JP2022538686A - 改変型bcl9模倣ペプチド - Google Patents
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Abstract
改変されたα-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を有し、任意選択的に細胞膜透過性領域を有するBCL9模倣ペプチド、BCL9模倣ペプチドを含む組成物、ならびにBCL9模倣ペプチドを使用して新生物細胞における増殖を阻害する及び/または細胞傷害性を促進する方法を提供する。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2019年7月5日に出願された米国仮特許出願第62/870,938号の優先権の利益を主張する。
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配列表
本出願は、ASCII形式で電子提出された配列表を含有し、これをもって参照によりその全体を援用する。上記ASCIIコピーは、2020年7月6日に作成されたものであり、名前がSapience_004_WO1_SL.txtであり、サイズが49,081バイトである。
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B細胞CLL/リンパ腫9(BCL9)は、β-カテニン媒介転写のための共活性化因子として働くタンパク質である。BCL9は多くの腫瘍において過剰発現し、がん細胞ではβ-カテニンシグナル伝達を増強するが、腫瘍の元となる正常細胞では増強しない(Zhan et al.2017)。BCL9は、そのα-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)を介してβ-カテニンと相互作用する。従来の研究では、炭化水素ステープルドBCL9ペプチドを使用してBCL9/β-カテニン相互作用を妨害することで、腫瘍細胞の増殖、遊走、侵襲及び転移潜在能力を調節するWnt標的遺伝子の転写が抑制されることが示された(Takada et al.,2012、WO2017/062518)。
本発明の主要な態様のいくつかを以下にまとめる。さらなる態様は、本開示の発明を実施するための形態、実施例、図面及び特許請求の範囲の節に記載されている。本開示の各節における記載は、他の節と関連付けて解釈されることを意図したものである。さらに、本開示の各節に記載される様々な実施形態を多様に組み合わせることができるが、そのような組合せを全て本発明の範囲に含むことを意図する。
本発明は、改変されたBCL9α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドを提供する。一実施形態では、本発明は、改変されたBCL9α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、改変されたBCL9 HD2領域がアミノ酸配列LSQEQLEHRERSLQTLRDIQRMLF(配列番号1)の変異体を含み、変異体が、配列番号1の1つ以上の位置において以下:(i)E7をRに置換する;(ii)R11をEに置換する;(iii)S12をAに置換する;(iv)Q14をAまたはEに置換する;(v)T15をAに置換する;(vi)D18をAまたはRに置換する;(vii)I19をLに置換する;(viii)R21をEに置換する;(ix)M22をAまたはLに置換する;(x)W、1-Nalまたは2-Nalを位置25に付加する、という改変がなされている、当該BCL9模倣ペプチドを提供する。BCL9模倣ペプチドは、F24をW、1-Nalもしくは2-Nalに置換する、及び/または配列番号1のL1から始めて1~15連続アミノ酸を切断する、という改変をさらに含み得る。一実施形態では、改変されたBCL9 HD2領域は、LSQEQLEHRERSLATLRAIQRMLF(配列番号3)、LSQEQLRHREESLETLRRIQEMLF(配列番号4)、LSQEQLEHRERALQALRAIQRALF(配列番号5)、及びALQALRAIQRALF(配列番号6)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。さらには、本明細書に開示されるアミノ酸配列と比較して逆転したアミノ酸配列でD-アミノ酸を含むレトロインベルソBCL9模倣ペプチドも含まれる。
本発明の一実施形態は、改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、改変されたBCL9 HD2領域が、D-アミノ酸配列FLMRQIDRLTQLS(配列番号7)の変異体を含むD-アミノ酸配列であり、変異体が、配列番号7の1つ以上の位置において以下:(i)F1をLまたはWに置換する;(ii)M3をA、E、LまたはVに置換する;(iii)R4をO(オルニチン)に置換する;(iv)I6をLに置換する;(v)D7をAまたはEに置換する;(vi)R8をAに置換する;(vii)T10をA、K、QまたはRに置換する;(viii)Q11をA、KまたはRに置換する;(ix)S13をAに置換する、という改変がなされている、当該BCL9模倣ペプチドである。特定の実施形態では、BCL9模倣ペプチドは、D体かL体かのどちらかであるW、F、R、1-Nalまたは2-NalをペプチドのN末端にさらに含む。
ある実施形態では、改変されたBCL9 HD2領域は、FLMRQIDRLTQLA(配列番号8)、FLMRQLDRLTQLA(配列番号9)、FLARQLARLAQLA(配列番号10)、WLARQLARLAQLA(配列番号11)、WWLARQLARLAQLA(配列番号12)、FLMEQLRRLTELA(配列番号13)、FLAEQLRRLAELA(配列番号14)、WLAEQLRRLAELA(配列番号15)、WWLARQLERLAQLA(配列番号16)、1-Nal-WLARQLARLRQLA(配列番号17)、FLLRQIDRLTQLA(配列番号18)、FLLRQLDRLTQLA(配列番号19)、FLLRQLERLTQLA(配列番号20)、WWLLRQLARLAQLA(配列番号102)、2-Nal-WLARQLARLAQLA(配列番号115)、FWLARQLARLAQLA(配列番号116)、WWLARQLARLRQLA(配列番号117)、WFLARQLARLAQLA(配列番号118)、WLLARQLARLAQLA(配列番号119)、WWLERQLARLAQLA(配列番号120)、WWLARQLARLQQLA(配列番号122)、WWLARQLERLARLA(配列番号123)、WWLARQLERLRRLA(配列番号124)、WWLARQLARLKQLA(配列番号125)、WWLARQLERLAKLA(配列番号126)、WWLVRQLARLAQLA(配列番号127)及びWWLAOQLAOLAQLA(配列番号140)からなる群から選択されるD-アミノ酸配列を含む。
ある実施形態では、本発明のBCL9模倣ペプチドは、キラリティーが混交する、改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含む。特定の実施形態では、改変されたBCL9 HD2領域は、(i)FDRL[WLARQLARLAQLA]D(配列番号103)、(ii)FDRL[WLVRQLARLAQLA]D(配列番号104)、(iii)FDWL[WLVRQLARLAQLA]D(配列番号105)、(iv)FDWL[WLARQLARLAALA]D(配列番号106)、(v)FDWL[WLARQLAALAQLA]D(配列番号107)、(vi)WL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号108)、(vii)WL-[WLARQLARLRQLA]D(配列番号109)、(viii)WL-[WLARQLERLRRLA]D(配列番号110)、(ix)WL-[WLARQLERLARLA]D(配列番号111)、(x)FL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号112)、(xi)RL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号113)、(xii)FD-WL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号114)、及びWL-[WLVRQLARLAQLA]D(配列番号141)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、ここで、下付き文字D及びLはアミノ酸のキラリティーを表す。
