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JPWO2017126461A1 - がん治療用ペプチド及びそれを含む医薬組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、BIG3とPHB2との相互作用を阻害するBIG3のドミナントネガティブペプチドの一部を、ステープリング構造で置き換えた構造を含むペプチドを提供する。本発明のペプチドは、優れた細胞増殖抑制作用を有する。またその細胞増殖抑制作用は、ステープリング構造を持たないペプチドに比べて長い時間継続する。そのため、がんの治療において、臨床応用に適した特徴を備える。

Description

本発明は、がん治療に有用なペプチド及びそれを含む医薬組成物に関する。
エストロゲン受容体α(Estrogen−receptor:ERα)は、乳がんの発生と進行に中心的な役割を果たす。近年の乳がんに対する内分泌療法は、選択的ERαモジュレーター(例えば、タモキシフェン及びラロキシフェン)、ERαダウンレギュレーター(例えば、フルベストラント)、およびアロマターゼ阻害剤(aromatase inhibitor:AI)を使用するものであり、ERαシグナリングを主に標的としている(非特許文献1〜3)。これらの治療法のうち、ERαへの競合的結合を介して乳がん細胞の増殖を阻害するタモキシフェンを用いる方法は、ERα陽性乳がん患者に対する標準療法である。しかしながら、タモキシフェン療法は、しばしば有効でない場合があり、患者は内分泌療法耐性腫瘍を再発して死亡することもある(非特許文献4、5)。また、エストロゲン合成をブロックするAIは、タモキシフェンと比較して、良好な有効性、無再発生存期間の有意な延長、および閉経女性における再発期間の延長のような実質的な臨床効果をもたらすが、AI療法を受けた一部の患者は再発する(非特許文献6、7)。これらの内分泌療法の有効性に影響を与える正確な分子事象は、未だ解明されていない。
がんタンパク質であるブレフェルジンA阻害グアニンヌクレオチド交換タンパク質3(brefeldin A−inhibited guanine nucleotide−exchange protein 3:BIG3)と腫瘍サプレッサーであるプロヒビチン2(prohibitin 2:PHB2)との複合体は、ERα陽性乳がんにおけるエストロゲンシグナル調節において中心的な役割を果たす(非特許文献8、9)。BIG3は、PHB2と結合してエストロゲン依存性転写活性化を抑制するPHB2の能力を阻害し、恒常的なERα活性をもたらす。
これらの知見に基づき、BIG3−PHB2相互作用の阻害によりBIG3との複合体からPHB2を遊離させ、PHB2の腫瘍抑制活性を発揮させるという戦略は、乳がんの新規療法となりうる。この戦略に基づき、本発明者らは、以前、BIG3−PHB2相互作用を特異的に阻害するBIG3のドミナントネガティブペプチドを開発した(特許文献1)。このペプチドは、PHB2の腫瘍抑制活性を再活性化することにより、乳がん増殖をもたらすERαシグナルパスウェイを阻害し、乳がん増殖を抑制することが確認されている(特許文献1)。
WO2013/018690
Johnston, S. R., Clin. Cancer Res. 16, 1979-1987 (2010). Fisher, B. et al., J. Natl. Cancer Inst. 97, 1652-1662 (2005). Jordan, V. C., Nature Rev. Drug Discov. 2, 205-213 (2003). Clarke, R. et al., Pharmacol. Rev. 53, 25-71 (2001). Fisher, B. et al., J. Natl. Cancer Inst. 93, 684-690 (2001). Chlebowski, R. et al., Breast 2, S1-11 (2009). Chumsri, S. et al., J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 125, 13-22 (2011). Kim, J. W. et al., Cancer Sci. 100, 1468-1478 (2009). Yoshimaru, T. et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013).
しかしながら、上記ドミナントネガティブペプチドは、安定性が高いとはいえず、BIG3−PHB2相互作用に対する阻害効果の持続期間はそれほど長くない。臨床応用のためには、その阻害効果がより長い期間持続することが望まれる。
そのため、本発明は、BIG3−PHB2相互作用に対する阻害効果の持続期間がより長いペプチドを提供することを課題とする。
本発明者らは、上記ドミナントネガティブペプチドの分子内にステープリング構造(stapling structure)を導入することにより、BIG3−PHB2相互作用に対する阻害効果の持続時間が改善されることを見出し、本発明を完成した。すなわち本発明は、以下のペプチド、ならびにその用途を提供する:
[1]配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、n対(nは自然数)のアミノ酸残基が、n個のステープリング構造で置き換えられたアミノ酸配列を含むペプチド、またはその塩;
[2]n対のアミノ酸残基が、以下の(a)または(b)の1対のアミノ酸残基である、[1]記載のペプチド、またはその塩:
(a)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目および7番目のアミノ酸残基;
(b)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目および6番目のアミノ酸残基;
[3]配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列が、配列番号:13に記載のアミノ酸配列である、[1]または[2]に記載のペプチド、またはその塩;
[4]n対のアミノ酸残基が、以下の(a)または(b)の1対のアミノ酸残基である、[3]記載のペプチド、またはその塩:
(a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目および7番目のアミノ酸残基;
(b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目および6番目のアミノ酸残基;
[5]ステープリング構造が下記式(I)で表される、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のペプチド、
Figure 2017126461
(式中、実線と点線の二重線は単結合または二重結合を示す。)
またはその塩;
[6]下記式(II)で表される、[5]に記載のペプチド、
Figure 2017126461
(式中、実線と点線の二重線は単結合または二重結合であり;
、AおよびAの組み合わせは以下から選択される:
=Q、A=LSDおよびA=TLQLRQR(配列番号:14);
=QM、A=SDLおよびA=LQLRQR(配列番号:15);
=QM、A=SDLおよびA=−OH;ならびに
=Q、A=LSDおよびA=T。)
またはその塩;
[7]N末端およびC末端のアミノ酸残基のいずれかまたは両方が修飾されている、[1]〜[6]のいずれか一項に記載のペプチド、またはその塩;
[8]N末端およびC末端のアミノ酸残基のいずれかまたは両方が、アセチル化、アミド化およびHAタグ付加のいずれかまたはこれらの組み合わせにより修飾されている、[7]に記載のペプチド、またはその塩;
[9]N末端のアミノ酸残基がアセチル化されており、かつC末端のアミノ酸残基がアミド化されている、[8]に記載のペプチド、またはその塩;
[10]全てのアミノ酸残基がD型のアミノ酸残基に置き換えられた、[1]〜[9]のいずれか一項に記載のペプチド、またはその塩;
[11][1]〜[9]のいずれか一項に記載のペプチドのレトロインバース体であるペプチド、またはその塩;
[12][1]〜[11]のいずれか一項に記載のペプチド、またはその塩と、薬学的に許容される担体とを含む、医薬組成物;
[13]がん治療用である、[12]に記載の医薬組成物;
[14]がんが乳がんまたは前立腺がんである、[13]に記載の医薬組成物;ならびに
[15]がんがエストロゲン受容体陽性のがんである、[13]または[14]に記載の医薬組成物。
あるいは本発明は、前記[1]〜[11]のいずれかに記載のペプチド、またはその塩を、治療を必要とする対象に投与する工程を含む、がんの治療方法を提供する。また本発明は、前記[1]〜[11]のいずれかに記載のペプチド、またその塩の、がんの治療用医薬組成物の製造における使用に関する。更に本発明は、前記[1]〜[11]のいずれかに記載のペプチド、またはその塩の、がんの治療における使用に関する。そして本発明は、前記[1]〜[11]のいずれかに記載のペプチド、またはその塩を、担体と混合あるいは配合する工程を含む、がんの治療用医薬組成物の製造方法に関する。
本発明によれば、BIG3−PHB2相互作用に対する阻害効果の持続期間がより長いペプチドが提供される。本発明のペプチドを含む医薬組成物は、がんの治療に適用することができる。
図1は、ステープルドERAP合成のスキーム図である。図1Aは、ステープルドERAP合成のために使用したアミノ酸誘導体の合成スキームを示す。(i)〜(vi)は各反応における試薬およびアミノ酸合成の条件を示す:(i)2,4−ジメトキシベンズアルデヒド、AcOH、MgSO、CHCl;(ii)NaBH、MeOH、CHCl、収率87%(2段階);(iii)化合物2、EDC・HCl、DIPEA、CHCH、収率76%;(iv)LiOH・HO、THF、MeOH、HO、収率92%;(v)TBSOTf、2,6−ルチジン、CHCH;(vi)Fmoc−OSu、NaCO、THF、HO、収率90%(2段階)。 図1Bは、閉環オレフィンメタセシスによるERAPのステープリング合成のスキームを示す。 図1Cは、分子内アミド化を介したERAPのステープリング合成のスキームを示す。 図2は、ステープルドERAPが長期安定的にBIG3−PHB2相互作用に対する阻害作用を有することを示す。図2Aは、ERAP(No.9)およびステープルドERAP(No.1〜8)の一次構造を示す。アミノ酸配列中、下線太字はPHB2結合に重要なアミノ酸残基を示し、斜体太字はステープリングしたアミノ酸残基を示す。アミノ酸配列は、いずれも左端をN末端として右に向けてC末端方向に記載した。 図2Bは、ヒト乳がん細胞株MCF−7細胞の17β−エストラジオール(E2)依存性細胞増殖に対する11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.2〜6)の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。E2添加群では、E2は10nM添加した。各グラフの左上に添加したペプチドの種類を示した。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+0.5μMペプチド;黒四角■:E2+1μMペプチド;黒菱形◆:E2+10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(**P<0.01、***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図2Cは、ヒト乳腺上皮細胞株MCF−10A細胞の細胞増殖に対する11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.2〜6)の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。各グラフの左上に添加したペプチドの種類を示した。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒三角▲:0.5μMペプチド;黒四角■:1μMペプチド;黒菱形◆:10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図2Dは、11R−ERAPまたはステープルドERAP(No.2〜6)の添加によって阻害されたMCF−7細胞のE2依存性細胞増殖およびMCF−10A細胞の細胞増殖の阻害割合を示す。阻害割合の数値は、図2Bおよび図2CのMTTアッセイの結果より算出した。図2D上の表中の各ペプチドのアミノ酸配列において、下線太字はPHB2結合に重要なアミノ酸残基を示し、斜体太字はステープリングしたアミノ酸残基を示す。 図2Eは、MCF−10A細胞の細胞増殖に対する11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.2〜6)の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果である。図2Cにおける48時間時点の値を棒グラフに表した。グラフ中、「(−)」は未処理を示す。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図2F−1は、ステープルドERAP No.3処理とステープルドERAP No.6処理とで、MCF−10A細胞で差次的に発現する遺伝子を解析した結果を示す。上図は、ステープルドERAP No.3処理またはステープルドERAP No.6処理を行ったMCF−10A細胞において、処理後24時間および48時間での遺伝子発現を解析したヒートマップイメージである。下図は、処理後48時間の時点で、ステープルドERAP No.3処理と比較して、ステープルドERAP No.6処理で、MCF−10A細胞において100倍以上有意に上方制御または下方制御された284遺伝子について、DAVIDに基づく遺伝子アノテーションエンリッチメント解析を行った結果である。 図2F−2は、処理後48時間の時点で、ステープルドERAP No.3処理と比較して、ステープルドERAP No.6処理で、MCF−10A細胞において100倍以上有意に上方制御または下方制御された284遺伝子について、GeneMANIAソフトウェアに基づく解析を行った結果を示す。 図2Gは、MCF−7細胞においてBIG3−PHB2相互作用に対するステープルドERAP(No.2およびNo.3)処理の阻害効果を評価した免疫共沈降の結果を示す。11R−ERAPはBIG3−PHB2相互作用阻害の陽性対照として用いた。図中、「IP」は免疫沈降に使用した抗体、「WCL」は全細胞溶解液(whole cell lysate)、「(−)」はE2未処理、および「−」はペプチド未処理をそれぞれ示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。 図2Hは、Hisタグ組換えPHB2に対する11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.2およびNo.3)の親和性を評価した表面プラズモン共鳴相互作用解析の結果を示す。 図2Iは、10mMリン酸ナトリウムバッファー(pH7.0)におけるERAPおよびステープルドERAP(No.2およびNo.3)のCDスペクトルを示す。 図2Jは、MCF−7細胞において測定された、ERα標的遺伝子発現に対する11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.2およびNo.3)の阻害効果の継続時間を示す。結果は、0時間における未処理細胞での発現量を1.0とした場合の倍数で示した。上部3つのグラフはTFF1遺伝子の発現を示し、下部3つのグラフはCCND1遺伝子の発現を示す。各グラフの左上に添加したペプチドの種類を示した。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;黒丸●:E2単独;黒四角■:E2+1μMペプチド;黒菱形◆:E2+10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(**P<0.01、***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図3は、オレフィンを有さないステープルドERAP(No.12)が長期安定的にE2依存性応答を抑制することを示す。図3Aは、オレフィンを有さないステープルドERAPであるステープルドERAP No.12とそのHAタグペプチドであるHAタグステープルドERAP No.12の一次構造を示す。アミノ酸配列中、下線太字はPHB2結合に重要なアミノ酸残基を示し、斜体太字はステープリングしたアミノ酸残基を示す。アミノ酸配列は、いずれも左端をN末端として右に向けてC末端方向に記載した。 図3Bは、ERAPおよびステープルドERAP(No.3およびNo.12)のCDスペクトルを示す。 図3Cは、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖(左図)およびMCF−10A細胞の細胞増殖(右図)に対するステープルドERAP No.12の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。E2添加群では、E2は10nM添加した。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+0.5μMペプチド(左図)または0.5μMペプチド(右図);黒四角■:E2+1μMペプチド(左図)または1μMペプチド(右図);黒菱形◆:E2+10μMペプチド(左図)または10μMペプチド(右図)。