JP2022536797A - 炎症性状態を処置するための方法および組成物 - Google Patents

炎症性状態を処置するための方法および組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、炎症を抑制するための、および炎症性障害を処置するための新規な組成物を提供する。本発明の組成物は、少なくとも1つのPARS由来の抗炎症性ペプチドもしくは抗炎症性ポリペプチド、および/または少なくとも1つのPAR1由来の抗炎症性ペプチドもしくは抗炎症性ポリペプチドを含有する。PARS由来ペプチドおよび/またはPARI由来ペプチドは典型的には、例えば、ヒトPARSでは残基Arg41での活性化プロテインCによる切断の後における、また、ヒトPARIでは残基Arg46の後における、活性化プロテインC切断されたPARSまたはPARIのそれぞれのN末端配列を模倣するアミノ酸配列を含有する。本発明はまた、望まれていない炎症を抑制するために、また、炎症性障害を処置するために、本明細書中に記載される抗炎症性組成物を使用する治療方法を提供する。加えて、新規な抗炎症性薬剤を特定するために候補化合物をスクリーニングする方法が本発明において提供される。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、米国仮特許出願第62/862,977号(2019年6月18日出願)に対する優先権の利益を主張する。優先権出願の全開示が、その全体において、また、すべての目的のために参照によって本明細書中に組み込まれる。
政府支援の陳述
本発明は、国立衛生研究所によって認められる助成金番号HL052246、同HL104165および同HL142975のもとでの政府支援によりなされた。政府は本発明において一定の権利を有する。
炎症は基本的には、様々な傷害、感染症およびストレスに対して身体が応答する防御的応答である。その究極的な目的が、(微生物、物理的刺激、化学的作用因などであり得る)傷害誘発性作用因を排除すること、組織損傷を防止すること、および/または修復プロセスを開始することである。炎症は局所的または全身的であり得るし、また、急性または慢性であり得る。炎症性応答は、ストレス応答、感染症回避および創傷治癒のために欠かせないが、炎症はまた、有害性であり得る。実際、炎症は、多くの疾患および障害の発病過程の重要な構成要素である。加えて、ガンなどの多くの疾患における炎症の存在は、あまり好ましくない予後を示すものである。最後に、極端な場合には、炎症は、適切に処置されなければ、生命を脅かす全身性の応答をもたらす場合がある。
セリンプロテアーゼ活性化プロテインC(APC)は、その従来の抗凝固機能に加えて、様々な保護効果を多数の細胞タイプおよび器官に及ぼす。APCは、NLRP3インフラマソームの抑制を介して抗炎症性であり得る。インフラマソームは、炎症促進性サイトカインのインターロイキン(IL)-1βおよびIL-18の成熟化および放出を促進させることによって、自然免疫系主導の炎症において中心的役割を果たしている。過度な炎症が、心臓血管疾患を含む多くの疾患を生じさせており、このことから、インフラマソーム生成を自然免疫系との関連で制限することがヒト疾患において有益であり得ることが示唆される。例えば、カナキヌマブ抗炎症性血栓症アウトカム研究(CANTOS研究)において、抗IL-1βモノクローナル抗体は、全体的な非致死性心筋梗塞、脳卒中および心血管死亡を軽減させた。
炎症を処置するための現在の方法は不十分であり、炎症が多くの場合、処置されないままであり、または効果的に処置されていない。結果として、かなりの損傷が、異常な炎症を有する対象にもたらされることがあり、対象の生命が危険にさらされることさえある。したがって、この技術分野では、炎症および炎症性障害に対抗するためのより良好な手段または代替となる手段が求められているが、達成されていない。本発明は、この技術分野におけるこの達成されていない要求および他の達成されていない要求に対処する。
1つの局面において、本発明は、望まれていない炎症を対象において抑制するための、および/または炎症性状態を該対象において処置するための様々な方法を提供する。これらの方法は、プロテアーゼ活性化受容体-3(PAR3)に由来する抗炎症性ペプチドを含有する医薬組成物を対象に投与することを伴う。様々な実施形態において、PAR3由来抗炎症性ペプチドは、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR3細胞外ドメイン(配列番号3)のN末端フラグメントであって、配列番号3の少なくとも最初の4個のN末端残基からなるN末端フラグメント、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)ヒトPAR3由来ペプチドP3R(配列番号4)の少なくとも4個の連続するアミノ酸残基であって、配列番号4のPhe10~Phe12を包含する少なくとも4個の連続するアミノ酸残基、またはその保存的改変バリアントを含有する。
いくつかの実施形態において、用いられたPAR3由来抗炎症性ペプチドはまた、APC様の細胞保護活性を有する。いくつかの実施形態において、用いられたPAR3由来ペプチドは、配列番号3の少なくとも最初の6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個またはそれ以上のN末端残基を含有する。いくつかの実施形態において、用いられたPAR3由来ペプチドはGAPPNSFEEFPFS(配列番号8)またはGAPPNSFEEFPFSALEGWTGATIT(配列番号4)を含有する。いくつかの実施形態において、用いられたPAR3由来ペプチドは、Phe10~Phe12を包含する配列番号4の少なくとも6個の連続するアミノ酸残基を含有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来ペプチドはFPFSALEGW(配列番号10)またはFPFSALEGWT GATIT(配列番号9)を含有する。いくつかの実施形態において、用いられたPAR3由来ペプチドはキャリア部分に対してコンジュゲート化される。例えば、キャリア部分は、キャリアタンパク質、免疫グロブリン、FcドメインまたはPEG分子であることが可能である。
本発明のいくつかの方法はさらに、プロテアーゼ活性化受容体-1(PAR1)に由来する抗炎症性ペプチドを対象に投与することを伴う。様々な実施形態において、投与されたPAR1由来ペプチドは、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR1細胞外ドメイン(配列番号6)の少なくとも最初の4個のN末端残基、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)少なくとも1個の残基の欠失または置換をN末端に有する、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)のバリアントを含有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、投与されたPAR1由来ペプチドは、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)の最初の4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれ以上のN末端残基を含有する。いくつかの実施形態において、投与されたPAR1由来ペプチドは、置換されたN末端残基を有するTR47バリアントを含有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、用いられたTR47バリアントは配列番号49(TR47ΔQ)または配列番号50(TR47ΔA)を含有する。いくつかの実施形態において、投与されたPAR1由来ペプチドは、1つまたは複数のN末端残基の欠失を有するTR47バリアントを含有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、用いられたTR47バリアントは配列番号47(TR47(N-1))または配列番号48(TR47(N-5))を含有する。
PAR3由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの両方の投与を伴ういくつかの方法において、これら2つのペプチドは、どのような順序においてであれ連続して対象に投与される。いくつかの他の方法において、これら2つのペプチドは同時に対象に投与される。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来ペプチドおよびPAR1由来ペプチドの両方を含有する医薬組成物が、処置を必要としている対象に投与される。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来ペプチドはPAR1由来ペプチドに対してコンジュゲート化される。例えば、PAR3由来ペプチドをPAR1由来ペプチドに共有結合により結合させることができる(例えば、配列番号61)。これらの実施形態のいくつかにおいて、リンカー部分を、本明細書中に例示されるようにPAR3由来ペプチド(例えば、配列番号9)をPAR1由来ペプチド(例えば、配列番号36)に共有結合により連結するために使用することができる。いくつかの実施形態において、PAR3由来ペプチドおよび/またはPAR1由来ペプチドはキャリア部分に対してコンジュゲート化される。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来ペプチドとPAR1由来ペプチドとの比率が、少なくとも約2:1、4:1、6:1、8:1、または10:1である。
PAR3由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの両方の投与を伴ういくつかの方法において、PAR3由来ペプチドおよびPAR1由来ペプチドのそれぞれが、最大でも約0.25mg/kg対象体重、0.1mg/kg対象体重、0.05mg/kg対象体重、0.025mg/kg対象体重、0.01mg/kg対象体重、0.005mg/kg対象体重、0.0025mg/kg対象体重、0.001mg/kg対象体重、0.0005mg/kg対象体重、0.00025mg/kg対象体重またはそれ以下の1日量で対象に投与される。いくつかの他の方法において、対象には、一方のペプチドが、最大でも約0.25mg/kg対象体重、0.1mg/kg対象体重、0.05mg/kg対象体重、0.025mg/kg対象体重、0.01mg/kg対象体重、0.005mg/kg対象体重、0.0025mg/kg対象体重、0.001mg/kg対象体重、0.0005mg/kg対象体重、0.00025mg/kg対象体重またはそれ以下の1日量で投与され、かつ、他方のペプチドが、少なくとも約0.01mg/kg対象体重、0.025mg/kg対象体重、0.05mg/kg対象体重、0.1mg/kg対象体重、0.25mg/kg対象体重、0.5mg/kg対象体重、1mg/kg対象体重、2.5mg/kg対象体重、5mg/kg対象体重、10mg/kg対象体重、25mg/kg対象体重またはそれ以上の1日量で投与される。
様々な実施形態において、本発明の方法は、炎症性障害を処置することに関する。処置されることになる炎症性障害は、喘息、自己免疫疾患、慢性炎症、慢性前立腺炎、糸球体腎炎(gomerulonephritis)、過敏症、炎症性腸疾患、骨盤内炎症性疾患、再灌流傷害、関節リウマチ、無菌性炎症、移植片拒絶、ウイルス関連炎症および血管炎からなる群から選択されるいずれか1つであることが可能である。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、望まれていない免疫活性化または望まれていない免疫応答を伴う状態を処置することに関する。例えば、望まれていない免疫活性化または望まれていない免疫応答を伴う、処置されることになる状態は、神経病理状態、ウイルス感染症またはマラリアであることが可能である。いくつかの方法において、本発明の方法により処置されることになる対象は、急性神経炎症、慢性神経炎症またはマラリア炎症に罹患しているか、あるいは急性神経炎症、慢性神経炎症またはマラリア炎症を有することが疑われる。
別の局面において、本発明は、PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドを含有する組成物を提供する。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来抗炎症性ペプチドは、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR3細胞外ドメイン(配列番号3)のN末端フラグメントであって、配列番号3の少なくとも最初の4個のN末端残基からなるN末端フラグメント、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)PAR3由来ペプチドP3R(配列番号4)の少なくとも4個の連続するアミノ酸残基であって、配列番号4のPhe10~Phe12を包含する少なくとも4個の連続するアミノ酸残基、またはその保存的改変バリアントを含有し、PAR1由来抗炎症性ペプチドは、(1)Met~Arg46が欠失したヒトPAR1細胞外ドメイン(配列番号6)のN末端フラグメントであって、配列番号6の少なくとも最初の4個のN末端残基からなるN末端フラグメント、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)少なくとも1個の残基の欠失または置換をN末端に有する、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)のバリアントを含有する。
いくつかの実施形態において、用いられたPAR3由来ペプチドは、配列番号3の少なくとも最初の13個のN末端残基、またはその保存的改変バリアントを含有し、PAR1由来ペプチドは、配列番号6の少なくとも最初の8個のN末端残基、またはその保存的改変バリアントを含む。様々な実施形態において、用いられたPAR3由来ペプチドは、配列番号4、配列番号8、配列番号9、配列番号10、またはその保存的改変バリアントを含有し、PAR1由来ペプチドは、配列番号7、配列番号35、配列番号36、配列番号43、配列番号47、配列番号49、配列番号50、またはその保存的改変バリアントを含有する。本発明のいくつかの組成物において、PAR3由来ペプチドの量と、PAR1由来ペプチドの量とは、少なくとも約2:1、4:1、6:1、8:1、または10:1の比率である。いくつかの組成物において、PAR3由来ペプチドはPAR1由来ペプチドに対してコンジュゲート化される。いくつかの組成物において、PAR3由来ペプチドは、リンカー部分またはキャリア部分を介してPAR1由来ペプチドに対してコンジュゲート化される。例えば、PAR1由来ペプチド(例えば、配列番号36)を、本明細書中の配列番号61において例示されるようにグリシンリンカーを介してPAR3由来ペプチド(例えば、配列番号9)に共有結合により結合させることができる。本発明のいくつかの組成物は、経口投与、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、眼内投与、局所投与または腹腔内投与による対象への投与のために配合される。
本発明のいくつかの組成物は、組成物が意図される対象群の平均体重あたり、最大でも約0.25mg/kg平均体重、0.1mg/kg平均体重、0.05mg/kg平均体重、0.025mg/kg平均体重、0.01mg/kg平均体重、0.005mg/kg平均体重、0.0025mg/kg平均体重、0.001mg/kg平均体重、0.0005mg/kg平均体重、0.00025mg/kg平均体重またはそれ以下の上記2つのペプチドのそれぞれの1日投薬量を含有する。本発明のいくつかの他の組成物は、(1)組成物が意図される対象群の平均体重あたり、最大でも約0.25mg/kg平均体重、0.1mg/kg平均体重、0.05mg/kg平均体重、0.025mg/kg平均体重、0.01mg/kg平均体重、0.005mg/kg平均体重、0.0025mg/kg平均体重、0.001mg/kg平均体重、0.0005mg/kg平均体重、0.00025mg/kg平均体重またはそれ以下の上記2つのペプチドの一方の1日投薬量と、(2)組成物が意図される対象群の平均体重あたり、少なくとも約0.01mg/kg平均体重、0.025mg/kg平均体重、0.05mg/kg平均体重、0.1mg/kg平均体重、0.25mg/kg平均体重、0.5mg/kg平均体重、1mg/kg平均体重、2.5mg/kg平均体重、5mg/kg平均体重、10mg/kg平均体重、25mg/kg平均体重またはそれ以上の上記2つのペプチドの他方の1日投薬量とを含有する。
別の局面において、本発明は、炎症を対象において抑制し、炎症性状態を該対象において処置するための様々な方法を提供する。これらの方法は、プロテアーゼ活性化受容体-1(PAR1)に由来する抗炎症性ペプチドの治療有効量を含む医薬組成物を対象に投与することを要する。これらの方法のいくつかにおいて、投与されたPAR1由来抗炎症性ペプチドは、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR1細胞外ドメイン(配列番号6)の少なくとも最初の4個のN末端残基、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)少なくとも1個の残基の欠失または置換をN末端に有する、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)のバリアントを含有する。いくつかの実施形態において、用いられたPAR1由来ペプチドは、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)の最初の4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれ以上のN末端残基を含む。いくつかの方法において、用いられたPAR1由来ペプチドは、置換されたN末端残基を含有するTR47バリアントを含有する。これらの方法のいくつかにおいて、用いられたTR47バリアントは配列番号49(TR47ΔQ)または配列番号50(TR47ΔA)を含有する。いくつかの方法において、用いられたPAR1由来ペプチドは、1つまたは複数のN末端残基の欠失を含有するTR47バリアントを含有する。いくつかのこれらの方法において、用いられたTR47バリアントは配列番号47(TR47(N-1))または配列番号48(TR47(N-5))を含有する。
さらに別の局面において、本発明は、抗炎症性薬剤を特定するための様々な方法を提供する。これらの方法は、(1)ヒトTHP-1細胞の一群を培養すること、(2)培養された細胞を炎症誘発薬剤と接触させること、(3)培養された細胞を候補薬剤およびPAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドとそれぞれ接触させること、(4)候補薬剤と接触させられた細胞、およびPAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドと接触させられた細胞において炎症関連活性をそれぞれ測定することを必要とする。候補薬剤と接触させられる細胞において測定される炎症活性の値が、PAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドと接触させられる細胞において測定される炎症活性の値と同じまたはそれ未満であるならば、候補薬剤は抗炎症性薬剤として特定される。いくつかの方法において、用いられたPAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドはP3R(配列番号4)またはTR47(配列番号7)あるいはそれらの保存的改変バリアントである。様々な方法において、用いられた候補薬剤は、ヒトPAR3のMet~Arg41欠失細胞外ドメイン(配列番号3)またはヒトPAR1のMet~Arg46欠失細胞外ドメイン(配列番号6)のN末端配列を模倣するペプチドまたはポリペプチド、そのようなペプチドまたはポリペプチドのバリアント、誘導体または模倣化合物である。いくつかの方法において、測定されることになる炎症関連活性はカスパーゼ1の酵素活性である。いくつかの他の方法において、測定されることになる炎症関連活性はIL-1β放出である。いくつかの方法において、用いられた炎症誘発薬剤はリポ多糖(LPS)である。
本発明の性質および利点のさらなる理解が、本明細書の残りの部分および請求項を参照することによって達成され得る。
PAR1由来ペプチドTR47およびPAR3由来ペプチドP3Rの抗炎症活性を示す。THP1ヌル(THP1)細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。ウエルの様々なサブセットを選択し、細胞を血清非含有RPMIにおいて37℃で60分間、下記により処理した:(A)APC(4μg/mL)、TR47(50μM~2nM)、scrTR47(50μM)、SFLLRN(50μM)、TFLLRN(50μM);(B)P3R(50μM~500nM)、P3K(50μM);(C)APC(4μg/mLまたは1μg/mL)、TR47(8nM)、P3R(500nM)、またはTR47+P3R(それぞれ8nMおよび500nM);(D)TR47(0~128nM)(●)±P3R(500nM)(□);(E)P3R(0~500nM)(●)±TR47(1nM)(□)。DPBS洗浄後、細胞を血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。DPBS洗浄後、細胞を10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。(D&E)実験でのカスパーゼ1活性をYVAD(カスパーゼ1阻害剤)による発光ユニット数に対して正規化した。(A~E)データ点は、少なくとも3つの独立した実験の平均±S.D.を表す。P<0.05(LPS+ATPに対して);#P<0.05(LPS+ATP&APC、TR47またはP3Rに対して);**P<0.005(LPS+ATP&TR47+500nM P3Rに対して);n.s.有意でない。 APCならびにPAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドが、部分的にはEPCR、PAR1およびPAR3を介してNLRP3主導のインフラマソームのカスパーゼ1活性を低下させることを示す。THP1細胞または(A)NLRP3欠損細胞(THP1-defNLRP3)細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。簡単に記載すると、選択されたウエルを、APC(4μg/mL)、TR47(50μM)またはP3R(50μM)により1時間処理し、DPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。DPBS洗浄後、細胞を10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションした。(B)においては、PMA分化後、選ばれたウエルを、APC(4μg/mL)、TR47(50μM)またはP3R(50μM)により1時間処理し、DPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、その後、NLRP3阻害剤MCC950(10μM)またはDMSOにより30分間処理した。再度、細胞をDPBSにより洗浄し、10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤)の存在下または非存在下で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを、発光を測定する製造者の説明書に従って行った。(C~F)においては、APC、TR47またはP3Rによる処理に先立って、細胞を抗体または阻害剤とインキュベーションした。(C)では、細胞を阻止用EPCR抗体RCR-252(50μg/mL)と30分間インキュベーションし、(D)では、PAR3に対するマウスモノクローナル抗体のクローン19b(クローン19b;25μg/mL)と30分間インキュベーションした。(E)では、細胞をPAR1に対するマウスモノクローナル抗体のWEDE15(20μg/mL)またはATAP2(10μg/mL)のどちらかにより15分間処理した。(F)では、細胞を小分子のPAR1阻害剤SCH79797(SCH;20μM)により20分間処理した。