JP2017511334A - 糖尿病に関連する心機能不全およびうっ血性心不全を処置するためのウロコルチン−2および関連遺伝子をコードするウイルスベクターの全身送達 - Google Patents

糖尿病に関連する心機能不全およびうっ血性心不全を処置するためのウロコルチン−2および関連遺伝子をコードするウイルスベクターの全身送達 Download PDF

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Abstract

代替の実施形態において、うっ血性心不全(CHF)または糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法であって、転写制御配列に作動的に連結された、場合により、発現ビヒクル、またはアデノ随伴ウイルス(AAV)、例えば、AAV8血清型のようなベクターに含有された、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸、転写産物もしくはメッセージ、または遺伝子を提供する工程;ならびにそれを必要とする、2型糖尿病の(T2DM)などの個体または患者に、例えば、IV投与により投与する工程を含み、それによって、該個体または患者において該T2DMおよび/または該糖尿病に関連する心機能不全に対して処置する、改善する、または保護する(予防する)方法が提供される。

Description

関連出願
本願は、2014年4月3日に出願した米国仮特許出願(USSN)第61/974,662号の優先権の利益を主張する。前記出願は、その全体がすべての目的で、明示的に本明細書中に参考として援用される。
連邦政府によって資金供与を受けた研究の下でなされた発明に対する権利についての声明
本発明は、National Institutes of Health(NIH)、DHHSによって付与された助成金番号第306402(HK066941)号、同第P01 HL66941号、同第HL088426号、同第HL081741号、および同第HL107200号;および同第P01 HL066941−11A1号;ならびにVeteran’s Administration(VA) Merit Grants、第I01 BX001515号および同第1101bBX000783号の下、政府の支援を受けてなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
技術分野
本発明は、概して、細胞および分子生物学、遺伝子療法、ならびに医学に関し、より具体的には、糖尿病に関連する心機能不全も持つ2型糖尿病(T2DM)を有する個体または患者を処置する、改善するまたは保護する(予防する)ための組成物および方法に関する。
背景
2型糖尿病(T2DM)は、多数の薬物および他の療法があるにも関わらず、うっ血性心不全(CHF)を有する人の35%を含む何百万人もの患者を冒す。それは、結果として、心筋梗塞、CHFおよび脳卒中を伴う冠動脈および末梢動脈疾患の発症の主要なリスクである。持続した高血糖は、異常な心機能にも独立して関連する。最終的に、インスリンは、処置のための中心的な療法であるが、インスリン感受性を増大し、ベータ細胞機能を保存する薬物は、早期管理において極めて重要な役割を果たす。しかしながら、多くの経口T2DM薬物は、CHFを有する被験体における有害作用を有し、体重増加に関連する。
概要
代替の実施形態において、うっ血性心不全(CHF)を有する個体もしくは患者、または糖尿病に関連する心機能不全も持つ2型糖尿病(T2DM)を有する個体を処置する、改善するまたは保護する(予防する)ための方法が提供され、該方法は、転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2(UCn−2)をコードする、ウロコルチン1(UCn−1)をコードする、および/またはウロコルチン3(UCn−3)をコードする核酸、転写産物もしくはメッセージ、または遺伝子;あるいは転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸、転写産物もしくはメッセージ、または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物であって、前記ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物を提供する工程;ならびに転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物を、それを必要とする個体または患者に投与または送達する工程を含み、それによって、前記個体または患者において2型糖尿病および糖尿病に関連する心機能不全に対して処置する、改善するまたは保護する(予防する)。組成物、ならびにin vitroおよびex vivo方法が提供される。
代替の実施形態において、
うっ血性心不全(CHF);
2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を持つ個体または患者;および/または
2型糖尿病および糖尿病に関連する心機能不全を持つ個体または患者
を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すための方法が提供される。
代替の実施形態において、個体または患者において、うっ血性心不全(CHF);2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF);または2型糖尿病および糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すための方法が提供され、該方法は、
(a)(i)転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸もしくは遺伝子;またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物もしくはメッセージ、ならびに前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージを細胞においてもしくはin vivoで発現することができる前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物を提供する工程;および
(ii)転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物を、前記細胞、またはそれを必要とする個体もしくは患者に投与または送達する工程を含み、
それによって、前記個体または患者においてうっ血性心不全(CHF);2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF);または2型糖尿病および糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻す、あるいはそれによって、前記個体または患者を、前記2型糖尿病および/または関連する心臓疾患(糖尿病に関連する心機能不全)に対して処置する、改善する(その進行を遅らせることを含む)、元に戻すまたは保護する(予防する)、方法;
(b)前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物が、
アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクターまたはアデノウイルスベクター、
AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8またはAAV9、
アカゲザル由来AAV、またはアカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
臓器指向性AAV変異体、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV変異体
であるか、またはこれを含み、
場合により、前記AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作されている、ならびに
場合により、前記ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作されている、(a)に記載の方法;
(c)前記ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結されている、(a)に記載の方法;
(d)前記制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、前記ウロコルチン2−、ウロコルチン1−、および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結されている、(c)に記載の方法;
(e)転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2−、ウロコルチン1−、および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物の、それを必要とする個体または患者への投与が、結果として、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3タンパク質を血流もしくは全身循環に放出し、または前記細胞において前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3タンパク質の増加もしくは持続した発現を生じ、
場合により、前記ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質の前記放出または増加もしくは持続した発現が、前記ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに場合により作動可能に連結された、誘導性プロモーターの活性化、またはリプレッサーの抑制解除に依存する、(a)から(d)のいずれかに記載の方法;あるいは
(f)前記3型糖尿病および糖尿病に関連する心機能不全が、in vivoでのウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドレベルの前記増加に対して臨床上応答性であり、場合により、心収縮機能不全またはうっ血性心不全(CHF)が、処置される、改善される、好転されるまたは予防される、(a)から(e)のいずれかに記載の方法
を含む。
本発明の例示的方法の代替実施形態において、
(a)前記転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3の核酸、転写産物もしくは遺伝子;または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物は、経口、筋肉内(IM)注射により、静脈内(IV)注射により、皮下(SC)もしくは皮内注射により、髄腔内注射により、動脈内(IA)注射により、冠動脈内注射により、吸入により、エアロゾルにより、または微粒子銃(biolistic)粒子送達システムにより、または「遺伝子銃」、エアピストルもしくはHELIOS(商標)遺伝子銃(Bio−Rad Laboratories、カリフォルニア州ハーキュリーズ)を使用することにより、それを必要とする個体または患者に投与または送達される;あるいは
(b)前記転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、転写産物もしくは遺伝子;または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物は、それを必要とする個体または患者に、血流に隣接しているもしくは血流が流れ込む体内の任意の組織または液腔への導入により、そのコードされているタンパク質を前記組織内の細胞から分泌して血流に放出することができるように投与または送達される。
代替の実施形態において、方法は、哺乳動物強心性ペプチド、成長因子、セレラキシン、リラキシン−2、脳ナトリウム利尿ペプチド、プロスタサイクリンシンターゼ、成長ホルモン、インスリン様成長因子−1、もしくはこれらの任意の組み合わせ;またはヒト強心性ペプチド、ヒト成長因子、セレラキシン、リラキシン−2、脳ナトリウム利尿ペプチド、プロスタサイクリンシンターゼ、成長ホルモン、インスリン様成長因子−11、もしくはこれらの任意の組み合わせをコードする核酸、転写産物または遺伝子を投与するか、または共投与する工程をさらに含む。
本発明の方法の代替実施形態において、
(a)前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸、転写産物もしくは遺伝子の発現を誘導する刺激もしくはシグナル、または前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸、転写産物もしくは遺伝子の発現を誘導するプロモーター(例えば、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸、転写産物もしくは遺伝子に作動可能に連結されたもの)を誘導もしくは活性化する刺激もしくはシグナルを、前記個体、患者または被験体に投与する;
(b)プロモーター、場合により、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子特異的プロモーター(例えば、前記ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子に作動可能に連結されたもの)のアクチベーターの合成を誘導する刺激またはシグナルを、前記個体、患者または被験体に投与する;
(c)前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子のまたは前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子特異的プロモーターの天然もしくは合成アクチベーターの合成を誘導する刺激またはシグナルを、前記個体、患者または被験体に投与し、
場合により、前記天然アクチベーターは、内因性転写因子である;
(d)(c)に記載の方法において、前記合成アクチベーターは、内因性または外因性標的遺伝子を特異的にかつ選択的にオンにするように設計されたジンクフィンガーDNA結合タンパク質であり、場合により、前記内因性標的が、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3核酸もしくは遺伝子である、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3核酸もしくは遺伝子のアクチベーターである、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結されたプロモーターのアクチベーターである;
(e)(a)から(c)のいずれかに記載の方法において、前記刺激またはシグナルは、生物学的、光、化学物質または医薬刺激物またはシグナルを含む;
(f)ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の転写後アクチベーター、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結されたプロモーターのアクチベーター、の発現を刺激または誘導する刺激またはシグナルを、前記個体、患者または被験体に投与する;あるいは
(g)ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子の転写リプレッサーまたは転写後リプレッサーを阻害するまたはその阻害を誘導する刺激またはシグナルを、前記個体、患者または被験体に投与する。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導する、または前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結された制御性もしくは誘導性プロモーターの発現を誘導する、前記化学物質または医薬は、経口抗生物質、ドキシサイクリンまたはラパマイシンである;あるいはドキシサイクリンを使用するtet−制御システムを、前記ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子またはそれらの等価物の発現を誘導するために使用する。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物は、液体、ゲル、ヒドロゲル、粉末または水性製剤中に製剤化される。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物、または前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドは、小胞、リポソーム、ナノ粒子もしくはナノ脂質粒子(nanolipid particle:NLP)もしくは等価物中で製剤化されるか、または小胞、リポソーム、ナノ粒子もしくはナノ脂質粒子(NLP)もしくは等価物を使用する送達のために製剤化される。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物は、単離もしくは培養された細胞中で製剤化され、または単離もしくは培養された細胞に挿入もしくはトランスフェクトされ、および場合により、前記細胞は、哺乳動物細胞、心臓細胞、またはヒト細胞、非ヒト霊長類細胞、サル細胞、マウス細胞、ラット細胞、モルモット細胞、ウサギ細胞、ハムスター細胞、ヤギ細胞、ウシ細胞、ウマ細胞、ヒツジ細胞、イヌ細胞またはネコ細胞である。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸、転写産物もしくは遺伝子または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物、または前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドは、医薬または滅菌製剤として製剤化される。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物、または前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドは、製品、人工臓器もしくインプラントとともに製剤化もしくは送達されるか、または製品、人工臓器もしくインプラント上で製剤化もしくは送達されるか、または製品、人工臓器もしくインプラントと組み合わせて製剤化もしくは送達される。
本発明の方法の代替実施形態において、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物は、in vitroまたはex vivoでウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドを発現する。
代替の実施形態において、本発明の方法を実施する工程を含む、2型糖尿病に関連する、心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患;機能不全もしくはアポトーシス;および/または肺高血圧を処置する、改善するまたは保護する(予防する)ための方法が提供される。
代替の実施形態において、患者または個体において2型糖尿病または前糖尿病を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法が提供され、この方法は、
(a)本発明の方法を実施する工程;および
(b)ウロコルチン2(UCn−2)および/もしくはウロコルチン3(UCn−3)ペプチドもしくはポリペプチド、またはウロコルチン2(UCn−2)および/もしくはウロコルチン3(UCn−3)をコードする核酸、遺伝子、メッセージまたは転写産物を、それを必要とする個体または患者に投与する工程を含み、
場合により、該ウロコルチン2(UCn−2)および/またはウロコルチン3(UCn−3)ペプチドまたはポリペプチドが、単離された、組み換え、合成および/またはペプチドミメティックのペプチドもしくはポリペプチド、またはそのバリアントであり、
それによって、該患者または個体において該糖尿病または前糖尿病を処置する、改善するまたは保護する(予防する)。
代替の実施形態において、
個体または患者において2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bを処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、あるいは
患者または個体において肥満を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、
のための医薬の製造における、あるいは
それらのことであるか、あるいはそれを含む使用における、
− 転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;
− ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは
− ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物
の使用であって、
場合により、該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が、
アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクター、
AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8、またはAAV9、
アカゲザル由来AAV、または該アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
であるか、あるいはそれを含み、
場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作される、ならびに、
場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結される;
場合により、該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結される、使用が提供される。
代替の実施形態において、
転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは、
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物
を、被験体の細胞に、またはそれを必要とする被験体に、提供することおよび投与することまたは送達することを含む、
