JP2023099623A - 軟骨ホーミングペプチドコンジュゲート及びその使用方法 - Google Patents

軟骨ホーミングペプチドコンジュゲート及びその使用方法 Download PDF

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Abstract

【課題】軟骨ホーミングペプチドコンジュゲート及びその使用方法の提供。【解決手段】対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに向けられる、それによって保持される、又はそこに蓄積する、及び／又はそれに結合するペプチドが開示される。ペプチド又はかかるペプチドを含むペプチド－活性薬剤複合体の医薬組成物及び使用もまた開示される。かかる組成物は、軟骨の標的領域、組織、構造又は細胞への活性薬剤の標的化した送達用に製剤化することができる。本開示の標的化組成物は、ペプチドが標的とする標的領域、組織、構造、又は細胞にペプチド又はペプチド－活性薬剤複合体を送達することができる。【選択図】なし

Description

相互参照
本願は、２０１７年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／４７２，４８５号明細書の利益を主張するものであり、この開示全体が参照により援用される。
配列表
本願は、ＡＳＣＩＩ形式で電子的に提出された、本明細書によって全体として参照により援用される配列表を含む。２０１８年３月１５日に作成された前記ＡＳＣＩＩ複製物は、名称が４５６３９－７１１＿６０１＿ＳＬ．ｔｘｔであり、３０２，５７１バイトのサイズである。
軟骨は、コラーゲン、プロテオグリカン類（例えばアグレカン）、及び弾性線維が主に含まれる細胞外マトリックスの構成成分を産生する特殊化した細胞型である軟骨細胞を含む。細胞外マトリックスタンパク質は、関節、耳、鼻、及び気管など、体の軟骨に富む部分に対して支持、緩衝、及び耐久性を付与する。軟骨は、体の中で血管を含まない数少ない組織のうちの一つであり、無血管組織と見なされる。血流と拡散との組み合わせに頼る体にある多くの細胞と異なり、軟骨細胞は拡散に頼る。軟骨は直接的な血液供給を有しないため、他の結合組織と比較して成長及び修復がはるかに遅い。結果として、軟骨障害は治療が特に困難である。
本開示は、軟骨障害の治療用組成物及び方法に関する。本明細書には、対象において投与後に軟骨にホーミングする、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられる、及び／又はそこに結合するペプチドが記載される。一部の実施形態において、本開示のホーミングペプチドは、軟骨、傷害、又は疾患のイメージング及び／又は診断のための検出薬剤の送達に使用される。一部の実施形態において、腎障害の治療用組成物及び方法が記載される。他の実施形態において、本開示のホーミングペプチドは、領域、組織、構造、又はその細胞の治療又はそこへの活性薬剤の送達に使用される。
一部の態様において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートは、ａ）ペプチドであって、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；ｂ）ペプチドであって、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表４又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；ｃ）ペプチドであって、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３、表４、又は表５から選択される活性薬剤；ｄ）ペプチドであって、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３又は表５から選択される活性薬剤；ｅ）ペプチドであって、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表４又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；ｆ）ペプチドであって、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３、表４、又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；ｇ）ペプチドであって、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３、表５、又は表６から選択される活性薬剤；ｈ）ペプチドであって、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤；ｉ）ペプチドであって、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３、表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤；ｊ）ペプチドであって、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３、表５、又は表６から選択される活性薬剤；ｋ）ペプチドであって、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤；又はｌ）ペプチドであって、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び表３、表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、ａ）配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片；ｂ）配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片；ｃ）配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片；又はｄ）配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、ａ）配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つの配列又はその断片；ｂ）配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つの配列又はその断片；ｃ）配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つの配列又はその断片；又はｄ）配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つの配列又はその断片を含む。
一部の態様において、ペプチドは、配列番号２６０～配列番号５７４のいずれか１つと少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％の配列同一性又は配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％の配列同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは、ａ）配列番号１～配列番号２３のいずれか１つの配列又はその断片；ｂ）配列番号２７５～配列番号２９７のいずれか１つの配列又はその断片；ｃ）配列番号２１～配列番号２３のいずれか１つの配列又はその断片；又はｄ）配列番号２９５～配列番号２９７のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、配列番号４９４～配列番号５４０のいずれか１つと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％同一、又は配列番号２０４～配列番号２５０のいずれか１つと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％同一である。一部の実施形態において、ペプチドは、ａ）配列番号１１１；ｂ）配列番号４０１；ｃ）配列番号２４；ｄ）配列番号３１４；ｅ）配列番号２７；ｆ）配列番号３１７；ｇ）配列番号１８５；ｈ）配列番号４７５；ｉ）配列番号３０；ｊ）配列番号３２０；ｋ）配列番号１０８；ｌ）配列番号３９８；ｍ）配列番号３６；ｎ）配列番号３２６；ｏ）配列番号１９９；ｐ）配列番号４７８；ｑ）配列番号２５；ｒ）配列番号３１５；ｓ）配列番号１０６；ｔ）配列番号３９６；ｕ）配列番号２６；ｖ）配列番号３１６；ｗ）配列番号１８７；ｘ）配列番号４７７；ｙ）配列番号１０７；又はｚ）配列番号３９７と少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、又は１００％同一である。一部の実施形態において、ペプチドは、ａ）配列番号５５０；ｂ）配列番号５５１；ｃ）配列番号５５２；ｄ）配列番号５５３；ｅ）配列番号５５４；ｆ）配列番号５５５；ｇ）配列番号５５６；ｈ）配列番号５５７；ｉ）配列番号５５８；ｊ）配列番号５５９；ｋ）配列番号５６０；ｌ）配列番号５６１；ｍ）配列番号５６２；ｎ）配列番号５６３；ｏ）配列番号５６４；ｐ）配列番号２６０；ｑ）配列番号２６１；ｒ）配列番号２６２；ｓ）配列番号２６３；ｔ）配列番号２６４；ｕ）配列番号２６５；ｖ）配列番号２６６；ｗ）配列番号２６７；ｘ）配列番号２６８；ｙ）配列番号２６９；ｚ）配列番号２７０；ａａ）配列番号２７１；ｂｂ）配列番号２７２；ｃｃ）配列番号２７３；又はｄｄ）配列番号２７４と少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％同一である。一部の実施形態において、ペプチドは軟骨、腎臓、又は軟骨及び腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、そこに蓄積し、それに結合し、それによって保持され、又はそこに向けられる。一部の実施形態において、ペプチドは腎臓の近位尿細管にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、そこに蓄積し、それに結合し、それによって保持され、又はそこに向けられる。一部の実施形態において、ペプチドは活性薬剤に共有結合的にコンジュゲートされる。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートは対象の軟骨又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、そこに蓄積し、それに結合し、それによって保持され、又はそこに向けられる。
一部の実施形態において、ペプチドは４つ以上のシステイン残基を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、システイン残基の間に形成される３つ以上のジスルフィド架橋を含み、ジスルフィド架橋のうちの１つは、他の２つのジスルフィド架橋によって形成されるループを通り抜ける。一部の実施形態において、ペプチドは、システイン残基の間に形成される複数のジスルフィド架橋を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、ジスルフィドノットを通るジスルフィドを含む。一部の実施形態において、ペプチドの少なくとも１つのアミノ酸残基はＬ配置であるか、又はペプチドの少なくとも１つのアミノ酸残基はＤ配置である。
一部の実施形態において、配列は、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０、少なくとも３１、少なくとも３２、少なくとも３３、少なくとも３４、少なくとも３５、少なくとも３６、少なくとも３７、少なくとも３８、少なくとも３９、少なくとも４０、少なくとも４１、少なくとも４２、少なくとも４３、少なくとも４４、少なくとも４５、少なくとも４６、少なくとも４７、少なくとも４８、少なくとも４９、少なくとも５０、少なくとも５１、少なくとも５２、少なくとも５３、少なくとも５４、少なくとも５５、少なくとも５６、少なくとも５７、少なくとも５８残基、少なくとも５９、少なくとも６０、少なくとも６１、少なくとも６２、少なくとも６３、少なくとも６４、少なくとも６５、少なくとも６６、少なくとも６７、少なくとも６８、少なくとも６９、少なくとも７０、少なくとも７１、少なくとも７２、少なくとも７３、少なくとも７４、少なくとも７５、少なくとも７６、少なくとも７７、少なくとも７８、少なくとも７９、少なくとも８０、又は少なくとも８１残基を含む。
一部の実施形態において、任意の１つ以上のＫ残基がＲ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＲ残基がＫ残基に置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＭ残基がＩ、Ｌ、又はＶ残基のいずれか１つに置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＬ残基がＶ、Ｉ、又はＭ残基のいずれか１つに置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＩ残基がＭ、Ｌ、又はＶ残基のいずれか１つに置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＶ残基がＭ、Ｉ、又はＬ残基のいずれか１つに置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＧ残基がＡ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＡ残基がＧ残基に置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＳ残基がＴ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＴ残基がＳ残基に置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＱ残基がＮ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＮ残基がＱ残基に置き換えられる。一部の実施形態において、任意の１つ以上のＤ残基がＥ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＥ残基がＤ残基に置き換えられる。
一部の実施形態において、ペプチドは、酸性領域と塩基性領域とを含む電荷分布を有する。一部の実施形態において、酸性領域はナブ（ｎｕｂ）である。一部の実施形態において、塩基性領域はパッチ（ｐａｔｃｈ）である。一部の実施形態において、ペプチドは５～１２個の塩基性残基を含む。一部の実施形態において、ペプチドは０～５個の酸性残基を含む。一部の実施形態において、ペプチドは６個以上の塩基性残基と２個以下の酸性残基とを含む。一部の実施形態において、ペプチドは、少なくとも２個のシステイン残基と少なくとも２個の正電荷アミノ酸残基とを含有する４～１９アミノ酸残基断片を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、少なくとも２個のシステイン残基と２個以下の塩基性残基と少なくとも２個の正電荷アミノ酸残基とを含有する２０～７０アミノ酸残基断片を含む。一部の実施形態において、ペプチドは少なくとも３個の正電荷アミノ酸残基を含む。一部の実施形態において、正電荷アミノ酸残基は、Ｋ、Ｒ、又はこれらの組み合わせから選択される。
一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで２より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで３．５より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで４．５より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで５．５より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで６．５より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで７．５より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで８．５より高い電荷を有する。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで９．５より高い電荷を有する。
一部の実施形態において、ペプチドは、カリウムチャネル作動薬、カリウムチャネル拮抗薬、カリウムチャネルの一部分、ナトリウムチャネル作動薬、ナトリウムチャネル拮抗薬、カルシウムチャネル作動薬、カルシウムチャネル拮抗薬、ハドルカルシン、セラフォトキシン（ｔｈｅｒａｐｈｏｔｏｘｉｎ）、フエントキシン、カリオトキシン、コバトキシン、又はレクチンから選択される。一部の実施形態において、レクチンはＳＨＬ－Ｉｂ２である。
一部の実施形態において、ペプチドは少なくとも１つの他のペプチドと共に多量体構造状に配置される。
一部の実施形態において、ペプチドの少なくとも１つの残基は化学修飾を含む。一部の実施形態において、化学修飾はペプチドのＮ末端を遮断するものである。一部の実施形態において、ここで化学修飾は、メチル化、アセチル化、又はアシル化である。一部の実施形態において、化学修飾は、１つ以上のリジン残基又はその類似体のメチル化；Ｎ末端のメチル化；又は１つ以上のリジン残基又はその類似体のメチル化及びＮ末端のメチル化である。一部の実施形態において、ペプチドはアシル付加物に連結される。
一部の実施形態において、ペプチドは活性薬剤に連結される。一部の実施形態において、活性薬剤はペプチドとペプチドのＮ末端又はＣ末端で融合される。一部の実施形態において、活性薬剤は別のペプチドである。一部の実施形態において、活性薬剤は抗体である。一部の実施形態において、活性薬剤は、Ｆｃドメイン、Ｆａｂドメイン、ｓｃＦｖ、又はＦｖ断片である。一部の実施形態において、Ｆｃドメインと融合したペプチドは連続配列を含む。一部の実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の活性薬剤がペプチドに連結される。一部の実施形態において、ペプチドは、ペプチドのＮ末端、内部リジン残基のεアミン、アスパラギン酸又はグルタミン酸残基のカルボン酸、又はＣ末端でリンカーによって活性薬剤に連結される。一部の実施形態において、ペプチドは切断可能リンカーを介して活性薬剤に連結される。一部の実施形態において、ペプチド又はペプチド活性薬剤コンジュゲートは非天然アミノ酸を更に含み、ここで非天然アミノ酸は、挿入、付加、又は別のアミノ酸に代わる置換である。
一部の実施形態において、ペプチドは非天然アミノ酸でリンカーによって活性薬剤に連結される。一部の実施形態において、リンカーは、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、カーボネート結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、ジスルフィド結合、チオエステル結合、チオエーテル結合、トリアゾール、炭素－炭素結合、又は炭素－窒素結合を含む。一部の実施形態において、切断可能リンカーは、マトリックスメタロプロテアーゼ類、トロンビン、カテプシン類、又はβ－グルクロニダーゼの切断部位を含む。一部の実施形態において、リンカーは易加水分解性リンカーである。一部の実施形態において、リンカーは、ｐＨ感受性、還元性、グルタチオン感受性、又はプロテアーゼ切断可能性である。一部の実施形態において、ペプチドは安定リンカーを介して活性薬剤に連結される。一部の実施形態において、ペプチドは約９の等電点を有する。
一部の実施形態において、ペプチドは検出可能薬剤に連結される。一部の実施形態において、検出可能薬剤はペプチドとペプチドのＮ末端又はＣ末端で融合される。一部の実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の検出可能薬剤がペプチドに連結される。一部の実施形態において、ペプチドは切断可能リンカーを介して検出可能薬剤に連結される。一部の実施形態において、ペプチドは、ペプチドのＮ末端、内部リジン残基のεアミン、又はＣ末端でリンカーによって検出可能薬剤に連結される。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは非天然アミノ酸を更に含み、ここで非天然アミノ酸は、挿入、付加、又は別のアミノ酸に代わる置換である。
一部の実施形態において、ペプチドは非天然アミノ酸でリンカーによって検出可能薬剤に連結される。一部の実施形態において、リンカーは、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、又は炭素－窒素結合を含む。一部の実施形態において、切断可能リンカーは、マトリックスメタロプロテアーゼ類、トロンビン、カテプシン類、又はβ－グルクロニダーゼの切断部位を含む。一部の実施形態において、ペプチドは安定リンカーを介して検出可能薬剤に連結される。一部の実施形態において、検出可能薬剤は、フルオロフォア、近赤外色素、造影剤、ナノ粒子、金属含有ナノ粒子、金属キレート、Ｘ線造影剤、ＰＥＴ薬剤、放射性同位体、又は放射性核種キレーターである。一部の実施形態において、検出可能薬剤は蛍光色素である。
一部の態様において、医薬組成物は、本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はその塩、又は本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態のペプチド又はその塩と、薬学的に許容可能な担体とを含む。一部の実施形態において、医薬組成物は対象への投与用に製剤化される。一部の実施形態において、医薬組成物は、吸入、鼻腔内投与、経口投与、局所投与、非経口投与、静脈内投与、皮下投与、関節内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、皮膚投与、経皮投与、又はこれらの組み合わせ用に製剤化される。
一部の態様において、それを必要としている対象の病態を治療する方法は、本明細書に記載されるとおりの実施形態のいずれかのペプチド活性薬剤コンジュゲート、本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態のいずれかのペプチド、又は本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態の医薬組成物を対象に投与することを含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物は、吸入により、鼻腔内に、経口的に、局所的に、非経口的に、静脈内に、皮下に、関節内に、筋肉内投与、腹腔内に、皮膚に、経皮的に、又はこれらの組み合わせにより投与される。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは投与後に対象の軟骨にホーミングし、それを標的化し、又はそこに移動する。一部の実施形態において、病態は軟骨に関連する。一部の実施形態において、病態は関節に関連する。一部の実施形態において、病態は、炎症、癌、分解、発育障害、遺伝的、裂傷、感染症、疾患、又は傷害である。一部の実施形態において、病態は軟骨ジストロフィーである。一部の実施形態において、病態は外傷性断裂又は剥離である。一部の実施形態において、病態は肋軟骨炎である。一部の実施形態において、病態はヘルニア形成である。一部の実施形態において、病態は多発性軟骨炎である。一部の実施形態において、病態は脊索腫である。一部の実施形態において、病態は一種の関節炎である。一部の実施形態において、一種の関節炎は関節リウマチである。一部の実施形態において、一種の関節炎は骨関節炎である。一部の実施形態において、病態は軟骨無形成症である。一部の実施形態において、病態は良性軟骨腫又は悪性軟骨肉腫である。一部の実施形態において、病態は、滑液包炎、腱炎、痛風、偽痛風、関節症、乾癬性関節炎、強直性脊椎炎、又は感染症である。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物は、傷害の治療、傷害によって損傷した組織の修復、又は傷害によって引き起こされる疼痛の治療のため投与される。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物は、裂傷の治療又は裂傷によって損傷した組織の修復のため投与される。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物は、投与後に対象の腎臓にホーミングし、それを標的化し、又はそこに移動する。一部の実施形態において、病態は腎臓に関連する。一部の実施形態において、病態は、ループス腎炎、急性腎傷害（ＡＫＩ）、慢性腎疾患（ＣＫＤ）、高血圧性腎損傷、糖尿病性腎症、又は腎線維症である。
一部の態様において、対象の器官又は身体領域をイメージングする方法は、本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態のペプチド活性薬剤コンジュゲート、本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態のペプチド、又は本明細書に記載されるとおりの任意の実施形態の医薬組成物を対象に投与すること；及び対象をイメージングすることを含む。一部の実施形態において、本方法は、癌又は罹患領域、組織、構造、若しくは細胞を検出することを更に含む。一部の実施形態において、本方法は、対象に手術を行うことを更に含む。一部の実施形態において、本方法は、癌を治療することを更に含む。一部の実施形態において、手術は、対象の癌又は罹患領域、組織、構造若しくは細胞を除去することを含む。一部の実施形態において、本方法は、外科的除去後に対象の癌又は罹患領域、組織、構造、若しくは細胞をイメージングすることを更に含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートは融合タンパク質として発現する。
参照による援用
本明細書において言及、開示又は参照される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、本明細書において全体として、各個別の刊行物、特許、又は特許出願が参照によって援用されることが具体的且つ個別に示されたものとするのと同程度に参照により援用される。
本発明の新規特徴が添付の特許請求の範囲に詳細に示される。本開示の原理が利用される、且つその添付の図面が以下のとおりである例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明を参照することにより、本開示の特徴及び利点に関してより良い理解が得られるであろう。
配列番号２７のペプチドで処置した動物の関節及び他の軟骨における１４Ｃシグナルの同定を示す。 配列番号３１のペプチドの三次元構造及びライン構造を示す。 配列番号Ｘ（ここでＸは、配列番号２４～配列番号３６のペプチドのいずれか１つであり得る）の配列を発現するコンストラクトの例示的構成を示す。 本開示のペプチドの製造方法の概略図を示す。 配列番号５４１（配列番号５４１は配列番号２７であるが、最初の３アミノ酸「ＧＳＧ」がなく、また配列番号３１７でもあるが、最初のアミノ酸「Ｇ」がない）と配列番号３１６、配列番号５４１と配列番号５４２（配列番号５４２は配列番号３０であるが、最初の３アミノ酸「ＧＳＱ」がなく、配列番号３２０であるが、最初のアミノ酸「Ｑ」がない）、及び配列番号５４１と配列番号４８３のアラインメントを示す。図５Ａは配列番号５４１のペプチドと配列番号３１６のペプチドのアラインメントを示す。囲み線は保存された正電荷残基を表す。図５Ｂは配列番号５４１のペプチドと配列番号５４２のペプチドのアラインメントを示す。囲み線は保存された正電荷残基を表す。図５Ｃは配列番号５４１のペプチドと配列番号４８３のペプチドのアラインメントを示す。囲み線は保存された正電荷残基を表す。 配列番号３２０のペプチドと配列番号４８４のペプチドのアラインメントを示す。囲み線は保存された正電荷残基を表す。 配列番号４９４～配列番号５４０のｐｆａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリー内のペプチドのアラインメントを示す。囲み線内及び太字の残基は、配列が比較的保存されていることを示し、一方、囲み線のない太字でない残基は、配列多様性がより高い範囲を示す。 ｐｆａｍ００４５１：毒素２構造クラスファミリーからの配列番号４９４のペプチドと配列番号２７の本開示の軟骨ホーミングペプチドのアラインメントを示す。アスタリスクは、単一の完全に保存された残基の位置を示し、コロンは、強い類似性の特性群間（ゴネット（Ｇｏｎｎｅｔ）のポイント・アクセプテッド・ミューテーション（ｐｏｉｎｔ ａｃｃｅｐｔｅｄ ｍｕｔａｔｉｏｎ：ＰＡＭ）２５０行列でスコアリング＞０．５）における保存を示し、ピリオドは、弱い類似性の特性群間（ゴネット（Ｇｏｎｎｅｔ）のＰＡＭ２５０行列でスコアリング≦０．５）における保存を示す。 配列番号２７のペプチドによる処置後２４時間のインタクトな腎臓を有する動物の軟骨における１４Ｃシグナルを示す。 投与後２４時間におけるＣｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌを投与したマウスの白色光像及び対応する全身蛍光像を示す。図１０Ａは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間におけるマウスの凍結切片像を示す。図１０Ｂは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間の、図１０Ａに示される切片に対応するマウスにおける蛍光シグナルを示す。図１０Ｃは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間におけるマウスの別の凍結切片像を示す。図１０Ｄは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間の、図１０Ｃに示される切片に対応するマウスにおける蛍光シグナルを示す。図１０Ｅは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間におけるマウスの別の凍結切片像を示す。図１０Ｆは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間の、図１０Ｅに示される切片に対応するマウスにおける蛍光シグナルを示す。 配列番号３１６、配列番号３１７、配列番号３２１、配列番号３３３、配列番号３３７、配列番号３３８、配列番号３４０、配列番号３９８、配列番号４７４、配列番号４８３、配列番号４８６、及び配列番号５４３～配列番号５４９の多重配列アラインメントを用いてペプチド安定性及び免疫原性の増強が予測されたことを示す。配列番号２９５はコンセンサス配列である。 配列番号２７のペプチドで処置した動物の鼻腔、脊髄、気管、及び他の軟骨における１４Ｃシグナルの位置の同定を示す。 Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）の投与後における第１のマウスから摘出した後肢及び第２のマウスから摘出した後肢のＩＶＩＳ蛍光イメージングを示す。低いシグナル強度の範囲は細い実線で示し、中程度のシグナル強度の範囲は太い実線で示し、高いシグナル強度の範囲は細い点線で示す。図１３Ａは、ペプチド投与後３時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｂは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後３時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｃは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後２４時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｄは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後２４時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｅは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後４８時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｆは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後４８時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｇは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後７２時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｈは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）の投与後７２時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。 Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）の投与後における第１のマウスから摘出した後肢及び第２のマウスから摘出した後肢のＩＶＩＳ蛍光イメージングを示す。低いシグナル強度の範囲は細い実線で示し、中程度のシグナル強度の範囲は太い実線で示し、高いシグナル強度の範囲は細い点線で示す。図１３Ａは、ペプチド投与後３時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｂは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後３時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｃは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後２４時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｄは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後２４時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｅは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後４８時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｆは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後４８時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｇは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）のペプチド投与後７２時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｈは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）の投与後７２時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。 配列番号１０８の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスからの凍結切片のオートラジオグラフィー像を示す。図１４Ａは、配列番号１０８の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの別の凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。図１４Ｂは、配列番号１０８の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの別の凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。 配列番号１０６の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスからの凍結切片のオートラジオグラフィー像を示す。図１５Ａは、マウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。図１５Ｂは、配列番号１０６の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。 配列番号１８７の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスからの凍結切片のオートラジオグラフィー像を示す。図１６Ａは、配列番号１８７の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。図１６Ｂは、配列番号１８７の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。
本開示は、概して軟骨療法のための組成物及び方法に関する。一部の実施形態において、本明細書における組成物及び方法は、対象への投与後に軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、それによって保持される、そこに蓄積する、そこに移動する、及び／又はそれに結合するペプチドを利用する。一部の実施形態において、本開示の軟骨ホーミングペプチドは軟骨又はその組織若しくは細胞において治療効果を及ぼす。一部の実施形態において、本開示の軟骨ホーミングペプチドは軟骨又はその組織若しくは細胞への活性薬剤の送達に使用される。活性薬剤は軟骨又はその組織若しくは細胞に治療効果を及ぼし得る。例えば、特定の実施形態において、本ペプチドそれ自体又は活性薬剤は、軟骨又はその組織若しくは細胞への抗炎症剤又は他の薬剤の局所的送達を可能にする。別の例として、活性薬剤は、軟骨のイメージングに使用することのできるフルオロフォアである。特定の実施形態において、ペプチドそれ自体が治療応答を誘導する。
軟骨障害は治療が特に困難である。直接的な活性薬剤投与経路は、非経口（例えば、静脈内、皮下、筋肉内）、関節内、吸入、皮膚、局所、又は経口である。しかしながら、軟骨は無血管であり得るため、薬物を静脈内投与しても有意な量を軟骨に到達させることができない。骨関節炎などの軟骨疾患用の薬物は患部に局所的に直接注射することができ、例えば関節に直接注射することができる。軟骨障害の治療を目的とした薬物のほとんどは治療的実現可能性が立証されておらず、ここで失敗の主な理由は標的組織への到達性の不足である。標的組織への到達性の不足はまた、薬物が標的領域、組織、構造又は細胞にホーミングし、それを標的化し、又はそこに向けられ、それによって保持され、及び／又はそれに結合することができた場合に必要であろうよりも高い用量の投与にもつながり得る。従って、軟骨病態の治療には高濃度の非特異的薬物の使用が必要になることも多い。加えて、関節障害の治療においては幾つもの療法薬が有益であるが、薬物の全身投与によって引き起こされる副作用レベルが原因で問題が多い（Ｄａｎｃｅｖｉｃ ａｎｄ ＭｃＣｕｌｌｏｃｈ，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｅｓ Ｔｈｅｒ．１６：４２９（２０１４））。
軟骨に接触可能な特異的且つ強力な薬物は、化合物を特定の領域、組織、細胞及び構造へと選択的に標的化して送達することにより、多くの治療の非特異性に対抗し得る。かかる薬物はまた、イオンチャネルの調節、タンパク質間相互作用、細胞外マトリックスリモデリング（即ちプロテアーゼ阻害）などにも有用であり得る。かかるターゲット療法は、投与量の減量、副作用の低減、患者コンプライアンスの向上、及び治療成績の向上を可能にし得るもので、軟骨の急性疾患のみならず、慢性病態においても同様に有利であり得る。
本開示は、シスチン高密度ペプチド（ｃｙｓｔｉｎｅ－ｄｅｎｓｅ ｐｅｐｔｉｄｅ）を含み得るか、又はそれに由来し得るペプチドを提供する。本明細書で使用されるとき、用語「シスチン高密度ペプチド」は、用語「ノットペプチド」、「ノッチン」、及び「オプチド（ｏｐｔｉｄｅ）」と同義的であってよく、シスチン高密度ペプチドはまた「ＣＤＰ」と省略することもできる。ジスルフィド含有ペプチドの中でも特に、ヒッチン（ｈｉｔｃｈｉｎ）もまた、本開示の目的上「ノットペプチド」又は「シスチン高密度ペプチド」と見なすことができる。ノッチンは、例えば、多くの場合にコンパクトな構造に折り畳まれている約１１～約８０アミノ酸長を含むシスチン高密度ペプチドの一クラスである。ノッチン及び他のシスチン高密度ペプチドは、典型的には、幾つもの分子内ジスルフィド架橋によって特徴付けられる、且つβストランド、αヘリックス、及び他の二次構造を含有し得る複合的三次構造にアセンブルされる。ジスルフィド結合の存在によってシスチン高密度ペプチドに顕著な環境安定性が付与されることにより、それが極度の温度及びｐＨに耐え、血流又は消化管内のタンパク質分解酵素に抵抗することが可能なものになり得るとともに、特異的体内分布、薬物動態、結合相互作用、細胞プロセシング、又は生理学的及び治療的価値のある他の特性がもたらされ得る。本明細書に開示されるペプチドは、ある種のシスチン高密度ペプチドに由来し得る。本開示は、軟骨に有効に接触することができ、且つ直接、或いは活性薬物、ペプチド、若しくは分子の担体として軟骨病態の治療に使用することができるシスチン高密度ペプチドの一クラスについて記載する。例えば、骨関節炎は、骨端を覆う軟骨が菲薄化して関節内で骨が骨に直接接触するようになることに伴う軟骨病態である。時間が経つと、骨端が摩擦レベルの上昇を被り、それが最終的に骨端の糜爛を引き起こす。骨関節炎患者には運動の低下及び疼痛の増加が起こる。関節及び骨端にある軟骨に接触して軟骨細胞と相互作用し、細胞外マトリックスタンパク質の発現増加を誘導できる可能性がある治療用ペプチドであれば、例えば、産生速度、産生量、コラーゲンを分解するタンパク質の阻害、既存のコラーゲンタンパク質の完全性を維持する他のタンパク質の発現促進、又は他の機構を介したコラーゲンの発現増加によって骨関節炎の治療及び予防に使用できる可能性がある。ペプチドはまた、骨、靱帯、筋肉、腱、滑液嚢、結合組織、血管、末梢神経、破骨細胞、骨芽細胞、線維芽細胞、滑膜細胞、単球／マクロファージ、リンパ球、形質細胞、脂肪細胞、内皮細胞、ニューロン、靱帯、筋肉、腱、及び滑液嚢など、隣接する組織又は細胞にも影響を及ぼすことができる可能性がある。本開示のペプチドは様々な病態の症状の治療に使用することができる。本開示のペプチドは、軟骨及びその成分、例えば、軟骨細胞、細胞外マトリックス、コラーゲン、ヒアルロナン（ｈｙａｌｕｒａｎｏｎ）、アグレカン（軟骨特異的プロテオグリカンコアタンパク質（ＣＳＰＣＰ）としても知られる）、又は細胞外マトリックス及び関節の他の成分、又は上記に挙げたとおりの関節及び軟骨組織における本明細書に記載されるものなどの他の隣接成分に結合し、そこにホーミングし、そこに移動し、そこに蓄積し、それによって保持され、又はそこに向けられることができる。
本明細書にはまた、慢性疾患又は軟骨傷害又は本明細書に記載されるとおりの他の治療適応症に起因する疼痛（例えば関節痛）の管理、軽減、除去又は低減を助ける、軟骨の特異的領域、組織、構造又は細胞に選択的にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、そこに移動する、それによって保持される、又はそこに蓄積する、及び／又はそれに結合するペプチドも記載される。軟骨の１つ以上の特異的領域、組織、構造又は細胞にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに向けられる、それによって保持される、又はそこに蓄積する、及び／又はそれに結合するペプチドは、疼痛治療薬の使用及び有効性を制限することが多いオフターゲット及び潜在的負の効果、例えば副作用が少ないものであり得る。加えて、かかるペプチドは、既存の薬物を軟骨の特異的領域、組織、構造又は細胞に直接標的化して軟骨との接触を助ける又は薬剤の局所濃度を増加させることにより、その投薬量を減らし、有効性を高め得る。ペプチドそれ自体が疼痛を調節してもよく、又はペプチドが、疼痛を調節する薬剤にコンジュゲートされてもよい。かかる疼痛調節は、炎症の調節、自己免疫応答、痛み受容器への直接的又は間接的作用、細胞殺傷、又はプログラム細胞死（罹患細胞又は組織などのアポトーシス経路及び／又は非アポトーシス経路によるかに関わらず）など、様々な機構によって作動し得る（Ｔａｉｔ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｃｅｌｌ Ｓｃｉ １２７（Ｐｔ １０）：２１３５－４４（２０１４））。
軟骨の特異的領域、組織、構造又は細胞にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、そこに移動する、それによって保持される、そこに蓄積する、又はそれに結合する本開示のペプチドは、異なる度合いの効率でそれを行い得る。ペプチドは軟骨において血液又は筋肉などの他の部位よりも高濃度であり得る。ペプチドは、血中のシグナルに対するパーセンテージとしての軟骨中におけるシグナルを有するものとして記録することができる。例えば、２００％の軟骨シグナルは、軟骨におけるシグナルが血中のシグナルの２倍の高さであることを示す。一部の実施形態において、軟骨ホーミング特性を有するペプチドは、Ｘ線デンシトメトリー測定によって＞１７０％の軟骨シグナルを有し得る。他の実施形態において、軟骨ホーマーであるペプチドは、Ｘ線デンシトメトリー測定によって＞２００％の軟骨シグナルを有し得る。他の実施形態において、より効率的な軟骨ホーマーであるペプチドは、Ｘ線デンシトメトリー測定によって＞３００％の軟骨シグナルを有し得る。他の実施形態において、より効率的な軟骨ホーマーであるペプチドは、Ｘ線デンシトメトリー測定によって＞４００％の軟骨シグナルを有し得る。他の実施形態において、最も高い関心がもたれる最も強力な軟骨ホーマーであるペプチドは、Ｘ線デンシトメトリー測定によって＞５００％の軟骨シグナルを有し得る。一部の実施形態において、軟骨におけるペプチド濃度と比べた血液、筋肉、又は他の組織におけるペプチド濃度の比の測定は、放射性同位体で標識したペプチドのデンシトメトリーシグナルの測定（上記に記載したとおり）を含めた様々な方法を用いるか、又は他のアッセイを用いることにより実施し得る。
軟骨の特異的領域、組織、構造又は細胞に選択的にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、そこに移動する、それによって保持される、又はそこに蓄積する、及び／又はそれに結合するペプチドは、対象へのペプチドの投与後に存在してもよい。対象はヒト又は非ヒト動物であってもよい。
本明細書に開示されるペプチドは活性薬剤として使用されてもよく、又はフルオロフォア、ヨウ化物含有Ｘ線造影剤、ランタニドキレート（例えば、ＭＲＩイメージング用のガドリニウム）、ペルフルオロカーボン（超音波用）、若しくはペプチドのイメージング及びトレーシング用のＰＥＴトレーサー（例えば、１８Ｆ又は１１Ｃ）などの検出薬剤にコンジュゲートされてもよく、又は抗炎症活性薬剤又は炎症若しくは他の疾患の治療用の関節に対する他の活性薬剤などの薬剤にコンジュゲートされてもよい。
本明細書に開示されるペプチドは、エキソビボでの軟骨外植片の結合に使用することができる。軟骨外植片は、ヒト又は動物など、任意の対象からのものであってよい。軟骨外植片へのペプチド結合の評価を用いて、インビボで軟骨に効率的にホーミングし得るペプチドをスクリーニングすることができる。
一部の実施形態において、本開示のペプチドは、腎臓の特異的領域、組織、構造又は細胞にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、そこに移動し、それによって保持され、そこに蓄積し、又はそれに結合する。例えば、一部の実施形態において、本開示のペプチドは、腎臓の近位尿細管、腎臓ネフロン、又はタコ足細胞にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、そこに移動し、それによって保持され、そこに蓄積し、又はそれに結合する。腎臓の特異的領域、組織、構造又は細胞に選択的にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、そこに移動する、それによって保持される、又はそこに蓄積する、及び／又はそれに結合するペプチドは、対象へのペプチドの投与後に存在してもよい。対象はヒト又は非ヒト動物であってもよい。本明細書に開示されるペプチドは活性薬剤として使用されてもよく、又はフルオロフォア、ヨウ化物含有Ｘ線造影剤、ランタニドキレート（例えば、ＭＲＩイメージング用のガドリニウム）、ペルフルオロカーボン（超音波用）、若しくはペプチドのイメージング及びトレーシング用のＰＥＴトレーサー（例えば、１８Ｆ又は１１Ｃ）などの検出薬剤にコンジュゲートされてもよく、又は抗炎症剤又は腎癌、慢性腎不全若しくは他の腎疾患の治療用の腎臓に対する他の薬剤などの薬剤にコンジュゲートされてもよい。
治療薬としてのペプチドの進歩及び普及における一つの障害は、ペプチドが化学的及び物理的に不安定であり得ることである。治療用ペプチドの製造過程における必須の留意事項として、貯蔵条件、持続的な生化学的機能、及びインビボ送達を挙げることができる。ペプチド分解産物は、ペプチドの安全性プロファイル、効力、及び免疫原性を変化させる種の形成をもたらし得る。こうしたペプチド分解産物は製造及び貯蔵中に形成され得るとともに、患者への送達後にインビボでも形成され得る。更に、ペプチド分解により保管寿命が制限され、冷蔵又はドライアイス輸送が必要な不安定なペプチドに起因して生産コストが増加し得る。分解産物は製造過程で形成される可能性があるため、後者についてはペプチドの継続的なモニタリング及びバリデーションを必然的に伴い得る。ひいては、例えば、周囲環境、製造過程、貯蔵中における安定性が高まった、且つ種々の条件下におけるペプチド分解の可能性を防ぐ治療用ペプチドの合理的（ｒａｔｉｏｎａｌｅ）設計及び生産が喫緊に必要とされている。
一部の実施形態において、本開示のペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートは、ペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートの分解を最小限に抑えて妥当な貯蔵を可能にする安定性特性を有する。本開示のペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートの長期、加速、及び中間貯蔵条件としては、２５℃±２℃／６０％相対湿度（ＲＨ）±５％ＲＨ、又は３０℃±２℃／６５％ＲＨ±５％ＲＨで少なくとも６ヵ月、少なくとも１２ヵ月、及び最長１年、最長２年、最長３年、最長４年、又は４年超にわたる長期貯蔵条件を挙げることができる。加えて、中期及び短期貯蔵条件（例えば、輸送、販売、製造、又は取扱いの間）、又はある種の気候及びインフラ向けの長期貯蔵条件としては、３０℃±２℃／６５％ＲＨ±５％ＲＨ又は４０℃±２℃／７５％ＲＨ±５％ＲＨで最長１時間、最長８時間、最長１日、最長３日、最長１週間、最長１ヵ月、最長３ヵ月、最長６ヵ月又は少なくとも６ヵ月、最長１年、最長２年、最長３年、最長４年、又は４年超にわたる貯蔵条件を挙げることができる）。更に、本開示のペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートは、例えば５℃±３℃の間に少なくとも６ヵ月、少なくとも１２ヵ月、及び最長１年、最長２年、最長３年、最長４年、又は４年超にわたって冷蔵されてもよい。加えて、中期及び短期冷蔵条件（例えば、輸送、販売、製造、又は取扱いの間）としては、２５℃±２℃／６０％ＲＨ±５％ＲＨで最長１時間、最長８時間、最長１日、最長３日、最長１週間、最長１ヵ月、最長３ヵ月、最長６ヵ月又は少なくとも６ヵ月、及び潜在的にはそれ以上（少なくとも１２ヵ月及び最長１年、最長２年、最長３年、最長４年、又は４年超）にわたるものを挙げることができる。かかる貯蔵条件は、周囲条件に基づくか、それとも冷蔵条件に基づくかに関わらず、その特徴的な一般的に見られる年間の気候条件によって区別される世界の４つの区域（例えば、医薬品規制調和国際会議（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｆｏｒ Ｈａｒｍｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ Ｕｓｅ：ＩＣＨ）の安定性区域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、又はＩＶ）に基づき調整することができる。加えて、製剤成分は、主として、疎水性相互作用及び凝集に起因する変性を防止するとともに、トランケーション、酸化、アミド分解、切断、加水分解、異性化、ジスルフィド交換、ラセミ化、及びβ脱離を含めた化学分解も防止することにより貯蔵下にある本開示のペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートの天然のコンホメーション及び化学構造を維持するその能力に関して選択され得る（Ｃｌｅｌａｎｄ，ｅｔ ａｌ．，Ｃｒｉｔ Ｒｅｖ Ｔｈｅｒ Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔ １０（４）：３０７－３７７（１９９３）；Ｓｈｉｒｅ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｓｃｉ ９３（６）：１３９０－１４０２（２００４）；Ｗａｋａｎｋａｒ ａｎｄ Ｂｏｒｃｈａｒｄｔ，Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｓｃｉ ９５（１１）：２３２１－２３３６（２００６））。
