JP2020506874A - 皮膚炎症抑制用ペプチドおよびそれを含む皮膚炎症の予防または治療用組成物 - Google Patents

皮膚炎症抑制用ペプチドおよびそれを含む皮膚炎症の予防または治療用組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、皮膚炎症抑制用ペプチドおよびそれを含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物および化粧料組成物に関し、前記ペプチド、薬学的組成物および化粧料組成物は、アトピー性皮膚炎などによる皮膚炎症の症状を改善する効果に優れるため、皮膚炎症の予防、改善または治療に有用に活用することができる。

Description

本発明は、皮膚炎症抑制用ペプチドおよびそれを含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物および化粧料組成物に関する。
皮膚炎症とは、皮膚上皮内に一連の炎症反応を引き起こす様々な刺激要因により、かゆみ、浮腫、紅斑、剥脱などのような一連の臨床的兆候と症状が誘発される疾患をいい、アトピー性皮膚炎(atopic dermatitis)、接触性皮膚炎(contact dermatitis)、脂漏性皮膚炎(seborrhea)、およびにきび、乾癬(Psoriasis)などが知られている。
アトピー性皮膚炎は、大半は幼児期や小児期に発生して好転と悪化を繰り返し、外部の刺激物質によって発疹と激しいかゆみを伴う慢性炎症性皮膚疾患である。このようなアトピー性皮膚炎の病因論は未だに明らかになっていないが、IgE抗体の増加に応じた過感作反応によるか、または細胞媒介性免疫機能の低下により現れるTリンパ球の機能的欠如のような病理的要因が明らかになることによって、免疫学的な異常が関与する疾患として考えられている。また、アトピー性皮膚炎の大部分を占める外因性アトピー性皮膚炎はIgEと連関した免疫メカニズムによって発生し、特定のアレルゲン(allergen)に対する即時型過敏反応よりはT細胞異常による遅延性過敏反応が関与していると報告されている。
現在アトピー性皮膚炎などによる皮膚炎症を治療するために、保湿剤と共に、主にステロイド剤(steroid)や抗ヒスタミン剤(antihistamines)などが用いられている。しかし、ステロイド剤は、抗炎症作用や免疫抑制作用があるものの、副作用があるためにその使用に制限がある。また、抗ヒスタミン剤は、肥満細胞表面のヒスタミン受容体に結合してヒスタミンの遊離は阻害するものの、各種のアレルギー炎症性メディエータの生成に効果がないためにその使用に制限がある。
一方、肥満細胞からヒスタミンやロイコトリエンなどのような化学的メディエータ(chemical mediator)の放出を阻害する薬物が開発されており、クロモグリク酸(インタール:Intal)やトラニラスト(リザベン:Rizaben)などは喘息やアレルギー性鼻炎、アトピー性皮膚炎の予防または治療薬として用いられている。しかし、前記のような合成製品は、完全な治療を期待することができず、長期間の使用時にはその効果が落ち、全身性副作用が酷いという短所がある。
そこで、本発明者らは、テトラペプチド(tetrapeptide)が副作用なしに皮膚炎症を抑制するということを確認し、本発明を完成するに至った。
本発明の一つの目的は、Arg−Leu−Tyr−Gluのアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを提供することにある。
本発明の他の目的は、Arg−Leu−Tyr−Gluのアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、Arg−Leu−Tyr−Gluのアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを含む皮膚炎症の予防または改善用化粧料組成物を提供することにある。
本発明の一様態は、Arg−Leu−Tyr−Glu(配列番号1)のアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを提供する。
本発明の一具体例によれば、前記ペプチドは、Argがアセチル化されたものであってもよい。
本発明の一具体例によれば、前記ペプチドは、N−末端またはC−末端に連結された細胞透過性ペプチドをさらに含んでもよい。
本発明の一具体例によれば、前記細胞透過性ペプチドは、TAT、アンテナペディア(Antennapedia)、VP22、Pep−1、ポリアルギニン(poly Arginine)、ポリリシン(poly Lysine)、Hph−1、Vectocell、ラクトフェリン(Lactoferrin)、Sim−2、LPIN3、2IL−1aおよびdNP2からなる群より選択されるいずれか一つのペプチドであってもよい。
本発明の一具体例によれば、前記細胞透過性ペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチドであってもよい。
本発明の一具体例によれば、前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎であってもよい。
本発明の他の様態は、Arg−Leu−Tyr−Glu(配列番号1)のアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを有効成分として含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物を提供する。