個体または患者において2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bを処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、または
患者または個体において肥満を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること
のための医薬の製造における使用のための、あるいは、
それらのことにおける使用のための、
転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;あるいは、
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは、
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が提供され、
場合により、該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が、
アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクター、
AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8、またはAAV9、
アカゲザル由来AAV、または該アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
であるか、またはそれを含み、
場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作される、ならびに、
場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結される;
場合により、該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結される。
代替の実施形態において、それを必要とする被験体または個体においてうっ血性心不全(CHF)またはうっ血性心不全(CHF)の症状を処置する、改善する、または保護する(予防する)方法が提供され、該方法は、
(a)それを必要とする被験体または個体にウロコルチン2ポリペプチドをコードする核酸配列を送達する工程を含み、
それによって、それを必要とする該被験体または個体においてうっ血性心不全(CHF)を処置するまたは改善する、方法;
(b)該核酸配列がベクター中にある(例えば、ベクターに含有される)、(a)に記載の方法;
(c)該ベクターがウイルスベクターである、(b)に記載の方法;
(d)該ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)である、(c)に記載の方法;
(e)該AAVが血清型AAV8である、(d)に記載の方法;
(f)それを必要とする該被験体または個体が2型糖尿病(T2DM)を有する、(a)から(e)のいずれかに記載の方法;あるいは
(g)該核酸配列が静脈注射(IV)によりまたは筋肉内に投与される、(a)から(f)のいずれかに記載の方法
を含む。
本発明の1つまたは複数の実施形態についての詳細を、添付の図面および下の説明の中で示す。本発明の他の特徴、目的および利点は、その説明およびそれらの図面から、ならびに本請求項から明らかになる。
本明細書において引用するすべての出版物、特許および特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に明示的に援用されている。
図1は、マウスにおけるAAV8.UCn2の単回のIV注射が、結果として、(少なくとも7カ月間持続する)血漿UCn2レベルの15倍の増加を生じること、ならびにa)2型糖尿病マウス(T2DM)の2つのモデルにおいて増大したインスリン感受性によってグルコース利用を正規化すること(図1A)、およびb)不全心臓の機能を増大させること(図1B)を実証するデータを例証するものであり、図1Aは、正常マウスにAAV8.UCn2、IV、用量5×1011gc、または陰性対照として食塩水を受けさせ、標準的固形飼料を3週(w)間、次に高脂肪食餌を8週間給餌したとき、AAV8.UCn2を投与された動物において、グルコースレベル(「予防」、「回復」、および「糖耐性試験」);血漿インスリン;ならびに恒常性モデル評価(homeostasis model assessment)(HOMA−IR)または「インスリン抵抗性」が好転されたことを実証するデータをグラフで例証するものであり、図1Bは、MIにより誘発されたCHFの10週(w)間後のマウスからのデータをグラフで例証するものであり、AAV.UCn2(5×1011gc、IV)(対食塩水、「CHF」カラム)が、CHFの誘発の5週間後に送達され、AAV.UCn2を投与された動物が、心室収縮性評価(dP/dt)により測定された左心室(LV)の全体的な収縮性における好転を示し、これは下の実施例1において詳細に考察される。 図1は、マウスにおけるAAV8.UCn2の単回のIV注射が、結果として、(少なくとも7カ月間持続する)血漿UCn2レベルの15倍の増加を生じること、ならびにa)2型糖尿病マウス(T2DM)の2つのモデルにおいて増大したインスリン感受性によってグルコース利用を正規化すること(図1A)、およびb)不全心臓の機能を増大させること(図1B)を実証するデータを例証するものであり、図1Aは、正常マウスにAAV8.UCn2、IV、用量5×1011gc、または陰性対照として食塩水を受けさせ、標準的固形飼料を3週(w)間、次に高脂肪食餌を8週間給餌したとき、AAV8.UCn2を投与された動物において、グルコースレベル(「予防」、「回復」、および「糖耐性試験」);血漿インスリン;ならびに恒常性モデル評価(homeostasis model assessment)(HOMA−IR)または「インスリン抵抗性」が好転されたことを実証するデータをグラフで例証するものであり、図1Bは、MIにより誘発されたCHFの10週(w)間後のマウスからのデータをグラフで例証するものであり、AAV.UCn2(5×1011gc、IV)(対食塩水、「CHF」カラム)が、CHFの誘発の5週間後に送達され、AAV.UCn2を投与された動物が、心室収縮性評価(dP/dt)により測定された左心室(LV)の全体的な収縮性における好転を示し、これは下の実施例1において詳細に考察される。 図2は、T2DMおよびLV機能不全の状況でUCn2発現の活性化後のAAV8.UCn2−Regの効力を測定するプロトコルを模式的に例証するものであり、これは下の実施例1において詳細に考察される。 図3は、ウロコルチン−2の有益な心血管作用を示す表を例証するものである。 図4は、ウロコルチン−2(UCn2)が、どのように2型コルチコトロピン放出因子(CRF)受容体と相互作用するかを模式的に例証ものである。 図5A上部パネルは、本発明の例示的AAV8ベクター、制御されていない発現ベクターのベクターマップを模式的に例証するものであり、ニワトリベータアクチン(CBA)プロモーターは肝臓におけるメチル化を回避し、下部パネルは、血漿UCn2が、AAV8.CBA.UCn2の単回のIV注射の6週(w)間後に15倍超増加したこと、ならびに肝臓およびLVの発現が増加したことを示すデータをグラフで例証するものであり、図5Bは、最適化された制御された発現系のための本発明の例示的AAV8制御された発現ベクターを模式的に例証するものであり、これらの例示的AAV8ベクターは、テトラサイクリン制御(マップA)、またはラパマイシン制御(マップB)下で制御された発現のマウスUCn2をコードする。 図6は、IV UCn2遺伝子導入後の正常マウスにおけるLV機能のデータをグラフで例証するものであり、単離された心臓における増大した収縮および拡張機能は、遺伝子導入後の自己分泌UCn2効果を実証した。 図7は、IV UCn2遺伝子導入後の正常マウスにおけるLVカルシウム(Ca+2)ハンドリングのデータをグラフで例証するものであり、図7Aは、陰性対照と比較した、IV UCn2遺伝子導入後のSERC2aレベルをグラフで例証するものであり、図7Bは、陰性対照と比較した、IV UCn2遺伝子導入後のP16ホスホランバン(PLB)レベルの増加を示す免疫ブロッティングデータを模式的に例証するものであり、図7Cは、陰性対照と比較した、IV UCn2遺伝子導入後の経時的な(秒での)indo−1比(indo−1蛍光比)(indo−1は細胞内カルシウム濃度の正確な測定のための蛍光Ca++指標である)を示すデータをグラフで例証するものであり、図7Dは、陰性対照と比較した、IV UCn2遺伝子導入後のCa2+減衰(t1/2、Tau)への時間を示すデータをグラフで例証するものである。 図8は、左の模式図における研究プロトコル、および右のグラフにおける、LV dP/dtを測定する、陰性対照と比較した、IV UCn2遺伝子導入後のLV機能の増大を含む、IV UCn2遺伝子導入後の不全心臓における機能の増大を示すデータを例証するものである。 図9は、上部の模式図における、使用された例示的AAV8遺伝子導入ベクター、および下部のグラフにおける、空腹時グルコースおよび用量応答性グルコース(ここで、グルコースは遺伝子導入の3〜4週間後に評価された)を含む、IV UCn2遺伝子導入後の血液グルコースに対する効果を示すデータを例証するものである。 図10は、2型糖尿病マウス(T2DM)における空腹時グルコースの効果をグラフで例証するものであり、これは、グルコースレベル(「予防」および「回復」)、糖耐性試験データ、高脂肪食餌(HFD)マウス、ならびに投与前および投与後マウスにおける血漿インスリン、ならびに恒常性モデル評価(HOMA−IR)を含む、HFDを給餌したT2DMマウスにおけるIV UCn2遺伝子導入後の空腹時グルコースに対する効果を示し、ここで、正常マウスには、AAV8.UCn2ベクター(5×1011gc、IV)または陰性対照として食塩水を受けさせ、そして標準的固形飼料を3週間、次に、HFD食餌を8週間給餌した。 図11は、グルコースレベルを示す左のグラフ、および曲線下面積(AUC)を示す右のグラフを伴い、IV UCn2遺伝子導入後の2型糖尿病マウス(T2DM)におけるグルコース利用の効果をグラフで例証するものであり、ここで、db/dbマウスは、AAV8.UCn2ベクター(5×1011gc、IV)または陰性対照として食塩水を受け、この研究は遺伝子導入後6週間行われた。 図12は、IV UCn2遺伝子導入後培養された骨格筋細胞におけるグルコース利用の効果をグラフで例証するものであり、ここで、200nMインスリン、UCn2ペプチド、または両方(I+U)を添加し、細胞を60分間インキュベートし、グルコース取り込みを測定した。 図13は、AAV8.UCn2、IV、用量5×1011gc、または陰性対照として食塩水を受ける前の、および受けてから(4〜8週)後のマウスにおけるグルコース利用を実証するデータをグラフで例証するものであり、グラフは、グルコースレベル(「予防」、「回復」および「糖耐性試験」);血漿インスリン;ならびに恒常性モデル評価(HOMA−IR)、または「インスリン抵抗性」を示す。 図14Aは、例示的AAV8.CBA.UCn2ベクターマップを模式的に例証するものであり、図14Bは、ベクターの静脈内投与についての実験プロトコルを模式的に例証するものであり、これは下の実施例2において詳細に記載される。 図15は、in vivoのLV機能を示すデータをグラフで例証するものであり、図15Aおよび図15Bは、LV圧発生の速度(LV+dP/dt;A)および減衰の速度(LV−dP/dt;B)を測定するために行われたin vivo研究からのデータをグラフで例証するものである。AAV8.UCn2は、LV+dP/dtおよびLV−dP/dtを遺伝子導入の5週間後に増加させ、図15Cおよび図15Dは、心拍数がより大きくなる傾向にあること(D)、およびLVに発生した圧力は、UCn2遺伝子導入により増加すること(C)を示すデータをグラフで例証するものであり、これは下の実施例2において詳細に記載される。 図16は、IV、AAV8.UCn2(HF+UCn2)またはIV、食塩水後の心不全(HF)を有するマウス由来の心筋細胞におけるサイトゾルのCa2+トランジェントを示し、図16Aおよび図16Bは、放出された基底Ca2+(収縮期−拡張期Ca2+)が、HF+UCn2マウス由来の心筋細胞において増加した(p=0.0001)ことをグラフで例証するものであり、ここで、図16Aは、UCn2遺伝子導入の5週間後に、心不全を有するマウスから単離した心筋細胞におけるCa2+ピークの増加を示したそれぞれの群における1つの心臓からの代表的なIndo−1Ca2+トランジェントの記録であり、図16Bは、1つの群当たり3匹のマウスからのデータをグラフで概説し、図16Cおよび図16Dにおいて、Ca2+減衰(t1/2、Tau)への時間が、UCn2遺伝子導入の5週間後に、心不全を有するマウス由来の心筋細胞において短縮されたことをグラフで例証するものであり、図16Cは、それぞれの群における1つの心臓由来の心筋細胞からの代表的な正規化されたCa2+トランジェントであり、図16Dは、1つの群当たり3匹のマウスからの概略データが示されることをグラフで例証するものであり、図16E(上部のパネル)について、免疫ブロッティングデータ(下部のパネル)を例証するものであり、これは、UCn2遺伝子導入が、正常マウスおよび心不全を有するマウス由来のLVにおいてSERCA2aタンパク質を増加させたことを示し、これは下の実施例2において詳細に記載される。 図17は、心筋細胞cAMP−PKAシグナル伝達を例証するものであり、LV試料(図17A、図17C、図17D)、または心筋細胞(図17B)は、心不全(HF)を有するマウス、およびAAV8.UCn2(UCn2)を受けたHFを有するマウスから得、図17Aは、cAMP産生をグラフで例証するものであり、図17Bは、PKA活性を示す免疫ブロットを例証するものであり、図17Cは、CamK II発現およびリン酸化をグラフで例証するものであり、ここで、UCn2遺伝子導入は、CamK IIのThr286リン酸化の低減と関連し(左のパネル、GAPDHに対して正規化)、図17Dは、心臓型ミオシン軽鎖キナーゼをグラフで例証するものであり、ここで、UCn2遺伝子導入は、心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ(cMLCK)タンパク質の増加と関連し(左のパネル、GAPDHに対して正規化)、これは下の実施例2において詳細に記載される。 これらの様々な図面において、同様の参照記号は、同様の要素を示す。
詳細な説明
代替の実施形態において、2型糖尿病を有する被験体においてグルコース利用および心臓機能を好転させる、または2型糖尿病を有する被験体において機能障害性グルコース利用および心臓機能の発症もしくは出現を予防するための組成物ならびに方法が提供される。代替の実施形態において、ウロコルチン−2(UCn−2)および/またはウロコルチン−3(UCn−3)の送達および制御された発現を可能にする、ベクターのような、ウロコルチン−2(UCn−2)および/またはウロコルチン−3(UCn−3)を発現する核酸を含む組成物が提供され、結果として、2型糖尿病を有する被験体においてグルコース利用および心臓機能に対する有益な効果を有することができるペプチドを血流に放出する。代替の実施形態において、糖尿病に関連する心機能不全を持つ糖尿病を有する患者のサブセットに対して標的化された組成物および方法が提供される。代替の実施形態において、2型糖尿病および関連する心機能不全を有する患者において正常血糖を回復させ、心機能を好転させるための、かかる患者の処置のための組成物および方法が提供される。代替の実施形態において、例えば、ウロコルチン−2(UCn−2)および/またはウロコルチン−3(UCn−3)をコードする核酸を含む、遺伝子療法ベクター、例えば、アデノ随伴ウイルスベクター8型(AAV8)の1回静脈内(IV)注射を使用して、2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)の発症または出現を処置する、改善する、元に戻すまたは予防するための組成物および方法が提供される。
代替の実施形態において、うっ血性心不全(CHF)を有するそれらのT2DM患者の35%を含む、T2DM患者において実施される方法が提供される。代替の実施形態において、冠動脈および末梢動脈疾患、心筋梗塞、CHFおよび/または脳卒中を発症するT2DM患者のリスクを低減するために実施される方法が提供される。代替の実施形態において、異常な心機能にも独立して関連する、持続した高血糖を処置するおよび/または改善するために実施される方法が提供される。代替の実施形態において、インスリン感受性を増大させ、ベータ細胞機能を保存するために実施される方法が提供され、したがって、代替の実施形態において、本発明は、T2DMの早期管理において中心的な役割を果たす。
代替の実施形態において、遺伝子を発現する、発現ビヒクル、例えば、ベクターは、来院中、筋肉内注射(「ショット」の様な)により、または静脈注射により送達することができ、それによって、心臓自体における遺伝子発現が必要とされるときに遭遇する問題を回避する。血流中の所望のタンパク質の持続した分泌は、身体における非常に短い半減期を示す多くのタンパク質にとって特に問題であり得る、注入によるタンパク質の投与の困難および損失を回避する。代替の実施形態において、ウロコルチン−2(UCn−2)および/またはウロコルチン−3(UCn−3)を発現する核酸の制御された発現が提供され、遺伝子発現を容易かつ効率的にオンにし、オフにすることができ、目的に合わせた処置を提供し、最適な安全性を保証する。
代替の実施形態において、糖尿病に関連する心機能不全を処置する、その進行を遅らせる、改善するおよび/または予防するための遺伝子導入組成物ならびに方法が提供される。代替の実施形態において、糖尿病のための標準的医学療法(通常、経口血糖降下剤およびインスリンを含む3種またはそれ超の薬物)および/または心不全のための標準的療法(通常、4種またはそれ超の薬物)と共にあるいはそれの代わりに使用することができる組成物および方法が提供される。代替の実施形態において、心機能不全を有する糖尿病の被験体において有害作用を有し得る、経口血糖降下剤と共にまたはそれの代わりに使用することができる組成物および方法が提供される。代替の実施形態において、本発明の実施は、患者が必要とする医薬の数を低減し、それによって、コストおよび副作用を低減する。代替の実施形態において、本発明の実施は、糖尿病において膵ベータ細胞機能を保存することができ、それによって、インスリンの必要を未然に防ぐ。
例示的適用において、本発明は、ウロコルチン−2(UCn−2)および/またはウロコルチン−3(UCn−3)ペプチドの調節された発現をもたらす制御された発現系を利用する。例えば、長期ウイルス発現ベクターは、診察室において全身静脈に(または筋肉内注射により)注入することができる。4週間後、被験体は、経口抗生物質(ドキシサイクリンまたはラパマイシン)を1日1回(またはそれほど頻繁ではなく)嚥下し、それが、遺伝子の発現を活性化する。遺伝子が合成され、被験体の血液に放出され、続いて、糖尿病に関連する心機能不全を有する患者においてグルコース利用および心機能の利益を得る好ましい生理学的効果を有する。医師または被験体が処置の中止を所望するとき、被験体は、活性化する抗生物質の摂取を単に止める。
本発明の実施形態の効力を実証するために、本発明者らは、ウロコルチン−2をコードするAAVベクターを使用し、静脈内送達を使用してベクターを、CHFを有するマウスに投与した。結果は、1)ベクターの静脈内送達の4〜6週間後の導入遺伝子の血清レベルの増加;2)心臓の収縮性機能(収縮期機能)に対する明白な好ましい効果;および3)心臓の弛緩(拡張期機能)に対する明白な好ましい効果を示した。さらなる研究において、本発明の実施形態の効力を実証するために、本発明者らは、2型糖尿病のげっ歯類モデルにおいてUCn2のIV送達の有用性を示した。
代替の実施形態において、本発明の方法を実施するためのウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子のin vivo発現のための発現ビヒクル、ベクター、および組換えウイルスなどが提供される。代替の実施形態において、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子を発現する発現ビヒクル、ベクター、および組換えウイルスなどが、例えば、外来として、例えば、来院中、筋肉内(IM)注射により、静脈内(IV)注射により、皮下注射により、吸入により、および微粒子銃粒子送達システム(biolistic particle delivery system)(例えば、いわゆる「遺伝子ガン」)などにより送達することができる。
代替の実施形態において、例えば、IMまたはIV注射された、発現ビヒクル、ベクター、および組換えウイルスなどを送達するこの「末梢」送達モードは、遺伝子または核酸が、臓器において、例えば、肝臓、骨格筋、肺、または腎臓の細胞または組織において直接発現されるときに遭遇する問題を回避することができる。血流または全身循環における所望のウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質(単数または複数)の持続分泌は、注入によりタンパク質を投与することの困難および損失も回避する。
代替の実施形態において、目的に合わせた処置および最適な安全性の保証のため、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子の発現を容易にかつ効率的にオンにするおよびオフにすることができる方法が提供される。
代替の実施形態において、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質、あるいはウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3を発現する核酸(単数または複数)または遺伝子(単数または複数)により発現されるタンパク質は、組織または臓器、例えば、心臓、血管、肺、腎臓、または他の標的に対する有益なまたは好ましい効果(例えば、治療的または予防的)を有し、それらの部位または作用部位から遠位の(例えば、解剖学的に遠隔の)血中または全身循環に分泌されるけれども、例えば、代替の実施形態において、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質は、肺、腎臓、肝臓または骨格筋組織において発現され、遠隔の組織、例えば、心臓または血管に対して有益な効果を有する。