いくつかの実施形態では、BCL9模倣ペプチドは細胞膜透過性領域を含み、BCL9模倣ペプチドは細胞膜透過性ペプチドである。ある実施形態では、細胞膜透過性領域は、YGRKKRRQRRR(配列番号61)及びVPTLK(配列番号32)からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する、または細胞膜透過性領域は、RRRQRRKKRGY(配列番号73)、KLTPV(配列番号74)、PSDGRG(配列番号75)及びOLTPV(配列番号143)からなる群から選択されるD-アミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、BCL9模倣ペプチドは、アセチル、ナフチル、オクタノイル、フェニル及びイソバレリルからなる群から選択されるN末端基を含む、及び/またはBCL9模倣ペプチドはC末端アミド基を含む。
一態様では、本発明のBCL9模倣ペプチドは、新生物細胞における増殖を阻害する及び/または細胞傷害性を促進するのに使用するためのものである。
本発明のさらなる態様は、本発明のBCL9模倣ペプチドを含む組成物、例えば医薬組成物;本発明のBCL9模倣ペプチドを含むキット;及び本発明のBCL9模倣ペプチドをコードする核酸分子を提供する。
本発明はさらに、新生物細胞における増殖を阻害する及び/または細胞傷害性を促進する方法であって、新生物細胞を本発明のBCL9模倣ペプチドと接触させることを含む、当該方法を提供する。
本発明の実施は、特に示されていない限り、当業者の技量の範囲内に入る薬学、製剤化科学、タンパク質化学、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、微生物学、組換えDNA及び免疫学の従来技術を採用することになる。
本発明がより容易に理解され得るために、まず用語をいくつか最初に定義する。さらなる定義は本開示の全体を通して示されている。特に定義されていない限り、本明細書中で使用される全ての科学技術用語は、本発明に関係する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
本明細書に提供されるいかなる見出しも、総じて本明細書を参照することによってなされ得る本発明の様々な態様または実施形態の限定ではない。したがって、このすぐ下で定義されている用語は、本明細書の全体を参照することによってより十分に定義される。
本開示の中で引用される参考文献は全て、これをもって参照によりその全体が援用される。加えて、本明細書中で引用または言及される任意の製品に対する任意の製造業者の説明書またはカタログを参照により援用する。参照により本書に援用される文書、またはその中の任意の教示内容が本発明の実施に用いられ得る。参照により本書に援用される文書は、従来技術であることを認めるものではない。
I.定義
本開示の中の表現または専門用語は、当業者によって本明細書の専門用語または表現が教示内容及び指針に照らして解釈されることになるような、説明を目的としたものであり、限定を目的としたものではない。
本開示の中の表現または専門用語は、当業者によって本明細書の専門用語または表現が教示内容及び指針に照らして解釈されることになるような、説明を目的としたものであり、限定を目的としたものではない。
本明細書及び別記の特許請求の範囲の中で使用する場合、単数形「a」、「an」及び「the」は複数形の意味を含み、但し、そうでないことを文脈が明らかに示している場合を除く。「a」(または「an」)という用語、ならびに「1つ以上」及び「少なくとも1つ」という用語は互換的に使用され得る。
さらに、「及び/または」は、2つの指定された特徴または成分の各々を他のものの有無にかかわらず具体的に開示しているとみなされるべきである。したがって、「A及び/またはB」などの語句の中で使用される「及び/または」という用語は、A及びB、AまたはB、A(単独)、ならびにB(単独)を含むことを意図している。同様に、「A、B及び/またはC」という語句の中で使用される「及び/または」という用語は、A、B及びC;A、BまたはC;AまたはB;AまたはC;BまたはC;A及びB;A及びC;B及びC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)を含むことを意図している。
実施形態が「含んでいる」という言葉を使用して記載されているいかなる場合においても、「からなる」及び/または「から本質的になる」の言葉で記載される他の類似する実施形態が含まれる。
単位、接頭辞及び記号はそれらの国際単位系(SI)認可形式で表されている。数値範囲は、範囲を画定している数字を含み、本明細書に提供される任意の個々の値は、本明細書に提供される他の個々の値を含む範囲の端点としての役割を果たし得る。例えば、一組の値、例えば、1、2、3、8、9及び10は、1~10、1~8、3~9などの数の範囲の開示でもある。同様に、開示されている範囲は、範囲に包含される各個の値の開示である。例えば、明示された5~10の範囲は、5、6、7、8、9及び10の開示でもある。
「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」という用語は、任意の長さのアミノ酸のポリマーを意味して本明細書中で互換的に使用される。ポリマーは、直鎖型または分岐型であり得、修飾アミノ酸を含み得、非アミノ酸が割り込んでいてもよい。特に示されていない限り、例えば本明細書に示される非一般的または非天然アミノ酸の略号として、当技術分野で使用されているような3文字及び1文字の略号を本明細書中で使用してアミノ酸残基を表す。アミノ酸は、「D」が前に付いているかまたは小文字になっている場合を除いてL-アミノ酸である。一まとまりまたは一繋がりのアミノ酸略号を使用してペプチドを表す。具体的に示される場合を除いて、ペプチドはN末端を左にして示されており、配列はN末端からC末端に向かって書かれている。
ポリペプチド、ペプチド及びタンパク質は、天然または合成の修飾、例えば、ジスルフィド結合、ラクタム架橋、グリコシル化、脂質化、アセチル化、アシル化、アミド化、リン酸化、または他の操作もしくは修飾、例えば標識成分との結合体化または保護基の付加を包含し得る。さらには、例えば、アミノ酸の1つ以上の類縁体(例えば、アミノ-イソ酪酸(Aib)、非天然アミノ酸、例えばナフチルアラニン(Nal)などを含む)を含有するポリペプチド、ならびにD-アミノ酸及び当技術分野で知られている他の修飾を含むまたはそれからなるポリペプチドも含まれる。ポリペプチドは、1つまたは複数の塩形態であり得る。好ましい塩形態としては、酢酸塩、塩化物またはトリフルオロ酢酸塩が挙げられる。ある実施形態では、ポリペプチドは、一本鎖、共有結合型二量体または非共有結合的会合鎖として存在し得る。ポリペプチドが環式形態である場合もある。環式ポリペプチドは、例えば、遊離アミノ酸と遊離カルボキシル基とを架橋することによって調製され得る。環式化合物の形成は、必要に応じて好適な保護を行って脱水剤で処理することによって成し遂げられ得る。開放鎖(直鎖形態)から環式形態への反応には分子内環化が伴い得る。環式ポリペプチドを、当技術分野で知られている他の方法で、例えば1つ以上のラクタム架橋、水素結合代用物(Patgiri et al.2008)、炭化水素ステープル(Schafmeister et al.2000)、トリアゾールステープル(Le Chevalier Isaad et al.2009)、またはジスルフィド架橋(Wang et al.2006)を用いて調製することもできる。架橋またはステープル同士を隔てている間隔は例えば3、4、7または8アミノ酸であり得る。
「変異体」という用語は、基準配列と比較して1つ以上のアミノ酸置換、欠失及び/または挿入を有するポリペプチドを指す。欠失及び挿入は、内部におけるもの、及び/または1つ以上の末端におけるものであり得る。置換は、類似もしくは相同アミノ酸(複数可)または非類似アミノ酸(複数可)による1つ以上のアミノ酸の置換えを含み得る。例えば、いくつかの変異体は1つ以上のアミノ酸位置にアラニン置換を含む。他の置換としては、タンパク質の全体的な正味の電荷、極性または疎水性に影響をほとんどまたは全く有さない保存的置換が挙げられる。いくつかの変異体は、アミノ酸の電荷または極性を変化させる非保存的置換を含む。置換は、L型かD型かのどちらかのアミノ酸によるものであり得る。
「レトロインベルソ」ポリペプチドは、天然L-アミノ酸配列と比較して逆転したアミノ酸配列を有し、(アミノ酸サブユニットのα中心キラリティーが反転した)D-アミノ酸から構成されており、その結果、本来のL-アミノ酸ペプチドに類似する側鎖トポロジーを維持するのに役立つ。
