JP2018111723A - アルツハイマー病を処置するためのil−1アンタゴニストを使用する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルツハイマー病を処置するためのIL−1アンタゴニストを使用する方法を提供すること。【解決手段】本発明は、必要な被験体においてβアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患を処置、阻害もしくは軽減するための方法を提供し、治療量のインターロイキン1(IL−1)アンタゴニストを被験体に投与する工程を包含し、ここで上記疾患もしくは状態が、処置、阻害、もしくは軽減されるか、あるいはここで上記疾患の発症もしくは進行、または上記疾患の少なくとも1つの症状は、遅延される。上記IL−1アンタゴニストは、IL−1トラップであり、好ましくは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択される配列を含み、IL−1を結合および阻害し得る。上記治療法は、アルツハイマー病もしくは脳アミロイド血管症に罹患している成人を処置するために有用である。【選択図】なし
Description
(発明の分野)
本発明は、インターロイキン−1(IL−1)アンタゴニストを使用して、被験体において(例えば、アルツハイマー病において)、βアミロイド(Aβ)発現もしくは活性によって、またはβアミロイドの異常な沈着によって一部特徴付けられる疾患、およびより具体的には、このような疾患と関連する病理(例えば、アルツハイマー病と関連する行動の変化もしくは認知機能障害が挙げられる)を処置するかまたはその進行を遅らせるための方法に関する。
本発明は、インターロイキン−1(IL−1)アンタゴニストを使用して、被験体において(例えば、アルツハイマー病において)、βアミロイド(Aβ)発現もしくは活性によって、またはβアミロイドの異常な沈着によって一部特徴付けられる疾患、およびより具体的には、このような疾患と関連する病理(例えば、アルツハイマー病と関連する行動の変化もしくは認知機能障害が挙げられる)を処置するかまたはその進行を遅らせるための方法に関する。
(関連技術の陳述)
炎症促進性サイトカインであるインターロイキン−1(IL−1)は、身体全体を通じて(中枢神経系(CNS)を含む)炎症プロセスにおける重要なプレイヤーである。IL−1は、2つの異なるアイソフォーム、IL−1αおよびIL−1β、で見出されるが、IL−1βは、主要な活性アイソフォームである。IL−1βのアップレギュレーションは、感染症、脳卒中、および外傷による傷害を含む、ある範囲のCNS傷害への応答の一部である(Allan,S. M.,Tyrrell,P. J.,& Rothwell,N. J. (2005),Nature Reviews Immunology,5,629−640)。この神経炎症応答は、常在グリア細胞(ミクログリアおよび星状細胞)の活性化、末梢免疫細胞の浸潤、および炎症メディエーター(例えば、サイトカインおよびケモカイン)の発現によって特徴付けられる(Shaftel,S. S.,Griffin,W. S. T.,& O’Banion,M. K. (2008),Journal of Neuroinflammation,5:7)。
炎症促進性サイトカインであるインターロイキン−1(IL−1)は、身体全体を通じて(中枢神経系(CNS)を含む)炎症プロセスにおける重要なプレイヤーである。IL−1は、2つの異なるアイソフォーム、IL−1αおよびIL−1β、で見出されるが、IL−1βは、主要な活性アイソフォームである。IL−1βのアップレギュレーションは、感染症、脳卒中、および外傷による傷害を含む、ある範囲のCNS傷害への応答の一部である(Allan,S. M.,Tyrrell,P. J.,& Rothwell,N. J. (2005),Nature Reviews Immunology,5,629−640)。この神経炎症応答は、常在グリア細胞(ミクログリアおよび星状細胞)の活性化、末梢免疫細胞の浸潤、および炎症メディエーター(例えば、サイトカインおよびケモカイン)の発現によって特徴付けられる(Shaftel,S. S.,Griffin,W. S. T.,& O’Banion,M. K. (2008),Journal of Neuroinflammation,5:7)。
IL−1媒介性神経炎症はまた、神経変性疾患の病因においてある役割を果たし得る。例えば、上昇したレベルのIL−1は、アルツハイマー病(AD)を有する患者の脳組織、AD(Griffin,W. S.,Stanley,L. C.,Ling,C.,White,L.,MacLeod,V.,Perrot,L. J.,Araoz,C. (1989),Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,86,7611−7615)および上記疾患の齧歯類モデル(Benzing,W. C.,Wujek,J. R.,Ward,E. K.,Shaffer,D.,Ashe,K. H.,Younkin,S. G.,& Brunden,K. R. (1999),Neurobiology of Aging,20(6),581−589)において報告されている。神経炎症およびIL−1発現の程度は、AD患者における病理のレベルと相関することが示された(Sheng,J. G.,Ito,K.,Skinner,R. D.,Mrak,R. E.,Rovnaghi,C. R.,Van Eldik,L. J.,& Griffin,W. S. (1996),Neurobiology of Aging,17(5),761−766)。
今日までの研究は、ADとIL−1との間の関連性を支持し得るが、どんな役割をIL−1が果たし得るのかは不明である。IL−1は、Aβ前駆タンパク質の合成およびプロセシング、ならびにアセチルコリンエステラーゼの活性を含め、AD病理に寄与する作用を調節する(Mrak,R. E. &Griffin,W. S. (2001),Neurobiology of Aging,22(6),903−908)。慢性的なIL−1発現は、脱髄(Ferrari,C. C.,Depino,A. M.,Prada,F.,Muraro,N.,Camptbell,S.,Podhajcer,O.,Pitossi,F. J. (2004),American Journal of Pathology,165(5),1827−1837)、血液脳関門の破壊、および好中球動員(Ferrari et al,前出; Shaftel,S. S.,Carlson,T. J.,Olschowka,J. A.,Kyrkanides,S.,Matousek,S. B.,& O’Banion,M. K. (2007),Journal of Neuroscience,27(35),9301−9309)と関連づけられた。IL−1はまた、ミクログリアを活性化し、ミクログリアは次には、IL−1、IL−6、および腫瘍壊死因子α(TNFα)などの炎症促進性サイトカインを生成する。従って、ニューロンの傷害(例えば、Aβの蓄積)は、IL−1のレベルが絶えず上昇するサイトカイン活性化の自己増殖サイクルを誘導し得、ニューロン損傷およびさらには斑(plaque)の沈着をもたらす(Griffin,W. S. T.,Sheng,J. G.,Royston,M. C.,Gentelman,S. M.,McKenzie,J. E.,Graham,D. I.,Mrak,R. E. (1998),Brain Pathology,8,65−72)。
先の研究は、ADに対する治療ストラテジーとして抗炎症薬の使用を探索してきた。疫学研究は、長期の非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)ユーザーにおいてこの疾患を発生させるリスクの低減を実証した(Szekely,C. A.,Breitner,J. C. S.,Fitzpatrick,A. L.,Rea,T. D.,Psaty,B. M.,Kuller,L. H.,& Zandi,P. P. (2008),Neurology,70(1),17−24)。トランスジェニック動物モデルでは、長期のNSAID投与が、アミロイド沈着、ジストロフィ性神経突起形成(dystrophic neurite formation)および炎症の発症を防止するかもしくは遅らせることにおいて幾分有効であった(Lim,G. P.,Yang,F.,Chu,T.,Chen,P.,Beech,W.,Teter,B.,Cole,G. M. (2000),Journal of Neuroscience,20(15),5709−5714)。しかし、無作為化臨床試験は、ADに対するNSAIDの治療的有効性を一貫して裏付けることができなかった(Scharf,S.,Mander,A.,Ugoni,A.,Vajda,F.,& Christophidis,N. (1999),Neurology,53(1),197−201; Aisen,P. S.,Schafer,K. A.,Grundman,M.,Pfeiffer,E.,Sano,M.,Davis,K. L.,Thal,L. J. (2003),Journal of the American Medical Association,289(21),2819−2826)。
βアミロイド発現、活性、もしくは異常な沈着によって一部特徴付けられる疾患(例えば、AD)を処置するか、またはその進行を遅らせるための承認された治療の数が少ないことを考慮すると、これらの疾患を処置するための他の薬剤(例えば、本明細書で記載されるIL−1アンタゴニスト)を同定しかつその使用を探索することは必要である。
βアミロイド発現、活性、もしくは異常な沈着によって一部特徴付けられる疾患(例えば、AD)を処置するか、またはその進行を遅らせるための承認された治療の数が少ないことを考慮すると、これらの疾患を処置するための他の薬剤(例えば、本明細書で記載されるIL−1アンタゴニスト)を同定しかつその使用を探索することは必要である。
Allan,S. M.,Tyrrell,P. J.,& Rothwell,N. J. (2005),Nature Reviews Immunology,5,629−640
Shaftel,S. S.,Griffin,W. S. T.,& O’Banion,M. K. (2008),Journal of Neuroinflammation,5:7
Griffin,W. S.,Stanley,L. C.,Ling,C.,White,L.,MacLeod,V.,Perrot,L. J.,Araoz,C. (1989),Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,86,7611−7615
Benzing,W. C.,Wujek,J. R.,Ward,E. K.,Shaffer,D.,Ashe,K. H.,Younkin,S. G.,& Brunden,K. R. (1999),Neurobiology of Aging,20(6),581−589
Sheng,J. G.,Ito,K.,Skinner,R. D.,Mrak,R. E.,Rovnaghi,C. R.,Van Eldik,L. J.,& Griffin,W. S. (1996),Neurobiology of Aging,17(5),761−766
Mrak,R. E. &Griffin,W. S. (2001),Neurobiology of Aging,22(6),903−908
Ferrari,C. C.,Depino,A. M.,Prada,F.,Muraro,N.,Camptbell,S.,Podhajcer,O.,Pitossi,F. J. (2004),American Journal of Pathology,165(5),1827−1837
Shaftel,S. S.,Carlson,T. J.,Olschowka,J. A.,Kyrkanides,S.,Matousek,S. B.,& O’Banion,M. K. (2007),Journal of Neuroscience,27(35),9301−9309
Griffin,W. S. T.,Sheng,J. G.,Royston,M. C.,Gentelman,S. M.,McKenzie,J. E.,Graham,D. I.,Mrak,R. E. (1998),Brain Pathology,8,65−72
Szekely,C. A.,Breitner,J. C. S.,Fitzpatrick,A. L.,Rea,T. D.,Psaty,B. M.,Kuller,L. H.,& Zandi,P. P. (2008),Neurology,70(1),17−24
Lim,G. P.,Yang,F.,Chu,T.,Chen,P.,Beech,W.,Teter,B.,Cole,G. M. (2000),Journal of Neuroscience,20(15),5709−5714
Scharf,S.,Mander,A.,Ugoni,A.,Vajda,F.,& Christophidis,N. (1999),Neurology,53(1),197−201
Aisen,P. S.,Schafer,K. A.,Grundman,M.,Pfeiffer,E.,Sano,M.,Davis,K. L.,Thal,L. J. (2003),Journal of the American Medical Association,289(21),2819−2826
(発明の要旨)
本発明は、インターロイキン−1(IL−1)アンタゴニストを投与することによって、被験体の脳組織におけるβアミロイドの沈着および/もしくは活性によって一部特徴付けられる疾患に罹患している被験体を処置するための方法を提供する。IL−1アンタゴニストは、IL−1の少なくとも1種の生物学的活性をブロックもしくは阻害し得る化合物である。IL−1アンタゴニストは、抗体、可溶性レセプター、もしくはIL−1を捕捉し得る融合タンパク質(例えば、本明細書で記載されるIL−1トラップ(IL−1 trap))の形態をとり得る。一実施形態において、上記被験体は、アルツハイマー病(AD)に罹患しているヒト患者である。上記IL−1トラップは、単独で、またはADを処置するために、もしくは上記疾患の進行を遅らせるために、もしくは上記疾患と関連する少なくとも1つの症状(ADと関連する行動の変化、もしくはADを有する患者において認められる認知機能低下もしくは認知機能障害が挙げられるが、これらに限定されない)を軽減するために有用である1種以上の治療剤とともに、投与され得る。
本発明は、インターロイキン−1(IL−1)アンタゴニストを投与することによって、被験体の脳組織におけるβアミロイドの沈着および/もしくは活性によって一部特徴付けられる疾患に罹患している被験体を処置するための方法を提供する。IL−1アンタゴニストは、IL−1の少なくとも1種の生物学的活性をブロックもしくは阻害し得る化合物である。IL−1アンタゴニストは、抗体、可溶性レセプター、もしくはIL−1を捕捉し得る融合タンパク質(例えば、本明細書で記載されるIL−1トラップ(IL−1 trap))の形態をとり得る。一実施形態において、上記被験体は、アルツハイマー病(AD)に罹患しているヒト患者である。上記IL−1トラップは、単独で、またはADを処置するために、もしくは上記疾患の進行を遅らせるために、もしくは上記疾患と関連する少なくとも1つの症状(ADと関連する行動の変化、もしくはADを有する患者において認められる認知機能低下もしくは認知機能障害が挙げられるが、これらに限定されない)を軽減するために有用である1種以上の治療剤とともに、投与され得る。
したがって、第一の局面では、本発明は、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患の処置、またはその発症もしくは進行の遅延の必要な被験体においてβアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅延するか、あるいは該疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、またはその抗原結合フラグメント、可溶性IL−1レセプター、およびIL−1トラップからなる群より選択され、ここで該IL−1トラップは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である、方法を特徴とする。
一実施形態において、本発明は、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患の処置、またはその発症もしくは進行の遅延の必要な被験体においてβアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅延するか、あるいは該疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1トラップであり、ここで該IL−1トラップは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である、方法を提供する。
関連する局面において、本発明は、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅らせるために、あるいは上記疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減することを必要とする被験体におけるβアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅らせるために、あるいは上記疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するために、IL−1活性を阻害するための方法を特徴とし、上記方法は、上記被験体に治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として投与する工程を包含する。
一実施形態において、上記第1の治療剤は、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、IL−1αおよび/もしくはβの活性をブロックもしくは阻害する可溶性IL−1レセプター、またはIL−1融合タンパク質(例えば、本明細書で記載されるIL−1トラップ)からなる群より選択されるIL−1アンタゴニストである。
1つの特定の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1レセプターアクセサリタンパク質(IL−1RAcP)の細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である。
一実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、2種のIL−1レセプター成分およびマルチマー形成成分を含むIL−1特異的融合タンパク質(例えば、米国特許第6,927,044号;同第6,472,179号;同第7,459,426号;同第8,414,876号;同第7,361,350号;同第8,114,394号;同第7,820,154号および同第7,632,490号(これらは全てそれらの全体において具体的に援用される)に記載されるIL−1トラップ)である。
一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28に示される融合タンパク質である。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号28に示される。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号10に示される。本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28のタンパク質に実質的に同一なIL−1トラップ、すなわち、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28のタンパク質と少なくとも95%同一性、少なくとも97%同一性、少なくとも98%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得るタンパク質の使用を包含する。さらに、具体的実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な、1種以上のレセプター成分および1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。別の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。
処置される被験体は、最も好ましくは、脳におけるβ−アミロイド沈着および/もしくは活性と関連する疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患しているヒトである。このような治療から利益を受け得る他の被験体としては、多梗塞痴呆、認知障害、ダウン症候群および脳アミロイド血管症に罹患している被験体が挙げられる。ある種の実施形態において、上記アルツハイマー病は、前駆期、発症前の期(preclinical stage)もしくは臨床病期のADであり得る。ある種の実施形態において、上記脳アミロイド血管症は、発症前の期もしくは臨床病期の脳アミロイド血管症であり得る。
一実施形態において、前記IL−1トラップは、配列番号10のアミノ酸配列を含む融合タンパク質である。
一実施形態において、前記IL−1トラップは、配列番号28のアミノ酸配列を含む融合タンパク質である。
ある種の実施形態において、前記IL−1トラップの投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である。
一実施形態において、投与されるべき前記IL−1トラップの治療有効量は、約1mg/kg〜約750mg/kgの間である。
一実施形態において、投与されるべき前記IL−1トラップの治療有効量は、約10mg/kg〜約500mg/kgの間である。
一実施形態において、投与されるべき前記IL−1トラップの治療有効量は、約50mg/kg〜約150mg/kgの間である。
ある種の実施形態において、本発明の方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニスト/トラップ(本明細書で記載されるとおり)を第1の治療剤として、および治療有効量の1種以上の他の治療剤を投与することによって、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置、阻害もしくは軽減するか、またはその発症もしくは進行を遅らせることを必要とする被験体におけるβアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置、阻害もしくは軽減するか、またはその発症もしくは進行を遅らせるための方法を提供し、ここで上記疾患もしくは上記疾患と関連する少なくとも1つの症状は、重症度もしくは持続期間が低減されるか、あるいはここで上記疾患の発症もしくは進行、または上記疾患と関連する少なくとも1つの症状は、遅延される。
