JP5932642B2 - 多量体ペプチドコンジュゲートおよびその使用 - Google Patents

多量体ペプチドコンジュゲートおよびその使用 Download PDF

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Description

本発明は、二量体または多量体ペプチドベクターなどの化合物およびそのような化合物の使用に関する。
脳は2種の障壁系：血液-脳関門(BBB)および血液-脳脊髄液関門(BCSFB)の存在によって潜在的な毒性物質から守られている。BBBの表面積はBCSFBのそれのおよそ5000倍以上であるため、BBBは血清リガンドの取込みのための主要な経路であると考えられる。BBBを構成する脳内皮は、CNSの多くの障害に対する潜在的な薬剤の使用にとっての主要な障害物である。原則として、小さい親油性分子のみがBBBを横断する、すなわち、循環している全身の血液から脳へ横断することができる。より大きいサイズまたはより高い疎水性を有する多くの薬剤が、CNS障害を治療するための動物試験において有望な結果を示している。かくして、ペプチドおよびタンパク質治療剤は、これらの薬剤に対する脳の毛細血管内皮壁のごくわずかな透過性のせいで、一般的には血液から脳への輸送から排除される。
脳疾患の療法は、さもなければ有効な治療剤がBBBを通過することができないことによって悪化することがある。かくして、薬剤を脳の中に輸送するための新しい戦略が望まれる。
本発明者らはここで、増強された効率で血液脳関門(BBB)を通過するか、または特定の細胞型(例えば、肝臓、肺、脾臓、腎臓、および筋肉)に進入することができる二量体または多量体ペプチドベクターを含有する化合物を開発した。これらの化合物を1種以上の薬剤と連結させた場合(例えば、コンジュゲートさせた場合)、BBBを横断するか、または特定の細胞型への輸送の効率も同様に増強される。従って、本発明は、必要に応じて薬剤(例えば、治療剤)にコンジュゲートされた多量体ペプチドベクター、ならびに疾患の治療および診断におけるそのような化合物の使用を特徴とする。
第1の態様において、本発明は、式：
Figure 0005932642
(式中、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10であるか、または少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10であり；mは2〜n+1の整数であり；A1および各Amは独立に、ペプチドベクター、例えば、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一なアミノ酸配列またはその機能的断片を含むものなどの本明細書に記載の任意のものであり；ならびに各Xnは独立に、隣接するペプチドベクターに連結されたリンカーである)
を含む化合物を特徴とする。この化合物は、式：
Figure 0005932642
を含んでもよい。
別の態様において、本発明は、式：
Figure 0005932642
(式中、A1、A2、各Aq、各Ar、および各Asは、独立に、ペプチドベクター、例えば、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一な配列もしくはその機能的断片を含むものなどの本明細書に記載の任意のものであり；A3は配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一な配列もしくはその機能的断片を含むペプチドベクターであるか、または存在せず；X、各Xq、各Xr、および各Xsは、独立に、ペプチドベクターを連結するリンカーであり；m、n、およびpは、独立に、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり；qは4〜m+3の整数であり；rはm+4〜m+n+3の整数であり；ならびにsはm+n+4〜m+n+p+3の整数である)
を含む化合物を特徴とする。
上記化合物はいずれも、1個以上のリンカーまたは1個以上のペプチドベクターを介して、1種以上の薬剤(例えば、本明細書に記載の任意のもの)にコンジュゲートさせることができる。
別の態様において、本発明は、式：
Figure 0005932642
(式中、A1、XおよびX2は上記の通りであり、Bは薬剤であり、リンカーXにコンジュゲートされている)
を含む化合物を特徴とする。本発明はまた、式：
Figure 0005932642
(式中、A1、XおよびA2は上記の通りであり；B1は薬剤であり、B2およびB3は、独立に、薬剤であるか、または存在せず、Y1およびY2は、独立に、それぞれ、A1をB1に、およびA2をB2に連結するリンカーであり、Y2が存在しない場合、B2は存在しない)
を含む化合物を特徴とする。この化合物は、式：
Figure 0005932642
を含んでもよい。
別の態様において、本発明は、(a)それぞれのペプチドベクターが独立に、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、ペプチドベクターがリンカーにより連結される、少なくとも2個のペプチドベクター；ならびに(b)少なくとも1個のペプチドベクターまたはリンカーにコンジュゲートされた薬剤を含む化合物を特徴とする。
上記化合物はいずれも、例えば、TMEA、β-[トリス(ヒドロキシメチル)ホスフィノ]プロピオン酸(THPP)、トリス-スクシンイミジルアミノトリアセテート(TSAT)、トリス-スクシンイミジル(6-アミノカプロイル)アミノトリアセテート(LC-TSAT)、トリス-スクシンイミジル-1,3,5-ベンゼントリカルボキシレート、マレイミド-3,5-ジスクシンイミジルイソフタレート(MDSI)、スクシンイミジル-3,5-ジマレイミドフェニルベンゾエート(SDMB)、テトラキス-(3-マレイミドプロピル)ペンタエリスリトール(Mal-4)、テトラキス-(N-スクシンイミジルカルボキシプロピル)ペンタエリスリトール(NHS-4)からなる群より選択される、本明細書に記載の任意のリンカーを含んでもよい。このリンカーは、マレイミド反応基(例えば、トリス-(2-マレイミドエチル)アミン(TMEA)、マレイミドプロピオン酸(MPA)、または本明細書に記載のマレイミド含有リンカー)を含んでもよい。特定の実施形態においては、前記リンカーはジスルフィド結合ではない。特定の実施形態においては、前記リンカーは薬剤(例えば、治療剤または抗体)ではない。
上記化合物はいずれも、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列(例えば、Angiopep-1(配列番号67)、Angiopep-2(配列番号97)、cys-Angiopep-2(配列番号113)、Angiopep-2-cys(配列番号114)、および逆転Angiopep-2(配列番号117))と少なくとも70％、80％、85％、90％、95％、または100％同一であるアミノ酸配列を含む少なくとも1種のペプチドベクターを含んでもよい。薬剤を含む化合物においては、薬剤は治療剤(例えば、抗癌剤、治療的核酸、GLP-1アゴニスト、レプチンもしくはレプチン類似体、ニューロテンシンもしくはニューロテンシン類似体、グリア由来神経栄養因子(GDNF)もしくはGDNF類似体、脳由来神経栄養因子(BDNF)もしくはBDNF類似体からなる群より選択される薬剤などの本明細書に記載の任意のもの)、または抗体であってよい。抗癌剤は、パクリタキセル(Taxol)、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、シクロホスファミド、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、メルファラン、およびクロラムブシル、アバレリックス、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、アロプリノール、アルトレタミン、アミフォスチン、アナキンラ、アナストロゾール、三酸化ヒ素、アスパラギナーゼ、アザシチジン、生BCG、ベバクジマブ、ベキサロテン、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブスルファン、カルステロン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、セレコキシブ、セツキシマブ、シスプラチン、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、アクチノマイシンD、ダルテパリン、ダルベポエチンα、ダサチニブ、ダウノルビシン、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキン、デニロイキンジフチトックス、デキスラゾキサン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エクリズマブ、エピルビシン、エポエチンα、エルロチニブ、エストラムスチン、エキセメスタン、フェンタニ、フィルグラスチム、フロキシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、5-FU、フルベストラント、ゲフィチニブ、ゲンシタビン、ゲムツズマブ、オゾガミシン、ゴセレリン、ヒストレリン、ヒドロキシウレア、イブリツモマブチウキセタン、イダルビシン、イフォスファミド、イマチニブ、インターフェロンα-2b、イリノテカン、ラパチニブジトシラート、レナリドミド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、レバミソール、ロムスチン、CCNU、メクロレタミン(窒素マスタード)、メゲストロール、メルカプトプリン(6-MP)、メスナ、メトトレキサート、メトキサレン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ナンドロロンフェンプロピオネート、ネララビン、ノフェツモマブ、オプレルベキン、オキサリプラチン、パリフェルミン、パミドロナート、パニツムマブ、ペガデマーゼ、ペガスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、ペグインターフェロンα-2b、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、ポルフィメル、プロカルバジン、キナクリン、ラスブリカーゼ、リツキシマブ、サルグラモスチム、ソラフェニブ、ストレプトゾシン、スニチニブ、タルク、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド(VM-26)、テストラクトン、サリドマイド、チオグアニン(6-TG)、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、トシツモマブ／I-131(トシツモマブ)、トラスツズマブ、トレチノイン(ATRA)、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾレドロナート、およびゾレドロン酸；またはその製薬上許容し得る塩であってよい。特定の実施形態においては、抗癌剤はパクリタキセル、エトポシド、もしくはドキソルビシン、またはその類似体である。前記薬剤は、RNAi剤(例えば、EGFRまたはVEGF発現を沈黙化することができるRNAi剤などの本明細書に記載の任意のRNAi剤)であってよい。前記薬剤は、GLP-1アゴニスト(例えば、エキセンジン-4、またはGLP-1アゴニスト活性を有するその類似体もしくは断片、エキセンジン-4、[Lys39]エキセンジン、または[Cys32]エキセンジン-4などの本明細書に記載の任意のもの)であってよい。前記薬剤は、レプチンまたはレプチン類似体(例えば、完全長ヒトレプチン、成熟ヒトレプチン(完全長ヒトレプチンのアミノ酸22〜167)、またはレプチン116-130であるレプチンまたはレプチン類似体などの本明細書に記載の任意のもの)であってよい。前記薬剤は、ニューロテンシンまたはニューロテンシン類似体(例えば、ヒトニューロテンシン、ヒトニューロテンシン(8-13)、またはpELYENKPRRPYIL-OH(式中、pEはL-ピログルタミン酸である)などの本明細書に記載の任意のもの)であってよい。前記薬剤は、GDNF、BDNF、またはその類似体(例えば、完全長GDNFもしくはBNDF配列または成熟形態のGDNFもしくはBDNFまたはヒトGNDF78-211)であってよい。前記抗体は、アミロイド-βタンパク質に対する抗体などのモノクローナル抗体であってよい。この抗体を、R1450(Roche)、バピノイズマブ、ソラネズマブ(LY2062430; Eli Lilly)、BAN2401、PF-04360365(Pfizer)、およびGSK933776A(GlaxoSmithKline)からなる群より選択することができる。特定の実施形態においては、前記化合物は、図9Aに示される構造を有するか、またはその製薬上許容し得る塩(例えば、TFA塩)である。
本発明の化合物(例えば、上記のもの、および詳細な説明に記載のもの)を、疾患および症状の治療において用いることができる。そのような方法は以下の通りである。
本発明はまた、癌を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法を特徴とする。この方法は、抗癌剤または発現が癌と関連するか、もしくは癌を引き起こす遺伝子(例えば、EGFRもしくはVEGF)を阻害することができるRNAiなどの化合物を患者に投与することを含む。前記癌を、脳の癌、肝細胞癌、乳癌、マントル細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫などの様々なリンパ腫を含む頭部および頸部の癌、アデノーマ、扁平細胞癌、咽頭癌、網膜の癌、食道の癌、多発性骨髄腫、卵巣癌、子宮癌、黒色腫、結腸直腸癌、膀胱癌、前立腺癌、肺癌(非小細胞肺癌など)、膵臓癌、頸部癌、頭部および頸部癌、皮膚癌、鼻咽頭癌、脂肪肉腫、上皮癌、腎細胞癌、胆嚢腺癌、耳下腺癌、子宮内膜肉腫、ならびに多剤耐性癌からなる群より選択することができる。脳の癌を、星状細胞腫、毛様細胞性星状細胞腫、胚芽異形成性神経上皮腫瘍、乏突起膠腫、上衣腫、多形成グリア芽細胞腫、混合性神経膠腫、乏突起星細胞腫、髄芽腫、網膜芽腫、神経芽腫、胚細胞腫、および奇形腫からなる群より選択することができる。
本発明はまた、GLP-1アゴニスト、レプチン、レプチン類似体、ニューロテンシン、またはニューロテンシン類似体などの化合物を、代謝障害を治療するのに十分な量で投与することにより、前記障害を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法を特徴とする。代謝障害は、糖尿病(例えば、I型もしくはII型糖尿病)、肥満、肥満の結果としての糖尿病、高血糖症、脂質異常症、高トリグリセリド血症、X症候群、インスリン耐性、耐糖能異常(IGT)、糖尿病性脂質異常症、高脂血症、心血管疾患、または高血圧であってよい。
本発明はまた、GLP-1アゴニスト、レプチン、またはレプチン類似体などの化合物を、食物摂取を減少させるか、または体重を減少させるのに十分な量で被験体に投与することにより、被験体による食物摂取を減少させるか、または被験体の体重を減少させる方法を特徴とする。被験体は、体重過多、肥満体、または過食症患者であってよい。
本発明はまた、不安、運動障害、攻撃性、精神病、発作、パニック発作、ヒステリー、睡眠障害、アルツハイマー病、およびパーキンソン病からなる群より選択される障害を治療するか、または予防するのに十分な量のGLP-1アゴニストなどの化合物を被験体に投与することにより、前記障害を治療するか、または予防的に治療する方法を特徴とする。
本発明はまた、GLP-1アゴニストなどの有効量の化合物を被験体に投与することにより、被験体における神経発生を増加させる方法を特徴とする。この被験体はパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、ALS、卒中、ADD、または神経精神症候群に罹患していてもよい。神経発生の増加は、被験体における学習能力を改善するか、または神経保護を増強することができる。
本発明はまた、GLP-1アゴニストなどの有効量の化合物を被験体に投与することにより、被験体における肝臓の幹細胞／前駆細胞を機能的膵臓細胞に変換する方法；β細胞崩壊およびβ細胞増殖の刺激を防止する方法；肥満を治療する方法；食欲を抑制し、満腹感を誘導する方法；過敏性腸症候群を治療する方法；心筋梗塞および卒中に関連する罹患率および／もしくは死亡率を低下させる方法；Q波心筋梗塞が存在しないことを特徴とする急性冠症候群を治療する方法；術後の異化変化を弱める方法；冬眠心筋もしくは糖尿病性心筋症を治療する方法；ノルエピネフリンの血漿血液レベルを抑制する方法；尿中ナトリウム排出を増加させる方法、尿中カリウム濃度を減少させる方法；毒性循環血液量過多、腎不全、鬱血性心不全、ネフローゼ症候群、肝硬変、肺水腫、および高血圧と関連する症状もしくは障害を治療する方法；変力反応を誘導し、心筋収縮能を増加させる方法；多嚢胞性卵巣症候群を治療する方法；呼吸困難を治療する方法；非消化管経路を介する、すなわち、静脈内注射、皮下注射、筋肉内注射、腹腔内注射、もしくは他の注射または輸液を介する栄養摂取を改善する方法；腎症を治療する方法；左心室収縮機能障害(例えば、異常な左心室駆出率を伴う)を治療する方法；幽門洞十二指腸運動を阻害する方法(例えば、下痢、術後ダンピング症候群および過敏性腸症候群などの胃腸障害の治療もしくは予防のため、ならびに内視鏡手順における前投薬として)；重症疾患多発性ニューロパシー(CIPN)および全身性炎症反応症候群(SIRS)を治療する方法；トリグリセリドレベルを調節し、脂質異常症を治療する方法；虚血後の血流の再かん流により引き起こされる器官組織損傷を治療する方法；または冠動脈性心疾患危険因子(CHDRF)症候群を治療する方法を特徴とする。
本発明はまた、GLP-1アゴニストなどの化合物を、GLP-1受容体活性を増加させるのに十分な量で被験体に投与することにより、被験体におけるGLP-1受容体活性を増加させる方法を特徴とする。
本発明はまた、被験体の体温を低下させる方法であって、体温を低下させるのに十分な量のニューロテンシンまたはニューロテンシン類似体などの化合物を投与することを含む前記方法を特徴とする。この被験体は、脳虚血、心虚血、または神経損傷に罹患しているか、または罹患してもよい。神経損傷は脊髄損傷であってよい。
本発明はまた、被験体における疼痛を治療するか、または疼痛を予防的に治療する方法であって、疼痛を治療するのに十分な量のニューロテンシンまたはニューロテンシン類似体などの化合物を投与することを含む前記方法を特徴とする。疼痛は、機械的疼痛、熱疼痛、冷疼痛、虚血性疼痛、および化学誘導性疼痛からなる群より選択される急性疼痛であってよい。疼痛は末梢もしくは中枢神経障害性疼痛、炎症性疼痛、片頭痛関連疼痛、頭痛関連疼痛、過敏性腸症候群関連疼痛、線維筋痛関連疼痛、関節炎痛、骨格痛、関節痛、胃腸痛、筋肉痛、狭心痛、顔面痛、骨盤痛、跛行、術後疼痛、外傷後疼痛、緊張型頭痛、分娩痛、婦人科痛、または化学療法誘導性疼痛であってよい。
本発明はまた、神経病性障害(例えば、統合失調症)を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、該障害を治療するのに十分な量のニューロテンシンまたはニューロテンシン類似体などの化合物を投与することを含む前記方法を特徴とする。
本発明はまた、被験体における薬物中毒または薬物乱用を治療する方法であって、中毒または乱用を治療するのに十分な量のニューロテンシンまたはニューロテンシン類似体などの化合物を前記被験体に投与することを含む前記方法を特徴とする。この薬物は、精神刺激剤(例えば、アンフェタミン、メタンフェタミン、3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン、ニコチン、コカイン、メチルフェニダート、およびアレコリン)であってよい。
本発明はまた、被験体における神経障害を治療するか、または予防的に治療する方法であって、該障害(例えば、統合失調症)を治療するか、または予防するのに十分な量で前記被験体に投与することを含む前記方法を特徴とする。
本発明はまた、神経変性障害を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、GDNF、BNDF、またはその類似体などの有効量の化合物を前記被験体に投与することを含む前記方法を特徴とする。神経変性障害を、ポリグルタミン伸長障害、脆弱性X症候群、脆弱性XE精神遅滞、フリードライヒ失調症、筋強直性ジストロフィー、8型脊髄小脳失調症、および12型脊髄小脳失調症、アレキサンダー病、アルパース病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病(シュピールマイヤー・フォークト・シェーグレン・バッテン病)、カナバン病、コケイン症候群、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、虚血性卒中、クラッベ病、レヴィー小体認知症、多発性硬化症、多系統萎縮症、パーキンソン病、ペリツェウス・メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、脊髄損傷、脊髄性筋萎縮症、スティール・リチャードソン・オルスゼフスキー病、および脊髄癆からなる群より選択することができる。特定の実施形態においては、ポリグルタミン反復疾患は、ハンチントン病(HD)、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症、ケネディー病(球脊髄性筋萎縮症とも呼ばれる)、または1型、2型、3型(マチャド・ジョゼフ病)、6型、7型、および17型からなる群より選択される脊髄小脳失調症である。
本発明はまた、神経損傷を有する被験体を治療する方法であって、該被験体に有効量のGDNF、BNDF、またはその類似体などの化合物を投与することを含む前記方法を特徴とする。神経損傷は、虚血性卒中、出血性卒中、または脊髄損傷により引き起こされるものであってよい。
本発明はまた、鬱病または統合失調症を有する被験体を治療する方法であって、該被験体に有効量のGDNF、BNDF、またはその類似体などの化合物を投与することを含む前記方法を特徴とする。
本発明はまた、アミロイド-βタンパク質と関連する疾患(例えば、アルツハイマー病または脳アミロイド血管症)を有する被験体に、有効量の治療用抗体(例えば、アミロイド-βまたはその断片に特異的に結合する抗体)を投与することにより、前記被験体を治療する方法を特徴とする。
上記方法のいずれかにおいて、被験体はヒトであってよい。
本発明の治療方法において、特定の実施形態においては、前記化合物を、非コンジュゲート化剤の推奨用量と比較した場合、より低い(例えば、95％、75％、60％、50％、40％、30％、25％、10％、5％、または1％未満)等価用量で投与する。他の実施形態においては、前記化合物を、非コンジュゲート化剤について推奨される用量よりも高い(1.5倍、2倍、2.5倍、3.0倍、5倍、8倍、10倍、15倍、20倍、25倍)等価用量で投与する。
上記態様のいずれかにおいて、前記ペプチドベクターは、表1に記載の配列のいずれか、またはその断片と実質的に同一のポリペプチドであってよい。特定の実施形態においては、前記ペプチドベクターは、Angiopep-1 (配列番号67)、Angiopep-2 (配列番号97)、Angiopep-3 (配列番号107)、Angiopep-4a (配列番号108)、Angiopep-4b (配列番号109)、Angiopep-5 (配列番号110)、Angiopep-6 (配列番号111)、Angiopep-7 (配列番号112)または逆転Angiopep-2 (配列番号117)の配列を有する。本発明のペプチドベクターまたは化合物を、特定の細胞型(例えば、肝臓、肺、腎臓、脾臓、および筋肉のいずれか1、2、3、4もしくは5種)に効率的に輸送するか、またはそれは哺乳動物のBBBを効率的に通過することができる(例えば、Angiopep-1、-2、-3、-4a、-4b、-5、および-6)。別の実施形態においては、前記ペプチドベクターまたは化合物は、特定の細胞型(例えば、肝臓、肺、腎臓、脾臓、および筋肉のいずれか1、2、3、4もしくは5種)に進入することができるが、BBBを効率的に通過しない(例えば、Angiopep-7を含むコンジュゲート)。前記ペプチドベクターは、任意の長さ、例えば、少なくとも6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、25、35、50、75、100、200、もしくは500アミノ酸、またはこれらの数の間の任意の範囲のものであってよい。特定の実施形態においては、前記ペプチドベクターは、10〜50アミノ酸長である。このポリペプチドを、組換え遺伝子技術または化学的合成により製造することができる。
Figure 0005932642
Figure 0005932642
Figure 0005932642
上記態様のいずれかにおいて、前記ペプチドベクターは、式：
Figure 0005932642
(式中、X1-X19の各々(例えば、X1-X6、X8、X9、X11-X14、およびX16-X19)は、独立に、任意のアミノ酸(例えば、Ala、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Trp、Tyr、およびValなどの天然アミノ酸)であるか、または存在せず、X1、X10、およびX15の少なくとも1個(例えば、2個または3個)はアルギニンである)
を有するアミノ酸配列を含んでもよい。いくつかの実施形態においては、X7はSerもしくはCysである；またはX10およびX15は各々独立に、ArgもしくはLysである。いくつかの実施形態においては、X1〜X19の残基は、包括的に、配列番号1〜105および107〜117のいずれか1個のアミノ酸配列のいずれかと実質的に同一である(例えば、Angiopep-1、Angiopep-2、Angiopep-3、Angiopep-4a、Angiopep-4b、Angiopep-5、Angiopep-6、Angiopep-7、および逆転Angiopep-2)。いくつかの実施形態においては、アミノ酸X1-X19の少なくとも1個(例えば、2、3、4、または5個)はArgである。いくつかの実施形態においては、前記ポリペプチドは、該ポリペプチドのN末端、該ポリペプチドのC末端、またはその両方に1個以上のさらなるシステイン残基を有する。
上記態様のいずれかの特定の実施形態においては、本明細書に記載のペプチドベクターまたはペプチド治療剤を改変する(例えば、本明細書に記載のように)。このペプチドまたはポリペプチドを、アミド化、アセチル化するか、またはその両方を行うことができる。そのような改変は、前記ポリペプチドのアミノ末端またはカルボキシ末端で行ってもよい。前記ペプチドまたはポリペプチドはまた、本明細書に記載の任意のポリペプチドのペプチド模倣物質(例えば、本明細書に記載のもの)を含んでもよい。
特定の実施形態においては、本明細書に記載のペプチドベクターまたはペプチド治療剤は、少なくとも1個のアミノ酸置換(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12個の置換)、挿入、もしくは欠失を有する本明細書に記載のアミノ酸配列を有するか、または本明細書に記載のアミノ酸配列と実質的に同一である。前記ペプチドまたはポリペプチドは、例えば、1〜12個、1〜10個、1〜5個、もしくは1〜3個のアミノ酸置換、例えば、1〜10個(例えば、9、8、7、6、5、4、3、2個まで)のアミノ酸置換を含んでもよい。アミノ酸置換は保存的であってもよいし、または非保存的であってもよい。例えば、前記ペプチドベクターは、配列番号1、Angiopep-1、Angiopep-2、Angiopep-3、Angiopep-4a、Angiopep-4b、Angiopep-5、Angiopep-6、Angiopep-7、および逆転Angiopep-2のいずれかのアミノ酸配列の位置1、10および15に対応する位置のうちの1、2、または3個にアルギニンを有してもよい。特定の実施形態においては、BDNF、GDNF、または関連分子は、任意の位置にシステインまたはリジンの置換または付加を有してもよい(例えば、N末端またはC末端位置のリジン置換)。
上記態様のいずれかにおいて、前記化合物は、配列番号1〜105および107〜117のいずれかを含むか、またはそれからなるポリペプチド(例えば、Angiopep-1、Angiopep-2、Angiopep-3、Angiopep-4a、Angiopep-4b、Angiopep-5、Angiopep-6、Angiopep-7、および逆転Angiopep-2)を特異的に含まなくてもよい。いくつかの実施形態においては、本発明のポリペプチドおよび化合物は、配列番号102、103、104および105のポリペプチドを含まない。
「断片」とは、完全長アミノ酸または核酸配列(例えば、本明細書に記載の任意の配列)の一部を意味する。断片は、完全長配列の少なくとも4、5、6、8、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、75、80、90、100、125、150、200、500、1000、1500、2000、もしくは5000個のアミノ酸または核酸を含んでもよい。断片は、完全長タンパク質の生物活性のうちの少なくとも1種を保持してもよい。
「実質的に同一である」とは、ポリペプチドまたは核酸が、参照アミノ酸または核酸配列に対して少なくとも35％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、85％、90％、95％、またはさらには99％の同一性を示すことを意味する。ポリペプチドについては、比較配列の長さは、一般的には少なくとも4(例えば、少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、50または100)個のアミノ酸であろう。核酸については、比較配列の長さは、一般的には少なくとも60ヌクレオチド、好ましくは、少なくとも90ヌクレオチド、およびより好ましくは、少なくとも120ヌクレオチド、または完全長であろう。元のポリペプチドのアミノ酸と同一であるか、または類似する配列のアミノ酸の間にはギャップが認められることが本明細書では理解されるべきである。このギャップは、アミノ酸を含まないか、元のポリペプチドと同一ではないか、または類似しない1個以上のアミノ酸を含んでもよい。同一性(％)を、Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0の中の例えば、nアルゴリズムGAP、BESTFIT、またはFASTAを用いて、デフォルトギャップ重量を用いて決定することができる。
「ペプチドベクター」とは、特定の細胞型(例えば、肝臓、肺、腎臓、脾臓、もしくは筋肉)に、またはBBBを横断して輸送することができるポリペプチドまたはペプチド模倣物質などの化合物または分子を意味する。ベクターを薬剤に結合させる(共有的もしくは非共有的に)か、またはコンジュゲートさせ、それによって該薬剤を特定の細胞型に、またはBBBを横断して輸送することができる。特定の実施形態においては、前記ベクターは癌細胞または脳の内皮細胞上に存在する受容体に結合し、それによって、トランスサイトーシスにより癌細胞中に、またはBBBを横断して輸送することができる。前記ベクターは、細胞またはBBBの完全性に影響することなく、高レベルの経内皮輸送を得ることができる分子であってよい。前記ベクターはポリペプチドまたはペプチド模倣物質であってよく、天然のものであってよく、または化学合成もしくは組換え遺伝子技術により製造することができる。
「薬剤」とは、少なくとも1種の生物活性を有する任意の化合物を意味する。薬剤としては、診断剤と治療剤の両方が挙げられる。
「治療剤」とは、疾患または症状の治療または予防的治療において用いることができる薬剤を意味する。
「RNAi剤」とは、RNA干渉経路を用いて遺伝子サイレンシング効果を示す任意の薬剤または化合物を意味する。RNAi剤としては、配列特異的RNAiを媒介することができる任意の核酸分子、例えば、短い干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短いヘアピンRNA(shRNA)、短い干渉オリゴヌクレオチド、短い干渉核酸、短い干渉改変オリゴヌクレオチド、化学改変siRNA、および転写後遺伝子サイレンシングRNA(ptgsRNA)が挙げられる。
被験体における疾患、障害、または症状を「治療すること」とは、被験体に治療剤を投与することにより、疾患、障害、または症状の少なくとも1種の症候を減少させることを意味する。
被験体における疾患、障害、または症状を「予防的に治療すること」とは、疾患の症候の出現前の被験体に治療剤を投与することにより、疾患、障害または症状の発生頻度または重篤度を低下させること(例えば、予防すること)を意味する。
「被験体」とは、ヒトまたは非ヒト動物(例えば、哺乳動物)を意味する。
「等価用量」とは、非コンジュゲート化分子と比較して、本発明の化合物中で同じモル量の薬剤を達成するのに必要とされる本発明の化合物の量を意味する。
「BBBを横断して効率的に輸送される」ポリペプチドとは、少なくともAngiopep-6と同等の効率(すなわち、参照により本明細書に組入れられるものとする2007年5月29日に提出された米国特許出願第11/807,597号に記載のin situ脳かん流アッセイにおいて、Angiopep-1(250 nM)よりも38.5％高い)でBBBを通過することができるポリペプチドを意味する。従って、「BBBを横断して効率的に輸送されない」ポリペプチドは、より低レベルで脳に輸送される(例えば、Angiopep-6よりも低い効率で輸送される)。
「特定の細胞型に効率的に輸送される」ポリペプチドまたは化合物とは、そのポリペプチドまたは化合物が、対照物質、またはコンジュゲートの場合、非コンジュゲート化薬剤と比較して、少なくとも10％(例えば、25％、50％、100％、200％、500％、1,000％、5,000％、もしくは10,000％)高い程度でその細胞型に蓄積する(例えば、細胞中への輸送の増加、細胞からの流出の減少、またはその両方に起因する)ことができることを意味する。そのような活性は、参照により本明細書に組入れられるものとする国際特許出願公開第WO 2007/009229号に詳細に記載されている。
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲から明らかであろう。
精製の前(クロマトグラム1)および後(クロマトグラム2)のTMEA-(Angiopep-2)2コンジュゲートを示すグラフのセットである。 TMEA-(Angiopep-2)2コンジュゲートの精製を示すグラフである。 精製の前(クロマトグラム4)および後(クロマトグラム5)のSATP-Angiopep-2-Angiopep-2コンジュゲートを示すグラフのセットである。 SATP-Angiopep-2-Angiopep-2コンジュゲートの精製を示すグラフである。 ジスルフィド結合を介して形成されるAngiopep-1二量体の形成を示す概略図である。 Angiopep-1二量体およびAngiopep-2に関するin situ脳かん流アッセイにより測定された実質分布の見かけの体積を示すグラフである。 Angiopep-1二量体およびAngiopep-2に関するin situ脳かん流アッセイを用いた実質取込み(取込み量pmolに変換された実質の体積)を示すグラフである。 in situ脳かん流アッセイを用いた50 nM濃度での痩せたマウスにおけるAngiopep-2モノマー(合成および組換え)ならびにAngiopep-2二量体および三量体の取込みを示すグラフである。食餌誘導性肥満(DIO)マウスにおける組換えAngiopep-2を用いる比較も示す。 エキセンジン(Exendin)-4-Angiopep-2二量体コンジュゲート(Ex4(Lys39(MHA))-AN2-AN2)の構造を示す概略図である。この化合物は、構造HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPK(MHA)-TFFYGGSRGKRNNFKTEEYC-(MPA)-TFFYGGSRGKRNNFKTEEY-OH(式中、MHAはマレイミドヘキサン酸であり、MPAはマレイミドプロピオン酸である)を有する。 対照として用いたエキセンジン(Exendin)-4-スクランブル-Angiopep-2(Ex4(Cys32)-ANS4(N末端)またはExen-S4)の模式図である。この化合物は、構造HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPCSGAPPPS-(MHA)-GYKGERYRGFKETNFNTFS-OH(式中、MHAはマレイミドヘキサン酸である)を有する。 左から右の順に、エキセンジン(Exendin)-4、エキセンジン(Exendin)-4-Angiopep-2コンジュゲートC3、C6およびC11(式中、番号は、2008年10月15日に出願された米国特許仮出願第61/105,618号に記載のように、Angiopep-2とエキセンジン(Exendin)-4を接続する炭素鎖の長さを示す)、Exen-S4、ならびに二量体形態のAngiopep-2にコンジュゲートさせた場合のエキセンジン(Exendin)-4がBBBを通過する能力を示すグラフである。 対照と比較したマウスにおける血糖を低下させるエキセンジン(Exendin)-4およびExen-An2-An2の能力を示すグラフである。
