JP2014516974A - 神経疾患を治療するまたは予防する方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、STRO−1+細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む、炎症性神経疾患を治療する方法を提供する。

Description

関連出願
本出願は、2011年6月3に出願された、「神経疾患を治療するまたは予防する方法」と題された米国特許出願第61/493,073号からの優先権を主張する。その出願の内容全体は、ここに参照により組み込まれる。
配列表
配列表は、本出願とともに電子出願される。配列表の内容全体は、ここに参照により組み込まれる
本開示は、神経疾患を治療するまたは予防する方法に関する。
炎症性神経疾患は、対象の免疫系が神経系の構成要素を標的とするまたは攻撃する状態の種類である。これらの疾患は、例えば、神経細胞、シュワン細胞、もしくは神経系髄鞘の他の細胞、または神経伝達物質を攻撃する免疫系から生じる可能性がある。いくつかの場合では、炎症性神経疾患は、既存の疾患の合併症または構成要素であることもあり、例示的な炎症性神経疾患には、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、ギラン・バレー症候群、ランバート・イートン症候群、重症筋無力症、横断性脊髄炎、ロイコジストロフィーまたは進行性多巣性白質脳症が挙げられる。
MSは、良くみられる炎症性神経疾患の一つである。これは、ヒト中枢神経系(CNS)の炎症性で脱髄性の変性疾患である。これは、全世界に見られる疾患であり、米国だけでおよそ300,000人が患っている。MSを患う大多数の者(約70%〜80%の場合)は、20歳と40歳の年齢の間で、発病を示し始める。MSは、臨床経過、核磁気共鳴画像化法(MRI)によるスキャン評価、および生検および剖検材料の病理分析にもとづく、不均一な障害である。この疾患はそれ自体、欠陥の非常の多数の可能な組合せを示し、それらには、脊髄、脳幹、脳神経、小脳、大脳、および認識にかかわる症候群が挙げられる。進行性の能力障害が、MSを患う大部分の患者の運命である。約半数のMS患者が、疾患発症から15年以内で歩行のための杖を必要とする。
MSは、大部分の場合(約80%)、完全にまたは部分的に可逆的な限局性の神経障害を特徴とする臨床的再発を示す。この型のMSは、再発寛解型MS(RRMS)として知られ、炎症と浮腫が支配的である。CNSの活動性炎症は、ガドリ二ウム増強した白色物質の病変として、MRI上で可視化される。平均約39年で、RRMSの症例の約半数が、臨床的再発またはMRIで検出される白色物質の病変の非存在のもとで、不可逆的な神経障害を漸進的に蓄積する。疾患のこの段階は、二次性進行型MS(SPMS)または、慢性疾患として知られている。RRMSを示さない患者の20%が、疾患発症から進行性の臨床的悪化を示し、これは一次性進行型MS(PPMS)として知られており、慢性疾患のもう一つの形態である。
現在、急性MSの再発は、高用量、短期間の静脈内コルチコステロイドを用いて治療するのが通常である。この治療は、再発の持続期間を短縮するが、回復の度合いまたは長期間の疾患経過を改善することはない。現在、米国で承認された、いくつかの認証済の疾患修飾性治療があり、これらは、臨床的再発率を低下させる、次の再発までの時間を延ばす、および/またはMRI上での新たな病変の蓄積を減少させることが意図されている。しかしながら、これらの治療は、特に再発寛解期でのMSの治療に、中程度に効果的であるというだけである。これらの治療はまた、疾患の進行を遅らせるだけであり、髄鞘再生という結果にはならない。
SLEは、身体の多様な臓器系に影響を及ぼす炎症性疾患である。SLEを患う対象は、頭痛、人格変化、器質脳症候群、末梢性ニューロパシー、感覚ニューロパシーや、例えば偏執症、躁病、および統合失調症を含む精神面での問題、発作、横断性脊髄炎、ならびに麻痺および脳梗塞といった、多様な神経障害を発症する可能性がある。これらの変化の一部は、抗リン脂質抗体(例えば、抗カルジオリピン抗体)によって引き起こされる可能性があり、この抗体は、中枢神経系の細胞に結合して機能および/または血栓症を妨害する可能性がある。
狼瘡を治療する一般的な薬剤治療は、コルチコステロイドまたは免疫抑制剤の使用が挙げられる、両方ともに望ましくない副作用を有し、症状が出るさいにそれらの症状を治療するのみである。
他の炎症性神経疾患は、例えば、免疫抑制剤、コルチコステロイド、血漿交換または静脈内免疫グロブリンを使用して治療されるが、これらはそれぞれ、感染の、または他の有害な副作用の危険性を有している。
米国特許出願第61/493,073号
従って、当技術分野には、炎症性神経疾患を治療するのに有用な新たな治療法の必要性があることは、当業者には明らかであるだろう。
本発明人は、炎症性神経疾患、すなわち慢性麻痺性実験的炎症性脊髄炎(EAE)に関して認められている動物モデルにおいて、STRO−1多能性細胞調製物の効果を研究した。本発明人は、EAE誘導後に投与したSTRO−1細胞が疾患の重症度を減少させたことを見出した。
本発明人はまた、STRO−1細胞が、抗体に対して前もって免疫付与し動物からのT細胞により、抗原に対する免疫応答を予防することを見出した。
本開示は、炎症性神経病患対象において代謝症候群もしくはその症状を治療するまたは予防する方法であって、対象に、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む方法を提供する。
一例では、炎症性神経疾患は、炎症性刺激へのT細胞応答を伴うまたは原因とする。
一例では、方法は、STRO−1brght細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む。
一例では、炎症性神経疾患は、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、ギラン・バレー症候群、ランバート・イートン症候群、重症筋無力症、横断性脊髄炎、ロイコジストロフィーおよび進行性多巣性白質脳症からなる群から選択される。
一例では、疾患は、全身性エリテマトーデスである。
他の例では、疾患は、多発性硬化症である。一例では、疾患は、多発性硬化症の慢性進行型である。他の例では、疾患は、多発性硬化症の再発寛解型である。
一例では、方法は、STRO−1bright細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む。一例では、子孫はさらに、STRO−1bright細胞がさらに富化されている。
例示的な細胞および/または子孫はさらに、組織非特異的アルカリホスファターゼ(TNAP)および/または熱ショックタンパク質90β(HSP90p)および/またはCD146を発現する。
一例では、細胞の集団は、骨髄または歯髄に由来する。
一例では、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子が、全身投与される。例えば、Stro−1細胞および/またはその子孫細胞が富加された細胞の集団および/またはそれに由来する可溶性因子は、静脈内、動脈内、筋肉内、皮下、大動脈中、心臓の心房もしくは心室中、または炎症性神経疾患に冒された臓器に連結した血管中に投与されてもよい。例えば、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子を静脈内に投与する。
他の例では、STRO−1細胞および/またはその子孫が富化された集団および/またはそれに由来する可溶性因子を、脳脊髄液にまたは中枢神経系に投与する。
さらなる例では、STRO−1細胞および/またはその子孫が富化された集団またはそれに由来する可溶性因子を、疾患の部位に、例えば、髄鞘変性部位に投与する。
再発寛解疾患(例えば、再発寛解MS)の場合には、細胞を疾患再発期に投与して、疾患の再発を予防するまたは遅延させてもよい。
一例では、方法は、有効量の、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む。一例では、有効量は、対象における、および/または病因部位における制御性T(Treg)細胞の数を増加させるのに充分な量である。
本明細書に記載のあらゆる例による例示的な方法は、炎症性神経疾患の臨床的尺度を改善する、および/または炎症性神経疾患に付随する抗原に対する免疫応答を減少させるもしくは予防するのに充分な用量の、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む。
一例では、方法は、有効量の、または治療有効量の、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む。
一例では、方法は、kgあたり、1×10から5×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む。例えば、方法は、kgあたり、1×10から1×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む。例えば、方法は、kgあたり、2×10から8×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む。例えば、方法は、kgあたり、約2×10個のSTRO−1細胞および/またはその子孫、またはkgあたり、約4×10個のSTRO−f細胞および/またはその子孫、またはkgあたり、約8×10個のSTRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む。
一例では、本明細書に記載のあらゆる例による方法は、低用量の、STRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む。例えば、低用量の、STRO−1細胞および/またはその子孫は、kgあたり、1×10と3×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を含む。
一例では、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子を、複数回、投与する。例えば、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子を、1週間に複数回、または4以上の週毎に1回、投与する。
一例では、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子を、炎症性の神経学的状態の寛解期に投与する。
他の例では、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団は遺伝子組み換えされて、T細胞の刺激を遮断する分子を発現する、ならびに/または可溶性因子は、そのような遺伝子改変細胞に由来する。
他の例では、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団および/またはそれに由来する因子を、T細胞の刺激を遮断する化合物とともに投与する。
STRO−1細胞および/またはその子孫細胞が富化された集団は、オートジェネイックまたは同種異系であってもよく、および/または可溶性因子は、オートジェネイック(autogeneic)なまたは同種異系の細胞に由来してもよい。一例では、細胞の集団および/または子孫細胞は、同種異系である、および/または可溶性因子は、オートジェネイックな細胞に由来する。
一例では、STRO−1細胞および/またはその子孫細胞が富化された集団は、投与に先立って、および/または可溶性因子を得るのに先立って、培養増殖されている。
他の例では、本明細書に記載の方法は、免疫抑制剤を投与することを含む。免疫抑制剤は、前記移植細胞が機能的であるのに充分な時間の間、投与してもよい。
本開示はまた、抗原に対する免疫応答を予防する方法であって、対象に、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む方法を提供する。
一例では、免疫応答は、T細胞介在性応答である。例示的なT細胞介在性応答は、T細胞増殖を含む。
一例では、T細胞介在性応答は、特異抗原に対して抑制され、および他の抗原に対するT細胞介在性応答は抑制されない。
一例では、対象は前もって、抗原に対する免疫応答を引き起こしており、かつ集団、子孫および/または可溶性因子は、該抗原に対するさらなる免疫応答を抑制する。
一例では、集団、子孫および/または可溶性因子は、対象が抗原に対する免疫応答を引き起こした後に投与され、それにより、該抗原に対するさらなる免疫応答を予防する。
一例では、免疫応答は、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与した後、少なくとも約24日間、抑制される。
本開示はまた、対象において、抗原に対する寛容性を誘導する方法であって、対象に、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む方法を提供する。
本明細書記載の方法の一例では、抗原または特異抗原は、それに対して免疫応答が生じるものである。例えば、免疫応答は、炎症性神経疾患の原因となる。
本明細書に記載のあらゆる例による方法の一例では、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を、炎症性神経疾患を治療するまたは予防する化合物とともに投与する。例示的な化合物は、酢酸グラチラマー(glatiramer acetate)および/またはβインターフェロンである。
化合物は、集団および/もしくは子孫ならびに/またはそれに由来する可溶性因子と混合してもよい、または(例えば、化合物ならびに集団および/もしくは子孫ならびに/またはそれに由来する可溶性因子が同時に効能を提供するように)集団および/もしくは子孫ならびに/またはそれに由来する可溶性因子と同時に投与する、および/またはその前もしくは後に投与してもよい。
本開示はまた、炎症性神経疾患の治療または予防に使用する、および/または抗原に対するT細胞媒介性免疫応を抑制する、および/または抗原に対する寛容性を誘導する、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を提供する。
本開示はまた、炎症性神経疾患を治療するもしくは予防する、および/または抗原に対するT細胞媒介性免疫応答を抑制する、および/または抗原に対する寛容性を誘導する薬剤の製造における、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子の使用を提供する。
本開示のそれぞれの例は、髄鞘崩壊および/または髄鞘もしくはその構成要素に対する免疫応答を減少させる、遅延させる、または予防する方法に準用すると解されるものとする。
本開示のそれぞれの例は、神経系またはその構成要素における炎症に準用すると解されるものとする。
本開示のそれぞれの例は、髄鞘再生または神経突起伸長を誘導する、または促進する方法に準用すると解されるものとする。
