JP2007500741A - 一時的処置のための短い半減期を有するｃ１インヒビター - Google Patents

Abstract

本発明は、個体の一時的処置のための医薬を調製するための、血漿由来のＣ１ＩＮＨより短い半減期を有するＣ１インヒビター（Ｃ１ＩＮＨ）の使用に関する。それは、治療的および予防的処置の両方に関する。本発明の方法は、所定の短い期間にわたって、ある治療レベルでＣ１ＩＮＨを投与することを可能にする。より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨをベースとする薬学的組成物は、一時的処置がそれだけにすぎない状況および有利である状況の両方で使用することができる。本発明による使用の利点は、投与を停止した後Ｃ１ＩＮＨのレベルが急速に低下するため、個体が、必要とされるよりも長い間Ｃ１ＩＮＨに晒されないことである。対照的に、血漿由来のＣ１ＩＮＨのレベルは、長期間にわたって高いままである。

Description

本発明は、薬学的組成物の制御されたデリバリーに関する。とりわけ、本発明は、糖タンパク質を含む薬学的組成物の制御されたデリバリーに関する。

薬学的に活性な化合物の治癒効果と活性な化合物が及ぼし得る有害な副作用との間のバランスを、治療において常に捜し求めることが充分に認識されている。この観点から、必要とされるより多くの活性な化合物を使用しないこと、必要とされるより長い期間にわたって活性な化合物を使用しないことが最大の関心事である。同時に、薬学的に活性な化合物の活性部位への効果的なデリバリーに対する挑戦、および薬学的に活性な化合物の許容される放出速度を達成することに対する挑戦がある。これらの問題は、医薬治療を開発し改良する際に我々が常に留意することである。

これらの問題に対応しようと試みる多くのアプローチが採用されている。たとえば、少なくとも効果的な量が所望の処置部位に到達することを保証するように、特に高い用量の薬学的に活性な化合物を投与することができる。この投与アプローチは、薬学的に活性な化合物が高い用量でその有害な効果を発揮し得るため、明らかに問題がある。たとえば、Horstick et al (2001) Circulation 104: 3125を参照されたい。彼らは、Ｃ１ＩＮＨが、４０ＩＵ/ｋｇで再灌流ダメージから虚血性組織を有意に保護するが、過度に高い用量（１００ＩＵ/ｋｇ以上の用量）で有害な効果を引き起こすことを記載する。

薬学的に活性な化合物を最大の有効性でデリバーする方法に対する要求が残っている。この方法は、望ましくない副作用を最小限にしつつ、最適な有効性の患者の用量要件を満たす投与を可能にするべきである。

詳細な説明

本発明は、個体の一時的処置のための医薬を調製するための、天然に存在する相当物よりより短い半減期を有するＣ１インヒビター（Ｃ１ＩＮＨ）の使用に関する。
本文脈において「天然に存在する相当物」は、典型的には血漿に由来する天然存在のＣ１ＩＮＨをいう。

本文脈において「処置」は、障害を既に罹患している個体、並びに障害に感受性がある個体または障害を予防すべき個体の処置をいう。すなわち、これは、治療的および予防的処置の両方に関する。本文脈において、「一時的処置（transient treatment）」は、所定の短い期間にわたって、ある治療レベルでＣ１ＩＮＨを投与することをいう。本文脈において「個体」は、任意の個体をいい、ヒトおよび非ヒトの両方、若い個体および老いた個体の両方、病気の個体および無症候性の個体の両方をいう。

本文脈において、半減期は、血液循環で取り込まれたＣ１ＩＮＨ総量の半分が血流から除去されるまでの時間をいう。より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨのタンパク質配列は、血漿由来のＣ１ＩＮＨのタンパク質配列と典型的に同一であるか、または実質的に同一であり、すなわち７０％以上、好ましくは８０、８５、９０または９５％以上同一である。これは、血漿由来のＣ１ＩＮＨから、改変後、独立的生産により得られてもよい。

