(57)【要約】EGFRの核内蓄積の促進におけるMUC1の役割に関する観察により、本発明者らは、乳癌の進行を遮断するための手段としてEGFRの核内蓄積を遮断するペプチドの開発を提案するに至った。1つの例示的なペプチドであるENLS1ペプチドは、乳癌細胞株における細胞死を促進する。乳癌のMMTV-pyMTマウスモデルにおける調査により、有意な抗腫瘍活性が立証された。2013544237.tif 000018
2013544237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・EGFRの核内移行配列、および
・細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメイン
を含む、ポリペプチド。
【請求項２】
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000009
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項３】
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000010
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項４】
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000011
の少なくとも6個の連続した残基を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項５】
32個のアミノ酸残基を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項６】
32個のアミノ酸残基からなる、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項７】
水溶液中にある、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項８】
タンパク質形質導入ドメインが、以下の配列：
2013544237.tif 000012
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項９】
タンパク質形質導入ドメインが、ヒト免疫不全ウイルスTATタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000013
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１０】
タンパク質形質導入ドメインが、アンテナペディアタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000014
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１１】
タンパク質形質導入ドメインが、PTD-4タンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000015
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１２】
タンパク質形質導入ドメインが、HSVタイプIタンパク質VP22のタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000016
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１３】
以下の配列：
2013544237.tif 000017
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１４】
EGFR阻害剤と組み合わせた、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１５】
パニツムマブ、セツキシマブ、ゲフィチニブ、およびエルロチニブからなる群より選択されるEGFR阻害剤と組み合わせた、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１６】
EGFRの核内移行配列がタンパク質形質導入ドメインに対してC末端である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１７】
・（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；または（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント、ならびに
・細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメイン
を含む、ポリペプチド。
【請求項１８】
（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替えを含むポリペプチドであって、（b）がSEQ ID NO：16である、請求項17記載のポリペプチド。
【請求項１９】
（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアントを含むポリペプチドであって、（c）がSEQ ID NO：22である、請求項17記載のポリペプチド。
【請求項２０】
哺乳動物に請求項1または17記載のポリペプチドを投与する工程を含む方法であって、該哺乳動物が乳房腫瘍を有するか、または該哺乳動物に乳癌の素因があるか、または該哺乳動物は乳房腫瘍を切除されたことがある、前記方法。
【請求項２１】
哺乳動物にEGFR阻害剤を投与する工程をさらに含む、請求項17記載の方法。
【請求項２２】
哺乳動物がヒトである、請求項17記載の方法。
【請求項２３】
哺乳動物に請求項1または17記載のポリペプチドを投与する工程を含む方法であって、該哺乳動物が腫瘍を有するか、または該哺乳動物に腫瘍の素因があるか、または該哺乳動物は腫瘍を切除されたことがあり、該腫瘍は、卵巣、結腸、または膵臓の腫瘍からなる群より選択される、前記方法。
