JP6929949B2 - エリスロポエチン由来ペプチド、その製造方法及び用途 - Google Patents
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Description
(a)配列番号1のようなアミノ酸配列を有するポリペプチド。
(b)(a)のアミノ酸配列に基づいて、1つ又は複数のアミノ酸が置換、欠失又は付加されることにより、誘導されたポリペプチド。
具体的に、配列番号1は以下のとおりである。
SEAVLRGQAL LVNSSP LQLHVDAVSGLASLTTLLRAL。
a)本発明に記載のエリスロポエチン由来ペプチド。
b)本発明に記載の組成物。
c)本発明に記載の核酸分子。
d)本発明に記載の発現ベクター。
e)本発明に記載の宿主細胞。
f)本発明に記載の前記ウイルス。
1)固相合成法を使用し、ロイシンが結合されている出発樹脂をDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)に20〜50分浸漬させ、次いで脱キャッピング剤に浸漬させることで、FMOC(フルオレニルメチルオキシカルボニル)を除去し、20〜50分したら、ジメチルホルムアミドで洗浄する。
2)次のアミノ酸、縮合剤及び塩基を添加して、20〜50分反応させ、さらにジメチルホルムアミドで洗浄する。
3)脱キャッピング剤を使用してフルオレニルメチルオキシカルボニルを除去し、20〜50分したら、さらにジメチルホルムアミドで洗浄する。
4)ステップ2)及びステップ3)を繰り返し、アミノ酸を順次結合させる。
本発明のEPO由来ペプチドの合成ステップ:出発樹脂をロイシンとし、樹脂をジメチルホルムアミドに30分浸漬させ、次いで脱キャッピング剤でフルオレニルメチルオキシカルボニルを除去し、30分したら、ジメチルホルムアミドで洗浄し、次いでアミノ酸(アラニン)、縮合剤及び塩基を添加して、30分反応させ、さらにジメチルホルムアミドで洗浄し、検出して、検出に合格したら、脱キャッピング剤を使用してフルオレニルメチルオキシカルボニルを除去し、30分したら、さらにジメチルホルムアミドで洗浄する。さらに、設計された配列に応じて、次のアミノ酸(アルギニン)を結合させ、最後の1つのアミノ酸まで結合させ、線状ペプチド対を保証することに基づいて、最終的に切断して、純度が95%以上になるように精製する。
粗ペプチドを体積でACN(アセトニトリル):H2O=1:2の溶液に溶解させ、HPLCによって精製する。HPLC条件は、移動相A相が0.1%のTFAトリフルオロ酢酸/100%のACNアセトニトリルである。移動相B相は0.1%のTFAトリフルオロ酢酸/100%の水である。カラムはKromasil C18で、4.6×250mmであり、5μmである。
勾配: A B
0.0min 38% 62%
25.0min 63% 37%
25.1min 100% 0%
30.0min 停止
流速:1.0ml/min
カラム温度:25℃。
18−22gの雄のC57/BL6マウス(上海西普爾−必凱実験動物有限公司より購入、計50匹、1群あたり10匹)に対して、EPO(50ug/kg)、本発明のEPO由来ペプチド(50ug/kg)、本発明のEPO由来ペプチド(250ug/kg)、生理食塩水(0.1ml/mouse)及び溶剤(ACN+Milliq,0.1ml/mouse)を1日に1回、腹腔内注射する。3日、7日、13日目に尾静脈からそれぞれ採血し、ProCyte Dx自動血球分析装置によって赤血球数を測定する。実験結果は下表に示すとおりである。
マウス胎児皮質ニューロンを文献方法によって培養し、Neurobasal(登録商標)Medium(市販)無血清培地を使用し、5%のCO2インキュベーターで7〜14日培養したら、ニューロンを特異的に標識し、即ち、微小管関連タンパク質−2(MAP−2)を染色、同定すると共に、細胞核を4,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)蛍光染料で標識する。蛍光顕微鏡で結果を観察すると、図3に示すとおりである。
マウス胎児皮質ニューロンの初代培養
1. 妊娠18日のSDマウス(上海西普爾−必凱実験動物有限公司)を、10%の抱水クロラールで麻酔する。
2. 75%のアルコールで腹部の皮膚を消毒し、腹腔を開き、子宮を分離して、胎児マウスを剥ぎ取る。
3. 組織分離:胎児マウスの頭部を切り、予冷したPBS緩衝液に直ちに入れ、氷上で操作し、脳組織を慎重に分離し、皮質を慎重に分離し、脳膜及び血管を慎重に剥がし、PBS溶液で2回洗浄する。
4. 細断:眼科用ハサミで皮質を約1mm3に細断すればよい。