本発明の一具体例によれば、前記組成物は、ゲル、ペースト、軟膏、散剤、乳剤およびエアロゾルからなる群より選択される剤形であってもよい。
本発明の一具体例によれば、前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎であってもよい。
本発明のまた他の様態は、Arg−Leu−Tyr−Glu(配列番号1)のアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを有効成分として含む皮膚炎症の予防または改善用化粧料組成物を提供する。
本発明の一具体例によれば、前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎であってもよい。
本発明の皮膚炎症抑制用ペプチドおよびそれを含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物および化粧料組成物は、アトピー性皮膚炎などによる皮膚炎症の症状を改善する効果に優れるため、皮膚炎症の予防または治療に有用に活用することができる。
アトピー性皮膚炎の動物モデルの体重変化を示すグラフである。 アトピー性皮膚炎の動物モデルの耳厚さの変化を示すグラフである。 アトピー性皮膚炎の動物モデルグループ1〜5の肉眼病理学的検査の結果を示す写真である。 Day 0における、アトピー性皮膚炎の動物モデルの肉眼病理学的検査に応じた紅斑/出血(erythema/hemorrhage)、浮腫(edema)、擦りむき/爛れ(excoriation/erosion)、鱗屑/乾燥(scaling/dryness)およびトータルスコア(total score)を示すグラフである。 Day 7における、アトピー性皮膚炎の動物モデルの肉眼病理学的検査に応じた紅斑/出血(erythema/hemorrhage)、浮腫(edema)、擦りむき/爛れ(excoriation/erosion)、鱗屑/乾燥(scaling/dryness)およびトータルスコアを示すグラフである。 Day 14における、アトピー性皮膚炎の動物モデルの肉眼病理学的検査に応じた紅斑/出血(erythema/hemorrhage)、浮腫(edema)、擦りむき/爛れ(excoriation/erosion)、鱗屑/乾燥(scaling/dryness)およびトータルスコアを示すグラフである。 ELISA分析に応じた血中IgEおよびヒスタミン(histamine)の濃度をアトピー性皮膚炎の動物モデルグループ別に示すグラフである。 組織病理学的検査の結果に応じた表皮(epidermis)および真皮(dermis)のスコア(score)をアトピー性皮膚炎の動物モデルグループ別に示すグラフである。 アトピー性皮膚炎の動物モデルの各グループの表皮(epidermis)および真皮(dermis)を示す写真である。 アトピーマウス皮膚組織での血管の生成を蛍光顕微鏡で確認した結果を示す写真である。 アトピーマウス皮膚組織での炎症細胞の流入を蛍光顕微鏡で確認した結果を示す写真である。 アトピーマウス皮膚組織での角質化および線維化を蛍光顕微鏡で確認した結果を示す写真である。 アトピーマウス皮膚組織内の血管形成マーカー、炎症細胞およびケラチンに対する免疫組織化学染色の結果を示すグラフである。 分析したACP−テトラペプチドの細胞透過能を示す蛍光顕微鏡写真である。 テトラペプチドの血管障壁の崩壊による血管壁透過性の抑制効果を示すグラフである。 VEGFによって損傷したVE−cadのテトラペプチド処理による回復レベルを示す共焦点レーザ顕微鏡(confocal microscope、LSM 510 Meta、Carl Zeiss)写真である。 VEGFによって損傷したVE−cadのテトラペプチド処理による回復レベルを示すグラフである。 VEGFによって損傷したZO−1のテトラペプチド処理による回復レベルを示す共焦点レーザ顕微鏡写真である。 VEGFによって損傷したZO−1のテトラペプチド処理による回復レベルを示すグラフである。
本発明の一様態は、Arg−Leu−Tyr−Glu(配列番号1)のアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを提供する。
本明細書で用いられる用語、「ペプチド(peptide)」は、ペプチド結合(peptide bond)によってアミノ酸残基が互いに結合して形成された線形の分子を意味する。
本発明の一具体例に係るArg−Leu−Tyr−Gluのアミノ酸配列からなるテトラペプチドは、皮膚でのアトピーの原因物質として知られた血中IgEおよびヒスタミンを減少させ、密着結合関連タンパク質を回復させて血管壁の透過性を抑制できるだけでなく、抗アトピー剤であるプレドニゾロンに比べて千倍以上低い分子比(molar ratio)をもって処理しても同一なレベルの効果を得ることができるため、アトピー性皮膚炎などによって発生した皮膚炎症を予防または治療するのに効果的に使用できる。
本発明の一具体例によれば、前記ペプチドは、配列番号1のN−末端がアセチル化されたものであってもよい。
本発明の一具体例に係るテトラペプチドは、配列番号1のN−末端がアセチル化されることによって、アセチル化されていないテトラペプチドに比べて血液および皮膚での安全性を高める効果を示すため、皮膚炎症の予防または治療効果を長時間持続させることができる。
