JP2024502463A - 治療指数を改善するためのプラスミン耐性ペプチド - Google Patents
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Abstract
本発明によれば、脳卒中を治療するための前述した活性薬剤Tat-NR2B9cのバリアントが提供される。標的結合特性は、C末端にL-アミノ酸を含めることによって保持され、プラスミン耐性は、D-アミノ酸を含めることによって付与される。D-アミノ酸に関連する腎毒性は、D-アミノ酸を最小限の位置に含めること、及び/又はD-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤と同時投与することによって軽減できる。得られた活性薬剤は、プラスミン消化による活性の顕著な低下なしに血栓溶解剤と同時に投与することを含むいくつかの利点を有する。得られた薬剤はまた、皮下、鼻腔内及び筋肉内などの静脈内注入の代替経路による投与、及び慢性疾患の治療のための複数回投与計画により適している。【選択図】図34
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年7月14日に出願された米国特許出願第63/221,874号、2021年2月9日に出願された米国特許第63/147,711号、及び2021年1月8日に出願された米国特許第63/135,498号の優先権を主張し、それぞれの全体がすべての目的で参照により組み込まれる。
本出願は、2021年7月14日に出願された米国特許出願第63/221,874号、2021年2月9日に出願された米国特許第63/147,711号、及び2021年1月8日に出願された米国特許第63/135,498号の優先権を主張し、それぞれの全体がすべての目的で参照により組み込まれる。
配列表
本出願は、2022年1月6日に作成されたファイル名が572703-SQLISTのテキストファイル(42キロバイト)における配列を含み、それが参照によりここに組み込まれる。
本出願は、2022年1月6日に作成されたファイル名が572703-SQLISTのテキストファイル(42キロバイト)における配列を含み、それが参照によりここに組み込まれる。
Tat-NR2B9c(NA-1及びネリネチドとしても知られている)は、PSD-95を阻害することでN-メチル-D-アスパラギン酸塩受容体(NMDAR)及び神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)へのPSD-95の結合を干渉し、脳虚血による興奮毒性を低下させる薬剤である。治療により、脳損傷及び神経変性疾患のモデルにおける梗塞サイズ及び機能障害が軽減される。Tat-NR2B9cは、第II相試験(WO2010144721;Aarts et al.,Science 298,846-850(2002),Hill et al.,Lancet Neurol.11:942-950(2012))及び第III相試験(Hill et al,Lancet395:878-887(2020))に成功した。
グリシンを除いて、すべての標準的なα-アミノ酸は、L-及びD-アミノ酸と呼ばれる他の互いに鏡像である2つの光学異性体のいずれかで存在することができる。タンパク質及びほとんどの天然ペプチドは、完全にL配置のアミノ酸で形成される。D-アミノ酸は、ごく少数の天然ペプチドで検出されている。これらのD-アミノ酸は、L-アミノ酸が翻訳後修飾を受けるときに形成される。D-アミノ酸は自然界では希少であるため、一般に、少なくともL-アミノ酸と同程度でL-タンパク質によって認識されない。D-アミノ酸を単にLに置き換えるだけでは、標的部位に対する側鎖の向きが変わるため、親分子の模倣物を作成するのに効果的ではない。L又はD-アミノ酸を置換し、アミノ酸の順序を逆にすると、親分子と同様の側鎖トポロジーが得られるが、左巻きヘリックスを採用する反転したアミドペプチド結合を有するのに対し、L-ペプチドは右巻きヘリックスを採用する。したがって、標的結合は依然として失われたり変更されたりする可能性がある。
2020年1月9日に出願された米国特許第62/959,091号及び国際公開第2021140485号は、すべての目的のためにその全体が参照によりそれぞれ組み込まれる。
本発明は、活性薬剤を提供する。前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含む。前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害する。前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに合計最大5個までの置換又は欠失を有し、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの全ての残基ではないが、少なくとも1つの残基は、D-アミノ酸である。
選択的に、前記内在化ペプチドのC末端が前記阻害剤ペプチドのN末端に結合されて融合ペプチドを形成する。選択的に、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、IE[S/T]DV(配列番号4)を含む配列を有する。RKKRRQRRR(配列番号13)の1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3又は1-2アミノ酸残基は、D-アミノ酸である。選択的に、RKKRRQRRR(配列番号13)の2-8、2-7、2-6、2-5、2-4、2-3残基は、D-アミノ酸である。選択的に、RKKRRQRRR(配列番号13)の3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-8、4-7、4-6、4-5、5-8、5-7、5-6、6-8、6-7又は7-8個の残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドは、GRKKRRQRRR(配列番号11)を含み、その1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3又は1-2残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドの2-8、2-7、2-6、2-5、2-4又は2-3残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドの3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-8、4-7、4-6、4-5、5-8、5-7、5-6、6-8、6-7又は7-8残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含み、その1-9、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3、1-2残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドの2-9、2-8、2-7、2-6、2-5、2-4又は2-3残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドの3-9、3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-9、4-8、4-7、4-6、4-5、5-9、5-8、5-7、5-6、6-9、6-8、6-7、7-9、7-8又は8-9残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記阻害剤ペプチドは、C末端に[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)を含む。選択的に、前記阻害剤ペプチドは、C末端にI-E-[S/T]-D-V(配列番号4)を含む。選択的に、前記阻害剤ペプチドは、C末端にIESDV(配列番号5)を含む。選択的に、前記阻害剤ペプチドの5個のC末端アミノ酸は、それぞれL-アミノ酸である。選択的に、前記阻害剤ペプチドは、KLSSIESDV(配列番号2)を含み、前記阻害剤ペプチドの各残基は、KがL又はD-アミノ酸であり得る以外、L-アミノ酸である。選択的に、前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される1つ以上のアミノ酸によって互いに分離される少なくとも2つのD-アミノ酸を含む。選択的に、前記内在化ペプチドは、少なくとも3つのD-アミノ酸を含み、それぞれは、互いにL-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される1つ以上のアミノ酸によって分離される。選択的に、少なくとも1つのD-アミノ酸は、R若しくはKであるか、又はR若しくはK残基のすぐC末端側に位置する。選択的に、全てのD-アミノ酸は、R若しくはKであるか、又はR若しくはK残基のすぐC末端側に位置する。選択的に、少なくとも1つのD-アミノ酸は、R若しくはKではなく、かつR若しくはK残基のすぐC末端側に位置しない。選択的に、前記内在化ペプチドは、下記の配列の1つからなる又はそれを含むアミノ酸配列を有する。
yGrkkrrqrrr(配列番号88)
YGrkkrrQrrr(配列番号89)
YGrkkrrQrRr(配列番号90)
YGrKKRrQrRr(配列番号91)
YGrKKRrQrRR(配列番号92)
YGrKKRrQRrR(配列番号93)
YGRKkrrQrrr(配列番号94)
YGRKkRrQrrRV(配列番号95)
ygrkkrrqrrr(配列番号96)
rkkrrqrrr(配列番号97)
RkkrrQrRr(配列番号98)
RkkrrQrrR(配列番号99)
RKkrrQrrR(配列番号100)
rKKRrQrRr(配列番号101)
RKkRrQrrR(配列番号102)
rKKRrQrRR(配列番号103)
rKKRrQRRR(配列番号104)
rKKRRQrRR(配列番号105)
RKKRrQrRR(配列番号106)
RKKRRQrRR(配列番号107)
rKKRRQRRR(配列番号108)
RKKRrQRRR(配列番号109)
yGrkkrrqrrr(配列番号88)
YGrkkrrQrrr(配列番号89)
YGrkkrrQrRr(配列番号90)
YGrKKRrQrRr(配列番号91)
YGrKKRrQrRR(配列番号92)
YGrKKRrQRrR(配列番号93)
YGRKkrrQrrr(配列番号94)
YGRKkRrQrrRV(配列番号95)
ygrkkrrqrrr(配列番号96)
rkkrrqrrr(配列番号97)
RkkrrQrRr(配列番号98)
RkkrrQrrR(配列番号99)
RKkrrQrrR(配列番号100)
rKKRrQrRr(配列番号101)
RKkRrQrrR(配列番号102)
rKKRrQrRR(配列番号103)
rKKRrQRRR(配列番号104)
rKKRRQrRR(配列番号105)
RKKRrQrRR(配列番号106)
RKKRRQrRR(配列番号107)
rKKRRQRRR(配列番号108)
RKKRrQRRR(配列番号109)
ここで、小文字は、D-アミノ酸、大文字は、L-アミノ酸を示す。
選択的に、上記の活性薬剤は、RkkrrQrRrIESDV(配列番号110、NoNO411)、RKkRrQrrRIESDV(配列番号111)若しくはrKKRrArRRIESDV(配列番号112)からなるか、又はそれを含むアミノ酸配列を有する。
本発明によれば、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含む活性薬剤が提供される。前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害する。前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有する。前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに最大5個までの置換又は欠失を有し、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの3-5残基は、D-アミノ酸である。選択的に、前記阻害剤ペプチドは、C末端にIE[S/T]DV(配列番号4)を含み、ここで、IE[S/T]DV(配列番号4)は、L-アミノ酸である。選択的に、各D残基は、K若しくはR、又はK若しくはR残基のC末端である。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから独立して選択される隣接アミノ酸を含む。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含む。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから独立して選択される隣接アミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチがある場合、前記ストレッチは、前記内在化ペプチドのN末端に位置する。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記ストレッチは、内在化ペプチドのN末端に位置する。選択的に、前記内在化ペプチドは、N末端から番号付けされて3位~5位の間にあるD残基、7位又は8位にあるD残基、及び9位~11位の間にあるD残基の3つのD残基を有するYGRKKRRQRRR(配列番号1)を含むアミノ酸配列を有する。選択的に、前記阻害剤ペプチドは、スペーサを介して前記内在化ペプチドに結合される。選択的に、前記スペーサは、ペプチドである。選択的に、前記スペーサは、2-4個の残基のペプチドである。選択的に、前記スペーサは、リジン又はアルギニン残基を欠く。選択的に、前記スペーサは、グリシン、アラニン、セリン及びロイシン(それぞれL型である)から独立して選択される1つ以上の残基を含む。選択的に、前記スペーサは、KLSS(配列番号113)であり、ここで、K及び/又はLは、D型である。
本発明によれば、YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)を含むか若しくはそれを含むアミノ酸配列、又は前記配列に最大5個までの欠失又は付加を有するそのバリアント(5個のC末端アミノ酸以外の位置にある3-5アミノ酸は、D-アミノ酸である)を有する活性薬剤;或いは配列YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)と少なくとも75%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列であって、5個のC末端アミノ酸以外の位置にある3-5個のアミノ酸はD-アミノ酸であるアミノ酸配列を有する活性薬剤が提供される。選択的に、活性薬剤における隣接位置を占めるD-アミノ酸がない。選択的に、各D-アミノ酸と別のD-アミノ酸とは、L-アミノ酸及びグリシンから選択される少なくとも2つのアミノ酸によって分離される。選択的に、各D-アミノ酸と別のD-アミノ酸とは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される少なくとも3つのアミノ酸によって分離される。選択的に、前記活性薬剤は、4つのD-アミノ酸を含む。選択的に、前記活性薬剤は、3つのD-アミノ酸を含む。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される2つの隣接アミノ酸を含む。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含む。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される2つの隣接アミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記ストレッチは、前記活性薬剤のN末端に位置する。選択的に、前記活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記ストレッチは、前記内在化ペプチドのN末端に存在する。選択的に、前記活性薬剤は、3又は4個のD-アミノ酸を含み、第1のD-アミノ酸が3位~5位の間にあり、第2のD-アミノ酸が7位又は8位にあり、第3のD-アミノ酸が9位~11位の間にあり、選択的に第4のD-アミノ酸が12位又は13位にある。選択的に、前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドの少なくとも2コピーを含む。選択的に、前記阻害剤ペプチドの2コピーは、分岐リンカーを介して内在化ペプチドに結合される。選択的に、前記活性薬剤は、YGrKKRrQrRRkLSSIESDV(配列番号114)、YGRkKRrQRrRKLSSIESDV(配列番号115)又はYGrKKRrQrRRKlSSIESDV(配列番号116)を含むか又はそれからなるアミノ酸配列を含む。
選択的に、前記活性薬剤は、ネリネチドと比較して向上したプラスミン耐性を有する。選択的に、前記活性薬剤は、ネリネチドと比較して向上した血漿半減期を有する。選択的に、前記活性薬剤は、PSD-95との結合についてネリネチドと競合する。選択的に、前記活性薬剤は、
配列KLSSIESDV(配列番号2)の阻害剤ペプチドに結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸(グリシンを除き)がD-アミノ酸であり、前記阻害剤ペプチドの各アミノ酸がL-アミノ酸である活性薬剤;及び/又はklssIESDV(配列番号117)(小文字がD-アミノ酸を示し、大文字がL-アミノ酸を示す)に結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸(グリシンを除き)がD-アミノ酸である活性薬剤;及び/又はアミノ酸配列vdseisslkrrrqrrkkrgy(配列番号118)(小文字がD-アミノ酸を示す)を有する活性薬剤;と比較して低下した腎毒性及び/又はより高い治療指数を示す。選択的に、前記活性薬剤は、PSD-95に対する結合親和性がネリネチドの2倍以内である。選択的に、前記活性薬剤は、NMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害するIC50がTat-NR2B9cの2倍以内である。選択的に、前記活性薬剤は、(例えば、皮下投与の場合)ネリネチドよりも高い曲線下面積(AUC)又はCMaxを有する。
配列KLSSIESDV(配列番号2)の阻害剤ペプチドに結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸(グリシンを除き)がD-アミノ酸であり、前記阻害剤ペプチドの各アミノ酸がL-アミノ酸である活性薬剤;及び/又はklssIESDV(配列番号117)(小文字がD-アミノ酸を示し、大文字がL-アミノ酸を示す)に結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸(グリシンを除き)がD-アミノ酸である活性薬剤;及び/又はアミノ酸配列vdseisslkrrrqrrkkrgy(配列番号118)(小文字がD-アミノ酸を示す)を有する活性薬剤;と比較して低下した腎毒性及び/又はより高い治療指数を示す。選択的に、前記活性薬剤は、PSD-95に対する結合親和性がネリネチドの2倍以内である。選択的に、前記活性薬剤は、NMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害するIC50がTat-NR2B9cの2倍以内である。選択的に、前記活性薬剤は、(例えば、皮下投与の場合)ネリネチドよりも高い曲線下面積(AUC)又はCMaxを有する。
選択的に、前記活性薬剤は、塩化物塩である。
本発明によれば、ヒスチジン、トレハロース、及び選択的に安息香酸ナトリウムを有する活性薬剤の製剤がさらに提供される。本発明によれば、リン酸緩衝液及び選択的に安息香酸ナトリウムを有する活性薬剤の製剤がさらに提供される。
本発明によれば、活性薬剤及び抗炎症薬を含む共製剤がさらに提供される。選択的に、前記抗炎症薬は、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン薬である。
本発明によれば、活性薬剤及び血栓溶解剤を含む共製剤がさらに提供される。
本発明によれば、上記の活性薬剤及びD-アミノ酸オキシダーゼ及び阻害剤を含む共製剤がさらに提供される。選択的に、前記D-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤は、リスペリドン、安息香酸ナトリウム又は5-クロロ-ベンゾ[d]イソオキサゾール-3-オールである。
本発明によれば、脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、脳震盪、再灌流傷害、くも膜下出血、痛み、不安、てんかん又は神経変性疾患から選択される病状に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象を治療する方法であって、有効な投与計画の活性薬剤又は上記の製剤を前記対象に投与することを含む方法がさらに提供される。選択的に、前記方法は、D-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を投与することをさらに含む。
本発明によれば、脳卒中に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象の虚血性脳卒中を治療する方法であって、有効な投与計画の上記の活性薬剤又は製剤を前記対象に投与することを含み、前記に血栓溶解剤が共投与され、前記活性薬剤及び血栓溶解剤は、血栓溶解剤によって誘導される活性薬剤の切断が前記活性薬剤におけるD-アミノ酸の含有によって低減されるのに十分に短い投与間隔で投与される方法がさらに提供される。選択的に、前記方法は、D-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を投与することをさらに含む。選択的に、前記血栓溶解剤は、前記活性薬剤が投与される前の60、30又は15分間のウィンドウ以内で投与される。選択的に、前記活性薬剤及び血栓溶解剤は、同時に投与される。
本発明によれば、活性薬剤又は製剤を対象に送達する方法であって、前記活性薬剤を非静脈経路により投与することを含み、前記活性薬剤は、治療レベルで血漿に送達される方法がさらに提供される。選択的に、前記活性薬剤は、皮下投与される。選択的に、前記活性薬剤は、筋肉内投与される。選択的に、前記活性薬剤は、鼻腔内又は肺内投与される。選択的に、用量は、3mg/kg、10mg/kg、20mg/kgを超える。選択的に、前記用量は、10mg/kg未満であり、前記活性薬剤は、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン剤の共投与なしで投与される。選択的に、前記用量は、10mg/kgを超え、前記活性薬剤は、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン剤と共に投与される。選択的に、前記対象は、脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、脳震盪、再灌流傷害、痛み、不安、てんかん、くも膜下出血又は神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病又はパーキンソン病)から選択される病状に罹患しているか又は罹患するリスクがある。
