JP2008510723A - 血管新生の治療法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ラクトシルセラミドに関連する疾患、術後障害及び細菌感染の治療及び予防方法を包含する。本発明の方法は、一般に、VEGFが引き起こす又は一因となる症状に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療するために、LacCerシンターゼ、(GalT−V/VI)、PECAM−1、VEGFR、VEGF又は関連する経路メンバーを含む、VEGF経路メンバーの活性を変化させる1つ又はそれ以上の化合物を、対象に投与することを提供する。本発明は、又、その様な症状を治療する能力を有する化合物を検出し解析する方法を提供する。
【選択図】図1−1

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2004年8月20日に出願された、米国仮出願番号第60/603,016号:発明の名称「血管内皮増殖因子及びラクトシルセラミドによって修飾された血管新生の治療法」の優先権を主張するものであり、その全を参照して本明細書に取り込む。
血管新生、即ち、現存する血管からの毛細血管の発生は、胚発育及び創傷治癒の期間必要である。血管新生には、局部的に内皮細胞が血管基底膜を分解する一連の工程が含まれる。次いで、内皮細胞は、結合組織の間質に移動して増殖し、分化して最終的にはループ状毛細血管になる。血管内皮増殖因子(VEGF)は血管新生のメディエーター(仲介物質)であり、非常に興味深いことに、四肢虚血及び心筋虚血を有する実験動物及びヒトの側副血流を増化させることが知られている31。又、VEGFが誘発する血管新生は、アテローム性動脈硬化症、糖尿病性網膜症及び腫瘍転移に於いて立証されている3−5
殆んどの研究では血管新生におけるVEGFの役割に焦点が当てられているが、この重大な表現型の変化の根底にあるメカニズムに関しては殆ど知られていない。特に、中性のスフィンゴ糖脂質の役割は知られていない。ラクトシルセラミド(LacCer)は、中性スフィンゴ糖脂質ファミリーの一員であり、モノシアロガングリオシドGM3、ジシアロガングリオシドGD3、並びにグロボトリオシルセラミドやラクトシルセラミド硫酸などのガングリオシドの生合成のための前駆体として働く極めて重要な役割を果たす。これらのスフィンゴ糖脂質は様々な生物学的機能を持つことが示されているが、LacCerは本来、細胞増殖、細胞接着及び細胞移動などの、総体的に血管新生に必要な事象に関わっている。最も重要なことは、LacCerが、血管新生を開始するための必要条件であるPECAM−1遺伝子/タンパク質発現22を誘導することが見出されたことである10,11
既存の血管からの新しい毛細血管の発生(血管新生)及び内皮細胞の分化(脈管形成)は、健康状態及び病気の表現型に関する事象である。血管内皮増殖因子(VEGF)は、脈管形新生び血管新生の過程に関わっている。VEGFの異常発現は、炎症、糖尿病合併症、心臓血管障害及び腫瘍転移など、幾つかの血管病理学において報告されている。VEGFは、その受容体であるKDR/FlK−1と結合し、生理学的症状及びヒトアテローム性動脈硬化症において、その血管新生に及ぼす作用を仲介する4−6
血小板内皮細胞接着分子(PECAM−1)/CD31は、内皮細胞で構成的に発現される内在性タンパク質である。又、PECAM−1は、血小板、単球、好中球及びT細胞の特定のサブセットに発現している。最近の研究は、PECAM−1の潜在的な役割を、血管新生及びインビトロの内皮細胞移動に関連付けるものである9,10。例えば、PECAM−1を欠損したヒト中皮腫細胞株(REN)をヌードマウスに移植しても、血管新生は誘導されなかった。一方、PECAM−1を過剰発現させたREN細胞10は、当該マウスに血管新生を誘導した11。更に、PECAM−1のモノクローナル抗体の使用により、マウスの腫瘍血管新生は阻害された12。更に最近、O‘Breinらが報告した研究で、PECAM−1の血管新生における極めて重要な役割が解明された13。彼らは、免疫受容体−チロシン基盤阻害モチーフ(ITIM)に突然変異を持つ完全長のヒトPECAM−1cDNAをREN細胞に移入したところ、VEGFに応答したこれらの細胞の移動が阻害されること、並びにインビトロ血管新生アッセイにおいてチューブが形成されないことが観察された。
ラクトシルセラミド(LacCer)は、スフィンゴ糖脂質(GSL)ファミリーの一員である。LacCerは哺乳類の組織に偏在的に存在し、複雑なGSL合成のための前駆体として極めて重要な役割を果たしている14。その上、LacCerは、哺乳類細胞における増殖及び接着のような重大な表現型の変化に関与している15−21。近年、本発明者らは、LacCerが前単球細胞株(U−937)に於いて、PKCα及びε並びにPLA2を動員してPECAM−1の転写発現及びタンパク質発現を促進させることを示した22。家族性高コレステロール血症の患者の血漿23及び心筋梗塞で死亡した患者の動脈の石灰化プラーク及び非石灰化プラーク24,25において、LacCerレベルの上昇が報告されている。同様に、心臓血管障害の患者26及びapoEノックアウトマウスのようなアテローム性動脈硬化の動物モデル27において、可溶性PECAM−1の血漿レベルの上昇が報告されている。
PECAM−1の発現はVEGF誘導の脈管形成、そして又血管新生のための必要条件であり、そしてLacCerはU937細胞におけるPECAM−1発現を上方制御できることから、本発明者らは、たぶんLacCerがVEGF誘導PECAM−1発現及びヒト内皮細胞における血管新生において、第二の伝達因子としての役割を果たすものであろうという理論付けをした。本発明者らは、LacCerが、VEGF誘導PECAM−1発現及びHUVEC細胞における血管新生を仲介する重要なものであることを当該出願に開示するものである。
従って、当該技術分野に於いて、血管新生の診断方法、治療及び新しい治療のスクリーニング方法を見出す必要があることから、ラクトシルセラミドが調節する症状又は疾患を治療する、例えば、GalT−V、VEGFR、VEGF、PECAM−1又は他の経路メンバーを阻害して血管新生を治療又は防止する、更なる方法が望まれている。
本発明は、ラクトシルセラミド(LacCer)に関連する疾患の治療及び予防の方法を包含するものである。特に、本発明者らは、LacCerシンターゼ(GalT−V)、PECAM−1、VEGFR又は関連する経路メンバーの1つ又はそれ以上の活性を変え、ラクトシルセラミドが引き起こす及び/又は原因となる血管新生に関連する疾患又は症状に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療することを含む治療方法を見出した。本発明は、又、このような症状を治療するための治療能を有する化合物を検出及び解析する方法に関する。
より具体的には、本発明は、血管新生が関与する及び血管新生に関連する増殖性疾患、例えば、癌、冠動脈性心臓病、腫瘍転移、炎症性血管障害、炎症、虚血再潅流傷害、高血圧又は糖尿病を治療する方法を提供する。又、本発明は、血管新生に関連した組織分解に関連する疾患、例えば胎児の子宮内発育、全身性硬化症、創傷治癒、虚血、再潅流傷害、糖尿病、冠動脈疾患、腫瘍成長を含む疾患の治療方法を提供する。
本明細書の一態様では、血管内皮増殖因子(VEGF)経路阻害剤の治療有効量を対象に投与することを含む、血管新生に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療する方法を提供する。
一態様において、血管新生は、癌、冠動脈性心臓疾病、腫瘍転移、炎症性血管障害又は糖尿病に関連する。
別の態様において、VEGF経路は、ラクトシルセラミド・シンターゼ(LacCerシンターゼ、例えば、GalT−V/VI)、血管内皮増殖因子(VEGF)、血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)、血小板内皮細胞接着分子1(PECAM−1)、ホスホリパーゼA2(PLA2)及びラクトシルセラミド(LacCer)の1つ又はそれ以上の相互作用又は関与を包含する。
一態様によれば、本発明の方法には、更に、血管新生の治療が必要な対象を同定することが含まれる。関連する態様において、治療が必要な対象の同定には、癌、冠動脈性心臓疾病、腫瘍転移、炎症性血管障害、虚血・再潅流傷害、高血圧又は糖尿病の診断が含まれる。
別の態様において、VEGF阻害剤及び/又は活性化剤は、移植可能な医療用具、例えば、生分解性の生体高分子ステント上に被覆して投与される。別の態様において、VEGF阻害剤及び/又は活性化剤は、ステント又はカテーテルを介して投与される。
別の態様によれば、対象の血管新生を低下させるVEGF経路阻害剤又は活性化剤(例えば、調節剤)の治療能を測定する方法が提供されるが、対象に侵襲的な外科処置を施し、VEGF経路阻害剤を投与して、対象に於ける血管成長について調べることを含むものである。
一態様において、VEGF経路阻害剤又は活性化剤の治療能を測定するために、腫瘍異種移植片のような動物モデルが使われる。
別の態様において、血管新生が関与する疾患又は症状を治療するために、VEGF経路阻害剤の候補の治療能を測定する方法が提示され、そしてそれは、細胞集団を準備し;細胞を候補組成物と接触させ;そしてPECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成(例えば、インビトロ血管新生アッセイ)又はLacCerレベルの1つ又はそれ以上について、候補組成物の効果を測定することを含む。
一態様によれば、本発明の方法は、更に、細胞を候補の化合物と接触させる前に、細胞をVEGFと接触させることを含む。
別の態様によれば、治療有効量の血管内皮増殖因子(VEGF)経路活性化剤を対象に投与することを含む、組織変性に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療する方法である。
一態様において、組織の変性は、胎児の子宮内発育、全身性硬化症、創傷治癒、虚血、再潅流傷害、糖尿病、冠動脈疾患、腫瘍成長に関連する。
一態様において、対象の組織変性を軽減させるVEGF経路活性化剤の治療能を測定する方法が提供され、それには、対象の治療前の組織変性レベルを測定し;VEGF経路活性化剤の治療有効量の対象に投与し;そして対象の治療後の組織変性レベルを測定する;ことが含まれる。
一態様によれば、組織変性の減少は、VEGF経路活性化剤が有効であることを示す。関連する態様によれば、治療前及び治療後の組織変性のレベルは病変組織で測定される。
別の関連する態様において、病変組織は、胎児、肺、心臓、肝臓、脈管構造(例えば、心臓又は他の組織への側副血流を増加させるための心室微細血管の形成)又は神経組織の1つ又はそれ以上の組織である。
一態様において、組織変性のレベルは、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルによって測定される。
別の態様において、組織変性を治療するための候補のVEGF経路活性化剤の治療能を測定する方法であって、細胞集団を準備し;細胞を候補組成物と接触させ;そしてPECAM−1の発現、GalT−Vの発現、チューブ形成又はLacCerレベルの1つ又はそれ以上について、候補組成物の効果を測定する;ことを含み、且つ、PECAM−1の発現、GalT−Vの発現、チューブ形成又はLacCerレベルの1つ又はそれ以上での増加が、候補組成物が有効であり得ることを示す方法が提供される。
一態様において、血管新生に関連する疾患を治療するためのVEGF経路阻害剤及び活性化剤の併用投与の方法が提供される。一態様において、時間依存様式で投与するために、生分解性の生体高分子は、阻害剤と活性化剤を組み合わせて被覆されていてもよい。別の態様において、単一療法又は併用療法で使うために、阻害剤及び/又は活性化剤をナノ粒子上に被覆してもよい。
本発明の療法は、特に、望ましくない血管新生の治療及び予防に効果的である。下記実施例で説明する結果を参照されたい。
本発明の治療方法は、一般的に、血管新生が引き起こす又は一因となる症状に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療するために、例えば、LacCerシンターゼ(GalT−V/VI)PECAM−1、VEGFR,VEGF,PLA2又は関連する経路メンバーの活性を変えることができる化合物の治療有効量を、対象、とりわけ霊長類、殊にヒトなどの哺乳類に投与することを含む。好ましくは、投与した化合物が、標準のインビトロ細胞増殖アッセイにおいて、血管新生を少なくとも約15%又は25%阻害することである。その様なアッセイの例を以下に説明する。一般に、以下に定義した標準のインビトロVEGF経路アッセイにおいて、投与した化合物のIC50が少なくとも約500μMを示すことが好ましく、より好ましくは、IC50が約100μM又はそれ以下、なおより好ましくは、以下に定義した標準のインビトロVEGF経路アッセイにおいて、IC50が約1〜10μM又はそれ以下である。GalT−V活性を阻害することが出来る化合物は、本明細書では「VEGF経路阻害剤」として、又は他の類似した名称で呼ばれる。
本発明の治療方法において、血管新生を阻害するために使用するのに好適な化合物は、以下の式I:
Figure 2008510723
式中、
R及びRは、水素及び置換基を有する又は有していない直鎖状又は分岐鎖状のC−Cアルキルから成る群から独立に選択され、そして更にR及びRは、一緒になって5、6又は7員環を形成していてもよく;
は、1個から3個の二重結合を有する又は有していない、分岐鎖状又は直鎖状のC−C30アルキルから成る群から選択され;そして
は、1個から3個の二重結合を有する又は有していない、直鎖状又は分岐鎖状のC−C20アルキル、アリール又は置換アリールから成る群から選択され、ここで、該置換アリールの置換基は、ハロゲン、C−Cアルコキシ、メチレンジオキシ、C−Cメルカプト、アミノ又は置換アミノであり、ここで、該置換アミノの置換基はC−Cアルキルである;
の化合物、又は薬学的に許容されるその塩を包含する。
いくつかの態様において、R及びRは、一緒になって5、6又は7員環を形成する。関連する態様において、R及びRは、一緒になってピロリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリジノ又はアザシクロヘプチル環を形成する。
本発明の治療方法に使用する特に好ましい阻害剤の化合物は、
1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール;
1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール;
1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ピペリジノ−1−プロパノール;
1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ピロリジノ−1−プロパノール;
1−モルホリノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン;
1−ピロリジノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン;
(1R,2R)−1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール(D−PDMP);又は
トランス−(2R,3R)−1−ピロリジノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン・塩化ケレリトリン;
の1つ又はそれ以上である。
本発明の方法に使用する特に好ましい阻害剤化合物は、(1R,2R)−1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール(D−PDMP)、トランス−(2R,3R)−1−ピロリジノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン・塩化ケレリトリン、Go6976、Go6850、臭化ブロモフェナシル(BMB)、フルオロホスホン酸メチルアラキドニル(MAFP)、カルボジチオ酸ピロリジン、塩化ジフェニレン・ヨードニウム及びN−アセチル−L−システインである。
他の好適な阻害剤としては、PECAM−1、LacCer又はVEGF経路抗体が挙げられる。同様に、VEGF経路ペプチド及びRNAi分子が挙げられる。
血管新生の活性化のために、本発明の治療方法で使用する好適な化合物は、以下の式I:
Figure 2008510723
式中、
R、R、R及びRは、上記で定義されたとおりである;
のL−異性体を包含する。
他のVEGF経路阻害剤又は活性化剤化合物は、例えば、対照と対比させた阻害剤化合物候補のインビトロ試験などの簡単な試験により、VEGF経路活性を阻害又は活性化する能力、例えば、少なくとも1つの経路メンバーの活性を、対照よりも少なくとも10%阻害又は活性化する能力を試験することにより、同定することができる。
本発明は、更に、VEGF経路を阻害又は活性化する化合物を検出及び分析し、そして上記の症状を治療又は予防する治療能を提示する方法に関する。好ましい検出及び分析方法には、VEGF応答細胞を調節する薬剤の治療的用量を測定するインビトロ及びインビボの両アッセイが含まれる。
本発明に従った好ましいインビトロ検出アッセイには、VEGF関連経路に付随する1つ又はそれ以上の工程が含まれる。そのアッセイには、以下の工程1)から工程4):
1)VEGF応答細胞集団をVEGFと共に培養し;
2)公知の又は候補のVEGF経路阻害剤を細胞に添加し;
3)VEGFが関連する工程における特定した細胞分子の活性を測定し;そし
て、
4)公知の又は候補のVEGF経路阻害剤の、細胞増殖、接着、1つ又はそれ以上のVEGF経路メンバータンパク質発現又はチューブ形成などの細胞に及ぼす効果を測定する;
工程が含まれる。
当該アッセイにより、VEGF経路阻害剤又は活性化剤がVEGF経路活性をそれぞれ低下又は上昇させる能力を効果的に測定することができる。本明細書で言及する「標準のインビトロVEGF経路アッセイ」又はその他の同様な用語は、上記工程3)で測定される特定の細胞分子がVEGF経路である場合には、上記の手順に於ける工程1)から工程4)を意味する。以下により詳しく述べるように、VEGFに関連する工程又は経路における更なる特定の細胞分子を、本発明のその他のインビトロアッセイにより測定する。本発明のインビトロアッセイは、LacCerに応答する細胞又は組織の溶解物、又はその溶解物の精製画分を含め、LacCerに応答する殆どどの細胞集団を用いても実施可能である。アッセイに使用できる好適なLacCer応答細胞には、例えば、血管の脈管内膜に関係する細胞、特に、初代及び/又は不死化した内皮細胞及び平滑筋細胞、並びに白血球などの特定の免疫細胞が挙げられる。好ましいLacCer溶解物又は細胞亜分画にはVEGF経路が含まれる。
本発明のインビトロ検出アッセイは、使用の目的に応じて適応させることができる。例えば、上記のように、VEGFの発現は、特定の遺伝子及びタンパク質の発現レベル並びに細胞機能を変えることが明らかにされている。従って、上記の標準インビトロアッセイの工程3)は、添加したVEGFに応答した細胞増殖又は接着の測定を含めるように、そして細胞機能に及ぼすVEGF経路阻害剤の作用を測定するように、変更することができる。本発明におけるアッセイで試験される公知の又は候補のVEGF経路阻害剤は、単独の活性薬剤として、又は試験される他のVEGF経路阻害剤を含めたその他の薬剤との併用で、使用することができる。殆どの場合、インビトロアッセイは、通常、培地にVEGF経路阻害剤を添加しないこと以外は上記の工程と同様の試験条件での好適な対照アッセイと共に実施する。その場合、候補のVEGF経路阻害剤は、対照に較べて少なくとも約10%強い活性;より好ましくは対照に較べて少なくとも約20%強い活性;なおより好ましくは対照に較べて少なくとも約30%、40%、50%、60%、70%、80%、100%、150%又は200%強い活性を示すことにより、望ましい活性を示すものとして同定することができる。活性化剤は、活性化に於いて同様の活性を有するものである。
本発明は、又、例えば上記の本発明のアッセイに使用可能なVEGF応答細胞を検出するアッセイを提供する。例えば、VEGFに応答する可能性のある細胞にLacCerを接触させ、次いで、先に考察したVEGF関連タンパク質中の望ましい細胞分子又は機能を、添加したLacCerの量に対応させて測定する。もし実施したアッセイに於いて、本明細書に提供されるアッセイにより測定した分子又は細胞機能の活性に較べて、少なくとも約10%、好ましくは少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約50%、そしてなおより好ましくは少なくとも約70%又は100%の変化(対照に対する)が示されれば、殆どの場合、細胞はLacCerに応答性があると見なされる。本発明のアッセイは、培養細胞(即ち、初代細胞又は不死化細胞株)及び器官を含めた様々な細胞又は組織におけるVEGF応答性を同定するために使用することができる。
本発明はまた、公知の又は候補のVEGF経路阻害剤に於ける、例えば、細胞増殖及び細胞接着並びにVEGF経路メンバーの遺伝子及びタンパク質発現といった、VEGFに影響される細胞機能を調節する治療能を測定するためのインビボアッセイを提供する。モニターする細胞機能は、好適には、試験動物に既に存在するものであってもよく、又は、例えば、血管新生術などの侵襲的な外科的処置によって誘導された細胞機能であってもよい。これらの方法で好適にアッセイすることが出来る細胞機能には、例えば、血管細胞の増殖及び接着並びに血管再構築が含まれる。
本発明のインビボアッセイは、必要に応じて様々な形に変更することができる。例えば、本発明の幾つかの態様において、分析する血管は、動物から取り除いた後にインビトロでアッセイする、又は必要に応じてインビボでアッセイする。その他の態様において、VEGF経路阻害剤は、単独の活性薬剤として、又は試験する他のVEGF経路阻害剤を含めたその他の活性化合物(例えば、プロブコール)と併用して、動物に投与される。殆どの態様において、所定のインビボアッセイにおけるVEGF経路阻害剤の活性は、試験対象にVEGF経路阻害剤を投与しないこと以外は試験アッセイと同条件でアッセイした好適な対照(例えば、擬似手術した動物)と比較される。多種多様な試験対象、特にウサギ、霊長類、各種のげっ歯類などの哺乳動物を用いることができる。
上で述べたように、検出アッセイ(インビトロ又はインビボのいずれであっても)は、多種多様のVEGFに応答する細胞、組織及び器官で行うことができる。更に、本発明のアッセイにより、VEGF関連経路における標的分子の活性及び機能を測定することで、有用なVEGF経路阻害剤を検出することができる。この様に本発明のアッセイにより、数種の細胞、組織及び器官設定に於ける活性を測定することができる。
単一のVEGF経路阻害剤を使った多項目検出アッセイ(例えば、インビトロ及び/又はインビボアッセイの組み合わせ)を使用すれば、検出の選択性及び感度を希望通りに拡大することができる。
