JP7282087B2 - ヒト神経をターゲティングするための最適化されたペプチド、ならびに画像誘導手術、診断、および治療的送達におけるそれらの使用 - Google Patents

ヒト神経をターゲティングするための最適化されたペプチド、ならびに画像誘導手術、診断、および治療的送達におけるそれらの使用 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年4月18日に提出された米国仮特許出願第62/659,612号および2017年8月2日に出願された米国仮特許出願第62/540,510号の優先権を主張し、これらの両方は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
連邦政府の資金提供による研究または開発の下でなされた発明の権利に関する陳述
本発明は、国立衛生研究所により授与されたEB008122およびEB014929の下での政府支援によりなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
発明の背景
ニューロンまたは神経の偶発的な切断は著しく高い罹患率をもたらすため、ヒトニューロンおよびヒト神経の保存は、あらゆる外科的処置の最も重要な目標の1つである。神経は、典型的には、それらの細長く白っぽい外観および近くの構造との関係によって、または電気生理学的試験によって特定される。しかしながら、外傷、腫瘍関与、炎症、または感染などの場合、これらの基準を使用する神経の特定は困難であり得る。したがって、当該技術分野における欠陥を克服する、ニューロンまたは神経を確実かつ決定的に特定する方法に対する必要性が存在する。
手術中の直接露出前のニューロンもしくは神経の特定、または直接露出後に不確実である場合におけるニューロンもしくは神経同一性の確認は、筋電図(EMG)モニタリングによって達成される。しかしながら、この技法は、執刀医に視覚的フィードバックを提供しないという不利点を有する。よって、偶発的または意図的な刺激のいずれかによって、神経が1つの場所で特定された場合でも、刺激部位からどのくらい離れて神経が存在するか、または刺激部位から離れて神経がとる進行方向について、執刀医に対する視覚的ガイドはない。さらに、EMGは、運動経路のみを追跡し、感覚線維は追跡しない。ニューロンもしくは神経伝導または神経筋伝達が記録部位から遠いどこでも一時的に遮断されると、EMGは失敗する。そのような遮断は、ニューロンもしくは神経の圧迫、外傷、局所麻酔剤、または神経筋遮断剤により容易に起こる。
ニューロンまたは神経の標識化は主に、蛍光色素の使用を介した個別に特定された軸索路の逆行性または順行性トレーシングに依存する。しかしながら、局所的に適用された蛍光トレーサーによってニューロンまたは神経を標識する方法は、いくつかの不利点を有する。第一に、この技法は、色素が注射された場所に応じて、一度に1つのニューロンまたは神経線維路のみを標識することができる。第二に、逆行性軸索トレーサーは典型的には神経細胞体に蓄積するため、この技法は、軸索路に沿った蛍光色素の限られた標識化のみをもたらす。第三に、逆行性輸送は比較的遅く(1日あたりミリメートル程度)、したがって、坐骨ニューロンまたは神経およびその樹枝状分岐の場合のように、しばしば1メートルよりも長いヒトニューロンまたは神経を標識するには、長い時間がかかる。第四に、運動ニューロンまたは神経を標識する直接筋肉内注射などの神経支配標的への蛍光色素の適用は、典型的には、注射部位に可変量のトレーサー色素が残った状態で汚い。ニューロンまたは神経の切開は、隣接する構造に遭遇する前のそれらの正確な視覚化に依存するため、蛍光色素で汚染されている手術部位は望ましくないであろう。最後に、蛍光色素自体の直接注射は、機械的損傷または注射部位での色素およびビヒクルの非常に高い局所濃度のいずれかによって、標的器官または目的のニューロンもしくは神経に損傷を与え得る。
当該技術分野では、外科的処置およびヒト神経保護を容易にするために、ヒト神経およびニューロンに結合することができるペプチドを特定する必要性があった。
神経ホーミングペプチド配列は、実験室での研究のためにマウス神経に結合するそれらの能力によって以前に特定された。しかしながら、本出願に記載されるペプチド配列は、ヒト患者への全身静脈内注射後にヒト神経に結合するそれらの能力によって特定され、そのようなものとして、これらのペプチドは、以前の配列と比較してより特異的かつ効果的にヒト神経に結合することができるという必要性を満たす。本発明は、ヒト神経および/またはニューロンに選択的に結合するペプチド配列、ならびに、当該配列を外科的処置において(例えば、神経を保存しかつ/または当該処置中の神経損傷を回避するために)使用する方法を提供する。
本明細書では、特定の実施形態において、ヒトニューロン、ヒト神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドを含むターゲティング分子が開示される。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000001
および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンもしくは神経またはいずれかの構成要素に特異的に結合するヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子であって、当該ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000002
および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000003
からなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000004
からなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000035
を含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、カーゴは、薬物、蛍光部分、光増感剤、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、薬物をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、抗ヒスタミン剤、GABA受容体調節剤、神経伝達物質再取り込み阻害剤、局所麻酔剤、抗コリン剤、ナトリウムチャネル遮断剤、カルシウムチャネル遮断剤、チロトロピン放出ホルモン、γ-セクレターゼ阻害剤、AMPA受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、NMDA受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、mGlu受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、成長因子、制吐剤、コルチコステロイド、細胞毒性剤、抗酸化剤、鉄キレート剤、ミトコンドリア調節剤、サーチュイン調節剤、一酸化窒素(NO)および/もしくは一酸化窒素シンターゼ(NOS)調節剤、カリウムチャネルアゴニストもしくはアンタゴニスト、プリン受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、ならびに/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される薬物をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、ベンゾカイン、カルチカイン、シンコカイン、シクロメチカイン、リドカイン、プリロカイン、プロポキシカイン、プロパラカイン、テトラカイン、トカイニド、およびトリメカイン、メトトレキサート、シクロホスファミド、サリドマイド、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、ピキサントロン、プリカマイシン、プラトニン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、レベッカマイシン、ルビテカン、SN-38、サリノスポラミドA、サトラプラチン、ストレプトゾトシン、スワインソニン、タリキダール、タキサン、テガフール-ウラシル、テモゾロミド、テストラクトン、チオTEPA、チオグアニン、トポテカン、トラベクテジン、トレチノイン、四硝酸トリプラチン、トリス(2-クロロエチル)アミン、トロキサシタビン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾスキダル、カルバマゼピン、オキシカルバゼピン、フェニテイン、バルプロ酸、バルプロ酸ナトリウム、シンナリジン、フルナリジン、ニモジピン、脳由来神経栄養因子(BDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、インスリン様成長因子(IGF)、ならびに/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される薬物をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、蛍光部分をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、蛍光タンパク質、蛍光ペプチド、蛍光色素、および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される蛍光部分をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、キサンテン、ビマン、クマリン、芳香族アミン、ベンゾフラン、蛍光シアニン、カルバゾール、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ポルフィリン、フタロシアニン、ランタニド金属キレート錯体、希土類金属キレート錯体、それらの誘導体、および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される蛍光部分をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、5-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイン-5-イソチオシアネート、6-カルボキシフルオレセイン、5(6)-カルボキシフルオレセイン、テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート、5-カルボキシテトラメチルローダミン、5-カルボキシロドール誘導体、テトラメチルおよびテトラエチルローダミン、ジフェニルジメチルおよびジフェニルジエチルローダミン、ジナフチルローダミン、ローダミン101スルホニルクロリド、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、インドシアニングリーン、IR800CW、シアン蛍光タンパク質(CFP)、EGFP、6-FAM、FAM、フルオレセイン、5,6-ジカルボキシフルオレセイン、5-(および6)-スルホフルオレセイン、スルホンフルオレセイン、スクシニルフルオレセイン、5-(および6)-カルボキシSNARF-1、カルボキシフルオレセインスルホネート、カルボキシフルオレセイン双性イオン、カルボキシフルオレセイン第四級アンモニウム、カルボキシフルオレセインホスホネート、カルボキシフルオレセインGABA、カルボキシフルオレセイン-シス-Cy5、5’(6’)-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイングルタチオン、ならびに/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される蛍光部分をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、光増感剤をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、ポルフィリン、クロリン、および色素からなる群より選択される光増感剤をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、ポルフィリン、プロトポルフィリンIX、プルリチン、ベルテポルフィン、HPPH、テモポルフィン、メチレンブルー、フォトフリン、プロトフリン、ヘマトポルフィリン、タラポルフィン、ベンゾポルフィリン誘導体一酸、5-アミノレブリン酸、ルテチウムテキサフィリン、メタロフタロシアニン、メタロナフタロシアニンスルホベンゾ-ポルフィラジン、メタロナフタロシアニン、亜鉛テトラスルホフタロシアニン、バクテリオクロリン、メタロクロリン、塩素誘導体、テトラ(m-ヒドロキシフェニル)クロリン(mTHPC)、フェオホルビド、ジブロモフルオレセイン(DBF)、IR700DX、ナフタロシアニン、ポルフィリン誘導体、および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される光増感剤をさらに含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経を、(a)ニューロンもしくは神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドと、(b)蛍光部分と、を含む、ターゲティング分子と接触させることを含む、ヒトニューロンまたは神経を特定する方法が提供され、当該ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000036
および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000037
からなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000038
からなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000039
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000040
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000041
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000042
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000043
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000044
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000045
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000046
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000047
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000048
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000049
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000050
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000051
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000052
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000053
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000054
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000055
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000056
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000057
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000058
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000059
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000060
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000061
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000062
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000063
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000064
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000065
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000066
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000067
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000068
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000069
を含む。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、蛍光タンパク質、蛍光ペプチド、蛍光色素、および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000070
を含む。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、キサンテン、ビマン、クマリン、芳香族アミン、ベンゾフラン、蛍光シアニン、カルバゾール、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ポルフィリン、フタロシアニン、ランタニド金属キレート錯体、希土類金属キレート錯体、それらの誘導体、および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、5-カルボキシフルオレセイン(5-FAM)、フルオレセイン-5-イソチオシアネート、6-カルボキシフルオレセイン(6-FAM)、5(6)-カルボキシフルオレセイン、テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート、5-カルボキシテトラメチルローダミン、5-カルボキシロドール誘導体、テトラメチルおよびテトラエチルローダミン、ジフェニルジメチルおよびジフェニルジエチルローダミン、ジナフチルローダミン、ローダミン101スルホニルクロリド、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、インドシアニングリーン、IR800CW、シアン蛍光タンパク質(CFP)、EGFP、6-FAM、FAM、フルオレセイン、5,6-ジカルボキシフルオレセイン、5-(および6)-スルホフルオレセイン、スルホンフルオレセイン、スクシニルフルオレセイン、5-(および6)-カルボキシSNARF-1、カルボキシフルオレセインスルホネート、カルボキシフルオレセイン双性イオン、カルボキシフルオレセイン第四級アンモニウム、カルボキシフルオレセインホスホネート、カルボキシフルオレセインGABA、カルボキシフルオレセイン-シス-Cy5、5’(6’)-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイングルタチオン、ならびに/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経を、(a)ニューロンもしくは神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドと、(b)薬物と、を含む、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、薬物をヒトニューロンまたは神経に送達する方法が提供され、当該ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000071
および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、薬物は、抗ヒスタミン剤、GABA受容体調節剤、神経伝達物質再取り込み阻害剤、局所麻酔剤、抗コリン剤、ナトリウムチャネル遮断剤、カルシウムチャネル遮断剤、チロトロピン放出ホルモン、γ-セクレターゼ阻害剤、AMPA受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、NMDA受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、mGlu受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、成長因子、制吐剤、コルチコステロイド、細胞毒性剤、抗酸化剤、鉄キレート剤、ミトコンドリア調節剤、サーチュイン調節剤、一酸化窒素(NO)および/もしくは一酸化窒素シンターゼ(NOS)調節剤、カリウムチャネルアゴニストもしくはアンタゴニスト、プリン受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、ならびに/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、薬物は、ベンゾカイン、カルチカイン、シンコカイン、シクロメチカイン、リドカイン、プリロカイン、プロポキシカイン、プロパラカイン、テトラカイン、トカイニド、およびトリメカイン、メトトレキサート、シクロホスファミド、サリドマイド、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、ピキサントロン、プリカマイシン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、レベッカマイシン、ルビテカン、SN-38、サリノスポラミドA、サトラプラチン、ストレプトゾトシン、スワインソニン、タリキダール、タキサン、テガフール-ウラシル、テモゾロミド、テストラクトン、チオTEPA、チオグアニン、トポテカン、トラベクテジン、トレチノイン、四硝酸トリプラチン、トリス(2-クロロエチル)アミン、トロキサシタビン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾスキダル、カルバマゼピン、オキシカルバゼピン、フェニテイン、バルプロ酸、バルプロ酸ナトリウム、シンナリジン、フルナリジン、ニモジピン、脳由来神経栄養因子(BDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、インスリン様成長因子(IGF)、ならびに/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経を、(a)ニューロンもしくは神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドと、(b)光増感剤と、を含む、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、光増感剤をヒトニューロンまたは神経に送達する方法が提供され、当該ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000072
および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、方法は、ヒトニューロンまたは神経を、光増感剤を活性化させる光源に曝露することをさらに含む。
いくつかの実施形態において、光増感剤は、ポルフィリン、クロリン、および色素からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、光増感剤は、ポルフィリン、プロトポルフィリンIX、プルリチン、ベルテポルフィン、HPPH、テモポルフィン、メチレンブルー、フォトフリン、プロトフリン、ヘマトポルフィリン、タラポルフィン、ベンゾポルフィリン誘導体一酸、5-アミノレブリン酸、ルテチウムテキサフィリン、メタロフタロシアニン、メタロナフタロシアニンスルホベンゾ-ポルフィラジン、メタロナフタロシアニン、亜鉛テトラスルホフタロシアニン、バクテリオクロリン、メタロクロリン、塩素誘導体、テトラ(m-ヒドロキシフェニル)クロリン(mTHPC)、フェオホルビド、ジブロモフルオレセイン(DBF)、IR700DX、ナフタロシアニン、ポルフィリン誘導体、および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、ヒト対象の全身静脈内注射によって投与される。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、外科的処置の前に投与される。いくつかの実施形態において、外科的処置は、がんの外科的処置である。いくつかの実施形態において、外科的処置は、前立腺がんの外科的処置である。
いくつかの実施形態において、(a)ヒトニューロン、ヒト神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドと、(b)薬学的に許容される賦形剤と、を含む、薬学的組成物が提供され、当該ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000073
および/またはそれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000074
からなる群より選択される。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000075
からなる群より選択される。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000076
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000077
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000078
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000079
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000080
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000081
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000082
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000083
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000084
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000085
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000086
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000087
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000088
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000089
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000090
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000091
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000092
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000093
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000094
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000095
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000096
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000097
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000098
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000099
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000100
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000101
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000102
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000103
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000104
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000105
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000106
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000107
を含む。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000108
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000109
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000110
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000111
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000112
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000113
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000114
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000115
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000116
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000117
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000118
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000119
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000120
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000121
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000122
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000123
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000124
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000125
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000126
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000127
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000128
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000129
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000130
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000131
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000132
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000133
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000134
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000135
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000136
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000137
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000138
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、
Figure 0007282087000139
である。
組成物のいくつかの実施形態では、ペプチドは、カーゴに結合されている。いくつかの実施形態において、カーゴは、薬物、光増感剤、または蛍光部分である。
[本発明1001]
ヒトニューロンもしくは神経またはいずれかの構成要素に特異的に結合するヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子であって、
Figure 0007282087000140
からなる群より選択されるペプチドを含む、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1002]
Figure 0007282087000141
からなる群より選択されるペプチドを含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1003]
Figure 0007282087000142
からなる群より選択されるペプチドを含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1004]
ペプチド
Figure 0007282087000143
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1005]
ペプチド
Figure 0007282087000144
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1006]
ペプチド
Figure 0007282087000145
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1007]
ペプチド
Figure 0007282087000146
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1008]
ペプチド
Figure 0007282087000147
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1009]
ペプチド
Figure 0007282087000148
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1010]
ペプチド
Figure 0007282087000149
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1011]
ペプチド
Figure 0007282087000150
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1012]
ペプチド
Figure 0007282087000151
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1013]
ペプチド
Figure 0007282087000152
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1014]
ペプチド
Figure 0007282087000153
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1015]
ペプチド
Figure 0007282087000154
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1016]
ペプチド
Figure 0007282087000155
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1017]
ペプチド
Figure 0007282087000156
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1018]
ペプチド
Figure 0007282087000157
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1019]
ペプチド
Figure 0007282087000158
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1020]
ペプチド
Figure 0007282087000159
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1021]
ペプチド
Figure 0007282087000160
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1022]
Figure 0007282087000161
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1023]
ペプチド
Figure 0007282087000162
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1024]
ペプチド
Figure 0007282087000163
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1025]
ペプチド
Figure 0007282087000164
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1026]
ペプチド
Figure 0007282087000165
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1027]
ペプチド
Figure 0007282087000166
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1028]
薬物、蛍光部分、および光増感剤からなる群より選択されるカーゴをさらに含む、本発明1001~1026のいずれかのヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1029]
Figure 0007282087000167
を含む、本発明1028のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1030]
前記カーゴが、前記薬物を含む、本発明1028のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1031]
前記薬物が、抗ヒスタミン剤、GABA受容体調節剤、神経伝達物質再取り込み阻害剤、局所麻酔剤、抗コリン剤、ナトリウムチャネル遮断剤、カルシウムチャネル遮断剤、チロトロピン放出ホルモン、γ-セクレターゼ阻害剤、AMPA受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、NMDA受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、mGlu受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、成長因子、制吐剤、コルチコステロイド、細胞毒性剤、抗酸化剤、鉄キレート剤、ミトコンドリア調節剤、サーチュイン調節剤、一酸化窒素(NO)および/または一酸化窒素シンターゼ(NOS)調節剤、カリウムチャネルアゴニストまたはアンタゴニスト、プリン受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される、本発明1030のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1032]
