説明

結合部位が修飾されたレクチンおよびその使用

一態様において、本開示により、グルコースに対する結合部位を少なくとも2つ有する多価レクチンと、コンジュゲート枠組構造に結合された個別の親和性リガンドを2つ以上含むコンジュゲートとを含む架橋物質体であって、該レクチンは、共有結合された親和性リガンドを少なくとも1つ含み、該リガンドは、グルコースと、前記結合部位の少なくとも1つとの結合に関して競合し得、該2つ以上の親和性リガンドは、グルコースと、前記結合部位での該レクチンとの結合に関して競合し、異なるコンジュゲート上の該レクチンと親和性リガンド間の非共有結合性相互作用の結果、該物質体内で該コンジュゲートが架橋される、架橋物質体を提供する。このような物質体は、所望のグルコース濃度に応答した量の該コンジュゲートを放出するように設計される。最終適用用途に応じて、種々の実施形態において、該コンジュゲートはまた、薬物および/または検出可能な標識を含むものであり得る。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
グルコースに対する結合部位を少なくとも2つ有する多価レクチンと、
コンジュゲート枠組構造に結合された個別の親和性リガンドを2つ以上含むコンジュゲートと
を含む架橋物質体であって、
該レクチンは、共有結合された親和性リガンドを少なくとも1つ含み、該リガンドは、グルコースと、前記結合部位の少なくとも1つとの結合に関して競合し得、
該2つ以上の親和性リガンドは、前記結合部位での該レクチンとの結合に関してグルコースと競合し、異なるコンジュゲート上の該レクチンと親和性リガンド間の非共有結合性相互作用の結果、該物質体内で該コンジュゲートが架橋される、
架橋物質体。
【請求項2】
該コンジュゲートが、さらに、その枠組構造に結合された薬物を含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項3】
該コンジュゲートが、さらに、その枠組構造に結合された検出可能な標識を含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項4】
該レクチンが、レクチン1つあたり共有結合された親和性リガンドを1つだけ含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項5】
該レクチンが、グルコース結合部位1つあたり共有結合された親和性リガンドを1つ含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項6】
該レクチンが、カルネキシン、カルレチクリン、N−アセチルグルコサミン受容体、セレクチン、アシアロ糖タンパク質受容体、コレクチン(マンノース結合レクチン)、マンノース受容体、アグリカン、バーシカン、エンドウ凝集素(PSA)、ソラマメレクチン、レンズマメレクチン、ダイズレクチン、ピーナッツレクチン、ヒゲレンリソウレクチン、イガマメレクチン、エンジュレクチン、bowringia milbraedii由来レクチン、コンカナバリンA(Con A)、およびヤマゴボウマイトジェンからなる群より選択される、請求項1に記載の物質体。
【請求項7】
該レクチンがCon Aレクチンである、請求項6に記載の物質体。
【請求項8】
該レクチンが、ヒトマンナン結合タンパク質(MBP)、ヒト肺サーファクタントタンパク質A(SP−A)、ヒト肺サーファクタントタンパク質D(SP−D)、CL−43、およびコングルチニンからなる群より選択される、請求項1に記載の物質体。
【請求項9】
該レクチンに共有結合された親和性リガンドが糖質を含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項10】
糖質がグルコースである、請求項9に記載の物質体。
【請求項11】
糖質がマンノースである、請求項9に記載の物質体。
【請求項12】
該レクチンに共有結合された親和性リガンドが糖質とリンカーを含み、該糖質が該リンカーに、芳香族炭素によって共有結合されている、請求項9に記載の物質体。
【請求項13】
アノマー炭素がαアノマーである、請求項12に記載の物質体。
【請求項14】
該親和性リガンドが該レクチンに、光励起性リンカーを用いて共有結合されたものである、請求項12に記載の物質体。
【請求項15】
光励起性リンカーが、アリール、プリン、ピリミジン、アルキルアジド、ジアゾ、ジアジリン、ベンゾフェノン、またはニトロベンゼン基を含むものである、請求項14に記載の物質体。
【請求項16】
光励起性リンカーがジアジリン基を含むものである、請求項14に記載の物質体。
【請求項17】
光励起性リンカーがアリールアジド基を含むものである、請求項14に記載の物質体。
【請求項18】
該親和性リガンドが該レクチンに、式:
【化1】