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図3Dは、MCF−7細胞においてBIG3−PHB2相互作用に対する11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.3およびNo.12)処理の阻害効果を評価した免疫共沈降の結果を示す。図中、「IP」は免疫沈降に使用した抗体、「WCL」は全細胞溶解液(whole cell lysate)、「(−)」はE2未処理、および「−」はペプチド未処理をそれぞれ示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。 図3Eは、ERα標的遺伝子発現に対する11R−ERAPならびにステープルドERAP(No.3およびNo.12)の阻害効果を示す。結果は、各時間における未処理細胞での発現量を1.0とした場合の倍数で示した。図中、「(−)」はE2未処理を示し、「−」はペプチド未処理を示す。上図はTFF1遺伝子の発現を示し、下図はCCND1遺伝子の発現を示す。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(P<0.05、**P<0.01、両側スチューデントt検定)。 図3Fは、E2存在下または非存在下における、ステープルドERAP No.12およびPHB2の細胞内局在を示した代表的な免疫蛍光写真である。E2存在下または非存在下においてMCF−7細胞をHAタグステープルドERAP No.12で処理し、処理後1時間において、抗HAタグ抗体および抗PHB2抗体を用いて免疫蛍光染色を行った。 図3Gは、E2存在下または非存在下における、ステープルドERAP No.12およびPHB2の細胞内局在を示した代表的な免疫蛍光写真である。E2存在下または非存在下においてMCF−7細胞をHAタグステープルドERAP No.12で処理し、処理後24時間において、抗HAタグ抗体および抗PHB2抗体を用いて免疫蛍光染色を行った。 図3Hは、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対するHAタグステープルドERAP No.12の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+0.5μMペプチド;黒四角■:E2+1μMペプチド;黒菱形◆:E2+10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図3Iは、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対するERAPの阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒菱形◆:E2+10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す。 図3Jは、タモキシフェン耐性(TAM−R)MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対する11R−ERAP(上図)およびステープルドERAP No.12(下図)の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。TAM−R MCF−7細胞を、1μMタモキシフェンの存在下で、各濃度の11R−ERAPまたはステープルドERAP No.12で処理した。E2添加群では、E2は10nM添加した。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+0.5μMペプチド;黒四角■:E2+1μMペプチド;黒菱形◆:E2+10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(**P<0.01、***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図3Kは、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対する、ステープルドERAP No.12と、タモキシフェンまたはフルベストラントとの組み合わせ阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。図中、濃いグレーのバーはステープルドERAP No.12未処理を示し、薄いグレーのバーは0.5μMステープルドERAP No.12での処理を示す。また「TAM」は10nMタモキシフェン、「Flu」は2μMフルベストラント、「(−)」はE2未処理、ならびに「−」はタモキシフェンおよびフルベストラントのいずれも未処理をそれぞれ示す。グラフには処理後24時間の結果を示した。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(**P<0.01、***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図4は、ステープルドERAPがヒトERα陽性乳がんの異種同所性移植マウスモデルにおいてin vivo抗腫瘍効果を有することを示す。図4Aは、in vivo試験のスキーム図である。 図4Bは、ヒト乳がん細胞株KPL−3C異種同所性移植マウスモデルでの腫瘍増殖に対する、1.4mg/kgのステープルドERAP No.12処理の阻害効果を示す。左図はペプチドを毎日投与した群での結果であり、右図はペプチドを4日毎に投与した群での結果である。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+11R−ERAP;黒四角■:E2+ステープルドERAP No.12。腫瘍サイズのデータは、各群の平均±SEを示す(n=5、P<0.05、**P<0.01、両側スチューデントt検定)。 図4Cは、ヒト乳がん細胞株KPL−3C異種同所性移植マウスモデルでの腫瘍増殖に対する、14mg/kgのステープルドERAP No.12処理の阻害効果を示す。左図はペプチドを毎日投与した群での結果であり、右図はペプチドを4日毎に投与した群での結果である。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+11R−ERAP;黒四角■:E2+ステープルドERAP No.12。腫瘍サイズのデータは、各群の平均±SEを示す(n=5、**P<0.01、両側スチューデントt検定)。 図4Dは、1.4mg/kgの11R−ERAP(左図)またはステープルドERAP No.12(右図)で処理したKPL−3C異種同所性移植マウスの体重変動を示す。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+毎日のペプチド処理;黒四角■:E2+4日毎のペプチド処理。体重データは、各群の平均±SEを示す(n=5)。 図4Eは、腫瘍における、PHB2の細胞内局在を調べたイムノブロットの結果を示す。イムノブロットには、1.4mg/kgの11R−ERAPまたはステープルドERAP No.12で毎日(上図)または4日毎(下図)に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍を使用した。α/βチューブリンおよびラミンBをそれぞれ細胞質画分および核画分のローディングコントロールとして使用した。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、ステープルドERAP No.12処理の左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示し、「nd」は検出されなかったこと(not detected)を示す。 図4Fは、KPL−3C異種同所性移植マウスモデルにおいて、14mg/kgのHAタグステープルドERAP No.12で毎日または4日毎に処理した場合の腫瘍増殖阻害効果を示す。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+毎日のペプチド処理;黒四角■:E2+4日毎のペプチド処理。腫瘍サイズのデータは、各群の平均±SEを示す(n=5、**P<0.01、両側スチューデントt検定)。 図4Gは、腫瘍における、PHB2およびステープルドERAP No.12の細胞内局在を調べた免疫共沈降の結果を示す。免疫共沈降には、14mg/kgのHAタグステープルドERAP No.12で毎日(左図)または4日毎(右図)に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍を使用した。図中、「IP」は免疫沈降に使用した抗体を示し、「WCL」は全細胞溶解液(whole cell lysate)を示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。α/βチューブリンおよびラミン Bをそれぞれ細胞質画分および核画分のローディングコントロールとして用いた。 図4Hは、腫瘍における、PHB2およびステープルドERAP No.12の細胞内局在を調べた代表的な免疫組織化学染色写真を示す。免疫組織化学染色には、14mg/kgのHAタグステープルドERAP No.12(HAタグNo.12)で4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍を用いた。また染色には抗PHB2抗体を用いた。 図4Iは、腫瘍でのERα標的遺伝子の発現に対するステープルドERAP No.12の阻害効果を評価したボックスプロットを示す。上図はTFF1の発現を示し、下図はCCND1の発現を示す。解析には、1.4mg/kgのステープルドERAP No.12で毎日または4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍を用いた。結果は、未処理腫瘍での発現量を1.0とした場合の倍数で示した。データは、5個の独立した腫瘍の平均±SDを示す(**P<0.01、***P<0.0001、両側スチューデントt検定)。 図4Jは、ステープルドERAP処理した腫瘍におけるAktおよびMAPKのリン酸化レベルを調べたイムノブロットの結果を示す。イムノブロットには、1.4mg/kgのステープルドERAP No.12で毎日(上図)または4日毎(下図)に処理されたKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍を用いた。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。 図4Kは、14mg/kgのステープルドERAP No.12で4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した心臓、肺、肝臓、腎臓、膵臓および脳の代表的なヘマトキシリン・エオシン染色写真を示す。 図4Lは、14mg/kgのHAタグステープルドERAP No.12で毎日処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した心臓、肺、肝臓、腎臓、膵臓および脳の代表的なヘマトキシリン・エオシン染色写真を示す。 図4Mは、KPL−3C異種同所性移植マウスにおける腫瘍増殖に対する、ステープルドERAP No.12での4日毎処理(上図)または7日毎処理(下図)の阻害効果を示す。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒菱形◆:E2+0.02mg/kgペプチド;黒三角▲:E2+0.1mg/kgペプチド;黒四角■:E2+1mg/kgペプチド。腫瘍サイズのデータは、各群の平均±SEを示す(n=5)。 図4Nは、ステープルドERAP No.12で4日毎または7日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍において、ERα標的遺伝子の発現を調べた結果を示す。上図はTFF1の発現を示し、下図はCCND1の発現を示す。グラフの横軸は、ステープルドERAP No.12の1回の処理での投与量を示す。また図中「(−)」はE2未処理を示す。結果は、未処理腫瘍での発現量を1.0とした場合の倍数で示した。データは、5個の独立した腫瘍の平均±SDを示す(P<0.05、**P<0.01、両側スチューデントt検定)。 図5は、ステープルドERAP No.12が、ヒト前立腺がん細胞株22Rv1において、細胞増殖を抑制し、BIG3−PHB2相互作用を阻害することを示す。図5Aは、22Rv1細胞の細胞増殖に対するステープルドERAP No.12の阻害効果を評価した試験の結果を示す。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;黒菱形◆:20μMステープルドERAP No.12;黒四角■:50μMステープルドERAP No.12;黒三角▲:未処理。 図5Bは、22Rv1細胞において内在性BIG3−PHB2の相互作用に対するステープルドERAP No.12の阻害効果を評価した免疫共沈降試験の結果を示す。図中、「IP」は免疫沈降に使用した抗体を示し、「WCL」は全細胞溶解液(whole cell lysate)を示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.00としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。 図5Cは、MCF−10A細胞の細胞増殖に対するステープルドERAP No.12の阻害効果を評価した試験の結果を示す。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;黒丸●:未処理;黒三角▲:10μMステープルドERAP No.12;黒四角■:20μMステープルドERAP No.12;黒菱形◆:50μMステープルドERAP No.12。 図6は、ステープルド−D−ERAP No.12(D−No.12)、ステープルドレトロインバースERAP No.12(RI−No.12)、ショートステープルドレトロインバースERAP No.12(shRI−No.12)が、長期安定的にBIG3−PHB2相互作用を阻害することを示す。図6Aは、ステープルドERAPアナログの一次構造を示す。アミノ酸配列中、下線太字はPHB2結合に重要なアミノ酸残基を示し、斜体太字はステープリングしたアミノ酸残基を示す。また小文字はD−アミノ酸を示す。アミノ酸配列は、いずれも左端をN末端として右に向けてC末端方向に記載した。 図6Bは、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖(左図)およびMCF−10A細胞の細胞増殖(右図)に対するステープルドERAP No.12(1段目)、D−No.12(2段目)、RI−No.12(3段目)およびshRI−No.12(4段目)の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。E2添加群では、E2は10nM添加した。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+0.1μMペプチド(左図)または0.1μMペプチド(右図);黒四角■:E2+0.5μMペプチド(左図)または0.5μMペプチド(右図);黒菱形◆:E2+1.0μMペプチド(左図)または1.0μMペプチド(右図);アスタリスク*:E2+10μMペプチド(左図)または10μMペプチド(右図)。 図6Cは、ステープルドERAP No.12(左上図)、D−No.12(右上図)、RI−No.12(左下図)またはshRI−No.12(右下図)で処理したMCF−7細胞における、処理後96時間でのE2依存性細胞増殖に対する上記ステープルドERAPの阻害効果を示す。E2添加群では、E2は10nM添加した。グラフの横軸は、ペプチドの処理濃度を示す。また図中「(−)」はE2未処理を示す。 図6Dは、D−No.12(上図)、RI−No.12(下図)またはshRI−No.12(下図)で処理したMCF−7細胞において、処理後7日間にわたってE2依存性細胞増殖に対する上記ペプチドの阻害効果を評価した結果を示す。E2添加群では、E2は10nM添加し、各ペプチドは1μM添加した。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+No.12;黒四角■:E2+D−No.12(上図)またはE2+RI−No.12(下図);黒菱形◆:E2+shRI−No.12。 図6Eは、BIG3−PHB2相互作用に対するD− No.12、RI−No.12およびshRI−No.12の阻害効果を評価するために行った抗BIG3抗体を用いた免疫共沈降の結果を示す。免疫共沈降は、MCF−7細胞を1μMの各ペプチドで処理した後、24時間(左図)または96時間(右図)経過した時点の細胞を用いて行った。図中、「IP」は免疫沈降に使用した抗体を示し、「WCL」は全細胞溶解液(whole cell lysate)を示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。図中、「(−)」はE2未処理を示し、「−」はペプチド未処理を示す。 図6Fは、KPL−3C異種同所性移植マウスモデルでの腫瘍増殖に対する、RI−No.12での4日毎処理(左図)および7日毎処理(右図)の阻害効果を示す。