JP2015527409A - 筋ジストロフィーを治療する方法 - Google Patents

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Abstract

α7β1インテグリン調節因子、およびそれを用いて、筋ジストロフィーをはじめとする、α7β1インテグリンの減少に関連する症状を治療する方法を開示する。一例において、筋ジストロフィーを有する被験体を治療する方法を開示する。該方法は、α7β1インテグリン調節因子の有効量を、筋ジストロフィーを有する被験体に投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子により、α7β1インテグリン発現または活性を、治療前のα7β1インテグリン発現または活性と比べて増加することにより、筋ジストロフィーを有する被験体を治療するものである。また、被験体において筋再生、修復、または維持を促進する方法、および、開示のα7β1インテグリン調節因子を用いて、α7β1インテグリン発現を促進する方法を開示する。被験体における筋損傷または傷害を予見的に防止または減少する方法も開示する。【選択図】なし

Description

本開示は筋ジストロフィーの分野に関し、特に、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、福山型先天性筋ジストロフィー、またはメロシン欠損型先天性筋ジストロフィー1A型または1D型を治療する組成物および方法に関する。
[関連出願の相互参照]
本出願は、2012年9月10日付で出願された米国仮出願第61/699,189号、2013年3月15日付で出願された出願の米国仮出願第61/798,479号、および2013年3月15日付で出願された出願の米国出願第13/842,781号からの優先権を主張するものであり、各出願はその全体を本明細書において参照により援用する。
[政府支援への謝辞]
本発明は、アメリカ国立衛生研究所により授与された助成金(R43 AR060030、R21 NS058429−01、およびR21 AR060769)の下に、政府援助によって成されたものである。政府は、本発明において、所定の権利を有する。
α7インテグリン遺伝子における変異は、ヒトの先天性ミオパチーの原因となる。α7β1インテグリンは、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)、またはメロシン欠損型先天性筋ジストロフィー1A型(MDC1A)等の様々なタイプの筋ジストロフィー等をはじめとする種々の遺伝的筋疾患における筋疾患進行の主要な修飾因子でもある。しかしながら、筋ジストロフィー(例えば、DMD、FCMDおよび/またはMDC1A)における修飾因子としての役割をはじめとするα7インテグリン遺伝子の転写調節についてはほとんど理解されていない。
デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、X染色体性疾病であり、筋ジストロフィーの最も一般的な病態である。DMDは、男児出生3,500人に1人の割合で発症し、患者は慢性の筋変性および筋衰弱を起こす。臨床症状が最初に見られるのは2歳〜5歳であり、患者が10歳代になるまでに独立歩行能力は失われる。一般に、30歳前に心肺不全で死亡する。
福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)およびMDC1Aは、遺伝性の神経筋傷害である先天性筋ジストロフィーである。MDC1Aは、出生時または幼年期の筋衰弱を特徴とする。罹患した幼児は、筋緊張低下がみられ、ほとんど動かなくなる。その子どもの生活の質および寿命は、進行性筋消耗、呼吸困難、脊髄性固縮により冒される。MDC1Aは、最も一般的かつ重症な先天性筋ジストロフィーであり、CMDと診断された全ケースのうちの30%〜40%を占める。MDC1Aは、先天性筋緊張低下症、明らかな関節拘縮、および独立歩行能力の欠如を特徴とする。呼吸器系障害が生じると、経管栄養チューブ挿入および陽圧換気が必要となることが多い。MDC1Aに苦しむ患者は10歳以前に死亡することが多い。FCMDは、ヒト染色体9q31に位置するフクチン遺伝子の突然変異を原因とするものである。本疾患は、条染色体劣性遺伝の疾患である。FCMDは肢体型筋ジストロフィーの一種である。今のところ、DMD、FCMA、またはMDC1Aに治療法はない。
筋ジストロフィーは、多様な遺伝性の神経筋疾患群であり、一次または二次の骨格筋の関与を特徴とする一群の壊滅的な神経筋疾病群を代表するものである。現在、それらの疾病に対する治療法はない。
本明細書において、α7β1インテグリン発現調節因子(modulatory agent)、およびそれを用いて、例えば筋ジストロフィー等の、α7インテグリン発現障害に関連する症状を治療する方法を開示する。一実施形態において、筋ジストロフィーを有する被験体を治療する方法を開示する。本方法は、筋ジストロフィーを有する被験体にα7β1インテグリン調節因子の有効量を投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書において記載した化合物、例えば表10、表11、表6(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表7(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表13に記載したもののうちのいずれか1つ、またはその組み合わせであり、α7β1インテグリン調節因子は、α7β1インテグリンの発現または活性を、未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、筋ジストロフィー(例えば、MDC1A、MDC1D、LGMD、DMD、FCMD、またはFHMD)を有する被験体を治療するものである。
また、被験体において、筋再生、修復、または維持を促進する方法も開示する。いくつかの実施形態において、本方法は、α7β1インテグリン調節因子の有効量を、筋の再生、修復、または維持を必要とする患者に投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、本明細書において規定した化合物、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13において規定した化合物、またはその組み合わせを含み、α7β1インテグリン調節因子によりα7β1インテグリン発現または活性を、未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、被験体において、筋再生、修復、または維持を促進する。
特定の実施形態において、本開示は、被験体における筋再生を増加する方法を提供する。例えば、高齢被験体、筋疾患のある被験体、および、運動が原因の損傷等活動誘発性損傷を含む筋損傷のある被験体にとって、本実施形態は有効である。
本開示の方法の他の実施形態において、α7β1インテグリン調節因子を予防的に投与して、筋損傷または傷害(例えば、活動または運動誘発性傷害)を防止または抑制する。例えば、筋損傷、傷害、または疾患を軽減または改善することを目的として、老齢の被験体、筋損傷を受けやすい被験体、または、例えば運動選手等の筋傷害のリスクのある被験体を治療してもよい。
α7β1インテグリン発現を促進する方法をさらに開示する。いくつかの実施形態において、本方法は、細胞をα7β1インテグリン調節因子の有効量と接触させることを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、本明細書において規定した化合物、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13において規定した化合物、またはその組み合わせを含み、α7β1インテグリンの発現または活性を、未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、α7β1インテグリンの発現を促進する。
本開示の方法は、α7β1インテグリン調節因子を、1つ以上の付加的な薬理学的物質、例えば治療剤等とともに投与することを含む。いくつかの態様において、付加的な治療剤はα7β1インテグリン調節因子の治療効果を促進する。さらなる態様において、治療剤は、治療中の症状に対する治療的有用性を独立して提供する。種々の例において、付加的な治療剤は、細胞外マトリックスの一成分、例えば、インテグリン、ジストロフィン、ユートロフィン、または成長因子等である。さらなる例において、治療剤は、細胞外マトリックスの形成または維持を促進する物質の発現を減少または促進する。いくつかの例では、治療剤は、付加的なα7β1インテグリン調節因子、例えばラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログ等である。
いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子を、治療対象の被験体の特定の部位に適用する。例えば、α7β1インテグリン調節因子は、治療対象の特定部位、例えば筋肉等に注射してもよい。さらなる例において、α7β1インテグリン調節因子の投与は、被験体の複数の部位に分散するように、例えば全身投与または局所投与等を行う。
α7β1インテグリン調節因子は任意の適切な方法によって投与可能であり、その方法としては、局所投与、非経口投与(静脈投与または腹腔内投与)、または経口投与等がある。特定の例において、α7β1インテグリン調節因子を、腹部注射(stomach injection)または腹膜注射等の非経口投与等により、全身投与する。
本開示の方法を、包括的に、筋再生について説明したが、本開示の方法を用いて、その他の組織および臓器の修復の促進、維持、または損傷予防をすることができる。例えば、本開示の方法を用いて、脳機能、平滑筋、心筋等の障害または異常等、骨格筋以外の細胞または組織への作用(effects)に起因する筋ジストロフィーの症状を治療することができる。
本開示についての上記の特徴点およびその他の特徴点は、添付の図面を参照して行う以下の発明の詳細な説明によりさらに明らかになるであろう。
図1Aは、α7β1gal+/−筋芽細胞は、筋管細胞に分化する際に増加するβ−ガラクトシダーゼを発現することを示すX−gal染色の2つのデジタル画像である。図1Bは、0時間〜72時間の差異を設けて行ったα7βgal+/−筋芽細胞のウェスタン分析のデジタル画像であり、α7インテグリンおよびβ−ガラクトシダーゼの両方において対応する増加を示す。ローディング・コントロールとしてα−チューブリンを用いた。 図2A〜図2Dは、ラミニン−111により、マウスにおけるα7インテグリンレベルが増加することを実証する図。(図2A)ウェスタンブロッティング法により、ラミニン−111治療後の筋芽細胞においてα7Bインテグリンレベルが増加したことがわかる。ローディング・コントロールとしてCox−1を用いた。(図2B)定量化により、ラミニン−111治療後のC2C12筋芽細胞においてα7Bインテグリンが2倍に増加したことがわかる。(図2C)ウェスタンブロッティング法により、ラミニン−111治療後のDMD筋芽細胞においてα7Bインテグリンがコントロールと比較して増加したことが分かる。ローディング・コントロールとしてCox−1を用いた。(図2D)定量化により、ラミニン−111治療後のDMD筋芽細胞においてα7Bインテグリンが2倍増加したことがわかる。 図3A〜図3Cは、ラミニン−111を筋肉内注射することにより、mdxマウスにおける筋疾患を防止することを実証する図。(図3A)コントロールのTA筋およびラミニン−111治療後のマウスの免疫蛍光により、LAM−111またはPBS治療後のmdx筋においてジストロフィンが存在しないことを確認した。ラミニン−111は、野生型またはPBS接種したmdx筋には存在しなかったが、ラミニン−111接種したmdx筋の細胞外マトリックスにおいて検出された。スケールバー=10μm。(図3B)エバンスブルー色素(EBD)吸収により、ラミニン−111接種したmdx筋におけるEBD吸収がコントロールと比較して減少していることを示す。スケールバー=10μm。H&E染色により、ラミニン−111治療後のmdx筋は、コントロールと比較して、中央に核のある筋線維および単核細胞浸潤をほとんど含まないことがわかる。(図3C)定量化により、野生型およびラミニン−111治療後のmdx筋に含まれるEBD陽性線維および中央に核のある筋線維は、コントロールと比較して有意に少なかったことがわかる。*P<0.05、**P<0.001、n=5マウス/群。 図4A〜図4Bは、バルプロ酸により筋細胞におけるα7インテグリン発現が増加することを実証する。(図4A)α7βgal+/−筋管を用いた、バルプロ酸についての用量反応曲線(dose response curve)を示す図。(図4B)バルプロ酸によりC2C12筋管におけるα7インテグリンタンパク質が増加する。 図5は、シクロピロックス、デフェロキサミン、および2,2−ジピリジルの化学構造を示す図。 図6Aおよび図6Bは、α7βgal+/−筋管およびFDGアッセイを用いた、シクロピロックス、デフェロキサミン、および2,2−ジピリジルについての用量反応曲線を示す図。 図7は、鉄キレート剤2,2−ジピリジルおよびデフェロキサミンによりDMD筋管におけるα7タンパク質が増加することを示す図。2,2−ジピリジルまたはデフェロキサミンいずれかで治療後のDMD筋管では、ウェスタン分析によりわかるように、αインテグリンタンパク質の増加を示した。N=3複製、**P<0.01;*P<0.05。 図8は、コレスタンにより、マウスおよびDMD筋細胞においてα7インテグリンプロモーター作用が増加することを示す図。α7βgal+/−筋管においてレスタンを使用することにより典型的な容量反応が得られた。コレスタンを用いたMD筋管を治療した結果、コントロールと比較してα7インテグリンタンパク質が増加した。 図9は、化合物1001、1002、および1003によるα7インテグリンプロモーター作用の活性化を示す図。α7βgal+/−筋管を用いた化合物1001、1002、および1003について、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図10は、化合物1002および1003のアナログについての例示的な合成経路を示す図。 図11は、α7インテグリンの強化が治療に役立つ筋ジストロフィーの2つの例を示す概略図。DMDにおけるジストロフィンの欠如(A)またはMDC1Dにおけるαジストログリカンのグリコシル化(B)は、膜統合性欠陥および筋鞘剥離の原因となる。α7β1インテグリンの強化により、膜統合性が向上し、筋鞘剥離が最小限に抑えられ、DMD(B)およびMDC1D(D)における疾病の進行が緩和される。 図12A〜図12Dは、蛍光活性化セルソーター(FACS)分析による散布図であり、100nMのLAM−111および蛍光β−gal基質でα7β1−gal+/−筋管を24時間治療した結果、α7インテグリン発現がPBS治療と比べて増加したことを示す。PBSで24時間治療したα7β1−gal+/−筋管のFACS(A)、PBSとそれに続く蛍光β−gal基質FDG(分子プローブ)(B)、および100nMのLAM−111とそれに続くFDG(C)。(D)PBS(赤)、PBS+FDG(青)、およびLAM−111+FDG(緑)で治療後のα7βgal+/−筋管の蛍光ピーク。各試料は、ベックマン・コールターXL/MCIフローサイトメーターで実行し、FlowJoソフトウェアを用いて分析した。X軸:FITC蛍光(A−C);Y軸:細胞数、(D);Y軸:最大蛍光%。 図13A〜図13Dは、C2C12(A、B)およびDMD(C、D)筋芽細胞からのタンパク質抽出物を、まず、PBSまたは100nMのLAM−111で治療し、その後α7BインテグリンおよびCox−1ローディング標準についてウェスタン分析した、ウェスタン研究を示す図である。*=p<0.05。 図14A〜図14Uは、野生型(A〜G)、PBS治療後のmdxマウス(H〜N)、およびLAM−111治療後のmdxマウス(O〜U)からのTA筋断面のデジタル画像である。ジストロフィン(A、H、O)、LAM−111(B、I、P)、ヘマトキシリンおよびエオジン(C、J、Q)、エバンスブルー色素吸収(D、K、R)、α7インテグリン(E、L、S)、ユートロフィン(F、M、T)、およびα−ブンガロトキシン(G、N、U)の検出。図14V〜図14Wは、野生型(黒抜き)、PBS治療後のmdx(白抜き)およびLAM−111治療後(灰棒)のmdxマウスのTA筋におけるエバンスブルー色素(EBD)陽性筋線維(パネルV)の率および中心核(CLN)の率(パネルW)を示す図。n=5マウス/1群、1動物当たり1000線維をカウントした。*=p<0.05、**=p<0.001。 図15A〜図15Dに、免疫ブロット検出および骨格筋タンパク質を定量化した結果を示す。TA筋にPBSまたはLAM−111を一回筋肉内注射した4週後、TA筋をウェスタン分析(A)し、その後、α7A(B)、α7B(C)、およびユートロフィン(D)の濃度測定(デンシトメトリー)を行った。濃度測定地をCox−1標準に正規化した。*=p<0.05. 図16A〜図16Kは、mdx骨格筋および心筋の全体にわたるLAM−111分散(distributes)の腹腔内送達を示すデジタル画像である。野生型(A、D、G)、PBS治療後のmdx(B、E、H、J)、およびLAM−111治療後のmdxマウス(C、F、I、K)の心臓(A、B、C)、隔膜(D、E、F、J、K)、および腓腹(G、H、I)における免疫蛍光検出。図16A〜図16C:100倍、図16D〜図16I:63倍。 図17A〜図17Cは、LAM−111の腹腔内送達語の血液化学を示す3つの棒グラフを含む。野生型(黒抜き)、PBS治療後のmdxマウス(白抜き)、およびLAM−111治療後のmdxマウス(灰色抜き)における血清クレアチンキナーゼ(CK)活性(図17A)、クレアチン(図17B)、および血液尿素窒素(BUN)(図17C)。n=5マウス/群、*=p<0.05(59)。 図18A〜図18Cは、LAM−111による予備治療によりmdxTAの離心運動損傷が防止されることを示す図である。PBS(図18A)またはLAM−111(図18B)で予備治療し、4週後に下り勾配トレッドミルで運動させたmdxマウスのTAにおけるエバンスブルー色素吸収。PBSまたはLAM−111で予備治療し、安静を維持するかまたは2週後に下り勾配トレッドミルで運動させた(図18C)mdxマウスのTAにおけるエバンスブルー色素吸収率。n=4マウス/群。スケールバー=200μm。**=p<0.001(59)。 図19は、MDC1AについてのdyWマウスモデルにおける筋疾患がLAM−111により寛解することを示す図。WT、PBS治療したdy、およびLA−111治療したdyWマウスの骨格細胞LAM−111(上図)およびH&E染色(下図)の免疫蛍光検出。動物に、1mg/kgのLAM−111を、生後10日を最初に1週間に2回腹腔内注射し、7週齢で組織を培養した。スケールバー20μM。 図20A〜図20Cに、LAM−111の全身投与により、dyW骨格筋の筋病理学が減少することを示す。dyWマウスにLAM−111を複数回全身投与した結果、中心核のある筋線維率が減少(図20A)、エバンスブルー色素陽性筋線維率が減少(図20B)、およびTUNEL陽性筋線維率が減少(図20C)した。PBS治療したdyW(黒抜き)、LAM−111治療したdyW(灰色抜き)、およびWT(白抜き)マウス。動物に、1mg/kgのLAM−111を、生後10日を最初に1週間に2回腹腔内注射した。7週齢で組織を培養した。*=p<0.05、**=p<0.001。 図21は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図22は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図23は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図24は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図25は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図26は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図27は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図28は、本開示のアナログのα7インテグリンプロモーター作用に対する効果を示す用量反応グラフである。α7βgal+/−筋線維を用いた特定のアナログについて、薬物用量に対してレポーター活性が倍増することを示す典型的な用量反応曲線が得られた。 図29Aは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Bは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Cは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Dは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Eは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Fは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Gは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図29Hは、表11に示す化合物の合成を示す図。 図30は、DMSOコントロール、10μMのMLS000683232−01(IED−232)、10μMのMLS001165937−01(IED−937)、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン(HPBCD)コントロール、またはHPBCD中の12μMのSU9516を用いて24時間治療したC2C12筋芽細胞および筋管におけるItga7、Itgb1、およびLama2転写物レベルの評価に用いた定量的リアルタイムPCR結果を示すデジタル画像である。*は、相対転写レベルにおける有意差を示し、**p値<0.01および***p<0.001である。 図31は、DMSOコントロール、10μMのMLS000683232−01(IED−232)、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン(HPBCD)コントロール、またはHPBCD中の12μMのSU9516で48時間治療したC2C12筋管におけるα7インテグリンおよびGAPDHタンパク質レベルのウェスタンブロットおよび定量分析のデジタル画像である。ImageJソフトウェアを用いて各帯域を定量化し、その後、GAPDHタンパク質レベルに対するαインテグリンタンパク質レベルとしてグラフ化した。*は、相対タンパク質レベルにおける有意差を示し、**p<0.01である。 図32は、本開示のα7β1インテグリン調製因子の特定の実施形態を用いたスクリーニング(screen)から得た結果(薬剤の種々の濃度における対DMSO蛍光)の画像である。
I.いくつかの実施形態の概要
本明細書において、α7β1インテグリン発現調節因子、およびそれを用いて、例えば筋ジストロフィー等の、α7β1インテグリン発現障害に関連する症状を治療する方法を開示する。本開示は、米国仮特許出願第61/533,059号に開示された内容に関連し、その全体を参照により本明細書において援用する。さらに、本開示の各化合物は、米国仮特許出願第61/798,479号明細書の別紙I(表6)および別紙II(表7)において特定されたものとしてもよく、当該表に記載される特徴を有していてもよい。記載の各特徴は、本願発明の根底にある記述的課題の解決に貢献するものとみなされる。記載の各特徴として、例えば、筋ジストロフィーを有する患者を治療するのに適したα7β1インテグリン調節的活性、α7β1インテグリン発現の促進、被験体における筋傷害または損傷の防止または抑制、被験体における筋再生の促進または維持、およびその組み合わせ等が挙げられる。
一実施形態において、筋ジストロフィーを有する被験体を治療する方法を開示する。本方法は、筋ジストロフィーを有する被験体にα7β1インテグリン調節因子の有効量を投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書において記載した化合物、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13に記載したもののうちのいずれか1つ、またはその組み合わせであり、α7β1インテグリン調節因子は、α7β1インテグリンの発現または活性を未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、筋ジストロフィーを有する被験体を治療するものである。
いくつかの実施形態において、筋ジストロフィーを有する被験体を治療する方法は、α7β1インテグリン調節因子の有効量を、筋ジストロフィーを有する被験体に投与することを含み、前記α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、および以下の式、すなわち、
