JPH01173871A - 合成ポリペプチドからなる癌診断剤 - Google Patents

合成ポリペプチドからなる癌診断剤

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JPH01173871A
JPH01173871A JP63188510A JP18851088A JPH01173871A JP H01173871 A JPH01173871 A JP H01173871A JP 63188510 A JP63188510 A JP 63188510A JP 18851088 A JP18851088 A JP 18851088A JP H01173871 A JPH01173871 A JP H01173871A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はちるアミノ酸配列と包含する抗原的に活性な合
成ポリにプチダおよび前記ポリはプチダの製造法に関す
る。
スエーデン特許出願第73−08917−9号および米
国特許第3.960.827芳容明細書には、癌関連ポ
リはプチダ抗原(CAPA ) 、その単離技術および
癌診断および抗体の製造におけるその使用が記載されて
いる。CAPAは現在では、  TPAの名称で市販さ
れており、これは「組織ボリハプチド抗原」の意味であ
る。前記スニーデン特許出、該明細書および米国特許明
細書から明らかなように、天然抗原の単離は複雑な操作
であり、これは実際的に有用な生成物を与えるにしても
、高い製造コストを伴ないそして更に必要な出発原料例
えば腫瘍組織その他の入手に困難さを伴なう。この背景
に対して、合成的に製造される抗原は、厳密に規定され
た組成の生成物をそれによって得ることができる故に非
常に魅力的であろう。こうした生成物はまたより好まし
い価格で製造されうる。
本発明の主たる目的は前記特許明細書記載のポリハプチ
ド抗原により産生される抗体と単一特異的に反応する抗
原的に活性な合成ボ176プチドを提供することである
本発明によれば、アミノ酸配列すなわちH−Asp−A
la−Glu−Gln−Arg−Gly−Glu−Le
u−Ala−工1e−Arg−Asp−Ala−Aan
−Ala −Arg−Leu−8er−Glu−Leu
−OHを含む抗原的に活性な合成ポリペプチドが提供さ
れる。
本発明の好ましい態様によれば、活性成分または免役決
定群として次のアミノ酸配列(1)すなわち H−Asp−Ala−(nu−Gln−Arg−Gly
−Glu−Leu−Ala−工1e−Arg−Asp−
Aha−Asn−Ala −Arg−Leu −S e
r−Glu−Leu −Glu −Ala−Ala−L
eu−G’ln−Arg−Ala−Lys−Gln−A
sp−OHを含有する抗原的に活性な合成ポリハプチド
が提供される。
本発明のその他の好ましい態様によればそのポリはヲチ
ドは次のアミノ酸配列(IllすなわちH−Ala−8
sr−Leu−G’1u−Ala−Ala−工1e−A
la−Asp−Ala−Glu−Gln−Arg−Gl
y−Glu−Leu−Ala−工1e−Arg−Asp
−Ala−Asn−Ala−Arg−Leu−8er−
Glu−Leu−OHを含肩する。
以後本明細書中では、アミノ酸に対して次の略号が使用
される。
アラニン   Ala    アスノぐラギ゛ンe  
Aspアルギニン Arg   グルタミン Glnア
スパラギン Asn    グルタミン酸 Gluグリ
シン  Gly  バリン   Valイソロイシン 
エ1e  スレオニン Thrセリン     Ser
  フェニルアラニン Pheロイシン  Leu  
リジン   LySチロシン  Tyr 本発明はまた抗原的に活性なポリはプチドの製造法にも
関する。而してその方法においては、N−保護アミノ酸
をエステル化によって樹脂に結合させ、N−保護基を除
去し、そして第2のN−保護アミノ酸を樹脂結合アミノ
酸のアミノ基にカップリングさせ、そのN−保護基を除
去し、そして第5のN−保護アミノ酸を使用してこのカ
ップリング段階をくりかえす。この方法における保護基
は通常の基でありそしてこれは以下に一層完全に記載さ
れている。所望のアミノ酸配列が得られるまでこの方法
をくりかえしそして次いでポリはゾチドを樹脂から切断