抗体または小分子による処理(C~F)の後、選択されたウエルを、APC(4μg/mL)、TR47(50μM)またはP3R(50μM)により1時間処理し、DPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。DPBS洗浄後、細胞を10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。(A~F)データ点は、少なくとも3つの独立した実験の平均±SDを表す。P<0.05(LPS+ATPに対して);#P<0.05(LPS+ATP&APC、TR47またはP3Rに対して);##P<0.005(LPS+ATP&APC、TR47またはP3Rに対して);n.s.有意でない。 APCならびにPAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドがIL-1β放出を低下させることを示す。THP1細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。選択されたウエルを、APC(4μg/mL)、TR47(50μM)、P3R(50μM)、またはTR47/P3R(それぞれ8nM&500nM)により1時間処理し、DPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤)の存在下または非存在下で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションした。得られた細胞上清を、吸光度を測定する製造者(R&D)の説明書に従ってIL-1β Quantikine ELISAにおいて使用し、IL-1βの濃度を標準曲線の測定に従って計算した。データ点は、少なくとも3つの独立した実験の平均±SEMを表す。P<0.05(LPS+ATPに対して)。 PAR3由来ペプチドP3Rの様々なフラグメントの抗炎症活性を示す。THP1細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。選択されたウエルを、APC(4μg/mL)、(A)50μMまたは(B)2μMのP3R、P3Rm、P3R 51-65、P3R 51-59、P3R 54-59、またはP3R 59-65により1時間処理し、DPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤;C1i)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤;pCi)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。(C)PAR3の配列、ペプチドの配列、および相対的(抗炎症)活性を示す略図。これらには、P3Rの配列(配列番号4)、P3Rmの配列(配列番号8)、P3R 51-65の配列(配列番号9)、P3R 51-59の配列(配列番号10)、P3R 54-59の配列(配列番号54)、およびP3R 59-65の配列(配列番号55)が含まれる。 PAR1由来ペプチドTR47の様々なバリアントの抗炎症活性を示す。THP1細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。選択されたウエルをAPC(4μg/mL)により、TR47により、(A)では9-mer体(TR47 9-mer;NPNDKYEPF(配列番号36))またはAc-TR47(アシル化TR47)により50μMまたは10nMのどちらかで、あるいは(B)では50μMの16-mer-TR47、8-mer-TR47、6-mer-TR47、TR47 N-1、TR47 N-2、TR47 N-5、TR47ΔQ、TR47ΔD、TR47ΔAまたはTR48-54により1時間処理し、DPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤;C1i)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤;pCi)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。#P<0.001(LPS+ATPに対して)、**P<0.005(LPS+ATPに対して)、(P<0.05、LPS+ATPに対して)。(C)PAR1の配列、ペプチドの配列、および相対的(抗炎症)活性を示す略図。これらには、TR47の配列(配列番号7)、Ac-TR47の配列(配列番号56)、16-mer-TR47の配列(配列番号43)、9-mer-TR47の配列(配列番号36)、8-mer-TR47の配列(配列番号35)、6-mer-TR47の配列(配列番号33)、TR47 N-1の配列(配列番号47)、TR47 N-2の配列(配列番号51)、TR47 N-5の配列(配列番号48)、TR47ΔQの配列(配列番号49)、TR47ΔDの配列(配列番号52)、TR47ΔAの配列(配列番号50)、およびTR48-54の配列(配列番号53)が含まれる。 PAR3由来ペプチドバリアントおよびPAR1由来ペプチドバリアントが協同性を呈して、カスパーゼ1活性を低下させることを示す。THP1細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。(A)では、選ばれたウエルをTR47(1nM)の存在下または非存在下、37℃で60分間、P3(42-65)またはP3(42-54)(0または16nM)により処理した。(B)では、選ばれたウエルを500nMのP3Rの存在下または非存在下、37℃で60分間、TR47(0または4nM)またはTR47(N-1)(0または4nM)により処理した。細胞をDPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤;C1i)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤;pCi)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。 PAR1由来ペプチドまたはPAR3由来ペプチドのどちらのバリアントもが協同的にカスパーゼ1活性を低下させることを示す。THP-1ヌル細胞(Invivogenから得られるTHP1細胞)を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。ウエルのサブセットを選択し、細胞を血清非含有RPMIにおいて37℃で60分間、下記により処理した:(A)APC(4μg/mL)、または50μMの示されるようなペプチド(「TR47」(PAR1(47-66);配列番号7)、「TR47ΔQ」(PAR1(N47Q)-66;配列番号49)、「P3R」(PAR3(42-65);配列番号4)、または「P3Rm」(PAR3(42-54);配列番号8);(B)TR47(0~16nM)(■)単独、もしくはP3R(500nM)を伴って(□)、またはTR47ΔQ(0~16nM)(▲)単独、もしくはP3R(500nM)を伴って(▽);(C)P3R(0~16nM)(■)単独、もしくはTR47(1nM)を伴って(□)、またはP3Rm(0~16nM)(▲)単独、もしくはTR47(1nM)を伴って(▽);あるいは(D)ウエルのサブセットを選択し、細胞を血清非含有RPMIにおいて37℃で60分間、P3R(0~16nM)(●)±TR47(1nM)(〇)、またはP3R51-65(配列番号9)(0~16nM)(▲;点線)±TR47(1nM)(△;点線)により処理した。DPBS洗浄後、細胞を血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。DPBS洗浄後、細胞を10μMのYVAD(カスパーゼ-1阻害剤)または2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ-1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。実験でのカスパーゼ-1活性をYVAD(カスパーゼ-1阻害剤)による発光ユニット数についての値に対して正規化した。(B)、(C)および(D):実験でのカスパーゼ-1活性をYVAD(カスパーゼ-1阻害剤)による発光ユニット数についての値に対して正規化した。(A~E)について:データ点は、少なくとも3つの独立した実験の平均±S.D.を表す。P<0.005(LPS+ATPに対して、あるいはLPS+ATPおよびTR47またはP3R単独またはバリアントに対して);#P<0.05(LPS+ATPおよびP3R単独またはP3(42-54)単独に対して);n.s.有意でない。(D)について、*P<0.05(LPS+ATPおよびP3ペプチド単独に対して);**P<0.005(LPS+ATP&P3ペプチド単独に対して);n.s.有意でない。 PAR1:PAR3共有結合連結ペプチドがカスパーゼ-1活性を低下させることを示す。THP-1細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。選択されたウエルを37℃で60分間、PAR1 9-merペプチドP1(47-55)(配列番号36)(0~500nM)(〇)、PAR3ペプチドP3(51-65)(配列番号9)(0~500 nM)(▽)、またはGly10連結されたPAR1/PAR3融合ペプチド「G10」(0~500nM)(□)により処理した。細胞をDPBSにより洗浄し、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、10μMのYVAD(カスパーゼ-1阻害剤)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ-1活性アッセイを、発光(相対的発光ユニット数、RLU)を測定する製造者の説明書に従って行った。そのとき、実験でのカスパーゼ-1活性をカスパーゼ-1阻害剤による発光ユニット数に対して調節し、カスパーゼ-1活性として表した。データ点は、少なくとも3つの独立した実験の平均±S.D.を表す。P<0.05(LPS+ATPに対して)。 PAR1由来ペプチド、PAR3由来ペプチドおよびPAR1/PAR3融合ペプチドが内皮バリアのトロンビン誘発破壊を阻害することを示す。図のそれぞれのパネルにおける最も下側の曲線がトロンビン単独についてIIaとして表示され、ペプチド非存在下でのトロンビン(IIa)についての観察された影響を表す。それぞれのパネルにおいて、IIaが、加えられたそれぞれのペプチドについて常に存在した。それぞれのパネルにおける数字は各曲線についてのそれぞれのペプチドの濃度を示している。0のペプチド濃度が、「IIa」として表示される最も下側の曲線によって表される。(A)5nM~50nMの間での濃度を使用するPAR1由来ペプチドP1(47-66)またはTR47による正規化細胞指数(NCI)によって表される、TERの経時的な用量応答阻害。(B)5nM~50nMの濃度範囲を使用するPAR3由来ペプチドP3(42-65)またはP3RによるNCIの経時的な用量応答阻害。(C)50nM~100μMの間でのペプチド濃度範囲を使用する短配列PAR1由来ペプチドP1(47-55)による経時的なNCI用量応答阻害。(D)1μM~200μMの間でのペプチド濃度範囲を使用する短配列PAR3由来ペプチドP3(42-54)による経時的なNCI用量応答阻害。(E)パネルCに記載されるP1(47-55)ペプチドが、10個のGly残基を使用することによってPAR3ペプチドP3(51-65)に連結されたハイブリッドペプチドG10による経時的なNCI用量応答阻害。この場合には、用量応答阻害を調べるための濃度範囲が3nMのペプチド~50nMのペプチドの間であった。トロンビンの存在下におけるそれぞれのペプチド希釈物についての活性の百分率の推定値を、それぞれのペプチド希釈物についての曲線下面積(AUC)をどのようなペプチドであれペプチド非存在下でのトロンビン単独についてのAUCの値との比較で得ることによって定量化することができる。これらの値を使用して、それぞれのPARペプチドの効力を計算した。
I.概要
本発明は、PAR1およびPAR3に由来する様々なペプチドまたはポリペプチドの抗炎症活性に関する。本発明は部分的には、APCによってそれぞれの非正準な部位で切断されるPAR3およびPAR1のN末端配列を模倣するいくつかのペプチドが抗炎症活性を有しているという本発明者らによる発見にある。驚くべきことに、認められた抗炎症活性における強い相乗効果がPAR3由来ペプチドとPAR1由来ペプチドとの間に存在することもまた発見された。
活性化プロテインC(APC)は、PAR1をArg41およびArg46の両方で切断するプロテアーゼである。APCはPAR3をArg41で切断する。APC切断が、細胞保護的および抗アポトーシス的であることが知られている。本発明の中心は以下の発見である。PAR1におけるArg46とAsn47との間でのペプチド結合のAPCによる切断に基づいて、N末端残基Asn47から始まるPAR1の部分配列を模倣するペプチド、例えば、47-NPNDKYEPFWEDEEKNESGL-66の残基(「TR47」または「P1(47-66))などが、インフラマソームの抑制を多くの場合には伴い得る抗炎症性細胞シグナル伝達を引き起こす。加えて、PAR3におけるArg41とGly42との間でのペプチド結合のAPC切断に基づいて、N末端残基Gly42から始まるPAR3の部分配列を模倣するペプチド、例えば、42-GAPPNSFEEFPFSALEGWTGATIT-65の残基(「P3R」)などもまた、抗炎症性細胞シグナル伝達を引き起こす。
本明細書中に詳述されるように、本発明者らは、APCの抗炎症活性を増強することにおけるEPCR、PAR1およびPAR3についての役割を、誘導されたヒトマクロファージ様細胞株を使用して詳しく示した。本発明者らは、TR47、すなわち、PAR1由来ペプチドと、P3R、すなわち、PAR3由来ペプチドとはそれぞれが単独で抗炎症性であること、およびこれら2つのペプチドの組み合わせが相乗的に抗炎症効果を発揮し得ることを発見した。具体的には、本発明者らは、ヒト免疫系におけるインフラマソームのAPC抑制の関連性を、インフラマソームと、APCの細胞保護活性との両方を研究するために歴史的に使用されているTHP1モデル細胞株を使用することによって評価した。カスパーゼ-1、すなわち、NLRP3インフラマソームにおけるシステインプロテアーゼが、インフラマソーム活性化についての診断に役立っている。本発明者らは、ヒト細胞に対するAPCの抗炎症作用を評価するために活性化THP1細胞のカスパーゼ-1活性をモニターした。本発明者らはさらに、プロテアーゼ活性化受容体(PAR1およびPAR3に由来するペプチドで、これら2つのGタンパク質共役受容体(GPCR)におけるAPCの非正準な切断を模倣するもの、すなわち、それぞれTR47およびP3Rが、ヒトTHP1細胞において抗炎症活性を発揮するかどうかを評価した。ヒトTHP1細胞株において、APC、TR47およびP3Rはそれぞれが、カスパーゼ-1活性およびIL-1β放出によって測定されるように、NLRP3インフラマソームを制限し得ることが見出された。驚くべきことに、これら2つのペプチドは相乗的にインフラマソーム活性を抑制し得ることが認められた。これらPARペプチドの抗炎症効果は、新規な抗炎症性薬理学薬剤としてのその有用性を示している。
認められた相乗効果をさらに明らかにするために、本発明者らはまた、PAR1由来ペプチドとPAR3由来ペプチドとを共有結合により連結することによってPAR1/PAR3融合ペプチドを作製し、その抗炎症性効力を調べた。驚くべきことではないが、共有結合により連結されたPAR1/PAR3ペプチドはカスパーゼ-1活性をある濃度において有意に低下させ、これに対して、成分ペプチドのそれぞれは単独ではそれほど大きくない抗炎症効果を有することが見出された。重要なことに、共有結合により連結されたPAR1/PAR3融合ペプチドもまた経内皮電気抵抗(TEER)のトロンビン誘発低下を阻害することもまた認められた。これらのデータは、PAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドが抗炎症活性および細胞保護活性(例えば、トロンビン誘発の内皮バリア破壊を防止すること)を相乗的様式で発揮し得るというさらなる証拠を提供する。
これらの発見に従って、本発明は、炎症を阻害する、または抑制する新規な方法、および炎症性障害または炎症性状態を処置するための方法を提供する。本発明の治療方法を実施するために使用することができる治療用組成物もまた本明細書中に提供される。
別途明記される場合を除き、本発明は、標準的な手順を使用して、例えば、下記に記載されるような手順を使用して行うことができる:Methods in Enzymology,第289巻:Solid-Phase Peptide Synthesis,J.N.Abelson,M.I.Simon,G.B.Fields(編者),Academic Press;第1版(1997)(ISBN-13:978-0121821906);米国特許第4,965,343号および同第5,849,954号;Maniatis et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,USA(1982);Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版),Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,USA(1989);Davis et al.,Basic Methods in Molecular Biology,Elsevier Science Publishing,Inc.,New York,USA(1986);またはMethods in Enzymology:Guide to Molecular Cloning Techniques,第152巻,S.L.BergerおよびA.R.Kimmerl(編者),Academic Press Inc.,San Diego,USA(1987);Current Protocols in Protein Science(CPPS)(John E.Coligan他編、John Wiley and Sons,Inc.),Current Protocols in Cell Biology(CPCB)(Juan S.Bonifacino他編,John Wiley and Sons,Inc.)、およびCulture of Animal Cells:A Manual of Basic Technique,R.Ian Freshney,発行者:Wiley-Liss;第5版(2005),Animal Cell Culture Methods(Methods in Cell Biology,第57巻,Jennie P.MatherおよびDavid Barnes(編者),Academic Press,第1版,1998)。以下の節では、本発明の組成物および方法を実施するためのさらなる指針が提供される。
II.定義
別途定義される場合を除き、本明細書中で使用されるすべ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に理解されるのと同じ意味を有する。以下の参考文献により、本発明において使用される用語のうちの多くの一般的な定義が当業者に提供される:Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology,Smith他(編者),Oxford University Press(改訂版,2000);Dictionary of Microbiology and Molecular Biology,Singleton他(編者),John Wiley&Sons(3PrdP版,2002);およびA Dictionary of Biology(Oxford Paperback Reference),MartinおよびHine(編者),Oxford University Press(4PthP版,2000)。加えて、以下の定義が、本発明の実施において読者を助けるために提供される。
「a」、「an」および「the」の単数形用語は、文脈が明確にそうでないことを示している場合を除き、複数の指示対象を包含する。同様に、単語「or(または、もしくは、あるいは)」は、文脈が明確にそうでないことを示している場合を除き、「and(および、ならびに)」を包含することが意図される。
本明細書中で使用される場合、ペプチドの「アミノ酸」という用語は、天然に存在するアミノ酸および合成されたアミノ酸、同様にまた、天然に存在するアミノ酸と同様な様式で機能するアミノ酸類似体およびアミノ酸模倣体を示す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝暗号によってコードされるアミノ酸、同様にまた、後で改変されるそのようなアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタマートおよびO-ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造を有する化合物、すなわち、水素、カルボキシル基、アミノ基およびR基に結合する炭素を有する化合物、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを示す。そのような類似体はR基が修飾されており(例えば、ノルロイシン)、またはペプチド骨格が修飾されており、しかし、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造を保持する。本発明のPAR1由来の保護性ポリペプチドは、天然ではコードされないアミノ酸により修飾された誘導体または類似体を包含する。
本明細書中で使用される場合、用語「comprising(含む)」または用語「comprises(含む)」は、発明にとって必須である組成物、方法、およびそれらの(1つまたは複数の)それぞれの構成成分に関して使用され、しかもなお、必須であるか否かにかかわらず、特定されていない要素を含むことが可能である。
本明細書中で使用される場合、用語「consisting essentially of(から本質的になる)」は、所与の実施形態のために要求されるそのような要素を示す。この用語は、本発明のその実施形態の基本的かつ新規または機能的な(1つまたは複数の)特徴に実質的に影響を及ぼさない要素の存在を可能にする。
用語「consisting of(からなる)」は、実施形態のその記載において列挙されないどのような要素も除外している本明細書中に記載される組成物、方法、およびそれらのそれぞれの構成成分を示す。
用語「保存的改変バリアント」または用語「保存的置換バリアント」はアミノ酸配列および核酸配列の両方に適用される。特定の核酸配列に関して、保存的改変バリアントは、同一または本質的に同一のアミノ酸配列をコードするそのような核酸、あるいは核酸がアミノ酸配列をコードしない場合には本質的に同一の配列を示す。遺伝暗号の縮重のために、非常に多数の機能的に同一の核酸により、所与のタンパク質がどのようなものであれコードされる。例えば、GCA、GCC、GCGおよびGCUのコドンはすべてが、アミノ酸のアラニンをコードする。したがって、アラニンが所与のコドンによって指定されるどの位置においてでも、このコドンは、コードされたポリペプチドを変更することなく、記述される対応するコドンのいずれかに変更することができる。そのような核酸変化体は「サイレントな変化体」であり、これらは保存的改変変化体の1つの化学種である。ポリペプチドをコードする本明細書中のどの核酸配列でもまた、当該核酸のあらゆる可能なサイレントな変化体が表される。当業者は、核酸におけるそれぞれのコドン(通常はメチオニンのための唯一のコドンであるAUGと、通常はトリプトファンのための唯一のコドンであるTGGとを除く)が、機能的に同一の分子を生じさせるために改変され得ることを認識しているであろう。したがって、ポリペプチドをコードする核酸のそれぞれのサイレントな変化体が、それぞれの記載された配列において暗黙的である。
ポリペプチド配列について、「保存的改変バリアント」は、保存的なアミノ酸置換を有するバリアント、すなわち、アミノ酸残基が、類似した電荷の側鎖を有する他のアミノ酸残基により置き換えられているバリアントを示す。類似した電荷の側鎖を有するアミノ酸残基の様々な群が当技術分野では定義されている。これらの群には、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電の極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ分岐側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。