(式中:
は、独立して、水素、−OH、−NO、およびハロゲンからなる群より選択され;
は共有結合であるか、または二価の直鎖もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和の場合により置換されているC1−20炭化水素鎖であり、ここで、Xの1つ以上のメチレン単位は、場合により独立して、−O−、−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−N(R’)C(O)−、−C(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)−、−N(R’)S0−、−SON(R’)−、複素環式基、アリール基、またはヘテロアリール基で置き換えられており;存在するR’は各々、独立して、水素、適切な保護基、またはアシル部分、アリールアルキル部分、脂肪族部分、アリール部分、ヘテロアリール部分もしくはヘテロ脂肪族部分である)
の光励起性リンカーを用いて共有結合されたものである、請求項14に記載の物質体。
【請求項19】
−N基がメタ位である、請求項18に記載の物質体。
【請求項20】
−N基がオルト位である、請求項18に記載の物質体。
【請求項21】
−N基パラ位である、請求項18に記載の物質体。
【請求項22】
の1〜5個のメチレン単位が、任意選択で独立して置き換えられている、請求項18に記載の物質体。
【請求項23】
がC1−10炭化水素鎖で構築されている、請求項18に記載の物質体。
【請求項24】
の1つ以上のメチレン単位が複素環式基で置き換えられている、請求項18に記載の物質体。
【請求項25】
の1つ以上のメチレン単位がトリアゾール部分で置き換えられている、請求項18に記載の物質体。
【請求項26】
の1つ以上のメチレン単位が−C(O)で置き換えられている、請求項18に記載の物質体。
【請求項27】
の1つ以上のメチレン単位が−C(O)N(R’)−で置き換えられている、請求項18に記載の物質体。
【請求項28】
の1つ以上のメチレン単位が−O−で置き換えられている、請求項18に記載の物質体。
【請求項29】

【化2】

である、請求項18に記載の物質体。
【請求項30】

【化3】

である、請求項18に記載の物質体。
【請求項31】

【化4】

である、請求項18に記載の物質体。
【請求項32】

【化5】

である、請求項18に記載の物質体。
【請求項33】

【化6】

である、請求項18に記載の物質体。
【請求項34】

【化7】

である、請求項18に記載の物質体。
【請求項35】
該親和性リガンドが該レクチンに、式
【化8】

(式中:
は、水素、C−Cアルキルまたは−CFである)のものであり;
は共有結合であるか、または二価の直鎖もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和の、任意選択で置換されているC1−20炭化水素鎖であり、ここで、Xの1つ以上のメチレン単位は、任意選択で独立して、−O−、−S−、−N(R)−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−N(R鋳)C(O)−、−C(O)N(R)−、−S(O)−、−S(O)−、−N(R鋳)SO−、−SON(R)−、複素環式基、アリール基、またはヘテロアリール基で置き換えられており;’
存在するR’は各々、独立して、水素、適切な保護基、またはアシル部分、アリールアルキル部分、脂肪族部分、アリール部分、ヘテロアリール部分もしくはヘテロ脂肪族部分である)
の光励起性リンカーを用いて共有結合されたものである、請求項14に記載の物質体。
【請求項36】
がHである、請求項35に記載の物質体。
【請求項37】
がC−Cアルキルである、請求項35に記載の物質体。
【請求項38】
がCFである、請求項35に記載の物質体。
【請求項39】
の1〜5個のメチレン単位が、任意選択で独立して置き換えられている、請求項35に記載の物質体。
【請求項40】
がC1−10炭化水素鎖で構築されている、請求項35に記載の物質体。
【請求項41】
の1つ以上のメチレン単位が複素環式基で置き換えられている、請求項35に記載の物質体。
【請求項42】
の1つ以上のメチレン単位がトリアゾール部分で置き換えられている、請求項35に記載の物質体。
【請求項43】
の1つ以上のメチレン単位が−C(O)−で置き換えられている、請求項35に記載の物質体。
【請求項44】
の1つ以上のメチレン単位が−C(O)N(R)−で置き換えられている、請求項35に記載の物質体。
【請求項45】
の1つ以上のメチレン単位が−O−で置き換えられている、請求項35に記載の物質体。
【請求項46】

