JP2021509679A - 糖鎖模倣ペプチドを用いて癌を処置する組成物および方法 - Google Patents

糖鎖模倣ペプチドを用いて癌を処置する組成物および方法 Download PDF

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Abstract

本開示は、ペプチドまたは多価ポリペプチドと抗癌剤とを含む医薬組成物に関する。一部の実施形態では、抗癌剤はペプチドまたは多価ポリペプチドにコンジュゲートしている。本開示はまた、ペプチドまたは多価ポリペプチドを使用して、癌を処置するかまたは癌細胞増殖を低減する方法にも関する。一部の態様では、ペプチドまたは多価ポリペプチドは、抗癌剤の有効性、抗癌剤の癌細胞へのターゲティング、または両方を増強する。【選択図】図1A

Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、2018年1月8日に出願された米国仮特許出願第62/614,956号、および2018年7月17日に出願された同第62/699,345号の利益を主張する。これらのそれぞれの内容は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
電子出願された文書の参照による組込み
[0002]本明細書と同時に提出され、以下のように同定されるコンピュータ可読のアミノ酸配列表は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる:2019年1月3日に作成された「Seq_List」という名称の1つの1,479バイトのASCII(テキスト)ファイル。
[0003]本発明は、治療用ペプチドを含む組成物、および癌の処置のための対象への化学療法薬または免疫療法薬と組み合わせたその使用の分野に関する。
[0004]癌は世界的に、依然として死の主な原因の1つである。癌に対する治療剤を用いた処置は、薬物が全身投与(経口、皮下、または静脈内)されて、健康な細胞に対して負の効果を発揮するため、著しいレベルの毒性を伴うことが多い。毒性を軽減する試みは、少なくとも腫瘍が触知可能である場合には、薬物を腫瘍に直接注射することを必要とする。癌には、孤立性腫瘍を生成しないものも、より播種性のものも、後期ステージにおいて他の部位に転移しているものもある。したがって、癌細胞が体内のどこで生じようと、癌細胞を選択的に標的とする必要がある。加えて、毒性を低減し費用を削減するために、抗癌剤がはるかに低い濃度で送達され、かつ腫瘍中に効率的に蓄積され得るように、エンドサイトーシスを増強する必要がある。
[0005]癌治療における別の主要な欠点は、薬物耐性である。例えば、パクリタキセルは現在、微小管を安定化させ、細胞を細胞周期のG2/M境界期で停止させることによって作用する化学療法薬として使用されている[95、96]。細胞分裂の阻害は腫瘍の成長を妨げるが、薬物の効力は、薬物が体から排出されるにつれて徐々に消失する。パクリタキセルは多くの場合、DNAに結合して複製を阻止するプラチナ系薬物と組み合わされる[97、98]。これらの薬物を用いて処置された患者は、著しいレベルの毒性を経験する。反復投薬は多くの場合、薬物への耐性をもたらす。全てではないにしても、大半の癌療法は、通例異なる様式を有する2種以上の薬物の組合せの使用から恩恵を受ける(例えば[139])。したがって、パクリタキセルまたは他の抗癌剤と、毒性を付加しない薬物とを組み合わせる必要がある。
[0006]本発明によれば、前述のおよび他の目的および利点は、糖の模倣物であり、効果的な抗癌剤である治療用ペプチドによって達成される。治療用ペプチドは、単独療法として効果的であるが、予期せぬことに、組合せとして別個にまたは一緒に(単一の組成物として)投与される場合、化学療法薬または免疫療法薬等の他の抗癌剤により優れた有効性を与える。さらに、抗癌剤(例えば細胞毒性薬)をペプチドに共有結合によって連結して、そのコンジュゲートを単一の分子として投与することは、抗癌剤を特異的な腫瘍細胞にターゲティングすることに関する特定の利益を付与する。
[0007]本発明のある態様において、本発明は、治療用ペプチド、抗癌剤、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物であって、ペプチドと抗癌剤が、例えばリンカーを介してコンジュゲートしている、医薬組成物を提供する。本発明の別の態様において、本発明は、治療用ペプチド、抗癌剤、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物であって、ペプチドと抗癌剤がコンジュゲートしていない、医薬組成物を提供する。
[0008]本発明の別の態様において、本発明は、癌細胞増殖を低減する方法を提供する。第1の実施形態では、方法は、癌細胞を、癌細胞増殖を低減するのに十分な量の医薬組成物と接触させるステップを含む。特定の一実装形態では、ペプチドと抗癌剤は、例えばリンカーを介してコンジュゲートしている。別の実装形態では、ペプチドと抗癌剤はコンジュゲートしていない。第2の実施形態では、方法は、癌細胞を抗癌剤と接触させるステップ、および細胞を治療用ペプチドと接触させるステップを含み、抗癌剤および治療用ペプチドは、癌細胞増殖を低減するのに十分な量である。
[0009]本発明の別の態様において、本発明は、癌の処置を必要とする対象における癌を処置する方法を提供する。第1の実施形態では、方法は、対象に、対象における癌進行を遅らせるのに十分な量の医薬組成物を投与するステップを含む。一実装形態では、ペプチドと抗癌剤はコンジュゲートしている。別の実装形態では、ペプチドと抗癌剤はコンジュゲートしていない。第2の実施形態では、方法は、対象に抗癌剤を投与するステップ、および対象に治療用ペプチドを投与するステップを含み、抗癌剤および治療用ペプチドは、対象における癌進行を遅らせるのに十分な量である。
[0010]一実施形態では、治療用ペプチドは、X−X−X−X−X−X−X−X(式中、XはHまたはNであり;XはPまたはQであり;XはSまたはHであり;XはH、T、またはLであり;XはPもしくはKであるか、または存在せず;XはR、L、もしくはSであるか、または存在せず;XはSもしくはLであるか、または存在せず、XはGであるか、または存在しない)の配列を含む。別の実施形態では、治療用ペプチドは、中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、各アームが、X−X−X−X−X−X−X−Xのコア配列からなり、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している(式中、XはHまたはNであり;XはPまたはQであり;XはSまたはHであり;XはH、T、またはLであり;XはPもしくはKであるか、または存在せず;XはR、L、もしくはSであるか、または存在せず;XはSもしくはLであるか、または存在せず、XはGであるか、または存在しない)、構築物を含む。さらなる実施形態では、XはNであるか、XはQであるか、XはHであるか、XはTであるか、XはPであるか、XはRであるか、またはそれらの組合せである。一実施形態では、X−X−X−X−X−X−X−XはNQHTPR(配列番号1)である。別の実施形態では、配列またはコア配列はVQATQSNQHTPR(配列番号2)である。
[0011]一態様では、治療用ペプチドは、VQATQSNQHTPR(配列番号2)の配列、または中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、少なくともアームがVQATQSNQHTPR(配列番号2)を含み、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している、構築物を含み、ペプチドと抗癌剤はコンジュゲートしている。特定の実施形態では、ペプチドと抗癌剤はリンカーを介してコンジュゲートしている。
[0012]別の態様では、構築物はトリリジン中心骨格および4つのアームを含み、少なくとも1つのリンカー配列は、GGGS(配列番号3)、GGGSGGGS(配列番号4)、SSSS(配列番号5)、およびSSSSSSSS(配列番号6)からなる群から選択される。
[0013]好ましいペプチドは、CLEC10Aに対して、−35kJ/molより高い結合エネルギー(ΔG’)、CLEC10Aに対して0.01〜0.2μMの平衡解離定数(K)を有するか、対象において抗原性ではないか、またはそれらの組合せである。好ましくは、ペプチドは、CLEC10Aの細胞へのエンドサイトーシスを惹起する、免疫細胞集団を増加させる、腹腔免疫細胞集団を増加させる、IFN−γの放出を誘導する、またはそれらの組合せに十分な量である。別の態様では、ペプチドの量は、対象の体重1kg当たり1nmol〜1,000nmolの範囲内である。好ましい実施形態では、対象はヒトである。
[0014]一実施形態では、抗癌剤は、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、抗ウイルス薬、有糸分裂阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤、およびそれらの組合せからなる群から選択される化学療法薬である。第1の実装形態では、抗癌剤は、ブスルファン、カルボプラチン、シスプラチン、シクロホスファミド、マイトマイシンC(MTC)、およびテモゾロミド(temozolamide)からなる群から選択されるアルキル化剤である。第2の実装形態では、抗癌剤は、5−フルオロウラシル(5−FU、FU)、6−メルカプトプリン(6−MP)、カペシタビン(Xeloda)、シトシンアラビノシド(AraC)、ゲムシタビン(dFdC)、ヒドロキシ尿素(HU)、およびメトトレキセート(MTX)からなる群から選択される代謝拮抗剤である。第3の実装形態では、抗癌剤は、ブレオマイシン、ダクチノマイシン(cosmegen)、およびダウノルビシン(cerubidine、ルビドマイシン)からなる群から選択される抗腫瘍抗生物質である。第4の実装形態では、抗癌剤は、アシクロビル(Acy)、ホスカルネット(FOS)、およびガンシクロビル(gan)からなる群から選択される抗ウイルス薬である。第5の実装形態では、抗癌剤は、デメコルシン、ドセタキセル(taxotere)、エリブリン(halaven)、イクサベピロン(ixempra)、パクリタキセル(taxol)、およびビンブラスチンからなる群から選択される有糸分裂阻害剤である。第6の実装形態では、抗癌剤は、カンプトテシン(CPT)、エトポシド(VP−16)、イリノテカン(camptosar)、およびトポテカン(hycamtin)からなる群から選択されるトポイソメラーゼ阻害剤である。
[0015]さらに別の実施形態では、抗癌剤は、細胞免疫療法薬、抗体療法薬、サイトカイン療法薬、ポリサッカライドK、およびそれらの組合せからなる群から選択される癌免疫療法薬である。第1の実装形態では、抗癌剤は、シプロイセル−T(provenge)、チサゲンレクロイセル(kymriah)、およびアキシカブタゲンシロロイセル(yescarta)からなる群から選択される細胞免疫療法薬である。第2の実装形態では、抗癌剤は、抗CD20抗体、抗CD52抗体、抗CTLA−4抗体、抗PD−1抗体、抗PD−L1抗体、および抗PD−L2抗体からなる群から選択される抗体療法薬である。第3の実装形態では、抗癌剤は、IFNα、IFNβ、IFNγ、IFNλ、およびIL−2からなる群から選択されるサイトカイン療法薬である。
[0016]治療用ペプチドにコンジュゲートする例示的な抗癌剤としては、環状ジヌクレオチド(CDN)、5,6−ジメチルキサンテノン−酢酸(DMXAA))、ドキソルビシン、クロリンp6が挙げられる。
[0017]ある特定の実施形態では、ペプチドと抗癌剤は、化学的コンジュゲーションによってコンジュゲートしている。第1の実装形態では、ペプチドと抗癌剤は、リジンアミドカップリングを介してコンジュゲートしている。第2の実装形態では、ペプチドと抗癌剤は、システインをベースとするコンジュゲーションを介してコンジュゲートしている。別の実施形態では、ペプチドと抗癌剤は、酵素によるコンジュゲーションによってコンジュゲートしている。第1の実装形態では、ペプチドと抗癌剤は、ソルターゼを使用するペプチド転移を介してコンジュゲートしている。第2の実装形態では、ペプチドと抗癌剤は、微生物のトランスグルタミナーゼを使用するペプチド転移を介してコンジュゲートしている。第3の実装形態では、ペプチドと抗癌剤は、N−グリカン操作を介してコンジュゲートしている。別の実施形態では、リンカーは活性化カルボン酸エステルを含有する。
[0018]別の態様では、治療用ペプチドはC末端システインをさらに含み、抗癌剤はスルフヒドリル(−SH)基またはヨード基を含み、システインは−SH基またはヨード基にコンジュゲートしている。別の態様では、治療用ペプチドはC末端カルボキシル基をさらに含み、抗癌剤はアミノ基を含み、ペプチドと抗癌剤はカルボジイミド誘導体によりコンジュゲートしている。別の態様では、治療用ペプチドと抗癌剤はビオチン−アビジンにより連結している。
[0019]さらに別の態様では、抗癌剤とペプチドは10:1から12:1の間の平均モル比を有する。
[0020]好ましい例示的な実施形態では、抗癌剤は環状ジヌクレオチド(CDN)を含み、治療用ペプチドは、中心骨格、リンカー配列、および4つのアームを有する構築物であって、各アームが、NQHTPR(配列番号1)のコア配列からなり、リンカー配列を介して中心骨格に連結している、構築物を含み、治療用ペプチドとCDNはリンカーを介してコンジュゲートしている。
[0021]特定の実施形態では、癌は腹膜癌である。さらなる例示的な実施形態では、癌は、膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、肝細胞癌腫、カポジ肉腫、肺癌、リンパ腫、悪性黒色腫、黒色腫、中皮腫、転移性黒色腫肺癌、非小細胞肺癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、腎細胞癌、小細胞肺癌、または扁平上皮肺癌である。
[0022]より詳細には、ある特定の実施形態では、癌細胞は、CLEC10A、ASGPR−1、CLEC4F、またはそれらの組合せを発現し、抗癌剤の投与は、ペプチドの投与の少なくとも1日、または少なくとも30日前に行われる。
[0023]図1A〜1C。(図1A)四価ペプチドsvL4の構造。(図1B)svL4のサブセットとして合成されたペプチド。(図1C)四価ペプチドsv6Dの構造。 [0024]図2。Ca2+依存性レクチン型受容体ファミリーメンバー10A(CLEC10A)およびアシアロ糖タンパク質受容体1(ASGPR1)に対するsvL4およびsv6Dの結合活性。svL4のサブセットの固相結合アッセイを、組換えヒトASGPR−1(縞)またはCLEC10A(無地)を用いて実施した。図は4回の独立した実験の代表的なデータを示す。 [0025]図3A〜3D。GalNAcの模倣物としてのsv6D。(図3A)組換えラットCLEC10AおよびヒトASGPR−1への多価GalNAc−PAA(GlycoTech Corp.、Frederick、MD)の結合の、sv6Dによる阻害。反応混合物は、およそ200ピコモルのビオチニル化GalNc−PAA、および増加濃度のペプチドを含んだ。図は、3回の独立した実験の平均値を含む。(図3B)ビオチニル化sv6DまたはGalNAc−PAAを、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)にコンジュゲートした6D配列(NQHTPR)に対して産生されたウサギ抗血清と共にインキュベートした。ストレプトアビジン−ペルオキシダーゼコンジュゲートを用いて結合が検出された。2回の実験において類似したデータが得られた。(図3C)CLEC10AおよびASGPR−1それぞれへのsv6D(縞)またはsvL4(無地)の結合の、EGTAによる阻害。EGTA(1mM)を、アッセイに対して指示された最終濃度に添加した。結合したCLEC10Aの保持を、ビオチニル化抗CLEC10A(ヤギIgG、R&D Systems)とのインキュベーション、およびストレプトアビジン−ペルオキシダーゼコンジュゲートを用いた検出によって決定した(薄い灰色の円)。3回の実験において類似したデータが得られた。(図3D)アッセイにおけるペプチドの濃度の関数としての、ヒト組換えCLEC10AおよびASGPR−1へのsvL4およびsv6Dの結合。図は、4つの別個のアッセイを表す。これらのデータの逆数プロットからのK値±S.D.は本明細書に提供される。 [0026]図4A〜4C。sv6Dの受容体へのドッキング。(図4A)sv6D(NQHTPRGG)を含むアームの、ASGPR−1の炭水化物認識ドメイン(受託番号1DV8)への、CABS−dockを用いたin silicoドッキング(RMSD=0.7611Å)[105]。ペプチドは、空間充填分子構造を描写する赤い陰影で囲まれている。(図4B)ArgusLab 4.0.1において表示された(図4A)の構造(予測結合エネルギーΔG’=−40kJ/mol)。ペプチドと相互作用する結合部位におけるアミノ酸は、黄色で空間充填構造として着色される。sv6Dは、炭素を灰色、窒素を青色、酸素を赤色で着色される。GalNAcの特異性を決定するQPD配列の位置を示す。(図4C)CLEC10Aの構造を、SWISS−MODEL Deep View[106、107]を用いて、ASPGR−1の構造から生成した。ドッキングを、CABS−dockを用いてモデル化し(RMSD=1.421Å)、ArgusLab 4.0.1にダウンロードした(予測結合エネルギーΔG’=−38kJ/mol)。