させる。樹脂結合アミノ酸へON−保護アミノ酸の結合
を行わせるごとに、その後ですべての副生成物および未
反応可溶性物質全洗去することが好ましい。
この合成に使用される樹脂はスチレンが共重合体の主部
分を構成するような例えば約98重量%のスチレンおよ
び約2重量%のジビニルベンゼンのようなスチレンジビ
ニルベンゼン共重合体より構成されうる。
第1のアミノ酸にカップリングさせるための反応性基を
与えるために、ベンゼン環は適当には部分的にクロロメ
チル化されている。このクロロメチル化樹脂iN−保後
アミノ酸のトリエチルアミン塩で処理した場合、ベンジ
ルエステルタイプの結合が生成される。そのような結合
はこの合成段階では安定であるが、しかしこれは酢酸ま
たはトリフルオロ酢酸中のHBrにより切断されうる。
N−保護基は同時に除去されそしてポリぼプチドは樹脂
から分離される。
アミノ酸のN−末端部分の保護のためには、適当には第
3級ブチルオキシカルボニル基ヲ使用しうる。その理由
はそれが酢酸中のHClにより便利に切断されるからで
ある。この目的のためにはカルボベンゾキシ基を使用す
ることもまた可能である。しかしながらこの場合には保
護基の除去のためには酢酸中のTlBrを使用しなくて
はならない。保護基としては、0−ニトロフェニルスル
フェニル基も使用しうる。その他の保護基もまた使用で
き、そしてこれらは当業者には明白であろう。
この合成において最もひんばんに使用されるカップリン
グ剤はジシクロへキシルカルボジイミドである。溶媒と
してメチレンクロリドが使用されそして約50%過剰の
第3級ブチルオキシカルボニルアミノ酸およびジシクロ
へキシルカルボジイミドが使用される場合には、数分以
内に定量的反応が得られる。溶媒としてジメチルホルム
アミドさえも使用しうる。合成法に関する更に詳細はr
 Pr0tain 5equence Determl
natlonJ(Springer4erlag 19
70年版)の特に第608〜310頁に見出すことがで
きる。その池のカップリング剤もまた適当であり、そし
てこれらは当業者には明白であろう。
ここに次の実施例により本発明を更に説明するがこれら
は本発明を限定するものではない。
例  1 メリフィールド(Merrifie工d)氏による面相
法(前掲文献参照)によって次の生成物を製造する。
Boa −1ffl−CB−CQNH−CH−−−−−
−−−−−CH−Co−NH−CA−Co−Nll−C
)t−Coo−CH2舎R式中、Rは愕脂を表わし、 
]3ocは第3級ブチルオキシカルボニル基であり、 R1=R19ミ30=ca2−coo−cH2−◎、R
4=R8ミ9=R+ 6=18=R22=R29=CH
3sR6:R2”R271 R,o=R,2=R24=R25=−cH2−CH2−
Coo−CH2@、Rj 5==ca2−o−ca2@
  、R25=Hである。
第3級ブチルオキシカルボニル基と樹脂部分との間のア
ミノ酸配列はアミノ酸に関する前記の略号を使用して次
のように表わすことができる。
−Asp−Ala−Glu−Gln−Arg−Gly−
Glu−Leu−Ala −11e−Arg−Asp−
Ala−Asn−Ala−Arg−Leu−8er−G
lu−Leu−Glu−Ala−Ala−Leu−Gl
n−Arg−Ala−Lys−Gln−Asp (1)
0.4ミリモルのBOC−アスパラギン酸β−ベンジル
エステル をベックマンにプチド合成装.tのキュベツトに移し、
そしてメチレンクロリド( ca2cz2)中で膨(関
させた。メチレンクロリド中で過剰のトリフルオロ酢酸
で処理することによって保護基であるBoa基を除去し
た。メチレンクロリドで洗浄した後、トリメチルアミン
で樹脂を中和し、そして再びメチレンクロリドで洗った
。N−Boc−クルタミン酸ヘンシルエステル(カンプ
リング段階1)およびシクロへキシルカルボジイミドを
CH2C22に溶解させて添加しそしてこの混合物を3
0分間攪拌した。街脂を洗いそしてこのカップリング段
階金くりかえした。これは前記の段階1におけるR2の
導入を停止させる。
合成の第2段階はN−末端アミノ酸からN−BOcを除
去しそして他のN −Boc−アミノ酸を使用してカン
プリング段階をくりかえすことにより開始される。前記
アミノ酸配列の構成のためには、次の各段階で次の試薬