成人ヒト骨髄単核細胞(BMMNC)によるTNAP(STRO−3)および間葉系前駆細胞マーカー、STRO−1brightの共発現を示す。STRO−1 MACSで選別したBMMNCのインキュベーション、およびFITCに結合したヤギ抗マウスIgM抗体での間接標識(x軸)、およびPEに結合したヤギ抗マウスIgGで間接標識されたSTRO−3mAb(マウスIgG1)(y軸)によって、二色免疫蛍光法およびフローサイトメトリーを行った。ドットプロットヒストグラムはリストモードデータとして収集した5×104個の事象を表わしている。垂直線および水平線は、同条件下で処置したアイソタイプ一致の対照抗体、1B5(IgG)および1A6.12(IgM)で得られた平均蛍光の1.0%未満の活性レベルに設定した。結果は、少数のSTRO−jbrightCejlsの集団がTNAPを共発現(C0eXPresse(l))したが(右上の象限)、一方残りのSTRO−1細胞はSTRO−3mAbと反応しなかったことを示している。 培養され増殖したSTRO−1briMPCのSTRO−1briまたはSTRO−1dim子孫の遺伝子発現プロファイルである。ex vivoで増殖した骨髄MPCの単個細胞懸濁液は、トリプシン/EDTA処理により調製した。細胞は、STRO−1抗体で染色し、続いてその抗体を、ヤギ抗マウスIgM−フルオレセインイソチオシアネートと一緒にインキュベートすることによって明らかにした。全細胞RNAは、蛍光標識細胞分取の後に、STRO−1dimまたはSTRO−1bri発現細胞の集団から精製した(A)。RNAzolB抽出法と標準的な手順を用いて、全RNAを、各亜集団から単離し、cDNA合成の鋳型として使用した。多様な転写産物の発現を、従来の記述(Gronthos et al. J Cell Sci. 775:1827-1835, 2003)の標準プロトコルを用いて、PCR増幅により評価した。本研究で使用したプライマーセットを、表2に示す。増幅の後、各反応混合物を、1.5%アガロースゲル電気泳動で分析し、臭化エチジウム染色により可視化した(B)。各細胞マーカーについての相対遺伝子発現を、ハウスキーピング遺伝子であるGAPDHの発現を基準にして、ImmageQantソフトウェアを用いて評価した(C)。 培養され増殖したSTRO−1briMPCのSTRO−1briまたはSTRO−1dim子孫の遺伝子発現プロファイルである。ex vivoで増殖した骨髄MPCの単個細胞懸濁液は、トリプシン/EDTA処理により調製した。細胞は、STRO−1抗体で染色し、続いてその抗体を、ヤギ抗マウスIgM−フルオレセインイソチオシアネートと一緒にインキュベートすることによって明らかにした。全細胞RNAは、蛍光標識細胞分取の後に、STRO−1dimまたはSTRO−1bri発現細胞の集団から精製した(A)。RNAzolB抽出法と標準的な手順を用いて、全RNAを、各亜集団から単離し、cDNA合成の鋳型として使用した。多様な転写産物の発現を、従来の記述(Gronthos et al. J Cell Sci. 775:1827-1835, 2003)の標準プロトコルを用いて、PCR増幅により評価した。本研究で使用したプライマーセットを、表2に示す。増幅の後、各反応混合物を、1.5%アガロースゲル電気泳動で分析し、臭化エチジウム染色により可視化した(B)。各細胞マーカーについての相対遺伝子発現を、ハウスキーピング遺伝子であるGAPDHの発現を基準にして、ImmageQantソフトウェアを用いて評価した(C)。 培養され増殖したSTRO−1MPCのSTRO−1bri子孫は、高レベルのSDF−1を発現するが、STRO−1dimの子孫はそうではない。(A)STRO−1BMMNCの、MACSで単離した調製物を、FACSを用い、領域に従って異なるSTRO−1サブセット、STRO−1brightおよびSTRO−1dim/dullに分割した。全RNAを、各STRO−1亜集団から調製し、STRO−1brightサブトラクションハイブリダイゼーションライブラリを構築するのに使用した(B−C)。複製ニトロセルロースフィルター、これは、STRO−1brightサブトラクテッドcDNAを用いて形質転換した細菌クローンから増幅した代表的なPCR生成物を用いてブロットした。このフィルターはその後、[32P]デオキシシチジン三リン酸(dCTP>で標識されたSTRO−1bright(B)またはSTRO−1dim/dull(C)サブトラクテッドcDNAのどちらかを用いて精査した。矢印は、ヒトSDF−1に対応するcDNA断片を含む1クローンの差次的発現を示す。(D)培養に先立って新にMACS/FACS単離したBMMNC STRO−1集団から調製した全RNA中のSDF−1およびグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)転写物の相対発現を示す逆転写酵素(RT)−PCR分析である。bpは、塩基対を示す。 慢性進行性EAEのモデルにおける平均の臨床疾患スコアに関して、MPC治療の効果を示すグラフ表示である。C57BL/6マウスに、MOG35−55で0日目に免疫付与し、そしてその後、疾患誘導後の8日目、10日目および12日目に、MPCの静脈内注入を用いて治療した。MPCの投与量を表示する。 MPC治療が、慢性進行性EAEにおいて、累積疾患指数の、用量依存する減少を誘導することを示すグラフ表示である(平均の臨床疾患スコアの曲線下全面積分析)。 MOG35−55で免疫付与したマウスから単離した脾臓細胞の増殖の倍数変化を、MOG35−55を用いた刺激の後に、非刺激脾臓細胞と比較して示すグラフ表示である。 MOG35−55で免疫付与したマウスから単離した脾臓細胞の増殖の倍数変化を、PMA/イオノマイシンを用いた非特異的再刺激の後に、非刺激脾臓細胞と比較して示すグラフ表示である。
配列リストの手がかり
配列番号1 GAPDHをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号2 GAPDHをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号3 SDF−1をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号4 SDF−1をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号5 IL−1βをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号6 IL−1βをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号7 FLT−1をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号8 FLT−1をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号9 TNF−αをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号10 TNF−αをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号11 KDRをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号12 KDRをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号13 RANKLをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号14 RANKLをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号15 レプチンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号16 レプチンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号17 CBFA−1をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号18 CBFA−1をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号19 PPARγ2をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号20 PPARγ2をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号21 OCNをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号22 OCNをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号23 MyoDをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号24 MyoDをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号25 SMMHCをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号26 SMMHCをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号27 GFAPをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号28 GFAPをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号29 ネスチンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号30 ネスチンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号31 SOX9をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号32 SOX9をコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号33 X型コラーゲンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号34 X型コラーゲンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号35 アグリカンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
配列番号36 アグリカンをコードする核酸を増幅するオリゴヌクレオチド
一般的技術および選択された定義
本明細書を通じて、それ以外に具体的に述べられている場合または文脈がそれ以外に要求する場合を除いて、単一ステップへの参照、物質の組成物、ステップの群または物質の組成物の群は、1つおよび複数(すなわち一つまたは複数)のそれらのステップ、物質の組成物、ステップの群または物質の組成物の群を包含すると解されるものとする。
本明細書に記載される各実施例は、それ以外に具体的に述べられて場合を除き、本開示のそれぞれおよびすべての他の例に準用されるものとする。
当業者は、本開示が、具体的に記載されたもの以外の変形および修正を許容することができることを理解するであろう。本開示がそのような変形および修正すべてを含むことを理解すべきである。本開示はまた、本明細書で参照または表示されているステップ、機能、組成物および化合物のすべてを個々にまたは集合的に、ならびに、前記ステップもしくは機能のいずれかのおよびすべての組み合わせまたはいずれか2つ以上の組み合わせを含む。
本開示は、本明細書に記載される具体的な実施例によって範囲を制限されるものではなく、例示を目的とすることだけを意図している。機能的に等価な生成物、組成物、および方法は、本明細書に記載される場合、明確に、本開示の範囲内にある。
本開示は、それ以外に表示されている場合を除き、分子生物学、微生物学、ウイルス学、DNA組み換え技術、溶液中でのペプチド合成、固相ペプチド合成、および免疫学の従来技術を用いて過度の実験なしに実行される。そのような手順は、Sambrook, Fritsch & Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratories, New York, Second Edition (1989),Vol I,II,およびIIIの全部; DNA Cloning: A Practical Approach, Vols. I and II (D. N. Glover, ed., 1985), IRL Press, Oxford,のテキスト全体; Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach (M. J. Gait, ed, 1984) IRL Press, Oxford,のテキスト全体、および特にその中でのGaitによる,ppl−22の論文; Atkinson et al, pp35-81; Sproat et al, pp 83-115; および Wu et al, pp 135-151; 4. Nucleic Acid Hybridization: A Practical Approach (B. D. Hames & S. J. Higgins, eds., 1985) IRL Press, Oxford,のテキスト全体; Immobilized Cells and Enzymes: A Practical Approach (1986) IRL Press, Oxford,のテキスト全体; Perbal, B., A Practical Guide to Molecular Cloning (1984); Methods In Enzymology (S. Colowick and N. Kaplan, eds., Academic Press, Inc.),のシリーズ全体; J.F. Ramalho Ortigao, “The Chemistry of Peptide Synthesis" In: Knowledge database of Access to Virtual Laboratory website (Interactiva, Germany); Sakakibara, D., Teichman, J., Lien, E. Land Fenichel, R.L. (1976). Biochem. Biophys. Res. Commun. 73 336-342; Merrifield, R.B. (1963). J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-2154; Barany, G. and Merrifield, R.B. (1979) in The Peptides (Gross, E. and Meienhofer, J. eds.), vol. 2, pp. 1-284, Academic Press, New York. 12. Wunsch, E., ed. (1974) Synthese von Peptiden in Houben-Weyls Metoden der Organischen Chemie (Miiler, E., ed.), vol. 15, 4th edn., Parts 1 and 2, Thieme, Stuttgart; Bodanszky, M. (1984) Principles of Peptide Synthesis, Springer-Verlag, Heidelberg; Bodanszky, M. & Bodanszky, A. (1984) The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlag, Heidelberg; Bodanszky, M. (1985) Int. J. Peptide Protein Res. 25, 449-474; Handbook of Experimental Immunology, VoIs. I-IV (D. M. Weir and C. C. Blackwell, eds., 1986, Blackwell Scientific Publications); および Animal Cell Culture: Practical Approach, Third Edition (John R. W. Masters, ed., 2000), ISBN 0199637970,のテキスト全体、に記載されている。
本明細書をとおして、文脈がそれ以外を要求する場合を除き、「comprise(含む)」という語、または「comprises」もしくは「comprising」といった変化形は、述べられたステップまたは要素または完全体またはステップ(複数)もしくは要素(複数)もしくは完全体(複数)の群の包含を意味するが、あらゆる他のステップまたは要素または完全体または要素もしくは完全体の群の排除を意味するものではないことが理解されるであろう。