【化9】

である、請求項35に記載の物質体。
【請求項47】

【化10】

である、請求項35に記載の物質体。
【請求項48】

【化11】

である、請求項35に記載の物質体。
【請求項49】

【化12】

である、請求項35に記載の物質体。
【請求項50】

【化13】

である、請求項35に記載の物質体。
【請求項51】

【化14】

である、請求項35に記載の物質体。
【請求項52】
該親和性リガンドが該レクチンに、光励起性でないリンカーを用いて共有結合されている、請求項12に記載の物質体。
【請求項53】
該親和性リガンドが該レクチンに、pHまたは温度の変化によって活性化されるリンカーを用いて共有結合されている、請求項12に記載の物質体。
【請求項54】
該コンジュゲートの親和性リガンドが糖質を含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項55】
該コンジュゲートの親和性リガンドが、グルコース、マンノース、グルコサミン、マンノサミン、メチルグルコース、メチルマンノース、エチルグルコース、およびエチルマンノースから選択される糖質を含む、請求項54に記載の物質体。
【請求項56】
該コンジュゲートの親和性リガンドがビマンノースまたはトリマンノースを含む、請求項54に記載の物質体。
【請求項57】
該コンジュゲートの親和性リガンドが、アミノエチルグルコース(AEG)、アミノエチルマンノース(AEM)、アミノエチルビマンノース(AEBM)またはアミノエチルトリマンノース(AETM)を含む、請求項54に記載の物質体。
【請求項58】
該コンジュゲートの親和性リガンドが糖質とリンカーを含み、該糖質が該リンカーに、芳香族炭素によって共有結合されている、請求項54に記載の物質体。
【請求項59】
アノマー炭素がαアノマーである、請求項58に記載の物質体。
【請求項60】
薬物が抗糖尿病薬である、請求項2に記載の物質体。
【請求項61】
薬物がインスリン分子である、請求項2に記載の物質体。
【請求項62】
薬物がインスリン感受性改善薬である、請求項2に記載の物質体。
【請求項63】
薬物がインスリン分泌促進薬(secretatogue)である、請求項2に記載の物質体。
【請求項64】
コンジュゲートの枠組構造がポリマー系である、請求項1に記載の物質体。
【請求項65】
コンジュゲートの枠組構造がポリマー系でない、請求項1に記載の物質体。
【請求項66】
コンジュゲートの枠組構造が分岐型または超分岐型である、請求項1に記載の物質体。
【請求項67】
コンジュゲートの枠組構造が多糖を含む、請求項1に記載の物質体。
【請求項68】
該コンジュゲートが、一般式
【化15】

