメチルエステル、(S)−(+)−2−フェニルグリシンメチルエステル、2−フェニルグリシノニトリル塩酸塩、α−フェニルグリシノニトリル、3−(トリフルオロメチル)−DL−フェニルグリシン、および4−(トリフルオロメチル)−L−フェニルグリシン。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
ペニシラミンおよびその修飾物:N−アセチル−D−ペニシラミン、D−ペニシラミン、L−ペニシラミン[Pen]、DL−ペニシラミン、α−メチルペニシラミン[Mpen]、N−メチルペニシラミン[Nmpen]。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
β−ホモピロリジン。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
芳香族アミノ酸:3−アセトアミド安息香酸、4−アセトアミド安息香酸、4−アセトアミド−2−メチル安息香酸、N−アセチルアントラニル酸、3−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸塩酸塩、4−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノベンゾフェノン−2’−カルボン酸、2−アミノ−4−ブロモ安息香酸、2−アミノ−5−ブロモ安息香酸、3−アミノ−2−ブロモ安息香酸、3−アミノ−4−ブロモ安息香酸、3−アミノ−5−ブロモ安息香酸、4−アミノ−3−ブロモ安息香酸、5−アミノ−2−ブロモ安息香酸、2−アミノ−3−ブロモ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−3−クロロ安息香酸、2−アミノ−4−クロロ安息香酸、2−アミノ−5−クロロ安息香酸、2−アミノ−5−クロロ安息香酸、2−アミノ−6−クロロ安息香酸、3−アミノ−2−クロロ安息香酸、3−アミノ−4−クロロ安息香酸、4−アミノ−2−クロロ安息香酸、4−アミノ−3−クロロ安息香酸、5−アミノ−2−クロロ安息香酸、5−アミノ−2−クロロ安息香酸、4−アミノ−5−クロロ−2−メトキシ安息香酸、2−アミノ−5−クロロ−3−メチル安息香酸、3−アミノ−2,5−ジクロロ安息香酸、4−アミノ−3,5−ジクロロ安息香酸、2−アミノ−4,5−ジメトキシ安息香酸、4−(2−アミノエチル)安息香酸塩酸塩、2−アミノ−4−フルオロ安息香酸、2−アミノ−5−フルオロ安息香酸、2−アミノ−6−フルオロ安息香酸、4−アミノ−2−フルオロ安息香酸、2−アミノ−5−ヒドロキシ安息香酸、3−アミノ−4−ヒドロキシ安息香酸、4−アミノ−3−ヒドロキシ安息香酸、2−アミノ−5−ヨード安息香酸、5−アミノイソフタル酸、2−アミノ−3−メトキシ安息香酸、2−アミノ−4−メトキシ安息香酸、2−アミノ−5−メトキシ安息香酸、3−アミノ−2−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−メトキシ安息香酸、3−アミノ−5−メトキシ安息香酸、4−アミノ−2−メトキシ安息香酸、4−アミノ−3−メトキシ安息香酸、5−アミノ−2−メトキシ安息香酸、2−アミノ−3−メチル安息香酸、2−アミノ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−6−メチル安息香酸、3−(アミノメチル)安息香酸、3−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、4−(アミノメチル)安息香酸、4−アミノ−2−メチル安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、5−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−2−ナフトエ酸、6−アミノ−2−ナフトエ酸、2−アミノ−3−ニトロ安息香酸、2−アミノ−5−ニトロ安息香酸、2−アミノ−5−ニトロ安息香酸、4−アミノ−3−ニトロ安息香酸、5−アミノ−2−ニトロ安息香酸、3−(4−アミノフェニル)プロピオン酸、3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸、3−アミノサリチル酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、2−アミノテレフタル酸、2−アミノ−3,4,5,6−テトラフルオロ安息香酸、4−アミノ−2,3,5,6−テトラフルオロ安息香酸、(R)−2−アミノ−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2−カルボン酸、(S)−2−アミノ−1,2,3,4−テトラヒドロ−2−ナフタレンカルボン酸、2−アミノ−3−(トリフルオロメチル)安息香酸、2−アミノ−3−(トリフルオロメチル)安息香酸、3−アミノ−5−(トリフルオロメチル)安息香酸、5−アミノ−2,4,6−トリヨードイソフタル酸、2−アミノ−3,4,5−トリメトキシ安息香酸、2−アニリノフェニル酢酸、2−Abz−OH、3−Abz−OH、4−Abz−OH、2−(アミノメチル)安息香酸、3−(アミノメチル)安息香酸、4−(アミノメチル)安息香酸、tert−ブチル2−アミノ安息香酸、tert−ブチル3−アミノ安息香酸、tert−ブチル4−アミノ安息香酸、4−(ブチルアミノ)安息香酸、2,3−ジアミノ安息香酸、3,4−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ジクロロアントラニル酸、4−(ジエチルアミノ)安息香酸、4,5−ジフルオロアントラニル酸、4−(ジメチルアミノ)安息香酸、4−(ジメチルアミノ)安息香酸、3,5−ジメチルアントラニル酸、5−フルオロ−2−メトキシ安息香酸、2−Abz−OH、3−Abz−OH、4−Abz−OH、3−(アミノメチル)安息香酸、4−(アミノメチル)安息香酸、4−(2−ヒドラジノ)安息香酸、3−ヒドロキシアントラニル酸、3−ヒドロキシアントラニル酸、メチル3−アミノ安息香酸、3−(メチルアミノ)安息香酸、4−(メチルアミノ)安息香酸、メチル2−アミノ−4−クロロ安息香酸、メチル2−アミノ−4,5−ジメトキシ安息香酸、4−ニトロアントラニル酸、N−フェニルアントラニル酸、N−フェニルアントラニル酸、および4−アミノサリチル酸ナトリウム。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
その他のアミノ酸:(S)−α−アミノ−γ−ブチロラクトン、DL−2−アミノカプリル酸、7−アミノセファロスポラン酸、4−アミノケイ皮酸、(S)−(+)−α−アミノシクロヘキサンプロピオン酸、(R)−アミノ−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチルエステル、5−アミノレブリン酸、4−アミノ−ニコチン酸、3−アミノフェニル酢酸、4−アミノフェニル酢酸、2−アミノ−2−フェニル酪酸、4−(4−アミノフェニル)酪酸、2−(4−アミノフェニルチオ)酢酸、DL−α−アミノ−2−チオフェン酢酸、5−アミノ吉草酸、8−ベンジル(S)−2−アミノオクタンジオエート、4−(アミノ)−1−メチルピロール−2−カルボン酸、4−(アミノ)テトラヒドロチオピラン−4−カルボン酸、(1R,3S,4S)−2−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−3−カルボン酸、L−アゼチジン−2−カルボン酸、アゼチジン−3−カルボン酸、4−(アミノ)ピペリジン−4−カルボン酸、ジアミノ酢酸、Inp−OH、(R)−Nip−OH、(S)−4−オキソピペリジン−2−カルボン酸、2−(4−ピペラジノ)−2−(4−フルオロフェニル)酢酸、2−(4−ピペラジノ)−2−フェニル酢酸、4−ピペリジンアセトアルデヒド、4−ピペリジル酢酸、(−)−L−チオプロリン、Tle−OH、3−ピペリジンカルボン酸、L−(+)−カナバニン、(±)−カルニチン、クロラムブシル、2,6−ジアミノピメリン酸、meso−2,3−ジアミノコハク酸、4−(ジメチルアミノ)ケイ皮酸、4−(ジメチルアミノ)フェニル酢酸、エチル(S)−N−Boc−ピペリジン−3−カルボキシレート、エチル−ピペラジノ酢酸、4−[2−(アミノ)エチル]ピペラジン−1−イル酢酸、(R)−4−(アミノ)−5−フェニルペンタン酸、(S)−アゼチジン−2−カルボン酸、アゼチジン−3−カルボン酸、グバシン、Inp−OH、(R)−Nip−OH、DL−Nip−OH、4−フェニル−ピペリジン−4−カルボン酸、1−ピペラジン酢酸、4−ピペリジン酢酸、(R)−ピペリジン−2−カルボン酸、(S)−ピペリジン−2−カルボン酸、(S)−1,2,3,4−テトラヒドロノルハルマン−3−カルボン酸、Tic−OH、D−Tic−OH、イミノ二酢酸、インドリン−2−カルボン酸、DL−キヌレニン、L−アジリジン−2−カルボキシレート、メチル4−アミノブチレート、(S)−2−ピペラジンカルボン酸、2−(1−ピペラジニル)酢酸、(R)−(−)−3−ピペリジンカルボン酸、2−ピロリドン−5−カルボン酸、(R)−(+)−2−ピロリドン−5−カルボン酸、(R)−1,2,3,4−テトラヒドロ−3−イソキノリンカルボン酸、(S)−1,2,3,4−テトラヒドロ−3−イソキノリンカルボン酸、L−4−チアゾリジンカルボン酸、(4R)−(−)−2−チオキソ−4−チアゾリジンカルボン酸、ヒドラジノ酢酸、および3,3’,5−トリヨード−L−チロニン。それぞれの可能性は、別々の実施形態を表す。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、位置1または2、また配置1および2の両方に、ペプチダーゼ切断に対し耐性を獲得するアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、位置1に、D−ヒスチジン、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、ホモ−ヒスチジン、N−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、またはα,α−ジメチルイミダゾール酢酸(DMIA)からなる群より選択されるアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、位置2に、D−セリン、D−アラニン、バリン、グリシン、N−メチルセリン、N−メチルアラニン、またはαアミノイソ酪酸からなる群より選択されるアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、位置2に、ペプチドまたはペプチド類似体がペプチダーゼに対する耐性を獲得するアミノ酸を含み、ペプチドまたはペプチド類似体がペプチダーゼに対する耐性を獲得するアミノ酸は、D−セリンではない。いくつかの実施形態では、この共有結合は、ラクタム架橋以外の分子内架橋である。例えば、好適な共有結合法は、オレフィンメタセシス、ランチオニンベースの環化、ジスルフィド架橋または修飾硫黄含有架橋形成、α,ω−ジアミノアルカンテザーの使用、金属原子架橋の形成、およびその他のペプチド環化手段の内のいずれか1種または複数を含む。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、荷電アミノ酸を類似体のC末端部に導入するアミノ酸置換および/または付加により修飾される。いくつかの実施形態では、このような修飾は、安定性と溶解度を高める。本明細書で使用される場合、「荷電アミノ酸」または「荷電残基」という用語は、生理学的pHの水溶液中で負に帯電した(すなわち、脱プロトン化)または正に帯電した(すなわち、プロトン化)側鎖を含むアミノ酸を意味する。いくつかの態様では、荷電アミノ酸修飾を導入するこれらのアミノ酸置換および/または付加は、C末端位置であってよい。いくつかの実施形態では、1、2または3個の(いくつかの事例では、3個より多い)荷電アミノ酸を、C末端位置に導入し得る。例示的実施形態では、1、2個または全ての荷電アミノ酸が、負に帯電していてもよい。いくつかの実施形態では、負に帯電したアミノ酸には、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、またはホモグルタミン酸である。いくつかの態様では、これらの修飾は溶解度を高める。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示のペプチドまたはペプチド類似体は、1または2個のアミノ酸残基分のC末端の短縮化により修飾してもよい。この点に関して、例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、1または2個のアミノ酸残基がC末端で短縮された、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つの配列を、本明細書に記載のいずれかの修飾の必要に応じた追加と共に、含む。
いくつかの実施形態では、ペプチドは、C末端アミノ酸のカルボン酸が、アミドまたはエステルなどの中性電荷の基で置換されている配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377の内のいずれかの修飾された配列を含む。したがって、いくつかの実施形態では、ペプチドは、アミド化ペプチドであり、それにより、C末端残基は、アミノ酸のαカルボキシレートの代わりにアミドを含む。本明細書で使用される場合、ペプチドまたは類似体への一般的な言及は、修飾アミノ末端、修飾カルボキシ末端、またはアミノおよびカルボキシ末端の両方の修飾を有するペプチドを包含することが意図されている。例えば、末端カルボン酸の代わりに、アミド基で構成されるアミノ酸鎖は、標準的アミノ酸と称するアミノ酸配列により包含されることが意図されている。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示のペプチドは、少なくとも1個のアミノ酸残基へのコンジュゲートにより修飾され得る。この点に関して、例示的態様では、ペプチドは、本明細書に記載の異種の部分にコンジュゲートした、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つの配列を含む。
ペプチド類似体
本開示は、限定されないが、ペプチド模倣化合物などのペプチド類似体を提供し、これは、改善された安定性および細胞透過特性を有し得る。例示的実施形態では、ペプチド模倣化合物は、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つによる配列を含み、そのペプチド中の1個または複数のペプチド結合(−CO−NH−)が、例えば、N−メチル化アミド結合(−N(CH3)−CO−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、ケトメチレン結合(−CO−CH−)、スルフィニルメチレン結合(−S(=O)−CH−)、α−アザ結合(−NH−N(R)−CO−)(Rは任意のアルキル(例えば、メチル))、アミン結合(−CH−NH−)、スルフィド結合(−CH−S−)、エチレン結合(−CH−CH−)、ヒドロキシエチレン結合(−CH(OH)−CH−)、チオアミド結合(−CS−NH−)、オレフィン系二重結合(−CH=CH−)、フッ化オレフィン系二重結合(−CF=CH−)、または古典的なアミド結合(−NH−CO−)、ペプチド誘導体(−N(R)−CH−CO−)(Rは、炭素原子上で天然に存在する「通常の」側鎖)により置換される。これらの修飾は、ペプチド鎖に沿った結合のいずれかで生じ、さらには、同時に、いくつか(2〜3個)の結合で生じ得る。
例示的態様では、ペプチド類似体は、ペプチド模倣体である。ペプチド模倣体ならびにこの製造方法は、当技術分野において既知である。例えば、Advances in Amino Acid Mimetics and Peptidomimetics,Volumes 1 and 2,ed.,Abell,A.,JAI Press Inc.,Greenwich,CT,2006を参照されたい。例示的態様では、ペプチド模倣体は、D−異性体アミノ酸を含むD−ペプチドペプチド模倣体である。例示的態様では、ペプチド模倣体は、アミノ酸の側鎖がペプチド骨格のα窒素原子に連結されるペプトイドである。ペプトイドの製造方法は、当技術分野において既知である。例えば、Zuckermann et al.,JACS 114(26):10646−10647(1992)およびDesign,Synthesis,and Evaluation of Novel Peptoids,Fowler,Sarah,University of Wisconsin−Madison,2008、を参照されたい。いくつかの態様では、ペプチド模倣体は、α炭素ではなく、β−炭素に結合したアミノ基を有するβアミノ酸を含むβ−ペプチドである。β−ペプチドの製造方法は、当技術分野において既知である。例えば、Seebach et al.,Helvetica Chimica Acta 79(4):913−941(1996)、を参照されたい。
コンジュゲート
本開示は、異種の部分にコンジュゲートした、連結した、架橋した、付加した、または結合した本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体をさらに提供する。したがって、本開示は、1個または複数の本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体および異種の部分を含むコンジュゲートを提供する。本明細書で使用される場合、「異種の部分」という用語は、「コンジュゲート部分」という用語と同義であり、本明細書に記載のペプチドとは異なる任意の分子(化学的または生化学的、天然のまたは非タンパク質分子)を意味する。本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体のいずれかに連結できる例示的コンジュゲート部分には、限定されないが、異種のペプチドまたはポリペプチド(例えば、血漿タンパク質を含む)、標的化薬剤、免疫グロブリンまたはその一部(例えば、可変領域、CDR、またはFc領域)、放射性同位元素、フルオロフォアまたは酵素標識などの診断薬標識、水溶性ポリマーを含むポリマー、またはその他の治療薬もしくは診断薬が挙げられる。いくつかの実施形態では、ペプチドおよび血漿タンパク質を含むコンジュゲートが提供され、血漿タンパク質は、アルブミン、トランスフェリン、フィブリノーゲンおよびグロブリンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、コンジュゲートの血漿タンパク質部分は、アルブミンまたはトランスフェリンである。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、1個または複数の本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体および異なるペプチド(本明細書に記載のペプチドとは異なる)、ポリペプチド、核酸分子、抗体またはそのフラグメント、ポリマー、量子ドット、小分子、毒素、診断薬、炭水化物、またはアミノ酸の内の1個または複数を含む。
いくつかの実施形態では、異種の部分はポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、次記からなる群から選択される:ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレートを含むポリアルキレンおよびこれらの誘導体、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(エチルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、ポリ(イソブチルメタクリレート)、ポリ(ヘキシルメタクリレート)、ポリ(イソデシルメタクリレート)、ポリ(ラウリルメタクリレート)、ポリ(フェニルメタクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、およびポリ(オクタデシルアクリレート)を含むアクリル酸およびメタクリル酸エステルのポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリ(ビニルアセテート)およびポリビニルピロリドンを含むポリビニルポリマー、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびこれらのコポリマー、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ−プロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、カルボキシルエチルセルロース、セルローストリアセテート、およびセルロースサルフェートナトリウム塩を含むセルロース、ポリプロピレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレンオキシド)、およびポリ(エチレンテレフタレート)を含むポリエチレン、およびポリスチレン。いくつかの態様では、ポリマーは、合成生分解性ポリマー(例えば、乳酸およびグリコール酸のポリマー、ポリ無水物、ポリ(オルト)エステル、ポリウレタン、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、およびポリ(ラクチド−coカプロラクトン))および天然の生分解性ポリマー(例えば、アルギネートおよびデキストランおよびセルロースを含む他の多糖類、コラーゲン、これらの化学的誘導体(化学基の置換体、付加物、例えば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシル化物、酸化物、および当業者により定常的に作製される他の修飾物)、アルブミンおよび他の親水性タンパク質(例えば、ゼインならびに他のプロラミンおよび疎水性タンパク質))、ならびにこれらの任意のコポリマーまたは混合物を含む生分解性ポリマーである。一般に、これらの材料は、インビボでの酵素的加水分解または水への曝露により、表面またはバルク浸食により、分解する。いくつかの態様では、ポリマーは、H.S.Sawhney,C.P.Pathak and J.A.Hubbell in Macromolecules,1993,26,581−587(この教示は参照により本明細書に組み込まれる)に記載の生体内分解性ヒドロゲルなどの生体付着性ポリマー、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ無水物、ポリアクリル酸、アルギネート、キトサン、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(エチルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、ポリ(イソブチルメタクリレート)、ポリ(ヘキシルメタクリレート)、ポリ(イソデシルメタクリレート)、ポリ(ラウリルメタクリレート)、ポリ(フェニルメタクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、およびポリ(オクタデシルアクリレート)である。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、水溶性ポリマーまたは親水性ポリマーである。親水性ポリマーは、本明細書の「親水性部分」項でさらに記載される。好適な水溶性ポリマーは当技術分野で知られており、例えば、次記が挙げられる。ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC;Klucel)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC;Methocel)、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルペンチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース(Ethocel)、ヒドロキシエチルセルロース、種々のアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、種々のセルロースエーテル、セルロースアセテート、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルシウムカルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル/クロトン酸コポリマー、ポリ−ヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、メタクリル酸コポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、無水マレイン酸/メチルビニルエーテルコポリマー、ポリビニルアルコール、ナトリウムおよびカルシウムポリアクリル酸、ポリアクリル酸、酸性カルボキシポリマー、カルボキシポリメチレン、カルボキシビニルポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマー、ポリメチルビニルエーテルco−無水マレイン酸、カルボキシメチルアミド、カリウムメタクリレートジビニルベンゼンコポリマー、ポリオキシエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、およびこれらの誘導体、塩および組み合わせ。特定の実施形態では、ポリマーは、ポリアルキレングリコールであり、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)を含む。
いくつかの実施形態では、異種の部分は炭水化物である。いくつかの実施形態では、炭水化物は、単糖(例えば、グルコース、ガラクトース、フルクトース)、二糖(例えば、ショ糖、ラクトース、マルトース)、オリゴ糖(例えば、ラフィノース、スタキオース)、ポリサッカライド(デンプン、アミラーゼ、アミロペクチン、セルロース、キチン、カロース、ラミナリン、キシラン、マンナン、フコイダン、またはガラクトマンナン)である。
いくつかの実施形態では、異種の部分は脂質である。いくつかの実施形態では、脂質は、脂肪酸、エイコサノイド、プロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、N−アシルエタノールアミン、グリセロ脂質(例えば、モノ、ジ、トリ置換グリセロール)、グリセロリン脂質(例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン)、スフィンゴ脂質(例えば、スフィンゴシン、セラミド)、ステロール脂質(例えば、ステロイド、コレステロール)、プレノール脂質、サッカロ脂質、またはポリケチド、油、ワックス、コレステロール、ステロール、脂肪可溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、またはリン脂質である。
いくつかの実施形態では、異種の部分は、非共有結合または共有結合を介して、本開示のペプチドまたはペプチド類似体に結合される。特定の態様では、異種の部分は、リンカーを介して、本開示のペプチドまたはペプチド類似体に結合される。結合は、共有化学結合、静電気的、水素、イオン、ファンデルワールス、または疎水性もしくは親水性相互作用などの物理的力により達成できる。ビオチン−アビジン、リガンド/受容体、酵素/基質、核酸/核酸結合タンパク質、脂質/脂質結合タンパク質、細胞接着性分子パートナー間、または相互に親和性を有する任意の結合パートナーまたはそのフラグメント間、を含む種々の非共有結合系を使用し得る。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、類似体の標的アミノ酸残基を、これらの標的アミノ酸の選択側鎖またはN末端残基もしくはC末端残基と反応できる有機誘導体化剤と反応させることによる直接共有結合を介してコンジュゲート部分に連結される。類似体またはコンジュゲート部分の反応性基には、例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α−ハロアセチル、マレイミドまたはヒドラジノ基が含まれる。有機誘導体化剤には、例えば、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を介してコンジュゲート)、N−ヒドロキシスクシンイミド(リシン残基を介して)、グルタルアルデヒド、無水コハク酸または当該技術分野で既知のその他の薬剤が挙げられる。あるいは、コンジュゲート部分は、ポリサッカライドまたはポリペプチド担体などの介在担体を介して、類似体に間接的に連結できる。ポリサッカライド担体の例には、アミノデキストランが挙げられる。好適なポリペプチド担体の例には、得られる担持担体に望ましい溶解度特性を付与するための、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、これらのコポリマー、およびこれらのアミノ酸と、その他のもの、例えば、セリンとの混合ポリマーが挙げられる。システイニル残基は、クロロ酢酸、クロロアセトアミドなどのα−ハロアセテート(および対応するアミン)を反応させて、カルボキシメチルまたはカルボキシアミドメチル誘導体を得るのに最もよく用いられる。システイニル残基はまた、ブロモトリフルオロアセトン、α−ブロモ−β−(5−イミドゾイル)プロピオン酸、クロロアセチルホスフェート、N−アルキルマレイミド、3−ニトロ−2−ピリジルジスルフィド、メチル2−ピリジルジスルフィド、p−クロロメルクリ安息香酸、2−クロロメルクリ−4−ニトロフェノール、またはクロロ−7−ニトロベンゾ−2−オキサ−1,3−ジアゾールと反応させることにより、誘導体化され得る。ヒスチジル残基は、ジエチルピロカーボネートと、pH5.5〜7.0で反応させることにより誘導体化され得る。理由は、この試薬がヒスチジル側鎖と比較的に特異性を有するためにである。p−ブロモフェナシルブロミドも有用で、その反応は0.1Mのカコジル酸ナトリウム中、pH6.0で実施されるのが好ましい。リシニル残基およびアミノ末端残基は、コハク酸またはその他のカルボン酸無水物と反応させ得る。これらの試薬を用いた誘導体化は、リシニル残基の電荷を反転させる効果を有する。α−アミノ含有残基を誘導体化するために好適な他の試薬には、メチルピコリンイミデートなどのイミドエステル、ピリドキサールホスフェート、ピリドキサール、クロロボロヒドリド、トリニトロベンゼンスルホン酸、O−メチルイソ尿素、2,4−ペンタンジオン、およびグリオキシレートとのアミノ基転移酵素が触媒する反応が挙げられる。アルギニル残基は、1種またはいくつかの従来の試薬、例えば、フェニルグリオキサール、2,3−ブタンジオン、1,2−シクロヘキサンジオン、およびニンヒドリンなどとの反応により修飾され得る。アルギニン残基の誘導体化には、グアニジン官能基の高pKaのために、反応をアルカリ性条件で実施することが必要である。さらに、これらの試薬は、リシンならびにアルギニンε−アミノ基と反応させ得る。分光標識をチロシル残基に導入するという特定の目的がある場合、芳香族ジアゾニウム化合物またはテトラニトロメタンとの反応により、チロシル残基の特異的修飾を行い得る。最も一般的には、N−アセチルイミジゾールおよびテトラニトロメタンが、O−アセチルチロシル化学種および3−ニトロ誘導体をそれぞれ形成するために使用される。カルボキシル側鎖(アスパルチルまたはグルタミル)は、カルボジイミド(R−N=C=N−R’)との反応により選択的に修飾され得る。式中、RおよびR’は、異なるアルキル基、例えば、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリニル−4−エチル)カルボジイミドまたは1−エチル−3−(4−アゾニア−4,4−ジメチルペンチル)カルボジイミドなどである。さらに、アスパルチルおよびグルタミル残基は、アンモニウムイオンとの反応により、アスパラギニルおよびグルタミニル残基に変換され得る。他の修飾には、プロリンおよびリシンのヒドロキシル化、セリルまたはトレオニル残基の水酸基のリン酸化、リシン、アルギニンおよびヒスチジン側鎖のα−アミノ基のメチル化(T.E.Creighton,Proteins:Structure and Molecular Properties,W.H.Freeman & Co.,San Francisco,pp79−86(1983))、アスパラギンまたはグルタミンの脱アミド化、N末端アミンのアセチル化、および/またはC末端カルボン酸基のアミド化またはエステル化が挙げられる。別のタイプの共有結合修飾には、化学的または酵素的なグリコシドのペプチドまたはペプチド類似体へのカップリングが含まれる。糖(類)は、(a)アルギニンおよびヒスチジン、(b)遊離カルボキシル基、(c)システインのものなどの遊離スルフヒドリル基、(d)セリン、トレオニン、またはヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシル基、(e)チロシン、またはトリプトファンのものなどの芳香族残基、または(f)グルタミンのアミド基、に結合し得る。これらの方法は、1987年9月11日に公示された国際公開第87/05330号、およびAplin and Wriston,CRC Crit.Rev.Biochem.,pp.259−306(1981)に記載されている。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ペプチドのアミノ酸の側鎖と異種の部分との間の共有結合を介して異種の部分にコンジュゲートされる。いくつかの態様では、異種の部分に共有結合されたアミノ酸(例えば、異種の部分を含むアミノ酸)は、Cys、Lys、Orn、ホモCys、またはAc−Pheであり、アミノ酸の側鎖が異種の部分に共有結合される。いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、ペプチドまたはペプチド類似体を異種の部分に結合するリンカーを含む。いくつかの態様では、リンカーは、1〜約60つ、または1〜30原子もしくはそれより多い原子、2〜5原子、2〜10原子、5〜10原子、または10〜20原子の長さの鎖を含む。いくつかの実施形態では、鎖の原子は、全て炭素原子であってよい。いくつかの実施形態では、リンカーの骨格中の鎖の原子は、C、O、N、およびSからなる群から選択され得る。鎖の原子およびリンカーは、より可溶性のコンジュゲートが得られるように、それらの予測される溶解度(親水性)に従って選択し得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、標的組織または器官または細胞中で見出される酵素またはその他の触媒または加水分解条件により切断を受ける官能基を与える。いくつかの実施形態では、リンカーの長さは、立体障害の可能性を減らすのに十分な長さである。リンカーが共有結合またはペプチジル結合で、コンジュゲートがポリペプチドである場合、全体コンジュゲートを融合タンパク質とすることができる。このようなペプチジルリンカーは、任意の長さであってよい。例示的リンカーは、約1〜50アミノ酸長さ、5〜50、3〜5、5〜10、5〜15、または10〜30アミノ酸長さであり得る。このような融合タンパク質は、別の選択肢として、当業者に既知の組み換え遺伝子工学法により生成し得る。
例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、非天然類似体のヒューマニンにコンジュゲートされる。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、NまたはC末端でヒューマニン類似体、HNG17にコンジュゲートされる。このHNG17は、S→G置換を有するヒューマニンの17マー短縮類似体である。例示的態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、NまたはC末端でヒューマニン類似体、HNGにコンジュゲートされる。このHNGは、S→G置換を有するヒューマニンの24マー短縮類似体である。ヒューマニン類似体に結合したペプチドまたはペプチド類似体を含むコンジュゲートは、配列番号98〜102として本開示で提供される。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、免疫グロブリンまたはその部分(例えば、可変領域、CDR、またはFc領域)にコンジュゲート、例えば、融合され得る。免疫グロブリン(Ig)の既知のタイプには、IgG、IgA、IgE、IgDまたはIgMが含まれる。Fc領域は、Ig重鎖のC末端領域であり、これは、再利用(半減期を延長する)、抗体依存性細胞傷害(ADCC)、および補体依存細胞毒性(CDC)などの活動を実行するFc受容体への結合に関与する。例えば、いくつかの定義によると、ヒトIgG重鎖Fc領域は、重鎖のCys226からC末端で広がる。「ヒンジ部」は通常、ヒトIgG1のGlu216からPro230まで広がる(その他のIgGアイソタイプのヒンジ部は、システイン結合に関与するシステインを位置合わせすることにより、IgG1配列と整列させ得る)。IgGのFc領域は、2個の定常ドメイン、CH2およびCH3を含む。ヒトIgGのFc領域のCH2ドメインは通常、アミノ酸231からアミノ酸341に広がる。ヒトIgGのFc領域のCH3ドメインは通常、アミノ酸342から447に広がる。免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメント、または領域に対してなされたアミノ酸ナンバリングへの参照は全て、Kabat et al.1991,Sequences of Proteins of Immunological Interest,U.S.Department of Public Health,Bethesda,Md、に基づいている。関連実施形態では、Fc領域は、CH1以外の免疫グロブリン重鎖、例えば、IgGおよびIgAのCH2およびCH3領域、またはIgEのCH3およびCH4領域由来の1つまたは複数の天然または修飾定常領域を含み得る。好適なコンジュゲート部分には、FcRn結合部位を含む免疫グロブリン配列の一部が含まれる。サルベージ受容体であるFcRnは、免疫グロブリンの再利用およびそれらを血液中の循環に戻すことに関与する。FcRn受容体に結合するIgGのFc部分の領域は、X線結晶解析に基づいて特性が解明されている(Burmeister et al.1994,Nature 372:379)。FcのFcRnとの主要な接触領域は、CH2とCH3ドメインの接合部近傍である。Fc−FcRn接触は、全て単一のIg重鎖内である。主要接触部位には、CH2ドメインのアミノ酸残基248、250〜257、272、285、288、290〜291、308〜311、および314ならびにCH3ドメインのアミノ酸残基385〜387、428、および433〜436が含まれる。いくつかのコンジュゲート部分は、FcγR結合部位(単一または複数)を含んでも、含まなくてもよい。FcγRは、ADCCおよびCDCに関与する。FcγRと直接接触をするFc領域内の位置の例は、アミノ酸234〜239(下部ヒンジ部)、アミノ酸265〜269(B/Cループ)、アミノ酸297〜299(C’/Eループ)、およびアミノ酸327〜332(F/Gループ)である(Sondermann et al.,Nature 406:267−273,2000)。IgEの下部ヒンジ部も同様に、FcRI結合に結びつけられている(Henry,et al.,Biochemistry 36,15568−15578,1997)。IgA受容体結合に関与する残基は、Lewisら(J Immunol.175:6694−701,2005)に記載されている。IgE受容体結合に関与するアミノ酸残基は、Sayersら(J Biol Chem.279(34):35320−5,2004)に記載されている。アミノ酸修飾は、免疫グロブリンのFc領域になされ得る。このようなバリアントFc領域は、Fc領域のCH3ドメイン(残基342〜447)に少なくとも1個のアミノ酸修飾および/またはFc領域のCH2ドメイン(残基231〜341)に少なくとも1個のアミノ酸修飾を含む。FcRnに対する増大した親和性を付与すると考えられている変異には、T256A、T307A、E380A、およびN434Aが含まれる(Shields et al.2001,J.Biol.Chem.276:6591)。その他の変異は、FcRnに対する親和性を大きく低下させることなく、FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB、および/またはFcγRIIIAに対するFc領域の結合を弱め得る。例えば、Fc領域の位置297のAsnをAlaまたは別のアミノ酸によって置換すると、高度に保存されたN−グリコシル化部位が取り除かれ、Fc領域の半減期延長と共に免疫原性の低下、ならびに、FcγRsへの結合の低下を生じ得る(Routledge et al.1995,Transplantation 60:847;Friend et al.1999,Transplantation 68:1632;Shields et al.1995,J.Biol.Chem.276:6591)。FcγRsへの結合を低下されるIgG1の位置233〜236でのアミノ酸修飾が行われている(Ward and Ghetie 1995,Therapeutic Immunology 2:77 and Armour et al.1999,Eur.J.Immunol.29:2613)。いくつかの例示的アミノ酸置換は、米国特許第7,355,008号および同第7,381,408号に記載されている。これらの特許のそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。特定の実施形態では、本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体は、免疫グロブリン分子内のループ領域に挿入される。他の実施形態では、本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体は、免疫グロブリン分子内のループ領域の1個または複数のアミノ酸を置換する。
本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体は、生物活性を保持しながら、生理学的pHの水溶液中の溶解度および安定性を改善するためにさらに修飾できる。PEG基などの親水性部分は、タンパク質を活性化ポリマー分子と反応させるのに使用される任意の好適な状態下で類似体に結合できる。アシル化、還元的アルキル化、マイケル付加、チオールアルキル化またはPEG部分上の反応性基(例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α−ハロアセチル、マレイミド、またはヒドラジノ基)を介した、目標化合物上の反応性基(例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α−ハロアセチル、マレイミド、またはヒドラジノ基)への他の化学選択的コンジュゲーション/連結反応法を含む、当該技術分野で既知の任意の手段を使用できる。水溶性ポリマーを1個または複数のタンパク質に連結するために使用できる活性化基には、限定されないが、スルホン、マレイミド、スルフヒドリル、チオール、トリフレート、トレシレート、アジジリン、オキシラン、5−ピリジル、およびα−ハロゲン化アシル基(例えば、α−ヨード酢酸、α−ブロモ酢酸、α−クロロ酢酸)が挙げられる。類似体を還元的アルキル化により結合する場合、選択ポリマーは、重合度を制御するように、単一反応性アルデヒドを有するべきである。例えば、Kinstler et al.,Adv.Drug.Delivery Rev.54:477−485(2002);Roberts et al.,Adv.Drug Delivery Rev.54:459−476(2002);およびZalipsky et al.,Adv.Drug Delivery Rev.16:157−182(1995)を参照されたい。特定の態様では、チオールを有するペプチドまたはペプチド類似体のアミノ酸残基は、PEGなどの親水性部分で修飾される。いくつかの実施形態では、チオールは、マイケル付加反応において、マレイミド活性化PEGで修飾され、チオエーテル結合を含むペグ化類似体を生ずる。いくつかの実施形態では、チオールは、求核置換反応において、ハロアセチル活性化PEGで修飾され、チオエーテル結合を含むペグ化類似体を生ずる。好適な親水性部分には、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、POG)、ポリオキシエチル化ソルビトール、ポリオキシエチル化グルコース、ポリオキシエチル化グリセロール(POG)、ポリオキシアルキレン、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド、エチレングリコール/プロピレングリコールのコポリマー、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、モノ−(C1〜C10)アルコキシ−またはアリールオキシ−ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアセタール、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、ポリ−1,3−ジオキソラン、ポリ−1,3,6−トリオキサン、エチレン/無水マレイン酸コポリマー、ポリ(β−アミノ酸)(ホモポリマーまたはランダムコポリマー)、ポリ(n−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(propropylene glycol)ホモポリマー(PPG)および他のポリアルキレン(polyakylene)酸化物、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、コロン酸、またはその他の多糖類ポリマー、フィコールまたはデキストランおよびそれらの混合物が挙げられる。デキストランは、主にα1〜6により連結されたグルコースサブユニットの多糖類ポリマーである。デキストランが多くの分子量範囲、例えば、約1kD〜約100kD、または約5、10、15または20kD〜約20、30、40、50、60、70、80または90kDのものが利用できる。直鎖または分岐鎖ポリマーが意図されている。得られたコンジュゲート配合物は、基本的に単分散のまたは多分散であってよく、類似体当たり、約0.5、0.7、1、1.2、1.5または2個のポリマー部分を有し得る。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ペプチドまたはペプチド類似体のアミノ酸の側鎖と、親水性部分との間の共有結合を介して親水性部分にコンジュゲートされる。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、C末端延長部、またはC末端アミノ酸内の位置、またはこれらの位置の組み合わせの位置で、アミノ酸の側鎖を介して親水性部分にコンジュゲートされる。いくつかの態様では、親水性部分に共有結合されたアミノ酸(例えば、親水性部分を含むアミノ酸)は、Cys、Lys、Orn、ホモCys、またはAc−Pheであり、アミノ酸の側鎖が親水性部分(例えば、PEG)に共有結合される。いくつかの実施形態では、本開示のコンジュゲートは、国際公開第2009/023270号および米国特許出願公開第2008/0286808号に記載のものなどの、化学的PEG(例えば、組換えPEG(rPEG)分子)に類似の拡張構造を形成できる補助類似体に融合したペプチドまたはペプチド類似体を含む。いくつかの態様では、rPEG分子は、グリシン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、またはプロリンの内の1個または複数を含むポリペプチドである。いくつかの態様では、rPEGは、ホモポリマー、例えば、ポリ−グリシン、ポリ−セリン、ポリ−グルタミン酸、ポリ−アスパラギン酸、ポリ−アラニン、またはポリ−プロリンである。他の実施形態では、rPEGは、2種のアミノ酸反復、例えば、ポリ(Gly−Ser)、ポリ(Gly−Glu)、ポリ(Gly−Ala)、ポリ(Gly−Asp)、ポリ(Gly−Pro)、ポリ(Ser−Glu)、などを含む。いくつかの態様では、rPEGは、3種の異なるタイプのアミノ酸、例えば、ポリ(Gly−Ser−Glu)を含む。特定の態様では、rPEGは、ペプチドまたはペプチド類似体の半減期を延長する。いくつかの態様では、rPEGは、正味の正電荷または正味の負電荷を含む。いくつかの態様では、rPEGは、二次構造を欠いている。いくつかの実施形態では、rPEGは、10アミノ酸長さ以上であり、いくつかの実施形態では、約40〜約50アミノ酸長さである。いくつかの態様では、補助ペプチドは、ペプチド結合またはプロテイナーゼ切断部位を介して、本開示のペプチドまたはペプチド類似体のNまたはC末端に融合されるか、または本開示のペプチドまたはペプチド類似体のループ中に挿入される。いくつかの態様では、rPEGは、親和性タグを含むか、またはrPEGは、5kDaより大きいPEGに結合される。いくつかの実施形態では、rPEGは、本開示のペプチドまたはペプチド類似体の流体力学半径を増大し、血清半減期を延長し、プロテアーゼ耐性を高め、または溶解度を高め、いくつかの態様では、類似体の免疫原性を減らす。
必要に応じ本明細書に記載のいずれかのコンジュゲーションを有する表1に記載の配列(配列番号3〜293および354〜377)を含むペプチドまたはペプチド類似体は、1つの実施形態として意図されている。
本開示は、本明細書で開示のペプチドまたはペプチド類似体の、ホモもしくはヘテロマルチマーまたはホモもしくはヘテロダイマーを含むマルチマーまたはダイマーをさらに提供する。2個以上のペプチドまたはペプチド類似体は、当業者に既知の標準的な連結剤および手順を用いて一緒に結合できる。例えば、ダイマーは、二官能性チオール架橋剤および二官能性のアミン架橋剤を用いて、2個のペプチドまたはペプチド類似体の間で形成でき、システイン、リシン、オルニチン、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニン残基で置換されている類似体の場合は特に、これらの間で形成できる。ダイマーは、ホモダイマーであってよく、あるいは、ヘテロダイマーであってもよい。特定の実施形態では、2個(以上)のペプチドまたはペプチド類似体を結合するリンカーは、PEG、例えば、5kDaのPEG、20kDのPEGである。いくつかの実施形態では、リンカーはジスルフィド結合である。例えば、ダイマーの各モノマーは、Cys残基(例えば、末端または内部に位置するCys)を含み得、各Cys残基のイオウ原子は、ジスルフィド結合の形成に関与する。いくつかの態様では、モノマーは、モノマーの末端アミノ酸(例えば、N末端またはC末端)を介して、内部アミノ酸を介して、または少なくとも1個の末端アミノ酸および少なくとも1個の他のモノマーの内部アミノ酸を介して、連結され得る。特定の態様では、モノマーは、N末端アミノ酸を介して連結されない。いくつかの態様では、マルチマーのモノマーは、「尾−尾」配向で一緒に結合し得、この場合、各モノマーのC末端アミノ酸が一緒に結合され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体のいずれかを含むコンジュゲートは、半減期延長または細胞浸透の増大のために異種の部分にコンジュゲートされる。例えば、半減期延長部分は、ペプチドまたはタンパク質であり得、コンジュゲートは融合タンパク質またはキメラポリペプチドである。あるいは、半減期延長部分は、ポリマー、例えば、ポリエチレングリコールであり得る。本開示は、本明細書に記載のペプチドおよび類似体のいずれかを含むダイマーおよびマルチマーをさらに提供する。
ペプチドの細胞中への透過性を能動的にまたは受動的に促進する、または高める当該技術分野で既知の任意の異種の部分は、ペプチドコアとのコンジュゲーションのために使用し得る。非限定的例には、脂肪酸、ステロイド類およびバルクの芳香族または脂肪族化合物などの疎水性部分;ステロイド、ビタミンおよび糖、天然および非天然アミノ酸および輸送体ペプチドなどの細胞膜受容体または担体を有し得る部分が含まれる。好ましい実施形態では、疎水性部分は、脂質部分またはアミノ酸部分である。透過性向上部分は、直接にまたはスペーサーまたはリンカーを介して、ペプチド部分の任意の位置に、好ましくはペプチド部分のアミノ末端に結合され得る。疎水性部分は、脂質部分またはアミノ酸部分を含むのが好ましい場合がある。特定の実施形態では、疎水性部分は、リン脂質、ステロイド、スフィンゴシン、セラミド、オクチル−グリシン、2−シクロヘキシルアラニン、ベンゾリルフェニルアラニン、プロピオノイル(C);ブタノイル(C);ペンタノイル(C);カプロイル(C);ヘプタノイル(C);カプリロイル(C);ノナノイル(C);カプリル(C10);ウンデカノイル(Cn);ラウロイル(C12);トリデカノイル(C13);ミリストイル(C14);ペンタデカノイル(C15);パルミトイル(C16);フタノイル((CH);ヘプタデカノイル(C16);ステアロイル(C18);ノナデカノイル(C19);アラキドイル(C20);ヘニエコサノイル(C21);ベヘノイル(C22);トルシサノイル(C23);およびリグノセロイル(C24)からなる群から選択され、前記疎水性部分は、アミド結合、スルフヒドリル、アミン、アルコール、フェノール基、または炭素−炭素結合で、前記キメラポリペプチドに結合される。使用し得る脂質部分の他の例には、下記が挙げられる:リポフェクタミン、Transfectace、トランスフェクタム、サイトフェクチン、DMRIE、DLRIE、GAP−DLRIE、DOTAP、DOPE、DMEAP、DODMP、DOPC、DDAB、DOSPA、EDLPC、EDMPC、DPH、TMADPH、CTAB、lysyl−PE、DC−Cho、−アラニルコレステロール;DCGS、DPPES、DCPE、DMAP、DMPE、DOGS、DOHME、DPEPC、プルロニック、ツイーン、BRIJ、プラスマロゲン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン、グリセロール−3−エチルホスファチジルコリン、ジメチルアンモニウムプロパン、トリメチルアンモニウムプロパン、ジエチルアンモニウムプロパン、トリエチルアンモニウムプロパン、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド、スフィンゴ脂質、スフィンゴミエリン、リゾ脂質、糖脂質、スルファチド、スフィンゴ糖脂質、コレステロール、コレステロールエステル、コレステロール塩、油、N−スクシニルジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロール、1,3−ジパルミトイル−2−スクシニルグリセロール、1,2−ジパルミトイル−sn−3−スクシニルグリセロール、1−ヘキサデシル−2−パルミトイルグリセロホスファチジルエタノールアミン、パルミトイルホモシステイン、N,N’−ビス(ドデシアミノカルボニルメチレン)−N,N’−ビス((−N,N,N−トリメチルアンモニウムエチル−アミノカルボニルメチレン)エチレンジアミンテトラヨージド;N,N”−ビス(ヘキサデシルアミノカルボニルメチレン)−N,N’,N”−トリス((−N,N,N−トリメチルアンモニウム−エチルアミノカルボニルメチレンジエチレントリアミンヘキサヨージド;N,N’−ビス(ドデシルアミノカルボニルメチレン)−N,N”−ビス((−N,N,N−トリメチルアンモニウムエチルアミノカルボニルメチレン)シクロヘキシレン−1,4−ジアミンテトラヨージド;1,7,7−テトラ−((−N,N,N,N−テトラメチルアンモニウムエチルアミノ−カルボニルメチレン)−3−ヘキサデシルアミノ(arnino)カルボニル−メチレン−1,3,7−トリアザヘプタンヘプタヨージド;N,N,N’,N’−テトラ((−N,N,N−トリメチルアンモニウム−エチルアミノカルボニルメチレン)−N’−(1,2−ジオレオイルグリセロ−3−ホスホエタノールアミノカルボニルメチレン)ジエチレントリアミンテトラヨージド;ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、脂肪酸、リゾ脂質、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、スフィンゴ脂質、糖脂質、グルコリピド、スルファチド、スフィンゴ糖脂質、ホスファチジン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキドン酸、オレイン酸、ポリマー含有脂質、スルホン化糖類含有脂質、コレステロール、トコフェロールヘミコハク酸、エーテル結合脂肪酸を有する脂質、エステル結合脂肪酸を有する脂質、重合脂質、ジアセチルホスフェート、ステアリルアミン、カルジオリピン、6〜8炭素長の脂肪酸を有するリン脂質、不斉アシル鎖を有するリン脂質、6−(5−コレステン−3b−イルオキシ)−1−チオ−b−D−ガラクトピラノシド、ジガラクトシルジグリセリド、6−(5−コレステン−3b−イルオキシ)ヘキシル−6−アミノ−6−デオキシ−1−チオ−b−D−ガラクトピラノシド、6−(5−コレステン−3b−イルオキシ)ヘキシル−6−アミノ−6−デオキシル−1−チオ−a−D−マンノピラノシド、12−(((7’−ジエチルアミノ−クマリン−3−イル)カルボニル)メチルアミノ)−オクタデカン酸;N−[12−(((7’−ジエチルアミノクマリン−3−イル)カルボニル)メチル−アミノ)オクタデカノイル]−2−アミノパルミチン酸;コレステリル)4’−トリメチル−アンモニオ)ブタノエート;N−スクシニルジオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン;1,2−ジオレオイル−sn−グリセロール;1,2−ジパルミトイル−3−スクシニル−グリセロール;1,3−ジパルミトイル−2−スクシニルグリセロール、1−ヘキサデシル−2−パルミトイルグリセロ−ホスホエタノールアミン、およびパルミトイルホモシステイン。
本明細書で開示のペプチドまたはペプチド類似体は、コンジュゲートをプロドラッグとして機能させる1個または複数の異種の部分にコンジュゲートし得る。例えば、米国特許第8,969,288号および米国特許出願公開第2016/0058881号に記載のN−アミノ酸関連部分は、本明細書で開示のペプチドまたはペプチド類似体にコンジュゲートでき、このようなコンジュゲートはこの開示に含まれる。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、浸透剤に結合(共有結合または非共有結合で)し得る。本明細書で使用される場合、語句の「浸透剤」は、いずれかの結合したペプチドが細胞膜を通って移動するのを強化する薬剤を意味する。通常、ペプチドベース浸透剤は、高い相対存在量の正に帯電した、リシンまたはアルギニンなどのアミノ酸を含むアミノ酸組成物を有するか、または極性/荷電アミノ酸と、非極性の疎水性のアミノ酸との交互パターンを含む配列を有する。非限定的例として、細胞内の浸透を高めるために、細胞透過性ペプチド(CPP)配列を用い得る。CPPは、短いおよび長いバージョンの、HIV TATタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン(PTD)、例えば、YARAAARQARA(配列番号324)、YGRKKRR(配列番号325)、YGRKKRRQRRR(配列番号326)、またはRRQRR(配列番号327)を含み得る。しかし、本開示はそれに限定されず、当業者に既知の任意の好適な浸透剤を使用し得る。細胞浸透を高める別の方法は、N末端ミリストイル化を介するものである。このたんぱく質修飾では、ミリストイル基(ミリスチン酸から誘導される)が、アミド結合を介して、ペプチドまたはペプチド類似体のN末端アミノ酸のα−アミノ基に共有結合される。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、持続時間延長部分を含むように修飾される。持続時間延長部分は、水溶性ポリマー、または長鎖脂肪族基であり得る。いくつかの実施形態では、複数の持続時間延長部分は、ペプチドまたはペプチド類似体に結合され得、いずれの場合も、それぞれの持続時間延長部分に対するそれぞれのリンカーは、本明細書に記載のリンカーから独立に選択される。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体のアミノ末端は、修飾、例えば、アシル化される。さらなる実施形態では、カルボキシ末端は、修飾される、例えば、カルボキシ末端は、アシル化、アミド化,還元またはエステル化され得る。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、アシル化アミノ酸(例えば、非コードアシル化アミノ酸(例えば、天然アミノ酸に対し非天然であるアシル基を含むアミノ酸))を含む。一実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、循環中の半減期を延長するおよび/または作用の開始を遅らせるおよび/または作用の持続時間を延長させるおよび/またはプロテアーゼに対する耐性を改善するために、エステル、チオエステル、またはアミド結合を介して、ペプチドまたはペプチド類似体に結合したアシル基を含む。アシル化は、活性が高められないとしても、維持される限りにおいて、ペプチドまたはペプチド類似体内の任意の位置(例えば、C末端のアミノ酸)で実施できる。いくつかの実施形態では、ペプチドは、親水性部分が結合されているのと同じアミノ酸位置で、または異なるアミノ酸位置でアシル化できる。アシル基は、ペプチドまたはペプチド類似体のアミノ酸に直接に、またはスペーサーを介して、ペプチドのアミノ酸に間接的に共有結合でき、この場合、スペーサーは、ペプチドのアミノ酸と、アシル基との間に位置する。
特定の態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ペプチドのアミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシル、またはチオールの直接アシル化によるアシル基を含むように修飾される。この点に関して、アシル化ペプチドは、アシル基を含むように修飾された、配列番号1、3〜41、43〜76、79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれかのアミノ酸配列を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、類似体とアシル基との間にスペーサーを含む。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、スペーサーに共有結合し、スペーサーは、アシル基に共有結合する。いくつかの実施形態では、スペーサーは、側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸であるか、または側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸を含むジペプチドまたはトリペプチドである。スペーサーが結合したアミノ酸は、スペーサーへの結合を可能とする部分を含む任意のアミノ酸(例えば、単一または2重α−置換アミノ酸)であり得る。例えば、側鎖NH、−OH、または−COOHを含むアミノ酸(例えば、Lys、Orn、Ser、Asp、またはGlu)が好適する。いくつかの実施形態では、スペーサーは、側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸であるか、または側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸を含むジペプチドまたはトリペプチドである。アミン基のスペーサーを介してアシル化が起こる場合、アシル化は、アミノ酸のαアミンまたは側鎖アミンを介して起こり得る。αアミンがアシル化される場合には、スペーサーのアミノ酸は、任意のアミノ酸であり得る。例えば、スペーサーのアミノ酸は、疎水性のアミノ酸、例えば、Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Trp、Met、Phe、Tyr、6−アミノヘキサン酸、5−アミノ吉草酸、7−アミノヘプタン酸、および8−アミノオクタン酸であり得る。あるいは、スペーサーのアミノ酸は、酸性の残基、例えば、Asp、Glu、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、システイン酸、γ−グルタミン酸であり得る。スペーサーのアミノ酸の側鎖アミンがアシル化される場合には、スペーサーのアミノ酸は、側鎖アミンを含むアミノ酸である。この場合には、スペーサーのアミノ酸のαアミンと側鎖アミンの両方がアシル化可能であり、その結果、ペプチドまたはペプチド類似体はジアシル化される。実施形態は、このようなジアシル化分子も含む。スペーサーのヒドロキシル基を介してアシル化が起こる場合、ジペプチドまたはトリペプチドのアミノ酸または複数アミノ酸の1個は、Serであり得る。スペーサーのチオール基を介してアシル化が起こる場合、ジペプチドまたはトリペプチドのアミノ酸または複数アミノ酸の1個は、Cysであり得る。いくつかの実施形態では、スペーサーは親水性の二官能性スペーサーである。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、2個以上の反応性基、例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、およびカルボキシル基または任意のこれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシル基およびカルボキシレートを含む。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、アミン基およびカルボキシレートを含む。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、チオール基およびカルボキシレートを含む。
特定の実施形態では、スペーサーは、アミノポリ(アルキルオキシ)カルボキシレートを含む。これに関して、スペーサーは、例えば、NH(CHCHO)(CHCOOHを含むことができ、式中、mは1〜6の任意の整数であり、nは2〜12の任意の整数であって、例えば、8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸であり、これは、Peptides International,Inc.(Louisville,Ky.)から市販されている。いくつかの実施形態では、スペーサーは疎水性の二官能性スペーサーである。疎水性の二官能性スペーサーは、当技術分野において既知である。例えば、Bioconjugate Techniques,G.T.Hermanson(Academic Press,San Diego,Calif.,1996)を参照されたい。この文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。特定の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、2個以上の反応性基,例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、およびカルボキシル基または任意のこれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシル基およびカルボキシレートを含む。他の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、アミン基およびカルボキシレートを含む。他の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、チオール基およびカルボキシレートを含む。カルボキシレートおよびヒドロキシル基またはチオール基を含む好適な疎水性の二官能性スペーサーは、当技術分野で既知であり、例えば、8−ヒドロキシオクタン酸および8−メルカプトオクタン酸が含まれる。いくつかの実施形態では、二官能性スペーサーは、カルボキシレート基の間の1〜7個の炭素原子の非分岐のメチレンを含むジカルボン酸ではない。いくつかの実施形態では、二官能性スペーサーは、カルボキシレート基の間の1〜7個の炭素原子の非分岐のメチレンを含むジカルボン酸である。特定の実施形態では、スペーサー(例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサー、または疎水性の二官能性スペーサー)は、3〜10原子(例えば、6〜10原子(例えば、6、7、8、9、または10原子))の長さである。さらに特定の実施形態では、スペーサーは、約3〜10原子(例えば、6〜10原子)長さであり、アシル基は、C12〜C18脂肪族アシル基,例えば、C14脂肪族アシル基、C16脂肪族アシル基であり、スペーサーとアシル基の合計長さは、14〜28原子、例えば、約14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、または28原子である。いくつかの実施形態では、スペーサーとアシル基の長さは、17〜28(例えば、19〜26、19〜21)原子である。特定の前述の実施形態では、二官能性スペーサーは、3〜10原子長さのアミノ酸骨格を含む合成または天然のアミノ酸(限定されないが、本明細書に記載のいずれかのものを含む)であり得る(例えば、6−アミノヘキサン酸、5−アミノ吉草酸、7−アミノヘプタン酸、および8−アミノオクタン酸)。あるいは、スペーサーは、3〜10原子(例えば、6〜10原子)長さのペプチド骨格を有するジペプチドまたはトリペプチドスペーサーであり得る。ジペプチドまたはトリペプチドスペーサーのそれぞれのアミノ酸は、ジペプチドまたはトリペプチドのその他のアミノ酸(単一または複数)と同じまたは異なってよく、例えば、天然アミノ酸(Ala、Cys、Glu、Phe、Gly、His、Ile、Lys、Leu、Met、Asn、Pro、Arg、Ser、Thr、Val、Trp、Tyr)のいずれかのDまたはL異性体、または下記からなる群より選択される非天然または非コードアミノ酸のいずれかのDまたはL異性体を含む、天然またはコードおよび/または非コードまたは非天然アミノ酸からなる群より独立に選択することができる:β−アラニン(β−Ala)、N−α−メチル−アラニン(Me−Ala)、アミノ酪酸(Abu)、γ−アミノ酪酸(7−Abu)、アミノヘキサン酸(ε−Ahx)、アミノイソ酪酸(Aib)、アミノメチルピロールカルボン酸、アミノピペリジンカルボン酸、アミノセリン(Ams)、アミノテトラヒドロピラン−4−カルボン酸、アルギニンN−メトキシ−N−メチルアミド、β−アスパラギン酸(β−Asp)、アゼチジンカルボン酸、3−(2−ベンゾチアゾリル)アラニン、α−tert−ブチルグリシン、2−アミノ−5−ウレイド−n−吉草酸(シトルリン、Cit)、β−シクロヘキシルアラニン(Cha)、アセトアミドメチル−システイン、ジアミノブタン酸(Dab)、ジアミノプロピオン酸(Dpr)、ジヒドロキシフェニルアラニン(DOPA)、ジメチルチアゾリジン(DMTA)、γ−グルタミン酸(γ−Glu)、ホモセリン(Hse)、ヒドロキシプロリン(Hyp)、イソロイシンN−メトキシ−N−メチルアミド、メチル−イソロイシン(MeIle)、イソニペコチン酸(Isn)、メチル−ロイシン(MeLeu)、メチル−リシン、ジメチル−リシン、トリメチル−リシン、メタノプロリン、メチオニン−スルホキシド(Met(O))、メチオニン−スルホン(Met(O))、ノルロイシン(Nle)、メチル−ノルロイシン(Me−Nle)、ノルバリン(Nva)、オルニチン(Orn)、パラ−アミノ安息香酸(PABA)、ペニシラミン(Pen)、メチルフェニルアラニン(MePhe)、4−クロロフェニルアラニン(Phe(4−Cl))、4−フルオロフェニルアラニン(Phe(4−F))、4−ニトロフェニルアラニン(Phe(4−NO))、4−シアノフェニルアラニン((Phe(4−CN))、フェニルグリシン(Phg)、ピペリジニルアラニン、ピペリジニルグリシン、3,4−デヒドロプロリン、ピロリジニルアラニン、サルコシン(Sar)、セレノシステイン(Sec)、O−ベンジル−ホスホセリン、4−アミノ−3−ヒドロキシ−6−メチルヘプタン酸(Sta)、4−アミノ−5−シクロヘキシル−3−ヒドロキシペンタン酸(ACHPA)、4−アミノ−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンタン酸(AHPPA)、1,2,3,4、−テトラヒドロ−イソキノリン−3−カルボン酸(Tic)、テトラヒドロピラングリシン、チエニルアラニン(Thi)、O−ベンジル−ホスホチロシン、O−ホスホチロシン、メトキシチロシン、エトキシチロシン、O−(ビス−ジメチルアミノ−ホスホノ)−チロシン、チロシンスルフェートテトラブチルアミン、メチル−バリン(MeVal)、およびアルキル化3−メルカプトプロピオン酸。いくつかの実施形態では、スペーサーは、全体で負電荷を含み、例えば、1または2個の負に帯電したアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ジペプチドは、一般的構造A−Bのいずれかのジペプチドではない。ここでAは、Gly、Gln、Ala、Arg、Asp、Asn、Ile、Leu、Val、Phe、およびProからなる群から選択され、Bは、Lys、His、Trpからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、Ala−Ala、β−Ala−β−Ala、Leu−Leu、Pro−Pro、γ−アミノ酪酸−γ−アミノ酪酸、Glu−Glu、およびγ−Glu−γ−Gluからなる群から選択される。
アミン、ヒドロキシル、およびチオールを介したペプチドアシル化の好適な方法は、当技術分野において既知である。例えば、Miller,Biochem Biophys Res Commun 218:377−382(1996);Shimohigashi and Stammer,Int J Pept Protein Res 19:54−62(1982);およびPreviero et al.,Biochim Biophys Acta 263:7−13(1972)(ヒドロキシルを介したアシル化の方法);およびSan and Silvius,J Pept Res 66:169−180(2005)(チオールを介したアシル化の方法);Bioconjugate Chem.“Chemical Modifications of Proteins:History and Applications” pages 1,2−12(1990);Hashimoto et al.,Pharmaceutical Res.“Synthesis of Palmitoyl Derivatives of Insulin and their Biological Activity” Vol.6,No:2 pp.171−176(1989)を参照されたい。アシル化アミノ酸のアシル基は、任意のサイズ、例えば、任意の長さの炭素鎖であってよく、直鎖または分岐鎖であってよい。いくつかの特定の実施形態では、アシル基はC〜C30脂肪酸である。例えば、アシル基は、C脂肪酸、C脂肪酸、C脂肪酸、C10脂肪酸、C12脂肪酸、C14脂肪酸、C16脂肪酸、C18脂肪酸、C20脂肪酸、C22脂肪酸、C24脂肪酸、C26脂肪酸、C28脂肪酸、またはC30脂肪酸のいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、アシル基はC〜C20脂肪酸、例えば、C14脂肪酸またはC16脂肪酸である。代替実施形態では、アシル基は胆汁酸である。胆汁酸は、限定されないが、コール酸、ケノデオキシコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸、タウロコール酸、グリココール酸、およびコレステロール酸を含む、任意の好適な胆汁酸であり得る。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ペプチドまたはペプチド類似体上の長鎖アルカンのアシル化によるアシル化アミノ酸を含む。特定の態様では、長鎖アルカンは、ペプチドまたはペプチド類似体のカルボキシル基、またはその活性化型と反応するアミン、ヒドロキシル、またはチオール基を含む(例えば、オクタデシルアミン、テトラデカノール、およびヘキサデカンチオール)。ペプチドまたはペプチド類似体のカルボキシル基、またはその活性化型は、ペプチドのアミノ酸(例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸)の側鎖の一部または類似体骨格の一部であり得る。特定の実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ペプチドまたはペプチド類似体に結合したスペーサーによる長鎖アルカンのアシル化によるアシル基を含むように修飾される。特定の態様では、長鎖アルカンは、スペーサーのカルボキシル基、またはその活性化型と反応するアミン、ヒドロキシル、またはチオール基を含む。カルボキシル基、またはその活性化型を含む好適なスペーサーは、本明細書に記載されており、例えば、二官能性スペーサー、例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサーおよび疎水性の二官能性スペーサーを含む。
本明細書で使用される場合、カルボキシル基の「活性化型」という用語は、一般式R(C=O)Xを有するカルボキシル基を意味し、Xは脱離基であり、Rはペプチドまたはスペーサーである。例えば、活性化型のカルボキシル基には、限定されないが、アシルクロリド、無水物、およびエステルが挙げられる。いくつかの実施形態では、活性化カルボキシル基は、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)脱離基を有するエステルである。
長鎖アルカンがペプチドまたはスペーサーによりアシル化されるこれらの態様に関して、長鎖アルカンは、任意のサイズであってよく、任意の長さの炭素鎖を含み得る。長鎖アルカンは、直鎖または分枝状であり得る。特定の態様では、長鎖アルカンはC〜C30アルカンである。例えば、長鎖アルカンは、Cアルカン、Cアルカン、Cアルカン、C10アルカン、C12アルカン、C14アルカン、C16アルカン、C18アルカン、C20アルカン、C22アルカン、C24アルカン、C26アルカン、C28アルカン、またはC30アルカンのいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、長鎖アルカンは、C〜C20アルカン、例えば、C14アルカン、C16アルカン、またはC18アルカンを含む。
また、いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体のアミン、ヒドロキシル、またはチオール基は、コレステロール酸でアシル化される。特定の実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、アルキル化デス−アミノCysスペーサー、すなわち、アルキル化3−メルカプトプロピオン酸スペーサーを介してコレステロール酸に連結される。アルキル化デス−アミノCysスペーサーは、例えば、ドデカエチレングリコール部分を含むデス−アミノ−Cysスペーサーであり得る。
本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体は、親水性部分を含むようにさらに修飾できる。いくつかの特定の実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール(PEG)鎖を含み得る。親水性部分の組み込みは、本明細書記載のいずれかの方法などの任意の好適な手段により実現できる。この点に関して、アシル化ペプチドは、配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれかであり得、本明細書に記載のいずれかの修飾を含み、少なくとも1個のアミノ酸は、アシル基を含み、少なくとも1個のアミノ酸は親水性部分(例えば、PEG)に共有結合している。いくつかの実施形態では、アシル基は、Cys、Lys、Orn、ホモCys、またはAc−Pheを含むスペーサーを介して結合され、親水性部分はCys残基の位置に組み込まれる。
あるいは、ペプチドまたはペプチド類似体は、スペーサーを含み得、このスペーサーは、親水性部分を含むようにアシル化および修飾の両方がなされている。好適なスペーサーの非限定的例には、Cys、Lys、Orn、ホモCys、およびAc−Pheからなる群より選択される1個または複数のアミノ酸を含むスペーサーが挙げられる。
いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、アルキル化アミノ酸(例えば、非コードアルキル化アミノ酸(例えば、天然アミノ酸に対し非天然であるアルキル基を含むアミノ酸))を含む。アルキル化は、生物活性が保持される限りにおいて、アシル化用の部位として本明細書に記載のいずれかの位置を含み、限定されないが、C末端延長部内の位置、またはC末端のいずれかのアミノ酸位置を含む、ペプチドまたはペプチド類似体内の任意の位置で実施できる。アルキル基は、ペプチドまたはペプチド類似体のアミノ酸に直接に、またはスペーサーを介して、ペプチドまたはペプチド類似体のアミノ酸に間接的に共有結合でき、この場合、スペーサーは、ペプチドのアミノ酸と、アルキル基との間に位置する。ペプチドまたはペプチド類似体は、親水性部分が結合されているのと同じアミノ酸位置で、または異なるアミノ酸位置でアルキル化され得る。特定の態様では、ペプチドまたはペプチド類似体は、ペプチドのアミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシル、またはチオールの直接アルキル化によるアルキル基を含むように修飾され得る。これに関しては、アルキル化ペプチドは、側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むいずれかのアミノ酸へ修飾された少なくとも1種のアミノ酸を有するアミノ酸配列を含むことができる。さらに他の実施形態では、側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸は、二置換アミノ酸である。いくつかの実施形態では、アルキル化ペプチドは、ペプチドとアルキル基との間にスペーサーを含む。いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、スペーサーに共有結合し、スペーサーは、アルキル基に共有結合する。いくつかの例示的実施形態では、ペプチドは、スペーサーのアミン、ヒドロキシル、またはチオールのアルキル化によるアルキル基を含むように修飾され、このスペーサーは、アミノ酸の側鎖に結合している。スペーサーが結合したアミノ酸は、スペーサーへの結合を可能とする部分を含む任意のアミノ酸であり得る。例えば、側鎖NH、−OH、または−COOHを含むアミノ酸(例えば、Lys、Orn、Ser、Asp、またはGlu)が好適する。いくつかの実施形態では、スペーサーは、側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸であるか、または側鎖アミン、ヒドロキシル、またはチオールを含むアミノ酸を含むジペプチドまたはトリペプチドである。スペーサーのアミン基を介してアルキル化が起こる場合、アルキル化は、アミノ酸のαアミンまたは側鎖アミンを介して起こり得る。αアミンがアルキル化される場合には、スペーサーのアミノ酸は、任意のアミノ酸であり得る。例えば、スペーサーのアミノ酸は、疎水性のアミノ酸、例えば、Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Trp、Met、Phe、Tyr、6−アミノヘキサン酸、5−アミノ吉草酸、7−アミノヘプタン酸、および8−アミノオクタン酸であり得る。あるいは、スペーサーのアミノ酸は、アルキル化が酸性の残基のαアミン上で起こる限りにおいて、酸性の残基、例えば、Asp、Gluであり得る。スペーサーのアミノ酸の側鎖アミンがアルキル化される場合には、スペーサーのアミノ酸は、側鎖アミンを含むアミノ酸、例えば、式Iのアミノ酸(例えば、LysまたはOrn)である。この場合には、スペーサーのアミノ酸のαアミンと側鎖アミンの両方がアルキル化可能であり、その結果、ペプチドまたはペプチド類似体はジアルキル化される。実施形態は、このようなジアルキル化分子も含む。スペーサーのヒドロキシル基を介してアルキル化が起こる場合、アミノ酸はSerであり得る。スペーサーのチオール基を介してアルキル化が起こる場合、アミノ酸はCysであり得る。いくつかの実施形態では、スペーサーは親水性の二官能性スペーサーである。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、2個以上の反応性基,例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、およびカルボキシル基または任意のこれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシル基およびカルボキシレートを含む。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、アミン基およびカルボキシレートを含む。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、チオール基およびカルボキシレートを含む。特定の実施形態では、スペーサーは、アミノポリ(アルキルオキシ)カルボキシレートを含む。これに関して、スペーサーは、例えば、NH(CHCHO)(CHCOOHを含むことができ、式中、mは1〜6の任意の整数であり、nは2〜12の任意の整数であって、例えば、8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸であり、これは、Peptides International,Inc.(Louisville,Ky.)から市販されている。カルボキシレートおよびヒドロキシル基またはチオール基を含む好適な疎水性の二官能性スペーサーは、当技術分野で既知であり、例えば、8−ヒドロキシオクタン酸および8−メルカプトオクタン酸が含まれる。特定の実施形態では、スペーサー(例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサー、または疎水性の二官能性スペーサー)は、3〜10原子(例えば、6〜10原子(例えば、6、7、8、9、または10原子))の長さである。さらに特定の実施形態では、スペーサーは、約3〜10原子(例えば、6〜10原子)長さであり、アルキルは、C12〜C18アルキル基、例えば、C14アルキル基、C16アルキル基であり、スペーサーとアルキル基の合計長さは、14〜28原子、例えば、約14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、または28原子である。いくつかの実施形態では、スペーサーとアルキルの長さは、17〜28(例えば、19〜26、19〜21)原子である。特定の前述の実施形態では、二官能性スペーサーは、3〜10原子長さのアミノ酸骨格を含む合成または非天然または非コードアミノ酸であり得る(例えば、6−アミノヘキサン酸、5−アミノ吉草酸、7−アミノヘプタン酸、および8−アミノオクタン酸)。あるいは、スペーサーは、3〜10原子(例えば、6〜10原子)長さのペプチド骨格を有するジペプチドまたはトリペプチドスペーサーであり得る。ジペプチドまたはトリペプチドスペーサーは、例えば、本明細書で教示のいずれかのアミノ酸を含む、天然またはコードおよび/または非コードまたは非天然アミノ酸から構成され得る。いくつかの実施形態では、スペーサーは、全体で負電荷を含み、例えば、1または2個の負に帯電したアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、Ala−Ala、β−Ala−β−Ala、Leu−Leu、Pro−Pro、γ−アミノ酪酸−γ−アミノ酪酸、およびγ−Glu−γ−Gluからなる群から選択される。アミン、ヒドロキシル、およびチオールを介したペプチドアルキル化の好適な方法は、当技術分野において既知である。例えば、Williamsonエーテル合成を用いて、ペプチドのヒドロキシル基とアルキル基との間でエーテル結合を形成できる。同様に、ペプチドまたはペプチド類似体のハロゲン化アルキルを用いた求核置換反応によっても、エーテル、チオエーテル、またはアミノ結合のいずれかを得ることができる。アルキル化ペプチドまたはペプチド類似体のアルキル基は、任意のサイズ、例えば、任意の長さの炭素鎖であってよく、直鎖または分岐鎖であってよい。いくつかの実施形態では、アルキル基はC〜C30アルキルである。例えば、アルキル基は、Cアルキル、Cアルキル、Cアルキル、C10アルキル、C12アルキル、C14アルキル、C16アルキル、C18アルキル、C20アルキル、C22アルキル、C24アルキル、C26アルキル、C28アルキル、またはC30アルキルのいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、アルキル基はC〜C20アルキル、例えば、C14アルキルまたはC16アルキルである。本開示のいくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、求核性長鎖アルカンのペプチドまたはペプチド類似体との反応によるアルキル化アミノ酸を含み、ペプチドまたはペプチド類似体は求核置換に好適する脱離基を含む。特定の態様では、長鎖アルカンの求核基は、アミン、ヒドロキシル、またはチオール基(例えば、オクタデシルアミン、テトラデカノール、およびヘキサデカンチオール)を含む。ペプチドまたはペプチド類似体の脱離基は、アミノ酸の側鎖の一部またはペプチド骨格の一部であり得る。好適な脱離基には、例えば、N−ヒドロキシスクシンイミド、ハロゲン、およびスルホネートエステルが挙げられる。特定の実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、求核性長鎖アルカンとペプチドまたはペプチド類似体に結合したスペーサーとの反応によるアルキル基を含むように修飾され、このスペーサーは脱離基を含む。特定の態様では、長鎖アルカンは、アミン、ヒドロキシル、またはチオール基を含む。特定の実施形態では、脱離基を含むスペーサーは、本明細書で考察のいずれかのスペーサー、例えば、好適な脱離基をさらに含むアミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサーおよび疎水性の二官能性スペーサーであり得る。長鎖アルカンがペプチドまたはスペーサーによりアルキル化される本開示のこれらの態様に関して、長鎖アルカンは、任意のサイズであってよく、任意の長さの炭素鎖を含み得る。長鎖アルカンは、直鎖または分枝状であり得る。特定の態様では、長鎖アルカンはC〜C30アルカンである。例えば、長鎖アルカンは、Cアルカン、Cアルカン、Cアルカン、C10アルカン、C12アルカン、C14アルカン、C16アルカン、C18アルカン、C20アルカン、C22アルカン、C24アルカン、C26アルカン、C28アルカン、またはC30アルカンのいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、長鎖アルカンは、C〜C20アルカン、例えば、C14アルカン、C16アルカン、またはC18アルカンを含む。また、いくつかの実施形態では、アルキル化は、ペプチドとコレステロール部分との間で起こり得る。例えば、コレステロールのヒドロキシル基は、長鎖アルカン上の脱離基を置換し、コレステロール−ペプチド生成物を形成することができる。本明細書に記載のアルキル化ペプチドは、親水性部分を含むようにさらに修飾できる。いくつかの特定の実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール(PEG)鎖を含み得る。親水性部分の組み込みは、本明細書記載のいずれかの方法などの任意の好適な手段により実現できる。あるいは、アルキル化ペプチドは、スペーサーを含み得、このスペーサーは、親水性部分を含むようにアルキル化および修飾の両方がなされている。好適なスペーサーの非限定的例には、Cys、Lys、Orn、ホモCys、およびAc−Pheからなる群より選択される1個または複数のアミノ酸を含むスペーサーが挙げられる。
ペプチドおよびペプチド類似体の製造方法
本明細書で開示のペプチドおよびペプチド類似体は、限定されないが、実施例1に記載のいずれかの方法を含む種々の方法で作製される。好適なペプチドの新規合成方法は、例えば、N.Leo Benoiton,Chemistry of Peptide Synthesis CRC Press,Boca Raton,FL,2006;Merrifield,J.Am.Chem.Soc,85,2149(1963);Davis et al.,Biochem.Intl.,10,394−414(1985);Larsen et al.,J.Am.Chem.Soc,115,6247(1993);Smith et al.,J.Peptide Protein Res.,44,183(1994);O’ Donnell et al.,J.Am.Chem.Soc,118,6070(1996);Stewart and Young,Solid Phase Peptide Synthesis,Freeman(1969);Finn et al.,The Proteins,3 ed.,vol.2,pp.105−253(1976);Erickson et al.,The Proteins,3rd ed.,vol.2,pp.257−527(1976);およびChan et al.,Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis,Oxford University Press,Oxford,United Kingdom,2005に記載されている。本開示は合成ペプチドを意図している。ペプチドの製造方法はそれ自体が本発明の実施形態である。したがって、本開示は、ペプチドまたはペプチド類似体の製造方法を提供する。例示的実施形態では、方法は、(i)第1のアミノ酸を第2のアミノ酸と反応させて、第1のアミノ酸と第2のアミノ酸との間に共有結合を形成させるステップであって、第1のアミノ酸または第2のアミノ酸を、必要に応じ、別のアミノ酸に結合させるステップ、および(ii)ステップ(i)の反応を反復し、それによりペプチドまたはペプチド類似体を製造するステップを含む。例示的態様では、方法は、固相合成の1つまたは複数のステップを含む。例示的態様では、方法は、実施例1に記載の1つまたは複数のステップを含む。
あるいは、ペプチドは、ペプチドをコードする核酸を宿主細胞中に導入することにより、組み換えで発現させることができ、これは、標準的組換え方法を用いて、培養してペプチドを発現させ得る。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual.3rd ed.,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.2001;およびAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons,N.Y.,1994を参照されたい。このようなペプチドは、培地または細胞ペレットから精製し得る。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドを単離できる。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドを精製し得る。「純度」は、相対的な用語であり、必ずしも、絶対的な純度または絶対的な濃縮または絶対的な選択と解釈されるべきではないことは、理解されよう。いくつかの態様では、純度は、少なくともまたは約50%であり、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約90%(例えば、少なくともまたは約91%、少なくともまたは約92%、少なくともまたは約93%、少なくともまたは約94%、少なくともまたは約95%、少なくともまたは約96%、少なくともまたは約97%、少なくともまたは約98%、少なくともまたは約99%)でありまたは約100%である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチドは、Genscript(Piscataway,NJ),New England Peptide(Gardner,MA),およびCPC Scientific(Sunnyvale,CA),Peptide Technologies Corp.(Gaithersburg,Md.),およびMultiple Peptide Systems(San Diego,Calif.)などの会社により商業的に合成できる。この態様では、ペプチドは、合成、組換え、単離、および/または精製できる。
核酸
本明細書に記載のいずれかのペプチドまたはコンジュゲート(そのペプチド類似体を含む)をコードするヌクレオチド配列を含む核酸が本明細書で提供される。核酸は、いずれかのペプチド、またはその類似体、またはコンジュゲートをコードするいずれかのヌクレオチド配列を含み得る。
本明細書で使用される場合、「核酸」は、「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」、および「核酸分子」を含み、一般に、DNAまたはRNAのポリマーを意味する。これは、一本鎖または二本鎖で、合成または天然起源から得る(例えば、単離および/または精製により)ことができ、天然、非天然または改変ヌクレオチドを含むことができ、また、非修飾オリゴヌクレオチドのヌクレオチド間に認められるリン酸ジエステルの代わりに、天然、非天然または改変ヌクレオチド間結合、例えば、ホスホロアミデート結合またはホスホロチオエート結合を含むことができる。いくつかの実施形態では、核酸は、いずれの挿入、欠失、逆位、および/または置換も含まない。別の実施形態では、核酸は、1個または複数の挿入、欠失、逆位、および/または置換を含む。
いくつかの態様では、本開示の核酸は、組換え型である。本明細書で使用される場合、「組換え」という用語は、(i)天然または合成核酸セグメントを生細胞中で複製できる核酸分子に連結することにより生細胞の外側で構築される分子、または(ii)上記(i)で記載の分子の複製により得られる分子、を意味する。本明細書の目的に対しては、複製はインビトロ複製またはインビボ複製であり得る。
いくつかの態様では、核酸は、当技術分野で既知の手順を使用して、化学合成および/または酵素連結反応に基づいて構築される。例えば、Sambrook et al.、前出;およびAusubel et al.、前出を参照されたい。例えば、核酸は、天然のヌクレオチド、または分子の生物学的安定性を高めるように、もしくはハイブリダイゼーション時に形成される二本鎖の物理的安定性を高めるように設計された様々に修飾されたヌクレオチド(例えば、ホスホロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチド)を使って化学的に合成することができる。核酸を生成するために使用できる修飾ヌクレオチドの例には、限定されないが、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−キオロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリドム、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β−D−ガラクトシルクェオシン、イノシン、N−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N−置換アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアンモメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルクェオシン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ウィブトキソシン、プソイドウラシル(uratil)、クェオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、および2,6−ジアミノプリンが挙げられる。あるいは、本発明の1個または複数の核酸は、Macromolecular Resources(Fort Collins,CO)およびSynthegen(Houston,TX)などの会社から購入できる。
発現ベクター
いくつかの態様では、本開示の核酸は、発現ベクターに組み込まれる。これに関しては、本開示は、本開示の核酸のいずれかを含む発現ベクターを提供する。本明細書の目的に対しては、用語の「発現ベクター」は、構築物がmRNA、タンパク質、ポリペプチド、またはペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、mRNA、タンパク質、ポリペプチド、またはペプチドを細胞内で発現させるのに十分な条件下で、ベクターを細胞と接触させる場合に、宿主細胞によるmRNA、タンパク質、ポリペプチド、またはペプチドの発現を可能とする遺伝子改変オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチド構築物を意味する。本開示のベクターは、全体として、天然起源ではない。しかし、ベクターの一部は、天然起源であり得る。本明細書で開示の発現ベクターは、限定されないが、DNAおよびRNAを含む、任意のタイプのヌクレオチドを含んでよく、これは、一本鎖または二本鎖の、合成されたまたは一部分は天然資源から得られてもよく、天然、非天然または改変ヌクレオチドを含み得る。発現ベクターは、天然または非天然ヌクレオチド間結合、または両方のタイプの結合を含み得る。いくつかの態様では、改変ヌクレオチドまたは非天然ヌクレオチド間結合は、ベクターの転写または複製を妨げない。
本開示の発現ベクターは、任意の好適な発現ベクターであり得、また、任意の好適な宿主への形質転換または遺伝子導入に用いることができる。好適なベクターには、感染するように、および増殖もしくは発現または両方をするように設計されたもの、例えば、プラスミドおよびウイルスが含まれる。ベクターは、pUCシリーズ(Fermentas Life Sciences)、pBluescriptシリーズ(Stratagene,LaJoIIa,CA)、pETシリーズ(Novagen,Madison,WI)、pGEXシリーズ(Pharmacia Biotech,Uppsala,Sweden)、およびpEXシリーズ(Clontech,Palo Alto,CA)からなる群より選択できる。バクテリオファージベクター、例えば、λGTIO、λGTl 1、λZapII(Stratagene)、λEMBL4、およびλNMl 149、も使用できる。植物発現ベクターの例には、pBIOl、pBI101.2、pBI101.3、pBI121およびpBIN19(Clontech)が挙げられる。動物発現ベクターの例には、pEUK−Cl、pMAMおよびpMAMneo(Clontech)が挙げられる。いくつかの態様では、組換え発現ベクターはウイルスベクター、例えば、レトロウイルスベクターである。
本開示の発現ベクターは、例えば、Sambrook et al.、前出;およびAusubel et al.、前出、に記載の標準的組換えDNA技術を用いて調製できる。環状または直鎖状である発現ベクターの構築物は、原核生物または真核生物の宿主細胞中で機能的な複製システムを含むように調製できる。複製システムは、例えば、CoIEl、2 μプラスミド、λ、SV40、ウシパピローマウイルス、などから誘導することができる。
いくつかの態様では、発現ベクターは、転写および翻訳開始ならびに終止コドンなどの調節配列を含み、これは、ベクターが導入される宿主のタイプ(例えば、細菌、真菌、植物、または動物)に特異的であり、また、ベクターがDNAまたはRNA系であるかどうかを考慮して、適切な方を含める。
発現ベクターは、1個または複数のマーカー遺伝子を含み得、これは、形質転換または遺伝子導入宿主の選択を可能とする。マーカー遺伝子には、殺生物剤耐性、例えば、抗生物質、重金属などに対する耐性、原栄養性を得るための栄養要求性宿主の補足性、などが挙げられる。本明細書で開示の発現ベクターのための好適なマーカー遺伝子には、例えば、ネオマイシン/G418耐性遺伝子、ヒグロマイシン耐性遺伝子、ヒスチジノール耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、およびアンピシリン耐性遺伝子が挙げられる。
発現ベクターは、ペプチドをコードするヌクレオチド配列に、またはペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的またはハイブリッド形成するヌクレオチド配列に作動可能に連結された本来のまたは標準的プロモーターを含むことができる。プロモーター、例えば、強い、弱い、誘導性、組織特異的および発達段階に特異的なプロモーターの選択は、当業者の範囲内にある。同様に、ヌクレオチド配列とプロモーターを組み合わせることも当業者の範囲内である。プロモーターは、非ウイルスプロモーターまたはウイルスプロモーター、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、SV40プロモーター、RSVプロモーター、およびマウス幹細胞ウイルスの長端末反復中で見出されたプロモーターであってよい。
本明細書で開示の発現ベクターは、一時的な発現のために、安定発現のために、または両方のために設計され得る。また、発現ベクターは、構成的発現のため、または誘導性発現のために作製され得る。さらに発現ベクターは、自殺遺伝子を含むように作製され得る。本明細書で使用される場合、「自殺遺伝子」という用語は、細胞に死滅するための自殺遺伝子を発現させる遺伝子を意味する。いくつかの態様では、自殺遺伝子は、その遺伝子が発現されている細胞に、作用薬、例えば、薬物に対する感受性を付与する遺伝子であり、その作用薬と接触すると、またはそれに曝露されると、細胞死を引き起こす遺伝子である。自殺遺伝子は、当技術分野において既知であり(例えば、Suicide Gene Therapy:Methods and Reviews.Springer,Caroline J.(Cancer Research UK Centre for Cancer Therapeutics at the Institute of Cancer Research,Sutton,Surrey,UK),Humana Press,2004を参照)、例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)チミジンキナーゼTK遺伝子、シトシンデアミナーゼ、プリンヌクレオシド過リン酸分解酵素、およびニトロ還元酵素が挙げられる。
宿主細胞
本開示は、本明細書に記載の核酸または発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。本明細書で使用される場合、「宿主細胞」という用語は、本明細書で開示の発現ベクターを収容することができる任意のタイプの細胞を意味する。いくつかの態様では、宿主細胞は、真核細胞、例えば、植物、動物、真菌、または藻類であるか、または原核細胞、例えば、細菌または原虫類であり得る。いくつかの態様では、宿主細胞は、培養した細胞または一次細胞、すなわち、生物、例えば、ヒトから直接単離した細胞である。いくつかの態様では、宿主細胞は、付着細胞または懸濁細胞、すなわち、懸濁液で増殖させた細胞である。好適な宿主細胞は、当技術分野で既知であり、例えば、DH5α大腸菌細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞、サルベロ細胞、コス細胞、HEK293細胞、などが挙げられる。いくつかの態様では、発現ベクターを増幅または複製する目的のためには、宿主細胞は、原核細胞、例えば、DH5α細胞である。いくつかの態様では、ペプチドを製造する目的のためには、宿主細胞は、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞である。宿主細胞は、任意の細胞型であってよく、任意のタイプの組織を起源とすることができ、また、任意の発育段階のものとすることができる。