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒菱形◆:E2+0.02mg/kg RI−No.12;黒三角▲:E2+0.1mg/kg RI−No.12:黒四角■:E2+1mg/kg RI−No.12。腫瘍サイズのデータは、各群の平均±SEを示す(n=5)。 図6Gは、RI−No.12で4日毎または7日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍における、ERα標的遺伝子TFF1(左図)およびCCND1(右図)の発現抑制を示す。グラフの横軸は、RI−No.12の1回の処理での投与量を示す。また図中「(−)」はE2未処理を示す。結果は、未処理腫瘍での発現量を1.0とした場合の倍数で示した。データは、5個の独立した腫瘍の平均±SDを示す(P<0.05、**P<0.01、両側スチューデントt検定)。 図7は、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対するERAP−8R(No.10;左図)および部分ERAP−8R(No.11;右図)の阻害効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。E2添加群では、E2は10nM添加した。各グラフの上に示したアミノ酸配列中、下線太字はPHB2結合に重要なアミノ酸残基を示す。各グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸○:未処理;黒丸●:E2単独;黒三角▲:E2+0.5μMペプチド;黒四角■:E2+1μMペプチド;黒菱形◆:E2+10μMペプチド。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図8は、ステープルドERAP(No.12)で処理したタモキシフェン耐性乳癌細胞株におけるmTОRとS6Kのリン酸化レベルを調べたイムノブロットの結果を示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。 図9は、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対するステープルドERAP(No.12)とタモキシフェン、フルベストラント、エベロリムスとの併用効果を評価したMTTアッセイの結果を示す。図中、濃いグレーのバーは未処理、薄いグレーのバーは11R-ERAPでの処理、白いバーはステープルドERAP No.12での処理を示す。また「TAM」はタモキシフェン、「Flu」はフルベストラント、「Ever」はエベロリムスをそれぞれ示す。グラフには処理後24時間(左図)と96時間(右図)の結果を示した。データは、3回の独立した実験の平均±SDを示す(**P<0.01、***P<0.001、両側スチューデントt検定)。 図10はステープルドERAP(No.12)の尾静脈投与による抗腫瘍効果を示す。グラフ中の各シンボルはそれぞれ以下を示す;白丸:未処理;黒丸:E2単独;黒菱形:E2+0.1mg/kgペプチド;黒三角:E2+1mg/kgペプチド;黒四角:E2+10mg/kgペプチド。 図11は、ステープルドERAP(No.12)処理した移植マウス摘出腫瘍におけるBIG3とPHB2の相互作用を評価した免疫共沈降試験の結果を示す。図中、「IP」は免疫沈降に使用した抗体を示し、「WCL」は全細胞溶解液(whole cell lysate)を示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。 図12は、ステープルドERAP(No.12)処理した移植マウス摘出腫瘍におけるAktおよびMAPKのリン酸化レベルを調べたイムノブロットの結果を示す。メンブレン上で反応させた抗体を右端に示した。メンブレン下の数字は、左端レーンの反応強度を1.0としたときの各レーンの反応強度の相対値を示す。
本発明の態様を実施または試験するにあたって、本明細書に記載の方法および材料と類似のまたは同等の任意の方法および材料を用いることができるが、好ましい方法、装置、および材料をここに記載する。しかしながら、本発明の材料および方法について記載する前に、本明細書に記載の特定の大きさ、形状、寸法、材料、方法論、プロトコール等は慣例的な実験法および最適化に応じて変更可能であるため、本発明がこれらに限定されないことが理解されるべきである。本記載に使用する専門用語は特定の型または態様のみを説明する目的のためのものであり、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定することは意図されないことも、また理解されるべきである。
定義
本明細書で使用する「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」という単語は、特に明記しない限り「少なくとも1つの」を意味する。
本明細書においては、特に断りの無い限り、大文字で表記されるアミノ酸は、L−アミノ酸を表す。一方、小文字で表記されるアミノ酸は、D−アミノ酸を表す。また、本明細書において表記されるL−アミノ酸およびD−アミノ酸は、アミノ基、カルボキシル基および側鎖のいずれかが修飾されたものも含み得る。好ましい修飾の例としては、アミノ基のアセチル化、カルボキシル基のアミド化、およびFLAGタグ、HAタグ等のタグペプチドの付加等が挙げられる。
また、本明細書においては、特に断りのない限り、アミノ酸配列中のアミノ酸残基の位置を示す番号は、N末端のアミノ酸残基から順に付与したものである。
本明細書で使用する「BIG3」という用語は、ブレフェルジンA阻害グアニンヌクレオチド交換タンパク質3(brefeldin A−inhibited guanine nucleotide−exchange protein)をさす。BIG3は、PHB2と複合体を形成することにより、E2依存的転写活性化を抑制するPHB2の機能を阻害する。BIG3は、「ARFGEF3(ARFGEF family member 3)」または「A7322」とも称される。ヒトBIG3遺伝子の代表的な塩基配列の例を配列番号:23(GenBank Accession No.NM_020340.4)に、またそれによってコードされるアミノ酸配列を配列番号:24に示す。本発明において、BIG3は前記塩基配列にコードされるものに限定されず、これらのアイソフォームや変異体も包含する。
本明細書で使用する「PHB2」という用語は、プロヒビチン2(prohibitin 2)をさす。PHB2は、エストロゲン受容体と結合してエストロゲン受容体シグナル伝達経路を阻害し、エストロゲン依存性細胞増殖を抑制する。PHB2は、「REA(Repressor of Estrogen Activity)」とも称される。ヒトPHB2遺伝子の代表的な塩基配列の例を配列番号:25(GenBank Accession No.NM_001144831.1)および配列番号:27(GenBank Accession No.NM_001267700.1)に、またそれらによってコードされるアミノ酸配列を配列番号:26および配列番号:28にそれぞれ示す。本発明において、PHB2は前記塩基配列にコードされるものに限定されず、これらのアイソフォームや変異体も包含する。
本明細書において使用される「エストロゲン受容体」という用語は、エストロゲン受容体α(ERα)およびエストロゲン受容体β(ERβ)の両方を包含する。エストロゲン受容体はエストロゲンが結合すると核内に移行し、DNA上のエンハンサー配列であるEREに結合して細胞増殖に関連する遺伝子の転写活性化を引き起こす。これにより、エストロゲン依存性細胞増殖が誘導される。ERαおよびERβはそれぞれESR1遺伝子およびESR2遺伝子によってコードされている。代表的なヒトESR1遺伝子の塩基配列を配列番号:29(GenBenk Accetion No. NM_000125.3)に示す。また、代表的なヒトESR2遺伝子の塩基配列を配列番号:31(GenBenk Accetion No. NM_001437.2)に示す。本発明において、ERαおよびERβは前記塩基配列にコードされるものに限定されず、これらのアイソフォームや変異体も包含する。本発明の好ましい態様では、エストロゲン受容体はERαである。
本明細書において使用される「ERAP」という用語は、配列番号:9に記載のアミノ酸配列からなるペプチドをさす。また「ショートERAP」という用語は、配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列からなるペプチドをさす。配列番号:9に記載のアミノ酸配列は、BIG3のアミノ酸配列(配列番号:24)の165〜177番目のアミノ酸残基からなる配列であり、PHB2との結合に重要なアミノ酸残基(配列番号:24に記載のアミノ酸配列中、165番目のグルタミン(Q)、169番目のアスパラギン酸(D)および173番目のグルタミン(Q))を含む。ERAPは、PHB2に対する結合能を有し、PHB2に競合的に結合することにより、BIG3がPHB2と複合体を形成することを阻害する。また、本明細書においては、細胞透過性ペプチドとしてポリアルギニンをERAPのN末端またはC末端に結合させたペプチドを、11R−ERAPおよびERAP−8R(「R」の前の数字はアルギニン残基の数)等と記載する。
本明細書において使用される「ステープリング構造」という用語は、ペプチドを構成するアミノ酸配列中2つ(1対)のアミノ酸残基が、架橋されている構造をさす。そして、1つまたは複数のステープリング構造によって元のアミノ酸残基が置換されているペプチドを、本明細書においては「ステープルドペプチド」という。たとえば、ステープルドERAPとは、配列番号:9に記載のアミノ酸配列からなるペプチド(ERAP)において少なくとも1対のアミノ酸残基がステープリング構造で置き換えられたペプチドである。また、ショートステープルドERAPとは、配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列からなるペプチド(ショートERAP)において少なくとも1対のアミノ酸残基がステープリング構造で置き換えられたペプチドである。本明細書において、ショートステープルドERAPは、「shステープルドERAP」とも表記される。
本明細書において使用される「治療」という用語は、対象疾患によって生じる少なくとも1つの症状を緩和・改善すること、疾患の進行を抑制すること、および疾患部位の拡大を抑制すること等を包含する。例えば、「がんの治療」には、がん細胞の増殖抑制、がんの進行抑制、がんの退縮・寛解の誘導、がんに伴う症状の緩和・改善、がんの転移の抑制、術後の再発抑制、および生存期間延長の誘導などが含まれる。
本発明のペプチド
本発明のペプチドは、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、n対(nは自然数)のアミノ酸残基が、n個のステープリング構造で置き換えられたアミノ酸配列を含むペプチドである。nは3以下であることが好ましく、2であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。したがって、本発明において、n対のアミノ酸残基とは、通常1〜3対、あるいは1対または2対、好ましくは1対のアミノ酸残基をさす。
本発明のペプチドにおいて、配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列は、配列番号:9に記載のアミノ酸配列の連続した6残基以上の配列であることが好ましく、7残基以上の配列であることがより好ましい。また、配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から1番目のグルタミン(Q)、5番目のアスパラギン酸(D)および9番目のグルタミン(Q)は、PHB2との結合に重要なアミノ酸残基であるため、これらのアミノ酸残基のうちの少なくとも1つ、より好ましくは2つ以上を含むことが好ましい。配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列の好ましい例としては、配列番号:13に記載のアミノ酸配列(QMLSDLT)が挙げられる。
本発明のペプチドにおいて、ステープリング構造で置き換えるアミノ酸残基は、特に限定されないが、PHB2に対する結合親和性の観点からは、配列番号:9(QMLSDLTLQLRQR)に記載のアミノ酸配列のN末端から1番目のグルタミン(Q)、5番目のアスパラギン酸(D)および9番目のグルタミン(Q)以外のアミノ酸残基から選択することが好ましい。
ステープリング構造で置き換えるアミノ酸残基の例としては、例えば、以下のアミノ酸残基の対を挙げることができる;
(a)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目(L)および7番目のアミノ酸残基(T);
(b)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目(M)および6番目のアミノ酸残基(L);
(c)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から4番目(S)および8番目のアミノ酸残基(L);および
(d)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から6番目(L)および10番目のアミノ酸残基(L)。
上記(a)〜(d)のうち、特に好ましいアミノ酸残基の対としては、(a)および(b)のアミノ酸残基の対を挙げることができる。
配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列として配列番号:13に記載のアミノ酸配列(QMLSDLT)を用いた場合、ステープリング構造で置き換えるアミノ酸残基の例としては、例えば、以下のアミノ酸残基の対を挙げることができる;
(a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目(L)および7番目のアミノ酸残基(T);および
(b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目(M)および6番目のアミノ酸残基(L)。
本発明のペプチドにおいて、ステープリング構造は特に限定されない。ペプチドのステープリング技術は公知であるため(例えば、Blakwell, H. E. et al., Angew. Chem., Int. Ed. 37, 3281-3284 (1994); Aihara, K. et al., Tetrahedron 71, 4183-4191 (2015) 等)、これら公知のステープリング技術を用いてステープリング構造を形成することができる。例えば、アルケニル基等の置換基を有するアミノ酸誘導体を組み込んで固相合成等によってペプチドを合成し、前記アミノ酸誘導体の置換基間でオレフィンメタセシス反応や分子内アミド化反応を行うことにより、ステープリング構造を形成することができる。ステープリング構造形成のためのアミノ酸誘導体は、市販のものを用いることができる。
本発明のペプチドにおいて、好ましいステープリング構造の例としては、例えば、下記式(I)で表される構造を挙げることができる。
Figure 2017126461
(式中、実線と点線の二重線は単結合または二重結合を示す。)
上記式(I)のステープリング構造の形成は、例えば、図1Bまたは図1Cに示したスキームに従って行うことができる。図1Bに示したスキーム(以下「スキーム(I)」)は、オレフィンメタセシス反応によりステープリング構造を形成する例である。一方、図1Cに示したスキーム(以下「スキーム(II)」)は、分子内アミド化反応によりステープリング構造を形成する例である。
スキーム(I)に示されるオレフィンメタセシス反応によりステープリング構造を形成する場合、ステープリングのためのアミノ酸誘導体としては、下記式(III)で表されるグルタミン誘導体(4−{アリル−[2−(tert−ブチル−ジメチル−シラニルオキシ)−4−メトキシ−ベンジル]−カルボニル}−2−(9H−フルオレン−9−イルメトキシカルボニルアミノ)−酪酸)を用いることができる。
Figure 2017126461
式(III)のグルタミン誘導体は、例えば、以下のスキーム(III)に従って合成することができる(Aihara, K. et al., Tetrahedron 71, 4183-4191 (2015))。
スキーム(III)
Figure 2017126461
上記スキーム(III)において、(i)〜(vi)はそれぞれ以下を示す;(i)3−アミノ−1−プロペン、AcOH、MgSO、CHCl;(ii)NaBH、MeOH、CHCl;(iii)化合物2、DCC、CHCl;(iv)LiOH・HO、THF、MeOH、HO;(v)TBSOtf、2,6−ルチジン;(vi)Fmoc−OSu、NaCO、THF、HO。
スキーム(III)に示すように、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンズアルデヒド(化合物1)を3−アミノ−1−プロペンで還元的にアミノ化して、2−アリルアミノメチル−5−メトキシ−フェノール(化合物2)を得る。続いて、化合物2をN−α−(tert−ブトキシカルボニル)−L−グルタミン酸αメチルエステル(化合物3)とカップリングさせて、4−[アリル−(2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンジル)カルバモイル]−2−tert−ブトキシカルボニルアミノ−酪酸メチルエステル(化合物4)を得る。次に、化合物4のメチルエステルを加水分解して、4−[アリル−(2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンジル)−カルバモイル]−2−tert−ブトキシカルボニルアミノ−酪酸(化合物5)を得る。さらに、化合物5のBoc基をFmoc基に置換し、Hmb基のフェノール部分をTBSで保護することにより、式(III)のグルタミン誘導体を得ることができる。なお、スキーム(III)の実施に必要な試薬類は、全て市販のものを用いることができる。
