JP2014509646A - ペグ化ヒトhdl粒子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
ペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物、ペグ化HDL粒子を含む組成物の製造方法、およびペグ化HDL粒子を使用した多様な疾患および病態の治療方法が提供される。
Description
本出願は、2011年3月25日に出願された米国特許仮出願第61/467,723号に基づく優先権を主張するものであり、同文献の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願を通して、多様な刊行物および公開された特許が参照される。これらの公表物についての書誌情報は、「特許請求の範囲」の直前の「参考文献」の項に掲載してある。これらの公表物の開示内容は、本発明が属する最新技術をより十分な形で説明するために、参照によりその全体が本出願文書に組み込まれる。
本明細書において開示する研究は、米国国立衛生研究所から助成金番号Hl54591として政府支援を受けて行われた。したがって、米国政府は、本発明における一定の権利を有する。
血漿HDLコレステロールレベルは、心臓血管疾患のリスクに逆相関し、このことから、その保護的な役割が示唆される。ヒトにおいては、再構成HDL粒子の潜在的な抗アテローム硬化特性が臨床試験で調査されており、これらの試験から、再構成HDL粒子は冠動脈アテローム性動脈硬化症の退縮をもたらすことが実際に示されている。
現在、組換えヒトHDL粒子を作り出すためには、組換えまたは天然の形態いずれかの精製ヒトアポリポタンパク質A−I(ApoA−I)がリン脂質および胆汁酸塩と組み合わせて使用されている。HDL粒子は、タンパク質および脂肪から構成されており、コレステロールを肝臓に輸送し、コレステロールは肝臓で体から除去される。胆汁酸塩の両親媒性の性質は組換えHDL粒子の形成を容易にするが、組換えHDL調製物中の残留胆汁酸塩は、ヒトにおいて有害作用を引き起こす可能性があり、したがって、使用可能な組換えHDL粒子の量は限定される。血漿HDL粒子の初期レベル、および適切な期間にわたるその十分な治療濃度の維持が、HDL粒子療法の有効性を決定し得ると考えられる。
血漿HDL粒子が代謝回転を担う機序は、依然としてあまり明確になっていない。肝臓および腎臓は、HDL粒子の異化作用の調節に関与する主要な器官である。血漿HDL粒子またはそのアポリポタンパク質のクリアランスを低下させることができれば、HDL粒子の用量を低下させても十分な治療濃度が達成できると考えられる。
本発明は、アポリポタンパク質A−I(ApoA−I)を含むペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物であって、該組成物中の該ApoA−Iの少なくとも50%が、モノペグ化ApoA−Iである、組成物を提供する。
本発明は、ペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物であって、ペグ化ApoA−1以外のペグ化タンパク質を含む組成物も提供する。
本発明は、ペグ化HDL粒子を含む組成物の調製方法であって、(a)HDL粒子をポリエチレングリコール源と混合して、混合物を形成すること;(b)工程(a)由来の該混合物を、HDL粒子のタンパク質とポリエチレングリコールの分子との共有結合の形成を許容する条件下で、インキュベートすること;および(c)ペグ化HDL粒子を含む該組成物をこれにより調製するように、工程(b)の生成物からペグ化HDL粒子を分離することを含む方法も提供する。
本発明は、本明細書に記載の方法により調製される組成物も提供する。
本発明は、炎症性血管疾患に罹患した被検体の治療方法であって、該被検体を治療するのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、脂質異常症に罹患した被検体の治療方法であって、該被検体を治療するのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体における血漿HDLレベルを増大させる方法であって、被検体における血漿HDLレベルを増大させるのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する方法であって、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進するのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体における白血球の量を減少させる方法であって、被検体における白血球の量を減少させるのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、炎症性血管疾患に罹患した被検体を治療する際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、脂質異常症に罹患した被検体を治療する際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、被検体における血漿高密度リポタンパク質レベルを増大させる際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、被検体における白血球の量を減少させる際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。
本発明は、被検体に化合物を投与する方法であって、該被検体に該化合物をこれにより投与するように、ペグ化HDL粒子に結合した該化合物を含む組成物のある量を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、ペグ化HDL粒子に結合した化合物を含む組成物、および被検体におけるLCAT量を増大させる方法であって、被検体におけるLCAT量を増大させるのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体の治療方法であって、該被検体を治療するのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、あるタイプの腎疾患に罹患しているかまたはあるタイプの腎疾患のリスクがある被検体の治療方法であって、該被検体を治療するかまたは該被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去するのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATまたはApoL−1 WTを含む組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体に化合物を投与する送達ビヒクルとして使用するための、ペグ化HDL粒子に結合した該化合物を含む組成物も提供する。
本発明は、被検体におけるLCAT量を増大させる際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物も提供する。
本発明は、アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体を治療する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物も提供する。
本発明は、あるタイプの腎疾患に罹患した被検体を治療するかまたは該被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATまたはApoL−1 WTを含む組成物も提供する。
出願人らは、これまでに、精製ヒトapoA−Iを活性化メトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)でペグ化してヒトapoA−Iの血漿中半減期を長期化させる方法を開発しており、このペグ化形態のヒトapoA−Iは、その重大な生物活性、すなわち、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出の促進を依然として保っていた(PCT国際出願公開WO2010/141097号)。WO2010/141097において開示されている方法を用いると、モノペグ化種は観察されたものの、調製物中に依然として相当量の天然apoA−Iが存在していたことから、反応は不完全であった(図1A)。より完全なペグ化がもたらされるように活性化PEGの反応時間を長くするかまたは量を増加させると、マルチペグ化種の混合物が得られるかまたはペグ化途中(underpegylation)であることが観察された(WO2010/141097の30ページ、14〜20行、および図1B)。結果として、WO2010/141097の方法では、40%〜50%を超えるモノペグ化apoA−Iを含有する組成物は製造されなかった。
モノペグ化種は、天然およびマルチペグ化apoA−Iより好ましい[マルチペグ化apoA−Iは、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出促進能の低下により示されるように、機能が喪失していることが実証された(WO2010/141097の33ページ、6〜8行、および図1B、図2B)]ことから、より高い濃度のモノペグ化apoA−I種を製造することができる改良されたペグ化方法が必要とされる。
本明細書に記載のように、タンパク質ペグ化のための基材として、その脱脂アポリポタンパク質ではなくHDL粒子を使用する新規の方法は、WO2010/141097による方法に勝るいくつかの利点を有する。
具体的には、本明細書において提供されるペグ化方法を用いると、50%超のモノペグ化apoA−Iを含有していながら、あまり望ましくないマルチペグ化種を本質的に含まないHDL粒子組成物を製造することができる。天然HDL(ApoA−I)をペグ化のための基材として使用すると、標的ペグ化(targeted pegylation)の特異性および効率性も向上するが、これは、HDLを形成するための脂質付加にapoA−Iの必須アミノ酸残基が必要とされ、HDL粒子中の脂質分子により、HDLの機能がペグ化から保護される傾向があると考えられるからである。他の利点として、一貫性の改良、コスト削減(必要な材料が少ない)、胆汁酸塩の非存在、および分離の容易さ(勾配遠心分離が使用できる)が挙げられる。これに対し、WO2010/141097において開示されている方法にはスケールアップの問題があり、これは一部、分離が困難であることによる。
本発明は、アポリポタンパク質A−I(ApoA−I)を含むペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物であって、該組成物中のApoA−Iの少なくとも50%がモノペグ化ApoA−Iである組成物を提供する。一態様において、組成物中のApoA−Iの少なくとも70%または少なくとも80%は、モノペグ化ApoA−Iである。別の態様において、組成物中のApoA−Iの少なくとも90%は、モノペグ化ApoA−Iである。また別の態様において、組成物中のApoA−Iの少なくとも98%または少なくとも99%は、モノペグ化ApoA−Iである。
一態様において、該組成物は、マルチペグ化ApoA−Iを本質的に含まない。別の態様において、該組成物は、胆汁酸塩を本質的に含まない。
一態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも50%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも60%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも70%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも80%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−I中の約80%は、N末端でペグ化されている。
一態様において、モノペグ化ApoA−Iは、ApoA−Iに共有結合したポリエチレングリコールを含み、該ポリエチレングリコールは、10,000〜30,000ダルトンの分子量を有する。別の態様において、該ポリエチレングリコールは、15,000〜25,000ダルトンの分子量を有する。別の態様において、該ポリエチレングリコールは、19,000〜21,000ダルトンの分子量を有する。別の態様において、該ポリエチレングリコールは、約20,000ダルトンの分子量を有する。
一態様において、ペグ化HDL粒子は、ペグ化組換えHDL粒子またはペグ化突然変異HDL粒子である。別の態様において、ペグ化HDL粒子は、ペグ化再構成HDL粒子である。別の態様において、ペグ化HDL粒子は、ペグ化天然HDL粒子である。また別の態様において、ペグ化HDL粒子は、ペグ化ヒトHDL粒子である。
