JP2740794B2 - 血栓の検出に使用する合成ペプチド類 - Google Patents

血栓の検出に使用する合成ペプチド類

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ヒトおよび動物の両者における、基本的
には勿論、ヒトの疾病における血栓の検出のための合成
ペプチド類の開発および用途に関する。この発明に使用
した方法および合成ペプチド類は、生体内の標的とする
他の部位、例えばRGD結合部位を含む細胞接着分子(CAM
s)および腫瘍にも有効である。
1987年、ピエルシュバッヘル(Pierschbacher)およ
びルオスラチ(Ruoslahti)は、フィブロネクチンの細
胞接触活性が合成ペプチドの小さい断片によって模倣的
に生ずる証拠を示した(Nature,309,30−33)。この活
性能力のあるアミノ酸配列順序は、アルキニン−グリシ
ン−アスパラギン酸−セリン(RGDS)であることが示さ
れ、この配列順序を含む合成ペプチド類は、フィブロネ
クチンで被覆された基質へのNRK細胞(神経芽腫細胞系
からの細胞)の接触を阻害し得ることが証明された。RG
DSを含むペプチド類で得られる阻害は、用量依存性があ
ることが示されているが、RGDS配列順序を含まないペプ
チド類は細胞接触を阻害することができなかった。テト
ラペプチドのセリン基は、生物学的活性を保持するため
の通常の置換体であるけれども必須なものでないことが
知られている。
RGDS配列順序はフィブリノゲン、フィブロネクチンお
よびフォンウイルブランド(von Willebrand)因子中に
存在することが知られている。これらの蛋白の受容器
は、血小板の活性化によって血小板の膜表面に現われ
る。これらの細胞接着蛋白による血小板の架橋は、血栓
中の血小板−血小板の相互作用の原因となる。RGDSを含
む合成ペプチド類が、生体外で血小板凝集を阻害し得る
ことも立証されている。これは、血小板膜表面に存在
し、フィブリノゲン結合領域を含むGP II b/III a(糖
蛋白質フィブリノゲン受容器)複合体との特異な相互作
用を示唆している。カルボン酸およびアミノ末端に一個
のアミノ酸基が結合することによるRGDS配列順序の延長
は、その生物学的活性において10倍の減少を起こすが、
さらに延長しても結合能力がさらに減少することはな
い。セリン基をフェニルアラニン基で置換すると、RGDS
よりも4ないし5倍強力な抗凝集蛋白になる。RGDS配列
順序においてセリンに相当する基は、異なるRGDS受容器
に対して、ある程度の認識特異性を伝達することができ
るという示唆がなされている。これは、RGD配列順序の
周辺を置換することによって、特異性および親和性の両
者を変化させ得る可能性を示している。RGD結合部位
が、細胞接着分子(CAMs)および幾つかの腫瘍にあるこ
とも知られている。
本発明は、生体内における血栓の検出への新しい研究
方法であり、患者(この用語は、本文中で特に断らない
限り、ヒトおよび動物の両者を意味する)への、血小板
GP II b/III a複合体に対して特異な親和性を有し、RGD
(Arg−Gly−Asp)配列順序、好適にはRGDS(Arg−Gly
−Asp−Ser)またはRGDF(Arg−Gly−Asp−Phe)配列順
序を含む放射性で標識した合成ペプチドの静脈注射、お
よび、存在する場合には、血栓上での結合標識の存在を
検出するものである。標識した抗体を用いる血栓検出の
この方法は、系内における抗体の拡散速度が遅いため数
時間を要する;本発明の標識したペプチドを使用すると
血栓の検出がおよび数分で可能なことが期待され、診断
および治療がごく早期の段階で極めて容易になる。
生体における血栓検出のための用途として、本発明は
RGD、好適にはRGDSまたはRGDF配列順序を含み、放射性
で標識された合成ペプチドを提供するものである。
上記のような放射性で標識されたペプチド類を製造す
るために用いられる好ましい放射性標識の例としては、
Tc99m、I123およびIn111が挙げられ、既知の方法、例え
ば合成ペプチドのシステイン基により合成ペプチドに取
り入れられる。その他の適当な方法は、Science,220,61
3−615;Int.J.Nucl.Med.Biol.,12,3−8;J.Nucl.Med.,2
7,685−693およびJ.Nucl.Med.,26,293−299に記載され
ている。
非経口投与および有効性、即ちGP II b/III a複合体
への高い親和性および特異性を妥当性の条件とすると、