本明細書中で使用される「保存的置換」という用語は、1つ以上のアミノ酸を別の生物学的に類似する残基に置き換えることを表す。例としては、類似する特質を有するアミノ酸残基、例えば、小さなアミノ酸、酸性アミノ酸、極性アミノ酸、塩基性アミノ酸、疎水性アミノ酸及び芳香族アミノ酸の置換が挙げられる。ペプチド及びタンパク質における表現型としてサイレントな置換に関するさらなる情報については、例えば、Bowie et.al.,Science 247:1306-1310(1990)を参照されたい。以下の表では、アミノ酸の保存的置換を物理化学特性によって分類しており、Iは中性及び/または親水性、IIは酸及びアミド、IIIは塩基性、IVは疎水性、Vは芳香族の嵩高いアミノ酸である。
タンパク質機能に影響を及ぼさない保存的なヌクレオチド及びアミノ酸置換を同定する方法は当技術分野でよく知られている(例えば、Brummell et al.,Biochem.32:1180-1187(1993)、Kobayashi et al.,Protein Eng.12(10):879-884(1999)、及びBurks et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.94:412-417(1997)を参照されたい)。
2つ以上の核酸またはポリペプチドに関して「同一な」または「同一性」パーセントという用語は、2つ以上の配列または部分配列が同じであること、または任意の保存的アミノ酸置換を配列同一性の一部とみなさずに最大の一致を得るべく比較及び(必要に応じてギャップを導入する)アラインメントを行ったときに同じヌクレオチドもしくはアミノ酸残基の指定の百分率を有することを意味する。同一性パーセントは、配列比較ソフトウェアもしくはアルゴリズムを使用して、または目視検査によって測定され得る。アミノ酸またはヌクレオチド配列のアラインメントを得るために使用され得る様々なアルゴリズム及びソフトウェアが当技術分野で知られている。
配列アラインメントアルゴリズムの1つのそのような非限定的な例は、Karlin et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,87:2264-2268(1990)に記載されており、これは、Karlin et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,90:5873-5877(1993)において改変されており、NBLAST及びXBLASTプログラム(Altschul et al.,Nucleic Acids Res.,25:3389-3402(1991))に組み込まれている。ある実施形態では、Altschul et al.,Nucleic Acids Res.25:3389-3402(1997)に記載されているようなギャップ付きBLASTが用いられ得る。BLAST-2、WU-BLAST-2(Altschul et al.,Methods in Enzymology,266:460-480(1996))、ALIGN、ALIGN-2(Genentech,South San Francisco,California)またはMegalign(DNASTAR)は、配列を整列させるために使用され得るまた別の公共利用可能なソフトウェアプログラムである。ある実施形態では、2つのヌクレオチド配列の同一性パーセントは、GCGソフトウェアパッケージ内のGAPプログラムを使用して(例えば、NWSgapdna.CMP行列、及び40、50、60、70または90のギャップ重み、及び1、2、3、4、5または6の長さ重みを使用して)決定される。ある代替実施形態では、2つのアミノ酸配列の同一性パーセントは、Needleman and Wunsch(J.Mol.Biol.(48):444-453(1970))のアルゴリズムを組み込んだGCGソフトウェアパッケージ内のGAPプログラムを使用して(例えば、BLOSUM 62行列かPAM250行列かのどちらか、及び16、14、12、10、8、6または4のギャップ重み、及び1、2、3、4、5の長さ重みを使用して)決定され得る。あるいは、ある実施形態では、ヌクレオチドまたはアミノ酸配列の同一性パーセントは、Myers and Miller(CABIOS 4:11-17(1989))のアルゴリズムを使用して決定される。例えば、同一性パーセントは、ALIGNプログラム(バージョン2.0)を使用して、及びPAM120を残基表、12のギャップ長さペナルティ及び4のギャップペナルティと共に使用して決定され得る。当業者であれば、特定のアラインメントソフトウェアによる最大限のアラインメントのための適切なパラメータを決定することができる。ある実施形態では、アラインメントソフトウェアのデフォルトパラメータを使用する。同一性を計算するための他の手段としては、Computational Molecular Biology(Lesk ed.,1988)、Biocomputing:Informatics and Genome Projects(Smith ed.,1993)、Computer Analysis of Sequence Data,Part 1(Griffin and Griffin eds.,1994)、Sequence Analysis in Molecular Biology(G.von Heinje,1987)、Sequence Analysis Primer(Gribskov et al.eds.,1991)、及びCarillo et al.,SIAM J.Applied Math.,48:1073(1988)に記載されている方法が挙げられる。
本明細書中で使用される「ポリヌクレオチド」は、1つ以上の「核酸」、「核酸分子」または「核酸配列」を含み得、任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指し、DNA及びRNAを含む。ポリヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、改変されたヌクレオチドもしくは塩基、及び/またはそれらの類縁体、またはDNAもしくはRNAポリメラーゼによってポリマー中に組み込まれ得る任意の基質であり得る。ポリヌクレオチドは、改変されたヌクレオチド、例えばメチル化ヌクレオチド及びその類縁体を含み得る。上記は、RNA及びDNAを含めた本明細書中で言及されるあらゆるポリヌクレオチドに当てはまる。
「単離された」分子は、天然にはみられない形態にあるものであり、精製されたものを含む。
「標識」は、「標識付けされた」分子を生成すべく分子に直接的または間接的に結合体化され得る検出可能な化合物である。標識は、それ自体が検出可能であり得(例えば放射性同位体標識または蛍光標識)、あるいは間接的に、例えば基質化合物もしくは組成物の検出可能な化学変化を触媒すること(例えば酵素標識)によって、または他の間接的検出手段(例えばビオチン化)によって検出され得る。
「結合親和性」は、一般に、分子の単一の結合部位とその結合相手との間(例えば、受容体とそのリガンド、抗体とその抗原、二量体を形成する2つのモノマーなど)の非共有結合的相互作用の合計の強さを指す。特に示していない限り、「結合親和性」は、本明細書中で使用される場合、結合対のメンバー間の1:1の相互作用を反映する本質的な結合親和性を指す。分子Xのその相手Yに対する親和性は大抵、解離定数(KD)によって表され得る。親和性は、本明細書中に記載されているものを含めた当技術分野で知られている一般的な方法によって測定され得る。低親和性結合相手が大抵ゆっくりと結合し、速やかに解離する傾向にあるのに対し、高親和性結合相手は大抵より速やかに結合し、より長い間結合したままとなる傾向にある。
分子のその結合相手に対する親和性またはアビディティーは、当技術分野で知られている任意の好適な方法、例えば、フローサイトメトリー、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、または放射免疫アッセイ(RIA)、または速度論(例えば、KINEXA(登録商標)またはBIACORE(商標)またはOCTET(登録商標)分析)を用いて実験的に決定され得る。直接的結合アッセイ及び競合的結合アッセイ形式は容易に採用できる。(例えば、Berzofsky et al.,“Antibody-Antigen Interactions,”In Fundamental Immunology,Paul,W.E.,ed.,Raven Press:New York,N.Y.(1984)、Kuby,Immunology,W.H.Freeman and Company:New York,N.Y.(1992)を参照されたい)。特定の結合対相互作用の測定された親和性は、異なる条件(例えば、塩濃度、pH、温度)の下で測定された場合には変動し得る。それゆえ、親和性及び他の結合パラメータ(例えば、KDまたはKd、Kon、Koff)の測定は、当技術分野で知られているように、結合相手の標準液及び標準緩衝液を使用して行われる。
