JP4667868B2 - 結合分子 - Google Patents

Description

多くの疾病において、抗体、酵素および内分泌、パラクリンまたはオートクリンメッセンジャーの活性濃度の変化は、病的過程の範囲内におこる。そのような生物学的活性結合分子は、タンパク質系列（例：インスリン、増殖因子、サイトカイン、放出ホルモン、抗体、酵素など）、脂質類（プロスタグランジンおよび類似の脂肪酸誘導体）、ステロイド類（例：グルココルチコイド、ミネラルコルチコイド）のようなものである。以後、用語「サイトカイン」は、結合プロセスまたは情報伝達プロセスに関与する生物学的活性結合分子に対する原型的な使い方で解釈するものとする。サイトカインは、高特異性および限定された活性を有する生体メッセンジャーである。それらは、標的細胞の表面に、好ましくは、提示されているサイトカイン特異性受容体に結合することによって生物学的活性を発現する。メッセンジャーが受容体に接触すると、典型的な場合において、後者は細胞内情報伝達カスケードを誘発し、細胞または組織内に生物学的効果をもたらす。そのような受容体によって誘発される典型的な効果は、例えば、細胞の細胞周期への参入およびそれとともに、増殖速度の増加あるいはまたアポトーシス、細胞死の型を誘発することである。また、炎症過程において、免疫系および哺乳類の身体の多くの局所制御過程において、サイトカインは、それぞれの器官の恒常性に重要な役割を演じている。例えば、インターロイキンサイトカインファミリーのほとんどのメンバーのような、多くのサイトカインについて、細胞表面の受容体は、サイトカインの結合によって収斂する異なったタンパク質から成り立っている。それゆえ、多くのサイトカインは、高効率で同時に効果を誘発する二つまたはそれ以上の受容体タンパク質に結合すべき特異的な結合部位を有している。このことは、サイトカイン受容体相互関係において、サイトカイン分子相互に関してサイトカイン分子における種々の結合領域に正確に決められた距離および空間的配位が必須であり、効果を完全に表すのに必要であることを示している。さらに、いくつかのサイトカインについて、サイトカイン分子それ自体は、受容体相互関係の過程において結合することを必要とする異なったタンパク質から成り立っている（Ｃ． Ａｕｌ， Ｗ． Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ 編、「生物活性と臨床効果」 （Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｅｆｆｉｃａｃｉｅｓ）１９９７， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ Ｂｅｒｌｉｎ）。最近、多くのサイトカインが、医薬として使用するために組換え体として調製されている。そのような医薬が既に使用されている適応症は、例えば、重篤な、生命を危うくする癌疾患および免疫不全疾患である。

しかしながら、組換え体の調製物はいくつかの欠点を有している。
１．組換えタンパク質（例えばサイトカイン）の調製には、「組立て中」に高費用を要する。発現に使う細胞は、複雑なやり方で確実に正確な「天然の」配位でタンパク質を正確に製造しなければならない。多くの試験が、細胞とベクターの適当な発現系、および高発現条件と溶液安定性条件を見出すために必要である。しばしば、「組立て」条件は、大規模発酵に移すことができない。たとえ至適条件が見つかっても、発現系はしばしば不安定であり困難を伴い易いことが見出される。

２．サイトカインは、定期的に投与されるべきなので、通常細菌で実施され、次いで全身アレルギーを避けるために細菌の不純物を絶対含まないよう、発現後に確実に精製されなければならない。このため、価格に大きな影響を与える複雑な方法の使用が必要となる。

３．例えば、サイトカインのような多くのメッセンジャーは、受容体に対してたった一つの結合部位を有しているわけではなく、多くの場合完全には判っていない、そして予期せぬ情報径路を導く可能性を有する更なるドメインがあるものである。すなわち、このことは、また、これら物質で治療を行うことを部分的に不可能にする副作用がしばしばおこることを意味している。

４．組換えによって調製されたタンパク質は、しばしば、天然のタンパク質から逸脱した三次構造を有しており、そしてそれゆえに、ヒトの身体によって「異物」として認識される。それによって誘導された抗体は、サイトカインを中和し、サイトカインの活性の消失をもたらす。

５．組換えタンパク質は、しばしば、タンパク質分解（すなわち、タンパク質崩壊）酵素を著しく不安定にさせる。このことは、比較的高濃度で頻回投与を必要とし、このことは一方で、患者にストレスを与え、他方で治療を非常に高価格なものにする。

サイトカインの組換え調製の経済的な代替は、例えばサイトカインのような生物学的に活性なタンパク質の、有機化学的に取扱え得る完全に合成的模倣品である。

ここでとられる方法は、その研究が未だ初期の状態で、かつ、今日までにペプチド構造（βシート、へリックス、ターン）の安定化だけと、いくつかの場合には小分子の目的にかなった複合体が実現できた段階であるが、例えば、公知のタンパク質の触媒活性中心の人工的な設計である。

別の方法は、例えば、ペプチドの性質を有する小さな、特異的結合分子のコンピューター支援設計である。通常、そのような小さな特異的結合分子は、１００個未満のアミノ酸配列を有している。その大きさゆえに、そのような分子は、完全なサイトカイン活性に必要である受容体サブユニットの会合に寄与することができない。通常、それらはまた、同時に大きな受容体分子の２つそれ以上の結合部位に密接に結合するようには設計されていない。

最近、ペプチドは、多くの標準化された方法によって個々の合成戦略が各ペプチドのために開発されねばならないものの、極めて容易に化学的に合成できる。通常、ペプチドは、Ｎ末端保護アミノ酸の活性化、カップリング、洗浄、脱保護基、活性化を、所望のペプチドが完成するまで繰返す操作で、固相上で合成される。該産物は、固相から脱離され、ＨＰＬＣによって精製され、次いで、例えば、配列検定および生物学的試験のような更なる研究に移される。一般的に、合成は、ペプチドが短ければ短いほどより簡単であり、より信頼性がある。

ペプチドオリゴマーのいくつかの研究では、化学的に合成されそしてオリゴマー化されたペプチドは、生物学的活性を示し、該活性は、例えば、エリスロポエチンの場合におけるように、天然のペプチドのそれよりも一様に低いが（特許Ｎｏ．ＷＯ９６／４０７７２）、しばしばモノマーの効果よりも強いことが明らかにされている。

また現在まで、オリゴマーの調製は、文献に記載された標準化方法に従って、市販で入手し得る「架橋剤」をほとんど使用しても実行されてきた。しばしば、身体に見出されないこれらの分子構造は、生物学的に不活性であり、特別な化学成分が免疫学的反応を生成しないという意味で「目立たない」。

ペプチドは極端に短いイン・ビボ半減期を有する。すなわち、それらは内在性酵素によって非常に速く分解され排泄される。種々の方法が、ペプチドおよびタンパク質を代謝的に安定化するために応用されている。一方において、開裂することができない非天然アミノ酸が合成に使用され、他方において、タンパク質が分解からそれらを保護するために不活性な化学基によって修飾される。このための公知例は、ＰＥＧイントロン（シェーリング−プラウ）、ポリエチレングリコールで修飾されたインターフェロンである。