結合部位およびペプチドは(図4B)と同様に着色する。タンパク質のヘリックス構造およびベータ鎖二次構造は、着色されたリボンとして示す。 [0027]図5A〜5B。混合白血球反応。5×10個のヒト単球由来未熟樹状細胞と、1×10個の負の選択を受けるCD3T細胞との同種異系混合物を、様々な濃度のsv6Dと共にインキュベートした。(図5A)培養5日後における、IFN−γの放出に対する培地中のsv6Dの濃度の効果。図は、一元配置分散分析によって分析した、3回繰り返した実験の結果を示し、10nM sv6Dにおいてρ=0.0064である。(図5B)PBSとの対照インキュベーションと比較した、(図5A)における10nM sv6Dと共にインキュベートした培養の培地におけるIFN−γの出現の時間経過。 [0028]図6。ペプチドに媒介されるCLEC10Aの内部移行。CLEC10Aのエンドサイトーシスは、Ca2+を細胞質基質へ輸送するための機構であり、Ca2+−カルモジュリンを介してカルシウム依存性ホスファターゼおよびキナーゼを活性化させる。末梢血単核細胞を、室温で30分間、Fluo−4 AMと共に暗所にてインキュベートした。次いで、細胞に480nmの光を2分間照射した後、sv6Dを10nMになるまで添加した。蛍光を510nmでモニタリングした。エステル化Fluo−4 AMは、細胞質基質において加水分解し、Ca2+との蛍光キレートを形成する。 [0029]図7A〜7D。C57BL/6マウスにおける腹膜細胞の増大。マウスに1nmol/g体重の用量でsvL4、sv6D、またはsvC1を皮下注射した。腹膜洗浄において回収した各集団の細胞は、細胞数(千単位)として表す。各処置群の3匹のマウスからの細胞を分析のためにプールした。各集団の細胞の数を、全ての群からの総細胞の平均回収に対して正規化した。各細胞型に関して、左側、中央、および右側の棒のセットはそれぞれ、svL4、sv6D、またはsvC1を用いて処置したマウスからの試料を表す。マウスに、0、2、および4日目に注射し、細胞を各注射の24時間後に収集した。1日目は白抜きの棒、3日目は灰色の棒、5日目は黒色の棒である。活性化マーカーを発現する集団はアスタリスクによって示す。 [0029]図7A〜7D。C57BL/6マウスにおける腹膜細胞の増大。マウスに1nmol/g体重の用量でsvL4、sv6D、またはsvC1を皮下注射した。腹膜洗浄において回収した各集団の細胞は、細胞数(千単位)として表す。各処置群の3匹のマウスからの細胞を分析のためにプールした。各集団の細胞の数を、全ての群からの総細胞の平均回収に対して正規化した。各細胞型に関して、左側、中央、および右側の棒のセットはそれぞれ、svL4、sv6D、またはsvC1を用いて処置したマウスからの試料を表す。マウスに、0、2、および4日目に注射し、細胞を各注射の24時間後に収集した。1日目は白抜きの棒、3日目は灰色の棒、5日目は黒色の棒である。活性化マーカーを発現する集団はアスタリスクによって示す。 [0029]図7A〜7D。C57BL/6マウスにおける腹膜細胞の増大。マウスに1nmol/g体重の用量でsvL4、sv6D、またはsvC1を皮下注射した。腹膜洗浄において回収した各集団の細胞は、細胞数(千単位)として表す。各処置群の3匹のマウスからの細胞を分析のためにプールした。各集団の細胞の数を、全ての群からの総細胞の平均回収に対して正規化した。各細胞型に関して、左側、中央、および右側の棒のセットはそれぞれ、svL4、sv6D、またはsvC1を用いて処置したマウスからの試料を表す。マウスに、0、2、および4日目に注射し、細胞を各注射の24時間後に収集した。1日目は白抜きの棒、3日目は灰色の棒、5日目は黒色の棒である。活性化マーカーを発現する集団はアスタリスクによって示す。 [0029]図7A〜7D。C57BL/6マウスにおける腹膜細胞の増大。マウスに1nmol/g体重の用量でsvL4、sv6D、またはsvC1を皮下注射した。腹膜洗浄において回収した各集団の細胞は、細胞数(千単位)として表す。各処置群の3匹のマウスからの細胞を分析のためにプールした。各集団の細胞の数を、全ての群からの総細胞の平均回収に対して正規化した。各細胞型に関して、左側、中央、および右側の棒のセットはそれぞれ、svL4、sv6D、またはsvC1を用いて処置したマウスからの試料を表す。マウスに、0、2、および4日目に注射し、細胞を各注射の24時間後に収集した。1日目は白抜きの棒、3日目は灰色の棒、5日目は黒色の棒である。活性化マーカーを発現する集団はアスタリスクによって示す。 [0030]図8A〜8C。sv6Dとパクリタキセルとの組合せ研究。(図8A)雌C57BL/6マウスにID8卵巣癌細胞株を移植した。この実験において、疾患の進行は急速であり、生存中央値は65日であった。sv6D(0.1nmol/g)または3腹腔内用量(45、47、および49日目)のクレモホール中18μg/gのパクリタキセルを用いた隔日の皮下処置の2週間後の58日目に測定したマウスの体重を示す。適用可能な場合に不等分散のウェルチ補正を用いるt検定によるこれらのデータの分析は、sv6D対PBSまたは無処置ではρ<0.05、パクリタキセル対PBSまたは無処置ではρ<0.05を示した。パクリタキセルの効果とsv6Dの効果との間に統計的な差はなかった。(図8B)sv6Dの隔日の注射を、ペプチド単独では50日目に、それ以前に45から49日目の間にパクリタキセルを用いて処置したマウスに対しては100日目に開始した。図は、121日目のマウスの重量を示す。t検定によるデータセットの分析は、パクリタキセル対PBSではρ<0.05、パクリタキセル対sv6Dでは差はなく、パクリタキセル対パクリタキセル+sv6Dではρ<0.05を示した。(図8C)パクリタキセル、sv6D、またはパクリタキセル処置の50日後にsv6Dの隔日の皮下注射を開始したそれら2種の組合せを用いて処置したマウスのカプラン・マイヤー生存曲線を示すグラフである。マンテル・コックスのログランク検定、p(sv6D/パクリタキセル対PBS)<0.0001。 [0030]図8A〜8C。sv6Dとパクリタキセルとの組合せ研究。(図8A)雌C57BL/6マウスにID8卵巣癌細胞株を移植した。この実験において、疾患の進行は急速であり、生存中央値は65日であった。sv6D(0.1nmol/g)または3腹腔内用量(45、47、および49日目)のクレモホール中18μg/gのパクリタキセルを用いた隔日の皮下処置の2週間後の58日目に測定したマウスの体重を示す。適用可能な場合に不等分散のウェルチ補正を用いるt検定によるこれらのデータの分析は、sv6D対PBSまたは無処置ではρ<0.05、パクリタキセル対PBSまたは無処置ではρ<0.05を示した。パクリタキセルの効果とsv6Dの効果との間に統計的な差はなかった。(図8B)sv6Dの隔日の注射を、ペプチド単独では50日目に、それ以前に45から49日目の間にパクリタキセルを用いて処置したマウスに対しては100日目に開始した。図は、121日目のマウスの重量を示す。t検定によるデータセットの分析は、パクリタキセル対PBSではρ<0.05、パクリタキセル対sv6Dでは差はなく、パクリタキセル対パクリタキセル+sv6Dではρ<0.05を示した。(図8C)パクリタキセル、sv6D、またはパクリタキセル処置の50日後にsv6Dの隔日の皮下注射を開始したそれら2種の組合せを用いて処置したマウスのカプラン・マイヤー生存曲線を示すグラフである。マンテル・コックスのログランク検定、p(sv6D/パクリタキセル対PBS)<0.0001。 [0031]図9A〜9B。sv6Dと抗PD−1との組合せ研究。(図9A)実験の設計と、卵巣癌細胞株ID8、ならびに抗PD−1およびsv6Dを用いた処置を移植したC57BL/6雌マウスの生存の延長。抗PD−1(ラット抗マウス、クローン29F.1A12)は、1用量当たり200μgのタンパク質で41から49日目の間に1日おきに腹腔内投与した(白色の棒)。sv6Dは、0.1nmol/gで36、51、または87日目から1日おきに皮下投与した(灰色の棒)。生存データをマンテル・コックスのログランク検定によって分析してρ値を決定した。(図9B)抗PD−1および/またはsv6Dを用いて処置したマウスのカプラン・マイヤー生存曲線。図は、群1、3、6、および8の生存を示す。群3に関して、マンテル・コックスのログランク検定のp=0.003は、組合せを用いた処置と抗体単独を用いた処置との間の有意性を示す。抗PD−1は四角、sv6Dは濃い三角、抗PD−1に続くsv6D(図9Aの群3)は薄い三角、PBSは円である。 [0032]図10。svL4およびsv6Dの抗原性に関する試験。ウサギにおいて、svL4またはsv6Dの配列のKLHコンジュゲートに対する抗血清を生成し、1:10に希釈した。マウス血清を、3か月にわたるsvL4の隔日の注射後に収集し、PBSで1:1に希釈し、プロテインA/Gでコートしたウェルに添加した。ビオチニル化svL4またはsv6Dをウェルに添加し、結合したペプチドを、ストレプトアビジン−ペルオキシダーゼコンジュゲートを用いて検出した。図は、別個にアッセイした各群の8匹の処置マウスからの血清の平均値を含む。 [0033]図11A〜11B。sv6D−抗原コンジュゲートによるT細胞の活性化。C57BL/6マウスへのsv6Dまたはsv6D−MOG(MOG=ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質35−55)の週1回の注射後のT細胞のin vitro曝露時のIFN−γ産生(図11A)およびIL−2産生(図11B)。2回目の注射の1週間後、脾臓および右鼠径リンパ節組織を組み合わせ、均質化して、CD4およびCD8T細胞を単離させ、これらの細胞を非T細胞抗原提示細胞と混合し、PBS、sv6D、またはsv6D−MOGと共に72時間インキュベートした。PMA(ホルボール12−ミリステート13−アセテート)およびI(イオノマイシン)を陽性対照として追加した。CD8T細胞の活性化は、sv6Dによって媒介されて樹状細胞の細胞質基質に至った抗原の交差提示を示した。 [0033]図11A〜11B。sv6D−抗原コンジュゲートによるT細胞の活性化。C57BL/6マウスへのsv6Dまたはsv6D−MOG(MOG=ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質35−55)の週1回の注射後のT細胞のin vitro曝露時のIFN−γ産生(図11A)およびIL−2産生(図11B)。2回目の注射の1週間後、脾臓および右鼠径リンパ節組織を組み合わせ、均質化して、CD4およびCD8T細胞を単離させ、これらの細胞を非T細胞抗原提示細胞と混合し、PBS、sv6D、またはsv6D−MOGと共に72時間インキュベートした。PMA(ホルボール12−ミリステート13−アセテート)およびI(イオノマイシン)を陽性対照として追加した。CD8T細胞の活性化は、sv6Dによって媒介されて樹状細胞の細胞質基質に至った抗原の交差提示を示した。 [0034]図12A〜12B。環状ジヌクレオチドとのコンジュゲーション。(図12A)環状ジヌクレオチドc[G(2’,5’)p−2’−AHC−A(3’,5’)p](CDN、AHC=6−アミノヘキシルカルバモイル)を、カルボジイミド反応によってN−アセチル化sv6Dにコンジュゲートした。(図12B)コンジュゲートは、はるかに低い濃度で活性化因子を送達する。1型IFN経路の活性化を検出するように操作されたヒトTHP1単球(THP1−DualTM細胞、InvivoGen、San Diego、CA)を、ペプチドCDNコンジュゲートを添加した後、10%ウシ胎児血清を含有するRPMI 1640培地においてsv6Dと共に20時間インキュベートした。培地を回収し、次いでルシフェラーゼ検出試薬(Quanti−LucTM、InvivoGen)と共にインキュベートして、STING経路の活性化に応答して分泌されたルシフェラーゼをアッセイした。光子を、分光蛍光光度計を用いて検出した。コンジュゲートは、環状ジヌクレオチド単独よりも2桁超効果的であった。コンジュゲートは、CLEC10Aを発現し、それゆえに腫瘍微小環境内にIFN−βを産生し得る、M2マクロファージおよび腫瘍細胞を標的とする。STINGタンパク質は約5μMのKでCDNを結合し[108、109]、それゆえにコンジュゲートは、はるかに低い濃度で活性化因子を送達する。 [0035]図13。ドキソルビシンとのコンジュゲーション。N−アセチル化sv6Dとドキソルビシンを、グルタルアルデヒドとの反応によってカップリングさせた。反応をSephadex G−15ゲルろ過カラムに通し、これは遊離ドキソルビシンを保持したが、ペプチドと薬物との共溶出によって示されるように、コンジュゲートを通過させた。 [0036]図14A〜14B。光感受性クロリンとのコンジュゲーション。(図14A)sv6DのN−アセチル化誘導体のC末端アミン基は、プルプリン−18の無水物基と反応して、クロリンpを連結する。(図14B)(左)エタノール中のコンジュゲーションの生成物の蛍光スペクトル、および(右)エタノール中の本来のプルプリン−18試料の蛍光スペクトル。コンジュゲートは、腫瘍に注射されて赤色光に曝露された場合、腫瘍細胞を選択的に死滅させ得る。 [0037]図15。svL4と、マウスSTINGのリガンドであるDMXAA(5,6−ジメチルキサンテノン−酢酸)との間のコンジュゲーション。DMXAAは、遊離カルボン酸基を含有する化合物の一例として示す。
[0038]本明細書に記載される技術は、免疫系の刺激を提供し、さらに、癌細胞による受容体CLEC10Aの発現によって癌細胞の標的化を直接可能にする。
[0039]樹状細胞(DC)およびマクロファージは、強力な抗原提示細胞(APC)であり、CD4およびCD8T細胞の活性化を達成する。T細胞活性化は、DCのMHCクラスI複合体からCD8T細胞の抗原特異的受容体(TCR)への、および/またはMHCクラスII複合体からCD4T細胞の抗原特異的TCRへの抗原の提示を伴う[1]。T細胞の持続可能な活性化は、DCによって提示される2つのシグナルを必要とし、1つは相補的な抗原特異的T細胞を活性化する抗原そのものであり、もう1つは、抗原が非自己であり破壊されるべきであることを保証する共刺激シグナルである。第2のシグナルは、T細胞の生存および活性を持続させるために必要とされ、いくつかの因子、例えばDCの共刺激受容体(すなわち、CD40、CD80/86)、または共阻害因子に対する抗体(すなわち、抗PD−1もしくは抗CTLA−4)によって提供され得る[2、3]。疾患状態に起因する因子が必要なシグナルを提供する場合もあるが、これは後期エンドソーム/リソソーム区画内の内部受容体による食作用および認識の結果である。特に、ウイルスの食作用および分解は、TLR9によって認識されるCpG配列において豊富なオリゴヌクレオチド断片を生成し、IFNαおよびIFNβ等の1型インターフェロンの放出を最終的にもたらすシグナルを開始する[4、5]。加えて、ウイルス感染により生じ得るような、細胞の細胞質基質における外来核酸の出現は、STING経路を惹起し、これもまた結果としてI型インターフェロン産生をもたらす(下記を参照のこと)。しかし、癌細胞もまた、抑制シグナルを放出し、免疫系を逃れることができる。
免疫療法の標的としてのCLEC10A
[0040]ペプチドは特有な形で免疫療法に適合する。ペプチドは、設計に柔軟性があり、容易に大規模に合成され、水溶性で、比較的安定である。ワクチンとしての使用は長期にわたり成功を収めてきた歴史を有するが、高いアビディティでレクチン型受容体に選択的に結合するペプチドもまた設計されている[1〜3、およびそれらの参照文献]。受容体に媒介される免疫療法におけるペプチドの使用は、ペプチドが、炭水化物リガンドを模倣し、内因性リガンドよりも桁違いに大きいアビディティで、免疫系の細胞によって発現される細胞表面の制御性レクチン型受容体に結合する能力に基づいている。多価リガンドと多量体受容体との相互作用は、結合アビディティの劇的な増加をもたらし、最大半量結合濃度を低ナノモル範囲に減少させる。
[0041]一部の効果的な抗癌療法は、異なる細胞型に作用する補完薬を併用する。例えば、現在普及している免疫療法薬は、T細胞の阻害性受容体、例えば細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA−4)、プログラム死−1(PD−1)受容体、または多くの癌細胞に発現するPD−1受容体のリガンドであるPD−L1の相互作用を阻止する抗体である。抗体に対する戦略的補完は、糖鎖模倣ペプチドを用いて樹状細胞(DC)およびマクロファージを活性化する能力である。C型(Ca2+依存性)レクチン(CLEC)の、これらのペプチドの標的としての可能性は、免疫系の戦略的要にて細胞におけるC型レクチン受容体の発現、ならびに自然および獲得免疫系の増大を促進するペプチドの能力に依存する[4、5]。
[0042]CLEC10A(CD301)は、癌の免疫療法に関して戦略上重要なエンドサイトーシス受容体である[6〜8]。CLEC10Aは、免疫系の上流で機能するDCによって発現される。C型レクチン受容体は糖リガンドを結合するためにCa2+を必要とし、これにより結合部位の正確な構造と、糖水酸基との配位結合との両方を達成する[9〜12]。CLEC10A(マクロファージガラクトース型レクチン、MGLとも称される)は、真皮DC、未熟末梢DC、選択的活性化M2aマクロファージ、および他の組織に発現する[6、7、13〜16]。CLEC10Aは、エンドサイトーシス受容体であり、リガンドをMHCクラスIおよびMHCクラスII抗原プロセシングおよび提示経路に送達する一方で最も重要な細胞内Ca2+シグナルを開始する[17]。Ca2+およびリガンドは、初期エンドソームにおいて受容体から解離する。リガンドは、T細胞への提示のためにMHCクラスIおよびII経路を介してプロセシングされ、Ca2+は細胞質基質に移送され、受容体は再利用される[17、18]。細胞質基質のCa2+の上昇は、遍在するセカンドメッセンジャーであり[19、20]、成熟の刺激、リンパ節への遊走、およびT細胞の刺激に関与する[21、22]。