例示的実施形態では、例えばうっ血性心不全(CHF)または肺高血圧を処置するための方法を含むがこれらに限定されない本発明の方法を実施するために、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン−2をコードするウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子を使用するが、他のウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子:ウロコルチン−1およびウロコルチン−3、脳ナトリウム排泄増加性ペプチド(CHFのために)、プロスタサイクリンシンターゼ(肺高血圧のために)、成長ホルモンおよび/もしくはインスリン様成長因子−1、またはこれらの任意の組み合わせ、を使用してもよい。
代替実施形態において、心臓または肺疾患、例えば、うっ血性心不全(CHF)または肺高血圧を処置するためのウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3型遺伝子の被調節発現を提供する、制御性発現システムへの適用ならびに該発現システムのための組成物および方法が提供される。
例えば、代替実施形態において、組換えウイルス(例えば、長期ウイルスもしくはウイルスベクター)、またはベクター、または発現ベクター、およびこれらに類するものを、例えば、体静脈に(例えば、IV)、または筋肉内(IM)注射により、吸入により、または微粒子銃粒子送達システム(例えば、いわゆる「遺伝子銃」)により、例えば、外来患者として、例えば医院で注射することができる。代替実施形態では、数日または数週間後(例えば、4週間後)、その個体、患者または被験体は、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子の発現を誘導する化学物質または医薬を投与される(例えば、吸入する、注射される、または嚥下する);例えば、経口抗生物質(例えば、ドキシサイクリンまたはラパマイシン)が1日1回(またはより高もしくは低頻度)投与され、これは、前記遺伝子の発現を活性化することになる。代替実施形態では、前記核酸または遺伝子の発現の(例えば、誘導性プロモーターによる)「活性化」または誘導後、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質が合成され、前記被験体の循環に(例えば、血液中に)放出され、そしてその後、発現されるウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質(単数または複数)に依存してその個体または患者に恩恵をもたらす(例えば、心臓、腎臓または肺機能に恩恵をもたらす)好適な生理効果、例えば、治療または予防効果を及ぼす。医師または被験体が処置の中止を望む場合、その被験体は、前記活性化化学物質または医薬、例えば抗生物質の摂取をやめる。
本発明者らは、ウロコルチン−2をコードするAAVベクターを使用し、静脈内送達を用いてこのベクターをマウスに投与した。結果は、1)前記ベクターの静脈内送達の4〜6週間後、導入遺伝子の血清レベルの17倍増大;2)心収縮機能(収縮機能)に対する好ましい顕著な効果;および3)心臓弛緩(拡張機能)に対する好ましい顕著な効果を示した。
代替の実施形態において、重篤な低駆出率心不全の処置;肺高血圧の処置;保存された駆出率を有する心不全の処置;糖尿病と関連する肺高血圧および心不全の処置のための入院および血管作用性ペプチドの持続した静脈内注入を必要とする現在の療法の置き換え;ならびに、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3型遺伝子の調節された発現を使用して、身体の遠位での好ましい効果が促進され得る、他の状態の処置を含む、2型糖尿病を有する被験体において心臓機能の処置および好転を含む適用が提供される。
核酸の生成および操作
代替の実施形態において、例示的本発明の方法を実施するために、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする単離された、合成および/または組み換え核酸または遺伝子が提供される。代替の実施形態において、本発明の方法を実施するために、例えば、ベクターまたは組換えウイルスにおける、in vivo発現のための、発現ビヒクル中に(例えば、スプライシングされた)組み換え形態のウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子が提供される。他の代替の実施形態において、例えば、所望のウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3遺伝子の発現を阻害する遺伝子またはメッセージ(mRNA)の発現を阻害することができる、阻害核酸(例えば、siRNA、マイクロRNA、アンチセンス、リボザイム)をコードする単離された、合成および/または組み換え核酸が提供される。
代替実施形態では、本発明の核酸を、例えば、cDNAライブラリーのクローニングおよび発現、メッセージまたはゲノムDNAのPCRによる増幅、ならびにこれらに類するものによって、作製、単離および/または操作する。DNA、RNA、iRNA、アンチセンス核酸、cDNA、ゲノムDNA、ベクター、ウイルスまたはそれらのハイブリッドをはじめとする、本発明を実施するために使用する核酸および遺伝子を、様々な源から単離し、遺伝子操作し、増幅させ、および/または組換え発現/生成することができる。これらの核酸から生成される組換えポリペプチド(例えば、本発明を実施するために使用するウロコルチン2および/またはウロコルチン3キメラタンパク質)を個々に単離またはクローニングし、所望の活性について試験することができる。例えば、ウイルス(例えば、AAV構築物もしくはハイブリッド)細菌、真菌、哺乳動物、酵母、昆虫または植物細胞発現システムまたは発現ビヒクルをはじめとする、任意の組換え発現システムまたは遺伝子療法送達ビヒクルを使用することができる。
あるいは、本発明を実施するために使用する核酸を、例えば、Adams(1983)J.Am.Chem.Soc.105:661;Belousov(1997)Nucleic Acids Res.25:3440−3444;Frenkel(1995)Free Radic.Biol.Med.19:373−380;Blommers(1994)Biochemistry 33:7886−7896;Narang(1979)Meth.Enzymol.68:90;Brown(1979)Meth.Enzymol.68:109;Beaucage(1981)Tetra.Lett.22:1859;米国特許第4,458,066号に記載されているような周知の化学合成法によってin vitroで合成することができる。
本発明を実施するために使用する核酸の操作法、例えば、サブクローニング、標識プローブ(例えば、クレノウポリメラーゼ、ニックトランスレーション、増幅を用いる、ランダム・プライマー標識)、シークエンシング、ハイブリダイゼーションおよびこれらに類するものなどは、科学および特許文献において十分に説明されている。例えば、Sambrook編、MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL(第2版)、第1−3巻、Cold Spring Harbor Laboratory、(1989);CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、Ausubel編、John Wiley & Sons,Inc.、New York(1997);LABORATORY TECHNIQUES IN BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY:HYBRIDIZATION WITH NUCLEIC ACID PROBES、第I部.Theory and Nucleic Acid Preparation、Tijssen編、Elsevier、N.Y.(1993)を参照されたし。
本発明の方法を実施するために使用する核酸を得るおよび操作するための別の有用な手段は、ゲノム試料からのクローニング、ならびに所望される場合には、例えばゲノムクローンまたはcDNAクローンから単離または増幅された挿入物のスクリーニングおよび再クローニングである。本発明の方法において使用する核酸の源としては、例えば、哺乳動物人工染色体(MAC)、例えば米国特許第5,721,118号、同第6,025,155号参照;ヒト人工染色体、例えばRosenfeld(1997)Nat.Genet.15:333−335参照;酵母人工染色体(YAC);細菌人工染色体(BAC);P1人工染色体、例えばWoon(1998)Genomics50:306−316参照;P1由来ベクター(PAC)、例えばKern(1997)Biotechniques 23:120−124参照;コスミド、組換えウイルス、ファージまたはプラスミド、に含有されるゲノムまたはcDNAライブラリーが挙げられる。
代替の実施形態において、本発明の方法を実施するために、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3融合タンパク質、ならびにそれらをコードする核酸が使用される。
代替実施形態において、本発明を実施するために使用するタンパク質に接合または融合させる異種ペプチドまたはポリペプチドは、所望の特性、例えば蛍光検出、安定性の増大および/または単純化された精製、を付与するN末端識別ペプチドであり得る。本発明を実施するために使用するペプチドおよびポリペプチドを、例えば、より免疫原性の高いペプチドを生産するために、組換え合成ペプチドをより容易に単離するために、抗体および抗体を発現するB細胞を同定および単離するために、ならびにこれらに類することのために、1つまたは複数の追加のドメインが連結されている融合タンパク質として合成することおよび発現させることもできる。検出および精製助長ドメインとしては、例えば、固定化金属での精製を可能にする金属キレート形成性ペプチド、例えばポリヒスチジントラクトおよびヒスチジン−トリプトファンモジュール;固定化免疫グロブリンでの精製を可能にするプロテインAドメイン;ならびにFLAG延長部/アフィニティー精製システム(Immunex Corp、ワシントン州シアトル)において利用されるドメインが挙げられる。精製を助長するために精製ドメインとペプチドまたはポリペプチドを含むモチーフとの間に切断可能リンカー配列、例えば第Xa因子またはエンテロキナーゼ(Invitrogen,カリフォルニア州サンディエゴ)を含めること。例えば、発現ベクターは、エピトープをコードする核酸配列であって、チオレドキシンおよびエンテロキナーゼ切断部位が後に続く6つのヒスチジン残基に連結している核酸配列を含む場合がある(例えば、Williams(1995)Biochemistry 34:1787−1797;Dobeli(1998)Protein Expr.Purif.12:404−414を参照されたし)。前記ヒスチジン残基は、検出および精製を助長し、その一方で前記エンテロキナーゼ切断部位は、その融合タンパク質の残部からエピトープを精製する手段を与える。融合タンパク質をコードするベクターに関係する技術および融合タンパク質の応用は、科学および特許文献において十分に説明されている。例えば、Kroll(1993)DNA Cell.Biol.、12:441−53を参照されたし。
本発明を実施するために使用する核酸または核酸配列は、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、ポリヌクレオチド、もしくはこれらのいずれかの断片;一本鎖であってもよく、もしくは二本鎖であってもよく、およびセンス鎖を表すこともあり、もしくはアンチセンス鎖を表すこともある、ゲノムもしくは合成起源のDNAもしくはRNA;ペプチド核酸(peptide nucleic acid:PNA);または起源が天然もしくは合成の任意のDNA様もしくはRNA様材料であり得る。本発明を実施するために使用する化合物は、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、ポリヌクレオチドまたはこれらのいずれかの任意の断片を含む「核酸」または「核酸配列」を含み;および一本鎖であってもよく、または二本鎖であってもよいゲノムまたは合成起源のDNAまたはRNA(例えば、mRNA、rRNA、tRNA、iRNA)を含み;およびセンス鎖であることもありもしくはアンチセンス鎖であることもあり、またはペプチド核酸(PNA)であることもあり、または例えばiRNA、リボヌクレオタンパク質(例えば、例えば、二本鎖iRNA、例えばiRNP)をはじめとする起源が天然もしくは合成の任意のDNA様もしくはRNA様材料であることもある。本発明を実施するために使用する化合物は、天然ヌクレオチドの公知類似体を含有する核酸、すなわち、オリゴヌクレオチドを含む。本発明を実施するために使用する化合物は、合成主鎖を有する核酸様構造を含む。例えば、Mata(1997)Toxicol.Appl.Pharmacol.144:189−197;Strauss−Soukup(1997)Biochemistry 36:8692−8698;Samstag(1996)Antisense Nucleic Acid Drug Dev 6:153−156を参照されたし。本発明を実施するために使用する化合物は、化学合成することができる一本鎖ポリデオキシヌクレオチドまたは2本の相補ポリデオキシヌクレオチド鎖を含む「オリゴヌクレオチド」を含む。本発明を実施するために使用する化合物は、5’ホスフェートを有さない合成オリゴヌクレオチドを含み、したがって、キナーゼの存在下でホスフェートとATPの付加がなく別のヌクレオチドにライゲートしない。合成オリゴヌクレオチドは、脱リン酸化されていない断片にライゲートすることができる。
代替態様において、本発明を実施するために使用する化合物は、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3の生産に関与する遺伝子、または任意のDNAセグメントを含み;それは、コード領域の前後の領域(リーダーおよびトレイラー)はもちろん、該当する場合は、個々のコードセグメント(エキソン)間に介在配列(イントロン)も含むことがある。「作動可能に連結された」は、2つ以上の核酸(例えば、DNA)セグメント間の機能的関係を指すことができる。代替態様において、それは、転写制御配列と転写される配列の機能的関係を指すことができる。例えば、プロモーターは、本発明を実施するために使用する核酸などのコード配列に、それが、適切な宿主細胞または他の発現システムにおける該コード配列の転写を刺激または修飾(modulate)する場合、作動可能に連結され得る。代替態様において、プロモーター転写制御配列は、転写される配列に、それらがその転写される配列に物理的に隣接し得る場合、すなわち、それらがcis作用性であることができる場合、作動可能に連結され得る。代替実施形態において、転写制御配列、例えばエンハンサーは、その転写をそれらが増進させるコード配列に物理的に隣接している必要はなく、極めて近接した位置にある必要もない。
代替態様において、本発明は、本発明を実施するために使用するヌクレオチド配列を含む「発現カセット」であって、かかる配列と適合性の宿主における核酸、例えば構造遺伝子または転写産物(例えば、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質をコードするもの)の発現に影響を及ぼすことが可能であり得る「発現カセット」の使用を含む。発現カセットは、ポリペプチドコード配列または阻害配列と、および1つの態様では他の配列、例えば転写終結シグナルと、動作可能に連結された少なくとも1つのプロモーターを含むことができる。発現を果たすのに必要なまたは役立つ追加の因子、例えばエンハンサーも使用してもよい。
代替態様において、本発明を実施するために使用する発現カセットは、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、任意の形態の組換え型「裸のDNA」ベクター、およびこれらに類するものも含む。代替態様において、本発明を実施するために使用する「ベクター」は、細胞を感染させること、トランスフェクトすること、一過的にまたは永久に形質導入することができる、核酸を含むことができる。代替態様において本発明を実施するために使用するベクターは、裸の核酸である場合があり、またはタンパク質もしくは脂質と複合体化した核酸である場合がある。代替態様において、本発明を実施するために使用するベクターは、ウイルスもしくは細菌核酸および/もしくはタンパク質、ならびに/または膜(例えば、細胞膜、ウイルス脂質エンベロープなど)を含むことができる。代替態様において、本発明を実施するために使用するベクターは、レプリコン(例えば、RNAレプリコン、バクテリオファージ)を、これらに限定されないが、含むことができ、該レプリコンにDNAの断片が結合され、複製されることになり得る。したがって、ベクターは、RNA、自律自己複製性環状または線状DNAまたはRNA(例えば、プラスミド、ウイルス、およびこれらに類するもの、例えば米国特許第5,217,879号参照)を、これらに限定されないが、含み、および発現プラスミドと非発現プラスミドの両方を含むことができる。代替態様において、本発明を実施するために使用するベクターは、細胞により有糸分裂中に自律構造として安定して複製されることがあり、または宿主のゲノム内に組み込まれることがある。
代替態様において、本発明を実施するために使用する「プロモーター」は、細胞、例えば、哺乳動物細胞、例えば心臓、肺、筋肉、神経または脳細胞においてコード配列の転写を駆動することが可能なすべての配列を含む。したがって、本発明の構築物において使用するプロモーターは、遺伝子の転写のタイミングおよび/または速度の制御または修飾に関与するcis作用性転写調節エレメントおよび制御配列を含む。例えば、本発明を実施するために使用するプロモーターは、転写制御に関与する、エンハンサー、プロモーター、転写ターミネーター、複製起点、染色体組込配列、5’および3’非翻訳領域またはイントロン配列をはじめとする、cis作用性転写調節エレメントであり得る。これらのcis作用性配列は、典型的に、タンパク質または他の生体分子と相互作用して転写を行う(オン/オフにする、制御する、修飾するなど)。
代替実施形態において、本発明を実施するために使用する「構成的」プロモーターは、発生および細胞分化の大部分の環境条件および状況下で発現を継続的に駆動するものであり得る。代替実施形態において、本発明を実施するために使用する「誘導性」または「制御性」プロモーターは、環境条件、投与された化学薬剤または発生条件の影響下で本発明の核酸の発現を誘導することができる。
遺伝子療法および遺伝子送達ビヒクル
代替実施形態において、本発明の方法は、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物もしくはメッセージ、のペイロードを細胞(単数または複数)にin vitro、ex vivoまたはin vivoで送達するための、例えば遺伝子療法送達ビヒクルとしての、核酸(例えば、遺伝子またはポリペプチドをコードする核酸)送達システムの使用を含む。
代替実施形態において、本発明の方法を実施するために使用する発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物は、アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクターもしくはアデノウイルスベクター;AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8もしくはAAV9;アカゲザル由来AAV、もしくはアカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2;臓器指向性AAV;および/またはAAVカプシド変異体もしくはAAVハイブリッド血清型である、またはこれらを含む。代替実施形態において、前記AAVは、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるようにおよび/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を改善させるように操作される。代替実施形態において、前記ハイブリッドAAVは、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1つまたは複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される。野生型(wt)ウイルスを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるようにおよび対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を改善させるようにアデノ随伴ウイルス(AAV)を操作する方法は、当該技術分野において周知である;例えば、Wuら、Mol.Ther.2006年9月;14(3):316−27、Epub 2006年7月7日;Choiら、Curr.Gene Ther.2005年6月、5(3):299−310を参照されたし。
例えば、アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2またはその等価物を使用することができ、前記アカゲザル由来AAVは、ヒトのいずれの既存免疫によっても阻害されないことがある;例えば、Sondhiら、Hum Gene Ther.Methods.2012年10月、23(5):324−35、Epub 2012年11月6日;Sondhiら、Hum Gene Ther.Methods.2012年10月17日を参照されたし;これらは、ヒト用の規模に拡大可能な用量でのAAVrh.10hCLN2のラットおよび非ヒト霊長類のCNSへの直接投与が、許容可能な安全性プロファイルを有し、CNSにおける有意なペイロード発現を媒介することを教示している。
また、例えば、心臓遺伝子導入用に特別設計されたAAVベクター(心臓指向性AAV)、例えば、心筋層における改善された形質導入効率および特異性を有するAAVM41変異体、例えば、Yangら、Virol J.2013年2月11日;10(1):50参照、を使用することができる。
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、霊長類の一般的な感染因子であり、それ故、健常な霊長類は、AAV媒介遺伝子導入治療戦略を阻害するAAV特異的中和抗体(neutralizing antibody:NAb)の大きなプールを有するので、本発明の方法は、個別化された処置設計を促進し、治療効力を増強するために、処置、特に、頻繁に使用されるAAV8カプシド成分での処置に先立ち、AAV特異的NAbの候補患者のスクリーニングを含む;例えば、Sunら、J.Immunol.Methods.2013年1月31日;387(1−2):114−20、Epub 2012年10月11日を参照されたし。