特異的結合分子としてペプチドで計画した幾何学的配置に従って、可能な支持体構造の調製のために最も違った戦略を使用しなければならず、各々の特別な問題に対する個々の支持体構造を開発しなければならない。特異的結合分子の数および型の両者および相互配置に柔軟性があるような、普遍的に適用し得る戦略を開発することによって、合成的方法においてこの問題を解決するための適当な方法は、現在まで存在しない。適当な支持体構造を調製するために以前に使われた方法は、ジスルフィド架橋の形成［（ａ） Ｎｏｍｉｚ， Ｍ．， Ｕｔａｎｉ， Ａ．， Ｓｈｉｒａｉｓｈｉ， Ｎ．， Ｙａｍａｄａ， Ｙ．， Ｒｏｌｌｅｒ， Ｐ．； 「ラミニンの三量体コイルドコイルセグメントの合成および配位」（"Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｉｍｅｒｉｃ ｃｏｉｌｅｄ−ｃｏｉｌ ｓｅｇｍｅｎｔ ｏｆ ｌａｍｉｎｉｎ"）； Ｉｎｔ Ｊ Ｐｅｐｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｒｅｓ （４０（１）； １９９２； ７２−７９］またはリジンに基づいたデンドリマー様構造の使用［（ａ） Ｃａｒｒｉｔｈｅｒｓ， Ｍ． Ｄ．， Ｌｅｒｎｅｒ， Ｍ． Ｒ．；「Ｇタンパク質共役型受容体を標的とする二価ペプチドリガンドの合成および特徴」（"Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｖａｌｅｎｔ ｐｅｐｔｉｄｅ ｌｉｇａｎｄｓ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｔｏ Ｇ−ｐｒｏｔｅｉｎ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ"； Ｃｈｅｍ Ｂｉｏｌ ３（７）； １９９６； ５３７−５４２； （ｂ） Ｗａｄａ， Ｔ．， Ｏｋａｄａ， Ｋ．， Ｎａｋａｍｏｒｉ， Ｍ．， Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ， Ｅ．， Ｉｎａｋｉ， Ｙ．； 「ヌクレオシドを含有するオリゴリジンおよびオリゴグルタミン酸の合成および性質」"Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｏｌｉｇｏｌｙｓｉｎｅ ａｎｄ ｏｌｉｇｏｇｌｕｔａｍｉｃ ａｃｉｄ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ"； Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｓｙｍｐ Ｓｅｒ ２９； １９９３； ７９−８０； （ｃ） Ｈｅｎｋｅｌ， Ｗ．， Ｖｏｇｌ， Ｔ．， Ｅｃｈｎｅｒ， Ｈ．， Ｖｏｅｌｔｅｒ， Ｗ．， Ｕｒｂａｎｋｅ， Ｃ．， Ｓｃｈｌｅｕｄｅｒ， Ｄ．， Ｒａｕｔｅｒｂｅｒｇ， Ｊ．； 「天然のコラーゲンＩＩＩモデルペプチドの合成および折りたたみ」"Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｆｏｌｄｉｎｇ ｏｆ ｎａｔｉｖｅ ｃｏｌｌａｇｅｎ ＩＩＩ ｍｏｄｅｌ ｐｅｐｔｉｄｅｓ"； Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ３８（４１）； １９９９； １３６１０−２２］のいずれかに基づいており、そしてそれゆえに、そのような方法は可能性の限定を供することになる。

本発明の目的は、従来技術の結合分子の上記欠点を有していない高い生理活性を有する結合分子を提供することにある。

意外にも、本発明の基礎を形成する目的は、側鎖サブユニットが、天然および／または非天然のＤ−および／またはＬ−アミノ酸から合成されたポリペプチド鎖であり、そして側鎖サブユニットが支持体構造に共役結合で結合している、少なくとも一つの環状分子サブユニットおよび少なくとも二つの側鎖サブユニットの支持体構造からなる結合分子によって達成される。

環状分子サブユニットは、好ましくは、天然または非天然Ｄ−および／またはＬ−アミノ酸、芳香環、芳香族環系、ポリラクトン、ポリラクタム、ベンゼントリアミド、トリヒドロキシ安息香酸、トリラクトンまたはトリラクタムから合成される環状ポリペプチドである。正確に結合される二つの側鎖を有する、いくつかの好ましい実施態様において、環状支持体構造は、また、構造的に最小化することができ、直線対称構造によって置換することもできる。

環状ポリペプチドを形成するアミノ酸は、有利には、ペプチド結合によってつながっている。本発明の意味において、環状分子サブユニットは、もし環状構造がジスルフィド架橋の形成によって形成されるならば、存在しない。この型の環状ペプチド構造は、多くの天然に存在するタンパク質の構成部分である。そのものの不安定性のゆえに、本発明の意味において、支持体構造の中心環状分子サブユニットとして使用するには適していない。もちろん、このことは、本発明の結合分子が、また、支持体構造のより安定な環状分子サブユニットに加えてジスルフィド架橋を含有することを排除するものではない。そのような付加的ジスルフィド結合は、好ましくは、支持体構造から比較的離れた部位に位置すればよく、２ないしそれ以上の側鎖内および／または側鎖間の特異的立体配置を安定化するために導入されればよい。

もし、環状分子サブユニットが環状ポリペプチドであるならば、好ましい実施態様において、結合分子の少なくとも二つの該側鎖サブユニットは、環状分子サブユニットのアミノ酸リジン、セリン、トレオニン、グルタミン酸、アスパラギンおよび／またはアスパラギン酸のアミノ酸側鎖部分によって環状分子サブユニットに結合されている。

環状ポリペプチドは、好ましくは、２から１０、とくに、２、３、４または６個のアミノ酸から構成されている。

好ましい実施態様において、環状分子サブユニットは、以下の構造の一つを有している。
ａ） ベンゼントリアミド：
ｂ） シクロヘキサペプチド：
または、一つから三つまでの側鎖ペプチドＳｅｑを有する配列ＤＫＤＫＤＫのシクロヘキサペプチド、
ｃ） トリラクトン：
ｄ） トリラクタム：
ｅ） トリヒドロキシ安息香酸支持体構造：
ｆ） 環状ジペプチド：Ｓｅｑで誘導体化されたｃｙｃｌｏ−Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｌｙｓ、
式中、ＳｅｑまたはＰｅｐは、側鎖サブユニットまたは−ＯＨを表す。本発明によれば、分子は、同一または互に異なっていてもよい少なくとも二つの側鎖サブユニットを含む。

もし、本発明の結合分子の少なくとも二つの該側鎖サブユニットが、ポリペプチド鎖であるならば、それらは同じアミノ酸配列または異なった配列を有していてもよい。

側鎖サブユニットのポリペプチド鎖は、好ましくは、５から６０、好ましくは１０から５０、特に１２から４０個のアミノ酸から成る。そのようなポリペプチド鎖の分子量は、好ましくは、１０ｋＤａ以下、とくに、８ｋＤａ未満または５ｋＤａ未満である。

環状支持体構造上、または直鎖結合分子における２つまたはそれ以上の側鎖の立体位置を、それぞれの側鎖の二つの立体的に適当に隣接した残基（例えば、システインまたはホモシステイン）の間にジスルフィド結合を挿入することによって全分子の合成中に固定できることは本発明の範疇と考えられる。この目的のために、側鎖のアミノ酸配列をは、適当な位置における１つまたはそれ以上の適当なＳＨ含有残基を有するように修飾または最適化できる。

本発明の別の目的は、側鎖サブユニットが天然および非天然の核酸単位から構成されたオリゴまたはポリ核酸である結合分子である。それゆえ、ヌクレオチドは、天然の様式で結合されていても、ペプチド核酸（ＰＮＡ）として存在していてもよい。そのような側鎖サブユニットの分子量は、好ましくは、１０ｋＤａ以下、特に、８ｋＤａ未満または５ｋＤａ未満である。例えば、そのような本発明の結合分子を、ＤＮＡ結合タンパク質またはいくつかのＤＮＡ結合部位を有するタンパク質複合体に結合するために使用できる。

好ましい実施態様においては、側鎖サブユニットが、特に天然および非天然炭水化物または核酸からなるスペーサー分子サブユニット（スペーサー）によって支持体構造に結合される。

好ましくは、側鎖サブユニットの遊離末端が、エキソペプチダーゼ分解を防止するために適当な保護基に共有結合で結合される。側鎖サブユニットと支持体構造の間の結合型に基づいて、ＮまたはＣ末端は遊離末端であり得る。好ましい保護基は、Ｄアミノ酸、好ましくはジペプチドまたはトリペプチドとしてである。さらに、固相合成の範囲内で通常採用される保護基および単量体および高分子炭水化物が使用される。

側鎖ペプチドのエンドペプチダーゼによる開烈を防止するために、内部アミノ酸は、また、保護基に共有結合で結合されてもよい。好ましい保護基は、好ましくはグルコース、マンノース、Ｎ−アセチルグルコサミンまたはＮ−アセチルガラクトサミンまたはシアル酸から選択された炭水化物である。

好ましい実施態様において、本発明の結合分子の構成部分である非天然アミノ酸は、式、ＮＨ₂（ＣＨ₂）_nＣＯＯＨ（ｎは２から８）、特にＮＨ₂（ＣＨ₂）₂ＣＯＯＨ、ＮＨ₂（ＣＨ₂）₃ＣＯＯＨまたはＮＨ₂（ＣＨ₂）₄ＣＯＯＨを有する。