[0043]CLEC10Aは、末端N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)を含有する構造に高度に特異的な病原体認識受容体である。細胞膜結合型および分泌型糖タンパク質のO−グリコシル化の第1のステップは、GalNAcをセリン(Ser)またはトレオニン(Thr)の水酸基に付着させる最大20種の別々のUDP−N−アセチル−α−D−ガラクトサミン:ポリペプチドN−アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ(GALNT)のファミリーによって、ゴルジにおいて行われる[23]。この反応は、より大きなO−グリカンの合成、および上皮組織の維持を担う主要な糖タンパク質であるムチンの産生に必須である[24]。癌腫細胞のほとんど普遍的な特徴は、GalNAcのみがSer/Thrに付着している、Tn抗原として公知の構造である伸長不全(aborted)O−グリカンの発現である[25]。1つまたは複数のTn抗原を有する総計96種の糖タンパク質がヒトTリンパ芽球細胞(Jurkat細胞株)において同定され、33種の糖タンパク質がヒト乳腺癌腫細胞(MCF7細胞株)において同定された[26]。Tn構造の抗原性はマウスにおいて実証され、誘導された抗体は移植した腫瘍細胞株に対する保護を提供した[27、28]。ムチン由来ペプチドへの複数のTn抗原の付加は、免疫原性を増強し、これらの糖ペプチドのワクチンとしての使用を促進した[28〜32]。腫瘍細胞はまた、TF抗原(Galβ1−3GalNAcα1−O−Ser/Thr)も発現する[25、33]。TnおよびTF抗原の出現は、典型的な三糖または四糖O−連結型グリカンの不完全な集合の結果であると考えられているが、近年の証拠は、膜トラフィッキング事象によって駆動される調節経路の変化が癌細胞上により短いグリカンを生じさせることを示唆している[34]。誰もがこれらの抗原に対する抗体を保有し、これらの抗体は腸内細菌叢に存在し、また癌腫を有する患者は、遅延過敏反応によって示されるように、Tn/TF感受性T細胞を有する[35、36]。
[0044]CLEC10Aの効率的な会合は、単一のGalNAc残基よりも桁違いに大きいアビディティを受容体に提供する多価リガンド、例えば9つのTn部分を有するMUC1タンパク質の断片[7、32、37]、または多量体Tn−ペプチド構造[28、38]を必要とする。免疫応答は、DCのCLEC10Aの三量体によるリガンドの内部移行[39]、抗原プロセシング、数日にわたる流入領域リンパ節への遊走、およびその後の抗原特異的ナイーブT細胞への抗原の提示[40〜42]によって開始される。Tnを有する大きな糖タンパク質はエンドリソソーム区画において捕捉される[32]一方で、より小さな糖ペプチドはHLAI/HLAII区画においてさらにプロセシングされ[7、32]、リガンドの構造は細胞応答に影響を及ぼす。
[0045]肝細胞のII型C型レクチンアシアロ糖タンパク質受容体−1(ASGPR−1、アシュウェル・モレル受容体、CLEC4H1)もまたGalNAc含有構造を結合する[43、44]。ASGPR−1は、GalよりもGalNAcに対して60倍大きい選好性を有する[45]。健康なラットの各肝細胞は、アシアロ−オロソムコイドの結合部位としての4〜5×10個のASGPR−1の分子[46]、またはASGPR−1の標的となる抗体によって決定された1.8×10個の分子[47]を発現し、受容体に関して0.8〜1μMの表面濃度を提供する。Galはアシアロ−オロソムコイドの多価グリカンの末端糖であるが[48]、そのタンパク質は2〜7×10−9MのKでASGPR−1を結合する[46、49]。結合したグリカンが末端シアル酸を失っている血液タンパク質および細胞はASGPR−1を結合し、分解のためにリガンドを内部移行する[44]。他の主要なGalNAc/Gal特異的受容体としては、肝臓のクッパー細胞によって発現されるII型C型レクチンCLEC4F[50]、およびGalに対する選好性を有するスカベンジャーC型レクチン受容体[51]が挙げられる。マウスはMGLの2つの形態、すなわちGalに特異的なMGL1、およびGalNAcに特異的なMGL2を発現する[13]。ヒトCLEC10AはマウスMGL2に類似し、GalNAcを優先的に結合し、Tn抗原等の末端GalNAc含有残基を認識する[14]。
[0046]配列のエクソンBの137位および140位にTn構造を有する高度にグリコシル化した細胞膜タンパク質CD45[26]が、CLEC10A/MGLの内因性リガンドとして同定された[52]。Tn抗原は、模倣ペプチドであるsvL4およびsv6Dよりもはるかに低いアビディティで受容体に結合し[38]、単一の糖を有する完全な糖タンパク質の親和性(K≒23μM[53])は、ペプチドの親和性よりも桁違いに小さいが、これらの構造体は、競合阻害物質であると考えられる。CD45はいくつかのアイソフォームとして発現し、全長タンパク質は細胞外の可変領域にエクソンA、B、およびCを含有する[54、55]。エクソンB含有アイソフォームへのCLEC10Aの結合は、T細胞活性の減弱化、アポトーシス、および免疫抑制を引き起こす[52]。しかしながら、T細胞の活性化は、CD45のより短いアイソフォーム、例えばエクソンBを欠くCD45ROおよびCD45RAの発現をもたらす[56〜59]。DCの成熟はCLEC10Aの下方制御をもたらし[52]、活性化DCによるT細胞活性化の、CD45による阻害を最小限にし得る。
本発明の設計
[0047]GalNAcを含有するCLEC10Aの天然リガンドが、低い親和性で結合し、かつ抗原性であることを考慮して、CLEC10Aに結合し得るGalNAcの多価ペプチド模倣物を設計した。ファージディスプレイライブラリのスクリーニングから現れた四価の12アミノ酸のペプチド配列であるsvL4は、以前に特性決定された[60]。svL4を、sv6Dと称される、svL4のC末端の6マーの配列を有する四価構造としてさらに洗練した(図1B〜1C)。sv6Dは、svL4の結合活性を保持し、より強力な免疫細胞の刺激因子である。sv6DおよびsvL4は、GalNAcに特異的なレクチンに高いアビディティで結合する。MHC結合データベースを用いたペプチドの配列の分析は[61、62]、ペプチドがヒトにおけるMHCクラスI分子またはMHCクラスII分子によって提示される可能性も、抗体の産生を誘導する可能性も高くないと予測した。実際、抗体は、3か月にわたる隔日の皮下注射後のマウス血清において検出されなかった。重要なことに、ペプチドの皮下注射は、腹膜腔における免疫細胞の増殖および成熟を刺激した。
[0048]CLEC10A発現は、骨髄系前駆細胞の分化中に上方制御される[63]。場合により、これらの細胞に結合するペプチドは、腹膜腔において成熟活性化免疫細胞に分化する細胞の増殖を誘導する。理論に拘束されることを望むものではないが、本発明者らのデータは、sv6DおよびsvL4は真皮DCおよび未熟末梢DCのCLEC10Aを会合し、細胞の成熟を促進するという仮説を支持する。リンパ組織内でのT細胞と成熟DCとの相互作用は、それらの活性化をもたらす。DCは、自然免疫を支持するNK細胞等の他の種類の細胞の活性化をもたらす多方向および相互のクロストークを介した免疫系の制御に不可欠である[64、65]。抗癌手法としての効力は、卵巣癌のマウスモデルにおける腹水の蓄積の阻害によって実証されている。例えば、sv6Dは、化学療法薬であるパクリタキセル、さらには免疫療法薬である抗PD−1の有効性を劇的に増強した(図8A〜8C、9A〜9B)。
[0049]ヒト血液DCのレクチン型受容体、およびグリカンのアレイの結合度の分析は、結合したグリカンのうちでは、末端GalNAc残基を有するものが顕著であったことを明らかにした[66]。Rapoportらは、ワクチンをDCに送達するための最適なベクターを評価し、MGL(CLEC10A)が有望な標的であると結論した。グリカン−PAAコンジュゲートを結合することに関するIC50は、約20μMであった[66]。しかしながら、sv6D等の多価ペプチドは、10nM付近の濃度で最適な細胞応答を達成する(図5B)。さらに、予備データは、sv6DがT細胞を抗原に対してin vivoで効果的に活性化させることを示す。
[0050]CLEC10Aの内因性リガンドはTn抗原(GalNAc−Ser/Thr)であり、これは、上に記載したように、CD45のエクソンB含有アイソフォームに関する構造を除いて健康な細胞にはほとんど見出されない。しかしながら、Tn抗原は、癌腫細胞においては高いレベルで発現する[35、36、67]。さらに、多くの癌細胞型がCLEC10Aを発現するとして同定されている[68、69]。悪性黒色腫、膀胱、乳房、腎臓、肺扁平上皮、非小細胞肺、小細胞肺、卵巣、肝細胞癌腫、膵臓、および前立腺の癌細胞は、これらに含まれる。受容体の発現はRNAレベルで検出されており、タンパク質は、発現する場合、一般に細胞表面に出現する。受容体およびリガンドの存在は、腫瘍細胞の接着をもたらす可能性があり、保護機能として働くと期待される。sv6D(図1B〜1C)等の高アビディティ合成リガンドは、CLEC10A受容体を結合し、次に細胞と細胞との接着を減少させ、免疫系をTn抗原に感作させ、腫瘍細胞を破壊に関してより好都合にすることができる。腫瘍関連マクロファージ(TAM、M2)は、免疫抑制シグナルを腫瘍微小環境内に産生する[15]。高アビディティ合成リガンドは、腫瘍関連マクロファージ(M2)を修飾するために、すなわちマクロファージをM1表現型へ再分極させるか、または抑制性細胞を排除するために使用することもできる。薬物の腫瘍関連細胞へのターゲティングに関する本明細書における発明は、第1に受容体へのsv6Dの結合の特異性を確立することに基づく。したがって、本発明が記載するように、薬物を腫瘍細胞に特異的にターゲティングできるということは、癌の処置における前進である。
必須の抗癌サイトカインであるインターフェロン−ベータ
[0051]インターフェロン−β(IFN−β)は、疾患に対する内因性防御機構によって産生される最も重要な抗ウイルスおよび抗癌サイトカインである。IFN−βの役割の解明につながる最初の発見は、1976年に、哺乳動物細胞のインターフェロン処理が二本鎖RNA(dsRNA)の存在下でタンパク質合成の阻害を引き起こすという観察によってなされた[70]。この知見の直後に、2’−5’オリゴアデニレート(2〜5A)、2〜5A合成酵素(OAS)、および潜在性リボヌクレアーゼであるRNアーゼLの発見が続いた[70〜72]。これらの役者達は、感染に対する最も重要な細胞の抗ウイルス応答として認識されるようになった[73、74]。RNA含有ウイルスが細胞質基質において脱外被する場合、dsRNAは、ATPを2〜5Aに変換するOASを活性化させる。RNアーゼLは、2〜5A結合の際に生じる二量体化によって活性化する。活性化したヌクレアーゼはdsRNAを切断し、ウイルスの複製を阻止する。加えて、細胞のRNAもまた分解され、これによりタンパク質合成を阻害し、最終的にアポトーシスを引き起こす[75]。しかしながら、この過程において、短鎖RNA断片は、RNAヘリカーゼであるRIG−1およびMDA5、アダプターであるIPS−1、ならびに転写因子であるIRF−3およびNF−κBを介してIFN−βの発現を誘導する[76、77]。IFN−βは感染した細胞によって分泌され、隣接する細胞にて受容体に結合して、OASの発現の上方制御をもたらし、近接する細胞のウイルス複製に対する感受性を増強する。感染に対する増強した感受性は、結果としてより急速なアポトーシスを生じ、それによって感染の拡大を阻止する。
[0052]RNアーゼL/OAS経路は細胞を外来RNA、特にウイルスdsRNAから保護するが、dsDNAに対する保護は環状GMP−AMP(cGAMP)合成酵素(cGAS)およびインターフェロン遺伝子刺激因子(STING)によって提供される[78〜80]。STINGは、小胞体に関連する、379個のアミノ酸からなるタンパク質である。必須の自然免疫制御因子としてのSTINGの最初の報告は2008年に発表され[81]、cGASの役割は2011年に立証された[82]。dsDNAは細胞質基質においてcGASに結合し、cGASはGTPおよびATPの存在下でcGAMPを合成する。cGAMPの分子は、ERにおけるSTINGの二量体に結合し[83]、TANK結合キナーゼ1(TBK1)との複合体において核周辺領域への再配置を開始する。その後、リン酸化したTBK1はIRF3およびNF−κBをリン酸化し、これらは核内に移動して、1型IFNおよび炎症性サイトカインの遺伝子を含む免疫遺伝子の転写を活性化する[79]。cGASによる自然免疫応答は、放射性薬[84]または化学療法薬のいずれかを介したDNA損傷によって惹起される可能性が高い。結果として生じるSTINGの活性化および1型インターフェロンの放出は、DCによる成熟および抗原提示を促進する[80]。腫瘍細胞の食作用もまたSTING依存性サイトカイン産生を惹起することができ、CD8 CTLの活性化、および他の獲得免疫細胞応答を容易にする[79、85]。STING依存性抗腫瘍免疫は、腫瘍微小環境において産生される1型IFNに依存していた[83、86]。
[0053]2〜5A/RNアーゼL経路とSTING/cGAS経路の両方は、インターフェロン制御因子であるIRF3の作用を介して誘導される1型IFNを必要とする[77、85、86]。これらの経路の治療効果の最も重要なメディエーターはIFN−βである。IFNは、腫瘍細胞の増殖を阻止し、アポトーシスを誘導する[87]。IFN処置の副作用としては、インフルエンザ様症状が挙げられ、IFNの作用のために、組織損傷が注射部位に生じる場合がある。感染した細胞または癌性細胞の死がこれらの経路の最終目標であるが、生物への負担が大きい可能性がある。IFN−β産生の持続した活性化は、細胞に、宿主の免疫細胞のアポトーシスを最終的にもたらすストレス応答への悪循環を引き起こす可能性がある[73]。
光線力学療法
[0054]1980年代半ば以来、光線力学療法は有望な抗癌手法として発展してきた[88、89]。ヘマトポルフィリンの誘導体は、癌細胞によって選択的に取り込まれ、癌細胞を光感受性にすることが見出された。この技術の制限は、ヘマトポルフィリン誘導体が600nmより長い波長で光を弱く吸収することであった。結果として、組織の強い吸光度のために、体の表面またはその付近に生じる腫瘍のみが接触可能である。Hooberら[90]は、クロロフィルからプルプリン−18を調製し、その化合物の無水物形態が695nmで強い最大吸光度を有することを示した。無水物基が加水分解によって開環してクロリン−pを生成した場合、最大吸光度は662nmにシフトしたが、依然として光線力学療法を支持し得る波長であった。これらの生成物は、細胞死滅に関して約10−8MのIC50濃度を有した[90]。
[0055]より近年の進展は、700nm付近に最大吸光度を有する多様な長波長色素を探索した[91、92]。これらの色素は、体内に深く透過し得る赤色光において癌細胞の死滅を効果的に光増感する。さらなる進展は、HER2およびEGFR等の腫瘍細胞マーカーを標的とするモノクローナル抗体への色素のコンジュゲーションを伴った。
[0056]本明細書に記載される本発明は、特異的な腫瘍関連細胞を標的として免疫系を調節するための、CLEC受容体のリガンドの使用に関する。一例として、光増感剤色素または細胞毒性薬は、腫瘍細胞を標的とするためにsv6D等のペプチドとコンジュゲートすることができる。本発明は、種々のリガンドまたは投与回数/用量を用いて、疾患に対する適切な免疫応答を達成するための手段を提供する。
[0057]本明細書では、説明を目的として、本発明の様々な態様の徹底した理解を提供するために多数の具体的かつ詳細な説明が記載される。しかしながら、構造、構成要素、および方法は、本発明を曖昧にすることを避けるために、全般的に示されるかまたは論じられる場合があるということが当業者によって理解されるだろう。多くの場合、材料および操作の説明は、本発明の様々な形態を実行することができるほど十分である。開示される本発明が適用され得る多くの異なる代替的な技術および処置が存在すること、ならびに本発明の全範囲は以下に記載する例に限定されないことは注意されるべきである。別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。
[0058]本開示は、医薬組成物、癌細胞増殖を低減する方法、および癌の処置を必要とする対象における癌を処置する方法に関する。医薬組成物は、治療用ペプチド、抗癌剤、および薬学的に許容される担体を含む。癌細胞増殖を低減する方法は、細胞を治療用ペプチドと接触させるステップ、および癌細胞を抗癌剤と接触させるステップを含む。癌の処置を必要とする対象における癌を処置する方法は、治療用ペプチドおよび抗癌剤を対象に投与するステップを含む。
[0059]本明細書および特許請求の範囲において使用される「含む(comprise)」という動詞およびその活用形は、非限定的な意味で使用され、その語に続く項目が含まれるが、具体的に言及されていない項目は除外されないことを意味する。加えて、不定冠詞「a」または「an」による要素への言及は、ただ1つの要素が存在するということを文脈が明確に必要としない限り、2つ以上の要素が存在する可能性を除外しない。したがって、不定冠詞「a」または「an」は通例「少なくとも1つ」を意味する。