本発明による使用の利点は、投与を停止した後、より急速にＣ１ＩＮＨのレベルが低下するため、必要とされるより長い期間にわたって、個体がＣ１ＩＮＨに晒されないことである。対照的に、血漿由来のＣ１ＩＮＨのレベルは、長期間にわたって高いままである。これは、不必要であるかもしれないし、ある健康リスクに結びつくかもしれない。高い初期投与量が、処置の成功に必要であるかまたは有利である急性患者の処置には特に、より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨの使用は、有益な効果と有害反応の優れた比につながり得る。この高い初期投与量は、投与される天然存在の相当物の少なくとも1.5倍、少なくとも２、３または４倍の投与量とすることができる。より短い半減期を有するタンパク質の使用は、所定の短い期間にわたって、あるレベルで個体を活性化合物に晒すことを可能にする。

［一時的処置］
処置を受けている個体が既に弱っているかまたは虚弱である場合、一時的処置は不可欠であるかまたは非常に望ましい。かかる場合は、個体が高齢であるかまたは非常に若い、たとえば生まれたてであるか、あるいはたとえば症状または疾患のため、または他の処置のために衰弱しているケースであり得る。

また、処置のために使用する薬剤が非常に強力であり、受け取る個体にとって過酷である場合、一時的処置は不可欠であり得る。かかる薬剤に個体を不必要に長時間晒すことは、できるだけ避けるべきである。このため、より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨは、たとえば、その効果を果たし終えた後できるだけ早く血液循環から取り除かれなければならない細胞増殖抑制剤またはアイソトープに結合させて、この細胞毒性化合物により引き起こされる有害な副作用をできるだけ回避することができる。

また、一時的処置は、非常に狭い範囲の治療有効性を示す薬剤を用いて行うときなど、医薬の投与量の正確なコントロールを必要とする症状または疾患の処置を可能にする。たとえば、幾つかの薬剤は、充分な用量および濃度が患部に確実にデリバーされるためには、血流に注入するのに多くの量が必要である。薬剤が血流中にある限り、とりわけ治療効果が達成された後に薬剤が残って存在する場合、体内の他の器官に副作用を引き起こすかもしれない。より短い半減期を有する薬剤は、より長い半減期を有する相当物よりも体から迅速に除去されるため、本発明の使用は、副作用のリスクを低減する。このことは、薬剤が有益な効果を果たし、その存在がもはや必要と考えられなくなった後に除去されることを意味する。

また、一時的処置は、高い初期投与量が必要であるか、または処置の成功に有利である急性患者に使用することができる。

［より短い半減期を有するタンパク質の作成］
より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨは、それが天然に存在するＣ１ＩＮＨであっても組換えで作成されたＣ１ＩＮＨであっても、任意の簡便な方法により調製することができる。たとえば、その炭水化物構造のインビボまたはインビトロでの改変により調製することができる。炭水化物構造に対する改変は、アンダーグリコシル化、オーバーグリコシル化につながる改変、Ｃ１ＩＮＨのアシアロ（asialio）形態につながる改変、または異なるグリコシル化パターンにつながる任意の他の改変を含む。

インビトロにおいてアンダーグリコシル化は、Ｃ１ＩＮＨの炭水化物の部分または完全な炭水化物鎖の欠失という結果に至る。改変は、Ｎ−またはＯ−連結の炭水化物鎖の両方であってもよいし、一つのタイプの鎖のみであってもよい。改変は、すべての鎖であってもよいし、鎖の幾つかだけであってもよい。オーバーグリコシル化は、たとえば、余分の炭水化物の部分または完全な炭水化物鎖をＣ１ＩＮＨ分子に追加するという結果に至る。Ｃ１ＩＮＨのアシアロ（asialo）形態は、典型的にはシアル酸基を取り除くことにより得られる。血液中の糖タンパク質の半減期は、Ｎ−連結およびＯ−連結の炭水化物グループの組成および構造に大きく依存することは周知である。一般に、糖タンパク質の最大の半減期には、そのＮ−およびＯ−連結の炭水化物グループが末端シアル酸を有していることが必要である。この末端シアル酸が存在しないと、その糖タンパク質は、ガラクトース残基の露出のため、血液から急速に除去される。糖タンパク質の炭水化物の部分に末端ガラクトース残基が存在すると、肝臓においてアシアロ糖タンパク質レセプターによる血漿クリアランスが結果として増大することは充分に確立されている。シアル酸は、幾つかの方法で取り除くことができる。たとえば、化学的または酵素的に、たとえばシアリダーゼでの処理により取り除くことができる。