本明細書で使用される場合、「由来する(derived from)」の用語は、特定の完全体が、具体的な源から、その源から必ずしも直接的ではないにしても、得られうることを表示すると解されるものとする。STRO−1細胞および/またはその子孫細胞に由来する可溶性因子という文脈では、この用語は、STRO−1細胞および/またはそれらの子孫細胞のin vitro培養の間に産生される一つまたは複数の因子、例えば、タンパク質、ペプチド、炭水化物等などを意味すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「炎症性神経疾患」という用語は、免疫応答、そして一部の例では、自己免疫応答の結果生じる、神経シグナル伝達の欠陥、および/または神経機能不全、および/または神経細胞死により特徴づけられるあらゆる障害を含むと解されるものとする。一例では、炎症性神経障害は、髄鞘変性、および/または、例えば髄鞘の構成要素すなわちリン脂質またはガングリオシドといった神経系の構成要素に対する自己抗体を伴うまたは原因とする障害である。炎症性神経疾患は、一次疾患であることもあり、または既存の疾患の合併症、例えば、いくつかの場合ではSLEであることもある。
本明細書で使用される場合、「有効量」という用語は、神経疾患を生じるまたは伴う対象における免疫応答を減少させるのに充分な量の、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を含むと解されるものとする。例えば、有効量の、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞ならびに/またはそれに由来する可溶性因子は、例えば、核磁気共鳴画像化(MRI)および/または髄鞘に対する自己抗体および/またはCSFにおけるオリゴクローナルバンドを用いて検出可能な、脳または脊髄における病変を減少させることもある。
本明細書で使用される場合、「治療有効量」という用語は、臨床的炎症性神経疾患の一つ以上の症状を減少させるまたは阻害するのに充分な量の、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を意味すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「予防有効量」という用語は、臨床的炎症性神経疾患の検出可能な一つ以上の症状の開始を予防するまたは阻害するまたは遅延させるのに充分な量の、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を意味すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「低用量」という用語は、STRO−1細胞および/もしくはその子孫の、0.7×10個より少ないがそれでも、炎症性神経疾患を生じるまたは伴う対象における脂質および/またリポタンパク質レベルに、および/または炎症性神経疾患を治療するもしくは予防するのに充分な量を意味すると理解されるものとする。例えば、低用量は、0.5×10個以下の細胞、または0.4×10個以下の細胞、または0.3×10個以下の細胞または0.2×10個以下の細胞を含む。
本明細書で使用される場合、「治療する(treat)」、「治療(treatment)」、「治療すること(treating)」という用語は、ある治療有効量の、可溶性因子および/または細胞を投与すること、ならびに炎症性の神経学的状態を伴うまたはそれから生じる臨床状態の一つ以上の症状を減少させるまたは阻害することを意味すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「予防する(prevent)」、「予防すること(preventing)」、「予防(prevention)」という用語は、予防有効量の可溶性因子および/または細胞を投与すること、ならびに臨床的炎症性神経学的状態の一つ以上の症状の発症または進行を停止するまたは抑制するまたは遅延させることを意味すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「可溶性因子」という用語は、STRO−1細胞および/またはその子孫によって産生される、水溶性のあらゆる分子、例えば、タンパク質、ペプチド、糖タンパク質、糖ペプチド、リポタンパク質、リポペプチド、炭水化物を意味すると解されるものとする。そのような可溶性因子は、細胞内にありうる、および/または細胞によって分泌されうる。そのような可溶性因子は、複雑な混合物(例えば上清)および/もしくはその画分であり得る、並びに/または精製された因子であり得る。本開示の一例では、可溶性因子は、上清中に含有される。従って、一つまたは複数の可溶性因子の投与を目的とする本明細書のいかなる例も、上清の投与に準用されると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「上清」という用語は、液状培地といった適切な培地において間葉前駆細胞および/またはその子孫細胞のin vivoでの培養をおこなった後に生成される非細胞性物質をさす。典型的には、上清は、適切な条件と時間のもと培地中で細胞を培養し、その後に遠心分離といった過程により細胞性物質を除去することによって生成される。上清は、投与前にさらなる精製ステップを経ても経なくてもよい。一例では、上清は、10個より少ないといった、10個より少ない、例えば、生細胞は含まないといった、10個より少ない細胞を含む。
本明細書で使用される場合、「抗原に対する免疫応答を予防する」という用語は、本明細書に記載のいずれかの例に従う、集団および/または子孫および/またはそれに由来する可溶性因子は、既存の免疫応答を抑制するのに反して、免疫応答の発症を遅延させるおよび/または減少させるおよび/または停止することを意味すると解されるものとする。本明細書の一部の例では、抗原に対する免疫応答を予防することを目的とする、本開示の例は、抗原に対する既存の免疫応答を減少させるまたは阻害するのに準用すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「正常または健康な個体」という用語は、当技術分野で既知のおよび/または本明細書記載の方法により評価した炎症性の神経学的状態を患っていない対象を意味すると解されるものとする。
本明細書で使用される場合、「酢酸グラチラマー(glatiramer acetate)」という用語は、髄鞘構成タンパク質に見られる、4つのアミノ酸、すなわちグルタミン酸、リジン、アラニン、チロシンのランダムな高分子を含む免疫調節剤である、現在、コパキソン(Copaxone)という商品名で販売されているものを意味すると解されるものとする。
STRO−1細胞または子孫細胞、およびそれに由来する上清もしくは一つ以上の可溶性因子
STRO−1細胞は、骨髄、血液、歯髄細胞、脂肪組織、皮膚、脾臓、膵臓、脳、腎臓、肝臓、心臓、網膜、脳、毛包、腸、肺、リンパ節、胸腺、骨、靱帯、腱、骨格筋、真皮、および骨膜に見出される細胞であり、中胚葉および/または内胚葉および/または外胚葉等の生殖細胞系に分化することができる。
一例では、STRO−1細胞は、多数の細胞型、例えば、限定はされないが、脂肪組織、骨組織、軟骨組織、弾性組織、筋肉組織、および線維性結合組織に分化可能な多能性細胞である。これらの細胞が迎える具体的な細胞系譜の決定および分化経路は、機械的影響、および/または増殖因子、サイトカイン、および/または宿主組織によって構築される局所的な微小環境の条件等といった内在性生物活性因子からくる種々の影響に依存する。従って、STRO−1多能性細胞は、分裂して、どちらも幹細胞である娘細胞を生じる非造血系前駆細胞であるか、または適切な時期に不可逆的に分化して表現型を持つ細胞(phenotypic cell)を生じる前駆細胞である。
一例では、STRO−1細胞は、対象、例えば、治療を受ける対象または近縁の(related)対象もしくは非近縁の(unrelated)対象(同一種か異種かに関わらない)から得られた試料から富化される。「富化された」、「富化」という用語またはその変化形は、無処置の細胞集団(例えば、天然環境にある細胞)と比較したときに、ある特定の細胞型の割合またはいくつかの特定の細胞型の割合が増加している細胞集団を記述するために本明細書では使用される。一例では、STRO−1細胞が富化された集団の割合は、少なくとも約0.1%または0.5%または1%または2%または5%または10%または15%または20%または25%または30%または50%または75%のSTRO−1_細胞を含む。この点において、「STRO−1細胞が富化された細胞集団」という用語は、「X%のSTRO1細胞を含む細胞集団」という用語について明示的な支持を与えると解されるであろう。ここでX%は、本明細で列挙されているようにパーセンテージである。STRO−1細胞は、一部の例では、クローン原生コロニー、例えばCFU−F(線維芽細胞)を形成する可能性があり、またはそのサブセット(例えば50%または60%または70%または70%または90%または95%)がこの活性を有する可能性がある。
一例では、細胞集団は、選択可能な形態でSTRO−1細胞を含む細胞の調製物から富化される。この点において、「選択可能な形態」という用語は、STRO−1細胞の選択を可能にするマーカー(例えば細胞表面マーカー)を発現することを意味すると理解されるであろう。マーカーは、STRO−1であってもよいが、しかしそうである必要はない。例えば、本明細書に記載されているおよび/または例示されているように、STRO−2および/またはSTRO−3(TNAP)および/またはSTRO−4および/またはVCAM−1および/またはCD146および/または3G5を発現する細胞(例えばMPC)はまた、STRO−1(そしてSTRO−1brghtであってもよい)を発現する。従って、細胞がSTRO−1であるという表示は、細胞がSTRO−1発現によって選択されるということを意味するものではない。一例では、細胞は、少なくともSTRO−3発現に基づいて選択され、例えばそれらはSTRO−3(TNAP)である。
細胞またはその集団の選択への言及が、特定の組織源からの選択である必要はない。本名明細書に記載されるように、STRO−1細胞は、非常に多様な源から選択または分離または富化されうる。とはいうものの、一部の例では、これらの用語は、STRO−1細胞(例えばMPC)を含むあらゆる組織、または血管組織、または周皮細胞(例えばSTRO−1周皮細胞)を含む組織、または本明細書に列挙される組織のいずれかまたはそれ以上のものに支持を与える。
一例では、本開示で用いられる細胞は、TNAP、VCAM−1、THY−1、STRO−4(HSP−90p)、STRO−2、CD45、CD146、3G5またはそれらのあらゆる組合せからなる群から、個々に、または集合的に選択される一つまたは複数のマーカーを発現する。
「個々に(individually)」とは、本開示が、列挙されたマーカーまたはマーカー群を個別に包含すること、および、個々のマーカーまたはマーカー群が本明細書に個別には列挙されているわけではないにもかかわらず、添付の特許請求の範囲が、かかるマーカーまたはマーカー群を互いから個別に、且つ可分的に定義してもよいことを意味している。
「集合的に(collectively)」とは、本開示が、あらゆる数の、またはあらゆる組合せの列挙されたマーカーまたはペプチド群を含むこと、および、かかるあらゆる数の、またはあらゆる組合せの列挙されたマーカーまたはマーカー群が本明細書では具体的に一覧にされているわけではないにもかかわらず、添付の特許請求の範囲が、かかる組合せまたは部分的な組合せを、マーカーまたはマーカー群の他のあらゆる組合せから個別に、且つ可分的に定義してもよいことを意味している。
一例では、STRO−1細胞はSTRO−1brght(STRO−1briと同義)である。一例では、Stro−1bri細胞は、STRO−1dimまたはSTRO−1intermediate細胞と比較して優先的に富化される。
一例では、STRO−1bright細胞は、さらに、TNAP、VCAM−1、THY−1、STRO−4(HSP−90p)、STRO−2および/またはCD146のうちの一つまたは複数である。例えば、細胞は、1つ以上の前述のマーカーに選択されるおよび/または1つ以上の前記マーカーを発現することが示される。この点において、マーカーを発現することが示された細胞が、具体的に試験される必要はなく、むしろ、前もって富化されたまたは単離された細胞が試験されてもよく、引き続いて使用、単離または富化された細胞もまた、同一のマーカーを発現するものと、妥当に仮定されてもよい。
一例では、前記間葉系前駆細胞は、国際公開第WO2004/85630号で定義されたように、血管周囲の間葉系前駆細胞である。例えば、間葉系前駆細胞は、血管周囲細胞のマーカーを発現する、例えば、細胞は、STRO−1またはSTRO−1brightおよび/または3G5である。一例では、細胞は、血管新生した組織、または臓器もしくはその部分から単離した細胞であるまたは前もってそうであった、またはその細胞の子孫である。
所与のマーカーに関して「陽性(positive)」であると見なされる細胞は、用語が蛍光の強度に関連する場合、マーカーが細胞表面上に存在している程度に応じた、低(低(lo)または弱陽性(dim))レベルもしくは高(強陽性(bright、bri))レベルのマーカーどちらかを発現している場合がある。ここで、この用語は、細胞の分取過程で使用される他のマーカーの蛍光強度に関係している。低(または弱陽性もしくは微陽性(dull))および強陽性の差異は、分取されている特定の細胞集団上の使用されるマーカーとの関連で理解されるだろう。所与のマーカーに関して「陰性(negative)」であるとみなされる細胞は、必ずしもその細胞に全く存在していないわけではない。この用語は、マーカーが、前記細胞によって相対的に非常に低いレベルで発現されていること、および、検出可能な程度に標識された場合に、マーカーが非常に小さなシグナルを発すること、またはバックグラウンドレベル、例えば、アイソタイプ対照抗体を用いて(suing)検出されたレベル以上には検出不能であること、を意味する。
「強陽性(bright)」という用語は、本明細書で使用される場合、検出可能な程度に標識された場合に、相対的に高いシグナルを発する細胞表面上マーカーを指している。理論に制限されることを望むものではないが、「強陽性」細胞は、試料中の他の細胞よりもいっそう多くの標的マーカータンパク質(例えばSTRO−1から識別される抗原)を発現すると提唱されている。例えば、STRO−1bri細胞は、FITC結合STRO−1抗体で標識された場合、蛍光標識細胞分取(FACS)分析によって測定される、非強陽性細胞(STRO−1dull/dim)よりも大きな蛍光シグナルを発する。一例では、「強陽性」細胞は、出発試料中に含まれる最も明るく標識された骨髄単核細胞のうちの少なくとも約0.1%を構成している。他の例では、「強陽性」細胞は、出発試料中に含まれる最も明るく標識された骨髄単核細胞のうちの少なくとも約0.1%、少なくとも約0.5%、少なくとも約1%、少なくとも約1.5%、または少なくとも約2%を構成している。ある例では、STRO−1bright細胞は、「バックグラウンド」、すなわちSTRO−1である細胞と比較して、STRO−1の細胞表面発現が2対数分(2 log magnitude)高い。比較した場合、STRO−1dimおよび/またはsTRO−1intermediate細胞は、「バックグラウンド」よりも、STRO−1の細胞表面発現が2対数未満分高く、典型的には、約1対数以下分高い。
本明細書で使用される場合、「TNAP」という用語は、組織非特異的アルカリホスファターゼの全てのアイソフォームを包含することが意図されている。例えば、その用語には、肝アイソフォーム(LAP)、骨アイソフォーム(BAP)および腎アイソフォーム(KAP)が包含される。ある例では、TNAPはBAPである。一例では、TNAPは、本明細書で使用される場合、ブダペスト条約の規定に基づきPTA−7282の寄託受託番号で2005年12月19日にATCCに寄託されたハイブリドーマ細胞株によって産生されるSTRO−3抗体と結合することができる分子を指す。