(式中、
は、水素または任意選択で置換されているC1−6アルキルであり;
は、任意選択で置換されている二価のC1−10炭化水素鎖であり、ここで、Zの1、2、3、4または5個のメチレン単位は、任意選択で独立して、−S−、−O−、−NR−、−(C=NR)−、−(C=O)−、−(S=O)−、−S(=O)−、−(CR=CR)−、−(N=N)−、任意選択で置換されているアリーレン部分または任意選択で置換されているヘテロアリーレン部分から選択される1つ以上の基で置き換えられており、式中、Rは、水素、任意選択で置換されている脂肪族、任意選択で置換されているヘテロ脂肪族、任意選択で置換されているアリール、任意選択で置換されているヘテロアリール、または適当なアミノ保護基であり、Rは、水素、任意選択で置換されている脂肪族、任意選択で置換されているヘテロ脂肪族、任意選択で置換されているアリール、または任意選択で置換されているヘテロアリールであり;
存在するXは各々、独立して、−ORまたは−N(Rであり、式中、Rは、水素、任意選択で置換されている脂肪族、任意選択で置換されているヘテロ脂肪族、任意選択で置換されているアリール、任意選択で置換されているヘテロアリール、適当なヒドロキシル保護基、カチオン基、または親和性リガンドであり、各Rは、独立して、水素、任意選択で置換されている脂肪族、任意選択で置換されているヘテロ脂肪族、任意選択で置換されているアリール、任意選択で置換されているヘテロアリール、適当なアミノ保護基、または親和性リガンドであるが、存在するXの少なくとも2つは親和性リガンドを含むものとし;
は、水素、ハロゲン、任意選択で置換されている脂肪族、任意選択で置換されているヘテロ脂肪族、任意選択で置換されているアリール、任意選択で置換されているヘテロアリール、−ORまたは−SRであり、式中、Rは、水素、任意選択で置換されている脂肪族、任意選択で置換されているヘテロ脂肪族、任意選択で置換されているアリール、または任意選択で置換されているヘテロアリールであり;
rは、5〜25(両端を含む)の整数であり;
は、薬物または検出可能な標識であり;
【化16】