;または
から選択した式を有する薬剤で構成され、
式中、RおよびRはそれぞれ独立して、C1−10アルキル、置換C1−10アルキル、C1−10アルコキシ、置換C1−10アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アシルC1−10アルコキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノカルボニルC1−10アルキル、アミノカルボニルアミノ、アミノジカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C6−15アリールオキシ、置換C6−15アリールオキシ、C6−15アリールチオ、置換C6−15アリールチオ、カルボキシル、カルボキシエステル、(カルボキシエステル)アミノ、(カルボキシエステル)オキシ、シアノ、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、(C3−8シクロアルキル)オキシ、置換(C3−8シクロアルキル)オキシ、(C3−8シクロアルキル)チオ、置換(C3−8シクロアルキル)チオ、ハロ、ヒドロキシル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C1−10ヘテロアリールオキシ、置換C1−10ヘテロアリールオキシ、C1−10ヘテロアリールチオ、置換C1−10ヘテロアリールチオ、C2−10ヘテロシクリル、C2−10置換ヘテロシクリル、C2−10ヘテロシクリルオキシ、置換C2−10ヘテロシクリルオキシ、C2−10ヘテロシクリルチオ、置換C2−10ヘテロシクリルチオ、イミノ、オキソ、スルホニル、スルホニルアミノ、チオール、C1−10アルキルチオ、および置換C1−10アルキルチオ、チオカルボニルから選択され;または
2つのR置換基は、おのおのが結合する原子とともに、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C2−10置換ヘテロシクリル、および置換したC2−10ヘテロシクリルオキシから選択される環を形成してもよく;
2つのR置換基は、おのおのが結合する原子とともに、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C2−10置換ヘテロシクリル、および置換したC2−10ヘテロシクリルオキシから選択される環を形成してもよく;
A、B、C、D、E、およびFはそれぞれ独立して、炭素、窒素、酸素、または硫黄から選択することができ;および
nはゼロ、1、2、3、4、または5とすることができ;または
これらの化合物の組み合わせであって、
前記α7β1インテグリン調節因子により、α7β1インテグリンの発現または活性を、治療前のα7β1インテグリンの発現または活性と比較して増加させることによって、筋ジストロフィーを有する被験体を治療することを特徴とする。特定の開示の実施形態は、表10、11、6、および/または7に記載の化合物のうち1つ以上に関する(表6については米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I、表7については米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)。
いくつかの実施形態において、筋ジストロフィーは、メロシン欠損型先天性筋ジストロフィー1A型(MDC1A)、メロシン欠損型先天性筋ジストロフィー1D型(MDC1D)、肢体型筋ジストロフィー(LGMD)、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)または顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FHMD)である。
いくつかの特定の実施形態において、筋ジストロフィーは、DMD、MDC1A、またはFCMDである。
特定の一実施形態において、筋ジストロフィーはDMDである。
いくつかの実施形態において、α7β1インテグリン調節因子は、付加的な治療剤とともに投与される。
いくつかの実施形態において、付加的な治療剤は、コスタメリックタンパク質、成長因子、サテライト細胞、幹細胞、ミオサイト、または付加的なα7β1インテグリン調節因子である。
いくつかの実施形態において、付加的なα7β1インテグリン調節因子は、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログである。
いくつかの実施形態において、本方法は筋ジストロフィーを有する被験体を選択することをさらに含む。
いくつかの実施形態において、筋ジストロフィーを有する被験体を選択することは、前記α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に筋ジストロフィーを有する被験体を診断することを含む。
他の実施形態において、被験体において筋の再生、修復、または維持を促進する方法を開示する。
いくつかの実施形態において、本方法は、α7β1インテグリン調節因子の有効量を、筋ジストロフィーを有する被験体に投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書に記載の化合物、例えば表10、表11、表6(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表7(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表13に記載したもののうちのいずれか1つ、またはその組み合わせであり、α7β1インテグリン調節因子は、α7β1インテグリンの発現または活性を未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、被験体における筋再生、修復、維持を促進するものである。
いくつかの実施形態において、本方法は、被験体が筋損傷または疾患を発症する前に、α7β1調節因子を投与することを含む。
いくつかの実施形態において、本方法は、被験体において筋肉維持を促進する方法である。
いくつかの実施形態において、被験体が運動する前にα7β1インテグリン調節因子を投与する。
いくつかの実施形態において、α7β1インテグリン調節因子を、筋疾患または損傷に罹患するリスクのある被験体、例えば高齢の被験体に投与する。
いくつかの実施形態において、本方法は、筋の再生、修復、または維持を促進する必要のある被験体を選択することも含む。
いくつかの実施形態において、筋の再生、修復、または維持を促進する必要のある被験体を選択することは、α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に、筋再生障害を特徴とする症状のある被験体を診断することを含む。
いくつかの実施形態において、筋の再生、修復、または維持を促進する必要のある被験体を選択することは、α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に、α7β1インテグリンの成分生成障害を特徴とする症状のある被験体を診断することを含む。
いくつかの実施形態において、α7β1インテグリン調節因子は付加的な治療剤と共に投与される。
いくつかの実施形態において、付加的な治療剤は、コスタメリックタンパク質、成長因子、サテライト細胞、幹細胞、ミオサイト、または付加的なα7β1インテグリン調節因子である。
いくつかの実施形態において、付加的なα7β1インテグリン調節因子は、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログである。
さらなる実施形態において、被験体における筋傷害または損傷を予見的に防止または抑制する方法を開示する。
いくつかの実施形態において、本方法は、α7β1インテグリン調節因子を被験体に投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書において記載した化合物、例えば表10、表11、表6(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表7(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表13に記載したもののうちのいずれか1つ、またはその組み合わせであり、α7β1インテグリン調節因子は、α7β1インテグリンの発現または活性を未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、被験体における筋傷害または損傷を予見的に防止または抑制する。
いくつかの実施形態において、被験体は筋傷害または損傷を発症するリスクがある。
いくつかの実施形態において、α7β1インテグリン調節因子は付加的な治療剤とともに投与される。
いくつかの実施形態において、付加的な治療剤は、コスタメリックタンパク質、成長因子、サテライト細胞、幹細胞、ミオサイト、または付加的なα7β1インテグリン調節因子である。
いくつかの実施形態において、付加的なα7β1インテグリン調節因子は、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログである。
さらに別の実施形態において、α7β1インテグリンの発現を促進する方法を提供する。
いくつかの実施形態において、本方法は、細胞をα7β1インテグリン調節因子の有効量と接触させることを含み、α7β1インテグリン調節因子はシクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書において記載した化合物、例えば表10、表11、表6(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表7(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表13に記載したもののうちのいずれか1つ、またはその組み合わせであり、治療後の細胞におけるα7β1インテグリンの発現を未治療の細胞におけるα7β1インテグリンの発現と比較して増加させることにより、α7β1インテグリンの発現を促進する。
いくつかの実施形態において、細胞は筋細胞である。
いくつかの実施形態において、筋細胞は哺乳動物に存在し、前記細胞を薬剤に接触させることは、当該薬剤を当該哺乳動物に投与することを含む。
II.用語
本発明をより詳細に記載し、当業者が本発明を実施する際の手引きとなるよう、以下に用語および方法について説明する。単数形の用語、例えば、冠詞「a」、「an」、および「the」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていない限り、複数のものについても言及するものである。同様に、単語「or(または)」とは、文脈から明らかにそうでないことが示されていない限り、「and(および)」を含むことも意図するものである。用語「comprises」は、「includes」を意味する。したがって、「AまたはBを含む(“comprising A or B,”)」は、「A、B、またはAおよびBを含む(“including A、B、or A およびB,”)」ということを意味するものであり、付加的な要素を排除するものではない。
さらに、核酸またはポリペプチドに与えられた、塩基の大きさまたはアミノ酸の大きさサイズ、および分子量または分子質量値は全て概数値であり、説明のために提供するものであることを理解されたい。本明細書において記載したものと同様または同等の方法および物質を本発明の実施または実験において用いることができるが、好適な方法および物質を以下に記載する。
特に説明がない限り、本明細書において用いる技術的および科学的用語は全て、本発明が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を持つ。分子生物学における一般的な用語の定義は、以下に見出すことができる。例えば、ベンジャミン・レウィン(Benjamin Lewin)らによる「遺伝子V(Genes V)」、オックスフォード大学版、1994年(ISBN 0-19-854287-9);ケンドリュー(Kendrew(eds.))らによる「分子生物学百科事典(The Encyclopedia of Molecular Biology)、ブラックウェルサイエンス社(Blackwell Science Ltd.)版、1994年(ISBN 0-632-02182-9);および、ロバート・A・メイヤーズ(Robert A. Meyers(ed.))による「分子生物学および生物工学:包括的便覧(Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference)、VCH出版社版、1995年(ISBN 1-56081-569-8)である。
別段の指示がない限り、本明細書において明確に定義されていない置換基の学名は、官能基の末端部を命名し、続いて付着点(point of attachment)に向かって隣接する官能基を命名することにより得られる。
上記の定義は、許容外の置換パターン(例えば、5つの異なる基で置換したメチル、5価の炭素等)を含むことを意図したものでないことは、当業者には理解されるであろう。そのような許容外の置換パターンは当業者により容易に識別される。
本明細書において言及する全ての出版物、特許出願、特許、およびその他の文献は、その全体が援用により組み込まれる。開示されているGenBankアクセッション番号において提供される全ての配列は、2011年8月11日付で利用なものが、援用により本明細書に組み込まれる。相反する場合、用語の説明を含む本明細書が優先する。さらに、物質、方法、および例は単なる例示であり、限定を意図するものではない。
本開示の種々の実施形態の精査を簡便なものとするため、特定の用語について以下に説明する。
投与:任意の効果的な経路で被験体に、1つ以上の薬剤、例えば、α7β1発現を増加および/または筋ジストロフィーに関連する1つ以上の症状を治療する薬剤等を、提供または与えること。投与経路の例としては、限定しないが、注射(皮下注射、筋肉注射、皮内注射、腹腔内投与、および静脈注射等)、経口、舌下、経直腸、経皮、経鼻腔、経膣、および吸入等が挙げられる。
薬剤:任意のタンパク質、核酸分子(化学修飾した核酸を含む)、化合物、抗体、小分子、有機化合物、無機化合物、またはその他の対象とする分子。薬剤の例としては、治療剤、診断薬、または医薬品が挙げられる。治療剤または医薬品は、単独で、または、付加的な化合物と一緒に使用して、所望の反応を誘導するものである(例えば、被験体に投与したときに、ジストロフィーを有する被験体を治療することを含め、治療的又は予防的効果を誘導する等)。
いくつかの例では、薬剤は、α7β1の発現および/または活性を直接または間接的に変更するように作用可能である。特定の例において、薬剤は、(筋ジストロフィー関連分子である)α7β1の発現および/または活性を有意に増加し、それによって、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状を治療する。治療剤の一例として、筋ジストロフィーに関連するα7β1遺伝子または遺伝子産物の活性を変更可能なものが挙げられ、その変更とは、例えば、臨床反応によって測定されるものである(生存可能時間の増加または筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状の減少等)。
「筋肉の健康を改善する」とは、先在する状態と比較して、または治療をしないことにより発生しうる状態と比較して、筋肉の健康を改善することをいう。例えば、筋肉の健康を改善することは、筋再生、維持、または修復を強化することを含みうる。筋肉の健康を改善することは、また、被験体を予見的に治療して筋損傷または筋障害を防止または減少することも含みうる。
「再生」とは、傷害または損傷後に、筋細胞または筋細胞を含む組織(または臓器)等の細胞または組織を修復して、当該筋肉または組織の少なくとも一部を傷害または損傷が起こる前の細胞または組織の状態に回復することをいう。再生とは、また、疾患を有する被験体において、疾患により影響を受けている細胞または組織の修復を容易にして、疾患の影響を排除し、または寛解させることである。より具体的な例において、細胞または組織が再生されると、その生理的状態は、疾病が存在しないときと同じになるか、または損害または損傷発生前のように改善される。
細胞または組織、例えば、筋細胞または筋組織を含む組織(または臓器)の「維持」とは、筋細胞または筋組織等の細胞または組織を、少なくとも実質的に同一の生理的状態に維持することを意味し、例えば、通常は損傷、損害、または疾病の原因となりうる刺激剤の存在下においても、そのような状態を維持することを指す。
細胞または組織、例えば、筋細胞または筋組織を含む組織(または臓器)の「修復」とは、損傷またはその他の外傷後に、当該細胞または組織への損傷を治癒する生理的プロセスを指す。
「医薬品」とは、単独で、または別の薬剤または医学的に許容される担体と組み合わせて被験体に投与したときに所望の治療的または予防的効果を誘導することが可能な化学物質または化学組成物である。特定の例において、医薬品は、α7β1の発現および/または活性を有意に増加することにより、α7β1の発現/活性の減少に関連する症状や疾病、例えば筋ジストロフィー等を治療する。
アシル:H−C(O)−、アルキル−C(O)−、置換アルキル−(O)−、シクロアルキル−C(O)−、置換シクロアルキル−C(O)−、置換アリール−C(O)−、ヘテロアリール−C(O)−、置換ヘテロアリール−C(O)−、ヘテロシクリル−C(O)−、および置換ヘテロシクリル−C(O)−。
アシルアミノ:−NRaC(O)アルキル、−NRC(O)置換アルキル、−NRC(O)シクロアルキル、−NRC(O)置換シクロアルキル、−NRC(O)シクロアルケニル、−NRC(O)置換シクロアルケニル、−NRC(O)アルケニル、−NRC(O)置換アルケニル、−NRC(O)アルキニル、−NRC(O)置換アルキニル、−NRC(O)アリール、−NRC(O)置換アリール、−NRC(O)ヘテロアリル、−NRaC(O)置換ヘテロアリル、−NRaC(O)ヘテロシクリル、および−NRaC(O)置換ヘテロシクリルであり、Raは、水素、アルキル、アリール、およびシクロアルキルから選択される。
アシルオキシ:アルキル−C(O)O−、置換アルキル−C(O)O−、アリール−C(O)O−、置換アリール−C(O)O−、シクロアルキル−C(O)O−、置換シクロアルキル−(O)O−、ヘテロアリル−C(O)O−、置換ヘテロアリル−C(O)O−、ヘテロシクリル−C(O)O−、および置換ヘテロシクリル−C(O)O−。
アシルアルキルオキシ:アルキル−C(O)アルキルO−、置換アルキル−C(O)アルキルO−、アリール−C(O)アルキルO−、置換アリール−C(O)アルキルO−、シクロアルキル−C(O)アルキルO−、置換シクロアルキル−C(O)アルキルO−、ヘテロアリル−C(O)アルキルO−、置換ヘテロアリール−C(O)アルキルO−、ヘテロシクリル−C(O)アルキルO−、および置換ヘテロシクリル−C(O)アルキルO−。
アルキル:炭素数1〜10の、飽和または不飽和一価炭化水素(例えば、C1−10アルキル)であり、1水素元素を親化合物(例えば、アルカン、アルケン、アルキン)の1炭素原子から除去することにより得られる。アルキル基は分岐でも直鎖でもよい。
アルケニル:炭素数1〜10の、飽和または不飽和一価炭化水素(例えば、C2−10アルケニル)であり、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有し、親アルケンの1炭素原子から1水素原子を除去することにより得られる。アルケニル基は、分岐、直鎖、環状、シス、またはトランス(例えば、EまたはZ)でもよい。
アルキニル:炭素数1〜10の、不飽和一価炭化水素(例えば、C2−10アルキニル)であり、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有し、親アルケンの1炭素原子から1水素元素を除去することにより得られる。アルキニル基は、分岐、直鎖、または環状でもよい。
アルコキシ:−O−アルキル(例えば、メトキシ、エポキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、t−ブトキシ、sec−ブトキシ、n−ペントキシ)。
アルキルチオ:−S−アルキルであって、アルキルは本明細書で定義したもの。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−アルキル、または−S(O)−アルキルをも包含する。
アミノ:−NH
アミノカルボニル:−C(O)N(Rであって、各Rは、それぞれ独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリルから選択される。また、各Rは、任意選択で、それに結合した窒素と一体となってヘテロシクリルまたは置換ヘテロシクリル基を形成してもよいが、ただし、Rの両方が水素である場合についてはこの限りではない。
アミノカルボニルアルキル:−アルキルC(O)N(Rであって、各Rは、それぞれ独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリルから選択される。また、各Rは、任意選択で、それに結合した窒素と一体となってヘテロシクリルまたは置換ヘテロシクリル基を形成してもよいが、ただし、Rの両方が水素である場合についてはこの限りではない。
アミノカルボニルアミノ:−NRC(O)N(Rであって、Rおよび各Rは本明細書において規定したものである。
アミノジカルボニルアミノ:−NRC(O)C(O)N(Rであって、Rおよび各Rは本明細書において規定したものである。
アミノカルボニルオキシ:−O−C(O)N(Rであって、各Rはそれぞれ独立して本明細書において規定したものである。
アミノスルホニル:−SON(Rであって、各Rはそれぞれ独立して本明細書において規定したものである。
アナログまたは誘導体:所望の目的のために元の化合物と同様の機能活性を有するように、ある化合物に十分に一致する化合物。アナログまたは誘導体とは、コレスタン等の物質の形態を指し、親化合物と比較して、少なくとも1つの官能基が変更、追加、または除去されたもの。いくつかの例では、アナログの例を、例えば、表11に示す。「官能基」とは、炭化水素ラジカル以外のラジカルを指し、物質に物理的または化学的特性を付加するものである。
アリール:単環(例えば、フェニル)または複合縮合環(例えば、ナフチル)を有し、炭素数6〜15の、一価の芳香族炭化水素環基であり、この縮合環は、付着点が芳香族アリール基の原子を介するならば、芳香族であってもなくてもよい。
アリールオキシ:−O−アリール。
アリールチオ:−S−アリールであって、アリールは本明細書において規定したもの。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−アリール、または−S(O)−アリールをも包含する。
生物活性:薬剤が生体に与える有益または不利な効果。薬剤が複合化学混合物である場合、活性は、その物質の有効成分またはファーマコフォアにより発揮されるが、その他の成分によって修正可能である。活性は、一般に投与量によって決まるが、低投与量から高投与量まで変化させた場合に1つの物質に対して有益な効果から不利な効果までを有することも珍しくない。一例において、薬剤は、α7β1の生物活性を有意に増加させ、それによって筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状を低減する。
接触:直接的な物理的結合に置くことであり、固体状および液体状の両方を含む。薬剤と細胞との接触は、単離した細胞に薬剤を添加することにより体外(in vitro)において行うか、または被験体に薬剤を投与することにより体内(in vivo)において行うことが可能である。
コントロール(対照):検査試料との比較に用いる試料または基準であり、筋ジストロフィー等特定の疾病または症状を有さない一患者(または複数の患者)から得た生体試料等のこと。いくつかの実施形態において、コントロールは、健康な一患者(または複数の患者)から得た試料であり(本明細書においては、「健常」コントロールともいう)、例えば、健常生体試料等である。いくつかの実施形態において、コントロールは、既存コントロールまたは標準値(例えば、以前に検査した対照試料または試料群であって、ベースライン値または正常値(例えば、発現値)を表すものであり、例えば、筋ジストロフィーを持たない被験体中の、例えばα7β1遺伝子等の特定の遺伝子、遺伝子産物のベースライン値または正常値等)である。いくつかの例では、コントロールは、複数の患者試料から得た平均値(または値の平均範囲)(例えば、筋ジストロフィーを有さない被験体中の、例えばα7β1等の遺伝子または遺伝子産物の平均値または値の範囲等)を示す標準値である。
カルボキシル:−COOHまたはその塩類。
カルボキシエステル:−C(O)O−アルキル、−C(O)O−置換アルキル、−C(O)O−アリール、−C(O)O−置換アリール、−C(O)O−シクロアルキル、−C(O)O−置換シクロアルキル、−C(O)O−ヘテロアリール、−C(O)O−置換ヘテロアリール、−C(O)O−ヘテロシクリル、および−C(O)O−置換ヘテロシクリル。