【請求項２４】
癌細胞に請求項1または17記載のポリペプチドを接触させる工程を含む、癌細胞を処置する方法。
【請求項２５】
動物腫瘍モデルに請求項1または17記載のポリペプチドを投与する工程を含む、動物腫瘍モデルを処置する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、癌の領域に関する。特に、本発明は、増殖を阻害しかつアポトーシスを促進する抗癌ペプチドに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
MUC1およびEGFRは、癌の増殖および進行において役割を果たすことがそれぞれ示されている。最近の研究により、核内でのEGFR活性の促進におけるMUC1の役割が立証されている。この核内移行は、結果としてサイクリンD-1発現の増加をもたらす、サイクリンD1プロモーターにおけるEGFR／クロマチン相互作用をもたらす（Bitler et al., 2010b）。
【０００３】
腫瘍の発生を阻止する、癌細胞の増殖を阻害する、癌細胞を殺傷する、および腫瘍の転移を阻止するための有効な方法を見出すことが当技術分野において引き続き必要である。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一局面によれば、ポリペプチドは、EGFRの核内移行配列と、細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメインとを含む。
【０００５】
本発明の別の局面によれば、ポリペプチドは、（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；または（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント、ならびに細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメインを含む。
【０００６】
本発明の別の局面は方法である。ポリペプチドを哺乳動物に投与する。該哺乳動物は乳房腫瘍を有するか、または該哺乳動物に乳癌の素因があるか、または該哺乳動物は乳房腫瘍を切除されたことがある。ポリペプチドは、（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント；または（d）EGFRの核内移行配列を含む。ポリペプチドは、細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメインも含む。
【０００７】
別の局面によれば、別の方法が提供される。ポリペプチドを哺乳動物に投与する。該哺乳動物は腫瘍を有するか、または該哺乳動物に腫瘍発症の素因があるか、または該哺乳動物は腫瘍を切除されたことがある。腫瘍は、卵巣、結腸、肺、前立腺、または膵臓の腫瘍からなる群より選択される。ポリペプチドは、（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント；または（d）EGFRの核内移行配列を含む。ポリペプチドは、細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメインも含む。
【０００８】
本発明の別の局面によれば、癌細胞を処置する方法が提供される。癌細胞をポリペプチドと接触させる。ポリペプチドは、（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント；または（d）EGFRの核内移行配列を含む。ポリペプチドは、細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメインも含む。
【０００９】
本発明の別の局面は、動物腫瘍モデルを処置する方法である。ポリペプチドを動物腫瘍モデルに投与する。ポリペプチドは、（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント；または（d）EGFRの核内移行配列を含む。ポリペプチドは、細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメインも含む。
【００１０】
本明細書を読めば当業者に明白であろうこれらおよび他の局面は、癌細胞の増殖を阻害するおよび癌細胞を殺傷するための組成物および方法を当技術分野に提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ENLS1ペプチドは、トリプルネガティブの乳癌細胞において細胞死を促進する。図1A：ENLS-1ペプチド（SEQ ID NO：8）およびPTD4タンパク質形質導入ドメイン（SEQ ID NO：2）の配列。BT-20乳癌細胞を、1μM、10μM、50μM、もしくは100μMのENLS-1で1日おきに7日間処置するか、またはペプチド処置をせず（NT）、MTアッセイを実施して細胞数を定量した。*、P＝0.001；**、P＜0.001、ANOVA。図1B：MDA-MB-231乳癌細胞を、表示されるように1、5、50、もしくは100μMのENLS-1またはPTD4対照ペプチドで、表示されるように90分間または48時間のいずれかで処置した。
【図２】ENLS1は、MMTV-pyMTマウスモデルにおいて腫瘍増殖を阻害する。MMTV-pyMTマウスは、少なくとも1つの乳腺において約100mm3の腫瘍を発症させた。この後に、表示濃度のENLS-1の1日1回の注入（腹腔内）が続いた［5日間×3］。腫瘍体積は、マウス1匹あたりの総腫瘍体積を表す。
【図３】EGFRの核局在化配列は、細胞増殖の主要な遮断として働き得る。MDA-MB-468細胞を、表示されるペプチド（配列は表1に示されている）の存在下で3日間増殖させた。3日目の終了時に、MTTアッセイを実施して細胞増殖を測定した。