組成および長さの点で、正確なアミノ酸配列順序は特に
重要ではないが、実際上の理由、例えば経済的および合
成の容易さのために、比較的短い鎖、例えば3ないし10
のペプチド単位よりなるペプチドが好ましい。
RGD、好適にはRGDSまたはRGDF配列順序を含む好まし
いペプチド類は、異なる各種の原料から入手できる、若
しくは通常のペプチド合成法、特に通常のペプチド合成
装置を用いて極めて容易に製造することができる。
非経口的に投与できるRGD配列順序を含む放射性で標
識されたペプチド溶液および非経口的に投与できる担体
よりなる生体内での血栓検出の診断薬、および血栓の血
小板上でのRGD結合部位に結合することができるRGD配列
順序を含む放射能で標識されたペプチドを静脈注射し、
蓄積した結合性ペプチドをX線写真で検出することより
なる生体内で血栓を検出する方法が、この発明の範囲に
含まれる。
この発明は、生体内でCAMsのRGD結合部位に局在化し
た放射性で標識したペプチドの用途にも関する。
この発明の詳細な記述を行なう前に、誤解を避けるた
め、ここに記載するアミノ酸配列順序は、次のように、
三文字の短縮形または一文字の略号の何れかによって表
現する: アルギニン = arg.またはR. アスパラギン酸 = asp.またはD. グリシン = gly.またはG. セリン = ser.またはS. チロシン = tyr.またはY. フェニルアラニン = phe.またはF. システイン = cys.またはC. 添付の図は、この発明の放射性で標識したペプチドの
静脈注射したウサギの放射線写真であり、左耳において
人工的に誘発した血栓中のペプチドの局在化を示す。
この発明をより詳細に説明するため、血栓造影剤とし
ての有効性を評価するための四種のペプチド(RGDSY、R
GDFY、RGDSYCおよびRGDSCRGDSY)を用いて研究を行なっ
た。
ADPが誘発した血小板凝集に対するこれらのペプチド
の効果を測定し、血小板凝集を阻害することが知られて
いるRGDSペプチドと比較した。この結果(表1)は、試
験した四種のペプチドすべてが高濃度で血小板凝集を阻
害し得ること、およびRGDSと殆ど同程度の効力を有する
ことを示した。これは、これらのペプチド配列順序への
放射性で標識したアミノ酸の導入が、血小板と結合する
能力を破壊しないことを示している(血栓造影処理のた
めの前提条件)。
次の試験では、RGDSY、RGDFY、RGDSYCおよびRGDSCRGD
SYの放射性ヨウ素化、次いで全血液中の活性化された血
小板に対する結合能の解析を行なった。その結果(表
2)は、四種類のペプチドすべてが、ADPで刺激された
血液中の血小板と結合すること、および凝固した血液中
への取込みが高いことを示している。
試験の一つは、ヨウ素−123の放射性同位体で標識し
たRGDSYを用い、耳の微小血管系に血栓を予め形成した
ウサギに注射して行なった。添付の図に示した画像の研
究は、この血栓に速やかに(2分以内)取込まれ、試験
の期間中(20分)残存していることを示した。
これらのデータは、試験した四種類のペプチドが血小
板と結合し得ること、ガンマ線を放出する同位体で放射
性の標識がなされ得ること、および刺激された血液およ
び凝固した血液中の凝集血小板に取込まれることを示し
ている。これは、上記のペプチドの一つを用いた実験動
物モデルで確認された生体内での血栓の検出および診断
用に、これらのペプチドが有効であることを示してい
る。
上記の結果は、RGD配列順序を含む大きさの異なる一
連の合成ペプチドのすべてに対して、この発明の適用の
可能性を証拠立てている。ペプチドの実際の長さは重要
でないが、実際上の目的には、鎖の長さは3ないし10、
好適には4ないし10のペプチド単位の範囲であり、前述
のごとく、何れもRGDSまたはRGDF配列順序よりなり、若
しくは含有する。多くのかかる合成ペプチドは、既知の
製品として既に市販されている。市販されていない場合
には、既知のペプチド合成および/または既知のペプチ
ド合成装置を用いて容易に合成される。同様に、該合成
ペプチドは既知の方法、例えばこのペプチドに組込まれ
た末端のチロシン(Y)をI123でヨウ素化することによ
って、放射能で標識することができる。
この発明の放射性で標識されたペプチドの詳細な製法
は、以下の実施例によって例示される。
実施例 放射性で標識された(I123)RGDSY、RGDFY、RGDSYCおよ
びRGDSCRDSYの製法 ヨードゲン(Iodogen)管を、ヨードゲン(1,3,4,6−
テトラクロロ−3α,6α−ジフェニルグリコールウリ