が使用される。
第2段階 N −BOC−グルタミン−キサントヒドリ
ル誘導体 第5段階 α、N −BOc −e (0−クロロ−カ
ルボベンゾキシ)リジン 第4段階 N −Boa−アラニン 第5段階 N −BOC−G −トシルアルギニン第6
段階 第2段階と同じ 第7段階 N −BOC−ロイシン 第8段ilf  第4段階と同じ 第9段階 第4段階と同じ 第10段1階 N −Boa−グルタミン酸γ−ベンジ
ルエステル 第11段階 第7段階と同じ 第12段階 第10段階と同じ 第13段階N −Boc−セリン−ベンジルエーテル第
14段階 第7段階と同じ 第15段階 第5段階と同じ 第16段階 D二〇 第4段階と同じ 巣17段階 N −Boa−アス・ξラギンーキサント
ヒドリル誘導体 第18段階 第4段階と同じ 第19段階 N −Boc−アスパラギン酸β−ベンジ
ルエステル 第20段階 第5段階と同じ 渠21段階 N −Boc−インロイシン第22段階 
第4段階と同じ 第23段階 第7段階と同じ 第24段階 果10段階と同じ 第25段階 N −Boc−グリシン 第26段階 第5段階と同じ 第27段階 第2段階と同じ 第28段階 第10段階と同じ 第29段階 第4段階と同じ 第30段階 第19段階と同じ 保穫樹脂結合はプチドから保護基を除去し、0℃で30
分無水弗化水素酸を使用して樹脂を切断させ、そして1
0重量多の酢酸水性溶液を使用して樹脂からはヲチドを
抽出する。蒸発後、その残渣を0.1 M  NH4H
I:03中でセファデックスG25フアイン上でゲル濾
過することによって精製する。ベゾチドの凍結乾燥後、
セファデックスG25およびセファデックスG50を使
用したゲル濾過により測定した場合に約′5500の分
子量と共に満足すべきアミノ酸分析結果が得られる。理
論的分子量値は5320.80である。
天然癌抗原で標識したタンニン処理羊赤血球と天然癌抗
原(CAPAまたはTPA )を使用して産生させた抗
体との間の血球凝集反応の阻害能力に関して、前記によ
り製造されたポリペプチドを検査した。この技術に関し
ては、前記スエーデン特許出、頚第73−08917−
9号および米国特許第3.960.827芳容明肥書を
参照することができる。この4 +Jペプチドの比活性
は約0.2皐位/′mq(U/q)であることが見出さ
れた。比活性に対する前記単位は、最小数すなわち最低
量の抗体(最大抗体希釈)により完全て凝集が生ぜしめ
られるように109個の羊赤血な細胞を標識するに必要
な活性ポリはプチド量のXとして定義される。
前記の基本構造を有するポリペプチドの活性に対してど
の官能分が臨界的であるかを調べる目的で、ある糧の実
験を実施した。すなわちpH13においてシクロヘキサ
ンジオンでアルギニンを閉塞(ブロック)すると、はと
んど完全な活性の長失を生じた。しかしこのポリハプチ
ドを同一期間の間pH13の塩基性環境においただけの
場合には、はんのわずかな活性しか失われない。このこ
とは本発明のポリはヲチド中でのアルギニンの存在が抗
原活性に決定的に重要なものであるという事実を示して
いる。
その構造の特性から、このポリはプチドが酸性的性質を
有していることが明白であり、従って中性溶液中ではそ
のアルギニン部分では正の荷電を保持しつつ負に荷電し
ていることが明白である。
この4 +)ペプチドの抗原性に対する化学的基盤は、
即ち前記に記載されている。小さな決定基の故にその活
性は・・ブテン的性質のものであるということのできる
、合成的に製造された生成物により得られた顕著な比活
性は、免疫および試験すなわち癌分野での診断への応用
に関して開拓的進歩を構成するものである。
明らかにそして免疫学においての知識によれば、抗原活
性は・・ラテン的決定基の構造のみならずポリにブチど
のサイズの函数でもちる。しかしながら前記サイズばは
ブチどの特異性には影響せず、活性程度にのみ影響する
。すなわちより犬なる分子はより小なる分子よりも一層
活性となる傾向がある。従って、ポリにプチドを適当な
免疫学的に活性な担体例えば蛋白質例えばアルブミン例
えば卵白上に配置した場合には、改善された活性が得ら
れる。しかしながら基本的構造形態にある(すなわち少
くとも20個のアミノ酸単位を有する)ポリペプチドは
すでにポリペプチドを相当する抗体と反応させうるに充