キットおよび説明書
その使用のための指示を含めて、本発明の組成物および方法を含むキットであって、細胞、および発現ビヒクル(例えば、組み換えウイルス、ベクター)などを含むキットが提供される。
例えば、代替実施形態において、本発明を実施するために使用する組成物を含む、例えば、ウロコルチン−2(UCn−2)ペプチドもしくはポリペプチド;またはウロコルチン2をコードしているおよび/もしくはウロコルチン3をコードしている核酸、(b)本発明の液体または水性製剤、あるいは(c)本発明の小胞、リポソーム、ナノ粒子またはナノ脂質粒子を含む、キットが提供される。1つの態様では、キットは、本発明の任意の方法、例えば、血流中の所望のウロコルチン2をコードしているおよび/もしくはウロコルチン3レベルを増大させるための、または細胞、例えば心臓もしくは肺細胞、を保護するための、または糖尿病もしくは前糖尿病を処置する、予防するまたは改善するための、in vitroまたはex vivo方法、を実施するための説明書をさらに含む。
製剤
代替実施形態において、in vivoでウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3レベルを増大させることに使用するための組成物および方法が提供される。代替実施形態において、これらの組成物は、これらの目的のために製剤化されたウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、例えば、緩衝液中、食塩溶液中、粉末中、エマルジョン、小胞中、リポソーム中、ナノ粒子中、ナノ脂質粒子およびこれらに類するもの中の製剤化された発現ビヒクルまたはウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸を含む。
代替実施形態において、糖尿病(1型および2型、もしくは成人発症型糖尿病を含む)もしくは前糖尿病、または肥満症もしくは過体重を処置、改善もしくは予防するための、または体重減少を刺激するための、または食欲抑制剤として作用するための、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸の投与を含む方法が提供される。したがって、そのための、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド、またはUCn−2をコードする核酸の適切な製剤および投薬量が提供される。
代替実施形態において、前記組成物(ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、の製剤を含む)を、任意の方法で製剤化することができ、所望のin vivoまたex vivo投与方法およびこれらに類するものをはじめとする所望のin vitro、in vivoまたはex vivo条件に依存して、様々な濃度および形態で適用することができる。in vitro、in vivoまたはex vivo製剤化および投与のための技法の詳細は、科学および特許文献において十分に説明されている。
本発明を実施するために使用する、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸のまたはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドの製剤および/または担体は、当該技術分野において周知である。本発明を実施するために使用する製剤および/または担体は、in vivoまたex vivo適用に適する形態、例えば、錠剤、ピル、粉末、カプセル、液体、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁液などであり得る。
代替実施形態において、本発明を実施するために使用する、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドは、水溶液および/もしくは緩衝溶液との混合物であることもあり、または水性および/もしくは緩衝懸濁液として存在することもあり、前記懸濁液は、例えば、懸濁化剤、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントゴムおよびアラビアゴム、ならびに分散または湿潤剤、例えば、天然に存在するホスファチド(例えば、レシチン)、アルキレンオキシドと脂肪酸の縮合生成物(例えば、ステアリン酸ポリオキシエチレン)、エチレンオキシドと長鎖脂肪族アルコールの縮合生成物(例えば、ヘプタデカエチレンオキシセタノール)、エチレンオキシドと脂肪酸およびヘキシトールから誘導された部分エステルとの縮合生成物(例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビトール)、またはエチレンオキシドと脂肪酸および無水ヘキシトールから誘導された部分エステルとの縮合生成物(例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン)を含む。前記水性懸濁液は、1つまたは複数の保存薬、例えば、p−ヒドロキシ安息香酸エチルまたはn−プロピルも含有することがある。例えば、適切な緩衝液の使用により、製剤の容量オスモル濃度を調整することができる。
本発明を実施する際、本発明の化合物(例えば、製剤)は、医薬的に許容され得る担体に溶解された、ウロコルチン2をコードする、ウロコルチン1をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド、の溶液を含む場合があり、例えば、用いることができる許容され得るビヒクルおよび溶媒としては、水およびリンゲル液、等張塩化ナトリウムが挙げられる。加えて、滅菌固定油を溶媒または懸濁媒体として用いることができる。このために、合成モノもしくはジグリセリド、または脂肪酸、例えばオレイン酸をはじめとする、任意の固定油を用いることができる。1つの実施形態において、本発明を実施するために使用する溶液および製剤は無菌であり、かつ望ましくない物質を概して含まないようにそれらを製造することができる。1つの実施形態において、これらの溶液および製剤を従来の周知の滅菌法によって滅菌することができる。
本発明を実施するために使用する溶液および製剤は、必要に応じて、生理条件に近づけるための補助物質、例えばpH調整剤および緩衝剤、毒性調整剤、例えば酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、乳酸ナトリウムおよびこれらに類するものを含むことがある。これらの製剤中の活性薬剤(例えば、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子)の濃度は非常に様々であり得、ならびに選択される特定のin vivoまたはex vivo投与形式、および所望の結果、例えばin vivoでのウロコルチン2および/またはウロコルチン3の発現の増大、に従って、主として流体体積、粘度およびこれらに類するものに基づき前記濃度を選択することができる。
本発明を実施するために使用する溶液および製剤を凍結乾燥させることができ;例えば、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドを含む、安定した凍結乾燥製剤が提供される。1つの態様では、この製剤を、ウロコルチン2をコードする、ウロコルチン1をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドと、充填剤、例えばマンニトール、トレハロース、ラフィノースおよびスクロースまたはこれらの混合物とを含む溶液を凍結乾燥させることによって作製する。安定した凍結乾燥製剤を調製するためのプロセスは、溶液:約2.5mg/mLタンパク質、約15mg/mLスクロース、約19mg/mL NaCl、および5.5より高いが6.5より低いpHを有するクエン酸ナトリウム緩衝液、の凍結乾燥を含み得る。例えば、米国特許出願公開第2004/0028670号を参照されたし。
本発明の組成物および製剤をリポソームの使用により送達することができる(下記の論考も参照されたし)。リポソームを使用することにより、特に、そのリポソームの表面が、標的細胞に対して特異的なリガンドを担持している、または特定の組織もしくは臓器タイプに別様に優先的に方向づけられている場合、in vivoまたはex vivo適用での前記活性薬剤の標的細胞への送達に焦点を当てることができる。代替の実施形態では、標的細胞は、肝臓、骨格筋または肝細胞である。
ナノ粒子、ナノ脂質粒子およびリポソーム
本発明は、本発明の方法、例えば、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドを個体、患者または哺乳動物細胞にin vivoまたはex vivoで送達するための方法、を実施するために使用する化合物(例えば、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン2をコードする核酸)を含むナノ粒子、ナノ脂質粒子、小胞およびリポソーム膜も提供する。代替実施形態において、これらの組成物は、例えば、所望の細胞タイプ、例えば、哺乳動物細胞、例えば、骨格筋細胞もしくは組織、肝細胞、腎臓細胞、肺細胞、神経細胞およびこれらに類するものへの標的化のために、細胞表面ポリペプチドを含むポリペプチドなどの生物学的な分子を含む分子を標的化するように設計される。
本発明を実施するために使用する化合物を含む多層リポソームであって、例えば、Parkら、米国特許出願公開第20070082042号に記載されているような多層リポソームが提供される。スクアレンと、ステロールと、セラミドと、中性脂質または油と、脂肪酸と、レシチンとを含む油相成分の混合物を使用して、例えばウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子を捕捉するために、約200から5000nmの粒径に前記多層リポソームを調製することができる。
リポソームは、活性薬剤(例えば、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドを発現するベクター)を封入することによるリポソームの製造方法であって、水溶液を第一のリザーバに提供する工程;有機脂質溶液を第二のリザーバに提供する工程;そしてその後、前記水溶液と前記有機脂質溶液を第一の混合領域で混合して、リポソーム溶液を生成する工程(ここで前記有機脂質溶液は前記水溶液と混ざり、実質的に即座に、前記活性薬剤を封入しているリポソームを生成する);そしてその後直ちに、前記リポソーム溶液を緩衝溶液と混合して、希釈されたリポソーム溶液を生成する工程を含む方法を含む、任意の方法、例えば、Parkら、米国特許出願公開第20070042031号に記載の方法を用いて作製することができる。
1つの実施形態において、本発明を実施するために使用するリポソーム組成物は、例えば米国特許出願公開第20070110798号に記載されているように、例えば、本発明を実施するために使用する化合物(ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子)の所望の細胞タイプへの標的化送達のために、置換アンモニウムおよび/またはポリアニオンを含む。
本発明は、本発明を実施するために使用する化合物(例えば、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド)を、例えば米国特許出願公開第20070077286号に記載されているような、活性薬剤含有ナノ粒子(例えば、二次ナノ粒子)の形態で含む、ナノ粒子も提供する。1つの実施形態において、本発明の脂溶性活性薬剤、すなわち二価または三価金属塩とともに作用するような脂溶性化水溶性活性薬剤、を含むナノ粒子が提供される。
1つの実施形態では、本発明を実施するために使用する、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドを、例えば米国特許出願公開第20050136121号に記載されているように、固体脂質懸濁液を使用して製剤化し、患者、個体または哺乳動物細胞にin vivoまたはex vivoで送達することができる。
送達ビヒクル
代替実施形態では、任意の送達ビヒクルを使用して、本発明の方法または組成物を実施すること、例えば、ウロコルチン2をコードするおよび/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドを送達して、本発明の方法をin vivoまたはex vivoで実施することができる。例えば米国特許出願公開第20060083737号に記載されているような、ポリカチオン、カチオン性ポリマーおよび/またはカチオン性ペプチド、例えばポリエチレンイミン誘導体、を含む送達ビヒクルを使用することができる。
1つの実施形態では、例えば米国特許出願公開第20040151766号に記載されているような、界面活性剤が非共有結合によって核酸と会合している乾燥ポリペプチド−界面活性剤複合体を使用して、本発明の組成物を製剤化する。
1つの実施形態では、本発明を実施するために使用する核酸またはポリペプチドを、例えば米国特許第7,413,739号に記載されているように、ポリマーヒドロゲルまたは水溶性コポリマーとして細胞に適用することができる;例えば、核酸およびタンパク質を、強い求核試薬と共役不飽和結合または共役不飽和基との間の求核付加による反応によって重合させることができ、この場合、各前駆体成分は、少なくとも2つの強い求核試薬または少なくとも2つの共役不飽和結合もしくは共役不飽和基を含む。
1つの実施形態では、例えば米国特許第7,306,783号、同第6,589,503号に記載されているような、細胞膜透過性ペプチドコンジュゲートを伴うビヒクルを使用して、核酸またはタンパク質を細胞に適用する。1つの態様では、前記核酸それ自体を細胞膜透過性ペプチドにコンジュゲートさせる。1つの実施形態では、核酸、タンパク質および/または送達ビヒクルを、輸送媒介ペプチド、例えば、米国特許第5,846,743号(塩基性が高くかつポリ−ホスホイノシチドに結合する輸送媒介ペプチドが記載されている)に記載されているような輸送媒介ペプチドにコンジュゲートさせる。
1つの実施形態では、ウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子を細胞に送達する主または補助手段として、例えば、任意の電子穿孔システム、例えば米国特許第7,109,034号、同第6,261,815号、同第5,874,268号に記載のものを使用する、電気的透過処理(electro−permeabilization)を用いる。
製品、インプラントおよび人工臓器
例えば、本発明の方法を実施するためのウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3タンパク質を発現するように改変された細胞を含むインプラントおよび人工臓器、バイオリアクターシステム、細胞培養システム、プレート、ディッシュ、チューブ、ボトルおよびフラスコをはじめとする、本発明の細胞(例えば、本発明の方法を実施するためのウロコルチン2をコードするおよび/またはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチドを発現するように改変された細胞)を含む製品、および本発明の方法によって作製される細胞の使用が提供される。任意のインプラント、人工臓器、バイオリアクターシステム、細胞培養システム、細胞培養プレート、ディッシュ(例えば、ペトリ皿)、細胞培養チューブおよび/または細胞培養フラスコ(例えば、ローラーボトル)を使用して、本発明を実施することができる。
代替実施形態において、本発明の方法を実施するためのウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質を発現するように改変された細胞を含む、バイオリアクター、インプラント、ステント、人工臓器または同様のデバイスが提供され、それらには、例えば、米国特許第7,388,042号、同第7,381,418号、同第7,379,765号、同第7,361,332号、同第7,351,423号、同第6,886,568号、同第5,270,192号ならびに米国特許出願公開第20040127987号、同第20080119909号(耳のインプラントを記載)、同第20080118549号(眼のインプラントを記載)、同第20080020015号(生理活性創傷被覆材を記載);同第20070254005号(心臓弁バイオプロテーゼ、血管グラフト、半月板インプラントを記載);同第20070059335号、同第20060128015号(肝臓インプラントを記載)に記載のインプラントが含まれる。
in vivo細胞移植
代替実施形態において、本発明を実施するために使用する、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド、を含むまたは発現する細胞、例えば心臓、肺または腎臓細胞、の移植または植え込みも含み;および1つの態様では、本発明の方法は、前記ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子(もしくはそれらを発現する細胞)、またはウロコルチン−2(UCn−2)ペプチドもしくはポリペプチドをex vivoまたはin vivoで血管、組織または臓器に移植するまたは植え込むこと、あるいは再プログラミンされた分化細胞を、それを必要とする個体に移植するまたは植え込むことを含む方法が提供される。
任意の公知技法またはプロトコルを用いて、細胞を個体から取り出し、本発明の組成物および/または方法を用いて処置し、組織、臓器にまたはその個体に再挿入する(例えば、注射するまたは植え込む)。例えば、脱分化され再プログラミングされた細胞、または再プログラミングされ分化した細胞を、例えば米国特許第7,442,389号に記載されているようなマイクロスフェアを使用して、再び移植する(例えば、注射するまたは植え込む)ことができる;例えば、1つの態様において、前記細胞担体は、混合・送達システム内に予め負荷されている丸い平滑なポリメチルメタクリレート微粒子を含む充填剤と、これらの細胞を含む自己担体とを含む。もう1つの実施形態では、例えば米国特許出願公開第20050027070号に記載されているような生体適合性架橋マトリックスの中の前記細胞を、組織、臓器、および/またはそれを必要とする個体に再投与する。
もう1つの実施形態では、生体適合性、非免疫原性コーティングの中のまたは該コーティングによって保護された本発明の細胞(例えば、本発明の方法を実施することによって作製された細胞)を、組織、臓器、および/またはそれを必要とする個体に再投与し(例えば、注射し、または植え込み)、前記コーティングは、例えば合成インプラントの表面にあるような、例えば米国特許第6,969,400号(例えば、多数の求核基、例えば第一級アミノまたはチオール基、を含有するように修飾されたポリエチレングリコールにcAMPインコンピテントACをコンジュゲートさせることができるプロトコルが記載されている)に記載されているようなものである。
1つの実施形態では、例えば米国特許第7,442,390号、同第5,733,542号によって記載されているようなグラフト方法を用いて、本発明の細胞(例えば、本発明の方法を実施することによって作製された細胞)を組織、臓器、および/またはそれを必要とする個体に投与する(例えば、注射する、または植え込む)。
ポリペプチド、核酸および/または細胞を組織または臓器(例えば、肺、腎臓、肝臓、骨格筋)に送達するための任意の方法を使用することができ、これらのプロトコルは、当該技術分野において周知であり、例えば、米国特許(USPN)第7,514,401号に記載されており、この特許明細書には、例えば、ポリペプチド、核酸および/または細胞の心臓へのin situでの冠動脈内(IC)、静脈内(IV)および/または局所送達(心筋注射)の使用が記載されている。例えば、代替実施形態では、肺へのおよび血流へのエアロゾル薬物粒子、遺伝子療法、持続注入、反復注射および/または徐放性ポリマーを、ポリペプチド、核酸および/または細胞を組織または臓器(例えば、肺、腎臓、肝臓、骨格筋)に送達するために使用することができる。代替実施形態では、核酸および/または細胞を、カテーテルによって冠動脈にまたは制限開胸(limited thoracotomy)を介した直接注射によって左心房もしくは心室心筋層に与えることができ;あるいは心臓カテーテル留置中に通されるカテーテルにより心筋層に送達することができ;あるいは心膜腔に送達することができる。
代替実施形態では、組織または臓器(例えば、肺、腎臓、肝臓、骨格筋)への、本発明を実施するために使用する核酸もしくはタンパク質、または本発明を実施するために使用する核酸を含むベクター(例えば、AAV、もしくはアデノウイルス遺伝子療法ベクター)、または本発明の小胞、リポソーム、ナノ粒子もしくはナノ脂質粒子(NLP)、およびこれらに類するもの;例えば、米国特許第7,501,486号に記載されているとおりのもの。
本発明を実施するために使用する組成物を、他の治療薬、例えば、血管形成剤、抗血栓薬、抗炎症薬、免疫抑制薬、抗不整脈薬、腫瘍壊死因子阻害剤、エンドセリン阻害剤、アンジオテンシン変換酵素阻害剤、カルシウム拮抗薬、抗生物質製剤、抗ウイルス剤およびウイルスベクターと併用することができる。
本発明を実施するために使用する組成物を、糖尿病に関連する様々な心臓障害および心血管疾患、例えば、糖尿病に関連する心臓障害および心血管疾患、例えば、冠動脈疾患(coronary artery disease:CAD);アテローム性動脈硬化症;血栓症;再狭窄;自己免疫性およびウイルス性血管炎、例えば、結節性多発性動脈炎、チャーグ−ストラウス症候群、高安動脈炎、川崎病およびリケッチア血管炎を含む、血管炎;アテローム硬化性動脈瘤;心筋肥大;うっ血性心疾患(congenital heart disease:CHD);虚血性心疾患およびアンギナ;後天性弁膜症/心内膜疾患;心筋炎を含む、原発性心筋疾患;不整脈;ならびに移植拒絶反応;代謝性心筋疾患および心筋ミオパチー、例えば、うっ血性心筋症、肥大型心筋症および拘束型心筋症ならびに/または心臓移植、のいずれかを改善または処置するために使用することができる。代替実施形態では、本発明を実施するために使用する組成物、例えばウロコルチン−2(UCn−2)ペプチドまたはポリペプチドを、患者または個体における糖尿病もしくは前糖尿病を処置する、改善するまたは防ぐ(予防する);あるいは患者または個体における、体重増加を抑制する、または食欲を抑制する、または体重減少を刺激するもしくは開始させる;あるいは患者または個体における糖尿病を処置する、改善するまたは防ぐ(予防する)ために使用する。
