JP2014508159A - インヒビターを保有するまたは保有しない血友病aまたはbを治療するためのglaドメイン欠失因子xa - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
出血を止めることができ、
血栓症を引き起こさず、
抗FVIIIまたはFIX抗体の存在下でも、出血性アクシデントの治療または予防を可能にしなければならないからである。
例1
材料および方法
材料:
正常な患者の凍結血漿のプールおよび血友病Aまたは血友病Bの患者の個々の血漿、リン脂質TGT、Prionex、コーントリプシンインヒビター(CTI)、発色基質PNAPEP 1025、ヒト第Xa因子、ヒトGDXaおよびヒツジ抗ヒトトロンビン抗体はCryopep(Montpellier、France)から入手した。ヒト組換えTFPIは、Sino Biolocal Inc.(Beijing、China)から入手した。再脂質化組換えヒト組織因子(TF、Innovin)は、Siemens Healthcare Diagnostics(Puteaux、France)製である。トロンビン標準物質、FluCaKitおよびDiagnostica Stago(Asnieres、France)製の丸底96ウェルマイクロタイタープレート(Immulon 2HB、U型底のプレート)は、トロンビン生成試験用に使用した。酵素実験用に、平底96ウェルマイクロタイタープレートはGreiner(Frickenhausen、Germany)から、ヒツジ抗TFPI抗体はAffinity Biologicals(Sandhill Drive、Canada)から入手する。American Diagnostica(Stamford、USA)製のTFPI活性のActichromアッセイは、TFPI活性を測定するために使用した。アンチトロンビン活性アッセイ(STA−Stachrom アンチトロンビン III)は、Diagnostica STAGO製である。酵素的計算は、PRISM 5.0を用いて実施した。
1)トロンビン生成アッセイ(TGA)
トロンビン生成の測定は、Hemker’s法によって、血液凝固の活性のために組織因子(TF)1pMを使用して、インキュベーション期間中の血液凝固の接触相の活性化を阻害するためにCTI30μg/mlの存在下で実施した(van Veen JJ、Gatt A、Cooper PC、Kitchen S、Bowyer AE、Makris M.「蛍光発生トロンビン生成測定法において、コーントリプシンインヒビターは低濃度の組織因子においてのみ必要とされ、第VIII因子血液凝固活性とトロンビン生成試験(thrombogram)パラメータとの関係に影響を及ぼす(Corn trypsin inhibitor in fluorogenic thrombin-generation measurements is only necessary at low tissue factor concentrations and influences the relationship between factor VIII coagulant activity and thrombogram parameters.)」Blood Coagul Fibrinolysis.2008 Apr;19(3):183〜9)。簡単に説明すると、TF20μl、リン脂質4μMおよび血漿80μlの混合液を3連ずつマイクロタイタープレートにピペットで注入した。血漿80μlを有するトロンビン標準物質20μlも、3連ずつプレートにピペットによって入れた。次に、プレートをVarioskan(Thermofisher、Illkirch、France)に挿入し、励起波長を390nm、発光波長460nmおよびパスバンド10nmに設定した。FluCaKit20μl(蛍光発生基質(Z−Gly−Gly−Arg−AMC、ZGGR−AMC)2.5mMおよびCaCl20.1M)を全てのウェルに注入し、こうして反応を開始した。蛍光シグナルは20秒ごとに60分間読み取る。蛍光強度に関する生データは、既に記載されている3波長法を使用して数学的に計算するためにSigmaplot(登録商標)9.0にエクスポートした(De Smedt E.Advanced thrombinoscopy:PhD thesis、University Maastricht;2007)。
ETPは内因性トロンビン産生能を示し、曲線下面積に対応する。