本発明者らはここで、増強された効率で血液脳関門(BBB)を通過するか、または特定の細胞型(例えば、肝臓、脾臓、腎臓、筋肉、卵巣)に進入することができる多量体形態のペプチドベクターを開発した。治療剤とコンジュゲートさせた場合、これらの多量体形態は、BBBを横断して、または特定の細胞中に、薬剤を輸送することができる。いくつかの場合、多量体(例えば、二量体)形態のペプチドベクターは、単量体形態のペプチドベクターより効率的に、また、本明細書に記載の特定の場合、さらにより効率的に、BBBを通過するか、または特定の細胞型に進入することができる。輸送におけるこの効率の増加は、非コンジュゲート化薬剤または単量体形態のペプチドベクターにコンジュゲートされた薬剤と比較して、治療剤の用量を低くすることができる。他の場合、より高い標的化効率は副作用を減少させることができるため、薬剤をその標的組織により効率的に指向させることにより、本発明の化合物を非コンジュゲート化薬剤または単量体形態のペプチドベクターにコンジュゲートされた薬剤よりも高い用量で投与することができる。そのような多量体などの化合物および疾患の治療におけるその使用を以下で詳細に説明する。
多量体ペプチドベクター
本発明の化合物は、多量体(例えば、二量体)形態の本明細書に記載のペプチドベクターを特徴とする。このペプチドベクターを化学的結合により直接的に(例えば、ジスルフィド結合もしくはペプチド結合などの共有結合)または間接的に(例えば、本明細書に記載のものなどのリンカーを介して)連結する。多量体ペプチドの例を以下に記載する。
リンカーにより連結されるペプチド
いくつかの実施形態においては、本明細書に記載のペプチドベクターを、化学リンカーにより連結する。そのような化学リンカーは当業界で公知であり、本明細書に記載されている。任意の好適なリンカーを用いて、本発明の多量体を作製することができる。化学リンカーの例としては、以下に記載のものが挙げられる。
特定の実施形態においては、多量体ペプチドベクターは、式：
Figure 0005932642
(式中、A1およびA2は各々独立に、ペプチドベクター(例えば、本明細書に記載の任意のペプチドベクター)であり、Xはリンカーである)
を有する二量体である。リンカーは、本明細書に記載の任意のリンカーであってよい。特定の実施形態においては、リンカーはマレイミド部分を含み、ペプチドベクター(例えば、N末端またはC末端システイン残基が付加されたペプチドベクター)中に存在するシステインに結合する。
他の実施形態においては、多量体ペプチドベクターは、
Figure 0005932642
(式中、A1、A2、A3、Amおよび各Apは独立に、ペプチドベクター(例えば、本明細書に記載の任意のペプチドベクター)であり；X、X1、および各Xpは独立に、2個のペプチドベクターを一緒に連結するリンカー(例えば、本明細書に記載の任意のリンカー)であり；nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；mはn+2であり；ならびにpは2〜n+1の整数である)
からなる群より選択される式を有するか、または含む。特定の実施形態においては、nは1であり、化合物は式：
Figure 0005932642
を有する。
より高い次数の多量体も、式：
Figure 0005932642
(式中、A1、A2、各Aq、各Ar、および各Asは独立に、ペプチドベクター(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；A3はペプチドベクターであるか、または存在せず；X、各Xq、各Xr、および各Xsは独立に、ペプチドベクターを連結するリンカーであり；m、n、およびpは各々独立に、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり；qは4〜m+3の整数であり；rはm+4〜m+n+3の整数であり；ならびにsはm+n+4〜m+n+p+3の整数である)
により記載することができる。
融合タンパク質多量体
他の実施形態においては、多量体ペプチドは融合タンパク質の形態にある。融合タンパク質は、ペプチド結合により直接連結されるか、またはペプチドリンカーを介して連結された2、3、4、5個以上のペプチドベクターを含んでもよい。一例においては、融合タンパク質二量体は、式：
Figure 0005932642
(式中、A1およびA2は独立に、ペプチドベクター(例えば、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一であるアミノ酸配列またはその機能的断片)であり、Xは(a)A1とA2を連結するペプチド結合または(b)ペプチド結合によりA1およびA2に連結された1個以上のアミノ酸である)
により記載される。特定の実施形態においては、前記ペプチドは1個のアミノ酸(例えば、天然アミノ酸)、可撓性リンカー、固定リンカー、またはα-へリックスリンカーである。本発明において用いることができるペプチドリンカーの例は、以下の「ペプチドリンカー」の表題の節に記載されている。特定の実施形態においては、A1およびA2は同じペプチドベクターである。
融合タンパク質多量体を、式：
Figure 0005932642
(式中、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10であるか、または少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10であり；mは2〜n+1の整数であり；A1および各Amは独立に、ペプチドリンカー(例えば、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一であるアミノ酸配列またはその機能的断片)であり；ならびに各Xnは独立に、(a)A1とA2を連結するペプチド結合または(b)ペプチド結合により隣接するペプチドベクター(A1もしくはAn)に連結された1個以上のアミノ酸である)
により記載することができる。
多量体を形成するペプチドベクターは、特定の実施形態においては、それぞれ100、50、40、35、30、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、または15アミノ酸長よりも少なくてもよい。融合タンパク質は、1,000、500、250、150、100、90、80、75、70、65、60、55、50、45、40、または35アミノ酸長よりも少なくてもよい。
リンカー
ペプチドベクターを、互いに、または治療剤に直接的に(例えば、ペプチド結合などの共有結合を介して)結合させるか、またはリンカーを介して結合させることができる。リンカーとしては、化学連結剤(例えば、切断可能なリンカー)およびペプチドが挙げられる。以下に記載の任意のリンカーを本発明の化合物において用いることができる。
化学連結剤
いくつかの実施形態においては、リンカーは化学連結剤である。ペプチドベクターを、スルフヒドリル基、アミノ基(アミン)、または任意の好適な反応基を介してコンジュゲートすることができる。ホモ二官能性およびヘテロ二官能性架橋剤(コンジュゲーション剤)が多くの商業的起源から入手可能である。架橋に利用できる部位を、本明細書に記載のペプチドおよび薬剤上に見出すことができる。架橋剤は、可撓性アーム、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15個の炭素原子を含んでもよい。架橋剤の例としては、BS3([ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート]; BS3は身近な一次アミンを標的化するホモ二官能性N-ヒドロキシスクシンイミドエステルである)、NHS/EDC (N-ヒドロキシスクシンイミドおよび1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド; NHS/EDCは一次アミン基とカルボキシル基のコンジュゲーションを可能にする)、スルホ-EMCS ([N-ε-マレイミドカプロン酸]ヒドラジド; スルホ-EMCSはスルフヒドリル基とアミノ基に対して反応するヘテロ二官能性反応基(マレイミドおよびNHS-エステル)である)、ヒドラジド(多くのタンパク質は露出した炭水化物を含み、ヒドラジドはカルボキシル基を一次アミンに連結するための有用な試薬である)、SATA (N-スクシンイミジル-S-アセチルチオアセテート; SATAはアミンに対して反応し、保護されたスルフヒドリル基を付加する)、ならびにBMOE(ビス-マレイミドエタン)が挙げられる。
共有結合を形成させるためには、化学反応基として、ヒドロキシル部分がペプチドを改変するのに必要なレベルで生理学的に許容される様々な活性カルボキシル基(例えば、エステル)を用いることができる。特定の薬剤としては、N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)、N-ヒドロキシ-スルホスクシンイミド(スルホ-NHS)、マレイミド-ベンゾイル-スクシンイミド(MBS)、γ-マレイミド-ブチルオキシスクシンイミドエステル(GMBS)、マレイミドプロピオン酸(MPA)、マレイミドヘキサン酸(MHA)、およびマレイミドウンデカン酸(MUA)が挙げられる。
一次アミンはNHSエステルにとって主要な標的である。タンパク質のN末端上に存在する身近なα-アミン基およびリジンのε-アミンはNHSエステルと反応する。かくして、本発明の化合物は、ペプチドのN末端アミノまたはリジンのε-アミンにコンジュゲートしたNHSエステルを有するリンカーを含んでもよい。アミド結合は、NHSエステルコンジュゲーション反応物がN-ヒドロキシスクシンイミドを遊離する一次アミンと反応する場合に形成される。これらのスクシンイミド含有反応基を本明細書ではスクシンイミジル基と呼ぶ。本発明の特定の実施形態においては、タンパク質上の官能基はチオール基であり、化学反応基はγ-マレイミド-ブチリルアミド(GMBAまたはMPA)などのマレイミド含有基であろう。そのようなマレイミド含有基を本明細書ではマレイド基と呼ぶ。
マレイミド基は、反応混合物のpHが6.5〜7.4である場合、ペプチド上のスルフヒドリル基に対して最も選択性が高い。pH 7.0では、マレイミド基とスルフヒドリル(例えば、血清アルブミンまたはIgGなどのタンパク質上のチオール基)との反応速度は、アミンとの反応よりも1000倍速い。かくして、マレイミド基とスルフヒドリルとの間の安定なチオエーテル結合を形成させることができる。従って、本発明の化合物は、ペプチドベクターまたは薬剤のスルフヒドリル基にコンジュゲートされたマレイミド基を有するリンカーを含んでもよい。
アミン-アミンリンカーとしては、NHSエステルおよびイミドエステルが挙げられる。NHSエステルの例は、DSG (ジスクシンイミジルグルタレート)、DSS (ジスクシンイミジルスベレート)、BS3(ビス[スルホスクシンイミジル]スベレート)、TSAT (トリス-スクシンイミジルアミノトリアセテート)、BS(PEG)n(式中、nは1-20である(例えば、BS(PEG)5およびBS(PEG)9))などのポリエチレングリコールスペーサーを含むビス-スクシンイミドエステル活性化化合物の変異体、DSP (ジチオビス[スクシンイミジルプロピオネート])、DTSSP (3,3'-ジチオビス[スルホスクシンイミジルプロピオネート])、DST (ジスクシンイミジルタルトレート)、BSOCOES (ビス[2-(スクシンイミドオキシカルボニルオキシ)エチル]スルホン)、EGS (エチレングリコールビス[スクシンイミジルスクシネート])、およびスルホ-EGS (エチレングリコールビス[スルホスクシンイミジルスクシネート])である。イミドエステルとしては、DMA (ジメチルアジピミダート・2 HCl)、DMP (ジメチルピメリミダート・2 HCl)、DMS (ジメチルスベリミダート・2 HCl)、およびDTBP (ジメチル3,3'-ジチオビスプロピオニミダート・2 HCl)が挙げられる。他のアミン-アミンリンカーとしては、DFDNB (1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン)およびTHPP (β-[トリス(ヒドロキシメチル)ホスフィノ]プロピオン酸(ベタイン))が挙げられる。
リンカーは、スルフヒドリル-スルフヒドリルリンカーであってもよい。そのようなリンカーとしては、マレイミドおよびピリジルジチオールが挙げられる。マレイミドの例としては、BMOE (ビス-マレイミドエタン)、BMB (1,4-ビスマレイミドブタン)、BMH (ビスマレイミドヘキサン)、TMEA (トリス[2-マレイミドエチル]アミン)、BM(PEG)2 1,8-ビス-マレイミドジエチレングリコール)またはBM(PEG)n(式中、nは1〜20 (例えば、2もしくは3)である)、BMDB (1,4 ビスマレイミジル-2,3-ジヒドロキシブタン)、およびDTME (ジチオ-ビスマレイミドエタン)が挙げられる。ピリジルジチオールの例としては、DPDPB (1,4-ジ-[3’-(2’-ピリジルジチオ)-プロピオンアミド]ブタン)が挙げられる。他のスルフヒドリルリンカーとしては、HBVS (1,6-ヘキサン-ビス-ビニルスルホン)が挙げられる。
リンカーは、アミノ-スルフヒドリルリンカーであってもよく、NHSエステル／マレイミド化合物が挙げられる。これらの化合物の例は、AMAS (N-(α-マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル)、BMPS (N-[β-マレイミドプロピルオキシ]スクシンイミドエステル)、GMBS (N-[γ-マレイミドブチリルオキシ]スクシンイミドエステル)、スルホ-GMBS (N-[γ-マレイミドブチリルオキシ]スルホスクシンイミドエステル)、MBS (m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル)、スルホ-MBS (m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル)、SMCC (スクシンイミジル 4-[N-マレイミドメチル]シクロヘキサン-1-カルボキシレート)、スルホ-SMCC (スルホスクシンイミジル 4-[N-マレイミドメチル]シクロヘキサン-1-カルボキシレート)、EMCS ([N-ε-マレイミドカプロイルオキシ]スクシンイミドエステル)、スルホ-EMCS ([N-ε-マレイミドカプロイルオキシ]スルホスクシンイミドエステル)、SMPB (スクシンイミジル 4-[p-マレイミドフェニル]ブチレート)、スルホ-SMPB (スルホスクシンイミジル 4-[p-マレイミドフェニル]ブチレート)、SMPH (スクシンイミジル-6-[β-マレイミドプロピオンアミド]ヘキサノエート)、LC-SMCC (スクシンイミジル-4-[N-マレイミドメチル]シクロヘキサン-1-カルボキシ-[6-アミドカプロエート])、スルホ-KMUS (N-[κ-マレイミドウンデカノイルオキシ]スルホスクシンイミドエステル)、SM(PEG)n (スクシンイミジル-([N-マレイミドプロピオンアミド-ポリエチレングリコール)エステル)(式中、nは1〜30 (例えば、2、4、6、8、12、または24)である)、SPDP(N-スクシンイミジル 3-(2-ピリジルジチオ)-プロピオネート)、LC-SPDP (スクシンイミジル 6-(3-[2-ピリジルジチオ]-プロピオンアミド)ヘキサノエート)、スルホ-LC-SPDP (スルホスクシンイミジル 6-(3’-[2-ピリジルジチオ]-プロピオンアミド)ヘキサノエート)、SMPT (4-スクシンイミジルオキシカルボニル-α-メチル-α-[2-ピリジルジチオ]トルエン)、スルホ-LC-SMPT (4-スルホスクシンイミジル-6-[α-メチル-α-(2-ピリジルジチオ)トルアミド]ヘキサノエート)、SIA (N-スクシンイミジルヨードアセテート)、SBAP (スクシンイミジル 3-[ブロモアセタミド]プロピオネート)、SIAB (N-スクシンイミジル[4-ヨードアセチル]アミノベンゾエート)、およびスルホ-SIAB (N-スルホスクシンイミジル[4-ヨードアセチル]アミノベンゾエート)である。
他の実施形態においては、リンカーはアミノ-非選択的リンカーである。そのようなリンカーの例としては、NHSエステル／アリールアジドおよびNHSエステル／ジアジリンリンカーが挙げられる。NHSエステル／アリールアジドリンカーとしては、NHS-ASA (N-ヒドロキシスクシンイミジル-4-アジドサリチル酸)、ANB-NOS (N-5-アジド-2-ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド)、スルホ-HSAB (N-ヒドロキシスルホスクシンイミジル-4-アジドベンゾエート)、スルホ-NHS-LC-ASA (スルホスクシンイミジル[4-アジドサリチルアミド]ヘキサノエート)、SANPAH (N-スクシンイミジル-6-(4’-アジド-2’-ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート)、スルホ-SANPAH (N-スルホスクシンイミジル-6-(4’-アジド-2’-ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート)、スルホ-SFAD (スルホスクシンイミジル-(ペルフルオロアジドベンズアミド)-エチル-1,3’-ジチオプロピオネート)、スルホ-SAND (スルホスクシンイミジル-2-(m-アジド-o-ニトロベンズアミド)-エチル-1,3’-プロピオネート)、およびスルホ-SAED (スルホスクシンイミジル 2-[7-アミノ-4-メチルクマリン-3-アセタミド]エチル-1,3’ジチオプロピオネート)が挙げられる。NHSエステル／ジアジリンリンカーとしては、SDA (スクシンイミジル 4,4’-アジペンタノエート)、LC-SDA (スクシンイミジル 6-(4,4’-アジペンタンアミド)ヘキサノエート)、SDAD (スクシンイミジル 2-([4,4’-アジペンタンアミド]エチル)-1,3’-ジチオプロピオネート)、スルホ-SDA (スルホスクシンイミジル 4,4’-アジペンタノエート)、スルホ-LC-SDA (スルホスクシンイミジル 6-(4,4'-アジペンタンアミド)ヘキサノエート)、およびスルホ-SDAD (スルホスクシンイミジル 2-([4,4’-アジペンタンアミド]エチル)-1,3'-ジチオプロピオネート)が挙げられる。
アミン-カルボキシルリンカーの例としては、カルボジイミド化合物(例えば、DCC(N,N-ジシクロヘキシルカルボジイミド)およびEDC(1-エチル-3-[3-ジメチルアミノプロピル]カルボジイミド))が挙げられる。スルフヒドリル-非選択的リンカーの例としては、ピリジルジチオール／アリールアジド化合物(例えば、APDP((N-[4-(p-アジドサリチルアミド)ブチル]-3'-(2'-ピリジルジチオ)プロピオンアミド))が挙げられる。スルフヒドリル-炭水化物リンカーの例としては、マレイミド／ヒドラジド化合物(例えば、BMPH (N-[β-マレイミドプロピオン酸]ヒドラジド)、EMCH ([N-ε-マレイミドカプロン酸]ヒドラジド)、MPBH 4-(4-N-マレイミドフェニル)酪酸ヒドラジド)、およびKMUH (N-[κ-マレイミドウンデカン酸]ヒドラジド))ならびにピリジルジチオール／ヒドラジド化合物(例えば、PDPH (3-(2-ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド))が挙げられる。炭水化物-非選択的リンカーの例としては、ヒドラジド／リールアジド化合物(例えば、ABH (p-アジドベンゾイルヒドラジド))が挙げられる。ヒドロキシル-スルフヒドリルリンカーの例としては、イソシアネート／マレイミド化合物(例えば、(N-[p-マレイミドフェニル]イソシアネート))が挙げられる。アミン-DNAリンカーの例としては、NHSエステル／ソラレン化合物(例えば、SPB (スクシンイミジル-[4-(ソラレン-8-イルオキシ)]-ブチレート))が挙げられる。
他の実施形態においては、リンカーは三官能性、四官能性以上の連結剤である。三官能性リンカーの例としては、TMEA、THPP、TSAT、LC-TSAT (トリス-スクシンイミジル (6-アミノカプロイル)アミノトリアセテート)、トリス-スクシンイミジル-1,3,5-ベンゼントリカルボキシレート、MDSI (マレイミド-3,5-ジスクシンイミジルイソフタレート)、SDMB (スクシンイミジル-3,5-ジマレイミドフェニルベンゾエート、Mal-4 (テトラキス-(3-マレイミドプロピル)ペンタエリスリトール、NHS-4 (テトラキス-(N-スクシンイミジルカルボキシプロピル)ペンタエリスリトール))が挙げられる。
TMEAは、構造：
Figure 0005932642
を有する。
TMEAは、そのマレイミド基を介して、スルフヒドリル基と反応することができる(例えば、システインアミノ酸側鎖を介して)。
THPPは、構造：
Figure 0005932642
を有する。
THPPのヒドロキシル基およびカルボキシ基は、一次または二次アミンと反応することができる。
また、式Y=C=N-Q-A-C(O)-Z(式中、Qはホモ芳香環系またはヘテロ芳香環系であり；Aは単結合または非置換もしくは置換二価C1-30架橋基であり、YはOまたはSであり；ならびにZはCl、Br、I、N3、N-スクシンイミジルオキシ、イミダゾリル、1-ベンゾトリアゾリルオキシ、OAr(式中、Arは電子欠損活性化アリール基である)、またはOC(O)R(式中、Rは-A-Q-N=C=YもしくはC4-20三級アルキルである))を有するリンカーも米国特許第4,680,338号に記載されている。
また、リンカーは、式：
Figure 0005932642
(式中、R1はH、C1-6アルキル、C2-6アルケニル、C6-12アリールもしくはアラルキルまたは二価の有機化合物-O-、-S-、もしくは
Figure 0005932642
(式中、R'はC1-6アルキル、連結部分である)
と結合したこれらのものであり；R2はH、C1-12アルキル、C6-12アリール、またはC6-12アラルキルであり、R3は
Figure 0005932642
または隣接する窒素の孤立電子対を非局在化させることができる別の化学構造であり、ならびにR4はR3をペプチドベクターまたは薬剤に連結させることができるペンダント反応基である)
を有するリンカーを記載する米国特許第5,306,809号にも記載されている。
アミノ酸およびペプチドリンカー
他の実施形態においては、リンカーは少なくとも1個のアミノ酸(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、10、15、20、25、40または50アミノ酸のペプチド)を含む。特定の実施形態においては、リンカーは単一のアミノ酸(例えば、Cysなどの任意の天然アミノ酸)である。他の実施形態においては、米国特許第7,271,149号に記載のように、配列[Gly-Gly-Gly-Gly-Ser]n(式中、nは1、2、3、4、5または6である)を有するペプチドなどのグリシンに富むペプチドを用いる。他の実施形態においては、米国特許第5,525,491号に記載のように、セリンに富むペプチドリンカーを用いる。セリンに富むペプチドリンカーとしては、式[X-X-X-X-Gly]y(式中、Xのうちの最大2個はThrであり、残りのXはSerであり、yは1〜5である(例えば、Ser-Ser-Ser-Ser-Gly(式中、yは1より大きい)))のものが挙げられる。いくつかの場合、リンカーは単一のアミノ酸(例えば、GlyまたはCysなどの任意のアミノ酸)である。
アミノ酸リンカーを、可撓性(例えば、可撓性もしくは固定)について選択するか、または電荷(例えば、正、負、もしくは中性)に基づいて選択することができる。可撓性リンカーとしては、典型的には、Gly残基を有するもの(例えば、[Gly-Gly-Gly-Gly-Ser]n(式中、nは1、2、3、4、5または6である))が挙げられる。他のリンカーとしては、固定リンカー(例えば、PAPAPおよび(PT)nP(式中、nは2、3、4、5、6または7である))およびα-へリックスリンカー(例えば、A(EAAAK)nA(式中、nは1、2、3、4または5である))が挙げられる。
好適なリンカーの例は、コハク酸、Lys、Glu、およびAsp、またはGly-Lysなどのジペプチドである。リンカーがコハク酸である場合、その一方のカルボキシル基はアミノ酸残基のアミノ基とアミド結合を形成し、その他方のカルボキシル基は、例えば、ペプチドまたは置換基のアミノ基とアミド結合を形成することができる。リンカーがLys、Glu、またはAspである場合、そのカルボキシル基はアミノ酸残基のアミノ基とアミド結合し、そのアミノ基は、例えば、置換基のカルボキシル基とアミド結合を形成することができる。リンカーとしてLysを用いる場合、Lysのε-アミノ基と置換基との間にさらなるリンカーを挿入することができる。1つの特定の実施形態においては、さらなるリンカーはコハク酸であり、Lysのε-アミノ基および置換基中に存在するアミノ基とアミド結合を形成することができる。一実施形態においては、さらなるリンカーはGluまたはAsp(例えば、Lysのε-アミノ基とアミド結合を形成し、置換基中に存在するカルボキシル基と別のアミド結合を形成する)である、すなわち、置換基はNε-アシル化リジン残基である。
他の実施形態においては、ペプチドリンカーは分枝鎖ポリペプチドである。分枝鎖ペプチドリンカーの例は、米国特許第6,759,509号に記載されている。そのようなリンカーとしては、式：
Figure 0005932642
(式中、Aはチオール受容器であり；Wは架橋部分であり；cは0〜1の整数であり；aは2〜12の整数であり；QはO、NH、またはN-低級アルキルであり；pは0または1の整数であり；dは0または1の整数であり；Eは多価原子であり；bはそれぞれ1〜10の整数であり；Xはそれぞれ式：
Figure 0005932642
(式中、YはL形態にある2個のアミノ酸残基であり；Zは1もしくは2個のアミノ酸残基であり；mは0もしくは1の整数であり；Gは自壊的スペーサーであり；およびnは0もしくは1の整数であり；但し、nが0である場合、-Y-ZmはAla-Leu-Ala-LeuもしくはGly-Phe-Leu-Glyである)
のものであるか、またはXはそれぞれ式：
Figure 0005932642
(式中、X1は式-CO-Y-Zm-Gnのものであり；Y、Z、Q、E、G、m、d、p、a、bおよびnは上記で定義された通りである)
のものであるか、もしくはX1はそれぞれ、式：
Figure 0005932642
(式中、X2はそれぞれ、式-CO-Y-Zm-Gnのものであり；Y、Z、Q、E、G、m、d、p、a、bおよびnは上記で定義された通りである)
のものであるか、もしくはX2はそれぞれ、式：
Figure 0005932642
(式中、X3はそれぞれ、式-CO-Y-Zm-Gnのものであり；Y、Z、Q、E、G、m、d、p、a、bおよびnは上記で定義された通りである)
のものであるか、もしくはX3はそれぞれ、式：
Figure 0005932642
(式中、X4はそれぞれ、式-CO-Y-Zm-Gnのものであり；Y、Z、Q、E、G、m、d、p、a、bおよびnは上記で定義された通りである)
のものである)
のものが挙げられる。
分枝鎖リンカーは、薬剤またはペプチドベクターと、分枝鎖ペプチドリンカーとを一緒に共有的に連結する、中間体自壊的スペーサー部分(G)を用いることができる。自壊的スペーサーは、2個の化学部分を一緒に共有的に連結し、酵素的切断により三部分分子から前記間隔を空けた化学部分の1個を遊離することができる二官能性化学部分(例えば、本明細書に記載の任意の好適なリンカー)であってよい。特定の実施形態においては、Gは、間隔を空け、薬剤またはペプチドベクターとペプチドリンカーとを一緒に共有的に連結する自壊的スペーサー部分であり、スペーサーはT部分(以下の式で用いられるように、「T」は薬剤またはペプチドベクター中に既に含まれる求核原子を表す)を介してペプチドベクターまたは薬剤に連結され、
Figure 0005932642
(式中、TはO、NまたはSである)；-HN-R1-COT(式中、TはO、NまたはSであり、R1はC1-5アルキルである)；
Figure 0005932642
(式中、TはO、NまたはSであり、R2はHまたはC1-5アルキルである)；
Figure 0005932642
(式中、TはO、NまたはSである)；
または
Figure 0005932642
(式中、TはO、NまたはSである)
により表すことができる。好ましいGとしては、PABC(p-アミノベンジル-カルバモイル)、GABA(γ-アミノ酪酸)、α,α-ジメチルGABA、およびβ,β-ジメチルGABAが挙げられる。
分枝鎖リンカーにおいては、チオール受容器「A」は、ペプチドベクターまたは薬剤に由来する硫黄原子によりペプチドベクターまたは薬剤に連結される。チオール受容器は、例えば、α-置換アセチル基であって良い。そのような基は、式：
Figure 0005932642
(式中、YはCl、Br、I、メシラート、トシラートなどの脱離基である)
を有する。チオール受容器がα-置換アセチル基である場合、リガンドへの連結後のチオール付加物は、-S-CH2-結合を形成する。好ましくは、チオール受容器はマイケル付加受容器である。本発明の代表的なマイケル付加受容器は、式：
Figure 0005932642
を有する。リガンドのチオール基の連結後、マイケル付加受容器はマイケル付加付加物、例えば、
Figure 0005932642
(式中、Lは薬剤またはペプチドベクターである)
になる。
架橋基「W」は、安定な三部分分子中で2個の間隔が空いた化学部分を一緒に共有的に連結することができる二官能性化学部分である。架橋基の例は、S. S. Wong, Chemistry of Protein Conjugation and Crosslinking, CRC Press, Florida, (1991); ならびにG. E. MeansおよびR. E. Feeney, Bioconiugate Chemistry, vol. 1, pp.2-12, (1990)(これらの開示は参照により本明細書に組入れられるものとする)に記載されている。Wはチオール受容器をケト部分に共有的に連結することができる。例示的架橋基は、式-(CH2)f-(Z)g-(CH2)h-(式中、fは0〜10であり；hは0〜10であり；gは0または1であるが、但し、gが0である場合、f+hは1〜10であり；ZはS、O、NH、SO2、フェニル、ナフチル、ポリエチレングリコール、3〜10個の炭素原子を含む脂環式炭化水素環、または3〜6個の炭素原子を含むヘテロ芳香族炭化水素環およびO、N、もしくはSから選択される1もしくは2個のヘテロ原子である)を有する。好ましい脂環式部分としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。好ましいヘテロ芳香族部分としては、ピリジル、ポリエチレングリコール(1〜20個の反復単位)、フラニル、ピラニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、オキサジニル、ピロリル、チアゾリル、モルホリニルなどが挙げられる。架橋基においては、gが0である場合、f+hは2〜6の整数(たとえば、2などの2〜4)であるのが好ましい。gが1である場合、fは0、1または2であり；hは0、1または2であるのが好ましい。チオール受容器に結合した好ましい架橋基は、Pierce Catalog, pp. E-12、E-13、E-14、E-15、E-16、およびE-17 (1992)に示されている。
薬剤へのペプチドベクター多量体の連結
上記の多量体ペプチドベクターに加えて、本発明は、多量体ペプチドベクターが1種以上の薬剤(例えば、本明細書に記載のもののいずれかなどの、診断剤または治療剤)に連結された(例えば、共有結合により)化合物を特徴とする。前記薬剤を、ペプチド結合もしくはジスルフィド結合などの共有結合を介して直接的にペプチドベクターに連結するか、またはリンカー(例えば、本明細書に記載の任意のリンカー)を介してペプチドベクターに連結することができる。この薬剤を、ベクター上の任意の好適な反応部分を介して、例えば、リジン側鎖上のN末端アミンもしくはε-アミノ基などの一次アミンを介して、チオール結合を介して(例えば、システイン側鎖を介して)、またはカルボキシル基(例えば、C末端カルボキシル基もしくはアスパラギン酸もしくはグルタミン酸側鎖)を介してペプチドベクターに連結することができる。薬剤がペプチドまたはポリペプチドである実施形態においては、前記薬剤をペプチド結合(例えば、合成的に、または融合タンパク質として組換え的に作製)によりペプチドベクターに連結することができる。
二量体コンジュゲート
薬剤および二量体ペプチドベクターなどの化合物を、分子のペプチドベクター部分を介して、または分子のリンカー部分を介してコンジュゲートさせることができる。
薬剤がペプチドベクターに連結された(例えば、リンカーが化学リンカー、ペプチド、またはペプチド結合などの共有結合であるリンカーを介して)本発明の化合物を、式：
Figure 0005932642
(式中、A1およびA2は各々独立に、ペプチドベクター(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；XはA1とA2を連結するリンカー(例えば、化学リンカー、ペプチド、または共有結合)であり；B1は薬剤であり；ならびにY1はB1とA1を連結するリンカーである)
により表すことができる。特定の実施形態においては、2個以上(例えば、3、4、5、6、7、8、9または10個)の薬剤を、ペプチドベクターの一方または両方に連結する。そのような化合物を、式：
Figure 0005932642
(式中、A1、A2およびXは上記で定義された通りであり；mは1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；pは1〜mの整数であり；qはm+1〜m+nの整数であり；各Bpおよび各Bqは独立に、薬剤(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；ならびに各Ypおよび各Yqは独立に、各Bpまたは各Bqを、それぞれA1またはA2に連結するリンカーである)
により表すことができる。
他の実施形態においては、前記薬剤を、二量体を形成するペプチドベクターを連結するリンカーを介して二量体に連結する(例えば、本明細書に記載のものなどの共有結合または化学リンカーを介して)。そのような化合物は、式：
Figure 0005932642
(式中、A1およびA2はペプチドベクター(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；Bは薬剤であり；ならびにXはA1、A2およびBを連結するリンカーである)
を有してもよい。
他の実施形態においては、薬剤をリンカーとペプチドベクターの両方に連結することができる。そのような化合物を、式：
Figure 0005932642
(式中、A1およびA2は独立に、ペプチドベクターであり；BZは薬剤であるか、または存在せず；mは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；pは1〜mの整数であり；qはm+1〜m+nの整数であり；各BpおよびBqは独立に、薬剤(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；ならびに各YpおよびYqは独立に、各Bpまたは各Bqを、それぞれA1またはA2に連結するリンカーであり、以下の少なくとも1項(例えば、少なくとも2項)：(i)B1が存在する；(ii)mが少なくとも1である；および(iii)nが少なくとも1である、が真実である)
により表すことができる。
三量体コンジュゲート
本発明の化合物はまた、三量体ペプチドベクターを含んでもよい。三量体ペプチドベクターを1個のペプチドベクターを介して単一の薬剤に連結する場合、前記化合物は以下の式：
Figure 0005932642
(式中、A1、A2およびA3は各々独立に、ペプチドベクター(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；X1およびX2はリンカーであり；B1は薬剤であり；ならびにY1はB1をペプチドベクター(例えば、A1、A2およびA3)に、またはリンカーX1に連結するリンカーである)
のうちの1つを有してもよい。
他の実施形態においては、三量体ペプチドベクターを、1個以上の薬剤にコンジュゲートさせる。そのようなコンジュゲーションは、ペプチドベクター、またはリンカーを介するものであってよい。そのような化合物は、以下の式：
Figure 0005932642
(式中、A1、A2およびA3はペプチドベクターであり；n、mおよびjは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；各Bp、各Bq、および各Brは独立に、薬剤(例えば、本明細書に記載の任意のもの)であり；BzおよびByは独立に、薬剤であるか、または存在せず；X1は、存在する場合、A1、A2およびBzを連結するリンカーであり；X2は、存在する場合、A2、A3およびByを連結するリンカーである)
のうちの1つを含んでもよい。特定の実施形態においては、n、mまたはjのうちの少なくとも1個は少なくとも1であり、Bzが存在するか、またはByが存在する。他の実施形態においては、Bp、Bq、Br、ByおよびBzのうちの少なくとも2個(例えば、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、または30個)が存在する。
より高い次数の多量体コンジュゲート
本発明の化合物はまた、より高い次数(例えば、四量体、五量体など)のペプチド多量体を含んでもよい。そのような多量体を、式：
Figure 0005932642
(式中、A1、A2、各Aq、各Ar、および各Asは独立に、ペプチドベクターであり；A3はペプチドベクターであるか、または存在せず；X、各Xq、Xr、およびXsは独立に、ペプチドベクターを連結するリンカーであり；m、n、およびpは各々独立に、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；qは4〜m+3の整数であり；rはm+4〜m+n+3の整数であり；ならびにsはm+n+4〜m+n+p+3の整数である)