前記薬物が、ベンゾカイン、カルチカイン、シンコカイン、シクロメチカイン、リドカイン、プリロカイン、プロポキシカイン、プロパラカイン、テトラカイン、トカイニド、およびトリメカイン、メトトレキサート、シクロホスファミド、サリドマイド、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、ピキサントロン、プリカマイシン、プラトニン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、レベッカマイシン、ルビテカン、SN-38、サリノスポラミドA、サトラプラチン、ストレプトゾトシン、スワインソニン、タリキダール、タキサン、テガフール-ウラシル、テモゾロミド、テストラクトン、チオTEPA、チオグアニン、トポテカン、トラベクテジン、トレチノイン、四硝酸トリプラチン、トリス(2-クロロエチル)アミン、トロキサシタビン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾスキダル、カルバマゼピン、オキシカルバゼピン、フェニテイン、バルプロ酸、バルプロ酸ナトリウム、シンナリジン、フルナリジン、ニモジピン、脳由来神経栄養因子(BDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、インスリン様成長因子(IGF)、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される、本発明1030のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1033]
前記カーゴが、前記蛍光部分を含む、本発明1028のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1034]
前記蛍光部分が、蛍光タンパク質、蛍光ペプチド、蛍光色素、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、本発明1033のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1035]
前記蛍光部分が、キサンテン、ビマン、クマリン、芳香族アミン、ベンゾフラン、蛍光シアニン、カルバゾール、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン (oxabenzanthrane)、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ポルフィリン、フタロシアニン、ランタニド金属キレート錯体、希土類金属キレート錯体、およびそれらの誘導体からなる群より選択される、本発明1033のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1036]
前記蛍光部分が、5-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイン-5-イソチオシアネート、6-カルボキシフルオレセイン、テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート、5-カルボキシテトラメチルローダミン、5-カルボキシロドール誘導体、テトラメチルおよびテトラエチルローダミン、ジフェニルジメチルおよびジフェニルジエチルローダミン、ジナフチルローダミン、ローダミン101スルホニルクロリド、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、インドシアニングリーン、IR800CW、シアン蛍光タンパク質(CFP)、EGFP、6-FAM、FAM、フルオレセイン、5,6-ジカルボキシフルオレセイン、5-(および6)-スルホフルオレセイン、スルホンフルオレセイン、スクシニルフルオレセイン、5-(および6)-カルボキシSNARF-1、カルボキシフルオレセインスルホネート、カルボキシフルオレセイン双性イオン、カルボキシフルオレセイン第四級アンモニウム、カルボキシフルオレセインホスホネート、カルボキシフルオレセインGABA、カルボキシフルオレセイン-シス-Cy5、5’(6’)-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイングルタチオン、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される、本発明1033のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1037]
前記カーゴが、前記光増感剤を含む、本発明1029のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1038]
前記光増感剤が、ポルフィリン、クロリン、および色素からなる群より選択される、本発明1037のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1039]
前記光増感剤が、ポルフィリン、プロトポルフィリンIX、プルリチン、ベルテポルフィン、HPPH、テモポルフィン、メチレンブルー、フォトフリン、プロトフリン、ヘマトポルフィリン、タラポルフィン、ベンゾポルフィリン誘導体一酸、5-アミノレブリン酸、ルテチウムテキサフィリン、メタロフタロシアニン、メタロナフタロシアニンスルホベンゾ-ポルフィラジン、メタロナフタロシアニン、亜鉛テトラスルホフタロシアニン、バクテリオクロリン、メタロクロリン、塩素誘導体、テトラ(m-ヒドロキシフェニル)クロリン(mTHPC)、フェオホルビド、ジブロモフルオレセイン(DBF)、IR700DX、ナフタロシアニン、およびポルフィリン誘導体からなる群より選択される、本発明1037のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1040]
前記カーゴが、前記ペプチドのN末端に結合されている、本発明1028~1039のいずれかのヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1041]
前記カーゴが、前記ペプチドのC末端に結合されている、本発明1028~1039のいずれかのヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1042]
前記カーゴが、リンカーを介して前記ペプチドに結合されている、本発明1028~1041のいずれかのヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1043]
前記リンカーが、直鎖もしくは分岐鎖炭素リンカー、複素環炭素リンカー、アミノ酸リンカー、親油性残基、ペプチドリンカー、ペプチド核酸リンカー、ヒドラゾンリンカー、SPDBジスルフィド、スルホ-SPDB、マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(MCC)、アミノヘキサン酸リンカー、ポリエーテルリンカー、またはポリエチレングリコールリンカーである、本発明1042のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1044]
Figure 0007282087000168
を含む、本発明1001のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1045]
2つ以上のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドを含むマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子であって、前記2つ以上のニューロンまたは神経ターゲティング分子が、ヒトニューロンもしくは神経またはいずれかの構成要素に結合し、第1のペプチドが、
Figure 0007282087000169
からなる群より選択される、マルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1046]
第2のペプチドが、
Figure 0007282087000170
からなる群より選択される、本発明1045のマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1047]
前記第1のペプチドおよび前記第2のペプチドが、同じまたは異なる、本発明1045または1046のマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1048]
薬物、蛍光部分、および光増感剤からなる群より選択されるカーゴをさらに含む、本発明1045~1047のいずれかのマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1049]
前記第1のペプチドおよび第2のペプチドが、リンカーを介して結合されている、本発明1045~1048のいずれかのマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1050]
前記第1のペプチドおよび第2のペプチドが、前記カーゴを介して結合されている、本発明1048のマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子。
[本発明1051]
ヒトニューロンまたは神経を特定する方法であって、前記ヒトニューロンまたは神経を本発明1033~1036のいずれかのターゲティング分子と接触させることを含む、方法。
[本発明1052]
前記ヒトニューロンまたは神経が、前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子との組み合わせで遊離蛍光部分と接触させられる、本発明1051の方法。
[本発明1053]
薬物をヒトニューロンまたは神経に送達する方法であって、前記ヒトニューロンまたは神経を、本発明1030~1032のいずれかのヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、方法。
[本発明1054]
光増感剤をヒトニューロンまたは神経に送達する方法であって、前記ヒトニューロンまたは神経を、本発明1037~1039のいずれかのヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、方法。
[本発明1055]
前記方法が、前記ヒトニューロンまたは神経を、前記光増感剤を活性化させる光源に曝露することをさらに含み、前記ヒトニューロンまたは神経が、活性化した前記光増感剤によってアブレーションされる、本発明1054の方法。
[本発明1056]
前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、ヒト対象の全身静脈内注射によって投与される、本発明1051~1055のいずれかの方法。
[本発明1057]
前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、外科的処置の前に投与される、本発明1051~1056のいずれかの方法。
[本発明1058]
前記外科的処置が、がんの外科的処置である、本発明1057の方法。
[本発明1059]
前記外科的処置が、前立腺がんの外科的処置である、本発明1058の方法。
[本発明1060]
(a)本発明1001~1044のいずれかのヒトニューロンもしくは神経ターゲティング分子または本発明1045~1050のいずれかのマルチドメインニューロンもしくは神経ターゲティング分子と、(b)薬学的に許容される賦形剤とを含む、薬学的組成物。
3匹のマウス(左)およびNP41(2匹のマウス、右)での450nmolのHNP401の投与後の生きた野生型マウスにおける露出した坐骨神経の蛍光画像。左右両方の坐骨神経が示される。FAMは、各ペプチド配列のC末端リジンに結合されたフルオレセインである。画像は、Zeiss Lumarで取得された。 図1からの画像の定量化は、HNP 401が、神経および隣接する筋肉組織の両方のより高い強度の標識化で、NP41(6.7倍と比較して6.2倍)と類似のコントラスト(神経蛍光強度/筋肉蛍光強度)を有することを示す。HNP401について合計6つの神経、3匹のマウス、およびNP41について2匹のマウス(4つの神経)。Y軸=imageJにおいて計算された平均蛍光(515nm発光)強度。 HNP401の高い結合を示す、ヒト神経切片への神経結合ペプチドの局所適用。HNP401については、同一設定下での露出が高いシグナルによって飽和に達したため、他の標準と比較して露出ゲインを(30から10に)減少させた。 NP41、HNP401、およびHNP404の局所適用後のヒト神経切片からの蛍光。100uMのペプチドが20分間適用され、続いてPBSでの洗浄、およびNikon A1共焦点顕微鏡での撮像が行われた。全ての画像は、均等に平準化される。 HNP401でのラット坐骨神経のインビボ標識化。 生きたラットにおけるラット前立腺海綿体神経の蛍光標識化。HNP301は、HNP401と比較して前立腺神経標識化について同等のコントラストを示さない初期世代神経結合ペプチドである。 HNP401での前立腺神経血管束のインビボ標識化。生きたラットにおける自律神経束のHNP401標識化。 ファージディスプレイによって特定されたヒト神経結合ペプチドのスクリーニング。新鮮生存ヒト腓腹神経(上の画像)およびヒト側頭筋(下の画像)の連続切片への100mMのヒト神経結合ペプチドFAM-HNP401(A)、FAM-HNP402(B)、FAM-HNP403(C)の局所適用。比較のための、マウス神経NP41-FAM(E)への結合についてスクリーニングされた100mMのカルボキシ-FAM(D)およびペプチドの局所適用。神経および筋肉の染色のH&E(F)。Lumar顕微鏡で、34倍拡大、2秒露出で取得され、比較のために均等に平準化された全ての蛍光画像。NTQTLAKAPEHT(NP41、米国特許第8,685,372号または国際特許公開第WO2010121023A2号からの配列番号15)。 ヒト腓腹神経の結合および標識化におけるFAM-HNP401およびFAM-NP41の比較。同じガラススライド上に隣接して保持され、488nm励起レーザで共焦点顕微鏡で撮像された未固定ヒト腕神経叢神経組織(A)およびヒト側頭筋組織(D)の10mm切片への100mMのHNP401-FAMの局所適用。比較のために、NP41-FAMは、(AおよびD)について言及されたものと同一の条件下で、ヒト神経(B)および筋肉(C)に適用された。神経(C)および筋肉(F)のH&E染色。NP41-FAM(n=4)と比較したHNP401-FAM(n=4)で処理された神経組織の神経周膜のシグナル強度(G)。ヒト組織切片に局所的に適用されたペプチドの神経対筋肉コントラスト(n=4)(H)。 ヒトおよびマウス組織への神経結合ペプチドの差次的結合。ヒト組織:同一パラメータで共焦点顕微鏡で撮像され、比較のために均等に平準化された、375mM(A)、100mM(B)、50mM(C)、10mM(D)、および1mM(E)の最終濃度でのヒト腓腹神経切片へのHNP401-FAMの局所適用による最適用量応答の決定。**視認するために2倍明るくした。共焦点顕微鏡で撮像され、直接比較のために平準化されたFAM-NP41(FおよびG)およびFAM-HNP401(HおよびI)についての375mMの高濃度での神経および筋肉のコントラスト。マウス組織:周囲の筋肉が375mM(J)、100mM(K)のFAM-NP41または375mM(L)、100mM(M)のFAM-HNP401で処理されたマウス顔面神経(赤矢印)。同一パラメータでLumar撮像スコープで取得され、同等である下段の画像。FAM-HNP401は、FAM-NP41と比較して、低いコントラストを有するマウス組織における筋肉の高い結合を示す。 静脈内注射後の薬物動態プロファイルを含む齧歯類における神経結合ペプチドのインビボ撮像。450nmolのFAM-HNP401(A)またはFAM-NP41(B)が静脈内注射され、注射から2時間後にLumar撮像スコープで撮像された、6ヶ月齢SKH1-Eliteマウスの坐骨神経のインビボ蛍光画像。Image Jにおいて測定された坐骨神経の強度は、ヒト神経への結合についてスクリーニングされたペプチド(HNP401)対マウス神経への結合についてスクリーニングされたペプチド(NP41)の結合において2.3倍増加を示す(C)。しかしながら、2つのペプチドについての神経対周囲筋肉コントラストは同等であり、マウス大腿部においてFAM-HNP401について5.79±0.81およびFAM-NP41について6.63±1.63である(D)。100gmの雄Sprague Dawleyラットにおける2μmolのHNP401-FAMのt.v.注射後5時間のリアルタイムカスタム外科的撮像システム(E)およびLumar小動物顕微鏡(F)を使用する前立腺神経叢のインビボ蛍光画像。ラットにおける坐骨神経は、2μmolのFAM-HNP401の全身注射の5時間後に撮像された(G)。血液クリアランス曲線は、5匹のSKH1-Elite雄マウスから採取された等体積の採血から得られたFAMシグナルを示す。1分、10分、20分、30分、1時間、および2時間時点での採血前に、各マウスに100nmolのFAM-HNP401が静脈内注射された(H)。 HNP401は、ヒト神経(海綿体および内側前上腕皮)に結合する ヒト前立腺内の神経(上段、AおよびB)または内側前上腕皮ヒト神経(下段、BおよびF)からの凍結切片化テープ上の10μm切片への、100μMのFAM-HNP401またはFAM-NP41の局所適用後の蛍光撮像。神経は、共焦点顕微鏡を使用してペプチドの切片化および適用の直後に撮像された。神経の固定切片のニューロフィラメント抗体SMI312(赤)およびDAPI染色核(青)(CおよびG)ならびにガラススライド上の対応するH&E染色(DおよびH)についての二重標識での免疫組織化学分析。 HNP401は、ヒト海綿体神経に結合する。共焦点顕微鏡を使用して、前立腺からの未固定新鮮生存神経の凍結切片テープ上の10μm切片への100μMのFAM-HNP401(A)またはFAM-NP41(B)の局所適用。前立腺からの神経の固定切片上の免疫蛍光(C)ニューロフィラメント抗体SMI312およびガラススライド上の対応するH&E染色(D)。これらの画像は、本明細書の図5に示される患者とは異なる患者から取得される。 連続欠失によるHNP401のヒト神経結合ドメインの決定。100uMのFAM標識HNP401(A)、HNP401-N-2(B)、HNP401-N4(C)、HNP401-N6(D)、HNP401-N8(E)、HNP401-N4 C-2(F)、HNP401-N4 C-4(G)、HNP401-N4 C-6(H)、HNP401-N4 C-8(I)で局所的に処理された未固定ヒト腓腹神経の代表画像蛍光画像。 HNP401の欠失バリアントの神経結合の定量化。図7に示される各HNP401バリアントの神経結合の定量化(n=5)。 齧歯類における自律神経のインビボ蛍光標識化。マウスにおける隣接する自律神経がFAM-NP41で標識された前立腺を走っている膀胱、輸精管、および尿道を示す低倍率蛍光画像(A)。尿道に隣接して走る自律神経のより高倍率の白色光反射率画像(B)および対応する蛍光グレースケール画像(C)。マウスにおける白色光検出と比較した蛍光による自律神経検出の定量化(D)反射/蛍光についての神経対筋肉コントラストが、個々の神経枝についてプロットされた。線の右側の値は、反射光と比較して蛍光での視覚化が改善されていることを示す。画像(E~G)は、それらがラット前立腺対マウスにおける自律神経のFAM-NP41依存性標識化を強調し、白色光撮像が不可視神経(F)を示すことを除き、(A~C)に類似している。FAM-NP41標識前立腺神経はまた、臨床グレードZeiss Pentero Surgical Microscopeを使用して検出可能である(H)。 ヒト腓腹神経の結合および標識化におけるFAM-HNP401およびFAM-NP41の比較。同じガラススライド上に隣接して保持され、488nm励起レーザで共焦点顕微鏡で撮像された未固定ヒト腓腹神経組織(A)およびヒト側頭筋組織(E)の10μm切片への100μMのFAM-HNP401の局所適用。比較のために、FAM-NP41は、(AおよびE)について言及されたものと同一の条件下で、ヒト神経(B)および筋肉(F)の連続切片に適用された。神経(C)および筋肉(G)のH&E染色。FAM-NP41(n=4)と比較してFAM-HNP401(n=4)で処理された神経組織の神経周膜のシグナル強度(D)。ヒト組織切片に局所的に適用されたペプチドの神経対筋肉コントラスト(n=4)(H)。 薬物動態を含むマウスおよびラットにおける神経結合ペプチドのインビボ撮像。450nmolのFAM-HNP401[約48.4mg/kg](A)またはFAM-NP41[約39mg/kg](B)が以前に静脈内注射された6か月齢SKH1マウスからの坐骨神経のインビボ蛍光画像。Image Jにおいて測定および定量化された坐骨神経の強度は、FAM-NP41と比較してFAM-HNP401について2.3倍増加を示した(C)。2つのペプチドについての神経対筋肉コントラストは同等であり、FAM-HNP401について5.79±0.81およびFAM-NP41について6.63±1.63であった(D)。2μmolのFAM-HNP401[約54mg/kg]の静脈内注射後5時間のラット坐骨神経のインビボ蛍光画像(E)。2μmolのFAM-HNP401の静脈内注射後5時間のリアルタイムカスタム外科的撮像システム(F)およびLumar小動物顕微鏡(G)で撮像されたラット前立腺神経。血液クリアランス曲線は、5匹のSKH1-Elite雄マウス(H)から採取された等体積の採血から得られたFAMシグナルを示す。1分、10分、20分、30分、1時間、および2時間時点での採血前に、各マウスに100nmol[約11mg/kg]のFAM-HNP401が静脈内注射された。 HNP401は、前立腺からの新鮮生存神経および内側前上腕皮ヒト神経に結合する。ヒト前立腺内の神経(上段、AおよびB)または内側前上腕皮ヒト神経(下段、EおよびF)からの凍結切片化テープ上の10μm切片への、100μMのFAM-HNP401またはFAM-NP41の局所適用後の蛍光撮像。神経は、共焦点顕微鏡を使用してペプチドの切片化および適用の直後に撮像された。神経の固定切片のニューロフィラメント抗体SMI312(赤)およびDAPI染色核(青)(CおよびG)ならびにガラススライド上の対応するH&E染色(DおよびH)についての二重標識での免疫組織化学分析。 結合効率を決定するための切断配列の比較。100μMのFAM標識N-2(A)、N-4(B)、N-6(C)、N-8(D)、C-2(E)、C-4(F)、C-6(G)、C-8(H)、またはHNP401(I)で局所的に処理された未固定ヒト腓腹神経の代表画像蛍光画像。低い溶解度のために、局所試験について、C-6は*73μMの最終濃度を有し、C-8は**80.6μMの最終濃度を有した。改善された結合を試験するために、FAM-HNP401に正規化されたペプチドのシグナル強度の比較が行われた(J)。正規化された腓腹神経対側頭筋のコントラストが、FAM-HNP401およびFAM-HNP401-N-2について決定された(スチューデントt検定、対応なし、片側、p=0.011)(K)。 食品色素は、FAM-NP41膀胱蛍光を効率的に消光する。FAM-NP41蛍光の用量依存性消光を示すために、蛍光プレートリーダーアッセイが使用された。エリスロシンエクストラブルーイッシュ(Santa Cruz Biotechnology,Inc.)は、色素対フルオレセイン比2.5倍の場合に>約80%消光、および色素対フルオレセイン比5倍の場合に>95%消光であり、最も効率的な消光剤であった(A)。試験された他の食品色素は、アルラレッドおよびサンセットイエローを含んだ。インビボで消光について試験するために、我々は、2時間前に150nmolのFAM-NP41が注射されたマウスに、50mg/kgMW879.76(25gmマウスあたり約1.5μmol)を直接静脈内注射によって投与した。これは約10倍の色素対FAM-NP41用量を表す。撮像後にいくらかの膀胱蛍光が残ったので、追加の色素(30μl、10mMエリスロシンエクストラブルーイッシュ)が膀胱に直接注射された。画像は、色素消光剤なし(B)およびエリスロシンエクストラブルーイッシュの追加(静脈内および膀胱内)(C)で膀胱蛍光がバックグラウンドレベル近くまで消光したマウス膀胱について示される。FAM-NP41が投与されて膀胱蛍光が洗い落とされ得るとき、患者における膀胱カテーテル挿入が開始され得るので、この方法がヒト患者に使用された場合、色素はおそらく必要ないであろう。 TAMRA-NP41は、ラットの前立腺において自律無髄神経を標識する。500nmolのNP41-TAMRAの静脈内注射15分後に撮像された、生きた雄Sprague-Dawleyラットにおける前立腺周囲の神経束(白矢印)の蛍光画像(A)。組織は、共焦点撮像(B)ならびにホースラディッシュペルオキシダーゼ二次およびジアミノベンジジン染色で検出されたTAMRAに対する抗体での免疫組織化学(C)を使用するペプチド蛍光シグナルの検証のために、切除および凍結固定解除された。自律神経(D)非一次陰性対照(E)の存在を検証するために、チロシンヒドロキシラーゼに対する抗体染色が使用された。 ファージディスプレイによって特定されたヒト神経結合ペプチドのスクリーニング。新鮮生存ヒト腓腹神経(上段)およびヒト側頭筋(下段)の連続切片への100μMのヒト神経結合ペプチドFAM-HNP401(A)、FAM-HNP402(B)、FAM-HNP403(C)の局所適用。比較のための、マウス神経NP41-FAM(E)への結合についてスクリーニングされた100Mのカルボキシ-FAM(D)およびペプチドの局所適用。神経および筋肉の染色のH&E(F)。Lumar顕微鏡で、34倍拡大、2秒露出で取得され、比較のために均等に平準化された全ての蛍光画像。 ファージディスプレイによって特定されたヒト神経結合ペプチドのスクリーニング。2つの異なる患者の頸部からの新鮮生存ヒト頸神経ワナ神経(上段)およびヒト大耳介神経(下段)の連続切片への100μMのヒト神経結合ペプチドFAM-HNP401(A)、FAM-HNP402(B)、FAM-HNP403(C)の局所適用。比較のための、マウス神経NP41-FAM(E)への結合についてスクリーニングされた100μMのカルボキシ-FAM(D)およびペプチドの局所適用。Lumar顕微鏡で、34倍拡大、2秒露出で取得され、比較のために均等に平準化された全ての蛍光画像。 ヒトおよびマウス組織への神経結合ペプチドの差次的結合。同一パラメータで共焦点顕微鏡で撮像され、比較のために均等に平準化された、375μM(A)、100μM(B)、50μM(C)、10μM(D)、および1μM(E)の最終濃度でのヒト咽頭神経切片へのFAM-HNP401の局所適用による最適用量応答の決定。**視認するために2倍明るくした。共焦点顕微鏡で撮像され、直接比較のために平準化されたFAM-NP41(FおよびG)およびFAM-HNP401(HおよびI)についての375μMの高濃度での神経対筋肉のコントラスト。周囲の筋肉が375μM(J)、100μM(K)のFAM-NP41または375μM(L)、100μM(M)のFAMHNP401で処理されたマウス顔面神経(赤矢印)。同一パラメータでLumar撮像スコープで取得され、同等である下段の画像。FAM-HNP401は、FAMNP41と比較して、低いコントラストを有するマウス組織における筋肉の高い結合を示す。ヒト神経上の低濃度のFAM-HNP401(10μM)の高解像度共焦点画像は、神経の非軸索構造構成要素へのペプチドの結合を示す(N)。 ヒト神経組織の自己蛍光。未固定ヒト腓腹神経の10μm切片上への100μMのFAM-HNP401(A)またはバッファーのみ(B)の局所適用、続いて直接比較のために同一取得パラメータ下で共焦点顕微鏡を使用する撮像。画像は、Image Jを使用して均等に平準化され、続いて視認するために(B)の16倍明るくした。 神経結合ペプチドが注射されたマウスからの尿試料の質量分光分析。ペプチドが代謝されていることを示すFAM-HNP401が注射されたマウスの尿から収集されたシステイン-FAMからの断片化イオンピーク(A)。同様の結果は、FAM-NP41が注射されたマウスで得られた(B)。しかしながら、ペプチドがd-アミノ酸で作製され、尿中で検出可能であり、代謝されていない、FAM-dNP41が注射されたマウス(C)。 エクスビボヒト血漿およびラットからの脳脊髄液中のペプチドの安定性。53.2mg/kgまたは2μmolの用量でヒト血漿中37℃でのインキュベーション後5分(A)および2時間(B)で検出されたFAM-HNP401ペプチド。タンパク質物質を沈殿させるために等量の1:1アセトニトリル:2%酢酸を含む水が添加され、C18逆相カラムで、9:1 H2O+0.05%TFA:アセトニトリル+0.05%TFA~1:9 H2O+0.05%TFA:アセトニトリル+0.05%TFAの勾配、20分でのLC-MSによる分析のために上清が抽出される。450nmの検出器チャネルは、FAM-HNP401を示す。ペプチドは、ヒト血漿とのインキュベーション後5分での組成物のx%とのインキュベーション後2時間でインタクトなままである。53.2mg/kgまたは2μmolの用量でヒト血漿中37℃でのインキュベーション後5分(C)および2時間(D)で検出され、続いて上記の方法でLC-MS分析が行われた、FAM-NP41ペプチド。我々の以前の結果と同様に、FAM-NP41は、ヒト血漿とのインキュベーション後5分での組成物のx%とのインキュベーション後2時間でインタクトなままである。FAM-HNP401(E)およびFAM-NP41(F)はまた、循環中のペプチドの安定性を示すために、インキュベーション後2時間でのラットからの脳脊髄液において試験された。 図28-1の説明を参照。 図28-1の説明を参照。 FAM-HNP401は、ヒト前立腺から取得された新鮮生存神経に結合する。前立腺からの未固定神経の10μm切片への100μMのFAM-HNP401(A)またはFAM-NP41(B)の局所適用、続いて共焦点顕微鏡を使用する撮像。前立腺からの神経の固定切片上のニューロフィラメント抗体SMI312(C)および対応するH&E染色(D)を使用する神経についての免疫蛍光。これらの画像は、図20に示される患者とは異なる患者から取得される。 ペプチド配列およびそれらの略語の表。
発明の詳細な説明
I.緒言
本明細書では、特定の実施形態において、ヒトニューロン、ヒト神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドを含むターゲティング分子が開示される。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000171
からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000172
ではない。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000173
ではない。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000174
ではない。
II.定義
本説明において、任意の濃度範囲、パーセンテージ範囲、比率範囲、または整数範囲は、特に指示がない限り、列挙された範囲内の任意の整数の値、および適切な場合、その小数(整数の1/10および1/100など)を含むと理解されるべきである。また、ポリマーサブユニット、サイズ、または厚さなどの任意の物理的特徴に関連して本明細書に列挙された任意の数値範囲は、特に指示がない限り、列挙された範囲内の任意の整数を含むと理解されるべきである。本明細書で使用されるとき、「約」という用語は、特に指示がない限り、指示された範囲、値、または構造の±20%を意味する。
本明細書で使用される「1つ(a)」および「1つ(an)」という用語は、列挙された構成要素の「1つ以上」を指すことが理解されるべきである。選択肢(例えば、「または」)の使用は、選択肢の一方、両方、またはそれらの任意の組み合わせのいずれかを意味すると理解されるべきである。
加えて、本明細書に記載される構造および置換基の様々な組み合わせから誘導される、個々の化合物、または化合物の群は、各化合物または化合物の群が個別に記載されるのと同程度に本願によって開示されることが理解されるべきである。よって、特定の構造または特定の置換基の選択は、本開示の範囲内である。
本明細書で使用されるとき、以下の用語は、特に指定がない限り、それらに帰する意味を有する。
中枢神経系(CNS)は、脳および脊髄、ならびに網膜からなる。
末梢神経系(PNS)は、CNSの外側に延在する。PNSは、体性神経系および自律神経系に分けられる。
ニューロンは、電気的および化学的シグナル伝達によって情報を処理および伝達する電気的興奮性細胞である。
典型的なニューロンは、細胞体(しばしば体細胞と呼ばれる)、樹状突起、および軸索突起を有する。
神経は、神経軸索突起の囲まれたケーブル状束である。各神経は、多くの軸索突起を含有する索状構造である。各軸索突起は、神経内膜と呼ばれる組織の層に囲まれている。軸索突起は、束と呼ばれる群にまとめられ、各束は、神経周膜と呼ばれる組織の層に包まれている。ニューロンまたは神経は、神経上膜と呼ばれる組織の層に包まれている。
本明細書で使用されるとき、「ターゲティング分子」という用語は、目的の標的に特異的に結合する任意の薬剤(例えば、ペプチド、タンパク質、核酸ポリマー、アプタマー、または小分子)を指す。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、本明細書において「ターゲティングペプチド」とも呼ばれるペプチドを含む。目的の標的は、組織、細胞型、細胞構造(例えば、細胞小器官)、タンパク質、ペプチド、多糖類、または核酸ポリマーであり得る。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、対象の1つ以上のニューロンまたは神経に特異的に結合する任意の薬剤である。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、カーゴ(例えば、薬物、蛍光標識、または光増感剤)をさらに含む。
本明細書で使用されるとき、「アプタマー」という用語は、標的分子との非ワトソン-クリック相互作用に基づく高親和性特異性で他の分子に結合するそれらの能力に基づいてランダムプールから選択されたオリゴヌクレオチド(例えば、DNA、RNA、またはXNA)分子(例えば、Cox and Ellington,Bioorg.Med.Chem.9:2525-2531(2001)、Lee et al,Nuc.Acids Res.32:D95-D100(2004)参照)または遊離ペプチドとしてではなく、安定したタンパク質足場内のループとして埋め込まれている短いペプチド(例えば、5~20アミノ酸)を指す。核酸、タンパク質、小有機化合物、ビタミン、無機化合物、細胞、およびさらには生物全体に結合するアプタマーを選択することができる。いくつかの実施形態において、ターゲティングペプチドは、アプタマーを含むことができるか、またはターゲティング分子ペプチド配列は、ペプチドアプタマーの形式であり得る。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、本明細書では交換可能に使用され、アミノ酸残基のポリマーを指す。これらの用語は、天然に存在するアミノ酸ポリマー、および1つ以上のアミノ酸残基が天然に存在しないアミノ酸(例えば、アミノ酸類似体)であるアミノ酸ポリマーに適用される。これらの用語は、アミノ酸残基が共有ペプチド結合によって連結されている、完全長タンパク質(すなわち、抗原)を含む、任意の長さのアミノ酸鎖を包含する。本明細書で使用されるとき、「ペプチド」という用語は、典型的には2~約50残基の長さの範囲のアミノ酸残基のポリマーを指す。特定の実施形態において、ペプチドは、約2、3、4、5、7、9、10、または11残基~約50、45、40、45、30、25、20、または15残基の長さの範囲である。特定の実施形態において、ペプチドは、約8、9、10、11、または12残基~約15、20、または25残基の長さの範囲である。本明細書においてアミノ酸配列が提供される場合、配列のL-、D-、またはベータアミノ酸バージョンも、レトロ、インバージョン、およびレトロ-インバージョンアイソフォームと同様に企図される。ペプチドは、1つ以上のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の人工化学的類似体であるアミノ酸ポリマー、および天然に存在するアミノ酸ポリマーも含む。加えて、用語は、ペプチド結合または他の修飾された結合によって結合されたアミノ酸(例えば、ペプチド結合がα-エステル、β-エステル、チオアミド、ホスホンアミド、カルバメート、ヒドロキシレートなどによって置換されている場合(例えば、Spatola,(1983)Chem.Biochem.Amino Acids and Proteins 7:267-357を参照されたい)、アミドが飽和アミンで置換されている場合(例えば、参照により本明細書に組み込まれるSkiles et al.、米国特許第4,496,542号、およびKaltenbronn et al.,(1990)Pp.969-970 in Proc.11th American Peptide Symposium,ESCOM Science Publishers,The Netherlandsなどを参照されたい))を対象とする。
「アミノ酸」という用語は、天然に存在するアミノ酸および合成アミノ酸、ならびに天然に存在するアミノ酸と同様の方法で機能するアミノ酸類似体およびアミノ酸模倣体を指す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝子コードによってコードされるもの、ならびに後で修飾されるアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタメート、およびO-ホスホセリンである。アミノ酸は、L-またはD-アミノ酸であってもよい。アミノ酸類似体とは、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造を有する化合物、すなわち、水素、カルボキシル基、アミノ基、およびR基に結合された炭素、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシドを指す。そのような類似体は、修飾されたR基(例えば、ノルロイシン)または修飾されたペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造を保持する。アミノ酸模倣体とは、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸と同様に機能する化学化合物を指す。
アミノ酸は、本明細書では、それらの一般に知られている3文字記号またはIUP AC-IUB生化学命名委員会によって推奨される1文字記号のいずれかで呼ばれ得る。同様に、ヌクレオチドは、一般に受け入れられている1文字コードで呼ばれ得る。
当業者は、コードされた配列中の単一のアミノ酸またはわずかな割合のアミノ酸を変更、付加、または欠失するペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質配列への個々の置換、欠失、または付加が、変更がアミノ酸の化学的に類似のアミノ酸での置換をもたらす「保存的に修飾されたバリアント」であることを認識するであろう。機能的に類似のアミノ酸を提供する保存的置換表は、当該技術分野で周知である。そのような保存的に修飾されたバリアントは、本発明の多型バリアント、種間相同体、および対立遺伝子に加えられ、これらを除外しない。
以下の8つの群は、それぞれ互いの保存的置換であるアミノ酸を含有する:1)アラニン(A)、グリシン(G)、2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、4)アルギニン(R)、リジン(K)、5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V)、6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)、7)セリン(S)、トレオニン(T)、および8)システイン(C)、メチオニン(M)(例えば、Creighton,Proteins(1984)を参照されたい)。
「配列同一性」は、本明細書で使用されるとき、最大配列同一性パーセントを達成するために、必要に応じて、配列を整合し、ギャップを導入した後の、別の参照ポリペプチド配列中のアミノ酸残基と同一である単一配列中のアミノ酸残基のパーセンテージを指し、配列同一性の一部としていかなる保存的置換も考慮しない。配列同一性パーセンテージ値は、Altschul et al.(1997),Nucl.Acids Res.25:3389-3402によって定義されるNCBI BLAST 2.0ソフトウェアを使用して、デフォルト値に設定されたパラメータで生成することができる。
本明細書で使用されるとき、「標識」という用語は、本明細書で開示されるターゲティング分子の視覚化および/または検出を容易にする分子を指す。いくつかの実施形態において、標識は、蛍光部分である。
「特異的に結合する」という句は、本明細書に開示されるターゲティング分子と標的(例えば、精製タンパク質、ニューロンもしくは神経組織、ニューロンもしくは神経、脳ニューロンもしくは神経、中枢ニューロンもしくは神経、有髄もしくは無髄ニューロンもしくは神経、またはニューロンもしくは神経の周囲の結合組織)との間の相互作用を指すとき、ターゲティング分子と標的との間の高親和性結合の形成を指す。さらに、用語は、ターゲティング分子が非標的について低い親和性を有することを意味する。
「選択的結合」、「選択性」などは、別の分子と比較して、1つの分子と相互作用する薬剤の選好を指す。好ましくは、本明細書に開示されるターゲティング分子と標的との間の相互作用は、特異的かつ選択的である。いくつかの実施形態において、薬剤は、他の望ましくない標的に結合することなく、2つの別個であるが類似の標的を「特異的に結合」および「選択的に結合」するように設計されることに留意されたい。
「個体」、「患者」、または「対象」という用語は、交換可能に使用される。本明細書で使用されるとき、それらは、任意の哺乳動物(すなわち、分類学的分類、動物界:脊索動物:脊椎動物:哺乳動物内の任意の目、科、および属の種)を意味する。いくつかの実施形態において、哺乳動物は、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ネコ、イヌ、ヤギ、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、非ヒト霊長類、またはヒトである。用語のいずれも、医療従事者(例えば、医師、登録看護師、ナースプラクティショナー、医師助手、用務員、またはホスピス職員)の監督(例えば、一定または断続的)を特徴とする状況を必要とせず、これに限定されない。