また、少なくとも1種の本明細書に記載の宿主細胞を含む細胞集団も本発明により提供される。いくつかの態様では、細胞集団は、本明細書に記載のいずれかの核酸または発現ベクターを含む宿主細胞を、そのいずれかの核酸または発現ベクターを含まない少なくとも1種の他の細胞と共に含む、異種集団である。あるいは、いくつかの態様では、細胞集団は、実質的に均一な集団であり、その集団は、発現ベクターを含む宿主細胞から主になる(例えば、から本質的になる)。いくつかの態様では、集団は細胞のクローン集団であり、集団の全ての細胞は、発現ベクターを含む単一宿主細胞のクローンであり、それにより、集団の全ての細胞は、発現ベクターを含む。本発明の一実施形態では、細胞集団は、本明細書に記載の核酸または発現ベクターを含む宿主細胞を含むクローン集団である。
医薬組成物および製剤
ペプチド、ペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、宿主細胞、またはこれらの組み合わせ、および担体、賦形剤、または希釈剤を含む組成物が本明細書で提供される。例示的態様では、組成物は医薬組成物である。「医薬組成物」は、動物またはヒトにおける医薬用途のために好適する組成物を意味する。医薬組成物は、薬理学的および/または治療有効量の活性薬剤および薬学的に許容可能な賦形剤または担体を含む。医薬組成物およびその調製方法は、当業者にはすぐに分かるであろう。このような組成物およびその調製方法は、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,19th Edition(Mack Publishing Company,1995)に見出し得る。医薬組成物は、一般に滅菌され、実質的に等張性のものとして配合され、米国食品医薬品局の全てのGMP規制を完全に遵守している。この用語はまた、ヒトを含む動物における使用のための米国薬局方の記載のいずれかの試薬を包含する。好適な医薬担体および製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences,21st Ed.2005,Mack Publishing Co,Eastonに記載されている。「薬学的に許容可能な担体」または「薬学的に許容可能な賦形剤」は、動物またはヒトに投与された場合、有害な、アレルギー性、またはその他の不都合な反応を生じない組成物を意味する。本明細書で使用する場合、「薬学的に許容可能な担体」または「薬学的に許容可能な賦形剤」は、生理学的に適合性のある任意のおよび全ての溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張性剤ならびに吸収遅延剤、などを含む。薬学的に許容可能な賦形剤のいくつかの例は、水、生理食塩水、リン酸緩衝食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、ならびにこれらの組み合わせである。多くの場合、賦形剤は、組成物中の、等張性剤、例えば、糖類、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコールまたは塩化ナトリウムを含む。薬学的に許容可能な賦形剤の追加の例は、湿潤剤または少量の補助的な物質、例えば、湿潤または乳化剤、防腐剤または緩衝液であり、これは、ペプチドの貯蔵寿命または有効性を高める。
例示的態様では、医薬組成物は、次記を含む任意の薬学的に許容可能な成分を含む:例えば、酸性化剤、添加剤、吸着剤、エアゾール噴射剤、排気剤、アルカリ化剤、固化防止剤、抗凝固剤、抗菌性保存剤、酸化防止剤、防腐剤、塩基、結合物質、緩衝剤、キレート化剤、コーティング剤、着色料、乾燥剤、合成洗剤、希釈剤、消毒剤、崩壊剤、分散剤、溶解促進剤、染料、皮膚軟化剤、乳化剤、エマルジョン安定剤、フィラー、フィルム形成剤、風味相乗剤、香味剤、流動促進剤、ゲル化剤、造粒剤、保水剤、潤滑剤、粘膜付着剤、軟膏基剤、軟膏、油性ビークル、有機塩基、トローチ基剤、顔料、可塑剤、研磨剤、防腐剤、封鎖剤、皮膚浸透剤、可溶化剤、溶媒、安定化剤、坐剤基剤、界面活性剤、界面活性剤、沈殿防止剤、甘味剤、治療薬、増粘剤、等張化剤、毒性剤、増粘剤、吸水剤、水混和性共溶媒、硬水軟化剤、または湿潤剤。
いくつかの実施形態では、前述の構成成分(単一または複数)は、医薬組成物中に任意の濃度、例えば、少なくともAで存在してよく、Aは、0.0001%w/v、0.001%w/v、0.01%w/v、0.1%w/v、1%w/v、2%w/v、5%w/v、10%w/v、20%w/v、30%w/v、40%w/v、50%w/v、60%w/v、70%w/v、80%w/v、または90%w/vである。いくつかの実施形態では、前述の構成成分(単一または複数)は、医薬組成物中に任意の濃度、例えば、最大でBで存在してよく、Bは、90%w/v、80%w/v、70%w/v、60%w/v、50%w/v、40%w/v、30%w/v、20%w/v、10%w/v、5%w/v、2%w/v、1%w/v、0.1%w/v、0.001%w/v、または0.0001%である。他の実施形態では、前述の構成成分(単一または複数)は、医薬組成物中に、任意の濃度範囲、例えば、約A〜約Bの範囲で存在してよい。いくつかの実施形態では、Aは0.0001%、Bは90%である。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、いずれかの本明細書で開示のペプチドまたはペプチド類似体を、患者への投与に好適する純度レベルで含む。いくつかの実施形態では、類似体は、少なくとも約90%、好ましくは約95%超、より好ましくは約99%超の純度レべル、および薬学的に許容可能な希釈剤、担体または賦形剤を有する。例示的態様では、医薬組成物は無菌である。
医薬組成物は、生理学的に適合性のあるpHを達成するように処方され得る。いくつかの実施形態では、医薬組成物のpHは、製剤および投与経路に応じて、少なくとも2、または少なくとも3、または少なくとも4、または少なくとも5、または少なくとも6、または少なくとも7、または少なくとも8であってよい。いくつかの実施形態では、医薬組成物のpHは、3〜9であってよい。
ある実施形態では、ペプチドは、遺伝子治療法により、それらのヌクレオチド当量として投与され得る。一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドは、プラスミドまたはベクター中でコードされ、これは、アデノ随伴ウイルス(AAV)由来であり得る。AAVは、組換えAAVウイルスであり得、例えば、限定されないが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV9.47、AAV9(hu14)、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAV−DJ、およびAAV−DJ8などのカプシド血清型を含み得る。非限定的例として、組換えAAVウイルスのカプシドは、AAV2である。非限定的例として、組換えAAVウイルスのカプシドは、AAVrh10である。非限定的例として、組換えAAVウイルスのカプシドは、AAV9(hu14)である。非限定的例として、組換えAAVウイルスのカプシドは、AAV−DJである。非限定的例として、組換えAAVウイルスのカプシドは、AAV9.47である。非限定的例として、組換えAAVウイルスのカプシドは、AAV−DJ8である。ある実施形態は、配列番号1、3〜41、43〜76、79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のペプチド配列のヌクレオチド当量を含む。
当業者なら、標的細胞は、限定されないが、種特異的、誘導性、組織特異的、または細胞周期特異的であるプロモーターを含む特定のプロモーターを必要とすることを理解するであろう(Parr et al,Nat.Med.3:1145−9(1997);この文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
本明細書で使用される場合、「ベクター」は、本発明のポリヌクレオチドなどの異種分子の担体として、輸送、形質導入または別の方法で作用する、任意の分子または部分である。「ウイルスベクター」は、目的のペイロード分子、例えば、導入遺伝子、単一ポリペプチドまたは複数ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをコードする1つまたは複数のポリヌクレオチド領域を含むベクター、またはその目的のペイロード分子を含むベクターである。本発明のウイルスベクターは、組換えで製造してもよく、アデノ随伴ウイルス(AAV)親または基準配列に基づいてもよい。本発明に有用であり得る血清型には、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV9.47、AAV9(hul4)、AAV10、AAV11、AAV 12、AAVrh8、AAVrhlO、AAV−DJ、およびAAV−DJ8から生じるいずれかのものが含まれる。
一実施形態では、本発明に有用であり得る血清型は、AAV−DJ8であり得る。AAV−DJ8のアミノ酸配列は、ヘパリン結合ドメイン(HBD)を除去するために2個以上の変異を含み得る。非限定的例として、米国特許第7,588,772号(参照によりその内容の全体が本明細書に組み込まれる)の配列番号1として記載のAAV−DJ配列は、2個の変異:(1)アミノ酸587の位置のアルギニン(R:arg)がグルタミン(Q;gln)に置換されるR587Q、および(2)アミノ酸590の位置のアルギニン(R;arg)がトレオニン(T;thr)に置換されるR590Tを含み得る。別の非限定的例は、3個の変異:(1)アミノ酸406の位置のリシン(K;lys)がアルギニン(R;arg)に置換されるK406R、(2)アミノ酸587の位置のアルギニン(R;arg)がグルタミン(Q;gln)に置換されるR587Q、および(3)アミノ酸590の位置のアルギニン(R;arg)がトレオニン(T;thr)に置換されるR590Tを含み得る。
AAVベクターはまた、自己相補的AAVベクター(scAAV)を含み得る。scAAVベクターは、一緒にアニーリングして二重鎖DNAを形成する両DNA鎖を含む。第2の鎖合成をスキップすることにより、scAAVは細胞中で迅速な発現を可能とする。
一実施形態では、医薬組成物は、AAVカプシドおよびAAVベクターゲノムを含む組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む。AAVベクターゲノムは、限定されないが、配列番号1、3〜41、43〜76、79〜293、310〜315、319〜323および354〜377またはこれに少なくとも95%同一性を有するバリアントなどの本明細書に記載の少なくとも1個のペプチド関連ポリヌクレオチドを含み得る。医薬組成物中の組換えAAVベクターは、少なくとも70%のAAVベクターゲノムを含有し得る。
一実施形態では、医薬組成物は、AAVカプシドおよびAAVベクターゲノムを含む組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む。AAVベクターゲノムは、限定されないが、配列番号1、3〜41、43〜76、79〜293、310〜315、319〜323および354〜377またはこれに少なくとも95%の同一性の配列および追加のN末端プロリンを有するバリアントなどの本明細書に記載の少なくとも1個のペプチド関連ポリヌクレオチドを含み得る。医薬組成物中の組換えAAVベクターは、少なくとも70%のAAVベクターゲノムを含有し得る。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、欧州特許出願公開第EP1857552号に記載のAAVビリオンの送達方法を用いて、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、欧州特許出願公開第EP2678433号に記載のAAVベクターを用いたタンパク質の送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第5858351号に記載のAAVベクターを用いたDNA分子の送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第6211163号に記載のDNAを血流に送達する方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第6325998号に記載のAAVビリオンの送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第7588757号に記載の中枢神経系へのペイロードの送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第8283151号に記載のペイロードの送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、国際公開第2001089583号に記載のグルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)送達ベクターを用いたペイロードの送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、国際公開第2012057363号に記載の神経細胞へのペイロードの送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第9585971号に記載のペイロードの細胞への送達方法を使って、投与または送達され得る。この特許の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、Deverman et al.Nature Biotechnology,34,204−09(2016)に記載のペイロードの細胞への送達方法を使って、投与または送達され得る。
一実施形態では、ペプチド関連ポリヌクレオチドを含むウイルスベクターは、米国特許第7198951号[アデノ随伴ウイルス(AAV)血清型9配列、それを含むベクター、およびそのための使用]、米国特許第9217155号[新規AAVの単離およびその使用]、国際公開第2011126808号[薬理学的に誘導される導入遺伝子アブレーション系]、米国特許第6015709号[転写活性化因子、および組成物およびそれに関連する使用]、米国特許第7094604号[偽型組換えAAVビリオンの製造]、国際公開第2016126993号[抗タウ構築物]、米国特許第7094604号[組換えAAVカプシドタンパク質]、米国特許第8,292,769号[トリアデノ随伴ウイルス(aaav)およびその使用]、米国特許第9102949号[CNSターゲティングaavベクターおよびその使用方法]、米国特許出願公開第20160120960号[中枢神経系へのアデノ随伴ウイルス媒介遺伝子導入]、国際公開第2016073693号[パーキンソン病の治療のためのAADCポリヌクレオチド]、国際公開第2015168666号[網膜およびCNS遺伝子治療用AAVベクター]、米国特許出願公開第20090117156号[A型ニーマン・ピック病のための遺伝子治療]または国際公開第2005120581号[神経代謝病のための遺伝子治療]に記載のAAVビリオンの送達方法を使って、投与または送達され得る。
本明細書に記載のウイルスベクターの医薬組成物は、バイオアベイラビリティ、治療濃度域、および/または分布容積の内の1つまたは複数を特徴とし得る。
いくつかの実施形態では、本発明のペプチド関連ヌクレオチドおよび/またはペプチド関連ヌクレオチド組成物は、装置と組み合わせる、その上にコーティングするまたはそれに埋め込むことが可能である。装置には、限定されないが、ステント、ポンプ、および/またはその他の埋め込み型治療装置が挙げられる。さらに、対象が圧縮装置、例えば、限定されないが、対象の深部静脈血栓症(DVT)の可能性を減らす圧縮装置を用いている間に、ペプチド関連ヌクレオチドおよび/またはペプチド関連ヌクレオチド組成物を、対象に送達可能である。本発明は、1個または複数のペプチド関連ポリヌクレオチドペイロード分子をコードするウイルスベクターを組み込み得る装置を提供する。これらの装置は、安定な製剤中に、それを必要とするヒト患者などの対象に直ちに送達され得るウイルスベクターを含む。
投与装置を用いて、本明細書で教示の、単一、複数または分割投与計画に従って、本発明のペプチド関連ヌクレオチドを含むウイルスベクターを送達し得る。
脳投与
本発明のペプチドまたは組成物のCNSへの送達は、本発明のいくつかの実施形態では、全身投与、CSF経路への注入、または脳への直接注入によってであり得、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。一実施形態では、本発明の組成物は、CNS中で標的とする作用のために、CNSへの全身または直接投与により投与され、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。一実施形態では、本明細書に記載の組成物は、脳特異的送達用として処方され、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。一実施形態では、脳への薬物送達戦略には、血液脳関門(BBB)の浸透圧的および化学的開口部、ならびに輸送または担体システム、酵素、および血液脳関門内皮中への分子の浸透を制御する受容体の使用を含み、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。別の実施形態では、受容体媒介トランスサイトーシスは、ペプチドおよびタンパク質をBBBを通って輸送でき、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。別の実施形態では、脳への薬物送達戦略は、BBBの迂回を含み、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。いくつかの実施形態では、種々の薬理学的試薬を用いてBBBを開かせ、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、これらの内のいくつかの経路のために処方される。別の実施形態では、投与経路は、神経変性の状態により影響を受けるものとは異なる器官またはシステムに向けられ得る。例えば、化合物は、神経変性状態を治療するために非経口的に投与され得る。したがって、本発明は、当業者により理解されるように、本明細書で記載のいずれかの経路、およびこのような材料をCNSに利用する任意の経路を用いた投与用の好適する種々の剤形の使用を提供する。
薬学的に許容可能な塩
本開示は、本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体の薬学的に許容可能な塩をさらに提供する。本明細書で使用される場合、用語の「薬学的に許容可能な塩」は、親ペプチドの生物活性を保持し、生物学的にまたは別の理由で望ましくないことがないペプチドの塩を意味する。本明細書で開示の多くのペプチドは、アミノおよび/またはカルボキシル基またはそれらに類似の基が存在するために、酸および/または塩基の塩を形成できる。薬学的に許容可能な塩基付加塩は、無機および有機塩基から調製できる。無機塩基由来の塩には、例示の目的のみで挙げると、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウムおよびマグネシウム塩が含まれる。有機塩基由来の塩には、限定されないが、一級、二級および三級アミンの塩が挙げられる。
薬学的に許容可能な酸付加塩は、無機および有機酸から調製できる。代表的酸付加塩には、限定されないが、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、クエン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、重硫酸塩、酪酸塩、ショウノウ酸塩、ショウノウスルホン酸塩、二グルコン酸塩、グリセロ燐酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、フマル酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、2−ヒドロキシエタンスルホン酸塩(イソチオン酸塩)、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、2−ナフタレンスルホン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3−フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、リン酸塩、グルタミン酸塩、重炭酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、およびウンデカン酸塩が挙げられる。無機酸由来の塩には、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、などが挙げられる。有機酸由来の塩には、酢酸塩、プロピオン酸塩、グリコール酸塩、ピルビン酸塩、シュウ酸塩、リンゴ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、安息香酸塩、ケイ皮酸塩、マンデル酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、p−トルエン−スルホン酸塩、サリチル酸塩、などが挙げられる。薬学的に許容可能な酸付加塩の形成に採用できる酸の例には、例えば、無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、およびリン酸、ならびに有機酸、例えば、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、およびクエン酸が挙げられる。
塩基性付加塩はまた、サリチル酸原料の最終単離および精製中にインサイツで調製でき、またはカルボン酸含有部分と、薬学的に許容可能な金属カチオンの水酸化物、炭酸塩、または重炭酸塩などの好適な塩基との反応により、またはアンモニアもしくは、有機一級、二級、もしくは三級アミンとの反応により調製できる。薬学的に許容可能な塩には、限定されないが、アルカリ金属またはアルカリ土類金属ベースカチオン、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、およびアルミニウム塩など、および特に、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、およびエチルアンモニウムを含む、無毒性四級アンモニアおよびアミンカチオンが挙げられる。塩基付加塩の形成に有用なその他の代表的有機アミンには、例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、ピペラジン、などが挙げられる。有機塩基由来の塩には、限定されないが、一級、二級および三級アミンの塩が挙げられる。
さらに、塩基性窒素含有基は、メチル、エチル、プロピル、およびブチル塩化物、臭化物、およびヨウ化物などの低級アルキルハロゲン化物;デシル、ラウリル、ミリスチル、およびステアリル塩化物、臭化物、およびヨウ化物などの長鎖ハロゲン化物;ベンジルおよびフェネチル臭化物などのアリールアルキルハロゲン化物として、本開示の類似体と四級化できる。水または油可溶性または分散性生成物がそれにより得られる。
ペプチドの対応する溶媒和物を調製、精製、および/または取り扱うことは、好都合または望ましいことであり得る。本明細書で使われる場合、用語の「溶媒和物」は、従来の意味で使用され、溶質(例えば、ペプチド、ペプチドの塩)と溶媒との複合体を意味する。溶媒が水の場合、溶媒和物は、便宜的に水和物、例えば、一水和物、二水和物、三水和物と呼ばれ得る。別段の指定がない限り、特定のペプチドへの言及は、その溶媒和物および水和物形態も包含する。
本明細書で使用される場合、「共結晶」または「共結晶塩」は、室温で2種以上の特有の固体から構成される結晶質物質を意味し、それぞれの物質は、構造、融点、および融解熱、吸湿性、溶解度、および安定性などの特有の物理的特性を有する。共結晶または共結晶塩は、それ自体既知の共結晶化方法により製造できる。共結晶(co−crystalまたはcocrystal)または共結晶塩という用語はまた、式IのペプチドなどのホストAPI(有効活性成分)分子(単一または複数)、およびゲスト(または共形成物)分子(単一または複数)が存在する多成分系を意味する。
投与経路、投与量、および投与計画
医薬組成物は通常、非経口的投与に好適する。本明細書で使用される場合、医薬組成物の「非経口的投与」には、対象の組織の物理的な穴の開設およびその穴を通る組織への医薬組成物の投与により、通常、血流中、筋肉中、または内部臓器中への直接投与をもたらすことを特徴とする任意の投与経路が含まれる。したがって、非経口的投与には、限定されないが、組成物の注入、外科的切開による組成物の適用、組織貫通性非外科的創傷を介した組成物の適用などによる医薬組成物の投与が含まれる。特に、非経口的投与は、限定されないが、皮下注入、腹腔内注入、筋肉注入、胸骨内注入、静脈内注入、動脈内注入、髄腔内注入、脳室内注入、尿道内注入、頭蓋内注入、滑液嚢内注入、または輸注;または腎臓透析注入技術を含むことが意図されている。
種々の実施形態では、ペプチドは、薬学的に許容可能な賦形剤と混合され、経口でまたは静脈内注入、筋肉注入、皮下注入、腹腔内注入、経皮注入、動脈内注入、胸骨内注入、髄腔内注入、脳室内注入、尿道内注入、頭蓋内注入、滑液嚢内注入によりまたは輸注により、対象に全身的に投与できる医薬組成物が形成される。医薬組成物は、天然には認められない少なくとも1種の成分を含むのが好ましい。
非経口的投与に好適する医薬組成物製剤は通常、滅菌水または無菌等張生理食塩水などの薬学的に許容可能な賦形剤と混合した有効成分を含む。このような製剤は、ボーラス投与または継続投与に好適する形態で、調製、包装、または販売され得る。注入可能製剤は、単位剤形、例えば、アンプル、または防腐剤を含む複数回投与用容器で、調製、包装、または販売され得る。非経口的投与用の製剤には、限定されないが、懸濁剤、溶液、油中または水性ビークル中のエマルジョン、ペーストなどが含まれる。このような製剤は、限定されないが、懸濁剤、安定化剤、または分散剤を含む、1種または複数の追加の成分をさらに含み得る。非経口的投与用の製剤の一実施形態では、有効成分は、再構成された組成物の非経口的投与の前に、好適なビークル(例えば、無菌発熱性物質非含有水)を用いて再構成するための乾燥形態(すなわち、粉末または顆粒状形態)で提供される。非経口製剤はまた、塩、炭水化物および緩衝剤(好ましくはpH3〜9にするための)などの担体を含有し得る水溶液も含むが、いくつかの適用において、無菌の非水溶液として、または無菌の発熱物質非含有水などの適切なビークルと共に使用される乾燥形態として、より好適に処方し得る。例示的非経口的投与形態には、無菌水溶液、例えば、水性のプロピレングリコールまたはデキストロース溶液中の溶液剤または懸濁剤が含まれる。このような剤形は、必要に応じ、好適に緩衝できる。有用なその他の非経口的に投与可能な製剤には、微結晶形態、またはリポソーム調製物形態の有効成分を含むものが含まれる。非経口的投与用の製剤は、即時放出および/または放出調節されるように処方し得る。放出調節製剤には、遅延、持続、パルス、制御、標的化およびプログラム放出が含まれる。
本開示は、適用ポイントで局所的に作用する、または身体の血液循環に入ると、全身的に作用する、経皮または局所的の送達のための組成物および方法を含む。これらのシステムでは、送達は、軟膏などの形の物質または薬物の直接局所投与、または薬物(または他の物質)を保持し、それを時間制御方式で皮膚に放出する、貯蔵容器などを備えた貼付剤の接着、などの技術により実現され得る。局所投与の場合、組成物は、エマルジョン、ローション、ゲル、クリーム、ゼリー、溶液、懸濁液、軟膏、および経皮パッチの形態であり得る。いくつかの局所送達組成物は、ポリエニルホスファチジルコリン(本明細書では「PPC」と省略)を含有し得る。いくつかの事例では、PPCを用いて、表皮浸透を高めることができる。本明細書で使用される場合、用語の「ポリエニルホスファチジルコリン」は、2個の脂肪酸部分を有する任意のホスファチジルコリンを意味し、2個の脂肪酸の内の少なくとも1個は、構造中に少なくとも2個の二重結合を有するリノール酸などの不飽和脂肪酸である。このような局所製剤は、1種または複数の乳化剤、1種または複数の界面活性剤、1種または複数のポリグリコール、1種または複数のレシチン、1種または複数の脂肪酸エステル、または1種または複数の経皮浸透増強剤を含み得る。製剤は、無菌水溶液または非水性溶液、懸濁液、および乳剤を含むことができ、特定の実施形態では、これは、対象の血液と等張性であり得る。非水溶媒の例は、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油、ゴマ油、ヤシ油、ラッカセイ油、ピーナッツオイルなどの植物油、鉱物油、オレイン酸エチル等の有機エステル、または合成モノまたはジグリセリドを含む不揮発性油である。水性溶媒には、水、アルコール/水溶液、乳剤あるいは懸濁液が挙げられ、生理食塩水および緩衝性溶媒を含む。非経口ビークルとしては、塩化ナトリウム溶液、1,3−ブタンジオール、リンゲルデキストロース、デキストロース、および塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液、または不揮発性油が挙げられる。静脈内ビークルとしては、流体、および栄養補充液、電解質補充液(リンゲルデキストロース系の補充液など)、などが挙げられる。保存剤および他の添加物は、例えば抗菌剤、抗酸化剤、キレート化剤、および不活性ガスなどが存在してもよい。
例えば、一態様では、無菌注入可能溶液は、必要な量のペプチドを、上記成分の1種または複数の組み合わせとともに、適切な溶媒に組み込み、続けて、必要に応じて、濾過滅菌することにより調製できる。一般に、分散製剤は、活性ペプチドを、塩基性分散媒および上記のもの由来の必要な他の成分を含有する無菌ビークル中に混合することにより調製される。無菌の注入可能溶液を調製用の無菌粉末の場合、真空乾燥および凍結乾燥などの調製方法により、活性成分粉末と、予め滅菌濾過したその溶液由来の任意の追加の目的成分の混合物が得られる。溶液の適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用により、分散製剤の場合には必要な粒径の維持により、また界面活性剤の使用により、維持することができる。注入可能組成物の持続的吸収は、組成物中に、吸収を遅らせる薬剤、例えば、モノステアリン酸塩およびゼラチンを含めることにより、もたらさすことができる。種々の実施形態では、注入可能組成物は、市販の使い捨て型の注入可能装置を用いて投与される。
非経口製剤は、単位用量または複数回投与用シール容器、例えば、アンプルおよびバイアルで提供でき、また、使用直前に、無菌液体賦形剤、例えば、注射用蒸留水を添加するだけでよい、凍結乾燥(freeze−dried)(凍結乾燥(lyophilized))状態で保存できる。即時の注入溶液および懸濁液は、当該技術分野において既知の滅菌粉末、顆粒および錠剤から調製できる。注入可能製剤は、本開示による。注入可能組成物のための効果的な医薬賦形剤に対する要件は、当業者にはよく知られている(例えば、Pharmaceutics and Pharmacy Practice,J.B.Lippincott Company,Philadelphia,Pa.,Banker and Chalmers,eds.,pages 238−250(1982)、およびASHP Handbook on Injectable Drugs,Toissel,4th ed.,pages 622−630(1986)を参照されたい)。
さらに、本開示のペプチドは、種々の基材、例えば、乳化基材または水溶性基剤を混合することにより、直腸投与用の坐剤として作製できる。腟投与に好適する製剤は、有効成分に加えて、当技術分野において適切であるとわかっている担体を含む、ペッサリー、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、泡または噴霧配合物として提供できる。
当業者なら、上述した医薬組成物に加えて、本開示のペプチドは、シクロデキストリン包接複合体などの包接複合体、またはリポソームとして処方できることを理解するであろう。
ペプチドは、鼻腔内に、または吸入により、通常、乾燥粉末の形態で(単独で、混合物として、または混合成分粒子として、例えば、好適な薬学的に許容可能な担体と混合して)、ドライパウダー吸入器から、加圧型容器、ポンプ、噴霧、アトマイザー(好ましくは、電気流体力学を用いて微細ミストを生成するアトマイザー)、または噴霧器からのエアロゾル噴霧として、好適な噴射剤を使用または使用せずに、または点鼻薬として、投与できる。加圧型容器、ポンプ、噴霧、アトマイザー、または噴霧器は通常、例えば、有効成分の分散、可溶化、または放出の延長のための好適な薬剤、溶媒としての噴射剤(単一または複数)を含むペプチドの溶液または懸濁液を含む。乾燥粉末または懸濁製剤としての使用前に、製剤は通常、吸入による送達に好適なサイズ(通常5ミクロン未満)に微粒子化される。これは、任意の適切な粉砕法、例えば、スパイラルジェットミル、流動床ジェットミル、ナノ粒子を形成するための超臨界流体処理、高圧ホモジナイゼーション、またはスプレー乾燥により達成され得る。吸入器または吹き入れ器で使用するための、カプセル、ブリースターパックおよびカートリッジは、ペプチド、好適な粉末基剤および機能調節剤の粉末混合物を含むように処方され得る。メントールおよびレボメントールなどの好適な香味料、またはサッカリンまたはサッカリンナトリウムなどの甘味料は、これらの吸入/鼻腔内投与向け製剤に添加し得る。吸入/鼻腔内投与用の製剤は、即時放出および/または放出調節されるように処方し得る。放出調節製剤には、遅延、持続、パルス、制御、標的化およびプログラム放出が含まれる。ドライパウダー吸入器およびエアロゾルの場合、投与単位は、計測量を送達するバルブにより決定される。単位は通常、ペプチドの定量または「ひと吹き」を投与するように構成される。全一日量は、通常、単一用量、または、より一般的には、その日全体にわたる分割量で投与される。
投与量
したがって、当業者なら、本明細書で提供される本開示に基づいて、投与量および投与計画が治療技術においてよく知られた方法により調節されることを理解するであろう。すなわち、最大耐量は容易に確定でき、対象に対する検出可能な治療効果を与えるためにそれぞれの薬剤を投与するための時間的要件と同様に、対象に対する検出可能な治療効果を与える有効量も決定し得る。したがって、特定の投与量および投与計画が本明細書で例示されるが、これらの例は、本開示の実施において対象に提供され得る投与量および投与計画を決して限定するものではない。
投与量値は、回復される状態のタイプと重症度で変化し得るものであり、単回または複数回用量を含み得ることに留意されたい。いずれの特定の対象についても、具体的な投与計画は、個々の必要性および組成物を投与するヒトまたはその投与を監督する人の専門的判断に従い経時的に調整されるべきであること、および本明細書で記載の投与量範囲は、例示的なものに過ぎず、請求された組成物の範囲または実施を限定する意図はないことをさらに理解されたい。さらに、本開示の組成物を用いた投与計画は、疾患のタイプ、年齢、体重、性別、対象の医学的状態、状態の重症度、投与経路および用いた特定のペプチドなどの種々の要因に基づくものであろう。したがって、投与計画は、広い範囲で変わる可能性があるが、標準的方法を使って定常的に決定することができる。例えば、投与量は、薬物動態学的または薬力学的パラメーターに基づいて調節することが可能で、これには、毒作用および/または検査室値などの臨床的効果が含まれ得る。したがって、本開示は、当業者により測定される対象内用量漸増試験を包含する。適切な投与量および投与計画の決定は、当該技術においてよく知られており、本明細書で開示の教示が与えられると、当業者により成し遂げられると理解されるであろう。
本開示のペプチドの投与量はまた、特定の本開示のペプチドの投与に付随する可能性のある任意の有害副作用の存在、性質および程度により決定できる。通常、主治医は、種々の要因、例えば、年齢、体重、総体的な健康、食事、性別、投与される本開示のペプチド、投与経路、および治療される状態の重症度を考慮して、それぞれの個々の患者を治療する本開示のペプチドの投与量を決定する。例として述べるのであって、限定するものではないが、本開示のペプチドの投与量は、約0.0001〜約100mg/治療される対象のkg体重/日、約0.001〜約10mg/治療される対象のkg体重/日、または約0.01〜約1mg/治療される対象のkg体重/日であり得る。ペプチドは、1つまたは複数の用量、例えば、1〜3用量で投与できる。
種々の実施形態では、医薬組成物の単一または複数回の投与が、対象に必要で、耐容される投与量と頻度に応じて投与される。いずれにせよ、組成物は、対象を効果的に治療するのに十分な量の少なくとも1種の本明細書で開示のペプチドを提供すべきである。投与量は、1回で投与できるが、治療結果が達成されるまで、または副作用が治療の中断の理由になるまで、定期的に提供してよい。
ペプチド医薬組成物の投与頻度は、治療の種類と治療される特定の疾患に依存する。投与は、ペプチドを、1日1回、2回、3回または4回でよい。治療有効量のペプチドによる対象の治療には、単一治療、または好ましくは一連の治療を含むことができる。好ましい例では、対象は、毎日、毎週1回または2週で1回、ペプチドで治療される。
併用療法
別の実施形態では、ペプチドは、その他の既知の治療薬と同時投与または同時処方される。本開示のさらなる態様では、薬理学的有効量の本開示によるペプチドまたはペプチド類似体、または薬学的に許容可能なその塩を、必要に応じて薬学的に許容可能な希釈剤または担体と一緒に、またこれに加えて、次記:(1)インスリンおよびインスリン類似体;(2)スルホニル尿素(例えば、グリピジド)を含むインスリン分泌促進物質および食事グルコース制御因子(「短時間作用型分泌促進物質」と呼ばれることもある)、例えば、メグリチニド(例えば、レパグリニドおよびナテグリニド);(3)インクレチン作用を改善する薬剤、例えば、ジペプチジルペプチダーゼIV(DPP−4)阻害剤(例えば、ビルダグリプチン、サキサグリプチン、およびシタグリプチン)、およびグルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)アゴニスト(例えば、エキセナチド);(4)インスリン増感薬、例えば、チアゾリジンジオン(例えば、ピオグリタゾンおよびロシグリタゾン)などのペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ(PPARγ)アゴニスト、およびPPARα、γおよびδ活性の任意の組み合わせを有する薬剤;(5)肝臓グルコースバランスを調節する薬剤、例えば、ビグアニド(例えば、メトホルミン)、フルクトース1,6−ビスホスファターゼ阻害剤、グリコーゲンホプスホリラーゼ阻害剤、グリコーゲンシンターゼキナーゼ阻害剤、およびグルコキナーゼ活性化因子;(6)腸からのグルコースの吸収を減らす/遅らせるように設計された薬剤、例えば、α−グルコシダーゼ阻害剤(例えば、ミグリトールおよびアカルボース);および(7)グルカゴンの作用と拮抗するまたはグルカゴンの分泌を減らす薬剤、例えば、アミリン類似体(例えば、プラムリンチド);(7)腎臓によるグルコースの再吸収を防ぐ薬剤、例えば、ナトリウム依存性グルコーストランスポーター2(SGLT−2)阻害剤(例えば、ダパグリフロジン);(8)長期の高血糖の合併症を治療するように設計された薬剤、例えば、アルドース還元酵素阻害剤(例えば、エパルレスタットおよびラニレスタット);および細小血管症に関連する合併症を治療するために使用される薬剤;(9)抗脂質異常症剤、例えば、HMG−CoA還元酵素阻害剤(スタチン、例えば、ロスバスタチン)およびその他のコレステロール低下薬;PPARaアゴニスト(フィブラート、例えば、ゲムフィブロジルおよびフェノフィブレート);胆汁酸封鎖剤(例えば、コレスチラミン);(10)コレステロール吸収阻害剤(例えば、植物ステロール(すなわち、フィトステロール)、合成阻害剤);コレステリルエステル輸送タンパク質(CETP)阻害剤;回腸胆汁酸輸送システムの阻害剤(I BAT阻害剤);胆汁酸結合樹脂;ニコチン酸(ナイアシン)およびその類似体;酸化防止剤、例えば、プロブコール;およびω−3脂肪酸;(11)β遮断薬などのアドレナリン受容体アンタゴニストを含む降圧薬、(例えば、アテノロール)、α遮断薬(例えば、ドキサゾシン)、およびα/β混合遮断薬(例えば、ラベタロール);α−2アゴニストを含むアドレナリン受容体アゴニスト(例えば、クロニジン);アンギオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えば、リシノプリル)、カルシウムチャネル遮断薬、例えば、ジヒドロピリジン(例えば、ニフェジピン)、フェニルアルキルアミン(例えば、ベラパミル)、およびベンゾチアゼピン(例えば、ジルチアゼム);アンギオテンシンII受容体アンタゴニスト(例えば、カンデサルタン);アルドステロン受容体アンタゴニスト(例えば、エプレレノン);中枢性アドレナリン作動薬、例えば、中枢αアゴニスト(例えば、クロニジン);および利尿薬(例えば、フロセミド);(12)フィブリン溶解活性化因子などの抗血栓薬を含む止血モジュレーター;トロンビンアンタゴニスト;第VIIa因子阻害剤;抗凝固剤、例えば、ビタミンKアンタゴニスト(例えば、ワーファリン)、ヘパリンおよびその低分子量類似体、因子Xa阻害剤、および直接トロンビン阻害薬(例えば、アルガトロバン);抗血小板薬、例えば、シクロオキシゲナーゼ阻害剤(例えば、アスピリン)、アデノシンジホスフェート(ADP)受容体阻害剤(例えば、クロピドグレル)、ホスホジエステラーゼ阻害剤(例えば、シロスタゾール)、糖タンパク質I IB/I I A阻害剤(例えば、チロフィバン)、およびアデノシン再取り込み阻害剤(例えば、ジピリダモール);(14)ノルアドレナリン作動薬(例えば、フェンテルミン)およびセロトニン作動薬(例えば、シブトラミン)を含む抗肥満薬、例えば、食欲抑制薬(例えば、エフェドリン)、膵リパーゼ阻害剤(例えば、オルリスタット)、マイクロソーム輸送タンパク質(MTP)モジュレーター、ジアシルグリセロールアシル転移酵素(DGAT)阻害剤、およびカンナビノイド(CB1)受容体アンタゴニスト(例えば、リモナバン);(15)摂食行動変性剤、例えば、オレキシン受容体モジュレーターおよびメラニン凝集ホルモン(MCH)モジュレーター;(16)グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)受容体モジュレーター;(17)神経ペプチドY(NPY)/NPY受容体モジュレーター;(18)ピルビン酸脱水素酵素キナーゼ(PDK)モジュレーター;(19)セロトニン受容体モジュレーター;(20)レプチン/レプチン受容体モジュレーター;(21)グレリン/グレリン受容体モジュレーター;または(22)モノアミン透過調節薬、例えば、選択的セロトニン再取り込み阻害剤(SSRI)(例えば、フルオキセチン)、ノルアドレナリン再取り込み阻害剤(NARI)、ノルアドレナリン−セロトニン再取り込み阻害剤(SNRI)、トリプルモノアミン再取り込み遮断薬(例えば、テソフェンシン)、およびモノアミンオキシダーゼ阻害剤(MAOI)(例えば、トロキサトンおよびアミフラミン)、もしくは薬学的に許容可能な塩、このような塩の溶媒和物、溶媒和物またはこれらのプロドラッグ、から選択される1種または複数の薬剤を、必要に応じ、薬学的に許容可能な担体と一緒に、同時、逐次または別々に、このような治療処置を必要とするヒトなどの哺乳動物に投与することを含む併用療法が本明細書で提供される。
別の実施形態では、ペプチドは、その他の既知のNASHを治療するための治療薬と同時投与または同時処方される。本開示のさらなる態様では、薬理学的有効量の本開示によるペプチドまたはペプチド類似体、または薬学的に許容可能なその塩を、必要に応じて薬学的に許容可能な希釈剤または担体と一緒に、(miR−103/107アンタゴニスト、FXRアゴニスト、ガレクチン−1/3アゴニスト、ACC阻害剤、CB−1阻害剤、ケトヘキサキナーゼ阻害剤、PDE4阻害剤、PPARγアゴニスト、A3ARアゴニスト、PDE阻害剤、フルオロケトライド、mTOTインスリン増感剤、カスパーゼ阻害剤、レプチン類似体、ガレクチン−1/3アゴニスト、SCD1阻害剤、PPARαδアゴニスト、LOXL2抗体、ASK1阻害剤、11β−HSD1阻害剤、PPARαδγアゴニスト、THR−βアゴニスト、アルドステロン阻害剤、FGF−19類似体、SBAT阻害剤、CCR2/CCR5阻害剤、GLP−1アゴニスト、およびPPARαγアゴニスト)から選択される1種または複数の薬剤を、同時、逐次または別々に投与することを含む併用療法が本明細書で提供される。次の化合物と一緒の組み合わせも、本発明の実施形態として意図されている。アストラゼネカAZD4076、Enanta EDP−305、Galectin Therapeutics GR−MD−02、ゲムカベン、ギリアドGS−0976、ギリアドGS−9674、メルクMK−4074、ピオグリタゾン、ファイザーPF−06835919、ファイザーCP−945598、アステラスASP9831、ベーリンガーインゲルハイムBI 1467335、ブリストル・マイヤーズスクイブBMS−986036、アバンディア、メトホルミン、ロサルタン、キャンファイトCF102、ペントキシフィリン、ソリスロマイシン、Cirius MSDC−0602K、エムリカサン、Conatus IDN−6556、メトレレプチン、アラムコール、Genfit GFT505、シムツズマブ、ギリアドGS−4997、ギリアドGS−9450、ロシュTRO19622、ロシュRO5093151、Immuron IMM−124E、オベチコール酸、Inventiva IVA337、Madrigal MGL−3196、MN−001、田辺三菱製薬MT−3995、持田製薬EPA−E、NGM Biopharma NGM282、ノバルティスLMB763、ノバルティスLJN452、Shire SHP626、セニクリビロック、リラグルチド、およびサログリタザル。
肥満症に関連する合併症−単剤療法または併用療法
例えば、体重過剰または肥満に加えて、対象または患者は、体重過剰または肥満症関連合併症、すなわち、体重過剰または肥満であることに関連する、それにより悪化する、またはそれにより誘発される疾患およびその他の有害健康状態を有する場合がある。本発明の開示ペプチドが単独で、または以前にこれらの体重過剰または肥満症関連状態を治療することが示されている少なくとも1種の他の薬剤と組み合わせて投与されることが本明細書で意図されている。
例えば、II型糖尿病は肥満症に関連付けられてきた。II型糖尿病の特定の合併症、例えば、身体障害および早死には、持続的減量により、防止、回復、またはなくすことができる(Astrup,A.Pub Health Nutr(2001)4:499−5 15)。II型糖尿病の治療に投与される薬剤には、スルホニル尿素(例えば、クロルプロパミド、グリピジド、グリブリド、グリメピリド);メグリチニド(例えば、レパグリニドおよびナテグリニド);ビグアニド(例えば、メトホルミン);チアゾリジンジオン(ロシグリタゾン、トログリタゾン、およびピオグリタゾン);ジペプチジルペプチダーゼ−4阻害剤(例えば、シタグリプチン、ビルダグリプチン、およびサキサグリプチン);グルカゴン様ペプチド−1模倣体(例えば、エキセナチドおよびリラグルチド);およびαグルコシダーゼ阻害剤(例えば、アカルボースおよびミグリトール)が挙げられる。
心機能障害および状態、例えば、高血圧、脂質異常症、虚血性心疾患、心筋症、心筋梗塞、脳卒中、静脈血栓塞栓症および肺高血圧症は、体重過剰または肥満症に関連付けられてきた。例えば、高血圧は、肥満症に関連付けられてきた。理由は、過剰脂肪組織が腎臓の作用を受ける物質を分泌し、高血圧を生ずるためである。さらに、肥満症であると、一般により多量のインスリンが産生され(過剰脂肪組織のために)、この過剰のインスリンも血圧を上昇させる。高血圧の主要な治療選択肢は、減量である。高血圧を治療するために投与される薬剤には、クロルタリドン;ヒドロクロロチアジド;インダパミド、メトラゾン;ループ利尿薬(例えば、ブメタニド、エタクリン酸、フロセミド、ラシックス、トルセミド);カリウム保持性利尿薬(例えば、アミロライド塩酸塩、ベンザミル、スピロノラクトン、およびトリアムテレン);末梢性薬剤(例えば、レセルピン);中枢αアゴニスト(例えば、クロニジン塩酸塩、グアナベンズ酢酸塩、グアンファシン塩酸塩、およびメチルドパ);α遮断薬(例えば、ドキサゾシンメシレート、プラゾシン塩酸塩、およびテラゾシン塩酸塩);β遮断薬(例えば、アセブトロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロールフマル酸塩、カルテオロール塩酸塩、メトプロロール酒石酸塩、メトプロロールコハク酸塩、ナドロール、ペンブトロール硫酸塩、ピンドロール、プロプラノロール塩酸塩、およびチモロールマレイン酸塩);αおよびβ混合遮断薬(例えば、カルベジロールおよびラベタロール塩酸塩);直接血管拡張薬(例えば、ヒドララジン塩酸塩およびミノキシジル);カルシウムアンタゴニスト(例えば、ジルチアゼム塩酸塩およびベラパミル塩酸塩);ジヒドロピリジン(例えば、アムロジピンベシル酸塩、フェロジピン、イスラジピン、ニカルジピン、ニフェジピン、およびニソルジピン);ACE阻害薬(ベナゼプリル塩酸塩、カプトプリル、エナラプリルマレイン酸塩、フォシノプリルナトリウム、リシノプリル、モエキシプリル、キナプリル塩酸塩、ラミプリル、トランドラプリル);アンギオテンシンII受容体遮断薬(例えば、ロサルタンカリウム、バルサルタン、およびイルベサルタン);レニン阻害剤(例えば、アリスキレン);およびこれらの組み合わせが挙げられる。これらの化合物は、当該技術分野において既知の投与計画および投与量で投与される。
Carrら(The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism(2004)Vol.89,No.6 2601−2607)は、体重過剰または肥満であることと、脂質異常症との間の関連を考察している。脂質異常症は通常、スタチンで治療される。HMG−CoA還元酵素阻害剤であるスタチンは、対象のコレステロールの産生を遅くする、および/または動脈からコレステロールの蓄積を取り除く。スタチンには、メバスタチン、ロバスタチン、プラバスタチン、シンバスタチン、ベロスタチン、ジヒドロコンパクチン、フルバスタチン、アトルバスタチン、ダルバスタチン、カルバスタチン、クリルバスタチン、ベバスタチン、セフバスタチン、ロスバスタチン、ピタバスタチン、およびグレンバスタチンが挙げられる。これらの化合物は、当該技術分野において既知の投与計画および投与量で投与される。Eckel(Circulation(1997)96:3248−3250)は、体重過剰または肥満であることと、虚血性心疾患との間の関連について考察している。虚血性心疾患を治療するために投与される薬剤には、スタチン、硝酸塩(例えば、イソソルビド二硝酸塩およびイソソルビド一硝酸塩)、β遮断薬、およびカルシウムチャネルアンタゴニストが挙げられる。これらの化合物は、当該技術分野において既知の投与計画および投与量で投与される。
Wongら(Nature Clinical Practice Cardiovascular Medicine(2007)4:436−443)は、体重過剰または肥満であることと、心筋症との間の関連について考察している。心筋症を治療するために投与される薬剤には、強心剤(例えば、ジゴキシン)、利尿薬(例えば、フロセミド)、ACE阻害剤、カルシウムアンタゴニスト、抗不整脈薬(例えば、ソトロール(Sotolol)、アミオダロンおよびジソピラミド)、およびβ遮断薬が挙げられる。これらの化合物は、当該技術分野において既知の投与計画および投与量で投与される。Yusefら(Lancet(2005)366(9497):1640−1649)は、体重過剰または肥満であることと、心筋梗塞との間の関連について考察している。心筋梗塞を治療するために投与される薬剤には、ACE阻害剤、アンギオテンシンII受容体遮断薬、直接血管拡張薬、β遮断薬、抗不整脈薬および血栓溶解薬(例えば、アルテプラーゼ、レタプラーゼ(Retaplase)、テネクテプラーゼ、アニストレプラーゼ、およびウロキナーゼ)が挙げられる。これらの化合物は、当該技術分野において既知の投与計画および投与量で投与される。
Sukら(Stroke(2003)34:1586−1592)は、体重過剰または肥満であることと、脳卒中との間の関連について考察している。脳卒中を治療するために投与される薬剤には、抗血小板薬(例えば、アスピリン、クロピドグレル、ジピリダモール、およびチクロピジン)、抗凝固薬(例えば、ヘパリン)、および血栓溶解薬が挙げられる。Steinら(The American Journal of Medicine(2005)18(9):978−980)は、体重過剰または肥満であることと、静脈血栓塞栓症との間の関連について考察している。静脈血栓塞栓症を治療するために投与される薬剤には、抗血小板薬、抗凝固薬、および血栓溶解薬が挙げられる。Sztrymfら(Rev Pneumol Clin(2002)58(2):104−10)は、体重過剰または肥満であることと、肺高血圧症との間の関連について考察している。肺高血圧症を治療するために投与される薬剤には、強心剤、抗凝固剤薬、利尿薬、カリウム(例えば、K−dur)、血管拡張剤(例えば、ニフェジピンおよびジルチアゼム)、ボセンタン、エポプロステノール、およびシルデナフィルが挙げられる。呼吸器疾患障害および状態、例えば、肥満低換気症候群、喘息、および閉塞性睡眠時無呼吸は、体重過剰または肥満であることと関連付けられてきた。Elamin(Chest(2004)125:1972−1974)は、体重過剰または肥満であることと、喘息との間の関連について考察している。喘息を治療するために投与される薬剤には、気管支拡張薬、抗炎症剤、ロイコトリエン遮断薬、および抗Ige薬が挙げられる。特定の喘息薬には、ザフィルルカスト、フルニソリド、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、テルブタリン、フルチカゾン、フォルモテロール、ベクロメタゾン、サルメテロール、テオフィリン、およびゾペネックスが挙げられる。
Kesslerら(Eur Respir J(1996)9:787−794)は、体重過剰または肥満であることと、閉塞性睡眠時無呼吸との間の関連について考察している。睡眠時無呼吸を治療するために投与される薬剤には、モダフィニルおよびアンフェタミンが挙げられる。
肝障害および状態、例えば、非アルコール性脂肪性肝疾患は、体重過剰または肥満であることと関連付けられてきた。Tolmanら(Ther Clin Risk Manag(2007)6:1153−1163)は、体重過剰または肥満であることと、非アルコール性脂肪性肝疾患との間の関連について考察している。非アルコール性脂肪性肝疾患を治療するために投与される薬剤には、酸化防止剤(例えば、ビタミンEおよびC)、インスリン増感剤(メトホルミン、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、およびベタイン)、肝臓保護剤、および脂質低下薬が挙げられる。
骨障害および状態、例えば、荷重関節の背部痛および変形性関節症は、体重過剰または肥満であることと関連付けられてきた。van Saase(J Rheumatol(1988)15(7):1152−1158)は、体重過剰または肥満であることと、荷重関節の変形性関節症との間の関連について考察している。荷重関節の変形性関節症を治療するために投与される薬剤には、アセトアミノフェン、非ステロイド性抗炎症剤(例えば、イブプロフェン、エトドラク、オキサプロジン、ナプロキセン、ジクロフェナク、およびナブメトン)、COX−2阻害剤(例えば、セレコキシブ)、ステロイド、栄養補助剤(例えば、グルコサミンおよびコンドロイチン硫酸)、および人工滑液が挙げられる。
代謝障害および状態、例えば、プラダー・ウィリー症候群および多嚢胞性卵巣症候群は、体重過剰または肥満であることと関連付けられてきた。Cassidy(Journal of Medical Genetics(1997)34:917−923)は、体重過剰または肥満であることと、プラダー・ウィリー症候群との間の関連について考察している。プラダー・ウィリー症候群を治療するために投与される薬剤には、ヒト成長ホルモン(HGH)、ソマトロピン、および抗肥満薬(例えば、オルリスタット、シブトラミン、メタンフェタミン、イオナミン、フェンテルミン、ブプロピオン、ジエチルプロピオン、フェンジメトラジン、ベンズフェタミンおよびトパマックス)が挙げられる。
Hoeger(Obstetrics and Gynecology Clinics of North America(2001)28(1):85−97)は、体重過剰または肥満であることと、多嚢胞性卵巣症候群との間の関連について考察している。多嚢胞性卵巣症候群を治療するために投与される薬剤には、インスリン増感剤、合成エストロゲンとプロゲステロンの併用、スピロノラクトン、エフロルニチン、およびクロミフェンが挙げられる。繁殖障害および状態、例えば、性的機能不全、勃起不全、不妊症、分娩合併症、および胎児異常は、体重過剰または肥満であることと関連付けられてきた。Larsenら(Int J Obes(Lond)(2007)8:1189−1198)は、体重過剰または肥満であることと、性的機能不全との間の関連について考察している。Chungら(Eur Urol(1999)36(l):68−70)は、体重過剰または肥満であることと、勃起不全との間の関連について考察している。勃起不全の治療に投与される薬剤には、ホスホジエステラーゼ阻害剤(例えば、タダラフィル、クエン酸シルデナフィル、およびバルデナフィル)、プロスタグランジンE類似体(例えば、アルプロスタジル)、アルカロイド(例えば、ヨヒンビン)、およびテストステロンが挙げられる。Pasqualiら(Hum Reprod(1997)1:82−87)は、体重過剰または肥満であることと、不妊症との間の関連について考察している。不妊症を治療するために投与される薬剤には、クロミフェン、クロミフェンクエン酸塩、ブロモクリプチン、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)、GnRHアゴニスト、GnRHアンタゴニスト、タモキシフェン/ノルバデックス、ゴナドトロピン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)、ヒト閉経期ゴナドトロピン(HmG)、プロゲステロン、組換え卵胞刺激ホルモン(FSH)、ウロフォリトロピン、ヘパリン、フォリトロピンα、およびフォリトロピンβが挙げられる。
Weissら(American Journal of Obstetrics and Gynecology(2004)190(4):1091−1097)は、体重過剰または肥満であることと、分娩合併症との間の関連について考察している。分娩合併症を治療するために投与される薬剤には、ブピバカイン塩酸塩、ジノプロストンPGE2、メペリジン塩酸塩、Ferro−folic−500/iberet−folic−500、メペリジン、メチルエルゴノビンマレイン酸塩、ロピバカイン塩酸塩、ナルブフィン塩酸塩、オキシモルホン塩酸塩、オキシトシン、ジノプロストン、リトドリン、スコポラミン臭化水素酸塩、スフェンタニルクエン酸塩、および分娩誘発剤が挙げられる。
精神障害および状態、例えば、体重関連うつおよび不安症は、体重過剰または肥満であることと関連付けられてきた。Dixsonら(Arch Intern Med(2003)163:2058−2065)は、体重過剰または肥満であることと、うつとの間の関連について考察している。うつを治療するために投与される薬剤には、セロトニン再取り込み阻害剤(例えば、フルオキセチン、エスシタロプラム、シタロプラム、パロキセチン、セルトラリン、およびベンラファキシン);三環系抗うつ剤(例えば、アミトリプチリン、アモキサピン、クロミプラミン、デシプラミン、ドスレピン塩酸塩、ドキセピン、イミプラミン、イプリンドール、ロフェプラミン、ノルトリプチリン、オピプラモール、プロトリプチリン、およびトリミプラミン);モノアミンオキシダーゼ阻害剤(例えば、イソカルボキサジド、モクロベミド、フェネルジン、トラニルシプロミン、セレギリン、ラサギリン、ニアラミド、イプロニアジド、イプロクロジド、トロキサトン、リネゾリド、ジエノリドカバピロンデスメトキシヤンゴニン、およびデキストロアンフェタミン);覚醒剤(例えば、アンフェタミン、メタンフェタミン、メチルフェニデート、およびアレコリン);抗精神病薬(例えば、ブチロフェノン、フェノチアジン、チオキサンテン、クロザピン、オランザピン、リスペリドン、クエチアピン、ジプラシドン、アミスルプリド、パリペリドン、シンビアックス、テトラベナジン、およびカンナビジオール);および気分安定剤(例えば、炭酸リチウム、バルプロ酸、ジバルプロエクスナトリウム、バルプロ酸ナトリウム、ラモトリギン、カルバマゼピン、ガバペンチン、オクスカルバゼピン、およびトピラマート)が挙げられる。
Simonら(Archives of General Psychiatry(2006)63(7):824−830)は、体重過剰または肥満であることと、不安症との間の関連について考察している。不安症を治療するために投与される薬剤には、セロトニン再取り込み阻害剤、気分安定剤、ベンゾジアゼピン(例えば、アルプラゾラム、クロナゼパム、ジアゼパム、およびロラゼパム)、三環系抗うつ剤、モノアミンオキシダーゼ阻害剤、およびβ遮断薬が挙げられる。
本発明の別の態様は、対象の減量を促進および維持する方法を提供し、該方法は、対象に、対象の減量をもたらすのに効果的な一定量の開示化合物を投与すること;および対象の減量を維持するための治療有効量の異なる抗肥満薬を投与することを含む。抗肥満薬には、セロトニンおよびノルアドレナリン作動性再取り込み阻害剤;ノルアドレナリン作動性再取り込み阻害剤;選択的セロトニン再取り込み阻害剤;および腸内リパーゼ阻害剤が挙げられる。特定の抗肥満薬には、リラグルチド、オルリスタット、シブトラミン、メタンフェタミン、イオナミン、フェンテルミン、ブプロピオン、ジエチルプロピオン、フェンジメトラジン、ベンズフェタミン、ブロモクリプチン、ロルカセリン、トピラマート、またはグレリンの作用を遮断すること、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ1(DGATl)活性を阻害すること、ステアロイルCo Aデサチュラーゼ1(SCD1)活性を阻害すること、神経ペプチドY受容体1機能を阻害すること、神経ペプチドY受容体2または4機能を活性化すること、またはナトリウム−グルコース共輸送体1もしくは2の活性を阻害すること、による食物摂取量を調節する作用をする薬剤が挙げられる。これらの化合物は、当該技術分野において既知の投与計画および投与量で投与される。
治療方法
本明細書で提供するデータは、本明細書で開示のペプチドの、脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低減する能力を示し、体重、血糖値、および/または体脂肪量を減らすための、このようなペプチドを必要としている哺乳動物における使用を支援するものである。本明細書で提示するデータはまた、血漿中でのこのようなペプチドの安定性を示し、哺乳動物に対する投与に好適する治療用ペプチドとしてのそれらの使用を支援する。したがって、本開示は、体重、血糖値、および体脂肪量に関連する疾患、例えば、肥満症、脂肪性肝疾患および糖尿病を含む代謝疾患の治療方法を提供する。
特定の理論に束縛されるものではないが、ペプチドによる脂肪細胞の治療後の細胞培養培地中の遊離脂肪酸(FFA)は、脂質または脂肪酸レベルの細胞調節に関与する経路の調節を示す。培地中の脂肪酸レベルの減少は、限定されないが、シグナル伝達経路の阻害、細胞の脂質生合成の低下、脂肪分解の低下、または脂肪酸酸化の増加を含む、いくつかのプロセスから生じ得る。遊離脂肪酸の正味濃度に対する作用を有するペプチドは、代謝障害の治療に対し、潜在的に有用性がある。したがって、本開示は、治療を必要としている対象の脂肪酸代謝を調節する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、脂肪酸代謝を調節するための有効量でその対象に投与することを含む。例示的態様では、方法は、脂肪酸代謝を高めることを必要としている対象の脂肪酸代謝を高める方法である。本開示はまた、細胞の脂肪酸代謝を調節する方法を提供し、該方法は、その細胞と、脂肪酸代謝を調節するのに効果的な量の、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞とを接触させることを含む。例示的態様では、方法は、細胞の脂肪酸代謝を高める方法である。
リポジストロフィーは、種々の身体領域からの脂肪組織(体脂肪)の選択的減少、および/または他の部位における過剰脂肪の蓄積を特徴とする障害の慣用名である。1つの部位、例えば、顔面からの局在型脂肪減少は、脂肪萎縮症と呼ばれる。脂肪減少の程度は、身体の一部の非常に小さい領域から、全身からの脂肪組織のほぼ全体的欠如までの範囲で変動する可能性がある。さらに、患者は、重篤な代謝合併症を有する場合もあり、または美容上の問題のみの場合もある。重篤な脂肪減少に関連するリポジストロフィーは、糖尿病、高レベルの血清トリグリセリドおよび脂肪肝(肝脂肪症)などのインスリン抵抗性に関連する代謝合併症の一因となり得る。リポジストロフィーは、先天性(例えば、家族性部分型リポジストロフィーまたはベラールディネリ・セイプ症候群)または後天性(例えば、様々な種類の疾病または薬物に関連する)のどちらかであり得る。後天性リポジストロフィーは、薬物、自己免疫機序により引き起こされるか、または特発性の場合もある。後天性リポジストロフィーには、高活性抗レトロウイルス療法(HAART)により誘導され得るHIV感染患者のリポジストロフィー(LD−HIV)、後天性全身性リポジストロフィー(AGL)、後天性部分型リポジストロフィー(APL)および局在型リポジストロフィーが挙げられる。後天性リポジストロフィーは、直接遺伝学的基礎を有さない。いくつかの実施形態では、本発明は、リポジストロフィーを低減する、回復するまたは防止する方法を提供する。
ペプチドは、異常な血中グルコースレベル、活性酸素種(ROS)および/または遊離脂肪酸(FFA)により顕在化するアンバランスな代謝状態に関連する状態の治療に有用である。好ましい代謝状態は、健康な対象と等価である(健康集団の平均レベルの範囲内の)血中グルコースレベル、ROSおよびFFAを特徴とする、バランスのとれたエネルギー恒常性として定義される。したがって、本明細書で使用される場合、好ましくない代謝状態は、異常である、すなわち、健康な対照である対象のそれぞれのレベルと比較(例えば、医師または当業者により評価して)して、大きく変化している血中グルコースレベル、ROSおよび/またはFFAを意味する。いくつかの実施形態では、用語の好ましくない代謝状態は、異常である、すなわち、健康な対照である対象のそれぞれのレベルと比較(例えば、医師または当業者により評価)して、大きく上昇している血中グルコースレベル、ROSおよび/またはFFAを意味する。好ましくない代謝状態は、グルコース(炭水化物)および/または脂肪酸酸化経路を伴い得る異常な代謝に起因する場合がある。脂肪酸酸化経路における異常が関与する場合、好ましくない代謝状態は通常、健康な対照である対象に比べて、大きく上昇したROS血中レベルおよび/または異常なFFA血中レベルにより顕在化する。これらの異常はまた、酸化低密度リポタンパク質(LDL)の高血中レベルにより顕在化し得る。グルコース代謝の異常が関わる場合、血中グルコースレベルは通常、健康な対照である対象に比べて、大きく高められる。本明細書で使用される場合、前記上昇が異常な血液ROSおよび/またはFFA値を伴う場合、アンバランスの血糖管理のための閾値を超えない大きく高められた血糖値を有する患者は、好ましくない代謝状態を有すると定義される。アンバランスの代謝状態はまた、当技術分野において既知のように、エネルギー摂取ならびに種々のエネルギー消費および利用パラメーターを考慮に入れて、前記医師または当業者により評価され得る。例えば、限定されないが、細胞(例えば、血小板)ATP産生および細胞酸化などの細胞レベルでのパラメーター、および呼吸商(RQ)などの全身レベルでのパラメーターを評価して、対象の代謝状態を決定し得る。例えば、健康な患者と病気の患者との間でこのようなパラメーターの相対比率を比較することにより、当業者なら、健康な対照に比べて、対象の代謝状態を評価し得る。好ましくない代謝状態は、好適な治療法により適切に治療されていないまたはバランスされていない慢性代謝疾患および/または炎症性疾患に罹患している患者で認められ得る。
したがって、本開示は、治療を必要としている対象の代謝疾患を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、代謝疾患を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
用語の「代謝疾患」または「代謝障害」は、グルコース(炭水化物)、脂肪酸および/またはタンパク質酸化経路が伴い得る、代謝異常、代謝のアンバランス、または準最適な代謝が起こる、一連の特定された障害を意味する。したがって、アンバランスの場合、これらの障害は通常、健康な対照である対象のそれぞれのレベルに比べて、本明細書に記載の異常な血中グルコースレベル、ROSおよび/またはFFAを特徴とする、好ましくない代謝状態により顕在化する。このような障害には、限定されないが、糖尿病および栄養または内分泌アンバランスに関連する障害が挙げられる。
好ましくない代謝状態はまた、慢性炎症性疾患の結果として起こり得、治療抵抗性でアンバランスな炎症プロセスに、健康な対照である対象のそれぞれのレベルに比べて、異常な血中グルコースレベル、ROSおよび/またはFFAにより顕在化する、二次性代謝合併症が付随して起こる。このような障害の非限定的例は、敗血症および自己免疫疾患である。
症候群X(または代謝症候群)は、腹部の脂肪蓄積に関連する一連の兆候および症状を意味する。この形態の脂肪分布は、中年の男性によくあり、ビール腹または太鼓腹としてよく見られる。症候群Xは、痛風、グルコース代謝の障害(糖尿病罹患性の上昇)、血圧上昇、および血中コレステロールレベルの上昇を含む、いくつかの障害を特徴とする。症候群Xの人は、心臓疾患のリスクが高い。症候群Xは、米国臨床内分泌学会により、血清または血漿中インスリン/グルコースレベル比率、脂質、尿酸レベル、血管生理、および凝固因子アンバランスにおける一群の代謝異常として定義されている。したがって、本明細書で使用される場合、用語の「症候群X」は、非インスリン依存性糖尿病、正常と見なされるレベルを超える血圧、正常と見なされるレベルを超えるインスリンレベル、脂質異常症、および肥満症、の内の少なくとも2つの確定診断を特徴とする状態を意味する。
ペプチドは、次の代謝疾患に有用であり得る:
(a)高血糖、2型糖尿病、耐糖能異常、1型糖尿病、インスリン非依存性糖尿病、MODY(若年発症成人型糖尿病)、妊娠糖尿病などの全ての型の糖尿病の予防および/または治療および/またはHbAlCを下げるために;
(b)2型糖尿病の進行などの糖尿病の疾患進行の遅延化または防止、インスリン依存型2型糖尿病に対する耐糖能異常(IGT)の進行の遅延化、インスリン抵抗性の遅延化または予防、および/またはインスリン非依存型2型糖尿病のインスリン依存型2型糖尿病への進行の遅延化;
(c)β−細胞アポトーシスの低減、β−細胞機能および/またはβ−細胞量の増大、および/またはβ−細胞に対するグルコース感受性の復元のために、などのβ−細胞機能の改善;
(d)アルツハイマー病、パーキンソン病、および/または多発性硬化症などの、認知障害および/または神経変性障害の予防および/または治療;
(e)食物摂取量の低減、体重減少、食欲抑制、満腹感の誘導による肥満症などの摂食障害の予防および/または治療;過食性障害、神経性過食症、および/または抗精神病薬またはステロイドの投与により誘導された肥満症の治療または予防;胃運動の低減;胃内容物排出の遅延化;身体可動性の増大;および/または変形性関節症および/または尿失禁などの肥満症に対する合併症の予防および/または治療;
(f)血管障害などの糖尿病の合併症;末梢神経障害を含む神経障害;腎症;および/または網膜症の予防および/または治療;
(g)脂質異常症の予防および/または治療などの脂質パラメーターの改善:総血清脂質の低下;HDLの増加;小型高密度LDLの低下;VLDLの低下;トリグリセリドの低下;コレステロールの低下;ヒトのリポタンパク質(Lp(a))の血漿中濃度の低下;インビトロおよび/またはインビボでのアポリポタンパク質(apo(a))の生成の抑制;
(h)症候群X、アテローム性動脈硬化症、心筋梗塞、冠状動脈性心疾患、再潅流傷害、脳卒中、低酸素、脳虚血、初期心臓または初期心臓血管疾患、左室肥大、冠動脈疾患、高血圧、本態性高血圧、高血圧性緊急症、心筋症、心不全、運動不耐性、急性および/または慢性心不全、不整脈、不整脈、失神、狭心症、心臓バイパスおよび/またはステント再閉塞、間欠性跛行(閉塞性動脈硬化症)、拡張障害、および/または収縮不全などの心臓血管疾患;および/または収縮期血圧の低下などの血圧の低下の予防および/または治療;
(i)炎症性腸疾患、短腸症候群、またはクローン病または大腸炎;消化不良、および/または胃潰瘍などの胃腸疾患;および/または乾癬、乾癬性関節炎、関節リウマチ、および/または全身性エリテマトーデスなどの炎症の予防および/または治療;
(j)重病の患者、重病ポリ腎症(CIPNP)患者、および/または潜在的CIPNP患者の治療などの重症疾患の予防および/または治療;重病またはCIPNPの発症の予防;患者の全身性炎症反応症候群(SIRS)の予防、治療および/または治癒;患者が入院中に菌血症、敗血症、および/または敗血性ショックを罹患する可能性の阻止または低減、および/または急性疾患の集中治療室患者の血糖、インスリンバランスおよび、場合により、代謝の安定化;
(k)多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)の予防および/または治療;
(l)脳虚血、脳出血、および/または外傷性脳損傷などの脳疾患の予防および/または治療;
(m)睡眠時無呼吸の予防および/または治療;
(n)アルコール乱用および/または薬物乱用などの乱用の予防および/または治療;
(o)限定されないが、脂肪性肝疾患(FLD)、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)、および非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)を含む、脂肪肝状態の予防または治療;および/または
(p)活性酸素種(ROS)の細胞内産生の治療。
さらなる態様では、有効量のペプチドを治療を必要としている患者に投与することによる、糖尿病および/または糖尿病関連合併症の治療方法が本明細書で提供される。好都合にも、本明細書で提供される方法による糖尿病および/または関連合併症を治療するために使用されるペプチドは、膵臓β細胞に対する抗アポトーシス性活性を有し、および/または膵臓β細胞の増殖を刺激し、その結果、ペプチドの投与により、インスリン産生β細胞の数および患者により産生されるインスリンの量が増大する。
肝疾患
本開示はまた、治療を必要としている対象の肝疾患を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、肝疾患を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。
いくつかの実施形態では、疾患または医学的状態は、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)である。NAFLDは、単純な脂肪肝(脂肪症)から非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬変(肝臓の不可逆性進行瘢痕形成)にまで及ぶ広範囲にわたる肝疾患を意味する。NAFLDの全てのステージは、共通して、肝臓細胞(肝細胞)中に脂肪の蓄積(脂肪浸潤)を有する。単純な脂肪肝は、肝臓細胞中の特定のタイプの脂肪、トリグリセリドの異常蓄積であり、炎症または瘢痕形成は存在しない。NASHでは、脂肪蓄積は、種々の度合いの肝臓の炎症(肝炎)および瘢痕形成(繊維化)が伴う。炎症細胞は、肝臓細胞を破壊できる(肝細胞壊死)。用語の「脂肪性肝炎(steatohepatitis)」および「脂肪壊死(steatonecrosis)」におけるsteatoは、脂肪浸潤を意味し、hepatitisは、肝臓中の炎症を意味し、necrosisは、破壊された肝臓細胞を意味する。NASHは、最終的に肝臓の瘢痕形成(繊維化)につながり、その後、不可逆性進行瘢痕形成(肝硬変)に至る。NASHに起因する肝硬変は、NAFLDの範囲の、最後の、最も重篤なステージである。(Mendler,Michel,“Fatty Liver:Nonalcoholic Fatty Liver Disease(NAFLD)and Nonalcoholic Steatohepatitis(NASH),” ed.Schoenfield,Leslie J.,MedicineNet.com,August 29,2005)。
アルコール性肝疾患、またはアルコール誘導肝疾患は、アルコールの過度の摂取に関連するまたはそれが原因の3種の病理学的に別々の肝疾患:脂肪肝(脂肪症)、慢性または急性肝炎、および肝硬変を包含する。アルコール性肝炎は、臨床検査値異常変動は疾患を示すのみの軽度の肝炎から、黄疸(ビリルビン貯留に起因する黄色皮膚)、肝性脳症(肝不全に起因する神経学的機能不全)、腹水(腹部の体液蓄積)、出血性食道静脈瘤(食道の静脈瘤)、異常血液凝固および昏睡などの合併症を伴う重篤な肝機能障害にまで及ぶ。組織学的には、アルコール性肝炎は、肝細胞の気球状変性を有する特徴的外見、好中球および時にはマロリー小体(細胞の中間径フィラメントタンパク質の異常凝集)を伴う炎症がある。肝硬変は、繊維化で合体した肝臓中の広範囲にわたる結節により解剖学的に特徴付けられる。(Worman,Howard J.,“Alcoholic Liver Disease”,Columbia University Medical Center website)。
いずれか特定の理論に束縛されるものではないが、本明細書に記載のペプチドおよびペプチド類似体は、アルコール性肝疾患、NAFLD、または、例えば、脂肪症、脂肪性肝炎、肝炎、肝臓炎症、NASH、肝硬変、またはその合併症を含む、これらのいずれかのステージの治療に有用である。したがって、本開示は、対象のアルコール性肝疾患、NAFLD、またはこれらのいずれかのステージを予防または治療する方法を提供し、該方法は、アルコール性肝疾患、NAFLD、またはこれらのそのステージを予防または治療するための有効量で本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体を対象に投与することを含む。このような治療方法には、次記:肝臓脂肪含量、肝硬変の発生率または進行、肝細胞癌の発生率、炎症の徴候、例えば、異常肝酵素(例えば、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼASTおよび/またはアラニンアミノトランスフェラーゼALT、またはLDH)レベル、高い血清フェリチン、高い血清ビリルビン、および/または繊維化の徴候、例えば、高いTGFβレベルの内の1つ、2つ、3つまたはそれ超を低減させることを含む。例示的実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体は、単純な脂肪肝(脂肪症)よりさらに進行し、炎症または肝炎の徴候を示す患者の治療に使用される。このような方法は、例えば、ASTおよび/またはALTレベルの低下をもたらし得る。
癌治療
いくつかの実施形態では、ペプチドは抗癌活性を有する。例えば、いくつかの態様では、ペプチドは、限定されないが、前立腺癌細胞および/または乳癌細胞などの癌細胞に対してアポトーシス促進活性を有する。さらなる態様では、ペプチドは、限定されないが、前立腺癌細胞および/または乳癌細胞などの癌細胞に対して抗増殖活性を有する。
本開示はまた、治療を必要としている対象の癌を治療する方法を提供し、該方法は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、組換え発現ベクター、または宿主細胞を、癌を治療するための有効量でその対象に投与することを含む。本開示はまた、癌を治療する方法を含み、該方法は、有効量のペプチドまたはそのバリアントを、治療を必要としている対象に投与することを含む。本明細書で提供されるペプチドは、種々の抗癌作用を発揮し、広範囲の癌およびその他の増殖性障害の治療に使用できる。本明細書で提供されるペプチドは、限定されないが、癌細胞のアポトーシスの誘導、腫瘍血管新生の抑制、腫瘍転移の抑制、細胞周期の調節、癌細胞増殖の抑制、癌細胞分化の促進、活性酸素種の産生の抑制および/またはそれに対する保護、およびストレス耐性の強化などの種々の抗癌活性を有し得る。「癌」は通常、無制御、異常細胞成長および増殖を特徴とする疾患を意味する。「腫瘍」または「新生物」は、無制御の過剰進行性細胞分裂から生じる異常な組織塊である。本明細書に記載の方法は、限定されないが、癌腫、肉腫、軟組織肉腫、リンパ腫、血液癌、白血病、生殖細胞腫瘍、および固形腫瘍を含まない癌(例えば、造血器癌)を含む任意の型の癌および増殖性障害の治療に有用である。種々の態様では、ペプチドは、限定されないが、肺、乳房、上皮、大腸、直腸、精巣、膀胱、甲状腺、胆嚢、胆管、胆道系、前立腺、結腸、胃、食道、膵臓、肝臓、腎臓、子宮、子宮頸部、卵巣、および脳組織を含む任意の組織由来のおよび/または任意の組織を生じさせる癌および/または腫瘍の治療に使用できる。ペプチドで治療可能な特定の癌の非限定的例には、限定されないが、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、副腎皮質癌、エイズ関連リンパ腫、肛門癌、星状細胞腫、脳基底細胞癌、胆管癌、肝外膀胱癌、膀胱癌、骨癌、骨肉腫/悪性線維性組織球腫、脳幹神経膠腫、脳腫瘍、脳幹神経膠腫、大脳星細胞腫/悪性神経膠腫、上衣腫、髄芽腫、テント上原始神経外胚葉腫瘍、視経路および視床下部膠腫、乳癌、雄気管支腺腫/カルチノイド、バーキットリンパ腫、カルチノイド腫瘍、未知の原発性中枢神経系リンパ腫の消化管癌腫、子宮頸癌、慢性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性骨髄増殖性疾患、結腸癌、結腸直腸癌、皮膚T細胞性リンパ腫、菌状息肉腫およびセザリー症候群、子宮内膜癌、上衣腫、食道癌、ユーイングファミリー腫瘍、生殖細胞腫瘍、肝外胆管癌、眼癌、眼内黒色腫、網膜芽細胞腫、胆嚢癌、胃癌(gastric(stomach)cancer)、消化管カルチノイド腫瘍、卵巣妊娠性絨毛性腫瘍、神経膠腫、視床下部の皮膚癌(黒色腫)、皮膚癌(非黒色腫)、皮膚癌、小細胞肺癌、小腸癌、軟部肉腫、扁平上皮細胞癌、原発不明の頸部扁平上皮癌、転移性胃(stomach)(胃(gastic))癌、胃(stomach)(胃(gastic))癌、T細胞性リンパ腫、精巣癌、胸腺腫、胸腺癌、甲状腺癌、腎盂の移行細胞癌、尿管絨毛性腫瘍、移行細胞癌、尿道癌、子宮癌、子宮肉腫、腟癌、視床下部神経膠腫、外陰癌、ワルデンストレームマクログロブリン血症、ウイルムス腫瘍、毛様細胞性白血病、頭頸部癌、肝細胞(肝臓)癌、ホジキンリンパ腫、下咽頭癌、膵島細胞癌腫(膵臓内分泌腺)、カポジ肉腫、腎臓(腎細胞)癌、腎臓癌、喉頭癌、ヘアリー細胞口唇癌および口腔癌、肝臓癌、肺癌、非小細胞肺癌、小細胞リンパ腫、バーキットリンパ腫、皮膚T細胞、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、骨/骨肉腫のワルデンストレーム悪性線維性組織球腫、髄芽腫、眼内(目)メルケル細胞癌、中皮腫、悪性中皮腫、原発不明転移性頸部扁平上皮癌、多発性内分泌腫瘍症候群、多発性骨髄腫/形質細胞新生物、菌状息肉腫骨髄異形成症候群、骨髄異形成/骨髄増殖性疾患、骨髄性白血病、多発性骨髄増殖性疾患、慢性鼻腔および副鼻腔癌、上咽頭癌、胸膜肺芽腫、骨肉腫/骨の悪性線維性組織球腫、褐色細胞腫、松果体芽腫、およびテント上原始神経外胚葉腫瘍が挙げられる。いくつかの好ましい態様では、癌は乳癌である。いくつかの好ましい態様では、癌は前立腺癌である。
いくつかの態様では、本明細書で提供される方法によるペプチドの投与は、確定した癌治療の効力を高める。さらなる態様では、本明細書で提供される方法によるペプチドの投与は、照射または化学療法などの別の癌治療の抗癌活性を高める。いくつかの態様では、癌細胞および/または腫瘍細胞の細胞死を誘導する方法が本明細書で提供され、該方法は、癌細胞死および/または腫瘍細胞死を誘導するのに十分な量で、本明細書に記載のペプチドを投与することを含む。
いくつかの実施形態では、ペプチドは1種または複数の細胞防御活性または細胞保護活性を有する。例えば、いくつかの態様では、ペプチドは、細胞損傷を防ぐ、細胞の生存を改善する、および/または、限定されないが、ヒートショック、血清回収、化学療法、および/または照射などの環境ストレスに対する耐性を高めることができる。
いくつかの態様では、本明細書で提供される方法によるペプチドの投与は、確定した癌治療の有害作用を減らす。
さらに好ましい医用用途には、変性疾患、特に神経変性障害、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、運動失調、例えば、脊髄小脳失調症、ケネディ病、筋強直性ジストロフィー、レヴィー小体認知症、多系統萎縮症、筋萎縮性側索硬化症、原発性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、プリオン関連疾患、例えば、クロイツフェルト・ヤコブ病、多発性硬化症、毛細血管拡張症、バッテン病、大脳皮質基底核変性症、大脳皮質基底核変性症、脊髄の亜急性連合変性症、脊髄癆、テイ・サックス病、毒性脳症、乳児レフスム病、レフスム病、神経有棘赤血球症、ニーマン・ピック病、ライム病、マシャド・ジョセフ病、サンドホフ病、シャイ・ドレーガー症候群、ハリネズミふらつき症候群、プロテオパチー、脳β−アミロイド血管障害、緑内障の網膜神経節細胞変性、シヌクレイン病、タウオパチー、前頭側頭葉変性症(FTLD)、認知症、カダシル症候群、アミロイド症を伴う遺伝性脳出血、アレキサンダー病、セイピノパシー、家族性アミロイド神経障害、老人性全身性アミロイドーシス、セルピノパシー、AL(軽鎖)アミロイドーシス(原発性全身性アミロイドーシス)、AH(重鎖)アミロイドーシス、AA(二次)アミロイドーシス、大動脈内側アミロイドーシス、ApoAIアミロイドーシス、ApoAIIアミロイド症、ApoAIVアミロイドーシス、フィンランドタイプの家族性アミロイドーシス(FAF)、リゾチームアミロイドーシス、フィブリノーゲンアミロイドーシス、透析アミロイドーシス、封入体筋炎/筋疾患、白内障、ロドプシン変異を有する網膜色素変性症、甲状腺髄様癌、心房性アミロイドーシス、下垂体プロラクチノーマ、遺伝性格子状角膜ジストロフィー、皮膚苔癬アミロイドーシス、マロリー小体、角膜ラクトフェリンアミロイドーシス、肺胞タンパク症、歯原性(ピンドボルグ)腫瘍アミロイド、嚢胞性繊維症、鎌状赤血球症または重病筋疾患(CIM)などの治療または予防が挙げられる。特定の理論に制約されるものではないが、本明細書で提供されるペプチドは、神経細胞および/またはその他の細胞型の神経変性損傷を修復および/または予防することができる1種または複数の活性を有すると考えられている。本明細書で提供される方法により治療可能な「神経変性疾患」は、例えば、神経細胞死(アポトーシス)に起因するニューロンの変性および/または減少をもたらす進行性疾患である。神経変性疾患の例には、限定されないが、脳変性疾患(例えば、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病、進行性核上麻痺、およびハンチントン病(HD))、および脊髄変性疾患/運動ニューロン変性疾患(例えば、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、(SMA:ウェルドニッヒ・ホフマン病またはクーゲルベルグウェランダー病)、脊髄小脳失調症、球脊髄性筋萎縮症(BSMA:ケネディー・オルター・スン症候群))が挙げられる。「運動ニューロン変性疾患」は、身体の運動を制御する上位および下位運動ニューロンの進行性逆方向障害を特徴とする神経変性疾患である。さらなる態様では、ペプチドおよびその組成物はまた、筋萎縮、筋力低下、球麻痺(顔面、咽頭、および舌状、舌の筋萎縮または筋力低下、およびそれに起因する失語症または嚥下障害)、筋線維束性攣縮、および呼吸器疾患などの運動ニューロン変性疾患から生じた状態を回復させるのに効果的である。
さらなる使用には、ミトコンドリア機能障害に関連する疾患または状態の予防および治療が挙げられる。代謝プロセスの中心であるミトコンドリアは、エネルギー産生、プログラム細胞死、および活性酸素種(ROS)生成に関与する。従来、ミトコンドリアは、エネルギー産生および細胞死を調節する膨大な量の細胞シグナルの受け取りおよび処理を行う「最後の役割」のオルガネラと見なされてきた。ペプチドおよびペプチド類似体およびその医薬製剤を用いて、ミトコンドリアの機能障害に関連する種々の加齢随伴病を治療できる。また、それらは、ミトコンドリア呼吸、グルコース輸送、グルコース利用、解糖、インスリン調節および細胞増殖/生存などの代謝プロセスに影響を与えることが、インビトロおよびインビボによる種々の方法において示されてきた。ミトコンドリア機能障害は、限定されないが、代謝障害、神経変性疾患、慢性炎症性疾患、および加齢に伴う病気に関連する。いくつかのミトコンドリア疾患は、ミトコンドリアゲノムの変異または欠失に起因する。ミトコンドリアは、それらの宿主細胞より速い代謝回転率で分裂および増殖し、それらの複製は、核ゲノムの制御下にある。細胞中の閾比率のミトコンドリアが欠陥である場合に、組織内の閾比率のこのような細胞が欠陥ミトコンドリアを有すると、組織または臓器不全の症状が生じる可能性がある。事実上、いずれの組織も影響を受ける可能性があり、異なる組織が関与する程度に応じて、多種多様の症状が存在し得る。遺伝的欠損ミトコンドリアを含む先天性の障害に加えて、後天性ミトコンドリア機能障害も、疾患、特に加齢に関連するパーキンソン病、アルツハイマー病およびハンチントン病などの神経変性障害の一因となる。ミトコンドリアのDNA中の体細胞変異の発生率は、年齢と共に指数関数的に上昇し、高齢者では呼吸鎖活性の減少が広く認められる。ミトコンドリア機能障害はまた、発作または虚血に関連するものなどの興奮毒性のニューロン傷害にも結びつけられている。ミトコンドリア機能障害に関連するその他の障害には、慢性炎症性疾患および代謝障害が挙げられる。
細胞保護的であるペプチドは、培養中に細胞の生存率を高める潜在的有用性を有する。ペプチドは、タンパク質、抗体などを含む生物学的製品の製造に有用である。本開示は、一般に、CHO細胞培養、または大腸菌細胞培養などの哺乳動物細胞培養を含む、細胞培養の1つまたは複数の特性を調節するためのペプチドおよびプロセスに関する。一実施形態では、組換えタンパク質を発現する哺乳動物細胞培養の比生産性を高める方法を提供し、該方法は、培地中で哺乳動物細胞培養を確立すること、細胞培養液を、ペプチドを含む培地と接触させることにより細胞増殖生存率を高めること、および培養液をペプチドを含む培地と接触させることにより細胞培養液を維持すること、を含む。
キット
本開示のペプチドまたはペプチド類似体は、キットの一部として一実施形態により提供できる。したがって、いくつかの実施形態では、ペプチドまたはペプチド類似体を、それを必要としている患者に投与するためのキットが提供され、キットは本明細書に記載のペプチドを含む。
一実施形態では、キットは、組成物を患者に投与する機器、例えば、シリンジニードル、ペン型デバイス、噴射式注射器または別の無針注射器と共に提供される。代わりにまたは追加して、キットには、1個または複数の容器、例えば、バイアル、チューブ、ボトル、単一室または多室プレフィルシリンジ、カートリッジ、注入ポンプ(外部または埋め込み型)、噴射式注射器、プレフィルペン型デバイスなどを含むことができ、場合により、凍結乾燥型または水溶液中のペプチドを含む。キットは、いくつかの実施形態では、使用説明書を含む。一実施形態では、キットの機器は、エアロゾル分注装置であり、この場合、組成物はエアロゾル装置内にあらかじめ収容されている。別の実施形態では、キットは、シリンジおよびニードルを含み、一実施形態では、無菌組成物はシリンジ中に収容されている。
次の実施例は、本発明を例示するためにのみで提供されており、本発明の範囲を限定するものでは全くない。
実施例
次の実施例では、試験ペプチドは、表1(補足資料参照)およびこれと共に提出した配列表に記載のものに対応する、特有の配列番号で参照される。
実施例1
この実施例は、本開示のペプチドまたはペプチド類似体の合成の例示的方法を示す。
ペプチドは、特に指示がない限り、t−BocまたはFmoc化学またはその他の十分に確立されている技術(例えば、Stewart and Young,Solid Phase Peptide Synthesis,Pierce Chemical Co.,Rockford,III.,1984;E.Atherton and R.C.Sheppard,Solid Phase Peptide Synthesis.A Practical Approach,Oxford−IRL Press,New York,1989;Greene and Wuts,”Protective Groups in Organic Synthesis”,John Wiley & Sons,1999,Florencio Zaragoza Dorwald,”Organic Synthesis on solid Phase”,Wiley−VCH Verlag GmbH,2000、および”Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis”,Edited by W.C.Chan and P.D.White,Oxford University Press,2000を参照されたい)を用いて、以降に記載のものと類似の方法により、好適な樹脂に基づく固相合成により調製される。
固相合成は、N末端保護アミノ酸をそのカルボキシ末端で、切断可能リンカーを有する不活性の固体支持体に結合させることにより開始される。この固体支持体は、最初のアミノ酸の結合を可能とする任意のポリマー、例えば、Pam樹脂、トリチル樹脂、クロロトリチル樹脂、Wang樹脂またはRink樹脂であってよく、カルボキシ基(またはRink樹脂の場合はカルボキサミド)の樹脂との結合は、酸感受性(Fmoc戦略を用いる場合)である。ポリマー支持体は、ペプチド合成中にα−アミノ基を脱保護するために使用される条件下で安定である。第1のアミノ酸が固体支持体に結合された後で、このアミノ酸のα−アミノ保護基は除去される。残りの保護アミノ酸はその後、適切なアミドカップリング剤、例えば、BOP(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホニウム)、HBTU(2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3,−テトラメチル−ウロニウム)、HATU(O−(7−アザベンズトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホニウム)またはDIC(N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド)/HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール)、を用いて、ペプチド配列により表される順に、順次カップリングされる。この場合、BOP、HBTUおよびHATUは、三級アミン塩基と共に用いられる。あるいは、遊離したN末端は、アミノ酸以外の基、例えば、カルボン酸などを用いて官能化できる。通常、アミノ酸の反応性側鎖基は、好適なブロック基で保護される。これらの保護基は目的のペプチドが組み上げられた後で取り外される。それらは、目的の生成物の樹脂からの切断と同時に同一条件下で取り外される。保護基および保護基を導入する手順は、Protective Groups in Organic Synthesis,3d ed.,Greene,T.W.and Wuts,P.G.M.,Wiley & Sons(New York:1999)で見つけることができる。いくつかの事例では、ほかの側鎖保護基がそのまま残されている間に選択的に取り外し得る側鎖保護基を有するのが望ましいことがある。この場合、遊離した官能基は、選択的に官能化できる。例えば、リシンは、ivDde保護基で保護し得(S.R.Chhabra et al.,Tetrahedron Lett.39,(1998),1603)、これは、非常に求核性の塩基、例えば、DMF(ジメチルホルムアミド)中4%のヒドラジンに対し不安定である。したがって、N末端アミノ基および全ての側鎖官能基が酸に不安定な保護基で保護される場合、ivDde(1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキサ−1−イリデン)−3−メチルブチル)基は、DMF中の4%ヒドラジンを用いて選択的に除去でき、対応する遊離アミノ基は、その後、例えば、アシル化により、さらに修飾できる。あるいは、リシンを、保護アミノ酸にカップリングでき、このアミノ酸のアミノ基は、その後、脱保護して、別の遊離アミノ基が得られ、これは、アシル化またはさらにアミノ酸に結合させることができる。最終的に、ペプチドは樹脂から切断される。これは、HFまたはKingの反応混液を用いて実現できる(D.S.King,C.G.Fields,G.B.Fields,Int.J.Peptide Protein Res.36,1990,255−266)。原材料はその後、必要に応じ、クロマトグラフィー、例えば、分取RP−HPLCにより精製できる。
非天然アミノ酸および/または共有結合N末端モノまたはジペプチド模倣体を含む、これらのペプチド、類似体または誘導体は、実験の部で記載のように作製し得、または、例えば、Hodgson et al:”The synthesis of peptides and proteins containing non−natural amino acids”、およびChemical Society Reviews,vol.33,no.7(2004),p.422−430を参照されたい。
ペプチドは、下記で言及するペプチド合成に従って調製され、表1に示した配列は、特に指示がない限り、下記で言及する合成と同様に調製できる。
ペプチド合成の1つの方法は、Libertyペプチドシンセサイザー(CEM Corp.,North Carolina)によるマイクロ波ベースのFmoc化学によるものである。樹脂は、Tentagel S RAMで、使用量は、約0.25mmol/g、またはPAL−ChemMatrixで、使用量は約0.43mmol/g、またはPAL AM matrixで、使用量は、0.5〜0.75mmol/gである。カップリング化学は、0.3Mおよび6〜8倍のモル過剰のアミノ酸溶液を用いた、NMPまたはDMF中のDIC/HOAtまたはDIC/Oxymaである。カップリング条件は、最大70℃で5分である。脱保護は、最大70℃で、NMP中の10%ピペリジンを用いる。使用した保護アミノ酸は、標準的Fmocアミノ酸である(例えば、AnaspecまたはNovabiochemまたはProtein Technologiesから入手した)。
ペプチド合成の別の方法は、Preludeペプチドシンセサイザー(Protein Technologies,Arizona)によるFmoc化学によるものである。樹脂は、Tentagel S RAMで、使用量は、約0.25mmol/g、またはPAL−ChemMatrixで、使用量は約0.43mmol/g、またはPAL AMで、使用量は、0.5〜0.75mmol/gである。カップリング化学は、0.3Mおよび6〜8倍のモル過剰のアミノ酸溶液を用いた、NMPまたはDMF中のDIC/HOAtまたはDIC/Oxymaである。カップリング条件は、室温で1または2時間の単一または二重カップリングである。脱保護は、NMP中の20%ピペリジンを用いる。使用した保護アミノ酸は、標準的Fmocアミノ酸である(例えば、AnaspecまたはNovabiochemまたはProtein Technologiesから入手した)。粗製ペプチドを、5umまたは7um C−18シリカを充填した20mmx250mmカラムを用いたセミ分取HPLCなどにより精製する。ペプチド溶液をHPLCカラムに圧送し、沈殿したペプチドを5mlの50%酢酸HOに溶解し、HOで20mlに希釈し、カラムに注入した後、0.1%TFA中40〜60%のCHCNの勾配で、10ml/分の流速により40℃で50分間溶出した。画分を含むペプチドを収集した。水で溶出液を希釈後、精製ペプチドを凍結乾燥した。
特に指示がない限り、本明細書に記載のC末端アミドを有する全てのペプチドを、下記と類似の方法により調製する。MBHA樹脂(ペプチド合成中、4−メチルベンズヒドリルアミンポリスチレン樹脂を用いた。MBHA樹脂、100〜180メッシュ、1%DVB架橋ポリスチレン;使用量0.7〜1.0mmol/g)、Boc保護およびFmoc保護アミノ酸は、Midwest Biotechから購入できる。Boc保護アミノ酸を用いた固相ペプチド合成をApplied Biosystem 430Aペプチドシンセサイザーで実施した。Fmoc保護アミノ酸合成は、Applied Biosystems Model 433ペプチドシンセサイザーを用いて実施した。
ペプチドの合成を、Applied Biosystem Model 430Aペプチドシンセサイザーで実施した。合成ペプチドは、2mmolのBoc保護アミノ酸を含むカートリッジへのアミノ酸の逐次付加により製造される。具体的には、合成は、Boc DEPBT活性化単一カップリングを用いて実施される。カップリングステップの最後で、ペプチジル樹脂をTFAで処理して、N末端Boc保護基を取り外す。これをDMFで繰り返し洗浄し、この反復サイクルを目的の数のカップリングステップの間繰り返す。構築後、側鎖保護、Fmocを20%ピペリジン処理により取り外し、DICを使ってアシル化を行う。全体合成の終わりに、ペプチジル樹脂をDCMを用いて乾燥し、無水HFを用いてペプチドを樹脂から切断する。ペプチジル樹脂を無水HFで処理し、これにより、典型的には、約350mg(約50%収率)の粗製脱保護ペプチドを得た。具体的には、ペプチジル樹脂(30mg〜200mg)を切断用のフッ化水素(HF)反応容器中に置く。カルボニウムイオン除去剤として、500μLのp−クレゾールをこの容器に加えた。容器をHFシステムに取り付け、メタノール/ドライアイス混合物中に浸す。容器を真空ポンプで排気し、10mlのHFを蒸留して反応容器中に滴加する。このペプチジル樹脂とHFの反応混合物を0℃で1時間撹拌し、その後、真空にして、HFを素早く排出する(10〜15分)。容器を注意深く取り出し、約35mlのエーテルで満たし、ペプチドを沈殿させて、p−クレゾールおよびHF処理から生じた小分子有機保護基を抽出する。この混合物をテフロンフィルターで濾過し、全ての過剰クレゾールを除去するために2回繰り返す。この濾液を破棄する。沈殿したペプチドを約20mlの10%酢酸(水溶液)に溶解する。この目的のペプチドを含む濾液を収集し凍結乾燥する。
実施例2
この実施例は、例示的ペプチドの、培養したマウス脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルに対する効果を実証する。
マウス3T3−L1細胞を1,000〜20,000細胞/ウェルの密度で、96ウェルプレート、48ウェルプレート、または24ウェルプレートの前脂肪細胞培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に播種し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃で集密度まで増殖させた。集密度到達の2日後、細胞を、脂肪細胞分化培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に入れ、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃でさらに3日間培養した。その後、培地を、脂肪細胞維持培地(Zen−Bio)に置き換え、1日おきに部分的な培地置換を行いながら、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、細胞を37℃でさらに9〜14日間維持した。分化の12〜17日後、試験ペプチドを、25μMの最終濃度で加え、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃の脂肪細胞維持培地中で18〜20時間インキュベートした。18〜20時間後、培地を試験ペプチドを含む新しい脂肪細胞維持培地と交換し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で1時間インキュベートした。1時間後、培地を、イソプロテレノール(1nM)および試験ペプチドを含むアッセイバッファー(Zen−Bio)に交換した(未処理対照以外の全ての試料を加えた)。細胞を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃でさらに3時間インキュベートした。製造業者の説明書に従い、プレートリーダー(540nm)を用いて、培地中の遊離脂肪酸濃度を遊離脂肪酸アッセイキット(Zen−Bio)により決定した。
吸光度値を未処理バックグラウンドに対して補正し、イソプロテレノール処理細胞に対する値として示した。イソプロテレノール(1nM)のみによる処理を、遊離脂肪酸レベル刺激対照として使用した。イソプロテレノール対照の相対標準偏差は10%未満であった。インスリンを、減少する遊離脂肪酸レベルの極めて強力なポジティブコントロールとし使用した。インスリン(100nM)処理の遊離脂肪酸レベルは、5%未満のイソプロテレノール対照値であった。結果を表4に示す。
実施例3
この実施例は、例示的ペプチドの、培養したマウス脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルに対する効果を実証する。
マウス3T3−L1細胞を1,000〜20,000細胞/ウェルで、96ウェルプレート、48ウェルプレート、または24ウェルプレートの前脂肪細胞培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に播種し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃で集密度まで増殖させた。集密度到達の2日後、細胞を、脂肪細胞分化培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に入れ、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃でさらに3日間培養した。その後、培地を、脂肪細胞維持培地(Zen−Bio)に置き換え、1日おきに部分的な培地置換を行いながら、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、細胞を37℃でさらに9〜14日間維持した。分化の12〜17日後、試験ペプチドを、25μMの最終濃度で加え、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃の脂肪細胞維持培地中で18〜20時間インキュベートした。18〜20時間後、培地を試験ペプチドを含む新しい脂肪細胞維持培地と交換し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で1時間インキュベートした。1時間後、培地を、フォルスコリン(1μM)および試験ペプチドを含むアッセイバッファー(Zen−Bio)に交換した(未処理対照以外の全ての試料を加えた)。細胞を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃でさらに3時間インキュベートした。製造業者の説明書に従い、プレートリーダー(540nm)を使って、培地中の遊離脂肪酸濃度を遊離脂肪酸アッセイキット(Zen−Bio)により決定した。吸光度値を未処理バックグラウンドに対して補正し、フォルスコリン処理細胞に対する値として示した。フォルスコリン(1μM)のみによる処理を、遊離脂肪酸レベル刺激対照として使用した。フォルスコリン対照の相対標準偏差は10%未満であった。インスリンを、減少する遊離脂肪酸レベルの極めて強力なポジティブコントロールとし使用した。インスリン(100nM)処理の遊離脂肪酸レベルは、9%未満のフォルスコリン対照値であった。結果を表5に示す。