「活性薬剤」は、生物活性をもたらすことを意図した成分である。活性薬剤は、1つ以上の他の成分と会合した状態にあり得る。ペプチドである活性薬剤を「活性ペプチド」と呼ぶこともある。
活性薬剤の「有効量」は、具体的に示された目的を実行するのに十分な量である。
「医薬組成物」という用語は、活性成分の生物活性が有効となるのを可能にするような形態であり、組成物が投与されることになる対象に対して許容できない毒性を有する付加的成分を何ら含有しない、配合物を指す。そのような組成物は無菌であり得、薬学的に許容される担体、例えば生理食塩水を含み得る。好適な医薬組成物は、緩衝剤(例えば、酢酸、リン酸またはクエン酸緩衝剤)、界面活性剤(例えばポリソルベート)、安定化剤(例えばポリオールまたはアミノ酸)、保存剤(例えば安息香酸ナトリウム)、及び/または他の慣用されている可溶化剤もしくは分散剤の1つ以上を含み得る。
「阻害する」、「遮断する」及び「抑制する」という用語は互換的に使用され、発生または活性の任意の統計学的に有意な低下を意味し、これには発生または活性を完全に遮断することが含まれる。例えば、「阻害」は、活性または発生の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%または100%の低下を意味し得る。「阻害剤」は、プロセス、経路または分子の発生または活性の統計学的に有意な低下をもたらす分子、因子または物質である。
「新生物細胞」または「新生物」は、典型的には、何らかの形態の突然変異/形質転換を経てその結果として同じ種類の正常な細胞または組織に比べて異常に成長したものである。新生物は、形態学的変則性、及び病的増殖を含む。新生物細胞は良性または悪性であり得る。悪性新生物、すなわちがんは、細胞の分化及び配向の喪失を示し浸潤及び転移の特性を有するという点で良性とは区別される。
II.BCL9模倣ペプチド及び組成物
BCL9模倣ペプチド
BCL9は、Wnt経路を介したシグナル伝達に関与する149kDaの真核タンパク質である。BCL9は、β-カテニンに結合し、その転写活性を促進する。BCL9のβ-カテニン結合性領域または「HD2ドメイン」は、BCL9のアミノ酸351~374にある24残基のα-ヘリックス(配列番号1)である。野生型ヒトBCL9の完全アミノ酸配列はNCBI受託番号NP_004317.2に示されている。
BCL9模倣ペプチド
BCL9は、Wnt経路を介したシグナル伝達に関与する149kDaの真核タンパク質である。BCL9は、β-カテニンに結合し、その転写活性を促進する。BCL9のβ-カテニン結合性領域または「HD2ドメイン」は、BCL9のアミノ酸351~374にある24残基のα-ヘリックス(配列番号1)である。野生型ヒトBCL9の完全アミノ酸配列はNCBI受託番号NP_004317.2に示されている。
ペプチドST-BC1(配列番号2)は、残基14と残基18との間にラクタム架橋を有する天然BCL9 HD2ドメインの環式変異体である。従来の研究では、残基14と残基18との間に炭化水素架橋を有するST-BC1の類縁体がヒト結腸癌腫細胞においてWnt転写活性を阻害し、マウスモデルにおいて抗腫瘍活性を呈することが示された(Takada et al.2012)。本発明者らは、ST-BC1の非保存的な直鎖型変異体が新生物細胞における細胞死を誘発し動物モデルにおいて腫瘍体積を減少させることを発見した。本発明のBCL9由来ペプチドが野生型BCL9 HD2領域に対する複数の非保存的アミノ酸置換を有しながら、新生物細胞を特異的に指向し殺滅する能力を保持している、という発見は、本発明よりも前には予測し得なかったことである。さらには、レトロインベルソ変異体は、活性を有していただけでなく、ST-BC1及び直鎖型「L」変異体と比較して同程度の活性を有していたが、これもまた予測し得なかったことである。
本発明は、改変されたBCL9 HD2領域を有し、任意選択的に細胞膜透過性領域を有するBCL9模倣ペプチドを提供する。本発明のBCL9ペプチドは、それが導入された細胞において野生型BCL9活性を妨害または阻害することができる、という意味での「模倣体」である。より具体的には、本発明のBCL9模倣ペプチドは、β-カテニンに結合し、β-カテニンに対する天然BCL9の結合と競合することができる。いくつかの実施形態では、BCL9模倣ペプチドは、Wntシグナル伝達経路の1つ以上のメンバー、例えば、アキシン、CD44、c-Myc、サイクリンD1、LEF1、LGR5、サバイビン及びVEGF-Aの発現を下方制御することができる。いくつかの実施形態では、BCL9模倣ペプチドは、細胞増殖、血管新生及び/または細胞遊走を阻害することができる。BCL9活性は、本明細書に記載されている細胞殺滅アッセイを含めた当技術分野で知られているいくつかのアッセイ(Kawamoto et al.2009、WO2017/062518)のいずれかによって評価され得る。
「改変されたBCL9 HD2領域」は、野生型BCL9 HD2領域に由来する配列であって、野生型BCL9 HD2配列と比較して少なくとも1つの付加、欠失または置換を有する、当該配列である。改変されたBCL9 HD2領域は、好ましくは、配列番号1の少なくとも位置16~23に対応しており配列番号1と比較して少なくとも1つの付加、欠失または置換を含んでいるペプチドを含む。改変されたBCL9 HD2領域は、例えば、表1に示されるアミノ酸配列を含み得る。基準点として天然BCL9 HD2配列(配列番号1)を示す。配列番号1における置換を下線付きの太字で示す。
改変されたBCL9 HD2領域は、レトロインベルソ形態であり得、例えば、D-アミノ酸配列X1LX2X3QLX4X5LX6X7LA(配列番号142)を有し得、ここで、位置1~13にある各アミノ酸は独立して、表2に示されるものから選択される。
表2に示されるD-アミノ酸HD2ドメイン配列において、位置4または位置8のうちの1つのみがアラニンとなり得、つまり、位置4がAである場合には位置8はAではなく、その逆も同様である。BCL9 HD2領域は、任意選択的に、F、1-Nal、2-Nal、R及びWからなる群から選択されるD-アミノ酸またはL-アミノ酸を位置-1に含み得る。さらには、BCL9 HD2領域は、任意選択的に、F、1-Nal、2-Nal及びWからなる群から選択されるD-アミノ酸またはL-アミノ酸を位置-2に含み得る。一実施形態では、位置-1がRである場合、位置1はFもしくはWである、及び/または位置-2はF、1-Nal、2-NalもしくはWである。
改変されたBCL9 HD2領域は、配列番号1の完全レトロインベルソ配列に対応するさらなるD-アミノ酸を含み得る。例えば、改変されたBCL9 HD2領域は、D-アミノ酸配列
を含み得、ここで、レトロインベルソ野生型BCL9 HD2配列に対する置換及び付加は下線付きの太字で示されている。
改変されたBCL9 HD2領域は、ペプチド中の1つ以上のアミノ酸がL体であり1つ以上のアミノ酸がD体であるような、キラリティーが混交するアミノ酸を含み得る。例えば、L-ペプチドは1つ以上のD-アミノ酸を含み得る。同様に、レトロインベルソD-ペプチドは、1つ以上のL-アミノ酸を含み得る。ある実施形態では、BCL9 HD2領域は、
からなる群から選択される配列を有し、ここで、下付き文字D及びLはアミノ酸のキラリティーを表し、レトロインベルソ野生型BCL9 HD2配列(配列番号7)に対する置換及び付加は下線付きの太字で示されている。
これらの配列の変異体も本発明の範囲に含まれる。本発明のBCL9模倣ペプチドは、本明細書に開示される配列との同一性が少なくとも約60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%であるHD2領域を有し得る。
BCL9模倣ペプチドが別の活性ペプチド、例えば細胞膜透過性領域またはRGD様配列を含む実施形態では、活性ペプチドは、改変されたBCL9 HD2領域に機能可能に連結されている。いくつかの実施形態では、活性ペプチドは、改変されたBCL9 HD2領域に共有結合で、例えば、ペプチド結合、ジスルフィド結合、チオエーテル結合または当技術分野で知られているリンカーによって連結されている。例示的なリンカーとしては、置換アルキル、置換シクロアルキル、ポリエチレングリコール及びその誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。リンカーは、ペプチドが細胞内に送達された後に切断可能となるものであり得る。活性ペプチドと改変されたBCL9 HD2領域とがアミド結合によって直接連結されたものを「融合体」と呼ぶことがある。融合体は、活性ペプチドに関して上に述べたアミノ酸リンカー配列を、活性ペプチドと改変されたBCL9 HD2領域との間に含有し得る。活性ペプチドは、改変されたBCL9 HD2領域のN末端もしくはC末端に、または残基側鎖を介して連結され得る。活性ペプチド及び改変されたBCL9 HD2領域は同じまたは反対のキラリティーを有し得る。