その様な広範囲の試験は、更なる利点を提供する。従って、例えば、本発明のインビトロアッセイにより、効率的な多項目分析が可能となり、それによりVEGF経路阻害剤の治療能を効率よく高確率で同定することができる。これは、多くの化合物を試験する必要がある場合に特に有用である。例えば、VEGF経路阻害剤ライブラリーを、コンビナトリアル型の化学操作を含めた標準的な合成方法で作成し、次いで本発明に基づいて試験することができる。
又、VEGFが関連する工程の多くはVEGF経路の“下流”にあり、それ故、アッセイは、活性なVEGF経路の下流の分子及び細胞機能を含む。従って、VEGF経路活性における穏やかではあるが重要な変化は、容易に試験し得るシグナルとして登録することができる。
一態様によれば、対象の血管新生を低下させるVEGF経路阻害剤の治療能を測定する方法は、対象の血管新生の治療前レベルを測定し;治療有効量のVEGF経路阻害剤を対象に投与し;そして対象の血管新生の治療後レベルを測定する;ことを含む。一態様において、血管新生の減少は、VEGF経路阻害剤が有効であることを示す。関連する態様において、血管新生の治療前及び治療後レベルは、病変組織で測定される。
本発明の他の態様は、以下で考察する。
上記考察のように、本発明は、血管新生に関連する症状を治療及び予防するための治療的方法を特徴とする。本発明の治療方法は、一般に、VEGF経路調節剤(例えば、阻害剤又は活性化剤)の治療有効量を、対象に、好ましくはその治療を必要とする患者に、投与することを含む。
VEGFはまた、様々な血管新生が関連する症状を調節することができる細胞シグナル伝達分子であることが、偶然に見出された。即ち、VEGF経路メンバーの細胞レベルの変化が、疾患の進行又は重症度を変化させるのである。より具体的には、VEGF応答細胞において、VEGFは、特定の細胞工程(本明細書で「VEGF関連工程」又は「VEGF関連経路」と呼ばれるものである)に於いて変化を生じさせるように作用するシグナル分子として機能することが、偶然に見出された。VEGF関連経路は、血管新生に関係する様々な機能に影響を与える。
本明細書で用いるLacCerシンターゼの名称は以下の通りである:本来、LacCerシンターゼはヒト腎臓から精製され、特徴付けされた(J Biol Chem. 1982; 267: 7148-7153)。次いで、Nomuraらは、ラット脳LacCerシンターゼをクローン化し、GalT−2/GalT−IVと命名した(J Biol Chem. 1998; 273:13570-13577)。その後、Gen Bankからの情報を分析し、ラット脳LacCerシンターゼとおおよそ68%の相同性を有する別のβ−1,4ガラクトシルトランスフェラーゼの存在が明らかにされた(Glycobiology. 1998; 8:517-526)。このLacCerシンターゼは、GalT−Vと命名された。生化学的及び機能的研究に基づき、GalT−Vは正真正銘のLacCerシンターゼであることが示唆された(Kolmakova A. and Chatterjee S. Glycoconjugate J. 2005 in Press)。HUVEC細胞のGalT−Vは、RT−PCR及びノーザンブロット分析に基づいた、主要なLacCerシンターゼである(Kolmakova A. and Chatterjee S. Glycoconjugate J. 2005 in Press)。従って、本明細書において、本発明者らは、GalT−Vという用語を、HUVEC細胞の酵素を特定して示すために使用している。酵素がGalT−VかGalT−VIか解らない場合は、本発明者らはLacCerシンターゼとしている。
「ポリペプチドを準備する」という用語は、例えば、ポリペプチドを購入又は作成することによって入手することを意味する。ポリペプチドは、公知の又は後に開発された如何なる生化学的技術によって作成してもよい。例えば、ポリペプチドは、培養細胞から得ることができる。培養細胞には、例えば、そのポリペプチドをコードする核酸部分を含む発現構築物を含む。
細胞及び/又は対象は、手術、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、免疫療法若しくはホルモン療法、又は自身で若しくは医療提供者が推奨又は禁止した他の療法を含む1つ又はそれ以上の抗血管新生療法で治療及び/又は接触させてもよい。
本明細書で用いられる「血管新生の治療、予防又は軽減」という用語は、本明細書に記載した治療的薬剤、例えば、VEGF経路阻害剤の予防的又は治療的な使用を意味する。
本明細書で用いられる「血管新生」という用語は、場合によっては、異常な血管新生によって引き起こされた又は異常な血管新生が関与する症状を意味する。即ち、異常に増加した又は減少した血管新生である。増加した血管新生に関連した症状としては、例えば、癌、冠動脈性心臓病、腫瘍転移、炎症性血管障害、炎症、虚血再潅流傷害、高血圧又は糖尿病に関連する血管新生が挙げられる。これらの増加した血管新生に関連した症状を、本明細書ではVEGF経路阻害剤で治療される症状とする。減少した血管新生に関連した症状としては、例えば、胎児の子宮内発育、全身性硬化症、創傷治癒、虚血、再潅流傷害、糖尿病、冠動脈疾患、腫瘍成長に関連する組織変性が挙げられる。これらの減少した血管新生に関連した症状を、本明細書ではVEGF経路活性化剤で治療する症状とする。
本明細書で用いられる「VEGF経路」及び「VEGF経路メンバー」という用語は、細胞のVEGF刺激に反応するタンパク質及び他のシグナル伝達分子を意味する。例えば、VEGFR、PECAM−1、LacCerシンターゼ及びPLA2などである。
本明細書で用いられる、ポリペプチド、又はその断片若しくは変異体の「減少したレベル」とは、特定の細胞又は対象にとっての発現が、平均、予想又は現実の低い値よりも低いことを意味する。
「実質的に精製された」とは、ポリペプチド、その断片又は変異体との関連で使われる場合、自然に結合する他の成分を少なくとも60%、好ましくは75%そしてより好ましくは90%含まないことである。従って、「単離されたポリヌクレオチド」とは、実質的に精製されたポリヌクレオチドである。
「対象」という用語には、血管新生に罹患することができる生命体、又は本発明の化合物又は組成物の投与により別の利益を得ることのできるヒト及び非ヒト動物が含まれる。好ましいヒト動物には、本明細書に記載されるように、血管新生又はそれに関連した症状に罹患しているか若しくは罹患する傾向にあるヒト患者が含まれる。本発明の「非ヒト動物」という用語には、全ての脊椎動物、例えば哺乳動物、例えばマウス等のげっ歯類;及び、例えば、ヒツジ、イヌ、ウシ、鶏等の非ヒト霊長類;両生類、爬虫類などの非哺乳動物が挙げられる。
本明細書で用いられる、「予測する又は診断する」方法は、観察、試験又は状況に基づいた、対象に於ける症状の臨床的又はその他の評価を意味する。
「発現レベルの測定」は、現在公知の又は今後開発される発現レベルを測定するアッセイ又は方法、例えば、免疫学的技術、PCR技術、免疫アッセイ、定量的免疫アッセイ、ウェスタンブロット若しくはELISA、定量的RT−PCR、及び/又はノーザンブロットのいずれによるものであってもよい。レベルとは、RNA又はタンパク質のものでよい。
サンプルは、例えば、拭き取り、生検、洗浄又は静脈切開によって対象から得ることができる。サンプルには、組織サンプル、血液、痰、気管支洗浄、吸引生検又は管路洗浄が含まれる。
本明細書で用いられる、「治療有効量」とは、単一又は複数用量を細胞又は対象に投与することにより、疾患を治療しないことを想定した場合よりも、患者の生存にまたは生存を延長させるのに有効である薬剤の量を意味する。
本明細書に記載される組成物は、例えば、全身に、腫瘍内に、経脈管的に、切除腫瘍床に、経口的に又は吸入によって投与することができる。
本明細書で用いられる「プライマー」という用語は、制限酵素消化物を精製したものなどの天然物か又は合成によって製造された物かを問わず、オリゴヌクレオチドを言い、それは、核酸鎖に相補的であるプライマーの伸長産物の合成が誘導される条件下に置かれた場合(即ち、ヌクレオチド及びDNAポリメラーゼのような誘導剤の存在、そして好適な温度とpHにおいて)、合成の開始点として働く能力がある。プライマーは、増幅の効率を最もよくするためには一本鎖であることが好ましいが、二本鎖であってもよい。二本鎖の場合は、伸長産物の調製に用いる前に、先ずプライマーの鎖を分ける処理をする。誘導剤の存在下で伸長産物の合成を開始するには、十分な長さのプライマーが必要とされる。プライマーの正確な長さは、温度、プライマーの起原及び使用する方法を含む多くの因子に依存している。
他に示されない限り、特定の核酸配列は、又、その保守的に修飾された異型(例えば、縮重コドン置換)及び相補的配列、並びに明確に示された配列を暗黙に含むものである。具体的には、縮重コドン置換は、1つ又はそれ以上の選択された(又は全ての)コドンの第3位が混合塩基及び/又はデオキシイノシン残基で置換された配列を生成することによって達成できる(Batzer et al., Nucleic Acid Res., 19:5081(1991); Ohtsuka et al., J, Biol. Chem. 260:2605-2608(1985); Rossolini et al., Mol. Cell Probes, 8:91-98(1994))。核酸という用語は、遺伝子、cDNA,mRNA,オリゴヌクレオチド、及びポリヌクレオチドと互換的に使用される。
「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」という用語は、本明細書においては、アミノ酸残基のポリマーを意味するものとして互換的に使われる。これらの用語は、1つ又はそれ以上のアミノ酸残基が天然のアミノ酸に対応する人工の化学的模倣物であるアミノ酸ポリマーにあたり、同様に天然のアミノ酸ポリマー及び非天然のアミノ酸ポリマーにもあてはまる。
本明細書で用いられる「ポリメラーゼ連鎖反応」(PCR)という用語は、ゲノムDNA混合物中の標的配列の断片の濃度を、クローニング又は精製することなしに増加させる、米国特許第4,683,195号;同第4,683,202号及び同第4,965,188号の方法を言い、その全てを参照して本明細書に取り込む。本明細書でで用いられる「PCR産物」及び「増幅産物」という用語は、変性、アニーリング及び伸長のPCR工程のサイクルを2つ又はそれ以上終了した後に生じた化合物の混合物を意味する。これらの用語は、1つ又はそれ以上の標的配列の断片の1つ又はそれ以上が増幅された場合も含む。
本明細書で用いられる「制限エンドヌクレアーゼ」及び「制限酵素」という用語は、細菌酵素を言い、その各々は二本鎖DNAの特定のヌクレオチド配列を又は近傍を切断する。
本明細書で用いられる「組み換えDNA分子」という用語は、DNA断片が分子生物学的技術によって結合されて成るDNAセグメントを意味する。
本明細書で用いられる、核酸配列は、たとえ大きなオリゴヌクレオチドの内にあったとしても、5’及び3’末端を有するように言うこともできる。直鎖状又は環状DNA分子のいずれにおいても、個々の要素は、「上流」に、「下流」の5’に、又は3’要素のように呼ばれる。この用語は、転写が、DNA鎖に沿って5’から3’に進行することを反映している。連鎖遺伝子の転写を指令するプロモータ及びエンハンサー要素は、一般にコーディング領域の5’末端又は上流に位置する。しかしエンハンサー要素は、それがプロモータ要素及びコーディング領域の3’末端にあっても、その効果を発揮することができる。転写終了及びポリアデニル化シグナルは、コーディング領域の3’又は下流に位置する。
本明細書で用いられる、1つの遺伝子をコードするヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチドは、遺伝子のコーディング領域を含むDNA配列、換言すれば遺伝子産物をコードするDNA配列、を意味する。コーディング領域は、cDNA又はゲノムDNAの形態のいずれかに存在すればよい。エンハンサー/プロモータ、スプライス部位、ポリアデニル化シグナルなどの好適な調節要素は、もし転写の適切な開始及び/又はRNA一次転写産物の正確な処理が必要であれば、遺伝子のコーディング領域に近接した位置に置いてもよい。或いは、本発明のベクター内に使用されるコーディング領域は、内因性のエンハンサー/プロモータ、スプライス部位、介在配列、ポリアデニル化シグナルなど、又は内因性及び外因性の調節要素の両者の組み合わせを含んでいてもよい。
2つ又はそれ以上の核酸又はポリペプチド配列に照らして「相同」又は「パーセント相同性」のという用語は、比較画面に一致が最大になるよう整列させて比較する場合、又は次の配列比較アルゴリズムの1つを使って若しくは手動で整列させ目視検査によって測定した領域を指定した場合に於いて、同一の2つ若しくはそれ以上の配列又は部分配列、又は特定のパーセントのアミノ酸残基又は同一のヌクレオチドを有する(即ち、特定の領域内で60%の相同性、場合により、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%の相同性を有する)ことを意味する。その様な配列は、結果的に「実質的に相同である」と言われる。この定義は、同様に、試験配列の相補配列にも当てはまる。場合により、少なくとも約50アミノ酸長又はヌクレオチド長の領域、又より好ましくは、75〜100アミノ酸長又はヌクレオチド長の領域に於いて相同性を有していてもよい。
配列を比較するためには、一般に、1つの配列を対照配列とし、それに対して試験配列を比較する。配列比較アルゴリズムを使う場合は、試験配列及び対照配列をコンピュータに入れ、必要なら部分列座標を指定し、そして配列アルゴリズムのパラメータを指定する。初期設定プログラムのパラメータを使うことができ、又は、代わりのパラメータを指定することができる。次いで、配列比較アルゴリズムが、対照配列と比較した試験配列のパーセント配列相同性を、プログラムのパラメータに基づいて計算する。
本明細書で用いられる「比較画面」とは、比較する2つの配列を最適に整列させて、同じ連続的な位置数を有する対照配列と比較するが、20〜600、一般に約50〜約200、より一般に約100〜約150から成る群から選択されるどれか1つの連続的な位置数のセグメントとの照合を含むものである。比較する配列の整列の方法は、当該技術分野では周知である。比較のために最適な配列のアラインメントは、例えば、Smith & Watermanの局所的な相同性アルゴリズム (Adv. Appl. Math., 2:482(1981)) によって、Needleman & Wunshの相同性整列アルゴリズム (J. Mol. Biol., 48:443(1970)) によって、Pearson & Lipmanの類似性検索法 (Proc. Natl. Acad. Sci. U,S.A., 85:3444(1988)) によって、これらのアルゴリズムのコンピュータによる実施 (GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, Wis.) によって、又は手動の整列及び目視検査(例えば、Current Protocols in Molecular Biology (Ausubell et al., eds. 1995 supplement)を参照のこと)によって行うことができる。
本明細書で用いられる「抗体」とは、標的因子、担体、標識、毒素又は薬剤などの別の化合物の結合しているか如何に関わらず、特異的な免疫反応の活性を有する如何なる分子をも意味する。抗体は、通常「Y」型に会合し、それらの間に共有結合の有る若しくは無い2つの軽鎖及び2つの重鎖を含むが、この用語は、又、Fab分子、Fabタンパク質又は抗原に対する結合親和性を有する一本鎖ポリペプチドなどの、反応性のフラグメント又は普通の組成のフラグメントのいずれをも意味する。Fabは、抗原に結合するフラグメントを意味する。本明細書でで用いられる「Fab分子」とは、重鎖及び/又は軽鎖の可変部分を含み、結合活性を示す抗体分子の領域を意味する。「Fabタンパク質」には、1つの重鎖及び1つの軽鎖(通常、Fabとして知られる)の会合体、並びに抗体Yの2つの枝部分に対応する(通常、F(ab)として知られる)4量体が含まれ、会合体が特定の抗原若しくは抗原ファミリーと選択的に反応する能力があれば、上記の会合のいずれかが共有結合若しくは非共有結合のどちらであってもよい。
「抗体」という用語は、本明細書では広義に用いられ、ポリクローナル及びモノクローナル抗体の両方を含む。無傷の免疫グロブリン分子に加え、「抗体」とは、本明細書に開示したタンパク質と相互作用する能力ということで選択されているものであれば、上記免疫グロブリン分子のフラグメント又はポリマー、及びヒト又はヒト化バージョンの免疫グロブリン分子又はそのフラグメントのことである。抗体は、本明細書に記載のインビトロアッセイ又は類似した方法を用いて目的の活性を試験することができ、その後、インビボでのそれらの治療及び/又は予防活性を、公知の臨床的試験方法に従って試験する。
本発明の抗体は、例えば、VEGF、VEGFR、VEGF経路、PECAM−1などのVEGF経路メンバーに対するものである。
抗体は、ポリクローナル、モノクローナル、遺伝子組み換え体、例えばキメラ又はヒト化、完全ヒト型、非ヒト型、例えば、ネズミ、一本鎖抗体又は完全合成物であってもよい。キメラ型、ヒト化、しかし最も好ましくは、完全なヒト型抗体が、例えば、ヒト患者の治療的処置及び診断への繰り返し投与を含む適用には望ましい。関連する態様において、抗体は、毒素と結合させてもよい。
治療方法及び組成物
本発明は、血管新生に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療する、予防及び治療方法を提供する
本発明は、更に、対象の血管新生を治療する方法、即ち、対象の血管新生を軽減させるのに有効な本発明の医薬組成物の1つ又はそれ以上の用量を対象に投与し、それにより血管新生を治療する、対象の血管新生を治療する方法を提供する。
本明細書で用いる「血管新生関連の疾患」及び「異常な血管新生」という用語は、無症候期及び症候期の両方を言い、そして増大した血管新生(例えば、癌、冠動脈性心臓病、腫瘍転移、炎症性血管障害又は糖尿病)及び低下した血管新生(組織分解)を言う。
本明細書で用いる「異常な血管新生」は、増大した血管新生(例えば、癌、冠動脈性心臓病、腫瘍転移、炎症性血管障害又は糖尿病)及び低下した血管新生(組織分解)を言う。
本明細書で用いる「治療」という用語は、異常な血管新生を有する又は有する恐れのある患者に、回復、治癒、軽減、除去、変化、修復、改良、改善又は感染若しくは感染の症状に影響を与えることを目的に、治療薬剤を適用又は投与すること、又は患者から分離された組織又は細胞株に対して治療薬剤を適用又は投与することと定義される。治療薬剤には、本明細書に記載したように、ペプチド、抗体又はそれらのフラグメント、低分子、脂質、及び核酸が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
「有効量」という用語は、患者の症状の改良をもたらす血管新生を軽減若しくは増加させるのに十分な、又は望ましい生物学的結果、例えば、血管新生を軽減する又は増加させる、を達成するのに十分な投与量又は容量を言う。
「薬学的に許容される賦形剤又は媒体」には、例えば、水、生理食塩水、グリセリン、エタノールなどが挙げられる。更に、そのような媒体には、湿潤剤又は乳化剤、pH緩衝剤などの補助剤が含まれていても良い
本発明の治療方法は、一般に、VEGF経路の阻害剤又は活性化剤の治療有効量を、このような治療を必要とする哺乳類などの対象、特にヒトなどの霊長類の対象に投与することを包含する。本発明の治療方法はまた、本明細書に定義した式Iで表される化合物の有効量を、本明細書に開示された適応で、このような治療を必要とする対象、特にヒトなど哺乳類の対象に投与することを包含する。
種々のVEGF経路阻害剤を、本発明の治療方法に用いることができる。簡単な試験、例えば、上記で定義したような標準のインビトロアッセイで、好適なVEGF経路阻害剤を容易に同定することができる。好ましいVEGF経路阻害剤には、プロパノール骨格を含むものが包含される。一般に、本発明の治療方法に用いるのに好ましいのは、以下の式I:
Figure 2008510723
(式中、
R及びRは、水素、及びアミノ、ヒドロキシ又はメルカプトのような置換基を有する又は有していない直鎖状又は分岐鎖状のC−Cアルキルから成る群から、それぞれ独立に選択され、そして更にR及びRは、一緒になって、ピロリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリジノ又はアザシクロヘプチル等のような5、6又は7員環の置換基を形成することができ;
は、1〜3個の二重結合を有する又は有していない分岐鎖状又は直鎖状のC−C30アルキルから成る群から選択され;そして
は、1〜3個の二重結合を有する又は有していない直鎖状又は分岐鎖状のC−C20アルキル、炭素環式アリール(例えば、フェニル)などのアリール、又は炭素環式アリール(例えば、フェニル)などの置換アリールから成る群から選択され、ここにおける置換アリールの置換基は、ハロゲン、C−Cアルコキシ、メチレンジオキシ、C−Cメルカプト、アミノ又は置換アミノであり、ここでの置換アミノの置換基は、好適にはC−Cアルキルであって良い)
で表される化合物である。
上記式Iの好適な化合物及び他のVEGF経路阻害剤は、公知の方法によって容易に製造でき、又、市場から入手することもできる。例えば、「Abe, A. et al., (1992) J. Biochem. 111:191-196」、「Inokuchi, J. et al., (1987) J. Lipid Res. 28:565-571」、「Shukla, A. et al., (1991) J. Lipid Res. 32:73」、「Vunnam R.R. et al., (1980) Chem. and Physics of Lipids 26:265」、「Carson, K. et al., (1994) Tetrahedron Lets. 35:2659」及び「Akira, A. et al., (1995) J. Lipid Research 36:611」を参照されたい。
VEGF経路阻害剤としては、例えば、SU−1498、Go6976、Go6850、ブロモフェナシルブロミド(BMB)、メチル−アラキドニル・フルオロホスホナート(MAFP)、ピロリジン・カルボジチオ酸、塩化ジフェニレン・ヨードニウム及びN−アセチル−L−システインも含まれる。
VEGF経路阻害剤としては、例えば、PECAM−1、LacCer、又はLacCerシンターゼ抗体若しくはそのフラグメントが挙げられる。典型的な抗体として、VEGF誘導のインビトロ血管新生/チューブ形成を軽減させるLacCerシンターゼ(GalT−V/VI)抗体も含まれる。本明細書に記載された方法に使用するその他の典型的な抗体には、IGAQVYEQVLRSAYAKRNSSVND及びIGMHMI---- RLYTNKNSTLNGTを含む、GalT−Vペプチド配列に特異的な抗体が挙げられる。本明細書に記載された方法に有用な更なる抗体は、次のLacCerシンターゼ(GalT−V/VI)配列に特異的な抗体である:
ヒトGalT−Vペプチド:
(115)RELP(119)
(145)PTIKLGGHWKP(155)
(160)PRWKVAILIP(169)
(169)PFRNRHEHLP(178)
(178)PVLFRHLLP(186)
(316)PEGDTGKYKSIP(328)
ヒトGalT−VIペプチド:
(97)PENFTYSP(104)