以下の実施例に関連して本発明をさらに説明する;しかし、本発明がかかる実施例に限定されないことは、理解されるはずである。
(実施例1)
ウロコルチン−2をコードするAAV8の静脈内送達は、正常マウスにおける心機能を増大する
この実施例は、本発明の例示的実施形態の有効性を実証するものである。代替の実施形態において、ウロコルチン−2(UCn2)、コルチコトロピン放出因子(CRF)ファミリーのペプチドをコードするアデノ随伴ウイルスベクター血清型8(AAV8)の1回静脈内(IV)注射を使用して、2型糖尿病(T2DM)および糖尿病性心臓疾患を処置し、改善するための組成物および方法が提供される。代替の実施形態において、ベクター(AAV8.UCn2)は、調節された発現を可能にするための制御された発現カセットを含む。代替の実施形態において、例示的ベクターは、例えば、外来訪問中に上腕の静脈へのIV注射により送達される。
本発明者らは、マウスにおけるAAV8.UCn2の単回のIV注射が、結果として、少なくとも7カ月間持続する、ならびにa)T2DMの2つのモデルにおいて増大したインスリン感受性によってグルコース利用を正規化する(図1A)、およびb)不全心臓の機能を増大する(図1B)血漿UCn2レベルの15倍の増加を生じることを実証した。代替の実施形態において、本発明の方法は、インスリン感受性および心機能に対して有益なパラクリン効果を有するペプチドをコードするベクターのIV注射を含む。
げっ歯類T2DMにおける本発明者らのデータは、本発明のUCn2遺伝子導入方法が、インスリンの必要を未然に防ぐことができ、CHFを有する患者において十分に許容され、有益であり、繰返し注射を必要とせず、体重減少と関連し得ることを示す。
本発明の方法は、有益な心臓の効果を有することができ、CHFを有する被験体において安全に使用することができ、現在の薬物が共有しない特性を有して、CHFを有するT2DM患者の新規処置という、満たされていない医療の必要性を満たす。
代替の実施形態において、本発明の方法の実施は、インスリンの必要を未然に防ぐことができ、故に、本発明の方法の実施は、ベータ細胞保存であり、T2DMを有する患者に有益である。
代替の実施形態において、例えば、AAV8.UCn2を使用した、本発明の方法の実施は、現在のT2DM剤に伴う問題である体重を増加させるよりむしろ低減する。心機能に対するUCn2の有益な効果のため、チアゾリジンジオンと異なり、それを安全に使用して、CHFを有するT2DM患者を安全に処置することができる。
代替の実施形態において、本発明の療法は、CHFを有するおよび有しないT2DM被験体について示され、経口剤の代わりに(またはそれに加えて)使用され、一部の患者についてインスリンの必要性を遅らせることができる。
代替の実施形態において、本発明の療法は、インスリン感受性を増大する導入遺伝子を使用して、初期T2DMに焦点を当てる。
代替の実施形態において、本発明の療法は、ベクター、例えば、AAV8.UCn2、IVの投与により、T2DMを有する被験体に対して実施され、食餌および運動介入に失敗し、依然インスリンに依存していない個体が、理想的な候補であり得る。加えて、本発明の療法は、正常および不全心臓の機能を増大させることができ(図1B)、一部の患者において、T2DMを有する被験体において不全心臓の機能を好転させることがきる。
代替の実施形態において、ウロコルチン−2の制御された発現を有するAAV8ベクターのIV(静脈注射)は、グルコース利用およびインスリン感受性を増大し、T2DMにおいて心機能を好転させる。図1Aにおいてグラフで例証する通り、正常マウスに、AAV8.UCn2、IV、用量5×1011gc、または陰性対照として食塩水を受けさせ、標準的固形飼料を3週間(w)、次に、高脂肪食餌を8週間給餌したとき、AAV8.UCn2を投与した動物において、グルコースレベル(「予防」、「回復」および「糖耐性試験」);血漿インスリン;ならびに恒常性モデル評価(HOMA−IR)、または「インスリン抵抗性」が好転した。
代替の実施形態において、本発明の療法は、例えば、ベクター、例えば、UCn2、UCn1および/またはUCn3を発現する核酸、例えば、UCn2、UCn1および/またはUCn3遺伝子またはcDNAをコードするAAVベクターの静脈内(IV)送達による、遺伝子導入、例えば、UCn2、UCn1および/またはUCn3遺伝子導入を含む。代替の実施形態において、全身性ベクター送達は、任意の所定のAAV用量について導入遺伝子の最高血漿レベルをもたらすので、パラクリン活性を有するペプチドの遺伝子導入における利点を有する。
代替の実施形態において、AAVは、アデノウイルスより長い導入遺伝子発現を可能にし、レトロウイルスと関連する挿入変異誘発を回避することができるので、それを使用する。AAVベクターの単回注射の数年後の大型動物において、持続性導入遺伝子発現を示した。本発明者らは、マウス(例えば、図5を参照)およびラット11においてこれを確認した。近年の臨床試験により、一部のAAV血清型が、IM注射の後に免疫応答を刺激し12、より新しい世代のAAVベクター(AAV5、6、8および9)が、霊長類において同様の問題を有しない13ことが見出された。IV AAV送達は、血漿導入遺伝子レベルに関してIMより優れ、AAV9は、AAV5およびAAV6より優れている14。既存の抗AAV8抗体は、AAV1、AAV2およびAAV6(50〜59%)を含む他のAAV血清型程には、ヒトにおいて流行していない(19%)15。本発明者らのデータは、IV AAV8が、提案した研究について血漿UCn2の持続したレベルの増加を達するための最適なベクターおよび送達経路であることを示す(図1)
横紋筋において頑強であるが、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーターは、肝臓におけるメチル化および不活性化に感受性があり16、本発明者らのデータは、メチル化に感受性が少ないプロモーターが優れていることを示す。実際に、CMVは、IVベクター送達後にUCn2の持続した2.3倍の増加をもたらしたが、ニワトリβ−アクチン(CBA)プロモーターの使用が、結果として、血漿UCn2の15倍超の増加を生じた(図1)。代替の実施形態において、UCn2、UCn1および/またはUCn3を発現する核酸、例えば、UCn2、UCn1および/またはUCn3遺伝子またはcDNAは、ニワトリβ−アクチン(CBA)プロモーターに作動的に連結する。
代替の実施形態において、UCn2、UCn1および/またはUCn3を発現する核酸は、「制御された発現」下にある。代替の実施形態において、AAV遺伝子導入が確かにする長期発現の潜在能力のため、発現をオフにする能力は、有害な作用が発生する事象において望ましい。代替の実施形態において、制御された発現を使用し、それは、定常的導入遺伝子送達よりむしろ柔軟な断続的導入遺伝子送達を可能にし得る。代替の実施形態において、テトラサイクリンおよびラパマイシン制御系を使用し、それらを大型動物モデルにおいて試験した。
T2DMの高脂肪食餌(HFD)モデルからのデータ
UCn2遺伝子導入は、一旦存在したら、T2DMを予防し、処置した。空腹時血液グルコースおよび糖耐性試験の両方を正規化した。インスリン抵抗性(HOMA−IR)をある程度低減した。図1B:MIにより誘発されたCHF10週(w)後のマウスであって、AAV.UCn2(5×1011gc、IV)をCHFの誘発の5週間後に送達した(対食塩水)マウスからのデータ。UCn2遺伝子導入は、収縮期および拡張期LV機能を増大した(盲検試験)。
図2。T2DMおよびLV機能不全の状況でUCn2発現の活性化の20週後のAAV8.UCn2−Reg(5×1011gc、IV)の効力を試験する。本発明者らは、スプラーグドーリーラットにおいて高脂肪食餌(HFD)およびストレプトゾトシン(STZ;35mg/kg IP×2)を使用する、異常なLV収縮期および拡張期機能と関連するT2DMのモデルを使用する。連続的心エコー検査は、円周方向線維短縮速度(velocity of circumferential fiber shortening)(VCF)機能を含むLVサイズ、ならびに収縮期および拡張期機能を評価する。収縮終期圧容積関係(ESPVR)、壁応力、LV圧上昇および減衰の速度、ならびにTauを評価するための圧容積カテーテルを使用して、1群当たり15匹のラットの終末期研究を行う。最終的に、それぞれの動物からの11個の組織由来の試料は、体内分布および毒性学研究に付し、AAV要件は1.5×1014gcである。
HFDマウス(マウスに、高脂肪食餌を10週間、次に、5週においてAAV8.UCn2−Reg(5×1011gc、IV)またはIV食塩水(陰性対照)を給餌した)におけるウロコルチン−2の静脈内投与は、組織学的分析により確認されるとおり、結果として、肝臓の脂肪浸潤の73%の低減を生じた。
図5A。上部のパネル:制御されていない発現ベクターのベクターマップ。CBAプロモーターは、CMVに伴う問題である肝臓におけるメチル化を回避する。下部のパネル。血漿UCn2は、AAV8.CBA.UCn2の単回のIV注射の6週間後に15倍超、増加した。肝臓およびLVの発現は増加した。心臓の発現は自己分泌効果に重要であり、それはパラクリン効果を増し得る。さらなるデータ(示していない)は、遺伝子導入の7カ月後に血漿UCn2および心機能に対する持続性および安定な効果を記述する。
図5Bは、最適な制御された発現系のための本発明の例示的な制御された発現ベクターを例証するものである。これらの例示的AAV8ベクターは、テトラサイクリン制御(マップA)またはラパマイシン制御(マップB)の下、マウスUCn2の制御された発現をコードする。CBAはRapと適合しないので、ベクターマップBにおいて、RSVを使用する。これらの2個の制御された発現ベクターを試験し(目的1)、目的2および目的3の研究のためより良好なものを選択する。略称:ITR、末端逆位配列;SVpA、SV40ウイルスゲノム(双方向性)由来のポリA;UCn2、ウロコルチン−2;TRE、テトラサイクリン応答エレメント;rtTA2SM2、逆テトラサイクリン調節トランスアクチベーター;SV40.en、シミアンウイルス40エンハンサー;RSV Prom、ラウス肉腫ウイルスプロモーター;FRB−p6、FRAPの一部、転写因子NF−κBのサブユニット(p65)と結合したラパマイシン相互作用タンパク質;IRES、内部転写再エントリー部位;ZF、ジンクフィンガーHD1 DNA結合ドメイン;FKBP、FK506結合タンパク質;pA、最小ポリアデニル化セグメント;ZBD、ジンクフィンガーHD DNA結合ドメイン(8コピー)。
図13。左:T2DMのHFDモデルからのデータ。UCn2遺伝子導入は、一度存在したなら、T2DM(前)を予防し、それを処置した(後:高血糖が存在した4〜8週後の遺伝子導入)。空腹時血液グルコースおよび糖耐性試験の両方を、正規化した。インスリン抵抗性(HOMA−IR)をある程度低減した。db/dbマウスにおいて、効果を確認した。上:MIにより誘発されたCHFの10週間後のマウスからのデータ。AAV.UCn2(5×1011gc、IV)をCHFの5週間後に送達し(対食塩水)、それは、収縮期および拡張期LV機能を増大した(盲検試験)。
(実施例2)
ウロコルチン−2をコードするAAV8の静脈内送達は、マウスにおいて不全心臓の機能を増大させる
この実施例は、AAV8.UCn2の静脈内送達が不全心臓の機能を増大するという、本発明の例示的実施形態の有効性を実証するものである。要約すると、心筋梗塞(MI、冠動脈結紮による)を使用して、心不全を誘発し、それを、MIの3週間後に心エコー検査により評価した。LV駆出率(EF)25%未満を有するマウスは、AAV8.UCn2(5×1011gc)または食塩水の静脈内送達を受け、5週間後、心エコー検査は、UCn2遺伝子導入を受けたマウスにおいてLV EFの増加を示した(p=0.01)。in vivo生理学的研究は、LV圧発生のピーク速度の2倍の増加(LV+dP/dt;p<0.0001)、およびLV圧減衰のピーク速度の1.6倍の増加(LV−dP/dt;p=0.0007)を示し、これは、処置したマウスにおけるLV収縮期および拡張期機能の増大を示している。UCn2遺伝子導入は、ピーク収縮期Ca2+トランジェント振幅およびCa2+減衰の速度の増加、およびSERCA2a発現の増加と関連した。加えて、UCn2遺伝子導入は、CamキナーゼIIのThr286リン酸化を低減し、心臓型ミオシン軽鎖キナーゼの発現を増加させ、不全心臓の機能を増大すると予測し得ることを見出した。これらの結果は、AAV8.UCn2の単回静脈注射が、不全心臓の機能を増大させることを実証する。心機能を増大する有益なパラクリン効果を有する遺伝子をコードするベクターの静脈注射の容易さは、魅惑的な臨床ストラテジーである。
方法
AAV8.UCn2ベクター生成(図14)。ニワトリβ−アクチン(CBA)プロモーターにより駆動されるマウスウロコルチン−2(UCn2)をコードするヘルパーウイルスフリーAAV8ベクター(AAV8.CBA.UCn2;図14)を、HEK293T細胞のベクタープラスミドpRep2/Cap8およびpAd−Helperプラスミドでの一過性トランスフェクションにより生成した28。プラスミドpRep2/Cap8をUniversity of Pennsylvania Vector Coreから得た。トランスフェクションの72時間後に調製した細胞溶解物をベンゾナーゼで処理し、ウイルスを25%スクロース−クッション超遠心分離を介して集めた。陰イオン交換カラムクロマトグラフィー(Q−Sepharose、GE Health Science)を介したウイルスのさらなる精製のため、ペレットを再懸濁し、25%スクロースクッション超遠心分離により濃縮した29、30。続いて、10mM Tris−HCl(pH7.9、1mM MgCl2、3%スクロース)にペレットを再懸濁した。精製したウイルスから調製したウイルスゲノムDNAを用いたリアルタイムqPCRにより、ウイルス力価を決定した。
心不全モデル。Animal Use and Care Committee of the VA San Diego Healthcare Systemが研究を承認した。10〜12週齢、体重26.1±0.2グラムの231匹の雄C57BL/6Jマウス(Jackson Laboratories、Bar Harbor、ME、USA)を使用した。既に詳細に記載されている31、32通り、本発明者らは、冠動脈閉塞を使用して、大きな前壁MIおよびCHFを誘発した。MIサイズは計画通り大きく、LVの約50%であり、これは大部分のLV自由壁を含んでいた(図14)。結果的に、このモデルは、高い初期死亡率と関連する。冠動脈閉塞を経験した231匹のマウスのうち、125匹(54%)が、無作為化(AAV8.UCn2または食塩水)の前に死亡し、これは、主にMI後最初の数日以内であった。さらに45匹のマウス(19%)が、無作為化すべきMIの3週間後に十分なLV機能不全を示さなかった。61匹のマウス(26%)が低LV駆出率(EF<25%)を十分に有し、それを無作為化し、これらのマウスのうち11匹が、無作為化の5週間後の最終研究前に死亡した:4匹、UCn2(死亡率13%);7匹、食塩水(死亡率23%)。主要エンドポイントは、重篤な心不全を有するマウスにおけるAAV8.UCn2対食塩水の静脈内送達の5週間後のLV機能であった(図14)。データを取得し、群の正体の情報なしで分析した。
AAV8.UCn2送達。麻酔(ノーズ・コーンを介した1.5%イソフルレン)下で、AAV8.UCn2(50μl中の5×1011gc)または同様の容量の食塩水(対照)の静脈内送達ため、小さく切開して頸静脈を露出させた。
UCn2遺伝子導入の心拍数および血圧に対する効果
心不全を有する非鎮静下マウスにおいて、UCn2遺伝子導入の心拍数および血液に対する効果を評価するために、これらの研究を行った。MIの3週間後に、LV駆出率が障害されたことを確認し、マウスは静脈内AAV8.UCn2(5×1011ゲノムコピー、gc)または食塩水を受けた。非鎮静下マウスにおいて、尾カフ(Visitech Systems、Apex、NC)により、収縮期および拡張期血圧、ならびに心拍数を測定した。
心エコー検査。先に記載された33通り、心エコー検査を行った。心筋梗塞の3週間後に心エコー検査を行い、LV機能(EF<25%)の低減を記述し、LV腔の寸法を記録した。次に、AAV8.UCn2または食塩水の静脈内送達を受けるためにマウスを無作為化した5週間後に、心エコー検査評価を繰り返した。
LV収縮期および拡張期機能。
ペントバルビタールナトリウム(80mg/kg、ip)でマウスを麻酔し、1.4F コンダクタンス−マイクロマノメーターカテーテル(SPR 839、Millar Instruments、Houston、Texas)を、右頸動脈を介して大動脈弁を通って、LV腔に進めた。左心室圧を記録し、先に報告された通り、プロセシング(IOX1.8 Emka Technologies、Christchurch、VA)のためデジタル処理で保存した。続いて、血液および組織試料を得た。取得後、LV圧発生(LV+dP/dt)および減衰(LV−dP/dt)の一次導関数を使用して、LV収縮期および拡張期機能を評価した。データを取得し、群の正体の情報なしで分析した。
心筋細胞単離。
先に記載された33通り、心筋細胞を単離した。
Ca2+トランジェント。先に記載したとおり改変して27、34Indo−1を使用して、サイトゾルのCa2+トランジェントを測定した。ラミニンコートスライドガラス上に心筋細胞を蒔き、indo−1/AM(3μM、Calbiochem、La Jolla CA)および分散剤プルロニックF−127(0.02mg/ml、Calbiochem、La Jolla、CA)を30分間負荷した。色素を負荷後、スライドガラスを表面灌流チャンバーに載せ、すすいで、過剰なindo−1−AMを取り除き、モノクロメーターを介して365nmに設定した励起波長を有するPhoton Technologies photometry system(Birmingham、NJ)にインターフェースで接続した40×対物レンズを備えたNikon Diaphot落射蛍光顕微鏡に載せた。蛍光発光を分け、それぞれ、405および485nmに集まる、20nmのバンドパスフィルターを介して2本の光電子増倍管に誘導した。F405/F485比は、[Ca2+]iについての尺度を表す。これらの測定中、2mM CaCl2を含有する25mM HEPES(pH7.3)で心筋細胞を表面灌流した。0.3Hzにて筋細胞を電界刺激した。6個の心臓(1群当たり3個)から得た144種の心筋細胞からのCa2+トランジェントを記録した。拡張期および収縮期細胞内Ca2+レベルを、それぞれ、1サイクル当たりの基底および最大indo−1比から推論した。正規化したCa2+トランジェントから、拡張期減衰時間(tau)を計算した。
定量的RT−PCR(qRT−PCR)および免疫ブロッティング。
LVおよび肝臓試料を集め、定量的RT−PCRおよびウエスタンブロッティングのため−80℃にて保存した。qRT−PCR。RNeasyミニキット(Qiagen、Valencia、CA)を使用して、LVおよび肝臓RNAを単離し、以下の条件:98℃にて5分、95℃にて30秒、55℃にて30秒、および72℃にて30秒の40サイクルで、先に記載された27通り、qRT−PCRを行った。RNA等価物を正規化し、それぞれの試料中のグリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素(GAPDH)mRNAレベルを同時に決定した。下の表4にプライマーを挙げる。先に記載された35通り、免疫ブロッティングを行った。以下の抗体を使用した:cMLCK(Abgen/Thermo Scientific、San Diego、CA/Waltham MA);p286 CamKII(Santa Cruz、Dallas、TX);ホスホ−PKA触媒サブユニット、PKA触媒サブユニット、トロポニンI、および22/23−ホスホ−トロポニンI(Cell Signaling Technology、Danvers MA);PLB(Thermo Fisher Scientific、Waltham MA);Ser16およびThr17−ホスホ−PLB(Badrilla,Ltd、Leeds、UK);SERCA2a(Enzo Life Sciences、Farmingdale NY)。
環状AMPおよびタンパク質キナーゼA(PKA)活性
イソプロテレノール(10mM、10分)およびNKH477(10mM、10分)で刺激前および後に、貫壁性LV試料はcAMP測定に付し、先に記載された36通り、Biotrak Enzyme−immunoassay System(GE Healthcare)を使用して、cAMPを測定した。先に記載された27通り、PKA活性を決定した。イソプロテレノール(10μM、10分)およびNKH477(10μM、10分)での刺激前および後に、心筋細胞はcAMP測定に付し、続いて、緩衝液A:20mM Tris−HCl(pH7.4)、0.5mM EGTA、0.5mM EDTAおよびタンパク質分解酵素阻害剤カクテル(Invitrogen、CA)においてホモジナイズし、遠心分離した(14,000×g、5分、4℃)。上清を、[γ−32P]ATPの存在下でPKAビオチン化ペプチド基質(SignaTECT(登録商標)cAMP−Dependent Protein Kinase Assay System、Promega、Madison、WI)と共にインキュベートした。ストレプトアビジンマトリックスを用いて、32P−標識ビオチン化基質を回収し、PKAの比活性を決定した。
組織学。肝臓および梗塞していないLV隔壁の貫壁性切片の試料をホルマリン固定し、パラフィン包埋した。5ミクロンの切片を載せ、ヘマトキシリンおよびエオシン、ならびにマッソントリクロームで対比染色した。Nikon Eclipse Ti−U顕微鏡を用いて、短軸中壁LV環のLV線維症画像の定量的評価を得た。NIS−Elements AR 3.10ソフトウエア(Nikon Inc.)を使用して、生存LV領域(梗塞した領域を除く)における線維症の程度の盲検分析を行った。固定し、対比染色した肝臓試料において、同様の分析プロセスを行った。
統計的分析。データは、平均値±SEをあらわす;ANOVA、続いてボンフェローニt検定を使用して、統計学的有意性について群差を調べた。スチューデントt検定(対応のない、両側)を使用して、群間比較を行った。p<0.05のとき、帰無仮説を棄却した。
結果
非鎮静下マウスにおける心拍数および血圧。UCn2遺伝子導入の5週間後、心拍数、または収縮期、拡張期、または平均動脈圧において群差を認めなかった(表1、以下)が、心拍数は、無処置の群において非常に高い傾向にあり、UCn2遺伝子導入を受けたマウスにおいて正常に近い傾向にあった。