本明細書中で使用される場合、参照分子の「誘導体」(例えば、本明細書中に開示される抗炎症性ペプチド)は、生物学的活性を実質的に保持しながら、参照分子に対して化学的に改変される分子である。改変は、例えば、オリゴマー化またはポリマー化、アミノ酸残基またはペプチド骨格の改変、架橋化、環化、コンジュゲート化、さらなる異種アミノ酸配列に対する融合、あるいはペプチドの安定性、溶解性または他の性質を実質的に変化させる他の改変が可能である。
用語「decrease(低下させる、減少させる)」、用語「reduced」(低下した)」、用語「reduction(低下、減少)」、用語「decrease(低下、減少)」または用語「inhibit(阻害する)」はすべてが本明細書中では一般に、統計学的に有意な量による低下(減少)を意味するために使用される。しかしながら、疑念を避けるために、「reduced」、「reduction」または「decrease」あるいは「inhibit」は、参照レベルと比較した場合に少なくとも10%の低下(減少)、例えば、参照レベルと比較した場合に少なくとも約20%の低下(減少)、または少なくとも約30%の低下(減少)、または少なくとも約40%の低下(減少)、または少なくとも約50%の低下(減少)、または少なくとも約60%の低下(減少)、または少なくとも約70%の低下(減少)、または少なくとも約80%の低下(減少)、または少なくとも約90%の低下(減少)、または100%を含む、100%にまで達する低下(減少)(例えば、参照サンプルと比較した場合に消失したレベル)、あるいは10~100%の間でのどのような低下(減少)も意味する。
用語「操作された細胞」または用語「組換え宿主細胞」(または単に「宿主細胞」)は、組換え発現ベクターが導入されている細胞を示す。そのような用語は、特定の対象細胞だけでなく、そのような細胞の子孫もまた示すことが意図されることを理解しなければならない。変異または環境的影響のいずれかに起因して特定の改変が後続世代において生じ得ることにより、そのような子孫は、実際には親細胞と同一でない場合があるが、そのような子孫は、本明細書中で使用される用語「宿主細胞」の範囲内に依然として含まれる。
用語「フラグメント」は、アミノ酸残基配列が本明細書中に記載される全長ポリペプチドのアミノ酸残基配列よりも短いアミノ酸残基配列を有するペプチドまたはポリペプチドをどのようなものであれ示す。PAR1の単離されたペプチドは、その親の全長PAR1と比較して短くなっており、または短縮されている。全長のPAR1配列と比較して、本発明のPAR3由来またはPAR1由来のポリペプチドまたはペプチドは典型的には、それぞれ保存されたArg41残基およびArg46残基の後における、そして場合によっては本明細書中に記載されるようなさらなるN末端欠失またはN末端置換を伴うN末端短縮を有する。これらのフラグメントは加えて、C末端短縮(例えば、50個、100個、200個、300個またはそれ以上にまで達するC末端残基の短縮)および/または同様に内部欠失を含有することができる。
「炎症」または「炎症性応答」は、組織が、細菌、外傷、毒素、熱、またはどのようなものであれ他の原因によって傷害されるときに生じる自然免疫応答を示す。損傷を受けた組織は、ヒスタミン、ブラジキニンおよびセロトニンを含む様々な化合物を放出する。炎症は、急性応答(すなわち、炎症プロセスが活発である応答)と、慢性応答(すなわち、遅い進行および新しい結合組織の形成を特徴とする応答)との両方を示す。急性炎症と、慢性炎症とは、関与する細胞タイプによって区別することができる。急性炎症は多形核好中球を伴うことが多く、これに対して、慢性炎症は通常、リンパ組織球性応答および/または肉芽腫性応答によって特徴づけられる。炎症には、特異的防御系および非特異的防御系の両方の反応が含まれる。特異的防御系反応の1つが、抗原(おそらくは自己抗原を含む)に対する特異的な免疫系反応応答である。非特異的防御系反応の1つが、免疫学的記憶ができない白血球によって媒介される炎症性応答である。そのような細胞には、顆粒球、マクロファージ、好中球および好酸球が含まれる。
炎症性障害は、異常に調節された炎症性応答によって引き起こされる疾患であり、例えば、関節リウマチ、枯草熱およびアテローム性動脈硬化である。炎症または炎症性応答は、組織が、細菌、外傷、毒素、熱、またはどのようなものであれ他の原因によって傷害されるときに生じる自然免疫応答を示す。損傷を受けた組織は、ヒスタミン、ブラジキニンおよびセロトニンを含む様々な化合物を放出する。炎症には、急性応答(すなわち、炎症プロセスが活発である応答)と、慢性応答(すなわち、遅い進行および新しい結合組織の形成を特徴とする応答)との両方が含まれる。急性炎症と、慢性炎症とは、関与する細胞タイプによって区別することができる。急性炎症は多形核好中球を伴うことが多く、これに対して、慢性炎症は通常、リンパ組織球性応答および/または肉芽腫性応答によって特徴づけられる。炎症には、特異的防御系および非特異的防御系の両方の反応が含まれる。特異的防御系反応の1つが、抗原(おそらくは自己抗原を含む)に対する特異的な免疫系反応応答である。非特異的防御系反応の1つが、免疫学的記憶ができない白血球によって媒介される炎症性応答である。そのような細胞には、顆粒球、マクロファージ、好中球および好酸球が含まれる。
用語「単離された」は、タンパク質がその自然環境から取り出されることを意味する。しかしながら、一緒に見出される成分のいくつかが、「単離された」タンパク質と一緒に存在し続ける場合がある。したがって、「単離されたポリペプチド」は、自然界において現れるようなものではなく、実質的には100%未満の純度のタンパク質である場合がある。
「同一の」またはパーセント「同一性」の用語は、2つ以上の核酸またはポリペプチド配列の状況では、同じである2つ以上の配列または部分配列を示す。2つの配列が、下記の配列比較アルゴリズムの1つを使用して、または手作業アライメントおよび目視検査によって見積もられるような比較区域または選定領域にわたる最大対応を得るために比較およびアライメントされたとき、同じであるアミノ酸残基またはヌクレオチドの指定された割合(すなわち、指定領域にわたる、または指定されないときには配列全体にわたる60%の同一性、必要な場合には65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または99%の同一性)を有するならば、2つの配列が「実質的に同一」である。随意的ではあるが、同一性が、長さが少なくとも約50ヌクレオチド(または10アミノ酸)である領域にわたって、あるいはより好ましくは、長さが100個~500個もしくは1000個またはそれ以上のヌクレオチド(または20個、50個、200個またはそれ以上のアミノ酸)である領域にわたって存在していてもよい。
配列を比較のためにアラインメントする様々な方法が当技術分野では広く知られている。比較のための配列の最適なアラインメントを、例えば、局所的相同性アルゴリズム(Smith and Waterman,Adv.Appl.Math.2:482c,1970)によって、相同性アラインメントアルゴリズム(Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:443,1970)によって、類似性検索法(Pearson and Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444,1988)によって、これらのアルゴリズムのコンピューター化実装物(Wisconsin Genetics Software Package(Genetics Computer Group、Madison、WI)におけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA))によって、または手作業アラインメントおよび目視検査によって行うことができる(例えば、Brent et al.,Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley&Sons,Inc.(リングバインダー版、2003)を参照のこと)。パーセント配列同一性およびパーセント配列類似性を求めるために好適であるアルゴリズムの2つの例が、BLASTアルゴリズム、およびBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらは、Altschul et al.,Nuc.Acids Res.25:3389-3402,1977、およびAltschul et al.,J.Mol.Biol.215:403-410,1990にそれぞれ記載される。
上記で言及される配列同一性の百分率以外に、2つの核酸配列またはポリペプチドが実質的に同一であることを示す別のことが、下記において記載されるように、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドに対して生じる抗体との免疫学的交差反応性を有するということである。したがって、ポリペプチドは典型的には、例えば、2つのペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合、第2のポリペプチドと実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であることを示す別のことが、下記において記載されるように、これら2つの分子またはそれらの相補体がストリンジェントな条件のもとで互いにハイブリダイゼーションするということである。2つの核酸配列が実質的に同一であることを示すさらに別のことが、同じプライマーが、配列を増幅するために使用できるということである。
別途指定される場合を除き、用語「ポリペプチド」および用語「ペプチド」は、アミノ酸残基のポリマーを示すために本明細書中では交換可能に使用される(例えば、「PAR3由来抗炎症性ポリペプチド」および「PAR1由来抗炎症性ペプチド」)。これらの用語は、短いオリゴペプチド(例えば、約25個未満の残基を有するペプチド)およびより長いポリペプチド分子(例えば、アミノ酸残基が約25個または30個を超えるポリマー)の両方を包含する。典型的には、本発明の抗炎症性ペプチド(オリゴペプチド)または抗炎症性ポリペプチドは長さにおいて約4個のアミノ酸残基から約350個またはそれ以上のアミノ酸残基までを含むことができる。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはポリペプチドは長さにおいて約8個のアミノ酸残基から約60個のアミノ酸残基までを含む。本発明の抗炎症性ペプチドまたは抗炎症性ポリペプチドには、天然に存在するアミノ酸ポリマー、および天然に存在しないアミノ酸ポリマー、同様にまた、1つまたは複数のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人為的な化学的模倣体であるアミノ酸ポリマーが含まれる。別途示されている場合を除き、特定のポリペプチド配列はまた、その保存的改変バリアントを暗黙的に包含する。
本明細書中で使用される場合、用語「ペプチド模倣体」または用語「ペプチドミメティック」は、ペプチドの機能を生物学的に模倣する参照ペプチド(例えば、本明細書中に開示される抗炎症性ポリペプチド)の誘導体化合物を示す。典型的には、本発明のPAR1由来抗炎症性ポリペプチドのペプチドミメティック誘導体は、参照ポリペプチドの生物学的活性(例えば、カスパーゼ1活性の阻害)の少なくとも50%、少なくとも75%または少なくとも90%を有する。
用語「機能的に連結される」は、2つ以上のポリヌクレオチド(例えば、DNA)セグメントの間での機能的関係性を示す。典型的には、この用語は、転写配列に対する転写制御配列の機能的関係性を示す。例えば、プロモーター配列またはエンハンサー配列がコード配列の転写を適切な宿主細胞または他の発現システムにおいて刺激するか、または調節するならば、このプロモーター配列またはエンハンサー配列はコード配列に対して機能的に連結される。一般に、転写配列に対して機能的に連結されるプロモーター転写調節配列は転写配列に対して物理的に隣接している。すなわち、そのようなプロモーター転写調節配列はシス作用性である。しかしながら、いくつかの転写調節配列、例えば、エンハンサーなどは、それらによってその転写が増強されるコード配列に対して物理的に隣接している必要がなく、また、そのようなコード配列のごく近傍に位置する必要がない。
本明細書中で使用される場合、用語「オルソログ」または用語「ホモログ」は、実質的な配列同一性を共有し、かつ、異なる種または生物に由来する同じ機能または類似した機能を有するポリペプチドを示す。例えば、ヒト、ウサギ、ラット、マウスおよび多くの他の動物種からそれぞれ得られるPAR3およびPAR1は、それらの配列および機能における類似性のためにオルソログである。
表現「シグナル伝達経路」または表現「シグナル伝達活性」(例えば、APC、PAR3またはPAR1により媒介される細胞保護的なシグナル伝達)は、細胞の刺激性化合物または刺激性作用因との相互作用から生じる少なくとも1つの生化学反応を示し、しかし、より一般には、そのような相互作用から生じる一連の生化学反応を示す。したがって、刺激性化合物(例えば、PAR3由来ペプチドまたはPAR1由来ペプチド)の細胞との相互作用は、シグナル伝達経路を介して伝達される「シグナル」を生じさせ、究極的には細胞応答をもたらす。
用語「対象」には、ヒトおよび非ヒト動物が含まれる。非ヒト動物には、すべての脊椎動物が含まれ、例えば、哺乳動物および非哺乳動物、例えば、ヒト以外の霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類および爬虫類などが含まれる。言及される場合を除いて、用語「患者」または用語「対象」は本明細書中では交換可能に使用される。
用語「agent(薬剤、作用因)」には、物質、分子、元素、化合物、または実在物のどのようなものも、あるいはそれらの組み合わせが含まれる。この用語には、例えば、タンパク質、ポリペプチド、小さい有機分子、多糖、ポリヌクレオチドなどが含まれるが、これらに限定されない。この用語は、天然産物、合成化合物、または化学化合物、あるいは2つ以上の物質の組み合わせであることが可能である。別途指定される場合を除き、用語「agent(薬剤、作用因)」、用語「substance(物質)」および用語「compound(化合物)」は本明細書中では交換可能に使用される。
1つまたは複数の他の治療薬剤「と併用での」投与には、同時(共存)投与、およびどのような順序であれ連続した投与が含まれる。
用語「接触させる」はその通常の意味を有しており、2つ以上の作用因(例えば、ポリペプチドまたは小分子化合物)を一緒にすること、または作用因と、細胞とを一緒にすることを示す。接触させることをインビトロにおいて生じさせることができる:例えば、2つ以上の作用因を試験管または他の容器において一緒にすること、あるいは作用因と、細胞または細胞溶解物とを試験管または他の容器において一緒にすること。接触させることはまた、細胞において、または生体内原位置において生じさせることができる:例えば、2つのポリペプチドを、これら2つのポリペプチドをコードする組換えポリヌクレオチドの細胞における共発現によって細胞において、または細胞溶解物において接触させること。接触させることはまた、例えば、意図された標的(例えば、組織または細胞)とその後で相互作用する作用因を対象に投与することによって、対象の身体の内部において生じさせることができる。
プロテアーゼ活性化受容体(PAR)は、その細胞外ドメインの一部が切断されることによって活性化される類縁のGタンパク質共役受容体のサブファミリーである。プロテアーゼ活性化受容体は血小板において、また、内皮細胞、筋細胞およびニューロンの表面にも高発現される。プロテアーゼ活性化受容体は、PAR1、PAR2、PAR3およびPAR4の4種類が知られている。それらは、7回膜貫通型Gタンパク質共役受容体スーパーファミリーのメンバーである。PARはN末端でのセリンプロテアーゼの作用によって、例えば、トロンビン(PAR1、PAR3およびPAR4に対して作用する)、活性化プロテインC(PAR1、PAR2およびPAR3に対して)、トリプシン(PAR2に対して)または他のプロテアーゼなどの作用によって活性化されて、テザーリガンドを露呈する。PARシグナル伝達の律速段階が、アロステリック結合部位、補因子、膜局在化および受容体二量体化によって調節されるN末端のタンパク質分解の効率によって決定される。これにより、究極的には、PARシグナル伝達の開始が制御される。加えて、これらの因子はまた、シグナル伝達をGタンパク質経路またはβ-アレスチン経路に向けることによって細胞応答を抑制する。内皮細胞表面におけるPAR1のシグナル伝達が、活性化するプロテアーゼ、およびPAR2またはPAR3とのヘテロ二量体化によって制御される。トロンビンの細胞効果がプロテアーゼ活性化受容体(PAR)によって媒介される。血小板におけるトロンビンのシグナル伝達が止血および血栓症の一因となっている。
PAR1はすべてのタイプの血液細胞においてだけでなく、上皮、ニューロン、星状膠細胞および免疫細胞においてもまた発現される。PAR1は最初はトロンビン受容体として特定され、だが、他のアゴニスト、例えば、活性化プロテインC(APC)が後になって特定されている。PAR1のN末端細胞外領域の一部がこれらのプロテアーゼアゴニストによってタンパク質分解的に除去されることにより、受容体の本体と相互作用して、膜貫通のシグナル伝達を誘発し、それによって広範囲のシグナル伝達経路のきっかけとなる新たなテザーリガンドが生じる。例えば、PAR1は、血管緊張および内皮細胞の透過性の調節に関与している。血管平滑筋において、PAR1は、収縮、増殖および肥大を媒介している。PAR1は、アテローム性動脈硬化および再狭窄において認められる炎症促進性応答の一因となっている。
凝固第II因子受容体様2(F2RL2)およびトロンビン受容体様2としてもまた知られるプロテアーゼ活性化受容体3(PAR3)は、ヒトではF2RL2遺伝子によってコードされるタンパク質である。PAR3は、その細胞外アミノ末端のタンパク質分解的切断によって活性化される。PAR1と同様に、PAR3の新しいアミノ末端がテザーリガンドとして機能し、受容体を活性化する。PAR3はマウス血小板におけるトロンビンによるPAR4活性化のための補因子であり、一方、PAR3はヒト細胞におけるPAR1活性化に寄与し得ることが知られている。PAR1と同様に、PAR3もまた、血管内皮細胞表面に発現される。同様に低いレベルの、しかし、検出可能なPAR3発現がまた、ヒト血小板において明らかである。
本明細書中で使用される場合、「処置する」、「処置」または「改善する」は、(i)病的状態(例えば、炎症性障害)が生じることを防止すること(例えば、予防);(ii)病的状態を抑制すること、またはその発達を停止させること;および(iii)病的状態を伴う症状を軽減することを示す。したがって、「処置」には、本明細書中に記載される疾患の症状、合併症または生化学的徴候の発症を防止するための、または遅延させるための本明細書中に記載される治療用の化合物または組成物を投与し、これにより、疾患、状態または障害の症状を緩和すること、または改善すること、あるいは疾患、状態または障害のさらなる発達を停止させること、または抑制することが含まれる。「処置」はさらに、任意の客観的パラメーターまたは主観的パラメーター、例えば、症状の軽減;寛解;縮小、または疾患状態を患者に対してより許容可能にすること;変性または減退の速度を遅くすること;あるいは変性の最終点をより消耗性の低いものにすることなどを含む、本明細書中に記載される疾患、状態または障害の処置または改善または防止における、任意の成功の徴候を示す。障害またはその症状の処置または改善のための詳細な手順は、医師による検査の結果を含む、客観的または主観的なパラメーターに基づくことができる。
本明細書中で使用される場合、用語「バリアント」は、参照分子の配列と実質的に同一である配列を含有する分子(例えば、ポリペプチドまたはポリヌクレオチド)を示す。例えば、参照分子は、N末端が短縮されたPAR3ポリペプチドまたはPAR1ポリペプチド(例えば、配列番号2または配列番号5)、あるいはこのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドであることが可能である。参照分子はまた、本明細書中に開示されるPAR3由来抗炎症性ポリペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ポリペプチド、あるいはこの抗炎症性ポリペプチド(例えば、P3RまたはTR47)をコードするポリヌクレオチドであることが可能である。いくつかの実施形態において、バリアントは、参照分子との少なくとも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%またはそれ以上の配列同一性を共有することができる。いくつかの他の実施形態において、バリアントは、1つまたは複数の保存的アミノ酸置換を有することによって参照分子とは異なる。いくつかの他の実施形態において、参照分子(例えば、抗炎症性ポリペプチドのP3RまたはTR47)のバリアントは、(例えば、1つまたは複数の保存的アミノ酸置換を有する)変更されたアミノ酸配列を有しており、しかし、参照分子の生物学的活性(例えば、PAR3シグナル伝達またはPAR1シグナル伝達を活性化すること)を実質的に保持している。様々な保存的アミノ酸置換が当業者には広く知られている。
用語「ベクター」は、連結されている別のポリヌクレオチドを輸送することができるポリヌクレオチド分子を示すことが意図される。1つのタイプのベクターが「プラスミド」であり、これは、さらなるDNAセグメントが連結され得る環状二本鎖DNAループを示す。別のタイプのベクターが、さらなるDNAセグメントがウイルスゲノム内に連結され得るウイルスベクターである。ある特定のベクターは、導入される宿主細胞において自律複製が可能である(例えば、細菌の複製起点を有する細菌ベクター、およびエピソーム型の哺乳動物ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム型の哺乳動物ベクター)は、宿主細胞に導入されると宿主細胞のゲノムに組み込まれることが可能であり、それにより宿主ゲノムと一緒に複製される。さらに、ある特定のベクターは、機能的に連結される遺伝子の発現を導くことができる。そのようなベクターは本明細書中では「組換え発現ベクター」(または単に「発現ベクター」)として示される。
III.PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドならびに誘導体化合物
本発明は、PAR3およびPAR1に由来する抗炎症性のペプチドまたはポリペプチドを、炎症を抑制するために、また、炎症性状態または炎症性障害を処置するために使用することに関連づけられる方法および組成物を提供する。PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドは、抗炎症活性を有し、かつ、非正準な切断部位でのAPCによる切断の後におけるPAR3およびPAR1のN末端配列に由来する、またはそのようなN末端配列のフラグメントであるペプチドまたはポリペプチドをそれぞれ示す。様々な実施形態において、PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドはまた、細胞保護活性を有することができる。これらのペプチドの細胞保護活性は、APCシグナル伝達経路によって媒介される非抗凝固性の保護的な細胞活性をどのようなものであれ包含し、とりわけ、アポトーシスの阻害および細胞生存の促進に関連づけられる様々な活性を包含する。それらには、PI3K-Akt生存経路の活性化、トロンビン誘発内皮バリア破壊の防止、内皮アポトーシスの阻害(例えば、p53のアポトーシス促進活性を阻止することによる阻害、または他の機構による阻害)、マクロファージによるTNF-αの分泌、内皮細胞における細胞NFκB活性化の低下、活性化内皮細胞への白血球接着の防止、スフィンゴシン-1リン酸放出もしくはスフィンゴシン-1リン酸受容体1(S1P1)活性化を介する、またはTie2活性化を介する内皮細胞バリア完全性の安定化の誘導が含まれる。そのような活性は、当技術分野において広く知られている様々な方法により、例えば、内皮バリアアッセイおよびインビボ血管透過性アッセイにより容易に評価することができる。例えば、下記の文献を参照のこと:Mosnier et al.,Blood.120:5237-5246,2012;Burnier and Mosnier,Blood 122:807-816,2013;およびStavenuiter and Mosnier,Blood 124:3480-3489,2014。
