JP2018510841A - 筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 - Google Patents
筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018510841A JP2018510841A JP2017527897A JP2017527897A JP2018510841A JP 2018510841 A JP2018510841 A JP 2018510841A JP 2017527897 A JP2017527897 A JP 2017527897A JP 2017527897 A JP2017527897 A JP 2017527897A JP 2018510841 A JP2018510841 A JP 2018510841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- igg
- subject
- diabetes
- als
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/395—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
- A61K39/39533—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals
- A61K39/3955—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals against proteinaceous materials, e.g. enzymes, hormones, lymphokines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
- A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/275—Nitriles; Isonitriles
- A61K31/277—Nitriles; Isonitriles having a ring, e.g. verapamil
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
- A61K31/44—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
- A61K31/4422—1,4-Dihydropyridines, e.g. nifedipine, nicardipine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
- A61K31/44—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
- A61K31/455—Nicotinic acids, e.g. niacin; Derivatives thereof, e.g. esters, amides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/55—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole
- A61K31/554—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole having at least one nitrogen and one sulfur as ring hetero atoms, e.g. clothiapine, diltiazem
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
- A61K31/7105—Natural ribonucleic acids, i.e. containing only riboses attached to adenine, guanine, cytosine or uracil and having 3'-5' phosphodiester links
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
- A61K31/713—Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/395—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/395—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
- A61K39/39533—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals
- A61K39/39566—Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals against immunoglobulins, e.g. anti-idiotypic antibodies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
- A61P21/02—Muscle relaxants, e.g. for tetanus or cramps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
- A61P3/08—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