は、共有結合性の単結合または二重結合に相当する)
を有する、請求項1に記載の物質体。
【請求項69】
該コンジュゲートが、一般式:
(式中:
[(A−T)]は各々、該コンジュゲート内の存在し得る分岐部を表し;
(A−T)は各々、該コンジュゲートの分岐内の存在し得る反復部を表し;
A−Tは各々、独立して、共有結合、炭素原子、ヘテロ原子、またはアシル、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、ヘテロアリールおよび複素環式からなる群より選択される任意選択で置換されている基であり;
存在するTは各々、独立して、共有結合であるか、または二価の直鎖もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和の任意選択で置換されているC1−30炭化水素鎖であり、ここで、Tの1つ以上のメチレン単位は、任意選択で独立して、−O−、−S−、−N(R)−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−N(R)C(O)−、−C(O)N(R)−、−S(O)−、−S(O)−、−N(R)SO−、−SON(R)−、複素環式基、アリール基またはヘテロアリール基で置き換えられており;
存在するRは各々、独立して、水素、適当な保護基、またはアシル部分、アリールアルキル部分、脂肪族部分、アリール部分、ヘテロアリール部分もしくはヘテロ脂肪族部分であり;
−Bは、−T−L−Xであり;
存在するXは各々、独立して、親和性リガンドであり;
存在するLは各々、独立して、共有結合であるか、またはTとXとの共有結合性コンジュゲーションに由来する基であり;
−Dは、−T−L−Wであり;
存在するWは各々、独立して、薬物または検出可能な標識であり;
存在するLは各々、独立して、共有結合であるか、またはTとWとの共有結合性コンジュゲーションに由来する基であり;
kは、2〜11(両端を含む)の整数であり、該コンジュゲート内にk−分岐部が少なくとも2つあることを規定し;
qは、1〜4(両端を含む)の整数であり;
k+qは、3〜12(両端を含む)の整数であり;
存在するpは各々、独立して、1〜5(両端を含む)の整数であり;
存在するnは各々、独立して、0〜5(両端を含む)の整数であり;
存在するmは各々、独立して、1〜5(両端を含む)の整数であり;
存在するvは各々、独立して、0〜5(両端を含む)の整数であるが、各k−分岐部において、存在する少なくとも1つのnは≧1であり、存在する少なくとも1つのvは≧1であるものとする)
を有する、請求項1に記載の物質体。
【請求項70】
XおよびWがそれぞれ存在しない該コンジュゲートの分子量が10,000Da未満である、請求項68または69に記載の物質体。
【請求項71】
XおよびWがそれぞれ存在しない該コンジュゲートの分子量が約300〜約5,000Daの範囲である、請求項70に記載の物質体。
【請求項72】
XおよびWがそれぞれ存在しない該コンジュゲートの分子量が約300〜約800Daの範囲である、請求項70に記載の物質体。
【請求項73】
存在するXの少なくとも2つが、糖質を含む親和性リガンドを含む、請求項70に記載の物質体。
【請求項74】
存在するXの少なくとも2つが、グルコース、マンノース、グルコサミン、マンノサミン、メチルグルコース、メチルマンノース、エチルグルコース、およびエチルマンノースからなる群より選択される糖質を含む親和性リガンドを含む、請求項70に記載の物質体。
【請求項75】
存在するXの少なくとも2つが、ビマンノースまたはトリマンノースを含む親和性リガンドを含む、請求項70に記載の物質体。
【請求項76】
存在するXの少なくとも2つが、アミノエチルグルコース(AEG)、アミノエチルマンノース(AEM)、アミノエチルビマンノース(AEBM)およびアミノエチルトリマンノース(AETM)から選択される親和性リガンドを含む、請求項70に記載の物質体。
【請求項77】
存在するXの少なくとも2つが、糖質とリンカーを含む親和性リガンドを含み、該糖質が該リンカーに、芳香族炭素によって共有結合されている、請求項70に記載の物質体。
【請求項78】
アノマー炭素がαアノマーである、請求項77に記載の物質体。
【請求項79】
150mMのNaClを含み、グルコースを含まない37CでpH7の25mMのHEPES緩衝液に入れたとき不溶性である、請求項1に記載の物質体。
【請求項80】
該コンジュゲートが該物質体から、グルコースの濃度に依存性の速度で、または標的分子の濃度に依存性の程度まで放出される、請求項79に記載の物質体。
【請求項81】
50rpmでUSP溶出試験法IIを使用し、150mMのNaClおよび100mg/dLのグルコースを含む37CでpH7の25mMのHEPES緩衝液に6時間入れたとき、実質的に不溶性のままである、請求項80に記載の物質体。
【請求項82】
50rpmでUSP溶出試験法IIを使用し、150mMのNaClおよび100mg/dLのグルコースを含む37CでpH7の25mMのHEPES緩衝液に6時間入れたとき、10%未満の物質体が溶解する、請求項80に記載の物質体。
【請求項83】
50rpmでUSP溶出試験法IIを使用し、150mMのNaClおよび400mg/dLのグルコースを含む37CでpH7の25mMのHEPES緩衝液に6時間入れたとき、少なくとも50%の物質体が溶解する、請求項80に記載の物質体。
【請求項84】