「投与する」、「投与すること」、「投与」などの用語は、本明細書で使用されるとき、生物学的作用の所望の部位への薬剤または組成物の送達を可能にするために使用され得る方法を指す。これらの方法には、非経口注射(例えば、静脈内、皮下、腹腔内、筋肉内、血管内、髄腔内、硝子体内、点滴、または局所)が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に記載される薬剤および方法と共に任意に使用される投与技術には、例えば、Goodman and Gilman,The Pharmacological Basis of Therapeutics,current ed.;Pergamon;and Remington’s,Pharmaceutical Sciences(current edition),Mack Publishing Co.,Easton,Paで考察されるものが含まれる。いくつかの実施形態において、投与は、ヒト患者への全身静脈内注射を介する。
本明細書で使用される「薬学的に許容される」という用語は、本明細書に記載される薬剤の生物学的活性または特性を無効にせず、比較的非毒性である材料を指す(すなわち、材料の毒性は、材料の利益を有意に上回る)。いくつかの事例において、薬学的に許容される材料は、有意な望ましくない生物学的効果を引き起こすことなく、またはそれが含有される組成物の構成要素のいずれかと有意に有害に相互作用することなく、個体に投与され得る。
本明細書で使用される「手術」という用語は、物理的介入によって操作するか、変更するか、または効果を引き起こすために使用され得る任意の方法を指す。これらの方法には、これらに限定されないが、直視下手術、内視鏡手術、腹腔鏡手術、低侵襲手術、ロボット手術、脊髄手術中のリトラクターの配置などの任意のニューロンまたは神経に影響を及ぼし得る任意の処置、心臓ニューロンまたは神経アブレーション、硬膜外注射、髄腔内注射、ニューロンまたは神経ブロック、ニューロンまたは神経刺激装置などのデバイスの埋め込み、およびポンプの埋め込みが含まれる。いくつかの実施形態において、手術の対象は、ヒト対象またはヒト患者である
III.標的
本明細書では、特定の実施形態において、ヒトニューロンまたは神経標的に特異的に結合するヒトニューロンおよび/または神経ターゲティング分子が開示される。
いくつかの実施形態において、標的は、ヒトニューロンまたは神経である。神経は、任意のヒト神経(例えば、運動神経、感覚神経、交感神経および副交感神経、前立腺周囲神経血管束、坐骨神経、嗅神経を含む脳神経、視神経、眼球運動神経、滑車神経、三叉神経、外転神経、顔面神経、内耳神経、舌咽神経、迷走神経、副神経、舌下神経、脊髄神経、腕神経叢、または腰仙骨神経叢)である。ニューロンは、任意のニューロン(例えば、感覚ニューロン(求心性ニューロン)、運動ニューロン(遠心性ニューロン)、介在ニューロン、単極ニューロン、双極ニューロン、多極ニューロン、バスケット細胞、ベッツ細胞、中型有棘ニューロン、プルキンエ細胞、錐体細胞、レンショウ細胞、顆粒細胞、前角細胞)である。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経は、有髄である。いくつかの実施形態において、ニューロンまたは神経は、無髄である。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経は、脱髄される。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経は、脱髄を受けている。
いくつかの実施形態において、ニューロンおよび/または神経標的は、ヒトニューロンまたは神経の構成要素である。ヒトニューロンまたは神経の構成要素は、ニューロンまたは神経の任意の構成要素である。いくつかの実施形態において、標的は、ニューロンまたは神経の内部または周囲の組織である(例えば、神経上膜、神経周膜、または神経内膜)。いくつかの実施形態において、標的は、ミエリンの構成要素である(例えば、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質、またはプロテオリピドタンパク質)。いくつかの実施形態において、標的は、シュワン細胞によって発現する(例えば、MBP、グリア線維性酸性タンパク質、S-100、またはミエリンタンパク質ゼロ)。いくつかの実施形態において、標的は、ニューロンまたは神経組織の構成要素である(例えば、エラスチン、フィブリリン、e-カドヘリン、サイトケラチン、ビメンチン、コラーゲンI、コラーゲン、III、コラーゲンIV、またはコラーゲンV)。いくつかの実施形態において、標的は、ニューロンまたは神経において発現した神経栄養因子受容体である(例えば、チロシンキナーゼ受容体TrkA、TrkB、およびTrkC、低親和性ニューロンもしくは神経成長受容体もしくはp75ニューロトロフィン受容体、またはGDNFファミリー受容体アルファ-1もしくは-2)。いくつかの実施形態において、標的は、ニューロンまたは神経組織において発現した非神経栄養因子受容体である(例えば、上皮成長因子受容体、形質転換成長因子ベータ受容体、血管内皮成長因子受容体、エンドセリンA受容体、エンドセリンB受容体、およびインテグリン受容体)。
ニューロンおよび/または神経ターゲティング分子がヒトニューロンもしくは神経またはその構成要素に結合することができるかどうかの決定は、任意の好適な方法によって達成される。いくつかの実施形態において、ニューロンおよび/または神経ターゲティング分子がヒトニューロンもしくは神経またはその構成要素に結合することができるかどうかを決定する方法は、本明細書に開示されるターゲティング分子(例えば、ペプチドまたはアプタマー)を試験薬剤と、ターゲティング分子および試験薬剤が結合複合体を形成することを可能にするために十分な時間接触させることを含む。結合複合体は、任意の好適な方法を使用して検出される。好適な結合アッセイは、インビトロまたはインビボで実施することができ、これらに限定されないが、ファージディスプレイ、ツーハイブリッドスクリーン、共沈、架橋、および発現クローニングを含む(例えば、Bennet,J.P.and Yamamura,H.I.(1985)“Neurotransmitter,Hormone or Drug Receptor Binding Methods,”in Neurotransmitter Receptor Binding(Yamamura,H.L,et al.,eds.),pp.61-89を参照されたい)。他の結合アッセイは、目的の標的に結合された分子を特定する質量分析またはNMR技術の使用を含む。そのようなアッセイで利用されるターゲティング分子は、自然に発現、クローン化、または合成することができる。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、目的のヒトニューロンまたは神経に到達して結合するために、血液脳関門を越えることができる。
IV.ターゲティング分子ペプチドおよびアプタマー
本開示では、ヒト運動/感覚および自律神経に結合され、本発明のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子に使用することができるペプチドが提供される。いくつかの実施形態において、ターゲティングペプチドは、アミノ酸配列
Figure 0007282087000175
を含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000176
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、PYYVVKK(配列番号40)のコア結合ドメインを含む約8~約25アミノ酸(例えば、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25アミノ酸)、約10~約23アミノ酸、または約15~約21アミノ酸のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、PYYVVKK(配列番号40)のコア結合ドメインおよびQVPWEE(配列番号41)のN末端配列を含む約13~約25アミノ酸のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、PYY(配列番号116)またはPYYVV(配列番号117)のアミノ酸コア結合ドメインおよびQVPWEE(配列番号41)のN末端配列を含む。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、PYY(配列番号116)のアミノ酸コア結合ドメインおよびQVPWEE(配列番号41)のN末端配列を含む。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、PYYVV(配列番号117)のアミノ酸コア結合ドメインおよびQVPWEE(配列番号41)のN末端配列を含む。
1つのそのような実施形態は、
Figure 0007282087000177
のペプチドである。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000178
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000179
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000180
ではない。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000181
からなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000182
からなる群より選択されるペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000183
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000184
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000185
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000186
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000187
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000188
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000189
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000190
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000191
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000192
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000193
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000194
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000195
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000196
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000197
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000198
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000199
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000200
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000201
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000202
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000203
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000204
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000205
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000206
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000207
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000208
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000209
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000210
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000211
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000212
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000213
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000214
を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、本明細書に開示されるペプチド配列と少なくとも80%の相同性を共有するペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、本明細書に開示されるペプチド配列と少なくとも85%の相同性を共有するペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、本明細書に開示されるペプチド配列と少なくとも90%の相同性を共有するペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、本明細書に開示されるペプチド配列と少なくとも95%の相同性を共有するペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、本明細書に開示されるペプチド配列と少なくとも99%の相同性を共有するペプチド配列を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド配列
Figure 0007282087000215
と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、97%、または99%の同一性を有するペプチド配列を含む。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、アプタマーを含む。
本発明のペプチドおよびアプタマーは、任意の好適な方法によって合成される。例えば、本発明のターゲティングペプチドおよびアプタマーは、固相ペプチド合成によって化学的に合成することができる。いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、N末端でアセチル化(「Ac」または「アセチル」)、C末端でアミド化(「CONH」または「NH」)、またはその両方である。例えば、ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000216
Figure 0007282087000217
を含み得る。固相合成の技術は、例えば、Barany and Merrifield(1963)Solid-Phase Peptide Synthesis;pp.3-284 in The Peptides:Analysis,Synthesis,Biology.Vol.2:Special Methods in Peptide Synthesis,Part A.;Merrifield et al.(1963)J.Am.Chem.Soc,85:2149-2156;およびStewart et al.(1984)Solid Phase Peptide Synthesis,2nd ed. Pierce Chem. Co., Rockford, IIIによって記載されている。
V.カーゴ
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ターゲティングペプチドは、アミノ酸配列
Figure 0007282087000218
を含む。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000219
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000220
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000221
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000222
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000223
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000224
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000225
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000226
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000227
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000228
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000229
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000230
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000231
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000232
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000233
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000234
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000235
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000236
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000237
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000238
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000239
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000240
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000241
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000242
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000243
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000244
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000245
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000246
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000247
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000248
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは
Figure 0007282087000249
ではない。
いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、直接カーゴに結合されている。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、間接的に(例えば、リンカーを介して)カーゴに結合されている。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、ペプチドまたはアプタマーのそのN末端、そのC末端、または内部位置(例えば、内部アミノ酸)でカーゴに結合されている。いくつかの実施形態において、2つ、3つ、4つ、またはより多くのペプチドまたはアプタマーは、カーゴに直接または間接的に結合されている。特定の実施形態において、カーゴは、薬物、蛍光部分、光増感剤、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、カーゴは、薬物である。いくつかの実施形態において、カーゴは、蛍光部分または蛍光色素である。いくつかの実施形態において、カーゴは、蛍光部分または蛍光色素を含む。いくつかの実施形態において、カーゴは、光増感剤である。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、2つ以上のカーゴ部分に結合されている。2つ以上のカーゴ部分は、同じ部分もしくは異なる部分であり得るか、または同じクラスのカーゴ部分(例えば、2つの薬物)もしくは異なるクラスのカーゴ部分(例えば、1つの薬物および1つの蛍光部分)に由来し得る。
蛍光色素の一般的なクラスには、これらに限定されないが、ローダミン、ロドール、およびフルオレセインなどのキサンテン、ならびにそれらの誘導体;ビマン;クマリンおよびそれらの誘導体、例えば、ウンベリフェロンおよびアミノメチルクマリン;ダンシルなどの芳香族アミン;スクエアレート色素;ベンゾフラン;蛍光シアニン;カルバゾール;ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ランタニド金属キレート錯体、希土類金属キレート錯体、およびそのような色素の誘導体が含まれる。蛍光色素は、例えば、米国特許第4,452,720号、米国特許第5,227,487号、および米国特許第5,543,295号で考察される。
いくつかの実施形態において、蛍光部分または色素は、キサンテン、ビマン、クマリン、芳香族アミン、ベンゾフラン、蛍光シアニン、カルバゾール、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ポルフィリン、フタロシアニン、ランタニド金属キレート錯体、希土類金属キレート錯体、FITC、Cy3、EGFP、シアン蛍光タンパク質(CFP)、EGFP、5-FAM、6-FAM、FAM、フルオレセイン、IAEDANS、EDANSおよびBODIPY FL、TRITC、Cy5、Cy3、YFP、6-FAM、LC Red 640、Alexa Fluor 546、フルオレセイン、テトラメチルローダミン、Dabcyl、BODIPY FL、QSY7、QSY9、QSY21、およびBBQ-650色素からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、カーゴは、フルオレセイン色素を含む。典型的なフルオレセイン色素には、これらに限定されないが、5-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイン-5-イソチオシアネート、5(6)-カルボキシフルオレセイン、5,6-ジカルボキシフルオレセイン、5-(および6)-スルホフルオレセイン、スルホンフルオレセイン、スクシニルフルオレセイン、5-(および6)-カルボキシSNARF-1、カルボキシフルオレセインスルホネート、カルボキシフルオレセイン双性イオン、カルボキシフルオレセイン第四級アンモニウム、カルボキシフルオレセインホスホネート、カルボキシフルオレセインGABA、カルボキシフルオレセイン-cys-Cy5、5’(6’)-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイングルタチオン、および6-カルボキシフルオレセインが含まれ、他のフルオレセイン色素の例は、例えば、米国特許第6,008,379号、米国特許第5,750,409号、米国特許第5,066,580号、および米国特許第4,439,356号に見出すことができる。カーゴは、例えば、5-(および6)-カルボキシローダミン110、テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート、5-カルボキシテトラメチルローダミン、5-カルボキシロドール誘導体、テトラメチルおよびテトラエチルローダミン、ジフェニルジメチルおよびジフェニルジエチルローダミン、ジナフチルローダミン、ローダミン101、スルホニルクロリド(TEXAS RED(登録商標)の商品名で販売)、および他のローダミン色素などのローダミン色素を含み得る。他のローダミン色素は、例えば、米国特許第6,080,852号、米国特許第6,025,505号、米国特許第5,936,087号、米国特許第5,750,409号に見出すことができる。いくつかの実施形態において、カーゴ部分は、例えば、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7などのシアニン色素を含む。
いくつかの実施形態において、カーゴ部分は、フルオロフォアを含む。フルオロフォアは市販されており、任意の既知および/または市販のフルオロフォアをカーゴとして使用することができる。いくつかの実施形態において、フルオロフォアは、緑色蛍光(例えば、494nm/519nmなど)、オレンジ色蛍光(例えば、554nm/570nmなど)、赤色蛍光(例えば、590nm/617nmなど)、または遠赤色蛍光(例えば、651nm/672nmなど)励起/発光スペクトルを示す。いくつかの実施形態において、フルオロフォアは、約350nm~約775nmの範囲の励起および発光スペクトルを有するフルオロフォアである。いくつかの実施形態において、励起および発光スペクトルは、約346nm/446nm、約494nm/519nm、約554nm/570nm、約555nm/572nm、約590nm/617nm、約651nm/672nm、約679nm/702nm、または約749nm/775nmである。いくつかの実施形態において、フルオロフォアは、AlexaFluor 3、AlexaFluor 5、AlexaFluor 350、AlexaFluor 405、AlexaFluor 430、AlexaFluor 488、AlexaFluor 500、AlexaFluor 514、AlexaFluor 532、AlexaFluor 546、AlexaFluor 555、AlexaFluor 568、AlexaFluor 594、AlexaFluor 610、AlexaFluor 633、AlexaFluor 647、AlexaFluor 660、AlexaFluor 680、AlexaFluor 700、およびAlexaFluor 750(Life Technologies,Inc.(USA)から入手可能なMolecular Probes AlexaFluor色素)を含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、フルオロフォアは、Cy2、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5およびCy7(GE Life SciencesまたはLumiprobesから入手可能)を含む、Cy色素を含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、フルオロフォアは、DyLight 350、DyLight 405、DyLight 488、DyLight 550、DyLight 594、DyLight 633、DyLight 650、DyLight 680、DyLight 750およびDyLight 800(Thermo Scientific(USA)から入手可能)を含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、フルオロフォアは、これらに限定されないが、FluoProbes 390、FluoProbes 488、FluoProbes 532、FluoProbes 547H、FluoProbes 594、FluoProbes 647H、FluoProbes 682、FluoProbes 752、およびFluoProbes 782、AMCA、DEAC(7-ジエチルアミノクマリン-3-カルボン酸);7-ヒドロキシ-4-メチルクマリン-3;7-ヒドロキシクマリン-3;MCA(7-メトキシクマリン-4-酢酸);7-メトキシクマリン-3;AMF(4’-(アミノメチル)フルオレセイン);5-DTAF(5-(4,6-ジクロロトリアジニル)アミノフルオレセイン);6-DTAF(6-(4,6-ジクロロトリアジニル)アミノフルオレセイン);FAM;6-FAM(6-カルボキシフルオレセイン)、5(6)-FAMカダベリン;5-FAMカダベリン;5(6)-FAMエチレンジアミン;5-FAMエチレンジアミン;5-FITC(FITC異性体I;フルオレセイン-5-イソチオシアネート);5-FITCカダベリン;フルオレセイン-5-マレイミド;5-IAF(5-ヨードアセトアミドフルオレセイン);6-JOE(6-カルボキシ-4’,5’-ジクロロ-2’,7’-ジメトキシフルオレセイン);5-CRl l0(5-カルボキシローダミン110);6-CRl l0(6-カルボキシローダミン110);5-CR6G(5-カルボキシローダミン6G);6-CR6G(6-カルボキシローダミン6G);5(6)-カルボキシローダミン6Gカダベリン;5(6)-カルボキシローダミン6Gエチレンジアミン;5-ROX(5-カルボキシ-X-ローダミン);6-ROX(6-カルボキシ-X-ローダミン);5-TAMRA(5-カルボキシテトラメチルローダミン);6-TAMRA(6-カルボキシテトラメチルローダミン);5-TAMRAカダベリン;6-TAMRAカダベリン;5-TAMRAエチレンジアミン;6-TAMRAエチレンジアミン;5-TMR C6マレイミド;6-TMR C6マレイミド;TR C2マレイミド;TRカダベリン;5-TRITC;G異性体(テトラメチルローダミン-5-イソチオシアネート);6-TRITC;R異性体(テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート);ダンシルカダベリン(5-ジメチルアミノナフタレン-l-(N-(5-アミノペンチル))スルホンアミド);EDANS C2マレイミド;フルオレサミン;NBD;およびピロメテン、ならびにそれらの誘導体を含むことができる。
いくつかの実施形態において、カーゴは、環境に敏感な蛍光色素またはフルオロフォアを含む。環境に敏感な蛍光色素またはフルオロフォアの例には、5,6-カルボキシ-ジエチルロドール(pHに敏感)、メロシアニン(膜電位に敏感)、およびナイルレッドカルボン酸(脂質に敏感)が含まれる。
いくつかの実施形態において、カーゴは、光増感剤を含む。光増感剤は、光誘発性アブレーション療法に有用な任意の薬剤または化合物である。そのような薬剤は、特定の波長の光に曝露されると、分子酸素と反応して、細胞毒性が高い一重項酸素を生成する。よって、光増感剤を含む本発明のターゲティング分子は、神経を局所的に損傷するために使用され得る。特定の実施形態において、光増感剤は、ポルフィリン、クロリン、または色素である。光増感剤の例としては、ポルフィリン、プロトポルフィリンIX、プルリチン、ベルテポルフィン、HPPH、テモポルフィン、メチレンブルー、フォトフリン、プロトフリン、ヘマトポルフィリン、タラポルフィン、ベンゾポルフィリン誘導体一酸、5-アミノレブリン酸、ルテチウムテキサフィリン、メタロフタロシアニン、メタロナフタロシアニンスルホベンゾ-ポルフィラジン、メタロナフタロシアニン、亜鉛テトラスルホフタロシアニン、バクテリオクロリン、メタロクロリン、塩素誘導体、テトラ(m-ヒドロキシフェニル)クロリン(mTHPC)、フェオホルビド、ジブロモフルオレセイン(DBF)、IR700DX、ナフタロシアニン、およびポルフィリン誘導体が挙げられる。いくつかの実施形態において、光増感剤は、マレイミド媒介性コンジュゲーションを介してヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子のC末端システイン残基にコンジュゲートされる。好ましくは、本発明の光増感剤は、400nm~700nmの間の波長を有する光によって活性化される。さらにより好ましくは、本発明の光増感剤は、627nmおよび660nmで活性化される。最適な光線量は、隣接組織への損傷を最小限に抑えながら最大限の神経殺傷をもたらすように特定することができる。
VI.薬物
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、薬物をさらに含む。ニューロンまたは神経(またはその構成要素)に作用する全ての薬物は、「薬物」という用語内に包含される。本明細書で与えられる薬物の具体的な例は、例示であり、薬物を本明細書で開示されるターゲティング分子との使用について限定することを意味しない。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、薬物に直接結合されている。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、間接的に(例えば、リンカーを介して)薬物に結合されている。いくつかの実施形態において、2つ以上のペプチドまたはアプタマーは、薬物に直接または間接的に結合されている。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000250
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000251
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000252
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000253
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000254
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000255
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000256
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000257
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000258
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000259
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000260
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000261
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000262
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000263
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000264
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000265
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000266
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000267
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000268
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000269
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000270
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000271
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000272
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000273
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000274
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000275
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000276
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000277
を含む。
