(57)【要約】  抗菌活性を発揮し、その一方で、安定で、非毒性であり、かつ、抗菌剤に対する抵抗性の発達を避けるように設計される抗菌性ポリマー剤の新規なクラスおよびそれを調製するプロセスが開示される。それを含有する医薬組成物、およびそのようなポリマーを利用する、病原性微生物に関連する病状を治療する方法、医療デバイス、画像化プローブおよび食品保存剤がさらに開示される。アミノ酸残基と疎水性成分残基とのコンジュゲート、およびそれを調製するプロセスがさらに開示される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアミノ酸残基および少なくとも１つの疎水性成分残基を含むポリマーであって、前記少なくとも１つの疎水性成分残基の少なくとも１つは、前記複数のアミノ酸残基のうちの少なくとも２つのアミノ酸残基に、前記少なくとも２つのアミノ酸残基のうちの１つのアミノ酸残基のＮ−αおよび別のアミノ酸残基のＣ−αを介して、共有結合的に連結される、ポリマー。
【請求項２】
抗菌活性を有する、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
病原性微生物の細胞の少なくとも一部分を選択的に破壊することができる、請求項２に記載のポリマー。
【請求項４】
前記病原性微生物は、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫からなる群から選択される、請求項３に記載のポリマー。
【請求項５】
少なくとも２つの疎水性成分残基を含む請求項１に記載のポリマーであって、前記少なくとも２つの疎水性成分残基の少なくとも１つは、前記複数のアミノ酸残基のＮ末端においてアミノ酸残基のＮ−αに連結され、および／または、前記複数のアミノ酸酸残基のＣ末端においてアミノ酸残基のＣ−αに連結される、ポリマー。
【請求項６】
少なくとも２つの疎水性成分残基を含む請求項１に記載のポリマーであって、前記少なくとも２つの疎水性成分残基の少なくとも１つは、前記複数のアミノ酸残基のアミノ酸残基の側鎖に連結される、ポリマー。
【請求項７】
前記複数のアミノ酸残基は、少なくとも１つの正荷電アミノ酸残基である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項８】
前記少なくとも１つの疎水性成分残基は、前記少なくとも２つのアミノ酸残基の少なくとも１つにペプチド結合を介して連結される、請求項１に記載のポリマー。
【請求項９】
前記少なくとも１つの疎水性成分残基は、前記少なくとも２つのアミノ酸残基のそれぞれにペプチド結合を介して連結される、請求項１に記載のポリマー。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの疎水性成分残基は、前記アミノ酸残基の前記Ｎ−αにペプチド結合を介して連結される、請求項５に記載のポリマー。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの疎水性成分残基は、前記アミノ酸残基の前記Ｃ−αにペプチド結合を介して連結される、請求項５に記載のポリマー。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの疎水性成分残基は、カルボキシル基をその一方の末端に有し、アミン基をその他方の末端に有する、請求項９に記載のポリマー。
【請求項１３】
前記複数のアミノ酸残基は、２個〜５０個のアミノ酸残基を含む、請求項１に記載のポリマー。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの正荷電アミノ酸残基は、ヒスチジン残基、リシン残基、オルニチン残基およびアルギニン残基からなる群から選択される、請求項７に記載のポリマー。
【請求項１５】
１個〜５０個の疎水性成分残基を含む、請求項１に記載のポリマー。
【請求項１６】
前記疎水性成分残基は、少なくとも１つの炭化水素鎖を含む、請求項１に記載のポリマー。
【請求項１７】
前記疎水性成分残基は、少なくとも１つの脂肪酸残基を含む、請求項１に記載のポリマー。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの脂肪酸残基は、非分枝状飽和脂肪酸残基、分枝状飽和脂肪酸残基、非分枝状不飽和脂肪酸残基、分枝状不飽和脂肪酸残基、および、それらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１７に記載のポリマー。
【請求項１９】
前記脂肪酸残基は、酪酸残基、カプリル酸残基およびラウリン酸残基からなる群から選択される、請求項１７に記載のポリマー。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの疎水性成分は、ω−アミノ−脂肪酸残基である、請求項１２に記載のポリマー。
【請求項２１】
前記疎水性成分は、４−アミノ酪酸、６−アミノカプロン酸、８−アミノカプリル酸、１０−アミノカプリン酸、１２−アミノラウリン酸、１４−アミノミリスチン酸、１６−アミノパルミチン酸、１８−アミノステアリン酸、１８−アミノオレイン酸、１６−アミノパルミトレイン酸、１８−アミノリノール酸、１８−アミノリノレン酸および２０−アミノアラキドン酸からなる群から選択される、請求項２０に記載のポリマー。
【請求項２２】
前記疎水性成分は、４−アミノ酪酸、８−アミノカプリル酸および１２−アミノラウリン酸からなる群から選択される、請求項２０に記載のポリマー。
【請求項２３】
前記複数のアミノ酸残基は、実質的に正荷電アミノ酸残基からなる、請求項７に記載のポリマー、
【請求項２４】
前記正荷電アミノ酸残基は、リシン残基、ヒスチジン残基、オルニチン残基、アルギニン残基およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項２３に記載のポリマー。
【請求項２５】
ポリマーに結合した少なくとも１つの活性な因子をさらに含む、請求項１に記載のポリマー。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの活性な因子は、標識化剤である、請求項２５に記載のポリマー。
【請求項２７】
前記標識化剤は、蛍光性因子、放射活性因子、磁気性因子、発色団、リン光性因子および重金属クラスターからなる群から選択される、請求項２６に記載のポリマー。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの活性な因子は、少なくとも１つの治療活性な薬剤を含む、請求項２５に記載のポリマー。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの治療活性な薬剤は、アゴニスト残基、アミノ酸残基、鎮痛剤残基、アンタゴニスト残基、抗生物質剤残基、抗体残基、抗うつ剤、抗原残基、抗ヒスタミン剤残基、抗高血圧剤、抗炎症性薬物残基、代謝拮抗剤残基、抗菌剤残基、酸化防止剤残基、抗増殖薬物残基、アンチセンス残基、化学療法薬物残基、補因子残基、サイトカイン残基、薬物残基、酵素残基、増殖因子残基、ヘパリン残基、ホルモン残基、免疫グロブリン残基、阻害剤残基、リガンド残基、核酸残基、オリゴヌクレオチド残基、ペプチド残基、リン脂質残基、プロスタグランジン残基、タンパク質残基、トキシン残基、ビタミン残基、および、それらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項２８に記載のポリマー。
【請求項３０】
少なくとも１つの活性な因子を病原性微生物の細胞の少なくとも一部に送達することができる、請求項２５に記載のポリマー。
【請求項３１】
前記病原性微生物は、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫からなる群から選択される、請求項３０に記載のポリマー。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの活性な因子は、標識化剤である、請求項３０に記載のポリマー。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの活性な因子は、少なくとも１つの治療活性な薬剤を含む、請求項３０に記載のポリマー。
【請求項３４】
一般式Ｉを有するポリマー：
2008514586.tif 000020
式中、
ｎは２〜５０の整数である；
Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎはそれぞれが独立して、アミノ酸残基である；
Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎはそれぞれが独立して、疎水性成分残基であるか、または、非存在であり、ただし、前記Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎの少なくとも１つは前記疎水性成分残基である；
Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎ、および、Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎはそれぞれが独立して、アミノ酸残基および疎水性成分残基を連結する連結成分であるか、または、非存在である；
ＸおよびＹはそれぞれが独立して、水素、アミノ酸残基、疎水性成分残基、または、前記一般式Ｉを有する。
【請求項３５】
抗菌活性を有する、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項３６】
病原性微生物の細胞の少なくとも一部分を選択的に破壊することができる、請求項３５に記載のポリマー。
【請求項３７】
前記病原性微生物は、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫からなる群から選択される、請求項３６に記載のポリマー。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのアミノ酸残基は、正荷電アミノ酸残基である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項３９】
前記正荷電アミノ酸残基は、ヒスチジン残基、リシン残基、オルニチン残基およびアルギニン残基からなる群から選択される、請求項３８に記載のポリマー。
【請求項４０】
前記アミノ酸残基のそれぞれは、正荷電アミノ酸残基である、請求項３８に記載のポリマー。
【請求項４１】
前記正荷電アミノ酸残基は、ヒスチジン残基、リシン残基、オルニチン残基およびアルギニン残基からなる群から選択される、請求項４０に記載のポリマー。
【請求項４２】
Ｘは疎水性成分残基である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４３】
Ｙは疎水性成分残基である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４４】
ＸおよびＹは、疎水性成分残基である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４５】
前記少なくとも１つのアミノ酸残基は、アミノ酸残基の側鎖に連結される疎水性成分残基を有する、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４６】
前記Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎおよび前記Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎの少なくとも１つはペプチド結合である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４７】
前記Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎおよび前記Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎのそれぞれはペプチド結合である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４８】
前記Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎの少なくとも１つはω−アミノ−脂肪酸残基である、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項４９】
前記疎水性成分の少なくとも１つは、少なくとも１つの炭化水素鎖を含む、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項５０】
前記疎水性成分の少なくとも１つは、少なくとも１つの脂肪酸残基を含む、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項５１】
前記少なくとも１つの脂肪酸残基は、酪酸残基、カプリル酸残基およびラウリン酸残基からなる群から選択される、請求項５０に記載のポリマー。
【請求項５２】
前記少なくとも１つのω−アミノ−脂肪酸残基は、４−アミノ酪酸、６−アミノカプロン酸、８−アミノカプリル酸、１０−アミノカプリン酸、１２−アミノラウリン酸、１４−アミノミリスチン酸、１６−アミノパルミチン酸、１８−アミノステアリン酸、１８−アミノオレイン酸、１６−アミノパルミトレイン酸、１８−アミノリノール酸、１８−アミノリノレン酸および２０−アミノアラキドン酸からなる群から選択される、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項５３】
ポリマーに結合した少なくとも１つの活性な因子をさらに含む、請求項３４に記載のポリマー。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの活性な因子は標識化剤である、請求項５３に記載のポリマー。
【請求項５５】
前記少なくとも１つの活性な因子は少なくとも１つの治療活性な薬剤を含む、請求項５３に記載のポリマー。
【請求項５６】
有効成分としての請求項１に記載のポリマーおよび医薬的に許容され得るキャリアを含む医薬組成物。
【請求項５７】
包装材で包装され、病原性微生物に関連する病状の治療における使用について、前記包装材中または前記包装材上において文字により特定される、請求項５６に記載の医薬組成物。
【請求項５８】
前記病原性微生物は、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫からなる群から選択される、請求項５７に記載の医薬組成物。
【請求項５９】
少なくとも１つのさらなる治療活性な薬剤をさらに含む、請求項５６に記載の医薬組成物。
【請求項６０】
前記少なくとも１つの治療活性な薬剤は、アゴニスト、鎮痛剤、アンタゴニスト、抗生物質剤、抗体、抗うつ剤、抗原、抗ヒスタミン剤、抗高血圧剤、抗炎症性薬物、代謝拮抗剤、抗菌剤、酸化防止剤、抗増殖薬物、アンチセンス、化学療法薬物、補因子、サイトカイン、酵素、増殖因子、ホルモン、免疫グロブリン、阻害剤、リガンド、核酸、オリゴヌクレオチド、プロスタグランジン、トキシン、ビタミンおよびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項５９に記載の医薬組成物。
【請求項６１】
前記少なくとも１つのさらなる治療活性な薬剤は、抗生物質剤を含む、請求項５９に記載の医薬組成物。
【請求項６２】
病原性微生物に関連する病状を治療する方法であって、その必要性のある対象に、治療効果的な量の請求項１に記載のポリマーを投与することを含む、方法。
【請求項６３】
病原性微生物に関連する病状の治療のための、請求項１に記載のポリマーの使用。
【請求項６４】
病原性微生物に関連する病状の治療のための医薬品の調製のための、請求項１に記載のポリマーの使用。
【請求項６５】
前記病原性微生物は、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫からなる群から選択される、請求項６２〜６４のいずれかに記載の方法または使用。
【請求項６６】
前記投与は、経口投与、直腸投与、静脈内投与、局所的投与、鼻腔内投与、皮内投与、経皮投与、皮下投与、筋肉内投与、腹腔内投与、または、クモ膜下カテーテルによって行われる、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
少なくとも１つの治療活性な薬剤を前記対象に投与することを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
前記ポリマーは、少なくとも１つの治療活性な薬剤と組み合わせて使用される、請求項６３に記載の使用。
【請求項６９】
前記少なくとも１つの治療活性な薬剤は、アゴニスト、鎮痛剤、アンタゴニスト、抗生物質剤、抗体、抗うつ剤、抗原、抗ヒスタミン剤、抗高血圧剤、抗炎症性薬物、代謝拮抗剤、抗菌剤、酸化防止剤、抗増殖薬物、アンチセンス、化学療法薬物、補因子、サイトカイン、酵素、増殖因子、ホルモン、免疫グロブリン、阻害剤、リガンド、核酸、オリゴヌクレオチド、プロスタグランジン、トキシン、ビタミンおよびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項６７および６８のいずれかに記載の方法または使用。
【請求項７０】
前記少なくとも１つの治療活性な薬剤は抗生物質剤を含む、請求項６７および６８のいずれかに記載の方法または使用。
【請求項７１】
前記ポリマーは、それ自体で、または、医薬組成物の一部としてのいずれかで投与され、前記医薬組成物は医薬的に許容され得るキャリアをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７２】
請求項１に記載のポリマーおよび前記ポリマーを対象の身体部位に送達するために構成された送達システムを含む、医療デバイス。
【請求項７３】
前記ポリマーは医薬組成物の一部を形成し、前記医薬組成物は医薬的に許容され得るキャリアをさらに含む、請求項７２に記載の医療デバイス。
【請求項７４】
前記送達は吸入によって行われる、請求項７２に記載の医療デバイス。
【請求項７５】
前記送達は経皮的に行われる、請求項７２に記載の医療デバイス。
【請求項７６】
前記送達は局所的に行われる、請求項７２に記載の医療デバイス。
【請求項７７】
前記送達は医療デバイスを身体器官に埋め込むことによって行われる、請求項７２に記載の医療デバイス。
【請求項７８】
効果的な量の請求項１に記載のポリマーを含む、食品保存剤。
【請求項７９】
食用キャリアをさらに含む、請求項７８に記載の食品保存剤。
【請求項８０】
病原性微生物を検出するための画像化プローブであって、この画像化プローブは、複数のアミノ酸残基および少なくとも１つの疎水性成分残基を含むポリマーを含み、前記少なくとも１つの疎水性成分残基の少なくとも１つは、前記複数のアミノ酸残基の少なくとも２つのアミノ酸残基に、前記少なくとも２つのアミノ酸残基のうちの１つのアミノ酸残基のＮ−αおよび別のアミノ酸残基のＣ−αを介して、共有結合的に連結され、前記ポリマーは、ポリマーに結合した少なくとも１つの標識化剤をさらに含む、画像化プローブ。
【請求項８１】
前記少なくとも１つの標識化剤は、前記ポリマーの前記複数のアミノ酸残基の少なくとも１つのアミノ酸残基の側鎖に結合される、請求項８０に記載の画像化プローブ。
【請求項８２】
前記少なくとも１つの標識化剤は、前記ポリマーの前記複数のアミノ酸残基のＣ末端および／またはＮ末端に結合される、請求項８０に記載の画像化プローブ。
【請求項８３】
前記少なくとも１つの標識化剤は、前記ポリマーの少なくとも１つの疎水性部分残基の少なくとも１つに結合される、請求項８０に記載の画像化プローブ。
【請求項８４】
前記少なくとも１つの標識化剤は、発色団、蛍光性因子、リン光性因子、重金属クラスターおよび放射活性因子からなる群から選択される、請求項８０に記載の画像化プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な抗菌剤に関連し、より具体的には、抗菌活性を発揮し、その一方で、安定で、非毒性であり、かつ、抗菌剤に対する抵抗性の発達を避けるように設計されるポリマーの新規なクラスに関連する。本発明はさらに、そのようなポリマーを含有する医薬組成物、医療デバイスおよび食品保存剤、ならびに、そのようなポリマーを利用して、病原性微生物に関連する病状を治療する方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
抗生物質は、本明細書中および当該分野では抗細菌剤または抗菌剤としてもまた示されるが、典型的には細菌または菌類によって放出される、分子的には比較的小さいサイズの天然物質である。このような天然物質ならびにその誘導体および／または改変体が、細菌によって引き起こされる感染症を治療するための医薬品として長年にわたって使用されている。
【０００３】
１９２８年もの早い時期に、Ａｌｅｘａｎｄｅｒ  Ｆｌｅｍｉｎｇ卿が、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の細菌コロニーがカビのアオカビ（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｎｏｔａｔｕｍ）によって破壊され得ることを発見した。Ｆｌｅｍｉｎｇによる観察結果により、Ｆｌｅｍｉｎｇは、抗生物質作用物質の存在および作用原理を仮定するに至った。菌類が、微視的スケールの化学戦争において他の生物を阻害する手段としてそのような物質を放出することが明らかにされた。この原理は後になって、特定タイプの疾患原因細菌を体内で殺す医薬品を開発するために利用された。１９４０年代に、Ｈｏｗａｒｄ  ＦｌｏｒｅｙおよびＥｒｎｓｔ  Ｃｈａｉｎが有効成分のペニシリンを単離し、粉末状形態の医薬品を開発した。
【０００４】
このような進歩は医療を一変させ、感染性疾患による病気および死亡を劇的に減少させた。しかしながら、何十年間にわたって、目立った感染原因細菌株のほとんどすべてが抗生物質に対する抵抗性を発達させている。
【０００５】
抗生物質抵抗性は、重大な有害な結果（例えば、抗生物質によりかつては容易に治療可能であった一般の感染症に罹患している患者についての増大した死亡率、罹病率および医療費コストなど）をもたらす可能性があり（Ａｍ．Ｊ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｃｏｎｔｒｏｌ、２４（１９９６）、３８０〜３８８；Ａｍ．Ｊ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｃｏｎｔｒｏｌ、２７（１９９９）、５２０〜５３２；Ａｃａｒ，Ｊ．Ｆ．（１９９７）、Ｃｌｉｎ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、２４  Ｓｕｐｐｌ  １、Ｓ１７〜Ｓ１８；Ｃｏｈｅｎ，Ｍ．Ｌ．（１９９２）、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５７、１０５０〜１０５５；Ｃｏｓｇｒｏｖｅ，Ｓ．Ｅ．およびＣａｒｍｅｌｉ，Ｙ．（２００３）、Ｃｌｉｎ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、３６、１４３３〜１４３７；Ｈｏｌｍｂｅｒｇ，Ｓ．Ｄ．他（１９８７）、Ｒｅｖ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、９、１０６５〜１０７８）、従って、今日の政府研究、医学研究および製薬研究の最も認識されている臨床上の問題の１つとなった（米国連邦議会技術評価局、抗生物質耐性細菌の影響（Ｉｍｐａｃｔｓ  ｏｆ  Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｂａｃｔｅｒｉａ）、ＯＴＡ−Ｈ−６２９、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ、合衆国政府印刷局（１９９５）；英国上院、科学および技術  第７報告：抗生物質および他の抗菌剤に対する抵抗性（Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ７ｔｈ  Ｒｅｐｏｒｔ：  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ）、ＨＬ  Ｐａｐｅｒ  ８１−ＩＩ、会期（１９９７〜９８）；および、抗菌剤抵抗性に関する関係省庁対策委員会、抗菌剤抵抗性と闘うための公衆衛生活動計画．パート１：国内事項（Ｉｎｔｅｒａｇｅｎｃｙ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ  ｏｎ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，  Ａ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ  Ａｃｔｉｏｎ  Ｐｌａｎ  ｔｏ  Ｃｏｍｂａｔ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，  Ｐａｒｔ  １：  Ｄｏｍｅｓｔｉｃ  ｉｓｓｕｅｓ））。
【０００６】
古典的な抗生物質の使用に関連する制限のために、広範囲の研究が、新規で、効率的で、かつ、抵抗性を誘導しない抗菌剤／抗細菌剤を発見することに集中している。
【０００７】
これらの研究において、優れた抗菌活性／抗細菌活性を発揮する新規なクラスの短い天然に存在するペプチドが発見された。
【０００８】
これらのペプチドは抗菌性ペプチド（ＡＭＰ）として知られており、動物起源に由来し、抗生物質抵抗性の微生物に対する効果的な抗菌剤として役立ち得るペプチドの大きい、多様性のあるファミリーを構成する（最近の総説については、例えば、Ｌｅｖｙ，Ｏ．（２０００）、Ｂｌｏｏｄ、９６、２５６４〜２５７２；Ｍｏｒ，Ａ．（２０００）、Ｄｒｕｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、５０、４４０〜４４７；Ｚａｓｌｏｆｆ，Ｍ．（２００２）、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、３４７、１１９９〜１２００；Ｚａｓｌｏｆｆ，Ｍ．（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ、４１５、３８９〜３９５；Ｚａｓｌｏｆｆ，Ｍ．（２００２）、Ｌａｎｃｅｔ、３６０、１１１６〜１１１７を参照のこと）。過去２０年間において、様々な起源（ヒトを含む単細胞生物から哺乳動物まで）に由来する７００を超えるＡＭＰが特定されている（最近の総説については、例えば、Ａｎｄｒｅｕ，Ｄ．およびＲｉｖａｓ，Ｌ．（１９９８）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、４７、４１５〜４３３；Ｂｏｍａｎ，Ｈ．Ｇ．（２００３）、Ｊ．Ｉｎｔｅｒｎ．Ｍｅｄ．、２５４、１９７〜２１５；Ｄｅｖｉｎｅ，Ｄ．Ａ．およびＨａｎｃｏｃｋ，Ｒ．Ｅ．（２００２）、Ｃｕｒｒ．Ｐｈａｒｍ．Ｄｅｓ．、８、７０３〜７１４；Ｈａｎｃｏｃｋ，Ｒ．Ｅ．およびＬｅｈｒｅｒ，Ｒ．（１９９８）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．、１６、８２〜８８；Ｈａｎｃｏｃｋ，Ｒ．Ｅ．（２００１）、Ｌａｎｃｅｔ  Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、１、１５６〜１６４；Ｈａｎｃｏｃｋ，Ｒ．Ｅ．およびＲｏｚｅｋ，Ａ．（２００２）、ＦＥＭＳ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．、２０６、１４３〜１４９；Ｈｏｆｆｍａｎｎ，Ｊ．Ａ．およびＲｅｉｃｈｈａｒｔ，Ｊ．Ｍ．（２００２）、Ｎａｔ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、３、１２１〜１２６；Ｌｅｈｒｅｒ，Ｒ．Ｉ．およびＧａｎｚ，Ｔ．（１９９９）、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１１、２３〜２７；Ｎｉｃｏｌａｓ，Ｐ．およびＭｏｒ，Ａ．（１９９５）、Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、４９、２７７〜３０４；Ｎｉｚｅｔ，Ｖ．およびＧａｌｌｏ，Ｒ．Ｌ．（２００２）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、１０、３５８〜３５９；Ｓｈａｉ，Ｙ．（２００２）、Ｃｕｒｒ．Ｐｈａｒｍ．Ｄｅｓ．、８、７１５〜７２５；Ｓｉｍｍａｃｏ，Ｍ．他（１９９８）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、４７、４３５〜４５０；Ｔｏｓｓｉ，Ａ．他（２０００）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、５５、４〜３０；Ｔｏｓｓｉ，Ａ．およびＳａｎｄｒｉ，Ｌ．（２００２）、Ｃｕｒｒ．Ｐｈａｒｍ．Ｄｅｓ．、８、７４３〜７６１；Ｖｉｚｉｏｌｉ，Ｊ．およびＳａｌｚｅｔ，Ｍ．（２００２）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｓｃｉ．、２３、４９４〜４９６；Ｂｒｏｇｄｅｎ，Ｋ．他（２００３）、Ｉｎｔ．Ｊ．Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ、２２、４６５〜４７８；Ｐａｐａｇｉａｎｎｉ，Ｍ．（２００３）、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ａｄｖ．、２１、４６５〜４９９を参照のこと）。