本発明の細胞膜透過性BCL9模倣ペプチドは、本明細書に開示される細胞膜透過性の及び改変されたBCL9 HD2領域の任意の組合せを含み得る。そのようなペプチドの非限定的な例を表4に示す。細胞膜透過性領域を斜体にしている。ペプチドBCL-21は、天然BCL9 HD2配列を含み、細胞増殖の阻害が非効率的である。天然BCL9 HD2配列に対する置換を下線付きの太字で示す。
細胞膜透過性及びRGD様領域を斜体にしている。レトロインベルソ野生型BCL9 HD2配列(配列番号7)に対する置換及び付加は下線付きの太字で示されている。本発明には、表5に示されるBCL9 HD2領域と、異なる活性ペプチド、例えば異なる細胞膜透過性領域とを含んだペプチド、及び活性ペプチドを含まず表5に示されるBCL9-HD2領域を含んだペプチドも含まれる。
本発明のBCL9模倣ペプチドは、ペプチド中の1つ以上のアミノ酸がL体であり1つ以上のアミノ酸がD体であるような、キラリティーが混交するアミノ酸を含み得る。混交するキラリティーを有するBCL9模倣ペプチドの非限定的な例を表6に示す。
下付き文字D及びLはアミノ酸のキラリティーを表す。細胞膜透過性領域を斜体にしている。レトロインベルソ野生型BCL9 HD2配列(配列番号7)に対する置換及び付加は下線付きの太字で示されている。本発明には、表6に示されるBCL9 HD2領域と、異なる活性ペプチド、例えば異なる細胞膜透過性領域とを含んだペプチド、及び活性ペプチドを含まず表6に示されるBCL9-HD2領域を含んだペプチドも含まれる。
本発明のBCL9模倣ペプチドには、本明細書に開示される配列との少なくとも約80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有するペプチドが含まれる。
本発明のBCL9模倣ペプチドの長さは、好ましくは、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50アミノ酸であり、それらの長さのいずれかを端点として有する範囲、例えば13~35アミノ酸を含む。
BCL9模倣ペプチドは、改変されたN末端及び/または改変されたC末端を有し得る。例えば、BCL9模倣ペプチドは任意選択的に、N末端アセチル基及び/またはC末端アミド基を含み得る。任意選択のN末端及び/またはC末端基の他の例としては、疎水性基、例えば直鎖型または環式のC2-C18脂肪族または芳香族の炭化水素、ナフチル基、フェニル基、オクタノイル基、及びイソバレリル基を含めたバレリル基が挙げられる。いくつかの実施形態では、BCL9模倣ペプチドはペプチドと疎水性基との間にリンカーまたはスペーサーを含む。そのようなリンカーまたはスペーサーとしては、例えば、アミノヘキサン酸、ベータ-アラニン、置換アルキル、置換シクロアルキル、及びポリエチレングリコールが挙げられる。
本発明のBCL9模倣ペプチドは任意選択的に環式であり得る。例えば、本発明のBCL9模倣ペプチドは、1つ以上のラクタム架橋を含み得る。ラクタム架橋は、必ずというわけではないが好ましくは、3、4、7または8アミノ酸残基の間隔をおいた側鎖の間に作り出される(つまり、BxxB、BxxxB、BxxxxxxB、BxxxxxxxB)。ラクタム架橋は、例えば、AspまたはGluと、LysまたはOrnとの側鎖間に形成され得る。連結を容易にするためにラクタム架橋の部位でアミノ酸置換がなされることがある。
本発明のBCL9模倣ペプチドは、任意選択的に、精製または検出などのための1つ以上のエピトープ及び/または親和性タグを含み得る。そのようなタグの非限定的な例としては、FLAG、HA、His、Myc、GSTなどが挙げられる。本発明のBCL9模倣ペプチドは、任意選択的に、1つ以上の標識を含み得る。
ある態様において、本発明は、本発明のBCL9模倣ペプチドを含み、任意選択的に1つ以上の担体、希釈剤、賦形剤または他の添加剤をさらに含む、組成物、例えば医薬組成物を提供する。
本明細書に提供されるBCL9模倣ペプチド及び組成物ならびに、任意選択的に使用説明書を含むキットも、本発明の範囲に含まれる。キットは、少なくとも1つの付加的な試薬及び/または1つ以上の付加的な活性薬剤をさらに含有していてもよい。キットは、キットの内容物の意図した用途を表示したラベルを含むのが典型的である。これに関して、「ラベル」という用語は、キット上もしくはキットと共に提供される、または別様にキットに付帯する、任意の記載物または記録物を含む。
本発明のBCL9模倣ペプチドは、新生物細胞における増殖を阻害する及び/または細胞傷害性を促進するために使用され得る。増殖及び細胞傷害性は、本明細書に記載の細胞殺滅アッセイを含めた既知のアッセイによって測定され得る。
細胞標的化
本発明のBCL9模倣ペプチドは、当技術分野で知られている方法によって標的細胞内に導入され得る。選択される導入方法は、例えば、意図した用途に応じて決まり得る。
本発明のBCL9模倣ペプチドは、当技術分野で知られている方法によって標的細胞内に導入され得る。選択される導入方法は、例えば、意図した用途に応じて決まり得る。
場合によっては、BCL9模倣ペプチドをコードするDNAまたはRNAは、標的細胞に送達され、そこで発現する。用途にもよるが、送達は任意の好適なベクターを介して成し遂げられ得る。ベクターの例としては、プラスミド、コスミド、ファージ、細菌、酵母ならびに作製ウイルスベクター、例えば、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス及びエンベロープ偽型化ウイルスを含めたレトロウイルス由来のものが挙げられる。ベクターは、例えば、ナノ粒子、流体力学的送達、電気穿孔、超音波穿孔、リン酸カルシウム沈澱、またはカチオン性ポリマー、例えばDEAE-デキストランを用いて細胞内に導入され得る。ベクターを、脂質と複合体化させる、例えばリポソーム中にカプセル封入することもあるし、またはカチオン性縮合剤と会合させることもある。
本発明のBCL9模倣ペプチドは、細胞受容体を利用する機序を介して細胞に送達され得る。そのような機序の例としては、抗体-薬物複合体、キメラ抗原受容体、多重抗原提示(MAP)システム、及びインテグリン標的化、RGD様配列が挙げられる。RGD様配列の例としては、GRGDS(配列番号28)及びGRGDNP(配列番号29)が挙げられる。本発明のBCL9模倣ペプチドは、本明細書に記載されるように、または当技術分野で知られている任意の方法によって連結された、1つ以上のRGD様配列、例えば、2つ、3つ、4つまたは5つのRGD様配列を含み得る。1つ以上のRGD様配列(複数可)は、BCL9 HD2領域のN末端側またはC末端側に組み込まれ得る。そのようなRGD様配列もまた、互い及びBCL9 HD2領域に対して独立して、レトロインベルソ形態であってもよい。レトロインベルソRGD様配列の1つの詳しい例はPSDGRG(配列番号75)である。あるいは、BCL9模倣ペプチドをベシクル、例えばエキソソームもしくはリポソーム、またはミセルの中にカプセル封入して細胞に送達してもよい。BCL9模倣ペプチドを細胞内に導入するための別の方法は、環化によるもの、例えば炭化水素ステープルを用いるもの(Bernal et al.2007、Bird et al.2016)、または当技術分野で知られている他の環化方法である。
本発明のあるBCL9模倣ペプチドは、細胞膜透過性ドメインまたは細胞膜透過性ペプチド(CPP)を含む。「細胞膜透過性ドメイン」、「細胞膜透過性領域」及び「細胞膜透過性ペプチド」という用語は本明細書中で互換的に使用される。
CPPは、細胞膜を横切ることができる短い(典型的には約6~40アミノ酸の)ペプチドである。多くのCPPは、血液脳関門(BBB)を横切ることができる。いくつかの実施形態では、CPPは長さが7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38または39アミノ酸であり、それらの長さのいずれかを端点として有する範囲、例えば10~30アミノ酸を含む。CPPは、共有結合または非共有結合で連結された分子積荷、例えば、ポリペプチド、ポリヌクレオチド及びナノ粒子を、細胞膜及びBBBをまたいで輸送する能力を有する。移行は、移行経由でエンドサイトーシスによるものまたはエネルギーに無関係なもの(例えばエンドサイトーシスによらないもの)であり得る。文献の中で数々のCPPが記載され特性評価されている(例えば、Handbook of Cell-Penetrating Peptides (2d ed.Ulo Langel ed.,2007)、Herve et al.2008、Heitz et al.2009、Munyendo et al.2012、Zou et al.2013、Krautwald et al.2016を参照されたい)。監修されたCPPのデータベースがcrdd.osdd.net/raghava/cppsiteにて管理されている(Gautam et al.2012)。