本発明によれば、脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、くも膜下出血、痛み、不安、てんかんから選択される病状に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象を治療する方法がさらに提供される。この方法は、有効な投与計画の活性薬剤及びD-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を前記対象に投与することを含む。前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに5個までの置換又は欠失を含み、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの少なくとも1つの残基は、D-アミノ酸である。本発明によれば、脳卒中に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象の虚血性脳卒中を治療する方法がさらに提供される。この方法は、有効な投与計画の活性薬剤及びD-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を前記対象に投与することを含み、前記対象に血栓溶解剤が共投与される。前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOSへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに5個までの置換又は欠失を含み、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの少なくとも1つの残基は、D-アミノ酸である。前記活性薬剤及び血栓溶解剤は、血栓溶解剤によって誘導される活性薬剤の切断が前記活性薬剤におけるD-アミノ酸の含有によって低減されるのに十分に短い投与間隔で投与される。選択的に、このような方法において、前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOSへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、KLSSIESDV(配列番号2)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに5個までの置換又は欠失があり、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、R及びK残基の全てを含むアミノ酸の連続セグメントは、D-アミノ酸である。
前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含む。前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害する。前記内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、KLSSIESDV(配列番号2)を含む配列を有する。前記バリアントは、内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに、合計最大で5個までの置換若しくは欠失がある。阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、R及びK残基を含むアミノ酸の連続セグメントは、D-アミノ酸である。選択的に、最もC末端のR又はK残基のすぐ隣のC末端の残基もD-残基である。選択的に、内在化ペプチドのC末端は、阻害剤ペプチドのN末端に結合して融合ペプチドを形成する。選択的に、阻害剤ペプチドは、C末端に[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)を含む。選択的に、阻害剤ペプチドは、C末端にI-E-[S/T]-D-V(配列番号4)を含む。選択的に、阻害剤ペプチドは、C末端にIESDV(配列番号5)を含む。
選択的に、阻害剤ペプチドの5個のC末端アミノ酸は、それぞれL-アミノ酸である。選択的に、活性薬剤の他の各残基は、D-アミノ酸である。選択的に、活性薬剤は、ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)、ygrkkrrqrrrkssIESDV(配列番号7)、ygrkkrrqrrrksIESDV(配列番号8)又はygrkkrrqrrrkIESDV(配列番号9)のアミノ酸配列を有する。選択的に、活性薬剤は、ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)のアミノ酸配列を有し、ここで、小文字はD-アミノ酸、大文字はL-アミノ酸である(グリシンはキラル型を持たず、大文字又は小文字で表すことができるグリシンを除く)。
選択的に、前記活性薬剤は、血漿中の安定性がネリネチドよりも高い。選択的に、前記活性薬剤は、プラスミン耐性がネリネチドよりも高い。選択的に、前記活性薬剤は、PSD-95に対する結合親和性がネリネチドの2倍以内である。選択的に、前記活性薬剤は、NMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害するIC50がネリネチドの2倍以内である。
選択的に、活性薬剤は、塩化物塩である。
本発明によれば、ヒスチジン及びトレハロースをさらに含む上記のいずれか1つの前記活性薬剤の製剤がさらに提供される。
本発明によれば、リン酸緩衝液をさらに含む上記のいずれか1つの活性薬剤の製剤がさらに提供される。
本発明によれば、上記のいずれか1つの活性薬剤と、抗炎症薬とを含む共製剤がさらに提供される。選択的に、前記抗炎症薬は、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン薬である。
本発明によれば、上記のいずれか1つの活性薬剤と、血栓溶解剤とを含む共製剤がさらに提供される。
本発明によれば、対象に有効な投与計画のいずれかの上記活性薬剤を投与することを含む、脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、くも膜下出血、痛み、不安、てんかんから選択される症状に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象を治療する方法がさらに提供される。
本発明によれば、脳卒中に罹患しているか又は罹患するリスクがある患者の虚血性脳卒中を治療する方法がさらに提供される。この方法は、前記対象に有効な投与計画の活性薬剤を投与することを含み、ここで、前記対象に血栓溶解剤を共投与する。前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチドを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95を阻害する。阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、活性薬剤の残りのアミノ酸の少なくとも1つは、D-アミノ酸である。活性薬剤及び血栓溶解剤は、血栓溶解剤によって誘導される活性薬剤の切断が少なくとも1つのD-アミノ酸の含有によって低減されるのに十分に短い投与間隔で投与される。選択的に、内在化ペプチドは、そのN末端で阻害剤ペプチドのC末端に結合されて融合タンパク質を形成する。選択的に、阻害剤ペプチドは、[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)を最後の4つの残基として含む。選択的に、阻害剤ペプチドは、[I]-[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号10)をそれぞれL-アミノ酸である最後の5つの残基として含む。選択的に、内在化ペプチドは、tatペプチドである。選択的に、tatペプチド少なくとも8つの残基は、D-アミノ酸である。選択的に、tatペプチドのそれぞれの残基は、D-アミノ酸である。選択的に、内在化ペプチドは、N末端で阻害剤ペプチドとしてのKLSSIESDV(配列番号2)又はKLSSIETDV(配列番号12)に結合して融合タンパク質を形成するGRKKRRQRRR(配列番号11)を含む。選択的に、活性薬剤は、K残基及びR残基のそれぞれを含むD-残基の連続セグメントを含む。選択的に、活性薬剤は、ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)を含み、小文字はD-アミノ酸(グリシン以外)を表し、大文字はL-アミノ酸を表す。選択的に、血栓溶解剤は、活性薬剤の60分間、30分間又は15分間前のウィンドウ(window)内で投与される。選択的に、活性薬剤及び血栓溶解剤は、同時に投与される。
本発明によれば、対象に活性薬剤を送達する方法がさらに提供される。この方法は、非静脈経路を介して上述した活性薬剤を投与することを含む。活性薬剤は、治療レベルで血漿に送達される。選択的に、活性薬剤は、皮下投与される。選択的に、活性薬剤は、筋肉内投与される。選択的に、活性薬剤は、鼻腔内又は肺内投与される。選択的に、用量は3mg/kgを超える。選択的に、用量は10mg/kgを超える。選択的に、用量は20mg/kgを超える。選択的に、用量は10mg/kg未満であり、バリアントは、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン薬の共投与がなしで投与される。選択的に、用量は10mg/kgを超え、バリアントは投与される。選択的に、前記対象は、脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、痛み、不安、てんかん、くも膜下出血、アルツハイマー病及びパーキンソン病から選択される疾患に罹患しているか又は罹患するリスクがある。
本発明によれば、障害の治療に有用な薬剤に結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含むキメラ薬剤であって、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記バリアントは、1、2又は3個までの置換又は欠失(同じアミノ酸のLからDへの置換は含まない)を有し、前記内在化ペプチドの3-5残基は、D-アミノ酸であるキメラ薬剤がさらに提供される。
定義
「医薬製剤」又は組成物は、活性薬剤が有効であり、その製剤を投与する対象にとって毒である追加の構成成分を含まない調製品である。
「医薬製剤」又は組成物は、活性薬剤が有効であり、その製剤を投与する対象にとって毒である追加の構成成分を含まない調製品である。
大文字の1文字のアミノ酸コードの使用は、文脈で別段の指示がない限り、D-又はL-アミノ酸のいずれかを指すことができる。小文字の1文字コードは、D-アミノ酸を示すために使用される。グリシンにはD型とL型がないため、大文字及び小文字で交換可能に表すことができる。ペプチドが定義された数のD-アミノ酸を含むと言われる場合、グリシンはこのようなD-アミノ酸の数に含まれない。ペプチドが連続したL-アミノ酸のストレッチを有すると言われる場合、そのストレッチはD-アミノ酸によって中断されないことを意味するが、特に明記しない限り、アミノ酸のストレッチにはグリシンが含まれる場合がある。このようなストレッチは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択されるアミノ酸の連続ストレッチとも呼ばれる。
濃度又はpH等の数値は、値を測定可能な精度を反映している許容範囲内で与えられる。文脈上別段の解釈を要する場合を除き、微小な値は、最も近い整数に丸められる。文脈上別段の解釈を要する場合を除き、値の範囲の説明は、任意の整数、又は、使用可能な範囲内のサブ範囲を意味する。
用語「疾患」及び「状態」は、対象の正常構造又は機能に関する任意の破壊又は停止を示すものとして同義的に用いられる。
明示の用量は、一般的な病院の設備で用量を計量することができる精度に固有の誤差を含むものとして理解すべきである。
「単離」又は「精製」との用語は、対象種(例えばペプチド)が、対象種を含有する天然源由来の試料などの、試料に存在する混入物質から精製されていることを意味する。対象種が、単離又は精製された場合、それは試料における主たる高分子(例えばポリペプチド)種であり(つまり、モル基準で、その組成物において他の個々の種のどれよりも多い)、好ましくは、対象種は、存在する全高分子種の少なくとも50%(モル基準)を含む。一般に、単離された、精製された又は実質的に純粋な組成物は、組成物に存在する全高分子種の80~90%よりも多くを含む。より好ましくは、対象種は、組成物が本質的に単一の高分子種で構成される、本質的な均一度(つまり、従来の検出法で組成物中の混入種を検出することができない)にまで、精製される。単離された又は精製されたという用語は、単離された種との組み合わせで作用するように意図された他の成分の存在を、必ずしも排除するものではない。例えば、内在化ペプチドは、活性ペプチドに連結されるにもかかわらず、単離されていると記載される。
「ペプチド模倣体」は、天然アミノ酸で構成されるペプチドと実質的に同じ構造及び/又は機能特性を有する、合成の化学物質を指す。ペプチド模倣体は、完全に合成の非天然のアミノ酸アナログを包含することができ、又は、部分的に天然のペプチドアミノ酸と部分的に非天然のアミノ酸アナログとのキメラ分子であり得る。ペプチド模倣体は、また、天然アミノ酸の保存的置換を、その置換が模倣体の構造及び/又は阻害活性もしくは結合活性を実質的に変更することもない限り、いくらでも取り込むことができる。ポリペプチド模倣組成物は、一般に次の3つの構造群に由来する非天然の構造成分の、あらゆる組み合わせを含有することができる:a)天然のアミド結合(「ペプチド結合」)連結以外の残基連結群;b)天然に存在するアミノ酸残基に代わる非天然残基;又は、c)2次構造模倣を誘導する残基、つまり、例えば、ベータターン、ガンマターン、ベータシート、アルファへリックスコンホメーションなどの2次構造を誘導又は安定化する残基。活性ペプチド及び内在化ペプチドを含むキメラペプチドのペプチド模倣体において、活性部分及び内在化部分の一方又は両方は、ペプチド模倣体であり得る。
特異的結合」の用語は、2つの分子、例えばリガンド及び受容体、の間の結合であって、多くの他の様々な分子が存在するときでも、一方の分子(リガンド)が他方の特異的分子(受容体)に会合する能力、つまり、分子の異種混合物における1つの分子の他の分子に対する優先的結合を示す能力、によって特徴付けられる結合を指す。受容体へのリガンドの特異的結合は、また、検出可能に標識されたリガンドの受容体への結合が、過剰の非標識リガンドの存在下で低下すること(つまり、結合競合アッセイ)によっても証明される。
興奮毒性は、神経細胞と周囲の細胞が、NMDA受容体、例えば、NMDAR2Bサブユニットを持つNMDA受容体などの、興奮性神経伝達物質グルタメートの受容体の過剰活性化によって、損傷を受けて死ぬ病理過程である。
「対象」又は「患者」との用語には、ヒト、ならびに、哺乳動物などの獣医学動物及び前臨床試験で使用されるマウス又はラットなどの実験動物が含まれる。
tatペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)からなる又はRKKRRQRRR(配列番号13)を含むペプチドであって、その配列内で5つ以下の残基が削除、置換又は挿入され、連結したペプチド又は他の薬剤を細胞に取り込むことを促進する能力を維持しているペプチドを意味する。好ましくは、あらゆるアミノ酸変化は、保存的置換である。好ましくは、会合体におけるあらゆる置換、削除又は内部挿入は、好ましくは上記の配列のものに類似する、正味正電荷をペプチドに残す。このようなこれは、例えば、R又はK残基を置換しないことによって、又はR及びK残基の合計を同じに保持することによって達成することができる。tatペプチドのアミノ酸は、炎症反応を低減するために、ビオチン又は類似の分子によって誘導体化することができる。
薬理活性薬剤の共投与は、それらの薬剤の検出可能な量が血漿中に同時に存在するために、及び/又は、それらの薬剤が病状の同じエピソードに対する治療効果を奏する、もしくは、それらの薬剤が病状の同じエピソードに対して協働的又は相乗的に作用するために十分に近接した時間に、それらの薬剤が投与されることを意味する。例えば、抗炎症薬は、tatペプチドを含む薬剤と、両薬剤が内在化ペプチドによって誘導され得る抗炎症反応を抗炎症薬が抑止し得るだけ十分に近い時間に投与されるとき、協働的に作用する。
統計的に有意であるとは、p値が<0.05、好ましくは<0.01、最も好ましくは<0.001でることを指す。
病状のエピソードとは、病状の兆候又は症状が存在する期間であって、その兆候及び/又は症状が存在しないもしくはより低い程度で存在する、より長い期間が隣接することによって、間歇的に存在する期間を意味する。
「NMDA受容体」又は「NMDAR」の用語は、以下に記載する種々のサブユニット型を含むNMDAと相互作用することが知れられている、膜結合タンパクを指す。このような受容体は、ヒトのものであることも、ヒトのものでない(例えば、ラット、ウサギ、サル)こともあり得る。
治療指数は、動物実験ではLD(致死量)50/ED(有効量)50、ヒトではTD(毒性量)50/ED(有効量)50として慣例に従って使用される。
「含む」、「からなる」、及び「本質的に構成される」はそれぞれ慣例に従って使用される。従って、「含む」は追加の要素又はステップを排除するものではなく、「本質的に構成される」は発明の基本的かつ新規な特徴を指す。本明細書における物又は方法の機能への言及は、文脈上別段の要求がない限り、以下の代替案のいずれかを主張するためのサポートとして理解されるべきである:特定の機能を含む物又は方法、それからなる物又は方法、あるいは特定の機能から本質的に構成される物又は方法。
本明細書がネリネチドの配列中の番号付けされた位置(例えば、3番目のアミノ酸)又はネリネチドのtat内在化ペプチドに言及する場合、本明細書では、バリアントがネリネチド又はネリネチドの内在化ペプチドと最大限に整列する場合、ネリネチドのバリアント又はネリネチドの内在化ペプチドにおける対応する位置も開示すると理解されるべきである。
詳細な説明
詳細な説明
I.概要
本発明によれば、脳卒中を治療するための前述した活性薬剤(Tat-NR2B9c)のバリアントが提供される。前記バリアントは、C末端にある4つ又は5つのアミノ酸がL-アミノ酸であり、残りのアミノ酸の1つ以上がD-アミノ酸である。D-アミノ酸を含むことにより、特にプラスミンによる薬剤のタンパク質分解が抑制される。プラスミンは、血漿中に自然に存在し、血栓溶解剤の投与によって誘導される。D-アミノ酸は、血漿や皮下組織などにおけるTat-NR2B9cが遭遇する他のプロテアーゼも阻害することができる。残りの分子の一部又は全部にD-アミノ酸の存在が有無にもかかわらず、C末端でのL-アミノ酸の保持は、Tat-NR2B9cの結合及び阻害特性を保持するのに十分である。D-アミノ酸に関連する腎毒性は、D-アミノ酸を最小限の位置に含めること、及び/又はD-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤と同時投与することによって軽減することができる。得られた活性薬剤は、半減期の延長及び共投与又は共製剤化された血栓溶解剤により誘導されるプラスミンに対する耐性を含むいくつかの利点を有する。得られた薬剤は、静脈内注入の代替経路(例えば、皮下、鼻腔内及び筋肉内投与)による投与にも適している。これは、この薬剤のより長い半減期がこれらの経路によって必要とされる血漿中の治療濃度に達するまでのより長い時間を補うことができるためである。このような経路による投与により、顕著なヒスタミンの放出がなくより高い用量で投与できるとともに、医療施設よりも現場での実施により適する。本発明の活性薬剤のより長い半減期により、当該薬剤は、複数回投与計画において長期間にわたって治療濃度を維持するのにより適する。このような投与計画は、脳卒中に起因する病理学的障害及び認知障害からの回復を促進し、初期障害を軽減するのに役立つ。複数回投与計画は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの慢性疾患の治療にも役立つ。
II.活性薬剤
本発明の活性薬剤は、PSD-95(例えばStathakism,Genomics 44(1):71-82(1997))に特異的に結合することでNMDAR2B(例えばGenBank ID 4099612)及び/又はNOS(例えば、ニューロン又はnNOS Swiss-Prot P29475)を含むNMDA受容体2サブユニットへのPSD-95の結合を阻害するペプチド阻害剤と、ペプチド阻害剤が細胞膜及び血液脳関門を通過することを促進する内在化ペプチドとを含む。好ましいペプチドは、ヒト対象において使用されるヒト形態のPSD-95 NMDAR 2B及びNOSを阻害する。しかし、阻害は、タンパク質の種バリアントから示され得る。いくつかのペプチド阻害剤は、それらのC末端に[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)を含むアミノ酸配列を有する。例示的なペプチドは、ESDV(配列番号14)、ESEV(配列番号15)、ETDV(配列番号16)、ETAV(配列番号17)、ETEV(配列番号18)、DTDV(配列番号19)及びDTEV(配列番号20)をC末端アミノ酸として含む。いくつかのペプチドは、それらのC末端に[I]-[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号10)を含むアミノ酸配列を有する。例示的なペプチドは、IESDV(配列番号5)、IESEV(配列番号21)、IETDV(配列番号22)、IETAV(配列番号23)、IETEV(配列番号24)、IDTDV(配列番号25)及びIDTEV(配列番号26)をC末端アミノ酸として含む。いくつかの阻害剤ペプチドは、C末端にX1-[T/S]-X2V(配列番号27)を含むアミノ酸配列を有する。ここで、[T/S]は、代替アミノ酸であり、X1は、E、Q、A、D又はそれらの類似体から選択され、X2は、A、Q、E、D、N、N-Me-A、N-Me-Q、N-Me-D、N-Me-N及びそれらの類似体から選択される(Bach,J.Med.Chem.51,6450-6459(2008);及びWO2010/004003)。選択的に、前記ペプチドは、P3位置(C末端から3番目のアミノ酸、即ち、[T/S]が占める位置)でN-アルキル化される。このペプチドは、シクロヘキサン又は芳香族置換基によってN-アルキル化され、ペプチド又はペプチド類似体の置換基と末端アミノ基との間にスペーサ基をさらに含み得る。前記スペーサ基は、アルキル基であり、好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基から選択される。芳香族置換基は、ナフタレン-2-イル部分、或いは1つ又は2つのハロゲン及び/又はアルキル基で置換された芳香環であり得る。いつかの阻害剤ペプチドは、C末端にIX1-[T/S]-X2V(配列番号28)を含むアミノ酸配列を有する。例示的な阻害剤ペプチドは、IESDV(配列番号5)、IETDV(配列番号22)、KLSSIESDV(配列番号2)及びKLSSIETDV(配列番号12)の配列を有する。阻害剤ペプチドは、通常、3-25個のアミノ酸(内在化ペプチドなし)を含み、5-10個のアミノ酸、特に9個のアミノ酸(内在化ペプチドなし)のペプチド長が好ましい。
内在化ペプチドは、多くの細胞タンパク又はウイルスタンパクが膜を横断するのを可能にする、比較的短いペプチドの周知のクラスである。それらは細胞膜又は血液脳関門を通過する連結ペプチドの通過を促進することもできる。内在化ペプチドは、細胞膜形質導入ペプチド、タンパク質形質導入ドメイン、脳シャトル又は細胞透過性ペプチドとしても知られ、例えば5~30個のアミノ酸を有し得る。このようなペプチドは、一般に、アルギニン残基及び/又はリジン残基の上記の通常の表記から、(一般のタンパクと比べて)正電荷を有し、このことが膜透過を促進すると信じられている。いくつかのこのようなペプチドは、少なくとも5,6,7又は8個のアルギニン残基及び/又はリジン残基を有する。例には、アンテナペディアタンパク(Bonfanti,Cancer Res.57,1442-6(1997))(及びそのバリアント)、ヒト免疫不全ウイルスのtatタンパク、タンパクVP22,ヘルペスシンプレックスウイルスタイプ1のUL49遺伝子の産生物、ペネトラチン、SynB1及び3、トランスポータン(Transportan)、アンフィパシック(Amphipathic)、gp41NLS、polyArg、ならびに、リシン、アブリン、モデシン、ジフテリア毒素、コレラ毒素、炭疽毒素、易熱性毒素、及び、緑膿菌外毒素A(ETA)などの、いくつかの植物及び細菌タンパク毒素が含まれる。他の例は、次の文献に記載されている(Temsamani,Drug Discovery Today,9(23):1012-1019,2004;De Coupade,Biochem J.,390:407-418,2005;Saalik Bioconjugate Chem.15:1246-1253,2004;Zhao,Medicinal Research Reviews 24(1):1-12,2004;Deshayes,Cellular and Molecular Life Sciences 62:1839-49,2005);Gao,ACS Chem.Biol.2011,6,484-491,SG3(RLSGMNEVLSFRWL)(配列番号29)),Stalmans PLoS ONE 2013,8(8)e71752,1-11 and supplement;Figueiredo et al.,IUBMB Life 66,182-194(2014);Copolovici et al.,ACS Nano,8,1972-94(2014);Lukanowski,Biotech J.8,918-930(2013);Stockwell,Chem.Biol.Drug Des.83,507-520(2014);Stanzl et al.,Accounts.Chem.Res/ 46,2944-2954(2013);Oller-Salvia et al.,Chemical Society Reviews 45:10.1039/c6cs00076b(2016); Behzad Jafari et al.,(2019)Expert Opinion on Drug Delivery,16:6,583-605(2019)(すべて参照によって組み込まれる)。さらに別の戦略では、追加の方法又は組成物を使用して、PSD-95 阻害剤などのカーゴ分子の脳への送達を強化する(Dong,Theranostics 8(6):1481-1493(2018)。
