JP7665261B2

JP7665261B2 - 新規ｌｒｐ１結合ペプチド

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Publication number: JP7665261B2
Application number: JP2024538862A
Authority: JP
Inventors: 孝太郎坂元
Original assignee: Ichimaru Pharcos Co Ltd
Current assignee: Ichimaru Pharcos Co Ltd
Priority date: 2022-08-05
Filing date: 2023-06-29
Publication date: 2025-04-21
Anticipated expiration: 2043-06-29
Also published as: CN119630790A; WO2024029242A1; EP4541891A1; JP2025102922A; JPWO2024029242A1

Description

クロスリファレンス

本出願は、２０２２年８月５日に日本国において出願された特願２０２２－１２５２３８に基づき優先権を主張し、当該出願に記載された内容は全て、参照によりそのまま本明細書に援用される。

本発明は、ＬＲＰ１に結合するペプチド等に関する。本発明は、ＬＲＰ１への結合を介して、末梢組織と脳組織を隔てる関門組織、例えば血液脳関門（ＢＢＢ）を通過できるペプチド等に関する。詳細には特定のアミノ酸配列を有する直鎖状ペプチド又は環状ペプチド等に関する。

認知症、統合失調症、自閉スペクトラム症などの中枢神経系疾患（精神疾患）は、罹患者数が世界で１０億人にのぼるとされ、障害調整生命年の最大を占めるため、その総社会負荷は甚大である。例えば、２０３０年の米国と欧州における経済的負担額は合わせて６兆ドルとの試算がある（非特許文献１）。これらの背景から、中枢神経系疾患に対する創薬は、その成功が莫大な市場につながることが期待されるが、一方で失敗率が最も高い創薬領域であることも知られている（非特許文献１）。その原因の一つは、生体において末梢組織と脳組織を隔てる関門組織：血液脳関門、血液脳脊髄液関門、血液脊髄関門、血液クモ膜関門の存在である。この中でも特に血液脳関門（Ｂｌｏｏｄ－ＢｒａｉｎＢａｒｉｅｅｒ：ＢＢＢ）は、中枢神経系疾患に対する創薬のハードルである。血液脳関門は密着結合で連結された脳毛細血管内皮細胞の周辺をペリサイト、さらにアストロサイトが覆うことで形成される物理的な障壁であり、末梢組織と脳組織の間の物質の流入出を厳密に制御している（非特許文献２）。例えば、末梢組織から脳組織に受動拡散で移行する物質は、分子量が４００ｇ／ｍｏｌ以下であり、物性が高脂溶性であることが望ましいと知られている。このため、中枢神経系疾患に対する創薬の多くは低分子化合物で試みられているが、オフターゲット効果による副作用が懸念され、創薬標的も限られてしまう。

特に近年注目されているタンパク質－タンパク質間相互作用といった創薬標的には、従来の低分子化合物が結合できる明確なポケットが少なく、ペプチドといった中分子や抗体といった高分子の方がその制御に優れている。また、中分子や高分子は創薬標的に対する特異性が高いため、オフターゲット効果による副作用の低減も見込める。しかしながら、上述のように関門組織の存在によって、中分子や高分子は、末梢組織から脳組織に受動拡散で移行することが極めて難しいことが課題である。

これまで、中分子や高分子を末梢組織から脳組織に移行させる方法の一つとして、特定の栄養物質や必須成分を脳に移行させるために血液脳関門に発現する受容体を介したトランスサイトーシス（Ｒｅｃｅｐｔｏｒ－ｍｅｄｉａｔｅｄｔｒａｎｓｃｙｔｏｓｉｓ：ＲＭＴ）が検討されてきた。例えば、グルコースやアミノ酸を基質とするトランスポーター、インスリン、トランスフェリン、リポタンパク質の受容体などが挙げられる（非特許文献２）。ヒトのトランスフェリン受容体に結合する抗体と薬効分子をコンジュゲートし、薬効分子を中枢組織に運ぶ試みについては、既に上市薬があり、ヒト臨床試験にてＲＭＴの概念実証がなされている（非特許文献３）。

低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（Ｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙｌｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎｒｅｃｅｐｔｏｒ－ｒｅｌａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎ１：ＬＲＰ１）もＲＭＴが期待される受容体の一つである。ＬＲＰ１の血液脳関門における発現量は、ヒト－サル－マウスの間でよく相関している。また、多様な内因性リガンドと相互作用するリガンド結合ドメインであるクラスター２（ＣＬ２）とクラスター４（ＣＬ４）のアミノ酸配列は、種間で極めて高度に保存されている。そして、ＬＲＰ１結合ペプチドとして知られるＡｎｇｉｏｐｅｐ－２（ＡＮＧ２）に抗癌剤であるパクリタキセルをコンジュゲートした分子がヒト臨床試験の第二相を終了しており、ＬＲＰ１によるＲＭＴのヒトにおける安全性が実証されている（非特許文献４）。

ＬＥｒｅｓｈｅｆｓｋｙ，ＲＥｖａｎｓ，ＲＳｏｏｄ，ＤｗｉｌｌｉａｍｓｏｎＡｎｄＢ．ＡＥｎｇｌｉｓｈ．"ＶＥＮＴＵＲＩＮＧＩＮＴＯＡＮＥＷＥＲＡＯＦＣＮＳＤＲＵＧＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＴＯＩＭＰＲＯＶＥＳＵＣＣＥＳＳ"２０１５．Ｖ．ＭＰｕｌｇａｒ．ＦｒｏｎｔＮｅｕｒｏｓｃｉ．２０１９，１２：１０１９．ＲＹａｍａｍｏｔｏａｎｄＳＫａｗａｓｈｉｍａ．ＮｉｈｏｎＹａｋｕｇａｋｕＺａｓｓｈｉ．２０２２，１５７（１）：６２－７５．ＰＫｕｍｔｈｅｋａｒ，ＳｃＴａｎｇ，Ａ．ＪＢｒｅｎｎｅｒ，ＳＫｅｓａｒｉ，Ｄ．ＶＰｉｃｃｉｏｎｉ，ＣＡｎｄｅｒｓ，ＪＣａｒｒｉｌｌｏ，ＰＣｈａｌａｓａｎｉ，ＰＫａｂｏｓ，ＳＰｕｈａｌｌａ，ＫＴｋａｃｚｕｋ，Ａ．ＡＧａｒｃｉａ，Ｍ．ＳＡｈｌｕｗａｌｉａ，Ｊ．ＳＷｅｆｅｌ，ＮＬａｋｈａｎｉａｎｄＮＬｂｒａｈｍ．ＣｌｉｎＣａｎｃｅｒＲｅｓ．２０２０，２６（１２）：２７８９－２７９９．ＫＳａｋａｍｏｔｏ，ＴＳｈｉｎｏｈａｒａ，ＹＡｄａｃｈｉ，ＴＡｓａｍｉａｎｄＴＯｈｔａｋｉ．ＢｉｏｃｈｅｍＢｉｏｐｈｙｓＲｅｐ．２０１７，１２：１３５－１３９．ＦＴａｎａｋａ，ＳＤｏｈｇｕ，ＡＹａｍａｕｃｈｉ，ＪＭａｔｓｕｍｏｔｏ，ＴＭａｃｈｉｄａ，ＫＦｕｊｉｓｈｉｔａ，ＫＳｈｉｂａｔａ，ＹＳｈｉｎｏｚａｋｉ，ＫＳａｔｏ，ＹＫａｔａｏｋａａｎｄＳＫｏｉｚｕｍｉ．ＰＬｏＳＯｎｅ．２０１３，８（１）：ｅ５５１６６．ＤＷａｔａｎａｂｅ，ＳＮａｋａｇａｗａ，ＹＭｏｒｏｆｕｊｉ，ＡＴｏｔｈ，ｍｖａｓｔａｇ，ｊａｒｕｇａ，ｍｎｉｗａａｎｄｍｄｅｌｉ．ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ．２０２１，１３（９）：１４８４．ＤＰＦａｉｒｌｉｅａｎｄＡＤａｎｔａｓ．Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ２０１６，１０６（６）：８４３－８５２．ＹＨＬａｕ，ＰＡｎｄｒａｄｅ，ＹＷｕ，ａｎｄＤＲＳｐｒｉｎｇ．ＣｈｅｍＳｏｃＲｅｖ．２０１５，４４（１）９１－１０２．

本明細書に記載される発明は、ＬＲＰ１に結合する新規なペプチドを提供することを目的とする。さらに、本ペプチドと「ある分子」を組み合わせ、ＬＲＰ１によるＲＭＴを介して「ある分子」を脳組織に運ぶことで、「ある分子」を医薬品、診断薬、及び／又は研究試薬として使用するための方法を提供することを目的とする。

本発明者は、ＬＲＰ１に結合する分子を探索し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の一態様は、下記式（１）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｘ^１５（１）で表されるアミノ酸配列を有する直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩である。

ここで、式（１）中、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^５とＸ^１５は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^６は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表し、Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^５とＸ^１５は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（１）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。

上記式（１）のペプチドにおけるＸ^１からＸ^１５の各アミノ酸残基の好ましい態様は、以下の実施形態において詳細に説明するが、それぞれの好ましい実施形態は相互に独立して任意に組み合わせることができるものとする。