ある種の実施形態において、前記疾患と関連する前記少なくとも1つの症状は、記憶喪失、鬱、不安、認知症、被刺激性、混乱、不注意、気分変動、ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動からなる群より選択される。
ある種の実施形態において、前記他の治療剤は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与からなる群より選択される任意の経路によって投与される。
一実施形態において、前記他の治療剤は、アセチルコリンエステラーゼインヒビターもしくはグルタミン酸経路修飾物質である。
一実施形態において、前記アセチルコリンエステラーゼインヒビターは、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、およびラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)からなる群より選択される。
一実施形態において、前記グルタミン酸経路修飾物質は、ナメンダ(メマンチン)である。
一実施形態において、前記他の治療剤は、異なるIL−1アンタゴニスト、抗炎症剤、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体および微小管安定化剤からなる群より選択される。
一実施形態において、前記他の治療剤は、IL−1αもしくはIL−1β抗体、可溶性IL−1レセプター、異なるIL−1トラップ、アナキンラ(KINERET(登録商標))およ
びカナキヌマブからなる群より選択される異なるIL−1アンタゴニストである。
びカナキヌマブからなる群より選択される異なるIL−1アンタゴニストである。
一実施形態において、前記抗炎症剤は、アスピリンもしくは種々のNSAIDである。
一実施形態において、前記βアミロイドに特異的な抗体は、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、およびバピヌズマブからなる群より選択される。
一実施形態において、前記微小管安定化剤は、エポチロンである。
第二の局面は、脳組織中にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、またはその抗原結合フラグメント、可溶性IL−1レセプター、ならびにIL−1融合タンパク質(IL−1トラップ)からなる群より選択される、方法を提供する。
関連する局面では、本発明は、脳組織中にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1融合タンパク質(IL−1トラップ)である、方法を提供する。
一実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質であり、ここで上記哺乳動物は、脳におけるβアミロイド斑(amyloid plaque)負荷量の変化の必要性なく、認知機能(複数可)の改善を明らかに示す。
一実施形態において、本発明は、脳組織にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法を提供し、上記方法は、本発明のIL−1トラップを第1の治療剤として、単独で、または上記疾患もしくは上記疾患の少なくとも1つの症状を処置するために有用な1種以上の他の治療剤と組み合わせてかのいずれかで含む組成物を投与する工程を包含する。一実施形態において、上記方法は、脳におけるβアミロイドの量を必ずしも変化させる(増加もしくは減少させる)ことなく、脳におけるβアミロイド沈着を有する被験体において認知障害の改善を提供する。被験体における認知障害の改善は、学習作業(learning performance)の改善、もしくは記憶作業(memory performance)の改善、もしくは記憶喪失の低減、もしくは学習障害の低減であり得る。
一実施形態において、上記認知障害は、アルツハイマー病と関連している。ある種の実施形態において、上記処置は、上記被験体において任意の1つ以上の認知行動もしくは非認知行動の変化(non−cognitive behabioral change)(記憶喪失、学習不能、鬱、不安、認知症、被刺激性、混乱、不注意、気分変動、一般的歩行運動および/もしくは探索行動の減少、ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動が挙げられるが、これらに限定されない)の進行の遅延を生じる。本発明のIL−1トラップと1種以上の他の治療剤とを組み合わせた治療から利益を受け得る他の被験体としては、多梗塞痴呆、認知障害、ダウン症候群および脳アミロイド血管症に罹患している被験体が挙げられる。ある種の実施形態において、上記アルツハイマー病は、前駆期、発症前の期もしくは臨床病期のADであり得る。ある種の実施形態において、上記脳アミロイド血管症は、発症前の期もしくは臨床病期の脳アミロイド血管症であり得る。
一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28に示される融合タンパク質である。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号28に示される。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号10に示される。本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28のタンパク質に実質的に同一なIL−1トラップ、すなわち、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28のタンパク質と少なくとも95%同一性、少なくとも97%同一性、少なくとも98%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得るタンパク質の使用を包含する。さらに、具体的実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な、1種以上のレセプター成分および1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。別の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。
ある種の実施形態において、処置されている被験体は、アルツハイマー病、もしくは本明細書で記載される他の神経変性状態のうちのいずれかを有する患者において認められる神経変性および/または関連する認知機能障害もしくは非認知機能障害に寄与し得る慢性的な神経炎症に罹患していてもよい。ある種の実施形態において、本発明のIL−1トラップで処置されている被験体は、処置後に改善された認知行動症状もしくは非認知行動症状を有し得るが、脳に沈着したβ−アミロイドの量の変化を示さない。ある種の実施形態において、本発明のIL−1トラップで処置されている被験体は、アミロイド斑負荷により誘発される免疫応答の低下を明らかに示す。免疫応答の低下は、斑周辺のミクログリアの数、活性化表現型および/もしくはサイズの低減によって示され得る。
本発明の方法は、当該分野で公知の任意の手段(例えば、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、脳内投与、脳室内投与、髄腔内投与、局所投与、経腟投与、経皮投与、経肛門投与、または経口投与経路による、IL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)の投与を含む。
一実施形態において、それを必要とする被験体に投与される予定のIL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)の治療有効量は、約1mg/kg〜約750mg/kg、もしくは約10mg/kg〜約500mg/kg、またはより好ましくは、約50mg/kg〜約150mg/kgの範囲に及ぶ。一実施形態において、上記IL−1トラップは、1週間に1回ベースで投与される。
一実施形態において、それを必要とする被験体に投与される予定のIL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)の治療有効量は、約10mg〜約500mg、もしくは約100mg〜約320mgの範囲に及ぶ。一実施形態において、それを必要とする被験体に投与される予定のIL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)の治療有効量は、約100mg、もしくは約160mg、もしくは約320mgである。ある種の実施形態において、上記IL−1トラップは、1週間に1回ベースで投与される。
本発明の治療法のある種の実施形態において、上記被験体は、IL−1トラップと1種以上の他の(第2のもしくは第3のなど)治療剤との組み合わせで処置される。上記他の治療剤は、第2のIL−1アンタゴニスト、例えば、アナキンラ(キネレット(登録商標))もしくはカナキヌマブ、もしくは第2の異なるIL−1トラップ、もしくはヒトIL−1レセプターアンタゴニスト(IL1Ra)の組換え非グリコシル化形態など、または抗IL−18薬(例えば、IL−18BPもしくは誘導体、IL−18トラップ、抗IL−18、抗IL−18R1、もしくは抗IL−18Racp)であり得る。他の共治療としては、アセチルコリンエステラーゼインヒビター(例えば、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、ラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr))、もしくはグルタミン酸経路修飾物質(例えば、ナメンダ(メマンチンHCl))が挙げられ得る。他の共治療としては、アスピリンもしくは他のNSAID、または他の炎症インヒビター(例えば、カスパーゼ−1のインヒビター、p38、IKK1/2、CTLA−4Ig、抗IL−6もしくは抗IL6Raなど)が挙げられる。他の共治療としては、タウに特異的な抗体もしくはβアミロイドに特異的な抗体(例えば、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、もしくはバピヌズマブ)、ならびに微小管安定化剤(例えば、エポチロンB)が挙げられる。
第3の局面において、本発明は、被験体においてβ−アミロイドの沈着によって特徴付けられる疾患を処置するか、または被験体におけるβ−アミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患(例えば、アルツハイマー病)の少なくとも1つの症状を軽減するための治療法であって、IL−1トラップおよび薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物を、約1mg/kg〜約300mg/kg、好ましくは、約50mg/kg〜約150mg/kgの用量範囲において、単独で、もしくは上記疾患を処置するために有用な第2の治療剤と組み合わせて投与することによる治療法を特徴とする。
一実施形態において、本発明は、上記疾患の発症を遅らせるか、またはその進行を遅らせることを提供し、それを必要とする被験体にIL−1アンタゴニストおよび薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物を、約10mg/kg〜約300mg/kg、もしくは約50mg/kg〜約150mg/kgの用量範囲において、1週間、1ヶ月〜1年もしくはそれ超の間の処置期間にわたって1週間に1回のベースで投与する工程を包含する。ある種の実施形態において、上記処置は、数十年間続き得る。
ある種の実施形態において、第1のもしくは第2の治療剤として使用される予定の上記IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βのいずれかに特異的な抗体である。
ある種の実施形態において、第1のもしくは第2の治療剤として使用される予定の上記IL−1アンタゴニストは、IL−1αおよび/もしくはIL−1βのいずれかもしくは両方の活性をブロックもしくは阻害する可溶性IL−1レセプターである。
ある種の実施形態において、第1のもしくは第2の治療剤として使用される予定の上記IL−1アンタゴニストは、アナキンラもしくはカナキヌマブである。
ある種の実施形態において、第1のもしくは第2の治療剤として使用される予定の上記IL−1アンタゴニストは、本明細書で記載されるIL−1トラップである。
1つの特定の実施形態において、第1のもしくは第2の治療剤として使用される予定の上記IL−1アンタゴニストは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26もしくは28に示されるとおりの融合タンパク質(IL−1トラップ)である。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号28に示される。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号10に示される。本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12,14、16、18、20、22、24、26、28のタンパク質に実質的に同一なIL−1トラップ、すなわち、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28のタンパク質と少なくとも95%同一性、少なくとも97%同一性、少なくとも98%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得るタンパク質の使用を包含する。さらに、具体的実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な、1種以上のレセプター成分および1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。別の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。
ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、達成される結果に依存して、1週間に2回、1週間に1回、もしくは1ヶ月に1回、もしくは隔月で、もしくはより頻度少なく投与され得る。
ある種の実施形態において、上記用量は、上記患者がIL−1トラップ単独で、または上記疾患を処置するために有用な第2の治療剤とともに、長期的な終生の治療を必要とし得ると決定される場合に調節され得る。ある種の実施形態において、患者の脳組織中のβアミロイド活性もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するための方法は、それを必要とする被験体に、約100mg、もしくは約160mg、もしくは約320mgの用量のIL−1トラップおよび薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物を投与する工程を包含する。ある種の実施形態において、上記IL−1トラップは、1週間に1回のベースで投与される。ある種の実施形態において、上記IL−1トラップは、治療への患者の応答によって決定されるとおり、隔週ベース、1ヶ月に1回のベース、もしくは隔月ベースで、もしくはより頻度少なく投与され得る。
ある種の実施形態において、上記薬学的組成物は、上記疾患を処置するために有用な別の薬剤(共製剤(co−formulation))の第2のもしくは第3の治療有効量を含み得る。上記第2のもしくは第3の他の治療剤(複数可)は、第2のIL−1アンタゴニスト、例えば、アナキンラ(キネレット(登録商標))もしくはカナキヌマブ)、異なるIL−1トラップ、ヒトIL−1レセプターアンタゴニスト(IL1Ra)の組換え非グリコシル化形態など、または抗IL−18薬(例えば、IL−18BPもしくは誘導体、IL−18トラップ、抗IL−18、抗IL−18R1、または抗IL−18Racp)であり得る。他の共治療としては、アセチルコリンエステラーゼインヒビター(例えば、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、ラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr))、もしくはグルタミン酸経路修飾物質(例えば、ナメンダ(メマンチンHCl))が挙げられる。他の共治療としては、アスピリンもしくは他のNSAID、または他の炎症インヒビター(例えば、カスパーゼ−1のインヒビター、p38、IKK1/2、CTLA−4Ig、抗IL−6もしくは抗IL6Raなど)が挙げられる。他の共治療としては、タウに特異的な抗体もしくはβアミロイドに特異的な抗体(例えば、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、もしくはバピヌズマブ)、ならびに微小管安定化剤(例えば、エポチロンB)が挙げられる。
一実施形態において、上記第1および第2の他の治療剤は、1つの薬学的製剤中で同時に投与されてもよいし、異なる薬学的組成物中で逐次的に投与されてもよい。
一実施形態において、本発明のIL−1トラップを含む薬学的組成物で処置される予定の疾患は、アルツハイマー病である。ある種の実施形態において、上記薬学的組成物での処置は、アルツハイマー病に罹患している被験体における任意の1以上の認知行動変化もしくは非認知行動変化(記憶喪失、学習不能、鬱、不安、認知症、不注意、被刺激性、混乱、気分変動ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動が挙げられるが、これらに限定されない)の発症を防止するか、その進行を遅らせるか、それを軽減する/改善することを生じる。
本発明のさらなる局面は、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅らせるか、または上記疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減することを必要とする被験体におけるβアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅らせるか、または上記疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための本発明のIL−1アンタゴニストの使用を提供し、その方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として上記被験体に投与する工程を包含する。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βのいずれかの活性を阻害する抗体もしくは可溶性レセプターであり得るか、または配列番号2、4、6、8、10、12,14、16、18、20、22、24、26もしくは28に示されるとおりの配列を有する、本明細書で記載されるIL−1トラップであり得る。上記IL−1アンタゴニストは、単独で、もしくはIL−1αもしくはIL−1βのいずれかもしくは両方をブロック、阻害もしくは拮抗する1種以上の他の治療剤とともに使用され得る。
一実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である。
関連する局面において、本発明は、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくはその進行を遅らせるか、または上記疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減することを必要とする被験体におけるβアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくはその進行を遅らせるか、または上記疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための医薬の調製のための本発明のIL−1アンタゴニストの使用を提供し、その方法は、第1の治療剤としてのIL−1アンタゴニストの治療有効量を上記被験体に投与する工程を包含する。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体であり得るか、またはIL−1αおよび/もしくはIL−1βのいずれかの活性をブロックもしくは阻害する可溶性レセプターであり得るか、またはIL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質であり得る。
一実施形態において、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む上記IL−1融合タンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28のうちのいずれかに示されるIL−1トラップである。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号28に示される。一実施形態において、上記IL−1トラップは、配列番号10に示される。本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12,14、16、18、20、22、24、26、28のタンパク質に実質的に同一なIL−1トラップ、すなわち、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28のタンパク質と少なくとも95%同一性、少なくとも97%同一性、少なくとも98%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得るタンパク質の使用を包含する。さらに、具体的実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な、1種以上のレセプター成分および1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。別の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1および/もしくはIL−1レセプターに特異的な1種以上の免疫グロブリン由来成分を含む改変IL−1トラップである。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患の処置、またはその発症もしくは進行の遅延の必要な被験体において、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅延するか、あるいは該疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、またはその抗原結合フラグメント、可溶性IL−1レセプター、およびIL−1トラップからなる群より選択され、ここで該IL−1トラップは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である、方法。