一部の実施形態において、本開示のペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートは、ペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートの免疫原性を最小限に抑える組み込まれた特性を有する。免疫原性は、治療用ペプチド及びタンパク質の開発上の大きな懸念と言ってよく、免疫原性を低減し、且つその安全性及び有効性を増加させる治療用ペプチドの合理的（ｒａｔｉｏｎａｌｅ）設計及び生産が喫緊に必要とされている。免疫原性は所望のペプチド配列又はペプチド分解産物に対して起こり得る。免疫原性は、治療用ペプチド、タンパク質、コンジュゲート、又は他の薬物に結合する及び／又はそれを中和する抗体の産生によるなど、患者が治療用ペプチド、タンパク質、コンジュゲート、又は他の薬物に対して免疫応答を生じたときに起こり得る。薬物が２回以上又は慢性的に投与されると、免疫原性の可能性が増加し得る。免疫原性は、患者の薬物への曝露を低下させることもあり、薬物の有効性を低下させることもあり、また、治療用ペプチド、タンパク質、コンジュゲート、又は他の薬物に対する免疫原性の増加に関連する自己タンパク質に対する免疫応答又は他の有害反応の発生など、患者に安全性リスクをもたらすこともある。免疫原性反応は患者毎に、また異なるＨＬＡアレル群間の中でも、並びに時間とともに変わり得る。そのため、治療用ペプチド又はタンパク質で免疫原性リスクを最小限に抑えることは、治療に有効且つ安全に使用することのできる薬物の開発に重要であり得る。免疫原性能の評価には、インシリコ方法、インビトロ検査、前臨床インビボ検査、及び臨床用量設定中の評価を含み得る様々な方法が存在する。本開示の治療用ペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートの製剤設計及び開発の初期にそれが機能するインビボ環境で（例えば、炎症環境又は生理的ｐＨで）判定することにより、有効性の喪失又は免疫応答の誘導をもたらし得る修飾に対する感受性（例えば、凝集及びアミド分解）が明らかになり得る。かかる情報を用いて、かかるインビボ条件下における製剤の安定性を高め、又は免疫原性を低減するための製剤エンジニアリングを促進することができる。更に、本開示の治療用ペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートは、タンパク質凝集を最小限に抑えるように設計することができる。凝集形成を最小限に抑える戦略は、薬剤開発の初期に、例えば、適切な細胞基質の使用、凝集形成を最小限に抑える製造条件の選択、可能な限り最大限に凝集を取り除くロバストな精製スキームの利用、並びに貯蔵中の凝集を最小限に抑える製剤化及び容器クロージャシステムの選択によって用いることができる。
当業者には、本開示の例示的実施形態が図示及び説明される以下の詳細な説明から、本開示の更なる態様及び利点が明らかになるであろう。認識されるであろうとおり、本開示は他の異なる実施形態が可能であり、その幾つかの詳細は、様々な点で全て本開示から逸脱することなく修正が可能である。従って、図面及び説明は、限定的でない、例示的な性質のものと解釈されるべきである。
本明細書で使用されるとき、天然のＬ－鏡像異性体アミノ酸の略称は従来どおりで、以下のとおりである：アラニン（Ａ、Ａｌａ）；アルギニン（Ｒ、Ａｒｇ）；アスパラギン（Ｎ、Ａｓｎ）；アスパラギン酸（Ｄ、Ａｓｐ）；システイン（Ｃ、Ｃｙｓ）；グルタミン酸（Ｅ、Ｇｌｕ）；グルタミン（Ｑ、Ｇｌｎ）；グリシン（Ｇ、Ｇｌｙ）；ヒスチジン（Ｈ、Ｈｉｓ）；イソロイシン（Ｉ、Ｉｌｅ）；ロイシン（Ｌ、Ｌｅｕ）；リジン（Ｋ、Ｌｙｓ）；メチオニン（Ｍ、Ｍｅｔ）；フェニルアラニン（Ｆ、Ｐｈｅ）；プロリン（Ｐ、Ｐｒｏ）；セリン（Ｓ、Ｓｅｒ）；スレオニン（Ｔ、Ｔｈｒ）；トリプトファン（Ｗ、Ｔｒｐ）；チロシン（Ｙ、Ｔｙｒ）；バリン（Ｖ、Ｖａｌ）。典型的には、Ｘａａは任意のアミノ酸を示し得る。一部の実施形態において、Ｘは、アスパラギン（Ｎ）、グルタミン（Ｑ）、ヒスチジン（Ｈ）、リジン（Ｋ）、又はアルギニン（Ｒ）であり得る。
本開示の一部の実施形態は、任意の標準若しくは非標準アミノ酸又はその類似体のＤ－アミノ酸残基を企図する。アミノ酸配列が一連の３文字又は１文字アミノ酸略称として表されるとき、標準的用法及び慣習に従い左手方向がアミノ末端方向であり、右手方向がカルボキシル末端方向である。
ペプチド
本明細書におけるシスチン高密度ペプチドは、抗体様親和性で標的に結合することができる。シスチン高密度ペプチドは、複数の軟骨領域、組織、構造又は細胞の活性を調節することができる。例えば、一部の実施形態において、骨修飾薬にコンジュゲートされたシスチン高密度ペプチドは、罹患関節の軟骨にホーミングして薬物を放出することにより、蝕まれた又は損傷を受けた骨の範囲に、ペプチドの軟骨ターゲティング機能がない場合に実現し得るよりも高い局所的薬物濃度を生じさせる。シスチン高密度ペプチドは、靱帯、筋肉、腱、滑液嚢、結合組織、血管、末梢神経、破骨細胞、骨芽細胞、線維芽細胞、滑膜細胞、単球／マクロファージ、リンパ球、形質細胞、脂肪細胞、内皮細胞、ニューロン、靱帯、筋肉、腱、及び滑液嚢などの隣接組織又は細胞に影響を及ぼし得る薬物にコンジュゲートすることができる。薬物にコンジュゲートされたシスチン高密度ペプチドは、軟骨及びその成分、例えば、軟骨細胞、細胞外マトリックス、任意の種類のコラーゲン、ヒアルロナン（ｈｙａｌｕｒａｎｏｎ）、アグレカン（軟骨特異的プロテオグリカンコアタンパク質（ＣＳＰＣＰ）としても知られる）、プロテオグリカン類、グリコサミノグリカン類（ｇｌｙｃｏａｓｍｉｎｏｇｌｙｃａｎｓ）、糖タンパク質類、デコリン、ビクリカン（ｂｉｃｌｙｃａｎ）、フィブロモジュリン、又は細胞外マトリックス及び関節の他の成分、又は上記に挙げたとおりの関節及び軟骨組織における本明細書に記載されるものなどの他の隣接成分に結合し、そこにホーミングし、そこに移動し、そこに蓄積し、それによって保持され、又はそこに向けられることができる。軟骨関連障害の治療のためペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートが標的化し得る軟骨領域、組織、及び構造の一部には、以下が含まれる：（ａ）弾性軟骨；（ｂ）関節軟骨及び骨端軟骨などの硝子軟骨；（ｃ）線維軟骨；及び（ｄ）上記（ａ）～（ｃ）の任意の細胞又は細胞型。軟骨関連障害の治療のためペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートが標的化し得る範囲の一部には、以下が含まれる：軟骨には、膝、股関節、又は指などの関節、鼻軟骨、脊椎軟骨、気管軟骨、及び肋軟骨が含まれる。様々な態様において、軟骨成分はアグレカン及びＩＩ型コラーゲンを含む。加えて、一部の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは細胞に透過し得る。他の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは細胞に侵入しない。他の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは他の種類の分子と比較して、より迅速なクリアランス及び細胞取込みを呈する。
本開示のペプチドはシステインアミノ酸残基を含み得る。ある場合には、ペプチドは少なくとも４個のシステインアミノ酸残基を有する。ある場合には、ペプチドは少なくとも６個のシステインアミノ酸残基を有する。他の場合には、ペプチドは少なくとも８個のシステインアミノ酸残基、少なくとも１０個のシステインアミノ酸残基、少なくとも１２個のシステインアミノ酸残基、少なくとも１４個のシステインアミノ酸残基又は少なくとも１６個のシステインアミノ酸残基を有する。
シスチン高密度ペプチドはジスルフィド架橋を含み得る。シスチン高密度は、残基の５％以上がシスチンとして分子内ジスルフィド結合を形成するシステインであるペプチドであり得る。ジスルフィド結合ペプチドは薬物足場であり得る。一部の実施形態において、ジスルフィド架橋は阻害剤ノットを形成する。ジスルフィド架橋はシステイン残基間、例えばシステイン１～４、２～５、又は３～６の間に形成され得る。ある場合には、１つのジスルフィド架橋が他の２つのジスルフィド架橋によって形成されるループを通り抜け、例えば阻害剤ノットを形成する。他の場合には、ジスルフィド架橋は任意の２つのシステイン残基間に形成され得る。
本開示は、例えば、軟骨を標的化し、そこにホーミングし得る更なるペプチドの生成起点として用いることのできるペプチド足場を更に含む。一部の実施形態において、こうした足場は種々のシスチン高密度ペプチドに由来することができる。特定の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは、幾つもの分子内ジスルフィド架橋によって特徴付けられる、且つ任意選択でβストランド及び他の二次構造、例えばαヘリックスを含有する複合的三次構造にアセンブルされる。例えば、シスチン高密度ペプチドは、一部の実施形態において、ジスルフィドノットを通るジスルフィドによって特徴付けられる小型のジスルフィドリッチタンパク質を含む。このノットは、例えば、１つのジスルフィド架橋が他の２つのジスルフィド及び相互接続骨格によって形成される大員環と交差すると得ることができる。一部の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは成長因子システインノット又は阻害剤システインノットを含み得る。他の可能なペプチド構造としては、βシート無しに２つのジスルフィド架橋によって連結された２つの平行なヘリックスを有するペプチド（例えばヘフトキシン）を挙げることができる。
シスチン高密度ペプチドは、Ｌ配置の少なくとも１つのアミノ酸残基を含み得る。シスチン高密度ペプチドは、Ｄ配置の少なくとも１つのアミノ酸残基を含み得る。一部の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは１５～４０アミノ酸残基長である。他の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは１１～５７アミノ酸残基長である。更なる実施形態において、シスチン高密度ペプチドは少なくとも２０アミノ酸残基長である。
一部の実施形態において、ペプチドはｐｆａｍ００４５１：毒素＿２ファミリーのメンバーである。ｐｆａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリーは、配列番号４９４～配列番号５４０のいずれか１つのペプチドを含み得る。本開示の軟骨ホーミングペプチドは、ｐｆａｍ００４５１：毒素＿２ファミリーの任意のペプチドメンバーの変異体であってもよい。一部の実施形態において、ｐｆａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリーの変異体である本開示の例示的軟骨ホーミングペプチドは、配列番号２７のペプチドである。他の実施形態において、ｐｆａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリーの変異体である本開示の例示的軟骨ホーミングペプチドは、配列番号１０８のペプチドである。他の実施形態において、変異体ペプチドは、構造クラスｐｆａｍ００４５１：毒素＿２ファミリーのペプチドと少なくとも３０％同一である。一部の実施形態において、変異体ペプチドは、構造クラスｐｆａｍ００４５１：毒素＿２ファミリーのペプチドと３０％、４０％、５０％、６０％、８０％、９０％又は９５％同一である。一部の実施形態において、変異体ペプチドは、構造クラスｐｆａｍ００４５１：毒素＿２ファミリーのペプチドと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％又は少なくとも９５％同一である。
一部の実施形態において、軟骨ホーミングペプチドは配列ＧＳＸＶＸＸＸＶＫＣＸＧＳＫＱＣＸＸＰＣＫＲＸＸＧＸＲＸＧＫＣＩＮＫＫＸＣＫＣＹＸＸＸ（配列番号９）又はＸＶＸＸＸＶＫＣＸＧＳＫＱＣＸＸＰＣＫＲＸＸＧＸＲＸＧＫＣＩＮＫＫＸＣＫＣＹＸＸＸ（配列番号２８３）［式中、Ｘは任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しであってもよい］のファミリーメンバーであり、ここでこれらの配列は、以下の配列に見られる最も一般的なエレメントをベースとする：ＧＳＧＶＰＩＮＶＫＣＲＧＳＲＤＣＬＤＰＣＫＫＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＩＮＳＫ－ＣＨＣＴＰ－－（配列番号２７）、
ＧＳ－ＶＲＩＰＶＳＣＫＨＳＧＱＣＬＫＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＭＮＧＫ－ＣＤＣＴＰＫ－（配列番号２６）、
ＧＳＱＶＱＴＮＶＫＣＱＧＧＳ－ＣＡＳＶＣＲＲＥＩＧＶＡＡＧＫＣＩＮＧＫ－ＣＶＣＹＲＮ－（配列番号３０）、
ＧＳ－－－－－ＩＳＣＴＧＳＫＱＣＹＤＰＣＫＲＫＴＧＣＰＮＡＫＣＭＮＫＳ－ＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号２９）、
ＧＳＥＶ－－－ＩＲＣＳＧＳＫＱＣＹＧＰＣＫＱＱＴＧＣＴＮＳＫＣＭＮＫＶ－ＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号３１）、
ＧＳＡＶＣＶＹＲＴ－－－－－－ＣＤＫＤＣＫＲＲ－ＧＹＲＳＧＫＣＩＮＮＡ－ＣＫＣＹＰＹＧ（配列番号２８）、
ＧＳ－－－－ＧＩＶＣ－－－ＫＶＣＫＩＩＣＧＭＱ－ＧＫＫＶＮＩＣＫＡＰＩＫＣＫＣＫＫＧ－（配列番号２４）、及び
ＧＳＱＩＹＴＳＫＥＣＮＧＳＳＥＣＹＳＨＣＥＧＩＴＧＫＲＳＧＫＣＩＮＫＫ－ＣＹＣＹＲ－－（配列番号３３）［式中、配列において以下の残基は独立に入れ替えられてもよい：Ｋ及びＲ；Ｍ、Ｉ、Ｌ、及びＶ；Ｇ及びＡ；Ｓ及びＴ；Ｑ及びＮ；及びＸは独立に任意の数の任意のアミノ酸又はアミノ酸無しであってもよい。Ｎ末端ＧＳ配列は本開示のペプチド間で含まれても、又は除かれてもよい］。
一部の実施形態において、軟骨ホーミングペプチドは配列ＧＳＸＶＸＩＸＶＫＣＸＧＳＸＱＣＬＸＰＣＫＸＡＸＧＸＲＸＧＫＣＭＮＧＫＣＸＣＸＰＸＸ（配列番号２１）又はＸＶＸＩＸＶＫＣＸＧＳＸＱＣＬＸＰＣＫＸＡＸＧＸＲＸＧＫＣＭＮＧＫＣＸＣＸＰＸＸ（配列番号２９５）［式中、Ｘは任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しであってもよい］のファミリーメンバーであり、ここでこれらの配列は、以下の配列に見られる最も一般的なエレメントをベースとする：
－ＶＲＩＰＶＳＣＫＨＳＧＱＣＬＫＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＭＮＧＫＣＤＣＴＰＫ－（配列番号３１６）、
ＧＶＰＩＮＶＫＣＲＧＳＲＤＣＬＤＰＣＫＫＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＩＮＳＫＣＨＣＴＰ－－（配列番号３１７）、
－－－ＥＶＩＲＣＳＧＳＫＱＣＹＧＰＣＫＱＱＴＧＣＴＮＳＫＣＭＮＫＶＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号３２１）、
ＧＶＩＩＮＶＫＣＫＩＳＲＱＣＬＥＰＣＫＫＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＭＮＧＫＣＨＣＴＰＫ－（配列番号３３３）、
ＧＶＰＴＤＶＫＣＲＧＳＰＱＣＩＱＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＭＮＧＫＣＨＣＴＰＫ－（配列番号３３７）、
ＧＶＰＩＮＶＳＣＴＧＳＰＱＣＩＫＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＭＮＲＫＣＨＣＴＰＫ－（配列番号３３８）、
－ＶＧＩＮＶＫＣＫＨＳＧＱＣＬＫＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＩＮＧＫＣＤＣＴＰＫ－（配列番号３４０）、
ＧＶＰＩＮＶＲＣＲＧＳＲＤＣＬＤＰＣＲＲＡ－ＧＭＲＦＧＲＣＩＮＳＲＣＨＣＴＰ－－（配列番号３９８）、
ＱＫＩＬＳＮＲＣＮＮＳＳＥＣＩＰＨＣＩＲＩＦＧＴＲＡＡＫＣＩＮＲＫＣＹＣＹＰ－－（配列番号４７４）、
－ＶＦＩＮＶＫＣＲＧＳＰＥＣＬＰＫＣＫＥＡＩＧＫＳＡＧＫＣＭＮＧＫＣＫＣＹＰ－－（配列番号４８３）、
－ＶＰＴＤＶＫＣＲＧＳＰＱＣＩＱＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＭＮＧＫＣＨＣＴＰ－－（配列番号４８６）、
－－ＡＥＩＩＲＣＳＧＴＲＥＣＹＡＰＣＱＫＬＴＧＣＬＮＡＫＣＭＮＫＡＣＫＣＹＧＣＶ（配列番号５４３）、
－ＲＰＴＤＩＫＣＳＡＳＹＱＣＦＰＶＣＫＳＲＦＧＫＴＮＧＲＣＶＮＧＬＣＤＣＦ－－－（配列番号５４４）、
－ＱＦＴＤＶＫＣＴＧＳＫＱＣＷＰＶＣＫＱＭＦＧＫＰＮＧＫＣＭＮＧＫＣＲＣＹＳ－－（配列番号５４５）、
－ＶＧＩＮＶＫＣＫＨＳＲＱＣＬＫＰＣＫＤＡ－ＧＭＲＦＧＫＣＴＮＧＫＣＨＣＴＰＫ－（配列番号５４６）、
－ＶＶＩＧＱＲＣＹＲＳＰＤＣＹＳＡＣＫＫＬＶＧＫＡＴＧＫＣＴＮＧＲＣＤＣ－－－－（配列番号５４７）、
－－ＮＦＫＶＥＧＡＣＳＫＰＣＲＫＹＣＩＤＫ－ＧＡＲＮＧＫＣＩＮＧＲＣＨＣＹＹ－－（配列番号５４８）、及び
ＱＩＤＴＮＶＫＣＳＧＳＳＫＣＶＫＩＣＩＤＲＹＮＴＲＧＡＫＣＩＮＧＲＣＴＣＹＰ－－（配列番号５４９）。
一部の実施形態において、軟骨ホーミングペプチドは配列ＧＳＸＶＸＩＸＶＲＣＸＧＳＸＱＣＬＸＰＣＲＸＡＸＧＸＲＸＧＲＣＭＮＧＲＣＸＣＸＰＸＸ（配列番号２２）又はＸＶＸＩＸＶＲＣＸＧＳＸＱＣＬＸＰＣＲＸＡＸＧＸＲＸＧＲＣＭＮＧＲＣＸＣＸＰＸＸ（配列番号２９６）［式中、Ｘは任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しであってもよい］のファミリーメンバーであり、ここでこれらの配列は、以下の配列に見られる、及びＫをＲと入れ替えた、最も一般的なエレメントをベースとする：配列番号３１６、配列番号３１７、配列番号３２１、配列番号３３３、配列番号３３７、配列番号３３８、配列番号３４０、配列番号３９８、配列番号４８３、配列番号４８６、又は配列番号５４３～配列番号５４９。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＧＶＰＩＸ１ＶＲＣＲＧＳＲＤＣＸ２Ｘ３ＰＣＲＲＡＧＸ４ＲＦＧＲＣＩＸ５Ｘ６ＲＣＸ７ＣＸ８Ｐ（配列番号２３）又はＧＶＰＩＸ１ＶＲＣＲＧＳＲＤＣＸ２Ｘ３ＰＣＲＲＡＧＸ４ＲＦＧＲＣＩＸ５Ｘ６ＲＣＸ７ＣＸ８Ｐ（配列番号２９７）を含み、式中、以下の残基、式中Ｘ１はＮ、Ｓ、又はＧから選択され、式中Ｘ２はＬ又はＹから選択され、式中Ｘ３はＤ又はＥから選択され、式中Ｘ４はＭ又はＴから選択され、式中Ｘ５はＮ、Ｑ、Ａ、Ｓ、Ｔ、又はＬから選択され、式中Ｘ６はＳ、Ｇ、又はＲから選択され、式中Ｘ７はＨ又はＹから選択され、及び式中Ｘ８はＴ又はＹから選択される。一部の実施形態において、配列番号２３又は配列番号２９７におけるＲ残基のうちの０又は１個以上はＫ残基に置き換えられてもよい。一部の実施形態において、配列番号２３又は配列番号２９７におけるＲ残基のうちの０又は１個以上はＡ残基に置き換えられてもよい。他の実施形態において、配列番号２３又は配列番号２９７における０又は１個以上のＲ残基は、各々、任意の組み合わせでＫ又はＡのいずれかの残基に置き換えられてもよい。他の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸＸＸＧＣＶＸＸＸＸＫＣＲＰＧＸＫＸＣＣＸＰＸＫＲＣＳＲＲＦＧＸＸＸＸＫＫＣＫＸＸＸＸＸＸ（配列番号１０）又はＸＸＸＧＣＶＸＸＸＸＫＣＲＰＧＸＫＸＣＣＸＰＸＫＲＣＳＲＲＦＧＸＸＸＸＫＫＣＫＸＸＸＸＸＸ（配列番号２８４）のファミリーメンバーであり、ここで配列は、以下の配列に見られる最も一般的なエレメントをベースとする：
ＧＳ－－－ＡＣＫＧＶＦＤＡＣＴＰＧＫＮＥＣＣ－ＰＮＲＶＣＳＤＫ－Ｈ－－－－ＫＷＣＫＷＫＬ－－－（配列番号３２）、
ＧＳ－－－ＧＣＬＥＦＷＷＫＣＮＰＮＤＤＫＣＣＲＰＫＬＫＣＳＫＬＦ－－－－－ＫＬＣＮＦＳＦＧ－－（配列番号３４）、
ＧＳＳＥＫＤＣＩＫＨＬＱＲＣＲ－ＥＮＫＤＣＣ－－ＳＫＫＣＳＲＲ－ＧＴＮＰＥＫＲＣＲ－－－－－－（配列番号２５）、及び
ＧＳ－－－ＧＣＦＧＹ－－ＫＣＤＹＹ－ＫＧＣＣＳＧＹＶ－ＣＳＰＴＷ－－－－－ＫＷＣＶＲＰＧＰＧＲ（配列番号３６）［式中、配列において以下の残基は独立に入れ替えられてもよい：Ｋ及びＲ；Ｍ、Ｉ、Ｌ、及びＶ；Ｇ及びＡ；Ｓ及びＴ；Ｑ及びＮ；及びＸは独立に任意の数の任意のアミノ酸又はアミノ酸無しであってもよい。Ｎ末端ＧＳ配列は本開示のペプチド間で含まれても、又は除かれてもよい］。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＫＣＸ４ＧＳＫＱＣＸ５ＤＰＣＫＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＫＣＸ１１ＮＫＫＣＫＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号１）又はＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＫＣＸ４ＧＳＫＱＣＸ５ＤＰＣＫＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＫＣＸ１１ＮＫＫＣＫＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号２７５）［式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４及びＸ１５は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しである］を含む。ある場合には、ペプチドは配列ＧＳＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＫＣＸ４ＧＳＫＱＣＸ５ＤＰＣＫＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＫＣＸ１１ＮＫＫＣＫＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号２）又はＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＫＣＸ４ＧＳＫＱＣＸ５ＤＰＣＫＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＫＣＸ１１ＮＫＫＣＫＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号２７６）［式中Ｘ１はＰ又はＲから選択され、式中Ｘ２はＰ又はＮから選択され、式中Ｘ３はＶ又はＩから選択され、式中Ｘ４はＳ、Ｔ、Ｒ又はＫから選択され、式中Ｘ５はＹ又はＬから選択され、式中Ｘ６はＱ、Ｒ又はＫから選択され、式中Ｘ７はＡ、Ｋ又はＲから選択され、式中Ｘ８はＴ又はＡから選択され、式中Ｘ９はＣ又はＭから選択され、式中Ｘ１０はＦ又はＮから選択され、式中Ｘ１１はＭ又はＩから選択され、式中Ｘ１２はＹ又はＴから選択され、式中Ｘ１３はＧ又はＰから選択され、式中Ｘ１４はＣ又は無しから選択され、及び式中Ｘ１５はＧ又は無しから選択される］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＫＱＣＹＸ７ＰＣＫＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＫＣＸ１３Ｘ１４ＫＸ１５ＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号３）又はＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＫＱＣＹＸ７ＰＣＫＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＫＣＸ１３Ｘ１４ＫＸ１５ＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号２７７）［式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、及びＸ１５は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しである］を含む。ある場合には、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＫＱＣＹＸ７ＰＣＫＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＫＣＸ１３Ｘ１４ＫＸ１５ＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号４）又はＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＫＱＣＹＸ７ＰＣＫＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＫＣＸ１３Ｘ１４ＫＸ１５ＣＫＣＹＧＣＧ（配列番号２７８）［式中、Ｘ１はＧ又は無しから選択され、式中Ｘ２はＳ又は無しから選択され、式中Ｘ３はＥ、Ｇ又は無しから選択され、式中Ｘ４はＶ、Ｓ、又は無しから選択され、式中Ｘ５はＲ又はＳから選択され、式中Ｘ６はＳ又はＴから選択され、式中Ｘ７はＧ又はＤから選択され、式中Ｘ８はＱ又はＲから選択され、式中Ｘ９はＱ又はＫから選択され、式中Ｘ１０はＴ又はＰから選択され、式中Ｘ１１はＮ又はＱから選択され、式中Ｘ１２はＳ又はＡから選択され、式中Ｘ１３はＭ又はＬから選択され、式中Ｘ１４はＮ又はＱから選択され、及び式中Ｘ１５はＶ又はＳから選択される］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＫＸ１２ＡＧＭＲＦＧＫＣＸ１３ＮＸ１４ＫＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号５）又はＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＫＸ１２ＡＧＭＲＦＧＫＣＸ１３ＮＸ１４ＫＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号２７９）［式中Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５、Ｘ１６は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しである］を含む。ある場合には、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＫＸ１２ＡＧＭＲＦＧＫＣＸ１３ＮＸ１４ＫＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号６）又はＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＫＸ１２ＡＧＭＲＦＧＫＣＸ１３ＮＸ１４ＫＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号２８０）［式中Ｘ１はＧ又は無しから選択され、式中Ｘ２はＧ、Ｓ又は無しから選択され、式中Ｘ３はＧ、Ｓ又は無しから選択され、式中Ｘ４はＰ又はＲから選択され、式中Ｘ５はＮ又はＰから選択され、式中Ｘ６はＫ又はＳから選択され、式中Ｘ７はＲ又はＫから選択され、式中Ｘ８はＧ又はＨから選択され、式中Ｘ９はＲ又はＧから選択され、式中Ｘ１０はＤ又はＱから選択され、式中Ｘ１１はＤ又はＫから選択され、式中Ｘ１２はＫ又はＤから選択され、式中Ｘ１３はＩ又はＭから選択され、式中Ｘ１４はＳ又はＧから選択され、式中Ｘ１５はＨ又はＤから選択され、及び式中Ｘ１６はＫ又は無しから選択される］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸＶＸＶＫＣＸＧＳＫＱＣＸＰＣＫＲＸＧＸＲＸＧＫＣＩＮＫＫＸＣＫＣＹＸ（配列番号７）又はＧＳＸＧＣＶＸＫＣＲＰＧＸＫＸＣＣＸＰＸＫＲＣＳＲＲＦＧＸＫＫＣＫＸ（配列番号８）［式中、各文字は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であり、式中、Ｘはアミノ酸無し又は１～１０アミノ酸長ペプチド断片であり、ここでかかるペプチド断片中の各アミノ酸はいずれの場合も任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であってよい］を含む。一部の実施形態において、ペプチドは配列ＸＶＸＶＫＣＸＧＳＫＱＣＸＰＣＫＲＸＧＸＲＸＧＫＣＩＮＫＫＸＣＫＣＹＸ（配列番号２８１）又はＸＧＣＶＸＫＣＲＰＧＸＫＸＣＣＸＰＸＫＲＣＳＲＲＦＧＸＫＫＣＫＸ（配列番号２８２）［式中、各文字は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であり、式中、Ｘはアミノ酸無し又は１～１０アミノ酸長ペプチド断片であり、ここでかかるペプチド断片中の各アミノ酸はいずれの場合も任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であってよい］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＲＣＸ４ＧＳＲＱＣＸ５ＤＰＣＲＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＲＣＸ１１ＮＲＲＣＲＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号１１）又はＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＲＣＸ４ＧＳＲＱＣＸ５ＤＰＣＲＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＲＣＸ１１ＮＲＲＣＲＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号２８５）［式中Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、及びＸ１５は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しである］を含む。ある場合には、ペプチドは配列ＧＳＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＲＣＸ４ＧＳＲＱＣＸ５ＤＰＣＲＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＲＣＸ１１ＮＲＲＣＲＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号１２）又はＧＶＸ１ＩＸ２Ｘ３ＲＣＸ４ＧＳＲＱＣＸ５ＤＰＣＲＸ６Ｘ７Ｘ８ＧＸ９ＲＸ１０ＧＲＣＸ１１ＮＲＲＣＲＣＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５（配列番号２８６）［式中Ｘ１はＰ又はＲから選択され、式中Ｘ２はＰ又はＮから選択され、式中Ｘ３はＶ又はＩから選択され、式中Ｘ４はＳ、Ｔ、Ｒ又はＫから選択され、式中Ｘ５はＹ又はＬから選択され、式中Ｘ６はＱ、Ｒ又はＫから選択され、式中Ｘ７はＡ、Ｋ又はＲから選択され、式中Ｘ８はＴ又はＡから選択され、式中Ｘ９はＣ又はＭから選択され、式中Ｘ１０はＦ又はＮから選択され、式中Ｘ１１はＭ又はＩから選択され、式中Ｘ１２はＹ又はＴから選択され、式中Ｘ１３はＧ又はＰから選択され、式中Ｘ１４はＣ又は無しから選択され、及び式中Ｘ１５はＧ又は無しから選択される］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＲＱＣＹＸ７ＰＣＲＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＲＣＸ１３Ｘ１４ＲＸ１５ＣＲＣＹＧＣＧ（配列番号１３）又はＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＲＱＣＹＸ７ＰＣＲＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＲＣＸ１３Ｘ１４ＲＸ１５ＣＲＣＹＧＣＧ（配列番号２８７）［式中Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、及びＸ１５は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しである］を含む。ある場合には、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＲＱＣＹＸ７ＰＣＲＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＲＣＸ１３Ｘ１４ＲＸ１５ＣＲＣＹＧＣＧ（配列番号１４）又はＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４ＩＸ５ＣＸ６ＧＳＲＱＣＹＸ７ＰＣＲＸ８Ｘ９ＴＧＣＸ１０Ｘ１１Ｘ１２ＲＣＸ１３Ｘ１４ＲＸ１５ＣＲＣＹＧＣＧ（配列番号２８８）［式中Ｘ１はＧ又は無しから選択され、式中Ｘ２はＳ又は無しから選択され、式中Ｘ３はＥ、Ｇ又は無しから選択され、式中Ｘ４はＶ、Ｓ、又は無しから選択され、式中Ｘ５はＲ又はＳから選択され、式中Ｘ６はＳ又はＴから選択され、式中Ｘ７はＧ又はＤから選択され、式中Ｘ８はＱ又はＲから選択され、式中Ｘ９はＱ、Ｒ、又はＫから選択され、式中Ｘ１０はＴ又はＰから選択され、式中Ｘ１１はＮ又はＱから選択され、式中Ｘ１２はＳ又はＡから選択され、式中Ｘ１３はＭ又はＬから選択され、式中Ｘ１４はＮ又はＱから選択され、及び式中Ｘ１５はＶ又はＳから選択される］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＲＸ１２ＡＧＭＲＦＧＲＣＸ１３ＮＸ１４ＲＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号１５）又はＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＲＸ１２ＡＧＭＲＦＧＲＣＸ１３ＮＸ１４ＲＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号２８９）［式中Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５、Ｘ１６は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体又は無しである］を含む。ある場合には、ペプチドは配列ＧＳＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＲＸ１２ＡＧＭＲＦＧＲＣＸ１３ＮＸ１４ＲＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号１６）又はＸ１Ｘ２Ｘ３ＶＸ４ＩＸ５ＶＸ６ＣＸ７Ｘ８ＳＸ９Ｘ１０ＣＬＸ１１ＰＣＲＸ１２ＡＧＭＲＦＧＲＣＸ１３ＮＸ１４ＲＣＸ１５ＣＴＰＸ１６（配列番号２９０）［式中Ｘ１はＧ又は無しから選択され、式中Ｘ２はＧ、Ｓ又は無しから選択され、式中Ｘ３はＧ、Ｓ又は無しから選択され、式中Ｘ４はＰ又はＲから選択され、式中Ｘ５はＮ又はＰから選択され、式中Ｘ６はＲ、Ｋ又はＳから選択され、式中Ｘ７はＲ又はＫから選択され、式中Ｘ８はＧ又はＨから選択され、式中Ｘ９はＲ又はＧから選択され、式中Ｘ１０はＤ又はＱから選択され、式中Ｘ１１はＤ、Ｒ、又はＫから選択され、式中Ｘ１２はＫ、Ｒ、又はＤから選択され、式中Ｘ１３はＩ又はＭから選択され、式中Ｘ１４はＳ又はＧから選択され、式中Ｘ１５はＨ又はＤから選択され、及び式中Ｘ１６はＫ、Ｒ、又は無しから選択される］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸＶＸＶＲＣＸＧＳＲＱＣＸＰＣＲＲＸＧＸＲＸＧＲＣＩＮＲＲＸＣＲＣＹＸ（配列番号１７）又はＧＳＸＧＣＶＸＲＣＲＰＧＸＲＸＣＣＸＰＸＲＲＣＳＲＲＦＧＸＲＲＣＲＸ（配列番号１８）［式中、各文字は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であり、式中、Ｘはアミノ酸無し又は１～１０アミノ酸長ペプチド断片であり、ここでかかるペプチド断片中の各アミノ酸はいずれの場合も任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であってよい］を含む。一部の実施形態において、ペプチドは配列ＸＶＸＶＲＣＸＧＳＲＱＣＸＰＣＲＲＸＧＸＲＸＧＲＣＩＮＲＲＸＣＲＣＹＸ（配列番号２９１）又はＸＧＣＶＸＲＣＲＰＧＸＲＸＣＣＸＰＸＲＲＣＳＲＲＦＧＸＲＲＣＲＸ（配列番号２９２）［式中、各文字は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であり、式中、Ｘはアミノ酸無し又は１～１０アミノ酸長ペプチド断片であり、ここでかかるペプチド断片中の各アミノ酸はいずれの場合も任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体であってよい］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは配列ＧＳＸＶＸＸＸＶＲＣＸＧＳＲＱＣＸＸＰＣＲＲＸＸＧＸＲＸＧＲＣＩＮＲＲＸＣＲＣＹＸＸＸ（配列番号１９）、ＸＶＸＸＸＶＲＣＸＧＳＲＱＣＸＸＰＣＲＲＸＸＧＸＲＸＧＲＣＩＮＲＲＸＣＲＣＹＸＸＸ（配列番号２９３）、ＧＳＸＸＸＧＣＶＸＸＸＸＲＣＲＰＧＸＲＸＣＣＸＰＸＲＲＣＳＲＲＦＧＸＸＸＸＲＲＣＲＸＸＸＸＸＸ（配列番号２０）、又はＸＸＸＧＣＶＸＸＸＸＲＣＲＰＧＸＲＸＣＣＸＰＸＲＲＣＳＲＲＦＧＸＸＸＸＲＲＣＲＸＸＸＸＸＸ（配列番号２９４）［式中、Ｘはアミノ酸無し又は任意のアミノ酸類似体である］を含む。
一部の実施形態において、ペプチドは、以下のペプチド断片：ＧＫＣＭＮＧＫＣ（配列番号３１２）；ＧＲＣＭＮＧＲＣ（配列番号３１３）；ＧＫＣＩＮＫＫＣＫＣ（配列番号２９８）；ＫＣＩＮ（配列番号２９９）；ＫＫＣＫ（配列番号３００）；ＰＣＫＲ（配列番号３０１）；ＫＲＣＳＲＲ（配列番号３０２）；ＫＱＣ（配列番号３０３）；ＧＲＣＩＮＲＲＣＲＣ（配列番号３０４）；ＲＣＩＮ（配列番号３０５）；ＲＲＣＲ（配列番号３０６）；ＰＣＲＲ（配列番号３０７）；ＲＲＣＳＲＲ（配列番号３０８）；ＲＱＣ（配列番号３０９）；ＰＣＫＫ（配列番号３１０）、及びＫＫＣＳＫＫ（配列番号３１１）のうちの１つ以上を含む。
表１は、本開示に係る一部の例示的ペプチドを挙げる。
Figure 2023099623000001
Figure 2023099623000002
Figure 2023099623000003
Figure 2023099623000004
Figure 2023099623000005
Figure 2023099623000006
Figure 2023099623000007
Figure 2023099623000008
Figure 2023099623000009
Figure 2023099623000010
Figure 2023099623000011
Figure 2023099623000012
Figure 2023099623000013
配列番号１～配列番号５６４のいずれか又はその断片において、任意の１つ以上のＫ残基がＲ残基又はＡ残基に置き換えられてもよく、任意の１つ以上のＲ残基がＫ残基又はＡ残基に置き換えられてもよく、任意の１つ以上のＡ残基がＫ残基又はＲ残基に置き換えられてもよく、全てのＫ残基がＲ残基又はＡ残基に置き換えられてもよく、１つを除く全てのＫ残基がＲ又はＡ残基に置き換えられてもよく、２つを除く全てのＫ残基がＲ残基又はＡ残基に置き換えられてもよく、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。配列番号１～配列番号５６４のいずれか又はその任意の断片において、任意の１つ以上のＭ残基がＩ、Ｌ、又はＶ残基のうちのいずれか１つに置き換えられてもよく、任意の１つ以上のＬ残基がＶ、Ｉ、又はＭ残基のうちのいずれか１つに置き換えられてもよく、任意の１つ以上のＩ残基がＭ、Ｌ、又はＶ残基のうちのいずれか１つに置き換えられてもよく、又は任意の１つ以上のＶ残基がＩ、Ｌ、又はＭ残基のうちのいずれか１つに置き換えられてもよい。任意の実施形態において、単独又は組み合わせのアミノ酸のうちの少なくとも１つは、ペプチド又はペプチド断片において以下のとおり入れ替えることができる：Ｋ／Ｒ、Ｍ／Ｉ／Ｌ／Ｖ、Ｇ／Ａ、Ｓ／Ｔ、Ｑ／Ｎ、及びＤ／Ｅ［式中、各文字は、各々個別に、任意のアミノ酸又はアミノ酸類似体である］。一部の例では、ペプチドは１つのリジン残基のみを含有し得るか、又はリジン残基を含有しない。配列番号１～配列番号５６４のいずれか又はその断片において、任意のアミノ酸がシトルリンに置き換えられてもよい。配列番号１～配列番号５６４のいずれか又はその任意の断片において、Ｘは独立に任意の数の任意のアミノ酸又はアミノ酸無しであってもよい。ある場合には、ペプチドは、配列番号１～配列番号２７４のペプチドと同様に最初の２つのＮ末端アミノ酸ＧＳを含んでもよく、又はかかるＮ末端アミノ酸（ＧＳ）は任意の他の１つ又は２つのアミノ酸に置換することができる。他の場合には、ペプチドは、配列番号２７５～配列番号５６４のペプチドと同様に最初の２つのＮ末端アミノ酸ＧＳを含まない。ある場合には、ペプチドのＮ末端はアセチル基などによって遮断される；他の場合にはペプチドのＣ末端がアミド基などによって遮断される。
一部の例では、ペプチドは配列番号１～５６４のうちのいずれか１つ又はその機能的断片である。他の実施形態において、本開示のペプチドは、配列番号１～配列番号５６４のいずれか１つと１００％、９９％、９７％、９５％、９０％、８５％、又は８０％の相同性を有するペプチドを更に含む。更なる実施形態において、ペプチド断片は、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０、少なくとも３１、少なくとも３２、少なくとも３３、少なくとも３４、少なくとも３５、少なくとも３６、少なくとも３７、少なくとも３８、少なくとも３９、少なくとも４０、少なくとも４１、少なくとも４２、少なくとも４３、少なくとも４４、少なくとも４５、少なくとも４６残基長である配列番号１～配列番号５６４のいずれか１つの連続断片を含み、ここでペプチド断片はペプチドの任意の一部分から選択される。一部の実施形態において、かかるペプチド断片は軟骨に接触し、ペプチド及びペプチド－活性薬剤コンジュゲートについて本明細書に記載されるものの特性を呈する。
本開示のペプチドは負のアミノ酸残基を更に含み得る。ある場合には、ペプチドは２個以下の負のアミノ酸残基を有する。他の場合には、ペプチドは４個以下の負のアミノ酸残基、３個以下の負のアミノ酸残基、又は１個以下の負のアミノ酸残基を有する。負のアミノ酸残基は任意の負電荷アミノ酸残基から選択され得る。負のアミノ酸残基は、Ｅ又はＤのいずれか、又はＥ及びＤの両方の組み合わせから選択され得る。
本開示のペプチドは塩基性アミノ酸残基を更に含み得る。一部の実施形態において、塩基性残基がペプチド配列に付加されると、生理的ｐＨにおける電荷が増加する。付加される塩基性残基は任意の塩基性アミノ酸であってよい。付加される塩基性残基は、Ｋ又はＲ、又はＫ若しくはＲの組み合わせから選択され得る。
一部の実施形態において、ペプチドは、酸性領域と塩基性領域とを含む電荷分布を有する。酸性領域はナブであり得る。ナブは、ペプチドの三次元構造から出て伸長するペプチドの一部分である。塩基性領域はパッチであり得る。パッチは、そのペプチドの三次元構造に特有のいかなる特異的トポロジーも指定しないペプチドの一部分である。更なる実施形態において、シスチン高密度ペプチドは６個以上の塩基性残基及び２個以下の酸性残基であり得る。
本開示のペプチドは正電荷アミノ酸残基を更に含み得る。ある場合には、ペプチドは少なくとも２個の正電荷残基を有する。他の場合には、ペプチドは少なくとも３個の正電荷残基、少なくとも４個の正電荷残基、少なくとも５個の正電荷残基、少なくとも６個の正電荷残基、少なくとも７個の正電荷残基、少なくとも８個の正電荷残基又は少なくとも９個の正電荷残基を有する。正電荷残基は、任意の正電荷アミノ酸残基から選択され得る。正電荷残基は、Ｋ又はＲのいずれか、又はＫ及びＲの組み合わせから選択され得る。
加えて、本明細書におけるペプチドは、少なくとも２個のシステイン残基と、少なくとも２又は３個の正電荷アミノ酸残基（例えば、アルギニン、リジン又はヒスチジン、又はアルギニン、リジン若しくはヒスチジンの任意の組み合わせ）とを含有する上記の配列のうちのいずれかの４～１９アミノ酸残基断片を含み得る。他の実施形態において、本明細書におけるペプチドは、少なくとも２個のシステイン残基と、２個以下の塩基性残基と、少なくとも２又は３個の正電荷アミノ酸残基（例えば、アルギニン、リジン又はヒスチジン、又はアルギニン、リジン若しくはヒスチジンの任意の組み合わせ）とを含有する上記の配列のうちのいずれかの２０～７０アミノ酸残基断片である。一部の実施形態において、かかるペプチド断片は軟骨に接触し、ペプチド及びペプチド－活性薬剤コンジュゲートについて本明細書に記載されるものの特性を呈する。
一部の実施形態において、ペプチドは１つ以上のジスルフィド結合を含有し、中性ｐＨで正の正味電荷を有する。生理的ｐＨにおいて、ペプチドは、例えば、－５、－４、－３、－２、－１、０、＋１、＋２、＋３、＋４、又は＋５の正味電荷を有し得る。正味電荷が０のとき、ペプチドは無電荷であるか、又は双性イオン性であり得る。一部の例では、ペプチドは生理的ｐＨで正電荷を有し得る。一部の例では、ペプチドは生理的ｐＨで≧＋２、生理的ｐＨで≧＋３．５、生理的ｐＨで≧＋４．５の電荷を有し得る。一部の実施形態において、ペプチドは１つ以上のジスルフィド結合を含有し、中性ｐＨで正の正味電荷を有し、ここで正味電荷は、＋０．５又は＋０．５未満、＋１又は＋１未満、＋１．５又は＋１．５未満、＋２又は＋２未満、＋２．５又は＋２．５未満、＋３又は＋３未満、＋３．５又は＋３．５未満、＋４又は＋４未満、＋４．５又は＋４．５未満、＋５又は＋５未満、＋５．５又は＋５．５未満、＋６又は＋６未満、＋６．５又は＋６．５未満、＋７又は＋７未満、＋７．５又は＋７．５未満、＋８又は＋８未満、＋８．５又は＋８．５未満、＋９又は＋９．５未満、＋１０又は＋１０未満であり得る。一部の実施形態において、ペプチドは生理的ｐＨで負の正味電荷を有し、ここで正味電荷は、－０．５又は－０．５未満、－１又は－１未満、－１．５又は－１．５未満、－２又は－２未満、－２．５又は－２．５未満、－３又は－３未満、－３．５又は－３．５未満、－４又は－４未満、－４．５又は－４．５未満、－５又は－５未満、－５．５又は－５．５未満、－６又は－６未満、－６．５又は－６．５未満、－７又は－７未満、－７．５又は－７．５未満、－８又は－８未満、－８．５又は－８．５未満、－９又は－９．５未満、－１０又は－１０未満であり得る。ある場合には、ペプチド内に１つ以上の突然変異をエンジニアリングすることにより、生理的ｐＨにおける等電点、電荷、表面電荷、又はレオロジーが変化したペプチドが生じる。サソリ又はクモに由来するペプチドに対して突然変異をこのようにエンジニアリングすると、例えば、正味電荷が１、２、３、４、又は５だけ低下することによるか、又は正味電荷が１、２、３、４、又は５だけ上昇することにより、複合体の正味電荷を変えることができる。そのような場合、エンジニアリングされた突然変異は、ペプチドが軟骨に接触する能力を促進し得る。ペプチドのレオロジー及び効力の向上に好適なアミノ酸修飾には、保存的又は非保存的突然変異が含まれ得る。ペプチドは、そのペプチドの由来である毒液又は毒素の配列と比較したとき高々１個のアミノ酸突然変異、高々２個のアミノ酸突然変異、高々３個のアミノ酸突然変異、高々４個のアミノ酸突然変異、高々５個のアミノ酸突然変異、高々６個のアミノ酸突然変異、高々７個のアミノ酸突然変異、高々８個のアミノ酸突然変異、高々９個のアミノ酸突然変異、高々１０個のアミノ酸突然変異、又は別の好適な数を含み得る。他の場合には、ペプチド、又はその機能的断片は、ペプチドの由来である毒液又は毒素の配列と比較したとき少なくとも１個のアミノ酸突然変異、少なくとも２個のアミノ酸突然変異、少なくとも３個のアミノ酸突然変異、少なくとも４個のアミノ酸突然変異、少なくとも５個のアミノ酸突然変異、少なくとも６個のアミノ酸突然変異、少なくとも７個のアミノ酸突然変異、少なくとも８個のアミノ酸突然変異、少なくとも９個のアミノ酸突然変異、少なくとも１０個のアミノ酸突然変異、又は別の好適な数を含む。一部の実施形態において、ペプチド内に突然変異をエンジニアリングすることにより、生理的ｐＨで所望の電荷又は安定性を有するペプチドを提供することができる。
ペプチドは、機能が追加され又は機能が除去されるように突然変異させることができる。例えば、本開示のペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、イオンチャネルに結合する能力が保持、除去、又は追加されるように、或いはペプチド又はペプチド－コンジュゲートで起こり得るカリウムチャネル結合など（例えば、カリウムチャネルｈＥＲＧ）、イオンチャネルのアゴナイズ又はアンタゴナイズが促進されるように突然変異させることができる。一部の例では、活性薬剤の送達に使用されるペプチドからカリウムチャネル結合を除去することが有利であり得る。突然変異には、変異体がイオンチャネルへの結合の機能を保持するように設計されるか、それとも機能を除去するように設計されるかに応じて、１つ以上のＮからＳ、ＤからＥ、ＭからＴ、ＮからＱ、ＮからＡ、ＮからＳ、ＮからＴ、ＮからＬ、ＳからＧ、及びＳからＲへのアミノ酸置換、又は１つ以上のＬからＹ、ＨからＹ、及びＴからＹへのアミノ酸置換、又はこれらの任意の組み合わせが含まれ得る。一部の実施形態において、本開示のペプチド及びペプチド－薬物コンジュゲートは、副作用を最小限に抑え、又は標的組織においても全身的にも安全性を高めるため、イオンチャネル結合を最小限に抑えるように突然変異される。
一部の実施形態において、軟骨ホーミングでは電荷が役割を果たし得る。溶液中及びインビボでの本開示のペプチドの相互作用は、それが入っている溶液又は局所環境の等電点（ｐＩ）及び／又はｐＨによって影響を受け得る。溶液中のペプチドの電荷は、タンパク質の溶解度、並びに体内分布、バイオアベイラビリティ、及び全体的薬物動態などのパラメータに影響し得る。加えて、正電荷分子は負電荷分子と相互作用し得る。本明細書に開示されるペプチドなどの正電荷分子は、ヒアルロナン（ｈｙａｌｕｒａｎｏｎ）及びアグレカンを含めた軟骨中の負電荷細胞外マトリックス分子などの負電荷分子と相互作用し、結合し得る。正電荷残基はまた、受容体の負電荷残基又は細胞表面上のイオンチャネルポアの電気陰性領域など、他のタンパク質及び分子の特異的領域とも相互作用し得る。このように、ペプチドのｐＩは、本開示のペプチドが軟骨に効率的にホーミングできるかどうかに影響し得る。ｐＩと軟骨ホーミングとの間の相関を同定することは、本開示のリードペプチド候補の同定において重要な戦略であり得る。ペプチドのｐＩは、Ｅｘｐａｓｙ ｐＩ計算機及びＳｉｌｌｅｒｏの方法を含め、幾つもの異なる方法を用いて計算することができる。Ｅｘｐａｓｙ ｐＩは、Ｂｊｅｌｌｑｖｉｓｔ ｅｔ ａｌ．に記載されるとおりアミノ酸のｐＫａ値の計算によって決定することができ、ｐＫａ値は、１５℃又は２５℃で９．２Ｍ及び９．８Ｍ尿素を含有する固定化したｐＨ勾配ゲル環境においてｐＨ４．５～ｐＨ７．３の間でポリペプチド移動を調べることにより定義された（Ｂｊｅｌｌｑｖｉｓｔ ｅｔ ａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ．１４（１０）：１０２３－３１（１９９３））。ＳｉｌｌｅｒｏのｐＩ計算方法は、多項式の解及び各アミノ酸の個々のｐＫａを含み得る。この方法は変性条件（尿素）を使用しない（Ｓｉｌｌｅｒｏ ｅｔ
ａｌ．１７９（２）：３１９－３５（１９８９））。これらのｐＩ計算方法を用いて対象への投与後のペプチドシグナルの軟骨対血液比を定量化することが、電荷及び軟骨ホーミングにおける傾向又は相関を同定するための戦略であり得る。一部の実施形態において、生物学的ｐＨ（約ｐＨ７．４）を上回るｐＩを有するペプチドが、軟骨への効率的なホーミングを呈し得る。一部の実施形態において、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、又は少なくとも１１のｐＩを有するペプチドが、軟骨に効率的にホーミングし得る。他の実施形態において、１１～１２のｐＩを有するペプチドが、軟骨に最も効率的にホーミングし得る。特定の実施形態において、ペプチドは約９のｐＩを有し得る。他の実施形態において、ペプチドは８～１０のｐＩを有し得る。一部の実施形態において、塩基性のペプチドほど軟骨に一層効率的にホーミングし得る。他の実施形態において、高いｐＩだけでは、ペプチドの軟骨ホーミングを生じさせるには不十分であり得る。
一部の実施形態において、本開示のペプチドの三次構造及び静電学が軟骨ホーミングに影響し得る。構造解析又は電荷分布解析は、軟骨ホーミングなど、生物学的機能において重要な残基を予測する戦略であり得る。例えば、軟骨にホーミングする本開示の幾つかのペプチドは、本明細書において「ヒッチン」として定義される構造クラスに分類することができ、Ｃ１－Ｃ４、Ｃ２－Ｃ５、Ｃ３－Ｃ６の間のジスルフィド結合という特性を共有し得る。３個のジスルフィド結合（Ｃ１－Ｃ４、Ｃ２－Ｃ５、及びＣ３－Ｃ６）によって連結されたペプチドの折り畳みトポロジーは、ジスルフィドの三次元配置に基づき構造ファミリーに細分することができる。一部のシスチン高密度ペプチドは、Ｃ１－Ｃ４及びＣ２－Ｃ５ジスルフィド結合によって形成される大員環を通り抜けるＣ３－Ｃ６ジスルフィド結合を有し、ヒッチンは、Ｃ１－Ｃ４及びＣ３－Ｃ６ジスルフィド結合によって形成される大員環を通り抜けるＣ２－Ｃ５ジスルフィド結合を有し、更に他の構造ファミリーは、Ｃ２－Ｃ５及びＣ３－Ｃ６ジスルフィド結合によって形成される大員環を通り抜けるＣ１－Ｃ４ジスルフィド結合を有する。これらのシステイン残基における保存されたジスルフィド結合、一次配列同一性、及び／又は構造的相同性を有する「ヒッチン」クラスペプチドの変異体は、軟骨にホーミングすることのできる他の潜在的ペプチド候補を同定又は予測する方法であり得る。加えて、ペプチドのカルシン（ｃａｌｃｉｎ）ファミリーのメンバー及び関連メンバーもまた、「ヒッチン」クラスのペプチドと異なる三次構造を有するにも関わらず、軟骨にホーミングすることができる。カルシンペプチドは、構造的にはシスチン高密度ペプチドのサブセットで、シスチン高密度ジスルフィド結合性及びトポロジーを有するが、リアノジン受容体（ＲｙＲ）に結合してそれを活性化させる機能に基づき更に分類される。これらの受容体は、筋肉におけるカルシウムの流入及び流出を調節する働きをするカルシウムチャネルである（Ｓｃｈｗａｒｔｚ ｅｔ ａｌ．Ｂｒ Ｊ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ １５７（３）：３９２－４０３．（２００９））。保存された重要残基を有するカルシンペプチドファミリーの変異体は、軟骨にホーミングすることのできる有望な候補を予測する一つの方法であり得る。一部の実施形態において、本開示のペプチドの構造解析は、様々なプロテアーゼ又は還元剤を含有する緩衝液中での分解抵抗性に関してペプチドを判定することにより決定し得る。ペプチドの表面上における電荷密度分布の構造解析もまた、軟骨にホーミングすることのできる有望な候補を予測するための戦略であり得る。正の表面電荷（ｐＨ７．５のとき）の大きいパッチを有するペプチドは、軟骨にホーミングすることができる。
