WO2016056665A1 - 白血球の細胞外トラップ形成の阻害剤 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a leukocyte extracellular trap formation inhibitor comprising a peptide fragment similar to lactoferrin as an active ingredient and a composition for treating a disease associated with leukocyte extracellular trap formation.
- the present invention also relates to a method for treating a disease associated with leukocyte extracellular trap formation using the inhibitor or composition.
- NETs neutrophil extracellular traps
- neutrophils are activated by bacterial infection, the morphology of the lobular nucleus and the distribution of chromatin become unknown, and then the nuclear membrane disappears, resulting in a chromatin structure
- NETs center on DNA, and histone 3 (H3) and elastase play an important role in its action. NETs formation will locally collect antimicrobial molecules that effectively kill microorganisms.
- Non-patent document 2 proteins from neutrophils, in particular antibacterial proteins contained in azurophilic granules and second granules, are secreted by degranulation, and proteins related to cell structures are also secreted. These proteins are also referred to as NETs constituent proteins, neutrophil elastase, histone, myeloperoxidase, F-actin, lactoferrin, matrix metalloprotease 9, LL37, cathepsin G, BPI, proteinase 3, calprotectin, azulocidin, lysozyme C, Defensins, catalases and the like have been reported (Non-patent Document 3).
- Lactoferrin is contained in the second granule of neutrophils, and neutrophils form NETs, eventually degranulate and released to the surroundings (Non-patent Reference 1). Lactoferrin is well conserved in mammals, and there are few species differences in its function. At present, its physiological activity has attracted attention as a protein of milk components and is commercially available. However, it has been reported that milk does not show an inhibitory effect on NET formation of bovine neutrophils (Non-patent Document 4).
- NETs are also involved in thrombus growth / growth.
- histones contained therein condense platelets, and platelet thrombi are formed based on NETs.
- neutrophil elastase and cathepsin G contained in NETs degrade the tissue factor pathway inhibitory factor and promote blood coagulation reaction. The role which keeps microorganisms etc. locally by the effect
- SLE Systemic lupus erythematosus
- Non-patent Documents 6 and 7 It is known that antibacterial peptide LL37 and DNA in NETs exist in the serum of SLE patients (Non-patent Documents 6 and 7). These are recognized as autoantigens by B cells and autoantibodies are produced. In addition, neutrophils of SLE patients are more likely to cause NETosis than neutrophils of healthy individuals (Non-patent Document 6). These factors are believed to induce chronic inflammation. Also in anti-neutrophil cytoplasmic antibody (ANCA) -related vasculitis as a disease caused by autoantibodies, the IgG fraction in the patient's serum has about twice the ability of neutrophils to form NETs than the IgG fraction of healthy individuals Have been reported (Non-Patent Documents 8 and 9).
- ANCA anti-neutrophil cytoplasmic antibody
- Non-Patent Document 1 The relationship between NETs formation and diseases has been noticed recently since the report by Brinkman et al. (Non-Patent Document 1) in 2004, and new diseases caused by NETs formation in the future. Will be revealed. As described above, NETs formation plays an important role in defense against infection in living organisms, but depending on the pathological condition, it may be necessary to inhibit NETs formation to improve the pathological condition.
- Non-Patent Document 10 myeloperoxidase activity affects netosis (Non-patent Document 11), and the phenomenon that neutrophils form NETs and die, that is, netosis, is a process different from apoptosis and necrosis ( Non-Patent Document 10) is known.
- Patent Document 1 There is a prior art of preventing autoimmune diseases of type I diabetes and rheumatoid arthritis using a basic protein fraction derived from milk as an active ingredient (Patent Document 1), but regulation of immune cells and inflammatory properties centering on lymphocytes This content is specialized for cytokine suppression and is not related to NETs formation inhibitory action. So far, no drug has been reported to treat diseases caused by NETs formation.
- An object of the present invention is to provide a fundamental therapeutic agent for diseases caused by the formation of extracellular traps of leukocytes, in particular, a safe and effective therapeutic agent and a therapeutic method suitable for long-term remission maintenance (relapse suppression). That is.
- the lactoferrin fragment exhibits a remarkable effect of suppressing the formation of NETs and can fundamentally treat NETs-related diseases.
- the white blood cell is any one selected from the group consisting of neutrophils, eosinophils, basophils, monocytes, macrophages and mast cells.
- the disease is selected from the group consisting of vasculitis syndrome, ANCA-related vasculitis, systemic lupus erythematosus, local Schwarzmann reaction, acute kidney injury with ischemia-reperfusion injury (AKI), and disseminated intravascular coagulation.
- the composition according to any one of [22] to [26] which is in the form of an injection.
- the composition according to any one of [22] to [26] which is administered orally.
- the present invention can provide a treatment method with few side effects for diseases caused by the formation of extracellular traps of leukocytes. Moreover, since there are few side effects, it has the advantage that it can be used safely in a wide range of patients and patient reserve groups.
- the inhibitor and composition of the present invention can be widely used in a wide range of subjects such as elderly people, subjects with reduced immunity such as cancer-bearing patients, cases of complications of infectious diseases, subjects with a history of tuberculosis and the like.
- a therapeutic agent and a therapeutic method for diseases associated with the formation of leukocyte extracellular traps that have few side effects even when used for a long period of time.
- it is useful as a relapse inhibitor for a subject after acute phase symptoms have been ameliorated, and as a therapeutic agent when the disease becomes chronic.
- the base sequence is described with the 5 ′ end on the left side and the 3 ′ end on the right side.
- the amino acid sequence is described with the amino terminus (N terminus) on the left and the carboxy terminus (C terminus) on the right.
- each amino acid is represented by one-letter code or three-letter code as follows.
- Leukocyte extracellular trap formation inhibitor The present invention provides, as a first aspect, a leukocyte extracellular trap formation inhibitor (hereinafter referred to as "inhibitor of the present invention") containing a lactoferrin fragment.
- Extracellular traps have been reported to be formed by various leukocytes, such as neutrophils (Brinkmann, V., et al., Science 2004; 303: 1532-1535.), Basophils (Yosefi).
- the inhibitor of the present invention can condense and / or condense the fiber component, thereby suppressing the release of the fiber component. Therefore, when the inhibitor of the present invention is used, it is released not only from the neutrophils used in the Examples but also from other leukocytes (for example, basophils, mast cells, monocytes (for example, macrophages) during extracellular trap formation. It can be seen that the fiber components also condense and / or condense, thereby inhibiting the extracellular trap formation of these leukocytes.
- leukocytes for example, basophils, mast cells, monocytes (for example, macrophages
- the lactoferrin fragment which is an active ingredient of the inhibitor of the present invention is particularly as long as it is derived from the milk of mammals (eg, monkeys, cows, goats, sheep, humans, camels, horses, dogs, cats, mice and rats). Although not limited, it is preferably a fragment of lactoferrin derived from mammalian milk that can be ingested by humans (eg, bovine, goat, sheep, human milk), more preferably a fragment of lactoferrin derived from human milk. is there. Alternatively, lactoferrin and fragments thereof may be derived from the neutrophil of the mammal.