インビボにおいてＣ１ＩＮＨの炭水化物鎖の改変は、組換え作成システムを用いることにより導入することができる。原核生物および真核生物の細胞培養は、たとえば酵母細胞、真菌細胞、昆虫細胞および哺乳類細胞などを使用することができる。たとえば、ＣＯＳ細胞およびＣＨＯ細胞は、適切な哺乳類の作成システムである。哺乳類細胞の培養システムは、シアル酸付加された炭水化物グループを備えた糖タンパク質を作成する能力を有するが、最適な、天然の、または完全なグリコシル化は、しばしば達成するのが難しいため、組換えで作成された糖タンパク質は、天然の相当物よりも一般に様々なグリコシル化パターンを有する。また、かかる糖タンパク質は、トランスジェニック動物、好ましくは非ヒト動物、たとえばトランスジェニックウサギ、ウシ、マウス、ラット、ヤギおよびヒツジで調製することができる。当業者であれば、どのトランスジェニック動物が作成のために最適に使用されるかは、作成される特定の糖タンパク質および作成すべき量に依存することが理解できるでしょう。

タンパク質の炭水化物鎖の構造に対する様々なタイプの改変、たとえば、様々なグリコシル化、アンダーグリコシル化またはオーバーグリコシル化は、別々または一緒に、同時または連続的に導入してもよく、あるタイプは分子のある部分に導入されるが、別のタイプは分子の別の部分に導入されてもよい。改変の好ましい組合せは、タンパク質のガラクトース、Ｎ−アセチルガラクトサミン、マンノース、フコースまたはホスホマンノース部分を露出することにより、タンパク質の半減期の短縮化に寄与する。

好ましい態様において、より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨは、天然に存在する相当物の半減期の６０または５０％未満、好ましくは４０、３０、２５または２０％未満の半減期を有する。

［薬学的組成物］
より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨをベースとする薬学的組成物は、一時的処置が前提条件である状況、および一時的処置が単に有利である状況の両方において使用することができる。これは、たとえば、重い毒性副作用を引き起こさないが、治療される個体にとって副作用が不快である薬学的組成物を用いるケースである。

一時的処置のために使用される、より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨは、技術水準の薬学的組成物の一部であってもよいし、技術水準の薬学的組成物と組み合わせてもよい。これら薬学的組成物は、典型的には、担体または賦形剤、必要に応じて薬学的に許容可能なアジュバントと組み合わせて、より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨを含む。

これら薬学的組成物は、局所処置または全身処置のいずれが望ましいか、治療すべき患部、および活性化合物の安定性に依存して、幾つかの方式で投与することができる。適切な製剤は、投与方法に依存する。薬学的組成物は、非経口投与、たとえば静脈内、動脈内、皮下、腹腔内または筋内注射または注入；または髄腔内または頭蓋内投与により、好ましくは投与される。好ましい態様において、静脈内注入により投与される。非経口投与のための適切な製剤は、当該技術分野で公知であり、典型的には液体製剤である。これら液体製剤は、たとえば輸液ポンプにより投与することができる。

有効な用量、すなわち有効な濃度および頻度は、使用する特定の薬学的組成物、症状の重症度および患者の全般の健康状態に依存する。一般に、より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨをベースとする薬学的組成物の有効な用量は、ルーチンの最適化により見出すことができる。適切な開始ポイントは、血漿由来のＣ１ＩＮＨをベースとする対応の薬学的組成物について使用される用量である。本発明の薬学的組成物の非常に優れた点は、高い初期用量を処置に使用することにより、処置の成功の可能性を高めることができることである。本発明の薬学的組成物中のＣ１ＩＮＨが、天然の相当物より迅速に除去されるため、このような高い初期用量が可能である。

より短い半減期を有するＣ１ＩＮＨは、血漿由来のＣ１ＩＮＨを通常使用する任意のタイプの疾患を治療するために使用することができる。

たとえば、アンダーグリコシル化Ｃ１エステラーゼＩＮＨ（Ｃ１ＩＮＨ）は、ヒト血漿由来のＣ１ＩＮＨに換えて使用することができる。Ｃ１ＩＮＨは、機能性Ｃ１ＩＮＨの絶対的または相対的欠損と関連のある任意の症状または疾患に罹患している個体を治療するために使用することができる。かかる欠損は、補足および接触システムを含めて、前記症状の病態生理に関与する炎症システムの局所または全身活性化に対するＣ１ＩＮＨの不十分なコントロールにつながる。かかる障害には以下のものが含まれる：後天性血管性水腫（ＡＡＥ）および遺伝性血管性水腫（ＨＡＥ）（その症状のために急性の処置および短期間の予防を適用することができる）；敗血症；敗血症性ショック、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、多臓器障害（ＭＯＦ）および子癇前症、血管漏出症候群（ＶＬＳ）、対宿主性移植片病（ＧＶＨＤ）、重度のやけどおよび熱傷；慢性関節リウマチ；全身性エリテマトーデス；髄膜炎；心肺バイパス（ＣＰＢ）、体外循環（ＥＣＣ）および（超）急性拒絶反応。

また、Ｃ１ＩＮＨは、虚血性再灌流傷害、たとえば急性心筋梗塞（ＡＭＩ）；不成功の経皮経管冠状動脈形成術（ＰＣＴＡ）のための緊急冠状動静脈手術の後、または（たとえば、骨格筋の虚血につながる大動脈の）血管クロスクランピングを伴う任意の血管手術の後の虚血性再灌流傷害；発作；出血性ショック後；ＥＣＣの後または間；ＣＰＢの後/間；任意の移植手術の後/間（肺、肝臓、腎臓、心臓）；腸の虚血；膵管または胆管の処置後の膵炎（ＥＲＣＰ）と関連のある任意の障害に罹患している個体を治療するために使用することができる。

一つの態様において、ウサギで作成された組換えヒトＣ１ＩＮＨが、ヒト血漿由来のＣ１ＩＮＨの代わりに使用される。ウサギ由来のヒトＣ１ＩＮＨは、天然の相当物と比較して約５−６倍少ないシアル酸を含有し、Ｎ−連結グリカンの約１５％は末端マンノース残基を保持して中性であるが、血漿由来のＣ１ＩＮＨは、オリゴマンノースタイプのグリコシル化を有していない。ウサギの組換えヒトＣ１ＩＮＨは、有益な効果をなお保持したまま、重大な有害な副作用もなく血漿由来のＣ１ＩＮＨより多い量で使用することができる。好ましい態様において、アンダーグリコシル化ヒトＣ１ＩＮＨは、個体の体重ｋｇあたり２５、５０または７０Ｕより多い用量で、好ましくは個体の体重ｋｇあたり８０、１００、１５０または２００Ｕより多い用量で静脈内に投与される。Ｃ１ＩＮＨの一ユニット（Ｕ）は、ヒト血液の１ミリリットル中に存在するＣ１ＩＮＨの量である。一ユニットは、約２７５マイクログラムの血漿由来Ｃ１ＩＮＨに相当する。分子量を110,000ダルトンと仮定すると、Ｃ１ＩＮＨのヒト血漿中の濃度は、２．５マイクロモル/リットルである（Nuijens et al. (1989), J. Clin. Invest. 84: 443）。

例１ 組換えヒトＣ１ＩＮＨの投与
正常の４０％未満の機能性Ｃ１ＩＮＨ血漿レベルを有するＨＡＥに罹患した１２人の無症候性患者を、非盲検試験に含めた。患者のスクリーニングは、第一の試験の薬剤注入の約３０日および/または１４日前に行った。患者は、３人の患者ずつ４グループ（Ａ−Ｄ）に分け、各患者には、ＷＯ０１/５７０７９に記載されるとおりトランスジェニックウサギのミルクで作成し、そこから単離された組換えＣ１ＩＮＨを静脈内に注入した。患者には、連続的な薬剤投与の間の間隔を少なくとも５週間あけて、２つの場合で注入を行った。患者は、いずれの注入の日も２４時間、研究センターに滞在した。各患者は、以下の表１に記載される用量（Ｕ/ｋｇで表す）を、１５分の静脈内注入により受け取った。投薬の継続期間および用量の段階的増大は、各用量を一グループの３人の患者に投与した後に決定した。（免疫原性分析を除く臨床および実験室の安全パラメーターの評価により）用量が安全であると考えられる場合、次のグループの３人の患者に次の用量を投与した。被検体の第一の試験期間が終了した後、すべての入手可能なデータを、２２日目の免疫原性分析を含めて、安全性および許容度に重点を置いて、被検体ごとに分析した。免疫原性に関する問題も含めて安全性の問題が第一の投薬（試験期間１）に関して被検体に起こらず、第二のスクリーニング期間の間、被検体が適格基準をなお満たしていれば、試験期間２をすすめることを決定し、ここで被検体を、段階的に増大した投与量で組換えＣ１ＩＮＨに２回目に晒した（表１参照）。１２人の患者全員が、全試験を完了した。