一方、スキーム(I)によるステープルドERAPの合成は、上記式(III)のグルタミン誘導体を用いて、例えば、以下のように行うことができる。まず、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、ステープリング構造を形成したい位置のアミノ酸残基の対を式(III)のグルタミン誘導体で置き換えて、標準的なFmoc固相ペプチド合成によりペプチドを合成する。続いて、Fmoc保護されたペプチドN末端を脱保護およびアセチル化した後、アセチル化ペプチドをHoveyda−Grubbs第2世代触媒で処理してオレフィンメタセシス反応を行う。さらに、TFA/m−クレソール/チオアニソール/1,2−エタンジチオール/HOカクテルを用いて、酸不安定保護基の脱保護およびペプチドのレジンからの切り離しを行う。これにより、式(I)のステープリング構造(実線と点線の二重線が二重結合)を有するステープルドERAPまたはshステープルドERAPを得ることができる。なお、スキーム(I)により合成したステープルドERAPまたはshステープルドERAPにおいて、ステープリング構造の間に介在させるアミノ酸残基の数は、特に限定されないが、通常、3残基であることが好ましい。
また、図1Cに示すスキーム(II)に示される分子内アミド化反応によりステープリング構造を形成する場合、ステープリングのためのアミノ酸誘導体としては、下記式(IV)で表されるN−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−グルタミン酸γアリルエステルおよび下記式(V)で表される(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)5−((4−(((アリルオキシ)カルボニル)アミノ)ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ)−5−オキソペンタン酸を用いることができる。
Figure 2017126461
また、上記2種類のアミノ酸誘導体のうち、式(IV)のグルタミン酸誘導体は、市販のものを用いることができる。また、式(V)のグルタミン誘導体は、例えば、図1Aに示したスキーム(以下「スキーム(IV)」)に従って合成することができる。スキーム(IV)に示すように、アリル(4−アミノブチル)カルバメート(化合物1)を2,4-ジメトキシベンズアルデヒドとカップリングさせて、アリル[4−{(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ}ブチル]カルバメート(化合物2)を得る。続いて、化合物2をN−α−(tert−ブトキシカルボニル)−L−グルタミン酸αメチルエステル(化合物3)とカップリングさせて、(S)−メチル−5−{(4−[{(アリルオキシ)カルボニル}アミノ]ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ}−2−{(tert−ブトキシカルボニル)アミノ}−5−オキソペンタノアート(化合物4)を得る。次に、化合物4のメチルエステルを加水分解して、(S)−5−{(4−[{(アリルオキシ)カルボニル}アミノ]ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ}−2−{(tert−ブトキシカルボニル)アミノ}−5−オキソペンタン酸(化合物5)を得る。さらに、化合物5のBoc基をFmoc基に置換することにより、式(V)のグルタミン誘導体を得ることができる。なお、スキーム(IV)の実施に必要な試薬類は、全て市販のものを用いることができる。
一方、スキーム(II)によるステープルドERAPの合成は、上記式(IV)のグルタミン酸誘導体および式(V)のグルタミン誘導体を用いて、例えば、以下のように行うことができる。まず、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、ステープリング構造を形成したい位置のアミノ酸残基の対を式(IV)のグルタミン酸誘導体および式(V)のグルタミン誘導体で置き換えて、標準的なFmoc固相ペプチド合成によりペプチドを合成する。続いて、Fmoc保護されたペプチドをテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh)のCHCl/AcOH/N−メチルモルホリン溶液と混合し、グルタミン誘導体残基の置換基を還元する。続いて、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCDI)および1−ヒドロキシ−1H−ベンゾトリアゾール水和物(HOBt・HO)を用いてグルタミン誘導体残基をカップリングさせることにより、分子内アミド化を行う。さらに、TFA/m−クレソール/チオアニソール/1,2−エタンジチオール/HOカクテルを用いて、酸不安定保護基の脱保護およびペプチドのレジンからの切り離しを行う。これにより、式(I)のステープリング構造(実線と点線の二重線が単結合)を有するステープルドERAPまたはshステープルドERAPを得ることができる。なお、スキーム(II)により合成したステープルドERAPまたはshステープルドERAPにおいて、ステープリング構造の間に介在させるアミノ酸残基の数は、特に限定されないが、通常、3残基であることが好ましい。
本発明のペプチドの具体例としては、例えば、下記式(II)で表されるペプチドを挙げることができる。
Figure 2017126461
(式中、実線と点線の二重線は単結合または二重結合であり;
、AおよびAの組み合わせは以下から選択される:
=Q、A=LSDおよびA=TLQLRQR(配列番号:14);
=QM、A=SDLおよびA=LQLRQR(配列番号:15);
=QM、A=SDLおよびA=−OH;ならびに
=Q、A=LSDおよびA=T。)
上記式(II)で表されるペプチドは、配列番号:9(QMLSDLTLQLRQR)に記載のアミノ酸配列からなるペプチドにおいて、以下の(a)または(b)の1対のアミノ酸残基が、式(I)のステープル構造で置き換えられたペプチドであるともいえる;
(a)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目(L)および7番目のアミノ酸残基(T); ならびに
(b)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目(M)および6番目のアミノ酸残基(L)。
あるいは、配列番号:13(QMLSDLT)に記載のアミノ酸配列からなるペプチドにおいて、以下の(c)または(d)の1対のアミノ酸残基が、式(I)のステープル構造で置き換えられたペプチドである;
(c)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目(L)および7番目のアミノ酸残基(T);ならびに
(d)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目(M)および6番目のアミノ酸残基(L)。
式(II)で表されるペプチドのうち、特に好ましいペプチドとしては、(II)の式中、A、AおよびAの組み合わせが、以下から選択されるペプチドを挙げることができる;
=Q、A=LSDおよびA=TLQLRQR(配列番号:14);
=QM、A=SDLおよびA=LQLRQR(配列番号:15);または
=QM、A=SDLおよびA=−OH。
これらのペプチドは、以下のペプチドに対応する;
(i)配列番号:9(QMLSDLTLQLRQR)に記載のアミノ酸配列からなるペプチドにおいて、以下の(a)または(b)の1対のアミノ酸残基が、式(I)のステープル構造で置き換えられたペプチド;
(a)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目(L)および7番目のアミノ酸残基(T);ならびに
(b)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目(M)および6番目のアミノ酸残基(L);あるいは、
(ii)配列番号:13(QMLSDLT)に記載のアミノ酸配列からなるペプチドにおいて、以下の1対のアミノ酸残基が、式(I)のステープル構造で置き換えられたペプチド;
(c)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目(L)および7番目のアミノ酸残基(T)。
なお、本発明のペプチドは、N末端およびC末端のアミノ酸残基のいずれかまたは両方が修飾されたものも包含する。修飾の種類は、特に限定されないが、PHB2に対する親和性や細胞透過性を低下させないものであることが好ましい。好ましい修飾の例としては、例えば、N末端のアミノ酸残基のアセチル化、C末端のアミノ酸残基のアミド化、およびHAタグ、FLAGタグ等のタグペプチドの付加等を挙げることができる。また、本発明のペプチドの特に好ましい例としては、上記式(II)で表されるペプチドにおいて、N末端のアミノ酸残基がアセチル化されており、C末端のアミノ酸残基がアミド化されているペプチドを挙げることができる。なお、N末端およびC末端のアミノ酸残基以外のアミノ酸残基は修飾されていないことが好ましい。
本発明のペプチドは、L−アミノ酸から構成されるものに限定されず、1つ以上のD−アミノ酸を含むものであってもよい。ペプチド中のL−アミノ酸とD−アミノ酸の構成比は特に限定されないが、αヘリックス構造維持のためには、全てのアミノ酸残基がL型であるか(以下「L型ペプチド」)、または全てのアミノ酸残基がD型である(以下「D型ペプチド」)ことが好ましい。したがって、上記の本発明のペプチドのいずれかにおいて、全てのアミノ酸残基がD型のアミノ酸残基に置き換えられたペプチドもまた、本発明のペプチドの好ましい態様として挙げられる。本発明のペプチドがD型ペプチドである場合、好ましいペプチドとしては、例えば、式(II)で表されるペプチドにおいて、全てのアミノ酸残基がD型のアミノ酸残基で置き換えられたペプチドを挙げることができる。本発明のペプチドがD型ペプチドである場合、そのアミノ酸配列を構成するアミノ酸のうち、例えば80%以上、通常90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上、さらにより好ましくは99%以上がD型のアミノ酸残基である。
さらに本発明のペプチドは、上記の本発明のペプチドのいずれかのレトロインバース体であってもよい。レトロインバース体では、元のペプチドとはアミノ酸配列が逆になっており、全てのアミノ酸残基がD型のアミノ酸残基に置き換えられている。すなわち、レトロインバース体は、元のペプチドとは逆向きのアミノ酸配列を有するD型ペプチドである。したがって、上記の本発明のペプチドのいずれかのレトロインバース体であるペプチドもまた、本発明のペプチドの好ましい態様として挙げられる。本発明のペプチドがレトロインバース体である場合、好ましいペプチドとしては、例えば、式(II)で表されるペプチドのレトロインバース体であるペプチドを挙げることができる。本発明のペプチドがレトロインバース体である場合、そのアミノ酸配列を構成するアミノ酸のうち、例えば80%以上、通常90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上、さらにより好ましくは99%以上がD型のアミノ酸残基である。
本発明のペプチドがD型ペプチドである場合には、上記したような方法において、L−アミノ酸に替えてD−アミノ酸を用いることにより、D型のステープルドERAPまたはshステープルドERAPを合成することができる。なお、D型のステープルドERAPまたはshステープルドERAPの合成においては、ステープリング構造形成のためのアミノ酸誘導体もまたD型のものを用いる。ステープリング構造形成に使用できるD型アミノ酸誘導体の幾つかは市販されているので、これら市販のD型アミノ酸誘導体を用いてもよい。
また、図1Bに示されるスキーム(I)により、D型のステープルドERAPまたはshステープルドERAPを合成する場合には、ステープリングのためのアミノ酸誘導体として、式(III)で表されるグルタミン誘導体のD型光学異性体(以下「式(II)のD−グルタミン誘導体」)を用いればよい。式(II)のD−グルタミン誘導体は、上記スキーム(III)において、N−α−(tert−ブトキシカルボニル)−L−グルタミン酸αメチルエステル(化合物3)に替えてN−α−(tert−ブトキシカルボニル)−D−グルタミン酸αメチルエステルを用いることにより、合成することができる。そして、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、ステープリング構造を形成したい位置のアミノ酸残基の対を式(II)のD−グルタミン誘導体で置き換えて、D−アミノ酸を用いて標準的なFmoc固相ペプチド合成によりD型ペプチドを合成し、スキーム(I)に従ってオレフィンメタセシス反応を行うことにより、D型のステープルドERAPまたはshステープルドERAPを得ることができる。なお、ステープルドERAPまたはshステープルドERAPのレトロインバース体を合成する場合には、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列の逆向きのアミノ酸配列に基づいて、ペプチド固相合成を行えばよい。その際に、ステープリング構造を形成したい位置のアミノ酸残基の対を式(II)のD−グルタミン誘導体で置き換え、ペプチド合成後にオレフィンメタセシス反応を行うことは上記と同様である。
一方、図1Cに示されるスキーム(II)により、D型のステープルドERAPまたはshステープルドERAPを合成する場合には、ステープリングのためのアミノ酸誘導体として、式(IIV)で表されるグルタミン酸誘導体のD型光学異性体(以下「式(IV)のD−グルタミン酸誘導体」)および、式(V)で表されるグルタミン誘導体のD型光学異性体(以下「式(V)のD−グルタミン誘導体」)を用いればよい。式(IV)のD−グルタミン酸誘導体は、市販のものを用いることができる。また式(V)のD−グルタミン誘導体は、図1Aで示されるスキーム(IV)において、N−α−(tert−ブトキシカルボニル)−L−グルタミン酸αメチルエステル(化合物3)に替えてN−α−(tert−ブトキシカルボニル)−D−グルタミン酸αメチルエステルを用いることにより、合成することができる。そして、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、ステープリング構造を形成したい位置のアミノ酸残基の対を式(IV)のD−グルタミン酸誘導体および式(V)のD−グルタミン誘導体で置き換えて、D−アミノ酸を用いて標準的なFmoc固相ペプチド合成によりD型ペプチドを合成し、スキーム(II)に従って分子内アミド化反応を行うことにより、D型のステープルドERAPまたはshステープルドERAPを得ることができる。なお、ステープルドERAPまたはshステープルドERAPのレトロインバース体を合成する場合には、配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列の逆向きのアミノ酸配列に基づいて、ペプチド固相合成を行えばよい。その際に、ステープリング構造を形成したい位置のアミノ酸残基の対を式(IV)のD−グルタミン酸誘導体および式(V)のD−グルタミン誘導体で置き換え、ペプチド合成後に分子内アミド化反応を行うことは上記と同様である。
また本発明のペプチドは、塩の形態であってもよい。塩の形態は特に限定されないが、薬学的に許容される塩であることが好ましい。なお、本明細書において「薬学的に許容される塩」とは、ペプチドの薬理学的または薬学的な有効性および特性を保持する塩をさす。塩の好ましい例としては、アルカリ金属(リチウム、カリウム、ナトリウムなど)との塩、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウムなど)との塩、その他の金属(銅、鉄、亜鉛、マンガンなど)との塩、有機塩基との塩、アミンとの塩、有機酸(酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸、安息香酸、メタンスルホン酸など)との塩、および無機酸(塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸など)との塩等を挙げることができる。これらの塩は、公知の方法に従って調製することができる。
医薬組成物
本発明のペプチドまたはその塩は、薬学的に許容される担体とともに、医薬組成物として製剤化することができる。
本発明のペプチドは、PHB2に対する結合能を有し、BIG3−PHB2相互作用を競合的に阻害する。BIG3−PHB2複合体の形成は、エストロゲン依存性転写活性を亢進させ、がん細胞の増殖を導く。そのため、BIG3−PHB2相互作用を阻害してBIG3−PHB2複合体の形成を抑制する本発明のペプチドは、特にがんを治療するための医薬組成物として有用である。