(104)PYLP(107)
(107)PCPEKLP(113)
(143)PGGHWRP(149)
(145)PRWKVAVLIP(163)
(163)PFRNRHEHLP(172)
(172)PIFFLHLIP(180)
(311)PEGDLGKYKSIP(322)
(374)PELAP(378)
VEGF経路阻害剤としては、例えば、PECAM−1、LacCel又はLacCerシンターゼsiRNA分子も含まれる。例えば、5’−CGGAGUGAGUGGCUUAACAdTdT−3’(センス),5’−UGUUAAGCCACUCACUCCGdTdT−3’(アンチセンス)がある。
VEGF経路阻害剤としては、例えば、PECAM−1、LacCer、又はLacCerシンターゼペプチド若しくはそのフラグメントも含まれる。典型的なペプチドには、次のLacCerシンターゼ(GalT−V/VI)ペプチドが含まれる:
ヒトGalT−Vペプチド:
(115)RELP(119)
(145)PTIKLGGHWKP(155)
(160)PRWKVAILIP(169)
(169)PFRNRHEHLP(178)
(178)PVLFRHLLP(186)
(316)PEGDTGKYKSIP(328)
ヒトGalT−VIペプチド:
(97)PENFTYSP(104)
(104)PYLP(107)
(107)PCPEKLP(113)
(143)PGGHWRP(149)
(154)PRWKVAVLIP(163)
(163)PFRNRHEHLP(172)
(172)PIFFLHLIP(180)
(311)PEGDLGKYKSIP(322)
(374)PELAP(378)
その他の有用なペプチドとしては、LacCerがPECAM−1発現を誘導するためにはホスホリパーゼA2(PLA2)の活性化が必要であるため、PLA2のペプチドが含まれ(Gong, N., Chatterje, S. et al., Proc Natl Acad Sci USA. 101:6490-6495 (2004))、そして本明細書で、PLA2阻害剤がヒト内皮細胞におけるVEGF/LacCer誘導の血管新生を軽減させることが提示される。PLA2ペプチドの使用は、PLA2活性を軽減させ、ひいてはPECAM−1発現及び対象の血管新生を軽減させることができる。PLA2ペプチドの典型的な配列には、CC(P)−x−H(LGY)−x−C配列を有するペプチドが含まれ、ここでは、ヒスチジン(H)は酵素の活性部位である。
その他のsi−RNA及びペプチドは想像され、本発明の開示(例えば、配列及びスクリーニング法)の便益を有する当業者は、その他のその様なsi−RNA及びVEGF経路ペプチド阻害剤の製造及び仕様方法を理解するであろう。例えば、si−RNAは、以下の配列を用いて構築する事ができる:AF38663(GalT−V)、AF38664(GalT−VI)、NM_008816、NM_000442、(PECAM1)、NM_077435、NM_001025370、NM_001025369、NM_001025368、NM_001025367、NM_003376、NM_001025366、(VEGF)、X94263、XM_497921、AB065372、AJ319908、D64016、NM_002019、(VEGFR)、及びNM_000300、BC005919、(PLA2)、これらの全体は、参照することによって本明細書に組み込まれている。
本発明の治療方法において、治療化合物は、いくつかの方式の何れかによって、対象に投与することができる。例えば、VEGF経路阻害剤又は活性化剤は、標的症状の発症を抑える又は重症度を軽減するための予防薬として、投与することができる。或いは、VEGF経路阻害剤は、標的症状の経過中に投与することができる。
治療化合物は、単独で、又は1つ又はそれ以上の治療薬剤との併用で、従来の賦形剤、即ち薬学的に許容される有機若しくは無機の担体物質で、非経口、腸溶性又は鼻腔内投与に好適であり、活性化合物と有害な反応をせずその受容体に害のない賦形剤との混合物の医薬組成物として対象に投与することができる。好適な薬学的に許容される担体として、水、塩溶液、アルコール、植物油、ポリエチレングリコール、ゼラチン、乳糖、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘性パラフィン、香油、脂肪酸モノグリセリド及びジグリセリド、ペトロエトラル(petroethral)脂肪酸エステル、ヒドロキシメチル・セルロース、ポリビニルピロリドン等が含まれるが、これらに限定されない。医薬製剤は、滅菌することが出来、必要により、例えば、潤滑剤、防腐剤、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を与える塩、緩衝液、着色剤、香味及び/又は芳香物質などの助剤と混合されるが、これらは、活性化合物と有害な反応を起こさない。
このような組成物は、非経口投与に使うためには、特に溶液又は懸濁液の形態に;経口投与のためには、特に錠剤又はカプセルの形態に;経鼻投与のためには、特に粉剤、点鼻薬、又はエアロゾルの形態に;経膣的、局所的には、例えば、クリームの形態に;直腸的には、例えば坐剤の形態;などに調製できる。VEGF経路阻害剤又は活性化剤はまた、ステントを経由して投与しても良い。典型的なステントは、米国特許出願第20050177246号;同第20050171599号;同第20050171597号;同第20050171598号;同第20050169969号;同第20050165474号;同第20050163821号;同第20050165352号;及び同第20050171593号に記載されている。
医薬品は、単位剤形で都合よく投与することができ、そして医薬業界に周知の何れかの方法、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co., Easton, PA, 1980) に記載の方法、で調製することができる。非経口投与のための製剤は、一般的な賦形剤として無菌の水又は生理食塩水、ポリエチレングリコールなどのポリアルキレングリコール、植物起原のオイル、水素化ナフタレンなどを含んでも良い。特に、生体適合性、生分解性のラクチドポリマー、ラクチド/グリコリド共重合体、又はポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体は、ある特定のVEGF経路の阻害剤の放出を制御するために有用な賦形剤である。
その他の潜在的に有用な非経口的送達システムとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体粒子、浸透圧ポンプ、埋め込み式注入システム及びリポソームが含まれる。吸入投与のための製剤は、賦形剤として、例えば、乳糖を含み、又は例えば、ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル、グリココール酸、及びデオキシコール酸を含む水溶液でもよく、又は点鼻薬の形態で投与するための油性溶液、又は鼻腔内に適用するジェルであっても良い。非経口投与のための製剤は、同様に、口腔投与のためのグリココール酸、直腸投与のためのメトキシサリチル酸、又は膣内投与のためのクエン酸を含む。その他の送達システムは、治療薬剤を手術部位に直接投与する、例えば、バルーン血管形成の後、ステントを用いてVEGF経路阻害剤を投与する。
VEGF経路調節剤(例えば、阻害剤又は活性化剤)は、単独の活性医薬品として、又は他の活性成分、例えば、プロブコール、公知の抗酸化物質(例えば、ビタミンC又はE)又はその他の化合物と併用して、本治療方法に用いることができる。本明細書で使用される調節剤は、VEGF経路阻害剤又は活性化剤を言う。
治療組成物中の、1つ又はそれ以上の治療化合物の濃度は、投与されるVEGF経路阻害剤又は活性化剤の用量、使用する組成物の化学的性質(例えば、疎水性)、及び意図する投与の様式及び経路を含む多くの因子によって変化する。概括的に言えば、1つ又はそれ以上のVEGF経路阻害剤又は活性化剤は、非経口投与のために約0.1〜10%w/vの化合物を含む、水性の生理的緩衝液の溶液で与えられる。
特定の治療に用いる活性化合物の実際に好ましい量は、例えば、使用される特定の化合物、処方される特定の組成物、投与の様式、対象の特性、例えば、種、性別、体重、一般的な健康状態、及び対象の年齢によって変わるものと理解される。所定の投与プロトコルに最適な投与の割合は、前述の指針に関して実施される従来の用量測定テストを用いることによって、当業者は容易に確認することができる。好適な用量の範囲には、1日当たり約1μg/kg〜約100mg/(kg・体重)が含まれる。
本発明の治療化合物は、プロトン化した水溶性の形態で、例えば、薬学的に許容される塩として、一般的には、例えば、塩酸塩、硫酸塩若しくはリン酸塩などの無機酸付加塩、又は酢酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩若しくはクエン酸塩などの有機酸付加塩のような、酸付加塩として好適に投与される。本発明の治療化合物の薬学的に許容される塩にはまた、金属塩、特にナトリウム塩又はカリウム塩などのアルカリ金属塩;マグネシウム又はカルシウム塩のようなアルカリ土類金属塩;アンモニウム又はテトラメチルアンモニウム塩のようなアンモニウム塩;リジン、グリシン又はフェニルアラニン塩のようなアミノ酸付加塩が挙げられる。
好ましいVEGF経路調節剤(例えば、阻害剤及び活性化剤)は、標準の細胞増殖アッセイにおいて顕著な活性を示す。好ましくは、VEGF経路阻害剤は、好適な対照アッセイと比較して、細胞増殖を少なくとも15又は25%、好ましくは少なくとも50%阻害する。このようなアッセイにおいて、約0.1〜100μM、好ましくは約1〜50μMの所望のVEGF経路阻害剤又は活性化剤が用いられる。典型的な細胞増殖アッセイとして、生存細胞を計数すること、及び乳酸デヒドロゲナーゼのような、特定のクエン酸サイクル酵素の活性を測定することを包含する。好ましいアッセイは、1つ又はそれ以上の検出可能な標識ヌクレオシドのDNAへの取り込みを、例えば、:
a)好適な細胞を培地中で培養して、
1)候補のVEGF経路阻害剤又は活性化剤を添加し、
2)Hチミジンのような放射線標識ヌクレオシドを、一般には約0.1〜100μCiの量で添加し;
b)前記細胞を、例えば、約6〜24時間インキュベートし、一般にはその後洗浄し;そして
c)その間のDNAへの放射線標識ヌクレオシドの取り込みを、アッセイ培養と同一に調製し、候補のVEGF経路阻害剤又は活性化剤を含まない条件下でインキュベートした対照培養と、対比させることにより測定する。
測定は、標識DNAをトリクロロ酢酸(TCA)でフィルター上に沈殿させ、続いてシンチレーションカウンターで測定することを含めた幾つかの方法によって実施することができる。このアッセイに関する開示のために、例えば、「Chatterjee, S., Biochem. Biophys. Res. Comm. (1991) 181:554」、「Chatterjee, S. et al., (1982) Eur. J. Biochem. 120:435」を参照されたい。
本明細書で言及する「標準のインビトロ細胞増殖アッセイ」又はその他の類似の語句は、上記の工程a)から工程c)を含むアッセイを言う。1つの好ましい細胞増殖アッセイの例は、大動脈平滑筋細胞(ASMCs)、特にヒト、ウシ又はウサギから得た細胞を使用する。好適なプロトコルは、標準の方法に従ったASMCsの調製及びマイクロタイタープレート内でハムF−10などの好適な培地でのASMCsの培養を含む。所望のVEGF経路阻害剤又は活性化剤は、次いで、培地に、好ましくは最終濃度が培地1mL当たり約1〜100μg、より好ましくは約1〜50μgに溶解し、続いて、約1〜5日間、好ましくは約1日又はそれ以下の間インキュベートする。インキュベーション後、標準の細胞増殖、例えば、上記のトリチウム化チミジンの取り込み又は乳酸デヒドロゲナーゼアッセイを実施することができる。アッセイは、好ましくは、5%〜10%で変えて、3回行われる。例えば、「Ross, R., J. Cell. Biol. (1971) 50:172」、「Chatterjee, S. et al, (1982) Eur. J. Biochem. 120:435」、「Bergmeyer, H.V. In Principles of Enzymatic Analysis. (1978) Verlag Chemie, NY.」を参照されたい。
更に、好ましいVEGF経路阻害剤又は活性化剤は、従来の細胞接着アッセイにおいて顕著な活性を示す。好ましくは、VEGF経路阻害剤は、好適な対照アッセイと比較して、細胞接着を少なくとも25%、好ましくは少なくとも50%又はそれ以上阻害する。好ましくは、VEGF経路活性化剤は、好適な対照アッセイと対比して、細胞接着を少なくとも25%、好ましくは少なくとも50%又はそれ以上活性化する。そのようなアッセイにおいて、約0.1〜100μM、好ましくは約1〜50μMの所望のVEGF経路阻害剤又は活性化剤が用いられる。例えば、好ましい細胞接着アッセイは、以下の工程を含む:
a)検出可能な標識、例えば、検出可能な標識を作り出すことが出来る有色の、放射性の、発光性の(例えば、蛍光又はリン光)、又は酵素的な標識により、第1の免疫細胞集団、好ましくはある特定の白血球を標識し;
b)第1の細胞集団を、検出可能な標識、例えば、有色の、放射性の、発光性の(例えば、蛍光又はリン光)又は酵素的な標識、好ましくは工程a)で用いた標識と異なる標識で、標識された第2の内皮細胞集団と接触させ;そして
c)第1の細胞集団と第2の細胞集団の間の如何なる接着も検出する。
本明細書で言及する「標準のインビトロ細胞接着アッセイ」又はその他の類似の語句は、上記の工程a)から工程c)を含むアッセイを言う。工程c)における検出は、顕微鏡、特に共焦点顕微鏡検査及びFACSを含めた蛍光ベースの顕微鏡撮影;自動細胞分別技術、ELISA及びRIAのような免疫学的方法;及びシンチレーション計数法など、様々な方法で行うことができる。好ましい細胞接着アッセイに関する開示は、以下の例を参照されたい。
好ましいインビトロ細胞接着アッセイは、多形核白血球(PMNs及び/又はミオサイト)又は血小板及び増加した内皮細胞接着を、所望のVEGF経路阻害剤又は活性化剤と接触させる前、接触中又は接触後に測定する。PMNs又はミオサイトは、以下に詳述した標準の方法に従って、収集し精製することができる。PMNs又はミオサイトは、次いで、蛍光Cell Tracker染料(例えば、緑色)又はCalcein−AMなどの好適な蛍光色素とインキュベーションして標識する。ほぼ同時に、標準の細胞培養法に従ってスライド又はプラスチック製滅菌ペトリ皿などの好適な基質上に調製した単層の内皮細胞を、VEGF経路阻害剤又は活性化剤と接触させ、そして蛍光Cell Tracker染料(例えば、オレンジ)などの別の蛍光色素で標識する。次に、PMNs又はミオサイト及び内皮細胞を、37℃で約10分〜数時間、好ましくは約30分間インキュベートする。次いで、非接着細胞を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)などの生理学的に許容される緩衝液でスライドから洗い落とす。次いで、接着している細胞を、蛍光プレート読み取り機の使用などの標準的な方法で計量する。スライド上の接着細胞数は、単層の内皮細胞上のPMN/mmの数を発現させることを含めた幾つかの方法で定量することができる。或いは、接着細胞を、顕微鏡で視覚化し撮影した顕微鏡写真撮影の後の検査によって定量することができる。次いで、細胞接着性を、顕微鏡写真の検査によって評価する。以下の実施例を参照されたい。
特に好ましいのは、前に述べた方法に従ってASMCsで実施したGalT−Vアッセイである。例えば、「Chatterjee, S. and Castiglione, E. (1987) Biochem. Biophys. Acta, 923:136」及び「Chatterjee, S. (1991) Biochem. Biophys. Res. Comm., 181:554」を参照されたい。
更に好ましいインビトロの細胞接着アッセイとしては、特異性のある抗体、特に接着分子を特異的に結合する能力を有するモノクローナル抗体を用いた、PMNs上の接着分子の免疫学的検出が含まれる。特に好ましいアッセイには、フローサイトメトリーを含む。
上に記載したインビトロの細胞接着アッセイは、ICAM−1(細胞内接着分子−1)、Mac−1(CD11b/CD18)、LFA−1及びセレクチンのような種々の特定の接着分子の分析と互換性がある。
本発明の別の好ましいアッセイは、以下のa)からd)までの工程を含む:
a)VEGF応答細胞の集団を、例えば、約1mgリポタンパク質欠乏血清/タンパク質/mL培地又はそれ以下の、リポタンパク質欠乏血清培地で、好ましくは集密になるまで培養し;
b)前記細胞を、好ましくは好適な分散性緩衝液、例えば、カコジル酸緩衝液に回収し;
c)回収した細胞を、一般的に約0.1〜100μCiの量の[14C]−UDP−ガラクトースのような、検出可能に標識されたヌクレオシド二リン酸糖供与体などの検出可能に標識された分子と好ましくはインキュベートし;そして
d)VEGF経路の酵素の活性を指標として、LacCer形成を測定する。
殆どの場合、一般的な上記のアッセイには、公知のVEGF応答細胞が用いられ、アッセイ中の細胞を維持するのに好適な培地、例えばイーグルの最小必須培地(HMEM)又はハムのF−10培地、中で培養される。
更に好ましいVEGF経路阻害剤及び活性化剤としては、VEGF経路の酵素アッセイ又は経路メンバーの遺伝子若しくはタンパク質発現で測定した場合、VEGF経路メンバーの少なくとも2〜5倍強い阻害又は活性化を示すものが含まれる。より好ましいのは、少なくとも約5〜10培強い阻害又は活性化を示すVEGF経路阻害剤及び活性化剤であり、更により好ましくは、約10〜50培強い阻害又は活性化である。発現の測定方法は、本明細書の実施例に記載されている。
特に好ましいVEGF経路阻害剤としては、1つ又はそれ以上のVEGF経路の酵素を特異的に阻害する能力を有するものが含まれる。即ち、同定されたVEGF経路阻害剤が、その他の酵素に対しては比較的弱い阻害剤である。重要なこととして、VEGF経路阻害剤は、その他のVEGF関連酵素の非選択的な阻害によって起こる望ましくない薬理学的な作用を排除しなければならない。
本発明のインビボアッセイは、インビトロアッセイで好適な活性を示すVEGF経路阻害剤及び活性化剤の、それに続く評価のために特に有用である。バルーン血管形成術などの侵襲的外科的処置を伴う動脈再狭窄のウサギモデルが好ましい。1つの好適なプロトコルは、好適な媒体又は1つ又はそれ以上の目的のVEGF経路阻害剤を配合した媒体をウサギに投与することに関する。投与するVEGF経路阻害剤の量は、目的の外科的処置に伴う損傷のレベルを含めた、幾つかの条件によって変動する。バルーン血管形成術が施された例において、ウサギは一般的に、1回投与(例えば、i.m.又はi.p.)が約0.5〜100mg/kg、好ましくは1〜20mg/kg、より好ましくは約10mg/(kg・ウサギ体重)で候補のVEGF経路阻害剤の投与を受ける。好ましい処方計画では、侵襲的な外科的処置を行う24時間前にVEGF経路阻害剤の投与を開始し、次いで、外科的処置の後の15日間VEGF経路阻害剤の投与の継続を規定する。その他のプロトコルにおいては、毎日のVEGF経路阻害剤の注射を、侵襲的な外科的処置の後、約2〜12週間実施する。毎日のVEGF経路阻害剤の注射、例えば、i.m.又はi.p.が、一般的に好ましい。その後、ウサギを安楽死させ、試験のために血管、好ましくは大動脈を切除する。続いて血管をホルマリンで固定し、標準的な組織学的手法を用いて血管内皮、中皮及び外皮の増殖を分析する。
「侵襲的な外科的処置」という用語は、血管内皮に対する著しい損傷を伴ない、例えば、心臓、肝臓又は腎臓などの器官又は手足に影響を与える、医学又は獣医学の技法を意味する。そのような血管には、大動脈、冠状血管、大腿骨及び腸骨の動脈及び静脈が挙げられる。侵襲的な外科的処置は、例えば、心臓手術、腹と胸部の両方に関する手術、動脈手術、器具(例えば、血管ステント又はカテーテル)の配置又は動脈内膜切除を含む技法に関係する(典型的なステント及びカテーテル、並びにそれらの使用法は、米国特許出願第20050177246号;同第20050171599号;同第20050171597号;同第20050171598号;同第20050169969号;同第20050165474号;同第20050163821号;同第20050165352号及び同第20050171593号に記載されている)。好ましい侵襲的な外科的処置は、血管形成術、特にバルーン血管形成術である。好ましくは、侵襲的な外科的処置は、霊長類、特にヒト、げっ歯類若しくはウサギ、又はブタ、イヌ若しくはネコなどの家畜動物などの哺乳類に行われる。
その他のVEGF経路阻害剤及び活性化剤のスクリーニング法は、以下の工程を含む:
1)ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)及び/又は内因性PECAM−1発現欠如のヒト中・内皮腫細胞株[REN−野生型(WT)]及び/又はヒトPECAM−1を発現するREN(mt−rhPECAM−1)を培養し;
2)前記細胞を、候補のVEGF経路阻害剤又は活性化剤と接触させ;
3)前記細胞の、LacCerレベル及び/又はLacCerシンターゼ、PECAM−1、PLA2、VEGF又はVEGFRの1つ又はそれ以上の発現を分析する。
LacCer、LacCerシンターゼ、PECAM−1、PLA2,VEGF又はVEGFRの遺伝子及びタンパク質の発現は、リアルタイムのPCR、PCR、逆転写酵素PCR、ウェスタンブロット及び当業者が知る他の方法によって測定される。
PECAM−1の典型的なプライマーの配列は、それぞれ(順方向)5’TGACCCTTCTGCTCTGTT3’及び(逆方向)5’TGAGAGGTGGTGCTGACATC3’である。β−アクチンのプライマーは、例えば、それぞれ(順方向)5’AGGTCATCACTATTGGCAACGA3’及び(逆方向)5’CACTTCATGATGGAATTGAATGTAGTT3’を含んでも良い。
対象の血管新生を低下させるVEGF経路阻害剤の治療能を測定する方法は、治療前の対象の血管新生のレベルを測定し;VEGF経路阻害剤の治療有効量を対象に投与し;そして治療後の対象の血管新生のレベルを測定する;ことを含む。一態様において、血管新生の低下は、VEGF経路阻害剤が有効であることを示す。関連する態様において、治療前及び治療後の血管新生のレベルは、病変組織で測定される。
対象における、治療能又は治療の有効性を評価する方法は、血管新生の治療前のレベルを業界で公知の方法(例えば、VEGF経路メンバーの発現レベル、理学的診断、組織の目視検査、腫瘍の治療前、治療中及び治療後の様々な時間での退化又は成長の、例えばキャリパー(caliper)による測定、)によって測定し、次いでVEGF経路阻害剤又は活性化剤の治療有効量を対象に投与することを含む。化合物を投与した後の適切な時間(例えば、初期段階の治療の後)、例えば、2時間、4時間、8時間、12時間又は72時間後に、再度血管新生のレベルを測定する。血管新生の変調は、治療の有効性を示す。血管新生のレベルは、治療期間中、定期的に測定される。例えば、治療の更なる有効性を評価するために、血管新生は数時間毎、数日毎、数週間毎に検査される。血管新生の減少は、阻害剤による治療が有効であることを示す。記載した方法は、VEGF経路阻害剤による治療から便益が得られる対象の選別又は選択に使うことができる。
