JP2016536293A - Fxs及びasdに対する動物モデル並びにfxs及びasdと診断された個人におけるerk1/2活性化を調節するためのアカンプロセートの使用 - Google Patents

Fxs及びasdに対する動物モデル並びにfxs及びasdと診断された個人におけるerk1/2活性化を調節するためのアカンプロセートの使用 Download PDF

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Abstract

脆弱Xのマウスモデルでの研究及びヒト若年者における予備的研究は、ERK1/2が、ASDと診断された人々の治療をモニターするのに有用なバイオマーカーであることを示す。本明細書において報告されている結果は、アカンプロセートが、ASDの症状の多くに関連するERK1/2活性化のレベルを低下させる能力を有することを示す。したがって、ERK1/2活性化レベルは、ASDの診断マーカーとしてのその有用性に加えて、アカンプロセートにより治療される患者をモニターするために使用できる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2013年10月14日に出願された米国特許仮出願第61/890,756号の利益を主張し、それは、参照によって本明細書に明示的に組み込まれる。
政府の権利についてのステートメント
本発明は、アメリカ国立衛生研究所により与えられたAG018379及びRR025761の下で政府援助によりなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
発明の分野
本開示の態様は、脆弱X症候群(FXS)、FXS関連自閉症スペクトラム障害、及び特発性自閉症スペクトラム障害(ASD、自閉症)からなる群から選択される特異的発達障害と診断された患者を治療するために、アカンプロセートなどの化合物の使用によって、末梢リンパ細胞の細胞外シグナル関連キナーゼ(ERK1/2)活性化、分泌型アミロイド前駆体タンパク質(sAPP);sAPPα;脳由来神経栄養因子(BDNF)からなる群から選択されるタンパク質の血清レベルを調節することに関する。
背景
神経発達障害の自閉症スペクトラム障害(ASD:自閉症)及び脆弱X症候群(FXS)は、社会的行動、コミュニケーションスキル、及び認知機能における著しい障害を生じ得る生涯に渡る小児期障害である。これらの神経発達障害を有すると認定された人によって示される症状の重症度は多岐に渡る。残念ながら、これらの障害に罹患している多くの人は、重い症状を示し、自分自身の世話をすることができない者もいれば、社会で正常な働きをするための能力の大きな低下を示す者もいる。FXSの原因は知られているが、これらの人の脳における特定の神経刺激性化合物のレベルがそうであるように、この状態によってさいなまれる様々な神経経路は知られていない。特発性自閉性障害に関しては、その障害の根源的な原因さえ、未知のままである。その障害を有すると診断された者にこれらの障害が及ぼす影響の故に、これらの状態の治療法を開発することにささげられた莫大な量の前臨床及び臨床研究が存在する。診断及び治療にささげられた努力にもかかわらず、依然として、これらの障害に罹患している人が、より快適で独立した生活を送る助けとなる新たな治療法が早急に求められている。本明細書に開示されている物質、方法、及びシステムは、これらの重要な要求に対処しようとするものである。
自閉症スペクトラム障害は、社会的行動及びコミュニケーションにおける著しい障害を引き起こす、生涯に渡る小児期発症神経発達障害である。米国保健福祉省(DHHS)によれば、上昇するASD有病率は、現在、110人の子供に1人と見積もられ、ASDを、国家的な健康の危機的状態と見なす正当な理由となる。しばしば、ASDを有する人は、中でも特に、攻撃、自傷行為、衝動脅迫、注意欠陥、多動性、及び不安のような、さらなる支障のある症状も示す。社会に対するASDのコスト(米国では、年に950億ドルと見積もられる)は、大きく、ずっと増加している。自閉症の現れは、一様ではない。例えば、自閉症を有する人は、知的障害、発作、又は機能的発話を、有することも、有さないこともある。この不均質性は、ASDの原因への研究と有効な治療法の両方を難しくした。自閉症の原因の理解は、不明瞭な状態に留まり、事例の約10%だけが、知られている遺伝的異常に関連付けられている。治療法に関しては、今日まで、どのような薬物も、ASDのコアの社会的及びコミュニケーション障害を治療するための大規模試験において有効であるとは示されなかった。自閉症の不均質性のために、試験のための適切なサブ群を特定する難しさにより、有望な多くの薬物治療が大規模試験に失敗するという結果になった。このような多様な現れを考えれば、自閉症の合理的な薬物開発は、薬物の利点が最大化される適切なサブ群を定めることに焦点を合わせることが必要であろう。自閉症のバイオマーカーの開発は、治療法の開発のこれらの難題に対処する類のない機会を与える。米国保健福祉省の省庁間自閉症調整委員会の2011戦略プランは、早期の疾患の検出、病気の重症度の評価、薬理学的反応の指標をもたらすバイオマーカーの可能性、及び、目標を定めた治療法の開発のために自閉症の中のサブ群を特定するためにバイオマーカーを利用できることを考え、自閉症のバイオマーカーの開発の必要性を強く強調した。
自閉症の不均質性を考えれば、自閉症の知られた原因は、薬理療法及びバイオマーカー開発のための最善の拠り所を与える。これらの知られている原因の中で、脆弱X症候群(FXS)における最近の研究での発見は、最もよくある単一遺伝子原因自閉症としてのFXSの地位と結び付いて、この障害を、自閉症の治療法開発戦略を練り上げるための重要視すべき候補にした。FXSは、4,000人中の1人に影響を及ぼす、最もよくある、発達の遅れの遺伝形質である。FXSを有する3人に2人は、自閉症も患い、全体としてFXSは、全ての自閉症の事例の5〜7%に相当する。
今日まで、自閉性障害のコアの社会性障害を減じるための如何なる薬物も、米国食品医薬品局(FDA)によって承認されていない。社会性障害を標的とする、自閉症における多くの薬理療法試験は、一様に否定的な結果を生じた。したがって、これらの状態を治療するための物質及び方法が求められている。本開示のいくつかの態様は、特発性及び脆弱X症候群(FXS)関連自閉症スペクトル障害(ASD)の試験、診断、及び治療のための物質及び方法を提供する。
発明の要旨
第1の実施形態は、ASD又はFXSと診断された患者からの第1の血漿試料を、BDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαに選択的に結合する少なくとも1種の試薬に接触させるステップ;血漿試料におけるBDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1つのレベルを決定するステップ;少なくとも1種の化合物を患者に投与するステップ;患者からの第2の血漿試料を、BDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1種に選択的に結合する前記少なくとも1種の試薬に結合させるステップ;患者の血漿における1種又は複数の次の化合物(flowing compounds):BDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαのレベルに変化があるかどうかを決定するステップ;及び、患者の血漿試料で決定したBDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαのレベルの少なくとも1つの変化に応じて、患者に投与される化合物の量を調節するステップを含む、患者を治療するための方法を含む。
第2の実施形態は、第1の試薬がBDNF又はERK1/2に選択的に結合する抗体である、第1の実施形態による方法を含む。第3の実施形態は、第2の試薬がsAPPに選択的に結合する抗体である、第1の実施形態による方法を含む。第4の実施形態は、前記試薬がsAPPαに選択的に結合する抗体である、第1の実施形態による方法を含む。
第5の実施形態は、投与するステップに応答してBDNFのレベルを上昇させるステップ;及び、投与するステップに応答してERK1、ERK2、sAPP、及びsAPPαのレベルを下げるステップを含む、第1の実施形態による方法を含む。
第6の実施形態は、前記化合物がアカンプロセート又は医薬的に許容されるアカンプロセートの塩である、第1から第5の実施形態による方法を含む。第7の実施形態は、アカンプロセートが約500mg/日から約1,500mg/日の範囲の用量(dose)で患者に投与される、第6の実施形態による方法を含む。
第8の実施形態は、BDNFに選択的に結合する少なくとも1種の第1の抗体;sAPPに選択的に結合する少なくとも1種の第2の抗体;ERK1及び/又はERK2に結合する少なくとも1種の抗体、並びに、sAPPαに選択的に結合する少なくとも1種の抗体を含む、患者をモニターするためのシステムを含む。
第9の実施形態は、緩衝液、キレート剤、殺菌剤、殺真菌剤、及びブロッキング剤からなる群から選択される少なくとも1種の試薬をさらに含む、第8の実施形態によるシステムを含む。
第10の実施形態は、特発性自閉症又はFXS関連ASDの治療に有用な化合物のスクリーニングのための方法であって、ASD又はFXSと診断された患者からの第1の血漿試料を、BDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1種に選択的に結合する少なくとも1種の試薬に接触させるステップ;血漿試料におけるBDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1つのレベルを決定するステップ:少なくとも1種の化合物を患者に投与するステップ;患者からの第2の血漿試料を、BDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1種に選択的に結合する前記少なくとも1種の試薬に結合させるステップ;患者の血漿におけるBDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1つのレベルに変化があるかどうかを決定するステップ;及び、その化合物が患者の血漿におけるBDNF、ERK1、ERK2、sAPP、及び/又はsAPPαの少なくとも1つのレベルに変化を引き起こすかどうかで、化合物を選択するステップを含む、方法を含む。
第11の実施形態は、第1の試薬がBDNFに選択的に結合する抗体である、第10の実施形態による方法を含む。第12の実施形態は、第2の試薬がsAPPに選択的に結合する抗体である、第10の実施形態による方法を含む。第13の実施形態は、前記試薬がsAPPαに選択的に結合する抗体である、第10の実施形態による方法を含む。
第12の実施形態は、前記化合物によって引き起こされる変化が、BDNFのレベルの上昇、sAPPのレベルの低下、ERK1及び/又はERK2、及びsAPPαのレベルの低下であるかどうかを評価する(accessing)ステップを含む、第10の実施形態による方法を含む。第13の実施形態は、患者に投与される前記化合物の量を変えるステップをさらに含む、第10の実施形態による方法を含む。
第13の実施形態は、化合物によって引き起こされる変化が、患者からの試料で測定されるERK1/2活性の低下であるかどうかを評価する(accessing)ステップを含む、第10の実施形態による方法を含む。
第14の実施形態は、患者に投与される化合物の量を変えるステップをさらに含む、第10の実施形態による方法を含む。
第15の実施形態は、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を患者に投与するステップ;患者の末梢血液における少なくとも1種の次の:ERK1又はERK2、BDNF、sAPP、及びsAPPαのレベルの変化について患者の末梢血液をモニターするステップ;及び、患者の末梢血液におけるERK1又はERK2、BDNF及びsAPP、及びsAPPαのレベルが変化するように、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を調節するステップを含む、患者の治療方法を含む。第16の実施形態は、前記化合物の量を変えるステップを含む、第10の実施形態による方法を含む。
第17の実施形態は、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を患者に投与するステップ;患者の末梢血液におけるERK1、ERK2、BDNF、sAPP、及び/又はsAPPαのレベルの変化について患者の末梢血液をモニターするステップ;及び、患者の末梢血液におけるERK1、ERK2、BDNF、sAPP、及び/又はsAPPαのレベルが変化するように、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を調節するステップを含む、患者の治療方法を含む。