いくつかの実施形態において、薬物は、細胞死(アポトーシスまたは壊死)を誘発する薬物、細胞死(アポトーシスまたは壊死)を阻害する薬物、ニューロンもしくは神経シグナル(すなわち、電気化学インパルス)の伝達を阻害する薬物、神経伝達物質の放出を阻害する薬物、GABA受容体の活性をアゴナイズする薬物、ニューロンの再分極を部分的もしくは完全に阻害する薬物、イオンチャネルの伝導を妨害する薬物、またはそれらの組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態において、薬物は、抗ヒスタミン剤、GABA受容体調節剤、神経伝達物質再取り込み阻害剤、局所麻酔剤、抗コリン剤、ナトリウムチャネル遮断剤、カルシウムチャネル遮断剤、チロトロピン放出ホルモン、γ-セクレターゼ阻害剤、AMPA受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、NMDA受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、mGlu受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、成長因子、制吐剤、コルチコステロイド、細胞毒性剤、抗酸化剤、鉄キレート剤、ミトコンドリア調節剤、サーチュイン調節剤、一酸化窒素(NO)および/もしくは一酸化窒素シンターゼ(NOS)調節剤、カリウムチャネルアゴニストもしくはアンタゴニスト、プリン受容体アゴニストもしくはアンタゴニスト、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、薬物は、メクリジン、ジフェンヒドラミン、ジメンヒドリナート、ロラタジン、クエチアピン、メピラミン、ピペロキサン、アンタゾリン、カルビノキサミン、ドキシラミン、クレマスチン、フェニラミン、クロルフェナミン、クロルフェニラミン、デキスクロルフェニラミン、ブロムフェニラミン、トリプロリジン、シクリジン、クロルシクリジン、ヒドロキシジン、プロメタジン、アリメマジン、トリメプラジン、シプロヘプタジン、アザタジン、ケトチフェン、オキサトミド、塩酸メクリジン、塩酸プロメタジン、シンナリジン、パモ酸ヒドロキシジン、二塩酸ベタヒスチン、アルプラゾラム、ブロマゼパム、ブロチゾラム、クロルジアゼポキシド、クロナゼパム、クロルアゼペート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルニトラゼパム、フルラゼパム、ロプラゾラム、ロラゼパム、ロルメタゼパム、イダゾラム、ニメタゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、テマゼパム、トリアゾラム、クロナゼパム、ジアゼパム、ロラゼパム、フロセミド、ブメタニド、エタクリン酸、ガバペンチン、プレガバリン、ムシモール、バクロフェン、アミトリプチリン、ノルトリプチリン、トリミプラミン、フルオキセチン、パロキセチン、セルトラリン、グリコピロレート、ホマトロピン、スコポラミン、アトロピン、ベンゾカイン、カルチカイン、シンコカイン、シクロメチカイン、リドカイン、プリロカイン、プロプキシカイン、プロパラカイン、テトラカイン、トカイニド、トリメカイン、カルバマゼピン、オキシカルバゼピン、フェニテイン、バルプロ酸、バルプロ酸ナトリウム、シンナリジン、フルナリジン、ニモジピン、チロトロピン放出ホルモン、アミホスチン(WR-2721、またはETHYOL(登録商標)としても知られる)、カルバメート化合物(例えば、2-フェニル-1,2-エタンジオールモノカルボメートおよびジカルバメート)、LY450139(ヒドロキシバレリルモノベンゾカプロラクタム)、L685458(1S-ベンジル-4R[1-[1-S-カルバモイル-2-フェネチルカルバモイル)-1S-3-メチルブチルカルバモイル]-2R-ヒドロキシ-5-フェニルペンチル}カルバミン酸tert-ブチルエステル)、LY411575(N2-[(2S)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)-2-ヒドロキシエタノイル]-N1[(7S)-5-メチル-6-オキソ-6,7-ジヒドロ-5H-ジベンゾ[bid]アゼピン-7イル]-L-アラニンアミド)、MK-0752、タレンフルルビル、BMS-299897(2-[(1R)-1-[[(4-クロロフェニル)スルホン](2,5-ジフルオロフェニル)アミノ]エチル]-5-フルオロベンゼンプロパン酸、CNQX(6-シアノ-7-ニトロキノキサリン-2,3-ジオン)、NBQX(2,3-ジヒドロキシ-6-ニトロ-7-スルファモイル-ベンゾ[f]キノキサリン-2,3-ジオン)、DNQX(6,7-ジニトロキノキサリン-2,3-ジオン)、キヌレン酸、2,3-ジヒドロキシ-6-ニトロ-7-スルファモイルベンゾ-[f]キノキサリン、1-アミノアダマンタン、デキストロメトルファン、デキストロルファン、イボガイン、ケタミン、亜酸化窒素、フェンシクリジン、リルゾール、チレタミン、メマンチン、ジゾシルピン、アプチガネル、レマシミド、7-クロロキヌレネート、DCKA(5,7-ジクロロキヌレン酸)、キヌレン酸、1-アミノシクロプロパンカルボン酸(ACPC)、AP7(2-アミノ-7-ホスホノヘプタン酸)、APV(R-2-アミノ-5-ホスホノペンタノエート)、CPPene(3-[(R)-2-カルボキシピペラジン-4-イル]-プロプ-2-エニル-1-ホスホン酸)、(+)-(1S,2S)-1-(4-ヒドロキシ-フェニル)-2-(4-ヒドロキシ-4-フェニルピペリジノ)-1-プロ-パノール、(1S,2S)-1-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-2-(4-ヒドロキシ-4-フェニルピペリジノ)-1-プロパノール、(3R,4S)-3-(4-(4-フルオロフェニル)-4-ヒドロキシピぺリジン-1-イル-)-クロマン-4、7-ジオール、(IR*,2R*)-1-(4-ヒドロキシ-3-メミルフェニル)-2-(4-(4-フルオロ-フェニル)-4-ヒドロキシピペリジン-1-イル)-プロパン-1-オール-メシレート)、LY389795((-)-2-チア-4-アミノビシクロ-ヘキサン-4,6-ジカルボキシレート)、LY379268((-)-2-オキサ-4-アミノビシクロ-ヘキサン-4,6-ジカルボキシレート)、LY354740((+)-2-アミノビシクロ-ヘキサン-2,6ジカルボキシレート)、DCG-IV((2S,2’R,3’R)-2-(2’,31-ジカルボキシシクロプロピル)グリシン)、2R,4R-APDC(2R,4R-4-アミノピロリジン-2,4-ジカルボキシレート)、(S)-3C4HPG((S)-3-カルボキシ-4-ヒドロキシフェニルグリシン)、(S)-4C3HPG((S)-4-カルボキシ-3-ヒドロキシフェニルグリシン)、L-CCG-I((2S,1’S,2’S)-2-(カルボキシシクロプロピル)グリシン)、ACPT-1((1S,3R,4S)-1-アミノシクロペンタン-1,3,4-トリカルボン酸)、L-AP4(L-(+)-2-アミノ-4-ホスホノ酪酸)、(S)-3,4-DCPG((S)-3,4-ジカルボキシフェニルグリシン)、(RS)-3,4-DCPG((RS)-3,4-ジカルボキシフェニルグリシン)、(RS)-4-ホスホノフェニルグリシン((RS)PPG)、AMN082(二塩酸N’-ビス(ジフェニルメチル)-1,2-エタンジアミン)、DCG-IV((2S,2’R,3’R)-2-(2’,3’-ジカルボキシシクロプロピル)グリシン)、AMN082、脳由来神経栄養因子(BDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、インスリン様成長因子(IGF)、アミノグリコシド抗生物質(例えば、ゲンタマイシンおよびアミカシン)、マクロライド抗生物質(例えば、エリスロマイシン)、グリコペプチド抗生物質(例えば、バンコマイシン)、サリチル酸、ニコチン、エブルナメニン-14-カルボン酸エチルエステル、シパトリジン(2-(4-メチルピペラジン-1-イル)-5-(2,3,5-トリクロロフェニル)-ピリミジン-4-アミン)、アミロライド(塩酸3,5-ジアミノ-N-(アミノイミノメチル)-6-クロロピラジンカルボキサミド)、カルバマゼピン(5H-ジベンゾ[b,f]アゼピン-5-カルボキサミド)、TTX(オクタヒドロ-12-(ヒドロキシメチル)-2-イミノ-5,9:7,10a-ジメタノ-10aH-[1,3]ジオキソシノ[6,5-d]ピリミジン-4,7,10,11,12-ペントール)、RS100642(塩酸1-(2,6-ジメチル-フェノキシ)-2-エチルアミノプロパン)、メキシレチン((塩酸1-(2,6-ジメチルフェノキシ)-2-アミノプロパン))、QX-314(臭化N-(2,6-ジメチルフェニルカルバモイルメチル)トリエチルアンモニウム)、フェニトイン(5,5-ジフェニルイミダゾリジン-2,4-ジオン)、ラモトリギン(6-(2,3-ジクロロフェニル)-1,2,4-トリアジン-3,5-ジアミン)、4030W92(2,4-ジアミノ-5-(2,3-ジクロロフェニル)-6-フルオロメチルピリミジン)、BW1003C87(5-(2,3,5-トリクロロフェニル)ピリミジン-2,4-1.1エタンスルホネート)、QX-222(2-[(2,6-ジメチルフェニル)アミノ]-N,N,N-トリメチル-2-オキソエタニミニウムクロリド)、アンブロキソール(塩酸trans-4-[[(2-アミノ-3,5-ジブロモフェニル)メチル]アミノ]シクロヘキサノール)、R56865(N-[1-(4-(4-フルオロフェノキシ)ブチル]-4-ピペリジニル-N-メチル-2-ベンゾ-チアゾラミン)、ルベルゾール、アジマリン((17R,21α)-アジマラン-17,21-ジオール)、プロカインアミド(塩酸4-アミノ-N-(2-ジエチルアミノエチルベンズアミド)、フレカイニド、リルゾレア、トリアミシノロンアクテノイド、デキサメタゾン、プロメタジン、プロクロルペラジン、トリメトベンズアミド、トリエチルペラジン、ドラセトロン、グラニセトロン、オンダンセトロン、トロピセトロン、およびパロノセトロン、ドロペリドール、メクリジン、ペルフェナジン、チエチルペラジン、ドンペリドン、プロペリドール、ハロペリドール、クロルプロマジン、プロメタジン、プロクロルペラジン、メトクロプラミド、ドロナビノール、ナビロン、サティベックス、スコポラミン、デキサメタゾン、トリメトベンザミン、エメトロール、プロポフォール、ムシモール、アクチリジンカルボキサミド、アクチノマイシン、17-N-アリルアミノ-17-デメトキシゲルダナマイシン、アムサクリン、アミノプテリン、アントラサイクリン、抗新生物剤、アンチネオプラストン、5-アザシチジン、アザチオプリン、BL22、ベンダムスチン、ビリコダール、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブリオスタチン、ブスルファン、カリクリン、カンプトテシン、カペシタビン、カルボプラチン、クロラムブシル、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、ダサチニブ、ダウノルビシン、デシタビン、ジクロロ酢酸、ジスコデルモリド、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エポチロン、エリブリン、エストラムスチン、エトポシド、エキサテカン、エクシスリンド、フェルギノール、フロクスウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、ホスフェストロール、フォテムスチン、ゲムシタビン、ヒドロキシ尿素、IT-101、イダルビシン、イホスファミド、イミキモド、イリノテカン、イロフルベン、イキサベピロン、ラニキダル、ラパチニブ、レナリドマイド、ロムスチン、ルルトテカン、マホスファミド、マソプロコール、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、マイトマイシン、ミトタン、ミトキサントロン、ネララビン、ニロチニブ、オブリメルセン、オキサリプラチン、PAC-I、メトトレキサート(RHEUMATREX(登録商標)、アメトプテリン)、シクロホスファミド(CYTOXAN(登録商標))サリドマイド(THALID OMID(登録商標))、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、ピキサントロン、プリカマイシン、プロカルバジン、プロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブ)、ラルチトレキセド、レベッカマイシン、ルビテカン、SN-38、サリノスポラミドA、サトラプラチン、ストレプトゾトシン、スワインソニン、タリキダール、タキサン、テガフールウラシル、テモゾロミド、
テストラクトン、チオTEPA、チオグアニン、トポテカン、トラベクテジン、トレチノイン、四硝酸トリプラチン、トリス(2-クロロエチル)アンメ、トロキサシタビン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾスキダル、N-アセチルシステイン、ビタミンE、ビタミンC、ビタミンA、ルテイン、セレングルタチオン、メラトニン、ポリフェノール、カロテノイド、コエンザイムQ-IO、エブセレン(2-フェニル-1,2-ベンゾイソセレナゾール-3(2H)-オン(PZ51またはDR3305とも呼ばれる)、L-メチオニン、アズレニルニトロン、L-(+)-エルゴチオネイン、CAPE(カフェ酸フェネチルエステル)、ジメチルチオ尿素、ジメチルスルホキシド、ジスフェントンナトリウム、ペントキシフィリン、MCI-186、アンブロキソール、U-83836E、MitoQ(ミトキノンメシレート)、イデベノン(2-(10-ヒドロキシデシル)-5,6-ジメトキシ-3-メチル-シクロヘキサ-2,5-ジエン-1,4-ジオン)、デスフェリオキサミン、ヒドロキシベンジルエチレンジアミン、フラーレノール-1、ピロリジンジチオカルバメート、アセチルカルニチン、リポ酸、スチルベン、カルコン、フラボン、イソフラボン、フラバノン、アントシアニジン、カテキン、イソニコチンアミド、ジピリダモール、ZM 336372、カンプトテシン、クメストロール、ノルジヒドログアイアレチン酸、エスクレチン、SRT-1720、SRT-1460、SRT-2183、アミノグアニジン、p-トルエン硫酸l-アミノ-2-ヒドロキシグアニジン、GED、メシル酸ブロモクリプチン、デキサメタゾン、SDMA、ADMA、L-NMMA、L-NMEA、D-MMA、L-NIL、L-NNA、L-NPA、L-NAME、L-VNIO、塩化ジフェニレンヨードニウム、2-エチル-2-チオプソイドウレア、ハロペリドール、L-NIO、MEG、SMT、SMTC、7-Ni、nNOS阻害剤、1,3-PBITU、L-チオシトルリン、TRIM、MTR-105、BBS-I、BBS-2、ONO-1714、GW273629、GW274150、PPA250、AR-R17477、AR-R18512、スピロキナゾロン、1400W、S-NC、NTG、SNP、タプシガルギン、VEGF、ブラジキニン、ATP、スフィンゴシン-1-リン酸、エストロゲン、アンジオポエチン、アセチルコリン、SIN-I、GEA3162、GEA、GEA5024、GEA5538、SNAP、モルシドミン、CNO-4、CNO-5、DEA/NO、IPA/NO、SPER/NO、SULFI/NO、OXI/NO、DETA/NO、ニコランジル、ミノキシジル、レブクロマカリム、レマカリム、クロマカリム、L-735,334、レチガビン、フルピルチン、BMS-204352、DMP-543、リノピルジン、XE991、4-AP、3,4-DAP、E-4031、DIDS、Way 123,398、CGS-12066 A、ドフェチリド、ソタロール、アパミン、アミオダロン、アジミライド、ブレチリウム、クロフィリウム、テディサミル、イブチリド、セマチリド、ニフェカラント、タムルストキシン、ATP、ADP、UTP、UDP、UDP-グルコース、アデノシン、2-MESATP、2-MESADP、ABMEATP、DATPAS、ATPrS、BZ-ATP、MRS2703、DENUFOSOL TETRASODIUM、MRS2365、MRS2690、PSB0474、A-317491、RO-3(Roche)、SURAMIN、PPADS、PPNDS、DIDS、ピリドキサール-5-リン酸、5-(3-ブロモフェニル)-1,3-ジヒドロ-2H-ベンゾフロ-[3,2-e]-1,4-ジアゼピン-2-オン、シバクロンブルー、バシレンブルー、イベルメクチン、A-438079、A-740003、NF023、NF449、NFI10、NF157、MRS2179、NF279、MRS2211、MRS2279、MRS2500四ナトリウム塩、TNP-ATP、テトラメチルピラジン、Ip5I、jQγ-カルボキシメチレンATP、βγ-クロロホスホメチレンATP、KN-62、スピノルフィン、ミノサイクリン、SB-203580(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-メチルスルフィニルフェニル)-5-(4-ピリジル)IH-イミダゾール)、PD169316(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ニトロフェニル)-5-(4-ピリジル)-1H-イミダゾール)、SB202190(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ヒドロキシフェニル)-5-(4-ピリジル)1H-イミダゾール)、RWJ67657(4-[4-(4-フルオロフェニル)-1-(3-フェニルプロピル)-5-(4-ピリジニル)-1H-イミダゾール-2-イル]-3-ブチン-1-オール)、SB220025(5-(2-アミノ-4-ピリミジニル)-4-(4-フルオロフェニル)-1-(4-ピペリジンイル)イミダゾール)、D-JNKI-I((D)-hJIPi75-i57-DPro-DPro-(D)-HIV-T AT57-48)、AM-111(Auris)、SP600125(アントラ[1,9-cd]ピラゾール-6(2H)-オン)、JNK阻害剤I((L)-HIV-TAT48-57-PP-JBD20)、JNK阻害剤III((L)-HIV-TAT47-57-gaba-c-Junδ33-57)、AS601245(1,3-ベンゾチアゾール-2-イル(2-[[2-(3-ピリジニル)エチル]アミノ]-4ピリミジニル)アセトニトリル)、JNK阻害剤VI(H2N-RPKRPTTLNLF-NH2)、JNK阻害剤VIII(N-(4-アミノ-5-シアノ-6-エトキシピリジン-2-イル)-2-(2,5-ジメトキシフェニル)アセトアミド)、JNK阻害剤IX(N-(3-シアノ-4,5,6,7-テトラヒドロ-1-ベンゾチエン-2-イル)-1-ナフトアミド)、ジクマロール(3,3’-メチレンビス(4-ヒドロキシクマリン))、SC-236(4-[5-(4-クロロフェニル)-3-(トリフルオロメチル)-1H-ピラゾール-1-イルジベンゼン-スルホンアミド)、CEP-1347(Cephalon)、CEP-11004(Cephalon)、Bcl-2ポリペプチドの少なくとも一部分を含む人工タンパク質、組換えFNK、V5(Bax阻害剤ペプチドV5としても知られている)、Baxチャネル遮断剤((±)-1-(3,6-ジブロモカルバゾール-9-イル)-3-ピペラジン-1-イル-プロパン-2-オール)、Bax阻害ペプチドP5(Bax阻害ペプチドP5としても知られている)、Kp7-6、FAIM(S)(Fasアポトーシス阻害分子-短)、FAIM(L)(Fasアポトーシス阻害分子-長)、Fas:Fc、FAP-I、NOK2、F2051、F1926、F2928、ZB4、Fas M3 mAb、EGF、740Y-P、
Figure 0007282087000278
PI 3-キナーゼアクチベーター(Santa Cruz Biotechnology,Inc.)、Pam3Cys((S)-(2,3-ビス(パルミトイルオキシ)-(2RS)-プロピル)-N-パルミトイル-(R)-Cys-(S)-Ser(S)-Lys4-OH、三塩酸塩)、Actl(NF-kBアクチベーター1)、抗DcB抗体、アセチル-11-ケト-b-ボスウェル酸、アンドログラフォライド、カフェ酸フェネチルエステル(CAPE)、グリオトキシン、イソヘレニン、NEMO結合ドメイン結合ペプチド
Figure 0007282087000279
NF-kB活性化阻害剤(6-アミノ-4-(4-フェノキシフェニルエチルアミノ)キナゾリン)、NF-kB活性化阻害剤II(4-メチル-N1-(3-フェニルプロピル)ベンゼン-1,2-ジアミン)、NF-kB活性化阻害剤III(3-クロロ-4-ニトロ-N-(5-ニトロ-2-チアゾリル)-ベンズアミド)、NF-kB活性化阻害剤IV((E)-2-フルオロ-4’-メトキシスチルベン)、NF-kB活性化阻害剤V(5-ヒドロキシ-(2,6-ジイソプロピルフェニル)-IH-イソインドール-1,3-ジオン)、
Figure 0007282087000280
オリドニン、パルテノリド、PPM-18(2-ベンゾイルアミノ-1,4-ナフトキノン)、Rol06-9920、スルファサラジン、TIRAP阻害剤ペプチド
Figure 0007282087000281
ウィザフェリンA、ウォゴニン、BAY 11-7082((E)3-[(4-メチルフェニル)スルホニル]-2-プロペンニトリル)、BAY11-7085((E)3-[(4-t-ブチルフェニル)スルホニル]-2-プロペンニトリル)、(E)-カプサイシン、金チオリンゴ酸塩(ATMまたはAuTM)、エボジアミン、ハイポエストキシド、IKK阻害剤III(BMS-345541)、IKK阻害剤VII、IKK阻害剤X、IKK阻害剤II、IKK-2阻害剤IV、IKK-2阻害剤V、IKK-2阻害剤VI、IKK-2阻害剤(SC-514)、IkBキナーゼ阻害剤ペプチド、IKK-3阻害剤IX、ARRY-797(Array BioPharma)、SB-220025(5-(2-アミノ-4-ピリミジニル)-4-(4-フルオロフェニル)-1-(4-ピペリジンイル)イミダゾール)、SB-239063(トランス-4-[4-(4-フルオロフェニル)-5-(2-メトキシ-4-ピリミジニル)-1H-イミダゾール-1-イル]シクロヘキサノール)、SB-202190(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ヒドロキシフェニル)-5-(4-ピリジル)1H-イミダゾール)、JX-401(-[2-メトキシ-4-(メチルチオ)ベンゾイル]-4-(フェニルメチル)ピペリジン)、PD-169316(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ニトロフェニル)-5-(4-ピリジル)-1H-イミダゾール)、SKF-86002(二塩酸6-(4-フルオロフェニル)-2,3-ジヒドロ-5-(4-ピリジニル)イミダゾ[2,1-b]チアゾール)、SB-200646(N-(1-メチル-1H-インドール-5-イル)-N’-3-ピリジニル尿素)、CMPD-I(2’-フルオロ-N-(4-ヒドロキシフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-4-ブタンアミド)、EO-1428((2-メチルフェニル)-[4-[(2-アミノ-4-ブロモフェニル)アミノ]-2-クロロフェニル]メタノン)、SB-253080(4-[5-(4-フルオロフェニル)-2-[4-(メチルスルホニル)フェニル]-1H-イミダゾール-4-イル]ピリジン)、SD-169(1H-インドール-5-カルボキサミド)、SB-203580(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-メチルスルフィニルフェニル)-5-(4-ピリジル)1H-イミダゾール)、TZP-101(Tranzyme Pharma)、TZP-102(Tranzyme Pharma)、GHRP-6(成長ホルモン放出ペプチド-6)、GHRP-2(成長ホルモン放出ペプチド-2)、EX-1314(Elixir Pharmaceuticals)、MK-677(Merck)、L-692,429(ブタンアミド、3-アミノ-3-メチル-N-(2,3,4,5-テトラヒドロ-2-オキソ-1-((2’-(1H-テトラゾール-5-イル)(1,1’-ビフェニル)-4-イル)メチル)-1H-1-ベンズアゼピン-3-イル)-、(R)-)、EP1572(Aib-DTrp-DgTrp-CHO)、ジルチアゼム、ジルチアゼムの代謝産物、BRE(脳および生殖器官に発現するタンパク質)、ベラパミル、ニモジピン、ジルチアゼム、オメガコノトキシン、GVIA、アムロジピン、フェロジピン、ラシジピン、ミベフラジル、NPPB(5-ニトロ-2-(3-フェニルプロピルアミノ)安息香酸)、フルナリジン、エリスロポエチン、ピぺリン、ヘミン、ブラジリン、z-VAD-FMK(ベンジルオキシカルボニル-Val-Ala-Asp(OMe)-フルオロメチルケトン)、z-LEHD-FMK(ベンジルオキシカルボニル-Leu-Glu(OMe)-His-Asp(OMe)-フルオロメチルケトン)、B-D-FMK(boc-アスパルチル(Ome)-フルオロメチルケトン)、Ac-LEHD-CHO(N-アセチル-Leu-Glu-His-Asp-CHO)、Ac-IETD-CHO(N-アセチル-Ile-Glu-Thr-Asp-CHO)、z-IETD-FMK(ベンジルオキシカルボニル-Ile-Glu(OMe)-Thr-Asp(OMe)-フルオロメチルケトン)、FAM-LEHD-FMK(ベンジルオキシカルボニルLeu-Glu-His-Asp-フルオロメチルケトン)、FAM-LETD-FMK(ベンジルオキシカルボニルLeu-Glu-Thr-Asp-フルオロメチルケトン)、Q-VD-OPH(キノリン-Val-ASp-CH2-O-Ph)、XIAP、cIAP-1、cIAP-2、ML-IAP、ILP-2、NAIP、サバイビン、ブルース、IAPL-3、フォルチリン、ロイペプチン、PD-150606(3-(4-ヨードフェニル)-2-メルカプト-(Z)-2-プロペン酸)、MDL-28170(Z-Val-Phe-CHO)、カルペプチン、アセチルカルパスタチン、MG 132(N-[(フェニルメトキシ)カルボニル]-L-ロイシル-N-[(1S)-1-ホルミル-3-メチルブチル]-L-ロイシンアミド)、MYODUR、BN 82270(Ipsen)、BN 2204(Ipsen)、AHLi-11(Quark Pharmaceuticals)、mdm2タンパク質、ピフィスリン-α(1-(4-メチルフェニル)-2-(4,5,6,7-テトラヒドロ-2-イミノ-3(2H)-ベンゾチアゾリル)エタノン)、トランス-スチルベン、シス-スチルベン、レスベラトロール、ピセアタンノール、ラポンチン、デオキシラポンチン、ブテイン、カルコン、イソリキルチゲン、ブテイン、4,2’,4’-トリヒドロキシカルコン、3,4,2’,4’,6’-ペンタヒドロキシカルコン、フラボン、モリン、フィセチン、ルテオリン、ケルセチン、ケンフェロール、アピゲニン、ゴシペチン、ミリセチン、6-ヒドロキシアピゲニン、5-ヒドロキシフラボン、5,7,3’,4’,5’-ペンタヒドロキシフラボン、3,7,3’,4’,5’-ペンタヒドロキシフラボン、3,6,3’,4’-テトラヒドロキシフラボン、7,3’,4’,5’-テトラヒドロキシフラボン、3,6,2’,4’-テトラヒドロキシフラボン、7,4’-ジヒドロキシフラボン、7,8,3’,4’-テトラヒドロキシフラボン、3,6,2’,3’-テトラヒドロキシフラボン、4’-ヒドロキシフラボン、5-ヒドロキシフラボン、5,4’-ジヒドロキシフラボン、5,7-ジヒドロキシフラボン、ダイゼイン、ゲニステイン、ナリンゲニン、フラバノン、3,5,7,3’,4’-ペンタヒドロキシフラバノン、塩化ペラルゴニジン、塩化シアニジン、塩化デルフィニジン、(-)-エピカテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,4^、(-)-カテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,40、(-)-ガロカテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,4’,5O(+)-カテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,4^、(+)-エピカテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,41J、ヒノキチオール(b-ツヤプリシン、2-ヒドロキシ-4-イソプロピル-2,4,6-シクロヘプタトリエン-1-オン)、L-(+)-エルゴチオネイン((S)-a-カルボキシ-2,3-ジヒドロ-N,N,N-トリメチル-2-チオキソ-1H-イミダゾール4-エタンアミニウム分子内塩)、カフェ酸フェニルエステル、MCI-186(3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-オン)、HBED(N,N’-ジ(2-ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン-NN’-二酢酸・H2O)、アンブロキソール(トランス-4-(2-アミノ-3,5-ジブロモベンジルアミノ)シクロヘキサン-HCl、およびU-83836E((-)-2-((4-(2,6-ジ-1-ピロリジニル-4-ピリミジニル)-1-ピペラジニル)メチル)-3,4-ジヒドロ-2,5,7,8-テトラメチル-2H-1-ベンゾピラン-6-オール・2HCl)、/5-1-5-メチル-ニコチンアミド-2’-デオキシリボース、/S-D-I’-5-メチル-ニコ-チンアミド-2’-デオキシリボフラノシド、/3-1’-4,5-ジメチル-ニコチンアミド-2’-デ-オキシリボース、/3-D-1’-4,5-ジメチル-ニコチンアミド-2’-デオキシリボフラノシド、1-ナフチルPP 1(1-(1,1-ジメチルエチル)-3-(1-ナフタレニル)-1H-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-アミン)、ラベンデュスチンA(5-[[(2,5-ジヒドロキシフェニル)メチル][(2-ヒドロキシフェニル)メチル]アミノ]-2-ヒドロキシ安息香酸)、MNS(3,4-メチレンジオキシ-b-ニトロスチレン)、PP 1(1-(1,1-ジメチルエチル)-1-(4-メチルフェニル)-1 H-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-アミン)、PP2(3-(4-クロロフェニル)1-(1,1-ジメチルエチル)-1H-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-アミン)、KX1-004(Kinex)、KX1-005(Kinex)、KX1-136(Kinex)、KX1-174(Kinex)、KX1-141(Kinex)、KX2-328(Kinex)、KXl-306(Kinex)、KX1-329(Kinex)、KX2-391(Kinex)、KX2-377(Kinex)、ZD4190(Astra Zeneca、N-(4-ブロモ-2-フルオロフェニル)-6-メトキシ-7-(2-(1H-1,2,3-トリアゾール-1-イル)エトキシ)キナゾリン-4-アミン)、AP22408(Ariad Pharmaceuticals)、AP23236(Ariad Pharmaceuticals)、AP23451(Ariad Pharmaceuticals)、AP23464(Ariad Pharmaceuticals)、AZD0530(Astra Zeneca)、AZM475271(M475271、Astra Zeneca)、ダサチニブ(N-(2-クロロ-6-メチルフェニル)-2-(6-(4-(2-ヒドロキシエチル)-ピペラジン-1-イル)-2-メチルピリミジン-4-イルアミノ)チアゾール-5-カルボキサミド)、GN963(硫酸トランス-4-(6,7-ジメトキシキノキサリン-2イルアミノ)シクロヘキサノール)、ボスチニブ(4-((2,4-ジクロロ-5-メトキシフェニル)アミノ)-6-メトキシ-7-(3-(4-メチル-1-ピペラジニル)プロポキシ)-3-キノリンカルボニトリル)、またはそれらの組み合わせである。
VII.蛍光部分
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、蛍光部分(例えば、蛍光タンパク質、ペプチド、または蛍光色素分子)をさらに含む。全ての蛍光部分は、「蛍光部分」という用語内に包含される。本明細書で与えられる蛍光部分の具体的な例は、例示であり、蛍光部分を本明細書で開示されるターゲティング分子との使用について限定することを意味しない。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000282
Figure 0007282087000283
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000284
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000285
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000286
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000287
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000288
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000289
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000290
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000291
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000292
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000293
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000294
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000295
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000296
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000297
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000298
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000299
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000300
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000301
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000302
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000303
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000304
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000305
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000306
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000307
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000308
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000309
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000310
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000311
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000312
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000313
ではない。
いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、蛍光部分に直接結合されている。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、間接的に(例えば、リンカーを介して)蛍光部分に結合されている。いくつかの実施形態において、ペプチドまたはアプタマーは、ペプチドまたはアプタマーのそのN末端、そのC末端、または内部位置(例えば、内部アミノ酸)で蛍光部分に結合されている。いくつかの実施形態において、2つ以上のペプチドまたはアプタマーは、単一蛍光部分に直接または間接的に結合されている。
蛍光色素の例には、これらに限定されないが、キサンテン(例えば、ローダミン、ロドール、およびフルオレセイン、ならびにそれらの誘導体)、ビマン、クマリンおよびそれらの誘導体(例えば、ウンベリフェロンおよびアミノメチルクマリン)、芳香族アミン(例えば、ダンシル、スクエアレート色素)、ベンゾフラン、蛍光シアニン、カルバゾール、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ポルフィリン、フタロシアニン、ランタニド金属キレート錯体、希土類金属キレート錯体、およびそのような色素の誘導体が含まれる。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、フルオレセイン色素である。フルオレセイン色素の例には、これらに限定されないが、5-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイン-5-イソチオシアネートおよび6-カルボキシフルオレセイン、5,6-ジカルボキシフルオレセイン、5-(および6)-スルホフルオレセイン、スルホンフルオレセイン、スクシニルフルオレセイン、5-(および6)-カルボキシSNARF-1、カルボキシフルオレセインスルホネート、カルボキシフルオレセイン双性イオン、カルボキシフルオレセイン第四級アンモニウム、カルボキシフルオレセインホスホネート、カルボキシフルオレセインGABA、5’(6’)-カルボキシフルオレセイン、カルボキシフルオレセイン-cys-Cy5、ならびにフルオレセイングルタチオンが含まれる。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、ローダミン色素である。ローダミン色素の例は、これらに限定されないが、テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート、5-カルボキシテトラメチルローダミン、5-カルボキシロドール誘導体、カルボキシローダミン110、テトラメチルおよびテトラエチルローダミン、ジフェニルジメチルおよびジフェニルジエチルローダミン、ジナフチルローダミン、ローダミン101スルホニルクロリド(TEXAS RED(登録商標)の商品名で販売される)を含む。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、シアニン色素である。シアニン色素の例は、これらに限定されないが、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7を含む。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、ペプチドである。いくつかの実施形態において、蛍光部分は、緑色蛍光タンパク質(GFP)である。いくつかの実施形態において、蛍光部分は、GFPの誘導体(例えば、EBFP、EBFP2、Azurite、mKalamal、ECFP、Cerulean、CyPet、YFP、Citrine、Venus、YPet)である。
蛍光標識は、任意の好適な方法によって検出される。例えば、蛍光標識は、適切な波長の光で蛍光色素を励起し、得られた蛍光を検出することによって、例えば、顕微鏡、目視検査によって、写真フィルムを介して、電荷結合素子(CCD)、光電子増倍管などのような電子検出器の使用によって検出され得る。
いくつかの実施形態において、蛍光部分は、これらに限定されないが、デキストラン、PEG、血清アルブミン、またはポリ(アミドアミン)デンドリマーを含む、水溶性ポリマーなどの高分子量分子にコンジュゲートしている。
本発明による例示的なターゲティング分子は、
Figure 0007282087000314
を含む。
VIII.リンカー
いくつかの実施形態において、カーゴ(例えば、蛍光部分、光増感剤、または薬物)は、例えば、ターゲティングペプチドの末端で、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子に直接結合されている。あるいは、いくつかの実施形態において、カーゴ(例えば、蛍光部分または薬物)は、(例えば、リンカーを介して)本明細書に開示されるターゲティング分子に間接的に結合されている。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000315
Figure 0007282087000316
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000317
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000318
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000319
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000320
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000321
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000322
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000323
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000324
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000325
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000326
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000327
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000328
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000329
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000330
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000331
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000332
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000333
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000334
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000335
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000336
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000337
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000338
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000339
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000340
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000341
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000342
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000343
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000344
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000345
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000346
ではないペプチドを含む。
本明細書で使用されるとき、「リンカー」は、本明細書で開示されるターゲティング分子に(例えば、共有結合的に)結合することができる任意の分子である。リンカーは、これらに限定されないが、直鎖または分岐鎖炭素リンカー、複素環炭素リンカー、アミノ酸リンカー(例えば、D-またはL-アミノ酸)、親油性残基、ペプチドリンカー、ペプチド核酸リンカー、ヒドラゾンリンカー、SPDBジスルフィド、スルホ-SPDB、マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(MCC)、アミノヘキサン酸リンカー、およびポリエーテルリンカー(例えば、PEG)を含む。例えば、ポリ(エチレングリコール)リンカーは、Quanta Biodesign,Powell,OHから入手可能である。これらのリンカーは、アミド結合、スルフヒドリル結合、またはヘテロ官能性結合を任意に有する。
いくつかの実施形態において、リンカーは、共有結合によって本明細書で開示されるターゲティング分子に結合する。いくつかの実施形態において、共有結合は、エーテル結合、チオエーテル結合、アミン結合、アミド結合、炭素-炭素結合、炭素-窒素結合、炭素-酸素結合、または炭素-硫黄結合を含む。