本発明の一具体例によれば、前記ペプチドは、N−末端またはC−末端に連結された細胞透過性ペプチドをさらに含むことができる。
本明細書で用いられる用語、「N−末端(N−terminus)」は、ペプチド分子の両端のうちアミノ基(NH−)が結合していない状態で残っている末端をいい、一般に、アミノ酸配列の左側末端を意味する。用語、「C−末端(C−terminus)」は、ペプチド分子の両端のうちカルボキシル基(COOH−)が結合していない状態で残っている末端をいい、一般に、アミノ酸配列の右側末端を意味する。本発明において、前記細胞透過性ペプチドは、テトラペプチドのアミノ酸のうちN−末端アミノ酸であるArgのNH−基に連結されることが好ましい。
一方、本明細書で用いられる用語、「細胞透過性ペプチド(cell penetrating peptide;CPP)」は、インビトロ(in vitro)および/またはインビボ(in vivo)上で運搬対象物質である化学物質、小さい分子、ポリペプチドおよび/または核酸などを細胞内に運搬できる能力を有したペプチドを意味し、細胞透過性ペプチドは、そのものでリン脂質二重膜の細胞膜を通過できるアミノ酸配列を有するペプチドである。本発明の一具体例に係るテトラペプチドは、細胞透過性ペプチド配列をさらに含むことによって、炎症が発生した皮膚表面に使用できる。
本発明の一具体例によれば、前記細胞透過性ペプチドはTAT、アンテナペディア(Antennapedia)、VP22、Pep−1、ポリアルギニン(poly Arginine)、ポリリシン(poly Lysine)、Hph−1、Vectocell、ラクトフェリン(Lactoferrin)、Sim−2、LPIN3、2IL−1aおよびdNP2からなる群より選択されることができるが、これらに限定されるものではない。また、前記細胞透過性ペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチドが用いられてもよい。
本発明の一具体例によれば、前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎であってもよい。
本発明の他の様態は、Arg−Leu−Tyr−Glu(配列番号1)のアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチドを有効成分として含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物を提供する。
本発明で用いられる用語、「予防」は皮膚炎症の発病を減少させることを意味し、既に発病した皮膚炎症の症状が悪化しないように状態を維持することを含み、本発明で用いられる用語、「治療」は、皮膚炎症の症状が好転するかまたは有益に変更されることを意味する。
本発明の一具体例に係る薬学的組成物は、薬学的に許容される担体を含むことができる。本発明の一具体例に係る薬学的組成物に含まれる薬学的に許容される担体は、製剤時に通常用いられるものとして、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、トレハロース、ヒアルロン酸、デンプン、アカシアゴム、リン酸カルシウム、アルギネート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、滑石、ステアリン酸マグネシウムおよびミネラルオイルなどを含むが、これらに限定されるものではない。本発明の一具体例に係る薬学的組成物は、前記成分の他に、潤滑剤、湿潤剤、甘味剤、香味剤、乳化剤、懸濁剤、保存剤などをさらに含むことができる。好適な薬学的に許容される担体および製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(22th ed.,2013)に詳細に記載されている。
本発明の一具体例に係る薬学的組成物は、一つ以上の公知の皮膚炎症に活性を示す物質と共に投与することができる。また、本発明の一具体例に係る薬学的組成物は、皮膚炎症を治療するために、単独、または手術、ホルモン治療、薬物治療および/または生物学的反応調節剤を用いる方法と併用して使用できる。
本発明の薬学的組成物は、その剤形の製剤化に必要で、且つ、適切な各種の基剤および/または添加物を含んでもよく、その効果を落とさない範囲内で非イオン界面活性剤、シリコーン重合体、体質顔料、香料、防腐剤、殺菌剤、酸化安定化剤、有機溶媒、イオン性または非イオン性の増粘剤、柔軟化剤、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤、不透明化剤、安定化剤、エモリエント(emollient)、シリコーン、α−ヒドロキシ酸、消泡剤、保湿剤、ビタミン、昆虫忌避剤、香料、保存剤、界面活性剤、消炎剤、サブスタンスP拮抗剤、充填剤、重合体、推進剤、塩基性化または酸性化剤、または着色剤などの公知の化合物をさらに含んで製造されることができる。
本発明の薬学的組成物は、非経口、例えば、経皮投与することができる。
本発明の薬学的組成物の好適な投与量は、製剤化方法、投与方式、患者の年齢、体重、性別、病的状態、食べ物、投与時間、投与経路、排泄速度および反応感応性のような要因によって多様に処方できる。本発明の薬学的組成物の好ましい投与量は、成人を基準に0.001〜1000mg/kgの範囲内である。