- the amino acid sequences of lactoferrin derived from various mammals are known (see Table 2 below).
- the lactoferrin fragment is not particularly limited as long as it is obtained by fragmenting full-length lactoferrin, and an acidic fragment containing many acidic amino acid residues or a basic fragment containing many basic amino acid residues (basic fraction) ).
- the ranked ferrin fragment is a fragment obtained by pepsin digesting full length lactoferrin, preferably a basic fragment, and in another embodiment the lactoferrin fragment is lactoferricin.
- the acidic amino acid residue means an amino acid residue selected from aspartic acid (D) and glutamic acid (E).
- the basic amino acid residue means an amino acid residue selected from arginine (R), histidine (H) and lysine (K).
- the LF fragment of the present invention optionally contains "X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5-X6" (9-mer) or "X1-K-C-X2" (4-mer), Alternatively, it may be composed of these amino acid sequences.
- the LF fragment of the present invention is "X1-K-C" (3mer), “X1-K-C-X2" (4mer), “X1-K-C-X2-X3" (5-mer), “X1-K-C-X2-X3-X4-Q” (7mer), “X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5" (8-mer), "X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5-X6" (9-mer), "X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5-X6-X7” (10mer), “X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5-X6-X7-X7” (11-mer) and “X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5-X6-X7-X8” -X9 "(12mer) It may contain any one
- the LF fragment of the present invention may further contain a residue X0 on the N-terminal side of the residue X1 of the generic sequence.
- an additional amino acid sequence X10-X11-X12-P-X13-X14-X15-C-X16-X17-X18-X19-X20 is added to the C-terminal side of residue X9 of the generic sequence. May be included.
- the LF fragment of the present invention includes the following amino acid sequence.
- X13 S. P. I.
- the LF fragment of the present invention may contain an additional amino acid sequence X at one or both of the N-terminal side of residue X0 and the C-terminal side of residue X20 of the generic sequence.
- the LF fragment of the present invention includes the following amino acid sequence. X-X0-X1-K-C-X2-X3-X4-Q-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-P-X13-X14-X15-C-X16-X17-X18- X19-X20-X [X0 to X20 in the amino acid sequence are as described above, X is an amino acid sequence consisting of 1 to 16 arbitrary amino acid residues. ]
- the LF fragment of the present invention consists of any one amino acid sequence selected from the group consisting of each amino acid sequence shown in SEQ ID NOs: 6 to 16.
- SEQ ID NOs: 6 to 16 are amino acid sequences of lactoferricin derived from various animals (see Table 3 below).
- amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 6 to 16 can be comprehensively expressed by the above generic sequences.
- the lactoferrin fragment has an activity of inhibiting the formation of an extracellular trap of leukocytes as shown in the following examples.
- leukocytes are derived from organisms forming leukocyte extracellular traps, preferably derived from vertebrates, more preferably It is derived from a mammal. Examples of mammals include monkeys, cows, goats, sheep, humans, camels, horses, dogs, cats, mice and rats, preferably humans.
- the leukocyte is derived from the above, and is preferably any one selected from the group consisting of neutrophils, eosinophils, basophils, monocytes, macrophages and mast cells. More preferably, it is any one selected from the group consisting of neutrophils, basophils, monocytes, macrophages and mast cells, and more preferably neutrophils.
- the leukocytes were cultured in the presence and absence of the lactoferrin fragment, that is, the LF fragment of the present invention, and microscopic observation of the culture system showed that the formation of extracellular traps was reduced in the presence of the LF fragment of the present invention. Confirming that the activity of inhibiting the formation of leukocyte extracellular traps can be confirmed.
- the leukocytes are treated with an extracellular trap formation promoter (paramethoxyamphetamine (PMA), lipopolysaccharide (LPS), etc.) before the addition of the LF fragment of the present invention. preferable.
- PMA paramethoxyamphetamine
- LPS lipopolysaccharide
- the activity of inhibiting leukocyte extracellular trap formation can be confirmed by collecting the culture supernatant of the above culture system and measuring the DNA concentration in the supernatant.
- a DNA concentration is mainly due to the DNA released into the culture supernatant when the extracellular trap is formed.
- the DNA concentration in the supernatant is reduced compared to the conditions in the absence of the LF fragment of the present invention.
- the leukocytes are preferably treated with an extracellular trap formation promoter (paramethoxyamphetamine (PMA), lipopolysaccharide (LPS, etc.) before addition of the LF fragment of the present invention.
- PMA paramethoxyamphetamine
- LPS lipopolysaccharide
- the concentration of DNA can be easily measured using a commercially available kit (Picogreen dsDNA assay reagent (P11896 Invitrogen)).
- Basophils Yosefi, S., et al., Nat Med 2008; 14: 949-953.
- Mast cells von Kockritz-Brickweed M, et al., Blood 2008; 111: 3070-3080.
- Monocytes Webster SJ, et al., J Immunol 2010; 185: 2968-2979: for example, macrophages (Chow, OA, et al., Cell Host & Microbe, Volume 8, Issue 5, 445). 454, 18 November 2010)).
- the LF fragment of the present invention may be modified with a compound.
- the LF fragment of the present invention may be modified protein (Patent No. 4195486, Patent No. 4261531, International Publication No. WO2009 / 113743), another protein or a fragment thereof (eg, blood stable protein) It may be a fusion protein (Japanese Patent Application No. 2012-98085) fused with IgG, albumin or a fragment thereof.
- treatment method of the present invention it is possible to effectively inhibit formation of leukocyte extracellular traps. That is, by using the inhibitor of the present invention, a disease associated with the formation of leukocyte extracellular trap can be treated (hereinafter referred to as “the treatment method of the present invention”).
- treatment generally means ameliorating the symptoms of humans and non-human mammals.
- improvement refers to, for example, a case where the degree of the disease is reduced or not worsened as compared with the case where the LF fragment of the present invention is not administered, and also includes the meaning of prevention.
- the treatment target is an organism suffering from or at risk of suffering from a disease associated with extracellular trap formation of leukocytes, preferably a vertebrate, and more preferably a mammal.
- mammals include mammals selected from the group consisting of humans, cows, horses, goats, sheep, dogs and cats, more preferably humans.
- the “disease related to the formation of leukocyte extracellular trap” is not particularly limited as long as an increase in leukocyte extracellular trap formation is observed in the patient.