により記載することができる。1個以上の薬剤を、この式のリンカー(X、Xq、Xr、もしくはXsのいずれか)またはペプチドベクター(A1、A2、A3、各Aq、各Ar、および各As)に連結して、より高い次数の多量体コンジュゲートを形成させることができる。
ペプチドベクター
本発明の化合物は、本明細書に記載の任意のポリペプチド、例えば、表1に記載される任意のペプチド(例えば、Angiopep-1、Angiopep-2、Angiopep-7、もしくは逆転Angiopep-2)、またはその断片もしくは類似体を特徴としてもよい。特定の実施形態においては、前記ポリペプチドは、本明細書に記載のポリペプチドに対して少なくとも35％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％、またはさらには100％の同一性を有してもよい。前記ポリペプチドは、本明細書に記載の配列の1つと比較して1個以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個)の置換を有してもよい。他の改変を以下でより詳細に説明する。
本発明はまた、これらのポリペプチドの断片(例えば、機能的断片)も特徴とする。特定の実施形態においては、前記断片は、特定の細胞型(例えば、肝臓、眼、肺、腎臓、もしくは脾臓)に効率的に輸送されるか、もしくはそこに蓄積するか、またはBBBを横断して効率的に輸送され得る。ポリペプチドのトランケーションは、該ポリペプチドのN末端、該ポリペプチドのC末端、またはその組合せに由来する1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12個以上のアミノ酸であってよい。他の断片としては、前記ポリペプチドの内部部分が欠失した配列が挙げられる。
さらなるポリペプチドを、本明細書に記載のアッセイまたは方法の1つを用いることにより同定することができる。例えば、候補ポリペプチドを従来のペプチド合成により作製し、パクリタキセルとコンジュゲートさせ、実験動物に投与することができる。生物学的に活性なポリペプチドコンジュゲートを、例えば、コンジュゲートで処理されていない(例えば、非コンジュゲート化薬剤で処理された)対照と比較して、腫瘍細胞を注入され、コンジュゲートで処理された動物の生存率を増加させるその能力に基づいて同定することができる。例えば、生物学的に活性なポリペプチドを、in situ脳かん流アッセイにおいて、実質中でのその局在に基づいて同定することができる。
他の組織における蓄積を決定するためのアッセイを同様に行うことができる。標識されたポリペプチドコンジュゲートを動物に投与し、様々な器官における蓄積を測定することができる。例えば、検出可能な標識(例えば、Cy5.5などの近赤外線蛍光測光標識)にコンジュゲートさせたポリペプチドは、in vivoでの生の可視化を可能にする。そのようなポリペプチドを動物に投与し、器官中のポリペプチドの存在を検出し、かくして、所望の器官におけるポリペプチドの蓄積の速度および量を決定することができる。他の実施形態においては、前記ポリペプチドを放射性アイソトープ(例えば、125I)で標識することができる。次いで、このポリペプチドを動物に投与する。一定時間後、動物を犠牲にし、器官を抽出する。次いで、それぞれの器官における放射性アイソトープの量を、当業界で公知の任意の手段を用いて測定することができる。特定の器官における標識された候補ポリペプチドの量と、標識された対照ポリペプチドの量とを比較することにより、候補ポリペプチドが特定の組織中に接近、蓄積する能力を確認することができる。好適な陰性対照としては、特定の細胞型に効率的に輸送されないことが知られる任意のペプチドまたはポリペプチド(例えば、BBBを通過しないAngiopepと関連するペプチド、または任意の他のペプチド)が挙げられる。
さらなる配列は、米国特許第5,807,980号(例えば、本明細書の配列番号102)、第5,780,265号(例えば、配列番号103)、第5,118,668号(例えば、配列番号105)に記載されている。アプロチニン類似体をコードするヌクレオチド配列の例は、atgagaccag atttctgcct cgagccgccg tacactgggc cctgcaaagc tcgtatcatc cgttacttct acaatgcaaa ggcaggcctg tgtcagacct tcgtatacgg cggctgcaga gctaagcgta acaacttcaa atccgcggaa gactgcatgc gtacttgcgg tggtgcttag; 配列番号6; Genbank受託番号X04666である。アプロチニン類似体の他の例を、国際特許出願第PCT/CA2004/000011号に開示された合成アプロチニン配列(またはその一部)を用いてタンパク質BLAST(Genbank: www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)を実施することにより見出すことができる。アプロチニン類似体の例はまた、受託番号CAA37967 (GI:58005)および1405218C (GI:3604747)にも見出される。
薬剤
任意の治療剤または診断剤を、本発明の多量体(例えば、二量体)にコンジュゲートさせることができる。そのような薬剤を、1個以上のペプチドベクターに化学的にコンジュゲートさせるか、または2個(以上)のペプチドベクターを連結するリンカー(例えば、三官能性リンカー)にコンジュゲートさせることができる。特定の目的の薬剤としては、抗癌剤(例えば、パクリタキセル、エトポシド、ドキソルビシンおよびその類似体)、RNAi剤、ならびにペプチドおよびポリペプチド治療剤(例えば、GLP-1アゴニスト、ニューロテンシンおよびニューロテンシン受容体アゴニスト、レプチンおよびOB受容体アゴニスト、GDNF、BDNF、ならびにその類似体)が挙げられる。
特定の実施形態においては、前記薬剤は小分子薬剤、抗生物質、医薬品、検出可能な標識、タンパク質(例えば、酵素)、タンパク質に基づく化合物(例えば、1個以上のポリペプチド鎖を含むタンパク質複合体)およびペプチドまたはポリペプチドである。本発明において用いることができるペプチドおよびポリペプチド治療剤の例は、例えば、2008年12月5日に提出された米国特許仮出願第61/200,947号(参照により本明細書に組入れられるものとする)に記載されている。前記薬剤は、より具体的には、中枢神経系のレベルで活性である分子であってよい。前記薬剤は、神経疾患を治療または検出するための任意の薬剤であってよい。
前記薬剤は、小分子薬剤、抗生物質、医薬品、検出可能な標識、タンパク質(例えば、酵素)、タンパク質に基づく化合物(例えば、1個以上のポリペプチド鎖を含むタンパク質複合体)およびペプチドまたはポリペプチドである。前記薬剤は、より具体的には、中枢神経系のレベルで活性である分子であってよい。前記薬剤は、神経疾患を治療または検出するための任意の薬剤であってよい。
検出可能な標識は、放射性画像化剤であってよい。他の標識としては、アイソトープ、蛍光標識(例えば、ローダミン)、リポーター分子(例えば、ビオチン)などが挙げられる。検出可能な標識の他の例としては、例えば、緑色蛍光タンパク質、ビオチン、ヒスチジンタグタンパク質およびβ-ガラクトシダーゼが挙げられる。
本発明の多量体にコンジュゲートさせることができるタンパク質またはタンパク質に基づく化合物としては、抗体、抗体フラグメント(例えば、Fvフラグメント、F(ab)2、F(ab)2'およびFabなどの抗体結合フラグメント)、ペプチドもしくはタンパク質に基づく薬剤(例えば、正の薬理学的調節因子(アゴニスト)もしくは薬理学的阻害剤(アンタゴニスト))が挙げられる。薬剤の他の例は、細胞毒素(例えば、モノメチルアウリスタチンE(MMAE)、細菌内毒素および外毒素に由来する毒素；ジフテリア毒素、ボツリヌス毒素、破傷風毒素、百日咳毒素、ブドウ球菌腸毒素、毒素ショック症候群毒素TSST-1、アデニル酸シクラーゼ毒素、シガ毒素、コレラ腸毒素など)ならびに抗血管新生化合物(エンドスタチン、カテキン、栄養補助食品、ケモカインIP-10、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMPI)の阻害剤、アナステリン、ビロネクチン、抗トロンビン、チロシンキナーゼ阻害剤、VEGF阻害剤、受容体に対する抗体、トラスツズマブ(Herceptin(登録商標))、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))、およびパニツムマブなど)である。
特定の薬剤を以下でより詳細に説明する。
抗癌剤
また、本発明に従えば、前記薬剤は抗癌剤であってもよい。本発明により包含される抗癌剤としては、例えば、本発明の担体へのそのコンジュゲーションを可能にする基を有する薬剤が挙げられる。特定の抗癌剤としては、パクリタキセル(Taxol)、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、シクロホスファミド、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、メルファラン、およびクロラムブシル；その製薬上許容し得る塩；またはその組合せからなる群より選択されるものが挙げられる。特定の実施形態においては、抗癌剤はパクリタキセル、エトポシド、もしくはドキソルビシン；その製薬上許容し得る塩；またはその誘導体である。
他の例示的薬剤としては、アバレリックス、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、アロプリノール、アルトレタミン、アミフォスチン、アナキンラ、アナストロゾール、三酸化ヒ素、アスパラギナーゼ、アザシチジン、生BCG、ベバクジマブ、ベキサロテン、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブスルファン、カルステロン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、セレコキシブ、セツキシマブ、シスプラチン、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、アクチノマイシンD、ダルテパリン(例えば、ナトリウム)、ダルベポエチンα、ダサチニブ、ダウノルビシン、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキン、デニロイキンジフチトックス、デキスラゾキサン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エクリズマブ、エピルビシン(例えば、HCl)、エポエチンα、エルロチニブ、エストラムスチン、エキセメスタン、フェンタニル(例えば、クエン酸)、フィルグラスチム、フロキシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、5-FU、フルベストラント、ゲフィチニブ、ゲンシタビン(例えば、HCl)、ゲムツズマブ、オゾガミシン、ゴセレリン(例えば、酢酸)、ヒストレリン(例えば、酢酸)、ヒドロキシウレア、イブリツモマブチウキセタン、イダルビシン、イフォスファミド、イマチニブ(例えば、メシル酸)、インターフェロンα-2b、イリノテカン、ラパチニブジトシラート、レナリドミド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド(例えば、酢酸)、レバミソール、ロムスチン、CCNU、メクロレタミン(窒素マスタード)、メゲストロール、メルカプトプリン(6-MP)、メスナ、メトトレキサート、メトキサレン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ナンドロロンフェンプロピオン酸、ネララビン、ノフェツモマブ、オプレルベキン、オキサリプラチン、パリフェルミン、パミドロナート、パニツムマブ、ペガデマーゼ、ペガスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、ペグインターフェロンα-2b、ペメトレキセド(例えば、二ナトリウム)、ペントスタチン、ピポブロマン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、ポルフィメル(例えば、ナトリウム)、プロカルバジン、キナクリン、ラスブリカーゼ、リツキシマブ、サルグラモスチム、ソラフェニブ、ストレプトゾシン、スニチニブ(例えば、マレイン酸)、タルク、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド(VM-26)、テストラクトン、サリドマイド、チオグアニン(6-TG)、チオテパ、トポテカン(例えば、HCl)、トレミフェン、トシツモマブ／I-131(トシツモマブ)、トラスツズマブ、トレチノイン(ATRA)、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾレドロナート、およびゾレドロン酸が挙げられる。
パクリタキセル誘導体
特定の実施形態においては、前記薬剤はパクリタキセルの誘導体である。パクリタキセルの構造類似体は米国特許第6,911,549号に開示されており、式：
Figure 0005932642
(式中、R1は-CH3；-C6H5、または1、2もしくは3個のC1-C4アルキル、C1-C3アルコキシ、ハロ、C1-C3アルキルチオ、トリフルオロメチル、C2-C6ジアルキルアミノ、ヒドロキシル、もしくはニトロで置換されたフェニル; および-2-フリル、2-チエニル、1-ナフチル、2-ナフチルもしくは3,4-メチレンジオキシフェニルからなる群より選択され; R2は-H、-NHC(O)H、-NHC(O)C1-C10アルキル(好ましくは、-NHC(O)C4-C6アルキル)、-NHC(O)フェニル、1、2、もしくは3個のC1-C4アルキル、C1-C3アルコキシ、ハロ、C1-C3アルキルチオ、トリフルオロメチル、C2-C6ジアルキルアミノ、ヒドロキシもしくはニトロで置換された-NHC(O)フェニル、-NHC(O)C(CH3)=CHCH3、-NHC(O)OC(CH3)3、-NHC(O)OCH2フェニル、-NH2、-NHSO2-4-メチルフェニル、-NHC(O)(CH2)3COOH、-NHC(O)-4-(SO3H)フェニル、-OH、-NHC(O)-1-アダマンチル、-NHC(O)O-3-テトラヒドロフラニル、-NHC(O)O-4-テトラヒドロピラニル、-NHC(O)CH2C(CH3)3、-NHC(O)C(CH3)3、-NHC(O)OC1-C10アルキル、-NHC(O)NHC1-C10アルキル、-NHC(O)NHPh、1、2、もしくは3個のC1-C4アルキル、C1-C3アルコキシ、ハロ、C1-C3アルキルチオ、トリフルオロメチル、C2-C6ジアルキルアミノ、もしくはニトロで置換された-NHC(O)NHPh、-NHC(O)C3-C8シクロアルキル、-NHC(O)C(CH2CH3)2CH3、-NHC(O)C(CH3)2CH2Cl、-NHC(O)C(CH3)2CH2CH3、フタルイミド、-NHC(O)-1-フェニル-1-シクロペンチル、-NHC(O)-1-メチル-1-シクロヘキシル、-NHC(S)NHC(CH3)3、-NHC(O)NHCC(CH3)3または-NHC(O)NHPhからなる群より選択され; R3は-H、-NHC(O)フェニルまたは-NHC(O)OC(CH3)3からなる群より選択されるが、但し全体として、R2およびR3の一方は-Hであるが、R2およびR3は両方とも-Hではなく; R4は-Hであるか、または-OH、-OAc (-OC(O)CH3)、-OC(O)OCH2 C(Cl)3、-OCOCH2 CH2 NH3 + HCOO-、-NHC(O)フェニル、-NHC(O)OC(CH3)3、-OCOCH2 CH2 COOHおよびその製薬上許容し得る塩、-OCO(CH2)3COOHおよびその製薬上許容し得る塩、ならびに-OC(O)-Z-C(O)-R’[式中、Zはエチレン(-CH2CH2-)、プロピレン(-CH2CH2CH2-)、-CH=CH-、1,2-シクロヘキサンもしくは1,2-フェニレンであり、R’は-OH、-OH塩基、-NR'2R'3、-OR'3、-SR'3、-OCH2C(O)NR'4R'5(式中、R'2は-Hもしくは-CH3であり、R'3は-(CH2)nNR'6R'7もしくは(CH2)nN+R'6R'7R'8X-(式中、nは1-3である)であり、R'4は-Hもしくは-C1-C4アルキルであり、R'5は-H、-C1-C4アルキル、ベンジル、ヒドロキシエチル、-CH2CO2Hもしくはジメチルアミノエチルであり、R'6およびR'7は-CH3、-CH2CH3、ベンジルであるか、またはR'6およびR'7はNR'6R'7の窒素と一緒になってピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、もしくはN-メチルピペリジノ基を形成し; R'8は-CH3、-CH2CH3もしくはベンジルであり、X-はハロゲン化物であり、ならびに塩基はNH3、(HOC2H4)3N、N(CH3)3、CH3N(C2H4)2NH、NH2(CH2)6NH2、N-メチルグルカミン、NaOHもしくはKOHである)]、-OC(O)(CH2)n NR2 R3 [式中、nは1-3であり、R2は-Hもしくは-C1-C3アルキルであり、ならびにR3は-Hもしくは-C1-C3アルキルである]、-OC(O)CH(R”)NH2 [式中、R''は-H、-CH3、-CH2 CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2フェニル、-(CH2)4NH2、-CH2CH2 COOH、-(CH2)3NHC(=NH)NH2からなる群より選択される]、アミノ酸プロリンの残基、-OC(O)CH=CH2、-C(O)CH2CH2C(O)NHCH2CH2SO3 -Y+、-OC(O)CH2CH2C(O)NHCH2CH2CH2SO3 -Y+(式中、Y+はNa+もしくはN+(Bu)4である)、-OC(O)CH2CH2C(O)OCH2CH2OHからなる群より選択され; R5は-Hもしくは-OHであるが、但し全体として、R5が-OHである場合、R4は-Hであり、さらに但し、R5が-Hである場合、R4は-Hではなく; R7がα-R71:β-R72(式中、R71およびR72の一方は-Hであり、R71およびR72の他方は-X(式中、Xはハロである)である)である場合、R6は-H:-Hであり、ならびにR8は-CH3であり; R7がα-H: β-R74(式中、R74とR8は一緒になってシクロプロピル環を形成する)である場合、R6は-H:-Hであり; R10は-Hもしくは-C(O)CH3である)；ならびに化合物が酸性もしくは塩基性官能基を含む場合、その製薬上許容し得る塩、
により記載することができる。
特定のパクリタキセル類似体としては、((アジドフェニル)ウレイド)タキソイド、(2α,5α,7β,9α,10β,13α)-5,10,13,20-テトラアセトキシタキス-11-エン-2,7,9-トリオール、(2α,5α,9α,10β)-2,9,10-トリアセトキシ-5-((β-D-グルコピラノシル)オキシ)-3,11-シクロタキス-11-エン-13-オン、1 β-ヒドロキシバッカチンI、1,7-ジヒドロキシタキシニン、1-アセチル-5,7,10-デアセチル-バッカチンI、1-デヒドロキシバッカチンVI、1-ヒドロキシ- 2-デアセトキシ-5-デシナモイル-タキシニンj、1-ヒドロキシ-7,9-ジデアセチルバッカチンI、1-ヒドロキシバッカチンI、10-アセチル-4-デアセチルタキソテール、10-デアセトキシパクリタキセル、10-デアセチルバッカチンIIIジメチルスルホキシド二溶媒和物、10-デアセチル-10-(3-アミノベンゾイル)パクリタキセル、10-デアセチル-10-(7-(ジエチルアミノ)クマリン-3-カルボニル)パクリタキセル、10-デアセチル-9-ジヒドロタキソール、10-デアセチルバッカチンIII、10-デアセチルパクリタキセル、10-デアセチルタキシニン、10-デアセチルタキソール、10-デオキシ-10-C-モルホリノエチルドセタキセル、10-O-アセチル-2-O-(シクロヘキシルカルボニル)-2-デベンゾイルタキソテール、10-O-sec-アミノエチルドセタキセル、11-デスメチルラウリマリド、13-デオキソ-13-アセチルオキシ-7,9-ジアセチル-1,2-ジデオキシタキシン、13-デオキシバッカチンIII、14-ヒドロキシ-10-デアセチル-2-O-デベンゾイルバッカチンIII、14-ヒドロキシ-10-デアセチルバッカチンIII、14β-ベンゾイルオキシ-13-デアセチルバッカチンIV、14β-ベンゾイルオキシ-2-デアセチルバッカチンVI、14β-ベンゾイルオキシバッカチンIV、19-ヒドロキシバッカチンIII、2',2”-メチレンドセタキセル、2',2”-メチレンパクリタキセル、2'-(バリル-ロイシル-リジル-PABC)パクリタキセル、2'-アセチルタキソール、2'-O-アセチル-7-O-(N-(4'-フルオレセインカルボニル)アラニル)タキソール、2,10,13-トリアセトキシ-タキサ-4(20),11-ジエン-5,7,9-トリオール、2,20-O-ジアセチルタキスマイロールN、2-(4-アジドベンゾイル)タキソール、2-デアセトキシタキシニンJ、2-デベンゾイル-2-m-メトキシベンゾイル-7-トリエチルシリル-13-オキソ-14-ヒドロキシバッカチンIII 1,14-カルボナート、2-O-(シクロヘキシルカルボニル)-2-デベンゾイルバッカチンIII 13-O-(N-(シクロヘキシルカルボニル)-3-シクロヘキシルイソセリナート)、2α、7β,9α,10β,13α-ペンタアセトキシルタキサ-4 (20)、11-ジエン-5-オール、2α,5α,7β,9α,13α-ペンタヒドロキシ-10β-アセトキシタキサ-4(20),11-ジエン、2α,7β,9α,10β,13-ペンタアセトキシ-11β-ヒドロキシ-5α-(3'-N,N-ジメチルアミノ-3'-フェニル)-プロピオニルオキシタキサ-4(20),12-ジエン、2α,7β-ジアセトキシ-5α,10β,13β-トリヒドロキシ-2(3-20)アベオタキサ-4(20),11-ジエン-9-オン、2α,9α-ジヒドロキシ-10β,13α-ジアセトキシ-5α-(3'-メチルアミノ-3'-フェニル)-プロピオニルオキシタキサ-4(20),11-ジエン、2α-ヒドロキシ-7β,9α,10β,13α-テトラアセトキシ-5α-(2'-ヒドロキシ-3'-N,N-ジメチルアミノ-3'-フェニル)-プロピオニルオキシタキサ-4(20),11-ジエン、3'-(4-アジドベンズアミド)タキソール、3'-N-(4-ベンゾイルジヒドロシナモイル)-3'-N-デベンゾイルパクリタキセル、3'-N-m-アミノベンズアミド-3'-デベンズアミドパクリタキセル、3'-p-ヒドロキシパクリタキセル、3,11-シクロタキシニン NN-2、4-デアセチルタキソール、5,13-ジアセトキシ-タキサ-4(20),11-ジエン-9,10-ジオール、5-O-ベンゾイル化タキシニンK、5-O-フェニルプロピオニルオキシタキシニンA、5α,13α-ジアセトキシ-10β-シナモイルオキシ-4(20),11-タキサジエン-9α-オール、6,3'-p-ジヒドロキシパクリタキセル、6-α-ヒドロキシ-7-デオキシ-10-デアセチルバッカチン-III、6-フルオロ-10-アセチルドセタキセル、6-ヒドロキシタキソール、7,13-ジアセトキシ-5-シナミルオキシ-2(3-20)-アベオ-タキサ-4(20),11-ジエン-2,10-ジオール、7,9-ジデアセチルバッカチンVI、7-(5'-ビオチニルアミドプロパノイル)パクリタキセル、7-アセチルタキソール、7-デオキシ-10-デアセチルバッカチン-III、7-デオキシ-9-ジヒドロパクリタキセル、7-エピパクリタキセル、7-メチルチオメチルパクリタキセル、7-O-(4-ベンゾイルジヒドロシナモイル)パクリタキセル、7-O-(N-(4'-フルオレセインカルボニル)アラニル)タキソール、7-キシロシル-10-デアセチルタキソール、8,9-シングル-エポキシブレビフォリン、9-ジヒドロバッカチンIII、9-ジヒドロタキソール、9α-ヒドロキシ-2α,10β,13α-トリアセトキシ-5α-(3'-N,N-ジメチルアミノ-3'-フェニル)-プロピオニルオキシタキサ-4(20),11-ジエン、バッカチンIII、バッカチンIII 13-O-(N-ベンゾイル-3-シクロヘキシルイソセリナート)、BAY59、ベンゾイルタキソール、BMS 181339、BMS 185660、BMS 188797、ブレビフォリオール、ブチタキセル、セファロマニン、ダンタクスシンA、ダンタクスシンB、ダンタクスシンC、ダンタクスシンD、ジブロモ-10-デアセチルセファロマニン、DJ927、ドセタキセル、Flutax 2、グルタリルパクリタキセル 6-アミノヘキサノールグルクロニド、IDN 5109、IDN 5111、IDN 5127、IDN 5390、イソラウリマリド、ラウリマリド、MST 997、N-(パクリタキセル-2'-O-(2-アミノ)フェニルプロピオン酸)-O-(β-グルクロニル)カルバミン酸、N-(パクリタキセル-2'-O-3,3-ジメチル ブタン酸)-O-(β-グルクロニル)カルバミン酸、N-デベンゾイル-N-(3-(ジメチルアミノ)ベンゾイル)パクリタキセル、ノナタキセル、オクトレオチド結合パクリタキセル、パクリタキセル、パクリタキセル-トランスフェリン、PNU 166945、ポリ(エチレングリコール)結合パクリタキセル-2'-グリシナート、ポリグルタミン酸-パクリタキセル、プロタックス、プロタキセル、RPR 109881A、SB T-101187、SB T-1102、SB T-1213、SB T-1214、SB T-1250、SB T-12843、タスマトロールE、タスマトロールF、タスマトロールG、タキサ-4(20),11(12)-ジエン-5-イル酢酸、タキサ-4(20),11(12)-ジエン-5-オール、タキサン、タキシニンN、タクスクルチン、タキセゾピジンM、タキセゾピジンN、タキシン、タキシニン、タキシニンA、タキシニンM、タキシニンNN-1、タキシニンNN-7、タキソール C-7-キシロース、タキソール-シアリルコンジュゲート、タキスマイロールA、タキスマイロールB、タキスマイロールG、タキスマイロールH、タキスマイロールI、タキスマイロールK、タキスマイロールM、タキスマイロールN、タキスマイロールO、タキスマイロールU、タキスマイロールV、タキスマイロールW、タキスマイロール-X、タキスマイロール-Y、タキスマイロール-Z、タクスシン、タキススピナナンA、タキススピナナンB、タキススピンC、タキススピンD、タキススピンF、タクスユンナニンC、タクスユンナニンS、タクスユンナニンT、タクスユンナニンU、タクスユンナニンV、tRA-96023、およびワリフォリオールが挙げられる。他のパクリタキセル類似体としては、1-デオキシパクリタキセル、10-デアセトキシ-7-デオキシパクリタキセル、10-O-デアセチルパクリタキセル 10-モノスクシニルエステル、10-スクシニルパクリタキセル、12b-アセチルオキシ-2a,3,4,4a,5,6,9,10,11,12,12a,12b-ドデカヒドロ-4,11-ジヒドロキシ-12-(2,5-ジメトキシベンジルオキシ)-4a,8,13,13-テトラメチル-5-オキソ-7,11-メタノ-1H-シクロデカ(3,4)ベンズ(1,2-b)オキセト-9-イル3-(tert-ブチルオキシカルボニル)アミノ-2-ヒドロキシ-5-メチル-4-ヘキサン酸、130-nmアルブミン結合パクリタキセル、2'-パクリタキセルメチル2-グルコピラノシルコハク酸、3'-(4-アジドフェニル)-3'-デフェニルパクリタキセル、4-フルオロパクリタキセル、6,6,8-トリメチル-4,4a,5,6,7,7a,8,9-オクタヒドロシクロペンタ(4,5)シクロヘプタ(1,2-c)-フラン-4,8-ジオール 4-(N-アセチル-3-フェニルイソセリナート)、6,6,8-トリメチル-4,4a,5,6,7,7a,8,9-オクタヒドロシクロペンタ(4,5)シクロヘプタ(1,2-c)-フラン-4,8-ジオール 4-(N-tert-ブトキシカルボニル-3-フェニルイソセリナート)、7-(3-メチル-3-ニトロソチオブチリル)パクリタキセル、7-デオキシパクリタキセル、7-スクシニルパクリタキセル、A-Z-CINN 310、AI-850、アルブミン結合パクリタキセル,AZ 10992、イソタキセル、MAC321、MBT-0206、NK105、Pacliex、パクリタキセルポリグルメックス、パクリタキセル-EC-1コンジュゲート、ポリラクトフェート、およびTXD 258が挙げられる。他のパクリタキセル類似体は、米国特許第4,814,470号、第4,857,653号、第4,942,184号、第4,924,011号、第4,924,012号、第4,960,790号、第5,015,744号、第5,157,049号、第5,059,699号、第5,136,060号、第4,876,399号、および第5,227,400号に記載されている。
エトポシド誘導体
また、エトポシド誘導体を本発明の化合物中で用いることができる。いくつかの実施形態においては、ポドフィロトキシン誘導体は、式：
Figure 0005932642
(式中、R1、R2およびR3は各々独立に、H、置換されていてもよいC1-6アルキル、C(O)R8、P(O)(OR9)(OR10)、S(O)2(OR9)、またはポリペプチドのアミノ酸との共有結合を含む加水分解性リンカーYから選択され；XはOまたはNR7であり；R4、R5およびR7は各々独立に、H、置換されていてもよいC1-6アルキル、C(O)R8、またはポリペプチドのアミノ酸との共有結合を含む加水分解性リンカーYから選択され；R6はH、置換されていてもよいC1-6アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリールであり；R8は置換されていてもよいC1-6アルキル、または置換されていてもよいアリールから選択され；R9およびR10は各々独立に、H、置換されていてもよいC1-6アルキル、または置換されていてもよいアリールから選択され；ならびにnは1、2、3、4、5、6、7または8である)
に記載の構造を有する化合物、またはその立体異性体である。特定の実施形態においては、エトポシド誘導体を、2'または3'ヒドロキシル基でコンジュゲートさせる。そのようなコンジュゲーション戦略のさらなる例は、2008年10月15日に提出された米国特許仮出願第61/105,654号、および2009年4月20日に提出された同第61/171,010号に記載されている。
エトポシドの他の誘導体としては、フェノール性-OHが-OP(O)(OH)2、またはその任意の製薬上許容し得る塩(例えば、-OP(O)(ONa)2)で置換されたリン酸エトポシド(ETOPOPHOS(登録商標))が挙げられる。リン酸エトポシドは、エトポシドと比較して水溶性が改善されている。
他のエトポシド誘導体としては、フェノール性-OHがアシルオキシ基(例えば、本明細書に記載のように-OC(O)R8)で置換されたもの、例えば、以下の化合物：
Figure 0005932642
(「エトポシド4'-ジメチルグリシン」または「エトポシドDMG」)
が挙げられる。これらのアシル化エトポシド誘導体はまた、本明細書に記載のポリペプチドのいずれかに共有結合させた場合、エトポシドと比較して水溶性の改善を示し得る。
他のポドフィロトキシン誘導体の例としては、テニポシドおよびNK611が挙げられる。
Figure 0005932642
本発明における使用にとって好適なさらに他のポドフィロトキシン誘導体は、米国特許第4,567,253号; 第4,609,644号; 第4,900,814号; 第4,958,010号; 第5,489,698号; 第5,536,847号; 第5,571,914号; 第6,051,721号; 第6,107,284号; 第6,475,486号; 第6,610,299号; 第6,878,746号; 第6,894,075号; 第7,087,641号; 第7,176,236号; 第7,241,595号; 第7,342,114号; および第7,378,419; ならびに米国特許出願公開第20030064482号、第20030162722号、第20040044058号、第20060148728号、および第20070249651号(それぞれ参照により本明細書に組入れられるものとする)に記載されている。
ドキソルビシン誘導体
いくつかの実施形態においては、抗癌剤はドキソルビシン(ヒドロキシダウノルビシンもしくはAdriamycin(登録商標))またはエピルビシン(Ellence(登録商標)もしくはPharmorubicin(登録商標))などのドキソルビシン誘導体である。これらの例示的化合物の構造を以下に示す。ドキソルビシンおよびドキソルビシン誘導体を、例えば、14-ヒドロキシル基に結合させた加水分解性共有リンカーを介して、本明細書に記載のポリペプチドのいずれかの中のアミノ酸に共有結合させることができる。
Figure 0005932642
ドキソルビシン誘導体を、以下の式：
Figure 0005932642
(式中、X1、X2、X3、X4およびX5は各々独立に、共有結合、O、またはNR25から選択され；R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24およびR25は各々独立に、H、置換されていてもよいC1-6アルキル、置換されていてもよいC2-6アルケニル、置換されていてもよいC2-6アルキニル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいヘテロシクリルから選択されるか、または本明細書に定義される加水分解性リンカーYである)
により一般的に記載することができる。
式(II)の化合物を本明細書に記載のポリペプチドのいずれかに結合させる場合、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24およびR25のうちの1個はYである。特定の実施形態においては、R21がYである。
他のドキソルビシン誘導体を、米国特許第4,098,884号、第4,301,277号、第4,314,054号、第4,464,529号、第4,585,859号、第4,672,057号、第4,684,629号、第4,826,964号、第5,200,513号、第5,304,687号、第5,594,158号、第5,625,043号、および第5,874,412号(それぞれ参照により本明細書に組入れられるものとする)に見出すことができる。
核酸
多量体ペプチドベクターを、発現ベクター(例えば、プラスミド)および治療的核酸(例えば、RNAi剤)などの任意の核酸にコンジュゲートさせてもよい。発現ベクターは、ポリペプチド(例えば、インターフェロン、治療的サイトカイン(例えば、IL-12)もしくはFGF-2などの治療的ポリペプチド)をコードしてもよく、または治療的核酸(例えば、本明細書に記載のものなどのRNAi剤)をコードしてもよい。核酸としては、任意の長さ、コンフォメーション、電荷、または形状の二本鎖および一本鎖DNAおよびRNA分子などの当業界で公知の任意の型(すなわち、線状、コンカテマー、環状(例えば、プラスミド)、ニック環状、コイル、スーパーコイル、もしくは荷電)が挙げられる。さらに、核酸は、5'および3'末端改変を含んでもよく、これらの末端に平滑ヌクレオチドおよび重複ヌクレオチドを含んでもよい。本発明の特定の実施形態においては、核酸は、標的遺伝子産物を沈黙化させることができるRNA干渉配列(例えば、siRNA、shRNA、miRNA、もしくはdsRNAヌクレオチド配列)であるか、またはそれをコードする。核酸は、例えば、DNA分子、RNA分子、またはその改変形態であってよい。
RNAi標的の例としては、増殖因子(例えば、表皮増殖因子(EGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、トランスフォーミング増殖因子-β(TGF-β))、増殖因子受容体、例えば、受容体チロシンキナーゼ(例えば、EGF受容体(EGFR)、例えば、Her2/neu(ErbB)、VEGF受容体(VEGFR)、血小板由来増殖因子受容体(PDGFR))、サイトカイン、ケモカイン、キナーゼ、例えば、細胞質チロシンおよびセリン／トレオニンキナーゼ(例えば、接着斑キナーゼ、サイクリン依存的キナーゼ、SRCキナーゼ、syk-ZAP70キナーゼ、BTKキナーゼ、RAFキナーゼ、MAPキナーゼ(ERKなど)およびWntキナーゼ)、ホスファターゼ、調節的GTPase(例えば、Rasタンパク質)、転写因子(例えば、MYC)、ホルモンおよびホルモン受容体(例えば、エストロゲンおよびエストロゲン受容体)、抗アポトーシス分子(例えば、スルビビン、Bcl-2、Bcl-xL)、癌遺伝子(例えば、mdm2などの腫瘍抑制因子調節因子)、酵素(例えば、スーパーオキシドジスムターゼ1(SOD-1)、α,β(BACE)、およびγセクレターゼ、α-L-イズロニダーゼ、イズロン酸スルファターゼ、ヘパランN-スルファターゼ、α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、アセチル-Coα-グルコサミニドアセチルトランスフェラーゼ、N-アセチルグルコサミン6-スルファターゼ、N-アセチルガラクトサミン4-スルファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、スフィンゴミエリナーゼ、グルコセレブロシダーゼ、α-ガラクトシダーゼA、セラミダーゼ、ガラクトシルセラミダーゼ、アリールスルファターゼA、アスパルトアシラーゼ、フィタノイル-CoAヒドロキシラーゼ、ペロキシン-7、β-ヘキソサミニダーゼA、アスパルチルグルコサミニダーゼ、フコシダーゼ、およびα-マンノシダーゼ、シアリダーゼ)、ならびに他のタンパク質(例えば、Huntingtin(Httタンパク質)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、ソーティングネキシン(SNX6など)、α-シヌクレイン、LINGO-1、Nogo-A、およびNogo受容体1(NgR-1))、ならびにグリア線維酸性タンパク質が挙げられる。表2は、例示的RNAi剤と疾患との関係を例示するものである。