ペプチドP3RおよびペプチドTR47またはそれらの様々なフラグメントにより本明細書中にそれぞれ例示されるように、PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドはPAR1およびPAR3を異なるように活性化し、残基42から始まるPAR1配列(いわゆるTRAP試薬)、または残基39から始まるPAR3配列(P3K試薬)を模倣するペプチドが引き起こすのとは異なる種類の、細胞でのシグナル伝達を引き起こす。非正準な切断部位でのAPCによる切断の後におけるPAR3およびPAR1のN末端配列に由来するPAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドはどれもが本発明において用いられる場合がある。具体的には、PAR1は、APC(および他のプロテアーゼ)によって、特にトロンビンによってArg41の正準な部位で切断される。Arg41で切断されたときにもたらされる新しいN末端を模倣するペプチドはトロンビン受容体活性化ペプチド(TRAP)と呼ばれることが多い。PAR1のトロンビン切断、またはTRAPによる細胞の処理は一般には炎症促進性であり、また、多くの場合には、細胞、器官、または動物についての状況に依存して、細胞または動物に対して有害であり得る。APCはまた、PAR1を非正準な部位Arg46で切断し、これにより、ペプチドTR47(本明細書中では別名「P1(47-66)」)(47-NPNDKYEPFWEDEEKNESGL-66;配列番号7)において示されるような新しいN末端を生じさせる。TRAPおよびTR47はPAR1活性化のためのアゴニストである。しかしながら、TR47は、TRAPの活性プロフィルとは明瞭に異なる活性プロフィルを有するアゴニストとして作用することが示されている。PAR3は、トロンビンなどのプロテアーゼによって正準な部位(Lys38)で切断される。Lys38での切断が生じるときにもたらされる新しいN末端を模倣するペプチド(例えば、Thr39で始まる配列、例えば、ペプチド「P3K」など)は、トロンビン媒介経路を活性化する際にPAR3のアゴニストとして作用することができる。PAR1と同様に、PAR3もまた、非正準な部位(Arg41)で切断され、これにより、ペプチドP3R(本明細書中では別名「P3(42-65)」)(42-GAPPNSFEEFPFSALEGWTGATIT-65;配列番号4)において示されるような新しいN末端をもたらすことができる。ペプチドP3RおよびペプチドP3KはPAR3活性化のためのアゴニストである。しかしながら、P3Rは、P3Kの活性プロフィルとは明瞭に異なる活性プロフィルを有するアゴニストとして作用するようであることが示されている。
本明細書中に例示されるように、N末端残基Asn47で始まるPAR1の部分配列を模倣するPAR1由来抗炎症性ペプチド(例えば、ペプチドTR47)は、抗炎症性細胞シグナル伝達を引き起こすことができる。抗炎症性細胞シグナル伝達をインフラマソームの抑制および/またはカスパーゼ1活性化の阻害などの活性によって明らかにすることができる。同様に、N末端残基Gly42で始まるPAR3の部分配列を模倣するPAR3由来抗炎症性ペプチド(例えば、ペプチドP3R)、またはそのいくつかのフラグメントもまた、抗炎症性細胞シグナル伝達を引き起こすことができる。P3RおよびP3KはPAR3活性化のためのアゴニストである。実施例では、P3Rが、P3Kの活性プロフィルとは明瞭に異なる活性プロフィルを有するアゴニストとして作用するようであることが示される。
典型的には、本発明を実施するためのPAR3由来抗炎症性ペプチドは、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR3配列(配列番号2)の少なくとも最初の4個のN末端残基、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)ヒトPAR3由来ペプチドP3R(配列番号4)の少なくとも4個の連続するアミノ酸残基であって、配列番号3のPhe10~Phe12モチーフを包含する少なくとも4個の連続するアミノ酸残基、またはその保存的改変バリアントを含有する。いくつかの実施形態において、ペプチドは、Met~Arg41が欠失した可溶性のヒトPAR3細胞外配列(配列番号3)のN末端残基に由来する配列を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、抗炎症性PAR3由来ポリペプチドは、配列番号3の最初の25個またはそれ以上のN末端残基、あるいは保存的改変バリアント配列を含有する。いくつかの実施形態において、抗炎症性PAR3由来ポリペプチドは、ペプチドP3R(配列番号4)の最初の4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個またはそれ以上のN末端残基、あるいは保存的改変バリアント配列を含有する。いくつかの実施形態において、抗炎症性PAR3由来ポリペプチドは、ペプチドP3R(配列番号4)の最初の13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個または24個のN末端残基、あるいは保存的改変バリアント配列を含有する。いくつかの実施形態において、抗炎症性PAR3由来ポリペプチドは、Phe10~Phe12モチーフを包含する、配列番号4の少なくとも5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個またはそれ以上の連続するアミノ酸残基、あるいはその保存的改変バリアントを含有する。いくつかの実施形態において、抗炎症性PAR3由来ポリペプチドは、Phe10~Phe12モチーフを包含する、配列番号4の少なくとも13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個またはそれ以上の連続するアミノ酸残基、あるいはその保存的改変バリアントを含有する。これらのPAR3由来ペプチドのいくつかが、Phe10~Trp18モチーフを包含する配列(配列番号10)、または保存的改変バリアントを含有する。本発明のために好適であるPAR3由来抗炎症性ポリペプチドの少数の具体的な例が、P3R(配列番号4)、P3RmまたはP3(42-54)(GAPPNSFEEFPFS;配列番号8)、P3R51-65またはP3(51-65)(FPFSALEGWTGATIT;配列番号9)、およびP3R51-59またはP3(51-59)(FPFSALEGW;配列番号10)、あるいはそれらの保存的改変バリアントである。PAR3由来抗炎症性ポリペプチドのさらなる例には、GAPPNSFEEFPFSA(配列番号11)、GAPPNSFEEFPFSAL(配列番号12)、GAPPNSFEEFPFSALE(配列番号13)、GAPPNSFEEFPFSALEG(配列番号14)、GAPPNSFEEFPFSALEGW(配列番号15)、GAPPNSFEEFPFSALEGWT(配列番号16)、GAPPNSFEEFPFSALEGWTG(配列番号17)、GAPPNSFEEFPFSALEGWTGA(配列番号18)、GAPPNSFEEFPFSALEGWTGAT(配列番号19)、GAPPNSFEEFPFSALEGWTGATI(配列番号20)、FPFSALEGWT(配列番号21)、FPFSALEGWTG(配列番号22)、FPFSALEGWTGA(配列番号23)、FPFSALEGWTGAT(配列番号24)、FPFSALEGWTGATI(配列番号25)、FPFSALEG(配列番号26)、FPFSALE(配列番号27)、FPFSAL(配列番号28)、EFPFSAL(配列番号29)、およびEEFPFSAL(配列番号30)、またはそれらの保存的改変バリアントが含まれる。炎症を抑制するための、および/または炎症性状態を処置するための本発明の方法では、これらのPAR3由来ペプチドのいずれもが単独で、または本明細書中に記載されるPAR1由来ペプチドとの組み合わせで使用することができる。
典型的には、本発明を実施するためのPAR1由来抗炎症性ペプチドは、Met~Arg46が欠失したヒトPAR1配列(配列番号5)、バリアント(例えば、保存的置換を有する、Met~Arg46が欠失したヒトPAR1配列)、オルソログ(例えば、類似した欠失を有する非ヒトPAR1配列)、またはさらなるN末端改変(アミノ酸置換またはアミノ酸欠失)を有する、TR47(別名、P1(47-66))(配列番号7)のバリアントの対応するN末端残基と実質的に同一である少なくとも最初の4個または5個のN末端残基を有する。好ましくは、ペプチドは、Met~Arg46が欠失した可溶性のヒトPAR1細胞外配列(配列番号6)のN末端残基に由来する配列を有する。いくつかの実施形態において、抗炎症性PAR1由来ポリペプチドは、配列番号6の対応するN末端残基と実質的に同一である少なくとも最初の4個のN末端残基を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、抗炎症性PAR1由来ポリペプチドは、配列番号6の最初の21個またはそれ以上のN末端残基、あるいは保存的改変バリアント配列を含有する。いくつかの好ましい実施形態において、PAR1由来抗炎症性ポリペプチドは、ペプチドTR47(配列番号7)の最初の6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個またはそれ以上のN末端残基、あるいは保存的改変バリアント配列を含有する。TR47 8-mer、TR47 9-mer、およびTR47 16-merにより本明細書中に例示されるように、これらのペプチドは、TR47の抗炎症活性と比較して相当な抗炎症活性を維持している。いくつかの実施形態において、PAR1由来抗炎症性ポリペプチドは、配列番号7の最初の13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個またはそれ以上のN末端残基、あるいは保存的改変バリアント配列を含有する。いくつかの他の実施形態において、PAR1由来抗炎症性ペプチドは、変異をN末端に有するTR47のバリアントである。これらには、N末端における最初の1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個またはそれ以上の残基の欠失を有するTR47バリアントが含まれる。それらにはまた、1つまたは複数のアミノ酸置換をN末端に有するTR47バリアントが含まれる。TR47(N-1)、TR47(N-5)、TR47ΔQおよびTR47ΔAにより本明細書中に例示されるように、これらのTR47バリアントペプチドもまた、TR47の抗炎症活性と比較して相当な抗炎症活性を維持している。
本発明のために好適であるPAR1由来抗炎症性ポリペプチドのいくつかの具体的な例が配列番号6および配列番号7(ペプチドTR47)において示され、同様に下記ペプチドである:ペプチドNPND(配列番号31)、ペプチドNPNDK(配列番号32)、ペプチドNPNDKY(配列番号33)、ペプチドNPNDKYE(配列番号34)、ペプチドNPNDKYEP(配列番号35)、ペプチドNPNDKYEPF(配列番号36)、ペプチドNPNDKYEPFW(配列番号37)、ペプチドNPNDKYEPFWE(配列番号38)、ペプチドNPNDKYEPFWED(配列番号39)、ペプチドNPNDKYEPFWEDE(配列番号40)、ペプチドNPNDKYEPFWEDEE(配列番号41)、ペプチドNPNDKYEPFWEDEEK(配列番号42)、ペプチドNPNDKYEPFWEDEEKN(配列番号43)、ペプチドNPNDKYEPFWEDEEKNE(配列番号44)、ペプチドNPNDKYEPFWEDEEKNES(配列番号45)、ペプチドNPNDKYEPFWEDEEKNESG(配列番号46)、ペプチドPNDKYEPFWEDEEKNESGL(配列番号47)、ペプチドNDKYEPFWEDEEKNESGL(配列番号51)、ペプチドDKYEPFWEDEEKNESGL(配列番号57)、ペプチドKYEPFWEDEEKNESGL(配列番号58)、ペプチドYEPFWEDEEKNESGL(配列番号48)、ペプチドEPFWEDEEKNESGL(配列番号59)、ペプチドPFWEDEEKNESGL(配列番号60)、ペプチドQPNDKYEPFWEDEEKNESGL(配列番号49)、およびペプチドAPNDKYEPFWEDEEKNESGL(配列番号50)。炎症を抑制するための、および/または炎症性状態を処置するための本発明の方法では、これらのPAR1由来ペプチドのいずれもが単独で、または本明細書中に記載されるPAR3由来ペプチドとの組み合わせで使用することができる。
上記で言及されるペプチドに加えて、本発明のために好適である抗炎症性化合物にはまた、本明細書中に例示されるPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性ペプチドまたは抗炎症性ポリペプチドに由来する関連化合物または誘導体化合物が含まれる。これらの関連化合物または誘導体化合物は、バリアント、類似体、模倣体、前記ペプチドまたはポリペプチドを含有する複合体または融合分子、ならびにPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性ペプチドまたは抗炎症性ポリペプチドに由来する他の化合物を包含する。いくつかの好ましい実施形態において、誘導体化合物は、本明細書中に例示されるPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性ペプチドまたは抗炎症性ポリペプチド(例えば、P3RペプチドおよびTR47ペプチド)と実質的に同じ化学的活性または生物学的活性を有する。関連化合物または誘導体化合物には、例えば、実質的に同一の配列を有するペプチドまたはポリペプチド、例えば、保存的改変バリアントが含まれ得る。関連化合物または誘導体化合物にはまた、PAR3およびPAR1のそれぞれ非ヒトのオルソログ配列に由来するペプチドまたはポリペプチドが含まれる。本発明のために好適である関連化合物または誘導体化合物はまた、本明細書中に例示されるPAR3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチド(例えば、ペプチドP3RおよびペプチドTR47)から生じ得るバリアント、類似体、多量体、ペプチドミメティック、他の分子(例えば、キャリア部分)との融合体、または他の誘導体を包含する。これらの誘導体化合物は、最適化された活性を有する抗炎症性化合物を特定するために、適切なアッセイまたはスクリーニング方法を受けることができる。いくつかの実施形態において、誘導体化合物は、保存的アミノ酸置換によって生じる例示されたペプチドの改変型である。いくつかの他の実施形態では、誘導体化合物は、そのようなペプチドの活性を実質的に保持するという範囲内で非保存的置換によってもたらされるバリアントである。抗炎症性ペプチドに対する改変を、当技術分野において日常的に実施される標準的な技術を用いて行うことができる(例えば、米国特許出願第20080090760号および同第20060286636号)。
いくつかの実施形態において、本発明の例示されたPAR-3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチド(例えば、ペプチドP3RまたはペプチドTR47)の誘導体化合物は、20個の標準アミノ酸の1つまたは複数の天然に存在するアミノ酸誘導体、例えば、4-ヒドロキシプロリン、5-ヒドロキシリシン、3-メチルヒスチジン、ホモセリン、オルニチンまたはカルボキシグルタミン酸を含有し、かつ、ポリペプチド結合によって連結されないアミノ酸を含有し得る類似体である。同様に、それらの誘導体化合物はまた、環状ポリペプチド、および立体配座が制約された他の構造体であることが可能である。類似体および誘導体を作製するためにポリペプチドを改変するための様々な方法が当技術分野では広く知られている:例えば、RobertsおよびVellaccio,The Peptides:Analysis,Synthesis,Biology,編者:GrossおよびMeinhofer,Vol.5,p.341,Academic Press,Inc.,New York,N.Y.(1983);およびBurger’s Medicinal Chemistry and Drug Discovery,編者:Manfred E.Wolff,Ch.15,pp.619-620,John Wiley&Sons Inc.,New York,N.Y.(1995)。
例示されたPAR3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチドのいくつかの他の誘導体化合物がペプチドミメティックである。PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチド(例えば、ペプチドP3RまたはペプチドTR47)に基づく様々なペプチドミメティックが参照ペプチドの活性を実質的に保持している。そのようなペプチドミメティックには、当該ペプチドミメティックが導かれる基となる参照ポリペプチドまたは参照ペプチドと実質的に同じ構造を有する化学的改変されたペプチドまたはポリペプチド、天然に存在しないアミノ酸を含有するポリペプチド様分子、およびペプトイドなどが含まれる(例えば、Burger’s Medicinal Chemistry and Drug Discovery(1995;上掲)を参照のこと)。例えば、ペプチドミメティックは、官能性側基の反応によって化学的に誘導体化される1つまたは複数の残基を有することができる。側基誘導体化に加えて、化学的誘導体は、N-メチル、N-エチルおよびN-プロピルなどのアルファ-アミノ置換、ならびにチオエステル、チオアミドおよびグアニジノなどのアルファ-カルボニル置換を含む、1つまたは複数の骨格改変を有することができる。典型的には、ペプチドミメティックは、参照ポリペプチドと比較されたときにはかなりの程度の構造的同一性を示し、かつ、参照ポリペプチドに由来する、または参照ポリペプチドに関連づけられるとして認識可能である特徴、あるいは参照ポリペプチドに由来する、または参照ポリペプチドに関連づけられるとして知られている特徴を呈する。ペプチドミメティックは、参照ポリペプチドの電荷特性および電荷間隔特性などの類似した特性を呈する有機構造を含む。ペプチドミメティックはまた、アミノ酸官能基の最適な間隔および電荷相互作用を維持するように、制約された構造を含むことができる。
いくつかの実施形態において、本明細書中に記載されるPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性ペプチドまたは抗炎症性ポリペプチドの誘導体化合物は、当該ペプチドまたはポリペプチドがどのような方法であれ従来の方法によってキャリア部分に対して共有結合または非共有結合によりコンジュゲート化されている分子である。「キャリア部分」(「キャリア」または「キャリア分子」)は、ポリペプチドの免疫原性を増強することができるコンジュゲート化相手である。好適なキャリアは、典型的には、タンパク質などの大きいゆっくり代謝される高分子;多糖(例えば、ラテックス官能化SEPHAROSE(商標)、アガロース、セルロース、およびセルロースビーズなど);ポリマー状アミノ酸(例えば、ポリグルタミン酸およびポリリシンなど);アミノ酸コポリマー;および不活性ウイルス粒子または弱毒化細菌(例えば、サルモネラ菌(Salmonella)など)である。様々な実施形態において、キャリア部分は、キャリアタンパク質、免疫グロブリン、Fcドメイン、PEG分子または他のポリマーであることが可能である。いくつかの実施形態において、キャリア部分はタンパク質である。内在性膜タンパク質、例えば、大腸菌および他の細菌から得られる内在性膜タンパク質が、有用なコンジュゲート化相手である。とりわけ有用なキャリアタンパク質が、血清アルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ある特定の免疫グロブリン分子、チログロブリン、オボアルブミン、ウシ血清アルブミン(BSA)、破傷風トキソイド(TT)、およびジフテリアトキソイド(CRM)である。いくつかの他の実施形態において、キャリア部分は、タンパク質またはポリペプチドでないポリマーであることが可能である。そのようなポリマーの例には、例えば、炭水化物、例えば、デキストラン、マンノースまたはマンナンなどが含まれる。
いくつかの実施形態において、本明細書中に記載されるPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性のペプチド、バリアントまたは誘導体は、二量体化分子または多量体化分子である。これらの実施形態のいくつかにおいて、これらの抗炎症性薬剤の二量体化または多量体化を、少なくとも1つのリンカー部分に対する共有結合連結によって達成することができる。併用療法のためのいくつかの実施形態において、PAR3由来のペプチドまたはバリアント(例えば、P3RまたはP3R(51-59))がPAR1由来のペプチドまたはバリアント(例えば、TR47、またはTR47 8-mer)に対してコンジュゲート化されることが可能である。PAR3由来ペプチドおよび/またはPAR1由来ペプチドの同種多量体化または異種多量体化のどちらも、様々な好適な手段によって達成することができる。例えば、これらのペプチドは組換え技術によって共有結合により連結することができる。いくつかの実施形態において、本発明の多量体化分子は、上記で言及されるキャリア部分を利用することができる。これらの実施形態のいくつかにおいて、キャリア分子またはキャリア部分を、PAR3由来ペプチド(例えば、P3RまたはP3R(51-59))をPAR1由来ペプチド(例えば、TR47、またはTR47 8-mer)に対してコンジュゲート化するために使用することができる。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはポリペプチドはまた、1つまたは2つの-NH-連結により末端化されていてもよい、また、1つまたは複数の利用可能な炭素原子が低級アルキル置換基により置換されていてもよいC1~12連結部分を用いてコンジュゲート化されることが可能である。
本明細書中に記載されるPAR3由来ペプチドおよび/またはPAR1由来ペプチドは、他の化学結合連結によって、例えば、ジスルフィド結合による連結などによって、または化学的架橋によってつながれることが可能である。いくつかの他の実施形態において、本明細書中に記載される抗炎症性ペプチドは物理的にタンデム状に連結されて、PAR3由来ペプチドまたはPAR1由来ペプチドのポリマーを形成することができる。そのようなポリマーを構成するペプチドは、ペプチドリンカーによって間隔をあけて互いに離すことができる。例えば、PAR3由来ペプチドを、本明細書中に例示されるようにグリシンリンカーを介してPAR1由来ペプチドに共有結合により結合させることができる。様々な実施形態において、グリシンリンカーは約2個~約20個のグリシン残基を含有することができる。これらの実施形態において、PAR3由来ペプチドはPAR1由来ペプチドのN末端またはC末端のどちらにもリンカーを介して結合することができる。いくつかの実施形態において、当技術分野では広く知られている他の分子生物学技術を、ペプチドのポリマーを作出するために使用することができる。いくつかの実施形態において、ポリエチレングリコール(PEG)が、2つのペプチドモノマーを二量体化するリンカーとして役立つ場合がある。例えば、2つの反応性官能基を含有するただ1つのPEG部分がペプチド二量体の両方のペプチド鎖のN末端に同時に結合させられる場合がある。これらのペプチドは本明細書中では「PEG化ペプチド」として示される。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドモノマーは、ビオチン/ストレプトアビジン系を使用してオリゴマー化される場合がある。
これらのコンジュゲート化スキームのいずれにおいても、PAR3由来ペプチド(例えば、P3RまたはP3R(51-59))およびPAR1由来ペプチド(例えば、P3RまたはP3R(51-59))の変化するコピー体が異種多量体化分子において連結されることが可能である。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来ペプチドの多数のコピー体が、結合したPAR1由来ペプチドの各コピー体のためのキャリア部分に結合する。例えば、多量体化分子は、PAR3由来ペプチドとPAR1由来ペプチドとが少なくとも約20:1、15:1、12:1、10:1、8:1、6:1、4:1または2:1の比率で結合するキャリア部分を含有することができる。いくつかの他の実施形態において、PAR1由来ペプチドの多数のコピー体が、結合したPAR3由来ペプチドの各コピー体のためのキャリア部分に結合する。例えば、多量体化分子は、PAR1由来ペプチドとPAR3由来ペプチドとが少なくとも約20:1、15:1、12:1、10:1、8:1、6:1、4:1または2:1の比率で結合するキャリア部分を含有することができる。本明細書中に記載されるような2つのペプチドまたはそれらの誘導体化合物について達成されることになる具体的な投薬量に依存して、これらのコンジュゲート化比のどれもが、本発明の方法を実施するための異種多量体化分子を構築する際に使用することができる。