好ましい内在化ペプチドは、HIVウイルス由来のtatである。先の研究で報告したtatペプチドは、HIVtatタンパクに見られる標準的アミノ酸配列YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含み、又はこの配列からなる。RKKRRQRRR(配列番号13)及びGRKKRRQRRR(配列番号11)も使用することができる。このようなtatモチーフに隣接する追加の残基が(薬理活性薬剤の他に)存在する場合、その残基は、例えば、tatタンパク由来のこのセグメントに隣接する天然アミノ酸、もしくは、2つのペプチドドメインを結合するのに一般に使用される種類のスペーサ又はリンカーアミノ酸、例えば、gly(ser)4(配列番号30)、TGEKP(配列番号31)、GGRRGGGS(配列番号32)、もしくはLRQRDGERP(配列番号33)(例えば、Tang et al.(1996),J.Biol.Chem.271,15682-15686;Hennecke et al.(1998),Protein Eng.11,405-410)を参照)であり、又は、隣接残基なしでバリアントの取り込みをもたらす能力を大きく減じることのない他のあらゆるアミノ酸であり得る。好ましくは、活性ペプチド以外の隣接アミノ酸の数は、YGRKKRRQRRR(配列番号1)のどちら側においても10を超えない。ただし、好ましくは、隣接アミノ酸は存在しない。YGRKKRRQRRR(配列番号1)のC末端に隣接する追加のアミノ酸残基を含む1つの好適なtatペプチド又は他の阻害剤ペプチドは、YGRKKRRQRRRPQ(配列番号34)である。使用可能な他のtatペプチドには、GRKKRRQRRRPQ(配列番号35)及びGRKKRRQRRRP(配列番号36)が含まれる。
N型カルシウムチャンネルに結合する能力が低い上記tatペプチドのバリアントは、国際特許出願公開公報第WO/2008/109010号に記載されている。そのようなバリアントは、アミノ酸配列XGRKKRRQRRR(配列番号37)を含み、又はこのアミノ酸配列からなり、ここで、Xは、Y以外のアミノ酸であり、或いはアミノ酸配列GRKKRRQRRR(配列番号11)を含むか、又はこのアミノ酸配列からなり得る。例示的なtatペプチドは、N末端のY残基がFで置換されている。したがって、例示的なtatペプチドは、FGRKKRRQRRR(配列番号3)を含む、又はこの配列からなる。他の例示的な変異tatペプチドは、GRKKRRQRRR(配列番号1)からなる。他の例示的なtatペプチドは、RRRQRRKKRG又はRRRQRRKKRGY(配列番号9のアミノ酸1~10又は1~11)を含み、又はこの配列からなる。N型カルシウムチャンネルを阻害することなく薬理活性薬剤の取り込みを促進する他のtat由来ペプチドには、次の表1Aに示したものが含まれる。
Xは、遊離アミノ末端、1つ以上のアミノ酸又は結合部分であり得る。
本発明の活性薬剤は、典型的には阻害剤ペプチドと、内在化ペプチドとを含む。前記阻害剤ペプチドが遊離C末端と、内在化ペプチドのC末端に結合したN末端とを有する。このような薬剤において、阻害剤ペプチドの少なくとも4つのC末端残基、好ましくは阻害剤ペプチドの5つのC末端残基はL-アミノ酸であり、阻害剤ペプチド及び内在化ペプチドにおける残りの残基の少なくとも1つはD-残基である。D-残基を含める位置は、D-残基が任意の塩基性残基(即ち、アルギニン又はリジン)の直後(即ち、C末端側)に現れるように選択することができる。プラスミンは、このような塩基性残基のC末端側のペプチド結合を切断することにより作用する。切断部位に隣接する部位、特に塩基性残基のC末端側にD-残基を含めることにより、ペプチド切断は減少するか又はなくされる。塩基性残基のC末端側にある残基の一部又は全部はD-残基であり得る。任意の塩基性残基もD-アミノ酸であり得る。
例として、図1は、Tat-NR2B9cにおける実際及び潜在的なプラスミン切断部位の図を示す。7つの実際の部位(切断が検出された部位)及び2つの潜在的な部位(プラスミン切断が発生する可能性がある部位)がある。いくつかの活性薬剤は、内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドの両方に少なくとも1つのD-アミノ酸を含む。いくつかの活性薬剤は、内在化ペプチドの各位置にD-アミノ酸を含む阻害剤ペプチドを有する。いくつかの活性薬剤は、L-アミノ酸である4つ又は5つのC末端残基以外の阻害剤ペプチドの各位置にD-アミノ酸を含む。いくつかの活性薬剤は、内在化ペプチドの各位置、及びL-アミノ酸である最後の4つ又は5個のC末端アミノ酸残基以外の阻害剤ペプチドの各位置に、D-アミノ酸を含む。
Tat-NR2B9cは、NA-1又はネリネチドとしても知られており、アミノ酸配列YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)を有する。本発明の好ましい活性薬剤は、ESDV(配列番号14)又はIESDV(配列番号5)がL-アミノ酸であり、残りのアミノ酸の少なくとも1つがD-アミノ酸である上記配列のバリアントである。いくつかの活性薬剤において、少なくともC末端から8及び9番目の位置にあるL及び/又はK残基はD-残基である。いくつかの活性薬剤において、N末端から6番目、7番目、8番目、10番目及び11番目の位置を占めるR、R、Q、R、R残基の少なくとも1つはD-残基である。いくつかの活性薬剤において、これらの残基は全てD-残基である。いくつかの活性薬剤において、残基4-8及び残基10-13はそれぞれD-アミノ酸である。いくつかの活性薬剤において、残基4-13又は3-13はそれぞれD-アミノ酸である。いくつかの活性薬剤において、内在化ペプチドの11個の残基(キラル体を持たないグリシンを除く)は、それぞれD-アミノ酸である。いくつかの例示的な活性薬剤は、ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)(NA-3とも呼ばれる)、ygrkkrrqrrrklssiESDV(配列番号59)、ygrkkrrqrrrklsSIESDV(配列番号60)、ygrkkrrqrrrklSSIESDV(配列番号61)、ygrkkrrqrrrkssIESDV(配列番号7)、ygrkkrrqrrrksIESDV(配列番号8)又はygrkkrrqrrrkIESDV(配列番号9)を含む。他の活性薬剤は、C末端から3番目の位置にあるSがTで置換された上記配列のバリアント(ygrkkrrqrrrklssIETDV(配列番号62)、ygrkkrrqrrrklssiETDV(配列番号63)、ygrkkrrqrrrklsSIETDV(配列番号64)、ygrkkrrqrrrkssIETDV(配列番号65)、ygrkkrrqrrrksIETDV(配列番号66)及びygrkkrrqrrrkIETDV(配列番号67))を含む。活性薬剤は、ygrkkrrqrrrIESDV(配列番号68)(D-Tat-L-2B5c)及びygrkkrrqrrrIETDV(配列番号69)を含む。
本発明は、例えば、阻害剤ペプチドに結合して融合ペプチドを形成する内在化ペプチドと、阻害剤ペプチドとを含む活性薬剤、或いは内在化ペプチドと阻害剤ペプチドの全体に最大1、2、3、4若しくは5つの置換又は欠失を有する前記活性薬剤のバリアントをさらに含む。阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害する。内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)、GRKKRRQRRR(配列番号11)又はRKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有する。阻害剤ペプチドは、KLSSIESDV(配列番号2)を含む配列を有する。このような活性薬剤において、阻害剤ペプチドの少なくとも4つ又は5個のC末端アミノ酸はL-アミノ酸であり、全てのR残基及びK残基を含むアミノ酸の連続セグメント並びに最もC末端のR残基又はK残基のすぐ隣のC末端の残基はD-アミノ酸である。このように、配列YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)を含むペプチドにおいて、1番目のRからL-残基までの連続セグメントはD-アミノ酸である(キラル体を持たないグリシンを除く)。
許容される置換の一例は、阻害剤ペプチドのC末端にあるモチーフ[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)によって提供される。例えば、C末端から3番目のアミノ酸は、S又はTであり得る。好ましくは、阻害剤ペプチドの5個のC末端アミノ酸はそれぞれL-アミノ酸である。選択的に、活性薬剤ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)と同様に、他のアミノ酸はそれぞれD-アミノ酸である。ここで、小文字はD-アミノ酸、大文字はL-アミノ酸である(キラル体を持たないグリシンを除く)。
上記のネリネチドのバリアントにD-アミノ酸を含めることは、プラスミン耐性及び血漿半減期を増加させるのに有利であるが、D-アミノ酸はまた、腎毒性を引き起こし得ることが見出された。腎毒性の程度は、活性薬剤の用量、活性ペプチドのD-アミノ酸含量、及び毒性を軽減するためのD-アミノ酸オキシダーゼ阻害剤の使用に依存する。驚くべきことに、プラスミン耐性と血漿半減期の増加という利点のほとんど、場合によってはすべて(例えば、50、75、90、99%又は100%)、上記の活性薬剤よりも少ない位置に D-アミノ酸を含めることによって達成でき、同じ用量で腎毒性が低下する(例えば、10、25、50、75又は90%低下する)という追加の利点も得られることが見出された。言い換えれば、D-アミノ酸に関連する利点及び腎毒性は、D-アミノ酸の含有量と同じ相関を示さない。
本発明の実施に機構の理解は必要ないが、上記の結果は、D-アミノ酸が切断部位をまたぐ2つのアミノ酸のうちの1つである場合だけでなく、切断部位からより離れた場所、例えば、2、3又は4個のアミノ酸(切断部位のすぐ隣のアミノ酸を有する)離れている場合にもD-アミノ酸がプラスミン切断や場合によっては他のプロテアーゼに対する保護を提供することによって部分的に説明できる。さらに、D-アミノ酸による腎毒性は、ペプチド内のD-アミノ酸の数及びペプチドの用量に比例して増加するようである。結果として、最小限の数の D-アミノ酸を使用すると、重大な腎毒性を伴うことなく、完全にD-アミノ酸で作られたペプチドの安定性という利点のすべてではないにしても、ほとんどを得ることができる。
例えば、いくつかの活性薬剤は、内在化ペプチドの1、2、3、4、5又は6個のアミノ酸(グリシンが存在する場合、それを含まない)のみをD-アミノ酸として有する。阻害剤ペプチドは、最初のK残基及び/又はL残基を除いてすべてのL残基で形成される。いくつかの活性薬剤は、内在化ペプチドにおける2-6、2-5、2-4、3-6、3-5又は4-5個のアミノ酸(グリシンが存在する場合、それを含まない)をD-アミノ酸として有し、内在化ペプチドにおける残りのアミノ酸及び阻害剤ペプチドにおける最初のK残基及び/又はL残基を除くアミノ酸をL-アミノ酸又はグリシンとして有する。いくつかの活性薬剤は、内在化ペプチドにおける2-6、2-5、2-4、3-6、3-5又は4-5個のアミノ酸(グリシンが存在する場合、それを含まない)をD-アミノ酸として有し、内在化ペプチドにおける残りのアミノ酸及び阻害剤ペプチドをL-アミノ酸又はグリシンとして有する。
プラスミン耐性及び血漿半減期は、活性薬剤における選択されたL-アミノ酸をD-アミノ酸に置換し、及び/又は活性薬剤の活性に必須ではないL-アミノ酸を削除することによって向上することができる。薬学的活性を大幅に損なうことなくネリネチドから削除できる例示的なアミノ酸は、内在化ペプチドYGRKKRRQRRR(配列番号1)の最初の2つのアミノ酸Y及びG、阻害剤ペプチドKLSSIESDV(配列番号2)のN末端から最初の4つ又は5つのアミノ酸を含む。したがって、いくつかの活性薬剤は、RKKRRQRRR(配列番号13)を含む内在化ペプチドに基づいている。内在化ペプチドの全てのアミノ酸ではないが、少なくとも1つはD-アミノ酸である。例えば、RKKRRQRRR(配列番号13)における1、2、3、4、5、6、7又は8個のアミノ酸は、D-アミノ酸であり得る。いくつかの活性薬剤において、RKKRRQRRRの1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3又は1-2個のアミノ酸残基は、D-アミノ酸である。いくつかの活性薬剤において、RKKRRQRRR(配列番号13)の2-8、2-7、2-6、2-5、2-4、2-3個の残基は、D-アミノ酸である。いくつかの活性薬剤において、RKKRRQRRR(配列番号13)の3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-8、4-7、4-6、4-5、5-8、5-7、5-6、6-8、6-7又は7-8個の残基は、D-アミノ酸である。
いくつかの活性薬剤は、GRKKRRQRRR(配列番号11)を含む内在化ペプチドに基づいている。いくつかの活性薬剤において、GRKKRRQRRR(配列番号11)の1、2、3、4、5、6、7又は8個の残基は、D-アミノ酸である(キラル型を持たないグリシンは、ペプチド内のDアミノ酸のこのカウント又は同様のカウントではD残基としてカウントされない)。いくつかのこのような活性薬剤において、GRKKRRQRRR(配列番号11)の1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3又は1-2個の残基は、D-アミノ酸である。 いくつかのこのような活性薬剤において、GRKKRRQRRR(配列番号11)の2-8、2-7、2-6、2-5、2-4又は2-3個の残基は、D-アミノ酸である。いくつかのこのような活性薬剤において、GRKKRRQRRR(配列番号11)の3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-8、4-7、4-6、4-5、5-8、5-7、5-6、6-8、6-7又は7-8個の残基は、D-アミノ酸である。
いくつかの活性薬剤は、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含む内在化ペプチドに基づいている。いくつかの活性薬剤において、内在化ペプチドにおける1-9、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3、1-2個の残基は、D-アミノ酸である。いくつかのこのような活性薬剤において、内在化ペプチドにおける2-9、2-8、2-7、2-6、2-5、2-4又は2-3個の残基は、D-アミノ酸である。いくつかのこのような活性薬剤において、内在化ペプチドにおける3-9、3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-9、4-8、4-7、4-6、4-5、5-9、5-8、5-7、5-6、6-9、6-8、6-7、7-9、7-8又は8-9個の残基は、D-アミノ酸である。いくつかのこのような活性薬剤において、内在化ペプチドにおける1、2、3、4、5、6、7、8又は9個の残基は、D-アミノ酸である。
前記内在化ペプチドに結合した阻害剤ペプチドは、式[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)に基づいて4個のC末端アミノ酸を含む。好ましくは、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)、IESDV(配列番号5)、ETDV(配列番号16)又はIETDV(配列番号22)を含む。阻害剤ペプチドの4又は5個の末端L-アミノ酸、例えば、ESDV(配列番号14)、IESDV(配列番号5)、ETDV(配列番号16)又はIETDV(配列番号22)は、L-アミノ酸である。追加のアミノ酸が阻害剤ペプチドに存在する場合、それらは、典型的にIE[S/T]DV(配列番号4)のN末端に結合したKLSS(配列番号113)、KLS、KL、K、S、SS又はSLである。阻害剤ペプチドのこのような追加のアミノ酸は、典型的にアミノ酸であるが、KがL又はD-アミノ酸であってもよい。KLSSIESDV(配列番号2)又はKLSSIETDV(配列番号12)は、阻害剤ペプチドの各残基がL-アミノ酸である(K及びLが独立してL又はD-アミノ酸であり得ることを除く)例示的な阻害剤ペプチドである。いくつかの阻害剤ペプチドにおいて、K及びLは、両方ともL-アミノ酸である。いくつかの阻害剤ペプチドにおいて、K及びLは、両方ともD-アミノ酸である。いくつかの阻害剤ペプチドにおいて、KはD-アミノ酸であり、LはL-アミノ酸であり、又はその逆である。
他の置換、欠失、又は付加(L-アミノ酸のD-アミノ酸による置換に加えて)は、結合、阻害、プラスミン耐性及び血漿半減期を少なくとも実質的に保持し、以下でさらに議論する腎毒性を増加させることはなく、開示された配列に対して任意に行うことができる(例えば、最大1、2、3、4、又は5個の置換、欠失、又は付加)。例えば、いくつかのバリアントは、開示された配列に対して1、2、3、4又は5個の置換を含む。いくつかのバリアントは、開示された配列と比較して、1、2、3、4又は5個の置換及び欠失の組み合わせを含む。いくつかのバリアントは、開示された配列と比較して、1、2、3、4又は5個の置換、欠失、又は付加の組み合わせを含む。
上に開示した内在化ペプチドに存在するD残基は、互いに連続していてもよく、又は連続していなくてもよい。例えば、いくつかの内在化ペプチドにおいて、少なくとも2つのD-アミノ酸は、互いに1つ以上のL-アミノ酸又はグリシンによって分離される。いくつかの内在化ペプチドにおいて、少なくとも3つのD-アミノ酸は、互いに1つ以上のL-アミノ酸又はグリシンによって分離される。
いくつかの活性薬剤において、少なくとも1つ又は全てのD-アミノ酸で置換されたL-アミノ酸は、K及びRであり、又はK若しくはR残基のすぐC末端側にある残基である。これらの残基はプラスミン切断の可能性のある部位に隣接するためである。いくつかの活性薬剤において、2つ以上の連続するK又はR残基のストレッチのすぐC末端にある残基は、D-アミノ酸で置換される。K、R以外の他のL残基、及びC末端のすぐ隣の残基もD残基で置換することができる。
いくつかの例示的な内在化ペプチドは、表1Bに示される配列を有する。
いくつかの例示的な活性薬剤は、RkkrrQrRrIESDV(配列番号110、NoNO411)、RKkRrQrrRIESDV(配列番号111)若しくはrKKRrArRRIESDV(配列番号112)のいずれかを含むか、又はそれからなるアミノ酸配列を有する。
いくつかの好ましい活性薬剤は、kLSSIESDV(配列番号122)、KlSSIESDV(配列番号123)又はklSSIESDV(配列番号70)に結合した上記の内在化ペプチドのいずれかを有する。
いくつかの活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号4)を含む配列を有する。前記バリアントは、内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに最大1、2、3、4又は5個の置換、付加、又は削除を有する(同じアミノ酸のLからDへの置換を含まない)。いくつかの活性薬剤は、RKKRRQRRR(配列番号13)、GRKKRRQRRR(配列番号11)又はYGRKKRRQRRR(配列番号1)を含む配列を有し、阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を有し、そのバリアントは、内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに最大1、2、3、4又は5個の置換、付加、又は削除を有する(同じアミノ酸のLからDへの置換を含まない)。阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸である。内在化ペプチドの2-6、好ましくは3-5個の残基、例えば、3又は4個の残基(グリシンを除く)は、D-アミノ酸である。C末端アミノ酸は、好ましくはIE[S/T]DV(配列番号4)であり、それらの全てはL-アミノ酸である。阻害剤ペプチドの付加位置又は内在化ペプチドと阻害剤ペプチドの間のスペーサペプチドは、L又はDであり得る。いくつかのこのような薬剤において、各D残基は、K若しくはR又はK若しくはR残基のC末端に位置する。このような活性薬剤におけるD残基は、活性薬剤が遭遇する可能性のあるプラスミン及び他のプロテアーゼによる切断を低減する際に最大の効果が得られるように間隔をあけて配置されることが好ましい。いくつかのこのような活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを含まない。前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される隣接アミノ酸(即ち、プラスミン切断部位)を含む。言い換えれば、あるL型R又はKは、4つ以上のL-アミノ酸又はグリシンである連続アミノ酸のストレッチの一部として他のL型R又はKに隣接して存在しない。いくつかの活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを含まない。前記ストレッチは、R及び/又はKを含む。言い換えれば、あるL型R又はKは、4つ以上のL-アミノ酸又はグリシンである連続アミノ酸のストレッチの一部として存在しない。いくつかのこのような活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを含まない。前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される隣接アミノ酸(即ち、プラスミン切断部位を含む)。言い換えれば、あるL型R又はKは、5つ以上のL-アミノ酸又はグリシンである連続アミノ酸のストレッチとして他のL型R又はKに隣接して存在しない。4つのこのような連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、好ましくは、このようなストレッチは、1つだけ存在するとともに、内在化ペプチドのN末端に位置し(即ち、最初の4個の残基)、他の位置には、2つ又は3つ以下のこのような連続アミノ酸のストレッチがある。いくつかの活性薬剤は、R及び/又はKを含むL-アミノ酸又はグリシンから選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを含まない。言い換えれば、L型R又はKは、5つ以上のL-アミノ酸であるグリシン連続アミノ酸のストレッチの一部として存在しない。4つのこのような連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、好ましくは、このようなストレッチは、1つだけ存在するとともに、内在化ペプチドのN末端に位置し(即ち、最初の4個の残基)、他の位置には、2つ又は3つ以下のこのような連続アミノ酸のストレッチがある。
したがって、例えば、いくつかの活性薬剤は、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を有する内在化ペプチドに3つのD-残基(グリシンを除く)を有し、N末端から番号付けされて3-5位の間にあるD-アミノ酸、7位又は8位にあるD-アミノ酸、及び9位-11位の間にあるD-アミノ酸を有する。いくつかの活性薬剤は、阻害剤ペプチドと内在化ペプチドの間にスペーサペプチドを有する。スペーサペプチドは、それ自体が阻害剤ペプチドがPSD-95に結合するのに必要ではないが、内在化ペプチドがPSD-95への阻害剤ペプチドの結合を増加できるように、阻害剤ペプチドと内在化ペプチドとの間の間隔を容易にするため、そう呼ばれる。スペーサは、通常2~4アミノ酸のペプチドであるが、同様の間隔を持つ任意の形式のリンカーであってもよい。いくつかのスペーサは、グリシン、アラニン、セリン又はロイシンアミノ酸から独立して選択される一部又は全てのアミノ酸を含む。このようなアミノ酸は、結合される分子間に柔軟性を与えるためにスペーサに含まれることがよくある。いくつかのスペーサにおいて、リジン及び/又はアルギニンは、プラスミン又は他の切断部位の導入を避けるために使用されない。前記スペーサは、ネリネチドのIESDV(配列番号5)と内在化ペプチドとの間に存在するアミノ酸であるKLSS(配列番号113)であってもよい。この場合、プラスミンや他のプロテアーゼによる切断を減らすために、K及び/又はLをD型にすることができる。このような薬剤は、選択的に、分岐リンカーによって内在化ペプチドに結合した阻害剤ペプチドの2つ以上のコピーを含むことができる。