EGFRを沈黙化するRNAi配列の例は、配列番号117(GGAGCUGCCCAUGAGAAAU)および配列番号118 (AUUUCUCAUGGGCAGCUCC)である。同様に、VEGFを、例えば、配列番号119(GGAGTACCCTGATGAGATC)に記載の配列を有するRNAi分子を用いて沈黙化させることができる。本発明の薬剤における使用のためのさらなるRNAi配列は、市販のもの(例えば、Dharmacon, Ambion)であってよく、または当業者は実行可能なRNAi配列の構築のためのいくつかの公共的に利用可能なソフトウェアツールの1つ(例えば、MIT/Whiteheadにより維持されるThe siRNA Selection Server；http://jura.wi.mit.edu/bioc/siRNAext/で利用可能)を用いてもよい。疾患または症状の例、およびそのような疾患の治療において有用であり得るRNAi標的を、表3に示す。
Figure 0005932642
Figure 0005932642
GLP-1アゴニスト
本明細書に記載の多量体を、当業界で公知のGLP-1アゴニストにコンジュゲートさせることができる。特定のGLP-1アゴニストとしては、GLP-1、エキセンジン-4、およびその類似体が挙げられる。類似体の例を以下に記載する。
エキセンジン-4およびエキセンジン-4類似体：エキセンジン-4およびエキセンジン-4類似体を、本発明の組成物、方法、およびキットにおいて用いることもできる。本発明の化合物は、エキセンジン-4配列の断片を含んでもよい。エキセンジン-4は、配列：
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2
を有する。
特定のエキセンジン-4類似体としては、システイン置換を有するもの(例えば、[Cys32]エキセンジン-4)またはリジン置換を有するもの(例えば、[Lys39]エキセンジン-4)が挙げられる。
エキセンジン類似体はまた、米国特許第7,157,555号にも記載されており、式：
X1-X2-X3-Gly-Thr-X4-X5-X6-X7-X8-Ser-Lys-Gln-X9-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-X10-X11-X12-X13-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-X14-Ser-Ser-Gly-Ala-X15-X16-X17-X18-Z
(式中、X1はHis、ArgまたはTyrであり; X2 はSer、Gly、AlaまたはThrであり; X3はAspまたはGluであり; X4はPhe、TyrまたはNalであり; X5はThrまたはSerであり; X6はSerまたはThrであり; X7はAspまたはGluであり; X8はLeu、Ile、Val、pGlyまたはMetであり; X9はLeu、Ile、pGly、ValまたはMetであり; X10はPhe、Tyr、またはNalであり; X11はIle、Val、Leu、pGly、t-BuGまたはMetであり; X12はGluまたはAspであり; X13はTrp、Phe、Tyr、またはNalであり; X14、X15、X16およびX17は独立に、Pro、HPro、3Hyp、4Hyp、TPro、N-アルキルグリシン、N-アルキル-pGlyまたはN-アルキルアラニンであり; X18はSer、Thr、またはTyrであり; ならびにZは-OHまたは-NH2である)
のもの(例えば、化合物がエキセンジン-3またはエキセンジン-4ではないという条件で)が挙げられる。
N-アルキルグリシン、N-アルキル-pGlyおよびN-アルキルアラニンのための好ましいN-アルキル基としては、低級アルキル基(例えば、C1-6アルキルまたはC1-4アルキル)が挙げられる。
特定の実施形態においては、X1はHisまたはTyr(例えば、His)である。X2はGlyであってよい。X9はLeu、pGly、またはMetであってよい。X13はTrp またはPheであってよい。X4はPheまたはNalであってよい; X11はIleまたはValであってよく、ならびにX14、X15、X16およびX17は独立に、Pro、HPro、TPro、またはN-アルキルアラニン(例えば、式中、N-アルキルアラニンは1〜6個の炭素原子のN-アルキル基を有する)から選択してよい。一態様においては、X15、X16、およびX17は同じアミノ酸残基である。X18はSerまたはTyr (例えば、Ser)であってよい。Zは-NH2であってよい。
他の実施形態においては、X1はHisまたはTyr (例えば、His)であり; X2はGlyであり; X4はPheまたはNalであり; X9はLeu、pGly,またはMetであり; X10はPheまたはNalであり; X11はIleまたはValであり; X14、X15、X16、およびX17は独立に、Pro、HPro、TPro、またはN-アルキルアラニンから選択され; ならびにX18はSerまたはTyr(例えば、Ser)である。Zは-NH2であってよい。
他の実施形態においては、X1はHisまたはArgであり; X2はGlyであり; X3はAspまたはGluであり; X4はPheまたはナフチルアラニンであり; X5はThrまたはSerであり; X6はSerまたはThrであり; X7はAspまたはGluであり; X8はLeuまたはpGlyであり; X9はLeuまたはpGlyであり; X10はPheまたはNalであり; X11はIle、Val、またはt-ブチリルグリシンであり; X12はGluまたはAspであり; X13はTrpまたはPheであり; X14、X15、X16、およびX17は独立に、Pro、HPro、TPro、またはN-メチルアラニンであり; X18はSerまたはTyrであり；Zは-OHまたは-NH2である(例えば、式中、化合物はエキセンジン-3またはエキセンジン-4ではない)。Zは-NH2であってよい。
別の実施形態においては、X9はLeu、Ile、Val、またはpGly (例えば、LeuもしくはpGly)であり、X13はPhe、Tyr、またはNal (例えば、PheもしくはNal)である。これらの化合物は、in vitroおよびin vivoの両方において、ならびに化合物の合成の間に、有利な作用時間を示すことができ、酸化的分解にかかることが少ない。
他のエキセンジン類似体はまた、米国特許第7,157,555号および第7,223,725号にも記載されており、式：
X1-X2-X3-Gly-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-Ala-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26-X27-X28-Z1
(式中、X1はHis、Arg、またはTyrであり; X2はSer、Gly、Ala、またはThrであり; X3はAspまたはGluであり; X5はAlaまたはThrであり; X6はAla、Phe、Tyr、またはNalであり; X7はThrまたはSerであり; X8はAla、Ser、またはThrであり; X9はAspまたはGluであり; X10はAla、Leu、Ile、Val、pGly、またはMetであり; X11はAlaまたはSerであり; X12はAlaまたはLysであり; X13はAlaまたはGlnであり; X14はAla、Leu、Ile、pGly、Val、またはMetであり; X15はAlaまたはGluであり; X16はAlaまたはGluであり; X17はAlaまたはGluであり; X19はAlaまたはValであり; X20はAlaまたはArgであり; X21はAlaまたはLeuであり; X22はPhe、Tyr、またはNalであり; X23はIle、Val、Leu、pGly、t-BuG、またはMetであり; X24はAla、Glu、またはAspであり; X25はAla、Trp、Phe、Tyr、またはNalであり; X26はAlaまたはLeuであり; X27はAlaまたはLysであり; X28はAlaまたはAsnであり; Z1は-OH、-NH2、Gly-Z2、Gly-Gly-Z2、Gly-Gly-X31-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-X36-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-X36-X37-Z2 またはGly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-X36-X37-X38-Z2であり; X31、X36、X37、およびX38は独立に、Pro、HPro、3Hyp、4Hyp、TPro、N-アルキルグリシン、N-アルキル-pGlyまたはN-アルキルアラニンであり; ならびにZ2は-OHまたは-NH2 (例えば、X5、X6、X8、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X19、X20、X21、X24、X25、X26、X27 およびX28の3個以下はAlaであるという条件で)である)
の化合物が挙げられる。N-アルキルグリシン、N-アルキル-pGlyおよびN-アルキルアラニンのための好ましいN-アルキル基としては、1〜約6個の炭素原子(例えば、1〜4個の炭素原子)の低級アルキル基が挙げられる。
特定の実施形態においては、X1はHisまたはTyr(例えば、His)である。X2はGlyであってよい。X14はLeu、pGly、またはMetであってよい。X25はTrpまたはPheであってよい。いくつかの実施形態においては、X6はPheまたはNalであり、X22はPheまたはNalであり、ならびにX23はIleまたはValである。X31、X36、X37、およびX38は独立に、Pro、HPro、TPro、およびN-アルキルアラニンから選択することができる。特定の実施形態においては、Z1は-NH2であるか、またはZ2は-NH2である。
別の実施形態においては、X1はHisまたはTyr (例えば、His)であり; X2はGlyであり; X6はPheまたはNalであり; X14はLeu、pGly、またはMetであり; X22はPheまたはNalであり; X23はIleまたはValであり; X31、X36、X37、およびX38は独立にPro、HPro、TPro、またはN-アルキルアラニンから選択される。特定の実施形態においては、Z1は-NH2である。
別の実施形態においては、X1はHisまたはArgであり; X2はGlyまたはAlaであり; X3はAspまたはGluであり; X5はAlaまたはThrであり; X6はAla、Phe、またはナフチルアラニンであり; X7はThrまたはSerであり; X8はAla、Ser、またはThrであり; X9はAspまたはGluであり; X10はAla、Leu、またはpGlyであり; X11はAlaまたはSerであり; X12はAlaまたはLysであり; X13はAlaまたはGlnであり; X14はAla、Leu,、またはpGlyであり; X15はAlaまたはGluであり; X16はAlaまたはGluであり; X17はAlaまたはGluであり; X19はAlaまたはValであり; X20はAlaまたはArgであり; X21はAlaまたはLeuであり; X22はPheまたはNalであり; X23はIle、Valまたはt-BuGであり; X24はAla、GluまたはAspであり; X25はAla、TrpまたはPheであり; X26はAlaまたはLeuであり; X27はAlaまたはLysであり; X28はAlaまたはAsnであり; Z1は-OH、-NH2、Gly-Z2、Gly-Gly-Z2、Gly-Gly-X31-Z2、Gly-Gly X31-Ser-Z2、Gly-Gly-X31 Ser-Ser-Z2、Gly-Gly-X31 Ser-Ser-Gly-Z2、Gly-Gly-X31 Ser-Ser-Gly Ala-Z2、Gly-Gly-X31 Ser-Ser-Gly-Ala-X36-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-X36-X37-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-X36-X37-X38-Z2であり; X31、X36、X37およびX38は独立にPro HPro、TProまたはN-メチルアラニンであり; ならびにZ2は-OHまたは-NH2 (例えば、X3、X5、X6、X8、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X19、X20、X21、X24、X25、X26、X27およびX28のうちの3個以下はAlaであるという条件で)である。
さらに別の実施形態においては、X14はLeu、Ile、Val、またはpGly(例えば、LeuもしくはpGly)であり、X25はPhe、TyrまたはNal(例えば、PheもしくはNal)である。
米国特許第7,220,721号に記載のエキセンジン類似体としては、式：
X1-X2-X3-X4-X-5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-Ala-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26-X27-X28-Z1
(式中、X1はHis、Arg、Tyr、Ala、Norval、Val、またはNorleuであり; X2はSer、Gly、Ala、またはThrであり; X3はAla、Asp、またはGluであり; X4はAla、Norval、Val、Norleu、またはGlyであり; X5はAlaまたはThrであり; X6はPhe、TyrまたはNalであり; X7はThrまたはSerであり; X8はAla、SerまたはThrであり; X9はAla、Norval、Val、Norleu、Asp、またはGluであり; X10はAla、Leu、Ile、Val、pGly、またはMetであり; X11はAlaまたはSerであり; X12はAlaまたはLysであり; X13はAlaまたはGlnであり; X14はAla、Leu、Ile、pGly、Val、またはMetであり; X15はAlaまたはGluであり; X16はAlaまたはGluであり; X17はAlaまたはGluであり; X19はAlaまたはValであり; X20はAlaまたはArgであり; X21はAlaまたはLeuであり; X22はPhe、Tyr、またはNalであり; X23はIle、Val、Leu、pGly、t-BuG、またはMetであり; X24はAla、Glu、またはAspであり; X25はAla、Trp、Phe、Tyr、またはNalであり; X26はAlaまたはLeuであり; X27はAlaまたはLysであり; X28はAlaまたはAsnであり; Z1は-OH、-NH2、Gly-Z2、Gly-Gly-Z2、Gly-Gly-X31-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Z2、Gly-Gly-X31 Ser-Ser-Gly-Ala-Z2、Gly-Gly-X31-Ser-Ser-Gly-Ala-X13-Z2、Gly-Gly-X31 Ser-Ser-Gly-Ala-X36-X37-Z2、Gly-Gly X31 Ser Ser Gly Ala X36 X37 X31 -Z2 またはGly Gly X31 Ser Ser Gly Ala X36 X37 X38 X39 -Z2であり; ここで、X31、X36、X37、およびX38は独立に、Pro、
HPro、3Hyp、4Hyp、TPro、N-アルキルグリシン、N-アルキル-pGly、またはN-アルキルアラニンであり; ならびにZ2は-OHまたは-NH2 (例えば、X3、X4、X5、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X19、X20、X21、X24、X25、X26、X27およびX28のうちの3個以下がAlaであるという条件で、ならびに/またはX1がHis、Arg、またはTyrである場合、X3、X4およびX9のうちの少なくとも1個はAlaであるという条件で)である)
の化合物が挙げられる。
エキセンジン-4類似体の特定例としては、エキセンジン-4(1-30)、エキセンジン-4(1-30)アミド、エキセンジン-4(1-28)アミド、[Leu14,Phe25]エキセンジン-4アミド、[Leu14,Phe25]エキセンジン-4(1-28)アミド、および[Leu14,Ala22,Phe25]エキセンジン-4(1-28)アミドが挙げられる。
米国特許第7,329,646号は、一般式：
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-X14-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-X20-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-X40
(式中、X14はArg、Leu、Ile、またはMetであり; X20はHis、Arg、またはLysであり; X40はArg-OH、-OH、-NH2またはLys-OHである)
を有するエキセンジン-4類似体を記載している。特定の実施形態においては、X14がMetであり、X20がArgである場合、X40は-NH2であってよい。他のエキセンジン-4誘導体としては、[(Ile/Leu/Met)14,(His/Lys)20,Arg40]エキセンジン-4; [(Lysでない/Argでない)12,(Lysでない/Argでない)20,(Lysでない/Argでない)27,Arg40]エキセンジン-4; および[(Lysでない/Argでない)20,Arg40]エキセンジン-4が挙げられる。特定のエキセンジン-4類似体としては、[Lys20,Arg40]エキセンジン-4,[His20,Arg40]エキセンジン-4; および[Leu14,Lys20,Arg40]エキセンジン-4が挙げられる。
本発明はまた、トランケート形態のエキセンジン-4または本明細書に記載のエキセンジン類似体のいずれかを使用してもよい。そのトランケート形態は、N末端、C末端、またはその組合せから、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個のアミノ酸の欠失を含んでもよい。特定のエキセンジン-4断片としては、エキセンジン-4(1-31)が挙げられる。エキセンジン-4の他の断片は、米国特許出願公開第2007/0037747号に記載されており、式：
His-Gly-Glu-Gly-Thr-X6-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-X14-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-X20-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-X30-Pro-X32
(式中、X6はPheまたはTyrであり、X14はMet、IleまたはLeuであり、X20はLysであり; X30はGlyであるか、または存在せず; ならびにX32はArgであるか、または存在しない)
を有する。
GLP-1およびGLP-1類似体：本発明の組成物、方法、およびキットにおいて用いられるGLP-1アゴニストは、GLP-1またはGLP-1類似体であってよい。特定の実施形態においては、GLP-1類似体は、トランケートされていてよいペプチドであり、野生型配列(例えば、ヒト野生型配列)の1個以上の置換を有してもよく、または他の化学的改変を有してもよい。GLP-1アゴニストはまた、例えば、米国特許第6,927,214号に記載の非ペプチド化合物であってもよい。特定の類似体としては、LY548806、CJC-1131、およびリラグルチドが挙げられる。
GLP-1類似体は、トランケート型のGLP-1であってよい。GLP-1ペプチドを、そのN末端、そのC末端、またはその組合せから、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、20個以上の残基によりトランケートすることができる。特定の実施形態においては、トランケートされたGLP-1類似体は、GLP-1(7-34)、GLP-1(7-35)、GLP-1(7-36)、もしくはGLP-1(7-37)ヒトペプチドまたはそのC末端アミド化形態である。
本発明の他の実施形態においては、改変形態のトランケート型GLP-1ペプチドを用いる。類似体の例は、米国特許第5,545,618号に記載されており、アミノ酸配列：
His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-(Gly)-(Arg)-(Gly)
(式中、(Gly)、(Arg)、および(Gly)は示された鎖の長さに応じて存在するか、または存在せず、(a)位置26および／もしくは34での中性アミノ酸Arg、もしくはD型のLysからLysへの置換ならびに／または位置36での中性アミノ酸Lys、もしくはD型のArgからArgへの置換；(b)位置31での酸化耐性アミノ酸からTrpへの置換；(c)位置16でのTyrからVal；位置18でのLysからSer；位置21でのAspからGlu；および位置26でのGlnからLysへの置換のうちの少なくとも1個；(d)位置8での代替的小分子中性アミノ酸からAla；位置9での代替的酸性アミノ酸もしくは中性アミノ酸からGlu；位置10での代替的中性アミノ酸からGly；および位置15での代替的酸性アミノ酸からAspへの置換のうちの少なくとも1個を含む置換；ならびに(e)位置7での代替的中性アミノ酸もしくはAspもしくはN-アシル化もしくはアルキル化形態のHisからHisへの置換からなる群より選択される少なくとも1個の改変を含む)
を有する。改変(a)、(b)、(d)、および(e)に関して、置換されるアミノ酸はD形態にあってもよい。また、位置7で置換されるアミノ酸は、N-アシル化またはN-アルキル化アミノ酸であってもよい。GLP-1類似体の例としては、[D-His7]GLP-1(7-37)、[Tyr7]GLP-1(7-37)、[N-acetyl-His7]GLP-1(7-37)、[N-イソプロピル-His7]GLP-1(7-37)、[D-Ala8]GLP-1(7-37)、[D-Glu9]GLP-1(7-37)、[Asp9]GLP-1(7-37)、[D-Asp9]GLP-1(7-37)、[D-Phe10]GLP-1(7-37)、[Ser22,Arg23,Arg24,Gln26]GLP-1(7-37)、および[Ser8,Gln9,Tyr16,Lys18,Asp21]GLP-1(7-37)が挙げられる。
他のGLP-1断片が、米国特許第5,574,008号に記載されており、式：
R1-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-X-Gly-Arg-R2
(式中、R1はH2N; H2N-Ser; H2N-Val-Ser; H2N-Asp-Val-Ser; H2N-Ser-Asp-Val-Ser; H2N-Thr-Ser-Asp-Val-Ser; H2N-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser; H2N-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser; H2N-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser; H2N-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser; またはH2N-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Serであり; XはLysまたはArgであり; およびR2はNH2、OH、Gly-NH2、またはGly-OHである)
を有する。
米国特許第5,118,666号に記載の他のGLP-1類似体としては、配列：His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-X(式中、XはLys、Lys-Gly、またはLys-Gly-Argである)が挙げられる。
GLP-1類似体としては、式：H2N-X-CO-R1(式中、R1はOH、OM、または-NR2R3であり；Mは製薬上許容し得る陽イオンまたは低級分枝鎖もしくは非分枝鎖アルキル基(例えば、C1-6アルキル)であり；R2およびR3は独立に、水素および低級分枝鎖または非分枝鎖アルキル基(例えば、C1-6アルキル)からなる群より選択され；Xは配列：His-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Argを含むペプチドであり；NH2はXのアミノ末端のアミン基であり；ならびにCOはXのカルボキシ末端のカルボニル基である)のペプチド；その酸付加塩；およびその保護された、または部分的に保護された誘導体が挙げられる。これらの化合物は、GLP-1(1-36)またはGLP-1(1-37)のものを超えるインスリン分泌促進活性を有してもよい。
他のGLP-1類似体が米国特許第5,981,488号に記載されており、式：
R1-X-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Y-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Z-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg-R2
(式中、R1はHis、D-His、デスアミノ-His、2-アミノ-His、β-ヒドロキシ-His、ホモヒスチジン、α-フルオロメチル-His、またはα-メチル-Hisであり; XはMet、Asp、Lys、Thr、Leu、Asn、Gln、Phe、Val、またはTyrであり; YおよびZは独立に、Glu、Gln、Ala、Thr、Ser、およびGlyから選択され; ならびにR2はNH2およびGly-OH (例えば、R1がHisであり、XがValであり、YがGluであり、およびZがGluである場合、R2はNH2であるという条件で)から選択される)
を有する。
他のGLP-1類似体が、米国特許第5,512,549号に記載されており、式：
R1-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Xaa-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys(R2)-Gly-Arg-R3
(式中、R1は4-イミダゾプロピオニル(デス-アミノ-ヒスチジル)、4-イミダゾアセチル、または4-イミダゾ-α, αジメチル-アセチルであり; Lysの側鎖に結合した(例えば、εアミノ基を介して)R2は、C6-10非分枝鎖アシルであるか、または存在せず; R3はGly-OHまたはNH2であり; ならびにXaaはLysまたはArgである)
を有する。
さらに他のGLP-1類似体が、米国特許第7,084,243号に記載されている。一実施形態においては、GLP-1類似体は式：
His-X8-Glu-Gly-X11-X12-Thr-Ser-Asp-X16-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-X22-X23-X24-Ala-X26-X27-Phe-Ile-Ala-X31-Leu-X33-X34-X35-X36-R
(式中、X8はGly、Ala、Val、Leu、Ile、Ser、またはThrであり; X11はAsp、Glu、Arg、Thr、Ala、Lys、またはHisであり; X12はHis、Trp、Phe、またはTyrであり; X16はLeu、Ser、Thr、Trp、His、Phe、Asp、Val、Tyr、Glu、またはAlaであり; X22はGly、Asp、Glu、Gln、Asn、Lys、Arg、Cys、またはCyaであり; X23はHis、Asp、Lys、Glu、またはGlnであり; X24はGlu、His、Ala、またはLysであり; X26はAsp、Lys、Glu、またはHisであり; X27はAla、Glu、His、Phe、Tyr、Trp、Arg、またはLysであり; X30はAla、Glu、Asp、Ser、またはHisであり; X33はAsp、Arg、Val、Lys、Ala、Gly、またはGluであり; X34はGlu、Lys、またはAspであり; X35はThr、Ser、Lys、Arg、Trp、Tyr、Phe、Asp、Gly、Pro、His、またはGluであり; X36はArg、Glu、またはHisであり; RはLys、Arg、Thr、Ser、Glu、Asp、Trp、Tyr、Phe、His、-NH2、Gly、Gly-Pro、もしくはGly-Pro-NH2であるか、または欠失している(例えば、ポリペプチドがGLP-1(7-37)OHまたはGLP-1(7-36)-NH2の配列を有さないという条件で、およびポリペプチドがGly8-GLP-1(7-37)OH、Gly8-GLP-1(7-36)NH2、Val8-GLP-1(7-37)OH、Val8-GLP-1(7-36)NH2、Leu8-GLP-1(7-37)OH、Leu8-GLP-1(7-36)NH2、Ile8-GLP-1(7-37)OH、Ile8-GLP-1(7-36)NH2、Ser8-GLP-1(7-37)OH、Ser8-GLP-1(7-36)NH2、Thr8-GLP-1(7-37)OH、またはThr8-GLP-1(7-36)NH2、Ala11-Glp-1(7-37)OH、Ala11-Glp-1(7-36)NH2、Ala16-Glp-1(7-37)OH、Ala16-Glp-1(7-36)NH2、Ala27-Glp-1(
7-37)OH、Ala27-Glp-1(7-36)NH2、Ala27-Glp-1(7-37)OH、Ala27-Glp-1(7-36)NH2、Ala33-Glp-1(7-37)OH、またはAla33-Glp-1(7-36)NH2ではないという条件で))
を有する。
別の実施形態においては、前記ポリペプチドは、アミノ酸配列：
His-X8-Glu-Gly-Thr-X12-Thr-Ser-Asp-X16-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-X22-X23-Ala-Ala-X26-Glu-Phe-Ile-X30-Trp-Leu-Val-Lys-X35-Arg-R
(式中、X8はGly、Ala、Val、Leu、Ile、Ser、またはThrであり; X12はHis、Trp、Phe、またはTyrであり; X16はLeu、Ser、Thr、Trp、His、Phe、Asp、Val、Glu、またはAlaであり; X22はGly、Asp、Glu、Gln、Asn、Lys、Arg、Cys、またはCyaであり; X23はHis、Asp、Lys、Glu、またはGlnであり; X26はAsp、Lys、Glu、またはHisであり; X30はAla、Glu、Asp、Ser、またはHisであり; X35はThr、Ser、Lys、Arg、Trp、Tyr、Phe、Asp、Gly、Pro、His、またはGluであり; RはLys、Arg、Thr、Ser、Glu、Asp、Trp、Tyr、Phe、His、-NH2、Gly、Gly-Pro、Gly-Pro-NH2であるか、または欠失している(例えば、ポリペプチドがGLP-1(7-37)OH またはGLP-1(7-36)-NH2の配列を有さないという条件およびポリペプチドがGly8-GLP-1(7-37)OH、Gly8-GLP-1(7-36)NH2、Val8-GLP-1(7-37)OH、Val8-GLP-1(7-36)NH2、Leu8-GLP-1(7-37)OH、Leu8-GLP-1(7-36)NH2、Ile8-GLP-1(7-37)OH、Ile8-GLP-1(7-36)NH2、Ser8-GLP-1(7-37)OH、Ser8-GLP-1(7-36)NH2、Thr8-GLP-1(7-37)OH、Thr8-GLP-1(7-36)NH2、Ala16-GLP(7-37)OH、またはAla16-GLP-1(7-36)NH2ではないという条件で))
を有する。
別の実施形態においては、前記ポリペプチドは、アミノ酸配列：
His-X8-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-X22-X23-Ala-Ala-Lys-X27-Phe-Ile-X30-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg-R
(式中、X8はGly、Ala、Val、Leu、Ile、Ser、またはThrであり; X22はGly、Asp、Glu、Gln、Asn、Lys、Arg、Cys、またはCyaであり; X23はHis、Asp、Lys、Glu、またはGlnであり; X27はAla、Glu、His、Phe、Tyr、Trp、Arg、またはLysであり、X30はAla、Glu、Asp、Ser、またはHisであり; RはLys、Arg、Thr、Ser、Glu、Asp、Trp、Tyr、Phe、His、-NH2、Gly、Gly-Pro、もしくはGly-Pro-NH2であるか、または欠失している(例えば、ポリペプチドがGLP-1(7-37)OH またはGLP-1(7-36)NH2の配列を有さないという条件およびポリペプチドがGly8-GLP-1(7-37)OH、Gly8-GLP-1(7-36)NH2、Val8-GLP-1(7-37)OH、Val8-GLP-1(7-36)NH2、Leu8-GLP-1(7-37)OH、Leu8-GLP-1(7-36)NH2、Ile8-GLP-1(7-37)OH、Ile8-GLP-1(7-36)NH2、Ser8-GLP-1(7-37)OH、Ser8-GLP-1(7-36)NH2、Thr8-GLP-1(7-37)OH、Thr8-GLP-1(7-36)NH2、Ala16-GLP-1(7-37)OH、Ala16-Glp-1(7-36) NH2、Glu27-Glp-1(7-37)OH、またはGlu27-Glp-1(7-36)NH2ではないという条件で))
を有する。
別の実施形態においては、前記ポリペプチドは、アミノ酸配列：
X7-X8-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-X22-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg-R
(式中、X7はL-His、D-His、デスアミノ-His、2アミノ-His、β-ヒドロキシ-His、ホモ-His、α-フルオロメチル-Hisまたはα-メチル-Hisであり; X8はGly、Ala、Val、Leu、Ile、SerまたはThr (例えば、Gly、Val、Leu、Ile、Ser、もしくはThr)であり; X22はAsp、Glu、Gln、Asn、Lys、Arg、Cys、またはCyaであり、ならびにRは-NH2またはGly(OH)である)
を有する。
別の実施形態においては、GLP-1化合物は、位置8にアラニン以外のアミノ酸を有し、位置22にグリシン以外のアミノ酸を有する。GLP-1化合物の具体例としては、[Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Arg22]GLP-1(7-37)OH、[Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Cya22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Arg22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Cya22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Arg22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Cya22]GLP-1(7-37)OH、[Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Arg22]GLP-1(7-36)NH2、[Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Cya22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Arg22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Cya22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Arg22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Cya22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8 ,Lys23]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Ala27]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Val8,His35]GLP-1(7-37)OH、[Val8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22,Lys23]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22,Glu2]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22,Ala27]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Gly34,Lys35]GLP-1(7-37)OH、[Val8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,His37]GLP-1(7-37)OHが挙げられる。