第18の実施形態は、モニターするステップが、患者の末梢血液試料を、BDNFに選択的に結合する抗体に接触させることを含む、第16の実施形態による方法を含む。第19の実施形態は、モニターするステップが、患者の末梢血液試料を、sAPPに選択的に結合する抗体と共にインキュベートすることを含む、第16の実施形態による方法を含む。第20の実施形態は、モニターするステップが、患者の末梢血液試料を、sAPPαに選択的に結合する抗体によりプローブすることを含む、第16の実施形態による方法を含む。
第21の実施形態は、調節するステップが、患者の末梢血液におけるBDNFのレベルが上昇し、かつ、患者の末梢血液におけるsAPPのレベル、及びERK1/2活性、及びsAPPαレベルが低下するように、アカンプロセートの量を増やすステップを含む、第16から17の実施形態による方法を含む。第23の実施形態は、アカンプロセートが約500mg/日から約1,500mg/日の範囲の用量で患者に投与される、第20の実施形態による方法を含む。
いくつかの実施形態は、FXSを有すると診断された患者の血清BDNFレベルを上昇させるステップを含む、患者の治療方法を含む。いくつかの実施形態において、上昇させるステップは、治療に有効なレベルのアカンプロセート又はアカンプロセートの医薬的に許容される塩を患者に投薬すること(dosing)を含む。
いくつかの実施形態は、FXSと診断された患者におけるERK1/2の血清レベルを低下させるステップを含む、患者を治療する方法を含む。いくつかの実施形態において、低下させるステップは、治療に有効なレベルのアカンプロセート又はアカンプロセートの医薬的に許容される塩を患者に投薬することを含む。
いくつかの実施形態は、患者から採取される血漿試料を、BDNFに選択的に結合する試薬と接触させるステップ;血漿試料におけるBDNFのレベルを決定するステップ;及び、少なくとも1種の化合物を、その化合物が、FXSを有すると診断された患者の血漿におけるBDNFのレベルを上昇させるように、前記患者に投与するステップを含む、患者の治療方法を含む。いくつかの実施形態では、試薬は、BDNFに選択的に、又は少なくとも優先的に結合する抗体である。いくつかの実施形態において、患者の血清におけるBDNFのレベルを上昇させる化合物は、アカンプロセート又はアカンプロセートの医薬的に許容される塩である。
いくつかの実施形態は、患者からの血漿試料を、BDNFに選択的に結合する少なくとも1種の試薬に接触させるステップを含む、患者のモニタリング方法を含む。いくつかの実施形態では、これらの方法は、患者に、少なくとも1回の、治療に有効な用量の化合物を投与するステップ;及び、投与するステップの後、患者から採取された血清を、BDNFに選択的に結合する試薬に接触させることによって、患者からの血漿を検査するステップ;をさらに含む。さらに別の実施形態は、患者の血漿に存在するBDNFのレベルを変えるために、化合物の用量を調節するステップを含み得る。これらの実施形態のいくつかにおいて、BDNFに結合する試薬は、BDNFに特異的に、又は少なくとも優先的に結合する抗体である。ある実施形態では、BDNFのレベルを変える化合物は、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩である。
いくつかの実施形態は、血液を含む末梢体液における、分泌型全(トータル(total))アミロイドβ前駆体タンパク質(sAPP)、さらにはsAPPα(これは、α−セクレターゼ酵素による全ホロAPPの切断後の、分泌型アミロイドβ前駆体タンパク質である)のレベルを測定するステップを含む、自閉症障害を診断するための方法を含む。全sAPPは、sAPPαを含めて、少なくとも3種を含む。若年者において測定される高レベルのsAPPは、自閉症障害を暗示しており、約19ng/mLを超える範囲の値は、臨床全般印象改善(CGI−I)尺度において用いられるもののような行動症状の増加の徴候である。
ある実施形態は、自閉症スペクトラム障害の症状を軽減すると思われる化合物の治療目的の用量又は投薬計画(dosing regimen)による治療の前、その間、及び必要であれば、その後、全sAPP及び/又はsAPPαのレベルを測定するステップを含む、自閉症障害と診断された患者の治療方法を含む。いくつかの実施形態において、前記化合物は、アカンプロセートであり、若年者を治療するための治療用量は、患者の体重に比例し、600〜1998mg/日の範囲であり得る。治療の間、用量は低いレベルから開始され得るが、徐々に、前記の範囲まで増やされる。患者の末梢血液で測定されたsAPP及び/又はsAPPαのレベルは、患者に投与される治療化合物のレベルの増加又は減少を引き起こす。
いくつかの実施形態は、特発性又はFXS関連ASDを有する患者に対する治療選択肢の予言方法を含み、これらの方法は、特定の患者におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαの血漿レベルを測定するステップ、及び、正常より低いBDNFレベル、及び、正常より高いsAPP及び/又はsAPPαのレベルを有する患者を、ASDと診断された一部の患者におけるBDNFレベルを上昇させ、sAPPレベルを低下させるアカンプロセートなどの化合物により治療するステップを含む。
いくつかの実施形態は、ベースラインからエンドポイントまでの変化率の分析を含み、平均sAPP全レベル(mean sAPP total level)は、ベースラインでの34.7(ng/mL)からエンドポイントでの19.3まで減少し(p=0.02)、平均sAPPαレベルは、ベースラインでの7.8(ng/mL)からエンドポイントでの4.2まで減少した(p=0.03)。
ASDと診断され、アカンプロセートで10週間治療された患者の血液で測定されたsAPPα−CPレベルの変化率の間の関係を例示するグラフである。 ASDと診断され、アカンプロセートで10週間治療された患者の血液で測定された全sAPP(sAPP(total))−CPレベルの変化率の間の関係を例示するグラフである。 図3A:PDLコート24ウェルプレート上を占め(claimed)、10mMのタモキシフェン(ポジティブコントロール)で処理されたリンパ細胞の顕微鏡写真である。図3B:PDLコート24ウェルプレート上を占め、10mMのタモキシフェンで処理され、ヘキスト染色によって核染色された、リンパ細胞の顕微鏡写真である。 図3C:ERK/MAPK抗体により染色された、無処置患者からのリンパ細胞の顕微鏡写真である;抗体は、ERK/MAPKの細胞質ゾル移行を有する3つの細胞を示す。図3D:細胞の核を示す、図3Cによるリンパ細胞の顕微鏡写真である。 アカンプロセートで処置された、WT及びfmr1KOマウスで測定されたpERK活性の棒グラフである。
説明
新規技術の原理の理解を促進する目的で、これから、その好ましい実施形態が参照され、それを説明するために特有の用語が用いられる。それにもかかわらず、新規技術の範囲の如何なる限定も、それによっては、意図されていないことが理解されるであろうし、新規技術が関係する当業者に普通に思い浮かぶと思われるような、想定される、変更、修正、及び新規技術の原理のさらなる適用は、本開示及び特許請求の範囲内にある。
アカンプロセートは、成人におけるアルコール依存症の治療に、FDAによって承認されている。アカンプロセートは、グルタミン酸とガンマ−アミノ酪酸(GABA)の両方による神経伝達に影響を及ぼす可能性のある新規分子である。アカンプロセートは、NMDA及び代謝型タイプ5グルタミン酸(mGluR5)受容体でアンタゴニストとして、またGABAタイプA(GABA(A))受容体でアゴニストとして作用すると仮定されている。過剰なグルタミン酸と不十分なGABA(A)による神経伝達が、自閉性障害の病理生理学に関与することが示された。アカンプロセートの可能な薬力学的メカニズムは、自閉症の病理生理学に、よく合致している。この化合物についてのさらなる情報は、2011年8月11に出願された米国特許出願第13/201,014号に見出すことができ、この特許出願は、その全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
アカンプロセートは、かなりの数の神経−受容体に、おそらく直接又は間接に影響を及ぼす特異な薬物である。FXSにおいて重要な可能性のあるバイオマーカーへのアカンプロセートの作用の評価は、このような作用の基本的な薬力学的メカニズムの理解が不完全であるにもかかわらず、アカンプロセートとこの障害の病理生理学との関わりを示す見込みがある。さらに、この報告に記されるソーシャルスキルの改善は、特発性ASDを有する若年者に本発明者等がアカンプロセートを初期に使用した時に記載された発見と一致している(Erickson, et al. 2011)。FXSとASDの間の重なりを考えると、将来、特発性ASDに関連するコアの社会性障害を標的とするアカンプロセートの効能を評価することは重要であろう。
本明細書で用いられる場合、特に断らなければ、又は明らかに別のことが意味されているのでなければ、用語「約」は、数値の±10%の範囲を表し、例えば、約1.0は、0.9から1.1までを包含する。
本明細書で用いられる場合、特に断らなければ、又は明らかに別のことが意味されているのでなければ、用語「治療に有効な用量」、「治療有効量」などは、ヒト又は他の動物の健康及び良い生活状態に、正味の有効な(positive)作用を及ぼす化合物の一人前の分量を表す。治療効果は、寿命、生活の質などにおける改善を含み得る。これらの効果は、また、疾患に罹り難くすること、又は健康又は良い生活状態を悪化させ難くすることも含み得る。前記効果は、1回の投薬及び/又は治療の後、直ちに実現され得るか、或いは、それらは、一連の投薬及び/又は治療の後で、積み重なって実現され得る。
医薬的に許容される塩は、哺乳類に用いて安全で有効であり、また望まれる治療活性を有する、本発明での化合物の塩を含む。医薬的に許容される塩は、本発明での化合物に存在する酸性又は塩基性の基の塩を含む。医薬的に許容される酸付加塩には、これらに限らないが、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硝酸、硫酸、硫酸水素、リン酸、酸性リン酸、イソニコチン酸、酢酸、乳酸、サリチル酸、クエン酸、酒石酸、パントテン酸、酒石酸水素、アスコルビン酸、コハク酸、マレイン酸、ゲンチジン酸、フマル酸、グルコン酸、グルカロン酸(glucaronate)、糖酸、ギ酸、安息香酸、グルタミン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、及びパモ酸(すなわち、1,1’−メチレン−ビス−(2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸))の塩が含まれる。本発明での特定の化合物は、医薬的に許容される塩を、様々なアミノ酸と生成し得る。適切な塩基との塩には、これらに限らないが、アルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、亜鉛、及びジエタノールアミンの塩が含まれる。本発明を実施するために使用され得る医薬的に許容されるいくつかの塩についてのさらなる情報については、例えば、Berge, et al., 66 J. PHARM. SCI. 1-19 (1977)、Haynes, et al., J. Pharma. Sci., Vol. 94, No. 10, Oct. 2005, pgs. 2111-2120などを調べて下さい。
脆弱X症候群(FXS)は、最もよくある、発達障害の遺伝形質である。FXSの原因となる遺伝子変異は、脆弱X精神遅滞1遺伝子(fmr1)内の不安定なシステイン−グアニン−グアニン(CGG)トリヌクレオチド(trinucelotide)反復配列の伸長(200個の繰返し単位を超える)である。FXSは、キャリア(55〜200個のCGG反復配列)の親、最も普通には母親から、トリプレットの伸長を通して受け継がれる。X連鎖(X-linked)症候群として、FXSは、男性で、よりよく起こり、障害に伴う症状は、男性で、より顕著である。FXSは、また、よくある単一遺伝子原因自閉症スペクトラム障害(ASD)である。FXSを有する3人の男性の内の2人は、同時に現れるASDの診断を有すると見積もられている。この破壊的な状態に利用できる治療法は、ほとんど存在せず、したがって、この疾患を治療するためのさらなる治療法が求められている。本発明の態様は、このような治療法、及び、それらをモニターし、実行するためのツールを提供しようとする。