[0060]一実施形態では、治療用ペプチドは、5〜8アミノ酸の配列X−X−X−X−X−X−X−X(式中、XはHまたはNであり;XはPまたはQであり;XはSまたはHであり;XはH、T、またはLであり;XはPもしくはKであるか、または存在せず;XはR、L、もしくはSであるか、または存在せず;XはSもしくはLであるか、または存在せず;XはGであるか、または存在しない)を含む。一部の実装形態では、XはHであるか、XはQであるか、XはHであるか、XはTであるか、XはPであるか、XはRであるか、Xは存在しないか、Xは存在しないか、またはそれらの組合せである。非限定的な好ましい実装形態では、XはHであり、XはQであり、XはHであり、XはTであり、XはPであり、XはRであり、XおよびXは存在しない、すなわち、治療用ペプチドはNQHTPR(配列番号1)を含む。他の実装形態では、治療用ペプチドはVQATQSNQHTPR(配列番号2)を含む。
[0061]好ましい実施形態では、ペプチドは、中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、各アームが、X−X−X−X−X−X−X−Xのコア配列からなり、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している(式中、XはHまたはNであり;XはPまたはQであり;XはSまたはHであり;XはH、T、またはLであり;XはPもしくはKであるか、または存在せず;XはR、L、もしくはSであるか、または存在せず;XはSもしくはLであるか、または存在せず;XはGであるか、または存在しない)、構築物を含む多価構造ポリペプチドである。一部の実装形態では、XはHであるか、XはQであるか、XはHであるか、XはTであるか、XはPであるか、XはRであるか、Xは存在しないか、Xは存在しないか、またはそれらの組合せである。非限定的な好ましい実装形態では、XはHであり、XはQであり、XはHであり、XはTであり、XはPであり、XはRであり、XおよびXは存在しない、すなわち、治療用ペプチドはNQHTPR(配列番号1)を含む。他の実装形態では、治療用ペプチドはVQATQSNQHTPR(配列番号2)を含む。
[0062]本明細書で使用する場合、「構築物」は分子全体として定義され、アームと連結した中心骨格を含む。非限定的な実施形態では、構築物は、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12のアーム、好ましくは2〜8つのアームに連結している中心骨格を含む。好ましい実施形態では、構築物は、4つのアームに連結している中心骨格を含む。構築物内の各アームは、同じまたは異なる治療用配列および/またはリンカーからなっていてもよい。典型的には、複数のアームのうちの少なくとも1つは、直前の段落に記載したペプチド配列X−X−X−X−X−X−X−Xを含む。好ましい一実施形態では、治療用配列はアーム間で同じである。別の好ましい実施形態では、それぞれのアームの治療用配列はNQHTPR(配列番号1)を含む。
[0063]「中心骨格」は、アームを付着させるための構造を提供する。中心骨格は、末端官能基を有する分子の枝部が結合する少なくとも2つの官能基を有するコア分子、例えばペプチドアームが付加されるトリリジンに基づく。そのような分子は、コア分子から枝分かれした単量体の数に応じて変動する数の枝部を提示するように開発または創製することができる。各枝部の各末端官能基は、アームに対する付着手段を提供する。好ましい中心骨格の非限定的な例としては、エチレンジアミン(1,2−エタンジアミン)、エチレングリコール(1,2−ジヒドロキシエタン)、グリセロール等のポリオール、3,5−ジアミノ安息香酸、1,3,5−トリアミノベンゼン、および中鎖のモノカルボキシル−ジアミノ化合物が挙げられる。好ましくは、モノカルボキシル−ジアミノ化合物は2〜10炭素長の範囲内である。そのような化合物の非限定的な例は、2,3−ジアミノプロピオン酸、および2,6−ジアミノカプロン酸である。より好ましい実施形態では、モノカルボキシル−ジアミノ化合物は6炭素長である。光を吸収する芳香族中心骨格を提供する化合物もまた、ペプチド濃度を決定することに関して有益であり得る。モノカルボキシル−ジアミノ化合物のカルボキシル基は、ビオチン誘導体を含むC末端タグの付加を可能にする。好ましい実施形態では、中心骨格はトリリジンコア(それぞれが自身のカルボキシル基を介して中心リジン残基のアミノ基の1つに結合する2つのリジン残基に結合する中心分子としてのリジン残基)を含み、アームの中心骨格(トリリジン中心骨格)を提供する。
[0064]「アーム」は、治療用配列に加えてリンカー配列を含む。「リンカー配列」は、中心骨格をコア配列に接続するペプチド鎖または他の分子を含む。好ましい実施形態では、リンカー配列は、これらに限定されないが、ある特定のリンカーペプチド配列、ポリエチレングリコール、6−アミノカプロン酸(6−アミノヘキサン酸)、8−アミノオクタン酸、およびデキストランを含む。最も好ましい実施形態では、リンカー配列は、GGGS(配列番号3)、GGGSGGGS(配列番号4)、SSSS(配列番号5)、SSSSSSSS(配列番号6)、またはそれらの変形である。リンカー配列の長さは調整することができ、例えばリンカー配列GGGS(配列番号3)は、可変長を提供するために繰り返すことができ、例えば2回繰り返しても(GGGSGGGS(配列番号4))、3回以上繰り返してもよく、追加のセリン残基は、同様に多様な長さのリンカー配列を作製するためにSSSSに付加されてもよい。一部の実施形態では、「アーム」のN末端アミノ基は、コンジュゲーション反応への干渉を防止するためにアセチル化される。
[0065]一部の態様では、ペプチドおよびCLEC10Aは、−30kJ/molより高い、−35kJ/molより高い、または−40kJ/molより高い結合エネルギー(ΔG’)を有する。他の態様では、ペプチドおよびCLEC10Aは、−20から−50kJ/molの間、またはその間の任意の他の数値範囲、例えば−20から−45kJ/molの間、−25から−45kJ/molの間、−25から−40kJ/molの間、−30から−40kJ/molの間、もしくは−30から−35kJ/molの間等の結合エネルギー(ΔG’)を有する。当技術分野で公知であるように、結合エネルギー(ΔG’)が高くなるほど(結合の強さが大きくなるほど)、結合エネルギーはより負になる。
[0066]一部の実施形態では、ペプチドおよびCLEC10Aは、0.001〜0.35μM、またはその間の任意の他の数値範囲、例えば0.001〜0.3μM、0.002〜0.3μM、0.002〜0.25μM、0.005〜0.25μM、0.005〜0.2μM、0.01〜0.2μM、もしくは0.01〜0.15μM等の平衡解離定数(K)を有する。他の実施形態では、ペプチドおよびCLEC10Aは、0.001〜0.35μM、またはその間の任意の他の数値範囲、例えば0.001〜0.3μM、0.002〜0.3μM、0.002〜0.25μM、0.005〜0.25μM、0.005〜0.2μM、0.01〜0.2μM、もしくは0.01〜0.15μM等の平衡解離定数(K)を有する。
[0067]一部の態様では、ペプチドは、CLEC10Aの細胞へのエンドサイトーシスを惹起するのに十分な量である。一部の実施形態では、ペプチドは、免疫細胞集団、例えば腹腔免疫細胞集団を増加させるのに十分な量である。腹腔免疫細胞の非限定的な例としては、CD3を発現するT細胞;CD3、NK1.1、およびCD69を発現する活性化ナチュラルキラーT(NKT)細胞;CD3、NK1.1、およびCD69を発現する活性化ナチュラルキラー(NK)細胞;CD4を発現するT細胞;CD4およびCD69を発現する活性化T細胞;CD8を発現する細胞傷害性T細胞;CD8およびCD69を発現する活性化細胞傷害性T細胞;CD11b、F4/80、およびCD86を発現する成熟活性マクロファージ;CD11cを発現する樹状細胞(DC);CD11cおよびCD86を発現する活性化DC;CD19を発現するB細胞;またはCD19、CD73、CD80、およびCD273を発現するメモリーB細胞等が挙げられる。好ましい実施形態では、ペプチドは、CD3を発現するT細胞;CD3、NK1.1、およびCD69を発現する活性化ナチュラルキラーT(NKT)細胞;CD4を発現するT細胞;CD8を発現する細胞傷害性T細胞;CD11cを発現するDC;CD11cおよびCD86を発現する活性化DC;ならびにそれらの組合せからなる群から選択される腹腔免疫細胞を増加させるのに十分な量である。
[0068]一部の実施形態では、ペプチドは、免疫細胞集団を10〜500%、またはその間の任意のパーセント数、例えば10〜450%、20〜450%、20〜400%、40〜400%、40〜350%、80〜350%、80〜300%、100〜300%、100〜250%、もしくは150〜200%等増加させるのに十分な量である。他の実施形態では、ペプチドは、免疫細胞集団を少なくとも10%、少なくとも30%、少なくとも100%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、または少なくとも500%等増加させるのに十分な量である。
[0069]一部の態様では、ペプチドは、IFN−γを放出させるのに十分な量である。他の態様では、ペプチドは、マクロファージをM1表現型へ再分極させるか、骨髄由来抑制細胞(MDSC)を排除するか、腫瘍関連マクロファージ(TAM)を修飾するか、またはそれらの組合せに十分な量である。さらなる態様では、ペプチドは、Treg細胞を減少させる、ならびに/またはマクロファージ、樹状細胞、CD8細胞傷害性T細胞、およびナチュラルキラー細胞からなる群から選択される免疫細胞の成熟を促進するのに十分な量である。さらなる態様では、ペプチドまたはポリペプチドは、対象において抗原性ではない。
[0070]一部の態様では、ペプチドおよび抗癌薬は、癌細胞増殖を少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、または少なくとも90%等低減するのに十分な量である。他の態様では、ペプチドおよび抗癌薬は、癌細胞増殖を5〜95%、またはその間の任意のパーセント数、例えば10〜90%、10〜80%、20〜80%、20〜70%、30〜70%、30〜60%、もしくは40〜60%等低減するのに十分な量である。
[0071]一部の態様では、ペプチドおよび抗癌薬は、腫瘍成長を少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、50%、少なくとも75%、または少なくとも90%等遅らせるのに十分な量である。他の態様では、ペプチドおよび抗癌薬は、腫瘍成長を5〜95%、またはその間の任意のパーセント数、例えば5〜90%、10〜90%、10〜80%、20〜80%、20〜70%、30〜70%、30〜60%、もしくは40〜60%等遅らせるのに十分な量である。
[0072]「制御性T細胞」または「Treg細胞」という用語は、本明細書で使用する場合、T細胞応答を、特にエフェクターT細胞誘導または増殖の抑制または下方制御によって阻害するT細胞を指す。したがって、これらの細胞は、免疫学的寛容を誘導することができる。CD25、CD39、CD73、およびFoxp3のうちの少なくとも1種の発現は、制御性T細胞を示す。大部分の制御性T細胞はCD4であるが、CD8もあり得る。制御性T細胞の別の指標は、細胞傷害性Tリンパ球関連分子−4(CTLA−4)またはグルココルチコイド誘導TNF受容体(GITR)の高発現である。
[0073]本明細書で使用する場合、「抗癌剤」とは、悪性または癌性疾患の処置に効果的な任意の薬物を指す。抗癌剤の主要な種類の非限定的な例としては、アルキル化剤、代謝拮抗剤、天然物、またはホルモン等が挙げられる。抗癌剤の非限定的な例としては、化学療法薬、癌免疫療法薬、または光増感薬等が挙げられる。
[0074]本明細書で使用する場合、「化学療法」という用語は、化学物質の使用による疾患の処置、とりわけ細胞毒性薬および他の薬物による癌の処置を指す。化学療法薬の非限定的な例としては、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、抗ウイルス薬、有糸分裂阻害剤、またはトポイソメラーゼ阻害剤等が挙げられる。アルキル化剤の非限定的な例としては、ブスルファン、カルボプラチン、シスプラチン、シクロホスファミド、マイトマイシンC(MTC)、またはテモゾロミド等が挙げられる。代謝拮抗剤の非限定的な例としては、5−フルオロウラシル(5−FU、FU)、6−メルカプトプリン(6−MP)、カペシタビン(Xeloda)、シトシンアラビノシド(AraC)、ゲムシタビン(dFdC)、ヒドロキシ尿素(HU)、またはメトトレキセート(MTX)等が挙げられる。抗腫瘍抗生物質の非限定的な例としては、ブレオマイシン、ダクチノマイシン(cosmegen)、またはダウノルビシン(cerubidine、ルビドマイシン)等が挙げられる。抗ウイルス薬の非限定的な例としては、アシクロビル(Acy)、ホスカルネット(FOS)、またはガンシクロビル(gan)等が挙げられる。有糸分裂阻害剤の非限定的な例としては、デメコルシン、ドセタキセル(taxotere)、エリブリン(halaven)、イクサベピロン(ixempra)、パクリタキセル(taxol)、またはビンブラスチン等が挙げられる。トポイソメラーゼ阻害剤の非限定的な例としては、カンプトテシン(CPT)、エトポシド(VP−16)、イリノテカン(camptosar)、またはトポテカン(hycamtin)等が挙げられる。
[0075]「免疫療法」という用語は、本明細書で使用する場合、免疫応答を誘導、増強、または抑制することによる疾患または状態の処置を指す。癌免疫療法薬の非限定的な例としては、細胞免疫療法薬、抗体療法薬、サイトカイン療法薬、またはポリサッカライドK等が挙げられる。細胞免疫療法薬の非限定的な例としては、シプロイセル−T(provenge)、チサゲンレクロイセル(kymriah)、またはアキシカブタゲンシロロイセル(yescarta)等が挙げられる。「免疫チェックポイント」という用語は、本明細書で使用する場合、自己寛容を維持し、末梢組織における生理的免疫応答の持続時間および大きさを調節して、付随する組織損傷を最小限にするのに非常に重要な免疫系の阻害経路を指す。
[0076]抗体療法薬の非限定的な例としては、抗CD20抗体、抗CD52抗体、抗CTLA−4抗体、抗PD−1抗体、抗PD−L1抗体、または抗PD−L2抗体等が挙げられる。サイトカイン療法薬の非限定的な例としては、IFNα、IFNβ、IFNγ、IFNλ、またはIL−2等が挙げられる。抗CD20抗体の非限定的な例としては、オファツムマブ(arzerra)、またはリツキシマブ(rituxan、mabthera)等が挙げられる。抗CD52抗体の非限定的な例は、アレムツズマブ(campath−1H)である。抗PD−1抗体の非限定的な例としては、ニボルマブ(opdivo)、またはペムブロリズマブ(keytruda)等が挙げられる。抗PD−L1抗体の非限定的な例としては、アテゾリズマブ(tecentriq)、アベルマブ(bavencio)、またはデュルバルマブ(imfinzi)等が挙げられる。抗CTLA−4抗体の非限定的な例は、イピリムマブ(yervoy)である。
[0077]「薬学的に許容される」という用語は、本明細書で使用する場合、動物、より詳細にはヒトにおける使用に関して、連邦政府もしくは州政府の規制機関によって承認されているか、または米国薬局方もしくは他の一般に認識されている薬局方に収載されていることを意味する。
[0078]「担体」という用語は、有効成分と共に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。そのような薬学的担体は、液体、例えば水ならびに、石油、動物、野菜、または合成起源の油、例えばピーナッツ油、ダイズ油、鉱油、およびゴマ油等を含む油であり得る。薬学的担体の非限定的な例としては、生理食塩水、アカシアガム、ゼラチン、澱粉ペースト、タルク、ケラチン、コロイダルシリカ、尿素、ナノ粒子、リポソーム、カチオン性リポソーム、またはミセル等が挙げられる。加えて、他の賦形剤が使用されてもよい。
[0079]「有効量」または「治療有効量」とは、自然および獲得免疫系を調節、ならびに/または対象における疾患を処置もしくは予防し、それゆえに対象に所望の治療効果をもたらすのに効果的な、本発明の治療用ペプチドまたは組成物の量を意味する。典型的な組成物および剤形は、1種または複数種の賦形剤を含み得る。好適な賦形剤は薬学の分野の当業者に周知であり、好適な賦形剤の非限定的な例は本明細書に提供される。例えばRemington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、Mack Publishing、Easton Pa.(1990)を参照のこと。
[0080]癌の非限定的な例としては、膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、肝細胞癌腫、カポジ肉腫、肺癌、リンパ腫、悪性黒色腫、黒色腫、中皮腫、転移性黒色腫肺癌、非小細胞肺癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、腎細胞癌、小細胞肺癌、または扁平上皮肺癌等が挙げられる。好ましくは、癌は卵巣癌等の腹膜癌である。