本明細書に記載の方法によれば、病変組織は、肺、心臓、肝臓、腫瘍又は脈管構造の1つ又はそれ以上である。血管新生のレベルは、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルによって測定することができる。
上記のように、本発明は、血管新生に関連する症状を治療又は予防する治療能を持つVEGF経路阻害剤及び活性化剤を検出し、解析する方法を含む。VEGF経路の活性は、本明細書に参照される方法によって測定することができる。
概説すれば、本明細書に開示された新規なVEGF関連の工程が、血管新生関連の症状に対するVEGF経路の活性の変化と関連することが明らかになっている。本発明の検出方法は、1つ又はそれ以上のVEGF経路メンバーを含むようにフォーマットされている。より具体的には、その検出方法には、細胞血管新生を調節するように働く分子の活性を測定する特定の工程が含まれる。
VEGF関連の工程は、VEGFに応答する細胞に見られる。VEGF応答の細胞は、1つ又はそれ以上の特定の細胞分子又は好適な量のVEGFと接触した後の血管新生のような機能の変化を表す、不死化した細胞株又は初代培養の細胞(例えば、組織又は器官から得られた)であり得る。
より具体的には、1つの方策又は組み合わせの方策により、VEGF応答の細胞を同定することができる。例えば、1つの取り組みとして、約1×10個の細胞を好適な培地の入ったペトリ皿に播種する。細胞の初代培養のために、動物から所望の組織又は器官を得て、標準的な方法に従って(例えば、超音波、機械的攪拌、及び/又はこの分野で知られる分散剤、例えば、洗浄剤及びプロテアーゼによって)分散させる。1日又は数日後、増殖培地をペトリ皿から除き、細胞をリン酸緩衝生理食塩水で洗浄する。次に、細胞を好適な培地に約1〜5時間馴化させ、この時点でVEGFを培養液に添加する。添加するVEGFの量は、テストする個々の細胞又は組織の種類などの幾つかの条件に依存する。しかし大抵の場合、VEGFは、培地1mL当たり約1μg〜1mg、好ましくは約1μg〜500μg、そしてより好ましくは約1μg〜50μgの濃度で培養液に添加される。細胞を約1〜60分、好ましくは約1〜10分又はそれ以下の間、VEGFと接触させた後、培地を除去し、以下に詳細に記したような適した溶解緩衝液で細胞を溶解させる。次いで、添加したVEGFに対する細胞の応答を、本明細書に記載した何れかの方法に従ってアッセイする。
特に好ましいVEGF応答の哺乳類細胞には、血管内皮に付随する細胞、例えば、器官又は手足、特に心臓又は腎臓細胞の脈管構造に付随する細胞が含まれる。より具体的には、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)及び内皮細胞である。
好ましいVEGF経路阻害剤には、同様に、VEGFに曝した後、VEGF関連経路において1つ又はそれ以上の特定の分子を調節する優れた能力を示す阻害剤が含まれる。特に好ましい化合物は、約0.1〜100μg/mL、好ましくは約1〜10μg/mLの濃度のインビトロ検出アッセイで、分子の活性が(好適な対照アッセイと比較して)少なくとも20%、好ましくは少なくとも50%、そしてより好ましくは少なくとも90%又はそれ以上の減少又は増加を示す。分子の活性は、合成、分解又は貯蔵の変化;タンパク質の修飾、例えば、リン酸化、又はある特定の酵素の様にアロステリックな作用を含めた、幾つかの容易に検出可能な方式の何れかで、減少又は増加することができる。
特に、もし目的の分子が酵素の場合、好ましいVEGF経路阻害剤には、以下に記載した酵素アッセイで優れた活性を示す阻害剤が含まれる。好ましくは、そのようなアッセイにおけるIC50値が約20μM以下、より好ましくはIC50値が約1μM以下である。
対照実験は、一般に、特定のアッセイの使用に合わせて調整される。例えば、殆どの対照実験は、一定量のテスト化合物を受容した細胞と平行して、テストサンプル(例えば、VEGF応答の細胞集団又はその溶解物)を、VEGF経路阻害剤で処理する代りに、培地、生理食塩水、緩衝液又は水で処理することを含む。次いで、所望のアッセイを本方法に従って行う。好適な対照実験の具体的な例を、以下に記載する。
本発明の検出方法は、同様に、VEGF経路の活性を調節する、特定の成長因子、サイトカイン及びリポタンパク質を含む、生物源から得られたVEGF経路阻害剤又は活性化剤を同定するために使うことができる。
本発明の検出方法には、更に、VEGFが関連する生化学的工程の特定の分子の活性を測定するアッセイが含まれる。測定は、化学発光試験、薄層クロマトグラフィー(TLC)分離、核酸の分離及び精製、SDS−PAGAゲル電気泳動、オートラジオグラフィー、シンチレーション計数、デンシトメトリー、ノーザン及びウェスタンブロット・ハイブリダイゼーション及び免疫アッセイ(例えば、RIA及びELISA試験)のような標準的な実験室操作で実施することができる。一般的に、多くの標準的な方法に関する考察については、「Sambrook et al. in Molecular Cloning: A Laboratory Mannual (2nd ed. 1989)」及び「Ausubel et al.(1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York」を参照されたい。これらの開示内容は、参照することによって本明細書に組み込まれている。
一態様において、本発明のインビトロアッセイは、VEGF応答の細胞のある特定の酵素の活性を測定する。酵素の活性は、VEGF及び/又はPDMP若しくはその他の下記のような特定のVEGF経路阻害剤に細胞を曝した後、変調することが見出されている。
更に、本明細書に開示されたVEGF経路阻害剤によって変調されることが見出された1つ又はそれ以上の酵素を測定するインビトロのアッセイが提供される。
例えば、ヌクレオシド三リン酸の取り込み、特にグアニジンヌクレオシド三リン酸(GTP)のような環状ヌクレオシド三リン酸の、ras−GTP結合タンパク質によるrasタンパク質への取り込み(例えば、ras−GTP負荷)のような、癌遺伝子タンパク質への取り込みは、ヌクレオシド三リン酸(例えば、GTP)のrasタンパク質への取り込みの直接的検出を含めた多数の独特のアプローチによって測定することができる。例えば、1つのアプローチでは、VEGF応答の細胞を、放射性オルトリン酸(例えば、32P標識)を用いて代謝的に標識し、細胞内のGTPを検出可能に標識する。標識した細胞を、LacCerと、続いてVEGF経路阻害剤とインキュベートし、次いで洗浄し、そしてRIPA(以下を参照されたい)のような好適な溶解緩衝液中に溶解する。引き続いて、細胞溶解液を好適なTLCプレート上で分離する。TLCプレートをX線フイルムに曝し、必要により濃度測定を行い、Rasタンパク質へのGTPの取り込みを定量する。ras−GTP負荷を検出するための好ましい方法は、「Chatterjee, S. et al., (1997) Glycobiology, 7:703」に開示されている。
VEGF経路の酵素活性を測定するための方法もまた、提供される。例えば、一つのアプローチとして、VEGF応答の細胞を、VEGF及び潜在的なVEGF経路阻害剤とインキュベートし、洗浄し、次いでVEGFに曝してから約1〜60分後、好ましくは1〜10分又はそれ以下の後に回収する。全細胞溶解液を調製し、標準的なSDS−PAGEゲル電気泳動にかける。ゲルを好適な膜支持体に移し、次いで、ウェスタンブロット・ハイブリダイゼーション法に従い、VEGF経路メンバーを対象にする抗体で探索する。
VEGF及びVEGF経路阻害剤による変調を測定するための好適なインビトロの更なる方法は、細胞増殖因子の発現を監視することを含む。そのような解析の好ましい増殖性細胞因子は、増殖性細胞核抗原(PCNA)である。1つの好ましいアプローチにおいて、培養した細胞を、VEGFと、続いてVEGF経路阻害剤とインキュベートし、次いで好適な緩衝液で洗浄する。培養細胞内のPCNAは、PCNAに特異的に結合する能力のあるモノクローナル抗体(例えば、PC10抗体)を使って検出(必要により、定量)することができる。「Sasaki, et al., (1993) Cytometry 14:876-882」を参照されたい。次いで、PCNAは、フローサイトメトリー又は固定した細胞切片の免疫組織化学的視覚化を含む種々の免疫学的方法によって、細胞で検出することができる
血管内皮増殖因子(VEGF)は、冠動脈性心臓疾患、糖尿病の血管合併症、炎症性血管疾患及び腫瘍転移に付随する血管新生に関わっている。しかし、VEGF誘導の血管新生が、ラクトシルセラミド(LacCer)のようなグリコスフィンゴリピドと関わりを持つメカニズムは知られていない。VEGF誘導の血管新生へのLacCerの関与を実証するために、本発明者らは、HUVECsにおけるsiRNAが介在するLacCerシンターゼ発現(GalT−V/VI)のサイレンシングを用いた。この遺伝子サイレンシングは、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生を著しく阻害した。次に、本発明者らは、LacCerシンターゼ及びグルコシルセラミドシンターゼの阻害剤であり、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生を著しく軽減するD−トレオ−1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール(D−PDMP)を使用した。興味あることに、これらの表現型の変化は、LacCerによって無効にされるが、グルコシルセラミド、ジガラクトシルセラミド及びセラミドなどの構造的に関連する化合物によっては無効にされない。内因性のPECAM−1発現が欠如しているヒト内皮細胞株(REN)において、VEGF/LacCerによるPECAM−1発現及びチューブ形成/血管新生の刺激が起こらなかった。しかし、ヒトPECAM−1遺伝子/タンパク質を発現するREN細胞では、VEGF及びLacCerの両方はPECAM−1タンパク質発現及びチューブ形成/血管新生を誘導した。実際、LacCerではなくVEGF誘導の血管新生は、VEGF受容体チロシンキナーゼ阻害剤であるSU−1498によって軽減された。同様に、VEGF/LacCer誘導のPECAM−1発現及び血管新生は、プロテインキナーゼC(PKC)及びホスホリパーゼA(PLA)阻害剤によって軽減された。更に、VEGF/LacCer誘導のPECAM−1発現は、NF−kB阻害剤の1−ピロリジン・カルボジチオ酸(PDTC)、NADPHオキシダーゼ阻害剤のジフェニレン・ヨードニウム(DPI)及び抗酸化物質のアセチル−L−システイン(NAC)によって阻害された。これらの結果は、VEGF処理した内皮細胞で産生されるLacCerは、PECAM−1発現及び血管新生のために重要なシグナル伝達分子として働くことを示している。この発見及び本発明者らの報告の中で明らかにされた試薬は、更なるインビトロ及びインビボの研究のための抗血管新生薬として有用である。
抗体
本明細書に記載した方法において有用な抗体は、VEGF、VEGFR、LacCerシンターゼ、LacCer、PECAM−1及びPLA2を含む、VEGF経路メンバーに特異的な抗体である。特に好ましい抗体は、VEGF経路メンバーの活性を阻害する抗体である。本明細書に記載した方法において有用な抗体を産生する方法は、以下に更に十分に説明する。
典型的な抗体には、VEGF誘導のインビトロ血管新生/チューブ形成を特異的に減少させるLacCerシンターゼ(GalT−V/VI)抗体が含まれる。本明細書に記載された方法に使用するその他の典型的な抗体は、IGAQVYEQVLRSAYAKRNSSVND及びIGMHMI---- RLYTNKNSTLNGTを含むGalT−Vペプチド配列に特異的な抗体である。本明細書に記載された方法に有用な更なる抗体は、次のLacCerシンターゼ(GalT−V/VI)配列に特異的な抗体である:
ヒトGalT−Vペプチド:
(115)RERLP(119)
(145)PTIKLGGHWKP(155)
(160)PRWKVAILIP(169)
(169)PFRNRHEHLP(178)
(178)PVLFRHLLP(186)
(316)PEGDTGKYKSIP(328)
ヒトGalT−VIペプチド:
(97)PENFTYSP(104)
(104)PYLP(107)
(107)PCPEKLP(113)
(143)PGGHWRP(149)
(145)PRWKVAVLIP(163)
(163)PFRNRHEHLP(172)
(172)PIFFLHLIP(180)
(311)PEGDLGKYKSIP(322)
(374)PELAP(378)
ヒト部分及び非ヒト部分の両方を含むキメラ及びヒト化モノクローナル抗体は、標準的な組み換えDNA技術を使って作ることができる。このようなキメラ及びヒト化モノクローナル抗体は、当業者で公知の組み換えDNA技術によって、例えば、Robinsonらの国際特許出願第PCT/US86/02269号、Akiraらの欧州特許出願第184,187号、Taniguchiらの欧州特許出願第171,496号、Morrisonらの欧州特許出願第173,494号、NeubergerらのPCT国際特許公報第86/01533号、Cabillyらの米国特許公報第4,816,567号、Cabillyらの欧州特許出願第125,023号、「Better et al. (1988) Science 240:1041-1043」、「Liu et al. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443」、「Liu et al. (1987) J. Immunol. 139:3521-3526」、「Sun et al. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218」、「Nishimura et al. (1987) Canc. Res. 47:999-1005」、「Wood et al. (1985) Nature 314:446-449」、「Shaw et al. (1988) J. Natl. Cancer Inst. 80:1553-1559」、「Morrison, S. L. (1985) Science 229:1202-1207」、「Oi et al. (1986) BioTechniques 4:214」、Winterの米国特許第5,225,539号;「Jones et al. (1986) Nature 321:552-525」、「Verhoeyanet al. (1988) Science 239:1534」及び「Beidler et al. (1988) J. Immunol. 141:4053-4060」に記載される方法を用いて製造することができる。
完全なヒト抗体は、ヒトの患者の治療上の処置のために特に望ましい。このような抗体は、内因性の免疫グロブリンの重鎖及び軽鎖遺伝子を発現できないが、ヒトの重鎖及び軽鎖遺伝子を発現出来る遺伝子導入マウスを使うことによって産生することができる。例えば、「Lonberg and Huszar (1995) Int. Rev. Immunol. 13:65-93」、米国特許第5,625,126号、同第5,633,425号、 同第5,569,825号、 同第5,661,016号、及び同第5,545,806号を参照されたい。更に、「Abgenix, Inc. (Fermont, Calif.)」及び「Medarex, Inc. (Princeton, N.J.)」などの会社は、契約により上記と同様の技術を用いて選択した抗原に対するヒト抗体を供給することができる。
選択したエピトープを認識する完全ヒト抗体は、「誘導選択」と呼ばれる技術を用いて産生することができる。このアプローチにおいて、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えば、マウス抗体が、同じエピトープを認識する完全ヒト抗体の選択を誘導するために使われる。この技術は、「Jespers et al. (1994) Bio/Technology 12:899-903」に記載されている。
本明細書で使われる「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に均一な抗体集団から得られた抗体、即ち、抗体分子の小さなサブセットとして存在する自然に起きた突然変異を除き、集団の中の個々の抗体が同一である抗体を言う。本明細書におけるモノクローナル抗体は、特に、重鎖及び/又は軽鎖の一部が、特定の種から誘導された抗体又は特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体内の対応する配列と同一であるか又は同種であり、一方、その鎖の残りの部分は別の種から誘導された抗体又は特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体内の対応する配列と同一であるか又は同種である「キメラ」抗体、並びに、所望の拮抗阻害的活性を示す限り、その様な抗体のフラグメントを包含する(米国特許第4,816,567号、及び「Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:7851-6855 (1984)」を参照されたい)。
本発明のモノクローナル抗体は、モノクローナル抗体を産生するいかなる手法を用いても作ることができる。例えば、本発明のモノクローナル抗体は、「Kohler and Milstein, Nature, 256:495 (1975)」に記載されている様な、ハイブリドーマ法を使って製造することができる。ハイブリドーマ法では、一般的には、マウス又はその他の適切な宿主動物を免疫剤で免疫し、免疫剤と特異的に結合する抗体を産生するリンパ球を誘導する。
モノクローナル抗体はまた、米国特許第4,816,567号(Cabilly et al.)に記載されているような、組み換えDNA法によって作ることができる。開示されたモノクローナル抗体をコードするDNAは、従来の手法を用いて(例えば、抗体の重鎖及び軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合する能力を持つオリゴヌクレオチド・プローブを用いることにより)容易に分離し、配列を測定することができる。抗体又は抗体の活性フラグメントのライブラリーは、同様に、例えば、Burtonらの米国特許第5,804,440号及びBarbasらの米国特許第6,096,551号に記載のファージ提示法の技術を使って産生し、そして選別することができる。
インビトロの方法はまた、一価の抗体の製造に好適である。抗体のフラグメント、特にFabフラグメントを産生するための抗体の消化は、当業者に公知な日常的な技術を使って行うことができる。例えば、消化は、パパインを用いて行うことができる。パパイン消化の例は、1994年12月22日に公開された国際特許公報第94/29348号及び米国特許第4,342,566号に記載されている。抗体のパパイン消化は、一般に、Fabフラグメントと呼ばれ、各々が単一の抗原結合部位を持つ同一の2個の抗原結合フラグメント、及び残りのFcフラグメントを産生する。ペプシン処理は、2つの抗原結合部位を持ち、抗原と架橋結合する能力を保持するフラグメントを与える。
本明細書で用いる「抗体又はそのフラグメント」という用語は、二重又は多重の抗原又はエピトープ特異性を持つキメラ抗体及びハイブリッド抗体、ハイブリッドフラグメントを含めたF(ab’)2、Fab’、Fab、scFvなどの一本鎖抗体及びフラグメントを包含する。従って、特異的抗原と結合する能力を保持する抗体フラグメントが提供される。例えば、HIVgp120結合活性を保持する抗体フラグメントは、「抗体又はそのフラグメント」という用語の意味に含まれる。このような抗体及びフラグメントは、当業者に公知の技術で作ることができ、そして実施例で説明する方法及び一般的な抗体の生産及び抗体の特異性並びに活性の選別法(「Harlow and Lane. Antibodies, A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Publications, New York (1988)」を参照されたい)に従って、特異性及び活性を選別することができる。同様に、例えば、米国特許第4,704,692号(参照することによって本明細書に取りいれられている)に記載されているような、抗体フラグメントと抗原結合タンパク質の複合体(一本鎖抗体)も、「抗体又はそのフラグメント」の意味に包含される。
フラグメントは、その他の配列に結合しているか否かに関わらず、もし抗体又は抗体フラグメントの活性が非修飾の抗体又は抗体フラグメントに比較して著しく変わるか損なわれなければ、挿入、削除、置換、又は特定の領域若しくは特異的なアミノ酸残基の選択的な修飾を含むことができる。これらの修飾は、ジスルフィド結合が作れるアミノ酸の除去/付加、生物寿命の延長、分泌特性の変更など、幾つかの追加の特性を付与することができる。何れの例においても、抗体又は抗体フラグメントは、その同族抗原との特異的結合のような、生物活性の特性を持たなければならない。抗体又は抗体フラグメントの機能性又は活性の領域は、タンパク質の特定の領域に突然変異を起こさせ、次に発現させ、発現したポリペプチドをテストすることによって同定することができる。このような方法は、当業者には容易に明らかであり、抗体又は抗体フラグメントをコードする核酸の部位特異的突然変異を含むことができる(Zoller, M. J. Curr. Opin. Biotechnol. 3:348-354 (1992))。
本明細書で用いる「抗体」又は「抗体類」という用語は、同様に、ヒト抗体及び/又はヒト化抗体を言う。多くの非ヒト抗体(例えば、マウス、ラット又はウサギ由来の抗体)は、当然ヒトにおいては抗原性を示し、従ってヒトに投与した場合、好ましくない免疫反応を起こす。それ故、本発明の方法におけるヒト又はヒト化抗体の使用は、ヒトに投与された抗体が好ましくない免疫反応を引き起こす機会を低下させる働きをする。
ヒト抗体もまた、その他の技術の何れかを使うことによって調製することができる。ヒトモノクローナル抗体の生産技術の例として、「Cole et al.,(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan Liss, p.77(1985))」及び「Boerner et al.,(J. Immunol. 147(1):86-95 (1881))」によって記載された方法が挙げられる。ヒト抗体(及びそのフラグメント)もまた、ファージ提示ライブラリーを用いて産生することができる(Hoogenboom et al., J. Mol. Biol. 227:381(1991); Marks et al., J. Mol. Biol. 222:581(1991))。
ヒト抗体はまた、遺伝子導入動物から得ることができる。例えば、免疫付与に応答のヒト抗体の全領域を産生することができる、遺伝子導入の変異マウスが記載されている(例えば、「Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:2551-255(1993)」、「Jakobovits et al., Nature 362:255-258(1993)」及び「Bruggermann et al., Year in Immunol. 7:33(1993)」を参照されたい)。特に、これらのキメラ及び生殖系列変異マウスにおける抗体重鎖の結合域(J(H))遺伝子のホモ接合体欠失は、内因性の抗体産生を完全に阻害し、ヒト生殖系列抗体遺伝子配列をその生殖系列変異マウスにうまく移せば、抗原チャレンジ上でヒト抗体を産生する結果となる。