本発明は、さらに具体的には以下の実施形態を含む。
〔１〕
上述の式（１）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｘ^１５（１）
（式中、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^５とＸ^１５は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^６は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表し、Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^５とＸ^１５は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（１）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。）で表されるアミノ酸配列を有する直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔２〕
下記式（３）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｐｒｏ－Ｘ^１６（３）
（式中、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^５とＸ^１６は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^６は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表し、Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^５とＸ^１６は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（３）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。）で表されるアミノ酸配列を有する直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔３〕
下記式（３）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｐｒｏ－Ｘ^１６（３）
（式中、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^６とＸ^１６は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^５は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表し、Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^６とＸ^１６は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（３）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。）で表されるアミノ酸配列を有する直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔４〕
Ｘ^Ｎが、Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ又はＧｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏである、〔１〕～〔３〕のいずれか一つに記載の直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔５〕
〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、付加、及び／又は置換したアミノ酸配列を含み、ＬＲＰ１結合活性を有する直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔６〕
〔１〕～〔５〕、以下〔１４〕～〔２１〕のいずれか一つに記載のペプチドの誘導体、及び／又は修飾体。
〔７〕
前記誘導体又は修飾体が、Ｎ末端、Ｃ末端、又はアミノ酸の側鎖に直接又はリンカーを介して、アジド基、アルキン基、シクロオクチン基又はテトラジン基を有する〔６〕に記載の、ペプチドの誘導体又は修飾体。
〔８〕
〔１〕～〔７〕、以下〔１４〕～〔２１〕のいずれか一つに記載のペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含む医薬、診断薬、及び／又は試薬。
〔９〕
〔６〕に記載のペプチドの誘導体又は修飾体と、薬物とが直接又はリンカーを介して連結されている、ペプチド薬物複合体。
〔１０〕
前記薬物が、抗体、核酸、又は生理活性ペプチドである〔９〕に記載のペプチド薬物複合体。
〔１１〕
〔１〕～〔５〕、以下〔１４〕～〔２１〕のいずれか一つに記載のアミノ酸配列の中で天然アミノ酸のみで構成されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、又は前記ポリヌクレオチドと配列同一性７０％以上の塩基配列を有し、かつＬＲＰ１結合活性を有するペプチドをコードするポリヌクレオチド。
〔１２〕
〔１１〕に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
〔１３〕
〔１〕～〔５〕、以下〔１４〕～〔２１〕のいずれか一つに記載のアミノ酸配列を提示する細胞、酵母、バクテリア、ウイルス、リポソーム、又はナノ粒子。
〔１４〕
下記式（６）：
Ｘ^１－Ｘ^２－Ｘ^３－Ｘ^４－Ｘ^Ｌ－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｘ^Ｍ（６）
（Ｘ^Ｌは、Ｘ^５－Ｘ^６であり、Ｘ^Ｍは、Ｘ^１５－Ｘ^１６であり、ペプチド分子内の環状化に関与する場合、それぞれ独立にアミノ基、カルボキシ基、チオール基、アリル基、アルキニル基、アジド基、若しくはハロゲン原子を有するアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、ペプチド分子内の環状化に関与しない場合、Ｘ^５、Ｘ^６、又はＸ^１５は、それぞれ独立に任意のアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、Ｘ^１６は、任意のアミノ酸残基、それらの誘導体、又は欠失を表し、Ｘ^７は、置換基を有していてもよい炭化水素基を有するアミノ酸残基、置換基を有していてもよい芳香族炭素環基を有するアミノ酸残基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を有するアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、Ｘ^８は、正電荷を有するアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、Ｘ^１１、Ｘ^１２及びＸ^１４は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい炭化水素基を有するアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、Ｘ^１３は、置換基を有していてもよい炭化水素基を有するアミノ酸残基、負電荷を有するアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、Ｘ^９、Ｘ^１０は、それぞれ独立に任意のアミノ酸残基、又はそれらの誘導体を表し、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｘ^３、Ｘ^４は、それぞれ独立に任意のアミノ酸残基、それらの誘導体、又は欠失を表し、Ｘ^ＬとＸ^Ｍの間は直接的な又はリンカーを介した間接的な共有結合を形成することで式（６）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよく、その場合のＸ^ＬとＸ^Ｍの間の共有結合は、それらの主鎖－主鎖間、主鎖－側鎖間、側鎖－主鎖間、又は側鎖－側鎖間のいずれの結合であってもよく、Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよい。）
で表されるアミノ酸配列からなる直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔１５〕
Ｘ^５とＸ^１５のＣα炭素原子間の結合、Ｘ^６とＸ^１５のＣα炭素原子間の結合、Ｘ^５とＸ^１６のＣα炭素原子間の結合、又はＸ^６とＸ^１６のＣα炭素原子間の結合が、それぞれ独立に下記式（７）：
Ｃα^Ｌ－（ＣＨ_２）_Ａ－Ｚ－（ＣＨ_２）_Ｂ－Ｃα^Ｍ（７）
（式中、Ｌは４又は５であり、Ｍは１４又は１５であり、ＡとＢは、それぞれ独立に０～２のいずれかの整数を表し、ＡとＢの総和は、０～４のいずれかの整数であり、Ｚは、Ｓ－Ｓ、ＣＨ_２－ＣＨ_２、Ｓ－ＣＨ_２、ＣＨ_２－Ｓ、Ｏ－ＣＨ_２、ＣＨ_２－Ｏ、ＣＨ＝ＣＨ、ＮＨ－Ｃ（＝Ｏ）、Ｎ（ＣＨ_３）－Ｃ（＝Ｏ）、ＮＨ－Ｃ（＝Ｓ）、Ｎ（ＣＨ_３）－Ｃ（＝Ｓ）、Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）、Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ、Ｃ（＝Ｏ）－Ｎ（ＣＨ_３）、Ｃ（＝Ｓ）－ＮＨ、Ｃ（＝Ｓ）－Ｎ（ＣＨ_３）、Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ、ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２、Ｓ－ＣＨ_２－ＣＨ_２、ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｓ、ＣＨ_２－Ｓ－ＣＨ_２、Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２、ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ、ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２、Ｓ－ＣＨ_２－Ｓ、Ｓ－Ｃ（＝ＣＨ_２）－Ｓ、Ｓ－（Ｃ（＝Ｏ）－ＣＨ_３）－Ｓ、Ｓ－（ＣＨ_２）_２－Ｓ、Ｓ－（ＣＨ_２）_３－Ｓ、Ｓ－ＣＨ_２－Ｃ（＝Ｏ）－ＣＨ_２－Ｓ、Ｓ－ＣＨ_２－Ｃ（＝ＣＨ_２）－ＣＨ_２－Ｓ、Ｓ－（ＣＨ_２）_４－Ｓ、Ｓ－ＣＨ_２－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ_２－Ｓ、Ｓ－ＣＨ_２－Ｃ_６Ｈ_４－ＣＨ_２－Ｓ（フェニレン環へのメチレン基の結合部位は、オルト、メタ及びパラの何れであってもよい）、Ｓ－ＣＨ_２－Ｃ（＝Ｏ）－ＣＨ_２－Ｓ、又はＳ－ＣＨ_２－Ｃ（＝ＣＨ_２）－ＣＨ_２－Ｓを表す。）
で表される構造を含む〔１４〕に記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔１６〕
Ｘ^８が、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、ホモアルギニン、それらのＤ体アミノ酸、それらのＮメチル化アミノ酸、それらのαメチル化アミノ酸、又はそれらの誘導体である、請求〔１４〕又は〔１５〕に記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔１７〕
Ｘ^１２が、アラニン、Ｄ体アラニン、２－アミノイソ酪酸、２－アミノブタン酸、Ｄ体２－アミノブタン酸、イソバリン、Ｄ体イソバリン、バリン、Ｄ体バリン、イソロイシン、Ｄ体イソロイシン、ロイシン、Ｄ体ロイシン、それらのＮメチル化アミノ酸、それらのαメチル化アミノ酸、又はそれらの誘導体である、〔１４〕から〔１６〕のいずれか一つに記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔１８〕
Ｘ^１１とＸ^１４が、それぞれ独立にメチオニン、下記式（８）：

（式中、波線は主鎖のアミド結合を形成するカルボニル基又は窒素原子との付着点を表し、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^６は、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基を表し、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５は、それぞれ独立に水素原子、メチル基、又はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を表し、ｎは、０～１０のいずれかの整数を表す）；又は
下記式（９）

（式中、Ｚは、Ｃ又はＮを表し、Ｒ^６は、水素原子、又はメチル基を表し、ｎは、１～６のいずれかの整数を表す）；又は
下記式（１０）

（式中、波線は主鎖のアミド結合を形成するカルボニル基又は窒素原子との結合部位を表し、Ｚは、Ｃ又はＮを表し、Ｒ^６は、水素原子、又はメチル基を表し、ｎは、１～６のいずれかの整数を表す。）
で表されるアミノ酸残基であるか、又はそれらの誘導体である、〔１４〕～〔１７〕のいずれか一つに記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔１９〕
Ｘ^７が、下記式（８）：

（式中、波線は主鎖のアミド結合を形成するカルボニル基又は窒素原子との結合部位を表し、Ｚは、Ｃ又はＮを表し、Ｒ^６は、水素原子、又はメチル基を表し、ｎは、１～６のいずれかの整数を表す。）；又は
下記式（１１）

（式中、Ｒ^１２は、２－チエニル基、３－チエニル基、２－ピリジル基、３－ピリジル基、４－ピリジル基、２－チアゾリル基、４－チアゾリル基、２－オキサゾリル基、４－オキサゾリル基、１－ピラゾリル基、１Ｈ－イミダゾル－４－イル基、１－イミダゾリル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基、又は１，２，４－トリアゾール－１－イル基を表し、Ｒ^６は、水素原子、又はメチル基を表す）；又は
下記式（１２）

（式中、波線は主鎖のアミド結合を形成するカルボニル基又は窒素原子との付着点を表し、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１は、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、メチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ハロゲン化メチル基、又はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を表し、Ｒ^６は、水素原子、又はメチル基を表す。）；又は
下記式（１３）

（式中、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６は、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、メチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ハロゲン化メチル基、又はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を表し、Ｒ^６は、水素原子、又はメチル基を表す。）
で表されるアミノ酸残基であるか、又はそれらの誘導体である、〔１４〕から〔１８〕のいずれか一つに記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔２０〕
Ｘ^１３が、グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、Ｄ体アラニン、Ｄ体アスパラギン酸、Ｄ体グルタミン酸、Ｄ体アスパラギン、Ｄ体グルタミン、それらのＮメチル化アミノ酸、それらのαメチル化アミノ酸、又はそれらの誘導体である、〔１４〕から〔１９〕のいずれか一つに記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
〔２１〕
ペプチド分子内の環状化に関与しないＸ^ＬとＸ^Ｍが、それぞれ独立にアラニン、イソバリン、ノルバリン、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、Ｏ－メチル化－セリン、Ｏ－メチル化－ホモセリン、Ｏ－メチル化－スレオニン、Ｏ－メチル化－アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、ｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、アゼチジン－２－カルボン酸、ピペコリン酸、Ｄ体セリン、Ｄ体ホモセリン、Ｄ体スレオニン、Ｄ体アロスレオニン、Ｄ体Ｏ－メチル化－セリン、Ｄ体Ｏ－メチル化－ホモセリン、Ｄ体Ｏ－メチル化－スレオニン、Ｄ体Ｏ－メチル化－アロスレオニン、Ｄ体２，３－ジアミノプロピオン酸、Ｄ体２，４－ジアミノブタン酸、Ｄ体オルニチン、Ｄ体リジン、Ｄ体アルギニン、Ｄ体プロリン、Ｄ体ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、Ｄ体ｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、Ｄ体アゼチジン－２－カルボン酸、Ｄ体ピペコリン酸、それらのＮメチル化アミノ酸、それらのαメチル化アミノ酸、又はそれらの誘導体である、〔１４〕から〔２０〕のいずれか一つに記載の直鎖状ペプチド及び環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。

本発明によれば、本ペプチドと組み合わせる「ある分子」を、ＬＲＰ１への結合を介したＲＭＴによって脳組織に移行させ、医薬品、診断薬、及び／又は研究試薬として使用するために有用かつ新規な直鎖状ペプチド及び環状ペプチドが提供される。

図１は、ビオチン標識した本発明ペプチドの代表例である配列４５および配列４６のＬＲＰ１クラスター２（ＣＬ２）－Ｆｃキメラタンパク質、ＬＲＰ１クラスター３（ＣＬ３）－Ｆｃキメラタンパク質、ＬＲＰ１クラスター４（ＣＬ４）－Ｆｃキメラタンパク質に対する濃度依存的な結合活性を評価した結果である。実験に用いたビオチン標識ペプチドの濃度は、それぞれのタンパク質について、左から順に（１）１０００ｎＭ、（２）３３０ｎＭ、（３）１１０ｎＭ、（４）３７ｎＭ、（５）１２ｎＭ、（６）４．１ｎＭ、（７）１．４ｎＭ及び０ｎＭであり、バーに濃淡をつけて示した。図２は、本発明ペプチドのＬＲＰ１クラスター４に対する結合活性とプロテアーゼ分解に対する耐性の両方を評価するために用いたＥＬＩＳＡ法による競合結合試験の概要を示す。図中、ＳＡはストレプトアビジン、Ｂはビオチン、ＨＲＰは西洋わさびペルオキシダーゼを示す。図３は、ビオチン標識した本発明ペプチドの代表例である配列４６（５００ｎＭ）のＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する結合活性（Ｂｉｎｄｉｎｇ（％））をマウス血漿と混合直後又は２４時間後の配列２（２０００～６３ｎＭ）存在下で評価した結果である。配列２のペプチド濃度は、それぞれ、左から順に（１）２０００ｎＭ、（２）１０００ｎＭ、（３）５００ｎＭ、（４）２５０ｎＭ、（５）１３０ｎＭ、及び（６）６３ｎＭであり、バーに濃淡をつけて示した。図４は、ビオチン標識した本発明ペプチドの代表例である配列４６（５００ｎＭ）のＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する阻害活性（Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ（％））をマウス血漿と混合直後又は２４時間後の配列１～配列４４（２０００ｎＭ）存在下で評価した結果である。図５は、血液脳関門を通過する能力を評価するためのインビトロの血液脳関門モデルの概要を示す。図６は、５－ＦＡＭ（蛍光色素）標識した本発明ペプチドの代表例である配列２の血液脳関門を通過する能力をインビトロの血液脳関門モデル（ラット型及びサル型）を用いて評価した結果を示す。図７は、実施例で用いた本発明ペプチドの代表例である配列２及び配列４６の構造式を示す。図８は、本発明のペプチド修飾体ＤＢＣＯ－ＫＳ－４８７（反応前）と、６－アジド－ヘキサン酸と室温で反応させた(反応後)の溶液をＲＰ－ＨＰＬＣで分析した結果である。