本発明の薬学的組成物は非経口投与時に様々な剤形として投与でき、液相製剤としては懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤などが挙げられ、多く用いられる単純希釈剤である水、流動パラフィンの他に様々な賦形剤、例えば、湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれることができる。本発明の一具体例によれば、前記組成物は、ゲル、ペースト、軟膏、散剤、乳剤およびエアロゾルからなる群より選択される剤形であってもよい。
本発明のまた他の様態は、前記皮膚炎症抑制用ペプチドを有効成分として含む皮膚炎症の予防または改善用化粧料組成物を提供する。
本発明の一具体例に係る皮膚炎症抑制用ペプチドを含む化粧料組成物は、例えば、クリーム、水中油(oil in water)、水中シリコーン(silicone in water)、エマルション、油中水(water in oil)、シリコーン中水(water in silicone)のエマルション、水/油/水型または水/シリコーン/水型のエマルション、そして油/水/油型またはシリコーン/水/シリコーン型のエマルションのような多数のエマルション、無水の組成物、水性分散液、オイル、ミルク、バルサム(balsams)、フォーム、ローション、ジェル、クリームジェル、ヒドロアルコール溶液、ヒドログリコール溶液、塗布剤、石鹸、シャンプー、柔軟剤、セラム(serum)、多糖類膜、軟膏、ムース、ポマード、パウダー、棒状物質、ペンシル、スプレーのような多数のエマルションのような任意の固体、液体または半固体の製剤が挙げられる。
また、本発明の一具体例に係る皮膚炎症抑制用ペプチドを含む化粧料組成物は、例えば、お絞り、ヒドロゲル、接着用パッチ、非接着用パッチ、マイクロエレクトリックパッチまたは顔マスクのような他種類の固体用具に当該分野の技術者に知られた使用技術を用いて含ませるか、メーキャップファンデーション、例えば、リキッドファンデーションおよびコンパクトファンデーション、メーキャップ除去用ローション、メーキャップ除去用ミルク、コンシーラー、アイシャドウ、リップスティック、リッププロテクター、リップグロスおよびパウダーのような他のメーキャップ生産物に含ませてもよい。
本発明の一具体例に係る皮膚炎症抑制用ペプチドを含む化粧料組成物は、前記ペプチドの経皮吸収を増加させる物質、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、界面活性剤、アゾン(azone)(1−ドデシルアザシクロヘプタン−2−オン)、アルコール、尿素、エトキシジグリコール、アセトン、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコールを含むことができるが、これらに限定されるものではない。さらに、前記ペプチドのより深い浸透のために、イオン泳動、ソノフォレーシス、エレクトロポレーション、マイクロエレクトリックパッチ、機械的圧力、浸透圧勾配、密封治療、マイクロインジェクション、または、例えば、酸素圧力による注射のような圧力方式による無針注射、あるいはこれらの任意の組み合わせのような方式により、治療する局所部位に適用することができる。
以下では一つ以上の具体例について実施例を通じてより詳しく説明する。但し、これらの実施例は一つ以上の具体例を例示的に説明するためのものであって、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
実験方法
1.ペプチドの合成および実験物質
下記の表1の配列番号1〜3のペプチドは、Chempeptide(上海、中国)においてFMOC固相法(FMOC solid−phase method)により合成された。合成されたペプチドは、C18分析用RPカラム(Shiseido capcell pak)を用いた逆相高速液体クロマトグラフィー(reverse−phase HPLC)(HPLC−20AP、日本)により精製および分析し、質量分析器(SHIMADZU LCMS−2010EV、日本)を用いて同定した。
細胞透過性ペプチドとして用いられたACP(Avixgen’s cell−penetrating peptide)は、テトラペプチドのN−末端に結合して用いた。テトラペプチドとACP−テトラペプチドは冷凍保管して以後の実験に供し、陽性対照物質としてはプレドニゾロン(prednisolone)を有効成分として含有するソロンド(登録商標)錠(Solondo Tab.)を用いた。これらの物質は、賦形剤である滅菌注射用水(DAIHAN薬品工業(株))に溶かして該当濃度に薄めて用いた。
2.動物モデルの飼育および分配
平均体重(g)が±20%以内の4週齢のNc/NgaSlc雌マウス(Japan SLC、Inc.)20匹を温度23±3℃、相対湿度55±15%、換気回数10〜20回/hr、12時間の照明時間(午前8時に点灯〜午後8時に消灯)および照度150〜300Luxに設定した飼育場で適応させた後に実験に供した。適応、投与および観察期間の間ウサギ用ステンレス製の飼育ボックス(W500×L800×H500mm)で1匹/飼育ボックスとして飼育し、飼料および水は自由に摂取するようにした。
適応期間中に健康であると判定されたマウスの体重を測定し、順位化した体重に応じて各グループの平均体重が最大限に均一に分布するように無作為法で分配した。
3.アトピー性皮膚炎の動物モデルの作製