他のGLP-1類似体が米国特許第7,101,843号に記載されており、式：
X7-X8-Glu-Gly-Thr-X12-Thr-Ser-Asp-X16-Ser-X18-X19-X20-Glu-X22-Gln-Ala-X25-Lys-X27-Phe-Ile-X30-Trp-Leu-X33-Lys-Gly-Arg-X37
(式中、X7はL-His、D-His、デスアミノ-His、2-アミノ-His、β-ヒドロキシ-His、ホモヒスチジン、α-フルオロメチル-His、またはα-メチル-Hisであり; X8はAla、Gly、Val、Leu、Ile、Ser、またはThrであり; X12はPhe、Trp、またはTyrであり; X16はVal、Trp、Ile、Leu、Phe、またはTyrであり; X18はSer、Trp、Tyr、Phe、Lys、Ile、Leu、またはValであり; X19はTyr、Trp、またはPheであり; X20はLeu、Phe、Tyr、またはTrpであり; X22はGly、Glu、Asp、またはLysであり; X25はAla、Val、Ile、またはLeuであり; X27はGlu、Ile、またはAlaであり; X30はAlaまたはGluであり、X33はVal、またはIleであり; ならびにX37はGly、His、NH2であるか、または存在しない(例えば、化合物が配列：GLP-1(7-37)OH、GLP-1(7-36)-NH2、[Gly8]GLP-1(7-37)OH、[Gly8]GLP-1(7-36)NH2、[Val8]GLP-1(7-37)OH、[Val8]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8]GLP-1(7-37)OH、[Leu8]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8]GLP-1(7-37)OH、[Ile8]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8]GLP-1(7-37)OH、[Ser8]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8]GLP-1(7-37)OH、[Thr8]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Tyr12]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Tyr12]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Tyr16]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Tyr16]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Asp22]GLP-1(7-37)
OH、[Gly8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Glu2]GLP-1(7-36)NH2、[Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Ala27]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22,Ala27]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu30]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Glu30]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,Glu30]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Glu30]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Glu30]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Glu30]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Glu30]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Val8,His37]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,His37]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,His37]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,His37]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,His37]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,His37]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,His37]GLP-1(7-36)NH2を有さないという条件で))
を有するものが挙げられる。
米国特許第7,101,843号に記載された他のGLP-1類似体は、式：
X7-X8-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-X16-Ser-X18-Tyr-Leu-Glu-X22-Gln-Ala-X25-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-X33-Lys-Gly-Arg-X37
(式中、X7はL-His、D-His、デスアミノ-His、2-アミノ-His、β-ヒドロキシ-His、ホモヒスチジン、α-フルオロメチル-His、またはα-メチル-Hisであり; X8はGly、Ala、Val、Leu、Ile、Ser、またはThrであり; X16はVal、Phe、Tyr、またはTrpであり; X18はSer、Tyr、Trp、Phe、Lys、Ile、Leu、またはValであり; X22はGly、Glu、Asp、またはLysであり; X25はAla、Val、Ile、またはLeuであり; X33はVal またはIleであり; ならびにX37はGly、NH2であるか、または存在しない(例えば、GLP-1化合物がGLP-1(7-37)OH、GLP-1(7-36)-NH2、[Gly8]GLP-1(7-37)OH、[Gly8]GLP-1(7-36)NH2、[Val8]GLP-1(7-37)OH、[Val8]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8]GLP-1(7-37)OH、[Leu8]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8]GLP-1(7-37)OH、[Ile8]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8]GLP-1(7-37)OH、[Ser8]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8]GLP-1(7-37)OH、[Thr8]GLP-1(7-36)NH2、[Val8-Tyr16]GLP-1(7-37)OH、[Val8-Tyr16]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Val8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Val8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Gly8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Gly8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Asp22]GLP1(7-37)OH、[Leu8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Leu8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Leu8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Ile8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Ile8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Ser8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Ser8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Thr8,Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Thr8,Lys22]GLP-1(7-36)NH2、[Glu22]GLP-1(7-37)OH、[Glu22]GLP-1(7-36)NH2、[Asp22]GLP-1(7-37)OH、[Asp22]GLP-1(7-36)NH2、[Lys22]GLP-1(7-37)OH、[Lys22]GLP-1(7-36)NH2の配列を有さないという条件で))
を有する。
GLP-1類似体はまた、米国特許第7,238,670号にも記載されており、構造：
A-X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-Y-Z-B
(式中、X1-9は各々、天然または非天然アミノ酸残基であり；YおよびZはアミノ酸残基であり；ならびにYおよびZのα-炭素原子にある1個の置換基は各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールアルキルおよびヘテロアリールアルキルからなる群より選択される一次置換基で置換されていてもよく、ヘテロシクリルアルキル前記一次置換基は、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリール基から選択される二次置換基で置換されていてもよく；前記一次または二次置換基のいずれかは、H、アルキル、シクロアルキル、アリールアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、ハロ、ヒドロキシ、メルカプト、ニトロ、シアノ、アミノ、アシルアミノ、アジド、グアニジノ、アミジノ、カルボキシル、カルボキサミド、カルボキサミドアルキル、ホルミル、アシル、カルボキシルアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクロオキシ、アシルオキシ、メルカプト、メルカプトアルキル、メルカプトアリール、メルカプトアシル、ハロ、シアノ、ニトロ、アジド、アミノ、グアニジノアルキル、グアニジノアシル、スルホン、スルホンアミド、アルキルスルホニル、アリールスルホニルまたはホスホン酸基のうちの1個以上でさらに置換されていてもよく；式中、一次または二次置換基は、共有結合により架橋されて、互いに1個以上の融合環系または複素環系を形成してもよく；式中、Yのα-炭素にある他の置換基はH、C1-6アルキル、アミノアルキル、ヒドロキシアルキルまたはカルボキシアルキルで置換されていてもよく；式中、Zのα-炭素にある他の置換基は水素、C1-12アルキル、アミノアルキル、ヒドロキシアルキルまたはカルボキシアルキルで置換されていてもよく；
AおよびBは存在してもよく、Aが存在する場合、AはH、アミノ酸または約1〜15個のアミノ酸残基を含むペプチド、R基、R-C(O)(アミド)基、カルバミン酸基RO-C(O)、尿素R4R5N-C(O)、スルホンアミドR-SO2、またはR4R5N-SO2であり；式中、Rは水素、C1-12アルキル、C3-10シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、アリールオキシアルキル、ヘテロアリールアルキル、およびヘテロアリールオキシアルキルからなる群より選択され；R4およびR5は各々独立に、H、アルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、アリールオキシアルキル、ヘテロアリールアルキル、およびヘテロアリールオキシアルキルからなる群より選択され；式中、X1のα-アミノ基はHまたはアルキル基で置換されており、該アルキル基はAと環を形成してもよく；Bが存在する場合、BはOR1、NR1R2、またはアミノ酸もしくはカルボキサミド、置換カルボキサミド、エステル、遊離カルボン酸、もしくはアミノ-アルコールとしてC末端で終結する1〜15個のアミノ酸残基(例えば、1〜10個もしくは1〜5個)を含むペプチドであり；式中、R1およびR2は独立に、H、C1-12アルキル、C3-10シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、アリールオキシアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールオキシアルキルから選択される)
を有する。
YおよびZのα-炭素原子上の置換基の例としては、ヘテロアリールアリールメチル、アリールヘテロアリールメチル、およびビフェニルアラニン残基を形成するビフェニルメチルが挙げられ、それらはいずれも、1個以上の水素、アルキル、シクロアルキル、アリールアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、ハロ、ヒドロキシ、メルカプト、ニトロ、シアノ、アミノ、アシルアミノ、アジド、グアニジノ、アミジノ、カルボキシル、カルボキサミド、カルボキサミドアルキル、ホルミル、アシル、カルボキシルアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクロオキシ、アシルオキシ、メルカプト、メルカプトアルキル、メルカプトアリール、メルカプトアシル、ハロ、シアノ、ニトロ、アジド、アミノ、グアニジノアルキル、グアニジノアシル、スルホン、スルホンアミド、アルキルスルホニル、アリールスルホニルおよびホスホン酸基で置換されていてもよい。
他の実施形態としては、Yのα-炭素にある他の置換基が、H、メチル、またはエチルで置換され；Zのα-炭素にある他の置換基がH、メチル、またはエチルで置換された単離されたポリペプチドが挙げられる。
さらなる実施形態としては、X1が、α-炭素にある1個の置換基がヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキルおよびアリールアルキルからなる群より選択される一次置換基であり、該一次置換基がヘテロアリールまたはヘテロシクリルから選択される二次置換基で置換されていてもよく；ならびにα-炭素にある他の置換基がHまたはアルキルである天然または非天然アミノ酸残基であり；X2が、α-炭素にある1個の置換基がアルキルまたはシクロアルキルであり、アルキル基がX2の窒素と環を形成してもよく；ならびにα-炭素にある他の置換基がHまたはアルキルである、天然または非天然アミノ酸残基であり；X3が、α-炭素にある1個の置換基がカルボキシアルキル、ビス-カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ヘテロアルキル、またはメルカプトアルキルであり；ならびにα-炭素にある他の置換基が水素またはアルキルである、天然または非天然アミノ酸残基であり；X4が、α-炭素が置換されていないか、またはα-炭素の1個の置換基がアミノアルキル、カルボキシアルキルヘテロアリールアルキル、またはヘテロシクリルアルキルである天然または非天然アミノ酸残基であり；X5が、α-炭素にある1個の置換基がアルキルまたはヒドロキシアルキルであり、α-炭素の他の置換基が水素またはアルキルである天然または非天然アミノ酸残基であり；X6が、α-炭素にある1個の置換基がC1-12アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールアルキル、またはヘテロアリールアルキル基であり、α-炭素にある他の置換基がHまたはアルキルである天然または非天然アミノ酸残基であり；X7が、α-炭素にある1個の置換基がヒドロキシアルキル基である天然または非天然アミノ酸残基であり；X8が、α-炭素にある1個の置換基がC1-12アルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロアリールアルキル、またはカルボキサミドアルキルであり、α-炭素にある他の置換基がHまたはアルキルである天然または非天然アミノ酸残基であり；X9が、α-炭素にある1個の置換基がカルボキシアルキル、ビス-カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホニルアルキル、カルボキシルアミノアルキル、またはヘテロアリールアルキルであり；ならびにAがH、アミノ酸または約1〜約5個のアミノ酸残基を含むペプチド、R基、R-C(O)アミド基、カルバミン酸基RO-C(O)、尿素R4R5N-C(O)、スルホンアミドR-SO2またはR4R5N-SO2である、上記の単離されたポリペプチドが挙げられる。
特定の実施形態においては、X1はHis、D-His、N-メチル-His、D-N-メチル-His、4-チアゾリルAla、またはD-4-チアゾリルAlaであり; X2はAla、D-Ala、Pro、Gly、D-Ser、D-Asn、Nma、D-Nma、4-チオPro、4-Hyp、L-2-Pip、L-2-Azt、Aib、S- またはR-IvaおよびAcc3であり; X3はGlu、N-Methyl-Glu、Asp、D-Asp、His、Gla、Adp、Cys、または4-チアゾリルAlaであり; X4はGly、His、Lys、またはAspであり; X5はThr、D-Thr、Nle、Met、Nva、またはL-Aocであり; X6はPhe、Tyr、Tyr(Bzl)、Tyr(3-NO2)、Nle、Trp、Phe(ペンタ-フルオロ)、D-Phe(ペンタ-フルオロ)、Phe(2-フルオロ)、Phe(3-フルオロ)、Phe(4-フルオロ)、Phe(2,3-ジ-フルオロ)、Phe(3,4-ジ-フルオロ)、Phe(3,5-ジ-フルオロ)、Phe(2,6-ジ-フルオロ)、Phe(3,4,5-トリ-フルオロ)、Phe(2-ヨード)、Phe(2-OH)、Phe(2-OMe)、Phe(3-OMe)、Phe(3-シアノ)、Phe(2-クロロ)、Phe(2-NH2)、Phe(3-NH2)、Phe(4-NH2)、Phe(4-NO2)、Phe(4-Me)、Phe(4-アリル)、Phe(n-ブチル)、Phe(4-シクロヘキシル)、Phe(4-シクロヘキシルオキシ)、Phe(4-フェニルオキシ)、2-Nal、2-ピリジルAla、4-チアゾリルAla、2-Thi、α-Me-Phe、D-α-Me-Phe、α-Et-Phe、D-α-Et-Phe、α-Me-Phe(2-フルオロ)、D-α-Me-Phe(2-フルオロ)、α-Me-Phe(2,3-ジ-フルオロ)、D-α-Me-Phe(2,3-ジ-フルオロ)、α-Me-Phe(2,6-ジ-フルオロ)、D-α-Me-Phe(2,6-ジ-フルオロ)、α-Me-Phe(ペンタ-フルオロ)およびD-α-Me-Phe(ペンタ-フルオロ)であり; X7はThr、D-Thr、Ser、またはhSerであり; X8はSer、hSer、His、Asn、またはα-Me-Serであり; ならびにX9はAsp、Glu、Gla、Adp、Asn、またはHisである。
さらなる実施形態としては、YがBip、D-Bip、L-Bip(2-Me)、D-Bip(2-Me)、L-Bip(2'-Me)、L-Bip(2-Et)、D-Bip(2-Et)、L-Bip(3-Et)、L-Bip(4-Et)、L-Bip(2-n-プロピル)、L-Bip(2-n-プロピル、4-OMe)、L-Bip(2-n-プロピル,2'-Me)、L-Bip(3-Me)、L-Bip(4-Me)、L-Bip(2,3-ジ-Me)、L-Bip(2,4-ジ-Me)、L-Bip(2,6-ジ-Me)、L-Bip(2,4-ジ-Et)、L-Bip(2-Me、2'-Me)、L-Bip(2-Et、2'-Me)、L-Bip(2-Et、2'-Et)、L-Bip(2-Me,4-OMe)、L-Bip(2-Et,4-OMe)、D-Bip(2-Et,4-OMe)、L-Bip(3-OMe)、L-Bip(4-OMe)、L-Bip(2,4,6-トリ-Me)、L-Bip(2,3-ジ-OMe)、L-Bip(2,4-ジ-OMe)、L-Bip(2,5-ジ-OMe)、L-Bip(3,4-ジ-OMe)、L-Bip(2-Et,4,5-ジ-OMe)、L-Bip(3,4-メチレン-ジ-オキシ)、L-Bip(2-Et、4,5-メチレン-ジ-オキシ)、L-Bip(2-CH2OH、4-OMe)、L-Bip(2-Ac)、L-Bip(3-NH-Ac)、L-Bip(4-NH-Ac)、L-Bip(2,3-ジ-クロロ)、L-Bip(2,4-ジ-クロロ)、L-Bip(2,5-ジ-クロロ)、L-Bip(3,4-ジ-クロロ)、L-Bip(4-フルオロ)、L-Bip(3,4-ジ-フルオロ)、L-Bip(2,5-ジ-フルオロ)、L-Bip(3-n-プロピル)、L-Bip(4-n-プロピル)、L-Bip(2-イソ-プロピル)、L-Bip(3-イソ-プロピル)、L-Bip(4-イソ-プロピル)、L-Bip(4-tert-ブチル)、L-Bip(3-フェニル)、L-Bip(2-クロロ)、L-Bip(3-クロロ)、L-Bip(2-フルオロ)、L-Bip(3-フルオロ)、L-Bip(2-CF3)、L-Bip(3-CF3)、L-Bip(4-CF3)、L-Bip(3-NO2)、L-Bip(3-OCF3)、L-Bip(4-OCF3)、L-Bip(2-OEt)、L-Bip(3-OEt)、L-Bip(4-OEt)、L-Bip(4-SMe)、L-Bip(2-OH)、L-Bip(3-OH)、L-Bip(4-OH)、L-Bip(2-CH2-COOH)、L-Bip(3-CH2-COOH)、L-Bip(4-CH2-COOH)、L-Bip(2-CH2-NH2)、L-Bip(3-CH2-NH2)、L-Bip(4-CH2-NH2)、L-Bip(2-CH2-OH)、L-Bip(3-CH2-OH)、L-Bip(4-CH2-OH)、L-Phe[4-(1-プロパルギル)]、L-Phe[4-(1-プロペニル)]、L-Phe[4-n-ブチル]、L-Phe[4-シクロヘキシル]、Phe(4-フェニルオキシ)、L-Phe(ペンタ-フルオロ)、L-2-(9,10-ジヒドロフェナントレニル)-Ala、4-(2-ベンゾ(b)フラン)-Phe、4-(4-ジベンゾフラン)-Phe、4-(4-フェノキサチイン)-Phe、4-(2-ベンゾ(b)チオフェン)-Phe、、4-(3-チオフェン)-Phe、4-(3-キノリン)-Phe、4-(2-ナフチル)-Phe、4-(1-ナフチル)-Phe、4-(4-(3,5-ジメチルイソキサゾール))-Phe、4-(2,4-ジメトキシピリミジン)-Phe、ホモPhe、Tyr(Bzl)、Phe(3,4-ジ-クロロ)、Phe(4-ヨード)、2-ナフチル-Ala、L-α-Me-Bip、またはD-α-Me-Bipであり; ZがL-Bip、D-Bip、L-Bip(2-Me)、D-Bip(2-Me)、L-Bip(2'-Me)、L-Bip(2-Et)、D-Bip(2-Et)、L-Bip(3-Me)、L-Bip(4-Me)、L-Bip(3-OMe)、L-Bip(4-OMe)、L-Bip(4-Et)、L-Bip(2-n-プロピル,2'-Me)、L-Bip(2,4-ジ-Me)、L-Bip(2-Me、2'-Me)、L-Bip(2-Me,4-OMe)、L-Bip(2-Et、4-OMe)、D-Bip(2-Et,4-OMe)、L-Bip(2,6-ジ-Me)、L-Bip(2,4,6-トリ-Me)、L-Bip(2,3,4,5,-テトラ-Me)、L-Bip(3,4-ジ-OMe)、L-Bip(2,5-ジ-OMe)、L-Bip(3,4-メチレン-ジ-オキシ)、L-Bip(3-NH-Ac)、L-Bip(2-イソ-プロピル)、L-Bip(4-イソ-プロピル)、L-Bip(2-フェニル)、L-Bip(4-フェニル)、L-Bip(2-フルオロ)、L-Bip(4-CF3)、L-Bip(4-OCF3)、L-Bip(2-OEt)、L-Bip(4-OEt)、L-Bip(4-SMe)、L-Bip(2-CH2-COOH)、D-Bip(2-CH2-COOH)、L-Bip(2'-CH2-COOH)、L-Bip(3-CH2-COOH)、L-Bip(4-CH2-COOH)、L-Bip(2-CH2-NH2)、L-Bip(3-CH2-NH2)、L-Bip(4-CH2-NH2)、L-Bip(2-CH2-OH)、L-Bip(3-CH2-OH)、L-Bip(4-CH2-OH)、L-Phe(3-フェニル)、L-Phe[4-n-ブチル]、L-Phe[4-シクロヘキシル]、Phe(4-フェニルオキシ)、L-Phe(ペンタ-フルオロ)、L-2-(9,10-ジヒドロフェナントレニル)-Ala、4-(3-ピリジル)-Phe、4-(2-ナフチル)-Phe、4-(1-ナフチル)-Phe、2-ナフチル-Ala、2-フルオレニル-Ala、L-α-Me-Bip、D-α-Me-Bip、L-Phe(4-NO2)、またはL-Phe(4-ヨード)であり; AがH、アセチル、β-Ala、Ahx、Gly、Asp、Glu、Phe、Lys、Nva、Asn、Arg、Ser、Thr、Val、Trp、Tyr、カプロラクタム、Bip、Ser(Bzl)、3-ピリジルAla、Phe(4-Me)、Phe(ペンタ-フルオロ)、4-メチルベンジル、4-フルオロベンジル、n-プロピル、n-ヘキシル、シクロヘキシルメチル、6-ヒドロキシペンチル、2-チエニルメチル、3-チエニルメチル、ペンタ-フルオロベンジル、2-ナフチルメチル、4-ビフェニルメチル、9-アントラセニルメチル、ベンジル、(S)-(2-アミノ-3-フェニル)プロピル、メチル、2-アミノエチル、または(S)-2-アミノプロピルであり; ならびにBがOH、NH2、Trp-NH2、2-ナフチルAla-NH2、Phe(ペンタ-フルオロ)-NH2、Ser(Bzl)-NH2、Phe(4-NO2)-NH2、3-ピリジルAla-NH2、Nva-NH2、Lys-NH2、Asp-NH2、Ser-NH2、His-NH2、Tyr-NH2、Phe-NH2、L-Bip-NH2、D-Ser-NH2、Gly-OH、β-Ala-OH、GABA-OH、またはAPA-OHであるものが挙げられる。
特定の実施形態においては、Aが存在しない場合、X1はR基、R-C(O)(アミド)基、カルバミン酸基RO-C(O)、尿素R4R5N-C(O)、スルホンアミドR-SO2、またはR4R5N-SO2であり；式中、RはH、C1-12アルキル、C3-10シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、アリールオキシアルキル、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールオキシアルキル、またはヘテロアリールアルコキシアルキルであり；ならびにR4およびR5は各々独立に、H、C1-12アルキル、C3-10シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、アリールオキシアルキル、ヘテロアリールアルキル、またはヘテロアリールオキシアルキルである。
特定の実施形態においては、Bが存在しない場合、ZはOR1、NR1R2、またはアミノ-アルコールであり；式中、R1およびR2は独立に、H、C1-12アルキル、C3-10シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、アリールオキシアルキル、ヘテロアリールアルキル、またはヘテロアリールオキシアルキルである。特定の実施形態においては、X1(適用可能な場合)、X2、およびX3は、N-HまたはN-アルキル化(例えば、N-メチル化)アミノ酸残基である。前記ポリペプチドは、10マー〜15マーであってよく、GLP-1受容体に結合し、これを活性化することができる。
上記では以下の省略を用いている。Nal＝ナフチルアラニン；pGly＝ペンチルグリシン；t-BuG＝t-ブチルグリシン；Tpro＝チオプロリン；HPro＝ホモプロリン；NmA＝N-メチルアラニン；Cya＝システイン酸；Thi＝β2-チエニル-Ala；hSer＝ホモセリン；Aib＝α-アミノイソ酪酸；Bip＝ビフェニルアラニン；Nle＝ノルロイシン；Ahx＝2-アミノヘキサン酸；Nva＝ノルバリン。
レプチンおよびレプチン誘導体
本発明の化合物は、レプチンおよびレプチン誘導体を含んでもよい。レプチンはアジポカインであり、かくして、本発明において用いられるタンパク質またはペプチドはアジポカインまたはその類似体を含んでもよい。アジポカインとしては、アジポネクチン、レプチン、およびレジスチンが挙げられる。アジポネクチンとしては、ヒト、マウス、およびラットアジポネクチンが挙げられる。レプチンとしては、レプチン(116-130)、レプチン(22-56)、レプチン(57-92)、レプチン(93-105)、LY396623、メトレレプチン、マウスレプチン類似体、PEG化レプチン、およびメチオニルヒトレプチンが挙げられる。レジスチンとしては、ヒト、マウス、およびラットレジスチンが挙げられる。レプチンは切断された配列であるか、または完全長タンパク質であってよい。本発明において用いられるポリペプチドは、これらのペプチドもしくはタンパク質のいずれかであってよく、またはこれらのペプチドもしくはタンパク質のいずれかと実質的に同一であってもよい。
ニューロテンシンおよびニューロテンシン誘導体
ニューロテンシン(NT)は中枢神経系および消化管に認められる13アミノ酸のペプチドである。脳においては、NTはドーパミン作動性受容体および他の神経伝達系と関連する。末梢のNTは、消化系および心血管系の両方に対してパラクラインおよびエンドクラインペプチドとして作用する。NTはBBBを通過せず、全身投与後にペプチダーゼにより迅速に分解されるため、脳においてその生物学的効果を発揮するためには、NTを脳に直接注入するか、または送達しなければならない。多くが脳へのNTの直接的注入を含む前臨床薬理試験は、NT受容体のアゴニストが精神病、統合失調症、パーキンソン病、疼痛、および精神刺激剤の乱用などの神経精神的症状の治療にとって臨床的に有用であることを強く示唆している。特に、様々な動物試験において、NTの脳室内注入は低体温および痛覚抑制実験における鎮痛をもたらした。
ペプチド治療剤は、ニューロテンシンまたはその類似体であってよい。ヒトニューロテンシンは、配列：QLYENKPRRPYILを有する13アミノ酸のペプチドである。ニューロテンシン類似体の例としては、(VIP-ニューロテンシン)ハイブリッドアンタゴニスト、アセチルニューロテンシン(8-13)、JMV 1193、KK13ペプチド、ニューロメジンN、ニューロメジンN前駆体、ニューロテンシン(1-10)、ニューロテンシン(1-11)、ニューロテンシン(1-13)、ニューロテンシン(1-6)、ニューロテンシン(1-8)、ニューロテンシン(8-13)、Asp(12)-ニューロテンシン(8-13)、Asp(13)-ニューロテンシン(8-13)、Lys(8)-ニューロテンシン(8-13)、N-メチル-Arg(8)-Lys(9)-ネオ-Trp(11)-ネオ-Leu(12)-ニューロテンシン(8-13)、ニューロテンシン(9-13)、ニューロテンシン 69L、Arg(9)-ニューロテンシン、アジドベンゾイル-Lys(6)-Trp(11)-ニューロテンシン、Gln(4)-ニューロテンシン、ヨード-Tyr(11)-ニューロテンシン、ヨード-Tyr(3)-ニューロテンシン、N-α-(フルオレセイニルチオカルバミル)グルタミル(1)-ニューロテンシン、Phe(11)-ニューロテンシン、Ser(7)-ニューロテンシン、Trp(11)-ニューロテンシン、Tyr(11)-ニューロテンシン、ラットNT77、PD 149163、プロニューロテンシン、ステアリル-Nle(17)-ニューロテンシン(6-11)VIP(7-28)、99mTc-NT-XI、TJN 950、および血管作動性腸管ペプチド-ニューロテンシンハイブリッドが挙げられる。
他のニューロテンシン類似体としては、NT64L [L-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT72D [D-Lys9,D-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(9-13)、NT64D [D-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT73L [D-Lys9,L-ネオ-Trp11]NT(9-13)、NT65L [L-ネオ-Trp11、tert-Leu12]NT(8-13)、NT73D [D-Lys9,D-ネオ-Trp11]NT(9-13)、NT65D [D-ネオ-Trp11、tert-Leu12]NT(8-13)、NT74L [DAB9,L-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(9-13)、NT66L [D-Lys8、L-ネオ-Trp11、tert-Leu12]NT(8-13)、NT74D [DAB9,Pro,D-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(9-13)、NT66D [D-Lys8、D-ネオ-Trp11、tert-Leu12]NT(8-13)、NT75L [DAB8 L-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT67L [D-Lys8、L-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT75D [DAB8,D-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT67D [D-Lys8、D-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT76L [D-Orn9,L-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT69L [N-メチル-Arg8,L-Lys9 L-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(8-13)、NT76D [D-Orn9,D-ネオ-Trp11]NT(8-13)、NT69D [N-メチル-Arg8 L-Lys9,D-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(8-13)、NT77L [D-Orn9,L-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(8-13)、NT71L [N-メチル-Arg8,DAB9 L-ネオ-Trp11,tert-leu12]NT(8-13)、NT77D [D-Orn9,D-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(8-13)、NT71D [N-メチル-Arg8,DAB9,D-ネオ-Trp11,tert-leu12]NT(8-13)、NT78L [N-メチル-Arg8,D-Orn9 L-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(8-13)、NT72L [D-Lys9,L-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(9-13)、およびNT78D [N-メチル-Arg8,D-Orn9,D-ネオ-Trp11,tert-Leu12]NT(8-13)(ここで、ネオ-Trpは(2-アミノ-3-[1H-インドリル]プロパン酸)である)が挙げられる。他のニューロテンシン類似体としては、β-ラクトテンシン (NTR2選択的)、JMV-449、およびPD-149またはPD-163(NTR1選択的；ニューロテンシンの還元アミド結合8-13断片)が挙げられる。
他のニューロテンシン類似体としては、アミノ酸が改変されたもの(例えば、本明細書に記載のもののいずれか)が挙げられる。ニューロテンシン類似体は、少なくとも1種の他のNTR受容体または両方と比較して、NTR1、NTR2、またはNTR3に対して選択的であってよい(例えば、少なくとも2、5、10、50、100、500、1000、5000、10,000、50,000、もしくは100,000倍高くNTR1、NTR2、またはNTR3のうちの1種に結合するか、またはこれを活性化することができる)。
GDNFおよびGDNF誘導体