いくつかの活性薬剤は、YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)を含むか若しくはそれからなるアミノ酸配列、又はそのバリアントを有し、前記バリアントは、上記の配列に最大1、2、3、4又は5つの置換、削除又は付加(同じアミノ酸のL型からD型への置換を除く)を有し、5個のC末端アミノ酸以外の位置にある2-7、2-6、3-6又は好ましくは3-5個のアミノ酸(グリシンを除く)は、D-アミノ酸である。いくつかの活性薬剤は、配列YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)と少なくとも75、80、85、90又は95%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、5個のC末端アミノ酸以外の位置にある2-7、2-6、3-6、好ましくは3-5個のアミノ酸(グリシンを除く)は、D-アミノ酸である。本明細書において、同一性は、変異体配列を参照配列としてのYGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)と最大限に整列させ、一致するアミノ酸の数を参照のアミノ酸の総数で割ることによって決定される。同じタイプのL-アミノ酸とD-アミノ酸は、この目的に適合すると考えられる。参照と整列した配列の外側のバリアント内の隣接アミノ酸はスコア化されない。いくつかのこのような活性薬剤において、活性薬剤における隣接位置を占めるD-アミノ酸がない。いくつかのこのような活性薬剤において、各D-アミノ酸は、互いにL-アミノ酸及びグリシンから選択される少なくとも2つ又は少なくとも3つのアミノ酸によって分離される。いくつかの活性薬剤は、3、4又は5個のD-アミノ酸(グリシンはD-アミノ酸としてカウントされない)を含む。いくつかの活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから選択される4つ以上の隣接アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される2つの隣接アミノ酸(即ち、プラスミン切断部位)を含む。言い換えれば、あるL型R又はKは、4つ以上のL-アミノ酸又はグリシン連続アミノ酸のストレッチの一部として別のL型R又はKに隣接して存在しない。いくつかの活性薬剤は、R及び/又はKを含む4つ以上のL-アミノ酸又はグリシンのストレッチを欠く。言い換えれば、あるL型R又はKは、4つ以上のL-アミノ酸又はグリシンである連続アミノ酸のストレッチの位置として存在しない。NoNO42は、4つ以上の上記のような連続アミノ酸ではなく、3つ(KKR)の連続アミノ酸のストレッチを含む活性薬剤の例である。いくつかの活性薬剤は、R及びKから独立して選択される2つの隣接アミノ酸(即ち、プラスミン切断部位)を含む5つ以上の連続したL-アミノ酸又はグリシンのストレッチを欠く。言い換えれば、あるL型R又はKは、5つ以上のL-アミノ酸又はグリシンである連続アミノ酸のストレッチの一部として別のL型R又はKに隣接して存在しない。4つのこのような連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、好ましくは、このようなストレッチは、1つだけであるとともに、活性薬剤のN末端に位置し(即ち、最初の4個の残基)、他の位置には、2つ又は3つ以下のこのような連続アミノ酸のストレッチがある。NA-411.4は、このような活性薬剤の例であり、N末端に4つのこのような連続アミノ酸のストレッチ(YGRK配列番号124)があり、他の位置には、2つ以下のこのような連続アミノ酸のストレッチがない。いくつかの活性薬剤は、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを含まず、前記ストレッチは、R及び/又はKを含む。言い換えれば、あるL型R又はKは、5つ以上のL-アミノ酸又はグリシンである連続アミノ酸のストレッチの一部として別のL型R又はKに隣接して存在しない。4つのこのような連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、好ましくは、このようなストレッチは、1つだけであるとともに、活性薬剤のN末端に位置し(即ち、最初の4個の残基)、他の位置には、2つ又は3つ以下のこのような連続アミノ酸のストレッチがある。いくつかの活性薬剤は、3又は4個のD-アミノ酸(グリシンはD-アミノ酸としてカウントされない)を含み、第1のD-アミノ酸が3位-5位の間にあり、第2のD-アミノ酸が7位又は8位にあり、第3のD-アミノ酸が9位-11位の間にあり、選択的に、第4のD-アミノ酸が12位又は13位にある。
好ましい活性薬剤は、YGrKKRrQrRRkLSSIESDV(NA4.2,配列番号114)、YGRkKRrQRrRKLSSIESDV(NA4.4.3,配列番号115)又はYGrKKRrQrRRKlSSIESDV(NA4.4.2,配列番号116)を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなるアミノ酸配列を有し、ここで、D-アミノ酸は、小文字で示される。これらの薬剤は、3又は4個のD-アミノ酸を有し、ネリネチドと比較して血漿半減期及びプラスミン耐性が増加し、ygrkkrrqrrrrklssIESDV(配列番号6)と比較して腎毒性が減少又は存在しないという有利なバランスを有する。他の好ましい活性薬剤は、実施例10、表6に示すプラスミン耐性ペプチドである。
好ましい活性薬剤は、Tat-NR2B9c又は他の点では同一の全L-活性薬剤と比較して、ラット又はヒト血漿中での向上した安定性及び/又は血漿半減期を有する。安定性は実施例に記載のように測定することができる。好ましい活性薬剤は、Tat-NR2B9c又は他の点では同一の全L-活性薬剤と比較して向上したプラスミン耐性を有する。プラスミン耐性及び血漿半減期は実施例に記載のように測定することができる。いくつかの活性薬剤は、特に皮下投与後に、Tat-NR2B9c又はその他の点では同一の全てのL活性薬剤と比較して、曲線下面積及び/又はCMaxが増加した。活性薬剤は、好ましくはTat-NR2B9c(全L)又は他の点では同一の全L-ペプチドと比較して1.5倍、2倍、3倍又は5倍以内でPSD-95に結合するか、或いは実験誤差内で区別できない結合を有する。好ましい活性薬剤は、結合についてTat-NR2B9c又はPSD-95に結合するためのPDZ結合ドメインを含むNMDA受容体サブユニット2配列の最後の15-20個のアミノ酸を含むペプチドと少なくとも10%、25%又は50%競合する(例えば、10倍過剰の活性薬剤はTat-NR2B9c結合を減少させる)。この競合は、活性薬剤がTat-NR2B9cと同じ又は重複する結合部位に結合することを示唆している。同じ又は重複する結合部位を有することは、PSD-95のアラニン変異導入によっても示され得る。残基の同一又は重複セットの変異導入が活性薬剤及びTat-NR2B9cの結合を減少させる場合、活性薬剤及びTAT-NR2B9cはPSD-95上の同一又は重複する部位に結合する。いくつかの活性薬剤は、前記活性薬剤は、配列KLSSIESDV(配列番号2)の阻害剤ペプチドに結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸がD-アミノ酸であり、前記阻害剤ペプチドの各アミノ酸がL-アミノ酸である活性薬剤;及び/又はklssIESDV(配列番号117)(小文字がD-アミノ酸を示し、大文字がL-アミノ酸を示す)に結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸がD-アミノ酸である活性薬剤;及び/又はアミノ酸配列vdseisslkrrrqrrkkrgy(配列番号118)(小文字がD-アミノ酸を示す)を有する活性薬剤;と比較して低下した腎毒性及び/又はより高い治療指数を示す。腎毒性又は治療指数は、実施例又は本明細書に記載されるように測定することができる。半減期などの望ましい活性の増強、又は腎毒性などの望ましくない活性の減少とは、実験誤差を超えた増強又は減少、言い換えれば、95%の確率で統計的に有意であることを指す。選択的に、増強は、少なくとも10%、25%、50%、100%、200%、500%又は1,000%の向上を指し、減少は、少なくとも10%、25%、50%、75%、95又は99%の低下を指す。
本発明の活性薬剤は、修飾アミノ酸残基(例えば、Nアルキル化された残基)を含むことができる。N末端アルキル修飾は、例えば、N-メチル、N-エチル、N-プロピル、N-ブチル、N-シクロヘキシルメチル、N-シクロヘキシルエチル、N-ベンジル、N-フェニルエチル、N-フェニルプロピル、N-(3、4-ジクロロフェニル)プロピル、N-(3,4-ジフルオロフェニル)プロピル、そして、N-(ナフタレン-2-イル)エチル)を挙げることができる。活性薬剤は、レトロペプチドを含んでもよい。レトロペプチドは、逆アミノ酸配列を有する。ペプチド模倣物は、アミノ酸の順序が逆であるレトロインベルソペプチドも含むため、元のC末端アミノ酸はN末端に現れ、D-アミノ酸はL-アミノ酸の代わりに使用される(例えば、RI-NA-1としても知られているアミノ酸vdseisslkrrrqrrkkrgy(配列番号118))。
ペプチド、ペプチド模倣体又は他の薬剤の適当な薬理活性は、所望の場合、霊長類及び本出願に記載の臨床試験における試験に先立ち、前述の脳卒中のラットモデルを用いて、確認することができる。ペプチド又はペプチド模倣体は、PSD-95とNMDAR2Bとの相互作用を阻害する能力について、米国特許出願公開公報第US20050059597号に記載のアッセイを用いて、スクリーニングすることも可能であり、この公報は参照によって組み込まれる。有用なペプチドは、一般に、そのようなアッセイにおいて、50μM,25μM,10μM,0.1μM又は0.01μMのIC50値を有している。好ましいペプチドは、一般に、0.001~1μMのIC50値を、より好ましくは、0.001~0.05,0.05~0.5μM又は0.05~0.1μMのIC50値を有している。ペプチド又は他の薬剤が1つの相互作用、例えば、NMDAR2BへのPSD-95の相互作用、の結合を阻害するとして特徴付けられるとき、そのような表現は、ペプチド又は薬剤が、他の相互作用、例えば、nNOSへのPSD-95の結合、の相互作用をも阻害することを排除するものではない。
上述のようなペプチドは、随意的に、誘導体化(例えば、アセチル化、リン酸化、ミリストイル化、ゲラニル化、ペグ化及び/又はグリコシル化)して、阻害剤への結合親和性を高め、阻害剤の細胞膜を透過する能力を高め、又は安定性を高めることが可能である。具体的な例として、C末端から3番目の残基がS又はTである阻害剤については、この残基は、そのペプチドを使用する前に、リン酸化することができる。
内在化ペプチドは、従来法によって阻害剤ペプチドに取り付けることができる。例えば、上記阻害剤ペプチドは、化学結合によって(例えば、結合又は接合薬剤を介して)内在化ペプチドに結合することができる。多数のかかる薬剤は、商業的に入手可能であり、S.S.Wong,Chemistry of Protein Conjugation and Cross-Linking, CRC Press(1991)によって検討されている。架橋試薬のいくつか例として、J-スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオナート(SPDP)又はN,N'-(1,3-フェニレン)ビスマレイミド;N,N'-エチレンビス-(ヨードアセトアミド)又は6~11個の炭素メチレンブリッジ(スルフヒドリル基に比較的特異的)を有する他のかかる試薬;そして、1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン(それは、不可逆結合をアミノ基とチロシン基が不可逆結合を形成)が挙げられる。他の架橋試薬として、p,p'-ジフルオロ-m,m'-ジニトロジフェニルスルホン(アミノ基とフェノール基が不可逆架橋を形成);ジメチルアジプイミド酸(アミノ基に特異的);フェノール-1,4-ジスルホニルクロリド(主にアミノ基と反応);ヘキサメチレンジイソシアナート又はジイソチオシアネート又はアゾフェニル-p-ジイソシアナート(主にアミノ基と反応);グルタルアルデヒド(いくつかの種々の側鎖と反応)及びジスジアゾベンジジン(disdiazobenzidine)(主にチロシン及びヒスチジンと反応)が挙げられる。
リンカー(例えばポリエチレングリコールリンカー)は、阻害剤ペプチド、ペプチド又はペプチド模倣体の活性部分を二量化して、タンデムPDZドメインを含有するタンパクに対する、その親和性及び選択性を向上させるのに使用することができる。Bach et al.,(2009)Angew.Chem.Int.Ed.48:9685-9689及び国際特許出願公開公報第WO2010/004003号を参照。PLモチーフ含有ペプチドは、好ましくは、2つの分子のN末端を結合して二量化され、C末端は自由のままとされる。Bachは、さらに、NMDAR2BのC末端由来の五量体ペプチドIESDV(配列番号5)が、PSD-95へのNMDAR2Bの結合の阻害に有効であることを報告している。IETDV(配列番号22)もIESDV(配列番号5)の代わりに使用することができる。選択的に、PEGの2~10個のコピーは、直列に結合してリンカーとすることができる。選択的に、リンカーは、内在化ペプチドに結合するか、脂質化して細胞取り込みを強化することもできる。二量体阻害剤の例を以下に示す(IETDV,配列番号22)(Bach et al.,PNAS 109(2012)3317-3322)。
Rは、1つ以上のD-アミノ酸を含む本明細書に開示される内在化ペプチドのいずれかである。Nは、Oに置き換えることができる。本明細書に開示されているPSD-95阻害剤のいずれもIETDV(配列番号22)、特にIESDV(配列番号5)の代わりに使用することができ、任意の内在化ペプチド又は脂質化部分はtatの代わりに使用することができる。示されている他のリンカーも使用できる。
内在化ペプチドは、阻害剤ペプチドに結合して融合ペプチドを形成することもでき、好ましくは内在化ペプチドのC末端で阻害剤ペプチドのN末端に結合され、阻害剤ペプチドのC末端は遊離末端となる。
ペプチドを内在化ペプチドに連結することに代えて、又は加えて、そのようなペプチドは脂質に連結して(脂質付加)、複合体の疎水性をペプチド単独よりも高め、これによって、連結ペプチドが細胞膜及び/又は脳関門を透過するのを促進することができる。脂質付加は、好ましくは、N末端アミノ酸において実施されるが、PSD-95とNMDAR2Bとの相互作用を阻害するペプチドの能力が、50%を超えて低下しないことを条件に、内部アミノ酸においても実施することが可能である。好ましくは、脂質付加は、最もC末端の4個のアミノ酸の1つ以外のアミノ酸において実施される。脂質は、水よりもエーテルに溶け易い有機分子であり、脂肪酸、グリセリド及びステロイドを含む。脂質付加の好適な形態は、ミリストイル化、パルミトイル化、又は、ラウリル酸及びステアリン酸などの、好ましくは10~20炭素の鎖長を有する他の脂肪酸の付加のほか、ゲラニル化、ゲラニルゲラニル化及びイソプレニル化である。天然タンパクの翻訳後の変更で生じる種類の脂質付加が、好ましい。ペプチドのN末端アミノ酸のアルファアミノ基へのアミド結合の形成を介する、脂肪酸での脂質付加も好ましい。脂質付加は、予め脂質付加されたアミノ酸を含むペプチド合成により行うことができ、インビトロで酵素的に、又は、遺伝子組み換え発現によって、化学架橋によって、もしくはペプチドの化学的誘導体化によって、実施することができる。ミリストイル化によって変更されたアミノ酸及び他の脂質変更体は、市販されている。内在化ペプチドの代わりに脂質を使用することにより、プラスミン切断部位を提供するK及びR残基の数が減少する。いくつかの例示的な脂質付加分子には、好ましくはN末端に脂質付加を有するKLSSIESDV(配列番号2)、klSSIESDV(配列番号70)、lSSIESDV(配列番号71)、LSSIESDV(配列番号72)、SSIESDV(配列番号73)、SIESDV(配列番号74)、IESDV(配列番号5)、KLSSIETDV(配列番号12)、klSSIETDV(配列番号75)、lSSIETDV(配列番号76)、LSSIETDV(配列番号77)、SSIETDV(配列番号78)、SIETDV(配列番号79)、IETDV(配列番号22)が含まれる。
阻害剤ペプチド、選択的に内在化ペプチドに融合された阻害剤ペプチドは、固相合成又は遺伝子組み換え法によって合成することができる。ペプチド模倣体は、科学文献及び特許文献、例えば、Organic Syntheses Collective Volumes,Gilman et al.(Eds)John Wiley&Sons,Inc.,NY,al-Obeidi(1998)Mol.Biotechnol.9:205-223;Hruby(1997)Curr.Opin.Chem.Biol.1:114-119;Ostergaard(1997)Mol.Divers.3:17-27;Ostresh(1996)Methods Enzymol.267:220-234、に記載されている様々な手順及び手法を用いて合成することができる。
III.塩
上述のタイプのペプチドは、一般的に、固相合成によって作られる。固相合成では、トリフルオロアセテート(TFA)を用いて保護基を除去するか樹脂からペプチドを除去するため、ペプチドは一般的に、トリフルオロ酢酸塩として最初は生産される。トリフルオロアセテートは、例えば、固体担体(例えばカラム)にペプチドを結合するステップと、カラムを洗浄して既存のカウンターイオンを取り除くステップと、新たなカウンターイオンを含む溶液でカラムを平衡化させるステップと、例えば、疎水性溶媒(例:アセトニトリル)をカラムに導入することによってペプチドを溶出させるステップによって、別のアニオンと置換することができる。アセテートへのトリフルオロアセテートの置換は、ペプチドを別の従来の固相合成法で溶出させる前に、最終工程としてアセテート洗浄で行なうことができる。トリフルオロアセテート又はアセテートをクロライドで置換することは、塩化アンモニウムで洗浄し、その次に溶出させることによって行なうことができる。疎水性担体の使用が好ましく、調製用逆相HPLCは、特にイオン交換式が好ましい。トリフルオロアセテートは、クロライドで直接置換することもできるし、最初にアセテートで置換して、次に、アセテートをクロライドで置換することもできる。
トリフルオロアセテート、アセテート又はクロライドに関わらず、カウンターイオンは、Tat-NR2B9c及びそのDバリアント、特にN末端アミノ基並びにアルギニン及びリジン残基のアミノ側鎖上の正に荷電する原子に結合する。本発明の実施に、Tat-NR2B9cの塩及びそのDバリアントにおけるアニオンに対するペプチドの正確な化学量を理解する必要はないが、最高約9つのカウンターイオン分子が塩の分子当たりに存在しているものと考えられる。
あるイオンによるそのカウンターイオンとの置換は効率的に生じるが、最終的なカウンターイオンの純度は100%未満であってもよい。したがって、TAT-NR2B9c又はそのDバリアントの塩化物塩に関する言及は、塩の調製品において、クロライドは、塩の凝集体に存在する全ての他のアニオンに対して、重量(又は、モル)当たりで主要なアニオンであることを意味する。言い換えると、クロライドは、塩に存在する全てのアニオンの50重量又はモル%超、好ましくは75重量又はモル%、95重量又はモル%超、99重量又はモル%超又は99.9重量又はモル%超で構成されている。かかる塩又はこの塩から調製された製剤において、アセテート及びトリフルオロアセテート単独及び組み合わせは、重量又はモルで、塩又は製剤中のアニオンの50%、25%、5%、0.5%又は0.1未満で構成させている。
IV.製剤
活性薬剤は、液体製剤又は凍結乾燥製剤に製剤化することができる。液体製剤は、緩衝液、塩及び水を含み得る。好ましい緩衝液はリン酸ナトリウムである。好ましい塩は塩化ナトリウムである。安息香酸ナトリウムは、防腐剤とD-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤(二重目的)として存在することができる。pHは、例えばpH7.0又は生理的レベルであり得る。
凍結乾燥製剤は、活性薬剤、緩衝剤、増量剤及び水を含む未凍結乾燥製剤から調製され得る。他の構成成分、例えば、凍結又は凍結乾燥保存剤、医薬的に許容可能なキャリア等が存在していても存在していなくてもよい。好ましい緩衝剤は、ヒスチジンである。安息香酸ナトリウムは、防腐剤とD-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤(二重目的)として存在することができる。好ましい増量剤は、トレハロースである。トレハロースは、凍結又は凍結乾燥保存剤としての役割も果す。例示的な未凍結乾燥製剤は、活性薬剤、ヒスチジン(例えば、10-100mM、15-100mM、15-80mM、40-60mM又は15-60mM、例えば、20mM又は選択的に50mM、又は、20-50mM)及びトレハロース(50-200mM、好ましくは80-160mM、100-140mM、より好ましくは、120mM)を含む。pHは、5.5~7.5、より好ましくは6-7、より好ましくは6.5である。活性薬剤の濃度は、20-200mg/ml、好ましくは50-150mg/ml、より好ましくは70-120mg/ml又は90mg/mlである。したがって、例示的な未凍結乾燥製剤は、20mMのヒスチジン、120mMのトレハロース及び90mg/mlの活性薬剤の塩化物塩である。選択的に、US10,206,878にて説明しているように、製剤中の任意の残余アセテート又はトリフルオロアセテートを更に減らすために、アセチル化スカベンジャー(例えばリジン)を含めることができる。
凍結乾燥後、凍結乾燥製剤は、重量当たりの水分含量が低く、好ましくは約0%-5%水、より好ましくは2.5%未満である。凍結乾燥製剤は、フリーザー(例えば、-20又は-70℃)、冷蔵庫(0-40℃)、又は、室温(20-25℃)で保存することができる。
活性薬剤は、水溶液、好ましくは注射用の水又は選択的に通常の生理食塩水(0.8-1.0%の生理食塩水及び好ましくは0.9%の生理食塩水)において再構成され得る。再構成品は、未凍結乾燥製剤と同一若しくは類似の量又はそれよりも多い量とすることができる。好ましくは、上記量は、再構成品のほうが再構成前のものよりも多い(例えば、3-6倍多い)。例えば、3-5mlの未凍結乾燥量は、10mL、12mL、13.5ml、15mL若しくは20mL又は特に10-20mLの量として再構成することができる。再構成後、ヒスチジンの濃度は、好ましくは2-20mM(例えば、2-7mM、4.0-6.5mM、4.5mM又は6mM)であり、トレハロースの濃度は、好ましくは15-45mM又は20-40mM又は25-27mM又は35-37mMである。リジンの濃度は、好ましくは100-300mM(例えば、150-250mM、150-170mM又は210-220mM)である。活性薬剤は、好ましくは10-30mg/ml、例えば15-30、18-20、20mg/mlの活性薬剤又は25-30、26-28若しくは27mg/mLの活性薬剤の濃度である。再構成後の例示的な製剤は、4-5mMのヒスチジン、26-27mMのトレハロース、150-170mMのリジン及び20mg/mlの活性薬剤(最も近い整数に丸めた濃度)を有する。再構成後の第二の例示的な製剤は、5-7mMのヒスチジン、35-37mMのトレハロース、210-220mMのリジン及び26-28mg/mlの活性薬剤(最も近い整数に丸めた濃度)を有する。再構成製剤は、例えば、通常の生理食塩水が入っている流体バッグに加えることによって投与前に更に希釈することができる。
IV.病状
活性薬剤は、様々な病状、特に神経病状及び特に興奮毒性によって部分的には媒介される病状を治療するのに有効である。かかる病状として、脳卒中、てんかん、低酸素症、くも膜下出血、脳震盪、脳卒中(例えば外傷性脳損傷及び脊髄損傷)と関連していないCNSに対する外傷、他の脳虚血、再灌流傷害、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病及びパーキンソン病)が挙げられる。そのような病状には、網膜症、網膜虚血関連の他の眼障害、又は耳鳴りを含む目若しくは耳の障害又は疾患も含まれ得る。興奮毒性と関連していることが知られていない、本発明の活性薬剤によって治療可能な他の神経病状には、不安及び痛みが含まれる(神経障害性又は炎症性)。