当技術分野において知られている様々なペプチド安定化方法が、本明細書中に記載される方法および組成物とともに使用される場合がある。例えば、D-アミノ酸を使用すること、還元されたアミド結合をペプチド骨格のために使用すること、ならびに側鎖を連結するために、ピロリノンおよび糖模倣体(これらに限定されない)を含む非ペプチド結合を使用することにより、それぞれが安定化をもたらすことができる。糖足場ペプチド模倣体の設計および合成が当技術分野において記載される(例えば、Hirschmann et al.,J.Med.Chem.36,2441-2448,1996)。さらに、ピロリノンに基づくペプチド模倣体では、改善された生物学的利用能特性を有する安定な背景でのペプチドファルマコフォアがもたらされる。例えば、Smith et al.,J.Am.Chem.Soc.122,11037-11038,2000を参照のこと。
いくつかの実施形態において、PAR3およびPAR1の例示された抗炎症性ペプチドまたは抗炎症性ポリペプチドの誘導体化合物は、配列内における様々な改変、例えば、末端NHアシル化(例えば、アセチル化)またはチオグリコール酸アミド化による修飾、末端カルボキシルアミド化による修飾、例えば、アンモニア、メチルアミンを用いた末端カルボキシルアミド化による修飾、および類似の末端修飾などを含む。本明細書中に記載されるポリペプチドのアミノ末端および/またはカルボキシ末端もまた修飾することができる。末端修飾は、プロテイナーゼ消化による感受性を低下させるために有用であり、したがって、溶液におけるポリペプチドの半減期を長くするために、特にプロテアーゼが存在することがある生物学的流体におけるポリペプチドの半減期を長くするために役立ち得る。アミノ末端修飾には、メチル化(例えば、-NHCHまたは-N(CH)、アセチル化(例えば、酢酸またはそのハロゲン化誘導体(例えば、α-クロロ酢酸、α-ブロモ酢酸またはα-ヨード酢酸)によるアセチル化)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)基を付加すること、または、RCOO-によって定義されるカルボキシラート官能基もしくはR-SO-によって定義されるスルホニル官能基(式中、Rは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルアリール基など、および類似基からなる群から選択される)を含有するブロッキング基をどのようなものであれ用いてアミノ末端をブロックすることが含まれる。デスアミノ酸を、プロテアーゼに対する感受性を低下させるために、またはペプチド化合物の立体配座を制約するために、(N末端アミノ基が存在しないように)N末端において組み込むこともまた可能である。いくつかの実施形態において、N末端が酢酸または無水酢酸によりアセチル化される。
カルボキシ末端修飾には、フリーの酸をカルボキサミド基により置換すること、または構造的制約を導入するために環状ラクタムをカルボキシ末端において形成することが含まれる。プロテアーゼに対する感受性を低下させるために、またはペプチドの立体配座を制約するために、本明細書中に記載されるペプチドを環化すること、あるいはデスアミノ残基またはデスカルボキシ残基をペプチドの末端において組み込むこと、その結果、末端アミノ基または末端カルボキシル基が存在しないようにすることもまた可能である。環状ペプチド合成の様々な方法が当技術分野において知られており、例えば、下記において知られている:米国特許出願第20090035814号、およびMuralidharan and Muir,Nat.Methods,3:429-38,2006。本明細書中に記載されるペプチドのC末端官能基には、アミド、アミド低級アルキル、アミドジ(低級アルキル)、低級アルコキシ、ヒドロキシおよびカルボキシ、ならびにその低級エステル誘導体、そしてその医薬的に許容され得る塩が含まれる。
本明細書中に記載されるPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性ペプチド化合物または抗炎症性ポリペプチド化合物はまた、類似した生物学的活性を有する非ペプチド化合物のための構造モデルとして役立つ。様々な技術が、PAR3由来ペプチおよびPAR1由来ペプチドと同じ、または類似した所望の生物学的活性を有し、しかし、より好ましい活性を溶解性、安定性、ならびに加水分解およびタンパク質分解に対する感受性に関して有する化合物を構築するために利用可能である。例えば、Morgan and Gainor,Ann.Rep.Med.Chem.24:243-252,1989を参照のこと。これらの技術には、ペプチド骨格を、ホスホナート、アミダート、カルバマート、スルホンアミド、第二級アミンおよびN-メチルアミノ酸から構成される骨格により置き換えることが含まれるが、これに限定されない。
IV.PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドならびに関連化合物の合成
本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチドはそれらのバリアントおよび誘導体を含む、当技術分野において広く知られている標準的な化学的方法または生化学的方法によって化学合成し、精製することができる。PAR3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチドの類似体化合物または誘導体化合物を作製するための方法のいくつかが上記で記載される。本発明の抗炎症性ポリペプチドおよびその誘導体化合物を製造するために用いられることがある他の方法には、例えば、固相ペプチド合成が含まれる。例えば、ペプチドを、当技術分野において記載されるt-Boc(tert-ブチルオキシカルボニル)保護基またはFMOC(9-フロウレニル(flourenyl)メトロキシカルボニル)保護基を使用して合成することができる。例えば、下記を参照のこと:Merrifield,J.Am.Chem.Soc.85:2149-2154,1963;’’Peptide synthesis and applications’’,Methods in molecular biology,第298巻,John Howl編;’’Chemistry of Peptide Synthesis’’,N.Leo Benoiton、2005,CRC Press(ISBN-13:978-1574444544);および’’Chemical Approaches to the Synthesis of Peptides and Proteins’’、P.Lloyd-Williams他,1997,CRC-Press(ISBN-13:978-0849391422),Methods in Enzymology,第289巻:Solid-Phase Peptide Synthesis,J.N.Abelson,M.I.Simon,G.B.Fields(編者),Academic Press;第1版(1997)(ISBN-13:978-0121821906);米国特許第4,965,343号および同第5,849,954号。
いくつかの実施形態において、ペプチドを、ペプチド合成装置を使用する固相合成によって得ることができる。様々な市販のペプチド合成装置が固相ペプチド合成のために利用可能である。例えば、Advanced Chemtech社のモデル396多重ペプチド合成機、およびApplied Biosystems社のモデル432Aペプチド合成機が好適である。特注の合成ペプチドを受託製造する商用企業が存在する:例えば、Abbiotec、Abgent、AnaSpec Global Peptide Services,LLC.、Invitrogen、およびrPeptide,LLC。
いくつかの実施形態において、PAR3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチドならびにそれらの誘導体はまた、当技術分野において広く知られている分子的方法によって合成し、精製することができる。組換えポリペプチドが、細菌細胞、哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞または植物細胞において発現させられる場合がある。例えば、従来のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)クローニング技術を、PAR3またはPAR1の全長cDNA配列をPCRクローニングのための鋳型として使用してPAR3由来のペプチドまたはポリペプチドあるいはPAR1由来のペプチドまたはポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをクローニングするために使用することができる。代替では、コード核酸のセンス鎖およびアンチセンス鎖を合成的に作製し、その後、二本鎖コード核酸を形成させるために一緒にアニーリングすることができる。理想的には、制限酵素消化認識部位が、クローニングベクターまたは他のベクターへの連結を容易にするためにセンス鎖およびアンチセンス鎖の末端に設計されなければならない。代替では、3’端のA突出を、当技術分野において広く知られているTAクローニングの目的のために含めることができる。3’端のA突出を有するそのようなコード核酸は、Invitrogen社のトポイソメラーゼ支援TAベクター(例えば、pCR-TOPO、pCR-Blunt II-TOPO、pENTR/D-TOPO、およびpENTR/SD/D-TOPOなど)に容易に連結することができる。コード核酸は汎用クローニングベクターに、例えば、pUC19ベクター、pBR322ベクター、pBluescriptベクター(Stratagene Inc.)、またはInvitrogen Inc.から得られるpCR-TOPOなどにクローニングすることができる。PAR3ペプチドまたはPAR1ペプチドをコードするポリヌクレオチドを運ぶ得られた組換えベクターはその後、さらなる分子生物学的操作のために使用することができる。これらには、例えば、バリアント型PAR1ペプチドのための、および/またはペプチドの免疫原特性を低下させるための、もしくはタンパク質発現を異種発現システムにおいて改善するための部位特異的変異誘発が含まれる。コード配列はまた、PAR1ペプチドを含む融合タンパク質の合成、および様々なタンパク質発現システムにおけるタンパク質合成のためのタンパク質発現ベクターまたはウイルスベクターにサブクローニングすることができる。これらには、哺乳動物細胞株、昆虫細胞株、酵母細胞、細菌細胞および植物細胞からなる群から選択される宿主細胞に基づく発現システムが含まれる。
いくつかの関連した実施形態において、本発明は、PAR3由来ペプチドおよびPAR1由来ペプチドの両方を含有する異種多量体(例えば、二量体)を含む本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ポリペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ポリペプチドをコードする単離された、または実質的に精製されたポリヌクレオチド(DNAまたはRNA)を提供する。これらのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを発現させるための発現ベクター、および該ベクターを有する操作された宿主細胞もまた、本発明において提供される。抗炎症性ポリペプチド(例えば、P3R(51-59)/TR47 8-merの多量体)をコードするポリヌクレオチドは、発現ベクターにおいてプロモーターに動作可能に連結される。発現構築物はさらに、細胞培養培地からのペプチドの精製を助けるための分泌配列を含むことができる。ベクターが導入される宿主細胞は、当技術分野において広く知られている様々な発現宿主細胞のどれもであることが可能であり、例えば、細菌(例えば、大腸菌)細胞、酵母細胞または哺乳動物細胞であることが可能である。
異なる宿主細胞における組換えタンパク質発現は構成的であること、あるいは誘導物質により、例えば、硫酸銅、または糖(例えば、ガラクトースなど)、メタノール、メチルアミン、チアミン、テトラサイクリンもしくはIPTGなどにより誘導性であることが可能である。タンパク質を宿主細胞において発現させた後、宿主細胞は、発現タンパク質を精製のために遊離させるために溶解される。好ましい精製方法が親和性クロマトグラフィーであり、例えば、ヒスチジン標識されたペプチドのためのニッケル親和性樹脂、コバルト親和性樹脂または亜鉛親和性樹脂を使用するイオン-金属親和性クロマトグラフなどである。ヒスチジン標識された組換えタンパク質を精製する方法が、Clontech社によって、そのTalon(登録商標)コバルト樹脂を使用して記載され、また、Novagen社によって、そのpETシステムマニュアル(第10版)に記載される。別の好ましい精製戦略が、免疫親和性クロマトグラフィーによるものであり、例えば、抗Myc抗体コンジュゲート化樹脂を、Myc標識されたペプチドを親和性精製するために使用することができる。セリンプロテアーゼ(例えば、トロンビンおよびエンテロキナーゼなど)による酵素消化により、ペプチドが切断され、ヒスチジン標識またはMyc標識から解放され、これにより、ヒスチジン標識またはMyc標識を親和性樹脂に結合させたままにしながら、組換えペプチドが親和性樹脂から放出される。
無細胞発現システムもまた、本発明の抗炎症性ポリペプチドを産生させるために使用することができる。無細胞発現システムは、タンパク質の折り畳みを促進させるための反応条件の容易な変更、生成物毒性に対する低下した感受性、ならびにハイスループット戦略のために好適であること、例えば、低下した反応体積およびプロセス時間による迅速な発現スクリーニングまたは大量のタンパク質産生などを含む、細胞に基づく従来の発現方法を超えるいくつかの利点を提供する。無細胞発現システムでは、プラスミドまたは線状DNAを使用することができる。さらに、翻訳効率における改善により、1ミリリットルの反応ミックスあたりのタンパク質が1ミリグラムを超える収量がもたらされている。タンパク質を高収量で産生することができる無細胞翻訳システムの一例が、Spirin他(Science 242:1162,1988)によって記載される。この方法は、アミノ酸、アデノシン三リン酸(ATP)およびグアノシン三リン酸(GTP)を反応混合物全体にわたって含有する供給緩衝液の連続フロー設計と、翻訳されたポリペプチド産物の連続取り出しとを使用する。このシステムでは、大腸菌溶解物が、無細胞の連続供給緩衝液を提供するために使用される。この連続フローシステムは、原核生物発現ベクターおよび真核生物発現ベクターの両方との適合性がある。大規模な無細胞タンパク質産生の一例が下記に記載される:Chang et.al.,Science 310:1950-3,2005。
他の市販の無細胞発現システムには、大腸菌に基づくインビトロシステムが、ミリグラム量にまで達する活性な組換えタンパク質をチューブ反応形式で産生させるための効率的な共役した転写反応および翻訳反応のために利用されるExpressway(商標)無細胞発現システム(Invitrogen);大腸菌に基づくインビトロシステムが同様に使用される迅速翻訳システム(RTS)(Roche Applied Science);およびウサギの網状赤血球に基づくインビトロシステムが使用されるTNT共役網状赤血球溶解物システム(Promega)が含まれる。
V.炎症の抑制および炎症性状態の処置
本明細書中に記載される抗炎症性のPAR3由来ペプチドおよびPAR1由来ペプチドならびに誘導体化合物は、バリアント、類似体およびペプチドミメティックを含む、望まれていない炎症を阻害するために、または抑制するために、また、多くの炎症性疾患または炎症性障害を処置するために多くの治療用途または予防用途で用いることができる。いくつかの実施形態において、処置を必要としている対象には、本明細書中に記載されるPAR3由来の抗炎症性のペプチドもしくはポリペプチドまたは誘導体化合物の治療効果的な量が投与される。いくつかの実施形態において、処置を必要としている対象には、本明細書中に記載されるPAR1由来の抗炎症性のペプチドもしくはポリペプチドまたは誘導体化合物の治療効果的な量が投与される。いくつかの実施形態において、処置を必要としている対象には、本明細書中に記載されるように、PAR3由来の抗炎症性のペプチドもしくはポリペプチドまたは誘導体化合物と、PAR3由来の抗炎症性のペプチドもしくはポリペプチドまたは誘導体化合物との両方が投与される。本明細書中において詳述されるように、両化合物の組み合わせは非常に少ない投薬量においてさえ、炎症を抑制すること、または阻害することにおいて相乗効果を達成することができる。下記において詳述されるように、抗炎症性ペプチド(例えば、P3RまたはTR47)は、同種多量体化または異種多量体化(コンジュゲート化または融合)の有無にかかわらず、本明細書中に開示される治療用途または予防用途のための医薬組成物に配合することができる。
1つの局面において、本発明は、炎症を抑制し、炎症性疾患に罹患している対象を処置するための方法を提供する。本明細書中に記載されるPAR3由来およびPAR1由来の抗炎症性ペプチド、バリアントおよび模倣体は、望まれていない炎症を伴う症状を抑制するために、または改善するために、また、望まれていない炎症性応答を伴う、または望まれていない炎症性応答によって媒介される様々な疾患または障害を処置するために用いることができる。これらには、望まれていない免疫活性化または望まれていない免疫応答により特徴づけられる、あるいはそのような免疫活性化または免疫応答を伴う状態、例えば、同種移植拒絶、自己免疫疾患(例えば、狼瘡および多発性硬化症)、アレルギー反応(例えば、喘息)、表皮における炎症性状態(湿疹)、関節リウマチ、無菌性炎症、および枯草熱が含まれる。具体的な疾患または障害には、例えば、移植片対宿主病、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、橋本甲状腺炎(thyroidis)、多発性硬化症、重症筋無力症、視神経脊髄炎(NMO)、I型糖尿病またはII型糖尿病およびそられに伴う障害、血管炎、悪性貧血、シェーグレン症候群、ブドウ膜炎、乾癬、グレーブス眼症、円形脱毛症など、アレルギー性疾患、例えば、アレルギー性喘息、アトピー性皮膚炎、アレルギー性鼻炎/結膜炎、アレルギー性接触皮膚炎、任意で根底にある異常な反応を伴う炎症性疾患、例えば、炎症性腸疾患、クローン病または潰瘍性大腸炎、内因性喘息、炎症性肺傷害、炎症性肝臓傷害、炎症性糸球体傷害、アテローム性動脈硬化、変形性関節症、刺激性接触皮膚炎およびさらなる湿疹性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、免疫媒介障害の皮膚症状発現、炎症性眼疾患、角結膜炎、ならびに急性呼吸窮迫症候群が含まれる。望まれていない免疫活性化または望まれていない免疫応答により特徴づけられる、あるいはそのような免疫活性化または免疫応答を伴う状態にはまた、例えば、チクングニアウイルス、HIV-1、コロナウイルスおよびインフルエンザウイルスによる感染症を含む、様々なウイルス感染症が含まれる。
様々な実施形態において、本発明の方法は炎症性障害および感染性疾患の処置に関する。本発明の予後診断方法のために好適であることがある炎症性障害には、異常な炎症を伴う疾患または状態がどのようなものであれ含まれ、特に、I型IFN増幅経路およびサイトカインストームによって媒介される障害、またはI型IFN増幅経路およびサイトカインストームを伴う障害が含まれる。これらには、例えば、喘息、自己免疫疾患、慢性炎症、慢性前立腺炎、糸球体腎炎、過敏症、炎症性腸疾患、骨盤内炎症性疾患、再灌流傷害、関節リウマチ、移植片拒絶および血管炎が含まれる。具体的な炎症性障害の例には、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、円形脱毛症、強直性(anklosing)脊椎炎、抗リン脂質症候群、自己免疫性アジソン病、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、自己免疫性内耳疾患、自己免疫性リンパ増殖症候群(alps)、自己免疫性血小板減少性紫斑病(ATP)、ブレチェット病(Blehcet’s disease)、水疱性類天疱瘡、心筋症、セリアックスプルー-皮膚炎、慢性疲労症候群免疫不全症候群(CFIDS)、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー、瘢痕性類天疱瘡、寒冷凝集素症、クレスト症候群、クローン病、デゴス病、皮膚筋炎、若年性皮膚筋炎、円板状狼瘡、本態性混合型クリオグロブリン血症、線維筋痛症-線維筋炎、グレーブス病、ギラン・バレー、橋本甲状腺炎、特発性肺線維症、特発性血小板減少症紫斑病(ITP)、IgA腎症、インスリン依存性糖尿病(1型)、若年性関節炎、メニエール病、混合性結合組織病、多発性硬化症、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、悪性貧血、結節性多発動脈炎、多発性軟骨炎、多腺性症候群、リウマチ性多発筋痛症、多発性筋炎および皮膚筋炎、原発性無ガンマグロブリン血症、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、レイノー現象、ライター症候群、リウマチ熱、サルコイドーシス、強皮症、敗血症、シェーグレン症候群、スティフマン症候群、全身性炎症反応症候群(SIRS)、高安動脈炎、側頭動脈炎/巨細胞性動脈炎、潰瘍性大腸炎、ブドウ膜炎、血管炎、白斑、ならびにヴェーゲナー肉芽腫症が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、処置されることになる望まれない炎症または炎症性状態はカスパーゼ1の活性化を伴う、またはカスパーゼ1の活性化によって媒介される、またはカスパーゼ1の活性化によって顕在化する。いくつかの実施形態において、処置されることになる望まれない炎症または炎症性状態はインフラマソーム形成を伴う、またはインフラマソーム形成によって媒介される、またはインフラマソーム形成によって顕在化する。いくつかの実施形態において、処置されることになる対象は、APCによる処置を受け入れることができることが示されている状態または障害に罹患している対象、あるいはそのような状態または障害を有することが疑われる対象である。これらには、例えば、脳、心臓および腎臓における虚血/再灌流;肺、腎臓および胃腸の炎症;敗血症;エボラウイルス;糖尿病;ならびに全身致死的放射線照射(total lethal body radiation)が含まれる。例えば、Griffin et al.,Blood 125:2898-2907,2015を参照のこと。
いくつかの実施形態において、本発明の治療方法は、本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ペプチド(例えば、P3R)を含有する医薬組成物を対象に投与することを伴う。いくつかの実施形態において、方法は、本明細書中に記載されるPAR1由来抗炎症性ペプチド(例えば、TR47)を含有する医薬組成物を対象に投与することを要する。いくつかの他の実施形態において、処置を必要としている対象には、本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ペプチドと、本明細書中に記載されるPAR1由来抗炎症性ペプチドとの組み合わせが投与される。これらの実施形態のいくつかにおいて、PAR3由来抗炎症性ペプチドと、PAR1由来抗炎症性ペプチドとが、対象に同時に投与される。いくつかの他の実施形態において、これら2つのペプチドは対象に逐次投与されることが可能である。様々な実施形態において、これら2つのペプチドはそれぞれが独立して、上記で記載されるようなキャリア部分に対してコンジュゲート化されることが可能である。いくつかの実施形態において、同時に投与されたPAR3由来ペプチドとPAR1由来ペプチドとは、例えば、共有結合によるペプチド融合によって、互いにコンジュゲート化される。これらの実施形態において、PAR3由来ペプチドはPAR1由来ペプチドのN末端またはC末端のどちらにでも融合させることができる。これらの実施形態のいくつかにおいて、これら2つのペプチドはリンカー部分を介して、例えば、リンカーペプチドまたはスペーサーペプチドを介してつながれることが可能である。いくつかの実施形態において、これら2つのペプチドは様々な比率により、キャリア部分に対して、例えば、上記で記載されるキャリアタンパク質、FcドメインまたはPEG分子に対してコンジュゲート化されることが可能である。