分なだけの抗原活性を示す。更に、このポリにプチドは
抗体産生に使用することができる。
しかしこれにはこのポリはプチドを担体またはいわゆる
「シュレツ・ξ−(5chlepper )抗原」とし
て作用する適当な蛋白質例えば豚血清にカップリングさ
せることを必要とする。
前記例1においては、合成ポリペプチドの抗原活性は次
のようにして決定される。
ポリぼプチド1の定量的測定のためには、はブチドア■
を、1,4−のバッファー級血清すなわち2%不活性人
血清を含有しそして燐酸バッファーで約Z5のpHに緩
衝された生理食塩水に溶解させる。段階的な一連の金沢
を行って漸減量のポリにプチド濃度を肩する一連の試料
溶液を調製しそして前記試料の各々にTPAに特異的な
抗体を含有する前以って定めた量の抗血清を加える。得
られた試料の各々に、培養後、粒土担体に付着させた前
以って定めた量のポリはプチドを加え、そして有効抗体
量に相当する程度の血球凝集反応を行わせる。平行して
、既知の漸減量のTPAを含有する相当する一連の対照
試料を準備する。次いで対照試料の二球凝集沈着物の直
径を対照試料のそれと視覚的に比較して活性を推定する
例  2 例1と同一の方法で次のポリにプチドを製造し、そして
これが例1のポリハプチドと犬杓等しい免役学的活性で
あることが見出された。
R28R26−”25””R4−R5R2R1Boc 
−NH−CH−CONH−CH−−−−−−−−−−−
CE!−Co−NH−CH−Co−N’H−CH−Co
o−CH2(XR式中、Rは#脂を意味し、Bocは第
5級ブチルオキシカルボニル基でアリ、 R2=−CH2−CH2−Coo−OH2@、R3=C
H2−O−OH2@、 R4=R,、 R6=CH5、 R8=R6、 R3=CH2−coo−cu2@、 R10”R5% 12:R6% R+5:R+  % R24=R6% J5==l(5 J8=R21 R19:R61 R20:R9% R21=R65 R22=R+1  + R23”R24=R6、 R25=R2隻 R26”” +  s R27=R55 R2B”R6 でちる。
第3級ブチルオキシカルボニル基と樹脂部分との間のア
ミノ酸配列はアミノ酸に関する前記の略号tV用して次
のように現わすことができる。
−Ala−6er−Leu−Glu−Ala−Ala−
工1e−Ala−Asp−Ala−Glu−Gln−A
rg−Gly−G1.u−Leu−Ala−工IJ−A
rg−ABp−Ayla−Asn−Ala−Arg−L
eu−8er−Glu−Leu−Ql)0、4 ミ+)
モルのBOc−ロイシン全ベックマンにプチド合成装置
のキュベツトに移し、そしてメチレンクロリド(ca2
cz2 )中で膨潤させた。
メチレンクロリド中で過剰のトリフルオロ酢酸で処理す
ることによって保護基たるBOc基を除去した。メチレ
ンクロリドで洗浄した後、トリメチルアミンで1尉廂を
中和しそして再びメチレンクロリドで洗った。N −B
oa−グルタミン設ペンシルエステル(カップリング段
階1.)およびシクロヘキシルカルボジイミドを0H2
111:t2に溶解させて添加し、そしてこの混合物を
30分間攪拌した。ms=を洗い、そしてこのカップリ
ング段階をくりかえした。これは前記の段階1における
R2の導入を停止させる。
合成の第2段階はN−末端アミノばからN−Boa f
:除去し、そして他のN −BOC−アミノ酸全使用し
てこのカップリング段階をくりかえすことにより開始さ
nる。前記アミノ酸配列の薄酸のためには次の段階で次
の試薬が便用される。
第2段階 N −BOC−グルタミン酸r−ベンジルエ
ステル 第3段階N −BOC−セリン−ベンジルエーテル 第4段iI  N −Boc −oイシン第5段階 N
 −Boc −G −トシルアルギニン第6段階 N 
−Boa−アラニン 第7段階 N −BOC−アスパラギン−キサントヒド
リル誘導体 第8段階 D二〇第6段階と同じ 第9段階 N −Boc−アスパラギン識β−ベンジル
エステル 第10段階 D二〇第5段階と同じ 第11段階 N −Boc−インロイシン第12段階 
D二〇第6段階と同じ 第14段階 D二〇第4段階と同じ 第14段階 D二〇稟2段階と同じ 第15段階 N −BOC−グリシン 第16段階 D二〇 第5段階と同じ 渠17段階 N −BOc−グルタミンキサントヒドリ