50rpmでUSP溶出試験法IIを使用し、150mMのNaClおよび400mg/dLのグルコースを含む37CでpH7の25mMのHEPES緩衝液に6時間入れたとき、100%の物質体が溶解する、請求項80に記載の物質体。
【請求項85】
請求項1〜84のいずれか1項に記載の物質体を患者に投与することを含む方法。
【請求項86】
該物質体が皮下注射によって投与される、請求項85に記載の方法。
【請求項87】
該コンジュゲートが、該枠組構造に結合されたインスリン分子を含む、請求項85に記載の方法。
【請求項88】
患者が糖尿病である、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
該物質体が、インスリン分子の平均日用量が10〜200Uの範囲となるように投与される、請求項87に記載の方法。
【請求項90】
該物質体が毎日投与される、請求項89に記載の方法。
【請求項91】
該物質体が毎月投与される、請求項89に記載の方法。
【請求項92】
該物質体が毎月投与される、請求項89に記載の方法。
【請求項93】
患者がインスリン感受性改善薬も受けている、請求項89に記載の方法。
【請求項94】
患者がインスリン分泌促進薬も受けている、請求項89に記載の方法。
【請求項95】
(I)(a)グルコースに対する結合部位を少なくとも2つ有する多価レクチンであって、前記結合部位の少なくとも1つとの結合に関してグルコースと競合し得る共有結合された親和性リガンドを少なくとも1つ含み、また、第1の標識を含む多価レクチンと、
(b)親和性リガンドおよび第2の標識を含むコンジュゲートと、
を混合する工程
ここで、第1の標識は、第2の標識に近接していると、測定可能な応答をもたらす;
(II)試料を、該多価レクチンと該コンジュゲートの混合物に曝露する工程、ここで、
(a)グルコースが試料中に存在しない場合、該コンジュゲートは該レクチンと、該多価レクチンに対する親和性結合によって架橋物質体を形成して、測定可能な応答をもたらし、
(b)グルコースが試料中に存在する場合、試料由来のグルコースが該コンジュゲートと、該多価レクチン上の結合部位に関して競合する結果、該架橋物質体の形成が抑止されるため応答が低減される;ならびに
(III)試料中のグルコースの存在および任意選択で量を測定するセンサーにより該応答を検出し、任意選択で該応答を測定する工程
を含む方法。
【請求項96】
(I)(a)グルコースに対する結合部位を少なくとも2つ有する多価レクチンであって、前記結合部位の少なくとも1つとの結合に関してグルコースと競合し得る共有結合された親和性リガンドを少なくとも1つ含む多価レクチンと、
(b)親和性リガンドおよび第1の標識を含む第1の分子群と、
(c)親和性リガンドおよび第2の標識を含む第2の分子群と、
を混合する工程、
ここで、第1の標識は、第2の標識に近接していると測定可能な応答をもたらす、
(II)試料を、該多価レクチンと第1の分子群および第2の分子群との混合物に曝露する工程、ここで、
(a)グルコースが試料中に存在しない場合、第1の分子群および第2の分子群の構成員は、該多価レクチンに対する親和性結合によって近接し、結合複合体および測定可能な応答をもたらし、
(b)グルコースが試料中に存在する場合、試料由来のグルコースが、第1および第2の分子と、該多価レクチン上の結合部位に関して競合する結果、前記結合複合体の形成が少なくなるため応答が低減される;ならびに
(III)試料中のグルコースの存在および任意選択で量を測定するセンサーにより該応答を検出し、任意選択で該応答を測定する工程
を含む方法。
【請求項97】
(I)(a)複数の親和性リガンドを含むコンジュゲートと、
(b)グルコースに対する結合部位を少なくとも2つ有する多価レクチンであって、前記結合部位の少なくとも1つとの結合に関してグルコースと競合し得る共有結合された親和性リガンドを少なくとも1つ含む多価レクチン
を準備する工程;
(II)該コンジュゲートと該レクチンを混合する工程、
ここで、得られた混合物の粘性は、該コンジュゲートと該レクチン間の結合によるものである;
(III)該混合物を、グルコースを含む試料と接触させる工程、
これにより、該コンジュゲートが該レクチンから外れ、濃度依存性の粘性の低下が引き起こされる;ならびに
(IV)生じた粘性の変化を検出し、任意選択で該変化を測定し、試料中のグルコースの存在および任意選択で量を測定する工程
を含む方法。

【図1】
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【図2】
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【図3(a)】
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【図3(b)】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【公表番号】特表2012−516338(P2012−516338A)
【公表日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−548249(P2011−548249)
【出願日】平成22年1月27日(2010.1.27)
【国際出願番号】PCT/US2010/022213
【国際公開番号】WO2010/088261
【国際公開日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【出願人】(511181289)スマートセルズ・インコーポレイテツド (7)
【Fターム(参考)】