NC/Ngaマウスの耳殻部分をカミソリで除毛した後、除毛剤を適量塗布して完全に除毛と、除毛剤をぬぐい取った後、下記の表2のAD誘発試薬100mgをマイクロピペットチップを用いて耳殻部分に均一に塗布して初回のアトピー性皮膚炎を誘発した。
必要に応じてカミソリで除毛した後、4% SDS水溶液150μLをマイクロピペットを用いて耳殻部分に均一に塗布し、ドライヤーを用いて冷風で乾燥および約2〜3時間自然乾燥させた後、同一のAD誘発試薬100mgをマイクロピペットチップを用いて耳殻部分に均一に塗布して2回以後のアトピー性皮膚炎を誘発し、全ての処理は1週間に2回、総3週間に6回の処理で進めてアトピー性皮膚炎の動物モデルを作製した。
4.アトピー性皮膚炎の動物モデル実験群の設計
実験群は下記の表3のように各々4匹ずつ5個のグループに分け、各グループ別に下記の表3のように処理した。グループ2〜5のマウスは、前記実験方法3.で作製されたアトピー性皮膚炎の動物モデルを使用した。
実験物質および対照物質はマイクロピペットチップ(micro pipet tip)を用いて耳殻部分に均一に塗布して処理し、実験物質の投与開始日(Day 0)から剖検日(Day 14)まで1回/日、2週間投与した。
5.動物モデルにおけるアトピー性皮膚炎の評価方法
5−1.体重の測定
グループ分離日または実験物質の投与開始日にマウスの体重を測定し、その後には週1回および剖検日に測定した。
5−2.耳厚さの測定および写真撮影
キャリパー(calipers)を用いて個体別に耳厚さを測定し、耳部位に対する写真撮影を実施した。耳厚さの測定および写真撮影は、実験物質の投与開始日およびその後には1回/週に実施した。
5−3.肉眼病理学的な評価
アトピー性皮膚炎の肉眼病理学的な評価のために、アトピー性皮膚炎の誘発開始0週目から1週間隔で皮膚臨床指数評価(Matsuda et al.,1997)を行った。個体別に紅斑/出血(erythema/hemorrhage)、浮腫(edema)、擦りむき/爛れ(excoriation/erosion)および鱗屑/乾燥(scaling/dryness)に対し、0(none)、1(mild)、2(moderate)および3(severe)に記録した後、各項目別の点数の合計を最終等級に定めて評価した。
5−4.ELISA分析
剖検当日に腹大静脈から注射器を用いて採血を実施し、血液から分離した血清でIgEおよびヒスタミン(histamine)に対してELISA kitを用いて分析をした。
5−5.組織病理学的検査
剖検日に組織病理学的検査のために耳を摘出して10%中性緩衝ホルマリン溶液で固定した。固定された組織は、切り出し、脱水、パラフィン包埋、薄切などの一般的な組織処理過程を経て組織病理学的検査のための検体を作製した後、Hematoxylin & Eosin(H&E)およびTUNEL assayを実施し、光学顕微鏡(Olympus BX53、Japan)を用いて組織病理学的変化を観察した。Hematoxylin & Eosin染色スライドを用いた組織病理学的な評価は、病変程度を誘発対照群と比較するために病変の最も激しい部位を選定し、表皮層(epidermis)では肥大(hypertrophy)、過角化(hyperkeratosis)および炎症細胞の浸潤(infiltration by inflammatory cells)を評価し、真皮(dermis)では炎症細胞の浸潤を評価した。点数化の基準は0(no symptoms)、1(mild)、2(moderate)、3(severe)である(Taniguchi Y et al 2003)。
5−6.免疫組織化学染色に応じたアトピーマウス皮膚組織内の血管形成マーカー、炎症細胞分布およびケラチン分析
アトピーマウス皮膚組織をキシレンに5分ずつ3回、100%エタノールに2分、95%エタノールに2分、90%エタノールに2分、70%エタノールに2分、D.Wに2分ずつ浸してパラフィン除去と水和(hydration)を実施した。PBSで洗浄した後、0.2% Triton X−100を処理して細胞透過性を増加させた。PBSで再洗浄した後、ブロッキング溶液である3%牛血清アルブミンで1時間反応させた。炎症細胞およびケラチン染色の場合、各々F4/80(sc−377009、santa cruz)とサイトケラチン(cytokeratin)(NB600−579、NOVUSBIO)抗体と常温で2時間反応させ、PBSで洗浄した後、anti−mouse Texas Red(ab6787、Abcam)二次抗体を処理して常温で60分間反応させた。Mounting solutionをスライド組織に落とした後、カバースライドで組織を覆い、サンプルを蛍光顕微鏡で観察した。血管形成程度を分析するためにアトピーマウス皮膚組織を血管マーカーであるFITC結合isolectin B4(L2895、sigma)で常温で2時間反応させ、mounting solutionをスライド組織に落とした後、カバースライドで組織を覆った後にサンプルを蛍光顕微鏡で観察した。
各々のマーカーで染色されたマウス皮膚組織を蛍光顕微鏡(fluorescence microscopy、DMi1、Leica、Germany)を用いて写真を撮影し、蛍光intensityをImage J プログラム(NIH、Bethesda、MD、USA)を用いて定量的に分析した。
5−7.統計学的分析