ル誘導体 第18段階 D二〇第2段階と同じ 第19段階 D二〇 第6段;着と同じ第20段階 D
:0第9段階と同じ 第21段階 D二〇第6段階と同じ 第22段階 D二〇第11段階と同じ 第23段階 D二〇 第6段階と同じ 第24段階 D:o 第6段階と同じ 第25段階 D二〇 第2段階と同じ 第26段階 D:o 第4段階と同じ 第27段階 D二〇 第3段階と同じ 第28段階 D二〇 第6段階と同じ 得られた保護された樹脂結合はプチドを次いで例1の方
法により処理しそして分析する。
セファデックスG25およびセファデックスG50を使
用したゲ゛ル濾過により測定された分子量は約3000
であり、一方理論分子量は2936.38である。
前記flJ 1および例2のポリハプチドに関して実施
されたアミノ酸分析の結果は次の表に要約されている。
アミノ酸分析はMoore and 5teinのアミ
ノ酸分析法による常法に従って実施された。そこに与え
られる数字は各アミノ酸のモルチすなわちはプチド中の
100個のアミノ酸当りのそれぞれのアミノ酸の数を意
味している。表に与えられている数字は理論値に満足に
合致する。
Asp  Ser  (nu  Gay Ala   
Ile  Leu  Lys  Arg例1 6.99
4.1120.942.5326.613.2816.
875.3913.27例210.457.0317.
092.7530.436.7415.48 − 10
.02本発明は決して前記具体例に限定されるものでは
ない。すなわち、ポリペプチド中造においては、樹脂は
、ベンゼン環を含有し且つ更にエステル化によりN−保
護アミノ酸を結合させる能力を有する少くとも一つの基
を含有する任意の物質でありうる。そのエステル結合は
比較的容易に加水分解されなくてはならず、そして勿論
これはポリペプチド中のRプチビ結合よりも一層容易に
切断されなくてはならない。しかしながらそのエステル
結合は合成下の反応条件に耐え得るに充分なだけ安定で
なくてはならない。
グルタミンおよびア子パラギン単位の結合の場合には、
前記カップリング剤のジシクロへキシルカルボジイミド
の代りに、カップリングをいわニル活性エステル例えば
シアノメチル、チオフェニルまタハニトロフェニルエス
テルHe用−L、、て実施することができる。合成の溶
媒としては、いわゆる中性溶媒特にいくらか親水性また
は「中極性」である溶媒が適当である。
N−アミノ酸の保護のために有用な基に関しては、1個
または2個のメチル基がフェニルにより置換された第3
級ブチルオキシカルボニル基を有利に使用しうろことが
認め゛られている。
これに関しては、合成により得られる生成物は、N−保
護基を与えられそしてエステル化により樹脂に結合され
るということ、そして有利には分解されることなく長期
間保存できるものであることを述べることができる。ポ
リぼヲチドの使用に関連して、保護基および商脂部分が
次いで除去されうる。
本発明の生成物に与えられているアミノ酸配列において
は、末端基(保護基および樹脂部分の除去後)は常にそ
れぞれのアミノ基およびカルボ゛キンル基である。アミ
ン基は鎖の左端に見出され、一方カルポ゛キンル基はア
ミノ酸配列の反対の端に見出される。
特許出願人  アーペー・ボニエルフエレターゲ゛ン外
1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)免疫的に活性の担体に共有結合的に結合せしめられ
    た、次記すなわち 【遺伝子配列があります】 (式中、R_1はHまたはH−Ala−Ser−Leu
    −Glu−Ala−Ala−Ile−Ala−を表わし
    そしてR_2はOHまたはGlu−Ala−Ala−L
    eu−Gln−Arg−Ala−Lys−Gln−As
    p−OHを表わす) のアミノ酸配列で表わされることを特徴とする、抗原的
    に活性な合成ポリペプチドからなる抗原薬剤。 2)担体が蛋白質である、前記第1項記載の薬剤。 3)蛋白質がアルブミンである、前記第2項記載の薬剤
    。 4)薬物学的に許容しうる担体または希釈剤と組合わさ
    れた状態でポリペプチドを包含する、前記第1〜3項の
    いずれかに記載の抗原薬剤。
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