【０００９】
様々なＡＭＰが現在、先天的な宿主防御において重要な役割を有することが認められている。それらは一次構造および二次構造において大きな不均一性を示すが、共通した特徴（例えば、両親媒性特性および正味の正電荷など）を共に有する。これらの特徴は、その細胞溶解機能のための基礎を形成しているように見える。ＡＭＰは、その詳細な機構が未だ完全には理解されていないが、十分なデータにより細胞膜の秩序だった構造を脱安定化することによって細胞の死を引き起こすことが示される（最近の総説については、例えば、Ｅｐａｎｄ，Ｒ．Ｍ．他（１９９５）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、３７、３１９〜３３８；Ｅｐａｎｄ，Ｒ．Ｍ．およびＶｏｇｅｌ，Ｈ．Ｊ．（１９９９）、Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ、１４６２、１１〜２８；Ｇａｌｌｏ，Ｒ．Ｌ．およびＨｕｔｔｎｅｒ，Ｋ．Ｍ．（１９９８）、Ｊ．Ｉｎｖｅｓｔ  Ｄｅｒｍａｔｏｌ．、１１１、７３９〜７４３；Ｇｅｎｎａｒｏ，Ｒ，他（２００２）、Ｃｕｒｒ．Ｐｈａｒｍ．Ｄｅｓ．、８、７６３〜７７８；Ｈａｎｓｅｎ，Ｊ．Ｎ．（１９９４）、Ｃｒｉｔ  Ｒｅｖ．Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉ．Ｎｕｔｒ．、３４、６９〜９３；Ｈｕａｎｇ，Ｈ．Ｗ．（１９９９）、Ｎｏｖａｒｔｉｓ．Ｆｏｕｎｄ．Ｓｙｍｐ．、２２５、１８８〜２００；Ｈｗａｎｇ，Ｐ．Ｍ．およびＶｏｇｅｌ，Ｈ．Ｊ．（１９９８）、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．、７６、２３５〜２４６；Ｌｅｈｒｅｒ，Ｒ．Ｉ．他（１９９３）、Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１１、１０５〜１２８；Ｍａｔｓｕｚａｋｉ，Ｋ．（１９９９）、Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ、１４６２、１〜１０；Ｍｕｌｌｅｒ，Ｆ．Ｍ．他（１９９９）、Ｍｙｃｏｓｅｓ、４２  Ｓｕｐｐｌ  ２、７７〜８２；Ｎｉｓｓｅｎ−Ｍｅｙｅｒ，Ｊ．およびＮｅｓ，Ｉ．Ｆ．（１９９７）、Ａｒｃｈ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ．、１６７、６７〜７７；Ｐｅｓｃｈｅｌ，Ａ．（２００２）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、１０、１７９〜１８６；Ｓａｈｌ，Ｈ．Ｇ．およびＢｉｅｒｂａｕｍ，Ｇ．（１９９８）、Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、５２、４１〜７９；Ｓｈａｉ，Ｙ．（１９９５）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｓｃｉ．、２０、４６０〜４６４；Ｙｅａｍａｎ，Ｍ．Ｒ．およびＹｏｕｎｔ，Ｎ．Ｙ．（２００３）、Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｒｅｖ．、５５、２７〜５５を参照のこと）。膜構造の乱れは小さい溶質（例えば、Ｋ＋、アミノ酸およびＡＴＰ）の漏出を生じさせ、それにより、プロトン推進力を急速に失わせ、細胞からエネルギーを欠乏させ、そして、いくつかの生合成プロセスの中断を引き起こすことが推定されている（Ｓａｈｌ，Ｈ．Ｇ．およびＢｉｅｒｂａｕｍ，Ｇ．（１９９８）、Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、５２、４１〜７９）。この機構は、抗菌活性がキラル中心との相互作用によって媒介されないという仮説と一致しており、従って、抵抗性を誘導することが知られている機構の多くを回避することによって抗生物質抵抗性を著しく防止することができる。
【００１０】
それらの直接的な、十分に立証された細胞溶解（膜破壊）活性に加えて、ＡＭＰはまた、様々な興味深い生物学的活性を様々な抗菌分野において示す。いくつかのＡＭＰは、白血球および単球／マクロファージを含む先天性免疫の細胞において殺菌活性を活性化することが示された（Ａｍｍａｒ，Ｂ．他（１９９８）、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、２４７、８７０〜８７５；Ｓａｌｚｅｔ，Ｍ．（２００２）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｉｍｍｕｎｏｌ．、２３、２８３〜２８４；Ｓｃｏｔｔ，Ｍ．Ｇ．他（２０００）、Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１６５、３３５８〜３３６５；Ｓｃｏｔｔ，Ｍ．Ｇ．他（２００２）、Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１６９、３８８３〜３８９１）。多くのカチオン性ペプチドはリポ多糖結合活性が備わっており、従って、炎症性サイトカインの産生を抑制し、また、エンドトキシンショックを生じさせる一連の事象から保護する（Ｃｈａｐｐｌｅ，Ｄ．Ｓ．他（１９９８）、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、６６、２４３４〜２４４０；Ｅｌｓｂａｃｈ，Ｐ．およびＷｅｉｓｓ，Ｊ．（１９９８）、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１０、４５〜４９；Ｌｅｅ，Ｗ．Ｊ．他（１９９８）、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、６６、１４２１〜１４２６；Ｇｉａｃｏｍｅｔｔｉ，Ａ．他（２００３）、Ｊ．Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、１５、１２９〜１３３；Ｇｏｕｇｈ，Ｍ．他（１９９６）、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．、６４、４９２２〜４９２７；Ｈａｎｃｏｃｋ，Ｒ．Ｅ．およびＣｈａｐｐｌｅ，Ｄ．Ｓ．（１９９９）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４３、１３１７〜１３２３）。植物のゲノムに導入された抗菌性遺伝子は、その植物に、ペプチドを発現することによって病原体に対する抵抗性をもたらした（Ａｌａｎ，Ａ．Ｒ．他（２００４）、Ｐｌａｎｔ  Ｃｅｌｌ  Ｒｅｐ．、２２、３８８〜３９６；ＤｅＧｒａｙ，Ｇ．他（２００１）、Ｐｌａｎｔ  Ｐｈｙｓｉｏｌ、１２７、８５２〜８６２；Ｆｒｉｔｉｇ，Ｂ．、Ｈｅｉｔｚ，Ｔ．およびＬｅｇｒａｎｄ，Ｍ．（１９９８）、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１０、１６〜２２；Ｏｓｕｓｋｙ，Ｍ．他（２０００）、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．、１８、１１６２〜１１６６；Ｏｓｕｓｋｙ，Ｍ．他（２００４）、Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  Ｒｅｓ．、１３、１８１〜１９０；Ｐｏｗｅｌｌ，Ｗ．Ａ．他（２０００）、Ｌｅｔｔ．Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、３１、１６３〜１６８）。
【００１１】
過去２０年間の期間中に特定および研究されているリボゾーム合成の抗菌性ペプチドに加えて、数千のデノボ設計されたＡＭＰが開発された（Ｔｏｓｓｉ，Ａ．他（２０００）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、５５、４〜３０）。これらのデノボ設計ペプチドは、人為的に設計された配列から構成され、遺伝子工学または化学的なペプチド合成によって作製された。様々な抗菌性ペプチド（これらは様々な長さおよび配列を有する）は、類似する濃度ですべてが活性であるという発見は、好ましい活性な構造を要求する特異的な機構ではなく、むしろ、その抗細菌活性についての一般的な機構を示唆している（Ｓｈａｉ，Ｙ．（２００２）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、６６、２３６〜２４８）。天然に存在するペプチド、および、人為的に設計された配列を有するデノボペプチドは、ヒトによって合成された場合、または、生物において発現されるように遺伝子操作された場合のいずれであっても、様々なレベルの抗細菌活性および抗真菌活性、ならびに、哺乳動物細胞に対する細胞溶解活性を示す。結果として、非天然の配列特異的なオリゴマーにおけるペプチドの重要な生物物理学的特徴を再現することは、ペプチド医薬品に関連する制限を回避する一方で、抗細菌効力をもたらすためにおそらくは十分であるに違いないので、ＡＭＰはバイオミミックリーおよびペプチド模倣体開発のための魅力的な標的である（Ｌａｔｈａｍ，Ｐ．Ｗ．（１９９９）、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．、１７、７５５〜７５７）。
【００１２】
新しい抗菌性ペプチドを設計することにおける課題の１つが、細菌細胞または真菌細胞に対する大きい特異性を有し、かつ、結果として、ペプチドの細胞溶解特異性の基礎となる機構（すなわち、細胞膜間の識別）のより十分な理解を可能にするペプチド模倣体を開発することに頼っている。ＡＭＰに関する構造−活性相関（ＳＡＲ）研究では、典型的には、下記のように、天然に存在する分子の系統的な改変、あるいは、両親媒性のα−へリックスまたはβ−シートを形成することが予測されるモデルペプチド模倣体のデノボ設計、ならびに、構造および活性を様々な方法によって決定することが伴う（Ｔｏｓｓｉ，Ａ．他（２０００）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、５５、４〜３０）。
【００１３】
デノボペプチドを設計するための必要最小限の方法は、両親媒性のα−へリックス構造またはβ−シート構造のための要件に基づいている。使用される残基のタイプは一般には、塩基性の正荷電アミノ酸（リシンまたはアルギニン）、および、１個〜３個の疎水性残基（アラニン、ロイシン、イソロイシン、グリシン、バリン、フェニルアラニンまたはトリプトファン）に限定される（Ｂｌａｚｙｋ，Ｊ．他（２００１）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７６、２７８９９〜２７９０６；Ｅｐａｎｄ，Ｒ．Ｆ．他（２００３）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、７１、２〜１６；Ｈｏｎｇ，Ｊ．他（１９９９）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３８、１６９６３〜１６９７３；Ｊｉｎｇ，Ｗ．他（２００３）、Ｊ．Ｐｅｐｔ．Ｒｅｓ．、６１、２１９〜２２９；Ｏｎｏ，Ｓ．他（１９９０）、Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ、１０２２、２３７〜２４４；Ｓｔａｒｋ，Ｍ．他（２００２）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４６、３５８５〜３５９０）。これらの方法は強力な抗菌剤の設計をもたらし得る一方で、進化によって選択されていたかもしれないＡＭＰの配列に対する様々な精緻さは考慮されず、また、それらの非存在は特異性の喪失をもたらす場合がある。
【００１４】
両親媒性ＡＭＰを設計および合成するための配列テンプレート方法は、典型的には、大きい一連の天然の対応体を比較した後、配列パターンを抽出することからなる。この方法の利点は、従来の配列改変方法と比較したとき、この方法では、有用な結果を得るために合成する必要があるペプチドの数が少なくなり、その一方で、配列に基づく情報の少なくとも一部が維持されることである。本明細書中上記で議論されたように、後者は必要最小限の方法では失われる（Ｔｉｏｚｚｏ，Ｅ．他（１９９８）、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、２４９、２０２〜２０６）。
【００１５】
配列改変方法では、天然ペプチドを、例えば、１つ以上の残基を除去、付加または置換するか、あるいは、ペプチドをＮ末端またはＣ末端において短縮化するか、あるいは、キメラなペプチドを種々の天然ペプチドのセグメントから組み立てることによって改変するための既知の方法および許容可能な方法のすべてが含まれる。これらの改変は、具体的には、デルマセプチン類、セクロピン類、マゲイニン類およびメリチン類の研究において広範囲に適用されている（Ｓｃｏｔｔ，Ｍ．Ｇ．他（２０００）、Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１６５、３３５８〜３３６５；Ｂａｌａｂａｎ，Ｎ．他（２００４）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４８、２５４４〜２５５０；Ｃｏｏｔｅ，Ｐ．Ｊ．他（１９９８）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４２、２１６０〜２１７０；Ｆｅｄｅｒ，Ｒ．他（２０００）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７５、４２３０〜４２３８；Ｇａｉｄｕｋｏｖ，Ｌ．他（２００３）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、４２、１２８６６〜１２８７４；Ｋｕｓｔａｎｏｖｉｃｈ，Ｉ．他（２００２）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７７、１６９４１〜１６９５１；Ｍｏｒ，Ａ．およびＮｉｃｏｌａｓ，Ｐ．（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９、１９３４〜１９３９；Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９、３１６３５〜３１６４１；Ｏｈ，Ｄ．他（２０００）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３９、１１８５５〜１１８６４；Ｐａｔｒｚｙｋａｔ，Ａ．他（２００２）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４６、６０５〜６１４；Ｐｉｅｒｓ，Ｋ．Ｌ．およびＨａｎｃｏｃｋ，Ｒ．Ｅ．（１９９４）、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、１２、９５１〜９５８；Ｓｈｅｐｈｅｒｄ，Ｃ．Ｍ．他（２００３）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３７０、２３３〜２４３）。
【００１６】
上記の方法は、新規なＡＭＰを設計することを目指して多くの研究で適用されている。これらの研究において、α−へリックスおよび／またはβ−シートを誘導する構築用ブロックの使用、より柔軟なβ−アミノ酸の構築用ブロックの使用、Ｄ−アミノ酸およびＬ−アミノ酸の混合配列の使用、ならびに、表面的に両親媒性のアリールアミノポリマーの使用は、ＡＭＰの生物学的活性に対する誘導された両親媒性立体配座の重要性のすべてを明らかにしている。
【００１７】
抗菌性ペプチドは、おそらくは、抗生物質が細菌の細胞の中に入ることを可能にすることによって、古典的な抗生物質との相乗作用で作用することができる（Ｄａｒｖｅａｕ，Ｒ．Ｐ．他（１９９１）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、３５、１１５３〜１１５９；Ｇｉａｃｏｍｅｔｔｉ，Ａ．他（２０００）、Ｄｉａｇｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、３８、１１５〜１１８）。可能な他の使用には、食品保存（Ｂｒｕｌ，Ｓ．およびＣｏｏｔｅ，Ｐ．（１９９９）、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｆｏｏｄ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、５０、１〜１７；Ｙａｒｏｎ，Ｓ．、Ｒｙｄｌｏ，Ｔ．他（２００３）、Ｐｅｐｔｉｄｅｓ、２４、１８１５〜１８２１；Ａｐｐｅｎｄｉｎｉ，Ｐ．およびＨｏｔｃｈｋｉｓｓ，Ｊ．Ｈ．（２０００）、Ｊ．Ｆｏｏｄ  Ｐｒｏｔ．、６３、８８９〜８９３；Ｊｏｈｎｓｅｎ，Ｌ．他（２０００）、Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、６６、４７９８〜４８０２）、細菌または菌類の感染場所を検出するための画像化プローブ（Ｗｅｌｌｉｎｇ，Ｍ．Ｍ．他（２０００）、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．、２７、２９２〜３０１；Ｋｎｉｇｈｔ，Ｌ．Ｃ．（２００３）、Ｑ．Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．、４７、２７９〜２９１；Ｌｕｐｅｔｔｉ，Ａ．他（２００３）、Ｌａｎｃｅｔ  Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．、３、２２３〜２２９）、抗腫瘍活性（Ｂａｋｅｒ，Ｍ．Ａ．他（１９９３）、Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ．、５３、３０５２〜３０５７；Ｊａｃｏｂ，Ｌ．およびＺａｓｌｏｆｆ，Ｍ．（１９９４）、Ｃｉｂａ  Ｆｏｕｎｄ．Ｓｙｍｐ．、１８６、１９７〜２１６；Ｊｏｈｎｓｔｏｎｅ，Ｓ．Ａ．他（２０００）、Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ  Ｄｒｕｇ  Ｄｅｓ、１５、１５１〜１６０；Ｍｏｏｒｅ，Ａ．Ｊ．他（１９９４）、Ｐｅｐｔ．Ｒｅｓ．、７、２６５〜２６９；Ｐａｐｏ，Ｎ．およびＳｈａｉ，Ｙ．（２００３）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、４２、９３４６〜９３５４）、マイトジェン活性（Ａａｒｂｉｏｕ，Ｊ．他（２００２）、Ｊ．Ｌｅｕｋｏｃ．Ｂｉｏｌ．、７２、１６７〜１７４；Ｍｕｒｐｈｙ，Ｃ．Ｊ．他（１９９３）、Ｊ．Ｃｅｌｌ  Ｐｈｙｓｉｏｌ、１５５、４０８〜４１３；Ｇｕｄｍｕｎｄｓｓｏｎ，Ｇ．Ｈ．およびＡｇｅｒｂｅｒｔｈ，Ｂ．（１９９９）、Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ、２３２、４５〜５４）、および、医療／外科用デバイスの内張り（Ｈａｙｎｉｅ，Ｓ．Ｌ．他（１９９５）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、３９、３０１〜３０７）が含まれる。
【００１８】
しかしながら、新しい治療剤としてのＡＭＰの潜在的可能性が十分に認識されている一方で、現在既知のＡＭＰの使用は、十分な特異性がないこと、および、場合により生じる全身毒性によって制限される（英国上院、科学および技術  第７報告：抗生物質および他の抗菌剤に対する抵抗性、ＨＬ  Ｐａｐｅｒ  ８１−ＩＩ、会期：１９９７−９８；Ａｌａｎ，Ａ．Ｒ．他（２００４）、Ｐｌａｎｔ  Ｃｅｌｌ  Ｒｅｐ．、２２、３８８〜３９６）。従って、改善された特異性および毒性プロフィルを有する新しい抗菌性ペプチドを開発することが明らかに求められている。
【００１９】
そのうえ、様々なペプチドが有望な治療剤および抗菌剤として認識されているが、それらの使用は、それらのインビボおよびエクスビボでの不安定性によって、また、不良な薬物動態学によって厳重に制限されている。ペプチドおよびポリペプチドは酸化性環境および酸性環境では容易に分解し、従って、典型的には静脈内投与を必要とする（その結果、例えば、胃腸管における分解を回避するようにされる）。ペプチドはさらに、タンパク質分解酵素によって血液系において分解され、循環から迅速に除かれる。そのうえ、ペプチドは典型的には、特に、その比較的大きい分子量、および／または、特異的な輸送系がないために、経口摂取後の吸収不良によって特徴づけられる。さらに、ペプチドは、溶解性が大きいことによって特徴づけられ、従って、生物学的バリア（例えば、細胞膜および血液脳関門など）を横断することができず、しかし、肝臓および腎臓からの迅速な排出を示す。ペプチドの治療的効果は、結合したときの急激なエントロピー低下、および、相当の熱力学的なエネルギー損失のためにその受容体親和性を減殺する柔軟性の大きさによってさらに制限される。加えて、ペプチドは熱および湿度に対して敏感であり、従って、その維持には、費用のかかる管理、複雑かつ不便な投与様式、ならびに、製造および維持に多大な費用を必要とする。上記の欠点は、効率的な薬物としてのペプチドおよびポリペプチドの使用を妨げているが、ペプチド模倣化合物をしばしば伴う代替物のための探求を刺激している。
【００２０】
ペプチド模倣化合物は、優れた安定性をインビボおよびエクスビボの両方で有し、かつ、その親ペプチドと比較して、依然として少なくとも同じ受容体親和性を有するように設計される改変されたポリペプチドである。従って、有効なペプチド模倣物を設計するためには、意図された標的との相互作用の最大限の詳細な三次元的理解が要求される。
【００２１】
上記の目標を達成することを試みる１つの方法では、合成コンビナトリアルライブラリー（ＳＣＬ）が利用される（これは、最適化されたクラスの活性な化合物を迅速に得るための既知の強力なツールである）。従って、短いペプチドから小さい複素環分子にまで及ぶ数多くの新規な抗菌性化合物がＳＣＬから特定されている（Ｂｌｏｎｄｅｌｌｅ，Ｓ．Ｅ．およびＬｏｈｎｅｒ，Ｋ．（２０００）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、５５、７４〜８７）。
【００２２】
強い抗菌活性を示す天然に存在する修飾ペプチドのいくつかのファミリーが多くの生物において発見されている。これらの化合物およびそれらの効果的な化学的変化体により、天然のＡＭＰに関連する欠点を有しない抗菌性化合物を創り出すという課題に対する一般的な解決に向けたリード化合物が提案されている。
【００２３】
従って、例えば、Ｎ末端における親油性アシル鎖によって特徴づけられる天然に存在する短い抗菌性ペプチドが様々な微生物で発見された（Ｂａｓｓａｒｅｌｌｏ，Ｃ．他（２００４）、Ｊ．Ｎａｔ．Ｐｒｏｄ．、６７、８１１〜８１６；Ｐｅｇｇｉｏｎ，Ｃ．他（２００３）、Ｊ．Ｐｅｐｔ．Ｓｃｉ．、９、６７９〜６８９；Ｔｏｎｉｏｌｏ，Ｃ．他（２００１）、Ｃｅｌｌ  Ｍｏｌ．Ｌｉｆｅ  Ｓｃｉ．、５８、１１７９〜１１８８）。従って、ＡＭＰのアシル化が、改善された抗菌特性をＡＭＰにもたらすための技術として主に使用された（Ａｖｒａｈａｍｉ，Ｄ．他（２００１）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、４０、１２５９１〜１２６０３；Ａｖｒａｈａｍｉ，Ｄ．およびＳｈａｉ，Ｙ．（２００２）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、４１、２２５４〜２２６３；Ｃｈｉｃｈａｒｒｏ，Ｃ．他（２００１）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４５、２４４１〜２４４９；Ｃｈｕ−Ｋｕｎｇ，Ａ．Ｆ．他（２００４）、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇ．Ｃｈｅｍ．、１５、５３０〜５３５；Ｅｆｒｏｎ，Ｌ．他（２００２）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７７、２４０６７〜２４０７２；Ｌｏｃｋｗｏｏｄ，Ｎ．Ａ．他（２００４）、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．、３７８、９３〜１０３；Ｍａｋ，Ｐ．他（２００３）、Ｉｎｔ．Ｊ．Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ、２１、１３〜１９；Ｗａｋａｂａｙａｓｈｉ，Ｈ．他（１９９９）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ、４３、１２６７〜１２６９）。しかしながら、一部の研究では、炭化水素鎖をペプチドに結合することにより、膜に対するリポペプチドの親和性におけるほんのわずかな増大しかもたらされないことが示されている（Ｅｐａｎｄ，Ｒ．Ｍ．（１９９７）、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、４３、１５〜２４）。
【００２４】