次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。

（定義）
本明細書においてペプチドは、２つ以上のアミノ酸がアミド結合（ペプチド結合）で結合しているものを指し、例えば２～２０アミノ酸がアミド結合したものとすることができる。また、ペプチド標記の慣例に従って左端がＮ末端（アミノ末端）、右端がＣ末端（カルボキシ末端）である。ペプチド結合を形成するカルボニル基に隣接する１番目の炭素原子をＣα炭素と称する。

本明細書において「任意のアミノ酸残基、又はそれらの誘導体」は、その最も広い意味で用いられ、天然アミノ酸に加え、非天然構造を有する人工のアミノ酸、アミノ酸の特徴である当業界で公知の特性を有する化学的に合成された化合物、さらに官能基を有するカルボン酸も含む。非天然アミノ酸の例として、Ｄ体アミノ酸、主鎖の構造が天然型と異なるα／α－二置換アミノ酸（２－アミノイソ酪酸といったα－メチル化アミノ酸など）、Ｎ－アルキル－アミノ酸（Ｎ－メチル化アミノ酸など）、Ｎ－置換グリシン（ペプトイド）、主鎖が伸長しているアミノ酸（βホモアミノ酸やγホモアミノ酸）、側鎖の構造が天然型と異なるアミノ酸（シクロヘキシルアラニンやアリルグリシンや２－（２－ピリジル）－グリシンや３－（１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル）－アラニンなど）、側鎖の一部が置換されているアミノ酸（ノルロイシンやジアミノプロパン酸や３－（２－ピリジル）－アラニンなど）、側鎖に余分の官能基を有するアミノ酸；側鎖に余分のＣやアルキル基やメチル基を有するアミノ酸（ホモノルロイシンやγ－メチルロイシンなど）、側鎖にハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を有するアミノ酸（３－クロロ－アラニンなど）、側鎖にハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を有するカルボン酸（３－クロロプロパン酸など）、側鎖に官能基を有するカルボン酸（３－ブテン酸など）、側鎖に余分のＮやアミノ基を有するアミノ酸（β－アジドアラニンやオルニチンなど）、側鎖に余分のＯやメトキシ基を有するアミノ酸（Ｏ－メチル－セリンやＯ－メチル－スレオニンなど）、側鎖に余分のヒドロキシ基を有するアミノ酸（３－ヒドロキシ－フェニルアラニンなど）、側鎖に余分のカルボキシ基（－ＣＯＯＨ）を有するアミノ酸（３－カルボキシ－フェニルアラニンなど）、側鎖に余分のＳを有するアミノ酸（エチオニンなど）、側鎖中のカルボン酸官能基がエステルで保護されているアミノ酸（アスパラギン酸－４－メチルエステルなど）、側鎖のチオ基（－Ｓ－）が酸化されてスルフィニル基（－Ｓ（＝Ｏ）－）やスルホニル基（－Ｓ（＝Ｏ）_２－）に変換されているアミノ酸（メチオニンスルホキシド）などが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書において、「ＬＲＰ１」はマウス、ラット、イヌ、サル、ヒトなどの哺乳類のＬＲＰ１を意味する。

本明細書において、「ＬＲＰ１結合活性を有する」という場合、インビトロ試験において、本発明のペプチド又は本発明のペプチドと「ある分子」の組合せ体が、ＬＲＰ１の全長タンパク質、クラスター４などの部分タンパク質、又はそれらと他のタンパク質のキメラ体に対して濃度依存的に結合すること、などを意味する。ＬＲＰ１結合活性の有無は、非特許文献５などを参考にして、当業者が公知の方法に従って確認することができるが、これらに限定されない。

本明細書において、「関門組織」はマウス、ラット、イヌ、サル、ヒトなどの哺乳類の関門組織を意味する。

本明細書において、「関門組織を通過する」という場合、（１）インビトロの血液脳関門モデルを用いた試験において、本発明のペプチド又は本発明のペプチドと「ある分子」の組合せ体が、血管側ウェルから脳側のウェルに移行すること、（２）ＬＣ－ＭＳ／ＭＳなどを用いた薬物動態試験において、末梢から投与された本発明のペプチド又は本発明のペプチドと「ある分子」の組合せ体が、脳組織から検出されること、（３）インビボイメージングシステムなどを用いた薬物動態試験において、末梢から投与された本発明のペプチド又は本発明のペプチドと「ある分子」の組合せ体が、脳で検出されること、などを意味し、これらの効果のうちいずれか一つでも示す場合には、「関門組織を通過する」という。関門組織を通過する能力の有無は、非特許文献６及び７などを参考にして、当業者が公知の方法に従って確認することができるが、これらに限定されない。

（本発明のペプチド）
［１］本開示の１つの実施形態における直鎖状ペプチド及び環状ペプチドは、下記式（１）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｘ^１５（１）
で表されるアミノ酸配列を有する。
式（１）において、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^５とＸ^１５は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^６は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表わす。Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^５とＸ^１５は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（１）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。

上記式（１）のペプチドにおいて、Ｘ^Ｎは、Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ又はＧｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏであることが好ましい。Ｎ末端がリジンの場合、その側鎖のεアミノ基を介してある分子と結合していても良い。Ｎ末端がグリシンの場合、そのαアミノ基を介してある分子と結合していても良い。Ｘ^５とＸ^１５はシステイン又はＤ体システインであって、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、又はメチレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって分子内に１つの環状構造を形成することが好ましい。

上記式（１）のペプチドにおいてさらに好ましい実施形態としては、例えば、以下の式（２）で表されるアミノ酸配列を挙げることができる。それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、又はメチレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって分子内に１つの環状構造を有していてもよく、Ｌｙｓ１のεアミノ基を介して、ある分子と結合していても良い。

Ａｃ－Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｌｙｓ－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ－Ｘ^１４－Ｃｙｓ－ＯＨ（２）
式（２）において、Ｘ^６は、セリン、スレオニン、又は２，３－ジアミノプロピオン酸を表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、フェニルアラニン、又はトリプトファンを表し、Ｘ^９は、チロシン、メチオニン、ノルロイシン、又はアルギニンを表わし、Ｘ^１０は、メチオニン、ノルロイシン、アルギニン、又はリジンを表し、Ｘ^１４は、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、又はノルロイシンを表す。

［２］本開示の他の実施形態における直鎖状ペプチド及び環状ペプチドは、下記式（３）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｐｒｏ－Ｘ^１６（３）
で表されるアミノ酸配列を有する。
上記式（３）において、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^５とＸ^１６は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^６は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表わす。Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^５とＸ^１６は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（３）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。

上記式（３）のペプチドにおいて、Ｘ^Ｎは、Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ又はＧｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏであることが好ましい。Ｎ末端がリジンの場合、その側鎖のεアミノ基を介してある分子と結合していても良い。Ｎ末端がグリシンの場合、そのαアミノ基を介してある分子と結合していても良い。Ｘ^５とＸ^１６はシステイン又はＤ体システインであって、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、又はメチレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって分子内に１つの環状構造を形成することが好ましい。

上記式（３）のペプチドにおいてさらに好ましい実施形態としては、例えば、以下の式（４）で表されるアミノ酸配列を挙げることができる。それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、又はメチレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって分子内に１つの環状構造を有していてもよく、Ｌｙｓ１のεアミノ基を介して、ある分子と結合していても良い。

Ａｃ－Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｌｙｓ－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ－Ｘ^１４－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ－ＯＨ（４）
式（４）において、Ｘ^６は、セリン、スレオニン、又は２，３－ジアミノプロピオン酸を表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、フェニルアラニン、又はトリプトファンを表し、Ｘ^９は、チロシン、メチオニン、ノルロイシン、又はアルギニンを表わし、Ｘ^１０は、メチオニン、ノルロイシン、アルギニン、又はリジンを表し、Ｘ^１４は、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、又はノルロイシンを表す。

［３］本開示の他の１つの実施形態における直鎖状ペプチド及び環状ペプチドは、下記式（３）：
Ｘ^Ｎ－Ｘ^５－Ｘ^６－Ｘ^７－Ｘ^８－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｘ^１１－Ｘ^１２－Ｘ^１３－Ｘ^１４－Ｐｒｏ－Ｘ^１６（３）
で表されるアミノ酸配列を有する。
上記式（３）において、Ｘ^Ｎは、１～４個の任意のアミノ酸残基であり、Ｘ^６とＸ^１６は、それぞれ独立にセリン、スレオニン、システイン、Ｄ体システイン、又はプロリンを表し、Ｘ^５は、セリン、ホモセリン、スレオニン、アロスレオニン、２，３－ジアミノプロピオン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、プロリン、ｃｉｓ－４－ヒドロキシ－プロリン、又はｔｒａｎｓ－４－ヒドロキシ－プロリンを表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^８は、オルニチン、リジン、ホモリジン、アルギニン、又はホモアルギニンを表し、Ｘ^９は、メチオニン、ノルロイシン、リジン、アルギニン、チロシン、Ｏ－メチル－チロシン、フェニルアラニン、４－アミノ－フェニルアラニン、４－フルオロ－フェニルアラニン、又は４－クロロ－フェニルアラニンを表し、Ｘ^１０は、メチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、又はアルギンを表し、Ｘ^１１とＸ^１４は、それぞれ独立にメチオニン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、２－アミノヘプタン酸、又は２－アミノオクタン酸を表し、Ｘ^１２は、アラニン、Ｄ体アラニン、又は２－アミノイソ酪酸を表し、Ｘ^１３は、グリシン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、又はグルタミン酸を表し、Ｎ末端アミノ基及びＣ末端カルボキシ基は、修飾されていても欠失していてもよく、Ｘ^６とＸ^１６は環状化に関与する場合はシステイン又はＤ体システインであり、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、メチレン基、アセチルメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって式（３）のペプチドは分子内に１つの環状構造を有していてもよい。

上記式（３）のペプチドにおいて、Ｘ^Ｎは、Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ又はＧｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏであることが好ましい。Ｎ末端がリジンの場合、その側鎖のεアミノ基を介してある分子と結合していても良い。Ｎ末端がグリシンの場合、そのαアミノ基を介してある分子と結合していても良い。Ｘ^６とＸ^１６はシステイン又はＤ体システインであって、それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、又はメチレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって分子内に１つの環状構造を形成することが好ましい。

上記式（３）のペプチドにおいてさらに好ましい実施形態としては、例えば、以下の式（５）で表されるアミノ酸配列を挙げることができる。それぞれの側鎖－ＳＨ基の間で、ジスルフィド結合、又はメチレン基のリンカーを介して共有結合を形成し、それによって分子内に１つの環状構造を有していてもよく、Ｌｙｓ１のεアミノ基を介して、ある分子と結合していても良い。

Ａｃ－Ｌｙｓ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－Ｘ^５－Ｃｙｓ－Ｘ^７－Ｌｙｓ－Ｘ^９－Ｘ^１０－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ－Ｘ^１４－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ－ＯＨ（５）
式（５）において、Ｘ^５は、セリン、スレオニン、又は２，３－ジアミノプロピオン酸を表し、Ｘ^７は、ヒスチジン、チロシン、フェニルアラニン、又はトリプトファンを表し、Ｘ^９は、チロシン、メチオニン、ノルロイシン、又はアルギニンを表わし、Ｘ^１０は、メチオニン、ノルロイシン、アルギニン、又はリジンを表し、Ｘ^１４は、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、又はノルロイシンを表す。

［４］本実施形態に係るペプチドは、上記［１］～［３］で表されるアミノ酸配列において、１～数個のアミノ酸が欠失、付加、及び／又は置換された相同性を有するペプチドであっても、ＬＲＰ１に対する結合活性を有するものは包含する。本明細書において、「１～数個のアミノ酸が欠失、付加、及び／又は置換されているペプチド」という場合、それらのアミノ酸の個数は、そのペプチドがＬＲＰ１結合活性を有する限りは特に限定されないが、好ましくは１～５個、さらに好ましくは１個若しくは２個である。欠失、付加、及び／又は置換されている場所は、ペプチドの末端であっても、中間であってもよく、１ヶ所であっても２ヶ所以上であってもよい。