- Such diseases include, for example, vasculitis syndrome, ANCA-related vasculitis (Wegener's granulomatosis, microscopic polyangiitis, allergic granulomatous vasculitis, etc.), acute kidney injury with ischemia-reperfusion injury ( AKI), systemic lupus erythematosus (SLE), appendicitis, Aspergillus infection, pneumonia, pneumococcal infection, necrotizing fasciitis, streptococcal infection, sepsis, preeclampsia, Crohn's disease, schistosomiasis, periodontitis Tuberculosis, mastitis, malaria, cystic fibrosis, and deep vein thrombosis (von Bruhl, ML, et al., J Exp Med.
- Vasculitis syndrome is classified into large vasculitis, medium vasculitis, and small vasculitis depending on the size of the developing blood vessel.
- NETs-related diseases such as the above-mentioned ANCA-related vasculitis and SLE are classified as small vasculitis, but the severity of nodular polyarteritis, which is medium-sized vasculitis (Guidelines for the diagnosis and treatment of cardiovascular disease (2006-2006) The 2007 Joint Research Group report)), septicemia, and solid cancers are frequently combined with DIC.
- cytotoxicity due to the formation of extracellular traps (eg NETs) of leukocytes results in vascular endothelial damage, thus resulting in organ dysfunction.
- extracellular traps for example, NETs
- the LF fragment of the present invention prevents vascular endothelial injury by inhibiting the formation and release / diffusion of leukocyte extracellular traps (for example, NETs), and further shows an organ protective effect by inhibiting the cascade of thrombus formation. It is considered that the above-mentioned diseases have a therapeutic effect.
- leukocyte extracellular traps for example, NETs
- the disease targeted by the treatment method of the present invention is vasculitis syndrome, ANCA-related vasculitis (Wegener's granulomatosis, microscopic polyangiitis, allergic granulomatous vasculitis, etc.), systemic lupus erythematosus, local Acute renal injury (AKI) with Schwartzman reaction and ischemia-reperfusion injury, more preferably microscopic polyangiitis with an increase in blood MPO-ANCA (myeloperoxidase specific anti-neutrophil cytoplasmic antibody) antibody titer, Allergic granulomatous vasculitis or disseminated intravascular coagulation (DIC).
- ANCA-related vasculitis Wegener's granulomatosis, microscopic polyangiitis, allergic granulomatous vasculitis, etc.
- systemic lupus erythematosus erythematosus
- AKI local Acute renal injury
- lactoferrin is used to treat autoimmune diseases of type I diabetes and rheumatoid arthritis (Patent Document 1).
- autoimmune diseases such as type I diabetes and rheumatoid arthritis
- extracellular traps of leukocytes are reported. Since the formation of is not considered as the main etiology, it can be said that in the treatment according to the report, lactoferrin is likely to act without the formation of extracellular traps. That is, in the present invention, the lactoferrin fragment can be said to exhibit a therapeutic action against the above diseases by a completely new mechanism, that is, a mechanism that inhibits the formation of leukocyte extracellular traps.
- Steroids and immunosuppressants are used for treatment of SLE treatment and diseases caused by ANCA, but these treatment methods involve physical burden on the patient (side effects, etc.) and cause pain and other diseases. There is a problem that the risk of inducing (infection) is high. On the other hand, in the present invention, since a lactoferrin fragment contained in food is used as an active ingredient conventionally, there are few side effects, no pain is imposed on the patient, and there is an advantage that there is less risk of inducing other diseases. .
- composition of the present invention provides a composition for treating a disease related to extracellular trap formation of leukocytes (hereinafter, “composition of the present invention”) comprising the LF fragment of the present invention.
- composition means one containing an additive such as a carrier used in the preparation of an active ingredient useful in the present invention (the lactoferrin fragment of the present invention).
- the “LF fragment of the present invention” and the “disease associated with extracellular trap formation of leukocytes” are as described above.
- the administration route of the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a generally adopted route. Specific examples include oral, sublingual, nasal, transpulmonary, transdigestive tract, and transdermal. , Ophthalmic injection, intravenous injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, intraperitoneal injection, local injection, and surgical implantation, preferably oral administration and intravenous administration.
- the composition of the present invention may be a solid agent such as a capsule, a tablet or a powder, or a liquid agent such as a solution, suspension or emulsion, or a semi-liquid preparation such as an ointment, cream or paste.
- the composition is preferably a solid preparation.
- the composition is a solid or liquid including a freeze-drying method.
- the composition may be prepared as a solution (including spray) such as a solution, suspension or emulsion, or as a semi-liquid formulation such as an ointment, cream or paste, or as a poultice formulation. Also good.
- the LF fragment of the present invention can also be added to foods and feeds and consumed by humans or non-human target animals as foods or feeds. Such food or feed production methods are also known to those skilled in the art. In addition, it can be formulated as an injection as a solution formulation. Furthermore, the LF fragment of the present invention may be added as it is or after it is formulated into a nutrient or food / drink.
- the LF fragments of the present invention may be used alone or may be formulated with other pharmacologically acceptable components.
- a composition for oral administration such as powder, granule, tablet, capsule, etc.
- it is formulated by a conventional method using starch, lactose, sucrose, mannitol, carboxymethylcellulose, corn starch, inorganic salts, etc.
- a coating agent, a binder, a disintegrant, a surfactant, a lubricant, a fluidity promoter, a colorant, a fragrance, and the like can be appropriately used for this type of composition. .
- the composition of the present invention may contain a therapeutically effective amount of the active ingredient lactoferrin fragment.
- the “therapeutically effective amount” means that the amount of the active ingredient is administered to the subject so that the symptoms of the disease related to the formation of extracellular traps of leukocytes are compared to the case where the lactoferrin fragment is not administered, It refers to the amount that does not worsen and does not worsen, and also includes the meaning of an amount effective in prevention.
- the therapeutically effective amount is 0.001-10 g / kg / day, 0.005-10 g / kg / day, 0.01-10 g / kg / day, 0.01-5 g / kg. / Day.
- the therapeutically effective amount When administered to humans, the therapeutically effective amount is generally 10 mg to 15,000 mg, 10 mg to 12,000 mg, 10 mg to 10,000 mg, 20 mg to 10,000 mg, 20 mg to 8,000 mg per day, The amounts are 30 mg to 8,000 mg and 30 mg to 6,000 mg.
- the therapeutically effective amount is 0.001 to 10 g / kg / day, 0.005 to 10 g / kg / day, 0.01 to 10 g / kg / day, 0.01 to 5 g / day. kg / day.
- the therapeutically effective amount is generally 10 mg to 15,000 mg, 10 mg to 12,000 mg, 10 mg to 10,000 mg, 20 mg to 10,000 mg, 20 mg to 8,000 mg per day, The amounts are 30 mg to 8,000 mg and 30 mg to 6,000 mg.
- Such daily doses can be administered once or in portions to patients in need of treatment for diseases associated with extracellular trap formation of leukocytes.
- the dose and frequency of administration of the composition of the present invention vary depending on various factors such as the subject's species, body weight, sex, age, tumor disease progression, and administration route, but doctors, veterinarians, A person skilled in the art such as a dentist or a pharmacist can determine the dose in consideration of each factor.