【図４】ENLS1処置は、pEGFRレベルを低下させ、アポトーシスを誘導する。MDA-MB-468細胞を、ENLS1、対照ペプチド（CP4）、またはPBSで処置し、後に30分間または2時間のいずれかでEGF（10ng/ml）での処置が続いた。図4A：細胞溶解物を、リン酸化EGFR（ホスホル（phosphor）-845 EGFRを検出する）、リン酸化AKT、サイクリンD1、およびオートファジーのマーカーであるAtg12の発現について評価した。細胞溶解物を、切断型PARPおよび切断型カスパーゼ-3の誘導によって測定されるアポトーシスの誘導についても評価した。タンパク質ロード量をβ-アクチン発現によって標準化した。図4B：細胞をさらに分画して、示される膜、細胞質、および核画分に関してホスホル-EGFRの局在を評価した。画分純度を、膜タンパク質であるBAP31、および核タンパク質であるヒストンH3によって評価した。すべてのタンパク質に対する分子量は右に示されている。
【図５】小胞形成は、ENLS1処置細胞において生じる。MDA-MB-468細胞を、対照ペプチドまたはENLS1のいずれかで30分間処置し、固定し、切片にし、電子顕微鏡法によって可視化した。
【図６】腫瘍の増殖率、発生、および転移は、ENLS1処置によって阻害される。少なくとも1つの乳腺において少なくとも0.5cmの確立された腫瘍を有するMMTV-pyMTマウスを、体重1gあたり表示用量のENLS1で毎日（1/日、5日/週×3週間）処置した。40μg/g体重の場合、マウスにENLS1を2×/日で8日間与えた。図6A：腫瘍増殖率を、処置の終了時の10個すべての乳腺における総腫瘍荷量/処置の開始時の10個すべての乳腺における総腫瘍荷量を測定することによって判定した。図6B：処置の最初の7日間の間の新たな腫瘍の発生についても、処置の過程の間に形成された新たな0.5cm腫瘍の数/日数を計数することによって判定した。肺転移の有意な縮小も観察され、処置マウス9匹のうち2匹が目に見える肺転移（mets）を発症し（図6C）、一方で、PBS処置マウス5匹のうち5匹が肺転移を発症した（図6D）。
【図７】ENLS1で処置されたMMTV-pyMTマウスは、PARP切断の増大を伴う腫瘍を有する。処置（1×/日、腹腔内注入、［毎日×5］×3）の15日目の終了時に、マウスを屠殺し、残存腫瘍をタンパク質溶解バッファー中でホモジナイズした。タンパク質をSDS-PAGEによって分離し、サイクリンD1、切断型PARP、ホスホ（phosph）-EGFR（残基845における）、MUC1、およびβ-アクチン（ロード対照）の発現について免疫ブロットによって評価した。分子量は右に示されており、未処置およびENLS1処置マウスの両方、ならびに腫瘍を保持しない2匹の野生型動物に対して、5つの腫瘍溶解物が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明の詳細な説明
本発明者らは、EGFR膜近傍領域に基づいて設計されたEGFR関連ペプチドを用いて、EGFRの核内移行を遮断し得ることを見出した。このペプチドは、ドミナントネガティブ様式で作用してEGFRの核内移行を遮断し得る、EGFRの3つに分かれた核局在化配列を含む。EGFRペプチドを、タンパク質形質導入ドメイン（例えば、PTD-4）と融合させてまたはこれと直列に合成して、細胞取り込みおよび細胞内作用を可能にする。ある1つのそのようなペプチド（ENLS1と呼ばれる）を、トランスジェニックマウスモデルのMMTV-pyMTにおける乳癌細胞の増殖および腫瘍の増殖を遮断するその能力について試験している。他のペプチドも試験されており、細胞増殖阻害特性を有することが見出されている。
【００１３】
ペプチドのEGFR部分は、EGFR由来の以下の配列：
2013544237.tif 000003
に基づいてよい。この配列は、EGFRの細胞質ドメインにおける膜近傍の配列である。3つに分かれた配列（下線が引かれている）は、インポーチン-1βと相互作用し、EGFRの核局在に必要とされる（Hsu and Hung, 2007；Lo et al., 2006）。この配列の一部を、タンパク質形質導入ドメイン（Bitler et al., 2009によって以前記載されたPTD4等）に連結させる。連結は、直接であってもリンカーを介してもよい。リンカーは、例えば1種類のアミノ酸の連続であってよく、または2種類のアミノ酸の交互した連続であってもよい。リンカーは、例えば長さが1〜25残基であってよい。ENLS1と呼ばれるある1つのポリペプチドは、以下の配列：
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を有し、下線を引かれた配列がPTD4ドメインである。この32-merのペプチドは合成によって作製されたものであって、それは極めて水溶性であり、4℃で1週間を超えて安定である。それは、組換え細胞内を含む他の技術によっても作製され得る。組換え細胞は、例えば転写開始部位に機能的に連結された上記のポリペプチドをコードする組換えベクターで細胞を形質転換またはトランスフェクションすることによって形成され得る。
【００１４】
本発明のポリペプチドは、天然には存在せず、むしろタンパク質形質導入ドメインとEGFRの核内移行を遮断するための配列とを並置するように作製される。2つの配列は、互いにすぐ隣にあるように作製されてよく、またはリンカーによって分離されていてもよい。遮断配列は、EGFRのすべてを含まないが、代わりにEGFRアミノ酸配列の一部分を含む。典型的には、EGFR配列の大きさは、50残基未満、40残基未満、30残基未満、または25残基未満である。より小さな配列も、もしそれらが内在性EGFRの核内移行を阻害するならば用いてよい。核内移行配列は、EGFRにおける隣接配列の有無にかかわらず、1個、2個、または3個のアルギニンリッチモチーフRRR、RKR、またはRRを必要とし得る。典型的には、核内移行配列は、長さが少なくとも6残基、少なくとも8残基、少なくとも10残基、少なくとも12残基、少なくとも14残基、少なくとも16残基、少なくとも18残基、少なくとも20残基である。興味深いことに、EGFRアミノ酸配列の並べ替えは阻害特性も有し、ゆえに該残基の配列は癌細胞阻害またはアポトーシス活性の必須の特徴ではない。
【００１５】