- A61P3/10—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6854—Immunoglobulins
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
- G01N2800/04—Endocrine or metabolic disorders
- G01N2800/042—Disorders of carbohydrate metabolism, e.g. diabetes, glucose metabolism
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
- G01N2800/28—Neurological disorders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
- G01N2800/50—Determining the risk of developing a disease
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Neurology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Obesity (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
Abstract
Description
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、2015年2月9日出願の米国仮特許出願第62/113669号の優先権を主張するものである。
代謝エネルギー恒常性の欠陥、すなわち、グルコース不耐性およびインスリン抵抗性が、筋萎縮性側索硬化症(ALS)患者およびトランスジェニックマウスモデルの両方で観察されている。ALS患者の約3分の2が、糖尿病のような代謝性障害を発症する。したがって、ALS患者における糖尿病を治療する方法および糖尿病の発症を制限する方法が必要とされている。
(i)対象の血液からIgGを除去すること;
(ii)該対象においてIgGがVGCCを活性化するのをブロックすること;および、
(iii)該対象においてVGCCをブロックすること
のうちの1以上を含む方法を提供する。
a)ALSを有する対象からの血液試料を細胞と接触させること;
b)[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流を測定し、測定された周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流を対照と比較すること;ならびに
c)対照と比較して[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流が変化している対象を、糖尿病を発症する危険性があるとして特定すること、
を含む方法を提供する。
a)ALSを有する対象から得られた血液試料中のIgGレベルを決定すること;
b)該血液試料中のIgGレベルを対照と比較すること;および
c)該血液試料中のIgGレベルが上昇した対象を、糖尿病を発症する危険性があるとして特定すること、
を含む方法を提供する。
a)ALSおよび糖尿病を有する対象の血液試料を第1の細胞集団および第2の細胞集団と接触させ、さらに、第2の膵臓細胞集団を1以上の試験化合物と接触させること;
b)第1の集団および第2の集団中の[Ca2+]i周期的変動パターンならびに/または全細胞のCa2+電流を測定すること;ならびに
c)第1の集団に対して第2の集団中の[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流の変化を減少させる化合物を、ALSを有する対象における糖尿病を治療する候補化合物および/または糖尿病の発症を制限する候補化合物として特定すること、
を含む方法を提供する。
(i)該対象の血液からIgGを除去すること;
(ii)該対象においてIgGがVGCCを活性化するのをブロックすること;および
(iii)該対象においてVGCCをブロックすること
のうちの1以上を含む方法を提供する。
a)ALSを有する対象からの血液試料と細胞を接触させること;
b)[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流を測定し、測定された周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流を対照と比較すること;ならびに
c)対照と比較して[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流が変化している対象を、糖尿病を発症する危険性があるとして特定すること、
を含む方法を提供する。
a)ALSを有する対象から得られた血液試料中のIgGレベルを決定すること;
b)血液試料中のIgGレベルを対照と比較すること;および
c)血液試料中のIgGレベルが上昇した対象を、糖尿病を発症する危険性があるとして特定すること、
を含む方法を提供する。
a)ALSおよび糖尿病を有する対象からの血液試料を第1の細胞集団および第2の細胞集団と接触させ、さらに、第2の膵臓細胞集団を1以上の試験化合物と接触させること;
b)第1の集団および第2の集団中の[Ca2+]i周期的変動パターンならびに/または全細胞のCa2+電流を測定すること;ならびに
c)第1の集団に対して第2の集団中の[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流の変化を減少させる化合物を、ALSを有する対象における糖尿病を治療する候補化合物および/または糖尿病の発症を制限する候補化合物として特定すること、