好ましくは、本発明の様々な治療方法は、哺乳動物対象を処置することに関する。これらの実施形態のいくつかにおいて、対象はヒト患者である。本発明のいくつかの実施形態は、本明細書中に記載される炎症性疾患または炎症性障害のいずれかを強調する、あるいは本明細書中に記載される炎症性疾患または炎症性障害のいずれかを伴う望まれていない炎症または炎症性応答を阻害すること、または抑制することに関する。本発明のいくつかの実施形態は、自己免疫障害に罹患しているヒト対象、または自己免疫障害を有することが疑われるヒト対象を処置することに関する。本発明の方法のために好適である自己免疫障害および関連疾患の例には、例えば、急性散在性脳脊髄炎(ADEM)、アジソン病、円形脱毛症、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群(APS)、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、自己免疫性内耳疾患、水疱性類天疱瘡、ベーチェット病、セリアック病、シャーガス病、慢性閉塞性肺疾患、クローン病、皮膚筋炎、1型糖尿病、糖尿病関連炎症、子宮内膜症、グッドパスチャー症候群、グレーブス病、移植片対宿主病(GVHD)、ギラン・バレー症候群(GBS)、橋本病、化膿性汗腺炎、川崎病、特発性血小板減少性紫斑病、間質性膀胱炎、紅斑性狼瘡、混合性結合組織病、モルフェア、多発性硬化症(MS)、重症筋無力症、ナルコレプシー、神経性筋強直症、尋常性天疱瘡、悪性貧血、乾癬、乾癬性関節炎、多発性筋炎、原発性胆汁性肝硬変、関節リウマチ、統合失調症、強皮症、シェーグレン症候群、全身硬直症候群、側頭動脈炎(別名、「巨細胞性動脈炎」)、潰瘍性大腸炎、血管炎、白斑、顕微鏡的多発血管炎、糸球体腎炎およびヴェーゲナー肉芽腫症が含まれる。
いくつかの実施形態において、本発明の方法により処置されることになる対象は、神経炎症に罹患している対象、または神経炎症を有することが疑われる対象である。急性神経炎症または慢性神経炎症のどちらでも有する対象が処置に適している。神経炎症は急性および慢性の神経病理の一因であることが知られている。これらには、脳卒中、外傷後脳傷害、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、前頭側頭型認知症、レビー小体型認知症、脳マラリアおよびプリオン病が含まれる。過剰な炎症を有する他の中枢神経系病理には、CNS感染性疾患、例えば、ジカウイルス、HIVウイルス、西ナイルウイルス、コロナウイルスの感染症など、および髄膜炎を誘発する細菌感染症が含まれる。例えば、Voet et al,EMBO Mol.Med.11:e10248,2019;Heneka et al.,Nat.Rev.Neurosci.19:610-621,2018;Ismael et al.,Sci.Rep.8:5971,2018を参照のこと。本発明の方法による処置は、神経炎症を伴う様々な神経病理の症状を治癒させるために、または改善するために有益であろう。列挙された状態における根底の炎症を実質的に抑制することまたは阻害することによって、これらの神経病理のいずれかに罹患している対象が、有意な利益を本発明の方法による処置から得ることができる。いくつかの他の実施形態において、本発明の方法により処置されることになる対象は、マラリア炎症に罹患している対象、またはマラリア炎症を発症する危険性がある対象である。マラリア(これはマラリア原虫(Plasmodium)寄生虫の赤血球感染によって引き起こされる)は、感染した赤血球が同期的に破裂して、娘寄生虫を放出することによって引き起こされる特徴的な周期熱を伴う非常に炎症性の疾患である。根底にある炎症を実質的に抑制することまたは阻害することによって、マラリアに罹患している対象が、大きな利益を本発明の方法による処置から得ることができる。
VI.抗炎症性薬剤を特定するためのスクリーニング方法
本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ペプチドおよび/またはPAR1由来抗炎症性ペプチドならびにインビトロアッセイは、抗炎症活性を有する新規な作用因を特定するために使用することができる。いくつかの実施形態において、本発明は、例示されたペプチド(例えば、P3Rおよび/またはTR47)を、候補薬剤を抗炎症活性についてスクリーニングするための陽性コントロールとして使用する方法に関する。抗炎症性薬剤を特定するための知られているスクリーニング方法またはスクリーニング基盤技術はどれも、本明細書中に記載される抗炎症性ペプチドを陽性コントロールとして組み込むために適合化することができる。これらには、動物モデルまたは他のインビボ基盤技術、エクスビボ・スクリーニング方法、そしてまたインビトロ・スクリーニング方法がどのようなものであれ含まれる。そのような方法が当技術分野において記載されており、例えば、下記において記載される:del Palacio et al.,J.Biomole.Screening 21:567-578,2016;Jiang et al.、PLoS One.9:e96214,2014;Hall et al.,Disease Models&Mechanisms 7:1069-1081,2014;Phanse et al.,J.App.Pharm.Sci.2:19-33,2012;Giddings and Maitra,J.Biomole.Screening 15:1204-1210,2010;Singh et al.,Clinical Chemistry 51:2252-2256,2005;Maurer et al.,J.Anal.Toxicol.25:237-44,2001;Alener&Bingoul,Intl.J.Crude Drug Res.26:197-207,1988;Famaey and Whitehouse,Biochem.Pharmacol.24:1609-1616,1975;VanArman,Clin.Pharmacol.Ther.16:900-904,1974;Carrano et al.,J.Pharm.Sci.61:1450-1454,1972;Riesterer et al.,Agents and Action 2,27-32,1971;Winter et al.,Fed.Proc.23,284,1964;およびWinter and Portar,J.Amer.Pharm.Sci.Ed.46:515-519,1957。
本発明のいくつかのスクリーニング方法は、炎症関連活性をモニターするためのインビトロ培養された細胞株を使用することを伴う。これらの実施形態のいくつかにおいて、モニターされることになる炎症関連活性は、インフラマソームの組立ておよび活性化、ならびにカスパーゼ1のインフラマソーム依存的活性化、例えば、カスパーゼ1の酵素活性またはIL-1βの分泌に関連する。インフラマソームは、炎症が駆動される疾患状態において不可欠な役割を果たす大きい細胞内多タンパク質複合体である。インフラマソームは、インターロイキン(IL)-1βおよびプロIL-1βの成熟化およびプロセシングを触媒することが知られているカスパーゼ1の活性化を伴い得る。アテローム硬化性疾患のためのカナキヌマブ(CANTOS)治験におけるモノクローナル抗体によるIL-1βの中和(例えば、Ridker et al.,N.Engl.J.Med.377:1119-1131,2017を参照のこと)は、炎症が、脂質レベルにおける付随した変化を伴うことなく軽減されることにより、アテローム血栓症の危険性が低下することを明らかにしており、広範囲の炎症、とりわけ、心臓血管疾患におけるIL-1βについての病理学的役割を暗示する強力な証拠である。 インフラマソームは宿主防御における保護的役割を果たしており、しかしながら、活性化は、虚血-再灌流傷害(I/RI)および自己炎症の一因でもある可能性がある。APCはマウスモデルにおいて心筋I/RI後のインフラマソーム活性化を制限することが示されており、したがって、このことは、APCがインフラマソームプロセスにおいて抗炎症性であることを明らかにしている。
いくつかの実施形態において、培養されたヒトTHP-1細胞株が本発明のスクリーニング方法において用いられる。THP-1細胞は、マクロファージに分化する能力を有するヒト単球系細胞株である。本明細書中において明らかにされるように、選ばれたアゴニストをTHP-1細胞において使用することが、インフラマソーム活性および/またはカスパーゼI活性、そして究極的には炎症を誘発するための効果的なインビトロ手段である。本発明のこれらのスクリーニング方法は、炎症誘発薬剤(例えば、本明細書中に例示されるようなLPS)によってTHP-1細胞においてインフラマソーム依存的および/またはカスパーゼI依存的である炎症を誘発すること、ならびに候補薬剤の生じ得る抗炎症活性を例示された抗炎症性ペプチド(例えば、P3RまたはTR47)の抗炎症活性に対して評価することを要する。炎症関連活性あるいは表現型を顕在化させるインフラマソーム活性化および/またはカスパーゼ1活性、例えば、カスパーゼ1活性またはIL-1βの分泌によって立証される炎症を抑制することにおける類似した活性またはより強い活性を有することが認められるならば、新規な抗炎症性薬剤を特定することができる。
本発明のスクリーニング方法において使用することができる候補薬剤は、任意の化学的性質のものであり得る。これらには、例えば、ペプチド(ポリペプチドを含む)、ベータターン模倣体、多糖、リン脂質、ホルモン、プロスタグランジン類、ステロイド類、プリン系化合物、ピリミジン系化合物、オリゴマー状のN置換グリシン、オリゴカルバマート、糖類、脂肪酸、同様にまたそれらの誘導体、構造的類似体または組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態において、本発明のスクリーニング方法において使用されることになる候補薬剤は小分子有機化合物である。これらの実施形態のいくつかにおいて、小分子候補薬剤のコンビナトリアルライブラリーを、治療薬剤についてスクリーニングするために使用することができる。そのような化合物ライブラリーが、例えば、Schultz et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.8:2409-2414,1988;Weller et al.,Mol Divers.3:61-70,1997;Fernandes et al.,Curr.Opin.Chem.Biol.2:597-603,1998;およびSittampalam et al.,Curr.Opin.Chem.Biol.1:384-91,1997において記載されるように、当技術分野では広く知られている。候補薬剤には、非環型および非分岐型の小さい有機分子、同様にまた、他の有機化合物、例えば、芳香族化合物、複素環式化合物およびベンゾジアゼピン系化合物などが含まれる。
いくつかの実施形態において、本発明の方法においてスクリーニングされることになる候補薬剤は、本明細書中に記載されるPAR3由来またはPAR1由来のペプチドまたはポリペプチド、バリアント、類似体、ペプチドミメティック、あるいは他の関連化合物または誘導体化合物である。これらの実施形態のいくつかにおいて、本発明の方法によりスクリーニングされることになる候補薬剤は、本明細書中に記載されるヒトPAR3のMet~Arg41欠失細胞外ドメイン(配列番号3)またはヒトPAR1のMet~Arg46欠失細胞外ドメイン(配列番号6)のN末端配列を模倣するペプチドまたはポリペプチドのバリアント、誘導体化合物または模倣化合物であることが可能である。例えば、候補薬剤は、配列番号3または配列番号6に由来するポリペプチドで、様々なC末端欠失または内部欠失を有するポリペプチドであることが可能である。いくつかの実施形態において、P3Rペプチド(配列番号4)またはTR47ペプチド(配列番号7)は、バリアントペプチドまたは類似体ペプチドおよびペプチドミメティックのライブラリーを生じさせるための足場として使用することができる。参照ペプチドまたは参照ポリペプチド(例えば、P3Rペプチド)に基づく候補薬剤のライブラリーを、本明細書中に記載されるような日常的に実施される方法を使用して容易に作製することができる。参照ペプチド(例えば、P3RまたはTR47)または参照ポリペプチド(例えば、配列番号3または配列番号6)と比較して、候補薬剤はまた、1つまたは複数のアミノ酸置換を含有するバリアントペプチドまたはバリアントポリペプチドのライブラリーであることが可能である。
ペプチド、ペプトイドおよびペプチドミメティックの多様な集団を含有するライブラリーを調製するための様々な方法が当技術分野では広く知られており、また、様々なライブラリーが市販されている。例えば、Ecker and Crooke,Biotechnology 13:351-360,1995;およびBlondelle et al.,Trends Anal.Chem.14:83-92,1995;ならびにそれらにおいて引用される参考文献を参照のこと。同様に、Goodman and Ro,Peptidomimetics for Drug Design、’’Burger’s Medicinal Chemistry and Drug Discovery’’、第1巻(M.E.Wolff編;John Wiley&Sons、1995)、803頁~861頁;およびGordon et al.,J.Med.Chem.37:1385-1401(1994)も参照のこと。当業者は、ペプチドがインビトロで直接に産生され得ること、またはインビトロで産生され得る核酸から発現され得ることを理解している。ペプチド分子のライブラリーはまた、例えば、cDNA発現ライブラリーを目的の組織から集められるmRNAから構築することによって作製することができる。そのようなライブラリーを作製するための様々な方法が当技術分野では広く知られている(例えば、Sambrook et.al.,Molecular Cloning:A laboratory manual(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)を参照のこと)。
ペプチド誘導体およびペプチド模倣体を設計し、機能的なペプチド模倣体をスクリーニングする様々な方法が、当業者には広く知られている。既知のタンパク質またはペプチドを模倣する分子を設計する1つの基本的な方法では最初に、既知タンパク質の(1つまたは複数の)活性領域を特定することが行われ(例えば、抗体-抗原相互作用の場合には、抗原への結合を可能にする抗体の(1つまたは複数の)そのような領域が特定される)、その後、この活性領域をまねる模倣体についての探索が行われる。既知ポリペプチドの活性領域は比較的小さいが、模倣体は(例えば、分子量において)タンパク質よりも小さく、合成することがそれに対応してより容易かつ安価であろうこと、および/または安定性もしくは他の好都合な薬物動態学的側面に関する様々な利益を有するであろうことが予想される。そのような模倣体は、標的分子(例えば、PAR3)と相互作用するための作用因としての、参照ポリペプチド(例えば、配列番号3)または参照ペプチド(例えば、P3R)に代わる使いやすい代替物として使用することができるであろう。例えば、Reinekeら(Nat.Biotech.17;271-275,1999)は、インターロイキン-10タンパク質の結合部位を模倣する模倣体分子を、インターロイキン10の短い区間にそれぞれが対応する短い合成ペプチドの大きいライブラリーを使用して設計した。その後、潜在的に関連したペプチドを特定するために、標的に対するこれらのペプチドのそれぞれの結合(この場合にはインターロイキン-10に対する抗体の結合)がアッセイ技術によって個々に調べられた。ペプチドのファージディスプレイライブラリー、およびアラニンスキャニング法を使用することができる。
特定のペプチドまたはタンパク質に対するペプチド模倣体を設計するための他の方法には、欧州特許EP1206494に記載される方法、Goedeら(BMC Bioinformatics,7:11,2006)によるSuperMimicプログラム、およびCampbellら(Microbiol.and Immunol.46:211-215,2002)によるMIMETICプログラムが含まれる。SuperMimicプログラムは、タンパク質の部分を模倣する化合物、または模倣体を挿入するために好適であるタンパク質における位置を特定するように設計される。本出願は、一方ではペプチドミメティック構成単位を含有し、他方ではタンパク質構造を含有するライブラリーを提供する。所与ペプチドのための有望なペプチドミメティック・リンカーについての探索は、ペプチドを模倣体のいくつかの配座異性体と重ね合わせることに基づく。新しい合成要素またはタンパク質を探索のために導入し、使用することができる。MIMETICコンピュータープログラムは、標的ペプチド配列との相互作用のための一連のペプチドを生じさせるものであり、W.Campbellら(2002)によって教示される。このトピックの徹底した議論が、James R.Damewood Jr.による’’Peptide Mimetic Design with the Aid of Computational Chemistry’’(Reviews in Computational Chemistry、2007年1月、第9巻、編者:Kenny B.Lipkowitz、Donald B.Boyd(John Wiley&Sons,Inc.))において、また、Tselios,et.al.,Amino Acids,14:333-341,1998において総説される。
候補薬剤のライブラリーが調製されると、候補薬剤は、参照ポリペプチドの活性と比較して、最適化または改善された抗炎症活性について容易にスクリーニングすることができる。候補薬剤は、本明細書中に開示される参照ポリペプチドの抗炎症活性のいずれかにおける改善について、例えば、カスパーゼ1酵素活性またはIL-1βの分泌の阻害または抑制についてスクリーニングすることができる(下記の実施例を参照のこと)。そのようなスクリーニング方法により最適化される、参照用のPAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチド(例えば、P3RまたはTR47)に基づくバリアントまたは類似体化合物を、本明細書中に記載される様々な治療用途において用いることができる。
VII.治療用組成物および投薬量
本発明は、本明細書中に記載される治療方法または予防方法の実施において使用するための治療用組成物または医薬組成物を提供する。抗炎症活性を有する本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ペプチドおよび/またはPAR1由来抗炎症性ペプチドならびに関連化合物(例えば、バリアント、誘導体および模倣体)、また、本明細書中に開示される他の治療薬剤は、処置を必要としている対象にそのまま投与することができる。しかしながら、これらの治療用化合物は好ましくは、ペプチド、バリアントもしくは模倣体、および/または他の活性薬剤を、医薬的に許容され得るキャリア、希釈剤または賦形剤と一緒に単位投薬形態物において含む医薬組成物で対象に投与される。したがって、本発明は、本明細書中に開示される抗炎症性ペプチドまたは誘導体化合物の1つまたは複数を含む医薬組成物または治療用組成物を提供する。本発明はまた、望まれていない炎症によって媒介される、または望まれていない炎症を伴う上記の疾患または医学的障害を処置するための、または防止するための医薬組成物または医薬品の調製におけるこれらのペプチドまたは関連化合物の使用を提供する。
本発明のいくつかの組成物は、1つのPAR3由来抗炎症ペプチドまたは本明細書中に記載されるような関連化合物(例えば、バリアント、誘導体および模倣体)を含有する。これらの組成物のいくつかは、治療効果的な量または投薬量の本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症ペプチド(例えば、P3R)または誘導体化合物と、医薬的に許容され得るキャリアとを含有する医薬組成物である。本発明のいくつかの組成物は、1つのPAR1由来抗炎症ペプチドまたは本明細書中に記載されるような関連化合物を含有する。これらの組成物のいくつかは、治療効果的な量または投薬量の本明細書中に記載されるPAR1由来抗炎症ペプチド(例えば、TR47)または誘導体化合物と、医薬的に許容され得るキャリアとを含有する医薬組成物である。
さらに、本発明のいくつかの他の組成物は、本明細書中に記載されるように、PAR3由来抗炎症性ペプチドまたは関連化合物と、PAR1由来抗炎症性ペプチドまたは関連化合物との両方を含有する。これらの組成物のいくつかは、本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症ペプチドおよびPAR1由来抗炎症ペプチドの両方または本明細書中に記載される関連化合物もしくは誘導体化合物の治療効果的な量または投薬量と、それに加えて医薬的に許容され得るキャリアとを含有する医薬組成物である。上記で記載されるように、PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドは組成物において、モノマー形態または多量体形態であっても別個のペプチドとして提供されることが可能である。代替において、これらのペプチドは、上記で記載されるような組成物においてヘテロ二量体またはヘテロ多量体として互いにコンジュゲート化されることが可能である。様々な実施形態において、組成物におけるモノマーペプチド、ヘテロ二量体ペプチドまたはホモ二量体ペプチド、およびヘテロ多量体ペプチドまたはホモ多量体ペプチドはさらに、本明細書中に記載される1つまたは複数のキャリア部分に対して共有結合連結または非共有結合連結によってコンジュゲート化されることが可能である。組成物のいくつかにおいて、PAR3由来のペプチドまたは関連化合物と、PAR1由来ペプチドまたは関連化合物とは、本明細書中に記載されるような様々な比率でキャリア部分に対してコンジュゲート化されることが可能である。
医薬的に許容され得るキャリアは、生物学的に、または他の点でも望ましくないものではない薬剤である。これらの薬剤は、どのような望ましくない生物学的影響も引き起こすことなく、または医薬組成物の構成成分のいずれとも有害な様式で相互作用することなく、PAR3由来ペプチドおよび/またはPAR1由来ペプチドと一緒に対象に投与することができる。組成物はさらに、望ましくない炎症または炎症性障害を処置するために、または防止するために好適である他の治療薬剤を含有することができる。医薬用キャリアは組成物を増強する、または組成物を安定化する、または組成物の調製を容易にする。医薬的に許容され得るキャリアには、生理学的に適合し得る溶媒、分散媒体、被覆剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤、ならびに吸収遅延剤などが含まれる。用いられる医薬的に許容され得るキャリアは、本明細書中に記載される様々な投与経路のために好適でなければならない。適切な医薬的に許容され得るキャリアを選択するためのさらなる指針が当技術分野では提供されている:例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy、Mack Publishing Co.、第20版、2000年。抗炎症性ペプチドおよび医薬的に許容され得るキャリアに加えて、本発明の医薬組成物はさらに、情報(information)を抑制するための他の活性な薬剤または不活性な薬剤、および具体的な炎症性障害を処置するための既知薬物を含有することができる。例えば、医薬組成物は既知の抗炎症剤および鎮痛剤を含むことができる。
そのような薬剤の例には、グルココルチコイド、非ステロイド性抗炎症性薬剤(NSAID)、セトアミノフェン(cetaminophen)、オピエート、ジプロクアロン(diproqualone)およびリドカイン(局所用)が含まれる。
本明細書中に記載されるPAR3由来抗炎症性ペプチドおよび/またはPAR1由来抗炎症性ペプチドあるいは誘導体化合物、ならびに/あるいは他の治療薬剤を含有する医薬組成物は、当技術分野において知られている様々な方法によって、例えば、経口投与によって投与することができる。投与経路および/または投与様式は、所望の結果に依存して変化する。投与経路に依存して、活性な治療薬剤は、薬剤を不活性化し得る酸および他の自然条件の作用から化合物を保護するための物質で被覆される場合がある。従来の製薬慣行が、そのような組成物を対象に投与するための好適な配合物を提供するために用いられる場合がある。どのような投与経路であれ適切な投与経路が用いられる場合がある。これらには、経口投与、静脈内投与、非経口投与、経皮投与、皮下投与、腹腔内投与、筋肉内投与、頭蓋内投与、眼窩内投与、脳室内投与、肺内投与、嚢内投与および脊髄内投与が含まれるが、これらに限定されない。処置されることになる対象の具体的な状態に依存して、治療薬剤の全身送達または限局化送達のいずれかが処置において使用される場合がある。