(項目2)
βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患の処置、またはその発症もしくは進行の遅延の必要な被験体において、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅延するか、あるいは該疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1トラップであり、ここで該IL−1トラップは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である、方法。
(項目3)
前記被験体は、ヒトである、項目1または2のいずれかに記載の方法。
(項目4)
前記疾患は、アルツハイマー病(AD)、ダウン症候群、多梗塞痴呆、認知障害および脳アミロイド血管症(CAA)からなる群より選択される、項目1〜3のいずれかに記載の方法。
(項目5)
前記アルツハイマー病は、臨床病期、発症前の期もしくは前駆期のアルツハイマー病である、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記脳アミロイド血管症は、臨床病期もしくは発症前の期の脳アミロイド血管症である、項目4に記載の方法。
(項目7)
前記IL−1アンタゴニストは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択されるアミノ酸配列、または配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択される配列と少なくとも95%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得る実質的に同一な配列を有する融合タンパク質を含むIL−1トラップである、項目1〜6のいずれかに記載の方法。
(項目8)
前記IL−1トラップは、配列番号10もしくは配列番号28のアミノ酸配列を含む融合タンパク質である、項目7に記載の方法。
(項目9)
投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である、項目1〜8のいずれかに記載の方法。
(項目10)
治療有効量は、約1mg/kg〜約750mg/kgの間である、項目1〜9のいずれかに記載の方法。
(項目11)
治療有効量は、約10mg/kg〜約500mg/kgの間である、項目10に記載の方法。
(項目12)
治療有効量は、約50mg/kg〜約150mg/kgの間である、項目11に記載の方法。
(項目13)
投与が必要な被験体に、治療有効量の1種以上の他の治療剤を投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、重症度もしくは持続時間が低減するか、あるいはここで該疾患の発症もしくは進行または該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、遅延される、項目1〜12のいずれかに記載の方法。
(項目14)
前記疾患と関連する前記少なくとも1つの症状は、記憶喪失、鬱、不安、不注意、認知症、被刺激性、混乱、気分変動、ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動からなる群より選択される、項目1、2または13のいずれかに記載の方法。
(項目15)
前記他の治療剤の投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である、項目13に記載の方法。
(項目16)
前記他の治療剤は、アセチルコリンエステラーゼインヒビターもしくはグルタミン酸経路修飾物質である、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記アセチルコリンエステラーゼインヒビターは、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、およびラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)からなる群より選択される、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記グルタミン酸経路修飾物質は、ナメンダ(メマンチン)である、項目16に記載の方法。
(項目19)
前記他の治療剤は、異なるIL−1アンタゴニスト、抗炎症剤、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体および微小管安定化剤からなる群より選択される、項目13に記載の方法。
(項目20)
前記異なるIL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1β抗体、可溶性IL−1レセプター、異なるIL−1トラップ、アナキンラおよびカナキヌマブからなる群より選択される、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記抗炎症剤は、アスピリンもしくは種々のNSAIDである、項目19に記載の方法。
(項目22)
前記βアミロイドに特異的な抗体は、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、およびバピヌズマブからなる群より選択される、項目19に記載の方法。
(項目23)
前記微小管安定化剤は、エポチロンである、項目19に記載の方法。
(項目24)
脳組織中にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、またはその抗原結合フラグメント、可溶性IL−1レセプター、ならびにIL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含むIL−1融合タンパク質(IL−1トラップ)からなる群より選択され、ここで該哺乳動物は、該脳中の該βアミロイド斑負荷量に同時の変化を必ずしも示さずに、認知機能(複数可)の改善を明らかに示す、方法。
(項目25)
脳組織中にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含むIL−1融合タンパク質(IL−1トラップ)であり、ここで該哺乳動物は、該脳中の該βアミロイド斑負荷量に同時の変化を必ずしも示さずに、認知機能(複数可)の改善を明らかに示す、方法。
(項目26)
前記IL−1アンタゴニストは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択されるアミノ酸配列または、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択される該配列と少なくとも95%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得る実質的に同一な配列を有する融合タンパク質を含むIL−1トラップである、項目24または25のいずれかに記載の方法。
(項目27)
前記IL−1トラップは、配列番号10もしくは配列番号28のアミノ酸配列を含む融合タンパク質である、項目25または26のいずれかに記載の方法。
(項目28)
投与が必要な被験体に治療有効量の1種以上の他の治療剤を投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、重症度もしくは持続時間が低減されるか、あるいはここで該疾患の発症もしくは進行または該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、遅延される、項目24〜27のいずれかに記載の方法。
(項目29)
前記疾患と関連する前記少なくとも1つの症状は、記憶喪失、鬱、不安、認知症、不注意、被刺激性、混乱、気分変動、ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動からなる群より選択される、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記他の治療剤の前記投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である、項目28に記載の方法。
(項目31)
前記他の治療剤は、アセチルコリンエステラーゼインヒビターもしくはグルタミン酸経路修飾物質である、項目28に記載の方法。
(項目32)
前記アセチルコリンエステラーゼインヒビターは、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、およびラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)からなる群より選択される、項目31に記載の方法。
(項目33)
前記グルタミン酸経路修飾物質は、ナメンダ(メマンチン)である、項目31に記載の方法。
(項目34)
前記1種以上の他の治療剤は、異なるIL−1アンタゴニスト、抗炎症剤、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体および微小管安定化剤からなる群より選択される、項目28に記載の方法。
(項目35)
前記異なるIL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1β抗体、可溶性IL−1レセプター、異なるIL−1トラップ、アナキンラおよびカナキヌマブからなる群より選択される、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記抗炎症剤は、アスピリンもしくは種々のNSAIDである、項目34に記載の方法。
(項目37)
βアミロイドに特異的な前記抗体は、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、およびバピヌズマブからなる群より選択される、項目34に記載の方法。
(項目38)
前記微小管安定化剤は、エポチロンである、項目34に記載の方法。
他の目的および利点は、次の詳細な記載を精査すれば明らかになる。
(項目1)
βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患の処置、またはその発症もしくは進行の遅延の必要な被験体において、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅延するか、あるいは該疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、またはその抗原結合フラグメント、可溶性IL−1レセプター、およびIL−1トラップからなる群より選択され、ここで該IL−1トラップは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である、方法。
(項目2)
βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患の処置、またはその発症もしくは進行の遅延の必要な被験体において、βアミロイド発現、活性、もしくは沈着によって一部特徴付けられる疾患を処置するか、またはその発症もしくは進行を遅延するか、あるいは該疾患と関連する少なくとも1つの症状を軽減するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1トラップであり、ここで該IL−1トラップは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含む融合タンパク質である、方法。
(項目3)
前記被験体は、ヒトである、項目1または2のいずれかに記載の方法。
(項目4)
前記疾患は、アルツハイマー病(AD)、ダウン症候群、多梗塞痴呆、認知障害および脳アミロイド血管症(CAA)からなる群より選択される、項目1〜3のいずれかに記載の方法。
(項目5)
前記アルツハイマー病は、臨床病期、発症前の期もしくは前駆期のアルツハイマー病である、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記脳アミロイド血管症は、臨床病期もしくは発症前の期の脳アミロイド血管症である、項目4に記載の方法。
(項目7)
前記IL−1アンタゴニストは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択されるアミノ酸配列、または配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択される配列と少なくとも95%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得る実質的に同一な配列を有する融合タンパク質を含むIL−1トラップである、項目1〜6のいずれかに記載の方法。
(項目8)
前記IL−1トラップは、配列番号10もしくは配列番号28のアミノ酸配列を含む融合タンパク質である、項目7に記載の方法。
(項目9)
投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である、項目1〜8のいずれかに記載の方法。
(項目10)
治療有効量は、約1mg/kg〜約750mg/kgの間である、項目1〜9のいずれかに記載の方法。
(項目11)
治療有効量は、約10mg/kg〜約500mg/kgの間である、項目10に記載の方法。
(項目12)
治療有効量は、約50mg/kg〜約150mg/kgの間である、項目11に記載の方法。
(項目13)
投与が必要な被験体に、治療有効量の1種以上の他の治療剤を投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、重症度もしくは持続時間が低減するか、あるいはここで該疾患の発症もしくは進行または該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、遅延される、項目1〜12のいずれかに記載の方法。
(項目14)
前記疾患と関連する前記少なくとも1つの症状は、記憶喪失、鬱、不安、不注意、認知症、被刺激性、混乱、気分変動、ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動からなる群より選択される、項目1、2または13のいずれかに記載の方法。
(項目15)
前記他の治療剤の投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である、項目13に記載の方法。
(項目16)
前記他の治療剤は、アセチルコリンエステラーゼインヒビターもしくはグルタミン酸経路修飾物質である、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記アセチルコリンエステラーゼインヒビターは、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、およびラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)からなる群より選択される、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記グルタミン酸経路修飾物質は、ナメンダ(メマンチン)である、項目16に記載の方法。
(項目19)
前記他の治療剤は、異なるIL−1アンタゴニスト、抗炎症剤、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体および微小管安定化剤からなる群より選択される、項目13に記載の方法。
(項目20)
前記異なるIL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1β抗体、可溶性IL−1レセプター、異なるIL−1トラップ、アナキンラおよびカナキヌマブからなる群より選択される、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記抗炎症剤は、アスピリンもしくは種々のNSAIDである、項目19に記載の方法。
(項目22)
前記βアミロイドに特異的な抗体は、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、およびバピヌズマブからなる群より選択される、項目19に記載の方法。
(項目23)
前記微小管安定化剤は、エポチロンである、項目19に記載の方法。
(項目24)
脳組織中にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体、またはその抗原結合フラグメント、可溶性IL−1レセプター、ならびにIL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含むIL−1融合タンパク質(IL−1トラップ)からなる群より選択され、ここで該哺乳動物は、該脳中の該βアミロイド斑負荷量に同時の変化を必ずしも示さずに、認知機能(複数可)の改善を明らかに示す、方法。
(項目25)
脳組織中にβアミロイド沈着を有する哺乳動物において認知障害を改善するための方法であって、該方法は、治療有効量のIL−1アンタゴニストを第1の治療剤として該被験体に投与する工程を包含し、ここで該IL−1アンタゴニストは、IL−1RAcPの細胞外ドメインのIL−1結合部分、IL−1R1の細胞外ドメインのIL−1結合部分、およびマルチマー形成成分を含むIL−1融合タンパク質(IL−1トラップ)であり、ここで該哺乳動物は、該脳中の該βアミロイド斑負荷量に同時の変化を必ずしも示さずに、認知機能(複数可)の改善を明らかに示す、方法。
(項目26)
前記IL−1アンタゴニストは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択されるアミノ酸配列または、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28からなる群より選択される該配列と少なくとも95%同一性を有しかつIL−1を結合および阻害し得る実質的に同一な配列を有する融合タンパク質を含むIL−1トラップである、項目24または25のいずれかに記載の方法。
(項目27)
前記IL−1トラップは、配列番号10もしくは配列番号28のアミノ酸配列を含む融合タンパク質である、項目25または26のいずれかに記載の方法。
(項目28)
投与が必要な被験体に治療有効量の1種以上の他の治療剤を投与する工程をさらに包含し、ここで前記疾患もしくは該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、重症度もしくは持続時間が低減されるか、あるいはここで該疾患の発症もしくは進行または該疾患と関連する少なくとも1つの症状は、遅延される、項目24〜27のいずれかに記載の方法。
(項目29)
前記疾患と関連する前記少なくとも1つの症状は、記憶喪失、鬱、不安、認知症、不注意、被刺激性、混乱、気分変動、ならびに攻撃的および/もしくは無関心行動からなる群より選択される、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記他の治療剤の前記投与は、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、動脈内投与、静脈内投与、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、局所投与、経皮投与もしくは経口投与である、項目28に記載の方法。
(項目31)
前記他の治療剤は、アセチルコリンエステラーゼインヒビターもしくはグルタミン酸経路修飾物質である、項目28に記載の方法。
(項目32)
前記アセチルコリンエステラーゼインヒビターは、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、およびラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)からなる群より選択される、項目31に記載の方法。
(項目33)
前記グルタミン酸経路修飾物質は、ナメンダ(メマンチン)である、項目31に記載の方法。
(項目34)
前記1種以上の他の治療剤は、異なるIL−1アンタゴニスト、抗炎症剤、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体および微小管安定化剤からなる群より選択される、項目28に記載の方法。
(項目35)
前記異なるIL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1β抗体、可溶性IL−1レセプター、異なるIL−1トラップ、アナキンラおよびカナキヌマブからなる群より選択される、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記抗炎症剤は、アスピリンもしくは種々のNSAIDである、項目34に記載の方法。
(項目37)
βアミロイドに特異的な前記抗体は、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、およびバピヌズマブからなる群より選択される、項目34に記載の方法。
(項目38)
前記微小管安定化剤は、エポチロンである、項目34に記載の方法。
他の目的および利点は、次の詳細な記載を精査すれば明らかになる。
詳細な説明
本方法について記載する前に、記載されている特定の方法および実験条件は変動し得るため、本発明が、係る方法および条件に限定されないことを理解されたい。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることから、本明細書において使用されている用語法が、単に特定の実施形態を説明するためのものであり、限定を企図しないことも理解されたい。