FXSに付随するトリプレット反復配列伸長は、脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)を欠く結果となる、fmr1遺伝子での転写サイレンシングを生じる。FMRPは、樹状成熟及びシナプス可塑性に重要なmRNA結合タンパク質である。マウスの脳において、FMRPは、シナプス前及び後機能に重要な、何百ものmRNA転写産物に結合することが示された。
いくつかの動物試験において、FMRPの欠損は、過剰なグルタミン酸と不十分なガンマ−アミノ酪酸(GABA)によるシグナル伝達によって特徴付けられる異常制御神経伝達に関連付けられた。詳細には、過剰な代謝型グルタミン酸受容体5(mGluR5)活性が、FXSにおける異常制御神経伝達の最もよく特徴付けられた要素である。fmr1ノックアウトマウスモデルにおいて、海馬及び小脳の過剰な長期抑圧(LTD)、過剰なAMPA受容体インターナリゼーション、異常樹状形態、及び発作閾値の低下は、全て、群1の受容体、具体的には、mGLuR5代謝型グルタミン酸受容体の過剰な活性化と一致している。FXSにおける過剰なmGluR活性化の治療上の示唆は、FXS動物モデルにおいて徹底的に試験され、ヒトでの試験において初期に探究された。マウスモデルにおいて、MPEP(2−メチル−6−(フェニルエチニル)−ピリジン)及び他のmGluR5アンタゴニストによる処置による、mGluR5のダウンレギュレーションは、聴原発作、プレパルスインヒビション(PPI)の変化、及びオープンフィールドでの多動性を含めて、表現型の特徴を完全に変えることが示された。さらに、fmr1ノックアウトマウスをmGluR5ヘテロ接合ノックアウトと交配することによって実施されたmGluR5のダウンレギュレーションは、樹状突起変化及び過剰なタンパク質合成を含めて、いくつかのfmr1ノックアウト特性の逆転を生じた。
FXSでの選択的mGluR5アンタゴニストの使用についての、ヒトでの2つの試験が報告された。FXSを有する12人の成人(男性6人、女性6人;平均年齢=23.9歳)が参加した単回投薬パイロット試験において、mGluR5アンタゴニストであるフェノバムは、変化に富んだ薬物動態学、及び、軽度の鎮静作用を経験した3人の被験者(25%)によって示される良好な忍容性を示した。臨床的には、9人の被験者(75%)は、報告によれば、フェノバンの単回投薬により、多動性及び不安の減少を含む臨床的利点を経験した。
興味深いことに、選択的mGluR5アンタゴニストであるAFQ056の使用は、18から35歳のFXSを有する30人の男性での、二重盲検、プラセボ対照2期クロスオーバー試験において、有意な群治療効果に結び付けられなかった。完全なfmr1遺伝子メチル化によって特徴付けられる7人の被験者サブセットにおいて、プラセボに比べて顕著なAFQ056への反応が、異常行動チェックリスト(ABC)の常同症、多動性、並びに、奇異言動下位尺度及び全ABCスコア、臨床全般印象改善(CGI−I)尺度、ビジュアルアナログ尺度、並びに反復的行動尺度−修正版を含む、いくつかの評価尺度で認められた。著者等は、AFQ056は、完全なfmr1遺伝子メチル化を有する人のサブ群において、FXSに関連する支障のある行動の治療に見込みがあり得ると仮定した。AFQ056は、現在、FXSにおける大規模第III相臨床試験の対象である。
イオンチャンネル型N−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)型グルタミン酸受容体の異常なシグナル伝達が、FXSに関与することが示された。fmr1ノックアウトマウスにおいて6〜7週齢までに解消する違いを有する、生存2週間でのNMDA型受容体アップレギュレーションが報告された。非競合的NMDAアンタゴニストのメマンチンの使用が、fmr1ノックアウトマウスからの培養小脳顆粒細胞における樹状突起成長及びシナプス形成の修正に結び付けられた。FXS及び共存症ASDを有する6人(平均年齢=18.3±3.8歳;範囲13〜22歳)におけるメマンチン使用のあまり大きくない効果が報告された。この試験では、4人の被験者(67%)が、「著明改善」、又は「中程度改善」というCGI−Iスコアによって決定された臨床反応を示した。2人の被験者は、メマンチン処置の間、治療を制限する過敏性を持つようになった。
GABAタイプA(GABA(A))及びGABAタイプB(GABA(B))神経伝達の両方の欠陥が、FXSの動物試験において認められた。FMRPを欠くFXS KOマウスにおいて認められるGABA(A)受容体mRNAの減少により、FMRPは、GABA(A)受容体サブユニットのRNA発現を転写調節することが示された。GABA(A)受容体の発現は、fmr1KOマウスで、かなりの数の脳の領域において、著しくダウンレギュレーションされることが示された。FXSの動物モデルにおいて、GABA(A)アゴニズムは、薬理療法の標的として、かなり有望であることを示した。GABA(A)アゴニストのアルファキサロンは、fmr1KOマウスにおいて、不安の減少及び聴原発作の救援に結び付けられた。また、FXS KOマウスにおいて、GABA(A)アゴニストのガボキサドールは、扁桃体におけるニューロン興奮性の欠陥を回復させ、多動性を抑制し、PPIの欠陥を小さくした。記憶の獲得及び保持における改善は、GABA(A)アゴニストであるタウリンを与えられたFXS KOマウスにおいて認められた。本発明者等は、FXSを有する人が参加する、選択的GABA(A)アゴニストについての公開された如何なる試験も知らない。
選択的GABA(B)アゴニストのSTX209(アルバクロフェン、R−バクロフェン;バクロフェンの単一エナンチオマー)の使用が、FXSを有するヒト及びfmr1ノックアウトマウスの両方で試験された。ノックアウトマウスでは、STX209は、異常タンパク質合成と樹状突起異常の修正に関連付けられた。STX209は、FSXにおける公表された最大の二重盲検、プラセボ対照試験の対象であった。FXSを有する63人の6から40歳までの被験者での、併用向精神薬の一定の投薬にSTX209を付け加えるクロスオーバー試験において、STX209の使用は、主要アウトカム評価尺度であるABC過敏性(ABC−I)下位尺度での改善に結び付けられなかった。群全体に渡る効果もまた、CGI−I及びCGI重症度(CGI−S)尺度、ABCの他の伝統的下位尺度(社会的引きこもり、常同症、多動性、奇異言動)、又はビジュアルアナログ尺度(VAS)を含む、全般的な評価尺度で、認められなかった。結局、STX209は、鎮静を報告した、わずか8%の被験者により、よく忍容された。事後(post-hoc)分析において、STX209の使用による群全体に渡る有意な改善が、社会的回避尺度(ABC−SA)、FXSを有する人に用いられ得るように特に開発された、ABCの新たに関発された4項目下位尺度で、認められた。また、事後分析において、FXSを有し、またABC社会的引きこもり(ABC−SW)下位尺度で≧8のベースラインスコアを有する27人の被験者サブセットに、ABC−SW、及びVineland適応行動尺度(VABS)適応機能社会性評価尺度で、STX209に関連する有意な改善。この試験は、この薬物が、FXSを有する人の社会性欠陥を標的にする見込みがあると結論した。STX209のFXSにおける大規模第III相試験が現在行われている。
アカンプロセート(3−アセトアミドプロパン−1−スルホン酸、N−アセチルホモタウリンとしてもまた知られている)は、禁酒の維持のために、米国食品医薬品局(FDA)によって承認された薬物である。それは、アルコール依存症を有する成人に用いられるために処方される。FDAが承認した成人における投薬量は、666mgを1日3回(2つのピルを1日3回)である。アルコール依存症を有する人では:いくつかのホルモン:レプチン、ベータエンドルフィン、コルチゾールのレベルを低下させる。
科学文献は、この分子が、mGluR受容体のアンタゴニストの可能性があり得るという報告を含む。この分子は、慢性的にアルコールを摂取するラットにおける、動物モデル抗酸化作用における、GABA(A)受容体でアゴニストとして働き得るというのである。ラットでは、この薬物は、側坐核における細胞外ドーパミンレベルを上昇させる(グリシン受容体の活性化に応じて)。アカンプロセートの可能な作用には、スペルミジン感受性NMDA受容体の、低いグルタミン酸濃度での活性の向上、及び高いグルタミン酸濃度での阻害が含まれる。
アカンプロセートは、mGluRアゴニストのtrans−ACPDの神経毒性作用を阻むと仮定する人がいる。報告では、3−((2−メチル−4−チアゾリル)エチニル)ピリジン(MTEP)とアカンプロセートのどちらも、知らずに飲む(drinking-in-the-dark)マウスモデルにおけるアルコール摂取量を低下させた。MTEP及びアカンプロセートは、どちらも、動物におけるアルコール禁断症状に伴う不安作用を減らすと報告された。マウスにおけるアルコール禁断症状の鎮静作用の増大を伴う3−((2−メチル−4−チアゾリル)エチニル)ピリジン(MTEP)の類似の作用もまた報告された。アカンプロセート及びMPEPは、ノックアウトマウスにおけるmGluR5を遮断することもまた報告された。
アカンプロセートは、禁酒の維持のために成人に用いられる、FDAによって承認された薬物であり、少なくともグルタミン酸及びGABAによる神経伝達に影響を及ぼす、多面発現作用の可能性を有する生物活性剤である。動物による試験で、アカンプロセートは、NMDA型グルタミン酸受容体に結合し、アンタゴニストとして作用することが実証された。アカンプロセートのmGluR5アンタゴニスト作用の可能性は、アルコール依存症及び鬱病の両方の動物モデルで実証された。さらに、アカンプロセートは、動物による試験で、GABA(A)アゴニズムを示す。ヒトにおけるアカンプロセートの正確な作用メカニズムは、特に、臨床的に妥当な濃度で、アカンプロセートとグルタミン酸又はGABA受容体サブタイプとの間の直接の結合がないことを示す、アフリカツメガエル卵母細胞モデルでの発見を考えると、依然として未知のままである。
アカンプロセート及びFXSの病理生理学による試験が、初期の臨床経験を報告した(Erickson, Mullett et al. 2010)。この試験では、FXSと診断された3人の成人男性(平均年齢=20.9歳)が、アカンプロセートで治療された(平均用量=1,221mg/日;平均期間=21.3週間)。この試験において、3人の全ての被験者が、CGI−Iにより評価すると、有意な有効臨床反応を示し、改善は、主に、社会性障害及びコミュニケーション障害において認められた。2人の被験者は、治療を制限するものではない、胃腸の障害(嘔吐及び/又は吐き気)を経験した。次いで、FXSを有する若年者でのアカンプロセートの最初の系統的な前向き試験が、実施された。
FXS研究における血液バイオマーカーの開発は、治療反応を予測し、薬物メカニズムと根本的な病理生理学的特徴の関わりの可能性を含む、薬力学的薬物メカニズムを明確にし、また可能性として定量的なアウトカム評価尺度として役立てるために、有望である可能性がある。これらの利点の価値は、被験者のサブ群において有効な反応を示す最近のFXS臨床試験報告書、及び、FXS臨床研究における、親の報告する行動一覧又は臨床家が評価するアウトカム評価尺度に頼るという固有の主観的特質を考えると、増大し続けている。有効な治療計画に一旦関連付けられたこのようなマーカーは、モニターし、評価することが別の方法では困難である集団に、特に用いられる。
脳由来神経栄養因子(BDNF)は、既存のニューロンの生存、並びに新しいニューロン及びシナプスの成長と分化を支えるタンパク質である。動物での試験において、BDNFは、FMRPの発現を調節することが示された。fmr1ノックアウトマウスからの海馬切片へBDNFを適用すると、長期増強(LTP)欠陥を救うことが示された。BDNFの発現は、同腹子の野生型に比べて、fmr1ノックアウトマウスにおいて低下していることが示された。BDNFの末梢レベルは、FXSを有するヒトでは報告されておらず、BDNFレベルへのアカンプロセート使用の影響は知られていない。
本明細書において報告されるように、それぞれの改善領域(社会的行動又は注意欠陥/多動性)は、複数の独立したアウトカム評価尺度を用いて捕えられ、こうして、それぞれの結果は強固にされる。試験の間、家族は、コミュニケーションスキルにおける改善、処置前及び後でのVABSの探索的使用の間に認められる改善によって裏付けられる可能性のある発見について、頻繁にコメントした。アカンプロセートが、複数の障害領域に独立に作用したかどうか、又は、1つの領域(例えば、注意欠陥/多動性)における改善が、他の領域(例えば、社会的行動及びコミュニケーション)において付随する改善をもたらしたかどうかは、はっきりしないままである。患者の行動における明確に評価される改善、及び新たに特定された改善のバイオマーカーを除いて、メカニズムに関する試験結果は、試験中、ある患者には向精神剤の併用を認めたことによって、複雑になった。したがって、何人かの患者におけるアカンプロセートと併用投与された薬物との間の薬物−薬物相互作用が、試験に登録された患者が比較的少数であることを考えると、直ちに明らかではない仕方で、彼らの治療反応及び/又は忍容性に影響を及ぼし得た可能性がある。