- the above-mentioned therapeutically effective amount, dosage and administration frequency list typical numerical values, and it is fully conceivable that even if a numerical value exceeding or below this value is effective for treatment. Therefore, numerical values exceeding or below the therapeutically effective amount, dosage and administration frequency are also included as the therapeutically effective amount, dosage and administration frequency of the composition of the present invention.
- a 15 ml conical tube is centrifuged at 400 ⁇ g for 20 minutes in a swinging centrifuge at room temperature (15 to 30 ° C.), and the conical tube is gently taken out. Remove the uppermost brown plasma layer and the lymphocyte / monocyte layer immediately below it with an aspirator. Also, remove the transparent layer below the lymphocyte / monocyte layer as much as possible.
- a thin pink layer under the clear layer is removed with a Pasteur pipette and phosphate buffered saline (PBS (-); sodium chloride 137 mM, potassium chloride 2.7 mM, hydrogen phosphate to wash neutrophils) Transfer to a test tube containing disodium dodecahydrate 8.1 mM, potassium dihydrogen phosphate 1.47 mM).
- the test tube containing the neutrophil is centrifuged at 200 ⁇ g for 10 minutes at room temperature (15 to 30 ° C.). Remove the test tube and discard the supernatant. Add 4 ° C sterilized water to the neutrophil in the test tube and leave it on ice for 30 seconds to hemolyze the mixed red blood cells.
- Neutrophil pretreatment method (NETs formation inhibition) and Netosis (NETs formation) induction method Neutrophils about 1 hour after neutrophil isolation described in "1. Isolation method of human neutrophils" above Pretreatment was performed. Neutrophils in 8 well- ⁇ slides (Cat. No. ib 80826 Ibidi®) in approximately 400 ⁇ l medium DMEM + 2% human serum Alb (Serum human albumin; Product No. A9080 Sigma + 4 mM L-glutamine). The cells were seeded at 10 5 cells / well, lactoferrin peptide fragments were added, and pretreatment was performed at room temperature for 30 minutes.
- each peptide consisting of the 316th to 332rd amino acid residues is an F-MOC method.
- -Fluorenylmethyloxycarbonyl group was chemically synthesized using ABI 433A peptide Synthesizer (Life Technology). The amino acid sequence of the prepared peptide was analyzed by protein sequencer PPSQ-21A (Shimadzu Corporation).
- the present invention can provide a treatment method with few side effects for diseases caused by the formation of extracellular traps of leukocytes.
- it since it has low side effects, it has the advantage that it can be used with confidence in a wide range of patients and patient reserve groups.
- the lactoferrin fragment in the present invention is different from the action mechanism (Patent Document 1) reported in the past. It can be said that the therapeutic action is exhibited by a completely new mechanism of action.
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Abstract
Description
ラクトフェリンは哺乳動物において良く保存され、その機能に種差はあまりみられない。また、現在は牛乳成分のタンパク質としてその生理活性が注目され、市販されている。ただし、牛乳は、ウシの好中球のNETs形成に対し阻害効果を示さないことが報告されている(非特許文献4)。
NETs形成と疾患との関連が注目されるようになったのは、2004年のBrinkmanらによる報告(非特許文献1)以来、最近のことであり、今後、NETs形成が原因となる新たな疾患が明らかにされるであろう。このように、NETs形成は、生体の感染防御において重要な役割を果たすものであるが、病態によっては、NETs形成を阻害することが病態の改善に必要な場合も考えられる。
その他、ミエロペルオキシダーゼ(MPO)活性がネトーシスに影響すること(非特許文献11)、好中球がNETsを形成して細胞死する現象、すなわちネトーシス、はアポトーシスやネクローシスとは異なるプロセスであること(非特許文献10)などが知られている。
[1] X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9
で示されるアミノ酸配列を含むペプチドを有効成分として含む、白血球の細胞外トラップ形成阻害剤。
[上記アミノ酸配列において
X1=S、T、F、A、K、E又はQであり;
X2=R、F、S、Y、A又はLであり;
X3=Q、R、K、又はMであり;
X4=W又はFであり;
X5=R、W、V、N、S又はEであり;
X6=R、N、E、K又はMであり;
X7=M、L又はIであり;
X8=R、K又はNであり;かつ
X9=K又はRである。]