BIG3−PHB2複合体の形成によるエストロゲン依存性転写活性の亢進は、主にエストロゲン受容体陽性細胞において起こる。したがって、本発明のペプチドは、エストロゲン受容体陽性のがんを治療するための医薬組成物として特に有用である。そのようなエストエストロゲン受容体陽性のがんの例としては、乳がん、子宮体がん、卵巣がん、前立腺がん(Nelles JL, et al., Expert Rev Endocrinol Metab. 2011 May;6(3):437-451.)、肺がん(特に非小細胞肺がん)(Stabile LP, et al., Cancer Res. 2005 Feb 15;65(4):1459-70.; Marquez-Garban DC, et al., Steroids. 2007 Feb;72(2):135-43.)等が挙げられるが、これらに限定されない。なお、本発明の医薬組成物を適用するがんは、BIG3およびPHB2を発現していることが好ましいが、エストロゲン受容体陽性のがんは、一般的に、BIG3およびPHB2を発現している。がんがエストロゲン受容体陽性か否かは、ELISA法や免疫組織化学染色法等の公知の方法により確認することができる。
さらに、本発明のペプチドは、タモキシフェン耐性のエストロゲン受容体陽性のがんに対しても増殖抑制効果を有する。そのため、本発明の医薬組成物は、タモキシフェン耐性のエストロゲン受容体陽性のがんに適用してもよい。本発明の医薬組成物を適用するタモキシフェン耐性のエストロゲン受容体陽性のがんの例としては、例えば、タモキシフェン耐性エストロゲン受容体陽性乳がんが挙げられる。したがって、本発明の医薬組成物の好ましい投与対象の例として、タモキシフェン療法不応のエストロゲン受容体陽性乳がんを有する患者を挙げることができる。
一方、本発明のペプチドは、実施例3に示されるように、エストロゲン非依存性のがん細胞増殖に対しても抑制効果を有する。したがって、本発明のペプチドは、エストロゲン受容体陰性のがんを治療するための医薬組成物としても有用である。本発明の医薬組成物を適用するエストロゲン受容体陰性のがんは、特に限定されないが、BIG3とPHB2を発現しているがんである必要がある。そのようながんの例としては、例えば、エストロゲン受容体陰性の乳がんおよび前立腺がんが挙げられる。
本発明の医薬組成物は、本発明のペプチドまたはその塩と、薬学的に許容される担体とを配合して、公知の製剤化技術を用いて製造することができる。なお、本明細書において「薬学的に許容される担体」とは、薬物のための希釈剤または溶媒剤として使用する不活性な物質をさす。本発明の医薬組成物に使用する薬学的に許容される担体は、調製する医薬組成物の剤形に応じて、一般的な医薬品に使用される担体を適宜選択すればよい。
本発明の医薬組成物の剤形は、特に限定されず、液剤、錠剤、エリキシル剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤等の医薬品に一般的に使用される剤形を適宜選択することができる。また、選択した剤形に応じて、適宜、賦形剤、安定剤、懸濁液、保存剤、界面活性剤、溶解補助剤、pH調整剤、凝集抑制剤等の添加物を添加することができる。
本発明の医薬組成物は、薬学的有効量の本発明のペプチドまたはその塩を含む。薬学的有効量は、医薬組成物の剤形、投与間隔、投与対象の年齢、性別、体重、体表面積、疾患の種類等に応じて、適宜選択することができる。例えば、本発明の医薬組成物における本発明のペプチドまたはその塩の含有量の例として、0.001mg〜1000mg、0.01mg〜100mg、0.1mg〜30mg、0.1mg〜10mg等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の医薬組成物は、任意で、他の薬剤を含んでもよい。他の薬剤の例としては、抗炎症剤、鎮痛剤、解熱剤、他のがん治療剤等が挙げられる。本発明の医薬組成物に使用できる他のがん治療剤は特に限定されないが、エストロゲン陽性のがんに使用する場合には、選択的ERαモジュレーター(例えば、タモキシフェン及びラロキシフェン)、ERαダウンレギュレーター(例えば、フルベストラント)、アロマターゼ阻害剤、LH−RHアゴニスト製剤、プロゲステロン製剤等のホルモン療法剤を挙げることができる。またこれらの薬剤は、プロドラッグや薬学的に許容される塩の形で配合してもよい。
本発明の医薬組成物は、剤形に応じて、適宜適切な投与経路を選択して、対象に投与することができる。投与経路は、特に限定されないが、例えば、経口投与、ならびに皮内、皮下、筋肉内、骨内、腹膜および静脈内注射等を挙げることができる。また、全身投与および疾患部位の近傍への局所投与のいずれであってもよいが、局所投与が好ましい。
本発明の医薬組成物の投与間隔もまた、投与対象の年齢、性別、体重、体表面積、および疾患の種類等、ならびに本医薬組成物の剤形および投与経路等に応じて、適宜選択することができる。投与間隔の例としては、例えば、毎日、4日毎、7日毎等が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の医薬組成物の用量もまた、投与対象の年齢、性別、体重、体表面積、および疾患の種類等、ならびに本医薬組成物の剤形および投与経路等に応じて、適宜選択することができる。
本発明のペプチドまたはその塩の用量の例としては、例えば、0.001〜1000mg/kg/日、0.005〜500mg/kg/日、0.01〜250mg/kg/日等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の医薬組成物は、投与対象の状態に応じて、他の医薬品と併用してもよい。併用する医薬品は特に限定されないが、エストロゲン受容体陽性のがんに使用する場合には、選択的ERαモジュレーター(例えば、タモキシフェン及びラロキシフェン)、ERαダウンレギュレーター(例えば、フルベストラント)、アロマターゼ阻害剤、LH−RHアゴニスト製剤、プロゲステロン製剤等のホルモン療法剤を挙げることができる。これらのホルモン療法剤のうち、特に好ましいものとしては、タモキシフェンおよびフルベストラントを挙げることができる。
本発明の医薬組成物をがんの治療のために使用する場合には、投与の前に、治療対象のがんがBIG3およびPHB2を発現しているか否かを調べてもよい。治療対象のがんがBIG3およびPHB2を発現しているか否かは、対象から採取された試料においてこれらの遺伝子の転写産物や翻訳産物を検出することにより確認することができる。検出方法には公知の方法を用いることができ、例えば、転写産物をプローブやPCR法により検出する方法(例えば、cDNAマイクロアレイ法、ノーザンブロット法、RT−PCR法など)、および翻訳産物を抗体等により検出する方法(例えば、ウェスタンブロット法、免疫染色法など)等を用いることができる。
本発明はまた、本発明の医薬組成物を含む製品またはキットを提供する。本発明の製品またはキットは、本発明の医薬組成物を収容した容器を含み得る。適切な容器の例としては、ボトル、バイアル、および試験管が挙げられるが、これらに限定されない。容器は、ガラスまたはプラスチックなどの様々な材料から形成され得る。容器には、ラベルが貼付されていてもよく、ラベルには、本発明の薬学的組成物が使用されるべき疾患または疾患の状態を記載することができる。ラベルはまた、投与等に関する指示も示し得る。
本発明の製品またはキットは、本発明の医薬組成物を収容した容器に加えて、任意で、薬学的に許容される希釈剤を収容した第2の容器をさらに含み得る。本発明の製品またはキットは、他の緩衝液、希釈剤、フィルター、注射針、シリンジ、および使用説明を記載した添付文書などの、商業上の観点および使用者の観点から望ましいその他の材料をさらに含み得る。
本発明の医薬組成物はまた、必要に応じて、有効成分を含む1つまたは複数の単位剤形を含み得るパックまたはディスペンサー装置にて、提供することができる。該パックは、例えば、ブリスターパックのように金属ホイルまたはプラスチックホイルを含み得る。パックまたはディスペンサー装置には、投与に関する説明書が添付され得る。
別の態様において、本発明はまた、以下の使用および方法等を提供する:
(a)がんを治療するための医薬組成物の製造における、本発明のペプチドまたはその塩の使用;
(b)がんの治療において用いるための本発明のペプチドまたはその塩;
(c)がんを治療するための医薬組成物を製造するための方法または工程であって、本発明のペプチドまたはその塩と、薬学的に許容される担体とを製剤化する段階を含む方法または工程;
(d)がんを治療するための医薬組成物を製造するための方法または工程であって、本発明のペプチドまたはその塩を薬学的に許容される担体と混合する段階を含む方法または工程;および
(e)本発明のペプチドまたはその塩を対象に投与することを含む、がんを治療するための方法。
以下、実施例を参照して本発明をより詳細に記載する。しかしながら、以下の材料、方法および実施例は、本発明のある形態の作製および使用において当業者を支援するために役立ち得る一方、本発明の局面を説明するためのものにすぎず、したがって本発明の範囲を決して限定することを意図しない。当業者は、本明細書に記載のものと類似または同等の方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができる。
なお、本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
実施例1 ステープルドペプチドの合成
ERAPペプチドの合成
BIG3−PHB2の相互作用を特異的に阻害するように設計したドミナントネガティブペプチド(11R−ERAP;11R-GGG-QMLSDLTLQLRQR(配列番号:9))を以前記載したように合成した(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013).)。全ての化学薬品は分析グレードのものを使用した。11R−ERAPを構成する「11R」は、11残基のアルギニン残基からなるポリアルギニン(ポリR)を示す。ポリRと配列番号:9の間にある「GGG」は、両者のリンカーとして導入された3残基のグリシンである。11Rは、ERAP(配列番号:9)に細胞透過性を付与することを目的に導入されたものである。
ステープルドペプチド合成のためのアミノ酸誘導体
オレフィン担持ステープルドペプチドの合成に使用したアミノ酸誘導体は、Aihara et al(Tetrahedron, 71, 4183-4191 (2015))に記載の方法に基づき合成した。アミノ酸誘導体の原料となるアミノ酸は、株式会社ペプチド研究所(大阪、日本)から購入した。
オレフィンを有さないステープルドペプチドの合成に使用した2種のアミノ酸誘導体のうち、グルタミン酸誘導体(N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−グルタミン酸γアリルエステル)は、渡辺化学工業(広島、日本)から入手した。一方、グルタミン誘導体(((S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)5−((4−(((アリルオキシ)カルボニル)アミノ)ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ)−5−オキソペンタン酸)は、図1Aに示すスキームに従って合成した。
なお、カラムクロマトグラフィーには、シリカゲル60N(球状、中性、粒子径63−210μm)(関東ケミカル、東京、日本)を使用した。質量スペクトルは、Waters MICROMASSR LCT PREMIERTM(ESI−TOF)で記録した。NMRスペクトルは、JEOL GSX300スペクトロメータを使用して測定した。HPLC分離には、Cosmosil 5C18−AR−II分析カラム(4.6x250mm、流速1mL/分)(ナカライテスク、京都、日本)およびCosmosil 5C18−AR−IIセミ分取カラム(10×250mm、流速3.0mL/分)(ナカライテスク)を使用し、溶出物は220nmの紫外線で検出した。0.1%(v/v)TFA水溶液(solvent A)と0.1%(v/v)TFA MeCN溶液(solvent B)をHPLC溶液として用い、30分かけて分析した。旋光度は、JASCO P2200旋光計で測定した。
アミノ酸誘導体の合成は、図1Aに示すように行った。まず、2,4−ジメトキシベンズアルデヒド(781mg、4.70mmol)、MgSO(2.26g、18.8mmol)およびAcOH(26.9mL、0.47mmol)を、アリル(4−アミノブチル)カルバメート(化合物1,810mg、4.7mmol)(M. Hurevich, et. al., J. Pept. Sci. 16, 178-185 (2010).)メタノール溶液(47mL)に添加した。生じた混合物を室温で3時間撹拌し、ろ過してMgSOを除去した。得られた反応混合物を0℃に冷却し、NaBH(355mg、9.4mmol)を添加した。得られた溶液を室温まで温め、1時間撹拌した。反応混合物の入った容器を氷水に浸して4℃まで冷却し、5%(w/v)KHSO水溶液を添加した。得られた溶液をNaHCO飽和水溶液で塩基性化し、反応混合物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水(brine)で洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過した。減圧濃縮後、残留物をカラムクロマトグラフィー(CHCl/MeOH=30:1(v/v))で精製し、1.32gの化合物2(アリル[4−{(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ}ブチル]カルバメート、4.09mmol、87%)を淡黄色オイルとして得た;
H NMR(CDCl,300MHz)δ=1.42−1.58(4H,m),2.56(2H,t,J=6.7Hz),3.15(2H,dt,J=6.0および6.0Hz),3.67(2H,s),3.77(3H,s),3.78(3H,s),4.52(2H,d,J=5.5Hz),5.17(1H,ddt J=10.5および1.5,1.5Hz),5.27(1H,ddt J=17.3,1.5および1.5Hz),5.35(1H,br s),5.89(1H,ddt,J=17.3,10.5および5.5Hz),6.40(1H,dd,J=8.1および2.4Hz),6.43(1H,d,J=2.4Hz),7.09(1H,d,J=8.1Hz);13C NMR(CDCl,75MHz) δ=27.4,27.9,41.0,48.6,48.9,55.3,55.4,65.4,98.6,103.7,117.4,120.9,130.5,133.2,156.4,158.6,160.1;HRMS(ESI−TOF)m/z calcd for C1727 ([M+H]):323.1971, found:323.1963。
化合物2(1.22g、3.78mmol)、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC−HCl)(798mg、4.16mmol)およびジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(978mg、7.57mmol)を、0℃のN−α−(t−ブトキシカルボニル)−−グルタミン酸αメチルエステル(化合物3)(989mg、3.78mmol)の1,2−ジクロロエタン溶液(18.9mL)に添加し、混合物を室温で5時間撹拌した。5%(w/v)KHSO水溶液を添加後、反応混合物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、NaSOで乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1:2(v/v))で精製し、1.62gの化合物4((S)−メチル−5−{(4−[{(アリルオキシ)カルボニル}アミノ]ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ}−2−{(tert−ブトキシカルボニル)アミノ}−5−オキソペンタノアート、2.86mmol、76%)を淡黄色オイルとして得た;
[α]19 −5.33(c 1.24,MeOH);H NMR(DMSO−d,300MHz,80℃)δ=1.38(9H,s),1.27−1.53(2H,m),1.27−1.53(2H,m),1.46−1.92(1H,m),1.92−2.10(1H,m),2.42(2H,dt,J=4.5および6.6Hz),2.97(2H,dt,J=6.0および6.3Hz),3.19(2H,br t,J=7.0Hz),3.62(3H,s),3.76(3H,s),3.80(3H,s),3.94−4.14(1H,m),4.39(2H,br s),4.46(2H,ddd,J=5.5,1.7および1.3Hz),5.16(1H,ddt,J=10.4,1.8および1.3Hz),5.26(1H,ddt,J=17.2,1.8および1.7Hz),5.90(1H,ddt,J=17.2,10.4および5.5Hz),6.39−6.53(1H,br m),6.53−6.63(1H,br m),6.70−6.92(2H,br m),6.96(1H,br d,7.9Hz);13C NMR(DMSO−d,75MHz,80℃)δ=24.0,25.2,26.4,26.5,27.8,28.3,41.6,44.4,45.3,46.1,51.1,53.1,54.9,55.1,63.7,77.9,78.7,98.4,104.7,116.3,117.0,128.0,128.8,133.5,154.9,155.5,157.8,159.5,159.8,171.0,172.4;HRMS(ESI−TOF)m/z calcd for C2843NaO ([M+Na]):588.2897,found:588.2902。