を含む方法を提供する。
要約
神経変性疾患の筋萎縮性側索硬化症(ALS)を有する患者は、グルコース恒常性の障害などの2型糖尿病(T2DM)の特徴を示す場合が多い。この重要な関係にもかかわらず、ALSとT2DMとの間の因果関係は謎のままである。発明者らは、ここで、ALSがベータ細胞機能および生存の変化から生じるインスリン放出の減少に部分的に起因して、グルコース恒常性の障害と関連していることを実証する。後者は、電位依存性Ca2+チャネルのALS−IgG誘導性過剰活性化により引き起こされるサイトゾル遊離Ca2+濃度([Ca2+]i)調節の欠陥によって誘導された。[Ca2+]iおよび細胞生存に対するALS−IgGの同様の影響が、αTC1−6細胞において確立された。したがって、発明者らの発見は、これらの深刻な病気の組み合わせを患っている患者のための新たな薬理治療戦略のための基礎を築くことができる、ALSと糖尿病との間の機構的関連を示す。
筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、壊滅的な神経変性疾患である。罹患した個体は、進行性の機能障害ならびに脳幹および脊髄の運動ニューロンの変性を示す。2〜5年内に進行型の筋力低下、麻痺および死を示すALSおよび臨床的ALS患者が明確に利用可能な治療薬はない(1)。ALSの病因は未知であるが、電位依存性Ca2+チャネル(VGCC)の調節不全、それによるサイトゾル遊離Ca2+濃度([Ca2+]i)ならびにシナプス可塑性が提唱されている(2、3)。また、免疫系は、ALSの病因に寄与し得る。ALS患者からの精製済み免疫グロブリンG(IgG)で処置した齧歯類において、神経の組織および細胞におけるCa2+蓄積による超微細構造異常ならびに運動ニューロンにおける伝達物質放出の増加について説明されている(4)。[Ca2+]iの増加は、ミトコンドリア機能不全、フリーラジカル損傷および細胞傷害につながる可能性がある(5〜7)。ALSのような神経変性疾患の多くは、グルコース恒常性の障害などの2型糖尿病(T2DM)の特徴と関連していることが知られているが、因果関係は知られていない(8〜10)。膵島は、血中グルコース恒常性の調節において中心的な役割を有する。本研究では、発明者らは、ALSと関連する糖尿病が膵島細胞の機能および生存に負の影響を与える循環要因によって引き起こされるという仮説を試験した。
発明者らは、7〜8週齢のSOD1G93Aトランスジェニック(ALS−Tg)マウスおよび週齢を合わせた対照を用いて、膵島機能の様々な側面を調べた。腹腔内グルコース耐性試験を行った(図1A)。ALS−Tgマウスは、野生型同腹仔と比較して、血液からの効率の低いグルコースクリアランスによって示される効率の低いグルコース恒常性を実証した。ALS−Tgマウスの膵島は、野生型マウスの膵島と比較して、かなり低いグルコース刺激性インスリン放出を示した(図1B)。グルコース刺激性インスリン分泌は、VGCCを介するベータ細胞のCa2+流入の増加、およびそれによる[Ca2+]iの増加から生じる。グルコースは、β細胞および膵島において[Ca2+]iを増加させるだけでなく、数秒〜数分におよぶ範囲で[Ca2+]i周期的変動パターンを引き起こす(15〜19)。これらの[Ca2+]i周期的変動パターンのタイプは、β細胞の機能および生存に重要であり、β細胞の健康であることの特徴としても役立つ。したがって、次に、発明者らは、高グルコース刺激後の[Ca2+]iの変化を調べた。野生型マウスの膵島とALS−Tgマウスの膵島との間で[Ca2+]i周期的変動パターンの分布に注目すべき違いがあった(図1C、Dおよび図4A)。野生型の膵島とは対照的に、ALS−Tgマウスの膵島は、高頻度タイプの[Ca2+]i周期的変動パターンの有意な損失を示した(図1C、Dおよび補足図1A)。また、[Ca2+]iのK+誘導性増加は、ALS−Tg膵島と対照膵島との間で有意に異なっており、前者がより顕著であった(図1C、Dおよび図4A)。
膵島単離および膵島細胞培養
膵島を、標準コラゲナーゼ消化により単離し、その後、RPMI 1640培地中で、実体顕微鏡下で厳選した。単一細胞を、ACCUTASE(登録商標)(Gibco)と共にCa2+フリー培地中の膵島を振盪することにより得て、カバーガラス上に播種した。膵島および単一細胞を、10%ウシ胎児血清、2mMのL−グルタミン、100U/100μg/mlのペニシリン/ストレプトマイシンを補充したRPMI 1640培地中で培養し、空気中5%CO2の加湿雰囲気中で、37℃で維持した。
12人の孤発性ALSおよびT2DMを有する患者ならびにALSではないがT2DMを有する患者を無作為に選択した。患者からの血清を使用するための倫理的承認を韓国ソウルの漢陽大学病院から入手した(HYUH 2006−04−001−004)。血液試料を、書面によるインフォームドコンセントを得た後に採取した。実際の患者には、神経筋の疾患または消耗の既知の家族歴はなかった。T2DMと診断された全ての対象を、血糖降下剤でうまく調節した。
T2DMを有するALS患者からの血清およびALSではないがT2DMを有する対照対象からの血清を採取し、同様に滅菌処理し、使用するまで−20℃で保存した。これらの血清を30分間56℃でインキュベーションすることにより熱不活化した。細胞を、実際の血清の10%を補充したRPMI 1640培地中で一晩インキュベートした。血清IgGを、特定ゲルベースのスピンカラム精製を用いて精製した(IgG精製樹脂;Pierce/Thermo Fisher Scientific)。IgG精製キットは、IgGのみが通過できる商標リガンドを含有する樹脂に基づく。カラムサポートを用いて、非抗体血清タンパク質を除去し、血清IgGを単離した。簡単に説明すると、500μlの希釈した血清を、製造業者の指示に従って調製したミニスピンカラムに添加し、3000Gで遠心分離してIgGを溶出した。細胞上で使用する前に、溶出画分を凍結乾燥によって濃縮し、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)によって試験した。