本発明は、従来技術の上記欠点を克服する生理学的結合分子の完全な合成模倣体の開発および調製を可能とするものである。本発明は、結合分子の骨格が、生物学的に活性な結合分子の結合性状が模倣されるように配向している骨格に関する支持体構造を設計するものである。本発明の大きな長所は、本発明の結合分子の簡単な合成製造である。有機化学的合成が、類似のタンパク質分子の組換え製造よりも安価に実行することができ、よりよく制御できる。さらに、原則として、また、非天然アミノ酸、例えば、Ｄアミノ酸または他の適当な単量体単位を使用することもでき、それでよりよい適合性または免疫寛容が期待される。

なかんずく、ここに記載された本発明は、以下の項目において、従来技術の欠点を克服する。
ａ）通常容易に調製および入手でき、そして特異的結合分子の位置決めに使用でき、容易に調製できる環状支持体構造を記載する。
ｂ）支持体構造の環状構造は、実際的にいかなる所望の空間配位においても、環の大きさおよび側鎖サブユニットが結合している部位間の距離を変えることによって、および任意に適当なスペーサー分子を取入れることによって、特異的結合分子の位置決めを可能とする。それゆえに、本発明の結合分子は、合成分子を有するペプチドのランダム架橋のみが実行され、分子成分の規定された空間配位が不可能であった従来技術に記載のものと明らかに異なっている。
ｃ）適当な単量体単位を選択することによって、環状支持体構造を規定された配列に固相で合成でき、そして特異的結合分子を側鎖サブユニットとして結合させ、あるいは合成できる。単量体単位としてのアミノ酸の場合において、これは、支持体構造について平行または逆平行様式に配位したペプチドの完全な固相合成を可能とする。
ｄ）支持体構造は、側鎖サブユニットとして結合すべき特異的結合分子の数、型および長さに関して柔軟性がある。
ｅ）本発明によると、平行または逆平行様式に配位したアミノ酸配列を、固相において１つの合成ステップで支持体構造に結合でき、そして１つの操作で任意に合成できる。後者は、産物の収量および純度ならびに製造コストにおいて有利である。ここで、平行配位とは、Ｎ末端またはＣ末端の部分で、同じ方向に全てが支持体構造に結合している側鎖サブユニットを表す。逆平行配位とは、少なくとも一つの側鎖サブユニットがＮ末端で支持体構造に結合しており、そして少なくとも一つが支持体構造にＣ末端で結合していることを表す。

特異的結合分子の計画した位置づけの柔軟性は、非天然アミノ酸およびＤアミノ酸を使用することによって増加するであろう。非天然およびＤアミノ酸またはラクトンおよびラクタムの使用によって、タンパク分解酵素による分解に対する安定性が増加する。安定性および半減期を増加させる付加的機能を、支持体構造の変動性によって導入できる。これは、保護基の化学から当業者に知られた、例えば、グリコシル化、アセチル化、ジスルフィド架橋または他の化学的誘導体化に応用される。

もし、本発明の支持体構造上に位置するべき特異的結合分子がペプチドならば、それらは、支持体骨格上に平行および逆平行様式に配位、合成できる。

本発明の支持体構造の好ましい実施態様は、環状ペプチドである。適当な従来技術の保護基戦略が、環状ペプチドについて利用できる。環状ペプチドは、エンドペプチダーゼによってのみ開烈されるので、イン・ビボで、よりゆっくりと分解する。さらに、本発明のプロセスによれば、例えばＤアミノ酸のような非天然アミノ酸を取込むことによって、増加したタンパク分解抵抗性を有するものが合成できる。機能的側鎖を正確に二つ結合させる場合には、支持体構造を直線構造に最小化できる。

インターロイキン２受容体特異的結合分子
本発明の一実施態様において、インターロイキン２特異的受容体に高親和性で結合する能力を有する、インターロイキン２（ＩＬ２）に類似している合成結合分子が提供される。ＩＬ２は、腫瘍治療に使用されるサイトカインである。それは１３３アミノ酸から構成されるタンパク質であり、１５．４ｋＤａの分子量を有する。ＩＬ２は、特異的受容体（ＩＬ２Ｒ）に結合し、それによってＩＬ２特異的細胞内シグナルを誘発する。高度に関係のある受容体は、サブユニットａ、ｂおよびｇ（またｐ５５、ｐ７５およびｐ６４とそれぞれ呼ばれてもいる）から構成された受容体複合体である。ｐ７５およびｐ６４から構成された受容体複合体を刺激することが、ＩＬ２の完全な活性を誘導するには充分である。

ＩＬ２は、ＴおよびＢリンパ球の増殖に対して促進効果を有し、細胞傷害性および細胞溶解性ＮＫ細胞を活性化する。それゆえ、免疫応答の制御における中心的重要性を有している。それで、ＩＬ２は、腫瘍および炎症反応に対する免疫応答に基本的な重要性を有するものである。Ｉｌ２による腫瘍防御に対する重要な機作の一つは、ＬＡＫｓ（「リンホカインにより活性化されたキラー細胞」）の誘導にあるようである。これらの細胞は、腫瘍細胞を破壊できる。

近年、ＩＬ２を使った腫瘍治療が種々試みられてきた。これまで、転移した腎細胞癌および転移性骨髄腫の治療用の組換調製製品（Ｃｈｉｒｏｎ Ｃｏｒｐ．のＡｌｄｅｓｌｅｕｋｉｎ， Ｐｒｏｌｅｕｋｉｎ）が市販されている。組換え体産物の開発費、認可費用および製造コストは高く、それに相応して市販価格も高くなる。その上さらに、組換え体製造プロセスは、高度の困難を伴い易い。治療された患者の、ほんの約３０％がＩＬ２療法に反応を示す。ＩＬ２の広範な臨床適用は、人体での半減期の極端な短さ（１０分以下）および治験中に観測された治療関連死亡率は４％であるという広い毒性によって妨げられる。

悪心、嘔吐および下痢に加えて、とくにＩＬ２療法は、器官機能不全および神経精神医学的効果を伴う。毒性が高いので、動物試験において至適であると決定された投与量の１０％だけがヒトに使われている。それゆえ、このサイトカインの治療可能性は、完全には活用され尽していない。

ときには、受容体と相互作用する短いＩＬ２ドメインの投与が、少なくともある種の細胞効果（例えば、免疫促進効果）を達成するのに既に充分である。アミノ酸配列１−３０ＩＬ２を有するＩＬ２ペプチドは、ほんの少し高濃度で、同様な効果を有する［Ｅｃｋｅｎｂｅｒｇ， Ｒ．， Ｘｕ， Ｄ．， Ｍｏｒｅａｕ， Ｊ．， Ｂｏｓｓｕｓ， Ｍ．， Ｍａｚｉｅ， Ｊ．， Ｔａｒｔａｒ， Ａ．， Ｌｉｕ， Ｘ．， Ａｌｚａｒｉ， Ｐ．， Ｂｅｒｔｏｇｌｉｏ， Ｊ．， Ｔｈeｚｅ， Ｊ． （１９９７） 「ヒトＩＬ−２／ＩＬ−“受容体β鎖相互作用の解析：モノクローナル抗体Ｈ２−８および新しいＩＬ２変異体は、ＩＬ−ｚのαへリックス−Ａの臨界的役割を規定する」（Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ＩＬ−２／ＩＬ−” Ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｂｅｔａ ｃｈａｉｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ： Ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ ａｎｔｉｂｏｄｙ Ｈ２−８ ａｎｄ ｎｅｗ ＩＬ−２ Ｍｕｔａｎｔｓ ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｒｏｌｅ ｏｆ ａｌｐｈａ Ｈｅｌｉｘ−Ａ ｏｆ ＩＬ−ｚ．）Ｃｙｔｏｋｉｎｅ ９：４８８−４９８］。このことは、このペプチドが受容体複合体のβ鎖に結合するのみであり、それと共に、中程度に結合した受容体複合体を活性化するのみであると云う事実によるのであろう。同様なことが、別のＩＬ２領域からの別に記載された配列に適用される［Ｅｃｋｅｎｂｅｒｇ， Ｒ．， Ｒｏｓｅ， Ｔ．， Ｍｏｒｅａｕ， Ｊ．−Ｌ．， Ｗｅｉｌ， Ｒ．， Ｇｅｓｂｅｒｔ， Ｆ．， Ｄｕｂｏｉｓ， Ｓ．， Ｔｅｌｌｏ， Ｄ．， Ｂｏｓｓｕｓ， Ｍ．， Ｇｒａｓ， Ｈ．， Ｔａｒｔａｒ， Ａ．， Ｂｅｒｔｏｇｌｉｏ， Ｊ．， Ｃｈｏｕａｉｂ， Ｓ．， Ｇｏｌｄｂｅｒｇ， Ｍ．， Ｊａｃｑｕｅｓ， Ｙ．， Ａｌｚａｒｉ， ＰＭ．， Ｔｈeｚｅ， Ｊ． （２０００） 「インターロイキン（ＩＬ）２の第一“へリックスはホモテトラマーとして折りたたまれており、ＩＬ２受容体β鎖のアゴニストとして作用し、ＬＡＫ細胞を誘発する」（Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ”−Ｈｅｌｉｘ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ（ＩＬ）−２ Ｆｏｌｄｓ ａｓ ａ Ｈｏｍｏｔｅｔｒａｍｅｒ， Ａｃｔｓ ａｓ ａｎ Ａｇｏｎｉｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ＩＬ−２ Ｒｅｃｅｐｔｏｒ s Ｃｈａｉｎ， ａｎｄ Ｉｎｄｕｃｅｓ Ｌｙｍｐｈｏｋｉｎｅ −ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｋｉｌｌｅｒ Ｃｅｌｌｓ．） Ｊ． Ｅｘｐ． Ｍｅｄ． ３：５２９ − ３９； Ｂｅｒｎｄｔ， Ｗ．， Ｃｈａｎｇ， Ｄ．， Ｓｍｉｔｈ， Ｋ．， Ｃｉａｒｄｅｌｌｉ， Ｔ． （１９９４） 「受容体接触部位の突然変異解析、インターロイキン２：力価の上昇したインターロイキン２類似体の調製」（Ｍｕｔａｇｅｎｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｉｔｅ ａｎ ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ ２： Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ Ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ−２ ａｎａｌｏｇ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｐｏｔｅｎｃｙ．） Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ３３：６５７１−６５７７］。しかしながら、これら全てのペプチドは、本発明を特徴づける支持体構造に対して意図した結合をすることなく合成されたものである。それで、それらは生理的な受容体の二量体化に寄与することができず、中等度ないし低度結合の受容体サブユニットにより独占的に機能することもできない。それゆえ、それらの活性は弱い。その上、それらペプチドは、保護基導入によるタンパク質分解に対して保護されていなかった。それで、それらは、加速されたイン・ビボ分解を受ける。