本発明は、ペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物であって、ペグ化ApoA−1以外のペグ化タンパク質を含む組成物も提供する。一態様において、該組成物は、ペグ化ApoA−1および異なるペグ化タンパク質を含む。別の態様において、該組成物は、ペグ化タンパク質を含み、該ペグ化タンパク質は、アポリポタンパク質A−II(apo A−II)、アポリポタンパク質A−IV(ApoA−IV)、アポリポタンパク質A−V(Apo V)、アポリポタンパク質C−I(Apo C−I)、アポリポタンパク質C−II(Apo C−II)、アポリポタンパク質C−III(Apo C−III)、アポリポタンパク質D(Apo D)、アポリポタンパク質E(Apo E)、アポリポタンパク質F(Apo F)、アポリポタンパク質M(Apo M)、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)、コレステリルエステル転送タンパク質(CETP)、リン脂質転送タンパク質(PLTP)、パラオキソナーゼ、血小板活性化因子アシルヒドロラーゼ(PAF−AH)、クラステリン(apo J)、血清アミロイドA(SAA)および組織因子経路インヒビター(TFPI)の少なくとも1つを含む。
一態様において、該組成物中の該タンパク質の少なくとも50%は、モノペグ化タンパク質である。別の態様において、該組成物中の該タンパク質の少なくとも70%または少なくとも80%は、モノペグ化タンパク質である。別の態様において、該組成物中の該タンパク質の少なくとも90%は、モノペグ化タンパク質である。また別の態様において、該組成物中の該タンパク質の少なくとも98%または99%は、モノペグ化タンパク質である。
本発明は、ペグ化HDL粒子を含む組成物の調製方法であって、(a)HDL粒子をポリエチレングリコール源と混合して、混合物を形成すること;(b)工程(a)由来の混合物を、HDL粒子のタンパク質とポリエチレングリコールの分子との共有結合の形成を許容する条件下で、インキュベートすること;および(c)ペグ化HDL粒子を含む該組成物をこれにより調製するように、工程(b)の生成物からペグ化HDL粒子を分離することを含む方法も提供する。
一態様において、HDL粒子は、組換えHDL粒子または突然変異HDL粒子である。別の態様において、HDL粒子は、再構成HDL粒子である。別の態様において、HDL粒子は、天然HDL粒子である。また別の態様において、HDL粒子は、ヒトHDL粒子である。
一態様において、ポリエチレングリコールは、10,000〜30,000ダルトンの分子量を有する。別の態様において、ポリエチレングリコールは、15,000〜25,000ダルトンの分子量を有する。別の態様において、ポリエチレングリコールは、19,000〜21,000ダルトンの分子量を有する。また別の態様において、ポリエチレングリコールは、約20,000ダルトンの分子量を有する。一態様において、ポリエチレングリコール源は、メトキシポリ(エチレングリコール)である。
一態様において、ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比は、2:1〜10:1である。別の態様において、ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比は、4:1〜9:1である。別の態様において、ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比は、7:1〜9:1である。別の態様において、ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比は、7:1〜8:1である。別の態様において、ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比は、8:1である。また別の態様において、ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比は、約8:1である。
一態様においては、工程a)において、該混合物の該HDL粒子の濃度は、1.25〜12.5mg/mlである。別の態様においては、工程(a)において、該混合物の該HDL粒子の濃度は、約5mg/mlである。
一態様においては、工程(b)において、HDLおよびポリエチレングリコール源は、2〜48時間インキュベートされる。別の態様においては、工程(b)において、HDLおよびポリエチレングリコール源は、4〜48時間、6〜36時間、8〜30時間、10〜24時間、12〜20時間、8〜16時間、10〜14時間、または約11時間、インキュベートされる。別の態様においては、工程(b)において、HDLおよびポリエチレングリコール源は、約20時間インキュベートされる。
一態様においては、工程(b)において、HDL粒子およびポリエチレングリコール源は、2℃〜37℃でインキュベートされる。別の態様において、HDL粒子およびポリエチレングリコール源は、2℃〜30℃で、2℃〜20℃で、2℃〜10℃で、または3℃〜6℃で、インキュベートされる。別の態様において、HDL粒子およびポリエチレングリコール源は、4℃〜6℃でインキュベートされる。別の態様において、HDL粒子およびポリエチレングリコール源は、約4℃でインキュベートされる。別の態様においては、工程(b)において、HDLおよびポリエチレングリコール源は、約6℃でインキュベートされる。
一態様において、工程(b)は、約1Mグリシンを添加することにより該混合物をクエンチングする工程を更に含む。別の態様において、工程(b)は、グリシンを5mM〜75mMのグリシン濃度になるように添加することにより該混合物をクエンチングする工程を更に含む。別の態様において、混合物は、約10Mのグリシン濃度になるようにクエンチングされる。別の態様において、混合物は、25〜75mMのグリシン濃度になるようにクエンチングされる。別の態様において、混合物は、40〜60mMのグリシン濃度になるようにクエンチングされる。別の態様において、混合物は、48〜52mMのグリシン濃度になるようにクエンチングされる。また別の態様において、該混合物は、約50mMのグリシン濃度になるようにクエンチングされる。
一態様においては、工程(c)において、該ペグ化HDL粒子は、ゲル濾過クロマトグラフィーにより、工程(b)の該生成物から分離される。別の態様において、本方法は、胆汁酸塩の非存在下で行われる。
本発明は、本明細書に記載の方法により調製される組成物も提供する。一態様において、該組成物は、モノペグ化アポリポタンパク質A−I(ApoA−I)を含み、該組成物中のApoA−Iの少なくとも50%は、モノペグ化ApoA−Iである。別の態様において、組成物中のApoA−Iの少なくとも70%または少なくとも80%は、モノペグ化ApoA−Iである。別の態様において、組成物中のApoA−Iの少なくとも90%は、モノペグ化ApoA−Iである。また別の態様において、組成物中のApoA−Iの少なくとも98%または99%は、モノペグ化ApoA−Iである。
一態様において、該組成物は、マルチペグ化ApoA−Iを本質的に含まない。別の態様において、該組成物は、胆汁酸塩を本質的に含まない。
一態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも50%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも60%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも70%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも80%は、N末端でペグ化されている。別の態様において、組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの約80%は、N末端でペグ化されている。
本発明は、炎症性血管疾患に罹患した被検体の治療方法であって、該被検体を治療するのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。一態様において、炎症性血管疾患は、アテロームまたはアテローム性動脈硬化症である。別の態様において、炎症性血管疾患は、アテローム血栓性心臓血管疾患である。
本発明は、脂質異常症に罹患した被検体の治療方法であって、該被検体を治療するのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体における血漿HDLレベルを増大させる方法であって、被検体における血漿HDLレベルを増大させるのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する方法であって、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進するのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体における白血球の量を減少させる方法であって、被検体における白血球の量を減少させるのに効果的な量の本明細書に記載の組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。一態様において、白血球は、単球、好中球またはその両方を含む。
本発明は、炎症性血管疾患に罹患した被検体を治療する際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、脂質異常症に罹患した被検体を治療する際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、被検体における血漿高密度リポタンパク質レベルを増大させる際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。本発明は、被検体における白血球の量を減少させる際に使用するための、本明細書に記載の組成物も提供する。
本発明は、被検体に化合物を投与する方法であって、該被検体に該化合物をこれにより投与するように、ペグ化HDL粒子に結合した該化合物を含む組成物のある量を該被検体に投与することを含む方法も提供する。一態様において、該化合物は、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)である。別の態様において、該化合物は、野生型ApoL−1(ApoL−1 WT)である。
本発明は、被検体におけるLCAT量を増大させる方法であって、被検体におけるLCAT量を増大させるのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体の治療方法であって、該被検体を治療するのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、あるタイプの腎疾患に罹患しているかまたはあるタイプの腎疾患のリスクがある被検体の治療方法であって、該被検体を治療するかまたは該被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去するのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATまたはApoL−1 WTを含む組成物を該被検体に投与することを含む方法も提供する。
本発明は、被検体に化合物を投与する際に送達ビヒクルとして使用するための、ペグ化HDL粒子に結合した化合物を含む組成物も提供する。
本発明は、被検体におけるLCAT量を増大させる際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物も提供する。
本発明は、アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体を治療する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物も提供する。
本発明は、あるタイプの腎疾患に罹患した被検体を治療するかまたは被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATまたはApoL−1 WTを含む組成物も提供する。
前述の態様について、本明細書において開示する各態様は、他の開示される態様それぞれに適用されるものと企図される。
定義
本明細書において使用する場合、特に明記しない限り、次の用語はそれぞれ、下記の定義を有するものとする。
本明細書において使用する場合、特に明記しない限り、次の用語はそれぞれ、下記の定義を有するものとする。
薬剤を「投与すること」は、当業者に公知の多様な方法および送達系の任意のものを用いて実現するまたは行うことができる。「投与すること」は、限定するものではないが、例えば、静脈内、経口、筋肉内、血管内、動脈内、冠動脈内、心筋内および皮下に投与することであってもよい。