化合物4のTHF溶液(5mL)に、LiOH・HO(91.8mg、2.18mmol)、メタノール(2.5mL)およびHO(2mL)を0℃で添加し、反応混合物を2時間撹拌した。5%(w/v)KHSO水溶液を添加して反応を停止し、反応混合物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、NaSOで乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(CHCl/MeOH=50:1−10:1(v/v)、0.1%(v/v)AcOH含有)で精製し、747mgの化合物5((S)−5−{(4−[{(アリルオキシ)カルボニル}アミノ]ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ}−2−{(tert−ブトキシカルボニル)アミノ}−5−オキソペンタン酸、1.35mmol、92%)を白色粉末として得た;
[α]18 −0.65(c 0.950,MeOH);H NMR(DMSO−d6,300MHz,80℃) δ=1.39(9H,s),1.27−1.53(2H,m),1.27−1.53(2H,m),1.76−1.94(1H,m),1.94−2.13(1H,m),2.44(2H,dt,J=7.5および4.2Hz),2.99(2H,dt,J=6.3および6.1Hz),3.20(2H,br t,J=7.1Hz),3.76(3H,s),3.80(3H,s),3.89−4.08(1H,m),4.41(2H,br s),4.47(2H,ddd,J=5.4,1.5および1.5Hz),5.16(1H,ddt,J=10.5,1.7および1.5Hz),5.26(1H,ddt,J=17.4,1.7および1.5Hz),5.90(1H,ddt,J=17.4,10.5および5.4Hz),6.38−6.53(1H,br m),6.56(1H,br s),6.66(1H,br s),6.78(1H,br s),6.98(1H,br d,J=8.1Hz);13C NMR(d−DMSO,75MHz,80℃)δ=24.2,25.3,26.6,26.7,27.9,28.6,39.9,41.8,44.4,45.4,46.3,53.1,55.0,55.2,63.8,77.8,98.5,104.8,116.3,117.1,117.8,128.1,128.8,133.5,155.1,155.6,157.9,159.6,159.9,171.3,173.3;HRMS(ESI−TOF)m/z calcd for C2741NaO([M+Na]):574.2741,found:574.2740。
化合物5(621mg、1.13mmol)のCHCl溶液(11.3mL)に、0℃のtert−ブチルジメチルシリル トリフルオロメタンスルホン酸(TBSOTf)(1.04μL、4.5mmol)および2,6−ルチジン(787μL、6.75mmol)を添加した。反応混合物をゆっくりと室温に温め、4時間撹拌した。反応溶液を減圧濃縮し、その後THF(8mL)で希釈した。希釈後の溶液を0℃のNaOHの2M水溶液(2mL)で中和し、NaCOの10%(w/v)水溶液(8mL)およびFmoc−OSu(572mg、1.7mmol)を添加した。室温で12時間撹拌した後、反応混合物をHClの1M水溶液で酸性化し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、NaSOで乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(CHCl/MeOH=50:1−10:1(v/v)、0.1%(v/v)AcOH含有)で精製し、680mgの化合物6((S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)5−((4−(((アリルオキシ)カルボニル)アミノ)ブチル)(2,4−ジメトキシベンジル)アミノ)−5−オキソペンタン酸、1.01mmol、90%)を白色粉末として得た;
H NMR(DMSO−d,300MHz,80℃)δ=1.29-1.61(4H,m),1.87-2.02(1H,m),2.03−2.21(1H,m),2.45−2.56(2H,m),3.00(2H,dt,J=6.0および6.4Hz),3.23(2H,br t,J=6.6Hz),3.74(3H,s),3.79(3H,s),4.05−4.18(1H,m),4.22(1H,t,J=6.6Hz),4.31(2H,d,J=6.6Hz),4.43(1H,br s),4.48(2H,ddd,J=5.7,1.7および1.5Hz),5.12(1H,ddt,J=10.2,1.7および1.5Hz),5.27(1H,ddt,J=17.1,1.7および1.7Hz),5.91(1H,ddt,J=17.1,10.2および5.7Hz),6.42-6.52(1H,br m),6.56(1H,d,J=2.1Hz),6.80(1H,br s),6.91−7.10(1H,br m),7.31(2H,t,J=7.5 Hz),7.40(2H,t,J=7.2Hz),7.70(2H,br d,J=7.2Hz),7.85(2H,d,J=7.5Hz);13C NMR(DMSO−d,75MHz,80℃)δ=24.2,25.3,26.6,28.6,39.9,41.8.44.3,45.3,46.6,53.4,54.9,55.1,63.8,65.6,98.4,104.7,108.6,116.3,117.0,117.7,119.6,120.9,124.8,126.6,126.6,126.8,127.2,128.2,128.5,128.9,133.5,139.2,140.4,140.4,143.6,143.6,155.6,155.6,157.8,159.6,159.9,171.2,173.1;HRMS(ESI−TOF)m/z calcd for C3743NaO ([M+Na]):696.2897,found:696.2928。
ステープルドERAPの合成
標準Fmoc固相ペプチド合成を用いて、Rink Amide AMレジン(0.62mmol アミン/g)上でペプチドを合成した。Fmoc基切断は、20%(v/v)ピペリジンDMF溶液を用いて室温で10分間行った。レジンをDMFで洗浄し、Fmoc保護アミノ酸(Fmoc−Xaa−OH)を、DMF中のN,N−ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCDI)および1−ヒドロキシ−1H−ベンゾトリアゾール水和物(HOBt・HO)を用いて、室温で2時間カップリングさせ、続いてDMFで洗浄した。
オレフィン担持ステープルドペプチドの合成は、図1Bに示すように、閉環メタセシスにより行った。保護ペプチドの構築後、N末端のFmoc基を切断し、得られたレジンを、N末端アミノ基のアセチル化のために、無水酢酸溶液およびDMF中のピリジンで、室温で30分間処理した。固相担体上のN末端アセチル化ペプチドを、脱気o−ジクロロベンゼン中のHoveyda−Grubbs第2世代触媒40mM溶液で、80℃で10分間処理した。レジンからのペプチドの切断後、反応をHPLCでモニタリングした。レジンからのペプチド放出を伴う酸不安定保護基の脱保護を、TFA/m−クレソール/チオアニソール/1,2−エタンジチオール/HO(90:2.5:2.5:2.5:2.5(v/v)、50μL/1mgレジン)カクテルを用いて、室温で90分間行った。レジン結合ペプチドをジクロロメタンで洗浄して減圧乾燥し、その後、ペプチドをレジンから切断し、セミ分取HPLCで精製して凍結乾燥した。
オレフィンを有さないステープルドペプチドの合成は、図1Cに示すように、分子内アミド化を介して行った。レジンに結合したN末端キャップペプチドをCHCl/AcOH/N−メチルモルホリン(92.5/5/2.5(v/v))中のPd(PPhの20mM溶液と混合し、室温で2時間振とうした。その後、レジンをCHClで洗浄し、乾燥した。次に、DIPCDIおよびHOBt・HOを用いて、室温で2時間カップリングさせ、続いてDMFで洗浄し、分子内アミド化を行った。レジンからのペプチドの切断は、上記の標準Fmoc固相ペプチド合成プロトコールに従って行った。具体的には、レジンからのペプチド放出を伴う酸不安定保護基の脱保護を、TFA/m−クレソール/チオアニソール/1,2−エタンジチオール/HO(90:2.5:2.5:2.5:2.5(v/v)、50μL/1mgレジン)カクテルを用いて、室温で90分間行った。レジン結合ペプチドをジクロロメタンで洗浄して減圧乾燥し、その後、ペプチドをレジンから切断し、セミ分取HPLCで精製して凍結乾燥した。
実施例2 E2依存性乳がん細胞に対するステープルドERAPの効果
材料と方法
細胞株および培養条件
ヒト乳がん細胞株MCF−7、および乳腺上皮細胞株MCF−10Aは、American Type Culture Collection(ATCC, Manassas, VA, USA)から購入した。乳がん細胞株KPLC−3C株(J. Kurebayashi, et al., Br. J. Cancer 74, 200-207 (1996))は、紅林淳一博士(川崎医科大学)の厚意により提供された。全ての細胞株は、10%FBSを補充した適切な培地で単層培養した。5%COを含む加湿空気の雰囲気下で37℃で細胞を維持した。
各実験において、各細胞は、48ウェルプレート(2×10細胞/mL)、6ウェルプレート(3×10細胞/mL)または10cmディッシュ(2×10細胞/10mL)に播種した。MCF−7細胞は、10%FBS(ニチレイバイオサイエンス、東京、日本)、1%Antibiotic/Antimycotic solution(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)、0.1mM NEAA(Thermo Fisher Scientific)、1mMピルビン酸ナトリウム(Thermo Fisher Scientific)および10μg/mLインスリン(Sigma, St. Louis, MO, USA)を補充したMEM(Thermo Fisher Scientific)に播種した。KPLC−3C細胞は、10%FBSおよび1%Antibiotic/Antimycotic solutionを補充したRPMI(Thermo Fisher Scientific)に播種した。MCF−10A細胞は、SingleQuotsキット(BPE、ヒドロコルチゾン、hEGF、インスリン、ゲンタマイシン/アンホテリシン−B)(Lonza, Walkersville, MD, USA)および100ng/mLのコレラトキシンを補充したMEBM(Lonza)に播種した。MCF−7およびKPL−3については、17β−エストラジオール(E2)(Sigma)刺激のために、播種の次の日、10%FBS、1%Antibiotic/Antimycotic solution、0.1mM NEAA、1mMピルビン酸ナトリウムおよび10μg/mLインスリンを補充したフェノールレッドフリーのDMEM/F12(Thermo Fisher Scientific)に培地を変更した。24時間後、10nM E2およびペプチド(例えば、11R−ERAPまたはステープルドERAP)または10nM E2のみで、細胞を処理した。
タモキシフェン(Sigma)またはフルベストラント(LKT laboratories, St. Paul, MN, USA)処理を行う場合には、上記E2およびペプチドでの処理またはE2単独での処理と同時に、10nMのタモキシフェンまたは2μMのフルベストラントで細胞を処理した。
細胞増殖アッセイ
MCF−7、KPL−3CおよびMCF−10Aにおける細胞増殖アッセイは、Cell Counting Kit−8(CCK−8)(同仁堂、熊本、日本)を用いて、以前記載したように行った(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。データは3つの独立した実験の平均±SEで示した。
円偏光二色性(CD)スペクトル測定
185〜265nmの範囲におけるCDスペクトルを、光路長2mmの石英キュベットを用いて25℃で記録した(円二色性分散計J1500:日本分光株式会社、東京、日本)。ペプチド濃度は、10mMリン酸ナトリウムバッファー(pH7.0)中で50μg/mLとした。モル楕円率(θ)は文献に従って計算した(T. Wieprecht, et al., Biophys. Chem. 96, 191-201 (2002))。
抗体およびイムノブロット解析
イムノブロット解析は、以前記載したように行った(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。SDS−PAGE後、タンパク質をブロットしたメンブレンを4%ブロックエース溶液(大日本製薬、大阪、日本)で3時間ブロッキングし、その後、以下のタンパク質に対する抗体とインキュベートした:BIG3(1:1,000)(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013));PHB2(1:1,000)(Abcam, Cambridge, UK);Akt,リン酸化Akt(S473)(587F11、1:1,000);p44/42 MAPK,リン酸化p44/42 MAPK(T202/Y204)(1:1,000);α/β−チューブリン(1:1,000)(Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA);およびLMNB1(1:100)(Sigma)。HRP標識二次抗体(抗マウスIgG−HRP、1:5,000;抗ラットIgG−HRP、1:5,000;抗ウサギIgG−HRP、1:1,000)(Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA)と1時間インキュベートした後、ブロットを増強化学発光(ECL)システム(GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)で展開し、Image Reader LAS−3000 mini(富士フィルム、東京、日本)を用いてスキャンした。全ての実験は、少なくとも3回行った。
免疫沈降
免疫沈降解析は、以前記載したように行った(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。細胞溶解物を、ノーマルIgGとrec−Protein G Sepharose 4B(Thermo Fisher Scientific)を用いて、4℃で3時間プレクリアした。その後、上清を、BIG3に対する抗体またはPHB2に対する抗体5μgと4℃で12時間インキュベートした。次に、抗原抗体複合体をrec−Protein G Sepharose 4Bを用いて4℃で1時間沈降した。免疫沈降されたタンパク質複合体をライシスバッファーで数回洗浄した。続いてSDS−PAGEおよびイムノブロット解析を上記のように行った。
核/細胞質分画
MCF−7細胞の核および細胞質画分をNE−PER nuclear and cytoplasmic extraction reagent(Thermo Fisher Scientific)を用いて、以前記載したように行った(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。α/β−チューブリンとラミンBを、それぞれ細胞質画分と核画分のローディングコントロールとして使用した。
PHB2およびHAタグステープルドERAPの免疫細胞染色
MCF−7細胞を5×10細胞/ウェルで8ウェルチャンバー(Laboratory−Tek II Chamber Slide System)(Nalgene, Nunc International)に播種し、48時間インキュベートした。その後、E2およびHAタグステープルドERAPまたはE2単独で24時間処理した。染色手順は、以前記載した通りに行った(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。
リアルタイムRT−PCR
ERα標的遺伝子(TFF1およびCCND1)の発現を、リアルタイムRT−PCRにより、以前記載したように評価した(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。各サンプルをβ2−MG mRNA含量で標準化し、未処理細胞における発現量を1.0とした場合の倍数で結果を示した。データは、3つの独立した実験の平均±SDで示した。RT−PCRに用いたプライマーは以下のとおりである;
TFF1 5'-GGCCTCCTTAGGCAAATGTT-3'(配列番号:17) および
5'-CCTCCTCTCTGCTCCAAAGG-3' (配列番号:18);
CCND1 5'-CAGAAGTGCGAGGAGGAGGT-3' (配列番号:19) および
5'-CGGATGGAGTTGTCGGTGT-3' (配列番号:20);
β2−MG 5'-AACTTAGAGGTGGGGAGCAG-3' (配列番号:21) および
5'-CACAACCATGCCTTACTTTATC-3' (配列番号:22)。
In vivo腫瘍増殖阻害
KPL−3C細胞縣濁液(1×10細胞/マウス)を等量のマトリゲル(BD)と混合し、6週齢メスBALB/cヌードマウス(Charles River Laboratories、東京、日本)の乳房脂肪体に注射した(全量200μL)。該マウスを無菌隔離施設において12時間の明暗周期で収容し、げっ歯類固形飼料と水を不断給餌した。腫瘍は数日にわたって増殖し、およそ100mmのサイズ(1/2×(幅×長さ)として計算)に達した。マウスを以下の11処理群(5匹/群)にランダム化した:
1)未処理;
2)E2(6μg/日、毎日:以下同じ);
3)E2+1.4mg/kg/日 11R−ERAP 毎日;
4)E2+1.4mg/kg/日 11R−ERAP 4日毎;
5)E2+14mg/kg/日 11R−ERAP 毎日;
6)E2+14mg/kg/日 11R−ERAP 4日毎;
7)E2+1.4mg/kg/日 ステープルドERAP No.12 毎日;
8)E2+1.4mg/kg/日 ステープルドERAP No.12 4日毎;
9)E2+14mg/kg/日 ステープルドERAP No.12 毎日;
10)E2+14mg/kg/日 ステープルドERAP No.12 4日毎;
11)E2+14mg/kg/日 HAタグステープルドERAP No.12 毎日;
12)E2+14mg/kg/日 HAタグステープルドERAP No.12 4日毎。
E2は頸部皮膚への溶液塗布を介して投与し、他の処理は別の投与方法を明記している場合を除いて腹腔内注射を介して投与した。腫瘍体積を28日間ノギスで計測し、その後、動物を計画死させて腫瘍を切除した。全ての実験は徳島大学の動物施設ガイドラインに従って行った。
マイクロアレイ解析
全RNAを、NucleoSpin RNA IIシステム(タカラクロンテック、日本)を用いて、製造者の説明書に従って精製した。RNA増幅とラベリングを、Agient Low−Input QuickAmpラベリングキット(Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA)を用いて、製造者の説明書に従って行った。簡潔に述べると、各サンプル由来の全RNAの100ngを、T7 RNAポリメラーゼを用いて、Cy3ラベルCTPを取り込ませながら増幅した。その後、Cy3ラベル化されたcRNAの600ngを断片化し、Agient Whole Human Genome Microarray 8×60Kスライド(Agilent Technologies)上でハイブリダイズさせ、65℃で18時間、回転しながらインキュベートした。その後、スライドを洗浄し、オゾン保護ドラフト内で、Agilent Microarrayスキャナーシステムによりスキャンした。該スキャンイメージファイルを、Agient Feature Extraction(version 9.5)(Agilent Technologies)を用いて抽出した。データは、GeneSpring(version 13.0)を用いて解析した。全てのチップと遺伝子のマイクロアレイデータをquantile正規化により正規化し、ベースラインを全てのサンプルの中央値に対するシグナル値に変換した。最後に、発現レベルに基づく品質コントロールとフィルタリング工程を行った。有意に発現量が変化している遺伝子を同定するために、各解析間のシグナル強度値を比較した。
統計解析
スチューデントt検定を用いて、実験群間の有意差を求めた。P値<0.05を有意とみなした。
結果
オレフィン担持ステープルドERAPの効果
本発明者らは、以前、BIG3−PHB2相互作用を標的とするドミナントネガティブペプチドであるERAPを設計した(T. Yoshimaru, et al., Nat. Commun. 4, 2443 (2013))。長期安定性やBIG3−PHB2相互作用の阻害機能のような生物学的および生物物理学的性質の両方を改善するために、ERAPの化学修飾を行った。図2Aに示すように、異なる位置にステープリング構造を有する一連のステープルドERAPの作製を試みた。その後、作製したステープルドERAPを、細胞増殖阻害活性によりスクリーニングした。ステープルドERAP No.1、7および8は、合成できなかったが、他のステープルドERAP(No.2〜6)は合成できた。
ステープルドERAP No.2、3、4および6では、ヒト乳がん細胞株MCF−7細胞(ERα陽性、BIG3陽性、PHB2陽性)において、ペプチドおよびE2での処理後96時間におけるE2依存性細胞増殖(それぞれIC50=0.89μM、1.02μM、0.81μMおよび0.68μM)が、11R−ERAP(IC50=7.97μM)と比較して、用量依存的に有意に減少した(図2B、図2D)。一方、ステープルドERAP No.5は、処理後96時間におけるE2依存性細胞増殖において、11R−ERAPと比較して、わずかに優位な阻害を示した(IC50=7.89μM)(図2B、図2D)。特に、ステープルドERAP No.2および3の処理では、正常乳腺上皮細胞株であるMCF−10A細胞(ERα陰性、BIG3陰性)の細胞増殖に対しては有意な影響を示さなかった(図2C〜E)。一方、ステープルドERAP No.4、5および6での処理は、MCF−10A細胞の細胞増殖に非特異的な阻害効果をもたらす可能性が示唆された(図2C〜E)。
これらの非特異的阻害効果を明らかにするために、ステープルドERAP No.3または6で処理したMCF−10A細胞を用いて、処理後24時間および48時間における遺伝子発現プロファイルをDNAマイクロアレイにより解析した。処理後48時間の細胞を用いた遺伝子発現プロファイル解析により、ステープルドERAP No.3で処理した細胞と比較して、ステープルドERAP No.6で処理した細胞で100倍以上上方制御された転写物を93個、下方制御された転写物を191個同定した(図2F上図、表2)。
一方、処理後24時間においては、No.3とNo.6との間で差次的に発現した遺伝子は4個のみであった(図2F上図、表1)。処理後48時間においてNo.3とNo.6との間で差次的に発現していた上記284個の遺伝子について、DAVIDアルゴリズムおよびGeneMANIAソフトウェアを用いて遺伝子アノテーションエンリッチメント解析を行った結果、細胞外マトリクス関連遺伝子の遺伝子サブセットが多かった(図2F下図、図2F−2)。このことは、ステープルドERAP No.4、5および6が、正常乳房上皮細胞において、細胞外マトリクス経路に対する潜在的なオフターゲット効果を有することを示唆する。
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続いて、ステープルドERAP No.2および3がBIG3−PHB2の相互作用を阻害するか否か調査するために、抗BIG3抗体を用いて、免疫共沈降試験を行った。その結果、ステープルドERAP No.2および3は、11R−ERAPと同様に、ERα陽性乳がん細胞株であるMCF−7細胞において、内在性のBIG3とPHB2の複合体形成を用量依存的に阻害した(図2G)。
次に、ステープルドERAP No.2および3によるBIG3−PHB2相互作用の直接的な阻害を調査した。表面プラズモン共鳴(BiAcore)相互作用解析により、ステープルドERAP No.2(K=4.68μM)およびNo.3(K=3.52μM)は、11R−ERAP(K=12.80μM)と比較して、Hisタグ組換えPHB2に対して高い親和性を示した(図2H)。これらのデータは、ステープルドERAP No.2および3が、直接PHB2に結合することにより、BIG3−PHB2複合体形成の特異的阻害をもたらすことを示唆する。
さらに、ステープルドERAP No.2および3の生物物理学的特性を調べるために、CD分光法により、それらの配座特性を解析した。重要なことに、ステープルドERAP No.3は、CD分光法によるヘリックス含量41.7%(222nmの値より算出)という高度なαへリックス構造を示した(図2I)。このことは、オレフィンメタセシスを介したステープリングにより、ステープルドERAP No.3のαヘリックス構造の安定性が増したことを示唆する。さらに、MCF−7細胞において、ステープルドERAP No.2または3での処理がERα標的遺伝子発現に及ぼす影響を調べたところ、ペプチド処理後96時間の間、ERα標的遺伝子であるTFF1およびCCND1のE2依存的発現が有意に抑制されていた(図2J)。細胞増殖阻害とERα標的遺伝子発現の長期的阻害ならびに高いαヘリシティーの維持を考慮すれば、ステープルドERAP No.2もまたBIG3−PHB2相互作用の特異的阻害により細胞増殖の有意な減少をもたらすものの、ステープルドERAP No.3が最もクリティカルなステープリング構造を有する。総合すれば、これらの知見は、ERα陽性乳がん細胞のE2依存性細胞増殖に対するステープルドERAP No.3の阻害的効果が、11R−ERAPよりもはるかに高くかつ長く持続することを示唆する。
オレフィンを有さないステープルドERAPの効果
ルテニウム触媒によるオレフィンメタセシスはコストがかかるため、分子内アミド化を介して、オレフィンを有さないステープルドERAP No.3の代替物(ステープルドERAP No.12)を新規に合成した(図3A)。このステープルドERAP No.12もまたステープルドERAP No.3に匹敵する42.5%のヘリシティーを維持し(図3B)、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖とBIG3−PHB2相互作用を有意に長期間阻害した(図3C、3D)。一方、ステープルドERAP No.12は、MCF−10A細胞の細胞増殖は阻害しなかった(図3C)。さらに、ERα標的遺伝子であるTFF1およびCCND1の発現に対するステープルドERAP No.12の阻害的効果は、11R−ERAPと比較して、処理後96時間の時点でも高いレベルで維持されていた(図3E)。
次に、ステープルドERAP No.12の細胞内分布を調べるために、ステープルドERAP No.12のN末端にHAタグを付加したHAタグステープルドERAP No.12(図3A)を作製した。E2非存在下において、MCF−7細胞を10μMのHAタグステープルドERAP No.12で処理したところ、HAタグステープルドERAP No.12は、処理後わずかに1時間で、細胞質内に局在した(図3F)。このことは、ステープリング立体構造の迅速な細胞透過性を示す。一方、E2の存在下では、HAタグステープルドERAP No.12は、処理後わずかに1時間で、内在性のPHB2とともに核に移行し、処理後24時間後も核内に存在し続けた(図3F、3G)。また、HAタグステープルドERAP No.12は、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖を抑制した(図3H)。一方、ポリRを有さないERAPは、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に影響を示さなかった(図3I)。これらの結果は、ステープリング構造の導入がERAPの細胞透過性を増大させ、それによりステープルドERAPが迅速に細胞内に透過してE2依存性細胞増殖を阻害することを示す。
次に、タモキシフェン耐性(TAM−R)MCF−7細胞を用いて、ステープルドERAP No.12のE2依存性細胞増殖を阻害する能力を調べた。図3Jに示すように、ステープルドERAP No.12での処理は、処理後96時間の間、E2およびタモキシフェンの存在下で、タモキシフェン耐性MCF−7細胞の細胞増殖を有意に低下させた。一方、11R−ERAPの阻害効果は、24時間しか維持されなかった。さらに、E2依存性細胞増殖に対する、ステープルドERAP No.12(0.5μM)と、タモキシフェン(選択的ERαモジュレーター、10nM)またはフルベストラント(ERαダウンレギュレーター、2μM)との組み合わせ効果をそれぞれ調べた。ステープルドERAP No.12と、タモキシフェンまたはフルベストラントとのいずれの組み合わせの処理においても、ステープルドERAP No.12、タモキシフェンまたはフルベストラント単独での処理と比較して、MCF−7細胞におけるE2依存性細胞増殖を有意に抑制した(図3K)。特に、ステープルドERAP No.12とタモキシフェンとの組合せ処理において、顕著な相乗的抑制効果が観察された。このことは、ステープルドERAP No.12が、ERα陽性乳がん細胞のタモキシフェンに対する応答性を増強することを示唆する。
ステープルドERAPによるin vivo腫瘍増殖阻害効果
ステープルドERAP No.12のin vivoにおける抗腫瘍効果を調べるために、KPL−3C同所性乳がん異種移植片をヌードマウス内で増殖させた。腫瘍が完全に樹立された時点で、ステープルドERAP No.12(1.4および14mg/kg)、11R−ERAP(1.4および14mg/kg)、HAタグステープルドERAP No.12(14mg/kg)または溶媒単独(vehicle alone)を、毎日または4日毎に、28日間腹腔内(i.p.)注射により投与した(図4A)。E2処理(6μg/日)もまた毎日動物に行った。毎日のE2処理は、経時依存的にKPL−3C腫瘍を増殖させる。一方、ステープルドERAP No.12または11R−ERAPでの毎日の処理は、1.4mg/kgおよび14mg/kgのいずれの用量においても、E2依存性腫瘍増殖の有意な阻害を引き起こした(図4B、図4C)。特に、ステープルドERAP No.12での処理は、11R−ERAPでの処理とは異なり、4日毎の投与であっても有意な阻害効果を持続した(図4B、4C)。このことは、ステープルドERAP No.12が、治療的観点から、優れた治療指数(therapeutic index)を有することを示唆する。なお、毒性および有意な体重減少は観察されなかった(図4D)。したがって、今回の条件の下では、有害な副作用は観察されなかったと言える。
次にステープルドERAP No.12のin vivoでの抗腫瘍効果のメカニズムを明らかにするために、1.4mg/kgのステープルドERAP No.12で毎日または4日毎にKPL−3C異種同所性移植マウスを処理し、処理開始後28日の時点でマウスを計画死させ、腫瘍を摘出してPHB2の細胞内分布を調べた。マウスから摘出した腫瘍細胞を細胞質画分と核画分に分画し、それぞれの画分について抗PHB2抗体を用いて免疫共沈降を行った。その結果、E2の存在下では、11R−ERAPまたはステープルドERAP No.12での処理は細胞質内PHB2の減少を導き、それにより核内PHB2量が大幅に増加することが示された(図4E)。さらに、ステープルドERAP No.12の細胞内分布を調べるために、1.4mg/kgまたは14mg/kgのHAタグステープルドERAP No.12で毎日または4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから腫瘍を摘出し、抗PHB2抗体を用いた免疫共沈降試験および免疫組織化学的検査を行った。それらの結果は、HAタグステープルドERAP No.12が主に核内でPHB2と相互作用することを示し、細胞質内PHB2と相互作用して核内に移行することを示唆した(図4F〜H)。さらに、1.4mg/kgのステープルドERAP No.12で毎日または4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから腫瘍を摘出し、ERα標的遺伝子(TFF1およびCCND1)の発現を調べた。ステープルドERAP No.12でのいずれの処理も、腫瘍におけるTFF1およびCCND1のE2依存性発現を有意に抑制した(図4I)。これらの知見は、ステープルドERAP No.12が腫瘍における内在的BIG3−PHB2複合体の形成を効果的に阻害する結果、PHB2の核移行をもたらし、それによりE2依存性ゲノム活性化の抑制が起こることを示唆する。
次に、腫瘍における非ゲノム的ERαシグナリング経路の活性化に対するステープルドERAP No.12の効果を調べた。1.4mg/kgのステープルドERAP No.12で毎日または4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍において、抗リン酸化Akt抗体および抗リン酸化MAPK抗体を用いてAktおよびMAPKのリン酸化レベルを検出した。その結果、予想されたように、ステープルドERAP No.12でのいずれの処理においても、Aktリン酸化およびMAPKリン酸化の顕著な抑制が観察された(図4J)。11R−ERAPと異なり、ステープルドERAP No.12は、4日毎の処理であっても、E2依存性リン酸化レベルを明らかに抑制し、ステープルドERAP No.12が長期間の強いin vivo抗腫瘍活性を有することを実証した(図4J)。
さらに、14mg/kgのステープルドERAP No.12で4日毎に処理したKPL−3C異種同所性移植マウスから心臓、肺、肝臓、腎臓、膵臓、脳を摘出し、ヘマトキシリン・エオシン染色を行ったところ、これら重要臓器において、組織病理学的変化はほとんど観察されなかった(図4K)。また、14mg/kgのHAタグステープルドERAP No.12で毎日処理したKPL−3C異種同所性移植マウスからも心臓、肺、肝臓、腎臓、膵臓、脳を摘出し、ヘマトキシリン・エオシン染色を行ったところ、同様に組織病理学的変化はほとんど観察されなかった(図4L)。
さらに、KPL−3C異種同所性移植ヌードマウスモデルを用いて、ステープルドERAP No.12の長期in vivo抗腫瘍活性を調べた。腫瘍が完全に樹立された時点で、ステープルドERAP No.12(0.02、0.1および1mg/kg)または溶媒単独(vehicle alone)を、28日間にわたって4日毎または7日毎に、腹腔内(i.p.)注射により投与した(図4M)。E2処理(6μg/日)もまた毎日動物に行った。1mg/kgのステープルドERAP No.12での7日毎の処理は、28日目までE2依存性腫瘍増殖を完全に阻害した(図4M)。さらに、0.1および0.02mg/kgのステープルドERAP No.12での7日毎の処理は、それぞれ21日目および18日目までE2依存性腫瘍増殖を完全に阻害した。さらに、ステープルドERAP No.12での4日毎または7日毎の処理は、腫瘍において、ERα標的遺伝子TFF1およびCCND1のE2依存性発現もまた有意に抑制した(図4N)。