本実験の結果に対し、パラメトリック多重比較(parametric multiple comparison procedures)あるいはノンパラメトリック多重比較(non−parametric multiple comparison procedures)を用いた。パラメトリック多重比較の場合、資料の正規性を仮定し、パラメトリック一元配置分散分析(One−way ANOVA)で検定し、その結果が有意な場合、Dunnett’s multiple comparison testを用いて事後検定を行って実験群間の有意な差を分析した。ノンパラメトリック多重比較の場合、Kruskal−Wallis’H−testで検定して、その結果が有意な場合、事後分析であるMann Whitney U−testを用いて実験群間の有意な差を分析した。
統計学的分析は、Prism 5.03(GraphPad Software Inc.,San Diego、CA、USA)およびSPSS Statistics 18.0Kを用いて実施し、p値が0.05未満である場合、統計学的に有意なものに判定した。
6.ACP−テトラペプチドの細胞膜透過実験
HeLa細胞を1×10 cells/wellの密度でガラスが入っている12ウェルプレートに接種した後、24時間培養して細胞をガラスに付着させた。その後、ACP−FITCペプチド3μMおよびACP−テトラペプチド−FITCペプチド3、15、30μMをHeLa細胞に3時間処理した。3時間後、細胞をPBSで3回洗浄した後、3.7%ホルムアルデヒドで20分間細胞を固定させ、0.2% Triton X−100が含まれたPBSを処理して細胞透過性を増加させた。その後、3% BSAで1時間ブロッキング(blocking)させた後、Tubulin抗体(Santa Cruz Biotechnology、米国)と常温で2時間反応させ、PBSで3回洗浄した。次に、Cy3 二次抗体(Cy3−conjugated secondary antibody)(Jackson ImmunoResearch、米国)を処理して常温で1時間反応させ、PBSで2回洗浄した後、DAPI(4’,6−diamidino−2−phenylindol)で10分間染色した。最後に、HeLa細胞が付着されたガラスを取り外してスライドガラス上に載せておき、蛍光顕微鏡(fluorescence microscopy、DMi1、Leica、Germany)で観察した。
7.テトラペプチドの血管障壁の崩壊による血管壁透過性の抑制確認実験
7−1.HUVECでのVEGFによる血管障壁の崩壊によって増加した血管壁透過性の抑制確認実験
HUVEC(Human umbilical vein endothelial cell;ヒト臍帯静脈血管内皮細胞)を1% FBSが添加されたM199 mediaで4時間starvationした後、transwell plate upper chamberに1×10の数字で接種した。本実験で用いられた3種類のテトラペプチドは血清において半減期(half−life)が各々異なるため、アセチル化テトラペプチド、ArgがD−formであるテトラペプチドおよび非アセチル化テトラペプチドを血清において2時間培養した後、HUVECに処理した。各々ペプチドを処理し、30分後に血管内皮成長因子(vascular endothelial growth factor;VEGF)20ng/mlを1時間処理した。Upper chamberに[14C]スクロース(sucrose)を0.8mCi/ml濃度で30分間処理した後、lower compartmentにおいてLSC(liquid scintillation counter)を用いて放射能数値を測定した。
7−2.HUVECでのVEGFによって破壊された密着結合関連タンパク質の回復確認実験
HUVECを1% FBSが添加されたM199 mediaで4時間starvationし、ガラス(glass)が入っている24ウェルプレートに1×10の数字で接種した後、24時間培養して細胞を付着させた。アセチル化テトラペプチド(tetrapeptide)と非アセチル化テトラペプチド[tetrapeptide(−Ac)]をHUVECに30分間前処理した後、VEGFを20ng/ml濃度で1時間処理した。その後、PBSで3回洗浄し、3.7%ホルムアルデヒドで20分間固定させた後、0.2% Triton X−100が含まれたPBSを処理して血管透過性を増加させた。3% BSAで1時間ブロッキングした後、VE−cadherin(adherens junction)とZO−1(tight junction)抗体を常温で2時間反応させ、PBSで3回洗浄した。Cy3 二次抗体を処理して常温で1時間反応させ、PBSで2回洗浄した後、DAPIで10分間染色した。HUVECが付着されたガラスを取り外してスライドガラス上に載せた後に共焦点顕微鏡で観察した。
実験結果
1.アトピー性皮膚炎の動物モデルからテトラペプチドの効能の確認
1−1.実験群の体重維持の確認
前記実験方法に従ってマウスの体重を測定した結果、全実験期間の間全ての実験群間に統計学的に体重の有意な差は観察されなかった(図1)。
すなわち、前記結果から、テトラペプチドは体重に影響を及ぼさないのを確認した。
1−2.耳厚さ減少効果の確認