実施例4
この実施例は、例示的ペプチドの、培養したヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルに対する効果を実証する。ヒト初代脂肪細胞を5,000〜100,000細胞/ウェルで、96ウェルプレート、48ウェルプレート、または24ウェルプレートの前脂肪細胞培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に播種し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃で集密度まで増殖させた。集密度到達の2日後、細胞を、脂肪細胞分化培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に入れ、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃でさらに3日間培養した。その後、培地を、脂肪細胞維持培地(Zen−Bio)に置き換え、1日おきに部分的な培地置換を行いながら、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、細胞を37℃でさらに11〜21日間維持した。分化の14〜24日後、試験ペプチドを25μMの最終濃度で加え、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃の脂肪細胞維持培地中で18〜20時間インキュベートした。18〜20時間後、培地を試験ペプチドを含む新しい脂肪細胞維持培地と交換し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で1時間インキュベートした。1時間後、培地を、イソプロテレノール(1nM)および試験ペプチドを含むアッセイバッファー(Zen−Bio)に交換した(未処理対照以外の全ての試料を加えた)。細胞を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃でさらに3時間インキュベートした。製造業者の説明書に従い、プレートリーダー(540nm)を使って、培地中の遊離脂肪酸濃度を遊離脂肪酸アッセイキット(Zen−Bio)により決定した。吸光度値を未処理バックグラウンドに対して補正し、イソプロテレノール処理細胞に対する値として示した。イソプロテレノール(1nM)のみによる処理を、遊離脂肪酸レベル刺激対照として使用した。イソプロテレノール対照の相対標準偏差は14%未満であった。インスリンを、減少する遊離脂肪酸レベルの極めて強力なポジティブコントロールとし使用した。インスリン(100nM)処理の遊離脂肪酸レベルは、5%未満のイソプロテレノール対照値であった。その結果を表6に示す。