本方法について記載する前に、記載されている特定の方法および実験条件は変動し得るため、本発明が、係る方法および条件に限定されないことを理解されたい。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることから、本明細書において使用されている用語法が、単に特定の実施形態を説明するためのものであり、限定を企図しないことも理解されたい。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a(1つの、ある)」、「an(1つの、ある)」、および「the(上記、この、その)」は、状況が別段明確に示されなければ、複数形への言及を含む。従って、例えば、「a method(1つの方法)」への言及は、1以上の方法、および/もしくは本明細書で記載され、そして/または本開示などを読めば当業者に明らかになるタイプの工程を含む。
他に断りがなければ、本明細書において使用されているあらゆる技術および科学用語は、本発明が属する分野における当業者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。本発明の実施または検査において、本明細書に記載されている方法および材料と類似または同等のいかなる方法および材料を使用してもよいが、好ましい方法および材料を次に説明する。本明細書で言及される全ての特許、出願および非特許刊行物は、それらの全体において本明細書に参考として援用される。
一般的説明
アルツハイマー病(AD)は、進行性の記憶欠損、鬱、不安、認知症、被刺激性、気分変動、不注意、攻撃的および/もしくは無関心行動、混乱、漸進的な物理的悪化および最終的には死亡を含め、認知行動変化および非認知行動変化の両方によって臨床的に特徴付けられる変性脳障害である。組織学的には、上記疾患は、主にβアミロイド(Aβ)ペプチドから構成される老人斑(neuritic plaque)によって特徴付けられる。上記斑(plaque)は、連合皮質、大脳辺縁系および大脳基底核で主に見出される。βアミロイドペプチドは、βアミロイド前駆タンパク質(β APPもしくはAPP)の切断生成物である。APPは、大きな異常のN末端ドメイン、膜貫通ドメイン、および小さな細胞質C末端テールを含むI型膜貫通糖タンパク質である。第21染色体上の単一のAPP遺伝子の転写物の選択的スプライシングは、アミノ酸の数が異なるいくつかのアイソフォームを生じる。
アルツハイマー病(AD)は、進行性の記憶欠損、鬱、不安、認知症、被刺激性、気分変動、不注意、攻撃的および/もしくは無関心行動、混乱、漸進的な物理的悪化および最終的には死亡を含め、認知行動変化および非認知行動変化の両方によって臨床的に特徴付けられる変性脳障害である。組織学的には、上記疾患は、主にβアミロイド(Aβ)ペプチドから構成される老人斑(neuritic plaque)によって特徴付けられる。上記斑(plaque)は、連合皮質、大脳辺縁系および大脳基底核で主に見出される。βアミロイドペプチドは、βアミロイド前駆タンパク質(β APPもしくはAPP)の切断生成物である。APPは、大きな異常のN末端ドメイン、膜貫通ドメイン、および小さな細胞質C末端テールを含むI型膜貫通糖タンパク質である。第21染色体上の単一のAPP遺伝子の転写物の選択的スプライシングは、アミノ酸の数が異なるいくつかのアイソフォームを生じる。
Aβは、アルツハイマー病の神経病理においてある役割を果たし得ると考えられている。例えば、上記疾患の家族型は、APP遺伝子およびプレセニリン遺伝子における変異に関連していた(Tanzi et al.,1996,Neurobiol. Dis. 3:159−168; Hardy,1996,Ann. Med. 28:255−258)。さらに、これらの遺伝子における疾患関連変異は、Aβの42−アミノ酸形態(アミロイド斑中で見出される主な形態)の生成の増加を生じる。
炎症促進性サイトカインのインターロイキン−1(IL−1)は、中枢神経系(CNS)を含め、全身を通じた炎症プロセスにおいて重要なプレイヤーとして存在する。IL−1は、2つの異なるアイソフォーム(IL−1αおよびIL−1β)で見出されるが、IL−1βは、主要な活性アイソフォームと考えられる。IL−1βのアップレギュレーションは、感染症、脳卒中、および外傷性傷害を含め、CNS傷害のある範囲に対する応答の一部である(Allan,S. M.,Tyrrell,P. J.,& Rothwell,N. J. (2005). Nature Reviews Immunology,5,629−640)。この神経炎症応答は、常在グリア細胞(ミクログリアおよび星状細胞)の活性化、末梢免疫細胞の浸潤、および炎症性メディエーター(例えば、サイトカインおよびケモカイン)の発現によって特徴付けられる(Shaftel,S. S.,Griffin,W. S. T.,& O’Banion,M. K. (2008),Journal of Neuroinflammation,5:7)。
IL−1媒介性神経炎症はまた、神経変性疾患の病因においてある役割を果たし得る(Griffin,W. S.,Stanley,L. C.,Ling,C.,White,L.,MacLeod,V.,Perrot,L. J.,Araoz,C. (1989),Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,86,7611−7615; Benzing,W. C.,Wujek,J. R.,Ward,E. K.,Shaffer,D.,Ashe,K. H.,Younkin,S. G.,& Brunden,K. R. (1999),Neurobiology of Aging,20(6),581−589; Sheng,J. G.,Ito,K.,Skinner,R. D.,Mrak,R. E.,Rovnaghi,C. R.,Van Eldik,L. J.,& Griffin,W. S. (1996),Neurobiology of Aging,17(5),761−766)。
今日までの研究は、ADとIL−1との間の関連性を裏付け得るが、どんな役割をIL−1が果たし得るのかは不明である。IL−1は、Aβ前駆タンパク質の合成およびプロセシング、ならびにアセチルコリンエステラーゼの活性を含め、AD病理に寄与し得る作用を調節する(Mrak,R. E. &Griffin,W. S. (2001),Neurobiology of Aging,22(6),903−908)。慢性的なIL−1発現は、脱髄(Ferrari,C. C.,Depino,A. M.,Prada,F.,Muraro,N.,Camptbell,S.,Podhajcer,O.,Pitossi,F. J. (2004),American Journal of Pathology,165(5),1827−1837),血液脳関門の破壊、および好中球の動員 (Ferrari et al,前出; Shaftel,S. S.,Carlson,T. J.,Olschowka,J. A.,Kyrkanides,S.,Matousek,S. B.,& O’Banion,M. K. (2007a),Journal of Neuroscience,27(35),9301−9309)と関連づけられた。IL−1はまた、ミクログリアを活性化し、これは次には、IL−1、IL−6、および腫瘍壊死因子α(TNFα)などの炎症促進性サイトカインを生成する。従って、ニューロンの傷害(例えば、Aβの蓄積)は、IL−1のレベルが絶えず上昇するサイトカイン活性化の自己増殖サイクルを誘導し得、ニューロン損傷およびさらには斑の沈着をもたらす(Griffin,W. S. T.,Sheng,J. G.,Royston,M. C.,Gentelman,S. M.,McKenzie,J. E.,Graham,D. I.,Mrak,R. E. (1998),Brain Pathology,8,65−72)。
他方で、中には、IL−1がADにおいて有益な役割を果たすと主張しているものもいる。4週間にわたる持続したIL−1β過剰発現が、swAPP−PS1マウス(アミロイド前駆タンパク質におけるスウェーデン系統変異およびプレセニリン1における高いアルツハイマーのリスク多型を利用するアルツハイマー様病理のマウスモデル)におけるアミロイド斑発現を低減する(Shaftel,S. S.,Kyrkanides,S.,Olschowka,J. A.,Miller,J. H.,Johnson,R. E.,& O’Banion,M. K. (2007b),Journal of Clinical Investigation,117(6),1595−1604)。AD脳において、IL−1を発現するミクログリアは、アミロイド斑沈着の周りを囲んでおり、このことは、ファゴサイトーシスによって斑を除去しようと試みていることを示唆する(Griffin,W. S.,Stanley,L. C.,Ling,C.,White,L.,MacLeod,V.,Perrot,L. J.,Araoz,C. (1989),Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,86,7611−7615)。上記疾患の早期では、ミクログリア活性化は、確かにAD様病理の進行を遅らせるようである(El Khoury,J.,& Luster,A. D. (2008),Trends in Pharmacological Sciences,29,626−632; Simard,A. R.,Soulet,D.,Gowing,G.,Julien,J.,& Rivest,S. (2006),Neuron,49,489−502)。しかし、アミロイド斑負荷量は、ミクログリア活性化が継続するにもかかわらず、最終的には増加する。1つの説明は、ミクログリアが不完全になり、それらのAβ除去有効性を失うことである。ミクログリアAβレセプターおよびAβ分解酵素の発現は、swAPP−PS1マウスにおいて8ヶ月齢あたりで減少し始め、Aβ取り込みおよびクリアランスの低下を生じる(Hickman,S. E.,Allison,E. K.,& El Khoury,J. (2008),Neurobiology of Disease,28,8354−8360)。しかし、ミクログリアは、IL−1βおよびTNFαの生成を維持する。
海馬媒介記憶プロセスは、IL−1の過剰発現によって損なわれ得る(Moore,A. H.,Wu,M.,Shaftel,S.,Graham,K. A.,& O’Banion,M. K. (2009),Neuroscience,164,1484−1495; Tanaka,S.,Ide,M.,Shibutani,T.,Ohtaki,H.,Numazawa,S.,Shioda,S.,& Yoshida,T. (2006),Journal of Neuroscience Research,83,557−566; Depino,A. M.,Alonso,M.,Ferrari,C.,del Ray,A.,Anthony,D.,Besedovsky,H.,Pitossi,F. (2004),Hippocampus,14,526−535)。
先の研究は、ADに対する治療ストラテジーとしての抗炎症薬の使用を探索してきたが、無作為化臨床試験は、ADに対するNSAIDの治療的有効性を一貫して支持できなかった(Scharf,S.,Mander,A.,Ugoni,A.,Vajda,F.,& Christophidis,N. (1999),Neurology,53(1),197−201; Aisen,P. S.,Schafer,K. A.,Grundman,M.,Pfeiffer,E.,Sano,M.,Davis,K. L.,Thal,L. J. (2003),Journal of the American Medical Association,289(21),2819−2826)。
今日まで、AD様行動および病理に対する長期的な全身性のIL−1阻害の効果を調べる研究は存在しなかった。最新の研究(本明細書に記載される)は、マウスIL−1トラップ(mIL−1トラップ)(マウスFcフラグメントに強制融合させたIL−1レセプター1ホモダイマーからなるイムノアドヘシン)を利用した。このトラップは、IL−1を高親和性で結合し、IL−1がその内因性レセプターに結合しないようにするので、IL−1シグナル伝達のアンタゴニストとして働く。アルツハイマー様病理のswAPP−PS1変異体マウスモデルにmIL−1トラップを5ヶ月間皮下投与した後に、空間記憶、オープンフィールド活動、アミロイド斑負荷量、ミクログリア活性化、および全体的な炎症に対するIL−1阻害の効果を調べた。
定義
用語「ブロッカー」、「インヒビター」、もしくは「アンタゴニスト」は、化学的もしくは生理学的な反応もしくは応答を遅らせるかもしくは妨げる物質を意味する。一般的なブロッカーもしくはインヒビターとしては、アンチセンス分子、抗体、アンタゴニストおよびそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。より具体的には、IL−1ブロッカーもしくはインヒビターの例は、IL−1アンタゴニストであり、IL−1αおよび/もしくはIL−1βに対する抗体(ヒトもしくはヒト化)もしくはその抗原結合部分、IL−1αもしくはIL−1βのいずれかもしくは両方の活性をブロックもしくは阻害する可溶性IL−1レセプター、または本明細書で記載されるIL−1トラップ(これはIL−1を結合しその活性を阻害する)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の方法で使用され得る関連するIL−1トラップは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28に示されるアミノ酸配列のうちのいずれかを含む。
用語「ブロッカー」、「インヒビター」、もしくは「アンタゴニスト」は、化学的もしくは生理学的な反応もしくは応答を遅らせるかもしくは妨げる物質を意味する。一般的なブロッカーもしくはインヒビターとしては、アンチセンス分子、抗体、アンタゴニストおよびそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。より具体的には、IL−1ブロッカーもしくはインヒビターの例は、IL−1アンタゴニストであり、IL−1αおよび/もしくはIL−1βに対する抗体(ヒトもしくはヒト化)もしくはその抗原結合部分、IL−1αもしくはIL−1βのいずれかもしくは両方の活性をブロックもしくは阻害する可溶性IL−1レセプター、または本明細書で記載されるIL−1トラップ(これはIL−1を結合しその活性を阻害する)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の方法で使用され得る関連するIL−1トラップは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28に示されるアミノ酸配列のうちのいずれかを含む。
用語「治療有効用量」とは、これを投与した目的であるところの所望の効果を生じる用量を意味する。正確な用量は、処置の目的に依存し、当業者であれば、公知の技法を使用して確認することができるであろう(例えば、Lloyd(1999年)The Art,Science and Technology of Pharmaceutical Compoundingを参照)。
用語「実質的に同一」とは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28のアミノ酸配列からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%同一性を有しかつIL−1を結合し得IL−1の生物学的活性を阻害し得るタンパク質配列を意味する。
用語「同一性」もしくは「相同性」とは、配列全体に関する最大パーセント同一性を達成するために必要であれば、配列を整列させ、ギャップを導入した後に、比較される対応する配列の残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基のパーセンテージを意味すると解釈され、配列同一性の一部としていかなる保存的置換も考慮していない。N末端もしくはC末端いずれの伸長も挿入も、同一性もしくは相同性を低減するとは解釈されない。アラインメントのための方法およびコンピュータープログラムは、当該分野で周知である。配列同一性は、配列分析ソフトウェア(例えば、Sequence Analysis Software Package,Genetics Computer Group,University of Wisconsin Biotechnology Center,1710 University Ave.,Madison,Wis. 53705)を使用して測定され得る。このソフトウェアは、種々の置換、欠失、および他の改変に対する相同性の程度を割り当てることによって類似の配列をマッチさせる。
用語「treating(処置する)」(または「treat(処置する)」もしくは「treatment(処置)」)とは、存在する症状、障害、状態もしくは疾患の進行、持続時間、もしくは重症度を遅らせる、中断する、阻害する、阻止する、制御する、停止する、低減する、軽減する、もしくは逆転することを含むプロセスをいうが、本明細書で記載されるIL−1トラップの使用による、全ての疾患関連症状、状態、もしくは障害の完全な排除を必ずしも伴わない。さらに、「treating(処置する)」、「treatment(処置)」もしくは「treat(処置する)」とは、臨床結果(これは、以下のうちの1つ以上が挙げられるが、これらに限定されない:βアミロイド活性と関連するか、または被験体における(例えば、アルツハイマー病における)βアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患を阻害するか、その発症もしくは進行を遅らせるかもしくは妨げる;あるいはβアミロイド活性と関連するか、または被験体における(例えば、アルツハイマー病における)βアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患と関連する少なくとも1つの症状を阻害するか、妨げるか、もしくは軽減する(ここで上記症状としては、認知障害、記憶喪失、鬱、不安、認知症、被刺激性、混乱、気分変動、攻撃的および/もしくは無関心行動が挙げられるが、これらに限定されない))を含む、有益もしくは所望の結果を得るためのアプローチをいう。「Treatment(処置)」もしくは「treating(処置する)」とはまた、本明細書で使用される場合、上記疾患に罹患している者のクオリティー・オブ・ライフを増加させること、上記疾患を処置するために必要とされる他の薬剤の用量を低下させること、および/もしくは患者の生存を延長することをいう。
アルツハイマー病もしくはその症状の「発症を遅らせる」とは、上記疾患の発生または上記疾患と関連するかもしくは上記疾患から生じる症状を遅らせる(defer)か、妨げる(hinder)か、遅延する(slow)か、妨害する(retard)か、安定化する(stabilize)か、そして/もしくは延期する(postpone)ことを意味する。この遅れ(delay)は、処置されている疾患および/もしくは個体の履歴に依存して、種々の時間の長さであり得る。当業者に明らかなように、十分なもしくは有意な遅れは、実質的に、上記個体が上記疾患を発生させないという点で予防を含み得る。アルツハイマー病の発生を「遅らせる」方法は、上記方法を使用しないことと比較した場合、所定の時間枠において疾患発生の確率を低くするか、そして/または所定の時間枠で上記疾患の程度を低減する方法である。このような比較は、代表的には、統計学的に有意な数の被験体を使用する臨床研究に基づく。
アルツハイマー病の「発生」は、個体内でのアルツハイマー病の発症および/もしくは進行を意味する。アルツハイマー病発生は、標準的な臨床技術を使用して検出可能であり得る。しかし、発生は、最初に検出可能でないと思われる疾患進行にも言及する。本発明の目的のために、進行とは、この場合、標準的な神経学的検査、患者との面談によって決定されるか、またはより専門的な試験によって決定され得るように、疾患状態の生物学的過程をいう。種々のこれら診断試験としては、ニューロイメージング、血清もしくは脳脊髄液中の特定のタンパク質(例えば、アミロイドペプチドおよびタウ)のレベルの変化の検出、コンピューター断層撮影法(CT)、ポジトロン断層撮影法(PET)、および磁気共鳴画像法(MRI)が挙げられるが、これらに限定されない。「発生」とは、出現、再発、および発症を含む。本明細書で使用される場合、アルツハイマー病の「発症」もしくは「存在」は、最初の発症および/もしくは再発を含む。
用語「アルツハイマー病」もしくは「AD」は、一般に、特徴的な進行性の健忘障害と、社会的機能および日常生活動作を損なう他の認知、行動および神経精神的変化のその後の出現とを代表的には示す臨床実体をいう。その最初の様相は、非健忘症的な限局性皮質認知症状(non−amnestic focal cortical cognitive symptoms)を伴って、非定型である可能性がある。疾患の発症および/もしくは進行は、検証されかつ疾患特異的なバイオマーカーの使用を通じて今や評価され得る。検査室バイオマーカーおよびニューロイメージングバイオマーカーは、ADの神経病理学的病変と非常に相関する。これらバイオマーカーは、病態生理学的および局所解剖学的マーカーに分けられ得る。病態生理学的マーカーは、アルツハイマーの病理を特徴付ける2つの病因論的変性プロセスに対応する:老人斑へのアミロイドーシス経路および神経原線維変化へのタウオパチー経路。それらとしては、アミロイドβ、総タウ、およびホスホタウの濃度のCSF測定値、Pittsburgh compound Bもしくは他の放射性リガンド(フロルベタベン、18F−AV−45など)を用いたアミロイドPETスキャンニングが挙げられる。局所解剖学的マーカーは、AD病理の局所分布と相関し、内側側頭葉萎縮(MRIによって測定される場合)およびフルオロデオキシグルコースPETでの側頭頭頂領域における低下したグルコース代謝を含む、特異性が低く下流の脳変化を評価するために使用される。これらMRIおよびPETマーカーは、軽度認知障害(MCI)コホートにおけるAD認知症の発生を推定すること、および疾患重症度と相関することが示されてきた。臨床病期のADを有する患者は、ADの診断基準を満たしかつ仕事および関係(潜在的には、日常生活の活動が挙げられる)に影響を及ぼす中程度から重度の認知障害および記憶障害を被る。これらの症状には、通常、上記に記載されるとおりのバイオマーカー試験での陽性所見が伴う。
「前駆期のアルツハイマー病」とは、「前認知症病期の(predementia stage)AD」ともいわれ、ADの早期症候的前認知症段階をいい、ここでは、1)海馬型のエピソード記憶喪失を含む臨床症状が存在するが、手段的日常生活活動能力(instrumental activity of daily living)に影響を及ぼすほどに十分重篤ではなく、認知症の診断を保証しない;および2)CSFもしくは画像法からのバイオマーカーの証拠がAD病理変化の存在を支持する。
