JP7492004B2 - 肺疾患を治療するための生物学的ペプチドおよびその適用 - Google Patents
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Description
本発明は、生物医学の分野に関し、具体的には、肺疾患を治療するための生物学的ペプチドおよびその適用に関する。
ポリペプチドは、アミノ酸の組成およびその接続方法でタンパク質と同じであるが、空間構造が単純で、免疫原性が低いか全くない、生理学的活性が強い等、いくつかの特性がタンパク質とは異なる物質である。しかし、経口利用率が低い、酵素分解性が高い、および半減期が非常に短い等のポリペプチド物質の固有の特性により、それは、薬物の開発および適用において多くの制限を受ける。ポリペプチド薬の不安定性を引き起こす重要な理由は、ポリペプチドの特別な分子構造である。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、7ペプチドに対して構造変化および修飾(例えば、グリコシル化修飾)することにより、その代謝安定性を向上させて、喘息および慢性閉塞性肺疾患等の肺疾患を治療するための薬物として、それを開発および適用することを可能にする。
本発明の第1の態様は、式Iに示されるポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩を提供し、前記ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩は、喘息を予防、治療および/または緩和するための活性を有し、
X0-X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8(I)
式において、
X0およびX8は、それぞれ独立して、存在しないか、または1~3個のアミノ酸のペプチドセグメントであり、
X1は、Gly、Pro、Alaからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X2は、Ser、Thrからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X3は、Thr、Serからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X4は、Tyr、Trp、Phe、Thr、Serからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X5は、Thr、Serからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X6は、Gln、Asnからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X7は、Gly、Pro、Alaからなる群から選択されるアミノ酸である。
別の好ましい例において、X0~X8のうちのアミノ酸は、それぞれ独立して、D型アミノ酸またはL型アミノ酸である。
別の好ましい例において、前記式Iに示されるポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩は、以下からなる群から選択される一つまたは複数の種の特徴を含み、
X0およびX8は、それぞれ独立して、存在せず、
X1は、D-Glyであり、
X2は、D-Seであり、
X3は、D-Thrであり、
X4は、D-Tyrであり、
X5は、D-Thであり、
X6は、D-Glnであり、および/または
X7は、D-Glyである。
別の好ましい例において、前記ポリペプチドの全長は、≦20個のアミノ酸残基、好ましくは≦13個のアミノ酸残基、好ましくは≦12個のアミノ酸残基、好ましくは≦10個のアミノ酸残基、より好ましくは≦8個のアミノ酸残基、より好ましくは≦7個のアミノ酸残基、最も好ましくは7個のアミノ酸残基である。
別の好ましい例において、前記X0およびX8の両方は、存在しない。
(a)SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列を有し、長さが5~20個のアミノ酸(好ましくは8~12個のアミノ酸)でありポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列を1~2個のアミノ酸残基の置換、欠失または添加によって形成され、喘息を予防、治療および/または緩和する機能を有する(a)から派生されるポリペプチドからなる群から選択される。
1~3個、好ましくは1~2個のアミノ酸の欠失によって、および/または
前記ポリペプチドの両端は、それぞれ1~3個、より好ましくは1~2個のアミノ酸の添加によって形成される。
別の好ましい例において、前記ポリペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO:2に示されたとおりであり、SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列中のすべてのアミノ酸は、D型アミノ酸である。
本発明の第3の態様は、医薬組成物を提供し、前記医薬組成物は、
(a)本発明の第1の態様に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩、および
(b)薬学的に許容される担体または賦形剤を含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、経口剤形、注射剤、スプレー剤、エアロゾル剤または外部用の医薬剤形である。
別の好ましい例において、前記医薬組成物は、液体組成物である。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、皮下注射剤または筋肉内注射剤である。
別の好ましい例において、前記医薬組成物は、徐放性剤形である。
別の好ましい例において、前記凍結乾燥粉末は、凍結乾燥保護剤を含む。
別の好ましい例において、前記吸入剤は、凍結乾燥粉末を含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、液体製剤である。