用語「高密度リポタンパク質(HDL)粒子」は、当業者によりそのように呼ばれるHDL粒子を包括的に含み、プレβ−HDL、β−HDL、HDL2(HDL2aおよびHDL2bを包含する)、HDL3を、天然または再構成HDL(rHDL)粒子として、包含する。HDL粒子は、広範な血漿リポタンパク質群を表し、サイズ、アポリポタンパク質(apo)および脂質の組成において相当な多様性を呈する。その構造特性および組成は複雑である可能性があるが、その大半の基本形態において、HDLは、リン脂質およびアポリポタンパク質(apo)を含有する。20種を超えるタンパク質が、HDL粒子と関連があることが示されており、そのいくつかとして、アポリポタンパク質A−I(apo A−II)、アポリポタンパク質A−II(apo A−II)、アポリポタンパク質A−IV(ApoA−IV)、アポリポタンパク質A−V(Apo V)、アポリポタンパク質C−I(Apo C−I)、アポリポタンパク質C−II(Apo C−II)、アポリポタンパク質C−III(Apo C−III)、アポリポタンパク質D(Apo D)、アポリポタンパク質E(Apo E)、アポリポタンパク質F(Apo F)、アポリポタンパク質M(Apo M)、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)、コレステリルエステル転送タンパク質(CETP)、リン脂質転送タンパク質(PLTP)、パラオキソナーゼ、血小板活性化因子アシルヒドロラーゼ(PAF−AH)、クラステリン(apo J)、血清アミロイドA(SAA)および組織因子経路インヒビター(TFPI)が挙げられる(von Eckardstein、1994)。
最も豊富且つ主要なアポリポタンパク質はapoA−Iであり(Ryan、2010;Assmann、1982;von Eckardstein、1994;Skinner、1994;Anantharamaiah、1991;Brouillette、1995;Brouillette、2001;Frank PG、2000;Segrest、2000;Klon、2002)、apoA−Iは、リン脂質およびコレステロールを伴っており、コアであるコレステリルエステルを封入している(Stroes、US2008/0214434 A1)。HDLは、また、血漿から単離されているかまたは遺伝子工学により製造されている突然変異HDLアポリポタンパク質から調製された突然変異HDLであってもよい。
本明細書において使用する場合、「ヒトHDL粒子」は、ヒト由来の原料から全部または一部が誘導されたHDL粒子を意味する。ヒトHDL粒子は、天然のもの、すなわち、ヒト血清から単離されたものであっても、または、再構成されたもの、例えば、ヒトアポリポタンパク質、アポリポタンパク質断片もしくはペプチドをin vitroでリン脂質ベシクルと共にインキュベートすることにより形成されたものであってもよい。ヒトHDL粒子は、また、遺伝子操作ヒトアポリポタンパク質から調製された組換えヒトHDL粒子であっても、または、ヒト血漿から単離されているかもしくは遺伝子工学により製造されている突然変異ヒトHDLアポリポタンパク質から調製された突然変異ヒトHDLであってもよい(Ryan、2010;Gillotte、1996;Nissen、2003;Matsunaga 1999;Cho、2009;Zhang、2010)。
「ペグ化HDL粒子」は、共有結合を介してHDL粒子のタンパク質に結合した1つ以上のPEG分子を有するHDL粒子であり、その点が非ペグ化HDL粒子と異なっている。HDL粒子のペグ化は、該粒子のタンパク質成分はペグ化するが脂質成分はペグ化しない。したがって、HDL粒子、例えば、再構成HDL(rHDL)粒子が、アポリポタンパク質A−Iのみが存在するようなものである場合には、ペグ化HDL粒子中のペグ化タンパク質はすべて、ペグ化アポリポタンパク質A−Iである。しかし、HDL粒子が、アポリポタンパク質A−I以外のタンパク質、例えば天然のヒトHDL粒子を含有する場合には、ペグ化HDL粒子は、ペグ化アポリポタンパク質A−I以外のペグ化タンパク質を含有してもよい。ペグ化が非選択的なものである場合、ペグ化が他の因子、例えば、タンパク質の相対位置により影響を受けないと仮定すれば、異なるタイプのペグ化タンパク質の比率は同じであってもよい。1つのタンパク質が他のタンパク質と比較してHDL粒子の外側寄りに位置している場合、より外側のタンパク質の方がより高い比率(%)でペグ化されることができると予想できる。
「モノペグ化(された)」は、PEG誘導体化タンパク質に適用される場合、1つ、ただし1つ以下のポリエチレングリコール分子が共有結合を介してタンパク質に結び付いていることを意味するものとする。
「マルチペグ化(された)」は、PEG誘導体化タンパク質に適用される場合、2つ以上の、例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれを超えるポリエチレングリコール分子が、それぞれ共有結合を介して該タンパク質に結び付いていることを意味するものとする。例えば、共有結合を介して自身に結び付いている2つのポリエチレングリコール分子を有するタンパク質は、マルチペグ化タンパク質である。
本明細書において使用する場合、組成物中のタンパク質の比率(%)、例えば、「組成物中のモノペグ化ApoA−Iの比率(%)」は、モノペグ化ApoA−Iの重量基準での比率(%)を指してもモル量基準での比率(%)を指してもよい。一態様において、比率(%)は、モル量基準での比率(%)を指す。例えば、ApoA−Iを含むHDL粒子を含む組成物であって、該組成物中のApoA−Iの少なくとも50%がモノペグ化ApoA−Iである組成物、とは、モル量基準で該組成物中のApoA−Iの少なくとも50%がモノペグ化ApoA−Iであることを意味する。
「本質的に含まない」は、マルチペグ化されたPEG誘導体化タンパク質、例えばマルチペグ化アポリポタンパク質A−Iについて使用した場合、ある組成物に関して、ある組成物におけるマルチペグ化アポリポタンパク質A−Iが、存在しないかまたは従来の方法では検出できないレベルであることを意味するものとする。アポリポタンパク質A−I(apoA−I)は、後述するようにこれをペグ化することになるが、野生型アポリポタンパク質またはその変異体[A−I Milano(Arg173Cys)またはその変異体(Arg173Pro)が挙げられる]、ならびに、2007年5月29日に交付された米国特許第7,223,726号(Odaら)に記載されている変異体であってもよい。
「モノペグ化アポリポタンパク質A−I」は、共有結合を介して自身に結合している単一のPEG分子を有し、その点がマルチペグ化アポリポタンパク質A−Iとも非ペグ化アポリポタンパク質A−Iとも異なっているアポリポタンパク質A−Iである。
「N末端でペグ化されている」は、PEG誘導体化されたペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質に適用される場合、誘導体化されるペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質のN末端領域にポリエチレングリコール分子が共有結合を介して結び付いていることを意味するものとし、N末端領域とは、直鎖状の形態である場合、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質分子のN末端から50%、25%または10%の領域である。一態様において、「N末端でペグ化されている」とは、ポリエチレングリコール分子が共有結合を介してN末端残基(すなわち、N末端)に結び付いていることを意味するものとする。
本明細書において使用する場合、「単離された」化合物とは、単離という肯定的な行為に従って、未精製の反応混合物または天然源から単離された化合物のことである。単離という行為は、混合物または天然源を構成している他の成分から当該化合物を分離することを必ずしも含んでおらず、何らかの不純物、未知の副生物および残存量の他の成分が残っていてもよい。精製は、単離という肯定的な行為の一例である。
「炎症性血管疾患」は、ヒトの血管または心臓血管系の疾患を意味するものとし、ヒトの、血管系または心臓血管系の組織、例えば血管における炎症応答を含む。一態様において、炎症性血管疾患は、糖尿病性心臓血管疾患である。
「脂質異常症」は、被検体における血漿コレステロール、トリグリセリド(TG)、もしくはその両方の上昇、または、アテローム性動脈硬化症の発症の一因となる高密度リポタンパク質低値を特徴とする、病理学的状態である。原因は、原発性(遺伝性)のものであっても続発性のものであってもよい。血清コレステロールのレベルが240mg/dL超(6.2mmol/L超)であることが脂質異常症の指標である。したがって、本明細書において使用する場合、用語「脂質異常症」または「脂質異常症の」は、血漿中の脂質レベルの異常な上昇または低下を指し、このような状態としては、限定するものではないが、次の病態に伴う脂質レベルの変質が挙げられる:冠動脈心臓疾患;冠動脈疾患;心臓血管疾患、高血圧、再狭窄、血管または血管周囲の疾患;脂質異常障害;異リポタンパク血症;低密度リポタンパク質コレステロール高値;超低密度リポタンパク質コレステロール高値;高密度リポタンパク質低値;リポタンパク質Lp(a)コレステロール高値;アポリポタンパク質B高値;アテローム性動脈硬化症(アテローム性動脈硬化症の治療および予防を含む);高脂血症;高コレステロール血症;家族性高コレステロール血症(FH);家族性複合型高脂血症(FCH);リポタンパク質リパーゼ欠損症、例えば、高トリグリセリド血症、低αリポタンパク血症、および高コレステロール血症リポタンパク。
「胆汁酸塩を本質的に含まない」とは、ある組成物に関して、ある組成物における胆汁酸塩(胆汁酸、コール酸、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸およびリトコール酸ベースの胆汁酸塩を包含する)のレベルが、存在しないレベルまたは従来の方法では検出できないレベルであることを意味するものとする。胆汁酸塩を使用せずに調製しても微量の胆汁酸塩を含有し得る組成物は、この範疇に入る。
アポリポタンパク質A−I(apoA−I)は、野生型アポリポタンパク質またはその変異体であってもよく、例としては、A−I Milano(Arg173Cys)またはその変異体(Arg173Pro)、ならびに、例えば米国特許第7,223,726号、Odaら(2007年5月29日交付)およびPCT国際出願公開WO2010/093918号(2010年8月19日公開)に記載されている変異体および模倣体が挙げられ、これらの文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。野生型ヒトApoA−Iタンパク質の配列は、GenBank受入番号NP_000030で見つけられ、その内容は、本明細書に組み込まれる。アポリポタンパク質A−Iは、NCBI参照配列:NM_000039.1でコードされるもの、または、同様に、GenBank:BC005380.1アポリポタンパク質cDNA)でコードされるものであってもよく、この両配列は、本明細書に組み込まれる。
本開示では、アポリポタンパク質A−I類似体および「モノペグ化アポリポタンパク質A−I類似体」が企図される。そのような野生型類似体は、野生型配列に対して70%〜99%の配列同一性を有していてもよい。モノペグ化アポリポタンパク質A−I類似体は、当業者に公知の慣例的なアッセイの任意のもの、例えば後述するアッセイにより測定されるように、コレステロール流出(例えば、ヒトマクロファージ泡沫細胞からの)を媒介することが可能である。
アポリポタンパク質A−Iの精製方法は、陰イオン交換クロマトグラフィーゲルを用いてApoAを精製する方法が米国特許第6,090,921号および同第6,423,830号に記載されており、これらの特許は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一態様において、ペグ化HDL粒子は、参照により組み込まれるUS7,759,315B2により特定された用量範囲内で投与される。HDLの投与量範囲は、0.1〜200mgである。別の態様において、投与量範囲は、1回の治療について、体重1kg当たりapoA−Iが20mg〜体重1kg当たりapoA−Iが200mgである。別の態様において、投与量範囲は、1回の治療について、体重1kg当たりHDLが10〜80mg(アポリポタンパク質に基づく重量)である。例えば、投与されるHDLの投与量は、体重1kg当たりHDLが約0.2〜100mg(アポリポタンパク質に基づく重量)であってもよく、投与は、静脈内注射として、および/または、臨床的に必要な期間、例えば数分〜数時間の範囲、例えば最長24時間の期間にわたる注入として行われる。必要に応じ、HDL投与は、1回または数回繰り返してもよい。実際の投与量は、治療対象となっている疾患の性質、およびHDLが投与されている速度の両方により決定されよう。用量は、治療期間中に異なる量で投与することができ、例えば、治療の開始時には1回または2回の高用量のボーラス投与とし、その後、より低用量の維持量とする。