いくつかの実施形態では、リンカーは、柔軟性である。いくつかの実施形態では、リンカーは、剛性である。
いくつかの実施形態では、リンカーは、線状構造を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、非線状構造を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、分岐構造を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、環状構造を含む。
いくつかの実施形態では、リンカーは、アルキルである。いくつかの実施形態では、リンカーは、ヘテロアルキルである。
いくつかの実施形態では、リンカーは、アルキレンである。いくつかの実施形態では、リンカーは、アルケニレンである。いくつかの実施形態では、リンカーは、アルキニレンである。いくつかの実施形態では、リンカーは、ヘテロアルキレンである。
「アルキル」基は、脂肪族炭化水素基を指す。アルキル部分は、飽和アルキルでも不飽和アルキルでもよい。構造に応じて、アルキル基は、モノラジカルまたはジラジカル(すなわち、アルキレン基)であり得る。
「アルキル」部分は、1~10個の炭素原子を有してもよい(本明細書に出現するときはいつでも、「1~10」などの数値範囲は、所定の範囲の各整数を指し、例えば、「1~10個の炭素原子」は、アルキル基が、最大10個の炭素原子を含む、1個の炭素原子、2個の炭素原子、3個の炭素原子などで構成され得るが、本定義は、数値範囲が指定されていない「アルキル」という用語の出現も対象とする)。アルキル基は、1~6個の炭素原子を有する「低級アルキル」でもあり得る。本明細書に記載される化合物のアルキル基は、「C1~C4アルキル」または同様の名称として指定され得る。ほんの一例として、「C1~C4アルキル」は、アルキル鎖に1~4個の炭素原子があることを示し、すなわち、アルキル鎖は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチル、およびt-ブチルから選択される。典型的なアルキル基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第三級ブチル、ペンチル、ヘキシル、エテニル、プロペニル、ブテニルなどが含まれるが、決してこれらに限定されない。
いくつかの実施形態において、リンカーは、環構造(例えば、アリール)を含む。本明細書で使用されるとき、「環」という用語は、任意の共有結合的に閉じた構造を指す。環には、例えば、炭素環(例えば、アリールおよびシクロアルキル)、複素環(例えば、ヘテロアリールおよび非芳香族複素環)、芳香族(例えば、アリールおよびヘテロアリール)、および非芳香族(例えば、シクロアルキルおよび非芳香族複素環)が含まれる。環は、任意に置換することができる。環は、単環式または多環式であり得る。
本明細書で使用されるとき、「アリール」という用語は、環を形成する原子のそれぞれが炭素原子である芳香族環を指す。アリール環は、5、6、7、8、9、または9個を超える炭素原子によって形成することができる。アリール基は、任意に置換することができる。アリール基の例には、フェニル、ナフタレニル、フェナントレニル、アントラセニル、フルオレニル、およびインデニルが含まれるが、これらに限定されない。構造に応じて、アリール基は、モノラジカルまたはジラジカル(すなわち、アリーレン基)であり得る。
「シクロアルキル」という用語は、単環式または多環式の非芳香族ラジカルを指し、環を形成する原子(すなわち、骨格原子)のそれぞれは、炭素原子である。シクロアルキルは、飽和していても、または部分的に不飽和でもよい。シクロアルキル基には、3~10個の環原子を有する基が含まれる。シクロアルキルには、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、シクロヘプチル、およびシクロオクチルが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、環は、シクロアルカンである。いくつかの実施形態において、環は、シクロアルケンである。
いくつかの実施形態において、環は、芳香環である。「芳香族」という用語は、4n+2個のπ電子を含有する非局在化π電子系を有する平面環を指し、式中、nは整数である。芳香環は、5、6、7、8、9、または9個を超える原子から形成することができる。芳香族は、任意に置換することができる。「芳香族」という用語には、炭素環式アリール(例えば、フェニル)および複素環式アリール(または「ヘテロアリール」もしくは「ヘテロ芳香族」)基(例えば、ピリジン)の両方が含まれる。用語には、単環式または縮合環多環式(すなわち、隣接する炭素原子のペアを共有する環)基が含まれる。
いくつかの実施形態において、環は、複素環である。「複素環」という用語は、それぞれO、S、およびNから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する複素芳香族および複素脂環式基を指し、各複素環式基は、その環系に4~10個の原子を有し、但し、当該基の環は、2つの隣接するOまたはS原子を含有しない。非芳香族複素環式基は、それらの環系に3個のみの原子を有する基を含むが、芳香族複素環式基は、それらの環系に少なくとも5個の原子を有さなければならない。複素環式基には、ベンゾ縮合環系が含まれる。3員複素環式基の例は、アジリジニルである。4員複素環式基の例は、アゼチジニル(アゼチジン由来)である。5員複素環式基の例は、チアゾリルである。6員複素環式基の例は、ピリジルであり、10員複素環式基の例は、キノリニルである。非芳香族複素環式基の例は、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、ジヒドロフラニル、テトラヒドロチエニル、テトラヒドロピラニル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、チオキサニル、ピペラジニル、アゼチジニル、オキセタニル、チエタニル、ホモピペリジニル、オキセパニル、チエパニル、オキサゼピニル、ジアゼピニル、チアゼピニル、1,2,3,6-テトラヒドロピリジニル、2-ピロリニル、3-ピロリニル、インドリニル、2H-ピラニル、4H-ピラニル、ジオキサニル、1,3-ジオキソラニル、ピラゾリニル、ジチアニル、ジチオラニル、ジヒドロピラニル、ジヒドロチエニル、ジヒドロフラニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、3-アザビシクロ[3.1.0]ヘキサニル、3-アザビシクロ[4.1.0]ヘプタニル、3H-インドリル、およびキノリジニルである。芳香族複素環式基の例は、ピリジニル、イミダゾリル、ピリミジニル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピラジニル、テトラゾリル、フリル、チエニル、イソキサゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、ピロリル、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾフラニル、シンノリニル、インダゾリル、インドリジニル、フタラジニル、ピリダジニル、トリアジニル、イソインドリル、プテリジニル、プリニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、フラザニル、ベンゾフラザニル、ベンゾチオフェニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、キナゾリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、およびファロピリジニルである。前述の基は、そのようなものが可能である場合、C結合またはN結合であり得る。例えば、ピロールに由来する基は、ピロール-1-イル(N結合)またはピロール-3-イル(C結合)であり得る。さらに、イミダゾールに由来する基は、イミダゾール-1-イルもしくはイミダゾール-3-イル(両方N結合)またはイミダゾール-2-イル、イミダゾール-4-イル、もしくはイミダゾール-5-イル(全てC結合)であり得る。複素環式基には、ベンゾ縮合環系およびピロリジン-2-オンなどの1つまたは2つのオキソ(=0)部分で置換された環系が含まれる。構造に応じて、複素環基は、モノラジカルまたはジラジカル(すなわち、ヘテロシクレン基)であり得る。
いくつかの実施形態において、環は、縮合している。「縮合」という用語は、2つ以上の環が1つ以上の結合を共有する構造を指し、いくつかの実施形態において、環は、二量体である。いくつかの実施形態において、環は、三量体である。いくつかの実施形態において、環は、置換されている。
「炭素環式」または「炭素環」という用語は、環を形成する原子のそれぞれが炭素原子である環を指す。炭素環には、アリールおよびシクロアルキルが含まれる。よって、用語は、炭素環と、環骨格が炭素とは異なる少なくとも1つの原子(すなわち、ヘテロ原子)を含有する複素環(「複素環式」)とを区別する。複素環には、ヘテロアリールおよびヘテロシクロアルキルが含まれる。炭素環および複素環は、任意に置換することができる。
いくつかの実施形態において、リンカーは、置換されている。「任意に置換された」または「置換された」という用語は、参照された基が、個別にかつ独立して、C1~Ceアルキル、C3~Cgシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、C2~C6ヘテロ脂環式、ヒドロキシ、C1~C6アルコキシ、アリールオキシ、C1~C6アルキルチオ、アリールチオ、C1~C6アルキルスルホキシド、アリールスルホキシド、C1~C6アルキルスルホン、アリールスルホン、シアノ、ハロ、C2~C8アシル、C2~C8アシルオキシ、ニトロ、C1~C6ハロアルキル、C1~C6フルオロアルキル、およびC1~C6アルキルアミノを含むアミノ、ならびにそれらの保護誘導体から選択される1つ以上の追加の基で置換され得ることを意味する。例として、任意の置換基は、LSRSであってもよく、各Lは、独立して、結合、-O-、-C(=O)-、-S-、-S(=O)-、-S(O)2-、-NH-、-NHC(O)-、-C(O)NH-、S(O)2NH-、-NHS(O)2-、-OC(O)NH-、-NHC(O)O-、-(CpC6アルキル)-、または-(C2~C6アルケニル)-から選択され、各Rは、独立して、H、(C1~C4アルキル)、(C3~C8シクロアルキル)、ヘテロアリール、アリール、およびC1~C6ヘテロアルキルから選択される。任意に置換された非芳香族基は、1つ以上のオキソ(=0)で置換され得る。上記置換基の保護誘導体を形成し得る保護基は、当業者に知られている。
いくつかの実施形態において、所望のコンジュゲート体を形成するために、1つの分子上の基(例えば、ターゲティング分子)と反応性の1つの官能基、および他の分子上の反応性の別の基(例えば、蛍光部分または薬物)を有する二官能性リンカーが使用される。あるいは、いくつかの実施形態において、官能基を提供するために、誘導体化が行われる。よって、例えば、ペプチド上での遊離スルフヒドリル基の生成のための手順も知られている(米国特許第4,659,839号を参照されたい)。あるいは、リンカーは、ターゲティング分子と相互作用することができる複素環を形成する2つ以上の異なる反応性基を含むヘテロ二官能性架橋剤を含んでもよい。例えば、システインなどのヘテロ二官能性架橋剤は、アミン反応性基を含んでもよく、チオール反応性基は、誘導体化されたターゲティング分子上のアルデヒドと相互作用することができる。ヘテロ二官能性架橋剤に好適な反応性基の追加の組み合わせには、例えば、アミンおよびスルフヒドリル反応性基、カルボニルおよびスルフヒドリル反応性基、アミンおよび光反応性基、スルフヒドリルおよび光反応性基、カルボニルおよび光反応性基、カルボキシレートおよび光反応性基、ならびにアルギニンおよび光反応性基が含まれる。ヘテロ二官能性架橋剤の例には、N-スクシンイミジル4-(2-ピリジルジチオ)ブタノエート(SPDB)およびマレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(MCC)が含まれる。
いくつかの実施形態において、ターゲティング分子と蛍光部分または薬物とを結合するために、1つ以上のアミノ酸からなるペプチドリンカーが使用される。一般に、ペプチドリンカーは、分子を結合するか、または分子間の最小距離もしくは他の空間的関係を保つ以外に、特定の生物学的活性を有さないであろう。しかしながら、リンカーの構成アミノ酸は、折り畳み、正味電荷、または疎水性などの分子のいくらかの特性に影響を与えるように選択され得る。いくつかの実施形態において、ペプチドリンカーは、比較的短く、典型的には約10アミノ酸未満、好ましくは約8アミノ酸未満、より好ましくは5アミノ酸未満である。非限定的な例示的な例には、ターゲティングペプチドのC末端に付加することができるグリシンおよびグリシン-セリンリンカーが含まれる。いくつかの実施形態において、ペプチドリンカーは、グリシン-グリシン-グリシン-システイン(GGGC)リンカー、グリシン-グリシン-システイン(GGC)リンカー、グリシン-グリシン(GG)リンカー、またはシステイン(C)リンカーである。いくつかの実施形態において、GGGC、GGC、GG、またはCリンカーは、ターゲティングペプチドのC末端に付加される。
IX.さらなる修飾
いくつかの実施形態において、本発明のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、任意で、標識化の多価性および結合活性を増加させる高分子量分子にコンジュゲートされる。いくつかの実施形態において、高分子量分子は、水溶性ポリマーである。好適な水溶性ポリマーの例には、ペプチド、糖類、ポリ(ビニル)、ポリ(エーテル)、ポリ(アミン)、ポリ(カルボン酸)などが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、水溶性ポリマーは、デキストラン、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリオキシアルキレン、ポリシアル酸、デンプン、またはヒドロキシエチルデンプンである。ペプチドを水溶性ポリマーにコンジュゲートさせるために、任意の好適な方法が使用される(Hermanson G.,Bioconjugate Techniques 2nd Ed.,Academic Press,Inc.2008を参照されたい)。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000347
Figure 0007282087000348
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000349
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000350
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000351
含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000352
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000353
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000354
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000355
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000356
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000357
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000358
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000359
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000360
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000361
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000362
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000363
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000364
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000365
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000366
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000367
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000368
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000369
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000370
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000371
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000372
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000373
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000374
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000375
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000376
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000377
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000378
を含む。
いくつかの実施形態において、本発明のターゲティング分子は、神経栄養特性を有する因子(例えば、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン-3(NT-3)、ニューロトロフィン-4(NT-4)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、および神経栄養特性を有する非タンパク質小分子などの神経栄養タンパク質)にコンジュゲートしている。
いくつかの実施形態において、本発明のターゲティング分子は、溶解度を増加させるために修飾される。溶解度を増加させるペプチド修飾には、親水性アミノ酸、PEG部分、または両方の付加が含まれる。いくつかの実施形態において、PEG部分は、8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸(AEEA)、12-アミノ-4,7,10-トリオキサドデカン酸、または15-アミノ-4,7,10,13-テトラオキサペンタ-デカン酸である。いくつかの実施形態において、溶解度を増加させるために、約1~10個(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個)の親水性アミノ酸が、ターゲティング分子のN末端、C末端、内部位置、またはそれらの任意の組み合わせに付加され得る。親水性アミノ酸には、D、E、H、K、N、Q、R、S、T、およびGが含まれる。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、N末端またはC末端でK、KK、G、またはGGを含む。
X.マルチドメインターゲティング分子
特定の実施形態において、本明細書で提供されるヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、2つ以上のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドを含むマルチドメインニューロンまたは神経ターゲティング分子であり、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000379
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000380
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000381
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000382
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000383
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000384
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000385
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000386
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000387
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000388
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000389
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000390
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000391
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000392
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000393
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000394
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000395
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000396
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000397
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000398
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000399
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000400
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000401
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000402
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000403
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000404
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000405
を含む。いくつかの実施形態において、第1のペプチドは、
Figure 0007282087000406
を含む。
マルチドメインターゲティング分子内の2つ以上のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、同じニューロンもしくは神経ターゲティングペプチドであり得るか、または好ましくは異なるニューロンもしくは神経ターゲティングペプチドである。いくつかの実施形態において、マルチドメインターゲティング分子は、
Figure 0007282087000407
を含む第2のペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000408
からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、第2のペプチドは、
Figure 0007282087000409
からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000410
を含む。いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000411
を含む。いくつかの実施形態において、第2のペプチドは、
Figure 0007282087000412
からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000413
を含む。いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000414
である。いくつかの実施形態において、第2のペプチドは、
Figure 0007282087000415
Figure 0007282087000416
からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000417
を含む。いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000418
である。いくつかの実施形態において、第2のペプチドは、
Figure 0007282087000419
Figure 0007282087000420
からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000421
を含む。いくつかの実施形態において、第1のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、
Figure 0007282087000422
である。いくつかの実施形態において、第2のペプチドは、
Figure 0007282087000423
Figure 0007282087000424
からなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、マルチドメインターゲティング分子内のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、互いに直接結合されている。いくつかの実施形態において、マルチドメインターゲティング分子内のニューロンまたは神経ターゲティングペプチドは、例えば、リンカーまたはカーゴを介して、互いに間接的に結合されている。いくつかの実施形態において、ターゲティングペプチドは、線状に配置される。いくつかの実施形態において、マルチドメインターゲティング分子のターゲティングペプチドは、分岐構造で配置される。いくつかの実施形態において、マルチドメインターゲティング分子は、2つ、3つ、4つ、5つ、またはより多くのニューロンまたは神経ターゲティングペプチドを含む。
XI.標識化の方法
本明細書では、特定の実施形態において、ニューロンまたは神経を本明細書に記載されるヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることにより、ニューロンまたは神経(またはいずれかの構成要素)を標識する方法が開示される。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000425
Figure 0007282087000426
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000427
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000428
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000429
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000430
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000431
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000432
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000433
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000434
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000435
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000436
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000437
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000438
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000439
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000440
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000441
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000442
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000443
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000444
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000445
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000446
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000447
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000448
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000449
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000450
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000451
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000452
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000453
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000454
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000455
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000456
ではないペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、第1のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、第2のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と組み合わせて(同時に、併用して、または連続して)投与される。さらなる実施形態において、第1のターゲティング分子、第2のターゲティング分子、または両方は、カーゴを含む。またさらなる実施形態において、第1のターゲティング分子のカーゴ、第2のターゲティング分子のカーゴ、または両方は、蛍光部分であり、これは同じ蛍光部分または異なる蛍光部分であってもよい。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、蛍光部分(例えば、蛍光部分は、ターゲティング分子にコンジュゲートしていない、「遊離」蛍光部分)と組み合わせて(同時に、併用して、または連続して)投与される。いくつかの実施形態において、蛍光部分は、フルオレセイン、例えば、カルボキシフルオレセインである。
いくつかの実施形態において、接触させることは、インビボで起こる。いくつかの実施形態において、接触させることは、インビトロで起こる。
いくつかの実施形態において、ニューロンまたは神経(またはその構成要素)は、手術中の特定のために標識される。いくつかの実施形態において、手術は、がん手術である。いくつかの実施形態において、がんは、前立腺がん、肝臓がん(HCC)、結腸直腸がん、卵巣がん、子宮内膜がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、子宮頸がん、頭頸部がん、甲状腺がん、精巣がん、尿路上皮がん、肺がん、黒色腫、精巣胚細胞腫瘍、中皮腫、および食道がんからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、がんは、前立腺がんである。いくつかの実施形態において、方法は、本明細書に開示されるターゲティング分子を手術を受けるであろう対象に投与することを含む。いくつかの実施形態において、方法は、本明細書に開示されるターゲティング分子を手術を受けている対象に投与することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるターゲティング分子は、患者に全身投与される。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるターゲティング分子は、患者に局所投与される。
XII.薬物送達
本明細書では、特定の実施形態において、標的指向性薬物送達の方法が開示される。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、薬物を特定の標的に送達する。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるターゲティング分子は、薬物をニューロンまたは神経に送達する。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、カーゴをさらに含む。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000457
Figure 0007282087000458
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000459
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000460
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000461
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000462
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000463
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000464
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000465
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000466
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000467
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000468
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000469
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000470
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000471
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000472
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000473
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000474
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000475
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000476
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000477
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000478
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000479
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000480
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000481
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000482
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000483
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000484
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000485
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000486
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000487
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000488
ではないペプチドを含む。
いくつかの実施形態において、薬物は、痛み(痛みの知覚または痛みを伴う刺激剤の活性のいずれか)を低減する薬剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、麻酔剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、ベンゾカイン、カルチカイン、シンコカイン、シクロメチカイン、リドカイン、プリロカイン、プロプキシカイン、プロパラカイン、テトラカイン、トカイニド、およびトリメカイン、またはその組み合わせである。