[2] 前記アミノ酸配列においてX1=S又はTである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[3] 前記アミノ酸配列においてX2=R、F、S、Y又はAである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[4] 前記アミノ酸配列においてX3=Q、R又はKである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[5] 前記アミノ酸配列においてX4=Wである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[6] 前記アミノ酸配列においてX5=Rである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[7] 前記アミノ酸配列においてX6=R又はNである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[8] 前記アミノ酸配列においてX7=M又はLである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[9] 前記アミノ酸配列においてX8=R又はKである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[10] 前記アミノ酸配列においてX9=Kである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[11] 前記アミノ酸配列においてX1=Sである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[12] 前記アミノ酸配列においてX3=Qである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[13] 前記アミノ酸配列においてX7=Mである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[14] 前記アミノ酸配列においてX8=Rである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[15] 残基X1のN末端側にさらに残基X0を含み、X0=A、M、W、G、S、E又はYである、前記[1]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[16] X0=Aである、前記[15]に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[17] 残基X9のC末端側にさらなるアミノ酸配列X10−X11−X12−P−X13−X14−X15−C−X16−X17−X18−X19−X20を含む、前記[1]~[16]のいずれか1項に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[上記アミノ酸配列において
X10=V、L、T、A 好ましくはX10=V、Lより好ましくはX10=Vであり;
X11=G、R、N 好ましくはX11=G、R より好ましくはX11=Gであり;
X12=G、A、V 好ましくはX12=G、A より好ましくはX12=Gであり;
X13=S.P.I.L好ましくは X13=S、Pより好ましくはX13=Sであり;
X14=V、I、L、M 好ましくは X14=V、Iより好ましくはX14=Vであり;
X15=S、T、F、R 好ましくはX15=S、T より好ましくはX15=Sであり;
X16=I、V、T、A 好ましくはX16=I、V より好ましくはX=1であり;
X17=R、K 好ましくはX17=Rであり;
X18=R、K 好ましくはX18=Rであり;
X19=A、T、D、S、Y 好ましくはX19=A、Tであり;
X20=S、F好ましくはX20=Sである。]
[18] 前記ペプチドが配列番号6~16に示される各アミノ酸配列からなる群より選択されるいずれか1つのアミノ酸配列からなる、前記[1]~[14]のいずれか1項に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[19] 前記ペプチドが0.001~10g/kg/日の量になるように調製された、前記[1]~[18]のいずれか一項に記載の阻害剤。
[20] 前記白血球は、好中球、好酸球、好塩基球、単球、マクロファージ及び肥満細胞からなる群から選択されるいずれか1つのものである、前記[1]~[19]のいずれか一項に記載の阻害剤。
[21] 前記白血球が好中球である、前記[1]~[20]に記載の阻害剤。
[22] X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9
で示されるアミノ酸配列を含むペプチドを有効成分として含む、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患を治療するための組成物。
[上記アミノ酸配列において
X1=S、T、F、A、K、E又はQであり;
X2=R、F、S、Y、A又はLであり;
X3=Q、R、K、又はMであり;
X4=W又はFであり;
X5=R、W、V、N、S又はEであり;
X6=R、N、E、K又はMであり;
X7=M、L又はIであり;
X8=R、K又はNであり;かつ
X9=K又はRである。]
[23] 前記ペプチドが0.001~10g/kg/日の量になるように調製された、前記[22]に記載の組成物。
[24] 前記白血球は、好中球、好酸球、好塩基球、単球、マクロファージ及び肥満細胞からなる群から選択されるいずれか1つのものである、前記[22]又は[23]に記載の組成物。
[25] 前記白血球が好中球である、前記[22]又は[23]に記載の組成物。
[26] 前記疾患は、血管炎症候群、ANCA関連血管炎、全身性エリテマトーデス、局所シュワルツマン反応、虚血再灌流障害を伴う急性腎障害(AKI)及び播種性血管内凝固からなる群より選択されるいずれか1つである、前記[22]~[25]のいずれか一項に記載の組成物。
[27] 食品の形態にある、前記[22]~[26]のいずれか一項に記載の組成物。
[28] 注射剤の形態にある、前記[22]~[26]のいずれか一項に記載の組成物。
[29] 経口投与されるものである、前記[22]~[26]のいずれか一項に記載の組成物。
[30] 経皮投与されるものである、前記[22]~[26]のいずれか一項に記載の組成物。
本発明の阻害剤及び組成物は、高齢者、担癌患者など免疫の低下した被験者、感染症合併症例、結核既往のある被験者など幅広い被験者層に広く使用できる。また、長期間使用しても副作用の少ない、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患の治療薬及び治療方法が提供される。特に、前記疾患に治療において長期的な薬剤の使用が必要な場合、急性期症状が寛解した後の被験者の再発抑制剤として、また、前記疾患が慢性化した場合の治療薬として有用である。
なお、本明細書において引用した全ての文献、および公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込むものとする。また、本明細書は、2014年10月8日に出願された本願優先権主張の基礎となる日本国特許出願(特願2014−207415号)の明細書及び図面に記載の内容を包含する。
また、各アミノ酸は以下の通り1文字表記又は3文字表記で示される。
本発明は、第1の態様として、ラクトフェリン断片を含む、白血球の細胞外トラップ形成阻害剤(以下、「本発明の阻害剤」という)を提供する。
細胞外トラップは、様々な白血球で形成されることが報告されており、例えば、好中球(Brinkmann,V.,et al.,Science 2004;303:1532−1535.)、好塩基球(Yousefi,S.,et al.,Nat Med 2008;14:949−953.)、肥満細胞(von Koeckritz−Blickwede M,et al.,Blood 2008;111:3070−3080.)、単球(Webster SJ,et al.,J Immunol 2010;185:2968−2979):例えば、マクロファージ(Chow,O.A.,et al.,Cell Host & Microbe,Volume 8,Issue 5,445−454,18 November 2010))などで生じることが報告されている。
これら白血球が形成する細胞外トラップは、DNAと顆粒タンパク質(granule protein)を主成分とする線維成分が放出されるという共通の特徴を有していることが報告されている(Simon,D.,et al,Allergy 68(2013)409−416)。
これに対し、本発明の阻害剤は、前記線維成分を凝縮及び/又は縮合させ、これによって同線維成分の放出を抑制することができる。従って、本発明の阻害剤を用いれば、実施例で用いた好中球だけではなく、他の白血球(例えば、好塩基球、肥満細胞、単球(例えば、マクロファージ)から細胞外トラップ形成時に放出される線維成分も凝縮及び/又は縮合させ、それによって、これらの白血球の細胞外トラップ形成を阻害できることが分かる。
本発明の阻害剤の有効成分であるラクトフェリン断片は、哺乳動物(例えば、サル、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ヒト、ラクダ、ウマ、イヌ、ネコ、マウス及びラット)の乳由来のものである限り特に限定されないが、好ましくは、ヒトが摂取可能な哺乳動物乳(例えば、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ヒトの乳)に由来するラクトフェリンの断片であり、より好ましくは、ヒトの乳由来のラクトフェリンの断片である。あるいは、ラクトフェリン及びその断片は、前記哺乳動物の好中球に由来するものであってもよい。
種々の哺乳動物に由来するラクトフェリンのアミノ酸配列が公知である(下記表2参照)。
ここで酸性アミノ酸残基とは、アスパラギン酸(D)及びグルタミン酸(E)より選択されるアミノ酸残基を意味する。
また、塩基性アミノ酸残基とは、アルギニン(R)、ヒスチジン(H)及びリジン(K)より選択されるアミノ酸残基を意味する。
X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9
[上記アミノ酸配列において
X1=S、T、F、A、K、E又はQであり;
X2=R、F、S、Y、A又はLであり;
X3=Q、R、K、又はMであり;
X4=W又はFであり;
X5=R、W、V、N、S又はEであり;
X6=R、N、E、K又はMであり;
X7=M、L又はIであり;