(カルボキシエステル)アミノ:−NR−C(O)O−アルキル、−NR−C(O)O−置換アルキル、−NR−C(O)O−アリール、−NR−C(O)O−置換アリール、−NR−C(O)O−シクロアルキル、−NR−C(O)O−置換シクロアルキル、−NR−C(O)O−ヘテロアリール、−NR−C(O)O−置換ヘテロアリール、−NR−C(O)O−ヘテロシクリル、および−NR−C(O)O−置換ヘテロシクリルであって、Rは本明細書において記載したもの。
(カルボキシエステル)オキシ:−O−C(O)O−アルキル、−O−C(O)O−置換アルキル、−O−C(O)O−アリール、−O−C(O)O−置換アリール、−O−C(O)O−シクロアルキル、−O−C(O)O−置換シクロアルキル、−O−C(O)O−ヘテロアリール、−O−C(O)O−置換ヘテロアリール、−O−C(O)O−ヘテロシクリル、および−O−C(O)O−置換ヘテロシクリル。
シアノ:−CN。
シクロアルキル:縮合、架橋、およびスピロ環系(例えば、シクロプロピル、シクロブチル等)を含む単環または多環を有する炭素数3〜10の環式アルキル(またはアルケニル、またはアルキニル)基。
(シクロアルキル)オキシ:−O−シクロアルキル。
(シクロアルキル)チオ:−S−シクロアルキル。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−シクロアルキル、または−S(O)−シクロアルキルをも包含する。
減少する:あるものの品質、量、強度を減らすこと。一例において、ある治療によって、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候を、例えば、治療を行わない場合の反応と比較して、減少する。
診断:筋ジストロフィー等の疾病をその前兆、兆候、および様々な検査の結果により特定するプロセス。そのプロセスを経て下した結論も、「診断」と呼ばれる。一般的に行われる検査の形態の例としては、血液検査、画像診断、尿検査、および生検がある。
有効量:症状または疾病に関連する1つ以上の兆候または症状を低減または抑制する等、所望の反応を生成するのに十分な薬剤の量。被験体に投与する際は、目標とする組織/細胞濃度を達成するような投与量を用いることが一般的である。いくつかの例では、「有効量」とは、1つ以上の兆候および/または任意の疾患および疾病の遠因を治療するものである。いくつかの例では、「有効量」とは、治療的有効量であって、薬剤が単独で、付加的な治療剤(例えば、抗病原体剤)と共に、DMD、FCMD、またはMDC1A等の筋ジストロフィーの治療等、所望の反応をひき出すものである。
特定の例において、有効量とは、α7β1遺伝子の発現または活性を、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またさらには少なくとも100%(検出できない程度にまで疾病を解消すること)増加可能な薬剤の量である。
いくつかの例において、有効量とは、単独で、または医学的に許容される担体または1つ以上の付加的な治療剤と共に、所望の反応を誘導する薬剤の量である。
一例において、所望の反応とは、疾病の進行を遅らせる、例えば、筋ジストロフィーの進行を遅らせることにより被験体の生存可能時間を増加することである。疾病が必ずしも完全に抑制されなくても、当該医薬品を有効とする。例えば、医薬品により、その医薬品を使わない場合の一般的な進行と比較して、疾病の進行を所望の程度、例えば、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またさらには少なくとも100%減少しうる。
別の、または追加の例において、被験体内の筋ジストロフィーの兆候を部分的または完全に緩和するのに十分な量である。治療は、疾病の進行を一時的に減速することだけでなく、疾病の進行を永久に停止または後退させることをも含みうる。
本明細書に記載の薬剤の有効量は、多くの様々な方法により決定することができる。そのような方法の例としては、例えば、被験体内の筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状の減少を分析評価(アッセイ)すること、または筋ジストロフィーに関連することが知られている1つ以上の分子の発現レベルを測定すること等がある。有効量は、また、本明細書に記載した検査をはじめとする、体外(in vitro)、体内(in vivo)、原位置(in situ)での様々な分析評価(アッセイ)により決定することができる。
本開示の治療剤は、治療の過程において、例えば毎日、単回投与または多回投与可能である。しかしながら、有効量は、適用したソース(例えば、細胞抽出液から単離した核酸分子対化学合成および精製した核酸)、治療対象の被験体、治療する症状の重篤度および種類、および投与方法によって決まる。
発現:コード化した遺伝子情報を、細胞の機能部分、非機能部分、構造部分へと変換する、例えばタンパク質合成等のプロセス。遺伝子発現は、外部信号の影響を受けることがある。例えば、細胞にホルモンが作用すると、ホルモン誘起遺伝子の発現が促進される。異なる種類の細胞は、同一信号に対して異なる反応を示すことがある。遺伝子の発現は、また、DNAからRNA、タンパク質までの経路の任意の箇所でレギュレーションが可能である。レギュレーションとは、転写、翻訳、RNA輸送および処理、mRNA等の中間分子の分解についての制御、または、生成後の特定のタンパク質分子の活性化、不活性化、区画化または分解を介した制御を含みうる。一例において、α7β1の発現等の発現を調節(レギュレート)して、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状を治療することができる。
核酸分子の発現は、正常(野生型)核酸分子に対して変更することができる。核酸の変更、例えば示唆的発現等の例としては、限定はしないが、(1)過剰発現、(2)過小発現、または(3)発現の抑制、等が挙げられる。核酸分子の発現における変更は、対応するタンパク質の発現における変化と関連付けることができ、また、実際にその原因ともなりうる。タンパク質の発現についても、若干変更されて、正常(野生型)の状況におけるタンパク質の発現とは異なるものとなる場合がある。そのようなタンパク質発現の例としては、限定はしないが、次のようなものがある。例えば、(1)1つ以上のアミノ酸残基が異なるような、タンパク質の突然変異;(2)タンパク質配列から、アミノ酸残基の1つまたはいくつか(例えば、10〜20以下)を短数列削除または追加すること;(3)タンパク質の全ドメインまたはサブドメインを削除または追加するような、アミノ酸残基の長配列(例えば、少なくとも20残基)を削除または追加すること;(4)コントロールまたは標準量に対するタンパク質の発現量の増加;(5)コントロールまたは標準量に対するタンパク質の発現量の減少;(6)タンパク質の細胞内局在または標的の変更;(7)時間的にレギュレートされたタンパク質発現の変更(タンパク質が通常発現しないであろうときに発現するように、またはタンパク質が通常発現するであろうときに発現しないようにする等);(8)タンパク質が細胞内で局在化したままになる時間的寿命を増加することによるタンパク質の安定性の変更;および(9)タンパク質の局在化(例えば、臓器または組織特異性局在、または細胞内局在等)した発現の変更(通常発現するであろうときにタンパク質が発現しないように、または通常発現しないであろうときにタンパク質が発現するようにする等)、等があり、それぞれをコントロールまたは標準と比較する。試料と比較して示差的発現を判別するためのコントロールまたは標準の例としては、臨床検査値(例えば、数値範囲)のほか、(例えば、DMD、FCMD、またはMDC1A等の筋ジストロフィーを有さない被験体からの試料等、所望の特徴を有するように変更されていないであろう点において)正常と思われる試料があるが、そのような臨床検査値は実験室ごとに変わりうることを踏まえ、任意の値とすることもできる。
臨床標準および検査値は、既知または所定の母集団値に基づいて設定することができ、測定し実験的に決定した値の比較が可能なグラフまたは表形式で供給することができる。
細胞外マトリックス:組織またはその層の細胞外組織であり、1つ以上のマトリックス成分の配列、組成、および、形態を含む。マトリックス成分の例としては、例えば、コラーゲンおよびエラスチン等の構造タンパク質を含むタンパク質、フィブロネクチンおよびラミニン等のタンパク質、およびプロテオグリカン等が挙げられる。マトリックスは、線維網を有する原線維コラーゲンを含んでもよい。いくつかの例では、細胞外マトリックスは、コスタメリックタンパク質ネットワークを介して、各細胞に結合する。
ハロゲンまたはハロ:フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨード。
ヘテロアリール:炭素数1〜10、および環内の酸素、窒素、および硫黄からなる群から選択したヘテロ原子を1〜4個含む芳香族基。そのようなヘテロアリール基は、単環(例えば、ピリジニルまたはフリル)または複合縮合環(例えば、インドリジニルまたはベンゾチエニル)であって、縮合環は、付着点が芳香族ヘテロアリール基の原子を介するならば、芳香族であってもなくてもよく、および/またはヘテロ原子を含んでも含まなくてもよい。一実施形態において、ヘテロアリール基の窒素および/または硫黄環原子を任意選択で酸化してN−オキシド(N→O)、スルフィニル、またはスルホニル部分を提供する。
ヘテロアリールオキシ:−O−ヘテロアリール。
ヘテロアリールチオ:−S−ヘテロアリール。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−ヘテロアリール、または−S(O)−ヘテロアリールをも包含する。
ヘテロシクリル:縮合架橋およびスピロ環系を含み、かつ、窒素、硫黄、または酸素から選択したヘテロ原子を1〜4個含む環原子を3〜15個含む単環または複合縮合環を有する飽和、不飽和基またはその組み合わせ。これらの基は、本明細書において開示した置換基の1つ以上と置換して、置換アリールおよび/または置換アルキルとしてもよい。これらの基は、例えば、1つ以上の芳香族炭化水素またはヘテロアリール基と縮合した飽和ヘテロシクリルを包含する。
ヘテロシクリルオキシ:−O−ヘテロシクリル。
ヘテロシクリルチオ:−S−ヘテロシクリル(heterocycyl)。 本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−ヘテロシクリル、または−S(O)−ヘテロシクリルをも包含する。
ヒドロキシルまたはヒドロキ:−OH。
イミノ:−N=Rであって、Rは、水素、アミノカルボニルアルキルオキシ、置換アミノカルボニルアルキルオキシ、アミノカルボニルアルキルアミノ、および置換アミノカルボニルアルキルアミノから選択することができる。
増加する:あるものの質、量、または強度を高めること。一例において、ある薬剤は、α7β1の活性または発現を、例えば、当該薬剤がない場合に対して、増加する。特定の例において、薬剤は、α7β1の活性または発現を、例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98%、100%等、10%〜95%、20%〜80%、30%〜70%、40%〜50%、の間で、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも50%、またさらには少なくとも90%増加する。このような増加は、本明細書において開示した方法により測定することができる。
特定の例において、ある治療によりα7β1の発現を増加させ、例えば、α7β1の発現を少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも50%、またさらには少なくとも90%増加(または、アップレギュレート(上方制御))することにより、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状を治療/緩和する。いくつかの例では、発現の増加とは、α7β1遺伝子産物の増加を指す。α7β1遺伝子産物とは、RNA(例えば、mRNA、rRNA、tRNA、および構造RNA)またはタンパク質である。
遺伝子アップレギュレーションとは、α7β1遺伝子産物の生成において任意の検出可能な増加を含む。特定の例において、α7β1遺伝子産物の生成は、コントロール(例えば、正常細胞における遺伝子発現の量)と比較して、少なくとも2倍増加し、例えば、少なくとも3倍、または少なくとも4倍増加する。一例において、コントロールは、DMD、FCMD、またはMDC1A等の筋ジストロフィーを有さない被験体から採取した生体試料におけるα7遺伝子発現またはタンパク質発現の相対量である。このような増加は、本明細書において開示した方法を用いて測定することができる。例えば、「α7β1遺伝子産物を検出または測定すること」とは、試料中に存在する遺伝子、遺伝子産物、またはそのモジュレーターの量を定量化することを含む。定量化は、数値化または相対化のいずれとすることもできる。遺伝子、遺伝子産物、またはそのモジュレーターの発現の検出は、当該技術分野において周知の、または本明細書に記載の任意の方法を用いて行うことができ、例えば、PCR(RT−PCR等)により核酸を、ELISAによってタンパク質を測定すること等により行うことができる。主要な実施形態において、検出された変化とは、例えば基準値または健常対照被験体等といったコントロールと比較した際の発現の増加または減少である。いくつかの例では、検出された増加または減少とは、コントロールまたは標準と比較して少なくとも2倍である。試料と比較して示差的発現を判別するためのコントロールまたは標準の例としては、臨床検査値(例えば、数誌範囲)のほか、(例えば、DMD、FCMD、またはMDC1A等の筋ジストロフィーを有さない被験体からの試料等、所望の特徴を有するように変更されていないであろう点において)正常であると思われる試料が挙げられるが、そのような臨床検査値は実験室ごとに変わりうることを踏まえ、任意の値とすることもできる。
臨床基準および検査値は、既知または所定の母集団値に基づいて設定することができ、測定し実験的に決定した値の比較が可能なグラフまたは表形式で供給することができる。
本方法のその他の実施形態において、増加または減少とは、診察上有意な量の増減であり、診察の統計的確率を提供する有意な量の変化を指す。
発現のレベルにより、核酸またはタンパク質を定性的または定量的に検出可能である。検出方法の例としては、マイクロアレイ解析、RT−PCR、ノーザンブロット法、ウェスタンブロット法、および質量分析法がある。
疾病または症状を抑制する:例えば、罹患のリスクのある患者または特定の疾病を有する患者における疾病または症状の進行を低減することを指す語句。本開示の特定の方法は、筋ジストロフィーを抑制するための方法を提供する。
インテグリン:細胞表面膜透過性グリコプロテイン受容体。インテグリンは、多数の生物学的プロセス、例えば、傷の治癒、血餅形成、遺伝子調節、および免疫反応等に関係する。インテグリンにより、組織特異的な細胞接着分子を調節できる。インテグリンは、ヘテロ二量体の非共有結合的に関連した、2つのサブユニットからなるグリコプロテインである。サブユニットは、αおよびβと呼ばれ、おのおのの分子量は、それぞれ、約150〜160キロダルトンおよび90〜110キロダルトンである。
α7β1インテグリンは、骨格筋において発現した主なラミニン受容体である。α7β1は、神経筋および筋腱接合部の発達において役割を果たす。大人の場合、α7β1インテグリンは接合部に集中し、また接合部外領域に存在して筋線維の細胞外マトリックスへの接着を仲介する。α7鎖欠損マウスは、筋腱接合部を冒す筋ジストロフィーを発症する。α7インテグリンの欠損は、筋腱接合部における欠陥マトリックス沈着につながる。γ-サルコグリカンマウスにおけるαインテグリンの消失は、重症な筋病理をもたらす。mdxマウスにおけるα7インテグリンの不在も、重症な筋ジストロフィーにつながり、α7β1インテグリンが、デュシェンヌ型およびその他の筋ジストロフィーについての遺伝的修飾因子として作用することが確認された。
α7遺伝子における変異は、ヒトの筋ジストロフィーの原因となる。未定義の筋疾患を有する患者からの117の筋生検試料のスクリーニングにより、α7インテグリン鎖のない3つの試料においてβ1Dインテグリン鎖のレベルが低下していたことがわかった。これらの患者には、発達の目安の遅れ、神経筋および筋腱接合部の発達と機能に対してα7β1インテグリンが果たす役割と合致する身体障害がみられた。
一連のいくつかの証拠が、α7インテグリンが筋再生において重要でありうることを示唆している。例えば、胎児発育期に、α7β1インテグリンは筋芽細胞の筋線維形成領域への移動をレギュレートする。MyoD(筋原性決定タンパク質)は、生体外においてα7インテグリン遺伝子発現をトランス活性化し、それによって、活性化したサテライト細胞におけるα7インテグリンのレベルを増加させることになることがわかってきている。ヒト、マウス、およびネズミの、サテライト細胞から派生した筋芽細胞では、α7インテグリンが高レベルで発現した。5週齢のmdxマウスの骨格筋において、α7インテグリンmRNAおよびタンパク質の増加が検出されるが、それは筋退行および再生が最大となる期間と相関する。さらに、α7β1インテグリンは、筋特異的β1インテグリン結合タンパク質(MIBP)と関連することにより、C2C12筋芽細胞におけるラミニン堆積を調節する。ラミニンは、筋芽細胞遊走および増殖を支援する環境を提供する。最終的に、ジストロフィー性骨格筋におけるα7インテグリン発現が促進されたことにより、サテライト細胞の数が増加する。
α7β1インテグリンのサブユニットについての配列は、GenBankにおいて公表されており、例えば、α7インテグリンについての遺伝子アクセッション番号第NM_001144116(ヒト)およびNM_008398.2(マウス)、およびβ1インテグリンについては遺伝子アクセッション番号第NM_002211(CD29としても知られる)を参照されたいが、各配列は、2011年9月8日付で公表のものを参照により本明細書に援用する。本明細書において、例示的なα7β1インテグリン調節因子は、例えば、表8、表9、および表10において記載するが、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073を含み、また本明細書において提供されたアナログ、例えば表10、表11、表6(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13に記載したもの、またはその組み合わせを含む。
α7β1インテグリンの関連症状は、変更したα7β1インテグリンの発現または活性に関連する症状であり、例えば、DMD、FCMD、LGMD、FHMD、ベッカー型および/またはMDC1A等の筋ジストロフィーを含む。
ラミニン:細胞外マトリックスの形成と維持に一般に関連するグリコプロテイン類のファミリーのいずれか。ラミニンは、α鎖、β鎖およびγ鎖から形成されたヘテロ三量体である。特定のラミニンの種々の鎖は、分子の特性に影響する。本開示のいくつかの態様によれば、種々のラミニンのフラグメント、誘導体、またはアナログを用いることができ、例えば、少なくとも一部がラミニンα1鎖と少なくとも実質的に一致するラミニン等を用いることができる。本明細書において、「ラミニンのフラグメント」とは、ラミニン等の物質の一部を指す。フラグメントは、いくつかの例では、タンパク質の特定の領域または鎖でありうる。例えば、本開示の特定の実施形態は、ラミニンα1鎖の少なくとも一部(または全て)に相当するラミニン−1のフラグメントを投与することを含む。フラグメントは、合成でも、より大きな親物質から生成されたものでもよい。
いくつかの態様において、ラミニンは、そのフラグメント、アナログ、および誘導体を含むラミニンの混合物として投与してもよい。ラミニン領域のアナログを作成する好適な方法は、本開示と矛盾しない範囲において本明細書において参照により援用する米国特許第6,933,280号に記載される。
本開示のラミニン物質または組成物は、個々の分子として、または別の物質と複合体を形成するかまたは抱合させて送達してもよい。例えば、ラミニンを担体と組み合わせて、例えば、対象部位へのラミニンの送達を支援するかまたは生理学的な摂取またはラミニンの体内への受け入れを増加する等してもよい。
特定の例において、投与するラミニンは、鎖α1β1γ1を含むラミニン−1(LAM−111)、を含むか、またはそれ以外のものを含まないものとすることができる。さらなる例において、投与するラミニンは、鎖α2β1γ1を含むラミニン−2を含むか、またはそれ以外のものを含まないものとすることができる。さらに別の例において、投与するラミニンは、鎖α2β2γ1を含むラミニン−4を含むか、またはそれ以外のものを含まないものとすることができる。
ラミニンは、任意の適切な源から得ることができる。例えば、ラミニン−1は、胎盤組織またはEHS肉腫(Engelbreth-Holm-Swarm murine sarcoma)から得ることができる。種々のラミニンを単離する好適な方法は、本開示と矛盾しない範囲において本明細書において参照により援用する米国特許第5,444,158に開示される。
筋肉: 任意の筋芽細胞、筋細胞、筋線維、筋管外、または筋肉細胞からなるその他の構造物を指す。筋肉または筋細胞は、骨格筋、平滑筋、または心筋とすることができる。また、本開示の特定の実施の形態において、幹細胞およびサテライト細胞のような筋細胞を形成可能な細胞その他の物質も筋肉と呼ぶ。
筋ジストロフィー:進行性筋衰弱の原因となる遺伝子疾患群を指すのに用いる用語。筋ジストロフィーは、骨格筋衰弱および骨格筋タンパク質の欠陥をもたらし、様々な生理的機能障害の原因となりうる。筋ジストロフィーの十分な治療法は存在しない。既存の治療法は、一般に、理学療法または各種整形外科的装置の提供によって疾病の影響を寛解させることおよび患者の生活の質を向上することに重点を置いたものである。
筋ジストロフィーに関連する突然変異遺伝子は、コスタメリックタンパク質ネットワークに関連付けられた多数のタンパク質の符号化を行う働きをする。そのようなタンパク質の例としては、ラミニン−2、コラーゲン、ジストログリカン、インテグリン、カベオリン−3、アンキリン、ジストロフィン、α−ジストロブレビン、ビンキュリン、プレクチン、BPAG1b、筋肉LIMタンパク質、デスミン、アクチニン関連LIMタンパク質、α−アクチン、チチン、テレソニン、サイファ(cypher)、ミオチリン(myotilin)、およびサルコグリカン/サルコスパン複合体等が挙げられる。
筋ジストロフィーの最も一般的な形態はDMDであり、男児出生3,500人に1人の割合で発症する。DMDは、ジストロフィンを符号化する遺伝子の突然変異を特徴とするX連鎖劣性疾患である。ジストロフィンは、約430kDaの大きさの細胞骨格タンパク質である。このタンパク質は、細胞の細胞骨格と細胞外マトリックスとを結合する働きをする。DMD患者においてはジストロフィンが欠失しているため、収縮の際に細胞外マトリックスにおいて筋線維結合が失われ、最終的に進行性線維損傷、膜漏出、および筋機能障害の原因となる。患者の大多数が、呼吸不全または心不全のため30歳前に死亡する。
ベッカー型筋ジストロフィー(良性の偽肥大性筋ジストロフィーとしても知られる)と、DMDとは、いずれもジストロフィン遺伝子の突然変異が原因である点で関連しているが、DMDにおいては機能性ジストロフィンの生成をみない点において異なり、BMDよりもはるかに重症である。BMDは、下肢および骨盤における緩徐進行性筋衰弱を特徴とするX連鎖劣性遺伝性疾患である。BMDは、筋細胞においてジストロフィンが十分に生成されない一連の筋疾患を含むジストロフィン異常症の一種であり、その結果、筋細胞膜の構造が不安定になる。BMDの原因は、タンパク質ジストロフィンを符号化する遺伝子の突然変異である。BMDの病徴発現パターンはDMDと同様であるが、発現時期は遅く、進行速度もかなり緩徐である。
先天性筋ジストロフィーは、遺伝子の突然変異に起因する。先天性筋ジストロフィーの例として、FCMDおよびMDC1Aがある。MDC1Aは、LAMA2遺伝子における突然変異によりラミニン−α2タンパク質が完全に欠失することを原因とする先天性筋ジストロフィーである。このようなラミニン−α2の欠失により、ラミニン−211/221が消失する。ラミニン−211/221は、細胞外マトリックスの主要成分であり、筋細胞発達において重要な役割を担う。筋細胞分化(増殖)中に、ラミニンはα7β1インテグリンと結合する。ラミニン−α2がないと、筋線維は基底膜に付着することができず、筋管が自発的細胞死(アポトーシス)を起こす。筋再生もできず、その結果、筋修復が低下し、筋線維症および筋炎症が増加する。この慢性的な組織損傷は、MDC1Aにおける病的状態および死亡率の主要な原因である。
先天性筋ジストロフィー(CMD)および肢体型筋ジストロフィー(LGMD)は、異質性の高い筋ジストロフィーの最も一般的な例であり、発現時の年齢によって判別できる。CMDの発症は、出生時または6月齢以内であり、LGMDの発症は小児期後期、青年期、または成人期である。LGMDの遺伝は常染色体優性(LGMD1型)または常染色体劣性(LGMD2型)であり、CMDは劣性遺伝である。CMDおよびLGMDは、臨床的および遺伝子的のいずれについても重複しうる。