さらに、ある例では、STRO−1細胞はクローン原性のCFU−Fを生じさせることができる。
一例では、かなりの割合のSTRO−1多能性細胞が、少なくとも2種類の異なる生殖細胞系に分化することができる。多能性細胞が分化決定され得る系譜の例としては、限定はされないが、骨前駆細胞;胆管上皮細胞および肝細胞への多分化能を有する肝細胞前駆細胞;乏突起膠細胞および星状膠細胞へと進行するグリア細胞前駆細胞を生じることができる神経限定細胞(neural restricted cell);ニューロンへと進行する神経前駆細胞;心筋および心筋細胞の前駆細胞、グルコース応答性インスリン分泌膵β細胞株が挙げられる。他の系譜としては、限定はされないが、象牙芽細胞、象牙質産生細胞および軟骨細胞、並びに以下の前駆細胞:網膜色素上皮細胞、線維芽細胞、ケラチノサイト等の皮膚細胞、樹状細胞、毛包細胞、尿細管上皮細胞、平滑筋細胞および骨格筋細胞、精巣前駆細胞、血管内皮細胞、腱、靱帯、軟骨、脂肪細胞、線維芽細胞、骨髄基質、心筋、平滑筋、骨格筋、周皮細胞、血管細胞、上皮細胞、グリア細胞、神経細胞、星状膠細胞および乏突起膠細胞が挙げられる。
別の例では、STRO−1細胞は、培養後、造血細胞を生じさせることができない。
一例では、本細胞は治療を受ける対象から採取され、標準的な技術を用いてin vitroで培養され、自己成分または同種異系成分としてその対象に投与するための上清または可溶性因子または増殖した細胞を得るために用いられる。別の例では、樹立されたヒト細胞株のうちの一つまたは複数の細胞が用いられる。本開示の別の有用な例では、非ヒト動物の(または、患者がヒトでない場合は別の種に由来の)細胞が用いられる。
本開示は、STRO−1細胞および/またはその子孫細胞(後者は増殖後細胞(expanded cell)とも称される)から得られる、または由来する、in vitroでの培養から生成される上清または可溶性因子の使用も企図している。本開示の増殖後細胞は、培養条件(培地中の刺激因子の数および/または種類を含む)、継代数等に応じて、種々様々な表現型を有し得る。ある例では、子孫細胞は、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、または約10回の継代後に、親集団から得られる。もっとも、子孫細胞は、任意の回数の継代後に親集団から得ることができる。
子孫細胞は任意の適切な培地中で培養することによって得ることができる。「培地」という用語は、細胞培養に関して使用される場合、細胞周辺の環境の成分を含む。培地は固体、液体、気体または相および物質の混合物であってもよい。培地には、液体の増殖培地、および細胞増殖を維持しない液体培地が含まれる。また、培地には、寒天、アガロース、ゼラチンおよびコラーゲン基質等のゼラチン質の培地も含まれる。気体培地の例としては、ペトリ皿または他の固体もしくは半固体の担体上で増殖している細胞が曝される気相が挙げられる。また、「培地」という用語は、それが未だ細胞と接触していない場合であっても、細胞培養での使用を目的としている物質を指す。すなわち、細菌培養用に調製された栄養分に富んだ液体が培地である。水または他の液体と混合されたときに細胞培養に適したものとなる粉末状混合物は、「粉末状培地」と称することができる。
一例では、本開示の方法に有用な子孫細胞は、STRO−3抗体で標識した磁気ビーズを用いて、TNAPSTRO−1細胞を骨髄から単離し、その後、その単離細胞を培養増殖することによって得られる(適切な培養条件の例は、Gronthos et al. Blood 85: 929-940, 1995を参照)。
一例では、そのような増殖後細胞(子孫)(例えば、少なくとも5回継代後)は、TNAP、CC9、HLAクラスI、HLAクラスII”、CD14\、CD19”、CD3”、CD11ac、CD31”、CD86”、CD34”および/またはCD80’であり得る。しかし、可能性としては、本明細書に記載の条件とは異なる培養条件下では、種々のマーカーの発現は異なる場合がある。また、これらの表現型の細胞は増殖後の細胞集団において優勢であり得るが、一方で、そのことはこの表現型を有さない細胞の割合が小さいことを意味するものではない(例えば、わずかな比率の増殖後細胞はCC9’であり得る)。一例では、増殖後細胞は異なる細胞型への分化能をまだなお有している。
一例では、上清もしくは可溶性因子、または細胞それ自体を得るために用いられる消費後(expended)細胞集団が含む細胞は、そのうち、少なくとも50%といった、少なくとも25%がCC9である。
別の例では、上清もしくは可溶性因子、または細胞それ自体を得るために用いられる増殖後細胞集団が含む細胞は、そのうち、少なくとも45%といった、少なくとも40%がSTRO−1である。
さらなる例では、増殖後細胞は、LFA−3、THY−1、VCAM−1、ICAM−1、PECAM−1、P−セレクチン、L−セレクチン、3G5、CD49a/CD49b/CD29、CD49c/CD29、CD49d/CD29、CD90、CD29、CD18、CD61、インテグリンβ6−19、トロンボモジュリン、CD10、CD13、SCF、PDGF−R、EGF−R、IGF1−R、NGF−R、FGF−R、レプチン−R(STRO−2はレプチン−Rである)、RANKL、STRO−1brghtおよびCD146からなる群から集合的に、もしくは個々に選択される一つもしくは複数のマーカー、またはこれらのマーカーのあらゆる組合せを発現し得る。
一例では、子孫細胞は、国際公開第WO2006/032092号に定義および/または記載される、多能性増殖後STRO−1多能性細胞子孫(Multipotential Expanded STRO-1+ Multipotential cells Progeny)(MEMP)である。子孫が由来し得るSTRO−1多能性細胞が富化された集団を調製する方法は、国際公開第WO01/04268号および同第WO2004/085630号に記載されている。in vitroという文脈では、STRO−1多能性細胞は完全に純粋な調製物として存在することはまれであり、通常は組織特異的分化決定済み(committed)細胞(TSCC)である他の細胞と一緒に存在している。国際公開第WO01/04268号は、そのような細胞を骨髄から約0.1%〜90%の純度レベルで回収することに言及している。子孫が由来するMPCを含む集団は、組織源から直接回収してもよいし、あるいは、ex vivoで既に増殖させてある集団であってもよい。
例えば、子孫は、それらが存在する集団の全細胞の少なくとも約0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80または95%を含む、収集され、増殖していない、実質的に精製されたSTRO−1多能性細胞の集団から得てもよい。このレベルは、例えば、TNAP、STRO−1^’、3G5、VCAM−1、THY−1、CD146およびSTRO−2からなる群から個々に、または集合的に選択される少なくとも1つのマーカーが陽性である細胞を選別することによって達成することができる。
MEMPSは、STRO−1briマーカーに対し陽性であり、アルカリホスファターゼ(ALP)マーカーに対し陰性であるという点で、新たに収集されたSTRO−1多能性細胞と区別することができる。対照的に、新たに単離されたSTRO−1多能性細胞は、STRO−1briおよびALPの両方に対し陽性である。本開示のある例では、投与される細胞のうち少なくとも15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%または95%が、STRO−1bri、ALP’の表現型を有する。一例では、MEMPSはKi67、CD44および/またはCD49c/CD29、VLA−3、α3β1マーカーのうちの一つまたは複数に対し陽性である。さらなる例では、MEMPはTERT活性を示さず、および/または、CD18マーカーに対し陰性である。
STRO−1細胞出発集団は、国際公開第WO01/04268号または同第WO2004/085630号に記載される、あらゆる一つまたは複数の組織型、すなわち、骨髄、歯髄細胞、脂肪組織および皮膚由来、あるいは、より広範に、脂肪組織、歯、歯髄、皮膚、肝臓、腎臓、心臓、網膜、脳、毛包、腸、肺、脾臓、リンパ節、胸腺、膵臓、骨、靱帯、骨髄、腱および骨格筋由来であってもよい。
本開示を実施する際、任意の所与の細胞表面マーカーを保有している細胞の分別は、いくつかの異なる方法によって達成できるが、一部の方法は、結合物質(例えば、抗体またはその抗原結合断片)を関係するマーカーに結合し、高レベル結合、または低レベル結合または結合なしのいずれかである、結合を示す細胞を分別することに依存することは理解されるだろう。最も都合のよい結合物質は、モノクローナル抗体といった、抗体または抗体ベースの分子であるか、またはこれらの後者の作用物質の特異性という理由からモノクローナル抗体に基づいている。抗体は両方のステップに用いることができるが、他の作用物質を用いてもよく、従って、マーカーを保有している細胞、またはマーカーがない細胞を富化するために、これらのマーカーに対するリガンドを使用してもよい。
抗体またはリガンドを固体の担体に付着させることで、粗分別が可能となる。いくつかの例では、分別技術は、収集される画分の生存能の保持率を最大とする。異なる効率の種々の技術が、比較的粗い分別を行うために使用可能である。使用される具体的な技術は、分別効率、随伴する細胞毒性、実施の容易さおよび速さ、並びに高性能機器および/または技巧の必要性に応じたものとなるだろう。分別の手順には、限定はされないが、抗体被膜磁気ビーズを用いた磁気分別、アフィニティークロマトグラフィーおよび固体の基盤に付着した抗体での「パニング」が含まれ得る。正確な分別を提供する技術としては、限定はされないが、FACSが挙げられる。FACSを実施するための方法は、当業者には明らかであるだろう。
本明細書に記載のマーカーの各々に対する抗体は市販されており(例えば、STRO−1に対するモノクローナル抗体はR&Dシステム社、米国から購入できる)、ATCCまたは他の預託機関から入手可能であり、および/または、当該分野で認知されている技術を用いて作製することができる。
STRO−1細胞を単離するための方法は、例えば、STRO−1の高レベル発現を認識する磁気細胞分取(MACS)を利用する固相分取ステップである第一ステップを含む。所望であれば、より高レベルの前駆細胞発現をもたらすために、国際公開第WO01/14268号の特許明細書に記載される第二の分取ステップを続けることができる。この第二の分取ステップには、2つ以上のマーカーの使用が含まれ得る。
STRO−1細胞を得るための方法には、既知の技術を用いた第一富化ステップの前に、細胞の源を収集することが含まれてもよい。従って、組織が外科的に摘出される。源組織を構成する細胞は、その後分別されて、いわゆる単個細胞懸濁液にされる。この分別は、物理的手段および/または酵素的手段によって達成することができる。
適切なSTRO−1細胞集団を得た後、細胞を任意の適切な手段で培養または増殖させてMEMPを得ることができる。
一例では、前記細胞は治療を受ける対象から採取され、標準的な技術を用いてin vitroで培養され、その対象に自己または同種異系間の組成物として投与することを目的とした上清または可溶性因子または増殖後細胞を得るために用いられる。別の例では、樹立されたヒト細胞株のうちの一つまたは複数の細胞が、上清または可溶性因子を得るために使用される。本開示の別の有用な例では、非ヒト動物(または、患者がヒトでない場合は別の種に由来)の細胞が、上清または可溶性因子を得るために使用される。
本開示は、あらゆる非ヒト動物種由来の細胞、例えば、限定はされないが、非ヒト霊長類細胞、有蹄動物、イヌ、ネコ、ウサギ、げっ歯類、トリ、および魚の細胞を用いて実施できる。本開示を実施することができる霊長類細胞としては、限定はされないが、チンパンジー、ヒヒ、カニクイザル、および他のあらゆる新世界ザルまたは旧世界ザルの細胞が挙げられる。本開示を実施することができる有蹄動物細胞としては、限定はされないが、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、水牛およびバイソンの細胞が挙げられる。本開示を実施することができるげっ歯類細胞としては、限定はされないが、マウス、ラット、モルモット、ハムスターおよびスナネズミの細胞が挙げられる。本開示を実施することができるウサギ種の例としては、家畜化されたウサギ、ノウサギ(jack rabbit、hare)、ワタオウサギ、カンジキウサギ、およびナキウサギが挙げられる。ニワトリ(Gallus gallus)は、本開示を実施することができるトリ種の一例である。
本開示の方法に有用な細胞は、使用前、または上清もしくは可溶性因子を得る前に、保存することができる。真核細胞、具体的には哺乳類細胞を保存および保管するための方法およびプロトコルは、当該技術分野において周知である(例えば、Pollard, J. W. and Walker, J. M. (1997) Basic Cell Culture Protocols, Second Edition, Humana Press, Totowa, N.J.; Freshney, R. I. (2000) Culture of Animal Cells, Fourth Edition, Wiley-Liss, Hoboken, N.J.を参照)。間葉系幹/前駆細胞、またはその子孫等の単離された幹細胞の生物活性を維持するための方法は、本開示と一緒に利用することができる。一例では、前記細胞は凍結保存を用いて維持および保管される。
遺伝子改変細胞
一例では、STRO−1細胞および/またはその子孫細胞は、遺伝子改変されて、例えば、関心のタンパク質、例えば、治療および/または予防効能を提供するタンパク質、例えば、T細胞の活性化を予防する、または神経細胞の増殖および/もしくは分化ならびに/または髄鞘産生を誘導するポリペプチド、を発現および/または分泌する。例示的なT細胞拮抗剤には、例えば、Toda et al., Eur. J. Immunol., 30: 403-414, 2000.に記載されるペプチドが挙げられる。
他の例では、STRO−1細胞および/またはその子孫細胞は、遺伝子改変されて、炎症性の神経学的状態を治療するタンパク質、例えば、β―インターフェロンを発現する。
細胞を遺伝子改変する方法は、当業者には明らかであるだろう。例えば、細胞で発現されるべき核酸は、細胞での発現を誘導するためのプロモーターと機能的に連結される。例えば、核酸は、例えば、ウイルスプロモーター、例えば、CMVプロモーター(例えば、CMV−IEプロモーター)またはSV−40プロモーター等の、対象の種々の細胞中で機能できるプロモーターに連結される。さらなる適切なプロモーターは当該技術分野において周知であり、本開示の本例に準用すると解されるものとする。
例えば、核酸は発現コンストラクトの形態で提供される。本明細書で使用される場合、「発現コンストラクト」という用語は、細胞中で機能的に連結された核酸(例えば、レポーター遺伝子および/または対抗選択可能な(counter-selectable)レポーター遺伝子)を発現させる能力を有する核酸を指す。本開示の文脈においては、発現コンストラクトは、プラスミド、バクテリオファージ、ファージミド、コスミド、ウイルスのサブゲノム断片もしくはゲノム断片、または異種DNAを発現可能な形態で維持および/または複製できる他の核酸を含むか、またはそれら自身であってもよいことは理解されるべきである。
本開示の方法を実施するための適切な発現コンストラクトを構築するための方法は、当業者には明らかであり、例えば、Ausubel et al (In: Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Interscience, ISBN 047 150338, 1987)または Sambrook et al (In: Molecular Cloning: Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratories, New York, Third Edition 2001)に記載されている。例えば、発現コンストラクトの各成分は、例えばPCRを用いて適切な鋳型核酸から増幅され、その後、例えばプラスミドまたはファージミド等の適切な発現コンストラクト中にクローニングされる。