再構成HDLの製造については、例として、米国特許第5,652,339号に記載がある。組換えHDLの製造については、例として、米国特許第6,559,284号およびPCT国際特許出願公開WO87/02062号に記載がある(大腸菌、酵母およびCHO細胞を用いる方法)。これらの文書および米国特許第7,759,315 B2号の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
ヒトにおいてHDL粒子を治療的または予防的に使用する場合、血漿中のapoA−IまたはHDL粒子のレベルの相当な増大を達成するには、グラム単位の量のHDL用量が必要である(例えば、米国特許第5,652,339号を参照のこと)。
一態様において、医薬製剤またはペグ化HDL粒子は、約6カ月、約5カ月、約4カ月、約3カ月、約2カ月、または約1カ月にわたり、週1回被検体に投与される。一態様において、医薬製剤またはペグ化HDL粒子は、ほぼ毎日、約1日おき、約3日ごと、約4日ごと、約5日ごと、約6日ごと、約7日ごと、約8〜10日ごと、または約11〜14日ごとに、投与される。
一態様において、ペグ化HDL粒子は、約280〜約320mOsmのモル浸透圧濃度を有する液体医薬製剤として投与される。一態様において、ペグ化HDL粒子は、約290mOsmのモル浸透圧濃度を有する液体医薬製剤として投与される。
HDL粒子中に埋め込まれたモノペグ化ApoA−I(野生型または突然変異タンパク質)の送達の1つの方法は、Chiesa G、2002およびSirtori、1999により記載されているように、大量のタンパク質を患者に静脈内注入することによる。HDL粒子中に埋め込まれたモノペグ化apoA−I(野生型または突然変異タンパク質)は、単独で、または、他の心臓血管薬もしくはトリグリセリド低下薬、例えばスタチンと組み合わせて投与できる。該モノペグ化ApoA−Iは、注射用に、滅菌、凍結乾燥、粉末化された形態で、賦形剤および安定化剤を用いた慣用的な方法で調製してもよく、または、経口投与用に、安定化剤、ならびに、ペプチダーゼによる口および胃腸管での代謝を阻害する物質と共に調製してもよい。該モノペグ化ApoA−Iは、また、限定するものではないが、静脈内注入、または筋肉内投与などの方法により投与してもよい。一態様において、ペグ化HDL粒子は、静脈内注入により被検体の末梢静脈中に投与される。複数の態様において、ペグ化HDL粒子(単独であるか医薬組成物の形態であるかを問わない)は、腕窩(fossa of the arm)または胸部正中線(central line into the chest)に静脈内投与される。複数の態様において、医薬製剤は、被検体の腕の肘前窩にある橈側皮静脈または肘正中皮静脈(cephalic or median cubital vessel)中に注入される。
本明細書において使用する場合、「医薬用担体」は、本化合物を動物またはヒトに送達するための薬学的に許容される溶媒、懸濁化剤またはビヒクルである。医薬用担体は、液体、エアロゾル、ゲルまたは固体であってもよく、想定している投与様式の計画に合わせて選択される。一態様において、医薬用担体は、静脈内投与に適した滅菌済の薬学的に許容される溶媒である。
一態様において、滅菌済の液体医薬製剤は、ショ糖−マンニトール担体およびリン酸緩衝液を含む。一態様において、ショ糖−マンニトール担体は、約6.0%〜約6.4%のショ糖および約0.8%〜約1%のマンニトールを含む。一態様において、ショ糖−マンニトール担体は、約6.2%のショ糖および約0.9%のマンニトールを含む。一態様において、滅菌済の液体医薬製剤のpHは、約7.0〜約7.8である。一態様において、滅菌済の液体医薬製剤のpHは、約7.5である。アポリポタンパク質A−Iを有するHDL粒子の製剤および被検体への投与方法は、米国特許第7,435,717号に記載されており、同文献の内容は、その全体が本明細書に組み込まれ、同製剤および方法は、本明細書に記載のアポリポタンパク質A−Iを有するペグ化HDL粒子を得るために使用することができる。
他の注射可能な薬物送達系としては、溶液剤、懸濁剤およびゲル剤が挙げられる。経口送達系としては、錠剤およびカプセル剤が挙げられる。これらは、賦形剤、例えば、結合剤(例:ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルピリロドン(pyrilodone)、他のセルロース性材料およびデンプン)、希釈剤(例:乳糖および他の糖、デンプン、リン酸二カルシウムならびにセルロース性材料)、崩壊剤(例:デンプンポリマーおよびセルロース性材料)ならびに滑沢剤(例:ステアレートおよびタルク)を含有できる。
再構成可能な送達系を得るための溶液剤、懸濁剤および散剤は、ビヒクル、例えば、懸濁化剤(例:ガム、ザンタン(zanthan)、セルロース性物質および糖)、湿潤剤(例:ソルビトール)、可溶化剤(例:エタノール、水、PEGおよびプロピレングリコール)、界面活性剤(例:ラウリル硫酸ナトリウム、Span、Tweenおよびセチルピリジン)、保存剤および酸化防止剤(例:パラベン、ビタミンEおよびC、ならびにアスコルビン酸)、固化防止剤、コーティング剤およびキレート化剤(例:EDTA)を含む。
一態様において、治療対象となる被検体のHDL−コレステロールレベルは、男性で45mg/dl未満、または女性で50mg/dl未満である。一態様において、治療対象となる被検体(男性または女性)のHDL−コレステロールは、40mg/dL未満[1.04mmol/L未満]である。
本明細書に記載の治療方法におけるペグ化HDLおよび組成物は、効果的な量で使用される。本明細書において使用する場合、用語「効果的な量」は、本発明の様式で使用した際に、所望の治療応答を得るのに十分であり過度の有害副作用(例えば、毒性、刺激またはアレルギー応答)を伴わず、妥当な利益/リスク比に見合う成分量を指す。具体的な効果的な量は、治療対象となる特定の病態、患者の身体状態、治療対象となる哺乳動物のタイプ、治療の継続期間、併用療法(用いるのであれば)の性質、および用いられる特定の製剤、および化合物またはその誘導体の構造などの因子によって変わることになる。
本明細書において使用する場合、「疾患の治療」、または、疾患、障害もしくは病態、例えば心臓血管疾患を「治療すること」は、疾患、障害もしくは病態の阻害、退縮、もしくは静止を誘導すること、または、疾患、障害もしくは病態の症状を改善もしくは緩和することを包括的に含む。一態様において、その症状としてアテロームを有する疾患の治療は、アテロームの体積の減少を含む。非限定的な例としては、アテロームおよびアテローム性動脈硬化症が挙げられる。
本明細書において使用する場合、疾患、病態または障害「に罹患した被検体」は、その疾患、病態または障害を有すると断定的に診断されている被検体を意味する。
本明細書において使用する場合、「ポリエチレングリコール」(PEG)は、特に明記しない限り、ペグ化分子に関しては、式OH−CH2−(CH2−O−CH2)n−CH2−OH(式中、ヒドロキシ基の1つは、ペグ化対象となる分子との共有結合に置きかえられており、nはオキシエチレン基の数である)を有するポリマーを意味する。本発明において有用なポリエチレングリコールは、5,000〜40,000の平均分子量を有することができる。各PEG分子の実際の分子量は、平均分子量の90%以上110%以下であるべきである。特定の態様において、PEGの平均分子量は、5,000、10,000、20,000、30,000および40,000である。一態様において、PEGは、分枝PEGである。複数の態様において、PEGは、直鎖、置換または無置換のものであってもよい。
本明細書において使用する場合、「ポリエチレングリコール源」は、分子をペグ化することを目的とした、当技術分野において認知されている任意のPEG源を意味するものとする。非限定的な例としては、メトキシPEG(例:分子量20,000のメトキシPEGプロピオンアルデヒドの形態、JenKem Technology USA、Allen、TXから入手可能)が挙げられる。他のPEG源としては、ポリエチレングリコール200、300、400、600、1000、1450、3350、4000、6000、8000、20000、30000および40000(CAS番号:25322−68−3)、ならびにトレシルモノメトキシPEG(TMPEG)が挙げられる。分枝およびマルチアーム(multiarm)PEGを使用することもできる。ペグ化の手法は、Robertsら、Adv Drug Deliv Rev.、2002年6月17日、54(4)、459〜76ページにおいて考察されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。−NH2、−OHまたは−SHを標的とする活性化PEGを使用できる。
一態様において、ペグ化分子は、次のように作られる:PEGアルデヒドを、−20℃で保管し、保管所から取り出して室温と完全に平衡化させてから使用した。ヒトHDL粒子を、50mM酢酸ナトリウム、pH5.5、10mMナトリウムシアノボラヒドリド(cyanoborahydride)中で、濃度約4mg/mlにて再構成させた。使用予定のPEGアルデヒドの量(PEG:HDLタンパク質のモル比=8:1)を算出し、これを50mM酢酸ナトリウム、pH5.5、10mMナトリウムシアノボラヒドリドを用いた緩衝液に溶解した。次いで、PEG溶液を、穏やかに旋回させながら、タンパク質溶液にゆっくり添加した。この混合物を4℃で一晩インキュベートした。反応物は、グリシンを50mMになるように添加してクエンチングし、4℃で16時間インキュベートした。
本明細書において使用する場合、明示された数に関しての「約」は、明示された値の±1%の範囲を包括的に含む。したがって、例としては、約100mg/kgには、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8、99.9、100、100.1、100.2、100.3、100.4、100.5、100.6、100.7、100.8、100.9および101mg/kgが含まれる。したがって、約100mg/kgには、一態様において、100mg/kgが含まれる。
本明細書において使用する場合、化合物の「量」または「用量」(例えば、ミリグラム単位で測定されるもの)は、医薬品の形態に関わらず、医薬品中に存在する化合物の重量を指す。
本明細書において使用する場合、被検体における疾患の進行または疾患の併発の「阻害」は、被検体における疾患の進行および/または疾患の併発を予防または抑制することを意味する。
範囲が示される場合、当該範囲内のすべての整数およびその10分の1の数も本発明により示されることは理解される。例えば、「0.2〜5mg/kg」は、0.2mg/kg、0.3mg/kg、0.4mg/kg、0.5mg/kg、0.6mg/kgなど、最大5.0mg/kgを開示していることになる。
ペグ化HDLでの治療は、併用療法または補助療法の一部であってもよく、すなわち、この薬物を必要とする被検体または患者に、1つ以上の本化合物と併せて、罹患している疾患のための別の薬物、例えば、スタチン、ナイアシン、エストロゲン、エゼンチミブ(ezemtimibe)、ニコチン酸を処置するかまたは与える。この併用療法は、患者に一方の薬物をまず処置し、次いで、他方のまたはこれら2つの薬物を同時または同時期に与える、逐次療法であってもよい。これらの薬物は、用いられる剤形次第で、同じ経路または2つ以上の異なる投与経路により独立に投与できる。
本明細書に記載の多様な要素のすべての組合せが、本発明の範囲内である。
本発明は、次に記載する「実験の詳細」を参照することにより、更によく理解されると思われるが、当業者には、詳細に記載される具体的な実験は、その後に続く「特許請求の範囲」においてより完全な形で記載されるとおり、本発明を例証するものにすぎないことは容易に認識されよう。
例1:ヒトapoA−Iのペグ化
ヒトapoA−Iのペグ化形態は、その重大な生物活性、すなわち、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出の促進を保っている。
ヒトapoA−Iのペグ化形態は、その重大な生物活性、すなわち、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出の促進を保っている。