抗体のヒト化技術は、一般に、1つ又はそれ以上の抗体分子のポリペプチド鎖をコードするDNA配列を操作するための、組み換えDNA技術の使用を必要とする。従って、非ヒト抗体(又はそのフラグメント)のヒト化された形態は、キメラ抗体、又は非ヒト抗体(ドナー)からの抗原結合部位の部分を含む抗体鎖(又は、Fv、Fab、Fab’若しくは抗体のその他の抗原結合部位のような、そのフラグメント)がヒト(受容体)抗体の枠組みの中に組み込まれた形態である。
ヒト化抗体を産生するため、受容体(ヒト)抗体分子の1つ又はそれ以上の相補性測定領域(CDRs)からの残基は、所望の抗原結合特性(例えば、標的抗原に対するあるレベルの特異性と親和性)を有することが知られるドナー(非ヒト)抗体分子の1つ又はそれ以上のCDRsからの残基で置き換えられる。幾つかの例では、ヒト抗体のFv骨格残基(FR)が、相当する非ヒト残基で置き換えられる。ヒト化抗体はまた、受容体抗体にも、取り込まれたCDR又は骨格配列にも無い残基を含むことができる。一般的に、ヒト化抗体は、非ヒト源からの、1つ又はそれ以上のアミノ酸残基を有する。実際には、ヒト化抗体は、通常幾つかのCDR残基及び可能性のある幾つかのFR残基が、げっ歯類抗体の類似した部位からの残基で置換されたヒト抗体である。ヒト化抗体は、一般に、通常はヒト抗体の、少なくとも定常領域(Fc)の部分を含む(「Jones et al., Nature 321:522-525(1986); Reichmann et al., Nature 332:323-327(1988)」及び「Presta, Curr. Opin. Struct. Biol. 2:593-596(1992)」を参照されたい)。
非ヒト抗体をヒト化する方法は、当該技術分野では公知である。例えば、ヒト化抗体は、Winter及び共同研究者らの方法(Jones et al., Nature 321:522-525(1986);Reichmann et al., Nature 332:323-327 (1988);Verhoeyen et al., Science 239:1534-1536 (1988))に従い、げっ歯類CDRs又はCDR配列でヒト抗体の相当する配列を置き換えることによって産生することができる。ヒト化抗体の産生に使うことができる方法はまた、米国特許第4,816,567号(Cabilly et al.);同第5,565,332号(Hoogenboom et al.);同第5,721,367号(Kay et al.);同第5,837,243号(Deo et al.);同第5,939,598号(Kucherlapati et al.);同第6,130,364号(Jakobovits et al.);及び同第6,180,377号(Morgan et al.)に記載されている。
医薬組成物及びキット
本明細書に記載された治療薬の低分子物質、ペプチド、核酸及び抗体は、医薬組成物に処方し、キットで提供することができる。医薬製剤は、送達のために医療器具上又はナノ粒子上に被覆されても良い。
「薬学的に許容される担体」という語句は、認められた技術であり、本発明の化合物を哺乳類に投与するために好適な、薬学的に許容される材料、組成物又は媒体を含む。担体には、対象薬剤を身体の1つの器官、又は部分から、身体の別の器官又は部分に運ぶ若しくは移行させることに関わる、液体若しくは固体の充填剤、稀釈剤、賦形剤、溶媒又はカプセル化材が含まれる。各々の担体は、製剤のその他の成分との適合性及び患者に対して有害ではないという意味において「許容し得る」ものでなければならない。薬学的に許容される担体として提供できる材料の例には、乳糖、グルコース及びショ糖などの糖類;コーンスターチ及びジャガイモ澱粉などの澱粉類;カルボキシメチルセルロース・ナトリウム、エチルセルロース及び酢酸セルロースなどのセルロース及びその誘導体;トラガカント粉末;麦芽;ゼラチン;タルク;カカオバター及び坐剤ワックスなどの賦形剤;ピーナツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油及び大豆油などの油類;プロピレングリコールなどのグリコール類;グリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコールなどのポリオール類;オレイン酸エチル及びラウリル酸エチルなどのエステル類;寒天;水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;アルギン酸;発熱物質不含水;等張生理食塩水;リンガー溶液;エチルアルコール;リン酸緩衝液、及び医薬製剤に使用される非毒性の適合性の良いその他の物質が挙げられる。
湿潤剤、乳化剤並びにラウリル硫酸ナトリウム及びステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤、更に着色剤、離型剤、被覆剤、甘味料、香味料並びに芳香剤、防腐剤及び抗酸化物質もまた、組成物中に存在させることができる。
薬学的に許容される抗酸化物質の例としては:アスコルビン酸、塩酸システイン、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム等の水溶性抗酸化物質;パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α−トコフェロール等の脂溶性抗酸化物質;及びクエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸等の金属キレート剤が挙げられる。
本発明の製剤には、経口、鼻腔、局所、経皮、口腔、舌下、筋肉内、腹腔内、直腸、膣及び/又は非経口投与に、好適な製剤が含まれる。製剤は、単位用量の形態で都合よく提供でき、製薬技術分野に周知の方法で調製することができる。担体物質と組み合わせて単一用量の形態にする活性成分の量は、一般的には、化合物が治療効果を生み出す量である。一般には、100パーセントの内、活性成分の量は約1パーセント〜約99パーセント、好ましくは約5パーセント〜約70パーセント、最も好ましくは約10パーセント〜約30パーセントの範囲になる。
これらの製剤又は組成物の調製方法は、本発明の抗体又は複合体を、担体及び、場合により1つ又はそれ以上の補助的な成分と会合させる工程を含む。一般的に、製剤は、本発明の化合物を液体の担体若しくは微粉末の固体の担体、又は両方と、均一にそして密接に会合させ、次いで、必要に応じて生成物を成形することによって調製される。
経口投与に好適な本発明の製剤は、カプセル、カシェ剤、丸薬、錠剤、ドロップ(香味付けした基材、通常ショ糖及びアカシア又はトラガカントを使用)、粉剤、顆粒、又は水性若しくは非水性液体の溶液又は懸濁液として、又は水中油若しくは油中水のエマルジョンとして、又はエリキシル若しくはシロップとして、トローチ(ゼラチン及びグリセリン、又はショ糖及びアカシアのような不活性基材を使用)及び/又はうがい薬等としての形態で、それぞれが所定の量の本発明の化合物を活性成分として含む製剤であればよい。本発明の化合物は、又、ボーラス、舐剤又は練り物として投与しても良い。
経口投与のための本発明の固形の剤形(カプセル、錠剤、丸薬(ピル)、糖衣錠、粉剤、顆粒など)では、活性成分は、クエン酸ナトリウム又はリン酸二カルシウム、及び/又は次の何れか:澱粉、乳糖、ショ糖、グルコース、マンニトール、及び/又はケイ酸などの充填剤又は増量剤;例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、ショ糖及び/又はアカシアなどの結合剤;グリセリンなどの保湿剤;寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモ又はタピオカ澱粉、アルギン酸、或る種のケイ酸塩及び炭酸ナトリウムなどの崩壊剤;パラフィンなどの溶液遅延剤;第四級アンモニウム化合物などの吸収促進剤;例えば、セチルアルコール及びモノステアリン酸グリセロールなどの湿潤剤;カオリン及びベントナイト粘土などの吸収剤;タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固形ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム及びそれらの混合物などの潤滑剤;及び着色剤の様な薬学的に許容される担体の1つ又はそれ以上と混合される。カプセル、錠剤及び丸薬の場合は、医薬組成物は、又、緩衝剤を含む。同じようなタイプの固形の組成物はまた、ラクトース又は乳糖、更に高分子量ポリエチレングリコールなどを用いた軟質及び硬質ゼラチンカプセルに充填剤として使われる。
錠剤は、場合によって、1種又はそれ以上の補助成分を加えて、圧縮又は成形によって作られる。圧縮錠剤は、結合剤(例えばゼラチン又はヒドロキシプロピルメチルセルロース)、潤滑剤、不活性稀釈剤、防腐剤、崩壊剤(例えば、グリコール酸澱粉ナトリウム又は架橋カルボキシメチルセルロース・ナトリウム)、界面活性又は分散剤を用いて調製される。成形錠剤は、不活性の液体稀釈剤で加湿した粉末化合物の混合物を、好適な機械で型打ちして作られる。
糖衣錠、カプセル、丸薬及び顆粒のような、本発明の医薬組成物の錠剤及びその他の固形剤形は、場合により、腸溶性の被覆剤及びその他の製薬技術分野で公知の被覆剤のような被覆剤を用いて得る又は調製することができる。それらはまた、活性成分の放出を遅く又は制御するように製剤化されても良く、そこには、例えば、所望の放出特性を与えるために比率を変えたヒドロキシプロピルメチルセルロース、その他の高分子マトリックス、リポソーム及び/又はミクロスフェアが用いられる。それらは、例えば、細菌除去フィルターを通しての濾過、又は使用直前に無菌水若しくはその他の注射用無菌溶媒に溶かすことができる無菌の固形組成物の形態への滅菌剤の組み込みによって、滅菌することができる。これらの組成物はまた、場合により乳白剤を含み、そしてそれが消化管の或る部分で活性成分のみを、又は活性成分を優先的に、場合により徐放的に放出させる組成物でも良い。使用出来る埋め込み型の組成物の例には、高分子物質及びワックスが含まれる。活性成分は、同様に、適切であれば1種又はそれ以上の上記の賦形剤と共に、マイクロカプセル化した形態にすることができる。
本発明の化合物の経口投与用の液体剤形には、薬学的に許容されるエマルジョン、マイクロエマルジョン、溶液、懸濁液、シロップ及びエリキシルが含まれる。活性成分の他に、液体剤形には、例えば、水又はその他の溶媒、可溶化剤及び乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、オイル類(特に、綿実、ピーナツ、トウモロコシ、胚芽、オリーブ、ヒマシ及びゴマ油)、グリセリン、テトラヒドロフリルアルコール、ポリエチレングリコール及びソルビタンの脂肪酸エステル並びにそれらの混合物などの、当該技術分野で一般に使われる不活性稀釈剤が含まれて良い。
不活性稀釈剤以外に、経口の組成物には、湿潤剤、乳化及び懸濁剤、甘味料、香味料、着色剤、芳香剤並びに防腐剤などの補助剤を含めることができる。
懸濁液には、活性化合物の他に、例えば、エトキシル化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトール及びソルビタンエステル、微結晶セルロース、アルミニウムメタヒドロオキシド、ベントナイト、寒天及びトラガカント、及びそれらの混合物などの懸濁剤が含まれる。
本発明の医薬組成物の直腸内又は膣内投与のための製剤は、1つ又はそれ以上の本発明の化合物と1つ又はそれ以上の、例えば、カカオバター、ポリエチレングリコール、坐剤ワックス又はサリチル酸塩などの非刺激性の好適な賦形剤又は担体と混合して調製され、そして室温では固体であるが体温では液体であり、従って、腸又は膣腔内で融解し活性成分を放出する坐剤として提供される。
膣内投与に好適な本発明の製剤には、ペッサリー、タンポン、クリーム、ジェル、ペースト、泡沫又は当該技術分野に適切であることが知られている担体を含む噴霧製剤が含まれる。
本発明の化合物の局所又は経皮投与のための剤形には、粉剤、噴霧剤、軟膏、ペースト、クリーム、ローション、ジェル、溶液、貼布及び吸入剤が挙げられる。活性化合物を、無菌条件下で、薬学的に許容される担体と、そして防腐剤、緩衝液又は必要な推進剤の何れかと混合する。
軟膏、ペースト、クリーム及びジェルは、本発明の活性化合物に加えて、動物及び植物脂肪、オイル、ワックス、パラフィン、澱粉、トラガカント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコン、ベントナイト、ケイ酸、タルク及び酸化亜鉛又はそれらの混合物などの、賦形剤を含んでも良い。
粉剤及び噴霧剤は、本発明の活性化合物に加えて、乳糖、タルク、ケイ酸、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム及びポリアミド粉末又はこれらの物質の混合物などの、賦形剤を含むことができる。噴霧剤は、更に、クロロフルオロヒドロカーボン及びブタンやプロパンなどの揮発性の無置換炭化水素のような、通例の(スプレー用)高圧ガスを含むことができる。
経皮貼布は、本発明の化合物の制御した身体への送達を提供するという追加の利点を有する。このような剤形は、化合物を適切な溶媒に溶解又は分散させることによって作ることができる。吸収促進剤もまた、皮膚を通過する化合物の流れを増加させるために使うことができる。このような流れの速度は、速度制御膜を備えるか又は活性化合物をポリマーマトリックス若しくはゲルに分散させるかの何れかによって制御することができる。
眼科用製剤、眼軟膏剤、粉剤、溶液なども、同様に、本発明の範囲内であることを意図している。
非経口投与に好適な本発明の医薬組成物は、1つ又はそれ以上の薬学的に許容される無菌等張の水性若しくは非水性溶液、分散液、懸濁液若しくは乳液、又は使用直前に無菌の注射可能な溶液若しくは分散液に再構成される無菌粉末(抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、製剤を意図する受け手の血液と等張にさせる溶質、又は懸濁剤若しくは増粘剤を含んでもよい)と組み合わせて、1つ又はそれ以上の本発明の化合物を包含する。
本発明の医薬組成物に用いられる好適な水性及び非水性担体の例としては、水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、及びそれらの好適な混合物、オリーブオイルなどの植物油、並びにオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルが挙げられる。適正な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング材の使用、分散液の場合は必要な粒子サイズの保持、及び界面活性剤の使用によって保持することができる。
これらの組成物はまた、防腐剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤のような補助剤を含んでも良い。微生物の作用の阻止は、種々の抗菌及び抗カビ剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などによって確保できる。組成物中に、糖類、塩化ナトリウムなどの等張剤を含ませることは望ましい。又、注射可能な製剤形態での持続吸収は、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンのような吸収を遅らせる薬剤を含ませることによってもたらすことができる。
幾つかのケースでは、薬剤の効果を持続させるために、皮下又は筋肉内注射からの薬剤の吸収を遅らせることが望ましい。これは、水溶解性の悪い結晶又はアモルファス原料の懸濁液を使用することで達成できる。薬剤の吸収速度は薬剤の溶解速度に依存し、言い換えると、結晶の大きさ及び結晶形態に依存する。他方、非経口的に投与する薬品形態の吸収を遅延させるには、薬品を油性の媒体に溶解又は懸濁させることで達成される。
注射可能な持続性薬剤形態は、ポリラクチド−ポリグリコリドのような生分解性のポリマー内に対象化合物のマイクロカプセル・マトリックスを形成させて作られる。ポリマーに対する薬剤の比率、及び使用する特定のポリマーの性質によって、薬剤放出の速度を調節することができる。その他の生分解性のポリマーの例としては、ポリ(オルソエステル)及びポリ(無水物)が挙げられる。持続性薬剤の注射可能な製剤もまた、身体組織適合性を有するリポソーム又はミクロエマルジョンに封入することによって製造される。
本発明の製剤は、経口的、非経口的、局所的又は直腸的に投与される。それらは、勿論、それぞれの投与経路に好適な形態で与えられる。例えば、それらは、錠剤又はカプセルの形態で、注射、吸入、点眼薬、軟膏、座薬などによって、注射、注入又は吸入によって投与;ローション又は軟膏によって局所的に;座薬によって直腸的に、投与される。経口投与が好ましい。
本明細書に用いられる「非経口投与」及び「非経口的に投与された」という語句は、腸内及び局所的な投与以外の投与方法を意味し、通常は注射により、静脈内、筋肉内、動脈内、くも膜下腔内、関節包内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、髄腔内及び胸骨内への注射及び注入が含まれるが、これらに限定されるものではない。
本明細書に用いられる「全身投与」、「全身的に投与した」、「末梢投与」及び「末梢的に投与した」という語句は、直接中枢神経系への投与以外で、化合物、薬剤又はその他の物質が患者の体(系)に入り、従って代謝の対象になるような投与、及びその他の同じ様な方法、例えば皮下投与、を意味する。
化合物は、治療のために、経口的、例えば噴霧剤によるような経鼻的、直腸的、膣内的、非経口的、嚢内的、及び粉剤、軟膏若しくはドロップによるような口腔内及び舌下を含む局所的、を含めた何れかの好適な経路によって、人間及びその他の動物に投与される。
選択された投与の経路に関わらず、好適な水和形態で用いられる本発明の化合物及び/又は本発明の医薬組成物は、当業者に公知の従来の方法で、薬学的に許容される剤形に製剤される。
本発明の医薬組成物中の活性成分の実際の投与量レベルは、特定の患者に所望の治療反応を与えるのに有効な活性成分の量、組成及び投与方法を、患者に毒性を与えることなしに得るように、変えることができる。
選択される用量レベルは、使用される特定の本発明の化合物又はそのエステル、塩若しくはアミドの活性、投与経路、投与時間、使用される特定の化合物の排泄速度、治療期間、使用した特定の化合物と配合して使用される他の薬品、化合物及び/又は材料、治療する患者の年齢、性別、体重、症状、一般的な健康及び過去の病歴、及び医療技術分野で公知の要因を含めた、さまざまな要因に依存する。
当該技術分野で通常の技量を有する医師又は獣医師は、必要な医薬組成物の有効量を容易に測定し処方することができる。例えば、医師又は獣医師は、医薬組成物中に使用された本発明の化合物の投与量を、所望の治療効果を得るために必要なレベルよりも低いレベルで開始し、所望の効果が得られるまで投与量を徐々に増加させることができる。
一般に、本発明の化合物の好適な毎日の用量は、治療効果を与えるのに有効な最低用量の化合物の量になる。このような有効用量は、一般に上記の構成要素に依存する。一般に、本発明の化合物の患者への静脈内及び皮下用量は、表示された鎮痛効果のために使用する場合、体重1kg当たり1日約0.0001〜約100mg、より好ましくは体重1kg当たり1日約0.01〜約50mg、更により好ましくは体重1kg当たり1日約1.0〜約100mgの範囲である。有効量は、血管新生又は付随する疾患を治療する有効量である。
必要に応じて、活性化合物の有効な毎日の用量は、1回量として、又は2、3、4、5、6回又はそれ以上の回数で、1日内に適切な間隔で別々に投与する分割用量として、場合により単位剤形で、投与することができる。
本発明の化合物を単独で投与することは可能であるが、医薬組成物として化合物を投与することが好ましい。更に、本明細書に記載された医薬組成物は、HIVに感染している対象の治療を援助する1つ又はそれ以上のその他の活性成分と共に投与することができる。関連する態様において、本発明の医薬組成物は、1つ又はそれ以上の更なる活性成分で、HIV感染又は関連する疾患若しくは障害を有する対象の治療を援助する成分を含めるように製剤化される。
上記のように製造された抗体及び複合体は、上記で説明した免疫アッセイを実施するための好適な使用説明書、及びその他の必要な試薬の入ったキットで提供することができる。キットはまた、使用する特定の免疫アッセイによって、好適な標識物及びその他の梱包された試薬及び材料(即ち、洗浄用の緩衝液など)が含まれる。上記のような標準の免疫アッセイは、これらのキットを使って行うことができる。医薬組成物は、使用説明書、例えば投与するための文書化した説明書、特に血管新生又は付随した疾患を治療又は予防するための抗体又は複合体の使用のための説明書と一緒に、容器、パック、キット又は包装箱に入れられる。その容器、パック、キット又は包装箱にも、例えば、異常な血管新生に罹った対象の治療を援助する1つ又はそれ以上の更なる活性成分が含められても良い。
LacCerシンターゼmRNAを標的とするRNAi組成物
VEGF経路阻害剤はまた、例えば、PECAM−1、LacCer、LacCerシンターゼ、又はPLA2siRNA分子を包含する。例えば、5’−CGGAGUGAGUGGCUUAACAdTdT−3’(センス)、5'−UGUUAAGCCACUCACUCCGdTdT−3’(アンチセンス)を含む。RNAi分子は、VEGF経路メンバーの何れか1つのmRNAの何れかの部分にも干渉するであろう。
本明細書で使用される「RNA干渉」(「RNAi」)という用語は、RNAの選択的な細胞内分解を表す。RNAiは、外来RNA(例えば、ウイルスRNA)を除去するのに自然に細胞内で起こる。自然のRNAiは、その他の類似のRNA配列に対して分解の仕組みを指示するフリーのdsRNAから切断された断片を経て進行する。他方、RNAiは、人の手によって、例えば、標的遺伝子の発現を抑制するために、開始することができる。RNAiに有用なRNAi分子は、本明細書で、ときに、小干渉(small interfering)RNAs(siRNA)という。
「低下させる又は阻害する」は、RNA干渉に使用されるアンチセンスヌクレオチドオリゴマー又はdsRNAで処理されなかった試料と比較して、上記のアッセイ(「発現」を参照)によって検出された、タンパク質又は核酸のレベルで、好ましくは20%又はそれ以上、より好ましくは50%又はそれ以上、及び最も好ましくは75%又はそれ以上の減少をもたらす能力を意味する。
「標的特異的RNA干渉(RNAi)を指示する、標的mRNA配列に充分に相補的な配列」を有するsiRNAは、ss−siRNAが、RNAi機構又はプロセスによる標的mRNAの分解を引き起こすのに充分な配列を有していることを意味する。