脳卒中は、原因によらず、CNSにおける血流障害の結果の疾患である。原因となり得るものには、塞栓症、出血及び血栓症がある。血流の障害の結果として、いくつかのニューロン細胞が直ちに死ぬ。これらの細胞は、グルタメートを含むそれらの成分分子を放出し、これはNMDA受容体を活性化し、NMDA受容体は、細胞内カルシウムレベル及び細胞内酵素レベルを上昇させて、さらなるニューロン細胞の死を招く(興奮毒性カスケード)。CNS組織の死は、梗塞と呼ばれる。梗塞体積(つまり、脳において脳卒中の結果死んだニューロン細胞の体積)は、脳卒中に起因する病理学的損傷の程度の指標として使用することができる。症候性作用は、梗塞の体積及びそれが脳の何処に位置するかの、双方に依存する。ランキンストロークアウトカムスケール(Rankin,Scott Med J;2:200-15(1957))及びバーセルインデックスなどの障害指数は、症候的損傷の測定に使用することができる。ランキンスケールは、以下のように、対象の全体的状態を直接評価することに基づいている。
0:完全に無症状。
1:症状にかかわらず重大な障害はない;通常の職務及び動作を行うことができる。
2:軽度の障害;従前のすべての動作を行うことはできないが、介助なしで自分の世話をすることができる。
3:中度の障害;いくらかの援助を必要とするが、介助なしで歩くことができる。
4:中度ないし重度の障害;介助なしでは歩くことができず、介助なしでは自分の身体の世話をすることができない。
5:重度の障害;寝たきりで、失禁を起こし、看護及び注意を常時必要とする。
1:症状にかかわらず重大な障害はない;通常の職務及び動作を行うことができる。
2:軽度の障害;従前のすべての動作を行うことはできないが、介助なしで自分の世話をすることができる。
3:中度の障害;いくらかの援助を必要とするが、介助なしで歩くことができる。
4:中度ないし重度の障害;介助なしでは歩くことができず、介助なしでは自分の身体の世話をすることができない。
5:重度の障害;寝たきりで、失禁を起こし、看護及び注意を常時必要とする。
バーセルインデックスは、日常生活の10の基本的動作を行う対象の能力についての一連の質問に基づいており、結果は0~100のスコアで表され、低いスコアは障害が重いことを示す(Mahoney et al.,Maryland State Medical Journal 14:56-61(1965))。
代替の脳卒中重度/転帰は、ワールドワイドウェブninds.nih.gov/doctors/NIH 脳卒中 Scale Booklet.pdfにて入手可能な、NIHストロークスケールを用いて測定することができる。
このスケールは、対象の意識、運動、知覚及び言語機能のレベルの評価を含む、11群の機能を行う対象の能力に基づいている。
虚血性脳卒中とは、より具体的には、脳への血流の妨害によって引き起こされる種類の脳卒中を指す。この種の妨害の基礎疾患は、血管壁を内張りする脂肪性沈着物の成長が、最も普通である。この疾患は、アテローム性動脈硬化と呼ばれる。これらの脂肪性沈着物は、2種類の妨害を引き起こし得る。脳血栓症とは、血管の詰まった部分に成長する血栓(血液塊)を指す。「脳塞栓」とは、一般に、循環系の他の場所、通常、心臓又は胸郭上部及び頸部の大動脈、で形成された血液塊を指す。次いで、血液塊の一部が抜け出して血流に入り、脳の血管を通って、最終的に、通り抜けるには小さすぎる血管に達する。塞栓の第2の重要な原因は、心房細動として知られる不規則な心拍である。これは、血液塊が心臓で形成され、遊離して脳に達する状況を生成する。虚血性脳卒中の原因となり得るさらなるものには、出血、血栓形成、動脈又は静脈の切開、心拍停止、出血を含むあらゆる原因のショック、及び、脳血管又は脳に達する血管の外科手術又は心臓手術などの医原生の原因が含まれる。虚血性脳卒中はすべての脳卒中の症例の、約83%を占める。
一過性脳虚血発作(TIA)は、小脳卒中又は警告脳卒中である。TIAにおいては、虚血性脳卒中を示す状態が存在し、一般的な脳卒中の警告信号が現れる。ただし、妨害(血液塊)は、短時間生じて、通常の機構で自然に消える傾向にある。心臓手術を受ける対象は、一過性脳虚血発作の危険性が特に高い。
出血性脳卒中は、脳卒中症例の約17%を占める。これは、弱くなった血管が破裂して周囲の脳に出血した結果で生じる。血液は鬱積し、周囲の脳組織を圧迫する。出血性脳卒中の2つの一般な種類は、脳内出血及びくも膜下出血である。出血性脳卒中は、弱くなった血管の破裂の結果である。弱くなった血管の破裂の原因となり得るものには、高い血圧が血管の破裂を引き起こす高血圧性出血、又は、弱くなった血管の他の根本原因、例えば、脳動脈瘤を含む破裂性脳血管奇形、動静脈奇形(AVM)もしくは海綿状奇形など、が含まれる。出血性脳卒中は、梗塞部の血管を弱める虚血性脳卒中の出血性変化、又は、異常に弱い血管を包含するCNSにおける原発性もしくは転移性の腫瘍からの出血によっても生じ得る。出血性脳卒中は、脳血管への直接の外科的損傷などの、医原生の原因からも生じ得る。動脈瘤は、血管の弱った領域の膨張である。放置すると、動脈瘤は弱くなり続け、最終的に破裂して脳に出血する。動静脈奇形(AVM)は、異常に形成された血管の房である。海綿状奇形は、弱くなった静脈構造からの出血を引き起こし得る静脈異常である。これらの血管のいずれも、破裂して、脳への出血を引き起こし得る。出血性脳卒中は、物理的な外傷によっても発生する可能性がある。脳の一部分における出血性脳卒中は、出血性脳卒中で失われる血液の不足を通じて、他の部分に虚血性脳卒中をもたらし得る。
治療に適する1つの対象のクラスは、脳に供給している血管に関与する若しくは関与する可能性がある、そうでなければ脳若しくはCNSに関与する若しくは関与する可能性がある外科手術処置を受けている対象である。いくつかの例では、心肺バイパス、頚動脈ステント術、脳又は大動脈弓の冠状動脈の診断的血管造影、脈管外科的処置及び神経外科的処置を受けている対象である。かかる対象の更なる例は、上記セクションIVにて述べている。脳動脈瘤対象が特に適している。かかる対象は、動脈瘤を留め血液を閉ざすこと、又は、小さいコイルを用いて若しくは動脈瘤が現れている血管にステントを導入して若しくはマイクロカテーテルを挿入して動脈瘤を遮断する血管内手術を実行することを含む様々な外科的処置によって治療することができる。血管内処置は、動脈瘤を留めることより侵襲性が低く、より良好な対象の転帰と関連しているが、この転帰は小さい梗塞の発生率がそれでも高い。かかる対象は、上述のNMDAR 2BとのPSD95の相互作用の阻害剤及び、とりわけ、上記薬剤を用いて治療することができる。手術を実行することに対する投与のタイミングは、上記の通り、治験による可能性がある。
治療を受けやすい他のクラスの対象は、動脈瘤を伴う又は伴わないくも膜下出血を有する対象である。(US61/570,264参照)。他のクラスの対象は、ESCAPE-NA1 試験など凝血塊を除去するための血管内血栓切除術に適した虚血性脳卒中の対象である(NCT02930018)。薬物は、手術の前後に投与して凝塊を除去することができ、脳卒中自体と、上記の手順に関連する潜在的な医原性脳卒中の両方の結果を改善することが期待され得る。別の例は、画像診断基準を使用せずに脳卒中の可能性があると診断され、脳卒中発症後の数時間以内、好ましくは脳卒中発症後の最初の3時間以内、選択的に、最初の6、9又は12時間以内に治療を受ける対象である(NCT02315443に類似)。
IV.有効な投与計画
活性薬剤は、治療する病状を患っている対象の病状の少なくとも一つの兆候又は症状の更なる悪化を治癒するか、低減させるか、又は阻害するのに有効な量、頻度及び投与経路にて投与されるように投与される。治療有効量(投与前)又は投与後の治療有効血漿濃度は、著しく本発明の薬剤で治療されない、病状を患っている対象(又は、動物モデル)のコントロール群の損傷と比較して、本発明の薬剤で治療される病状を患っている対象(又は、動物モデル)群において治療される病状又は状態の少なくとも一つの兆候又は症状の更なる悪化を治癒するか、低減させるか又は阻害するのに十分な活性薬剤の量又はレベルを意味する。上記量又はレベルは、個々に治療した対象が本発明の方法によって治療されていない比較対象のコントロール群における平均転帰より良好な転帰を達成する場合、治療的に有効であるとも考えられる。治療的に有効な投与計画には、本発明の目的を達成するのに必要な投与頻度及び経路で治療的に有効な量を投与することが含まれる。
脳卒中又は他の虚血性状態を患っている対象に関して、活性薬剤は、脳卒中又は他の虚血性状態の損傷の影響を低減させるのに有効な用量、頻度及び経路を含む投与計画にて投与される。治療を必要とする状態が脳卒中である場合、転帰は、梗塞体積又は障害指数によって決定することができ、個々に治療した対象がRankinスケールが2又は2未満及びより少ないもの及びBarthelスケールが75又は75超の障害度を示す場合、又は、治療した対象群が比較未治療群よりも障害度のスコア分布が大幅に改善した(即ち、障害がより小さい)ことを示す場合、用量は治療的に有効であると考えられる(Lees et at L, N Engl J Med 2006;354:588-600を参照)。単回用量の薬剤で、脳卒中の治療には充分であってもよい。
本発明は、病状のリスクがある対象における病状の予防のための方法及び製剤も提供する。通常、かかる対象は、コントロール群と比較して病状(例えば、病気、障害又は疾患)が進行する可能性が高い。コントロール群には、例えば、診断も受けておらず病状の家族歴もない母集団(例えば、年齢、性別、人種及び/又は民族がマッチした母集団)から選択される1又は複数の個人を含めることができる。対象は、病状と関連する「危険因子」がその対象と関連しているとことが見出された場合、障害のリスクがあると考えることができる。危険因子には、対象群に対する統計学的又は疫学的調査を通じた、所定の障害に伴う任意の活量、形質、事象又は特性を含めることができる。したがって、対象は、根底にある危険要因を同定する調査が具体的に対象を含まなかった場合であっても、障害のリスクがあるとして分類することができる。例えば、心臓手術を受けている対象は、心臓手術を受けた対象群とそれを受けなかった対象群と比較して一過性脳虚血発作の頻度が増加するため、一過性脳虚血発作のリスクにさらされている。
脳卒中に関する他の一般的な危険要因には、年齢、家族歴、性別、脳卒中、一過性脳乏血発作又は心臓発作の事前の発病率、高血圧、喫煙、糖尿病、頸動脈又は他の動脈疾患、心房細動、他の心臓病(例えば心臓病、心不全、拡張心筋症、心臓弁疾患及び/又は先天性心臓の欠陥)、高血液コレステロール及び飽和脂肪、トランス脂肪又はコレステロールが高い食事が含まれる。
予防において、活性薬剤は、病状のリスクがあるがまだ病状を患っていない対象に、病状の少なくとも一つの兆候又は症状の進行を防止、遅延又は阻害するのに十分な量、頻度及び経路で投与される。投与前の予防有効量又は投与後の血漿中濃度は、著しく本発明の活性薬剤で治療されていない病状のリスクがあるヒト対象(又は、動物モデル)のコントロール群と比較して、薬剤で治療した病状のリスクがあるヒト対象(又は、動物モデル)の群における病状の少なくとも一つの兆候又は症状を防止、阻害又は遅延させるのに十分な薬剤の量又はレベルを意味する。上記量又はレベルは、個々に治療した対象が本発明の方法によって治療されていない比較対象のコントロール群における平均転帰より良好な転帰を達成する場合、予防的に有効であるとも考えられる。予防的に有効な投与計画には、本発明の目的を達成するのに必要な投与頻度及び経路で予防的に有効な量を投与することが含まれる。脳卒中の差し迫ったリスクがある対象(例えば、心臓手術を受けている対象)における脳卒中の予防に関して、単回用量の薬剤で通常充分である。
薬剤に応じて、投与は、非経口、静脈内、肺内、経鼻、経口的、皮下、動脈内、脳内、髄腔内、腹膜内、局所、鼻腔内、筋肉内であってもよい。
従来、Tat-NR2B9cは2.6mg/kgで単回静脈内注入によりヒトに投与されている。本発明の活性薬剤は、Tat-NR2B9cと比較して、皮下、鼻腔内又は筋肉内などの非静脈経路により投与される場合、より高いCMax及びAUCを得ることができる。より長い半減期は、活性薬剤が血漿に到達するのに必要な追加の時間を補うためである。このような非静脈内経路による投与はまた、肥満細胞の脱顆粒による顕著な量のヒスタミン放出がなく、より高い用量で投与することを可能にする。例えば、約10mg/kgまでの用量は顕著なヒスタミンの放出がなく使用することができ、25mg/kgまでの用量では検出可能なヒスタミンが放出されるが、同じ用量の静脈内投与よりもはるかに少ない。
投与経路及びヒスタミン放出又はその下流効果を低減するために抗炎症薬と共投与されるか否かに応じて、様々な用量で投与することができる。静脈内投与の場合では、本発明の薬剤は、抗炎症薬と共投与されない場合、Tat-NR2B9cと同様の用量(例えば、3mg/kg以下、0.1-3mg/kg、2-3mg/kg若しくは2.6mg/kg)で投与することができ、或いは抗炎症薬と共投与される場合、より高い用量(例えば、5つ以上、10、15、20若しくは25mg/kg)で投与することができる(少なくとも0.25mg/kgから25mg/kgの範囲での有効性を示す図30A及び図30Bを参照)。皮下、鼻腔内、肺内又は筋肉内などの経路の場合では、抗炎症薬と共投与されない場合、用量は最大10、15又は20mg/kgになる可能であり、抗炎症薬と共投与される場合、用量は10、15、20、25又は50mg/kgを超える。より高い用量で抗炎症薬を投与する必要性は、より長期間にわたる活性薬剤の投与によって減少又は排除することができる(例えば、1分間未満、1~10分間、及び10分間を超える投与は、一定量のヒスタミン放出及び抗炎症薬の必要性が経時的に減少又は排除される代替的な投与計画を構成する)。
活性薬剤は、単回投与又は複数回投与計画として投与することができる。単回投与計画は、急性虚血性脳卒中などの急性病状の治療に使用して梗塞及び認知障害を軽減することができる。このような用量は、神経血管手術を受けている対象などの病状のタイミングが予測可能な場合、病状の発症前に投与することができ、或いは病状が発症した後のウィンドウ内(例えば、最大1、3、6又は12時間後)で投与することができる。
複数回投与計画は、長期間(例えば、少なくとも1、3、5若しくは10日、又は少なくとも、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月若しくは無期限)にわたって活性薬剤が血漿中で検出可能なレベルに維持されるように設計することができる。例えば、活性薬剤は、毎時間、1日2、3、4、6、又は12回、毎日、隔日、毎週などに投与することができる。このような投与計画は、単回投与の場合のように、急性病状から初期障碍を軽減し、その後、まだ進行している病状からの回復を促進することができる。このような投与計画は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの慢性疾患の治療にも使用することができる。活性薬剤は、放出制御製剤に組み込まれて複数回投与計画に使用されることがある。
活性薬剤は、制御製剤又はコーティングなど、身体からの急速な排出から化合物を保護する担体を用いて調製することができる。このような担体については、修飾、遅延、持続若しくは徐放又は胃貯留剤形としても知られており、例えば、Depomed GRTMシステムでは、薬剤は、胃の中で膨潤し、多くの薬剤の毎日の投与に十分な約 8 時間保持するポリマーによってカプセル化される。放出制御システムには、マイクロカプセル化送達システム、インプラント、生分解性及び生体適合性ポリマー(例えば、コラーゲン、エチレンビニルアセテート、ポリ無水物、ポリグリコール酸、ポリオルトエステル、ポリ乳酸)、マトリックス型放出制御デバイス、浸透圧型放出制御デバイス、多粒子放出制御デバイス、イオン交換樹脂、腸溶コーティング、多層コーティング、ミクロスフェア、ナノ粒子、リポソーム、及びそれらの組み合わせが含まれる。活性薬剤の粒子サイズを変えることにより、活性薬剤の放出速度を変更することもできる。修飾した放出の例として、例えば米国特許3,845,770、916,899、3,536,809、3,598,123、4,008,719、5,674,533、5,059,595、5,591,767、5,120,548、5,073,543、5,639,476、5,354,556、5,639,480、5,733,566、5,739,108、5,891,474、5,922,356、5,972,891、5,980,945、5,993,855、6,045,830、6,087,324、6,113,943、6,197,350、6,248,363、6,264,970、6,267,981、6,376,461、6,419,961、6,589,548、6,613,358、お及び6,699,500に記載のものが挙げられる。
D-アミノ酸を含む活性薬剤は腎毒性の影響を受けやすく、腎毒性は、薬剤におけるD-アミノ酸含有量と用量に応じて増加する。腎毒性は、活性薬剤及びD-アミノ酸オキシダーゼ阻害剤を同時投与することによって軽減することができる。このような阻害剤は、例えば統合失調症の治療のために以前に提案されている。このような阻害剤の多くの例が記載されている(例えば、Sacchi et al.,Curr.Phar.Ds.19:2499-511(2013);Szilagyi et al.,Molecules 24,290(2019);Terry Lorenzo et al.,Biosci Rep.34,e00133(2014);Katane et al.,J.Med.Chem.56,1894-1907(2013);Sacchi et al.,Current Pharmaceutical Design 19,2499-2511(2013))。このような阻害剤の例は、リスペリドン、安息香酸ナトリウム又は5-クロロ-ベンゾ[d]イソオキサゾール-3-オールを含む。このような阻害剤は、活性薬剤の前、後、又は同時に投与することができる。後者の場合、共製剤として又は別々に投与することができる。安息香酸ナトリウムは、医薬組成物の防腐剤としても使用されるので、共製剤において二重の目的を果たすことができる。
V.抗炎症薬との共投与
用量及び投与経路に応じて、本発明の活性薬剤は、肥満細胞の脱顆粒、並びにヒスタミンの放出及びその続発症を特徴とする炎症反応を誘導する可能性がある。例えば、IV投与では少なくとも 3mg/kgの用量、他の経路では少なくとも10mg/kgの用量がヒスタミンの放出を引き起こす。
炎症反応の1つ又は複数の側面を阻害するための抗炎症薬は多くあり、容易に入手可能である。抗炎症薬の好ましいクラスは、肥満細胞脱顆粒阻害剤である。このクラスの化合物は、クロモリン(5,5'-(2-ヒドロキシプロパン-1,3-ジイル)ビス(オキシ)ビシ(4-オキシ-4H-クロメン-2-カルボン酸)(クロモグリケートとしても知られている)、2-カルボキシラートクロモン-5'-イル-2-ヒドロキシプロパン誘導体、例えば、ビス(アセトキシメチル)、クロモグリケート二ナトリウム、ネドクロミル(9-エチル-4,6-ジオキソ-10-プロピル-6,9-ジヒドロ-4H-ピラノ[3,2-g]キノリン-2,8-ジ-カルボン酸)、トラニラスト(2-{[(2E)-3-(3,4-ジメトキシフェニル)プロプ-2-エノイル]アミノ})、及びロドキサミド(2-[2-クロロ-5-シアノ-3-(オキサロアミノ)アニリノ]-2-オキソ酢酸)を含む。特定の化合物は、その化合物の薬学的に許容される塩を含む。クロモリンは、経鼻、経口、吸入、又は静脈内投与用の製剤として容易に入手可能である。本発明の実施はメカニズムの理解に依存しないが、これらの薬剤は、内在化ペプチドによって誘導される炎症反応の初期段階で作用するため、血圧の一時的な低下を含む続発症の発生を阻害するのに最も効果的であると考えられている。後述する他のクラスの抗炎症薬は、肥満細胞の脱顆粒に起因する1つ以上の下流イベントを阻害し、例えば、H1又はH2受容体へのヒスタミンを阻害するが、肥満細胞脱顆粒の全ての続発症を阻害することができないか、又はより高い用量若しくは併用が必要とされる。以下の表2は、本発明と併用可能ないくつかの肥満細胞脱顆粒阻害剤の名称、化学式及びFDA状態を示す。
抗炎症薬の別のクラスは、抗ヒスタミン化合物である。このような薬剤は、ヒスタミンとその受容体との相互作用を阻害することにより上記炎症の続発症を阻害する。多くの抗ヒスタミン薬は市販されており、一部はOTCである。抗ヒスタミン薬の例として、アザタジン、アゼラスチン、バーフロリン、セチリジン、シプロヘプタジン、ドキサントロゾール、エトドロキシジン、フォルスコリン、ヒドロキシジン、ケトチフェン、オキサトミド、ピゾチフェン、プロキシクロミル、N,N'-置換ピペラジン又はテルフェナジンが挙げられる。抗ヒスタミン薬は、CNS及び末梢受容体の抗ヒスタミンをブロックする能力が異なり、第 2 世代及び第 3 世代の抗ヒスタミン薬は末梢受容体に対して選択性を持っています。アクリバスチン、アステミゾール、セチリジン、ロラタジン、ミゾラスチン、レボセチリジン、デスロラタジン及びフェキソフェナジンは、第 2 世代及び第 3 世代の抗ヒスタミン薬の例である。抗ヒスタミン薬は、経口製剤及び局所製剤として広く入手可能である。使用可能な他のいくつかの抗ヒスタミン薬を以下の表3に示す。
炎症反応を阻害するのに有用な別のクラスの抗炎症薬は、コルチコステロイドである。これらの化合物は転写調節因子であって、肥満細胞の脱顆粒に起因するヒスタミンやその他の化合物の放出によって引き起こされる炎症症状の強力な阻害剤である。コルチコステロイドの例として、コルチゾン、ヒドロコルチゾン(Cortef)、プレドニゾン(Deltasone,Meticorten,Orasone)、プレドニゾロン(Delta-Cortef,Pediapred,Prelone)、トリアムシノロン(Aristocort,Kenacort)、メチルプレドニゾロン(Medrol)、デキサメタゾン(Decadron,Dexone,Hexadrol)及びベタメタゾン(Celestone)が挙げられる。コルチコステロイドは、経口、静脈内及び局所製剤として広く入手可能である。
非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)も使用することができる。このような薬は、アスピリン化合物(アセチルサリチラート)、非アスピリンサリチレート、ジクロフェナク、ジフルニサル、エトドラク、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、メクロフェナメート、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、フェニルブタゾン、スリンダク、トメチンを含む。しかし、このような薬の抗炎症効果は、抗ヒスタミン薬やコルチコステロイドよりも低い。アザチオプリン、シクロホスファミド、ロイケラン、シクロスポリンなどの強力な抗炎症薬も使用できるが、作用が遅く、及び/又は副作用を引き起こすため、望ましくない。Tysabri(登録商標)やHumira(登録商標)などの生物学的抗炎症薬も使用できるが、同じ理由で望ましくない。
炎症反応を阻害する際に、異なるクラスの薬物と併用することができる。好ましい併用は、肥満細胞脱顆粒阻害剤と抗ヒスタミン剤である。
内在化ペプチドに結合した薬理学的薬剤が抗炎症薬と共に投与される方法において、両者は、抗炎症薬が内在化ペプチドによって誘導される炎症反応を阻害できるように十分に短い投与間隔で投与される。抗炎症薬は、前記薬理学的薬剤の投与前、同時又は投与後に投与することができる。好ましい投与間隔は、抗炎症薬の薬物動態及び薬力学に部分的に依存する。抗炎症薬は、薬理学的薬剤が投与される時点で抗炎症薬が最大血清濃度に近くなるように、薬理学的薬剤の投与前に間隔を置いて投与することができる。典型的には、抗炎症薬は、薬理学的薬剤投与の6時間前から1時間後に投与される。例えば、抗炎症薬は、薬理学的薬剤投与の1時間前から30分間後に投与され得る。好ましくは、抗炎症薬は、薬理学的薬剤投与の30分間前から15分間後に投与され、より好ましくは、薬理学的薬剤投与の15分間前から薬理学的薬剤投与時に投与される。いくつかの方法において、抗炎症薬は、薬理学的薬剤が投与される前の15、10又は5分間内に投与される。いくつかの方法において、抗炎症薬は、薬理学的薬剤投与の1-15、1-10又は1-5分間前に投与される。
静脈内注入のように薬剤の投与が瞬間的でない場合、抗炎症薬と薬理学的薬剤は、それらの投与期間が同程度又は重複する場合、同時に投与されると見なされる。投与前の投与期間は、投与開始時から始まる。投与後の期間は、投与の終了時から始まる。抗炎症薬の投与に関する期間は、その投与の開始を指す。