実施例5
この実施例は、例示的ペプチドの、培養したヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルに対する効果を実証する。ヒト初代脂肪細胞を5,000〜100,000細胞/ウェルで、96ウェルプレート、48ウェルプレート、または24ウェルプレートの前脂肪細胞培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に播種し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃で集密度まで増殖させた。集密度到達の2日後、細胞を、脂肪細胞分化培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に入れ、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃でさらに3日間培養した。その後、培地を、脂肪細胞維持培地(Zen−Bio)に置き換え、1日おきに部分的な培地置換を行いながら、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、細胞を37℃でさらに11〜21日間維持した。分化の14〜24日後、試験ペプチドを25μMの最終濃度で加え、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃の脂肪細胞維持培地中で18〜20時間インキュベートした。18〜20時間後、培地を試験ペプチドを含む新しい脂肪細胞維持培地と交換し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で1時間インキュベートした。1時間後、培地を、フォルスコリン(1μM)および試験ペプチドを含むアッセイバッファー(Zen−Bio)に交換した(未処理対照以外の全ての試料を加えた)。細胞を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃でさらに3時間インキュベートした。製造業者の説明書に従い、プレートリーダー(540nm)を使って、培地中の遊離脂肪酸濃度を遊離脂肪酸アッセイキット(Zen−Bio)により決定した。吸光度値を未処理バックグラウンドに対して補正し、フォルスコリン処理細胞に対する値として示した。フォルスコリン(1μM)のみによる処理を、遊離脂肪酸レベル刺激対照として使用した。フォルスコリン対照の相対標準偏差は20%未満であった。インスリンを、減少する遊離脂肪酸レベルの極めて強力なポジティブコントロールとし使用した。インスリン(100nM)処理の遊離脂肪酸レベルは、8%未満のフォルスコリン対照値であった。結果を表7に示す。