核局在化配列(NLS)と呼称されるペプチドは、CPPのサブセットである。古典的なNLSは、1つ(一元)または2つ(二元)の塩基性アミノ酸領域を含有する。古典的な一元及び二元NLSのコンセンサス配列はそれぞれK(K/R)X(K/R)(配列番号30)及び(K/R)(K/R)X10-12(K/R)3/5(配列番号31)であり、ここで、3/5は、5連続アミノ酸のうちの少なくとも3つがリジンまたはアルギニンであることを表す(Kosugi et al.2009)。SV40大型T抗原からのNLS配列PKKKRKV(配列番号57)が古典的な一元NLSの一例である一方、ヌクレオプラスミンからのNLS配列KRPAATKKAGQAKKK(配列番号44)は古典的な二元NLSの一例である(Lange et al.2007、Kosugi et al.2009)。非古典的NLS、例えば、リボ核タンパク質(RNP)hnRNP A1、hnRNP K、及びU snRNPからのものが数多く存在する(Mattaj et al.1998)。
本発明に使用するのに適するCPPの非限定的な例としては、タンパク質に由来するペプチド、例えば、Drosophilaのantennapedia転写因子(ペネトラチンならびにその誘導体RL-16及びEB1)由来のもの(Derossi et al.1998、Thoren et al.2000、Lundberg et al.2007、Alves et al.2008)、HIV-1トランス転写活性化因子(Tat)由来のもの(Vives et al.1997、Hallbrink et al.2001)、狂犬病ウイルス糖タンパク質(RVG)由来のもの(Kumar et al.2007)、単純ヘルペスウイルスVP22由来のもの(Elliott et al.1997)、抗菌プロテグリン1(SynB)由来のもの(Rousselle et al.2001)、ラットインスリン1遺伝子エンハンサータンパク質(pIS1)由来のもの(Kilk et al.2001、Magzoub et al.2001)、マウス血管内皮カドヘリン由来のもの(pVEC)(Elmquist et al.2001)、ヒトカルシトニン(hCT)由来のもの(Schmidt et al.1998)、及び線維芽細胞成長因子4(FGF4)由来のもの(Jo et al.2005)が挙げられる。本発明に使用するのに適するCPPとしてはまた、合成及びキメラペプチド、例えば、トランスポータン(TP)及びその誘導体(Pooga et al.1998、Soomets et al.2000)、膜移行配列(MTS)(Brodsky et al.1998、Lindgren et al.2000、Zhao et al.2001)、例えばMPSペプチド(融合配列系ペプチドまたはFBPとしても知られる)(Chaloin et al.1998)、配列シグナル系ペプチド(SBP)(Chaloin et al.1997)、モデル両親媒性ペプチド(MAP)(Oehlke et al.1998、Scheller et al.1999、Hallbrink et al.2001)、移行ペプチド2(TP2)(Cruz et al.2013)、MPG(Morris et al.1997、Kwon et al.2009)、Pep-1(Morris et al.2001、Munoz-Morris et al.2007)、ならびにポリアルギニン(例えば、R7-R12(配列番号144))(Mitchell et al.2000、Wender et al.2000、Futaki et al.2001、Suzuki et al.2002)も挙げられる。限定はしないが代表的な配列を表7に示す。
CPPの機能は配列特異的な相互作用ではなくその物理特性に依存するため、それは、表7に示されているもの及び/または当技術分野で知られているもののように、逆の配列及び/または逆のキラリティーを有することができる。例えば、CPPのレトロインベルソ形態(逆の配列及び逆のキラリティー)は本発明に使用するのに適している。レトロインベルソCPPの例としては、D-アミノ酸配列KKWKMRRNQFWIKIQR(配列番号71)、KKWKMRRNQFWLKLQR(配列番号72)、RRRQRRKKRGY(配列番号73)、KLTPV(配列番号74)またはOLTPV(配列番号143)を有するものが挙げられる。細胞膜及び/またはBBBを横切る能力を保持する1つ以上のアミノ酸付加、欠失及び/または置換を有するこれらの配列の変異体も、本発明に使用するのに適している。本発明のBCL9模倣ペプチドは、表7に示される例示的配列と少なくとも約60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有する細胞膜透過性ドメインを含み得る。細胞膜透過を媒介するCPPの能力にアミノ酸付加(複数可)、欠失(複数可)及び/または置換(複数可)が及ぼす影響は、当技術分野で知られている方法を用いて試験され得る。
III.調製方法
本発明のBCL9模倣ペプチドを、例えば固相ペプチド合成もしくは溶液法ペプチド合成を用いて化学合成することができ、または組換え法を用いて発現させることができる。合成または発現をペプチドの断片として起こさせて、その後にこれらを化学的あるいは酵素的に結合させてもよい。
本発明のBCL9模倣ペプチドを、例えば固相ペプチド合成もしくは溶液法ペプチド合成を用いて化学合成することができ、または組換え法を用いて発現させることができる。合成または発現をペプチドの断片として起こさせて、その後にこれらを化学的あるいは酵素的に結合させてもよい。
したがって、本発明のBCL9模倣ペプチドをコードする核酸分子も提供される。そのような核酸は、オリゴヌクレオチド合成装置を使用して化学合成によって構築され得る。本発明の核酸分子は、所望のBCL9模倣ペプチドのアミノ酸配列、及び組換えBCL9模倣ペプチドを産生することになる宿主細胞で有利となるコドンの選択に基づいて設計され得る。関心対象のBCL9模倣ペプチドをコードする核酸分子を合成するために標準的な方法が適用され得る。
特定のBCL9模倣ペプチドをコードする核酸は、調製され次第、発現ベクター中に挿入され得、所望の宿主におけるペプチドの発現に適する発現制御配列に機能可能に連結され得る。BCL9模倣ペプチドの高い発現レベルを得るために、核酸を、選択された発現宿主において機能する転写及び翻訳発現制御配列に機能可能に連結するまたは会合させることができる。
当技術分野で知られているいずれのものに対しても、多様な発現宿主/ベクターの組合せが採用され得る。真核生物宿主のための有用な発現ベクターとしては、例えば、SV40、ウシパピローマウイルス、アデノウイルス及びサイトメガロウイルスからの発現制御配列を含むベクターが挙げられる。細菌宿主のための有用な発現ベクターとしては、既知の細菌プラスミド、例えば、pCR1、pBR322、pMB9及びそれらの誘導体を含めたE.coli由来のプラスミド、より広い宿主範囲のプラスミド、例えばM13、ならびに繊維状一本鎖DNAファージが挙げられる。
好適な宿主細胞としては、原核生物、酵母、昆虫、または適切なプロモーターの制御下にある高等真核細胞が挙げられる。原核生物としては、グラム陰性またはグラム陽性生物、例えば、E.coliまたは桿菌が挙げられる。高等真核細胞は、樹立されたもの、または哺乳動物から得られた細胞株であり得、この例としては、Pichia pastoris、293細胞、COS-7細胞、L細胞、C127細胞、3T3細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、HeLa細胞及びBHK細胞が挙げられる。無細胞移行系を採用することもできる。
本開示の実施形態は、以下の非限定的な例を参照することによってさらに定義され得る。本開示の範囲から逸脱することなく材料及び方法の両方に対する多くの改変形態が実施され得ることは、当業者には明らかであろう。
実施例1.BCL9ペプチドは試験管内でがん細胞において抗増殖活性を呈する
本発明者らは、細胞膜透過領域及びBCL9 HD2ドメインを含有するペプチドのパネルを生成し、その活性を、以前に記載がなされている環式ペプチド(Takada et al.2012)、ST-BC1と比較した。本実施例の中で述べるBCL9ペプチドを表8にまとめる。