関連する構造相同体のＮＭＲ溶液構造、Ｘ線結晶学、又は結晶構造を用いて、ペプチドが軟骨にホーミングする能力を維持しつつ、折り畳み、安定性、及び製造性を改善し得る突然変異戦略の情報を得ることができる。これらを用いて一群の構造的に相同な足場の３Ｄファルマコフォアを予測することができるとともに、向上した特性を備えるキメラを作成するための関連タンパク質の可能なグラフト領域も予測することができる。例えば、この戦略を用いて、向上した特性を備える薬物の設計に使用し得る決定的に重要なアミノ酸位置及びループを同定し、又はペプチドにとって折り畳み及び製造性を複雑にする有害な突然変異を修正することができる。これらの鍵となるアミノ酸位置及びループは保持しつつ、ペプチド配列中の他の残基は突然変異させることにより、ペプチドの機能、ホーミング、及び活性を改善し、変化させ、除去し、又はその他修正することができる。
加えて、２つ以上のペプチドの一次配列及び三次配列の比較を用いて、ペプチドの改良及びこれらのペプチドの生物学的活性の解析に利用し得る配列及び３Ｄ折り畳みパターンを明らかにすることができる。例えば、軟骨にホーミングする２つの異なるペプチド足場の比較は、向上した折り畳み特性を備える変異体の設計など、エンジニアリング戦略の指針となり得る保存されているファルマコフォアの同定につながり得る。重要なファルマコフォアは、例えば、結合に重要であり得る芳香族残基又は塩基性残基を含み得る。
改良されたペプチドはまた、ＴＥＰＩＴＯＰＥ及びＴＥＰＩＴＯＰＥｐａｎによって予測される免疫原性情報など、免疫原性情報に基づきエンジニアリングすることもできる。ＴＥＰＩＴＯＰＥは、位置特異的スコアリング行列を使用してペプチドが５１個の異なるＨＬＡ－ＤＲアレルに結合するかどうかについての予測ルールを提供する計算論的アプローチであり、ＴＥＰＩＴＯＰＥｐａｎは、ＴＥＰＩＴＯＰＥを使用して既知の結合特異性を有するＨＬＡ－ＤＲ分子からポケット類似性に基づき未知の結合特異性のＨＬＡ－ＤＲ分子を推定する方法である。例えば、ＴＥＰＩＴＯＰＥ及びＴＥＰＩＴＯＰＥｐａｎを使用して、軟骨にホーミングするペプチドの免疫原性を決定することができる。免疫原性情報はまた、プログラムＮｅｔＭＨＣＩＩ、バージョン２．３を使用して予測することもでき、このプログラムは、配列が抗原提示細胞（ＡＰＣ）の主要組織適合遺伝子複合体（ＭＨＣ）提示システムによって免疫原性ペプチドとして提示され得る可能性を決定することができるものである（Ｎｉｅｌｓｏｎ，Ｍ ｅｔ ａｌ．ＢＭＣ Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，８：２３８（２００７）；Ｎｉｅｌｓｅｎ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．ＢＭＣ Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，１０：２９６（２００９））。このプログラムは、ＭＨＣアレルに対するペプチドの結合を予測することにより免疫原性スコアを与え得る。各主要ＭＨＣアレル群（ＤＲ、ＤＱ、及びＤＰ）の中の強い結合のアレル及び弱い結合のアレルが別個に数え上げられ得る。配列中で免疫原性である特定の長さのペプチドの数（例えば、９残基長であり得る「コア」ペプチド）もまた数え上げられ得る。高い免疫原性のペプチド又は「コア」ペプチドと低い免疫原性のペプチド又は「コア」ペプチドとの比較が、免疫原性の低下した変異体を設計する際のエンジニアリング戦略の指針となり得る。強い結合のペプチドほど、当該の所与のＭＨＣアレルを保有する患者において免疫応答を生じさせる可能性が高くなり得る。強い結合のアミノ酸又はペプチドを突然変異させてペプチド配列から除くと、ペプチド全体の免疫原性が低くなり得る。免疫原性の別の態様は、ペプチドが患者のＭＨＣアレルに結合するかどうかに加えて、患者の免疫細胞、例えば、マクロファージ、Ｂ細胞、又は樹状細胞などのプロフェッショナル抗原提示細胞がペプチドをプロセシングできるかどうかであり得る。樹状細胞はタンパク質又はペプチドを取り込むことができ、次に切断して９残基長ペプチドを形成することによるなど、ペプチドをプロセシングすることができ、次にそのペプチドがＭＨＣに結合することができ、ヘルパーＴ細胞及び細胞傷害性Ｔ細胞を含めた免疫系の様々なＴ細胞に向けて樹状細胞の表面上に提示されることができ、このようにして免疫応答を刺激することができる。プロセシングには、酵素によるペプチド結合切断及びジスルフィド結合還元が含まれてもよく、従って酵素的切断及び／又は還元に抵抗性のペプチド又はタンパク質は、プロセシング及び続く免疫系へのＭＨＣ提示に対して抵抗性であり得る。従って、酵素的切断及び／又は還元に抵抗性のペプチド又はタンパク質を有すると、その免疫原性能が低下し得る。
更に、多重配列アラインメントを用いてもまた、既に同定されている配列を使用して突然変異戦略の情報を得ることができ、ひいてはペプチド配列の不安定残基及び免疫原性領域を除去し得る変更を行うための指針が提供され得る。潜在的な生化学的不安定性残基及び潜在的な免疫原性領域に関してペプチドを判定することができる。次に、多重配列アラインメントから、ペプチドの特定の位置においてより高いペプチド安定性を実現し得る残基を同定することができる。例えば、多重配列アラインメントから、アミド分解、切断、分解、酸化、加水分解、異性化、ジスルフィド交換、ラセミ化、β脱離、又は凝集の速度が著しく高いリスクがある可能性が既に同定されている位置にあるペプチドについて、特定の残基が更に高い安定性をもたらすと同定することができる。次にこの情報を用いて、より高い安定性又はより低い免疫原性のペプチドを作り出すことができる。
共結晶Ｘ線構造、ＮＭＲ溶液構造、及び突然変異誘発研究を利用することに加えて、ペプチド配列の多重アラインメントを用いて、標的又は受容体との重要な相互作用（例えば、カリウムチャネルタンパク質への結合）を示唆する、或いは折り畳み及び構造又は他の特性にとって重要な、高い保存性の特定のアミノ酸又は領域を同定することができる。保存アミノ酸又は領域が同定されると、次に、構造の維持、免疫原性の低下、イオンチャネルタンパク質への結合の低下、安定性の増加、又はこれらの任意の組み合わせなど、ペプチドの重要な特性を維持するアミノ酸置換を決定することができる。
多重配列アラインメントはまた、分光光度レポート用のチロシン又はトリプトファン残基の付加に可能な位置も同定することができる。配列番号１０８などのペプチド（本来２８０ｎｍで低いＵＶ吸光度のアミノ酸のみを含有する）にチロシン又はトリプトファンなどの芳香族アミノ酸を取り込むと、分析上有利となり得る。チロシン及びトリプトファンアミノ酸は芳香族環状構造を含有する。これらの残基は、表２に示すとおり、他のアミノ酸には存在しない特徴的な吸収及び発光波長並びに良好な量子収量を有する。チロシン及びトリプトファンは両方ともに、２５０～３００ｎｍのＵＶ吸光度範囲で、ペプチド蛍光がこれらの芳香族分子に特異的であるため、溶液中でのペプチドの分析的検出に良好な「ハンドル」を提供することができる。配列番号１０８などのペプチドの検出は２２０ｎｍにおけるペプチド結合の吸光度に頼るが、溶媒中の微量不純物を含めた他の多くの材料もまたシグナルに寄与することが多く、トリプトファン及びチロシンを含有するペプチドの吸光度及び蛍光特性は、大幅に選択性及び感度の高い検出をもたらし得る。従って芳香族アミノ酸を取り入れることにより、濃度及び純度測定に更に良好に適したペプチドを作り出すことができ、これは、分析、プロセス開発、製造、並びに他の薬剤開発及び薬剤製造活動の間に有用であり得る。取り込みは、ペプチド中の１つ以上のアミノ酸のＴｙｒ及び／又はＴｒｐへの置換、ペプチドへのＴｙｒ及び／又はＴｒｐの挿入、又はペプチドのＮ末端又はＣ末端へのＴｙｒ及び／又はＴｒｐの付加のいずれかを用いて実現することができる。
Figure 2023099623000014
本開示のペプチドは、クロライド、カリウム、又はナトリウムチャネルに結合することができる。ペプチドはまた、カルシウムチャネルにも結合することができる。ペプチドは、カリウムチャネル及び／又はナトリウムチャネルを遮断することができる。ペプチドはカルシウムチャネルを遮断することができる。一部の実施形態において、ペプチドはかかるチャネルの任意の１つ以上を活性化することができる。一部の実施形態において、ペプチドはかかるチャネルの任意の１つ以上を遮断することができる。一部の実施形態において、ペプチドはかかるチャネルのいずれとも相互作用することができず、又は任意のかかるチャネルへの結合が低下し又はなくなるように突然変異させることができる。なおも他の実施形態において、ペプチドは、カリウムチャネル作動薬、カリウムチャネル拮抗薬、カリウムチャネルの一部分、ナトリウムチャネル作動薬、ナトリウムチャネル拮抗薬、クロライドチャネル作動薬、クロライドチャネル拮抗薬、カルシウムチャネル作動薬、カルシウムチャネル拮抗薬、ハドルカルシン、セラフォトキシン（ｔｈｅｒａｐｈｏｔｏｘｉｎ）、フエントキシン、カリオトキシン、コバトキシン又はレクチンであり得る。一部の実施形態において、レクチンはＳＨＬ－Ｉｂ２であり得る。一部の実施形態において、ペプチドは、イオンチャネル又はクロライドチャネルと相互作用し、それに結合し、それを阻害し、それを不活性化し、又はその発現を変化させることができる。一部の実施形態において、ペプチドはＮａｖ１．７イオンチャネルと相互作用することができる。一部の実施形態において、ペプチドはＫｖ１．３イオンチャネルと相互作用することができる。なおも他の実施形態において、ペプチドはプロテアーゼ、マトリックスメタロプロテアーゼと相互作用し、癌細胞遊走又は転移を阻害し、抗微生物活性を有し、又は抗腫瘍活性を有する。マトリックスメタロプロテアーゼに作用することに加えて、ペプチドは他の可能なプロテアーゼ（例えばエラスターゼ）と相互作用することができる。一部の実施形態において、本開示のペプチドは多剤耐性トランスポーターに結合することができる。多剤耐性トランスポーターに結合してそれを遮断するペプチド及びペプチド薬物コンジュゲートを使用して、関節及び／又は骨の細菌感染症又は癌を治療することができる。
一部の実施形態において、ペプチドは軟骨又はその構造若しくは隣接構造に対して他の治療効果を有する。関節軟骨におけるβデフェンシン発現は免疫調節機能並びに骨関節炎、自己免疫性リウマチ障害、例えば全身性エリテマトーデス及び関節リウマチと相関し得る（Ｖｏｒｄｅｎｂａｅｕｍｅｎ ａｎｄ Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ ２０１１、Ｖａｒｏｇａ ２００４及びＶａｒｏｇａ ２００５）。一部の実施形態において、ペプチド又はその突然変異体はβデフェンシンを阻害し、βデフェンシンを補足し、βデフェンシンの競合阻害薬であり、βデフェンシン標的を活性化し又はその活性化を遮断し、及び免疫調節薬として使用され、又は自己免疫性関節炎、感染症、及び他の関節障害の治療に使用される。
本開示はまた、本明細書に記載される様々なペプチドの多量体も包含し得る。多量体の例としては、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体などが挙げられる。多量体は、複数の同一のサブユニットで形成されるホモマー、又は複数の異なるサブユニットで形成されるヘテロマーであってもよい。一部の実施形態において、本開示のペプチドは、少なくとも１個の他のペプチド、又は２、３、４、５、６、７、８、９、１０個、又はそれ以上の他のペプチドと共に多量体構造状に配置される。特定の実施形態では、多量体構造のペプチドは各々が同じ配列を有する。代替的実施形態では、多量体構造のペプチドの一部又は全てが異なる配列を有する。
本開示は、例えば更なるペプチドの生成起点として用いることのできるペプチド足場を更に含む。一部の実施形態において、こうした足場は種々のシスチン高密度ペプチドに由来することができる。足場に好適な一部のペプチドとしては、限定はされないが、クロロトキシン、ブラゼイン、サーキュリン（ｃｉｒｃｕｌｉｎ）、ステクリスプ（ｓｔｅｃｒｉｓｐ）、ハナトキシン、ミッドカイン、ヘフトキシン、ジャガイモカルボキシペプチダーゼ阻害薬、バブルタンパク質（ｂｕｂｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ）、アトラクチン、α－ＧＩ、α－ＧＩＤ、μ－ＰＩＩＩＡ、ω－ＭＶＩＩＡ、ω－ＣＶＩＤ、χ－ＭｒＩＡ、ρ－ＴＩＡ、コナントキンＧ、コンツラキンＧ、ＧｓＭＴｘ４、マルガトキシン、ｓｈＫ、トキシンＫ、キモトリプシン阻害薬（ＣＴＩ）、及びＥＧＦエピレギュリンコアを挙げることができる。
一部の実施形態において、本開示のペプチド配列には更なるアミノ酸が隣接する。１つ以上の更なるアミノ酸は、例えば、所望のインビボ電荷、等電点、化学的コンジュゲーション部位、安定性、又は生理学的特性をペプチドに付与し得る。
配列相同性を同定することは、軟骨ホーミング機能を維持する鍵となる残基の決定に重要であり得る。例えば、一部の実施形態では、作製される任意の相同変異体における軟骨ホーミングの維持において、保存された正電荷残基の同定が重要であり得る。他の実施形態では、相同変異体におけるＫｖイオンチャネルとの相互作用及び活性の維持において、塩基性又は芳香族二分子の同定が重要であり得る。
２つ以上のペプチドが、ある程度の相同性を共有し、インビボでの特性を共有し得る。例えば、ペプチドは本開示のペプチドとある程度の相同性を共有し得る。ある場合には、本開示のペプチドは第２のペプチドと最大約２０％のペアワイズ相同性、最大約２５％のペアワイズ相同性、最大約３０％のペアワイズ相同性、最大約３５％のペアワイズ相同性、最大約４０％のペアワイズ相同性、最大約４５％のペアワイズ相同性、最大約５０％のペアワイズ相同性、最大約５５％のペアワイズ相同性、最大約６０％のペアワイズ相同性、最大約６５％のペアワイズ相同性、最大約７０％のペアワイズ相同性、最大約７５％のペアワイズ相同性、最大約８０％のペアワイズ相同性、最大約８５％のペアワイズ相同性、最大約９０％のペアワイズ相同性、最大約９５％のペアワイズ相同性、最大約９６％のペアワイズ相同性、最大約９７％のペアワイズ相同性、最大約９８％のペアワイズ相同性、最大約９９％のペアワイズ相同性、最大約９９．５％のペアワイズ相同性、又は最大約９９．９％のペアワイズ相同性を有し得る。ある場合には、本開示のペプチドは第２のペプチドと少なくとも約２０％のペアワイズ相同性、少なくとも約２５％のペアワイズ相同性、少なくとも約３０％のペアワイズ相同性、少なくとも約３５％のペアワイズ相同性、少なくとも約４０％のペアワイズ相同性、少なくとも約４５％のペアワイズ相同性、少なくとも約５０％のペアワイズ相同性、少なくとも約５５％のペアワイズ相同性、少なくとも約６０％のペアワイズ相同性、少なくとも約６５％のペアワイズ相同性、少なくとも約７０％のペアワイズ相同性、少なくとも約７５％のペアワイズ相同性、少なくとも約８０％のペアワイズ相同性、少なくとも約８５％のペアワイズ相同性、少なくとも約９０％のペアワイズ相同性、少なくとも約９５％のペアワイズ相同性、少なくとも約９６％のペアワイズ相同性、少なくとも約９７％のペアワイズ相同性、少なくとも約９８％のペアワイズ相同性、少なくとも約９９％のペアワイズ相同性、少なくとも約９９．５％のペアワイズ相同性、少なくとも約９９．９％のペアワイズ相同性を有し得る。２つ以上のペプチド間の相同性の決定には、ＮＣＢＩ ＢＬＡＳＴ、Ｃｌｕｓｔａｌ Ｗ、ＭＡＦＦＴ、Ｃｌｕｓｔａｌ Ｏｍｅｇａ、ＡｌｉｇｎＭｅ、Ｐｒａｌｉｎｅ、又は別の好適な方法若しくはアルゴリズムなど、様々な方法及びソフトウェアプログラムを使用することができる。
更に他の例では、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つのペプチドの変異体核酸分子は、コードされるペプチドアミノ酸配列と配列番号２４～配列番号２７４、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つのアミノ酸配列の配列同一性又は相同性の決定によるか、又は核酸ハイブリダイゼーションアッセイによるかのいずれかで同定することができる。かかるペプチド変異体は、（１）洗浄ストリンジェンシーが５５～６５℃で０．１％ＳＤＳ含有０．５×～２×ＳＳＣに等しいストリンジェントな洗浄条件下で配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つのヌクレオチド配列（又は前出の配列の任意の相補体）を有する核酸分子とハイブリダイズしたまま残る核酸分子、及び（２）いずれか１つの配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のアミノ酸配列と少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％又は９５％超の配列同一性又は相同性を有するペプチドをコードする核酸分子を含み得る。或いは、いずれか１つの配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチド変異体は、（１）洗浄ストリンジェンシーが５０～６５℃で０．１％ＳＤＳ含有０．１×～０．２×ＳＳＣに等しい高度にストリンジェントな洗浄条件下でいずれか１つの配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のヌクレオチド配列（又は前出の配列の任意の相補体）を有する核酸分子とハイブリダイズしたまま残る核酸分子、及び（２）配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％又は９５％超の配列同一性又は相同性を有するペプチドをコードする核酸分子と特徴付けることができる。
パーセント配列同一性又は相同性は従来の方法により決定することができる。例えば、Ａｌｔｓｃｈｕｌ ｅｔ ａｌ．，Ｂｕｌｌ．Ｍａｔｈ．Ｂｉｏ．４８：６０３（１９８６）、及びＨｅｎｉｋｏｆｆ ａｎｄ Ｈｅｎｉｋｏｆｆ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８９：１０９１５（１９９２）を参照のこと。簡潔に言えば、１０のギャップ開始ペナルティ、１のギャップ伸長ペナルティ、及びＨｅｎｉｋｏｆｆ ａｎｄ Ｈｅｎｉｋｏｆｆ（同上）の「ＢＬＯＳＵＭ６２」スコアリング行列を使用したアラインメントスコアが最適化されるように２つのアミノ酸配列をアラインメントする。次に配列同一性又は相同性を、（［同一マッチの総数］／［長い方の配列の長さ＋２つの配列をアラインメントするため長い方の配列に導入されたギャップの数］）（１００）として計算する。
加えて、２つのアミノ酸配列のアラインメントに利用可能な確立されたアルゴリズムが多数ある。例えば、ピアソン（Ｐｅａｒｓｏｎ）及びリップマン（Ｌｉｐｍａｎ）の「ＦＡＳＴＡ」類似性検索アルゴリズムは、本明細書に開示されるペプチドのアミノ酸配列とペプチド変異体のアミノ酸配列とが共有する配列同一性又は相同性レベルを調べるのに好適なタンパク質アラインメント方法である。ＦＡＳＴＡアルゴリズムは、Ｐｅａｒｓｏｎ
ａｎｄ Ｌｉｐｍａｎ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８５：２４４４（１９８８）、及びＰｅａｒｓｏｎ，Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．１８３：６３（１９９０）によって記載されている。簡潔に言えば、ＦＡＳＴＡは初めに、保存アミノ酸置換、挿入、又は欠失を考慮することなく最も高い同一性密度（ｋｔｕｐ変数が１の場合）又は同一性ペア（ｋｔｕｐ＝２の場合）のいずれかを有する問い合わせ配列（例えば配列番号１）と試験配列とが共有する領域を同定することにより配列類似性を特徴付ける。次に最も高い同一性密度を有する１０個の領域を、アミノ酸置換行列を用いて全てのアミノ酸対の類似性を比較することによりスコアリングし直し、最も高いスコアに寄与する残基のみが含まれるように領域の末端を「トリミング」する。「カットオフ」値（配列の長さ及びｋｔｕｐ値に基づき所定の式によって計算される）より高いスコアの領域が幾つかある場合、次にトリミングされた初期領域を調べることにより、それらの領域をつなぎ合わせてギャップ付きの近似的アラインメントを形成できるかどうかを決定する。最後に、アミノ酸挿入及び欠失を許容するニードルマン－ブンシュ－セーラース（Ｎｅｅｄｌｅｍａｎ－Ｗｕｎｓｃｈ－Ｓｅｌｌｅｒｓ）のアルゴリズム（Ｎｅｅｄｌｅｍａｎ ａｎｄ Ｗｕｎｓｃｈ，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８：４４４（１９７０）；Ｓｅｌｌｅｒｓ，Ｓｉａｍ Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｍａｔｈ．２６：７８７（１９７４））の修正版を使用して、２つのアミノ酸配列の最も高いスコア領域をアラインメントする。ＦＡＳＴＡ解析の例示的パラメータは以下である：ｋｔｕｐ＝１、ギャップ開始ペナルティ＝１０、ギャップ伸長ペナルティ＝１、及び置換行列＝ＢＬＯＳＵＭ６２。これらのパラメータは、Ｐｅａｒｓｏｎ，Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．１８３：６３（１９９０）のＡｐｐｅｎｄｉｘ ２に説明されるとおり、スコアリング行列ファイル（「ＳＭＡＴＲＩＸ」）を修正することによりＦＡＳＴＡプログラムに導入することができる。
ＦＡＳＴＡはまた、上記に開示されるとおりの比を用いて核酸分子の配列同一性又は相同性の決定にも使用することができる。ヌクレオチド配列比較には、ｋｔｕｐ値は１～６、好ましくは３～６の範囲、最も好ましくは３であり、他のパラメータは上記に記載したとおり設定し得る。
「保存的アミノ酸置換」である共通アミノ酸の一部の例は、以下の群の各々の範囲内にあるアミノ酸間での置換によって例示される：（１）グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、及びイソロイシン、（２）フェニルアラニン、チロシン、及びトリプトファン、（３）セリン及びスレオニン、（４）アスパラギン酸及びグルタミン酸、（５）グルタミン及びアスパラギン、及び（６）リジン、アルギニン及びヒスチジン。ＢＬＯＳＵＭ６２テーブルは、５００を超える関連タンパク質群の高度に保存された領域を代表する、タンパク質配列セグメントの約２，０００の局所多重アラインメントに由来するアミノ酸置換行列である（Ｈｅｎｉｋｏｆｆ ａｎｄ Ｈｅｎｉｋｏｆｆ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８９：１０９１５（１９９２））。従って、ＢＬＯＳＵＭ６２置換頻度を使用して、本発明のアミノ酸配列に導入し得る保存的アミノ酸置換を定義することができる。化学的特性（上記で考察したとおり）のみに基づきアミノ酸置換を設計することも可能であるが、語句「保存的アミノ酸置換」は、好ましくは、－１より大きいＢＬＯＳＵＭ６２値によって表される置換を指す。例えば、アミノ酸置換は、置換が０、１、２、又は３のＢＬＯＳＵＭ６２値によって特徴付けられる場合に保存的である。この体系によれば、好ましい保存的アミノ酸置換は少なくとも１（例えば、１、２又は３）のＢＬＯＳＵＭ６２値によって特徴付けられ、一方、より好ましい保存的アミノ酸置換は少なくとも２（例えば、２又は３）のＢＬＯＳＵＭ６２値によって特徴付けられる。
構造的完全性の維持に決定的に重要な領域又はドメイン内にあるアミノ酸残基の決定を決定することができる。これらの領域内で、変更に対する許容性がより高い又は低い、且つ分子の全体的な三次構造を維持し得る特定の残基を決定することができる。配列構造の解析方法としては、限定はされないが、高いアミノ酸又はヌクレオチド同一性又は相同性を有する複数の配列のアラインメント及び利用可能なソフトウェア（例えば、Ｉｎｓｉｇｈｔ ＩＩ（登録商標）ビューア及びホモロジーモデリングツール；ＭＳＩ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆ．）を使用したコンピュータ解析、二次構造傾向、バイナリパターン、コンプレメンタリーパッキング（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｐａｃｋｉｎｇ）及び埋め込み極性相互作用（ｂｕｒｉｅｄ ｐｏｌａｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ）が挙げられる（Ｂａｒｔｏｎ，Ｇ．Ｊ．，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．５：３７２－６（１９９５）及びＣｏｒｄｅｓ，Ｍ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．６：３－１０（１９９６））。一般に、分子に対する修飾を設計し、又は具体的な断片を同定する際は、典型的には構造の決定に、修飾された分子の活性の評価を伴い得る。
ペアワイズ配列アラインメントを用いると、２つの生物学的配列（タンパク質又は核酸）の間の機能的、構造的及び／又は進化的関係を示唆し得る類似性領域が同定される。対照的に、多重配列アラインメント（ＭＳＡ）は、３つ以上の生物学的配列のアラインメントである。ＭＳＡアプリケーションの出力から、相同性を推測し、配列間の進化的関係を評価することができる。当業者であれば、本明細書で使用されるとき、「配列相同性」及び「配列同一性」及び「パーセント（％）配列同一性」及び「パーセント（％）配列相同性」が、適宜、参照ポリヌクレオチド又はアミノ酸配列に対するその配列の関連性又は変異性を意味して同義的に使用されていることを認識するであろう。
化学修飾
ペプチドは、種々の方法のうちの１つ以上で化学的に修飾することができる。一部の実施形態において、ペプチドは、機能が追加され、機能が欠失し、又はインビボ挙動が修飾されるように突然変異させることができる。ジスルフィド連結間の１つ以上のループを他のペプチドからの活性エレメントを含むように修飾又は置換することができる（Ｍｏｏｒｅ ａｎｄ Ｃｏｃｈｒａｎ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，５０３，ｐ．２２３－２５１，２０１２に記載されるなど）。アミノ酸はまた、半減期又はバイオアベイラビリティが増加し、インビボでの結合挙動が修飾され、追加され、又は欠失し、新規ターゲティング機能が追加され、表面電荷及び疎水性が修飾され、又はコンジュゲーション部位が許容されるなどのように突然変異させることもできる。Ｎ－メチル化は、本開示のペプチドに存在し得るメチル化の一例である。一部の実施形態において、ペプチドは、遊離アミンのメチル化によって修飾することができる。例えば、完全なメチル化は、ホルムアルデヒド及びシアノ水素化ホウ素ナトリウムによる還元性のメチル化を用いて達成することができる。
化学修飾は、例えば、ペプチドの終末半減期、吸収半減期、分布半減期を延長させ、体内分布又は薬物動態プロファイルを変化させることができ、又は修飾それ自体が関節への関節内補充療法を提供するのに有用であり得る。化学修飾は、ポリマー、ポリエーテル、ポリエチレングリコール、バイオポリマー、ポリアミノ酸、脂肪酸、デンドリマー、Ｆｃ領域、パルミチン酸塩又はミリストレイン酸塩などの単純飽和炭素鎖、糖類、ヒアルロン酸、又はアルブミンを含み得る。Ｆｃ領域によるペプチドの化学修飾は、融合Ｆｃ－ペプチドであり得る。ポリアミノ酸には、例えば、繰り返しの単一アミノ酸（例えば、ポリグリシン）を有するポリアミノ酸配列、及びパターンに従うことも又は従わないこともある混合ポリアミノ酸配列（例えば、ｇｌｙ－ａｌａ－ｇｌｙ－ａｌａ（配列番号５６８））を有するポリアミノ酸配列、又は前述の任意の組み合わせが含まれ得る。
一部の実施形態において、本開示のペプチドは、修飾によってペプチドの安定性及び／又は半減期が増加するように修飾されてもよい。一部の実施形態では、Ｎ末端、Ｃ末端、又は内部アミノ酸などへの疎水性部分の付加を用いて本開示のペプチドの半減期を延長させることができる。他の実施形態において、本開示のペプチドは翻訳後修飾（例えば、メチル化及び／又はアミド化）を含んでもよく、これは例えば血清半減期に影響を及ぼし得る。一部の実施形態において、単純炭素鎖（例えば、ミリストイル化及び／又はパルミチル化による）がペプチドにコンジュゲートされてもよい。一部の実施形態において、例えば、単純炭素鎖により、コンジュゲートペプチドが非コンジュゲート材料と容易に分離可能なものとなり得る。例えば、本発明の所望のペプチドを非コンジュゲート材料と分離するために用い得る方法としては、限定はされないが、溶媒抽出及び逆相クロマトグラフィーが挙げられる。一部の実施形態において、ペプチドに親油性部分がコンジュゲートされてもよく、これは血清アルブミンへの可逆的結合によって半減期を延長させることができる。更に、コンジュゲート部分は、血清アルブミンへの可逆的結合によってペプチドの半減期を延長させる親油性部分であってもよい。一部の実施形態において、親油性部分は、コレステロール、又はコレステン類、コレスタン類、コレスタジエン類及びオキシステロール類を含めたコレステロール誘導体であり得る。一部の実施形態において、ペプチドはミリスチン酸（テトラデカン酸）又はその誘導体にコンジュゲートされてもよい。他の実施形態において、本開示のペプチドは半減期修飾薬剤にカップリング（例えばコンジュゲート）される。半減期修飾薬剤の例としては、限定はされないが、ポリマー、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ヒドロキシエチルデンプン、ポリビニルアルコール、水溶性ポリマー、双性イオン性水溶性ポリマー、水溶性ポリ（アミノ酸）、プロリン、アラニン及びセリンの水溶性ポリマー、グリシン、グルタミン酸、及びセリンを含有する水溶性ポリマー、Ｆｃ領域、脂肪酸、パルミチン酸、抗体、又はアルブミンに結合する分子が挙げられる。
一部の実施形態において、配列番号１～配列番号２７４の最初の２つのＮ末端アミノ酸（ＧＳ）は、別の分子とのコンジュゲーション又は融合を促進するための、並びにかかるコンジュゲート又は融合分子からのペプチドの切断を促進するための、スペーサー又はリンカーとして働き得る。一部の実施形態において、本開示のペプチドは、ペプチドの特性を修飾し又はそれに変化を生じさせることのできる他の部分にコンジュゲートされてもよい。
活性薬剤コンジュゲート
本開示に係るペプチドは、ペプチド生物学的薬剤又はアミノ酸を含む他の薬剤（例えば、抗体又は抗体断片、受容体又は受容体断片、リガンド又はリガンド断片、ホルモン又はホルモン断片、成長因子及び成長因子断片、生物学的毒素及びその断片、又はペプチドの他の活性部分）、タンパク質、ペプチドに、又は小分子、ＲＮＡ、ＤＮＡ、又は軟骨疾患、障害、若しくは傷害の治療に用いられる他の活性薬剤分子構造にコンジュゲート又は融合されてもよい。ペプチド活性薬剤コンジュゲートは、本明細書に記載される任意の機構によって活性薬剤にコンジュゲートされたペプチドであり得る。例えば、ペプチドを活性薬剤に共有結合的にコンジュゲートしてペプチド活性薬剤コンジュゲートを形成してもよい。ペプチドを活性薬剤に化学的にコンジュゲートしてペプチド活性薬剤コンジュゲートを形成してもよい。ペプチド及び活性薬剤を融合タンパク質として発現させてペプチド活性薬剤コンジュゲートを形成してもよい。例えば、抗体又はその断片及びペプチドを融合タンパク質として発現させてペプチド活性薬剤コンジュゲートを形成してもよい。例えば、特定の実施形態において、本明細書に記載されるとおりのペプチドは、機能的能力を提供する活性薬剤などの別の分子に融合することができる。ペプチドは、ペプチドの配列を活性薬剤の配列と共に含有するベクターの発現によって活性薬剤とコンジュゲートさせてもよい。様々な実施形態において、ペプチドの配列と活性薬剤の配列とは同じオープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）から発現する。様々な実施形態において、ペプチドの配列と活性薬剤の配列とは連続配列を含み得る。かかる融合ペプチドの作製には、当該技術分野において公知の様々なベクター及び組換えシステムを利用することができる。ペプチド及び活性薬剤は各々が、別々に発現させたときのその機能的能力と比較して融合ペプチドにおいて同様の機能的能力を保持し得る。
更に、例えば、特定の実施形態において、本明細書に記載されるペプチドは、機能的能力を提供する活性薬剤など、別の分子に付加される。一部の実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の活性薬剤がペプチドに連結されてもよい。複数の活性薬剤は、複数のリジン残基及び／又はＮ末端へのコンジュゲーションなどの方法によるか、又は複数の活性薬剤をポリマー又はデンドリマーなどの足場に連結し、次に薬剤－足場をペプチドに付加する（Ｙｕｒｋｏｖｅｔｓｋｉｙ，Ａ．Ｖ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ ７５（１６）：３３６５－７２（２０１５）に記載されるように）ことにより付加されてもよい。
本明細書には、軟骨障害又は腎障害、又は両方において使用される本発明のペプチドにコンジュゲートすることのできる活性薬剤が記載される。一部の実施形態において、ある種の化合物又は薬物は軟骨障害又は腎障害のいずれかにおける使用に適切であり、ある種の薬物クラスは適応疾患又は障害に応じて特定の治療に好ましいものであり得る。本明細書に記載されるとおり、ある種の活性薬剤は、軟骨及び／又は腎臓適応疾患の治療における使用について非限定的な例示的方法で記載されることが理解される。かかる活性薬剤のうちの１つ以上が、単独で、又は本明細書に記載される１つ以上の検出可能薬剤と組み合わせて本発明のペプチドにコンジュゲートされてもよい。一部の実施形態において、本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る活性薬剤は、機構によって分類することができる。例えば、活性薬剤は、抗炎症薬、免疫抑制薬（ｉｍｍｕｎｏｓｕｐｐｒｅｓｓｉｖｅ ｄｒｕｇ）（免疫抑制薬（ｉｍｍｕｎｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｄｒｕｇ））、鎮痛薬／疼痛緩和薬、疾患修飾性骨関節炎薬（ＤＭＯＡＤ）、細胞枯渇剤／アポトーシス修飾因子、骨吸収剤及び関節内補充剤、及び組織正常化薬（疾患修飾薬）のクラスに属し得る。
抗炎症活性薬剤としては、限定はされないが、コルチコステロイド類、グルココルチコイド類、非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、生物学的製剤、及び他の小分子を挙げることができる。関節及び腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るコルチコステロイド活性薬剤の例としては、トリアムシノロン、デキサメタゾン、ブデソニド、及びトリアムシノロンアセトニドが挙げられる。関節及び腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＮＳＡＩＤ活性薬剤の例としては、ナプロキセン及びイブプロフェンが挙げられる。他の活性薬剤としては、アセチルサリチル酸及びアセトアミノフェンが挙げられる。ＮＳＡＩＤ活性薬剤はＣＯＸ２阻害薬に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るプロスタグランジン経路に向けられるＣＯＸ２阻害活性薬剤の例としては、セレコキシブが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る抗ロイコトリエン受容体拮抗薬を含むＣＯＸ２阻害活性薬剤の例としては、モンテルカストが挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＣＯＸ２阻害活性薬剤の例としては、イグラチモドが挙げられる。生物学的活性薬剤は、ＩＬ－１ファミリー阻害薬、ＩＬ－１７又はＩＬ－２３経路阻害薬、ＩＬ－６ファミリー阻害薬、インターフェロン受容体阻害薬、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）阻害薬、ＲＡＮＫ経路阻害薬、Ｂ細胞阻害薬、抗ＩｇＥ活性薬剤、及び共刺激阻害薬である活性薬剤に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＩＬ－１ファミリー阻害活性薬剤の例としては、アナキンラが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＩＬ－１７／ＩＬ－２３経路阻害活性薬剤の例としては、セクキヌマブが挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＩＬ－６ファミリー阻害活性薬剤の例としては、シルクマブが挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るインターフェロン受容体阻害活性薬剤の例としては、アニフロルマブが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＴＮＦ阻害活性薬剤の例としては、インフリキシマブ又はエタネルセプトが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＲＡＮＫ経路阻害活性薬剤の例としては、デノスマブが挙げられる。関節及び腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＢ細胞阻害活性薬剤の例としては、リツキシマブが挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る抗ＩｇＥ活性薬剤の例としては、オマリズマブが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る共刺激阻害活性薬剤の例としては、アバタセプトが挙げられる。
疼痛緩和活性薬剤としては、限定はされないが、鎮痛薬、反対刺激薬、及び痛み受容器遮断薬を挙げることができる。鎮痛薬は、非麻薬性薬剤及び麻薬性薬剤に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る非麻薬性活性薬剤の例としては、アセトアミノフェンが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る麻薬性活性薬剤の例としては、オキシコドンが挙げられる。反対刺激活性薬剤は、天然生成物に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る天然生成物の例としては、カプサイシンが挙げられる。痛み受容器遮断活性薬剤は、ＴＲＰＶ４阻害薬に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＴＲＰＶ４阻害活性薬剤の例としては、ＧＳＫ２１９３８７４が挙げられる。
アポトーシス修飾活性薬剤としては、限定はされないが、生物学的製剤及び小分子を挙げることができる。生物学的アポトーシス修飾活性薬剤は、Ｆａｓ／ＦａｓＬ阻害薬、ＴＮＦ／ＴＮＦＲ阻害薬、ＴＲＡＩＬ／ＴＲＡＩＬＲ阻害薬、ＴＷＥＡＫ／Ｆｎ１４阻害薬、ＩＬ－１阻害薬、ＩＬ－１受容体拮抗薬、成長因子、及びスクレロスチン阻害薬に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＴＮＦ／ＴＮＦＲ阻害活性薬剤の例としては、インフリキシマブが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＴＲＡＩＬ／ＴＲＡＩＬＲ阻害活性薬剤の例としては、オステオプロテジェリン（ｏｓｔｅｏｐｒｏｔｅｇｒｉｎ）が挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＴＷＥＡＫ／Ｆｎ１４阻害活性薬剤の例としては、ＢＩＩＢ０２３が挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るＩＬ－１受容体拮抗薬の例としては、アナキンラが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る成長因子活性薬剤の例としては、ＩＧＦ－１が挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る成長因子活性薬剤の例としては、ＥＧＦが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るスクレロスチン阻害活性薬剤の例としては、ロモソズマブが挙げられる。小分子アポトーシス修飾活性薬剤は、カスパーゼ阻害薬、ｉＮＯＳ阻害薬、界面活性剤、及びビスホスホネートに更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るカスパーゼ阻害活性薬剤の例としては、ＺＶＡＤ－ｆｍｋが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るｉＮＯＳ阻害活性薬剤の例としては、Ｓ－メチルイソチオ尿素が挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る界面活性剤活性薬剤の例としては、Ｐ１８８が挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得るビスホスホネート活性薬剤の例としては、アレンドロネートが挙げられる。更に、老化細胞除去製剤又は老化細胞除去薬又は老化細胞除去化合物とも称される、セノセラピューティクス（ｓｅｎｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）と呼ばれる公知のクラスの薬物は、老化細胞の死滅を例えば老化細胞におけるアポトーシスの直接的又は間接的な誘導によって選択的に誘導することのできる小分子を指す。加えて、老化細胞除去製剤はまた、ネクロトーシス（ｎｅｃｒｏｐｔｉｓ）、オートファジー性細胞死、ピロトーシス（ｐｙｒｏｐｔｉｓ）及びカスパーゼ非依存性細胞死によることを含め、細胞死の非アポトーシス機構を介しても作用し得る（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ １２７；２１３５－２１４４（２０１４））。かかる薬物は、加齢による組織又は器官の悪化を弱めることができる。アポトーシスを誘導するため又は非アポトーシス機構による細胞死を誘導するため本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る薬物の例としては、本明細書に開示される化合物の中でも特に、ケルセチン、ダサチニブ、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、及びナビトクラクスが挙げられる。更なる活性薬剤が以下の文献に記載されている：Ｚｈｕ，Ｙ ｅｔ ａｌ．，Ａｇｉｎｇ Ｃｅｌｌ １４（４）：６４４－５８（２０１５）；Ｋｉｒｋｌａｎｄ，ＪＬ，Ｅｘｐ Ｇｅｒｏｎｔｏｌ．４８（１）：１－５（２０１３）；Ｋｉｒｋｌａｎｄ ＪＬ ａｎｄ Ｔｃｈｋｏｎｉａ Ｔ，Ｅｘｐ Ｇｅｒｅｏｎｔｏｌ．６８：１９－２５（２０１５） Ｔｃｈｋｏｎｉａ，Ｔ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ．，１２３（３）：９６６－７２（２０１３）；国際公開第２０１６１１８８５９号パンフレット；Ｓｕｇｕｍａｒ，Ｄ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈａｒｍａｇｅｎｏｍｉｃｓ Ｐｅｒｓ Ｍｅｄ．８：２３－３３（２０１５）；Ｊｉａｆａ，Ｒ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉ Ｒｅｐ．６：２３９６８（２０１６）；Ｓｗａｎｓｏｎ，ＣＤ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｒｈｅｕｍａｔｏｌ．，５（６）：３１７－３２４（２００９）；Ｏｈ，ＣＪ ｅｔ ａｌ．，ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，７（１０）：ｅ４５８７０（２０１２）；及びＡｄｅｂａｊｏ，Ａ ａｎｄ Ｂｏｅｈｎｃｋｅ，Ｗ，Ｐｓｏｒｉａｔｉｃ Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ ａｎｄ Ｐｓｏｒｉａｓｉｓ：Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ａｓｐｅｃｔｓ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ（２０１６）。
組織正常化（疾患修飾性）活性薬剤としては、限定はされないが、生物学的製剤及び小分子を挙げることができる。生物学的活性薬剤は、ケモカイン（例えば、幹細胞動員のための）及び成長因子に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る組織正常化ケモカイン活性薬剤の例としては、ＭＩＰ－３αが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る組織正常化成長因子活性薬剤の例としては、ＢＭＰ－２が挙げられる。小分子活性薬剤は、フラボノイド類、ＡＣＥ阻害薬、及び抗増殖活性薬剤に更に分類することができる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る組織正常化フラボノイド活性薬剤の例としては、イカリインが挙げられる。腎臓への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る組織正常化ＡＣＥ阻害活性薬剤の例としては、カプトプリルが挙げられる。関節への送達用の本開示の任意のペプチドにコンジュゲートし得る組織正常化抗増殖活性薬剤の例としては、メトトレキサートが挙げられる。
表３は、本開示の任意のペプチドにコンジュゲートしてペプチド－薬物コンジュゲートを形成し得る軟骨障害の治療用の活性薬剤を記載する。
Figure 2023099623000015
Figure 2023099623000016
表４は、本開示の任意のペプチドにコンジュゲートしてペプチド－薬物コンジュゲートを形成し得る腎障害の治療用の活性薬剤を記載する。
Figure 2023099623000017
表５は、本開示の任意のペプチドにコンジュゲートしてペプチド－薬物コンジュゲートを形成し得る軟骨障害及び腎障害の治療用の活性薬剤を記載する。
Figure 2023099623000018
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Figure 2023099623000028
表６は、本開示の任意のペプチドにコンジュゲートしてペプチド－薬物コンジュゲートを形成し得る軟骨障害及び腎障害の治療用の更なる活性薬剤を記載する。
Figure 2023099623000029
Figure 2023099623000030
Figure 2023099623000031
Figure 2023099623000032
Figure 2023099623000033
Figure 2023099623000034
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Figure 2023099623000036
Figure 2023099623000037
活性薬剤の更なる例としては、限定はされないが、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣体、ポリヌクレオチド、ポリリボヌクレオチド、ＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ｓｓＤＮＡ、ＲＮＡ、ｄｓＲＮＡ、マイクロＲＮＡ、ＲＮＡｉ、オリゴヌクレオチド、抗体、単鎖可変断片（ｓｃＦｖ）、抗体断片、アプタマー、サイトカイン、インターフェロン、ホルモン、酵素、成長因子、チェックポイント阻害薬、ＰＤ－１阻害薬、ＰＤ－Ｌ１阻害薬、ＣＴＬＡ４阻害薬、ＣＤ抗原、ケモカイン、神経伝達物質、イオンチャネル阻害薬、Ｇタンパク質共役受容体阻害薬、Ｇタンパク質共役受容体活性化薬、化学的薬剤、放射線増感剤、放射線防護剤、放射性核種、治療用小分子、ステロイド、コルチコステロイド、抗炎症剤、免疫調節薬、補体固定ペプチド又はタンパク質、腫瘍壊死因子阻害薬、腫瘍壊死因子活性化薬、腫瘍壊死因子受容体ファミリー作動薬、腫瘍壊死受容体拮抗薬、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）可溶性受容体又は抗体、カスパーゼプロテアーゼ活性化薬又は阻害薬、ＮＦ－κＢ ＲＩＰＫ１及び／又はＲＩＰＫ３阻害薬又は活性化薬（例えば、トール様受容体（ＴＬＲ）ＴＬＲ－３及び／又はＴＬＲ－４、又はＴ細胞受容体（ＴＣＲ）などを通じたもの）、死受容体リガンド（例えば、Ｆａｓリガンド）活性化薬又は阻害薬、ＴＮＦ受容体ファミリー（例えば、ＴＮＦＲ１、ＴＮＦＲ２、リンホトキシンβ受容体／ＴＮＦＲＳ３、ＯＸ４０／ＴＮＦＲＳＦ４、ＣＤ４０／ＴＮＦＲＳＦ５、Ｆａｓ／ＴＮＦＲＳＦ６、デコイ受容体３／ＴＮＦＲＳＦ６Ｂ、ＣＤ２７／ＴＮＦＲＳＦ７、ＣＤ３０／ＴＮＦＲＳＦ８、４－１ＢＢ／ＴＮＦＲＳＦ９、ＤＲ４（死受容体４／ＴＮＦＲＳ１０Ａ）、ＤＲ５（死受容体５／ＴＮＦＲＳＦ１０Ｂ）、デコイ受容体１／ＴＮＦＲＳＦ１０Ｃ、デコイ受容体２／ＴＮＦＲＳＦ１０Ｄ、ＲＡＮＫ（ＮＦ－κＢ／ＴＮＦＲＳＦ１１Ａの受容体活性化薬）、ＯＰＧ（オステオプロテジェリン／ＴＮＦＲＳＦ１１Ｂ）、ＤＲ３（死受容体３／ＴＮＦＲＳＦ２５）、ＴＷＥＡＫ受容体／ＴＮＦＲＳＦ１２Ａ、ＴＡＣｌ／ＴＮＦＲＳＦ１３Ｂ、ＢＡＦＦ－Ｒ（ＢＡＦＦ受容体／ＴＮＦＲＳＦ１３Ｃ）、ＨＶＥＭ（ヘルペスウイルス侵入メディエーター／ＴＮＦＲＳＦ１４）、神経成長因子受容体／ＴＮＦＲＳＦ１６、ＢＣＭＡ（Ｂ細胞成熟抗原／ＴＮＦＲＳＦ１７）、ＧＩＴＲ（グルココルチコイド誘導性ＴＮＦ受容体／ＴＮＦＲＳＦ１８）、ＴＡＪ（毒性及びＪＮＫ誘導物質／ＴＮＦＲＳＦ１９）、ＲＥＬＴ／ＴＮＦＲＳＦ１９Ｌ、ＤＲ６（死受容体６／ＴＮＦＲＳＦ２１）、ＴＮＦＲＳＦ２２、ＴＮＦＲＳＦ２３、エクトジスプラシンＡ２アイソフォーム受容体／ＴＮＦＲＳ２７、エクトジスプラシン１、及びアンヒドロティック受容体、ＴＮＦ受容体スーパーファミリーリガンド－ＴＮＦα、リンホトキシン－α、腫瘍壊死因子膜型、腫瘍壊死因子脱落型、ＬＩＧＨＴ、リンホトキシンβ２α１ヘテロ三量体、ＯＸ－４０リガンド、化合物１［ＰＭＩＤ：２４９３０７７６］、ＣＤ４０リガンド、Ｆａｓリガンド、ＴＬ１Ａ、ＣＤ７０、ＣＤ３０リガンド、ＴＲＡＦ１、ＴＲＡＦ２、ＴＲＡＦ３、ＴＲＡＩＬ、ＲＡＮＫリガンド、ＡＰＲＩＬ、ＢＡＦＦ、Ｂ及びＴリンパ球アテニュエーター、ＮＧＦ、ＢＤＮＦ、ニューロトロフィン－３、ニューロトロフィン－４、ＴＬ６、エクトジスプラシンＡ２、エクトジスプラシンＡ１を含む－、ＴＩＭＰ－３阻害薬、ＢＣＬ－２ファミリー阻害薬、ナビトクラクス（Ａｇｉｎｇ Ｃｅｌｌ．１５（３）：４２８－４３５．（２０１６））、ＩＡＰ破壊物質、プロテアーゼ阻害薬、アミノ糖、化学療法薬（アポトーシス経路又は非アポトーシス経路のいずれで作用するかに関わらず）（Ｒｉｃｃｉ ｅｔ ａｌ．Ｏｎｃｏｌｏｇｉｓｔ １１（４）：３４２－５７（２００６））、細胞傷害性化学物質、毒素、チロシンキナーゼ阻害薬（例えばメシル酸イマチニブ）、プロトン、ベバシズマブ（ｂｅｖａｃｕｚｉｍａｂ）（抗血管剤）、エルロチニブ（ＥＧＦＲ阻害薬）、抗感染剤、抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌剤、アミノグリコシド、非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、スタチン、ナノ粒子、リポソーム、ポリマー、バイオポリマー、多糖、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、ポリエチレングリコール、脂質、デンドリマー、脂肪酸、又はＦｃドメイン又はＦｃ領域、又はこれらの活性断片若しくは修飾が挙げられる。上記の活性薬剤の任意の組み合わせを本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートと共送達することができる。加えて、一部の実施形態において、プロトン療法又は除去的放射線療法などの他の共療法が、それを必要としている対象に本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートと共に投与されてもよい。一部の実施形態において、ペプチドは活性薬剤に、例えば直接、又はリンカーを介して共有結合的若しくは非共有結合的に連結される。ＴＮＦ遮断薬は、体内にあって炎症を引き起こし得るとともにクローン病、潰瘍性大腸炎、関節リウマチ、強直性脊椎炎、乾癬性関節炎及び尋常性乾癬などの免疫系疾患につながり得る物質であるＴＮＦの活性を遮断することにより免疫系を抑制する。このクラスの薬物には、レミケード（Ｒｅｍｉｃａｄｅ）（インフリキシマブ）、エンブレル（Ｅｎｂｒｅｌ）（エタネルセプト）、ヒュミラ（Ｈｕｍｉｒａ）（アダリムマブ）、シムジア（Ｃｉｍｚｉａ）（セルトリズマブペゴール）及びシンポニー（Ｓｉｍｐｏｎｉ）（ゴリムマブ）が含まれる。本明細書に開示されるペプチドは、軟骨にホーミングする、そこに分布する、それを標的化する、そこに向けられる、それによって保持される、そこに蓄積する、そこに移動する、及び／又はそれに結合するために使用することができ、従ってまた、付加又は融合した活性薬剤の局在化にも使用することができる。更に、シスチン高密度クロロトキシンペプチドは細胞にインターナライズされ得る（Ｗｉｒａｎｏｗｓｋａ，Ｍ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｃｅｌｌ Ｉｎｔ．，１１：２７（２０１１））。従って、ペプチドそれ自体、又は活性薬剤ペプチドコンジュゲート若しくは融合ペプチドの細胞インターナリゼーション、インターナリゼーション後の細胞内局在性、及び細胞内輸送が、活性薬剤コンジュゲート又は融合物の有効性において重要な因子となり得る（Ｄｕｃｒｙ，Ｌ．，Ａｎｔｉｂｏｄｙ Ｄｒｕｇ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ（２０１３）；及びＳｉｎｇｈ，Ｓ．Ｋ．，Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ．，３２（１１）：３５４１－３５７１（２０１５））。本明細書における実施形態での使用に好適な例示的リンカーについて、以下で更に詳細に考察する。