実験物質を投与してから0および7日目に全てのアトピー誘発群(グループ2〜グループ5)の耳厚さは正常対照群(グループ1)に比べて有意に厚く(p<0.001またはp<0.01)、実験物質を投与してから14日目に誘発対照群(グループ2)、テトラペプチド投与群(グループ3)およびACP−テトラペプチド投与群(グループ4)の耳厚さはグループ1に比べて有意に厚く(p<0.001)、実験物質を投与してから7および14日目に、グループ3、グループ4およびプレドニゾロン投与群(グループ5)の耳厚さはグループ2に比べて有意に薄かった(p<0.001またはp<0.01)(図2)。前記結果から、テトラペプチドおよびACP−テトラペプチドのアトピー性皮膚炎に対する改善効果を確認した。
1−3.肉眼病理学的評価に応じたアトピー性皮膚炎の改善効果の確認
実験物質を投与してから0日(図4)、7日(図5)および14日(図6)目に全てのアトピー誘発群のscaling/drynessおよびトータルスコアレベルはグループ1に比べて有意に高かったが(p<0.01またはp<0.05)、実験物質を投与してから14日目にグループ5のscaling/drynessスコアレベルはグループ2に比べて有意に低かった(p<0.05)。scaling/dryness項目を除いた大部分の項目では正常対照群と有意な差は示さず、トータルスコアの場合、テトラペプチド投与群およびACP−テトラペプチド投与群のスコアレベルはプレドニゾロン投与群と類似したレベルであった。前記結果から、テトラペプチドおよびACP−テトラペプチドのアトピー性皮膚炎症状に対する改善効果を確認することができた。
1−4.血中IgEおよびヒスタミン減少効果の確認
グループ2、グループ3およびグループ4のIgEレベルは正常対照群に比べて有意に高く(p<0.001またはp<0.01)、全てのアトピー誘発群のヒスタミンレベルはグループ1に比べて有意に高かったが(p<0.001またはp<0.05)、グループ3、グループ4およびグループ5のIgEおよびヒスタミンレベルはグループ2に比べて有意に低く(p<0.001またはp<0.01)、プレドニゾロン投与群よりも低いレベルを示した(図7)。前記結果から、IgEおよびヒスタミンの過生成に応じたアトピー性皮膚炎症状に対するテトラペプチドおよびACP−テトラペプチドの改善効果を確認した。
1−5.表皮および真皮部位でのアトピー性皮膚炎の減少効果の確認
アトピー性皮膚炎が誘発された動物モデルの病変部位を分析して、テトラペプチドおよびACP−テトラペプチドのアトピー性皮膚炎に対する効果を確認した。その結果、表皮の場合、グループ2のスコアレベルはグループ1に比べて有意に高く(p<0.01)、グループ3、グループ4およびグループ5のスコアレベルはグループ2に比べて有意に低かった(p<0.05)。真皮の場合、グループ2のスコアレベルはグループ1に比べて有意に高く(p<0.01)、グループ3、グループ4およびグループ5のスコアレベルはグループ2に比べて有意に低かった(p<0.05)(図8および図9)。
すなわち、テトラペプチド投与群およびACP−テトラペプチド投与群の表皮および真皮のスコアレベルは誘発対照群に比べて低いレベルを示してテトラペプチドおよびACP−テトラペプチドのアトピー性皮膚炎の病変部位組織での改善効果を確認し、特にACP−テトラペプチド投与群の場合、全ての項目で正常対照群と類似したレベルのスコアを示すのを確認することによって、ACP−テトラペプチドのアトピー性皮膚炎の病変部位の表皮および真皮に対する優れた炎症抑制効果を確認した。
1−6.免疫組織化学染色分析に応じたアトピーマウス皮膚組織内の血管形成マーカー、炎症細胞分布およびケラチン抑制効果の確認
テトラペプチドおよびACP−テトラペプチドの生体内の作用メカニズムを糾明するために、アトピーマウス皮膚組織内の血管形成マーカー、炎症細胞分布およびケラチン分析を行った遂行した。
アトピーマウス皮膚組織において血管マーカーであるIsolectin B4を染色した結果、誘発対照群に比べてテトラペプチド投与群およびACP−テトラペプチド投与群の血管形成はプレドニゾロン投与群と類似に低いレベルを示した(図10)。アトピーマウス皮膚組織において炎症細胞マーカーであるF4/80を染色した結果、誘発対照群に比べてテトラペプチド投与群およびACP−テトラペプチド投与群の炎症細胞流入はプレドニゾロン投与群と類似に低いレベルを示した(図11)。アトピーマウス皮膚組織において角質化および線維化マーカーであるサイトケラチンを染色した結果、誘発対照群に比べてテトラペプチド投与群およびACP−テトラペプチド投与群の角質化および線維化がプレドニゾロン投与群と類似に低いレベルを示した(図12)。前記結果から、テトラペプチドおよびACP−テトラペプチドは、アトピー誘発皮膚組織内の血管形成と炎症細胞流入を抑制し、また、角質化および線維化も抑制することによって、アトピー性皮膚炎の病変皮膚組織を治癒できるのを確認した。また、先ほど確認されたテトラペプチドの抗アトピー効果は、プレドニゾロンに比べて千倍以上低い分子比(molar ratio)処理量から確認されたため、プレドニゾロン処理群に比べてテトラペプチドの優位性を確認した(図13)。
2.ACP−テトラペプチドの細胞膜透過能の確認
ACP−テトラペプチドの細胞膜透過能において、細胞透過性ペプチドであるACPの効果を確認するために、HeLa細胞株においてtransduction test後、蛍光顕微鏡分析を行った。その結果、ACPを通じてテトラペプチドが細胞膜において凝集されず濃度依存的に細胞内に伝達されるのを確認した(図14)。前記結果から、ACP−テトラペプチドをアトピー性皮膚炎の病変部位に塗布時、ACP−テトラペプチドが皮膚細胞内に効率的に伝達されて、表皮だけでなく真皮までも皮膚炎症を効果的に抑制できるのを確認した。