MDC1Aは、進行性筋消耗性疾患であり、子どもたちは車椅子生活を強いられ、呼吸には人工呼吸器が必要であり、早期に死亡する。筋緊張の不足および低緊張乳児症候群(「フロッピー」ベビー症候群)といった症状が出生時に認められる。DMD、BMD、およびLGMDは、一般に、子どもの歩行および階段昇降能力等を含む発育遅延を認める3〜5歳時に診断される進行性筋変性疾患である。この疾患は進行性であり、子どもは10代で車椅子生活となり補助換気が必要となる。
福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は、筋肉、脳、および眼を主に冒す遺伝的疾患である。先天性筋ジストロフィーは、幼少期から始まる筋衰弱および消耗(委縮)の原因となる遺伝子疾患群である。福山型先天性筋ジストロフィーは、体を動かすために使われる骨格筋を冒す。傷害の最初の兆候は乳児期に現れ、例としては、小さい泣き声、哺乳力の弱さ、および筋緊張の低下(緊張低下)が挙げられる。顔面筋の衰弱は、眼瞼下垂(ptosis)および開口をはじめとする特徴的な顔の表情の原因となる場合が多い。小児期において、筋衰弱および関節変形(拘縮)によって動作が制限され、また、着座、起立、および歩行等の運動技能の発達が阻害される。福山型先天性筋ジストロフィーは、また、脳の発達も減退させる。この症状を有する人々は、敷石滑脳症と呼ばれる脳障害を有するが、これは脳の表面が凹凸のある不規則な外観(敷石状)を呈するものである。脳構造におけるこれらの変化は、言語および運動技能の発達の著しい遅れにつながり、また、中等度から重度の知的障害の原因となる。社会的技能は比較的軽度である。福山型先天性筋ジストロフィーを有する子どものほとんどが全く着座および歩行できないが、一部は、支えなしに着座でき、着座姿勢で床上を滑ることができる者もある。罹患した子どもの半数以上で発作も認める。福山型先天性筋ジストロフィーのその他の兆候または症状として、視力低下その他の眼障害、および10歳以降の緩徐進行性の心臓障害がある。病気の進行に伴い、罹患者は、誤嚥性肺炎と呼ばれる細菌性肺感染症を引き起こしうる嚥下困難を発症する場合がある。福山型先天性筋ジストロフィーに関連する重度の健康障害のため、この障害を有するほとんどの人が小児期後期または青年期までしか生きられない。
福山型先天性筋ジストロフィーはほぼ日本だけに限定してみられ、(デュシェンヌ型筋ジストロフィーに次いで)2番目に多い小児筋ジストロフィーである。福山型先天性筋ジストロフィーの推定発症率は日本人の乳幼児10万人当たり2〜4人である。
福山型先天性筋ジストロフィーは、フクチンをコードするFKTN遺伝子における変異を原因とする。FKTN遺伝子の最もよくみられる変異は、細胞内で生成されたフクチンの量を減少させるものである。フクチンの不足は、α−ジストログリカンの正常な修飾を阻害する恐れがあり、タンパク質の正常な機能を混乱させる。筋細胞を安定化する機能的α−ジストログリカンがないと、筋線維は、使用に伴って収縮および弛緩を繰り返すうち損傷する。損傷した線維は衰弱してやがて死ぬが、それが骨格筋の進行性衰弱および委縮につながる。
欠陥性α−ジストログリカンは、脳の初期発達における神経細胞(ニューロン)移動にも悪影響を及ぼす。ニューロンが意図した移動先に到着したときに休止させるのではなく、いくつかのニューロンは脳表面を通り越してその周囲の流体で満たされた空間へと移動する。福山型先天性筋ジストロフィーにはα−ジストログリカンの機能不全を伴うため、この症状はジストロカノパチーと記載される。
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FHMD)は、進行性筋衰弱および筋線維消失に関連する筋ジストロフィーの一種である。主に下半身が冒されるDMDおよびBMDとは異なり、FSHD は、上半身、主として顔面筋、肩甲筋、および上腕筋において発症する。しかしながら、骨盤、腰、下肢において発症する場合もある。FHMD の症状は、10歳〜26歳になってから現れることが多いが、それよりもずっと後になって発症することも稀ではない。場合によっては、全く発症しないこともある。症状は軽度であり、悪化速度も非常に遅いことが通例である。顔面筋衰弱が一般的であり、眼瞼下垂、口笛不能、顔の表情変化の減少、憂鬱または怒り顔表情、語を発音する困難、肩甲筋衰弱(肩甲骨の目立ち(翼状肩甲)および撫肩等の変形の原因となる)、下肢衰弱、聴力損失、および心臓病のおそれ等がありうる。
オキソ:(=O)。
医学的に許容される担体:本開示において有用な医学的に許容される担体(ビヒクル)は既知である。E. W. Martinによる「レミントン薬学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)」、マック出版社(Mack Publishing Co.)、イーストン、ペンシルベニア州、第19版(1995年)には、1つ以上の薬剤、例えば、1つ以上のα7β1調節因子(modulatory agents)の薬物送達に好適な組成物および製剤(formulation)が記載されている。
一般に、担体の性質は、採用しようとする特定の投与形態によって決まることになる。例えば、非経口製剤としては、医学的および生理学的に許容される流体、例えば、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストローズ、グリセロール等をビヒクルとして含む注射液が挙げられる。生物学的に中性の担体のほかに、投与しようとする医薬用剤は、無毒性補助物質、例えば、湿潤剤または乳化剤、保存料、pH緩衝剤などを少量含むことができ、例として、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレート、乳酸ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、およびトリエタノールアミンオレエートが挙げられる。
プロドラッグ:血液中における酵素変換または腸における加水分解等、体内において変換されて親化合物を生じる化合物。
試料(または生体試料):被験体から得た生体試料であり、ゲノムDNA、RNA(mRNAを含む)、タンパク質、またはその組み合わせを含有する。例としては、限定はしないが、末梢血、尿、唾液、生検組織、摘出標本、および剖検材料が挙げられる。一例において、試料は、MD、FCMD、またはMDC1A等の患者から得た筋生体組織を含む。
兆候および症状:疾病または被験体の症状についての任意の主観的な証拠であり、例えば、被験体が知覚した証拠、ある身体的または精神的な状態を示す被験体の症状の顕著な変化である。「兆候」とは、疾病を示す任意の異常であり、被験体を検査または分析した際に発見できる。兆候は、通常、疾病の主観的な徴候である。兆候の例として、限定はしないが、クレアチンキナーゼレベルの測定、筋電図描画法(衰弱が、神経損傷によるものではなく、筋組織の破壊によるものであることを判断する)をはじめとする筋ジストロフィーを検出するためのテスト、またはα7β1インテグリン等のジストロフィー関連分子を測定する免疫組織化学/免疫ブロット法/免疫学的測定法(例えば、ELISA)等の任意の測定可能なパラメータが挙げられる。一例において、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の症状または兆候を低減または抑制することは、α7β1の発現を、治療をしない場合の活性および/または発現と比較して、所望の量、例えば、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またさらには少なくとも100%、増加させることを含む。筋ジストロフィーの兆候としては、限定はしないが、筋衰弱および消失、走行困難、跳躍困難、ジャンプ困難、歩行困難、呼吸困難、疲労、骨格変形、筋変形(踵収縮;腓筋の偽性肥大)、心臓病(拡張型心筋症等)、血中クレアチンキナーゼ(CK)レベルの上昇、またはその組み合わせ等が挙げられる。
被験体:多細胞脊椎有機体、ヒトおよび非ヒト哺乳動物を含む分類。
置換アルキル:アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アシルアルキルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノカルボニル、アミノカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノジカルボニルアミノ、アミノカルボニルアルキル、アミノスルホニル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、アリールチオ、置換アリールチオ、カルボキシル、カルボキシルエステル、(カルボキシルエステル)アミノ、(カルボキシルエステル)オキシ、シアノ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アミノジアシルアミノ、シクロアルキルオキシ、置換シクロアルキルオキシ、シクロアルキルチオ、置換シクロアルキルチオ、ハロ、ヒドロキシ、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、置換ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールチオ、置換ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリル、ヘテロシクリルオキシ、置換ヘテロシクリルオキシ、ヘテロシクリルチオ、置換ヘテロシクリルチオ、イミノ、オキソ、スルホニルアミノ、ニトロ、SOH、スルホニル、チオール、イミノ、置換イミノ、アルキルチオ、および置換アルキルチオから選択した置換基により置換された水素原子数1〜5のアルキル(またはアルケニル、またはアルキニル)基。このアルキルは、ここで規定したこれらの基のうち1〜2個、1〜3個、または1〜4個の基で置換してもよい。
置換アルコキシ:−O−(置換アルキル)。
置換アルキルチオ:−S−(置換アルキル)。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−置換アルキル、または−S(O)−置換アルキルをも包含する。
置換アミノ:−N(Rであり、各Rはそれぞれ独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリルから選択される。また、各Rは、任意選択で、それに結合した窒素と一体となってヘテロシクリルまたは置換ヘテロシクリル基を形成してもよいが、ただしRの両方が水素である場合についてはこの限りではない。
置換アリール:アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノカルボニル、アミノカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、アリールチオ、置換アリールチオ、カルボキシル、カルボキシルエステル、(カルボキシルエステル)アミノ、(カルボキシルエステル)オキシ、シアノ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルキルオキシ、置換シクロアルキルオキシ、シクロアルキルチオ、置換シクロアルキルチオ、ヒドロキシ、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、置換ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールチオ、置換ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリル、ヘテロシクリルオキシ、置換ヘテロシクリルオキシ、ヘテロシクリルチオ、置換ヘテロシクリルチオ、ニトロ、SOH、スルホニル、チオール、アルキルチオ、および置換アルキルチオから独立して選択される置換基で置換した水素原子数1〜5のアリール基。このアリール基は、ここで規定したこれらの基のうち1〜2個、1〜3個、または1〜4個の基で置換してもよい。
置換アリールオキシ:−O−(置換アリール)。
置換アリールチオ:−S−(置換アリール)であって、置換アリールは本明細書において規定したもの。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−置換アリール、または−S(O)−置換アリールをも包含する。
置換シクロアルキル:オキソ、アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノカルボニル、アミノカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、アリールチオ、置換アリールチオ、カルボキシル、カルボキシルエステル、(カルボキシルエステル)アミノ、(カルボキシルエステル)オキシ、シアノ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルキルオキシ、置換シクロアルキルオキシ、シクロアルキルチオ、置換シクロアルキルチオ、ヒドロキシ、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、置換ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールチオ、置換ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリル、ヘテロシクリルオキシ、置換ヘテロシクリルオキシ、ヘテロシクリルチオ、置換ヘテロシクリルチオ、ニトロ、SOH、スルホニル、チオール、アルキルチオ、および置換アルキルチオからなる群から選択した1〜5の置換基を有するシクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニル基。このアリール基 は、ここで規定したこれらの基のうち1〜2個、1〜3個、または1〜4個の基で置換してもよい。いくつかの実施形態において、シクロアルキル基は、付着点が非芳香族環の原子を介するならば、複合縮合環(例えば、テトラヒドロナフチルまたはテトラヒドロアントラセニル)を有してもよい。
置換(シクロアルキル)オキシ:−O−(置換シクロアルキル)。
置換(シクロアルキル)チオ:−S−(置換シクロアルキル)を指す。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−置換シクロアルキル、または−S(O)−置換シクロアルキルをも包含する。
置換ヘテロアリール:置換アリールについて規定した置換基と同じ群からなる群から選択した1〜5の置換基により置換されたヘテロアリール基。
置換ヘテロアリールオキシ:−O−(置換ヘテロアリール)。
置換ヘテロアリールチオ:−S−(置換ヘテロアリール)。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−置換ヘテロアリール、または−S(O)−置換ヘテロアリールをも包含する。
置換ヘテロシクリルオキシ:−O−(置換ヘテロシクリル)であって、ヘテロシクリル基は、置換アルキルについて記載した置換基の1つ以上で置換される。
置換ヘテロシクリルチオ:−S−(置換ヘテロシクリル)。本用語は、硫黄の酸化体、例えば、−S(O)−置換ヘテロシクリル、または−S(O)−置換ヘテロシクリルをも包含する。
スルホニル:−SO−アルキル、−SO−置換アルキル、−SO−シクロアルキル、−SO−置換シクロアルキル、−SO−アリール、−SO−置換アリール、−SO−ヘテロアリール、−SO−置換ヘテロアリール、−SO−ヘテロシクリル、および−SO−置換ヘテロシクリル。
スルホニルアミノ:−NRSOアルキル、−NRSO置換アルキル、−NRSOシクロアルキル、−NRSO置換シクロアルキル、−NRSOアリール、−NRSO置換アリール、−NRSOヘテロアリール、−NRSO置換ヘテロアリール、−NRSOヘテロシクリル、−NRSO置換ヘテロシクリルであって、Rはそれぞれ独立して本明細書において規定されたものである。
チオール:−SH。
チオカルボニル:(=S)
組織:一般に、特定の種類の細胞の集合体であり、細胞間物質とともに動物の構造材料を構成し、動物における例としては、結合組織、上皮、筋組織、および神経組織がある。
疾病を治療する:筋ジストロフィーの兆候または症状等、疾病の兆候または症状または筋ジストロフィーに関する病的状態を寛解させる治療的介入。治療によって、症状の軽減または治癒、または進行を遅らせることができ、例えば、場合によっては、疾病の発症を完全に阻止すること、例えば、筋ジストロフィーの発症を防止することを含む。疾病を防止により、疾病がかならずしも完全になくならなくてもよい。例えば、MD等の疾病症状に関連する兆候または症状が、少なくとも50%減少すれば十分である。
疾病を治療することは、当該技術分野において周知の、特定の疾病または症状に特有なその他のパラメータおよびそれら要因の組み合わせにより、疾病または容態の臨床症状の一部または全部の重症度を減少させること、疾病又は容態の再発回数を減少させること、被験体の健康全般または快適な状態を改善することでありうる。
〜のための十分な条件下で:所望の作用を可能にする環境を記載するのに用いる句。一例において、開示の薬剤を被験体に十分に投与して所望の作用を可能にすることを含む。特定の例において、所望の作用とは、α7β1の発現または活性を増加させることである。
III.筋ジストロフィーを治療するための化合物
本明細書において開示した方法においてα1β7 調節因子として使用可能な化合物をここに開示する。特定の開示した実施形態において、化合物は筋ジストロフィーの治療において効果を有するものである。化合物は、小分子治療剤である。開示した特定の実施形態において、小分子治療剤は、含ヘテロ原子骨格を備える環式化合物である。他の開示の実施形態において、小分子治療剤は、全炭素骨格を備える環式化合物である。開したある実施形態において、含ヘテロ原子骨格を備える環式化合物は次式:
式1
を有し、
式中、各Rはそれぞれ独立して、C1−10アルキル、置換C1−10アルキル、C1−10アルコキシ、置換C1−10アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アシルC1−10アルキルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノカルボニルC1−10アルキル、アミノカルボニルアミノ、アミノジカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C6−15アリールオキシ、置換C6−15アリールオキシ、C6−15アリールチオ、置換C6−15アリールチオ、カルボキシル、カルボキシエステル、(カルボキシエステル)アミノ、(カルボキシエステル)オキシ、シアノ、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、(C3−8シクロアルキル)オキシ、置換(C3−8シクロアルキル)オキシ、(C3−8シクロアルキル)チオ、置換(C3−8シクロアルキル)チオ、ヒドロキシル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C1−10ヘテロアリールオキシ、置換C1−10ヘテロアリールオキシ、C1−10ヘテロアリールチオ、置換C1−10ヘテロアリールチオ、C2−10ヘテロシクリル、C2−10置換ヘテロシクリル、C2−10ヘテロシクリルオキシ、置換C2−10ヘテロシクリルオキシ、C2−10ヘテロシクリルチオ、置換C2−10ヘテロシクリルチオ、イミノ、オキソ、スルホニル、スルホニルアミノ、チオール、C1−10アルキルチオ、および置換C1−10アルキルチオ、チオカルボニルから選択され;または
2つのR置換基は、それぞれが結合する原子とともに、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C2−10置換ヘテロシクリル、およびC2−10ヘテロシクリルオキシから選択される置換した 環を形成してもよく;
A、B、C、D、およびEはそれぞれ独立して、炭素、窒素、酸素、および硫黄から選択することができ;および
nは、ゼロ、1、2、3、4、または5とすることができる。
他の実施形態において、含ヘテロ原子部分を備える環式化合物は次式:

式2
を有し、
式中、各Rは、それぞれ独立して、C1−10アルキル、置換C1−10アルキル、C1−10アルコキシ、置換C1−10アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アシルC1−10アルキルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノカルボニルC1−10アルキル、アミノカルボニルアミノ、アミノジカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C6−15アリールオキシ、置換C6−15アリールオキシ、C6−15アリールチオ、置換C6−15アリールチオ、カルボキシル、カルボキシエステル、(カルボキシエステル)アミノ、(カルボキシエステル)オキシ、シアノ、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、(C3−8シクロアルキル)オキシ、置換(C3−8シクロアルキル)オキシ、(C3−8シクロアルキル)チオ、置換(C3−8シクロアルキル)チオ、ヒドロキシル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C1−10ヘテロアリールオキシ、置換C1−10ヘテロアリールオキシ、C1−10ヘテロアリールチオ、置換C1−10ヘテロアリールチオ、C2−10ヘテロシクリル、C2−10置換ヘテロシクリル、C2−10ヘテロシクリルオキシ、置換C2−10ヘテロシクリルオキシ、C2−10ヘテロシクリルチオ、置換C2−10ヘテロシクリルチオ、イミノ、オキソ、スルホニル、スルホニルアミノ、チオール、C1−10アルキルチオ、および置換C1−10アルキルチオ、チオカルボニルから選択され;または
2つのR置換基は、それぞれが結合する原子とともに、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C2−10置換ヘテロシクリル、およびC2−10ヘテロシクリルオキシから選択される置換基を有する環を形成してもよく;
A、B、C、D、E、およびFは、それぞれ独立して、炭素、窒素、酸素、および硫黄から選択することができ;および
nは、ゼロ、1、2、3、4、または5とすることができる。
特定の開示の実施形態において、全炭素骨格を備える環式化合物は、次の一般式:

式3
を有してもよく、
式中、RおよびRは、独立して、ヒドロキシル、水素、C1−10アルキル、置換C1−10アルキル、カルボキシル、アシル、アミノアシル、アシルアミノ、アミノ、置換アミノ、C6−15アリール、置換C6−15アリール、およびC1−10アルコキシから選択することができ;Rは、アミノ、置換アミノ、オキソ、ヒドロキシル、C1−10アルコキシ、およびイミノから選択され;およびnはゼロ、1、2、3、4、または5とすることができる。当業者は、破線が、ある化合物においては存在しその他の化合物においては存在しない場合のある任意結合を示すものであることを理解されよう。
特定の開示の実施形態において、環Aおよび環Bは、任意結合を介して連結されて、ステロイド系骨格を形成する。環Aおよび環Bが連結したいくつかの実施例において、Rは二重結合または単結合を介して環Aに結合してもよく、この特徴を式13における任意選択の破線結合により示す。例えば、Rがアミノ、ヒドロキシル、置換アミノ、またはC1−10アルコキシの場合には、Rは単結合を介して環Aに付着するが、Rがオキソまたはイミノである場合には、Rは二重結合を介して環Aに付着する。
特定の開示の実施形態において、C6−15アリールは、フェニル、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン等から選択することができ;置換C6−15アリールは、本明細書において規定した1つ以上の置換基と置換したフェニル、ビフェニル、ナフタレン、およびアントラセンから選択することができ;C1−10アルキルは、C1−10アルカン、C2−10アルキン、およびC2−10アルキンから選択することができ;より一般的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等;エチレン、プロピレン、ブチレン等;およびエチン、プロピン、ブチン等から選択することができ;置換C1−10アルキルは、本明細書において提供する1つ以上の置換基より置換したC1−10アルカン、C2−10アルケン、およびC2−10アルキンから選択することができる。
ヘテロシクリルおよびヘテロアリール置換基に関する例示的な実施形態は、限定はしないが、エポキシ、ピロリル、イミダゾール、ピラゾール、ピリジニル、ピラジン、ピリミジン、オキサニル、チアニル、ジオキサニル、ジチアニル、クマリン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドリル(またはジヒドロインドール)、インダゾール、プリン、イソキノリン、キノリン、ベンゾ[d]ピリダジン、ナフチリジン、キノキサリン、ベンゾピリダジン、プテリジン、カルバゾール、イソチアゾール、フェナジン、イソオキサゾール、フェノキサジン、イミダゾリジン、ピペリジン、ピペラジン、インドリン、フタルイミド、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン、4,5,6,7−テトラヒドロベンゾ[b]チオフェン、チアゾール、チアゾリジン、チオフェン、ベンゾ[b]チオフェン、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピロリジニル、ピペラジニル、オキサゾリジニル、オキサゾリル、チオフェニル、イソオキサゾリジニル、およびテトラヒドルフラニルを含む。