[0081]一部の態様では、単位投薬量のペプチドは、隔日、3、4、5、もしくは6日ごと、または毎週投与される。本発明のペプチドの単一の単位剤形は、患者への経口、粘膜(例えば、点鼻、舌下、経膣、頬側、もしくは直腸)、非経口(例えば、皮下、静脈内、ボーラス注射、筋肉内、もしくは動脈内)、または経皮投与に好適である。剤形の非限定的な例としては、錠剤;カプレット剤;軟弾性ゼラチンカプセル剤等のカプセル剤;カシェ剤;トローチ剤;ロゼンジ剤;分散剤;坐剤;軟膏剤;パップ剤(湿布剤);ペースト剤;粉末剤;包帯剤;クリーム剤;硬膏剤;液剤;貼付剤;エアゾール剤(例えば点鼻スプレー剤または吸入剤);ゲル剤;懸濁剤(例えば、水性もしくは非水性液体懸濁剤、水中油型エマルション、または油中水型液体エマルション)、液剤、およびエリキシル剤を含む、患者への経口または粘膜投与に好適な液体剤形;患者への非経口投与に好適な液体剤形;ならびに患者への非経口投与に好適な液体剤形を提供するために再構成することができる滅菌固体(例えば結晶または非晶質固体)が挙げられる。ペプチドは、好ましくは非経口経路、最も好ましくは皮下経路を介して投与される。一部の態様では、ペプチドは静脈内投与される。
[0082]ある特定の態様では、ペプチドは、対象の体重1kg当たり約0.1〜1,500nmolの単位投薬用量、またはその間の任意の投薬用量、例えば約0.2〜1,500nmol/kg、約0.2〜1,400nmol/kg、約0.4〜1,400nmol/kg、約0.4〜1,300nmol/kg、約0.6〜1,300nmol/kg、約0.6〜1,200nmol/kg、約0.8〜1,200nmol/kg、約0.8〜1,000nmol/kg、もしくは対象の体重1kg当たり約1nmol〜1,000nmolで投与される。他の態様では、ペプチドは、約3nmol/kg体重〜約1500nmol/kg体重、約3nmol/kg体重〜約1000nmol/kg体重、約3nmol/kg体重〜約10nmol/kg体重、約1nmol/kg体重〜約1000nmol/kg体重、または約0.1nmol kg体重〜約1nmol/kg体重の単位投薬用量で投与される。さらなる態様では、ペプチドは、約1500nmol/kg体重未満、例えば、約1000nmol/kg体重、約500nmol/kg、約100nmol/kg、約10nmol/kg、約1nmol/kg、または約0.1nmol/kgの単位投薬用量で投与される。一態様では、ペプチドは、約5nmol/kg、約10nmol/kg、約15nmol/kg、約25nmol/kg、約30nmol/kg、約50nmol/kg、約75nmol/kg、約100nmol/kg、約225nmol/kg、約250nmol/kg、約500nmol/kg、約750nmol/kg、約1μmol/kg、約10μmol/kg、または約50μmol/kgの単位投薬用量で投与され得る。
[0083]単位投薬用量は対象に依存する。マウスからより大型の動物およびヒトへの慣例的に使用される換算法は、等価表面積である。好ましい一実施形態では、対象はマウスであり、sv6Dは、マウスの体重1kg当たり約100nmol(例えば90〜110nmol/kg)の皮下注射によって投与される。第2の好ましい実施形態では、対象はラットであり、sv6Dは、ラットの体重1kg当たり約50nmol(例えば45〜55nmol/kg)の皮下注射によって投与される。第3の好ましい実施形態では、対象はイヌであり、sv6Dは、イヌの体重1kg当たり約15nmol(例えば13.5〜16.5nmol/kg)の皮下注射によって投与される。第4の好ましい実施形態では、対象はヒトであり、sv6Dは、ヒトの体重1kg当たり約8nmol(例えば7.2〜8.8nmol/kg)の皮下注射によって投与される。
[0084]一部の実施形態では、ペプチドと抗癌剤との組合せ療法は別個に投与される。一部の態様では、ペプチドは、抗癌剤を投与する前に免疫系に抗原刺激を与えるために最初に投与される。例えば、ペプチドは、抗癌剤の投与の少なくとも2週間、少なくとも10日、少なくとも1週間、少なくとも5日、少なくとも3日、または少なくとも1日前に投与される。他の態様では、ペプチドの投与は、抗癌剤の投与後も継続される。さらなる態様では、ペプチドの投与は、抗癌剤を投与する経過と同時である。非限定的な実施形態では、ペプチドの投与は、約1日から1年の間、またはその間の任意の期間、例えば約1日〜10か月、約1週間〜10か月、約1週間〜8か月、約1か月〜8か月、約1か月〜6か月、約2か月〜6か月、約2か月〜4か月、または約3か月等続く。
[0085]一部の実施形態では、ペプチドおよび抗癌剤は、組み合わされた薬物が単回適用として投与され得る配合物において投与される。
[0086]一部の態様では、ペプチドと抗癌剤、例えば光増感剤色素または細胞毒性薬とは、リンカーを介してコンジュゲートしている。一部の実施形態では、ペプチドと抗癌剤は、化学的コンジュゲーションによってコンジュゲートしている。化学的コンジュゲーションの非限定的な例としては、リジンアミドカップリング、またはシステインをベースとするコンジュゲーション等が挙げられる。本明細書で使用する場合、「リジンアミドカップリング」または「アミドカップリング」とは、抗癌剤と、ペプチドのリジン残基の溶媒接触性のイプシロン−アミノ基とを、活性化カルボン酸エステルを含有するリンカーを使用して接続するコンジュゲーション方法を指す。本明細書で使用する場合、「システインをベースとするコンジュゲーション」とは、ペプチドのシステイン残基の側鎖スルフヒドリル(−SH)基と、抗癌剤に導入されたチオール反応性官能基との間の特異的反応に依存するコンジュゲーション方法を指す。他の実施形態では、ペプチドと抗癌剤は、酵素によるコンジュゲーションによってコンジュゲートしている。酵素によるコンジュゲーションの非限定的な例としては、ソルターゼを使用するペプチド転移、微生物のトランスグルタミナーゼを使用するペプチド転移、またはN−グリカン操作等が挙げられる。
[0087]一部の態様では、ペプチドと、抗癌剤、例えばSTINGリガンド(例えば環状ジヌクレオチド(CDNもしくはc[G(2’,5’)p−2’−AHC−A(3’,5’)p] AHC=6−アミノヘキシルカルバモイル、または5,6−ジメチルキサンテノン−酢酸(DMXAA))、化学療法薬(例えばドキソルビシン)、あるいは光線力学療法薬(例えばクロリンp6)等とはコンジュゲートしている。一部の実施形態では、ペプチドはC末端システインをさらに含み、抗癌剤はスルフヒドリル(−SH)基またはヨード基を含み、システインは−SH基またはヨード基にコンジュゲートしている。他の実施形態では、ペプチドはC末端カルボキシル基をさらに含み、抗癌剤はアミノ基を含み、ペプチドと抗癌剤はカルボジイミド誘導体によりコンジュゲートしている。他の実施形態では、ペプチドはC末端アミノ基をさらに含み、抗癌剤は無水物基またはカルボキシル基を含み、ペプチドと抗癌剤はカルボジイミド誘導体によりコンジュゲートしている。さらなる実施形態では、ペプチドと抗癌剤は、ビオチン−アビジン相互作用を介して連結している。さらなる実施形態では、ペプチドはビオチンに付着するC末端リジンをさらに含み、抗癌剤は、ビオチン含有化合物、例えばTLR9のリガンドであるビオチンタグ付きオリゴヌクレオチドである。
[0088]本明細書で使用する場合、「光線力学療法薬」とは、特異的な波長の光に曝露された場合に、付近の細胞を死滅させる形態の酸素を生成する光増感薬または光増感剤を指す。
[0089]一部の実施形態では、ペプチドのコンジュゲーションは、抗癌剤の癌細胞への輸送を少なくとも100%、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍増加させる。他の実施形態では、ペプチドのコンジュゲーションは、抗癌剤の癌細胞への輸送を1〜2,000倍、またはその間の任意の数値、例えば10〜2,000倍、20〜2,000倍、20〜1,800倍、50〜1,800倍、50〜1,500倍、100〜1,500倍、100〜1,200倍、300〜1,200倍、300〜1,000倍、または400〜800倍等増加させる。
[0090]さらなる実施形態では、ペプチドのコンジュゲーションは、STINGリガンドのIFN−β産生を少なくとも100%、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍増加させる。他の実施形態では、ペプチドのコンジュゲーションは、STINGリガンドのIFN−β産生を1〜2,000倍、またはその間の任意の数値、例えば10〜2,000倍、20〜2,000倍、20〜1,800倍、50〜1,800倍、50〜1,500倍、100〜1,500倍、100〜1,200倍、300〜1,200倍、300〜1,000倍、または400〜800倍等増加させる。
[0091]一部の態様では、ペプチドのコンジュゲーションは、癌細胞増殖を低減するかまたは癌進行を遅らせるのに十分な抗癌剤の量を、ペプチドにコンジュゲートしていない場合の抗癌剤の等価用量に必要とされる量と比べて少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、少なくとも99.8%、または少なくとも99.9%等減少させる。他の態様では、ペプチドのコンジュゲーションは、癌細胞増殖を低減するかまたは癌進行を遅らせるのに十分な抗癌剤の量を、ペプチドにコンジュゲートしていない場合の抗癌剤の等価用量に必要とされる量と比べて20〜99.9%、またはその間の任意のパーセント数、例えば25〜99.9%、25〜99.8%、30〜99.8%、30〜99.7%、35〜99.7%、35〜99.6%、40〜99.6%、40〜99.5%、50〜99.5%、または50〜99%等減少させる。
[0092]一部の実施形態では、抗癌剤とペプチドは、約1:10、約1:9、約1:8、約1:7、約1:6、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約6:1、約7:1、約8:1、約9:1、約10:1、約11:1、または約12:1等の平均モル比を有する。他の実施形態では、抗癌剤とペプチドは、1:10から12:1の間、またはその間の任意の数値、例えば1:8から12:1の間、1:8から10:1の間、1:6から10:1の間、1:6から8:1の間、1:4から8:1の間、1:4から6:1の間、1:2から6:1の間、1:2から4:1の間、または1:2から2:1の間等の平均モル比を有する。
[0093]好ましくは、本明細書に記載される方法によって処置される対象は、哺乳動物、例えば、マウス、ラット、サル、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタであり、より好ましくは、対象はヒトである。好ましくは、本明細書に記載される癌細胞は、哺乳動物癌細胞、例えば、マウス癌細胞、ラット癌細胞、ネコ癌細胞、イヌ癌細胞、サル癌細胞、ウマ癌細胞、ウシ癌細胞、ヒツジ癌細胞、ブタ癌細胞であり、より好ましくは、癌はヒト癌細胞である。
[0094]一部の態様では、腫瘍細胞は、CLEC10A、ASGPR−1、CLEC4F、またはそれらの組合せを発現する。
[0095]組成物または方法の最も好ましい実装形態では、抗癌剤は環状ジヌクレオチド(CDN)を含み、治療用ペプチドは、中心骨格、リンカー配列、および4つのアームを有する構築物であって、各アームが、NQHTPR(配列番号1)のコア配列からなり、リンカー配列を介して中心骨格に連結している、構築物を含み、治療用ペプチドとCDNは、例えばリンカーを介してコンジュゲートしている。
実施例1.方法
[0096]ペプチドの合成。svL4の機能配列を、カタツムリHelix pomatia由来のGalNAc特異的レクチンを用いた12マーのファージディスプレイライブラリ(New England BioLabs、Ipswich、MA)のスクリーニングにより同定した[60、111]。コンセンサス配列を、受容体への結合に関する、リガンド密度とエントロピー因子との関数としてのアビディティの概念に基づいて四価構造に組み込んだ[44、49、112〜114]。多価ペプチドを、CBL Biopharma LLC(Patras、Greece)によるFmoc(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−保護アミノ酸を利用した標準的な固相化学によって合成した。トリリジン「コア」を固相レジン上で合成し、配列GGSで伸長した。C末端がGである複数の「アーム」を標準的な化学によって別個に合成し、コアを有する溶液中で縮合した[115]。C末端における修飾は、アミド基(タグ無し)、またはε−ビオチニル−リジニル−アミドを有する伸長鎖からなった。配列GGGS(配列番号3)を、模倣物配列とトリリジンコアとの間のリンカー配列として構造に含めた。svL4の誘導体もまた合成して、配列のサブセットが異なる活性を有するかを決定した。ペプチドを、0.1%トリフルオロ酢酸水溶液中5%〜25%アセトニトリルの勾配を使用した60℃のカラム温度でXDB−C8カラムでのHPLCによって95%超に精製した。正確な合成および純度を含む合成産物の品質を、MALDIおよびESI質量分析法によって評価した。凍結乾燥ペプチドを100mM NaClに溶解し、pH5に中和し、CM−Sephadex C−25カラム(2.5×10cm)に吸着させた。カラムを200mM NaClで洗浄して、確実にリポ多糖(LPS)を除去した後に、svL4を500mM NaClで溶出した。LPSは、CM−Sephadexカラムから溶出したペプチド溶液において検出されなかった(<0.01EU/10mgペプチド)。ペプチドの濃度を、210nmにおける実験的に決定された消散係数である22OD単位/mg/mlを用いて決定した。
[0097]結合アッセイ。固相結合アッセイを、ストレプトアビジン、プロテインA/G、またはニッケルでコートしたマイクロタイタープレート(Pierce)で実施した。Hisタグ付きまたはFc融合組換え受容体(R&D Systems、Minneapolis、MN)をPBS中で再構成した。十分な受容体をウェルに添加して、コーティングを飽和させた。Hisタグ付き受容体を、Niコーティングの規定の許容量の5倍過剰で各ウェルに添加して、ペプチドの非特異的結合を最小限にした。ウェルを結合緩衝液(25mM Tris HCl、pH7.4、150mM NaCl、0.05%Tween−20)で3回洗浄して、結合していない受容体を除去し、50μLの結合緩衝液中2μMビオチニル化ペプチドを添加し、1時間インキュベートした。ウェルを結合緩衝液で4回洗浄し、次いでペルオキシダーゼとコンジュゲートした50μLの1μg/mLストレプトアビジン(Sigma−Aldrich)と共に1時間インキュベートした。ウェルを結合緩衝液で5回洗浄し、50μLのペルオキシダーゼ基質(1−StepTM Ultra TMB、Pierce)を添加した。数分かけて顕色させた後、50μLの1M HPOを用いて反応を停止し、吸光度を450nmで測定した。結合したストレプトアビジンを、アッセイの条件下、ペルオキシダーゼの特異的活性(吸光度/ngタンパク質コンジュゲート/分)によって定量化した。
[0098]フローサイトメトリー。10週齢の健康なC57BL/6雄マウスにペプチドを隔日で皮下注射した。投薬の24時間後、氷冷PBS(3%FBSを含有)を腹膜腔に注射し、腹部を優しくマッサージし、次いで流体を収集して、特異的バイオマーカーの評価のためにKEDTA処理チューブへ移すことによって、腹膜細胞をマウスから単離した。各群の3匹のマウスからの細胞をプールし、計数し、FACSチューブへ分割した(チューブ1本当たり1×10個の細胞)。細胞を、3%FBSを含有するPBS中で1回洗浄し、次いで、製造業者によって推奨されるように、100μLの緩衝液中、細胞10個当たり0.25〜1μgの蛍光コンジュゲート抗体で染色した(表1)。
[0099]細胞を、4℃で30分間、暗所にて抗体と共にインキュベートした。染色後、細胞をPBS/3%FBSで2回洗浄し、直ちにMACSQuantフローサイトメーター(Miltenyi Biotech,Inc.、San Diego、CA)を用いて分析した。分析において現れる各色の単一染色チューブ、および染色していない対照試料を使用して補正を実施した。フローサイトメトリーデータの収集、およびFlowJoソフトウェア、バージョン10.0.6(FlowJo、LLC、Ashland、OR)を用いた分析は、Biomodels LLC(Watertown、MA)によって実施された。
Figure 2021509679
[0100]サイトカインアッセイ。同種異系混合白血球反応を、Astarte Biologics,Inc.(Bothell、WA)によるX−VIVO20培地(Lonza、Allendale、NJ)において1×10個のCD3T細胞と共培養した5×10個のヒト単球由来DCを用いて実施した。培地中のIFN−γを、Meso Scale Discoveryアッセイキット(Meso Scale Discovery、Rockville、MD)を用いて5日の期間にわたってアッセイした。ペプチドの皮下注射に対するin vivoでのサイトカイン応答の分析のために、6〜8週齢の雌Balb/cマウスをイソフルランで麻酔し、5×10個の4T1乳癌細胞を第4乳房脂肪体に接種した。腫瘍が少なくとも500mmの体積に達したとき、動物を3匹ずつの群に無作為化し、0.1または1.0nmol/gいずれかのsvL4を投薬した。投薬の4時間後、末端血液を群1つ当たり3匹の動物から収集し、血清を調製した。血清は、同じ手順で健康なBalb/cマウスからも収集した。乳癌を有するマウスおよび健康なマウスからの血清におけるサイトカイン/ケモカインのレベルの変化を、RayBiotech,Inc.(Norcross、GA)によるマウスL−308膜アレイを用いて分析した(表2)。