そのような発現コンストラクトに適切なベクターは、当該技術分野において周知であり、および/または、本明細書に記載されている。例えば、哺乳類細胞における、本発明の方法に適切な発現ベクターは、例えば、ライフテクノロジーズ社より提供されるpcDNAベクター一式のベクター、pCIベクター一式(プロメガ社)のベクター、pCMVベクター一式(クロンテック社)のベクター、pMベクター(クロンテック社)、pSIベクター(プロメガ社)、VP16ベクター(クロンテック社)またはpcDNAベクター一式(インビトロジェン社)のベクターである。
当業者は、さらなるベクター、および例えば、ライフテクノロジー社、クロンテック社またはプロメガ社等の、そのようなベクターの供給源を承知しているだろう。
単離された核酸分子またはそれを含む遺伝子コンストラクトを発現のために細胞に導入する手段は、当業者に周知である。所与の生物体に用いられる技術は、既知の優れた技術に依存する。組換えDNAを細胞に導入するための手段としては、マイクロインジェクション、DEAE−デキストランによって媒介されるトランスフェクション、例えばリポフェクタミン(ギブコ社、米国メリーランド州)および/またはセルフェクチン(ギブコ社、米国メリーランド州)による、リポソームによって媒介されるトランスフェクション、PEGによって媒介されるDNAの取り込み、エレクトロポレーション、並びに、例えばDNAを被膜したタングステンまたは金粒子(アグラセタス社(Agracetus Inc.)、米国ウィスコンシン州)による微小粒子照射(microparticle bombardment)が特に挙げられる。
あるいは、本開示の発現コンストラクトはウイルスベクターである。適切なウイルスベクターは当該技術分野において周知であり、市販されている。核酸の送達および宿主細胞ゲノムへの核酸の組込みを目的とした従来のウイルスベースの系としては、例えば、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクターまたはアデノ随伴ウイルスベクターが挙げられる。あるいは、アデノウイルスベクターが、エピソームのままの核酸を宿主細胞に導入するのに有用である。ウイルスベクターは、標的細胞および標的組織における遺伝子導入の、効率的で且つ用途の広い方法である。さらに、高い導入効率が、多くの異なる細胞型および標的組織で確認されている。
例えば、レトロウイルスベクターは、通常、最大6〜10kbの外来配列パッケージング容量を有する、シス作動性長末端反復配列(LTR)を含む。最小のシス作動性LTRであってもベクターの複製およびパッケージングには充分であり、その後、発現コンストラクトを標的細胞に組み込むのに使用され、長期発現を提供する。広く使用されているレトロウイルスベクターとしては、マウス白血病ウイルス(MuLV)、テナガザル白血病ウイルス(GaLV)、サル免疫不全ウイルス(SrV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、およびその組合せをベースとするものが含まれる(例えば、Buchscher et al., J Virol. 5(5:2731-2739 (1992); Johann et al, J. Virol. 65:1635-1640 (1992); Sommerfelt et al, Virol. 76:58-59 (1990); Wilson et al, J. Virol. 63:274-2318 (1989); Miller et al., J. Virol. 65:2220-2224 (1991); PCT/US94/05700; Miller and Rosman BioTechniques 7:980-990, 1989; Miller, A. D. Human Gene Therapy 7:5-14, 1990; Scarpa et al Virology 75:849-852, 1991; Burns et al. Proc. Natl. Acad. Sci USA 90:8033-8037, 1993を参照)。
また、様々なアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター系が核酸送達用に開発されている。AAVベクターは、当該技術分野において周知の技術を用いて容易に構築することができる。例えば、米国特許第5,173,414号および同第5,139,941号;国際公開第WO92/01070号および同第WO93/03769号;Lebkowski et al. Molec. Cell. Biol. 5:3988-3996, 1988; Vincent et al. (1990) Vaccines 90 (Cold Spring Harbor Laboratory Press);Carter Current Opinion in Biotechnology 5:533-539, 1992; Muzyczka. Current Topics in Microbiol, and Immunol. 158:97-129, 1992; Kotin, Human Gene Therapy 5:793-801, 1994; Shelling and Smith Gene Therapy 7:165-169, 1994;並びにZhou et al. J Exp. Med. 779:1867-1875, 1994を参照されたい。
本開示の発現コンストラクトを到達するのに有用なさらなるウイルスベクターとしては、例えば、ワクシニアウイルスおよびトリポックスウイルス等の痘ファミリー(pox family)のウイルス由来のもの、またはアルファウイルス属または複合(conjugate)ウイルスベクター(例えば、Fisher-Hoch et al., Proc. Natl Acad. Sci. USA 56:317-321, 1989に記載のもの)が挙げられる。
細胞および可溶性因子の治療/予防有用性を試験する
細胞または可溶性因子の、炎症性神経学的状態の開始または進行を治療するまたは予防するまたは遅延させる能力を決定する方法は、当業者には明らかであろう。
例えば、細胞または可溶性因子(例えば、因子の混合物、または単一因子、または因子の画分(例えば、親和性精製またはクロマトグラフィーに由来する))をスクリーニングして、炎症性神経疾患(例えば、MS)病理の構成要素のin vitroモデルにおける治療剤を同定する。例示的モデルには、髄の構成要素、例えば、髄鞘構成タンパク質、髄鞘稀突起膠細胞糖タンパク質または髄鞘プロテオリピドタンパク質と反応するトランスジェニックT細胞レセプターを含むMSのトランスジェニックマウスモデルから単離した、T細胞または混合リンパ球集団を用いるものが挙げられる。細胞を、髄鞘タンパク質と、細胞および/または可溶性因子の存在および非存在下で接触させ、免疫応答のレベルを、例えば、インターロイキン(IL)−2またはインターフェロンγといった炎症誘発性サイトカインの分泌を検出することにより、評価する。代わりに、またはさらに、細胞の増殖応答を、例えば、(H)チミジン取り込みを用いて、評価する。免疫応答を減少させる、細胞および/または可溶性因子を、治療薬として選択する。例示的な試験は、Illes et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101: 11749-11754, 2004 or Rossi et al., J. Biomolecular Screening, 12: 481-489, 2007に記載されている。
細胞および/または可溶性因子を、炎症性神経疾患のin vivoモデルにおいても試験する。例示的モデルには、EAEモデルが挙げられ、これは、マウスまたはラットに髄鞘髄タンパク質またはそれに由来するペプチド(例えば、MOG、MBPまたはPLP)で免疫付与し、免疫応答をタンパク質に対して発生させ、それによりMSのモデルを誘導するというものである。代わりに、髄鞘髄タンパク質に免疫活性をもつT細胞をマウスまたはラットに導入してEAEを誘導する。例示的なEAEモデルは、例えば、Tsunoda and Fujinami, J Neuropathol Exp Neurol.55:673-686, 1996に概説されている。
MSの他のモデルには、髄鞘タンパク質に特異的なT細胞レセプター、例えば、MOG、MBPまたはPLPを発現するトランスジェニック動物が挙げられる。例示的モデルは、例えば、Bettelli et al., JEM 797:1073-1081, 2003; Illes et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101: 11749-11754, 2004; or Rossi et al., J. Biomolecular Screening, 12: 481-489, 2007;に記載されている、または例えば、ジャクソンラボラトリーズ(Jackson Laboratories)、米国から市販されている(例えば、MOGに反応するトランスジェニックT細胞レセプターを有するマウス2D2)。
炎症性神経症状を発症する、SLEの例示的モデルには、モデル、または抗リン脂質抗体症候群(例えば、Ziporen et al., J. Clin, Invest., 100: :613-613, 1997に記載されている)、またはBrey et al., Annals NY Acad Sci., 823: 97-106, 1996に概説されているモデルが挙げられる。
ギラン・バレー症候群のモデルには、動物の感作によって生じるもの、例えば、ガングリオシドGM1を有するウサギ(例えば、Yuki et al., Ann Neurol. 49: 712-720, 2001に記載されている)が挙げられる。
上記のことから、本開示はまた、炎症性の神経学的状態の治療、予防または遅延のための細胞または可溶性因子を同定または単離する方法を提供し、前記方法は:
(i)炎症性の神経学的状態を患う試験対象に細胞または可溶性因子を投与すること、および対象の免疫応答または神経機能/機能不全を評価すること;
(ii)(i)での対象の免疫応答または神経機能/機能不全を、細胞または可溶性因子を投与されなかった、炎症性の神経学的状態を患う対照である対象の、免疫応答または神経機能/機能不全と比較すること、
を含み、この場合に、対照である対象と比較して、試験対象における免疫応答または神経機能/機能不全の改善が、細胞または可溶性因子が炎症性の神経学的状態を治療するということを示していることは、当業者には明らかであろう。
細胞は、本明細書に記載のいずれかの例であってもよい。
細胞性組成物
本開示の一例では、STRO−1細胞および/またはその子孫細胞は、組成物の形態で投与される。例えば、かかる組成物は薬剤的に許容できる担体および/または賦形剤を含む。
「担体」および「賦形剤」という用語は、貯蔵、投与、および/または活性化合物の生物活性を促進するために当該技術分野において従来用いられる組成物を指す(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 16th Ed., Mac Publishing Company (1980)を参照)。担体は活性化合物のあらゆる望ましくない副作用を減らすこともできる。適切な担体は、例えば、安定であり、例えば、担体中の他の成分と反応できない。一例では、担体は、治療に使用された投与量および濃度において、重大な局所的または全身的な有害作用をレシピエントにもたらさない。
本開示のための適切な担体には、従来的に使用されるものが含まれ、例えば、水、食塩水、水性デキストロース、ラクトース、リンゲル液、緩衝液、ヒアルロナンおよびグリコールは、特に(等張である場合)水剤用に、例示的な液体担体である。適切な医薬担体および賦形剤としては、デンプン、セルロース、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアレート、塩化ナトリウム、グリセロール、プロピレングリコール、水、エタノール等が挙げられる。
別の例では、担体は、例えば、その中で細胞が生育または懸濁される、培地組成物である。例えば、かかる培地組成物は、それを投与された対象においていかなる有害作用も誘導しない。
例示的な担体および賦形剤は、細胞の生存能、ならびに/または炎症性神経病患を減少、防止もしくは遅延させる細胞の能力に悪影響を及ぼさない。
一例では、担体または賦形剤によって緩衝作用(buffering activity)がもたらされ、それにより細胞および/または可溶性因子が適切なpHに維持されることで生物活性が発現される。例えば、その担体または賦形剤はリン酸緩衝食塩水(PBS)である。PBSは、魅力的な担体または賦形剤であるが、その理由は、血流中または組織もしくは組織の周辺もしくは隣接領域中への、例えば、注射による直接的な適用を目的として、本開示の組成物が液体として製造されるような場合に、PBSが細胞および因子と最小限にしか相互作用せず、細胞および因子の迅速な放出を可能とするためである。
STPO−1細胞および/またはその子孫細胞は、レシピエント適合性であり、レシピエントに対し有害ではない産物に分解される足場に組み込む、または埋め込むこともできる。これらの足場によって、レシピエントである対象に移植されるべき細胞に、支持および保護がもたらされる。天然および/または合成の生分解性足場は、そのような足場の例である。
種々の異なる足場が、本開示の実施において成功裏に使用され得る。好ましい足場としては、限定はされないが、生物的で、分解可能な足場が挙げられる。天然の生分解性足場としては、コラーゲン、フィブロネクチン、およびラミニン足場が挙げられる。細胞移植の足場のための適切な合成材料は、広範な細胞成長および細胞機能を支持可能なものであるべきである。そのような足場は再吸収可能なものであってもよい。適切な足場としては、例えば、Vacanti, et al. J. Ped. Surg. 23:3-9 1988; Cima, et al. Biotechnol. Bioeng. 55:145 1991; Vacanti, et al. Plast. Reconstr. Surg. 55:753-9 1991に記載されるような、ポリグリコール酸の足場;またはポリ酸無水物、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸等の合成高分子が挙げられる。
別の例では、本細胞はゲル状足場(アップジョン社のゼルフォーム等)に投与され得る。
本明細書に記載の方法に有用な本細胞性組成物は、単独で、または他の細胞との混合物として投与されてもよい。本開示の組成物と併せて投与され得る細胞としては、限定はされないが、他の多分化能もしくは多能性を有する細胞もしくは幹細胞、または骨髄細胞が挙げられる。異なる型の細胞は、本開示の組成物と、投与の直前または少し前に混合することができ、あるいは、それらを投与前にある一定期間、一緒に共培養してもよい。
一例では、本組成物は、有効量または治療的もしくは予防的に有効量の細胞を含む。例えば、本組成物は、約I×10個のSTRO−1細胞/kg〜約1×10個のSTRO−1細胞/kgまたは約1×10個のSTRO−1細胞/kg〜約5×10個のSTRO−1細胞/kgを含む。投与されるべき細胞の正確な量は、種々の因子、例えば、患者の年齢、体重、および性別、並びに炎症性神経病患の範囲および重症度に応じて決定される。
一部の例では、細胞は、細胞が対象の血行路に出て行くことを拒むが、細胞から分泌された因子が血行路に進入することは許すチャンバー内に含まれる。このように、本細胞が対象の血行路に因子を分泌することを可能とさせることにより、可溶性因子は対象に投与され得る。そのようなチャンバーは、対象におけるある部位に均等に埋め込むことで可溶性因子の局所レベルを増加させることができる。