抗炎症薬が内在化ペプチドに結合した薬理学的薬剤の炎症反応を阻害できると言われる場合において、このような反応が特定の対象に発生する可能性がある場合(このような反応が当該対象に発生することを必ずしも意味するものではない)、抗炎症薬が内在化ペプチドに結合した薬理学的薬剤によって誘導可能な炎症反応を阻害するのに十分に短い投与間隔で両者が投与されることを意味する。一部の対象は、対照臨床試験又は非臨床試験において、統計的に有意な数の対象で炎症反応に関連する内在化ペプチドに結合した薬剤の投与量で治療される。このような対象のかなりの割合が、必ずしも全てではないが、内在化ペプチドに結合した薬理学的薬剤に対して抗炎症反応を起こすと合理的に推測することができる。一部の対象では、内在化ペプチドに結合した薬剤に対する炎症反応の徴候又は症状が検出されるか又は検出可能である。
個々の対象の臨床治療において、通常、抗炎症薬の存在下と非存在下で、内在化ペプチドに結合した薬理学的薬剤からの炎症反応を比較することはできない。しかし、対照臨床試験又は前臨床試験において、同じ又は類似の共投与条件下で有意な阻害が見られる場合、抗炎症薬はペプチドによって誘導される炎症反応を阻害すると合理的に結論付けることができる。対象の結果(血圧、心拍数、蕁麻疹など)は、個々の対象に阻害が発生したかどうかの指標として臨床試験における対照群の典型的な結果と比較することもできる。通常、抗炎症薬は、薬理学的薬剤の投与後1時間以内のある時点で検出可能な血清濃度で存在する。多くの抗炎症薬の薬物動態は広く知られており、それに応じて抗炎症薬の投与の相対的なタイミングを調整することができる。抗炎症薬は、通常、末梢に投与され、即ち、血液脳関門によって脳から分離される。例えば、抗炎症薬は、論議されている薬剤に応じて、経口、経鼻、静脈内又は局所的に投与することができる。抗炎症薬が薬理学的薬剤と同時に投与される場合、両者は組み合わせた製剤として投与することができ、別々に投与することもできる。
いくつかの方法において、抗炎症薬は、少なくとも脳内で検出可能な薬理学的活性を発揮するのに十分な量で経口又は静脈内投与された場合、血液脳関門を通過しないものである。このような薬剤は、それ自体が脳内で検出可能な治療効果を発揮することなく、肥満細胞の脱顆粒及び末梢における活性薬剤の投与に起因するその続発症を阻害することができる。いくつかの方法において、抗炎症薬は、血液脳関門の透過性を高めるための共処理なしで投与されるか、血液脳関門を通過する能力を高めるために誘導体化若しくは製剤化される。しかし、他の方法において、抗炎症薬は、その性質、誘導体化、製剤化、又は投与経路により、脳に侵入するか又は脳内の炎症に影響を与えることによって、肥満細胞の脱顆粒及び/又は内在化ペプチドによる末梢におけるその続発症を抑制し、脳内の炎症を阻害するという二重の効果を発揮することができる。WO04/071531(Strbianら)には、肥満細胞脱顆粒阻害剤であるクロモグリケートのi.c.v.投与(非静脈内投与)は、動物モデルでの梗塞に対して直接な抑制作用を有することが報道されている。
いくつかの方法において、対象は、活性薬剤と共投与される前及び/又は後の日、週又は月内に活性薬剤と共投与される同じ抗炎症薬で治療されていない。いくつかの方法において、対象が反復投与計画(例えば、同じ量、投与経路、投与頻度、投与日のタイミング)で活性薬剤と共投与される同じ抗炎症薬で治療されている場合、抗炎症薬と活性薬剤の共投与は、量、投与経路、投与頻度及び投与日のタイミングのいずれか又はすべてにおいて反復投与計画と一致しない。いくつかの方法において、対象が本方法において活性薬剤と共投与される抗炎症薬の投与を必要とする炎症性疾患又は病状に罹患していることは知られていない。いくつかの方法において、対象は、肥満細胞脱顆粒阻害剤で治療可能な喘息又はアレルギー疾患に罹患していない。いくつかの方法において、抗炎症薬及び活性薬剤はそれぞれ疾患のエピソードごとに上記のように定義されたウィンドウ内で一度だけ投与される。エピソードは、症状が現れないか又は軽減される長い期間に隣接する、疾患の症状が現れる比較的短い期間である。
抗炎症薬は、抗炎症薬の非存在下で炎症反応が起こることが知られている条件下で、内在化ペプチドに対する炎症反応を阻害するのに有効な量、頻度及び経路の投与計画で投与される。抗炎症薬の結果として炎症の徴候又は症状が減少する場合、炎症反応は抑制される。炎症反応の症状には、発赤、蕁麻疹などの発疹、熱、腫れ、痛み、ヒリヒリ感、かゆみ、吐き気、発疹、口渇、しびれ、気道のうっ血などが含まれる。炎症反応は、血圧や心拍数などの徴候を測定することによって監視することもできる。あるいは、炎症反応は、肥満細胞の脱顆粒によって放出されるヒスタミン又は他の化合物の血漿濃度を測定することによって評価することができる。肥満細胞の脱顆粒によって放出されるヒスタミン又は他の化合物のレベルの上昇、血圧の低下、蕁麻疹などの皮膚の発疹、又は心拍数の低下は、大量細胞の脱顆粒の指標である。実際的には、上記抗炎症薬のほとんどの投与量、投与計画、及び投与経路は、Physicians' Desk Reference 及び/又は製造業者から入手することができ、このような抗炎症薬は、このような一般的なガイダンスと一致する本発明の方法に使用することができる。
VI.血栓溶解剤との共投与又は機械的再灌流
虚血を引き起こすプラーク及び血液塊(塞栓としても知られる)は、薬理的手段及び物理的手段の双方によって、溶解し、除去し、又は迂回することが可能である。プラーク及び血液塊の溶解及び除去ならびに結果として生じる血流の回復は、再灌流と呼ばれる。1つのクラスの薬剤は、血栓溶解により作用する。血栓溶解剤は、プラスミンの産生を促進することによって機能する。プラスミンは、架橋したフィブリンの網目(血液塊の骨格)を消去して、血液塊を可溶にし、他の酵素によるさらなるタンパク分解に付し、閉塞した血管の血流を回復させる。血栓溶解剤の例には、組織プラスミノーゲン活性化因子t-PA、アルテプラーゼ(Activase)、レテプラーゼ(Retavase)、テネクテプラーゼ(TNKase)、アニストレプラーゼ(Eminase)、ストレプトキナーゼ(Kabikinase,Streptase)、及び、ウロキナーゼ(Abbokinase)が含まれる。
再灌流に使用することができる薬理学的薬剤の他のクラスは、血管拡張剤である。これらの薬理学的薬剤は、血管を弛緩させ拡げて、血液が閉塞の周囲を流れるようにすることで、作用する。血管拡張剤の種類のいくつかの例には、アルファ-アドレナリン受容体拮抗剤(アルファ-ブロッカー)、アンジオテンシン受容体ブロッカー(ARB)、β2-アドレナリン受容体拮抗剤(β2-ブロッカー)、カルシウムチャンネルブロッカー(CCB)、中枢作用性交感神経遮断剤、直接作用性血管拡張剤、エンドセリン受容体拮抗剤、神経節遮断剤、ニトロ拡張剤(nitrodilator)、ホスホジエステラーゼ阻害剤、カリウムチャンネル開口剤、及び、レニン阻害剤が含まれる。
再灌流に使用することができる薬理学的薬剤の他のクラスは、エピネフリン、フェニレフリン、プソイドエフェドリン、ノルエピネフリン、ノルエフェドリン、テルブタリン、サルブタモール、及び、メチルエフェドリンなどの、昇圧剤(つまり、血圧を上昇させる薬剤)である。上昇した灌流圧は、障害物の周囲の血液の流れを増大させ得る。
再灌流のための機械的手段には、血管形成、カテーテル挿入、及び、動脈バイパス移植手術、ステント留置、塞栓除去、又は、動脈内膜切除が含まれる。これらの処置は、プラークの機械的除去によってプラークの流れを回復し、血管を開いたままに維持することにより、血液がプラークの周りを流れ、又はプラークを迂回し得る。
再灌流の他の方法には、血流を身体の他の領域から脳に転用する装置の使用が含まれる。1つの例は、大動脈を部分的に閉塞するカテーテルであり、例えば、CoAxia NeuroFlo(商標)カテーテル装置であり、これは、最近、無作為化試験に付されており、脳卒中治療についてのFDAの認可を受けるかも知れない。この装置は、虚血の発症後14時間までの脳卒中を示す対象に使用されている。
D-アミノ酸を含む本発明の活性薬剤は、再灌流療法の任意の形態で、治療を受けやすい対象に投与することができる。しかし、本発明の活性薬剤は、活性薬剤に1つ以上のD-アミノ酸を含めることにより血栓溶解剤によって誘導されるプラスミンによる切断に対する活性薬剤の感受性が低下するため、血栓溶解剤との投与に特に有利である。したがって、1つ以上のD-アミノ酸を含む活性薬剤は、血栓溶解剤によって誘導される活性薬剤の切断をもたらす投与計画で血栓溶解剤と共投与することができる。例えば、血栓溶解剤は、活性薬剤が投与される前の60分間、30分間又は15分間のウィンドウ以内に投与することができる。いくつかの方法において、活性薬剤は、血栓溶解剤と同時に投与することができる。活性薬剤と血栓溶解剤は、共製剤化されてもよいか、又は別々に投与されてもよい。いくつかの方法において、血栓溶解剤は、活性薬剤が投与される前に投与され、活性薬剤が投与されるときに血清中に検出可能なレベルで持続する。
前もって予測することができない虚血の治療については、活性薬剤は、虚血の発症後できるだけ又は実際的に速やかに、投与することができる。例えば、活性薬剤は、虚血の発症後0.5,1,2,3,4,5,6,9,12又は24時間以内に、投与することができる。前もって予測することが可能な虚血については、活性薬剤は、虚血の発症の前に、発症と同時に、又は発症の後に、投与することができる。例えば、手術に起因する虚血については、PSD-95阻害剤は、虚血が生じているか生じそうであるかにかかわらず定期的に、手術の開始前30分から始まり手術後1,2,3,4,5,6,9,12又は24時間に終わる期間に、投与されることがある。活性薬剤は、重大な副作用がないので、脳卒中又は虚血の他の状態が疑われるときは、当技術分野において承認されている基準に従う診断がなされていなくても、投与することが可能である。例えば、活性薬剤は、脳卒中が起こった場所(例えば、対象の家庭)で、又は、対象を病院に搬送する救急車の中で、投与することができる。活性薬剤は、また、発症前の脳卒中又は虚血の他の状態の危険性があり、実際にその状態を生じるかも生じないかも知れない対象にも、安全に投与することができる。
活性薬剤の投与に続いて、又は、時には投与の前に、虚血の兆候及び/又は症状を呈する対象は、対象がCNSにおけるもしくはそうでなければCNSに影響する虚血を有するか否かを判断し、対象が出血を有するあるいは出血を疑われるか否かを判断するための、診断評価にさらに付され得る。脳卒中の症状を呈する対象において特に、その脳卒中が出血又は虚血のどちらの結果であるかを判断する試験では、出血が脳卒中の17%を占める。診断試験は、CATスキャン、MRIもしくはPET画像スキャンなどの1つ以上の器官のスキャン、又は、脳卒中が起こっていることを示唆する生体標識についての血液検査を含み得る。B型神経成長因子、フォン・ヴィレブランド因子、マトリクスメタロプロテイナーゼ-9、及び、単球走化性タンパク-1(Reynolds et al.,Clinical Chemistry 49:1733-1739(2003)を参照)を含む、脳卒中に関係するいくつかの生体標識が知られている。スキャンされる器官には、虚血の場所であると疑われるあらゆる器官(例えば、脳、心臓、四肢、脊椎、肺、腎臓、網膜)に加え、そうではなく、出血の源であると疑われる他のあらゆる器官、が含まれる。脳のスキャンが、虚血性脳卒中と出血性脳卒中を識別するための通常の処理である。診断評価は、また、対象の医療暦を取得又は考察し、他の試験を行うことも含み得る。次の因子のいずれかが、単独で又は組み合わせで、存在することは、再灌流療法が許容できない危険性をもたらすか否かの評価に使用することができる:対象の症状が、深刻でないか速やかに改善される;対象が、脳卒中の始まりに発作を有していた;対象が、過去3ヶ月以内に別の脳卒中又は重篤な脳外傷を有していた;対象が、最近14日以内に大きな手術を受けた;対象が、頭蓋内出血の既知の病歴を有している;対象が、>185mmHgの持続的な収縮期血圧を有する;対象が、>110mmHgの持続的な拡張期血圧を有する;対象の血圧を下げるために、積極的治療が必要である;対象が、くも膜下出血を示唆する症状を有する;対象が、最近21日以内に胃腸の又は尿路の出血を有していた;対象が、最近7日以内に非圧縮性部位に動脈穿刺を受けた;対象が、最近48日以内にヘパリンを投与され、高いPTTを有している;対象のプロトロンビン時間(PT)が>15秒である;対象の血小板数が、<100,000μLである;対象の血清グルコースが、<50mg/dL又は>400mg/dLである;対象が、血友病患者であるか、他の凝固欠乏を有する。
さらなる診察調査は、承認されている基準に従って、又は、少なくともより大きな可能性で、調査の前に対象が虚血性疾患を有しているか、及び、対象が出血を有するか、出血の許容できない危険性を有しているか、又は、そうでなければ、別の面で副作用の許容できない危険性により再灌流療法を受けることから除外されるか、を決定する。CNSにおける又はそうでなければCNSに影響する虚血性疾患の診断が確認される対象であって、副作用の許容できない危険性のない対象は、再灌流療法に付すことができる。再灌流療法は、あらゆる診断処理の完了後、できるだけ速やかに実施される。
活性薬剤での治療及び再灌流療法での治療の両者は、虚血による梗塞サイズ及び機能障害を低減する能力を個別に有する。組み合わせて使用するとき、梗塞サイズ及び/又は機能障害の低減は、好ましくは、組み合わせのためのものではない同等の投与計画の下で投与されるどちらかの薬剤のみの使用から生じる低減よりも大きい。より好ましくは、梗塞サイズ及び/又は機能障害の低減は、少なくとも、組み合わせを除く同等の投与計画の下で投与された単独の薬剤で達成される低減を加えたものであり、好ましくは加えたものを超える。いくつかの投与計画において、再灌流療法は、PSD-95阻害剤の共投与又は先行投与がなければ有効ではないときに、虚血の発症後の一時点(例えば、4.5時間超)で梗塞サイズ及び/又は機能障害を低減するのに有効である。換言すると、対象が活性薬剤及び再灌流療法を実施されるとき、再灌流療法は、好ましくは、少なくとも、活性薬剤なしでより早い時点で実施される場合と同様に、有効である。したがって、活性薬剤は、再灌流療法が効果を生じる前又は生じるときに、虚血の1つ以上の損傷作用を低減することによって、再灌流療法の効果を効果的に向上させる。活性薬剤は、したがって、再灌流の実施の遅れを、その遅れが、対象を病院又は他の医療施設に搬送する途中での、対象における彼又は彼女の初期症状の危険性を認識することの遅れ、あるいは、虚血の存在及び/もしくは出血の非存在又はその許容できない危険性を確証するための診断処理の実施の遅れの、どちらに由来するかにかかわらず、補償することができる。活性薬剤と再灌流療法との、相加的効果又は相乗的効果を含む統計的に有意な組み合わせ効果は、臨床試験において集団間で、又は、臨床前研究において動物モデルの集団間で、実証することができる。
X.Tatバリアントと他の薬剤との結合
上記のtatバリアントは、任意の他の薬剤と結合して細胞膜及び/又は血液脳関門を介した薬剤の取り込みを促進することができる。治療法におけるtatバリアント及び薬剤を含むか、又はそれらからなるキメラ薬剤の使用は、薬剤単独の使用と比較して、意図された部位でのバイオアベイラビリティを改善し、血漿半減期及び/又は治療指数を増加させ、及び/又は同じ用量でのCMax及びAUCなどの薬物動態値を改善する。tatバリアントは、細胞内標的を有する薬剤及び/又は活性を発揮するために血液脳関門を通過する必要がある神経活性薬剤に特に有用である。tatバリアントの結合に適した薬剤のすべてではないが、一部はペプチドである。tat変異体の使用は、生物学的利用能が低く、用量が多く、又は半減期が短い既存の医薬品に特に有用である。
上記のtatバリアントは、任意の他の薬剤と結合して細胞膜及び/又は血液脳関門を介した薬剤の取り込みを促進することができる。治療法におけるtatバリアント及び薬剤を含むか、又はそれらからなるキメラ薬剤の使用は、薬剤単独の使用と比較して、意図された部位でのバイオアベイラビリティを改善し、血漿半減期及び/又は治療指数を増加させ、及び/又は同じ用量でのCMax及びAUCなどの薬物動態値を改善する。tatバリアントは、細胞内標的を有する薬剤及び/又は活性を発揮するために血液脳関門を通過する必要がある神経活性薬剤に特に有用である。tatバリアントの結合に適した薬剤のすべてではないが、一部はペプチドである。tat変異体の使用は、生物学的利用能が低く、用量が多く、又は半減期が短い既存の医薬品に特に有用である。
薬剤の選択、結合方法、及びそれらの使用に関するいくつかのガイダンスは、以前のtatペプチドに関する科学文献及び特許文献によって提供されている(例えば、US6,316,003及びUS5,804,604)。脳卒中及び関連疾患の治療のためのtatバリアントに結合した阻害剤ペプチドを含むキメラペプチドに関する上記の説明は全て、別の薬剤に結合したtatバリアントを含むキメラ薬剤に適用される。
本発明は、キメラ薬剤を含む。前記キメラ薬剤は、障害を治療するための薬剤に結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含む。前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有する。前記バリアントは、最大1、2又は3つの置換又は欠失(同じアミノ酸のLからDへの置換を含まない)を含む。前記内在化ペプチドの3-5残基は、D-アミノ酸である。いくつかのキメラ薬剤において、前記内在化ペプチドは、3-5残基がD-アミノ酸であるRKKRRQRRR(配列番号13)、GRKKRRQRRR(配列番号11)又はYGKKRRQRRR(配列番号125)を含むアミノ酸配列を有する。いくつかのキメラ薬剤において、前記内在化ペプチドは、参照とするRKKRRQRRR(配列番号13)、GRKKRRQRRR(配列番号11)又はYGKKRRQRRR(配列番号125)のいずれかと少なくとも75、80、85又は90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかのキメラ薬剤において、各D残基は、K若しくはR、又はK若しくはRに対するC末端残基に位置する。いくつかの活性薬剤において、前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから独立して選択される隣接アミノ酸を含む。いくつかの活性薬剤において、前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含む。いくつかの活性薬剤において、前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから独立して選択される隣接アミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、このストレットは、内在化ペプチドのN末端に位置する。いくつかの活性薬剤において、前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、このストレットは、内在化ペプチドのN末端に位置する。いくつかの活性薬剤において、前記内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含むアミノ酸配列を有し、N末端から番号付けされて3位~5位の間にあるD残基、7位又は8位にあるD残基、及び9位~11位の間にあるD残基の3つのD残基を有する。いくつかの活性薬剤において、前記薬剤は、スペーサを介して前記内在化ペプチドに結合される。
下表には、薬剤名(一部承認薬)、それらが治療に役立つ疾患(急性及び慢性)、薬物の投与経路(確立された範囲)、tatバリアントペプチドによってもたらされる膜を通過する輸送の改善によって部分的に克服され得る既存の薬剤の問題についてのコメントが示される。
薬剤に結合したtat変異体ペプチドを含むキメラ薬剤は、モルベースで薬剤単独と同じ用量又はそれより低い用量で使用することができ、薬剤単独と同じ経路で投与することができ、薬剤単独と同じ疾患の治療に投与することができる。開示されているペプチド:活性結合体の好ましい投与方法は、静脈内、動脈内、鼻腔内/吸入、筋肉内、腹腔内、舌下、直腸内、及び局所(真皮又は上皮細胞の近位の障害の場合)である。
本発明を、理解を明瞭にするために詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲内で、一定の変更をしてもよい。本出願で引用するすべての文献、受託番号、及び特許文献は、各々について個別にそうであると述べるのと全く同様に、それらの全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。異なる時点で、1つ以上の配列が受託番号に関連付けられている場合、その受託番号に関連する配列は、本出願の有効な出願日のものであることが意図されている。有効な出願日は、問題の受託番号を開示した最も早い優先出願の日である。文脈から他に明らかでない限り、本発明のあらゆる要素、実施形態、工程、機能又は特徴は、他との組み合わせで実施することが可能である。
実施例
実施例は、下記の名称及び配列を有するペプチドに関する。小文字はD-アミノ酸、大文字はL-アミノ酸を示す。
NA-1(aka Tat-NR2B9c又はネリネチド):YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)
D-TAT-L-2B9c:ygrkkrrqrrrKLSSIESDV(配列番号80)
NA-3:ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)
D-NA-1:ygrkkrrqrrrklssiesdv(配列番号81)
NA-1(aka Tat-NR2B9c又はネリネチド):YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)
D-TAT-L-2B9c:ygrkkrrqrrrKLSSIESDV(配列番号80)
NA-3:ygrkkrrqrrrklssIESDV(配列番号6)
D-NA-1:ygrkkrrqrrrklssiesdv(配列番号81)
1.NA-1におけるプラスミン切断部位
プラスミンは、tPAなどの血栓溶解剤によって誘導される血清プロテアーゼである。プラスミン切断部位は、L-アミノ酸からなるペプチドの塩基性アミノ酸残基のC末端側に現れる可能性がある。
NA-1をプラスミンで消化し、生成物を質量分析で分析した。以下の切断産物が検出された。
YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)(全長NA-1,未消化)
RRQRRRKLSSIESDV(配列番号82)
RQRRRKLSSIESDV(配列番号83)
QRRRKLSSIESDV(配列番号84)
RRKLSSIESDV(配列番号85)
RKLSSIESDV(配列番号86)
KLSSIESDV(配列番号2)
LSSIESDV(配列番号87)
YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)(全長NA-1,未消化)
RRQRRRKLSSIESDV(配列番号82)
RQRRRKLSSIESDV(配列番号83)
QRRRKLSSIESDV(配列番号84)
RRKLSSIESDV(配列番号85)
RKLSSIESDV(配列番号86)
KLSSIESDV(配列番号2)
LSSIESDV(配列番号87)
これらの切断産物は、図1に示すように、NA-1が9つの潜在的な部位のうち7つで切断されることを示している。しかし、他の2つの部位での切断は、より低い程度で発生する可能性がある。
2.ラット又はヒト血漿中のtPAと同時に投与されたNA-1の分解
ラット又はヒト血漿を以下の濃度でNA-1単独又はtPAとの併用で処理した。
NA-1単独[65ug/mL](N=4)
NA-1[65ug/mL]+rt-PA[22.5ug/mL](N=4)
NA-1[65ug/mL]+rt-PA[67.5ug/mL](N=4)
NA-1[65ug/mL]+rt-PA[135ug/mL](N=4)
ラット又はヒト血漿を以下の濃度でNA-1単独又はtPAとの併用で処理した。
NA-1単独[65ug/mL](N=4)
NA-1[65ug/mL]+rt-PA[22.5ug/mL](N=4)
NA-1[65ug/mL]+rt-PA[67.5ug/mL](N=4)
NA-1[65ug/mL]+rt-PA[135ug/mL](N=4)
サンプルは、6つの異なる時点で収集された。