忍容性に関して、被験者が、時々、溶腸性コーティングアカンプロセート錠剤を噛み砕くにもかかわらず、胃腸に関する限られた障害が認められた。アルコール依存症のヒトでの試験におけるアカンプロセート使用で認められた、またFXSでのアカンプロセートの使用に関する本発明者等の最初の報告における、最も一般的な有害作用であることを考えると、胃腸での有害作用の割合が低いのは驚くべきである。この試験の新規性を考えれば、本発明者等は、薬物が16歳まで下って投薬されたアルコール依存症の文献(Niederhofer and Staffen 2003)からのデータ以外に、投薬量の根拠を置く如何なる歴史的データも持たなかった。4人の被験者に認められた軽度の過敏性は、用量依存性であると思われ、用量の低下は、それぞれの場合に、この有害作用の素早い解消につながった。若年者において、一旦薬物への曝露の閾値が超えられると、FXSを有する幾人かの参加者において軽度の過敏性が現れ得ることはあり得る。結局、最終の平均用量は、成人のアルコール依存症を治療する使用に、FDAが承認した用量の約半分であった。
BDNFの結果は、アカンプロセートの使用に一致して増加することを示した。BDNFの結果におけるこの全体の変化は、海馬脳切片へのBDNFの適用による、LTP欠陥の救済に関するfmr1ノックアウトマウスでの報告を考えると、FXSにおいて重要である可能性がある。このBDNFの結果は、また、末梢BDNFを抗鬱様作用の生成に関連付ける細胞及び行動モデルを考えると(Uutela, Lindholm et al. 2012)、動物での試験において認められた、アカンプロセートの最新の抗鬱性に対する何らかの追加の説明を提供する可能性があり得る(Louhivuori, Vicario et al. 2011)。BDNFは、治療反応の、あり得る予測因子と評価尺度の両方としての可能性を有し得る。
事後分析により認められるBDNFの変化と治療反応との間の相関がないのは、少ない参加者数(sample size)、及び、わずか1回の治療での無反応者が、治療前及び後の利用できるBDNFデータに含まれていたという事実に起因し得る。併用薬の使用は、BDNFの説明を一層困難にする。この試験で用いられた、併用の選択的セロトニン再取込み阻害剤(SSRI)は、BDNFを増加させたようであることが知られている(Balu, Hoshaw et al. 2008)。併用薬物使用での投薬量は、併用薬物によって導入される変動性を減らそうとするために、この試験の全体を通して一定に保たれた。
分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ(MAPK)は、いくつかの生物学的経路に関与する重要な細胞シグナル伝達分子である。MAPKは、細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)、c−Junアミノ末端キナーゼ(JNK)及びp38アイソフォームを含めて、いくつかのグループにさらに分けられる。ERK1及びERK2は、よく研究された調節キナーゼであり、様々な細胞シグナル伝達経路に関与する。ERK1/2は、Tyr204及びThr202残基でリン酸化され、核に移行し、いくつかの遺伝子の転写を活性化する。活性化ERK1/2の細胞内局在は、様々な細胞(又は細胞系)及び培養条件で変わることが、前に認められた。培養単核細胞(患者から分離された)において、本発明者らは、タモキシフェン処置(ポジティブコントロール)の後、ERK1/2の細胞質局在を観察した。個々の患者及びコントロールで、本発明等は、ポジティブ細胞、すなわち、細胞質ゾル領域に局在するホスホ−ERK1/2 vs.視野における全細胞数を数えた。Ebisuya, M., Kondoh, K. and Nishida, E. (2005) The duration, magnitude and compartmentalization of ERK MAP kinase activity: mechanisms for providing signaling specificity. Journal of cell science, 118, 2997-3002。
分裂促進因子活性化タンパク質(MAP)キナーゼのERK1/2サブファミリーは、細胞質及び核のエフェクターへの細胞表面受容体からのシグナル伝達を媒介する。脳において、ERK1/2は、他の細胞型に比べてニューロンにおいて最も発現される。いくつかの結果は、ERK1/2の潜在的異常調節をASDの病理生理学に結び付ける。アイソフォーム2(ERK1/2)コンディショナルノックアウトマウスは、社会的行動の低下、営巣における欠陥、及び記憶障害を含めて、ASDに関連するいくつかの特徴を示すことが示された。ヒトの遺伝学的研究において、染色体16p11.2での欠失、及び染色体22q11.2(ここにERK2の遺伝子が位置する)での欠失は、どちらも、自閉症に関連付けられた。ERK1/2シグナル伝達活性は、ヒトASDにおける自閉症のBTBRマウスモデルの死後研究において、アップレギュレーションされることが示された。
FXSと診断された患者におけるBDNFレベルへのアカンプロセートの作用
参加者
大学医療センターの治験審査委員会(IRB)は、この試験を承認した。体重≧15kgで5から17歳の13人の男性及び女性外来患者を、この試験に採用した。書かれたインフォームドコンセントは、各参加者の法的保護者(この報告における全ての子供では、親)から得られ、被験者は、可能であれば、同意した。FXSの診断は、少なくとも部分的な遺伝子メチル化を有するfmr1遺伝子における200個を超えるCGG反復配列伸長と合致する、サザンブロット及びPCRの結果によって確認された。被験者は、医療を要する他の目立った医学的状態を有していてはならなかった。グルタミン酸神経伝達に影響を及ぼさないと考えられる向精神剤の併用は、患者がベースラインの前に少なくとも4週間一定の投薬を経たのであれば、許容された。被験者は、Stanford-Binet 5th Editionによって決定して、18か月を超える精神年齢を有することが求められた。さらなる組入れ基準は、少なくとも4のCGI−S(Guy 1976)スコア(「軽度に悪い」)を含んでいた。Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 4th Edition, Text Revision(DSM−IV−TR)による、精神病性障害、双極性障害、又は物質使用障害の診断を有する被験者は、試験から除外された。さらに、陽性の尿妊娠検査、<30のクレアチニンクリアランス、活動性発作障害、又は医療を要する他の目立った医学的状態を有する被験者は除外された。
試験デザイン
10週の、前向き、非盲検試験デザインが、この集団での、あり得る将来の大規模、二重盲検、プラセボ対照試験のための、パイロットデータを収集するために、選択された。
手順
全ての被験者は、スクリーニング及びベースライン診察を受け、その後、10週の非盲検試験期間の間、2週間ごとの追跡診察を受けた。1、3、及び5週の最後に、調査員は、薬物の忍容性を評価し、指示されたように用量調節を行うために、親を呼んだ。全ての被験者は、試験の第1週の間、333mg/日のアカンプロセートを与えられた。次いで、調査員は、最適な臨床反応(1「著明改善」に相当するCGI−I)が起こらず、耐えられない有害作用が生じていなかった場合、1,998mg/日(体重>50kg)又は1,332mg/日(体重<50kg)の最大値まで、試験の最初の6週間に渡って、投薬量を増やした。用量維持フェーズは、最適な投薬量で4週間続いた。
評価
CGI−S評価は、上記の適格性基準の一部として、スクリーニング及びベースラインで行われた。この試験において、評価者は、これらに限らないが、注意欠陥/多動性、社会性障害、コミュニケーション障害、反復行動、過敏性、及び不安を含む、FXSにおいて広く認められる症状の重症度に関して、CGI−Sスコアを与えた。CGI−Sは、1から7(1=正常、全く悪くない;2=境界線上の悪さ;3=軽度に悪い;4=中程度に悪い;5=顕著に悪い;6=重度に悪い;7=最も極端に悪いFXS患者)の尺度で評価された。Autism Diagnostic Observation Schedule(ADOS)(Lord, Rutter et al. 1989)が、相伴うASD診断の可能性を評価するために、ベースラインで行われた。
主要アウトカム評価尺度は、CGI−Iであった。CGI−Iは、ベースラインからの全般的変化を評価するように考案された尺度である。CGI−Iスコアは、1から7の範囲である(1=著明(very much)改善);2=中程度(much)改善;3=軽度(minimally)改善;4=不変;5=軽度悪化;6=中等度悪化;7=著明悪化)。治療反応は、1「著明改善」又は2「中程度改善」のCGI−Iスコアによって定められた。この試験では、CGI−Iは、FXSに関連するどの特定の症状/行動が、アカンプロセートの使用により改善又は悪化すると期待され得るかということに関する不確かさを考えて、概括的で全般的な主要アウトカム評価尺度として用いられた。CGI−Iは、ベースライン後、全ての診察で適用された。
副次的アウトカム評価尺度は、ABCの全ての下位尺度を含んでいた(過敏性、社会的引きこもり、常同症、多動性、及び奇異言動)。ABCは、因子構造、スコアの分布、及び発達障害を有する人における変化に対する敏感さに関して、確認された信頼性及び妥当性を有する、情報提供者(主保護者)が採点する評価尺度である(Aman, Singh et al. 1985)。さらに、ABCは、FXSに関する臨床研究において、良好な信頼性及び再現性を示した。さらなる副次的アウトカム評価尺度は、対人応答性(Social Responsiveness)尺度(SRS)(Constantino, Davis et al. 2003)、広汎性発達障害(PDD)のために修正された子供用エール−ブラウン強迫観念・強迫行為(Obsessive Compulsive)尺度(CY−BOCS−PDD)(Scahill, McDougle et al. 2006)の衝動脅迫下位尺度、CGI−S、及びADHD評価尺度第4版(ADHD Rating Scale 4th Edition)(ADHD−RS)(Zhang, Faries et al. 2005)を含んでいた。SRSは、互恵的社会行動のいくつかの側面を評価する、65項目の、親が記入する尺度である。SRSは、互恵的社会行動における障害のレベルに比例する合計スコアを与える。CY−BOCS−PDDは、ASDを有する人に一層適しているわずかに修正されたアンカーポイントを用いる、CY−BOCSからの5つの衝動脅迫重症度項目を用いる。ADHD−RSは、ADHD薬物試験で広く用いられる、臨床家がスコアを付ける標準的評価尺度である。全ての副次的アウトカム評価尺度は、試験の全ての診察で適用された。
ベースライン及び10週に適用された、さらなる探索的アウトカム評価尺度は、Vineland適応行動尺度(VABS)(Sparrow and Cicchetti 1985)、及び、言語の基礎の臨床評価第4版(Clinical Evaluation of Language Fundamentals, 4th Edition)(CELF)(Muma 1984)を含んでいた。VABSは、治療による適応行動における、あり得る変化を検出するために利用された。PPVT及びCELFは、コミュニケーション/言語における、あり得る変化を捕えるために、含められた。
安全性の評価及びモニタリングは、全ての被験者が、医療履歴、健康診断、及び完全な精神医学上の面接を調べられた時、スクリーニングで始まった。健康診断は、また、エンドポイントでも実施された。身長及び体重を含めて、バイタルサインが、試験の各診察で得られた。スクリーニングで、サザンブロット及びPCRを用いる分子検査の記録が利用できなければ、FXSについての遺伝子検査が行われた。スクリーニング、6週、及びエンドポイントで、分画及び血小板を含むCBC、電解質パネル、肝臓関連酵素、脂質パネル、及び尿妊娠検査(女性)を含む、血液及び尿の試験室検査が行われた。心電図もまた、スクリーニング及びエンドポイントで得られた。
バイオマーカーの評価
BDNFのための血液試料は、スクリーニングと試験の10週で採取された。BDNFの分析は、患者の指定を伏せて行われた(処置の前又は後)。約4mlの血液を、EDTAを入れた管に採取した。採取後の30分以内に、血液を、2〜8℃、1000gで15分間遠心した。血漿を採取し、採取した血漿のさらなる遠心を、2〜8℃、1000gで10分間行って、試料から血小板を完全に除去した。全ての血漿試料を、−80℃で保存した。BDNFアッセイは、3連で、全ての試料で同時に行った。血漿BDNFを決定するために、ヒト血漿中に存在するBDNFの検出で正当性を立証された(Grassi-Oliveira et al., 2008)、R&D systems(ミネアポリス、ミネソタ州;米国)によるヒトBDNF ELISAキットを用いる、高感度ELISAに基づく方法を用いた。血漿試料中に存在するBDNFの量(pg/ml)は、被験者の試料と同時に実施された、既知量の純粋なヒトBDNFを用いる標準曲線で得られたpgの値から決定された。