少なくとも2つのR基が一体となった例示的な置換基としては、次のようなものがある:
特定の開示の実施形態は、以下に示す式から選択した式を有する5員環の含ヘテロ原子骨格を備える環式化合物に関する。
式4〜式6を参照すると、Rおよびnは本明細書に記載のものであり、および各Xはそれぞれ独立して炭素、酸素、窒素、および硫黄から選択される。
さらに他の実施形態において、5員環の含ヘテロ原子骨格を備える環式化合物は、以下に示す式のいずれか1つを有してもよく:
式中、Rは本明細書において記載したものである。
例示的な化合物を以下に示す。
特定の実施形態は、以下に示す式のいずれか1つを有する6員環の含ヘテロ原子骨格を備える環式化合物に関する:

式12
式13
式14
式中、Rおよびnは本明細書に記載したものであり、Zは炭素および窒素から選択することができ、Yは窒素および酸素から選択することができ、また、各Xはそれぞれ独立して窒素および炭素から選択することができる。当業者には、破線が可変結合を示すものであり、当該可変結合は、各可変結合が付着する原子の結合価(valency)に応じて存在してもしなくてもよいものであることが理解されよう。例えば、式11において示す可変結合が存在する場合、Xは一般的に炭素である。なぜなら、炭素原子は4結合を受け入れることができるからである。そのような化合物においては、Xを窒素とすることができるが、しかしながら、当業者には、窒素原子が孤立電子対を用いて第4の結合を受け入れるため、窒素原子が正に帯電するであろうことが理解されるであろう。
例示的な化合物を、実例としてのみ、以下に示す。
特定の実施形態は、以下に示す式を有する、全てが炭素でありステロイドである骨格を備える化合物に関する。
式15
例示的な化合物を以下に示す。
全炭素骨格を備える化合物の他の開示の実施形態において、環Aは環Bと連結せず、以下に示す式を有するアリール化合物として存在する。

式16
例示的な化合物を以下に示す。
さらに別の実施形態において、化合物は以下に示す式のいずれか1つを有してもよく:
式17
式18

式19
式20

式21
式中、各YおよびYはそれぞれ独立して、酸素、硫黄、およびNRから選択することができ、Rは本明細書において開示したものであり;およびRは、Rについて提供された置換基から選択される。本明細書において開示した化合物のいずれかを、例えば医学的に許容される塩、N−オキシド、プロドラッグ、および/または溶媒和化合物等の代替化学的形態において用いることもできる。特定の開示した実施形態において、化合物は、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコチン酸塩、酢酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、糖酸塩、蟻酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、およびその組み合わせ等の医学的に許容される塩であってもよい。例示的な化合物を以下の表1〜表6Aに示す。
III.使用方法
i.筋ジストロフィーを治療する方法
α7β1インテグリンは、筋ジストロフィー患者における疾病進行の主要な修飾因子であることが分かっている。筋肉におけるα7インテグリンの発現増加によって、筋ジストロフィーのマウスモデルにおける筋疾患を軽減できる。筋細胞に基づく分析評価(assay)(以下の実施例1に記載)を用いて、発明者らは、筋肉中のα7β1インテグリン発現をアップレギュレートする分子として以下のものを特定した:ラミニン−111;バルプロ酸;シクロピロックス・エタノールアミン;デフェロキサミン;2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン;化合物ID#1001;化合物ID#1002;化合物ID#1003;およびコレスタンのアナログ類(表9参照)。これらの知見に基づき、α7β1インテグリンの発現または活性を増加させることにより筋ジストロフィーを治療する方法を開示する。
特に、本明細書において、例えば、DMD、FCMD、LGMD、FHMD、BMD、MDC1A、またはMDC1D等の筋ジストロフィーを治療する方法を開示する。一例において、該方法は、筋ジストロフィーを有する被験体または筋ジストロフィーを有するか発症する疑いのある被験体に対して、α7β1インテグリン調節因子の有効量を投与することを含み、当該因子によりα7β1インテグリンの生物活性または発現を増加して、被験体における筋ジストロフィーを治療するものである。いくつかの例では、当該治療方法により、被験体における筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状が阻害または減少される。
いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、次に挙げる分子、すなわち:シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、化合物ID#1001のアナログ、化合物ID#1002のアナログ、化合物ID#1003のアナログ、コレスタン(表9参照)のアナログ、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログのうち1つ以上を含む。表8および表9および図3A−3C、図4A−4B、図5、図6A〜図6B、および図7〜図9に、そのような化合物についての化学構造およびキャラクタリゼーションデータを示す。例示的なバルプロ酸アナログは、米国特許公報第2006/0223888号および国際特許出願第2010/080581号に開示されており、それぞれ、その全体を引用により本明細書に援用する。表11に、開示の化合物ID#1001の各アナログを示す。例示的なラミニン−111フラグメントは、米国特許公報2009−0092587号に記載されており、引用によりその全体を本明細書に援用する。いくつかの例では、化合物ID#1002または#1003のアナログを、図10に示す一般的な合成経路により合成する。いくつかの例では、以下の各実施例において示す合成経路によりアナログを合成する。さらなる例において、α7β1インテグリン調節因子は、開示のα7β1インテグリン調節因子のアナログ/誘導体であり、当業者には既知の化学的原理によって設計および合成することができ、実施例1に記載の筋肉細胞の分析評価等をはじめとする当業者には既知の方法によりα7β1インテグリン調節因子として識別してもよい。例えば、いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、本明細書において記載した1つ以上の分子、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13に記載したもの、またはその組み合わせを含む。さらなる実施形態において、α7β1インテグリン調節因子は、本明細書において記載した式1〜式16のうちのいずれか1つの範囲内にある任意の1つ以上の化合物から選択してもよい。
開示のα7β1インテグリン調節因子は、核酸配列(例えば、DNA、cDNA、またはmRNAs等)およびα7β1インテグリンのタンパク質の発現を変更することができる。発現または活性の増加が必ずしも100%でなくても、薬剤は有効であるとする。例えば、薬剤は、コントロールにおける活性または発現と比較して、発現または生物活性を所望の量、例えば、約15%〜約98%、約30%〜約95%、約40%〜約80%、約50%〜約70%等を含み、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約98%または約100%等を含む、少なくとも10%、例えば少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはさらには少なくとも100%増加することができる。α7β1インテグリン発現および活性を評価する方法は当業者には既知であり、以下の実施例において挙げるものを含む(例えば、市販の抗体を用いたウェスタンブロットおよびELISA分析等)。
特定の例において、被験体はヒトである。
付加的な態様において、本方法は、筋ジストロフィーを有する被験体を選択することを含む。いくつかの例において、筋ジストロフィーを有する被験体の診断の後に被験体を選択する。例えば、本方法は、被験体が、例えば、DMD、MDC1A、MDC1D、LGMD、DMD、FCMD、またはFHMD等の筋ジストロフィーに罹患していると診断することを含む。
筋ジストロフィーを有する被験体を診断する方法は当業者にとって既知であり、例えば、限定はしないが、筋生検および血清クレアチンキナーゼレベルの測定等が挙げられる。さらに、筋ジストロフィーに関連することが知られるバイオマーカーの変化は、血清または尿サンプル中における前記レベルを測定することにより検出しうる。
さらなる実施の形態において、本方法は、α7インテグリンをエンコードする遺伝子における変異を特徴とする疾病、障害、または症状に被験体が罹患していると診断することを含む。別の実施の形態において、本方法は、α7インテグリン発現レベルの減少を特徴とする疾病、障害、または症状に被験体が罹患していると診断することを含む。
発現の変化は、核酸レベルにおいて(例えば、リアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応またはマイクロアレイ分析等)、またはタンパク質レベルにおいて(例えば、ウェスタンブロット分析またはELISA等)、測定することができる。これらの方法は当業者にとって既知である。
いくつかの例では、α7インテグリン発現の発現レベルまたは血清クレアチンキナーゼレベルの測定に続いて、分析結果、知見、診断、予測、および/または治療推奨を記録して、例えば、専門技術者、医師および/または患者に伝達することができる。特定の実施形態において、コンピュータを用いて先の情報を、対象者、例えば、患者および/または主治医等に伝達する。そして、投与のための療法はこれらの結果に基づいて選択される。
一実施形態において、各結果および/または関連情報は、被験体を治療している医師により被験体に伝達されてもよい。代案として、報告書の提供等による書面、eメール等の電子通信手段、または電話を含む任意の伝達手段、例えば、書面、により、各結果を対象被験体に直接伝達してもよい。eメールによる連絡の場合等、コンピュータの使用により伝達が容易になりうる。特定の実施形態において、診断検査の結果および/または検査から得た結論および/または検査から得た結論および/または検査に基づく治療推奨を含む通信内容は、電気通信分野の当業者にとって周知のコンピュータハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを利用して自動的に生成し被験体に送達してもよい。健康管理用通信システムの一例は、米国特許第6,283,761号に記載されているが、本開示はこの特定の通信システムを使用する方法に限定されない。本開示の各方法の特定の実施形態において、試料を分析するステップ、疾病を診断するステップ、および分析結果または診断を伝達するステップを含む方法ステップの全てまたは一部は、それぞれ異なる管轄(例えば、領土外管轄)において実施してもよい。
いくつかの方法において、DMD、LGMD、FHMD、BMD、FCMD、MDC1D、またはMDC1A等の筋ジストロフィーを有する被験体を特定することにより、結果として、当該被験体を治療している医師は、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候および症状を阻止または遅延させるため開示のα7β1薬剤を1つ以上処方する等して患者を治療することになる。付加的な実施形態において、本明細書に開示の方法を用いて得られた情報に基づき投与量または投与計画を変更する。
ii.筋再生、修復、または維持を促進する方法
また、被験体において筋再生、修復、または維持を促進する方法を開示する。いくつかの例では、本方法は、筋再生、修復、または維持を必要とする被験体に、α7β1インテグリン調節因子の有効量を投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子として、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または、本明細書の、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13等に記載した化合物またはその組み合わせ等のいずれか1つが挙げられ、α7β1インテグリン調節因子は、α7β1インテグリン発現または活性を、治療前のα7β1インテグリン発現または活性と比べて増加させることにより、被験体における筋再生、修復、または維持を促進する。
いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、以下の分子、すなわち:シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、化合物ID#1001のアナログ、化合物ID#1002のアナログ、化合物ID#1003のアナログ、コレスタンのアナログ(表9参照)、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログのうち1つ以上を含む。表8および表9および図3A〜図3C、図4A〜図4B、図5、図6A〜図6B、および図7〜図9に、各化合物の化学構造およびキャラクタリゼーションデータを示す。例示的なバルプロ酸アナログは、米国特許公報第2006/0223888号および国際特許出願第2010/080581号に記載され、それぞれ、引用によりその全体を本明細書に援用する。例示的なラミニン−111フラグメントは、米国特許公報第2009−0092587号に開示され、引用によりその全体を本明細書に援用する。いくつかの例では、化合物ID#1002または#1003のアナログを、図10に示す一般的な合成経路により合成する。いくつかの例では、アナログを、以下の実施例において示す合成経路により合成する。さらなる例において、α7β1インテグリン調節因子は、開示のα7β1インテグリン調節因子のいずれかのアナログ/誘導体であり、当業者には既知の化学的原理により設計または合成することができ、実施例1に記載の筋肉細胞の分析評価等をはじめとする当業者には既知の方法によりα7β1インテグリン調節因子として識別してもよい。例えば、いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、本明細書において記載した1つ以上の分子、例えば、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13に記載したもの、またはその組み合わせを含む。
開示のα7β1インテグリン調節因子は、核酸配列(例えば、DNA、cDNA、またはmRNAs)およびα7β1インテグリンのタンパク質の発現を増加させるこができる。発現または活性の増加が必ずしも100%でなくても、薬剤は有効であるとする。例えば、薬剤は、発現または生物活性を所望の量、例えば、コントロールにおける活性または発現と比較して、約15%〜約98%、約30%〜約95%、約40%〜約80%、約50%〜約70%等を含み、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約98%または約100%等を含む、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またさらには少なくとも100%減少する。α7β1インテグリン発現および活性を評価する方法は当業者には既知であり、以下の実施例において挙げるものを含む(例えば、市販の抗体を用いたウェスタンブロットおよびELISA分析等)。
筋再生は、例えば、筋修復能力が減退している高齢またはその他の患者集団に利益をもたらしうるか、または、それ他の場合には、生理学的に身体障害のない患者の筋修復プロセスの加速が容易になりうる。特定の実施の形態において、α7β1インテグリン調節因子の投与により、運動選手または活動誘発性筋損傷または傷害を有する他の人々における筋修復または筋損損傷の減少を支援することができる。さらに別の実施の形態において、例えば事故または怪我等により筋損傷を受けた患者における筋修復は、α7β1インテグリン調節因子の投与により軽減しうる。
いくつかの例では、被験体が筋損傷または筋疾患を受ける前にα7β1調節因子を投与する。いくつかの例では、運動をする前の被験体にα7β1インテグリン調節因子を投与する。
いくつかの例では、本方法は、筋再生、修復、または維持の促進を必要とする患者を選択することをさらに含む。例えば、場合によっては、筋再生、修復、または維持を促進する必要のある患者を選択することは、α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に筋再生障害を特徴とする症状をもって被験体を診断することを含む。筋再生、修復、または維持の促進を必要とする被験体を診断および選択する方法は当業者にとって既知であり、本明細書において記載したもの(筋ジストロフィーの治療の方法における方法を含む)が挙げられる。先に述べたように、被験体は、その日常生活様式(例えば、中等度から強度の運動または身体活動に従事している等)、年齢(例えば、筋変性または損傷を受けるリスクがより高い高齢集団等)、または筋変性または損傷を受けやすい体質(例えば、遺伝的特徴または筋損傷の前歴)に基づいて選択することができる。
iii.筋損傷または傷害を予見的に防止または減少する方法
被験体における筋損傷または傷害を予見的に防止または減少する方法も開示する。いくつかの実施形態において、本方法は、α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与することを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書において記載した化合物、例えば表10、表11、表6(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表7(2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照、参照によりその全体を本明細書に援用する)、表13に記載したもののうちのいずれか1つ、またはその組み合わせを含み、α7β1インテグリン調節因子は、α7β1インテグリンの発現または活性を未治療のα7β1インテグリン発現または活性と比較して増加させることにより、被験体における筋傷害または損傷を予見的に防止または抑制する。
いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、次の各分子、すなわち:シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、化合物ID#1001のアナログ、化合物ID#1002のアナログ、化合物ID#1003のアナログ、コレスタンのアナログ(表9参照)、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログのうち、1つ以上を含む。表8および表9および図3A〜図3C、図4A〜図4B、図5、図6A〜図6B、および図7〜図9に、そのような化合物についての化学構造およびキャラクタリゼーションデータを示す。例示的なバルプロ酸アナログは、米国特許公報第2006/0223888号および国際特許出願第2010/080581号に開示されており、それぞれ、その全体を引用により本明細書に援用する。例示的なラミニン−111フラグメントは、米国特許公報2009−0092587号に記載されており、引用によりその全体を本明細書に援用する。いくつかの例では、化合物ID#1002または#1003のアナログを、図10に示す一般的な合成経路により合成する。さらなる例において、α7β1インテグリン調節因子は、開示のα7β1インテグリン調節因子のアナログ/誘導体であり、当業者には既知の化学的原理によって設計および合成することができ、実施例1に記載の筋肉細胞の分析評価等をはじめとする当業者には既知の方法によりα7β1インテグリン調節因子として識別してもよい。例えば、いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、本明細書において記載した1つ以上の分子、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13に記載したもの、またはその組み合わせを含む。
開示のα7β1インテグリン調節因子は、核酸配列(例えば、DNA、cDNA、またはmRNAs等)およびα7β1インテグリンのタンパク質の発現を増加することができる。発現または活性の増加が必ずしも100%でなくても、薬剤は有効であるとする。例えば、薬剤は、コントロールにおける活性または発現と比較して、発現または生物活性を所望の量、例えば、約15%〜約98%、約30%〜約95%、約40%〜約80%、約50%〜約70%等を含み、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約98%または約100%等を含む、少なくとも10%、例えば少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはさらには少なくとも100%増加することができる。α7β1インテグリン発現および活性を評価する方法は当業者には既知であり、以下の実施例において挙げるものを含む(例えば、市販の抗体を用いたウェスタンブロットおよびELISA分析等)。
いくつかの例では、本方法は、筋損傷または傷害を発症するリスクのある被験体を選択することをさらに含む。いくつかの例では、運動をする前の被験体にα7β1インテグリン調節因子を投与する。
いくつかの例では、本方法は、筋損傷または傷害を発症するリスクのある被験体を選択することをさらに含む。被験体を選択する方法は当業者にとって既知であり、本明細書に記載したものを含む。先に述べたように、被験体は、その日常生活様式(例えば、中等度から強度の運動または身体活動に従事している等)、年齢(例えば、筋変性または損傷を受けるリスクがより高い高齢集団等)、または筋変性または損傷を受けやすい体質(例えば、遺伝的特徴または筋損傷の前歴)に基づいて選択することができる。
iv.α7β1インテグリン発現を促進する方法
本明細書では、α7β1インテグリンの発現を促進する方法も開示する。いくつかの例では、これらの方法は、細胞をインテグリン調節因子の有効量と接触させることを含み、α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、または本明細書において規定した化合物、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13において規定した化合物のいずれか1つ、またはその組み合わせを含み、既治療の細胞におけるα7β1インテグリン発現を、未治療の細胞におけるα7β1インテグリン発現と比較して増加させることにより、α7β1インテグリン発現を増加する。いくつかの例では、細胞は、例えば骨格筋細胞等の筋細胞である。いくつかの例では、筋細胞は哺乳動物に存在し、前記細胞を薬剤に接触させることは、当該薬剤を当該哺乳動物に投与することを含む。
いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、次に挙げる分子、すなわち:シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、化合物ID#1001、化合物ID#1002、化合物ID#1003、化合物ID#1001のアナログ、化合物ID#1002のアナログ、化合物ID#1003のアナログ、コレスタン(表9参照)のアナログ、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログのうち1つ以上を含む。表8および表9および図3A−3C、図4A−4B、図5、図6A〜図6B、および図7〜図9に、そのような化合物についての化学構造およびキャラクタリゼーションデータを示す。例示的なバルプロ酸アナログは、米国特許公報第2006/0223888号および国際特許出願第2010/080581号に開示されており、それぞれ、その全体を引用により本明細書に援用する。例示的なラミニン−111フラグメントは、米国特許公報2009−0092587号に記載されており、引用によりその全体を本明細書に援用する。いくつかの例では、化合物ID#1002または#1003のアナログを、図10に示す一般的な合成経路により合成する。さらなる例において、α7β1インテグリン調節因子は、開示のα7β1インテグリン調節因子のアナログ/誘導体であり、当業者には既知の化学的原理によって設計および合成することができ、実施例1に記載の筋肉細胞の分析評価等をはじめとする当業者には既知の方法によりα7β1インテグリン調節因子として識別してもよい。いくつかの例では、α7β1インテグリン調節因子は、本明細書において記載した1つ以上の分子、例えば、表10、表11、表6(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙I参照)、表7(米国仮特許出願第61/796,476号明細書の別紙II参照)、表13に記載したもの、またはその組み合わせを含む。