ウロコルチン2発現。AAV.UCn2(5×1011gc;n=6)の静脈内送達の5週間後、UCn2 mRNAは、内因性UCn2 mRNAに対して、肝臓において15,263倍(p<0.0001)およびLVにおいて70倍(p=0.03)増加した。
心エコー検査(表2、以下)。HFを有するマウスへのAAV8.UCn2の静脈内送達は、駆出率の増加に関連し(p=0.01)、円周方向線維短縮速度は増加したが、統計学的有意性には至らなかった(p=0.09)。AAV8.UCn2を受けたマウスも、LV拡張終期径(EDD;p<0.001)およびLV収縮終期径(ESD;p=0.002)の低減を示した。食塩水で処置したマウスは、LV EDDの11%の増加を示し、一方UCn2で処置した群は、LV EDDの2%の低減を示した。同様に、食塩水群は、LV ESDの16%の増加を示し、一方、UCn2群は6%の低減を経験した。LV寸法のこれらの変化は小さいようであるが、体積は径の3次関数であるので、体積変化は相当であり、ESDの64%の増加(食塩水対UCn2)およびEDDの46%の増加(食塩水対UCn2)であると計算された。後部および中隔壁厚は、群差を示さなかった(表1、以下)。
LV収縮期および拡張期機能(図15、および表3、以下)。LV圧発生のin vivo評価は、LV圧発生の速度(LV+dP/dt;p<0.0001)およびLV弛緩の速度(LV−dP/dt;p<0.0007)の実質的な増加を示した(図15、および表3、以下)。平均動脈圧の群差はなかった(表3)。麻酔下で行ったこれらの研究中の心拍数は、UCn2遺伝子導入を受けたマウスにおいていくらか高かったが、差は統計学的有意性に至らなかった。
サイトゾルのCa2+トランジェントおよび関連する遺伝子。UCn2遺伝子導入を受けた心不全マウス由来の心筋細胞において、放出された基底Ca2+(収縮期−拡張期Ca2+)は増加した(p=0.0001、図16Aおよび16B)。UCn2遺伝子導入の5週間後、心不全を有するマウス由来の心筋細胞において、UCn2遺伝子導入は、低減したCa2+減衰時間(t1/2、Tau)と関連した(p=0.001、図16Cおよび16D)。正常および不全LVにおいて、UCn2の増加は、SERCA2a mRNAおよびタンパク質の発現の増加と関連した(図16Eおよび16F)。しかしながら、LVタンパク質発現、およびホスホランバンまたはTnIのリン酸化において、群差を認めなかった(データは示していない)。
環状AMPおよびPKA活性。両方の群の心臓から単離したLV試料および心筋細胞は、cAMPまたはPKA活性において差を示さなかった(図17)。イソプロテレノールまたは、β−アドレナリン作用受容体非依存性のアデニル酸シクラーゼを独立して刺激する水溶性フォルスコリン類似体であるNKH477での刺激の前および後で、環状AMP産生およびPKA活性を評価した。基底、IsoまたはNKH477で刺激したcAMP産生(図4A)、またはPKA活性(図17B)において、群差を認めなかった。PKAファミリータンパク質(触媒αユニット、ならびに制御αおよびβサブユニット、ならびにそれらのリン酸化)の発現は変化しなかった(データは示していない)。
CamKIIおよびcMLCK。UCn2遺伝子導入により惹起した不全心臓の機能の増大を説明するメカニズムを探索するために、本発明者らは、LV発現、およびカルシウム/カルモジュリン依存性タンパク質キナーゼII(CamKII)のリン酸化、および心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ3(cMLCK)の発現を測定した。UCn2遺伝子導入後のHFマウス由来のLV試料において、Ser286におけるCamKIIリン酸化は低減した(47%の低減、p=0.04;図4C)が、総CamKIIタンパク質発現は、群差を示さなかった。Ca2+に対する筋フィラメント感受性における変化を探索して、本発明者らは、UCn2遺伝子導入後のLV心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ3(cMLCK)発現を評価し、これは1.6倍の増加であることを見出した(p<0.04)(図4D)。
剖検(表5)。肝臓、肺および体重は群差を示さなかった。UCn2遺伝子導入は、LV重量を低減する傾向にあり、体重に対するLVの比は低減した(12%の低減、p=0.01)。
ストレス、炎症および組織損傷のマーカー(表6、以下)。RT−PCRを使用して、LVストレス、炎症および組織損傷のいくつかのマーカーの発現を調べた。HFは、これらの遺伝子の大部分の発現を変化させた(表6)。UCn2発現の増加は、HFと関連する変化に影響しなかった。しかしながら、正常マウスにおいて、UCn2発現の増加は、ANF(p=0.007)、BNP(p=0.01)、β−MyHC、およびα−SK−アクチン(p=0.03)の発現の低減と関連した。
LVおよび肝臓の組織学。肝臓およびLVの試料のヘマトキシリン・エオシン染色は、群差の証拠を示さなかった(データは示していない)。マッソントリクローム染色は、肝臓中の線維症において群差を明らかにしなかった(p=0.79)。
考察
この研究は、AAV8.UCn2の単回静脈注射が不全心臓の機能を増大したことを実証し、これは、心不全を処置するのに有益なパラクリン効果を有するペプチドをコードする長期発現ベクターの静脈内送達の実現可能性および有効性を実証するものであった。
心機能の2つの尺度は、重篤な機能障害性左心室を有する動物へのIV AAV8.UCn2送達の5週間後のLV機能の増大を確かにした。心エコー検査は、LV駆出率の増大、およびLV体積の低減を示した(表1)。第二に、UCn2遺伝子導入は、ピークLV+dP/dtを増加させ、これはLV収縮性機能の増強を示し、LV−dP/dtを低減し、これはLV拡張期機能の増強を示した(表3、図15)。
LV EF変化の絶対的な程度は、たった8パーセント単位(HF:12±1%;HF+UCn2:20±4%)であったが、相対的増加は67%であった。小さな絶対的な変化は、大きなサイズの梗塞を反映し、平均の無作為化前のLV EFは、両方の群において≦20%であった。かかる大きな梗塞にも関わらず、UCn2遺伝子導入は、LV腔拡張を減弱させ、EFを増加させ、一方、食塩水で処置したマウスは、進行性LV腔拡張、さらにLV EFの悪化を示した。人は、LV自由壁の全体を実質的に表す、かかる大きな範囲の瘢痕に関連する問題を軽減するためのUCn2遺伝子導入を予測しないであろう。UCn2遺伝子導入の心臓の利点は、現在のモデルにおいて、心室間隔壁を表す、LVの生存可能な部分に限定されると予想される。特に、本発明者らは、駆出中に梗塞した壁のジスキネジアを観察したので、この状況における駆出率は、LV機能に対する利点を過小評価し得る。ピークLV+dP/dtを使用したLV収縮性機能の評価は、LV機能のより大きな絶対的な増大である、ピーク+LV dP/dtの3129mmHg/秒の増加、およびUCn2遺伝子導入により付与されるピーク−dP/dtの1857mmHg/秒の増加を明らかにする。これらは、ピーク+LV dP/dtの2倍の増加、およびピーク−dP/dtの1.6倍の増加を表す。臨床的な心不全におけるピークLV+dP/dtの倍化は、LV収縮性機能を正常化する37、38
現在の研究において示される通り、非鎮静下状態における心拍数および血圧は、正常マウス(27)においてまたはCHFを有するマウスにおいて、導入遺伝子UCn2の持続した高レベルにも関わらず、AAV8.UCn2の静脈内送達により影響されない。同様に、UCn2およびストレスコピン(UCn3に類似する)のペプチド注入の臨床試験において、心筋仕事量(rate-pressure product)は変化しない(9〜11)。それ故、人は、UCn2遺伝子導入と関連する心臓代謝性要求の増大を予測しないだろうが、確実にこれを知るためにより直接的な代謝性研究を行わなければならない。
本研究は、重篤な損なわれたおよび不全の心臓の状況でAAV8.UCn2の静脈内送達の実現可能性および生理学的結果に焦点を当て、本発明者らは、明白な正の効果を見出した。本研究の主要な焦点ではないが、UCn2遺伝子導入が有益な生理学的変化を惹起したメカニズムも調べた。
例えば、本発明者らが、正常な心臓を有するマウスにおいて先に報告27した通り、本発明者らは、UCn2遺伝子導入が、a)HFマウスから単離した心筋細胞におけるピーク収縮期Ca2+トランジェント振幅の増加およびCa2+減衰の速度の増加(図16A〜16D);ならびにb)SERCA2a発現の増加(図16Eおよび16F)と関連したことを見出した。LV SERCA2a発現の増加は、観察した(図15)通り、LV収縮性機能および弛緩が増大するメカニズムをもたらす。SERCA2aは、サイトゾルのCa2+を筋小胞体に戻す。SERCA2aの量の増加は、本発明者らが見出したものである(図16Cおよび16D)、より迅速なサイトゾルのCa2+減衰を生じると予測され、その結果として、本発明者らがまた見出した(図15B)通り、LV圧減衰の速度(LV−dP/dt)を増加させると予測される。
加えて、本発明者らは、観察した、UCn2遺伝子導入の不全LVの機能に対する有益な効果:Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼII(CaMKII)のThr286リン酸化の低減、および心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ(cMLCK)のLV発現の増加において機構的に重要である可能性がある2つのさらなるタンパク質のLV発現における変化を見出した(図4)。CaMKII Thr286リン酸化。本発明者らのデータは、UCn2遺伝子導入が、CaMKIIのThr286リン酸化の低減と関連したことを示す(図17C)。CaMKII発現および活性化は、心機能の重要な決定要因である39。例えば、CaMKIIの心臓指向性発現は、結果として、マウスにおいて心不全を生じる40。他は、マウスにおいて、CaMKII活性およびMIにより誘発された心不全における発現の増加を示した41。これらの知見の臨床上の関連性は、LV CaMKIIの阻害が、不全ヒト心臓の機能を増大することを実証することにより、最近実証された42。本発明者らは、CaMKIIのThr286リン酸化の低減が、LV機能の観察した増大において機構的に重要であり得ることを予測するが、本発明者らは、UCn2の増加がThr286 CaMKIIリン酸化を低減する経路を決定することができなかったが、それは、進行中である培養した心筋細胞において焦点を当てた研究を必要とする。心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ(cMLCK)。本発明者らは、UCn2遺伝子導入と関連するcMLCK発現の増加を見出した(図17D)。cMLCKによる心臓型ミオシン軽鎖2vのリン酸化は、心筋細胞における架橋漸増の速度を増加させ、収縮性機能に影響する43、44。cMLCKのレベルの増加は、MIにより誘発される心不全の状況でのLV機能の増大と関連する45。対照的に、cMLCKの欠失は、心臓の性能を低減する46。残念なことに、ミオシン軽鎖2vリン酸化を評価するために利用可能な抗体は存在せず、故に、本研究において、UCn2遺伝子導入と関連するcMLCKの増加の生物学的重要性は、依然推測のままでなければならない。
UCn2遺伝子導入は、LV圧発生のピーク速度(LV+dP/dt;表3、および図15)の倍化と関連した。この知見は、LV寸法および心エコー検査による機能の評価(表2)、Ca2+ハンドリングの増強(図3)、ならびにSERCA2aタンパク質発現の増加を含む、収縮性機能を増大すると予測されるLVのシグナル伝達変化(図16および図17)により支持された。単離した心筋細胞からin vivo生理学まで広まったこれらの知見の一貫性のため、本発明者らは、LVにおけるBNPおよびANF mRNAの群差の非存在(表6)にあまり関心が無かった。おそらく、LAにおける血漿レベルまたはBNP/ANF発現は、LV mRNAレベルが逃した(missed)群差を明らかにしただろう。LV収縮性機能の増大にも関わらず、全体のLV自由壁の梗塞のため、ANFおよびBNP発現の進行中の刺激をもたらすための十分な持続したチャンバー拡大が存在した可能性もある。
本発明者らは、肺または肝臓重量において群差を認めなかった(表5)。肝臓重量は、正常マウスと比較して、心不全を有するマウスにおいて増加せず(27)、故に、重篤な左心室(LV)不全にも関わらず、肝臓うっ血は存在しない。これがマウスにおいてMIにより誘発されたCHFに固有であるかどうかは未知である。肺重量は、正常な年齢の一致するマウスに対して23%増加した(27)が、群差を示さなかった。本発明者らは、UCn2遺伝子導入により付与されたLV収縮性機能(ピーク+dP/dt)の倍化(表3、および図15)にも関わらず、処置の5週間後に持続性左側うっ血が存在していた可能性を推測する。
臨床適用。AAV8の静脈内送達は、多くの臓器のトランスフェクションを可能にし、肝臓、骨格筋、および心臓において特に有効である48。これらの臓器は、膨大な質量の組織を含み、それ故、大量の導入遺伝子UCn2を放出することができるので、本発明者らが、ベクターの用量を減らすことを可能にする。実際に、10倍少ないベクター用量(1匹のマウス当たり5×1010または2×1012gc/kg)が、LV+dP/dの増加において依然有効である(27)。血友病Bを有する被験体における臨床試験において、ヒト第IX因子をコードするAAV8の2×1012gc/kgの用量が、安全にかつ有効に静脈内で送達された
本発明者らの知見を臨床適用まで解釈する際に考えるさらなる特性は、UCn2発現を随意にオンにまたはオフにすることが可能である、制御された発現系の使用である5、6、9。本発明者らは、テトラサイクリンおよびラパマイシン制御系を使用してかかるAAV8ベクターをデザインし、これらの制御された発現ベクターを用いて前臨床研究を行っている。
LV Ca2+ハンドリングは、マウスにおいてとヒトにおいてで異なる47が、HFを有する患者におけるUCn2またはストレスコピン(UCn3に類似する)のペプチド注入は、LV機能を増大する(9〜11)。これがCa2+ハンドリングを介してであるかどうかは、ヒトにおけるUCn2ペプチド注入前および後の心筋細胞または心筋層において、Ca2+トランジェントおよびCa2+ハンドリングタンパク質を評価しなかったため、未知である。
最終的に、ここで、本発明者らは、UCn2遺伝子導入が、重篤な不全心臓の機能を増大することを示したので、どのくらい長く作用が持続するか、およびそれが死亡率を低減するかどうかを決定することが重要である。良好な長期生存を伴うCHFのあまり重篤でないモデルを使用したかかる研究を計画する。
これらのデータは、AAV8.UCn2の単回静脈注射が、重篤な不全心臓の収縮期および拡張期両方の機能を増大することを実証するものである。ベクターの全身性送達は、導入遺伝子は心臓で発現されるが、循環中にも継続して放出され、それによって、そうでなければ可能でない持続した利点をもたらすことを保証する。パラクリン作用ペプチドのIV注入と比較した遺伝子導入の他の利点は、カテーテルに基づく感染の低減、入院の必要がないこと、および低減されたコストを含む。
図の凡例−実施例2
図14。AAV8.CBA.UCn2マップおよび実験プロトコル
A。AAV8.CBA.UCn2ベクターマップ:ITR、末端逆位配列;SVpA、SV40ウイルスゲノム由来のポリA;UCn2、ウロコルチン−2;CBA、ニワトリβ−アクチンプロモーター;CMV.en、ヒトサイトメガロウイルスエンハンサー。
B。実験プロトコル。正常マウスは、心筋梗塞(MI、近位の左冠動脈結紮)を経験して、HFが誘発され、それを、MIの3週間後に心エコー検査により評価した。次に、EF<25%を有するマウスは無作為化されて、AAV8.UCn2(5×1011gc、IV)またはIV食塩水を受けた。5週間後、心エコー検査を使用して、LVサイズおよび機能を評価した。in vivo生理学的研究を行い、LV圧発生の速度(LV+dP/dt)および減衰の速度(LV−dP/dt)を評価し、LV収縮期および拡張期機能を評価した。LVの横断面(中央乳頭レベル)は、梗塞が、温存された心室間隔壁のみを有するLV自由壁の大部分を含み広範であることを示す。データ取得および分析は、群の処置に対して盲検であった。
図15。In VivoのLV機能
AおよびB。AAV8.UCn2(5×1011gc、IV)または食塩水(HF)の5週間後、in vivo研究を行い、LV圧発生の速度(LV+dP/dt;A)および減衰の速度(LV−dP/dt;B)を測定した。AAV8.UCn2は、遺伝子導入の5週間後に、LV+dP/dtおよびLV−dP/dtを増加させ、これは、UCn2遺伝子導入がLV収縮期機能を増大することを示している。
CおよびD。心拍数は、より高くなる傾向にあった(D)。LVに発生した圧は、UCn2遺伝子導入により増加した(C)。研究を群の正体の情報なしで行った。
P値はスチューデントt検定(対応のない、両側)に由来する。データは平均値±SEを表し、棒中の数は群のサイズを示す。
図16。心不全(HF)を有するマウス由来の心筋細胞におけるサイトゾルのCa2+トランジェント
IV AAV8.UCn2 (HF+UCn2)またはIV食塩水の5週間後。AおよびB。放出された基底Ca2+(収縮期−拡張期のCa2+)は、HF+UCn2マウス由来の心筋細胞において増大した(p=0.0001)。A。それぞれの群における1つの心臓からの代表的なIndo−1Ca2+トランジェントの記録は、UCn2遺伝子導入の5週間後に、心不全を有するマウスから単離した心筋細胞におけるCa2+ピークの増加を示した。B。1群当たり3匹のマウスからの概略データを示す。CおよびD。Ca2+減衰までの時間(t1/2、Tau)は、UCn2遺伝子導入の5週間後に、心不全を有するマウス由来の心筋細胞において短縮した。
C。それぞれの群における1つの心臓由来の心筋細胞からの代表的な正規化Ca2+トランジェント。D。1群当たり3匹のマウスからの概略データを示す。AおよびCについて、それぞれの曲線は、それぞれの群からの1つの心臓由来の30の心筋細胞の平均である。BおよびDについて、1群当たり3匹の動物からの概略データは、144の個々の心筋細胞(86、食塩水;60、AAV8.UCn2)の分析を含む。BおよびDについて、棒は平均値+SEを示し、棒中の数字は心筋細胞の数を示し、棒の上の数字はスチューデントt検定(対応のない、両側)からのp値を示す。
E。免疫ブロッティングデータ(下部パネル)の概略(上部パネル)は、UCn2遺伝子導入が、正常マウス由来および心不全を有するマウス由来のLVにおいて、SERCA2aタンパク質を増加させたことを示す。ホスホランバン(PLB)およびトロポニンI(TnI)の発現ならびにリン酸化は影響されなかった。棒は平均値+SEを示し、棒中の数字は群のサイズを示し、棒の上の数字はスチューデントt検定(対応のない、両側対対照)からのものである。
図17。心筋細胞cAMP−PKAシグナル伝達。
LV試料(A、C、D)、または心筋細胞(B)を、心不全(HF)を有するマウス、およびAAV8.UCn2(UCn2)を受けたHFを有するマウスから得た。未刺激(基底)状態において、およびイソプロテレノール(Iso、10μM、10分)での刺激後、ならびに別の実験において、β−アドレナリン作用受容体非依存性アデニル酸シクラーゼを刺激する水溶性フォルスコリン類似体であるNKH477(NKH、10μM、10分)での刺激後、環状AMPおよびPKA活性を評価した。棒中の数は、群のサイズを示す。
A。cAMP産生:基底、Iso、またはNKH477により刺激したcAMP産生において群差を認めなかった。
B。PKA活性:基底、Iso、またはNKH477により刺激した状態において、群差を認めなかった。
C。CamK II発現およびリン酸化:UCn2遺伝子導入は、CamK IIのThr286リン酸化の低減と関連した(左のパネル、GAPDHに対して正規化)。総CamK IIは変化しなかった。
D。心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ:UCn2遺伝子導入は、心臓型ミオシン軽鎖キナーゼ(cMLCK)タンパク質の増加と関連した(左のパネル、GAPDHに対して正規化)。
全てのグラフにおいて、棒は平均値+SEを示し、棒中の数は群のサイズを示し、棒の上の数字はスチューデントt検定(対照群に対する、対応のない両側)からのものである。
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本発明の多数の実施形態を説明した。それでもやはり、様々な変更形態を、本発明の精神および範囲を逸脱することなく行うことができることは、理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、以下の請求項の範囲内である。
本明細書において引用するすべての出版物、特許および特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に明示的に援用されている。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
個体または患者において、うっ血性心不全(CHF);2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF);または2型糖尿病(T2DM)における糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すための方法であって、
(a)(i)転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸もしくは遺伝子;またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物もしくはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてもしくはin vivoで発現することができる発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物を提供する工程;ならびに
(ii)転写制御配列に作動的に連結された、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物を、該細胞、またはそれを必要とする個体もしくは患者に投与または送達する工程を含み、
それによって、該個体または患者においてうっ血性心不全(CHF);2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF);または2型糖尿病(T2DM)における該糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、方法;