EGFR部分に融合させたまたは連結させたタンパク質形質導入ドメインには、当技術分野において公知である任意のタンパク質形質導入ドメインが含まれてよい。これらには、PTD-4、HSVタイプIタンパク質VP22、およびアンテナペディア（Antenapedia）のタンパク質形質導入ドメインが含まれるが、これらに限定されない。例えば、本明細書に明確に組み入れられるDietz and Bahr, Molecular and Cellular Neuroscience, 27 (2004) 85-131の広範な表1を参照されたい。タンパク質形質導入ドメインは、巨大分子の細胞侵入を増進する。該ドメインは、天然であっても合成であってもよい。
【００１６】
融合タンパク質における使用のためのスペーサーは、典型的には製造または合成を容易にする融合タンパク質に用いられる、付加的アミノ酸残基であってよい。これらはほぼ無害であり、典型的には1〜5残基の長さのものである。リンカーは、単一または混合の残基であってよい。残基は、無作為もしくは他のタンパク質から得られた配列であってよく、または特定の特性、例えば物理的、化学的、または生物学的な特性のために設計されてもよい。一局面において、スペーサーは、融合タンパク質の2つの部分の間に最適な距離を提供する。
【００１７】
ポリペプチドを、投与のために任意の適した媒体中に調合してよい。水溶液を用いてよいが、カプセル、持続放出性のもの、埋め込み物、含浸ポリマー、疎水性調製物、固形物、粉末などを含む他の代替物も好都合であり得る。ポリペプチドを、他の抗腫瘍物質、特にEGFR阻害剤と組み合わせることができる。ポリペプチドを、静脈内注入、筋肉内注入、腫瘍内注入、経口、皮下注入、およびリンパ管内注入を含むが、これらに限定されない当技術分野において公知の任意の手段によって投与することができる。
【００１８】
治療され得る癌および癌細胞には、乳房、皮膚、結腸、卵巣、前立腺、子宮頸部、結腸直腸、肺、脳、頭頸部、膵臓、腎臓、および肝臓の癌が含まれる。投与によって観察され得る一効果は、発生、増殖、浸潤、および転移の程度の低下または割合の減速である。これらの過程を測定するために適したアッセイは、実施例において記載される。当技術分野において公知である他のアッセイを同様に用いることができる。
【００１９】
癌に関連した遺伝性の遺伝子を有すると同定された人は、癌を発症する危険性が高い。そのような人を治療して、その癌発生の危険性を低下させることができる。同様に、原子爆弾の放射性降下物、核燃料廃棄物、および他の汚染物質等の環境的な危険性に曝露されている人は、癌を発症する危険性が高い。変異し得る遺伝子およびそれらが引き起こす常染色体優性疾患には、BRCA1：乳癌、BRCA2：乳癌、APC：結腸癌、HNPCC：結腸癌、CDKN2：黒色腫が含まれるが、これらに限定されない。他の常染色体優性の遺伝性癌の危険性には、基底細胞母斑症候群、神経線維腫症2型、カーニー症候群、骨軟骨腫症、多発性脊索腫、家族性傍神経節腫、家族性カウデン症候群、ポイツ・イェーガー症候群、胼胝形成を伴う食道癌、前立腺癌、胃癌、家族性腎臓癌、家族性リー・フラウメニ症候群、網膜芽細胞腫、多発性内分泌腫瘍症1型、結節性硬化症、多発性内分泌腫瘍症2型、フォン・ヒッペル・リンドウ病、神経線維腫症1型、およびウィルムス腫瘍が含まれる。癌になる傾向がある常染色体劣性疾患には、毛細血管拡張性運動失調症、ロートムント・トムソン症候群、ブルーム症候群、色素性乾皮症、ウェルナー症候群、およびファンコニー貧血が含まれる。
【００２０】
EGFR阻害剤を、本発明のペプチドと同じ治療レジメンまたは予防的レジメンで投与してよい。それらを、該ペプチドと混合して投与してよく、あるいは1週間以内、1日以内、または数時間もしくは数分以内等、互いの短時間以内に投与してもよい。ゆえに、阻害剤とペプチドとの組み合わせは、製造および調合の間にエクスビボで、または哺乳動物への投与の後にインビボで形成され得る。2種の作用物質を、パッケージ内に、すなわち分かれた容器内に組み合わせてキットを形成してよい。キナーゼ阻害剤を含む任意のEGFR阻害剤を用いてよい。例示的であり網羅的ではない阻害剤のリストには、パニツムマブ、セツキシマブ、ゲフィチニブ、およびエルロチニブが含まれてよい。
【００２１】
ポリペプチドは、治療、予防、または補助的療法に有用であり得る。これらの単語は、治癒または有効性のいかなる特定のレベルを暗示するものではない。むしろ、ポリペプチドを細胞、組織、または哺乳動物に適用し、それによって生物学的効果が観察され得る場合はいつでも、治療が存在している。特定の疾病集団のすべてのメンバーに対して成功する治療はないため、有用なパーセンテージの集団に対して治療が効果を有しさえすればよい。プレスクリーニングおよび査定を実施して、本発明のポリペプチドから恩恵を受ける可能性が最も高いと考えられる個体を確認してよい。これらには、乳房、脳、卵巣、結腸、または膵臓の腫瘍等の腫瘍を有するものが含まれると考えられる。これらの腫瘍は、しばしばEGFR発現の変化を含有する。個体の生殖細胞系列または体細胞の組織におけるEGFR変異の存在を判定することによって、他の疾病または素因を査定することができる。あるいは、生検組織を試験して、その特定の個体に対するポリペプチドの有効性または期待できる有効性を判定してよい。腫瘍の家族歴も、治療が有益であり得る指標として用いてよい。発癌物質への曝露を、治療が有益であり得る指標として用いてよい。
【００２２】
種々の癌および他の疾病の動物モデルを用いて、他の作用物質とのポリペプチドの効果を査定してよい。組み合わせた相加効果または組み合わせた相乗効果を、動物モデルで判定してよい。典型的には動物モデルまたは臨床試験に先立って、細胞モデルおよび組織モデルを用いてもよい。
【００２３】
上記の開示は、本発明を概ね記載するものである。本明細書において開示されるすべての参考文献は、参照により明確に組み入れられる。単なる例証のために本明細書において提供されるものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない以下の具体的な実施例を参照することによって、より完全な理解を得ることができる。
【実施例】
【００２４】
実施例1 − 癌細胞株に対する活性