いくつかの例では、開示のα7β1インテグリン調節因子は、核酸配列(例えば、DNA、cDNA、またはmRNAs等)およびα7β1インテグリンのタンパク質の発現を増加することができる。発現または活性の増加が必ずしも100%でなくても、薬剤は有効であるとする。例えば、薬剤は、コントロールにおける活性または発現と比較して、発現または生物活性を所望の量、例えば、約15%〜約98%、約30%〜約95%、約40%〜約80%、約50%〜約70%等を含み、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約98%または約100%等を含む、少なくとも10%、例えば少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはさらには少なくとも100%増加することができる。α7β1インテグリン発現および活性を評価する方法は当業者には既知であり、以下の実施例において挙げるものを含む(例えば、市販の抗体を用いたウェスタンブロットおよびELISA分析等)。
α7β1インテグリン調節因子の有効量の投与
開示の方法のいずれについても、α7β1インテグリン調節因子の有効量とは、特定の経路および濃度で投与したときに所望の反応(例えば、筋ジストロフィーの治療、筋再生の促進、筋損傷または傷害の修復、維持、予防、減少、またはα7β1インテグリン発現の促進等)を誘発するものである。
i.投与経路、配合、および濃度
開示のα7β1インテグリン調節因子を投与する方法は定型化した手順であり、熟練臨床医により決定することができる。開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療物質の投与は、通常、局所的、経鼻、静脈内、経口、頭蓋内、筋肉内、非経口、またはインプラントであるが、原則的には直腸、経膣での使用も可能である。開示のα7β1インテグリン調節因子は、これらの手法の組み合わせにより被験体に投与してもよい。
固体または液体の医薬製剤形態として好適なものは、例えば、エアゾール剤、(マイクロ)カプセル剤、クリーム剤、滴薬剤、アンプル形状の点滴薬剤または注射剤、乳液類、顆粒剤、粉末剤、座剤、懸架剤、シロップ剤、錠剤、コーティング錠、および活性化合物を遅延性放出する製剤があり、製剤中には、賦形剤および添加物および/または助剤、例えば、バインダー、コーティング剤、崩壊剤、香料、潤沢剤、可溶化剤、甘味剤、または、膨張剤等が慣例的に使用される。これらの医薬品は、種々のドラッグデリバリーシステムで好適に使用される。薬剤送達の種々の方法の概要については、本開示と矛盾しない範囲において参照により本明細書に援用するランガー(Langer)による「薬剤送達の新方法(“New Methods of Drug Delivery”)」科学249(Science 249):1527頁〜1533頁(1990年)を参照されたい。
本開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の薬剤は、被験体に対して非経口的または経口的に投与可能な治療効果のある本開示の医薬品に調合することができる。非経口投与経路としては、限定はしないが、経皮、動脈内、筋肉内(IMおよびデポIM)、腹腔内(IP)、静脈内(IV)、胸骨内注射または注入手法、鼻腔内(吸入)、鞘内、胃内への注射、皮下注射(皮下(SQおよびデポSQ)、経皮、局所、および経眼等がある。
開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の薬剤は、好適な医学的に許容される添加剤と組み合わせて、医薬品を調合することができる。医学的に許容される好適な添加剤/担体の例としては、限定はしないが、酸化アルミニウム(アルミナ)、ステアリン酸アルミニウム、緩衝剤類(リン酸塩等)、グリシン、イオン交換体類(荷電物質の注入制御を支援すること等)、レシチン、植物性飽和脂肪酸類の部分グリセリド混合物類、ソルビン酸カリウム、血清タンパク質類(ヒト血清アルブミン等)、ソルビン酸、水、セルロース系物質等の塩類または電解質類、コロイドシリカ、リン酸水素二ナトリウム、3ケイ酸マグネシウム、ポリアクリル酸塩類、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコール類、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロックポリマー類、ポリビニルピロリドン、リン酸水素カリウム、硫酸プロタミン、塩化ナトリウム、塩化カルボキシメチルセルロース等の第1族ハロゲン塩類、ワックス類、羊毛脂、および亜鉛塩類等が挙げられる。リポゾーム懸濁液も、医学的に許容される担体として好適に用いることができる。
開示のα7β1インテグリン調節因子および/またはその他の医薬品の1つ以上を混合または添加する際、結果として得られる混合物は固体、溶液、懸濁液、乳液等であってよい。これらは、当業者には既知の方法により調合してもよい。結果として得られる混合物の形態は、多数の要因によって決まるが、要因としては、例えば、意図する投与形態および選択した担体中での薬剤の可溶性等がある。開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤を投与するのに好適な医薬担体としては、投与の特定の様式に適したものであることが分かっている担体等が挙げられる。さらに、開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤は、所望の作用を損なわないその他の不活性または活性物質と、または所望の作用を捕捉するかまたは別の作用を持つ材料と混合することができる。
薬剤の単体への可溶化が不十分な場合は、可溶化する方法を用いてもよい。そのような方法は周知であり、例えば、限定はしないが、水性炭酸水素ナトリウムへの溶解、ジメチルスルホキシド(DMSO))等の共溶媒類の使用、およびTWEEN(登録商標)(ICIアメリカス社(ICI Americas、Inc.)、ウィルミントン、デラウェア州)等の界面活性剤類の使用等が挙げられる。
開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤は、それらの急速な体外排泄を防止する担体、例えば、コーティングまたは時限放出製剤等とともに調整することができる。そのような担体としては、限定はしないが、マイクロカプセル封入デリバリーシステム等の制御放出製剤が挙げられる。医学的に許容される担体中に含まれる開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤の量は、治療上有効な効果を発揮するのに十分な量とし、通常、治療対象者への望ましくない副作用を回避する量とする。治療上有効な濃度は、治療した病状について既知の体外または体外モデルシステムにおいて化合物を検査することによって経験的に求められる。例えば、当該技術分野で知られているように、筋ジストロフィーのマウスモデルを用いて、後にヒト等その他の被験体用に翻訳可能な有効量または有効濃度を求める。
注射溶液または懸濁液は、1,3−ブタンジオール、等張塩化ナトリウム溶液、マンニトール、リンガー溶液、食塩水、または水等の無毒性で非経口的に受け入れ可能な賦形剤類または溶剤類;または、モノグリセリドまたはジグリセリドを含む無菌油、無刺激油、不揮発性油、およびオレイン酸を含む脂肪酸等の分散剤または湿潤剤および懸濁化剤;ココナッツ油、綿実油、落花生油、胡麻油等の天然植物油;グリセリン;ポリエチレングリコール;プロピレングリコール;またはその他の合成溶剤;ベンジルアルコールおよびメチルパラベン等の抗微生物剤類;アスコルビン酸および亜硫酸水素ナトリウム等の抗酸化剤類;酢酸塩、クエン酸塩、リン酸塩等の緩衝剤;エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等のキレート剤;塩化ナトリウムおよびブトウ糖等の等張化剤;およびそれらの各種組み合わせ等の分散剤または湿潤剤および懸濁化剤をそれぞれ好適に用いて調合することができる。非経口調剤は、ガラス製、プラスチック製、その他の好適な素材製のアンプル、ディスポーザブルシリンジ、または多容量バイアルに封入可能である。緩衝剤、抗酸化剤、その他は必要に応じて混合することができる。静脈内投与した場合、好適な担体としては、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、および、グルコース、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびその組み合わせ等の濃化剤および可溶化剤を含む溶液が挙げられる。細胞を標的としたリポゾームをはじめとする、リポゾーム懸濁液も、医学的に許容される担体として好適に用いることができる。
局所適用の場合、1つ以上のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤は、好適な水性または非水性担体中のクリーム、ローション、軟膏、溶液、または懸濁液とすることができる。局所適用は、当該治療剤物質を含有する経皮吸収型貼付剤または包帯を用いて行うこともできる。添加剤としては、例えば、ピロ亜硫酸ナトリウムまたはエデト酸ナトリウムなどの緩衝剤、酢酸フェニル水銀または硝酸フェニル水銀、塩化ベンザルコニウム、またはクロルヘキシジンをはじめとする殺菌・殺真菌剤等の保存料、およびヒプロメロース等の増ちょう剤を含むこともできる。
開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤を、懸濁液として経口投与する場合、その医薬組成物は、医薬製剤の技術分野で周知の方法により調製することができ、アルギン酸またはアルギン酸ナトリウム等の沈殿防止剤、結晶セルロース等の充填剤、メチルセルロース等の増粘剤(viscosity enhancer)、甘味料/着香料等を含んでもよい。経口液剤類は、例えば、ゼラチン、グルコースシロップ、部分硬化食用脂肪、メチルセルロース、ソルビトール、およびシロップ等の懸濁化剤類;例えば、アカシア、レシチン、またはソルビタンモノオレエート等の乳化剤類;例えば、扁桃(アーモンド)油、分画された椰子油、グリセリン、プロピレングリコール、またはエチルアルコール等の油性エステル等の非水性担体(食用油を含む)類;メチルまたはプロピルp−ハイドロオキシ安息香酸またはソルビン酸等の保存料;および、必要に応じて従来の着香料または着色剤等、従来の添加剤を含有することができる。即放性錠剤として調合した場合、これらの組成物は、リン酸二カルシウム、ラクトース、ステアリン酸マグネシウム、結晶セルロース、およびデンプンおよび/またはその他の結合剤、賦形剤、崩壊剤、付形剤、エクステンダー、および潤滑剤を含有することができる。
経口投与が所望の場合、α7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤は、胃における酸性環境から薬剤を保護する組成物中に含ませることができる。例えば、開示したα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤を、腸溶性コーティングと共に調合することができる。腸溶性コーティングは、胃ではその完全性を保ち、有効成分を腸で放出するものである。開示のα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤は、制酸剤または他の類似成分と組み合わせて調合することもできる。
経口組成物は、一般に、不活性希釈剤または食用担体を含み、圧縮して錠剤とするか、または、ゼラチンカプセルに封入することができる。経口治療投与の目的で、1つ以上の本開示によるα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤類を付形剤とともに組み込んで、カプセル、タブレット錠剤、またはトローチ錠剤として使用することができる。医学的に適合するアジュバント材料または結合剤も、組成物の一部として含むことができる。
カプセル、ピル、タブレット、トローチ等は、同様の性質を有する以下の任意の成分または化合物を含有することができる。例えば、限定はしないが、アカシア、コーンスターチ、ゼラチン、トラガントゴム、ポリビニルピロリドン、またはソルビトール等の結合剤;リン酸カルシウム、グリシン、ラクトース、結晶セルロース、またはデンプン等の充填剤;アルギン酸およびコーンスターチ等の崩壊剤;限定はしないが、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール、シリカ、タルク等の潤滑剤;限定はしないが、コロイド状二酸化ケイ素等の流動促進剤;ショ糖やサッカリンなどの甘味剤;ジャガイモデンプン等の崩壊剤;ラウリル硫酸ナトリウム等の分散剤または湿潤剤;およびペパーミント、サリチル酸メチル、フルーツ香味料などの着香料を含有することができる。
投与単位剤型がカプセルの場合、カプセルには、上記のような種類の材料に加えて、脂肪油等の液体担体を含むことができる。さらに、投与単位剤形は、投与単位の物理的形状を変更するその他種々の材料を含むことができ、例えば、糖衣およびその他の溶腸剤コーティングを含むことができる。1つ以上の本開示によるα7β1インテグリン調節因子またはその他の治療剤は、エリキシル、懸濁液、シロップ、ウエハース、茶、チューイングガム、その他の組成物として投与することもできる。シロップは、有効成分のほかに、甘味料としてのスクロースまたはグリセリン、および所定の保存料、色素、着色料、および着香量を含みうる。
経口投与の場合、組成物は、経口投与用の一般的な投与剤型で投与することができる。これらの投与剤型の例としては、錠剤およびカプセル等の一般的な固体製剤、および溶液、懸濁液、およびエリキシル等の液体製剤を含む。固体製剤を使用する場合、持続放出型とすれば化合物の必要投与回数を減らすことができる。
いくつかの例では、開示のα7β1インテグリン調節因子および/または治療剤を被験体の胃に注射して、多用な筋群等、被験体において全身的に組み込まれる。治療物質をするための方法およびタンパク質を含む組成物の例は、Bangaによる「治療的ペプチドおよびタンパク質:調合、プロセッシング、およびデリバリーシステム、第2版(Therapeutic Peptides and Proteins: Formulation, Processing, and Delivery Systems 2ed.)(2005年)」;Mahatoによる「送達用生体材料およびタンパク質および拡散のターゲティング(Biomaterials for Delivery and Targeting of Proteins and Nucleic Acids (2004年);McNallyによる「タンパク質調合および送達、第2版(Protein Formulation and Delivery、2ed.)」(2007年);およびKumarらによる「タンパク質およびペプチドの新規なデリバリー技術(”Novel Delivery Technologies for Protein and Peptide Therapeutics,”)」Current Pharm. Biotech.、7:261〜276頁(2006年);において検討されており、それぞれ、本開示と矛盾しない範囲において参照により本明細書に援用する。
いくつかの実施の形態において、開示のα7β1インテグリン調節因子の1つ以上の有効量を、例えば、3〜4ヶ月毎、1月毎、1週間毎、1日毎等の時間当たりに単量投与する。または、ある時間にわたって、少なくとも2単位服用量(ユニットドース)に分けてもよい。所望の結果を達成する必要がある限り治療を続けてもよい。例えば、約3または4週間から約12〜24ヶ月またはそれ以上にわたり治療を続けてもよい。当該化合物は、例えば、数日毎(例えば、少なくとも約2日、3日、4日、5日、または10日毎等)または数週間毎(例えば、少なくとも約2週、3週、4週、5週、または10週毎等)間欠的に数回の服用量を投与することもできる。
特定の被験体に、治療すべき症状、または所望の結果に対して特定の投与方式(投与レジメン)を適合できる。例えば、本開示の方法を用いて筋ジストロフィーまたは同様の症状を治療する場合、最初の治療計画(治療レジメン)を用いて症状を抑えることができる。そのような最初の治療計画としては、開示のα7β1インテグリン調節因子の1つ以上を高い用量で投与すること、または、より頻繁に、例えば毎日投与すること等が挙げられる。所望の治療効果、例えば筋再生の所望のレベル等が得られたら、第2の治療計画(治療レジメン)、例えば、開示のα7β1インテグリン調節因子の1つ以上の投与用量を減らすか、または、例えば、1ヶ月毎、2ヶ月毎、4半期毎、またはほぼ1年毎等の低い頻度での投与を適用することができる。そのような場合、この第2のレジメンは、筋再生の所望のレベルを回復または維持する「ブースター」として機能しうる。同様の治療レジメンは、高齢の患者等、筋再生能力の低下または障害を有するその他の被験体に用いてもよい。
本開示の特定の方法を用いて、例えば、激しい運動(労作性)または負傷を原因とする筋損傷を防止または緩和する場合、治療効果を提供するため、被験体が激しい運動または怪我をするかなり前に治療を行うことが一般的である。例えば、活動または怪我をする可能性のある少なくとも約24時間前、例えば、少なくとも、約48時間、約72時間、約1週間、約2週間、約3週間、または約4週間またはそれ以上前に被験体を治療してもよい。
本開示の方法の実施形態を用いて筋傷害を防止または治療する場合、開示のα7β1インテグリン調節因子の1つ以上またはその他の治療的物質を治療対象領域に直接またはその近隣に適用することができる。例えば、物資を領域内またはその近くに注射することができる。さらなる例において、治療対象領域に対して物質を局所的に適用することができる。治療は、一般に、怪我の前から始め、怪我の後数週間継続する。より具体的な実施の形態において、怪我後約12時間〜約72時間後の間に治療を始める。場合によっては、所望の治療効果を提供するのに物質の単回投与が効果的である。さらなる例においては、所望の治療効果を得るために、さらに投与を行う。
本開示の種々の治療処置に対する有効な量は、疾病の重度および被験体の体重および全身状態、および、治療的活性化合物または成分の吸収速度、不活化速度、および排出率、投与計画および投与量、および当業者にとって既知のその他の要因等によって決まることはもちろんである。また、正確な投与量および投与間隔は、投与中の特定のα7β1調整因子またはその他の治療的物資質、治療しようとする特定の症状、治療中しようとする症状の重度、特定の被験体の年齢、体重、全身的な身体状態、および被験体が服用中のその他の薬よって決まってくるであろうことも、当業者には明白であろう。典型的には、体外(in vitro)で使用した投与量は、当該医薬組成物を体内投与量について有用なガイダンスとなりえるし、また動物モデルを用いて特定の疾患の治療に対する効果的な投与量を決定してもよい。例えば、当技術分野で既知であるように、筋ジストロフィーのマウスモデルを用いて、後にヒト等その他の被験体用に翻訳可能な有効量または有効濃度を求めこともできる。投与量の決定についての種々の考察は、例えば、Gilmanら、編集者、および、GoodmanおよびGilman's「治療学の薬理学的基礎(The Pharmacological Bases of Therapeutics)」、第8版、ペルガモン・プレス社(Pergamon Press)(1990年);および「レミントン薬学(Remington’s pharmaceutical sciences)」、第7版、マック出版社(Mack Publishing Co.)、イーストン、ペンシルベニア州(1990年)に記載されており、それぞれ、本開示と矛盾しない範囲において引用によりここに援用する。
特定の例において、開示のα7β1インテグリン調節因子の1つ以上を被験体に投与する際の量は、薬剤の供与量が約10fmol/gと約500nmol/gとの間となるように、例えば、約2nmol/gと約20nmol/gとの間、または約2nmol/gおよび約10nmol/gとなるようにする。付加的な例において、α7β1インテグリン調節因子の被験体へ投与する際の量は、投与量が約0.01μg/kgと約1000mg/kgとの間、または約0.1mg/kgと訳1000mg/kgとの間となるようにし、特定の例において、この量を1日当たりまたは1週間当たりの量とする。別の例において、開示のα7β1調節因子を被験体に投与する際の量は、投与量が約0.2mg/kgと約2mg/kgとの間となるようにする。さらなる例において、α7β1インテグリン調節因子を被験体に投与する際の量は、投与物質中におけるα7β1インテグリン調節因子の濃度が約5nMと約500nMとの間、例えば約50nMと約200nmとの間、または100nMとなるようにする。その他の例において、α7β1インテグリン調節因子の被験体への投与量は、約500μg/mlと約1μg/mlとの間、例えば、500μg/ml、400μg/ml、300μg/ml、250μg/ml、200μg/ml、150μg/ml、100μg/ml、50μg/ml、25μg/ml、12.5μg/ml、6.25μg/ml、3.125μg/ml、2.5μg/ml、および1.25μg/ml等、約300μg/mlと約3μg/mlとの間、約200μg/mlと約20μg/mlとの間とする。
ii.所望の反応
開示のα7β1インテグリン調節因子の1つ以上および/または付加的な治療剤は、特定の経路および/または濃度で投与して、所望の反応を生成する。いくつかの例において、所望の反応とは、治療した疾病、障害、または症状の少なくとも1つを減少、寛解、除去、防止、または抑制するのに有効量のことであり、経験的に決定することができる。本開示の種々の実施形態において、所望の反応とは、筋再生、筋力低下の減少または防止、筋維持の促進、筋損傷または傷害の減少または防止、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状の減少または防止である。
特に、筋肉の健康、例えば、筋再生、維持、または修復等の指標は、例えば、Pax7、Pax3、MyoD、MRF4、およびミオゲニン等の翻訳因子等、筋再生のマーカー、の監視等、種々の手段により分析評価することができる。例えば、これらのマーカーの発現の増加により、筋再生が起きているか、最近起きたばかりであることがわかる。筋再生のマーカー、例えば、胚ミオシン重鎖(eMyHC)の発現等を用いて、筋再生、維持、または修復の程度を測ることができる。例えば、eMyHCの存在により、被験体において筋再生が起きたばかりで有ることが分かる。
筋細胞再生、維持、修復は、筋細胞の周囲長すなわち平均断面積または筋線維密度を測定することによって監視することもできる。筋状態を示す付加的な指標としては、筋重量および筋タンパク質含有量がある。分裂指数(ブロモデオキシウリジン(BrdU)取込測定によるもの等)または筋形成を用いて筋再生の程度を評価することもできる。
特定の例において、筋再生等の筋状態は、コントロールと比較して、少なくとも約10%、例えば、10%〜90%の減少、20%〜80%の増加、30%〜70%の増加、または40%〜60%の増加(例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、100%、200%又はそれ以上の増加)を含む、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%を含む、少なくとも約30%、または少なくとも約50%またはそれ以上、向上する。
iii.付加的な治療または治療剤
特定の例において、筋ジストロフィーに関連する1つ以上の兆候または症状を減少または抑制する薬剤の有効量投与の前に、最中に、または後に、被験体は1つ以上のその他の治療を受けることができる。一例において、被験体は、開示のα7β1調節因子の投与の前に、1つ以上の治療を受ける。そのような治療の例としては、限定はしないが、筋鞘を安定させ筋変性を減少する働きをする、ラミニン−111タンパク質療法がある。いくつかの例において、筋細胞源を添加して、筋再生および修復を支援することができる。本開示のいくつかの態様において、ラミニン療法と組み合わせて、被験体にサテライト細胞を投与する。本明細書において、本開示と矛盾しない限りにおいて援用により参照する米国特許公開第2006/0014287号は、筋芽細胞における細胞の集合体を濃縮して、それらの細胞を被験体に投与する方法を提供する。さらなる態様において、脂肪組織由来幹細胞等の幹細胞を被験体に投与する。脂肪組織由来幹細胞を調合および投与する好適な方法は、本開示と矛盾しない限りにおいて援用により参照する米国特許明細書第2007/0025972号において記載される。いくつかの例において、線維芽細胞等、その他の細胞形質成分(cellular material)を投与するともできる。