別の好ましい例において、前記塩は、塩化ナトリウムを含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、スプレー剤である。
別の好ましい例において、前記エアロゾル剤は、本発明の第1の態様に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩および推進剤を含む。
別の好ましい例において、前記圧縮窒素ガスは、液体窒素ガスである。別の好ましい例において、前記医薬組成物は、喘息を予防、治療および/または緩和する適用において、単独で、または併用して使用することができる。
別の好ましい例において、前記医薬組成物は、喘息を予防、治療および/または緩和するための他の薬物をさらに含む。
別の好ましい例において、前記高分子生物学的標的薬は、IgEモノクローナル抗体、IL-4/IL-4Rモノクローナル抗体、IL-5/IL-5Rモノクローナル抗体、TSLPモノクローナル抗体、またはその組み合わせを含む。
別の好ましい例において、前記炎症性因子によって引き起こされる喘息は、炎症性因子の分泌または発現の増加によって引き起こされる喘息および/または炎症性因子の活性の増強によって引き起こされる喘息を含む。
別の好ましい例において、前記発現は、タンパク質発現、mRNA発現、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記インターロイキンは、IL-4、IL-5、IL-13、またはその組み合わせからなる群から選択される。
(i)炎症性因子の阻害、
(ii)IgEレベルの低下、
(iii)気道抵抗の低下、
(iv)肺コンプライアンスの向上、および/または
(v)肺における炎症性細胞浸潤の阻害を含む。
別の好ましい例において、前記インターロイキンは、IL-4、IL-5、IL-13、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記IgEレベルは、血清、全血または血漿中のIgEレベルである。
別の好ましい例において、前記炎症性因子は、インターロイキンを含む。
本発明の第6の態様は、必要とする対象に本発明の第1の態様に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩を投与する段階を含む、哺乳動物の喘息を予防、治療および/または緩和するための方法を提供する。
別の好ましい例において、前記非ヒト哺乳動物は、齧歯類動物(例えば、ラット、マウス)、霊長類動物(例えば、サル)を含む。
本発明の第7の態様は、式IIに示されるポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩を提供し、前記ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩は、(a)慢性閉塞性肺疾患を予防、治療および/または緩和し、および/または(b)喘息を予防、治療および/または緩和するための活性を有し、
X0-X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8(II)
式において、
X0およびX8は、存在しないか、または1~3個のアミノ酸のペプチドセグメントであり、
X1は、Gly、Pro、Alaからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X2は、Gln、Asnからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X3は、Thr、Serからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X4は、Tyr、Trp、Phe、Thr、Serからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X5は、Thr、Serからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X6は、Ser、Thrからなる群から選択されるアミノ酸であり、
X7は、Gly、Pro、Alaからなる群から選択されるアミノ酸であり、
ここで、X0~X8のうちの一つまたは複数は、それぞれ独立して、グリコシル化によって修飾されたアミノ酸である。
別の好ましい例において、前記単糖は、ペントースまたはヘキソースである。
別の好ましい例において、前記単糖は、グリセルアルデヒド、エリトロース、ツロース、アラビノース、リボース、キシロース、リキソース、グルコース、マンノース、フルクトースまたはガラクトースである。
別の好ましい例において、前記二糖は、フルクトース、ラクトースからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記グリコシル化によって修飾されたアミノ酸は、糖がグリコシド結合を介してアミノ酸に接続されることを指す。
別の好ましい例において、X0~X8のうちのアミノ酸は、それぞれ独立して、D型アミノ酸である。
別の好ましい例において、前記X1は、グリコシル化修飾のないアミノ酸である。
別の好ましい例において、前記X3は、グリコシル化によって修飾されたアミノ酸である。
別の好ましい例において、前記X5は、グリコシル化によって修飾されたアミノ酸である。
別の好ましい例において、前記X7は、グリコシル化修飾のないアミノ酸である。
別の好ましい例において、前記ポリペプチドは、SIPI-G4、SIPI-G5、SIPI-G6、SIPI-G7、SIPI-G8、SIPI-G9、SIPI-G10、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記ポリペプチドは、SIPI-G9として選択される。
別の好ましい例において、前記ポリペプチドは、
(a)SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列を有し、長さが5~20個のアミノ酸(好ましくは8~12個のアミノ酸)であるポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列を1~2個のアミノ酸残基の置換、欠失または添加によって形成され、慢性閉塞性肺疾患を予防、治療および/または緩和し、および/または喘息を予防、治療および/または緩和する機能を有する(a)から派生されるポリペプチドからなる群から選択される。