本発明者らは、細胞膜透過領域及びBCL9 HD2ドメインを含有するペプチドのパネルを生成し、その活性を、以前に記載がなされている環式ペプチド(Takada et al.2012)、ST-BC1と比較した。本実施例の中で述べるBCL9ペプチドを表8にまとめる。
ST-BC1は、太字の下線付きの残基の間にラクタム架橋を含有する。その他の5つのペプチドは、斜体で示されたTAT細胞膜透過性領域を有する直鎖型のものである。ペプチドBCL-21が天然HD2ドメインを含有する一方、ペプチドBCL-22~25の各々は、天然BCL9 HD2ドメインにアミノ酸置換を有する。ペプチドBCL-25は、置換に加えて、天然配列と比較して短くされたHD2ドメインも有する。
2.5×104細胞/ウェルの密度に定めたMCF-7乳癌細胞を含む150μLのMEM培地+10%ウシ胎仔血清(FBS)が入った96ウェルディッシュ。凍結乾燥させたBCL9ペプチドを270mMのトレハロース緩衝液で10mg/mLの濃度に再構成し、50μLの体積を各ウェルに加えて終濃度範囲を2.5~40μMにした。37℃で96時間、細胞をBCL9ペプチドとインキュベートした。
細胞生存能を、製造業者の指示に従ってRoche MTT細胞増殖アッセイキットを使用する分光測光法によって定量した。手短に述べると、細胞をPBSで洗浄し、10%のFBSと1%のペニシリン/ストレプトマイシンと1%の非必須アミノ酸とを含む新鮮なMEM培地に10μLのMTT試薬を加えたものの中で4時間、37℃でインキュベートした。4時間後、100μLの可溶化溶液を添加し、細胞を一晩、二酸化炭素を5%として37℃でインキュベートした。OD650nmを基準としてOD570nmで吸光度を測定した。吸光度は生細胞数に比例する。未処理対照に対する相対的な吸光度の百分率を定量し、細胞生存能%として表した。
天然BCL9 HD2ドメイン配列を有するBCL-21ではなく、本発明の改変型BCL9ペプチドは、MCF7乳癌細胞においてペプチドST-BC1に比べて等しいまたはより大きな抗増殖活性を実証した(EC50値<10μM)(図1)。機能アッセイにおいて、EC50は、生物学的応答をその最大値の50%分だけ減少させる濃度である。BLC9ペプチドの場合、EC50は、細胞生存能をその最大値の50%分だけ減少させる濃度として測定される。EC50は、当技術分野で知られている任意の数の手段によって算出され得る。
実施例2.レトロインベルソBCL9ペプチドは試験管内でがん細胞において抗増殖活性を呈する
本発明者らはレトロインベルソペプチドを調製した:D-アミノ酸配列
を有するBCL-26、及びD-アミノ酸配列
を有するBCL-27。Bax阻害ペプチドに由来する細胞膜透過性領域は斜体で示されている。BCL-26では、HD2ドメインの配列は11アミノ酸だけ短くされており、天然配列と比較して2つの位置において置換されている。BCL-27では、HD2ドメインの配列は11アミノ酸だけ短くされており、天然配列と比較して6つの位置において置換されており、付加的なN末端トリプトファンを含有する。
本発明者らはレトロインベルソペプチドを調製した:D-アミノ酸配列
本発明者らは、HL60前骨髄球性白血病細胞におけるアッセイを用いてペプチドBCL-26及びBCL-27の細胞傷害性を調べた。96ウェルディッシュの中に入れた150μLのRPMI+1.5%ウシ胎仔血清(FBS)の中のHL60PML懸濁細胞の密度を3.5×103細胞/ウェルに定めた。20mMのHis、pH7.5で10mg/mLの濃度に再構成したBCL-26またはBCL-27を50μLの体積で各ウェルに加えて0~80μMの終濃度範囲にした。37℃で48時間にわたって細胞をペプチドとインキュベートした。細胞生存能を、abcamアネキシンV FITCアポトーシス検出キットを使用するフローサイトメトリーによって定量した。手短に述べると、細胞をPBSで洗浄し、アネキシンV FITC及びヨウ化プロピジウム(PI)を含有する1xのアッセイ用緩衝液の中に再懸濁させた。アネキシンVはアポトーシス細胞を検出し、PIは死細胞を染色する。染色後にアポトーシス細胞は緑色の蛍光を示し、死細胞は赤色及び緑色の蛍光を示し、生細胞は蛍光をほとんどまたは全く示さない。細胞を側方散乱(SSC)に対する前方散乱(FSC)に基づいて分析のために選択し、FITC信号検出器を使用してアネキシンV-FITC結合を検出するBD Accuri C6 Plusフローサイトメータ(Ex=488nm、Em=530nm)によって分析し、PI染色をフィコエリスリン発光信号検出器によって分析した。アネキシンV低及びPI低の百分率を定量し、生存能%として表した。レトロインベルソペプチドは、実施例1で試験した標準ペプチドと同程度の活性を有していた(図2A~2B)。
下付き文字D及びLはアミノ酸のキラリティーを表す。レトロインベルソ野生型BCL9 HD2配列(配列番号7)と比較したときの置換及び付加は下線付きの太字で示されている。細胞膜透過性及びRGD様領域を斜体にしている。予想されるように、BCL-12は細胞膜透過のための配列が欠如しているために細胞傷害活性を何ら呈さなかった。
BCL-134による細胞傷害活性の欠如は、配列番号7と比較してHD2ドメインの位置4または位置8の少なくとも1つにおいて正に帯電したアミノ酸が必要であることを示している。(BCL-133の活性をBCL-134の活性と比較されたい。)
BCL-138による細胞傷害活性の欠如は、HD2ドメインの2つのN末端アミノ酸のうちの少なくとも1つが疎水性であることの必要性を示している。(BCL-91bの活性をBCL-138の活性を比較されたい。)
実施例3.レトロインベルソBCL9ペプチドは生体内で抗腫瘍活性を呈する
この実験では、本発明者らは、MCF7皮下腫瘍モデルにおいて腫瘍体積に対するペプチドBCL-26の影響を調べた。手短に述べると、マトリゲル中に1:1で懸濁させた2×106個のMCF7乳癌細胞をNU/Jマウスの腋窩への皮下注射によって移植した。ペプチドBCL-26を12.5mg/kgの用量で週に3回、3週間にわたって皮下注射によって投与した。投薬は腫瘍接種後2日目に約25mm3の平均出発腫瘍体積で開始した。ペプチドBCL-26はビヒクルと比較して腫瘍体積を有意に減少させた(図3A)。
この実験では、本発明者らは、MCF7皮下腫瘍モデルにおいて腫瘍体積に対するペプチドBCL-26の影響を調べた。手短に述べると、マトリゲル中に1:1で懸濁させた2×106個のMCF7乳癌細胞をNU/Jマウスの腋窩への皮下注射によって移植した。ペプチドBCL-26を12.5mg/kgの用量で週に3回、3週間にわたって皮下注射によって投与した。投薬は腫瘍接種後2日目に約25mm3の平均出発腫瘍体積で開始した。ペプチドBCL-26はビヒクルと比較して腫瘍体積を有意に減少させた(図3A)。
本発明者らはまた、樹立された腫瘍においてもBCL9模倣ペプチドの影響を調べた。MCF7細胞を上記のとおりにマウスに移植した。ペプチドBCL-87を5mg/kgの用量で週に3回、3週間にわたって皮下注射によって投与した。投薬は腫瘍接種後21日目に約470mm3の平均出発腫瘍体積で開始した。ペプチドBCL-87はビヒクルと比較して腫瘍体積を有意に減少させた(図3B)。
本発明者らはさらに、樹立された腫瘍において、異なる濃度の模倣ペプチドの影響を調べた。MCF7細胞を上記のとおりにマウスに移植した。ペプチドBCL-27及びBCL-87を1mg/kgまたは5mg/kgの用量で週に3回、3週間にわたって皮下注射によって投与した。投薬は腫瘍接種後14日目に約340mm3の平均出発腫瘍体積で開始した。どちらのペプチドも、ビヒクル及びペプチド対照BCL-134と比較して腫瘍体積を有意に減少させた(図3C)。
参考文献
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以下の特許請求の範囲で本発明についてさらに記載する。
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***
以下の特許請求の範囲で本発明についてさらに記載する。
Claims (21)
- 改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、前記改変されたBCL9 HD2領域が、
i.WWLARQLARLAQLA(配列番号12)、
ii.FLMRQIDRLTQLA(配列番号8)、
iii.FLMRQLDRLTQLA(配列番号9)、
iv.FLARQLARLAQLA(配列番号10)、
v.WLARQLARLAQLA(配列番号11)、
vi.FLMEQLRRLTELA(配列番号13)、
vii.FLAEQLRRLAELA(配列番号14)、
viii.WLAEQLRRLAELA(配列番号15)、
ix.WWLARQLERLAQLA(配列番号16)、