「発症前の期のアルツハイマー病」は、「無症候性であるがADのリスクのある状態(asymptomatic at−risk state for AD)」および「発症前(presymptomatic)AD」の両方を含み、ADの最も早期の病原性事象/脳病変と、特異的認知変化の最初の出現との間の長期間の無症候性段階をいう。「無症候性であるがADリスクのある」状態は、脳中の(特異的PETアミロイドトレーサーの保持とともに)もしくはCSF中の(アミロイドβ、タウ、およびホスホタウ濃度の変化とともに)アミロイドーシスの証拠によって、インビボで同定される。「発症前AD」は、ADを発生させる個体に当てはまり、これは、希な常染色体優性単一遺伝子変異(単一遺伝子のAD(monogenic AD))によって影響を受ける家族において確認され得るに過ぎない。
「脳アミロイド血管症」(CAA)とは、コンゴーレッド親和性血管障害としても公知であり、中枢神経系の血管壁にアミロイド沈着を形成する血管障害の1形態である。用語、コンゴーレッド親和性とは、アミロイドの異常な凝集の存在が、コンゴーレッドといわれる特別の染料の適用の後に、脳組織の顕微鏡検査によって明らかに示され得ることから使用される。上記アミロイド物質は、脳中でのみ見出され、よって、上記疾患は、アミロイドーシスの他の形態には関連しない。CAAは、孤発性形態(一般には、高齢集団において)もしくは家族性形態(フランドル型、アイオワ型、およびオランダ型など)のいずれかで起こると同定された。CAAの孤発性形態は、皮質毛細血管中のアミロイドβタンパク質(Aβ)の沈着に基づいて2つのタイプへとさらに特徴付けられた。全ての症例において、それは軟膜および脳の血管壁におけるAβの沈着によって定義される。アミロイド沈着は、これら血管を壊れやすくし、出血性脳卒中のリスクを増大させる。これは、アルツハイマー型認知症と関連している同じアミロイドタンパク質によって引き起こされ得るので、このような脳出血は、アルツハイマー型認知症に罹患している人々においてより一般的であるが、それらは、認知症の履歴がない人々においても起こり得る。脳内の出血は、通常、特定の脳葉に制限され、これは、出血性脳卒中(もしくは脳出血)のより一般的な原因である高い血圧(高血圧症)の帰結として起こる脳出血と比較して、僅かに異なる。
IL−1特異的アンタゴニスト
本発明は、被験体(例えば、アルツハイマー病(AD)に罹患している患者)におけるβアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患の処置のためのIL−1アンタゴニストを提供する。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体(もしくはその抗原結合フラグメント)、またはIL−1αもしくはIL−1βもしくはその両方の活性をブロックもしくは阻害する可溶性レセプターを含み得る。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、アナキンラもしくはカナキヌマブであり得る。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1特異的融合タンパク質アンタゴニスト(ときおり、「IL−1トラップ」といわれる)であり得、これは、このような状態を処置するために有用である。IL−1トラップは、IL−1レセプター成分、および別の融合タンパク質に存在するマルチマー形成成分と相互作用して、より高次の構造(例えば、ダイマー)を形成し得るマルチマー形成成分を含む融合タンパク質のマルチマーである。サイトカイントラップは、単一のサイトカインを結合する2種の異なるレセプター成分を含み、単一成分試薬によってもたらされるより劇的に増加した親和性を有するアンタゴニストの生成を生じる。実際に、本明細書で記載されるサイトカイントラップは、これまで記載された最も強力なサイトカインブロッカーの中の1つである。簡潔には、IL−1トラップといわれるサイトカイントラップは、ヒトIL−1RタイプI(IL−1RI)もしくはタイプII(IL−1RII)の細胞外ドメイン、続いて、ヒトIL−1レセプターアクセサリタンパク質(IL−1RAcP)の細胞外ドメイン、続いて、マルチマー形成成分から構成される。一実施形態において、上記マルチマー形成成分は、免疫グロブリン由来ドメイン(例えば、ヒンジ領域、CH2およびCH3ドメインの一部を含む、ヒトIgGのFc領域など)である。免疫グロブリン由来ドメインは、免疫グロブリンの主要なクラス(IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMを含む)、および任意のサブクラスもしくはアイソタイプ(例えば、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4;IgA−1およびIgA−2)のうちのいずれかから選択され得る。IL−1トラップのより詳細な記載については、WO00/18932、米国特許第6,927,044号;米国特許第7,459,426号(これらの刊行物は、それらの全体において本明細書に具体的に参考として援用される)を参照のこと。好ましいIL−1特異的融合タンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28に示されるアミノ酸配列を有するか、または配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、もしくは28の配列と少なくとも95%同一でかつIL−1を結合および阻害し得る実質的に同一なタンパク質を有する。
本発明は、被験体(例えば、アルツハイマー病(AD)に罹患している患者)におけるβアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患の処置のためのIL−1アンタゴニストを提供する。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1αもしくはIL−1βに特異的な抗体(もしくはその抗原結合フラグメント)、またはIL−1αもしくはIL−1βもしくはその両方の活性をブロックもしくは阻害する可溶性レセプターを含み得る。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、アナキンラもしくはカナキヌマブであり得る。ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1特異的融合タンパク質アンタゴニスト(ときおり、「IL−1トラップ」といわれる)であり得、これは、このような状態を処置するために有用である。IL−1トラップは、IL−1レセプター成分、および別の融合タンパク質に存在するマルチマー形成成分と相互作用して、より高次の構造(例えば、ダイマー)を形成し得るマルチマー形成成分を含む融合タンパク質のマルチマーである。サイトカイントラップは、単一のサイトカインを結合する2種の異なるレセプター成分を含み、単一成分試薬によってもたらされるより劇的に増加した親和性を有するアンタゴニストの生成を生じる。実際に、本明細書で記載されるサイトカイントラップは、これまで記載された最も強力なサイトカインブロッカーの中の1つである。簡潔には、IL−1トラップといわれるサイトカイントラップは、ヒトIL−1RタイプI(IL−1RI)もしくはタイプII(IL−1RII)の細胞外ドメイン、続いて、ヒトIL−1レセプターアクセサリタンパク質(IL−1RAcP)の細胞外ドメイン、続いて、マルチマー形成成分から構成される。一実施形態において、上記マルチマー形成成分は、免疫グロブリン由来ドメイン(例えば、ヒンジ領域、CH2およびCH3ドメインの一部を含む、ヒトIgGのFc領域など)である。免疫グロブリン由来ドメインは、免疫グロブリンの主要なクラス(IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMを含む)、および任意のサブクラスもしくはアイソタイプ(例えば、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4;IgA−1およびIgA−2)のうちのいずれかから選択され得る。IL−1トラップのより詳細な記載については、WO00/18932、米国特許第6,927,044号;米国特許第7,459,426号(これらの刊行物は、それらの全体において本明細書に具体的に参考として援用される)を参照のこと。好ましいIL−1特異的融合タンパク質は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、および28に示されるアミノ酸配列を有するか、または配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、もしくは28の配列と少なくとも95%同一でかつIL−1を結合および阻害し得る実質的に同一なタンパク質を有する。
ある種の実施形態において、上記IL−1アンタゴニストは、IL−1α、IL−1β、IL−1R1および/もしくはIL−1RAcp、またはこれらのフラグメントを結合し得る抗体フラグメントを含む。好ましい実施形態は、IL−1βのアンタゴニストである。IL−1アンタゴニストの一実施形態は、1以上の抗体フラグメントを含み、例えば、単鎖Fv(scFv)は、米国特許第6,472,179号(この刊行物は、その全体において本明細書に具体的に参考として援用される)に記載される。IL−1もしくはIL−1レセプターに対して特異的な1以上の抗体由来成分を含む上記IL−1アンタゴニスト実施形態の全てにおいて、上記成分は、上記分子もしくはマルチマーがIL−1の生物学的活性を阻害し得る限りにおいて、種々の配置(例えば、IL−1レセプター成分(複数可)−scFv(複数可)−マルチマー形成成分;IL−1レセプター成分(複数可)−マルチマー形成成分−scFv(複数可);scFv(複数可)−IL−1レセプター成分(複数可)−マルチマー形成成分、ScFv−ScFv−Fcなど)で配置され得る。
抗IL−1ヒト抗体および抗体フラグメント
本発明の方法において有用なIL−1アンタゴニストの別の実施形態において、抗IL−1抗体の例は、米国特許第4,935,343号;米国特許第5,681,933号;WO 95/01997;EP 0267611、米国特許第6,419,944号;WO 02/16436およびWO 01/53353に開示される。本発明のIL−1アンタゴニストは、IL−1リガンド(例えば、IL−1αもしくはIL−1β)ならびに/またはIL−1レセプター(例えば、IL−1R1および/もしくはIL−1RAcp)に対して特異的な抗体もしくは抗体フラグメントを含み得る。抗体フラグメントは、必要とされる標的特異性を有する任意のフラグメント、例えば、全抗体の改変(例えば、酵素消化)によって生成されるか、または組換えDNA方法論を使用してデノボ合成される(scFv、単一ドメイン抗体もしくはdAb、単一可変ドメイン抗体)もしくはヒトファージディスプレイライブラリーを使用して同定される(例えば、McCafferty et al. (1990) Nature 348:552−554を参照のこと)かのいずれかの抗体フラグメントを含む。あるいは、抗体は、標準的な免疫および抗体単離法(ハイブリドーマを作製すること、もしくはB細胞スクリーニング技術(例えば、SLAM)を使用することが挙げられるが、これらに限定されない)を使用して、ヒト抗体もしくはヒト−マウスキメラ抗体を生成するマウスから単離され得る。免疫グロブリン結合ドメインはまた、免疫グロブリンの重鎖(VH)もしくは軽鎖(VL)の可変領域が挙げられるが、これらに限定されない。または人々を免疫し、抗原陽性B細胞を単離し、重鎖および軽鎖をコードするcDNAをクローニングし、細胞(例えば、CHO)中でそれらを共発現させることによる。
本発明の方法において有用なIL−1アンタゴニストの別の実施形態において、抗IL−1抗体の例は、米国特許第4,935,343号;米国特許第5,681,933号;WO 95/01997;EP 0267611、米国特許第6,419,944号;WO 02/16436およびWO 01/53353に開示される。本発明のIL−1アンタゴニストは、IL−1リガンド(例えば、IL−1αもしくはIL−1β)ならびに/またはIL−1レセプター(例えば、IL−1R1および/もしくはIL−1RAcp)に対して特異的な抗体もしくは抗体フラグメントを含み得る。抗体フラグメントは、必要とされる標的特異性を有する任意のフラグメント、例えば、全抗体の改変(例えば、酵素消化)によって生成されるか、または組換えDNA方法論を使用してデノボ合成される(scFv、単一ドメイン抗体もしくはdAb、単一可変ドメイン抗体)もしくはヒトファージディスプレイライブラリーを使用して同定される(例えば、McCafferty et al. (1990) Nature 348:552−554を参照のこと)かのいずれかの抗体フラグメントを含む。あるいは、抗体は、標準的な免疫および抗体単離法(ハイブリドーマを作製すること、もしくはB細胞スクリーニング技術(例えば、SLAM)を使用することが挙げられるが、これらに限定されない)を使用して、ヒト抗体もしくはヒト−マウスキメラ抗体を生成するマウスから単離され得る。免疫グロブリン結合ドメインはまた、免疫グロブリンの重鎖(VH)もしくは軽鎖(VL)の可変領域が挙げられるが、これらに限定されない。または人々を免疫し、抗原陽性B細胞を単離し、重鎖および軽鎖をコードするcDNAをクローニングし、細胞(例えば、CHO)中でそれらを共発現させることによる。
用語「抗体」は、本明細書で使用される場合、抗原を特異的に結合しかつ認識する、免疫グロブリン遺伝子もしくはそのフラグメント由来のフレームワーク領域を含むポリペプチドをいう。記認識される免疫グロブリン遺伝子としては、κ、λ、α、γ、δ、ε、およびμ定常領域、ならびに無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子が挙げられる。軽鎖は、κもしくはλのいずれかとして分類される。重鎖は、γ、μ、α、δ、もしくはεとして分類され、これらはさらに、免疫グロブリンクラス、それぞれ、IgG、IgM、IgA、IgD、およびIgEを定義する。各IgGクラス内には、種々のアイソタイプが存在する(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)。代表的には、抗体の抗原結合領域は、結合の特異性および親和性を決定するにあたって、最も重要である。
例示的免疫グロブリン(抗体)構造ユニットは、テトラマーを含む。各テトラマーは、ポリペプチド鎖の2つの同一の対(各対は、1つの軽鎖(約25kD)および1つの重鎖(約50〜70kD)を有する)から構成される。各鎖のN末端は、抗原認識を主に担う約100〜110もしくはより多くのアミノ酸の可変領域を規定する。用語「可変軽鎖」(VL)および可変重鎖(VH)とは、それぞれ、これらの軽鎖および重鎖をいう。
抗体は、無傷の免疫グロブリンとして、または種々のペプチダーゼでの消化によって生成される多くの十分に特徴付けられたフラグメントとして存在する。例えば、ペプシンは、ヒンジ領域中のジスルフィド結合より下で抗体を消化して、Fab(これ自体は、ジスルフィド結合によってVH−CH1へと繋がれる軽鎖である)のダイマーであるF(ab)’2を生成する。上記F(ab)’2は、温和な条件下で還元されて、上記ヒンジ領域中のジスルフィド結合を壊し得、それによって、F(ab)’2ダイマーをFab’モノマーへと変換する。上記Fab’モノマーは、ヒンジ領域の一部を有する本質的にFabである。種々の抗体フラグメントが、無傷の抗体の消化によって定義されるが、当業者は、このようなフラグメントが、化学的にもしくは組換えDNA方法論を使用することによるかのいずれかでデノボ合成され得ることを認識する。
抗体を調製するための方法は、当該分野で公知である。例えば、Kohler & Milstein (1975) Nature 256:495−497; Harlow & Lane (1988) Antibodies: a Laboratory
Manual,Cold Spring Harbor Lab.,Cold Spring Harbor,NY)を参照のこと。目的の抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子は、細胞からクローニングされ得、例えば、モノクローナル抗体をコードする遺伝子は、ハイブリドーマからクローニングされ得、組換えモノクローナル抗体を生成するために使用され得る。モノクローナル抗体は、CDR領域のヒト足場への標準的なクローニングを使用してヒト化され得る。モノクローナル抗体のヒト重鎖および軽鎖をコードする遺伝子ライブラリーもまた、ハイブリドーマもしくは形質細胞から作製され得る。重鎖および軽鎖の遺伝子生成物の無作為の組み合わせが、種々の抗原特異性を有する抗体の大きなプールを生成する。単鎖抗体もしくは組換え抗体の生成のための技術(米国特許第4,946,778号;同第4,816,567号)は、本発明の融合タンパク質および方法において使用される抗体を生成するために適合され得る。また、トランスジェニックマウス、もしくは他の生物(例えば、他の哺乳動物)は、ヒト抗体、ヒト−マウスキメラ抗体、もしくはヒト化抗体を発現するために使用され得る。あるいは、ファージディスプレイ技術は、選択された抗原に特異的に結合するヒト抗体およびヘテロマーFabフラグメントを同定するために使用され得る。
Manual,Cold Spring Harbor Lab.,Cold Spring Harbor,NY)を参照のこと。目的の抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子は、細胞からクローニングされ得、例えば、モノクローナル抗体をコードする遺伝子は、ハイブリドーマからクローニングされ得、組換えモノクローナル抗体を生成するために使用され得る。モノクローナル抗体は、CDR領域のヒト足場への標準的なクローニングを使用してヒト化され得る。モノクローナル抗体のヒト重鎖および軽鎖をコードする遺伝子ライブラリーもまた、ハイブリドーマもしくは形質細胞から作製され得る。重鎖および軽鎖の遺伝子生成物の無作為の組み合わせが、種々の抗原特異性を有する抗体の大きなプールを生成する。単鎖抗体もしくは組換え抗体の生成のための技術(米国特許第4,946,778号;同第4,816,567号)は、本発明の融合タンパク質および方法において使用される抗体を生成するために適合され得る。また、トランスジェニックマウス、もしくは他の生物(例えば、他の哺乳動物)は、ヒト抗体、ヒト−マウスキメラ抗体、もしくはヒト化抗体を発現するために使用され得る。あるいは、ファージディスプレイ技術は、選択された抗原に特異的に結合するヒト抗体およびヘテロマーFabフラグメントを同定するために使用され得る。
抗体スクリーニングおよび選択
好ましい抗体のスクリーニングおよび選択は、当該分野で公知の種々の方法によって行われ得る。標的抗原に特異的なモノクローナル抗体の存在に関する最初のスクリーニングは、例えば、ELISAベースの方法の使用によって行われ得る。二次スクリーニング(screen)は、好ましくは、本発明の多重特異的融合タンパク質の構築における使用に望ましいモノクローナル抗体を同定および選択するために行われる。二次スクリーニング(screening)は、当該分野で公知の任意の適した方法で行われ得る。1つの好ましい方法は、「Biosensor Modification−Assisted Profiling」(「BiaMAP」)といわれ、同時係属中の米国特許出願第60/423,017号(2002年11月1日出願、その全体において本明細書に具体的に参考として援用される)に記載される。BiaMAPは、所望の特徴を有するモノクローナル抗体を生成するハイブリドーマクローンの迅速な同定を可能にする。より具体的には、モノクローナル抗体は、抗体:抗原相互作用の評価に基づいて、別個のエピトープ関連群にソートされる。リガンドもしくはレセプターのいずれかをブロックし得る抗体は、細胞ベースのアッセイ(例えば、NFKB駆動プロモーターの制御下でルシフェラーゼ遺伝子を利用するルシフェラーゼアッセイ)によって同定され得る。IL−1リガンドによるIL−1レセプターの刺激は、NFKBを通じてシグナルをもたらし、従って、細胞中のルシフェラーゼレベルを増加させる。ブロッキング抗体は、ルシフェラーゼ活性のIL−1誘導をブロックした抗体として同定される。
好ましい抗体のスクリーニングおよび選択は、当該分野で公知の種々の方法によって行われ得る。標的抗原に特異的なモノクローナル抗体の存在に関する最初のスクリーニングは、例えば、ELISAベースの方法の使用によって行われ得る。二次スクリーニング(screen)は、好ましくは、本発明の多重特異的融合タンパク質の構築における使用に望ましいモノクローナル抗体を同定および選択するために行われる。二次スクリーニング(screening)は、当該分野で公知の任意の適した方法で行われ得る。1つの好ましい方法は、「Biosensor Modification−Assisted Profiling」(「BiaMAP」)といわれ、同時係属中の米国特許出願第60/423,017号(2002年11月1日出願、その全体において本明細書に具体的に参考として援用される)に記載される。BiaMAPは、所望の特徴を有するモノクローナル抗体を生成するハイブリドーマクローンの迅速な同定を可能にする。より具体的には、モノクローナル抗体は、抗体:抗原相互作用の評価に基づいて、別個のエピトープ関連群にソートされる。リガンドもしくはレセプターのいずれかをブロックし得る抗体は、細胞ベースのアッセイ(例えば、NFKB駆動プロモーターの制御下でルシフェラーゼ遺伝子を利用するルシフェラーゼアッセイ)によって同定され得る。IL−1リガンドによるIL−1レセプターの刺激は、NFKBを通じてシグナルをもたらし、従って、細胞中のルシフェラーゼレベルを増加させる。ブロッキング抗体は、ルシフェラーゼ活性のIL−1誘導をブロックした抗体として同定される。
処置集団
本発明の治療法は、被験体におけるβアミロイドの異常な沈着および/もしくは活性によって特徴付けられる疾患もしくは状態に冒された個体を処置するために有用である。最新のIL−1アンタゴニストが使用され得る疾患もしくは状態としては、アルツハイマー病、多梗塞痴呆、認知障害および脳アミロイド血管症(CAA)が挙げられる。上記処置が有効であり得るアルツハイマー病(AD)もしくは脳アミロイド血管症(CAA)のステージは、先に記載されるように、以下のうちのいずれかが挙げられる:前駆期のADもしくはCAA、発症前の期のADもしくはCAAおよび臨床病期のADもしくはCAA。