本発明の種々の手法は、値、レベル、特徴、特性、性質等と、本明細書において「妥当な対照」と相互交換可能に表される「好適な対照」と比較することを包含している。「好適な対照」又は「妥当な対照」は、比較の目的に有用である当該技術分野に公知の何れかの対照又は標準である。一態様において、「好適な対照」又は「妥当な対照」は、本明細書に記載されているように、RNAiの手法を実行する前に決定される値、レベル、特徴、特性、性質等である。例えば、転写速度、mRNAレベル、翻訳速度、タンパク質レベル、生物活性、細胞特性又は性質、遺伝子型、表現型等は、本発明のsiRNAを細胞又は生体に導入する前に決定することができる。別な態様において、「好適な対照」又は「妥当な対照」は、細胞又は生体、例えば、正常な遺伝形質を示す、例えば、対照又は正常細胞若しくは生体において決定される値、レベル、特徴、特性、性質等である。更に別の態様において、「好適な対照」又は「妥当な対照」は、前もって定義された値、レベル、特徴、特性、性質等である。
「標的特異的RNA干渉(RNAi)を指示する標的mRNA配列に充分に相補的な配列」であるストランドを有するRNAi剤は、前記ストランドが、RNAi機構又はプロセスによってmRNAの分解を引き起こすのに充分な配列を有することを意味する。
「小干渉RNA(siRNA)」(又、当該技術分野において「短い干渉(short interfering)RNA」と呼ばれる)は、RNA干渉を指示する又は介在することができる、約10〜50ヌクレオチド(又はヌクレオチド類縁体)を含む単離されたRNA分子を意味する。siRNAは、分解される標的遺伝子又はmRNAを同定するのに用いられる、好ましくは10ヌクレオチド長を越える、より好ましくは15ヌクレオチド長を越える、及び最も好ましくは19ヌクレオチド長を越えるものである。19〜25ヌクレオチド長の範囲が、siRNAには最も好ましい大きさである。siRNAはまた、siRNA二重鎖の両方のストランドが、単一のRNA分子の中に包含される、短いヘアピン(short hairpin)RNAsを包含することもできる。siRNAは、dsRNA(大きなdsRNA、部分的に精製されたRNA、実質的に純粋なRNA、合成RNA、組み換え技術により作られたRNAの、特異的に切断された産物)、更に1つ又はそれ以上のヌクレオチドの付加、欠失、置換、及び/又は改変によって、自然に生成したRNAとは異なる改変RNA、の何れの形態も包含する。このような改変は、例えば、21〜23ntRNAの末端へ、又は(RNAの1つ又はそれ以上のヌクレオチドの)内部への非ヌクレオチド物質の付加を包含することができる。好ましい態様では、前記RNA分子は、3’ヒドロキシル基を含有する。本発明のRNA分子中のヌクレオチドは、天然に存在しないヌクレオチド、又はデオキシリボヌクレオチドを包含する非標準的なヌクレオチドを含むこともできる。総体的に、全てのこのような改変RNAは、RNAの類縁体として表される。本発明のsiRNAは、RNA干渉(RNAi)を介在する能力を有している天然のRNAに充分に類似していることだけが必要である。本発明のRNAi薬剤は、又、小ヘアピン(small hairpin)RNAs(shRNA)、及びshRNAsを発現するように遺伝子工学的に処理された発現構造を包含することもできる。shRNAsの転写は、ポリメラーゼIII(pol III)プロモーターで開始され、4〜5−チミジン転写終結部位の位置2で終結すると考えられる。発現に際しては、shRNAsは、3’UU−突出とステムループ構造に折れ曲がっていると考えられ、次いで、これらshRNAsの末端が処理されて、shRNAsが約21〜23ヌクレオチド長のsiRNA様の分子に変換される(Brummelkamp et al., Science 296:550-553(2002); Lee et al., (2002), supra; Miyagishi and Taira, Nature Biotechnol. 20:497-500(2002); Paddison et al., (2002), supra; Paul, (2002), supra; Sui, (2002), supra; Yu et al., (2002), supra)。
siRNAsはまた、「単一ストランド小干渉RNA分子」を含み、「単一ストランド小干渉RNA分子」は「ss−siRNA分子」又は「ss−siRNA」である。ss−siRNAは、相当する遺伝子標的を配列特異的に抑制する活性な単一ストランドsiRNA分子である。好ましくは、ss−siRNA分子は、約10〜50又はそれ以上のヌクレオチド長を有する。より好ましくは、ss−siRNA分子は、約19〜23のヌクレオチド長を有する。ss−siRNA分子を含む組成物に加えて、本発明のその他の態様は、前記ss−siRNA分子を製造する方法及び前記ss−siRNA分子を使用する方法(例えば、研究及び/又は治療方法)を包含する。
本明細書で使用される「特異的にハイブリダイズする」又は「特異的に検出する」という用語は、サンプル核酸の少なくともおよそ6つの連続したヌクレオチドにハイブリダイズする核酸分子の能力を表している。
「標的遺伝子」は、遺伝子の発現が選択的に阻害される又は「抑制される(silenced)」、例えば,VEGF経路の遺伝子である。このサイレンシング(抑制)は、細胞のRNAiシステムによって遺伝子工学的に処理されたRNA前駆体から創成されたsiRNAにより、標的遺伝子のmRNAを切断することによって達成される。RNA前駆体の二重鎖ステムの一部分又はセグメントは、標的遺伝子のmRNAの約18〜約40又はそれ以上のヌクレオチド長の切片に相補的である、例えば完全に相補的であるアンチセンスストランドである。
本発明は、一般的に、VEGF経路メンバーの遺伝子及びそれらの産物を用いて、それらの発現を阻害することによる血管新生の治療及び管理に関する。本発明の一態様は、細胞を、VEGF、VEGFR、LacCerシンターゼ、PECAM−1遺伝子の1つ又はそれ以上の合成又は発現を、阻害をもたらすのに充分な量で、阻害する化合物と接触させることを含む方法を指向している。理論によって限定されることなく、阻害は、VEGF経路メンバーのDNA又はmRNAを選択的に標的とすることを通して、即ち、遺伝子の複製、転写、接合又は翻訳における何れかの工程を妨げることによって、達成される。VEGF、VEGFR、LacCerシンターゼ、PECAM−1の配列は、GenBank受入番号、AF38663(GalT−V)、AF38664(GalT−VI)、NM_008816、NM_000442、(PECAM1)、NM_077435、NM_001025370、NM_001025369、NM_001025368、NM_001025367、NM_003376、NM_001025366、(VEGF)、X94263、XM_497921、AB065372、AJ319908、D64016、NM_002019、(VEGFR)及びNM_000300、BC005919、(PLA2)で開示されており、これらの全ては、参照することにより本明細書に取り入れられている。
RNAiは著しく効率的な方法であって、これにより2本鎖RNA(dsRNA)が、動物及び植物細胞において相同mRNAの配列特異的な分解を誘導する(Hutvagner and Zamore (2002), Curr. Opin. Genet. Dev., 12, 225-232; Sharp (2001), Genes Dev., 15, 485-490)。哺乳類細胞において、RNAiは、小干渉RNA(siRNA)の21−ヌクレオチド(nt)二本鎖によって引き起こすことができ(Chiu et al. (2002), Mol. Cell., 10, 549-561; Elbashir et al. (2001), Nature, 411, 494-498)、又は、RNAポリメラーゼIIIプロモーターを有するDNA鋳型を使用してインビボで発現する、ミクロRNA(miRNA)、機能性小ヘアピンRNA(shRNA)、又はその他のdsRNAによって引き起こすことができる(Zeng et al. (2002), Mol. Cell. 9, 1327-1333; Paddison et al. (2002), Genes Dev., 16, 948-958; Lee et al. (2002), Nature Biotechnol., 20, 500-505; Paul et al. (2002), Nature Biotechnol., 20, 505-508; Tuschl, T. (2002), Nature Biotechnol., 20, 440-448; Yu et al. (2002), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99(9), 6047-6052; McManus et al. (2002), RNA, 8, 842-850; Sui et al. (2002), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99(6), 5515-5520)。
本発明は、「小干渉RNA分子」(「siRNA分子」又は「siRNA」)、そのsiRNA分子を製造する方法、及びそのsiRNA分子を使用する方法(例えば、研究及び/又は治療方法)を特色とする。本発明のsiRNA分子は、センス・ストランド及び相補的アンチセンス・ストランドからなる二本鎖であり、アンチセンス・ストランドはRNAiを介在する標的mRNAに充分に相補性を有している。好ましくは、ストランドがアニールされるときに、1、2又は3残基のオーバーハングが、二重鎖の一方又は両方の端に起こるようには配列が整列しない(即ち、対立のストランドに相補塩基が生じない)ストランドの末端に少なくとも1、2又は3塩基があるように、ストランドが整列する。好ましくは、siRNA分子は、約10〜50又はそれ以上のヌクレオチド長を有しており、即ち、各々のストランドは10〜50ヌクレオチド長(又はヌクレオチド類縁体)を含んでいる。より好ましくは、siRNA分子は、約16〜30、例えば、各々のストランドは16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29又は30ヌクレオチド長を有するものであって、それらのストランドの1つは、例えば、少なくとも80%(又はそれ以上、例えば、85%、90%、95%又は100%)相補的であり、例えば、3、2、1又は0個のミスマッチヌクレオチドを有しており、その標的領域は、野生型と変異対立遺伝子の間で、少なくとも1塩基対だけ異なっているような標的領域であり、例えば機能獲得変異を含む標的領域に実質的に相補的であり、そしてその他のストランドは、第一のストランド、小干渉RNA分子に同一又は実質的に同一である。
一態様において、VEGF、VEGFR、LacCerシンターゼ、PECAM−1の1つ又はそれ以上の発現は、RNAiとして示されるRNA干渉技術の使用によって阻害される。RNAiは、非常に効率的で特異的な様式で標的遺伝子の発現の選択的ノックダウンを可能とする。この技術は、細胞に、標的遺伝子のエキソン部分に相当する配列を有する二本鎖RNA(dsRNA)を導入することを含む。dsRNAは、標的遺伝子のmRNAの急速な分解を引き起こす。例えば、「Hammond et al., Nature Rev Gen 2: 110-119 (2001);Sharp, Genes Dev 15: 485-490 (2001)」を参照されたい。両文献は、参照することによってその全文が本明細書に取り入れられている。
RNAi技術の成功した利用法及び手順は、当該技術分野においてよく知られており、例えば、「Waterhouse et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(23): 13959-13964 (1998)」に記載されている。本発明のsiRNAsは、VEGF、VEGFR、LacCerシンターゼ、PECAM−1mRNAの1つ又はそれ以上の、選択的分解を調節することができる。
本発明のsiRNAは、「二本鎖小干渉RNA分子」(「ds−siRNA」)及び「単一ストランド小干渉RNA分子」(「ss−siRNA」)、siRNA分子を製造する方法、及びsiRNA分子を使用する方法(例えば、研究及び/又は治療方法)を包含する。
ds−siRNA分子と同様に、ss−siRNA分子は、約10〜50又はそれ以上のヌクレオチド長を有する。より好ましくは、ss−siRNA分子は、約15〜45又はそれ以上のヌクレオチド長を有する。更により好ましくは、ss−siRNA分子は、約19〜40又はそれ以上のヌクレオチド長を有する。本発明のss−siRNA分子は、本明細書において定義されるように、標的特異的RNA干渉(RNAi)を指示する標的mRNA配列に「充分に相補的」である配列を更に有し、即ち、ss−siRNAはRNAi機構又はプロセスによって、標的mRNAの分解を引き起こすのに充分な配列を有している。ss−siRNA分子は、全ての残基が標的分子の残基に相補的であるように、設計することができる。一方、分子内において、その分子の安定性を増し、及び/又は処理活性を増強するように置換することができる。置換は、鎖内に行うことができ、又は、鎖の末端の残基に行うことができる。5’−末端は、最も好ましくは、リン酸化される(即ち、リン酸、二リン酸又は三リン酸基を含む)。活性薬剤がss−siRNA分子の場合、3’ヒドロキシルである必要はないので、siRNAの3’末端は、RNAiを容易にするためにヒドロキシル基であってもよい。特徴付けられるのは、3’末端(即ち、3’糖のC3)がヒドロキシル基を欠いているss−siRNA分子(即ち、3’糖(例えば、リボース又はデオキシリボース)に3’ヒドロキシル又はC3ヒドロキシルを欠いているss−siRNA分子)である。
本発明のsiRNAは、それらの糖−リン酸骨格又はヌクレオシドへの修飾を包含する。これらの修飾は、ある種の細胞におけるsiRNAによって起こされると報告されている一般的パニック反応を避けながら、選択的遺伝子阻害を促進するように調整することができる。更に、修飾は、1つ又はそれ以上の内因性酵素の作用からsiRNAを保護するために、塩基に導入することができる。
本発明のsiRNAは、酵素的に生産することができ、又は全部若しくは部分的に合成することができる。更に、本発明のsiRNAは、インビボ又はインビトロで合成することができる。生物学的に合成されるsiRNAには、内因性又はクローン化された外因性RNAポリメラーゼをインビボで転写するために使用してもよいし、クローン化RNAポリメラーゼをインビトロで使用することもできる。化学的又は酵素的に合成されたsiRNAは、好ましくは、細胞に導入される前に精製される。
siRNAと標的領域の間には100%の配列相同性があることが好ましいが、本発明を実施するには必要とされない。配列中にある程度の修飾を含有するsiRNA分子も、本発明の目的に充分に使用することができる。このような修飾は、自然に生じたものであれ、意図的に導入されたものであれ、変異、欠失又は挿入を包含するが、これらに限定されるものではない。VEGF、VEGFR、LacCerシンターゼ、PECAM−1の1つ又はそれ以上の発現を阻害するために使用することができるsiRNAの特異的な例は、実施例7に詳細に記載されている。
siRNAによって誘導される標的RNAの切断反応は、高度に配列特異的である。一般的に、標的遺伝子の部分と一致しているヌクレオチド配列を含有するsiRNAは、阻害するために好ましい。しかしながら、siRNAと標的遺伝子の間での100%の配列相同性は、本発明を実施するためには必要ではない。従って、本発明は、遺伝変種、菌株多形性、又は進化的分岐により予期される配列変異に耐えることができる利点を有している。例えば、標的配列に対して、挿入、欠失、及び単一点突然変異を有するsiRNA配列もまた、阻害に有効であることが見出されている。或いは、ヌクレオチド類縁体置換又は挿入を有するsiRNA配列は、阻害に有効である。
更に、siRNA分子の全ての部分が標的認識に等しく寄与するものでもない。siRNAの中心のミスマッチは、最も重大であり、標的RNA切断を本質的に止めることになる。対照的に、siRNAの3’ヌクレオチドは、標的認識の特異性に顕著には寄与しない。特に、標的RNAに相補的であるsiRNA配列の残基3’(例えば、ガイド配列)は、標的RNA切断に重大な意味を持たない。
配列相同性は、当該技術分野で公知の配列比較及び整列アルゴリズムによって決定することができる。2つの核酸配列(又は2つのアミノ酸配列)の同一割合を決定するために、配列が、最適比較の目的のために整列される(例えば、最適整列のために第一配列又は第二配列にギャップを導入することができる)。次いで、相当するヌクレオチド(又はアミノ酸)の位置にあるヌクレオチド(又はアミノ酸残基)を比較する。第一配列中の位置が、第二配列中の相当する位置に同じ残基によって占拠されている場合、分子はその位置において同一である。2つの配列間の相同性の割合は、それらの配列に共通する同一の位置の数の関数(即ち、相同性の割合(%ホモロジー)=同一位置の数/位置の総数×100)であり、場合によって、導入されたギャップの数及び/又は導入されたギャップの長さに対するスコアにはペナルティが科される。
2つの配列の間の配列の比較及び相同性の割合の決定は、数学アルゴリズムを用いて得ることができる。一態様において、アラインメントは、充分に相同性をもって並んでいる配列のある特定の部分には生じていたが、相同性が低レベルである部分(即ち、部分的に一致した配列)には、生じなかった。配列の比較に利用される部分的な整列アルゴリズムの、好ましい、非限定的な例としては、「Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264-68」のアルゴリズムであり、「Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-77」において改良されたアルゴリズムである。そのようなアルゴリズムは、「Altschul, et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-10」のBLASTプログラム(Ver.2.0)に取り入れられている。
別の態様において、アラインメントは、好適なギャップを導入することによって最適化され、相同性の割合は整列した配列の長さ(即ち、ギャップのある一致した配列)で決定される。比較の目的のためにギャップのある一致した配列を得るために、「Altschul et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25(17):3389-3402」に記載されているように、Gapped BLASTを利用することができる。別の態様において、アラインメントは、好適なギャップを導入することによって最適化され、相同性の割合は、整列した配列の完全な長さ(即ち、広範囲の配列)で決定される。配列の広範囲の比較に利用される数学的アルゴリズムの好ましい、非限定的な例としては、「Myers and Miller, CABIOS (1989)」のアルゴリズムがある。そのようなアルゴリズムは、GCG配列アラインメントソフトウエアパッケージの一部である、ALIGNプログラム(Ver.2.0)に取り入れられている。アミノ酸配列を比較するためにALIGNプログラムを利用する場合、PAM120ウエイト残差表、ギャップ長さペナルティ12、及びギャップペナルティ4を使用することができる。
siRNAと標的遺伝子の部分との間の配列相同性は、90%より大きい、例えば、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%相同である配列が好ましい。他方、ss−siRNAは、標的遺伝子転写産物の一部とハイブリダイズすることができる(例えば、400mMのNaCl、40mMのPIPES(pH6.4)、1mMのEDTA、50℃又は70℃、12〜16時間のハイブリダイゼーション、次いで洗浄する)、ヌクレオチド配列(又は、オリゴヌクレオチド配列)として、機能的に定義することができる。付加的な好ましいハイブリダイゼーション条件は、以下の条件を包含する:1XSSC中70℃で、又は1XSSC、50%ホルムアミド中50℃でハイブリダイゼーションし、次いで0.3XSSC中70℃で洗浄する、又は4XSSC中70℃で、又は4XSSC、50%ホルムアミド中50℃でハイブリダイゼーションし、次いで1XSSC中67℃で洗浄する。長さが50塩基対未満であると予想されるハイブリッドのためのハイブリダイゼーション温度は、ハイブリッドの溶融温度(Tm)未満の5〜10℃であるべきであり、ここで、Tmは、以下の式により決定される。長さが18塩基対未満のハイブリッド用には:Tm(℃)=2(A+T塩基の数(#))+4(G+C塩基の数(#))である。長さが18〜49塩基対のハイブリッド用には:Tm(℃)=81.5+16.6(log10[Na+])+0.4(G+Cの割合(%))−(600/N)であり、ここにおけるNは、ハイブリッド中の塩基数であり、そして[Na+]はハイブリダイゼーションバッファー中のナトリウムイオンの濃度(1XSSCの[Na+]=0.165M)である。ポリヌクレオチドハイブリダイゼーションの厳密な条件の追加の実施例は、「Sambrook, J., E.F. Fritsch, and T. Maniatis, 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. chapters 9 and 11」、及び「Current Protocols in Molecular Biology, 1995, F.M. Ausubel et al., eds., John Wiley & Sons, Inc., section 2.10 and 6.3-6.4」に提供されており、これらは、参照することにより本明細書に取り入れられている。同一のヌクレオチド配列の長さは、少なくとも、約10、12、15、17、20、22、25、27、30、32、35、37、40、42、45、47又は50塩基であろう。
好ましい態様において、本発明のRNA分子は、血清中又は細胞培養の増殖培地中で安定性が改善されるよう修飾される。安定性を高めるために、3’−残基が分解に対して安定化され、例えば、プリンヌクレオチド、特にアデノシン又はグアノシンヌクレオチドから成るように選択され得る。他方、修飾された類縁体によるピリミジンヌクレオチドの置換、例えば、2’−デオキシチミジンによるウリジンの置換は、耐性があり、RNA干渉の効率に影響しない。例えば、2’ヒドロキシルがないと、組織培養培地でのsiRNAのヌクレアーゼ抵抗性を著しく向上させることができる。
本発明の一態様において、RNA分子は、少なくとも1つの修飾ヌクレオチド類縁体を含有してもよい。ヌクレオチド類縁体は、標的特異性活性、例えば、RNAi介在の活性が、例えば、RNA分子の5’−末端及び/又は3’−末端の領域において実質的に影響されないような所に位置していてもよい。特に、末端は、修飾されたヌクレオチド類縁体によって安定化することができる。
好ましいヌクレオチド類縁体は、糖及び/又は骨格が修飾されたリボヌクレオチドを包含する(即ち、リン酸−糖骨格の修飾を包含する)。例えば、天然のRNAのホスホジエステル結合は、少なくとも1つの窒素又はイオウのヘテロ原子を含有するように修飾してもよい。好ましい骨格が修飾されたリボヌクレオチドにおいて、隣接するリボヌクレオチドに結合するホスホエステル基は、例えば、ホスホチオエート基の修飾基によって置換される。好ましい糖修飾リボヌクレオチドにおいて、2’OH基は、H、OR、R、ハロ、SH、SR、NH、NHR、NR又はONから選択される基によって置換され、ここでのRは、C−Cアルキル、アルケニル又はアルキニルであり、そしてハロは、F、Cl、Br又はIである。
核酸塩基修飾リボヌクレオチド、即ち、天然に存在する核酸塩基の代わりに少なくとも1つの天然に存在しない核酸塩基を含有するリボヌクレオチドもまた、好ましい。塩基は、アデノシンデアミナーゼの活性を遮断するように修飾してもよい。修飾された核酸塩基の例としては、これらに限定されないが、5’位がウリジン及び/又はシチジンで修飾された、例えば、5−(2−アミノ)プロピルウリジン、5−ブロモウリジン;8位がアデノシン及び/又はグアノシンで修飾された、例えば、8−ブロモグアノシン;デアザヌクレオチド、例えば、7−デアザ−アデノシン;O−及びN−アルキル化ヌクレオチド、例えば、N6−メチルアデノシンが含まれる。上記の修飾は、組み合わせることができるのは注目すべきである。
本発明の核酸組成物は、本明細書に記載するようなsiRNA及びsiRNA誘導体の両方を包含する。例えば、組成物の薬物動態を変更するのに、例えば、身体中における半減期を増加させるために、架橋することを用いることができる。従って、本発明は、2つのストランドが架橋するように、核酸の2つの相補のストランドを有するsiRNAを含むsiRNA誘導体を包含する。本発明はまた、3’末端(例えば、ペプチド)、有機組成物(例えば、染料)等に結合した非核酸部分を有するsiRNA誘導体を包含する。このようなsiRNA誘導体の修飾は、対応するsiRNAに比べて、得られたsiRNA誘導体の細胞取り込みを改善し、又は細胞標的活性を増強することができ、対応するsiRNAに比べて、細胞においてsiRNA誘導体を追跡するのに有用であり、又はsiRNA誘導体の細胞取り込みの安定性を改善する。
本明細書にあげられた全ての文献は、その全文が、参照することによって本明細書に取り込まれている。
(実施例)
本発明は、これにより限定されるものではない、以下の実施例により更に説明される。
試薬
材料及び方法は、http://circres.ahajournals.orgにおいて広範囲に入手可能なオンラインデータに見出すことができる。
細胞培養
ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)及び内皮細胞増殖培地EGM(登録商標)は、Cambrex(Walkersville, MD)から購入し、10%ウシ胎仔血清(FBS)を補充したEGM(登録商標)培地中で培養した。内因性PECAM−1発現を欠失したヒト中内皮腫細胞株[REN野生型(WT)]及びヒトPECAM−1を発現するREN(mt−rhPECAM−1)は、「Dr. Steven Albelda, University of Pennsylvania Medical Center, USA」により提供された。REN−WTを、10%FBSを補充したRPMI1640で増殖させた。REN(mtrhPECAM−1)を、G418(0.5g/L、Gibco)を含む同じ培地で培養した。
LacCerシンターゼの測定
指示された時間間隔で、細胞をPBSで3回洗浄し、脂質を抽出し、HPTLCによるグリコスフィンゴリピドの測定を、前に記載したように実施した19
LacCerシンターゼ活性の測定
VEGFとインキュベーションした細胞におけるLacCerシンターゼの活性は、前に記載されたように、ヌクレオチド糖供与体としてのUDP−[14C]ガラクトース及び受容体としてのグルコシルセラミドを採用して測定した19
LacCerシンターゼ(GalT−VsiRNA)合成及びトランスフェクション
(N19)TT規則によるヒトGalT−VcDNA(GeneBank受入番号第AF038663号)のsiRNA配列は、それぞれ、5’−CGGAGUGAGUGGCUUAACAdTdT−3’(センス)、5’−UGUUAAGCCACUCACUCCGdTdT−3’(アンチセンス)であった。使用したスクランブル(陰性対照)siRNAは、それぞれ、5’−AUGGUGAUUAGACUGUACCdTdT−3’(センス)、5’−AAGCGUACUAGGAUGAGUAdTdT−3’(アンチセンス)であった。HUVECsは、製造者によって提供されるプロトコールに従って、オリゴフェクタミン(Invitrogen)を使用して、siRNA二重鎖でトランスフェクションした。
リアルタイム逆転写酵素PCR
リアルタイムRT−PCRは、Bio−Rad iCycler Systemで実施した。プライマー対を設計し(Primer Quest-Integrated DNA technologies)、そして1stBASE(Singapore)から合成した。PECAM−1のプライマー配列は、それぞれ、(フォーワード)5’TGACCCTTCTGCTCTGTT3’及び(リバース)5’TGAGAGGTGGTGCTGACATC3’である。β−アクチンプライマーは、それぞれ、(フォーワード)5’AGGTCATCACTATTGGCAACGA3’及び(リバース)5’CACTTCATGATGGAATTGAATGTAGTT3’であった。温度サイクリング条件は以下の通りであった:94℃で10分の初期変性、次いで、それぞれ、94℃/30秒、60℃/40秒及び72℃/1分での40サイクルの増幅、そして最終伸長は、72℃で10分間実施した。
ウエスタン免疫ブロット分析
タンパク質25gを10%のSDS−PAGEに溶解し、ニトロセルロース膜に移した。膜結合の1次抗体を西洋わさびペルオキシダーゼにより可視化し、2次抗体を化学発光キットを使用して結合した。フィルムを、Molecular Dynamics Image Scannerを使用して密度測定的にスキャニングし、Image Quantソフトウエアを使用して解析した。
インビトロ血管新生/チューブ形成アッセイ
インビトロ血管新生アッセイは、Chemicon Inc. (Temecula, CA)から市販されているキットを用いて実施した。
統計解析
全てのアッセイは、2回又は3回行い、値は、平均値±S.D.で表した。スチューデントのT検定を、データの統計的有意差を評価するのに使用した。P<0.05を有意とした。
VEGFのPECAM−1mRNA及びタンパク質発現の誘導
PECAM−1発現に対するVEGFの効果を、HUVECsを種々の濃度のVEGF(5〜30ng/ml)を用い、異なった時間間隔でインキュベーションすることによって定量した。PECAM−1mRNAの発現の用量依存的な増加があった。PECAM−1の最大のmRNAの発現が、HUVECsをVEGFで処理(30ng/mlで4時間)した場合、リアルタイムRT−PCRにより測定して観察された(図1A)。同様に、HUVECsをVEGF25ng/mlで異なった時間処理した場合、リアルタイムRT−PCRにより明らかにされたように、最大のPECAM−1mRNAの発現が、4〜5時間で観察され、その後減少した(図1B)。更に、PECAM−1タンパク質発現は、VEGF(30ng/ml)で4時間インキュベーションの後に最大であった(図1C)。HUVECsを、VEGF(25ng/ml)と種々の時間間隔でインキュベーションした場合、PECAM−1タンパク質の発現は4時間で最大であった(図1D)。
VEGFのLacCer合成の促進及びこれのD−PDMPによる阻害
図2Aに示すように、HUVECsをVEGF(25ng/ml)で処理すると、時間依存的様式でLacCerのデノボ(de novo)生合成が、有意に促進され(図2A、パネルAの白四角形)、これはインキュベーション開始10分後の早期に起こり、その後VEGF処理細胞でより高いまま継続した。著しく対照的に、20μMのD−PDMP[(グルコシルセラミドシンターゼの阻害剤;セラミドからグルコシルセラミド(GlcCer)の合成を遮断する)、及びLacCerシンターゼの阻害剤]で、前処理したHUVECsは、VEGF誘導のLacCer生合成を軽減した(図2A、パネルAの斜線四角形)。VEGFは、又、インキュベーション10分という早期に、GlcCerの生合成を促進し(図2A、パネルBの白四角形)、そしてD−PDMP前処理は、インキュベーション開始10分後の早期にVEGF誘導GlcCer合成を阻害した(図2A、パネルBの斜線球)。他方、LacCerのα−ガラクトシル化の産物であり、VEGFで処理された細胞で合成されるGbOse3Cerは、のレベルは、D−PDMPの存在、不存在に関わらず同じようなレベルであった(データは示していない)。
VEGF誘導のPECAM−1発現のD−PDMPによる阻害及びLacCerによる回復
D−PDMP(10〜30μM)でのHUVECsの前処理は、VEGF誘導のPECAM−1発現の濃度依存性の阻害を発揮した(図2B)。HUVECsをD−PDMP(20μM)で90分間前処理し、次いでVEGF(25ng/ml)でインキュベーションすると、PECAM−1mRNA及びタンパク質の発現を無効にした。そして、これはLacCerによって回避された(図2C、3B)。
LacCerのPECAM−1発現及び血管新生でのD−PDMPの阻害効果の特異的回復
HUVECsをGlcCer、DGDG又はCセラミド(各々、2.5μM)と4時間インキュベートした場合、HUVECsはPECAM−1発現を誘導しなかった(図3A)。更に、HUVECsをD−PDMPで処理し、次いでGlcCer、DGDG又はCセラミドとインキュベーションすると、VEGF誘導のPECAM−1発現(図3B)及び血管新生(図3C、パネルe、f及び図3D)に対するD−PDMPの阻害効果を回避することができなかった。対照的に、LacCerは、D−PDMP及びVEGFの存在/不存在とは無関係にPECAM−1発現及び血管新生を有意に誘導した(図3B、Cのパネルb及び図3D)。これらの観察は、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生は、強く関連しており、LacCerによって調節されることを示唆する。
PPMPのVEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生の阻害及びLacCerによるその回避
グルコシルセラミド・シンターゼの特異的阻害剤である、PPMP(20μM)でHUVECsを前処理すると、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生が軽減される結果となる(図4A、B)ことが見出された。LacCerは、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生に対するPPMPの阻害効果を逆転させた(図4A、B)。GlcCerはまた、PECAM−1発現及び血管新生に関するPPMPの阻害効果を逆転させた(図4A、B)が、LacCerに比較するとより少ない程度であった。それ故、これらの結果は、LacCerシンターゼのVEGF標的は、HUVECsにおけるPECAM−1発現及び血管新生において決定的に重要な意味があることを示唆している。
LacCerシンターゼ(GalT−V)遺伝子除去のPECAM−1発現及び血管新生の軽減
LacCerが、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生を介在するのに明確に必要とされるか否かを調べるために、本発明者らは、ヒトGalT−Vを対象とするsiRNA二重鎖を用いて、GalT−V遺伝子発現を抑制させた。GalT−Vを過剰発現しているHUVECs及び変異CHO細胞株の2つの別々の調製物から調製した細胞溶解物を用いたウエスタン免疫ブロット法から、ウサギポリクローナルGalT−V抗体(IgG)が、見かけの分子量約55KDaを有するGalT−Vと特異的に反応することが明らかになった(図5A)。更に、GalT−V特有のsiRNA二重鎖(100nM)のトランスフェクションは、HUVECsにおけるタンパク質発現を著しく減少させた(約70%GalT−V)(図5B)。更に、これらの細胞におけるGalT−V酵素の活性は、又、スクランブルsiRNA処理細胞と比較した場合、約62%減少した(図5C)。更に、GalT−Vの発現が抑制されたHUVECs(GalT-V silenced HUVECs)におけるVEGFのPECAM−1発現、及び血管新生に対する効果を調べた。スクランブルsiRNAトランスフェクションの細胞(図6B、パネルB)と比較した場合、VEGFで処理したLacCerシンターゼ(GalT−V)抑制細胞で、PECAM−1発現(図6A)及び鈍化した血管新生(図6B、パネルD及び図6C)において、変化が見られなかった。これらの結果は、LacCerは、HUVECsにおけるVEGF誘導PECAM−1発現及び血管新生を介在することの証拠を提供している。
PECAM−1のVEGF/LacCer誘導の血管新生での必要性
PECAM−1が、VEGF/LacCer誘導血管新生に絶対的に必要とされるかどうかを調べるために、は、PECAM−1モノクローナル抗体でHUVECsを前処理し、次いで、VEGF又はLacCerでインキュベーションした。マウスのIgG前処理細胞ではないPECAM−1mAb(モノクローナル抗体)において、VEGF/LacCer後処理は、血管新生を顕著には誘導しなかった(図7A、パネルe、f及びg)。更に、PECAM−1が、VEGF/LacCer血管新生に極めて重要であるかどうかを理解するため、本発明者らは、表現型の上では内皮細胞に似ているが、しかし内因性PECAM−1発現を欠いているREN(WT)細胞において実験を実施した。他方、2.5kb完全なヒトPECAM−1cDNAを、PECAMの構成的発現のためにCMVプロモーターの下で、哺乳類発現ベクターpcDNA3(Invitrogen)にクローン化し、RENWTにトランスフェクションし、前記27したようにREN(mt−rhPECAM−1)を作成した。REN(WT)細胞においては、VEGF/LacCerは、2%のFBS処理細胞(図8A)と比較した場合、インビトロでの血管新生アッセイ(図8B、C)でチューブ様構造を形成することができなかった。他方、ヒトPECAM−1遺伝子でトランスフェクションしたREN細胞において、VEGF/LacCerは、対照(図8D)と比較した場合、インビトロでの血管新生アッセイでチューブ形成を誘導した(図8E、F)。従って、これらの実験の結果は、PECAM−1発現は、VEGF/LacCer誘導の血管新生に必要であることを示している。更に、HUVECsをVEGF受容体(KDR/Flk−1)の拮抗薬SU1498で前処理し、次いでLacCerでなくVEGFでインキュベーションすると、チューブ形成/血管新生を誘導することができなかった。このことは、VEGFが血管新生を導き出すために、KDR/Flk−1を必要とすることを示唆している(図7c、d及びh)。これらの観察は、LacCerが、HUVECsにおけるPECAM−1発現及び血管新生を導く、VEGF誘導のシグナル伝達経路において、KDR/Flk−1の下流側に存在することを示唆している。
PKC及びPLA 阻害剤のLacCer誘導の血管新生の軽減
PKC阻害剤CC(5.0μM)、GO6850及び6976(50nM)並びにPLA阻害剤BPB(10μM)及びMAFP(3.0μM)は、媒体(DMSO)のみで処理した細胞と比較した場合、VEGF/LacCer誘導PECAM−1発現(図1Aのオンラインデータ補充を参照されたい)及びチューブ形成(図1Bのオンラインデータ補充を参照されたい)を無効にした。このことは、LacCerが、PKC及びPLAを補充することによってPECAM−1発現を誘導し、そしてこれらはLacCerがPECAM−1発現及び血管新生を誘導するために補充することができる下流のシグナル伝達の事象であることを示唆している。
VEGF/LacCerのNF−κB活性化を通してのPECAM−1発現の誘導
NAC、NAPDHオキシダーゼ阻害剤(DPI)、又はNF−κB阻害剤(PDTC)のような抗酸化剤で、HUVECsを前処理すると、VEGF/LacCer誘導のPECAM−1(図2Aのオンラインデータ補充を参照)及び細胞質内NF−κB発現(図2Aのオンラインデータ補充を参照されたい)を著しく鈍化させた。この結果は、VEGFがLacCerのデノボ合成を誘導し、代わりに外部から添加したLacCerが、多分、PECAM−1発現を誘導するためにNF−κBを活性化することができるNADP(H)オキシダーゼを経由して、フリーラジカル生成を引き起こすことができることを示唆している17−19
L−PDMPのPECAM−1発現及び血管新生の活性化
L−PDMPは、LacCerシンターゼの強力な活性化剤であることは以前から知られていた17,30。従って、PECAM−1発現及び血管新生に対してL−PDMPの効果があることが確定されている。細胞をL−PDMPの濃度を増加しつつ処理すると、PECAM−1発現(図3Aのオンラインデータ補充を参照されたい)及び血管新生(図3Bのオンラインデータ補充を参照されたい)を有意に誘導した。これらの観察は、PDMPの立体異性体が、LacCerシンターゼ、PECAM−1発現及び血管新生の上方及び下方の調節に関与していることを示している。
VEGFが血管新生を誘導するのにLacCerを補充することができるメカニズムを確定するために、薬理学的及び分子的手法の両方をLacCer生合成の責任酵素を操作するのに採用した。VEGFがLacCerシンターゼ活性を誘導するので、先ず、本発明者らは、当初GlcCerシンターゼの阻害剤であること13が示され、後に精製したLacCerシンターゼで阻害剤であることが証明されたD−PDMPを採用した30,33,34。本発明者らの検討は、VEGFがLacCer/GlcCer合成を誘導し、PECAM−1遺伝子/タンパク質発現及び血管新生が、D−PDMPによって用量依存性の様式で阻害される証拠を提供した。更に、この阻害効果は、LacCerによって回避されるが、GlcCerによっては回避されず、このことは、VEGFが、血管新生を誘導するLacCerシンターゼを標的とすることを示唆している。最近、Pannu35は、神経細胞におけるIFN(インターフェロン)又はリポ多糖類(LPS)処理もまた、LacCerを補充して誘導性の酸化窒素シンターゼ(iNOS)を誘導し、マウスにおける脊髄損傷、ラットにおける星状細胞のTNF誘導増殖及び脊髄損傷における星膠症を促進することを実証した。これらの事象は、D−PDMP及びアンチセンスが介在したLacCerシンターゼ(GalT−2)サイレンシングによって無効にされた36
これまでに、D−PDMPはまた、神経突起伸長を軽減し、破骨細胞形成37,38及び大動脈平滑筋細胞増殖15を改善することが示されている。D−PDMPは、セラミドの細胞レベルを上げることによってアポトーシスを誘導することができるが、上記検討において37,38及び本発明の検討において、D−PDMP(20μM)で4〜6時間までは、HUVECsにおいてアポトーシスを誘導しなかった(データは示していない)。総体的には、D−PDMPは、インビボ及びインビトロでの多様な表現型の変化におけるLacCerシンターゼ/LacCerの役割を詳細に調べるために広く使用されている。対照的に、LacCerシンターゼの活性を促進する立体異性体L−PDMP30は、本発明者らの検討においてPECAM−1発現及び血管新生を促進した。従って、PDMPの立体異性体は、LacCerシンターゼを標的とするので、以前の検討の細胞増殖15−22及び血管新生/チューブ形成のような表現型変化を変更することができる。
VEGF作用の標的はLacCerシンターゼであってGlcCerシンターゼでないことを、更に確定するため、本発明者らは、GlcCerシンターゼの特異的阻害剤であるPPMPを使用した。再度、PPMP様、D−PDMPはまた、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生を軽減し、これはLacCerによって回避された。本発明者らの検討において、PECAM−1発現及び血管新生を誘導するVEGFにおけるLacCerシンターゼ/LacCerの役割を究明するための、より直接的方法は、siRNA介在の遺伝子除去を採用することであった。LacCerシンターゼ/GalT−V発現をHUVECsで抑制し、次いでVEGF誘導のPECAM−1タンパク質発現及び血管新生に対するその効果を比較した。図6A、Bに纏めた結果は、HUVECsにおけるLacCerシンターゼ(GalT−V)siRNAサイレンシングは、GalT−V遺伝子/タンパク質除去の約70%減少に寄与し、VEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生を軽減することを示している。HUVECsはまた、GalT−Vに加えて別のLacCerシンターゼである、GalT−VIも有していることが観察された。しかしながら、ノーザンブロットアッセイに基づくと、GalT−Vは、HUVECsにおける総LacCerシンターゼの約90%を構成している(データは示していない)。
本発明者らの本検討において、(PECAM−1を欠いている)REN細胞は、VEGF/LacCer誘導の血管新生に反応しなかった。対照的に、PECAM−1に対して全長cDNAを発現するREN細胞のVEGF/LacCer処理は、血管新生のインビトロでのアッセイにおいて、PECAM−1発現及びチューブ様構造の形成に関して強く応答した(図8)。HUVECsでPECAM−1抗体の使用は、血管新生を軽減したことも観察された10,11。従って、LacCerシンターゼの薬理学的及び/又は遺伝学的操作は、PECAM−1遺伝子/タンパク質発現及び血管新生に悪影響を与えた。
PKC/PLAの特異的阻害剤を使用して、本発明の検討において、VEGFはLacCerのデノボ合成を誘導し、次に、このLacCerがPKC/PLAを補充して、HUVECsで血管新生/チューブ形成を誘導することが見出された。更に、本発明者らはまた、前単球細胞株(U−937)において、LacCerは細胞質内のPKCα/εの細胞膜への転位を促進し、これは、それらタンパク質の活性化に起因すると考えられることを実証した22
最近、腫瘍血管新生におけるスフィンゴシン(Sphinogoshine)−1−リン酸受容体−1の必要性がインビボRNA干渉を使用して実証された41。本発明の検討は、血管新生が、重要な意味をもつ多面的事象であるから、細胞が、器官修復、増殖及び発生の要求を満たすため種々のスフィンゴリピドを補充することができるという方向を指摘している。本発明者らの本検討は、PECAM−1、LacCerシンターゼ阻害剤及び/又はGalT−VsiRNAに対する抗体の使用は、VEGF誘導血管新生を軽減することができ、そして抗血管新生療法における、かけがえのない薬剤として非常に役立つであろうことを示唆している。
本発明は、その好ましい態様に関連して詳細に記載されている。しかしながら、本明細書での開示を考慮するならば、当業者には、以下の特許請求の範囲に説明されている本発明の精神及び範囲内での改変及び改良することができることは、理解されるであろう。