実施例6
この実施例は、例示的ペプチドの、食餌誘導性肥満(DIO)マウスの体重、血糖値、および体脂肪量に対する効果を実証する。雄C57BL/6マウスを高脂肪食で18週間維持し、食餌誘導性肥満症を発症させた。動物を、血糖値および体重に基づいて治療群に無作為化した。本発明のペプチドを、雄DIOマウスの2つの群に対し、皮下または腹腔内注入により、15mg/kg/用量の投与量で10日間にわたり1日1回または2回投与した(治療群当たりN=8匹の動物)。追加の雄DIOマウス(n=8)群は、ビークル(水または生理食塩水)のみの投与を受けた。体重、血糖値および食物摂取量をモニターした。投与の前および投与終了時に、体重分布(太ったマウス対痩せたマウス)を、定量的全身NMRにより測定した。本発明のペプチドの投与は、ビークル単独で治療された動物に比べて、ベースライン値から、より大きな体重減少、より大きな血糖の減少、およびより大きな体脂肪量の減少をもたらした(表8)。

実施例7
この実施例は、食餌誘導性肥満(DIO)マウスの体重、および体脂肪量に対する例示的ペプチドの効果を決定することを目的とする21日間試験を示す。雄C57BL/6マウスを高脂肪食で12〜22週間維持し、食餌誘導性肥満症を発症させた。動物を、血糖値および体重に基づいて治療群に無作為化した。ペプチド(配列番号208および配列番号210)をそれぞれ、雄DIOマウス群に対し、適切な経路により、15mg/kg/用量の投与量で21日間にわたり1日2回投与した(治療群当たりN=8〜12匹の動物)。追加の雄DIOマウス群(n=8/群)は、対照試験品(リラグルチドまたはピオグリタゾン)またはビークル(水または生理食塩水)単独の投与を受けた。体重、血糖値および食物摂取量を含む代謝パラメーターをモニターした。投与の前および投与終了時に、必要に応じ、体重分布(太ったマウス対痩せたマウス)を定量的全身NMRにより測定した。ペプチドの投与は、配列番号2のペプチド、対照試験品(ピオグリタゾンまたはリラグルチド)またはビークル単独で治療された動物に比べて、ベースライン値から、より大きな体重減少、より大きな血糖の減少、および/またはより大きな体脂肪量の減少をもたらした(表9)。