付加的な治療剤としては開示のα7β1調節因子の効果を増強する薬剤を含み、例えば、インテグリン、ジストロフィン、ジストログリカン、ユートロフィン、または発育因子等の細胞外マトリックスの構成分子等である。いくつかの例では、付加的な治療剤は、細胞外マトリックスの形成および維持を促進する物質の発現を減少または増加させる。いくつかの例では、付加的な物質は、付加的な物質は、アグレカン、アンギオスタチン、カドヘリン、コラーゲン(コラーゲンI、コラーゲンIII、またはコラーゲンIVを含む)、デコリン、エラスチン、エナクチン、エンドスタチン、フィブリン、フィブロネクチン、オステオポンチン、テネイシン、トロンボスポンジン、ビトロネクチン、およびその組み合わせを含むことができる。ビグリカン、グリコサミノグリカン(ヘパリン等)、糖タンパク質(ジストログリカン等)、プロテオグリカン(ヘパラン硫酸等)、およびその組み合わせも投与することができる。
いくつかの例において、サイトカイン、ポリペプチド、および脳由来神経栄養因子(BDNF)、CNF(毛様体神経栄養因子)、EGF(上皮成長因子)、FGF(線維芽細胞増殖因子)、グリア成長因子(GGF)、グリア成熟因子(GMF)、グリア由来神経栄養因子(GDNF)、肝細胞成長因子(HGF)、インスリン、インスリン様成長因子類、ケラチノサイト成長因子(KGF)、神経成長因子(NGF)、ニューロトロフィン−3および−4、PDGF(血小板由来成長因子)、血管内皮増殖因子(VEGF)、およびその組み合わせ等の成長因子等の成長促進剤を、本開示の方法の1つとともに投与してもよい。
IV.臨床試験
筋疾患の治療における開示のα7β1調節因子の1つ以上の使用について規制当局の認可を得るため、臨床試験を行った。当該技術分野において知られているように、臨床試験はいくつかの試験段階を経て進み、それぞれの段階を第I相、第II相、第III相、および第IV相とよぶ。
まず、開示のα7β1調節因子を第I相試験において評価する。一般に、第I相試験を用いて、投与の最良の形態(例えば、錠剤または注射の別)、投与の頻度、および各組成物についての毒性について判断する。第I相における評価は、多くの場合、血液検査および生検等実験室での実験を含み、患者の体内における治療的有効性の効果を評価する。第I相試験について、筋障害を有する患者の小グループを、開示のα7β1調節因子を特定量投与して治療する。最大耐量(MTD)およびその化合物に関連する用量制限毒性(DLT)を求めるため、投与量はグループごとに増加させる。このプロセスにより、続く第II相試験における適正投与量を求める。
第II相試験を行って、さらに、開示のα7β1調節因子の効果および安全性を評価する。第II相試験において、筋障害を有する患者群に対して、開示のα7β1調節因子を投与するが、その際の投与量は、第I相試験において効果的であることがわかったものを使用する。
第III相試験では、基準、すなわち、より広く認められている治療と比較して、開示のα7β1調節因子がどうであるかを判断することに集中する。第III相試験において、患者を2つ以上の「アーム」の1つに無作為に割り付ける。2つのアームを用いる試験では、例えば、1つのアームには標準的な治療を行い(コントロール群)、もう一方のアームには開示のα7β1調節因子による治療を行う(治験群)。
第IV相試験を利用して、さらに、開示のα7β1調節因子の長期安全性および有効性を評価する。第IV相試験は、第I相、第II相、および第III相の各試験と比して一般的ではなく、開示のα7β1調節因子の標準的な使用について認可されてから行われる。
臨床試験に対する患者の適格性
参加者の適格基準は、一般的なもの(例えば、年齢、性別、病型等)から特定的なもの(例えば、前治療の種類および回数、疾病特性、血球数、臓器機能)にまで及ぶ。一実施形態において、適正患者は筋障害を診断されている。適正基準は、試験段階によっても異なる場合がある。臨床試験の適格患者は、筋障害の主観的な測定および筋障害治療への非反応性に基づいて選択することもできる。例えば、第I相および第II相試験において、実験的治療に対し、臓器機能障害またはその他の要因を原因とするリスクがありうる患者は、これらの基準から除外されることが多い。第II相および第III相試験では、疾病の種類および段階および前治療の回数および種類に関して付加的な基準が含まれることが多い。
第I相試験では、通常、他の治療で効果がみられなかった15人〜30人の参加者を含む。第II相試験は、一般に、既に薬物治療を受けたが治療の効果がみられなかった100人もの参加者を含む。
第III相試験への参加は、以前受けた治療に基づき制限されることが多い。第III相試験では、いつも、数百人から数千人の参加者を擁する。これだけ多人数の患者を必要とする理由は、開示のα7β1調節因子と標準的治療との間に真の差異があるかどうかを判断するためである。第III相試験では、新たに筋障害と診断された患者から、筋障害に関連する兆候および/または兆候の再発があったか、前治療に対して反応を示さなかった筋障害を有する患者までを含むことができる。
対象母集団が多様化しすぎて当該治療がより狭く定義された母集団について有効であるか判断できないことがない限りにおいて臨床試験はできるだけ包括的なものとすべきであることが当業者には理解されよう。試験における母集団が多様化すればするほど、特に第III相試験においては、一般集団に対して結果を当てはめやすくなる。臨床試験の各段階において適切な参加者を選択することは当業者の通常の技能の範囲内であると考えられる。
治療前における患者のアセスメント
試験を始める前に、本技術分野で知られているいくつかの手段を用いてまず患者を分類することができる。患者の評価は、まず、血清クレアチンキナーゼ(CK)レベル、または、筋障害のその他の指標、例えば、筋肉の炎症、アポトーシス、筋消失、筋管肥大、および/または筋線維の安定性の減少および細胞寿命等を測定することにより、行うことができる。
臨床試験における開示のα7β1調節因子の投与
開示のα7β1調節因子は、試験参加者に経口投与することが一般的である。薬剤の用量の範囲を試験することができる。前臨床試験からの情報を得れば、熟練の専門家は臨床試験における薬剤の適正な投与量をすぐに判定することができる。一実施形態において、用量の範囲は、被験体の体重の約100μg/kg〜約5000mg/kg、例えば、被験体の体重の1mg/kg〜約2000mg/kg、被験体の体重の約100mg/kg〜約1500mg/kg、被験体の体重の約100μg/kg〜約2000mg/kg、被験体の体重の約200mg/kg〜約1000mg/kg、被験体の体重の約200mg/kg〜約750mg/kg、被験体の体重の約250mg/kg〜約500mg/kg、約100μm〜約500mMである。いくつかの実施形態において、被験体には、1日当たり体重1キロ当たり10〜60mgの開示のα7β1調節因子を経口で与える。例えば、開示のα7β1調節因子を2週間にわたり10〜15mg/kg投与し、耐性がよければ、用量を5〜10mg/kg/週に増やして最適な臨床反応を達成する。いくつかの例では、1日容量は体重の60mg/kg以内とし、肝機能を2週間から1カ月ごとに監視しつつ最低6カ月投与する。
薬動力学的モニタリング
第I相基準を満たすため、開示のα7β1調節因子の分布を、例えば、定期的に採取した血液等の試料の化学的分析により監視する。例えば、治療開始後は、約72時間まで試料を定期的に採取することができる。
分析をすぐに行わない場合は、採取後の試料をドライアイス上に載置し、続いて冷凍庫に移動して、分析可能となるまで−70℃で保存する。試料は分析のために、当該技術分野において既知の標準的な手法で準備することができ、開示のα7β1調節因子の存在量は、例えば、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)により測定可能である。薬動力学的データを生成して、専門の臨床薬理学者の協力を得て分析し、クリアランス、半減期、および最高血漿中濃度の測定に用いることができる。
患者の転帰(治療成績)の監視
臨床試験のエンドポイントは、評価の段階で化合物の有効性を示す測定可能な成果である。試験を始める前にエンドポイントを設定し、臨床試験の種類および段階により変化することになるものである。エンドポイントの例としては、例えば、血清CKレベル、炎症、アポトーシス、および筋消失の減少等が挙げられる。例えば、血清レベルにおける10%の減少は、治療に対する患者の感受性を示す。
以下に、ある特定の特徴および/または実施形態を説明するための実施例を示す。これらの実施例によって、発明を記載の特定の特徴または実施形態に限定するものではない。
[実施例]
α7βgal+/−筋細胞中のLacZリポーター遺伝子による、α7インテグリンプロモーターの転写活性の伝達
本実施例において、α7βgal+/−筋細胞中のLacZリポーター遺伝子がα7インテグリンプロモーターの転写活性を忠実に伝えることを示し、α7β1エンハンサー分子のスクリーニングに使用可能であることを示す。
α7インテグリンをエンコードしている遺伝子のエクソン1をLacZリポーターで置き換えた、α7インテグリン欠損マウスを作った。これらのマウスにおいて、α7インテグリンプロモーターの全ての転写制御エレメントを維持して、β−ガラクトシダーゼにより7インテグリンの発現を伝達可能とした。10日齢のα7+/−子犬から単離した第一次の筋芽細胞セルライン(α7βgal+/−とよぶ)を分析して、β−ガラクトシダーゼのα7インテグリン発現の伝達能力について分析した。α7βgal+/−筋芽細胞を区別して、X−gal染色を施しウェスタン分析した(図1Aおよび図1B)。
これらの結果から、筋芽細胞および筋管におけるα7インテグリンの発現パターンと一致する筋原性の差別化をしたときに、α7βgal+/−筋芽細胞におけるβ−ガラクトシダーゼ発現が増加したことが分かる。これらの結果から、α7βgal+/−筋細胞中のLacZリポーター遺伝子がα7インテグリンプロモーターの転写活性を忠実に伝えることが実証された。α7インテグリンプロモーターの活性は、非蛍光化合物であるフルオロセイン−ジ−β−D−ガラクトピラノシド(FDG)のフルオロセインへのβ−ガラクトシダーゼ切断により測定した。この分析を用いて化合物ライブラリーをスクリーニングし、筋肉中のα7インテグリン発現をアップレギュレートする分子を特定した。
インテグリン発現を促進する化合物の特定
本実施例において、α7β1インテグリン発現エンハンサーとして特定した複数の化合物について説明する。
実施例1に記載した、筋細胞に基づく分析を用いて、次の化合物ライブラリー、すなわち、:Prestwick ChemicalおよびBioFocus DPI(Leiden Netherlands with facilities in UK、Basel、Heidelberg)によるMicrosource Spectrum Libraries;ダイバーセットライブラリー(DIVERSet library)(ケムブリッジ社(Chembridge Corp)、サンディエゴ、カリフォルニア州)およびケミカルダイバーシティライブラリー(ChemDiv library)からの化合物をスクリーニングした。また、ラミニンの種々のアイソフォームおよびインテグリン発現上のα7β1インテグリンのリガンドの効果について評価した。陽性ヒットについては、用量反応解析、ウェスタン分析、およびミオスタチンカウンタースクリーニング(筋発達の負調節因子)を行った。ミオスタチン発現を定量化するため、ウェスタンブロット系分析を利用した(しかしながら、今はELISA分析が利用可能である)。α7βgal+/−およびC2C12筋管は、最適薬物血中濃度(以下の表8参照)で24時間治療し、ならし培養液を除去して、抗ミオスタチン抗体(AB3239、ミリポア)を用いてウェスタン分析を行った。陽性コントロールとして、C2C12筋管においてミオスタチン発現が増加していた細胞を200mMのデキサメタソンで処理した。その結果から、用いたEC100濃度では、鉛化合物はどれもミオスタチン発現を増加させなかったことがわかる。
これらの研究から、表8にまとめた我々の筋細胞に基づく分析を用いてα7インテグリン9個の分子がα7インテグリンを増加したものとして特定された。
ラミニン−111の筋肉内注射による、mdxマウスにおける筋ジストロフィーの防止
本実施例は、ラミニン−111を筋肉内注射することによりmdxマウス中の筋ジストロフィーが防止されることを実証するものである。本実施例では、特にラミニン111についての研究について記載したが、本明細書において記載した方法および表8に示す特定のα7β1インテグリンエンハンサー分子の最適濃度に基づいて、その他のα7β1インテグリンエンハンサー分子について同様の研究を行いうることが考えられ、筋ジストロフィーについての同様の結果が得られることが予想される。
α7インテグリン発現を調節するラミニンの機能、α7βgal+/−筋芽細胞を0〜200nMのラミニン−111に24時間露出した。α7インテグリンプロモーターの活性は、非蛍光化合物であるフルオロセイン−ジ−β−D−ガラクトピラノシド(FDG)のフルオロセインへのβ−ガラクトシダーゼ切断により測定した。蛍光活性化セルソーター(FACS)により、100nMのラミニン−111で24時間治療したα7βgal+/−筋芽細胞では、αインテグリンプロモーター活性の増加が最大となったことが実証された。これらの結果から、ラミニン−111は、単離したマウス筋細胞中のα7インテグリンの発現を促進することがわかる。α7インテグリンの発現を増加するラミニン−111の能力は、マウスおよびヒトDMD筋細胞を用いたウェスタン分析によって確認された(図2A〜図2D)。これらのデータから、ラミニン−111がα7インテグリン発現を増加させるメカニズムは、マウスおよびヒト筋細胞間で保全されることがわかり、ラミニン−111により、DMD患者の骨格筋におけるα7β1インテグリン発現も増加させる可能性が高いことを示唆している。
ラミニン−111がmdxマウス中の筋病変を防止したかを判定するため、PBSよびラミニン−111を注射したTA筋の低温切片についてエバンスブルー色素(EBD)吸収およびヘマトキシリンおよびエオジン(H&E)染色を行った(図3A)。分析により、ラミニン−111を注射したmdx筋では、反対側性のコントロールと比較して、対EBD陽性線維率が12分の1に減少したことがわかった(図3Bおよび図3C)。さらに、ラミニン−111を注射したmdx筋は、中心核のある筋線維率が4分の1に減少したことを示す(図3C)。これらの結果から、ラミニン−111タンパク質の筋肉内注射により、筋鞘整合性および筋線維編成をそれぞれ劇的に増加および減少したことがわかる。
ラミニン−111タンパク質をDMDのmdxマウスモデルに注射したことにより、α7インテグリンの発現が増加し、筋鞘が安定化し、血清クレアチンキナーゼを野生型レベルに回復し、運動を原因とする損傷から筋肉が保護された。これらの知見から、ラミニン−111は、DMDのmdxマウスモデルについて治療効果が高く、遺伝子疾患の治療として細胞外マトリックスタンパク質の全身投与に対するパラダイムを表すことが実証された。
筋ジストロフィーのための治療としてのバルプロ酸
本実施例では、筋ジストロフィーの治療に利用可能なバルプロ酸の能力を示す研究について説明する。
バルプロ酸(VPA)は、てんかんおよび双極性障害を治療することが立証済みのFDAである側鎖脂肪酸である。VPAは、ニューロン中のAktを活性化し、また、その生存を促進し、ヒストン脱アセチル化酵素阻害活性を有することが知られている。我々の筋細胞に基づく分析を用いて、我々は、バルプロ酸が筋細胞中のα7インテグリン発現を活性化することを確認した。バルプロ酸は、用量反応曲線が得られ、C2C12筋管におけるα7インテグリンを増加した(図4Aおよび図4B)。バルプロ酸で治療したMdx/utr−/−マウスでは、筋疾患の減少、移動度の向上、線維症の減少、および筋肉中のAktシグナリング経路の増加がみられた。これらの結果から、バルプロ酸はDMD治療の候補であることを示す。
シクロピロックス、デフェロキサミン、および2,2−ジピリジルによるα7インテグリン発現の増加
本実施例では、シクロピロックス、2,2−ジピリジル、およびデフェロキサミンが、一般的な経路を介してα7インテグリン発現を増加することを説明する。
実施例2において述べたように、シクロピロックスおよびデフェロキサミンは、α7βgal+/−筋管を用いたα7インテグリンプロモーター活性の活性剤として機能する。シクロピロックスおよびデフェロキサミンは、いずれも、鉄キレート剤である。シクロピロックスは、2つの化合物ライブラリー中で独立して定義され、FDAにより抗生物質および抗真菌薬として認可されている。デフェロキサミンは、鉄毒性の治療への使用がFDA認可されている薬物である。シクロピロックスおよびデフェロキサミンの両方について、EC50をそれぞれ0.6μg/mlおよび10μMとして(図5)、一般的な用量反応曲線が得られた。2,2−ジピリジル(同様に鉄キレート分子であるが、FDA無認可)についての用量反応曲線を図6Aおよび図6Bに示す。
これらの結果は、シクロピロックス、デフェロキサミン、および2,2−ジピリジルが、一般的な経路を介してα7インテグリン発現を活性化することを示す。シクロピロックス、デフェロキサミン、および2,2−ジピリジルは、転写因子低酸素誘導因子1(HIF−1)の崩壊(breakdown)を防止することにより安定性を増加させることが証明されている。α7インテグリン発現の対HIF−1応答性の有無を判断するため、α7インテグリンプロモーターについて生命情報(バイオインフォマティック)分析を行った。マウスの2.8kbフラグメントについて、MATINSPECTOR(Genomatix社製)を用い、HIF−1結合部位の有無についてα7インテグリンプロモーターを分析した。低酸素応答性領域中のHIF−1結合部位についてのDNAコンセンサス配列は、5’−[−A/G]CGTG−3’であり、両側に第2のコンセンサス部位5’−[A/C]ACAG−3’を持つ場合と持たない場合がある。αインテグリンプロモーター配列の分析により、HIF−1結合を促進するフランキング配列と共に、HIF−1結合部位の存在が明らかとなった。MATINSPECTOR分析により、これらの配列について、HIF−1結合に対する最高スコアが与えられた。これらの結果は、シクロピロックス、デフェロキサミン、および2,2−ジピリジルが、HIF−1の筋細胞中におけるプロテアソーマル崩壊(ブレイクダウン)を阻止することによりα7インテグリン遺伝子発現を増加させるように作用しうることを示しており、その結果HIF−1タンパク質の細胞レベルが増加することを示す。全体的な結果として、マウス細胞表面上のα7インテグリンタンパク質が増加して、膜安定性が増加しうる。さらに研究を行ってこれらの薬物が筋細胞中のHIF−1タンパク質レベルを実験的に増加できるかどうかを判断し、この薬物作用のメカニズムをさらに裏付ける必要がある。興味深いことに、HIF−1レベルの増加は血管形成の増加と関連している。ジストロフィー筋中でHIF−1を増加させることは、α7インテグリン発現の増加によって膜安定性を増加しうるだけでなく、血管を新生化し、血流量を向上し、およびジストロフィー筋に関連する局所貧血を減少させる。
DMD一次筋管に、鉄キレート剤、2,2−ジピリジル(31.25μM)、およびデフェロキサミン(5μMおよび10μM)を132時間作用させて、それらによってα7インテグリンが増加したかどうかを判定した。各細胞からタンパク質を抽出し、対α7インテグリン抗生物質を用いてウェスタンブロット法を行った。α−チューブリンをローディングコントロールとして用いた。その結果、2,2−ジピリジルおよびデフェロキサミンは、いずれも、DMD筋管中のα7インテグリンを増加させたことがわかった(図7)。これらの結果から、鉄キレート剤によりインテグリン発現を増加させる(各)メカニズムは、マウスおよびヒトの筋細胞中に保全されていることがわかった。
α7インテグリン発現に対する、コレスタン(5α−コレスタン−3β−オル−6−オン)およびコレスタンアナログの作用
本実施例では、筋芽細胞および筋管中のα7インテグリン発現を増加する、コレスタンおよび特定のコレスタンアナログの機能について実証する。
実施例2に記載の研究によれば、筋細胞に基づく分析で測定されたように、コレスタンがα7インテグリン発現のエンハンサーである特定した。コレスタンは、植物由来の機能未知の化合物であり、α7βgal+/−筋管の使用では一般的な用量反応曲線が得られ、またDMD筋管中のα7インテグリンタンパク質を増加させた(図8)。さらに、コレスタンの特定のアナログは、α7β1インテグリンの発現を活性化させる機能を維持した(以下の表9参照)。ケミカルダイバーシティラボラトリ(Chemical Diversity laboratories)からコレスタンのアナログを119個入手し、α7βgal+/−筋芽細胞および筋管中のα7インテグリンの発現を活性化させる能力について分析した。119個のアナログのうち4個が、筋芽細胞および筋管中のα7インテグリン発現を活性化させる機能を維持しており、119個のうちさらに別の4個が、筋芽細胞中においてのみα7インテグリン発現を活性化する機能を維持していた(表9)。
化合物#1001、1002、および1003による、筋肉中のα7インテグリン発現の増加
筋細胞に基づく分析を用いて、(実施例2に記載したように)化合物のDIVERSetライブラリーをスクリーニングし、1001、1002、および1003とした3つの化合物はすべて、筋肉中におけるα7インテグリン発現を増加させた。化合物番号1001、1002、および1003は、ケムブリッジ社(ChemBridge Corporation)(サンディエゴ、カリフォルニア州)から市販されている。化合物番号1001は、3−メチル−2−[(2−オキソ−2−フェニルエチル)チオ]−3H−スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン−5,1''−シクロペンタン]−4(6H)−オン(MW=417)である。化合物番号1002は、1−{2−[3−(4−メチル−1−ピペラジニル)プロポキシ]フェニル}−1−プロパノン塩酸塩(MW=327)である。化合物番号1003は、1{2−[3−(1−ピペルジニル)プロポキシ}フェニル}−1−プロパノン塩酸塩(MW=312)である。
それらの化合物によりインテグリン発現を活性化するための用量反応曲線を(それらの化合物の化学構造とともに)図9に示す。これらの研究は、それらの化合物により筋肉中におけるα7インテグリン発現が増加し、その筋ジストロフィーをはじめとするα7インテグリンを調節した状態を調整する薬剤としての使用を支援するものであることを実証するものである。化合物1001、1002、および1003のアナログが同様の効果を有することが考えられる。例えば、化合物1001、1002、および1003のアナログを、例えば図10に示すような合成経路により合成して、実施例1に記載した筋細胞に基づく分析により評価することにより、筋肉中のα7インテグリン発現への各アナログの作用を特定することが考えられる。
α7インテグリン発現および筋ジストロフィーに対するラミニン−111の作用
本実施例において記載した研究は、mdxおよびdyマウスにおいてα7インテグリンレベルを増加し疾病の症状を寛解させるLAM−111の有効性を実証するものである。本データを提供して、α7インテグリンを体内で促進すること、および筋ジストロフィーの治療に役立つものとすることが可能であることを実証する。よって、開示のα7β1エンハンサーはいずれもLAM−111と同様の生体内影響を有すると考えられ、したがって、筋ジストロフィーの治療剤として有用である。
FACS分析により、α7ベータβ1−gal+/−筋芽細胞を100nMのLAM−111および蛍光β−gal基質で24時間治療した結果、α7インテグリン発現がPBS治療の場合と比較して10倍近く増加したこと実証された(図12A〜図12D)。イムノブロット分析により、C2C12またはDMD筋芽細胞を100nMのLAM−111で24時間治療した結果、α7インテグリン発現が、PBS治療の場合と比較して約2倍に増加したことが実証された(図13A〜図13D)。総じて、これら各結果により、LAM−111を筋原性細胞に適用した結果、α7インテグリンタンパク質発現が増加し、それが転写レベルまたはmRNA安定性に作用したことが実証された。特定の親細胞足場(表8および表9)は同様のメカニズムでα7インテグリン発現を増加すると考えられる。
1回の筋肉内投与量である100nM(100μ l)の精製LAM−111を10日齢のmdxマウスの前脛骨筋(TA)に投与した結果、LAM−111が全ての筋線維に分布し、また、中心に核があり、かつエバンスブルー色素(EBD)陽性の筋線維が大幅に減少した(図14A〜図14W)。これらの研究は、LAM−111の筋肉内送達によりmdx筋線維の退化が防止されることを実証するものである。
両方のmdx治療群の免疫蛍光分析により、α7Aおよびα7Bインテグリン、およびユートロフィンが野生型動物と比較して増加したことが立証され、また、LAM−111治療したmdxマウスにより、α7Aおよびα7Bインテグリン、およびユートロフィンが、PBS治療したmdxマウスよりもさらに増加したことが実証された(図14A〜図14W)。PBSおよびLAM−111で治療したTAのタンパク質抽出物からのイムノブロットのデンシトメトリー(濃度測定)によれば、mdx治療群は両方とも、α7Aおよびα7Bインテグリン、およびユートロフィンにおいて、野生型動物と比べて統計的に優位な増加がみられ、mdxマウスをLAM−111で治療した結果、PBS治療したmdxマウスよりも、α7Aがさらに100%増加し、α7Bが50%増加し、ユートロフィンが33%した(図15A〜図15D)。遺伝子導入(ネズミ))α7X2Bインテグリンを発現しているmdx/utro−/−dノックアウトマウスにより、α7X2の150%増加は、疾病の寛解を十分考慮しうるものであり、LAM−111治療したマウスにおけるα7インテグリンの発現増加は、観測した治療効果の主な原因でありうることを立証している提示データと一致する。