実施例3 前立腺がん細胞に対するステープルドERAPの効果
材料と方法
細胞株および培養条件
ヒト前立腺がん細胞株、22Rv1は、American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA)から購入した。22Rv1は、10%FBSを補充した適切な培地で単層培養し、5%CO加湿空気の雰囲気下で37℃で維持した。22Rv1細胞は、10%FBS(Thermo Fisher Scientific)および1%Antibiotic/Antimycotic solution(和光、東京、日本)を補充したRPMI(Thermo Fisher Scientific)中で、48ウェルプレート(3×10細胞/mL)または10cmディッシュ(8×10細胞/ディッシュ)に播種した。48時間後、細胞を10μM(免疫沈降の場合のみ)、20μMおよび50μMのステープルドERAP No.12でそれぞれ処理した。
細胞増殖アッセイ
細胞増殖アッセイは、死細胞をトリパンブルーで染色し、全細胞数をCountess II(Thermo Fisher Scientific)で評価した。細胞生存率は、Countess II自動セルカウンター(Thermo Fisher Scientific)を用いて、製造者の説明書に従って、24時間毎に測定した。
免疫沈降
免疫沈降は、実施例2と同様に行った。
結果
前立腺がん細胞株22Rv1細胞(ERα陰性、BIG3陽性、PHB2陽性)を用いて、E2非依存性細胞増殖に対するステープルドERAP No.12の阻害効果を試験した。図5Aに示すように、ステープルドERAP No.12での処理は、経時依存的および用量依存的に、22Rv1細胞の細胞増殖を有意に抑制した。
さらに、ステープルドERAP No.12がBIG3−PHB2相互作用を阻害するか否かを調べるために、抗BIG3抗体を用いた免疫共沈降試験を行った。その結果、ステープルドERAP No.12は、22Rv1細胞において、内在性のBIG3およびPHB2複合体形成を用量依存的に阻害することが示された(図5B)。
また、10、20または50μMのステープルドERAP No.12での処理は、ERαおよびBIG3を発現しないMCF−10A細胞の細胞増殖には影響を及ぼさなかった(図5C)。このことは、これらの濃度でのステープルドERAP No.12処理は、MCF−10A細胞の細胞増殖に非特異的な阻害効果を誘導しないことを示唆する。
実施例4 ステープルドERAPのD型ペプチドおよびレトロインバース体
タンパク質分解に対してより抵抗性のある立体配置のペプチドを同定するために、ステープルドERAP No.12のD型ペプチドおよびレトロインバース体を合成した(図6A; M. Chorev, et al., Trends. Biotechnol. 13, 438-445 (1995); C. Bonny, et al., Diabetes 50, 77-82 (2001); M. Taylor, et al., Biochemistry 49, 3261-3272 (2010); T. Weeden, et al., J. Pept. Sci. 17, 47-55 (2011))。レトロインバース体では、全てのL−アミノ酸をD−アミノ酸に置換することによってアミノ酸のキラリティーが逆になっているだけでなく、アミノ酸配列もまた逆になっている。ステープルドERAP No.12のD型ペプチドおよびレトロインバース体の合成は、ペプチド合成の際にL−アミノ酸に替えてD−アミノ酸を使用する以外は、L型ペプチドのステープルドERAPの合成と同様に行った。
作製したステープルドERAP No.12のD型ペプチド(以下「ステープルド―D―ERAP No.12」)およびステープルドERAP No.12のレトロインバース体(以下「RIステープルドERAP No.12」)は、ナノモルレベルの用量依存性でMCF−7細胞のE2依存性細胞増殖を阻害した(図6B左)。一方、MCF−10A細胞の細胞増殖は阻害しなかった(図6B右)。ステープルド−D−ERAP No.12およびRIステープルドERAP No.12のIC50は、処理後96時間の時点で、それぞれ0.44μMおよび0.50μMであった(図6C)。一方、ステープルドERAP No.12のIC50は、0.59μMであった(図6C)。
さらに、ERAPのN末端部分配列(QMLSDLT(配列番号:13))のレトロインバース体であるショートステープルドレトロインバースERAP No.12(以下「shRIステープルドERAP No.12」)を合成した(図6A)。このshRIステープルドERAP No.12は、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖を抑制し(IC50=0.53)、このN末端ショート配列のステープルドペプチドが乳がん細胞のE2依存性細胞増殖を有意に抑制する能力を有することを示した(図6B、C)。
次に、上記の各種ステープルドERAPによる、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖の長期阻害効果について調べた。1μMのステープルド−D−ERAP No.12、RIステープルドERAP No.12またはshRIステープルドERAP No.12での処理は、7日間、有意な細胞増殖阻害効果を持続した。一方、ステープルドERAP No.12は、4日間、有意な細胞増殖阻害効果を持続した(図6D)。
次に、これらのステープルドERAPがBIG3−PHB2相互作用を阻害するか否かを調べるために、抗BIG3抗体を用いて免疫共沈降試験を行った。免疫共沈降は、MCF−7細胞を1μMの各ペプチドで処理した後、24時間または96時間経過した時点の細胞を用いて行った。その結果、ステープルド−D−ERAP No.12、RIステープルドERAP No.12およびshRIステープルドERAP No.12は、処理後24時間においてもMCF−7細胞において内在性のBIG3およびPHB2の複合体形成を阻害することが示された(図6E)。特に、内在性のBIG3−PHB2相互作用に対するこれらのステープルドERAPの阻害効果は、処理後96時間でも維持された。
さらに、in vivoでのRIステープルドERAP No.12の抗腫瘍活性を調査した。腫瘍が完全に樹立した時点で、RIステープルドERAP No.12(0.02、0.1および1mg/kg)または溶媒のみ(vehicle alone)を、4日毎または7日毎に、腹腔内(i.p.)注射により投与した。E2(6μg/日)処理もまた毎日動物に行った。1mg/kgまたは0.1mg/kgのRIステープルドERAP No.12での4日毎または7日毎の処理は、処理後28日目までE2依存性腫瘍増殖をほぼ完全に阻害した(図6F)。さらに、RIステープルドERAP No.12(0.02、0.1および1mg/kg)での4日毎または7日毎の処理は、腫瘍におけるERα標的遺伝子TFF1およびCCND1のE2依存性発現もまた有意に抑制した(図6G)。
実施例5 C末端に細胞透過性ポリアルギニン残基を付加したERAP
ERAPおよびその部分配列のC末端に膜透過性ポリアルギニン残基(8R)を付加したペプチドをそれぞれ設計した(QMLSDLTLQLRQR-8R(配列番号10)およびQMLSDLTLQL-8R(配列番号:11);図7)。MCF−7細胞をこれらのペプチドで処理したところ、これらのペプチドでの処理は、MCF−7細胞のE2依存性細胞増殖に対して、11R−ERAPと類似した阻害効果を示した(それぞれIC50=7.78μMおよび7.98μM)(図7)。
実施例6 タモキシフェン耐性乳癌細胞株のmTORとS6Kのリン酸化に及ぼすステープルドERAP(No.12)の抑制効果
タモキシフェン(TAM)耐性MCF7細胞はTAM存在下で顕著なmTORとS6Kのリン酸化を誘導し、24時間E2添加時とほぼ同じリン酸化強度であったが、ステープルドERAP(No.12)および11R−ERAPの24時間処理は各リン酸化をほぼ完全に抑制し、ネガティブ・コントロール(TAM非存在下の未処理細胞)以下であった(図8)。
また、TAM存在下で96時間のE2添加によるmTORとS6Kのリン酸化強度は24時間反応とほとんど同じであったが、11R−ERAP処理の抑制効果は24時間反応と比べて顕著に減弱していた(図8)。一方、ステープルドERAP(No.12)処理はほぼ完全な抑制効果を96時間反応でも維持しており、TAM耐性乳がん症例に対しても長期安定的に抑制できると考えられた。
実施例7 E2依存性細胞増殖に対するステープルドERAP(No.12)とタモキシフェン、フルベストラント、エベロリムスとの併用効果
24時間反応では11R−ERAPおよびステープルドERAP(No.12)はE2依存性の細胞増殖をほぼ完全に抑制し、タモキシフェン(抗エストロゲン剤)、フルベストラント(ERαモジュレーター)、エベロリムス(mTOR阻害剤)と併用することで、相乗的な抑制効果を認め、その生細胞数は未処理による生細胞数以下まで減少させた(図9右)。
96時間反応ではステープルドERAP(No.12)はほぼ完全な抑制効果を継続し、24 時間反応と同様に既存の阻害薬と相乗的な抑制効果を示した(図9左)。一方、11R−ERAPはE2依存性増殖に対して45%の抑制率に減弱していたが、既存薬との併用効果は24時間反応とほぼ同じ生細胞数になり、24時間の時点で細胞死を誘導していた可能性が考えられた。
実施例8 ステープルドERAP(No.12)の尾静脈投与による抗腫瘍効果
ステープルドERAP(No.12)のin vivoにおける静脈投与による抗腫瘍効果を調べるために、KPL−3C同所性乳がん異種移植片をヌードマウス内で増殖させて、腫瘍が完全に樹立された時点で、ステープルドERAP(No.12) (0.1、1、10mg/kg)または溶媒単独を連日または7日毎に、35日間尾静脈注射により投与した。E2 (6μg/日)もまた連日投与した。毎日のE2処理は、経時依存的にKPL‐3C腫瘍を増殖させた(図10左)。一方、ステープルドERAP(No.12)の連日ならびに7日毎投与はともにE2依存性の腫瘍増大を投与量依存的に有意に抑制し、これまで得られている腹腔内投与による抗腫瘍効果と同様に、10mg/kgで、ほぼ完全な抗腫瘍効果が得られた(図10)。
実施例9 ステープルドERAP(No.12)処理した移植マウス摘出腫瘍のBIG3とPHB2の相互作用
移植マウス摘出腫瘍におけるBIG3とPHB2の相互作用に対するステープルドERAP(No.12)の効果を調べた。10mg/kgのステープルドERAP(No.12)で毎日または7日毎に処理したKPL‐3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍において、抗BIG3抗体を用いて免疫共沈降試験を行った。その結果、未処理群およびE2連日投与群ではBIG3とPHB2が強固に結合していることを認めたが、10mg/kgのステープルドERAP(No.12)の35日連日投与および7日毎投与した腫瘍はPHB2の共沈がほとんど検出されず、10mg/kgのステープルドERAP(No.12)がBIG3とPHB2の相互作用をほぼ完全に阻害して、腫瘍の増大を抑制していることが示された(図11)。
実施例10 ステープルドERAP(No.12)処理した腫瘍のAktとMAPKのリン酸化
腫瘍におけるAktとMAPKのリン酸化に対するステープルドERAP(No.12)の効果を調べた。10mg/kgのステープルドERAP(No.12)で毎日または7日毎に処理したKPL‐3C異種同所性移植マウスから摘出した腫瘍において、抗リン酸化Akt抗体および抗リン酸化MAPK抗体を用いてAktおよびMAPKのリン酸化レベルを検出した。その結果、ステープルドERAP(No.12)処理は毎日投与および7日毎投与においてAktリン酸化およびMAPKリン酸化の顕著な抑制が観察された(図12)。
実施例11 ステープルドERAP(No.12)のin vitro 血液脳関門透過性試験
BIG3は弱いながら脳にも発現している(Kim, J. W. et al., Cancer Sci. 100, 1468-1478 (2009))。このことから、ステープルドERAPが脳に移行することによる副作用の懸念があったため、ステープルドERAPの血液脳関門透過性試験を行った。ステープルドERAP(No.12)の血液脳関門透過性試験は、血液脳関門透過性キットのインサート内側(血管腔側)にステープルドERAP(No.12)を入れ、30分間に脳内移行性検定特化型フィルターを通過し、プレートのウェル内(脳実質側)に漏れでてきたステープルドERAP(No.12)の濃度を測定することで行った。また、そのときの透過係数(Papp)を算出した(2以下:透過性はかなり低い、2−10:低い、10−20:高い、20以上:かなり高い)。その結果、ステープルドERAP(No.12)の血液脳関門透過係数は2以下を示し、脳内に移行する可能性は低いと考えられ、脳内移行による副作用の懸念はないことが示唆された(表3)。
Figure 2017126461
本発明は、BIG3−PHB2相互作用に対する阻害効果の持続期間がより長いペプチドを提供する。本発明のペプチドは、細胞透過性を有し、かつ血液脳関門透過性が低い。本発明のペプチドまたはその塩を含む医薬組成物は、がん、特にエストロゲン受容体陽性のがんや、エストロゲン受容体陰性の乳がんおよび前立腺がんを治療するために使用することができる。

Claims (15)

  1. 配列番号:9に記載のアミノ酸配列またはその部分配列において、n対(nは自然数)のアミノ酸残基が、n個のステープリング構造で置き換えられたアミノ酸配列を含むペプチド、またはその塩。
  2. n対のアミノ酸残基が、以下の(a)または(b)の1対のアミノ酸残基である、請求項1に記載のペプチド、またはその塩:
    (a)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目および7番目のアミノ酸残基;
    (b)配列番号:9に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目および6番目のアミノ酸残基。
  3. 配列番号:9に記載のアミノ酸配列の部分配列が、配列番号:13に記載のアミノ酸配列である、請求項1または2に記載のペプチド、またはその塩。
  4. n対のアミノ酸残基が、以下の(a)または(b)の1対のアミノ酸残基である、請求項3に記載のペプチド、またはその塩:
    (a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から3番目および7番目のアミノ酸残基;
    (b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列のN末端から2番目および6番目のアミノ酸残基。
  5. ステープリング構造が下記式(I)で表される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のペプチド、
    Figure 2017126461
    (式中、実線と点線の二重線は単結合または二重結合を示す。)
    またはその塩。
  6. 下記式(II)で表される、請求項5に記載のペプチド、
    Figure 2017126461
    (式中、実線と点線の二重線は単結合または二重結合であり;
    、AおよびAの組み合わせは以下から選択される:
    =Q、A=LSDおよびA=TLQLRQR(配列番号:14);
    =QM、A=SDLおよびA=LQLRQR(配列番号:15);
    =QM、A=SDLおよびA=−OH;ならびに
    =Q、A=LSDおよびA=T。)
    またはその塩。
  7. N末端およびC末端のアミノ酸残基のいずれかまたは両方が修飾されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のペプチド、またはその塩。
  8. N末端およびC末端のアミノ酸残基のいずれかまたは両方が、アセチル化、アミド化およびHAタグ付加のいずれかまたはこれらの組み合わせにより修飾されている、請求項7に記載のペプチド、またはその塩。
  9. N末端のアミノ酸残基がアセチル化されており、かつC末端のアミノ酸残基がアミド化されている、請求項8に記載のペプチド、またはその塩。
  10. 全てのアミノ酸残基がD型のアミノ酸残基に置き換えられた、請求項1〜9のいずれか一項に記載のペプチド、またはその塩。
  11. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のペプチドのレトロインバース体であるペプチド、またはその塩。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載のペプチド、またはその塩と、薬学的に許容される担体とを含む、医薬組成物。
  13. がん治療用である、請求項12に記載の医薬組成物。
  14. がんが乳がんまたは前立腺がんである、請求項13に記載の医薬組成物。
  15. がんがエストロゲン受容体陽性のがんである、請求項13または14に記載の医薬組成物。
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