本発明は、この調製に関連した欠点を除いた高い活性を有する剛性ＩＬ２Ｒ特異的結合分子の提供およびＩＬ２またはＩＬ２のペプチド断片の使用を可能にする。

ここで、側鎖サブユニットは、好ましくは、以下の配列の少なくとも一つを有する。
ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ＱＬＱＬＥＨＸ¹Ｘ²Ｘ³Ｘ⁴Ｘ⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮまたは
ＴＩＶＸ⁶ＦＬＮＲＷＩＴＦＸ⁷ＱＳＸ⁸ＩＳＴＬＴ₁、
式中
Ｘ¹はＩまたはＬから選択され、
Ｘ²はＩまたはＬから選択され、
Ｘ³はＶ、ＬまたはＭから選択され、
Ｘ⁴はＥ、ＤまたはＫから選択され、
Ｘ⁵はＬまたはＦから選択され、
Ｘ⁶はＥまたはＤから選択され、
Ｘ⁷はＡ、ＧまたはＣから選択され、
Ｘ⁸はＡまたはＩから選択される；
Ｔ₁の位置において、好ましくはグルコース、マンノース、Ｎ−アセチルグルコサミンまたはＮ−アセチルガラクトサミンから選択された従来技術による保護基、好ましくは炭水化物部分が、タンパク質分解に対する保護として適当な様式で、スレオニンに共有結合で結合されている。本発明によれば、規定された配列を有する側鎖サブユニットが少なくとも８０％、好ましくは９０または９５％の配列相同性を有している結合分子もまた使用され得る。この場合、とくに配列のずれは保存的アミノ酸交換である。

好ましい結合分子は、以下の構造を有している。
ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ＱＬＱＬＥＨＸ¹Ｘ²Ｘ³Ｘ⁴Ｘ⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮ−支持体構造−ＴＩＶＸ⁶ＦＬＮＲＷＩＴＦＸ⁷ＱＳＸ⁸ＩＳＴＬＴ₁；
ＴＩＶＸ⁶ＦＬＮＲＷＩＴＦＸ⁷ＱＳＸ⁸ＩＳＴＬＴ₁−支持体構造−ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ＱＬＱＬＥＨＸ¹Ｘ²Ｘ³Ｘ⁴Ｘ⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮ；
ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ＱＬＱＬＥＨＸ¹Ｘ²Ｘ³Ｘ⁴Ｘ⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮ−支持体構造−ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ＱＬＱＬＥＨＸ⁰¹Ｘ⁰²Ｘ⁰³Ｘ⁰⁴Ｘ⁰⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮ
又はＴＩＶＸ⁶ＦＬＮＲＷＩＴＦＸ⁷ＱＳＸ⁸ＩＳＴＬＴ₁−支持体構造−ＴＩＶＸ⁰⁶ＦＬＮＲＷＩＴＦＸ⁰⁷ＱＳＸ⁰⁸ＩＳＴＬＴ₁
式中、アミノ酸Ｘ⁰¹、Ｘ⁰²、Ｘ⁰³、Ｘ⁰⁴およびＸ⁰⁵は、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁴およびＸ⁵について指示されたように選択される。本発明によれば、側鎖サブユニットが少なくとも８０％、好ましくは９０または９５％の規定された配列に対する配列相同性を有している結合分子もまた使用され得る。この場合において、とくに配列のずれは保存的アミノ酸交換である。

ＩＬ２特異的結合分子は、従来技術の必然的な欠点を克服できる。この結合分子は、容易かつ経済的に製造できる。組換え分子の高い製造コストおよび高い生理的不安定性は存在せず、本発明の結合分子は、受容体に親和性を有しない支持体構造と共に規定された空間配列において、機能的な協同的様式で受容体複合体に結合するので、ペプチドに見られる不十分な受容体刺激は起こらない。本発明の受容体分子は、また、目的にかなった配列最適化によって活性を増加し、副作用を最小化する可能性を提供する。

上記の合成ＩＬ２Ｒ特異的結合分子は、免疫系の疾病、例えば、炎症および関節炎の過程の治療、あるいは全ての型および起源の免疫不全症候群の治療；細胞の増加する増殖に関係した疾病、例えば腫瘍症、例えば癌腫、肉腫、リンパ腫および白血病；または感染過程の治療に適している。組換えインターロイキン２はインターロイキン１２と共同で腫瘍療法において陽性効果を有することがすでに知られている。さらに、そのような薬剤は、また、標的細胞、とくに腫瘍細胞においてアポトーシスを誘発する好ましい合剤として、本発明の医薬と組み合わせることもできる。この場合、治療の成功に対する期待された陽性効果は、腫瘍内の局所的なアポトーシス、および局所的な効果を増加させる本発明の医薬による一般的な免疫促進によって達成される。ここで、ＴＲＡＩＬ（腫瘍壊死因子関連アポトーシス誘発リガンド）受容体特異的結合およびエフェクター分子の使用が特に好ましい。

上にあげた配列および結合分子は、ヒトＩＬ２受容体に対して最適に作用するよう設計されているので、相同配列が知られるようないかなる種のＩＬ２受容体に対しても、全概念を適応することが容易に可能となる。

それぞれのヒトの配列が、それらの動物の対応部分により置換でき、そして、動物において効果を最適化するために、本発明に特有なやり方で組合せることができ、それゆえに最適な獣医学的使用が可能となる。

以下に与える配列は、ヒトの配列に相同的であるネコおよびイヌに関連のある配列を示す。これらの配列は、ネコまたはイヌにおけるそれぞれの受容体サブユニットに結合するそれらの能力で特徴づけられる。本発明は、ヒトの配列に対する上記に概略したようなそれら側鎖の通常の修飾および組合せの全てを包含するものである。好ましい実施態様において、これらの配列は、配列中にアミノ酸の保存的交換を導入することによって、ＳＨ含有残基およびジスルフィド架橋の導入によって、および結果として得られる分子の立体的設計および安定性を最適化するその他の化学的修飾によって修飾できる。それらは、本発明に従って支持体構造上で、受容体二量体に側鎖として結合できるように結合させ得る。
ＴＲＡＩＬレセプターに特異的な結合分子