このような上記アミノ酸配列において１～数個のアミノ酸が欠失、付加、及び／又は置換されたアミノ酸配列として、前記アミノ酸配列と、ＢＬＡＳＴ（ＢａｓｉｃＬｏｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔＳｅａｒｃｈＴｏｏｌａｔｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（米国国立生物学情報センターの基本ローカルアラインメント検索ツール））等（例えば、デフォルトすなわち初期設定のパラメータを用いて）を用いて計算したときに、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上の同一性を有しているものが挙げられる。

また、一次構造上の相同性が低くても、立体構造が高度に類似しているペプチドやタンパク質ドメインも存在することが知られている。したがって、上記アミノ酸配列と少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上の立体構造相同性を有するペプチドであって、Ｒａｓ結合活性を有するペプチドも本実施形態に含まれる。このようなペプチド同士の立体構造の相同性は、ホモロジーモデリング法などを用いて、立体構造未知のペプチドのアミノ酸配列から、その立体構造を以下のように予測して行うことができる。例えば、本実施形態の環状ペプチド（参照ペプチド）と類似の配列を有する任意のアミノ酸配列（目的配列）が与えられたとき、目的配列と参照配列の間のアライメント（配列を並置したもの）を与える。ＦＡＳＴＡ、ＰＳＩ－ＢＬＡＳＴ、ＬＩＢＲＡなどにより算出したアライメントを用いれば、目的配列と参照配列間のアミノ酸ごとの対応関係が決まるので、この関係に基づき、参照ペプチドの３次元座標から目的配列上のアミノ酸ごとの３次元座標を作成する。３次元座標の構築では、アミノ酸残基間に構造的に不適切な隙間や衝突や歪みが生じることがあるので、エネルギー極小化計算により、これらの構造的な歪みを解消する。モデリングソフトによっては、この構造的な歪みの解消をスムーズに行うため、ペプチドの全原子に対して同時に行うのではなく、段階的に行うものもある。即ち、まずペプチドの骨格を形成するα炭素原子について行い、次いでα炭素原子を含む主鎖原子について行い、最後に側鎖原子を含むペプチド全体について行うものである。このようにして目的配列に対するアライメントが得られれば、その立体構造を予測構築することができる。立体構造相同性の指標は、最適に重ね合わせたときのＸＹＺ座標の差であるＲＭＳＤ（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅＤｅｖｉａｔｉｏｎ）などを用いて比較することができる。

本実施形態のペプチドは、ペプチドの塩も包含する。ペプチドの塩としては、生理学的に許容される塩基や酸との塩が用いられ、例えば、無機酸（塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸等）の付加塩、有機酸（ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、ｐ－ブロモフェニルスルホン酸、カルボン酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、酢酸等）の付加塩、無機塩基（水酸化アンモニウム、又はアルカリ、若しくはアルカリ土類金属水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩等）、アミノ酸の付加塩等が挙げられる。

（ペプチドの誘導体及び修飾体）
本実施形態のペプチドは、本発明の課題を解決するものである限り、その種々の誘導体、及び／又は修飾体も包含する。係る誘導体としては、ペプチドの飽和脂肪鎖が不飽和脂肪鎖に置換されているもの、ペプチドの原子の一部が放射性または非放射性の同位体原子を含む他の原子に置換されているもの、ペプチドのアミド結合がチオアミド結合（－ＮＨ－Ｃ（＝Ｓ）－）に置換されているもの、ペプチドのアミド結合がアルケン（－Ｃ＝Ｃ－）に置換されているもの、ペプチドのアミド結合がアルキル（－Ｃ－Ｃ－）に置換されているもの、ペプチドのアミド結合がヒドロキシエチレン（－Ｃ（－ＯＨ）－Ｃ－）に置換されているもの、ペプチドのアミド結合がエステル（－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－）に置換されているもの、ペプチドのアミド結合がアルケン（－Ｃ＝Ｃ－）に置換されているもの、ペプチドのアミド結合が（－Ｃ－ＮＨ－）に置換されているもの、又はペプチドのアミド結合が（－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ－）に置換されているものなどが挙げられ、係る修飾体としては、ペプチドのα位炭素が二置換されているもの、ペプチドのアミド結合がＮ－アルキル化されているもの、ペプチドの官能基の一部がハロゲン化、シアノ化、ニトロ化、オキソ化、ヒドロキシ化、アミノ化、デアミノ化、デヒドロ化、アミド化、アセチル化、メトキシ化、プレニル化、アルキル化などの修飾を受けているもの（例えば、ペプチドのアミノ基の一部がアセチル化やアルキル化やデアミノ化されているもの、ペプチドのカルボキシ基の一部がアミドやエステルになっているものなど）、ペプチドのＳがスルホキシドＳ（＝Ｏ）又はスルホンＳ（＝Ｏ）_２になっているもの、ペプチドがケミカルリンカーを介して多量体化しているもの、ペプチドがビオチン標識化されているもの、ペプチドが蛍光標識化されているもの、ペプチドが発光標識化されているもの、さらには直接的又はリンカーを介してアルキル鎖、ポリエチレングリコール、抗体、レクチン類、糖鎖、酵素、ペプチド、ペプトイド、膜透過性ペプチド、低分子化合物、核酸、又はタンパク質のユビキチン化を誘導する分子などとペプチドを融合・コンジュゲートさせたもの等が挙げられるが、これらに限定されない。

本開示のいくつかの実施形態によれば、本発明のペプチドは、そのＮ末端又はＣ末端に、アジド基を有するアミノ酸残基を含む。従って、アルキン基を有する「ある分子」は、「銅（Ｉ）触媒型アルキン－アジド環化付加（ＣｕＡＡＣ）反応」（又は「クリック」反応と略称する）により本発明のペプチドのＮ末端又はＣ末端に共有結合可能となる。本開示の他の実施形態によれば、アジド基とＮ－ヒドロキシコハク酸イミド（ＮＨＳ）エステル基を有するリンカーを、本発明ペプチドのαアミノ基又はεアミノ基と反応させることで、アジド基を導入する。従って、アルキン基を有する「ある分子」は、ＣｕＡＡＣ反応により本発明のペプチドに共有結合可能となる。本開示の他の実施形態によれば、本発明のペプチドは、そのＮ末端又はＣ末端に、アルキン基を有するアミノ酸残基を含む。それにより、アジド基を有する「ある分子」は、ＣｕＡＡＣ反応により本発明のペプチドのＮ末端又はＣ末端に共有結合可能となる。本開示の他の実施形態によれば、アルキン基とＮＨＳエステル基を有するリンカーを、本発明ペプチドのαアミノ基又はεアミノ基と反応させることで、アルキン基を導入する。従って、アジド基を有する「ある分子」は、ＣｕＡＡＣ反応により本発明のペプチドに共有結合可能となる。ＣｕＡＡＣ反応は、以下のスキーム１の通りである。

ＣｕＡＡＣ反応により、１，５－二置換－１，２，３－トリアゾールが得られる。アルキンとアジドとの間の反応は、非常に選択的であり、天然の生体分子の中にアルキン基およびアジド基は存在しない。さらに、この反応は迅速かつｐＨ非感受性である。

上記のアルキン基はシクロオクチン基に代替してもよい。本開示のいくつかの実施形態によれば、本発明のペプチドは、そのＮ末端又はＣ末端に、アジド基を有するアミノ酸残基を含む。従って、シクロオクチン基を有する「ある分子」は、「ひずみ促進型アジド-アルキンクリックケミストリー（ＳＰＡＡＣ）反応」により本発明のペプチドのＮ末端又はＣ末端に共有結合可能となる。本開示の他の実施形態によれば、アジド基とＮＨＳエステル基を有するリンカーを、本発明ペプチドのαアミノ基又はεアミノ基と反応させることで、アジド基を導入する。従って、シクロオクチン基を有する「ある分子」は、ＳＰＡＡＣ反応により本発明のペプチドに共有結合可能となる。本開示の他の実施形態によれば、本発明のペプチドは、そのＮ末端又はＣ末端に、シクロオクチン基を有するアミノ酸残基を含む。それにより、アジド基を有する「ある分子」は、ＳＰＡＡＣ反応により本発明のペプチドのＮ末端又はＣ末端に共有結合可能となる。本開示の他の実施形態によれば、シクロオクチン基とＮＨＳエステル基を有するリンカーを、本発明ペプチドのαアミノ基又はεアミノ基と反応させることで、シクロオクチン基を導入する。従って、アジド基を有する「ある分子」は、ＳＰＡＡＣ反応により本発明のペプチドに共有結合可能となる。ＳＰＡＡＣ反応は、以下のスキーム２の通りである。

或いは、特定の実施形態において、テトラジン基若しくはシクロオクテン基を有する「ある分子」は、以下のスキーム３に示すように「逆電子要請型ディールス・アルダー（ｉＥＤＤＡ）反応」により、ペプチド又はリンカーの対応するシクロオクテン基又はテトラジン基に結合される。

アジド基を有するアミノ酸残基として、Ｌ－アジドホモアラニン（ＡＨＡ）、４－アジド－Ｌ－フェニルアラニン、４－アジド－Ｄ－フェニルアラニン、３－アジド－Ｌ－アラニン、３－アジド－Ｄ－アラニン、４－アジド－Ｌ－ホモアラニン、４－アジド－Ｄ－ホモアラニン、５－アジド－Ｌ－オルニチン、５－アジド－ｄ－オルニチン、６－アジド－Ｌ－リジン、及び６－アジド－Ｄ－リジン等が挙げられる。アルキン基を有するアミノ酸残基として、例えば、Ｌ－ホモプロパギルグリシン（Ｌ－ＨＰＧ）、Ｄ－ホモプロパギルグリシン（Ｄ－ＨＰＧ）、及びβ－ホモプロパギルグリシン（β－ＨＰＧ）が挙げられる。

リンカーの遊離末端にある歪んだアルキン基は、シクロオクテン基、例えば、トランス-シクロオクテン（ＴＣＯ）基；又は、シクロオクチン基、例えば、ジベンゾシクロオクチン（ＤＢＣＯ）基、ジフルオロシクロオクチン（ＤＩＦＯ）基、ビシクロノニン（ＢＣＮ）基、及びジベンゾシクロオクチン（ＤＩＣＯ）基であり得る。或いは、リンカーの遊離末端にあるテトラジン基は、１，２，３，４－テトラジン基、１，２，３，５－テトラジン基、及び１，２，４，５－テトラジン基、並びに、それらの誘導体、例えば、６－メチルテトラジン基が挙げられるが、これらに限定されない。

本開示の好ましい実施形態において、ペプチドの誘導体及び修飾体は、Ｎ末端、Ｃ末端、又はアミノ酸の側鎖に直接又はリンカーを介して、アジド基、アルキン基又はテトラジン基を有する。このような誘導体の一例として、以下のような例が挙げられる。例えば、ペプチドのＮ末端リジンのイプシロンアミノ基に、ＤＢＣＯ－ＰＥＧ４－ＮＨＳエステル（Ｄ５９２２）又はＢＣＮ－ＰＥＧ４－ＮＨＳエステル（ＢＰ－２２８５１）を反応させると、ＰＥＧリンカーを介してＤＢＣＯ又はＢＣＮが付加したペプチド（配列番号４９及び５０）が得られる。

あるいは以下のスキーム４のように、Ｆｍｏｃ－Ｌｙｓ（εＮ_３）－ＯＨでアジド基を導入しておいたＮ末端リジンにＤＢＣＯ－ＰＥＧ５－ＤＢＣＯ（ＢＰ－２２４５０）を反応させることでもアミノ酸の側鎖にＤＢＣＯ基が導入されたペプチド（配列番号５１及び配列番号５２）を得ることができる。