1~3個、好ましくは1~2個のアミノ酸の欠失によって、および/または
前記ポリペプチドの両端は、それぞれ1~3個、より好ましくは1~2個のアミノ酸の添加によって形成される。
別の好ましい例において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列中の二つまたは三つのアミノ酸は、グリコシル化によって修飾されたアミノ酸である。
(a)本発明の第7の態様に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩、および
(b)薬学的に許容される担体または賦形剤を含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物的剤形は、経口剤形、注射剤、または外部用の医薬剤形である。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、錠剤、顆粒剤、カプセル、経口液、または注射剤を含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物は、経口製剤である。
別の好ましい例において、前記薬学的に許容される担体は、注入剤担体および/または注射剤担体からなる群から選択され、好ましくは、前記担体は、生理食塩水、デキストロース食塩水、またはその組み合わせからなる群から選択される一つまたは複数の種の担体である。
別の好ましい例において、前記医薬組成物は、徐放性剤形である。
別の好ましい例において、前記凍結乾燥粉末は、凍結乾燥保護剤を含む。
別の好ましい例において、前記吸入剤は、凍結乾燥粉末を含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、液体製剤である。
別の好ましい例において、前記塩は、塩化ナトリウムを含む。
別の好ましい例において、前記医薬組成物の剤形は、スプレー剤である。
別の好ましい例において、前記エアロゾル剤は、本発明の第7の態様に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩および推進剤を含む。
別の好ましい例において、前記圧縮窒素ガスは、液体窒素ガスである。
別の好ましい例において、前記医薬組成物は、慢性閉塞性肺疾患を予防、治療および/または緩和するための他の薬物をさらに含む。
別の好ましい例において、前記喘息を予防、治療および/または緩和するための他の薬物は、糖質コルチコイド、β2受容体アゴニスト、抗コリン作用薬、高分子生物学的標的薬、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記高分子生物学的標的薬は、IgEモノクローナル抗体、IL-4/IL-4Rモノクローナル抗体、IL-5/IL-5Rモノクローナル抗体、TSLPモノクローナル抗体、またはその組み合わせを含む。
別の好ましい例において、前記慢性閉塞性肺疾患は、慢性閉塞性気管支炎、肺気腫、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記炎症性因子によって引き起こされる喘息は、炎症性因子の分泌または発現の増加によって引き起こされる喘息および/または炎症性因子の活性の増強によって引き起こされる喘息を含む。
別の好ましい例において、前記発現は、タンパク質発現、mRNA発現、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記インターロイキンは、IL-4、IL-5、IL-13、またはその組み合わせからなる群から選択される。
(i)炎症性因子の阻害、
(ii)IgEレベルの低下、
(iii)気道抵抗の低下、
(iv)肺コンプライアンスの向上、および/または
(v)肺における炎症性細胞浸潤の阻害を含む。
(i)炎症性因子の阻害、
(ii)IgEレベルの低下、
(iii)気道抵抗の低下、
(iv)肺コンプライアンスの向上、および/または
(v)肺における炎症性細胞浸潤の阻害を含む。
別の好ましい例において、前記インターロイキンは、IL-4、IL-5、IL-13、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記IgEレベルは、血清、全血または血漿中のIgEレベルである。
別の好ましい例において、前記炎症性因子は、インターロイキンを含む。
本発明の第11の態様は、必要とする対象に本発明の第7の態様に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩を投与する段階を含む、哺乳動物の慢性閉塞性肺疾患を予防、治療および/または緩和し、および/または喘息を予防、治療および/または緩和するための方法を提供する。
別の好ましい例において、前記非ヒト哺乳動物は、齧歯類動物(例えば、ラット、マウス)、霊長類動物(例えば、サル)を含む。
別の好ましい例において、前記投与は、経口、経鼻吸入、筋肉内注射、または静脈内注射を含む。
本発明の範囲内で、本発明の上記の各技術的特徴と以下(例えば、実施例)に具体的に説明される各技術的特徴との間を、互いに組み合わせることにより、新しいまたは好ましい技術的解決策を構成することができることに理解されたい。スペースに限りがあるため、ここでは繰り返さない。
ポリペプチド
本明細書で使用されるように、本発明のポリペプチドとは、本発明の第1の態様に記載の式Iの構造のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩および/または本発明の第7の態様に記載の式IIの構造のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩を指す。
本発明のポリペプチドは、化学的に創生されることができる。対応的に、本発明のポリペプチドは、従来の方法によって人工的に合成されることができる。
「COPD」と呼ばれる慢性閉塞性肺病は、気流閉塞を特徴とする慢性気管支炎および(または)肺気腫の一般的な慢性疾患であり、肺性心および呼吸不全にさらに進化する可能性がある。通常は、有毒な粒子またはガスへの重大な曝露による気道および/または肺胞の異常によって引き起こされる。