本発明の治療法は、被験体におけるβアミロイドの異常な沈着および/もしくは活性によって特徴付けられる疾患もしくは状態に冒された個体を処置するために有用である。最新のIL−1アンタゴニストが使用され得る疾患もしくは状態としては、アルツハイマー病、多梗塞痴呆、認知障害および脳アミロイド血管症(CAA)が挙げられる。上記処置が有効であり得るアルツハイマー病(AD)もしくは脳アミロイド血管症(CAA)のステージは、先に記載されるように、以下のうちのいずれかが挙げられる:前駆期のADもしくはCAA、発症前の期のADもしくはCAAおよび臨床病期のADもしくはCAA。
治療的投与および製剤
本発明は、本発明のIL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)を含む治療組成物を提供する。本発明に従った治療組成物の投与は、製剤に取り込まれて伝達、送達、寛容性その他の向上をもたらす、適した担体、賦形剤および他の薬剤と共に、静脈内、皮下、筋肉内、髄腔内、脳内、脳室内、鼻腔内を含むがこれらに限定されない適した経路により投与される。多数の適切な製剤は、あらゆる薬剤師に公知の処方集に見出すことができる:Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Company、Easton,PA。これらの製剤は、例えば、粉末、ペースト、軟膏、ゼリー、ワックス、油、脂質、脂質(カチオン性またはアニオン性)含有小胞(LIPOFECTIN(商標)等)、DNAコンジュゲート、無水吸収ペースト、水中油型および油中水型エマルジョン、エマルジョンカーボワックス(様々な分子量のポリエチレングリコール)、半固体ゲルならびにカーボワックスを含有する半固体混合物を含む。Powellら、「Compendium of excipients for parenteral formulations」PDA(1998年)J Pharm Sci Technol 52巻:238〜311頁も参照されたい。
本発明は、本発明のIL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)を含む治療組成物を提供する。本発明に従った治療組成物の投与は、製剤に取り込まれて伝達、送達、寛容性その他の向上をもたらす、適した担体、賦形剤および他の薬剤と共に、静脈内、皮下、筋肉内、髄腔内、脳内、脳室内、鼻腔内を含むがこれらに限定されない適した経路により投与される。多数の適切な製剤は、あらゆる薬剤師に公知の処方集に見出すことができる:Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Company、Easton,PA。これらの製剤は、例えば、粉末、ペースト、軟膏、ゼリー、ワックス、油、脂質、脂質(カチオン性またはアニオン性)含有小胞(LIPOFECTIN(商標)等)、DNAコンジュゲート、無水吸収ペースト、水中油型および油中水型エマルジョン、エマルジョンカーボワックス(様々な分子量のポリエチレングリコール)、半固体ゲルならびにカーボワックスを含有する半固体混合物を含む。Powellら、「Compendium of excipients for parenteral formulations」PDA(1998年)J Pharm Sci Technol 52巻:238〜311頁も参照されたい。
IL−1アンタゴニスト(例えば、IL−1トラップ)の用量は、投与しようとする被験体の年齢およびサイズ、標的疾患、状態、投与経路その他に応じて変動し得る。本発明の抗体が、アルツハイマー病を処置するために使用される場合、通常、約1〜約750mg/kg体重、より好ましくは、約5〜約300、約10〜約200または約50〜約150mg/kg体重の単一用量で、本発明の抗体を静脈内投与することが有利である。状態の重症度に応じて、処置の頻度および持続時間を調整することができる。ある種の実施形態において、本発明のIL−1トラップは、少なくとも約0.1mg〜約800mg、約1〜約500mg、約5〜約300mg、もしくは約10〜約200mg、ないし約100mg、もしくはないし約50mgの初期用量として投与され得る。ある種の実施形態において、上記初期用量の後には、ほぼ上記初期用量のもの以下であり得る量で、上記抗体もしくはその抗原結合フラグメントの第2のもしくは複数のその後の用量の投与が続き得、ここで上記その後の用量は、少なくとも1日〜3日;少なくとも1週間、少なくとも2週間;少なくとも3週間;少なくとも4週間;少なくとも5週間;少なくとも6週間;少なくとも7週間;少なくとも8週間;少なくとも9週間;少なくとも10週間;少なくとも12週間;もしくは少なくとも14週間程度離れている。本発明のIL−1トラップは、患者の生涯を通じて、上記の投与レジメンのうちのいずれかを使用して被験体に投与され得る。
様々な送達系が公知であり、本発明の薬学的組成物の投与に使用することができ、例えば、リポソーム中のカプセル化、マイクロパーティクル、マイクロカプセル、変異体ウイルスを発現することのできる組換え細胞、受容体媒介性エンドサイトーシスが挙げられる(例えば、Wuら、(1987年)J. Biol. Chem.262巻:4429〜4432頁を参照)。導入の方法として、皮内、経皮、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、髄腔内、脳室内および経口経路が挙げられるがこれらに限定されない。組成物は、いずれかの簡便な経路により、例えば、注入またはボーラス注射により、上皮または粘膜皮膚内層(例えば、口腔粘膜、直腸および腸管粘膜等)を通した吸収により投与することができ、他の生物学的に活性な薬剤と共に投与することができる。投与は、全身性であっても局所性であってもよい。
薬学的組成物は、小胞、特に、リポソームにおいて送達することもできる(例えば、Langer(1990年)Science 249巻:1527〜1533頁を参照)。
ある特定の状況において、薬学的組成物は、放出制御系において送達することができる。一実施形態では、ポンプを使用することができる。別の実施形態では、ポリマー材料を使用することができる。さらに別の実施形態では、放出制御系は、組成物の標的に近接して置くことができ、よって、全身性用量の一部分のみを必要とする。
注射用調製物は、静脈内、皮下、皮内および筋肉内注射、点滴注入等のための剤形を含むことができる。これらの注射用調製物は、公に知られた方法によって調製することができる。例えば、注射用調製物は、例えば、注射のために従来から使用されてきた無菌水性媒体または油性媒体において、上に記載されている抗体またはその塩を溶解、懸濁または乳化することにより調製することができる。注射用の水性媒体として、例えば、アルコール(例えば、エタノール)、ポリアルコール(例えば、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤[例えば、ポリソルベート80、水素化ヒマシ油のHCO−50(ポリオキシエチレン(50mol)付加物)]等、適切な可溶化剤と組み合わせて使用することのできる、生理食塩水、グルコースを含有する等張性溶液および他の補助的薬剤等が存在する。油性媒体として、例えば、安息香酸ベンジル、ベンジルアルコール等、可溶化剤と組み合わせて使用することができる、ゴマ油、ダイズ油等が用いられている。このように調製された注射液は、好ましくは、適切なアンプル内に充填される。
本発明の薬学的組成物は、標準的な針およびシリンジにより皮下にまたは静脈内に送達することができる。加えて、皮下送達に関して、ペン型送達装置(pen delivery device)は、本発明の薬学的組成物の送達において容易に適用される。係るペン型送達装置は、再使用可能または使い捨てとなり得る。再使用可能なペン型送達装置は、一般に、薬学的組成物を含有する交換可能なカートリッジを利用する。カートリッジ内の薬学的組成物が全て投与され、カートリッジが空となったら、空のカートリッジを容易に廃棄し、薬学的組成物を含有する新しいカートリッジと交換することができる。続いて、ペン型送達装置を再使用することができる。使い捨てペン型送達装置において、交換可能なカートリッジは存在しない。寧ろ、使い捨てペン型送達装置は、装置内のリザーバーに保たれた薬学的組成物を予め充填した状態で届けられる。リザーバーから薬学的組成物が空になったら、装置全体が廃棄される。
多数の再使用可能なペン型および自動注入送達装置が、本発明の薬学的組成物の皮下送達において適用される。例として、ほんの数例ではあるが、AUTOPEN(商標)(Owen Mumford、Inc.、英国ウッドストック)、DISETRONIC(商標)ペン(Disetronic Medical Systems、スイス、ブルグドルフ)、HUMALOG MIX 75/25(商標)ペン、HUMALOG(商標)ペン、HUMALIN 70/30(商標)ペン(Eli Lilly and Co.、インディアナ州インディアナポリス)、NOVOPEN(商標)I、IIおよびIII(Novo Nordisk、デンマーク、コペンハーゲン)、NOVOPEN JUNIOR(商標)(Novo Nordisk、デンマーク、コペンハーゲン)、BD(商標)ペン(Becton Dickinson、ニュージャージー州フランクリンレイクス)、OPTIPEN(商標)、OPTIPEN PRO(商標)、OPTIPEN STARLET(商標)およびOPTICLIK(商標)(sanofi−aventis、ドイツ、フランクフルト)が挙げられるがこれらに確かに限定されない。本発明の薬学的組成物の皮下送達において適用される使い捨てペン型送達装置の例として、ほんの数例ではあるが、SOLOSTAR(商標)ペン(sanofi−aventis)、FLEXPEN(商標)(Novo Nordisk)およびKWIKPEN(商標)(Eli Lilly)、SURECLICK(商標)自動注入装置(Amgen、カリフォルニア州サウザンドオークス)、PENLET(商標)(Haselmeier、ドイツ、シュトゥットガルト)、EPIPEN(Dey、L.P.)およびHUMIRA(商標)ペン(Abbott Labs、イリノイ州アボットパーク)が挙げられるがこれらに確かに限定されない。
有利には、上に記載されている経口または非経口的使用のための薬学的組成物は、活性成分の用量を適合させるのに適した単位用量の剤形へと調製される。単位用量の係る剤形として、例えば、錠剤、丸剤、カプセル、注射(アンプル)、坐剤等が挙げられる。含有されている先述の抗体の量は一般に、単位用量の剤形当たり約5〜約750mgである;特に注射形態において、先述の抗体は、約5〜約100mgで、他の剤形では約10〜約250mgで含有されることが好ましい。
併用療法
多くの実施形態において、本発明のIL−1アンタゴニストは、1種以上のさらなる化合物もしくは治療と併用して投与され得る。併用療法は、同時であっても逐次的であってもよい。本発明のIL−1アンタゴニストは、他のIL−1アンタゴニスト(例えば、IL−1αもしくはIL−1βに対して特異的な抗体(もしくはその抗原結合フラグメント)、可溶性IL−1レセプター、もしくは他の異なるIL−1トラップ)と併用され得る。本発明のIL−1トラップはまた、例えば、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、ラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)、ステロイド、アナキンラ(KINARET(登録商標),Amgen)もしくはカナキヌマブと併用され得る。本発明のIL−1トラップはまた、抗IL−18薬(例えば、IL−18BPもしくは誘導体、IL−18トラップ、抗IL−18、抗IL−18R1、もしくは抗IL−18Racpなど)と併用され得る。他の共治療としては、アスピリンもしくは他のNSAID、ステロイド(例えば、プレドニゾロン)、他の炎症インヒビター(例えば、カスパーゼ−1のインヒビター、p38、IKK1/2、CTLA−4Ig、抗IL−6もしくは抗IL6Ra、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体(例えば、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、もしくはバピヌズマブ)または微小管安定化剤(例えば、エポチロンB)が挙げられる。
多くの実施形態において、本発明のIL−1アンタゴニストは、1種以上のさらなる化合物もしくは治療と併用して投与され得る。併用療法は、同時であっても逐次的であってもよい。本発明のIL−1アンタゴニストは、他のIL−1アンタゴニスト(例えば、IL−1αもしくはIL−1βに対して特異的な抗体(もしくはその抗原結合フラグメント)、可溶性IL−1レセプター、もしくは他の異なるIL−1トラップ)と併用され得る。本発明のIL−1トラップはまた、例えば、アリセプト(登録商標)(ドネペジルHCl)、イクセロン(登録商標)(リバスチグミン酒石酸塩)、ラザダイン(登録商標)(ガランタミンHBr)、ステロイド、アナキンラ(KINARET(登録商標),Amgen)もしくはカナキヌマブと併用され得る。本発明のIL−1トラップはまた、抗IL−18薬(例えば、IL−18BPもしくは誘導体、IL−18トラップ、抗IL−18、抗IL−18R1、もしくは抗IL−18Racpなど)と併用され得る。他の共治療としては、アスピリンもしくは他のNSAID、ステロイド(例えば、プレドニゾロン)、他の炎症インヒビター(例えば、カスパーゼ−1のインヒビター、p38、IKK1/2、CTLA−4Ig、抗IL−6もしくは抗IL6Ra、タウに特異的な抗体、βアミロイドに特異的な抗体(例えば、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、もしくはバピヌズマブ)または微小管安定化剤(例えば、エポチロンB)が挙げられる。
投与レジメン
本発明のある特定の実施形態によると、IL−1トラップの複数用量は、定義された時間経過にわたって被験体に投与することができる。本発明のこの態様に係る方法は、本発明のIL−1トラップの複数用量を被験体に逐次的に投与するステップを含む。本明細書において、「逐次的に投与する」は、IL−1トラップの各用量が、異なる時点において、例えば、所定の間隔(例えば、数時間、数日間、数週間または数ヶ月間)によって隔てられた異なる日に被験体に投与されることを意味する。本発明は、IL−1トラップの単一の初回用量と、その後のIL−1トラップの1または複数の二次用量と、任意選択でその後のIL−1トラップの1または複数の三次用量を患者に逐次的に投与するステップを含む方法を含む。
本発明のある特定の実施形態によると、IL−1トラップの複数用量は、定義された時間経過にわたって被験体に投与することができる。本発明のこの態様に係る方法は、本発明のIL−1トラップの複数用量を被験体に逐次的に投与するステップを含む。本明細書において、「逐次的に投与する」は、IL−1トラップの各用量が、異なる時点において、例えば、所定の間隔(例えば、数時間、数日間、数週間または数ヶ月間)によって隔てられた異なる日に被験体に投与されることを意味する。本発明は、IL−1トラップの単一の初回用量と、その後のIL−1トラップの1または複数の二次用量と、任意選択でその後のIL−1トラップの1または複数の三次用量を患者に逐次的に投与するステップを含む方法を含む。
用語「初回用量」、「二次用量」および「三次用量」は、本発明のIL−1トラップの投与の時系列を指す。よって、「初回用量」は、処置レジメンの初めに投与される用量であり(「ベースライン用量」とも称される);「二次用量」は、初回用量の後に投与される用量であり;「三次用量」は、二次用量の後に投与される用量である。初回、二次および三次用量は全て、同じ量のIL−1トラップを含有することができるが、一般に、投与頻度の観点から互いに異なっていてもよい。しかし、ある特定の実施形態では、初回、二次および/または三次用量に含有されているIL−1トラップの量は、処置過程において互いに変動する(例えば、適宜、上方または下方に調整される)。ある特定の実施形態では、処置レジメンの初めに「負荷用量」として2以上の(例えば、2、3、4または5)用量が投与され、続いてより少ない頻度で投与されるその後の用量(例えば、「維持用量」)が投与される。
本発明の例示的な一実施形態では、各二次および/または三次用量は、直前の用量から1/2〜26(例えば、1/2、1、11/2、2、21/2、3、31/2、4、41/2、5、51/2、6、61/2、7、71/2、8、81/2、9、91/2、10、101/2、11、111/2、12、121/2、13、131/2、14、141/2、15、151/2、16、161/2、17、171/2、18、181/2、19、191/2、20、201/2、21、211/2、22、221/2、23、231/2、24、241/2、25、251/2、26、261/2またはそれより長い)週間後に投与される。語句「直前の用量」は、本明細書において、一連の複数の投与において、介在する用量が存在しない順番において丁度次の用量の投与の前に患者に投与されるIL−1トラップの用量を意味する。
本発明の本態様に係る方法は、IL−1トラップのいずれかの数の二次および/または三次用量を患者に投与するステップを含むことができる。例えば、ある特定の実施形態では、単一の二次用量のみが、患者に投与される。他の実施形態では、2もしくはそれより多い(例えば、2、3、4、5、6、7、8もしくはそれより多い)二次用量が、患者に投与される。同様に、ある特定の実施形態では、単一の三次用量のみが、患者に投与される。他の実施形態では、2以上の(例えば、2、3、4、5、6、7、8もしくはそれより多い)三次用量が、患者に投与される。
複数の二次用量を含む実施形態では、各二次用量は、他の二次用量と同じ頻度で投与することができる。例えば、各二次用量は、直前の用量の1〜2週間後に患者に投与することができる。同じく、複数の三次用量を含む実施形態では、各三次用量は、他の三次用量と同じ頻度で投与することができる。例えば、各三次用量は、直前の用量の2〜4週間後に患者に投与することができる。あるいは、二次および/または三次用量が患者に投与される頻度は、処置レジメンの過程にわたって変動し得る。投与の頻度は、医師によって、臨床検査後に個々の患者の必要に応じて処置過程の間に調整することもできる。
薬学的組成物
本発明はまた、薬学的組成物を提供する。このような組成物は、治療有効量の活性薬剤、および薬学的に受容可能なキャリアを含む。用語「薬学的に受容可能な」とは、連邦政府もしくは州政府の規制当局によって承認されているか、または動物、およびより具体的には、ヒトにおける使用に関して、米国薬局方もしくは他の一般に認識される薬局方に列挙されていることを意味する。用語「キャリア」とは、上記治療剤が一緒に投与される、希釈剤、アジュバント、賦形剤、もしくはビヒクルをいう。このような薬学的キャリアは、滅菌の液体(例えば、水および油(石油起源、動物起源、植物起源もしくは合成起源のものが挙げられ、例えば、ラッカセイ油、ダイズ油、鉱油、胡麻油など))であり得る。適切な薬学的賦形剤としては、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、コメ、穀粉、白亜、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどが挙げられる。上記組成物は、所望であれば、微量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤をも含み得る。これら組成物は、液剤、懸濁物、エマルジョン、錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、徐放性製剤などの形態をとり得る。上記組成物は、坐剤として、従来の結合剤およびキャリア(例えば、トリグリセリド)とともに製剤化され得る。経口製剤は、標準的なキャリア(例えば、製薬グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなど)を含み得る。適切な薬学的キャリアの例は、E.W. Martinによる「Remington’s Pharmaceutical Sciences」に記載される。
本発明はまた、薬学的組成物を提供する。このような組成物は、治療有効量の活性薬剤、および薬学的に受容可能なキャリアを含む。用語「薬学的に受容可能な」とは、連邦政府もしくは州政府の規制当局によって承認されているか、または動物、およびより具体的には、ヒトにおける使用に関して、米国薬局方もしくは他の一般に認識される薬局方に列挙されていることを意味する。用語「キャリア」とは、上記治療剤が一緒に投与される、希釈剤、アジュバント、賦形剤、もしくはビヒクルをいう。このような薬学的キャリアは、滅菌の液体(例えば、水および油(石油起源、動物起源、植物起源もしくは合成起源のものが挙げられ、例えば、ラッカセイ油、ダイズ油、鉱油、胡麻油など))であり得る。適切な薬学的賦形剤としては、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、コメ、穀粉、白亜、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどが挙げられる。上記組成物は、所望であれば、微量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤をも含み得る。これら組成物は、液剤、懸濁物、エマルジョン、錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、徐放性製剤などの形態をとり得る。上記組成物は、坐剤として、従来の結合剤およびキャリア(例えば、トリグリセリド)とともに製剤化され得る。経口製剤は、標準的なキャリア(例えば、製薬グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなど)を含み得る。適切な薬学的キャリアの例は、E.W. Martinによる「Remington’s Pharmaceutical Sciences」に記載される。
一実施形態において、上記組成物は、ヒトへの静脈内投与に適合された薬学的組成物として慣用的手順に従って製剤化される。必要な場合、上記組成物はまた、注射部位での疼痛を緩和するために、可溶化剤および局所麻酔剤(例えば、リドカイン)を含み得る。上記組成物が注入によって投与される予定である場合、それは、製薬グレードの滅菌水もしくは食塩水を含む注入ボトルで分与され得る。上記組成物が注射によって投与される場合、その成分が投与前に混合され得るように、注射用滅菌水もしくは食塩水のアンプルが提供され得る。