本発明者らは、まず、培養下の乳癌細胞株の増殖を阻害するENLS1の能力を評価した。これらの調査のために、本発明者らは、両方ともにEGFR発現が陽性であり、かつ基底膜細胞様表現型を有するMDA-MB-231およびBT20の増殖に対するENLS1の効果を評価した。本発明者らは、ENLS1が強い抗増殖表現型だけでなく、非常に強力な殺傷表現型も有することを見出した。トリプルネガティブの乳癌細胞（BT20およびMDA-MB-231の両方）の処置は、MTTアッセイによって測定される細胞死の誘導をもたらす（図1A）。
【００２５】
実施例2 − マウスモデルにおける活性
本発明者らは、ENLS1が乳癌のトランスジェニックマウスモデルMMTV-pyMTにおける腫瘍増殖を遮断し得ることも明らかにした。本発明者らは、このモデルがヒト乳癌の優れたモデルであることを以前に立証されているため（Lin et al., 2003）、このモデルを選択した。さらに、その発生はEGFR活性に依存的でなく、したがって自然発生疾病の優れたモデルである（Andrechek and Muller, 2000）。本発明者らは、25μg/g体重のENLS1を用いて腫瘍を保持するMMTV-pyMTマウスの処置を開始したが、この処置は肺毒性に直面した（データ示さず）。本発明者らは、次に、1μg/g体重のENLS1を用いて腫瘍を保持するMMTV-pyMTマウスの処置を開始し、この処置は観察可能な毒性を生じなかった。この毒性の欠如に基づき、本発明者らは、ENLS1の投与量を5μg/g体重、その後10および15μg/g体重に増加させることを始めた。本発明者らは、これらの用量のいずれにおいてもいかなる明白な毒性も目にしなかった。本発明者らは、10および15μg/g体重の投与量の両方において、より低濃度用量またはPTD4対照注入のいずれかと比較して、有意な抗腫瘍効果を観察した（図2）。これらの症例の両方で、本発明者らは、各症例において10個の腺における腫瘍の増殖を評価し、これらのマウスにおける腫瘍の有意な増殖は何も観察されなかった。これらの結果は、ENLS1が乳癌のマウスモデルMMTV-pyMTにおいて強力な抗腫瘍活性を有することを示している。
【００２６】
実施例3 − EGFR膜近傍ペプチドは乳癌細胞を殺傷する
【００２７】
本発明者らにより、トリプルネガティブの乳癌の増殖を阻害する能力についての、14種の薬物の有効性は評価済みである。本発明者らにより、インビトロ細胞増殖アッセイおよび乳癌の確立されたマウスモデルの両方において腫瘍細胞の増殖を効果的に遮断する、hEGFR622-42を含有するこれらの薬物のうちの1つ（ENLS1）は同定済みである。本発明者らは、この薬物に対する作用メカニズムを検証し、それが膜泡形成（membrane blebbing）およびerbB1の核局在の低下を伴うアポトーシスを誘導することを見出した。配列同一性により、erbB1、erbB2、およびerbB3の核内移行の遮断が示唆される。
【００２８】
本発明者らの研究室からの最近のデータにより、形質転換を促す際のerbB受容体の核内活性の促進におけるMUC1の顕著な役割が立証されている（Bitler et al., Journal of Cell Science, 2010）。この活性を考慮して、本発明者らは、抗腫瘍ペプチドを開発するために、erbB受容体およびMUC1の核局在を遮断することに着目した。erbB受容体は、核局在化配列において有意な相同性を有し、すべてがそれらの膜近傍領域に3つに分かれた塩基性アミノ酸配列を保持する。加えて、MUC1の膜近傍における3残基の塩基性配列も、MUC1の核局在を促すことが示されている。したがって、本発明者らは、EGFRのこの領域周辺のペプチドを設計し、それらの配列は表1に示されるものである。
【００２９】
【表１】
2013544237.tif 000005
【００３０】
本発明者らは、次に、トリプルネガティブの乳癌株MDA-MB-468の増殖を阻害するこれらのペプチドのそれぞれの能力を評価した。本発明者らの以前の調査で、本発明者らは、これらの細胞が、サイクリンD1発現を含む核内EGFR依存的効果に対して、MUC1発現の欠失に特に感受性が高いことを立証していた。20μMのペプチド処置の1、3、および5日目におけるMTTアッセイによって、増殖阻害に対するペプチドの効果について細胞を評価した。ペプチド濃度は、0.1μM〜100μMの濃度で細胞増殖を遮断するペプチドの能力の評価に基づくものであり、20μMは、対照ペプチドではいかなる効果もなく、活性ペプチドで細胞増殖を最適に低下させることが見出された（データ示さず）。本発明者らは、次いで、全配列、配列の一部、および塩基性アミノ酸に対する酸性置換（対照として合成された）を有するバージョンを含む該ペプチドの14種の誘導体でMDA-MB-468細胞を処置した（表1）。本発明者らは、ENLS1に包含される重要な21アミノ酸の配列が細胞死を引き起こすのに最適であることを見出した（図1）。加えて、示されるデータはMDA-MB-468細胞についてのものであるが、増殖阻害効果はMDA-MB-231およびBT20細胞（両方ともにトリプルネガティブの乳癌）に対しても同様に観察された。
【００３１】
本発明者らは、次いで、HER2およびHER3陽性細胞、ならびにHER陰性細胞を含む他の細胞種における細胞死の評価に進んだ。加えて、本発明者らは、膵臓細胞に対するENLS1の有効性を評価した。驚くべきことに、本発明者らは、ENLS1が2種の異なる膵臓細胞株（BxPC3およびAsPc1）、ならびにHER2陽性のT47D乳癌細胞において細胞増殖を効果的に遮断することを見出した。しかしながら、それはHER受容体を発現していないHEK293細胞に対しては何の効果も有しなかった（データ示さず）。
【００３２】
実施例4 − ENLS1依存的細胞死はアポトーシスを介する