ＴＲＡＩＬ（ＴＮＦ関連アポトーシス誘発リガンド）はＴＮＦファミリーに属するタンパク質の一つで、選択的に腫瘍細胞にプログラム細胞死（アポプトース(apoptose)）を起こさせる。好ましくは適切な環状支持構造を基本としてここに合成されるＴＲＡＩＬ特異的結合性のエフェクター分子は、腫瘍細胞によって発現されるＴＲＡＩＬレセプターに特異的に結合しアポトーシスを起こす。ＴＮＦ（腫瘍壊死因子）またはＦａｓおよびＡＯＰ１などのアポトーシス誘起タンパク質は古くから知られている。最初、サイトカインのＴＮＦはマウスに於ける強い殺腫瘍効果を有するタンパク質として特徴付けられた。しかし、強い全身性の毒性の故にヒトの治療には用いられなかった。同じことがＦａｓおよびＡＰＯ１にも当てはまる。ＴＲＡＩＬは１９９９年に最初に発表された（Ｗａｌｃｚａｋ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ５（１９９９）１５７−１６３）。このタンパク質は２８１個のアミノ酸から成り、切断によって１１４−２８１番のアミノ酸で構成される可溶性分子に変換するタイプII膜タンパク質である。ＴＲＡＩＬは自然に三量体を形成した後、特異的なレセプターと結合し、それによりレセプターの三量体化が誘発される。結果として、細胞内のカスパーゼが介在する細胞死プログラムを起動する。これまで、ＴＲＡＩＬに対する４種の異なるレセプターが報告されている：ＴＲＡＩＬ−Ｒ１および−Ｒ２はともにシグナル伝達に関与しているが、ＴＲＡＩＬ−Ｒ３および−Ｒ４レセプターは所謂「死滅ドメイン」を持たず、従ってＴＲＡＩＬが結合してもシグナルを起動することはできない。ＴＲＡＩＬ自体と上記のレセプターはヒトの大部分の組織および器官に発現しており、選択的な殺腫瘍作用は、おそらく正常細胞がより多くの「おとりレセプター」であるＲ３およびＲ４を有していて、活性レセプターの三量体化を阻害することにより効率的なシグナル起動が阻止されることに基づく。

天然物または組換え体として調製したＴＲＡＩＬのアミノ酸配列には、レセプターとの結合すなわち生物活性を担う種々のドメイン、すなわちＡＡ１３１−１６３、ＡＡ２０１−２０５、ＡＡ２１４−２２０、ＡＡ２３７−２４０、ＡＡ２５８−２８３のドメインが存在する。立体的に隣接した位置に在るこれらの短いドメインは、ＴＲＡＩＬレセプターとの相互作用に対して共同的に働く。

本発明は、ＴＲＡＩＬレセプターに特異的に高い親和性を有するて結合する結合分子を提供する。本発明の結合分子では、生物学的な効果を出すために上述の類似したドメインを適切に共同的な配置になるように環状支持構造にカップリングする。

好ましい実施態様において、本発明のＴＲＡＩＬ結合分子は三量体の形で存在する。それらは環状サブユニット分子への結合が共有結合であるため高い生物学的半減期を有し、三量体であるため生物学的に最大の活性で且つ最小の副作用を有する。これらのペプチドは、生物学的活性を有するＴＲＡＩＬの最小の構造である。このことが最高の特異性と最小の副作用をもたらす。好ましい実施態様において、三量体は環状支持構造或いはベンゼントリアミドリンカーのいずれかによって同一３価(homotrivalent)に調製することができる。

有利な点として、ＴＲＡＩＬペプチドは糖修飾の形にして高い生物学的半減期を有するように調製することができる。これにより投与の頻度と量を減少させることができ、患者へのストレスが低減される。ペプチドの合目的なアミノ酸交換により、ペプチドを一方では生物学的により活性な形またはより高い生物学的半減期を有する形に、あるいは他方で拮抗的な、すなわち抑制的な形に変換させることができる。

一つの実施態様においては、ＴＲＡＩＬ特異的結合分子の少なくとも一つの側鎖サブユニットが次の配列を有する：
ＳＫＮＥＫＡＬＧＲＫＩＮＳＷＥＳＳＲＳＧＨＳＦＬＳ

特別な実施態様においては、ＴＲＡＩＬレセプターに親和性を有する結合分子は次の配列から成る少なくとも一つの側鎖を有する：
ＳＫＮＥＫＡＬＧＲＫＩＸ₁Ｘ₂Ｘ₃Ｘ₄ＳＳＲＸ₅ＧＨＳＦＬＳ
配列中、
Ｘ₁はＮまたはＬを、
Ｘ₂はＳまたはＱまたはＬまたはＥを、
Ｘ₃はＷまたはＬまたはＲまたはＡまたはＹを、
Ｘ₄はＥまたはＮまたはＡまたはＤまたはＨを、
Ｘ₅はＳまたはＡを示す。

本発明のもう一つの主題は、側鎖サブユニットが上記の配列に対して少なくとも８０％、好ましくは９０または９５％の相同性を有する結合分子である。ここで、配列上の違いは特にアミノ酸の変換である。

特別な実施態様は以下の構造式のものである：

本発明に従えば、側鎖サブユニットが上記の配列に対して少なくとも８０％、好ましくは９０または９５％の相同性を有する結合分子も同様に使用できる。ここで、配列の違いは特に同類アミノ酸の変換である。
抗体および抗イデオタイプ抗体

本発明に関わるもう一つの重要な生物学的活性物質の部類は抗体である。抗体は体内で生産される物質で、通常生体にとって異物の抗原と呼ばれる物質に対して特異的な結合をする。抗体は病原体に対する防御や感染から生体を保護するために重要である。抗体を利用する種々の治療や診断に於いては、意図した症例に対して適切な結合力を有する抗体が使われるか又は開発される。従って、抗体は静細胞因子または他の腫瘍損傷因子を特異的に増強させるために用いられるか、または造影剤を結合させた抗体による画像処理で、体の特定の部位または疾患部位を描写するために用いられる。抗体は天然の抗体として人体から分離することができる。通常、所謂モノクローナル抗体とは、免疫した実験用齧歯動物を生育させ、続いて抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合させて不死化させ、単離して単一クローンにした抗体である。さらに、抗体は、コード化した遺伝情報を適切な、多くの場合バクテリア又は酵母の発現系に移す遺伝子組換え技術により単一クローンにすることができる。遺伝子組換え法で調製される抗体は、十分に配列決定がなされた既知の免疫グロブリン遺伝子蓄積をもつ全ての種について得ることができる。以下に、上記に従い、天然法、単一クローン法または遺伝子組換え法で調製した抗体について述べる。

抗体は比較的大きな分子であり、その特異的結合領域には６個の超可変領域（アミノ酸配列から見て）が含まれる。抗体の結合特性は所謂ＣＤＲ（相補性決定領域）によって定義される。しかし、多くの場合６つの領域すべてが結合に共同的に関与しているわけでなく、１個又は数個の領域は特異性を決定付ける結合には必要ない。モノクローナル抗体と遺伝子組換えで調製した抗体は、種々の症例の治療および診断に用いられる。しかし、治療への抗体の利用において幾つかの障害が発生している。一方、この両方法（モノクローナル法および遺伝子組換え法）による抗体の調製は複雑で非常に高価である。他方、抗体自体は患者の免疫系が反応する天然の分子である。患者自身の（治療用抗体に対する）抗体の産生により或いはアナフィラキシー反応により、治療が実質的に妨げられる。このような問題を克服するために、治療用抗体の調製法を変更しなければならない。例えば分子生物学的で時間がかかり煩雑な工程の遺伝子組換え生産法をネズミモノクローナル抗体に導入しなければならず、同時に同じ方法でヒト化すなわちヒト型の配列を導入して、治療用途を適正化しなければならない。

最新の技術情報によれば、既に現在は抗イデオタイプ物質をライブラリー、例えば遺伝子組換えペプチドライブラリーから分離することが可能である。通常、この方法で分離したペプチドは抗体との結合親和性が低いため、病原的な抗体産生を拮抗的に阻止できないか限定的な阻止となる。