対象にインビボ投与されるとき、医薬組成物は典型的には、治療効果的な量または投薬量の活性な抗炎症性化合物を含有する。治療効果的な量は、所望の抗炎症効果を達成する抗炎症性化合物の総量である。効果的な投薬量または服用量は、投与手段、標的部位、患者の生理学的状態、患者がヒトまたは動物であるか、施される他の薬物療法、および処置が予防的または治療的であるかを含む多くの異なる要因に依存して変化する。通常、患者はヒトであり、しかし、非ヒト哺乳動物もまた処置することができる。処置投薬量は、安全性および効力を最適化するために用量設定される必要がある。一般的な指針として、投薬量は約0.0001~100mg/kg宿主体重の範囲であり、より通常的には0.01~5mg/kg宿主体重の範囲である。例えば、投薬量は1mg/kg体重または10mg/kg体重であること、あるいは1~10mg/kgの範囲内であることが可能である。
いくつかの実施形態において、組成物におけるそれぞれのペプチドまたは誘導体化合物は、少なくとも10nM、25nM、50nM、100nM、250nM、500nM、1μM、2.5μM、5μM、10μM、25μMまたはそれ以上の濃度で提供される。具体的状況に依存して、対象に対するそれぞれの投与が、約0.5ml、1ml、2.5ml、5ml、10ml、25ml、50ml、100mlまたはそれ以上の組成物の投薬量を含む場合がある。いくつかの実施形態において、それぞれの投与されたペプチドまたは誘導体化合物についての投薬量は、患者あたり約10ng~1g、100ng~100mg、1μg~10mg、または30~300μgの範囲であることが可能である。いくつかの実施形態において、それぞれの投与された抗炎症性ペプチドまたは誘導体についての投薬量は、1~1000μg/mlの血漿中濃度を達成するように調節され、いくつかの実施形態においては25~300μg/mlの血漿中濃度を達成するように調節される。いくつかの実施形態において、それぞれの投与された抗炎症性ペプチドまたは誘導体についての投薬量は、約0.01μg/ml~約1.6μg/mlの血漿中濃度を達成するように、好ましくは約0.01μg/ml~約0.5μg/mlの血漿中濃度を達成するように調節することができる。所望の治療効果を達成するために要求されるよりも低いレベルで服用を開始し、所望の効果が達成されるまで投薬量を徐々に増大させることもまた、当技術分野の技術の範囲内である。所望の効果を本発明のインビトロ調製物およびエクスビボ調製物において達成するためにバリアントの最適な濃度を決定することは同様に、当技術分野の技術の範囲内である。初期のアッセイ結果に依存して、最適な濃度は、化合物の一般的性質に依存して、例えば、約1~1,000nM、または約1~200μMの範囲であることが可能である。
例示的な治療計画は、1日に1回、1日おきに1回、1週間毎に1回、2週間毎に1回、1ヶ月に1回、または3~6ヶ月毎に1回での投与を要する。いくつかの方法において、2つ以上の抗炎症性ペプチド(例えば、P3RおよびTR47)またはそれらのそれぞれの誘導体が同時に投与され、そのような場合、投与されるそれぞれの治療用ペプチドの投薬量は、示される範囲に含まれる。医薬組成物は通常、多数回で投与される。上記で記されるように、一回一回の投薬間隔は、1週間、1ヶ月、または1年でさえもが可能である。間隔はまた、患者における抗炎症性ペプチドまたはペプチド含有誘導体化合物(例えば、ペプチドとキャリア部分とを含有する複合体)の血中レベルを測定することによって示されるように不規則であることが可能である。代替において、PAR3由来ペプチドおよび/またはPAR1由来ペプチドは持続放出配合物として投与することができ、そのような場合、より少ない頻度での投与が要求される。投薬量および投与頻度はまた、患者における投与化合物の半減期に依存して変化し得る。投薬量および投与頻度は、処置が予防的または治療的であるかに依存して変化し得る。予防用途では、比較的少ない投薬量が長期間にわたって比較的頻繁でない間隔で投与される。一部の患者は処置をその後一生にわたって受け続ける。治療用途では、疾患の進行が弱まるまで、または終わるまで、好ましくは患者が疾患の症状の部分的または完全な改善を示すまで、比較的短い間隔での比較的大きい投薬量がときには要求される。その後、患者には、予防的管理体制が施され得る。
本発明のいくつかの方法は、PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドまたは本明細書中に記載されるそれらのそれぞれの誘導体化合物の組み合わせを投与することを伴う。ペプチドP3RおよびペプチドTR47により本明細書中に例示されるように、これら2つのペプチドの一方の非常に少ない用量が、相乗効果を達成するために十分である。したがって、いくつかの実施形態において、これら2つのペプチドのそれぞれが、最大でも約500nM、250nM、50nM、25nM、10nM、5nM、2.5nM、1nMまたはそれ以下の濃度で医薬組成物において提供される。いくつかの実施形態において、医薬組成物の投与により、最大でも約0.25mg/kg宿主体重、0.1mg/kg宿主体重、0.05mg/kg宿主体重、0.025mg/kg宿主体重、0.01mg/kg宿主体重、0.005mg/kg宿主体重、0.0025mg/kg宿主体重、0.001mg/kg宿主体重、0.0005mg/kg宿主体重、0.00025mg/kg宿主体重またはそれ以下の1日投薬量でのこれら2つのペプチドのそれぞれがもたらされる。対象(ヒトまたは非ヒト動物、成体または若年体)の平均体重に依存して、組成物の適切な量(容積)が、本明細書中に記載される所望の総1日投薬量を達成するために対象に投与される。したがって、例えば、75kgの平均体重が、成人対象または類似体重の動物に対するそれぞれの毎日の投与のためのペプチドの総量を計算するために使用される場合がある。同様に、60kg、50kg、40kg、30kg、20kg、15kg、10kg、7.5kg、5kgまたはそれ以下の平均体重が、異なる年齢群(例えば、15~18年、11~14年、7~10年、4~6年、2~3年、1~2年、またはより若年の年齢群)の非成人または類似体重の動物に対するそれぞれの毎日の投与のためのペプチドの総量を計算するために使用される場合がある。
いくつかの他の実施形態において、医薬組成物は、一方のペプチド(例えば、PAR3由来ペプチド)または誘導体化合物を他方のペプチド(例えば、PAR1由来ペプチド)または誘導体化合物の投薬量よりもはるかに大きい投与量で含有することができる。例えば、対象に投与されることになる組成物は、一方のペプチド(例えば、P3RあるいはP3Rのバリアントまたは誘導体)を、少なくとも約10nM、25nM、50nM、100nM、250nM、500nM、1μM、2.5μM、5μM、10μM、25μM、またはそれ以上である濃度で含有することができる。そのような組成物における他方のペプチド(例えば、TR47あるいはTR47のバリアントまたは誘導体)は、最大でも約500nM、250nM、50nM、25nM、10nM、5nM、2.5nM、1nM、またはそれ以下の濃度であることが可能である。これらの実施形態のいくつかにおいて、対象に投与されることになるこれら2つのペプチドの一方の投薬量は、少なくとも約0.01mg/kg宿主体重、0.025mg/kg宿主体重、0.05mg/kg宿主体重、0.1mg/kg宿主体重、0.25mg/kg宿主体重、0.5mg/kg宿主体重、1mg/kg宿主体重、2.5mg/kg宿主体重、5mg/kg宿主体重、10mg/kg宿主体重、25mg/kg宿主体重、またはそれ以上の1日量であることが可能である。これらの実施形態のための医薬組成物における他方のペプチドの投薬量は、最大でも約0.25mg/kg宿主体重、0.1mg/kg宿主体重、0.05mg/kg宿主体重、0.025mg/kg宿主体重、0.01mg/kg宿主体重、0.005mg/kg宿主体重、0.0025mg/kg宿主体重、0.001mg/kg宿主体重、0.0005mg/kg宿主体重、0.00025mg/kg宿主体重またはそれ以下の1日量であることが可能である。再度ではあるが、これらの実施形態において使用されるための組成物におけるペプチドの総量は対象の平均体重に従って決定することができる。例えば、75kgの平均体重が、成人対象または類似体重の動物に対するそれぞれの毎日の投与のためのペプチドの総量を計算するために使用される場合がある。同様に、60kg、50kg、40kg、30kg、20kg、15kg、10kg、7.5kg、5kgまたはそれ以下の平均体重が、異なる年齢群(例えば、15~18年、11~14年、7~10年、4~6年、2~3年、1~2年、またはより若年の年齢群)の非成人または類似体重の動物に対するそれぞれの毎日の投与のためのペプチドの総量を計算するために使用される場合がある。
本発明の医薬組成物は、当技術分野において広く知られ、日常的に実施される方法に従って調製することができる。例えば、下記を参照のこと:Goodman&Gilman’s The Pharmacological Bases of Therapeutics、Hardman他編、McGraw-Hill Professional(第10版、2001年);Remington:The Science and Practice of Pharmacy、Gennaro編、Lippincott Williams&Wilkins(第20版、2003年);Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems、Ansel他(編)、Lippincott Williams&Wilkins(第7版、1999年);およびSustained and Controlled Release Drug Delivery Systems、J.R.Robinson編、Marcel Dekker,Inc.、New York、1978年。医薬組成物は好ましくはGMP条件のもとで製造される。
[実施例]
下記の実施例は、本発明の範囲を限定するためにではなく、本発明をさらに例示するために提供される。本発明の他の変形が当業者には容易に明らかであろうし、添付された請求項によって包含される。
[実施例1]
PAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの相乗的抗炎症活性
本発明者らは、APC処理が、LPSおよびATPにより処理されるPMA分化させたヒトTHP1ヌル細胞においてカスパーゼ1活性を低下させたことを最初に認めた(図1A)。APCは、PAR1を非正準な残基Arg46で切断することによる偏ったシグナル伝達を呈し、Arg46切断に由来する新規なN末端を模倣するPAR1由来の20アミノ酸のペプチドのTR47はインビトロでは内皮細胞において保護的シグナル伝達を誘導し、インビボでは血管漏出を低下させる。50μMでのTR47を最初に、以前に公開されたインビボデータに基づいて試験した。50μMのTR47、同様にまた、それよりも低い濃度は、カスパーゼ1活性を同様に低下させ、これに対して、スクランブル化TR47、あるいはArg41におけるトロンビンのPAR1切断によって生じる新規なN末端アミノ酸配列に類似するペプチド(SFLLRNまたはTFLLRN)はいずれも、カスパーゼ1活性に対する影響を何ら有しなかったことが見出された(図1A)。APCによる保護的シグナル伝達は、PAR3が内皮細胞に関してはArg41で切断された後で生じることができ、PAR3由来ペプチドP3Rは、インビボにおける保護効果、および低下したインビトロ好中球細胞外トラップ形成をもたらす。APCおよびTR47と同様に、P3Rペプチドはカスパーゼ1活性を低下させた。コントロールペプチドP3K、すなわち、Lys38におけるトロンビン切断を表すPAR3ペプチドは、カスパーゼ1活性をTHP1細胞において有意に変化させなかった(図1B)。
本発明者らは、低濃度のTR47またはP3Rのどちらもが、カスパーゼ1活性を低下させることによって抗炎症活性を発揮するには不十分であるが、これら2つのGPCRアゴニストを組み合わせれば、カスパーゼ1活性を協同的に低下させることができるであろうと仮定した。500nMのP3Rの存在下において10nM未満でのTR47をカスパーゼ1活性の誘導の前にTHP1細胞とインキュベーションすると、カスパーゼ1阻害条件に対して正規化した後におけるP3R非存在下でのTR47の影響とは対照的に、カスパーゼ1活性における低下が認められた(図1C&図1D)。さらに、500nM以下の濃度でのP3Rが1nMのTR47とインキュベーションされたときには、TR47非存在下でのP3Rとは対照的に、正規化されたカスパーゼ1活性における有意な低下が認められた(図1E)。APC、TR47、P3Rまたはペプチド組み合わせによって開始される細胞内シグナル伝達が様々なヒト細胞タイプにわたって類似しているか、または保存されているかは、解決されないままである。TR47およびP3Rの抗炎症性相乗効果は、PAR1と、PAR3とが、抗炎症性細胞内シグナル伝達を促進するインタラクトーム内のヘテロ二量体GPCR複合体として存在し得ることを示唆している。これら2つのGPCRアゴニストペプチドを連結することが、選択された炎症性疾患において治療的に有望であり得るという予測がたてられる。
さらなる研究を、認められた相乗活性をさらに実証するために行った。これらの研究では、作製され、抗炎症活性を保持することが示されるPARペプチドのさらなる変化体(図4、図5および図7A)を、PAR1由来TR47と、PAR3由来P3Rとの組み合わせについて示されるように(図1D~図1E)、抗炎症活性についての協同性の保持について調べた(図7)。そのような研究の一例については、比較的高濃度において、例えば、50μMにおいて単独で抗炎症性であるPAR3ペプチドP3(51-65)(本明細書中では別名、ペプチド「P3R51-65」)が検討される。1nMのペプチドP1(47-66)(本明細書中では別名、ペプチド「TR47」)の存在下または非存在下において0~16nMの濃度で試験されたとき、1nMのP1(47-66)の存在下でのみ、ペプチドP3(42-65)(本明細書中では別名、ペプチド「P3R」)について認められるように(図1E)、カスパーゼ-1活性における有意な低下が見られた(図7D)。これらの知見(図7B~図7D)は、N末端からのPAR3ペプチドリガンドの様々な変化体、あるいは配列または長さを変化させることが、協同的で相乗的な抗炎症性応答をもたらし得ることを示している。
図7B~図7Dにおけるデータは、様々なPAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの組み合わせが、試験した所与の組み合わせで使用されたどの単独ペプチドの抗炎症活性と比較しても、抗炎症活性についての増強された効力をもたらすことを示す。生物学的効力について、このことから、それぞれのペプチド単独に対して、様々な異なるPAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの組み合わせの価値が強調される。これらのデータは、PARペプチドの配列または長さの様々な変化体を作製することができ、そのような変化体は協同的で相乗的な抗炎症性応答を依然としてもたらすことを示している(図1D~図1E、および図7B~図7D)。
[実施例2]
PAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの抗炎症活性の機構
NLRP3は、インフラマソーム形成の中心となる正準的なセンサータンパク質であり、注目すべきことに、NLRP3における変異により、慢性の自己炎症性疾患がヒトにおいてもたらされる23。NLRP3欠損(defNLRP3)のTHP1細胞、またはNLRP3阻害剤のMCC950をTHP1ヌル細胞のために使用するNLRP3の阻害は、カスパーゼ1活性における有意な低下を試験したすべての処理にわたってもたらした(図2A&図2B)。これらのデータは、APC、TR47およびP3Rによって阻害されるカスパーゼ1活性を生じさせるには、NLRP3が要求されることを示す。
APCによって誘導される非正準な偏ったシグナル伝達のために、EPCRは、PAR1およびPAR3の非正準な切断に必要である重要なAPC結合細胞受容体である。EPCRをAPC処理またはTR47処理に先立って抗EPCRモノクローナル抗体RCR-252により阻止すると、カスパーゼ1活性のそれらの阻害における有意な喪失が生じ、これに対して、P3R研究では、喪失傾向が認められたが、有意性がなかった(図2C)。PAR3が、APC、TR47およびP3Rの抗炎症効果に寄与するかどうかを調べるために、阻止抗体を、PAR3を処理前に阻害するために使用した16、26。PAR3を阻止すると、APCおよびP3Rの抗炎症活性が非常に有意に低下し、TR47の活性はそれほど有意には低下しなかった(図2D)。APCによって開始されるPAR1を介したシグナル伝達は、多くの細胞タイプにおける有益な効果のために欠かせないとして広く認識されている。阻止用モノクローナル抗体(WEDE15およびATAP2)、またはPAR1の小分子アンタゴニストSCH79797(SCH)17のどちらかを使用してPAR1を阻害すると、APCによるカスパーゼ1活性の低下が有意に阻害された(図2E)。TR47の作用が、ATAP2によってではなく、SCH79797およびWEDE15によって阻害された;しかしながら、WEDE15のエピトープはTR47の配列を部分的に含む。これらのPAR1標的化阻害剤のどれもがPAR3ペプチドアゴニストのP3Rの抗炎症活性を統計学的有意に低下させなかった(図2E&図2F)。
IL-1βは、NLRP3インフラマソームによって生じる重要なサイトカインである。カスパーゼ1活性について上記で記載されるようなプロトコルに供されるTHP1細胞によるIL-1βの生成および放出が、APC、TR47、P3R、およびTR47とP3Rとの組み合わせによって有意に抑制された(図3)。このことから、これらの薬剤が、2つの広く認識されている炎症バイオマーカーの減少に基づいて抗炎症性であることが確認される。
[実施例3]
PAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの抗炎症活性のための構造的要求
ペプチドの配列と活性との間における関係性を明確にするために、本発明者らは次に、N末端またはC末端から始まる様々な長さのペプチドを試験しようと努めた。最初に、以前に記載された13-mer P3Rmed(P3Rm)16から始めて様々なP3Rペプチドバリアントを調べた。50μMにおいて、24-mer P3R(残基42~65;24-mer)と同様に、カスパーゼ1活性における有意な低下が認められ、この効果が2μMで失われた(図4A~図4C)。続いて、ペプチドをN末端から短くすると、P3R 51-65またはP3R 51-59の両方が、2μMで失われた50μMでのカスパーゼ1活性における類似する低下を呈した(図4)。3個または8個のアミノ酸だけさらに短くされたペプチド(それぞれ、P3R 54-59またはP3R 59-65)は50μMでカスパーゼ1活性を部分的にしか低下させなかった(図4A)。これにより、Phe,Pro,Pheの配列が、抗炎症活性には欠かせないものであり得ること(図4C)、および、APC媒介切断後のPAR3についての隠れたN末端は不可欠なシグナル伝達部分ではない可能性があること、少なくともPAR3についてはPARの活性化およびシグナル伝達のパラダイムへの異議の可能性が示唆される。
次に、カスパーゼ1活性におけるTR47媒介低下を媒介するために欠かせない配列を明確にしようと務めた。本発明者らの最初の実験は、以前に発表されたTR47の9-mer(NPNDKYEPF;配列番号36)が、50μMで、20-mer TR47と同様にカスパーゼ1活性を低下させたことを証明している(図5A)。対照的に、TR47のN末端がアシル化されたときには、カスパーゼ1活性における低下が等モル濃度で全く認められず、これにより、アミンがフリーのN末端がTR47媒介抗炎症活性に欠かせない可能性が示唆された。次に、以前に公開された8-mer TR47(NPNDKYEP;配列番号35)を含む、さらにC末端が短くされたTR47ペプチドを調べた。これらは、16-mer TR47と同様に、カスパーゼ1活性を有意に低下させ、これに対して、6-mer TR47はその阻害活性を失っており、このことから、6アミノ酸よりも長いペプチドがPAR1のための抗炎症活性に必要であることが示唆された(図5B)。次に、N末端のAsn(N)がTR47の抗炎症活性には要求されるというパラダイムを検証しようと務めた。1個のアミノ酸がN末端から失われた場合(TR47 N-1)、カスパーゼ1活性が依然として低下し、これに対して、2個のアミノ酸が除かれた場合(TR47 N-2)には、カスパーゼ1活性の阻害における喪失がもたらされた。不思議なことに、カスパーゼ1活性における低下が、5個のアミノ酸がN末端から除かれた場合(TR47 N-5)に認められ、このことから、APC媒介切断後のPAR1の隠れたN末端が、有益なシグナル伝達効果に全く関わっていないことが示唆された(図5B)。次に、N末端残基47の点変異により、N末端の電荷がカスパーゼ1活性におけるTR47媒介低下について一定でない影響を有することが明らかにされた。TR47におけるN→Qの変異(AsnからGlnへの変異、側鎖でのより長い1つの炭素-炭素結合)またはN→Aの変異により、カスパーゼ1活性を同様に低下させるペプチドが得られた。しかしながら、残基47のN→Dの変異(AsnからAspへの変異)はカスパーゼ1活性における低下の喪失をもたらした(図5B)。最後に、N末端からの1個のアミノ酸と、C末端の一部との両方が除かれる短縮型TRペプチド、すなわち、TR48-54では、カスパーゼ1活性が低下せず、このことから、ペプチドのための最小長さ要件と、潜在的に異なる認識内部配列との両方が、認められるTR47の完全な抗炎症効果のために必要とされることが示唆された(図5B~図5C)。
バリアントペプチドの相乗的抗炎症活性もまた検討した。いくつかの例示的結果が図6に示される。これらには、PAR1由来ペプチドTR47と、PAR3由来ペプチドP3RのバリアントP3Rmとの組み合わせにより認められる相乗作用(図6A)、およびPAR1由来ペプチドTR47のバリアントTR47(N-1)と、PAR3由来ペプチドP3Rとの組み合わせにより認められる相乗作用(図6B)が含まれる。
[実施例4]
PAR1ペプチド/PAR3ペプチドコンジュゲートの抗炎症活性
本実施例では、PAR1ペプチドとPAR3ペプチドとの共有結合連結が抗炎症活性を改善することを示す研究が記載される。
PAR1の9-merペプチドのP1(47-55)(残基47~55;配列番号36)と、PAR3ペプチドのP3(51-65)(配列番号9)とを使用した:これらのそれぞれが比較的高濃度において単独で抗炎症性である。共有結合連結されたPAR1由来ペプチドおよびPAR3由来ペプチドの抗炎症効力を明らかにするために、PAR1/PAR3融合ペプチド(「G10」)を、10個のグリシン残基から構成されるリンカーを用いて共有結合連結によって作製した:NPNDKYEPFGGGGGGGGGGFPFSALEGWTGATIT(配列番号61)。その後、この融合ペプチドをその2つの成分ペプチドと一緒に、抗炎症活性について調べた。
試験した濃度(0~500nM)において、「G10」ペプチドの存在下でのカスパーゼ-1活性における有意な低下が2nM~20nMで認められ、これに対して、単離されたPAR1由来ペプチドまたは単離されたPAR3由来ペプチドのどちらもが200nMで抗炎症効果を何ら有しなかった(図8)。予想されたように、比較的より高い濃度において、単独でのP1(47-55)ペプチドは500nMで抗炎症性であった(図8)。
これらの結果は、PAR1アゴニストペプチドおよびPAR3アゴニストペプチドの相乗的活性をさらに強調している。これら2つのペプチドのそれぞれが独立して抗炎症性であるが、組み合わせは、単独でのいずれのペプチドよりも強力である。
[実施例5]
PAR1/PAR3融合ペプチドは内皮バリア安定性を促進する
本実施例では、PAR1由来ペプチド、PAR3由来ペプチド、および共有結合連結されたPAR1/PAR3融合ペプチド(「G10」ペプチド)が内皮バリアのトロンビン誘発破壊を阻害することを示す研究が記載される。