カバーガラスに付着した膵島細胞および単一細胞を、異なる患者の血清で前処理し、次いで、(mMで)125のNaCl、5.9のKCl、2.56のCaCl2、1.2のMgCl2、25のHEPES、および3のグルコース(pH7.4)を含有するHEPES緩衝溶液中で、37℃で30分間、2μΜのFura−2/AMを添加した。11mMのグルコース濃度を、膵島刺激のために使用した。添加後に、カバーガラス上の膵島および細胞を、37℃で維持したオープン灌流チャンバーに移し、[Ca2+]iを340/380nmの比として測定した。光源は、キセノンアークランプおよび統合シャッター(ラムダDG−4、Sutter instrument company)を備えており、液体ライトガイドを介して顕微鏡(Olympus iX 71)に連結されていた。1×1のビニングの16ビットのグレースケール画像を、冷却EM−CCDカメラ(ImagEM X2、Hamamatsu)を用いて1秒ごとに(100〜300ミリ秒の範囲の露光時間で)キャプチャーした。カメラおよびシャッターは、METAFLUOR(登録商標)(Molecular Devices)ソフトウェアによって制御され、これも分析に使用した。明るい[Ca2+]iシグナルを有する細胞は、興味の領域(関心領域)を定義した。背景雑音シグナルを減算することによって、ROIシグナルを計算した。
異なる処理後のマウス膵島細胞を、EPC−10パッチクランプ増幅器(HEKA Elektronik社、Lambrecht/Pfalz,Germany)を用いて、従来の全細胞パッチクランプ解析に供した。細胞を、以下の外部溶液(mMで):138のNaCl、10のTEACl、10のCaCl2、5.6のKCl、1.2のMgCl2、5のHEPES、および3のグルコース(pH7.4)に浸した。ピペット溶液は、(mMで)150のN−メチル−D−グルカミン、125のHCl、10のEGTA、1.2のMgCl2、3のMg−ATP、および5のHEPES(pH7.15)を含有していた。ホウケイ酸ガラス電極(1.2mmの外径、Warner Instrument)は、垂直ピペットプーラー(PC−10、Narishige)により引っ張られ、ピペット溶液で満たされたときに、2〜3ΜΩの範囲の先端抵抗を有していた。全ての記録は室温で行った。全細胞のCa2+電流の振幅をセル容量によって正規化した。データの取得および解析を、ソフトウェアプログラムPATCHM ASTER(登録商標)(HEKA Elektronik社)を用いて行った。化学物質のほとんどはSigma−Aldrich社から注文し、ニフェジピンおよびω−アガトキシンTKはTocris社から注文した。
グルコース負荷試験のために、マウスを一晩絶食させた後に、D−グルコース溶液(2g/kg体重)を腹腔内注射した。グルコース注入後、血液を15、30、60、および120分の時点で尾静脈から採取し、次いで、血糖値をグルコメーター(ACCU−CHECK ACTIVE(登録商標)、Roche Diagnostics社)を使用して決定した。
細胞生存率を、プレミックス水溶性テトラゾリウム塩(WST−1)細胞増殖アッセイシステム(Takara Bio社)を使用して、異なる実験条件下で評価した。細胞を96ウェルマイクロプレートに播種し、血清IgGおよび精製IgGを用いる実験で、それぞれ12時間および24時間培養した。その後、培地を、新鮮な培養培地とWST−1試薬の10:1溶液と置換した。マイクロプレートを37℃で4時間インキュベートし、次いで、代謝活性のある生細胞をマイクロプレートリーダーで450nmの吸光度を測定することによって定量した。
1. Brooks BR. Natural history of ALS: symptoms, strength, pulmonary function, and disability. Neurology. 1996;47(4 Suppl 2):S71−81.
2. Smith RG, Alexianu ME, Crawford G, Nyormoi O, Stefani E, Appel SH. Cytotoxicity of immunoglobulins from amyotrophic lateral sclerosis patients on a hybrid motoneuron cell line. Proc Natl Acad Sci USA. 1994;91(8):3393−3397.
3. Tran LT, Gentil BJ, Sullivan KE, Durham HD. The voltage-gated calcium channel blocker lomerizine is neuroprotective in motor neurons expressing mutant SOD1, but not TDP-43. J Neurochem. 2014;130(3):455−466.
4. Pullen AH, Demestre M,Howard RS,Orrell RW. Passive transfer of purified IgG from patients with amyotrophic lateral sclerosis to mice results in degeneration of motor neurons accompanied by Ca2+ enhancement. Acta Neuropathol. 2004;107(1):35−46.