この主目標を言及し得るＡＭＰの１つのファミリーがデルマセプチン類のファミリーである。デルマセプチン系ペプチドは、ネコメガエル属（Ｐｈｙｌｌｏｍｅｄｕｓａ）の種の様々なアマガエルの皮膚から単離されたペプチドである（Ｂｒａｎｄ，Ｇ．Ｄ．他（２００２）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７７、４９３３２〜４９３４０；Ｃｈａｒｐｅｎｔｉｅｒ，Ｓ．他（１９９８）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７３、１４６９０〜１４６９７；Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９１）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３０、８８２４〜８８３０；Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９４）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３３、６６４２〜６６５０；Ｍｏｒ，Ａ．およびＮｉｃｏｌａｓ，Ｐ．（１９９４）、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、２１９、１４５〜１５４；Ｗｅｃｈｓｅｌｂｅｒｇｅｒ，Ｃ．（１９９８）、Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ、１３８８、２７９〜２８３）。これらは、構造的および機能的に関連したカチオン性ペプチドであり、典型的には２４個〜３４個のアミノ酸残基を有する。デルマセプチン系ペプチドは、数秒から数分の迅速な細胞溶解活性を、インビトロで、ウイルス、細菌、原生動物、酵母および糸状菌を含む様々な微生物に対して発揮し（Ｃｏｏｔｅ，Ｐ．Ｊ．他（１９９８）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４２、２１６０〜２１７０；Ｍｏｒ，Ａ．およびＮｉｃｏｌａｓ，Ｐ．（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９、１９３４〜１９３９；Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９、３１６３５〜３１６４１；Ｍｏｒ，Ａ．およびＮｉｃｏｌａｓ，Ｐ．（１９９４）、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、２１９、１４５〜１５４；Ｂｅｌａｉｄ，Ａ．他（２００２）、Ｊ．Ｍｅｄ．Ｖｉｒｏｌ．、６６、２２９〜２３４；Ｄｅ  Ｌｕｃｃａ，Ａ．Ｊ．他（１９９８）、Ｍｅｄ．Ｍｙｃｏｌ．、３６、２９１〜２９８；Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ，Ｃ．他（１９９２）、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．、５９、４１４〜４２４；Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９１）、Ｊ．Ｍｙｃｏｌ．Ｍｅｄ．、１、５〜１０）、また同様に、比較的隔絶された病原体（例えば、細胞内寄生虫など）に対して発揮すること（Ｅｆｒｏｎ，Ｌ．他（２００２）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７７、２４０６７〜２４０７２；Ｄａｇａｎ，Ａ．他（２００２）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４６、１０５９〜１０６６；Ｇｈｏｓｈ，Ｊ．Ｋ．他（１９９７）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７２、３１６０９〜３１６１６；Ｋｒｕｇｌｉａｋ，Ｍ．他（２０００）、Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４４、２４４２〜２４５１）が見出された。
【００２５】
デルマセプチン系ペプチドは、構造的性質および生物学的性質に関して抗菌性ペプチドの非常に大きな群において存在する生物多様性を表しているので、カチオン性の抗菌性ペプチドの機能を理解するための一般的なモデルシステムとして役立つ。
【００２６】
２８残基のペプチドであるデルマセプチンＳ４は、生物学的な膜に強く結合し、かつ、様々な病原体に対して、また同様に赤血球に対しても迅速な細胞溶解活性を発揮することが知られている（Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９（５０）：３１６３５〜４１）。
【００２７】
Ｓ４の活性な誘導体（ペプチド模倣体）についての探索において、４位および１２位のアミノ酸残基がリシン残基によって置換された２８残基の誘導体（これはＫ４Ｋ２０−Ｓ４として既知である）、ならびに、４位のアミノ酸残基がリシン残基によって置換された１６残基および１３残基の２つの短い誘導体（これらはそれぞれ、Ｋ４−Ｓ４（１−１６）およびＫ４−Ｓ４（１−１３）として既知である）が調製され、その阻害効果について調べられた（Ｆｅｄｅｒ，Ｒ．他（２０００）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７５、４２３０〜４２３８）。試験された６６個の臨床単離体の９０％についてのこれらの誘導体の最小阻害濃度（ＭＩＣ）（すなわち、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）、緑膿菌（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）および大腸菌についてのＭＩＣ９０）はこれらの様々な種について２μｇ／ｍｌ〜８μｇ／ｍｌの範囲であり、それにより、１３ｍｅｒ誘導体Ｋ４−Ｓ４（１−１３）は、ヒト赤血球とインキュベーションされたとき、マゲイニンおよびプロテグリン（２つの確認された抗菌性ペプチドファミリー）の同じように活性な誘導体と比較して、著しく溶血性でないことが見出された（Ｆａｈｒｎｅｒ，Ｒ．Ｌ．他（１９９６）、Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．、３（７）：５４３〜５０；Ｚａｓｌｏｆｆ，Ｍ．他（１９８８）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８５（３）：９１０〜３；Ｙａｎｇ  Ｌ．他（２０００）、Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｊ．、７９、２００２〜２００９）。さらなる研究ではさらに、リシンが多い短いＳ４誘導体が、毒性の低下により特徴づけられることによって、また、被験者を誘導体に事前にさらした後でもまた効力を示すことによって、有望な抗菌剤であることが確認された。
【００２８】
Ｃ末端で短縮化された１３ｍｅｒのＳ４誘導体Ｋ４−Ｓ４（１−１３）のＮ末端アシル化はまた、低下した溶血活性をもたらし、従って、いくつかの誘導体（例えば、アミノヘプタノイル誘導体など）は、細胞内寄生虫に対する強力かつ選択的な活性（すなわち、増大した抗寄生虫効率）、および、低下した溶血を示した。これらの研究では、抗菌性ペプチドの疎水性を増大させることにより、その特異性が、おそらくは、そのようなＡＭＰが細胞内寄生虫の膜に対して特異的に作用することを可能にすることによって高まることが示されており、従って、リポペプチドが宿主細胞の原形質膜を横断し、かつ、寄生虫の膜を選択的に破壊する提案された機構が支持される。
【００２９】
全体的には、インビトロ実験およびインビボ実験から集められたデータは、いくつかのデルマセプチン誘導体が、多剤耐性病原体によって引き起こされる感染症を含めて、様々な微生物関連状態の治療において有用であり得ることを示している。これらの薬剤は非常に有効であることが見出され、また、それらの投与のときに抵抗性が発達しないようであった。それにもかかわらず、これらの薬剤の治療的使用は依然として、本明細書中上記で議論されたように、インビボおよびエクスビボでのそれらの不安定性によって、不良な薬物動態学によって、また、ペプチドの他の不都合な特徴によって制限されている。
【００３０】
まとめると、現在既知の抗菌性ペプチドおよび抗菌性ペプチド模倣体のほとんどは、それらの有望な抗菌活性にもかかわらず、治療剤としての有用性が制限されている。ＡＭＰの特徴を有し、かつ、ＡＭＰに関連する制限を有しない化合物に対する要求が依然として存在しており、また、強化された特異性、従って、強化された臨床的選択性を達成するために化学的および代謝的に安定な活性な化合物を提供するという考えが広く認識されている。
【００３１】
従って、上記の制限を有しない、新規で、代謝的に安定で、非毒性で、かつ、費用効果的な抗菌剤が必要であることが広く認識されており、また、そのような抗菌剤を有することは非常に好都合である。
【発明の開示】
【００３２】
本発明者らは、今回、正荷電アミノ酸残基および疎水性成分に基づくポリマー化合物の新規なクラスを設計し、その調製に成功している。これらの新規なポリマーは、選択的な抗菌剤として非常に有効であり、その一方で、毒性および抵抗性誘導を有しないことが見出された。
【００３３】
従って、本発明の１つの態様によれば、２つ以上のアミノ酸残基と、１つ以上の疎水性成分残基とを含み、疎水性成分残基の１つ以上が、１つのアミノ酸残基のＮ−αを介して、かつ、別のアミノ酸残基のＣ−αを介して少なくとも２つのアミノ酸残基に共有結合的に連結されるポリマーが提供される。
【００３４】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、ポリマーは抗菌活性を有する。
【００３５】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーは病原性微生物の細胞の少なくとも一部分を選択的に破壊することができる。
【００３６】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、病原性微生物は、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫からなる群から選択される。
【００３７】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーは少なくとも２つの疎水性成分残基を含み、この場合、疎水性成分残基の１つ以上がアミノ酸残基の１つのＮ末端においてアミノ酸残基のＮ−αに連結され、かつ／または、Ｃ末端において別のアミノ酸残基のＣ−αに連結される。
【００３８】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーは少なくとも２つの疎水性成分残基を含み、この場合、疎水性成分残基の１つ以上がポリマー内のアミノ酸残基の側鎖に連結される。
【００３９】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、アミノ酸残基の１つ以上が正荷電アミノ酸残基である。
【００４０】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、正荷電アミノ酸残基は、ヒスチジン残基、リシン残基、オルニチン残基およびアルギニン残基からなる群から選択される。
【００４１】
本発明のさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基の１つ以上がアミノ酸残基の１つ以上にペプチド結合を介して連結される。
【００４２】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基の１つ以上が２つのアミノ酸残基にペプチド結合を介して連結される。
【００４３】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基の１つ以上がアミノ酸残基のそれぞれにペプチド結合を介して連結される。
【００４４】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基の１つ以上がアミノ酸残基のＮ−αにペプチド結合を介して連結される。
【００４５】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基の１つ以上がアミノ酸残基のＣ−αにペプチド結合を介して連結される。
【００４６】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基の１つ以上がカルボキシル基をその一方の末端に有し、かつ、アミン基をその反対側の末端に有する。
【００４７】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーは２個〜５０個のアミノ酸残基を含み、好ましくは２個〜１２個のアミノ酸残基を含み、より好ましくは２個〜８個のアミノ酸残基を含む。
【００４８】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーは１個〜５０個の疎水性成分残基を含み、好ましくは１個〜１２個の疎水性成分残基を含み、より好ましくは１個〜８個の疎水性成分残基を含む。
【００４９】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基は、４個〜３０個の炭素原子を有する１つ以上の炭化水素鎖を含む。
【００５０】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基は、非分枝状飽和脂肪酸残基、分枝状飽和脂肪酸残基、非分枝状不飽和脂肪酸残基、分枝状不飽和脂肪酸残基、および、それらの任意の組合せからなる群から選択される１つ以上の脂肪酸残基を含み、かつ、脂肪酸残基は４個〜３０個の炭素原子を有する。
【００５１】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、脂肪酸残基は、酪酸残基、カプリル酸残基およびラウリン酸残基からなる群から選択される。
【００５２】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分の１つ以上がω−アミノ−脂肪酸残基である。ω−アミノ−脂肪酸残基は、４−アミノ酪酸、６−アミノカプロン酸、８−アミノカプリル酸、１０−アミノカプリン酸、１２−アミノラウリン酸、１４−アミノミリスチン酸、１６−アミノパルミチン酸、１８−アミノステアリン酸、１８−アミノオレイン酸、１６−アミノパルミトレイン酸、１８−アミノリノール酸、１８−アミノリノレン酸および２０−アミノアラキドン酸からなる群から選択される。好ましくは、ω−アミノ−脂肪酸残基は、４−アミノ酪酸、８−アミノカプリル酸および１２−アミノラウリン酸からなる群から選択される。
【００５３】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーのアミノ酸残基のすべてが正荷電アミノ酸残基であり、例えば、リシン残基、ヒスチジン残基、オルニチン残基、アルギニン残基およびそれらの任意の組合せなどである。
【００５４】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態のなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーはさらに、ポリマーに結合した１つ以上の活性な因子を含む。
【００５５】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、活性な因子は、Ｎ末端におけるアミノ酸残基のＮ−αおよび／またはＣ末端におけるアミノ酸残基のＣ−αのいずれかを介してアミノ酸残基の側鎖に結合し、および／または、ポリマーの疎水性成分残基の１つ以上に結合する。
【００５６】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、活性な因子は、蛍光性因子、放射活性因子、磁気性因子、発色団、リン光性因子および重金属クラスターからなる群から選択される標識化剤である。
【００５７】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、活性な因子は、アゴニスト残基、アミノ酸残基、鎮痛剤残基、アンタゴニスト残基、抗生物質剤残基、抗体残基、抗うつ剤、抗原残基、抗ヒスタミン剤残基、抗高血圧剤、抗炎症性薬物残基、代謝拮抗剤残基、抗菌剤残基、酸化防止剤残基、抗増殖薬物残基、アンチセンス残基、化学療法薬物残基、補因子残基、サイトカイン残基、薬物残基、酵素残基、増殖因子残基、ヘパリン残基、ホルモン残基、免疫グロブリン残基、阻害剤残基、リガンド残基、核酸残基、オリゴヌクレオチド残基、ペプチド残基、リン脂質残基、プロスタグランジン残基、タンパク質残基、トキシン残基、ビタミン残基、および、それらの任意の組合せからなる群から選択される少なくとも１つの治療活性な薬剤を含む。
【００５８】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーは、１つ以上の活性な成分（例えば、標識化剤または治療活性な薬剤など）を本明細書中に記載されるような病原性微生物の細胞の少なくとも一部に送達することができる。
【００５９】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、本明細書中に記載されるポリマーは下記の一般式Ｉによって表すことができる：
2008514586.tif 000002
（式中、
ｎは２〜５０の整数であり、好ましくは２〜１２の整数であり、より好ましくは２〜８の整数である；
Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎはそれぞれが独立して、アミノ酸残基（好ましくは、正荷電アミノ酸残基）であり、より好ましくは、Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎのすべてが、本明細書中上記で議論されるような正荷電アミノ酸残基（例えば、ヒスチジン残基、リシン残基、オルニチン残基およびアルギニン残基）である；
Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎはそれぞれが独立して、本明細書中で記載されるような疎水性成分残基であるか、または、非存在であり、ただし、少なくとも１つのそのような疎水性成分残基がポリマーに存在し、好ましくは、疎水性成分残基の少なくとも１つがω−アミノ−脂肪酸残基である；
Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎ、および、Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎはそれぞれが独立して、アミノ酸残基および疎水性成分残基を連結する連結成分であるか、または、非存在であり、好ましくは、連結成分の少なくとも１つがペプチド結合であり、最も好ましくは、すべての連結成分がペプチド結合である；
ＸおよびＹはそれぞれが独立して、水素、アミノ酸残基、疎水性成分残基、または、一般式Ｉを有する別のポリマーであり得る）。
【００６０】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、ポリマーはさらに、Ｘ、Ｙ、Ｗ０、Ａ１、Ａｎおよび／またはＷｎのいずれかの１つ以上に結合した本明細書中に記載されるような１つ以上の活性な因子を含む。
【００６１】
本発明の別の態様によれば、アミノ酸残基と、アミノ酸残基のＮ−αまたはＣ−αに結合した疎水性成分残基とを含み、前記疎水性成分残基が、さらなるアミノ酸残基のＮ−αまたはＣ−αとの結合を形成することできるように設計されるコンジュゲートが提供される。
【００６２】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、疎水性成分残基はアミノ酸残基のＮ−αまたはＣ−αにペプチド結合を介して結合する。
【００６３】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分残基はカルボキシル基をその一方の末端に有し、アミン基をその反対側の末端に有し、かつ、本明細書中に記載されるような炭化水素鎖をさらに含む。
【００６４】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分は、本明細書中に記載されるような脂肪酸残基を含む。
【００６５】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分は、本明細書中に記載されるようなω−アミノ−脂肪酸残基である。
【００６６】
本発明のなおさらに別の態様によれば、本明細書中上記に記載されるコンジュゲート（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）を調製する方法が提供され、この場合、この方法は、アミノ酸を提供すること；アミノ酸残基のＮ−αと反応することができる第１の官能基、および／または、アミノ酸のＣ−αと反応することができる第２の官能基を有する疎水性成分を提供すること；疎水性成分における第１の官能基を、アミノ酸に、前記アミノ酸のＮ−αを介して連結すること；または、疎水性成分における第２の官能基を、アミノ酸に、前記アミノ酸のＣ−αを介して連結することを含む。好ましくは、疎水性成分はアミノ酸にペプチド結合を介して連結される。
【００６７】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、アミノ酸は正荷電アミノ酸であり、例えば、ヒスチジン、リシン、オルニチンおよびアルギニンなどである。
【００６８】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分は、本明細書中に記載されるように、カルボキシル基をその一方の末端に有し、アミン基をその反対側の末端に有し、かつ、炭化水素鎖を有する。
【００６９】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分は、本明細書中に記載されるような脂肪酸残基を含む。
【００７０】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、疎水性成分は、本明細書中に記載されるようなω−アミノ−脂肪酸残基である。
【００７１】
本発明のさらに別の態様によれば、有効成分として、本明細書中に記載される本発明のポリマーを含み、かつ、医薬的に許容され得るキャリアを含む医薬組成物が提供される。
【００７２】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、医薬組成物は包装材で包装され、かつ、病原性微生物（例えば、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および寄生虫など）に関連する病状の治療における使用のために、前記包装材中または前記包装材上において文字により特定される。
【００７３】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、医薬組成物はさらに、本明細書中に記載されるような１つ以上のさらなる治療活性な薬剤を含み、それにより、好ましくは、治療活性な薬剤には、抗生物質剤が含まれる。
【００７４】
本発明の別の態様によれば、本明細書中に記載されるような病原性微生物に関連する病状を治療する方法が提供され、この場合、この方法は、その必要性のある対象に、治療効果的な量の本明細書中に記載されるポリマーを投与することを含む。
【００７５】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、投与は、経口投与、直腸投与、静脈内投与、局所的投与、鼻腔内投与、皮内投与、経皮投与、皮下投与、筋肉内投与、腹腔内投与、または、クモ膜下カテーテルによって行われる。
【００７６】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、この方法はさらに、本明細書中に記載されるような１つ以上の治療活性な因子（好ましくは、抗生物質剤）を対象に投与することを含む。
【００７７】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、本発明のポリマーは、それ自体で、または、医薬組成物の一部として、そのいずれかで投与され、この場合、医薬組成物はさらに、本明細書中に記載されるように医薬的に許容され得るキャリアを含む。
【００７８】
本発明のさらなる態様によれば、病原性微生物に関連する病状の治療における本明細書中に記載されるポリマーの使用が提供される。ポリマーは場合により、本明細書中に記載されるようなさらなる複数の治療活性な因子との組合せで使用することができる。
【００７９】
本発明のなおさらにさらなる態様によれば、病原性微生物に関連する病状を治療するための医薬品の調製のための、本明細書中に記載されるポリマーの使用が提供される。
【００８０】
本発明のさらなる態様によれば、本発明のポリマーと、ポリマーを対象の身体部位に送達するために構成された送達システムとを含む医療デバイスが提供される。
【００８１】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、ポリマーは医薬組成物の一部を形成し、そのような医薬組成物はさらに、医薬的に許容され得るキャリアを含む。
【００８２】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、送達が吸入によって行われ、送達システムが、定量吸引器、人工呼吸器、ネブライザー吸入器、乾燥粉末吸入器、電気的加温器、気化器、アトマイザーおよびエアロゾル発生器からなる群から選択される。
【００８３】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、送達が経皮的に行われ、送達システムが、絆創膏および皮膚パッチからなる群から選択される。
【００８４】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、送達が局所的に行われ、送達システムが、接着性ストリップ、包帯、絆創膏、創傷包帯および皮膚パッチからなる群から選択される。
【００８５】
記載された好ましい実施形態におけるなおさらにさらなる特徴によれば、送達が、医療デバイスを身体器官に埋め込むことによって行われる。好ましくは、送達システムはさらに、同様に生分解性ポリマーを含み、かつ、さらには徐放性キャリアを含む生体適合性マトリックスを含む。
【００８６】
本発明のなおさらにさらなる態様によれば、効果的な量の本発明のポリマーを含み、かつ、好ましくは食用キャリアをさらに含む食品保存剤が提供される。
【００８７】
本発明のさらなる態様によれば、本明細書中に記載されるようなポリマーと、ポリマーに結合した本明細書中に記載されるような１つ以上の標識化剤とを含む、本明細書中に記載されるような病原性微生物を検出するための画像化プローブが提供される。
【００８８】
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、標識化剤が、本発明のポリマーのアミノ酸残基の側鎖、Ｃ末端および／またはＮ末端、ならびに／あるいは、本発明のポリマーの疎水性成分の１つに結合される。
【００８９】
本発明は、治療活性な抗菌剤ペプチドの長所（例えば、大きい効力および特異性）を、ペプチドの不都合な点を示すことなく併せ持つ抗菌性ポリマーの新規なクラスを提供することによって、現在既知の形態の欠点に対処することに成功している。
【００９０】
別途定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書中に記載される方法および材料と類似または同等である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が、好適な方法および材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。
【００９１】
図面の簡単な記述
本明細書では本発明を単に例示し図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の好ましい実施態様を例示考察することだけを目的としており、本発明の原理や概念の側面の最も有用でかつ容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示していることを強調するものである。この点について、本発明を基本的に理解するのに必要である以上に詳細に本発明の構造の詳細は示さないが、図面について行う説明によって本発明のいくつもの形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
【００９２】
図１は、大腸菌（赤色棒）、緑膿菌（黄色棒）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（青色棒）およびＢ．ｃｅｒｅｕｓ（緑色棒）に対して著しい微生物活性（５０μＭ未満のＭＩＣ値）を示したポリマーを、ポリマーが逆相ＨＰＬＣカラムで溶出された移動相におけるアセトニトリル百分率のスケールで表すことによって、本発明による例示的なポリマーの抗菌活性と疎水性との間における大きな相関を明らかにする累積棒グラフを示す。
【００９３】