x.1-Nal-WLARQLARLRQLA(配列番号17)、
xi.FLLRQIDRLTQLA(配列番号18)、
xii.FLLRQLDRLTQLA(配列番号19)、
xiii.FLLRQLERLTQLA(配列番号20)、
xiv.WWLLRQLARLAQLA(配列番号102)、
xv.2-Nal-WLARQLARLAQLA(配列番号115)、
xvi.FWLARQLARLAQLA(配列番号116)、
xvii.WWLARQLARLRQLA(配列番号117)、
xviii.WFLARQLARLAQLA(配列番号118)、
xix.WLLARQLARLAQLA(配列番号119)、
xx.WWLERQLARLAQLA(配列番号120)、
xxi.WWLARQLARLQQLA(配列番号122)、
xxii.WWLARQLERLARLA(配列番号123)、
xxiii.WWLARQLERLRRLA(配列番号124)、
xxiv.WWLARQLARLKQLA(配列番号125)、
xxv.WWLARQLERLAKLA(配列番号126)、
xxvi.WWLVRQLARLAQLA(配列番号127)、及び
xxvii.WWLAOQLAOLAQLA(配列番号140)
からなる群から選択されるD-アミノ酸配列を含む、前記BCL9模倣ペプチド。 - 改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、前記改変されたBCL9 HD2領域が、
i.FDRL[WLARQLARLAQLA]D(配列番号103)、
ii.FDRL[WLVRQLARLAQLA]D(配列番号104)、
iii.FDWL[WLVRQLARLAQLA]D(配列番号105)、
iv.FDWL[WLARQLARLAALA]D(配列番号106)、
v.FDWL[WLARQLAALAQLA]D(配列番号107)、
vi.WL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号108)、
vii.WL-[WLARQLARLRQLA]D(配列番号109)、
viii.WL-[WLARQLERLRRLA]D(配列番号110)、
ix.WL-[WLARQLERLARLA]D(配列番号111)、
x.FL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号112)、
xi.RL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号113)、
xii.FD-WL-[WLARQLARLAQLA]D(配列番号114)、及び
xiii.WL-[WLVRQLARLAQLA]D(配列番号141)
〔ここで、下付き文字D及びLはアミノ酸のキラリティーを表す〕
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、前記BCL9模倣ペプチド。 - 改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、前記改変されたBCL9 HD2領域が、D-アミノ酸配列FLMRQIDRLTQLS(配列番号7)の変異体を含むD-アミノ酸配列であり、前記変異体が、配列番号7の1つ以上の位置において以下:
i.F1をLまたはWに置換する;
ii.M3をA、E、LまたはVに置換する;
iii.R4をOに置換する;
iv.I6をLに置換する;
v.D7をAまたはEに置換する;
vi.R8をAに置換する;
vii.T10をA、K、QまたはRに置換する;
viii.Q11をA、KまたはRに置換する;
ix.S13をAに置換する、
という改変がなされている、前記BCL9模倣ペプチド。 - D体かL体かのどちらかであるW、F、R、1-Nalまたは2-Nalを前記ペプチドのN末端にさらに含む、請求項3に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、前記改変されたBCL9 HD2領域が、アミノ酸配列LSQEQLEHRERSLQTLRDIQRMLF(配列番号1)の変異体を含み、前記変異体が、配列番号1の1つ以上の位置において以下:
i.E7をRに置換する;
ii.R11をEに置換する;
iii.S12をAに置換する;
iv.Q14をAまたはEに置換する;
v.T15をAに置換する;
vi.D18をAまたはRに置換する;
vii.I19をLに置換する;
viii.R21をEに置換する;
ix.M22をAまたはLに置換する;
x.W、1-Nalまたは2-Nalを位置25に付加する、
という改変がなされている、前記BCL9模倣ペプチド。 - F24がW、1-Nalまたは2-Nalに置換されている、請求項5に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 配列番号1のL1から始めて1~15連続アミノ酸が切断されている、請求項5または請求項6に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 前記ペプチドが、任意の先行請求項に記載のアミノ酸配列と比較して逆転したアミノ酸配列でD-アミノ酸を含む、請求項5~7のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 改変されたBCL9 α-ヘリカル相同性ドメイン-2(HD2)領域を含むBCL9模倣ペプチドであって、前記改変されたBCL9 HD2領域が、
i.LSQEQLEHRERSLATLRAIQRMLF(配列番号3)、
ii.LSQEQLRHREESLETLRRIQEMLF(配列番号4)、
iii.LSQEQLEHRERALQALRAIQRALF(配列番号5)、及び
iv.ALQALRAIQRALF(配列番号6)
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、前記BCL9模倣ペプチド。 - 細胞膜透過性領域をさらに含み、前記BCL9模倣ペプチドが細胞膜透過性ペプチドである、任意の先行請求項に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 前記細胞膜透過性領域が、YGRKKRRQRRR(配列番号61)及びVPTLK(配列番号32)からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する、または
前記細胞膜透過性領域が、RRRQRRKKRGY(配列番号73)、KLTPV(配列番号74)、PSDGRG(配列番号75)及びOLTPV(配列番号143)からなる群から選択されるD-アミノ酸配列を有する、
請求項10に記載の細胞膜透過性BCL9模倣ペプチド。 - 前記ペプチドが、アセチル、ナフチル、オクタノイル、フェニル及びイソバレリルからなる群から選択されるN末端基を含む、任意の先行請求項に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 前記ペプチドがC末端アミド基を含む、任意の先行請求項に記載のBCL9模倣ペプチド。
- 任意の先行請求項に記載のBCL9模倣ペプチドを含む組成物。
- 医薬組成物である、請求項14に記載の組成物。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチドまたは請求項14もしくは請求項15に記載の組成物を含む、キット。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチドをコードする核酸分子。
- 新生物細胞における細胞傷害性を促進する方法であって、
前記新生物細胞を請求項1~13のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチドまたは請求項14もしくは請求項15に記載の組成物と接触させること
を含む、前記方法。 - 新生物細胞の増殖を阻害する方法であって、
前記新生物細胞を請求項1~13のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチドまたは請求項14もしくは請求項15に記載の組成物と接触させること
を含む、前記方法。 - 新生物細胞における細胞傷害性を促進するのに使用するための、請求項1~13のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチドまたは請求項14もしくは請求項15に記載の組成物。
- 新生物細胞の増殖を阻害するのに使用するための、請求項1~13のいずれか1項に記載のBCL9模倣ペプチドまたは請求項14もしくは請求項15に記載の組成物。
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