喘息
喘息は、複雑な発病メカニズムを伴う気道の慢性炎症性疾患であり、一般に、遺伝的要因および環境的要因の組み合わせによって引き起こされると考えられる。当該病気の主要な特徴は、気道過敏反応、可逆性の気流閉塞、気管支平滑筋の痙攣、ならびに気道の炎症であり、一般的な症状は、喘息、呼吸困難、咳、胸部圧迫感等を含む。
別の好ましい例において、前記炎症性因子によって引き起こされる喘息は、炎症性因子の分泌または発現の増加によって引き起こされる喘息、および/または炎症性因子の活性の増強によって引き起こされる喘息を含む。
別の好ましい例において、前記発現は、タンパク質発現、mRNA発現、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記インターロイキンは、IL-4、IL-5、IL-13、またはその組み合わせからなる群から選択される。
代表的には、前記喘息は、アレルギー性喘息である。
本発明のポリペプチドは、喘息および/または慢性閉塞性肺疾患を予防、治療および/または緩和するために使用されることができる。
一実施形態において、本発明に記載のポリペプチドの組成物、キット、食品ボックスまたは栄養補助食品ボックス、有効成分の組み合わせが存在しない場合のレベルと比較して、本発明に記載の組成物または医薬組成物は、喘息および/または慢性閉塞性肺疾患を、少なくとも約10%、少なくとも約30%、少なくとも約50%、または少なくとも約80%軽減、阻害および/または逆転させる。
(i)炎症性因子の阻害、
(ii)IgEレベルの低下、
(iii)気道抵抗の低下、
(iv)肺コンプライアンスの向上、および/または
(v)肺における炎症性細胞浸潤の阻害を含む。
(i)炎症性因子の阻害、
(ii)IgEレベルの低下、
(iii)気道抵抗の低下、
(iv)肺コンプライアンスの向上、および/または
(v)肺における炎症性細胞浸潤の阻害を含む。
別の好ましい例において、前記インターロイキンは、IL-4、IL-5、IL-13、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記IgEレベルは、血清、全血または血漿中のIgEレベルである。
別の好ましい例において、前記炎症性因子は、インターロイキンを含む。
医薬組成物
本発明は、有効量(例えば、0.1~99.9wt%、好ましくは10~99.9wt%、より好ましくは70~99.9wt%)の本発明のポリペプチド(特にポリペプチドSIPI-D00、SIPI-G9、SIPI-G5)、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を提供する。
本発明に記載のタンパク質の有効量は、投与モードおよび治療される疾患の重症度等によって変化されることができる。好ましい有効量の選択は、様々な要因に基づいて(例えば、臨床試験を通じて)当業者によって決定されることができる。前記要因は、バイオアベイラビリティ、代謝、半減期等の前記薬物動態パラメーター、治療を必要とする患者の疾患の重症度、患者の体重、患者の免疫状況、投与経路を含むがこれらに限定されない。通常、本発明のポリペプチドを一日約0.1~1mg/kgの動物体重(好ましくは0.3~0.6mg/kgの動物体重)の投与量で投与されると、満足のいく結果が得られることができる。例えば、治療状況の緊急性により、いくつかの分割された容量が毎日投与されることができるか、投与量を比率に従って減少されることができる。
(1)本発明のポリペプチドは、喘息および/または慢性閉塞性肺疾患に対して効果的な治療効果を有する。
材料および方法
SPペプチドおよびSPペプチド誘導体の一般的な合成方法
図1に示されるように、ポリペプチドとしてSPペプチド(SPと呼ばれる)およびSPペプチド誘導体SIPI-D00の固相合成法は、固相担体として2-Clトリフェニル樹脂を使用し、凝縮系としてヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)/ジイソプロピルカルボニルジイミド(DIC)を使用し、脱保護基Fmoc条件として20%ピペリジンのDMF溶液を使用し、切断試薬を使用して、ポリペプチドを樹脂から分離し、アイスエーテルで沈殿して粗ペプチドを得、粗ペプチドは、分取HPLCによって精製し、純粋な生成物は、高分解能質量分析を使用して分子量および分子式をマッチングおよび同定する。
SPペプチド(N末端からC末端まで、SPペプチドのアミノ酸配列は、GQTYTSGであり、SPペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO:1である)およびSIPI-D00(N末端からC末端まで、SIPI-D00のアミノ酸配列は、GSTYTQGであり、SIPI-D00ペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO:2である)を合成するための具体的な段階は、次に示されたとおりであり、
(1)樹脂の膨潤:500mgの2-Clトリフェニル樹脂をポリペプチド合成チューブに量り取り、室温条件下で5~10mLのDCMを加えて樹脂を少なくとも15分間完全に浸漬し、その後ダイアフラムポンプを使用して溶媒DCMを抽出および分離する。注:ポリペプチド合成チューブ壁の樹脂をDCMで完全に浸漬することができない場合、DMFを使用してポリペプチド合成チューブ壁にある樹脂をポリペプチド合成チューブの底部にすすぎ、DCMを加えて浸漬し、各樹脂が完全に膨潤するようにする。
(12)分析、精製および同定:高速液体クロマトグラフィーで粗ペプチドを分析し、液相を調製して粗ペプチドを精製し、質量分析計で同定する。
SPペプチド(N末端からC末端まで、SPペプチドのアミノ酸配列は、GQTYTSG、SEQ ID NO:1である)グリコシル化誘導体におけるSIPI-G4、SIPI-G5、SIPI-G6、SIPI-G7、SIPI-G8、SIPI-G9、SIPI-G10の合成策略は、ポリペプチド固相合成法であり(例えば、図6に示される)、固相担体として2-Clトリフェニル樹脂を使用し、凝縮系としてヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)/ジイソプロピルカルボニルジイミド(DIC)を使用し、脱保護基Fmoc条件として20%ピペリジンのDMF溶液を使用し、B切断試薬を用いてポリペプチドを樹脂から分離し、アイスエーテルで沈殿させて、粗ペプチドを得、粗ペプチドを分取HPLCによって精製し、純粋な生成物を高分解能質量分析によって分子量および分子式のマッチングを同定する。最後に、5%ヒドラジン水和物を使用してアセチル保護基を除去し、分取液相を使用して生成し、精製されたグリコシル化SPペプチドを高分解能質量分析によって分子量および分子式のマッチングを同定する。