アンチトロンビンを中和するために、重症血友病A血漿に様々な濃度のヒツジIgG抗ヒトアンチトロンビン抗体(1.8、3、5および7.5g/l)を加え、TGAで試験する前に1時間25℃でインキュベートした。併行して、アンチトロンビン活性はSTAR血液凝固計(Diagnostica Stago)でアンチトロンビンIII STA−Stachrom試薬を用いて測定した。
3.1) GDXaおよびXaの動力学的定数の測定
GDXaまたはFXa活性を測定するために、酵素0.3nMを、Prionex1%、HEPES18mM、塩化ナトリウム135mMを含む緩衝液、pH8.4中で5分間37℃でインキュベートする。次に、発色基質PNAPEP 1025を0.33、0.50、1、1.5および2.0mMの濃度で添加し、吸収の変動を405nmで記録する。
XaまたはGDXa(1.25nM)は、緩衝液A中で、濃度を増加させたアンチトロンビン(0〜500nM)の存在下で37℃でインキュベートする。混合液200マイクロリットルの一部を様々な時間間隔で90分まで採取する。次に、発色基質PNAPEP 1025 50μl−6mMを添加し、吸収の変化を記録する。
TFPIによるGDXaまたはFXaの活性の阻害は、酵素を0.25nMで3時間25℃で緩衝液A中において、濃度を増加させたTFPI(GDXaについては0〜30nMおよびFXaについては0〜10nM)の存在下で、最終容量200μlでインキュベートすることによって分析した。次に、発色基質PNAPEP 1025 2.5mM 50μlを添加し、吸収の変化を記録した。Ki*は、前記で記載したように測定した(Bunce MW、Toso R、Camire RM.酵素原様第Xa因子変種はトロンビン生成を回復させ、インビトロにおける内因性経路を効果的にバイパスする(Zymogen-like factor Xa variants restore thrombin generation and effectively bypass the intrinsic pathway in vitro)Blood.2011 Jan 6;117(1):290〜8;Baugh RJ、Broze GJ,Jr.、Krishnaswamy S.組織因子経路インヒビターによる外因性経路第Xa因子形成の調節(Regulation of extrinsic pathway factor Xa formation by tissue factor pathway inhibitor.)J Biol Chem.1998;273(8):4378〜86)。
GDXaまたはXaの血漿内半減期は、正常血漿にGDXaまたはXa50nMを添加することによって測定した。次に、混合物を37℃でインキュベートした。少量を0〜60分に採取し、緩衝液Aで25倍にすぐに希釈してから、既に記載したように、発色基質PNAPEP 1025 1.5mMを添加し、残存するアミド分解活性を測定した。
改変第Xa因子の調製
プラスミドpTT5は、HindIII−BamHI酵素で消化することによって開裂させ、HindIIIおよびNheI制限部位を備えたTIMP1のシグナルペプチドならびにNheIおよびBamHI制限部位を備えGlaドメインが欠如したFXをコードする遺伝子を挿入し、プラスミドpTT5−TIMX(pTT5 spTIMP1 gla欠損FX)を生成する。NheIおよびBamHI制限部位を備え、Glaドメインが欠如した本発明によるFXをコードする配列は、化学合成によって得られた(GenScript Corporation)。次に、フューリンの認識部位を重鎖のN末端イソロイシンの上流に導入し、精製のために培地中に直接GDXaが分泌することを可能にした。生成したGDXaは、軽鎖については配列識別子配列番号3、重鎖については配列番号2の配列によって表される。
GDXaおよびFXaの動力学的パラメータの測定
トロンビン生成に対するGDXaの効果を分析する前に、発色基質PNAPEP 1025の切断を使用してGDXaおよびFXaを特徴付けた。GDXaは、FXa(Km=0.64±0.03mM)と類似の親和性(Km=0.75±0.05mM)、および類似の触媒特性:GDXaはkcat=290±5s−1でFXaはkcat=375±8s−1を示した(表1)。これらの結果は、発色基質S2222で得られた以前の報告(Skogen WF、Esmon CT、Cox AC.「プロトロンビナーゼの会合における第Xa凝固因子およびdes−(1−44)第Xa因子の比較(Comparison of coagulation factor Xa and des-(1-44)factor Xa in the assembly of prothrombinase)」J Biol Chem.1984;259(4):2306〜10)と一致する。