5. Billups B, Forsythe aidhi. Presynaptic mitochondrial calcium sequestration influences transmission at mammalian central synapses. J Neurosci. 2002;22(14):5840−5847.
6. Shi P, Gal J, Kwinter DM, Liu X, Zhu H. Mitochondrial dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis. Biochim Biophys Acta. 2010;1802(1):45−51.
7. Barber SC, Shaw PJ. Oxidative stress in ALS: key role in motor neuron injury and therapeutic target. Free Radic Biol Med. 2010;48(5):629−641.
8. Craft S, Watson GS. Insulin and neurodegenerative disease: shared and specific mechanisms. Lancet Neurol. 2004;3(3):169−178.
9. Park SA. A common pathogenic mechanism linking type−2 diabetes and Alzheimer‘s disease: evidence from animal models. J Clin Neurol. 2011;7(1):10−18.
10. Pradat PF, et al. Impaired glucose tolerance in patients with amyotrophic lateral sclerosis. Amyotroph Lateral Scler. 2010;11(1−2):166−171.
11. Rosen DR, et al. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature. 1993;362(6415):59−62.
12. Renton AE, Chio A, Traynor BJ. State of play in amyotrophic lateral sclerosis genetics. Nat Neurosci. 2014;17(1):17−23.
13. Robberecht W, Philips T. The changing scene of amyotrophic lateral sclerosis. Nat Rev Neurosci. 2013;14(4):248−264.
14. Appel SH, Zhao W, Beers DR, Henkel JS. The microglial−motoneuron dialogue in ALS. Acta Myol. 2011;30(1):4−8.
15. Berggren PO, et al. Removal of Ca2+ channel b3 subunit enhances Ca2+ oscillation frequency and insulin exocytosis. Cell. 2004;119(2):273−284.
16. Fridlyand LE, Tamarina N, Philipson LH. Bursting and calcium oscillations in pancreatic beta−cells: specific pacemakers for specific mechanisms. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010;299(4):E517−532.
17. Rorsman P, Braun M, Zhang Q. Regulation of calcium in pancreatic a− and b−cells in health and disease. Cell Calcium. 2012;51(3−4):300−308.
18. Yang SN, Berggren PO. The role of voltage−gated calcium channels in pancreatic b−cell physiology and pathophysiology. Endocr. Rev. 2006;27(6):621−676.
19. Yang SN, Shi Y, Yang G, Li Y, Yu J, Berggren PO. Ionic mechanisms in pancreatic beta cell signaling. Cell Mol Life Sci. 2014;71(21):4149−4177.
20. Smith RG, et al. Serum antibodies to L−type calcium channels in patients with amyotrophic lateral sclerosis. N Engl J Med. 1992;327(24):1721−1728.
21. Kimura F, et al. Amyotrophic lateral sclerosis patient antibodies label Ca2+ channel alpha 1 subunit. Ann Neurol. 1994;35(2):164−171.
22. Fratantoni SA, Weisz G, Pardal AM, Reisin RC, Uchitel OD. Amyotrophic lateral sclerosis IgG−treated neuromuscular junctions develop sensitivity to L−type calcium channel blocker. Muscle Nerve. 2000;23(4):543−550.
23. Gonzalez LE, et al. Amyotrophic lateral sclerosis−immunoglobulins selectively interact with neuromuscular junctions expressing P/Q−type calcium channels. J Neurochem. 2011;119(4):826−838.
24. Milosevic M, et al. Immunoglobulins G from patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis affects cytosolic Ca2+ homeostasis in cultured rat astrocytes. Cell Calcium. 2013;54(1):17−25.
25. Llinas R, et al. IgG from amyotrophic lateral sclerosis patients increases current through P−type calcium channels in mammalian cerebellar Purkinje cells and in isolated channel protein in lipid bilayer. Proc Natl Acad Sci USA. 1993;90(24):11743−11747.