本発明は、治療的に関連する抗体の結合特性に類似した合成の結合分子を提供することにより、上記の問題を解決する。本発明の支持構造により、最新技術における上記問題が克服され、各抗体の完全合成模擬物の開発と設計が可能になる。有機化学合成による生産は、類似分子の遺伝子組換え法による生産に比較してより経済的であり、且つよく管理できる。さらに基本的には、非天然アミノ酸或いは良好な適合性、持続性または免疫寛容が期待できる他の適切な単量体ユニットを用いることができる。

しかし、抗体は治療に於いてのみならず病原試薬としても重要である。従って、もし抗体が自己の組織を攻撃すれば、或いは少なくともそれに関われば所謂自己免疫疾患を引起こす病原である。抗体または他の免疫グロブリン超分子物質群の病理学的役割のもう一つの形態は、ある物質に対してアレルギーを有する患者を、対応するアレルゲン物質で刺激することにある。また、これらの疾患は免疫装置の誤った反応であり、その反応の起動はそれぞれのアレルゲンの結合によって開始される。これら全ての場合において、病原に関連のある抗体が所謂抗イデオタイプ物質と反応することにより中和されることが望ましい。抗イデオタイプに関しては、物質が抗体の結合穴に丁度、実際の抗原が結合するように特異的に結合するものと理解される。これが自己抗原に結合して起こる病気を阻止する。

本発明のもう一つの主題は、結合分子を調製するための工程であり、当該工程は固相に付着させた側鎖サブユニットのペプチドがそれぞれのアミノ酸で連続的に伸長させる固相合成工程であり、最後の段階で任意に支持構造にカップリングさせる。

本発明のもう一つの主題は、配列が
-ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ＱＬＱＬＥＨＸ¹Ｘ²Ｘ³Ｘ⁴Ｘ⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮまたは
-ＴＩＶＸ⁶ＦＬＮＲＷＩＴＦＸ⁷ＱＳＸ⁸ＩＳＴＬＴ₁のペプチドであり、
ここで、
Ｘ¹はＩまたはＬから選択され、
Ｘ²はＩまたはＬから選択され、
Ｘ³はＶ、ＬまたはＭから選択され、
Ｘ⁴はＥ、ＤまたはＫから選択され、
Ｘ⁵はＬまたはＦから選択され、
Ｘ⁶はＥまたはＤから選択され、
Ｘ⁷はＡ、ＧまたはＣから選択され、
Ｘ⁸はＡまたはＩから選択される。

本発明のもう一つの目的物は、側鎖サブユニットが前記の配列に対して少なくとも８０％、好ましくは９０または９５％の相同性を有するペプチドであり、ＴＲＡＩＬ配列の部分と完全に相同ではない。

本発明のもう一つの主題は、本発明の結合分子またはペプチドを含む医薬品および診断薬である。

本発明の結合分子は、免疫系の疾患、特に炎症、関節炎過程、免疫不全症候群、自己免疫症候群、避妊のための受精妨害または抗ウイルス的予防、細胞増殖亢進関連疾患、特に癌疾患、癌腫症、肉腫、リンパ腫および白血病；および／またはヒト或いは動物での感染プロセスなどの治療または同定用の医薬または診断薬の調製に用いられる。

本発明の医薬は、微小カプセル充填の形態で、適切な添加物、担体、アジュバントおよび／または少なくとも一つの活性物質を含むリポソーム製剤または貯留製剤(depot preparation)で提供される。本発明の医薬は、任意に、一般的で適切な医薬担体と配合して供給される。例えば、適切な担体として緩衝食塩溶液、水、エマルジョン、例えばオイル／水エマルジョン、湿潤剤、無菌溶液などが挙げられる。本発明の医薬は、貯留製剤（マイクロカプセル、亜鉛塩、リポソームなど）の形で添加された注射用溶液、錠剤、軟膏、懸濁液、乳液、座剤、エアゾールなどの形態で提供される。ペプチドはサイズが小さいため微小カプセル化し、カプセルの孔径に従って、効果の持続時間が異なる貯留製剤の形態にすることができる。貯留製剤は局所的に投与することで、必要な部位（例えば初期の癌腫）に最も高い濃度を長時間確保できる。とりわけ、医薬の投与様式は活性物質としての形態に依存し、経口的または非経口的に投与される。当業者は幾つかの方法を知っている。適切な投与量は幾つかの要因、例えば年齢、性別、患者の体重、病気の性質および進行度、投与様式などを踏まえ、主治医によって決定される。

好ましい実施態様において、本発明の結合分子は、生体外でのヒトＬＡＫ（リンホカイン活性化キラー細胞）の調製に使われ、特にＩＬ２に特異的に利用される。このような生体外療法に於いては、細胞を患者から分離し、培養皿内で活性物質で処理して活性化し、その後患者に再注入する。

本発明の特別な実施態様において、インターロイキン１２、インターロイキン１２レセプター特異的結合性のエフェクター分子、または遺伝子組換えインターロイキン１２が付加的な活性物質として用いられる。

別の実施態様において、ＴＲＡＩＬ（ＴＮＦ関連アポトーシス誘発リガンド）、ＴＲＡＩＬレセプター特異的結合性のエフェクター分子、または遺伝子組換えで調製したＴＲＡＩＬが付加的な活性物質として用いられる。

特別な実施態様において、静ウイルス剤(virostatic)、特に、ウイルス粒子とりわけＨＩＶ粒子が標的細胞特にＴ−リンパ球に侵入するのを抑制または阻止する能力のある静ウイルス剤が、付加的な活性物質として本発明の医薬に添加される。

本発明のもう一つの主題は、支持構造がＧ、β−Ｄ，Ｌ−アラニンまたはＮＨ₂（ＣＨ₂）_xＣＯＯＨ（式中、ｘ＝３−８）から選択されるアミノ酸数１〜１０の直鎖状のペプチドから成る結合分子である。

次に、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
［実施例１］
環状ペプチドを基本とするペプチドの多量体作成原理
Ａ：逆平行二量体

環状のペプチドを作り、固相合成の出発点として使用する。初めに、固相上に最初のペプチド鎖を合成し、そこに環状ペプチドをカップリングし、次に樹脂に搭載された環状ペプチドに２番目のペプチド鎖を一段ずつ合成するか、或いは予め精製したペプチドＢをカップリングする。
溶液中でのリジン環状ペプチドとアスパラギン酸のカップリング

０．２ｍｌのＮＭＭと１ｍｍｏｌのＣＤＭＴを、１ｍｍｏｌのアスパラギン酸誘発体を含むアルゴン環境下で０℃に冷却した１０ｍｌの塩化メチレン溶解に加え、この混合物を０℃で２時間攪拌する。続いて、さらに０．２ｍｌのＮＭＭおよび１モル当量の環状ペプチドを含む１０ｍｌの無水ＤＭＦ溶液を加える。この混合物を０℃で２時間および室温で1晩攪拌し、５０ｍｌの氷水を加えた後、１００ｍｌの酢酸エチルで２回抽出する。いっしょにした有機相を飽和炭酸水素ナトリウム溶液および５％硫酸水素ナトリウム溶液で振とうし、抽出する。硫酸ナトリウムで乾燥した後、残った溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、残留物を塩化メチレンに懸濁させることにより、白色固体の産物が得られる。

バッチサイズ（仕込み量）：
Ｂｏｃ−Ｌ−Ａｓｐ（ＯＢｚ） １６２ｍｇ ０．５ｍｍｏｌ
ｃｙｃｌｏ−Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｌｙｓ １００ｍｇ ０．５ｍｍｏｌ
ＣＤＭＴ ８９ｍｇ
ＮＭＭ ０．２ｍｌ
塩化メチレン ５ｍｌ
ＤＭＦ ５ｍｌ
収量：
理論量： ０．２５ｇ １００％
実収量： ０．１８ｇ ７２％
Ｂ：平行二量体

Ｄ−Ｋ−Ｄ−Ｋ−Ｄ−Ｋの配列の環状ヘキサペプチドを下に述べる図式に従って調製する。保護基を適切に選ぶことにより、環状ペプチドを一つのアスパラギン酸の側鎖を使って、任意にスペーサー分子を入れて、ポリマー支持体に結合させることができる。次に３本のペプチド鎖を平行に樹脂上に合成するか、精製したペプチドを固相に結合させることができる。

図中、Ａ＝Ｄ； Ｂ＝Ｋ； Ｘ，Ｙ＝スペーサー分子
ＰＧ１／ＰＧ２＝直交する保護基
ＰＧ３／ＰＧ４＝直交する保護基
［実施例２］
ＩＬ２Ｒ特異的結合分子における実施例１Ｂ記載のペプチドＡの実施態様：