データ分析
全てのデータは、統計分析のために、SPSS Statistics Professionalに記録された。用いられた全てのアウトカム評価尺度の治療前及び後の平均値のあり得る差は、対応のあるt−検定(paired t-test)を用い、計算された。データが正規性の仮定に反する場合には、ウィルコクソン(Wilcoxan)の符号順位検定を用いて、治療前及び後の平均値のあり得る変化を評価した。効果量(effect size)は、ベースラインからエンドポイントまでの平均変化を、ベースラインでの標準偏差で割ることによって計算した。
スクリーニングされた13人の被験者の中で、12人(92%)が適格性基準を満たし、登録された。採用されたサンプルは、10人の男性及び2人の女性からなっていた(年齢範囲、6〜17歳;平均11.9歳)。10人の被験者(83%)は、追加の自閉性障害診断のためのADOS基準を満たし、2人(17%)は、特定不能の広汎性発達障害(PDD−NOS)の基準を満たした。全検査(full scale)知能指数は、36〜61の範囲であり、平均スコアは45であった。被験者は、1054mg/日のアカンプロセート平均最終用量を与えられた(範囲、666〜1,998mg/日)。10人の被験者は、試験の間、最も一般的な非定型抗精神病薬(n=7;表1)及び興奮剤(n=4)を含む、併用向精神薬を用いた(平均2.3種の併用向精神薬)。
全ての被験者が、全試験を終えた。12人の被験者の9人(75%)は、1「著明改善」(n=5)又は2「中程度改善」(n=4)のCGI−Iスコアに基づいて、治療反応者(treatment responder)であると見なされた。エンドポイントでの平均CGI−Iは、1.9であった。
さらなるアウトカム評価尺度の中で、有意な改善が、社会的行動及び注意欠陥/多動性において認められた。社会的行動に関して、ABC−SW下位尺度での平均スコアは、ベースラインでの8.8からエンドポイントでの4.1まで53%減少した(p=0.04;効果量=0.81)。ABC−SAでの平均スコアは、ベースラインでの3.3からエンドポイントでの1.6まで51%減少した(p=0.01;効果量=0.64)。
社会的行動における変化に一致するABCでの結果に加えて、治療により認められたSRSの変化は、社会性障害における減少と一致していた。平均の全SRS生スコアは、ベースラインでの91.3からエンドポイントでの76.4まで、16%減少した(p=0.005;効果量0.54)。SRSの治療下位尺度の中で、改善が、社会的認知(19%の減少;p=0.01)、社会的コミュニケーション(14%の減少;p=0.01)、及び社会的動機づけ(28%の減少;p=0.003)において認められた。改善は、SRSの社会的自覚及び自閉性常同運動の下位尺度では認めらなかった。
多動性における改善は、ABC多動性下位尺度(ABC−H)で認められ、平均スコアは、ベースラインでの16.8からエンドポイントでの11.0まで、35%減少した(p=0.01;効果量=0.64)。ABC−H下位尺度での結果に一致して、ADHD−RSでの平均スコアは、ベースラインでの23.6からエンドポイントでの16.7まで、29%減少した(p≦0.0001;効果量=0.65)。
病気の全般的重症度は、4.25(中程度と重度に悪いの間)からエンドポイントでの3.33(軽度と中程度に悪いの間)への平均CGI−S変化によって示されるように、改善された(p≦0.0001;効果量=2.0)。ABC及びCY−BOCS−PDDの他の下位尺度は、治療の間に、それ程変わらなかった(表2)。
探索的アウトカム評価尺度の中で、PPVTスコアは、治療により、それ程変わらなかった。CELFは、適用することが困難であることが分かり、わずか3人の被験者が妥当な処置前及び後スコアを与えた。VABSのドメインの中で、コミュニケーションドメイン平均標準スコアは、ベースラインでの63.4からエンドポイントでの66.6まで、5%改善した(p=0.03;効果量=0.3)。VABSサブドメイン内で、表出的(expressive)コミュニケーション平均スコアは、ベースラインでの69.7からエンドポイントでの78.9まで、13%改善した(p=0.003;効果量=0.4)。治療により他の如何なる変化も、VABSでは認められなかった。
10人の被験者(83%)が、スクリーニング及び10週での血漿BDNF試料採取に参加した。2人の被験者は、バイオマーカー試料採取のために、10週で十分な血液を抜き取ることができなかった(安全性の試験室評価尺度が優先された)。全てのBDNFデータは、ウィルコクソンの符号順位検定を用い、分析された。全ての被験者は、スクリーニングから10週までで、血漿BDNFが増加していた。被験者の平均血漿BDNFは、治療により、790.4±1350.4pg/mLから1007.6±1493.2pg/mLまで増加した(p=0.01)。BDNF変化と10週(Wekk)CGI−Iスコアのあり得る相関の事後分析が行われた。BNDFデータが利用できる、ここでの10人の被験者において、それらの9人は治療反応者であり、BDNFレベルの変化と治療反応との間の相関はなかった(p=0.2;符号検定)。
安全対策及び有害作用
体重、脈拍、又は血圧における臨床的に有意な如何なる変化も認められなかった。QTc間隔における変化のないことを含めて、臨床的に有意な如何なる変化もECGでは認められなかった。試験室評価尺度に関しては、脂質、電解質、肝機能検査、又は血球数測定において、臨床的に目立った又はわずかな如何なる変化も認められなかった。
アカンプロセートは、全般に、よく忍容され、重症の又は重篤な有害作用は、試験の間に全く記録されなかった。9人の被験者(75%)は、試験の間に、軽度の有害事象を経験した。保護者によって報告された最も共通する軽度有害作用は、過敏性(n=4)及び反復行動の増加(n=2)を含んでいた。過敏性の全ての事例は、用量依存性であると思われ、過敏性は、それぞれの事例で、333mgへの用量減少により和らいだ。どの事例の軽度の過敏性も、10週の診察までには、治まっていた。胃腸での有害作用は、軽度の下痢(n=1)及び軽度の便秘(n=1)を含んでいた。
自閉症スペクトラム障害と診断された患者におけるsAPP、sAPPαレベルへのアカンプロセートの作用
概観
アミロイドβ前駆体タンパク質(APP)は、シナプスの形成に重要であると思われるタンパク質である。アミロイド生成APP切断経路は、アルツハイマー病に関連する斑点(plaque)の主成分であるアミロイドベータペプチド(Aβ)の産出に導く。非アミロイド生成経路は、神経栄養産物の分泌型APPα(sAPPα)を生じる。自閉症を有する若年者において、血清全sAPP及びsAPPαの増加によって特徴付けられる、非アミロイド生成経路の活性の増大の可能性が認められた。あたかも実際に、sAPPが、自閉症スペクトラム障害を有する人を含む臨床試験における治療反応の、可能性があるマーカー及び予測因子として調べられたかのようである。
アカンプロセートは、グルタミン酸とガンマ−アミノ酪酸(GABA)の両方による神経伝達に影響を及ぼす可能性がある新規分子である。APPはシナプス形成に重要である。アミロイド生成APP切断経路は、アルツハイマー病に関連する斑点の主成分であるアミロイドベータペプチド(Aβ)の産出に導く。非アミロイド生成経路は、神経栄養産物の分泌型APPα(sAPPα)を生じる。全血漿APP(全sAPP)及び血漿sAPPαは、多数の研究において、ASDを有する若年者において、定型発達(neurotypical)コントロール被験者に比べて上昇していることが見出された2、3。これらの発見は、特発性ASDの病理生理学に寄与する脳の過剰成長の証拠と相まって、過剰のsAPPα活性がASDの病因に役割を果たし得るという仮説に導いた2。特にFXSでは、脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)は、APP翻訳を調節することが知られているので、その結果、FMRPを欠くことが定められたFXSにおいて、APPの上昇が認められる4。結局、特発性及びFXS関連ASDにおいて、重要な薬力学的メカニズムの可能性として、APP、特にsAPPαの調節の探求を正当化する根拠がある。
自閉性障害の症状を示す若年者のアカンプロセート治療による初期の臨床経験において、アカンプロセートにより治療された6人(平均年齢=9.5歳)の若年者の内の5人が、10から30週(平均継続期間=20週)渡る治療で、アカンプロセート(平均用量=1,110mg/日)に対する治療反応者と判断された。アミロイドβ前駆体タンパク質(APP)は、シナプスの形成にとって重要であると思われるタンパク質である。アミロイド生成APP切断経路は、アルツハイマー病に関連する斑点の主成分であるアミロイドベータペプチド(Aβ)の産出に導く。非アミロイド生成経路は、神経栄養産物の分泌型APPα(sAPPα)を生じる。自閉症を有する若年者において、血清全sAPP及びsAPPαの増加によって特徴付けられる、非アミロイド生成経路の活性の増大の可能性が認められた。あたかも実際に、sAPPが、自閉症スペクトラム障害を有する人を含む臨床試験における治療反応の、可能性のあるマーカー及び予測因子として調べられたかのようである。本明細書に開示されるように、血液中に見出されるsAPPは、自閉症スペクトラム障害に対する予想外に正確なバイオマーカーであることが見出された。
sAPP及びsAPPαのアッセイ
試験血漿試料は、採取後、すぐに測定される。必要である場合、血漿の試験試料は、凍結されたが、凍結/解凍サイクルの繰返しは行われなかった。試験試料は、使用直前に低温で解凍され、それらを完全に混合した。必要であれば、血漿試料は、EIA緩衝液により適当に希釈されてもよく、アッセイは、試験試料及び標準について、2連の測定で実施され得る。中性pH範囲の試験試料が用いられ、有機溶媒による汚染を避けるためのステップが取られた。sAPPαレベルの大きさを定めるための標準に関しては、0.78ng/mLから50ng/mLまでの、段階希釈によるEIA緩衝液中の一連のsAPPα標準が調製された。
ELISAプレートは、抗−ヒトsAPPα(2B3)マウスIgG−モノクローナルアフィニティ精製(IBL)により予めコーティングした。最初に、試薬ブランクのためのウェルを決定し、各100μLの「EIA緩衝液」又は10mMのNaHCO(pH9.5)緩衝液を、各ウェルに入れた。同様に、試験試料ブランク、試験試料及び希釈された標準のためのウェルを指定した。次に、各100μLの試験試料ブランク、試験試料、及び標準希釈液を、適切なウェルに入れた。試験試料は、EIA緩衝液により100μLにした、各被験者からの血漿試料(5〜25μlで変わり得る)を含んでいた。予めコーティングされたプレートを、それをしっかりとプレートの蓋で覆った後、4℃で一夜インキュベートした。プレートは、穏やかに振盪しながらロッカー(rocker)上に保った。翌日、予めコーティングされたプレートの各ウェルを、リン酸緩衝液中に0.05%のTween 20を含む洗浄緩衝液で激しく洗浄した。これは、各ウェルを洗浄緩衝液で満たし、予めコーティングされたプレートを15〜30秒間置いておき、軽く叩くことによって洗浄緩衝液をプレートから完全に除去することによって行われた。この手順は5回繰り返された。プレートを紙タオル上に軽く叩きつけて、残っている液体を全てのウェルから完全に除去した後、100μLの標識抗体溶液を、試験試料、希釈された標準及び試験試料ブランクのウェルに加えた。IBLによるHRP−コンジュゲート標識抗−ヒトAPP(R101A4)マウスIgGを用いた。各プレートを、それをプレートの蓋で覆った後、4℃で30分間インキュベートし、次いで、プレートを、前記と同様に5回洗浄した。発色させるために、100μLの発色基質(TMB溶液)を、ウェルに加え、暗所においてプレートを室温で30分間インキュベートした。液体が青色に変わり始めたら(発色基質の添加によって)、100μLの停止液(1NのHSO)をウェルに加えた。液体を、プレートの横側を軽く叩くことによって混合し、液体は、停止液の添加によって黄色に変わった。プレートの裏面の如何なる塵又は水滴も除くように注意を払い、必ず液体の表面に泡が全くないようにした。プレートリーダーを用い、試薬ブランクと比較して、450nmで測定を実施した。測定は一般に、停止液の添加後、30分以内に行われた。発色基質は、十分な暗所に保管され、金属を含まない状態に保たれた。
sAPPのELISA