[0101]乳房腫瘍を有するBalb/cマウスにおける、0.1nmol/gのsvL4に応答するリンパ球および単球活性化のマーカーを、健康なマウスと比較する。3匹の動物からの血清を、308種の可溶性因子のアレイを用いる分析のためにプールした。(対照値が無視できるかまたは低かった場合、処理試料の倍率増加は高く現れる)。
Figure 2021509679
[0102]抗原性アッセイ。svL4またはsv6Dの1つのアームの配列をキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)にコンジュゲートし、2週間間隔でウサギに注射した(総計3回の注射)(New England Peptide,Inc.、Gardner、MA)。最後の注射の2週間後、血清を調製した。マウスにペプチドを1日おきに3か月の期間にわたって注射し(総計約45回の注射)、次いで血液を心臓穿刺によって収集し、血清を調製した。ウサギ血清は1:10に希釈し、一方でマウス血清は0.05%Tween−20を含有するPBS(PBST)で1:1または1:5に希釈した。血清を、プロテインA/G(Pierce)でコートしたマイクロタイターウェルにおいて90分間インキュベートした。ウェルをPBSTで3回洗浄し、次いで50μLの1μMビオチニル化svL4またはsv6Dと共に1時間インキュベートした。ウェルをPBSTで4回洗浄し、1μg/mLストレプトアビジン−ペルオキシダーゼコンジュゲートと共に1時間インキュベートし、PBSTで4回洗浄した。ペルオキシダーゼ活性を上記の結合アッセイの項目に従ってアッセイした。
[0103]動物。C57BL/6およびBALB/cマウスは、Charles River Laboratories(Wilmington、MA)から取得した。腹膜細胞の集団に対するペプチドの皮下注射の効果に関する研究を、Biomodels LLC、Watertown、MAのAAALAC認定施設において実施した。卵巣癌のマウスモデルを用いた研究を、University of Kansas Medical Center、Kansas City、KSにおいて行った。卵巣上皮癌株ID8[110]の細胞を雌C57BL/6マウスの腹膜腔に、細胞6×10個の用量で移植した。全ての動物を、これらの研究全体を通して少なくとも週1回体重測定した。腹水の蓄積を体重の増加によってモニタリングし、末期行動が発現した場合は動物を安楽死させた。実験の終了前に癌と無関係ないかなる理由でも安楽死させた動物はいなかった。カプラン・マイヤー生存曲線を、マンテル・コックスのログランク検定によって分析した。
実施例2.組換え受容体への結合
[0104]固相結合アッセイを、組換えヒト受容体を用いて実施した。3種類の結合アッセイを本研究において使用し、その全てにおいて四価ペプチドのアームは完全な可動性を有することができた。(i)ビオチニル化ペプチドを、ストレプトアビジンでコートしたマイクロタイターウェルにおいて結合し、組換えヒト受容体と共にインキュベートした。徹底的な洗浄の後、結合した受容体を、受容体特異的抗体にコンジュゲートしたペルオキシダーゼによって測定した。(ii)免疫グロブリンIgGのFcドメインと融合した受容体の細胞外ドメインを、プロテインA/Gでコートしたウェルにおいて結合した。ビオチニル化ペプチドを受容体と共にインキュベートし、徹底的な洗浄の後、結合したペプチドを、ペルオキシダーゼとコンジュゲートしたストレプトアビジンを用いて測定した。または、(iii)ポリHisタグを有する組換え受容体をニッケルでコートしたウェルに結合し、ビオチニル化ペプチドと共にインキュベートした。svL4およびsv6DはHis残基を含有しており(図1A、1C)、Niコーティングに結合することができるが、これは十分なポリHisタグ付き受容体を添加してNiコーティングを飽和させることによって最小限にした。
[0105]これらのアッセイにおいて、svL4はCLEC10Aに結合し、またGalNAc模倣性の確証として、ASGPR−1にも結合した(図2A)。svL4の12マーの配列に関する有意なコンセンサスがGalNAc特異的レクチンを用いたファージディスプレイライブラリのスクリーニングにおいて見出されたが[60]、その配列のサブセットを合成して、全長svL4と比較したN末端側半分およびC末端側半分(図1B)の活性を試験した。図2Aに示すように、C末端側半分(sv6D)は、全長配列と同程度に強くCLEC10AおよびASGPR−1に結合した。N末端側半分(svC1)の保持力は、空のウェルのレベル付近であった。svL4配列の中央部分(svD2)は、これらの受容体に弱く結合した。
[0106]他の受容体に関する調査は、svL4またはsv6Dが単球およびDCに発現したレクチン型受容体であるCLEC9A[123]、マンノース特異的レクチン型受容体であるDC−SIGN[122、124、125]、または複合グリカンの末端Neu5Ac−Gal/GalNAc配列に特異的なSiglec−1[126、127]に有意に結合しないことを示した。結合は、ヒアルロン酸の受容体であるCD44[128]に関してもIL−4の受容体であるIL−4R(図2B)に関しても検出されなかった。本発明者らはこれまでのところアッセイした受容体のうち、クッパー細胞によって発現されるGalNAc結合受容体であってASGPR−1と相同でもあるCLEC4F[50]を含む、GalNAcに特異的な受容体にペプチドは結合した。
[0107]sv6Dが実際の糖結合部位と相互作用するかをさらに決定するために、sv6Dが結合に関してGalNAc−PAAと競合する能力をアッセイした。図3Aに示すように、sv6Dは、ラット由来のCLEC10AおよびヒトASGPR−1へのGalNAc−PAAの結合を阻害した。この実験は、ペプチドが多価GalNAc−PAAよりも1桁超大きいアビディティを有することを示唆する。sv6Dの模倣性に関するさらなる支持は、ウサギにおいて、KLHにコンジュゲートしたsv6D配列(NQHTPR)(配列番号1)に対して産生された抗血清もまたGalNAc−PAAを結合したという知見であった(図3B)。
[0108]C型レクチンへの糖リガンドの結合は、タンパク質の3つまたは4つの部位で結合したCa2+を必要とする[10〜12、122]。これらの部位からのCa2+の除去は、結合部位の構造を緩和させ、タンパク質の残りの部分の有意な変化を伴わずに糖結合活性の喪失を引き起こす。したがって、本発明者らは、ペプチドが糖結合部位でこれらの受容体に結合するか否かはCa2+のキレート化によって確認することができると推論した。実際、ペプチドの結合は、低濃度のEGTAを用いたCa2+のキレート化によって完全に阻害された(図3C)。
[0109]濃度に対するCLEC10AまたはASGPR−1との結合曲線の二重逆数プロットから、sv6Dに関してそれぞれ0.15±0.02μMおよび0.12±0.01μMのK値を得た(図3D)。CLEC10AおよびASGPR−1それぞれへのsvL4の結合に関する対応する値である0.24±0.04μMおよび0.21±0.03μMを得た(図3D)。多価であることは、受容体への結合のkoff速度を減少させることによってアビディティを劇的に増加させるが[129、130]、アビディティは有限値を有し、このことはアッセイにおける徹底的な洗浄のステップのために平衡Kがわずかに上昇し得ることを示唆する。ASGPR−1に関するIC50=45.6±2.7μMである多グリコシル化タンパク質のアシアロフェツイン[49]は、75μMでASGPR−1へのsvL4(0.2μM)の結合を53%阻害し、これは決定されたK値と一致した。
実施例3.GalNAcの模倣物としてのペプチドのin silicoモデリング
[0110]徹底的な特性決定研究は、ペプチドsv6DがGalNAcの正真正銘の模倣物であることを実証した。さらに、sv6DはGalNAc特異的受容体であるCLEC10AおよびASGPR−1に強く結合した(図3A〜3D)。sv6DのヒトGalNAc特異的レクチンに結合する能力をさらに検討するために、in silico分子モデリングを実施した。CLEC10Aの結晶構造は報告されていないが、ASGPR−1(CLEC4H1)の結晶構造は決定された[12]。CLEC10AとASGPR−1との間の広範囲にわたる相同性は、SWISS−MODEL Deep Viewを用いたCLEC10Aの適当な構造の生成を可能にした[106、107]。CABS−dockモデリングプログラム[105]を使用して、ペプチドがASGPR−1およびCLEC10Aに結合し得るかを予測した。この方法は、事前の割当てを伴わずにタンパク質上の結合部位を検索し、最も可能性の高いペプチド立体構造を定義する。ドッキングプログラムは、svL4をヘアピン立体構造における炭水化物認識ドメイン(CRD)に収容した(RMSD=0.868Å)。
[0111]図4Aに示すように、長さ寸法がおよそ糖残基の2倍である、より短いsv6Dは、ASGPR−1のCRD内に収容された。類似した結合予測を、完全に可動性のペプチドをタンパク質の表面特性に適合させる[118、119]ブラインド・ドッキングプログラムであるpepATTRACT[116]およびMDockPeP[117]を用いて取得した。
[0112]ASGPR−1、および相同性のためにCLEC10Aは、正に荷電したペプチドの結合アビディティに静電相互作用を介して寄与し得る酸性GalNAc結合部位を有する。ドッキングプログラムは、GalNAc残基へのC型レクチンの結合を特定する配列Gln−Pro−Asp(QPD)(図4Bに示される)[120、121]付近のArg(R)残基を有するペプチドを配向する。マンノース受容体およびDC−SIGN(樹状細胞特異的細胞間接着分子(ICAM)−3結合ノンインテグリン、CD209)において生じるように[122]、マンノースの結合の決定基として説明されている配列であるGlu−Pro−Asn(EPN)へのQPDのin silicoでの交換は、CLEC10Aへのsv6Dの予測された結合を有意には変化させなかった。ペプチドの可動性は、Arg残基と負に荷電したAspまたは付近のGluとの相互作用を可能にする可能性が高い。
[0113]CABS−dockプログラムは、著しく弱い予測結合エネルギーと共に、DC−SIGNへのsv6Dのはるかに弱い結合(RMSD=4.477〜7.405Å、ASGPR−1およびCLEC10Aの0.7611〜1.421Åと比較)を予測した。DC−SIGNへの結合の不足は、以下に記載するように、おそらくはCRD内の受容体のアミノ酸配列の低い相同性に起因する。これらの結果は、CRDにおけるペプチド結合の特異性が、大半のペプチド−タンパク質相互作用に典型的であるように[118]、主としてタンパク質表面の特性によって提供されることを示唆する。Helix pomatia由来のGalNAc特異的レクチンのCRDの立体構造はC型レクチンのものに類似しているが[111]、カタツムリレクチンはQPD配列、またはCLEC10Aとの有意な相同性を欠く。しかしながら、CABS−dockプログラムはsv6Dの結合に関して予測結合エネルギーΔG’=−38kJ/molと共にRMSD=1.604Åを示した。
実施例4.ペプチドを用いたDCおよびT細胞の活性化
[0114]DCによって発現されたCLEC10Aへのペプチドの結合は、T細胞の成熟および潜在的活性化を刺激すると予想される[17]。この仮説を、ヒト単球由来DCをT細胞と共培養する実験によって検証した。DCによるCLEC10A(CD301)の発現をフローサイトメトリーによって確立した。sv6Dを様々な濃度で培地に添加し、T細胞によるIFN−γ産生をアッセイした。図5Aに示すように、10nM sv6Dで最大量のIFN−γが産生された。IFN−γの有意な放出は、インキュベーションの3日後、すなわちDC成熟のために必要とされる時間で生じた(図5B)。これらの結果は、細胞活性に対する効果に最適なsv6Dの濃度が図3Dと同様の化学結合アッセイから得られるKよりも1桁小さいことを示唆する。
[0115]sv6Dの直接的な作用は、CLEC10Aのリガンド誘導エンドサイトーシスに由来する。図3Cに示すように、CLEC10Aへのsv6Dの結合はCa2+を必要とする。多価ペプチドによって結合される場合、通常ではホモ三量体として存在する受容体の内部移行は、複合体を初期エンドソームへもたらす(図6)。エンドソームからのCa2+の搬出、およびその後の小胞の酸性化は、CRDにおけるCa2+イオンの解離を引き起こし、Ca2+イオンは、細胞質基質へ輸送され、カルモジュリンによる結合に利用可能となる[17]。その結果、Ca2+依存性酵素活性が活性化し、これにはカルシニューリン等のホスファターゼ、カルパイン等のプロテアーゼ、およびCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼβの活性化が含まれる。
[0116]CLEC10Aへのリガンドの結合は、受容体のエンドサイトーシス、および細胞へのCa2+の移送を惹起する。シグナル伝達経路はCa2+濃度の増加により活性化し、ホスファターゼおよびキナーゼの活性化をもたらす[17]。カルシニューリンは、広範な基質特異性を有するホスファターゼであり、活性に関してCa2+を必要とし、下流の中間体の急速な脱リン酸化の誘導のための容易な機構を提供する。反対に、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼβは、リン酸化によってAMP活性化キナーゼを活性化させ、タンパク質、すなわちインターフェロン遺伝子刺激因子(STING)の活性を増強する[131、132]。STINGの活性化は、IFN−βの発現および放出、ならびに抗感染性かつ抗癌性の自然免疫応答をもたらす。したがって、CLEC10Aのリガンドによって媒介されるCa2+の流入は、IFN−βの産生の増加を支持し得る。
[0117]IFN−βの抗癌活性は精力的な探求の対象となっている[78、79、86]。sv6DがSTING経路を活性化することができるか否かを決定するために、ISG54(インターフェロン刺激遺伝子)プロモーターの制御下でルシフェラーゼに関するレポーター遺伝子を発現するレポーター細胞として遺伝子操作されたヒトTHP1単球(InvivoGen、San Diego、CA)を、sv6D、およびSTINGを結合することが公知の環状ジヌクレオチド(CDN)と共にインキュベートした。これらの細胞は培地中にルシフェラーゼを分泌し、このことは発光反応によってアッセイすることができる。図12Bに示すように、反応による検出可能な光の生成を達成するために、CDNのマイクロモル濃度を必要とした。
[0118]sv6D−CDNコンジュゲートが1型インターフェロン(IFN−α/β)の産生のためのSTING経路の活性化を誘導する能力を、レポーター細胞として遺伝子操作されたヒトTHP1単球(InvivoGen、San Diego、CA)をコンジュゲートと共にインキュベートすることによって試験した。STING経路の活性化は酵素、すなわちルシフェラーゼの分泌を引き起こし、このことは供給業者の説明書によって説明されるように培地においてアッセイすることができる。この経路の最初のステップは細胞の細胞質にあるため、細胞質基質によるsv6Dの利用が必須であり、このことは図11A〜11Bに例示されるCD8T細胞の活性化によって実証された。ルシフェラーゼ活性は、ナノモル範囲の濃度のsv6D−環状ジヌクレオチドコンジュゲートと共にインキュベートした培養の培地において検出されたが、環状ジヌクレオチドを用いた細胞の処理は、ルシフェラーゼ活性を検出するためにマイクロモル範囲の濃度を必要とした(図12B)。理論に拘束されることを望むものではないが、環状ジヌクレオチドが細胞膜を十分に通過しないことを考慮すると、コンジュゲートによるより低い濃度での経路の誘導における最も重要な要因は、受容体に媒介された細胞への侵入である可能性が高かった。環状ジヌクレオチドに関するSTINGタンパク質のKはおよそ5μMである[108、109]。しかしながら、ルシフェラーゼはナノモル濃度のsv6D−CDNコンジュゲートと共にインキュベートした細胞の培地において検出された。データは、ペプチドsv6Dが活性化因子を送達することにおいて天然リガンドそれ自体よりも桁違いに効果的であることを示唆する。
実施例5.健康なマウスの腹膜腔における免疫細胞の応答
[0119]ペプチドの生理活性をin vivoで探索するために、ペプチドをマウスに皮下注射した。細胞集団の微小な変化が健康な動物の血液において観察された。対照的に、腹膜洗浄における総細胞の分析により、Balb/cマウスは小細胞の大きな集団(低FSc)と細胞内の微小な複雑性(低SSc)とを含有したが、この細胞の集団はC57BL/6マウスでは微小であったことが明らかとなった。これらの観察は、Balb/cマウスの腹膜細胞は高い「リンパ球」対「マクロファージ」比を発現するが、C57BL系統ではその逆が生じるというFestingら[133]の結果を裏付ける。ペプチドの注射後の24時間以内に、小細胞の集団はBalb/cマウスでは大部分が消滅したが、C57BL/6マウスでは増加した。これらの細胞を同定する試みは、これらの細胞が、増殖がペプチドを用いた処置に高度に応答性である骨髄前駆細胞集団を含むことを示唆した。