ペプチド類は次のように合成する：
合成：

固相合成法を用い（アッセイ当り１００ｍｇのＷａｎｇ樹脂（０．４ｍｍｏｌ／ｇ））、種々の配列を有するペプチドが合成ロボット（Ｓｏｐｈａｓ−３、Ｚｉｎｓｓｅｒ Ａｎａｌｙｔｉｋ）で自動的に調製される。単量体単位として、最新の技術に従いもう１つの適切な保護基を付けたアミノ酸のＦｍｏｃ誘発体（濃度：０．５ｍｏｌ／Ｌ）を用いた。アミノ酸ユニットおよびカップリング試薬（ＨＯＢｔ、濃度：０．７６６ｇ／ｍＬ；ＰｙＢＯＰ、濃度：０．２６０２ｇ／ｍＬ）はＤＭＦ溶液で得た。各々のカップリング反応は２×４５分間ずつ行い、各ステップの間に樹脂をＤＭＦで洗浄した。Ｆｍｏｃの切断は、ＤＭＦ中５０％（ｖ／ｖ）のピペリジンで２０分間処理することによって行った。次に、９５％トリフルオロ酢酸、２．５％水および２．５％ジイソプロピルシランの混合物中で２０分間処理して樹脂から切り離した。切り離したペプチドを第３級ブチルメチルエーテルを加えて沈殿させ、遠心分離した後再び第３級ブチルメチルエーテルと混合して遠心分離した。続いて、ペプチドを凍結乾燥し、逆相ＨＰＬＣで精製した後ＬＣ／ＭＳ（Ｔｈｅｒｍｏｑｕｅｓｔ ＬＣＱＤｕｏ）にかけて特徴を調べた。精製したペプチドについて、細胞培養を使って細胞毒性増加効果を調べた。

次の構造のペプチドを合成し、試験した：
配列１：ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ ＱＬＱＬＥＨＬＬＬＫ ＬＱＭＩＬＮＧＩＮＮ
配列２：ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ ＱＬＱＬＥＨＦＬＬＤ ＦＱＭＩＬＮＧＩＮＮ
配列３：ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ ＱＬＱＬＥＨＦＬＭＫ ＦＱＭＩＬＮＧＩＮＮ
細胞毒性試験：

細胞毒性を測定するために、腫瘍細胞を特異的に殺すエフェクター細胞としてのＮＫ細胞を、試験ペプチドの存在下で標的細胞としての腫瘍細胞とインキュベートした。細胞毒性は、細胞毒性試験キット（Ｐｒｏｍｅｇａ，ドイツ）の標準プロトコルに従い、乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の放出量をマイクロウェルプレートリーダーで測定して評価した。ＮＫ細胞（Ｅ）として、ＹＴ細胞（ＤＳＭＺ，ドイツ）を用いた。標的細胞（Ｔ）として、Ｄａｕｄｉ細胞（ＤＳＭＺ，ドイツ）を用いた。ＹＴ細胞とＤａｕｄｉ細胞を１：１０の割合でマイクロウェルプレートに播種し、０．３，３，３０μＭの試験ペプチド存在下で１６時間インキュベートした。５ｎＭ濃度のヒトＩＬ−２（Ｓｉｇｍａ）をポジティブコントロールとした。

翌日、各１０μＬの溶解緩衝液を細胞に加え、さらに２時間インキュベートした。続いて、その５μＬを第２のマイクロウェルプレートに移し、５０μＬの基質緩衝液と混合した。３０分間インキュベートした後、５０μＬの停止液を加えて反応を停止し、生じたＭＴＴ色素複合体の吸光度をマイクロウェルプレートリーダーで測定した。

表１に示すように、０．３μＭ濃度において前述の試験ペプチドの細胞毒性誘発効果はヒトＩＬ−２と同程度に高まる。

［実施例３］
トリヒドロキシ安息香酸支持構造の合成

４ｍｍｏｌのトリヒドロキシ安息香酸をできるだけ少量の炭酸ナトリウム水溶液（ｐＨ＝９）に溶解し、１６ｍｍｏｌのペンタフルオロフェノールエステルの１３０ｍＬアセトン懸濁液に添加する。混合物を室温で1晩攪拌した後、５％塩酸を用いて０℃でｐＨ＝１に調節する。溶液を、ロータリーエバポレーターで最初の量の半量まで濃縮し、１５０ｍＬの酢酸エチルで振とうして２回抽出する。有機相を合わせ、１００ｍＬの水および５回の濃硫酸水素ナトリウム溶液で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥する。揮発成分をロータリーエバポレーターで除き、残留物をメタノールに懸濁させ、吸引濾過で分離した後、冷却したメタノールで再洗浄する。生成物が沈殿しない場合はロータリーエバポレーターで完全に乾固させる。

［実施例４］
インターロイキン−２イムノマー(immunomer)の合成
合成する物質の化学式：

略語 物質名
ＤＭＦ Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド（ペプチド合成用）
ＤＣＭ ジクロルメタン（ペプチド合成用）
ＨＯＢＴ １−ヒドロキシベンゾトリアゾール（無水）
ＤＢＵ １，８−ジアザビシクロ「５，４，０」ウンデカ−７−エン ９８％
ＰｙＢＯＰ ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス−ピロリジノ−ホスホニウム−ヘキサフルオロホスフェート
ＤＩＰＥＡ Ｎ−エチルジイソプロピルアミン ９８＋％
ＴＩＳ トリイソプロピルシラン ９９％
ＭｅＯＨ メタノール（ＨＰＬＣグラジエント用）
ＴＦＥ ２，２，２−トリフルオロエタノール ９９．８％
ＥＤＴ エタンジチオール
方法の概要：

合成は、代替率が０．２ｍｍｏｌ／ｇの塩化２−クロロトリチル樹脂（２００−４００メッシュ）上で行われる。初めの７個のアミノ酸はフラグメントとしてカップリングする。続くアミノ酸の結合は１０倍過剰のアミノ酸とカップリング添加物としてのＰｙＢＯＰ／ＨＯＢＴ／ＤＩＰＥＡによる１段、２段または３段のカップリングで進められる。伸長するペプチド鎖のＮ−末端はピペリジン／ＤＭＦ（１／３）による２回の処理で脱保護基される。脱保護基が困難な場合はＤＢＵ／ピペリジン／ＤＭＦ（２／２／９６）による３番目の処理を行う。カップリングと脱保護のサイクル数を下の図式に示す（困難なカップリング／脱保護基に関する情報は、各伸長反応のＨＰＬＣ−ＭＳによるモニタリングで取得した）。

手順１：最初のペプチドフラグメントの合成

２ｍｍｏｌの最初のアミノ酸と４ｍｍｏｌのＤＩＰＥＡを１０ｍＬの乾燥ＤＣＭに溶解する。この溶液を１．０ｇの乾燥塩化２−クロロトリチル樹脂（２００−４００メッシュ）に加え、混合物を攪拌しながら６０分間反応させる。反応の最後に樹脂を２０ｍＬのＤＣＭ／ＭｅＯＨ／ＤＩＰＥＡと３分間ずつ２回反応させた後、２０ｍＬのＤＣＭで２回およびＤＭＦで２回洗浄する。次に樹脂を２０ｍＬのピペリジン／ＤＭＦ（１：３）と３分間および２０分間の２回反応させ、２０ｍＬのＤＭＦで６回洗浄する。２番目から７番目のアミノ酸の結合は次の方法で行った：５ｍｍｏｌのアミノ酸、７．５ｍｍｏｌのＨＯＢＴおよび１０ｍｍｏｌのＤＩＰＥＡを１５ｍＬのＤＭＦに溶解する。５分後に５ｍｍｏｌのＰｙＢＯＰおよび１０ｍｍｏｌのＤＩＰＥＡを加え、この溶液を樹脂に加える。６０分間攪拌した後、樹脂を２０ｍＬのＤＭＦで６回洗浄し、２０ｍＬのピペリジン／ＤＭＦ（１：３）で２０分間ずつ２回処理し、２０ｍＬのＤＭＦで６回洗浄する。Ｎ−末端アミノ酸の場合は、樹脂をピペリジン／ＤＭＦで処理しない。
手順２：ペプチドフラグメントの切断