3.テトラペプチドの血管障壁の崩壊による血管壁透過性の抑制効果の確認
3−1.HUVECでのVEGFによって血管障壁の崩壊によって増加した血管壁透過性の抑制効果の確認
テトラペプチドの血管障壁の崩壊(vascular barrier breakdown)によって増加した血管透過性(vascular permeability)の抑制効果を確認するために、HUVECにペプチドおよびVEGFを処理して血管透過度を測定した。その結果、アセチル化テトラペプチド(Tetrapeptideに表記)、ArgがD−formであるテトラペプチド(Tetrapeptide(D−form)に表記)および非アセチル化テトラペプチド[Tetrapeptide(−Ac)に表記]は、VEGFを処理していない対照群と類似したレベルの血管透過性の抑制効果を示すのを確認した(図15)。すなわち、前記結果から、3つの異なる形態のテトラペプチド(アセチル化、D−formのArgに置換、非アセチル化)の全てをアトピー性皮膚炎に適用できるのを確認した。
3−2.HUVECでのVEGFによって破壊された密着結合関連タンパク質の回復効果の確認
細胞結合タンパク質(cell junction protein)が血管内皮細胞の細胞と細胞との間に存在してこそ互いに堅固に連結されて血管透過性を抑制することができるため、血管壁での炎症細胞の移動を防ぐことができる。しかし、VEGFは、細胞結合タンパク質を損傷させる機能をして血管の透過性を増加させる。
テトラペプチドが密着結合(tight junction)関連タンパク質を回復させて血管壁透過性を抑制するかを確認するために、HUVECにペプチドおよびVEGFを処理して透過性を測定した。その結果、アセチル化、非アセチル化テトラペプチドは全てVEGFR−2のシグナルを阻むため、VEGFによって損傷したVE−cad(図16および図17)およびZO−1(図18および図19)のレベルをVEGF非処理対照群と類似したレベルに回復させることによって、その結果、血管透過性を減少させるのを確認した。前記結果から、アセチル化、非アセチル化テトラペプチドの全てをアトピー性皮膚炎に適用できるのを確認した。
今まで本発明についてその好ましい実施例を中心に説明した。本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で変形した形態に実現できることを理解することができるであろう。したがって、開示された実施例は限定的な観点でなく説明的な観点で考慮しなければならない。本発明の範囲は前述した説明でなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれたものとして解釈しなければならない。
本発明は、皮膚炎症抑制用ペプチドおよびそれを含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物および化粧料組成物に関する。
本発明は、保健福祉部からの認可番号HI17C2273(新規の抗−網膜変性疾患候補物質の非−臨床試験及び開発)による韓国政府の支援のもと、なされたものである。

Claims (11)

  1. Arg−Leu−Tyr−Glu(配列番号1)のアミノ酸配列からなる皮膚炎症抑制用ペプチド。
  2. 前記ペプチドは、配列番号1のN−末端がアセチル化されたものである、請求項1に記載の皮膚炎症抑制用ペプチド。
  3. 前記ペプチドは、N−末端またはC−末端に連結された細胞透過性ペプチドをさらに含む、請求項1または2に記載の皮膚炎症抑制用ペプチド。
  4. 前記細胞透過性ペプチドは、TAT、アンテナペディア(Antennapedia)、VP22、Pep−1、ポリアルギニン(poly Arginine)、ポリリシン(poly Lysine)、Hph−1、Vectocell、ラクトフェリン(Lactoferrin)、Sim−2、LPIN3、2IL−1aおよびdNP2からなる群より選択されるいずれか一つのペプチドである、請求項3に記載の皮膚炎症抑制用ペプチド。
  5. 前記細胞透過性ペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチドである、請求項3に記載の皮膚炎症抑制用ペプチド。
  6. 前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎である、請求項1に記載の皮膚炎症抑制用ペプチド。
  7. 請求項1に記載のペプチドを有効成分として含む皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物。
  8. 前記組成物は、ゲル、ペースト、軟膏、散剤、乳剤およびエアロゾルからなる群より選択される剤形である、請求項7に記載の皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物。
  9. 前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎である、請求項7に記載の皮膚炎症の予防または治療用薬学的組成物。
  10. 請求項1に記載のペプチドを有効成分として含む皮膚炎症の予防または改善用化粧料組成物。
  11. 前記皮膚炎症はアトピー性皮膚炎である、請求項10に記載の皮膚炎症の予防または改善用化粧料組成物。
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