[0120]増加が成熟免疫細胞において生じるかを検査するために、Balb/cおよびC57BL/6マウスからの腹膜細胞を、表1に記載したマーカーで細胞を染色した後にフローサイトメトリーによって分析した。マクロファージ、DC、T細胞、およびナチュラルキラー(NK)細胞の数倍の増加がBalb/cマウスへのsvL4(1nmol/g)の単回注射の24時間後に見出されたが、有意な増加はC57BL/6マウスへの2回目の注射後にのみ生じた。この観察をより徹底的に探索するために、svL4またはsv6DをC57BL/6マウスに、0、2、または4日目に注射した。腹膜細胞を各注射の24時間後にフローサイトメトリーによって検査した。図7A〜7Dに、F4/80 CD11b CD86(成熟活性マクロファージ);CD11c(DC);CD11c CD86(活性化DC);CD4 CD69(活性化T細胞);CD8 CD69(活性化細胞傷害性T細胞);NK1.1 CD3 CD69(活性化NKT細胞);NK1.1 CD3 CD69(活性化NK細胞);CD19(B細胞);およびCD19 CD73 CD80 CD273(メモリーB細胞)の細胞数として表した結果を示す。これらの成熟活性化細胞の数は、各注射と共に増加し続けた。全体として、sv6Dに対する応答はsvL4に対する応答よりも大きく、DC(CD11c、およびCD11c CD86)、T細胞(CD3、CD4、およびCD8)、ならびにNKT細胞(NK1.1、CD3)の大きな増加を伴ったが、CD19B細胞はsvL4により強く応答した。平均蛍光強度は有意には変化せず、ペプチドが成熟細胞集団の増大を促進したことを示唆した。対照として、svL4およびsv6Dによって誘導した腹膜細胞集団の増大を、図2Aに示すようにCLEC10Aに結合しないsvC1の場合と比較した。svC1を用いて処置した動物からの特異的細胞型の集団は、5日の期間にわたって有意には増加しなかった。これらのデータは、マウスにおいて、低用量のsvL4およびsv6Dが腹膜腔における成熟活性免疫細胞の数倍の増加を誘導したことを実証する。
[0121]svL4の標的が、単球の活性化を達成するその後のクロストークシグナル伝達を伴うリンパ球に位置するかを決定するために、組換え活性化遺伝子であるragの活性を欠くRAG−/−マウスにsvL4を注射する実験を実施した。組換えを実施してV(D)J組換えによる抗原特異的抗体を生成する能力は、BおよびT細胞前駆体がその表面に機能性抗原受容体を産生するために必要とされ、機能性rag遺伝子を有しない場合、これらの細胞はアポトーシスを起こす[132]。svL4を用いた処置に対するRAG−/−マウスの腹膜腔における単球の応答は、C57BL/6マウスにおける反応と本質的に同じであった。BおよびT細胞の欠損は単球の成熟を低下させず、svL4が骨髄系統内の標的に作用することを示唆した。
実施例6.卵巣癌のマウスモデルにおけるペプチドの有効性
[0122]ペプチドに対する腹腔免疫細胞の強い応答のため、本発明者らはペプチドが腹膜臓器の癌を処置するのに効果的となり得るかを試験した。マウス卵巣癌細胞株(ID8)をC57BL/6雌マウスの腹膜腔に、0日目に移植した。この系において、腹膜腔における腫瘍進行は、初めは緩慢であるが、その後急速に進行し、最終的に腹水の蓄積を伴う[110]。肉眼で観察される腫瘍の起源細胞(seeds)が存在する場合(それは大半の女性が診断されるステージと類似している[134、135])、sv6Dを用いた処置を慣例的に移植の45日後に開始した。癌の進行は、腹水蓄積の指標としての動物の体重によってモニタリングした。
[0123]sv6Dの有効性を、微小管を安定化させ、動原体の機能を妨害し、細胞を有糸分裂のG2/M境界期で停止させる[95、96]、標準治療の化学療法薬であるパクリタキセルの有効性と比較した。図8A〜8Cに例示される実験において、疾患の進行は急速であり、腹水蓄積の証拠は処置を開始した45日目に既に観察されていた。処置の2週間後、数匹の対照マウスの疾患は既に末期まで進行していたが、0.1nmol/g体重の用量のsv6Dまたはパクリタキセルを用いて処置したマウスの重量は、有意には増加していなかった。この観察は、最初に明らかとなったとき、sv6Dを用いた処置が腹水の蓄積を抑制することを示唆した。
[0124]次いで、本発明者らはsv6Dがパクリタキセルと組み合わせて効果的となり得るかを調べた。本研究において、疾患は比較的緩慢に進行し、末期の中央値は122日目であった。処置を45日目に開始した場合、sv6Dは再び腹水の蓄積を抑制し、120日目の半分の動物で有意な重量増加を伴わなかった(図8B)。0.1nmol/gの用量でのsv6Dの有効性はパクリタキセルの有効性に匹敵し、生存中央値はおよそ141日であった(図8C)。癌細胞は最終的にパクリタキセル処置から逃れるため、これらの結果は、パクリタキセルを用いた処置の50日後で、この群において腹水の蓄積が最初に観察された100日目にsv6Dを用いた処置の開始をもたらした。その後の3週間にわたって、sv6Dの隔日での注射は、動物の重量のさらなる増加を完全に抑制した(図8B)。sv6Dを用いた継続した処置の結果、169日の中央値まで、動物の生存の劇的な延長をもたらした(図8C)。
[0125]ペプチドsv6Dは、全生存を延ばすための化学療法薬の有効性を増強するのにきわめて効果的である。パクリタキセルは現在、微小管を安定化させ、細胞を細胞周期のG2/M境界期で停止させることによって作用する化学療法薬として使用されている[95、96]。細胞分裂の阻害は腫瘍の成長を妨げるが、薬物の効力は、薬物が体から排出されるにつれて徐々に消失する。パクリタキセルは多くの場合、DNAに結合して複製を阻止するプラチナ系薬物と組み合わされる[97、98]。これらの薬物を用いて処置された患者は、著しいレベルの毒性を経験する。反復投薬は多くの場合、薬物への耐性をもたらす。本発明者らのデータは、sv6Dが毒性を付与しない効果的な組合せ薬として役立ち得ることを示す。全生存期間は、パクリタキセルを用いた処置に続いてsv6Dを用いた処置が行われる場合、倍加する。しかしながら、sv6Dは免疫細胞の増殖を誘導するため、処置の開始は、パクリタキセルの細胞周期阻害作用が消失するまで遅延された[99]。
実施例7.抗PD−1と組み合わせたsv6Dの有効性
[0126]ペプチドsv6Dは、全生存を延ばすための免疫療法薬の有効性を増強するのにもきわめて効果的である。モノクローナル抗マウスPD−1の腹腔内注射は、卵巣癌モデルのマウスにおいて適度に効果的である[102、103]。本発明者らは、sv6Dが抗PD−1の効力を延長し得るかを試験した。5用量の抗PD−1(PBS中200μg)を41から49日目の間、隔日で腹腔内注射した。sv6Dを、抗PD−1を用いた処置の直後に皮下注射し、研究の終了まで隔日で継続した(図9A、群3)。抗PD−1を用いて処置した群へのsv6Dの投与を、動物の重量が増加し始めた後、87日目まで遅延させた場合(群5)、腹水形成の本質的に完全な抑制が数週間持続した。
[0127]具体的には、図9Aに示す研究において、抗PD−1単独の注射(群1)は、対照としてのビヒクルであるPBSの注射(群8)を有意に超える寿命の延長をもたらさなかった。対照的に、sv6Dの隔日の注射(群7)は最長の生存を実現した。抗PD−1とsv6Dとの組合せ(群4)もまた最長の生存を実現し、sv6Dが免疫療法薬である抗PD−1に応答しない個体を救済できることを実証した。sv6Dを用いた1週間の処置の後に1週間の休止期間を有する群6は、PBSを用いて処置した動物よりもわずかに長く生存するのみであった。この観察は、DCのC型レクチン受容体に対する抗体を用いた処置後1週間以内にマウスにおいて観察されたT細胞の非応答性に類似しているようである[17、136]。処置は動物の生存の高度に有意な延長を実現した(図9B)。
[0128]卵巣癌を有する患者は、阻害性受容体PD−1に対する抗体(ヒト療法におけるペムブロリズマブ(pembroliumab)またはニボルマブ)を用いた処置の間、15%の全奏効率を有する[100、101]。抗体はマウスモデルにおいて非常に適度な効力を呈する[102、103]。ペプチドsv6D単独は、抗PD−1よりも大幅に腹水の蓄積を阻害し、抗体との組合せにおいても効果的であった。本発明者らのペプチド薬は、「高い奏効率と関連しない卵巣癌においては特に重要であるが、抗癌処置は、低医療費、低毒性、および高「利益」(抗腫瘍応答)と関連する場合、優れていると考えられる」と結論したHamanishiら[104]によって記載される基準を満たす。
実施例8.ペプチド処置の毒性
[0129]重量増加は、腹膜腔に播種した卵巣癌の本モデルにおける疾患進行の良好な尺度であるが、平均群重量の考察は複雑である。これはそのままの生物学的モデルであるため、固有のばらつきが存在する。処置群内の個々の動物の疾患が進行するにつれ、処置群内の重量のばらつきは大きくなる。個々の動物が末期の疾患に達し、安楽死させる場合、平均群重量は低下することがあり、群内のばらつきは小さくなる。この複雑性を考慮すると、処置群内の疾患の進行の低減が統計的有意性を達成した重量の差に反映されているいくつかの事例が残っていた。
[0130]薬物投与中および薬物投与後、マウスの行動に変化はなく、ペプチド処置に関係する明白な毒性がないことを示したということを指摘することは重要である。さらに、同じ領域へのペプチドの反復注射は、結果として線維組織または肉芽腫組織の明らかな炎症も形成も生じなかった。ペプチドを結合する抗体を、1nmol/gのsvL4またはsv6Dを隔日で3か月間注射したマウスからの血清において検出する試みは陰性であり(図10)、このことはペプチドがマウスにおいて抗原性ではないことを示した。
[0131]sv6Dはマウスにおいて抗原性ではないが(図10)、ペプチドがDCの細胞質基質に到達するかを決定することは重要である。sv6DがT1応答を開始し、CD8T細胞を活性化するかを試験するために、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(MOG35−55)の断片をsv6DのC末端に付着させ、マウスに注射した。0.1nmol/gのペプチドの2回目の週1回の注射の1週間後、CD4およびCD8T細胞を、コンジュゲートにin vitroで曝露した。図11Aに示すように、IFN−γの強い放出が両種のT細胞で生じた。高レベルのIL−2もまたCD4T細胞によって放出された(図11B)。これらの観察は、ワクチン接種、およびクローンT細胞増殖の刺激に対する強い応答に典型的である。「ビヒクル」であるsv6Dは、sv6D−MOGを用いて処置した動物由来の細胞からでさえIFN−γ放出を誘導せず、抗原であるMOG35−55もまた、sv6Dに付着していない場合は同様であった。CD8T細胞の応答は、コンジュゲートが細胞質基質、および交差提示によってMHCクラスI経路に実際に到達したことを示唆した[93]。エンドソーム経路内において、コンジュゲートを、CD4T細胞の活性化のためにMHCクラスII複合体にも負荷した[94]。
[0132]ペプチドが細胞傷害性サイトカインの有意な放出を誘導したかを決定するために、乳癌4T1細胞を移植した雌Balb/cマウスから血清を収集した。腫瘍が10〜12日の期間にわたり約500mmのサイズに成長した後、svL4を0.1または1.0nmol/gの用量で皮下注射した。注射の4時間後に血清を調製し、308種のサイトカイン/ケモカインのアレイを用いて分析した。処置マウス対非処置マウスの選択されたサイトカインの量の比を表2に記載する。
[0133]いくつかのサイトカインは非処置マウスにおいて無視できる値を有し、それゆえに処置動物(低い場合であれ)対非処置動物の比は高い値を有した。健康なBalb/cマウスを用いた別個の実験において取得した処置試料対非処置試料の比を比較のために表2の右側の欄に示す。ペプチドを用いて処置した健康なマウスの血清における最も著しい増加は、可溶性HVEM(ヘルペスウイルス侵入メディエーター、TNFRSF14とも称される)の量にあり、これは血清中に顕著なタンパク質であり、処置後4時間以内でおよそ10倍増加した。腫瘍を有するマウスでは、処置動物における可溶性HVEMのレベルは健康な処置マウスにおけるレベルと同等であったが、非処置動物におけるレベルは健康な対照マウスにおけるレベルよりも高かった。興味深いことに、腫瘍を有するマウスにおいて大きく上昇したサイトカインは多くの場合、svL4に応答して健康なマウスにおいては減少したか、または変化を示さなかった。血清における炎症性サイトカインの量は毒性レベルに達していないようであった。
[0134]重要なことに、IFN−γおよびIL−2を放出したT細胞は、曝露した場合、IL−4、IL−5、IL−10、IL−13、またはTNF−αのいずれに関しても有意な量を放出しなかった。これらのデータは、sv6DがIL−4、IL10、およびIL−13等の免疫抑制性サイトカインを生成せずに液性応答を開始することができることを示す。DCによるT細胞の活性化は、抗原に対する抗体の生成の最初のステップである。
実施例9.sv6Dによる薬物のCLEC10A発現細胞へのターゲティング
スキーム1.化学物質を送達するビヒクルとしてのsv6D
[0135]ペプチドの合成中、C末端をいくつかの手段によって修飾してもよい。第1に、アミノ酸であるシステインを付加してC末端にスルフヒドリル基を付与する。この−SH基に、−SH基を有する別の化合物を酸化によって連結して−S−S−基にしてもよい。さらに、ヨード基を含有する化合物は、C末端システインの−SH基と反応して、いくつかの異なる種類、例えば色素、メチルアクリレート等の反応基を含有する化合物等を連結してもよい。
Figure 2021509679
スキーム2.STING経路の活性化のための環状ジヌクレオチド(CDN)の付着
[0136]C末端カルボキシル基を有するように作られたN−アセチル化ペプチドは、カルボジイミド誘導体により別の分子のN末端アミノ基に連結することができる。したがって、アミノ基を含有する、STINGのリガンドであるCDN[79]をsv6DのC末端カルボキシル基に連結した。このコンジュゲートを、レポーター細胞株THP1−Dual細胞(InvivoGen)を用いて試験し、IFN−βを生じるSTING経路を活性化することにおいてCDNそれ自体よりも500倍効果的であることを見出した。
[0137]sv6D−CDNコンジュゲートが1型インターフェロン(IFN−α/β)の産生のためのSTING経路の活性化を誘導する能力を、レポーター細胞として遺伝子操作されたヒトTHP1単球(InvivoGen、San Diego、CA)をコンジュゲートと共にインキュベートすることによって試験した。STING経路の活性化は酵素、すなわちルシフェラーゼの分泌を引き起こし、このことは供給業者の説明書によって説明されるように培地においてアッセイすることができる。この経路の最初のステップは細胞の細胞質にあるため、細胞質基質によるsv6Dの利用が必須であり、このことは図11に例示されるCD8T細胞の活性化によって実証された。ルシフェラーゼ活性は、ナノモル範囲の濃度のsv6D−環状ジヌクレオチドコンジュゲートと共にインキュベートした培養の培地において検出されたが、環状ジヌクレオチドを用いた細胞の処理は、ルシフェラーゼ活性を検出するためにマイクロモル範囲の濃度を必要とした(図12)。環状ジヌクレオチドが細胞膜を十分に通過しないことを考慮すると、コンジュゲートによるより低い濃度での経路の誘導における最も重要な要因は、受容体に媒介された細胞への侵入である可能性が高かった。環状ジヌクレオチドに関するSTINGタンパク質のKはおよそ5μMであり[108、109]、このことは、ペプチドsv6Dが活性化因子を送達することにおいて天然リガンドそれ自体よりも桁違いに効果的であることを示唆する。
[0138]svL4に関しては、活性結合配列はC末端の6アミノ酸であるため、N末端側半分は、アミノ基と反応する化合物を付着させるリンカーとして役立ち得る。例えば、カルボキシル基を有する化合物は、カルボジイミド誘導体によりペプチドのN末端アミノ基に連結することができる(図15)。したがって、カルボキシル基を含有する、マウスSTINGのリガンドである分子のDMXAA(5,6−ジメチルキサンテノン−酢酸)[132]をsv6DのN末端アミノ基に連結した。このコンジュゲートは、STINGを結合し、IFN−βを生じる経路を活性化する。
スキーム3.細胞毒性薬であるドキソルビシンのカップリング
[0139]アセチル化N−末端、およびアミノ基を有するC末端リンカーと合成したsv6Dを、ドキソルビシンと、そのアミノ基を介してグルタルアルデヒドとの反応によってカップリングさせた。腫瘍細胞および免疫抑制マクロファージにおけるCLEC10Aの発現は、sv6Dにコンジュゲートしたドキソルビシン等の細胞毒性薬をターゲティングすることによってこれらの細胞の数を減少させる機会を提供する。ドキソルビシンは、毒性だが強力な抗癌薬であり、細胞特異的送達により提供される場合、副作用を軽減する一方で有効性を高めることができる[137]。
スキーム4.光増感薬であるクロリンpのsv6Dへの付着
[0140]N末端アセチル基とC末端における遊離アミノ基とを有するsv6Dを調製した。プルプリン−18は求核性アミン基と容易に反応する無水物基を含有し、結果としてペプチドと誘導体であるクロリンpとの間のアミド連結をもたらす(図14A〜14B)。クロロフィル誘導体は、赤色光に曝露された場合、細胞死滅の強力な光増感薬であり、クロリンpに関するIC50は30nMである[90]。コンジュゲートの利点は、光増感薬を、CLC10Aを発現する腫瘍細胞にターゲティングして、選択的に赤色光に曝露することができることである。クロリンは暗所においては毒性ではない。
参考文献
Figure 2021509679
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Claims (45)

  1. 薬学的に許容される担体、