メトキシPEGプロピオンアルデヒド(M−PEG−ALD)、MW20000をJenKem Technology USA(Allen、TX)から購入した。PEGの入っている瓶を保管所から取り出し、室温と完全に平衡化させた。50mM酢酸ナトリウム、pH5.5、10mMナトリウムシアノボラヒドリド中で再構成させたApoA−Iを溶解した。PEGアルデヒドを、PEG:apoA−Iのモル比10:1で使用した。必要量のPEGを、50mM酢酸ナトリウム、pH5.5、10mMナトリウムシアノボラヒドリドのアリコートに溶解した。このPEG調製物を、穏やかに旋回させながらヒトapoA−I溶液と混合した。ヒトapoA−Iの最終濃度は、約2〜6mg/mlであった。この混合物を4℃で一晩インキュベートした。マルチペグ化種の形成を最小限にするために、反応物は、10mMの濃度または50mMの濃度になるようにIMグリシンを添加することによりクエンチングした。これらの条件下では、apoA−IはN末端で優先的にペグ化された。このペグ化ヒトapoA−IをSDS−PAGEおよびクーマシーブリリアントブルー染色により分析したので、結果を図1に示す。
4℃で約16時間インキュベーションしたところ、およそ半分のヒトapoA−I分子がペグ化された(図1A)。ペグ化apoA−Iは、これらの条件下では、大半が同族の種であるように見えた。モノペグ化種は観察されたものの、調製物中には依然として相当量の天然apoA−Iが存在したことから、反応は不完全だった(図1A−2)。インキュベーション温度を室温に変更した場合には、大部分のapoA−Iがペグ化された(図1B)。しかし、これらの条件下ではapoA−Iのマルチペグ化が支配的であるように見えたが、その理由は、より高い分子量を有する複数種のPEG−apoA−Iが生じたからであった(図1B)。
例2:マクロファージ細胞からのコレステロール流出
以下の方法により、マウス腹膜マクロファージにコレステロールを担持させた:放射性コレステロールトレーサー([3H]コレステロール)の存在下で、修飾されたLDL調製物(1ml当たり100μgのアセチル−LDLタンパク質)と共に細胞をインキュベートする。細胞は3回洗浄し、最後の洗浄は、0.2%ウシアルブミン添加細胞培養培地中で30分間平衡状態にしてから行った。次いで、修飾されていない天然apoA−Iまたはペグ化apoA−I調製物を添加することにより、コレステロール流出を開始させた。この流出アッセイにおける遊離PEG分子の潜在的な効果を排除するために、流出アッセイの間、同量のクエンチング済みPEG調製物を、修飾されていないapoA−I調製物のグループに添加した。結果を図2に示す。
以下の方法により、マウス腹膜マクロファージにコレステロールを担持させた:放射性コレステロールトレーサー([3H]コレステロール)の存在下で、修飾されたLDL調製物(1ml当たり100μgのアセチル−LDLタンパク質)と共に細胞をインキュベートする。細胞は3回洗浄し、最後の洗浄は、0.2%ウシアルブミン添加細胞培養培地中で30分間平衡状態にしてから行った。次いで、修飾されていない天然apoA−Iまたはペグ化apoA−I調製物を添加することにより、コレステロール流出を開始させた。この流出アッセイにおける遊離PEG分子の潜在的な効果を排除するために、流出アッセイの間、同量のクエンチング済みPEG調製物を、修飾されていないapoA−I調製物のグループに添加した。結果を図2に示す。
図示されているように、ヒトapoA−Iのペグ化は、コレステロール流出を促進するapoA−Iの活性に悪影響を及ぼさなかった。マクロファージ泡沫細胞からapoA−IまたはPEG−apoA−Iへのコレステロール流出は、類似の用量応答を示した(図2)。図2の流出アッセイにおいて使用したPEG−apoA−I調製物は、図1Aに示す調製物由来のものであった。しかし、図1Bに示すapoA−Iのマルチペグ化は、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出の減少を引き起こした(図2)。したがって、マルチペグ化apoA−Iは、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出促進能の低下により示されるように、機能が喪失している(図2B)。
例3:ヒトHDLのペグ化
方法
1)HDL粒子の単離。ヒトHDLを、密度勾配遠心分離によりヒト血漿から単離した。非HDLリポタンパク質が、d=1.063での密度勾配遠心分離により血漿から1番目に取り出された。次いで、HDLが、d=1.21での密度勾配遠心分離の一番上のリポタンパク質層として回収された。
方法
1)HDL粒子の単離。ヒトHDLを、密度勾配遠心分離によりヒト血漿から単離した。非HDLリポタンパク質が、d=1.063での密度勾配遠心分離により血漿から1番目に取り出された。次いで、HDLが、d=1.21での密度勾配遠心分離の一番上のリポタンパク質層として回収された。
2)HDLのペグ化。手順:メトキシPEGプロピオンアルデヒド(M−PEG−ALD)、MW20000をJenKem Technology USA(Allen、TX)から購入した。PEGを室温と完全に平衡化させた。ヒトHDLを、密度勾配遠心分離によりヒト血漿から単離した。HDLではないリポタンパク質が、d=1.063での密度勾配遠心分離により血漿から1番目に取り出された。次いで、HDLが、d=1.21での密度勾配遠心分離の一番上のリポタンパク質層として回収された。精製ヒトHDLを、50mM酢酸ナトリウム、pH5.5、10mMナトリウムシアノボラヒドリド中で再構成させた。使用予定のPEGアルデヒドの量を、PEG:HDLタンパク質のモル比=8:1として算出した。必要量のPEGを50mM酢酸ナトリウム、pH5.5、10mMナトリウムシアノボラヒドリドのアリコートに溶解し、穏やかに旋回させながら、このPEG調製物をヒトHDL溶液と混合した。ヒトHDLタンパク質の最終濃度は、約5mg/mlであった。この混合物を4℃で一晩インキュベートした。マルチペグ化種の形成を最小限にするために、1Mグリシンを、濃度が50mMになるように添加することにより、反応物をクエンチングした。これらの条件下では、HDLタンパク質は、N末端で優先的にペグ化された。
3)ペグ化HDL粒子の単離。ペグ化HDLは、ゲル濾過クロマトグラフィーにより、組み込まれていないPEG分子から容易に分離し、精製することができる。
4)クーマシーブルー染色:ゲルを50%MeOH、10%HoAC、40%H2Oの中で30分間、予め固定(prefix)させた。0.25%クーマシーブリリアントブルーR−250を用いて染色ゲルを前述の溶液中で2〜4時間、ゲルが均一な青色になるまで染色した。染料溶液中でゲルが視認できなくなっていれば、染色は完全であった。5%MeOH、7.5%HoAC、87.5%H2Oの中で4〜24時間脱染するが、このとき、同じ溶液を複数回取り変える。脱染は、背景が透明になるまで行う。
5)ウェスタンブロット:約5〜200μgのHDLタンパク質を1:1(v:v)の比率でLaemmli緩衝液と混合し、5分間かけて80℃に加熱した。試料をSDS−PAGEゲル上に載せ、青色の表面がゲルの底になるまでゲルを動かした。タンパク質をゲルからニトロセルロース膜上に移動させて、免疫ブロット分析を行う。ニトロセルロース膜は、20〜30mlの1倍トリス緩衝液に5%の脱脂粉乳および0.1%のTween20を添加したものの中で、振盪機上で30分間ブロックする。一次抗ヒトapoA−I抗体を希釈したトリス緩衝液、5%の乳および0.1%のTween20と共にインキュベートする。インキュベートは室温で4時間行う。約50mlの1倍トリス緩衝液に0.1%Tween20を添加したものの中で、振盪機上で室温にて5〜10分間、3回洗浄する。室温で30分〜1時間、二次抗体と共にインキュベートする。AmershamのHRPコンジュゲート抗ウサギ抗体を二次抗体として使用した。約50mlの1倍トリス緩衝液に0.1%Tween20を添加したものの中で、室温にて10分ずつ3回洗浄する。PIERCE(IL)製のECLキットでタンパク質を検出する。分離管中で、黒色および白色のECL溶液を1:1の比率で混合する。溶液を膜上に分注し、反応を1分間進行させる。ECLを排出し、プラスチックでラップし、フィルムにさらす。
6)マクロファージコレステロール流出:マウスのマクロファージ様RAW細胞を、10%ウシ胎仔血清添加DMEM培地中で培養した。細胞を[3H]コレステロール(0.5Ci/ml)で一晩標識した。細胞を0.2%ウシ血清アルブミン添加DMEMで3回洗浄し、指示量のHDLまたはapoA−Iの存在下または非存在下でDMEM培地、0.2%ウシ血清アルブミンを添加することにより、流出を開始させた。流出は2〜8時間進行させた。次いで、媒体を回収した。細胞を、溶解緩衝液(PBSに0.1N NaOHおよび0.1%SDSを添加したもの)で溶解させた。媒体および細胞溶解液の放射能を、β液体シンチレーションカウンターを用いて定量した。
7)半減期実験:体積100〜300μlの指示量の天然またはPEG−HDLを、3〜5月齢のC57BL6/Jマウス(Jackson Laboratory、Main)に尾静脈を介して注射した。指示時点で一定分量の血液をマウスから採取し、遠心分離により血漿を単離した。次いで、0.05〜0.2μlの血漿と等価な一定分量の血漿を、前述のようにSDS−PAGEおよびウェスタン分析にかけた。現像されたフィルム上のタンパク質のバンドの密度をデンシトメトリーにより定量した。血液循環中のヒトアポリポタンパク質のクリアランスにより、天然またはPEG−apoA−Iのin vivoにおける半減期を推定した。
8)抗ヒトapoA−I抗体の原料は、BINDING SITE、Birmingham、英国製、カタログ番号PC085のものである。
結果
このペグ化ヒトHDLをSDS−PAGEおよびクーマシーブリリアントブルー染色により分析したので、結果を図3に示す。4℃で約16時間インキュベーションしたところ、HDL粒子中のヒトapoA−Iの90%超がペグ化された(図3、HDL中のペグ化apoA−IをPEG−ApoA−Iとして示し、HDL中の修飾されていない天然apoA−IをApoA−Iとして示す)。ペグ化HDL粒子は、これらの条件下では、大半が同質の種であった。
このペグ化ヒトHDLをSDS−PAGEおよびクーマシーブリリアントブルー染色により分析したので、結果を図3に示す。4℃で約16時間インキュベーションしたところ、HDL粒子中のヒトapoA−Iの90%超がペグ化された(図3、HDL中のペグ化apoA−IをPEG−ApoA−Iとして示し、HDL中の修飾されていない天然apoA−IをApoA−Iとして示す)。ペグ化HDL粒子は、これらの条件下では、大半が同質の種であった。
例3A:ペグ化ヒトHDLは、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する生物学的活性を有する
HDLの抗アテローム生成特性について提唱されている主要な機序は逆コレステロール輸送であり、この機序において、HDLは、末梢組織、例えばマクロファージ泡沫細胞から肝臓へコレステロールを輸送し返して廃棄する。このシナリオでは、マクロファージ泡沫細胞からHDLへのコレステロール流出は、逆コレステロール輸送の最初の段階を構成する。HDLがコレステロール受容体として作用し、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進することは、十分に文書で実証されている。したがって、ペグ化HDLがコレステロール流出を促進する生物活性を調査することが重要である。この実験では、N末端でペグ化されているヒトHDL粒子を、マクロファージからのコレステロール流出を促進する能力について調査し、天然HDLと比較した。マウスのマクロファージ様RAW細胞を放射性コレステロールトレーサー([3H]コレステロール)で標識する。細胞を培養媒体で洗浄して細胞外のコレステロールトレーサーを除去した後、図4に示すように、修飾されていない天然ヒトHDLまたはペグ化HDLを添加することにより、コレステロール流出を開始させた。この流出アッセイにおける遊離PEG分子の潜在的な効果を排除するために、流出アッセイの間、同量のクエンチング済みPEG調製物を、修飾されていないHDL調製物のグループに添加した。結果を図4に示す。ヒトHDL粒子の標的ペグ化は、HDLがコレステロール流出を促進する活性に見かけ上は影響を及ぼさなかった。マクロファージから天然HDLまたはPEG−HDLへのコレステロール流出は、類似の用量応答を示した(図4)。図4の流出アッセイにおいて使用したPEG−HDL調製物は、図3に示す調製物由来のものであった。