5. 消化:細断した組織ブロックを50mlの清潔な遠心管に移し、37℃の予熱した0.125%のトリプシンーEDTAを5ml添加し、37℃の水浴箱に入れて約5〜10分間消化させる。
6. 消化の終了:37℃の予熱したFBSーDMEM培地を5ml添加することにより、消化を終了させる。フロック状の細胞塊を吸引し、15mlの清潔な遠心管に入れて、10%のFBS−DMEM培地を添加して、残った消化液を洗い流す。
7. スポイトで繰り返し吹き付けることにより、単細胞に分散させ、細胞を200メッシュのフィルターでろ過して単細胞懸濁液を調製する。
8. 4℃、2000rpmで5分間遠心分離し、上清を捨て、10%のウシ胎児血清を含む植栽培地を添加して、細胞を再懸濁させる。
9. 顕微鏡下でカウントし、1×106個/cm2の密度で、ポリリジンに一晩被覆されたスライド又はプレート上に接種し、37℃、5%CO2、95%の湿度のインキュベーターで培養する。
10. 8〜12時間培養したら、それらの全てをNeurobasal A+B27+グルタミン無血清培地と交換して、培養を維持させ、3日毎に培地を交換する。
11. 7〜14日後にニューロンの同定を行う。
1. スライド上に接種し、7〜14日間培養したニューロンを採取し、予熱したPBSで5分間洗浄する。
2. 4%のパラホルムアルデヒドを添加して、室温で30分間固定する。
3. PBSで5分間×3回洗浄する。
4. 0.2%のTritonX−100 PBSを添加し、室温で細胞膜を20分間透過させる。
5. PBSで5分間×3回洗浄する。
6. ブロッキング:ブロッキング溶液(5%のヒツジ血清)を滴下し、室温で30〜60分ブロッキングする。
7. 液体を吸引したら、1:100の一次抗体(抗ウサギMAP−2ポリクローナル抗体、Abcam)を滴下し、4℃で一晩静置し、陰性対照としてPBSと交換する。
8. 液体を捨て、PBSで5分間×3回洗浄する。
9. 水分を吸収したら、1:200の二次抗体(Alexa Fluor 488ロバ抗ウサギ蛍光二次抗体、Invitrogen)を滴下して、室温、暗所で60分間培養する。
10. 液体を捨て、PBSで5分間×3回洗浄する。
11. 液体を捨て、DAP(sigma−Aldrich)OI染色し、水を吸い取り、室温で10分間培養する。
12. 液体を捨て、PBSで5分間×3回洗浄する。
13. 抗蛍光消光封入液(50%のグリセロールで封入)を滴下する。
14. 蛍光顕微鏡で観察し、写真を撮る。
結果は図3に示すとおりであり、緑色は、MAP−2陽性ニューロンであり、青色は細胞核であり、結果から、マウス胎児皮質ニューロンの初代培養が90%以上の純度を達成でき、培養が成功したことが分かる。
初代培養のマウス胎児皮質ニューロンを無グルコースDMED培地に添加し、低酸素インキュベーター内でニューロンを3時間損傷させたら、無血清培地と交換して、EPO、新規なEPO由来ペプチド組(T3)及び培地をそれぞれ添加し、5%のCO2正常酸素インキュベーターで4時間培養し、各群のLDH放出率及びMTT細胞の生存率を測定した。
上記結果に基づいて、初代の皮質ニューロンに250umol/LのNMDAを投与し、60分すると、その結果は図5に示すとおりである。
1. 7〜14日間程度培養し、よく成長したニューロンを取って、ニューロンの元の培地を吸収させ除去し、PBS緩衝液で3回洗浄し、さらに低グルコースDMEMを添加する。
2. 培養プレートを37℃の低酸素インキュベーターに入れ、その内部の酸素濃度を1%に設定する。
3. 低酸素で3時間維持したら、培養プレートを取り出し、低グルコース培地を吸収させ、元の無血清維持培地と交換して、EPO(5ug/ml、100ug/ml)、本発明のEPO由来ペプチド(5ug/ml、50ug/ml、100ug/ml)、培地をそれぞれ添加し、5%のCO2及び95%の空気の37℃のインキュベーターに入れて、4時間引き続き培養する。
4. 4時間したら、各群の細胞の細胞生存率(MTTキット、碧云天生物技術有限公司)、LDH乳酸脱水素酵素の放出率(LDHキット、Promega社のキット)をそれぞれ測定する。
1. 7〜14日間程度培養し、よく成長したニューロンを取って、EPO(5ug/ml)、本発明のEPO由来ペプチド(100ug/ml)をそれぞれ添加する。
2. 最終濃度が250umol/LになるようにNMDAを添加し、37℃のインキュベーターで60分培養する。
3. 培地を捨て、各群の細胞の細胞生存率(MTTキット、碧云天生物技術有限公司)、LDHの乳酸脱水素酵素の放出率(LDHキット、Promega社のキット)をそれぞれ測定する。