特定の実施形態においては、ペプチドベクターをGDNF、GDNF類似体、GDNF断片、またはその改変形態に結合させる。特定の実施形態においては、GDNF類似体は、GDNF、GDNF類似体、またはその断片と実質的に同一の(例えば、少なくとも60％、70％、80％、85％、90％、95％、98％、99％同一の)配列である。
GDNFはジスルフィド結合したホモ二量体として分泌され、ドーパミン作動性ニューロン、プルキンエ細胞、運動ニューロン、および交感神経ニューロンの生存を支援することができる。これらの活性の1種以上を有するGDNF類似体または断片を本発明において用いることができ、そのような類似体および断片の活性を当業界で公知の任意の手段を用いて試験することができる。
ヒトGDNFは211アミノ酸のタンパク質(アイソフォーム1)；185アミノ酸のタンパク質(アイソフォーム2)、および133アミノ酸のタンパク質として発現される。成熟GDNFはアイソフォーム1のアミノ酸118-211、アイソフォーム2のアミノ酸92-185を含む134アミノ酸配列である。アイソフォーム3は、アミノ酸40-133に由来するトランスフォーミング増殖因子様ドメインを含む。
特定の実施形態においては、GDNF類似体はGDNFのスプライス変異体である。そのようなタンパク質はPCT公開第WO 2009/053536号に記載されており、プレ-(α)プロ-GDNF、プレ-(β)プロ-GDNF、およびプレ-(γ)プロ-GDNFスプライス変異体、ならびにプレ-プロ領域を欠く変異体：(α)プロ-GDNF、(β)プロ-GDNF、およびプレ-(γ)プロ-GDNFを含む。
GDNF類似体はまた、米国特許出願公開第2009/0069230号にも記載されており、配列：
Xaa1-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8
(式中、Xaa1はPhe、Trp、or Tyrであり; Xaa3はLeu、Ala、Ile、またはValであり; Xaa5はAla、Leu、Ile、またはValであり; Xaa6はGlyであり、D配置の任意のアミノ酸残基であるか、または存在せず; Xaa7はLys、Arg、もしくはHisであるか、または存在せず; およびXaa8はArg、Lys、もしくはHisであるか、または存在しない)
を有するGDNF類似体が挙げられる。Xaaはアミノ酸を表し、本発明者らはこれをアミノ酸残基と呼ぶこともできる。下付文字(ここでは、下付文字1〜8)はペプチド配列中の各アミノ酸の位置を表す。かくして、Xaa1はGDNF前駆体タンパク質の断片中の1番目のアミノ酸残基を表す。
特定の実施形態においては、GDNF前駆体タンパク質の断片は、(1) Phe-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8(例えば、Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Gly-Lys-Arg); (2) Xaa1-Pro-Leu-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8; (3) Phe-Pro-Leu-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8; (4) Xaa1-Pro-Xaa3-Pro-Ala-Xaa6-Xaa7-Xaa8; (5) Phe-Pro-Xaa3-Pro-Ala-Xaa6-Xaa7-Xaa8; (6) Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Xaa6-Xaa7-Xaa8; (7) Xaa1-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Gly-Xaa7-Xaa8; (8) Phe-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Gly-Xaa7-Xaa8; (9) Phe-Pro-Leu-Pro-Xaa5-Gly-Xaa7-Xaa8; (10) Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Gly-Xaa7-Xaa8; (11) Xaa1-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Xaa6-Lys-Xaa8; (12) Phe-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Xaa6-Lys-Xaa8; (13) Phe-Pro-Leu-Pro-Xaa5-Xaa6-Lys-Xaa8; (14) Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Xaa6-Lys-Xaa8; (15) Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Gly-Lys-Xaa8; (16) Xaa1-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Arg; (17) Phe-Pro-Xaa3-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Arg; (18) Phe-Pro-Leu-Pro-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Arg; (19) Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Xaa6-Xaa7-Arg;および(20) Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Gly-Xaa7-Argにより表される配列を有してもよい。
別の実施形態においては、GDNF前駆体タンパク質の断片は、式I(式中、Xaa1はPheであり、Xaa3はLeuでありXaa5はAlaであり、Xaa6はGlyであり、Xaa7はLysであり、およびXaa8はArgである(すなわち、Phe-Pro-Leu-Pro-Ala-Gly-Lys-Arg))に従うGDNF前駆体タンパク質の断片または一部であってよいｌ式Iにより表されるアミノ酸残基のうちの少なくとも1個(例えば、1個、2個、または3個)は存在しなくてもよい。例えば、Xaa6、Xaa7、および／またはXaa8は存在しなくてもよい。
別の実施形態においては、GDNF前駆体タンパク質または生物学的に活性な変異体の断片は、アミノ酸配列：
Pro-Pro-Xaa3-Xaa4-Pro-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Xaa9-Xa- a10- Xaa11-Xaa12-Xaa13-Xaa14
(式中、Xaa3はGluまたはAspであり; Xaa4はAla、Gly、Ile、Leu、Met、またはValであり; Xaa6はAla、Gly、Ile、Leu、Met、またはValであり; Xaa7はGluまたはAspであり; Xaa8はAspまたはGluであり; Xaa9はArg、His、またはLysであり; Xaa10はSer、Asn、Gln、またはThrであり; Xaa11はLeu、Ala、Gly、Ile、Leu、MetまたはValであり; Xaa12はGlyであるか、またはD配置の任意のアミノ酸残基であるか、または存在せず; Xaa13はArg、His、もしくはLysであるか、または存在せず; Xaa14はArg、His、もしくはLysであるか、または存在しない)
に従うアミノ酸残基の配列を有するか、またはそれを含んでもよい。式IIに従うペプチドの例は、配列：Pro-Pro-Glu-Ala-Pro-Ala-Glu-Asp-Arg-Ser-Leu-Gly-Arg-Argを有してもよい。
別の実施形態においては、GDNF前駆体タンパク質または生物学的に活性な変異体の断片は、式III：
Xaa1-Xaa2-Xaa3-Xaa4-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Xaa9- Xaa10-Xaa11-Xaa12-Xaa13-Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17- Xaa18-Xaa19-Xaa20-Xaa21-Xaa22 (III)
(式中、Xaa1およびXaa2は独立に、Arg、Lys、もしくはHであるか、または存在せず; Xaa3はGluまたはAspであり; Xaa4はArg、Lys、またはHisであり; Xaa5はAsn、Gln、Ser、またはThrであり; Xaa6はArg、Lys、またはHisであり; Xaa7はGln、Asn、Ser、またはThrであり; Xaa8、Xaa9、Xaa10、およびXaa11は独立に、Ala、Gly、Ile、Leu、Met、またはValであり; Xaa12はAsn、Gln、Ser、またはThrであり; Xaa13はProまたはSerであり; Xaa14はGluまたはAspであり; Xaa15はAsn、Gln、Ser、またはThrであり; Xaa16はSer、Asn、Gln、またはThrであり; Xaa17はLys、Arg、またはHisであり; Xaa18はGly、Ala、Ile、Leu、Met、またはValであり; Xaa19はLys、Arg、またはHisであり; Xaa20はGlyであり、D配置の任意のアミノ酸残基であるか、または存在せず; ならびにXaa21およびXaa22は独立に、Arg、Lys、Hisであるか、または存在しない)
のアミノ酸配列に従うアミノ酸残基の配列を有するか、またはそれを含んでもよい。式IIIに従うペプチドの例は、配列：Arg-Arg-Glu-Arg-Asn-Arg-Gln-Ala-Ala-Ala-Ala-Asn-Pro-Glu-Asn-Ser-Arg-Gly-Lys-Gly-Arg-Argを有してもよい。
他のGDNF類似体は、PCT公開第WO 2008/069876号に記載されている。これらの類似体としては、ERNRQAAAANPENSRGK-アミド; FPLPA-アミド; およびPPEAPAEDRSL-アミドが挙げられる。
さらに他のGDNF類似体がPCT公開第WO 2007/019860号に記載されている。この類似体としては、式：
Xa-(x)-Xb-Xc-Xd-Xf
(式中、XaはD、E、AまたはGであり、(x)は2〜3個のアミノ酸残基の配列またはアミノ酸残基A、D、E、G、I、K、L、P、Q、S、TおよびVからなる群より選択される1個のアミノ酸残基であり、Xbはアミノ酸残基YもしくはHであるか、または疎水性アミノ酸残基であり、ならびにXc、Xd、またはXfの少なくとも1個は荷電したアミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基である)
を有するものが挙げられる。この類似体は6〜22アミノ酸長であってよい。
さらなるGDNF類似体が米国特許出願公開第2006/0258576号に記載されている。これらの類似体としては、FPLPA-アミド、PPEAPAEDRSL-アミド、LLEAPAEDHSL-アミド、SPDKQMAVLP、SPDKQAAALP、SPDKQTPIFS、ERNRQAAAANPENSRGK-アミド、ERNRQAAAASPENSRGK-アミド、およびERNRQSAATNVENSSKK-アミドが挙げられる。
さらなるGDNF類似体として、機能的断片(例えば、本明細書に記載の断片のいずれか)、本明細書に記載の任意の改変を有するペプチド、またはそのペプチド模倣物質が挙げられる。そのような類似体および断片の活性を、当業界で公知の任意の手段を用いて試験することができる。
脳由来神経栄養因子(BDNF)およびBDNF誘導体
本発明の化合物は、BDNF、BDNF類似体、またはBDNF断片であるか、またはそれを含んでもよい。BDNFは神経成長因子ファミリーのタンパク質の糖タンパク質である。このタンパク質は、247アミノ酸のポリペプチド(アイソフォームA)、255アミノ酸のポリペプチド(アイソフォームB)、262アミノ酸のポリペプチド(アイソフォームC)、276アミノ酸のポリペプチド(アイソフォームD)、329アミノ酸のポリペプチド(アイソフォームE)としてコードされる。成熟した119アミノ酸の糖タンパク質はより大きい前駆体から加工されて、神経細胞集団の生存を促進する神経栄養因子になる。成熟タンパク質は、アイソフォームAプレタンパク質のアミノ酸129-247、アイソフォームBプレタンパク質のアミノ酸137-255、アイソフォームCプレタンパク質のアミノ酸144-162、アイソフォームDプレタンパク質のアミノ酸158-276、またはアイソフォームEプレタンパク質のアミノ酸211(または212)-329を含む。BDNFはTrkB受容体および低親和性神経成長因子受容体(LNGFRまたはp75)で作用する。BDNFは存在するニューロンの神経生存を支援し、また新しいニューロンの増殖および分化を促進することもできる。本発明のBDNF断片または類似体は、上記活性のいずれかを有してもよい。そのような類似体および断片の活性を、当業界で公知の任意の手段を用いて試験することができる。
BDNF類似体は米国特許出願公開第2004/0072291号に記載されており、10、16、20、29、31、36、38、39、42、44、49、52、53、54、61、63、71、76、86、87、90、92、98、100、102、103、および105からなる群より選択される1個以上の位置に、A、C、D、E、G、H、K、N、P、Q、R、S、またはTの置換を有するものが挙げられる。さらなる置換を以下の表3に記載する。
Figure 0005932642
Figure 0005932642
BDNF類似体は、1-アシル-グリセロールで改変されたBDNFを記載する米国特許第6,800,607号にも記載されている。これらの類似体としては、式：
Figure 0005932642
(式中、Aは、脳由来神経栄養因子の残基であり、Bは、ヒドロキシル基から水素原子を除去することにより調製されたグリセロール部分の2位置にヒドロキシル基を有する1-アシル-グリセロール誘導体の残基であり、Xは、化学的架橋であり、ならびにmは平均導入数であり、約0.5以下ではない)
の化合物である改変BDNF；(3)Xが式(2)：
Figure 0005932642
(式中、R1はアルキレン基である)
の基、または式(3)：
Figure 0005932642
(式中、R2およびR3は独立に、アルキレン基である)
の基である、上記(2)に記載の改変BDNF；(4)1-アシル-グリセロール誘導体が1-アシル-グリセロ-3-ホスホリルコリン、1-アシル-グリセロ-3-ホスホリルセリン、または1-アシル-グリセロ-3-ホスホリルエチルアミンである、上記(2)に記載の改変BDNF；(5)Bが、式(4)：
Figure 0005932642
(式中、R4はアシル基である)
の1-アシル-グリセロ-3-ホスホリルコリン残基、式(5)：
Figure 0005932642
(式中、R4はアシル基である)
の1-アシル-グリセロ-3-ホスホリルセリン残基、または式(6)：
Figure 0005932642
(式中、R4はアシル基である)
の1-アシル-グリセロ-ホスホリルエチルアミン残基である、上記(2)に記載の改変BDNF；(6)Bが式(4)：
Figure 0005932642
(式中、R4はアシル基である)の基である、上記(2)または(3)に記載の改変BDNF；(7)アシル基が8〜30個の炭素原子を有するアルカノイル基である、上記(2)、(3)、(4)、(5)および(6)のいずれか1項に記載の改変BDNF；(8)アシル基がパルミトイル基である、上記(2)、(3)、(4)、(5)、(6)および(7)のいずれか１項に記載の改変BDNF；(9)mが約1〜約6の範囲にある、上記(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)および(8)のいずれか１項に記載の改変BDNF；(11)R1が2〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキレン基である、上記(10)に記載の改変BDNF；(12)R1がトリメチレンである、上記(10)に記載の改変BDNFが挙げられる。
他のBDNF類似体としては、BDNFと、ポリエチレングリコールなどの水溶性ポリマーとのコンジュゲートを記載するPCT公開第WO 96/15146号に記載のものが挙げられる。さらなるBDNF類似体としては、機能的断片(例えば、本明細書に記載の任意の断片)、本明細書に記載の任意の改変を有するペプチド、またはそのペプチド模倣物質が挙げられる。そのような類似体の活性を、当業界で公知の任意の方法を用いて試験することができる。
改変ポリペプチド
本発明において用いられるペプチドベクターおよびペプチド／ポリペプチド剤は、改変アミノ酸配列を有してもよい。特定の実施形態においては、改変は所望の生物学的活性(例えば、BBBを通過する能力またはアゴニスト活性)を有意に破壊しない。改変は、元のポリペプチドの生物学的活性を低下させる(例えば、少なくとも5％、10％、20％、25％、35％、50％、60％、70％、75％、80％、90％、もしくは95％)、それに対する効果を有さないか、またはそれを増加させる(例えば、少なくとも5％、10％、25％、50％、100％、200％、500％、もしくは1000％)ことができる。改変ペプチドまたはポリペプチドは、in vivoでの安定性、生体利用能、毒性、免疫学的活性、免疫学的同一性、およびコンジュゲーション特性などのポリペプチドの特性を有するか、またはそれを最適化することができる。
改変としては、翻訳後プロセッシングなどの天然プロセス、または当業界で公知の化学的改変技術によるものが挙げられる。改変は、ポリペプチド主鎖、アミノ酸側鎖およびアミノ-またはカルボキシ-末端などのポリペプチド中のどこでも行ってよい。同じ型の改変が、所与のポリペプチド中のいくつかの部位に同じか、または異なる程度で存在してもよく、ポリペプチドは2個以上の型の改変を含んでもよい。ポリペプチドはユビキチン化の結果として分枝していてもよく、それらは分枝を有するか、または有さない環状であってもよい。環状、分枝状、分枝環状ポリペプチドは、翻訳後天然プロセスの結果生じてもよく、または合成的にこれを作製してもよい。他の改変としては、PEG化、アセチル化、アシル化、アセトミドメチル(Acm)基の付加、ADP-リボシル化、アルキル化、アミド化、ビオチニル化、カルバモイル化、カルボキシエチル化、エステル化、フィアビンとの共有結合、ヘム部分との共有結合、ヌクレオチドもしくはヌクレオチド誘導体の共有結合、薬剤の共有結合、マーカー(例えば、蛍光マーカーもしくは放射性マーカー)の共有結合、脂質もしくは脂質誘導体の共有結合、ホスファチジルイノシトールの共有結合、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、デメチル化、共有架橋の形成、シスチンの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、γ-カルボキシル化、糖鎖付加、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨード化、メチル化、ミリストイル化、酸化、タンパク質溶解的プロセッシング、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化、硫酸化、アルギニル化などのタンパク質へのアミノ酸の転移RNA媒介性付加およびユビキチン化が挙げられる。
改変ポリペプチドはまた、ポリペプチド配列中に、保存的または非保存的である(例えば、D-アミノ酸、デスアミノ酸)アミノ酸挿入、欠失、または置換を含んでもよい(例えば、そのような変化がポリペプチドの生物学的活性を実質的に変化させない場合)。特に、本発明のポリペプチドのいずれかのアミノ末端またはカルボキシ末端への1個以上のシステイン残基の付加は、例えば、ジスルフィド結合によりこれらのポリペプチドのコンジュゲーションを容易にすることができる。例えば、Angiopep-1(配列番号67)、Angiopep-2(配列番号97)、またはAngiopep-7(配列番号112)を、アミノ末端に1個のシステイン残基を含む(それぞれ、配列番号71、113、および115)か、またはカルボキシ末端に1個のシステイン残基を含む(それぞれ、配列番号72、114、および116)ように改変することができる。アミノ酸置換は、保存的(すなわち、残基を同じ一般型もしくは基の別のものにより置換する)または非保存的(すなわち、残基を別の型のアミノ酸により置換する)であってよい。さらに、非天然アミノ酸を、天然アミノ酸(すなわち、非天然保存的アミノ酸置換または非天然非保存的アミノ酸置換)に置換することができる。
合成的に作製されたポリペプチドは、DNAによっては天然にコードされないアミノ酸(例えば、非天然アミノ酸)の置換を含んでもよい。非天然アミノ酸の例としては、D-アミノ酸、システインの硫黄原子に結合したアセチルアミノメチル基を有するアミノ酸、PEG化アミノ酸、式NH2(CH2)nCOOH(式中、nは2〜6である)のω-アミノ酸、サルコシン、t-ブチルアラニン、t-ブチルグリシン、N-メチルイソロイシン、およびノルロイシンなどの中性非極性アミノ酸が挙げられる。フェニルグリシンは、Trp、Tyr、もしくはPheに置換してもよく；シトルリンおよびメチオニンスルホキシドは中性非極性であり、システイン酸は酸性であり、ならびにオルニチンは塩基性である。プロリンをヒドロキシプロリンで置換してもよく、これは特性を付与するコンフォメーションを保持する。
類似体を置換的突然変異誘発により作製することができ、これは元のポリペプチドの生物学的活性を保持する。「保存的置換」として同定された置換の例を表4に示す。そのような置換が望ましくない変化をもたらす場合、表4で「例示的置換」と命名されたか、またはアミノ酸クラスを参照して本明細書にさらに記載されるような他の型の置換を導入し、生成物をスクリーニングする。
(a)例えば、シートもしくはらせんコンフォメーションとして置換領域におけるポリペプチド主鎖の構造、(b)標的部位で分子の電荷もしくは疎水性、または(c)側鎖の嵩の維持に対するその効果において有意に異なる置換を選択することにより、機能または免疫学的同一性の実質的改変を達成する。天然残基は、共通の側鎖特性に基づいて群に分割される：
(1)疎水性：ノルロイシン、メチオニン(Met)、アラニン(Ala)、バリン(Val)、ロイシン(Leu)、イソロイシン(Ile)、ヒスチジン(His)、トリプトファン(Trp)、チロシン(Tyr)、フェニルアラニン(Phe)、
(2)中性疎水性：システイン(Cys)、セリン(Ser)、トレオニン(Thr)、
(3)酸性／負電荷：アスパラギン酸(Asp)、グルタミン酸(Glu)、
(4)塩基性：アスパラギン(Asn)、グルタミン(Gln)、ヒスチジン(His)、リジン(Lys)、アルギニン(Arg)、
(5)鎖の向きに影響する残基：グリシン(Gly)、プロリン(Pro)、
(6)芳香族：トリプトファン(Trp)、チロシン(Tyr)、フェニルアラニン(Phe)、ヒスチジン(His)、
(7)極性：Ser、Thr、Asn、Gln、
(8)塩基性／正電荷：Arg、Lys、His、および
(9)荷電：Asp、Glu、Arg、Lys、His。
他のアミノ酸置換を表4に列挙する。
Figure 0005932642
ポリペプチド誘導体およびペプチド模倣物質
天然アミノ酸からなるポリペプチドに加えて、ペプチド模倣物質またはポリペプチド類似体も本発明により包含され、本発明の化合物において用いられるペプチドベクターまたはペプチド／ポリペプチド剤を形成することができる。ポリペプチド類似体は、鋳型ポリペプチドのものと類似する特性を有する非ペプチド薬剤として製薬業界において一般的に用いられている。非ペプチド化合物は「ペプチド模倣体」またはペプチド模倣物質と呼ばれる(Fauchere et al., Infect. Immun. 54:283-287, 1986およびEvans et al., J. Med. Chem. 30:1229-1239, 1987)。治療上有用なペプチドまたはポリペプチドと構造的に関連するペプチド模倣体を用いて、等価な、または増強された治療もしくは予防効果をもたらすことができる。一般的には、ペプチド模倣物質は天然受容体結合ポリペプチドなどのパラダイムポリペプチド(すなわち、生物学的もしくは薬理学的活性を有するポリペプチド)と構造的に類似するが、当業界でよく知られた方法(Spatola, Peptide Backbone Modifications, Vega Data, 1:267, 1983; Spatolaら、Life Sci. 38:1243-1249, 1986; Hudsonら、Int. J. Pept. Res. 14:177-185, 1979; およびWeinstein, 1983, Chemistry and Biochemistry, of Amino Acids, Peptides and Proteins, Weinstein(編)Marcel Dekker, New York)により、-CH2NH-、-CH2S-、-CH2-CH2-、-CH=CH- (シスおよびトランス)、-CH2SO-、-CH(OH)CH2-、-COCH2-などの結合により置換されていてもよい1個以上のペプチド結合を有する。そのようなポリペプチド模倣体は、より経済的な生産、より高い化学的安定性、増強された薬理特性(例えば、半減期、吸収、効能、効率)、低い抗原性などの天然ポリペプチドを超える有意な利点を有してもよい。
本明細書に記載のペプチドベクターはBBBを効率的に通過するか、または特定の細胞型(例えば、本明細書に記載のもの)を標的化することができるが、その有効性はプロテアーゼの存在により低下し得る。同様に、本発明において用いられるペプチド／ポリペプチド剤の有効性は同様に低下し得る。血清プロテアーゼは、L-アミノ酸および切断のためのペプチド結合などの特定の基質要件を有する。さらに、血清中のプロテアーゼ活性の最も顕著な成分であるエキソペプチダーゼは、通常はポリペプチドの最初のペプチド結合に対して作用し、遊離N-末端を必要とする(Powellら、Pharm. Res. 10:1268-1273, 1993)。これに照らせば、改変型のポリペプチドを使用することが有利であることが多い。改変ポリペプチドは元のL-アミノ酸ポリペプチドの構造特性を保持するが、プロテアーゼおよび／またはエキソペプチダーゼによる切断を容易に受けやすいものではないのが有利である。
同じ型のD-アミノ酸を有する共通配列(例えば、エナンチオマー；L-リジンの代わりにD-リジン)の1個以上のアミノ酸の全体的置換を用いて、より安定なポリペプチドを作製することができる。かくして、本明細書に記載のポリペプチド誘導体またはペプチド模倣物質は、全てL-、全てD-、またはD,L混合型ポリペプチドであってよい。ペプチダーゼは基質としてD-アミノ酸を利用することができないため、N末端またはC末端D-アミノ酸の存在は、ポリペプチドのin vivoでの安定性を増加させる(Powellら, Pharm. Res. 10:1268-1273, 1993)。逆D-ポリペプチドは、L-アミノ酸を含有するポリペプチドに対して逆方向の配列中に配置されたD-アミノ酸を含有するポリペプチドである。かくして、L-アミノ酸ポリペプチドのC末端残基は、D-アミノ酸ポリペプチドにとってN末端などになる。逆D-ポリペプチドはL-アミノ酸ポリペプチドと同じ三次コンフォメーションを保持し、従って同じ活性を保持するが、in vitroおよびin vivoにおいて酵素的分解に対してより安定であり、かくして、元のポリペプチドよりも高い治療効果を有する(BradyおよびDodson, Nature 368:692-693, 1994ならびにJamesonら、Nature 368:744-746, 1994)。逆D-ポリペプチドに加えて、共通配列または実質的に同一の共通配列変化を含む拘束されたポリペプチドを、当業界でよく知られた方法により作製することができる(Rizoら、Ann. Rev. Biochem. 61:387-418, 1992)。例えば、ジスルフィド架橋を形成することができるシステイン残基を付加し、それによって、環状ポリペプチドをもたらすことにより、拘束されたポリペプチドを作製することができる。環状ポリペプチドは、遊離NまたはC末端を有さない。従って、それらはエキソペプチダーゼによるタンパク質溶解を受けにくいが、それらは勿論、ポリペプチド末端で切断しないエンドペプチダーゼを受けやすい。N末端またはC末端D-アミノ酸を有するポリペプチドおよび環状ポリペプチドのアミノ酸配列は通常、それぞれ、N末端もしくはC末端D-アミノ酸残基の存在、またはその環状構造を除いて、それらが一致するポリペプチドの配列と同一である。
分子内ジスルフィド結合を含む環状誘導体を、アミノおよびカルボキシ末端などの環化のために選択された位置に好適なS-保護システインまたはホモシステイン残基を組込みながら、従来の固相合成により調製することができる(Sahら、J. Pharm. Pharmacol. 48:197, 1996)。鎖集合の完了後、(1)S-保護基を選択的に除去した後、対応する2個の遊離SH-官能基を支持体上で酸化させてS-S結合を形成させた後、支持体から生成物を従来通り除去し、好適な精製手順にかけるか、または(2)完全な側鎖脱保護と共に支持体からポリペプチドを除去した後、高度に希釈した水性溶液中で遊離SH-官能基を酸化することにより、環化を実施することができる。
分子内アミド結合を含む環状誘導体を、環化のために選択された位置に、好適なアミノおよびカルボキシル側鎖保護されたアミノ酸誘導体を組込みながら、従来の固相合成により調製することができる。分子内-S-アルキル結合を含む環状誘導体を、環化のために選択された位置に、好適なアミノ保護された側鎖、および好適なS-保護されたシステインもしくはホモシステイン残基を有するアミノ酸残基を組込みながら、従来の固相化学により調製することができる。
ポリペプチドのN末端またはC末端残基に対して作用するペプチダーゼに対する耐性を付与するための別の有効な手法は、改変ポリペプチドが最早ペプチダーゼの基質ではなくなるように、ポリペプチド末端に化学基を付加することである。1つのそのような化学的改変は、一方または両方の末端でのポリペプチドの糖鎖付加である。特定の化学的改変、特に、N末端糖鎖付加は、ヒト血清中でのポリペプチドの安定性を増加させることが示されている(Powellら、Pharm. Res. 10:1268-1273, 1993)。血清安定性を増強する他の化学的改変としては、限定されるものではないが、アセチル基などの1〜12個の炭素の低級アルキルからなるN-末端アルキル基の付加、および／またはC末端アミドもしくは置換アミド基の付加が挙げられる。特に、本発明は、N-末端アセチル基および／またはC-末端アミド基を担持するポリペプチドからなる改変ポリペプチドを含む。
また、誘導体がポリペプチドの所望の機能的活性を保持するという条件で、通常はポリペプチドの部分ではないさらなる化学的部分を含有する他の型のポリペプチド誘導体も本発明により含まれる。そのような誘導体の例としては、(1)アミノ末端または別の遊離アミノ基のN-アシル誘導体(式中、アシル基はアルカノイル基(例えば、アセチル、ヘキサノイル、オクタノイル)、アロイル基(例えば、ベンゾイル)もしくはF-moc(フルオレニルメチル-O-CO-)などのブロッキング基；(2)カルボキシ末端または別の遊離カルボキシもしくはヒドロキシル基のエステル；(3)アンモニアもしくは好適なアミンとの反応により生成されるカルボキシ末端または別の遊離カルボキシル基のアミド；(4)リン酸化誘導体；(5)抗体または他の生物学的リガンドにコンジュゲートさせた誘導体ならびに他の型の誘導体が挙げられる。
本明細書に記載のポリペプチドへの追加のアミノ酸残基の付加の結果生じるより長いポリペプチド配列も、本発明に包含される。そのようなより長いポリペプチド配列は、上記のポリペプチドと同じ生物学的活性および特異性(例えば、細胞指向性)を有すると予想される。実質的な数の追加アミノ酸を有するポリペプチドは排除されないが、いくつかの大きいポリペプチドは有効な配列を隠す配置を取り、それによって標的(例えば、LRPまたはLRP2などのLRP受容体ファミリーのメンバー)への結合を阻害し得る。これらの誘導体は競合的アンタゴニストとして作用することができる。かくして、本発明は伸長を有するポリペプチドまたは本明細書に記載のポリペプチドの誘導体を包含するが、この伸長はポリペプチドまたはその誘導体の細胞標的化活性を破壊しないのが望ましい。
本発明に含まれる他の誘導体は、直接的に、またはアラニン残基の短いストレッチもしくはタンパク質溶解のための推定部位などにより(例えば、カテプシンによる、例えば、米国特許第5,126,249号および欧州特許第495 049号を参照されたい)、スペーサーを介して互いに共有的に連結された、本明細書に記載の2個の同じポリペプチド、または2個の異なるポリペプチドからなる二重ポリペプチドである。本明細書に記載のポリペプチドの多量体は、同じか、もしくは異なるポリペプチドまたはその誘導体から形成される分子のポリマーからなる。
本発明はまた、そのアミノもしくはカルボキシ末端、またはその両方で、異なるタンパク質のアミノ酸配列に連結された、本明細書に記載のポリペプチド、またはその断片を含有するキメラまたは融合タンパク質であるポリペプチド誘導体も包含する。そのようなキメラまたは融合タンパク質を、該タンパク質をコードする核酸の組換え発現により作製することができる。例えば、キメラまたは融合タンパク質は、望ましくは等価な、またはより高い機能的活性を有するキメラまたは融合タンパク質をもたらす記載のポリペプチドの1つと共有される少なくとも6個のアミノ酸を含んでもよい。
ペプチド模倣物質を同定するためのアッセイ
上記のように、本明細書に記載のポリペプチドの主鎖形状および薬理作用団展示(ペプチド模倣物質)を複製するように作製された非ペプチド化合物は、より高い代謝安定性、より高い効能、より長い作用期間、およびより良好な生体利用能の属性を有することが多い。
ペプチド模倣化合物を、生物ライブラリー、空間的に接近可能な平行固相ライブラリーまたは溶液相ライブラリー、解析を要する合成ライブラリー法、「1ビーズ1化合物」ライブラリー法、およびアフィニティークロマトグラフィー選択を用いる合成ライブラリー法などの、当業界で公知のコンビナトリアルライブラリー法においていくつかの手法のいずれかを用いて取得することができる。生物ライブラリー手法はペプチドライブラリーに限られるが、他の4つの手法はペプチド、非ペプチドオリゴマー、または小分子ライブラリーの化合物に適用可能である(Lam, Anticancer Drug Des. 12:145, 1997)。分子ライブラリーの合成のための方法の例を、当業界で、例えば、DeWittら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6909, 1993); Erbら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:11422, 1994); Zuckermannら(J. Med. Chem. 37:2678, 1994); Choら(Science 261:1303, 1993); Carellら(Angew. Chem, Int. Ed. Engl. 33:2059, 1994 and ibid 2061); およびGallopら(Med. Chem. 37:1233, 1994)に見出すことができる。化合物のライブラリーを、溶液中で(例えば、Houghten, Biotechniques 13:412-421, 1992)、またはビーズ(Lam, Nature 354:82-84, 1991)、チップ(Fodor, Nature 364:555-556, 1993)、細菌もしくは胞子(米国特許第5,223,409号)、プラスミド(Cullら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:1865-1869, 1992)もしくはファージ(ScottおよびSmith, Science 249:386-390, 1990)、もしくはルシフェラーゼ上で提供し、生成物への好適な基質の変換の決定により酵素標識を検出することができる。
一度、本明細書に記載のポリペプチドを同定したら、限定されるものではないが、示差的溶解性(例えば、沈降)、遠心分離、クロマトグラフィー(例えば、アフィニティー、イオン交換、およびサイズ排除)などの任意の数の標準的方法、またはペプチド、ペプチド模倣物質、もしくはタンパク質の精製に用いられる任意の他の標準的技術により、それを単離および精製することができる。同定された目的のポリペプチドの機能的特性を、当業界で公知の任意の機能的アッセイを用いて評価することができる。細胞内シグナリングにおける下流の受容体機能(例えば、細胞増殖)を評価するためのアッセイを用いるのが望ましい。
例えば、本発明のペプチド模倣化合物を、以下の3相プロセス：(1)本明細書に記載の特定の細胞型を標的化するのに必要な二次構造の領域を同定するために本明細書に記載のポリペプチドを走査すること；(2)コンフォメーション的に拘束されたジペプチド代用物を使用して主鎖形状を精製し、これらの代用物に対応する有機プラットフォームを提供すること；ならびに(3)最良の有機プラットフォームを用いて、天然ポリペプチドの所望の活性を模倣するように設計された候補のライブラリー中に有機薬理作用団を展示させること、を用いて取得することができる。より詳細には、3相は以下の通りである。第1相においては、リード候補ポリペプチドを走査し、その構造を短縮させてその活性の要件を同定する。元のポリペプチドの一連のポリペプチド類似体を合成する、第2相においては、最良のポリペプチド類似体を、コンフォメーション的に拘束されたジペプチド代用物を用いて精査する。インドリジジン-2-オン、インドリジジン-9-オンおよびキノリジジノンアミノ酸(それぞれ、I2aa、I9aaおよびQaa)を、最良のペプチド候補の主鎖形状を研究するためのプラットフォームとして用いる。これらのプラットフォームおよび関連するプラットフォーム(Halabら、Biopolymers 55:101-122, 2000およびHanessianら、Tetrahedron 53:12789-12854, 1997に概説されている)を、ポリペプチドの特定の領域に導入して、様々な方向に薬理作用団を指向させることができる。これらの類似体の生物学的評価は活性のための形状要件を模倣する改善されたリードポリペプチドを同定する。第3相においては、最も活性の高いリードポリペプチドに由来するプラットフォームを用いて、天然ペプチドの活性を担う薬理作用団の有機代用物を展示させる。薬理作用団と足場を、平行合成形式で組合わせる。ポリペプチドの誘導と上記の相を、当業界で公知の方法を用いる他の手段によって達成することもできる。