いくつかの実施形態において、薬物は、ニューロンまたは神経の(例えば、アポトーシスまたは壊死を介した)死を調節する薬剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、細胞毒性剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、メトトレキサート(RHEUMATREX(登録商標)、アメトプテリン)、シクロホスファミド(CYTOXAN(登録商標))、サリドマイド(THALIDOMID(登録商標))、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、ピキサントロン、プリカマイシン、プロカルバジン、プロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブ)、ラルチトレキセド、レベッカマイシン、ルビテカン、SN-38、サリノスポラミドA、サトラプラチン、ストレプトゾトシン、スワインソニン、タリキダール、タキサン、テガフール-ウラシル、テモゾロミド、テストラクトン、チオTEPA、チオグアニン、トポテカン、トラベクテジン、トレチノイン、四硝酸トリプラチン、トリス(2-クロロエチル)アミン、トロキサシタビン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾスキダル、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、薬物は、プロアポトーシス剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、抗アポトーシス剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、ミノサイクリン、SB-203580(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-メチルスルフミルフェニル)-5-(4-ピリジル)1H-イミダゾール)、PD169316(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ニトロフェニル)-5-(4-ピリジル)-1H-イミダゾール)、SB202190(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ヒドロキシフェニル)-5-(4-ピリジル)1H-イミダゾール)、RWJ67657(4-[4-(4-フルオロフェニル)-1-(3-フェニルプロピル)-5-(4-ピリジニル)-1H-イミダゾール-2-イル]-3-ブチン-1-オール)、SB220025(5-(2-アミノ-4-ピリミジニル)-4-(4-フルオロフェニル)-1-(4-ピペリジンリル)イミダゾール)、D-JNKI-1((D)-hJIP175_i57-DPrO-DPrO-(D)-HIV-TAT57-48)、AM-111(Auris)、SP600125(アントラ[1,9-cd]ピラゾール-6(2H)-オン)、JNK阻害剤I((L)-HIV-T AT48-57-PP-JBD20)、JNK阻害剤III((L)-HIV-TAT47-57-gaba-c-Junδ33-57)、AS601245(1,3-ベンゾチアゾール-2-イル(2-[[2-(3-ピリジニル)エチル]アミノ]-4ピリミジニル)アセトニトリル)、JNK阻害剤VI(H2N-RPKRPTTLNLF-NH2)、JNK阻害剤VIII(N-(4-アミノ-5-シアノ-6-エトキシピリジン-2-イル)-2-(2,5-ジメトキシフェニル)アセトアミド)、JNK阻害剤IX(N-(3-シアノ-4,5,6,7-テトラヒドロ-1-ベンゾチエン-2-イル)-1-ナフトアミド)、ジクマロール(3,3’-メチレンビス(4-ヒドロキシクマリン))、SC-236(4-[5-(4-クロロフェニル)-3-(トリフルオロメチル)-1H-ピラゾール-1-イル]ベンゼン-スルホンアミド)、CEP-1347(Cephalon)、CEP-11004(Cephalon)、Bcl-2ポリペプチドの少なくとも一部分を含む人工タンパク質、組換えFNK、V5(Bax阻害剤ペプチドV5としても知られている)、Baxチャネル遮断剤((±)-1-(3,6-ジブロモカルバゾール-9-イル)-3-ピペラジン-1-イル-プロパン-2-オール)、Bax阻害ペプチドP5(Bax阻害剤ペプチドP5としても知られている)、Kp7-6、FAIM(S)(Fasアポトーシス阻害分子-短)、FAIM(L)(Fasアポトーシス阻害分子-長)、Fas:Fc、FAP-1、N0K2、F2051、Fl926、F2928、ZB4、Fas M3 mAb、EGF、740Y-P、
Figure 0007282087000489
PI3-キナーゼアクチベーター(Santa Cruz Biotechnology,Inc.)、Pam3Cys((S)-(2,3-ビス(パルミトイルオキシ)-(2RS)-プロピル)-N-パルミトイル-(R)-Cys-(S)-Ser(S)-Lys4-OH、三塩酸塩)、Actl(NF-kBアクチベーター1)、抗DcB抗体、アセチル-11-ケト-b-ボスウェル酸、アンドログラフォライド、カフェ酸フェネチルエステル(CAPE)、グリオトキシン、イソヘレニン、NEMO結合ドメイン結合ペプチド
Figure 0007282087000490
NF-kB活性化阻害剤(6-アミノ-4-(4-フェノキシフェニルエチルアミノ)キナゾリン)、NF-kB活性化阻害剤II(4-メチル-N1-(3-フェニルプロピル)ベンゼン-1,2-ジアミン)、NF-kB活性化阻害剤III(3-クロロ-4-ニトロ-N-(5-ニトロ-2-チアゾリル)-ベンズアミド)、NF-kB活性化阻害剤IV((E)-2-フルオロ-4’-メトキシスチルベン)、NF-kB活性化阻害剤V(5-ヒドロキシ-(2,6-ジイソプロピルフェニル)-1H-イソインドール-1,3-ジオン)、
Figure 0007282087000491
オリドニン、パルテノリド、PPM-18(2-ベンゾイルアミノ-1,4-ナフトキノン)、Rol06-9920、スルファサラジン、TIRAP阻害剤ペプチド
Figure 0007282087000492
ウィサフェリンA、ウォゴニン、BAY11-7082((E)3-[(4-メチルフェニル)スルホニル]-2-プロペンニトリル)、BAY11-7085((E)3-[(4-t-ブチルフェニル)スルホニル]-2-プロペンニトリル)、(E)-カプサイシン、オーロチオマレート(ATMまたはAuTM)、エボジアミン、ハイポエストキシド、IKK阻害剤III(BMS-345541)、IKK阻害剤VII、IKK阻害剤X、IKK阻害剤II、IKK-2阻害剤IV、IKK-2阻害剤V、IKK-2阻害剤VI、IKK-2阻害剤(SC-514)、IkBキナーゼ阻害剤ペプチド、IKK-3阻害剤LX、ARRY-797(Array BioPharma)、SB-220025(5-(2-アミノ-4-ピリミジニル)-4-(4-フルオロフェニル)-1-(4-ピペリジンリル)イミダゾール)、SB-239063(トランス-4-[4-(4-フルオロフェニル)-5-(2-メトキシ-4-ピリミジニル)-1H-イミダゾール-1-イル]シクロヘキサノール)、SB-202190(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ヒドロキシフェニル)-5-(4-ピリジル)1 H-イミダゾール)、JX-401(-[2-メトキシ-4-(メチルチオ)ベンゾイル]-4-(フェニルメチル)ピペリジン)、PD-169316(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ニトロフェニル)-5-(4-ピリジル)-1H-イミダゾール)、SKF-86002(6-(4-フルオロフェニル)-2,3-ジヒドロ-5-(4-ピリジニル)イミダゾ[2,1b]チアゾール二塩酸塩)、SB-200646(N-(1-メチル-1H-インドール-5-イル)-N’-3-ピリジニル尿素)、CMPD-1(2’-フルオロ-N-(4-ヒドロキシフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-4-ブタンアミド)、EO-1428((2-メチルフェニル)-[4-[(2-アミノ-4-ブロモフェニル)アミノ]-2-クロロフェニル]メタノン)、SB-253080(4-[5-(4-フルオロフェニル)-2-[4-(メチルスルホニル)フェニル]-1H-イミダゾール-4-イル]ピリジン)、SD-169(1H-インドール-5-カルボキサミド)、SB-203580(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-メチルスルフィニルフェニル)-5-(4-ピリジル)1H-イミダゾール)、TZP-101(Tranzyme Pharma)、TZP-102(Tranzyme Pharma)、GHRP-6(成長ホルモン放出ペプチド-6)、GHRP-2(成長ホルモン放出ペプチド-2)、EX-1314(Elixir Pharmaceuticals)、MK-677(Merck)、L-692,429(ブタンアミド、3-アミノ-3-メチル-N-(2,3,4,5-テトラヒドロ-2-オキソ-1-((2’-(1H-テトラゾール-5-イル)(1’-ビフェニル)-4-イル)メチル)-1H-1-ベンズアゼピン-3-イル)-、(R)-)、EP1572(Aib-DTrp-DgTφ-CHO)、ジルチアゼム、ジルチアゼムの代謝産物、BRE(脳および生殖器官に発現したタンパク質)、ベラパミル、ニモジピン、ジルチアゼム、オメガコノトキシン、GVIA、アムロジピン、フェロジピン、ラシジピン、ミベフラジル、NPPB(5-ニトロ-2-(3-フェニルプロピルアミノ)安息香酸)、フルナリジン、エリスロポエチン、ピペリン、ヘミン、ブラジリン、z-V AD-FMK(ベンジルオキシカルボニル-Val-Ala-Asp(OMe)-フルオロメチルケトン)、z-LEHD-FMK(ベンジルオキシカルボニル-Leu-Glu(OMe)-His-Asp(OMe)-フルオロメチルケトン)、B-D-FMK(boc-アスパルチル(Ome)-フルオロメチルケトン)、Ac-LEHD-CHO(N-アセチル-Leu-Glu-His-Asp-CHO)、Ac-IETD-CHO(N-アセチル-Ile-Glu-Thr-Asp-CHO)、z-IETD-FMK(ベンジルオキシカルボニル-Ile-Glu(OMe)-Thr-Asp(OMe)-フルオロメチルケトン)、FAM-LEHD-FMK(ベンジルオキシカルボニルLeu-Glu-His-Asp-フルオロメチルケトン)、FAM-LETD-FMK(ベンジルオキシカルボニルLeu-Glu-Thr-Asp-フルオロメチルケトン)、Q-VD-OPH(キノリン-Val-ASp-CH2-O-Ph)、XIAP、cIAP-1、cIAP-2、ML-IAP、ILP-2、NAIP、サバイビン、ブレース、IAPL-3、フォルチリン、ロイペプチン、PD-150606(3-(4-ヨードフェニル)-2-メルカプト-(Z)-2-プロペン酸)、MDL-28170(Z-Val-Phe-CHO)、カルペプチン、アセチル-カルパスタチン、MG132(N-[(フェニルメトキシ)カルボニル]-L-ロイシル-N-[(1S)-1-ホルミル-3-メチルブチル]-L-ロイシンアミド)、MYODUR、BN82270(Ipsen)、BN2204(Ipsen)、AHLi-11(Quark Pharmaceuticals)、mdm2タンパク質、ピフィスリン-α(1-(4-メチルフェニル)-2-(4,5,6,7-テトラヒドロ-2-イミノ-3(2H)-ベンゾチアゾリル)エタノン)、トランス-スチルベン、シス-スチルベン、レスベラトロール、ピセアタンノール、ラポンチン、デオキシラポンチン、ブテイン、カルコン、イソリキルチゲン、ブテイン、4,2’,4’-トリヒドロキシカルコン、3,4,2’,4’,6’-ペンタヒドロキシカルコン、フラボン、モリン、フィセチン、ルテオリン、ケルセチン、ケンフェロール、アピゲニン、ゴシペチン、ミリセチン、6-ヒドロキシアピゲニン、5-ヒドロキシフラボン、5,7,3’,4’,5’-ペンタヒドロキシフラボン、3,7,3’,4’,5’-ペンタヒドロキシフラボン、3,6,3’,4’-テトラヒドロキシフラボン、7,3’,4’,5’-テトラヒドロキシフラボン、3,6,2’,4’-テトラヒドロキシフラボン、7,4’-ジヒドロキシフラボン、7,8,3’,4’-テトラヒドロキシフラボン、3,6,2’,3’-テトラヒドロキシフラボン、4’-ヒドロキシフラボン、5-ヒドロキシフラボン、5,4’-ジヒドロキシフラボン、5,7-ジヒドロキシフラボン、ダイゼイン、ゲニステイン、ナリンゲニン、フラバノン、3,5,7,3’,4’-ペンタヒドロキシフラバノン、ペラルゴニジンクロリド、塩化シアニジン、塩化デルフィニジン、(-)-エピカテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’、4^;(-)-カテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’、4);(-)-ガロカテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,4’,5)(+)-カテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,4^、(+)-エピカテキン(ヒドロキシ部位:3,5,7,3’,40、ヒノキチオール(b-ツヤプリシン、2-ヒドロキシ-4-イソプロピル-2,4,6-シクロヘプタトリエン-1-オン)、L-(+)-エルゴチオネイン((S)-a-カルボキシ-2,3-ジヒドロ-N,N,N-トリメチル-2-チオキソ-1H-イニダゾール4-エタナミニウム分子内塩)、カフェー酸フェニルエステル、MCI-186(3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-オン)、HBED(N,N’-ジ-(2-ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン-N,N’-二酢酸*H2O)、アンブロキソール(トランス-4-(2-アミノ-3,5-ジブロモベンジルアミノ)シクロヘキサン-HCl、およびU-83836E((-)-2-((4-(2,6-ジ-1-ピロリジニル-4-ピリミジニル)-1-ピペラジニル)メチル)-3,4-ジヒドロ-2,5,7,8-テトラメチル-2H-1-ベンゾピラン-6-オール・2HCl)、β-1-5-メチル-ニコチンアミド-2’-デオキシリボース、/3-D-1’-5-メチル-ニコチンアミド-2’-デオキシリボフラノシド、/3-1’-4,5-ジメチル-ニコチンアミド-2’-デオキシリボース、/3-D-1’-4,5-ジメチル-ニコチンアミド-2’-デオキシリボフラノシド、1-ナフチルPP1(1-(1,1-ジメチルエチル)-3-(1-ナフタレニル)-1H-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-アミン)、ラベンデュスチンA(5-[[(2,5-ジヒドロキシフェニル)メチル][(2-ヒドロキシフェニル)メチル1]アミノ]-2-ヒドロキシ安息香酸)、MNS(3,4-メチレンジオキシ-b-ニトロスチレン)、PP1(1-(1,1-ジメチルエチル)-1-(4-メチルフェニル)-1H-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-アミン)、PP2(3-(4-クロロフェニル)1-(1,1-ジメチルエチル)-1H-ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-アミン)、KX1-004(Kinex)、KX1-005(Kinex)、KX1-136(Kinex)、KX1-174(Kinex)、KX1-141(Kinex)、KX2-328(Kinex)、KX1-306(Kinex)、KX1-329(Kinex)、KX2-391(Kinex)、KX2-377(Kinex)、ZD4190(Astra Zeneca、N-(4-ブロモ-2-フルオロフェニル)-6-メトキシ-7-(2-(1H-1,2,3-トリアゾール-1-イル)エトキシ)キナゾリン-4-アミン)、AP22408(Ariad Pharmaceuticals)、AP23236(Ariad Pharmaceuticals)、AP23451(Ariad Pharmaceuticals)、AP23464(Ariad Pharmaceuticals)、AZD0530(Astra Zeneca)、AZM475271(M475271、Astra Zeneca)、ダサチニブ(N-(2-クロロ-6-メチルフェニル)-2-(6-(4-(2-ヒドロキシエチル)-ピペラジン-1-イル)-2-メチルピリミジン-4-イルアミノ)チアゾール-5-カルボキサミド)、GN963(トランス-4-(6,7-ジメトキシキノキサリン-2イルアミノ)シクロヘキサノール硫酸塩)、ボスチニブ(4-((2,4-ジクロロ-5-メトキシフェニル)アミノ)-6-メトキシ-7-(3-(4-メチル-1-ピペラジニル)プロポキシ)-3-キノリンカルボニトリル)、またはそれらの組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態において、薬物は、望ましくないニューロンまたは神経インパルスを低減する薬剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、ジスキネジアまたはシンキネジアの1つ以上の症状を低減する。いくつかの実施形態において、薬物は、カルバマゼピン、オキシカルバゼピン、フェニテイン、バルプロ酸、バルプロ酸ナトリウム、シンナリジン、フルナリジン、もしくはニモジピン、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、薬物は、ニューロンまたは神経組織の再生を促進する薬剤である。いくつかの実施形態において、薬物は、成長因子である。いくつかの実施形態において、薬物は、脳由来神経栄養因子(BDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、インスリン様成長因子(IGF)、またはそれらの組み合わせから選択される。
XIII.光誘発性神経アブレーションの方法
本開示は、光増感剤をヒトニューロンまたは神経に送達する方法であって、ヒトニューロンまたは神経を、(a)ニューロンもしくは神経、またはいずれかの構成要素に特異的に結合するペプチドと、(b)光増感剤と、を含む、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、方法は、光増感剤を活性化させる光源にヒトニューロンまたは神経を曝露することをさらに含み、活性化した光増感剤は、ヒトニューロンまたは神経のアブレーションまたは殺傷を誘発する。特定の波長の光に曝露されると、光増感剤は、分子酸素と反応して、細胞毒性である一重項酸素を生成する。特定の実施形態において、光増感剤は、ポルフィリン、クロリン、または色素である。光増感剤の例としては、ポルフィリン、プロトポルフィリンIX、プルリチン、ベルテポルフィン、HPPH、テモポルフィン、メチレンブルー、フォトフリン、プロトフリン、ヘマトポルフィリン、タラポルフィン、ベンゾポルフィリン誘導体一酸、5-アミノレブリン酸、ルテチウムテキサフィリン、メタロフタロシアニン、メタロナフタロシアニンスルホベンゾ-ポルフィラジン、メタロナフタロシアニン、亜鉛テトラスルホフタロシアニン、バクテリオクロリン、メタロクロリン、塩素誘導体、テトラ(m-ヒドロキシフェニル)クロリン(mTHPC)、フェオホルビド、ジブロモフルオレセイン(DBF)、IR700DX、ナフタロシアニン、およびポルフィリン誘導体が挙げられる。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000493
を含むペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000494
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000495
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000496
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000497
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000500
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000501
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000503
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000505
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000506
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000507
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
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を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000517
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000518
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000519
を含む。いくつかの実施形態において、ペプチドは、
Figure 0007282087000520
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000521
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000522
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000523
ではないペプチドを含む。
本明細書に開示される光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、対象における局所的な神経殺傷の方法に使用することができる。いくつかの実施形態において、光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、対象における慢性疼痛(例えば、背中、首、または関節痛)を治療するために使用される。いくつかの実施形態において、光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、対象における前立腺がんを治療するために使用される。自律神経支配は、局所自律神経の光誘発性アブレーションによって前立腺がん成長および転移の一因となり得る。よって、局所自律神経は、前立腺がん療法の実行可能な標的であり得る。いくつかの実施形態において、光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、腎血管における交感神経の光誘発性アブレーションにより対象における腎血管性高血圧症を治療するために使用される。いくつかの実施形態において、光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、多汗症を治療するために使用される。いくつかの実施形態において、光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、不整脈を治療するために使用される。いくつかの実施形態において、光増感剤を含むヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、病理学的筋痙攣(例えば、メージュ症候群、片側顔面痙攣、斜頸)を治療するために使用される。
XIV.薬学的組成物
本明細書では、特定の実施形態において、本明細書に開示されるヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子を含む薬学的組成物が開示される。本明細書における薬学的組成物は、薬学的に使用される調製物への活性薬剤の加工を容易にする賦形剤および助剤を含む1つ以上の生理学的に許容される担体を使用して製剤化される。適切な製剤は、選択される投与経路に依存する。薬学的組成物の要約は、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Nineteenth Ed(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1995)、Hoover,John E.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pennsylvania 1975、Liberman,H.A.and Lachman,L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.,1980、およびPharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,Seventh Ed.(Lippincott Williams&Wilkins,1999)に見出される。いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000524
Figure 0007282087000525
からなる群より選択されるペプチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000526
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000527
からなる群より選択されるペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000528
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000529
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000530
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
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を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000532
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000533
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000534
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000535
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000536
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000537
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000538
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000539
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000540
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000541
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000542
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000543
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000544
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000545
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000546
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000547
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000548
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000549
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000550
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000551
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、ペプチド
Figure 0007282087000552
を含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000553
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000554
ではないペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ターゲティング分子は、
Figure 0007282087000555
ではないペプチドを含む。
特定の実施形態において、本明細書に開示される薬学的組成物は、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、または担体をさらに含む。いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、他の医学的もしくは薬学的薬剤、担体、アジュバント、例えば、保存剤、安定剤、湿潤剤、もしくは乳化剤、溶液推進剤、浸透圧を調節するための塩、および/または緩衝剤を含む。加えて、薬学的組成物は、他の治療的に価値のある物質も含有する。
特定の実施形態において、本明細書に開示されるヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、薬物送達ビヒクルまたは担体を介して対象に送達される。いくつかの実施形態において、送達ビヒクルは、天然もしくは合成材料または両方から作製される。いくつかの実施形態において、送達ビヒクルは、ナノ粒子、マイクロ粒子、ポリマーミセル、ナノカプセル、デンドリマー、大PEG、ナノゲル、リポソーム、フラーレン、ナノ構造脂質担体、ナノシェル、量子ドット、タンパク質ベースのナノ担体(例えば、アルブミン、エラスチン、グリアジン、レグミン、ゼイン、大豆タンパク質、乳タンパク質、乳清ベースのナノ担体)、有機ナノ担体(例えば、ゼラチン、デキストラン、グアーガム、キトサン、コラーゲン)、多糖類ベースの担体(例えば、デキストラン、キトサン、ペクチン)、脂質乳濁液、またはそれらの組み合わせである。
特定の実施形態において、本明細書に開示される薬学的組成物は、非経口(静脈内、皮下、腹腔内、筋肉内、血管内、髄腔内、硝子体内、点滴、または局所)投与を含むが、これらに限定されない、任意の好適な投与経路によって対象に投与される。
筋肉内、皮下、または静脈内注射に好適な製剤には、生理学的に許容される滅菌水性または非水性溶液、分散液、懸濁液、または乳濁液、および滅菌注射可能溶液または分散液に再構成するための滅菌粉末剤が含まれる。好適な水性および非水性担体、希釈剤、溶媒、またはビヒクルの例は、水、エタノール、ポリオール(プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、クレモホールなど)、それらの好適な混合物、植物油(オリーブ油など)、およびオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルを含む。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用、分散液の場合は必要な粒子サイズの維持、および界面活性剤の使用によって維持される。皮下注射に好適な製剤は、保存剤、湿潤剤、乳化剤、および調剤薬剤などの任意の添加剤も含有する。
静脈内注射について、活性薬剤は、水性溶液、好ましくはハンクス液、リンゲル液、または生理食塩水緩衝液などの生理学的に適合性の緩衝液で任意に製剤化される。
非経口注射には、ボーラス注射または持続点滴が任意に含まれる。注射用の製剤は、保存剤が添加された、例えば、アンプルまたは複数用量容器で、単位剤形で任意に提供される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載される薬学的組成物は、油性または水性ビヒクル中の滅菌懸濁液、溶液、または乳濁液として非経口注射に好適な形態であり、懸濁剤、安定剤、および/または分散剤などの製剤化剤を含有する。非経口投与用の薬学的製剤には、水溶性形態の活性薬剤の水性溶液が含まれる。加えて、懸濁液は、適切な油性注射懸濁液として任意に調製される。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される薬学的組成物は、正確な投与量の単回投与に好適な単位剤形である。単位剤形では、製剤は、適切な量の本明細書に開示される活性薬剤を含有する単位用量に分割される。いくつかの実施形態において、単位投与量は、個別の量の製剤を含有するパッケージの形態である。非限定的な例としては、包装された錠剤またはカプセル、およびバイアルまたはアンプル中の粉末剤がある。いくつかの実施形態において、水性懸濁液組成物は、単一用量の再密閉不可能な容器に包装される。あるいは、複数用量の再密閉可能な容器が使用され、この場合、組成物に保存剤を含めるのが典型的である。ほんの一例として、非経口注射用の製剤は、アンプルを含むが、これに限定されない、単位剤形で、または保存剤が添加された複数用量容器で提供される。
いくつかの実施形態において、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子は、ヒト対象に全身静脈内注射によって投与される。
実施例1:ヒト神経をターゲティングするためのペプチド、ならびに画像誘導手術、診断、および治療的送達におけるそれらの使用
概要
ヒト神経に結合し、したがって蛍光支援手術中の神経の全身インビボ標識化に有用であり得るペプチドを特定するために、ファージディスプレイスクリーンを使用した。具体的には、gIIIのN末端に16個のランダムなアミノ酸配列を発現するm13ファージライブラリー(Creative Biolabs)を、新たに切除または凍結されたヒト神経への結合についての選択によって処理した。並行して、新たに設計されたNP41 X12+4ライブラリーをスクリーニングした。各ライブラリーを、最大6回の結合および洗浄サイクルによって処理した。選択されたファージは、神経結合についての陽性選択の前に、親和性の低い筋肉および脂肪組織にライブラリーを予め吸収させることによって、組織に高い親和性で結合するものについての対抗選択についてさらに選択された。個々のファージの配列決定によって、クローンのプールと比較して高度に富化され、したがって親和性がより高い、これらのユニーク配列:
X16ライブラリーからの
Figure 0007282087000556
およびNP41-X12+4ライブラリーからの
Figure 0007282087000557
が得られた。選択されたファージの配列に由来するアミノ酸配列は、固相合成によってペプチドとして化学的に合成し、ヒト神経へのインビトロ結合および齧歯類神経のインビボ標識化のためにGGCリンカーを介してC末端でフルオレセイン(FAM)またはCy5で標識した。ヒト神経およびインビボ標識マウス坐骨神経の新鮮な切片の強い標識化を示した。有用な標識化は、静脈内投与後2~6時間に行われ、カスタマイズされた蛍光解剖顕微鏡、CRIからのMaestroイメージャー、またはZeiss Lumarを使用して視覚化することができた。
外科的処置中の末梢神経の偶発的な切断は患者の著しく高い罹患率をもたらすため、末梢神経の保存は、あらゆる外科的処置の最も重要な目標の1つである。また、神経は、ほとんどの任意の他の組織よりも切断後ゆっくりとかつ不完全に成長する。典型的には、末梢神経は、近くの構造とのそれらの比較的一定の関係、および細長い白っぽく輝く構造の典型的な外観によって特定される。しかしながら、多くの場合、これらの基準を使用する末梢神経の特定は、例えば、腫瘍が関与する場合、炎症/感染の場合、以前に手術された手術野、または神経が骨に包まれている場合、困難であり得る。
神経標識化のための現行方法は主に、蛍光色素の使用を介した個別に特定された軸索路の逆行性または順行性トレーシングに依存する。蛍光色素は、神経支配標的に適用され、逆行様式で移動して神経支配を担う神経線維を標識するか、または特定された神経に直接適用され、順行性および逆行性の両方で神経線維を標識するかのいずれかである。この技法は、標識することができるのは一度に1つの神経線維路のみであり、色素が注射された場所に依存する、という欠点を有する。第二の欠点は、逆行性軸索トレーサーが典型的には神経細胞体に蓄積し、これらの蛍光色素による軸索の標識化が限定されるため、軸索路に沿った蛍光色素の蓄積が限定されることである。この技法の第三の不利点は、逆行性輸送が比較的遅く(1日あたりミリメートル程度)、したがって(坐骨神経およびその樹枝状分岐の場合のように)しばしば1メートルよりも長いヒト神経を標識するためには長い時間がかかることである。さらに、運動神経を標識する直接筋肉内注射などの神経支配標的への蛍光色素の適用は、典型的には、注射部位に不定量のトレーサー色素が残った状態で汚い。神経の切開は、隣接する構造に遭遇する前のそれらの正確な視覚化に依存するため、蛍光色素で汚染されている手術部位は望ましくないであろう。最後に、蛍光色素自体の直接注射は、機械的損傷または注射部位での色素およびビヒクルの非常に高い局所濃度のいずれかによって、目的の標的器官または神経に損傷を与え得る。
本明細書に記載される神経を標識する蛍光標識されたペプチドの全身注射の方法は、上記の蛍光トレーサーの不利点の全てに対処する。第一に、ペプチドが全身に送達されるので、体内の全ての末梢神経が標識される可能性を有する。これは、現行方法のような、一度に1つの神経のみの標識化とは対照的である。第二に、本明細書に記載されるペプチドは神経に結合するそれらの能力について選択されたため、神経線維は、隣接する非神経構造と比較して明確に視覚化される。これは、ほとんどの現行の蛍光色素を有する軸索突起ではなく神経細胞体への優先的な蓄積とは対照的である。第三に、本明細書に記載されるペプチドの神経への結合は非常に迅速に行われ、この技法を使用する末梢神経の視覚化は、数時間以内に達成することができる。これは、順行性または逆行性トレーサーによる標識化の比較的遅い速度とは対照的である。最後に、ペプチドは静脈内注射によって全身に適用されるため、注射部位での神経への損傷は問題ではない。
実験室での研究のためにマウス末梢神経を使用して導き出された神経ホーミングペプチド配列は、以前に記載されている(米国特許第8,685,372号、2014年4月1日)。しかしながら、意図される神経標識化の最終的な臨床適用はヒト患者における適用であるため、ヒト神経に結合するユニークペプチド配列の特定が求められた。本出願に記載されるペプチド配列は、ヒト神経に結合するそれらの能力によって特定された。これらのペプチド配列は、ヒト患者への全身静脈内注射後にヒト神経に結合するそれらの能力によって特定され、したがって、これらのペプチドは、齧歯類神経に対して選択された配列と比較してヒト神経に結合する可能性がさらにより高いであろう。
神経を標識するための現行方法は、蛍光トレーサー色素(Fast Blue、Rhodamine-isothiocyanate、Fluoro-Ruby、Fluoro-Emerald)、カルボシアニン色素(DiI、DiAsp、DiO、DiA)、Fluoro-Gold、蛍光標識されたラテックスビーズ、蛍光標識された植物レクチンおよび細菌毒素(小麦胚芽凝集素、落花生凝集素、コンカナバリンA、インゲンマメ白血球凝集素(PHA-L)、大豆凝集素、ハリエニシダ凝集素、トウゴマ凝集素(IおよびII)、破傷風毒素断片C、コレラ毒素B、ならびに蛍光標識されたデキストランコンジュゲートの適用を含む。
方法:
実験の詳細:
ヒト神経組織に結合するペプチドを特定するために、gIIIのN末端にランダムな16アミノ酸配列を発現するm13ファージライブラリー(Creative Biolabs)、またはNP41の誘導体を発現する内部作成ライブラリーを使用した。
ペプチドの選択
ヒト末梢神経を、神経切除処置を受けている患者から入手し、ホモジナイズした。高タンパク質結合6ウェルプレートに結合された神経ホモジネートとファージライブラリー混合物をインキュベートした。インキュベーション後、混合物を遠心分離してペレットをPBSで洗浄するか、またはプレートをPBSで洗浄した。ペレットを再度ホモジナイズして力価および再増幅のために播種するか、または低pHバッファーでプレートから遊離させた。各ラウンドで結合したファージを配列決定し、リピートを記録した。選択のラウンド4までリピートは特定されなかった。
X16ライブラリーからの
Figure 0007282087000558
および
Figure 0007282087000559
が、ラウンド5の後に特定された。表1。
(表1)特定されたペプチド
Figure 0007282087000560
ペプチドのインビボ試験
150nmolまたは450nmolのいずれかのフルオレセイン標識合成ペプチドをマウスに静脈内注射した。非特異的結合のウォッシュアウトのための2時間の待機時間後、マウスに麻酔をかけ、坐骨神経を露出させるために後肢の背面にわたって皮膚切開を行った。明視野および蛍光画像は、Metamorphソフトウェアを使用する解剖顕微鏡で入手した(図1)。神経および隣接する非神経組織の蛍光の定量化は、Image Jで行った(図2)。ヒト神経切片にもペプチドを局所適用した。神経は、切片化の前にOTCで新鮮凍結した。ペプチドを300uMの濃度で局所適用し、HNP401、HNP402、HNP404、および以前に報告された神経結合ペプチドNP41の画像を示した(図3)。バリアント
Figure 0007282087000561
およびNP124の画像も示す。NP713も試験され、これは刊行物では報告されていない。NP713は、マウス組織に対する選択の7ラウンド後に富化され、またヒト組織に対する選択の4ラウンド後に見られた配列
Figure 0007282087000562
を有するNP41の誘導体である。NP713ファージの結合は、野生型ファージと比較して4.8倍高い神経:筋肉比を示した。FAM-NP713は、NP41と同様の神経:筋肉コントラストを示した(ここではデータを示していない)。NP-41およびNP713の全てのD-アミノ酸対照、ならびにペプチドとコンジュゲートしていないカルボキシフルオレセインも示す。HNP401は、最も高い神経特異的コントラストを示し、標識化の大部分が神経周膜において発生した。HNP401の選択的結合をさらに実証するために、HNP401、NP41、およびHNP404を、より低濃度の100μMで試験した(図4)。次いで、HNP401を、ラット坐骨神経およびラット前立腺海綿体神経の標識化についてインビボで試験した。図5は、ラット坐骨神経のインビボ標識化を示す。図6および7は、白色光視覚化と比較したラット前立腺海綿体神経のインビボ標識化を示す。
実験室での研究のためにマウス神経に結合するそれらの能力によって特定された神経ホーミングペプチド配列は、以前に記載されている。本明細書に記載されるペプチド配列は、ヒト患者への全身静脈内注射後にヒト神経に結合するそれらの能力によって特定されるので、これらのペプチドは、齧歯類神経に対して選択された配列と比較してヒト神経に結合する可能性がさらにより高いであろう。
蛍光標識されたヒト神経結合ペプチドは、静脈内注射を介して全身に適用される。非特異的結合のウォッシュアウトの短い待機期間後、末梢神経は、適切な励起および放出フィルターで手術野内で視覚化することができる。
ヒト神経結合ペプチドはまた、神経に対する神経栄養または保護特性を有し得る因子にコンジュゲートし得る。静脈内注射による全身適用後、ペプチド-栄養/神経保護因子コンジュゲートは、末梢および脊髄の両方で損傷した神経の修復/再生を促進し得る。
神経保護/神経栄養因子にコンジュゲートしているヒト神経結合ペプチドは、損傷した神経へのこれらの因子の局所送達をさらに改善し、損傷に対する抵抗/修復/再生を潜在的に促進するために、損傷ホーミングペプチドにもコンジュゲートし得る。