(b)該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物が、
アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクターまたはアデノウイルスベクター、
AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8またはAAV9、
アカゲザル由来AAV、またはアカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
であるか、またはこれを含み、
場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作されている、ならびに
場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作されている、(a)に記載の方法;
(c)該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結されている、(a)に記載の方法;
(d)該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結されている、(c)に記載の方法;
(e)転写制御配列に作動的に連結された、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物の、それを必要とする個体または患者への投与が、結果として、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3タンパク質を血流もしくは全身循環に放出し、または該細胞において該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3タンパク質の増加もしくは持続した発現を生じ、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質の該放出または増加もしくは持続した発現が、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結された、誘導性プロモーターの活性化、またはリプレッサーの抑制解除に依存する、(a)から(d)のいずれかに記載の方法;あるいは
(f)in vivoでのウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドレベルの増加に対して応答性の該疾患または状態が、心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全、もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳、もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bである、(a)から(e)のいずれかに記載の方法
を含む、方法。
(項目2)
(a)前記転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子;または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、経口により、筋肉内(IM)注射により、静脈内(IV)注射により、皮下(SC)もしくは皮内注射により、髄腔内注射により、動脈内(IA)注射により、冠動脈内注射により、吸入により、エアロゾルにより、または微粒子銃粒子送達システムにより、または「遺伝子ガン」、エアピストル、もしくはHELIOS(商標)遺伝子ガン(Bio−Rad Laboratories、Hercules、CA)を使用することにより、それを必要とする前記個体または患者に投与されるか、または送達され;あるいは
(b)前記転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子;または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物を、前記血流に隣接しているまたは該血流が流れ込む該体内の任意の組織または流体スペースへ導入することによって、それを必要とする前記個体または患者に投与するか、または送達し、それにより、前記コードされたタンパク質が、該組織中の細胞から分泌され、該血流に放出される、
項目1に記載の方法。
(項目3)
(a)前記個体、患者または被験体が、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導するか、または該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導するプロモーター(例えば、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子に作動可能に連結された)を誘導するか、または活性化する刺激物またはシグナルを投与され;
(b)該個体、患者、または被験体が、プロモーター、場合により、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子特異的プロモーター(例えば、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子に作動可能に連結された)のアクチベーターの合成を誘導する刺激物またはシグナルを投与され;
(c)該個体、患者または被験体が、該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子特異的プロモーターの天然または合成アクチベーターの合成を誘導する刺激物またはシグナルを投与され、
場合により、該天然アクチベーターが内因性転写因子であり;
(d)該合成アクチベーターが、内因性または外因性標的遺伝子を特異的および選択的にオンにするようデザインされたジンクフィンガーDNA結合タンパク質であり、場合により、該内因性標的が、遺伝子ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子のアクチベーター、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結されたプロモーターのアクチベーターである、(c)に記載の方法;
(e)該刺激物またはシグナルが、生物学的、光、化学物質または医薬刺激物またはシグナルを含む、(a)から(c)のいずれかに記載の方法;
(f)該個体、患者または被験体が、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の転写後アクチベーター、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する(urocortin 3-e7xpressing)核酸もしくは遺伝子に作動的に連結したプロモーターのアクチベーターの発現を刺激するまたは誘導する刺激物またはシグナルを投与され;あるいは
(g)該個体、患者または被験体が、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の転写リプレッサーまたは転写後リプレッサーの阻害を阻害するまたは誘導する刺激物またはシグナルを投与される、
項目1または項目2に記載の方法。
(項目4)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導するか、または該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結した前記制御性もしくは誘導性プロモーターの発現を誘導する、前記化学物質または医薬が、経口抗生物質、ドキシサイクリンもしくはラパマイシンであるか;またはドキシサイクリンを使用したtet−制御系を使用して、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、またはその等価物の発現を誘導する、項目5に記載の方法。
(項目5)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、液体、ゲル、ヒドロゲル、粉末、または水性もしくは食塩水製剤に製剤化される、項目1から4のいずれかに記載の方法。
(項目6)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、ベシクル、リポソーム、ナノ粒子、またはナノ脂質粒子(NLP)中に製剤化される、項目1から5のいずれかに記載の方法。
(項目7)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、単離されたまたは培養された細胞中で製剤化され、場合により、該細胞が、哺乳動物細胞、心細胞、またはヒト細胞、非ヒト霊長類細胞、サル細胞、マウス細胞、ラット細胞、モルモット細胞、ウサギ細胞、ハムスター細胞、ヤギ細胞、ウシ細胞、ウマ細胞、ヒツジ細胞、イヌ細胞またはネコ細胞である、項目1から6のいずれかに記載の方法。
(項目8)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、医薬または無菌として製剤化される、項目1から7のいずれかに記載の方法。
(項目9)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、製造品、人工臓器、またはインプラントと共に、それの上で、またはそれと併せて製剤化されるかまたは送達される、項目1から8のいずれかに記載の方法。
(項目10)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをin vitroまたはex vivoで発現する、項目1から9のいずれかに記載の方法。
(項目11)
項目1から10のいずれかに記載の方法の実施を含む、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3応答性病理、疾患、病気または状態に対して個体または患者を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法。
(項目12)
項目1から11のいずれかに記載の方法を実施する工程を含む、糖尿病に関連する心収縮機能不全;糖尿病に関連するうっ血性心不全(CHF);糖尿病に関連する心臓線維症;糖尿病に関連する心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;糖尿病に関連する肺高血圧を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法。
(項目13)
患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法であって、
(a)項目1から11のいずれかに記載の方法を実施する工程;または
(b)ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、メッセージまたは転写産物を、それを必要とする個体または患者に投与する工程を含み、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ペプチドまたはポリペプチドが、単離された、組み換え、合成および/またはペプチドミメティックのペプチドもしくはポリペプチド、またはそのバリアントであり、
それによって、該患者または個体において該糖尿病または前糖尿病を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、方法。
(項目14)
患者または個体において肥満を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法であって、
(a)項目1から11のいずれかに記載の方法を実施する工程;または
(b)ウロコルチン−2(UCn−2)ペプチドもしくはポリペプチド、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、メッセージもしくは転写産物を、それを必要とする個体または患者に投与する工程を含み、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ペプチドまたはポリペプチドが、単離された、組み換え、合成および/もしくはペプチドミメティックのペプチドもしくはポリペプチド、またはそのバリアントであり、
それによって、該患者または個体において該肥満を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、方法。
(項目15)
前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ウロコルチン2(UCn−2)ペプチドもしくはポリペプチドが、ベシクル、リポソーム、ナノ粒子、もしくはナノ脂質粒子(NLP)に製剤化されるか、またはベシクル、リポソーム、ナノ粒子、もしくはナノ脂質粒子(NLP)として製剤化されるか、あるいは経口投与、筋肉内(IM)注射、静脈内(IV)注射、皮下(SC)もしくは皮内注射、髄腔内注射、動脈内(IA)注射、冠動脈内注射、吸入、またはエアロゾルによる投与のために製剤化される、項目15から14のいずれかに記載の方法。
(項目16)
個体または患者において2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bを処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、あるいは
患者または個体において肥満を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、
のための医薬の製造における、あるいは
それらであるか、またはそれらを含む使用における、
− 転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;
− ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは
− ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物
の使用であって、
場合により、該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が、
アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクター、
AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8、またはAAV9、
アカゲザル由来AAV、または該アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
であるか、あるいはそれを含み、
場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作される、ならびに、
場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結される;
場合により、該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結される、使用。
(項目17)
転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは、
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物
を、被験体の細胞に、またはそれを必要とする被験体に、提供することおよび投与することまたは送達することを含む、
個体または患者において2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bを処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、または
患者または個体において肥満を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること
のための医薬の製造における使用のための、あるいは、
それらのことにおける使用のための、
転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;あるいは、
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは、
ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物、
ここで、
場合により、該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が、
アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクター、
AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8、またはAAV9、
アカゲザル由来AAV、または該アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
であるか、またはそれを含み、
場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作される、ならびに、
場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される、
場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結される;
場合により、該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結される

(項目18)
うっ血性心不全(CHF)またはうっ血性心不全(CHF)の症状を処置する、改善する、または保護する(予防する)ことを必要とする被験体または個体において、うっ血性心不全(CHF)またはうっ血性心不全(CHF)の症状を処置する、改善する、または保護する(予防する)方法であって、
(a)それを必要とする被験体または個体にウロコルチン2ポリペプチドをコードする核酸配列を送達する工程を含み、
それによって、それを必要とする該被験体または個体においてうっ血性心不全(CHF)を処置するまたは改善する、方法;
(b)該核酸配列がベクター中にある(例えば、ベクターに含有される)、(a)に記載の方法;
(c)該ベクターがウイルスベクターである、(b)に記載の方法;
(d)該ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)である、(c)に記載の方法;
(e)該AAVが血清型AAV8である、(d)に記載の方法;
(f)それを必要とする該被験体または個体が2型糖尿病(T2DM)を有する、(a)から(e)のいずれかに記載の方法;あるいは
(g)該核酸配列が静脈注射(IV)によりまたは筋肉内に投与される、(a)から(f)のいずれかに記載の方法
を含む、方法。
(項目19)
前記核酸配列がベクター中にある(例えば、ベクターに含有される)、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記ベクターがウイルスベクターである、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)である、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記AAVが血清型AAV8である、項目22に記載の方法。
(項目23)
それを必要とする前記被験体または個体が2型糖尿病(T2DM)を有する、項目18に記載の方法。
(項目24)
前記核酸配列が静脈注射(IV)によりまたは筋肉内に投与される、項目18に記載の方法。

Claims (24)

  1. 個体または患者において、うっ血性心不全(CHF);2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF);または2型糖尿病(T2DM)における糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すための方法であって、
    (a)(i)転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸もしくは遺伝子;またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物もしくはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてもしくはin vivoで発現することができる発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物を提供する工程;ならびに
    (ii)転写制御配列に作動的に連結された、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物を、該細胞、またはそれを必要とする個体もしくは患者に投与または送達する工程を含み、
    それによって、該個体または患者においてうっ血性心不全(CHF);2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF);または2型糖尿病(T2DM)における該糖尿病に関連する心機能不全を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、方法;
    (b)該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスまたは等価物が、
    アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクターまたはアデノウイルスベクター、
    AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8またはAAV9、
    アカゲザル由来AAV、またはアカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
    AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
    臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
    であるか、またはこれを含み、
    場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作されている、ならびに
    場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作されている、(a)に記載の方法;