トロンビン生成に対するGDXaまたはFXaの影響
1pMの濃度では、図1Aの点線によって示されるように、TFは重症血友病性血漿Aにおいてトロンビンの生成を誘導することができない。しかし、GDXa50pMの存在下では、トロンビン生成の明らかな回復が認められた(図1B)。GDXaは、トロンビン生成に関与する全パラメータ、例えば、内因性トロンビン産生能(ETP)、潜伏時間、ピークの高さ、ピークの時間を正常に戻す(図1B、表4)。トロンビンはTFなしでは生成されなかったので、観察されたトロンビン生成は、血漿に対するGDXaの直接的な効果ではなかった(図1B、点線)。これは試験した血友病性血漿全てにおいて認められた。さらに、GDXaとは対照的に、FXaは、プロトロンビンをトロンビンに直接変換することができるので、TFがなくてもトロンビン生成を誘発した(図1C)。GDXaによる基質ZGGR−AMCの直接的切断による干渉の可能性を定量するために、レピルジン(トロンビンインヒビター)の飽和量(6pg/ml)の存在下で酵素の量を増加させて添加した。図1Dに示したように、生の蛍光シグナルはレピルジンの存在下で完全に消去された。これらの条件下で、GDXaは濃度に比例して基質ZGGR−AMCを切断した。50nMの濃度で、最終シグナルはレピルジンなしで生成した蛍光の8%に対応し、250nMの濃度で、シグナルは全蛍光の約40%を示した。しかし、このシグナルは直線状なので、トロンビン濃度の曲線を計算するために使用した3波長法における複合体α2−マクログロブリン−トロンビンのシグナルに数学的に含まれ、トロンビン生成の結果に影響を及ぼさない(De Smedt E.Advanced thrombinoscopy:PhD thesis、University Maastricht;2007)。
トロンビン生成に対する抗アンチトロンビンおよび抗TFPI抗体の効果
抗アンチトロンビン抗体は、動力学的パラメータにはほとんど影響を与えずに、ETPを大きく増加させることができる(表2および図2A)。抗アンチトロンビン抗体7.5g/l(残存アンチトロンビン活性9%)では、ETPは2716nM.分に上昇し、PHは76nMに達した。これは、動力学的パラメータに対する効果(LT=6.6分、PT=31.3分)とは対照的である。さらに、Erhardtsenらによって既に示されたように(「組織因子経路インヒビター(TFPI)をブロックすると、抗体誘導性血友病Aのウサギにおける出血時間が短縮する(Blocking of tissue factor pathway inhibitor (TFPI) shortens the bleeding time in rabbits with antibody induced hemophilia A.)」Blood Coagul Fibrinolysis.1995;6(5):388〜94)、抗TFPI抗体はまた、血友病性血漿において血液凝固を回復させることができた。10mg/lを上回る濃度の抗TFPI抗体(残存TFPI活性<30%)では、この血友病性血漿中において全TGAパラメータは正常化した(表2)。10mg/l(表2および図2B)では、ETPは209から762nMに、PHは8から79nMにそれぞれ増加した。LTは13.6から3.5分に、PTは25.9から7.2分にそれぞれ減少した。
NP:正常血漿。
TFPIおよびアンチトロンビンによるGDXaおよびFXaの酵素的阻害
アンチトロンビンによる不可逆的な酵素的阻害については、GDXa(1.50±0.04×103M-1.s-1、図2B)およびXaの阻害の特性は同一であった(k2=1.57±0.08×103M-1.s-1、図2A)。TFPIはFXaのゆっくりした固定のインヒビターであり(26、27)、低濃度では、GDXaの弱いインヒビターである(28〜30)。したがって、FXaおよびGDXaの阻害を比較した(表1)。GDXaはFXa(Ki*=0.17±0.03nM、図2C)と比較してTFPIに対して低い親和性を示した(Ki*=0.31±0.04nM、図2D)。さらに、この実験における平衡達成は、18時間インキュベーションした後の滴定曲線を確認することによって示された。
GDXaおよびXaの血漿内半減期