X8=R、K又はNであり;かつ
X9=K又はRである。]
ジェネリック配列において、X1は、好ましくはX1=S又はTであり、より好ましくはX1=Sである。
X2は、好ましくはX2=R、F、S、Y又はAである。
X3は、好ましくはX3=Q、R又はKであり、より好ましくはX3=Qである。
X4は、好ましくはX4=Wである。
X5は、好ましくはX5=Rである。
X6は、好ましくはX6=R又はNである。
X7は、好ましくはX7=M又はLであり、より好ましくはX7=Mである。
X8は、好ましくはX8=R又はKであり、より好ましくはX8=Rである。
X9は、好ましくはX9=Kである。
即ち、本発明のLF断片は、
「X1−K−C」(3マー)、
「X1−K−C−X2」(4マー)、
「X1−K−C−X2−X3」(5マー)、
「X1−K−C−X2−X3−X4」(6マー)、
「X1−K−C−X2−X3−X4−Q」(7マー)、
「X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5」(8マー)、
「X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6」(9マー)、
「X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7」(10マー)、
「X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8」(11マー)及び
「X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9」(12マー)
からなる群より選択されるいずれか1つのアミノ酸配列を含むもの、あるいは同アミノ酸配列からなるものであってもよく、そのいずれの場合であっても白血球の細胞外トラップ形成を阻害する活性を有する(同活性については下記参照)。
上記3マー~9マーの各アミノ酸配列においてX1~X9は、上記で述べたとおりである。
X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9
[上記アミノ酸配列において
X1~X9は、上記で述べたとおりであり、
X0=A、M、W、G、S、E又はYであり、好ましくは、X0=Aである。]
X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9−X10−X11−X12−P−X13−X14−X15−C−X16−X17−X18−X19−X20
[上記アミノ酸配列において
X1~X9は、上記で述べたとおりであり、
X10=V、L、T、A 好ましくはX10=V、Lより好ましくはX10=Vであり;
X11=G、R、N 好ましくはX11=G、R より好ましくはX11=Gであり;
X12=G、A、V 好ましくはX12=G、A より好ましくはX12=Gであり;
X13=S.P.I.L好ましくは X13=S、Pより好ましくはX13=Sであり;
X14=V、I、L、M 好ましくは X14=V、Iより好ましくはX14=Vであり;
X15=S、T、F、R 好ましくはX15=S、T より好ましくはX15=Sであり;
X16=I、V、T、A 好ましくはX16=I、V より好ましくはX=Iであり;
X17=R、K 好ましくはX17=Rであり;
X18=R、K 好ましくはX18=Rであり;
X19=A、T、D、S、Y 好ましくはX19=A、Tであり;
X20=S、F好ましくはX20=Sである。]
X−X0−X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9−X10−X11−X12−P−X13−X14−X15−C−X16−X17−X18−X19−X20−X
[上記アミノ酸配列においてX0~X20は、上記で述べたとおりであり、
Xは1~16個の任意のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列である。]
ここで、「白血球の細胞外トラップ形成を阻害する活性」において、白血球は、白血球の細胞外トラップを形成する生物に由来するものであり、好ましくは脊椎動物に由来するものであり、さらに好ましくは哺乳動物由来のものである。哺乳動物の例としては、サル、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ヒト、ラクダ、ウマ、イヌ、ネコ、マウス及びラットが挙げられ、好ましくは、ヒトである。
また、白血球は、上記由来のものであると同時に、好ましくは、好中球、好酸球、好塩基球、単球、マクロファージ及び肥満細胞からなる群から選択されるいずれか1つのものであり、より好ましくは、好中球、好塩基球、単球、マクロファージ及び肥満細胞からなる群から選択されるいずれか1つのものであり、さらに好ましくは、好中球である。
上記活性の確認試験においては、上記白血球は、本発明のLF断片添加前に、細胞外トラップ形成促進剤(パラメトキシアンフェタミン(PMA)、リポポリサッカライド(LPS)等)で処理されていることが好ましい。
本発明のLF断片によって細胞外トラップの形成が阻害された場合、上清中のDNA濃度は、本発明のLF断片非存在下の条件と比べて低下する。
この場合も、上記白血球は、本発明のLF断片添加前に、細胞外トラップ形成促進剤(パラメトキシアンフェタミン(PMA)、リポポリサッカライド(LPS等)で処理されていることが好ましい。
DNAの濃度は、市販のキット(Picogreen dsDNA assay reagent(P11496 Invitrogen))を用いて簡便に測定することができる。
本発明の阻害剤を用いることにより、効果的に、白血球の細胞外トラップ形成を阻害することが可能である。つまり、本発明の阻害剤を用いることにより、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患を治療することができる(以下、「本発明の治療方法」という)。
本明細書において用いる「治療」なる用語は、一般的には、ヒト及びヒト以外の哺乳動物の症状を改善させることを意味する。また「改善」なる用語は、例えば、本発明のLF断片を投与しない場合と比較して、疾患の程度が軽減する場合及び悪化しない場合を指し、予防という意味をも包含する。
この場合、治療対象(患者)は、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患を患う生物又は患うリスクのある生物であり、好ましくは脊椎動物であり、さらに好ましくは哺乳動物である。哺乳動物の例としては、ヒト、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、イヌ及びネコからなる群より選択される哺乳動物が挙げられ、さらに好ましくは、ヒトである。
本発明の治療方法において、「白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患」とは、患者体内で白血球の細胞外トラップ形成の増加が観察される疾患であれば特に限定されない。
このような疾患としては、例えば、血管炎症候群、ANCA関連血管炎(ウェゲナー肉芽腫症、顕微鏡的多発血管炎、アレルギー性肉芽腫性血管炎等)、虚血再灌流障害を伴う急性腎障害(AKI)、全身性エリテマトーデス(SLE)、虫垂炎、アスペルギルス感染症、肺炎、肺炎双球菌感染症、壊死性筋膜炎、連鎖球菌感染、敗血症、子癇前症、クローン病、住血吸虫症、歯周炎、結核、乳房炎、マラリア、嚢胞性線維症、並びに深部静脈血栓症(von Bruhl,M.L.,et al.,J Exp Med.2012 Apr 9;209(4):819−35)、心筋梗塞(de Boer,O.J.,Thromb Haemost.2013 Feb;109(2):290−7)、腫瘍関連血栓症塞(Demers,M.,Proc Natl Acad Sci U S A.2012 Aug 7;109(32):13076−81)及び播種性血管内凝固(disseminated intravascular coagulation:DIC)(Tobias A.et al.,blood,29 September 2011,vol.118,no.13,p.3708−3714)などの血栓性疾患等が挙げられる(非特許文献2及び12)。血管炎症候群はその発症血管のサイズにより、大型血管炎、中型血管炎、小型血管炎と分類されている。上述したANCA関連血管炎、SLEなどのNETs関連疾患は、小型血管炎に分類されるが、中型血管炎である結節性多発動脈炎の重症化(循環器病の診断と治療に関するガイドライン(2006−2007年度合同研究班報告))や敗血症や固形癌においてもDICを合併することが頻繁にある。 これらの疾患は、白血球の細胞外トラップ(例えばNETs)形成による細胞毒性が血管内皮障害をもたらし、このため臓器の機能不全が生じる。また上記の血栓性疾患においては白血球の細胞外トラップ(例えばNETs)形成が引き金となって、血栓形成のカスケードが促進される。本発明のLF断片は白血球の細胞外トラップ(例えばNETs)の形成および放出・拡散を抑制することにより血管内皮障害を予防し、さらには血栓形成のカスケードを抑制することにより臓器保護的作用を示し、上記疾患に治療効果を奏するものと考えられる。
好ましくは、本発明の治療方法の対象となる疾患は、血管炎症候群、ANCA関連血管炎(ウェゲナー肉芽腫症、顕微鏡的多発血管炎、アレルギー性肉芽腫性血管炎等)、全身性エリテマトーデス、局所シュワルツマン反応及び虚血再灌流障害を伴う急性腎障害(AKI)であり、さらに好ましくは、血中MPO−ANCA(myeloperoxidase specific anti−neutrophil cytoplasmic antibody)抗体価の増加を伴う顕微鏡的多発血管炎、アレルギー性肉芽腫性血管炎又は播種性血管内凝固(DIC)である。