薬剤に関連して起こる有害なこと、あるいはＥＣＧ、生命徴候またはルーチンの実験室パラメーターの変化はほとんど観察されなかった。抗Ｃ１ＩＮＨまたは抗ＨＲＩの臨床上有意な増大は観察されなかった。生成物は、アレルギー反応を誘導せず、どの患者も中和抗体の証拠を示さなかった。よって、ｒｈＣ１ＩＮＨは、１００Ｕ/ｋｇの用量まで安全で、充分に許容できた。組換えＣ１ＩＮＨの投与は、免疫安全性に関する問題を引き起こさなかった。

例２ トランスジェニックウサギのミルクから単離された組換えヒトＣ１ＩＮＨの半減期
機能性Ｃ１ＩＮＨのプロファイル（図１）は、ｒｈＣ１ＩＮＨの初期の完全な回復および用量依存的なクリアランスを示し、これは消失の可飽和メカニズムを示す。これは、クリアランス速度、半減期および内因性注入速度を分析することにより確認され、これを表２に示す。これらは用量に依存した。ｒｈＣ１ＩＮＨを１００Ｕ/ｋｇで注入した後の標準モデルの適用により、約１３ｍＬ/分のクリアランス、約３ｈの半減期、約３Ｌの分布容積、約２Ｕ/分の内因性注入速度が明らかにされた。

例３ 組換えヒトＣ１ＩＮＨの生物学的活性
ベースラインＣ４レベルおよびＣ４応答は、別々の投与量グループの被検体の間で大きく変化する。このため、ベースラインにおける個々のＣ４抗原の値に対する個々のＣ４応答（正規化Ｃ４抗原）を表現する必要性が強調される。ベースラインに対して正規化されたＣ４抗原を表現することにより、投与量グループ内および投与量グループ間の両方においてＣ４応答の比較が容易になる。よって、個々のベースラインＣ４レベルの平均を、１００％に任意に設定し、注入後のＣ４レベルの変化を、ベースラインからのパーセンテージ変化として表す。

機能性Ｃ１ＩＮＨの増大により、平均正規化Ｃ４は、最初用量依存的に減少し（１００Ｕ/ｋｇから１時間以内に約２５％減少し）、その後、平均正規化Ｃ４は、用量依存的に増大した（１００Ｕ/ｋｇから約２００％）が、この応答は投与量グループ内で大きく変化した。Ｃ４のピークレベルは、注入後約１２時間において起こり、その後、徐々にベースラインまで下降した。血漿Ｃ４ｂ/ｃに対する機能性Ｃ１ＩＮＨの用量依存的効果は、即座に観察された。図３は、Ｃ４ｂ/ｃの減少の程度およびその期間が、機能性Ｃ１ＩＮＨの用量に依存して現れることを示す。

機能性Ｃ１ＩＮＨおよびＣ４ｂ/ｃのプロファイルを組合せることにより、機能性Ｃ１ＩＮＨとＣ４ｂ/ｃの逆の関係が明らかにされた。この結果は、機能性Ｃ１ＩＮＨが正常の約７０％のレベル以下まで一旦減少すると、Ｃ４の開裂（cleavage）が起こり始めることを示す。
Ｃ４およびＣ４ｂｃに対する機能性Ｃ１ＩＮＨの複合的効果は、組換えヒトＣ１ＩＮＨが、ＨＡＥの被検体において生物学的活性を示すことを表す。