本開示の一部の例では、細胞性組成物を用いた治療の開始前に患者を免疫抑制することは、必ずしも必要であったり、望まれたりするわけではない。従って、STRO−1細胞またはその子孫の、同種異系間、さらには異種間での移植であっても、場合によっては許容されることがある。
しかし、他の場合においては、細胞治療開始前に、患者を薬理学的に免疫抑制することおよび/または細胞組成物に対する対象の免疫応答を減少させることが望ましいか、または適切であり得る。これは、全身的または局所的な免疫抑制剤の使用によって達成することができ、あるいは封入デバイスにて本細胞を送達することによって達成することもできる。本細胞は、細胞および治療因子に必要とされる栄養分および酸素を透過させるが、免疫液性因子および細胞は透過させないカプセルに封入してもよい。一例では、カプセルの材料は、アレルギーを起こしにくいもので、標的組織内に容易に且つ安定して位置し、移植された構造体にさらなる保護を与える。移植細胞に対する免疫応答を低減または除去するこれらのおよび他の手段は、当該技術分野において周知である。代わりに、本細胞を、それらの免疫原性を低減させるために、遺伝的に改変してもよい。
可溶性因子
本開示の一例では、STRO−1細胞由来の、および/もしくは子孫細胞由来の上清または可溶性因子は、例えば、適切な担体および/または賦形剤を含む組成物の形態で、投与される。例えば、担体または賦形剤は可溶性因子または上清の生物学的効果に悪影響を及ぼさない。
一例では、本組成物は、可溶性因子または上清の成分、例えば、プロテアーゼ阻害剤を安定化させるための物質の組成物を含む。例えば、プロテアーゼ阻害剤は、対象に対し有害作用を有するのに充分な量では含まれない。
STRO−1細胞由来の、および/もしくは子孫細胞由来の上清または可溶性因子を含む組成物は、例えば、培地中で、または安定な担体もしくは緩衝溶液、例えば、リン酸緩衝食塩水中で、適切な液体懸濁液として調製してもよい。適切な担体は本明細書の上記の通りである。別の例では、STRO−1細胞由来の、および/または子孫細胞由来の上清または可溶性因子を含む懸濁液は、注射用の油状懸濁液である。適切な親油性溶媒またはビヒクルとしては、ゴマ油等の脂肪油;またはオレイン酸エチルもしくはトリグリセリド等の合成脂肪酸エステル;またはリポソームが挙げられる。注射用に使用されるべき懸濁液は、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストラン等の、懸濁液の粘度を増加させる物質を含有してもよい。所望により懸濁液は、化合物の溶解性を増加させ、高濃度での溶液の調製を可能とする、適切な安定剤または作用物質を含んでもよい。
無菌の注射剤は、必要とされる量の上清または可溶性因子を、上記成分のうちの一つまたは組合せと一緒に、適切な溶媒に組み入れ、必要に応じて、その後フィルター滅菌を行うことによって、調製できる。
通常、分散液は、上清または可溶性因子を、基本(basic)分散媒および上に列挙されたものから必要な他の成分を含有する無菌のビヒクルに組み入れることによって調製される。無菌注射剤調製用の無菌散剤の場合、例示的な調製方法は、真空乾燥および凍結乾燥であり、それによって、活性成分およびその予め細菌濾過した溶液由来の任意のさらなる所望の成分の粉末が得られる。本開示の別の態様によれば、上清または可溶性因子は、その溶解性を増強する一つまたは複数のさらなる化合物と共に製剤化され得る。
担体または賦形剤の他の例は、例えば、Hardman, et al. (2001) Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics, McGraw-Hill, New York, N. Y.; Gennaro (2000) Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Lippincott, Williams, and Wilkins, New York, N. Y.; Avis, et al. (eds.) (1993) Pharmaceutical Dosage Forms: Parenteral Medications, Marcel Dekker, NY; Lieberman, et al. (eds.) (1990) Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, Marcel Dekker, NY; Lieberman, et al. (eds.) (1990) Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse Systems, Marcel Dekker, NY; Weiner and Kotkoskie (2000) Excipient Toxicity and Safety, Marcel Dekker, Inc., New York, N. Y.に記載されている。
治療組成物は、通常、製造および貯蔵の条件下では無菌且つ安定であるべきである。本組成物は、溶液、マイクロエマルション、リポソーム、または他の規則構造として製剤化することができる。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコール等)、および適切なその混合物を含有する溶媒または分散媒であり得る。例えば、レシチン等の被膜の使用によって、分散の場合に必要とされる粒径の維持によって、および界面活性剤の使用によって、適切な流動性を維持することができる。多くの場合、本組成物中に等張剤、例えば、糖類、多価アルコール、例えばマンニトール、ソルビトール等、または塩化ナトリウムを含む。注射用組成物の持続的吸収は、本組成物中に、吸収を遅延させる作用物質、例えば、一ステアリン酸塩およびゼラチンを含むことによってもたらされ得る。さらに、可溶性因子を、徐放性製剤、例えば徐放性ポリマーを含む組成物中に、投与してもよい。例えば、移植片およびマイクロカプセル化した送達系を含む徐放性製剤等、活性化合物は化合物を急速な放出から保護する担体と一緒に調製することができる。エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、ポリ乳酸およびポリ乳酸ポリグリコール酸コポリマー(PLG)等の、生分解性、生体適合性の高分子を使用することができる。そのような製剤を調製するための多くの方法が、特許されているか、または当業者に一般的に知られている。
上清または可溶性因子は、例えば、可溶性因子を除放させるために、適切な基質と併せて投与してもよい。
組成物のさらなる構成要素
STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、他の有益な薬物または生化学的分子(増殖因子、栄養因子)とともに投与されてもよい。他の薬剤とともに投与されるとき、それらは、単一の薬剤的組成物で、または独立した薬剤的組成物で、同時にまたは連続して、他の薬剤とともに(他の薬剤の投与の前後に)投与されてもよい。同時投与されてもよい生理活性因子には、反アポトーシス剤(例えばEPO、EPOミメチボディ、TPO、IGF−IおよびIGF−II、HGF、カスパーゼ阻害剤);抗炎症薬(例えばp38MAPK阻害剤、TGFベータ阻害剤、スタチン、IL−6およびIL−1阻害剤、ぺミロラスト、トラニラスト、レミケード、シロリムスおよびNSAID(非ステロイド性の抗炎症薬物;例えば、テポキサリン、トルメン、スプロフェン);免疫抑制/免疫修飾剤(例えば、シクロスポリン、タクロニムスのようなカルシニューリン阻害剤;mTOR阻害剤(例えば、シロリムス、エベロリムス);抗増殖剤(例えばアザチオプリン、ミコフェノール酸モフェチル);コルチコステロイド(例えばプレドニゾン、ヒドロコルチゾン);コルチコステロイド(例えば、プレドニゾロン、ヒドロコルチゾン);モノクローナル抗IL−2Rアルファ受容体抗体(例えば、バシリキシマブ、ダクリズマブ)といった抗体、(例えば、抗胸腺細胞グロブリン(ATG);抗リンパ球グロブリン(ALG);モノクローナル抗T細胞抗体OKT3)といったポリクローナル抗T細胞抗体;反血栓形成剤(例えば、ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、PPack(デキストロフェニルアラニン プロリン アルギニン クロロメチルケトン)、抗トロンビン化合物、血小板受容体拮抗薬、抗トロンビン抗体、抗血小板受容体抗体、アスピリン、ジピリダモール、プロタミン、ヒルジン、プロスタグランジン阻害剤および血小板阻害薬);および抗酸化剤(例えば、プロブコール、ビタミA、アスコルビン酸、トコフェノール、コエンザイムQ10、グルタチオン、L−システイン、N−アセチルシステイン)とともに局所麻酔薬、などが挙げられる。
一例では、本明細書に記載のいずれかの例に従う組成物は、炎症性神経病患の治療または予防のためのさらなる因子を含む。
代わりに、またはさらに、本明細に記載のいずれかの例に従う、細胞、分泌因子および/または組成は、炎症性の神経学的状態の既知の治療と組み合わされる。
一例では、本明細に記載のいずれかの例に従う薬剤的組成物は、炎症性の神経学的状態またはその症状を治療するのに使用する化合物を含む。代わりに、本明細に記載のいずれかの開示例に従う治療/予防の方法はさらに、炎症性の神経学的状態またはその症状を治療するのに使用する化合物を投与することを含む。例示的な化合物には、細胞毒性薬、化学療法薬、免疫抑制剤、サイトカイン、サイトカイン拮抗薬または抗体、増殖因子、ホルモン、インテグリン、インテグリン拮抗薬または抗体(例えば、ジェンテック社(Genentech)から市販されているエファリズマブ(efalizumab)(RAPTIVA(商標))といった抗LFA−1抗体、またはバイオジェンアイデック/エランファーマスーティカル社(Biogen Idec/Elan Pharmaceuticals, Inc)から入手可能なナタリズマブ(natalizumab)(TYSABRI(商標))といった抗α−4インテグリン抗体)等、またはB細胞表面マーカーと結合する抗体(例えば、リツキシマブ(rituximab)といった抗CD20抗体(Rituxan(商標)またはMabthera(商標)またはオクレリズマブ(ocrelizumab)(両方ともジェンテック社から入手可能)またはジェンマブ/グラクソグループ(Genmab/Glaxo Group)から入手可能なオファツマブ(ofatumumab)(Arzerra(商標)))が挙げられる。
組合せ治療の一部の例では、細胞、因子および/または組成物は、インターフェロンクラスの薬剤、例えばIFN−β−1a(REBIF(商標)およびAVONEX(商標))またはIFN−β−lb(BETASERON(商標));オリゴペプチド、例えば酢酸グラチラマー(COPAXONE(商標));細胞毒性薬、例えばミトキサントロン(NOVANTRONE(商標))、メトトレキサート、シクロフォスファミド、クロランブシル、アザチオプリン;静脈内イミノグロブリン(ガンマグロブリン);リンパ球枯渇治療(例えば、ミトキサントロン、シクロフォスファミド、キャンパス(Campath)、抗CD4抗体、クラドリビン、全身放射線照射、骨髄移植);全身コルチコステロイド治療を含むコルチコステロイド(例えば、メチルプレドニゾン、プレドニゾン、デキサメタゾン、またはグルコルチコイド);非リンパ球枯渇免疫抑制治療(例えば、ミコフェノール酸モフェチル(MMF)またはシクロスポリン);セリバスタチン(BAYCOL(商標))、フルバスタチン(LESCOL(商標))、アトルバスタチン(登録商標LIPITOR)、ロバスタチン(MEVACOR(商標))、プラバスタチン(PRAVACHOL(商標))、シルバスタチン(ZOCOR(商標))を含む、「ステイン」クラスのコレステロール低下薬;エストラジオール;テストステロン(高投与量であってもよい; Stuve et al. Neurology 8:290-301, 2002);ホルモン補充療法;MSの二次的または関連する症状(例えば、痙縮、失禁、疼痛、疲労)の治療;疾患修飾性抗リュウマチ薬(DMARD);非ステロイド性抗炎症薬(NSAID);血漿交換;レボチロキシン;シクロスポリンA;ソマタスタチン類似体;サイトカインまたはサイトカインレセプター拮抗薬;代謝抵抗物質;免疫抑制剤;リハビリテーション手術;放射性ヨウ素;または甲状腺切除、と組み合わせられる。
他の例では、本明細書に記載のいずれかの例による組成物は、前駆体細胞の血管細胞への分化を誘導するまたは促進する因子を、さらに含む。例示的な因子には、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)、血小板由来の成長因子(PDGF;例えば、PDGF−BB)、およびFGFが挙げられる。
他の例では、本明細書に記載のいずれかの例に従う組成物は、組織特異的分化決定済み細胞(TSCC)、をさらに含む。この点においては、国際特許出願番号第PCT/AU2005/001445号が、TSCCおよびSTRO−1細胞の投与がTSCCの増殖の促進を導くことができることを示している。一例では、TSCCは、神経細胞性細胞、例えば、神経細胞、神経細胞性前駆体細胞またはシュワン細胞である。そのような組成物を対象に投与することは、例えば、神経細胞または髄鞘の産生を増加させるという結果となり得る。他の例では、TSCCは、血管系細胞である。そのような組成物を対象に投与することは、血管系の産生の増加という結果、例えば、罹患組織に送達される栄養物の増加という結果となり得る。
医療デバイス
本開示はまた、本明細書に記載のいずれかの例による方法において使用される医療デバイスを提供する。例えば、本開示は、本明細書に記載のいずれかの例による、STRO−1細胞および/もしくはそれらの子孫細胞および/もしくはそれからの可溶性因子ならびに/または組成物を含む、注射器もしくはカテーテルまたは他の適切な送達デバイスを提供する。注射器またはカテーテルは、本明細書に記載のいずれかの例による方法における使用説明書と同梱されていてもよい。
他の例では、本開示は、本明細書に記載のあらゆる例にように、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞および/もしくはその可溶性因子ならびに/または組成物を含む移植片を提供する。移植片は、本明細書に記載のいずれかの例による方法における使用説明書と同梱されてもよい。適切な移植片は、例えば、本明細書で上述の足場、ならびにSTRO−1細胞および/またはその子孫細胞および/またはその可溶性因子とともに形成されてもよい。
投与様式
STRO−1細胞由来の上清もしくは可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、外科的に移植、注射、送達(例えば、カテーテルまたは注射器を手段として)されてもよいし、あるいは、修復または増強を必要としている部位に直接的または間接的に投与されてもよい。
一例では、STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、対象の血流に送達される。例えば、STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は非経口的に送達される。非経口投与の経路の例としては、限定はされないが、腹腔内、脳室内(intraventricular, intracerebroventricular)、くも膜下腔内が挙げられる。一例では、STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、動脈内、大動脈中、心臓の心房もしくは心室中、または血管中に送達される。
心臓の心房または心室への細胞送達の場合、肺への急速な細胞送達によって生じ得る合併症を避けるため、細胞は左心房または左心室に投与されることがある。
一例では、STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、例えば、注射器を用いて、またはカテーテルもしくは中心静脈カテーテル(central line)を通じて、送達部位に注入される。