さらに、以下のスキーム５では、配列番号５３で示すペプチドのＮ末端のグリシンのα－アミノ基に、Ｎ３－ＰＥＧ４－ＮＨＳ（N-Succinimidyl 15-azido-4,7,10,13-tetraoxapentadecanoate）を反応させてアジド基が導入されたペプチド（配列番号５４）を合成し、さらに、ＤＢＣＯ－ＰＥＧ５－ＤＢＣＯを用いてＮ末端にＤＢＣＯ基が導入されたペプチド（配列番号５５）を得ることができる。

（ペプチド薬物複合体）
本開示のペプチドは、コンジュゲート（複合体）であってもよい。この複合体は、本開示のペプチドと、このペプチドに結合したリンカーと、リンカーに結合した「ある分子」とを含む複合体である。この複合体は、少なくとも「ある分子」が関門組織を通過可能である複合体であることが好ましい。複合体全体として関門組織を通過可能であってもよい。

リンカーは、例えば、１～１５残基程度のアミノ酸で構成されるもの、脂肪酸で構成されるもの、ポリエチレングリコールで構成されるもの、又はそれらの誘導体などが挙げられるが、それらに限定されない。リンカーは、特定の環境や条件下で乖離・分離するようなものであってもよく、安定な構造を保つものでもよい。

本明細書に記載の「ある分子」とは、脳に送達することを希望する分子であれば、当業者の希望する何らの分子であってよい。ただし、関門組織の通過のメカニズムは、ＬＲＰ１への結合を介したＲＭＴであるため、同メカニズムで運搬できないような大きすぎる分子は好ましくない。「ある分子」の例としては、蛍光色素、低分子化合物、ペプチド、ペプトイド、核酸、糖鎖、脂質、抗体、タンパク質、酵素、リポソーム、ミセル、ナノパーティクル、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノシート、それらの放射同位元素ラベル体などが挙げられるが、それらに限定されない。好ましい実施形態では、「ある分子」とは、薬物であり、例えば、抗体、核酸、又は生理活性ペプチドであってもよい。

本開示のペプチドと「ある分子」の複合体は、融合体や移植体であってもよい。例えば、本発明ペプチドを抗体やタンパク質のＮ末端及び/又はＣ末端に融合させる、ループ領域に移植させてもよい。

上記の融合体や移植体は細胞・菌類・ウイルスなどの外部ドメインの一部として発現されていてもよく、細胞・菌類・ウイルスなどの外部ドメインにコンジュゲートされていてもよい。

本開示のペプチドと「ある分子」の複合体は、「ある分子への結合活性を有する分子」を介していてもよい。本開示のペプチドと「ある分子への結合活性を有する分子」は、コンジュゲート体、融合体、及び/又は移植体のいずれであってもよい。「ある分子」と「ある分子への結合活性を有する分子」との間の結合は、可逆的なものでも不可逆的なものでもよい。

本開示のペプチドと「ある分子」の複合体は、結晶であってもよく、結晶形が単一であっても結晶形混合物であっても本発明のペプチドに包含される。結晶は、自体公知の結晶化法を適用して、結晶化することによって製造することができる。

本開示のペプチドと「ある分子」の複合体は、薬学的に許容され得る共結晶や共結晶塩であってもよい。ここで共結晶、又は共結晶塩とは、各々が異なる物理的特性（例えば、構造、融点、融解熱、吸湿性、溶解性及び安定性等）を持つ、室温で二種、又はそれ以上の独特な固体から構成される結晶性物質を意味する。共結晶、又は共結晶塩は、自体公知の共結晶化法に従い製造することができる。

（環状ペプチドの作用効果）
後述する実施例に示される通り、本実施形態で表されるアミノ酸配列群の代表例である配列１～４６は、ＬＲＰ１結合活性を有している。そして、配列２は、インビトロ血液脳関門モデルにおいて血液側ウェルから脳側ウェルに移行するため、血液脳関門を通過する能力を有している。本実施形態で表されるアミノ酸配列群は、これらの代表例と類似のアミノ酸配列及び立体構造的特徴を有することから、それらもＬＲＰ１結合活性と血液脳関門を通過する能力を有している可能性が極めて高いと考えられる。そして、本発明のペプチドとのコンジュゲート体、融合体、移植体もＬＲＰ１結合活性と血液脳関門を通過する能力を有している可能性が極めて高いと考えられる。

後述する実施例に示される通り、本実施形態で表されるアミノ酸配列群の代表例である配列１～４６は、ＬＲＰ１結合活性を有している。これは以下のことを示している。Ｘ^５とＸ^１５のＣα炭素原子間の結合、Ｘ^６とＸ^１５のＣα炭素原子間の結合、Ｘ^５とＸ^１６のＣα炭素原子間の結合、又はＸ^６とＸ^１６のＣα炭素原子間の結合は、アミド結合、ジスルフィド結合、チオエーテル結合、Ｃ＝Ｃ結合、Ｃ－Ｃ結合、トリアゾールを介した結合、ジチオテトラフルオロベンゼンを介した結合、ジメチルフェニレン基（フェニレン環へのメチレン基の結合部位は、オルト、メタ及びパラの何れであってもよい）を介した結合などの幅広い形状の構造を受容する。

ＬＲＰ１クラスター４のアミノ酸配列は、哺乳類で高度に保存されており、本発明ペプチドの代表例である配列２はラット型とサル型のインビトロ血液脳関門モデルにおいて血液脳関門を通過する能力を示すことから、本実施形態で表されるアミノ酸配列からなるペプチド群、及びそのペプチド群と「ある分子」の複合体は、マウス、ラット、イヌ、サルなどのヒト以外の哺乳類のＬＲＰ１に対しても結合し、関門組織を通過する能力を示す可能性が極めて高いと考えられる。

（環状ペプチドの製造方法）
本実施形態のペプチドは、液相法、固相法、又は液相法と固相法を組み合わせたハイブリッド法等の化学合成法等、公知のペプチドの製造方法などによって製造することができる。

固相法には、市販の自動合成機を用いることができる。例えば、水酸基を有するレジンの水酸基と、α位アミノ基がＦｍｏｃ基といった保護基で保護された第一のアミノ酸（通常、目的とするペプチドのＣ末端アミノ酸）のカルボキシ基をエステル化反応させる。エステル化触媒としては、１－メシチレンスルホニル－３－ニトロ－１、２、４－トリアゾール（ＭＳＮＴ）、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＰＣＤＩ）等の公知の脱水縮合剤を用いることができる。次に、第一アミノ酸のα位アミノ基の保護基を脱離させるとともに、主鎖のカルボキシ基以外のすべての官能基が保護された第二のアミノ酸を加え、当該カルボキシ基を活性化させて、第一及び第二のアミノ酸を結合させる。さらに、第二のアミノ酸のα位アミノ基を脱保護し、主鎖のカルボキシ基以外のすべての官能基が保護された第三のアミノ酸を加え、当該カルボキシ基を活性化させて、第二及び第三のアミノ酸を結合させる。これを繰り返して、目的とする長さのペプチドを合成する。直鎖ペプチドをレジンから切断し、精製後、ペプチドを環状化するための官能基を脱保護し、定法にしたがって、ペプチドを環状化する。

固相合成のレジンとしては、Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄｒｅｓｉｎ、ＭＢＨＡｒｅｓｉｎ、Ｃｌ－Ｔｒｔｒｅｓｉｎ、ＳＡＳＲＩＮｒｅｓｉｎ、Ｗａｎｇｒｅｓｉｎ、Ｒｉｎｋａｍｉｄｅｒｅｓｉｎ、ＨＭＦＳｒｅｓｉｎ、Ａｍｉｎｏ－ＰＥＧＡｒｅｓｉｎ（メルク社）、ＨＭＰＡ－ＰＥＧＡｒｅｓｉｎ（メルク社）等が挙げられる。これらのレジンは、溶剤（ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、２－プロパノール、塩化メチレン等）で洗浄してから用いてもよい。α位アミノ基の保護基としては、ベンジルオキシカルボニル（Ｃｂｚ）基、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル（Ｂｏｃ）基、フルオレニルメトキシカルボニル（Ｆｍｏｃ）基、ベンジル基、アリル基、アリルオキシカルボニル（Ａｌｌｏｃ）基等が挙げられる。Ｃｂｚ基はフッ化水素酸、水素化等によって脱保護でき、Ｂｏｃ基はトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）により脱保護でき、Ｆｍｏｃ基はピペリジンによる処理で脱保護できる。α位カルボキシ基の保護は、メチルエステル、エチルエステル、ベンジルエステル、ｔｅｒｔ－ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等を用いることができる。アミノ酸のその他の官能基として、セリンやスレオニンなどのヒドロキシ基はベンジル基やｔｅｒｔ－ブチル基で保護することができ、チロシンなどのヒドロキシ基は２－ブロモベンジルオキシカルボニル基やｔｅｒｔ－ブチル基で保護できる。リジンなどの側鎖のアミノ基、グルタミン酸やアスパラギン酸などのカルボキシ基は、α位アミノ基、α位カルボキシ基と同様に保護することができる。

カルボキシ基の活性化は、縮合剤を用いて行うことができる。縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＰＣＤＩ）、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣあるいはＷＳＣ）、（１Ｈ－ベンゾトリアゾール－１－イルオキシ）トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスファート（ＢＯＰ）、１－［ビス（ジメチルアミノ）メチル］－１Ｈ－ベンゾトリアゾリウム－３－オキシドヘキサフルオロホスファート（ＨＢＴＵ）等が挙げられる。レジンからのペプチド鎖の切断は、ＴＦＡ、フッ化水素（ＨＦ）等の酸で処理することによって行うことができる。

本開示のペプチドは、一態様として環状化されていてもよい。本明細書において環状化とは、１つのペプチド内において、１アミノ酸以上離れた２つ以上のアミノ酸が直接的に、又はリンカーを介して間接的に共有結合し、分子内に１つ以上の環状構造を作ることを意味する。環状化は、非特許文献８や非特許文献９に記載の手法に則って、実施することができる。例えば、アミノ基とカルボキシ基間のアミド結合、チオール基とチオール基間のジスルフィド結合、チオール基とハロゲン基間のチオエーテル結合、チオール基とアリル基間のチオール‐エン反応によるチオエーテル結合、アリル基とアリル基間のオレフィンメタセシス反応によるＣ＝Ｃ結合（当該Ｃ＝Ｃ結合は還元反応によって、Ｃ－Ｃ結合に変換されていてもよい）、アルキニル基とアジド基間のクリック反応によるトリアゾールを介した結合、ハロゲン基を有するリンカーと二つのチオール基間のチオエーテル結合などによることができるが、これらに限定されない。環状化のための直接的な又はリンカーを介した間接的な共有結合は、主鎖－主鎖間、主鎖－側鎖間、側鎖－主鎖間、側鎖－側鎖間のいずれであってもよい。