図１は、別々の投与量グループにおける平均機能性Ｃ１ＩＮＨ（Ｕ/ｍＬ）の時間プロファイルを示す。最大の投与量グループ（１００Ｕ/ｋｇ）のＳＤをバーにより示す。 図２は、別々の投与量グループにおける平均正規化Ｃ４抗原（％）の時間プロファイルを示す。最大の投与量グループ（１００Ｕ/ｋｇ）のＳＤをバーにより示す。 図３は、注入後の最初の８時間にわたる、別々の投与量グループにおける平均Ｃ４ｂ/ｃ（ｎｍｏｌ/ｍＬ）の時間プロファイルを示す。最小の投与量グループ（６．２５Ｕ/ｋｇ）のＳＤをバーにより示す。

Claims (13)

1. 個体の一時的処置のための医薬を調製するための、血漿由来のＣ１インヒビターより短い半減期を有するＣ１インヒビターの使用。
2. 前記処置が、医薬の存在濃度または存在期間をコントロールすることが有益である症状または疾患のためである、請求項１に記載の使用。
3. より短い半減期を有する前記Ｃ１インヒビターが、前記血漿由来のＣ１インヒビターの炭水化物構造を改変することにより調製される、請求項１または２に記載の使用。
4. 前記Ｃ１インヒビターの半減期が、前記血漿由来のＣ１インヒビターより多数の末端のガラクトース、Ｎ−アセチルグルコサミン、マンノース、フコースまたはホスホマンノース部分の存在により短縮される、請求項３に記載の使用。
5. より多数の末端のガラクトース、Ｎ−アセチルグルコサミン、マンノース、フコースまたはホスホマンノース部分の前記存在が、インビボまたはインビトロでのグリコシル化によるものである、請求項４に記載の使用。
6. より短い半減期を有する前記Ｃ１インヒビターが、組換えにより作成されたＣ１インヒビターである、請求項１〜５の何れかに記載の使用。
7. より短い半減期を有する前記Ｃ１インヒビターが、微生物または非ヒトトランスジェニック動物において産生される、請求項１〜６の何れかに記載の使用。
8. 前記個体が生まれたての個体である、請求項１〜７の何れかに記載の使用。
9. 前記処置が、機能性Ｃ１インヒビターの絶対的または相対的欠損と関連のある症状または疾患に罹患しているかまたは感受性がある個体のため、または虚血性再灌流傷害と関連のある障害に罹患している個体のためである、請求項１〜８の何れかに記載の使用。
10. 前記個体が、後天性血管性水腫（ＡＡＥ）、遺伝性血管性水腫（ＨＡＥ）、敗血症、敗血症性ショック、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、多臓器障害（ＭＯＦ）、子癇前症、血管漏出症候群（ＶＬＳ）、対宿主性移植片病（ＧＶＨＤ）、重度のやけど、熱傷；慢性関節リウマチ；全身性エリテマトーデス；髄膜炎；心肺バイパス（ＣＰＢ）、体外循環（ＥＣＣ）および（超）急性拒絶反応；急性心筋梗塞（ＡＭＩ）；不成功の経皮経管冠状動脈形成術（ＰＣＴＡ）のための緊急冠状動静脈手術の後、または（たとえば、骨格筋の虚血につながる大動脈の）血管クロスクランピングを伴う任意の血管手術の後の虚血性再灌流傷害；発作；出血性ショック後；ＥＣＣの後または間；ＣＰＢの後/間；任意の移植手術の後/間（肺、肝臓、腎臓、心臓）；腸の虚血；膵管または胆管の処置後の膵炎（ＥＲＣＰ）の何れかに罹患しているかまたは感受性がある、請求項１〜９の何れかに記載の使用。
11. 前記医薬が、個体の体重ｋｇあたり２５Ｕより多い用量で静脈内に投与するためのものである、請求項１〜１０の何れかに記載の使用。
12. 前記医薬が、個体の体重ｋｇあたり５０Ｕより多い用量で静脈内に投与するためのものである、請求項１１に記載の使用。
13. より短い半減期を有する前記Ｃ１インヒビターが、血漿由来のＣ１インヒビターの半減期の６０％未満の半減期を有する、請求項１〜１２の何れかに記載の使用。

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