ル)をクロロホルムに1mg・ml-1の濃度で溶解すること
により製した。その50μ(ヨードゲン50μ)をポリ
プロピレン凍結管に分配し、クロロホルムを乾固した。
次いでこれらの管を用時まで−20℃で乾燥、貯蔵した。
放射性標識前に、ペプチドをリン酸緩衝液(PBS)に5
0μg・ml-1の濃度に溶解した。最初にRGDSYCおよびRGD
SCRGDSYを、PBS中のジメチルスルホキシド(DMSO)の最
終濃度が1%v/vになるように小量のDMSOに溶解した。
ヨードゲン管を室温に平衡させ、ペプチド溶液200μ
および123I(水溶液)1〜10μを添加した。次い
で、反応混合物を15分間室温に放置し、時々振盪した。
定温放置後、反応混合物を取り出し、PBSで平衡させた
セファデックス(Sephadex)G10カラムを通した。放射
性で標識したペプチドを遊離のヨウ素から分離するた
め、カラムをPBSで溶出し、2mlづつの留分を集めた。留
分中の放射能を測定し、カラムから溶出した最初の放射
能ピークを示すペプチドを集め、用時まで4℃で貯蔵し
た。
生体内での血栓検出における放射能で標識したペプチ
ドの用途を、以下の試験例によって例示する。
試験例 放射性で標識した(I123)RGDSYの血栓症ウサギへの静
脈内投与 雄のニュージーランドホワイトウサギ(3kg)を、ヒ
プノルム(Hypnorm)(0.4ml・kg-1)の筋肉内注射で鎮
静させ、次いでミダゾラム(Midazolam)(2mg・kg-1
を静脈注射して麻酔した。
二個の円盤状永久磁石を頚静脈領域の外側に配置し、
次いでウサギの左耳動脈に対照溶媒[オムニパク(Omni
paque)]の1mlに懸濁した鉄カルボニルミクロスフェア
0.2gを注射した。この方法は耳の毛細管に微小な血栓を
形成する。他方、耳を通過した鉄粒子は磁場によって捕
捉され頚静脈内で血栓の形成を促す。鉄注射の60分後、
反対側の耳に123I−RGDSYを静脈注射した。ガンマカメ
ラによる動的な画像は、両耳、頭及び頚部を視野に入れ
るため、前方に配置したカメラで20分間フレーム速度1
分で撮影した。
標識したペプチドの静脈注射を行った後、ウサギのX
線写真を撮影し、得られたX線写真を添付した図に示し
た。X線写真で判るように、頚静脈内の血栓(矢印1)
及び左耳内の多数の小さな血栓によるペプチドの速やか
な吸収が見られた。特に、後者は生体内における小さな
血栓の検出、及び早期の診断と治療の可能性での、この
発明の有効性を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−13524(JP,A) Blood,66[4](1985)p. 946−952 Biochemical and B iophysical Researc h Communications, 160[1](1989)p.189〜195 The Journal of Bi ological Chemistr y,263[8](1988)p.3943−1951 Blood,70[1](1987)p. 110−115

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生体内で血栓由来のアルギニン−グリシン
    −アスパラギン酸(RGD)結合部位に結合することによ
    り血栓を造影または検出するための放射性で標識された
    ペプチドにおいて、該ペプチドがRGDSY、RGDFY、RGDSYC
    またはRGDSCRGDSYである放射性で標識されたペプチド。
  2. 【請求項2】放射性標識がTC99mm、I123またはIn111
    ある請求項1に記載の放射性で標識されたペプチド。
  3. 【請求項3】ペプチドが(I123)RGDSY、(I123)RGDF
    Y、(I123)RGDSYCまたは(I123)RGDSCRGDSYである請
    求項1に記載の放射性で標識されたペプチド。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載の放射
    性で標識されたペプチドからなる、生体内で血栓由来の
    アルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)結合部
    位に結合することにより血栓を造影または検出するため
    の試薬。
  5. 【請求項5】該RGD結合部位が血栓である請求項4に記
    載の試薬。
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