SIPI-G4ペプチド、SIPI-G5ペプチド、SIPI-G6ペプチド、SIPI-G7ペプチド、SIPI-G8ペプチド、SIPI-G9ペプチド、SIPI-G10ペプチドは、SPペプチドのグルコース(Glc)化誘導体である。
N末端からC末端まで、SIPI-G5ペプチドのアミノ酸配列は、GQTYT(Glc)SGである。
N末端からC末端まで、SIPI-G7ペプチドのアミノ酸配列は、GQTYTS(Glc)Gである。
N末端からC末端まで、SIPI-G9ペプチドのアミノ酸配列は、GQT(Glc)YTS(Glc)Gである。
SPペプチド、SIPI-G4、SIPI-G5、SIPI-G6、SIPI-G7、SIPI-G8、SIPI-G9、SIPI-G10のアミノ酸は、すべてL型アミノ酸である。
1.1.実験手順およびインキュベーション条件
被験品の調製:SPおよびSIPI-D00を0.1%ギ酸を含む適切な量の50%アセトニトリル水で溶解および希釈して、濃度が200μg/mLである作業溶液を得る。安定性研究試薬の使用状況は、表1のとおりである。
2)EPチューブを37℃の水浴で5分間プレインキュベートし、
3)それそれ各化合物を加えて反応を開始させ、37℃でインキュベートし続け、
4)サンプルチューブからそれぞれ0、2分、5分、10分、30分、60分で50μLをストップチューブに取り、50μLの氷冷7%過塩素酸を加え、振とうし、反応を停止し、
5)13000r/minで10分間遠心分離し、75μLの上清を吸引し、60μLの1.25%アンモニア水を加えてよく混合し、0.22μMのミクロポーラスメンブレンでろ過した後、20μLを取ってLC-MS/MS分析を実施する。
実施例2.SDラットにおけるSPペプチドまたはSIPI-D00ペプチドの単回皮下注射後の様々な時点での血漿薬物濃度
1.材料
SPペプチド(アミノ酸酸配列SEQ ID NO:1)
SIPI-D00ポリペプチド(アミノ酸酸配列SEQ ID NO:2)
2.実験動物
体重約200gの雄性SDラット、飼育条件:一定温度のエアコン付きの部屋で飼育し、室温20~24℃、湿度40~70%、照明12時間、飲食を制限しない。
3.1.投与方法
経路:背中への単回皮下注射、
薬物の投与量:生理食塩水を使用して、それぞれSPペプチドおよびSIPI-D00ポリペプチドを3.33mg/mLの溶液に調製し、背中に皮下注射されたSPペプチドの投与量は、10mg/kg体重であり、背中に皮下注射されたSIPI-D00ペプチドの投与量は、5mg/kg体重である。
雄性SDラットは、投与前に12時間絶食させ、水を自由に摂取させる。被験物SPペプチドまたはSIPI-G9ポリペプチドを皮下注射により投与する。それぞれ投与前および投与後の時点で眼窩血液を採取する。採取された全血を1%ヘパリンで抗凝固処理し、8000rpmで4分間遠心分離した後に50μLの血漿を1.5mLのポリプロピレンチューブに取り、-70℃の冷蔵庫に入れ、試験する。高濃度サンプルは、空白血漿で希釈する。
高速液体クロマトグラフィー-質量分析(HPLC-MS)を併用してSIPI-G9ポリペプチドの血中濃度を測定する。
HPLCシステム:ExionLC ACシステム、AB会社。
MSシステム:Triple Quad 5500型タンデム四重極質量分析計、AB会社。
HPLCクロマトグラフィー条件:
クロマトグラフィーカラム:SHIM-PACK GISS C18(2.1×100mm、1.9μm)、注入体積:20μL、移動相:A相:0.2%酢酸水溶液、B相:メタノール、グラジエント溶出(詳細は、表3を参照する)。
イオン源は、エレクトロスプレーイオン化源(ESI)であり、乾燥ガス(N2)温度は、550℃であり、エレクトロスプレー電圧は、5500Vであり、検出方式は、陽イオン検出であり、スキャン方式は、選択的反応モニターリング(MRM)方式であり、スキャン時間は、0.15秒である。質量分析検出パラメーターは、表4に示されたとおりである。
50μLの血漿を取り、5μLの内部標準溶液(DX07(His-Leu-Glu-Thr-Glu-Leu-His)100ng/mL)を加えた後、150μLのメタノールを加えてタンパク質を沈殿させ、13000rpmで5分間遠心分離し、160μLの上清を取り、40℃のN2で乾燥させた後、75μLの0.1%ギ酸水溶液で再構成し、20μLをHPLC-MSに注入し、SIPI-G9の血中濃度を測定する。
DAS2.0ソフトウェアの非コンパートメントモデルを使用して、薬物動態パラメーターを計算する。CmaxおよびTmaxは、すべて測定値であり、AUC、T1/2、CLおよびVzは、DAS2.0によって計算される。
SDラットにSPペプチド(10mg/kg)を単回皮下注射した後の様々な時点での血漿薬物濃度は、図2に示されたとおりであり、その薬物動態パラメーターは、表5に示されたとおりであり、様々な時点での血中濃度は、表6に示されたとおりである。
喘息疾患は、主にTh2細胞によって媒介される炎症性疾患である。疾患の発展過程において、Th2細胞は、IL-4、IL-5、IL-13を分泌し、これらのサイトカインは、好酸球、肥満細胞、気道構造細胞等に作用し、気管支粘膜上皮における炎症性細胞の蓄積およびリモデリングを促進する。従って、IL-4の分泌に対するSPペプチドおよびSIPI-D00ペプチドの効果を調べることによって、喘息に対するその治療効果を評価する。