TFPIおよびアンチトロンビンによるGDXaの阻害を考慮して、血漿にGDXaまたはFXa50nMを37℃で添加した後の残存活性を評価した。図4Aに示したように、血漿中における活性は迅速に減少し、約1分30秒の半減期が認められ、FXaで既に示したように(Bunce MW、Toso R、Camire RM.「酵素原様第Xa因子変種はトロンビン生成を回復させ、インビトロにおける内因性経路を効果的にバイパスする(Zymogen-like factor Xa variants restore thrombin generation and effectively bypass the intrinsic pathway in vitro)」Blood.2011 Jan 6;117(1):290〜8)、GDXaまたはFXaでは20分後にプラトーに達した。それにも関わらず、トロンビン生成に対する効果は、時間が経過しても維持され、例えば、1時間後、GDXaの残存活性は最初の活性の約10%で(図4B)、トロンビン生成の回復は維持されていた。1分間インキュベーションした後、ETPは0〜610nMに増加し、60分後でもまだ478nmであった(表3)。類似の正常化はまた、最大ピークの高さ(1分で75nM、60分で38nM)ならびにシフトおよびピーク時間についても認められた(表3)。
インヒビターを保有するおよび保有しない重症血友病Aの患者ならびに重症血友病Bの患者におけるトロンビン生成に対するGDXaの影響
トロンビン生成は、インヒビターの力価が50ベセスダ単位と測定された1ドナーを含む重症血友病Aの5人の異なるドナーの血漿試料および重症血友病Bの患者の1血漿において評価した。トロンビン生成は、6つの血漿では、血液凝固をTF1pMによって誘発したときはほとんど検出できなかったが、GDXa20および50nMの存在下では回復した。表4は、血漿全ておよびトロンビン生成に関連したパラメータ全てについて、正常化が様々な程度で認められることを示している。GDXa20nMの存在下で、観察されたETPは374±128nMで、PHは22±11nMであった。LTは5.0±1.5、PTは13.9±3.8分にそれぞれ減少した。
HA:血友病A
HA+I:インヒビターを保有する血友病A(インヒビター50BUを保有する血友病A)
HB:血友病B
例9
血友病Aの対象におけるトロンビン生成に対する本発明によるGDFXaと第VIIa因子(rVIIa、Novoseven(登録商標))との比較
図5は、GDXaがrVIIa(Novoseven(登録商標))よりもずっとトロンビン生成の正常化に効果的であることを示している。
Claims (8)
- インヒビターを保有するまたは保有しない血友病AまたはBの患者における出血性アクシデントを予防または治療するための、改変第Xa因子(GDXa)を含む医薬組成物であって、前記GDXaはGlaドメインが欠如したFXaである医薬組成物。
- 前記GDXaは、EGF1ドメインの欠損、EGF2ドメインの欠損、またはEGF1およびEGF2ドメインの欠損を含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記GDXaは完全な状態の重鎖を有することを特徴とする請求項1または2に記載の組成物。
- 前記GDXaは、軽鎖については配列番号7または配列番号3、配列番号4、配列番号5または配列番号6によって表され、重鎖については配列番号2、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13または配列番号26によって表されることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の組成物。
- 前記GDXaは、軽鎖については配列番号8、配列番号16、配列番号17、配列番号18または配列番号19の核酸配列によってコードされ、重鎖については配列番号15、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25または配列番号27の核酸配列によってコードされることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の組成物。
- インヒビターを保有するまたは保有しない血友病AまたはBの患者に、全身的な、経鼻の、または非経口的な経路によって投与するための、GDXaを4.5〜27μg/kg含む請求項1〜5の何れか一項に記載の医薬組成物。
- 改変第Xa因子(GDXa)または請求項1〜5の何れか一項に記載の医薬組成物を投与することによる、血友病AまたはBの患者における出血性症候群を予防的に治療する方法。
- 改変第Xa因子(GDXa)または請求項1〜5の何れか一項に記載の医薬組成物を投与することによる、血友病AまたはBの患者における出血性アクシデントを治療する方法。
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