ビオチンで標記された新規なEPO由来ペプチドを腹腔内注射し、投与して1時間したら、5〜15μlのマウス脳脊髄液を全身麻酔下で採取し、ビオチン検出キットによってビオチンで標記された新規なEPO由来ペプチドが血液脳関門を透過して脳脊髄液に入ったか否かを検出し、その結果は図6に示すとおりである。
1. 4%の抱水クロラールでマウスを麻酔する。
2. 頸背部を湿ったガーゼで拭き、背部の毛を切り落として皮膚を露出させる。後頭骨の下の皮膚に矢状の切開部を作り、皮膚を両側に分離して視野を広げる。
3. マウスを腹臥位にして、頭部を体に対して135°の角度に配置し、頭部を定位固定装置に固定し、立体顕微鏡下で皮下組織と筋肉を正中線に沿って鈍く切り離し、この角度で、硬脳膜と脊髄は後頭骨の下の切開部でよりはっきりと見ることができる(主な特徴は、白く明瞭な外観、脊髄血管の周期的な脈動、及び隣接する脳脊髄液の領域である)。
4. ニードルプラーは発熱量を300とし、圧力値を330として、毛細管ガラス管を尖った先端に引っ張り、はさみで先端をトリミングして鈍い先端の直径を0.5mmにする。
5. 毛細管ガラス管を負圧装置に接続し、収集システムを予め負圧状態に維持する。
6. 穿刺点の周囲の鮮明な視野を維持するために綿棒で血を拭く。
7. 血管の分布領域を回避し、小脳延髄槽に正対させ、立体顕微鏡下で操作し、先の細いガラス管で硬脳膜をゆっくりと穿刺し、突き破ったら、脳脊髄液がガラス管に流れ込んでくるのが見え、脳脊髄液が5〜20ulまでゆっくりと上昇したら、より多くの脳脊髄液を集めるために適切に負圧を増加できる。
8. 管内の脳脊髄液がもはや上昇しないか、又は十分になったら、ガラス管をゆっくりと取り出し、脳脊髄液を1.5mlのep管に移し、遠心分離してから、−80℃で凍結して保存するか、又は直ちに検出する。
ICRマウス(雄、25−30g、18匹、上海斯莱克実験動物有限公司より購入)を使用し、対照群(ACN+Millq)、0.2ml/匹)、EPO群(50ug/kg)、新規なEPO由来ペプチド群(T3、500ug/kg)に群分けし、6匹/群とした。マウスのモノフィラメント法による中大脳動脈閉塞のモデル手術をそれぞれ行い、塩酸ケタミン麻酔の腹腔内注射によりマウスを麻酔し、手術台に固定した。虚血して60分したら、プラグを外して再灌流させ、溶剤(ACN+Millq)、EPO、T3をそれぞれ投与した。手術後3日目に神経行動学的スコアを実施したら、マウスを殺処分して灌流し、脳切片を採取して、クレシルバイオレットで染色を行った。結果は図7に示すとおりである。
1. 頸部を消毒し、頸部の中央部で切開し、実体顕微鏡下で左総頸動脈をマイクロピンセットで露出させ、内頸動脈、外頸動脈及び口蓋動脈を分離させ、総頸動脈と内頸動脈を結紮し、2本のひもで外頸動脈に2つの結び目を作り、1本は遠位端にある小間結びであり、もう1本は近位端にある引き結びである。
2. Venusはさみで、外頸動脈を血管の約半分の大きさの小さな開口に切る。
3. 外頸動脈を切り取り、モノフィラメントを外頸動脈から外頸動脈と内頸動脈の分岐部に慎重に逆向きに挿入し、次いで内頸動脈の結び目を緩め、さらにモノフィラメントをわずかな抵抗にぶつかるまで内頸動脈に挿入し、即ち、中大脳動脈の始まりに位置させ、ケージに戻す。
4. 脳虚血して60分したら、再び麻酔して固定し、総頸動脈、内頸動脈及びモノフィラメント部位を実体顕微鏡下で再度露出させる。
5. モノフィラメントを固定するために外頸動脈の近位端で結紮されているひもをマイクロピンセットで緩め、モノフィラメントをゆっくりと引き抜き、且つ外頸動脈の断端を結紮し、総頸動脈に結紮されているひもを緩めることにより、再灌流を実現する。
6. 頸部の切開部を縫合し、消毒し、ケージに戻して観察する。
C57/BL6マウス(雄、20−25g、24匹、上海傑思捷実験動物有限公司より購入)を、生理食塩水群(Saline、0.2ml/匹)、溶剤群(ACN+Milliq,0.2ml/匹)、EPO群(50ug/kg)、新規なEPO由来ペプチド群(T3,500ug/kg)に群分けし、6匹/群とした。ピロカルピンでてんかんを誘発する1日前、4時間前、2時間前に投与し、てんかん発作の潜伏期間及び発作の重症度を記録した。結果は図8に示すとおりである。
1. ピロカルピンを注射する1日前、4時間前、2時間前に腹腔内注射で投与する。
2. ピロカルピンによって誘発されるコリン作動性反応を減少させるために、スコポラミン(1mg/kg)を30分前に腹腔内注射する。
3. ピロカルピン(350mg/kg)を腹腔内注射し、投与時間、発作時間及び発作の重症度を記録する。
4. グレード4以上の発作の後、自発的活動が起こり、てんかん重積状態が続き、モデル化に成功し、モデル化に成功して30分したら、ジアゼパム(10mg/kg)で発作を終了させる。