図1は、HUVECsにおいて、PECAM−1mRNA転写及びタンパク質発現に及ぼす、VEGFの濃度及び時間依存性の作用の影響を示す。図1Aは、細胞を異なる濃度のVEGF(0〜30ng/mL)で4時間処理した。VEGFで処理した細胞から全RNAを抽出し、全RNA量の等量をリアルタイムRT−PCRに使用した。等量のcDNAを確認するために、内部対照としてβ−アクチンを使用した。図1Bは、VEGF(25ng/mL)で異なる時間処理したHUVECs細胞において、PECAM−1の遺伝子発現の変化を正確に測定するために、定量的リアルタイムのRT−PCR分析を実施した。示した図は、3回繰り返して同様の結果が出た実験の代表であり、棒グラフ中に示した数値は、平均値±SDである。 図1は、HUVECsにおいて、PECAM−1mRNA転写及びタンパク質発現に及ぼす、VEGFの濃度及び時間依存性の作用の影響を示す。図1Cは、種々の濃度のVEGFで4時間処理したHUVECs細胞において、PECAM−1のウェスタンブロット分析を示し、下のパネル図は、タンパク質発現の密度測定による定量を示す。図1Dは、PECAM−1発現でのVEGF(25ng/mL)の経時変化を測定するために、PECAM−1のウェスタンブロット分析を示し、下のパネル図は、タンパク質発現の密度測定による定量を示す。示した図は、3回繰り返して同様の結果が出た実験の代表であり、棒グラフ中に示した数値は、平均値±SDである。 図2は、HUVECs細胞において、VEGFの活性化並びにD−PDMPのLacCer/GlcCer生合成及びPECAM−1発現の阻害を示す。 図2Aは、細胞を、[14C]パルミチン酸塩(1μCi/mL)で37℃にて24時間代謝的に標識した。次いで、細胞を洗浄し、D−PDMP(20μM)の存在及び非存在下で、60分間インキュベートした。次に、VEGF(25ng/mL)を添加して、37℃でインキュベーションを継続した。表示した時間間隔で、細胞をPBSで3回洗浄し、脂質を抽出し、そして材料と材料の項に記載したように、LacCer含量を測定した。LacCer量(パネルA)及びGclCer量(パネルB)の対照(DMSO;媒体処理細胞)の値は、それぞれ21.76nmol/(mg・タンパク質)及び9.77nmol/(mg・タンパク質)であった。表示した各々の点は、2通りの、3回の別の実験の平均値±SDである。白四角形(□)は、表示した時間間隔でのVEGF(25ng/mL)処理した細胞を示し、黒四角形(■)は、D−PDMP(20μM)での前処理に続いて、VEGFとインキュベートした細胞を示す。 図2Bは、種々の濃度のD−PDMPで90分間処理し、続いてVEGF(25ng/mL)で4時間処理したHUVECsにおけるPECAM−1発現のウェスタンブロット分析を示す。n=3;媒体対照−PBS又はDMSOに対して、P<0.001;VEGFに対して、**P<0.05。 図2Cは、VEGF(25ng/mL)で4時間、又はLacCer(2.5μM)及びVEGF(25ng/mL)で4時間の何れかで、処理したHUVECsにおけるPECAM−1mRNA発現のリアルタイムRT−PCRを示す。いくつかの実験では、細胞はD−PDMP(20μM)で90分間前処理し、続いてVEGF/LacCerで4時間処理した。n=3;VEGF/VEGF+LacCerに対して、P<0.001;媒体対照に対して、**P<0.001;D−PDMP+VEGFに対して、***P<0.05。 図3は、LacCerが、HUVECsのPECAM−1発現及びチューブ形成/血管新生を特異的に誘導することを示す。 図3Aは、HUVECsにおいて、LacCerが特異的にPECAM−1を誘導することを実証するために、PECAM−1発現を行った。細胞を、LacCer及びDGDG、GlcCer又はCCerなどのその同族体と、2.5μMで4時間処理した。続いて、細胞溶解物をウェスタン免疫ブロットアッセイのための処理をし、PECAM−1発現を測定した。[n=3;VC−媒体対照(DMSO)に対して、P<0.001]。 図3Bは、LacCerがD−PDMPのPECAM−1発現での阻害作用を特異的に回避することを実証するための、PECAM−1発現のウェスタンブロット分析を示す(n=3;媒体対照に対して、P<0.001;D−PDMP処理細胞に対して、**P<0.05)。 図3Cは、上部のパネルは、HUVECsにおいて血管新生を誘導するLacCer/VEGFの作用を表し、LacCerがD−PDMPのVEGF誘導の血管新生に及ぼす阻害作用を特異的に逆転させる。下部のパネル図3Dは、「実験方法」の項で説明したように、チューブ形成の定量的測定を示す(n=3;媒体対照細胞に対して、P<0.001;VEGF又はLacCer処理細胞に対して、**P<0.05、及びパネルDに対して、#P<0.05)。 図4は、HUVECsにおけるVEGF/LacCer誘導のPECAM−1発現及び血管新生に及ぼすPPMPの作用を示す。 図4Aは、VEGF単独で4時間、又はPPMPによる前処理(90分)の後LacCer又はGlcCerと4時間インキュベートした細胞における、PECAM−1発現のウェスタン免疫ブロットアッセイを示す(n=3;対照細胞に対して、P<0.001;VEGF処理細胞に対して、**P<0.001;PPMP+GlcCer細胞に対して、***P<0.05)。 図4Bは、HUVECsにおけるVEGF/LacCerの血管新生促進作用、及びVEGF誘導の血管新生に及ぼすPPMPの阻害作用を示す。HUVECsを、VEGF(25ng/mL)で4時間処理し、又はD−PDMP(20μM)で90分、続いてVEGF(25ng/mL)、GlcCer(2.5μM)又はLacCer(2.5μM)で4時間インキュベートし、そしてインビトロでの血管新生アッセイを先に説明した通りに実施した(n=3;対照細胞PBS又はDMSO Aに対して、P<0.001;VEGF又はLacCerに対して、**P<0.001;PPMP+VEGFに対して、***P<0.05;VEGF+VEGFに対して、#P<0.001)。 図5は、ヒトGalT−Vを対象とするsiRNAを用いる、GalT−V発現のサイレンシングを示す。 図5Aは、ウサギポリクローナル抗ヒトGalT−Vの特異性を確認するために実施した免疫ブロット分析を表す。レーン1〜2は、HUVECsの細胞溶解物で、レーン3〜4は、ヒトGalT−Vを過剰発現するCHO−K1(MT)細胞を負荷した。 図5Bは、HUVECsに、表示の濃度のGalT−Vを標的にする二本鎖siRNA、スクランブル配列(siRNAの陰性対照)又はOF(オリゴフェクタミン)単独をトランスフェクションした。次に、トランスフェクションの48時間後に、細胞を溶解させて回収し、図に示した様にGalT−Vタンパク質レベルを、GalT−V抗体又はβ−アクチンをプローブにした免疫ブロット法で解析した。GalT−V発現は、β−アクチン発現で標準化した場合の%対照で表し、相対的な定量値は免疫ブロットの下に示した。 図5Cは、HUVECsに、スクランブルしたGalT−VのsiRNA(100nM)又はGalT−VのsiRNA(100nM)の何れかをトランスフェクションした。トランスフェクションの48時間後に細胞を溶解し、「材料と方法」に述べたように、Cerシンターゼの酵素活性を測定した。示したデータは、同じ様な結果が出た2つの同一の実験の代表である(スクランブルしたGalT−VのsiRNA又はOF単独に対して、P<0.05)。 図6は、GalT−Vのサイレンシングが、HUVECsにおけるVEGF誘導のPECAM−1発現及び血管新生を鈍らせることを示す。 図6Aは、GalT−Vに特異的なsiRNA、又はスクランブルしたsiRNAの何れかをトランスフェクションし、VEGF(25ng/mL)の存在又は非存在下で4時間処理した、HUVECsにおける、PECAM−1タンパク質発現の免疫ブロット分析を示す。括弧で示した数値は、β−アクチンで標準化した場合のPECAM−1タンパク質の定量的発現レベルである。 図6Bは、GalT−VのsiRNA又はスクランブルしたsiRNAの何れかをトランスフェクションし、VEGF(25ng/mL)で4時間処理した細胞における血管新生アッセイを示す。 図6Cは、チューブ形成の定量的測定を示す。前述の実験は2回繰り返したもので、示した免疫ブロットは、再現性の有る結果(P<0.05)が出たものの代表である。 図7は、LacCer/VEGF誘導の血管新生にPECAM−1が必要とされることを示す。 図7Aは、HUVECsを、SU1498で1時間又は抗ヒトPECAM−1mAbで1時間の何れかで前処理し、次いで、VEGF(25ng/mL)/LacCer(2.5μM)に4時間曝して、次に、「材料と方法」の項に述べたようにチューブ形成アッセイを実施した。 図7Bは、血管新生の定量的分析を示す(PBS又はDMSOの何れかで処理した媒体対象に対して、P<0.001;VEGFに対して、**P<0.001)。 図8は、PECAM−1の欠乏が、インビトロで血管新生を誘導しないことを示す。REN(WT)[A]は、VEGF(25ng/mL)[B]若しくはLacCer(2.5μM)[C]で、又はREN(rhPECAM−1)[D]は、VEGF(25ng/mL)[E]若しくはLacCer[C]で4時間刺激し、次いで、血管新生アッセイを先に説明したように行った。本明細書に示した結果は、同じような結果となる実験のセットを3通り実施して得たものである。
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Claims (50)

  1. 血管内皮増殖因子(VEGF)経路阻害剤の治療有効量を対象に投与することを含む、血管新生が関与する疾患又は症状に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療する方法。
  2. 血管新生が関与する疾患又は症状が、癌、冠動脈性心臓病、腫瘍転移、炎症性血管障害又は糖尿病である、請求項1に記載の方法。
  3. VEGF経路が、ラクトシルセラミド・シンターゼ(LacCerシンターゼ)、VEGF、血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)、血小板内皮細胞接着分子1(PECAM−1)、ラクトシルセラミド(LacCer)又はPLA2の1つ又はそれ以上の相互作用又は関与を含む、請求項1に記載の方法。
  4. VEGF経路阻害剤が、式I:
    Figure 2008510723
    式中、
    R及びRは、水素及び置換基を有する又は有していない直鎖状又は分岐鎖状のC−Cアルキルから成る群から独立に選択され、そして更にR及びRは、一緒になって5、6又は7員環を形成していてもよく;
    は、1個から3個の二重結合を有する又は有していない、分岐鎖状又は直鎖状のC−C30アルキルから成る群から選択され;そして
    は、1個から3個の二重結合を有する又は有していない、直鎖状又は分岐鎖状のC−C20アルキル及びアリール又は置換アリールから成る群から選択され、ここで、該置換アリールの置換基は、ハロゲン、C−Cアルコキシ、メチレンジオキシ、C−Cメルカプト、アミノ又は置換アミノであり、ここで、該置換アミノの置換基はC−Cアルキルである;
    の化合物、又は薬学的に許容されるその塩である、請求項1に記載の方法。
  5. R及びRが一緒になって5、6又は7員環を形成する、請求項4に記載の方法。
  6. R及びRが一緒になってピロリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリジノ又はアザシクロヘプチル環を形成する、請求項5に記載の方法。
  7. VEGF経路阻害剤が、
    1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール;
    1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール;
    1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ピペリジノ−1−プロパノール;
    1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ピロリジノ−1−プロパノール;
    1−モルホリノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン;
    1−ピロリジノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン;
    (1R,2R)−1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール(D−PDMP);又は
    トランス−(2R,3R)−1−ピロリジノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン・塩化ケレリトリン;
    の1つ又はそれ以上である、請求項1に記載の方法。
  8. VEGF経路阻害剤が、SU−1498、Go6976、Go6850、臭化ブロモフェナシル(BMB)、フルオロホスホン酸メチルアラキドニル(MAFP)、カルボジチオ酸ピロリジン、塩化ジフェニレン・ヨードニウム及びN−アセチル−L−システイン;PECAN−1、PLA2、LacCer又はLacCerシンターゼの抗体又はそのフラグメント;PECAN−1、PLA2、LacCer又はLacCerシンターゼペプチド;PECAN−1、PLA2、LacCer又はLacCerシンターゼRNAiの1つ又はそれ以上である、請求項1に記載の方法。
  9. RNAiが、5’−CGGAGUGAGUGGCUUAACAdTdT−3’(センス)、5’−UGUUAAGCCACUCACUCCGdTdT−3’(アンチセンス)又はそのフラグメント若しくは変異体の1つ又はそれ以上である、請求項8に記載の方法。
  10. PECAM−1、PLA2、LacCer又はLacCerシンターゼ抗体が、IGAQVYEQVLRSAYAKRNSSVND(GalT−V);IGMHMI---- RLYTNKNSTLNGT(GalT−VI);VLENSTKNSNDPAVFKDNPTEDVEYQCVADN(PECAM−1);PERLP;PTIKLGGHWKP;PRWKVAILIP;PFRNRHEHLP;PVLFRHLLP;PEGDTGKYKSIP;PENFTYSP;PYLP;PCPEKLP;PGGHWRP;PRWKVAVLIP;PFRNRHEHLP;PIFFLHLIP;PEGDLGKYKSIP;PELAP;CC(P)−x−H(LGY)−x−Cに特異的であり、且つ、ヒスチジンHが、酵素(PLA2)又はそのフラグメント若しくは変異体の活性部位である、請求項8に記載の方法。
  11. PECAM−1、PLA2、LacCer又はLacCerシンターゼペプチドが、IGAQVYEQVLRSAYAKRNSSVND(GalT−V);IGMHMI---- RLYTNKNSTLNGT(GalT−VI);VLENSTKNSNDPAVFKDNPTEDVEYQCVADN(PECAM−1);PERLP;PTIKLGGHWKP;PRWKVAILIP;PFRNRHEHLP;PVLFRHLLP;PEGDTGKYKSIP;PENFTYSP;PYLP;PCPEKLP;PGGHWRP;PRWKVAVLIP;PFRNRHEHLP;PIFFLHLIP;PEGDLGKYKSIP;PELAP;CC(P)−x−H(LGY)−x−Cの1つ又はそれ以上であり、且つ、ヒスチジンHが、酵素(PLA2)又はそのフラグメント若しくは変異体の活性部位である、請求項8に記載の方法。
  12. 対象が血管新生が関与する疾患又は症状の治療を要していること同定することを更に含む、請求項1に記載の方法。
  13. 前記同定が、癌、冠動脈性心臓病、腫瘍転移、炎症性血管障害、虚血再潅流傷害、高血圧又は糖尿病の診断を含む、請求項12に記載の方法。
  14. VEGF経路阻害剤が、対象に対して、経口で、筋肉内に、腫瘍内に、ステントで又は腹腔内に投与される、請求項1に記載の方法。
  15. 治療有効量のVEGF阻害剤がVEGF誘導のインビトロ血管新生/チューブ形成を減少させる、請求項1に記載の方法。
  16. 1つ又はそれ以上のVEGF経路阻害剤が、医療器具上に被覆されている又は医療器具内に含有されている、請求項1に記載の方法。
  17. 医療器具が生分解性の生体高分子を含む、請求項16に記載の方法。
  18. 医療器具がステントである、請求項17に記載の方法。
  19. 対象の血管新生を低下させるVEGF経路阻害剤の治療能を測定する方法であって:
    侵襲的な外科的処置を対象に行い;
    VEGF経路阻害剤を対象に投与し;そして
    対象の血管成長を調べる;
    ことを含む方法。
  20. 侵襲的な外科的処置が腫瘍切除である、請求項19に記載の方法。
  21. 対象が動物モデルである、請求項19に記載の方法。
  22. 動物モデルが腫瘍の異種移植片である、請求項21に記載の方法。
  23. 対象の血管新生を低下させるVEGF経路阻害剤の治療能を測定する方法であって:
    対象の血管新生の治療前レベルを測定し;
    治療有効量のVEGF経路阻害剤を対象に投与し;そして
    対象の血管新生の治療後レベルを測定する;
    ことを含む方法。
  24. 血管新生の低下がVEGF経路阻害剤が有効であることを示す、請求項23に記載の方法。
  25. 血管新生の治療前及び治療後のレベルが病変組織で測定される、請求項23に記載の方法。
  26. 病変組織が、肺、心臓、肝臓、腫瘍又は脈管構造の1つ又はそれ以上である、請求項23に記載の方法。
  27. 血管新生のレベルが、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルによって測定される、請求項23に記載の方法。
  28. 血管新生治療のためのVEGF経路阻害剤候補の治療能を測定する方法であって:
    細胞集団を準備し;
    細胞を候補の組成物に接触させ;そして
    候補組成物の、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルの1つ又はそれ以上に対する効果を測定する;
    ことを含む方法。
  29. 細胞を候補の化合物に接触させる前に、細胞をVEGFに接触させることを更に含む、請求項28に記載の方法。
  30. 細胞を候補の化合物に接触させた後に、細胞をVEGFに接触させることを更に含む、請求項28に記載の方法。
  31. 血管内皮増殖因子(VEGF)経路活性化剤の治療有効量を対象に投与することを含む、組織変性に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療する方法。
  32. 組織変性が、胎児の子宮内発育、全身性硬化、創傷治癒、虚血、再潅流傷害、糖尿病、冠動脈疾患、腫瘍成長に関係する、請求項31に記載の方法。
  33. VEGF経路が、ラクトシルセラミド・シンターゼ(LacCerシンターゼ)、VEGF、血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)、血小板内皮細胞接着分子1(PECAM−1)、ラクトシルセラミド(LacCer)又はPLA2の1つ又はそれ以上の相互作用又は関与を含む、請求項31に記載の方法。
  34. VEGF経路活性化剤が、式I:
    Figure 2008510723
    式中、
    R及びRは、水素及び置換基を有する又は有していない直鎖状又は分岐鎖状のC−Cアルキルから成る群から独立に選択され、そして更にR及びRは、一緒になって5、6又は7員環を形成していてもよく;
    は、1個から3個の二重結合を有する又は有していない、分岐鎖状又は直鎖状のC−C30アルキルから成る群から選択され;そして
    は、1個から3個の二重結合を有する又は有していない、直鎖状又は分岐鎖状のC−C20アルキル及びアリール又は置換アリールから成る群から選択され、ここで、該置換アリールの置換基は、ハロゲン、C−Cアルコキシ、メチレンジオキシ、C−Cメルカプト、アミノ又は置換アミノであり、ここで、該置換アミノの置換基はC−Cアルキルである;
    の化合物のL−異性体、又は薬学的に許容されるその塩である、請求項31に記載の方法。
  35. R及びRが一緒になって5、6又は7員環を形成する、請求項34に記載の方法。
  36. R及びRが一緒になってピロリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリジノ又はアザシクロヘプチル環を形成する、請求項35に記載の方法。
  37. VEGF経路阻害剤が、
    1−フェニル−2−デカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール;
    1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−モルホリノ−1−プロパノール;
    1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ピペリジノ−1−プロパノール;
    1−フェニル−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ピロリジノ−1−プロパノール;
    1−モルホリノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン;
    1−ピロリジノ−2−ヘキサデカノイルアミノ−3−ヒドロキシオクタデカ−4,5−エン;
    のL−異性体の1つ又はそれ以上である、請求項31に記載の方法。
  38. 対象が組織変性の治療を要していること同定することを更に含む、請求項31に記載の方法。
  39. VEGF経路活性化剤が、対象に対して、経口で、筋肉内に、腫瘍内に、ステントで又は腹腔内に投与される、請求項38に記載の方法。
  40. 対象の組織変性を低下させるVEGF経路活性化剤の治療能を測定する方法であって:
    対象の治療前の組織変性レベルを測定し;
    VEGF経路活性化剤の治療有効量を対象に投与し;そして
    対象の治療後の組織変性レベルを測定する;
    ことを含む方法。
  41. 組織変性の低下がVEGF経路活性化剤が有効であることを示す、請求項40に記載の方法。
  42. 組織変性の治療前及び治療後のレベルが病変組織で測定される、請求項40に記載の方法。
  43. 病変組織が、胎児、肺、心臓、肝臓、脈管構造又は神経組織の1つ又はそれ以上のものである、請求項40に記載の方法。
  44. 脈管構造が、心臓又は他の組織への側副血流を増加させる1つ又はそれ以上の心室微細血管の形成である、請求項43に記載の方法。
  45. 組織変性のレベルが、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルによって測定される、請求項40に記載の方法。
  46. 組織変性治療のためのVEGF経路活性化剤候補の治療能を測定する方法であって:
    細胞集団を準備し;
    細胞を候補組成物に接触させ;そして
    候補組成物の、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルの1つ又はそれ以上に対する効果を測定する;
    ことを含み、且つ、PECAM−1発現、GalT−V発現、チューブ形成又はLacCerレベルの1つ又はそれ以上の増加が、候補組成物が有効であり得ることを示す方法。
  47. 血管内皮増殖因子(VEGF)経路阻害剤及びVEGF経路活性化剤の治療有効量を対象に投与することを含む、血管新生に罹患している又は罹患する恐れのある対象を治療する方法。
  48. 阻害剤が特定の組織で血管新生を減少させ、そして活性化剤が他の組織で成長を促進させる、請求項47に記載の方法。
  49. 阻害剤及び活性化剤が生分解性の生体高分子上に被覆されている又は生体高分子内に含有されている、請求項47に記載の方法。
  50. 阻害剤及び活性化剤がナノ粒子上に被覆されている、請求項47に記載の方法。
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