3匹のBALB/Cマウスを、麻酔後の頸椎脱臼によって犠牲にする。75%エタノールに5分間浸漬する。解剖し、脾臓を取り、脾臓リンパ球を調製し、カウントした後、96ウェルプレートに2×105個/ウェルを加え、SPペプチドおよびSIPI-D00ペプチドは、それぞれ異なる濃度群に設定され、異なる濃度のCsA(シクロスポリンA)を陽性対照群として使用する。各ウェルに異なる濃度の被験物を加え、各濃度をダブルデュープリケートウェルとして設定し、ConA最終濃度は、5μg/mLである。37℃の5%CO2インキュベーターで24時間インキュベートし、各ウェルの薬物含有細胞懸濁液を吸引し、4℃下で、200gで15分間遠心分離し、上清を取り、マウスIL-4Elisaキット(mouse IL-4 Elisa kit)を使用して、IL-4の含有量を検出する。
ConAによって刺激されたマウス脾細胞によるIL-4の分泌に対する異なる濃度のSPペプチドおよびSIPI-D00ペプチドの影響は、表9に示されたとおりであり、IL-4の分泌の阻害率は、表10に示されたとおりである。
1.材料および機器
SIPI-D00ペプチド:凍結乾燥粉末、後で使用するために-20℃で保存する。
ネブライザー:モデル:403C型家庭用空気圧縮式ネブライザー、メーカー:魚躍医療。
2.実験動物
SPF雌性BALB/cマウスに標準的な滅菌マウス飼料を使用し、動物の飲料水は、飲料水ボトルから供給され、動物は、水を自由に飲むことができ、飼育温度は、20℃~22℃であり、湿度は、40%~70%であり、照明は、明暗を12時間相互に行う。
3.1.動物のグループ化
SPF雌性BALB/cマウスは、二つのバッチに分けて実験され、一つは、血清IgEおよび肺の病理の検出に使用され、もう一つは、肺機能の検出に使用される。
3.2.1.薬物の調製および投与経路
3.2.1.1.OVAの調製および投与方法
3.2.1.1.1.感作(Sensitization)用OVA:
感作用OVAを滅菌PBS溶液に溶解し、最終濃度は、0.2mg/mlであり、等量の水酸化アルミニウムアジュバントを加え、30分間振とうした後、マウスにマウスあたり0.2ml(20μgのOVA/匹)を腹腔内注射する。
滅菌PBSで2%OVA溶液を調製する。2%OVAをネブライザーで噴霧し、マウスをネブライザー吸入ボックスに1日30分間入れる。
デキサメタゾンリン酸ナトリウム注射液を生理食塩水で希釈した後に腹腔内注射により投与し、投与量は、2mg/kgである。
投与量に応じて、それぞれSPペプチドおよびSIPI-D00を生理食塩水に溶解し、動物の体重に応じて背中に皮下投与する。
モデル群、SPペプチド群、SIPI-D00ペプチド群およびデキサメタゾン群のマウスは、0、7、14日目にOVAの腹腔内注射によって感作(20μgOVA/mice)された後、21~25日目に、エアロゾル投与によりOVA(5日間連続で1日1回)にチャレンジし、喘息型モデル動物を構築する。モデル群のマウスには、21~28日目に生理食塩水を投与し、異なる用量のSPペプチド群およびSIPI-D00ペプチド群のマウスに、それぞれ19~28日目に異なる用量のSPおよびSIPI-D00を皮下注射し、デキサメタゾン群のマウスに、21~28日目に2mg/kg/日のデキサメタゾンを腹腔内注射する。同時に、空白対照群の10匹のマウスは、処置なしで0~28日目まで通常とおりに飲食が投与され、空白対照として生理食塩水が投与される。
4.1.血清中のIgEレベルの測定
28日目が終了後、マウスの眼内眦から採血し、血清を取り、ELISAキットで血清中のIgEレベルを測定し、結果は、表11に示されたとおりである。
28日目に、マウスに麻酔した後に気管挿管および頸静脈挿管を行い、各動物群で吸気気道抵抗および肺コンプライアンスを測定する。各動物は、頸静脈を介して、0.025mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg等の倍数で増加したメタコリンが投与される。各用量を投与した後に肺コンプライアンス曲線を5分間継続して記録し、吸気気道抵抗および肺コンプライアンスを計算し、結果は、表12および表13に示されたとおりである。
28日目が終了後、マウスの肺組織を取り出し、4%のホルムアルデヒドで固定し、パラフィンに包埋し、切片化し、H&E染色後に病理学的観察を行い、結果は、図4および図5に示されたとおりである。
要約すると、SIPI-D00ペプチドは、炎症性因子を効果的に阻害し、IgEレベルを低下させ、吸気気道抵抗を低下させ、肺コンプライアンスを向上させ、肺の炎症性細胞の浸潤を阻害することにより、アレルギー性喘息に対して効果的な治療効果を有することが分かる。
1.1.実験手順およびインキュベーション条件
被験品の調製:SP、SIPI-G4、SIPI-G5、SIPI-G6、SIPI-G7、SIPI-G8、SIPI-G9およびSIPI-G10を0.1%ギ酸を含む適切な量の50%アセトニトリル水で溶解および希釈し、濃度が200μg/mLである作業溶液を得る。安定性研究試薬の使用状況は、表14のとおりである。
2)EPチューブを37℃の水浴で5分間プレインキュベートし、
3)それそれ各化合物を加えて反応を開始させ、37℃でインキュベートし続け、
4)サンプルチューブからそれぞれ0、2分、5分、10分、30分、60分で50μLをストップチューブに取り、50μLの氷冷7%過塩素酸を加え、振とうし、反応を停止し、
5)13000r/minで10分間遠心分離し、75μLの上清を吸引し、60μLの1.25%アンモニア水を加えてよく混合し、0.22μMのミクロポーラスメンブレンでろ過した後、20μLを取ってLC-MS/MS分析を実施する。
1.材料
SIPI-G9ポリペプチド。
体重約200gの雄性SDラット、飼育条件:一定温度のエアコン付きの部屋で飼育し、室温20~24℃、湿度40~70%、照明12時間、飲食を制限しない。
3.1.投与方法
経路:背中への単回皮下注射およびテールへの単回静脈内注射、
薬物の投与量:生理食塩水を使用して、SIPI-G9を溶液に調製し、背中に皮下注射されたSIPI-G9の投与量は、5mg/kg体重であり、静脈内注射されたSIPI-G9の投与量は、1mg/kg体重である。
雄性SDラットは、投与前に12時間絶食させ、水を自由に摂取させる。被験物SIPI-G9ポリペプチドを皮下注射により投与する。それぞれ投与前および投与後の様々な時点で眼窩血液を採取する。採取された全血を1%ヘパリンで抗凝固処理し、8000rpmで4分間遠心分離した後に50μLの血漿を1.5mLのポリプロピレンチューブに取り、-70℃の冷蔵庫に入れ、試験する。高濃度サンプルは、空白血漿で希釈する。