HDLの抗アテローム生成特性について提唱されている主要な機序は逆コレステロール輸送であり、この機序において、HDLは、末梢組織、例えばマクロファージ泡沫細胞から肝臓へコレステロールを輸送し返して廃棄する。このシナリオでは、マクロファージ泡沫細胞からHDLへのコレステロール流出は、逆コレステロール輸送の最初の段階を構成する。HDLがコレステロール受容体として作用し、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進することは、十分に文書で実証されている。したがって、ペグ化HDLがコレステロール流出を促進する生物活性を調査することが重要である。この実験では、N末端でペグ化されているヒトHDL粒子を、マクロファージからのコレステロール流出を促進する能力について調査し、天然HDLと比較した。マウスのマクロファージ様RAW細胞を放射性コレステロールトレーサー([3H]コレステロール)で標識する。細胞を培養媒体で洗浄して細胞外のコレステロールトレーサーを除去した後、図4に示すように、修飾されていない天然ヒトHDLまたはペグ化HDLを添加することにより、コレステロール流出を開始させた。この流出アッセイにおける遊離PEG分子の潜在的な効果を排除するために、流出アッセイの間、同量のクエンチング済みPEG調製物を、修飾されていないHDL調製物のグループに添加した。結果を図4に示す。ヒトHDL粒子の標的ペグ化は、HDLがコレステロール流出を促進する活性に見かけ上は影響を及ぼさなかった。マクロファージから天然HDLまたはPEG−HDLへのコレステロール流出は、類似の用量応答を示した(図4)。図4の流出アッセイにおいて使用したPEG−HDL調製物は、図3に示す調製物由来のものであった。
例3B:ペグ化ヒトHDL粒子は、in vivoにおける半減期が長期化している
血液循環中のPEG−HDL粒子の薬物動態およびクリアランスを評価するために、非ペグ化HDLの代謝回転を、マウスを対象にしたin vivoにおけるPEG−HDL粒子の値と比較する。図5は、尾静脈を介してマウスの循環中に注射された0.8mgの非ペグ化HDLの代謝回転を示すものである。一定分量の血漿のウェスタン分析により推定されるHDLタンパク質(主にapoA−I)の半減期は、およそ7時間である。注射後96時間時点で、すべてのヒトapoA−Iは排出されたように見えた(残存シグナルは、内在性のマウスapoA−Iであるように思われるが、その理由は、バンドの密度が、前採血コントロールのバンドの密度と類似しているからである)。次いで、N末端でペグ化されているヒトHDL(この場合、20kDaのM−PEG−ALDを使用した)をマウスに注射した。図6は、マウス血漿中における約1mgのPEG−HDL粒子の代謝回転を示すものである。HDL中のPEG−apoA−Iのクリアランスにより推定されるPEG−HDLの代謝回転時間は、非ペグ化ヒトHDLの代謝回転時間と比較して明らかに長期化した(図6対図5)。推定半減期は約24時間であり、すなわち、ペグ化HDL粒子は、非ペグ化HDL粒子と比較して半減期が3倍長期化していることを示した。72時間後でも、血漿中には相当な量のPEG−HDLが依然として残っていた。
血液循環中のPEG−HDL粒子の薬物動態およびクリアランスを評価するために、非ペグ化HDLの代謝回転を、マウスを対象にしたin vivoにおけるPEG−HDL粒子の値と比較する。図5は、尾静脈を介してマウスの循環中に注射された0.8mgの非ペグ化HDLの代謝回転を示すものである。一定分量の血漿のウェスタン分析により推定されるHDLタンパク質(主にapoA−I)の半減期は、およそ7時間である。注射後96時間時点で、すべてのヒトapoA−Iは排出されたように見えた(残存シグナルは、内在性のマウスapoA−Iであるように思われるが、その理由は、バンドの密度が、前採血コントロールのバンドの密度と類似しているからである)。次いで、N末端でペグ化されているヒトHDL(この場合、20kDaのM−PEG−ALDを使用した)をマウスに注射した。図6は、マウス血漿中における約1mgのPEG−HDL粒子の代謝回転を示すものである。HDL中のPEG−apoA−Iのクリアランスにより推定されるPEG−HDLの代謝回転時間は、非ペグ化ヒトHDLの代謝回転時間と比較して明らかに長期化した(図6対図5)。推定半減期は約24時間であり、すなわち、ペグ化HDL粒子は、非ペグ化HDL粒子と比較して半減期が3倍長期化していることを示した。72時間後でも、血漿中には相当な量のPEG−HDLが依然として残っていた。
例4:ペグ化ヒトHDL粒子および炎症性血管疾患
炎症性血管疾患を有する被検体に、前述のペグ化HDL粒子を有する一定量の組成物を静脈内投与する。投与は、1〜2カ月の期間にわたり15mg/kg〜45mg/kg[mg(apoA−I)/kg(体重)]の用量であってもよい。治療の進行は、標準的な超音波法により測定できる。ペグ化HDL粒子は、ショ糖−マンニトール担体およびリン酸緩衝液を含む滅菌済の液体医薬製剤の形態で投与できる。ショ糖−マンニトール担体は、約6.2%のショ糖および約0.9%のマンニトールを含むことができる。滅菌済の液体医薬製剤のpHは、約7.5であってもよい。液体医薬製剤のモル浸透圧濃度は、約290mOsmであってもよい。ペグ化HDL粒子は、50mL当たりのサイズが10μm超の微粒子を6,000個未満、または、50mL当たりのサイズが25μm超の微粒子を600個未満含むHDL粒子液体医薬製剤として投与できる。
炎症性血管疾患を有する被検体に、前述のペグ化HDL粒子を有する一定量の組成物を静脈内投与する。投与は、1〜2カ月の期間にわたり15mg/kg〜45mg/kg[mg(apoA−I)/kg(体重)]の用量であってもよい。治療の進行は、標準的な超音波法により測定できる。ペグ化HDL粒子は、ショ糖−マンニトール担体およびリン酸緩衝液を含む滅菌済の液体医薬製剤の形態で投与できる。ショ糖−マンニトール担体は、約6.2%のショ糖および約0.9%のマンニトールを含むことができる。滅菌済の液体医薬製剤のpHは、約7.5であってもよい。液体医薬製剤のモル浸透圧濃度は、約290mOsmであってもよい。ペグ化HDL粒子は、50mL当たりのサイズが10μm超の微粒子を6,000個未満、または、50mL当たりのサイズが25μm超の微粒子を600個未満含むHDL粒子液体医薬製剤として投与できる。
炎症性血管疾患がアテロームである場合は、アテローム体積の減少が観察される。炎症性血管疾患がアテローム性動脈硬化症である場合は、プラークサイズの低下が観察される。
脂質異常症を有する被検体に、前述の高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物を1カ月〜2カ月の期間にわたり静脈内投与する。ペグ化HDL組成物を投与すると、被検体における脂質異常症が改善されることがわかる。
本明細書において前述のペグ化アポリポタンパク質A−Iを含むHDL粒子を含む組成物を1〜2カ月の期間にわたり静脈内投与すると、HDL−コレステロールレベルが男性で45mg/dl未満、または女性で50mg/dl未満の被検体の血漿HDLレベルが増大する。本明細書において前述したペグ化アポリポタンパク質A−Iを含むHDL粒子を含む組成物を1〜2カ月の期間にわたり静脈内投与した場合も、HDL−コレステロールレベルが男性で40mg/dl未満の被検体の血漿HDLレベルが増大する。ペグ化HDL粒子組成物は、50mL当たりのサイズが10μm超の微粒子を6,000個未満、または、50mL当たりのサイズが25μm超の微粒子を600個未満含むHDL粒子液体医薬製剤として投与される。
考察
アテローム性動脈硬化症を治療するための薬理学的介入は、治療標的としてのLDL−コレステロールレベルを低下させることに伝統的に焦点を合わせていたが、いくつかの介入治験から、HDLの血漿中濃度と心臓血管疾患の発生率との間に逆相関があることも示されている。HDL−コレステロールは心臓保護機能を支えるという疫学的な証拠から、HDLは、アテローム生成に関与している細胞過程に影響することが示唆される。したがって、高密度リポタンパク質(HDL)療法は、研究者らからますます注目を集めており、アテローム性動脈硬化症の既存の療法と補い合う新しいアプローチになるという大きな可能性を示している。しかし、HDL、組換えapo−AIまたはapo−AI−リン脂質複合体の直接注入に関わる1つの課題は、ヒトにおいて有害作用を引き起こすことなく、その十分な治療濃度の血漿HDLを達成し適切な期間にわたりこれを維持することである。加えて、胆汁酸塩を用いずに適当なHDL粒子組成物を作ったという報告はない。
アテローム性動脈硬化症を治療するための薬理学的介入は、治療標的としてのLDL−コレステロールレベルを低下させることに伝統的に焦点を合わせていたが、いくつかの介入治験から、HDLの血漿中濃度と心臓血管疾患の発生率との間に逆相関があることも示されている。HDL−コレステロールは心臓保護機能を支えるという疫学的な証拠から、HDLは、アテローム生成に関与している細胞過程に影響することが示唆される。したがって、高密度リポタンパク質(HDL)療法は、研究者らからますます注目を集めており、アテローム性動脈硬化症の既存の療法と補い合う新しいアプローチになるという大きな可能性を示している。しかし、HDL、組換えapo−AIまたはapo−AI−リン脂質複合体の直接注入に関わる1つの課題は、ヒトにおいて有害作用を引き起こすことなく、その十分な治療濃度の血漿HDLを達成し適切な期間にわたりこれを維持することである。加えて、胆汁酸塩を用いずに適当なHDL粒子組成物を作ったという報告はない。
本明細書においては、ヒトHDLを活性化メトキシポリ(エチレングリコール)(MPEG)でペグ化して、ヒトHDLの血漿中半減期を長期化する方法が開示される。重要なことに、作製したペグ化形態のヒトHDLは、その生物活性、例えば、マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出の促進を依然として保っている。加えて、非ペグ化HDL粒子またはペグ化HDL粒子のいずれかをマウスの尾静脈中に注射することにより、ペグ化HDLの代謝回転を調べた。結果から、推定半減期は、非ペグ化HDL粒子と比較しておよそ3倍長期化していることが明らかになった。
この技術の別の利点は、ペグ化HDL生成物の精製が簡単且つ効率的であることである。ペグ化HDL生成物は、ゲル濾過クロマトグラフィーにより素早く精製できる。
PCT公開WO2010/141097号には、モノペグ化精製apoA−Iは半減期、コレステロール促進活性が長期化しており、再構成HDL粒子中に組み込むことができることが開示された。しかし、マルチペグ化精製apoA−Iは、所望の品質とは逆の品質を有することが判明した。マルチペグ化形態は、調査の際には、マクロファージからのコレステロール流出を減少させた。したがって、心臓血管性および/または炎症性疾患のための療法には、モノペグ化形態のヒトapoA−Iの方が効率的な形態のヒトapoA−Iであり、その理由は、モノペグ化apoA−Iの方が有意に高い半減期を有し、その生物活性を維持するからである。しかし、モノペグ化apoA−Iを作り出す際の効率性が障壁となっており、PCT公開第2010/141097号の方法で製造されるモノペグ化apoA−Iは、多くても40〜50%である。
したがって、HDL粒子の1つ以上のタンパク質をモノペグ化することによりHDL粒子自体をペグ化することは、驚くほど有望な結果をもたらすアプローチである。本明細書に記載の方法を用いて実施した実験から、HDL粒子と密接に関係付けたタンパク質(主にapoA−Iである)のおよそ90%は、モノペグ化されることが見出された。加えて、HDL粒子と密接に関係付けたapoA−Iの顕著なマルチペグ化は認められなかった。仮説を立てれば、apoA−IがHDL粒子内に埋め込まれたことから、apoA−IのN末端はモノペグ化に利用可能であったということになる。したがって、このペグ化の方法はより的確であっただけでなく、本発明における方法はより効率的でもあった。
加えて、このHDL粒子の製造方法は、胆汁酸塩の使用を必要としない。このことは重要な特徴であるが、その理由は、胆汁酸塩はヒトにおいて有害な健康上の影響を引き起こす可能性があるからである。
全体的に見れば、何ら特定の理論に拘束されることを望むものではないが、これらの試験から、ヒトHDLまたは再構成HDLを基材として用いたN末端ペグ化は、ヒトHDLタンパク質、とりわけHDL apoA−Iの標的ペグ化の効率性を高めることが示唆される。ペグ化ヒトHDLは、マクロファージからのコレステロール流出を天然HDLと同程度に強力に促進し、in vivoにおける半減期が長期化している。したがって、ヒトHDL、またはrHDL中のapoA−I/リン脂質複合体を基材とした標的ペグ化は、心臓血管性または炎症性疾患のためのヒトapoA−IまたはHDL媒介療法の有効性を高めるための優れた方法である。
例5:rHDL対PED−rHDLがin vivoにおけるアテローム生成に及ぼす効果の検査