図２は、大腸菌（赤色棒）、緑膿菌（黄色棒）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（青色棒）およびＢ．ｃｅｒｅｕｓ（緑色棒）に対して著しい微生物活性（５０μＭ未満のＭＩＣ値）を示したポリマーを、＋９から＋１の正味の正電荷を表す値域にわたって表すことによって、本発明による例示的なポリマーの抗菌活性と正味の正電荷との間における相関がないことを明らかにする累積棒グラフを示す。
【００９４】
図３は、ポリマーの存在下でインキュベーションされた大腸菌に対するＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の速度論的な殺菌効果を明らかにする比較プロットを示し、コロニー形成ユニット（ＣＦＵ）の計数が、指定されたインキュベーション期間の後で行われ、３７℃でのＬＢ培地における最小阻害濃度（ＭＩＣ）値（３．１μＭ）の０倍（コントロール）、３倍および６倍での用量依存的実験で比較された。
【００９５】
図４は、１００μＭのポリマー濃度（２ｍＭのリポソーム濃度）において指定の媒体で取得され、平均残留モル楕円率として表され、１５残基のコントロールペプチド（アシル化されたデルマセプチンＳ４誘導体）と比較される、本発明による２つの例示的なポリマー（Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２およびＣ１２（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２）の円偏光二色性スペクトルを示す（データは３回の別個の記録からの平均値を表す）。
【００９６】
図５は、３つの古典的な抗生物質剤（テトラサイクリン、ゲンタマイシンおよびシプロフロキサシン）に対する暴露と比較したときの、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２の亜細胞溶解濃度に対する細菌の連続暴露を１０回繰り返した後における大腸菌（図５ａ）、ならびに、２つの抗生物質剤（リファンピシンおよびテトラサイクリン）に対する暴露と比較したときの、Ｋ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２の亜細胞溶解濃度に対する細菌の連続暴露を１５回繰り返した後におけるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（図５ｂ）に対するＭＩＣレベルの進展を測定することによって、本発明による例示的なポリマーの抵抗性非誘導効果を明らかにする棒グラフを示す（相対的ＭＩＣは、前世代からのコントールウエル（抗菌剤を用いることなく培養されたウエル）から集められた細菌について得られた同時に測定されたＭＩＣに対する、所与の継代培養物について得られたＭＩＣの正規化された比率である）。
【００９７】
図６は、モデル膜に対する様々な用量（０．２１μｇ、０．４２μｇ、０．８４μｇ、１．６７μｇ、３．３５μｇ）のＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の膜結合特性を明らかにする表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）測定によって得られた会合および解離の曲線（結合速度）を示す（Ｋａｐｐは、２段階モデルを仮定して計算される得られた結合定数である）。
【００９８】
図７は、ポリマーを、２００ナノグラムのプラスミドを使用して指定のＤＮＡ／ポリマー比率（ｗ：ｗ）で室温において３０分間インキュベーションした後でのＤＮＡ遅延アッセイによって測定されたときの、Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ４Ｋ）７ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）のＤＮＡ結合特性を明らかにする、ＵＶ照射された１％アガロースゲル電気泳動の写真を示す（プラスミドｐＵＣ１９のポリマー非存在下での正常な移動が左端のレーンに示される）。
【００９９】
図８は、ＳＰＲによって測定されたときの、リポ多糖に対する本発明による例示的なポリマー（ＫＮＣ８ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）２ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）３ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２、ＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２およびＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２として示される）の結合を明らかにする棒グラフであり、この場合、ＬＰＳとのインキュベーションの後でのリポ多糖に対するポリマーのより弱い結合により、ポリマーがＬＰＳに結合することが立証される）。
【０１００】
図９は、インキュベーション時間に対するＣＦＵ／ｍｌの対数ユニット数でコントロールとしてのＩＢ−３６７（既知の抗菌活性を有するペプチド）（白丸）およびビヒクル緩衝液（白三角）と比較したときの、ヒト唾液に見出される微生物叢に対するＣ８Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）（黒丸）の抗菌活性を明らかにする比較プロットを示す。
【０１０１】
図１０は、熱帯熱マラリア原虫寄生虫の生存性（クロロキン耐性ＦＣＲ３株対クロロキン感受性ＮＦ５４株）についての段階依存的効果に対するポリマーへのマラリア原因寄生虫の暴露時間の影響を示すことによってＣ１２Ｋ（ＣＮ１２Ｋ）３ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の抗マラリア活性を明らかにする比較プロットを示す。
【０１０２】
図１１は、寄生虫の生存性に対する、ポリマーを用いた異なる寄生虫発達段階での治療時間の影響を示すことによってＣ１２ＫＣＮ８ＫＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の抗マラリア活性を明らかにする比較プロットを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０３】
本発明は、抗菌活性を発揮し、その一方で、安定で、非毒性であり、かつ、抗菌剤に対する抵抗性の発達を回避するように設計され、従って、病原性微生物に関連する様々な病状の治療において有益に利用することができるポリマー抗菌剤の新規なクラスに関する。本発明はさらに、そのようなポリマー抗菌剤を含有する医薬組成物、医療デバイスおよび食品保存剤に関する。本発明の抗菌性ポリマーは、好ましくは、１つ以上の正荷電アミノ酸残基および１つ以上の疎水性成分残基を交互に結合して含む。
【０１０４】
本発明の原理および作用が、図面および付随する説明を参照してより十分に理解することができる。
【０１０５】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明において示される細部、または、実施例によって例示される細部に限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施形態が可能であり、または、様々な方法で実施または実行される。また、本明細書中で用いられる表現法および用語法は記述のためであって、限定であると見なしてはならないことを理解しなければならない。
【０１０６】
上記で議論されたように、古典的な現代の抗生物質剤（例えば、テトラサイクリン、ゲンタマイシン、シプロフロキサシンおよびメチシリンなど）の使用は、年々、それらに対する抵抗性の発達によって厳重に制限されてきている。従って、広範囲の研究が、抵抗性の誘導を回避する新規な抗菌剤についての探索において行われている。
【０１０７】
上記でさらに議論されたように、天然に存在する抗菌性ペプチド（ＡＭＰ）は非常に強力な抗菌剤であり、しかし、医薬品としては、ペプチド製造、維持、および、治療的使用のための臨床での投与様式に関連する様々な制限に悩まされている。
【０１０８】
様々な抗菌性ペプチドの性質およびそれらの使用に関連した制限に関して長年にわたって蓄積した知識に基づいて、本発明者らは、古典的な抗生物質剤の抵抗性誘導の欠点およびＡＭＰの欠点を有しない新規なクラスの抗菌剤を達成するために、ＡＭＰの３つの重要な属性、すなわち、柔軟な構造、両親媒性特性および正味の正電荷を維持する必要があると仮定した。
【０１０９】
本発明を考えているとき、柔軟なポリマー構造は、標的微生物における抵抗性の発達を回避するという目的に役立つことが予見された。本明細書中下記で定義されるようなアミノ酸の使用が、ポリマーのための基礎として、ならびに、正味の正電荷のための供給源として、両方で役立ち得ることがさらに予見された。
【０１１０】
本発明をさらに考えているとき、純粋なアミノ酸ポリペプチド構造を避けることにより、薬物としてのポリペプチドの使用を制限する製造および維持の問題が解決されるだけでなく、薬物としてのポリペプチドの投与を限定する重大な制限もまた緩和されることが仮定された。従って、予見されたポリマーの所望される両親媒性特性がアミノ酸以外の疎水性成分（例えば、脂肪酸などはこれらに限定されない）から生じ得ることが予見された。
【０１１１】
本発明を実施に移しているとき、下記の実施例の節において明らかにされるように、本発明者らは、大きい抗菌活性、低い抵抗性誘導、非溶血性、血漿プロテアーゼに対する抵抗性、および、微生物の膜に対する大きい親和性を示すことが示されたポリマーの新規なクラスを開発し、その製造に成功している。
【０１１２】
本発明をさらに考えているとき、活性な因子（例えば、標識化剤および／または治療活性な薬剤など）をポリマー構造にコンジュゲート化することにより、微生物の細胞に対する本発明のポリマーの親和性、および、さらなる活性な因子の有用性が組み合わされることが予見された。活性な因子が標識化剤である場合、この組合せは、宿主における微生物の成長を突き止め、かつ、その集中を診断することを助け、また、活性な因子が治療活性な薬剤である場合には、治療活性な薬剤および抗菌性ポリマー構造の二重の治療的効果から生じる相乗的な治療的効果が達成され得る。加えて、治療剤の標的化された送達が達成され得る。
【０１１３】
従って、本発明の１つの態様によれば、多数（例えば、２つ以上）のアミノ酸残基と、１つ以上の疎水性成分残基とを含み、疎水性成分残基の少なくとも１つが少なくとも２つのアミノ酸残基に１つのアミノ酸残基のＮ−αおよび／またはそれ以外のアミノ酸残基のＣ−αを介して共有結合的に連結される、抗菌活性を有するポリマーが提供される。従って、ポリマーは、１つ以上の疎水性成分残基によって中断されるアミノ酸残基の配列から作製される鎖である。
【０１１４】
本明細書中を通して使用される用語「アミノ酸」は、２０個の遺伝子コードのアミノ酸；インビボで翻訳後修飾されることが多いそのようなアミノ酸（これには、例えば、ヒドロキシプロリン、ホスホセリンおよびホスホトレオニンが含まれる）；および他の非通常型アミノ酸（これには、２−アミノアジピン酸、ヒドロキシリシン、イソデスモシン、ノルバリン、ノルロイシンおよびオルニチンが含まれるが、これらに限定されない）を包含することが理解される。さらに、用語「アミノ酸」は、Ｄ−アミノ酸およびＬ−アミノ酸の両方、ならびに、他の天然に存在しないアミノ酸を包含する。
【０１１５】
下記の表１および表２は、本発明とともに使用することができる遺伝子コードのアミノ酸（表１）および非通常型／修飾アミノ酸の非限定的な例（表２）を列挙する。
2008514586.tif 000003
2008514586.tif 000004
2008514586.tif 000005
2008514586.tif 000006
【０１１６】
本明細書中で使用される表現「疎水性成分」は、水に対する親和性がわずかであるか、または全くない化学的成分、すなわち、水における溶解性、および、多くの場合には他の極性溶媒における溶解性が低いか、または全くない化学的成分を記述する。本発明の関連で使用される例示的な好適な疎水性成分には、限定されないが、１つ以上の炭化水素鎖および／または芳香族環と、非疎水性ではあり得るが、疎水性成分の全体的な疎水性を変化させない１つ以上の官能基とから主になる疎水性成分が含まれる。代表的な例には、限定されないが、脂肪酸、疎水性アミノ酸（疎水性側鎖を有するアミノ酸）、アルカン、アルケン、アリールなど（これらの用語は本明細書中で定義される）、および、それらの任意の組合せが含まれる。
【０１１７】
本明細書中で使用される表現「化学的成分」は、典型的には特定の官能性を有する、化学化合物の残基を記述する。当該分野では十分に受け入れられるように、用語「残基」は、本明細書中では、別の分子に共有結合的に連結される分子の主要部分を示す。
【０１１８】
本明細書中で使用される表現「官能基」は、典型的には結合の形成をもたらす化学反応を受けることができる化学的な基を記述する。結合は、本発明によれば、好ましくは、共有結合による結合である。結合の形成をもたらす化学反応には、例えば、求核置換反応、親電子置換反応、求核付加反応、親電子付加反応、付加−脱離反応、付加環化反応、転移反応、および、官能基を伴う任意の他の既知の有機反応が含まれる。
【０１１９】
ポリマーは、本発明によれば、１つ以上の疎水性成分残基を有することができ、それにより、少なくとも１つが１つのアミノ酸に一方の末端で連結され、別のアミノ酸残基に別の末端で連結され、また、別の１つが、端部のいずれか一方（すなわち、末端アミノ酸残基のＮ−αおよび／または末端アミノ酸残基のＣ−α）に連結されることによってポリマー鎖を伸ばすことができる。場合により、第２の疎水性成分をポリマー内のアミノ酸残基の側鎖に連結することができる。
【０１２０】
ポリマーは、本発明によれば、好ましくは、２個〜５０個のアミノ酸残基を含む。より好ましくは、ポリマーは２個〜１２個のアミノ酸残基を含み、より好ましくは２個〜８個のアミノ酸残基を含む。
【０１２１】
ポリマーの正味の正電荷は、そのフリー形態で存在するときには、場合により、正に荷電したＮ末端アミンに加えて、１つ以上の正荷電アミノ酸残基をポリマー内に有することによって維持される。
【０１２２】
本発明の１つの好ましい実施形態において、ポリマー内のすべてのアミノ酸残基が正荷電アミノ酸残基である。この実施形態による例示的なポリマーは多数のリシン残基を含む。
【０１２３】
本明細書中で使用される表現「正荷電アミノ酸」は、側鎖のｐＫａ値が７よりも大きい親水性アミノ酸、すなわち、塩基性アミノ酸を記述する。塩基性アミノ酸は、典型的には、ヒドロニウムイオンとの会合により生理学的ｐＨにおいて正に荷電した側鎖を有する。天然に存在する（遺伝子コードの）塩基性アミノ酸には、リシン（Ｌｙｓ、Ｋ）、アルギニン（Ａｒｇ、Ｒ）およびヒスチジン（Ｈｉｓ、Ｈ）が含まれ、一方、非天然型（遺伝子非コード、すなわち、非標準型）の塩基性アミノ酸には、例えば、オルニチン、２，３−ジアミノプロピオン酸、２，４−ジアミノ酪酸、２，５，６−トリアミノヘキサン酸、２−アミノ−４−グアニジノブタン酸およびホモアルギニンが含まれる。
【０１２４】
本発明の１つの実施形態において、本発明によるポリマーにおける構成成分のそれぞれが、好ましくは、ペプチド結合によって他に構成成分に連結される。
【０１２５】
本明細書中で使用される用語「ペプチド結合」は、典型的にはカルボキシル基とアミン基との間での縮合反応によって形成されるアミド基、すなわち、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−基を示す（これらの用語は本明細書中で定義される）。
【０１２６】
しかしながら、これらの実施形態のポリマーは、そのポリマー構造におけるその様々な構成成分を連結する他の結合を有することができる。そのような非ペプチド結合はポリマーを体内においてより安定にすることができるか、または、ポリマーを細胞内に進入させることを可能にすることができる。従って、ポリマー内のペプチド結合（−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−）を、例えば、Ｎ−メチル化アミド結合（−（Ｃ＝Ｏ）ＮＣＨ３−）、エステル結合（−Ｃ（Ｒ）Ｈ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｒ）−Ｎ−）、ケトメチレン結合（−Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ２−）、アザ結合（−ＮＨ−Ｎ（Ｒ）−Ｃ（＝Ｏ）−）（式中、Ｒは任意のアルキルであり、例えば、メチルである）、カルバ結合（−ＣＨ２−ＮＨ−）、ヒドロキシエチレン結合（−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−）、チオアミド結合（−ＣＳ−ＮＨ−）、オレフィン性二重結合（−ＣＨ＝ＣＨ−）、レトロアミド結合（−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−）、ペプチド誘導体（−Ｎ（Ｒ）−ＣＨ２−Ｃ（＝Ｏ）−）（式中、Ｒは、炭素原子上に天然においてもたらされる「通常の」側鎖である）によって置き換えることができる。これらの改変は、ポリマー鎖に沿った結合のいずれかにおいて存在させることができ、また、同時に数個（２〜３）でさえ存在させることができる。
【０１２７】
好ましい実施形態において、アミノ酸残基および疎水性成分残基を互いに連結するポリマー内の結合のすべてがペプチド結合である。例えば、１つの実施形態において、ポリマーは、次に第２のアミノ酸残基に別のペプチド結合によって連結される疎水性成分残基にペプチド結合によって連結されたアミノ酸残基から構成される。別の一例では、前記例のポリマーは、ペプチド結合などによってＮ末端またはＣ末端のいずれか一方に連結される第２の疎水性成分残基によって伸張される。
【０１２８】
ポリマーは、本発明によれば、好ましくは、１個〜５０個の疎水性成分残基を含む。よ好ましくは、ポリマーは１個〜１２個の疎水性成分残基を含み、より好ましくは１個〜８個の疎水性成分残基を含む。
【０１２９】
本発明のこの態様および他の態様に関連して使用される疎水性成分は、好ましくは、１つ以上の炭化水素鎖を有し、かつ、ポリマーにおける１つ以上の他の構成成分（例えば、アミノ酸残基および別の疎水性成分の１つまたは２つ）に２つのペプチド結合を介して連結することが可能である。従って、これらの成分は、好ましくは、カルボキシル基を（フリーのアミン基を連結するために）炭化水素鎖の一方の末端に有し、かつ、アミン基を（カルボキシル基を連結するために）反対側に有する。
【０１３０】
カルボキシル基およびアミン基をそのような疎水性成分においてつなぐ炭化水素鎖は、好ましくは、４個〜３０個の炭素原子を有する。
【０１３１】
本発明の好ましい実施形態において、疎水性成分残基は、炭化水素鎖が非分岐かつ飽和であり得るか、または、分岐かつ飽和であり得るか、または、非分岐かつ不飽和であり得るか、または、非分岐かつ不飽和であり得る脂肪酸残基である。より好ましくは、脂肪酸残基の炭化水素鎖は、４個〜３０個の炭素原子を有する非分岐かつ飽和の鎖である。そのような脂肪酸残基の非限定的な例が、酪酸残基、カプリル酸残基およびラウリン酸残基である。
【０１３２】
より好ましい実施形態において、脂肪酸残基はアミンを（カルボキシル基に関して）炭化水素鎖の最後の炭素に有する。そのような脂肪酸残基は本明細書中ではω−アミノ脂肪酸残基として示される。再度ではあるが、この場合、ω−アミノ脂肪酸残基の炭化水素鎖は４個〜３０個の炭素原子を有することができる。
【０１３３】
そのようなω−アミノ脂肪酸の非限定的な例には、４−アミノ酪酸、６−アミノカプロン酸、８−アミノカプリル酸、１０−アミノカプリン酸、１２−アミノラウリン酸、１４−アミノミリスチン酸、１６−アミノパルミチン酸、１８−アミノステアリン酸、１８−アミノオレイン酸、１６−アミノパルミトレイン酸、１８−アミノリノール酸、１８−アミノリノレン酸および２０−アミノアラキドン酸がある。
【０１３４】
本発明の好ましい実施形態によれば、疎水性成分は、４−アミノ酪酸、８−アミノカプリル酸および１２−アミノラウリン酸からなる群から選択される。
【０１３５】
本明細書中に記載されるポリマーは、下記の一般式Ｉによってまとめて表すことができる：
2008514586.tif 000007
式中、
ｎは２〜５０の整数であり、好ましくは２〜１２の整数であり、より好ましくは２〜８の整数である；
Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎはそれぞれが独立して、アミノ酸残基（好ましくは、正荷電アミノ酸残基）であり、より好ましくは、Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎのすべてが、本明細書中上記で議論されるような正荷電アミノ酸残基（例えば、ヒスチジン残基、リシン残基、オルニチン残基およびアルギニン残基）であり、最も好ましくは、すべての正荷電アミノ酸残基がリシン残基である；
Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎはそれぞれが独立して、本明細書中上記で定義および議論されるような疎水性成分残基であるか、または、非存在であり、ただし、少なくとも１つのそのような疎水性成分残基がポリマーに存在し、好ましくは、疎水性成分残基の少なくとも１つがω−アミノ−脂肪酸残基である；
残基の各モノマーをつなぐものが連結成分であり、これらは、Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎ、および、Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎとして示され、それらのそれぞれが独立して、アミノ酸残基および疎水性成分残基を連結する連結成分であるか、または、非存在であり、好ましくは、連結成分の少なくとも１つがペプチド結合であり、最も好ましくは、すべての連結成分がペプチド結合である；
ポリマーの末端（ＸおよびＹとして示される）はそれぞれが独立して、水素、アミノ酸残基、疎水性成分残基であり得るか、または、一般式Ｉを有する別のポリマーである。
【０１３６】
上記で議論されたように、疎水性成分残基の１つ以上をポリマーのアミノ酸残基の１つ以上の側鎖に結合することができる（すなわち、主ポリマーの分枝として作用させることができる）。
【０１３７】
これらの実施形態によるポリマーは容易に合成することができる。例えば、連結成分がペプチド結合であり、従って、この点で天然ペプチドおよび合成ペプチドに似ているポリマーを、ペプチド合成について当該分野で既知の古典的な方法によって調製することができる。そのような方法には、例えば、標準的な固相技術が含まれる。標準的な方法には、全面的な固相合成法、部分的な固相合成法、フラグメント縮合、古典的な溶液合成、および、組換えＤＮＡ技術による方法さえ含まれる。例えば、Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、８５：２１４９（１９６３）を参照のこと（これは参考として本明細書中に組み込まれる）。様々な固相ペプチド合成手法が当該分野では広く知られており、さらには、Ｊｏｈｎ  Ｍｏｒｒｏｗ  ＳｔｅｗａｒｔおよびＪａｎｉｓ  Ｄｉｌｌａｈａ  Ｙｏｕｎｇ、Ｓｏｌｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｐｅｐｔｉｄｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ（第２版、Ｐｉｅｒｃｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、１９８４）によって記載される。
【０１３８】
本発明のポリマーは、例えば、調製用高速液体クロマトグラフィーによって精製することができる［Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ  Ｔ．（１９８３）、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ、ＷＨ  Ｆｒｅｅｍａｎ  ａｎｄ  Ｃｏ．、ＮＹ］。
【０１３９】
有益な抗菌活性をそれ自体で有することの他に、本明細書中に詳述されるように、本発明のポリマーは、ポリマーに結合したさらなる活性な因子（例えば、標識化剤および／または治療活性な薬剤）を含むことができる。本発明のポリマーへの活性な因子のコンジュゲート化は二重の有用性をポリマーに提供し得る。さらなる活性な因子が標識化剤であるとき、本発明の抗菌性ポリマーに対するそのコンジュゲート化は、本発明の抗菌性ポリマーが微生物の細胞に対する大きい親和性を有するので、宿主における微生物の成長場所の位置決定、診断および標的化を助けることができる。さらなる活性な因子が治療活性な薬剤であるとき、本発明の抗菌性ポリマーに対するそのコンジュゲート化は、二重で、おそらくは相乗的な抗菌活性を発揮する。
【０１４０】
本発明の好ましい実施形態によれば、１つ以上の活性な因子は任意の置換可能な位置においてポリマーに結合することができる。そのような置換可能な位置の例には、限定されないが、ポリマー内のアミノ酸残基のいずれか１つ以上の側鎖、ポリマーの連結成分のいずれか１つ、ポリマーのＮ末端およびＣ末端のいずれか１つ、ならびに、ポリマー内の疎水性成分残基のいずれか１つ以上の側鎖が含まれる。
【０１４１】
従って、本明細書中で使用される表現「治療活性な薬剤」は、対象に投与されたときに治療活性を示す化学物質を記述する。
【０１４２】
本明細書中で使用される表現「標識化剤」は検出可能な成分またはプローブを示し、これには、例えば、発色団、蛍光性化合物、リン光性化合物、重金属クラスターおよび放射性の標識化化合物、ならびに、任意の他の既知の検出可能な成分が含まれる。
【０１４３】
宿主における微生物の成長場所の標識化は、病原性微生物の診断および効率的な標的化ならびにその治療のために非常に重要である。
【０１４４】
治療活性な薬剤をポリマーに付加することにより、病原性微生物に対する現在既知の治療活性な薬剤の多くの不完全な点（例えば、治療活性な薬剤に対する病原性微生物の抵抗性、病原性微生物に対する治療活性な薬剤の特異性、および、効力が一般に弱いことなど）に対する１つの解決策が提供され得る。本発明のポリマーは、その構造および化学的性質によって抗菌活性をそれ自体で示すことができるだけでなく、送達ビヒクルとしての標的化能力を現在既知の治療活性な薬剤に提供し、かつ、さらには、病原性微生物の膜構造における乱れを生じさせるその能力のために、膜透過性を現在既知の治療活性な薬剤に提供することもまたできる。
【０１４５】
本発明のこの関連および他の関連において有益に使用することができる治療活性な薬剤の非限定的な例には、限定されないが、アゴニスト残基、アミノ酸残基、鎮痛剤残基、アンタゴニスト残基、抗生物質剤残基、抗体残基、抗うつ剤、抗原残基、抗ヒスタミン剤残基、抗高血圧剤、抗炎症性薬物残基、代謝拮抗剤残基、抗菌剤残基、酸化防止剤残基、抗増殖薬物残基、アンチセンス残基、化学療法薬物残基、補因子残基、サイトカイン残基、薬物残基、酵素残基、増殖因子残基、ヘパリン残基、ホルモン残基、免疫グロブリン残基、阻害剤残基、リガンド残基、核酸残基、オリゴヌクレオチド残基、ペプチド残基、リン脂質残基、プロスタグランジン残基、タンパク質残基、トキシン残基、ビタミン残基およびそれらの任意の組合せの１つ以上が含まれる。
【０１４６】
組み合わされた治療効果は、治療活性な薬剤が抗菌剤または抗生物質剤であるときには特に好都合である。本発明のポリマーと、さらなる抗菌剤／抗生物質剤との組み合わされた活性は、これらの薬物の既知の制限（例えば、標的化、特異性、効力、薬物抵抗性など）を克服する能力を抗菌剤／抗生物質剤にもたらし得る。相乗作用もまた達成され得る。
【０１４７】