    (c)該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結されている、(a)に記載の方法;
    (d)該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
    場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結されている、(c)に記載の方法;
    (e)転写制御配列に作動的に連結された、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージ、または該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物の、それを必要とする個体または患者への投与が、結果として、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3タンパク質を血流もしくは全身循環に放出し、または該細胞において該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3タンパク質の増加もしくは持続した発現を生じ、
    場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3タンパク質の該放出または増加もしくは持続した発現が、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結された、誘導性プロモーターの活性化、またはリプレッサーの抑制解除に依存する、(a)から(d)のいずれかに記載の方法;あるいは
    (f)in vivoでのウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドレベルの増加に対して応答性の該疾患または状態が、心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全、もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳、もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bである、(a)から(e)のいずれかに記載の方法
    を含む、方法。
  2. (a)前記転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子;または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、経口により、筋肉内(IM)注射により、静脈内(IV)注射により、皮下(SC)もしくは皮内注射により、髄腔内注射により、動脈内(IA)注射により、冠動脈内注射により、吸入により、エアロゾルにより、または微粒子銃粒子送達システムにより、または「遺伝子ガン」、エアピストル、もしくはHELIOS(商標)遺伝子ガン(Bio−Rad Laboratories、Hercules、CA)を使用することにより、それを必要とする前記個体または患者に投与されるか、または送達され;あるいは
    (b)前記転写制御配列に作動的に連結された、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸もしくは遺伝子;または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルスもしくは等価物を、前記血流に隣接しているまたは該血流が流れ込む該体内の任意の組織または流体スペースへ導入することによって、それを必要とする前記個体または患者に投与するか、または送達し、それにより、前記コードされたタンパク質が、該組織中の細胞から分泌され、該血流に放出される、
    請求項1に記載の方法。
  3. (a)前記個体、患者または被験体が、前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導するか、または該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導するプロモーター(例えば、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子に作動可能に連結された)を誘導するか、または活性化する刺激物またはシグナルを投与され;
    (b)該個体、患者、または被験体が、プロモーター、場合により、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子特異的プロモーター(例えば、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸または遺伝子に作動可能に連結された)のアクチベーターの合成を誘導する刺激物またはシグナルを投与され;
    (c)該個体、患者または被験体が、該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子特異的プロモーターの天然または合成アクチベーターの合成を誘導する刺激物またはシグナルを投与され、
    場合により、該天然アクチベーターが内因性転写因子であり;
    (d)該合成アクチベーターが、内因性または外因性標的遺伝子を特異的および選択的にオンにするようデザインされたジンクフィンガーDNA結合タンパク質であり、場合により、該内因性標的が、遺伝子ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子のアクチベーター、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結されたプロモーターのアクチベーターである、(c)に記載の方法;
    (e)該刺激物またはシグナルが、生物学的、光、化学物質または医薬刺激物またはシグナルを含む、(a)から(c)のいずれかに記載の方法;
    (f)該個体、患者または被験体が、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の転写後アクチベーター、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する(urocortin 3-e7xpressing)核酸もしくは遺伝子に作動的に連結したプロモーターのアクチベーターの発現を刺激するまたは誘導する刺激物またはシグナルを投与され;あるいは
    (g)該個体、患者または被験体が、ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の転写リプレッサーまたは転写後リプレッサーの阻害を阻害するまたは誘導する刺激物またはシグナルを投与される、
    請求項1または請求項2に記載の方法。
  4. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子の発現を誘導するか、または該ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子に作動的に連結した前記制御性もしくは誘導性プロモーターの発現を誘導する、前記化学物質または医薬が、経口抗生物質、ドキシサイクリンもしくはラパマイシンであるか;またはドキシサイクリンを使用したtet−制御系を使用して、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、またはその等価物の発現を誘導する、請求項5に記載の方法。
  5. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、液体、ゲル、ヒドロゲル、粉末、または水性もしくは食塩水製剤に製剤化される、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、ベシクル、リポソーム、ナノ粒子、またはナノ脂質粒子(NLP)中に製剤化される、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、単離されたまたは培養された細胞中で製剤化され、場合により、該細胞が、哺乳動物細胞、心細胞、またはヒト細胞、非ヒト霊長類細胞、サル細胞、マウス細胞、ラット細胞、モルモット細胞、ウサギ細胞、ハムスター細胞、ヤギ細胞、ウシ細胞、ウマ細胞、ヒツジ細胞、イヌ細胞またはネコ細胞である、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、医薬または無菌として製剤化される、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、製造品、人工臓器、またはインプラントと共に、それの上で、またはそれと併せて製剤化されるかまたは送達される、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
  10. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3を発現する核酸もしくは遺伝子、または前記発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、もしくは等価物が、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをin vitroまたはex vivoで発現する、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
  11. 請求項1から10のいずれかに記載の方法の実施を含む、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3応答性病理、疾患、病気または状態に対して個体または患者を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法。
  12. 請求項1から11のいずれかに記載の方法を実施する工程を含む、糖尿病に関連する心収縮機能不全;糖尿病に関連するうっ血性心不全(CHF);糖尿病に関連する心臓線維症;糖尿病に関連する心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;糖尿病に関連する肺高血圧を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法。
  13. 患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法であって、
    (a)請求項1から11のいずれかに記載の方法を実施する工程;または
    (b)ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ペプチドもしくはポリペプチド、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、メッセージまたは転写産物を、それを必要とする個体または患者に投与する工程を含み、
    場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ペプチドまたはポリペプチドが、単離された、組み換え、合成および/またはペプチドミメティックのペプチドもしくはポリペプチド、またはそのバリアントであり、
    それによって、該患者または個体において該糖尿病または前糖尿病を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、方法。
  14. 患者または個体において肥満を処置する、改善するまたは保護する(予防する)方法であって、
    (a)請求項1から11のいずれかに記載の方法を実施する工程;または
    (b)ウロコルチン−2(UCn−2)ペプチドもしくはポリペプチド、またはウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、メッセージもしくは転写産物を、それを必要とする個体または患者に投与する工程を含み、
    場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ペプチドまたはポリペプチドが、単離された、組み換え、合成および/もしくはペプチドミメティックのペプチドもしくはポリペプチド、またはそのバリアントであり、
    それによって、該患者または個体において該肥満を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、方法。
  15. 前記ウロコルチン2および/もしくはウロコルチン3ウロコルチン2(UCn−2)ペプチドもしくはポリペプチドが、ベシクル、リポソーム、ナノ粒子、もしくはナノ脂質粒子(NLP)に製剤化されるか、またはベシクル、リポソーム、ナノ粒子、もしくはナノ脂質粒子(NLP)として製剤化されるか、あるいは経口投与、筋肉内(IM)注射、静脈内(IV)注射、皮下(SC)もしくは皮内注射、髄腔内注射、動脈内(IA)注射、冠動脈内注射、吸入、またはエアロゾルによる投与のために製剤化される、請求項15から14のいずれかに記載の方法。
  16. 個体または患者において2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
    心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bを処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
    患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、あるいは
    患者または個体において肥満を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、
    のための医薬の製造における、あるいは
    それらであるか、またはそれを含む使用における、
    − 転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;
    − ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは
    − ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物
    の使用であって、
    場合により、該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が、
    アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクター、
    AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8、またはAAV9、
    アカゲザル由来AAV、または該アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
    AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
    臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
    であるか、あるいはそれを含み、
    場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作される、ならびに、
    場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される、
    場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物もしくはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結される;
    場合により、該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
    場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結される、使用。
  17. 転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;
    ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは、
    ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物
    を、被験体の細胞に、またはそれを必要とする被験体に、提供することおよび投与することまたは送達することを含む、
    個体または患者において2型糖尿病(T2DM)およびうっ血性心不全(CHF)を処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
    心収縮機能不全;うっ血性心不全(CHF);心臓線維症;心筋細胞の疾患、機能不全もしくはアポトーシス;肺高血圧;心臓、皮膚、肝臓、肺、筋肉、神経、脳もしくは腎臓の疾患;または血友病もしくは血友病Bを処置する、改善するまたは保護する(予防する)、その進行を遅らせるまたは元に戻すこと、
    患者または個体において糖尿病または前糖尿病を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること、または
    患者または個体において肥満を処置する、改善する、または保護するもしくは予防すること
    のための医薬の製造における使用のための、あるいは、
    それらのことにおける使用のための、
    転写制御配列に作動的に連結された、ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸または遺伝子;あるいは、
    ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸または遺伝子をその中に含有している発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物;あるいは、
    ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドを発現する核酸、転写産物またはメッセージ、ならびに該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージを細胞においてまたはin vivoで発現することができる該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物、
    ここで、
    場合により、該発現ビヒクル、ベクター、組換えウイルス、または等価物が、
    アデノ随伴ウイルス(AAV)、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクター、
    AAV血清型AAV5、AAV6、AAV8、またはAAV9、
    アカゲザル由来AAV、または該アカゲザル由来AAV AAVrh.10hCLN2、
    AAVカプシド変異体またはAAVハイブリッド血清型、
    臓器指向性AAV、場合により、肝臓指向性または骨格筋指向性AAV
    であるか、またはそれを含み、
    場合により、該AAVが、野生型(wt)AAVを許容しない特異的細胞タイプに標的化することにおける効率を増大させるように、および/または対象となる細胞タイプのみを感染させることでの効力を好転させるように操作される、ならびに、
    場合により、該ハイブリッドAAVが、1)カプシド転換、2)カプシド表面への二重特異性抗体の吸着、3)モザイクカプシドの操作、および/または4)キメラカプシドの操作を含む1または複数の改変によってハイブリッド血清型として再標的化または操作される、
    場合により、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3をコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージが、制御性または誘導性転写制御配列に作動的に連結される;
    場合により、該制御性または誘導性転写制御配列が、制御性または誘導性プロモーターであり、
    場合により、転写および/または翻訳の正の(アクチベーター)および/または負の(リプレッサー)モジュレーターが、該ウロコルチン2および/またはウロコルチン3ポリペプチドをコードする核酸、遺伝子、転写産物またはメッセージに作動可能に連結される
  18. うっ血性心不全(CHF)またはうっ血性心不全(CHF)の症状を処置する、改善する、または保護する(予防する)ことを必要とする被験体または個体において、うっ血性心不全(CHF)またはうっ血性心不全(CHF)の症状を処置する、改善する、または保護する(予防する)方法であって、
    (a)それを必要とする被験体または個体にウロコルチン2ポリペプチドをコードする核酸配列を送達する工程を含み、
    それによって、それを必要とする該被験体または個体においてうっ血性心不全(CHF)を処置するまたは改善する、方法;
    (b)該核酸配列がベクター中にある(例えば、ベクターに含有される)、(a)に記載の方法;
    (c)該ベクターがウイルスベクターである、(b)に記載の方法;
    (d)該ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)である、(c)に記載の方法;
    (e)該AAVが血清型AAV8である、(d)に記載の方法;
    (f)それを必要とする該被験体または個体が2型糖尿病(T2DM)を有する、(a)から(e)のいずれかに記載の方法;あるいは
    (g)該核酸配列が静脈注射(IV)によりまたは筋肉内に投与される、(a)から(f)のいずれかに記載の方法
    を含む、方法。
  19. 前記核酸配列がベクター中にある(例えば、ベクターに含有される)、請求項18に記載の方法。
  20. 前記ベクターがウイルスベクターである、請求項19に記載の方法。
  21. 前記ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)である、請求項20に記載の方法。
  22. 前記AAVが血清型AAV8である、請求項22に記載の方法。
  23. それを必要とする前記被験体または個体が2型糖尿病(T2DM)を有する、請求項18に記載の方法。
  24. 前記核酸配列が静脈注射(IV)によりまたは筋肉内に投与される、請求項18に記載の方法。
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