高脂肪高コレステロールの食餌を9週間与えたApoE-/-マウスに、3週間にわたり、食塩水と、HDLタンパク質が40mg/mlの用量のrHDLまたはPEG−rHDLとの2種類の注射を行ったが、この用量は、過去の試験において、rHDLがapoE-/-マウスの末梢の単球および好中球の数に対して周辺効果を示した用量である。次いで、末梢の白血球(while blood cell)プロファイルおよびアテローム生成量を決定した。食塩水で処置したマウスと比較すると、rHDL注入は、末梢の総白血球、単球および好中球の数に顕著な効果は示さず(図7および8)、en face法により測定した大動脈のアテローム性動脈硬化病変面積にも一切効果はなかった(図9)。際立つことに、同じ用量のPEG−rHDLは、総白血球、単球および好中球の数を顕著に減少させ(図7および8)、アテローム性動脈硬化病変面積についても同様であった(図9)。これらの結果から、PEG−rHDLはrHDLより強力にアテローム性動脈硬化症を軽減させることが示され、このことは、in vivoにおけるPEG−rHDLの半減期が長くなっていることと一致する。
高脂肪高コレステロールの食餌を9週間与えたApoE-/-マウスに、3週間にわたり、食塩水と、HDLタンパク質が40mg/mlの用量のrHDLまたはPEG−rHDLとの2種類の注射を行ったが、この用量は、過去の試験において、rHDLがapoE-/-マウスの末梢の単球および好中球の数に対して周辺効果を示した用量である。次いで、末梢の白血球(while blood cell)プロファイルおよびアテローム生成量を決定した。食塩水で処置したマウスと比較すると、rHDL注入は、末梢の総白血球、単球および好中球の数に顕著な効果は示さず(図7および8)、en face法により測定した大動脈のアテローム性動脈硬化病変面積にも一切効果はなかった(図9)。際立つことに、同じ用量のPEG−rHDLは、総白血球、単球および好中球の数を顕著に減少させ(図7および8)、アテローム性動脈硬化病変面積についても同様であった(図9)。これらの結果から、PEG−rHDLはrHDLより強力にアテローム性動脈硬化症を軽減させることが示され、このことは、in vivoにおけるPEG−rHDLの半減期が長くなっていることと一致する。
この試験から、以下のことが示された:1)PEG−HDLは、アテローム性動脈硬化症の軽減においてHDLより効果的である;2)PEG−HDLは、HDLより、低用量で使用でき、副作用が少なく、治療上有効性が高い;3)このことは、rHDL調製における主要な要素である製造コストがより低いと言い換えることができる。
例6:マクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出
1mgのヒトPEG−HDLをマウスに注射し、1mgのコントロールHDLと比較する実験を実施した。次いで、マクロファージのコレステロール流出アッセイを、血漿試料を用いて5時間および24時間の時点で行った。本明細書に記載の方法によって作ったPEG−HDLは、血清コレステロール流出能を向上させる優れた能力を有することが見出された(結果を図10に示す)。コントロールの血清および天然HDL試料は、結果として、類似のレベルのコレステロールを流出させた。この観察内容は、コントロールの血清は、残存コレステロール(および、おそらくHDL)を含有していたという事実により、一部説明できる。
1mgのヒトPEG−HDLをマウスに注射し、1mgのコントロールHDLと比較する実験を実施した。次いで、マクロファージのコレステロール流出アッセイを、血漿試料を用いて5時間および24時間の時点で行った。本明細書に記載の方法によって作ったPEG−HDLは、血清コレステロール流出能を向上させる優れた能力を有することが見出された(結果を図10に示す)。コントロールの血清および天然HDL試料は、結果として、類似のレベルのコレステロールを流出させた。この観察内容は、コントロールの血清は、残存コレステロール(および、おそらくHDL)を含有していたという事実により、一部説明できる。
例7:ペグ化HDL粒子は、炎症性血管疾患を治療する
本発明の複合体および組成物は、いくつかの疾患の予防的または治療的な治療に使用でき、そのような疾患としては、限定するものではないが、心臓血管疾患(例:急性冠動脈症候群(ACS、アテローム性動脈硬化症および心筋梗塞)、または、ACSの素因となる疾患、障害もしくは病態、例えば、糖尿病、脳卒中もしくは心筋梗塞、高コレステロール血症(例:血清コレステロールの上昇もしくはLDLコレステロールの上昇)、および高密度リポタンパク質(HDL)レベルの低下(例えば、タンジール病の症状である)が原因で生じる低コレステロール血症が挙げられる。
本発明の複合体および組成物は、いくつかの疾患の予防的または治療的な治療に使用でき、そのような疾患としては、限定するものではないが、心臓血管疾患(例:急性冠動脈症候群(ACS、アテローム性動脈硬化症および心筋梗塞)、または、ACSの素因となる疾患、障害もしくは病態、例えば、糖尿病、脳卒中もしくは心筋梗塞、高コレステロール血症(例:血清コレステロールの上昇もしくはLDLコレステロールの上昇)、および高密度リポタンパク質(HDL)レベルの低下(例えば、タンジール病の症状である)が原因で生じる低コレステロール血症が挙げられる。
本発明の複合体および組成物を使用して、脂質異常症、ならびに/または脂質異常症に伴う実質的にすべての疾患、病態および/もしくは障害を治療または防止することができる。脂質異常症に伴う疾患としては、限定するものではないが、冠動脈心臓疾患、冠動脈疾患、急性冠動脈症候群、心臓血管疾患、高血圧、再狭窄、血管または血管周囲の疾患;脂質異常障害;異リポタンパク血症;低密度リポタンパク質コレステロール高値;超低密度リポタンパク質コレステロール高値;高密度リポタンパク質低値;リポタンパク質Lp(a)コレステロール高値;アポリポタンパク質B高値;アテローム性動脈硬化症(アテローム性動脈硬化症の治療および予防を含む);高脂血症;高コレステロール血症;家族性高コレステロール血症(FH);家族性複合型高脂血症(FCH);リポタンパク質リパーゼ欠損症、例えば、高トリグリセリド血症、低αリポタンパク血症、および高コレステロール血症リポタンパクが挙げられる。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、炎症性血管疾患に罹患した被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体を治療するのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、アテロームに罹患した被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体を治療するのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体を治療するのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、アテローム血栓性心臓血管疾患に罹患した被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体を治療するのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、脂質異常症に罹患した被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体を治療するのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体における血漿高密度リポタンパク質レベルを増大させるのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進するのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、被検体に投与される。該組成物の投与は、被検体における白血球の量を減少させるのに効果的である。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子を含む組成物は、被検体に投与される。該組成物の投与は、該被検体におけるアテローム性動脈硬化(atheroscleotic)病変を減少させるのに効果的である。
例8:HDLに結合した分子の送達ビヒクルとしてのペグ化HDL粒子
ペグ化HDL粒子は、HDLに結合した材料を体内に送達するためのナノ粒子として使用できる。例えば、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)をPEG−HDLで送達し、半減期の延長による利益を得ることができる。このことは、腎疾患を予防するためのヒトLCAT欠乏に対する処置、またはアテローム性動脈硬化症に対する処置であってもよい。加えて、野生型ApoL−1(ApoL1−WT)を、PEG−HDLに結合させることにより、異なる種類の腎疾患を招くApoL1の変異体を生じるリスクのある被検体に送達できる。
ペグ化HDL粒子は、HDLに結合した材料を体内に送達するためのナノ粒子として使用できる。例えば、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)をPEG−HDLで送達し、半減期の延長による利益を得ることができる。このことは、腎疾患を予防するためのヒトLCAT欠乏に対する処置、またはアテローム性動脈硬化症に対する処置であってもよい。加えて、野生型ApoL−1(ApoL1−WT)を、PEG−HDLに結合させることにより、異なる種類の腎疾患を招くApoL1の変異体を生じるリスクのある被検体に送達できる。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子は、LCAT酵素に結合される。ペグ化HDL粒子に結合した酵素は、レシチンコレステロールLCAT欠乏症に罹患した被検体に投与され、ペグ化HDL粒子に結合した該酵素の投与は、該被検体におけるLCATレベルを増大させるのに、または該被検体を治療するのに、効果的である。加えて、ペグ化HDL粒子に結合した酵素は、ペグ化HDL粒子に結合していない酵素、または非ペグ化HDL粒子に結合した酵素と比較して、体内での半減期が長くなっている。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子は、LCAT酵素に結合される。ペグ化HDL粒子に結合した酵素は、あるタイプの腎疾患に罹患しているかまたはあるタイプの腎疾患のリスクがある被検体に投与される。ペグ化HDL粒子に結合した該酵素の投与は、該被検体を治療するかまたは該被検体における腎疾患のリスクを低減するかまたは該被検体における腎疾患を予防するのに効果的である。加えて、ペグ化HDL粒子に結合した酵素は、ペグ化HDL粒子に結合していない酵素、または非ペグ化HDL粒子に結合した酵素と比較して、体内での半減期が長くなっている。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子は、LCAT酵素に結合される。ペグ化HDL粒子に結合した酵素は、アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体に投与され、ペグ化HDL粒子に結合した該酵素の投与は、該被検体を治療するのに効果的である。加えて、ペグ化HDL粒子に結合した酵素は、ペグ化HDL粒子に結合していない酵素、または非ペグ化HDL粒子に結合した酵素と比較して、体内での半減期が長くなっている。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子は、野生型ApoL−1(ApoL1−WT)に結合される。ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTは、apoL−1の対立遺伝子変異体を生じるリスクを伴うあるタイプの腎疾患に罹患した被検体に投与され、ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTの投与は、該被検体を治療するかまたは該被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去するのに効果的である。加えて、ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTは、ペグ化HDL粒子に結合していないApoL1−WT、または非ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTと比較して、体内での半減期が長くなっている。
本明細書に記載のペグ化HDL粒子は、ApoL1−WTに結合される。ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTは、あるタイプの腎疾患のリスクを伴うApoL1の対立遺伝子変異体を有する被検体に投与され、ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTの投与は、該被検体における腎疾患のリスクを低減または除去するのに効果的である。加えて、ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTは、ペグ化HDL粒子に結合していないApoL1−WT、または非ペグ化HDL粒子に結合したApoL1−WTと比較して、体内での半減期が長くなっている。