本発明のこの関連での使用のために好適である抗菌剤および抗生物質剤の非限定的な例には、限定されないが、マンデル酸、２，４−ジクロロベンゼンメタノール、４−［ビス（エチルチオ）メチル］−２−メトキシフェノール、４−エピ−テトラサイクリン、４−ヘキシルレゾルシノール、５，１２−ジヒドロ−５，７，１２，１４−テトラアザペンタセン、５−クロロカルバクロール、８−ヒドロキシキノリン、アセタルゾール、アセチルキタサマイシン、アクリフラビン、アラトロフロキサシン、アムバゾン、アンホマイシン、アミカシン、硫酸アミカシン、アミノアクリジン、アミノサリチル酸カルシウム、アミノサリチル酸ナトリウム、アミノサリチル酸、アンモニウムスルホビツミナト、アモロルフィン、アモキシシリン、アモキシシリンナトリウム、アモキシシリン三水和物、アモキシシリン−クラブラン酸カリウム併用、アンホテリシンＢ、アンピシリン、アンピシリンナトリウム、アンピシリン三水和物、アンピシリン−スルバクタム、アパルシリン、アルベカシン、アスポキシシリン、アストロミシン、硫酸アストロミシン、アザニダゾール、アジダムフェニコール、アジドシリン、アジスロマイシン、アズロシリン、アズトレオナム、バカムピシリン、バシトラシン、バシトラシン亜鉛、ベカナマイシン、ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンゾキソニウム、塩酸ベルベリン、ビアペネム、ビブロカトール、ビクロチモール、ビホナゾール、次サリチル酸ビスマス、ブレオマシン抗生物質複合体、塩酸ブレオマシン、硫酸ブレオマシン、ブロジモプリム、ブロモクロロサリチルアニリド、ブロノポール、ブロキシキノリン、ブテナフィン、塩酸ブテナフィン、ブトコナゾール、ウンデシレン酸カルシウム、カンジシジン抗生物質複合体、カプレオマイシン、カルベニシリン、カルベニシリン二ナトリウム、カルフェシリン、カリンダシリン、カルモナム、カルジノフィリン、酢酸カスポファンギン、セファセトリル、セファクロール、セファドロキシル、セファレキシン、塩酸セファレキシン、セファレキシンナトリウム、セファログリシン、セファロリジン、セファロチン、セファロチンナトリウム、セファマンドール、セファマンドールナファート、セファマンドールナトリウム、セファピリン、セファピリンナトリウム、セファトリジン、セファトリジンプロピレングリコール、セファゼドン、セファゼドンナトリウム塩、セファゾリン、セファゾリンナトリウム、セフブペラゾン、セフブペラゾンナトリウム、セフカペン、塩酸セフカペンピボキシル、セフジニル、セフジトレン、セフジトレンピボキシル、セフェピム、塩酸セフェピム、セフェタメト、セフェタメトピボキシル、セフィキシム、セフィメノキシム、セフメタゾール、セフメタゾールナトリウム、セフミノクス、セフミノクスナトリウム、セフモレキシン、セホジジム、セホジジムナトリウム、セホニシド、セホニシドナトリウム、セホペラゾン、セホペラゾンナトリウム、セホラニド、硫酸セホセリス、セホタキシム、セホタキシムナトリウム、セホテタン、セホテタン二ナトリウム、セホチアム、塩酸セホチアムヘキセチル、塩酸セホチアム、セホキシチン、セホキシチンナトリウム、塩酸セホゾプラン、セフピラミド、セフピラミドナトリウム、セフピロム、硫酸セフピロム、セフポドキシム、セフポドキシムプロキセチル、セフプロジル、セフキノム、セフラジン、セフロキサジン、セフスロジン、セフタジジム、セフテラム、セフテラムピボキシル、セフテゾール、セフチブテン、セフチゾキシム、セフチゾキシムナトリウム、セフトリアキソン、セフトリアキソンナトリウム、セフロキシム、セフロキシムアキセチル、セフロキシムナトリウム、塩化セタルコニウム、セトリミド、セトリモニウム、セチルピリジニウム、クロラミンＴ、クロラムフェニコール、パルミチン酸クロラムフェニコール、コハク酸クロラムフェニコールナトリウム、クロルヘキシジン、クロルミダゾール、塩酸クロルミダゾール、クロロキシレノール、クロルフェネシン、クロルキナルドール、クロルテトラサイクリン、塩酸クロルテトラサイクリン、シクラシリン、シクロピロクス、シノキサシン、シプロフロキサシン、塩酸シプロフロキサシン、クエン酸、クラリスロマイシン、クラブラン酸カリウム、クラブラン酸ナトリウム、クラブラン酸、クリンダマイシン、塩酸クリンダマイシン、塩酸パルミチン酸クリンダマイシン、リン酸クリンダマイシン、クリオキノール、クロコナゾール、一塩酸クロコナゾール、クロファジミン、クロホクトール、クロメトシリン、クロモサイクリン、クロトリマゾール、クロキサシリン、クロキサシリンナトリウム、コリスチン、コリスチンメタンスルホン酸ナトリウム、硫酸コリスチン、シクロセリン、ダクチノマイシン、ダノフロキサシン、ダプソン、ダプトマイシン、ダウノルビシン、ＤＤＴ、デメクロサイクリン、塩酸デメクロサイクリン、デカリニウム、ジベカシン、硫酸ジベカシン、ジブロモプロパミジン、ジクロロフェン、ジクロキサシリン、ジクロキサシリンナトリウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、ジヒドロストレプトマイシン、硫酸ジヒドロストレプトマイシン、ジヨードヒドロキシキノリン、ジメトリダゾール、ジピリチオン、ジリスロマイシン、ＤＬ−メントール、Ｄ−メントール、臭化ドデシルトリフェニルホスホニウム、ドキソルビシン、塩酸ドキソルビシン、ドキシサイクリン、塩酸ドキシサイクリン、エコナゾール、硝酸エコナゾール、エニルコナゾール、エノキサシン、エンロフロキサシン、エオシン、エピシリン、エルタペネムナトリウム、エリスロマイシン、エリスロマイシンエストレート、エチルコハク酸エリスロマイシン、ラクトビオン酸エリスロマイシン、ステアリン酸エリスロマイシン、エタクリジン、乳酸エタクリジン、エタムブトール、エタン酸、エチオナミド、エチルアルコール、オイゲノール、エキサラミド、ファロペネム、フェンチコナゾール、硝酸フェンチコナゾール、フェザチオン、フレロキサシン、フロモキセフ、フロモキセフナトリウム、フロルフェニコール、フルクロキサシリン、フルクロキサシリンマグネシウム、フルクロキサシリンナトリウム、フルコナゾール、フルシトシン、フルメキン、フルリスロマイシン、フルトリマゾール、ホスホマイシン、ホスホマイシンカルシウム、ホスホマイシンナトリウム、フラミセチン、硫酸フラミセチン、フラギン、フラゾリドン、フサファンギン、フシジン酸、フシジン酸ナトリウム塩、ガチフロキサシン、ゲミフロキサシン、ゲンタマイシン抗生物質複合体、ゲンタマイシンｃ１ａ、硫酸ゲンタマイシン、グルタルアルデヒド、グラミシジン、グレパフロキサシン、グリセオフルビン、ハラゾン、ハロプロギン、ヘタシリン、ヘタシリンカリウム、ヘキサクロロフェン、ヘキサミジン、ヘキセチジン、ヒドラルガフェン、ヒドロキノン、ヒグロマイシン、イミペネム、イセパマイシン、硫酸イセパマイシン、イソコナゾール、硝酸イソコナゾール、イソニアジド、イソプロパノール、イトラコナゾール、ジョサマイシン、プロピオン酸ジョサマイシン、カナマイシン、硫酸カナマイシン、ケトコナゾール、キタサマイシン、乳酸、ラノコナゾール、レナンピシリン、ロイコマイシンＡ１、ロイコマイシンＡ１３、ロイコマイシンＡ４、ロイコマイシンＡ５、ロイコマイシンＡ６、ロイコマイシンＡ７、ロイコマイシンＡ８、ロイコマイシンＡ９、レボフルキサシン、リンコマイシン、塩酸リンコマイシン、リネゾリド、リラナフタート、１−メントール、ロメフロキサシン、塩酸ロメフロキサシン、ロラカルベフ、リメサイクリン、リゾチーム、酢酸マフェニド、モノペルオキソフタル酸マグネシウム六水和物、エチル硫酸メセトロニウム、メシリナム、メクロサイクリン、スルホサリチル酸メクロサイクリン、メパルトリシン、メルブロミン、メロペネム、塩化メタルコニウム、メタムピシリン、メタサイクリン、メタナミン、サリチル酸メチル、塩化メチルベンゼトニウム、塩化メチルロサニリニウム、メチシリン、メチシリンナトリウム、メトロニダゾール、安息香酸メトロニダゾール、メズロシリン、メズロシリンナトリウム、ミコナゾール、硝酸ミコナゾール、ミクロノマイシン、硫酸ミクロノマイシン、ミデカマイシン、ミノサイクリン、塩酸ミノサイクリン、ミオカマイシン、塩化ミリスタルコニウム、マイトマイシンｃ、モネンシン、モネンシンナトリウム、モリナミド、モクサラクタム、モクサラクタム二ナトリウム、モキシフロキサシン、ムピロシン、ムピロシンカルシウム、ナジフロキサシン、ナフシリン、ナフシリンナトリウム、ナフチフィン、ナリジクス酸、ナタマイシン、ネオマイシンａ、ネオマイシン抗生物質複合体、ネオマイシンＣ、硫酸ネオマイシン、ネチコナゾール、ネチルマイシン、硫酸ネチルマイシン、ニフラテル、ニフロキサジド、ニフルトイノール、ニフルジド、ニモラゾール、ニリダゾール、ニトロフラントイン、ニトロフラゾン、ニトロキソリン、ノルフロキサシン、ノボビオシン、ナイスタチン抗生物質複合体、オクテニジン、オフロキサシン、オレアンドマイシン、オモコナゾール、オルビフロキサシン、オルニダゾール、オルト−フェニルフェノール、オキサシリン、オキサシリンナトリウム、オキシコナゾール、硝酸オキシコナゾール、オキソフェリン、オキソリン酸、オキシクロロセン、オキシテトラサイクリン、オキシテトラサイクリンカルシウム、塩酸オキシテトラサイクリン、パニペネム、パロモマイシン、硫酸パロモマイシン、パズフロキサシン、ペフロキサシン、ペフロキサシンメシラート、ペナメシリン、ペニシリンＧ、ペニシリンＧカリウム、ペニシリンＧナトリウム、ペニシリンＶ、ペニシリンＶカルシウム、ペニシリンＶカリウム、ペンタミジン、二イセチオン酸ペンタミジン、ペンタミジンメシラス、ペンタマイシン、フェネチシリン、フェノール、フェノキシエタノール、フェニルメルクリボラート、ＰＨＭＢ、フタリルスルファチアゾール、ピクロキシジン、ピペミド酸、ピペラシリン、ピペラシリンナトリウム、ピペルシリンナトリウム−タゾバクタムナトリウム、ピロミド酸、ピバンピシリン、ピブセファレキシン、ピブメシリナム、塩酸ピブメシリナム、ポリクレスレン、ポリミキシン抗生物質複合体、ポリミキシンＢ、硫酸ポリミキシンＢ、ポリミキシンＢ１、ポリノキシリン、ポビドン−ヨウ素、プロパミジン、プロペニダゾール、プロピシリン、プロピシリンカリウム、プロピオン酸、プロチオナミド、プロチオファート、ピラジナミド、ピリメタミン、ピリチオン、ピロールニトリン、キノリン、キヌプリスチン−ダルホプリスチン、レゾルシノール、リボスタマイシン、硫酸リボスタマイシン、リファブチン、リファンピシン、リファマイシン、リファペンチン、リファキシミン、リチオメタン、ロキタマイシン、ロリテトラサイクリン、ロサキサシン、ロキシスロマイシン、ルフロキサシン、サリチル酸、セクニダゾール、二硫化セレン、セルタコナゾール、硝酸セルタコナゾール、シッカニン、シソマイシン、硫酸シソマイシン、チオ硫酸ナトリウム、スパルフロキサシン、スペクチノマイシン、塩酸スペクチノマイシン、スピラマイシン抗生物質複合体、スピラマイシンｂ、ストレプトマイシン、硫酸ストレプトマイシン、スクシニルスルファチアゾール、スルバクタム、スルバクタムナトリウム、スルベニシリン二ナトリウム、スルベンチン、スルコナゾール、硝酸スルコナゾール、スルファベンザミド、スルファカルバミド、スルファセタミド、スルファセタミドナトリウム、スルファクロルピリダジン、スルファジアジン、スルファジアジン銀、スルファジアジンナトリウム、スルファジクラミド、スルファジメトキシン、スルファドキシン、スルファグアニジン、スルファレン、スルファマゾン、スルファメラジン、スルファメタジン、スルファメタジンナトリウム、スルファメチゾール、スルファメトキサゾール、スルファメトキサゾール−トリメトプリム、スルファメトキシピリダジン、スルファモノメトキシン、スルファモキソール、スルファニルアミド、スルファペリン、スルファフェナゾール、スルファピリジン、スルファキノキサリン、スルファスクシナミド、
スルファチアゾール、スルファチオウレア、スルファトラミド、スルファトリアジン、スルフィソミジン、スルフィソキサゾール、スルフィソキサゾールアセチル、スルホンアミド類、スルタミシリン、スルタミシリントシラート、タクロリムス、塩酸タランピシリン、テイコプラニンＡ２複合体、テイコプラニンＡ２−１、テイコプラニンＡ２−２、テイコプラニンＡ２−３、テイコプラニンＡ２−４、テイコプラニンＡ２−５、テイコプラニンＡ３、テイコプラニン抗生物質複合体、テリスロマイシン、テマフロキサシン、テモシリン、テン酸（ｔｅｎｏｉｃ  ａｃｉｄ）、テルビナフィン、テルコナゾール、テリジドン、テトラサイクリン、塩酸テトラサイクリン、メタリン酸テトラサイクリン、モノ硫化テトラメチルチウラム、テトロキソプリム、チアベンダゾール、チアンフェニコール、チアフェニコール塩酸グリシン、チオメルサール、チラム、チモール、ヨウ化チベゾニウム、チカルシリン、チカルシリン−クラブラン酸混合物、チカルシリン二ナトリウム、チカルシリン一ナトリウム、チルブロキノール、チルミコシン、チニダゾール、チオコナゾール、トブラマイシン、硫酸トブラマイシン、トルシクラート、トリンダート、トルナフタート、トロコニウムメチルスルファト、トルトラズリル、トスフロキサシン、トリクロカルバン、トリクロサン、トリメトプリム、硫酸トリメトプリム、トリフェニルスチビンスルフィド、トロレアンドマイシン、トロバフロキサシン、チロシン、チロトリシン、塩化ウンデコイリウム、ウンデシレン酸、バンコマイシン、塩酸バンコマイシン、ビオマシヒン、ビルギニアマイシン抗生物質複合体、ボリコナゾール、キサントシリン、キシボルノールおよびウンデシレン酸亜鉛が含まれる。
【０１４８】
これらの実施形態のポリマーの主要部分は、アミノ酸と二官能性疎水性成分とのコンジュゲートからなる反復エレメントに基づく。コンジュゲートはポリマーの配列において数回繰り返すことができ、および／または、異なるタイプのコンジュゲートによって、または、アミノ酸残基の１回だけもしくは反復、および、疎水性成分残基の１回だけもしくは反復によって中断および／または隣接され得る。
【０１４９】
従って、本発明の別の態様によれば、本明細書中上記で定義および記載されるように、アミノ酸残基と、アミノ酸残基のＮ−αまたはＣ−αに結合した疎水性成分残基とを含むコンジュゲートが提供される。本発明のコンジュゲートにおける疎水性成分残基は、さらなるアミノ酸残基のＮ−αまたはＣ−αとの結合を形成することができるように設計される。好ましくは、疎水性成分残基はアミノ酸残基にペプチド結合を介してコンジュゲート化される。
【０１５０】
本発明のコンジュゲートの疎水性成分は二官能性の設計を有しており、それにより、コンジュゲートは、本明細書中に記載および提供されるポリマーの一部を形成することができる重合可能なコンジュゲートとして役立つことが可能になる。好ましくは、コンジュゲートの一部を形成する疎水性成分は、その一方の末端におけるカルボキシル基と、その反対側の末端におけるアミン基との形態で二官能性を有する。
【０１５１】
従って、本発明の別の態様によれば、本明細書中上記に記載されるコンジュゲートを調製するプロセスが提供され、その一般的なプロセスは、アミノ酸を提供すること（好ましくは、アミノ酸は正荷電アミノ酸（例えば、ヒスチジン、リシン、オルニチンおよびアルギニンなど）である）；アミノ酸残基のＮ−αと反応することができる第１の官能基、および、アミノ酸のＣ−αと反応することができる第２の官能基を有する、本明細書中上記で定義および議論されるような疎水性成分を提供すること；疎水性成分における第１の官能基をアミノ酸にアミノ酸のＮ−αを介して連結すること；または、疎水性成分における第２の官能基をアミノ酸にアミノ酸のＣ−αを介して連結することに基づく。
【０１５２】
好ましくは、アミノ酸のＮ−αまたはＣ−αと疎水性成分との間の連結はペプチド結合を介してである。
【０１５３】
アミノ酸を疎水性成分に連結するペプチド結合を形成させるために、疎水性成分は、好ましくは、カルボキシル基をその一方の末端に有し、かつ、アミン基をその反対側の末端に有する。
【０１５４】
本明細書中に記載されるような抗菌性ポリマーは、病原性微生物の様々な感染症（これらは本明細書中下記において定義される）の治療において有益に利用することができる。下記の実施例の節において明らかにされるように、そのようなポリマーはそれだけで抗菌活性を発揮することができる。従って、選択肢としてさらなる治療活性な薬剤を含むことは、様々な細菌、菌類および他の微生物に対する毒性薬剤として相乗的に作用し得る。
【０１５５】
本明細書中を通して、表現「病原性微生物」は、高等生物（例えば、一般には哺乳動物、具体的にはヒト）において疾患または障害を引き起こし得る任意の微生物を記述するために使用される。病原性微生物は、生物の任意の科（例えば、原核生物、真正細菌、古細菌、真核生物、酵母、菌類、藻類、原生動物および他の寄生虫など、これらに限定されない）に属し得る。病原性微生物の非限定的な例には、熱帯熱マラリア原虫（Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ  ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ）および関連したマラリア原因の原生動物寄生虫、アカントアメーバ属（Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ）および他の自由生活アメーバ、アエロモナス・ヒドロフィラ（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ  ｈｙｄｒｏｐｈｉｌａ）、アニサキス属（Ａｎｉｓａｋｉｓ）および関連した蠕虫、回虫（Ａｓｃａｒｉｓ  ｌｕｍｂｒｉｃｏｉｄｅｓ）、バチルス・セレウス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）、カンピロバクター・ジェジュニ（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ  ｊｅｊｕｎｉ）、ボツリヌス菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ）、ウェルシュ菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ）、クリプトスポリジウム・パルブム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ）、シクロスポラ・ケイエタネンシス（Ｃｙｃｌｏｓｐｏｒａ  ｃａｙｅｔａｎｅｎｓｉｓ）、裂頭条虫属（Ｄｉｐｈｙｌｌｏｂｏｔｈｒｉｕｍ）、赤痢アメーバ（Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ）、オイストロンギルス属（Ｅｕｓｔｒｏｎｇｙｌｉｄｅｓ）、ランブル鞭毛虫（Ｇｉａｒｄｉａ  ｌａｍｂｌｉａ）、リステリア菌（Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ）、ナノフィエツス（Ｎａｎｏｐｈｙｅｔｕｓ）、プレシオモナス・シゲロイデス（Ｐｌｅｓｉｏｍｏｎａｓ  ｓｈｉｇｅｌｌｏｉｄｅｓ）、サルモネラ属（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ）、赤痢菌属（Ｓｈｉｇｅｌｌａ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、連鎖球菌属（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、ヒト鞭虫（Ｔｒｉｃｈｕｒｉｓ  ｔｒｉｃｈｉｕｒａ）、コレラ菌（Ｖｉｂｒｉｏ  ｃｈｏｌｅｒａｅ）、腸炎ビブリオ菌（Ｖｉｂｒｉｏ  ｐａｒａｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ）、ビブリオ・ブルニフィカス（Ｖｉｂｒｉｏ  ｖｕｌｎｆｉｃｕｓ）および他のビブリオ菌、腸炎エルシニア（Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ）および仮性結核菌（Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｐｓｅｕｄｏｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）がある。
【０１５６】
従って、本発明の別の態様によれば、病原性微生物に関連する病状を治療する方法が提供され、この場合、この方法は、その必要性のある対象に、治療効果的な量の本明細書中上記に記載されるようなポリマーの１つ以上を投与することを含む。
【０１５７】
本明細書中で使用される用語「治療する」および用語「治療」は、状態の進行を妨げるか、または実質的に阻害するか、または遅くするか、または逆戻りさせるか、あるいは、状態の臨床的または審美的な症状を実質的に改善するか、あるいは、状態の臨床的または審美的な症状の出現を実質的に防止することを包含する。
【０１５８】
本明細書中で使用される表現「治療効果的な量」は、治療されている状態の症状の１つ以上を何らかの程度で緩和する投与されている組成物の量を記述する。
【０１５９】
治療方法は、本発明の実施形態によれば、さらなる治療活性な薬剤（これは本明細書中上記で定義および議論されている）の投与を含むことができる。
【０１６０】
上記で言及され、また、下記の実施例の節において明らかにされるように、本発明の抗菌性ポリマーは、単独または任意の他の治療活性な薬剤との組合せでのいずれかであっても、病理学的微生物を殺すために設計および利用することができる。病原性微生物の破壊が、病原性微生物の細胞の一部を選択的に破壊することによって達成される。ほとんどの既知の抗生物質は、細胞膜、タンパク質または核酸の分子的構成成分の１つ以上の生合成を選択的に妨害することによって作用するが、本発明のポリマーはまた、病原性微生物の細胞の外膜に結合し、かつ、これを乱すことによって作用する。細胞の外膜を乱すことにより、その死が、膜の脱分極、代謝物の漏出、および／または、細胞一体性の完全な喪失のために引き起こされる；従って、本発明のポリマーはまた、病原性微生物の代謝および／または増殖プロセスを乱すことによって効果的な抗菌剤として直接的に作用する。
【０１６１】
下記の実施例の節において明らかにされるように、本発明のポリマーは、病原性微生物の細胞を透過性にすることによって別の抗生物質剤または他の治療活性な薬剤と相乗的に作用することができ、従って、間接的な抗菌活性をさらに示すことができる。本明細書中下記に示される結果は、本発明のポリマーが強力な外膜崩壊剤であるという結論を可能にしている。本発明のポリマーの透過性化作用は他の治療活性な薬剤の取り込みを増大させることができ、従って、他の薬物および抗生物質の見かけの抗菌活性を強化することができるはずである。
【０１６２】
病原性微生物に関連する病状には、病原性微生物によるか、または、病原性微生物の感染、インフェステーション、混入および伝染が含まれる。一般に、疾患を引き起こす感染は、病原性微生物による植物または動物の組織の中への侵入である。寄生性蠕虫および他の高等病原性生物による身体組織の侵襲は一般にはインフェステーションとして示される。
【０１６３】
侵入（侵襲）する生物（例えば、細菌など）は、宿主組織に損傷を与え、かつ、正常な代謝を妨害するトキシンを産生する；いくつかのトキシンは実際には、宿主組織を破壊する酵素である。他の細菌性物質は、宿主の食細胞を破壊することによってその損傷を加えることがあり、これにより、身体を他の病原性微生物による感染に対してより感受性にする。多くの侵入（侵襲）性の生物によって産生される物質は宿主においてアレルギー性感受性を引き起こす。感染は、呼吸飛沫、直接的な接触、汚染された食物、または媒介動物（例えば、昆虫など）を介して拡大し得る。感染はまた、性的に伝染し得るし、また、母から胎児に伝染し得る。
【０１６４】
細菌感染によって引き起こされる疾患には、典型的には、例えば、アクチノミセス症、炭疽、スペルギルス症、菌血症、細菌性皮膚疾患、バルトネラ感染症、ボツリヌス中毒、ブルセラ症、バークホルデリア感染症、カンピロバクター感染症、カンジダ症、ネコひっかき病、クラミジア感染症、コレラ、クロストリジウム感染症、コクシジオイデス症、クリプトコッカス症、皮膚真菌症、ジフテリア、エールリヒア症、流行性シラミ媒介チフス、大腸菌感染症、フゾバクテリウム感染症、壊疽、全身性感染症、全身性真菌症、淋病、グラム陰性細菌感染症、グラム陽性細菌感染症、ストプラスマ症、膿痂疹、クレブシエラ感染症、レジオネラ症、らい病、レプトスピラ症、リステリア感染症、ライム病、マラリア、マズラ菌症、類鼻疽、ミコバクテリウム感染症、マイコプラズマ感染症、壊死性筋膜炎、ノカルジア感染症、爪甲真菌症、オルニトーシス、肺炎球菌感染症、肺炎、シュードモナス感染症、Ｑ熱、ネズミ咬熱、回帰熱、リウマチ熱、リケッチア感染症、ロッキー山紅斑熱、サルモネラ感染症、猩紅熱、草原熱、敗血症、性的伝染細菌疾患、ブドウ球菌感染症、連鎖球菌感染症、手術部位感染症、破傷風、ダニ媒介疾患、結核、ツラレミア、腸チフス、尿路感染症、ビブリオ感染症、イチゴ腫、エルシニア感染症、ペスト、人畜共通感染症および接合菌症が含まれる。
【０１６５】
従って、これらの実施形態のポリマーは、赤血球について明らかにされるように、また、下記の実施例の節において示されるように、病原性微生物の膜に対するその特異的かつ選択的な親和性からほとんどが生じる上記機構の１つにより病原性微生物に加えられるその抗菌作用、および、ポリマーが哺乳動物細胞に対して有する相対的な非損傷作用によって、病原性微生物により引き起こされる病状を治療するために使用することができる。この親和性は、病原性微生物の膜を弱め、膜を乱し、膜に穴を開け、膜を融解し、膜を融合し、かつ／または膜に印を付けるために使用することができる。
【０１６６】
病原性微生物は、下記の実施例の節において一連の細菌菌株について明らかにされ、また、示されるように、その膜の破壊によって直接的に殺すことができ、あるいは、生来的な免疫系が病原性微生物を殺すか、または、その代謝、従って、その繁殖を低下させることを可能にするように弱めることができ、その結果、生来的な免疫系が感染を克服することを可能にするようにすることができる。
【０１６７】
病原性微生物は、その膜が破壊され、その結果、治療活性な薬剤（例えば、抗生物質剤など）が微生物の細胞により容易に浸透し、その活性を微生物に加えることを可能にするようにすることによって殺すことができる。
【０１６８】
別の治療活性な薬剤が病原性微生物の細胞に浸透することを助ける、本発明の抗菌性ポリマーの後者の能力は、多くの感染性疾患（例えば、マラリアなど）を治療するために利用することができる。
【０１６９】
マラリア（これはまた、ｊｕｎｇｌｅ  ｆｅｖｅｒ（森林熱）、ｐａｌｕｄｉｓｍおよびｓｗａｍｐ  ｆｅｖｅｒとも呼ばれる）は、周期的な悪寒、発熱および発汗によって特徴づけられる感染性疾患で、原生動物寄生虫のマラリア原虫属（アピコンプレックス門（Ａｐｉｃｏｍｐｌｅｘａ）の１つ）による赤血球の寄生虫感染によって引き起こされる感染性疾患であり、ヒトマラリア寄生虫に対する感染した媒介動物（メスのハマダラカ属（Ａｎｏｐｈｅｌｅｓ）のカ）に刺されることによって伝染する。４つのタイプのマラリアのうち、最も命を脅かすタイプが熱帯熱マラリアである。それ以外の３つのタイプのマラリア（三日熱マラリア、四日熱マラリアおよび卵形マラリア）は一般にそれほど重篤ではなく、また、命を脅かさない。マラリア（今だに克服されていない最も致命的な感染性疾患）は年間、約５億人の感染者および１００万人〜２００万人の死者を生じさせ、そのほとんどが熱帯地方およびサハラ砂漠以南のアフリカにおいてである。寄生虫の熱帯熱マラリア原虫亜種は患者の８０％を占め、死者の９０％を占める。赤血球の粘着性が熱帯熱マラリア原虫のマラリアでは特に顕著であり、これが、マラリアの溶血性合併症を生じさせる主要因である。
【０１７０】
今日まで、マラリアのための絶対的な治療法は一つもない。早期に診断されるならば、マラリアは緩和され得るが、予防は治療よりもさらに効果的であり、従って、寄生虫を阻害する物質が、熱帯地方への旅行者によって広く使用されている。１７世紀以降、キニンがマラリアのための優れた予防薬である。２０世紀におけるキナクリン、クロロキンおよびプリマキンの開発はキニンへの依存を低下させた。これらの抗マラリア医薬品は予防的に服用することができ、そのため、罹患地域への旅行者には勧められている。
【０１７１】
残念ながら、１９６０年代もの早くに、マラリア寄生虫のいくつかの株がクロロキンに対する抵抗性を発達させた。殺虫剤に対するカの免疫性の増大に加えて、抵抗性のこの発達により、マラリアは世界の主な再興感染症の１つになっている。メフロキンが、この疾患がクロロキンに対して非常に抵抗性になっている地域で使用されることがあり、しかし、一部の株は現在、メフロキンおよび他の薬物に対して抵抗性である。他の薬物との組合せでの（クソニンジン由来の）アルテミシニンが現在、多くの場合には、耐性株についての好ましい治療である。マラロン（アトバコンおよびプログアニル）もまた、耐性株のために使用される。マラリアに対する様々なワクチンが依然として実験的である。