    抗癌剤、および
    抗癌剤にコンジュゲートした治療用ペプチドであって、該治療用ペプチドは、
    −X−X−X−X−X−X−Xの配列、または
    中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、
    各アームが、X−X−X−X−X−X−X−Xのコア配列からなり、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している前記構築物、を含む、
    を含む、医薬組成物であって、
    式中、
    はHまたはNであり、
    はPまたはQであり、
    はSまたはHであり、
    はH、T、またはLであり、
    はPもしくはKであるか、または存在せず、
    はR、L、もしくはSであるか、または存在せず、
    はSもしくはLであるか、または存在せず、
    はGであるか、または存在しない、
    前記医薬組成物。
  2. 薬学的に許容される担体、
    抗癌剤、および
    治療用ペプチドであって、該治療用ペプチドは、
    −X−X−X−X−X−X−Xの配列、または
    中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、
    各アームが、X−X−X−X−X−X−X−Xのコア配列からなり、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している前記構築物、を含む、
    を含む医薬組成物であって、
    式中、
    はHまたはNであり、
    はPまたはQであり、
    はSまたはHであり、
    はH、T、またはLであり、
    はPもしくはKであるか、または存在せず、
    はR、L、もしくはSであるか、または存在せず、
    はSもしくはLであるか、または存在せず、
    はGであるか、または存在しない、
    前記医薬組成物。
  3. 癌細胞増殖を低減する方法であって、細胞を、癌細胞増殖を低減するのに十分な量の請求項1または2に記載の医薬組成物と接触させるステップを含む前記方法。
  4. 癌の処置を必要とする対象における癌を処置する方法であって、対象に、対象における癌進行を遅らせるのに十分な量の請求項1または2に記載の医薬組成物を投与するステップを含む前記方法。
  5. 癌細胞増殖を低減する方法であって、
    細胞を抗癌剤と接触させるステップ、および
    細胞を治療用ペプチドと接触させるステップであって、該治療用ペプチドは、
    −X−X−X−X−X−X−Xの配列、または
    中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、
    各アームが、X−X−X−X−X−X−X−Xのコア配列からなり、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している前記構築物、を含む、前記ステップ、
    を含み、
    式中、
    はHまたはNであり、
    はPまたはQであり、
    はSまたはHであり、
    はH、T、またはLであり、
    はPもしくはKであるか、または存在せず、
    はR、L、もしくはSであるか、または存在せず、
    はSもしくはLであるか、または存在せず、
    はGであるか、または存在せず、
    該抗癌剤および該治療用ペプチドは、癌細胞増殖を低減するのに十分な量である、前記方法。
  6. 癌の処置を必要とする対象における癌を処置する方法であって、
    対象に抗癌剤を投与するステップ、および
    対象に治療用ペプチドを投与するステップであって、該治療用ペプチドは、
    −X−X−X−X−X−X−Xの配列、または
    中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、
    各アームが、X−X−X−X−X−X−X−Xのコア配列からなり、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している前記構築物、を含む、前記ステップ、
    を含み、
    式中、
    はHまたはNであり、
    はPまたはQであり、
    はSまたはHであり、
    はH、T、またはLであり、
    はPもしくはKであるか、または存在せず、
    はR、L、もしくはSであるか、または存在せず、
    はSもしくはLであるか、または存在せず、
    はGであるか、または存在せず、
    該抗癌剤および該治療用ペプチドは、対象における癌進行を遅らせるのに十分な量である、前記方法。
  7. がNである、XがQである、XがHである、XがTである、XがPである、かつ/またはXがRである、請求項1もしくは2に記載の医薬組成物、または請求項3から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 少なくとも1つのコア配列がNQHTPR(配列番号1)を含む、請求項1もしくは2に記載の医薬組成物、または請求項3から6のいずれか一項に記載の方法。
  9. 構築物がトリリジン中心骨格および4つのアームを含み、少なくとも1つのリンカー配列が、GGGS(配列番号3)、GGGSGGGS(配列番号4)、SSSS(配列番号5)、およびSSSSSSSS(配列番号6)からなる群から選択される、請求項1、2、7、および8のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. ペプチドおよびCa2+依存性レクチン型受容体ファミリーメンバー10A(CLEC10A)が、−35kJ/molより高い結合エネルギー(ΔG’)を有する、請求項1、2、および7から9のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. ペプチドおよびCa2+依存性レクチン型受容体ファミリーメンバー10A(CLEC10A)が、0.01から0.2μMの平衡解離定数(K)を有する、請求項1、2、および7から10のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. ペプチドが、Ca2+依存性レクチン型受容体ファミリーメンバー10A(CLEC10A)の細胞へのエンドサイトーシスを惹起するのに十分な量である、請求項1、2、および7から11のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. ペプチドが、腹腔免疫細胞集団を増加させるのに十分な量である、請求項1、2、および7から12のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 腹腔免疫細胞が、CD3を発現するT細胞;CD3、NK1.1、およびCD69を発現する活性化ナチュラルキラーT(NKT)細胞;CD3、NK1.1、およびCD69を発現する活性化ナチュラルキラー(NK)細胞;CD4を発現するT細胞;CD4およびCD69を発現する活性化T細胞;CD8を発現する細胞傷害性T細胞;CD8およびCD69を発現する活性化細胞傷害性T細胞;CD11b、F4/80、およびCD86を発現する成熟活性マクロファージ;CD11cを発現する樹状細胞(DC);CD11cおよびCD86を発現する活性化DC;CD19を発現するB細胞;CD19、CD73、CD80、およびCD273を発現するメモリーB細胞;ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、請求項13に記載の医薬組成物または方法。
  15. 腹腔免疫細胞が、CD3を発現するT細胞;CD3、NK1.1、およびCD69を発現する活性化NKT細胞;CD4を発現するT細胞;CD8を発現する細胞傷害性T細胞;CD11cを発現するDC;CD11cおよびCD86を発現する活性化DC;ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、請求項14に記載の医薬組成物または方法。
  16. ペプチドが、IFN−γの放出を誘導するのに十分な量である、請求項1、2、および7から15のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 抗癌剤が、化学療法薬、癌免疫療法薬、光増感薬、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項1、2、および7から16のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 化学療法薬が、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、抗ウイルス薬、有糸分裂阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項17に記載の医薬組成物または方法。
  19. アルキル化剤が、ブスルファン、カルボプラチン、シスプラチン、シクロホスファミド、マイトマイシンC(MTC)、およびテモゾロミドからなる群から選択され、代謝拮抗剤が、5−フルオロウラシル(5−FU、FU)、6−メルカプトプリン(6−MP)、カペシタビン(Xeloda)、シトシンアラビノシド(AraC)、ゲムシタビン(dFdC)、ヒドロキシ尿素(HU)、およびメトトレキセート(MTX)からなる群から選択され、抗腫瘍抗生物質が、ブレオマイシン、ダクチノマイシン(cosmegen)、およびダウノルビシン(cerubidine、ルビドマイシン)からなる群から選択され、抗ウイルス薬が、アシクロビル(Acy)、ホスカルネット(FOS)、およびガンシクロビル(gan)からなる群から選択され、有糸分裂阻害剤が、デメコルシン、ドセタキセル(taxotere)、エリブリン(halaven)、イクサベピロン(ixempra)、パクリタキセル(taxol)、およびビンブラスチンからなる群から選択され、トポイソメラーゼ阻害剤が、カンプトテシン(CPT)、エトポシド(VP−16)、イリノテカン(camptosar)、およびトポテカン(hycamtin)からなる群から選択される、請求項18に記載の医薬組成物または方法。
  20. 癌免疫療法薬が、細胞免疫療法薬、抗体療法薬、サイトカイン療法薬、およびポリサッカライドKからなる群から選択される、請求項19に記載の医薬組成物または方法。
  21. 細胞免疫療法薬が、シプロイセル−T(provenge)、チサゲンレクロイセル(kymriah)、およびアキシカブタゲンシロロイセル(yescarta)からなる群から選択され、抗体療法薬が、抗CD20抗体、抗CD52抗体、抗CTLA−4抗体、抗PD−1抗体、抗PD−L1抗体、および抗PD−L2抗体からなる群から選択され、サイトカイン療法薬が、IFNα、IFNβ、IFNγ、IFNλ、およびIL−2からなる群から選択される、請求項20に記載の医薬組成物または方法。
  22. 抗CD20抗体が、オファツムマブ(arzerra)、およびリツキシマブ(rituxan、mabthera)からなる群から選択され、抗CD52抗体が、アレムツズマブ(campath−1H)であり、抗PD−1抗体が、ニボルマブ(opdivo)、およびペムブロリズマブ(keytruda)からなる群から選択され、抗PD−L1抗体が、アテゾリズマブ(tecentriq)、アベルマブ(bavencio)、およびデュルバルマブ(imfinzi)からなる群から選択され、抗CTLA−4抗体が、イピリムマブ(yervoy)である、請求項21に記載の医薬組成物または方法。
  23. 抗癌剤が、STINGリガンド、化学療法薬、および光線力学療法薬からなる群から選択される、請求項1および7から22のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 抗癌剤が、環状ジヌクレオチド(CDN)、5,6−ジメチルキサンテノン−酢酸(DMXAA))、ドキソルビシン、クロリンp6、またはそれらの組合せを含む、請求項23に記載の医薬組成物または方法。
  25. 抗癌剤が環状ジヌクレオチド(CDN)を含む、請求項24に記載の医薬組成物または方法。
  26. ペプチドと抗癌剤が、化学的コンジュゲーションまたは酵素によるコンジュゲーションによってコンジュゲートしている、請求項1および7から25のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 化学的コンジュゲーションが、リジンアミドカップリング、またはシステインをベースとするコンジュゲーションを含み、酵素によるコンジュゲーションが、ソルターゼを使用するペプチド転移、微生物のトランスグルタミナーゼを使用するペプチド転移、またはN−グリカン操作を含む、請求項26に記載の医薬組成物または方法。
  28. 治療用ペプチドが、活性化カルボン酸エステルを含むリンカーを介して抗癌剤にコンジュゲートしている、請求項1および7から27のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  29. ペプチドがC末端システインをさらに含み、抗癌剤がスルフヒドリル(−SH)基またはヨード基を含み、システインが−SH基またはヨード基にコンジュゲートしている、請求項1および7から27のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  30. ペプチドがC末端カルボキシル基をさらに含み、抗癌剤がアミノ基を含み、ペプチドと抗癌剤がカルボジイミド誘導体によりコンジュゲートしている、請求項1および7から27のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  31. ペプチドがC末端アミノ基をさらに含み、抗癌剤が無水物基またはカルボキシル基を含み、ペプチドと抗癌剤がカルボジイミド誘導体によりコンジュゲートしている、請求項1および7から27のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  32. ペプチドと抗癌剤がビオチン−アビジンにより連結している、請求項1および7から27のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  33. 抗癌剤とペプチドが、10:1から12:1の間の平均モル比を有する、請求項1、2、および7から32のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項3から32のいずれか一項に記載の方法。
  34. 癌細胞が、CLEC10A、ASGPR−1、CLEC4F、またはそれらの組合せを発現する、請求項3から33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 癌が腹膜癌である、請求項3から34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 癌が、膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、肝細胞癌腫、カポジ肉腫、肺癌、リンパ腫、悪性黒色腫、黒色腫、中皮腫、転移性黒色腫肺癌、非小細胞肺癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、腎細胞癌、小細胞肺癌、および扁平上皮肺癌からなる群から選択される、請求項3から34のいずれか一項に記載の方法。
  37. 癌が卵巣癌である、請求項36に記載の方法。
  38. 抗癌剤の投与が、ペプチドの投与の少なくとも1日前に行われる、請求項4および6から37のいずれか一項に記載の方法。
  39. 抗癌剤の投与が、ペプチドの投与の少なくとも30日前に行われる、請求項38に記載の方法。
  40. ペプチドの量が、対象の体重1kg当たり1nmolから1,000nmolの範囲内である、請求項4および6から39のいずれか一項に記載の方法。
  41. 対象がヒトである、請求項4および6から40のいずれか一項に記載の方法。
  42. ペプチドが対象において抗原性ではない、請求項4および6から41のいずれか一項に記載の方法。
  43. 治療用ペプチドが、VQATQSNQHTPR(配列番号2)の配列、または中心骨格、リンカー配列、および少なくとも2つのアームを有する構築物であって、少なくとも1つのアームがVQATQSNQHTPR(配列番号2)を含み、各アームがリンカー配列を介して中心骨格に連結している、前記構築物を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  44. 抗癌剤が環状ジヌクレオチド(CDN)を含み、治療用ペプチドが、中心骨格、リンカー配列、および4つのアームを有する構築物であって、各アームが、NQHTPR(配列番号1)のコア配列からなり、リンカー配列を介して中心骨格に連結している、前記構築物を含み、治療用ペプチドとCDNがリンカーを介してコンジュゲートしている、請求項3に記載の方法。
  45. 抗癌剤が環状ジヌクレオチド(CDN)を含み、治療用ペプチドが、中心骨格、リンカー配列、および4つのアームを有する構築物であって、各アームが、NQHTPR(配列番号1)のコア配列からなり、リンカー配列を介して中心骨格に連結している、前記構築物を含み、治療用ペプチドとCDNがリンカーを介してコンジュゲートしている、請求項4に記載の方法。
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