Claims (67)
- アポリポタンパク質A−I(ApoA−I)を含むペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物であって、前記組成物中の前記ApoA−Iの少なくとも50%が、モノペグ化ApoA−Iである組成物。
- 前記組成物中の前記ApoA−Iの少なくとも90%が、モノペグ化ApoA−Iである、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物が、マルチペグ化ApoA−Iを本質的に含まない、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記組成物が、胆汁酸塩を本質的に含まない、請求項1〜3の何れか1項に記載の組成物。
- 前記組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも70%が、N末端でペグ化されている、請求項1〜4の何れか1項に記載の組成物。
- 前記組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの約80%が、N末端でペグ化されている、請求項5に記載の組成物。
- 前記モノペグ化ApoA−Iが、ApoA−Iに共有結合したポリエチレングリコールを含み、前記ポリエチレングリコールが、19,000〜21,000ダルトンの分子量を有する、請求項1〜6の何れか1項に記載の組成物。
- 前記ポリエチレングリコールが、約20,000ダルトンの分子量を有する、請求項7に記載の組成物。
- 前記ペグ化HDL粒子が、ペグ化組換えHDL粒子またはペグ化突然変異HDL粒子である、請求項1〜8の何れか1項に記載の組成物。
- 前記ペグ化HDL粒子が、ペグ化再構成HDL粒子である、請求項1〜9の何れか1項に記載の組成物。
- 前記ペグ化HDL粒子が、ペグ化天然HDL粒子である、請求項1〜8の何れか1項に記載の組成物。
- 前記ペグ化HDL粒子が、ペグ化ヒトHDL粒子である、請求項1〜11の何れか1項に記載の組成物。
- ペグ化タンパク質を含むペグ化高密度リポタンパク質(HDL)粒子を含む組成物であって、前記ペグ化タンパク質が、アポリポタンパク質A−II(apo A−II)、アポリポタンパク質A−IV(ApoA−IV)、アポリポタンパク質A−V(Apo V)、アポリポタンパク質C−I(Apo C−I)、アポリポタンパク質C−II(Apo C−II)、アポリポタンパク質C−III(Apo C−III)、アポリポタンパク質D(Apo D)、アポリポタンパク質E(Apo E)、アポリポタンパク質F(Apo F)、アポリポタンパク質M(Apo M)、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)、コレステリルエステル転送タンパク質(CETP)、リン脂質転送タンパク質(PLTP)、パラオキソナーゼ、血小板活性化因子アシルヒドロラーゼ(PAF−AH)、クラステリン(apo J)、血清アミロイドA(SAA)および組織因子経路インヒビター(TFPI)の少なくとも1つを含む組成物。
- 前記組成物中の前記タンパク質の少なくとも50%が、モノペグ化タンパク質である、請求項13に記載の組成物。
- 前記組成物中の前記タンパク質の少なくとも90%が、モノペグ化タンパク質である、請求項14に記載の組成物。
- ペグ化HDL粒子を含む組成物の調製方法であって、
(a)HDL粒子をポリエチレングリコール源と混合して、混合物を形成すること;
(b)工程(a)由来の前記混合物を、HDL粒子のタンパク質とポリエチレングリコールの分子との共有結合の形成を許容する条件下で、インキュベートすること;および
(c)ペグ化HDL粒子を含む前記組成物をこれにより調製するように、工程(b)の生成物からペグ化HDL粒子を分離すること
を含む方法。 - 前記HDL粒子が、組換えHDL粒子または突然変異HDL粒子である、請求項16に記載の方法。
- 前記HDL粒子が、再構成HDL粒子である、請求項16または17に記載の方法。
- 前記HDL粒子が、天然HDL粒子である、請求項16に記載の方法。
- 前記HDL粒子が、ヒトHDL粒子である、請求項16〜19の何れか1項に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールが、19,000〜21,000ダルトンの分子量を有する、請求項16〜20の何れか1項に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールが、約20,000ダルトンの分子量を有する、請求項21に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコール源が、メトキシポリ(エチレングリコール)である、請求項16〜22の何れか1項に記載の方法。
- ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比が、2:1〜10:1である、請求項16〜23の何れか1項に記載の方法。
- ポリエチレングリコールとHDL粒子とのモル比が、約8:1である、請求項24に記載の方法。
- 工程a)において、前記混合物の前記HDL粒子の濃度が、1.25〜12.5mg/mlである、請求項16〜25の何れか1項に記載の方法。
- 工程(a)において、前記混合物の前記HDL粒子の濃度が、約5mg/mlである、請求項26に記載の方法。
- 工程(b)において、前記HDLおよび前記ポリエチレングリコール源が、2〜48時間インキュベートされる、請求項16〜27の何れか1項に記載の方法。
- 工程(b)において、前記HDLおよび前記ポリエチレングリコール源が、約20時間インキュベートされる、請求項28に記載の方法。
- 工程(b)において、前記HDLおよび前記ポリエチレングリコール源が、2℃〜37℃でインキュベートされる、請求項16〜29の何れか1項に記載の方法。
- 工程(b)において、前記HDLおよび前記ポリエチレングリコール源が、4℃〜6℃でインキュベートされる、請求項30に記載の方法。
- 工程(b)が、約1Mグリシンを添加することにより前記混合物をクエンチングする工程を更に含む、請求項16〜31の何れか1項に記載の方法。
- 工程(b)が、グリシンを5mM〜75mMのグリシン濃度になるように添加することにより前記混合物をクエンチングする工程を更に含む、請求項16〜31の何れか1項に記載の方法。
- 前記混合物が、約10mMのグリシン濃度になるようにクエンチングされる、請求項33に記載の方法。
- 前記混合物が、約50mMのグリシン濃度になるようにクエンチングされる、請求項33に記載の方法。
- 工程(c)において、前記ペグ化HDL粒子が、ゲル濾過クロマトグラフィーにより、工程(b)の前記生成物から分離される、請求項16〜35の何れか1項に記載の方法。
- 前記方法が、胆汁酸塩の非存在下で行われる、請求項16〜36の何れか1項に記載の方法。
- 請求項16〜37の何れか1項に記載の方法により調製される組成物。
- アポリポタンパク質A−I(ApoA−I)を含む請求項38に記載の組成物であって、前記組成物中のApoA−Iの少なくとも50%が、モノペグ化ApoA−Iである組成物。
- 前記組成物中のApoA−Iの少なくとも90%が、モノペグ化ApoA−Iである、請求項39に記載の組成物。
- 前記組成物が、マルチペグ化ApoA−Iを本質的に含まない、請求項38〜40の何れか1項に記載の組成物。
- 前記組成物が、胆汁酸塩を本質的に含まない、請求項38〜41の何れか1項に記載の組成物。
- 前記組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの少なくとも70%が、N末端でペグ化されている、請求項38〜42の何れか1項に記載の組成物。
- 前記組成物中の全モノペグ化ApoA−Iの約80%が、N末端でペグ化されている、請求項43に記載の組成物。
- 炎症性血管疾患に罹患した被検体の治療方法であって、前記被検体を治療するのに効果的な量の請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- 前記炎症性血管疾患が、アテロームまたはアテローム性動脈硬化症である、請求項45に記載の方法。
- 前記炎症性血管疾患が、アテローム血栓性心臓血管疾患である、請求項45に記載の方法。
- 脂質異常症に罹患した被検体の治療方法であって、前記被検体を治療するのに効果的な量の請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- 被検体における血漿HDLレベルを増大させる方法であって、被検体における血漿HDLレベルを増大させるのに効果的な量の請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- 被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する方法であって、被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進するのに効果的な量の請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- 被検体における白血球の量を減少させる方法であって、被検体における白血球の量を減少させるのに効果的な量の請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- 前記白血球が、単球、好中球またはその両方を含む、請求項51に記載の方法。
- 炎症性血管疾患に罹患した被検体を治療する際に使用するための、請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物。
- 脂質異常症に罹患した被検体を治療する際に使用するための、請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物。
- 被検体における血漿高密度リポタンパク質レベルを増大させる際に使用するための、請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物。
- 被検体におけるマクロファージ泡沫細胞からのコレステロール流出を促進する際に使用するための、請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物。
- 被検体における白血球の量を減少させる際に使用するための、請求項1〜15および39〜44の何れか1項に記載の組成物。
- 被検体に化合物を投与する方法であって、前記被検体に前記化合物をこれにより投与するように、ペグ化HDL粒子に結合した前記化合物を含む組成物のある量を前記被検体に投与することを含む方法。
- 前記化合物が、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)である、請求項58に記載の方法。
- 前記化合物が、野生型ApoL−1(ApoL−1 WT)である、請求項59に記載の方法。
- 被検体におけるLCAT量を増大させる方法であって、被検体におけるLCAT量を増大させるのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体の治療方法であって、前記被検体を治療するのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- あるタイプの腎疾患に罹患しているかまたはあるタイプの腎疾患のリスクがある被検体の治療方法であって、前記被検体を治療するかまたは前記被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去するのに効果的な量の、ペグ化HDL粒子に結合したLCATまたはApoL−1 WTを含む組成物を前記被検体に投与することを含む方法。
- 被検体に化合物を投与する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合した化合物を含む組成物。
- 被検体におけるLCAT量を増大させる際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物。
- アテローム性動脈硬化症に罹患した被検体を治療する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATを含む組成物。
- あるタイプの腎疾患に罹患した被検体を治療するかまたは被検体における腎疾患のリスクを低減もしくは除去する際に使用するための、ペグ化HDL粒子に結合したLCATまたはApoL−1 WTを含む組成物。
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