sAPPレベルのためには、試験血漿試料は、採取の後、すぐに測定されなければならない。試験試料を保存するために、血漿試料を凍結保存し、凍結/解凍サイクルを繰り返さなかった。アッセイの直前に、低温で試験試料を解凍し、それらを完全に混合した。血漿試料は、必要であれば、EIA緩衝液により適当に希釈されるべきである。試験試料及び標準の2連での測定が推奨される。中性pH範囲の試験試料を用い、測定に影響を及ぼし得る有機溶媒の汚染を避けた。sAPPレベルの大きさを定めるための標準に関しては、0.39ng/mLから25ng/mLまでの、段階希釈によるEIA緩衝液中の一連のsAPP標準を調製した。
ELISAプレートは、抗−ヒトAPP(R12A1)マウスIgG(IBL)により予めコーティングした。最初に、試薬ブランクのためのウェルを決定し、各100μLの「EIA緩衝液」又は10mMのNaHCO緩衝液を、各ウェルに入れた。同様に、試験試料ブランク、試験試料及び希釈された標準のためのウェルを指定した。次に、各100μLの試験試料ブランク、試験試料、及び標準希釈液を、適切なウェルに入れた。試験試料は、EIA緩衝液により100μLにした、各被験者からの血漿試料(5〜25μlで変わり得る)を含んでいた。予めコーティングされた各プレートを、それをしっかりとプレートの蓋で覆った後、4℃で一夜インキュベートした。プレートは、穏やかに振盪しながらロッカー上に保った。翌日、予めコーティングされたプレートの各ウェルを、リン酸緩衝液中に0.05%のTween 20を含む洗浄緩衝液で激しく洗浄した。これは、各ウェルを洗浄緩衝液で満たし、予めコーティングされたプレートを15〜30秒間置いておき、軽く叩くことによって洗浄緩衝液をプレートから完全に除去することによって行われた。この手順は5回繰り返した。プレートを紙タオル上に軽く叩きつけて、残っている液体を全てのウェルから完全に除去した後、100μLの標識抗体溶液を、試験試料、希釈された標準及び試験試料ブランクのウェルに加えた。IBLによるHRP標識抗−ヒトAPP(R101A4)マウスIgGを用いた。プレートを、それをプレートの蓋で覆った後、4℃で30分間インキュベートし、次いで、プレートを、前記と同様に5回洗浄した。発色させるために、100μLの発色基質(TMB溶液)を、ウェルに加え、暗所においてプレートを室温で30分間インキュベートした。
液体が青色に変わり始めたら(発色基質の添加によって)、100μLの停止液(1NのHSO)をウェルに加えた。液体を、プレートの横側を軽く叩くことによって混合し、液体は、停止液の添加によって黄色に変わった。プレートの裏面の如何なる塵又は水滴も除き、必ず液体の表面に泡が全くないように、全てのプレートをチェックした。プレートリーダーを用い、試薬ブランクと比較して、450nmで測定を実施した。測定は一般に、停止液の添加後、30分以内に行った。
臨床試験の要約
ASDを有する若年者におけるアカンプロセートの臨床試験を実施した。1つの研究は、特発性ASDを有する12人の若年者を登録した。さらに別の試験は、脆弱X症候群(FXS)関連ASDを有する12人の若年者を登録した。アカンプロセート前及び後の全sAPP及びsAPPαのレベルが、15人の参加者(FXSを有する9人、特発性ASDを有する6人)から入手できた。被験者の平均IQは56(範囲は36から96)であった。被験者の最終アカンプロセート投薬量は、1,054mg/日であった。結局、全sAPPは、アカンプロセートの使用により、治療前の平均32.6±38.3ng/mLから、治療後の21.4±32.3ng/mLまで低下した(p=0.01)。sAPPαは、アカンプロセートの使用により、治療前の平均8.4±7.9ng/mLから、治療後の5.5±7.2ng/mLまで低下した(p=0.003)。アカンプロセートによる治療によって誘発された、末梢全sAPP及びsAPPαの低下は、ASDの病理生理学を標的とするための、1つのメカニズムを指し示す。
1つの試験である、自閉性障害を有する12人の若年者での、アカンプロセートの12週の単盲検プラセボ対照試験が実施された。評価された主要アウトカムは、臨床全般印象改善(CGI−I)尺度であり、いくつかの追加の行動に関する副次的アウトカム評価尺度が用いられた。この試験では、分泌型アミロイド前駆体タンパク質(sAPP)が、血液バイオマーカーとして、アカンプロセート治療の前及び後で測定された。アッセイの結果:12人の被験者(平均年齢=10.4歳)が試験に入り、9人の被験者が2週間のプラセボリードインを終了し、実薬治療に入った(平均最終用量=1,073mg/日)。アカンプロセートを与えられた9人の被験者の6人(67%)が、1「著明改善」、又は2「中程度改善」のCGI−Iスコアを有し、治療反応者と判断された。結局、アカンプロセートの使用は、よく忍容され、薬物の中断又は試験室/バイタルサイン異常に至る有害作用は全く認められなかった。分析された副次的アウトカム評価尺度の中で、社会的行動及び多動性の評価尺度で、アカンプロセートに付随する有意な改善が認められた。アカンプロセートの使用は、また、sAPPレベルの低下を伴っていた。これらの結果は、アカンプロセートが、いくらかの患者における、自閉症に関連する社会性欠陥を軽減できること、及び血液で測定されたsAPPが、疾患を診断し、障害のための薬理学的治療の効能をモニターするための有用なバイオマーカーであることを示している。
合計で24人の若年者(平均年齢11.1歳;範囲5〜17歳)が、これら2つのパイロット臨床試験に参加した。15人の被験者で、利用可能なアカンプロセート前及び後の全sAPP及びsAPPαアッセイデータを利用できた。治療後の血液試料は、FXSを有する3人の被験者から得ることができず、ASDを有する3人の被験者は、プラセボリードイン反応者と見なされ、アカンプロセートを与えられず、特発性ASD試験においてアカンプロセートを与えられた3人の被験者は、実薬アカンプロセート治療の間に追跡調査できなくなり、治療後血液分析を終えなかった。臨床反応の予め指定された指標を用いると、FXSを有する12人の若年者の9人、及び特発性ASDを有する9人の若年者の6人は、アカンプロセートの反応者と判断された。一般に、臨床改善は、社会的行動及び注意欠陥/多動性において認められた。集められた被験者の平均IQは56(範囲は36から96)であった。集められた被験者の最終アカンプロセート投薬量は、1,054mg/日であった。結局、全sAPPは、アカンプロセートの使用により、治療前の平均32.6±38.3ng/mLから、治療後の平均21.4±32.3ng/mLに低下した(p=0.01)。sAPPαは、アカンプロセートの使用により、治療前の平均8.4±7.9ng/mLから、治療後の5.5±7.2ng/mLに低下した(p=0.003)。全sAPP及びsAPPαのどちらのレベルも、特発性ASDを有する1人の被験者(この場合、sAPPαは治療後に変わらなかった)における以外は、試験されたどの試料においても治療により低下した。全sAPP又はsAPPαの変化パーセントと、ABC−SWでのスコアの変化パーセントとの間に、有意な相関は、集められた15人の被験者試料において、認められなかった。FXSを有する者の9人の被験者サブセットの中では、全sAPPの変化とABC−SWスコアとの間に、有意な相関が認められ、全sAPPにおけるより多くの低下が、ABC−SWスコアにおけるより大きな改善と相関関係にあることを意味していた(スピアマンの相関係数=0.853;p=0.003)。
第1の企画は、アカンプロセートの10週の非盲検試験において、脆弱X症候群及び共存症ASDを有する、5から17歳の12人の若年者を登録した。第2の企画は、アカンプロセートの12週の単盲検プラセボリードイン試験において、特発性ASDと診断された5から17歳の12人の若年者を登録した。両方の企画において、向精神薬の併用投薬量は、試験の全体を通して、一定のままであった。それぞれの企画において、アカンプロセート治療の前及び後の全sAPP及びsAPPαの血漿レベルが得られた。全てのAPPアッセイ試料は、採取され、冷却され、血液抜取りの2時間以内に、分析のために試験室へ運ばれた。血漿全sAPP及びsAPPαは、Immuno Biological Laboratories(IBL、群馬、日本)から入手されたELISAキットを用い、血清中で別々に決定された。このELISAキットは、ヒト試料におけるsAPPαのレベルを測定する正当性を実証されており、典型的な試料において、0.09ng/mlのように少ないsAPPαを検出でき、sAPPβへのわずか0.3%の交叉反応性を有する。血漿中の全sAPP及びsAPPαのレベルは、ミリリットル当たりのナノグラム(ng/mL)で報告された。アカンプロセート前及び後の全sAPP及びsAPPαレベルの統計的分析は、対応のあるT−検定を用い、実施された。最後に、全sAPP又はsAPPαの変化パーセントと、異常行動チェックリストの社会的引きこもり/無気力の下位尺度(ABC−SW)でのスコアの変化パーセントとの間のあり得る相関の探索的な事後分析が実施された。ABC−SWは、ASDのコア症状ドメインである社会性障害を評価する。事後分析は、スピアマン相関計算により行われた。全てのデータは、IBM SPSS Version 20で分析された。
12人の若年者(平均年齢10.4歳;範囲5〜15歳)が、この試験に参加した。被験者の平均IQは67であった(範囲25〜96)。9人の被験者が、実薬治療相に入った(2週での診察を越えて)。1人の被験者は、プラセボ反応者と思われ、1人の被験者は、プラセボ処置の間に相当な過敏性を持つようになり、試験を去り、1人の被験者は、プラセボで相当な嘔吐及び下痢を経験し、試験を去った。アカンプロセートを与えられた9人の患者の間で、平均の最終薬物用量は、1,073mg/日(範囲600〜1,998mg/日)であった。結局、アカンプロセートは、よく忍容され、薬物の中断に至る有害作用、及びバイタルサイン又は安全性の試験室評価の変化は全く認められなかった。アカンプロセート治療の間の有害作用は、軽度の一過性下痢(n=3)、用量減少により和らげられた、用量に関係する一過性過敏性(n=2)、軽度の一過性頭痛(n=2)、軽度の一過性疲労感(n=2)、軽度の一過性不眠症(n=2)、軽度の一過性の過剰な笑い(n=1)、及び軽度の一過性の多動性の高まり(n=1)を含んでいた。行動のアウトカム評価尺度に関して、今日までに、本発明者等は、CGI−I、CGI−S、ABCの全ての下位尺度、SRS、及びADHD−RSによるデータを分析した。全ての分析は、3人の被験者が12週の前に追跡調査できなくなったので(それぞれ、6、8、10週後に追跡できなくなった)、先に行われた最後の観察を用い、行われた。実薬治療相に入った9人の被験者の6人(67%)は、1又は2(最後の診察での平均CGI−I=2)のCGI−Iスコアを有する、アカンプロセート反応者と判断された。
今日までに分析された副次的アウトカム評価尺度データの中で(対応のあるt−検定)、アカンプロセート使用による改善は、全SRS生スコア(ベースラインでの107±28からエンドポイントでの91.4±30までの平均変化;p=0.002)、ABC無気力/社会的引きこもり下位尺度(ABC−SW;14.1±8.5から10.0±8.4;p=0.019)、ADHD−RS(29.5±10.4から20.75±9.7;p=0.002)、ABC多動性下位尺度(25.4±12.6から16.6±12.4;p=0.005)、及びCGI−S(4.22±0.4から3.7±0.5;p=0.013)で認められた。sAPP血液バイオマーカーデータに関しては、試験の最後までに、6人の被験者で、アカンプロセート前及び後の全sAPP及びsAPPαレベルを利用できる。ベースラインからエンドポイントまでの変化率の分析において、平均の全sAPPレベルは、ベースラインでの34.7(ng/mL)からエンドポイントでの19.3まで減少し(p=0.02)、平均のsAPPαレベルは、ベースラインでの7.8(ng/mL)からエンドポイントでの4.2まで減少した(p=0.03)。
自閉症を有する若年者の社会性障害を標的とする、この初期のアカンプロセートのパイロットプラセボ対照試験は、この薬物が、よく忍容され、社会性欠陥及び多動性の低下に特異的な、効能の表れの可能性が認められることを示した。この試験は、アカンプロセートの使用が、自閉症における治療効果の薬力学的マーカーの可能性を指し示す、全sAPP及びsAPPαの一様で有意な減少を伴っていたことを示している。