治療製剤の投与計画の選択は、いくつかの因子、例えば、血清または組織での実体(entity)の代謝回転速度、症状レベル、および実体(entity)の免疫原性に依存する。例えば、投与計画は、許容できる副作用レベルを一貫させて、患者に送達される治療化合物の量を最大とする。従って、送達される製剤の量は、特定の実体(entity)および治療されている状態の重症度に部分的に依存する。
一例では、STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、単回急速投与量として送達される。あるいは、STRO−1細胞由来の上清または可溶性因子、STRO−1細胞またはその子孫は、持続点滴によって、または、例えば、1日、1週間の間隔の、もしくは週に1〜7回の投与によって、投与される。例示的な投与プロトコルは、重大な望ましくない副作用を回避する、最大の投与量または投与頻度を含むものである。週当たりの合計投与量は、使用される化合物のタイプおよび活性に応じて決定される。適切な投与量の決定は、臨床医によって、例えば、当該技術分野において、治療に影響を与えると知られている、もしくは疑われている、または治療に影響を与えると予想されるパラメーターまたは因子を用いて、行われる。通常、投与はやや適量未満の量から開始され、その後、あらゆる負の副作用と比較して所望の、または最適の効果が達成されるまで、小さな増加量で増加される。
炎症性の神経学的状態の進行を治療するまたは遅延させることを目的とした本開示の例に従って、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を、例えば、当技術分野で既知のおよび/または本明細書記載の標準的な方法を用いて、障害の診断後に投与することができる。
炎症性の神経学的状態の開始を予防するまたは遅延させることを目的としたそれらの例のために、STRO−1細胞および/もしくはその子孫細胞ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を、障害の臨床診断に先立って、例えば、対象が髄鞘に病変を患っていていながら、未だMSと診断されていない時、および/または抗リン脂質抗体を産生した時に投与することができる。
本開示はさらに、以下の非制限的な例に記載される。
実施例1:STRO−3細胞の選択によるMPCの免疫選択
骨髄(BM)を、健康な正常成人の志願者(20〜35歳)から採取する。簡潔には、40mlのBMを、後腸骨稜から、リチウム−ヘパリン抗凝固剤含有チューブに吸引する。
BMMNCを、前述(Zannettino, A.C. et al. (1998) Blood 92: 2613-2628)の通りに、Lymphoprep(商標)(ニコメッドファーマ(Nycomed Pharma)、ノルウェイ、オスロ)を用いて、密度勾配分別によって調製する。400×g、4℃、30分間の遠心分離後、淡黄色の層をホールピペットで除去し、5%ウシ胎仔血清(FCS、CSLリミテッド社(CSL Limited)、オーストラリア、ヴィクトリア)を含有するハンクス平衡塩類溶液(HBSS;ライフテクノロジー社(Life Technologies)、メリーランド州ゲイサーズバーグ)から成る「HHF」中で3回洗浄する。
続いて、STRO−3(またはTNAP)細胞を、前述(Gronthos et al. (2003) Journal of Cell Science 116: 1827-1835; Gronthos, S. and Simmons, P.J. (1995) Blood 85: 929-940)の通りに、磁気活性化細胞分取で単離した。簡潔には、およそ1〜3×10個のBMMNCを、HHF中10%(v/v)正常ウサギ血清から成るブロッキング緩衝液中で、20分間、氷上でインキュベートする。細胞を、ブロッキング緩衝液中^g/mlのSTRO−3mAb溶液200μlと一緒に、氷上で1時間インキュベートする。続いて、細胞を400×gでの遠心分離によってHHF中で2回洗浄する。HHF緩衝液中1/50希釈のヤギ抗マウスγ−ビオチン(サザンバイオテクノロジー社(Southern Biotechnology Associates)、英国バーミンガム)を加え、細胞を氷上で1時間インキュベートする。細胞を、上記と同様に、MACS緩衝液(1%BSA、5mMのEDTAおよび0.01%アジ化ナトリウムを補充したCa2+およびMn2+を含まないPBS)中で2回洗浄し、最終体積0.9mlのMACS緩衝液中に再懸濁する。
100μlのストレプトアビジンミクロビーズ(ミルテニーバイオテック社(Miltenyi Biotec);ドイツ、ベルギッシュグラートバハ)を細胞懸濁液に添加し、氷上で15分間インキュベートする。細胞懸濁液を2回洗浄し、0.5mlのMACS緩衝液に再懸濁した後、ミニMACSカラム(MS Columns、ミルテニーバイオテック社(Miltenyi Biotec))上に充填し、0.5mlのMACS緩衝液で3回洗浄して、STRO−3mAb(2005年12月19日にアメリカ合衆国培養細胞系統保存機関(ATCC)にPTA−7282の受託番号で寄託;国際公開第WO2006/108229号を参照)と結合しなかった細胞を回収する。さらに1mlのMACS緩衝液を加えた後、カラムを磁石から取り除き、TNAP細胞を陽圧で単離した。各画分からの細胞の一定分量をストレプトアビジン−FITCで染色し、純度をフローサイトメトリーで評価することができる。
実施例2:STRO−3mAbによって選択された細胞はSTRO−1bright細胞である。
STRO−3mAbを、STRO−1bright細胞を単離する単一試薬として用いることの可能性を確認する目的の実験を設計した。
STRO−3(IgG1)はSTRO−1(IgM)とは異なるアイソタイプであることを考慮し、STRO−3のクローン原性CFU−Fを同定する能力を、MACS方法を用いて単離されたSTRO−1細胞のその共発現に基づく2色FACS分析によって評価した(図1)。ドットプロットヒストグラムは、リストモードデータとして収集された5×10個の事象を表わしている。垂直線および水平線は、同条件下で処理したアイソタイプ対応対照抗体、1B5(IgG)および1A6.12(IgM)で得られた平均蛍光の1.0%未満の反応性レベルに設定された。結果は、STRO−1bright細胞のうち微量の集団がTNAPを共発現したが(右上象限)、残りのSTRO−1細胞はSTRO−3mAbと反応しなかったことを示している。その後、4つの象限全てからFACSで単離された細胞をCFU−Fの発生率に対して評価した(表1)。
表1:細胞表面マーカーであるSTRO−1およびTNAPの共発現に基づく2重染色FACS分析によるヒト骨髄細胞の富化(図1参照)。FACSで分取した細胞を、20%FCSを補充したαMEM中で、標準的なクローン原性条件下で培養した。データは、播種された10個細胞当たりの14日目のコロニー形成細胞(CFU−F)の平均数±SE(nは3つの異なる骨髄穿刺液)を表わしている。これらのデータは、ヒトMPCがSTRO−1抗原を明るく共発現するBMのTNAP陽性画分だけに限定されていることを示している。
実施例3:STRO−1dullおよびSTRO−1bri細胞の、相対遺伝子および表面タンパク質の発現
第1の組の実験では、半定量的RT−PCR分析を適用して、蛍光標識細胞分取により単離したSTRO−1dullまたはSTRO−1bri集団により発現した、多様な系列関連遺伝子の遺伝子発現プロファイルを調べた(図2A)。第2の組の実験では、フローサイトメトリーおよび平均チャネル蛍光分析(mean channel fluorescence analysis)を適用して、蛍光標識細胞分取により単離したSTRO−1dullまたはSTRO−1bri集団により発現した、多様な系統関連タンパク質の表面タンパク質発現プロファイルを調べた。
全細胞RNAは、2×10個のSTRO−1brまたはSTRO−1dullのいずれかの分取された一次細胞、軟骨細胞ペレットおよび他の誘導培養から調製し、製造元(バイオテックスラボラトリーズ社(Biotecx Lab. Inc.)、テキサス州、ヒューストン)の奨励にもとづき、RNAzolB抽出法を用いて溶解させた。各亜集団から単離したRNAはその後、ファーストストランドcDNA(First-strand cDNA)合成キット(ファルマシアバイオテック社(Pharmacia Biotech)、スウェーデン、ウプサラ)を用いて調製した、cDNA合成の鋳型として使用した。多様な転写産物の発現は、従来記述の標準プロトコル(Gronthos et al., J. Bone and Min. Res. 14:48-57, 1999)を用いて、PCR増幅により評価した。本研究で使用されたプライマーのセットを、表2に示す。増幅の後、各反応混合物を、1.5%アガロースゲル電気泳動で分析し、臭化エチジウム染色により可視化した。RNAの完全性は、GAPDHの発現により評価した。
各細胞マーカーの相対遺伝子発現は、ハウスキーピング遺伝子、GAPDHの発現を基準にして、ImageQantソフトウェアを用いて評価した(図2B、C)。加えて、2色フローサイトメトリー分析を用いて、ex vivoで増殖したMPCのタンパク質発現プロファイルを、STRO−1抗体と組み合わせて、さらに広範囲の細胞系統関連マーカーに対するそれらの発現に基づき調べた。STRO−1dullおよびSTRO−1bri培養細胞の遺伝子およびタンパク質発現に基づく遺伝子の発現型のまとめを表3に示す。データは、ex vivoで増殖したSTRO−1briMPCが、血管周囲細胞、例えばアンジオポエチン−1、VCAM−1、SDF−1、IL−1p、TNFα、およびRANKLに関連するマーカーの差次的にさらに高い発現を示すことを表している。STRO−1dullおよびSTRO−1bri培養した細胞のタンパク質および遺伝子発現プロファイルの間の比較を、表3と4にまとめる。
サブトラクティブハイブリダイゼーション研究もまた、STRO−1bri細胞により一意的に発現する遺伝子を同定するために実行した。簡潔には、STRO−1dullおよびSTRO−1briを、上に示すように単離した(図3Aを見られたい)。全RNAを、5つの異なる骨髄試料からプールされたSTRO−1dullおよびSTRO−1bri細胞から、RNA STAT−60システム(テルテスト社(TEL-TEST))を用いて調製した。ファーストストランド合成は、SMART cDNA合成キット(クロンテックラボラトリーズ社(Clontech Laboratories)を用いて実行した。得られたmRNA/一本鎖cDNAハイブリッドは、最初の室温プロセスにおいて形成された3'および5'末端の特異的プライマー部位を用いる長距離PCR(Advantage 2PCRキット;クロンテック社)により、製造元の仕様にもとづき、増幅した。STRO−1bright cDNAのRsaI消化の後、2アリコート(aliquot)を使用して、異なる特異的アダプターオリゴヌクレオチドを、クロンテックPCR選択cDNAサブトラクションキット(Clontech PCR-Select cDNA Subtraction Kit)を用いて、結合した。2回のサブトラクティブハイブリダイゼーションを、STRO−1bri(テスター)およびSTRO−1dull(ドライバー)cDNA、およびその逆を用いて、製造元のプロトコルに従って実行した。この手順はまた、STRO−1briドライバーcDNAに対してハイブリダイズしたSTRO−1dullテスターcDNAを用いて、逆に実行した。
STRO−1bri集団により一意的に発現する遺伝子を同定するために、STRO−1briサブトラクテッドcDNAを用いて、T/Aクローニングベクターに結合したSTRO―1briサブトラクテッドcDNAsにより形質転換した、200の無作為に選択された細菌クローンを含む複製低密度マイクロアレイフィルターを構築した。マイクロアレイは引き続いて、[32P]dCTP標識したSTRO−1briまたはSTRO−1dullいずれかのサブトラクテッドcDNAを用いて精査した(図3B−C)。差次的スクリーニングにより、合計44のクローンを同定し、これらは、STRO−1dullとSTRO−1bright亜集団の間で高度に差次的に発現した。差次的に発現したクローンすべてのDNA塩基配列決定は、ただ1つのクローンが、既知の間質細胞マイトジェンの代表、すなわち、血小板由来増殖因子(PDGF)(Gronthos and Simmons, Blood. 85: 929-940, 1995)であることを明らかにした。興味深いことに、44のクローンのうち6つが、ケモカインである間質由来因子−1(SDF−1)に対応するDNA挿入断片を含むことがわかった。ヒトSTRO−1bright細胞における多量のSDF−1転写物は、新たに分取されたSTRO−1bri8hl、STRO−1dull、およびSTRO−1negitive骨髄亜集団から調製した全RNAの半定量的RT−PCRにより確認した(図3Dおよび表3)。
表2:RT−PCRプライマーおよびヒトmRNAの特異的増幅の条件
表3:STRO−1BriおよびSTRO−1^集団における相対遺伝子発現のまとめ。逆転写PCRにより決定した、STRO−1BriとSTRO−1Dull集団の間で測定可能で差次的な発現を示した遺伝子のリストを示す。値は、ハウスキーピング遺伝子、GAPDHを基準にした相対遺伝子発現量を表す。
タンパク質表面発現をSTRO−1発現の密度と関連付けるために、ex vivoで増殖した細胞に由来する骨髄MPCの単個細胞懸濁液を、トリプシン/EDTA剥離により調製し、引き続いてSTRO−1抗体とともに、広範囲の細胞系統関連マーカーを同定する抗体と組み合わせてインキュベートした。STRO−1は、ヤギ抗マウスIgM−フルオレセインイソチオシアネートを用いて同定する一方、他のすべてのマーカーは、ヤギ抗マウスまたは抗ウサギIgG−フィコエリスリンのどちらかを用いて同定した。細胞内抗原を同定するこれらの抗体については、細胞調製物はまず、STRO−1抗体をもちいて標識し、冷70%エタノールを用いて固定して細胞膜を透過性にし、その後、細胞内抗原特異抗体とともにインキュベートした。アイソタイプ一致した対照抗体は、同一条件下で使用した。COULTER EPICSフローサイトメーターを用いて2色フローサイトメトリー分析を実行し、リストモードデータを収集した。ドットプロットは、各系統細胞マーカー(y軸)およびSTRO−1(x軸)について蛍光強度のレベルを表示する5,000個のリストモード事象を表す。垂直および水平の象限は、アイソタイプ一致した陰性の対照抗体を基準にして確立した。
表4:STRO−1BriおよびSTRO−1Dl,ll集団における相対タンパク質発現のまとめである。フローサイトメトリーにより決定したSTRO−1BriとSTRO−1D,,,,の集団の間で差次的発現を示したタンパク質のリストを示す。値は、染色の相対的な平均蛍光強度を表す。
これらの結果は、SDF−1αおよびRANKLを、STRO−1bn細胞が高度に発現していることを示している。これは、重要である。なぜなら、これら両タンパク質が、EAEといった免疫障害に対する防御をもたらすCD4およびCD25制御性T(Treg)細胞の上方調節に関与していることが知られている(Loser et al., Nature Medicine 12:1372-1379, 2006; Hess, Biol. Blood Marrow Transplant, 12 (1 Suppl 2):13-21, 2006; and Meiron et al., J. Exp. Medicine 205:2643-2655, 2008)からである。
実施例4:EAEにおけるSTRO−1細胞の効果
以下の実験のために、C57Bl/6Jマウスにおける、髄鞘稀突起膠細胞糖タンパク質(MOG)誘導された実験的炎症性脳脊髄炎(EAE)を用いた。C57Bl/6Jマウスは、MS患者のものと同様な表現型症状(進行する性麻痺)だけでなく示すだけでなく、CNSに広範な炎症、脱髄および軸索の喪失/損傷を示す。使用された、EAE誘導の免疫化手順、臨床症状の評価およびMPC移植は以下のとおりである。