本発明の活性薬剤は、中性形態もしくは塩形態として製剤化され得る。薬学的に受容可能な塩としては、遊離アミノ基と形成されるもの(例えば、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸などから得られるもの)、および遊離カルボキシル基と形成されるもの(例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、水酸化第二鉄、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2−エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどから得られるもの)が挙げられる。
アルツハイマー病の処置において有効である本発明の活性薬剤の量は、本記載に基づいて標準的な臨床技術によって決定され得る。さらに、インビトロアッセイは、至適投与量範囲を同定する一助とするために必要に応じて使用され得る。上記製剤において使用されるべき正確な量はまた、投与経路、および状態の重症度に依存し、開業医の判断および各被験体の状況に従って決定されるべきである。しかし、静脈内投与に適した投与量範囲は、一般に、体重キログラムあたり約20マイクログラム〜2グラムの活性化合物である。鼻腔内投与に適した投与量範囲は、一般に、約0.01pg/kg 体重〜1mg/kg
体重である。有効用量は、インビトロ試験系もしくは動物モデル試験系から得られる用量応答曲線から外挿され得る。
体重である。有効用量は、インビトロ試験系もしくは動物モデル試験系から得られる用量応答曲線から外挿され得る。
全身投与に関しては、治療有効用量が、インビトロアッセイから最初に予測され得る。例えば、用量は、細胞培養において決定されるとおりのIC50を含む循環濃度範囲を達成するために動物モデルにおいて組み立てることができる。このような情報は、ヒトにおいて有用な用量をより正確に決定するために使用され得る。初期投与量はまた、インビボデータ、例えば、動物モデルから、当該分野で周知の技術を使用して予測され得る。当業者は、動物データに基づいて、ヒトへの投与を容易に最適化し得る。
投薬量および間隔は、治療効果を維持するために十分である化合物の血漿レベルを提供するために、個々に調節され得る。局所投与もしくは選択的取り込みの場合には、上記化合物の有効局所濃度は、血漿濃度に関連していなくてもよい。当業者は、過度な実験なく、治療上有効な局所投与量を最適化し得る。
投与される化合物の量は、当然のことながら、処置されている被験体に、被験体の体重、苦痛(affliction)の重症度、投与様式、および処方する医師の判断に依存する。上記治療は、症状が検出可能である間、またはこれらが検出可能でない場合にも、断続的に反復され得る。上記治療は、単独で、もしくは他の薬物と併用して提供され得る。
キット
本発明はまた、包装材料および上記包装材料内に含まれる医薬品を含む製造物品を提供し、ここで上記医薬品は、本発明の少なくとも1種のIL−1特異的融合タンパク質を含み上記包装材料は、上記IL−1特異的融合タンパク質がβアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患(例えば、アルツハイマー病)を処置するために使用され得ることを示す表示もしくは添付文書を含む。
本発明はまた、包装材料および上記包装材料内に含まれる医薬品を含む製造物品を提供し、ここで上記医薬品は、本発明の少なくとも1種のIL−1特異的融合タンパク質を含み上記包装材料は、上記IL−1特異的融合タンパク質がβアミロイドの異常な沈着によって特徴付けられる疾患(例えば、アルツハイマー病)を処置するために使用され得ることを示す表示もしくは添付文書を含む。
本発明の他の特徴は、本発明の例証のために与えられ、本発明を限定するとは意図されない例示的実施形態の以下の説明の過程で明らかになる。
次の実施例は、本発明の方法および組成物を作製および使用する方法の完全な開示および説明を当業者に提供できるように示されており、本発明者らが自身の発明として考慮する範囲の限定を企図しない。使用された数(例えば、量、温度等)に対する正確度を確保するための努力をしたが、一部の実験誤差および偏差が考慮されるべきである。他に断りがなければ、部は、重量部であり、分子量は、平均分子量であり、温度はセ氏温度であり、圧力は大気圧またはその近辺である。
実施例1:アルツハイマー様病理のマウスモデルにおけるIL−1アンタゴニスト(IL−1トラップ)の効果
方法
動物および注射:
被験体は、40匹の雄性マウス(20匹の2つのコホートに分けた)であった。各コホート内で、10匹のマウスは野生型(WT)動物であり、10匹は、アミロイド前駆タンパク質中のスウェーデン系統変異(SwAPP)およびプレセニリン−1(PS−1)中の高アルツハイマーリスク多型の両方に関するタンデムトランスジェニック(Tg)であった。上記の野生型コントロールおよびトランスジェニックマウスの両方が、C57Bl/6バックグラウンドのものであった。上記マウスを、温度が安定した施設の中に、12:12明暗サイクル(07:00点灯)で、飼料および水については自由摂取として収容した。
方法
動物および注射:
被験体は、40匹の雄性マウス(20匹の2つのコホートに分けた)であった。各コホート内で、10匹のマウスは野生型(WT)動物であり、10匹は、アミロイド前駆タンパク質中のスウェーデン系統変異(SwAPP)およびプレセニリン−1(PS−1)中の高アルツハイマーリスク多型の両方に関するタンデムトランスジェニック(Tg)であった。上記の野生型コントロールおよびトランスジェニックマウスの両方が、C57Bl/6バックグラウンドのものであった。上記マウスを、温度が安定した施設の中に、12:12明暗サイクル(07:00点灯)で、飼料および水については自由摂取として収容した。
約8ヶ月齢で開始して、動物に、マウスIL−1トラップもしくはコントロールmFcの皮下注射を隔週で投与した。各コホートの5匹のTg動物および5匹のWT動物に、mIL−1トラップを10mg/kgの用量で与えた。上記マウスの残りには、マウスFc(mFc)を同じ用量および体積で与えた。投与量を確立して動物の健康状態を評価するために、マウスを1週間に1回体重測定した。注射を5ヶ月間継続した。3匹のマウスは行動試験段階を完了する前に死亡した(1匹はmFcを受けたWT動物、1匹はmFcを受けたTG動物、および1匹はmIL−1トラップを受けたTG動物)。
行動試験:
モリス水迷路: 注射の5ヶ月目の間に、モリス水迷路試験を、空間学習および記憶を評価するために行った。直径105cmおよび深さ35cmの寸法のプールに、非毒性の白色塗料で不透明にした水を満たした。次いで、上記プールを、概念的に四分円に分け、そのうちの1つは、表面から2.5cm下に隠れた逃避プラットフォームを含んだ。動物を、各試行の開始時に異なる疑似無作為選択の四分円の中に置き、迷路から、隠れたプラットフォームへの逃避潜時(latency to escape)を測定した。5日間の間に、1日あたり2回の試行ブロックがあり、各々は、3回の1分間の試行からなった。試行間に、水の中に戻す前に、動物を約30秒間タオルで保持した。各ブロックの後、マウスを、乾くまでタオルで一面をおおった収容ケージ中に入れ、次いで、それらのホームケージに戻した。上記試験を、第1および第2の毎日のブロックの間で3時間間隔を空けて、各日同じ時間に行った。1分間以内に上記プラットフォームを探し出せなかった任意の動物を、潜時60秒に割り当て、水から取り出す前に、手で上記プラットフォームへと導いた。正常な動物は、水迷路における試行全体にわたって逃避潜時の減少を示すことが期待され、このことは、時間経過とともにプラットフォームの位置の習得を示していた。
モリス水迷路: 注射の5ヶ月目の間に、モリス水迷路試験を、空間学習および記憶を評価するために行った。直径105cmおよび深さ35cmの寸法のプールに、非毒性の白色塗料で不透明にした水を満たした。次いで、上記プールを、概念的に四分円に分け、そのうちの1つは、表面から2.5cm下に隠れた逃避プラットフォームを含んだ。動物を、各試行の開始時に異なる疑似無作為選択の四分円の中に置き、迷路から、隠れたプラットフォームへの逃避潜時(latency to escape)を測定した。5日間の間に、1日あたり2回の試行ブロックがあり、各々は、3回の1分間の試行からなった。試行間に、水の中に戻す前に、動物を約30秒間タオルで保持した。各ブロックの後、マウスを、乾くまでタオルで一面をおおった収容ケージ中に入れ、次いで、それらのホームケージに戻した。上記試験を、第1および第2の毎日のブロックの間で3時間間隔を空けて、各日同じ時間に行った。1分間以内に上記プラットフォームを探し出せなかった任意の動物を、潜時60秒に割り当て、水から取り出す前に、手で上記プラットフォームへと導いた。正常な動物は、水迷路における試行全体にわたって逃避潜時の減少を示すことが期待され、このことは、時間経過とともにプラットフォームの位置の習得を示していた。
水迷路習得試験の最終ブロックの1時間後に、動物を、上記プラットフォームを除去した30秒間プローブ試験のために上記迷路に戻して、マウスの上記プラットフォームの位置の記憶保持(retention)を試験した。以前上記プラットフォームを収容した四分円(「目標四分円」といわれる)の中で動物が過ごす時間量の尺度により、記憶保持を評価した。上記プラットフォームが位置した地点の上を動物が泳いだ時間数もまた、カウントした。正常な記憶保持を有する動物は、他の四分円の中にいるより「目標四分円」の中でより多くの時間を過ごし、より多くの「プラットフォームを横断する」ことが期待され、従って、上記回避プラットフォームの空間的位置の記憶保持を示す。
各ブロックに関して、3回の試行にわたる、上記動物の迷路からの逃避潜時中央値(median latency to escape the maze)を記録し、これらの潜時中央値を、統計分析のために使用した。さらに、逃避潜時を、試行あたりに横切った迷路四分円の数で除算して、平均四分円横断時間を計算することによって、動物の泳ぐ速度を推定した。各試行ブロックに関する上記四分円横断時間の中央値を、統計分析における共変量として使用して、運動速度の潜在的差異を明らかにした。
オープンフィールド:
5ヶ月目の間に、上記オープンフィールド試験を、アルツハイマー様疾患の非認知行動症状のうちのいくつかを、およびIL−1阻害がそれら症状に対して効果を有するかどうかを探るために行った。具体的には、オープンフィールドを、全身自発運動(general locomotor)および探索活動を測定するために使用し得る(Walsh,R. N. & Cummins,R. A. (1976),Psychological Bulletin,83(3),482−504)。動物を、48×48×24cmの寸法の白色のボックス様装置の中に入れた。その中の床は、9つのグリッドに分けられており、各々16×16cmの寸法であった。動物を、中心のグリットに置き、6分間の試行の中で上記装置を自由に探索させた。全グリッド横断数を、全身運動および探索行動の尺度として記録した。
5ヶ月目の間に、上記オープンフィールド試験を、アルツハイマー様疾患の非認知行動症状のうちのいくつかを、およびIL−1阻害がそれら症状に対して効果を有するかどうかを探るために行った。具体的には、オープンフィールドを、全身自発運動(general locomotor)および探索活動を測定するために使用し得る(Walsh,R. N. & Cummins,R. A. (1976),Psychological Bulletin,83(3),482−504)。動物を、48×48×24cmの寸法の白色のボックス様装置の中に入れた。その中の床は、9つのグリッドに分けられており、各々16×16cmの寸法であった。動物を、中心のグリットに置き、6分間の試行の中で上記装置を自由に探索させた。全グリッド横断数を、全身運動および探索行動の尺度として記録した。
組織回収および処理:
5ヶ月間の処置の後、上記動物を屠殺し、脳を組織学的分析用に調製した。全ての動物にペントバルビタールベースの安楽死溶液を過剰投与し、灌流固定した。ヘパリン化冷等張(0.9%)食塩水を身体に流して、上記動物から放血させ、次いで、動物を、最初に酢酸緩衝液中の、次にホウ酸緩衝液中の4% パラホルムアルデヒド(各々100ml)で灌流した。灌流が完了したら、脳を取り出し、30% 緩衝化スクロース中に3〜7日間置いた。上記固定された脳を、50μmで冠状に切片作製し、これらを染色するまで凍結保護物質(cryoprotectant)中で、−20℃で貯蔵した(Watson,R. E.,Wiegand,S. J.,Clough,R. W.,& Hoffman,G. E. (1986),Peptides,7(1),155−159)。
5ヶ月間の処置の後、上記動物を屠殺し、脳を組織学的分析用に調製した。全ての動物にペントバルビタールベースの安楽死溶液を過剰投与し、灌流固定した。ヘパリン化冷等張(0.9%)食塩水を身体に流して、上記動物から放血させ、次いで、動物を、最初に酢酸緩衝液中の、次にホウ酸緩衝液中の4% パラホルムアルデヒド(各々100ml)で灌流した。灌流が完了したら、脳を取り出し、30% 緩衝化スクロース中に3〜7日間置いた。上記固定された脳を、50μmで冠状に切片作製し、これらを染色するまで凍結保護物質(cryoprotectant)中で、−20℃で貯蔵した(Watson,R. E.,Wiegand,S. J.,Clough,R. W.,& Hoffman,G. E. (1986),Peptides,7(1),155−159)。
組織学:
上記動物の脳組織を、組織学的分析用に使用した。切片を、コンゴーレッドで、1:12シリーズで染色して、アミロイド斑の存在を検出し、全ての細胞を可視化するために別個の切片においてニッスル小体に関してクレシルバイオレットで染色した。免疫染色を行って、ミクログリアマーカーIba−1を可視化した(Milliporeウサギポリクローナル抗Iba−1,1:500)。動物の第2のコホートに関しては、斑からの種々の距離でミクログリアのパラメーターを評価するために、斑およびミクログリアの両方に関して二重染色を行った。
上記動物の脳組織を、組織学的分析用に使用した。切片を、コンゴーレッドで、1:12シリーズで染色して、アミロイド斑の存在を検出し、全ての細胞を可視化するために別個の切片においてニッスル小体に関してクレシルバイオレットで染色した。免疫染色を行って、ミクログリアマーカーIba−1を可視化した(Milliporeウサギポリクローナル抗Iba−1,1:500)。動物の第2のコホートに関しては、斑からの種々の距離でミクログリアのパラメーターを評価するために、斑およびミクログリアの両方に関して二重染色を行った。
画像分析:
アミロイド斑負荷量を、ImageJ画像分析ソフトウェアプログラム(NIH)を使用して、コントラスト分析(contrast analysis)によって分析した。1:12シリーズで海馬の最小で2つの両側の切片を選択し、画像を、PictureFrameプログラムを使用して10×で取り込んだ。各写真において、上記染色の赤色を単離し、Adobe Photoshopを使用してバックグラウンドをみえなくなるようにして、コントラストを実現した。同一の加工パラメーターを全ての切片に使用した。次いで、画像全体を白黒に変換し、Image Jにインポートした。各画像に関して、バックグラウンドの設定パーセンテージを全ての画像から外し、上記画像をバイナリーに変換した。染色された面積のパーセンテージ、別個の斑の数、および斑あたりの平均サイズを、各動物について記録した。
アミロイド斑負荷量を、ImageJ画像分析ソフトウェアプログラム(NIH)を使用して、コントラスト分析(contrast analysis)によって分析した。1:12シリーズで海馬の最小で2つの両側の切片を選択し、画像を、PictureFrameプログラムを使用して10×で取り込んだ。各写真において、上記染色の赤色を単離し、Adobe Photoshopを使用してバックグラウンドをみえなくなるようにして、コントラストを実現した。同一の加工パラメーターを全ての切片に使用した。次いで、画像全体を白黒に変換し、Image Jにインポートした。各画像に関して、バックグラウンドの設定パーセンテージを全ての画像から外し、上記画像をバイナリーに変換した。染色された面積のパーセンテージ、別個の斑の数、および斑あたりの平均サイズを、各動物について記録した。
全体的な炎症のレベルを、主観的なランク付けによって評価した。実験条件に関して目隠しされた、経験を積んだ組織学者が、倍率40×でクレシルバイオレット染色海馬切片を調べた。次いで、各動物に、炎症細胞プロフィール(ミクログリア、免疫細胞)の存在に基づいて、「なし」、「軽度」、「中程度」、もしくは「顕著」というランクを与えた(「なし」は、炎症細胞なしを示し、「重度」は、観察された炎症の最高量であることを示す)。ミクログリアが取り囲んだ沈着の存在にも、注意した。斑様沈着物を示す各動物に関して、5つの無作為の沈着物を海馬から選択し、取り囲んでいるミクログリア様細胞を計数した。斑あたりのミクログリアプロフィールの数の中央値を、各動物について記録した。最終的に、コンゴーレッド陽性斑およびIba−1免疫反応性ミクログリアに関する二重染色を使用して、斑に接触している(接触)か、斑の20ミクロン以内(隣接)か、もしくは斑から30ミクロンより離れている(遠い)ミクログリアのサイズを測定した。
統計分析
水迷路習得に関して、プラットフォームへの逃避潜時中央値を、各試行ブロックについての各動物に関して記録した。群間独立変数として処置および遺伝子型を、ならびに反復尺度としてブロックを使用して、三元配置混合要因分散分析(three−way mixed Factorial analysis of variance)(ANOVA)を行った。記憶保持に関して、目標四分円の中で過ごした時間の割合を、プラットフォーム横断の回数とともに各動物について記録した。二元配置ANOVA(遺伝子型×処置)を、独立変数としてこれらのうちの各々で行った。
水迷路習得に関して、プラットフォームへの逃避潜時中央値を、各試行ブロックについての各動物に関して記録した。群間独立変数として処置および遺伝子型を、ならびに反復尺度としてブロックを使用して、三元配置混合要因分散分析(three−way mixed Factorial analysis of variance)(ANOVA)を行った。記憶保持に関して、目標四分円の中で過ごした時間の割合を、プラットフォーム横断の回数とともに各動物について記録した。二元配置ANOVA(遺伝子型×処置)を、独立変数としてこれらのうちの各々で行った。
自発運動活動および探索行動を評価するために、オープンフィールド試験において横断するグリッド数を、各動物について計数した。二元配置要因ANOVAを、群間独立変数として処置および遺伝子型を使用して行った。
二元配置ANOVA(遺伝子型×処置)を、以下の尺度の各々について行った:アミロイド斑総面積、斑数、海馬体積、ミクログリアサイズ、および平均斑サイズ。これらの尺度に関して、個々の大脳半球の値を平均して、各動物の平均値として計算した。最後に、回帰分析を行って、各処置群(mFcおよびmIL−1トラップ)に関する記憶作業(memory performance)と斑病理との間の予測関係性を評価した。
定性的変数に関するノンパラメトリック対数線形分析を行って、全体的な炎症ランク付けを分析した。独立群t検定(independent groups t−test)を行って、mIL−1トラップ処置(mIL−1−treated trap)トランスジェニックマウスに対してmFc処置トランスジェニックマウスにおける海馬沈着物を囲むミクログリア様細胞の数を比較した。
データを、処置/遺伝子型群内の全ての動物にわたる平均値および平均値の標準誤差(SEM)として表す。統計的有意性を、αレベル0.05で設定した。
結果
全身の健康状態:
マウスを体重測定し、1週間に1回評価して、それらの全身の健康状態を評価した。元の40匹の動物のうち、37匹が生存して、屠殺した。第1のコホートでは、mFc処置群の1匹のトランスジェニックマウスが、行動試験段階の前に死亡した。第2のコホートからは、mIL−1トラップ群の1匹のトランスジェニック動物が、行動試験段階の前に死亡し、mIL−1トラップ群の1匹の野生型動物が、いくつかの行動試験を完了した後に死亡した。灌流前の最後の体重測定時に、上記トランスジェニックマウスは、野生型マウスより約27%体重が少なかった(F(1,33)=55.46,p<0.001)。上記トランスジェニックマウスの体重はより少なかったが、それらは、実際には、成体の雄性マウスの正常な体重により近く、全体としては健康に見えた。上記mIL−1トラップは、体重に対して負の影響はなく(F(1,33)=0.00,p=0.994)、上記マウスは全て、研究全体を通じて健康に見えた。
全身の健康状態:
マウスを体重測定し、1週間に1回評価して、それらの全身の健康状態を評価した。元の40匹の動物のうち、37匹が生存して、屠殺した。第1のコホートでは、mFc処置群の1匹のトランスジェニックマウスが、行動試験段階の前に死亡した。第2のコホートからは、mIL−1トラップ群の1匹のトランスジェニック動物が、行動試験段階の前に死亡し、mIL−1トラップ群の1匹の野生型動物が、いくつかの行動試験を完了した後に死亡した。灌流前の最後の体重測定時に、上記トランスジェニックマウスは、野生型マウスより約27%体重が少なかった(F(1,33)=55.46,p<0.001)。上記トランスジェニックマウスの体重はより少なかったが、それらは、実際には、成体の雄性マウスの正常な体重により近く、全体としては健康に見えた。上記mIL−1トラップは、体重に対して負の影響はなく(F(1,33)=0.00,p=0.994)、上記マウスは全て、研究全体を通じて健康に見えた。
水迷路:
予測されるように、三元配置混合要因ANOVA(遺伝子型×処置×試行ブロック)から、野生型動物は、水迷路習得において、swAPP/PS−1二重トランスジェニック動物より全体的に有意により良好に行動した(performed)ことが示された(F(1,33)=29.71,p<0.001)。mIL−1トラップは、水迷路作業(water maze performance)に対して全体的な有意な効果を有しなかった(F(1,33)=2.76,p=0.11)が、2つの因子の間には有意な相互作用があった(F(1,33)=4.61,p=0.039;図1)。その結果、上記トラップは、トランスジェニック動物において作業(performance)を選択的に改善した。コホート効果の分析から、遺伝子型相互作用によって有意なコホートが明らかになり、その結果、第2のコホートのトランスジェニック動物が、第1のコホートの動物より全体的に作業が悪かった。しかし、処置効果によるコホートも、遺伝子型×処置効果によるコホートもなく、このことは、上記トラップが両方のコホートにわたって同様にマウスに影響したことを示していた。