本開示のペプチドの環状化には、例えば、（１）チオール基を有するシステイン、Ｄ体システイン、ホモシステイン、Ｄ体ホモシステインをそれぞれ独立にアミノ酸１及びアミノ酸２とし、それらのチオール基間で形成されるジスルフィド結合を用いることができる、（２）求核基であるハロゲン原子（クロロ、ブロモ、又はヨード）を有するアミノ酸（例えば３－クロロアラニン）、又はハロゲン原子（クロロ、ブロモ、又はヨード）を有するカルボン酸（例えば３－クロロプロパン酸）をアミノ酸１とし、チオール基を有するアミノ酸２との間で形成されるチオエーテル結合を用いることができる、（３）チオール基を有するアミノ酸１及びアミノ酸２、そして求核基であるハロゲン原子（クロロ、ブロモ、又はヨード）を有するリンカー（例えば１，１－ジヨードメタン、１，１－ジクロロアセトン、１，２－ジヨードエタン、１，３－ジヨードプロパン、１，４－ジヨードブタン、α，α’－ジブロモ－o－キシレン、α，α’－ジブロモ－ｍ－キシレン、α，α’－ジブロモ－ｐ－キシレン、ヘキサフルオロベンゼンなど）の間で形成されるチオエーテル結合を用いることができる、（４）アジド基を有するβアジドアラニンをアミノ酸１、アルキニル基を有する２－アミノ－５－ヘキシン酸をアミノ酸２とし、その間のクリック反応によって形成されるトリアゾールを介した共有結合を用いることができる、（５）アリル基を有するアミノ酸（例えばアリルグリシン、Ｄ体アリルグリシン、ホモアリルグリシン、Ｄ体ホモアリルグリシンなど）、又はアリル基を有するカルボン酸（例えば３－ブテン酸）をアミノ酸１とし、チオール基を有するアミノ酸２との間のチオール‐エン反応によって形成されるチオエーテル結合を用いることができる、（６）アリル基を有するアミノ酸、又はアリル基を有するカルボン酸をそれぞれ独立にアミノ酸１及びアミノ酸２とし、それらのアリル基間のオレフィンメタセシス反応によって形成されるＣ＝Ｃ結合を用いることができる、（７）オレフィンメタセシス反応によって形成されたＣ＝Ｃ結合を還元することで形成されるＣ－Ｃを用いることができる、（８）アミノ基を有するアミノ酸１（例えば２，３－ジアミノプロパン酸、２，４－ジアミノブタン酸、オルニチン、リジン、それらのＤ体アミノ酸、βアラニンなど）とカルボキシ基を有するアミノ酸２（アスパラギン酸、グルタミン酸、それらのＤ体アミノ酸など）又はＣ末端カルボキシ基の間のアミド結合を用いることができる、（９）Ｎ末端アミノ基とカルボキシ基を有するアミノ酸又はＣ末端カルボキシ基の間のアミド結合を用いることができる。アミノ酸１とアミノ酸２は、どちらがＮ末端側にきてもよい。

（環状ペプチドを含む医薬、診断薬、研究用試薬）
本開示に係る医薬組成物は、上述したアミノ酸配列からなるペプチドを有効成分として含み、ペプチドがＬＲＰ１に結合し、ＬＲＰ１のＲＭＴを介して中枢神経系組織に移行することが可能である。上記の医薬組成物の投与形態は特に限定されず、経口的投与でも非経口的投与でもよい。非経口投与としては、例えば、筋肉内注射、静脈内注射、皮下注射等の注射投与、経皮投与、経粘膜投与（経鼻、経口腔、経眼、経肺、経膣、又は経直腸投与）等が挙げられる。医薬組成物中のペプチドは、代謝及び排泄されやすい性質に鑑みて、各種の修飾を行うことができる。例えば、ペプチドにアルキル鎖、ポリエチレングリコール、又は糖鎖などを付加することで、血中滞留時間を長くする、抗原性を低下させることができる。また、ポリ乳酸・グリコール（ＰＬＧＡ）などの生体内分解性の高分子化合、多孔性ヒドロキシアパタイト、リポソーム、表面修飾リポソーム、不飽和脂肪酸で調製したエマルジョン、ナノパーティクル、マイクロ粒子、ナノスフェア等を徐放化基剤として用い、これにペプチドを内包させてもよい。経皮投与する場合、弱い電流を皮膚表面に流して角質層を透過させることもできる（イオントフォレシス法）。

上記の医薬組成物は、有効成分をそのまま用いてもよいし、薬学的に許容できる担体、賦形剤、添加剤等を加えて製剤化してもよい。剤形としては、例えば、液剤（注射剤など）、分散剤、懸濁剤、錠剤、丸剤、粉末剤、坐剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、カプセル剤、シロップ剤、トローチ剤、吸入剤、軟膏剤、点眼剤、点鼻剤、点耳剤、パップ剤等が挙げられる。これらの製剤は、速放性製剤又は徐放性製剤等の放出制御製剤（徐放性マイクロカプセルなど）であってもよい。製剤化は、例えば、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、溶解剤、溶解補助剤、着色剤、矯味矯臭剤、安定化剤、乳化剤、吸収促進剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、抗酸化剤などを適宜使用し、常法により行うことができる。製剤化に用いられる成分の例としては、精製水、食塩水、リン酸緩衝液、デキストロース、グリセロール、エタノール等の薬学的に許容される有機溶剤、動植物油、乳糖、マンニトール、ブドウ糖、ソルビトール、結晶セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、コーンスターチ、無水ケイ酸、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、コラーゲン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、水溶性デキストラン、カルボキシメチルスターチナトリウム、ぺクチン、メチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、アラビアゴム、トラガント、カゼイン、寒天、ポリエチレングリコール、ジグリセリン、グリセリン、プロピレングリコール、ワセリン、パラフィン、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸イソプロピル、高級アルコール、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミン等が挙げられるが、これらに限定されない。ペプチドが経粘膜吸収されにくい場合は、難吸収性薬物の吸収を改善する吸収促進剤として、ポリオキシエチレンラウリルエーテル類、ラウリル硫酸ナトリウム、サポニン等の界面活性剤；グリココール酸、デオキシコール酸、タウロコール酸等の胆汁酸塩；ＥＤＴＡ、サリチル酸類等のキレート剤；カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、混合ミセル等の脂肪酸類；エナミン誘導体、Ｎ－アシルコラーゲンペプチド、Ｎ－アシルアミノ酸、シクロデキストリン類、キトサン類、一酸化窒素供与体等を用いてもよい。

丸剤又は錠剤は、糖衣、胃溶性、腸溶性物質で被覆することもできる。注射剤は、注射用蒸留水、生理食塩水、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、アルコール類等を含むことができる。さらに、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、溶解剤、溶解補助剤、防腐剤等を加えることができる。必要に応じ、通常の防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤、吸着剤、湿潤剤等の添加物を適宜、適量用いることもできる。

本開示の医薬組成物は、ＬＲＰ１への結合を通じて、ある分子を中枢神経系組織に運び、ある分子が標的とする種々の疾患の治療又は予防に有効である。例えば、ある分子が抗癌剤である場合、脳腫瘍（例えば、松果体星細胞腫瘍、毛様細胞性星細胞腫、びまん性星細胞腫、退形成性星細胞腫等）や神経鞘腫などが挙げられ、ある分子が中枢神経系疾患に関わる分子を標的とする場合、精神障害（統合失調症、統合失調情動障害、統合失調症様、妄想障害など）、小児精神障害（注意欠陥障害、注意欠陥／多動性障害、行為障害、自閉症など）、神経変性障害、神経幹細胞障害、神経前駆体障害、虚血性障害、神経外傷性障害、情動障害、精神運動障害、睡眠障害（過眠症、概日リズム睡眠障害、不眠症、睡眠時異常行動、睡眠遮断など）、不安といった精神障害（急性ストレス障害、全般性不安障害、社会不安障害、パニック障害、外傷後ストレス障害、広場恐怖、強迫性障害など）、虚偽性精神障害（急性幻覚性躁病など）、衝動制御障害（強迫性賭博、間欠性爆発性障害など）、気分障害（双極Ｉ型障害、双極ＩＩ型障害、躁病、混合情動状態など）、大うつ病、慢性うつ病、季節性うつ病、精神病性うつ病、季節性うつ病、認知障害（健忘、老年認知症、ＨＩＶ関連認知症、アルツハイマー病、ハンチントン病、レビー小体型認知症、血管性認知症、薬物関連認知症、遅発性ジスキネジー、間代性筋痙攣、ジストニー、譫妄、ピック病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ＨＩＶ疾患、ジル・ドゥ・ラ・トゥレット症候群、てんかん、筋痙縮、軽度認知障害など）、精神薄弱（痙縮、ダウン症候群、脆弱Ｘ症候群など）；月経前症候群（ＰＭＳ）、月経前不快気分障害（ＰＤＤ）、産後うつ病、ニューロン損傷障害（眼損傷、眼の網膜症または黄斑変性、耳鳴、聴覚障害、脳浮腫など）、パーキンソン病、パーキンソン病様障害、偏頭痛、てんかん、アルツハイマー病、脳損傷、脳卒中、脳血管疾患（脳動脈硬化症、脳アミロイド血管症、遺伝性脳出血、脳低酸素症－虚血など）、薬物依存症（麻薬依存症、アルコール中毒、アンフェタミン依存症、コカイン嗜癖、ニコチン依存症、薬物禁断症候群など）、摂食障害（食欲不振症、過食症、気晴らし食い障害、多食症、肥満、強迫性摂食障害、氷食症など）などが挙げられるが、これらに限定されない。

本開示の医薬組成物は、上記疾患に有用な他の医薬や治療法と併用投与してもよい。例えば悪性腫瘍であれば、各種の化学療法、外科的治療、放射線療法と組み合わせてもよい。

本開示の医薬組成物を哺乳類（例えば、ヒト、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、イヌ、ウマ、サル、ブタ等）、特にヒトに投与する場合の投与量は、症状、患者の年齢、性別、体重、感受性差、投与方法、投与間隔、有効成分の種類、製剤の種類によって異なり、特に限定されないが、例えば、３０μｇ～１０００ｍｇ、１００μｇ～５００ｍｇ、１００μｇ～１００ｍｇを１回、又は数回に分けて投与することができる。

（本開示のペプチドをコードするポリヌクレオチド）
一実施形態では、本開示のペプチドをコードするポリヌクレオチドが提供される。このポリヌクレオチドは、本開示のペプチドのアミノ酸配列の中で天然アミノ酸のみで構成されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド又は当該ポリヌクレオチドと所定の配列同一性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドであり得る。塩基配列の同一性の程度は、約７０％以上、好ましくは約８０％以上、より好ましくは約９０％以上、さらにより好ましくは約９５％以上であり得る。塩基配列同一性は自体公知の方法により決定できる。例えば、塩基配列同一性（％）は、上述したアミノ酸配列同一性（％）と同様の方法により決定できる。

別の実施形態では、上記ポリヌクレオチドは、本開示のペプチドのアミノ酸配列の中で天然アミノ酸のみで構成されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの塩基配列において１以上のヌクレオチドが置換、付加、欠失及び挿入から選ばれる１以上の修飾を施された塩基配列であり得る。修飾されるヌクレオチドの数は、１以上であれば特に限定されないが、例えば１～約５０個、好ましくは１～約３０個、より好ましくは１～約１０個、さらにより好ましくは１～約５個（例、１個又は２個）であり得る。

（発現ベクター）
本開示の一実施形態に係る発現ベクターは、発現されるべき目的ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は発現されるべき目的ポリヌクレオチド、及び当該ポリヌクレオチドに機能的に連結されたプロモーターを含み得る。「プロモーターがポリヌクレオチドに機能的に連結されている」とは、プロモーターが、その制御下にあるポリヌクレオチド自体の発現又はポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドの発現を可能とするように、該遺伝子をコードするポリヌクレオチドに結合していることを意味する。

本実施形態の発現ベクターのバックボーンとしては、所定の細胞で目的の物質を産生できるものであれば特に制限されないが、例えば、プラスミドベクター、ウイルスベクターが挙げられる。発現ベクターを医薬として用いる場合、哺乳動物への投与に好適なベクターとしては、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、シンドビスウイルス、センダイウイルス等のウイルスベクターが挙げられる。

宿主細胞として原核生物細胞を用いる場合、原核生物細胞を宿主細胞として利用可能な発現ベクターが用いられ得る。このような発現ベクターは、例えば、プロモーター－オペレーター領域、開始コドン、本実施形態のポリペプチド又はその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチド、終止コドン、ターミネーター領域、複製起点等のエレメントを含み得る。細菌中で本発明のポリペプチドを発現させるためのプロモーター－オペレーター領域は、プロモーター、オペレーター及びＳｈｉｎｅ－Ｄａｌｇａｒｎｏ（ＳＤ）配列を含むものである。これらのエレメントについては、自体公知のものを用いることができる。