本発明者らは、次に、細胞死がアポトーシスの誘導によって生じているのかどうかを判定することを試みた。このために、本発明者らは、細胞を30分間または2時間のいずれかで処置し、タンパク質溶解物を作製した（図2a）。次いで、溶解物を、SDS-PAGE、ならびに両方ともにアポトーシス誘導のマーカーである切断型カスパーゼ3および切断型PARPの発現に対する免疫ブロットによって解析した。本発明者らは、2時間のペプチド処置によって両方が誘導されたことを見出し、細胞がアポトーシスによって死にかけていることが示唆された。加えて、本発明者らは、これらの癌細胞が生存のためにオートファジーの状態（atg12の発現によって立証される）を確立していたことを見出した。ENLS1は、atg12の形成を遮断することも観察され、オートファジー状態を保っている細胞の欠失が示唆された。評価されたいずれのタンパク質のタンパク質発現に対する効果も、本発明者らの対照ペプチドの影響を受けなかった。加えて、本発明者らは、核内EGFRによって誘導されることが公知であるサイクリンD1発現の欠失を観察した。最後に、本発明者らはpAKT発現の欠失を見出し、本発明者らは後にそれが全AKT発現の欠失と関連していることを見出した。本発明者らは、現在、これが生じ得るメカニズムを評価している。
【００３３】
本発明者らは、次に、本発明者らがEGFRの核内移行を遮断していることを実証することを試み、本発明者らはそれを、ENLS1対ENLSCP5（3個の重要なアミノ酸が塩基性（アルギニン）から酸性（アスパラギン酸）に変化した対照ペプチド）で処置した細胞の細胞質、膜、および核の画分を分画することによって評価した。図2bにおいて、本発明者らは、EGFRはEGF処置に応答して残基845でリン酸化されるが（p-EGFR）、この形態のEGFRはENLS1の存在下で核へ移行せず、一方で、それは対照（媒体またはCP4対照ペプチドのいずれか）ではすぐに核へ移行することを立証している。ENLS4はEGFRの最小限の核内移行配列であるため、ENLS4もp-EGFRの核内移行を阻害する。興味深いことに、ENLS4は細胞増殖に対して最小の効果を有し（図1）、このことは、EGFR移行の欠失が細胞増殖を阻害し得ること、しかしながら別の機能はENLS1による影響を受けているに違いないことを示唆する。
【００３４】
実施例5 − ENLS1処置は細胞において小胞形成を誘導する
どのようにENLS1が細胞を、アポトーシスを受けるように促しているのかについて究明するために、本発明者らは、ENLS1処置をすると観察される形態学的変化を評価することから始めた。本発明者らは、ペプチド処置の数時間以内に細胞が膜泡形成を呈し始めることに気づき、膜の「泡形成」を立証した（データ示さず）。本発明者らは、部分構造レベルでどのような変化が生じているのかを究明するために電子顕微鏡法で見ることを決定した。走査電子顕微鏡法の性能次第で、本発明者らは、ENLS1処置細胞の細胞膜下に多数の小胞の形成を同定することができたが、対照処置細胞では同定できなかった（図3）。本発明者らは、現在、細胞における膜の完全性、カルシウム流動、およびエキソサイトーシスについての検証を通して、これらの小胞の由来を検証している。
【００３５】
実施例6 − ENLS1は乳癌のマウスモデルMMTV-pyMTにおいて腫瘍の増殖および転移を阻害する
本発明者らにより、インビボの乳癌増殖に影響を及ぼすENLS1の能力は広範囲で試験済みである。本発明者らにより、マウスの10個すべての乳腺において自然発生の乳房腫瘍を形成するモデルである乳癌のMMTV-pyMTモデルは試験済みである。このモデルは、病理学者によって広範囲に評価されており、ヒト乳癌において生じるものと同じ変化の多くを経ることが示されている。加えて、これは、該動物の100％近くで、肺において転移形成を有する転移モデルである。
【００３６】
MMTV-pyMTマウスは、処置前に少なくとも直径0.5cmの腫瘍を発症させ、次いで、1μg/g体重（n＝1）、5μg/g体重（n＝1）、10μg/g体重（n＝4）、15μg/g体重（n＝1）、または40μg/g体重（n＝1）のいずれかで15日間処置した。これは、ENLS1での処置が毒性をもたらすかどうかを判定するために最初に行われた。本発明者らは、処置群のいずれにおいても、動物に対する何の毒性（重量、毛繕い、歩行の変化を評価することによって判定される）も観察されなかったことを見出した。本発明者らは、次に、腫瘍増殖に対するペプチド処置の効果を評価することを開始した。MMTV-pyMTモデルは、早ければ6週齢から10個すべての乳腺において発症する腫瘍を有する、確率論的に発症する腫瘍モデルである。このことにより、本発明者らは、定着腫瘍および新たに発生した腫瘍に薬物処置がどのように影響するかの両方を判定することが可能になる。図4aは、処置された動物における腫瘍増殖率によって示されるように、ENLS1が強い抗腫瘍活性を呈すること、また腫瘍増殖に対するこの効果は薬物の量が増大するにつれて増大することを示している。図4bにおいて、本発明者らは、ENLS1処置が、処置の間の新たな腫瘍の発生を阻害することを立証している。最後に、本発明者らは、対照マウスに対する、処置マウスにおける肺転移の著しい低下を見出した。このモデルは、肺へ100％転移性であることが公知であり、したがって、本発明者らは、未処置および対照マウスの肺を切除して、肺転移に対するENLS1の効果を評価した。本発明者らは、ENLS1で処置されていた9匹のマウスのうち2匹のみが目に見える肺転移を有し、一方で、対照マウスのすべて（5/5匹）が肺転移を有したことを見出した。
【００３７】
実施例7 − MMTV-pyMTモデルにおける腫瘍増殖の阻害はアポトーシスに関連している
最後に、本発明者らは、処置マウスから切除した腫瘍で生じている分子事象を評価済みである。10μg/g体重のENLS1を15日間受けていたマウスを屠殺し、残存腫瘍からタンパク質溶解物を調製した。本発明者らは、次いで、アポトーシス誘導の指標としての切断型PARPの発現についてこれらのタンパク質溶解物を評価し、ENLS1で処置した腫瘍において切断型PARPの有意な増加を見出した（図5）。本発明者らは、サイクリンD1、pY845EGFR、およびMUC1の発現についても腫瘍を評価したが、いかなる有意な差も観察されなかった。
【００３８】
参考文献
引用される各参考文献の開示内容は、本明細書に明確に組み入れられる。
2013544237.tif 000006
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【配列表】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月31日(2013.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・EGFRの核内移行配列、および