EAEの能動的誘導
200μgの組み換えMOGをリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中に溶解し、400μgの殺菌された結核菌H37Raを含む等容積の完全フロイントアジュバントと混合して、このMOGでマウスに免疫付与した。0.1mlのこの混合物を、25ゲージ(G)針を用いて、左右脇腹に皮下注入した(合計0.2ml/マウス)。また、0.30mlのPBS中350ngの不活性化した百日咳菌毒を、0日目と2日目に29G針を用いて尾静脈を通じ静注(i.v.)し、これによりマウスに免疫付与した。注入後に、穏やかな圧力をI.V.部位に30秒間かけて、i.v.部位からの出血の危険性を減少させた。
マウスを2〜5分毎に10〜15分間、監視し、活動性の出血がないことを確かめた。
MPCを用いた治療
MPCを、本質的に実施例1に記載のとおりに単離した。疾患誘導の8、10、12日目に、容積200μlのPBS中、2×10または4x10個のMPCを、単回の静脈内(i.v.)注入として投与した(表5参照)。対照には、等容積のPBSのみをi.v.注入した。マウスを毎日監視し、以下に記載の尺度に従って、臨床的兆候を採点した。実験は、およそ36日間継続し、疾患の経過を監視した。実験の終了時に、脳、脊髄および視神経を切開し、ホルマリン中で固定した。
表5:治療計画のまとめ
マウスの監視
すべてのマウスを、実験全体について、神経機能障害の兆候について、毎日調査した。
神経機能障害の等級:
0−正常
1−尾の緊張喪失のみ
2−後肢1本または2本の軽度の脱力および異常な足取り
3−後肢の運動不能
4−後肢の運動不能および軽度の前肢脱力
5−死亡
結果
対照C57Bl/6Jマウスは、MS患者のものと同様な表現型症状(進行性麻痺)を示すだけでなく、CNSに、広範な炎症、脱髄および軸索の喪失/損傷を示す。
図4に示すように、EAE疾患誘導の開始時に投与した静脈内投与MPCは、PBSで治療したEAE動物と比較して、36日間にわたり、平均臨床疾患スコアの重症度を抑制することができる。
図5は、MPC治療が、慢性進行性EAEにおける累積疾患指数の用量依存的減少を誘導することを示す(平均病患スコアの全曲線下面積分析)。
MPC投与の効果を表6にまとめる:
表6:MPCを用いた治療後のマウスEAEモデルの臨床結果のまとめ
表6に示すデータは、すべての動物が、MOGペプチド35−55を用いたEAEの誘導の10〜18日後に神経疾患を示すことを表している。PBSで治療した対照動物の25%(3/12)が、MPCで治療した動物0/15と比較して、死亡した。最高臨床スコアは、対照群で最高であり、すべてのMPC治療群は、さらに低い最高臨床スコアを示した。
36日の継続期間の平均臨床スコアについての曲線下面積(AUC)である累積疾患指数はすべて、対照群に認められるものと比較して、MPC治療群に関してさらに低かったことから、MPCによる、EAE疾患の着実で持続した抑制が示される。
これらのデータは、ヒト炎症性神経学的状態のこのモデルにおいて、ヒトMPCが、EAEの臨床的重症度を減少させるのに効果的であることを示している。
実施例4:T細胞増殖に与えるMPCの効果
実施例3に記載の、MPC治療したマウスおよび対照を、病患誘導(MOG35−55免疫化)の36日後に選別した。脾臓細胞を、in vitroで培地のみで培養するか、またはMOG35−55を用いて再刺激し、そしてその後、[H]チミジン取り込みを通じてT細胞増殖応答を測定した。MOGに特異的な増殖応答を、培地のみ(刺激せず)で培養した適合脾臓細胞と比較した。PMA/イオノマイシン中で培養した脾臓細胞は、T細胞増殖の非特異的(抗原依存性のない)刺激を決定する目的を果たした。
図6に示すデータは、二次的なin vitroでのMOGによる抗原攻撃に対するT細胞免疫応答が、対照動物から培養したT細胞と比較して阻害されることを示している。図7のデータは、前もってin vivoでMPC治療した動物におけるT細胞免疫応答が、PBS治療した対照動物から培養したT細胞と比較して、in vitroでPMA/イオノマイシンを用いた非特異的刺激に対して強力な応答を維持していることを示している。非特異的刺激に対するこの過剰な応答は、マウスT細胞による、ヒト抗原に対する異種応答を反映している可能性がある。
これらのデータは、ヒトMPCが、MPCの最終投与の24日後でさえも、特異的抗原(例えば、MOGによる抗原刺激)に対するT細胞免疫応答を減少させるまたは予防することを示している。データは、STRO−1富化MPCが、発性硬化症抗原に対する寛容性を誘導することを示している。
実施例6:MPCのIn Vitro効果
MPC免疫調節する性質を、増殖試験、混合リンパ球反応およびサイトカイン産生により、以下に記載のとおり試験する。
増殖試験および混合リンパ球反応
単核細胞を、健康なC57BL/6マウス、2D2トランスジェニックマウス、または本質的に実施例4に記載のとおりにMPCまたはビヒクルのみを用いて治療したMOG免疫付与マウスの脾臓から収集する。単個細胞懸濁液を、10%のFBS、2mMのL−グルタミン、100単位/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン(すべてインビトロジェン社から)、1mMのピルビン酸ナトリウム(シグマ社)および50μMのβ−メルカプトエタノール(シグマ社)を含む完全RPMI培地において調製する。赤血球細胞溶解の後、細胞を2回洗浄し、そしてその後、3とおりの96ウェル平底マイクロタイタープレート(Nunc社)中、ウェルあたり2.5×10個の細胞の濃度で、20μg/mlのMOG35−55(GLバイオケム社(GL Biochem))、800ng/mlのイオノマイシンおよび20pg/mlのホルボールミリステート酢酸(PMA)(ともにシグマ社)の存在下で播種するか、または\0μg/m\の抗CD3および^g/mlの抗CD8(ともBDから)を用いてプレコートしたウェル中へ播種する。細胞はその後、37°Cで5%COとともに72時間インキュベートし、^Ci/ウェル[3H]チミジンを、培養の最後18時間の間、加える。細胞をフィルターマット上に収集し、取り込まれた放射性核酸を、トップカウントハーベスター(Top Count Harvester)(パッカードバイオサイエンス(Packard Biosciences))上で計数する。MPCによるT細胞増殖の阻害に関連する実験のために、ウェルあたりの濃度が2.5〜0.002×10個の細胞の範囲にあるMPCを、脾臓細胞を加えるのに先立って播種する。
混合リンパ球反応(MLR)において、C57BL/6マウス(応答体(responder))からの2×10個の脾臓細胞を、同数の放射線照射(20Gy)Balb/c刺激体(stimulator)すなわち放射線照射MPCとともにインキュベートし、5日間培養して、培養の最後24時間の間、1μCi/ウェルの[3H]チミジンを加える。
T細胞の阻害に関連するMLRにおいて、2×10個の放射線照射MPCを、脾臓細胞を加えるのに先立って、ウェルに播種する。
サイトカイン産生
サイトカイン産生の分析に使用する上清は、20μg/mlのMOG35−55のみを用いて、または2×10個のMPC(MPC:脾臓細胞の比1:10)の存在のもとで刺激した、2D2トランスジェニックマウスからの2.5×10個の脾臓細胞との二日間の共培養から得られる。サイトカインの定量的分析をマウスTh1/Th2/Th17サイトメトリックビーズアレイ(CBA)キット(BD)を用い、基本的に製造元の説明書に従って実行し、BD FACSCanto IIフローサイトメーター上で分析(us)する。以下のサイトカイン:インターロイキン(IL)−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−17A、インターフェロン−γ(IFN−γ)および腫瘍壊死因子−a(TNF−a)を測定する。

Claims (35)

  1. 炎症性神経疾患を治療するまたは予防する方法であって、対象に、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む、前記方法。
  2. 炎症性神経疾患が、炎症性刺激に対するT細胞応答を伴うまたは原因とする、請求項1記載の方法。
  3. STRO−1brght細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 炎症性神経疾患が、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、ギラン・バレー症候群、ランバート・イートン症候群、重症筋無力症、横断性脊髄炎、ロイコジストロフィー、および進行性多巣性白質脳症からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 疾患が、全身性エリテマトーデスである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 疾患が、多発性硬化症である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  7. 疾患が、多発性硬化症の慢性進行型、または多発性硬化症の再発寛解型である、請求項6記載の方法。
  8. STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を全身投与する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 疾患が再発寛解疾患であって、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を疾患再発期の間に投与して、疾患の再発を予防するまたは遅延させる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 対象に、および/または疾患の病因部位に、制御性T(Treg)細胞の数を増加させるのに有効な量の、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. kgあたり、2×10から8×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. kgあたり、3×10から6×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 低用量の、STRO−1細胞および/またはその子孫を投与することを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 低用量の、STRO−1細胞および/またはその子孫が、kgあたり、0.1×10と3×10個の間のSTRO−1細胞および/またはその子孫を含む、請求項13記載の方法。
  15. 低用量の、STRO−1細胞および/またはその子孫が、kgあたり、約3×10個のSTRO−1細胞および/またはその子孫を含む、請求項14記載の方法。
  16. STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を、1週間毎に1回以下の頻度で投与することを含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
  17. STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を、4週間毎に1回以下の頻度で投与することを含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
  18. STRO−1細胞および/またはその子孫が富化された集団を遺伝子組み換えして、T細胞の刺激を遮断する分子を発現すること、および/または可溶性因子がそのような遺伝子改変細胞に由来することを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
  19. STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された集団ならびに/またはそれに由来する因子を、T細胞の刺激を遮断する化合物と共に投与することを含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
  20. STRO−1細胞および/またはその子孫細胞が富化された集団が、オートジェネイック(autogeneic)または同種異系であること、および/または可溶性因子が、オートジェネイックまたは同種異系細胞に由来することを含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
  21. STRO−1細胞および/またはその子孫細胞が富化された集団が、投与に先だって、および/または可溶性因子を得るのに先立って培養増殖されていることを含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
  22. 抗原に対する免疫応答を予防する方法であって、対象に、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む、前記方法。
  23. 免疫応答が、T細胞介在性免疫応答である、請求項22記載の方法。
  24. T細胞介在性免疫応答が、T細胞増殖を含む、請求項23記載の方法。
  25. T細胞介在性免疫応答を、特異抗原に対して抑制する、およびT細胞介在性免疫応答を、他の抗原に対して抑制しない、請求項22〜24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 対象が、前もって抗原に対する免疫応答を生じており、集団、子孫および/または可溶性因子が、該抗原に対するさらなる免疫応答を抑制する、請求項22〜25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 集団、子孫および/または可溶性因子を、対象が抗原に対する免疫応答を生じた後に投与して、それにより、該抗原に対するさらなる免疫応答を予防することを含む、請求項26記載の方法。
  28. STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子の投与後、少なくとも約24日の間、免疫応答を抑制する、請求項22〜27のいずれか一項に記載の方法。
  29. 対象において、抗原に対する寛容性を誘導する方法であって、対象に、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を投与することを含む、前記方法。
  30. 抗原または特異抗原は、それに対して炎症性応答が生じるものである、請求項22〜29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 炎症性応答が、炎症性神経疾患の原因である、請求項30記載の方法。
  32. STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子を、炎症性神経疾患を治療するまたは予防する化合物とともに投与する、請求項1〜31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 化合物が、酢酸グラチラマーおよび/またはβ−インターフェロンである、請求項32記載の方法。
  34. 炎症性神経疾患の治療または予防において使用する、および/または抗原に対する免疫応答を抑制する、および/または抗原に対する寛容性を誘導する、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子。
  35. 炎症性神経疾患を治療するまたは予防する、および/または抗原に対する免疫応答を抑制する、および/または抗原に対する寛容性を誘導する薬剤の製造における、STRO−1細胞および/もしくはその子孫が富化された細胞の集団ならびに/またはそれに由来する可溶性因子の使用。
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