なお、ラクトフェリンを用いてI型糖尿病や関節リウマチの自己免疫疾患を治療することも報告されているが(特許文献1)、I型糖尿病や関節リウマチなどの自己免疫疾患では、白血球の細胞外トラップの形成が主たる病因としては考えられていないことから、前記報告に係る治療において、ラクトフェリンは、細胞外トラップ形成を介さずに作用している可能性が高いといえる。
すなわち、本発明において、ラクトフェリン断片は、全く新規なメカニズム、つまり、白血球の細胞外トラップの形成を阻害するメカニズムにより上記疾患に対する治療作用を示すものといえる。
SLE治療やANCAに起因する疾患の治療はステロイドや免疫抑制剤等が使用されているが、これらの治療方法には患者の肉体的負担を伴い(副作用等)、苦痛を強いるほか、他の疾患(感染症)を誘発するリスクが高いという問題がある。
これに対し、本発明では、従来より食品に含まれるラクトフェリンの断片を有効成分として用いるため、副作用も少なく、患者に苦痛を強いることもなく、他の疾患を誘発するリスクも少ないという利点を有する。
本発明は別の態様として、本発明のLF断片を含む、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患を治療するための組成物(以下、「本発明の組成物」)を提供する。
ここで、「組成物」なる用語は、本発明において有用な活性成分(本発明のラクトフェリン断片)の調製において用いられる担体等の添加物を含有するものを意味する。
本発明の組成物において、「本発明のLF断片」及び「白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患」は、上述の通りである。
本発明の経口投与の場合、組成物は、好ましくは固形剤である。また、注射剤の場合は凍結乾燥手法等を含めた固形剤、もしくは液剤である。経皮投与の場合、組成物は溶液、懸濁液若しくは乳液等の液剤(スプレーを含む)、又は軟膏、クリーム若しくはペースト等の半液体製剤として調製されてもよく、あるいは湿布製剤として調製されてもよい。
さらには、本発明のLF断片をそのまま、あるいは製剤化した後、これを栄養剤や飲食品等に添加してもよい。
例えば、粉末剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤等の経口投与用組成物として調製する場合、澱粉、乳糖、白糖、マンニット、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩類等を用いて常法によって製剤化される。この種の組成物には、前記賦形剤の他に、コーティング剤、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、流動性促進剤、着色料、香料等を適宜使用することができる。
例えば、経口投与の場合、治療上有効量は、0.001~10g/kg/日、0.005~10g/kg/日、0.01~10g/kg/日、0.01~5g/kg/日とすることができる。ヒトに投与する場合、一般的には、治療上有効量として、一日あたり10mg~15,000mg、10mg~12,000mg、10mg~10,000mg、20mg~10,000mg、20mg~8,000mg、30mg~8,000mg、30mg~6,000mgの量である。また、経皮投与の場合、治療上有効量は、0.001~10g/kg/日、0.005~10g/kg/日、0.01~10g/kg/日、0.01~5g/kg/日とすることができる。ヒトに投与する場合、一般的には、治療上有効量として、一日あたり10mg~15,000mg、10mg~12,000mg、10mg~10,000mg、20mg~10,000mg、20mg~8,000mg、30mg~8,000mg、30mg~6,000mgの量である。このような一日あたりの用量を一度にまたは分割して、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患の治療を必要とする患者に投与することができる。
なお、本発明の組成物の投与量及び投与頻度は、対象の種、体重、性別、年齢、腫瘍疾患の進行度、投与経路といった種々の要因に依存して変化するが、医師、獣医師、歯科医師又は薬剤師等の当業者であれば、それぞれの要因を考慮して投与量を決定することができる。
上記の治療上有効量、投与量及び投与頻度は、典型的な数値を列挙したものであり、これを超える数値又は下回る数値であっても治療効果を奏する場合も十分に考えられる。従って、上記の治療上有効量、投与量及び投与頻度を超える数値又は下回る数値であっても、本発明の組成物の治療上有効量、投与量及び投与頻度として包含される。
1.ヒト好中球の単離方法
健常人からEDTA含有注射器(針18~22G)で1回の実験用に15ml~20mlの末梢血を採血した。採血後、3mlのMono−Poly Resolving Medium(CatNo.DSBN100,DSファーマバイオケミカル株式会社)を入れている15mlのコニカルチューブの中に、下層のMono−Poly Resolving Mediumと全血3.5mlを静かに重層する。15mlのコニカルチューブを室温(15~30℃)でスイング式の遠心分離機で400×g、20分間遠心し、コニカルチューブを静かに取り出す。アスピレータ等で最上部の褐色のプラズマ層とその直ぐ下層のリンパ球・単球層を除去する。また、リンパ球・単球層の下層の透明層を可能な限り除く。透明層の下層にある薄いピンク色層をパスツールピペットで取り、好中球を洗浄するためにリン酸緩衝生理食塩水(PBS(−);塩化ナトリウム137mM、塩化カリウム2.7mM、リン酸水素2ナトリウム12水和物8.1mM、リン酸2水素カリウム1.47mM)の入った試験管に移す。好中球の入った試験管を室温(15~30℃)で200×g、10分間遠心する。試験管を取り出し、上清を捨てる。試験管に4℃の滅菌水を好中球に加え、30秒間氷上に静置して、混ざっている赤血球を溶血させる。溶血後、45mlのPBS(−)を加えて200×g、10分間遠心する。試験管を取り出し、上清を捨て、沈殿物を培地DMEM+2%ヒト血清Alb(Serum human albumin;Product No.A9080 Sigma+4mM L−glutamine)に懸濁させ、使用する直前まで8℃で保存した。分離できた好中球数は1×106個/ml~1×107個/mlであり、純度に関してはcytospin後の検体をGiemsa染色処置し目視でカウントし、95~98%であった。
上記「1.ヒト好中球の単離方法」に記載の好中球単離後から約1時間後に好中球の前処置を行った。8well−μ スライド(Cat.No.ib 80826 Ibidi(登録商標))に好中球を400μlの培地DMEM+2%ヒト血清Alb(Serum human albumin;Product No.A9080 Sigma+4mM L−glutamine)に約1.0×105cells/wellで撒き、ラクトフェリンペプチド断片を添加し30分間室温で前処置を行った。
培養上清中を回収し、200×g、10分間遠心し、上精を新しい微小遠心チューブに移す。DNA量の測定はPicogreen dsDNA assay reagent(P11496 Invitrogen)を用い、付随のプロトコルに沿って行った。ヒトラクトフェリンを前処理すると、濃度依存的に培養上清中のDNA濃度が減少し、NETsによるDNAの放出を抑制された。
ウシラクトフェリンを滅菌水に最終量が5%(w/v)になるように溶解し、塩酸を用いて水溶液のpH=2.5 に下げる。その後、ラクトフェリン溶液にペプシン(E/S=1/50)を加え、37℃に5分間静置する。ラクトフェリンの加水分解を、水酸化ナトリウムを用いて水溶液のpH=7.0に調製することで停止させる。ラクトフェリンの塩基性ペプチドはAKTA Explorer 10S(GEヘルスケア・ジャパン)を用いて単離精製した。溶出勾配として、2M 塩化ナトリウムを加えた 20mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH=7.0)を不純物とラクトフェリン未消化物の除去するために、2M 塩化アンモニウムを加えた 20mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH=7.0)によってラクトフェリンの塩基性ペプチド(配列番号6)を溶出した。
ラクトフェリンの酸性ペプチド(NCBI Protein Database Accession Nos.3IAZ_A,3IB1_A、3IB0_A、3IB2_A、4OQO_A 及び4OQO_Bに示す各アミノ酸配列の第316~332番目のアミノ酸残基からなる各ペプチド)は、F−MOC法(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基)に則り、ABI 433A peptide Synthesizer(ライフテクノロジー社)を用いて化学合成を行った。調製ペプチドのアミノ酸配列はプロテインシーケンサーPPSQ−21A(株式会社島津製作所)により解析した。
その他の塩基性ペプチド(配列番号6及び7)の調製は株式会社ピーエイチジャパンに委託した。
ラクトフェリン由来の酸性ペプチドはNETsを抑制することはなかった。塩基性ペプチド(配列番号6)についてはラクトフェリシンをコードする領域に、阻害効果が認めら得た(図2)。また、ラクトフェリシンをコードするペプチド領域(配列番号6及び7)は、容量依存的にNETs形成を阻害した(図3)。