【０１７２】
本発明を実施に移しているとき、本発明者らは、下記の実施例の節において明らかにされるように低下した溶血作用を有する抗マラリア剤としてのこれらの抗菌性ポリマーを調製し、その使用に成功している。本発明のポリマーは、宿主細胞の溶解から明らかに分離される様式で寄生虫を殺すことができたことが示される。本発明のポリマーは、寄生虫の細胞膜を選択的に透過性することのほかに、感染細胞に進入することができた。これらの結果は、宿主細胞および正常な赤血球の膜と比較して、赤血球内のマラリア寄生虫（熱帯熱マラリア原虫）の膜の構造および組成の異なった性質によるペプチド様ポリマーの差のある相互作用によって最もよく説明される。これらの知見はまた、本発明の膜活性なポリマーが細胞内寄生虫の膜に特異的に作用して、その機能を乱すように操作され得ることを明らかにした。従って、本発明のポリマーは、例えば、寄生虫の膜を弱め、かつ、抗マラリア剤がより迅速に寄生虫の膜に浸透することを可能にすることによって、様々な抗マラリア剤に対する寄生虫の抵抗性の問題を克服することができる。
【０１７３】
従って、本発明の好ましい実施形態は、下記の実施例の節において例示されるように、それ自体で、あるいは、現在使用されている抗マラリア剤または任意の他の抗寄生虫剤との組合せでのいずれかであっても、本発明の抗菌性ポリマーを抗マラリア剤として使用することである。
【０１７４】
本発明の抗菌性ポリマーは、さらなる治療活性な薬剤および医薬的に許容され得るキャリアを伴って、または伴うことなく、それ自体で、または、医薬組成物の有効成分としてのいずれかで利用することができる。
【０１７５】
従って、本発明のなおさらに別の実施形態によれば、抗菌活性を有する上記で記載されるような本発明のポリマーの１つ以上と、医薬的に許容され得るキャリアとを含む医薬組成物が提供される。
【０１７６】
本明細書中で使用される「医薬組成物」は、本明細書中に記載される抗菌性ポリマーと、他の化学的成分（例えば、医薬的に許容され得るキャリアおよび好適なキャリアおよび賦形剤）との調製物を示す。医薬組成物の目的は、生物に対する化合物の投与を容易にすることである。
【０１７７】
以降、表現「医薬的に許容され得るキャリア」は、生物に対する著しい刺激を生じさせず、かつ、投与された化合物の生物学的活性および生物学的性質を阻害しないキャリアまたは希釈剤を示す。限定されないが、キャリアの例としては、プロピレングリコール、生理食塩水、有機溶媒と水との乳濁液および混合物、ならびに固体（例えば、粉末状）キャリアおよび気体キャリアが挙げられる。
【０１７８】
本明細書中において、用語「賦形剤」は、化合物の投与をさらに容易にするために医薬組成物に添加される不活性な物質を示す。賦形剤の非限定的な例には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖およびタイプのデンプン、セルロース誘導体、ゼラチン、植物油およびポリエチレングリコールが含まれる。
【０１７９】
薬物の配合および投与のための様々な技術が「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」（Ｍａｃｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、Ｅａｓｔｏｎ、ＰＡ、最新版）（これは参考として本明細書中に組み込まれる）に見出され得る。
【０１８０】
従って、本発明による使用のための医薬組成物は、医薬品として使用することができる調製物への銀コーティング酵素の加工を容易にする、賦形剤および補助剤を含む１つ以上の医薬的に許容され得るキャリアを使用して従来の様式で配合することができる。適正な配合は、選ばれた投与経路に依存する。本明細書中に記載される銀コーティング酵素の毒性および治療的効力は、実験動物における標準的な薬学的手法によって、例えば、対象とする銀コーティング酵素についてのＥＣ５０、ＩＣ５０およびＬＤ５０（試験された動物の５０％において死を引き起こす致死用量）を決定することによって明らかにすることができる。これらの活性アッセイおよび動物研究から得られたデータは、ヒトにおける使用のための投薬量範囲を定める際に使用することができる。
【０１８１】
投薬量は、用いられる投薬形態物および利用される投与経路に依存して変化し得る。正確な配合、投与経路および投薬量は、患者の状態を考慮して個々の医師によって選択されることができる（例えば、Ｆｉｎｇｌ他、１９７５、“Ｔｈｅ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｂａｓｉｓ  ｏｆ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ”（第１章、１頁）を参照のこと）。
【０１８２】
投与される組成物の量は、当然のことではあるが、治療されている対象、苦痛の重篤度、投与様式、主治医の判断などに依存する。
【０１８３】
本発明の組成物は、所望される場合には、活性成分を含有する一つ以上の単位投薬形態物を含有し得る、ＦＤＡ（米国食品医薬品局）承認キットなどのパックまたはディスペンサーデバイスで提供され得る。パックは、例えば、金属箔またはプラスチック箔を含むことができ、例えば、ブリスターパックまたは加圧容器（吸入のためのもの）などである。パックまたはディスペンサーデバイスには、投与のための説明書が添付され得る。パックまたはディスペンサーにはまた、医薬品の製造、使用または販売を規制する政府当局により定められた形式で容器に付けられた通知が伴い得る。この場合、そのような通知は、組成物の形態またはヒトもしくは動物への投与の当局による承認を反映する。そのような通知は、例えば、処方薬物についての米国食品医薬品局により承認されたラベル書きであり得るか、または承認された製品添付文書であり得る。適合性の医薬的キャリア中に配合された、本発明の銀コーティング酵素を含む組成物はまた、以下に詳述されるように、調製されて、適切な容器中に配置されて、表示される状態の治療または診断についてのラベルを貼られることができる。
【０１８４】
従って、本発明の実施形態によれば、選択されたポリマー、および、さらなる有効成分の存在に依存して、本発明の医薬組成物は包装材で包装され、かつ、病原性微生物（これは本明細書中上記で定義される）および寄生虫に関連する病状の治療における使用のために、包装材中または包装材上において文字により特定される。
【０１８５】
本発明のポリマーを含む医薬組成物はさらに、本明細書中上記で定義され、かつ、示されるように、少なくとも１つの治療活性な薬剤を含むことができる。
【０１８６】
本発明のポリマーはさらに、様々な医療デバイスにおける活性な物質として有益に利用することができる。
【０１８７】
従って、本発明のさらなる態様によれば、本明細書中上記で記載される本発明のポリマーの１つ以上と、ポリマーを対象の身体部位に送達するために構成された送達システムとを含む医療デバイスが提供される。
【０１８８】
従って、本発明による医療デバイスは、本発明のポリマーを所望の身体部位に送達または適用するために使用される。本発明のポリマーは、それ自体で、または、本明細書中上記で記載されるような医薬組成物の一部としてでのいずれかで医療デバイスに組み込むことができる。
【０１８９】
本明細書中で使用される表現「身体部位」は、本発明のポリマーを送達または適用することが有益である任意の器官、組織、膜、腔、血管、管、生物学的表面または筋肉を包含する。
【０１９０】
例示的な身体部位には、皮膚、真皮層、頭皮、眼、耳、口、咽頭、胃、小腸組織、大腸組織、腎臓、膵臓、肝臓、消化系、気道、骨髄組織、粘膜、鼻腔膜、血液系、血管、筋肉、肺腔、動脈、静脈、毛細管、心臓、心臓腔、雄性または雌性の生殖器官、および、任意の内臓器官または内臓腔が含まれるが、これらに限定されない。
【０１９１】
本発明のこの態様による医療デバイスは、当該分野で既知の任意の医療デバイスが可能であり、これには、例えば、治療されている状態および身体部位に依存して、例えば、ＦＤＡによって定義および分類されるデバイス、ならびに、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｄａ．ｇｏｖ／ｃｄｒｈ／ｄｅｖａｄｖｉｃｅ／３１３．ｈｔｍｌにおいて指定されるデバイス（例えば、クラスＩ、クラスＩＩおよびクラスＩＩＩ）が含まれる。
【０１９２】
従って、例えば、本発明のこの態様の１つの実施形態において、医療デバイスは、ポリマーを吸入によって送達するために構成される送達システムを含む。そのような吸入デバイスは、本発明のポリマーを、例えば、気道に送達するために有用である。
【０１９３】
そのような医療デバイスにおける送達システムは、本発明のポリマーの治療効果的な用量を対象に投与するために好適である様々な好適なタイプの呼吸器送達システムのいずれかに基づくことができる。吸入デバイスは、対象の気道に、好ましくは経口経路および／または鼻腔経路を介して、エアロゾル／噴霧物の形態での化合物を送達するように構成され得る。好適な吸入デバイスの組み立てのために好適な、治療剤（例えば、本発明のポリマーなど）をその中に取り込む数多くの呼吸システムおよび方法が当業者によって広く用いられ、また、この技術分野の文献に詳細に記載される（例えば、米国特許第６５６６３２４号、同第６５７１７９０号、同第６６３７４３０号および同第６６５２３２３号；米国食品医薬品局（ＵＳＦＤＡ）医薬品評価・研究センター（ＣＤＥＲ）；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｃｅ．ｕａｌｂｅｒｔａ．ｃａ／ａｒｌａ／ｔｕｔｏｒｉａｌ．ｈｔｍｌを参照のこと）。
【０１９４】
従って、呼吸器送達システムは、例えば、アトマイザーまたはエアロゾル発生器（例えば、ネブライザー吸入器、乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）および定量吸引器（ＭＤＩ）など）、蒸発器（例えば、電気的加温器および気化器など）、および、人工呼吸器（例えば、呼吸装置、身体呼吸器（胸甲呼吸器）、肺換気装置および蘇生器など）であり得る。
【０１９５】
本発明のこの態様のなおさらに別の実施形態において、医療デバイスは、ポリマーを送達することが経皮的に行われるようなデバイスである。この実施形態において、医療デバイスは、ポリマーを血液系に経皮送達するように対象の皮膚に適用される。
【０１９６】
本発明によるポリマーを経皮送達するための例示的な医療デバイスには、限定されないが、絆創膏および皮膚パッチが含まれる。ポリマーの経皮送達または経皮膚送達のための医療デバイスは、典型的には、１つ以上の浸透強化剤を、ポリマーが表皮を突き抜け、かつ、系内に浸透することを容易にするためにさらに含む。
【０１９７】
本発明のこの態様の別の実施形態によれば、医療デバイスは、ポリマーを送達することが、医療デバイスを対象の生物学的表面に局所適用することによって行われるようなデバイスである。生物学的表面は、例えば、皮膚、頭皮、眼、耳および爪が可能である。そのような医療デバイスは、皮膚の様々な状態および傷害、眼および耳の感染症などの治療において使用することができる。
【０１９８】
局所適用のための例示的な医療デバイスには、限定されないが、接着性ストリップ、包帯、絆創膏、創傷包帯および皮膚パッチが含まれる。
【０１９９】
本発明のこの態様の別の実施形態において、医療デバイスは、ポリマーを送達することが、医療デバイスを身体器官に埋め込むことによって行われるようなデバイスである。本明細書中で使用される用語「器官」は体腔をさらに包含する。
【０２００】
器官は、例えば、肺腔、心臓または心臓腔、体腔、器官腔、血管、動脈、静脈、筋肉、骨、腎臓、毛細管、真皮層間の空間、雌性生殖系または雄性生殖系の器官、消化管の器官、および、任意の他の内臓器官が可能である。
【０２０１】
本発明のこの態様による医療デバイスは、典型的には、本発明によるポリマーが組み込まれるデバイス構造体を含む。従って、ポリマーは、例えば、（化学的、静電的または他の方法で）デバイス構造体に適用され得るか、または、包まれ得るか、または、取り付けられ得る。
【０２０２】
デバイス構造体は、例えば、金属構造体が可能であり、従って、生体適合性の金属また金属の混合物（例えば、金、白金）から構成され得る。
【０２０３】
あるいは、デバイス構造体は他の生体適合性マトリックスから構成され得る。これらは、例えば、プラスチック、ケイ素、ポリマー、樹脂を含むことができ、また、少なくとも１つの構成成分、例えば、ポリウレタン、セルロースエステル、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニル、デキストラン、ゼラチン、コラーゲン、エラスチン、ラミニン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ヘパリン、セグメント化ポリウレタン−ウレア／ヘパリン、ポリＬ−乳酸、フィブリン、セルロース、および、不定形炭素または構造化炭素（例えば、フラーレンでの炭素など）、ならびに、それらの任意の組合せなどを含む場合がある。
【０２０４】
生分解性の埋め込み可能なデバイスが所望される場合、デバイス構造体は、生分解性である生体適合性マトリックスから構成され得る。生分解性マトリックスには、例えば、生分解性ポリマー（例えば、ポリＬ−乳酸など）が含まれ得る。
【０２０５】
場合により、デバイス構造体は、他の生体適合性マトリックスにより被覆された生体適合性金属から構成され得る。
【０２０６】
さらに場合により、本発明のポリマーを制御された様式で放出するデバイスが所望される場合、デバイス構造体は、徐放性キャリアとして機能するか、または、徐放性キャリアを含む生体適合性マトリックスから構成され得るか、あるいは、そのような生体適合性マトリックスにより被覆され得る。従って、生体適合性マトリックスは、所望された部位または器官に埋め込まれたときに溶解、融解または液状化する徐放性キャリアであり得る。あるいは、生体適合性マトリックスは、ポリマーを細孔内に捕捉する所定の多孔性材料であり得る。所望の部位に埋め込まれたとき、ポリマーが細孔から拡散し、従って、拡散速度が細孔サイズおよび化学的性質によって決定される。さらにあるいは、生体適合性マトリックスは、分解したときに本発明のポリマーを放出する生分解性マトリックスを含むことができる。
【０２０７】
本発明のポリマーは、デバイス構造体の選択された性質に依存して、当該分野で既知の任意の方法論によってデバイス構造体に組み込むことができる。例えば、ポリマーを多孔性マトリックスに閉じ込めることができ、あるいは、マトリックス内に膨潤または浸漬することができ、あるいは、マトリックスに付着させることができる。
【０２０８】
身体におけるそれらの抗菌活性と酷似して、本発明のポリマーの抗菌活性はさらに、食品成分および食品製造物の保存のために利用することができる。
【０２０９】
従って、本発明のさらに別の態様によれば、本明細書中に記載されるような本発明のポリマーの効果的な量を含む食品保存剤が提供される。
【０２１０】
本発明のポリマーは、それ自体で、または、食用キャリアとともに、そのいずれかで、食品製造物にその成分の１つとして配合することができる。
【０２１１】
本発明のポリマーは、下記の実施例の節において明らかにされるように微生物の膜に対する大きく、かつ、選択的な親和性を有することが示されている。この属性は、抗菌剤として利用されたときにはポリマーの効果的かつ有効な活性に寄与する主要な要素の１つである。ポリマーが標識化剤とカップリングされるとき、この膜結合性の属性はさらに、インビボで宿主における微生物のコロニーおよび増殖部位（特に、微生物の成長場所）を標識するために用いることができる。
【０２１２】
従って、本発明の別の態様によれば、病原性微生物を検出するための画像化プローブが提供され、この場合、画像化プローブは、本明細書中上記で定義および記載されるようなポリマーを含み、これに対して、ポリマーはさらに、ポリマーに結合した本明細書中上記で定義および記載されるような少なくとも１つの標識化剤を含む。環境に放出されるとき、これらのポリマーは、ポリマーに結合した標識化剤を有するので、微生物の細胞の膜に結合し、従って、標識化剤を微生物の細胞に結合させる。
【０２１３】
本明細書中で使用される用語「発色団」は、他の分子に結合したとき、後者を着色させ、従って、様々な分光光度法測定が適用されたときに可視化させる化学的成分を示す。
【０２１４】
表現「蛍光性化合物」は、外部光源からの放射線にさらされている期間中に特定の波長で光を放射する化合物を示す。
【０２１５】
表現「リン光性化合物」は、リンの遅い酸化によるような感知可能な熱または外部励起を伴うことなく光を放射する化合物を示す。
【０２１６】
重金属クラスターは、例えば、電子顕微鏡法技術における標識化のために使用される、例えば、金原子のクラスターであり得る。
【０２１７】
本発明の好ましい実施形態によれば、１つ以上の標識化剤を、上記で議論された活性な因子の場合でのように、任意の置換可能な位置においてポリマーに結合することができる。そのような置換可能な位置の例が、限定されないが、ポリマー内のアミノ酸残基のいずれか１つ以上の側鎖、ポリマーの連結成分のいずれか１つ、ポリマーのＮ末端およびＣ末端のいずれか１つ、ならびに、ポリマー内の疎水性成分残基のいずれか１つ以上の側鎖である。
【０２１８】
本発明のさらなる目的、利点および新規な特徴が、限定であることが意図されない下記の実施例を検討したとき、当業者には明らかになる。加えて、本明細書中上記に描かれるような、また、下記の請求項の節において特許請求されるような本発明の様々な実施形態および態様のそれぞれは、実験的裏付けが下記の実施例において見出される。
【実施例】
【０２１９】
次に下記の実施例が参照されるが、下記の実施例は、上記の説明と一緒に、本発明を非限定様式で例示する。
【０２２０】
材料および実験方法
材料：
Ｆｍｏｃ（（９Ｈ−フルオレン−９−イル）メチルカルボナート）保護をその主鎖アミン基に有し、かつ、Ｂｏｃ（ｔｅｒｔ−ブチルカルボナート）保護をその側鎖アミン基に有するリシンをＡｐｐｌｉｅｄ  ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓおよびＮｏｖａＢｉｏｃｈｅｍから購入した。
【０２２１】
アミン基のＦｍｏｃ保護を有するω−アミノ脂肪酸（例えば、４−アミノ酪酸、８−アミノカプリル酸および１２−アミノラウリン酸など）をＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ／ＮｏｖａＢｉｏｃｈｅｍから購入した。
【０２２２】
使用されたすべての他の溶媒および試薬をＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ／ＮｏｖａＢｉｏｃｈｅｍ／Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ／Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒから購入し、さらに精製することなく使用した。
【０２２３】
抗菌性ペプチドのライブラリーの調製−一般的手順：
本発明によるポリマーを、当該分野において記載される方法論（Ｆｅｄｅｒ，Ｒ．他（２０００）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２７５、４２３０〜４２３８）に従って、固相法によって調製し、クロマトグラフィー的均一性に精製した。簡単に記載すると、ポリマーを、プログラム可能な全自動ペプチド合成機（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ４３３Ａ）でのＦｍｏｃ活性エステル化学を適用することによって合成した。樹脂から切断した後、粗ポリマーを３０％アセトニトリル／水により抽出し、精製して、ＨＰＬＣ（Ａｌｌｉａｎｃｅ  Ｗａｔｅｒｓ）によって測定されたとき、９５％を超えるクロマトグラフィー的均一性を得た。
【０２２４】
ＨＰＬＣクロマトグラムを、水におけるアセトニトリル（両方の溶媒は０．１％のトリフルオロ酢酸を含有した）の直線勾配（１％／分）を使用してＣ１８カラム（Ｖｙｄａｋ、２５０ｍｍｘ４．６ｍｍまたは１０ｍｍ）で行った。精製されたポリマーを質量分析（ＺＱ  Ｗａｔｅｒｓ）に供して、その組成を確認し、凍結乾燥粉末として−２０℃で保存した。試験する前に、新鮮な溶液を水において調製し、ボルテックスによって混合し、超音波によって可溶化し、遠心分離し、その後、適切な媒体で希釈した。
【０２２５】
それぞれのポリマーの疎水性を推定するために、ポリマーをＨＰＬＣ逆相Ｃ１８カラムでアセトニトリルの直線勾配（１％／分）により溶出し、ポリマーが溶出されたアセトニトリルのパーセントを疎水性推定のために使用した（下記の表３における“ＡＣＮ（％）”を参照のこと）。
【０２２６】
上記の合成において利用された例示的な組み立て用ユニットが下記のスキーム１に示され、これらには、リシン、および、ｍ個の炭素原子を有するω−アミノ脂肪酸（化合物Ｉ）が含まれる。
【０２２７】
リシンおよび化合物Ｉから構成される本発明による例示的なポリマーの合成を、通常のペプチド固相合成プロトコルに従って、Ｆｍｏｃ／Ｂｏｃ保護リシンおよびＦｍｏｃ保護の化合物Ｉを別々に、かつ、順次、樹脂に付加することによって行った。
2008514586.tif 000008
【０２２８】
細菌株およびサンプル調製：
抗細菌活性を、ＬＢ培地（１０グラム／リットルのトリプトン、５グラム／リットルの酵母抽出物、５グラム／リットルのＮａＣｌ、ｐＨ７．４）で培養された下記の菌株を使用して求めた：大腸菌（ＡＴＣＣ３５２１８）；メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＣＩ１５９０３）；バチルス・セレウス（ＡＴＣＣ１１７７８）；および緑膿菌（ＡＴＣＣ９０２７）。
【０２２９】
最小阻害濃度（ＭＩＣ）の測定：
最小阻害濃度（ＭＩＣ）を、１０６細菌／ｍｌの接種物を使用して９６ウエルプレートでの微量希釈感受性試験によって求めた。細胞集団を６００ｎｍでの光学濃度測定によって評価し、１組の標準物に対して校正した。１００μｌの細菌懸濁物を１００μｌの培養培地（コントロール）に、または、２倍連続希釈での様々なポリマー濃度を含有する１００μｌの培養培地に加えた。増殖の阻害を、３７℃での２４時間のインキュベーション期間の後での光学濃度測定によって求めた。
【０２３０】
抗菌活性に対する物理的パラメーター（電荷および疎水性）の影響：
ポリマーのライブラリーを調製して、抗菌活性に対する、増大した電荷および疎水性の影響をサンプル試験した。電荷を、ω−アミノ脂肪酸−リシンコンジュゲートの数を１から７にまで増大することによって連続してサンプル試験した。疎水性を、ω−アミノ脂肪酸の炭素原子の数（４、８および１２）を増大することによって連続してサンプル試験した。各シリーズにおけるポリマーを本明細書中上記に記載されるようにそれらの抗菌活性について試験した。
【０２３１】
細菌における抗菌剤抵抗性の発達：
細菌による本発明のポリマーの抗菌活性に対する抵抗性の考えられる発達を、抗生物質抵抗性細菌株の発達のためのコントロールとして役立った既知の抵抗性誘導の古典的な抗生物質剤（ゲンタマイシン、テトラサイクリンおよびシプロフロキサシン）と比較して研究した。指数増殖期の細菌サンプルを、上記で記載されたようなＭＩＣ測定のために抗菌剤にさらした。一晩のインキュベーションの後、細菌を、ほぼ５０％の成長阻害を示したウエルから集め、新鮮な培地で洗浄および希釈し、一晩成長させ、１０回までの反復にわたってＭＩＣ測定に再び供した。並行して、これらの継代培養におけるＭＩＣ進化を、前世代に由来するコントロールウエル（ポリマーの非存在下で培養されたウエル）から集めた細菌を使用して、それぞれの新しい世代と同時に比較した。相対的ＭＩＣを、所与の継代培養物について得られたＭＩＣの、最初の暴露について得られたＭＩＣに対する比率からそれぞれの実験について計算した。
【０２３２】
速度論的研究：
速度論的アッセイを下記のように１ｍｌの最終体積で試験管において行った：２〜４ｘ１０７コロニー形成ユニット（ＣＦＵ）／ｍｌで細菌を培養培地に含有する１００μｌの懸濁物を０．９ｍｌの培養培地に加えるか、または、様々なポリマー濃度（ＭＩＣ値の０倍、３倍および６倍）を含有する培養培地に加えた。０分間、３０分間、６０分間、９０分間、１２０分間および３６０分間、ポリマーに、振とうしながら３７℃でさらした後、培養物を、５０μｌのサンプルを４５０μｌの生理的食塩水（０．９％ＮａＣｌ）に加えることによって連続１０倍希釈（１０−６まで）に供した。コロニー形成ユニット（ＣＦＵ）を、液滴平板法を使用して求めた（Ｙａｒｏｎ，Ｓ．他（２００３）、Ｐｅｐｔｉｄｅｓ、２４、１８１５〜１８２１に記載されるように、３滴（それぞれが２０μｌ）をＬＢ寒天平板に）。ＣＦＵを、３７℃での１６時間〜２４時間の平板インキュベーションの後で計数した。これらの実験のそれぞれについての統計学的データを、二連で行われた少なくとも２回の独立したアッセイから得た。
【０２３３】
増強外膜透過性条件での抗菌活性：
グラム陰性細菌（すなわち、大腸菌または緑膿菌）の外膜透過性を、下記の手順に従って細菌培養物をＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）で処理することによって高めた：１ＭのＥＤＴＡ水溶液（ｐＨ＝８．３）をＬＢ培地で希釈して、４ｍＭの濃度を得て、この希釈された溶液をポリマー溶解のために使用した。細菌をＬＢ培地で一晩成長させ、１ｍｌあたり１０６個の細菌を含有する１００μｌの画分を、９６ウエルプレートにおいて、１００μｌのＥＤＴＡ培養培地、または、様々なポリマー濃度（２倍連続希釈）を含有するＥＤＴＡ培養培地に加えた。成長阻害を、上記で記載されたようにグラム陰性細菌に対して求めた。
【０２３４】
血漿プロテアーゼに対する感受性：
タンパク質分解的消化に対する本発明のポリマーの感受性を、下記のようにヒト血漿にさらした後での抗細菌活性を求めることによって評価した：ＭＩＣ値の１６倍の濃度での生理的食塩水（０．９％ＮａＣｌ）における２５０μｌのポリマー溶液を、培養培地での５０％（ｖ／ｖ）ヒト血漿と３７℃でプレインキュベーションした。３時間、６時間および１８時間のインキュベーション期間の後、ポリマー溶液を９６ウエルプレートにおいてＬＢ培地での２倍連続希釈物に供した。酵素切断に対する本発明のポリマーの感受性を、本発明による４つの例示的なポリマー（Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２、Ｃ１２ＫＮＣ１２ＫＮＨ２およびＣ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２）および１６残基のデルマセプチンＳ４誘導体（Ｓ４１６、コントロールとして役立った例示的なＡＭＰ）をヒト血漿（５０％）において様々な期間にわたってプレインキュベーションすることによって評価した。その後、抗細菌活性を、上記で記載されたように大腸菌および黄色ブドウ球菌に対して求めた。並行して、抗細菌活性を血漿の非存在下での培養培地条件でもまた求めた（これは下記の実験結果の節における０時間のプレインキュベーションとして示される）。統計学的データを、二連で行われた少なくとも２回の独立した実験から得た。
【０２３５】
溶血アッセイ：
ポリマーの細胞膜破壊能をリン酸塩緩衝剤溶液（ＰＢＳ）におけるヒト赤血球（ＲＢＣ）に対して求めた。ヒト血液サンプルを２００ｘｇでの２分間の遠心分離によってＰＢＳで３回洗浄し、５％のヘマトクリットでＰＢＳに再懸濁した。２．５ｘ１０８個のＲＢＣを含有する５０μｌ量の懸濁物を、２００μｌのポリマー溶液（ＰＢＳにおける２倍連続希釈）、ＰＢＳ単独（ベースライン値のために）、または、蒸留水（１００％の溶血のために）を含有する試験管に加えた。３時間の振とう下での３７℃におけるインキュベーションの後、サンプルを遠心分離し、溶血活性を、２００μｌ量の上清の４０５ｎｍでの吸光度を測定することによってヘモグロビン漏出の関数として求めた。
【０２３６】
円偏光二色性（ＣＤ）：
１０００分の１度でのＣＤスペクトルを、２５℃（熱電気ペルティエ素子によって０．１℃の精度により制御される）で、０．０１ｃｍの矩形型ＱＳ  Ｈｅｌｌｍａキュベットを使用してＡｖｉｖモデル２０２ＣＤ分光計（Ａｖｉｖ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ、Ｌａｋｅｗｏｏｄ、ＮＪ）により測定した。ポリマーサンプルを、ＰＢＳ、２０％（ｖ／ｖ）トリフルオロエタノール／水のいずれかに溶解するか、または、ＰＯＰＣ（２−オレオイル−１−パルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン）およびＰＯＰＧ（１−パルミトイル−２−オレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−ｒａｃ−（１−グリセロール））を３：１の比率および２ｍＭまでの濃度で含有するＰＢＳにおいて粉砕し、それにより、リポソームを得た。ポリマーのＣＤスペクトルを、それぞれのポリマーについての既知濃度の標準曲線を使用してＵＶによって決定されるように１００μＭの濃度で走査した。Ｎ末端がアシル化されたＳ４デルマセプチン誘導体ＮＣ１２Ｋ４Ｓ４（１−１４）（Ｍｏｒ，Ａ．他（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９（５０）：３１６３５〜４１）（例示的なＡＭＰ）のＣＤを同じ条件のもとで測定し、ＣＤ研究における基準化合物として使用した。本明細書中に示されるＣＤデータは３つの別個の記録値の平均値である。
【０２３７】
表面プラズモン共鳴アッセイ：
モデル二重層膜に対する結合を、ＢＩＡｃｏｒｅ２０００バイオセンサーシステムを使用して表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）によって研究した。細菌の原形質膜を模倣するリン脂質から構成されるリポソーム（３：１の比率でのＰＯＰＣ：ＰＯＰＧ）をセンサー表面に固定化し、ポリマー溶液を膜の上に連続して流した。時間の関数としての共鳴シグナルの曲線により、分析されたポリマーと、固定化されたリン脂質膜との間での相互作用の進行が示される。相互作用の親和性を、Ｇａｉｄｕｋｏｖ，Ｌ．他（２００３）、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、４２、１２８６６〜１２８７４に詳述されるように、得られた曲線の分析から計算した。簡単に記載すると、会合および解離の曲線（結合データ）を５つの用量（０．２１μｇ、０．４２μｇ、０．８４μｇ、１．６７μｇ、３．３５μｇ）で分析し、Ｋａａｐ（得られた結合定数）を、２段階モデルを仮定して計算した。
【０２３８】
リポ多糖結合アッセイ：
本発明のポリマーが抗細菌活性を発揮する機構を検討するために、細菌の膜に対するポリマーの標的化を調べた。より具体的には、グラム陰性細菌の膜表面に存在する負荷電リポ多糖（ＬＰＳ）に対する正荷電ポリマーの結合親和性を調べた。
【０２３９】
従って、ＬＰＳに対する本発明のポリマーの結合アッセイを、光学的バイオセンサーシステムＢＩＡｃｏｒｅ２０００（ＢＩＡｃｏｒｅ）を使用してＳＰＲ技術により行った。ＰＢＳにおける５０μＭのポリマーサンプルと、１００μｇ／ｍｌのＬＰＳとの混合物を室温で３０分間インキュベーションした。結合アッセイを、１０μｌの混合物をＬ１センサーチップに広げられたＰＯＰＣ：ＰＯＰＧ（３：１）二重層の上に１０μｌ／分の流速で２５℃で注入することによって行った。ポリマーサンプルを伴わない１００μｇ／ｍｌのＬＰＳを、膜に対するＬＰＳ結合のブランクとして注入し、５０μＭのポリマーサンプルを、ＬＰＳを伴わない膜に対するポリマー結合を明らかにするために注入した。
【０２４０】
ＤＮＡ結合アッセイ：
核酸に対する本発明のポリマーの結合を、１％アガロースゲルでのゲル電気泳動時におけるＤＮＡプラスミドの移動を遅らせるその能力を評価することによって調べた。ＤＮＡ遅延実験を、２００ナノグラムのプラスミドＤＮＡ（ｐＵＣ１９、２６８３塩基対）を増大する量の様々なポリマーと２０μｌの二回蒸留水（ＤＤＷ）の最終体積において混合することによって行った。反応混合物を室温で３０分間インキュベーションした。続いて、２μの負荷用色素（２０％のＦｉｃｏｌｌ４００、０．１ＭのＥＤＴＡ、０．２５％のブロモフェノールブルーおよび１％のドデシル硫酸ナトリウム）を加え、２０μｌ量を、臭化エチジウム（０．２５μｇ／ｍｌ）を含有するＴＡＥ緩衝液（０．０２ＭのＴｒｉｓ塩基、０．０１Ｍの氷酢酸、０．５ｍＭのＥＤＴＡ、ｐＨ＝８．５）での１％アガロースゲル電気泳動に適用した。この実験で使用されたプラスミドはＷｉｚａｒｄ（登録商標）Ｐｌｕｓ  ＳＶ  Ｍｉｎｉｐｒｅｐｓ  ＤＮＡ精製システム（Ｐｒｏｍｅｇａ）によって単離した。
【０２４１】
唾液殺菌アッセイ：
健康なヒト志願者の唾液における微生物の混合物に対する本発明のポリマーの抗菌活性を、新鮮なヒト唾液をポリマーまたはＩＢ−３６７（ともに、ｐＨ５で設定された１０ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液に１００μＭの最終濃度に溶解される）と１：１の比率で混合することによって調べた。抗細菌剤を含まない唾液溶液をコントロールとして使用した。ＩＢ−３６７は、ヒト口腔粘膜炎に関連する微生物叢に対するインビトロ活性およびインビボ活性が知られている正に荷電したプロテグリンペプチドである（Ｌｏｕｒｙ，Ｄ．他、１９９９、Ｏｒａｌ  Ｓｕｒｇ  Ｏｒａｌ  Ｍｅｄ  Ｏｒａｌ  Ｐａｔｈｏｌ  Ｏｒａｌ  Ｒａｄｉｏｌ  Ｅｎｄｏｄ、８７（５）：５４４〜５１）。溶液のそれぞれをＬＡ平板に広げ、置床された唾液サンプルを、通気することなく、３７℃で一晩インキュベーションした。コロニーを、薬物の殺菌効果を明らかにするために計数し、算定した。生存性コロニー形成ユニット（ＣＦＵ）の値を上記で記載されたように求めた。
【０２４２】
抗マラリアアッセイ：
本発明のポリマーの抗マラリア活性の研究を、本明細書中下記において表３に示されるポリマーのライブラリーの一部を、抗マラリア活性および溶血活性、ならびに、培養における哺乳動物細胞に対するそれらの毒性活性についてスクリーニングすることによって行った。
【０２４３】
寄生虫の培養：熱帯マリア原虫の様々な株を、ヒト赤血球（ＲＢＣ）を使用して、Ｋｕｔｎｅｒおよび共同研究者によって記載されるように培養した［Ｋｕｔｎｅｒ，Ｓ．、Ｂｒｅｕｅｒ，Ｗ．Ｖ．、Ｇｉｎｓｂｕｒｇ，Ｈ．、Ａｌｅｙ，Ｓ．Ｂ．およびＣａｂａｎｔｃｈｉｋ，Ｚ．Ｉ．（１９８５）、Ｊ．Ｃｅｌｌ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．、１２５、５２１〜５２７］。培養物をソルビトール法［Ｌａｍｂｒｏｓ，Ｃ．Ｊ．およびＶａｎｄｅｒｂｅｒｇ，Ｊ．Ｐ．（１９７９）、Ｊ．Ｐａｒａｓｉｔｏｌ．、６５、４１８〜４２０］によって同調させ、感染細胞をＰｅｒｃｏｌｌ−アラニン勾配遠心分離［Ｋｕｔｎｅｒ，Ｓ．、Ｂｒｅｕｅｒ，Ｗ．Ｖ．、Ｇｉｎｓｂｕｒｇ，Ｈ．、Ａｌｅｙ，Ｓ．Ｂ．およびＣａｂａｎｔｃｈｉｋ，Ｚ．Ｉ．（１９８５）、Ｊ．Ｃｅｌｌ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．、１２５、５２１〜５２７］によって培養物から濃縮した。
【０２４４】
ＩＣ５０の決定：環状期の同調培養物を、増大する濃度の試験ポリマーの存在下、１％ヘマトクリットおよび２％寄生虫血で培養した。１８時間のインキュベーションの後、寄生虫の生存性を６時間にわたる［３Ｈ］ヒポキサンチン（Ｈｘ）取り込み（最終濃度は２μＣｉ／ｍｌであった）によって求め、コントロール（ポリマー非含有）と比較した。５０％阻害濃度（ＩＣ５０）を、市販のソフトウエアセットＳｉｇｍａｐｌｏｔＴＭを使用するデータの非線形回帰近似によって求めた。
【０２４５】
ポリマーの時間依存性および段階依存性：抗マラリア薬物は、その作用を、寄生虫発達の異なる段階に対して示差的に及ぼすことが知られている。抗マラリア薬物はまた、その成長を阻害するために、寄生虫との相互作用の時間を最小限にすることを必要とする。従って、環状期の培養物を平板培地（ヒポキサンチン、１０ｍＭのＮａＨＣＯ３および７％の熱不活化ヒト血漿を含まない成長培地）において１％ヘマトクリットおよび２％寄生虫血で２４ウエルプレートに接種した。試験ポリマーを種々の濃度で直ちに加え、６時間後、２４時間後および４８時間後に除いた。ポリマーを含まない培養物を栄養型の段階に成熟させるためにそのままにし、これに化合物を６時間および２４時間にわたって与えた。ウエルあたり２μＣｉのＨｘを実験開始から３０時間後にすべての細胞に加え、細胞を２４時間後に集めた。
【０２４６】
培養における哺乳動物細胞に対するポリマーの影響：ＭＤＣＫ（イヌ腎臓に由来する細胞株）上皮細胞をコンフルエンスに成長させた（培養で約３日）。並行した培養物を種々の濃度の試験ポリマーとともに成長させた。その後、１０μｌのＡｌａｍａｒブルーを加え、蛍光を３．５時間後に測定した。陽性コントロールのために、１０μＭのシクロへキシミドを培養開始時にコントロールサンプルに加えた。
【０２４７】
実験結果
ポリマーライブラリーの調製：
本発明によるポリマーのいくつかの代表的なシリーズ（これらは実質的には、多数のリシン残基と、疎水性成分としてのω−アミノ脂肪酸残基および脂肪酸残基とから構成される）を上記の一般的手順に従って調製した。これらを下記の表３に示す。
【０２４８】
これらの例示的なポリマーはこの節では下記の式に従って示される：
2008514586.tif 000009
【０２４９】
この式において、ＮＣｉはω−アミノ脂肪酸残基（本明細書中に記載される一般式ＩにおいてＤ１．．．Ｄｎによって表される本発明による例示的な疎水性成分残基）を示し、それにより、ｉは脂肪酸残基における炭素原子の数を示す；Ｋはリシン残基（本明細書中に記載される一般式ＩにおいてＡ１．．．Ａｎとして示される本発明による例示的なアミノ酸残基）を示し、その結果、［ＮＣｉＫ］はω−アミノ脂肪酸−リシンコンジュゲート（本明細書中に記載される一般式Ｉにおいて［Ａ１−Ｚ１−Ｄ１］．．．．［Ａｎ−Ｚｎ−Ｄｎ］として示される）を示す；ｊはポリマーにおける特定のコンジュゲートの反復ユニットの数（本明細書中に記載される一般式Ｉにおけるｎに対応する）を示す；ＴおよびＧはそれぞれが独立して、水素（表示なし）、リシン残基（Ｋとして示される）、ω−アミノ脂肪酸残基（ＮＣｉとして示される）、脂肪酸残基（Ｃｉとして示される）、ω−アミノ脂肪酸−リシンコンジュゲート残基（ＮＣｉＫとして示される）、フルオレニルメチルオキシカルボニル残基（Ｆｍｏｃとして示される）、ベンジル残基（Ｂｚとして示される）、コール酸残基（Ｃｈｌとして示される）、アミン基（典型的にはアミドをＣ末端において形成し、ＮＨ２として示される）、および、フリー酸残基（Ｃ末端について、表示なし）、アルコール残基、ならびに、それらの任意の組合せのいずれかを示す（すべてが、本明細書中に記載される一般式ＩにおけるＸおよびＹに対応する）。
【０２５０】
従って、例えば、本明細書中においてＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２として示される本発明によるポリマーは、Ｘが、１２個の炭素原子を有するω−アミノ脂肪酸（１２−アミノラウリン酸）とリシンとのコンジュゲートの残基であり、ｎが６であり、Ａ１．．．Ａ６がそれぞれリシン残基であり、Ｄ１．．．Ｄ７がすべて、８個の炭素原子を有するω−アミノ脂肪酸（８−アミノカプリル酸）の残基であり、Ｚ１．．．Ｚ７およびＷ０．．．Ｗ７がすべてペプチド結合であり、かつ、Ｙがアミンである本明細書中上記に記載される一般式Ｉを有するポリマーに対応する。明確化のために、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２の化学構造を下記のスキーム２に示す：
2008514586.tif 000010
【０２５１】
最小阻害濃度の測定：
各シリーズにおけるポリマーを本明細書中上記に記載されるように様々な抗菌活性について調べた。得られた結果を下記の表３に示す：表３において、
「Ｑ」は生理学的ｐＨにおける全体的な分子電荷を表す（表３における第３欄）；
「ＡＣＮ（％）」は、ポリマーが溶出された、ポリマーの推定された疎水性に対応するＨＰＬＣ−ＲＰ勾配移動相におけるアセトニトリルのパーセントを表す（表３における第４欄）；
「ＬＣ５０」は、本明細書中上記に記載されるように測定された、ヒト赤血球の溶血の細胞膜溶解能測定実験によって得られたμＭ単位でのそれぞれの試験ポリマーの細胞溶解濃度を表す（表３における第５欄）；
「ＭＩＣ  Ｅ．ｃ．」は、抗細菌活性アッセイにおいて本明細書中上記に記載されるように測定された、大腸菌についてのμＭ単位でのそれぞれの試験ポリマーの最小阻害濃度を表す（表３における第６欄）；
「ＭＩＣ  ＥＤＴＡ  Ｅ．ｃ．」は、増強外膜透過性アッセイについて本明細書中上記に記載されるように測定された、２ｍＭのＥＤＴＡの存在下での大腸菌培養物についてのμＭ単位でのそれぞれの試験ポリマーの最小阻害濃度を表す（表３における第７欄）；
「ＭＩＣ  Ｐ．ａ．」は、抗細菌活性アッセイについて本明細書中上記に記載されるように測定された、緑膿菌についてのμＭ単位でのそれぞれの試験ポリマーの最小阻害濃度を表す（表３における第８欄）；
「ＭＩＣ  ＭＲ  Ｓ．ａ．」は、抗生物質抵抗性細菌の抗細菌活性アッセイについて本明細書中上記に記載されるように測定された、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌についてのμＭ単位でのそれぞれの試験ポリマーの最小阻害濃度を表す（表３における第９欄）；
「ＭＩＣ  Ｂ．ｃ．」は、抗細菌活性アッセイについて本明細書中上記に記載されるように測定された、バチルス・セレウスについてのμＭ単位でのそれぞれの試験ポリマーの最小阻害濃度を表す（表３における第１０欄）；および
ＮＤは「測定されず」を示す。
【０２５２】
いくつかの値が、平均からの±標準偏差により示される。
【０２５３】
データ番号８４および同８５における「Ｏｒｎ」および「Ａｒｇ」はオルニチンおよびアルギニンのアミノ酸残基をそれぞれ示す。
2008514586.tif 000011
2008514586.tif 000012
2008514586.tif 000013
2008514586.tif 000014
【０２５４】
抗菌活性に対する物理的パラメーター（電荷および疎水性）の影響：
電荷および疎水性を分子の２つの対立する物理的特徴として検討した：電荷は、極性の水分子と相互作用することによって水性媒体における化合物の溶解を容易にし、一方、疎水性は、典型的には非極性の炭化水素成分の数および長さに対応しており、溶解を妨げる。これらの物理的特徴の最適化は、一般には薬物の開発において、具体的には抗菌剤の開発において非常に重要である。なぜならば、これらの特徴は、医薬的に重要な特性（例えば、膜透過性、ならびに、生物学的系における輸送および生物学的系を横断する輸送など）に影響を及ぼすからである。
【０２５５】
従って、電荷および疎水性の性質における連続的な増大の影響を研究するために調製されたポリマーのライブラリーを、２つのグラム陰性細菌、すなわち、大腸菌（結果が本明細書中上記において表３の第６欄に示される）および緑膿菌（結果が表３の第８欄に示される）と、２つのグラム陽性細菌、すなわち、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（結果が表３の第９欄に示される）およびバチルス・セレウス（結果が表３の第１０欄に示される）とに対するその抗菌活性について測定した。
【０２５６】
正電荷における連続した増大を、リシン残基の数に関して鎖を連続的に伸張させたポリマーを調製することによって達成した。疎水性における連続した増大を、（代表的な疎水性成分としての）脂肪酸残基の数を連続して増大させ、かつ／または、それぞれの脂肪酸残基における炭素原子の数を連続して増大させたポリマーを調製することによって達成した。正電荷および疎水性の両方における連続した増大を、リシン−アミノ脂肪酸コンジュゲートの数を連続して増大させたポリマーを調製することによって達成した。
【０２５７】
表３において認められ得るように、脂肪酸残基における炭素原子の数を、８個の炭素原子を介して４から１２に増大させることによってポリマーの疎水性を増大させることは、ポリマーの抗菌活性に影響を及ぼすことが見出された。反復する疎水性成分が４−アミノ酪酸であるポリマーのシリーズ（表３におけるデータ番号１〜２４を参照のこと）を、反復する疎水性成分が８−アミノカプリル酸であるシリーズ（表３におけるデータ番号２５〜５３を参照のこと）、および、反復する疎水性成分が１２−アミノラウリン酸であるシリーズ（表３におけるデータ番号５４〜９５を参照のこと）と比較した。表３に示される結果は、反復する疎水性成分が４−アミノ酪酸であるポリマー（表３におけるデータ番号１〜１４を参照のこと）、および、反復する疎水性成分が８−アミノカプリル酸であるポリマー（表３におけるデータ番号２５〜３８を参照のこと）が一般には著しい抗菌活性を５０μＭの最大試験濃度まで示さなかったことを示した。１２−アミノラウリン酸残基をその配列に有さず、かつ、著しい抗菌活性をより低い濃度で示したポリマーは、Ｃ８Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２、Ｃ８Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２およびＣ８Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２だけであり（表３の第６欄におけるデータ番号２９〜３１を参照のこと）、これに対して、より疎水性の１２−アミノラウリン酸残基の１個または複数個を含有するポリマー（表３におけるデータ番号５８〜８３を参照のこと）は１．６μＭもの低い濃度で著しい活性を示した。
【０２５８】
ポリマーが溶出されたＨＰＬＣ移動相のアセトニトリル百分率に換算されたポリマーの疎水性の影響の評価ではさらに、この性質と、ポリマーの抗菌活性との間での相関が明らかにされる。表３の第４欄に示されるデータにおいて認められ得るように、著しいレベルの抗菌活性を試験された細菌のいずれかに対して示したポリマーのすべてが、３６％よりも高いアセトニトリル濃度で溶出され、従って、３６％よりも低いアセトニトリル濃度で溶出されたポリマーはどれもそのような活性を示さなかった。
【０２５９】
図１は、著しい微生物活性（５０μＭ未満のＭＩＣ値）を行われた４つのアッセイのいずれか１つで示したポリマーの分布を示す。図１において明瞭に認められるように、試験された細菌の１つ以上に対する抗菌活性が、３６％以上のアセトニトリル濃度で溶出されたポリマーによってだけ示され、さらには、試験された細菌のすべてに対して活性であることが見出されたポリマーは５１％以上のアセトニトリル濃度で溶出された。
【０２６０】
表３においてさらに認められ得るように、ポリマーにおけるリシン残基の数を増大させることによってポリマーの正電荷を増大させることは、ポリマーの抗菌活性にほんのわずかな影響しか及ぼさないことが見出された。従って、それぞれのシリーズにおいて＋１から＋９にまで及ぶ正味の電荷を有するポリマーを抗菌活性について調べた。表３に示される結果は、例えば、＋９の最も大きい正味の正電荷を有するポリマーのほとんど、すなわち、Ｋ（ＮＣ４Ｋ）７ＮＨ２、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ４Ｋ）７ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）７ＮＨ２、（ＮＣ１２Ｋ）８ＮＨ２（表３におけるデータ番号１４、同２４、同３８、同５２、同６４および同７１のそれぞれを参照のこと）は著しい活性を示さず、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２（表３におけるデータ番号５２を参照のこと）のみが著しい活性を示したことを示していた。
【０２６１】
下記の表４には、ポリマーの正味の正電荷の影響およびその抗菌活性に関して、これらの実験で得られた結果のまとめが示される。表４の第２行はポリマーの数を９個の値域で示し、この場合、それぞれの値域が、＋９から始まり、＋１までの正味の正電荷を表す。表４の第３行は、電荷値域で測定された活性アッセイの総数（すなわち、上記で記載された４つの細菌アッセイによって乗じられたその値域におけるポリマーの数）を示す。表４の第４行は、４つの細菌のいずれか１つに対して活性であることが見出された、これらの値域のそれぞれにおけるポリマーの数を示す。表４の第５行は、電荷値域で測定されたアッセイの総数からの活性なポリマーの百分率を示す。表４（例えば、第４行）において認められ得るように、ポリマーの正味の正電荷と、それらの抗菌活性との間での相関は、存在したとしても、ほんのわずかでしかないことが見出された。試験されたポリマーの抗菌活性に影響を及ぼすと考えられる唯一の特徴は、＋１よりも大きい正味の正電荷であることが、これらの結果から明らかである。
2008514586.tif 000015
【０２６２】
図２は、著しい微生物活性（５０μＭ未満のＭＩＣ値）を上記で述べられた４つのアッセイのいずれか１つで示した本発明によるポリマーの分布を示す。図２において明瞭に認められ得るように、抗菌活性を４つの細菌のいずれか１つに対して示したポリマーが、＋１の電荷を除いて、電荷値の全範囲にわたって散らばっており、従って、このことは、ポリマーの正味の正荷電と、その抗菌活性との間には相関がないことを明らかにしている。
【０２６３】
細菌における抗菌剤抵抗性の発達：
本発明のポリマーに対する抵抗性の考えられる発達を、本明細書中上記において実験方法の節で記載されるように、本発明による例示的なポリマーに対する細菌の多数回の暴露の後でのＭＩＣレベルを測定することによって調べた。これらの実験における試験ポリマーは、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２およびＣ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２であり、それにより、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２に対する大腸菌の抵抗性の発達を３つの古典的な抗生物質（ゲンタマイシン、テトラサイクリンおよびシプロフロキサシン）の抵抗性と比較し、また、Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２に対するメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の抵抗性の発達を２つの古典的な抗生物質（リファンピシンおよびテトラサイクリン）の抵抗性と比較した。
【０２６４】
これらの実験で得られたデータを図５ａおよび図５ｂに示す。図５ａは、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２について得られたデータを示す。図５ｂは、Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２について得られたデータを示す。
【０２６５】
図５ａにおいて明瞭に認められるように、大腸菌に対するＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２の相対的なＭＩＣ値は、最初の暴露に続く１０回の連続した継代培養世代にわたって安定したままであった。際立って対照的に、同じ期間の期間中において、基準となる抗生物質剤を用いて試験されたＭＩＣ値は実質的に増大した。このことは抗生物質抵抗性細菌の出現を反映している。従って、１０世代目において、ＭＩＣ値はテトラサイクリンおよびゲンタマイシンについては４倍増大し、シプロフロキサシンについては１６倍を超えて増大した。これらの結果は、細菌が本発明の抗菌性ポリマーにさらされることにより、抵抗性の発達がもたらされないことを明らかにしている。
【０２６６】
図５ｂにおいて明瞭に認められるように、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌に対するＣ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２の相対的なＭＩＣ値は、最初の暴露に続く１５回の連続した継代培養世代にわたって安定したままであった。際立って対照的に、同じ期間の期間中において、基準となる抗生物質剤を用いて試験されたＭＩＣ値は実質的に増大した。このことは抗生物質抵抗性細菌の出現を反映している。従って、１０世代目において、ＭＩＣ値はリファンピシンについては２３０倍を超えて増大し、テトラサイクリンについては４倍増大した。これらの結果は、細菌が本発明の抗菌性ポリマーにさらされることにより、抵抗性の発達がもたらされないことを明らかにしている。
【０２６７】
本発明のポリマーに対する暴露の後での抗菌剤抵抗性の発達を、黄色ブドウ球菌のメチシリン耐性株が本発明の例示的なポリマーにさらされた交差抵抗性実験でさらに評価した。この実験で得られた結果を本明細書中上記の表３において「ＭＩＣ  ＭＲ  Ｓ．ａ．」の欄に示す。その結果は、Ｃ１２（ＫＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２、ＦｍｏｃＫ（ＮＣ１２Ｋ）２、Ｃ１２Ｋ（ＫＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、Ｃ１２ＯｒｎＮＣ１２ＯｒｎＮＨ２、Ｃ１２ＡｒｇＮＣ１２ＡｒｇＮＨ２、Ｃ１２ＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）４ＮＨ２およびＣ１２ＫＫ（ＮＣ８Ｋ）４ＮＨ２の場合には特に、抗生物質抵抗性細菌に対する本発明のポリマーの持続する抗菌活性を明瞭に明らかにしている（表３におけるデータ番号７９、同７８、同９５、同８０、同８４、同８５、同５４、同８７、同４２および同５３のそれぞれを参照のこと）。
【０２６８】
様々な時間間隔での抗菌活性の速度論的研究：
本発明の代表的なポリマー（Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２）の殺菌活性の速度論的速度を、ＭＩＣ値の３倍および６倍に対応する濃度で、上記の方法の節で記載されるように調べた。表３に示される結果はこのポリマーの抗細菌活性を明瞭に反映している。図３に示されるように、生存細菌集団が、ＭＩＣの３倍の濃度でこのポリマーにさらされたときには６時間以内に、また、ＭＩＣの６倍の濃度でこのポリマーにさらされたときには２時間以内に、ほぼ７対数ユニット減少した。
【０２６９】
これらの顕著な結果はさらに、効率的な薬物動態学的プロフィルに関して本発明の抗菌性ポリマーの効力を明らかにしている。
【０２７０】
増強外膜透過性条件での抗菌活性：
カチオンキレーターであるＥＤＴＡのアッセイ緩衝液への添加（これは、グラム陰性細菌（例えば、大腸菌など）の外膜透過性を高めることを目的とした）の後で得られた結果が上記の表３において「ＭＩＣ  ＥＤＴＡ  Ｅ．ｃ．」と題される欄に示される。これらの結果は、ＥＤＴＡの存在下でのポリマーの活性プロフィルが、ＥＤＴＡの非存在下で得られた活性プロフィル（上記の表３において「ＭＩＣ  Ｅ．ｃ．」と題された欄に示される）とは異なることを明瞭に示す。従って、わずかな抗菌活性をＥＤＴＡの非存在下で示したか、または、抗菌活性をＥＤＴＡの非存在下で全く示さなかったポリマー、例えば、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）４ＮＨ２、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）５ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）６ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）７ＮＨ２、（ＮＣ１２Ｋ）４ＮＨ２、（ＮＣ１２Ｋ）５ＮＨ２、（ＮＣ１２Ｋ）６ＮＨ２、（ＮＣ１２Ｋ）７ＮＨ２および（ＮＣ１２Ｋ）８ＮＨ２などは、その存在下では５０倍以上より活性になった（表３におけるデータ番号３８、同４９、同５０、同５５、同６２、同６３、同６４、同６７、同６８、同６９、同７０および同７１のそれぞれを参照のこと）。ほんのわずかな抗菌活性をＥＤＴＡの非存在下で示した他のポリマー、例えば、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）４ＮＨ２、Ｃ８Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）４ＮＨ２、ＮＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２および（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２などは、その存在下ではそれぞれ１１倍〜４倍の間でより活性になった（表３におけるデータ番号６１、同２９、同４２、同５１および同６６のそれぞれを参照のこと）。