本明細書に記載のポリペプチド、ポリペプチド誘導体、ペプチド模倣物質または他の小分子から決定された構造機能相関を用いて、類似するか、またはより良好な特性を有する類似分子構造を精製および調製することができる。従って、本発明の化合物はまた、本明細書に記載のポリペプチドの構造、極性、電荷特性および側鎖特性を共有する分子を含む。
まとめると、本開示に基づいて、当業者であれば、薬剤を特定の細胞型(例えば、本明細書に記載のもの)に標的化するための化合物を同定するのに有用であるペプチドおよびペプチド模倣物質スクリーニングアッセイを開発することができる。本発明のアッセイを、低効率、高効率、または超高効率スクリーニング形式のために開発することができる。本発明のアッセイは、自動化しやすいアッセイを含む。
疾患および症状
本発明の化合物を用いて、様々な疾患および症状を治療することができる。本発明の化合物はBBBを通過するか、または特定の細胞型に進入することができるため、神経変性疾患および癌などの神経障害の治療を、本発明の多量体を用いて増強することができる。
癌治療
抗癌剤などの本発明の化合物を用いて、任意の脳または中枢神経系の疾患(例えば、グリア芽腫、星状細胞腫、グリオーマ、髄芽腫、乏突起膠腫、神経膠腫、上衣腫、および髄膜腫)を治療することができる。従って、肝臓、肺、腎臓、脾臓または筋肉に効率的に輸送される化合物(例えば、Angiopep-1〜Angiopep-7)を、好適な治療剤と一緒に用いて、これらの組織と関連する疾患(例えば、肝細胞癌、肝臓癌、小細胞癌(例えば、燕麦細胞癌)、混合小細胞／大細胞癌、混合小細胞癌、および転移性腫瘍などの癌)を治療することもできる。転移性腫瘍は、乳癌、結腸癌、前立腺癌、肉腫、膀胱癌、神経芽腫、ウィルムス腫瘍、リンパ腫、非ホジキンリンパ腫および特定のT細胞リンパ腫などの任意の組織の癌から生じるものであってよい。本発明の組成物を用いて治療することができるさらなる癌の例としては、肝細胞癌、乳癌、マントル細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫などの様々なリンパ腫を含む頭部および頸部の癌、アデノーマ、扁平細胞癌、喉頭癌、網膜の癌、食道の癌、多発性骨髄腫、卵巣癌、子宮癌、黒色種、結腸直腸癌、膀胱癌、前立腺癌、肺癌(非小細胞肺癌など)、膵臓癌、頸部癌、頭部および頸部の癌、皮膚癌、鼻咽頭癌、脂肪肉腫、上皮癌、腎細胞癌、胆嚢腺癌、耳下腺癌、子宮内膜肉腫、多剤耐性癌；ならびに腫瘍血管形成、黄斑変性(例えば、滲出型／萎縮型AMD)、角膜血管新生、糖尿病性網膜症、血管新生緑内障、近視性変性と関連する血管新生などの増殖性疾患および症状ならびに再狭窄および多発性嚢胞腎などの他の増殖性疾患および症状が挙げられる。BBBを横断して効率的に輸送されるベクターを用いて治療することができる脳の癌としては、星状細胞腫、毛様細胞性星状細胞腫、胚芽異形成性神経上皮腫瘍、乏突起膠腫、上衣腫、多形成グリア芽細胞腫、混合性神経膠腫、乏突起星細胞腫、髄芽腫、網膜芽腫、神経芽腫、胚細胞腫、および奇形腫が挙げられる。
GLP-1に基づく治療
GLP-1アゴニストなどの本発明の化合物を、脳、または特に、組織におけるGLP-1アゴニスト活性が望まれる任意の治療適用において用いることができる。GLP-1アゴニスト活性は、インスリン分泌の刺激(すなわち、インクレチンホルモンとして作用する)およびグルカゴン分泌の阻害と関連し、それによって食後高血糖の制限に寄与する。GLP-1アゴニストはまた、胃腸運動および分泌を阻害し、かくして、エンテロガストロンおよび「回腸ブレーキ」機構の一部として作用することができる。GLP-1はまた、食欲および食物摂取の生理学的調節因子であるようである。これらの作用のため、GLP-1およびGLP-1受容体アゴニストを、例えば、Kinzigら、J Neurosci 23:6163-6170, 2003に概説されたような、代謝障害の治療に用いることができる。そのような障害としては、肥満、高血糖、脂質異常症、高トリグリセリド血症、X症候群、インスリン耐性、IGT、糖尿病性脂質異常症、高脂血症、心血管疾患、および高血圧が挙げられる。
GLP-1はまた、米国特許第5,846,937号に記載のように、鎮静効果または抗不安効果などの神経学的効果も有する。かくして、GLP-1アゴニストを、不安、攻撃性、精神病、発作、パニック発作、ヒステリー、または睡眠障害の治療において用いることができる。また、GLP-1アゴニストはアミロイド-βペプチドおよびグルタミン酸誘導性アポトーシスに対してニューロンを保護することが示されているため(Perryら、Curr Alzheimer Res 2:377-85, 2005)、GLP-1アゴニストを用いてアルツハイマー病を治療することもできる。
GLP-1アゴニストのための他の治療的使用としては、学習能力の改善、神経保護の増強、ならびに例えば、神経発生の調節を介する中枢神経系の疾患または障害、ならびに例えば、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、ALS、卒中、ADD、および神経精神症候群の症候の軽減が挙げられる(米国特許第6,969,702号および米国特許出願第2002/0115605号)。GLP-1アゴニストを用いる神経発生の刺激は、例えば、Bertilssonら、J Neurosci Res 86:326-338, 2008に記載されている。
さらに他の治療的使用としては、肝臓の肝細胞／前駆細胞の機能的膵臓細胞への転換(米国特許出願公開第2005/0053588号)；β-細胞破壊の防止(米国特許第7,259,233号および第6,569,832号)ならびにβ-細胞増殖の刺激(米国特許出願公開第2003/0224983号); 肥満の治療(米国特許第7,211,557号); 食欲の抑制および満腹感の誘導(米国特許出願公開第2003/0232754号); 過敏性腸症候群の治療(米国特許第6,348,447号); 心筋梗塞(米国特許第6,747,006号)および卒中(PCT公開第WO 00/16797号)に関連する罹患率および／もしくは死亡率; Q波心筋梗塞が存在しないことを特徴とする急性冠症候群の治療(米国特許第7,056,887号); 術後異化変化の弱力化(米国特許第6,006,753号); 冬眠心筋もしくは糖尿病性心筋症の治療(米国特許第6,894,024号); ノルエピネフリンの血漿血液レベルの抑制(米国特許第6,894,024号); 尿中ナトリウム排出の増加、尿中カリウム濃度の低下(米国特許第6,703,359号); 毒性循環血漿量過多と関連する症状もしくは障害、例えば、腎不全、鬱血性心不全、ネフローゼ症候群、肝硬変、肺水腫、および高血圧の治療(米国特許第6,703,359号); 変力応答の誘導および心筋収縮能の増加(米国特許第6,703,359号); 多嚢胞性卵巣症候群の治療(米国特許第7,105,489号); 呼吸困難の治療(米国特許出願公開第2004/0235726号); 非消化管経路、すなわち、静脈内、皮下、筋肉内、腹膜、または他の注射もしくは輸液を介する栄養摂取の改善(米国特許第6,852,690号); 腎症の治療(米国特許出願公開第2004/0209803号); 例えば、異常な左心室駆出率を伴う左心室収縮機能障害の治療(米国特許第7,192,922号); 例えば、下痢、術後ダンピング症候群および過敏性腸症候群などの胃腸障害の治療もしくは予防のため、ならびに内視鏡手順における前投薬としての幽門洞十二指腸運動の阻害(米国特許第6,579,851号); 重症疾患多発性ニューロパシー(CIPN)および全身性炎症反応症候群(SIRS)の治療(米国特許出願公開第2003/0199445号); トリグリセリドレベルの調節および脂質異常症の治療(米国特許出願公開第2003/0036504号および第2003/0143183号); 虚血後の血流の再かん流により引き起こされる器官組織損傷の治療(米国特許第6,284,725号); 冠動脈性心疾患危険因子(CHDRF)症候群の治療(米国特許第6,528,520号)などが挙げられる。
レプチンに基づく治療
レプチンまたは関連分子を含む本発明の化合物を用いて、代謝障害、神経疾患、ならびに他の適応症を治療することができる。
特定の実施形態においては、本発明の化合物を用いて、代謝障害を治療する。そのような障害としては、糖尿病(I型もしくはII型)、肥満、高血糖症、脂質異常症、高トリグリセリド血症、X症候群、インスリン耐性、IGT、糖尿病性脂質異常症、高脂血症、心血管疾患、および高血圧が挙げられる。レプチンは食物摂取を減少させ、かくして、これを用いて体重を減少させ、食物摂取の減少または体重減少が有益である疾患を治療することができる。
本明細書に記載のペプチドベクターはBBBを横断して薬剤を輸送することができるため、本発明の化合物はまた、神経変性疾患または中枢神経系(CNS)、末梢神経系、もしくは自律神経系(例えば、ニューロンが喪失するか、もしくは退化している場合)の他の症状などの神経疾患の治療にとっても有用である。多くの神経変性疾患は、運動失調(すなわち、非協調筋肉運動)および／または記憶喪失を特徴とする。神経変性疾患としては、アレキサンダー病、アルパー病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS；すなわち、ルー・ゲーリック病)、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病(シュピールマイヤー・フォークト・シェーグレン・バッテン病)、ウシ海綿状脳症(BSE)、カナバン病、コケイン症候群、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、ハンチントン病、HIV関連認知症、ケネディー病、クラッベ病、レヴィー小体認知症、マチャド・ジョゼフ病(3型脊髄小脳失調症)、多発性硬化症、多系統萎縮症、ナルコレプシー、神経ボレリア症、パーキンソン病、ペリツェウス・メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、プリオン病、レフサム病、シルダー病(すなわち、副腎白質萎縮症)、統合失調症、脊髄小脳失調、脊髄性筋萎縮症、スティール・リチャードソン・オルスゼフスキー病、および脊髄癆が挙げられる。
また、本発明の化合物を用いて、他の器官または組織に認められる疾患を治療することもできる。例えば、Angiopep-7(配列番号112)は肝臓、肺、腎臓、脾臓、および筋肉細胞中に効率的に輸送され、これらの組織と関連する疾患(例えば、肝細胞癌および肺癌)の選択的治療を可能にする。本発明の化合物を用いて、特定の遺伝子転写物の下方調節が有用であり得る、ダウン症候群(すなわち、トリソミー21)などの遺伝的傷害を治療することもできる。
ニューロテンシンに基づく治療
本発明の化合物を、ニューロテンシン活性が有益である任意の好適な治療適用において用いることができる。脳において、NTはドーパミン作動性受容体および他の神経伝達因子系と関連する。末梢性NTは消化系および心血管系の両方に対してパラクラインおよびエンドクラインペプチドとして作用する。精神障害、代謝障害、および疼痛などの様々な治療適用がニューロテンシンについて提唱されている。ニューロテンシンは統合失調症と関連する脳の領域において神経伝達を調節することが示されているため、ニューロテンシンおよびニューロテンシン受容体アゴニストは抗精神病剤として提唱されている。
本明細書に記載のポリペプチドはBBBを横断して薬剤を輸送することができるため、本発明の化合物はまた、神経変性疾患または中枢神経系(CNS)、末梢神経系、もしくは自律神経系(例えば、ニューロンが喪失するか、もしくは退化している場合)の他の症状などの神経疾患の治療にとっても有用である。ニューロテンシンは抗精神病剤として提唱されており、かくして、統合失調症および双極性障害などの疾患の治療において有用であり得る。多くの神経変性疾患は、運動失調(すなわち、非協調筋肉運動)および／または記憶喪失を特徴とする。神経変性疾患としては、アレキサンダー病、アルパー病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS；すなわち、ルー・ゲーリック病)、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病(シュピールマイヤー・フォークト・シェーグレン・バッテン病)、ウシ海綿状脳症(BSE)、カナバン病、コケイン症候群、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、ハンチントン病、HIV関連認知症、ケネディー病、クラッベ病、レヴィー小体認知症、マチャド・ジョゼフ病(3型脊髄小脳失調症)、多発性硬化症、多系統萎縮症、ナルコレプシー、神経ボレリア症、パーキンソン病、ペリツェウス・メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、プリオン病、レフサム病、シルダー病(すなわち、副腎白質萎縮症)、統合失調症、脊髄小脳失調、脊髄性筋萎縮症、スティール・リチャードソン・オルスゼフスキー病、および脊髄癆が挙げられる。
本発明の化合物を用いて、被験体の体温を低下させることができる。体温の低下は卒中、脳虚血、心虚血、もしくは脊髄損傷などの神経損傷に罹患しているか、または最近罹患した被験体において有益であることが示されているため、従って、そのような治療はこれらの症状の合併症を減少させるのに有用であろう。
ニューロテンシンはまた、鎮痛作用を有することが知られている。かくして、本発明の化合物を用いて、被験体における疼痛を減少させることができる。被験体は急性疼痛(例えば、機械的疼痛、熱疼痛、冷疼痛、虚血性疼痛、および化学誘導性疼痛からなる群より選択される)に罹患していてもよい。他の型の疼痛としては、末梢もしくは中枢神経障害性疼痛、炎症性疼痛、片頭痛関連疼痛、頭痛関連疼痛、過敏性腸症候群関連疼痛、線維筋痛関連疼痛、関節炎痛、骨格痛、関節痛、胃腸痛、筋肉痛、狭心痛、顔面痛、骨盤痛、跛行、術後疼痛、外傷後疼痛、緊張型頭痛、分娩痛、婦人科痛、または化学療法誘導性疼痛が挙げられる。
ニューロテンシンを用いて代謝障害を治療することができるという証拠が存在する；例えば、米国特許出願第2001/0046956号を参照されたい。かくして、本発明の化合物を用いて、そのような障害を治療することができる。代謝障害は、糖尿病(例えば、I型もしくはII型)、肥満、肥満の結果としての糖尿病、高血糖症、脂質異常症、高トリグリセリド血症、X症候群、インスリン耐性、耐糖能異常(IGT)、糖尿病性脂質異常症、高脂血症、心血管疾患、または高血圧であってよい。被験体は、体重過多、肥満体、または過食症患者であってよい。
ニューロテンシンはまた、特に、精神刺激剤による被験体における薬物中毒を治療するか、または薬物乱用を減少させることができると提唱されている。かくして、本発明の化合物は、アンフェタミン、メタンフェタミン、3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン、ニコチン、コカイン、メチルフェニダート、およびアレコリンなどの薬物中毒または薬物乱用を治療するのに有用であってよい。
GDNF/BDNFに基づく治療
GDNFおよびBDNFに基づく化合物を用いて、神経細胞生存の増強(例えば、神経細胞死速度の低下)または神経細胞形成速度の増加が有益である任意の疾患または症状を治療することができる。そのような症状としては、神経変性障害、例えば、ポリグルタミン伸長障害(例えば、ハンチントン病(HD)、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症、ケネディー病(球脊髄性筋萎縮症とも呼ばれる)、および脊髄小脳失調(例えば、1型、2型、3型(マチャド・ジョゼフ病とも呼ばれる)、6型、7型、および17型)、別の取りヌクレオチド反復伸長障害(例えば、脆弱性X症候群、脆弱性XE精神遅滞、フリードライヒ失調症、筋強直性ジストロフィー、8型脊髄小脳失調、および12型脊髄小脳失調)、アレキサンダー病、アルパー病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病(シュピールマイヤー・フォークト・シェーグレン・バッテン病とも呼ばれる)、カナバン病、コケイン症候群、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、虚血性卒中、クラッベ病、レヴィー小体認知症、多発性硬化症、多系統萎縮症、パーキンソン病、ペリツェウス・メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、脊髄損傷、脊髄性筋萎縮症、スティール・リチャードソン・オルスゼフスキー病、および脊髄癆からなる群より選択される障害が挙げられる。他の症状としては、損傷(例えば、脊髄損傷)、脳震盪、虚血性卒中、および出血性脳卒中が挙げられる。
投与および用量
本発明はまた、治療上有効量の本発明の化合物を含有する医薬組成物を特徴とする。この組成物を、様々な薬剤送達系における使用のために製剤化することができる。1種以上の生理学的に許容し得る賦形剤または担体を、適切な製剤化のために前記組成物中に含有させてもよい。本発明における使用のための好適な製剤は、Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Philadelphia, PA、第17版、1985に見出される。薬剤送達のための方法の簡単な概説については、例えば、Langer (Science 249:1527-1533, 1990)を参照されたい。
前記医薬組成物は、予防的および／または治療的治療のために、経皮手段などによる非経口、鼻内、局所、経口、または局所投与のために意図される。前記医薬組成物を非経口的に(例えば、静脈内、筋肉内、もしくは皮下注射により)、または経口摂取によるか、または血管もしくは癌症状により罹患した領域での局所適用もしくは関節内注射により投与することができる。さらなる投与経路としては、血管内、動脈内、腫瘍内、腹腔内、脳室内、硬膜外、ならびに鼻、眼、強膜内、眼窩内、直腸、局所、またはエアロゾル吸入投与が挙げられる。デポー注射または浸食性インプラントまたは成分などの手段による、持続放出投与も特に含まれる。かくして、本発明は、許容し得る担体、好ましくは、水性担体、例えば、水、緩衝化水、塩水、PBSなどに溶解または懸濁された上記薬剤を含む非経口投与のための組成物を提供する。前記組成物は、pH調節剤および緩衝化剤、等張性調節剤、湿潤剤、洗剤などの生理学的条件を近似するのに必要とされる製薬上許容し得る補助物質を含んでもよい。本発明はまた、錠剤、カプセル剤などの製剤のための結合剤または充填剤などの不活性成分を含んでもよい経口送達のための組成物も提供する。さらに、本発明は、クリーム、軟膏などの製剤のための溶媒または乳化剤などの不活性成分を含んでもよい局所投与のための組成物を提供する。
これらの組成物を、従来の滅菌技術により滅菌するか、または滅菌濾過することができる。得られる水性溶液をそのまま使用するために包装するか、または凍結乾燥させ、凍結乾燥調製物を投与前に滅菌水性担体と混合する。調製物のpHは、典型的には3〜11、より好ましくは、5〜9または6〜8、および最も好ましくは、7〜8、例えば、7〜7.5であろう。固体形態で得られる組成物を、錠剤またはカプセル剤の密閉包装中などの、それぞれ、固定量の上記薬剤を含有する複数の単回用量単位で包装することができる。また、固体形態の組成物を、局所適用可能なクリームまたは軟膏のために設計された搾り出し可能なチューブなどの、可撓量のための容器中に包装することもできる。
有効量を含有する組成物を、予防的または治療的治療のために投与することができる。予防的適用においては、臨床的に決定された素因を有するか、または神経疾患もしくは神経変性疾患に対する罹患性が高い被験体に組成物を投与することができる。本発明の組成物を、臨床疾患の開始を遅延させ、減少させるか、または好ましくは防止するのに十分な量で被験体(例えば、ヒト)に投与することができる。治療的適用においては、組成物を、症状およびその合併症の症候を治癒するか、または少なくとも部分的に停止させるのに十分な量で、疾患(例えば、神経症状もしくは神経変性疾患)に既に罹患している被験体(例えば、ヒト)に投与する。この目的を達成するのに十分な量を、「治療上有効量」と定義し、これは疾患または医学的症状と関連するいくつかの症候を実質的に改善するのに十分な化合物の量である。例えば、神経変性疾患(例えば、本明細書に記載のもの)の治療においては、疾患または症状の任意の症候を減少させ、防止し、遅延させ、抑制するか、または停止させる薬剤または化合物は、治療上有効であろう。薬剤または化合物の治療上有効量は、個体において、疾患または症状を治癒させる必要はないが、疾患もしくは症状の開始が遅延し、妨害されるか、もしくは防止されるか、または疾患もしくは症状の症候が改善するか、または疾患もしくは症状の期間が変化するか、もしくは例えば、重篤でなくなるか、または回復が加速されるように、疾患または症状のための治療を提供するであろう。
この使用にとって有効な量は、疾患または症状の重篤度ならびに被験体の体重および全身状態に依存するが、一般的には、約0.05μg〜約1000μg(例えば、0.5〜100μg)の等量の薬剤／用量／被験体であってよい。初回投与および追加投与のための好適な計画は、典型的には、初回投与の後、1時間、1日、1週間、または1ヶ月以上の間隔での反復用量の投与である。本発明の組成物中に存在する薬剤の合計有効量を、単回用量として、比較的短期間にわたってボーラス注射として、もしくは輸液により哺乳動物に投与するか、または複数回用量をより長期間(例えば、4〜6、8〜12、14〜16、もしくは18〜24時間毎、または2〜4日、1〜2週間毎、月に1回の投与)にわたって投与する分画治療プロトコルを用いて投与することができる。あるいは、血中で治療上有効な濃度を維持するのに十分な連続静脈内輸液が意図される。
当業者であれば、哺乳動物(例えば、ヒト)に適用される、本発明の組成物内に存在し、本発明の方法において用いられる1種以上の薬剤の治療上有効量を、哺乳動物の年齢、体重、および症状の個体的差異を考慮して決定することができる。本発明の特定の化合物はBBBを通過する増強された能力を示すため、本発明の化合物の用量は、非コンジュゲート化アゴニストの治療効果に必要とされる等価用量よりも低い(例えば、約90％、75％、50％、40％、30％、20％、15％、12％、10％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、または1％)ものであってよい。本発明の薬剤を、治療された被験体(例えば、ヒトなどの哺乳動物)において望ましい結果(例えば、ニューロン、新しいニューロン増殖の防止)をもたらす量である有効量で被験体に投与する。また、当業者であれば、治療上有効量を経験的に決定することもできる。
被験体はまた、週あたり1回以上(例えば、週あたり2、3、4、5、6、もしくは7回以上)、非コンジュゲート化薬剤と比較して、用量あたり約0.05〜1,000μg等価用量、週あたり0.1〜2,500(例えば、2,000、1,500、1,000、500、100、10、1、0.5、もしくは0.1)μg用量の薬剤を受けてもよい。被験体はまた、2または3週間毎に1回、用量あたり0.1〜3,000μgの範囲の前記組成物の薬剤を受けてもよい。
有効量を含む本発明の組成物の単回または複数回投与を、治療する医師により選択される用量レベルおよびパターンを用いて実行することができる。用量および投与スケジュールを、被験体における疾患または症状の重篤度に基づいて決定および調整し、医師により一般的に実施される方法または本明細書に記載のものに従って治療経過を通してモニターすることができる。
本発明の化合物を、従来の治療方法もしくは療法と組合せて用いるか、または従来の治療方法もしくは療法とは別々に用いることができる。
本発明の化合物を他の薬剤との組合せ療法において投与する場合、それらを連続的または同時に個体に投与することができる。あるいは、本発明に従う医薬組成物は、本発明の化合物の組合せと共に、本明細書に記載の製薬上許容し得る賦形剤と、当業界で公知の別の治療剤または予防剤とを含んでもよい。
(実施例)
TMEAリンカーを用いる二量体Angiopep-2の合成
以下のスキームを用いて、TMEAリンカーにより連結された二量体形態のAngiopep-2を製造する。
Figure 0005932642
追加のC末端システインを有するC末端アミド化Angiopep-2(Angiopep-2-Cys；配列番号114)(262.2 mg、109.9μmol、2.4当量)を、8M尿素(18 ml)に溶解した。この溶液を滴下しながらTMEA(トリス-(2-マレイミドエチル)アミン)(Pierce Biotechnology)の溶液(9 mlの8M尿素中に17.7 mg、45.8μmol、1当量)に添加した。反応のモニタリングを、分析方法1および2(図1のクロマトグラム1〜2に記載されている)を用いて行った。反応(1.7 mM、pH 8.53)を室温で1時間進行させ、混合物をRP-HPLCクロマトグラフィー(Waters PrepLC 4000；表5のクロマトグラム3を参照)により精製した。
Figure 0005932642
カップリング後、ESI-TOF MS分析により、溶液中にTMEA架橋された単量体、二量体、および三量体が存在することが示された。メタノールの蒸発および凍結乾燥後、二量体TMEA-(AN2)2が純粋な白色固体(119 mg、50％、98％を超える純度)として得られた。質量をESI-TOF MS(Bruker Daltonics)により調べた。
図1に記載の情報に加えて、分析方法においては以下の装置を用いた。Water Acquity UPLCカラムBEHフェニル、1.7μm、2.1 x 50 mmを用いた。検出を229 nmで行った。溶液AはH2O中の0.1％FAであった；溶液BはMeOH中の0.1％FAであった。0.5 ml／分の流速を用いた。勾配設定を以下の表6に示す。
Figure 0005932642
ESI-TOF MS(Bruker Daltonics)を用いて、以下のm/z値を算出、同定した：計算値5193.62；実測値5193.68、m/z 866.62(+6)、1039.74(+5)、1299.42(+4)、1732.21(+3)。
フェニルOBDカラム(Waters X-Bridge)5μm、19 x 150 mm、135Åを備えたWaters PrepLC 4000を用いて以下のように精製を実施した。サンプル充填：282 mg、8M尿素(27 ml)、H2O中の20％MeOH(2 ml)、FA、溶液AはH2O中の0.1％FA、溶液BはMeOH中の0.1％FAであった。13 ml／分の流速を、勾配：20〜40％のBと共に用いた。粗生成物の精製を連続的に2バッチで実施した。
可能な副反応としては、TMEA-(AN2)2の加水分解(5％以下、Mw＝5211.63)が起こり得る。次いで、コンジュゲートを窒素雰囲気下、-20℃以下で保存する。
二量体Angiopep-2の合成
以下の合成スキームを用いて、SATPリンカーを有する二量体Angiopep-2を製造した。
Figure 0005932642
Angiopep-2-Cys-NH2 (H-TFFYGGSRGKRNNFKTEEYC-NH2; 配列番号114)を、固相ペプチド合成(SPPS)を用いて合成した。G6S7を、プソイドプロリンジペプチドGSを用いてカップリングさせて、合成を最適化する。SPPSを、Fmoc(9-フルオレニルメチルオキシカルボニル)アミノ末端保護を用いてProtein Technologies, Inc. Symphony(登録商標)ペプチド合成装置上で実行した。Angiopep-2-Cys-NH2を、樹脂に対して5倍過剰量のFmoc-アミノ酸(200 mM)を用いて、100μmol規模で合成した。HCTU(2-(1H-6-クロロベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート)およびNMM(N-メチルモルホリン)を含むDMF中の1:1:2のアミノ酸／活性化因子／NMMを用いて、カルボキシル末端アミドのためにRinkアミドMBHA樹脂(Nleを含む)からカップリングを行った。脱保護を、20％ピペリジン／DMFを用いて実行した。
RinkアミドMBHA樹脂(Nleを含む)(0.40 mmol/g)、Fmoc-アミノ酸およびHCTUをChemImpex社から購入し、プソイドプロリンジペプチドGSをNovabiochem社から購入した。アミノ酸のための側鎖保護基は、システインおよびアスパラギンについてはトリチル(Trt)、グルタミン酸、チロシン、セリン、およびトレオニンについては(tBu)、アルギニンについてはペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル(Pbf)、ならびにリジンについてはt-ブチルオキシカルボニル(tBoc)であった。
SATP-AN2Cys-NH2を以下のように作製した。最後のトレオニン残基を脱保護した後、樹脂に結合した遊離N-末端アミノペプチドをSATP(N-スクシンイミジルS-アセチルチオプロピオネート)(Pierce Biotechnology)(24.5 mg、100μmol、1当量、4 mlのDMF中、25 mM)の溶液で室温で1時間処理することにより、N-末端S-アセチルチオプロピオン酸アシル基を導入した。SATP溶液を用いる改変を1時間30分で1回繰り返した。TFA／水／EDT／TES(94/2.5/2.5/1)を用いて、室温で2時間、樹脂に結合した生成物の切断を実行した。粗改変ペプチドを、氷冷エーテルを用いて沈降させ、RP-HPLCクロマトグラフィー(Waters PrepLC 4000、図1および2のクロマトグラム1-3、表9を参照)により精製した。
回収された画分からメタノールを蒸発させ、凍結乾燥したところ、純白色の固体(736 mg、26％、95％を超える純度)としてSATP-AN2Cys-NH2が得られた。ESI-TOF MS(Bruker Daltonics)により質量を確認した：計算値2533.79；実測値2533.18、m/z 1267.59(+2)、845.41(+3)。
二量体SATP-AN2-AN2を以下のように製造した。MPA-AN2、BMPS(N-[β-マレイミドプロピルオキシ]スクシンイミドエステル)により活性化されたAN2ベクター(120 mg、39.4μmol、1当量、80.25％ペプチド含量)をDMSO(2 ml)中に溶解した。この溶液をSATP-AN2-CysNH2の溶液(100 mg、39.4μmol、1当量、2.5 mlのDMSO中)に添加した。分析方法1および2を用いて反応のモニタリングを行った(図3のクロマトグラム4-5を参照)。反応(8.8 mM)を室温で30分間進行させ、濾過した。混合物をRP-HPLCクロマトグラフィー(Waters PrepLC 4000、図3および4のクロマトグラム4-6ならびに表9を参照)により精製した。
メタノールを蒸発させ、凍結乾燥した後、純白色の固体として二量体SATP-AN2-AN2(39 mg、20％、98％を超える純度)が得られた。ESI-TOF MS(Bruker Daltonics)により質量を確認した：計算値4986.39；実測値4986.42、m/z 1247.60(+4)、998.08(+5)、832.07(+6)、713.35(+7)。
分析方法1および2を以下のように実施した。両方法はWaters Acquity HPLCフェニルカラム(1.7μm、2.1 x 50 mm)を備えたWaters Acquity UPLC系を用いた。検出を229 nmで実施した。溶液AはH2O中の0.1％FAであり：溶液BはMeOH中の0.1％FAであり、0.5 ml/分の流速であった。流量勾配を、それぞれの方法について表7および8に示す。
Figure 0005932642
Figure 0005932642
SATP-AN2Cys-NH2の精製を、Kromasilカラム(C18、10μm、50 x 250 mm、100Å)を備えたWaters PrepLC 4000を用いて以下のように実施した。溶液AはH2O中の0.1％FAであり：溶液BはMeOH中の0.1％FAであり、48 ml/分の流速および20〜45％のBの勾配であった。精製結果を表9に示す。
Figure 0005932642
SATP-AN2-AN2の精製を、BEHフェニルカラム(5μm、19 x 150 mm、135Å)を備えたWaters PrepLC 4000を用いて以下のように実施した。溶液AはH2O中の0.1％FAであり：溶液BはMeOH中の0.1％FAであり、13 ml/分の流速および35〜50％のBの勾配であった。精製結果を表10に示す。
Figure 0005932642
コンジュゲートを窒素雰囲気下、-20℃以下で保存した。
ジスルフィド結合を用いるAngiopep-1の合成
pH 8.5のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中、37℃で2時間、Angiopep-1ペプチド(配列番号67)をインキュベートすることにより、Angiopep-1二量体を調製した。この反応は、それぞれのタンパク質上のシステインアミノ酸を介するジスルフィド結合により連結されたAngiopep-1二量体の形成をもたらした(図5)。
脳実質分布の容量をin situ脳かん流アッセイを用いて測定した(図6)。単量体Angiopep-2と比較して、特に低濃度で、Angiopep-1二量体を用いた場合に大きい取込み容量が観察された。また、Angiopep-1二量体およびAngiopep-2の実質取込みもin situで様々な濃度で測定した(図7)。ここで、特に低濃度(500 nmol未満)のAngiopep-1二量体は、Angiopep-2単量体よりも高い輸送を示した。
Angiopep-2二量体および三量体の輸送
Angiopep-2(合成)ならびにAngiopep-2(組換え)の輸送を、50 nMでAngiopep-2二量体およびAngiopep-2三量体(例えば、上記のように調製)の輸送と比較した。組換えAngiopep-2の食餌誘導肥満マウス(DIO)への輸送も試験した(図8)。二量体および三量体の脳への輸送を観察した。
エキセンジン-4-Angiopep-2二量体コンジュゲートの作製
本明細書に記載のコンジュゲーション化学または同様の化学を用いて、図9Aに示される構造を有するエキセンジン-4-Angiopep-2二量体を作製した。簡単に述べると、[Lys39]エキセンジン-4のC末端リジン中のアミン基を、最初のAngiopep-2ペプチドのN末端トレオニンでMHAリンカーを介してAngiopep-2二量体にコンジュゲートさせた。N-スクシンイミジル-S-アセチルチオプロピオネート(SATP)リンカーを、そのN末端でAngiopep-2-Cysペプチドに結合させた。このシステインを介して、Angiopep-2-Cysペプチドを、MPAリンカーを含むように改変された第2のAngiopep-2ペプチドにコンジュゲートさせた。次いで、二量体を、MHAリンカーを介して[Lys39]エキセンジン-4に連結した。また、対照分子(Exen-S4)を、MHAリンカーを介して[Cys32]エキセンジン-4のシステインにそのN末端でコンジュゲートされたAngiopep-2のスクランブル形態を用いて作製した(図9B)。これらのコンジュゲートを、トリフルオロ酢酸(TFA)塩として調製した。
エキセンジン-4-Angiopep-2二量体コンジュゲートの特性評価
例示的GLP-1アゴニスト、エキセンジン-4の脳取込みを、コンジュゲートさせない場合、可変的リンカー長を用いて1個のAngiopep-2にコンジュゲートさせた場合、スクランブルAngiopep-2(S4)にコンジュゲートさせた場合、または二量体形態のAngiopep-2にコンジュゲートさせた場合にin situで測定した。この実験を、上記の実施例2に記載のように実施した。
これらの結果から、本発明者らは、二量体形態のAngiopep-2へのエキセンジン-4類似体のコンジュゲーションが、非コンジュゲート化エキセンジン-4または1個のAngiopep-2にコンジュゲートさせたエキセンジン-4と比較した場合、BBBを通過する驚くほど高い能力を有するコンジュゲートをもたらすことを観察した(図10)。
本発明者らはまた、DIOマウスにおいて血糖を低下させるエキセンジン-4-Angiopep-2二量体コンジュゲートの能力を試験した。マウスに、対照、エキセンジン-4、またはエキセンジン-4-Angiopep-2二量体コンジュゲートを含むボーラスを注射した。エキセンジン-4または前記コンジュゲートを受けるマウスは、対照を受けるマウスと比較して血糖の低下を示した(図11)。
他の実施形態
2009年7月2日に出願された米国特許仮出願第61/222,785号、および2009年10月15日に出願された同第61/252,024号を含む全ての特許、特許出願、ならびに本明細書に記載の刊行物は、あたかもそれぞれ独立した特許、特許出願、または刊行物が具体的かつ個別に参照により本明細書に組入れられると示されるのと同程度に参照により本明細書に組入れられるものとする。
以下、本発明の実施形態を示す。
（１）式：
Figure 0005932642