また、非自己免疫疾患モデルにおいて本発明による白血球の細胞外トラップ形成阻害能が確認されたことから、本発明において、ラクトフェリン断片は、過去に報告された作用機序(特許文献1)とは異なる、全く新規な作用機序により治療作用を示すといえる。
Claims (47)
- X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9
で示されるアミノ酸配列を含むペプチドを有効成分として含む、白血球の細胞外トラップ形成阻害剤。
[上記アミノ酸配列において
X1 = S、T、F、A、K、E又はQであり;
X2 = R、F、S、Y、A又はLであり;
X3 = Q、R、K、又はMであり;
X4 = W又はFであり;
X5 = R、W、V、N、S又はEであり;
X6 = R、N、E、K又はMであり;
X7 = M、L又はIであり;
X8 = R、K又はNであり;かつ
X9 = K又はRである。] - 前記アミノ酸配列においてX1=S又はTである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX2=R、F、S、Y又はAである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX3=Q、R又はKである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX4=Wである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX5=Rである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX6=R又はNである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX7=M又はLである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX8=R又はKである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX9=Kである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX1=Sである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX3=Qである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX7=Mである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記アミノ酸配列においてX8=Rである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 残基X1のN末端側にさらに残基X0を含み、X0=A、M、W、G、S、E又はYである、請求項1に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- X0=Aである、請求項15に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 残基X9のC末端側にさらなるアミノ酸配列X10−X11−X12−P−X13−X14−X15−C−X16−X17−X18−X19−X20を含む、請求項1~16のいずれか1項に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
[上記アミノ酸配列において
X10=V、L、T又はAであり;
X11=G、R又はNであり;
X12=G、A又はVであり;
X13=S、P、I又はLであり;
X14=V、I、L又はMであり;
X15=S、T、F又はRであり;
X16=I、V、T又はAであり;
X17=R又はKであり;
X18=R又はKであり;
X19=A、T、D、S又はYであり;
X20=S又はFである。] - 前記ペプチドが配列番号6~16に示される各アミノ酸配列からなる群より選択されるいずれか1つのアミノ酸配列からなる、請求項1~14のいずれか1項に記載の細胞外トラップ形成阻害剤。
- 前記ペプチドが0.001~10g/kg/日の量になるように調製された、請求項1~18のいずれか一項に記載の阻害剤。
- 前記白血球は、好中球、好酸球、好塩基球、単球、マクロファージ及び肥満細胞からなる群から選択されるいずれか1つのものである、請求項1~19のいずれか一項に記載の阻害剤。
- 前記白血球が好中球である、請求項1~20に記載の阻害剤。
- X1−K−C−X2−X3−X4−Q−X5−X6−X7−X8−X9
で示されるアミノ酸配列を含むペプチドを有効成分として含む、白血球の細胞外トラップ形成に関連する疾患を治療するための組成物。
[上記アミノ酸配列において
X1=S、T、F、A、K、E又はQであり;
X2=R、F、S、Y、A又はLであり;
X3=Q、R、K、又はMであり;
X4=W又はFであり;
X5=R、W、V、N、S又はEであり;
X6=R、N、E、K又はMであり;
X7=M、L又はIであり;
X8=R、K又はNであり;かつ
X9=K又はRである。] - 前記ペプチドが0.001~10g/kg/日の量になるように調製された、請求項22に記載の組成物。
- 前記白血球は、好中球、好酸球、好塩基球、単球、マクロファージ及び肥満細胞からなる群から選択されるいずれか1つのものである、請求項22又は23に記載の組成物。
- 前記白血球が好中球である、請求項22又は23に記載の組成物。
- 前記疾患は、血管炎症候群、ANCA関連血管炎、全身性エリテマトーデス、局所シュワルツマン反応、虚血再灌流障害を伴う急性腎障害(AKI)及び播種性血管内凝固からなる群より選択されるいずれか1つである、請求項22~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 食品の形態にある、請求項22~26のいずれか一項に記載の組成物。
- 注射剤の形態にある、請求項22~26のいずれか一項に記載の組成物。
- 経口投与されるものである、請求項22~26のいずれか一項に記載の組成物。
- 経皮投与されるものである、請求項22~26のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX1=S又はTである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX2=R、F、S、Y又はAである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX3=Q、R又はKである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX4=Wである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX5=Rである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX6=R又はNである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX7=M又はLである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX8=R又はKである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX9=Kである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX1=Sである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX3=Qである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX7=Mである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミノ酸配列においてX8=Rである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 残基X1のN末端側にさらに残基X0を含み、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- X0=Aである、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 残基X9のC末端側にさらなるアミノ酸配列X10−X11−X12−P−X13−X14−X15−C−X16−X17−X18−X19−X20を含む、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
[上記アミノ酸配列において
X10=V、L、T又はAであり;
X11=G、R又はNであり;
X12=G、A又はVであり;
X13=S、P、I又はLであり;
X14=V、I、L又はMであり;
X15=S、T、F又はRであり;
X16=I、V、T又はAであり;
X17=R又はKであり;
X18=R又はKであり;
X19=A、T、D、S又はYであり;
X20=S又はFである。] - 前記ペプチドが配列番号6~16に示される各アミノ酸配列からなる群より選択されるいずれか1つのアミノ酸配列からなる、請求項22~30のいずれか一項に記載の組成物。
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