自閉性障害を有する5から17歳の12人の若年者の治療におけるアカンプロセートの効果に関する、12週の単盲検プラセボ対照試験が実施された。パイロット試験を行うために、コアの社会性障害を標的とする、自閉症を有する若年者におけるアカンプロセートの使用が、実施された。全ての被験者及び彼らの家族構成員に、治療状況は伏せられていた。アカンプロセートによる10週の治療の前の、2週のプラセボリードイン相に、全ての被験者が参加した。この企画では、腸溶性コーティングされた市販の333mgアカンプロセートピルが、さらにカプセル化され、この企画のために、全く同じ外観のプラセボが製造された。2週での、1「著明改善」又は2「中程度改善」の臨床全般印象改善尺度(CGI−I)スコア(コアの社会性欠陥に強く結びついた評価)によって特徴付けられるプラセボ反応者は、試験から去るように求められた。アカンプロセートによる実薬治療の間、投薬量は、実薬治療の最初の6週に渡り、1週当たり333mgずつ、最大用量の1,332mg/日(体重<5 60kg)又は1,998mg/日(体重>60kg)まで増やした。実薬治療の最後の4週の間、被験者は、一定の最大許容(最高限度)用量で維持された。主要アウトカム評価尺度は、臨床家によって評価される、社会性障害の症状に強く結び付いたCGI−Iであった。副次的アウトカム評価尺度は、CGI−重症度尺度、異常行動チェックリスト(ABC)、広汎性発達障害のために修正された子供用エール−ブラウン強迫観念−強迫行為尺度(CY−BOCS−PDD)、ADHD評価尺度第4版(ADHD−RS)、対人応答性尺度(SRS)、Vinelandコミュニケーション下位尺度、ピーボディ絵画語彙検査(PPVT)、神経心理学的状態の評価のための繰返し可能バッテリー(RBANS)、及び表出的言語サンプリングを含んでいた。各被験者は、スクリーニングで、スタンフォード・ビネー(第5版)を用いるIQ試験を終えた。さらに、sAPP試料がベースライン及び試験の最後に抜き取られた。安全性の試験室試験が、スクリーニング、6週、12週に、集められた。健康診断がスクリーニング及び12週で行われ、バイタルサインが、全ての試験診察で得られた。アカンプロセートのあり得る有害作用は、全ての試験診察、及び有害作用ログを用いる試験合間の医師による電話で聞き出された。
FXS関連ASDと診断された患者におけるsAPP、sAPPαへのアカンプロセートの作用
5〜17歳の12人の若年者が、非盲検試験に登録された。12人の全ての被験者は、サザンブロット及び/又はPCR分析によって、完全なFXS変異を有することが確認された。被験者は、さらに、IQ(SB5又はLeiter) ADI−R、ADOS Vinelandでスクリーニングされた。
パイロット試験は10週間、行われた。安全性試験室スクリーニングが、6及び10週で実施された。安全性スクリーニングの間に測定された生理学的パラメータは、次の通りであった:バイタサイン、LFT、電解質パネル、分画及び血小板を含むCBC、脂質パネル、グルコース、尿素分析、及びECG。
本人への臨床診察は、2週間ごとに予定された。電話による評価が、1、3、及び5週に実施された。各被験者は、医師との対話の度に、有害作用について評価された。
柔軟な投薬計画が用いられた。腸溶性コーティングアカンプロセート(総量333mg)錠剤が用いられた。投薬量は、試験の最初の6週間、1週毎に333mgずつ増やされた。50kg未満の体重を有する被験者では、最大用量は1332mgであった(1日2回又は3回に分割)。50kgを超える体重を有する被験者では、最大用量は1998mgであった(1日2回又は3回に分割)。平均の最終用量は、1日当たり1054±422mgであった。
13人の被験者が、この試験のためにスクリーニングを受けた。被験者の1人は、ピルを飲みこむことができず、この試験から除外された。残りの被験者は、10人の男性及び2人の女性を含んでいた。彼らの平均年齢は、11.9歳で、範囲は6.25から17.75歳であった。12人の被験者の平均のIQは44.6で、範囲は、36から61であった。被験者の10人は、自閉性障害と診断され、2人は、広汎性発達障害NOSと診断された。
試験の最後までに、被験者の75%(9/12)が、反応者であると思われた。これらの9人の被験者は、1(著明改善)又は2(中程度改善)のCGI−Iスコアを有していた。10週での反応者の平均のCGI−I値は、1.92であった。
今日までに分析された副次的アウトカム評価データの中で(対応のあるt−検定)、アカンプロセートの使用による改善は、全SRS生スコア(ベースラインでの107±28からエンドポイントでの91.4±30への平均変化;p=0.002)、ABC無気力/社会的引きこもり下位尺度(ABC−SW;14.1±8.5から10.0±8.4;p=0.019)、ADHD−RS(29.5±10.4から20.75±9.7;p=0.002)、ABC多動性下位尺度(25.4±12.6から16.6±12.4;p=0.005)、及びCGI−S(4.22±0.4から3.7±0.5;p=0.013)で認められた。sAPP血液バイオマーカーデータに関しては、試験の最後までに、6人の被験者で、アカンプロセート前及び後の全sAPP及びsAPPαレベルを利用できる。ベースラインからエンドポイントまでの変化率の分析において、平均の全sAPPレベルは、ベースラインでの34.7(ng/mL)からエンドポイントでの19.3まで減少し(p=0.02)、平均のsAPPαレベルは、ベースラインでの7.8(ng/mL)からエンドポイントでの4.2まで減少した(p=0.03)。
ここで、図1及び2を参照する。非盲検アカンプロセート試験に参加した、脆弱X症候群(FXS)を有する6人の被験者から集められた表7及び8のデータのグラフ。末梢血液試料が、6人の個々のヒト患者から採取された。6人の患者の全てはFXSと診断された。試料は、試料中の全sAPP−CP及びsAPPα−CPの両方のレベルを測定するために、アカンプロセートによる治療の前、及びアカンプロセートによる治療の後で、抜き取られ、分析された。試料中の特定のタンパク質のレベルは、適切な抗体を用いるELISAによって決定された。
これらのグラフに示されたデータは、アカンプロセートによる、FXSを有する患者の治療は、APPレベルを正常化(低下)させることを伴っていることを例示する。このデータは、アカンプロセートが、FXSに関連する異常ニューロン活動(この場合、APPの上昇)に直接関与し得ることを示す。FXSを有する患者におけるAPPレベルは、治療反応の良好な臨床予測因子である。最も高いAPPレベルを有する患者は、アカンプロセートにより治療されるべきである。アカンプロセートによる治療の間、又はその後で、APPの減少を示す患者は、この化合物により治療され続けるべきである。APPレベルは、また、FXSの治療に有効であり得る他の化合物の選抜手段として用いることができる。APPレベルを低下させる化合物は、FXSの治療に有用であり得る。
FXSを有する患者の社会性障害を標的とする、この初期のアカンプロセートのパイロットプラセボ対照試験は、この薬物が、よく忍容され、社会性欠陥及び多動性の低下に特異的な、効能の表れの可能性が認められることを示している。この試験は、アカンプロセートの使用が、FXSの治療のための薬力学的マーカーの可能性を指し示す、全sAPP及びsAPPαの一様で有意な減少を伴っていたことを示している。
全体で、24人の若年者(平均年齢11.1歳;範囲5〜17歳)が、これらの2つのパイロット臨床試験に参加した。15人の被験者で、利用可能なアカンプロセート前及び後の全sAPP及びsAPPαアッセイデータを利用できた。治療後の血液試料は、FXSを有する3人の被験者から得ることができず、ASDを有する3人の被験者は、プラセボリードイン反応者と見なされ、アカンプロセートを与えられず、特発性ASD試験においてアカンプロセートを与えられた3人の被験者は、実薬アカンプロセート治療の間に追跡調査できなくなり、治療後血液分析を終えなかった。臨床反応の予め指定された指標を用いると、FXSを有する12人の若年者の9人、及び特発性ASDを有する9人の若年者の6人は、アカンプロセートの反応者と判断された。一般に、臨床改善は、社会的行動及び注意欠陥/多動性において認められた。集められた被験者の平均IQは56(範囲は36から96)であった。集められた被験者の最終アカンプロセート投薬量は、1,054mg/日であった。結局、全sAPPは、アカンプロセートの使用により、治療前の平均32.6±38.3ng/mLから、治療後の平均21.4±32.3ng/mLに低下した(p=0.01)。sAPPαは、アカンプロセートの使用により、治療前の平均8.4±7.9ng/mLから、治療後の5.5±7.2ng/mLに低下した(p=0.003)。全sAPP及びsAPPαのどちらのレベルも、特発性ASDを有する1人の被験者(この場合、sAPPαは治療後に変わらなかった)における以外は、試験されたどの試料においても治療により低下した。全sAPP又はsAPPαの変化パーセントと、ABC−SWでのスコアの変化パーセントとの間に、有意な相関は、集められた15人の被験者試料で、認められなかった。FXSを有する者の9人の被験者サブセットの中では、全sAPPの変化とABC−SWスコアとの間に、有意な相関が認められ、全sAPPにおけるより多くの低下が、ABC−SWスコアにおけるより大きな改善と相関関係にあることを意味していた(スピアマンの相関係数=0.853;p=0.003)。
マウスで測定されたERK1/2活性
野生型及びfmr1(脆弱X遺伝子)ノックアウトマウスにおいて、ERK活性レベルへのアカンプロセートの影響を評価するために、ASDに対するマウスモデルを用い、集められたデータの要約。
ここで、図4を参照。野生型及びfmr1(脆弱X遺伝子)ノックアウトマウスにおいて、ERK活性レベルへのアカンプロセートの影響を評価するために、ASDのマウスモデルを用い、集められたデータの要約。
ウェスタンブロッティングによりヒトで評価されたERK1/2活性
血液を抜き取り、単核細胞を分離したすぐ後、ウェスタンイムノブロッティングによる。全血試料は、Riley自閉症クリニックから得た。試料を、BD Vacutainer CPTチューブ中、2800RPMで20分間遠心することによって、血液からリンパ細胞を分離した。遠心後、リンパ細胞層を、新しい15mlのコニカルチューブに移し、1300RPMで15分間遠心した。上澄みを吸い出し、ペレットを、1mlの1×PBSに再懸濁させた。試料を、再び、1300RPMで10分間遠心した。上澄みを吸い出し、ペレットを、10%のFBSを含むPRMI 1640の500μlに、ゆっくりと再懸濁させた。プレートへの細胞を用いた後、残りの細胞を、エッペンドルフチューブに移し、400×gで6分間遠心した。上澄みを取り除き、ペレットを、細胞溶解液を作るために用いた。
細胞溶解液からの全タンパク質を、ブラッドフォードタンパク質アッセイを用い、測定した。体積は、15レーンのゲルの各々のレーンに10μgをローディングするように計算した。Laemmliサンプルバッファー及び水を用いて、各試料の全量を30μlにした。試料を、サーモサイクラー(thermo cycler)を用い、95℃で5分間、変性させた。ランニングバッファーをカセットに添加し、その後、試料をウェルにローディングした。タンパク質標準を、マーカーとして1つのレーンにローディングした。ヒト胎児ニューロン(HFN)溶解液及びヒト脳溶解液もまた、コントロールとして使えるようにローディングした。ゲルは、200Vで1時間、運転した。
転写は、Invitrogen iBlotシステムを用いて行った。ドライ式転写を7分間行い、PVDFブロットを、後でタンパク質の転写を見るために、10分間、ポンソー染色した。染色後、ブロットをTBSTですすいで、ポンソー染色の酸性を中和した。ブロッキングは、1時間、TBST中5%ミルクにより行った。それを捨て、ブロットを、TBST中5%ミルクで希釈したホスホ−ERK一次抗体により、4℃で一夜、プローブした。次の日、一次抗体を除去し、ブロットを、TBST中で3回、各10分間、洗った。ブロットを、TBST中5%ミルクで希釈したヤギ抗ウサギ二次抗体に1時間入れた。次いで、ブロットを、TBSTで3回、各数分間、すすいだ。
すすいだ後、1:1高感度ケミルミネッセンス(ECL)試薬を、PDVF膜に添加し、室温で1分間、インキュベートした。フィルムを、15分及び25分で現像した。ブロットを、8分間ストリッピングし、次いで、TBSTで5分間すすいだ。次に、ブロットを、TBST中5%ミルクで1時間ブロッキングし、4℃で一夜、汎ERK(1:1000)一次抗体で再プローブした。この場合もまた、ヤギ抗ウサギを二次抗体として用いた。ブロットをすすぎ、フィルムを、先に記載されたようにして現像した。ゲルのデンシトメトリーを、ImageJソフトウェアを用いて行った。ホスホERKと汎ERKの比を求め、Prismソフトウェアを用いてプロットした。
ERK/MAPK活性のために固定された単核細胞のリンパ細胞及びICC(抗−ホスホ−Thr202/Tyr204ERK/MAPK)