また、宿主細胞として真核生物細胞を用いる場合、真核生物細胞を宿主細胞として利用可能な発現ベクターが用いられ得る。この場合、使用されるプロモーターは、哺乳動物等の真核生物で機能し得るものであれば特に制限されない。ポリペプチドの発現を目的とする場合、このようなプロモーターとしては、例えば、ＳＶ４０由来初期プロモーター、サイトメガロウイルスＬＴＲ、ラウス肉腫ウイルスＬＴＲ、ＭｏＭｕＬＶ由来ＬＴＲ、アデノウイルス由来初期プロモーター等のウイルスプロモーター、並びにβ－アクチン遺伝子プロモーター、ＰＧＫ遺伝子プロモーター、トランスフェリン遺伝子プロモーター等の哺乳動物の構成タンパク質遺伝子プロモーターなどが挙げられる。ポリヌクレオチドの発現を目的とする場合、プロモーターは、ｐｏｌＩＩＩプロモーター（例、ｔＲＮＡプロモーター、Ｕ６プロモーター、Ｈ１プロモーター）であり得る。

本発明の発現ベクターはさらに、転写開始及び転写終結のための部位、及び転写領域において翻訳に必要とされ得るリボソーム結合部位、複製起点並びに選択マーカー遺伝子（例、アンピシリン、テトラサイクリン、カナマイシン、スペクチノマイシン、エリスロマイシン、クロラムフェニコール）などを含み得る。本発明の発現ベクターは、自体公知の方法により作製できる（例えば、上掲のＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇなど参照）。

（本開示のペプチドを提示する細胞、リポソーム、又はナノ粒子）
本開示の別の態様において、本開示のペプチドを提示する細胞、リポソーム、又はナノ粒子が提供される。当該細胞は、生体から所望の細胞を単離し、この細胞に本開示のペプチドを体外でコンジュゲートするか、又は本開示のペプチドを発現するベクターを細胞内に導入して細胞表面に提示させることにより作製することができる。当該リポソーム又はナノ粒子は、本開示のペプチドをコンジュゲートするか、本開示ペプチドと脂肪鎖のコンジュゲート体を調製し、脂肪鎖を介して脂質膜に挿入することでリポソーム又はナノ粒子の表面に提示させることにより作製することができる。

以下に示す実施例は、単なる例示であって、上述した実施形態と共に本発明を詳細に説明することのみを意図しており、本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の意義を逸脱することなく様々な態様に本発明を変更することができ、係る変更も本発明の範囲に含まれる。

本明細書中で用いられている略号は下記の意味を表す。
ＢＳＡ：Ｂｏｖｉｎｅｓｅｒｕｍａｌｂｕｍｉｎ
ＲＰ－ＨＰＬＣ：Ｒｅｖｅｒｓｅ－ｐｈａｓｅｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ
ＨＲＰ：Ｈｏｒｓｅｒａｄｉｓｈｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ
ＳＡ：Ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ
Ｄ－ＰＢＳ：Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓＰｈｏｓｐｈａｔｅｂｕｆｆｅｒｅｄｓａｌｉｎｅ
ＥＬＩＳＡ：Ｅｎｚｙｍｅ－ｌｉｎｋｅｄｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂｅｎｔａｓｓａｙ
Ａｃ：Ａｃｅｔｙｌ
Ｃｙｓ：Ｌ－Ｃｙｓｔｅｉｎｅ
Ｇｌｙ：Ｇｌｙｃｉｎｅ
Ａｌａ：Ｌ－Ａｌａｎｉｎｅ
Ｓｅｒ：Ｌ－Ｓｅｒｉｎｅ
Ｔｈｒ：Ｌ－Ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ
Ｐｒｏ：Ｌ－Ｐｒｏｌｉｎｅ
ｃＨｙｐ：ｃｉｓ－４－Ｈｙｄｒｏｘｙ－Ｌ－Ｐｒｏｌｉｎｅ
ｔＨｙｐ：ｔｒａｎｓ－４－Ｈｙｄｒｏｘｙ－Ｌ－Ｐｒｏｌｉｎｅ
Ｔｙｒ：Ｌ－Ｔｙｒｏｓｉｎｅ
Ｔｒｐ：Ｌ－Ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ
Ｐｈｅ：Ｌ－Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ
４ｆＦ：４―ｆｌｕｏｒｏ―Ｌ－Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ
４ｃＦ：４―ｃｈｌｏｒｏ―Ｌ－Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ
Ｈｉｓ：Ｌ－Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ
Ｌｙｓ：Ｌ－Ｌｙｓｉｎｅ
Ｏｒｎ：Ｌ－Ｏｒｎｉｔｈｉｎｅ
Ａｒｇ：Ｌ－Ａｒｇｉｎｉｎｅ
Ｖａｌ：Ｌ－Ｖａｌｉｎｅ
Ｌｅｕ：Ｌ－Ｌｅｕｃｉｎｅ
Ｉｌｅ：Ｌ－Ｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅ
Ｎｌｅ：Ｌ－Ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅ
Ａｈｅｐ：（Ｓ）－２－Ａｍｉｎｏｈｅｐｔａｎｏｎｉｃａｃｉｄ
Ａｏｃ：（Ｓ）－２－Ａｍｉｎｏｏｃｔａｎｏｎｉｃａｃｉｄ
Ａｉｂ：２－Ａｍｉｎｏｉｓｏｂｕｔｙｒｉｃａｃｉｄ
Ａｓｐ：Ｌ－Ａｓｐａｒｔｉｃａｃｉｄ
Ｇｌｕ：Ｌ－Ｇｌｕｔａｍｉｃａｃｉｄ
５－ＦＡＭ：５－Ｃａｒｂｏｘｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ
ＤＸ：Ｄ－ａｍｉｎｏａｃｉｄＸ
ｃ（ＸＹ）：ＣｙｃｌｉｚａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｍｉｎｏａｃｉｄＸｔｏａｍｉｎｏａｃｉｄＹ

（ペプチド合成）
本実施例に使用した全てのペプチドの化学合成は、株式会社スクラム（東京、日本）に委託し、９－フルオレニルメトキシカルボニル基（Ｆｍｏｃ基）をαアミノ基の保護基として用いる標準的な固相合成法を自動合成機ＳｙｒｏＩＩ（Ｂｉｏｔａｇｅ社製）で実施した。Ｃ末端に位置する側鎖保護アミノ酸－レジンを合成カラムに入れて、装置をセットした。続いて、Ｆｍｏｃ基で保護した次アミノ酸に１－［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］－１Ｈ－１，２，３－トリアゾロ［４，５－ｂ］ピリジニウム３－オキシドヘキサフルオロフォスフェート（ＨＡＴＵ）／ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）を加えて活性化し、カラムに入れて反応させた。反応終了後に洗浄し、２０％ピペリジンを用いて、Ｆｍｏｃ基を脱保護した。本工程を繰り返すことで、ペプチド鎖を伸長し、最終アミノ酸のＦｍｏｃ基を脱保護した後、装置からペプチドレジンを取り出した。ペプチドレジンに３０％ヘキサフルオロ－２－プロパノール（ＨＦＩＰ）／ジクロロメタン（ＤＣＭ）を加えて、レジンから直鎖の側鎖保護ペプチドを切り出し、エーテル沈殿によって側鎖保護ペプチドを回収した。ＳｕｎＦｉｒｅＣ１８カラム（１０×１５０ｍｍ）（Ｗａｔｅｒｓ社製）を用いたＲＰ－ＨＰＬＣによって、側鎖保護ペプチドを精製した後、凍結乾燥した。ペプチドの環状化は、非特許文献８や非特許文献９に記載の手法を参考とした。本実施例で合成したペプチドの理論分子量、実測分子量、純度、環状化タイプ、アミノ酸配列を表１及び表２に示す。また、これらの中で配列２と配列４６の構造式を図７に示す。なお、表１及び表２において、Ｄ体表記のないアミノ酸残基はＬ体を示す。

（ＥＬＩＳＡ法による結合試験の構築）
ペプチドのＬＲＰ１に対する結合活性を評価するため、ＥＬＩＳＡ法による結合試験を構築した。以下、本ＥＬＩＳＡ法を簡単に説明する。まず、ヤギ抗ヒトＩｇＧ－Ｆｃγポリクローナル抗体（カタログＮｏ．１０９－０００５－００８、ＪａｃｋｓｏｎＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ社製）をＤ－ＰＢＳを用いて、１μｇ／５０μＬ／ウェルで９６穴マキシソーププレート（カタログＮｏ．４３９４５４、Ｎｕｎｃ社製）に添加し、４℃で一晩コートした後、０．５％ＢＳＡ／Ｄ－ＰＢＳをさらに３００μＬ／ウェルで添加し、室温で３０分間ブロックした。０．１％Ｔｗｅｅｎ２０／Ｄ－ＰＢＳでプレートを洗浄後、ＬＲＰ１の組み換えタンパク質であるＬＲＰ１クラスター２－Ｆｃキメラタンパク質（カタログＮｏ．２３６８－Ｌ２－０５０、Ｒ＆Ｄｓｙｓｔｅｍ社製）、ＬＲＰ１クラスター３－Ｆｃキメラタンパク質（カタログＮｏ．４８２４８－Ｌ３－０５０、Ｒ＆Ｄｓｙｓｔｅｍ社製）、又はＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質（カタログＮｏ．５３９５－Ｌ４－０５０、Ｒ＆Ｄｓｙｓｔｅｍ社製）を０．５％ＢＳＡ／Ｄ－ＰＢＳを用いて、１００ｎｇ／５０μＬ／ウェルで添加し、室温で３０分間、コートされた抗体と反応させた。０．１％Ｔｗｅｅｎ２０／ＰＢＳでプレートを洗浄後、０．５％ＢＳＡ／Ｄ－ＰＢＳを用いて、ビオチン化ペプチドである配列４５と配列４６を任意の濃度に調製し、５０μＬ／ウェルで添加した。室温で３０分間反応後、０．１％Ｔｗｅｅｎ２０／Ｄ－ＰＢＳでプレートを洗浄した。プレートにキャプチャーされたＬＲＰ１の組み換えタンパク質に結合した配列４５と配列４６をＳＡ－ＨＲＰ（カタログＮｏ．ａｂ７４０３、アブカム社製）で検出した。ＨＲＰの定量には、ＴＭＢ－ＥＬＩＳＡＳｕｂｓｔｒａｔｅＳｏｌｕｔｉｏｎ（カタログＮｏ．３４０２８、サーモフィッシャー社製）を用いて、吸光度４５０ｎｍを測定した。

本結合試験に用いた配列４５と配列４６のＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する選択的かつペプチド濃度依存的な結合を図１に示す（ｎ＝４、±ＳＥＭ）。ＬＲＰ１の組み換えタンパク質をキャプチャーしたウェルにＢｉｏｔｉｎ化ペプチドを添加した場合に得られた吸光度から、ＬＲＰ１の組み換えタンパク質をキャプチャーしていないウェルにＢｉｏｔｉｎ化ペプチドを添加した場合に得られた吸光度を差し引き、特異的な結合活性を見積もった。この結果、配列４５と配列４６はいずれも、ＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対して、選択的かつペプチドの添加濃度依存的に結合した。ＬＲＰ１クラスター２－Ｆｃキメラタンパク質とＬＲＰ１クラスター３－Ｆｃキメラタンパク質に対する結合は、ほとんど示されないか、又は僅かであった。配列４５と配列４６の結合ＥＣ５０値は１０．５ｎＭと１１．０ｎＭと算出され、環状構造の有無に関わらず、同等の結合活性を示した。

（ＥＬＩＳＡ法による競合結合試験の構築）
配列１にアミノ酸置換を導入したペプチドのＬＲＰ１に対する結合活性及びプロテアーゼによる分解に対する耐性を配列２のそれらと比較するため、図２に示すＥＬＩＳＡ法による競合結合試験を構築した。配列２又はアミノ酸置換ペプチドをマウス血漿と混合(Plasma incubation)した直後（０時間）又は３７℃で２４時間後、血漿濃度が十分に低くなるように、さらに任意の終濃度となるように希釈して配列４６（５００ｎＭ）と混合し、上述の競合結合試験に供した。配列４６のＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する結合は、溶液中に共存する配列２又はアミノ酸置換ペプチドのＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する結合と競合するため、配列２又はアミノ酸置換ペプチドの濃度依存的に阻害される。すなわち、配列２又はアミノ酸置換ペプチドのＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する結合活性は、配列４６の結合に対する競合的な阻害活性として検出される。ＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質をキャプチャーしていないウェルに対する配列４６の結合値を阻害活性１００％、配列２やアミノ酸置換ペプチドを添加していないウェルに対する配列４６の結合値を阻害活性０％として、配列２及びアミノ酸置換ペプチドの阻害活性値を％で算出した。