最後のアミノ酸を結合させた後、樹脂を２０ｍＬのＤＭＦで６回、２０ｍＬのＤＣＭで２回洗浄し、次に５０ｍＬのＴＦＥ／ＤＣＭ（２／８）と６０分間反応させる。樹脂を濾過して除き、溶媒を減圧除去し、粗ペプチドフラグメントをこれ以上精製せずに用いる。
手順３：ペプチドフラグメントの再結合

１ｍｍｏｌのフラグメントと２ｍｍｏｌのＤＩＰＥＡを５０ｍＬの乾燥ＤＣＭに溶解する。この溶液を５．０ｇの乾燥塩化２−クロロトリチル樹脂（２００−４００メッシュ）に加え、混合物を攪拌しながら１２時間反応させる。反応の最後に樹脂を５０ｍＬのＤＣＭ／ＭｅＯＨ／ＤＩＰＥＡと３分間ずつ２回反応させた後、５０ｍＬのＤＣＭで２回および５０ｍＬのＤＭＦで２回洗浄する。
手順４：８−５７番のアミノ酸のカップリング

乾燥した樹脂を５０ｍＬのピペリジン／ＤＭＦ（１／３）で３０分間膨潤させ、さらに３０ｍＬのピペリジン／ＤＭＦ（１／３）で２０分間処理し、３０ｍＬのＤＢＵ／ピペリジン／ＤＭＦ（２／２／９６）で２０分間処理した後、３０ｍＬのＤＭＦで６回洗浄する。１０ｍｍｏｌのアミノ酸，１５ｍｍｏｌのＨＯＢＴおよび２０ｍｍｏｌのＤＩＰＥＡを３０ｍＬのＤＭＦに溶解する。５分後に１０ｍｍｏｌのＰｙＢＯＰおよび２０ｍｍｏｌのＤＩＰＥＡを加え、この溶液を樹脂に加える。６０分間攪拌した後３０ｍＬのＤＭＦで２回洗浄し、６０分間のカップリング反応をさらに１回または（困難な場合は）２回繰り返す。その後、樹脂を３０ｍＬのＤＭＦで６回洗浄する。樹脂は直接次のアミノ酸のカップリングに使用することができるし、或いは３０ｍＬのＤＣＭで２回洗浄した後、減圧乾燥させ−８０℃で保存することができる。
手順５：切断と脱保護

最後のアミノ酸を結合させた後、Ｎ−末端保護基を、３０ｍＬのピペリジン／ＤＭＦ（１／３）による２０分間２回の処理と、ＤＢＵ／ピペリジン／ＤＭＦ（２／２／９６）による２０分間の処理によって除く。樹脂を３０ｍＬのＤＭＦで６回洗浄し、３０ｍＬのＤＣＭで２回洗浄した後、５０ｍＬのＴＦＥ／ＤＣＭ（２／８）で１８０分間処理する。濾過した後、溶媒を減圧で除去し、不活性ガスの環境下で３０ｍＬのＴＦＡ／ＴＩＳ／ＥＤＴ／水（９４／１／２．５／２．５）で１８０分間処理して保護基を除去する。この溶液を３００ｍＬの冷却エーテル中に注ぎ、生じた沈殿をメタノールに溶解する。ペプチドはＲＰ−ＨＰＬＣ（Ｋｒｏｍａｓｉｌ １００ Ｃ４、１０μｍ、２４０ｘ４．６ｍｍ）で精製し、集めたフラクションを再折りたたみ処理に直接使用する。
手順６：再折りたたみの方法

それぞれの溶出フラクションを、溶出フラクション中の溶媒と全く同じ溶媒を用いて最終液量２０ｍＬに希釈した。この精製した生産物の溶液を１０ｍＬのＮｉ−ＮＴＡ Ｓｕｐｅｒｆｌｏｗ（Ｑｉａｇｅｎ）とビーカー内で軽く攪拌しながら室温で３０分間インキュベートした。Ｓｕｐｅｒｆｌｏｗ粒子を空のＦＰＬＣカラムに詰め、ＦＰＬＣ装置に接続した。この装置のクロマトグラフプログラムを使用し、１０分間の勾配で溶媒を水に交換し、もう１０分間の勾配で溶媒を水／トリフルオロエタノール（１／１）混合液に変えた。２４時間中、貯蔵ボトル内の溶媒に酸素を吹込み、ジスルフィド橋を閉じるためにボトル内を酸素で満たした。酸化の間は、１ｍＬ／分の定流速で２４時間カラムを通過させ、溶出液は貯留ボトルに一定速度で再循環させた。

２４時間循環後、折りたたまれジスルフィド橋で封印された最終産物を１５０ｍＭのイミダゾールを含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ７．２）または０．１Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ４．５）で溶出させた。

結合分子はβ／γインターロイキン２レセプターのヘテロダイマーと結合し、それを活性化し情報伝達を誘発する。

Claims (10)

1. シクロヘキサペプチド：
   （上記において、Ｓｅｑは側鎖ペプチドを表す。）
   または、一つから三つまでの側鎖ペプチドＳｅｑを有する配列ＤＫＤＫＤＫのシクロヘキサペプチド、
   を有することを特徴とする結合分子。
2. Ｓｅｑは、下記配列の少なくとも一つを有する、請求項１に記載の結合分子。
   −ＡＰＴＳＳＳＴＫＫＴ₁ ＱＬＱＬＥＨＸ¹Ｘ²Ｘ³Ｘ⁴ Ｘ⁵ＱＭＩＬＮＧＩＮＮ（ＳＣ１）または
   −ＴＩＶＸ⁶ＦＬＮＲＷＩＴ ＦＸ⁷ＱＳＸ⁸ＩＳＴＬＴ₁、
   （ＳＣ２）または
   −ＴＫＥＴＱＱＱＬＥＱＬＬＬＤＬＲＬＬＬＮＧＶＮＮＰＥ（ＳＣ３）または
   −ＴＫＥＴＥＱＱＭＥＱＬＬＬＤＬＱＬＬＬＮＧＶＮＮＹＥ（ＳＣ４）または
   −ＮＹＤＤＥＴＡＴＩＶＥＦＬＮＫＷＩＴＦＡＱＳＩＦＳＴＬＴ（ＳＣ５）または
   −ＥＹＤＤＥＴＡＴＩＴＥＦＬＮＫＷＩＴＦＡＱＳＩＦＳＴＬＴ（ＳＣ６）、
   式中
   Ｘ¹はＩまたはＬから選択され、
   Ｘ²はＩまたはＬから選択され、
   Ｘ³はＶ、ＬまたはＭから選択され、
   Ｘ⁴はＥ、ＤまたはＫから選択され、
   Ｘ⁵はＬまたはＦから選択され、
   Ｘ⁶はＥまたはＤから選択され、
   Ｘ⁷はＡ、ＧまたはＣから選択され、
   Ｘ⁸はＡまたはＩから選択される；
   Ｔ₁はトレオニンである。
3. Ｓｅｑは５から６０アミノ酸からなるポリペプチドである請求項１に記載の結合分子。
4. 前記ポリペプチドは、１０から５０アミノ酸からなる請求項３に記載の結合分子。
5. 前記ポリペプチドは、１２から４０アミノ酸からなる請求項３に記載の結合分子。
6. 一つから三つまでの側鎖ペプチドＳｅｑを有する配列ＤＫＤＫＤＫのシクロヘキサペプチドにおいて、側鎖ペプチドＳｅｑは、炭水化物または核酸からなるスペーサーによって配列ＤＫＤＫＤＫのシクロヘキサペプチドに結合されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の結合分子。
7. Ｓｅｑで表される側鎖ペプチドが固相に結合され、それぞれのアミノ酸によって順次延長され、そして所望により、支持体構造へのカップリングが最終ステップにおいて続くプロセスが固相合成プロセスとして実行される請求項１から６の少なくとも１項に記載の結合分子の調製方法。
8. ヒトまたは動物の、避妊または抗ウイルス予防、細胞の増大する増殖に関連した疾患、および／または感染過程用の、免疫系の疾患、受精障害の治療または検出用の、医薬または診断試薬を調製するために使用される請求項１から６のいずれかの１項に記載の結合分子。
9. 免疫系の疾患が、炎症、関節炎の経過、免疫不全症候群、自己免疫症候群、または免疫不全症候群である請求項８に記載の結合分子。
10. 細胞の増大する増殖に関連した疾患が、癌疾患、癌腫症、肉腫、リンパ腫または白血病である請求項８に記載の結合分子。