26. Mosier DR, et al. Amyotrophic lateral sclerosis immunoglobulins increase Ca2+ currents in a motoneuron cell line. Ann Neurol. 1995;37(1):102−109.
27. Losavio A, Muchnik S. Spontaneous acetylcholine release in mammalian neuromuscular junctions. The American journal of physiology. 1997;273(6 Pt 1):C1835−1841.
28. Muchnik S, Losavio A, De Lorenzo S. Effect of amyotrophic lateral sclerosis serum on calcium channels related to spontaneous acetylcholine release. Clin Neurophysiol. 2002;113(7):1066−1071.
29. Dupuis L, Oudart H, Rene F, Gonzalez de Aguilar JL, Loeffler JP. Evidence for defective energy homeostasis in amyotrophic lateral sclerosis: benefit of a high−energy diet in a transgenic mouse model. Proc Natl Acad Sci USA. 2004;101(30):11159−11164.
30. Jawaid A, et al. ALS disease onset may occur later in patients with pre−morbid diabetes mellitus. Eur J Neurol. 2010;17(5):733−739.
Claims (19)
- 筋萎縮性側索硬化症(ALS)を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法であって、前記対象の細胞における電位依存性カルシウムチャネル(VGCC)のIgG媒介性活性化を阻害することを含み、前記阻害が、
(i)前記対象の血液からIgGを除去すること;
(ii)前記対象においてIgGがVGCCを活性化するのをブロックすること;および、
(iii)前記対象においてVGCCをブロックすること
のうちの1以上を含む方法。 - 前記阻害が、前記対象の糖尿病を治療するか、または糖尿病の発症を制限するのに十分な時間、前記対象から血清IgGを除去することを含み、前記除去が、吸着剤上へのIgGの吸着を促進するのに適する時間および条件下で、前記対象から得られた血液を前記IgG吸着剤と接触させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記IgG吸着剤が、抗ヒトIgG抗体を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記阻害が、IgGがVGCCを活性化するのをブロックすることを含み、前記ブロッキングが、前記対象の糖尿病を治療するか、または糖尿病の発症を制限するのに有効な量の、IgG発現もしくは活性の阻害剤を前記対象に投与することを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記IgG発現または活性の阻害剤が、抗IgG抗体、IgGブロッキングアプタマー、IgG低分子干渉RNA、IgG低分子内部セグメント化干渉RNA、IgGショートヘアピンRNA、IgGマイクロRNA、およびIgGアンチセンスオリゴヌクレオチドからなる群から選択される、請求項4に記載の方法。
- 前記阻害が、前記対象においてVGCCをブロックすることを含み、前記ブロッキングが、前記対象の糖尿病を治療するか、または糖尿病の発症を制限するのに有効な量の、VGCC発現もしくは活性の阻害剤を前記対象に投与することを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記VGCC発現もしくは活性の阻害剤が、Ca2+チャネルブロッカーおよびVGCC特異的抗体、アプタマー、低分子干渉RNA、低分子内部セグメント化干渉RNA、ショートヘアピンRNA、マイクロRNA、および/またはアンチセンスオリゴヌクレオチドからなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
- 前記VGCCの阻害剤が、フェニルアルキルアミン類、ベンゾチアゼピン類、およびジヒドロピリジン類、またはそれらの薬学的に許容される塩からなる群から選択される、請求項6または7に記載の方法。
- 前記VGCCの阻害剤が、ニソルジピン、ニフェジピン、ニカルジピン、イスラジピン、ニモジピン、フェロジピン、アムロジピン、ジルチアゼム、ラシジピン、レルカニジピン、およびベラパミル、またはそれらの薬学的に許容される塩からなる群から選択される、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、2型糖尿病を治療するか、または2型糖尿病の発症を制限する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が1型糖尿病の発症を制限する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 糖尿病を発症する危険性のあるALS患者を特定する方法であって、
a)ALSを有する対象からの血液試料を細胞と接触させること;
b)[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流を測定し、測定された周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流を対照と比較すること;ならびに
c)対照と比較して[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流が変化している対象を、糖尿病を発症する危険性があるとして特定すること、
を含む方法。 - 糖尿病を発症する危険性のあるALS患者を特定する方法であって、
a)ALSを有する対象から得られた血液試料中のIgGレベルを決定すること;
b)前記血液試料中のIgGレベルを対照と比較すること;および
c)前記血液試料中のIgGレベルが上昇した対象を、糖尿病を発症する危険性があるとして特定すること、
を含む方法。 - ALSを有する対象における糖尿病を治療する候補化合物および/または糖尿病の発症を制限する候補化合物を特定する方法であって、
a)ALSおよび糖尿病を有する対象からの血液試料を第1の細胞集団および第2の細胞集団と接触させ、さらに、前記第2の膵臓細胞集団を1以上の試験化合物と接触させること;