本開示のペプチド又はペプチド－活性薬剤融合物はまた、組織又は体液からペプチドを回収するための親和性ハンドル（例えばビオチン）を提供するなど、他の役割を果たし得る他の部分にコンジュゲートされてもよい。例えば、本開示のペプチド又はペプチド－活性薬剤融合物はまた、ビオチンにコンジュゲートされてもよい。半減期の延長に加えて、ビオチンはまた、組織又は他の部位からペプチド又はペプチド－活性薬剤融合物を回収するための親和性ハンドルとしても働き得る。一部の実施形態において、検出可能標識及び親和性ハンドルの両方として働き得る蛍光ビオチンコンジュゲートが使用されてもよい。市販の蛍光ビオチンコンジュゲートの非限定的な例としては、Ａｔｔｏ ４２５－ビオチン、Ａｔｔｏ ４８８－ビオチン、Ａｔｔｏ ５２０－ビオチン、Ａｔｔｏ－５５０ビオチン、Ａｔｔｏ ５６５－ビオチン、Ａｔｔｏ ５９０－ビオチン、Ａｔｔｏ ６１０－ビオチン、Ａｔｔｏ ６２０－ビオチン、Ａｔｔｏ ６５５－ビオチン、Ａｔｔｏ ６８０－ビオチン、Ａｔｔｏ ７００－ビオチン、Ａｔｔｏ ７２５－ビオチン、Ａｔｔｏ ７４０－ビオチン、フルオレセインビオチン、ビオチン－４－フルオレセイン、ビオチン－（５－フルオレセイン）コンジュゲート、及びビオチン－Ｂ－フィコエリトリン、Ａｌｅｘａ ｆｌｕｏｒ ４８８ビオシチン、Ａｌｅｘａ ｆｌｏｕｒ ５４６、Ａｌｅｘａ
Ｆｌｕｏｒ ５４９、ルシファーイエローカダベリンビオチン－Ｘ、ルシファーイエロービオシチン、オレゴングリーン４８８ビオシチン、ビオチン－ローダミン及びテトラメチルローダミンビオシチンが挙げられる。一部の他の例において、コンジュゲートは、化学発光化合物、コロイド金属、発光化合物、酵素、放射性同位体、及び常磁性標識を含み得る。一部の実施形態において、本明細書に記載されるペプチド－活性薬剤融合物が別の分子に付加されてもよい。例えば、ペプチド配列はまた、別の活性薬剤（例えば、小分子、ペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、抗体、アプタマー、サイトカイン、成長因子、神経伝達物質、前出のいずれかの活性断片又は修飾、フルオロフォア、放射性同位体、放射性核種キレーター、アシル付加物、化学的リンカー、又は糖等）に付加されてもよい。一部の実施形態において、ペプチドは活性薬剤と融合させるか、又は共有結合的若しくは非共有結合的に連結することができる。
加えて、２つ以上のペプチド配列が特定のペプチド上に存在してもよく、又はそれと融合していてもよい。ペプチドは、様々な技法、例えば、アミド結合などの共有結合の形成など、化学的転換によるか、又は固相若しくは溶相ペプチド合成によるか、又は生体分子をコードする核酸配列であって、ペプチドをコードする部分配列を含む核酸配列を調製することにより生体分子に取り込み得る。部分配列は生体分子をコードする配列に加えてあってもよく、又は生体分子をコードする配列の部分配列を置換してもよい。
検出可能薬剤コンジュゲート
本明細書には、軟骨障害又は腎障害のいずれか、又は両方の検出及び追跡に使用するための、本発明のペプチドにコンジュゲートし得る薬剤が記載される。本明細書に記載されるとおり、ある種の活性薬剤は、軟骨及び／又は腎臓障害、疾患又は傷害の診断、手術及び治療の補助、予後判定及び進行又は寛解の追跡における使用について非限定的な例示的方法で記載されることが理解される。かかる検出可能薬剤のうちの１つ以上が、本発明のペプチドに単独で、又は本明細書に記載される１つ以上の活性薬剤と組み合わせてコンジュゲートされてもよい。更に一部の検出可能薬剤（例えば、数ある中でも特に、放射性核種、放射性同位体、放射線増感剤及び光増感剤）はまた、更に治療活性も及ぼし得る。ペプチドは、イメージング、研究、療法薬、セラノスティクス、医薬品、化学療法、キレート療法、標的薬物送達、及び放射線療法において使用される薬剤にコンジュゲートされてもよい。薬剤は検出可能薬剤であってもよい。一部の実施形態において、本発明のペプチドは、金属、放射性同位体、色素、フルオロフォア、又はイメージングにおいて使用することのできる別の好適な材料など、検出可能薬剤にコンジュゲートされる。放射性同位体の非限定的な例としては、α放射体、β放射体、ポジトロン放射体、及びγ放射体が挙げられる。一部の実施形態において、金属又は放射性同位体は、アクチニウム、アメリシウム、ビスマス、カドミウム、セシウム、コバルト、ユウロピウム、ガドリニウム、イリジウム、鉛、ルテチウム、マンガン、パラジウム、ポロニウム、ラジウム、ルテニウム、サマリウム、ストロンチウム、テクネチウム、タリウム、及びイットリウムからなる群から選択される。一部の実施形態において、金属は、アクチニウム、ビスマス、鉛、ラジウム、ストロンチウム、サマリウム、又はイットリウムである。一部の実施形態において、放射性同位体は、アクチニウム－２２５又は鉛－２１２である。一部の実施形態において、フルオロフォアは、６５０ｎｍ～４０００ｎｍの波長の電磁放射線を発する蛍光剤であり、かかる発光はかかる薬剤の検出に使用される。一部の実施形態においてフルオロフォアは、ＤｙＬｉｇｈｔ－６８０、ＤｙＬｉｇｈｔ－７５０、ＶｉｖｏＴａｇ－７５０、ＤｙＬｉｇｈｔ－８００、ＩＲＤｙｅ－８００、ＶｉｖｏＴａｇ－６８０、Ｃｙ５．５、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧクラスの色素）を含めた、本開示においてコンジュゲート分子として使用される（又は各分子クラスに適用されるとおりの）可能性のある蛍光色素の非限定的な例からなる群から選択される蛍光剤である。一部の実施形態において、近赤外色素としてはシアニン色素が挙げられる。本開示におけるコンジュゲート分子として使用される蛍光色素の更なる非限定的な例としては、アクリジン（ａｃｒａｄｉｎｅ）オレンジ又はイエロー、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ及びその任意の誘導体、７－アクチノマイシンＤ、８－アニリノナフタレン－１－スルホン酸、ＡＴＴＯ色素及びその任意の誘導体、オーラミン－ローダミン染色剤及びその任意の誘導体、ベンズアントロン（ｂｅｎｓａｎｔｒｈｏｎｅ）、ビマン、９－１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン、５，１２－ビス（フェニルエチニル）ナフタセン（ｎａｔｈｔｈａｃｅｎｅ）、ビスベンズイミド、ブレインボー、カルセイン、カルボキシフルオセイン（ｃａｒｂｏｄｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ）及びその任意の誘導体、１－クロロ－９，１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン及びその任意の誘導体、ＤＡＰＩ、ＤｉＯＣ６、ＤｙＬｉｇｈｔ Ｆｌｕｏｒ及びその任意の誘導体、エピコッコノン、臭化エチジウム、ＦｌＡｓＨ－ＥＤＴ２、Ｆｌｕｏ色素及びその任意の誘導体、ＦｌｕｏＰｒｏｂｅ及びその任意の誘導体、フルオレセイン及びその任意の誘導体、Ｆｕｒａ及びその任意の誘導体、ＧｅｌＧｒｅｅｎ及びその任意の誘導体、ＧｅｌＲｅｄ及びその任意の誘導体、蛍光タンパク質及びその任意の誘導体、ｍアイソフォームタンパク質及びその任意の誘導体、例えばｍＣｈｅｒｒｙ、ヘプタメチン色素（ｈｅｔａｍｅｔｈｉｎｅ ｄｙｅ）及びその任意の誘導体、ヘキスト（ｈｏｅｓｃｈｓｔ）染色剤、イミノクマリン、インディアンイエロー、ｉｎｄｏ－１及びその任意の誘導体、ラウルダン、ルシファーイエロー及びその任意の誘導体、ルシフェリン及びその任意の誘導体、ルシフェラーゼ及びその任意の誘導体、メロシアニン（ｍｅｒｃｏｃｙａｎｉｎｅ）及びその任意の誘導体、ナイル色素及びその任意の誘導体、ペリレン、フロキシン、フィコ色素及びその任意の誘導体、ヨウ化プロピジウム（ｐｒｏｐｉｕｍ
ｉｏｄｉｄｅ）、ピラニン、ローダミン及びその任意の誘導体、リボグリーン（ｒｉｂｏｇｒｅｅｎ）、ＲｏＧＦＰ、ルブレン、スチルベン及びその任意の誘導体、スルホローダミン及びその任意の誘導体、ＳＹＢＲ及びその任意の誘導体、シナプトフルオリン、テトラフェニルブタジエン、四ナトリウムトリス、テキサスレッド、チタンイエロー、ＴＳＱ、ウンベリフェロン、ビオラントロン、黄色蛍光タンパク質及びＹＯＹＯ－１が挙げられる。他の好適な蛍光色素としては、限定はされないが、フルオレセイン及びフルオレセイン色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネート（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎｉｎｅ）又はＦＩＴＣ、ナフトフルオレセイン、４’、５’－ジクロロ－２’，７’－ジメトキシフルオレセイン、６－カルボキシフルオレセイン又はＦＡＭ等）、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル色素、オキソノール色素、フィコエリトリン、エリスロシン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチルローダミン又はＴＡＭＲＡ、カルボキシローダミン６Ｇ、カルボキシ－Ｘ－ローダミン（ＲＯＸ）、リサミンローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミングリーン、ローダミンレッド、テトラメチルローダミン（ＴＭＲ）等）、クマリン及びクマリン色素（例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン（ＡＭＣＡ）等）、オレゴングリーン色素（例えば、オレゴングリーン４８８、オレゴングリーン５００、オレゴングリーン５１４等）、テキサスレッド、テキサスレッド－Ｘ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＲＥＤ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＧＲＥＥＮ、シアニン色素（例えば、ＣＹ－３、Ｃｙ－５、ＣＹ－３．５、ＣＹ－５．５等）、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ色素（例えば、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ３５０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ４８８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５３２、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５６８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５９４、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６３３、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６６０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６８０等）、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ、ＢＯＤＩＰＹ ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５等）、ＩＲＤｙｅ（例えば、ＩＲＤ４０、ＩＲＤ ７００、ＩＲＤ ８００等）、インドシアニングリーン色素などが挙げられる。上記に挙げる蛍光色素の各々について、コンジュゲーションに様々な活性型を使用することができる。更なる好適な検出可能薬剤が、ＰＣＴ／ＵＳ１４／５６１７７号明細書に記載される。放射性同位体の非限定的な例としては、α放射体、β放射体、ポジトロン放射体、及びγ放射体が挙げられる。一部の実施形態において、金属又は放射性同位体は、アクチニウム、アメリシウム、ビスマス、カドミウム、セシウム、コバルト、ユウロピウム、ガドリニウム、イリジウム、鉛、ルテチウム、マンガン、パラジウム、ポロニウム、ラジウム、ルテニウム、サマリウム、ストロンチウム、テクネチウム、タリウム、及びイットリウムからなる群から選択される。一部の実施形態において、金属は、アクチニウム、ビスマス、鉛、ラジウム、ストロンチウム、サマリウム、又はイットリウムである。一部の実施形態において、放射性同位体はアクチニウム－２２５又は鉛－２１２である。
本開示の他の実施形態は、放射線増感剤又は光増感剤にコンジュゲートされたペプチドを提供する。放射線増感剤の例としては、限定はされないが、ＡＢＴ－２６３、ＡＢＴ－１９９、ＷＥＨＩ－５３９、パクリタキセル、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン、ゲムシタビン、エタニダゾール、ミソニダゾール、チラパザミン、及び核酸塩基誘導体（例えば、５－フルオロデオキシウリジンなど、ハロゲン化プリン類又はピリミジン類）が挙げられる。光増感剤の例としては、限定はされないが、照射されると発熱する蛍光分子又はビーズ、ポルフィリン類及びポルフィリン誘導体（例えば、クロリン類、バクテリオクロリン類、イソバクテリオクロリン類、フタロシアニン類、及びナフタロシアニン類）、メタロポルフィリン類、メタロフタロシアニン類、アンゲリシン類、カルコゲナピリリウム色素（ｃｈａｌｃｏｇｅｎａｐｙｒｒｉｌｌｉｕｍ ｄｙｅｓ）、クロロフィル類、クマリン類、フラビン類並びにアロキサジン及びリボフラビンなどの関連化合物、フラーレン類、フェオフォルビド類、ピロフェオフォルビド類、シアニン類（例えば、メロシアニン５４０）、フェオフィチン類、サフィリン類、テキサフィリン類、プルプリン類、ポルフィセン類、フェノチアジニウム類、メチレンブルー誘導体、ナフタルイミド類、ナイルブルー誘導体、キノン類、ペリレンキノン類（例えば、ヒペリシン類、ヒポクレリン類、及びセルコスポリン類）、ソラレン類、キノン類、レチノイド類、ローダミン類、チオフェン類、ベルジン類、キサンテン色素（例えば、エオシン類、エリスロシン類、ローズベンガル類）、ポルフィリン類のダイマー及びオリゴマー型、及び５－アミノレブリン酸などのプロドラッグが挙げられる。有利には、この手法は、治療剤（例えば薬物）と電磁エネルギー（例えば、放射線又は光）との両方を同時に使用した罹患細胞（例えば癌細胞）の高度に特異的なターゲティングを可能にする。一部の実施形態において、ペプチドは薬剤に、例えば直接、又はリンカーを介して共有結合的若しくは非共有結合的に連結される。本明細書における実施形態での使用に好適な例示的リンカーについて、以下で更に詳細に考察する。
リンカー
軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、それによって保持される、そこに蓄積する、及び／又はそれに結合する、又はそこに向けられる本開示に係るペプチドは、小分子、第２のペプチド、タンパク質、抗体、抗体断片、アプタマー、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、フルオロフォア、放射性同位体、放射性核種キレーター、ポリマー、バイオポリマー、脂肪酸、アシル付加物、化学的リンカー、又は糖又は本明細書に記載される他の活性薬剤など、別の部分（例えば活性薬剤）にリンカーを介して、又はリンカー無しに直接付加することができる。
ペプチドは、共有結合によって別の分子に直接付加することができる。例えば、ペプチドは、より大型のポリペプチド又はペプチド分子のアミノ酸配列の末端に付加されるか、又はリジン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン酸、非天然アミノ酸残基、又はグルタミン酸残基の側鎖など、側鎖に付加される。付加は、アミド結合、エステル結合、エーテル結合、カルバメート結合、炭素－窒素結合、トリアゾール、大員環、オキシム結合、ヒドラゾン結合、炭素－炭素一重、二重又は三重結合、ジスルフィド結合、又はチオエーテル結合を介し得る。一部の実施形態において、開示されるペプチドそれ自体の同様の領域（アミノ酸配列の末端、アミノ酸側鎖、例えば、リジン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン酸、非天然アミノ酸残基、又はグルタミン酸残基の側鎖など、アミド結合、エステル結合、エーテル結合、カルバメート結合、炭素－窒素結合、トリアゾール、大員環、オキシム結合、ヒドラゾン結合、炭素－炭素一重、二重又は三重結合、ジスルフィド結合、又はチオエーテル結合、又は本明細書に記載されるとおりのリンカーを介する）を他の分子との連結に使用することができる。
リンカーを介した付加は、他の分子とペプチドとの間へのリンカー部分の取り込みを含み得る。ペプチド及び他の分子は両方ともにリンカーに共有結合的に付加することができる。リンカーは、切断可能、不安定、切断不可能、安定、自己犠牲性、親水性、又は疎水性であってもよい。本明細書で使用されるとき、用語「切断不可能」は（アミド、環状、又はカルバメートリンカーとの関連で使用されるなど、又はその他本明細書に記載されるとおり）、比較的安定した構造を、より不安定な又は「切断可能」な構造（例えば、酵素、プロテアーゼ、自己犠牲、還元、加水分解、ある種の生理的条件、又はその他本明細書に記載されるとおりのものによって構造的に解離又は切断され得る切断可能リンカーとの関連で使用されるとおり）と区別するために当業者によって用いられることが多い。「切断不可能」なリンカーは、「切断可能」なリンカーと比較したとき切断又は他の解離に対して安定性をもたらすことが理解され、この用語がいかなる条件下でも絶対的に切断不可能又は解離不可能な構造であると見なされることは意図しない。結果的に、本明細書で使用されるとき、「切断不可能」なリンカーは「安定」なリンカーとも称される。リンカーは少なくとも２つの官能基を有してもよく、一方がペプチドに結合し、他方が他の分子に結合して、これらの２つの官能基の間には連結部分があり得る。
付加用の官能基の非限定的な例としては、アミド結合、エステル結合、エーテル結合、カーボネート結合、カルバメート結合、又はチオエーテル結合の形成能を有する官能基を挙げることができる。かかる結合の形成能を有する官能基の非限定的な例としては、アミノ基；カルボキシル基；ヒドロキシル基；アルデヒド基；アジド基；アルキン及びアルケン基；ケトン類；ヒドラジド類；酸フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物などの酸ハロゲン化物；対称、混合、及び環状無水物を含めた酸無水物；カーボネート類；シアノ、スクシンイミジル、及びＮ－ヒドロキシスクシンイミジルなどの脱離基に結合したカルボニル官能基；ヒドロキシル基；スルフヒドリル基；及びハロゲン化物、メシレート類、トシレート類、トリフレート類、エポキシド類、リン酸エステル類、硫酸エステル類、及びベシレート類など、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリル、又はベンジル脱離基を有する分子を挙げることができる。
連結部分の非限定的な例としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ポリエーテル、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ヒドロキシカルボン酸、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミノ酸、ポリペプチド、切断可能ペプチド、バリン－シトルリン、アミノベンジルカルバメート類、Ｄ－アミノ酸、及びポリアミン（これらのいずれも、非置換であるか、又はハロゲン類、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、アジド基、スルホキシド基、スルホン基、スルホンアミド基、カルボキシル基、カルボキサルデヒド基、イミン基、アルキル基、ハロアルキル基、アルケニル基、ハロアルケニル基、アルキニル基、ハロアルキニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、ヘテロシクリル基、アシル基、アシルオキシ基、カルバメート基、アミド基、ウレタン基、エポキシド類、及びエステル基など、様々な置換基で置換されている）を挙げることができる。
リンカーを介してコンジュゲートされるペプチド及び薬物は、ペプチド－Ａ－Ｂ－Ｃ－薬物の式で記載され、ここでリンカーはＡ－Ｂ－Ｃである。Ａは安定アミド連結であってもよく、ペプチド及びリンカー上のアミンであり、テトラフルオロフェニル（ＴＦＰ）エステル又はＮＨＳエステルによって実現することができる。Ｂは（－ＣＨ２－）ｘ－又は短鎖ＰＥＧ（－ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－）ｘ（ｘは１～１０である）であってもよく、Ｃは薬物上のヒドロキシル又はカルボン酸とのエステル結合であってもよい。一部の実施形態では、Ｃはリンカーの「切断可能」又は「安定」な部分を指し得る。他の実施形態では、Ａもまた「切断可能」な部分であり得る。一部の実施形態では、Ａは、アミド、カルバメート、マレイミド又はブロモアセトアミドを介するチオエーテル、トリアゾール、オキシム、又はオキサカルボリンであり得る。切断された活性薬剤又は薬物は、切断前の活性薬剤の化学構造を保持してもよく、又は切断の結果として修飾されてもよい。更に、ペプチド－薬物コンジュゲートの所望の治療特性に応じて、かかる活性薬剤は、ペプチドに連結されている間も活性であってもよく、切断後も活性のままであってもよく、若しくは不活性になってもよく、ペプチドに連結されている間は不活性であってもよく、又はそれは切断を受けて活性化してもよい。
一部の実施形態において、ペプチドコンジュゲートは安定リンカーを有する。本開示のペプチドは組換え発現させてもよく、又は化学合成してもよい。ペプチドは、アミド結合又はカルバメート結合などの安定リンカーを介して検出可能薬剤又は活性薬剤にコンジュゲートすることができる。ペプチドは、標準的な１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）若しくはジシクロヘキシルカルボジイミド（ｄｉｃｙｌｃｏｈｅｘｙｌｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ）（ＤＣＣ）をベースとする化学又は塩化チオニル若しくは塩化亜リン酸をベースとするバイオコンジュゲーション化学を用いてアミド結合などの安定リンカーを介して検出可能薬剤又は活性薬剤にコンジュゲートすることができる。安定リンカーは、長期間（例えば、数時間、数日間、又は数週間）にわたって緩衝液中にあるとき切断されても、又は切断されなくてもよい。安定リンカーは、長期間（例えば、数時間、数日間、又は数週間）にわたって血漿又は滑液などの体液中にあるとき切断されても、又は切断されなくてもよい。安定リンカーは、細胞（例えばマクロファージ）、細胞内コンパートメント（例えばエンドソーム及びリソソーム）、体の炎症部位（例えば炎症関節）、組織又は身体コンパートメントに存在し得る酵素、活性酸素種、他の化学物質又は酵素への曝露後に切断されても、又は切断されなくてもよい。安定リンカーは未知の機構によって切断されてもよい。安定リンカーはインビボで切断されても、又は切断されなくてもよく、しかし活性薬剤はペプチドコンジュゲーション後も残り続ける。
リンカーを介してコンジュゲートされるペプチド及び薬物は、ペプチド－Ａ－Ｂ－Ｃ－薬物の式で記載することができ、ここでリンカーはＡ－Ｂ－Ｃである。Ａは、ペプチド上のアミンがテトラフルオロフェニル（ＴＦＰ）エステル又はＮＨＳエステル含有リンカーと反応することにより形成されるものなどの安定アミド連結であってもよい。Ａはまた、ペプチド上のアミンが、ＣＤＩとリンカー上のヒドロキシルとの反応によって形成されるイミダゾールカルバメート活性中間体と反応することにより形成されるものなどの安定カルバメートリンカーであってもよい。Ａはまた、リンカー上のアルデヒド又はケトン基によるペプチド上のアミンの還元的アルキル化によって形成されるものなどの安定第二級アミン連結であってもよい。Ａはまた、リンカーのマレイミド又はブロモアセトアミドをペプチドのチオールと共に用いて形成される安定チオエーテルリンカー、トリアゾールリンカー、安定オキシムリンカー、又はオキサカルボリンリンカーであってもよい。Ｂは、（－ＣＨ２－）ｘ－又は短鎖ＰＥＧ（－ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－）ｘ（ｘは０～２０である）又は他のスペーサー又はスペーサー無しであってもよい。Ｃは、薬物上のアミン又はカルボン酸により形成されるアミド結合、リンカー上のマレイミドと薬物上のスルフヒドリル（ｓｕｌｆｈｙｄｒｏｙｌ）との間に形成されるチオエーテル、第二級又は第三級アミン、カルバメート、又は他の安定結合であってもよい。（Ｃｕｒｒｅｎｔ ＡＤＣ Ｌｉｎｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ），Ｊａｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ，２０１５ ＤＯＩ １０．１００７／ｓ１１０９５－０１５－１６５７－７に記載される任意のリンカー化学を用いることができる。
得られたペプチドコンジュゲートは、疾患の治療のためヒト又は動物に皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節に直接注射することができる。ペプチドは、標的とする機構によって検出可能薬剤又は活性薬剤から特異的に切断されるものではない。ペプチドは異化作用などの機構によって分解されて、その天然形態から修飾された又は修飾されていない薬物を放出し得る（（Ａｎｔｉｂｏｄｙ－Ｄｒｕｇ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ：Ｄｅｓｉｇｎ，Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ），Ｓｉｎｇｈ，Ｌｕｉｓｉ，ａｎｄ Ｐａｋ．Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ（２０１５）３２：３５４１－３５７１）。ペプチド薬物コンジュゲートはその薬理活性をインタクトなままでも及ぼし、又は部分的若しくは完全に分解、代謝、若しくは異化されたときに及ぼす。
一部の実施形態において、ペプチドコンジュゲートは切断可能リンカーを有し得る。一部の実施形態において、ペプチド及び薬物はリンカーを介してコンジュゲートされてもよく、ペプチド－Ａ－Ｂ－Ｃ－薬物の式で記載することができ、ここでリンカーはＡ－Ｂ－Ｃである。一部の実施形態において、Ａは、ペプチド上のアミンがテトラフルオロフェニル（ＴＦＰ）エステル又はＮＨＳエステル含有リンカーと反応することにより形成されるものなどの安定アミド連結であってよい。特定の実施形態において、Ａはまた、ＣＤＩとリンカー上のヒドロキシルとの反応によって形成されるイミダゾールカルバメート活性中間体とのペプチド上のアミン反応によって形成される安定カルバメートリンカーであってもよい。他の実施形態において、Ａはまた、リンカー上のアルデヒド又はケトン基によるペプチド上のアミンの還元的アルキル化によって形成されるものなどの安定第二級アミン連結であってもよい。一部の実施形態において、Ａはまた、リンカーのマレイミド又はブロモアセトアミドをペプチドのチオールと共に用いて形成される安定チオエーテルリンカー、トリアゾールリンカー、安定オキシムリンカー、又はオキサカルボリンリンカーであってもよい。Ｂは、（－ＣＨ２－）ｘ－又は短鎖ＰＥＧ（－ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－）ｘ（ｘは０～２０である）又は他のスペーサー又はスペーサー無しであってもよい。Ｃは、加水分解切断用に設計された、薬物上のヒドロキシル又はカルボン酸へのエステル結合、又はカーボネート、ヒドラゾン、又はアシルヒドラゾンであってもよい。切断の加水分解速度は、炭素長さ（－ＣＨ２－）ｘ、立体障害（メチル、エチル、環状などの隣接側基を含む）、親水性又は疎水性を含め、結合周囲の局所環境が変わることにより変わり得る。一部の実施形態において、ペプチドコンジュゲートは線状又は環状エステル結合を有してもよく、この結合はメチル基又はエチル基などの側鎖を含むこともあり、又は含まないこともある。線状エステル結合は、立体障害又は疎水性／親水性効果に起因して、環状エステルよりも切断（加水分解、エステラーゼなどの酵素、又は他の化学反応などによる）を受け易いものであり得る。同様に、線状エステル連結上のメチル基又はエチル基などの側鎖により、任意選択で、側鎖のない場合よりも切断され難い結合にすることができる。一部の実施形態において、加水分解速度は、エンドソーム及びリソソーム又は罹患組織などの身体又は細胞の特定のコンパートメントにおける低いｐＨなど、局所ｐＨの影響を受け得る。一部の実施形態において、Ｃはまた、ヒドラゾン又はオキシム連結など、ｐＨ感受性基であってもよい。他の実施形態において、Ｃは、グルタチオンによるなど、還元によって放出されるように設計されたジスルフィド結合であってもよい。他の実施形態において、（又はＡ－Ｂ－Ｃ）は、酵素による切断用のペプチド連結設計であってもよい。任意選択で、ｐＡＢＣなどの自己犠牲基を含めることにより、切断時に遊離非修飾薬物の放出を生じさせてもよい（（Ａｎｔｉｂｏｄｙ－Ｄｒｕｇ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ：Ｄｅｓｉｇｎ，Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ），Ｓｉｎｇｈ，Ｌｕｉｓｉ，ａｎｄ Ｐａｋ．Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ（２０１５）３２：３５４１－３５７１）。リンカーは、エステラーゼ、マトリックスメタロプロテアーゼ、カテプシンＢなどのカテプシン、グルクロニダーゼ、プロテアーゼ、又はトロンビンなどの酵素によって切断されてもよい。或いは、切断されるように設計された結合はＣでなく、Ａであってもよく、Ｃは安定結合又は切断可能な結合であってもよい。別の設計は、Ａ及びＣに安定リンカー（アミド又はカルバメートなど）を有し、Ｂにジスルフィド結合などの切断可能リンカーを有することであり得る。還元速度は、メチル基又はエチル基からの立体障害などの局所効果、又は疎水性／親水性の調節によって調節することができる。一部の実施形態において、ペプチドコンジュゲートは、エステルカルボニル連結、長鎖炭化水素リンカー、又はカルバメートリンカーを有してもよく、これらは各々がアルコール類、酸類、又はエーテル類などの親水基を含むことができ、又は炭化水素側鎖若しくは切断速度を調整する他の部分を含むことができる。例えば、加水分解速度は、エステルカルボニルの近傍にアルコール類、酸類、又はエーテル類などの親水基があると速くなり得る。別の例では、疎水基が側鎖として、又はより長鎖の炭化水素リンカーとして存在すると、エステルの切断速度が減速し得る。同様に、カルバメート基の切断もまた、障害、疎水性などによって調整することができる。別の例では、エステルではなくカルバメートなどの不安定性が低い連結基を使用すると、リンカーの切断速度が減速し得る。
リンカーの非限定的な例としては、以下が挙げられる：
Figure 2023099623000038
式中、各ｎは、独立に、０～約１，０００；１～約１，０００；０～約５００；１～約５００；０～約２５０；１～約２５０；０～約２００；１～約２００；０～約１５０；１～約１５０；０～約１００；１～約１００；０～約５０；１～約５０；０～約４０；１～約４０；０～約３０；１～約３０；０～約２５；１～約２５；０～約２０；１～約２０；０～約１５；１～約１５；０～約１０；１～約１０；０～約５；又は１～約５である。一部の実施形態において、各ｎは、独立に、０、約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、約１２、約１３、約１４、約１５、約１６、約１７、約１８、約１９、約２０、約２１、約２２、約２３、約２４、約２５、約２６、約２７、約２８、約２９、約３０、約３１、約３２、約３３、約３４、約３５、約３６、約３７、約３８、約３９、約４０、約４１、約４２、約４３、約４４、約４５、約４６、約４７、約４８、約４９、又は約５０である。一部の実施形態において、ｍは、１～約１，０００；１～約５００；１～約２５０；１～約２００；１～約１５０；１～約１００；１～約５０；１～約４０；１～約３０；１～約２５；１～約２０；１～約１５；１～約１０；又は１～約５である。一部の実施形態において、ｍは、０、約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、約１２、約１３、約１４、約１５、約１６、約１７、約１８、約１９、約２０、約２１、約２２、約２３、約２４、約２５、約２６、約２７、約２８、約２９、約３０、約３１、約３２、約３３、約３４、約３５、約３６、約３７、約３８、約３９、約４０、約４１、約４２、約４３、約４４、約４５、約４６、約４７、約４８、約４９、又は約５０である。
ある場合には、リンカーはコハク酸リンカーであってもよく、薬物は、２つのメチレン炭素を間に有してエステル結合又はアミド結合によりペプチドに付加されてもよい。他の場合には、リンカーは、ヒドロキシル基及びカルボン酸、例えばヒドロキシヘキサン酸又は乳酸の両方を有する任意のリンカーであってよい。
リンカーは切断可能リンカー又は安定リンカーであってもよい。切断可能リンカーを使用すると、例えば軟骨へのターゲティング後に、ペプチドからのコンジュゲート部分（例えば治療剤）の放出が可能になる。ある場合にはリンカーは酵素切断可能なもの、例えば、バリン－シトルリンリンカーである。一部の実施形態において、リンカーは自己犠牲部分を含有する。他の実施形態において、リンカーは、マトリックスメタロプロテアーゼ（ＭＭＰ）、トロンビン、又はカテプシンの切断部位など、特異的プロテアーゼの１つ以上の切断部位を含む。或いは又は組み合わせで、リンカーは、ｐＨ、還元、又は加水分解によるなど、他の機構によって切断可能である。易加水分解性リンカーは（本明細書に記載される切断可能リンカーの中でも特に）、ペプチドから活性薬剤を放出する点で有利であり得る。例えば、ペプチドとのコンジュゲート形態の活性薬剤は活性でないこともあるが、軟骨へのターゲティング後にコンジュゲートから放出されると、活性薬剤は活性になる。
リンカーの加水分解速度は調整することができる。例えば、障害のないエステルを含むリンカーの加水分解速度は、エステルカルボニルに隣接してバルク基を含むリンカーの加水分解と比較して速い。バルク基は、メチル基、エチル基、フェニル基、環、又はイソプロピル基、又は立体バルク性をもたらす任意の基であり得る。ある場合には、立体バルク性は、そのカルボン酸を介してコンジュゲートされたときのケトロラクによるなど、薬物それ自体によってもたらされ得る。リンカーの加水分解速度は、軟骨におけるコンジュゲートの滞留時間に応じて調整することができる。例えば、ペプチドが軟骨から比較的速く除去される場合、リンカーは速く加水分解するように調整することができる。対照的に、例えば、ペプチドが軟骨において長い滞留時間を有する場合、活性薬剤の長期送達のため、遅い加水分解速度が許容されてもよい。これは、ペプチドが軟骨への薬物の送達に使用される場合に重要であり得る。（Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ ｐｒｏｄｒｕｇ ｆｏｒ ｎａｎｏｃａｒｒｉｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）Ｓｃｉ Ｒｅｐ ２０１５，５，１２０２３ Ｆｕ ｅｔ
ａｌ．が、加水分解速度の修飾の例を提供している。
ペプチド安定性
本開示のペプチドは、液体又は乾燥状態のいずれでも、様々な生物学的条件並びに製造、取扱い、貯蔵、及び他の条件で安定したものであり得る。加えて、本開示のペプチドは、免疫系によるペプチドプロセシングに必要な酵素切断に抵抗性であり得る。例えば、配列番号１～配列番号５６４の任意のペプチドが、還元剤、プロテアーゼ、酸化条件、又は酸性条件に対して抵抗性を呈し得る。
ある場合には、生物学的分子（ペプチド及びタンパク質など）が治療機能を提供し得るが、かかる治療機能は、インビボ環境によって引き起こされる不安定性によって低下し、又は妨げられる（Ｍｏｒｏｚ ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖ Ｒｅｖ １０１：１０８－２１（２０１６）、Ｍｉｔｒａｇｏｔｒｉ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ １３（９）：６５５－７２（２０１４）、Ｂｒｕｎｏ ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅｒ Ｄｅｌｉｖ（１１）：１４４３－６７（２０１３）、Ｓｉｎｈａ ｅｔ ａｌ．，Ｃｒｉｔ Ｒｅｖ Ｔｈｅｒ Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔ．２４（１）：６３－９２（２００７）、Ｈａｍｍａｎ ｅｔ ａｌ．，ＢｉｏＤｒｕｇｓ １９（３）：１６５－７７（２００５））。ペプチド分解は、加水分解経路、メチオニン（Ｍｅｔ）残基の酸化などのペプチド酸化、アスパラギン（Ａｓｎ）及びグルタミン（Ｇｌｎ）残基のアミド分解、並びに隣接アスパラギン（Ａｓｐ）残基の異性化及び加水分解が関わる幾つもの過程の結果であり得る（Ｍａｎｎｉｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．４（２０１０））。Ａｓｎ又はＧｌｎ残基のすぐ後ろにあるアミノ酸もまたアミド分解速度に影響を及ぼし得る一方で：Ａｓｎ－Ｇｌｙ、Ａｓｎ－Ｓｅｒ、Ａｓｎ－Ｈｉｓ、及びＧｌｎ－Ｇｌｙは、アミド分解を一層受け易い可能性がある。加えて、Ａｓｐなどのアミノ酸に隣接するペプチド結合は、加水分解を一層受け易い可能性があるＡｓｐ－Ｇｌｙ、Ａｓｐ－Ｓｅｒ、Ａｓｐ－Ｔｙｒ、及びＡｓｐ－Ｐｒｏなどのアミノ酸対で加水分解を受け得る。Ｍｅｔなどのアミノ酸残基の酸化ではスルホキシド種が形成され得る。所与のペプチド又はタンパク質配列について、特異的分解反応速度は異なり得る。
更に、ペプチドの分子構造内の微小環境、溶媒露出度、及び各残基のコンホメーション安定性が、ペプチド分解の可能性に影響し得る。従って、かかる分解イベントの発生が減少するようにペプチド配列を修飾することにより、修飾ペプチド又はペプチド－コンジュゲートは、治療有効性の向上、安全性プロファイルの増加など、非修飾ペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートと比べて有益な特性が増加し得るとともに、製造及び開発費用が低くなり得る。ペプチド崩壊を防ぎ得る鍵となる製剤化上の留意事項には、賦形剤の使用、所望のｐＨでの製剤化、及び特定の条件下での貯蔵（例えば、温度、酸素、露光、固体又は液体状態、及び容器賦形剤材料）が含まれ得る。分解を回避するため、安定性が増加するアミノ酸によってペプチド残基を置換することができ、これにより一層有効性及び耐久性の高い治療用ペプチドがもたらされ得る。
生体内安定性に関して、ＧＩ管は、ペプチド及びタンパク質を分解し得る低ｐＨ（例えばｐＨ約１）の領域、還元環境、又はプロテアーゼに富む環境を含み得る。口、眼、肺、鼻内腔、関節、皮膚、膣管、粘膜、及び血清など、体の他の部位におけるタンパク質分解活性もまた、機能的に活性なペプチド及びポリペプチドの送達に障害となり得る。加えて、血清中のペプチドの半減期は、一部にはプロテアーゼに起因して極めて短い可能性があり、治療的な安全用量設定レジメンを投与したときペプチドが速く分解され過ぎて持続的な治療効果を有しないこともある。同様に、リソソームなどの細胞内コンパートメントにおけるタンパク質分解活性、並びにリソソーム及びサイトゾルにおける還元活性がペプチド及びタンパク質を分解することもあり、それらが細胞内標的に治療機能を提供できない可能性もある。従って、還元剤、プロテアーゼ、及び低ｐＨに抵抗性のペプチドは、インビボでの共製剤化又はコンジュゲートされた活性薬剤の治療効果の増強をもたらし、又は治療有効性を増強することが可能であり得る。
加えて、体の特定の部位を標的とするには（例えば、結腸癌、過敏性腸障害、感染症、代謝障害、及び便秘などのＧＩ管の疾患）、薬物の経口送達が、機能的に活性なペプチド及びポリペプチドを送達する上でこの投与方法が呈する障害にも関わらず、望ましいこともある。例えば、薬物の経口送達は、非経口送達と比較したとき患者にとって服用に一層利便性の高い剤形が提供されることにより、コンプライアンスが高まり得る。経口送達は、広い治療ウィンドウを有する治療レジメンで有用であり得る。従って、還元剤、プロテアーゼ、及び低ｐＨに抵抗性のペプチドでは、その治療機能を無効にすることのないペプチドの経口送達が可能となり得る。
還元剤に対するペプチド抵抗性。本開示のペプチドは１つ以上のシステインを含有することができ、システインは、ペプチドの折り畳まれた状態の維持に不可欠であり得るジスルフィド架橋に関与し得る。還元剤を含む生物学的環境にペプチドが曝露されると、ペプチドがアンフォールドされ、機能及び生物活性が失われ得る。例えば、グルタチオン（ＧＳＨ）は、体及び細胞の多くの領域に存在し得る還元剤であり、ジスルフィド結合を還元することができる。別の例として、ペプチドは、ペプチドが経口投与後に胃腸上皮を越えて輸送される間に細胞にインターナライズされると還元された状態になり得る。ペプチドはＧＩ管の様々な部分に曝露されると還元された状態になり得る。ＧＩ管は、ジスルフィド結合を有する治療用分子が最適な治療有効性を有する能力をジスルフィド結合の還元によって阻害し得る還元性環境であり得る。ペプチドはまた、エンドソーム又はリソソームによる、又はサイトゾル、又は他の細胞内コンパートメントへのインターナリゼーション後など、細胞への侵入時にも還元され得る。ジスルフィド結合の還元及びペプチドのアンフォールディングは機能喪失につながり、又はバイオアベイラビリティ、ピーク血漿濃度、生物活性、及び半減期などの重要な薬物動態パラメータが影響を受け得る。ジスルフィド結合の還元はまた、ペプチドが続くプロテアーゼによる分解を受け易くなることにもつながり、投与後にインタクトなペプチドが急速に失われることになり得る。一部の実施形態において、還元に抵抗性のペプチドはインタクトなまま残ることができ、速く還元されるペプチドと比較したとき、身体の様々なコンパートメント及び細胞において機能活性をより長時間にわたり付与し得る。
特定の実施形態において、本開示のペプチドは、安定ペプチドを同定するため還元剤に対する抵抗特性に関して分析することができる。一部の実施形態において、本開示のペプチドは、０．００００１Ｍ～０．０００１Ｍ、０．０００１Ｍ～０．００１Ｍ、０．００１Ｍ～０．０１Ｍ、０．０１Ｍ～０．０５Ｍ、０．０５Ｍ～０．１Ｍなど、種々のモル濃度の還元剤に１５分以上曝露した後にインタクトなまま残り得る。一部の実施形態において、ペプチド安定性の決定に使用される還元剤は、ジチオスレイトール（ＤＴＴ）、トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィンＨＣｌ（ＴＣＥＰ）、２－メルカプトエタノール、（還元）グルタチオン（ＧＳＨ）、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。一部の実施形態において、還元剤への曝露後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。
プロテアーゼに対するペプチド抵抗性。本開示のペプチドの安定性は、プロテアーゼによる分解に対する抵抗性によって決定することができる。プロテアーゼは、ペプチダーゼ又はプロテイナーゼとも称され、隣接アミノ酸間の結合を壊すことによりペプチド及びタンパク質を分解し得る酵素であり得る。特定のアミノ酸を標的とする特異性を備えたプロテアーゼのファミリーには、セリンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ、エステラーゼ、血清プロテアーゼ、及びアスパラギンプロテアーゼが含まれ得る。加えて、メタロプロテアーゼ、マトリックスメタロプロテアーゼ、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼ、シトクロムＰ４５０酵素、及びカテプシンもまた、ペプチド及びタンパク質を消化することができる。プロテアーゼは、血中、粘膜、肺、皮膚、ＧＩ管、口、鼻、眼、及び細胞のコンパートメントに高濃度で存在し得る。関節リウマチ及び他の免疫障害などの様々な疾患において、プロテアーゼの誤制御もまた存在し得る。プロテアーゼによる分解は、治療用分子のバイオアベイラビリティ、体内分布、半減期、及び生物活性を低下させることもあり、治療用分子はその治療機能を果たすことができなくなる。一部の実施形態において、プロテアーゼに抵抗性のペプチドは、インビボで妥当な耐容濃度で治療活性を良好に提供し得る。
一部の実施形態において、本開示のペプチドは、いかなるクラスのプロテアーゼによる分解にも抵抗性があり得る。特定の実施形態において、本開示のペプチドは、ペプシン（胃内に見られ得る）、トリプシン（十二指腸内に見られ得る）、血清プロテアーゼ、又はこれらの任意の組み合わせによる分解に抵抗性がある。特定の実施形態において、本開示のペプチドは、肺プロテアーゼ（例えば、セリン、システイニル、及びアスパルチルプロテアーゼ、メタロプロテアーゼ、好中球エラスターゼ、α１－アンチトリプシン、分泌型ロイコプロテアーゼ阻害因子、エラフィン）、又はこれらの任意の組み合わせによる分解に抵抗性があり得る。一部の実施形態において、ペプチド安定性の決定に使用されるプロテアーゼは、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。一部の実施形態において、プロテアーゼへの曝露後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。配列番号１９９、配列番号２７、及び配列番号１０８のペプチドは、それらをプロテアーゼ分解に対する抵抗性がより高いものにする特別な構造品質を有し得る。例えば、配列番号２７及び配列番号１０９のペプチドは、プロテアーゼ及び化学分解に対する抵抗性に関連し得る先述のとおりの「ヒッチン」トポロジーを呈する。
酸性条件におけるペプチド安定性。本開示のペプチドは酸性の生物学的環境において投与され得る。例えば、経口投与後、ペプチドは胃の胃液中及び胃腸（ＧＩ）管内で酸性環境条件を被り得る。胃のｐＨは約１～４の範囲であってもよく、ＧＩ管のｐＨはＧＩ管上部から結腸まで下行するにつれ酸性～正常生理的ｐＨの範囲である。加えて、腟、後期エンドソーム、及びリソソームもまた、ｐＨ７未満など、酸性ｐＨ値を有し得る。これらの酸性条件はペプチド及びタンパク質の変性によるアンフォールド状態につながり得る。ペプチド及びタンパク質がアンフォールドすると、続く他の酵素による消化の受け易さが増すとともに、ペプチドが生物学的活性を失うことにつながり得る。
特定の実施形態において、本開示のペプチドは、酸性条件及び酸性条件を模擬する緩衝液中での変性及び分解に抵抗性があり得る。特定の実施形態において、本開示のペプチドは、１未満のｐＨ、２未満のｐＨ、３未満のｐＨ、４未満のｐＨ、５未満のｐＨ、６未満のｐＨ、７未満のｐＨ、又は８未満のｐＨの緩衝液中での変性又は分解に抵抗性があり得る。一部の実施形態において、本開示のペプチドは１～３のｐＨでインタクトなまま残る。特定の実施形態において、１未満のｐＨ、２未満のｐＨ、３未満のｐＨ、４未満のｐＨ、５未満のｐＨ、６未満のｐＨ、７未満のｐＨ、又は８未満のｐＨの緩衝液への曝露後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。他の実施形態において、１～３のｐＨの緩衝液への曝露後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。他の実施形態において、本開示のペプチドは、模擬胃液（ｐＨ１～２）中で変性又は分解に抵抗性であり得る。一部の実施形態において、模擬胃液への曝露後にペプチドの少なくとも５～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０～１００％がインタクトなまま残る。一部の実施形態において、模擬胃液又はクエン酸塩緩衝液などの低ｐＨ溶液をペプチド安定性の決定に使用することができる。
高温でのペプチド安定性。本開示のペプチドは、高温の生物学的環境において投与され得る。例えば、経口投与後、ペプチドは体内で高温を被り得る。体温は３６℃～４０℃の範囲であり得る。高温は、ペプチド及びタンパク質の変性によるアンフォールド状態につながり得る。ペプチド及びタンパク質がアンフォールドすると、続く他の酵素による消化の受け易さが増すとともに、ペプチドが生物学的活性を失うことにつながり得る。一部の実施形態において、本開示のペプチドは２５℃～１００℃の温度でインタクトなまま残り得る。高温はペプチドの分解速度を速めることにつながり得る。高温で安定していることにより、熱帯環境又は冷蔵の利用が限られている地域でのペプチドの貯蔵が可能となり得る。特定の実施形態において、２５℃に６ヵ月～５年間曝露した後にペプチドの５％～１００％がインタクトなまま残り得る。７０℃に１５分～１時間曝露した後にペプチドの５％～１００％がインタクトなまま残り得る。１００℃に１５分～１時間曝露した後にペプチドの５％～１００％がインタクトなまま残り得る。他の実施形態において、２５℃に６ヵ月～５年間曝露した後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。他の実施形態において、７０℃に１５分～１時間曝露した後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。他の実施形態において、１００℃に１５分～１時間曝露した後にペプチドの少なくとも５％～１０％、少なくとも１０％～２０％、少なくとも２０％～３０％、少なくとも３０％～４０％、少なくとも４０％～５０％、少なくとも５０％～６０％、少なくとも６０％～７０％、少なくとも７０％～８０％、少なくとも８０％～９０％、又は少なくとも９０％～１００％がインタクトなまま残る。
一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲートのペプチドは、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、配列番号２６０～配列番号５７４のいずれか１つと少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％の配列同一性を有する配列を含む。一部の実施形態において、ペプチドは、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％の配列同一性を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは、配列番号１～配列番号２３のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは、配列番号２７５～配列番号２９７のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは、配列番号２１～配列番号２３のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは、配列番号２９５～配列番号２９７のいずれか１つの配列又はその断片を含む。一部の実施形態において、ペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチドは、配列番号４９４～配列番号５４０のいずれか１つと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％同一の、又は配列番号２０４～配列番号２５０のいずれか１つと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％同一のペプチドを含む。
ペプチドの薬物動態
本開示のペプチドのいずれの薬物動態も、ペプチドを種々の投与経路で投与した後に決定することができる。例えば、本開示のペプチドの薬物動態パラメータは、静脈内、皮下、筋肉内、直腸、エアロゾル、非経口、点眼、肺内、経皮、腟内、眼内、経鼻、経口、舌下、吸入、皮膚、髄腔内、鼻腔内、関節内、腹膜、頬側、滑膜、又は局所投与後に定量化することができる。本開示のペプチドは、放射標識又はフルオロフォアなどの追跡用薬剤を使用することにより分析し得る。例えば、本開示の放射標識ペプチドを様々な投与経路で投与してもよい。ＨＰＬＣ、蛍光検出法（ＴＥＣＡＮ定量化、フローサイトメトリー、ｉＶＩＳ）、又は液体シンチレーション計数を含めた様々な方法を用いて、血漿、尿、糞便、任意の臓器、皮膚、筋肉、及び他の組織などの様々な生体試料中におけるペプチド濃度又は用量回復率を決定することができる。
本明細書に記載される方法及び組成物は、対象への任意の経路によるペプチド投与の薬物動態に関し得る。薬物動態は、方法及びモデル、例えばコンパートメントモデル又はノンコンパートメント法を用いて記述することができる。コンパートメントモデルとしては、限定はされないが、単一コンパートメントモデル、２コンパートメントモデル、多コンパートメントモデルなどが挙げられる。モデルは異なるコンパートメントに分けることができ、対応するスキームによって記述し得る。例えば、１つのスキームは、吸収、分布、代謝及び排泄（ＡＤＭＥ）スキームである。別の例を挙げれば、別のスキームは、放出、吸収、分布、代謝及び排泄（ＬＡＤＭＥ）スキームである。一部の態様において、代謝と排泄とは、排出コンパートメントと称される１つのコンパートメントにまとめられてもよい。例えば、放出には、送達システムからの組成物の活性部分の放出が含まれてもよく、吸収には、対象による組成物の活性部分の吸収が含まれ、分布には、血漿を通じた種々の組織への組成物の分布が含まれ、代謝、これには組成物の代謝又は不活性化が含まれ、及び最後に排泄、これには、組成物又は組成物の代謝産物の排泄又は排出が含まれる。対象に静脈内投与される組成物は、限定はされないが組織分布及び代謝／排泄の側面が含まれ得る多相薬物動態プロファイルに供され得る。従って、組成物の血漿又は血清濃度の低下は、例えばα相及びβ相を含む二相性であることが多く、時にγ相、δ相又は他の相が観察される。
薬物動態学は、対象へのペプチドの投与に伴う少なくとも１つのパラメータを決定することを含む。一部の態様において、パラメータには、少なくとも、用量（Ｄ）、投与間隔（τ）、曲線下面積（ＡＵＣ）、最高濃度（Ｃｍａｘ）、後続用量の投与前に達した最低濃度（Ｃｍｉｎ）、最短時間（Ｔｍｉｎ）、Ｃｍａｘに達するまでの最長時間（Ｔｍａｘ）、分布容積（Ｖｄ）、定常状態分布容積（Ｖｓｓ）、時間０における逆算した濃度（Ｃ０）、定常状態濃度（Ｃｓｓ）、消失速度定数（ｋｅ）、注入速度（ｋｉｎ）、クリアランス（ＣＬ）、バイオアベイラビリティ（ｆ）、変動（％ＰＴＦ）及び消失半減期（ｔ１／２）が含まれる。
特定の実施形態において、配列番号１～配列番号５６４のいずれかのペプチドは、経口投与後に最適な薬物動態パラメータを呈する。他の実施形態において、配列番号１～配列番号５６４のいずれかのペプチドは、経口投与、吸入、鼻腔内投与、局所投与、非経口投与、静脈内投与、皮下投与、関節内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、経皮投与、皮膚投与、又はこれらの任意の組み合わせなど、任意の投与経路後に最適な薬物動態パラメータを呈する。
一部の実施形態において、配列番号１～配列番号５６４の任意のペプチドは、Ｃｍａｘに達するまでに０．５～１２時間、又は１～４８時間のＴｍａｘ平均値、経口経路による対象へのペプチドの投与後に対象における０．１％～１０％の血清中バイオアベイラビリティ平均値、ＧＩ管への送達のための対象への経口投与後に０．１％未満の血清中バイオアベイラビリティ平均値、非経口投与後に１０～１００％の血清中バイオアベイラビリティ平均値、対象へのペプチドの投与後に対象において０．１時間～１６８時間、又は０．２５時間～４８時間のｔ１／２平均値、対象へのペプチドの投与後にペプチドの０．５～１００Ｌ／時間又は０．５～５０Ｌ／時間のクリアランス（ＣＬ）平均値、対象へのペプチドの全身投与後に対象において２００～２０，０００ｍＬの分布容積（Ｖｄ）平均値、又は任意選択で全身取り込み無し、これらの任意の組み合わせを呈する。
製造方法
本明細書に記載されるペプチドの組換え発現の産生には、様々な発現ベクター／宿主システムを利用することができる。かかるシステムの非限定的な例としては、本明細書に記載されるペプチド又はペプチド融合タンパク質／キメラタンパク質をコードする核酸配列を含む組換えバクテリオファージＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ又はコスミドＤＮＡ発現ベクターで形質転換された細菌などの微生物、前述の核酸配列を含む組換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母、前述の核酸配列を含む組換えウイルス発現ベクター（例えば、バキュロウイルス）に感染させた昆虫細胞システム、前述の核酸配列を含む組換えウイルス発現ベクター（例えば、カリフラワーモザイクウイルス（ＣａＭＶ）、タバコモザイクウイルス（ＴＭＶ）に感染させるか、又は組換えプラスミド発現ベクター（例えば、Ｔｉプラスミド）で形質転換した植物細胞システム、又は安定に増幅されるか（例えば、ＣＨＯ／ｄｈｆｒ、ＣＨＯ／グルタミンシンテターゼ）、又は二重微小染色体において不安定に増幅されるか（例えば、マウス細胞株）のいずれかの、前述の核酸配列の複数のコピーを含むようにエンジニアリングされた細胞株を含めた、組換えウイルス発現ベクター（例えば、アデノウイルス、ワクシニアウイルス）に感染させた動物細胞システムが挙げられる。ジスルフィド結合形成及びペプチドの折り畳みは、発現中又は発現後又は両方に起こり得る。
宿主細胞は、本明細書に記載される１つ以上のペプチドを発現するように構成され得る。宿主細胞は、原核細胞、真核細胞、又は昆虫細胞であってもよい。ある場合には、宿主細胞は、所望の特異的方式で挿入配列の発現を調節し、又は遺伝子若しくはタンパク質産物を修飾及びプロセシングする能力を有する。例えば、特定のプロモーターからの発現を特定の誘導物質（例えば、メタロチオネイン（ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｉｎｅ）プロモーターに対する亜鉛及びカドミウムイオン）の存在下で上昇させることができる。ある場合には、ペプチド産物の修飾（例えば、リン酸化）及びプロセシング（例えば、切断）が、ペプチドの機能にとって重要であり得る。宿主細胞は、ペプチドの翻訳後プロセシング及び修飾に特徴的且つ特異的な機構を有し得る。ある場合には、ペプチドの発現に使用される宿主細胞は、タンパク質分解酵素を最小限の量しか分泌しない。
細胞ベース又はウイルスベースの試料の場合、標的ポリペプチドを維持する及び／又は放出させるため、精製前に生物を処理してもよい。一部の実施形態において、細胞は固定用薬剤を用いて固定される。一部の実施形態において、細胞は溶解される。細胞材料は、細胞の大部分を破壊しないように、しかしそれによって細胞材料の表面から、及び／又は細胞間の間隙からタンパク質が除去されるような方法で処理され得る。例えば、細胞間隙及び／又は植物細胞壁にあるタンパク質を除去するため、細胞材料を液状緩衝物質に浸漬してもよく、又は植物材料の場合、減圧に供してもよい。細胞材料が微生物である場合、タンパク質は微生物培養培地から抽出することができる。或いは、ペプチドを封入体に詰めてもよい。封入体は、培地中の細胞成分から更に分離することができる。一部の実施形態において、細胞は破壊されない。細胞又はウイルスが呈する細胞性又はウイルス性ペプチドは、インタクトな細胞又はウイルス粒子の付加及び／又は精製に使用することができる。組換えシステムに加えて、ペプチドはまた、タンパク質及びペプチド合成に利用される種々の公知の技法を用いて無細胞システムで合成することもできる。
ある場合には、宿主細胞は、薬物への付加点を有するペプチドを産生する。付加点は、リジン残基、Ｎ末端、システイン残基、システインジスルフィド結合、又は非天然アミノ酸を含み得る。ペプチドはまた、固相ペプチド合成、又は溶相ペプチド合成によるなど、合成的に産生されてもよい。ペプチドは合成中又は合成後又は両方に折り畳まれ得る（ジスルフィド結合の形成）。ペプチド断片が合成的に又は組換えで産生され、次に合成的に、組換えで、又は酵素によって一体につなぎ合わされてもよい。
図４は、図３に示され、並びに本開示全体を通じて及び本明細書に提供される配列番号１～配列番号５６４に記載されるとおりのコンストラクトなど、本開示のペプチドを発現するコンストラクトの製造方法の概略図を示す。
他の態様において、本開示のペプチドは、従来の固相化学合成技法により、例えば、Ｆｍｏｃ固相ペプチド合成法（（Ｆｍｏｃ ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｒｏａｃｈ），ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ
Ｗ．Ｃ．Ｃｈａｎ ａｎｄ Ｐ．Ｄ．Ｗｈｉｔｅ，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，２０００）、Ｂｏｃ固相ペプチド合成、又は溶相ペプチド合成に従い調製することができる。ジスルフィド結合は、空気酸化又は７～１０などの設定ｐＨ範囲の、且つグルタチオン／酸化グルタチオン又はシステイン／シスチンなどの酸化還元系を含み得る緩衝液システムなどにより、樹脂からの切断後に形成されてもよい。ジスルフィド結合はまた、特異的システイン残基の選択的保護及び脱保護と、それに続く酸化によって、又は樹脂上で形成されてもよい。ペプチドは、作製過程における任意の１つ以上のステップでの逆相クロマトグラフィーなどにより精製することができる。ペプチドは凍結乾燥によって単離することができ、ＴＦＡ塩又はアンモニウム塩及び酢酸塩など、様々な塩形態であってもよい。
ペプチドの医薬組成物
本開示の医薬組成物は、本明細書に記載される任意のペプチドと、担体、安定剤、希釈剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、抗酸化剤、可溶化剤、緩衝剤、オスモライト、塩、界面活性剤、アミノ酸、封入剤、増量剤、凍結保護物質、及び／又は賦形剤などの他の化学的成分との組み合わせであり得る。医薬組成物は、本明細書に記載されるペプチドの生物への投与を促進する。医薬組成物は、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、直腸、エアロゾル、非経口、点眼、肺内、経皮、腟内、眼内、経鼻、経口、舌下、吸入、皮膚、髄腔内、鼻腔内、関節内、及び局所投与を含め、様々な形態及び経路によって医薬組成物として治療有効量で投与され得る。医薬組成物は、例えば本明細書に記載されるペプチドを直接臓器に、任意選択でデポーで注射することにより、局所的又は全身的に投与され得る。
ボーラス注射又は持続注入用に非経口注射を製剤化することができる。医薬組成物は、油性又は水性媒体中の滅菌懸濁液、溶液又はエマルションとして非経口注射に好適な形態であってもよく、懸濁剤、安定化剤及び／又は分散剤などの調合剤を含有してもよい。非経口投与用の医薬製剤には、水溶性形態の本明細書に記載されるペプチドの水溶液が含まれる。本明細書に記載されるペプチドの懸濁液は、油性注射懸濁液として調製することができる。好適な脂溶性溶媒又は媒体としては、ゴマ油などの脂肪油、又はオレイン酸エチル若しくはトリグリセリド類などの合成脂肪酸エステル、又はリポソームが挙げられる。水性注射懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、又はデキストランなど、懸濁液の粘度を増加させる物質を含有し得る。懸濁液はまた、本明細書に記載されるかかるペプチドの溶解度を増加させて、及び／又は凝集を低減して高濃縮溶液の調製を可能にする好適な安定剤又は薬剤も含有し得る。或いは、本明細書に記載されるペプチドは、使用前に好適な媒体、例えば無菌パイロジェンフリー水で再構成するように凍結乾燥させるか、又は粉末形態であってもよい。一部の実施形態において、精製ペプチドは静脈内投与される。
本開示のペプチドは、外科手技中に、臓器、又は臓器組織若しくは細胞、例えば脳又は脳組織又は癌細胞に直接適用することができる。本明細書に記載される組換えペプチドは局所投与されてもよく、溶液、懸濁液、ローション、ゲル、ペースト、薬用スティック、バーム、クリーム、及び軟膏など、種々の局所投与可能な組成物中に製剤化されてもよい。かかる医薬組成物は、可溶化剤、安定剤、等張化促進剤、緩衝剤及び保存剤を含有し得る。
本明細書に提供される治療又は使用方法の実施においては、本明細書に記載されるペプチドの治療有効量が、免疫系に発症する病態に罹患している対象に医薬組成物で投与され得る。一部の実施形態において、対象はヒトなどの哺乳類である。治療有効量は、疾患の重症度、対象の年齢及び相対的健康、使用される化合物の効力、及び他の要因に応じて幅広く異なり得る。
医薬組成物は、医薬品として使用し得る調製物とするための活性化合物の処理を促進する賦形剤及び助剤を含む１つ以上の生理学的に許容可能な担体を使用して製剤化することができる。製剤は、選択の投与経路に応じて修飾することができる。本明細書に記載されるペプチドを含む医薬組成物は、例えば、組換えシステムにおけるペプチドの発現、ペプチドの精製、ペプチドの凍結乾燥、混合、溶解、顆粒化、糖衣形成、水簸、乳化、封入、捕捉、又は圧縮プロセスによって製造することができる。医薬組成物は、少なくとも１つの薬学的に許容可能な担体、希釈剤、又は賦形剤と、遊離塩基又は薬学的に許容可能な塩形態としての本明細書に記載される化合物とを含み得る。
本明細書に記載される化合物を含む本明細書に記載されるペプチドの調製方法は、本明細書に記載されるペプチドを１つ以上の不活性な薬学的に許容可能な賦形剤又は担体と製剤化して固体、半固体、又は液体組成物を形成することを含む。固体組成物には、例えば、粉末、錠剤、分散性顆粒、カプセル、カシェ剤、及び坐薬が含まれる。これらの組成物はまた、湿潤剤又は乳化剤、ｐＨ緩衝剤、及び他の薬学的に許容可能な添加剤など、少量の非毒性の補助物質も含有し得る。
薬学的に許容可能な賦形剤の非限定的な例は、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｎｉｎｅｔｅｅｎｔｈ Ｅｄ（Ｅａｓｔｏｎ，Ｐａ．：Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，１９９５）；Ｈｏｏｖｅｒ，Ｊｏｈｎ Ｅ．，Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｅａｓｔｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ １９７５；Ｌｉｂｅｒｍａｎ，Ｈ．Ａ．ａｎｄ
Ｌａｃｈｍａｎ，Ｌ．，Ｅｄｓ．，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｃｋｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，１９８０；及びＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｓｅｖｅｎｔｈ Ｅｄ．（Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ １９９９）（これらの各々は、全体として参照により援用される）を参照することができる。
医薬組成物の投与
本開示の医薬組成物は、本明細書に記載される任意のペプチドと、担体、安定剤、希釈剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、及び／又は賦形剤などの他の化学的成分との組み合わせであり得る。医薬組成物は、本明細書に記載されるペプチドの生物への投与を促進する。医薬組成物は、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、直腸、エアロゾル、非経口、点眼、肺内、経皮、腟内、眼内、経鼻、経口、吸入、皮膚、関節内、髄腔内、鼻腔内、及び局所投与を含め、様々な形態及び経路によって医薬組成物として治療有効量で投与され得る。医薬組成物は、例えば本明細書に記載されるペプチドを直接臓器に、任意選択でデポーで注射することにより、局所的又は全身的に投与され得る。
ボーラス注射又は持続注入用に非経口注射を製剤化することができる。医薬組成物は、油性又は水性媒体中の滅菌懸濁液、溶液又はエマルションとして非経口注射に好適な形態であってもよく、懸濁剤、安定化剤及び／又は分散剤などの調合剤を含有してもよい。非経口投与用の医薬製剤には、水溶性形態の本明細書に記載されるペプチドの水溶液が含まれる。本明細書に記載されるペプチドの懸濁液は、油性注射懸濁液として調製することができる。好適な脂溶性溶媒又は媒体としては、ゴマ油などの脂肪油、又はオレイン酸エチル若しくはトリグリセリド類などの合成脂肪酸エステル、又はリポソームが挙げられる。水性注射懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、又はデキストランなど、懸濁液の粘度を増加させる物質を含有し得る。懸濁液はまた、本明細書に記載されるかかるペプチドの溶解度を増加させて、及び／又は凝集を低減して高濃縮溶液の調製を可能にする好適な安定剤又は薬剤も含有し得る。或いは、本明細書に記載されるペプチドは、使用前に好適な媒体、例えば無菌パイロジェンフリー水で再構成するように凍結乾燥させるか、又は粉末形態であってもよい。一部の実施形態において、精製ペプチドは静脈内投与される。本明細書に記載されるペプチドは対象に投与され、器官、例えば軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、それによって保持され、及び／又はそれに結合し、又はそこに向けられることができる。
本開示のペプチドは、外科手技中に、臓器、又は臓器組織若しくは細胞、例えば軟骨又は軟骨組織若しくは細胞に直接適用することができる。本明細書に記載される組換えペプチドは局所投与されてもよく、溶液、懸濁液、ローション、ゲル、ペースト、薬用スティック、バーム、クリーム、及び軟膏など、種々の局所投与可能な組成物中に製剤化されてもよい。かかる医薬組成物は、可溶化剤、安定剤、等張化促進剤、緩衝剤及び保存剤を含有し得る。
本明細書に提供される治療又は使用方法の実施においては、本明細書に記載されるペプチドの治療有効量が、病態に罹患している対象に医薬組成物で投与される。一部の例では、医薬組成物は、免疫系、炎症反応、又は他の生理学的影響など、動物の生理学に影響を及ぼすことになる。一部の実施形態において、対象はヒトなどの哺乳類である。治療有効量は、疾患の重症度、対象の年齢及び相対的健康、使用される化合物の効力、及び他の要因に応じて幅広く異なり得る。
医薬組成物は、医薬品として使用し得る調製物とするための活性化合物の処理を促進する賦形剤及び助剤を含む１つ以上の生理学的に許容可能な担体を使用して製剤化することができる。製剤は、選択の投与経路に応じて修飾することができる。本明細書に記載されるペプチドを含む医薬組成物は、例えば、組換えシステムにおけるペプチドの発現、ペプチドの精製、ペプチドの凍結乾燥、混合、溶解、顆粒化、糖衣形成、水簸、乳化、封入、捕捉、又は圧縮プロセスによって製造することができる。医薬組成物は、少なくとも１つの薬学的に許容可能な担体、希釈剤、又は賦形剤と、遊離塩基又は薬学的に許容可能な塩形態としての本明細書に記載される化合物とを含み得る。
本明細書に記載される化合物を含む本明細書に記載されるペプチドの調製方法は、本明細書に記載されるペプチドを１つ以上の不活性な薬学的に許容可能な賦形剤又は担体と製剤化して固体、半固体、又は液体組成物を形成することを含む。固体組成物には、例えば、粉末、錠剤、分散性顆粒、カプセル、カシェ剤、及び坐薬が含まれる。これらの組成物はまた、湿潤剤又は乳化剤、ｐＨ緩衝剤、及び他の薬学的に許容可能な添加剤など、少量の非毒性の補助物質も含有し得る。
薬学的に許容可能な賦形剤の非限定的な例は、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｎｉｎｅｔｅｅｎｔｈ Ｅｄ（Ｅａｓｔｏｎ，Ｐａ．：Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，１９９５）；Ｈｏｏｖｅｒ，Ｊｏｈｎ Ｅ．，Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｅａｓｔｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ １９７５；Ｌｉｂｅｒｍａｎ，Ｈ．Ａ．ａｎｄ
Ｌａｃｈｍａｎ，Ｌ．，Ｅｄｓ．，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｃｋｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，１９８０；及びＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｓｅｖｅｎｔｈ Ｅｄ．（Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ １９９９）（これらの各々は、全体として参照により援用される）を参照することができる。
イメージング及び手術方法におけるペプチドの使用
本開示は、概して、体内の特異的領域、組織、構造、又は細胞にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、それによって保持される、そこに蓄積する、及び／又はそれに結合する、又はそこに向けられるペプチド、及びかかるペプチドの使用方法に関する。これらのペプチドは軟骨に接触する能力を有し、これによりペプチドは種々の適用に有用となる。詳細には、ペプチドは、ペプチドが向けられる生体分子の部位特異的調節において適用を有し得る。かかるペプチドの最終用途には、例えば、イメージング、研究、治療薬、セラノスティクス、製薬、化学療法、キレート療法、標的薬物送達、及び放射線療法が含まれ得る。一部の用途には、標的薬物送達及びイメージングが含まれ得る。
一部の実施形態において、本開示は、癌、癌性組織、又は腫瘍組織の検出方法を提供し、この方法は、目的の組織を本開示のペプチドと接触させるステップであって、ペプチドが検出可能薬剤にコンジュゲートされているステップと、ペプチドの結合レベルを測定するステップであって、正常組織と比べた結合レベルの上昇が、その組織が癌、癌性組織又は腫瘍組織であることを示すステップとを含む。
一部の実施形態において、本開示は、器官若しくは身体領域又は対象の領域、組織若しくは構造をイメージングする方法を提供し、この方法は、本明細書に開示されるペプチド又は医薬組成物を対象に投与すること、及び対象をイメージングすることを含む。一部の実施形態において、かかるイメージングを用いて、軟骨、又は軟骨の機能に関連する病態が検出される。ある場合には、病態は、炎症、癌、分解、発育障害、遺伝的、裂傷又は傷害、又は別の好適な病態である。ある場合には、病態は、軟骨ジストロフィー、外傷性断裂又は剥離、軟骨を含む身体領域の術後疼痛、肋軟骨炎、ヘルニア形成、多発性軟骨炎、関節炎、骨関節炎、関節リウマチ、強直性脊椎炎（ＡＳ）、全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ又は「ループス」）、乾癬性関節炎（ＰｓＡ）、痛風、軟骨無形成症、又は別の好適な病態である。ある場合には、病態は軟骨の癌又は腫瘍に関連する。ある場合には、病態は、転移性か否かに関わらず、ある種の軟骨腫又は軟骨肉腫であり、又は別の好適な病態である。癌に関連するものなど、一部の実施形態では、イメージングは、対象の罹患領域、組織、構造又は細胞の外科的除去に関連し得る。
更に、本開示は、検出可能薬剤にコンジュゲートされた本開示のペプチドを使用した罹患又は炎症組織、癌、癌性組織、又は腫瘍組織の術中イメージング及び切除方法を提供する。一部の実施形態において、罹患又は炎症組織、癌、癌性組織、又は腫瘍組織は、本開示のペプチドを使用した癌、癌性組織、又は腫瘍組織の術中の視覚化を可能にする蛍光イメージングにより検出可能である。一部の実施形態において、本開示のペプチドは１つ以上の検出可能薬剤にコンジュゲートされる。更なる実施形態において、検出可能薬剤は、ペプチドにカップリングした蛍光部分を含む。別の実施形態において、検出可能薬剤は、放射性核種を含む。一部の実施形態において、イメージングは観血的手術の間に実現される。更なる実施形態において、イメージングは内視鏡検査又は他の非侵襲的外科手術技法を用いて達成される。
軟骨障害の治療
用語「有効量」は、本明細書で使用されるとき、治療下の疾患又は病態の症状のうちの１つ以上をある程度緩和し得る投与される薬剤又は化合物の十分な量を指し得る。結果は徴候、症状、又は疾患の原因の低減及び／又は軽減、又は生体システムの任意の他の所望の変化であってもよい。かかる薬剤又は化合物を含有する組成物は、予防、増強、及び／又は治療処置のため投与することができる。任意の個別のケースにおける適切な「有効」量は、用量漸増試験などの技法を用いて決定することができる。
本開示の方法、組成物、及びキットは、病態の症状を予防し、治療し、止め、逆転させ、又は改善する方法を含み得る。治療は、対象（例えば、疾患又は病態を患っている個体、家畜、野生動物又は実験動物）を本開示のペプチドで治療することを含み得る。疾患の治療において、ペプチドは対象の軟骨に接触し得る。対象はヒトであり得る。対象は、ヒト；チンパンジー、又は他の類人猿若しくはサル種などの非ヒト霊長類；ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタなどの農業動物；ウサギ、イヌ、及びネコなどの家畜；ラット、マウス及びモルモットなどのげっ歯類を含めた実験動物であり得る。対象は任意の年齢であってよい。対象は、例えば、高齢者、成人、青年、青年期前の者、小児、よちよち歩きの幼児、乳児、又は子宮内胎児であり得る。
治療は、疾患の臨床的発症前に対象に提供することができる。治療は、疾患の臨床的発症後に対象に提供することができる。治療は、疾患の臨床的発症から１日、１週間、６ヵ月、１２ヵ月、又は２年又はそれより後に対象に提供することができる。治療は、疾患の臨床的発症後１日、１週間、１ヵ月、６ヵ月、１２ヵ月、２年超又はそれ以上にわたって対象に提供されてもよい。治療は、疾患の臨床的発症後１日、１週間、１ヵ月、６ヵ月、１２ヵ月、又は２年未満にわたって対象に提供されてもよい。治療はまた、臨床試験においてヒトを治療することも含み得る。治療は、本開示全体を通じて記載される医薬組成物のうちの１つ以上など、医薬組成物を対象に投与することを含み得る。治療は、１日１回投与を含み得る。治療は、非経口、静脈内、皮下、筋肉内、吸入による、皮膚、関節内注射、経口、髄腔内、経皮、鼻腔内、腹膜経路、又は関節上若しくは関節内に直接、例えば、局所、関節内注射経路又は注射適用経路のいずれかで本開示のペプチドを対象に送達することを含み得る。治療は、非経口、静脈内、皮下、筋肉内、吸入による、皮膚、関節内注射、経口、髄腔内、経皮、鼻腔内、腹膜経路、又は関節上若しくは関節内に直接、又は軟骨上、軟骨近傍若しくは軟骨内に直接、例えば、局所、関節内注射経路又は注射適用経路のいずれかでペプチド－活性薬剤複合体を対象に投与することを含み得る。
本開示のペプチドで治療し得る種類の軟骨疾患又は病態には、炎症、疼痛管理、抗感染、疼痛緩和、抗サイトカイン、癌、傷害、分解、遺伝的基盤、リモデリング、過形成、外科的傷害／外傷などが含まれ得る。軟骨に隣接する骨の疾患又は病態もまた、本開示のペプチドで治療することができる。本開示のペプチドで治療し得る軟骨疾患又は病態の例としては、肋軟骨炎、脊椎円板ヘルニア、再発性多発性軟骨炎、関節軟骨の傷害、いずれかの形のリウマチ性疾患（例えば、関節リウマチ（ＲＡ）、強直性脊椎炎（ＡＳ）、全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ又は「ループス」）、乾癬性関節炎（ＰｓＡ）、骨関節炎、痛風など）、ヘルニア形成、軟骨無形成症、良性又は非癌性軟骨腫、悪性又は癌性軟骨肉腫、軟骨ジストロフィー（ｃｈｏｎｄｒｉｏｄｙｓｔｒｏｐｈｉｅｓ）、膝蓋軟骨軟化症、肋軟骨炎、強剛母趾、股関節唇裂傷、離断性骨軟骨炎（Ｏｓｔｅｏｃｈｏｎｄｒｉｔｉｓ
ｄｓｓｅｃａｎｓ）、骨軟骨異形成症、関節半月板断裂、鳩胸、漏斗胸、軟骨疾患、軟骨軟化症、多発性軟骨炎、再発性多発性軟骨炎、骨頭すべり症、解離性骨軟骨炎、軟骨異形成症、肋軟骨炎、軟骨膜炎、骨軟骨腫、変形性膝関節症、変形性指関節症、変形性手首関節症、変形性股関節症、変形性脊椎関節症、軟骨軟化症、骨関節炎感受性、変形性足首関節症、脊椎症、続発性軟骨肉腫、骨関節炎に見られるような小さい不安定な結節、骨軟骨症、原発性軟骨肉腫、軟骨障害、強皮症、膠原病、軟骨異形成症、ティーツェ症候群、フランソワの皮膚軟骨角膜ジストロフィー（Ｄｅｒｍｏｃｈｏｎｄｒｏｃｏｒｎｅａｌ ｄｙｓｔｒｏｐｈｙ ｏｆ Ｆｒａｎｃｏｉｓ）、多発性骨端骨異形成症１、多発性骨端骨異形成症２、多発性骨端骨異形成症３、多発性骨端骨異形成症４、多発性骨端骨異形成症５、精神遅滞を伴う骨化耳介軟骨、筋肉消耗及び骨様変化、骨膜軟骨肉腫、手根足根骨軟骨腫症、軟骨無形成症、遺伝性軟骨腫症ＩＩ、遺伝性軟骨腫症、軟骨異形成症－性分化障害、軟骨腫、脊索腫、骨発生不全症１型、骨発生不全症ＩＩＩ型、骨発生不全症２型、濃化軟骨無形成症（ｐｙｋｎｏａｃｈｏｎｄｒｏｇｅｎｅｓｉｓ）、家族性指骨関節症、軟骨骨異形成症－腎炎、眼角隔離症を伴う鼻翼軟骨欠損症、鼻翼軟骨形成不全－欠損症－眼角隔離症、ピエール・ロバン症候群－胎児軟骨異形成、脊椎異常内軟骨腫症（ｄｙｓｓｐｏｎｄｙｌｏｅｎｃｈｏｎｄｒｏｍａｔｏｓｉｓ）、局所軟骨無形成症－腹筋異形成症、解離性骨軟骨炎、家族性関節軟骨石灰化症、気管気管支軟化症、軟骨炎、軟骨骨異形成症、ジェキエア・コズロフスキー（Ｊｅｑｕｉｅｒ－Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉ）骨格異形成、軟骨ジストロフィー、変形性頭蓋関節症、ティーツェ症候群、股関節異形成－外軟骨腫、ベッセル・ハーゲン（Ｂｅｓｓｅｌ－Ｈａｇｅｎ）病、軟骨腫症（良性）、内軟骨腫症（良性）、アパタイト結晶沈着に起因する軟骨石灰化症、マイエンブルク・アルトヘル・ユーリンガー（Ｍｅｙｅｎｂｕｒｇ－Ａｌｔｈｅｒｒ－Ｕｅｈｌｉｎｇｅｒ）症候群、内軟骨腫症－小人症－難聴、成長板早期閉鎖（例えば、小人症、傷害、青年期ざ瘡に対するレチノイド療法などの療法、又はＡＣＬ修復に起因する）、アストリー・ケンドール（Ａｓｔｌｅｙ－Ｋｅｎｄａｌｌ）症候群、滑膜骨軟骨腫症、発育遅延及び黒色表皮腫を伴う重度軟骨無形成症、軟骨石灰化症、スタネスキュ（Ｓｔａｎｅｓｃｕ）症候群、家族性解離性骨軟骨炎、軟骨無発生症１Ａ型、軟骨無発生症２型、ランガー・サルディーノ型軟骨無発生症、軟骨無発生症１Ｂ型、軟骨無発生症１Ａ型及び１Ｂ型、ＩＩ型軟骨無発生症－軟骨低発生症、軟骨無発生症、軟骨無発生症３型、軟骨無発生症４型、軟骨石灰化症１、軟骨石灰化症２、家族性関節軟骨石灰化症、捻曲性骨異形成症、線維軟骨形成、軟骨低形成症、コイテル（Ｋｅｕｔｅｌ）症候群、マフッチ（Ｍａｆｆｕｃｃｉ）症候群、骨関節炎感受性６、骨関節炎感受性５、骨関節炎感受性４、骨関節炎感受性３、骨関節炎感受性２、骨関節炎感受性１、偽性軟骨形成不全症、カリフラワー耳、肋軟骨炎、成長板骨折、漏斗胸、敗血症性関節炎、痛風、偽痛風（ピロリン酸カルシウム沈着症又はＣＰＰＤ）、痛風関節炎、関節内又は関節近傍の細菌、ウイルス、又は真菌感染症、滑液包炎、腱炎、関節症、又は関節疾患病態が挙げられる。本開示のペプチドで治療し得る骨疾患又は病態の例としては、オステオペニア、閉経後骨量減少、骨維持、骨折、関節形成術回復、骨粗鬆症、転移性癌に起因する骨量減少、骨量減少に起因する骨折（例えば、骨粗鬆症患者における股関節骨折）、病的骨折、又は非外傷性骨折が挙げられる。
一部の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートは、関節炎の関節を標的化するため対象に投与することができる。他の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートは、関節炎の関節を治療するため対象に投与することができる。
一部の実施形態において、本開示は癌の治療方法を提供し、この方法は、本開示のペプチドの有効量をそれを必要としている対象に投与することを含む。
一部の実施形態において、本開示は癌の治療方法を提供し、この方法は、本開示のペプチドと薬学的に許容可能な担体とを含む医薬組成物の有効量をそれを必要としている患者に投与することを含む。
一部の実施形態において、本開示のペプチドは軟骨肉腫の治療に使用することができる。軟骨肉腫は軟骨産生細胞の癌であり、多くの場合に骨及び関節に見られる。これは骨及び軟部組織肉腫の系統内に含まれる。特定の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートの投与を用いて軟骨肉腫を有する対象をイメージングして診断し、又は標的化して治療することができる。本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートの投与は、軟骨肉腫の治療のため除去的放射線療法又はプロトン療法と併用して用いることができる。対象はヒト又は動物であり得る。
一部の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートは脊索腫の治療に使用することができる。特定の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートの投与を用いて脊索腫を有する対象をイメージングして診断し、又は標的化して治療することができる。本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートの投与は、脊索腫の治療のためメシル酸イマチニブなどのチロシンキナーゼ阻害薬、及び除去的放射線療法又はプロトン療法と併用して用いることができる。本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートの投与は、脊索腫の治療のためベバシズマブなどの抗血管薬剤及びエルロチニブなどの上皮成長因子受容体阻害薬と併用して用いることができる。対象はヒト又は動物であり得る。
一部の実施形態において、本開示は、細胞の浸潤活性の阻害方法を提供し、この方法は、対象に本開示のペプチドの有効量を投与することを含む。
一部の実施形態において、本開示のペプチドは１つ以上の治療剤にコンジュゲートされる。更なる実施形態において、治療剤は、限定はされないが、抗炎症薬、例えば、グルココルチコイド、コルチコステロイドなど、プロテアーゼ阻害薬、例えば、コラゲナーゼ阻害薬又はマトリックスメタロプロテアーゼ阻害薬（即ち、ＭＭＰ－１３阻害薬）など、アミノ糖、ビタミン（例えば、ビタミンＤ）、及び抗生物質、抗ウイルス薬、又は抗真菌薬、スタチン、免疫調節薬、放射性同位体、毒素、酵素、増感薬、干渉性ＲＮＡを含む核酸、抗体、抗血管新生剤、シスプラチン、代謝拮抗薬、有糸分裂阻害薬、成長因子阻害薬、パクリタキセル、テモゾロミド、トポテカン、フルオロウラシル、ビンクリスチン、ビンブラスチン、プロカルバジン、ダカルバジン（ｄｅｃａｒｂａｚｉｎｅ）、アルトレタミン、メトトレキサート、メルカプトプリン、チオグアニン、リン酸フルダラビン、クラドリビン、ペントスタチン、シタラビン、アザシチジン、エトポシド、テニポシド、イリノテカン、ドセタキセル、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、イダルビシン、プリカマイシン、マイトマイシン、ブレオマイシン、タモキシフェン、フルタミド、ロイプロリド、ゴセレリン、アミノグルチミド（ａｍｉｎｏｇｌｕｔｈｉｍｉｄｅ）、アナストロゾール、アムサクリン、アスパラギナーゼ、ミトキサントロン、ミトタン及びアミホスチン、及びこれらの等価物、並びにフォトアブレーションから選択される、化学療法薬、抗癌薬、又は抗癌剤である。これらの活性薬剤の一部は、標的細胞においてアポトーシスなどのプログラム細胞死を誘導し、それによって症状を改善し、又は疾患を回復させる。アポトーシスは、例えば、化学療法薬、抗炎症薬、コルチコステロイド、ＮＳＡＩＤ、腫瘍壊死因子α（ＴＮＦ－α）調節物質、腫瘍壊死因子受容体（ＴＮＦＲ）ファミリー調節物質を含め、多くの活性薬剤によって誘導することができる。一部の実施形態において、本開示のペプチドを使用して、カスパーゼ、アポトーシス活性化薬及び阻害薬、ＸＢＰ－１、Ｂｃｌ－２、Ｂｃｌ－Ｘｌ、Ｂｃｌ－ｗ、及び本明細書に開示される他のものなど、活性薬剤を細胞死滅又は細胞殺傷経路に標的化させることができる。他の実施形態において、治療剤は任意の非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）である。ＮＳＡＩＤは、ケトロラク、インドメタシン、エトドラク、又はトルメチン（ｔｏｌｅｍｅｔｉｎ）などの任意の複素環式酢酸誘導体、ナプロキセンなどの任意のプロピオン酸誘導体、任意のエノール酸誘導体、任意のアントラニル酸誘導体、セレコキシブなどの任意の選択的ＣＯＸ２阻害薬、任意のスルホンアニリド類、任意のサリチル酸塩、アセクロフェナク、ナブメトン、スリンダク、ジクロフェナク、又はイブプロフェンであり得る。他の実施形態において、治療剤は、デキサメタゾン、ブデソニド、モノプロピオン酸ベクロメタゾン、デスシクレソニド、トリアムシノロン、コルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロンヘキサセトニド、又はメチルプレドニゾロンなどの任意のステロイドである。他の実施形態において、治療剤は、アセトアミノフェン、オピオイド類、局所麻酔薬、抗鬱薬、グルタミン酸受容体拮抗薬、アデノシン、又は神経ペプチドなどの疼痛緩和薬である。一部の実施形態において、治療は、デキサメタゾン－ペプチドコンジュゲート及びＮＳＡＩＤの両方が患者に投与される治療など、上記の治療剤のいずれか及びペプチドコンジュゲートの組み合わせを投与することからなる。軟骨を標的とする本開示のペプチドを使用して、本明細書に記載されるとおりの疾患病態、例えば、裂傷、傷害（即ち、スポーツ傷害）、遺伝因子、分解、菲薄化、炎症、癌又は軟骨の任意の他の疾患若しくは病態を含めた任意の疾患又は病態を治療することができ、又は治療的に活性な物質を標的化することにより、数ある中でも特にこれらの疾患を治療することができる。他の場合には、本開示のペプチドを使用して、外傷性裂傷、剥離、肋軟骨炎（ｃｈｏｓｔｏｃｈｏｎｄｒｉｔｉｓ）、脊椎円板ヘルニア、再発性及び非再発性多発性軟骨炎、関節軟骨傷害、骨関節炎、関節炎又は軟骨無形成症を治療することができる。ある場合には、ペプチド又はペプチド－活性薬剤を使用して、軟骨細胞への拡散により軟骨に接触させて、次に抗腫瘍機能、標的化された毒性を及ぼし、転移を阻害する等により、軟骨における癌、例えば良性軟骨腫又は悪性軟骨肉腫を標的化することができる。同様に、かかるペプチド又はペプチド－活性薬剤を使用して、数ある病変の中でも特に腫瘍及び転移を含めた、様々な外科手術技法を通じて除去し得るか、又はプログラム細胞死を誘導し若しくは細胞を殺傷するペプチド－活性薬剤で標的化することにより除去し得るかかる軟骨病変を標識、検出、又はイメージングすることができる。
本明細書に記載される１つ又は複数の毒液又は毒素由来ペプチド、ペプチド、修飾ペプチド、標識ペプチド、ペプチド－活性薬剤コンジュゲート及び医薬組成物は、予防的及び／又は治療的処置のため投与することができる。治療的適用では、本組成物は、疾患又は病態に既に罹っている対象に対し、疾患又は病態の症状を根治し、若しくは少なくとも部分的に止める、又は病態を根治する、治癒する、改善する、若しくは回復させるのに十分な量で投与することができる。本明細書に記載されるかかるペプチドはまた、病態を予防し（全体的に、或いは部分的に）、病態が発症する、それに罹患する、又はそれが悪化する可能性を低下させるために投与することもできる。この使用に有効な量は、重症度及び疾患又は病態の経過、前回の治療、対象の健康状態、体重、薬物に対する反応、及び治療を行う医師の判断に基づき変わり得る。本明細書に記載される１つ又は複数の毒液又は毒素由来ペプチド、ペプチド、修飾ペプチド、標識ペプチド、ペプチド－活性薬剤コンジュゲート及び医薬組成物は、ペプチドの標的化したホーミング及び任意のコンジュゲートの局所送達が可能であり得る。例えば、ステロイドにコンジュゲートしたペプチドはステロイドの局所送達が可能であり、これは従来の全身性ステロイドと比べて有意に有効性が高く且つ毒性が低いものである。別の例は、ＮＳＡＩＤにコンジュゲートされたペプチドである。この場合、ＮＳＡＩＤにコンジュゲートされたペプチドはＮＳＡＩＤの局所送達が可能であり、これにより低いＮＳＡＩＤ用量の投与が可能になり、続いて毒性が低くなる。活性薬剤を関節に送達することにより、疼痛緩和を速めることができ、より長時間持続させ得るとともに、標的化しない全身投与と比べて全身用量及びオフサイトの望ましくない効果を低減して達成することができる。
軟骨を標的化する本開示のペプチドを使用して、軟骨傷害若しくは障害、又は本明細書に記載されるとおりの任意の他の軟骨若しくは関節病態に関連する疼痛を治療又は管理することができる。ペプチドは、直接、或いは活性薬物、ペプチド、若しくは分子の担体として使用することができる。例えば、イオンチャネルは疼痛に関連し得るとともに、関節炎などの疾患状態において活性化され得るため、イオンチャネルと相互作用するペプチドを疼痛の低減に直接使用することができる。別の実施形態において、ペプチドは抗炎症活性を有する活性薬剤にコンジュゲートされ、ここでペプチドは、疼痛を低減するための活性薬剤の局所送達用の担体として働く。
一部の実施形態において、本明細書に記載されるペプチドは、対象の軟骨病態を治療する方法を提供し、この方法は、配列の配列番号１又はその断片を含むペプチドの治療有効量を対象に投与することを含む。一部の実施形態において、本明細書に記載されるペプチドは、対象の軟骨病態を治療する方法を提供し、この方法は、配列番号２～配列番号５６４のうちのいずれか１つ又はその断片のペプチドを対象に投与することを含む。
腎障害の治療
一部の実施形態において、腎臓の特異的領域、組織、構造又は細胞にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、そこに移動する、それによって保持される、そこに蓄積する、又はそれに結合する本開示のペプチドは、腎障害の治療に使用され得る。他の実施形態において、ペプチドは、腎障害の治療用活性薬剤を送達するため本開示のペプチドコンジュゲートに使用される。
一部の実施形態において、本開示のペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、腎臓、又はその領域、組織、構造、若しくは細胞の病態の治療に使用される。特定の実施形態において、病態は、腎臓、又は対象の腎臓の機能に関連する。本開示は、糸球体疾患、尿細管間質疾患、及び微小血管疾患を含め、様々な急性及び慢性腎疾患を包含する。本開示に適用可能な病態の例としては、限定はされないが、高血圧性腎損傷、急性腎疾患及び障害（ＡＫＤ）、急性腎傷害（ＡＫＩ）であって、虚血－再灌流傷害、化学療法などの薬物治療、心臓血管手術、手術、医学的介入又は治療、造影剤腎症に起因する、又はシスプラチン又はカルボプラチンによって誘導される、予防的に処置し得るもの、確立したＡＫＩであって、虚血性腎傷害、内毒素血症誘発性ＡＫＩ、内毒素血症／敗血症症候群、又は確立した腎毒性ＡＫＩ（例えば、横紋筋融解症、造影剤腎症、シスプラチン／カルボプラチンＡＫＩ、アミノグリコシド腎毒性）を含むもの、末期腎疾患、急性及び急速進行性糸球体腎炎、ネフローゼ症候群の急性症状、急性腎盂腎炎、急性腎不全、慢性糸球体腎炎、慢性心不全、慢性間質性腎炎、腎移植後の移植片対宿主病、糖尿病性腎症などの慢性腎疾患（ＣＫＤ）、高血圧性腎硬化症、特発性慢性糸球体腎炎（例えば、巣状糸球体硬化症、膜性腎症、膜性増殖性糸球体腎炎、慢性疾患への微小変化型疾患移行、抗ＧＢＭ疾患、急速進行性半月体形成性糸球体腎炎（ｒａｐｉｄｌｙ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｃｒｅｓｅｎｔｉｃ ｇｌｏｍｅｒｕｌｏｎｅｐｈｒｉｔｉｓ）、ＩｇＡ腎症）、続発性慢性糸球体腎炎（例えば、全身性ループス、結節性多発性動脈炎、強皮症、アミロイドーシス、心内膜炎）、遺伝性腎症（例えば、多発性嚢胞腎疾患、アルポート症候群）、薬物（例えば、漢方薬、ＮＳＡＩＤ）誘発性間質性腎炎、多発性骨髄腫又はサルコイド、又は腎移植、例えば、ドナー腎予防（移植前のドナー腎の処置）、移植後処置であって、臓器移植後臓器機能障害、急性拒絶反応、又は慢性拒絶反応を治療するもの、慢性肝疾患、慢性腎盂腎炎、糖尿病、糖尿病性腎疾患、線維症、巣状分節性糸球体硬化症、グッドパスチャー病、高血圧性腎硬化症、ＩｇＧ４関連腎疾患、間質炎、ループス腎炎、腎炎症候群、部分的尿路閉塞、多発性嚢胞腎疾患、進行性腎疾患、腎細胞癌、腎線維症、及び脈管炎が挙げられる。例えば、特定の実施形態において、本開示のペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、その慢性腎疾患への進行を防ぐための急性腎傷害の治療に使用される。
或いは、又は組み合わせで、一部の実施形態において本開示のペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、対象の腎臓における虚血プレコンディショニング及び／又は獲得細胞抵抗性などの防御反応の誘発に使用される。一部の実施形態において、虚血プレコンディショニング及び／又は獲得細胞抵抗性は、抗酸化剤、抗炎症性タンパク質、又はプロテアーゼ阻害薬など、防御ストレスタンパク質の発現を上方制御する薬剤（例えば、本開示のペプチド又はペプチド－コンジュゲート）を投与することにより誘導される。特定の実施形態において、誘導された反応は、腎機能を全体として又は部分的に維持することにより、及び／又は腎組織及び腎細胞に対する傷害を、例えば防御反応が誘導されない状況と比べて低減することにより腎臓を保護する。本開示のペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、十分に定義された化学構造及び低ｐＨ沈殿の回避など、虚血プレコンディショニング及び／又は獲得細胞抵抗性を誘導するための他の薬剤と比較して特定の利益を提供することができる。
一部の実施形態において、防御反応は、発生すると予想される（例えば、医療手技などの予定されているイベントに関連する、対象の病態に起因して発生する可能性がある）又は既に発生した傷害又は侵襲から腎臓又はその組織若しくは細胞を保護するために誘導される。特定の実施形態において、誘導された反応は、傷害又は侵襲によって引き起こされる腎臓又はその組織若しくは細胞への損傷を予防し、又はその程度を低減する。例えば、特定の実施形態において、ペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、防御経路の活性化及び／又は防御ストレスタンパク質の発現の上方制御によって獲得細胞抵抗性を誘導する。任意選択で、ペプチド及びペプチド－コンジュゲートは、腎臓に傷害を最小限しか又は全く生じさせることなくかかる防御反応を誘導する能力を有する。
様々な実施形態において、傷害又は侵襲は、手術、造影剤イメージング、心肺バイパス、バルーン血管形成術、誘発心又は脳虚血－再灌流傷害、臓器移植、敗血症、ショック、低血圧、高血圧、腎低灌流、化学療法、薬物投与、腎毒性薬物投与、鈍的外傷、穿刺、毒物、又は喫煙のうちの１つ以上に関連する。例えば、特定の実施形態において、傷害又は侵襲は、手術、造影剤イメージング、心肺バイパス、バルーン血管形成術、誘発心又は脳虚血－再灌流傷害、臓器移植、化学療法、薬物投与、又は腎毒性薬物投与のうちの１つ以上など、対象に対して行われた、又は行われる予定の医療手技に関連する。
一部の実施形態では、ペプチドそれ自体が腎臓治療効果を呈する。例えば、特定の実施形態において、シスチン高密度ペプチドは腎臓イオンチャネルと相互作用し、プロテアーゼを阻害し、抗微生物活性を有し、抗癌活性を有し、抗炎症活性を有し、虚血プレコンディショニング又は獲得細胞抵抗性を誘導し、又は対象の腎臓に対して保護若しくは治療効果を生じ、又はこれらの組み合わせである。任意選択で、ペプチドが呈する腎臓治療効果は、来る傷害又は侵襲から腎臓又はその組織若しくは細胞を保護する腎臓保護作用又は腎臓予防効果（例えば、虚血プレコンディショニング又は獲得細胞抵抗性）である。
例えば、特定の実施形態において、本開示のペプチドは腎臓又はその組織若しくは細胞における防御経路を活性化し、及び／又は防御ストレスタンパク質の発現を上方制御する。別の例として、特定の実施形態において、本開示のペプチドは細胞内傷害経路に到達して、それを抑制する。更に別の例では、特定の実施形態において、本開示のペプチドは間質炎を阻害し、腎線維症を予防する。更なる例として、特定の実施形態において、本開示のペプチドは腎毒性薬剤（例えば、ゲンタマイシン及びミノサイクリンなどのアミノグリコシド系抗生物質、シスプラチンなどの化学療法薬、免疫グロブリン又はその断片、マンニトール、ケトロラク又はイブプロフェンなどのＮＳＡＩＤ、シクロスポリン、シクロホスファミド、造影剤色素）の投与前又は投与と同時に投与され、例えば腎毒性薬剤が腎臓を通過するようにメガリン－キュビリン（ｃｕｂｕｌｉｎ）結合部位を遮断することにより、その損傷効果を最小限に抑える。
一部の実施形態において、本開示は、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４を含む本開示の任意のペプチドが腎障害の治療用活性薬剤とのペプチドコンジュゲートとしてであり得ることを提供する。例えば、配列番号２７、配列番号１０８、又は配列番号１９９のペプチドが活性薬剤にコンジュゲートされ、腎障害の治療のためそれを必要としている対象に投与され得る。
一部の実施形態において、本開示のペプチドによる軟骨又は腎臓へのホーミングは、Ａｌｖｅｓ ｅｔ ａｌ．（Ｃｌｉｎ Ｒｅｖ Ａｌｌｅｒｇｙ Ｉｍｍｕｎｏｌ．２０１６ Ａｕｇ；５１（１）：２７－４７．ｄｏｉ：１０．１００７／ｓ１２０１６－０１５－８５２２－７）、Ｋｕｙｉｎｕ ｅｔ ａｌ．（Ｊ Ｏｒｔｈｏｐ Ｓｕｒｇ Ｒｅｓ．２０１６ Ｆｅｂ ２；１１：１９．ｄｏｉ：１０．１１８６／ｓ１３０１８－０１６－０３４６－５）、Ｌｉ ｅｔ ａｌ．（Ｅｘｐ Ｂｉｏｌ Ｍｅｄ（Ｍａｙｗｏｏｄ）．２０１５ Ａｕｇ；２４０（８）：１０２９－３８．ｄｏｉ：１０．１１７７／１５３５３７０２１５５９４５８３）、及びＭｕｌｌｉｎｓ ｅｔ ａｌ．（Ｄｉｓ Ｍｏｄｅｌ Ｍｅｃｈ．２０１６ Ｄｅｃ １；９（１２）：１４１９－１４３３）（これらは全て、参照により本明細書に援用される）に記載されるものなど、動物モデルで評価することができる。
本明細書に記載される複数のペプチドが、任意の順序で、又は同時に投与されてもよい。ある場合には、毒素又は毒液に由来するペプチドの複数の機能的断片が、任意の順序で、又は同時に投与されてもよい。同時の場合、本明細書に記載される複数のペプチドは、静脈内注射など、単一の一体化した形態で提供されてもよく、又は後続の静脈内投薬量など、複数の形態で提供されてもよい。
ペプチドはキットとしてパッケージングされてもよい。一部の実施形態において、キットは、文書によるペプチドの使用又は投与説明書を含む。
以下の実施例は本開示の一部の実施形態を更に説明するために含まれるものであり、本開示の範囲を限定するために用いられてはならない。
実施例１
ペプチドの製造
標準的な分子生物学的技術を用いてペプチド配列をＤＮＡに逆翻訳し、合成し、シデロカリンとインフレームでクローニングした（Ｍ．Ｒ．Ｇｒｅｅｎ，Ｊｏｓｅｐｈ Ｓａｍｂｒｏｏｋ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ．２０１２ Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ
Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ．）。得られたコンストラクトをレンチウイルスにパッケージングし、ＨＥＫ２９３細胞にトランスフェクトし、拡大培養し、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー（ＩＭＡＣ）によって単離し、タバコエッチウイルスプロテアーゼで切断し、逆相クロマトグラフィーによって均一になるまで精製した。精製後、各ペプチドを凍結乾燥し、凍結貯蔵した。
実施例２
ペプチドの放射標識
本実施例は、標準的技法によるペプチドの放射標識について記載する。Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．２５４（１１）：４３５９－６５（１９７９）を参照のこと。Ｎ末端にアミノ酸「Ｇ」及び「Ｓ」を有するように配列をエンジニアリングした。Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ
Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ Ｖ９１：１９８３ ｐ．５７０及びＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２５４（１１）：１９７９ ｐ．４３５９を参照のこと。過剰量のホルムアルデヒドを使用して完全メチル化（あらゆる遊離アミンのジメチル化）を確実にした。標識されたペプチドをＳｔｒａｔａ－Ｘカラム（Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ ８Ｂ－Ｓ１００－ＡＡＫ）での固相抽出によって単離し、５％メタノール含有水でリンスし、２％ギ酸含有メタノール中に回収した。続いてブローダウンエバポレータで微温加熱及び窒素ガス流により溶媒を除去した。
実施例３
ペプチド検出可能薬剤コンジュゲート
本実施例は、ペプチドの色素標識について記載する。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次にＤＣＣ又はＥＤＣを用いたＮＨＳエステルによってペプチドのＮ末端を検出可能薬剤にコンジュゲートして、ペプチド－検出可能薬剤コンジュゲートを作製する。検出可能薬剤はフルオロフォア色素であり、Ｃｙ５．５などのシアニン色素又はＡｌｅｘａ６４７などのＡｌｅｘａフルオロフォアである。
ペプチド検出可能薬剤コンジュゲートを対象に投与する。対象はヒト又は非ヒト動物であってもよい。投与後、ペプチド検出可能薬剤コンジュゲートは軟骨にホーミングする。対象、又は対象からの生検をイメージングして、軟骨へのペプチド検出可能薬剤コンジュゲートの局在化を視覚化することができる。一部の態様において、投与後の軟骨におけるペプチド検出可能薬剤コンジュゲートの視覚化により、関節炎、軟骨損傷、又は任意の軟骨障害の診断が得られる。
実施例４
改良ペプチド変異体を決定する方法
本実施例は、足場ペプチドの一次配列及び三次構造を比較及び分析することによるペプチド変異体の改良の仕方の決定方法を示す。図５Ａ～図５Ｃは、配列番号３１６とアラインメントした配列番号５４１、配列番号５４２とアラインメントした配列番号５４１、及び配列番号４８３とアラインメントした配列番号５４１の配列を示す。これらの２つの足場の配列アラインメントを使用して、軟骨ホーミングに重要であり得る保存された正電荷残基（囲み線を付して図示する）を同定した。配列番号４８３のペプチドは軟骨にホーミングし、同様の位置に正電荷残基を有するか、又は同様の位置にシステインを有するか、又は同様の位置にある他の残基を有する他のペプチドもまた、軟骨にホーミングすると予想される。
図６は、配列番号４８４とアラインメントした配列番号３２０の配列を示す。これらの２つの足場の配列アラインメントを使用して、Ｋｖイオンチャネルとの相互作用に関与し得る塩基性／芳香族二分子を同定した（配列番号４８４のＫ２７及びＹ３６）。Ｋ２７がアラニン、アルギニン、又はグルタミン酸に突然変異すると、ヤリイカＫｖ１Ａイオンチャネルに対する活性が破壊された。Ｋ２７及びＹ３６は、本開示の軟骨ホーミングペプチドの維持又はそれへの付加によるホーミングの維持又は改良、軟骨における滞留時間の維持又は改良、又はＫｖなどのイオンチャネルの調節の維持又は改良に望ましいものであり得る。対照的に、Ｋ２７及びＹ３６は、軟骨ホーミングペプチドから突然変異により除いてＫｖなどのイオンチャネルとの相互作用を低減するのに望ましいものであり得る。塩基性又は芳香族残基のいずれかを破壊すると、イオンチャネル活性が消失する。別の例において、Ｄアミノ酸は結合を低下又は消失させるものと思われる。
実施例５
ｐＦａｍ００４５１：毒素＿２ファミリーとの配列アラインメントによる軟骨ホーミングペプチドの同定
本実施例は、ｐＦａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリーとの配列アラインメントによる新規軟骨ホーミングペプチドの同定方法について記載する。ｐＦａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスは、配列同一性の類似性によって関係付けられるペプチドファミリーである。図７は、配列番号４９４～配列番号５４０のｐｆａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリー内のペプチドのアラインメントを示す。囲み線内及び太字の残基は、配列が比較的保存されていることを示し、一方、囲み線のない太字でない残基は、配列多様性がより高い範囲を示す。配列番号４９４が、ｐＦａｍ００４５１：毒素＿構造クラスファミリーとのその構造的類似性に基づき軟骨ホーミング候補ペプチドと同定された。図８は、ｐｆａｍ００４５１：毒素２構造クラスファミリーからの配列番号４９４のペプチドと配列番号２７の配列の配列アラインメントを示す。アスタリスクは、単一の完全に保存された残基の位置を示し、コロンは、強い類似性の特性群間（ゴネット（Ｇｏｎｎｅｔ）のポイント・アクセプテッド・ミューテーション（ｐｏｉｎｔ ａｃｃｅｐｔｅｄ ｍｕｔａｔｉｏｎ：ＰＡＭ）２５０行列でスコアリング＞０．５）における保存を示し、ピリオドは、弱い類似性の特性群間（ゴネット（Ｇｏｎｎｅｔ）のＰＡＭ２５０行列でスコアリング≦０．５）における保存を示す。配列番号１０８もまた、ｐｆａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスペプチドファミリーとのその構造的類似性に基づき軟骨ホーミング候補と同定された。
ｐＦａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリーを足場として使用して、軟骨ホーミング特性を有する変異体ペプチドを同定する。ｐＦａｍ００４５１：毒素＿２構造クラスファミリーの任意のメンバーを使用して、相同性、保存残基、又は保存システイン残基に基づき新規軟骨ホーミングペプチドを予測する。
実施例６
腎臓結紮を伴うペプチド投与
本実施例は、腎臓結紮と併せたマウスへのペプチドの投与に関する投与スキームについて記載する。雌ハーラン（Ｈａｒｌａｎ）無胸腺ヌードマウス、体重２０ｇ～２５ｇに異なる投薬量のペプチドを尾静脈注射で投与した（ペプチド当たりｎ＝２マウス）。配列番号２４～配列番号３６の１３個の軟骨ホーミングペプチドの配列を表１に示す。この実験はデュプリケートで行った。腎臓を結紮してペプチドの腎臓ろ過を防いだ。リジン及びＮ末端のメチル化によって各ペプチドを放射標識し、そのため実際の結合剤は１つ又は複数のメチル又はジメチルリジン及びメチル化又はジメチル化アミノ末端を含有し得る。
１０～２５ｕＣｉの１４Ｃを担持する各ペプチドの目標投薬量５０～１００ｎｍｏｌを麻酔下にある雌ハーラン（Ｈａｒｌａｎ）無胸腺ヌードマウスに投与した。各ペプチドを動物の体内に自由に循環させた後、動物を安楽死させ、切片化した。
実施例７
腎臓結紮を伴うペプチドホーミング
本実施例は、ペプチド投与前に腎臓を結紮したマウスの軟骨へのペプチドホーミングを示す。実施例６における投与期間の終了時、マウスをヘキサン／ドライアイス浴で凍結し、次にカルボキシメチルセルロースブロックに凍結した。全動物矢状断スライスを調製し、これによりイメージングに利用可能な凍結薄切片が得られた。脳、腫瘍、肝臓、腎臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、筋肉、脂肪、胆嚢、上部消化管、下部消化管、骨、骨髄、生殖管、眼、軟骨、胃、皮膚、脊髄、膀胱、唾液腺、及び他の種類の組織など、組織のイメージングを含む動物の凍結薄切片をミクロトームで入手し、フリーザーで乾燥させて、ホスフォイメージャープレートに約１０日間露光した。
これらのプレートを現像し、各器官からのシグナル（デンシトメトリー）を各動物の心臓血液に見られるシグナルに対して正規化した。当該組織の血液から予想されるシグナルよりも濃い組織中のシグナルは、領域、組織、構造又は細胞におけるペプチド蓄積を示す。例えば、軟骨は無血管性であり、微量の血液しか含有しない。軟骨における心室に対する少なくとも１７０％のシグナル比を軟骨への有意なターゲティングの参照レベルとして選択し、これはまた、スライス像の軟骨組織における明るい蓄積とも相関した。図１は、関節及び他の軟骨における配列番号２７ペプチド分布の位置を同定する。図１２は、鼻腔、脊髄、気管、並びに関節軟骨及び骨端軟骨などの硝子軟骨、並びに線維軟骨を含めた他の軟骨における配列番号２７ペプチド分布の位置を同定する。
加えて、ペプチドは軟骨に治療後数時間保持されることができる。実施例６にあるとおり配列番号２７ペプチドを放射標識し、インタクトな腎臓を有するマウスに１００ｎｍｏｌのペプチドを注射した。図９は、投与後２４時間における配列番号２７のペプチドの保持及び軟骨における組織分布を示す。
実施例８
腎臓結紮を伴わないペプチド投与
本実施例は、腎臓結紮のないマウスへのペプチドの投与に関する投与スキームについて記載する。投与されるペプチドは、表１に示すとおりの配列番号２７の配列を有した。ペプチドはリジン及びＮ末端のメチル化によって放射標識しており、そのため実際の結合剤は１つ又は複数のメチル又はジメチルリジン及びメチル化又はジメチル化アミノ末端を含有し得る。
１０～２５μＣｉの１４Ｃを担持する各ペプチドの目標投薬量１００ｎｍｏｌを雌ハーラン（Ｈａｒｌａｎ）無胸腺ヌードマウスに尾静脈注射で投与した。各ペプチドを４時間又は２４時間のいずれかにわたって動物の体内に自由に循環させた後、動物を安楽死させ、切片化した。
実施例９
インタクトな腎臓でのペプチドホーミング
本実施例は、インタクトな腎臓を有する動物における軟骨へのペプチドホーミングを示す。実施例８における４時間又は２４時間の投与期間の終了時、マウスをヘキサン／ドライアイス浴で凍結し、次にカルボキシメチルセルロースブロックに凍結した。全動物矢状断スライスを調製し、これによりイメージングに利用可能な凍結薄切片が得られた。脳、腫瘍、肝臓、腎臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、筋肉、脂肪、胆嚢、上部胃腸管、下部胃腸管、骨、骨髄、生殖管、眼、軟骨、胃、皮膚、脊髄、膀胱、唾液腺、及び他の種類の組織など、組織のイメージングを含む動物の凍結薄切片をミクロトームで入手し、フリーザーで乾燥させて、ホスフォイメージャープレートに約１０日間露光した。
これらのプレートを現像した。当該組織の血液から予想されるシグナルよりも濃い組織中のシグナルは、領域、組織、構造又は細胞におけるペプチド蓄積を示す。例えば、軟骨は無血管性であり、微量の血液しか含有しない。腎臓における高いシグナルは、腎臓内でのペプチドの存在及び蓄積を示す。図１は、関節及び他の軟骨並びに腎臓における配列番号２７ペプチド分布の位置を同定する。
実施例１０
治療剤を伴うペプチドホーミング
本実施例は、ペプチドにコンジュゲートされる特定の例示的治療剤について記載する。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次に、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、当該技術分野において公知の技法を用いてパクリタキセル又はトリアムシノロンアセトニド又はブデソニドなどの例示的薬物にコンジュゲートする。ペプチド１つにつき１つ以上の薬物をコンジュゲートするか、又はペプチド１つにつき平均１つ未満の薬物をコンジュゲートする。
これらの薬物を配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のいずれかのペプチドにカップリングすると、薬物が対象の軟骨に標的化される。１つ以上の薬物－ペプチドコンジュゲートがヒト又は動物に投与される。
実施例１１
関節炎の関節へのペプチドホーミング
本実施例は、関節炎を有するヒト又は動物における軟骨へのペプチドホーミングを示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア若しくは治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。ペプチド又はペプチドコンジュゲートはヒト又は動物に皮下、静脈内、又は経口投与するか、又は関節内に直接関節内注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは軟骨にホーミングする。
実施例１２
非ヒト動物における軟骨へのペプチドホーミング
本実施例は、非ヒト動物において軟骨にホーミングする本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを示す。非ヒト動物としては、限定はされないが、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウマ、ラット、マウス、雌ウシ、ブタ、非ヒト霊長類、及び他の非ヒト動物が挙げられる。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア若しくは治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。得られたペプチド又はペプチドコンジュゲートを非ヒト動物に皮下、静脈内、又は経口投与するか、又は関節内に直接関節内注射する。体内分布をＬＣ／ＭＳ、オートラジオグラフィー、陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）、又は蛍光イメージングによって評価する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは非ヒト動物の軟骨にホーミングする。
実施例１３
ホーミングペプチドの全身蛍光及び摘出肢蛍光
本実施例は、本開示のペプチドホーマーの全身蛍光及び摘出肢蛍光を示す。本開示の任意のペプチドをペプチドのＮ末端において近赤外フルオロフォアの１つの分子に色素上の活性ＮＨＳエステルを用いて化学的にコンジュゲートする。フルオロフォアにコンジュゲートされた各ペプチドの１０ｎｍｏｌの用量を雌ハーラン（Ｈａｒｌａｎ）無胸腺ヌードマウス、体重２０～２５ｇに投与し、尾静脈注射で投与する。各実験は少なくともデュプリケートで行う（各群ｎ＝２匹のマウス）。ペプチドフルオロフォアコンジュゲートを記載される時間にわたって自由に循環させた後、マウスを様々な時点で安楽死させる。マウスを全身イメージング及び摘出後肢のイメージングでペプチド蛍光のペプチド分布に関して評価する。
全身蛍光（ＷＢＦ）については、投与期間の終了時、マウスをヘキサン／ドライアイス浴で凍結し、次に凍結カルボキシメチルセルロースブロックに包埋する。全動物矢状断スライスを調製し、これによりイメージング用の凍結薄切片が得られる。凍結薄切片はミクロトームを使用して入手し、組織の視覚化が可能となる。切片はイメージング前にフリーザーにおいて乾燥させる（ｄｅｓｓｉｃａｔｅ）。蛍光切片でＷＢＦを実施し、切片はＬｉ－Ｃｏｒ Ｏｄｙｓｓｅｙスキャナにおいて１６９μｍ分解能、中程度の品質、７００チャンネル、Ｌ－２．０強度の設定で走査する。
摘出後肢の蛍光試験については、投与期間の終了時にマウスをＣＯ２窒息により安楽死させる。右後肢を股関節で取り外し、Ｓｅｐｃｔｒｕｍ ＩＶＩＳイメージャー（ｅｘ／ｅｍ：６７５ｎｍ．７２０ｎｍ）において１秒間露光長さ及び０．５ｃｍの焦点高さでイメージングする。皮膚を取り除いた肢及び筋肉を取り除いた肢をイメージングする。
実施例１４
ホーミングペプチドの全身オートラジオグラフィー
本実施例は、本開示のペプチドホーマーの全身オートラジオグラフィーを示す。ペプチドを実施例２に記載されるとおりリジンの、Ｎ末端におけるメチル化によって放射標識する。従って、ペプチドはメチル又はジメチルリジン及びメチル化又はジメチル化（ｄｉｍｅｔｈｌｙａｔｅｄ）アミノ末端を含有し得る。１００ｎｍｏｌ放射標識ペプチドの用量を雌ハーラン（Ｈａｒｌａｎ）無胸腺ヌードマウス、体重２０～２５ｇに尾静脈注射で投与する。実験は少なくともデュプリケートで行う（各群ｎ＝２匹の動物）。一部の動物では、腎臓を結紮して放射標識（ｒａｄｉｏｌａｂｌｅｄ）ペプチドの腎臓ろ過を防ぎ、血漿中半減期を延ばす。各放射標識ペプチドを記載される時間にわたって動物の体内に自由に循環させた後、動物を安楽死させ、切片化する。
全身オートラジオグラフィー（ＷＢＡ）矢状断切片法を以下のとおり実施する。投与期間の終了時、マウスをヘキサン／ドライアイス浴で凍結し、次に凍結カルボキシメチルセルロースブロックに包埋する。全動物矢状断スライスを調製し、これによりイメージング用の凍結薄切片が得られる。凍結薄切片はミクロトームを使用して入手し、脳、腫瘍、肝臓、腎臓、肺、心臓、脾臓、膵臓、筋肉、脂肪、胆嚢、上部消化管、下部消化管、骨、骨髄、生殖器系、眼、軟骨、胃、皮膚、脊髄、膀胱、唾液腺などの組織の視覚化が可能となる。切片はイメージング前にフリーザーにおいて乾燥させる（ｄｅｓｓｉｃａｔｅ）。
オートラジオグラフィーイメージングについては、テープにマウントした薄切片を凍結乾燥させるとともに、放射性試料をホスフォイメージャープレートに７日間露光した。これらのプレートを現像するとともに、各器官からのシグナル（デンシトメトリー）を各動物の心臓血液に見られるシグナルに対して正規化した。当該組織の血液から予想されるシグナルよりも濃い組織中のシグナルは、領域、組織、構造、又は細胞における蓄積を示す。
実施例１５
軟骨細胞におけるペプチド局在化
本実施例は、インタクトな腎臓を有する動物における軟骨内の軟骨細胞への本開示のペプチドの結合を示す。一実施形態において、実施例１３及び実施例１４に記載されるとおり動物に投与し、処理する。投与期間の終了時、動物を安楽死させ、染色及びイメージング手順で使用するため任意選択で軟骨を取り出す。全動物矢状断スライスを調製し、これにより染色及びイメージングに利用可能な凍結薄切片が得られる。標準的な染色法を用いて、凍結薄切片又は生存軟骨外植片に以下の軟骨成分：コラーゲン原線維、グリコサミノグリカン、又は軟骨細胞のうちの１つ以上を同定する。本開示のペプチドは、細胞内に局在化するか、又は細胞外に結合するか、又は両方で軟骨の軟骨細胞に局在化することが分かる。局在化は顕微鏡法によって視覚化し、確認する。
別の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートはヒトにおいて投与され、軟骨の軟骨細胞上又は細胞内に局在化する。
実施例１６
軟骨細胞外マトリックスにおけるペプチド局在化
本実施例は、軟骨細胞外マトリックスにおける本開示のペプチドの局在化を示す。一実施形態において、インタクトな腎臓を有する動物で実施例１３及び実施例１４に記載されるとおり動物に投与し、処理する。投与期間の終了時、動物を安楽死させ、染色及びイメージング手順で使用するため任意選択で軟骨を取り出す。全動物矢状断スライスを調製し、これにより染色及びイメージングに利用可能な凍結薄切片が得られる。実施例１５に記載されるとおり凍結薄切片又は生存軟骨外植片を取得し、染色し、及び視覚化する。本開示のペプチドは軟骨の細胞外マトリックスに局在化することが分かる。ペプチドは、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、アグレカン、デコリン、又はコラーゲンなど、細胞外マトリックスの１つ以上の成分に結合し得る。局在化は顕微鏡法によって視覚化し、確認する。
別の実施形態において、本開示のペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートはヒトにおいて投与され、軟骨細胞外マトリックスに局在化する。
実施例１７
軟骨外植片へのペプチド結合
本実施例は、培養下のヒト及び動物軟骨外植片にホーミングする、それを標的化する、そこに向けられる、そこに移動する、それによって保持される、そこに蓄積する、又はそれに結合する本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲーションを示す。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。ペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア若しくは治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。本開示のペプチドコンジュゲートのペプチドをヒト又は動物由来の軟骨外植片とインキュベートする。ペプチドコンジュゲートのペプチドは軟骨外植片に結合することが分かる。軟骨との相互作用は、限定はされないが、液体シンチレーション計数、共焦点顕微鏡法、免疫組織化学、ＨＰＬＣ、又はＬＣ／ＭＳを含めた様々な方法を用いて確認される。ペプチドは、投与される軟骨結合ペプチドでない対照ペプチドよりも高いレベルのシグナルを示す。
実施例１８
ペプチドがイオンチャネルに及ぼす効果
本実施例は、本開示のペプチドとイオンチャネルとの間の相互作用について記載する。イオンチャネルは疼痛に関連し得るとともに、関節炎などの疾患状態において活性化され得る。本開示のペプチドを発現させて、医薬組成物で患者に投与することにより、イオンチャネルに関連する、且つイオンチャネルとの結合、その遮断、又はそれとの相互作用によって治療可能な関節病態又は疾患が治療される。Ｎａｖ１．７などのイオンチャネルが本開示のペプチドにより阻害される。所与のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、ここでペプチドは配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される。発現又は合成後、ペプチドは直接使用するか、又は本明細書に記載されるものなどの治療化合物にコンジュゲートする。本開示のペプチドはイオンチャネルと選択的に相互作用し、又はイオンチャネルと相互作用するように突然変異させる。例えば、本開示のペプチドはＮａｖ１．７に結合し、又はＮａｖ１．７は本開示のペプチドによって遮断される。本ペプチドをヒト対象に投与すると、関節に近接した組織においてＮａｖ１．７シグナル伝達が低下し、それにより疼痛緩和がもたらされる。
実施例１９
ペプチド－Ｆｃタンパク質融合物
本実施例は、ペプチド－Ｆｃタンパク質融合物の作製及び使用を示す。配列番号１０８のペプチドをＨＥＫ２９３細胞においてヒトＩｇＧ１ Ｆｃタンパク質の配列と共に組換え発現させて、配列番号５６５
Figure 2023099623000039
の配列を得た。
Ｎ末端に分泌シグナル配列を付加し、Ｃ末端にＦｃ配列を付加することにより、本開示の任意のペプチドの配列をマウスＦｃ又はヒトＦｃのいずれかとの融合タンパク質として発現させる。これにより、分泌特性が向上した二価分子が作り出される。より大型のペプチド－Ｆｃ融合物は異なる哺乳類又は昆虫細胞株で発現され、これは研究試薬及び治療薬として有用である。
配列番号１０８のペプチドとのＦｃ融合によって配列番号５６５の配列が得られると、半減期が延び、軟骨へのペプチドの体内分布が向上する。本開示の任意のペプチドをＦｃタンパク質と共発現させることにより、半減期が長い、且つ軟骨へのホーミングが向上したＦｃ融合ペプチドが得られる。配列番号５６５においては、分泌シグナル配列ＭＥＴＤＴＬＬＬＷＶＬＬＬＷＶＰＧＳＴＧ（配列番号５６６）の後に配列番号１０８のペプチドが続き、その後にＦｃタンパク質の配列が続く。切断は不正確であり得るため、配列番号５６５の２０位又は２１位における切断となり得る。
実施例２０
ペプチドコンジュゲート加水分解
本実施例は、調節可能な加水分解速度を有するペプチドコンジュゲートの調製について記載する。以下に記載するペプチド－薬物コンジュゲートを合成し、ここではコハク酸無水物を使用する代わりに他の分子を使用して加水分解の立体障害又は最終的な加水分解性エステルに隣接する炭素における局所環境の変化をもたらすという修正を加える。一つの例示的コンジュゲートでは、ペプチド－薬物コンジュゲートをテトラメチルコハク酸無水物と合成して障害のあるエステルを生成し、これは加水分解速度の低下を引き起こす。別の例示的コンジュゲートでは、隣接炭素に１つのメチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、隣接炭素に２つのメチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、隣接炭素に１つのエチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、隣接炭素に２つのエチル基が存在する。別の例示的コンジュゲートでは、コハク酸無水物の代わりにグルタル酸無水物を使用する、局所疎水性を増加させる、加水分解速度を低下させるなどにより炭素リンカー長さを増加させる。別の例示的コンジュゲートでは、隣接炭素にヒドロキシル基が位置しており、局所親水性が増加し、加水分解速度が増加する。従ってこれらの例示的コンジュゲートの加水分解速度は調整されるため、早過ぎる切断が防止され、加水分解による薬物の放出前に大部分のペプチド－デキサメタゾンコンジュゲートが軟骨に蓄積するが、デキサメタゾンもまた軟骨において適時に放出されることが確実になる。
得られたペプチドコンジュゲートをヒト又は動物に皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射して疾患を治療する。
実施例２１
安定リンカーを有するペプチドコンジュゲート
本実施例は、安定リンカーを有するペプチドコンジュゲートの調製について記載する。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成する。ペプチドをアミド結合又はカルバメート結合などの安定リンカーを介して検出可能薬剤又は活性薬剤にコンジュゲートする。標準的な１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）又はジシクロヘキシルカルボジイミド（ｄｉｃｙｌｃｏｈｅｘｙｌｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ）（ＤＣＣ）をベースとする化学又は塩化チオニル若しくは塩化亜リン酸をベースとするバイオコンジュゲーション化学を用いてペプチドをアミド結合などの安定リンカーを介して検出可能薬剤又は活性薬剤にコンジュゲートする。
リンカーを介してコンジュゲートされるペプチド及び薬物は、ペプチド－Ａ－Ｂ－Ｃ－薬物の式で記載され、ここでリンカーはＡ－Ｂ－Ｃである。Ａは、ペプチド上のアミンとテトラフルオロフェニル（ＴＦＰ）エステル又はＮＨＳエステル含有リンカーとの反応によって形成される安定アミド連結であってもよい。Ａはまた、ＣＤＩとリンカー上のヒドロキシルとの反応によって形成されるペプチドイミダゾールカルバメート活性中間体上のアミンとの反応によって形成される安定カルバメートリンカーであってもよい。Ａはまた、リンカー上のアルデヒド又はケトン基によるペプチド上のアミンの還元的アルキル化によって形成される安定第二級アミン連結であってもよい。Ａはまた、リンカーのマレイミド又はブロモアセトアミドをペプチドのチオールと共に用いて形成される安定チオエーテルリンカー、トリアゾールリンカー、安定オキシムリンカー、又はオキサカルボリンリンカーであってもよい。Ｂは、（－ＣＨ２－）ｘ－、短鎖ＰＥＧ（－ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－）ｘ（ｘは０～２０）である。或いは、リンカー内のスペーサーは任意選択であり、含まれても、又は全く含まれなくてもよい。Ｃは、薬物上のアミン又はカルボン酸により形成されるアミド結合、リンカー上のマレイミドと薬物上のスルフヒドリル（ｓｕｌｆｈｙｄｒｏｙｌ）との間に形成されるチオエーテル、第二級又は第三級アミン、カルバメート、又は他の安定結合である。（Ｃｕｒｒｅｎｔ ＡＤＣ Ｌｉｎｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ），Ｊａｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ，２０１５ ＤＯＩ １０．１００７／ｓ１１０９５－０１５－１６５７－７に記載されている任意のリンカー化学を用いることができる。
得られたペプチドコンジュゲートをヒト又は動物に皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射して疾患を治療する。ペプチドは、標的とする機構によって検出可能薬剤又は活性薬剤から特異的に切断されるものではない。ペプチドは異化作用などの機構によって分解されて、その天然形態から修飾された又は修飾されていない薬物を放出し得る（Ｓｉｎｇｈ，Ｌｕｉｓｉ，ａｎｄ Ｐａｋ，Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ ３２：３５４１－３５７１（２０１５））。ペプチド薬物コンジュゲートはその薬理活性をインタクトなままでも及ぼし、又は部分的若しくは完全に分解、代謝、若しくは異化されたときに及ぼす。
実施例２２
切断可能リンカーを有するペプチドコンジュゲート
本実施例は、切断可能リンカーを有するペプチドコンジュゲートの調製について記載する。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成する。ペプチド及び薬物はリンカーを介してコンジュゲートされ、ペプチド－Ａ－Ｂ－Ｃ－薬物の式で記載され、ここでリンカーはＡ－Ｂ－Ｃである。Ａは、ペプチド上のアミンがテトラフルオロフェニル（ＴＦＰ）エステル又はＮＨＳエステル含有リンカーと反応することにより形成されるものなどの安定アミド連結である。Ａはまた、ペプチド上のアミンが、ＣＤＩとリンカー上のヒドロキシルとの反応によって形成されるイミダゾールカルバメート活性中間体と反応することにより形成されるものなどの安定カルバメートリンカーであってもよい。Ａはまた、リンカー上のアルデヒド又はケトン基によるペプチド上のアミンの還元的アルキル化によって形成されるものなどの安定第二級アミン連結であってもよい。Ａはまた、リンカーのマレイミド又はブロモアセトアミドをペプチドのチオールと共に用いて形成される安定チオエーテルリンカー、トリアゾールリンカー、安定オキシムリンカー、又はオキサカルボリンリンカーであってもよい。Ｂは（－ＣＨ２－）ｘ－又は短鎖ＰＥＧ（－ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－）ｘ（ｘは０～２０）又は他のスペーサー又はスペーサー無しである。Ｃは、加水分解切断用に設計された、薬物上のヒドロキシル又はカルボン酸へのエステル結合、又はカーボネート、ヒドラゾン、又はアシルヒドラゾンである。切断の加水分解速度は、炭素長さ（－ＣＨ２－）ｘ、立体障害（メチル、エチル、環状などの隣接側基を含む）、親水性又は疎水性を含め、エステル周囲の局所環境が変わることにより変わる。加水分解速度は、エンドソーム及びリソソーム又は罹患組織などの身体又は細胞のある種のコンパートメントにおける低いｐＨなど、局所ｐＨの影響を受ける。Ｃは、ヒドラゾン又はオキシム連結などのｐＨ感受性基である。或いはＣは、グルタチオンによるなど、還元によって放出されるように設計されたジスルフィド結合である。或いはＣ（又はＡ－Ｂ－Ｃ）は、酵素による切断用のペプチド連結設計である。任意選択で、ｐＡＢＣなどの自己犠牲基が含まれることにより、切断時に遊離非修飾薬物の放出が生じる（（Ａｎｔｉｂｏｄｙ－Ｄｒｕｇ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ：Ｄｅｓｉｇｎ，Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ），Ｓｉｎｇｈ，Ｌｕｉｓｉ，ａｎｄ Ｐａｋ．Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ（２０１５）３２：３５４１－３５７１）。リンカーは、エステラーゼ、マトリックスメタロプロテアーゼ、カテプシンＢなどのカテプシン、グルクロニダーゼ、プロテアーゼ、又はトロンビンなどの酵素によって切断される。或いは、切断されるように設計された結合がＣではなくＡにあり、Ｃは安定結合又は切断可能な結合であってもよい。別の設計は、Ａ及びＣに安定リンカー（アミド又はカルバメートなど）を有し、Ｂにジスルフィド結合などの切断可能リンカーを有することである。還元速度は、メチル基又はエチル基からの立体障害などの局所効果、又は疎水性／親水性の調節によって調節される。
得られたペプチドコンジュゲートをヒト又は動物に皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射して疾患を治療する。
実施例２３
アセチルサリチル酸ペプチドコンジュゲート
本実施例は、乳酸リンカーを使用したペプチドへのアセチルサリチル酸のコンジュゲーションについて記載する。（Ｒ，Ｓ）－アセチルサリチル酸、乳酸、及びペプチドの混合物からコンジュゲートを作製する：
次に、上記に示すアセチルサリチル酸－乳酸リンカーコンジュゲートをシスチン高密度ペプチドのリジン又はＮ末端と反応させてアセチルサリチル酸－乳酸－ペプチドコンジュゲートを作成する。シスチン高密度ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドから選択される。
アセチルサリチル酸は、現在、鏡像異性体混合物として投与されており、ここで単一のラセミ立体中心を有する鏡像異性体は分離が極めて困難である。反応スキーム（Ｉ）にあるとおり、Ｌ－乳酸などのキラルリンカーを加えることにより、２つのキラル中心を有するジアステレオマーが作り出される。ジアステレオマーは分離が容易であるため、乳酸リンカーにコンジュゲートされたアセチルサリチル酸の活性鏡像異性体は、シスチン高密度ペプチドへのコンジュゲーション前に精製することができる。この化学合成には、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ及び（Ｋｅｔｏｒｏｌａｃ－ｄｅｘｔｒａｎ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｉｎ ｖｉｔｒｏ，ａｎｄ ｉｎ ｖｉｖｏ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）：Ａｃｔａ Ｐｈａｒｍ．５７（２００７）４４１－４５０，Ｖｙａｓ，Ｔｒｉｖｅｄｉ，ａｎｄ Ｃｈａｔｕｒｖｅｄｉに記載されるなどの、当該技術分野において公知の任意のコンジュゲーション技法を用いることができる。コンジュゲートは抗炎症活性を呈し得るか、又は遊離アセチルサリチル酸がコンジュゲートから放出されて抗炎症活性をもたらす。遊離アセチルサリチル酸は、エステル結合における加水分解など、投与後に起こる加水分解によって生じ得る。軟骨ホーミングペプチドを含有するコンジュゲートを投与することにより、アセチルサリチル酸単独の全身投与によって実現するであろうものと比べて、関節へのアセチルサリチル酸送達のより高いＡＵＣが実現し得る。
かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例２４
アセチルサリチル酸ペプチドコンジュゲート
本実施例は、ＰＥＧリンカーを使用したペプチドへのアセチルサリチル酸のコンジュゲーションについて記載する。アセチルサリチル酸及びＰＥＧリンカーを使用してコンジュゲートを作製し、これは、（Ｉｎ ｖｉｔｒｏ ａｎｄ ｉｎ ｖｉｖｏ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ） ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｉｂｕｐｒｏｆｅｎ ｔｏ ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｔｉｏｎ），Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａ，２０１１，７９：３５９－３７３，Ｎａｙａｋ ａｎｄ Ｊａｉｎに記載されるとおり加水分解することのできるエステル結合を形成する。フィッシャーのエステル化反応を用いてイブプロフェンを短鎖ＰＥＧ、例えばトリエチレングリコールとコンジュゲートすると、イブプロフェン－エステル－ＰＥＧ－ＯＨが得られる。
上記に示すとおりＰＥＧ－イブプロフェンコンジュゲートを調製した後、ＰＥＧのヒドロキシル部分をＮ，Ｎ’－ジスクシンイミジルカーボネート（ＤＳＣ）で活性化させてイブプロフェン－エステル－ＰＥＧ－スクシンイミジルカーボネートを形成し、次にこれをシスチン高密度ペプチドのリジン又はＮ末端と反応させてイブプロフェン－エステル－ＰＥＧ－ペプチドコンジュゲートを形成する。シスチン高密度ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４の配列のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。このコンジュゲートは抗炎症活性を呈してもよく、又はコンジュゲートから抗炎症活性をもたらす遊離イブプロフェンが放出される。遊離イブプロフェンは、エステル結合における加水分解など、投与後に起こる加水分解によってもたらされ得る。
イブプロフェン－ペプチドコンジュゲートをそれを必要としている対象に投与する。対象はヒト又は非ヒト動物であってもよい。
かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例２５
デキサメタゾンペプチドコンジュゲート
本実施例は、デキサメタゾンと本開示のペプチドとの異なるコンジュゲーション方法について記載する。配列番号１０８のペプチドを組換え発現させた。ジカルボン酸リンカーを使用してデキサメタゾンを本開示のペプチドに容易にコンジュゲートした。ペプチド－デキサメタゾンコンジュゲートは、初めにデキサメタゾンをそれとコハク酸無水物との反応によってヘミコハク酸に変換することにより作製した。次にＮ－ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）の存在下でジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）又は１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｎｉｎｏｐｒｏｐｙｌ））カルボジイミド（ＥＤＣ）を使用してヘミコハク酸を活性エステル含有コハク酸カルボン酸に変換した。次にこの活性エステルをシスチン高密度ペプチドのリジン又はＮ末端と反応させてデキサメタゾン－カルボン酸－ペプチドコンジュゲートを作成した。（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｏｆ ｈｙａｌｕｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ
ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ：ｄｒｕｇ ｃａｒｒｉｅｒｓ ａｎｄ ｎｏｖｅｌ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ）Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９４，５，３３９－３４７，Ｐｏｕｙａｎｉ ａｎｄ Ｐｒｅｓｔｗｉｃｈ、及びＢｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎに記載されるものなどの方法を用いることができる（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）。
標準的なカップリング試薬化学を用いてデキサメタゾンを本開示のペプチドにカップリングすることにより、ペプチド－デキサメタゾンコンジュゲートを調製した。例えば、デキサメタゾンコンジュゲートは、不活性雰囲気下でデキサメタゾンヘミグルテレート（ｄｅｘａｍｅｔｈａｓｏｎｅ ｈｅｍｉｇｌｕｔｅｒａｔｅ）を無水ＤＭＳＯ中１．０５モル当量の１，１’－カルボニルジイミダゾールと反応させることにより作製した。３０分後、過剰量の無水ＤＭＳＯ中デキサメタゾンを２モル当量の無水トリメチルアミンと共に加えた。ペプチド－デキサメタゾンコンジュゲートのＮ－ヒドロキシスクシンイミドエステルを生成して、後のアミン含有担体との反応のための保管安定性のある中間体を形成した。エレクトロスプレー質量分析法（ＥＳ－ＭＳ）によって１０ｐｐｍ誤差の範囲内でＮ末端デキサメタゾン－ペプチドコンジュゲート（配列番号１０８Ｂ）を確認した。
配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４を含む本開示の配列のうちのいずれのペプチドも、上記に記載される方法を用いてデキサメタゾンにコンジュゲートされる。
かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例２６
モノプロピオン酸ベクロメタゾンペプチドコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号２７又は配列番号１０８のペプチドによるモノプロピオン酸ベクロメタゾンへのコンジュゲーションについて記載する。モノプロピオン酸ベクロメタゾンはジカルボン酸リンカーを介して本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ジカルボン酸リンカーは、コハク酸などの線状ジカルボン酸、又はコハク酸無水物などの関連する環状無水物である。無水物との反応は単純条件下で進行し得る。例えば、モノプロピオン酸ベクロメタゾンと５モル当量のグルタル酸無水物との反応は、室温で無水ピリジン中において行う。ジカルボン酸との反応は、標準的なカルボジイミドカップリング方法を用いて行うことができる。例えば、モノプロピオン酸ベクロメタゾンを１モル当量ジメチルコハク酸、１モル当量１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（又は別のカルボジイミド）、及び０．２モル当量の４０－ジメチルアミノピリジンと反応させる。
実施例２０に記載されるのと同じ方法を用いてペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートの加水分解速度を調整することにより、早過ぎる切断を防ぎ、ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートのモノプロピオン酸ベクロメタゾンが軟骨に蓄積することを確実にする。
ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートは、標準的なカップリング試薬化学を用いてモノプロピオン酸ベクロメタゾンを本開示のペプチドにカップリングすることにより調製する。ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートは、初めにモノプロピオン酸ベクロメタゾンをそのコハク酸無水物との反応によってヘミコハク酸塩に変換することにより作製した。次にＮ－ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）の存在下でジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）又は１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｎｉｎｏｐｒｏｐｙｌ））カルボジイミド（ＥＤＣ）を使用してヘミコハク酸を活性エステル含有コハク酸カルボン酸に変換した。次にこの活性エステルをペプチドのリジン又はＮ末端と反応させてモノプロピオン酸ベクロメタゾン－カルボン酸－ペプチドコンジュゲートを作成した。（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｏｆ ｈｙａｌｕｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ：ｄｒｕｇ ｃａｒｒｉｅｒｓ ａｎｄ ｎｏｖｅｌ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ）Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９４，５，３３９－３４７，Ｐｏｕｙａｎｉ ａｎｄ Ｐｒｅｓｔｗｉｃｈ、及びＢｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎに記載されるものなどの方法を用いることができる（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）。
ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートは、標準的なカップリング試薬化学を用いてモノプロピオン酸ベクロメタゾンを本開示のペプチドにカップリングすることにより調製した。例えば、モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートは、ベクロメタゾンモノプロピオネートヘミグルテレート（ｂｅｃｌｏｍｅｔｈａｓｏｎｅ ｍｏｎｏｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ ｈｅｍｉｇｌｕｔｅｒａｔｅ）を不活性雰囲気下で無水ＤＭＳＯ中１．０５モル当量の１，１’－カルボニルジイミダゾールと反応させることにより作製した。３０分後、過剰量の無水ＤＭＳＯ中モノプロピオン酸ベクロメタゾンを２モル当量の無水トリメチルアミンと共に加えた。ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートのＮ－ヒドロキシスクシンイミドエステルを生成して、後のアミン含有担体との反応のための保管安定性のある中間体を形成した。
モノプロピオン酸ベクロメタゾンはまた、ジカルボン酸リンカーを用いても本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ジカルボン酸リンカーは、コハク酸などの線状ジカルボン酸、又はコハク酸無水物などの関連する環状無水物である。無水物との反応は単純条件下で進行し得る。例えば、モノプロピオン酸ベクロメタゾンと５モル当量のグルタル酸無水物との反応を室温で無水ピリジン中において行う。ジカルボン酸との反応は、標準的なカルボジイミドカップリング方法を用いて行うことができる。例えば、モノプロピオン酸ベクロメタゾンを１モル当量ジメチルコハク酸、１モル当量１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（又は別のカルボジイミド）、及び０．２モル当量の４０－ジメチルアミノピリジンと反応させる。ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－モノプロピオン酸ベクロメタゾンコンジュゲートを投与すると、軟骨及び／又は腎臓の炎症が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号３３のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。
かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製される。
実施例２７
デスシクレソニドペプチドコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１９９又は配列番号１８７のペプチドによるデスシクレソニドへのコンジュゲーションについて記載する。シクレソニドは、インビボで活性代謝産物デスシクレソニドに代謝されるプロドラッグである。エステルリンカーを介してデスシクレソニドをペプチドにコンジュゲートすることにより、シクレソニドの全身投与後に活性代謝産物デスシクレソニドが存在して活性であるのと正に同じように、加水分解を受けると放出される薬物はデスシクレソニドであり得る。デスシクレソニドはジカルボン酸リンカーを介して本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ジカルボン酸リンカーは、コハク酸などの線状ジカルボン酸、又はコハク酸無水物などの関連する環状無水物である。無水物との反応は単純条件下で進行し得る。例えば、デスシクレソニドと５モル当量のグルタル酸無水物との反応を室温で無水ピリジン中において行う。ジカルボン酸との反応は、標準的なカルボジイミドカップリング方法を用いて行うことができる。例えば、デスシクレソニドを１モル当量ジメチルコハク酸、１モル当量１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（又は別のカルボジイミド）、及び０．２モル当量の４０－ジメチルアミノピリジンと反応させる。
実施例２０に記載されるのと同じ方法を用いてペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートの加水分解速度を調整することにより、早過ぎる切断を防ぎ、ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートのデスシクレソニドが軟骨に蓄積することを確実にする。
デスシクレソニドはまた、ジカルボン酸リンカーを用いても本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ジカルボン酸リンカーは、コハク酸などの線状ジカルボン酸、又はコハク酸無水物などの関連する環状無水物である。無水物との反応は単純条件下で進行し得る。例えば、デスシクレソニドと５モル当量のグルタル酸無水物との反応を室温で無水ピリジン中において行う。ジカルボン酸との反応は、標準的なカルボジイミドカップリング方法を用いて行うことができる。例えば、デスシクレソニドを１モル当量ジメチルコハク酸、１モル当量１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（又は別のカルボジイミド）、及び０．２モル当量の４０－ジメチルアミノピリジンと反応させる。ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートを投与すると、軟骨及び／又は腎臓の炎症が軽減される。
ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートを投与すると、軟骨及び／又は腎臓の炎症が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１９６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。
かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製される。
実施例２８
デスシクレソニドペプチドコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１９９又は配列番号１８７のペプチドによるデスシクレソニドへのコンジュゲーションについて記載する。シクレソニドは、インビボで活性代謝産物デスシクレソニドに代謝されるプロドラッグである。エステルリンカーを介してデスシクレソニドをペプチドにコンジュゲートすることにより、シクレソニドの全身投与後に活性代謝産物デスシクレソニドが存在して活性であるのと正に同じように、加水分解を受けると放出される薬物はデスシクレソニドであり得る。デスシクレソニドは安定リンカーを介して本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－デスシクレソニドコンジュゲートを投与すると、軟骨及び／又は腎臓の炎症が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１９６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。
かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製される。
実施例２９
ペプチド－ウステキヌマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０６のペプチドによるウステキヌマブへのコンジュゲーションについて記載する。ウステキヌマブ（ｕｓｔｅｋｉｎｉｍａｂ）は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。ウステキヌマブには１～８個のペプチドが連結される。
ペプチド－ウステキヌマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、乾癬性関節炎を有する。ペプチド－ウステキヌマブコンジュゲートを投与すると、乾癬性関節炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号３６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。
実施例３０
ペプチド－ゼルヤンツコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１８７のペプチドによるゼルヤンツへのコンジュゲーションについて記載する。ゼルヤンツは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ゼルヤンツには１～８個のペプチドが連結される。
ペプチド－ゼルヤンツコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節リウマチを有する。ペプチド－ゼルヤンツコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節リウマチ病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１８５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３１
ペプチド－ＩＬ－１７阻害薬コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるＩＬ－１７阻害薬へのコンジュゲーションについて記載する。ＩＬ－１７阻害薬は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－ＩＬ－１７阻害薬コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、強直性脊椎炎を有する。ペプチド－ＩＬ－１７阻害薬コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、強直性脊椎炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１１１のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３２
ペプチド－イグラチモドコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１９９のペプチドによるイグラチモドへのコンジュゲーションについて記載する。イグラチモドは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－イグラチモドコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節リウマチを有する。ペプチド－イグラチモドコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節リウマチ病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３３
ペプチドミコフェノール酸コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号２７のペプチドによるミコフェノール酸へのコンジュゲーションについて記載する。ミコフェノール酸は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－ミコフェノール酸コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、臓器移植、感染症、癌、又は他の腎障害を有する。ペプチド－ミコフェノール酸コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、臓器移植、感染症、癌、他の腎障害病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１０７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３４
ペプチド－タクロリムスコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるタクロリムスへのコンジュゲーションについて記載する。タクロリムスは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－タクロリムスコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、臓器移植、任意の他の腎疾患を有する。ペプチド－タクロリムスコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、臓器移植、任意の他の腎疾患病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１１１のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３５
ペプチド－セクキヌマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０６のペプチドによるセクキヌマブへのコンジュゲーションについて記載する。セクキヌマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。セクキヌマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－セクキヌマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、強直性脊椎炎を有する。ペプチド－セクキヌマブ酸コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、強直性脊椎炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３６
ペプチド－シルクマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１９９のペプチドによるシルクマブへのコンジュゲーションについて記載する。シルクマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。シルクマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－シルクマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節リウマチ、腎臓の免疫疾患を有する。ペプチド－シルクマブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節リウマチ、腎臓の免疫疾患病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号３６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３７
ペプチド－アニフロルマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号２７のペプチドによるアニフロルマブへのコンジュゲーションについて記載する。アニフロルマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。アニフロルマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－アニフロルマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、ループス腎炎を有する。ペプチド－アニフロルマブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、ループス腎炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１８５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３８
ペプチド－デノスマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるデノスマブへのコンジュゲーションについて記載する。デノスマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。デノスマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－デノスマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、骨粗鬆症を有する。ペプチド－デノスマブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、骨粗鬆症病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例３９
ペプチド－リツキシマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるリツキシマブへのコンジュゲーションについて記載する。リツキシマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。リツキシマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－リツキシマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節リウマチ、腎移植を有する。ペプチド－リツキシマブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節リウマチ、腎移植病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４０
ペプチド－オマリズマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるオマリズマブへのコンジュゲーションについて記載する。オマリズマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。オマリズマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－オマリズマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、腎炎を有する。ペプチド－オマリズマブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、腎炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１０７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４１
ペプチド－アバタセプトコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１９９のペプチドによるアバタセプトへのコンジュゲーションについて記載する。アバタセプトは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。アバタセプトには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－アバタセプトコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節リウマチ、ループス腎炎、臓器移植、巣状分節性糸球体硬化症を有する。ペプチド－アバタセプトコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節リウマチ、ループス腎炎、臓器移植、巣状分節性糸球体硬化症病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１１１のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４２
ペプチド－オキシコドンコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１８７のペプチドによるオキシコドンへのコンジュゲーションについて記載する。オキシコドンは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－オキシコドンコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓関連痛を有する。ペプチド－オキシコドンコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨関連痛病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４３
ペプチドカプサイシンコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるカプサイシンへのコンジュゲーションについて記載する。カプサイシンは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－カプサイシンコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨関連痛を有する。ペプチド－カプサイシンコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨又は腎臓関連痛病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号３６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４４
ペプチド－ＧＳＫ２１９３８７４コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０６のペプチドによるＧＳＫ２１９３８７４へのコンジュゲーションについて記載する。ＧＳＫ２１９３８７４は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－ＧＳＫ２１９３８７４コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、ＧＳＫ２１９３８７４にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨関連痛を有する。ペプチド－ＧＳＫ２１９３８７４コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨関連痛病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１８５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４５
ペプチドＢＩＩＢ０２３コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１９９のペプチドによるＢＩＩＢ０２３へのコンジュゲーションについて記載する。ＢＩＩＢ０２３は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ＢＩＩＢ０２３には１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－ＢＩＩＢ０２３コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、ループス腎炎又は関節リウマチを有する。ペプチド－ＢＩＩＢ０２３コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、ループス腎炎又は関節リウマチ病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４６
ペプチド－アナキンラコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１８７又は配列番号５５０～５６４のペプチドによるアナキンラへのコンジュゲーション又は融合について記載する。ペプチドによるアナキンラへのコンジュゲーションには、任意選択でリンカーが使用される。アナキンラは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。アナキンラには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－アナキンラコンジュゲート又は融合物がそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、ループス腎炎又は関節リウマチを有する。ペプチド－アナキンラコンジュゲート又は融合物を投与してそれがホーミングすると、ループス腎炎又は関節リウマチ病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４７
ペプチド－ＩＧＦ－１コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるＩＧＦ－１へのコンジュゲーションについて記載する。ＩＧＦ－１は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ＩＧＦ－１には１～８個のペプチドが連結される。或いはペプチド－活性薬剤は（活性薬剤が本実施例の生物学的製剤である場合）、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－ＩＧＦ－１コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、腎癌又は関節炎を有する。ペプチド－ＩＧＦ－１コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、腎癌又は関節炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１０７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４８
ペプチド－ロモソズマブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０６のペプチドによるロモソズマブへのコンジュゲーションについて記載する。ロモソズマブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ロモソズマブには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－ロモソズマブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、骨粗鬆症を有する。ペプチド－ロモソズマブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、骨粗鬆症病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１１１のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例４９
ペプチド－ＺＶＡＤ－ｆｍｋコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１８７のペプチドによるＺＶＡＤ－ｆｍｋへのコンジュゲーションについて記載する。ＺＶＡＤ－ｆｍｋは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ＺＶＡＤ－ｆｍｋには１～８個のペプチドが連結される。ペプチド－ＺＶＡＤ－ｆｍｋコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨移植、関節炎、外科的介入、軟骨修復術を有する。ペプチド－ＺＶＡＤ－ｆｍｋコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨移植、関節炎、外科的介入、軟骨修復術病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５０
ペプチド－Ｓ－メチルイソチオ尿素コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるＳ－メチルイソチオ尿素へのコンジュゲーションについて記載する。Ｓ－メチルイソチオ尿素は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－Ｓ－メチルイソチオ尿素コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節炎手術、腎臓鉄過剰、腎虚血再灌流傷害、又は急性腎傷害を有する。ペプチド－Ｓ－メチルイソチオ尿素コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節炎手術、腎臓鉄過剰、腎虚血再灌流傷害、又は急性腎傷害病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号３３のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５１
ペプチド－Ｐ１８８コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０６のペプチドによるＰ１８８へのコンジュゲーションについて記載する。Ｐ１８８は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－Ｐ１８８コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節炎手術を有する。ペプチド－Ｐ１８８コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節炎手術病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１８５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５２
ペプチド－アレンドロネートコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１８７のペプチドによるアレンドロネートへのコンジュゲーションについて記載する。アレンドロネートは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－アレンドロネートコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、骨糜爛を有する。ペプチド－アレンドロネートコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、骨糜爛病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２２のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５３
ペプチド－ＭＩＰ－３αコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるＭＩＰ－３αへのコンジュゲーションについて記載する。ＭＩＰ－３αは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ＭＩＰ－３αには１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる
ペプチド－ＭＩＰ－３αコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節傷害、軟骨及び骨の修復及び再生を有する。ペプチド－ＭＩＰ－３αコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節傷害、軟骨及び骨の修復及び再生病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５４
ペプチド－ＢＭＰ－２コンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０６のペプチドによるＢＭＰ－２へのコンジュゲーションについて記載する。ＢＭＰ－２は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。ＢＭＰ－２には１～８個のペプチドが連結される。或いは本実施例のペプチド－活性薬剤は、融合タンパク質として発現させることができる。
ペプチド－ＢＭＰ－２コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節修復を有する。ペプチド－ＢＭＰ－２コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節修復病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１０７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５５
ペプチド－イカリインコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１８７のペプチドによるイカリインへのコンジュゲーションについて記載する。イカリインは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－イカリインコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節修復を有する。ペプチド－イカリインコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節修復病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５６
ペプチド－カプトプリルコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号２７のペプチドによるカプトプリルへのコンジュゲーションについて記載する。カプトプリルは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－カプトプリルコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、糖尿病性腎症を有する。ペプチド－カプトプリルコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、糖尿病性腎症病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５７
ペプチド－トファシチニブコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるトファシチニブへのコンジュゲーションについて記載する。トファシチニブは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。トファシチニブには１～８個のペプチドが連結される。
ペプチド－トファシチニブコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、関節リウマチ及び腎移植、強直性脊椎炎を有する。ペプチド－トファシチニブコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、関節リウマチ及び腎移植、強直性脊椎炎病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号３６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５８
ペプチド－フマル酸ジメチルコンジュゲート
本実施例は、本開示の配列番号１０８のペプチドによるフマル酸ジメチルへのコンジュゲーションについて記載する。フマル酸ジメチルは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。或いは、ペプチド－フマル酸ジメチルコンジュゲートは、Ｓｃｈｍｉｄｔ ｅｔ ａｌ．（Ｂｉｏｏｒｇ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ．２００７ Ｊａｎ １；１５（１）：３３３－４２．Ｅｐｕｂ ２００６ Ｓｅｐ ２９．）により記載されるとおり、フマル酸ジメチルへのチオール（リンカーのペプチド上）のマイケル付加によって合成することができる。
ペプチド－フマル酸ジメチルコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、腎線維症、乾癬性関節炎、関節リウマチを有する。ペプチド－フマル酸ジメチルコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、腎線維症、乾癬性関節炎、関節リウマチ病態が軽減される。
ペプチドはまた、配列番号１８７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例５９
ペプチド及びペプチドコンジュゲートの関節内投与
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートの関節内投与を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成する。ある場合には、ペプチドは続いて検出可能薬剤又は活性薬剤にコンジュゲートされる。ペプチド又はペプチドコンジュゲートを関節内投与でそれを必要としている対象に投与する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートのサイズが小さいため、及びペプチド又はペプチドコンジュゲートが軟骨成分に結合するため、軟骨はペプチド又はペプチドコンジュゲートの侵入を受ける。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは軟骨に結合し、この結合に起因して軟骨における滞留時間が長くなる。任意選択で、注射された材料が凝集し、結晶化し、又は複合体が形成されることにより、デポー効果が更に延び、より長い滞留時間に寄与する。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６０
骨関節炎の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した骨関節炎の治療方法について記載する。この方法は、骨関節炎に関連する急性及び／又は慢性症状の治療として用いられる。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次に直接使用するか、又はアスピリン、デスシクレソニド、若しくはセクキヌマブなどの抗炎症化合物にコンジュゲートする。得られたペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートを医薬組成物で皮下、静脈内、又は経口投与するか、又は患者の関節内に直接注射して、軟骨に標的化させる。この製剤は物理的又は化学的に修飾して軟骨における曝露時間を増加させることができる。１つ以上の抗炎症ペプチドコンジュゲートがヒト又は動物に投与される。
ペプチドは配列番号１０６のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号３３のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６１
軟骨分解の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した軟骨分解の治療及び／又は予防方法について記載する。この方法は、軟骨分解に関連する急性及び／又は慢性症状の治療として用いられる。軟骨の進行性の分解又は菲薄化は、一部には小分子薬物及び抗体などの分子が典型的には無血管軟骨に達しないことに起因して、治療が困難である。本開示のペプチドをそのホーミング及び／又は天然活性のために使用し、又はＭＭＰプロテアーゼ阻害などの活性を生じるように突然変異させる。これは組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次に直接使用するか、又はＭＭＰ活性阻害薬若しくは抗アポトーシス剤（例えば、オステオプロテジェリン（ｏｓｔｅｏｐｒｏｔｅｇｒｉｎ）、ロモソズマブ、Ｐ１８８、ＺＶＡＤ－ｆｍｋ、ケルセチン、ダサチニブ、フマル酸ジメチル、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ（ｃａｒｉｌｚｏｍｉｂ）、又はナビトクラクス）などの細胞外マトリックスターゲティング活性薬剤にコンジュゲートする。得られたペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートを医薬組成物で皮下、静脈内、又は経口投与するか、又は患者の関節内に直接注射して、細胞外マトリックスに標的化させる。１つ以上の細胞外マトリックスターゲティングコンジュゲートがヒト又は動物に投与される。
ペプチドは配列番号１８７のペプチドであってもよい。ペプチドは配列番号２７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６２
軟骨傷害の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した軟骨傷害の治療方法について記載する。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次に直接使用するか、又は限定はされないが、ＢＭＰ－２、ＢＭＰ－７、ＢＭＰ－９、ＢＭＰ－１３、ＰＤＧＦ、ＰＴＨ、ＰＴＨｒＰ、ＩＬ－８、ＭＩＰ－３αを含めた、本明細書に記載されるものなどの治療化合物にコンジュゲートする。得られたペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートを医薬組成物で患者に投与し、軟骨に標的化させる。１つ以上の治療化合物－ペプチドコンジュゲートがヒト又は動物に投与される。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号１８５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６３
関節リウマチの治療
本実施例は、関節リウマチの治療方法について記載する。この方法は、関節リウマチに関連する急性及び／又は慢性症状の治療として用いられる。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次に直接使用するか、又はアダリムマブ、セルトリズマブ、ゴリムマブ、サリドマイド、レナリドマイド、ポマリドミド、ペントキシフィリン、ブプロピオンなどの抗炎症化合物にコンジュゲートする。ペプチドを直接使用する場合、ペプチドは、例えばＫｖ１．３などのイオンチャネルに結合し、又はそれを阻害することができる。得られたペプチド又はペプチド－薬物コンジュゲートを医薬組成物で患者に投与し、軟骨に標的化させる。１つ以上の抗炎症化合物－ペプチドコンジュゲートがヒト又は動物に皮下、静脈内、又は経口投与され、又は関節に直接注射される。
ペプチドは配列番号１０６のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６４
痛風の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した痛風の治療方法について記載する。この方法は、痛風に関連する急性及び／又は慢性症状の治療として用いられる。本開示のペプチドを発現させて、痛風の療法薬として医薬組成物で患者に投与する。本開示のペプチドを組換え的又は化学的に合成し、次に直接使用するか、又はペグロチカーゼにコンジュゲートして軟骨障害を治療する。本開示のペプチドを組換え的又は化学的に合成し、次に直接使用するか、又はプロベネシドにコンジュゲートして腎障害を治療する。ペプチドを医薬組成物で患者に投与し、ペプチドが痛風の影響を受ける軟骨又は腎臓を標的化する。１つ以上のペプチドがヒト又は動物に皮下、静脈内、若しくは経口投与され、又は関節内に直接注射される。
ペプチドは配列番号１８７のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６５
疼痛治療又は管理
本実施例は、軟骨傷害又は障害に関連する疼痛の治療又は管理方法について記載する。この方法は、軟骨傷害又は障害に関連する急性及び／又は慢性症状の治療として用いられる。本開示のペプチドを発現させて、本明細書に記載されるとおりの傷害又は他の軟骨若しくは関節病態の結果としての疼痛の療法薬として医薬組成物で患者に投与する。本開示のペプチドはＮａｖ１．７などのイオンチャネルを阻害する。ペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、ここでペプチドは配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される。或いは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドを、軟骨ホーミング機能は維持しながらもＮａｖ１．７などのイオンチャネル阻害が加わる又は増加するように突然変異させる。発現又は合成後、ペプチドは直接使用するか、又は麻薬（例えばオキシコドン）、非麻薬性鎮痛薬、天然反対刺激薬（カプサイシン）、若しくは痛み受容チャネル阻害薬（ＴＲＰＶ４阻害薬ＧＳＫ２１９３８７４など）にコンジュゲートする。ペプチドの投与後、ペプチドは、疼痛の影響を受けている軟骨を標的化する。１つ以上のペプチドがヒト又は動物に皮下、静脈内、若しくは経口投与され、又は関節内に直接注射される。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号１０７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６６
ペプチド単独による疼痛治療又は管理
本実施例は、軟骨傷害又は障害に関連する疼痛の治療又は管理方法について記載する。この方法は、軟骨傷害又は障害に関連する急性及び／又は慢性症状の治療として用いられる。本開示のペプチドを発現させて、本明細書に記載されるとおりの傷害又は他の軟骨若しくは関節病態の結果としての疼痛の療法薬として医薬組成物で患者に投与する。本開示のペプチドはＮａｖ１．７などのイオンチャネルを阻害する。ペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、ここでペプチドは配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される。或いは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドを、軟骨ホーミング機能は維持しながらもＮａｖ１．７などのイオンチャネル阻害が加わる又は増加するように突然変異させる。発現又は合成後、ペプチドは直接使用する。ペプチドの投与後、ペプチドは、疼痛の影響を受けている軟骨を標的化する。１つ以上のペプチドがヒト又は動物に皮下、静脈内、若しくは経口投与され、又は関節内に直接注射される。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号１０７のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。
実施例６７
軟骨肉腫の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した軟骨肉腫の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア若しくはダサチニブなどの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは軟骨肉腫の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、軟骨肉腫の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号１０６のペプチドであってもよい。ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６８
脊索腫の治療
本実施例は、本開示のペプチドを使用した脊索腫の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア若しくはダサチニブなどの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは脊索腫の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、脊索腫の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号１８７のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例６９
迅速疼痛緩和治療
本実施例は、関節リウマチ又は骨関節炎の治療を受けている患者の本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートによる迅速疼痛緩和を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、次にペプチドのＮ末端をＮＨＳエステルを介して活性薬剤にコンジュゲートすることによりペプチド－活性薬剤コンジュゲートを作製する。一部の態様では、表４、表５、又は表６からの腎臓療法薬などの活性薬剤。ある場合には、対象にペプチド単独を投与する。
ペプチド又はペプチド－活性薬剤コンジュゲートをそれを必要としている対象に投与する。対象はヒト又は非ヒト動物である。それを必要としている対象は関節リウマチ又は骨関節炎を有する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは静脈内投与によって送達する。投与後、ペプチド又はペプチドコンジュゲートは軟骨に迅速にホーミングする。５分～１時間以内に対象に迅速疼痛緩和が起こり、疼痛緩和は３時間にもわたって持続し得る。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号３３のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７０
ループス腎炎治療
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを使用したループス腎炎の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア又はアバタセプト若しくはＢＩＩＢ０２３などの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。
ペプチド又はペプチドコンジュゲートはループス腎炎の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートを対象に投与する。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、ループス腎炎の影響を受けている腎臓を標的化する。
ペプチドは配列番号２７のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２４のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７１
急性腎傷害（ＡＫＩ）治療
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを使用した急性腎傷害（ＡＫＩ）の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア又は表４、表５、若しくは表６からの腎臓療法薬などの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。
ペプチド又はペプチドコンジュゲートは急性腎傷害（ＡＫＩ）の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、急性腎傷害（ＡＫＩ）の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号３６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７２
慢性腎疾患（ＣＫＤ）治療
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを使用した慢性腎疾患（ＣＫＤ）の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア又は表４、表５、若しくは表６からの腎臓療法薬などの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。
ペプチド又はペプチドコンジュゲートは慢性腎疾患（ＣＫＤ）の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、慢性腎疾患（ＣＫＤ）の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号１９９のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７３
高血圧性腎損傷治療
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを使用した高血圧性腎損傷の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア又は表４、表５、若しくは表６からの腎臓療法薬などの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。
ペプチド又はペプチドコンジュゲートは高血圧性腎損傷の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、高血圧性腎損傷の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号２７のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号１８５のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７４
糖尿病性腎症治療
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを使用した糖尿病性腎症の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア又は表４、表５、若しくは表６からの腎臓療法薬などの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。
ペプチド又はペプチドコンジュゲートは糖尿病性腎症の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、糖尿病性腎症の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号１０８のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２２のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７５
腎線維症治療
本実施例は、本開示のペプチド又はペプチドコンジュゲートを使用した腎線維症の治療を示す。本開示のペプチドを組換え発現させるか、又は化学的に合成し、直接、放射標識後に、又はフルオロフォア又は表４、表５、若しくは表６からの腎臓療法薬などの治療化合物へのコンジュゲーション後に使用する。
ペプチド又はペプチドコンジュゲートは腎線維症の療法薬として医薬組成物で対象に投与する。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４のペプチドのうちのいずれか１つから選択される。本開示の１つ以上のペプチド又はペプチドコンジュゲートが対象に投与される。対象はヒト又は動物であり得る。医薬組成物は皮下、静脈内、経口投与するか、又は関節内に直接注射する。ペプチド又はペプチドコンジュゲートは、腎線維症の影響を受けている軟骨を標的化する。
ペプチドは配列番号１９９のペプチドであってもよい。ペプチドはまた、配列番号２６のペプチドであってもよい。ペプチドは、配列番号２４～配列番号２７４又は配列番号３１４～配列番号５６４から選択される配列を有する任意のペプチドであってもよい。かかるペプチド－薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるとおり（例えば、実施例２１及び２２）、切断可能リンカー又は安定リンカーのいずれを用いても作製することができる。
実施例７６
多重配列アラインメントに基づくペプチド変異体
本実施例は、安定性が増し、且つ免疫原性が低下したペプチド変異体を設計するための多重配列アラインメントを示す。Ｒ言語及び多重アラインメントに特異的なＲ言語をコードする「ｍｓａ」ソフトウェアパッケージを使用して（Ｂｏｄｅｎｈｏｆｅｒ，Ｕ ｅｔ
ａｌ．Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，３１（２４）：３９９７－３９９９（２０１５））、アラインメントを生成した。図１１は、配列番号３１６、配列番号３１７、配列番号３２１、配列番号３３３、配列番号３３７、配列番号３３８、配列番号３４０、配列番号３９８、配列番号４７４、配列番号４８３、配列番号４８６、及び配列番号５４３～配列番号５４９の多重配列アラインメントを示す。アラインメントにより、所与の位置における許容的な又は好ましいアミノ酸が同定され、生成される可能性のある、且つ構造、機能、ペプチドの折り畳み、体内分布、又は安定性などの必須特性を保持している可能性のある新規ペプチド変異体の発見に向けた指針が提供された。上記の多重配列アラインメントに基づけば、配列番号２１及び配列番号２９５はコンセンサス配列である。配列番号２１は配列番号２９５と同じ配列であるが、Ｎ末端に「ＧＳ」を有する。更に、Ｋ残基をＲ残基に置換可能であることに基づき、多重配列アラインメントにより、配列番号２２及び配列番号２９６の配列のファミリーのペプチドが、生成される可能性のある、且つ構造、機能、ペプチドの折り畳み、体内分布、又は安定性などの必須特性を保持している可能性のある潜在的なペプチド変異体として同定された。加えて、多重配列アラインメントにより、配列番号３１２がこのアラインメントの配列内における保存領域と同定された。この領域は、構造、機能、ペプチドの折り畳み、体内分布、結合、蓄積、滞留、又は安定性などの必須特性の維持に少なくとも部分的に重要であり得る。
実施例７７
ペプチド免疫原性
本実施例は、ペプチドの免疫原性の試験を示す。ＮｅｔＭＨＣ ＩＩバージョン２．３予測ソフトウェアを使用して、ＭＨＣクラスＩＩ分子へのペプチド結合を予測するニューラルネットワークアラインメントアルゴリズムに基づき免疫原性ペプチドを同定した。ＮｅｔＭＨＣ ＩＩ予測ソフトウェアを利用して、ＤＲ、ＤＱ、及びＤＰ ＭＨＣ ＩＩアレルへの推定ペプチド結合能力並びにペプチドとＭＨＣ ＩＩ分子との間の相互作用の強度を決定した。表７は、選択のペプチドの得られた免疫原性スコアを示す。強いペプチドと比べた弱いペプチドの数を主要ＭＨＣアレル群（ＤＲ、ＤＱ、及びＤＰ）毎に数え上げた。加えて、「ユニークな強い」ペプチド及び「ユニークな弱いコア」ペプチドの数もまた数え上げた。これらのデータを用いて、どのペプチドが患者において免疫原性反応を引き起こす可能性が低いかを予測した。例えば、ペプチドがアレルに強く結合するほど、抗原提示細胞上のＭＨＣ／ペプチドの組み合わせで提示され、ひいては免疫応答を惹起する可能性が高くなり、結合するアレルが少ないと予想されるペプチドほど、所与のアレルへの結合が弱い可能性が高く、免疫原性がより低いはずである。
Figure 2023099623000040
実施例７８
ペプチド変異体
本実施例は、親ペプチド配列と比較したとき安定性の増加、免疫原性領域の減少、及び分光光度レポート用のチロシンの置換を有する変異体ペプチド配列の設計を示す。実施例７６の多重配列アラインメント及び実施例７７の免疫原性試験からの情報に基づき、安定性の増加、免疫原性の低下、又は２７０～２８０ｎｍにおける吸光度の増加（分光光度レポート用のチロシン又はトリプトファン残基の置換など）を有するペプチドをもたらし得る、親ペプチド配列、配列番号１０８に対する潜在的な突然変異を同定した。
配列番号１０８において、残基Ｎ７はアミド分解のリスクがある。配列番号３１６、配列番号３１７、配列番号３２１、配列番号３３３、配列番号３３７、配列番号３３８、配列番号３４０、配列番号３９８、配列番号４８３、配列番号４８６、及び配列番号５４３～配列番号５４９の多重配列アラインメントに基づけば、このリスクを最良に低減する候補残基突然変異はＮ７Ｓ及びＮ７Ｇであった。Ｎ７Ｓは、アラインメントにおけるマッチ及び高い安定性のペプチド（配列番号４７４）における保存基の存在（ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｓｔ ｐｒｅｓｅｎｃｅ）によって示されるとおり、折り畳み及び安定性などの望ましい特性を有するペプチドをもたらす可能性がより高いと決定された。
残基Ｄ１８は切断のリスクがある。多重配列アラインメントに基づけば、Ｄ１８における切断を最良に低減する候補残基突然変異はＤ１８Ｅ及びＤ１８Ｑである。電荷の保持に基づきＤ１８Ｅが好ましい選択である。
残基Ｍ２５は酸化のリスクがある。多重配列アラインメントに基づけば、酸化を最良に低減する候補残基突然変異はＭ２５Ｔ及びＭ２５Ａであった。各突然変異を有するペプチドの免疫原性スコアに基づけば、Ｍ２５Ｔは配列番号１０８並びにＭ２５Ａを有する変異体（これは配列番号１０８の親ペプチドの予想される免疫原性を除去しなかった）と比較したとき有意な免疫原性源を除去するため、Ｍ２５Ｔがより良い突然変異であると決定された。
残基Ｎ３２は、少なくとも一部には隣接残基Ｓ３３に起因して、アミド分解のリスクがある。しかしながら、実施例７６のアラインメントにおいてＮ３２はＫｖ１．３結合シスチン高密度ペプチド間で保存されており、受容体結合に関わるとされる（Ｐｅｉｇｎｅｕｒ，Ｓ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，５５（３２）：２９２７－３５（２０１６））。ある種の適用には、ペプチドはこの結合相互作用を維持するように設計され、他の適用には、ペプチドはこの結合相互作用を取り除くように設計される。機能を維持するためには、多重配列アラインメントに基づく１つの候補残基突然変異は、アミド分解に影響を与え得るＳ３３Ｒである。しかしながら、これは免疫原性スコアの予想される増加をもたらした。別の候補残基突然変異はＳ３３Ｇであるが、これはより高いアミド分解速度をもたらし得る。Ｎ３２を突然変異させた場合、免疫原性スコアと組み合わせた多重配列アラインメントに基づく最良の候補残基突然変異は、免疫原性の僅かな増加があるものの、Ｎ３２Ｑであった。他の選択肢はＮ３２Ａ、Ｎ３２Ｓ、又はＮ３２Ｔである。或いは、機能を取り除くためには、多重配列アラインメントに基づく候補突然変異はＮ３２Ａ及びＮ３２Ｌであり、これらは好ましい選択である。
分光光度レポート用のチロシンへの置換について、最良の候補位置は、Ｔ３８Ｙ（これは多重配列アラインメントにおいて最も強い優先順位を有したとともに、安定ペプチドの幾つか（例えば、配列番号４７４、配列番号５４４、及び配列番号５４５）に見られる）、Ｌ１７Ｙ、及びＨ３６Ｙであった。しかしながら、Ｔ３８ＹはＤＲアレルに関して免疫原性が僅かに増加し得る。分光光度法による吸光度（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｍｅｔｒｉｃ
ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）についての別の選択肢は、１７位のＬｅｕをＴｒｐに置換することである。
上記の分析に基づき、配列番号１０８の潜在的な突然変異に関して以下の短いリストがまとまった：Ｎ７Ｓ；Ｄ１８Ｅ；Ｍ２５Ｔ；Ｎ３２Ｑ、Ｎ３２Ａ、Ｎ３２Ｓ、Ｎ３２Ｔ、Ｎ３２Ｌ、Ｓ３３Ｇ、及びＳ３３Ｒ（イオンチャネル結合の機能を保持する変異体及び機能を除去する変異体の両方）；及びＬ１７Ｙ、Ｈ３６Ｙ、及びＴ３８Ｙ。
表８は、これらの突然変異の様々な組み合わせを用いた幾つかの例示的配列を提供する。
Figure 2023099623000041
実施例７９
ペプチド－ブデソニドコンジュゲート
本実施例は、配列番号２６０～配列番号２７４又は配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つのペプチドによるブデソニドへのコンジュゲーションについて記載する。ブデソニドは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によるか、又は実施例２５～２８に記載される方法のいずれかによって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－ブデソニドコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－ブデソニドコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨及び／又は腎臓組織における炎症が軽減される。
実施例８０
ペプチド－デキサメタゾンコンジュゲート
本実施例は、配列番号２６０～配列番号２７４又は配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つのペプチドによるデキサメタゾンへのコンジュゲーションについて記載する。デキサメタゾンは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によるか、又は実施例２５～２８に記載される方法のいずれかによって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－デキサメタゾンコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－デキサメタゾンコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨及び／又は腎臓組織における炎症が軽減される。
実施例８１
ペプチド－トリアムシノロンアセトニド（ｔｒｉａｍｃｉｎａｌｏｎｅ Ａｃｅｔｏｎｉｄｅ）コンジュゲート
本実施例は、配列番号２６０～配列番号２７４又は配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つのペプチドによるトリアムシノロンアセトニド（ｔｒｉａｍｉｃｉｎａｌｏｎｅ ａｃｅｔｏｎｉｄｅ）へのコンジュゲーションについて記載する。トリアムシノロンアセトニド（ｔｒｉａｍｉｃｉｎａｌｏｎｅ ａｃｅｔｏｎｉｄｅ）は、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３に記載されるものなど、標準的な化学によるか、又は実施例２５～２８に記載される方法のいずれかによって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－トリアムシノロンアセトニド（ｔｒｉａｍｉｃｉｎａｌｏｎｅ ａｃｅｔｏｎｉｄｅ）コンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－トリアムシノロンアセトニド（ｔｒｉａｍｉｃｉｎａｌｏｎｅ ａｃｅｔｏｎｉｄｅ）コンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨及び／又は腎臓組織における炎症が軽減される。
実施例８２
ペプチド－デスシクレソニドアセトニドコンジュゲート
本実施例は、配列番号２６０～配列番号２７４又は配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つのペプチドによるデスシクレソニドアセトニドへのコンジュゲーションについて記載する。デスシクレソニドアセトニドは、限定はされないが、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｂｙ Ｇｒｅｇ Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１３）に記載されるものなど、標準的な化学によるか、又は実施例２５～２８に記載される方法のいずれかによって本明細書に開示される任意のペプチドに容易にコンジュゲートされる。
ペプチド－デスシクレソニドアセトニドコンジュゲートがそれを必要としている対象に投与され、軟骨及び／又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに向けられ、それによって保持され、そこに蓄積し、そこに移動し、及び／又はそれに結合する。対象はヒト又は動物であり、軟骨又は腎臓組織に炎症を有する。ペプチド－デスシクレソニドアセトニドコンジュゲートを投与してそれがホーミングすると、軟骨及び／又は腎臓組織における炎症が軽減される。
実施例８３
ペプチド合成方法
本実施例は、配列番号１０６、配列番号１０８、及び配列番号１８７の合成について記載する。
固相ペプチド合成（ＳＰＰＳ）を用いて配列番号１０８のペプチドを作製した。固相からペプチドを遊離させた後、ペプチドを精製してから溶液中での酸化により折り畳んだ。折り畳まれたペプチドを逆相クロマトグラフィーによって更に精製し、ＴＦＡ塩として凍結乾燥した。最終的な配列番号１０８ペプチド産物は９６．１％の純度及び４，３０１．７Ｄａの質量を有し、これによりそのアイデンティティが配列番号１０８のペプチドと確認された。
固相ペプチド合成（ＳＰＰＳ）を用いて配列番号１０６のペプチドを作製した。固相からペプチドを遊離させた後、ペプチドを溶液中での酸化により折り畳んだ。折り畳まれたペプチドを逆相クロマトグラフィーによって精製し、ＴＦＡ塩として凍結乾燥した。最終的な配列番号１０６は９５．６％の純度及び４，５０３．０Ｄａの質量を有し、これによりそのアイデンティティが配列番号１０６のペプチドと確認された。
固相ペプチド合成（ＳＰＰＳ）を用いて配列番号１８７のペプチドを作製した。固相からペプチドを遊離させた後、ペプチドを溶液中での酸化により折り畳んだ。折り畳まれたペプチドを逆相クロマトグラフィーによって精製し、ＴＦＡ塩として凍結乾燥した。最終的な配列番号１８７ペプチド産物は９５．５％の純度及び４，１５４．０Ｄａの質量を有し、これによりそのアイデンティティが配列番号１８７のペプチドと確認された。
実施例８４
軟骨ホーミングペプチドの全身オートラジオグラフィー
本実施例は、放射標識ペプチドの投与後５分～４８時間におけるマウスの軟骨へのペプチドホーミングを示す。調べた各時点においてあらゆるタイプの軟骨に放射標識ペプチドからのシグナルが見られた。各ペプチドを実施例２に記載されるとおりリジンの、Ｎ末端におけるメチル化によって放射標識した。従って、ペプチドはメチル又はジメチルリジン及びメチル化又はジメチル化（ｄｉｍｅｔｈｌｙａｔｅｄ）アミノ末端を含有し得る。１００ｎｍｏｌの用量の放射標識ペプチドを雌ハーラン（Ｈａｒｌａｎ）無胸腺ヌードマウス、体重２０～２５ｇに尾静脈注射で投与した。実験はデュプリケートで行った（各群ｎ＝２匹の動物）。各放射標識ペプチドを記載される時間にわたって動物の体内に自由に循環させた後、動物を安楽死させ、切片化した。
全身オートラジオグラフィー（ＷＢＡ）矢状断切片法を以下のとおり実施した。投与期間の終了時、マウスをヘキサン／ドライアイス浴で凍結させ、次に凍結カルボキシメチルセルロースブロックに包埋した。全動物矢状断スライスを調製し、これによりイメージング用の凍結薄切片が得られた。切片をフリーザーで乾燥させた後、イメージングした。オートラジオグラフィーイメージングについては、テープにマウントした薄切片を凍結乾燥させて、放射性試料をホスフォイメージャープレートに露光した。これらのプレートを現像し、各器官からのシグナル（デンシトメトリー）を各動物の心臓血液に見られるシグナルに対して正規化した。当該組織の血液から予想されるシグナルよりも濃い組織中のシグナルは、領域、組織、構造、又は細胞における蓄積を示す。
図１４は、配列番号１０８の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスからの凍結切片のオートラジオグラフィー像を示す。図１４Ａは、配列番号１０８の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。１４Ｃシグナルにより、マウスの軟骨における放射標識ペプチド分布が同定される。図１４Ｂは、配列番号１０８の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの別の凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。１４Ｃシグナルにより、マウスの軟骨における放射標識ペプチド分布が同定される。
表９は、血液のパーセンテージとしての椎間板（ＩＶＤ）及び膝関節における配列番号２７及び配列番号１０８の放射標識ペプチドのシグナルを示す。ペプチドは５分以内に関節に達し得るため、ペプチド又はコンジュゲート活性薬剤からの治療効果は迅速に始まり得る。４８時間の時点でも検出される薬剤が引き続き存在するため、及び／又は長時間持続性の薬力学的効果のため、治療効果は長時間持続し得る。
Figure 2023099623000042
図１５は、配列番号１０６の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスからの凍結切片のオートラジオグラフィー像を示す。図１５Ａは、配列番号１０６の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。１４Ｃシグナルにより、マウスの軟骨における放射標識ペプチド分布が同定される。図１５Ｂは、配列番号１０６の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間における別のマウスの凍結切片における１４Ｃシグナルを示す。１４Ｃシグナルにより、マウスの軟骨における放射標識ペプチド分布が同定される。
図１６は、配列番号１８７の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスからの凍結切片のオートラジオグラフィー像を示す。図１６Ａは、配列番号１８７の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間におけるマウスの凍結切片の１４Ｃシグナルを示す。１４Ｃシグナルにより、マウスの軟骨における放射標識ペプチド分布が同定される。図１６Ｂは、配列番号１８７の放射標識ペプチド１００ｎｍｏｌの投与後３時間における別のマウスの凍結切片における１４Ｃシグナルを示す。１４Ｃシグナルにより、マウスの軟骨における放射標識ペプチド分布が同定される。
このデータは、配列番号２７、配列番号１０８、配列番号１０６及び配列番号１８７のペプチドが動物の軟骨にホーミングし、蓄積したことを示す。配列番号１０８のペプチドは、配列番号２７のペプチドのＫからＲへの変異体である。これらのデータは、軟骨ホーミングペプチドのＫからＲへの変異体がその軟骨ホーミング特性を保持したことを示している。
配列番号５６７（ＧＳＧＶＰＩＮＶＲＳＲＧＳＲＤＳＬＤＰＳＲＲＡＧＭＲＦＧＲＳＩＮＳＲＳＨＳＴＰ）は配列番号１０８の線状化バージョンであり、ここでは、ペプチドのジスルフィド結合を形成するシステイン残基を取り除いてセリン残基に突然変異させるが、残りの配列は保持することにより、ペプチドのノットを含む足場を除去した。表１０は、椎間板（ＩＶＤ）における線状化放射標識配列番号５６７ペプチドからの血中シグナルのパーセンテージとしてのシグナルの定量化を示す。
Figure 2023099623000043
配列番号１０８のペプチドの線状化したバージョンである配列番号５６７のペプチドは軟骨にホーミングしたが、折り畳まれたノットを含むペプチド（配列番号１０８）と比べて程度ははるかに小さかった。配列番号１０８の折り畳まれたノットを含むペプチドのシグナルは、配列番号５６７の線状化ペプチド（表１０）と比較したとき３時間時点で約２０倍の高さ、２４時間時点で約５０倍の高さであった（表９）。これらの結果は、一次配列又はペプチド電荷の変化に加えて、軟骨へのホーミングもまた、コンホメーション、又は三次構造の変化に関連し得ることを示している。即ち、ある場合には、折り畳まれたシスチン高密度ペプチドは、同じ一次配列（突然変異させたシステイン残基を除き）の折り畳まれていない線状化ペプチドとの比較において例示的軟骨ホーマーであり得る。
実施例８５
軟骨ホーミングペプチドの蛍光
本実施例は、ペプチドフルオロフォアコンジュゲートの投与後のマウスにおける軟骨へのペプチドホーミングを示す。配列番号１０８のペプチドを１つのシアニン５．５分子に化学的にコンジュゲートし、次に実施例１３の方法を用いてイメージングした。
図１０は、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌを投与したマウスの投与後２４時間における白色光像及び対応する全身蛍光像を示す。図１０Ａは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間におけるマウスの凍結切片像を示す。図１０Ｂは、図１０Ａに示される切片に対応する、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間のマウスにおける蛍光シグナルを示す。図１０Ｃは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間におけるマウスの別の凍結切片像を示す。図１０Ｄは、図１０Ｃに示される切片に対応する、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間のマウスにおける蛍光シグナルを示す。図１０Ｅは、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間におけるマウスの別の凍結切片像を示す。図１０Ｆは、図１０Ｅに示される切片に対応する、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした配列番号１０８のペプチド（配列番号１０８Ａ）１０ｎｍｏｌの投与後２４時間のマウスにおける蛍光シグナルを示す。
図１３は、Ｃｙ５．５フルオロフォアにコンジュゲートした１０ｎｍｏｌ配列番号１０８ペプチド（配列番号１０８Ａ）の投与後の第１のマウスから摘出した後肢及び第２のマウスから摘出した後肢のＩＶＩＳ蛍光イメージングを示す。図１３Ａは、ペプチド投与後３時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｂは、ペプチド投与後３時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｃは、ペプチド投与後２４時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｄは、ペプチド投与後２４時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｅは、ペプチド投与後４８時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｆは、ペプチド投与後４８時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｇは、ペプチド投与後７２時間における第１のマウス及び第２のマウスからの皮膚を取り除いた右後肢を示す。図１３Ｈは、ペプチド投与後７２時間における第１のマウス及び第２のマウスからの筋肉を取り除いた右後肢を示す。試験した全ての時点で、摘出右後肢の膝関節にペプチド蛍光が観察された。
実施例８６
様々な条件下におけるペプチド抵抗性
本実施例は、高温、低ｐＨ、還元剤、及びプロテアーゼなど、様々なストレス条件下におけるペプチド安定性を示す。高温に対する抵抗性を決定するため、シスチン高密度ペプチド（ＣＤＰ）をＰＢＳ中０．５ｍＭで７５℃又は１００℃で１時間インキュベートし、ペレット化し、上清を逆相クロマトグラフィー（ＲＰＣ）で分析した。タンパク質分解性消化に対する抵抗性を決定するため、ＣＤＰをｐＨ１．０の模擬胃液中５０Ｕのブタペプシン、又はＰＢＳ中５０Ｕのブタトリプシンと混合し、３７℃で３０分間インキュベートし、ＲＰＣで分析した。酸化型及び還元型（１０ｍＭ ＤＴＴを加えることにより調製した）を比較した。Ｊａｓｃｏ Ｊ－７２０Ｗ分光偏光計において１．０ｍｍ光路長のセルで円二色性分光法を用いてペプチドの二次構造を測定し、ＣＤＰは２０ｍＭリン酸緩衝液、ｐＨ７．４中に１５～２５μＭの濃度で希釈した。これらの条件は、従来の球状タンパク質及び多くのペプチドを変性させ又は分解すると予想された。表１１において、「高い」抵抗性は、所与の実験条件下で多量のペプチドが修飾されないまま残り、又は保持されたことを示し、「低い」抵抗性は、所与の実験条件下で少量のペプチドが修飾されないまま残り、又は保持されたことを示した。特に、この例に記載される実験条件は、多くの標準的なインビボ又は生理的条件、インビトロ条件、製造時の条件、及び取扱い条件よりも極端なストレス条件であった。従って、「低い」抵抗性であっても、本明細書に記載される幾つもの用途に適用性があり得るこれらのストレス条件に対する有意味な抵抗性を示唆し得る。これらの研究のデータを表１１に示す。試験したペプチド、配列番号３１５、配列番号３１７及び配列番号４８２が、試験した条件のうちの１つ以上に対して高い抵抗性を示した。
Figure 2023099623000044
本開示の特定の実施形態が本明細書に例示又は図示及び説明されているが、当業者には、かかる実施形態が単に例として提供されるに過ぎないことは明らかであろう。本開示が本明細書内に提供される特定の例によって限定されることは意図されない。本開示は前述の明細書を参照して説明されているが、本明細書における実施形態の説明及び例示は限定的な意味で解釈されることを意図するものではない。当業者には、本開示から逸脱することなく多数の変形例、変更例、及び代替例が想起されるであろう。更に、本開示のいずれの実施形態も、種々の条件及び変数に依存する本明細書に示される特定の記述、構成又は相対的比率に限定されないと理解されるものとする。本開示の実施においては、本明細書に記載される本開示の実施形態の様々な代替例を用い得ることが理解されなければならない。従って、本開示がまた、任意のかかる代替例、変更例、変形例又は均等物も包含することが企図される。以下の特許請求の範囲が本開示の範囲を定義すること、並びにこの特許請求の範囲内にある方法及び構造並びにその均等物がそれに包含されることが意図される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目１)
ａ）ペプチドであって、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；
ｂ）ペプチドであって、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表４又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；
ｃ）ペプチドであって、配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３、表４、又は表５から選択される活性薬剤；
ｄ）ペプチドであって、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３又は表５から選択される活性薬剤；
ｅ）ペプチドであって、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表４又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；
ｆ）ペプチドであって、配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３、表４、又は表５から選択される活性薬剤クラスから選択される活性薬剤；
ｇ）ペプチドであって、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３、表５、又は表６から選択される活性薬剤；
ｈ）ペプチドであって、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤；
ｉ）ペプチドであって、配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３、表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤；
ｊ）ペプチドであって、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３、表５、又は表６から選択される活性薬剤；
ｋ）ペプチドであって、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤；又は
ｌ）ペプチドであって、配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％の配列同一性を有する配列を含み、且つ対象への投与に伴い前記対象の軟骨又は腎臓にホーミングする、それを標的化する、そこに移動する、そこに蓄積する、それに結合する、それによって保持される、又はそこに向けられるペプチド、及び
表３、表４、表５、又は表６から選択される活性薬剤
を含むペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目２)
前記ペプチドが、
ａ）配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片；
ｂ）配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片；
ｃ）配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片；又は
ｄ）配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％又は１００％の配列同一性を有する配列又はその断片
を含む、項目１に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目３)
前記ペプチドが、
ａ）配列番号２４～配列番号２７４のいずれか１つの配列又はその断片；
ｂ）配列番号２６０～配列番号２７４のいずれか１つの配列又はその断片；
ｃ）配列番号３１４～配列番号５６４のいずれか１つの配列又はその断片；又は
ｄ）配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つの配列又はその断片
を含む、項目１又は２に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目４)
配列番号２６０～配列番号５７４のいずれか１つと少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％の配列同一性又は配列番号５５０～配列番号５６４のいずれか１つと少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％の配列同一性を有する配列を含むペプチド。
(項目５)
前記ペプチドが、
ａ）配列番号１～配列番号２３のいずれか１つの配列又はその断片；
ｂ）配列番号２７５～配列番号２９７のいずれか１つの配列又はその断片；
ｃ）配列番号２１～配列番号２３のいずれか１つの配列又はその断片；又は
ｄ）配列番号２９５～配列番号２９７のいずれか１つの配列又はその断片
を含む、項目１～３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４に記載のペプチド。
(項目６)
前記ペプチドが、配列番号４９４～配列番号５４０のいずれか１つと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％同一、又は配列番号２０４～配列番号２５０のいずれか１つと少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％同一である、項目１～３又は５のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート、又は項目４又は５に記載のペプチド。
(項目７)
前記ペプチドが、
ａ）配列番号１１１；
ｂ）配列番号４０１；
ｃ）配列番号２４；
ｄ）配列番号３１４；
ｅ）配列番号２７；
ｆ）配列番号３１７；
ｇ）配列番号１８５；
ｈ）配列番号４７５；
ｉ）配列番号３０；
ｊ）配列番号３２０；
ｋ）配列番号１０８；
ｌ）配列番号３９８；
ｍ）配列番号３６；
ｎ）配列番号３２６；
ｏ）配列番号１９９；
ｐ）配列番号４７８；
ｑ）配列番号２５；
ｒ）配列番号３１５；
ｓ）配列番号１０６；
ｔ）配列番号３９６；
ｕ）配列番号２６；
ｖ）配列番号３１６；
ｗ）配列番号１８７；
ｘ）配列番号４７７；
ｙ）配列番号１０７；又は
ｚ）配列番号３９７
と少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、又は１００％同一である、項目１～３又は５～６のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～６のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目８)
前記ペプチドが、
ａ）配列番号５５０；
ｂ）配列番号５５１；
ｃ）配列番号５５２；
ｄ）配列番号５５３；
ｅ）配列番号５５４；
ｆ）配列番号５５５；
ｇ）配列番号５５６；
ｈ）配列番号５５７；
ｉ）配列番号５５８；
ｊ）配列番号５５９；
ｋ）配列番号５６０；
ｌ）配列番号５６１；
ｍ）配列番号５６２；
ｎ）配列番号５６３；
ｏ）配列番号５６４；
ｐ）配列番号２６０；
ｑ）配列番号２６１；
ｒ）配列番号２６２；
ｓ）配列番号２６３；
ｔ）配列番号２６４；
ｕ）配列番号２６５；
ｖ）配列番号２６６；
ｗ）配列番号２６７；
ｘ）配列番号２６８；
ｙ）配列番号２６９；
ｚ）配列番号２７０；
ａａ）配列番号２７１；
ｂｂ）配列番号２７２；
ｃｃ）配列番号２７３；又は
ｄｄ）配列番号２７４
と少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９９％、又は１００％同一である、項目１～３又は５～７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～７のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目９)
前記ペプチドが軟骨、腎臓、又は軟骨及び腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、そこに蓄積し、それに結合し、それによって保持され、又はそこに向けられる、項目１～３又は５～８のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～８のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１０)
前記ペプチドが前記腎臓の近位尿細管にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、そこに蓄積し、それに結合し、それによって保持され、又はそこに向けられる、項目１～３又は５～９のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～９のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１１)
前記ペプチドが前記活性薬剤に共有結合的にコンジュゲートされる、項目１～３又は５～１０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１０のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１２)
前記対象の軟骨又は腎臓にホーミングし、それを標的化し、そこに移動し、そこに蓄積し、それに結合し、それによって保持され、又はそこに向けられる、項目１～３又は５～１１のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目１３)
前記ペプチドが４つ以上のシステイン残基を含む、項目１～３又は５～１２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１２のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１４)
前記ペプチドが、システイン残基の間に形成される３つ以上のジスルフィド架橋を含み、前記ジスルフィド架橋のうちの１つが、他の２つのジスルフィド架橋によって形成されるループを通り抜ける、項目１～３又は５～１３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１３のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１５)
前記ペプチドが、システイン残基の間に形成される複数のジスルフィド架橋を含む、項目１～３又は５～１４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１４のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１６)
前記ペプチドが、ジスルフィドノットを通るジスルフィドを含む、項目１～３又は５～１５のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１５のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１７)
前記ペプチドの少なくとも１つのアミノ酸残基がＬ配置であるか、又は前記ペプチドの少なくとも１つのアミノ酸残基がＤ配置である、項目１～３又は５～１６のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１６のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１８)
前記配列が、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０、少なくとも３１、少なくとも３２、少なくとも３３、少なくとも３４、少なくとも３５、少なくとも３６、少なくとも３７、少なくとも３８、少なくとも３９、少なくとも４０、少なくとも４１、少なくとも４２、少なくとも４３、少なくとも４４、少なくとも４５、少なくとも４６、少なくとも４７、少なくとも４８、少なくとも４９、少なくとも５０、少なくとも５１、少なくとも５２、少なくとも５３、少なくとも５４、少なくとも５５、少なくとも５６、少なくとも５７、少なくとも５８残基、少なくとも５９、少なくとも６０、少なくとも６１、少なくとも６２、少なくとも６３、少なくとも６４、少なくとも６５、少なくとも６６、少なくとも６７、少なくとも６８、少なくとも６９、少なくとも７０、少なくとも７１、少なくとも７２、少なくとも７３、少なくとも７４、少なくとも７５、少なくとも７６、少なくとも７７、少なくとも７８、少なくとも７９、少なくとも８０、又は少なくとも８１残基を含む、項目１～３又は５～１７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１７のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目１９)
任意の１つ以上のＫ残基がＲ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＲ残基がＫ残基に置き換えられる、項目１～３又は５～１８のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１８のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２０)
任意の１つ以上のＭ残基がＩ、Ｌ、又はＶ残基のいずれか１つに置き換えられる、項目１～３又は５～１９のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～１９のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２１)
任意の１つ以上のＬ残基がＶ、Ｉ、又はＭ残基のいずれか１つに置き換えられる、項目１～３又は５～２０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２０のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２２)
任意の１つ以上のＩ残基がＭ、Ｌ、又はＶ残基のいずれか１つに置き換えられる、項目１～３又は５～２１のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２１のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２３)
任意の１つ以上のＶ残基がＭ、Ｉ、又はＬ残基のいずれか１つに置き換えられる、項目１～３又は５～２２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２２のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２４)
任意の１つ以上のＧ残基がＡ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＡ残基がＧ残基に置き換えられる、項目１～３又は５～２３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２３のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２５)
任意の１つ以上のＳ残基がＴ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＴ残基がＳ残基に置き換えられる、項目１～３又は５～２４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２４のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２６)
任意の１つ以上のＱ残基がＮ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＮ残基がＱ残基に置き換えられる、項目１～３又は５～２５のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２５のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２７)
任意の１つ以上のＤ残基がＥ残基に置き換えられるか、又は任意の１つ以上のＥ残基がＤ残基に置き換えられる、項目１～３又は５～２６のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２６のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２８)
前記ペプチドが、酸性領域と塩基性領域とを含む電荷分布を有する、項目１～３又は５～２７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～２７のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目２９)
前記酸性領域がナブである、項目２８に記載のペプチド。
(項目３０)
前記塩基性領域がパッチである、項目２８に記載のペプチド。
(項目３１)
前記ペプチドが５～１２個の塩基性残基を含む、項目１～３又は５～３０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３０のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３２)
前記ペプチドが０～５個の酸性残基を含む、項目１～３又は５～３１のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３１のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３３)
前記ペプチドが６個以上の塩基性残基と２個以下の酸性残基とを含む、項目１～３又は５～３２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３２のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３４)
前記ペプチドが、少なくとも２個のシステイン残基と少なくとも２個の正電荷アミノ酸残基とを含有する４～１９アミノ酸残基断片を含む、項目１～３又は５～３３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３３のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３５)
前記ペプチドが、少なくとも２個のシステイン残基と２個以下の塩基性残基と少なくとも２個の正電荷アミノ酸残基とを含有する２０～７０アミノ酸残基断片を含む、項目１～３又は５～３４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３４のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３６)
前記ペプチドが少なくとも３個の正電荷アミノ酸残基を含む、項目１～３又は５～３５のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３５のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３７)
前記正電荷アミノ酸残基が、Ｋ、Ｒ、又はこれらの組み合わせから選択される、項目３４～３６のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目３４～３６のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３８)
前記ペプチドが生理的ｐＨで２より高い電荷を有する、項目１～３又は５～３７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３７のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目３９)
前記ペプチドが生理的ｐＨで３．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～３８のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３８のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４０)
前記ペプチドが生理的ｐＨで４．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～３９のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～３９のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４１)
前記ペプチドが生理的ｐＨで５．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～４０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４０のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４２)
前記ペプチドが生理的ｐＨで６．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～４１のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４１のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４３)
前記ペプチドが生理的ｐＨで７．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～４２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４２のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４４)
前記ペプチドが生理的ｐＨで８．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～４３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４３のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４５)
前記ペプチドが生理的ｐＨで９．５より高い電荷を有する、項目１～３又は５～４４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４４のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４６)
前記ペプチドが、カリウムチャネル作動薬、カリウムチャネル拮抗薬、カリウムチャネルの一部分、ナトリウムチャネル作動薬、ナトリウムチャネル拮抗薬、カルシウムチャネル作動薬、カルシウムチャネル拮抗薬、ハドルカルシン、セラフォトキシン（ｔｈｅｒａｐｈｏｔｏｘｉｎ）、フエントキシン、カリオトキシン、コバトキシン、又はレクチンから選択される、項目１～３又は５～４５のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４５のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４７)
前記レクチンがＳＨＬ－Ｉｂ２である、項目４６に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４６に記載のペプチド。
(項目４８)
前記ペプチドが少なくとも１つの他のペプチドと共に多量体構造状に配置される、項目１～３又は５～４７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４７のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目４９)
前記ペプチドの少なくとも１つの残基が化学修飾を含む、項目１～３又は５～４８のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～４８のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目５０)
前記化学修飾がペプチドのＮ末端を遮断するものである、項目４９に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４９に記載のペプチド。
(項目５１)
前記化学修飾が、メチル化、アセチル化、又はアシル化である、項目４９に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４９に記載のペプチド。
(項目５２)
前記化学修飾が、
１つ以上のリジン残基又はその類似体のメチル化；
Ｎ末端のメチル化；又は
１つ以上のリジン残基又はその類似体のメチル化及びＮ末端のメチル化
である、項目４９に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４９に記載のペプチド。
(項目５３)
前記ペプチドがアシル付加物に連結される、項目１～３又は５～５２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～５２のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目５４)
前記ペプチドが活性薬剤に連結される、項目１～３又は５～５３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～５３のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目５５)
前記活性薬剤がペプチドと前記ペプチドのＮ末端又はＣ末端で融合される、項目５４に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目５６)
前記活性薬剤が別のペプチドである、項目５５に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目５７)
前記活性薬剤が抗体である、項目５６に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目５８)
前記活性薬剤が、Ｆｃドメイン、Ｆａｂドメイン、ｓｃＦｖ、又はＦｖ断片である、項目５６に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目５９)
前記Ｆｃドメインと融合した前記ペプチドが連続配列を含む、項目５５～５８のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６０)
１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の活性薬剤が前記ペプチドに連結される、項目１～３又は５～５９のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～５９のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目６１)
前記ペプチドが、前記ペプチドのＮ末端、内部リジン残基のεアミン、アスパラギン酸又はグルタミン酸残基のカルボン酸、又はＣ末端でリンカーによって活性薬剤に連結される、項目１～３又は５～６０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６２)
前記ペプチドが切断可能リンカーを介して前記活性薬剤に連結される、項目１～３又は５～６１のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６３)
非天然アミノ酸を更に含み、前記非天然アミノ酸が、挿入、付加、又は別のアミノ酸に代わる置換である、項目１～３又は５～６２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～６２のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目６４)
前記ペプチドが非天然アミノ酸でリンカーによって活性薬剤に連結される、項目６３に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目６３に記載のペプチド。
(項目６５)
前記リンカーが、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、カーボネート結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、ジスルフィド結合、チオエステル結合、チオエーテル結合、トリアゾール、炭素－炭素結合、又は炭素－窒素結合を含む、項目１～３又は５～６４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６６)
前記切断可能リンカーが、マトリックスメタロプロテアーゼ類、トロンビン、カテプシン類、又はβ－グルクロニダーゼの切断部位を含む、項目６２に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６７)
前記リンカーが易加水分解性リンカーである、項目６１～６６のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６８)
前記リンカーが、ｐＨ感受性、還元性、グルタチオン感受性、又はプロテアーゼ切断可能性である、項目６１～６７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目６９)
前記ペプチドが安定リンカーを介して前記活性薬剤に連結される、項目１～３又は５～６８のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。
(項目７０)
前記ペプチドが約９の等電点を有する、項目１～３又は５～６９のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～６９のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目７１)
前記ペプチドが検出可能薬剤に連結される、項目１～３又は５～７０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又は項目４～７０のいずれか一項に記載のペプチド。
(項目７２)
前記検出可能薬剤が前記ペプチドと前記ペプチドのＮ末端又はＣ末端で融合される、項目７１に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７３)
１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の検出可能薬剤が前記ペプチドに連結される、項目７１又は７２に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７４)
前記ペプチドが切断可能リンカーを介して前記検出可能薬剤に連結される、項目７１～７３のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７５)
前記ペプチドが、前記ペプチドのＮ末端、内部リジン残基のεアミン、又はＣ末端でリンカーによって前記検出可能薬剤に連結される、項目７１～７４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７６)
非天然アミノ酸を更に含み、前記非天然アミノ酸が、挿入、付加、又は別のアミノ酸に代わる置換である、項目７１～７５のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７７)
前記ペプチドが前記非天然アミノ酸でリンカーによって前記検出可能薬剤に連結される、項目７６に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７８)
前記リンカーが、アミド結合、エステル結合、カルバメート結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、又は炭素－窒素結合を含む、項目７１～７７のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目７９)
前記切断可能リンカーが、マトリックスメタロプロテアーゼ類、トロンビン、カテプシン類、又はβ－グルクロニダーゼの切断部位を含む、項目７４に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目８０)
前記ペプチドが安定リンカーを介して前記検出可能薬剤に連結される、項目７１～７４のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目８１)
前記検出可能薬剤が、フルオロフォア、近赤外色素、造影剤、ナノ粒子、金属含有ナノ粒子、金属キレート、Ｘ線造影剤、ＰＥＴ薬剤、放射性同位体、又は放射性核種キレーターである、項目７１～８０のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目８２)
前記検出可能薬剤が蛍光色素である、項目７１～８１のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はペプチド。
(項目８３)
項目１～３又は５～８２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート又はその塩、又は項目４～８２のいずれか一項に記載のペプチド又はその塩と、薬学的に許容可能な担体とを含む医薬組成物。
(項目８４)
前記医薬組成物が対象への投与用に製剤化される、項目８３に記載の医薬組成物。
(項目８５)
前記医薬組成物が、吸入、鼻腔内投与、経口投与、局所投与、非経口投与、静脈内投与、皮下投与、関節内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、皮膚投与、経皮投与、又はこれらの組み合わせ用に製剤化される、項目８３又は８４に記載の医薬組成物。
(項目８６)
それを必要としている対象の病態を治療する方法であって、項目１～３又は５～８２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート、項目４～８２のいずれか一項に記載のペプチド、又は項目８３～８５のいずれか一項に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む方法。
(項目８７)
前記ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物が、吸入により、鼻腔内に、経口的に、局所的に、非経口的に、静脈内に、皮下に、関節内に、筋肉内投与、腹腔内に、皮膚に、経皮的に、又はこれらの組み合わせにより投与される、項目８６に記載の方法。
(項目８８)
前記ペプチド活性薬剤コンジュゲート又は前記ペプチドが投与後に前記対象の軟骨にホーミングし、それを標的化し、又はそこに移動する、項目８６又は８７に記載の方法。
(項目８９)
前記病態が軟骨に関連する、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９０)
前記病態が関節に関連する、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９１)
前記病態が、炎症、癌、分解、発育障害、遺伝的、裂傷、感染症、疾患、又は傷害である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９２)
前記病態が軟骨ジストロフィーである、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９３)
前記病態が外傷性断裂又は剥離である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９４)
前記病態が肋軟骨炎である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９５)
前記病態がヘルニア形成である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９６)
前記病態が多発性軟骨炎である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９７)
前記病態が脊索腫である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９８)
前記病態が一種の関節炎である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目９９)
前記一種の関節炎が関節リウマチである、項目９８に記載の方法。
(項目１００)
前記一種の関節炎が骨関節炎である、項目１９８に記載の方法。
(項目１０１)
前記病態が軟骨無形成症である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目１０２)
前記病態が良性軟骨腫又は悪性軟骨肉腫である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目１０３)
前記病態が、滑液包炎、腱炎、痛風、偽痛風、関節症、乾癬性関節炎、強直性脊椎炎、又は感染症である、項目８６～８８のいずれか一項に記載の方法。
(項目１０４)
前記ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物が、傷害の治療、傷害によって損傷した組織の修復、又は傷害によって引き起こされる疼痛の治療のため投与される、項目９１に記載の方法。
(項目１０５)
前記ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物が、裂傷の治療又は裂傷によって損傷した組織の修復のため投与される、項目９１に記載の方法。
(項目１０６)
前記ペプチド活性薬剤コンジュゲート、ペプチド、又は医薬組成物が、投与後に前記対象の腎臓にホーミングし、それを標的化し、又はそこに移動する、項目８６又は８７に記載の方法。
(項目１０７)
前記病態が腎臓に関連する、項目８６～８７又は１０６のいずれか一項に記載の方法。
(項目１０８)
前記病態が、ループス腎炎、急性腎傷害（ＡＫＩ）、慢性腎疾患（ＣＫＤ）、高血圧性腎損傷、糖尿病性腎症、又は腎線維症である、項目１０７に記載の方法。
(項目１０９)
対象の器官又は身体領域をイメージングする方法であって、
項目１～３又は５～８２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート、項目４～８２のいずれか一項に記載のペプチド、又は項目８３～８５のいずれか一項に記載の医薬組成物を前記対象に投与すること；
対象をイメージングすること
を含む方法。
(項目１１０)
癌又は罹患領域、組織、構造若しくは細胞を検出することを更に含む、項目１０９に記載の方法。
(項目１１１)
前記対象に手術を行うことを更に含む、項目１０９又は１１０に記載の方法。
(項目１１２)
癌を治療することを更に含む、項目１０９～１１１のいずれか一項に記載の方法。
(項目１１３)
前記手術が、前記対象の前記癌又は前記罹患領域、組織、構造若しくは細胞を除去することを含む、項目１０９～１１１のいずれか一項に記載の方法。
(項目１１４)
外科的除去後に前記対象の前記癌又は罹患領域、組織、構造、若しくは細胞をイメージングすることを更に含む、項目１１１に記載の方法。
(項目１１５)
融合タンパク質として発現する、項目１～３又は５～８２のいずれか一項に記載のペプチド活性薬剤コンジュゲート。

Claims (1)

  1. 明細書に記載の発明。
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