・細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメイン
を含む、ポリペプチド。
【請求項２】
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000026
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項３】
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000027
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項４】
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000028
の少なくとも6個の連続した残基を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項５】
32個のアミノ酸残基を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項６】
32個のアミノ酸残基からなる、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項７】
水溶液中にある、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項８】
タンパク質形質導入ドメインが、以下の配列：
2013544237.tif 000029
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項９】
タンパク質形質導入ドメインが、ヒト免疫不全ウイルスTATタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000030
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１０】
タンパク質形質導入ドメインが、アンテナペディアタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000031
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１１】
タンパク質形質導入ドメインが、PTD-4タンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000032
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１２】
タンパク質形質導入ドメインが、HSVタイプIタンパク質VP22のタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000033
である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１３】
以下の配列：
2013544237.tif 000034
を含む、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１４】
EGFR阻害剤と組み合わせた、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１５】
パニツムマブ、セツキシマブ、ゲフィチニブ、およびエルロチニブからなる群より選択されるEGFR阻害剤と組み合わせた、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１６】
EGFRの核内移行配列がタンパク質形質導入ドメインに対してC末端である、請求項1記載のポリペプチド。
【請求項１７】
・（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；または（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント、ならびに
・細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメイン
を含む、ポリペプチド。
【請求項１８】
（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替えを含むポリペプチドであって、（b）がSEQ ID NO：16である、請求項17記載のポリペプチド。
【請求項１９】
（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアントを含むポリペプチドであって、（c）がSEQ ID NO：22である、請求項17記載のポリペプチド。
【請求項２０】
哺乳動物に投与するための、請求項1または17記載のポリペプチドを含む薬学的組成物であって、該哺乳動物が乳房腫瘍を有するか、または該哺乳動物に乳癌の素因があるか、または該哺乳動物は乳房腫瘍を切除されたことがある、前記薬学的組成物。
【請求項２１】
EGFR阻害剤をさらに含む、請求項20記載の薬学的組成物。
【請求項２２】
哺乳動物がヒトである、請求項20記載の薬学的組成物。
【請求項２３】
哺乳動物に投与するための、請求項1または17記載のポリペプチドを含む薬学的組成物であって、該哺乳動物が腫瘍を有するか、または該哺乳動物に腫瘍の素因があるか、または該哺乳動物は腫瘍を切除されたことがあり、該腫瘍は、卵巣、結腸、または膵臓の腫瘍からなる群より選択される、前記薬学的組成物。
【請求項２４】
癌細胞を処置するための、請求項1または17記載のポリペプチドを含む薬学的組成物。
【請求項２５】
動物腫瘍モデルに請求項1または17記載のポリペプチドを投与する工程を含む、動物腫瘍モデルを処置する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本明細書を読めば当業者に明白であろうこれらおよび他の局面は、癌細胞の増殖を阻害するおよび癌細胞を殺傷するための組成物および方法を当技術分野に提供する。