b)前記第1の集団および前記第2の集団中の[Ca2+]i周期的変動パターンならびに/または全細胞のCa2+電流を測定すること;ならびに
c)前記第1の集団に対して前記第2の集団中の[Ca2+]i周期的変動パターンおよび/または全細胞のCa2+電流の変化を減少させる化合物を、ALSを有する対象における糖尿病を治療する候補化合物および/または糖尿病の発症を制限する候補化合物として特定すること、
を含む方法。 - 前記細胞、または前記第1の細胞集団および前記第2の細胞集団が、膵島細胞、筋細胞、血管平滑筋細胞、心筋細胞、および/または神経細胞を含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞、または前記第1の細胞集団および前記第2の細胞集団が膵臓細胞を含み、前記膵臓細胞が、膵島、膵臓β細胞、および/または膵臓α細胞を含む、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触が、刺激性グルコース濃度、刺激性カリウム濃度の存在下で行われ、かつ/または脱分極電圧が、前記第1の細胞集団および前記第2の細胞集団に印加される、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記血液試料が、全血、血清、または血漿からなる群から選択される、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記血液試料が血清である、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562113669P | 2015-02-09 | 2015-02-09 | |
| US62/113,669 | 2015-02-09 | ||
| PCT/EP2016/052638 WO2016128358A1 (en) | 2015-02-09 | 2016-02-08 | Methods for treating and/or limiting development of diabetes in subjects with amyotrophic lateral sclerosis |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019204684A Division JP2020050661A (ja) | 2015-02-09 | 2019-11-12 | 筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018510841A true JP2018510841A (ja) | 2018-04-19 |
| JP6655080B2 JP6655080B2 (ja) | 2020-02-26 |
Family
ID=55357973
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017527897A Expired - Fee Related JP6655080B2 (ja) | 2015-02-09 | 2016-02-08 | 筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 |
| JP2019204684A Pending JP2020050661A (ja) | 2015-02-09 | 2019-11-12 | 筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019204684A Pending JP2020050661A (ja) | 2015-02-09 | 2019-11-12 | 筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US9700617B2 (ja) |
| EP (1) | EP3256118A1 (ja) |
| JP (2) | JP6655080B2 (ja) |
| KR (1) | KR20170115035A (ja) |
| CN (1) | CN106999597A (ja) |
| HK (1) | HK1245647A1 (ja) |
| WO (1) | WO2016128358A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112816704B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-05-24 | 华中科技大学 | 用于预测2型糖尿病患者发生mci风险的生物标志物和试剂盒及其应用 |
| WO2024050527A2 (en) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | Cavalon Therapeutics, Inc. | Intranasal dihydropyridine compositions and methods |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1623228B1 (en) | 2003-04-29 | 2012-12-05 | BioCrine AB | Apociii and the treatment and diagnosis of diabetes |
| WO2010060100A2 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Mazorx, Inc. | Antibodies directed against calcium channel subunit alpha2/delta and mehtods using same |
| US8747890B2 (en) * | 2009-11-19 | 2014-06-10 | Signpath Pharma Inc. | Intravenous infusion of curcumin and a calcium channel blocker |
| US8557513B2 (en) | 2011-06-27 | 2013-10-15 | Biocrine Ab | Methods for treating and/or limiting development of diabetes |
| EP2936151B1 (en) | 2012-12-18 | 2018-07-18 | BioCrine AB | Methods for treating and/or limiting development of diabetes |
-
2016
- 2016-02-08 KR KR1020177014002A patent/KR20170115035A/ko not_active Withdrawn