リンパ細胞試料を、患者の血液から調製し、PDLコート24ウェルプレートに蒔いた。細胞は、PB溶液中4%パラホルムアルデヒドを加えることによって固定した(RTで)。過剰のパラホルムアルデヒド溶液は、吸い出した。固定した細胞は、冷DPBS(ダルベッコ改変リン酸緩衝生理食塩水)により、穏やかに3回洗った。次いで、0.12%のトリトンX−100(DPBSで希釈)をRTで細胞に添加し、RTで20分間インキュベートした。過剰のトリトンX溶液を吸い出し、細胞を、冷やしたDPBSで3回(穏やかに)洗った。細胞を、RTで20分間、10%のウマ血清(HS)(DPBSで希釈)でブロッキングした。結合しなかったブロッキング剤は、洗って除いた。DPBS中1%HSで希釈した一次抗体を添加した。通常、1:250の希釈を用いた。抗体は、ウサギで産生され、ERK/MAPKのホスホ−Thr202/Tyr204を認識し、これは、細胞質ゾル領域への活性化ERK/MAPKの移行を示す。
一次抗体とのインキュベーションは、4℃で一夜、行った。結合しなかった一次抗体は、洗って除き、この段階で、プレートは、4℃で保存できる。RTで冷DPBSにより3回洗う。Alexa Fluorコンジュゲートヤギ抗ウサギ(DPBSで1:200希釈)を添加し、RTで1〜2時間インキュベートした。この試薬及びこのステップは、光に敏感である。最良の結果のために、試薬及び手順のこのステップは、光のない状態に保たれるべきである。部屋の明かりを消し、二次抗体を吸い出し、捨てた。再び、RTで、DPBSにより3回洗った。DPBSを15mLチューブに取り、それにヘキスト染色(1:500希釈)を添加した。希釈後のヘキスト染色含有溶液を、各ウェルに添加した。ヘキスト及びAlexa Fluorに対する特殊なフィルターを用い、暗くして顕微鏡下で写真を撮った(カメラの記録時間は、手動で設定され、全ての画像に同じ記録時間を用いなければならない)。
ポジティブコントロール:細胞を、10μMのタモキシフェンで処理し、これは、ポジティブコントロールとして使えた。タモキシフェンは、ERK活性化を誘導し、ERK/MAPKの移行は、細胞の細胞質ゾル領域で観察された。さらに、明るい核がヘキストによって染色された。
5〜17歳で特発性ASDと診断された37人の若年者(平均年齢10.1歳)vs.年齢と性別が同等の13人の定型発達(neurotypical)コントロール被験者(平均年齢10.4歳)からの、末梢リンパ細胞におけるERK/2基礎活性化データの解析。ASDを有する若年者は、7.1+7.1%の平均ERK1/2基礎活性化を有していたのに対して、コントロール被験者では2.8+2.1%の活性化度を有していた(p=0.01、コーエンのd=0.82)。ASDを有する若年者におけるERK1/2活性化の増大は、また、ウェスタンブロット分析によっても示された(データは示されていない)。
グルタミン酸作動性剤のリルゾールは、FXSを有する成人におけるERK1/2活性化率を変える。fmr1動物による実験は、fmr1ノックアウト動物におけるアカンプロセートの使用が、ERK活性化の過剰なベースラインでの高さを治す、すなわち、アカンプロセートは、活性化ERKを野生型のレベルに戻すことを示す。これらの結果は、アカンプロセートが、FXSのマウスモデルにおいて、増大したERK1/2活性化を、野生型のレベルに戻すことを示す。これらの結果は、ERK1/2が、ASD及び関連する神経障害と診断されたヒトにおける、薬物治療標的(drugable target)であることを示す。これらの結果はまた、ERK活性化が、ヒトにおける脆弱X及び脆弱X様疾患を治療及び/又は研究するためのアカンプロセートの使用において、バイオマーカーとして使用できることも示す。ERK1/2活性化の異常なレベルが、ASDを有する患者、及びこの状態のマウスモデルで観察される。FXSマウスモデルをアカンプロセートで処置すると、ERK1/2活性化率が変わるという観察は、アカンプロセートが、ASDにおけるERK1/2のレベルを、ASDを示さない同等の被験者におけるASD活性のレベルに戻す助けとなり得ることを主張する。
新規技術が、図及び先の記述により、例示され詳細に説明されたが、これは例示であり、性質として限定的でないと見なされるべきであり、単に、好ましい実施形態が示され、説明されたにすぎないこと、及び新規技術の精神の範囲内に入る全ての変更及び修正は保護されることが要望されていることが理解される。同様に、新規技術は、具体例、理論的論拠、説明、及び例示を用いて示されたが、これらの例示及び付随する議論は、決して本技術を限定すると解釈されるべきではない。本出願において参照された全ての特許、特許出願、及び図書、科学専門書、出版物などへの参照は、それらの全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。

Claims (24)

  1. 患者の治療方法であって、
    ASD又はFXSと診断された患者からの第1の血漿試料を、ERK1又はERK2に選択的に結合する第1の試薬に接触させるステップ;
    血漿試料におけるERK1又はERK2のレベルを決定するステップ;
    少なくとも1種の化合物を患者に投与するステップ;
    患者からの第2の血漿試料を、ERK1又はERK2に選択的に結合する第1の試薬に結合させるステップ;
    患者の血漿におけるERK1又はERK2のレベルに変化があるかどうかを決定するステップ;
    患者の血漿試料で決定したERK1又はERK2の変化に応じて、患者に投与される化合物の量を調節するステップ
    を含む、方法。
  2. ASD又はFXSと診断された患者からの前記第1の血漿試料を、BDNFに選択的に結合する試薬、sAPPに選択的に結合する試薬、及びsAPPαに結合する試薬からなる群から選択される1種又は複数の試薬に接触させるステップ;
    前記血漿試料におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαの少なくとも1つのレベルを決定するステップ;
    前記患者からの前記第2の血漿試料を、BDNF、sAPP、及びsAPPαに選択的に結合する1種又は複数の試薬に結合させるステップ;
    前記患者の血漿におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαのレベルの1つ又は複数に変化があるかどうかを決定するステップ;及び
    前記患者の血漿試料で決定したBDNF、sAPP、及びsAPPαの1つ又は複数のレベルの変化に応じて、前記患者に投与される化合物の量を調節するステップ
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. ERK1又はERK2に選択的に結合する前記第1の試薬が、ERK1又はERK2に選択的に結合する抗体である、請求項1に記載の方法。
  4. 前記選択される試薬がBDNFに選択的に結合する抗体である、請求項2に記載の方法。
  5. 前記選択される試薬がsAPPに選択的に結合する抗体である、請求項2に記載の方法。
  6. 前記選択される試薬がsAPPαに選択的に結合する抗体である、請求項2に記載の方法。
  7. 投与するステップに応答してBDNFのレベルを上昇させるステップ;及び
    投与するステップに応答してERK1、ERK2、sAPP、及びsAPPαのレベルを下げるステップ
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記化合物がアカンプロセート又は医薬的に許容されるアカンプロセートの塩である、請求項1〜7に記載の方法。
  9. アカンプロセートが約500mg/日から約1,500mg/日の範囲の用量で患者に投与される、請求項8に記載の方法。
  10. 患者をモニターするためのシステムであって、
    ERK1又はERK2に選択的に結合する少なくとも1種の抗体;
    BDNFに選択的に結合する少なくとも1種の抗体;
    sAPPに選択的に結合する少なくとも1種の抗体;及び
    sAPPαに選択的に結合する少なくとも1種の抗体
    を含む、システム。
  11. 緩衝液、キレート剤、殺菌剤、殺真菌剤、及びブロッキング剤からなる群から選択される少なくとも1種の試薬
    をさらに含む、請求項10に記載のシステム。
  12. 特発性又はFXS関連ASDの治療に有用な化合物のスクリーニング方法であって、
    ASD又はFXSと診断された患者からの第1の血漿試料を、ERK1又はERK2に選択的に結合する第1の試薬に接触させるステップ;
    血漿試料におけるERK1又はERK2のレベルを決定するステップ;
    少なくとも1種の化合物を患者に投与するステップ;
    患者からの第2の血漿試料を、ERK1又はERK2に選択的に結合する第1の試薬に結合させるステップ;
    患者の血漿におけるERK1又はERK2のレベルに変化があるかどうかを決定するステップ;
    その化合物が患者の血漿におけるERK1又はERK2のレベルに変化を引き起こすかどうかで、化合物を選択するステップ
    を含む、方法。
  13. ASD又はFXSと診断された患者からの前記第1の血漿試料を、BDNFに選択的に結合する試薬、sAPPに選択的に結合する試薬、及びsAPPαに結合する試薬からなる群から選択される1種又は複数の試薬に接触させるステップ;
    前記血漿試料におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαの少なくとも1つのレベルを決定するステップ;
    前記患者からの前記第2の血漿試料を、BDNF、sAPP、及びsAPPαに選択的に結合する1種又は複数の試薬に結合させるステップ;
    前記患者の血漿におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαのレベルの1つ又は複数に変化があるかどうかを決定するステップ;及び
    その化合物が前記患者の血漿におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαの少なくとも1つのレベルに変化を引き起こすかどうかで、前記化合物を選択するステップ
    をさらに含む、請求項12に記載の方法。
  14. ERK1又はERK2に選択的に結合する前記第1の試薬が、ERK1又はERK2に選択的に結合する抗体である、請求項12に記載の方法。
  15. 前記選択される試薬がBDNFに選択的に結合する抗体である、請求項13に記載の方法。
  16. 前記選択される試薬がsAPPに選択的に結合する抗体である、請求項13に記載の方法。
  17. 前記選択される試薬がsAPPαに選択的に結合する抗体である、請求項13に記載の方法。
  18. 前記化合物によって引き起こされる変化が、BDNFのレベルの増加、sAPPのレベルの低下、ERK1のレベルの低下、ERK2のレベルの低下、及びsAPPαのレベルの低下からなる群から選択される少なくとも1つの変化を含むかどうかを評価する(access)ステップ
    をさらに含む、請求項13に記載の方法。
  19. 患者に投与される前記化合物の量を変えるステップ
    をさらに含む、請求項12に記載の方法。
  20. 患者の治療方法であって、
    アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を患者に投与するステップ;
    前記患者の末梢血液におけるERK1又はERK2のレベルの変化について前記患者の末梢血液をモニターするステップ;及び
    前記患者の末梢血液におけるERK1又はERK2の少なくとも1つのレベルが変化するように、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を調節するステップ
    を含む、方法。
  21. 患者の末梢血液におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαのレベルの少なくとも1つの変化について患者の末梢血液をモニターするステップ;及び
    患者の末梢血液におけるBDNF、sAPP、及びsAPPαの少なくとも1つのレベルが変化するように、アカンプロセート又は医薬的に許容されるその塩の治療有効量を調節するステップ
    をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  22. モニターするステップが、
    患者の末梢血液試料を、ERK1、ERK2、sAPP、sAPPα、及びBDNFの少なくとも1種に選択的に結合する少なくとも1種の抗体に接触させること
    を含む、請求項21に記載の方法。
  23. 調節するステップが、
    患者の末梢血液におけるBDNFのレベルが上昇し、かつ、患者の末梢血液におけるERK1、ERK2、sAPP、及びsAPPαのレベルが低下するように、アカンプロセートの量を増やすステップ
    を含む、請求項20〜22に記載の方法。
  24. アカンプロセートが約500mg/日から約1,500mg/日の範囲の用量で患者に投与される、請求項20〜23に記載の方法。
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