経内皮電気抵抗(TER)に基づくアッセイを使用して、トロンビンによって引き起こされる内皮バリア完全性の破壊をモニターした。トロンビン誘発血管漏出から保護するための異なるPARペプチドの、培養された内皮細胞(EA.hy926)に対する抗炎症性血管保護作用を、iCELLigence装置(ACEA Biosciences Inc、San Diego、CA)を使用してリアルタイムで追跡した。10,000個/ウエルの密度でのEA.hy926細胞を、金メッキされた微小電極センサー(L8、Acea Biosciences)のウエルにピペット分注した。続いて、細胞が成長し、微小電極上に広がって、それぞれのウエルについてのTERにおける変化をリアルタイムで検出する記録機器に接続されるTERプレートを覆ってコンフルエンスになる(平坦に達する)間、電気抵抗の増大をモニターした。示された濃度における異なるPAR由来ペプチドの影響を、ペプチド希釈物のそれぞれがトロンビン添加(すべてのウエルにおいて最終的な0.25nM)の30分前に添加されたときのトロンビンの影響の用量応答阻害について調べた。阻害割合は、経時的なTERシグナルにおける増大に比例していた。TERシグナルを反映する細胞指数値を、製造者の説明書に従い、トロンビン添加に先立って正規化した。
この研究からの結果が図9に示される。結果は、ヘテロ二価のPAR1:PAR3アゴニストペプチド、すなわち、G10が、内皮細胞のバリア完全性を安定化させるその能力についての顕著な効力を示したことを示しており、この場合、効力は、カスパーゼ-1活性を低下させることができることによって明らかにされるその強力な抗炎症活性に類似しており(図8)、認められた最大半値活性がおよそ6nMのG10ペプチド(配列番号61)においてであった。図9において、G10ペプチドは、長いPAR1ペプチドのTR47よりも約8倍強力であり(例えば、6nMでのG10の影響(図9E)を50nMの単独でのPAR1ペプチドP1(47-56)の影響(図9A)と比較のこと)、また、G10ペプチド(図9E)は、内皮バリア完全性の保護について、単独でのPAR3ペプチドP3(42-54)よりも100倍を超えて効果的であった(図9D)。別のPAR3ペプチド、すなわち、47~55の配列を含むP3(42-65)は、3~50nMでのペプチドG10の非常に有意な影響(図9E)と比較して、5~50nMで試験されたとき、有意な影響を何ら有しなかった(図9B)。
[実施例6]
いくつかの例示的方法
カスパーゼ1アッセイ。THP1ヌル細胞(野生型細胞)またはNLRP3欠損THP1(defNLRP3)細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。ウエルの様々なサブセットを選択し、細胞を血清非含有RPMIにおいて37℃で60分間、様々な濃度のAPC、TR47またはP3Rにより処理した。DPBS洗浄後、細胞を、インフラマソームを予備刺激するために血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(リポ多糖)(1μg/mL)とインキュベーションした。DPBS洗浄後、カスパーゼ1活性を完全に活性化するために、細胞を10μMのYVAD(カスパーゼ1阻害剤)および2.5μMのZVAD(汎カスパーゼ阻害剤)の存在下または非存在下、37℃で45分間、ATP(5mM)とインキュベーションし、その後、カスパーゼ1活性アッセイを製造者(Promega)の説明書に従って行った。カスパーゼ1活性が、基質加水分解に起因する発光変化としてモニターされ、相対的発光ユニット数(RLU)として報告された15。選ばれた実験において、実験条件のカスパーゼ1活性をYVAD(カスパーゼ1阻害剤)条件に対して正規化し、正規化されたカスパーゼ1活性として表した。
IL-1βのELISA。THP1細胞を1×10個/mLの最終濃度で96ウエルプレートに置床し、補充RPMIにおいて37℃で3時間にわたってPMA(0.5μM)とインキュベーションした。続いて、培地を3日間にわたって24時間毎に交換した。選択されたウエルを、APC(4μg/mL)、TR47(50μM)、P3R(50μM)、またはTR47/P3Rの組み合わせ(それぞれ8nMおよび500nM)により1時間処理した。その後、細胞をDPBSにより洗浄し、その後、血清非含有RPMIにおいて37℃で3時間、LPS(1μg/mL)とインキュベーションした。細胞をDPBSにより洗浄し、ATP(5mM)と45分間インキュベーションした。細胞上清を慎重に集め、IL-1β Quantikine ELISAを製造者(R&D Systems)の説明書に従って使用してアッセイし、吸光度を測定するまで凍結した。IL-1βの濃度を、標準曲線を製造者の説明書に従う測定の後で計算した。
前述の発明は、理解を明確にする目的のために例示として、また、例として、ある程度詳細に記載されているが、ある特定の変更および改変が、添付された請求項の精神または範囲から逸脱することなく行われ得ることが、本発明の教示に照らして当業者には容易に明らかであろう。
本明細書において引用されるすべての刊行物、データベース、GenBank配列、特許および特許出願は、それぞれが参照によって組み込まれることが具体的かつ個々に示されていたかのように参照によって本明細書中に組み込まれる。
いくつかの例示されたポリペプチド配列
配列番号1.ヒトPAR3
MKALIFAAAG LLLLLPTFCQ SGMENDTNNL AKPTLPIKTF RGAPPNSFEE
FPFSALEGWT GATITVKIKC PEESASHLHV KNATMGYLTS SLSTKLIPAI
YLLVFVVGVP ANAVTLWMLF FRTRSICTTV FYTNLAIADF LFCVTLPFKI
AYHLNGNNWV FGEVLCRATT VIFYGNMYCS ILLLACISIN RYLAIVHPFT
YRGLPKHTYA LVTCGLVWAT VFLYMLPFFI LKQEYYLVQP DITTCHDVHN
TCESSSPFQL YYFISLAFFG FLIPFVLIIY CYAAIIRTLN AYDHRWLWYV
KASLLILVIF TICFAPSNII LIIHHANYYY NNTDGLYFIY LIALCLGSLN
SCLDPFLYFL MSKTRNHSTA YLTK
配列番号2.ヒトPAR3のMet~Arg41欠失フラグメント
GAPPNSFEE
FPFSALEGWT GATITVKIKC PEESASHLHV KNATMGYLTS SLSTKLIPAI
YLLVFVVGVP ANAVTLWMLF FRTRSICTTV FYTNLAIADF LFCVTLPFKI
AYHLNGNNWV FGEVLCRATT VIFYGNMYCS ILLLACISIN RYLAIVHPFT
YRGLPKHTYA LVTCGLVWAT VFLYMLPFFI LKQEYYLVQP DITTCHDVHN
TCESSSPFQL YYFISLAFFG FLIPFVLIIY CYAAIIRTLN AYDHRWLWYV
KASLLILVIF TICFAPSNII LIIHHANYYY NNTDGLYFIY LIALCLGSLN
SCLDPFLYFL MSKTRNHSTA YLTK
配列番号3 ヒトPAR3のMet~Arg41欠失細胞外ドメイン
GAPPNSFEE FPFSALEGWT GATITVKIKC PEESASHLHV KNATMGYLTS SLST
配列番号4.PAR3由来ペプチドP3R(配列番号3の最初の24残基)
GAPPNSFEE FPFSALEGWT GATIT
配列番号5.ヒトPAR1のMet~Arg46欠失フラグメント
47 NPND KYEPFWEDEE
61 KNESGLTEYR LVSINKSSPL QKQLPAFISE DASGYLTSSW LTLFVPSVYT
111 GVFVVSLPLN IMAIVVFILK MKVKKPAVVY MLHLATADVL
151 FVSVLPFKIS YYFSGSDWQF GSELCRFVTA AFYCNMYASI
191 LLMTVISIDR FLAVVYPMQS LSWRTLGRAS FTCLAIWALA
231 IAGVVPLLLK EQTIQVPGLN ITTCHDVLNE TLLEGYYAYY
271 FSAFSAVFFF VPLIISTVCY VSIIRCLSSS AVANRSKKSR ALFLSAAVFC
321 IFIICFGPTN VLLIAHYSFL SHTSTTEAAY FAYLLCVCVS SISCCIDPLI
371 YYYASSECQR YVYSILCCKE SSDPSSYNSS GQLMASKMDT
411 CSSNLNNSIY KKLLT
配列番号6.ヒトPAR1のAsn47~Trp100(Met~Arg46欠失細胞外ドメイン)
NPND KYEPFWEDEE KNESGLTEYR LVSINKSSPL QKQLPAFISE DASGYLTSSW
配列番号7.ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号6の最初の20残基)
NPND KYEPFWEDEE KNESGL

Claims (50)

  1. 望まれていない炎症を対象において抑制するための、および/または炎症性状態を該対象において処置するための方法であって、プロテアーゼ活性化受容体-3(PAR3)に由来する抗炎症性ペプチドの治療有効量を含む医薬組成物を前記対象に投与することを含み、前記PAR3由来抗炎症性ペプチドが、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR3細胞外ドメイン(配列番号3)のN末端フラグメントであって、配列番号3の少なくとも最初の4個のN末端残基からなるN末端フラグメント、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)ヒトPAR3由来ペプチドP3R(配列番号4)の少なくとも4個の連続するアミノ酸残基であって、配列番号4のPhe10~Phe12を包含する少なくとも4個の連続するアミノ酸残基、またはその保存的改変バリアントを含む、方法。
  2. 前記PAR3由来抗炎症性ペプチドがAPC様の細胞保護活性を有する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記PAR3由来ペプチドが、配列番号3の少なくとも最初の6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個またはそれ以上のN末端残基を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記PAR3由来ペプチドがGAPPNSFEEFPFS(配列番号8)またはGAPPNSFEEFPFSALEGWTGATIT(配列番号4)を含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記PAR3由来ペプチドが、Phe10~Phe12を包含する配列番号4の少なくとも6個の連続するアミノ酸残基を含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記PAR3由来ペプチドがFPFSALEGW(配列番号10)またはFPFSALEGWT GATIT(配列番号9)を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記PAR3由来ペプチドがキャリア部分に対してコンジュゲート化される、請求項1に記載の方法。
  8. 前記キャリア部分が、キャリアタンパク質、免疫グロブリン、FcドメインまたはPEG分子である、請求項7に記載の方法。
  9. プロテアーゼ活性化受容体-1(PAR1)に由来する抗炎症性ペプチドの治療有効量を前記対象に投与することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記PAR1由来抗炎症性ペプチドが、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR1細胞外ドメイン(配列番号6)の少なくとも最初の4個のN末端残基、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)少なくとも1個の残基の欠失または置換をN末端に有する、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)のバリアントを含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記PAR1由来ペプチドが、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)の最初の4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれ以上のN末端残基を含む、請求項9に記載の方法。
  12. 前記PAR1由来ペプチドが、置換されたN末端残基を含有するTR47バリアントを含む、請求項9に記載の方法。
  13. 前記TR47バリアントが配列番号49(TR47ΔQ)または配列番号50(TR47ΔA)を含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記PAR1由来ペプチドが、1つまたは複数のN末端残基の欠失を含有するTR47バリアントを含む、請求項9に記載の方法。
  15. 前記TR47バリアントが配列番号47(TR47(N-1))または配列番号48(TR47(N-5))を含む、請求項14に記載の方法。
  16. 前記PAR3由来ペプチドおよび前記PAR1由来ペプチドが前記対象に同時に投与される、請求項9に記載の方法。
  17. 前記投与された医薬組成物が、前記PAR3由来ペプチドと前記PAR1由来ペプチドとの両方を含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記PAR3由来ペプチドが前記PAR1由来ペプチドに対してコンジュゲート化される、請求項16に記載の方法。
  19. 前記PAR3由来ペプチドおよび/または前記PAR1由来ペプチドがキャリア部分に対してコンジュゲート化される、請求項9に記載の方法。
  20. 前記PAR3由来ペプチドと前記PAR1由来ペプチドとの比率が、少なくとも約2:1、4:1、6:1、8:1、または10:1である、請求項19に記載の方法。
  21. 前記PAR3由来ペプチドおよび前記PAR1由来ペプチドのそれぞれが、最大でも約0.25mg/kg対象体重、0.1mg/kg対象体重、0.05mg/kg対象体重、0.025mg/kg対象体重、0.01mg/kg対象体重、0.005mg/kg対象体重、0.0025mg/kg対象体重、0.001mg/kg対象体重、0.0005mg/kg対象体重、0.00025mg/kg対象体重またはそれ以下の1日量で前記対象に投与される、請求項9に記載の方法。
  22. 前記対象には、一方のペプチドが、最大でも約0.25mg/kg対象体重、0.1mg/kg対象体重、0.05mg/kg対象体重、0.025mg/kg対象体重、0.01mg/kg対象体重、0.005mg/kg対象体重、0.0025mg/kg対象体重、0.001mg/kg対象体重、0.0005mg/kg対象体重、0.00025mg/kg対象体重またはそれ以下の1日量で投与され、かつ、他方のペプチドが、少なくとも約0.01mg/kg対象体重、0.025mg/kg対象体重、0.05mg/kg対象体重、0.1mg/kg対象体重、0.25mg/kg対象体重、0.5mg/kg対象体重、1mg/kg対象体重、2.5mg/kg対象体重、5mg/kg対象体重、10mg/kg対象体重、25mg/kg対象体重またはそれ以上の1日量で投与される、請求項9に記載の方法。
  23. 前記対象が、喘息、自己免疫疾患、慢性炎症、慢性前立腺炎、糸球体腎炎(gomerulonephritis)、過敏症、炎症性腸疾患、骨盤内炎症性疾患、再灌流傷害、関節リウマチ、無菌性炎症、移植片拒絶、ウイルス関連炎症および血管炎からなる群から選択される炎症性障害に罹患している、またはそのような炎症性障害を有すると疑われる、請求項1に記載の方法。
  24. 前記対象が、望まれていない免疫活性化または望まれていない免疫応答を伴う状態に罹患している、またはそのような状態を有すると疑われる、請求項1に記載の方法。
  25. 望まれていない免疫活性化または望まれていない免疫応答を伴う前記状態が、神経病理状態、ウイルス感染症またはマラリアである、請求項24に記載の方法。
  26. 前記対象が、急性神経炎症、慢性神経炎症またはマラリア炎症に罹患している、あるいは急性神経炎症、慢性神経炎症またはマラリア炎症を有すると疑われる、請求項1に記載の方法。
  27. PAR3由来抗炎症性ペプチドおよびPAR1由来抗炎症性ペプチドを含む組成物。
  28. (a)前記PAR3由来抗炎症性ペプチドが、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR3細胞外ドメイン(配列番号3)のN末端フラグメントであって、配列番号3の少なくとも最初の4個のN末端残基からなるN末端フラグメント、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)PAR3由来ペプチドP3R(配列番号4)の少なくとも4個の連続するアミノ酸残基であって、配列番号4のPhe10~Phe12を包含する少なくとも4個の連続するアミノ酸残基、またはその保存的改変バリアントを含み、(b)前記PAR1由来抗炎症性ペプチドが、(1)Met~Arg46が欠失したヒトPAR1細胞外ドメイン(配列番号6)のN末端フラグメントであって、配列番号6の少なくとも最初の4個のN末端残基からなるN末端フラグメント、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)少なくとも1個の残基の欠失または置換をN末端に有する、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)のバリアントを含む、請求項27に記載の組成物。
  29. 前記PAR3由来ペプチドが、配列番号3の少なくとも最初の13個のN末端残基、またはその保存的改変バリアントを含み、前記PAR1由来ペプチドが、配列番号6の少なくとも最初の8個のN末端残基、またはその保存的改変バリアントを含む、請求項27に記載の組成物。
  30. 前記PAR3由来ペプチドが、配列番号4、配列番号8、配列番号9、配列番号10、またはその保存的改変バリアントを含み、前記PAR1由来ペプチドが、配列番号7、配列番号35、配列番号36、配列番号43、配列番号47、配列番号49、配列番号50、またはその保存的改変バリアントを含む、請求項27に記載の組成物。
  31. 前記PAR3由来ペプチドの量と、前記PAR1由来ペプチドの量とが、少なくとも約2:1、4:1、6:1、8:1、または10:1の比率である、請求項27に記載の組成物。
  32. 前記PAR3由来ペプチドが前記PAR1由来ペプチドに対してコンジュゲート化される、請求項27に記載の組成物。
  33. 前記PAR3由来ペプチドがリンカー部分またはキャリア部分を介して前記PAR1由来ペプチドに対してコンジュゲート化される、請求項32に記載の組成物。
  34. (a)配列番号36に示される配列またはその保存的改変バリアントを含むPAR1由来ペプチド、および(b)配列番号9に示される配列またはその保存的改変バリアントを含むPAR3由来ペプチドを含み、(a)と、(b)とが、ペプチド部分を介して連結される、請求項27に記載の組成物。
  35. 配列番号61に示される配列またはその保存的改変バリアントを含む、請求項34に記載の組成物。
  36. 経口投与、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、眼内投与、局所投与または腹腔内投与による対象への投与のために配合される、請求項27に記載の組成物。
  37. 請求項27に記載の組成物であって、該組成物が意図される対象群の平均体重あたり、最大でも約0.25mg/kg平均体重、0.1mg/kg平均体重、0.05mg/kg平均体重、0.025mg/kg平均体重、0.01mg/kg平均体重、0.005mg/kg平均体重、0.0025mg/kg平均体重、0.001mg/kg平均体重、0.0005mg/kg平均体重、0.00025mg/kg平均体重またはそれ以下の前記2つのペプチドのそれぞれの1日投薬量を含む、組成物。
  38. 請求項27に記載の組成物であって、(1)該組成物が意図される対象群の平均体重あたり、最大でも約0.25mg/kg平均体重、0.1mg/kg平均体重、0.05mg/kg平均体重、0.025mg/kg平均体重、0.01mg/kg平均体重、0.005mg/kg平均体重、0.0025mg/kg平均体重、0.001mg/kg平均体重、0.0005mg/kg平均体重、0.00025mg/kg平均体重またはそれ以下の前記2つのペプチドの一方の1日投薬量と、(2)該組成物が意図される対象群の平均体重あたり、少なくとも約0.01mg/kg平均体重、0.025mg/kg平均体重、0.05mg/kg平均体重、0.1mg/kg平均体重、0.25mg/kg平均体重、0.5mg/kg平均体重、1mg/kg平均体重、2.5mg/kg平均体重、5mg/kg平均体重、10mg/kg平均体重、25mg/kg平均体重またはそれ以上の前記2つのペプチドの他方の1日投薬量とを含む、組成物。
  39. 炎症を対象において抑制し、炎症性状態を該対象において処置するための方法であって、プロテアーゼ活性化受容体-1(PAR1)に由来する抗炎症性ペプチドの治療有効量を含む医薬組成物を前記対象に投与することを含み、前記PAR1由来抗炎症性ペプチドが、(1)Met~Arg41が欠失したヒトPAR1細胞外ドメイン(配列番号6)の少なくとも最初の4個のN末端残基、またはその保存的改変バリアント、あるいは(2)少なくとも1個の残基の欠失または置換をN末端に有する、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)のバリアントを含む、方法。
  40. 前記PAR1由来ペプチドが、ヒトPAR1由来ペプチドTR47(配列番号7)の最初の4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれ以上のN末端残基を含む、請求項39に記載の方法。
  41. 前記PAR1由来ペプチドが、置換されたN末端残基を含有するTR47バリアントを含む、請求項39に記載の方法。
  42. 前記TR47バリアントが配列番号49(TR47ΔQ)または配列番号50(TR47ΔA)を含む、請求項41に記載の方法。
  43. 前記PAR1由来ペプチドが、1つまたは複数のN末端残基の欠失を含有するTR47バリアントを含む、請求項39に記載の方法。
  44. 前記TR47バリアントが配列番号47(TR47(N-1))または配列番号48(TR47(N-5))を含む、請求項43に記載の方法。
  45. 抗炎症性薬剤を特定するための方法であって、(1)ヒトTHP-1細胞の一群を培養すること、(2)前記培養された細胞を炎症誘発薬剤と接触させること、(3)前記培養された細胞を候補薬剤およびPAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドとそれぞれ接触させること、(4)前記候補薬剤と接触させられた細胞、および前記PAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドと接触させられた細胞において炎症関連活性をそれぞれ測定することを含み、前記PAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドと接触させられる細胞において測定される炎症活性の値と同じまたはそれ未満である、前記候補薬剤と接触させられる細胞において測定される前記炎症活性の値により、前記候補薬剤が抗炎症性薬剤として特定される、方法。
  46. 前記PAR3由来抗炎症性ペプチドまたはPAR1由来抗炎症性ペプチドがP3R(配列番号4)またはTR47(配列番号7)あるいはそれらの保存的改変バリアントである、請求項45に記載の方法。
  47. 前記候補薬剤が、ヒトPAR3のMet~Arg41欠失細胞外ドメイン(配列番号3)またはヒトPAR1のMet~Arg46欠失細胞外ドメイン(配列番号6)のN末端配列を模倣するペプチドまたはポリペプチド、該ペプチドまたはポリペプチドのバリアント、誘導体または模倣化合物である、請求項45に記載の方法。
  48. 前記炎症関連活性がカスパーゼ1の酵素活性である請求項45に記載の方法。
  49. 前記炎症関連活性がIL-1β放出である、請求項45に記載の方法。
  50. 前記炎症誘発薬剤がリポ多糖(LPS)である請求項45に記載の方法。
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