用途および使用:
蛍光標識された神経結合ペプチドは、物理的に遭遇し、よって潜在的にそれらを損傷する前に、外科的処置中の神経の視覚化において外科医を支援するために使用することができる。男性の勃起を制御する海綿体神経が前立腺の非常に近くを走るが、通常は実際には見えないため、これは前立腺の手術中に特に重要である。
神経結合ペプチド-神経栄養/神経保護因子コンジュゲートは、損傷した神経の修復/再生を促進するために使用することができる。
神経結合ペプチドは、局所疼痛の治療としての光誘発性神経殺傷での潜在的な使用のための光増感色素にコンジュゲートすることができる。

参考文献
Figure 0007282087000563
実施例2:ヒト神経をターゲティングするための最適化されたペプチド、ならびに画像誘導手術、診断、および治療的送達におけるそれらの使用
概要
ヒト神経に結合し、したがって蛍光支援手術中の神経の全身インビボ標識化に有用であり得るペプチドを特定するために、ファージディスプレイスクリーンを使用した。具体的には、gIIIのN末端に16個のランダムなアミノ酸配列を発現するm13ファージライブラリー(Creative Biolabs)を、新たに切除または凍結されたヒト神経への結合についての選択によって処理した。ライブラリーを、最大6回の結合および洗浄サイクルによって処理した。選択されたファージは、神経結合についての陽性選択の前に、親和性の低い筋肉および脂肪組織にライブラリーを予め吸収させることによって、組織に高い親和性で結合するものについての対抗選択についてさらに選択された。個々のファージの配列決定によって、クローンのプールと比較して高度に富化され、したがって親和性がより高い、これらのユニーク配列:
Figure 0007282087000564
が得られた。選択されたファージの配列に由来するアミノ酸配列は、固相合成によってペプチドとして化学的に合成し、ヒト神経へのインビトロ結合および齧歯類神経のインビボ標識化のためにフルオレセインまたはCy5で標識した。ヒト末梢神経(運動、感覚、自律)ならびにインビボ標識マウスおよびラット坐骨神経の新鮮な切片の強い標識化を示した。有用な標識化は、静脈内投与後2~6時間に行われ、カスタマイズされた蛍光解剖顕微鏡、CRIからのMaestroイメージャー、またはZeiss Lumar解剖顕微鏡を使用して視覚化することができた。
結果
神経の特定および保存は、頭頸部の手術において不可欠である。
偶発的な切断または損傷は、慢性疼痛、しびれ、または永久麻痺を含む著しく高い患者罹患率をもたらし得るため、末梢神経の特定は、手術中のそれらの保存のために重要である。神経の特定は、頭頸部の手術中に特に重要である。例えば、顔面神経機能障害は、急性術後期間中に40%、耳下腺摘出術後1か月で30%と報告されている2,3。同様に、顔面神経機能障害は、前庭神経鞘腫手術後1年で30%に達すると報告されている。一時的および永久的な声帯不動は、甲状腺手術、脊椎への前頸進入、食道切除術、および頸動脈内膜切除術の主要な外科的合併症である。顔面神経のコースは典型的には定義された解剖学的ランドマークに従うが、広範な患者間のばらつきが、ディビジョンの総数、個々のディビジョンの起源、およびディビジョン間の接続におけるばらつきを含む側頭葉外顔面神経の各分岐について文書化されている6-9。同じ患者内であっても、左右の顔面神経は、コースおよびディビジョンにおける違いを示し得る10。反回喉頭神経について同様のばらつきが文書化されている11、12。腫瘍浸潤、炎症、外傷、または再手術の場合、神経の特定はさらにより困難になり得る。最後に、再建手術中に非常に重要である変性神経の特定は、それらが時間と共により小さく、薄くなるため、それらの機能している対応物よりもさらに困難である。その結果、神経組織と非神経組織との間の視覚的決定を改善する任意の手段は、外科的技法における重大な進歩を表すであろう。
神経の特定および保存は、前立腺がん手術を含む他の手術中に不可欠である。
前立腺がんは、米国人男性において最も一般的な固形臓器悪性腫瘍である。限局性前立腺がんを有する男性について、手術は、優れたがん管理をもたらす。大抵は、このがん治療は、勃起機能、尿制御、および全体的な生活の質を犠牲にして行われる。根治的前立腺切除術中の自律神経血管束の保存は、手術の重要な局面である。ほぼ20年間にわたって、勃起機能を保存するために前立腺の後外側面に沿って走る自律神経を保存することの重要性が認識されている。しかしながら、自律神経線維自体はめったに視覚化されない。代わりに、外科医は、最も高密度の自律神経を有することが示されている、血管複合体または神経血管束を保存する。最も経験のある外科医でも勃起不全および尿失禁が一般的である14ように、これらの自律神経の正確な位置および分布は様々である13-18。改善した性機能転帰は、外科医の経験の増加およびこれらの神経の圧挫または牽引損傷の回避と関連している。外科医の経験および体積における著しい解剖学的ばらつきおよび違いは、有害転帰を最小限に抑えながら外科的質を改善するための機会を生み出す。腫瘍浸潤、炎症、外傷、または再手術の場合、神経の特定および保存は、さらなる困難を表すであろう。最後に、触覚フィードバック19の固有の欠如を伴うロボット支援手術の使用の増加は、外科医の視覚情報への依存をさらに増加させる。その結果、神経組織と非神経組織との間の視覚的決定を改善する任意の手段は、重大な進歩を表すであろう。
手術中に小神経を特定するのは困難である。
細いか、または埋もれた神経は、特に区別するのが難しく、したがって外科的処置中に損傷を受ける可能性が最も高い。直接露出前の運動神経の特定は現在、刺激電極が挿入され、遠位筋収縮がモニターされる筋電図(EMG)モニタリング20-22に依存している。EMGは、撮像技法ではないため、神経が1つの場所で特定された場合でも、刺激部位からどのくらい離れて、かつどの方向で神経が存在するかについての視覚的ガイドはない。さらに、EMGは運動経路のみを特定し、三叉神経または蝸牛前庭神経の最初の2つのディビジョンなどの感覚線維も、前立腺の周囲の神経血管束などの交感神経路も特定せず23-25、根治的前立腺切除術後の神経損傷は、重大な尿失禁および勃起不全をもたらす26。電極挿入は、それ自体が神経を損傷し得る。最後に、軸索または神経筋伝達が、神経圧迫、外傷、腫瘍浸潤、局所麻酔剤、または神経筋遮断剤によって記録部位から遠い場所で一時的に遮断されると、EMGは失敗する。光コヒーレンストモグラフィ27またはレーザ共焦点顕微鏡法28など、外因性プローブ分子なしでのインビボ神経視覚化のためのいくつかの潜在的な技法がある。しかしながら、神経は、他の組織からそれらを区別するには非常に小さな固有のコントラストを有し、これらの技法は、手術を誘導するために必要な視野にわたってリアルタイムのライブ画像を容易に生成しない。がん切除、外傷性または治療的切断後の再建手術中に特定することが重要な変性神経もミエリンを有さず、したがってこれらの薬剤の恩恵を受けないであろう。
手術中の神経の視覚化を改善するための競合戦略。
これらの理由で、手術中の神経視覚化を改善する標識化試薬の開発には大きな関心がある。蛍光色素29-32またはコレラ毒素のBサブユニット(CTb488)33の使用を介した個別軸索路の逆行性または順行性トレーシングに依存する神経標識化が注目されている。蛍光色素は、神経支配標的に適用され、逆行様式で移動して神経支配神経線維を標識するか、または特定された神経に直接適用され、順行性および逆行性の両方で神経線維を標識する。局所注射は、一度に1つの神経線維路のみを標識することができるという欠点を有する。順行性および逆行性輸送は、比較的遅く、注射部位にトレーサーのほとんどを残しながら、数ミリメートル移動するために数日かかり得る。神経の切開は、隣接構造の正確な視覚化に依存するため、過剰な蛍光色素で重度に汚染された手術部位は望ましくないであろう。最後に、蛍光色素の直接注射は、機械的損傷または注射部位での色素およびビヒクルの非常に高い局所濃度のいずれかによって、目的の標的器官または神経に損傷を与え得る。
より最近では、インドシアニングリーン(ICG)などの血管色素を使用して、神経の血管供給(すなわち、神経脈管)を標識することに関心がある34、35。この技術の1つの制限は、小神経(前立腺手術に重要な海綿体神経など)が比例して少ない神経脈管を有し、隣接組織と比較してコントラストおよび強度を制限することである。
ジスチリルベンゼン(DSB)誘導体36、クマリン誘導体、および抗ガングリオシド抗体37を含むミエリンをターゲティングする薬剤にも注目が集まっている。DSBおよびクマリン誘導体は、固有の蛍光を有する小分子であり、抗ガングリオシド抗体は、撮像のために蛍光色素にコンジュゲートされる36-43。これらの分子は末梢神経撮像に潜在的に有望であるが、海綿体神経などの無髄神経(自律および最小限有髄である)は、ほとんど結合を有さず、それによってこれらの重要な手術におけるそれらの有用性を制限する可能性があるであろう。変性神経は存在するミエリンが限られ、よってこれらの薬剤で標識されないであろう。
本明細書に記載される神経を標識する蛍光標識されたペプチドの全身注射の方法は、上記の他の神経ターゲティング技法の不利点の全てに対処する。第一に、ペプチドが全身に送達されるので、体内の全ての末梢神経が標識される可能性を有する。これは、現行方法のような、一度に1つの神経のみの標識化とは対照的である。第二に、本明細書に記載されるペプチドは神経に結合するそれらの能力について選択されたため、神経線維は、隣接する非神経構造と比較して明確に視覚化される。これは、ほとんどの現行の蛍光色素を有する軸索突起ではなく、神経細胞体への優先的な蓄積とは対照的である。第三に、本明細書に記載されるペプチドの神経への結合は非常に迅速に行われ、この技法を使用する末梢神経の視覚化は、数時間以内に達成することができる。これは、順行性または逆行性トレーサーでの標識化の比較的遅い速度とは対照的である。最後に、ペプチドは静脈内注射によって全身に適用されるため、注射部位での神経への損傷は問題ではない。
実験室での研究のためにマウス末梢神経を使用して誘導された神経ホーミングペプチド配列は、以前に記載されている(米国特許第8,685,372号、2014年4月1日、Peptides and aptamers for targeting of neuron or nerves、US2012/0148499、およびWO2010/121023A2)。しかしながら、神経標識化の最終的な臨床適用はヒト患者において意図されるため、ヒト神経に結合するユニークペプチド配列の特定が求められた。本出願に記載されるペプチド配列は、ヒト神経に結合するそれらの能力によって特定された。これらのペプチド配列は、ヒト患者への全身静脈内注射後にヒト神経に結合するそれらの能力によって特定され、そのようなものとして、齧歯類神経に対して選択されたペプチドよりも配列と比較してヒト神経に結合する可能性がさらにより高いであろう。
神経を標識するための現行方法は、蛍光トレーサー色素(Fast Blue、Rhodamine-isothiocyanate、Fluoro-Ruby、Fluoro-Emerald)、カルボシアニン色素(DiI、DiAsp、DiO、DiA)、Fluoro-Gold、蛍光標識されたラテックスビーズ、蛍光標識された植物レクチンおよび細菌毒素(小麦胚芽凝集素、落花生凝集素、コンカナバリンA、インゲンマメ白血球凝集素(PHA-L)、大豆凝集素、ハリエニシダ凝集素、トウゴマ凝集素(IおよびII)、破傷風毒素断片C、コレラ毒素B、ならびに蛍光標識されたデキストランコンジュゲートの適用を含む。
蛍光色素は、神経支配標的に適用され、逆行様式で移動して神経支配神経線維を標識するか、または特定された神経に直接適用され、順行性および逆行性の両方で神経線維を標識する。上記のように、局所注射は、一度に1つの神経線維路のみを標識することができるという欠点を有する。順行性および逆行性輸送は、比較的遅く、注射部位にトレーサーのほとんどを残しながら、数ミリメートル移動するために数日かかり得る。神経の切開は、隣接構造の正確な視覚化に依存するため、過剰な蛍光色素で重度に汚染された手術部位は望ましくないであろう。最後に、蛍光色素の直接注射は、機械的損傷または注射部位での色素およびビヒクルの非常に高い局所濃度のいずれかによって、目的の標的器官または神経に損傷を与え得る。
より最近では、インドシアニングリーン(ICG)などの血管色素を使用して、神経の血管供給(すなわち、神経脈管)を標識することに関心がある34、35。この技術の1つの制限は、小神経(前立腺手術に重要な海綿体神経など)が比例して少ない神経脈管を有し、隣接組織と比較してコントラストおよび強度を制限することである。
ジスチリルベンゼン(DSB)誘導体36、クマリン誘導体、および抗ガングリオシド抗体37を含むミエリンをターゲティングする薬剤にも注目が集まっている。DSBおよびクマリン誘導体は、固有の蛍光を有する小分子であり、抗ガングリオシド抗体は、撮像のために蛍光色素にコンジュゲートされる36-43。これらの分子は末梢神経撮像に潜在的に有望であるが、海綿体神経などの無髄神経(自律および最小限有髄である)は、ほとんど結合を有さず、それによってこれらの重要な手術におけるそれらの有用性を制限する可能性があるであろう。変性神経は存在するミエリンが限られ、よってこれらの薬剤で標識されないであろう。
実験室での研究のためにマウス神経に結合するそれらの能力によって特定された神経ホーミングペプチド配列は、以前に記載されている。本明細書に記載されるペプチド配列は、ヒト患者への全身静脈内注射後にヒト神経に結合するそれらの能力によって特定されるので、これらのペプチドは、齧歯類神経に対して選択された配列と比較してヒト神経に結合する可能性がさらにより高いであろう。
蛍光標識されたヒト神経結合ペプチドは、静脈内注射を介して全身に適用される。非特異的結合のウォッシュアウトの短い待機期間後、末梢神経は、適切な励起および放出フィルターで手術野内で視覚化することができる。
ヒト神経結合ペプチドはまた、神経に対する神経栄養または保護特性を有し得る因子にコンジュゲートし得る。静脈内注射による全身適用後、ペプチド-栄養/神経保護因子コンジュゲートは、末梢および脊髄の両方で損傷した神経の修復/再生を促進し得る。
神経保護/神経栄養因子にコンジュゲートしているヒト神経結合ペプチドは、損傷した神経へのこれらの因子の局所送達をさらに改善し、損傷に対する抵抗/修復/再生を潜在的に促進するために、損傷ホーミングペプチドにもコンジュゲートし得る。
方法
実験の詳細:
ヒト神経組織に結合するペプチドを特定するために、gIIIのN末端にランダムな16アミノ酸配列を発現するm13ファージライブラリー(Creative Biolabs)、またはNP41の誘導体を発現する内部作成ライブラリーを使用した。
Figure 0007282087000565
(NP-41、配列番号15、米国特許第8,685,372号または国際特許公開第WO2010/121023A2号参照、その両方は本明細書にそれらの全体が参照により組み込まれる)。
ペプチドの選択:
ヒト末梢神経を、神経切除処置を受けている患者から入手し、ホモジナイズした。高タンパク質結合6ウェルプレートに結合された神経ホモジネートとファージライブラリー混合物をインキュベートした。インキュベーション後、混合物を遠心分離してペレットをPBSで洗浄するか、またはプレートをPBSで洗浄した。ペレットを再度ホモジナイズして力価および再増幅のために播種するか、または低pHバッファーでプレートから遊離させた。各ラウンドで結合したファージを配列決定し、リピートを記録した。選択のラウンド4までリピートは特定されなかった。
以下のペプチドが特定された:X16ライブラリーからの
Figure 0007282087000566
および
Figure 0007282087000567
がラウンド5後に特定された。ペプチド表2を参照されたい。
(表2)特定されたペプチド
Figure 0007282087000568
ヒト神経に結合するペプチドの実証:
ファージ選択されたペプチドのヒト神経への結合についての親和性を決定するために、それらを固相合成によって化学的に合成し、GGCリンカーを介してC末端でフルオレセインで標識した。ペプチドを、切片化されたヒト腓腹神経およびヒト側頭筋に局所的に適用して、神経対筋肉コントラストを決定した。HNP401は、ヒト神経の最も高い結合および強調を示した(図8)。ヒト神経でスクリーニングされた他のペプチドのデータ、ならびに対照(遊離カルボキシフルオレセインおよびヒト神経でスクリーニングされたNP41を含む)のデータをさらに示す。追加の神経型についてのHNP401の結合およびコントラストを確認するために、結合を神経および筋肉において顔面腕神経叢神経のHNP401およびNP41の両方と比較した(図9)。ヒト神経への結合と筋肉への結合との差を定量化するために、フルオレセイン標識神経結合ペプチドの局所適用で同様に処理された選択神経およびヒト側頭筋の神経周膜からのROIについて蛍光シグナル強度を測定した。FAM-HNP401は、FAM-NP41(126.17±61.03)と比較して10.9倍の蛍光シグナル強度(1374.44±425.96)でヒト腓腹神経への選択的結合を示した(p=0.009、スチューデントのt検定、対応なし)(図9G)。神経対筋肉コントラストは同等であり、FAM-HNP401では3.03±0.57であり、FAM-NP41では2.28±0.96であった(p=0.236、スチューデントのt検定、対応なし)(図9H)。用量依存性試験は、高濃度375uMで検出されたNP41(図10F~I)と比較して、増加したHNP401の神経ヒト結合でHNP401が10uMまで有意な神経結合を有する(図10A~E)ことを示す。FAM-HNP401は、マウス顔面神経の周囲の筋肉での標識化についてエクスビボ組織で局所的にさらに試験した(図10、J~M)。共焦点撮像はまた、HNP401-FAMが軸索突起ではなく、神経上膜、神経周膜、および神経内膜に結合することを示す(図10N)。
450nmolのFAM-HNP401(図11A)またはFAM-NP41(図11B)が注射されたマウスにおける坐骨神経のインビボ蛍光撮像は、HNP401での神経コントラストがNP41と比較して2.3倍の蛍光強度を有する(図11C)ことを示したが、神経対非神経コントラストは同様であり、FAM-HNP401では5.79±0.81でありFAM-NP41では6.63±1.63であった(図11D)。FAM-HNP401はまた、注射3時間後に撮像される場合2μmolの用量で、またはプローブ注射10分後の撮像で0.5μmolのより低用量のHNP401を使用して、ラット前立腺神経(図11E~F)およびラット坐骨神経(図11G)を強調した。100nmol静脈内注射後のFAM-HNP401の血液クリアランスは、FAM-NP41と同様の30分の半減期を示した(図11H)。
次いで、FAM-HNP401およびFAM-NP41を、2人のヒト患者の切除された前立腺から単離された、自律神経への結合について局所的に試験した(図12および13)。FAM-HNP401(図12A)は、同じ濃度のFAM-NP41(図12B)と比較してヒト自律神経において有意により高い蛍光シグナルを示した。標識された線維は、核標識化を示すために抗ニューロフィラメント抗体SMI312(赤)およびDAPI(青)を使用して神経として確認された(図12C)。標識組織を神経として確認するためにH&E染色も行った(図12D)。追加の患者からの組織を使用するHNP401の前立腺神経結合を図13に示す。同様の染色が、ヒト腕から単離された末梢感覚前上腕皮神経について得られた(図12E~H)。
HNP401の欠失バリアントの合成および神経結合
HNP401配列を最適化するために、CまたはN末端からの2つのアミノ酸の体系的欠失(表3)に続いて、ヒト神経切片への結合分析を行った。C末端からのアミノ酸の欠失は、結合有効性および溶解性を低減する。N末端からの2つのアミノ酸の除去は、神経結合を改善し、N-2では1498.73(+/-517.63)およびHNP401では744.63(+/-130.18)の平均シグナル強度を有する[スチューデントのt検定、対応なし、片側、p=0.07](図14および15)。
(表3)神経結合ペプチドのリスト
Figure 0007282087000569
用途および使用:
蛍光標識されたヒト神経結合ペプチドは、物理的に遭遇し、よって潜在的にそれらを損傷する前に、外科的処置中の神経の視覚化において外科医を支援するために使用することができる。これは、神経が小さく、変性し、がんによって浸潤され、外傷または感染によって損傷している場合に特に重要である。例えば、前立腺の手術中、男性の勃起を制御する海綿体神経は前立腺の非常に近くを走るが、手術室で利用可能な従来の照明(白色光反射率)を使用して決定的に特定されない。
ヒト神経結合ペプチド-神経栄養/神経保護因子コンジュゲートは、損傷した神経の修復/再生を促進するために使用することができる。
ヒト神経結合ペプチドは、慢性疼痛の治療としての光誘発性神経殺傷での潜在的な使用のための光増感色素にコンジュゲートすることができる。
ヒト神経結合ペプチドは、多汗症の治療としての光誘発性神経殺傷での潜在的な使用のための光増感色素にコンジュゲートすることができる。
ヒト神経結合ペプチドは、腎血管性高血圧症の治療としての光誘発性神経殺傷での潜在的な使用のための光増感色素にコンジュゲートすることができる。
ヒト神経結合ペプチドは、不整脈の治療としての光誘発性神経殺傷での潜在的な使用のための光増感色素にコンジュゲートすることができる。
ヒト神経結合ペプチドは、病理学的筋痙攣(メージュ症候群、片側顔面痙攣、斜頸)の治療としての光誘発性神経殺傷での潜在的な使用のための光増感色素にコンジュゲートすることができる。

参考文献
Figure 0007282087000570
Figure 0007282087000571
Figure 0007282087000572
Figure 0007282087000573
実施例3:蛍光ガイド手術中撮像のための神経標的指向性プローブ
要約
不注意による損傷は、しびれ、痛み、局所麻痺、および失禁を含む患者罹患率をもたらし得るので、多くの手術の基本的な目標は神経の保存である。手術中の神経の特定は現在、神経と非神経組織とを区別するために、解剖学、質感、色、および周囲構造との関係を含む複数のパラメータに依存する。現行の手術室における標準である白色光照明を使用すると、神経と隣接する組織との視覚的な違いは、感知不可能であり得る。全身投与後の齧歯類の運動神経および感覚神経に結合してそれらを強調する神経標的指向性プローブであるFAM-NP41が以前に開発された。ここで、FAM-NP41は、直径50μmの小さな神経における有意な神経対非神経コントラストで、生きたマウスおよびラットにおける前立腺内の自律神経を強調することができることが実証される。
この方法論をヒト患者における潜在的な臨床使用に変換するために、ファージディスプレイを使用して、ヒト神経に選択的に結合する新規ペプチド(HNP401)を特定した。FAM-HNP401は、下肢腓腹神経、上腕内側前上腕神経、およびヒト前立腺を囲む海綿体神経を含む自律神経を含む、複数のヒト末梢神経に結合し、これらを強調することができる。HNP401の結合ドメインは、完全長ペプチドからのアミノ酸の連続的な欠失によって特定した。HNP401または最適化されたバリアントは、視覚化を改善し、手術中の神経損傷の発生率を潜在的に減少させるために、ヒト神経の手術中の特定のための臨床設定における使用のために変換することができた。
導入
手術の基本的な目標は、患者罹患率を最小限に抑えるための神経機能の保存である。手術中の現行の神経の特定は、解剖学、質感、色、および周囲構造との関係などの測定不可能な基準を利用する。外傷、腫瘍浸潤、または感染の場合、上記基準を使用する神経の特定はさらにより困難になり得る。白色光反射率を使用すると、神経、特に前立腺内の自律神経のような小神経と、隣接する組織との間の視覚的な違いは、感知不可能であり得る。これらの細い神経または埋もれた神経の不注意による損傷は、手術の最も病的であるが意図しない結果の1つであり、機能喪失、しびれ、および手術誘発性神経因性疼痛を引き起こし得る[1]。例えば、根治的前立腺切除術(RP)は、優れた局所領域管理を有する限局性前立腺がんについて行うことができる[2、3]しかしながら、神経を保存する根治的前立腺切除術でも、自律神経または自律神経血管束の不注意による損傷による勃起不全および/または尿失禁の重大なリスクがある[4,5]。前立腺の後外側面に沿った自律神経血管束の保存は、RP中の機能保存の重要な局面である。自律神経線維自体は、めったに視覚化されないが、むしろそれらの位置は、血管構造に沿って追跡すると推定される。これらの自律神経の正確な位置および分布は、患者ごとに異なり、唯一の回避方法としての解剖学的位置の使用を複雑にし[6-8]、最も経験のある外科医でも損傷が発生し得る。最近の研究は、前立腺切除後、RP患者の7%のみが最初の1年で完全な勃起機能の術前状態を回復し[9]、16%が2年後にベースライン勃起機能を回復した[10]ことを示した。
前立腺における神経構造の視覚化を改善するツールは、根治的前立腺切除術からの罹患率を低減するための大きな可能性、ならびにがん切除、外傷、および再建処置を含む多くの他の神経保存手術における用途を有する。神経撮像剤の全身投与は、単一プローブ投与での全ての関連神経の標識化を可能することができる。以前に、報告された方法は、神経支配部位への蛍光色素の直接適用によって個別軸索路の逆行性または順行性トレーシングに依存する[11、12]。スチリルピリジニウム色素[13-15]、アミノスチリル色素[16-18]、オキサジン4[19、20]、および抗ガングリオシド抗体[21]は、運動神経、感覚神経、および自律神経を検出するために様々な前臨床モデルにおいて調査されている。
ペプチド配列、神経ペプチド41(NP41)は、末梢神経組織に優先的に結合してこれを強調し、全身注射後の生きたマウスにおける運動神経および感覚神経の視覚化を強化するファージディスプレイによって以前に特定された[22-24]。このペプチドは、(抗体と比較して)神経に対する比較的低い親和性および急速な血液クリアランスを有するため、全身注射の数時間後に視覚化し、24時間でほぼ完全にウォッシュアウトすることができる[22]。NP41は、神経線維における構造的ラミニンへの結合を通して変性神経を強調することも示した[24、25]。我々はここで、このペプチドをマウスおよびラット両方の前立腺における自律神経の術中特定に使用した。ヒト患者を含む手術における使用のための神経視覚化方法の臨床的変換を可能にするために、我々はここでファージディスプレイを使用して、フルオロフォアで標識されたときにヒト神経に選択的に結合し、これを強調する新規ペプチドHNP401を特定した。蛍光標識されたHNP401は、腓腹、内側前上腕皮、喉頭、頸神経ワナ、大耳介神経、ならびに前立腺内および周囲にあるもののような自律神経などのヒト感覚神経および運動神経に結合し、これらを強調することができる。
結果
マウスの前立腺内の自律神経を視覚化するために、フルオレセインにコンジュゲートしているNP41ペプチド(FAM-NP41)を静脈内注射し、続いて外科的切除後の前立腺および周囲組織の撮像を行った。膀胱に急速に蓄積する色素からの強い蛍光は、前立腺内の神経の視覚化を妨げた。視覚化を強化するために、膀胱から尿を外科的に排出し、撮像前に縫合した。解剖学的に異なる構造である尿道は、実験期間にわたってマウスが生きているため尿が空になることはなく、継続的に尿が尿道を介して膀胱に代謝ペプチド色素を運搬する。将来の研究の助けとなるために、我々は、膀胱の外科的排液の代替として、高い膀胱の蛍光を低減するために(膀胱に直接注射された、および経口投与による)蛍光消光色素を使用することを実証した(図21)。FAM-NP41は150~600nmol(約16~66mg/kg)の範囲の用量で注射され、600nmol(約30nmol/g)用量は、最適な自律神経コントラストを示す(図16A~16G)。低倍率蛍光画像は、尿道に隣接して走る単一神経線維の強調を示す(図16A)。神経は、白色光反射率を使用する高倍率画像では非常にかすかである(図16B)が、FAM-NP41標識化ではっきりと見えるようになる(図16C)。神経検出を定量化するために、合計10匹のマウスに600nmolのFAM-NP41を注射し、シグナル強度を、蛍光および白色光反射率の両方を使用して神経対隣接非神経組織について測定した。線の右側の値は、反射光と比較して蛍光での視覚化が改善されていることを示す。蛍光ガイドでの平均神経対非神経シグナル強度は、白色光反射率の1.086±0.07(n=12)と比較して、1.256±0.14(n=12、p<0.001)であった(図16D)。
マウスにおける前立腺神経は非常に小さく、撮像することが困難(すなわち、高用量のFAM-NP41が必要)であるため、我々は、ラットの前立腺内の自律神経の視覚化に研究を拡大した。雄Sprague Dawleyラットにおける自律神経を視覚化するために、FAM-NP41を12nmol/グラムの用量で静脈内注射し、続いて撮像を行った。これは、20グラムのマウスにおいて使用される600nmolと比較して、体重に対して2.5倍低い用量である。有用な標識化は、静脈内投与後2~6時間に行われ、カスタマイズされた蛍光解剖顕微鏡を使用して視覚化された。FAM-NP41神経強調は、ラット前立腺の中央を通って走る神経線維の視覚化を可能にする(図16E)。より高倍率の撮像は、FAM-NP41が、前立腺の脂肪莢膜内を移動する神経血管束(図16G)を囲む自律神経枝をさらに強調することを示した。これらの分岐神経は、白色光反射率撮像を使用して見ることができなかった(図16F)。ラットにおける自律神経の選択的標識化を定量化するために、前立腺内の神経を蛍光および白色光反射率の両方で撮像した。蛍光からの平均神経対非神経シグナル強度は、白色光反射率の1.083±0.01(n=3)と比較して、1.275±0.02(n=3)であった。手術中撮像への適用性を示すために、我々は、同様の神経コントラストが、臨床グレードのZeiss Pentero撮像システムを使用して生きたラットにおいて観察されたことを示す(図16H)。臨床使用について承認されているZeiss Penteroスコープは、FAM-NP41からの蛍光画像(黄色)を白色光画像に重ねて、リアルタイムでデータを収集する(図16H)。外科的操作中の記録は、NP41-FAM蛍光ガイドを使用して検出可能な神経として明確に存在する前立腺内の蛍光線維を示す(データは示されない)。蛍光標識された構造が実際に神経であることを確認するために、蛍光外科的ガイドをリアルタイムで使用して、神経であると考えられる蛍光線維を選択的に郭清した(図22:A)。次いで、解剖された蛍光線維を垂直に配置し、OCT包埋化合物で瞬間凍結した。垂直断面切片を、蛍光を使用して撮像し、疑わしい神経線維がスライドの中心にあることを示した(図22:B)。線維は、それらが無髄自律神経の既知のマーカーであるフルオロフォア(図22:C)またはチロシンヒドロキシラーゼ(図22:D)のいずれかに対する抗体での二重免疫組織化学分析を使用して蛍光標識されたため、神経であることが確認された。一次抗体の不在下では免疫染色は検出されなかった(図22:E)
ヒト患者において使用するための神経照明ペプチドの変換を可能にするために、gIIIのN末端に16個のランダムなアミノ酸配列を発現するm13ファージライブラリー(Creative Biolabs)を使用して、ヒト神経結合ペプチドを特定するためにファージディスプレイを行った。ファージは、筋肉および脂肪に対する陰性選択でのヒト腓腹神経への結合についての選択の反復ラウンドを使用して選択した。筋肉および脂肪に対する対抗選択は、ヒト神経への結合についての選択の前に、これらの組織にライブラリーを予め吸収させることによって行った。個々のファージを選択の各ラウンド後に配列決定し、3つの特定の配列
Figure 0007282087000574
および
Figure 0007282087000575
が5および6ラウンド後に高度に富化された。
ヒト神経への結合について選択されたファージディスプレイペプチドの親和性を試験するために、それらを固相合成によって化学的に合成し、C末端でフルオレセインで標識した。外科的に採取されたヒト腓腹神経および側頭筋の切片にペプチドを局所的に適用し、選択されたペプチドおよび対照の神経対筋肉コントラストを決定した(図23)。遊離色素(カルボキシフルオレセイン)を含む対照も、複数の患者組織からの様々な神経で試験し、ペプチド色素コンジュゲートのヒト神経への結合についての特異性を確認した(図24)。カルボキシフルオレセインなどの遊離非反応性色素対照は、弱い非特異的結合のみを有することが示され、局所適用には効果的ではない。FAM-HNP401は、最も高いコントラストをもたらし、ヒト腓腹神経に局所適用された場合、以前報告された齧歯類神経結合ペプチドFAM-NP41[22]よりも優れていることが示された(図17)。神経への結合と筋肉への結合との差を定量化するために、選択神経およびヒト側頭筋の神経周膜からのROIについて蛍光シグナル強度を測定した。FAM-HNP401は、FAM-NP41(126.17±61.03)と比較して10.9倍の蛍光シグナル強度(1374.44±425.96)でヒト腓腹神経への選択的結合を示した(図17D、p=0.009、スチューデントのt検定、対応なし)。神経対筋肉コントラストは同等であり、FAM-HNP401では3.03±0.57であり、FAM-NP41では2.28±0.96であった(図17H、p=0.236、スチューデントのt検定、対応なし)。
FAM-HNP401はまた、マウス顔面神経の周囲の筋肉での標識化についてエクスビボ組織で局所的に試験され、FAM-NP41ほど良好な性能は示さなかった(図25:J~M)。比較のために、FAM-NP41およびFAM-HNP401でのヒト喉頭神経および周囲の筋肉のエクスビボ組織標識化を示す(図25:F~I)。ペプチド色素コンジュゲートによる処理なしでのヒト神経の自己蛍光は、FAM-HNP401の局所適用後に得られたシグナル強度と比較して、無視できるほどであった(図26)。FAM-HNP401はまた、FAM-NP41と比較して、マウス坐骨神経へのインビボ結合について2.3倍高いシグナル強度を有する(図18A~C)。神経対周囲筋肉コントラストは、2つのペプチドについて同等である(図18D)。FAM-HNP401はまた、注射3時間後に撮像される場合、2μmol(約54mg/kg)の用量でラット坐骨神経(図18E)および前立腺神経(図18F)を強調した。膀胱は注射器で排液され、前立腺の周りでの流出および汚染を回避するために縫合された。収集された尿を質量分析によって分析し、予想通り、色素が結合したペプチドの断片が検出され、膀胱におけるペプチドが部分的に代謝されたことを示した(図27)。前立腺内および血管束に隣接する自律神経は、プローブ注射の10分後に0.5μmol(13.4mg/kg)の用量のFAM-HNP401を使用してより高倍率で撮像される場合、容易に視覚化することができる(図18G)。FAM-HNP401の血液クリアランスは、FAM-NP41と同様の30分の半減期を示した(図18H)。最適な神経コントラストは、低濃度(10μM)高解像度共焦点撮像で50~100μM(図25:A~E)を使用して検出され、FAM-HNP401が、軸索突起からは除外されるが、神経周膜、神経上膜、および神経内膜により高親和性で結合することを示した(図25:N)。ヒト神経からのFAM-HNP401シグナルは100μMで飽和する一方で、FAM-NP41からのシグナルは375μMでも増加し続けるが、シグナル強度は、同じ濃度で適用されたHNP401のシグナル強度よりもはるかに低いままである(図25:FおよびH)。5分および2時間でのヒト血漿中のFAM-HNP401の安定性は、質量分析による分析の前に、ヒト血清中のペプチド色素コンジュゲートのインキュベーションによって決定した。分析のために、FAM-HNP401の450nmでの曲線下面積および対応する質量を、固定体積の分析物のLC-MSへの注射後に決定した(図28:A~B)。比較のために、我々は、ヒト血漿中のFAM-NP41の安定性も試験した(図28:C~D)。5分および2時間でのピーク面積の積分は、FAM-HNP401およびFAM-NP41の両方がヒト血清中で安定であったことを示す。抽出されたイオン電流の面積を使用して、ペプチド定量化を決定した。ペプチド-FAMコンジュゲートの分解は観察されず、イオン電流の分析からヒト血漿との5分および2時間のインキュベーションで同一濃度が検出された。ペプチドは、同様に試験され、2時間露出後のラット脳脊髄液において安定であることが示された(図28:E~F)。
FAM-HNP401およびFAM-NP41を、2人のヒト患者の前立腺から単離された、自律神経への結合について試験した(図19および29)。FAM-HNP401(図19Aおよび29A)は、FAM-NP41(図19Bおよび29B)と比較して自律(海綿体)神経において有意により高い蛍光シグナルを示した。根治的前立腺切除術中の神経切除は肉眼的被膜浸潤の場合にのみ行われるため、2人のみの患者試料が試験に利用可能であったので、定量化は行わなかった。標識された線維は、核標識化を示すために抗ニューロフィラメント抗体SMI312(赤)とDAPI(青)とを使用して神経として確認された(図19C)。H&E染色も、組織学によって標識組織を神経として確認した(図19D)。SMI312は、神経束のこの領域にニューロフィラメント線維が存在しないため、神経周膜を染色しない。SMI312染色は、軸索突起を支えるニューロフィラメント構造の染色により、単離された組織が神経であることを示す。FAM-HNP401を使用する同様の染色は、ヒト腕から単離された別の感覚神経(前上腕皮)について得られ、HNP401の広範な神経結合活性を示した(図19E~H)。
HNP401のコア結合ドメインを最適化し、決定しようと試みるために、CまたはN末端からの2つのアミノ酸の体系的欠失を行い(例えば、図30参照)、続いてヒト腓腹神経切片での結合分析を行った(図20)。各事例において、神経結合およびシグナル強度は、親FAM-HNP401ペプチドに対して正規化した(図20J)。C末端セリン(C-2)の除去は許容されたが、リジン(C-4)の除去後、溶解性および結合は、HNP401-C-4の神経結合について0.49±0.11の正規化された平均シグナル強度で劇的に低減した(図20F)。N末端からのアミノ酸の欠失は、ほとんど良好に許容される。N末端セリンおよびグリシンの除去は、HNP401-N-2について2.02±0.65の正規化された平均シグナル強度で、神経選択的結合を約2倍向上した(図20Aおよび20J、p=0.026、スチューデントのt検定、対応なし、片側)。HNP401-N-4は、そのN末端に非極性アミノ酸を有し、これは結合を0.56±0.18の正規化された平均シグナル強度に低減した(図20B)。非極性アミノ酸、トリプトファン、およびプロリンの除去は、いくらかの結合強度をFAM-HNP401のレベルに回復させ、HNP401-N-6(図20C)およびHNP401-N-8(図20D)は、1.0±0.34および0.98±0.31の正規化された平均神経シグナル強度を有した。回復された結合効率は、非常に疎水性の高い残基がペプチドのN末端に存在する場合に発生する微小凝集を最小限に抑える向上した溶解性によるものであり得る。HNP-401のCおよびN末端欠失の研究は、コア結合ドメインがPYYVVKKを含み、N末端残基QVPWEEがHNP401-N-2で検出される強化された結合に寄与する可能性が高いことを示す。HNP401-N-2についての正規化された神経対側頭筋コントラストは、FAM-HNP401に対して3倍の増加を与えた(図20K、p=0.011、スチューデントのt検定、対応なし、片側)。
考察
神経系における接続性をマッピングするために様々なトレーサー物質が長く使用されているが、それらのほとんどは局所適用後の順行性または逆行性トレーシングに依存していた[11、12、26、27]。トレーサーの輸送は比較的遅く、色素が注射部位から遠ざかるにつれてコントラストが発生する[26、27]。複数の神経路を特定し、独立して標識する必要があるため、これらの方法を使用することによって手術のために露出された大きな領域を標識することは、非実用的である可能性がある。齧歯類における親油性色素で逆行性神経血管束および主要骨盤神経節を追跡するという報告がある[4、28]。より最近では、スチリルピリジニウム色素[13-15]、アミノスチリル色素[16-18]、オキサジン4[19、20]、および抗ガングリオシド抗体[21]は、運動神経、感覚神経、および自律神経を検出するために様々な前臨床モデルにおいて調査されている。色素単独は、神経ターゲティングのための選択的メカニズムを有さないが、典型的にはミエリンに蓄積する。ミエリンは、自律神経において低い存在量で存在するか、または不在であることが知られており、これらの微細だが重要な神経を強調する遊離色素の使用を制限し得る[29、30]。遊離色素の局所および硬膜外適用は、動物モデルにおける神経を局所的に標識するために使用されているが、組織が除去され、視野が変化するため、これらのアプローチは、ヒト手術中の柔軟性において制限され得る[20、31]。抗ガングリオシド抗体は、特異的ターゲティングを有するが、長い血中半減期を有し、これは手術の数日前に注射を必要とする可能性があり、免疫応答を誘発する可能性が高い場合がある[32、33]。神経を標識する蛍光標識ペプチドの全身注射は、ペプチド色素コンジュゲートの単回注射で体内の全ての神経を標識することによって、これらのトレーサーの主要な不利点を克服する。我々は以前、齧歯類の運動神経および感覚神経を結合するためのNP41について報告し、ここで齧歯類モデルにおける微細な自律神経の特定へのその潜在的な適用を実証する。我々は、白色光反射率によって得られたコントラストと比較して蛍光撮像を使用して、神経から非神経へのシグナルにおける平均17%の増加を見出した。これらの神経の無髄性およびそれらの超微細構造を考えると、これは重大な成果である。しかしながら、エクスビボでのヒトへのNP41の局所適用は、筋肉と比較してほとんどコントラストを提供しなかった。ヒト神経の強調を強化するために、HNP401、ヒト運動/感覚神経および自律神経に結合し、これらを強調する新規ペプチドをここで特定した。