グレード1: 凝視、口顔部のひきつけ
グレード2: チック反応、単発の痙攣
グレード3: 片側又は両側の前肢クローヌス痙攣
グレード4: 立つ
グレード5: 姿勢の喪失、反復ジャンプ、地面に倒れ、強直・間代発作
本発明のEPO由来ペプチドを医薬品に調製する場合、有効量のポリペプチド、及び少なくとも1つの薬学的に許容される担体、希釈剤又は賦形剤を組み合わせて処方できる。これらの組成物を調製する場合通常、活性成分を賦形剤と混合するか、又は賦形剤で希釈するか、又はカプセルもしくはパッケージの形態で担体に封入される。賦形剤が希釈剤として作用する場合、それは賦形剤、担体又は活性成分の媒質としての固体、半固体又は液体材料であり得る。したがって、医薬物は錠剤、丸剤、散剤、液剤、シロップ剤、無菌注射用液剤などであり得る。適切な賦形剤としてラクトース、グルコース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、微結晶セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水などが含まれる。製剤にはさらに湿潤剤、乳化剤、防腐剤(例えば、ヒドロキシ安息香酸メチル及びヒドロキシ安息香酸プロピル)、甘味料などを含むことができる。
Claims (17)
- アミノ酸配列が配列番号1で示されるエリスロポエチン由来ペプチド。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドを含む医薬品。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドを含む組成物。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチド、及び賦形剤又は担体を含む医薬組成物。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドがコードされたヌクレオチド配列を含む核酸分子。
- 請求項6に記載の核酸分子を含む発現ベクター。
- 請求項6に記載の核酸分子又は請求項7に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
- 請求項6に記載の核酸分子又は請求項7に記載の発現ベクターを含むウイルス。
- a)請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチド
b)請求項4に記載の組成物、
c)請求項6に記載の核酸分子、
d)請求項7に記載の発現ベクター、
e)請求項8に記載の前記宿主細胞、
f)請求項9に記載の前記ウイルス
から選択されるいずれか1項を含むキット。 - 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドを製造する方法であって、
1)固相合成法を使用し、ロイシンが結合されている出発樹脂をN,N−ジメチルホルムアミドに浸漬させ、次いで脱キャッピング剤に浸漬させることで、フルオレニルメチルオキシカルボニルを除去し、ジメチルホルムアミドで洗浄して、
2)次のアミノ酸、縮合剤及び塩基を添加し、反応させ、ジメチルホルムアミドで洗浄して、
3)脱キャッピング剤を使用してフルオレニルメチルオキシカルボニルを除去し、さらにジメチルホルムアミドで洗浄して、
4)ステップ2)及びステップ3)を繰り返し、アミノ酸を順次に結合させる、ステップを含む、
エリスロポエチン由来ペプチドの製造方法。 - ステップ2)に記載の前記縮合剤がO−ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム・テトラフルオロボラートであることを特徴とする請求項11に記載のエリスロポエチン由来ペプチドの製造方法。
- ステップ2)に記載の塩基がモルホリンであることを特徴とする請求項11に記載のエリスロポエチン由来ペプチドの製造方法。
- ステップ3)に記載の脱キャッピング剤がヘキサヒドロピリジンとN,N−ジメチルホルムアミドとからなる混合液であることを特徴とする請求項11に記載のエリスロポエチン由来ペプチドの製造方法。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドを含有する神経細胞損傷の治療剤。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドを含有する低酸素脳症の治療剤。
- 請求項1又は2に記載のエリスロポエチン由来ペプチドを含有するてんかんの治療剤。
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