【０２７１】
これらの結果は、抗菌剤の膜透過性と、その効力との間での密接な相関をはっきりさせており、また、本発明のポリマーの抗菌活性に対する、本発明のポリマーの正電荷と疎水性特徴との間での複雑な関係および微妙なバランスをさらに明らかにしている。
【０２７２】
血漿プロテアーゼアッセイに対する感受性の結果：
酵素切断に対する本発明のポリマーの感受性を、本発明による例示的なポリマー（Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２、Ｃ１２ＫＮＣ１２ＫＮＨ２およびＣ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２）および例示的な基準ＡＭＰ（１６残基のデルマセプチンＳ４誘導体（Ｓ４１６））をヒト血漿（５０％）において様々な期間プレインキュベーションし、その後、大腸菌および黄色ブドウ球菌に対するその抗細菌活性を求めることによって評価した。統計学的データを、二連で行われた少なくとも２回の独立した実験から得た。
【０２７３】
結果を本明細書中下記において表５に示す。表５において、「ＭＩＣ（Ｅ．ｃ．）Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（μＭ）」は、大腸菌について測定されたときのＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２のμＭ単位での最小阻害濃度である；「ＭＩＣ（Ｅ．ｃ．）Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２（μＭ）」は、大腸菌について測定されたときのＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２のμＭ単位での最小阻害濃度である；「ＭＩＣ（Ｅ．ｃ．）Ｓ４１６（μＭ）」は、大腸菌について測定されたときのＳ４１６（基準ＡＭＰとして役立つ例示的なデルマセプチン）のμＭ単位での最小阻害濃度である；「ＭＩＣ  Ｓ．ａ．  Ｃ１２ＫＮＣ１２ＫＮＨ２（μＭ）」は、黄色ブドウ球菌について測定されたときのＣ１２ＫＮＣ１２ＫＮＨ２のμＭ単位での最小阻害濃度である；「ＭＩＣ（Ｓ．ａ．）Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２（μＭ）」は、黄色ブドウ球菌について測定されたときのＣ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２のμＭ単位での最小阻害濃度である。
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【０２７４】
表５に示されるように、基準ＡＭＰ（Ｓ４１６）は、ヒト血漿にさらされたとき、完全に不活性化された一方で、本発明のポリマーはその活性を維持し、従って、非常に活性ではあるが、それにもかかわらず、不安定なＡＭＰの安定性と比較して、本発明によるポリマーの優れた安定性が明瞭に明らかにされた。より具体的には、表５に示されるように、デルマセプチンＳ４１６は、ＭＩＣ値よりも１６倍以上大きい濃度（５０μＭを超える濃度）でさえも、血清酵素に対する３時間の暴露の後では測定可能なＭＩＣを示さなかった。このことは、このペプチドがおそらくは酵素によるタンパク質分解のために不活性化されたことを示している。
【０２７５】
際立って対照的に、本発明のポリマーは、酵素分解に対する長期にわたる抵抗性を示した。表５においてさらに示されるように、短いポリマー（例えば、Ｃ１２ＫＮＣ１２ＫＮＨ２およびＣ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２など）の活性が、血漿酵素に対する６時間の暴露の後では２分の１にしか低下せず、一方、より長いポリマー（例えば、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２など）は、１８時間のインキュベーションの後でさえも何らかの程度の不活性化を示さなかった。
【０２７６】
溶血アッセイ：
ヒト赤血球（ＲＢＣ）に対する本発明のポリマーの毒性作用を本明細書中上記に記載されるようにアッセイした。結果を、リン酸塩緩衝液（ＰＢＳ）における赤血球の５０％（ＬＣ５０）細胞溶解を誘導した細胞溶解濃度に関して、表３において「ＬＣ５０」と題される欄に示す。
【０２７７】
表３に示されるように、大きい抗菌活性を示したポリマー、例えば、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２、Ｃ８（ＫＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、Ｃ８Ｋ（ＫＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、ＮＣ１２Ｋ（ＫＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２、ＮＣ１２（ＫＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２、Ｃ１２ＫＫ（ＮＣ８Ｋ）４ＮＨ２およびＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２など（表３におけるデータ番号４５、同７６、同７７、同８３、同４３、同４４、同８２、同５３および同６０のそれぞれを参照のこと）は低い溶血活性を示した。表３においてさらに示されるように、そのＮ末端にコンジュゲート化された様々な脂肪酸成分と、比較的多数のリシン残基とを含むポリマーは、低い溶血活性とともに、強力な抗細菌活性を示すことが特に見出された。これらの結果は、ヒト赤血球に対する本発明のポリマーの低い毒性を明瞭に明らかにしている。
【０２７８】
円偏光二色性（ＣＤ）：
本発明による選択されたポリマーの二次構造を、本明細書中上記において実験方法の節に記載されるように、様々な媒体における円偏光二色性（ＣＤ）測定によって研究した。Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２（本発明による例示的な抗菌性ポリマー）ならびにＮＣ１２Ｋ４Ｓ４（１−１４）（例示的なデルマセプチン誘導体）のＣＤプロフィルを図４に示す。示されたＣＤデータは３つの別個の記録値の平均を示す。
【０２７９】
図４に示されるように、本発明のポリマーのＣＤスペクトルは最小値を２００ｎｍ付近に示した。これはランダム構造を示している。同じＣＤスペクトルが、リポソームの存在下および非存在下で行われたアッセイにおいて観測された。コントロールのデルマセプチンＮＣ１２Ｋ４Ｓ４（１−１４）のＣＤスペクトルは、α−へリックスの二次構造に特徴的な典型的なスペクトルを示した。類似する結果が２０％トリフルオロエタノール／水において観測された（データは示されず）。
【０２８０】
表面プラズモン共鳴アッセイ：
膜に対する本発明による例示的なポリマーの結合特性を、本明細書中上記において方法の節に記載されるように、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）測定を使用して研究した。
【０２８１】
得られたデータは、本発明によるポリマーが、１０４Ｍ−１〜１０７Ｍ−１の範囲でのＫａｐｐを伴って、細菌の原形質膜を模倣するモデル膜に対する大きい親和性結合を示すことを示した。図６は、例えば、Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２を用いて得られたデータを示し、モデル膜に対する本発明によるこの例示的なポリマーの大きい親和性結合（９．９６ｘ１０４Ｍ−１のＫａｐｐ）を明らかにしている。
【０２８２】
本発明によるさらなる例示的な抗菌性ポリマーのＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２は、さらに一層より大きい親和性結合を示した（６．３ｘ１０５Ｍ−１のＫａｐｐ、データは示されず）。
【０２８３】
これらの結果は病原性微生物の膜に対する本発明のポリマーの親和性を立証している。
【０２８４】
リポ多糖結合アッセイ：
グラム陰性細菌の膜表面に存在する負荷電リポ多糖（ＬＰＳ）に対する本発明による正荷電ポリマーの結合親和性を本明細書中上記の方法の節に記載されるように測定した。これらのアッセイで測定されたときの、本発明による７個の例示的なポリマー（ＫＮＣ８ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）２ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）３ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２、ＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２およびＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２））の、ＬＰＳとのインキュベーションの前後におけるリポソーム膜に対する最大結合レベルを図８に示す。
【０２８５】
図８において認められ得るように、膜に対するポリマーの結合親和性がポリマーの長さによって影響される。従って、例えば、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２の結合親和性はＫＮＣ８ＫＮＨ２の結合親和性よりも大きく、また、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２の結合親和性がＫＮＣ１２ＫＮＨ２の結合親和性よりも大きいことが見出された。
【０２８６】
図８においてさらに認められ得るように、ポリマーの長さと、ＬＰＳに対するその結合親和性との間における同じ相関が観測された。従って、例えば、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２およびＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２の各ポリマーはそれぞれが、ＬＰＳとのインキュベーションの後で、リポソーム膜に対する親和性の、２分の１に近い低下を示した。このことは、膜のリポソームに対するそれらの結合を妨害する、インキュベーション期間中のＬＰＳに対するポリマーの結合を示している。
【０２８７】
これらの結果は、細菌の膜に対する破壊的作用を促進させ、また、内毒素血症を発症させる危険性を低下させる、ＬＰＳとの強い相互作用を伴うポリマーの作用機構に対するさらなる裏付けを提供している。
【０２８８】
ＤＮＡ結合アッセイ：
核酸に対する本発明による例示的なポリマーの結合特性を、１％アガロースゲルでのゲル電気泳動時におけるＤＮＡプラスミドの移動を遅らせるその能力を明らかにすることによって研究した。
【０２８９】
得られた結果は、本発明によるポリマーが様々なプラスミド（例えば、ｐＵＣ１９、ｐＧＬ３ルシフェラーゼレポーターベクター（Ｐｒｏｍｅｇａ））の移動を用量依存的な様式で遅らせることを示す。本発明の３つの例示的なポリマー（Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ４Ｋ）７ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２））の非存在下および存在下でプラスミドｐＵＣ１９を用いて得られた代表的な結果を図７に示す（注：細菌培養物からのプラスミドの単離は、ゲルのＵＶ像の左端のスロットに見られるように、３つの主要なバンドおよびいくつかの微量バンドをもたらす）。明らかな用量依存的挙動が、最も短い試験ポリマー（Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２）の存在下では明白であった。用量依存的挙動は、より長い試験ポリマー（Ｋ（ＮＣ４Ｋ）７ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２））によりさらに強められた。従って、Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２（１：１のポリマー：ＤＮＡ比）の最も少ない用量では、スーパーコイル状プラスミドＤＮＡのバンドが消失し、これに対して、それ以外のバンドは不鮮明なパターンを示した。これらの結果は、本発明のポリマーの阻害作用がスーパーコイル状ＤＮＡの場合にはより大きいことを示唆する。ポリマー量を増大することにより、遅延作用がすべてのＤＮＡ種に拡大されたように、高まった作用がもたらされた。
【０２９０】
さらに、様々なポリマー−ＤＮＡ複合体が、ＤＮＡｓｅ消化酵素またはペプチダーゼ消化酵素のいずれかにさらされた後も無傷のままであったことが見出された。これらの発見は、ＤＮＡ分子に対するポリマーにより及ぼされる相互遮蔽、および、ポリマーに対するＤＮＡ分子により及ぼされる相互遮蔽によって示される本発明のポリマーとＤＮＡ分子との間での強固な結合を明らかにしている。
【０２９１】
唾液殺菌アッセイ：
ヒト唾液中の微生物に対する本発明の例示的なポリマー（Ｃ８Ｋ８）の抗菌活性を上記に記載されるように研究した。図９は、サンプルと、ビヒクル緩衝液（コントロール）、ＩＢ−３６７（既知の活性を有する抗菌剤のコントロール）およびＣ８Ｋ８とのインキュベーション時間の関数として、１ｍｌあたりのＣＦＵの対数ユニットに換算して、この研究で得られた結果を示す。結果は、コントロールの非処理群では、治療が何らない場合、唾液の微生物が持続的であり、かつ、増殖する一方で、治療された唾液微生物の成長は阻害され、しかし、増殖が３０分後に再開されることを示す；従って、本発明によるポリマーで治療された唾液微生物の成長が、回復することなく阻害される。
【０２９２】
抗マラリアアッセイ：
本発明による一群のポリマーを寄生虫成長および哺乳動物細胞に対するそれらの抗マラリア効果について調べた。得られた結果を下記の表６に示す。表６において、
「ＩＣ５０寄生虫（μＭ）」は、本明細書中上記に記載されるように測定された、マラリアを引き起こす寄生虫の成長の５０％阻害のために要求されるμＭ単位での試験ポリマーの濃度を表す（表６における第３欄）；
「ＩＣ５０ＭＤＣＫ（μＭ）」は、本明細書中上記に記載されるように測定された、ＭＤＣＫ細胞の成長の５０％阻害のために要求されるμＭ単位での試験ポリマーの濃度を表す（表６における第３欄）；および
「ＩＣ５０比」は、ＩＣ５０寄生虫に対するＩＣ５０ＭＤＣＫの比率を示し、これは、哺乳動物細胞の特異性について、寄生虫の膜に対するポリマーの特異性を示す。
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【０２９３】
表６に示されるように、ポリマーのいくつかがマラリア寄生虫に対して非常に大きい活性を示し、ＩＣ５０寄生虫（μＭ）として示される欄に示されるように、サブマイクロモル濃度範囲でのＩＣ５０を有している（上記の表６におけるデータ番号Ｄおよび同Ｅを参照のこと）。このシリーズから明らかになる構造−活性相関の結論は、鎖が長くなると、抗マラリア活性が増大する（ＩＣ５０が低下する）ことである。リシンのＮ末端におけるアルキル成分の存在は抗マラリア活性を常に増大させる（上記の表６におけるデータ番号Ｇおよび同Ａ、データ番号Ｈおよび同Ｃ、ならびに、データ番号Ｉおよび同Ｅを参照のこと）。一部のポリマーについては、アミノアルキルはさらなる活性を加え（上記の表６におけるデータ番号Ｃおよび同Ｄを参照のこと）、しかし、この成績は必ずしも常に一貫していない（上記の表６におけるデータ番号Ａおよび同Ｂ、ならびに、データ番号Ｅおよび同Ｆを参照のこと）。
【０２９４】
ＭＤＣＫ細胞に対する本発明のポリマーの影響についても類似した一致が存在する。リシンのＮ末端におけるアルキルの付加は活性の低下をもたらす（上記の表６におけるデータ番号Ｇおよび同Ａ、データ番号Ｈおよび同Ｃ、ならびに、データ番号Ｉおよび同Ｅを参照のこと）。アミノアルキル成分は通常、低下した活性をもたらし（上記の表６におけるデータ番号Ａおよび同Ｂ、ならびに、データ番号Ｃおよび同Ｄを参照のこと）、しかし、逆の作用が最も長いポリマーについて観測された（上記の表６におけるデータ番号Ｅおよび同Ｆを参照のこと）。
【０２９５】
ＩＣ５０の比率は本質的には治療比と等価である。従って、上記の表６におけるデータ番号Ｄおよび同Ｅは、本発明によれば、最も治療効率的なポリマーを示す。
【０２９６】
類似した結果が、心臓繊維芽細胞（ＣＦ）の初代培養物およびＨｅｐＧ２の形質転換細胞を用いて得られた（結果は示されず）。
【０２９７】
別のシリーズのポリマーを、構造−活性相関をポリマーの長さおよび疎水性成分残基の長さに関してさらに調べるために、抗マラリア活性について調べた。
【０２９８】
下記の表７（表７において、「ＩＣ５０（μＭ）」は、本明細書中上記に記載されるように測定された、マラリアを引き起こす寄生虫の成長を５０％阻害のために要求されるμＭ単位での試験ポリマーの濃度を表す）に示される結果（表７における第３欄）は、リシン残基のＮ末端へのカプリル酸（Ｃ８）の付加は抗マラリア効力を（６７倍まで）かなり増大させ、しかし、この増幅は、鎖の長さが増大するにつれて減少することを示している。Ｃ８をラウリン酸（Ｃ１２）で置換することにより、（２０倍までの）抗マラリア効力のさらなる増大がもたらされ、これに対して、ω−アミノラウリン酸（ＮＣ１２）によるこの末端におけるさらなる置換は効力をかなり逆戻りさせている。
【０２９９】
Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）ｎＮＨ２群における非常に活性なポリマーの中には、抗マラリア効力が、ポリマーの長さが増大するにつれて減少する（上記の表７におけるデータ番号１５〜２１を参照のこと）。逆の傾向が（Ｎ末端での）非アシル化群Ｋ（ＮＣ８Ｋ）ｎＮＨ２について観測された（下記の表７におけるデータ番号１〜７を参照のこと）。だが、それらは全体的により低い活性を示している。そのような一致した傾向はそれ以外の群については観測することができなかった。
【０３００】
このシリーズのポリマーはどれも、それらのそれぞれのＩＣ５０よりも少なくとも２倍高い濃度で感染ＲＢＣの細胞溶解を引き起こさなかった（データは示されず）。
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【０３０１】
ポリマーＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）３ＮＨ２（上記の表６におけるデータ番号Ｅを参照のこと）の抗マラリア効果を、環状期および栄養型の段階での寄生虫培養物を様々な長さの時間および異なるポリマー濃度について暴露することによって調べている。その場合、ポリマーが除かれ、４８時間後に、種々の治療のために供されたすべての培養物が、ヒポキサンチン取り込み試験を使用して寄生虫の生存性について調べられた。
【０３０２】
それぞれの治療についてのＩＣ５０がクロロキン感受性ＮＦ５４株に対してクロロキン耐性ＦＣＲ３株について計算され、その結果を図１０に示す。図１０において認められるように、環状期の段階は、阻害作用を及ぼすためにより長い時間もまた要する栄養型の段階よりもポリマーに対して感受性である。また、その効果は、４８時間でのＩＣ５０値が、より短い暴露時間を用いて観測された効果よりも低いという点で累積的であるようである。
【０３０３】
寄生虫の生存性に対する、異なる段階でのＣ１２ＫＮＣ８ＫＮＨ２（上記の表７におけるデータ番号１５を参照のこと）に対する寄生虫培養物の暴露時間の影響を図１１に示す。図１１において認められ得るように、結果は、環状期および栄養型の段階はＣ１２ＫＮＣ８ＫＮＨ２に対してほぼ同等に感受性であり、それにもかかわらず、２４時間の期間が、環状期に対する完全な阻害活性を及ぼすためには要求され、また、栄養型についてはさらに長い期間が要求されることを示している。
【０３０４】
明確にするため別個の実施態様で説明されている本発明の特定の特徴は、単一の実施態様に組み合わせて提供することもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施態様で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで提供することもできる。
【０３０５】
本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更及び変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更及び変形すべてを包含するものである。
【０３０６】
本願で挙げた刊行物、特許及び特許願はすべて、個々の刊行物、特許及び特許願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用又は確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０３０７】
【図１】大腸菌（赤色棒）、緑膿菌（黄色棒）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（青色棒）およびＢ．ｃｅｒｅｕｓ（緑色棒）に対して著しい微生物活性（５０μＭ未満のＭＩＣ値）を示したポリマーを、ポリマーが逆相ＨＰＬＣカラムで溶出された移動相におけるアセトニトリル百分率のスケールで表すことによって、本発明による例示的なポリマーの抗菌活性と疎水性との間における大きな相関を明らかにする累積棒グラフを示す。
【図２】大腸菌（赤色棒）、緑膿菌（黄色棒）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（青色棒）およびＢ．ｃｅｒｅｕｓ（緑色棒）に対して著しい微生物活性（５０μＭ未満のＭＩＣ値）を示したポリマーを、＋９から＋１の正味の正電荷を表す値域にわたって表すことによって、本発明による例示的なポリマーの抗菌活性と正味の正電荷との間における相関がないことを明らかにする累積棒グラフを示す。
【図３】ポリマーの存在下でインキュベーションされた大腸菌に対するＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の速度論的な殺菌効果を明らかにする比較プロットを示し、コロニー形成ユニット（ＣＦＵ）の計数が、指定されたインキュベーション期間の後で行われ、３７℃でのＬＢ培地における最小阻害濃度（ＭＩＣ）値（３．１μＭ）の０倍（コントロール）、３倍および６倍での用量依存的実験で比較された。
【図４】１００μＭのポリマー濃度（２ｍＭのリポソーム濃度）において指定の媒体で取得され、平均残留モル楕円率として表され、１５残基のコントロールペプチド（アシル化されたデルマセプチンＳ４誘導体）と比較される、本発明による２つの例示的なポリマー（Ｃ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２およびＣ１２（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２）の円偏光二色性スペクトルを示す（データは３回の別個の記録からの平均値を表す）。
【図５】３つの古典的な抗生物質剤（テトラサイクリン、ゲンタマイシンおよびシプロフロキサシン）に対する暴露と比較したときの、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２の亜細胞溶解濃度に対する細菌の連続暴露を１０回繰り返した後における大腸菌（図５ａ）、ならびに、２つの抗生物質剤（リファンピシンおよびテトラサイクリン）に対する暴露と比較したときの、Ｋ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２の亜細胞溶解濃度に対する細菌の連続暴露を１５回繰り返した後におけるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（図５ｂ）に対するＭＩＣレベルの進展を測定することによって、本発明による例示的なポリマーの抵抗性非誘導効果を明らかにする棒グラフを示す（相対的ＭＩＣは、前世代からのコントールウエル（抗菌剤を用いることなく培養されたウエル）から集められた細菌について得られた同時に測定されたＭＩＣに対する、所与の継代培養物について得られたＭＩＣの正規化された比率である）。
【図６】モデル膜に対する様々な用量（０．２１μｇ、０．４２μｇ、０．８４μｇ、１．６７μｇ、３．３５μｇ）のＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の膜結合特性を明らかにする表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）測定によって得られた会合および解離の曲線（結合速度）を示す（Ｋａｐｐは、２段階モデルを仮定して計算される得られた結合定数である）。
【図７】ポリマーを、２００ナノグラムのプラスミドを使用して指定のＤＮＡ／ポリマー比率（ｗ：ｗ）で室温において３０分間インキュベーションした後でのＤＮＡ遅延アッセイによって測定されたときの、Ｃ１２ＫＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ４Ｋ）７ＮＨ２およびＣ１２Ｋ（ＮＣ８Ｋ）５ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）のＤＮＡ結合特性を明らかにする、ＵＶ照射された１％アガロースゲル電気泳動の写真を示す（プラスミドｐＵＣ１９のポリマー非存在下での正常な移動が左端のレーンに示される）。
【図８】ＳＰＲによって測定されたときの、リポ多糖に対する本発明による例示的なポリマー（ＫＮＣ８ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）２ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）３ＮＨ２、Ｋ（ＮＣ８Ｋ）６ＮＨ２、ＫＮＣ１２ＫＮＨ２、Ｋ（ＮＣ１２Ｋ）２ＮＨ２およびＫ（ＮＣ１２Ｋ）３ＮＨ２として示される）の結合を明らかにする棒グラフであり、この場合、ＬＰＳとのインキュベーションの後でのリポ多糖に対するポリマーのより弱い結合により、ポリマーがＬＰＳに結合することが立証される）。
【図９】インキュベーション時間に対するＣＦＵ／ｍｌの対数ユニット数でコントロールとしてのＩＢ−３６７（既知の抗菌活性を有するペプチド）（白丸）およびビヒクル緩衝液（白三角）と比較したときの、ヒト唾液に見出される微生物叢に対するＣ８Ｋ（ＮＣ８Ｋ）７ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）（黒丸）の抗菌活性を明らかにする比較プロットを示す。
【図１０】熱帯熱マラリア原虫寄生虫の生存性（クロロキン耐性ＦＣＲ３株対クロロキン感受性ＮＦ５４株）についての段階依存的効果に対するポリマーへのマラリア原因寄生虫の暴露時間の影響を示すことによってＣ１２Ｋ（ＣＮ１２Ｋ）３ＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の抗マラリア活性を明らかにする比較プロットを示す。
【図１１】寄生虫の生存性に対する、ポリマーを用いた異なる寄生虫発達段階での治療時間の影響を示すことによってＣ１２ＫＣＮ８ＫＮＨ２（本発明による例示的なポリマー）の抗マラリア活性を明らかにする比較プロットを示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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