（アミノ酸置換ペプチドのＬＲＰ１に対する結合活性の評価）
ＬＲＰ１クラスター４－Ｆｃキメラタンパク質に対する競合結合試験をｎ＝４（±ＳＥＭ）で検討した結果を図３に示す。血漿と培養０時間の配列２は添加濃度依存的に配列４６の結合を阻害した。５００ｎＭの配列２が添加されたウェルにおける配列４６（５００ｎＭ）の結合は平均５２．４％であり、配列２と配列４６がＬＲＰ１クラスター４に対する結合を１：１で競合していることが示された。血漿と培養２４時間の配列２も添加濃度依存的に配列４６の結合を阻害した。しかしながら、２０００ｎＭ相当の配列２が添加されたウェルにおける配列４６（５００ｎＭ）の結合は平均５０．６％であった。すなわち、２０００ｎＭ相当がウェルに添加されたにも関わらず５００ｎＭ相当の阻害活性しか示さなかったことになり、およそ７５％の配列２がマウス血漿と２４時間培養している間に分解されたことが示された。ＤＭＳＯをマウス血漿と混合した直後に同様の試験に供した結果、配列４６（５００ｎＭ）の結合は、まったく阻害されず、結合系に混入する血漿が系阻害していないことが示された。

配列１～配列４４をマウス血漿と混合した直後又は３７℃で２４時間後、血漿濃度が十分に低くなるように、さらに終濃度２０００ｎＭとなるように希釈して配列４６（５００ｎＭ）と混合し、上述の競合結合試験に供した。結果を図４に示す。配列１と配列２の阻害活性は、それぞれ７０．７％と７９．４％と見積もられた。配列６、配列７、配列９、配列１９、配列２４、配列３４、配列４３の阻害活性は、それぞれ９１．９％、８７．６％、８５．８％、７９．１％、７７．４％、８２．０％、８３．５％とであり、配列１や配列２と同等以上の阻害活性を示した。その他の配列は阻害活性が減弱する傾向にあった。
配列２と同様に多くのアミノ酸置換ペプチドも、マウス血漿との混合２４時間後は、マウス血漿との混合直後に競合試験に供した場合と比較して、一様に阻害活性が減弱したことから、マウス血漿中で分解されたことが示された。

（インビトロの血液脳関門モデルによる評価）
図５には、血液脳関門を通過する能力を評価するためのインビトロの血液脳関門モデルの概要を示す。ラット型ＢＢＢキット（カタログＮｏ．ＲＢＴ－２４Ｈ、ファーマコセル社製）とサル型ＢＢＢキット（カタログＮｏ．ＭＢＴ－２４Ｈ、ファーマコセル社製）を用いて試験を行った。これらのキットは生体内でのＢＢＢ特性（各種の受容体やトランスポーターの発現の有無やタイトジャンクションの形成能など）を保持しており、薬物の脳内移行性を見積もる評価系として幅広く利用されている（非特許文献６および７）。インサートウェルを血管側、ボトムウェルを脳側とし、インサートウェルに添加されたペプチドが内皮細胞／メンブレンフィルター／ペリサイトで構成される三層の底面を透過する量を評価した。また、ＢＢＢ機能を表すＴＥＥＲ値（経上皮電気抵抗値）を試験前後で測定し、ペプチドの添加がＢＢＢ機能に影響しないことを確認した。

ＬＲＰ１結合活性とＢＢＢ透過性が報告されているＡＮＧ２（非特許文献４）とＬ５７（非特許文献５）を比較対象として、配列２のＢＢＢ透過性を評価した結果を図６に示す。５－ＦＡＭ標識したＡＮＧ（配列４７）、５－ＦＡＭ標識したＬ５７（配列４８）、配列２をそれぞれ終濃度１０μＭ、３μＭ、１μＭとなるようにインサートウェルに添加し、３７℃で２４時間培養後、ボトムウェルの培養上清を回収した。各５－ＦＡＭ標識ペプチドを任意の濃度となるように培地で段階希釈することで検量線を作成し、回収した各培養上清中に含まれる５－ＦＡＭ標識ペプチドの濃度を算出した。インサートウェル（血管側）に添加したペプチド量（モル数）を１００％として、ボトムウェル（脳側）に移行したペプチド量（モル数）を％として算出した。配列２のＢＢＢ透過性は、上段グラフで示されるラットＢＢＢ，下段グラフで示されるサルＢＢＢに関わらず、いずれの濃度でも５－ＦＡＭ標識したＡＮＧ及びＬ５７よりも有意に高かった（ｎ＝４、±ＳＤ、＊ｐ＜０．０１、配列２に対するＤｕｎｎｅｔｔ’ｓテスト）。培養２４時間後、いずれのウェルもＴＥＥＲ値（経上皮電気抵抗値）が１５０Ω×ｃｍ^２以上であり、ＢＢＢ機能を維持していることが示された。これらの結果から、本発明のペプチドは、関門組織、特に血液脳関門を通過できることが示された。そして、本発明のペプチドの代表例である配列２のＢＢＢ透過性は既存のＡＮＧ２やＬ５７よりも優れていることが確認された。

（ペプチド修飾体ＤＢＣＯ-ＫＳ－４８７の合成と評価）
＜合成方法＞
合成は株式会社スクラム（東京、日本）に委託した。９－フルオロメトキシカルボニル基（Ｆｍｏｃ）をαアミノ基の保護基として用いる標準的な固相合成法を自動合成機ＳｙｒｕＩＩ（Ｂｉｏｔａｇｅ社製）で実施することで、まず以下の直鎖状ペプチド前駆体を合成した。

ＮＨ_２－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ（ｔＢｕ）－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ（Ｔｒｔ）－Ｔｈｒ（ｔＢｕ）－Ｔｙｒ（ｔＢｕ）－Ｌｙｓ（Ｂｏｃ）－Ｔｙｒ（ｔＢｕ）－Ｎｌｅ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ（ＯｔＢｕ）－Ｎｌｅ－Ｃｙｓ（Ｔｒｔ）－Ｔｒｔ（２－Ｃｌ）－Ｒｅｓｉｎ

次に、レジンをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に浸し、ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）を加えることでｐＨ８とした。当該ｐH８として、ＤＭＦに溶解したＮ３－ＰＥＧ４－ＮＨＳ（Ｃａｓ＃９４４２５１－２４－５、カタログ＃Ｊ６４８３４、ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製）を加えて反応させることで、Ｎ末端αアミノ基にアジド基（Ｎ３－）を導入し、以下を得た。

Ｎ３－ＰＥＧ４－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ（ｔＢｕ）－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ（Ｔｒｔ）－Ｔｈｒ（ｔＢｕ）－Ｔｙｒ（ｔＢｕ）－Ｌｙｓ（Ｂｏｃ）－Ｔｙｒ（ｔＢｕ）－Ｎｌｅ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ（ＯｔＢｕ）－Ｎｌｅ－Ｃｙｓ（Ｔｒｔ）－Ｔｒｔ（２－Ｃｌ）－Ｒｅｓｉｎ

続いて、各アミノ酸残基の側鎖の脱保護とレジンからペプチドを切り出すためにトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）／超純水（Ｗａｔｅｒ）／Ｔｈｉｏａｎｉｓｏｌｅ／１，２－エタンジチオール（ＥＤＴ）／トリイソプロピルシリルクロリド（Ｔｉｐｓ）（８３／５／５／５／２）を添加した。当該添加後、室温で２時間反応を行った。当該反応後後、レジンを濾過し、得られた濾液を冷却エーテルに加えることで沈殿させた。沈殿物を少量の超純水に溶解し、凍結乾燥することで以下を得た。

Ｎ３－ＰＥＧ４－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｔｙｒ－Ｌｙｓ－Ｔｙｒ－Ｎｌｅ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ－Ｎｌｅ－Ｃｙｓ－ＯＨ（配列番号５６）

凍結乾燥物をＤＭＳＯに溶解し、０．１ＭＮＨ_４ＣＯ_３水溶液を少量ずつ加えて室温で１～２日間攪拌しながら酸化反応させることで、Ｃｙｓ残基の側鎖間でＳ－Ｓ結合を形成させた。ＲＰ－ＨＰＬＣにて分取精製し、凍結乾燥することで以下の環状ペプチドを得た。

Ｎ３－ＰＥＧ４－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－ｃ（Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｔｙｒ－Ｌｙｓ－Ｔｙｒ－Ｎｌｅ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ－Ｎｌｅ－Ｃｙｓ）－ＯＨ（配列番号５４）

精製後の環状ペプチドとＤＢＣＯ－ＰＥＧ５－ＤＢＣＯ（Ｃａｓ＃２３６３１３０－０４－３、カタログ＃ＢＰ－２２４５０、ＢＲＯＡＤＰＨＡＲＭ社製）をそれぞれジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に溶解し、混合した後、５０ｍＭリン酸バッファーを添加した。当該添加後、常温で２時間反応した。ＲＰ－ＨＰＬＣにて分取精製し、凍結乾燥することで以下ＤＢＣＯ－ＫＳ－４８７（理論分子量２７０１．３、実測分子量２７０２．０、純度９５．０％）を得た。ここで、Ｎ末端の修飾部分（ＤＢＣＯ－ＰＥＧ５－Ｔａｚ－ＰＥＧ４）を除いた環状ペプチド部分をＫＳ－４８７と称する。

ＤＢＣＯ－ＰＥＧ５－Ｔａｚ－ＰＥＧ４－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－ｃ（Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｔｙｒ－Ｌｙｓ－Ｔｙｒ－Ｎｌｅ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｇｌｕ－Ｎｌｅ－Ｃｙｓ）－ＯＨ（配列番号５５）

＜ＤＢＣＯの反応性の確認＞
ＤＢＣＯ－ＫＳ－４８７と６－アジド－ヘキサン酸をＤＭＳＯ／ＰＢＳ（５０／５０）（ｐＨ７．５）中で適当量混合し、室温で反応させた後、ＲＰ－ＨＰＬＣでＤＢＣＯ－ＫＳ－４８７のピーク位置の移動を評価した。この結果を図８に示す。図８の反応前のグラフにはＤＢＣＯ－ＫＳ－４８７に由来するピーク（１０．２００ｍｉｎ）が示されるが、図８の反応後のグラフにはＤＢＣＯ－ＫＳ－４８７に由来するピーク（１０．２４８min）がほぼ消失した。図８の反応後のグラフに示すように、新たなピーク（７．９０４ｍｉｎ及び９．２８５min）が生まれた。図８（反応前及び反応後）に示す結果より、環状ペプチドに付加させたＤＢＣＯ基はクリック反応するための活性を保持していることが示された。

本発明に係るペプチドは、ＬＲＰ１結合活性を有しており、ＬＲＰ１にペプチドが結合することで、ＬＲＰ１のＲＭＴを介して末梢組織と脳組織を隔てる関門組織、例えば血液脳関門（ＢＢＢ）を通過できる。従って、本発明に係るペプチドは、任意の分子と組み合わせることで、任意の分子を脳組織に運ぶための手段として有用であると考えられる。

Claims

配列番号１～４６からなる群から選択される配列番号で表されるアミノ酸配列を含み、ＬＲＰ１結合活性を有する直鎖状ペプチド若しくは環状ペプチド、又はそれらの薬理学的に許容される塩。
請求項１に記載のペプチドを含む医薬、診断薬、及び／又は試薬。
請求項１に記載のアミノ酸配列の中で天然アミノ酸のみで構成されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド。
請求項３に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
請求項１に記載のアミノ酸配列を提示する細胞、酵母、バクテリア、ウイルス、リポソーム、又はナノ粒子。