我々は、FAM-HNP-401または最適化されたアナログが、ヒト患者が関与する手術における使用のための神経視覚化方法の臨床変換を可能にし得ると期待する。蛍光標識されたHNP401は、ヒト腓腹、内側前上腕皮、喉頭、ならびに前立腺内および周囲の自律神経に結合し、これらを強調することができる。FAM-HNP401は、カルボキシフルオレセインのその色素対照と比較して、高いシグナル強度および再現可能な神経束の標識化を示す。カルボキシフルオレセインは、局所ヒト神経切片で低シグナルおよび神経への非特異的結合を示す。FITC-イソチオシアネートなどの色素は、それらが未固定組織における断面切片化によって露出したタンパク質の全ての求核性側鎖と反応するため、対照として使用することができなかった。さらに、FITC-デキストランは、臨床使用されているが、神経断面内の深くにある微小血管を含む脈管構造を標識し、神経損傷および神経原性疼痛のマーカーであるため、我々の実験の実行可能な対照ではない[34]。加えて、その大きなサイズは、色素の薬物動態プロファイルに影響を及ぼす。FAM-HNP401は、我々の以前に特定されたFAM-NP41ペプチド色素コンジュゲートと比較して、ヒト神経に結合するために10倍高いシグナルを一貫して与えた。短い露出時間を必要とするリアルタイム撮像には、より高いシグナル強度は利点である。HNP401はまた、ヒトエクスビボ組織における局所切片に対する神経対筋肉の3倍コントラストを示した。FAM-HNP401は、マウスにおけるNP41と同様の血液クリアランスプロファイルを有する[22]。FAM-HNP401は、有髄神経および無髄神経に結合する。ニューロフィラメントを標識するSMI312抗体は、FAM-HNP401染色と共局在せず、FAM-HMP401は、軸索突起に結合しないが、神経周膜に優先的に結合するため、神経伝導性に影響を与える可能性が低い場合があり得ることを示す。HNP401-FAMが神経周膜における構造タンパク質に結合していると我々に考えさせるものは、この染色パターンである。除去は、ペプチドが著しくより低い溶解性となるか、神経に対する減少した結合親和性を示すかのいずれかであるため、C末端の極性アミノ酸は、溶解性および結合の両方に必要であるように見える。N末端の2つのアミノ酸の除去は神経結合を増加させたが、さらなる欠失は溶解性および結合の両方に悪影響を及ぼした。短PEGのような可溶化基に結合することは、切断されたバリアントへの結合を回復し得る。
我々の初期研究について、神経強調ペプチドHNP401は、かなり短波長のフルオレセイン誘導体に結合され、現在がんの検出のための第II相臨床試験(NCT03113825)中のCy5/Cy7レシオメトリック活性化可能な細胞透過性ペプチドでの二重神経/腫瘍撮像と適合性である。インドシアニングリーン(ICG)などのより長波長のIRまたは近IR色素、IRdye800は、神経をHNP-401への結合後に外科的に露出した組織において表面下より深く撮像することを潜在的に可能にするであろう。前臨床モデルにおいて神経を強調するために遊離オキサジン4も最近使用されており、HNP401のようなターゲティングペプチドに結合することによってターゲティングを強化することができる。我々の好ましい適用方法は全身であるが、局所適用はいくつかの処置での選択肢である。動物モデルにおいて神経を撮像するために、露出表面への色素のそのような局所適用、続いて未結合色素を除去する洗浄が使用されている[20]。4-di-2-aspなどの色素は、神経への局所適用にも使用されているが、神経終末におけるミトコンドリアへのその結合により神経に毒性があるという不利点を有する[35]。抗体は、静脈内または局所適用することができ、高親和性および定義された結合標的を含むいくつかの利点を有するが、抗ガングリオシド抗体で報告されるように、それらは最適な神経コントラストを発達させるには蓄積およびウォッシュアウトに長い循環時間を必要とする。
インビボ齧歯類研究では、我々は、末梢運動神経および感覚神経をマウスにおいて150nmolの用量のFAM-NP41で標識することができ、これはヒト投与に容易に調整されるであろうことを見出した[36、37]。自律神経標識化は、マウスにおいて著しく高用量(600nmol)を必要としたので、臨床投与に進むためにはHNP401などのより高親和性のペプチドまたは改善されたバリアントが必要であり得る。興味深いことに、齧歯類における非常に小さな自律神経(50μm程度)を視覚化するにはより高い投与量が必要であったが、有意により大きなヒト前立腺神経(約750μm)の標識化は、有意に低減した用量で達成され得る。大神経をより低用量で強調することができるという結論と一致して、我々は、40%用量のNP41でラット前立腺における神経を視覚化することができた。NP41もHNP401も、それらは両方24時間後にウォッシュアウトし、シグナルがほとんど残らないため、神経束に永久的または共有結合的に結合することはない。ラミニン421、211を含む構造タンパク質は、NP41の結合標的として特定されている[25]。HNP401の結合標的はまだ決定されていないが、撮像データはNP41と同様の非軸索結合パターンを示し、構造神経タンパク質にも結合し得ることを示す。親油性色素と比較したHNP401の1つの重大な特徴は、ミエリンの存在を必要としないことであり、我々は、これが前立腺内の神経血管束および海綿体神経に結合し、これらを強調することができることを示した。これらの神経は、泌尿器学的用途において重要であり、高レベルのミエリン形成を有さない[29、30]。我々は、この文脈における神経の保存が、神経撮像技術の最も緊急の満たされていない臨床的ニーズ[38]の1つを表すと予想する。これらの神経を強調するFAM-HNP401の能力は、ミエリンについて選択的であり[39]、軸索突起に組み込まれる競合する神経結合剤に対して重大な利点を表す[21]。
方法
プローブの合成
FAM-NP41は、以前に記載されたように合成した[22]。Preludeペプチドシンセサイザーおよび標準的なFmoc固相ペプチド合成を使用して、配列
Figure 0007282087000576
を有するペプチドを生成し、各ペプチドはC末端「GGC」リンカーを有した。DMSO中のN-メチルモルホリンの存在下で5-フルオレセイン-マレイミド[Anaspec]を使用して、カルボキシフルオレセインをC末端システインにコンジュゲートさせた。ペプチドは、LC-MSによって確認された質量および純度>95%でPhenomenex 5um C18 Lunaを使用してAgilent LCMSで精製した。(例えば、図30参照)に列挙される切断されたHNP401ペプチドは、上記と同じ構成および方法を使用して合成および精製した。
動物
体重20~30グラムの野生型雄SKH1マウス(Charles River,Wilmington,MA)をペプチド色素コンジュゲートの試験に使用した。体重100~250グラムの雄Sprague-Dawleyラットを、動物のサイズに基づいて用量を調整した色素コンジュゲートのインビボ試験に使用した。動物の使用のためのプロトコルは、カリフォルニア大学サンディエゴ校の施設内動物管理使用委員会(プロトコル番号S05536)によって承認された。
インビボ撮像
ケタミン(80mg/kg)およびミダゾラム(40mg/kg)の腹腔内注射での麻酔後、FAM-NP41またはそのバリアントをマウスの眼窩後部に投与した。2~4時間のウォッシュアウト期間後、動物にケタミン(50mg/ml)およびキシラジン(20mg/ml)で麻酔をかけた。膀胱および前立腺を、腹部正中切開によって露出した。前立腺における海綿体血管に沿った自律神経を、カスタムメイド外科的撮像システムを使用して撮像し、記録した。このシステムは、Olympus MVX10スコープから改良したもので、高解像度の蛍光、RGB反射率、0.6~5.7cm視野のズームでのリアルタイムオーバーレイが可能である。ImageJは、試験された各ペプチド色素コンジュゲートについての神経コントラストの定量分析に使用された。前立腺における自律神経の画像は、記録されたファイルから選択し、ROIの選択および測定前に300~400%拡大した。神経および隣接する非神経組織ROIは、反射率および蛍光画像の両方から同じ場所で多角形選択ツールを使用して手動選択した。選択された領域内のピクセル強度の平均および標準偏差を、神経(平均=I、SD=σ)および隣接する背景組織(平均=I、SD=σ)について比較した。神経対非神経コントラストを、式|I-I|/(σ +σ 0.5でバックグラウンド減算後に計算した。雄ラットの前立腺における神経を撮像するために、ペプチド色素コンジュゲートを眼窩後部に注射した。FAM-HNP401を13mg/kgの濃度で注射し、続いて15分後に撮像するか、あるいは52mg/kgの用量を3時間後の撮像で使用した。生きた動物の手術は、IACUCプロトコルに従ってケタミン-キシラジンカクテル下で行った。前立腺を露出させるために滅菌技法が使用され、膀胱は小さな注射器で排液され、縫合された。手術野は、撮像前に滅菌生理食塩水で洗浄した。マン・ホイットニー検定を使用して、マウスおよびラット両方のデータを分析し、神経強度および神経対非神経コントラストを白色光反射率と蛍光との間で比較した。
共焦点撮像のパラメータ
図17の共焦点データは、488nmレーザライン、ガラス上の10μm切片、10倍の倍率、0.45NA空気対物レンズで取得した。50に設定されたゲイン、レーザ出力の0.5%に設定されたパワー、1.2μsのピクセル滞留値、1.2μmの開口サイズ、および2k×2kサイズ画像で0.26のピクセルサイズ。我々は、ナイキスト特性を使用し、画像をタイルとして取得して、最大解像度を得た。
図19Aおよび19Bのデータは、488nmレーザライン、ガラス上の10μm切片、10倍の倍率、0.45NA空気対物レンズで取得した。40に設定されたゲイン、レーザ出力の3%に設定されたパワー、1.2μsのピクセル滞留値、1.2μmの開口サイズ、および2k×2kサイズ画像で0.26μm/pxのピクセルサイズ。
図19Eおよび19Fのデータは、488nmレーザライン、ガラス上の10μm切片、10倍の倍率、0.45NA空気対物レンズで取得した。40に設定されたゲイン、レーザ出力の1%に設定されたパワー、1.2μsのピクセル滞留値、1.2μmの開口サイズ、および2k×2kサイズ画像で0.3μm/pxのピクセルサイズ。
SMI312ニューロフィラメント抗体およびDapi染色は、10倍の倍率、NA0.45空気対物レンズ、50のゲインでのNA、405nmレーザラインのレーザパワーの5%に設定されたパワーおよび100のゲイン、640nmレーザラインのレーザパワーの50%に設定されたパワーで撮像した。我々は、3.2μsのピクセル滞留、1.2μmの開口サイズ、タイルごとに2k×2kの画像サイズを使用し、0.29μm/pxのピクセルサイズを得た。
図26のデータは、488nmレーザライン、ガラス上の10μm切片、10倍の倍率、0.45NA空気対物レンズで取得した。40に設定されたゲイン、レーザ出力の3%に設定されたパワー、2.4μsのピクセル滞留値、1.2μmの開口サイズ、および2k×2kサイズ画像で0.3μm/pxのピクセルサイズ。
ヒト神経組織上のFAM-HNP401の用量応答データセット(図25:A~E)は、488nmレーザライン、ガラス上の10μm切片、10倍の倍率、0.45NA空気対物レンズで取得した。40に設定されたゲイン、レーザ出力の3%に設定されたパワー、1.2μsのピクセル滞留値、1.1μmの開口サイズ、および2k×2kサイズ画像で0.3μm/pxのピクセルサイズ。
図29のデータは、488nmレーザライン、ガラス上の10μm切片、25倍の倍率、1.10NA水浸レンズで取得した。40に設定されたゲイン、レーザ出力の3%に設定されたパワー、2.2μsのピクセル滞留値、1.2μmの開口サイズ、および2k×2kサイズのタイル画像で0.11μm/pxのピクセルサイズ。
ファージディスプレイ
ファージディスプレイは、gIIIのN末端に16個のランダムなアミノ酸を発現するカスタム合成m13ファージライブラリー(多様性約10)(Creative Biolabs)を使用して行った。ファージライブラリーは、マウス神経に結合したNP41の特定について記載されている[22]のと同様に、新たに切除または凍結されたヒト神経への結合についての選択によって処理した。ライブラリーは、最大6回の結合および洗浄サイクルによって処理した。陽性選択の前に、ライブラリーを筋肉および脂肪組織に予め吸収させることによって、筋肉および脂肪組織に高い親和性で結合するものについて、ファージを対抗選択した。陽性選択について、ファージライブラリーを、ヒト腓腹神経組織と直接混合し、4℃で最大2時間インキュベートした。インキュベーション後、組織ファージ混合物を、遠心分離し、PBSで洗浄した。次いで、ファージが結合した組織ペレットを、ホモジナイズし、TG1細菌と混合し、LB寒天プレート上に播種した。コロニーを数えて力価を決定し、続いてDNA調製および配列決定のために単一コロニーを選択した。選択の各ラウンド後、ファージをプールし、反復選択のために増幅した。各ラウンドで結合したファージを配列決定し、リピートを記録した。結果に示されるように、選択の5および6ラウンド後に重複ファージが特定された。
組織切片への局所適用および撮像
ヒト腓腹神経、前腕神経、および喉頭神経、ならびに側頭筋を、Dr.Quyen NguyenのIRBプロトコル番号130837下で入手した。ヒト末梢神経(典型的には腓腹)を、神経切除処置を受けている患者から入手した。2人の患者の前立腺からのヒト神経を、Moores Cancer Centre Biorepository IRBプロトコル番号090401下で取得した。組織を、切片化し、ガラススライドまたはCryojaneテープ上にマウントした。組織切片を、ペプチド溶液の適用前の30分間加湿器チャンバーに入れた。ペプチドを、局所適用の前に0.5倍HBSSで適切な濃度に希釈した。既知の濃度(1μM~375μM)の50μlのペプチド溶液を、テープまたはスライド上の10μm神経切片に適用し、加湿器チャンバーにおいて30分間インキュベートした。ペプチドとのインキュベーション後、神経切片を0.5倍HBSSで2回、1倍PBSで1回洗浄した。カバースリップを適用し、スライドをNikon A1共焦点顕微鏡のZeiss Lumar解剖スコープのいずれかで直ちに撮像した。共焦点撮像について、10μm厚の組織切片を、488nmレーザ励起515(25)、10倍空気対物、0.26?m/ピクセルサイズで撮像した。免疫組織化学について、共焦点画像を20倍空気対物で0.4μm/ピクセルで取得した。
画像分析
Image Jを使用して、共焦点顕微鏡およびLumar解剖スコープを使用して取得された画像を分析および比較した。プローブが比較された各実験セットについて、我々は、入手されたデータを直接比較するために、取得パラメータを同一に保った。実験中、FAM-HNP401が我々の局所適用実験において最も明るいシグナルを有したことは明らかである。所定の実験コホートの全ての生画像ファイルを、16ビットtiff画像として同時にImage Jにロードした。次いで、我々は、FAM-HNP401で処理された組織について画像を平準化した。これらのレベルが設定されると、設定は、ImageJを使用して1つのステップで全ての画像に伝播される。最も明るい画像は、平準化が伝播される場合に飽和を回避するために、コホートにおける全ての他の画像のベンチマークとして設定される。画像を定量化するために、imageJにおいて関心領域(ROI)を描画し、シグナル数を測定した。図5について、FAM-HNP401-N-2が最も明るいが、一貫性のため、我々は、シグナル数を平準化し、正規化するためにFAM-HNP401を選択する。
ラット前立腺からの自律神経の免疫蛍光
Olympus解剖顕微鏡をベースとしたカスタムメイドの外科用蛍光撮像システムで視覚化されたTAMRA-NP41(100gmラットでは0.5μmolまたは11.3mg/kg)のインビボ静脈内注射後、雄ラットの前立腺から疑わしい無髄神経組織を採取した。組織の5μm凍結切片を、Leica Cryostatを使用して生成し、Cryojaneテープにマウントした。組織切片を1倍PBS中の4%パラホルムアルデヒドで10分間固定し、続いて1倍PBSですすいだ。PBS中の10%ヤギ血清中のTAMRAに対するモノクローナル抗体[Thermofisher Scientific Cat.No.MA1-041](またはチロシンヒドロキシラーゼに対するポリクローナル抗体[Cell Signaling Technologies Prod.No.2792S])の1:2000希釈物を切片あたり20μl適用し、室温で一晩インキュベートし、続いて1倍PBSで洗浄した。ビオチン化抗マウス二次抗体の1:500希釈物をPBS中の10%ヤギ血清で2時間切片に適用し、続いて1倍PBSで洗浄した。Vector RTU(アビジンビオチン複合体)またはAlexa 405ストレプトアビジンを1時間適用し、続いて1倍PBSで洗浄した。組織を1倍PBSでスライド上にウェットマウントした。共焦点画像を、0.4μm/ピクセルの解像度で20倍空気対物で取得した。
ニューロフィラメントの免疫蛍光
新鮮生存ヒト神経組織を、前立腺切除術から得、OCTブロックで凍結した。組織の10μm凍結切片を、ガラスTrue Bondスライド上にマウントした。疎水性バリアペンを、各切片の周りのガラスに適用した。組織切片を、1倍PBSで調製した2%パラホルムアルデヒドを使用して固定し、1倍PBSで4回洗浄した。100μlのブロッキングバッファー(0.01%Triton X溶液、10%正常ヤギ血清中の1%BSA[Life technologies 50062Z])を各組織切片に30分間適用した。次いで、組織を1倍PBSで4回洗浄し、ニューロフィラメント抗体SMI312抗体[Biolegend Cat.No.837904]の1:1000希釈物を4℃で一晩インキュベーションのために組織に適用した。組織をPBSTで6回洗浄した。抗マウス二次抗体Alexafluor 555の1:1000希釈物を4℃で2時間切片に適用し、続いて1倍PBSで洗浄した。DAPI[Life Technologies P36931]を含むProlong Gold褪色防止試薬を、カバースリッピングおよび撮像の前に添加した。
H&E染色プロトコル
組織切片を1:1の10%緩衝ホルムアルデヒドおよび200プルーフエタノールで1分間固定した。次いで、スライドを水で洗浄し、ヘマトキシリン染料に2分間浸漬した。次いで、スライドを蒸留水で洗浄し、青色発色溶液に30秒間浸漬した。スライドを蒸留水で洗浄し、エオシン溶液に1分間浸漬し、続いて蒸留水で洗浄した。スライドを50%、95%、100%エタノールに連続して浸して水を除去した。スライドを風乾し、シトリソルブに浸した後、カバースリップを非キシレンマウンティング溶液でマウントし、20倍の倍率で明視野を使用してHamamatsu Nanozoomerで撮像した。
HNP401-FAMの血液クリアランス
5匹の8週齢SKH雄マウスに、100μlの滅菌水中の100nmol[25gmマウスでは10.75mg/kg]のFAM-HNP401を静脈内注射した。採血の前に、マウスにケタミン:ミダゾラムの1:1カクテルで麻酔をかけた。注射後1分、10分、20分、30分、1時間、および2時間にテールプリックを行って5μlの全血を収集し、これを100μlのAgilent ICP-MSチューニングバッファーに溶解した。試料を遠心分離し、等体積の上清をTecan蛍光プレートリーダーを使用して分析した。
参考文献
Figure 0007282087000577
Figure 0007282087000578
Figure 0007282087000579
Figure 0007282087000580
Figure 0007282087000581
上記の例は、当業者に、本開示の組成物、システム、および方法の実施形態をどのように作製および使用するかについての完全な開示および説明を与えるために提供されており、本発明者らが彼らの開示とみなすものの範囲を限定することは意図されていない。当業者に明らかである本開示を実施するための上記の様式の修正は、以下の特許請求の範囲の範囲内にあることが意図される。本明細書中で言及されている全ての特許および刊行物は、本開示が属する技術分野の当業者の技術水準を示している。本開示において引用された全ての参考文献は、あたかも各参考文献が参照によりその全体が個別に組み込まれているのと同程度に参照により組み込まれる。
全ての見出しおよびセクションの指定は、明確さおよび参照目的のためだけに使用されているにすぎず、決して限定的であるとみなされるべきではない。例えば、当業者は、本明細書に記載の本発明の趣旨および範囲に従って、必要に応じて異なる見出しおよびセクションからの様々な態様を組み合わせることの有用性を認識するであろう。
本明細書に引用された全ての参考文献は、あたかも各個々の刊行物または特許または特許出願が全ての目的のためにその全体が参照により組み込まれるように具体的かつ個別に示されるのと同程度にそれらの全体が全ての目的のために本明細書に参照により組み込まれる。
当業者には明らかなように、本出願の趣旨および範囲から逸脱することなく、本出願の多くの修正および変形をなすことができる。本明細書に記載された特定の実施形態および実施例は例としてのみ提供され、特許請求の範囲が権利を与えられる同等物の全範囲と共に、添付の特許請求の範囲の用語によってのみ限定されるべきである。

Claims (60)

  1. ヒトニューロンもしくは神経またはいずれかの構成要素に特異的に結合するヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子であって、SGQVPWEEPYYVVKKSS (HNP 401; SEQ ID NO:1)ペプチド配列、またはN末端もしくはC末端から2つのアミノ酸が欠失したそのバリアントを含む、ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  2. SGQVPWEEPYYVVKKSS (HNP 401; SEQ ID NO:1)の前記ペプチド配列を含む、請求項1に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  3. N末端から2つのアミノ酸が欠失したSGQVPWEEPYYVVKKSS (HNP 401; SEQ ID NO:1)の前記ペプチド配列を含む、請求項1に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  4. C末端から2つのアミノ酸が欠失したSGQVPWEEPYYVVKKSS (HNP 401; SEQ ID NO:1)の前記ペプチド配列を含む、請求項1に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  5. 薬物、蛍光部分、および光増感色素からなる群より選択されるカーゴをさらに含む、請求項1~のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  6. 前記カーゴが、前記薬物を含む、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  7. 前記薬物が、抗ヒスタミン剤、GABA受容体調節剤、神経伝達物質再取り込み阻害剤、局所麻酔剤、抗コリン剤、ナトリウムチャネル遮断剤、カルシウムチャネル遮断剤、チロトロピン放出ホルモン、γ-セクレターゼ阻害剤、AMPA受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、NMDA受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、mGlu受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、成長因子、制吐剤、コルチコステロイド、細胞毒性剤、抗酸化剤、鉄キレート剤、ミトコンドリア調節剤、サーチュイン調節剤、一酸化窒素(NO)および/または一酸化窒素シンターゼ(NOS)調節剤、カリウムチャネルアゴニストまたはアンタゴニスト、プリン受容体アゴニストまたはアンタゴニスト、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  8. 前記薬物が、ベンゾカイン、カルチカイン、シンコカイン、シクロメチカイン、リドカイン、プリロカイン、プロポキシカイン、プロパラカイン、テトラカイン、トカイニド、トリメカイン、メトトレキサート、シクロホスファミド、サリドマイド、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、ピポブロマン、ピキサントロン、プリカマイシン、プラトニン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、レベッカマイシン、ルビテカン、SN-38、サリノスポラミドA、サトラプラチン、ストレプトゾトシン、スワインソニン、タリキダール、タキサン、テガフール-ウラシル、テモゾロミド、テストラクトン、チオTEPA、チオグアニン、トポテカン、トラベクテジン、トレチノイン、四硝酸トリプラチン、トリス(2-クロロエチル)アミン、トロキサシタビン、ウラシルマスタード、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ボリノスタット、ゾスキダル、カルバマゼピン、オキシカルバゼピン、フェニテイン、バルプロ酸、バルプロ酸ナトリウム、シンナリジン、フルナリジン、ニモジピン、脳由来神経栄養因子(BDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4、線維芽細胞成長因子(FGF)受容体、インスリン様成長因子(IGF)、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  9. 前記カーゴが、前記蛍光部分を含む、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  10. 前記蛍光部分が、蛍光タンパク質、蛍光ペプチド、蛍光色素、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  11. 前記蛍光部分が、キサンテン、ビマン、クマリン、芳香族アミン、ベンゾフラン、蛍光シアニン、カルバゾール、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアントラン (oxabenzanthrane)、ピリリウム、カルボスチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、ピレン、ブタジエン、スチルベン、ポルフィリン、フタロシアニン、ランタニド金属キレート錯体、および希土類金属キレート錯からなる群より選択される、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  12. 前記蛍光部分が、5-カルボキシフルオレセイン、フルオレセイン-5-イソチオシアネート、6-カルボキシフルオレセイン、テトラメチルローダミン-6-イソチオシアネート、5-カルボキシテトラメチルローダミン、5-カルボキシロドー、テトラメチルおよびテトラエチルローダミン、ジフェニルジメチルおよびジフェニルジエチルローダミン、ジナフチルローダミン、ローダミン101スルホニルクロリド、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、インドシアニングリーン、IR800CW、シアン蛍光タンパク質(CFP)、EGFP、6-FAM、FAM、およびフルオレセインらなる群より選択される、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  13. 前記カーゴが、前記光増感色素を含む、請求項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  14. 前記薬物が、ペプチドの末端で結合されている、請求項6~8のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  15. 前記蛍光部分が、ペプチドの末端で結合されている、請求項9~12のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  16. 前記光増感色素が、ペプチドの末端で結合されている、請求項13に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  17. 前記薬物が、前記ペプチドのC末端に結合されている、請求項のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  18. 前記蛍光部分が、前記ペプチドのC末端に結合されている、請求項9~12のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  19. 前記光増感色素が、前記ペプチドのC末端に結合されている、請求項13に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  20. リンカーをさらに含む、請求項6~8、14および17のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  21. リンカーをさらに含む、請求項1~4、9~12、15および18のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  22. リンカーをさらに含む、請求項13、16および19のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  23. 前記薬物が、リンカーを介して前記ペプチドに結合されている、請求項8、14、17および20のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  24. 前記蛍光部分が、リンカーを介して前記ペプチドに結合されている、請求項9~12、15、18および21のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  25. 前記光増感色素が、リンカーを介して前記ペプチドに結合されている、請求項13、16、19および22のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  26. 前記リンカーが、直鎖もしくは分岐鎖炭素リンカー、複素環炭素リンカー、アミノ酸リンカー、親油性残基、ペプチドリンカー、ペプチド核酸リンカー、ヒドラゾンリンカー、SPDBジスルフィド、スルホ-SPDB、マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(MCC)、アミノヘキサン酸リンカー、ポリエーテルリンカー、またはポリエチレングリコールリンカーである、請求項20または23に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  27. 前記リンカーが、直鎖もしくは分岐鎖炭素リンカー、複素環炭素リンカー、アミノ酸リンカー、親油性残基、ペプチドリンカー、ペプチド核酸リンカー、ヒドラゾンリンカー、SPDBジスルフィド、スルホ-SPDB、マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(MCC)、アミノヘキサン酸リンカー、ポリエーテルリンカー、またはポリエチレングリコールリンカーである、請求項21または24に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  28. 前記リンカーが、直鎖もしくは分岐鎖炭素リンカー、複素環炭素リンカー、アミノ酸リンカー、親油性残基、ペプチドリンカー、ペプチド核酸リンカー、ヒドラゾンリンカー、SPDBジスルフィド、スルホ-SPDB、マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(MCC)、アミノヘキサン酸リンカー、ポリエーテルリンカー、またはポリエチレングリコールリンカーである、請求項22または25に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  29. 前記ペプチドリンカーが5未満のアミノ酸を有する、請求項26に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  30. 前記ペプチドリンカーが5未満のアミノ酸を有する、請求項27に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  31. 前記ペプチドリンカーが5未満のアミノ酸を有する、請求項28に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  32. 前記ペプチドリンカーがグリシンリンカーである、請求項26または29に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  33. 前記ペプチドリンカーがグリシンリンカーである、請求項27または30に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  34. 前記ペプチドリンカーがグリシンリンカーである、請求項28または31に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  35. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:4)、QVPWEEPYYVVKKSSGG (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:21)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:7)、またはAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:11)を含む、請求項29に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  36. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:4)、QVPWEEPYYVVKKSSGG (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:21)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:7)、またはAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:11)を含む、請求項1または30に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  37. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:4)、QVPWEEPYYVVKKSSGG (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:21)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:7)、またはAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:11)を含む、請求項31に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  38. QVPWEEPYYVVKKSSGG (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:21)を含む、請求項35に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  39. QVPWEEPYYVVKKSSGG (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:21)を含む、請求項36に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  40. QVPWEEPYYVVKKSSGG (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:21)を含む、請求項37に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  41. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:4)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:7)、またはAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:11)を含む、請求項35に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  42. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:4)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:7)、またはAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:11)を含む、請求項36に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  43. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:4)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:7)、またはAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:11)を含む、請求項37に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  44. 5FAM-QVPWEEPYYVVKKSSGG-NH2 (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:104)、Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC-5FAM (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:105)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC-5FAM (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:108)、又はAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC-5FAM (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:112)を含む、請求項1、36、39、および42のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  45. 5FAM-QVPWEEPYYVVKKSSGG-NH2 (HNP401-N-2 及び GG リンカー; SEQ ID NO:104)を含む、請求項44に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  46. Ac-SGQVPWEEPYYVVKKSSGGC-5FAM (HNP401 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:105)、Ac-QVPWEEPYYVVKKSSGGC-5FAM (HNP401-N-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:108)、又はAc-SGQVPWEEPYYVVKKGGC-5FAM (HNP401-C-2 及び GGC リンカー; SEQ ID NO:112)を含む、請求項44に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子。
  47. ヒトニューロンまたは神経を特定する方法における使用のための、請求項9~12、15、18、21、24、27、30、33、36、39、42、および44~46のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子を含む医薬であって、前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、蛍光部分をさらに含み、前記方法が、前記ヒトニューロンまたは神経を前記ターゲティング分子と接触させることを含む、医薬
  48. 薬物をヒトニューロンまたは神経に送達する方法における使用のための、請求項6~8、14、17、20、23、26、29、32、35、38、および41のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子を含む医薬であって、前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、薬物をさらに含み、前記方法が、前記ヒトニューロンまたは神経を前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、医薬
  49. 光増感色素をヒトニューロンまたは神経に送達する方法における使用のための、請求項13、16、19、22、25、28、31、34、37、40、および43のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子を含む医薬であって、前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、光増感色素をさらに含み、前記方法が、前記ヒトニューロンまたは神経を前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子と接触させることを含む、医薬
  50. 前記方法が、前記ヒトニューロンまたは神経を、前記光増感色素を活性化させる光源に曝露することをさらに含み、前記ヒトニューロンまたは神経が、活性化した前記光増感色素によってアブレーションされる、請求項49に記載の医薬
  51. 前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、ヒト対象全身静脈内注射によって投与される、請求項4750のいずれかに記載の医薬
  52. 前記ヒトニューロンまたは神経ターゲティング分子が、外科的処置の前にヒト対象に投与される、請求項4751のいずれかに記載の医薬
  53. 前記外科的処置が、外傷の手術である、請求項52に記載の医薬。
  54. 前記外科的処置が、再建手術である、請求項52に記載の医薬。
  55. 前記外科的処置が、頭頸部の手術である、請求項52に記載の医薬。
  56. 前記外科的処置が、脊髄の手術である、請求項52に記載の医薬。
  57. 前記外科的処置が、前立腺の手術である、請求項52に記載の医薬。
  58. 前記外科的処置が、がんの外科的処置である、請求項52に記載の医薬
  59. 前記外科的処置が、前立腺がんの外科的処置である、請求項58に記載の医薬
  60. (a)請求項1~46のいずれか一項に記載のヒトニューロンまたは神経ターゲティング分と、(b)薬学的に許容される賦形剤とを含む、薬学的組成物。
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