実施例8
この実施例は、食餌誘導性肥満(DIO)マウスの体重および体脂肪量に対する本開示の例示的ペプチドおよび市販の抗糖尿病治療薬を含む併用療法の効果を決定することを目的とする21日間試験を示す。
雄C57BL/6マウスを高脂肪食で12〜22週間維持し、食餌誘導性肥満症を発症させた。動物を、血糖値および体重に基づいて治療群に無作為化した。ペプチド(配列番号208および配列番号210)のそれぞれを、リラグルチド(10ナノモル/kg/日)の腹腔内の投与と併せて、雄DIOマウス群に対し、5mg/kg/用量の投与量で21日間にわたり、適切な経路により毎日1回投与した(治療群当たりN=8匹の動物)。追加の雄DIOマウス群(n=8/群)は、対照試験品(リラグルチド単独)またはビークル(水または生理食塩水)単独の投与を受けた。体重、血糖値および食物摂取量を含む代謝パラメーターをモニターした。投与の前および投与終了時に、必要に応じ、体重分布(太ったマウス対痩せたマウス)を定量的全身NMRにより測定した。リラグルチドと併せたペプチドの投与は、リラグルチド単独またはビークル単独で治療された動物に比べて、ベースライン値から、より大きな体重減少、より大きな血糖の減少、および/またはより大きな体脂肪量の減少をもたらした(表10)。


実施例9
この実施例は、例示的ペプチドの、トリグリセリドレベルおよび肝障害マーカーに対する効果を実証する。
雄C57BL/6マウスを高脂肪食で12〜22週間維持し、食餌誘導性肥満症を発症させた。動物を、血糖値および体重に基づいて治療群に無作為化した。ペプチド(配列番号208および配列番号210)をそれぞれ、雄DIOマウス群に対し、適切な経路により、15mg/kg/用量の投与量で21日間にわたり1日2回投与した(治療群当たりN=8〜12匹の動物)。追加の雄DIOマウス群(n=8/群)は、対照試験品(リラグルチド)またはビークル(水または生理食塩水)単独の投与を受けた。血清試料を21日目の最初の投与後2時間の終結時に取得した。当該技術分野において周知の方法により、試料の標準的臨床化学パラメーターを分析した。配列番号208および配列番号210のペプチドの投与は、対照試験品(リラグルチド)またはビークル単独で治療された動物に比べて、血清トリグリセリド、ALTおよびASTのより大きな減少をもたらした(表11)。


実施例10
この実施例は、カニクイザルにおける本開示の例示的ペプチドの薬物動態学を示す。
雄カニクイザル(2〜6kg)を投与前8時間にわたり絶食させた。動物に試験ペプチド(0.1〜15mg/kg)の単回静脈内または皮下急速投与を注入する。静脈内注入を、伏在静脈または別の好適な静脈を介して投与する。皮下注入を、肩甲部に投与する。血液試料を間隔を置いて24時間にわたり採取し、血漿試料用の処理を行う。注入の4時間後、食物を戻す。血漿試料中のペプチドおよび/または代謝物の濃度を好適な分析方法(例えば、LCMS)により測定し、薬物動態学的パラメーターを非コンパートメント法により計算する。本発明のペプチドは、配列番号2に比べて、曝露の増加(例えば、増加したCmax、AUC、および/または半減期)を示す。
実施例11
この実施例は、非ヒト肥満症霊長類モデルにおける本開示の例示的ペプチドの効力を示す。
自然発症的肥満の雄カニクイザルを投与および取り扱いに少なくとも3週間順化させる。ベースライン動物特性を測定し、体重およびトリグリセリドレベルなどのベースライン代謝パラメーターに基づいて、動物を治療群に無作為化する。無作為化後、サル群は、1日1回または1日2回の本発明のペプチドの好適な経路により4週間以上にわたる投与を受ける。サルの対照群は、ビークルまたはポジティブコントロールの毎日の投与を受ける。試験中、食物摂取量および体重を間隔を置いて測定する。投与したペプチドの、体重、食物摂取量、BMIおよび/または代謝パラメーターに対する効果を、ビークル治療対照動物と比較する。
実施例12
この実施例は、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)のSTAM(登録商標)マウスモデルにおける本開示の例示的ペプチドの効力を示す。
NASHのSTAMモデルでは、C57/bl6にストレプトトキシン(streptotoxin)を単回皮下投与により注入し、誕生の3日後に膵臓β−細胞を破壊する。4週齡時に、動物を高脂肪食で太らせる。この複合処理により、高血糖および中等度の高脂血症と共に、脂肪症、繊維化、肝硬変および最終的に肝細胞癌(HCC)を発症し、したがって、ヒトNASHに極めて類似している。5週齡のはじめに、STAM動物群(8匹の動物/群)を本発明のペプチドを1日1回または1日2回、適切な経路により試験終了まで投与して治療する。対照群の動物は、好適なポジティブコントロール化合物(例えば、テルミサルタン)の投与を毎日受ける。約10週齡時に、代謝パラメーターを測定し、動物を屠殺する。肝臓試料を取得し、固定して、パラフィン中に包埋し、ヘマトキシリンおよびエオシンまたはマッソントリクロームで染色し、光学顕微鏡で検査する。脂肪症および非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)活動性スコア(NAS)の大きさを当該技術分野で既知の方法により病理組織学的に決定する。
実施例13
この実施例は、異種移植担癌マウスモデルにおける腫瘍増殖に対する本開示の例示的ペプチドの効力を示す。
マウス異種移植モデルは、当該技術分野において周知の方法により作製される。例えば、SCIDマウスに、ヒト腫瘍細胞(例えば、MCF−7、MDA−MB−231、PC−3、など)を注入し、腫瘍増殖をモニターする。腫瘍が十分なサイズになると、動物を治療群に無作為化し、本発明のペプチド、ビークル対照、ポジティブコントロール(例えば、ゲムシタビンまたはパクリタキセル)または本発明のペプチド+ポジティブコントロールの組み合わせを、毎日、1日おきに、または毎週投与する。腫瘍増殖、体重、および生存を、14〜28日間にわたりモニターする。本発明のペプチド単独および/またはポジティブコントロールとの組み合わせ投与について、ビークル対照で治療した動物と比較して、腫瘍増殖の減少および/または生存の延長を検査する。
実施例14
この実施例は、マウス血漿中での本開示の例示的ペプチドの安定性を示す。
ペプチド(100μM)をプールしたマウス血漿中、37℃でインキュベートし、試料を取り出して、直ちに無処理のペプチド濃度をLC/MS/MSにより3時間にわたり分析した。各時点で血漿中に残っているペプチドのパーセントを、初期ピーク面積に対して計算した(表12)。

実施例15
この実施例は、マウス血漿中での本開示の例示的ペプチドの安定性を示す。
ペプチド(10μM)をプールしたマウス血漿中、37℃でインキュベートし、試料を取り出して、直ちに無処理のペプチド濃度をLC/MS/MSにより3時間にわたり分析した。各時点で血漿中に残っているペプチドのパーセントを、初期ピーク面積に対して計算した(表13)。


実施例16
この実施例は、サルおよびヒト血漿中での本開示の例示的ペプチドの安定性を示す。ペプチド(10μM)をプールしたマウスまたはヒト血漿中、37℃でインキュベートし、試料を取り出して、直ちに無処理のペプチド濃度をLC/MS/MSにより3時間にわたり分析した。各時点で血漿中に残っているペプチドのパーセントを、初期ピーク面積に対して計算した(表14)。

実施例17
この実施例は、例示的ペプチドの、培養したマウス脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルに対する効果を実証する。マウス3T3−L1細胞を1,000〜20,000細胞/ウェルの密度で、96ウェルプレート、48ウェルプレート、または24ウェルプレートの前脂肪細胞培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に播種し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃で集密度まで増殖させた。集密度到達の2日後、細胞を、脂肪細胞分化培地(Zen−Bio,Durham,NC)中に入れ、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃でさらに3日間培養した。その後、培地を、脂肪細胞維持培地(Zen−Bio)に置き換え、1日おきに部分的な培地置換を行いながら、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、細胞を37℃でさらに9〜14日間維持した。分化の12〜17日後、試験ペプチドを25〜50μMの最終濃度で加え、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃の脂肪細胞維持培地中で18〜20時間インキュベートした。培地インキュベーション後、培地を取り出し、イソプロテレノール(1nM)および試験ペプチドを含むアッセイバッファー(Zen−Bio)に交換した(未処理対照以外の全ての試料を加えた)。細胞を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃でさらに3時間インキュベートした。製造業者の説明書に従い、プレートリーダー(540nm)を用いて、培地中の遊離脂肪酸濃度を遊離脂肪酸アッセイキット(Zen−Bio)により決定した。
吸光度値を未処理バックグラウンドに対して補正し、イソプロテレノール処理細胞に対する値として示した。イソプロテレノール(1nM)のみによる処理を、遊離脂肪酸レベル刺激対照として使用した。イソプロテレノール対照の相対標準偏差は10%未満であった。インスリンを、減少する遊離脂肪酸レベルの極めて強力なポジティブコントロールとし使用した。インスリン(100nM)処理の遊離脂肪酸レベルは、5%未満のイソプロテレノール対照値であった。結果を表15に示す。



実施例18
この実施例は、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)のSTAM(登録商標)マウスモデルにおける本開示の例示的ペプチドの効力を示す。NASHのSTAM(登録商標)モデルでは、C57/BL6マウスに200μgのストレプトトキシンを単回皮下投与により注入し、誕生の2日後に膵臓β−細胞を破壊した。4週齡時に、動物を高脂肪食(脂肪由来キロカロリーが57%)で太らせ、試験全体を通して同じ食餌で維持した。この複合処理により、高血糖および中等度の高脂血症と共に、脂肪症、繊維化、肝硬変および最終的に肝細胞癌(HCC)を発症し、したがって、ヒトNASHに極めて類似していた。6週齡のはじめに、STAM動物群(8匹の動物/群)を本発明のペプチドを1日2回、腹腔内注入により試験終了まで投与して治療した。対照群のSTAM動物(n=8)は、テルミサルタン対照化合物(10mg/kg)を毎日投与された。追加の正常マウス群(n=8)は、治療を受けなかった。9週齡の、21日の投与後、代謝パラメーターを測定し、動物を屠殺した。肝臓試料を取得し、固定して、パラフィン中に包埋し、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色し、光学顕微鏡で検査した。脂肪症および非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)活動性スコア(NAS)の大きさを当該技術分野で既知の方法により病理組織学的に決定した。得られたNASスコアを表16に示す。


実施例19
この実施例は、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)のSTAM(登録商標)マウスモデルの肝臓トリグリセリドレベルおよび血漿ALTレベルの低減における本開示の例示的ペプチドの効力を示す。NASHのSTAM(登録商標)モデルでは、C57/BL6マウスに200μgのストレプトトキシンを単回皮下投与により注入し、誕生の2日後に膵臓β−細胞を破壊した。4週齡時に、動物を高脂肪食(脂肪由来キロカロリーが57%)で太らせ、試験全体を通して同じ食餌で維持した。この複合処理により、高血糖および中等度の高脂血症と共に、脂肪症、繊維化、肝硬変および最終的に肝細胞癌(HCC)を発症し、したがって、ヒトNASHに極めて類似していた。6週齡のはじめに、STAM動物群(8匹の動物/群)を本発明のペプチドを1日2回、腹腔内注入により試験終了まで投与して治療した。対照群のSTAM動物(n=8)は、テルミサルタン対照化合物(10mg/kg)を毎日投与された。追加の正常マウス群(n=8)は、治療を受けなかった。9週齡の、21日の投与後、代謝パラメーターを測定し、動物を屠殺した。肝臓トリグリセリドレベルを、クロロホルム−メタノール中でのホモジナイゼーションおよび室温での一晩のインキュベーションにより決定した。クロロホルム−メタノール−水で洗浄後、抽出物を蒸発乾固させて、イソプロパノールに溶解した。その後、肝臓トリグリセリド含量をトリグリセリドE−テスト(和光純薬工業、日本)により測定した。血漿ALTレベルをFuji Dri−Chem 7000(富士フイルム、日本)を用いて測定した。結果を表17に示す。

実施例20
この実施例は、例示的ペプチドの、食餌誘導性肥満(DIO)マウスの体重、血糖値、および体脂肪量に対する効果を実証する。
雄C57BL/6マウスを高脂肪食で18週間維持し、食餌誘導性肥満症を発症させた。動物を、血糖値および体重に基づいて治療群に無作為化した。本発明のペプチドを、雄DIOマウスの2つの群に対し、腹腔内または皮下注入により、5〜15mg/kg/用量の投与量で10日間にわたり毎日1回または2回投与した(治療群当たりN=8匹の動物)。追加の雄DIOマウス(n=8)群は、ビークル(水または生理食塩水)のみの投与を受けた。体重、血糖値および食物摂取量をモニターした。投与の前および投与終了時に、体重分布(太ったマウス対痩せたマウス)を、定量的全身NMRにより測定した。本発明のペプチドの投与は、ベースライン値から、体重減少、および/または体脂肪量の減少をもたらした(表18)。

実施例21−グルコース利用
グルコース代謝に対するペプチドの効果を、マウス筋芽細胞などの培養細胞におけるグルコース利用アッセイを用いて評価できる。ペプチドは、最初にDMSO中の10mMストックとして調製し、10μM(0.1%DMSO)の最終濃度で使用する。C2C12マウス筋芽細胞の細胞株をAmerican Type Culture Collection(Manassas,VA)から購入する。C2C12培養液を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で維持し、2日ごとに培地を交換する。C2C12細胞を、10%FBSで補充した、100IU/mlのペニシリンおよび100μg/mlのストレプトマイシンを含むDMEM(1g/Lグルコース)中で増殖させる。C2C12細胞を、7,000細胞/ウェルで96ウェルプレートに播種し、集密度まで培養する。細胞が集密度に達すると、培地を2%HSで補充した100IU/mlペニシリンおよび100μg/mlストレプトマイシンを含むDMEM(1g/Lグルコース)に交換し、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気中、37℃で維持する。分化の誘導5日後に、2%HSで補充した、100IU/mlのペニシリンおよび100μg/mlのストレプトマイシンを含む新しいDMEM(1g/Lグルコース)を培養液に加えた。細胞を5%COおよび95%空気の加湿雰囲気下、37℃で5時間維持する。5時間後、新しい分化培地中で調製した10μMの試験ペプチドまたは対照(1%DMSO中の0.5mMまたは1mMのメトホルミン)を細胞に加え、培養液を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で18〜22時間維持する。インキュベーションの終わりに、培地を細胞から取り出し、残りのグルコース濃度を、製造業者の説明書に従い、グルコースアッセイキット(Abcam)を用いてCytation 3プレートリーダーにより570nmで測定する(BioTek,Winooski,VT)。培地中のグルコース濃度を0.1%DMSO治療対照細胞に対して、計算する。メトホルミンをグルコースレベルの低減に対するポジティブコントロールとして用いる。本発明のペプチド単独および/またはポジティブコントロールとの組み合わせ投与により、ビークル対照で治療したものよりも、C2C12マウス筋芽細胞のグルコース利用が増加または低減する。
実施例22−スタウロスポリンに曝露した細胞のATPレベル
細胞生存率に対するペプチドの潜在的細胞保護効果または潜在的相乗的効果を、スタウロスポリン曝露などの好適なストレスに曝露したヒト神経芽腫などの培養細胞のATPレベルのアッセイを用いて評価できる。ペプチドは、最初にDMSO中の10mMストックとして調製し、10μM(0.1%DMSO)の最終濃度で試験する。スタウロスポリンを、細胞のATPレベルを低減するアポトーシス/細胞死の極めて強力な誘導因子として使用する。スタウロスポリンを10nM〜1μMの範囲の濃度で使用する。CellTiter−Glo(登録商標)アッセイキットをPromegaから購入する。SH−SY5Yヒト神経芽腫細胞株をAmerican Type Culture Collection(Manassas,VA)から購入し、メモリアル・スローン・ケタリング癌センター(New York,NY)から認可される。SH−SY5Y細胞を、10%FBSで補充した、100IU/mlのペニシリンおよび100μg/mlのストレプトマイシンを含むDMEM/F12培地中で増殖させる。培養液を5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で維持する。SH−SY5Y細胞を、30,000細胞/ウェルで96ウェルプレートに播種する。翌日、細胞を0.1%DMSO中10μMの試験ペプチドおよびスタウロスポリン(40μM)と共にインキュベートし、5%CO2/95%空気の加湿雰囲気下、37℃で18〜20時間維持する。CellTiter−Gloアッセイキット(Promega)を用いて、製造業者の説明書に従って、ATPレベルを測定する。プレート上の各試料ウェルの発光をCytation 3プレートリーダー(BioTek,Winooski,VT)を用いて測定する。40μMのスタウロスポリンでの処理によるATPの減少に対して活性を計算する。100%未満の値は、細胞保護効果を示すが、100%を超える値は、生存率に対する相乗的効果を示す。40μMのスタウロスポリン処理対照細胞に対する結果の相対標準偏差は、5%未満である。本発明のペプチド単独および/またはポジティブコントロールとの組み合わせ投与により、ビークル対照で治療したものよりも、スタウロスポリンに曝露した培養SH−SY5Y神経芽腫細胞中のATPレベルは、増加または低減する。
本明細書で開示し請求した全ての物品および方法は、本開示を考慮すると、過度な実験をすることなく作製および実施できる。本開示の物品および方法が好ましい実施形態の観点から説明されてきたが、本開示の趣旨と範囲から逸脱することなしに、多くの変形例がこれらの物品と方法に適用され得ることが、当業者には理解されよう。当業者に明らかな全てのこのような変形例および等価物は、現時点で存在しているか、またはこれから開発されるかに関わらず、添付の特許請求の範囲により定められる本開示の趣旨と範囲内にあると見なされる。例えば、本明細書に記載の使用方法としての全ての態様および/または実施形態もまた、記載されているように使用するための組成物として、または特定の用途のための薬物での使用のための組成物として意図されている。本明細書で言及した全ての特許、特許出願、および刊行物は、本開示が属する当業者のレベルを示すものである。本明細書で例示的に適切に記載した本開示は、本明細書で具体的に開示されない任意の(単一または複数の)要素の非存在下で実行され得る。したがって、例えば、本明細書の各事例において、「含む」、「から本質的になる」および「からなる」という用語のいずれも、他の2つの用語のいずれかと置き換え得る。使用された用語および表現は、説明の用語として、制限なく使用され、記載される特徴の任意の等価物またはその一部を排除するこのような用語および表現の使用は意図しないが、本開示の特許請求の範囲内で、様々な変更が可能であることは理解される。したがって、本開示は、好ましい実施形態および任意の特徴によって具体的に開示されているが、当業者は、本明細書に開示される概念の修正および変形を行うことが可能であり、このような修正および変形は、添付の特許請求の範囲によって定められる、本開示の範囲に入ると見なされることを理解されたい。
刊行物、特許出願および特許を含め、本明細書に引用される全ての参考文献は、各参考文献が個々に、具体的にその全体が参照により組み込まれることが示され、また、その全体が本明細書に記載されているのと同じ程度に、その全体が参照により組み込まれる(法律により許容される最大程度まで)。見出しおよび小見出しは全て本明細書では単に便宜上使用され、何ら限定すると解釈されるべきでない。本明細書に記載されるあらゆる具体例または例示語(例えば、「などの」)の使用は、単に本開示の理解を容易にすることを意図したものであり、別段の請求がなされない限り、本開示の範囲を限定するものではない。本明細書に記載されている用語は、本開示の実施に不可欠であるが特許請求されていない要素を表すものとして解釈されるべきではない。本明細書での特許文献の引用および組み込みは単に便宜上行われるものであり、このような特許文献の妥当性、特許性および/または実施可能性のいずれの見解をも反映するものではない。
本開示は、準拠法によって、認められる、本明細書に添付の態様に記載される主題の修正物および等価物のすべてを包含する。

Claims (85)

  1. 式I:
    −QE−X−X−YI−X−Y−X−R−X (I)(配列番号1)
    (式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RWであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖を有するアミノ酸であり;Xは存在しないか、または存在する場合は、KL−XまたはX−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖を有するアミノ酸であり、およびXは、非極性側鎖を有するアミノ酸である。)のアミノ酸配列、またはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体、または薬学的に許容可能なその塩を含み、
    配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つから構成されないペプチド。
  2. は存在しないか、または存在する場合は、X−RWであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;Xは存在しないか、または存在する場合は、KL−XまたはX−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され、またXはG、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択される、請求項1に記載のペプチド、または薬学的に許容可能なその塩。
  3. は存在しないか、または存在する場合は、X−RWであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、MまたはEであり;XはM、AまたはEであり;XはG、NまたはQであり;XはFまたはAであり;XはPまたはAであり;Xは存在しないか、または存在する場合は、KL−XまたはX−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、RまたはAであり、XはK、A、(dA)、NおよびQから選択される、請求項1に記載のペプチドまたは薬学的に許容可能なその塩。
  4. MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);
    MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);
    MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);
    MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);
    MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);
    RWQEMNYIFYPR(配列番号248);
    MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);
    MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);
    MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);
    RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);
    MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);
    MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);
    ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);
    RWQEMQYIFYPR(配列番号211);
    MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18);
    からなる群より選択される、請求項1に記載のペプチド、または薬学的に許容可能なその塩。
  5. 式I:
    −QE−X−X−YI−X−Y−X−R−X (I)
    (式中、Xは存在しないか、または存在する場合は、X−RWであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;XおよびXは、それぞれ独立に非極性側鎖を有するアミノ酸であり;Xは存在しないか、または存在する場合は、KL−XまたはX−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖を有するアミノ酸であり、およびXは、非極性側鎖を有するアミノ酸である。)のアミノ酸配列、または薬学的に許容可能なその塩を含み、
    配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つから構成されない単離ペプチド。
  6. は存在しないか、または存在する場合は、X−RWであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、および(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、および(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;XおよびXはそれぞれ独立に、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;Xは存在しないか、または存在する場合は、KL−XまたはX−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され、またXはG、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択される、請求項5に記載の単離ペプチド、または薬学的に許容可能なその塩。
  7. は存在しないか、または存在する場合は、X−RWであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、MまたはEであり;XはM、AまたはEであり;XはG、NまたはQであり;XはFまたはAであり;XはPまたはAであり;Xは存在しないか、または存在する場合は、KL−XまたはX−LRであり、Xは存在しないか、または存在する場合は、RまたはAであり、XはK、A、(dA)、NおよびQから選択される、請求項5に記載の単離ペプチドまたは薬学的に許容可能なその塩。
  8. MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);
    MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);
    MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);
    MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);
    MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);
    RWQEMNYIFYPR(配列番号248);
    MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);
    MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);
    MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);
    RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);
    MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);
    MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);
    ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);
    RWQEMQYIFYPR(配列番号211);
    MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18);
    より選択される、請求項5に記載の単離ペプチド、または薬学的に許容可能なその塩。
  9. MRWQEMNYIFYPR(配列番号208);
    MRWQEAGYIFYPRKLR(配列番号11);
    MRWQEMGYIFYPR(dA)LR(配列番号149);
    MRWQEMGYIFYPRNLR(配列番号213);
    MRWQEMQYIFYPRALR(配列番号219);
    RWQEMNYIFYPR(配列番号248);
    MRWQEMGYIFYPRALR(配列番号19);
    MRWQEMGYIFYPRKLA(配列番号21);
    MRWQEMGYIFYARKLR(配列番号17);
    RWQEMGYIFYPRQLR(配列番号217);
    MRWQEEGYIFYPRKLR(配列番号172);
    MRWQEMGYIFYPRKL(配列番号45);
    ERWQEAGYIAYPR(配列番号241);
    RWQEMQYIFYPR(配列番号211);
    MRWQEMGYIFYPAKLR(配列番号18);
    から選択されるペプチドを含む修飾ペプチドであって、
    (i)D−立体配置を有するアミノ酸、および(ii)非天然アミノ酸残基から選択される少なくとも1個のアミノ酸による置換を含む、修飾ペプチド、または薬学的に許容可能なその塩。
  10. 持続時間延長部分をさらに含み、必要に応じ、前記ペプチドと、前記持続時間延長部分とを、代謝的に切断可能なリンカーを用いてカップリングする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のペプチド。
  11. (a)RWQE(配列番号294)、(b)YIFY(配列番号295)、または(c)RWQE(配列番号294)およびYIFY(配列番号295)の両方を含み、8〜20アミノ酸長さであり、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示し、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させ、(iii)または(i)と(ii)の両方を示す、ペプチドまたはペプチド類似体。
  12. 前記ペプチドまたはペプチド類似体の部分(a)は、部分(b)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸を有する、(a)および(b)を含む、請求項11に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  13. 前記ペプチドまたはペプチド類似体の部分(a)は、部分(b)に対するN末端であり、1、2、または3個の介在アミノ酸を有する、請求項12に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  14. 配列番号294のArgのN末端に隣接したMetまたは配列番号294のGluのC末端に隣接したMetを含む、請求項11〜13のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  15. MRWQE(配列番号350)、RWQEM(配列番号351)またはMRWQEM(配列番号352)を含む、請求項14に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  16. 配列番号295の最初のアミノ酸に対するN末端に隣接したGly、配列番号295の最後のアミノ酸に対するC末端に隣接したProを含むか、またはGYIFYP(配列番号353)を含む、請求項11〜15のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  17. YIFYPR(配列番号296)、YIFYPRK(配列番号297)、YIFYPRKL(配列番号298)、またはYIFYPRKLR(配列番号299)を含む、請求項11〜16のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  18. 下記を含む、請求項11〜17のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体:
    (A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列、および
    (B)1個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列。
  19. 1個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列は、XIFY(配列番号300)、YXFY(配列番号301)、YIXY(配列番号302)、またはYIFX(配列番号303)を含み、Xは任意のアミノ酸である、請求項18に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  20. 配列番号300〜303のいずれか1つのXは、小さい脂肪族アミノ酸または酸性アミノ酸である、請求項19に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  21. 配列番号300〜303のいずれか1つのXは、Ala、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される、請求項19または20に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  22. (A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)2個のアミノ酸修飾を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む、請求項11〜21のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  23. (A)RWQE(配列番号294)のアミノ酸配列および(B)2個のアミノ酸置換を有するYIFY(配列番号295)のアミノ酸配列を含む、請求項22に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  24. RWQE(配列番号294)およびYIAE(配列番号308)またはEIFE(配列番号309)のアミノ酸配列を含む、請求項23に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  25. RWQE(配列番号294)およびYIまたはYIFのアミノ酸配列を含む、請求項11〜24のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  26. (A)YIFY(配列番号295)のアミノ酸配列および(B)1個のアミノ酸置換を有するRWQE(配列番号294)のアミノ酸配列を含む、請求項1〜25のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  27. 1個のアミノ酸置換を有するRWQE(配列番号294)のアミノ酸配列であって、XWQE(配列番号304)、RXQE(配列番号305)、RWXE(配列番号306)、またはRWQX(配列番号307)を含み、Xは任意のアミノ酸であるアミノ酸配列を含む、請求項26に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  28. Xは、脂肪族アミノ酸または荷電アミノ酸である、請求項26に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  29. XWQE(配列番号304)を含む場合、Xは、Ala、Gly、Asp、Lys、Aib、(dA)、Gluからなる群から選択される、請求項27に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  30. RXQE(配列番号305)を含む場合、Xは、Ala、Gly、(dA)、Gluからなる群から選択される、請求項27に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  31. RWXE(配列番号306)を含む場合、Xは、Gln、Ala、Glu、Gly、Asn、(dA)からなる群から選択される、請求項27に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  32. RWQX(配列番号307)を含む場合、Xは、Glu、Ala、Gly、Asp、(dA)からなる群から選択される、請求項27に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  33. 前記ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸を有する、請求項14〜32のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  34. 前記ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、1、2、または3個の介在アミノ酸を有する、請求項33に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  35. RWQEXYIFY(配列番号319)のアミノ酸配列を含み、各XおよびXは、独立に任意のアミノ酸である、請求項11〜34のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  36. は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、Cys、およびこれらの等価物からなる群から選択される、請求項35に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  37. は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、およびCysからなる群から選択される、請求項36に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  38. は、Asn、Gln、Gly、(dA)、Glu、およびこれらの等価物からなる群から選択される、請求項35〜37のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  39. は、Asn、Gln、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される、請求項35に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  40. は、Met−Asn、Met−Gln、Ala−Gly、Met−Ala、Nle−Gly、Gly−Gly、Met−(dA)、(dA)−Gly、Glu−Gly、Met−Glu、Cys−Gly、Glu−Asn、またはGlu−Glnである、請求項35〜39のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  41. RWQEXIFY(配列番号320)、RWQEXYXFY(配列番号321)、RWQEXYIXY(配列番号322)またはRWQEXYIFX(配列番号323)のアミノ酸配列を含み、各X、XおよびXは、独立に任意のアミノ酸である、請求項11〜41のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  42. は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、Cys、およびこれらの等価物からなる群から選択される、請求項42に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  43. は、Met、Ala、Nle、Gly、(dA)、Glu、およびCysからなる群から選択される、請求項42に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  44. は、Asn、Gln、Gly、(dA)、Glu、およびこれらの等価物からなる群から選択される、請求項41〜43のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  45. は、Asn、Gln、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される、請求項44に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  46. は、Met−Asn、Met−Gln、Ala−Gly、Met−Ala、Nle−Gly、Gly−Gly、Met−(dA)、(dA)−Gly、Glu−Gly、Met−Glu、Cys−Gly、Glu−Asn、またはGlu−Glnである、請求項44に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  47. は、小さい脂肪族アミノ酸または酸性アミノ酸である、請求項41〜45のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  48. は、Ala、Gly、(dA)、およびGluからなる群から選択される、請求項46に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  49. 前記ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、0〜10個の介在アミノ酸を有する、請求項35〜47のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  50. 前記ペプチドまたはペプチド類似体の部分(A)は、部分(B)に対するN末端であり、1、2、または3個の介在アミノ酸を有する、請求項48に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  51. 配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349の配列から構成されない、請求項11〜49のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  52. 配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つを含むペプチドまたはペプチド類似体。
  53. 配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377のいずれか1つを含む、から本質的になる、またはからなるか、または配列番号1、3〜41、43〜76、および79〜293、310〜315、319〜323および354〜377の内の1つに対する少なくとも95%の配列同一性を有する配列を含む、から本質的になる、またはからなる、ペプチドまたはペプチド類似体。
  54. 8〜20アミノ酸長さである、請求項52に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  55. (i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方の性質を示す、請求項52または53に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  56. 配列番号11、17〜19、21、32、45、148、172、208、210、211、213、219、および241のいずれか1つを含む、から本質的になる、またはからなる、請求項52〜54のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  57. 式II:
    17−X18−X19−Q−E−X20−X21−Y−I−X22−Y−X23−X24−X25 (II)(配列番号378)
    (式中、X17は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X18は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X19は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X20は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X21は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X22は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X23は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;X24は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸であり;およびX25は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖、−LKR、−KLX26、−X27LR、−KX28R、−RX29Rおよび−KRX30を有するアミノ酸から選択され;X26は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;X27は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;X28は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;X29は非極性側鎖または極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;およびX30は存在しないか、または存在する場合は、非極性側鎖を有するアミノ酸から選択され;但し、X19が非存在の場合、X17およびX18は非存在であり;さらに、X18が非存在の場合、X17は非存在であり;さらに、ペプチドは、配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つからなるペプチドではない、という条件の場合である。)のアミノ酸配列、および/またはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含む、ペプチド。
  58. 17は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、Nle、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X18は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X19は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X20は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X21は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X22は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X23は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、Aib、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X24は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X25は存在しないか、または存在する場合は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、M、(dM)、−LKR、−KLX26、−X27LR、−KX28R、−RX29Rおよび−KRX30から選択され;X26は存在しないか、または存在する場合は、−RE、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X27は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X28は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X29は、D、(dD)、E、(dE)、K、(dK)、R、(dR)、H、(dH)、N、(dN)、Q、(dQ)、S、(dS)、T、(dT)、Y、(dY)、C、(dC)、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択され;X30は存在しないか、または存在する場合は、G、A、(dA)、V、(dV)、L、(dL)、I、(dI)、F、(dF)、W、(dW)、P(dP)、Mおよび(dM)から選択される、請求項57に記載のペプチドまたはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩。
  59. 17は存在しないか、または存在する場合は、M、L、G、K、E、A、(dA)またはNleであり;X18は存在しないか、または存在する場合は、R、A、G、D、K、Aib、(dA)またはEであり;X19は存在しないか、または存在する場合は、W、A、(dA)、G、またはEであり;X20は、Nle、G、K、Ccyc、(dA)、MまたはAであり;X21は、G、N、Q、(dA)またはAであり;X22は、F、G、E、(dA)またはAであり;X23は、P、G、E、F、Ccyc、Kcyc、(dA)またはAであり;X24は存在しないか、または存在する場合は、R、G、D、L、K、E、(dA)またはAであり;およびX25は存在しないか、または存在する場合は、−K、−R、N、Q、(dA)、−KL、−KR、−R(Da)、−KLR、−K(Ac)LR、−K(cyc)LR、−ALR、−(dA)LR、−GLR、−ELR、−NLR、−QLR、−KAR、−K(dA)R、−KGR、−KER、−KLA、−KL(dA)、−KLD、−KLE、−KLG、−KLK、−RKR、−RLR、−LKR、−KRL、および−KLREから選択される、請求項57に記載のペプチド、そのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩。
  60. 式III:
    31−X32−X33−X34−X35−X36−X37−X38−X39−X40−X41−X42−X43−X44−X45−X46−X47 (III)(配列番号379)
    (式中、X31は存在しないか、または存在する場合は、M、L、G、K、E、A、(dA)またはNleであり;X32は存在しないか、または存在する場合は、R、A、G、D、K、Aib、(dA)またはEであり;X33は存在しないか、または存在する場合は、W、A、(dA)、G、またはEであり;X34は、Q、G、A、(dA)、Ecyc、NまたはEであり;X35は、E、Ecyc、D、G、(dA)またはAであり;X36は、Nle、G、K、Ccyc、(dA)、MまたはAであり;X37は、G、N、Q、(dA)またはAであり;X38は、Y、G、E、(dA)またはAであり;X39は、I、G、E、(dA)またはAであり;X40は、F、G、E、(dA)またはAであり;X41は、Y、G、E、(dA)またはAであり;X42は存在しないか、または存在する場合は、P、G、E、F、Ccyc、Kcyc、(dA)またはAであり;X43は存在しないか、または存在する場合は、R、G、D、L、K、E、(dA)またはAであり;X44は存在しないか、または存在する場合は、K、K−Ac、G、R、L、Q、N、Kcyc、E、(dA)またはAであり;X45は存在しないか、または存在する場合は、L、G、R、K、Deg、E、(dA)またはAであり;X46は存在しないか、または存在する場合は、R、D、E、L、K、G、(dA)またはAであり;およびX47は存在しないか、または存在する場合は、Eであり;但し、X33が存在しない場合、X31およびX32は存在せず;さらにX32が存在しない場合、X31は存在せず;さらにX42が存在しない場合、X47、X46、X45、X44、およびX43は存在せず;さらにX43が存在しない場合、X47、X46、X45、およびX44は存在せず;さらにX44が存在しない場合、X47、X46、およびX45は存在せず;さらにX45が存在しない場合、X47、およびX46は存在せず;およびさらにX46が存在しない場合、X47は存在せず;また、ペプチドは、配列番号2、42、77、78、316〜318、および328〜349のアミノ酸配列のいずれか1つからなるペプチドではない、という条件の場合である。)のアミノ酸配列、および/またはそのC末端酸もしくはアミド、またはN−アセチル誘導体;または薬学的に許容可能なその塩を含むペプチド。
  61. 前記ペプチドは、誘導体化される、請求項1〜60のいずれか1項に記載のペプチド。
  62. 前記誘導体は、アセチル化、ペグ化、ビオチン化、またはアシル化により調製される、請求項61に記載のペプチド。
  63. 前記誘導体は、PEG600、アセチル、ビオチンまたはパルミチルである、請求項62に記載のペプチド。
  64. 本明細書に記載のペプチドまたはペプチド類似体。
  65. 請求項1〜64のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体および異種の部分を含むコンジュゲート。
  66. 請求項1〜65のいずれか1項に記載のペプチドもしくはペプチド類似体またはコンジュゲートをコードするヌクレオチド配列を含む核酸。
  67. 請求項66に記載の核酸を含む発現ベクター。
  68. 請求項66に記載の核酸または請求項67に記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
  69. 請求項1〜68のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞、ならびに担体、賦形剤、または希釈剤を含む、組成物。
  70. 請求項1〜69のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を、容器またはパッケージ中に含む、キット。
  71. ペプチドまたはペプチド類似体を製造する方法であって、
    a.RWQE(配列番号294)、
    b.YIFY(配列番号295)、または
    c.RWQE(配列番号294)およびYIFY(配列番号295)の両方、のアミノ酸配列を含み、
    前記ペプチドまたはペプチド類似体は、8〜20アミノ酸長さであり;
    前記ペプチドまたはペプチド類似体は、(i)37℃のマウス血漿中60分間で、少なくとも10%の安定性を示す、(ii)ヒト初代脂肪細胞中の遊離脂肪酸レベルを低下させる、(iii)または(i)と(ii)の両方を示し、
    (i)第1のアミノ酸を第2のアミノ酸と反応させて、前記第1のアミノ酸と前記第2のアミノ酸との間に共有結合を形成させるステップであって、前記第1のアミノ酸または前記第2のアミノ酸を、必要に応じ、別のアミノ酸に結合させるステップ、および(ii)前記ステップ(i)の反応を反復し、それにより前記ペプチドまたはペプチド類似体を製造するステップを含む、方法。
  72. 実施例1に記載の1つまたは複数のステップを含む、請求項71に記載の方法。
  73. 治療を必要としている対象の代謝疾患を治療する方法であって、請求項1〜72のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を、前記代謝疾患を治療するための有効量で前記対象に投与することを含む、方法。
  74. 請求項1〜73のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞の、代謝疾患の治療のための使用。
  75. 前記代謝疾患は、肥満症、糖尿病(例えば、2型糖尿病)、認知障害および/または神経変性障害、心臓血管疾患、脂肪性肝疾患、および胃腸疾患からなる群から選択される、請求項73または74に記載の方法または使用。
  76. 治療を必要としている対象の癌を治療する方法であって、請求項1〜75のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を、前記癌を治療するための有効量で前記対象に投与することを含む、方法。
  77. 前記癌は、肺癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、または肝細胞癌である、請求項75に記載の方法。
  78. 治療を必要としている対象の肝疾患を治療する方法であって、請求項1〜77のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を、前記肝疾患を治療するための有効量で前記対象に投与することを含む、方法。
  79. 前記肝疾患は、脂肪性肝疾患である、請求項77に記載の方法。
  80. 前記脂肪性肝疾患は、NAFLDまたはNASHである、請求項78に記載の方法。
  81. 脂肪酸代謝の調節を必要としている対象の脂肪酸代謝を調節する方法であって、請求項1〜80のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を、前記脂肪酸代謝を調節するための有効量で前記対象に投与することを含む、方法。
  82. 脂肪酸代謝は、前記ペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を前記対象に投与後に前記対象中で増加する、請求項80に記載の方法。
  83. 減量を必要としている対象の体重を減らす方法であって、請求項1〜82のいずれか1項に記載のペプチドまたはペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞を、前記対象の体重を減らすための有効量で前記対象に投与することを含む、方法。
  84. 請求項1〜83のいずれか1項に記載のペプチド、ペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞のいずれか1つの、代謝疾患、癌、肝疾患、または本明細書に記載のいずれかの疾患、障害、または医学的状態の治療処置における使用。
  85. 請求項1〜84のいずれか1項に記載のペプチド、ペプチド類似体、コンジュゲート、核酸、発現ベクター、または宿主細胞のいずれか1つの、代謝疾患、癌、肝疾患、または本明細書に記載のいずれかの疾患、障害、または医学的状態の治療のための薬物の製造における使用。
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