 [式中、
nは1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10であるか、または少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10であり；
mは2〜n+1の整数であり；
A 1 および各A m は、独立に配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一であるアミノ酸配列またはその機能的断片を含むペプチドベクターであり；ならびに
各X n は、独立に隣接するペプチドベクターに連結されたリンカーである]
を含む化合物。
（２）式：
Figure 0005932642
 を含む、（１）に記載の化合物。
（３）式：
Figure 0005932642
 [式中、
A 1 、A 2 、各A q 、各A r および各A s は、独立に配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一の配列またはその機能的断片を含むペプチドベクターであり；
A 3 は、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一の配列もしくはその機能的断片を含むペプチドベクターであるか、または存在せず；
X、各X q 、各X r および各X s は、独立にペプチドベクターを連結するリンカーであり；
m、nおよびpは、独立に0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり；
qは4〜m+3の整数であり；
rはm+4〜m+n+3の整数であり；ならびに
sはm+n+4〜m+n+p+3の整数である]
を含む化合物。
（４）前記化合物が、1個以上のリンカーまたは1個以上のペプチドベクターを介して、1種以上の薬剤にコンジュゲートされている、（１）〜（３）のいずれか１に記載の化合物。
（５）式：
Figure 0005932642
 (式中、Bは薬剤であり、前記リンカーXにコンジュゲートされる)
を含む、（１）または（２）に記載の化合物。
（６）式：
Figure 0005932642
 [式中、
B 1 は薬剤であり、
B 2 およびB 3 は、独立に薬剤であるか、または存在せず、
Y 1 およびY 2 は、独立に、それぞれA 1 をB 1 に、およびA 2 をB 2 に連結するリンカーであり、
ここでB 2 が存在しない場合、Y 2 は存在しない]
を含む、（１）または（２）に記載の化合物。
（７）式：
Figure 0005932642
 を含む、（６）に記載の化合物。
（８）(a)それぞれのペプチドベクターが独立に、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、該ペプチドベクターがリンカーにより連結された、少なくとも2個のペプチドベクター；ならびに
(b)前記ペプチドベクターの少なくとも1個または前記リンカーにコンジュゲートされた薬剤、
を含む化合物。
（９）前記リンカーが、TMEA、β-[トリス(ヒドロキシメチル)ホスフィノ]プロピオン酸(THPP)、トリス-スクシンイミジルアミノトリアセテート(TSAT)、トリス-スクシンイミジル(6-アミノカプロイル)アミノトリアセテート(LC-TSAT)、トリス-スクシンイミジル-1,3,5-ベンゼントリカルボキシレート、マレイミド-3,5-ジスクシンイミジルイソフタレート(MDSI)、スクシンイミジル-3,5-ジマレイミドフェニルベンゾエート(SDMB)、テトラキス-(3-マレイミドプロピル)ペンタエリスリトール(Mal-4)、テトラキス-(N-スクシンイミジルカルボキシプロピル)ペンタエリスリトール)(NHS-4)からなる群より選択される、（１）〜（８）のいずれか１に記載の化合物。
（１０）前記リンカーの少なくとも1個がマレイミド反応基を含む、（１）〜（８）のいずれか１に記載の化合物。
（１１）前記リンカーが、トリス-(2-マレイミドエチル)アミン(TMEA)またはマレイミドプロピオン酸(MPA)、マレイミド-ベンゾイル-スクシンイミド(MBS)、γ-マレイミド-ブチリルオキシスクシンイミドエステル(GMBS)、マレイミドプロピオン酸(MPA)、マレイミドヘキサン酸(MHA)、およびマレイミドウンデカン酸(MUA)である、（１０）に記載の化合物。
（１２）前記ペプチドベクターの少なくとも1個が、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択される配列と少なくとも85％同一であるアミノ酸配列を含む、（１）〜（１１）のいずれか１に記載の化合物。
（１３）前記ペプチドベクターの少なくとも1個が、配列番号1〜105および107〜117からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、（１２）に記載の化合物。
（１４）前記ペプチドベクターの少なくとも1個が、Angiopep-1(配列番号67)、Angiopep-2(配列番号97)、cys-Angiopep-2(配列番号113)、Angiopep-2-cys(配列番号114)、および逆転Angiopep-2(配列番号117)からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、（１３）に記載の化合物。
（１５）前記薬剤が治療剤である、（４）〜（１４）のいずれか１に記載の化合物。
（１６）前記治療剤が、抗癌剤、治療的核酸、GLP-1アゴニスト、レプチンもしくはレプチン類似体、ニューロテンシンもしくはニューロテンシン類似体、グリア由来神経栄養因子(GDNF)もしくはGDNF類似体、脳由来神経栄養因子(BDNF)もしくはBDNF類似体、および抗体からなる群より選択される、（１５）に記載の化合物。
（１７）前記治療剤が抗癌剤である、（１６）に記載の化合物。
（１８）前記抗癌剤が、パクリタキセル(Taxol)、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、シクロホスファミド、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、メルファラン、およびクロラムブシル、アバレリックス、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、アロプリノール、アルトレタミン、アミフォスチン、アナキンラ、アナストロゾール、三酸化ヒ素、アスパラギナーゼ、アザシチジン、生BCG、ベバクジマブ、ベキサロテン、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブスルファン、カルステロン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、セレコキシブ、セツキシマブ、シスプラチン、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、アクチノマイシンD、ダルテパリン、ダルベポエチンα、ダサチニブ、ダウノルビシン、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキン、デニロイキンジフチトックス、デキスラゾキサン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エクリズマブ、エピルビシン、エポエチンα、エルロチニブ、エストラムスチン、エキセメスタン、フェンタニ、フィルグラスチム、フロキシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、5-FU、フルベストラント、ゲフィチニブ、ゲンシタビン、ゲムツズマブオゾガミシン、ゴセレリン、ヒストレリン、ヒドロキシウレア、イブリツモマブチウキセタン、イダルビシン、イフォスファミド、イマチニブ、インターフェロンα-2b、イリノテカン、ラパチニブジトシラート、レナリドミド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、レバミソール、ロムスチン、CCNU、メクロレタミン(窒素マスタード)、メゲストロール、メルカプトプリン(6-MP)、メスナ、メトトレキサート、メトキサレン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ナンドロロンフェンプロピオネート、ネララビン、ノフェツモマブ、オプレルベキン、オキサリプラチン、パリフェルミン、パミドロナート、パニツムマブ、ペガデマーゼ、ペガスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、ペグインターフェロンα-2b、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、ポルフィメル、プロカルバジン、キナクリン、ラスブリカーゼ、リツキシマブ、サルグラモスチム、ソラフェニブ、ストレプトゾシン、スニチニブ、タルク、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド(VM-26)、テストラクトン、サリドマイド、チオグアニン(6-TG)、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、トシツモマブ／I-131(トシツモマブ)、トラスツズマブ、トレチノイン(ATRA)、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾレドロナート、およびゾレドロン酸；またはその製薬上許容し得る塩からなる群より選択される、（１７）に記載の方法。
（１９）前記抗癌剤がパクリタキセル、エトポシド、もしくはドキソルビシン、またはその類似体である、（１６）に記載の化合物。
（２０）前記治療的核酸がRNAi剤である、（１６）に記載の化合物。
（２１）前記RNAi剤がEGFRまたはVEGF発現を沈黙化させることができる、（２０）に記載の化合物。
（２２）前記治療剤がGLP-1アゴニストである、（１６）に記載の化合物。
（２３）前記GLP-1アゴニストがエキセンジン-4、またはGLP-1アゴニスト活性を有するその類似体もしくは断片である、（２２）に記載の化合物。
（２４）前記GLP-1アゴニストがエキセンジン-4、[Lys 39 ]エキセンジン-4、または[Cys 32 ]エキセンジン-4である、（２３）に記載の化合物。
（２５）前記治療剤がレプチンまたはレプチン類似体である、（１６）に記載の化合物。
（２６）前記レプチンまたはレプチン類似体が、完全長ヒトレプチン、成熟ヒトレプチン(完全長ヒトレプチンのアミノ酸22〜167)、またはレプチン 116-130 である、（２５）に記載の化合物。
（２７）前記治療剤がニューロテンシンまたはニューロテンシン類似体である、（１６）に記載の化合物。
（２８）前記治療剤がヒトニューロテンシン、ヒトニューロテンシン(8-13)、またはpELYENKPRRPYIL-OH(式中、pEはL-ピログルタミン酸である)である、（２７）に記載の化合物。
（２９）前記治療剤がGDNF、BDNF、またはその類似体である、（１６）に記載の化合物。
（３０）前記薬剤が完全長GDNFまたはBDNF配列である、（２９）に記載の化合物。
（３１）前記薬剤が成熟形態のGDNFもしくはBDNFであるか、またはヒトGDNF 78-211 である、（２９）に記載の化合物。
（３２）前記抗体がモノクローナル抗体である、（１６）に記載の化合物。
（３３）前記モノクローナル抗体がアミロイド-βタンパク質、またはその断片に特異的に結合する、（３２）に記載の化合物。
（３４）前記モノクローナル抗体がR1450(Roche)、バピノイズマブ、ソラネズマブ(LY2062430; Eli Lilly)、BAN2401、PF-04360365(Pfizer)、およびGSK933776A(GlaxoSmithKline)からなる群より選択される、（３３）に記載の化合物。
（３５）癌を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記癌を治療するのに十分な量の（１７）〜（１９）および（２１）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（３６）前記癌が、脳の癌、肝細胞癌、乳癌、マントル細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫などの様々なリンパ腫を含む頭部および頸部の癌、アデノーマ、扁平細胞癌、喉頭癌、網膜の癌、食道の癌、多発性骨髄腫、卵巣癌、子宮癌、黒色腫、結腸直腸癌、膀胱癌、前立腺癌、肺癌(非小細胞肺癌を含む)、膵臓癌、頸部癌、頭部および頸部癌、皮膚癌、鼻咽頭癌、脂肪肉腫、上皮癌、腎細胞癌、胆嚢腺癌、耳下腺癌、子宮内膜肉腫、ならびに多剤耐性癌からなる群より選択される、（３５）に記載の方法。
（３７）脳の癌が、星状細胞腫、毛様細胞性星状細胞腫、胚芽異形成性神経上皮腫瘍、乏突起膠腫、上衣腫、多形成グリア芽細胞腫、混合性神経膠腫、乏突起星細胞腫、髄芽腫、網膜芽腫、神経芽腫、胚細胞腫、および奇形腫からなる群より選択される、（３６）に記載の方法。
（３８）代謝障害を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、該障害を治療するのに十分な量の（２２）〜（２８）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（３９）前記代謝障害が糖尿病、肥満、肥満の結果としての糖尿病、高血糖症、脂質異常症、高トリグリセリド血症、X症候群、インスリン耐性、耐糖能異常(IGT)、糖尿病性脂質異常症、高脂血症、心血管疾患、または高血圧である、（３８）に記載の方法。
（４０）前記障害が糖尿病である、（３８）に記載の方法。
（４１）前記障害がII型糖尿病である、（４０）に記載の方法。
（４２）前記障害が肥満である、（３８）に記載の方法。
（４３）被験体による食物摂取を減少させるか、または被験体の体重を減少させる方法であって、食物摂取を減少させるか、または体重を減少させるのに十分な量の（２２）〜（２６）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（４４）前記被験体が体重過多または肥満体である、（４３）に記載の方法。
（４５）前記被験体が過食症患者である、（４３）に記載の方法。
（４６）被験体における不安、運動障害、攻撃性、精神病、発作、パニック発作、ヒステリー、睡眠障害、アルツハイマー病、およびパーキンソン病からなる群より選択される障害を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記障害を治療するのに十分な量の（２２）〜（２４）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（４７）被験体における神経発生を増加させる方法であって、有効量の（２２）〜（２４）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（４８）前記被験体がパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、ALS、卒中、ADD、または神経精神症候群に罹患している、（４７）に記載の方法。
（４９）神経発生の前記増加が、前記被験体における学習能力を改善するか、または神経保護を増強する、（４７）に記載の方法。
（５０）被験体における肝臓の幹細胞／前駆細胞を機能的膵臓細胞に変換する方法；β細胞崩壊およびβ細胞増殖の刺激を防止する方法；肥満を治療する方法；食欲を抑制し、満腹感を誘導する方法；過敏性腸症候群を治療する方法；心筋梗塞および卒中に関連する罹患率および／もしくは死亡率を低下させる方法；Q波心筋梗塞が存在しないことを特徴とする急性冠症候群を治療する方法；術後の異化変化を弱める方法；冬眠心筋もしくは糖尿病性心筋症を治療する方法；ノルエピネフリンの血漿血液レベルを抑制する方法；尿中ナトリウム排出を増加させる方法、尿中カリウム濃度を減少させる方法；毒性循環血液量過多、腎不全、鬱血性心不全、ネフローゼ症候群、肝硬変、肺水腫、および高血圧と関連する症状もしくは障害を治療する方法；変力反応を誘導し、心筋収縮能を増加させる方法；多嚢胞性卵巣症候群を治療する方法；呼吸困難を治療する方法；非消化管経路を介する、すなわち、静脈内注射、皮下注射、筋肉内注射、腹腔内注射、もしくは他の注射または輸液を介する栄養摂取を改善する方法；腎症を治療する方法；左心室収縮機能障害(例えば、異常な左心室駆出率を伴う)を治療する方法；幽門洞十二指腸運動を阻害する方法(例えば、下痢、術後ダンピング症候群および過敏性腸症候群などの胃腸障害の治療もしくは予防のため、ならびに内視鏡手順における前投薬として)；重症疾患多発性ニューロパシー(CIPN)および全身性炎症反応症候群(SIRS)を治療する方法；トリグリセリドレベルを調節し、脂質異常症を治療する方法；虚血後の血流の再かん流により引き起こされる器官組織損傷を治療する方法；または冠動脈性心疾患危険因子(CHDRF)症候群を治療する方法であって、有効量の（２２）〜（２４）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（５１）被験体におけるGLP-1受容体活性を増加させる方法であって、GLP-1受容体活性を増加させるのに十分な量の（２２）〜（２４）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（５２）被験体の体温を低下させる方法であって、体温を低下させるのに十分な量の（２７）または（２８）に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（５３）前記被験体が脳虚血、心虚血、もしくは神経損傷に罹患しているか、または罹患した、（５２）に記載の方法。
（５４）前記神経損傷が脊髄損傷である、（５３）に記載の方法。
（５５）被験体における疼痛を治療するか、または疼痛を予防的に治療する方法であって、前記疼痛を治療するのに十分な量の（２７）または（２８）に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（５６）前記疼痛が、機械的疼痛、熱疼痛、冷疼痛、虚血性疼痛、および化学誘導性疼痛からなる群より選択される急性疼痛である、（５５）に記載の方法。
（５７）前記疼痛が、末梢もしくは中枢神経障害性疼痛、炎症性疼痛、片頭痛関連疼痛、頭痛関連疼痛、過敏性腸症候群関連疼痛、線維筋痛関連疼痛、関節炎痛、骨格痛、関節痛、胃腸痛、筋肉痛、狭心痛、顔面痛、骨盤痛、跛行、術後疼痛、外傷後疼痛、緊張型頭痛、分娩痛、婦人科痛、または化学療法誘導性疼痛である、（５５）に記載の方法。
（５８）精神障害を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記障害を治療するのに十分な量の（２７）または（２８）に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（５９）前記精神障害が統合失調症である、（５８）に記載の方法。
（６０）被験体における薬物中毒または薬物乱用を治療する方法であって、前記中毒または乱用を治療するのに十分な量の（２７）または（２８）に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（６１）前記薬物が精神刺激剤である、（６０）に記載の方法。
（６２）前記精神刺激剤が、アンフェタミン、メタンフェタミン、3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン、ニコチン、コカイン、メチルフェニダート、およびアレコリンからなる群より選択される、（６１）に記載の方法。
（６３）被験体における神経障害を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記障害を治療するのに十分な量の（２７）または（２８）に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（６４）前記神経障害が統合失調症である、（６３）に記載の方法。
（６５）神経変性障害を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記障害を治療するのに十分な量の（２９）〜（３１）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（６６）前記神経変性障害が、ポリグルタミン伸長障害、脆弱性X症候群、脆弱性XE精神遅滞、フリードライヒ失調症、筋強直性ジストロフィー、8型脊髄小脳失調症、および12型脊髄小脳失調症、アレキサンダー病、アルパース病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病(シュピールマイヤー・フォークト・シェーグレン・バッテン病)、カナバン病、コケイン症候群、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、虚血性卒中、クラッベ病、レヴィー小体認知症、多発性硬化症、多系統萎縮症、パーキンソン病、ペリツェウス・メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、脊髄損傷、脊髄性筋萎縮症、スティール・リチャードソン・オルスゼフスキー病、および脊髄癆からなる群より選択される、（６５）に記載の方法。
（６７）前記ポリグルタミン反復疾患が、ハンチントン病(HD)、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症、ケネディー病(球脊髄性筋萎縮症とも呼ばれる)、または1型、2型、3型(マチャド・ジョゼフ病)、6型、7型、および17型からなる群より選択される脊髄小脳失調症である、（６６）に記載の方法。
（６８）神経損傷を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記損傷を治療するのに十分な量の（２９）〜（３１）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（６９）前記神経損傷が虚血性卒中、出血性卒中、または脊髄損傷により引き起こされる、（６８）に記載の方法。
（７０）鬱病を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、鬱病を治療するのに十分な量の（２９）〜（３１）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（７１）統合失調症を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、統合失調症を治療するのに十分な量の（２９）〜（３１）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（７２）アミロイドβに関連する疾患を有する被験体を治療するか、または予防的に治療する方法であって、前記疾患を治療するのに十分な量の（３２）〜（３４）のいずれか１に記載の化合物を前記被験体に投与することを含む、前記方法。
（７３）前記疾患がアルツハイマー病または脳アミロイド血管症である、（７２）に記載の方法。
（７４）前記被験体がヒトである、（３５）〜（７３）のいずれか１に記載の方法。

Claims (7)

  1. 式：A1-X1-A2
    [式中、
    A1は、配列番号１１４のアミノ酸配列を含み；
    A2は、配列番号９７のアミノ酸配列を含み；且つ
    X1は、マレイミドプロピオン酸(MPA)リンカーである]
    のベクターと、
    薬剤と、
    を含むコンジュゲートであって、前記ベクターが1以上のリンカーを介して前記薬剤にコンジュゲートされている、前記コンジュゲート。
  2. 前記ベクターがマレイミドヘキサン酸(MHA)リンカーを介して前記薬剤にコンジュゲートされている、請求項１記載のコンジュゲート。
  3. 構造：
    Figure 0005932642
     [式中、Bは薬剤である]
    を有する、請求項１記載のコンジュゲート。
  4. 前記薬剤が治療剤である、請求項１〜３のいずれか１項記載のコンジュゲート。
  5. 前記治療剤が、
    パクリタキセル(Taxol)、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、シクロホスファミド、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、メルファラン、及びクロラムブシル、アバレリックス、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、アロプリノール、アルトレタミン、アミフォスチン、アナキンラ、アナストロゾール、三酸化ヒ素、アスパラギナーゼ、アザシチジン、生BCG、ベバクジマブ、ベキサロテン、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブスルファン、カルステロン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、セレコキシブ、セツキシマブ、シスプラチン、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、アクチノマイシンD、ダルテパリン、ダルベポエチンα、ダサチニブ、ダウノルビシン、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキン、デニロイキンジフチトックス、デキスラゾキサン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エクリズマブ、エピルビシン、エポエチンα、エルロチニブ、エストラムスチン、エキセメスタン、フェンタニ、フィルグラスチム、フロキシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、5-FU、フルベストラント、ゲフィチニブ、ゲンシタビン、ゲムツズマブオゾガミシン、ゴセレリン、ヒストレリン、ヒドロキシウレア、イブリツモマブチウキセタン、イダルビシン、イフォスファミド、イマチニブ、インターフェロンα-2b、イリノテカン、ラパチニブジトシラート、レナリドミド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、レバミソール、ロムスチン、CCNU、メクロレタミン(窒素マスタード)、メゲストロール、メルカプトプリン(6-MP)、メスナ、メトトレキサート、メトキサレン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ナンドロロンフェンプロピオネート、ネララビン、ノフェツモマブ、オプレルベキン、オキサリプラチン、パリフェルミン、パミドロナート、パニツムマブ、ペガデマーゼ、ペガスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、ペグインターフェロンα-2b、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、ポルフィメル、プロカルバジン、キナクリン、ラスブリカーゼ、リツキシマブ、サルグラモスチム、ソラフェニブ、ストレプトゾシン、スニチニブ、タルク、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド(VM-26)、テストラクトン、サリドマイド、チオグアニン(6-TG)、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、トシツモマブ/I-131(トシツモマブ)、トラスツズマブ、トレチノイン(ATRA)、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾレドロナート、及びゾレドロン酸；又はその製薬上許容し得る塩などの抗癌剤、
    治療的核酸、好ましくはEGFR又はVEGF発現を沈黙化させることができるRNAi剤などのRNAi剤、
    GLP-1アゴニスト、好ましくはエキセンジン-4、又は[Lys39]エキセンジン-4、若しくは[Cys32]エキセンジン-4などの、GLP-1アゴニスト活性を有するその類似体もしくは断片、
    レプチン若しくはレプチン類似体、好ましくは完全長ヒトレプチン、成熟ヒトレプチン(完全長ヒトレプチンのアミノ酸22〜167)、又はレプチン116-130、
    ニューロテンシン若しくはニューロテンシン類似体、好ましくはヒトニューロテンシン、ヒトニューロテンシン(8-13)、又はpELYENKPRRPYIL-OH(式中、pEはL-ピログルタミン酸である)、
    グリア由来神経栄養因子(GDNF)若しくはGDNF類似体、脳由来神経栄養因子(BDNF)若しくはBDNF類似体、好ましくは完全長GDNF若しくはBDNF配列、或いは成熟形態のGDNF若しくはBDNF又はヒトGDNF78-211、及び
    抗体、好ましくはアミロイド-βタンパク質、又はその断片に特異的に結合するモノクローナル抗体などのモノクローナル抗体、より好ましくはR1450(Roche)、バピノイズマブ、ソラネズマブ(LY2062430; Eli Lilly)、BAN2401、PF-04360365(Pfizer)、及びGSK933776A(GlaxoSmithKline)から成る群より選択されるモノクローナル抗体、
    から成る群より選択される、請求項４記載のコンジュゲート。
  6. (a) 前記治療剤が、癌を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法であって、前記癌が、好ましくは、星状細胞腫、毛様細胞性星状細胞腫、胚芽異形成性神経上皮腫瘍、乏突起膠腫、上衣腫、多形成グリア芽細胞腫、混合性神経膠腫、乏突起星細胞腫、髄芽腫、網膜芽腫、神経芽腫、胚細胞腫、及び奇形腫などの脳の癌、肝細胞癌、乳癌、マントル細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫などの様々なリンパ腫を含む頭部及び頸部の癌、アデノーマ、扁平細胞癌、喉頭癌、網膜の癌、食道の癌、多発性骨髄腫、卵巣癌、子宮癌、黒色腫、結腸直腸癌、膀胱癌、前立腺癌、肺癌(非小細胞肺癌を含む)、膵臓癌、頸部癌、頭部及び頸部癌、皮膚癌、鼻咽頭癌、脂肪肉腫、上皮癌、腎細胞癌、胆嚢腺癌、耳下腺癌、子宮内膜肉腫、並びに多剤耐性癌から成る群から選択される、前記方法において使用するための抗癌剤又はEGFR若しくはVEGF発現を沈黙化させることができるRNAi剤であるか、或いは
    (b) 前記治療剤が、代謝障害、好ましくはII型糖尿病などの糖尿病、肥満、肥満の結果としての糖尿病、高血糖症、脂質異常症、高トリグリセリド血症、X症候群、インスリン耐性、耐糖能異常(IGT)、糖尿病性脂質異常症、高脂血症、心血管疾患、又は高血圧を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法において使用するためのGLP-1アゴニスト、レプチン若しくはレプチン類似体又はニューロテンシン若しくはニューロテンシン類似体であるか、或いは
    (c) 前記治療剤が、被験体による食物摂取を減少させるか、又は被験体の体重を減少させる方法であって、好ましくは前記被験体が体重過多若しくは肥満体、又は過食症患者である、前記方法において使用するためのGLP-1アゴニスト又はレプチン若しくはレプチン類似体であるか、或いは
    (d) 前記治療剤が、被験体における不安、運動障害、攻撃性、精神病、発作、パニック発作、ヒステリー、睡眠障害、アルツハイマー病、及びパーキンソン病から成る群より選択される障害を治療するか、若しくは予防的に治療する方法、或いは被験体における神経発生を増加させる方法であって、好ましくは前記被験体がパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、ALS、卒中、ADD、若しくは神経精神症候群に罹患しており、又は好ましくは神経発生の前記増加が、前記被験体における学習能力を改善するか、又は神経保護を増強する、前記方法において使用するためのGLP-1アゴニストであるか、或いは、
    (e) 前記治療剤が、被験体における肝臓の幹細胞/前駆細胞を機能的膵臓細胞に変換する方法；β細胞崩壊及びβ細胞増殖の刺激を防止する方法；肥満を治療する方法；食欲を抑制し、満腹感を誘導する方法；過敏性腸症候群を治療する方法；心筋梗塞及び卒中に関連する罹患率及び/若しくは死亡率を低下させる方法；Q波心筋梗塞が存在しないことを特徴とする急性冠症候群を治療する方法；術後の異化変化を弱める方法；冬眠心筋若しくは糖尿病性心筋症を治療する方法；ノルエピネフリンの血漿血液レベルを抑制する方法；尿中ナトリウム排出を増加させる方法、尿中カリウム濃度を減少させる方法；毒性循環血液量過多、腎不全、鬱血性心不全、ネフローゼ症候群、肝硬変、肺水腫、及び高血圧と関連する症状若しくは障害を治療する方法；変力反応を誘導し、心筋収縮能を増加させる方法；多嚢胞性卵巣症候群を治療する方法；呼吸困難を治療する方法；非消化管経路を介する、すなわち、静脈内注射、皮下注射、筋肉内注射、腹腔内注射、若しくは他の注射又は輸液を介する栄養摂取を改善する方法；腎症を治療する方法；左心室収縮機能障害(例えば、異常な左心室駆出率を伴う)を治療する方法；幽門洞十二指腸運動を阻害する方法(例えば、下痢、術後ダンピング症候群及び過敏性腸症候群などの胃腸障害の治療若しくは予防のため、並びに内視鏡手順における前投薬として)；重症疾患多発性ニューロパシー(CIPN)及び全身性炎症反応症候群(SIRS)を治療する方法；トリグリセリドレベルを調節し、脂質異常症を治療する方法；虚血後の血流の再かん流により引き起こされる器官組織損傷を治療する方法；又は冠動脈性心疾患危険因子(CHDRF)症候群を治療する方法、又は被験体におけるGLP-1受容体活性を増加させる方法において使用するためのGLP-1アゴニストであるか、或いは、
    (f) 前記治療剤が、
    被験体の体温を低下させる方法であって、好ましくは前記被験体が脳虚血、心虚血、若しくは脊髄損傷などの神経損傷に罹患しているか、又は罹患したことがある、前記方法、又は、
    疼痛、好ましくは機械的疼痛、熱疼痛、冷疼痛、虚血性疼痛、及び化学誘導性疼痛から成る群より選択される急性疼痛、又は末梢若しくは中枢神経障害性疼痛、炎症性疼痛、片頭痛関連疼痛、頭痛関連疼痛、過敏性腸症候群関連疼痛、線維筋痛関連疼痛、関節炎痛、骨格痛、関節痛、胃腸痛、筋肉痛、狭心痛、顔面痛、骨盤痛、跛行、術後疼痛、外傷後疼痛、緊張型頭痛、分娩痛、婦人科痛、若しくは化学療法誘導性疼痛を治療するか、又は予防的に治療する方法、又は、
    精神障害、好ましくは統合失調症を有する被験体を治療するか、若しくは予防的に治療する方法、又は、
    被験体における薬物中毒または薬物乱用を治療する方法であって、好ましくは前記薬物がアンフェタミン、メタンフェタミン、3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン、ニコチン、コカイン、メチルフェニダート、及びアレコリンから成る群より選択されるような精神刺激剤である、前記方法、又は、
    神経障害、好ましくは統合失調症を治療するか、又は予防的に治療する方法、
    において使用するためのニューロテンシン若しくはニューロテンシン類似体であるか、或いは、
    (g) 前記治療剤が、
    神経変性障害、好ましくはハンチントン病(HD)、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症、ケネディー病(球脊髄性筋萎縮症とも呼ばれる)、又は1型、2型、3型(マチャド・ジョゼフ病)、6型、7型、及び17型から成る群より選択される脊髄小脳失調症などのポリグルタミン伸長障害、脆弱性X症候群、脆弱性XE精神遅滞、フリードライヒ失調症、筋強直性ジストロフィー、8型脊髄小脳失調症、及び12型脊髄小脳失調症、アレキサンダー病、アルパース病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病(シュピールマイヤー・フォークト・シェーグレン・バッテン病)、カナバン病、コケイン症候群、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、虚血性卒中、クラッベ病、レヴィー小体認知症、多発性硬化症、多系統萎縮症、パーキンソン病、ペリツェウス・メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、脊髄損傷、脊髄性筋萎縮症、スティール・リチャードソン・オルスゼフスキー病、及び脊髄癆から成る群より選択される神経変性障害を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法、又は、
    神経損傷、好ましくは虚血性卒中、出血性卒中、又は脊髄損傷により引き起こされる神経損傷を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法、又は、
    鬱病を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法、又は、
    統合失調症を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法、
    において使用するためのGDNF、BDNF又はそれらの類似体であるか、或いは、
    (h) 前記治療剤が、アミロイドβに関連する疾患、好ましくはアルツハイマー病又は脳アミロイド血管症を有する被験体を治療するか、又は予防的に治療する方法において使用するためのモノクローナル抗体である、
    請求項５記載のコンジュゲート。
  7. 前記被験体がヒトである、請求項６記載のコンジュゲート。
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