高速液体クロマトグラフィー-質量分析(HPLC-MS)を併用してSIPI-G9ポリペプチドの血中濃度を測定する。
HPLCシステム:ExionLC ACシステム、AB会社。
MSシステム:Triple Quad 5500型タンデム四重極質量分析計、AB会社。
HPLCクロマトグラフィー条件:
クロマトグラフィーカラム:SHIM-PACK GISS C18(2.1×100mm、1.9μm)、注入体積:20μL、移動相:A相:0.2%酢酸水溶液、B相:メタノール、グラジエント溶出(詳細は、表16を参照する)。
イオン源は、エレクトロスプレーイオン化源(ESI)であり、乾燥ガス(N2)温度は、550℃であり、エレクトロスプレー電圧は、5500Vであり、検出方式は、陽イオン検出であり、スキャン方式は、選択的反応モニターリング(MRM)方式であり、スキャン時間は、0.15秒であり、質量分析検出パラメーターは、表17に示されたとおりである。
50μLの血漿を取り、5μLの内部標準溶液(DX07(His-Leu-Glu-Thr-Glu-Leu-His)100ng/mL)を加えた後、150μLのメタノールを加えてタンパク質を沈殿させ、13000rpmで5分間遠心分離し、160μLの上清を取り、40℃のN2で乾燥させた後、75μLの0.1%ギ酸水溶液で再構成し、20μLをHPLC-MSに注入し、SIPI-G9の血中濃度を測定する。
DAS2.0ソフトウェアの非コンパートメントモデルを使用して、薬物動態パラメーターを計算する。CmaxおよびTmaxは、すべて測定値であり、AUC、T1/2、CLおよびVzは、DAS2.0によって計算される。
SDラットにSIPI-G9(1mg/kg)を単回静脈内注射した後の様々な時点での血漿薬物濃度は、表18および図7に示されたとおりであり、その薬物動態パラメーターは、表19に示されたとおりである。
慢性閉塞性肺疾患は、主にTh2細胞によって媒介される炎症性疾患である。疾患の発展過程において、Th2細胞は、IL-4、IL-5、IL-13を分泌し、これらのサイトカインは、好酸球、肥満細胞、気道構造細胞等に作用し、気管支粘膜上皮における炎症性細胞の蓄積およびリモデリングを促進する。従って、IL-4の分泌に対するSP、SIPI-G5、SIPI-G9の影響を調べることによって、慢性閉塞性肺疾患に対するその治療効果を評価する。
3匹のBALB/Cマウスを、麻酔後の頸椎脱臼によって犠牲にする。75%エタノールに5分間浸漬する。解剖し、脾臓を取り、脾臓リンパ球を調製し、カウントした後、96ウェルプレートに2×105個/ウェルを加え、SP、SIPI-G5およびSIPI-G9は、それぞれ異なる濃度群に設定され、異なる濃度のCsA(シクロスポリンA)を陽性対照群として使用する。各ウェルに異なる濃度の被験物を加え、各濃度を三つのデュープリケートウェルとして設定し、ConAの最終濃度は、5μg/mLである。37℃の5%CO2インキュベーターで24時間インキュベートし、各ウェルの薬物含有細胞懸濁液を吸引し、4℃下で、200gで15分間遠心分離し、上清を取り、マウスIL-4Elisaキット(mouse IL-4 Elisa kit)を使用して、IL-4の含有量を検出する。
ConAによって刺激されたマウス脾細胞によるIL-4の分泌に対する異なる濃度のSP、SIPI-G5、SIPI-G9およびCsAの影響は、表22に示されたとおりであり、IL-4の分泌の阻害率は、表23に示されたとおりである。
1.材料および機器
SIPI-G9ポリペプチド:凍結乾燥粉末、後で使用するために-20℃で保存する。
ネブライザー:モデル:403C型家庭用空気圧縮式ネブライザー、メーカー:魚躍医療。
2.実験動物
SPF雄性SDラットに標準的な滅菌マウス飼料を使用し、動物の飲料水は、飲料水ボトルから供給され、動物は、水を自由に飲むことができ、飼育温度は、20℃~22℃であり、湿度は、40%~70%であり、照明は、明暗を12時間相互に行う。
3.1.動物のグループ化
40匹のSPF級雄性SDラットを四つのグループに分け、各グループに10匹のラット、即ち、空白対照群(生理食塩水)、モデル群(喫煙+LPS)、SIPI-G9群(投与量350μg/kg体重/日)、ブデソニド群(投与量5mg/kg体重/日)。
健康な雄性SDラットを自作の有機ガラス気密喫煙ボックス(85cm×85cm×45cm)にバッチで入れ、週6日、1日40分、2バッチで喫煙し、その間に10分休憩し、各バッチに24本のたばこを与え、煙の量は、400~500ppmである。200μgのLPS(生理食塩水で1g/Lの溶液に調製する)を2週間の時間間隔で1回気道に注入する。このサイクルを12週間続けて、モデル動物を構築する。
3.3.肺機能の測定
実験終了後、麻酔後のラットに気管挿管および頸静脈挿管を行い、各群の動物に気道抵抗および肺コンプライアンスの測定を行う。各動物は、頸静脈を介して、0.025mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kgの倍数で増加したメタコリンが投与される。各用量を投与した後に肺コンプライアンス曲線を5分間継続して記録し、様々なグループのラットの肺換気量および換気率は、表24および表25に示されたとおりである。
16週目が終了後、ラットの肺組織を取り出し、4%のホルムアルデヒドで固定し、パラフィンに包埋し、切片化し、H&EおよびMasson染色後に病理学的観察を行い、染色は、図9および図10に示されたとおりである。
1.材料および機器
SIPI-G5ペプチドおよびSIPI-G9ペプチド:凍結乾燥粉末、後で使用するために-20℃で保存する。
ネブライザー:モデル:403C型家庭用空気圧縮式ネブライザー、メーカー:魚躍医療。
2.実験動物
SPF雌性BALB/cマウスに標準的な滅菌マウス飼料を使用し、動物の飲料水は、飲料水ボトルから供給され、動物は、水を自由に飲むことができ、飼育温度は、20℃~22℃であり、湿度は、40%~70%であり、照明は、明暗を12時間相互に行う。
3.1.動物のグループ化
SPF雌性BALB/cマウスは、二つのバッチに分けて実験され、一つは、血清IgEおよび肺の病理の検出に使用され、もう一つは、肺機能の検出に使用される。
3.2.1.薬物の調製および投与経路
3.2.1.1.OVAの調製および投与方法
3.2.1.1.1.感作(Sensitization)用OVA:
感作用OVAを滅菌PBS溶液に溶解し、最終濃度は、0.2mg/mlであり、等量の水酸化アルミニウムアジュバントを加え、30分間振とうした後、マウスにマウスあたり0.2ml(20μgのOVA/匹)を腹腔内注射する。
滅菌PBSで2%OVA溶液を調製する。2%OVAをネブライザーで噴霧し、マウスをネブライザー吸入ボックスに1日30分間入れる。
デキサメタゾンリン酸ナトリウム注射液を生理食塩水で希釈した後に腹腔内注射により投与し、投与量は、2mg/kgである。
投与量に応じて、それぞれSPペプチド、SIPI-G5ペプチド、SIPI-G9を生理食塩水に溶解し、動物の体重に応じて背中に皮下投与する。
モデル群、SPペプチド群、SIPI-G5ペプチド群、SIPI-G9ペプチド群およびデキサメタゾン群のマウス于は、0、7、14日目にOVAの腹腔内注射によって感作(20μgOVA/mice)された後、21~25日目に、エアロゾル投与によりOVA(5日間連続で1日1回)にチャレンジし、喘息型モデル動物を構築する。モデル群のマウスには、21~28日目に生理食塩水を投与し、異なる用量のSPペプチド、SIPI-G5ペプチド、SIPI-G9ペプチド群のマウスに、それぞれ19~28日目に異なる用量のSPペプチド、SIPI-G5ペプチド、SIPI-G9ペプチドを皮下注射し、デキサメタゾン群のマウスに、21~28日目に2mg/kg/日のデキサメタゾンを腹腔内注射する。同時に、空白対照群の10匹のマウスは、処置なしで0~28日目まで通常とおりに飲食が投与され、空白対照として生理食塩水が投与される。
4.1.血清中のIgEレベルの測定
28日目が終了後、マウスの眼内眦から採血し、血清を取り、ELISAキットで血清中のIgEレベルを測定し、結果は、表26に示されたとおりである。
28日目に、マウスに麻酔した後に気管挿管および頸静脈挿管を行い、各動物群で吸気気道抵抗および肺コンプライアンスを測定する。各動物は、頸静脈を介して、0.025mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg等の倍数で増加したメタコリンが投与される。各用量を投与した後に肺コンプライアンス曲線を5分間継続して記録し、吸気気道抵抗および肺コンプライアンスを計算し、結果は、表27および表28に示されたとおりである。
28日目が終了後、マウスの肺組織を取り出し、4%のホルムアルデヒドで固定し、パラフィンに包埋し、切片化し、H&E染色後に病理学的観察を行い、結果は、図11および図12に示されたとおりである。
Claims (11)
- ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩であって、
前記ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩は、アレルギー性喘息を予防、治療および/または緩和するための活性を有し、前記ポリペプチドのアミノ酸配列は、SEQ ID NO.:2に示されることを特徴とする、前記ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩。 - SEQ ID NO.:2に示される前記ポリペプチドにおける3~5個のアミノ酸は、D型アミノ酸であることを特徴とする
請求項1に記載のポリペプチド。 - SEQ ID NO:2に示される前記ポリペプチドにおける5個のアミノ酸は、D型アミノ酸であることを特徴とする
請求項1に記載のポリペプチド。 - 単離された核酸分子であって、
前記核酸分子は、請求項1に記載のポリペプチドをコードすることを特徴とする、前記単離された核酸分子。 - 医薬組成物であって、
前記医薬組成物は、
(a)請求項1に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩、および
(b)薬学的に許容される担体または賦形剤を含むことを特徴とする、前記医薬組成物。 - アレルギー性喘息の予防、治療および/または緩和において使用するための請求項1に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩。
- ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩であって、
前記ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩は、アレルギー性喘息を予防、治療および/または緩和するための活性を有し、
前記ポリペプチドのN末端からC末端までのアミノ酸配列は、以下の群から選択されるGQT(Glc)YT(Glc)S(Glc)G;
GQT(Glc)YTSG;
GQTYTS(Glc)G;
GQT(Glc)YT(Glc)SG;
GQT(Glc)YTS(Glc)G;
GQTYT(Glc)S(Glc)G
ことを特徴とする、前記ポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩。 - 医薬組成物であって、
前記医薬組成物は、
(a)請求項7に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩、および
(b)薬学的に許容される担体または賦形剤を含むことを特徴とする、前記医薬組成物。 - アレルギー性喘息の予防、治療および/または緩和において使用するための請求項7に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩。
- 前記医薬組成物の剤形が皮下注射剤または筋肉内注射剤であることを特徴とする
請求項8に記載の医薬組成物。 - (i)炎症の阻害、(ii)IgEレベルの低下、(iii)気道抵抗の低下、(iv)肺コンプライアンスの向上、および/または(v)肺内炎症性細胞浸潤の阻害において使用するための請求項1に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩または請求項7に記載のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩。
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