[本発明1001]
・EGFRの核内移行配列、および
・細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメイン
を含む、ポリペプチド。
[本発明1002]
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000035
を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1003]
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000036
を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1004]
核内移行配列が、以下の配列：
2013544237.tif 000037
の少なくとも6個の連続した残基を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1005]
32個のアミノ酸残基を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1006]
32個のアミノ酸残基からなる、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1007]
水溶液中にある、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1008]
タンパク質形質導入ドメインが、以下の配列：
2013544237.tif 000038
を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1009]
タンパク質形質導入ドメインが、ヒト免疫不全ウイルスTATタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000039
である、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1010]
タンパク質形質導入ドメインが、アンテナペディアタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000040
である、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1011]
タンパク質形質導入ドメインが、PTD-4タンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000041
である、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1012]
タンパク質形質導入ドメインが、HSVタイプIタンパク質VP22のタンパク質形質導入ドメイン：
2013544237.tif 000042
である、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1013]
以下の配列：
2013544237.tif 000043
を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1014]
EGFR阻害剤と組み合わせた、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1015]
パニツムマブ、セツキシマブ、ゲフィチニブ、およびエルロチニブからなる群より選択されるEGFR阻害剤と組み合わせた、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1016]
EGFRの核内移行配列がタンパク質形質導入ドメインに対してC末端である、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1017]
・（a）SEQ ID NO：3に示されるヒトEGFRアミノ酸残基622〜642位；（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替え；または（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアント、ならびに
・細胞膜を横断する付着巨大分子の移行を増進するタンパク質形質導入ドメイン
を含む、ポリペプチド。
[本発明1018]
（b）SEQ ID NO：3に示される残基622〜642位の並べ替えを含むポリペプチドであって、（b）がSEQ ID NO：16である、本発明1017のポリペプチド。
[本発明1019]
（c）1〜3個のアルギニンおよび／もしくはリジン残基がグルタミン残基で置換されているSEQ ID NO：3のバリアントを含むポリペプチドであって、（c）がSEQ ID NO：22である、本発明1017のポリペプチド。
[本発明1020]
哺乳動物に本発明1001または1017のポリペプチドを投与する工程を含む方法であって、該哺乳動物が乳房腫瘍を有するか、または該哺乳動物に乳癌の素因があるか、または該哺乳動物は乳房腫瘍を切除されたことがある、前記方法。
[本発明1021]
哺乳動物にEGFR阻害剤を投与する工程をさらに含む、本発明1017の方法。
[本発明1022]
哺乳動物がヒトである、本発明1017の方法。
[本発明1023]
哺乳動物に本発明1001または1017のポリペプチドを投与する工程を含む方法であって、該哺乳動物が腫瘍を有するか、または該哺乳動物に腫瘍の素因があるか、または該哺乳動物は腫瘍を切除されたことがあり、該腫瘍は、卵巣、結腸、または膵臓の腫瘍からなる群より選択される、前記方法。
[本発明1024]
癌細胞に本発明1001または1017のポリペプチドを接触させる工程を含む、癌細胞を処置する方法。
[本発明1025]
動物腫瘍モデルに本発明1001または1017のポリペプチドを投与する工程を含む、動物腫瘍モデルを処置する方法。
【国際調査報告】
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