図2及び図3はそれぞれ、tPAと共投与された場合は、NA-1の単独投与と比較して、ラット血漿(インビトロ)又はヒト血漿(インビトロ)でのNA-1含有量が急激に減少したことを示す。図4は、NA-1及びtPAをラットに投与した後、様々な時点で血漿を収集してNA-1のレベルを確定した後のCMax及びAUCが同様に減少したことを示す。従って、インビトロ又はインビボでtPAとNA-1を一緒に投与した場合、tPA はラット又はヒト血漿でNA-1の切断を誘導する。tPAもTNKも、リン酸緩衝生理食塩水だけでは NA-1を直接切断しない(データを示せず)。したがって、NA-1の切断は、動物血漿又は血液中でのプラスミノーゲンの活性化の結果である。
3.D-アミノ酸を含むペプチドの分解
図5では、インビトロでのラット血漿に単独又はtPAと同時に投与されたNA-1とD-Tat-L-2B9C(D-Tat-L-NA-1とも呼ばれる)。tPAで処理したNA-1は、約15分間以内にゼロに減少した一方、D-Tat-L-2B9Cは、tPAと共投与された後、僅かな分解を示した。図6は、ラット血漿と類似のヒト血漿の結果を示す。このような分解は、tPAの用量に伴って増加した。
tPAの代わりにTNK-組織プラスミノーゲン活性化因子を用いて実験を繰り返した。TNK-組織プラスミノーゲン活性化因子は、より長い半減期を有するtPAの生物工学的バリアントである。tPAの代わりにTNKを用いて同様の結果が得られた。NA-1はTNKの共投与で急速な分解を示した一方、D-Tat-L-2B9Cは安定していた(図7、図8)。
図9は、PBS中のプラスミンによるNA-1又はD-Tat-L-2B9Cの処理についての類似の結果を示す。NA-1は急速に分解した一方、D-Tat-L-2B9C はプラスミンの有無にかかわらず類似の安定性を示した。血漿を供給しないとtPAはプラスミンを生成しないため、PBS緩衝液(血漿なし)中のtPAによる対照処理は、NA-1又はD-Tat-L-2B9Cの分解を示さなかった。
4.D-Tat-L-NR2B9cはPSD-95:NR2B9c複合体を破壊する。
Sprague-Dawleyラットを用いて3つの軟膜血管モデル(3PVo)を構築した。脳卒中発症の1時間後に、プラセボ、NA-1又はD-Tat-L-2B9Cをそれぞれ7.6mg/kgでラットに投与した。脳卒中発症の2時間後に脳を採取した。分析のために皮質脳卒中領域を収集した。抗PSD-95又は抗NMDAR2Bを用いて免疫沈降を行った。サンプル中のPSD-95及びNMDAR2Bの量は、ウェスタンブロッティングによって分析された。PSD-95-NMDAR2B 複合体形成の減少は、処理に対するプラセボの倍数減少によって評価された。図10は、NA-1及びD-Tat-L-2B9Cの両方が予め形成されたNMDAR2B:PSD-95複合体を解離することができ、インビボで効果的に作用することを示す。
5.PSD-95に対する結合親和性
競合ELISAアッセイにより結合を評価した。プレートを50mM重炭酸緩衝液中の1μg/mlのPSD95PDZ2でコーティングし、4℃で一晩静置した。プレートをPBST中の2% BSA(0.05%)で室温で2時間ブロッキングした。その後、150ng/ml のビオチン化 NA-1 と様々な試験化合物(初期濃度120ug/ml、3倍希釈液)の混合物でプレートを4℃で一晩インキュベートし、PBS-Tで適切に洗浄した後、プレートを(1:3000)SA-HRPで30分間インキュベートしました。ウェルを再度洗浄し、TMB溶液で10分間インキュベートした。反応を100ulのH2SO4で停止させた。Synergy H1リーダーを用いて450nmで吸光度を測定した。
図12は、ビオチン化されたNA-1、D-Tat-L-2B9C及びD-Tat-L-IESDV(配列番号6)がそれぞれPSD-95ドメイン2に結合したことを示し、並びにNA-1、D-Tat-L-2B9C及びD-NA-1のEC50を示す。NA-1とD-Tat-L-2B9CのEC50は、実験誤差の範囲内でほぼ同じである一方、D-NA-1のEC50 は約 10 倍低かった。この結果は、PSD-95への結合に最も関与するNA-1の C 末端残基を D-アミノ酸に変換すると、結合親和性が低下するという証拠を提供する。D-Tat-L-2B9C及びD-Tat-L-IESDV(配列番号6)は、標的タンパク質PS95PDZ2に用量依存的に結合する。両方の試験ペプチドは、IC50値<5μMを達成する(図11)。図11は、IC50が互いに2のファクター以内であったことを示し、これは実験の誤差範囲内でした。
6.薬物動態分析
ラットを仰臥位で麻酔(イソフルラン1.5%)し、0.5L/minO2で自発呼吸させた。採血のために左大腿動脈をカニューレ処理した。
ビヒクルの全容量中の安定した濃度で試験薬剤を調製した。1ccシリンジに接続された14G カテーテルによる挿管によって肺内点滴注入を行い、カテーテルを通して試験薬を送達する。1部位あたりの総量が2mlを超えないように左脇腹の領域に、皮下(SQ又はSC)注射した。
化合物NA-1、D-Tat-L-NA1、D-Tat-L-IESDV(配列番号6)及びD-NA-1を試験した。各投与戦略について、3匹のラットで各用量を評価した。計画された用量レベル及び経路を以下の表5に示す。最初の実験では、2つの異なる投与経路(SQとPI)を評価し、8つの異なる時点(投与前及び投与後の7つの時点:1、2.5、5、10、15、30、60min(250ul/サンプル))で血液サンプルを採取した。24時間のPK曲線実験では、11個の時点(投与前、投与後の2.5、5、10、15、30、60min、3hr、6hr、12hr及び24hr)で血液サンプルを採取した。
HPLC定量分析
血漿を血液から分離し、使用するまで-80℃で保存した。各サンプルに1MのHCl(10ul/100ulサンプル)を>80℃で加えて沈殿させ、遠心分離(12,000rpm×15min)し、沈殿物を集めました。25cmのC-18RP-HPLCカラムを10%アセトニトリルと0.1%TFAで40℃で平衡化し、サンプルを注入し、Agilent 1260 Infinity Quaternary LC Systemで分析した。(1.5mL/minで30分間;0.1%TFA中の10%から35%アセトニトリルのグラジエント;220nmで吸光度を検出)。HPLCの標準曲線は、既知量の試験試薬が添加されたサンプルを用いて作成された。
血漿を血液から分離し、使用するまで-80℃で保存した。各サンプルに1MのHCl(10ul/100ulサンプル)を>80℃で加えて沈殿させ、遠心分離(12,000rpm×15min)し、沈殿物を集めました。25cmのC-18RP-HPLCカラムを10%アセトニトリルと0.1%TFAで40℃で平衡化し、サンプルを注入し、Agilent 1260 Infinity Quaternary LC Systemで分析した。(1.5mL/minで30分間;0.1%TFA中の10%から35%アセトニトリルのグラジエント;220nmで吸光度を検出)。HPLCの標準曲線は、既知量の試験試薬が添加されたサンプルを用いて作成された。
図13に示すように、皮下NA-1は同じ用量の静脈内NA-1よりもCMaxがはるかに低く、AUCがやや低かく、半減期が長かった。筋肉内NA-1は、静脈内NAよりもCMaxが低く、AUCがやや高く、半減期が長かった。
図14に示すように、皮下D-Tat-L-IESDV(配列番号6)(NA-3)は、皮下NA-1と比較してCmax及びAUC化合物を増加させた。皮下D-Tat-L-2B9C及びD-NAも皮下NA-1と比較してCmax及びAUCを増加させたが、D-Tat-L-IESDV(配列番号6)と同程度ではなかった。図15A-Bに示すように、皮下D-Tat-L-IESDV(配列番号6)のCmax及びAUCは、用量依存性であり、用量とともに直線的に増加する。
図16に示すように、D-Tat-L-IESDV(配列番号6)の肺内点滴注入は、NA-1又はD-Tat-L-2B9Cと比較してより高いCMaxをもたらした。
7.ヒスタミン放出に対するペプチドの効果
3つの異なる用量でNA-3[SQ]が投与されたラットから血漿サンプルを用いてヒスタミン放出に対するD-Tat-L-IESDV(配列番号6)注射の効果を試験した。11つの時点(投与前、投与後の2.5、5、10、15、30、60min、3hr、6hr、12hr及び24hr)で血漿サンプルを収集した。市販されているヒスタミンELISAアッセイキット(Histamine ELISA-H1531-K01, Eagle Bioscience)を用いてヒスタミンレベルを定量化した。プレートを血漿サンプル(50μl/ウェル)でコーティングし、オービタルシェーカー上で中程度の頻度、室温で60分間インキュベートした。次に、100μlの酵素コンジュゲートをウェルに加え、室温で20分間インキュベートした。サンプルを再度洗浄し、TMB溶液とともに室温で25分間インキュベートした。反応を100μlのH2SO4で停止させた。ELISAプレートリーダーにより450nmで吸光度を測定した。
血液サンプルを注射前及び投与後0、1、2.5、5、10、15、30、60分間の時点で採取し、市販キットを用いたヒスタミンレベルの定量化に使用した。このサンプリング期間は、ラットサンプル(N=3動物/群)にIV注射した後にNA-1で観察されたヒスタミン上昇の期間をカバーする。
図17に示すように、D-Tat-L-IESDV(配列番号6)の用量8.3mg/kg又は2.8mg/kgでの皮下投与は、顕著なヒスタミン放出をもたらさなかった。7.6mg/kg(IV)でのD-Tat-L-NA1は、顕著なヒスタミン放出をもたらした。25mg/kg(SQ)でのD-Tat-L-IESDV(配列番号6)は、ヒスタミン放出をもたらしたが、7.6mg/kg(IV)よりもはるかに少なかった。7.6mg/kg(IV)でのD-Tat-L-2B9Cで誘導されたヒスタミンは、ロドキサミドの共投与によって抑止された(図18)。
したがって、D-アミノ酸を含む活性薬剤の皮下投与は、静脈内投与と比較してより高い用量でヒスタミン放出を減少させる。
8.塞栓MCA閉塞モデルにおける神経保護剤としてのD-Tat-L-2B9Cの有効性
動物をイソフルランで麻酔した(誘導用5%、手術用2%、維持用1.5%)。薬物投与、血圧モニタリング及び採血のために、大腿静脈及び動脈をPE-50チューブでカニューレ処理した。完全なモニタリング(脳血流、動脈血ガス、血漿グルコース、温度)は、手術前と手術中に行われた。すべての生理学的パラメータは正常範囲内に維持された。標準的なレーザードップラーモニター(PF5010 LDPM ユニットと PF5001 メインユニット、Perimed、Jarfalla、Stockholm、Sweden)に接続されたPR407-1直針LDFプローブ(Perimed、Jarfalla、Stockholm、Sweden)を使用して、相対的な脳血流を連続的に測定した。中大脳動脈塞栓性脳卒中の場合、PE-10 5cmチップを備えたPE-50チューブを、外頸動脈を介して内頸動脈から頭蓋底まで挿入し、事前に準備した単一の赤い血餅を手動で注入した。7分間後、総頸動脈(CCA)のカテーテル及びクリップを外した。全手順及び注射の間、動物を麻酔状態に維持した。脳卒中発症の1時間後に治療薬剤を同時に投与した。神経保護剤は静脈内ボーラスにより注射され(<30秒)、血栓溶解剤は最初の10%がボーラス注射により1分間以内で投与され、総用量の残りの90%が1時間かけて注入された。投与終了後、加熱ランプ付きの清潔なケージに動物を回収した。脳卒中モデルの急性の性質のため、行動評価として神経学的スコアテスト(姿勢反射及び前肢配置テスト(グレード:0-12))のみを実行した。ニューロスコア試験の直後(脳卒中発症の24時間後)、動物を安楽死させた。脳を摘出し、厚さ1.5mmの8枚のスライスを冠状に切り出し、染色のために37℃の塩化2,3,5-トリフェニルテトラゾリウム(TTC)の2%溶液に入れた。切片をスキャンし、梗塞体積をImageJソフトウェアで測定した。脳腫脹も測定した。
この研究には以下のグループが含まれた。
偽(Sham)(手術なし)(N=10)
プラセボ(陰性対照)(N=12)
NA-1単独[7.6mg/kg](陽性対照)(N=11)
D-TAT-L-NA1Lodo[7.6mg/kg](N=12)
rt-PA単独[5.4mg/kg](N=10)
NA-1[7.6mg/kg]+rt-PA[5.4mg/kg](陰性対照)(N=12)
D-TAT-L-NA1Lodo[7.6mg/kg]+rt-PA[5.4mg/kg](N=17)
偽(Sham)(手術なし)(N=10)
プラセボ(陰性対照)(N=12)
NA-1単独[7.6mg/kg](陽性対照)(N=11)
D-TAT-L-NA1Lodo[7.6mg/kg](N=12)
rt-PA単独[5.4mg/kg](N=10)
NA-1[7.6mg/kg]+rt-PA[5.4mg/kg](陰性対照)(N=12)
D-TAT-L-NA1Lodo[7.6mg/kg]+rt-PA[5.4mg/kg](N=17)
図19に示すように、tPA処理がない場合、ロドキサミドとNA-1又はD-Tat-L-2B9Cとの併用は、いずれも梗塞体積と右半球の腫脹を顕著に減少させた。tPAが共投与された場合、D-Tat-L-NA1とロドキサミドの併用のみが梗塞及び右半球の腫脹から顕著に保護した。この結果は、tPAに誘導されるNA-1のタンパク質分解がその効果を低下させることにより説明され得る。D-Tat-L-NA1は、D-残基を含めることによってこのようなタンパク質分解から保護されるため、依然として有効である。図20は、神経学的転帰について同様の効果を示す。したがって、D-Tat-L-2B9Cは、rt-PAなどの血栓溶解剤と同時に投与された場合でも、血漿安定性の改善(1回拍出量の減少及び行動転帰の改善)を示す。
9.PSD-95阻害剤の皮下投与
C末端の5つのアミノ酸に加えてD-アミノ酸を含むPSD-95阻害剤が脳卒中のモデルで効果的であるとともに皮下注射により投与され得ることを実証するために、一連の動物実験を行った。図21は、脳卒中のラット3軟膜血管閉塞モデルにおけるネリネチド又はNA-3の3つの用量レベル(2.6、7.6又は25mg/kg)の皮下投与を比較する。脳卒中発症から60分間後に、ボーラス注射により皮下投与して治療した。NA-3とネリネチドを25mg/kgの濃度で投与されたラットは、プラセボと比較して、梗塞体積の顕著な減少を示した。7.6mg/kgでのNA-3も梗塞体積を顕著に減少させたが、同じ濃度のネリネチドは梗塞体積の減少を達成できなかった。データは平均±SDで表される(N=10/群)。アスタリスク(*)は、プラセボと比較した場合の統計的有意性を表す(Tukey's post-hoc analysisを含むANOVA、*P<0.0332、**P<0.0021、***P<0.0002及び****P<0.0001)。NA-3はこのモデルで効果的であり、C末端の5つのアミノ酸(IESDV、配列番号:5)以外のすべてのアミノ酸をD-アミノ酸に変更すると、脳卒中及びPSD-95阻害に効果的であることを示している。さらに、安定性の向上は、皮下投与されたネリネチドよりも有効性の向上に寄与する可能性がある。ネリネチドの25mg/kg用量とNA-3の7.6mg/kg用量の間で同等の神経保護(梗塞体積の減少)が観察され、3倍低い用量のNA-3も同様に有効であることを示唆している。
神経保護に必要な用量がはるかに少ないラットの脳卒中の一過性モデルとは異なり、脳卒中の3軟膜血管閉塞モデルにおける神経保護には、2μg/mL(又はモル当量)以上のネリネチドの血漿濃度が必要なようである。図22は、前のモデル(図21)の動物からの投与の15分間後でのNA-3及びネリネチドの血漿濃度を示す。血漿中濃度は約3時間上昇し続け、その後低下するが、脳卒中などの緊急兆候のために、血液と脳に急速に蓄積することが重要である。これは、本明細書に記載の構造を有するPSD-95阻害剤の皮下投与が、迅速な時間枠で治療濃度を達成できることを示している。薬物動態サンプルを分析するために、1μLの適切なストックを100μL の血漿に添加することによりネリネチドの濃度が0、2.5、5、10、15、20及び40μg/mLの校正標準サンプルを調製した。薬物動態サンプル分析用の NA-3 標準曲線を作成するために、1μLの適切なストックを100μLの血漿に添加することによりNA-3の濃度が0、2.5、5、10、15、20及び40ug/mLの校正標準サンプルを調製した。ネリネチド(25mg/kg(N=6))、ネリネチド(7.6mg/kg(N=8))、ネリネチド(2.5mg/kg(N=4))又はNA-3(25mg/kg(N=7))、NA-3(7.6mg/kg(N=9))NA-3(2.5mg/kg(N=9))及びプラセボ(N=8)を皮下投与した15min後に血液サンプルを収集した。データは平均±SDで表される。図22は、ネリネチド又はNA-3の単回皮下投与後の治療用量とCmaxの間の用量比例性を示す。NA-3は、同じ用量のネリネチドと比較して、より高い血漿中安定性及び投与した15分間後のより高い濃度を示す。
血漿中濃度がヒトでの研究により知られた有効濃度(2.6mg/kgの用量で約10ug/mLの血漿濃度)と同等又はそれ以上であることを確認するために、25mg/kg又は7.6mg/KgのNA-3を非ヒト霊長類(カニクイザル)に皮下注射により投与し、血漿サンプルを異なる時点で試験した(図23)。両方の濃度も、ヒトにおいて効果的であることが証明されたものよりも高く、2.6mg/kgのNA-1の静脈内投与量よりも高い血漿濃度を達成することができた(Hill,Lancet 2020)。図24は、試験した注射レベルの薬物動態プロファイルを示す。すべての値は平均±SDで表される。ネリネチド単独と比較した場合の統計的有意性は*で表される(post-hoc turkey's correctionを含むone-way ANOVA、*P<0.01)(Cmax:外挿された時間ゼロ値に基づく最大血漿濃度;t1/2:終末期での半減期;tmax:Cmaxに到達するまでの時間;AUC0-t:0から最後の測定値までの濃度-時間曲線下面積;AUC0-inf:0から無限大まで外挿した濃度-時間曲線下面積;Cl:総クリアランス)。データは、1群あたり3~4匹の動物の平均±SDで表される。(-)は、AUC0-infが20%を超え、R2が0.9を下回っているため、報告されていないデータを表します。(-)は、AUC0-infの外挿値が20%を超え、R2が0.9未満であるため報告されていないデータを表す。
NA-3皮下投与後のNHP動物の生理学的パラメータを調べたところ、静脈内ネリネチドと比較して、重大な安全性の問題は確認されなかった(図25)。ヒトでは3.75mg/kgを超えるNA-1の用量、又はラット若しくはイヌでは7.6mg/kgの静脈内投与で観察されたように、NA-1と比較して血圧の有意な低下は観察されないため、改善を示している。
次に、用量を制限する有害事象が存在するかどうかを評価するために、NA-3を投与したラットでMTD研究を実施した。ラットにおける25mg/kg又は50mg/kgの皮下用量は、クレアチニン及びBUN(血中尿素窒素)の用量依存的な増加を示し、腎臓に対する悪影響を示した(図26A、B)。これらの増加は、NA-3の25mg/kg用量群では投与後1日目に観察され(左図)、7日目まで持続した。7.6mg/kg又は2.6mg/kgのNA-3の皮下用量では範囲外の値は観察されなかった。したがって、NA-3は脳卒中の治療に効果的に投与できるが、治療指数(最小有効量と観察されない最大の副作用レベルの差の尺度)は低い。治療薬にとって大きな治療指数を有することは有利である。
プラスミン耐性PSD-95阻害剤の治療指数を高めるために、腎毒性を特性評価し、大量のD-アミノ酸の投与による影響を確定した。治療範囲を広げるために、用量の減少、阻害剤中のD-アミノ酸の数の減少、及び高濃度での腎毒性と関連する活性を持つD-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤の提供の3つの戦略が特定された。図27及び28は、1日前後の皮下用量を比較した、クレアチニン及びBUNに関するこれらの治療戦略の結果を示す。第1の戦略では、第2及び第3のセットの前/後バーを比較することができる。NA-3の用量を2分の1に減らすと、25mg/kgのNA-3によって誘導されるNA-3クレアチニンのレベルが大幅に減少する。第2のD-アミノ酸の数を減らす場合、第1のセットのバー(25mg/kgNA-3)と第4のセット(25mg/kg D-Tat-L-2B9c)を比較することができる。同じ用量レベルで11/20の位置にD残基を含むペプチド阻害剤を投与した場合、14/20の位置にD-アミノ酸を含むNA-3よりもはるかに少ないクレアチニンが観察される。この図は、D-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤である安息香酸ナトリウムの添加も、25mg/kgNA-3によって誘導されるクレアチニン及びBUNレベルを低下させることを示す(第1の群と第2の群の前/後ペアを比較-25mg/kg NA-3 vs 25mg/kg NA-3+SB)。したがって、PSD-95阻害剤の治療指数は、複数の戦略によって増強することができる。
D-Tat-L-2B9cはプラスミンの存在下で安定であることが示されているので、1~10個のD-アミノ酸を含むTat内在化ペプチドのバリアントを作製した。代表的な内在化ペプチドを上表に示し、図29は、L型ネリネチドの最後の5アミノ酸及びtat質形質導入ドメインのD-アミノ酸含有バリアントを含む例示的なPSD-95阻害剤のプラスミン耐性を示す。ネリネチド自体は、10μg/mLプラスミンの存在下で5分以内に分解されるが、他のバリアントは安定であり、45分間内で分解が観察されない。これらのバリアントは、ネリネチドよりもプラスミン安定性が改善され、NA-3と比較して改善された治療指数を有する。
9.容量範囲
ネリネチド及びロドキサミドを、tMCAoの60分間後にボーラス注射としてラットに静脈内投与した。図30Aは、tMCAoの24時間後の半球梗塞体積の測定を示す。Aのバーは平均±SDを表し、すべての別個のデータ点がプロットされている。Aのアスタリスクは、ビヒクル群と比較した場合、P<0.01を示す(多重比較検定のための一元配置分散分析事後テューキー補正)(N=12~14匹の動物/群)。図30Bは、tMCAoの24時間後の神経学的スコアを示す。ビヒクル群と比較した場合、有意差はアスタリスクで示される(多重比較検定に対する事後ダン補正を用いたランク上の分散のクラスカル・ウォリス分析、*P<0.01)。溶媒:PBS単独。スクランブル:PSD-95に結合できないADAペプチド。0.25mg/kgという低用量でも、梗塞体積の有意な減少(P=0.01)と神経機能の改善が生じた。少なくとも25mg/kgまでの用量も有効であり、約15mg/kgでは最も高い有効性が得られた。観察された広い治療範囲は、ヒスタミン放出による潜在的な低血圧を回避するためにすべての溶液中に存在する肥満細胞脱顆粒阻害剤ロドキサミドではなく、ネリネチドによるものであった。
10.ネリネチドバリアントのプラスミン安定性
以下のペプチドを合成し、プラスミン感受性について試験した。PBS中の約65μg/mlのペプチドを37℃で10μg/mlのプラスミンでチャレンジした。ネリネチドは、HPLCによる評価では約5分間で完全に分解された。30分間にわたって少なくとも85%のインタクトペプチドを保持しているペプチドはプラスミン耐性として分類され、その他のペプチドはプラスミン感受性として分類された。NoNO42、NA4.4.1、及びNA411.4は30分間後にほぼ100%のインタクトペプチドを示し、NA4.4.3は85%以上のインタクトペプチド保持を示した(下表6)。トリプトファンは潜在的な切断部位の3~4アミノ酸以内にある場合にプラスミン切断を阻害するという文献報告があるにもかかわらず、ネリネチドの8位でのRからWへの置換はネリネチドと比較してプラスミン感受性を改善しなかった。
11.NoNO42のさらなる試験
NoNO42、NA5.10、NA5.6、及びNA5.1について、PSD-95 PDZドメイン2への結合に関してビオチン化ネリネチドと競合する能力について試験した。ADAは、ネリネチドと配列が似ているが、PSD-95ドメイン2に結合できない陰性対照ペプチドであった。陰性対照を除く各ペプチドは、図31に示すように用量依存的にビオチン化ネリネチドと競合した。記号は重複の平均±SDを示す。吸光度データは、A450nm値からA650nmを減算することによって正規化され、その後、吸光度データは重複(duplicate)ウェルの各時点で平均化された。したがって、NoNO42の内在化ペプチドへのD-アミノ酸の導入は、PSD-95ドメイン2への結合に影響を与えない。
静脈内投与したCmaxについてNoNO42をネリネチドと比較した。ラットに、7.6mg/kg、5.7mg/kg、及び3.8mg/kgの用量で10分間のIV注入を与えた。血漿サンプルを注射前及び投与の10、15、20、30、45、60分間後に採取した。各点は、群あたり3匹の動物の平均(±SD)を表す。NoNO42のC-maxはネリネチドよりも高かった(図32)。