予測されるように、三元配置混合要因ANOVA(遺伝子型×処置×試行ブロック)から、野生型動物は、水迷路習得において、swAPP/PS−1二重トランスジェニック動物より全体的に有意により良好に行動した(performed)ことが示された(F(1,33)=29.71,p<0.001)。mIL−1トラップは、水迷路作業(water maze performance)に対して全体的な有意な効果を有しなかった(F(1,33)=2.76,p=0.11)が、2つの因子の間には有意な相互作用があった(F(1,33)=4.61,p=0.039;図1)。その結果、上記トラップは、トランスジェニック動物において作業(performance)を選択的に改善した。コホート効果の分析から、遺伝子型相互作用によって有意なコホートが明らかになり、その結果、第2のコホートのトランスジェニック動物が、第1のコホートの動物より全体的に作業が悪かった。しかし、処置効果によるコホートも、遺伝子型×処置効果によるコホートもなく、このことは、上記トラップが両方のコホートにわたって同様にマウスに影響したことを示していた。
本発明者らはまた、泳ぐ速度の差異が、これら結果に影響を及ぼし得るかどうかを評価した。よりゆっくりとした泳ぐ速度は、トランスジェニックADマウスで報告され(Ying,T.,Xu,Y.,Scearce−Levie,K.,Ptacek,L. J.,& Fu,Y.H. (2010),Neurogenetics,11(1),41−52)、これは、動物が上記プラットフォームに泳ぎ着くまでの潜時に干渉し得る。三元配置混合要因ANOVA(遺伝子型×処置×試行ブロック)から、遺伝子型(F(1,33)=0.61,p=0.442)にわたっても処置(F(1,33)=1.13,p=0.296)にわたっても四分円横断時間に有意差はなく、遺伝子型×処置相互作用にわたっても有意差はない(F(1,33)=0.47,p=0.50)ことが明らかになった。さらに、本発明者らは、オープンフィールド試験において何ら有意な全身運動の差異は認めず(オープンフィールドの節を参照のこと)、このことは、運動(motor)の差異が、観察された習得結果を説明できないことを示唆していた。
水迷路の記憶保持部分に関して、野生型動物は、目標四分円の中で有意により多くの時間を過ごし(F(1,33)=18.83,p<0.001)、トランスジェニック動物より有意により多くプラットフォームを横断した(F(1,33)=8.86,p=0.005)。このことから、トランスジェニック動物における記憶障害が確認された。目標四分円の中で過ごす時間の割合に対するIL−1トラップ処置の有意な効果は存在せず(F(1,33)=0.313,p=0.58)、因子間で相互作用はなかった(F(1,33)=0.04,p=0.84)(図1b)。プラットフォーム横断の回数に対する処置の有意な効果も存在せず(F(1,33)=2.29,p=0.14)、処置と遺伝子型との間の相互作用もなかった(F(1,33)=0.1.63,p=0.21)(図1c)。
オープンフィールド
二元配置ANOVA(遺伝子型×処置)を行って、自発運動活動および探索行動における差異を調べた。全体として、野生型動物とトランスジェニック動物との間でグリッド横断の総数に差異はなく(F(1,33)=0.699,p=0.409)、mFcで処置した動物とmIL−1トラップで処置した動物との間に差異はなかった(F(1,33)=0.18,p=0.673)。遺伝子型と処置との間に相互作用はなかった(F(1,33)=0.03,p=0.873)。これら結果は、トランスジェニックマウスが、野生型マウスと比較して自発運動活動の全体的なレベルにおいて差異はなく、活動のレベルがmIL−1トラップでの処置によって影響を受けなかったことを示す。
二元配置ANOVA(遺伝子型×処置)を行って、自発運動活動および探索行動における差異を調べた。全体として、野生型動物とトランスジェニック動物との間でグリッド横断の総数に差異はなく(F(1,33)=0.699,p=0.409)、mFcで処置した動物とmIL−1トラップで処置した動物との間に差異はなかった(F(1,33)=0.18,p=0.673)。遺伝子型と処置との間に相互作用はなかった(F(1,33)=0.03,p=0.873)。これら結果は、トランスジェニックマウスが、野生型マウスと比較して自発運動活動の全体的なレベルにおいて差異はなく、活動のレベルがmIL−1トラップでの処置によって影響を受けなかったことを示す。
斑負荷量分析
期待されるように、斑負荷量コントラスト分析から、swAPP/PS−1トランスジェニックマウスが、野生型動物よりも有意に多くの斑(F(1,13)=34.21,p<0.001)、斑によって覆われるより多くの総面積(F(1,13)=31.04,p<0.001)、およびより高い平均斑サイズ(F(1,13)=7.43,p=0.02)を有することが明らかになった。実際に、コンゴーレッド陽性斑はいかなる野生型動物においても認められなかった(データは示さず)。これらの尺度のいずれに関しても、mIL−1トラップを与えた動物とmFcを与えた動物との間には有意差がなく、遺伝子型と処置との間にも相互作用はなかった(図3)。
期待されるように、斑負荷量コントラスト分析から、swAPP/PS−1トランスジェニックマウスが、野生型動物よりも有意に多くの斑(F(1,13)=34.21,p<0.001)、斑によって覆われるより多くの総面積(F(1,13)=31.04,p<0.001)、およびより高い平均斑サイズ(F(1,13)=7.43,p=0.02)を有することが明らかになった。実際に、コンゴーレッド陽性斑はいかなる野生型動物においても認められなかった(データは示さず)。これらの尺度のいずれに関しても、mIL−1トラップを与えた動物とmFcを与えた動物との間には有意差がなく、遺伝子型と処置との間にも相互作用はなかった(図3)。
本発明者らはまた、水迷路習得のブロック5(学習を通じて中間地点)およびブロック10(最終作業ブロック)の際に、斑負荷量と空間学習習得との間の関係性を調べた。mFcを与えた動物に関しては、総斑面積とブロック5の際の逃避潜時との間に、有意な正の相間があり(r(6)=0.90,p=0.002)、その結果、より多くの斑適用範囲(coverage)を有する動物は、学習試行の間にプラットフォームを見出すためにより多くの時間がかかった。斑を有しなかった野生型動物を分析から排除した場合、相関関係は有意なままであった(r(2)=0.96,p=0.04)。回帰分析は、野生型動物における学習に対して斑を回帰させることはできなかった。なぜならこれら動物のいずれにおいても斑が検出されなかったからである。上記mIL−1トラップ動物は、斑負荷量と学習作業との間に有意ではないがより小さな相関関係を有し(r(7)=0.46,p=0.21)、これは、野生型動物が分析から排除された場合に完全に消失した(r(3)=0.004,p=0.99)。このことから、mIL−1トラップが、swAPP/PS−1トランスジェニックマウスにおいて斑負荷量と認知作業との間の関連性を排除したことが示唆された。ブロック10によって、動物がピーク作業に達した場合、斑適用範囲の量は、いずれの処置群に関しても水迷路作業ともはや有意に相関しなかった。サンプルサイズが小さすぎて、2つの遺伝子型間の相関関係の差異が統計的に有意であるかどうかを決定できなかった。
炎症
全体的な主観的炎症ランク付けの対数線形分析から、mFc処置動物とmIL−1トラップ処置動物との間で有意差は明らかにならなかった(G2(4)=5.22,p=0.26)(表1)。独立群t検定を、トランスジェニック動物の海馬中の斑様沈着物を取り囲むミクログリア様細胞の全体の数の尺度に対して行ったところ、Fc処置動物とmIL−1トラップ処置動物との間でミクログリアプロフィールカウントに有意差はなかった(t(7)=−.30,p=0.78)(図4a)。しかし、ミクログリアプロフィールサイズの分析から、IL−1トラップ処置では斑からの距離と相互作用して、ミクログリアサイズにおいて統計的に有意な変化が示された(図4b,相互作用F(2,12)=16.127,p=0.0004)。具体的には、ミクログリアサイズは全ての動物において斑と接触するミクログリアでより大きかったが、斑に接触するミクログリアの平均サイズの差異は、IL−1トラップ処置動物において有意に大きかった。この効果をよりよく例証するために、各動物に関する斑含有組織に対する、罹患していない組織におけるミクログリアの平均サイズ間の差異を計算した。動物あたりのミクログリアサイズにおけるこの差異は、斑接触の際のミクログリアサイズの増強に対するIL−1トラップの統計的に有意な効果を示した(図4c,t(6)=4.864,p=0.0028)。
全体的な主観的炎症ランク付けの対数線形分析から、mFc処置動物とmIL−1トラップ処置動物との間で有意差は明らかにならなかった(G2(4)=5.22,p=0.26)(表1)。独立群t検定を、トランスジェニック動物の海馬中の斑様沈着物を取り囲むミクログリア様細胞の全体の数の尺度に対して行ったところ、Fc処置動物とmIL−1トラップ処置動物との間でミクログリアプロフィールカウントに有意差はなかった(t(7)=−.30,p=0.78)(図4a)。しかし、ミクログリアプロフィールサイズの分析から、IL−1トラップ処置では斑からの距離と相互作用して、ミクログリアサイズにおいて統計的に有意な変化が示された(図4b,相互作用F(2,12)=16.127,p=0.0004)。具体的には、ミクログリアサイズは全ての動物において斑と接触するミクログリアでより大きかったが、斑に接触するミクログリアの平均サイズの差異は、IL−1トラップ処置動物において有意に大きかった。この効果をよりよく例証するために、各動物に関する斑含有組織に対する、罹患していない組織におけるミクログリアの平均サイズ間の差異を計算した。動物あたりのミクログリアサイズにおけるこの差異は、斑接触の際のミクログリアサイズの増強に対するIL−1トラップの統計的に有意な効果を示した(図4c,t(6)=4.864,p=0.0028)。
さらに、図5に示されるように、この疾患モデルは、全体的な海馬体積に対して有意な効果を生じず(F(1,13)=0.236,p=0.635)、IL−1トラップは、野生型もしくはトランスジェニックマウスのいずれにおいても海馬体積に影響を及ぼさなかった(処置F(1,13)=0.800,p=0.387; 相互作用F(1,13)=0.015,p−0.903)。
考察
慢性的な神経炎症(これは、上昇したIL−1発現を含む)は、アルツハイマー病の顕著な特徴であり、これは、アルツハイマー病を有する患者において認められる神経変性および関連する認知機能障害に寄与し得る。この研究において、上記mIL−1トラップの全身投与を、行動およびアルツハイマー様脳病理の両方に対するその効果を観察するために、疾患の発症後5ヶ月間にわたってインターロイキン−1シグナル伝達を阻害するために使用した。上記研究を、IL−1阻害がアミロイド斑負荷量を低減しながら、学習および記憶の尺度に対して作業を改善するかどうかを決定するために行った。上記mIL−1トラップは、トランスジェニックマウスにおいて水迷路作業を確かに改善したが、アミロイド斑負荷量を有意に変化させなかった。しかし、それは、脳中のミクログリアのサイズを全体的に低下させながらアミロイド斑と接触するミクログリアのサイズを確かに増加させた。このことは、上記mIL−1トラップがトランスジェニックの脳に沈着したβ−アミロイドの量を変化させなかったものの、それが、斑が引き金となる免疫応答の性質を変化させた可能性があることを示唆していた。さらに、mIL−1トラップは、斑負荷量と認知障害との間の有意な正の関係性を完全に排除した。このことは、斑は存在したものの、それらが動物における認知障害ともはや関連しなかったことを示していた。
慢性的な神経炎症(これは、上昇したIL−1発現を含む)は、アルツハイマー病の顕著な特徴であり、これは、アルツハイマー病を有する患者において認められる神経変性および関連する認知機能障害に寄与し得る。この研究において、上記mIL−1トラップの全身投与を、行動およびアルツハイマー様脳病理の両方に対するその効果を観察するために、疾患の発症後5ヶ月間にわたってインターロイキン−1シグナル伝達を阻害するために使用した。上記研究を、IL−1阻害がアミロイド斑負荷量を低減しながら、学習および記憶の尺度に対して作業を改善するかどうかを決定するために行った。上記mIL−1トラップは、トランスジェニックマウスにおいて水迷路作業を確かに改善したが、アミロイド斑負荷量を有意に変化させなかった。しかし、それは、脳中のミクログリアのサイズを全体的に低下させながらアミロイド斑と接触するミクログリアのサイズを確かに増加させた。このことは、上記mIL−1トラップがトランスジェニックの脳に沈着したβ−アミロイドの量を変化させなかったものの、それが、斑が引き金となる免疫応答の性質を変化させた可能性があることを示唆していた。さらに、mIL−1トラップは、斑負荷量と認知障害との間の有意な正の関係性を完全に排除した。このことは、斑は存在したものの、それらが動物における認知障害ともはや関連しなかったことを示していた。
水迷路
上記mIL−1トラップがトランスジェニック動物の水迷路作業を選択的に改善したという本発明者らの所見は、IL−1阻害が、変異体プレセニリン−1の過剰発現およびスウェーデンAPP変異から生じる認知低下を示し得ることを示す。本研究において、IL−1阻害は、記憶保持(例えば、記憶(memory))に対して効果を有しない一方で習得(例えば、学習)を改善した。このことは、処置したマウスが、課題にたいする彼らの作業を補助する代償的ストラテジーを使用した可能性があることを示していた。
上記mIL−1トラップがトランスジェニック動物の水迷路作業を選択的に改善したという本発明者らの所見は、IL−1阻害が、変異体プレセニリン−1の過剰発現およびスウェーデンAPP変異から生じる認知低下を示し得ることを示す。本研究において、IL−1阻害は、記憶保持(例えば、記憶(memory))に対して効果を有しない一方で習得(例えば、学習)を改善した。このことは、処置したマウスが、課題にたいする彼らの作業を補助する代償的ストラテジーを使用した可能性があることを示していた。
オープンフィールド
上記オープンフィールド試験は、齧歯類における自発運動および探索行動を評価するために使用される。swAPP−PS1トランスジェニックマウスにおける結果は、6分間オープンフィールド試験において野生型マウスと比較して、自発運動活動に有意差を示さなかった。オープンフィールドおよび水迷路での泳ぐ速度の両方に関して群間で有意差がないことは、学習および記憶作業における差異が、運動もしくは探索行動における変化に帰することができないことを示唆する。
上記オープンフィールド試験は、齧歯類における自発運動および探索行動を評価するために使用される。swAPP−PS1トランスジェニックマウスにおける結果は、6分間オープンフィールド試験において野生型マウスと比較して、自発運動活動に有意差を示さなかった。オープンフィールドおよび水迷路での泳ぐ速度の両方に関して群間で有意差がないことは、学習および記憶作業における差異が、運動もしくは探索行動における変化に帰することができないことを示唆する。
アミロイド斑
アルツハイマー様病理の尺度としての行動試験に加えて、コンゴーレッド染色を、アミロイド斑の検出のために行った。本発明者らは、長期的なIL−1阻害が、アミロイド斑病理の低減を生じると仮定した。しかし、上記mIL−1トラップは、トランスジェニック動物において海馬斑負荷量を有意に低下させなかった。
アルツハイマー様病理の尺度としての行動試験に加えて、コンゴーレッド染色を、アミロイド斑の検出のために行った。本発明者らは、長期的なIL−1阻害が、アミロイド斑病理の低減を生じると仮定した。しかし、上記mIL−1トラップは、トランスジェニック動物において海馬斑負荷量を有意に低下させなかった。
水迷路データと斑分析とをまとめると、swAPP−PS1トランスジェニックマウスにおけるAD様病理の性質に興味深い見方を提供する。本発明者らのデータが示すように、上記トラップが脳中のアミロイド斑の量を低減することなく、これらマウスにおいて空間記憶を確かに改善したのであれば、上記トラップは、β−アミロイド沈着以外の因子が彼らの認知障害に寄与しているということを意味する。1つの説明は、上記mIL−1トラップが、斑自体を低減することなく、斑への免疫応答を阻害することによって記憶を改善している可能性があることである。
アミロイド斑の役割をさらに評価するために、本発明者らは、mFcで処置したトランスジェニック動物およびmIL−1トラップで処置した動物に関して、斑沈着物と水迷路作業との間の関係性を調べた。この研究において、mFcを与えたトランスジェニックAD動物は、空間記憶学習(ブロック5)の間に、斑負荷量と水迷路習得作業との間に非常に強力で有意な相関(r=0.96)を示し、その結果、より多くのアミロイド沈着を有する動物は、プラットフォームを見出すのにより長い時間がかかった。しかし、mIL−1トラップを与えた動物は、斑負荷量と同じ水迷路尺度との間に何ら相間は示さなかった(r=0.004)。これらの結果がこのように小さなサンプルサイズで得られたという事実は、特に有望であるが、より大きなサンプルサイズでのさらなる研究が求められる。上記mIL−1トラップ(これは、神経炎症応答の一部を抑制する)がアミロイド斑と記憶との間の関係性を実際に排除するのであれば、それは、記憶障害を引き起こしている斑自体というよりむしろ、斑への免疫応答であるという仮説を支持する。
炎症
mIL−1トラップが斑への免疫応答を変化させたという可能性をを探るために、トランスジェニック動物の海馬中の斑の周りの炎症のレベル全体の主観的分析を行った。最初の分析は、動物処置に対して目隠しされた、経験を積んだ組織学者によって、斑周囲の炎症の全体的な主観的ランク付けの割り当てを含んだ。この分析は、上記斑の周辺を炎症細胞が包囲していることにおいて何ら有意な全体的な差異は明らかにしなかった。この所見を支持して、1つの特異的炎症細胞タイプである常在脳マクロファージ(ミクログリア)の定量的なカウントは、斑あたりの全体的ミクログリアカウントにおける差異はないことを明らかにした。しかし、mFcコントロールに対してIL−1トラップで処置したトランスジェニック動物の間でミクログリアサイズにおける有意差の統計的な傾向が認められた。安静時にはより小さなミクログリアへのシフトを含むが、より大きなミクログリアが斑に接触しているという差異が観察された。この傾向を十分に解釈するにはより多くの研究が必要であるが、1つの可能性は、ミクログリアは、IL−1トラップ処置動物において基本的にあまり活性化されないが、病的な沈着物に直面した場合には、より貪食性であるということである。本発明者らは、IL−1トラップがミクログリアの活性化サブタイプを変化させたという直接的証拠を有しないが、サイズのこのパターンは、M1ミクログリアより多くのM2ミクログリアが、IL−1トラップ処置動物の脳に存在したことを示し得る。M2ミクログリアは、全体的に活性化されにくい傾向にあるが、貪食のより大きな潜在性を有する。
mIL−1トラップが斑への免疫応答を変化させたという可能性をを探るために、トランスジェニック動物の海馬中の斑の周りの炎症のレベル全体の主観的分析を行った。最初の分析は、動物処置に対して目隠しされた、経験を積んだ組織学者によって、斑周囲の炎症の全体的な主観的ランク付けの割り当てを含んだ。この分析は、上記斑の周辺を炎症細胞が包囲していることにおいて何ら有意な全体的な差異は明らかにしなかった。この所見を支持して、1つの特異的炎症細胞タイプである常在脳マクロファージ(ミクログリア)の定量的なカウントは、斑あたりの全体的ミクログリアカウントにおける差異はないことを明らかにした。しかし、mFcコントロールに対してIL−1トラップで処置したトランスジェニック動物の間でミクログリアサイズにおける有意差の統計的な傾向が認められた。安静時にはより小さなミクログリアへのシフトを含むが、より大きなミクログリアが斑に接触しているという差異が観察された。この傾向を十分に解釈するにはより多くの研究が必要であるが、1つの可能性は、ミクログリアは、IL−1トラップ処置動物において基本的にあまり活性化されないが、病的な沈着物に直面した場合には、より貪食性であるということである。本発明者らは、IL−1トラップがミクログリアの活性化サブタイプを変化させたという直接的証拠を有しないが、サイズのこのパターンは、M1ミクログリアより多くのM2ミクログリアが、IL−1トラップ処置動物の脳に存在したことを示し得る。M2ミクログリアは、全体的に活性化されにくい傾向にあるが、貪食のより大きな潜在性を有する。
本研究におけるインターロイキン1の阻害が、ミクログリアの斑除去能力を改善することなく、有害なミクログリアプロセスのうちのいくらかに影響を及ぼすことは考えられる。さらなる形態計測分析および神経化学分析が、ミクログリア活性化およびミクログリア形態学における変化の全範囲を決定する一助となる。
まとめ
現在の研究は、アルツハイマー病のswAPP/PS−1二重トランスジェニックモデルにおける全身的mIL−1トラップ処置の潜在的に防御性の役割を示した。特に、現在の研究は、アミロイド斑が、本質的に、アルツハイマー病の顕著な特徴である認知障害の根底にあるのではないという増えつつある仮説の支持を提供する。実際に、それは、炎症カスケードの成分(おそらく、斑の存在が一部引き金となる)は、主要な病原的一因であるという考え方を支持する。さらに、本発明者らのデータは、アルツハイマー病の認知障害を処置するためのIL−1阻害の潜在的使用に関する最初の概念実証を提供する。最後に、本発明者らのデータは、疾患の発症の後に与えられる、IL−1のさらに大きな生物学的インヒビター(例えば、本明細書で記載されるIL−1トラップ)が、この大きな被害をもたらす疾患を特徴付ける甚大な認知障害に苦しんでいる患者に大きな利益を提供し得ることを示す。
現在の研究は、アルツハイマー病のswAPP/PS−1二重トランスジェニックモデルにおける全身的mIL−1トラップ処置の潜在的に防御性の役割を示した。特に、現在の研究は、アミロイド斑が、本質的に、アルツハイマー病の顕著な特徴である認知障害の根底にあるのではないという増えつつある仮説の支持を提供する。実際に、それは、炎症カスケードの成分(おそらく、斑の存在が一部引き金となる)は、主要な病原的一因であるという考え方を支持する。さらに、本発明者らのデータは、アルツハイマー病の認知障害を処置するためのIL−1阻害の潜在的使用に関する最初の概念実証を提供する。最後に、本発明者らのデータは、疾患の発症の後に与えられる、IL−1のさらに大きな生物学的インヒビター(例えば、本明細書で記載されるIL−1トラップ)が、この大きな被害をもたらす疾患を特徴付ける甚大な認知障害に苦しんでいる患者に大きな利益を提供し得ることを示す。
Claims (1)
- 本明細書に記載の発明。
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