1.0mg/kgのLAM−111をmdxマウスへ単回全身投与(i.p)してから4週後、免疫蛍光分析により全心筋線維周囲、および横隔膜および腓複筋の筋線維にLAM−111が継続的に局所化していることが実証された(図16A〜図16K)。野生型筋およびPBS治療したmdxマウス(59)には、LAM−111は存在しなかった。これらの研究は、LAM−111の全身投与によりmdx筋線維の筋鞘破断が防止されることを実証するものである。
mdxマウスへのLAM−111の全身投与により、PBS治療したmdxマウスと比較して、血清クレアチンキナーゼ活性の略正規化がみられ、LAM−111治療したmdxマウスは、血清クレアチンまたは血液尿素窒素(BUN)において有意変化は見られなかった(図17A〜図17C)。これらのデータから、LAM−111の単回全身投与により、腎機能を損なうことなく、筋鞘統合性が全身的に安定化したことがわかる。
10日齢のmdxマウスに、PBSまたは1.0mg/kgのLAM−111の単回全身投与による前治療を行い、4週後に、外力を利用した(eccentric)下り勾配トレッドミル運動を負荷しエバンスブルー色素を注入し、その24時間後に屠殺したところ、筋鞘剥離は完全に防止されていた(図18A〜図18C)。これらのデータから、LAM−111の全身送達により、損傷を与える外力を利用した運動から筋線維が保護されることが分かる。その他の開示のα7β1インテグリン発現エンハンサーの全身送達によっても、運動中の筋線維を同様に保護する効果があると考えられる。
mdx/utro−/−dノックアウトマウスをバルプロ酸で治療した結果、マウス中のAKTシグナル伝達経路が活性化し、可動性が向上し、線維症が減少し、全体的な筋疾患が減少した。これらの結果は、VPAがDMD治療の候補であることを示し、また既存のヒト安全性データによりDMDの治療のためのVPAの開発を促進できる。
全身送達されたLAM−111は、dyマウスの骨格筋に局所化するが(図19、上部パネル)、筋病変の改善(図19、下部パネル)、中心核のある筋線維を含む筋線維率の減少(図20A)、エバンスブルー色素(図20B)、およびTUNEL(アポトーシス)反応(図20C)には週に2日の投与を必要とする。LAM−111治療したdyマウスの体重は、PBS治療したdyマウスと有意差はなかったが、PBS治療したdyマウスは、7週齢(注射後5.5週)で瀕死の状態となり屠殺しなければならなかったが、一方、同齢コントロールとして、LAM−111治療したdyマウスを7週齢で屠殺したがその健康状態はずっと良好であった。これらの研究は、LAM−111の全身投与によりdyマウスの 筋線維変性が防止されることを実証するものである。その他の開示のα7β1インテグリン発現エンハンサーの全身送達によっても、筋線維変性に対して同様の効果がありうると考えられる。
図30は、DMSOコントロール、10μMのMLS000683232−01(IED−232)、10μMのMLS001165937−01(IED−937)、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン(HPBCD)コントロール、またはHPBCD中の12μMのSU9516を用いて24時間治療したC2C12筋芽細胞および筋管におけるItga7、Itgb1、およびLama2転写物レベルの評価に用いた定量的リアルタイムPCR結果を示すデジタル画像である。図31は、DMSOコントロール、10μMのMLS000683232−01(IED−232)、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン(HPBCD)コントロール、またはHPBCD中の12μMのSU9516で24時間治療したC2C12筋管におけるα7インテグリンおよびGAPDHタンパク質レベルのウェスタンブロットおよび定量分析のデジタル画像である。ImageJソフトウェアを用いて各帯域を定量化し、その後、GAPDHタンパク質レベルに対するαインテグリンタンパク質レベルとしてグラフ化した。*は、相対タンパク質レベルにおける有意差を示し、**p<0.01である。
筋肉中のα7インテグリン発現を増加させる付加的化合物
本実施例では、筋肉中のα7インテグリン発現を増加させるための付加的な化合物についての構造(以下の表11)、例示的な合成反応(図29A〜図29H)、およびキャラクタリゼーション研究(図21〜図28参照)を提供する。いくつかの例において、各アナログは重さ5mg、塩形態(例えば、塩酸塩)、乾燥粉末として、HPLCによる測定において少なくとも90%の純度で作成する。その他の例示的な化合物を以下の表10に示す。本開示の化合物の特定の実施形態に対して行ったスクリーニングの結果を図32に示す。
本開示の発明の原理を適用することのできる幾多の可能性のある実施形態に照らして、記載した各実施形態は好適な例に過ぎないことが認識されるべきであり、本発明の範囲を限定するものであるととらえられるべきではない。むしろ、本発明の範囲は添付の請求の範囲により定義される。よって、我々は、これらの請求の範囲の範疇にある全てのものを我々の発明として請求する。

Claims (42)

  1. 筋ジストロフィーを有する被験体を治療する方法であって、
    α7β1インテグリン調節因子の有効量を、筋ジストロフィーを有する被験体に投与することを含み、
    前記α7β1インテグリン調節因子は、シクロピロックス・エタノールアミン、デフェロキサミン、2,2−ジピリジル;5α−コレスタン−3β−オル−6−オン、N032−0003、N066−0070、N069−0071、N069−0075、N064−0028、N066−0053、N069−0073、1080−0573、および以下の式、すなわち、
    ;または
    から選択した式を有する薬剤で構成され、
    式中、RおよびRはそれぞれ独立して、C1−10アルキル、置換C1−10アルキル、C1−10アルコキシ、置換C1−10アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アシルC1−10アルコキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノカルボニルC1−10アルキル、アミノカルボニルアミノ、アミノジカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C6−15アリールオキシ、置換C6−15アリールオキシ、C6−15アリールチオ、置換C6−15アリールチオ、カルボキシル、カルボキシエステル、(カルボキシエステル)アミノ、(カルボキシエステル)オキシ、シアノ、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、(C3−8シクロアルキル)オキシ、置換(C3−8シクロアルキル)オキシ、(C3−8シクロアルキル)チオ、置換(C3−8シクロアルキル)チオ、ハロ、ヒドロキシル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C1−10ヘテロアリールオキシ、置換C1−10ヘテロアリールオキシ、C1−10ヘテロアリールチオ、置換C1−10ヘテロアリールチオ、C2−10ヘテロシクリル、C2−10置換ヘテロシクリル、C2−10ヘテロシクリルオキシ、置換C2−10ヘテロシクリルオキシ、C2−10ヘテロシクリルチオ、置換C2−10ヘテロシクリルチオ、イミノ、オキソ、スルホニル、スルホニルアミノ、チオール、C1−10アルキルチオ、置換C1−10アルキルチオ、またはチオカルボニルから選択され;または
    2つのR置換基は、おのおのが結合する原子とともに、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C2−10置換ヘテロシクリル、または置換した C2−10ヘテロシクリルオキシから選択される環を形成してもよく;
    2つのR置換基は、おのおのが結合する原子とともに、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C2−10置換ヘテロシクリル、または置換したC2−10ヘテロシクリルオキシから選択される環を形成してもよく;
    A、B、C、D、E、およびFはそれぞれ独立して、炭素、窒素、酸素、または硫黄から選択することができ;および
    nはゼロ、1、2、3、4、または5とすることができ;または
    これらの化合物の組み合わせであって、
    前記α7β1インテグリン調節因子により、α7β1インテグリンの発現または活性を、治療前のα7β1インテグリンの発現または活性と比較して増加させることによって、筋ジストロフィーを有する被験体を治療することを特徴とする、方法。
  2. 前記α7β1インテグリン調節因子は、化合物#1001、化合物#1002、化合物#1003、すなわち、
    から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記α7β1インテグリン調節因子は、以下の式、すなわち
    から選択される式を有し、
    式中、Yは、酸素、硫黄、またはNRから選択することができ、ここで、Rは、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロシクリル、または置換ヘテロシクリルから選択することができ;および
    は、C1−10アルキル、置換C1−10アルキル、C1−10アルコキシ、置換C1−10アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アシルC1−10アルキルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノカルボニルC1−10アルキル、アミノカルボニルアミノ、アミノジカルボニルアミノ、アミノカルボニルオキシ、アミノスルホニル、C6−15アリール、置換C6−15アリール、C6−15アリールオキシ、置換C6−15アリールオキシ、C6−15アリールチオ、置換C6−15アリールチオ、カルボキシル、カルボキシエステル、(カルボキシエステル)アミノ、(カルボキシエステル)オキシ、シアノ、C3−8シクロアルキル、置換C3−8シクロアルキル、(C3−8シクロアルキル)オキシ、置換(C3−8シクロアルキル)オキシ、(C3−8シクロアルキル)チオ、置換(C3−8シクロアルキル)チオ、ハロ、ヒドロキシル、C1−10ヘテロアリール、置換C1−10ヘテロアリール、C1−10ヘテロアリールオキシ、置換C1−10ヘテロアリールオキシ、C1−10ヘテロアリールチオ、置換C1−10ヘテロアリールチオ、C2−10ヘテロシクリル、C2−10置換ヘテロシクリル、C2−10ヘテロシクリルオキシ、置換C2−10ヘテロシクリルオキシ、C2−10ヘテロシクリルチオ、置換C2−10ヘテロシクリルチオ、イミノ、オキソ、スルホニル、スルホニルアミノ、チオール、C1−10アルキルチオ、置換C1−10アルキルチオ、またはチオカルボニルから選択される、請求項1に記載の方法。
  4. 前記α7β1インテグリン調節因子は、次式:
    を有し、
    式中:
    は、C(O)NH、C(O)N[(CH0−5CH、C(O)OH、C(O)OP(O)(OH)、C(O)OC(O)C(CH、C(O)OC(O)NMe、またはC(O)O(CH0−5CHから選択され;
    1’は、NHまたはN[(CH0−5CHから選択され;
    は、N[(CH0−5CHから選択され;および
    は、酸素、硫黄、NH、N(CH0−5CH、およびNCHOP(O)(OH)から選択される、請求項1に記載の方法。
  5. 前記α7β1インテグリン調節因子は、
    である、請求項4に記載の方法。
  6. 前記α7β1インテグリン調節因子は、次式:
    を有し、
    式中:
    は、C(O)NH(Ph)pCHNHC(O)Ot−Bu、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHNHC(O)Ot−Bu、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHN[CHOP(O)(OH)]C(O)Ot−Bu、C(O)NH(Ph)pCHN[CHOP(O)(OH)]C(O)Ot−Bu、C(O)NH(Ph)pCHNHC(O)OH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHNHC(O)OH、C(O)NH(Ph)pCHNHC(O)OMe、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHNHC(O)OMe、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHN[CHOP(O)(OH)]C(O)OMe、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHNHC(O)Ot−Bu、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHN[CHOP(O)(OH)]C(O)Ot−Bu、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHNHC(O)OH、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHN[CHOP(O)(OH)]C(O)OH、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHNHC(O)OMe、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHN[CHOP(O)(OH)]C(O)OMe、C(O)NH(Ph)pCHNH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHNH、C(O)NH(Ph)pCHOH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHOH、C(O)NH(Ph)pCHN[(CH0−5CH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHN[(CH0−5CH、C(O)NH(Ph)pCHOMe、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHOMe、C(O)NH(Ph)pCHSH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHSH、C(O)NH(Ph)pCHSMe、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHSMe、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHNH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHNH、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHOH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHOH、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHN[(CH0−5CH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHN[(CH0−5CH、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHOMe、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHOMe、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHSH、C(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHSH、C(O)N[(CH0−5CH](Ph)pCHSMe、またはC(O)N[CHOP(O)(OH)](Ph)pCHSMeから選択され;
    は、(CH0−5CHから選択され;および
    は、酸素、硫黄、NH、N(CH0−5CH、またはNCHOP(O)(OH)から選択される、請求項1に記載の方法。
  7. 前記α7β1インテグリン調節因子は、
    である、請求項6に記載の方法。
  8. 前記α7β1インテグリン調節因子は、次式:
    を有し、
    式中:
    は、水素、C(O)−Ph−p−Br、C(O)−Ph−p−Cl、C(O)−Ph−p−F、C(O)−Ph−p−I、C(O)−Ph−p−CF、C(O)−Ph−m−Br、C(O)−Ph−m−Cl、C(O)−Ph−m−F、C(O)−Ph−m−I、C(O)−Ph−m−CF、C(O)−Ph−o−Br、C(O)−Ph−o−Cl、C(O)−Ph−o−F、C(O)−Ph−o−I、C(O)−Ph−o−CF、または(CH0−5CHから選択され;および
    は、N[CHOP(O)(OH)]C(O)−3−ブロモ−5−ピリジル、NHC(O)−3−ブロモ−5−ピリジル、N[(CH0−5CH]C(O)−3−ブロモ−5−ピリジル、N[(CH0−5CH]C(O)−3−フルオロ−5−ピリジル、N[CHOP(O)(OH)]C(O)−3−フルオロ−5−ピリジル、またはNHC(O)−3−フルオロ−5−ピリジルから選択される、請求項1に記載の方法。
  9. 前記α7β1インテグリン調節因子は、
    である、請求項8に記載の方法。
  10. 前記α7β1インテグリン調節因子は、次式:
    を有し、
    式中:
    は、水素および(CH0−5CHから選択され;
    は、OMe、SH、SMe、NH、N[(CH0−5CH、OH、OP(O)(OH)、OC(O)C(CH、またはOC(O)NMeから選択され;
    2’は、NOであり;および
    任意の環Aは、もし存在する場合は、フェニルである、請求項1に記載の方法。
  11. 前記α7β1インテグリン調節因子は、
    である、請求項10に記載の方法。
  12. 前記α7β1インテグリン調節因子は、次式:
    を有し、
    式中:
    は、O(CH0−5CH、OH、OP(O)(OH)、OC(O)C(CH、OC(O)NMe、S(CH0−5CH、SH、NH、N[(CH0−5CH、OCF、またはCFから選択され;
    は、NH、O、NCHOP(O)(OH)、またはSから選択され;および
    は、NH、O、NCHOP(O)(OH)、またはSから選択される、請求項1に記載の方法。
  13. 前記α7β1インテグリン調節因子は、

    である、請求項12に記載の方法。
  14. 前記α7β1インテグリン調節因子は、269番1の1つ以上の化合物から選択される、請求項1に記載の方法。
  15. 前記α7β1インテグリン調節因子は、
    から選択される、請求項1に記載の方法。
  16. 前記筋ジストロフィーは、メロシン欠損型先天性1A型(MDC1A)、メロシン欠損型先天性筋ジストロフィー1D型(MDC1D)、肢体型筋ジストロフィー(LGMD)、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)または顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FHMD)である、請求項1に記載の方法。
  17. 前記筋ジストロフィーは、DMD、MDC1A、またはFCMDである、請求項16に記載の方法。
  18. 前記筋ジストロフィーはDMDである、請求項16に記載の方法。
  19. 前記α7β1インテグリン調節因子は付加的な治療剤とともに投与される、請求項1に記載の方法。
  20. 前記付加的な治療剤は、コスタメリックタンパク質、成長因子、サテライト細胞、幹細胞、ミオサイト、または付加的なα7β1インテグリン調節因子である、請求項19に記載の方法。
  21. 前記付加的なα7β1インテグリン調節因子は、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログである、請求項20に記載の方法。
  22. 筋ジストロフィーを有する被験体を選択することをさらに含む、請求項1の方法。
  23. 前記筋ジストロフィーを有する被験体を選択することは、前記α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に筋ジストロフィーを有する被験体を診断することを含む、請求項22に記載の方法。
  24. 被験体において筋の再生、修復、または維持を促進する方法であって、
    α7β1インテグリン調節因子の有効量を、筋の再生、修復、または維持を必要とする患者に投与することを含み、
    前記α7β1インテグリン調節因子は、請求項1〜15のいずれか一項に記載のものか、またはそれらの組み合わせであり、
    前記α7β1インテグリン調節因子は、被験体におけるα7β1インテグリンの発現または活性を、治療前のα7β1インテグリンの発現または活性と比較して増加させることにより、被験体において筋の再生、修復、または維持を促進する、方法。
  25. 前記α7β1インテグリン調節因子は、被験体が筋損傷または疾患を発症する前に投与される、請求項24に記載の方法。
  26. 前記方法は、被験体における筋肉維持を促進する方法である、請求項24に記載の方法。
  27. 前記α7β1インテグリン調節因子は、被験体が運動する前に投与される、請求項26に記載の方法。
  28. 前記α7β1インテグリン調節因子は、筋疾患または損傷に罹患するリスクのある被験体に投与される、請求項26に記載の方法。
  29. 筋の再生、修復、または維持を促進する必要のある被験体を選択することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
  30. 前記筋の再生、修復、または維持を促進する必要のある被験体を選択することは、前記α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に、筋再生障害を特徴とする症状のある被験体を診断することを含む、請求項29に記載の方法。
  31. 前記筋の再生、修復、または維持を促進する必要のある被験体を選択することは、前記α7β1インテグリン調節因子の有効量を被験体に投与する前に、α7β1インテグリンの成分生成障害を特徴とする症状のある被験体を診断することを含む、請求項29に記載の方法。
  32. 前記α7β1インテグリン調節因子は付加的な治療剤とともに投与される、請求項24に記載の方法。
  33. 前記付加的な治療剤は、コスタメリックタンパク質、成長因子、サテライト細胞、幹細胞、ミオサイト、または付加的なα7β1インテグリン調節因子である、請求項32に記載の方法。
  34. 前記付加的なα7β1インテグリン調節因子は、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログである、請求項33に記載の方法。
  35. 被験体における筋傷害または損傷を予見的に防止または抑制する方法であって、
    請求項1〜15のいずれか一項に記載のα7β1インテグリン調節因子またはそれらの組み合わせの有効量を投与することを含み、
    前記α7β1インテグリン調節因子により、α7β1インテグリンの発現または活性を、治療前のα7β1インテグリンの発現または活性と比較して増加させることにより、被験体における筋傷害または損傷を予見的に防止または抑制する、方法。
  36. 前記被験体は筋傷害または損傷を発症するリスクがある、請求項35に記載の方法。
  37. 前記α7β1インテグリン調節因子は付加的な治療剤とともに投与される、請求項35に記載の方法。
  38. 前記付加的な治療剤は、コスタメリックタンパク質、成長因子、サテライト細胞、幹細胞、ミオサイト、または付加的なα7β1インテグリン調節因子である、請求項36に記載の方法。
  39. 前記付加的なα7β1インテグリン調節因子は、ラミニン−111、ラミニン−111フラグメント、バルプロ酸、またはバルプロ酸アナログである、請求項37に記載の方法。
  40. α7β1インテグリンの発現を促進する方法であって、
    細胞をα7β1インテグリン調節因子の有効量と接触させることを含み、
    前記α7β1インテグリン調節因子は請求項1〜15のいずれか一項に記載のものか、またはそれらの組み合わせであり、治療後の細胞におけるα7β1インテグリンの発現を未治療の細胞におけるα7β1インテグリンの発現と比較して増加させることにより、α7β1インテグリンの発現を促進する、方法。
  41. 前記細胞は筋細胞である、請求項30に記載の方法。
  42. 前記筋細胞は哺乳動物に存在し、前記細胞を薬剤に接触させることは、当該薬剤を当該哺乳動物に投与することを含む、請求項41に記載の方法。
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