ラットへの投与後の血圧降下(肥満細胞の脱顆粒に起因する)について、様々な用量のNoNO42をネリネチドと比較した。ペプチドを静脈内注入で10分間投与した。NoNO42(7.6mg/kg)で処理されたラットにおいて血圧の低下が観察された(N=3)(図33)。NoNO42の用量を5.7mg/kgに減らすと、ネリネチド7.6mg/kgで見られたのと同様の血圧低下が起こる。これらの用量のNONO42とネリネチドは、同じCMaxをもたらす。したがって、NoNO42の低血圧は、同等のCMaxを発現する用量のネリネチドよりも悪くない。NoNO42の用量をさらに3.8mg/kgに減らすと、低血圧が大幅に防止される。対照:ネリネチドの注射(N=3)。結果は、ベースライン値の%として表示される(平均±S.D.)。
表7に示すように、ラットに投与した後、NoNO42をネリネチドと比較して、様々な腎臓バイオマーカー又は電解質不均衡に対する効果について試験した。NoNO42には4つのD-アミノ酸が存在するにもかかわらず、有意差が観察されなかった。
NoNO42は、ラットの体重増加に対する効果についてネリネチドとも比較された。有意差が見つからなかった(図34)。正常な体重増加は、機能が正常であり、NoNO42 の D-アミノ酸による毒性がないことを示す。
Claims (78)
- 阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含む活性薬剤であって、
前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害し、
前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドの配列に合計最大5個までの置換又は欠失があり、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの3~5個の残基は、D-アミノ酸である、活性薬剤。 - 前記阻害剤ペプチドは、C末端にIE[S/T]DV(配列番号4)を含み、前記IE[S/T]DV(配列番号4)は、L-アミノ酸である、請求項1に記載の活性薬剤。
- 各D残基は、K若しくはRにあるか、又はK若しくはR残基のC末端にある、請求項1又は2に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから独立して選択される隣接アミノ酸を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから独立して選択される隣接アミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記ストレッチは、前記内在化ペプチドのN末端に位置する、請求項1から5のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記ストレッチは、前記内在化ペプチドのN末端に位置する、請求項1から6のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、N末端から番号付けされて3位~5位の間にあるD残基、7位又は8位にあるD残基、及び9位~11位の間にあるD残基の3つのD残基を有するYGRKKRRQRRR(配列番号1)を含むアミノ酸配列を有する、請求項1から7のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドは、スペーサを介して前記内在化ペプチドに結合される、請求項1から8のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記スペーサは、選択的に2-4個の残基のペプチドである、請求項9に記載の活性薬剤。
- 前記スペーサは、リジン又はアルギニン残基を欠く、請求項9又は10に記載の活性薬剤。
- 前記スペーサは、グリシン、L-アラニン、L-セリン及びL-ロイシンから独立して選択される1以上の残基を含み、選択的に、前記スペーサは、KLSS(配列番号113)であり、ここで、K又は/及びLは、D型である、請求項9から11のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドの少なくとも2コピーを含む、請求項1から12のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドの2コピーは、分岐リンカーを介して前記内在化ペプチドに結合される、請求項13に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、
YGrKKRrQrRr(配列番号91)、
YGrKKRrQrRR(配列番号92)、
YGrKKRrQRrR(配列番号93)、
YGRKkRrQrrRV(配列番号95)、
RKkrrQrrR(配列番号100)、
rKKRrQrRr(配列番号101)、
RKkRrQrrR(配列番号102)、若しくは
rKKRrQrRR(配列番号103)
のうちの1つからなるか、又はそれを含むアミノ酸配列を有し、
ここで、小文字は、D-アミノ酸を示し、大文字は、L-アミノ酸を示す、請求項1から14のいずれか1項に記載の活性薬剤。 - YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)からなるか又はそれを含むアミノ酸配列、或いは前記アミノ酸配列のバリアントを有し、前記バリアントは、前記アミノ酸配列に5個までの置換、欠失又は付加を有し、5個のC末端アミノ酸以外の位置にある3-5個のアミノ酸は、D-アミノ酸である、活性薬剤。
- 配列YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)少なくとも75、80、85、90又は95%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、5個のC末端アミノ酸以外の位置にある3-5個のアミノ酸は、D-アミノ酸である、活性薬剤。
- 前記活性薬剤において、隣接位置を占めるD-アミノ酸がない、請求項16又は17に記載の活性薬剤。
- 各前記D-アミノ酸と別のD-アミノ酸とは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される少なくとも2つのアミノ酸によって分離される、請求項16から18のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 各前記D-アミノ酸と別のD-アミノ酸とは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される少なくとも3つのアミノ酸によって分離される、請求項16から18のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 4つのD-アミノ酸を含む、請求項16から18のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 3つのD-アミノ酸を含む、請求項16から18のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される2つの隣接アミノ酸を含む、請求項16から22のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから選択される4つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含む、請求項16から22のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R及びKから独立して選択される2つの隣接アミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記ストレッチは、前記活性薬剤のN末端に位置する、請求項16から22のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される5つ以上の連続アミノ酸のストレッチを欠き、前記ストレッチは、R又はKから選択されるアミノ酸を含み、4つの前記連続アミノ酸のストレッチが存在する場合、前記内在化ペプチドのN末端に位置する、請求項16から22のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 3位~5位の間にあるD-アミノ酸、7位又は8位にあるD-アミノ酸、9位~11位の間にあるD-アミノ酸、及び選択的に12位又は13位にあるD-アミノ酸の3又は4個のD-アミノ酸を含む、請求項16から26のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- アミノ酸配列は、アミノ酸配列:YGRKKRRQRRRKLSSIESDV(配列番号58)に対して、DからLへの置換を除いてゼロの置換、欠失又は付加を有する、請求項16から27のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- YGrKKRrQrRRkLSSIESDV(配列番号114)、YGRkKRrQRrRKLSSIESDV(配列番号115)、YGrKKRrQrRRKlSSIESDV(配列番号116)、RKkRrQrrRIESDV(配列番号111)、若しくはrKKRrArRRIESDV(配列番号112)からなるか、又はそれを含むアミノ酸配列を有する、請求項1から28のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含む活性薬剤であって、
前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに合計最大5個までの置換又は欠失を有し、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの残基の全てではないが、少なくとも1つはD-アミノ酸である、活性薬剤。 - 前記内在化ペプチドのC末端は、前記阻害剤ペプチドのN末端に結合されて融合ペプチドを形成する、請求項30に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にIE[S/T]DV(配列番号4)を含む配列を有し、RKKRRQRRR(配列番号13)の1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3又は1-2個のアミノ酸残基は、D-アミノ酸である、請求項30又は31に記載の活性薬剤。
- RKKRRQRRR(配列番号13)の2-8、2-7、2-6、2-5、2-4、2-3個の残基は、D-アミノ酸である、請求項32に記載の活性薬剤。
- RKKRRQRRR(配列番号13)の3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-8、4-7、4-6、4-5、5-8、5-7、5-6、6-8、6-7又は7-8個の残基は、D-アミノ酸である、請求項32に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、GRKKRRQRRR(配列番号11)を含み、ここで、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3又は1-2個の残基は、D-アミノ酸である、請求項30又は31に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドの2-8、2-7、2-6、2-5、2-4又は2-3個の残基は、D-アミノ酸である、請求項35に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドの3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-8、4-7、4-6、4-5、5-8、5-7、5-6、6-8、6-7又は7-8個の残基は、D-アミノ酸である、請求項35に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含み、ここで、1-9、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3、1-2個の残基は、D-アミノ酸である、請求項31又は32に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドの2-9、2-8、2-7、2-6、2-5、2-4又は2-3個の残基は、D-アミノ酸である、請求項38に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドの3-9、3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-9、4-8、4-7、4-6、4-5、5-9、5-8、5-7、5-6、6-9、6-8、6-7、7-9、7-8又は8-9個の残基は、D-アミノ酸である、請求項38に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドは、C末端に[E/D/N/Q]-[S/T]-[D/E/Q/N]-[V/L](配列番号3)を含む、請求項31から40のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドは、C末端にI-E-[S/T]-D-V(配列番号4)を含む、請求項31から41のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドは、C末端にIESDV(配列番号5)を含む、請求項31から42のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドの前記5個のC末端アミノ酸は、それぞれL-アミノ酸である、請求項31から42のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記阻害剤ペプチドは、KLSSIESDV(配列番号2)を含み、前記阻害剤ペプチドの各残基は、KがL又はD-アミノ酸であり得る以外、L-アミノ酸である、請求項31から43のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される1つ以上のアミノ酸によって互いに分離される少なくとも2つのD-アミノ酸を含む、請求項31から45のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記内在化ペプチドは、L-アミノ酸及びグリシンから独立して選択される1つ以上のアミノ酸によって互いに分離される少なくとも3つのD-アミノ酸を含む、請求項31から46のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 前記少なくとも1つのD-アミノ酸は、R若しくはKであるか、又はR若しくはK残基のすぐC末端側にある、請求項31から47のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 全てのD-アミノ酸は、R若しくはKであるか、又はR若しくはK残基のすぐC末端側にある、請求項31から48のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 少なくとも1つのD-アミノ酸は、R又はKではなく、R又はK残基のすぐC末端側にもない、請求項31から48のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- ネリネチドと比較して向上したプラスミン耐性及び/又は向上した血漿半減期を有する、請求項1から50のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- PSD-95への結合についてネリネチドと競合する、請求項1から51のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 配列KLSSIESDV(配列番号2)の阻害剤ペプチドに結合した配列ygrkkrrqrrr(配列番号96)の内在化ペプチドを含み、前記内在化ペプチドの各アミノ酸がD-アミノ酸であり、前記阻害剤ペプチドの各アミノ酸がL-アミノ酸である活性薬剤;及び/又は
klssIESDV(配列番号117)(小文字がD-アミノ酸を示し、大文字がL-アミノ酸を示す)に結合した内在化ペプチド;及び/又は
アミノ酸配列vdseisslkrrrqrrkkrgy(配列番号118)(小文字がD-アミノ酸を示す)を有する活性薬剤;
と比較して低下した腎毒性及び/又はより高い治療指数を示す、請求項1から52のいずれか1項に記載の活性薬剤。 - PSD-95に対する結合親和性がネリネチドの2倍以内であり、及び/又は
NMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害するIC50がネリネチドの2倍以内である、請求項1から53のいずれか1項に記載の活性薬剤。 - AUC又はCMaxがネリネチドよりも高く、選択的に、前記AUC又はCMaxは、皮下投与の場合のものである、請求項1から54のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- 塩化物塩である、請求項1から55のいずれか1項に記載の活性薬剤。
- ヒスチジン、トレハロース、及び選択的に安息香酸ナトリウムをさらに含む、請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤の製剤。
- リン酸緩衝液、及び選択的に安息香酸ナトリウムをさらに含む、請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤の製剤。
- 請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤の製剤、抗炎症薬、及び選択的に肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン薬を含む、共製剤。
- 請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤の製剤及び血栓溶解剤を含む、共製剤。
- 請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤の製剤、D-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤、選択的にリスペリドン、安息香酸ナトリウム又は5-クロロ-ベンゾ[d]イソオキサゾール-3-オールを含む、共製剤。
- 脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、再灌流傷害、くも膜下出血、脳震盪、痛み、不安、てんかん、又は神経変性疾患から選択される病状に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象を治療する方法であって、
有効な投与計画の請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤又は請求項57から61のいずれか1項に記載の製剤を投与することを含む、方法。 - 前記病状は、脳卒中である、請求項62に記載の方法。
- 選択的に血栓溶解剤の投与、機械的再灌流又は血管内血栓切除術により前記対象に再灌流を実施することを含む、請求項62又は63に記載の方法。
- D-アミノ酸オキシダーゼ活性阻害剤を投与することをさらに含む、請求項62から64のいずれか1項に記載の方法。
- 脳卒中に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象の虚血性脳卒中を治療する方法であって、
有効な投与計画の請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤又は請求項57から61のいずれか1項に記載の製剤を投与することを含み、前記対象に血栓溶解剤を共投与し、
前記活性薬剤及び血栓溶解剤は、血栓溶解剤によって誘導される活性薬剤の切断が前記活性薬剤におけるD-アミノ酸の含有によって低減されるのに十分に短い投与間隔で投与される、方法。 - D-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を投与することをさらに含む、請求項66に記載の方法。
- 前記血栓溶解剤は、活性薬剤が投与される前の60、30若しくは15分間のウィンドウ以内で投与されるか、又は前記活性薬剤及び血栓溶解剤は、同時に投与される、請求項66又は67に記載の方法。
- 対象に活性薬剤を送達する方法であって、
請求項1から56のいずれか1項に記載の活性薬剤、又は請求項57から61のいずれか1項に記載の製剤を非静脈経路により投与することを含み、
前記活性薬剤は、治療レベルで血漿に送達される、方法。 - 前記活性薬剤は、皮下、筋肉内、鼻内又は肺内投与される、請求項69に記載の方法。
- 前記用量は、3mg/kg、10mg/kg、又は20mg/kgより高い、請求項69又は70に記載の方法。
- 前記用量は、10mg/kg未満であり、前記活性薬剤は、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン剤の共投与なしで投与される請求項69又は70に記載の方法。
- 前記用量は、10mg/kgを超え、前記活性薬剤は、肥満細胞脱顆粒阻害剤又は抗ヒスタミン剤と共に投与される、請求項69又は70に記載の方法。
- 前記対象は、脳卒中、脳震盪、再灌流傷害、脳虚血、CNSの外傷性損傷、痛み、不安、てんかん、くも膜下出血、又はアルツハイマー病若しくはパーキンソン病を含む神経変性疾患から選択される症状に罹患しているか又は罹患するリスクがある、請求項69から73のいずれか1項に記載の方法。
- 脳卒中、脳虚血、CNSの外傷性損傷、くも膜下出血、痛み、不安、てんかんから選択される症状に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象を治療する方法であって、
有効な投与計画の活性薬剤及びD-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を前記対象に投与することを含み、
前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOSへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに5個までの置換又は欠失を含み、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの少なくとも1つの残基は、D-アミノ酸である、方法。 - 脳卒中に罹患しているか又は罹患するリスクがある対象の虚血性脳卒中を治療する方法であって、
有効な投与計画の活性薬剤及びD-アミノ酸オキシダーゼ活性の阻害剤を前記対象に投与することを含み、前記対象に血栓溶解剤を共投与し、
前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、C末端にESDV(配列番号14)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに5個までの置換又は欠失を含み、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、前記内在化ペプチドの少なくとも1つの残基は、D-アミノ酸であり、前記活性薬剤及び血栓溶解剤は、血栓溶解剤によって誘導される活性薬剤の切断が前記活性薬剤におけるD-アミノ酸の含有によって低減されるのに十分に短い投与間隔で投与される、方法。 - 前記活性薬剤は、阻害剤ペプチドに結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含み、前記阻害剤ペプチドは、NOS及び/又はNMDAR2BへのPSD-95の結合を阻害し、前記内在化ペプチドは、YGRKKRRQRRR(配列番号1)を含むアミノ酸配列を有し、前記阻害剤ペプチドは、KLSSIESDV(配列番号2)を含む配列を有し、前記バリアントは、前記内在化ペプチド及び阻害剤ペプチドに5個までの置換又は欠失があり、前記阻害剤ペプチドの少なくとも4個のC末端アミノ酸は、L-アミノ酸であり、R及びK残基の全てを含むアミノ酸の連続セグメントは、D-アミノ酸である、請求項75又は76に記載の方法。
- 障害の治療に有用な薬剤に結合した内在化ペプチド又はそのバリアントを含むキメラ薬剤であって、
前記内在化ペプチドは、RKKRRQRRR(配列番号13)を含むアミノ酸配列を有し、前記バリアントは、1、2又は3個までの置換又は欠失(同じアミノ酸のLからDへの置換は含まない)を有し、前記内在化ペプチドの3-5個の残基は、D-アミノ酸である、キメラ薬剤。
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