- 2016-02-08 JP JP2017527897A patent/JP6655080B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2016-02-08 EP EP16704418.9A patent/EP3256118A1/en not_active Withdrawn
- 2016-02-08 HK HK18105097.1A patent/HK1245647A1/zh unknown
- 2016-02-08 US US15/017,989 patent/US9700617B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-02-08 CN CN201680003795.9A patent/CN106999597A/zh active Pending
- 2016-02-08 WO PCT/EP2016/052638 patent/WO2016128358A1/en not_active Ceased
-
2017
- 2017-06-14 US US15/622,428 patent/US9968675B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2018
- 2018-04-20 US US15/958,582 patent/US10695425B2/en active Active
-
2019
- 2019-11-12 JP JP2019204684A patent/JP2020050661A/ja active Pending
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| J. NEUROCHEM., (2011), 119, [4], P.826-838, JPN6019030420, ISSN: 0004091474 * |
| 仙台市立病院医誌, (1999), 19, P.99-103, JPN6019030419, ISSN: 0004091473 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9968675B2 (en) | 2018-05-15 |
| US20160228545A1 (en) | 2016-08-11 |
| US9700617B2 (en) | 2017-07-11 |
| HK1245647A1 (zh) | 2018-08-31 |
| JP6655080B2 (ja) | 2020-02-26 |
| US20180236069A1 (en) | 2018-08-23 |
| US10695425B2 (en) | 2020-06-30 |
| EP3256118A1 (en) | 2017-12-20 |
| JP2020050661A (ja) | 2020-04-02 |
| WO2016128358A1 (en) | 2016-08-18 |
| KR20170115035A (ko) | 2017-10-16 |
| CN106999597A (zh) | 2017-08-01 |
| US20170281763A1 (en) | 2017-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6242790B2 (ja) | 糖尿病の治療および/または発症抑制を行うための候補化合物を同定する方法 | |
| Menegaz et al. | Mechanism and effects of pulsatile GABA secretion from cytosolic pools in the human beta cell | |
| Sutherland et al. | The effects of chronic alcoholism on cell proliferation in the human brain | |
| JP6465923B2 (ja) | 膵臓β細胞障害における可溶性MANF | |
| JP2024156711A (ja) | プログラニュリン関連障害を処置及びモニタリングするための方法 | |
| JP2020050661A (ja) | 筋萎縮性側索硬化症を有する対象における糖尿病を治療する方法および/または糖尿病の発症を制限する方法 | |
| ES2689922T3 (es) | Métodos para tratar y/o limitar el desarrollo de diabetes | |
| TW202136297A (zh) | Tau蛋白病變及失智症相關疾病之判定藥及判定方法 | |
| Yulyaningsih et al. | DNL343 is an investigational CNS penetrant eukaryotic initiation factor 2B activator that prevents and reverses the effects of neurodegeneration caused by the integrated stress response | |
| US10220070B2 (en) | Alphaa-crystallin mimetic peptides and uses thereof | |
| Haque et al. | Role of Impaired ABC Transporters | |
| Rosa-Fernandes et al. | CImP: Cellular Imprinting Proteomics applied to ocular disorders elicited by Congenital Zika virus Syndrome | |
| Lam | Identification of neuroprotective targets for diabetic retinal neuropathy | |
| CN118191290A (zh) | 一种诊断肝病的生物标志物及其应用 | |
| WO2001096878A2 (en) | Marker for neurodegerative diseases and its use in drug screening | |
| HK1214355B (en) | Methods for treating and/or limiting development of diabetes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190813 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200131 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6655080 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |
