JP2018515501A - 発毛を促進する方法及び組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明で開示される主題は、或る特定の実施形態では、発毛を誘導するためのJAK−STAT経路を阻害する組成物及び方法に関する。或る特定の実施形態では、本発明で開示される主題は、発毛を誘導するためのJAK−STAT経路の低分子阻害剤による局所治療に関する。【選択図】図1

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2015年5月7日に出願された米国仮特許出願第62/157,959号に対する優先権を主張する。上記の出願の全体が引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
[政府利益情報]
本発明は、米国立衛生研究所により付与された認可番号R01AR056016及びR21AR061881の下で政府による支援を受けている。米国政府は本発明に対して一定の権利を有する。
1.緒言
本発明で開示される主題は、或る特定の実施の形態では、発毛を誘導するためにJAK−STAT経路を阻害する組成物及び方法に関する。或る特定の実施の形態では、本発明で開示される主題は、発毛を誘導するためのJAK−STAT経路の低分子阻害剤による局所治療に関する。
2.背景技術
幾つかの発毛障害は、毛周期の成長相(成長期)に再エントリーすることができないことを特徴とする。これは、アンドロゲン性脱毛症の場合、毛包(HF:hair follicle)の小型化に起因するか、円形脱毛症の場合は免疫機能不全に起因する可能性がある。
現在のアンドロゲン性脱毛症に対する薬理学的治療法は、主に更なる脱毛の予防に焦点を当てているが、毛周期を再開するための薬剤に対するつかみどころのない探索は非常に不十分である。
3.発明の概要
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含む、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に投与を行う、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、被験体が、アンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症(ring alopecia)、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症を有する、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤が、Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、又はOSM−Rβをコードする遺伝子の発現を特異的に阻害するアンチセンスRNA、siRNA、shRNA、microRNA、又はそれらの変異体若しくは修飾体、又は低分子である、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤がルキソリチニブ(INCB 018424)である、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤がトファシチニブ(CP690550)である、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤が、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(partcitinib)(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ(cerdulatinib)、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス(lumbricus rebellus)抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤がOSM−Rβ抗体である、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、被験体がヒトである、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、毛が頭皮若しくは顔にあるか、又は被験体の眉毛若しくは睫毛を構成するものである、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、毛が鼻毛である、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤が局所投与される、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、阻害剤が経口投与される、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、1以上のバイオマーカーの発現レベルが、阻害剤を投与した後に変化する、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を被験体の毛包に投与することを含み、1以上の発毛バイオマーカーが、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を促進する方法であって、被験体の毛包に治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を促進する方法であって、被験体の毛包にJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含み、毛包が休止初期相以外の相にある、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を促進する方法であって、被験体の毛包にJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含み、毛包が成長期相にある、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、毛乳頭の誘導力を促進する方法であって、被験体の毛包に由来する毛乳頭3Dスフェアに治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含み、投与が被験体への毛乳頭スフェアの投与の前に行われる、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、毛乳頭の誘導力を促進する方法であって、被験体の毛包に由来する毛乳頭3Dスフェアに治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含み、アンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症の治療のため、投与が被験体への毛乳頭スフェアの投与の前に行われる、方法に関する。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導又は促進する治療法の効力を評価する方法であって、(a)被験体から得られた毛包試料中の1以上の発毛バイオマーカーのレベルを判定することと、(b)治療法の間の1以上の時間点において被験体から得られた毛包試料中の1以上の発毛バイオマーカーのレベルを判定することとを含み、第1の試料と比較して、第2の又はその後の試料中の1以上のバイオマーカーに変化がある場合に治療法が被験体において発毛を誘導又は促進するのに効果的であると評価する、方法を更に提供する。
或る特定の実施の形態では、1以上のバイオマーカーが、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される。
或る特定の実施の形態では、本開示は、哺乳動物の被験体において発毛を誘導又は促進するキットであって、(a)Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤と、(b)薬学的に許容可能な担体とを備える、キットを更に提供する。
図1A〜図1E.JAK−STATシグナル伝達の阻害は、野生型マウスにおいて成長期を再開する。図1A.7週齢の野生型マウスを剃毛し、ビヒクル対照、ソニックヘッジホッグアゴニスト(SAG)、3%のルキソリチニブ(JAK1/2阻害剤)、トファシチニブ(JAK3阻害剤)のいずれかの局所塗布で毎日治療した。皮膚を指定の時点で採取し、H&Eで染色した。治療の21日目にマウスの画像を撮影した。図1B.8.5週齢のマウスをルキソリチニブ、トファシチニブ又はビヒクル対照で5日間治療し、成長期の開始を示す皮膚色素沈着の出現についてマウスをモニターした。発毛なし(及び色素沈着なし)を任意値0に割り当てた。皮膚黒化には、より黒い皮膚/目に見える発毛を示す、より高い数字で0%〜100%の値を与えた。1つの条件当たり5匹のマウスを使用した。ノンパラメトリック縦断的データ分析を治療後8日目〜18日目に対して行い、対照対ルキソリチニブに関してp=7.6×10−34、及び対照対トファシチニブに関してP=1.5×10−10を生成した。図1C.4日間ビヒクル対照、ルキソリチニブ及びトファシチニブで治療したマウスに由来する全皮膚をマイクロアレイによって分析した。発現データを使用して、3つの各治療群のT0からT5の間で差次的に発現された遺伝子を同定した。1つの条件当たり3匹のマウスを使用して2つの時間点で生検を行った。図1D.Ingenuity Pathway Analysis(IPA)を使用して差次的に発現した遺伝子の一覧の中で大きな比率を占める分子経路及び分子プロセスを同定した。差次的に発現された遺伝子一覧の比較は、ルキソリチニブ及びトファシチニブの両方によって調節される遺伝子のサブセットを明らかにした。赤=薬物治療されたT5対T0において上方制御された遺伝子。緑=薬物治療されたT5対T0において下方制御された遺伝子。図1E.8.5週齢のマウスの背部皮膚の片側をルキソリチニブ又はトファシチニブで治療し、反対側をビヒクル対照で治療した。治療の4時間後、Eduを各マウスに注射し、1時間後に皮膚を採取した。治療を1回、2回、及び3回行い、Edu+細胞の存在について皮膚を分析した。 図2A〜図2D.JAK−STAT経路は、毛包サイクリング中に動力学的に調節される。図2A.8週齢のRag1−/−マウス及びTcrβ/δ−/−マウスをJAK阻害剤で毎日治療した。マウスを一週間治療し、毎日の治療を停止してから7日後に画像を撮影した。1つの遺伝子型当たり3匹のマウスの代表写真を示す。図2B.出生から17日目(休止期)、23日目(休止期)、29日目(成長初期)及び33日目(成長中期)にマウスから全皮膚を採取した。遺伝子発現の変化を、正規化対照と同様にJAK−STAT経路に関与する遺伝子を含むJAK−STATqPCRアレイを使用して分析した(Qiagen)。1つの時間点当たり3匹のマウスを使用し、別々のqPCRプレートにそれぞれハイブリダイズした。毛周期に亘る遺伝子発現の動的な変化を可視化するため、遺伝子発現のLog2倍変化を利用してGEDI(gene expression dynamics inspector)自己編成マップ(SOM:self-organizing map)を生成した。GEDIは、それらの同様の経時的な発現パターンに基づいて転写産物をメタ遺伝子へとクラスター化し、5×6グリッドにそれらを配置する。対照試料(D17)対実験の試料(それぞれD23、D29、D33)において抑制されたメタ遺伝子は、青色から緑色であるのに対し、実験試料中で大きな比率を占めるメタ遺伝子は赤色である。2倍の変化に対応する上側閾値及び下側閾値。2倍よりも大きな/小さな変化を最大の色に設定する。図2C.A(四角で囲まれたピクセル)で強調される抑制されたメタ遺伝子の内容を表に詳述する。四角で囲まれたピクセルの色は表中に並ぶ色に対応する。図2D.成長期(30日目)、退行期(42日目)及び休止期(D50)の野生型マウスに由来する皮膚を採取し、固定し、抗リン酸STAT3及び抗リン酸STAT5、並びにKrt15(毛隆起マーカー)及びP−カドヘリン(毛根マーカー)で染色した。リン酸STAT3はDP細胞(白色矢印)と同様に成長期中に外毛包細胞(extra-follicular cell)に発現される。退行期では、リン酸−STAT3は、DP(赤色矢印)及び毛芽(オレンジ色矢印)に発現される。休止初期において、リン酸STAT3は、DP(緑色矢印)に最も近い毛芽細胞に存在する。リン酸STAT5は、退行期中にピークの発現を有し、毛周期を通してDPで強く発現される(黄色矢印)。リン酸−STAT5もまた、退行期毛包の毛隆起(赤紫色矢印)に検出することができる。Zeiss共焦点顕微鏡において倍率40倍で画像を撮影した。 図3A〜図3E.JAK−STATの阻害は、ヒト組織における発毛を促進する。図3A.ヒト頭皮皮膚をSCIDマウス上に移植し、4週間に亘りビヒクル対照、ルキソリチニブ又はトファシチニブで局所治療した。移植片の写真を3日毎〜5日毎に撮影した。ビヒクル治療側と薬物治療側との差を定量するため、ImageJを使用して移植片にわたる色素沈着の強度を測定した。各ヒストグラム上の垂直線はビヒクル治療と薬物治療との間の境界に対応する。図3B.個々のHFを成人ヒト頭皮組織から切り取り、ビヒクル対照、ルキソリチニブ及びトファシチニブの存在下で培養した。毛包の写真を2週間に亘って2日毎に撮影し、各毛包の長さを経時的に測定した。トファシチニブ及びルキソリチニブによる治療は、成長期の成長速度を有意に増加し(それぞれ、P=0.017及びP=0.025)、したがってHFの全長を増加させた。描写される実験を1つの条件当たり3個〜4個の毛包で1名のドナーに由来する毛包で行った。ノンパラメトリック縦断的データ分析を使用してP値を得た。図3C.DPスフェアをビヒクル対照、ルキソリチニブ又はトファシチニブの存在下でハンギングドロップ(hanging drop)により生育させた後、マウス新生児角化細胞と合わせてin vivoで注入した。図3D.グラフは、3名の個々のドナーから生成されたスフェアの3つの別々の実験を表す。ヒトDPスフェア及びマウス角化細胞スラリーの1回の注射を1つの条件当たり1名のDPドナー毎に行って、誘導された毛包を含む嚢胞を生じた。図3E.嚢胞を分離し後に誘導された毛包の数のグラフ、毛線維を顕微鏡で手作業により計数した。対照治療とトファシチニブ治療との差は統計的に有意である(P=0.00013)。変量効果としてドナーを処理する線形混合効果分析を使用してP値を計算した。 図4A〜図4D.トファシチニブは誘導性分子サインを増強する。図4A.ビヒクル対照、ルキソリチニブ又はトファシチニブで治療したDPスフェアを、マイクロアレイを使用して分子的に特性を明らかにした。1条件当たり3名の個々のドナーに由来する細胞を使用した。遺伝子発現のLog2倍変化を利用してGEDIプロットを生成し、薬物治療に対する遺伝子発現の動力学的変化を可視化した(Z軸及びカラースケール)。メタ遺伝子へとグループ化された転写産物のクラスターを18×19グリッド(X、Y)に置いた。ルキソリチニブ対対照、トファシチニブ対対照、及びルキソリチニブ対トファシチニブの3つの比較を示す。4つの目的の領域をプロット上で強調し、トファシチニブ治療によって抑制された遺伝子(領域1及び領域2)、及びトファシチニブ治療によって上方制御された遺伝子(領域3及び領域4)を反映する。図4B.領域1〜領域4から選択された遺伝子を表に提示する。図4C.遺伝子セット増幅分析は、以前にDP誘導力に寄与することが示されたその遺伝子群を明らかにした(Higgins et al.(35)によって同定されたT2及びT4内の遺伝子はトファシチニブ治療によって有意に増幅される(p=1.3×10−5))。灰色の点線は、この分析において正規分布(増幅なし)がどのように見えるか示す。x軸は、治療していない細胞に対してトファシチニブ治療した細胞を比較して、最も過剰発現したものから最も低発現のものを並べたアレイにおいて呼び出し(call)を経た全ての遺伝子の等級を記載する。y軸は、所与の等級で合わせた遺伝子セットT2及びT4の増幅スコア(ES)をプロットする。正規化された増幅スコア(NES)は、報告された関連するp値と共に、無作為化されたデータで観察されたES分布を得るZスコアの確率を反映する。T2及びT4内の遺伝子に対する個々の遺伝子等級はプロットの下のバーコードで黒色ハッシュとして表される。図4D.図3及び図4で得られた結果の要約:無傷のDPが完全に誘導性であるのに対し、毛乳頭をin vitroで培養する場合、毛包生育を誘導する可能性が失われる。本発明者らは、無傷のDPに関連する分子サインにおいて遺伝子のサブセットを調節することにより、スフェロイド培養でDP細胞を生育させることが潜在的な誘導力(inductive potential)の一部を回復することを以前に示した(領域1及び領域3(T1及びT3))(35)。三次元培養条件によって以前に変更されていない経路のうちのいくつかを標的化とすることにより、トファシチニブによるDPスフェアの治療は培養DPの誘導力を増加させた(T2及びT4)。青=非誘導状態に対応する領域内の遺伝子発現、赤=誘導状態に対応する領域内の遺伝子発現。トファシチニブはT2及びT4内の遺伝子を回復するが、完全に無傷のDP(明るい赤色の領域)と比較して、回復は不完全である。 図5A〜図5E:JAK阻害が媒介する発毛は内因性の発毛を繰り返し、休止期の持続期間に依存する。図5A.休止期(8.5週)の野生型マウスを、4日間に亘ってビヒクル対照、2%トファシチニブ又は2%ルキソリチニブで治療した。皮膚を採取し、切片を作製して、Ki67(増殖マーカー)及びP−カドヘリン(毛芽マーカー)で染色した。画像は1つの治療当たり3匹のマウスの代表である。図5B.7週齢の野生型マウスをビヒクル、トファシチニブ又はルキソリチニブで治療し、指定の時間点で皮膚を採取した。これらの時間点における毛包の数及び厚さを定量した。対照として、極めて型どおりに進行するプロセスである脱毛後の発毛を利用した(8)。図5C.7週齢のマウス又は8.5週齢の2群のマウスを剃毛し、ルキソリチニブ、トファシチニブ又はビヒクル対照で毎日治療した。マウスを一週間治療し、毎日の治療を停止してから7日後に画像を撮影した。皮膚は採取し、H&Eで染色した。全てのマウスがまだ不応性休止期(refractory telogen)であったことを確認するため、抜毛(plucking)に続く発毛が両方の年齢集団中で同様の動態に従うことを示す。マウス及びH&E染色の画像は、1つの群当たり3匹マウスによる2つの実験の代表である。図5D.7週齢のマウス(出生後49日)を24日間に亘ってルキソリチニブ、トファシチニブ、又はビヒクル対照で治療し、指定の時点で生検を行った。示されるように、ルキソリチニブによる18日間の治療及びトファシチニブによる21日間の治療によって、治療された毛包は成長期を再開する。図5E.8.5週齢のマウスを、対照(C左側)又はルキソリチニブ(R右側)で毎日治療した。治療後5日目から開始して毎日写真を撮影し、皮膚黒化レベルについて皮膚を採点した。治療後8日目、12日目、16日目のマウス(1治療群当たりマウス4匹)からの治療の代表写真を示す。 図6A〜図6C:各JAK−STAT阻害剤によって差次的に調節された遺伝子に富む分子の経路。図6A.0日目(T0)又は4日目(T5)にルキソリチニブ及びトファシチニブで治療した全皮膚試料を、マイクロアレイ分析によって同定された選択された遺伝子について、qPCRにより分析した。結果は3つの別々の実験の対応t検定によって決定されるp値>0.05を表す。図6B.マイクロアレイ発現データを使用して、T0からT5の間で、DMSO治療群、ルキソリチニブ治療群、及びトファシチニブ治療群で差次的に発現した遺伝子を同定した。Ingenuity Pathway Analysis(IPA)を使用して、全ての治療において、治療のサブセットにおいて、又は独占的に各条件によって差次的に調節された遺伝子を同定した。次に、IPAを利用して、差次的に発現した遺伝子の一覧の中で大きな比率を占めた分子経路及び分子プロセスを探索した。ルキソリチニブ治療によって増幅された経路を示す。図6C.トファシチニブ治療より増幅された経路。赤=薬物治療試料において上方制御された遺伝子、緑色=薬物治療試料において下方制御された遺伝子。 図7A〜図7C:JAK阻害の効果はT細胞に依存せず、代わりに細胞に本来備わった特性を表す。図7A.リンパ球欠乏マウスにおいて毛サイクリングの異常があるかどうかを立証するため、本発明者らは、出生から30日目(成長期)、42日目(退行期)及び50日目(休止初期)に、B細胞及びT細胞を欠乏するRag1−/−マウス、遊走T細胞及びレジデントT細胞を欠乏するTcrβ/δ−/−マウス、並びにヘテロ接合対照から皮膚を採取して分析した。1つの遺伝子型当たり3匹のマウスの代表的なH&E画像を示す。図7B.退行期からその後の成長期までの移行を表す時間点に亘る遺伝子発現の変化を選択された数の遺伝子に対してプロットした。図7C.リン酸−STAT3及びリン酸−STAT5のより低倍率の画像。画像をZeiss共焦点顕微鏡により倍率20倍で撮影した。 図8A〜図8E:JAK−STATの阻害はヒト毛包生育を促進する。図8A.ヒト頭皮皮膚をスキッドマウスに移植し、4週間に亘ってビヒクル対照、ルキソリチニブ又はトファシチニブで局所治療した。皮膚の黒さの定量を経時的に示す。図8B.トファシチニブによるヒト胎児の頭皮皮膚の治療の第2の実施例。この場合、移植片は複数の治療を可能とするほど大きくなかったため、治療を同じ個体に由来する2つの別々の移植片に対して行った。図8C.臓器培養実験を2名の個体に由来する毛包を用いて繰り返した。トファシチニブ及びルキソリチニブによる治療は成長期の生育速度を増加させ、以前に観察された傾向を再現したが、結果は統計的有意差に達しなかった。図8D.成長期中のヒトHFをリン酸STAT3、リン酸STAT5又はアイソタイプ対照で染色した。画像をZeiss共焦点顕微鏡により倍率20倍で撮影した。図8E.また、トファシチニブ治療によってT2を増幅したが、統計学的オーバーラップはわずかに有意であるにすぎなかった(P=0.03)。 図9A〜図9E:OSM及びOSM−Rβは、休止期中の毛隆起において活性化されたSTAT3及びSTAT5と共局在化する。図9A.リン酸化されたSTAT3及びSTAT5のタンパク質は、休止初期及び休止中期(P46、P60)のHFSCコンパートメント中に存在し、休止後期(P80)に減少する。OSM免疫蛍光は、この間にHFSCに共局在化される。図9B.OSMの受容体(OSM−Rβ)もまた、免疫組織化学によりHFSC毛隆起コンパートメントに共局在化する。いずれの画像も倍率20倍で撮影した。図9C.in vitro培養角化細胞において、OSMは、OSM治療の10分以内にSTAT1、STAT3及びSTAT5の転写因子を活性化し、これはトファシチニブ(TOFA)によって効率的に停止される。図9D.in vivoにおいてTOFAで治療した全皮膚もまた、STAT3及びSTAT5の活性化の有効な阻害を実証する。図9E.P60の休止期の皮膚に対して毎日皮下注射されたOSM−Rβに対する中和抗体は局所の成長期を誘導する。PBS対照、並びにIL−6及びその受容体に対する中和抗体は効果を示さない。図9F.gp130もまた毛隆起において増幅される。 図10A〜図10G:OSMはマウス角化細胞に対して生育阻害特性を有し、毛隆起中のHF幹細胞コンパートメントに対して作用する。図10A.休止期に採取したマウス角化細胞によるコロニー形成アッセイは、OSMが角化細胞に対し、トファシチニブの添加によって部分的に逆転される生育阻害効果を有することを示す。図10B.トファシチニブ単独は角化細胞のコロニー数を増加する。図10C.7.5週目及び8.5週目(P56及びP60)での第2の休止期に採取した皮膚を分離し、表皮及び真皮をqRT−PCRによって分析した。図10D.OSM−Rβは表皮によって優先的に発現されるのに対し、OSMが真皮で産生される。また、OSM産生は、P53からP60の間に増加する。図10E.表皮では、OSM−Rβは毛隆起コンパートメントに増幅される。図10F.CD34+ITGA6+HFSCを単離するためのマウス表皮に対する細胞選別戦略。図10G.培養マウス角化細胞において、20ng/mlの組み換えマウスOSMによる治療はOSM−Rβの発現を上方制御する。 図11A〜図11F:JAK阻害は、マウス皮膚におけるOSM−Rβの発現を抑制し、静止状態の喪失をもたらす可能性がある。図11A.既存のJAK阻害剤実験によるマイクロアレイデータを再度分析したところ、JAK阻害は休止期の間に治療した全マウス皮膚OSM−Rβの矛盾のない下方制御をもたらした。図11B.5日間のトファシチニブ又はルキソリチニブの治療期間に亘って毎日全皮膚の生検材料を収集した場合のin vivoのqRT−PCRで確認されたOSM−Rβの下方制御。図11C.培養マウス角化細胞におけるin vitroでのOSM−Rβ転写の下方制御。図11D.ルキソリチニブで治療した休止期マウス皮膚から選別された角化細胞もまた、3日後にOSM−Rβの下方制御を示す。図11E.JAK2阻害剤であるルキソリチニブによるin vivo治療は、初期のSTAT3/5阻害、その後のAkt経路及びERK経路の活性化をもたらし、OSM−Rβの下方制御を導く。図11F.真皮コンパートメント、おそらく毛乳頭で産生されたOSMが、生育及び分化を抑制するのと同時にOSM−Rβの発現を維持することによって、毛隆起中のHFSCに対してOSM−Rβを関与させて休止期中に静止状態を維持することを示す概要図。 表1:本研究で使用した抗体及び希釈率の一覧である。 表2:本研究で使用したqPCRプライマーの一覧である。 表3:T2及びT4の領域内の遺伝子の一覧(Higgins et al., PNAS 2013から応用した)である。
5.詳細な説明
限定ではなく明確性のため、本発明の詳細な説明は、以下のサブセクションに分割される。
5.1 定義
5.2 JAK−STAT経路遺伝子
5.3 治療方法
5.4 医薬組成物及び投与
5.5 治療の効力をモニタリングする方法
5.6 キット
最近、本発明者らは、マウス及びヒトの両方において、JAK−STAT経路の薬理学的阻害が円形脱毛症(AA)における迅速な毛再成長を促進することを実証した(1)(Christiano, et al.の国際公開第2013149194号、引用することにより本明細書の一部をなす)。予想外に、AAを有するマウスに関する一連の研究の間、JAK−STAT阻害剤による局所治療は異常にロバストな発毛をもたらしたことが観察され、毛周期の開始に対する局所効果を示唆した。本明細書に開示されるように、JAK−STATシグナル伝達の薬理学的阻害は、正常マウスにおいて毛周期を開始し、ヒトにおいて発毛を促進する。
上述の内容に照らして、本発明で開示される主題は、或る特定の実施形態では、発毛を誘導するためにJAK−STAT経路を阻害する組成物及び方法に関する。或る特定の実施形態では、本発明で開示される主題は、発毛を誘導するためのJAK−STAT経路の低分子阻害剤による局所治療に関する。
5.1 定義
本開示によれば、「被験体」又は「患者」はヒト又は非ヒトの動物である。動物被験体はヒトであることが好ましいが、本発明の化合物及び組成物は、獣医学にも同様に適用され、例えば、イヌ、ネコ、ネズミ及び様々な他のペット等の飼い慣らされた種;ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタ等の家畜種;並びに例えば野生又は動物園における野生動物、非ヒト霊長動物等の治療に適用される。
本明細書で使用される「医薬組成物」及び「医薬製剤」は、そこに含まれる有効成分の生物学的活性を有効にするような形態であり、該製剤が投与される患者に許容できない毒性のある追加成分を含んでいない、組成物を指す。
本明細書で使用される「薬学的に許容可能な」は、例えば、「薬学的に許容可能な担体」に関して、被験体に無毒である特性を指す。医薬製剤中の薬学的に許容可能な成分は、無毒な有効成分以外の成分であってもよい。薬学的に許容可能な担体はバッファー、賦形剤、安定剤、及び/又は防腐剤を含んでもよい。
本明細書で使用される「Jak1阻害剤」は、Jak1遺伝子、又はJak1のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、Jak1によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「Jak2阻害剤」は、Jak2遺伝子、又はJak2のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、Jak2によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「Jak3阻害剤」は、Jak3遺伝子、又はJak3のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、Jak3によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。一実施形態では、Jak3阻害剤はJak3調節化合物であってもよい。
本明細書で使用される「Tyk2阻害剤」は、Tyk2遺伝子、又はTyk2のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、Tyk2によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。一実施形態では、Tyk2阻害剤はTyk2調節化合物であってもよい。
本明細書で使用される「STAT1阻害剤」は、STAT1遺伝子、又はSTAT1のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT1によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「STAT2阻害剤」は、STAT2遺伝子、又はSTAT2のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT2によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「STAT3阻害剤」は、STAT3遺伝子、又はSTAT3のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT3によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「STAT4阻害剤」は、STAT4遺伝子、又はSTAT4のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT4によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「STAT5a阻害剤」は、STAT5a遺伝子、又はSTAT5aのタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT5aによってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「STAT5b阻害剤」は、STAT5b遺伝子、又はSTAT5bのタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT5bによってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「STAT6阻害剤」は、STAT6遺伝子、又はSTAT6のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、STAT6によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「OSM阻害剤」は、OSM遺伝子、又はOSMのタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、OSMによってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「gp130阻害剤」は、gp130遺伝子、又はgp130のタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、gp130によってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「LIFR阻害剤」は、LIFR遺伝子、又はLIFRのタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、LIFRによってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「OSM−Rβ阻害剤」は、OSM−Rβ遺伝子、又はOSM−Rβのタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、OSM−Rβによってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本明細書で使用される「Jak/STAT阻害剤」は、Jak1/Jak2/Jak3/Tyk2/STAT1/STAT2/STAT3/STAT4/STAT5a/STAT5b/STAT6/OSM/gp130/LIFR/OSM−Rβ遺伝子、又はJak1/Jak2/Jak3/Tyk2/STAT1/STAT2/STAT3/STAT4/STAT5a/STAT5b/STAT6/OSM/gp130/LIFR/OSM−Rβのタンパク質若しくはポリペプチドと相互作用し、その活性及び/又はその発現を阻害する化合物を指す。該化合物は、Jak1/Jak2/Jak3/Tyk2/STAT1/STAT2/STAT3/STAT4/STAT5a/STAT5b/STAT6/OSM/gp130/LIFR/OSM−Rβによってコードされるタンパク質の活性又は発現を減少させることができる。
本開示の阻害剤は、本明細書に開示される配列によってコードされるポリペプチドに対する抗体(モノクローナル、ポリクローナル、ヒト化、キメラ、又は完全ヒト)、又はそれらの結合フラグメント等のタンパク質であってもよい。抗体フラグメントは、全長形態以外の抗体の形態であってもよく、操作された抗体フラグメントに加えて全長抗体内に存在する部分又は構成要素を含む。抗体フラグメントは、限定されないが、単鎖Fv(scFv)、ダイアボディ(diabodies:二重特異性抗体)、Fv及び(Fab’)、トリアボディ(triabodies:三重特異性抗体)、Fc、Fab、CDR1、CDR2、CDR3、CDRの組み合わせ、可変領域、テトラボディ(tetrabodies:四重特異性抗体)、二官能性ハイブリッド抗体、フレームワーク領域、定常領域等が挙げられる(Maynard et al., (2000) Ann. Rev. Biomed. Eng. 2:339-76、Hudson (1998) Curr. Opin. Biotechnol. 9:395-402を参照されたい)。抗体は商業的に得ることができ、注文で生成されてもよく、又は当該技術において確立された方法(Janeway et al., (2001) Immunobiology, 5th ed., Garland Publishing)に従って目的の抗原に対して合成されてもよい。
本開示の阻害剤は、タンパク質に結合し、その機能を妨害する低分子であってもよい。低分子は、一般に低分子量を有する合成及び天然の物質の多様な群である。それらは天然の供給源(例えば植物、菌、微生物等)から単離されてもよく、商業的に得られてもよく及び/又はライブラリ若しくはコレクションとして利用可能であってもよく、又は合成されてもよい。コンビナトリアルライブラリのin silicoスクリーニング又はハイスループット(HTP)スクリーニングによって、タンパク質を調節する候補の低分子を同定してもよい。アスピリン、ペニシリン等の最も従来型の医薬品、及び多くの化学療法剤は、低分子であり、商業的に得ることができ、化学的に合成することができ、又はランダム若しくはコンビナトリアルのライブラリから得ることができる(Werner et al., (2006) Brief Funct. Genomic Proteomic 5(1):32-6)。幾つかの実施形態では、薬剤は、標的タンパク質又はRNAを結合するか、それらと相互作用するか、又はそれらと会合する低分子である。かかる低分子は、標的が細胞内の標的である場合、標的と相互作用するために細胞の脂質二重層に浸透することができる有機分子であってもよい。低分子としては、限定されないが、毒素、キレート剤、金属、及びメタロイド化合物が挙げられる。低分子を、特定の細胞に対して該低分子を特異的に誘導するようにターゲッティング剤に付着させるか、又は複合体化させてもよい。
本明細書で使用される「治療的有効量」は、投与される組成物に含まれる本開示の阻害剤の量が、この場合、被験体の発毛を誘導又は促進する等の意図した目的を達成するために十分な量であることを指す。本開示では、発毛を測定する方法は、当該技術においてよく知られており、本明細書で繰り返す必要はない。発毛を誘導するための阻害剤の投与に関して、組成物の有効量は、毛包を成長期相へ再エントリーさせるのに十分な量である。成長期相において発毛を促進するための阻害剤の投与に関して、阻害剤の有効量は、発毛の速度を増加させるのに十分な量である。例えば、上記増加は、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、300%、400%、500%、600%、700%、800%、900%、1000%、5000%、10000%以上の発毛速度の増加であってもよい。各投与に対する治療的有効量は、1ng〜1μg、1μg〜1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg、1g以上の任意の量、又はそれらの任意の中間量であってもよい。治療的有効量を1回以上の投与で投与してもよい。治療的有効量の阻害剤を、局所的に、経口的に、又は静脈内で投与することができる。薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は賦形剤との混合物で使用される場合、阻害剤の有効量は0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%以上、又はそれらの任意の中間量であってもよい。
本明細書で使用される「成長期相」は毛包の活発な成長相を指す。成長期相では、典型的には、毛幹に加えて毛根の細胞が急速に分裂している。成長期相の終わりに、或る特定の生物学的シグナルが毛包を退行期相に入らせる。
本明細書で使用される「退行期相」は成長期相の終わりに生じる移行段階を指す。退行期相は毛の活性な生育の終了を伝える。
本明細書で使用される「休止期相」は毛包の静止相を指す。休止期相中、毛包は休止したままである。或る特定の生物学的シグナルの下で、毛包は成長期相に再エントリーして、再び生育し始める。休止初期相は、休止期相のはじめの期間の5%〜40%を指す。休止後期相は、休止期相の終わりの期間の5%〜40%を指す。休止中期相は、休止初期相と休止後期相との間の期間を指す。
本明細書で使用される「アンドロゲン性脱毛症」(男性型脱毛としても知られる)は、男性ホルモンの影響に起因する縮小(shrinkage)に対する毛包の潜在的な感受性により起こる脱毛である。
本明細書で使用される「休止期脱毛」は、休止期相(毛包の静止相)への毛の初期のエントリーによる薄毛又は毛の抜けかわりを特徴とする頭皮障害である。
本明細書で使用される「円形脱毛症」(円形脱毛(spot baldness)としても知られる)は、身体が自身の細胞を認識できず、その後の自身の組織の破壊に起因する、身体の一部又は全部の領域から毛が失われる自己免疫疾患である。
本明細書で使用される「頭部白癬」は頭皮の皮膚の真菌感染症(皮膚糸状菌症)である。該疾患は、主として、毛幹に侵入するトリコフィトン(Trichophyton)属及びミクロスポルム(Microsporum)属の皮膚糸状菌によって引き起こされる。臨床症状は、典型的には、炎症、スケーリング、膿疱、及び痒みを伴う場合があり、時に「ブラックドット(black dot)」パターンを伴う、(破断された毛(broken-off hairs)を伴うことが多い)単一又は複数のまだらな脱毛である。
本明細書で使用される「完全脱毛症」は全ての頭髪の喪失を指す。
本明細書で使用される「貧毛症」は、異常な毛パターンの状態、主に脱毛又は毛の減少を指す。
本明細書で使用される「遺伝性単純型貧毛症」は、他の外胚葉又は全身の異常がない状態で、構造の欠陥を伴わない、頭髪がまばら又は頭髪がないことを特徴とする遺伝性障害を指す。
本明細書で使用される、「前頭部線維化性脱毛症」は、頭皮の正面の毛マージンを冒す瘢痕化脱毛(scarring hair loss)の形態を指す。
本明細書で使用される「瘢痕性脱毛症(cicatricial alopecia)」は瘢痕化脱毛症(scarring alopecia)とも呼ばれ、毛包を破壊する一群の稀な障害を指す。毛包は瘢痕組織で置き換えられ、その結果永久脱毛を引き起こす。
本明細書で使用される「扁平毛孔性苔癬」は、扁平苔癬として知られる、比較的一般的な皮膚疾患が毛を有する皮膚の領域を冒す場合に起こる一種の瘢痕化脱毛である。扁平毛孔性苔癬は、毛包を破壊し、瘢痕化して置き換える。
本明細書で使用される「リング型脱毛症」は、頭を丸く囲むか、又は部分的に丸く囲む脱毛リング又は脱毛帯(band of alopecia)であり、後頭部後方(posterior occipital)の領域に沿って、耳の上の頭皮の側頭部分のまわり、又は額に及ぶ場合がある。
本明細書で使用される「化学療法による脱毛症」は、癌又は狼瘡及び関節リウマチ等の非癌疾患の治療に対する化学療法の後に起こる一種の脱毛である。
本明細書で使用される「全身性脱毛症」は、頭皮及び身体の完全な脱毛を特徴とする状態を指す。全身性脱毛症は、円形脱毛症の進行した形態であり、所々、丸く脱毛を引き起こす状態である。
5.2 JAK−STAT経路遺伝子
JAK−STATシグナル伝達経路は、細胞外の環境から核に生物学的シグナルを伝達し、分化、アポトーシス、免疫、増殖、及び腫瘍形成に関与する遺伝子のDNA転写及び発現をもたらす。該経路の3つの主な構成要素は、細胞表面受容体、ヤーヌスキナーゼ(JAK:Janus kinase)、及びシグナル伝達性転写因子(STAT)タンパク質である。
JAKは細胞内の非受容体型チロシンキナーゼのファミリーである。STATは細胞内の転写因子のファミリーである。インターフェロン、インターロイキン、及び/又は増殖因子等のリガンドの細胞表面受容体への結合は関連するJAKを活性化し、それは受容体上のチロシン残基をリン酸化して、SH2ドメインに対する結合部位を作り出す。その後、SH2ドメインを含むSTATを受容体に動員させることによって、STATもJAKによりチロシン−リン酸化される。活性化STATはヘテロダイマー又はホモダイマーを形成し、細胞核へと移動して標的遺伝子の転写を誘導する。また、STATは、受容体型チロシンキナーゼ(例えば上皮細胞成長因子受容体)及び/又は非受容体型チロシンキナーゼ(例えばc−src)によって直接チロシン−リン酸化されてもよい。
JAKファミリー遺伝子は、ヤーヌスキナーゼ1(JAK1、GenBank番号:3716)、ヤーヌスキナーゼ2(JAK2、GenBank番号:3717)、ヤーヌスキナーゼ3(JAK3、GenBank番号:3718)、及びチロシンキナーゼ2(TYK2、GenBank番号:7297)を含む。
STATファミリー遺伝子は、シグナル伝達性転写因子1(STAT1、GenBank番号:6772)、シグナル伝達性転写因子2(STAT2、GenBank番号:6773)、シグナル伝達性転写因子3(STAT3、GenBank番号:6774)、シグナル伝達性転写因子4(STAT4、GenBank番号:6775)、シグナル伝達性転写因子5A(STAT5A、GenBank番号:6776)、シグナル伝達性転写因子5B(STAT5B、GenBank番号:6777)、及びシグナル伝達性転写因子6(STAT6、GenBank番号:6778)を含む。
オンコスタチンM(OSM、GenBank番号:5008)は、白血病阻止因子/オンコスタチン−M(LIF/OSM)のタンパク質ファミリーのメンバーをコードする遺伝子である。コードされたプレプロタンパク質はタンパク分解処理され、成熟したタンパク質を生成する。このタンパク質は、多くの腫瘍細胞株の増殖を阻害する、分泌されたサイトカイン及び成長調節因子である。また、このタンパク質は、内皮細胞においてインターロイキン6、顆粒球コロニー刺激因子、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子を含む他のサイトカインの産生を調節する。OSMは、2つの異なるヘテロダイマー受容体を通してその生物学的活性を媒介する。gp130受容体は、白血病阻止因子受容体(LIFR)、又はOSM受容体β(OSM−Rβ)のいずれかと二量体化してI型及びII型のOSM受容体をそれぞれ生成する共通の構成要素である。I型及びII型の両方のOSM受容体がJAK−STATシグナル経路を活性化した。
糖タンパク質130(gp130、GenBank番号:3572、インターロイキン6シグナルトランスデューサー、IL6ST、IL6−ベータ又はCD130としても知られる)は、インターロイキン6(IL6)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、白血病阻止因子(LIF)、及びオンコスタチンM(OSM)を含む多くのサイトカインによって共有される膜貫通型シグナルトランスデューサータンパク質である。このタンパク質は、サイトカイン受容体複合体の一部として機能する。このタンパク質の活性化は、それらの受容体へのサイトカインの結合に依存する。
OSM受容体β(OSM−Rβ、GenBank番号:9180、オンコスタチンM受容体、すなわちOSMRとしても知られる)は、I型サイトカイン受容体ファミリーのメンバーをコードする遺伝子である。コードされるタンパク質は、gp130と共にヘテロ二量体化してII型オンコスタチンM受容体を形成し、インターロイキン31受容体Aと共にヘテロ二量体化しインターロイキン31受容体を形成することによって、オンコスタチンM及びインターロイキン31によって誘導されるシグナル伝達現象を伝達する。
白血病阻止因子受容体(LIFR、GenBank番号:3977、白血病阻止因子受容体アルファとしても知られる)は、I型サイトカイン受容体ファミリーに属するタンパク質をコードする遺伝子である。このタンパク質は、高親和性のコンバーターサブユニットであるgp130と合わさって、成体及び胎児における細胞の分化、増殖、及び生存に関与する多機能性のサイトカインである白血病阻止因子の作用を媒介する受容体複合体を形成する。
5.3 治療方法
発毛を誘導又は促進する方法
本開示は、発毛を誘導又は促進するための治療的有効量の1以上のJAK/STATタンパク質(例えばJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR又はOSM−Rβ)の阻害剤(例えばルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、CYT387、SB1518、LY3009104、TG101348、BMS−911543、CEP−701、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、レスタウルチニブ、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、又はハイパーフォリン)の使用に関する。かかる発毛の誘導又は促進が望まれる非限定的な状況としては、限定されないが、被験体がアンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症を有する状況が挙げられる。或る特定の実施形態では、毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に被験体の毛包に上記阻害剤を投与する。特定の実施形態では、阻害剤は局所的に又は経口で投与される。
或る特定の実施形態では、本開示は、発毛を誘導する必要のある被験体において発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak/STAT阻害剤を被験体に投与することを含む、方法に関する。或る特定の実施形態では、Jak/STAT阻害剤は、Jak/STATタンパク質又はそのフラグメントに特異的に結合する抗体;Jak/STATタンパク質をコードする遺伝子の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、又はそれらの変異体若しくは修飾体;Jak/STATタンパク質の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、又はそれらの変異体若しくは修飾体;低分子;又はそれらの組み合わせである。或る特定の実施形態では、阻害剤は、ルキソリチニブ(INCB 018424)である。或る特定の実施形態では、阻害剤はトファシチニブ(CP690550)である。或る特定の実施形態では、阻害剤は、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである。或る特定の実施形態では、阻害剤は、OSM、gp130、LIFR、OSM−Rβ、又はそれらの任意の組み合わせに対する抗体である。
低分子、アンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、又はそれらの変異体若しくは修飾体を送達する方法は、必要に応じて変えてもよい。或る特定の実施形態では、選択された薬剤の成分を1以上のプラスミド中のDNAコンストラクトとして送達する。或る特定の実施形態では、上記成分はウイルスベクターによって送達される。一般的な送達方法としては、限定されないが、電気穿孔、マイクロインジェクション、遺伝子銃、インペールフェクション(impalefection)、静水圧、持続注入、超音波処理、マグネトフェクション(magnetofection)、アデノ随伴ウィルス、ウイルスベクターのエンベロープタンパク質シュードタイピング(pseudotyping)、複製可能(replication-competent)ベクターシス及びトランス作用因子、単純ヘルペスウイルス、及び化学ビヒクル(例えばオリゴヌクレオチド、リポプレックス、ポリマーソーム(polymersomes)、ポリプレックス、デンドリマー、無機ナノ粒子、及び細胞透過性ペプチド)が挙げられる。
或る特定の実施形態では、1以上の発毛バイオマーカーの遺伝子発現レベルに関する。本明細書で使用される発毛バイオマーカーは、表3に列挙される遺伝子、すなわちWnt経路、Shh経路、毛発生経路及びメラニン形成経路における任意の遺伝子、並びにCD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17を含む群の任意の遺伝子を含む。或る特定の実施形態では、1以上のバイオマーカーの発現レベルが表3に列挙される遺伝子からなる群から選択される。
或る特定の実施形態では、1以上のバイオマーカーの発現レベルは、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される。
或る特定の実施形態では、1以上のバイオマーカーは、上記阻害剤の投与後に変化する、Wnt経路、Shh経路、毛発生経路、メラニン形成経路、又はそれらの任意の組み合わせにおける遺伝子から選択される。
Wnt及びShhのシグナル経路は、細胞表面受容体を通して細胞へとシグナルを通過させる細胞シグナル経路である。Wnt経路に関与する遺伝子としては、限定されないが、Aes(TLE/Groucho)、Apc、Axin1、Bcl9、Csnk1a1、Csnk1d、Csnk1g1、Csnk2a1、Ctbp1、Ctbp2、Ctnnb1、Ctnnbip1(Icat)、Cxxc4、Dixdc1、Dkk1、Dvl1、Dvl2、Ep300、Frat1、Fzd1、Fzd2、Fzd3、Fzd4、Fzd5、Fzd6、Fzd7、Fzd8、Gsk3a、Gsk3b、Lef1、Lrp5、Lrp6、Nkd1、Porcn、Ppp2ca、Ppp2r1a、Pygo1、Senp2、Sfrp1、Sfrp4、Sox17、Tcf7、Tcf7l1、Wif1、Wnt1、Wnt10a、Wnt16、Wnt2、Wnt2b、Wnt3、Wnt3a、Wnt4、Wnt6、Wnt7a、Wnt7b、及びWnt8aが挙げられる。Wnt経路に関与する遺伝子としては、限定されないが、Dhh、Hhat、Hhip、Ihh、Shh、Siah1、C18orf8、C6orf138、Npc1、Npc1l1、Ptch1、Ptch2、Ptchd1、Ptchd2、Ptchd3、Gli1、Gli2、Gli3、Gsk3b、Smo、Sufu、Cdon、Cep76(C18orf9)、Fgf9、Fkbp8、Ift52、及びOTX2が挙げられる。
毛発生経路は、Wnt、Shh、Notch、BMP、及び毛包形態形成を担う他のシグナル経路を含む。毛発生経路に関与する遺伝子としては、限定されないが、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、及びGli2が挙げられる。
メラニン形成経路は、メラノサイトの形成及び成熟を担う細胞シグナル経路を含む。メラニン形成経路に関与する遺伝子としては、限定されないが、Sox10、p300ファミリー、Bcl2、MAPキナーゼ、POMC、Lef−1、Tyrp1、Trp1、Trp2、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17が挙げられる。
或る特定の実施形態では、本開示は、発毛を誘導する必要がある被験体において発毛を誘導する方法であって、毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に、阻害剤、すなわち治療的有効量のJak/STAT阻害剤を被験体の毛包に投与することを含む、方法に関する。或る特定の実施形態では、Jak/STAT阻害剤は、Jak/STATタンパク質若しくはそのフラグメントに特異的に結合する抗体;Jak/STATタンパク質をコードする遺伝子の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体;Jak/STATタンパク質の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体;低分子;又はそれらの組み合わせ、毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に、被験体の毛包に投与される阻害剤である。或る特定の実施形態では、毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に被験体の毛包に投与される阻害剤は、ルキソリチニブ(INCB 018424)である。或る特定の実施形態では、毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に被験体の毛包に投与される阻害剤は、トファシチニブ(CP690550)である。或る特定の実施形態では、毛包が休止中期又は休止後期相にある場合に被験体の毛包に投与される阻害剤は、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである。
或る特定の実施形態では、本開示は、発毛の促進を必要とする被験体において発毛を促進する方法であって、治療的有効量のJak/STAT阻害剤を被験体に投与することを含む、方法に関する。或る特定の実施形態では、Jak/STAT阻害剤は、休止初期相以外の相で投与される。或る特定の実施形態では、Jak/STAT阻害剤は、成長期相で投与される。或る特定の実施形態では、Jak/STAT阻害剤は、Jak/STATタンパク質若しくはそのフラグメントに特異的に結合する抗体;Jak/STATタンパク質をコードする遺伝子の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体;Jak/STATタンパク質の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体;低分子;又はそれらの組み合わせである。或る特定の実施形態では、阻害剤はルキソリチニブ(INCB 018424)である。或る特定の実施形態では、阻害剤はトファシチニブ(CP690550)である。或る特定の実施形態では、阻害剤は、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである。
毛乳頭の誘導力を促進する方法
本開示は、更に、毛乳頭の誘導力の促進ための1以上のJAK/STATタンパク質(例えばJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR又はOSM−Rβ)の阻害剤(例えばルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせ)の使用に関する。或る特定の実施形態では、本開示は毛乳頭の誘導力を促進する方法であって、被験体の毛包に由来する毛乳頭3Dスフェアに治療的有効量のJak/STAT阻害剤を投与することを含む、方法に関する。毛包では、毛包由来の真皮細胞は局所上皮と相互作用して、様々な無毛のレシピエント皮膚部位において毛包を新たに誘導することができることが当該技術で知られている(Higgins, et, al., Proc Natl Acad Sci U S A 110, 19679 (Dec 3, 2013)、引用することにより本明細書の一部をなす)。ヒト毛乳頭細胞は、3Dスフェロイドとして生育した場合に、ヒト皮膚において新たに毛包を誘導することができることも当該技術において知られている(Higgins, et, al.; Y. Zheng et al., J Invest Dermatol 124, 867 (May, 2005)、引用することにより本明細書の一部をなす)。或る特定の実施形態では、その後、毛乳頭3Dスフェアを被験体に投与することで、アンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症を治療する。
5.4 医薬組成物及び投与
或る特定の実施形態では、本開示のJAK−STAT阻害剤組成物を、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤との混合によって医薬組成物又は医薬製剤として製剤化することができる。或る特定の実施形態では、医薬製剤は、治療的有効量のJAK−STAT阻害剤と、生理学的に許容可能な希釈剤又は担体とを含んでもよい。或る特定の実施形態では、医薬組成物は、1以上の追加の治療成分及び/又はアジュバントを更に含んでもよい。
或る特定の実施形態では、医薬製剤は固体剤形であってもよい。或る特定の実施形態では、固体剤形は錠剤又はカプセル剤であってもよい。
或る特定の実施形態では、医薬製剤は液体製剤であってもよい。或る特定の実施形態では、液体製剤は経口溶液又は経口懸濁液であってもよい。
或る特定の実施形態では、医薬製剤は、経皮薬物送達システム、例えばパッチ、クリーム、ジェル、及び/又はマイクロエマルジョンであってもよい。
或る特定の実施形態では、医薬製剤は、リポソーム、ナノ粒子、及び/又は他の担体を含んでもよい。或る特定の実施形態では、医薬製剤は、アジュバント又は賦活薬、例えば酵素阻害剤を含んでもよい。
或る特定の実施形態では、医薬製剤は直接注入剤であってもよい。或る特定の実施形態では、医薬製剤は埋め込みデバイスであってもよい。
多くの方法を使用して本明細書に記載される製剤を導入することができ、これらとして、限定されないが、経口、局所、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、及び肺内の経路が挙げられる。かかる経路はいずれもこれらの組成物の投与に適しており、患者、及び症状が存在する場合には治療される症状、並びに同様の要因に応じて主治医によって選択され得る。投与に望ましい経路によれば、本開示の組成物は、例えば液体、粉末、エアゾール剤、錠剤、カプセル剤、腸溶剤若しくはカプセル剤、又は坐剤の形態に調製される。
本開示のプライミング組成物に対する適切な投薬量の選択は、哺乳動物、特に該哺乳動物の健康全般及び体重を含む健康状態に基づいてもよい。有効投薬量のかかる選択、及び上方又は下方への調節は、当該技術に含まれる。
本開示の医薬組成物は、無菌の水性又は非水性の溶液、懸濁液、及びエマルジョンを更に含んでもよい。該組成物は、当該技術で知られている助剤又は賦形剤を更に含んでもよい。例えば、Berkow et al., eds., The Merck Manual, 15th edition, Merck and Co., Rahway, N.J. (1987)、Goodman et al., eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8th edition, Pergamon Press, Inc., Elmsford, N.Y. (1990)、Avery's Drug Treatment: Principles and Practice of Clinical Pharmacology and Therapeutics, 3rd edition, ADIS Press, LTD., Williams and Wilkins, Baltimore, Md. (1987)、Osol, A., ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co, Easton, Pa. pp. 1324-1341 (1980)、Katzung, ed. Basic and Clinical Pharmacology, Fifth Edition, Appleton and Lange, Norwalk, Conn. (1992)を参照されたい。その参照及びそこに引用される参照が、それらが技術水準を示すようにその全体が引用することにより本明細書の一部をなす。
或る特定の実施形態では、非経口投与用の調剤は、無菌の水性又は非水性の溶液、懸濁液、及び/又はエマルジョンを含み、当該技術において知られている助剤又は賦形剤を含んでいてもよい。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイル等の植物油、及びオレイン酸エチル等の注射用有機酸エステルである。担体又は閉鎖包帯(occlusive dressings)を、皮膚浸透性を増加させ、吸収を増強するために使用することができる。経口投与用の液体剤形は、一般的に、液体剤形を含むリポソーム溶液を含んでもよい。リポソームを懸濁するのに適した形態として、エマルジョン、懸濁液、溶液、シロップ剤、及び精製水等の当該技術で一般的に使用される不活性希釈剤を含むエリキシル剤が挙げられる。また、不活性希釈剤の他に、かかる組成物は、アジュバント、湿潤剤、乳化剤及び懸濁化剤、又は甘味料、香味料若しくは賦香剤を含んでもよい。例えば、下記のBerkow、下記のGoodman、下記のAvery's、下記のOsol、及び下記のKatzung(引用することにより本明細書の一部をなす)を参照されたい。
或る特定の実施形態では、個体への投与に使用される本開示の組成物は、組成物の効力の改善に望ましい塩、防腐剤、化学安定剤、バッファー、アジュバント、又は他の物質を更に含んでもよい。典型的には、安定剤、アジュバント、及び防腐剤は、標的のヒト又は動物における効力について最良の製剤となるように最適化される。好適な例示的な防腐剤として、クロロブタノールソルビン酸カリウム、ソルビン酸、二酸化硫黄、プロピルガレート、パラベン、エチルバニリン、グリセリン、フェノール、及びパラクロロフェノールが挙げられる。使用することができる好適な安定化成分として、例えば、カザミノ酸、スクロース、ゼラチン、フェノールレッド、N−Zアミン、モノカリウム二リン酸、ラクトース、ラクトアルブミン水解物、及び粉乳が挙げられる。通常は、アジュバント及び組成物を与えられる前に混合するか、又は別々であるが哺乳動物の同じ部位に与えられる。かかるアジュバントとして、中でも、MPL(3−O−脱アセチル化モノホスホリルリピドA;モンタナ州ハミルトンのRIBI ImmunoChem Research, Inc.)、鉱物油及び水、水酸化アルミニウム、Amphigen、Avridine、L121/スクワレン、D−ラクチド−ポリラクチド/グリコシド、プルロニックプリオイス(pluronic plyois)、ムラミルジペプチド、死滅ボルデテラ属(Bordetella)及びQuil A又はStimulon QS−21(マサチューセッツ州フレイミングハムのAquila Biopharmaceuticals, Inc.)等のサポニン、及びコレラ毒素(野生型の形態、又は国際特許出願PCT/US99/22520(引用することにより本明細書の一部をなす)に従って、例えば、29位のアミノ酸のグルタミン酸が別のアミノ酸、好ましくはヒスチジンで置換される突然変異体形態のいずれか)が挙げられる。本開示の組成物における使用に適した材料の追加の例は、Osol, A., ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co, Easton, Pa. (1980), pp. 1324-1341に提供される。その参照は全体が引用することにより本明細書の一部をなす。
5.5 治療の効力をモニタリングする方法
本開示は、更に哺乳動物の被験体の発毛を誘導又は促進する治療の効力を評価する方法に関する。或る特定の実施形態では、上記方法は、(a)被験体から得られた毛包試料中の1以上の発毛バイオマーカーのレベルを判定すること、及び(b)治療法の間に1以上の時間点において被験体から得られた毛包試料中の1以上のバイオマーカーのレベルを判定することを含み、ここで、第1の試料と比較して、第2の試料又はその後の試料中の1以上のバイオマーカーの変化が存在する場合、該治療法が被験体の発毛の誘導又は促進に効果的である。或る特定の実施形態では、バイオマーカーは、Wnt経路、Shh経路、毛発生経路、メラニン形成経路、又はそれらの任意の組み合わせから選択される。或る特定の実施形態では、バイオマーカーは、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される。
発毛バイオマーカーは、核酸又はペプチド/タンパク質であってもよい。核酸バイオマーカーの発現レベルを定性的及び定量的に検出及び/又は判定する方法として、限定されないが、従来のqPCR及びデジタルPCRを含むポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、in situハイブリダイゼーション(例えば、限定されないが蛍光In Situハイブリダイゼーション(「FISH」))、ゲル電気泳動法、シーケンシング及び配列分析、マイクロアレイ分析、並びに当該技術で知られている他の技術が挙げられる。
或る特定の実施形態では、検出の方法は、リアルタイムPCR(RT−PCR)、定量的PCR、蛍光PCR、RT−MSP(RTメチル化特異的ポリメラーゼ連鎖反応)、DNAのPicoGreen(商標)(オレゴン州ユージーンのMolecular Probes)検出、放射免疫測定法、又はDNAの直接放射性標識であってもよい。例えば、限定ではないが、核酸バイオマーカーをcDNAへ逆転写した後、ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)を行ってもよく、又は米国特許第5,322,770号に記載される両方の工程に単一の酵素を使用してもよく、又はR. L. Marshall, et al., PCR Methods and Applications 4: 80-84 (1994)に記載されるように、バイオマーカーをcDNAへ逆転写した後、対称なギャップリガーゼ連鎖反応(RT−AGLCR)を行ってもよい。
或る特定の実施形態では、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)を使用して、バイオマーカーのmRNAレベルを評価する。バイオマーカー及び対照のmRNAのレベルを、癌の組織又は細胞、及び隣接する良性組織で定量してもよい。或る特定の実施形態では、1以上のバイオマーカーのレベルを生体試料において定量してもよい。
非限定的な実施形態では、本発明の検出の方法は、増幅によらずに、例えば、標的配列のいかなるコピー又は複製物も生成せずに、いかなるポリメラーゼの関与もなしに、又はいかなる熱サイクルの必要もなしに、実行することができる。或る特定の実施形態では、本発明の検出を、2006年6月19日付で出願された米国特許出願第11/471,025号(引用することにより本明細書の一部をなす)に記載されるQuantiGene(商標)法に述べられる原理を使用して行うことができる。
或る特定の実施形態では、放射性標識されたアンチセンスRNAプローブが生体試料、例えば生検試料の切片とハイブリダイズされ、洗浄され、RNaseによって切断され、オートラジオグラフィー用の感光乳剤に曝露される、in situハイブリダイゼーションの可視化を採用してもよい。試料をヘマトキシリンで染色して試料の組織学的組成を示してもよく、好適な光フィルターによる暗視野画像化は現像された乳剤を示す。また、ジゴキシゲニン等の非放射性標識を使用してもよい。
或る特定の非限定的な実施形態では、核酸バイオマーカー発現の評価は、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)によって行うことができる。FISHは、細胞中のDNA又はRNAの特定領域を直接同定することができる技術であることから、組織試料中のバイオマーカー発現の視覚的な判定を可能にする。FISH法は、より客観的なスコアリングシステム、及び同じ試料中の全て非新生物細胞に存在するバイオマーカー遺伝子シグナルからなる予め備わった内部対照の存在の利点を有する。FISHは、比較的迅速で高感度となり得る、また自動化可能な直接in situ技術である。バイオマーカーの発現レベルをFISH単独によって判定するのが難しい場合、免疫組織化学をFISH法と併用してもよい。
或る特定の実施形態では、核酸バイオマーカーの発現を、qPCRアレイ、DNAアレイ、チップ、又はマイクロアレイ上で検出することができる。バイオマーカー(複数の場合がある)に対応するオリゴヌクレオチドをチップ上で固定化し、その後、それを被験体から得られた生体試料、例えば腫瘍試料の標識化された核酸とハイブリダイズする。陽性ハイブリダイゼーションシグナルは、バイオマーカーの転写産物を含む試料により得られる。DNAアレイを作製する方法及びそれらの使用方法は、当該技術においてよく知られている(例えば、それらの全体が引用することにより本明細書の一部をなす、米国特許第6,618,6796号、米国特許第6,379,897号、米国特許第6,664,377号、米国特許第6,451,536号、米国特許第548,257号、米国特許出願公開第20030157485号、並びにSchena et al. 1995 Science 20:467-470、Gerhold et al. 1999 Trends in Biochem. Sci. 24, 168-173、及びLennon et al. 2000 Drug discovery Today 5: 59-65を参照されたい)。また、遺伝子発現連鎖解析(SAGE:Serial Analysis of Gene Expression)を行ってもよい(例えば、米国特許出願公開第20030215858号を参照されたい)。
或る特定の実施形態では、核酸バイオマーカーをモニターするため、試験される生体試料からmRNAを抽出し、逆転写して、蛍光標識されたcDNAプローブを生成してもよい。その後、標識化cDNAプローブをバイオマーカーにハイブリダイズ可能なマイクロアレイに適用し、マイクロアレイに対してプローブをハイブリダイゼーションさせ、そのスライドをスキャンして蛍光強度を測定する。この強度は、ハイブリダイゼーション強度及びバイオマーカーの発現レベルと相関する。
核酸バイオマーカーの検出用プローブの種類として、cDNA、リボプローブ、合成オリゴヌクレオチド、及びゲノムプローブが挙げられる。使用されるプローブの種類は、一般に、例えば、in situハイブリダイゼーションに対してリボプローブ、及びノーザンブロッティングに対してcDNA等、特定の状況によって指定される。或る特定の非限定的な実施形態では、プローブは、特定のバイオマーカーRNAに特有のヌクレオチド領域に向けられる。プローブは、特定のバイオマーカーのmRNA転写産物を差次的に認識するのに必要な長さであれば短くてもよく、例えば15塩基の短さであってもよい。また、少なくとも17塩基、18塩基及び20塩基のプローブを使用することもできる。或る特定の実施形態では、プライマー及びプローブは、ストリンジェントな条件の下で、標的遺伝子に対応するヌクレオチド配列を有する核酸フラグメントに特異的にハイブリダイズする。本明細書で使用される「ストリンジェントな条件」の用語は、配列間に少なくとも95%、又は少なくとも97%の同一性が存在する場合にのみハイブリダイゼーションが起こることを意味する。
プローブを標識化する形態は、適切な任意のものであってもよく、放射性同位元素、例えば32P及び35S、又は蛍光物質の使用等であってもよい。プローブが化学的に合成されるか、生物学的に合成されるかにかかわらず、好適に標識された塩基の使用により、放射性同位元素による標識化を達成することができる。
タンパク質バイオマーカーのレベルを検出及び/又は判定する方法は、当業者においてよく知られており、限定されないが、質量分析技術、1−D又は2−Dゲルベース分析システム、クロマトグラフィー、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素免疫測定法(EIA)、ウェスタンブロッティング、免疫沈降、及び免疫組織化学が挙げられる。これらの方法は、タンパク質を検出するため抗体、若しくは抗体等価物を使用するか、又は生物物理学的技術を使用する。また、抗体アレイ又はプロテインチップを採用してもよく、例えば、それらの全体が引用することにより本明細書の一部をなす、米国特許出願公開第2003/0013208号、米国特許出願公開第2002/0155493号、米国特許出願公開第2003/0017515号、並びに米国特許第6,329,209号及び米国特許第6,365,418号を参照されたい。
或る特定の非限定的な実施形態では、タンパク質バイオマーカー発現を測定するための検出方法は、生体試料、例えば組織試料をバイオマーカーに選択的に結合する抗体又はその変異体(例えばフラグメント)と接触させる工程と、抗体又はその変異体が上記試料に結合されるかどうかを検出する工程とを含む。上記方法は、上記試料を二次抗体、例えば標識化抗体と接触させることを更に含んでもよい。上記方法は、例えば、1以上の試薬を除去するために1以上の洗浄工程を更に含んでもよい。
或る特定の非限定的な実施形態では、ウェスタンブロッティングをバイオマーカータンパク質の発現レベルを検出し、定量するために使用することができる。細胞を溶解バッファーにホモジナイズして溶解物を形成した後、SDS−PAGEに供し、ニトロセルロースフィルター等のメンブレンにブロッティングすることができる。その後、抗体(標識化されていない)をメンブレンと接触させ、標識化されたプロテインA又は抗免疫グロブリン(125I、セイヨウワサビペルオキシダーゼ及びアルカリフォスファターゼを含む好適な標識)等の二次的な免疫学的試薬によってアッセイする。また、クロマトグラフィー検出を使用してもよい。或る特定の実施形態では、増強された化学発光システム(例えば、マサチューセッツ州ボストンのPerkinElmer Life Sciences製)を使用して、バイオマーカーに対する抗体による免疫検出を行うことができる。その後、メンブレンを剥がして、対照タンパク質、例えばアクチンに特異的な対照抗体で再度ブロッティングすることができる。
免疫組織化学を、例えば生検試料中のバイオマーカーの発現及び/又は存在を検出するために使用することができる。好適な抗体を、例えば細胞の薄層と接触させた後、非結合抗体を除去するために洗浄し、その後、二次標識化抗体と接触させることができる。標識化は、蛍光マーカー、ペルオキシダーゼ等の酵素、アビジン、又は放射能標識によってもよい。顕微鏡を使用してアッセイを視覚的に採点することができ、結果を定量することができる。また、機械による又は自動画像化のシステムを使用してバイオマーカーに対する免疫染色の結果を測定することができる。
免疫組織化学の使用に適した様々な自動化試料処理、スキャニング、及び分析のシステムが当該技術において利用可能である。かかるシステムとして、自動染色(例えば、Ventana Medical Systems, Inc.のBenchmarkシステムを参照されたい)及び顕微鏡スキャン、コンピューター画像分析、連続切片比較(試料の方向及びサイズの変化を制御するため)、デジタルレポート作成(digital report generation)、並びに試料の記録及び追跡(組織切片が置かれるスライド等)が挙げられる。免疫染色された試料を含む細胞及び組織に対する定量分析を行うためのデジタル画像処理システムと従来の光学顕微鏡とを組み合わせる細胞画像化システムは商業的に入手可能である。例えば、CAS−200システム(Becton, Dickinson & Co.)を参照されたい。
また、バイオマーカーに対する標識化抗体を、例えば、被験体の細胞におけるバイオマーカーの存在を検出するため、画像化目的に使用することができる。好適な標識として、放射性同位元素、ヨウ素(125I、121I)、炭素(14C)、硫黄(35S)、トリチウム(H)、インジウム(112In)、及びテクネチウム(99mTc)、フルオレセイン及びローダミン等の蛍光標識、並びにビオチンが挙げられる。酵素抗体的相互作用を、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ等の種々の酵素、又はDAB、AEC若しくはFast Red等の種々の色素原を使用して可視化することができる。標識化された抗体又は抗体フラグメントは、優先的にバイオマーカーを含む細胞の場所で蓄積する。その後、標識化された抗体又はそれらの変異体、例えば抗体フラグメントを既知の技術を使用して検出することができる。
抗体として、天然又は合成、全長又はそのフラグメント、モノクローナル又はポリクローナルに関わらず、検出されるバイオマーカーに十分に強く特異的に結合する任意の抗体が挙げられる。抗体は、多くても約10−6M、10−7M、10−8M、10−9M、10−10M、10−11M、及び10−12MのKdを有し得る。「特異的に結合する」の文節は、例えば、同一又は同様のエピトープ、抗原又は抗原決定基の第2の調剤で置き換えられる又はそれと競合することができるようなエピトープ又は抗原又は抗原決定基への抗体の結合を指す。
使用可能な抗体及びその誘導体は、ポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体、合成抗体及び操作された抗体、キメラ抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、霊長類化(CDR移植)抗体、ベニヤ化(veneered)抗体又は単鎖抗体、相産生抗体(phase produced antibodies)(例えばファージディスプレイライブラリー由来)、及び抗体の機能性結合フラグメントを包含する。例えば、限定されないが、Fv、Fab、Fab’、及びF(ab’)2のフラグメントを含む、バイオマーカーに結合することができる抗体フラグメント又はその部分を使用することができる。酵素による切断、又は組み換え技術によってかかるフラグメントを生産することができる。
或る特定の非限定的な実施形態では、ペプチド等の抗体以外のポリペプチドに特異的に結合する薬剤が使用される。特異的に結合するペプチドは、当該技術において知られている任意の手段、例えばペプチドファージディスプレイライブラリによって同定され得る。一般には、バイオマーカーの存在が検出及び/又は定量されるように、バイオマーカーポリペプチドを検出することができる薬剤を使用することができる。本明細書に定義されるように「薬剤」は、生体試料中のバイオマーカーを同定又は検出することができる物質を指す(例えば、バイオマーカーのmRNA、バイオマーカーのDNA、バイオマーカーのタンパク質を同定又は検出する)。
さらに、MALDI/TOF(飛行時間型)、SELDI/TOF、液体クロマトグラフィー−質量分析(LC−MS)、ガスクロマトグラフィー−質量分析(GC−MS)、高速液体クロマトグラフィー−質量分析(HPLC−MS)、キャピラリー電気泳動−質量分析、核磁気共鳴分光測定、又はタンデム型質量分析(例えばMS/MS、MS/MS/MS、ESI−MS/MS等)等の質量分析を使用してバイオマーカーを検出することができる。例えば、それらの全体が引用することにより本明細書の一部をなす、米国特許出願公開第2003/0199001号、米国特許出願公開第2003/0134304号、米国特許出願公開第2003/0077616号を参照されたい。
質量分析法は、当該技術においてよく知られており、タンパク質等の生体分子を定量及び/又は同定するため使用されている(例えば、Li et al. (2000) Tibtech 18:151-160、Rowley et al. (2000) Methods 20: 383-397、及びKuster and Mann (1998) Curr. Opin. Structural Biol. 8: 393-400を参照されたい)。さらに、単離したタンパク質の少なくとも部分的なde novoシーケンシングを可能とする質量分析技術が開発された。Bergman, EXS 88:133-44 (2000)において概説されるChait et al., Science 262:89-92 (1993)、Keough et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96:7131-6 (1999)。
バイオマーカー又は他の物質の存在の検出は、典型的にはシグナル強度の検出を含む。これは、同様に、基質に結合したペプチドの量及び性質を反映することができる。例えば或る特定の実施形態では、第1の試料及び第2の試料のスペクトルによるピーク値のシグナル強度を(例えば視覚的に又はコンピューター分析によって)比較して、特定のバイオマーカーの相対量を特定することができる。Biomarker Wizardプログラム(カリフォルニア州フリーモントのCiphergen Biosystems, Inc.)等のソフトウェアプログラムを使用して質量スペクトルの分析を補助することができる。
試料中で核酸及び/又はタンパク質のバイオマーカー発現を判定する更なる方法は、例えば、米国特許第6,271,002号、米国特許第6,218,122号、米国特許第6,218,114号、及び米国特許第6,004,755号、並びにWang et al, J. Clin. Oncol., 22(9): 1564-1671 (2004)、及びSchena et al, Science, 270:467-470 (1995)に記載され、いずれもそれらの全体が引用することにより本明細書の一部をなす。
5.5 キット
本開示は、更に、哺乳動物の被験体の発毛を誘導又は促進するキットに関する。或る特定の実施形態では、該キットは(a)Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤と、(b)薬学的に許容可能な担体とを備える。或る特定の実施形態では、Jak/STAT阻害剤は、Jak/STATタンパク質又はそのフラグメントに特異的に結合する抗体;Jak/STATタンパク質をコードする遺伝子の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体;Jak/STATタンパク質の発現を減少させるアンチセンスRNA、アンチセンスDNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体;低分子;又はそれらの組み合わせである。或る特定の実施形態では、阻害剤はルキソリチニブ(INCB 018424)である。或る特定の実施形態では、阻害剤はトファシチニブ(CP690550)である。或る特定の実施形態では、阻害剤は、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである。
6.実施例
以下の実施例は、限定されないが、JAK−STAT経路の阻害剤の投与による発毛を誘導する組成物及び方法を含む、本発明で開示される主題を如何にして作製し使用するかの十分な開示及び説明を当業者に提供するように述べる。以下の実施例は、本発明で開示される主題の範囲を限定することは意図されない。上に提供される全般的な記載を考慮して、様々な他の実施形態が実行され得ることが理解される。
6.1 実施例1:JAK−STATシグナル伝達の薬理学的阻害は発毛を促進する
結果
JAK−STAT阻害はマウスにおける発毛の迅速な開始をもたらす。はじめに、休止期のC57/B6マウスの背後部の半分を、ビヒクル対照(陰性対照、左側)、以前に成長期開始を促進することが示された(2)ソニックヘッジホッグ(Shh)アゴニスト(陽性対照)、又はトファシチニブ(JAK1/3>JAK2>TYK2)(3)及びルキソリチニブ(JAK1/2>Tyk2>JAK3)(4〜7)(右側)を含むいくつかのJAK−STAT経路の低分子阻害剤のいずれかで3週間治療した(図1(A))。予想されたように、Shhアゴニストによる治療の7日以内に成長期へのエントリーがはっきりと表れたのに対し、ビヒクル治療マウスは実験期間に亘って休止期のままであった。興味深いことに、JAK阻害剤による治療はShhアゴニストに類似する動態で毛周期への迅速な再エントリーをもたらした(図1(A))。幹細胞活性化に対する直接効果を調べるため、休止期のマウスを4日の短期間に亘りトファシチニブ又はルキソリチニブで治療した。著しい増殖が薬物治療HFの毛芽コンパートメント(P−cad+)内に認められ(図5(A))、前駆細胞集団の活性化を示した。皮膚ホメオスタシスに対する薬物治療効果の定量は、薬物誘発性発毛が正常な発毛を再現することを実証した(図5(B))。まとめると、これらのデータは、JAK−STAT経路の局所阻害が発毛の迅速な開始をもたらすことを示唆する。
JAK−STAT阻害の効果は休止期の持続期間に依存する。C57/B6マウスにおける最初の出生後の毛周期は、正確な時間経過に従う。その後、再生(成長期再エントリー)は、12週齢〜13週齢ごろに開始して自発的にまばらな波で起こる(8、9)。JAK阻害剤による休止期のマウスの治療は、一貫して初期の均質な発毛をもたらしたが(図1(A))、成長期を再開するのに必要な治療の持続期間は不可解なことに変動した。この問題に取り組むため、休止初期(7週齢)又は休止中期(8.5週齢)のマウスを治療した。治療は、7週齢マウスにおいて生育をもたらさなかったが、8.5週齢マウスは成長期の迅速な開始を示した(図5(C))。8.5週齢で治療したマウスが、成長期再エントリーの伝播を阻止する休止期の不応期に未だあった(9、10)ことを確認するため、7週齢及び8.5週齢においてマウスから抜毛したところ、抜毛後の発毛は両方の時間点で同様の動態に従った(図5(C))。特に、18日間〜21日間の7週齢マウスのより長い治療は、最終的には発毛を誘導したが、治療したマウスが8.5週齢に達した後にだけ発毛したに過ぎなかった(図5(D))。この知見は、休止期の初期段階でJAK阻害は静止状態を促進する微小環境を無視することができないが(9、10)、休止期の後期段階で発毛を促進するのに十分であることを示唆する。
8.5週齢のJAK阻害剤による治療から得られた発毛の頑強性及び再現性を実証するため、C57/B6マウスにおける発毛の代用として皮膚黒化を使用した(11)。実際、5日間に亘ってルキソリチニブ又はトファシチニブで治療した8.5週齢のマウスの約90%は、治療開始から10日間以内に皮膚黒化及び発毛を示したのに対し、対照治療マウスでは発毛は明らかでなかった(ルキソリチニブ治療に対してP<0.0001、トファシチニブ治療に対してp=0.04)(図1(B)及び図5(E))。
JAK−STAT阻害の後の発毛は、Wnt及びShhのシグナル伝達経路の活性化により正常な成長期開始を模倣する。JAK阻害剤による治療後の成長期開始が正常な成長期開始に分子的に類似するかどうか調べるため、4日間に亘ってビヒクル対照、ルキソリチニブ、又はトファシチニブで治療した8.5週齢(毛芽において増殖が始まったが、発毛は未だ明らかではない時間点)のマウスに対してマイクロアレイ実験を行った(図5(A))。治療の0日目(T0)及び4日目(T5)に採取した全皮膚間で差次的に発現された遺伝子一覧の比較は、両方のJAK阻害剤によって調節される遺伝子のサブセットを明らかにする(図1(C))。Ingenuity Pathway Analysis(IPA)ソフトウェアを使用する経路分析は、ビヒクル治療ではなくルキソリチニブ治療及びトファシチニブ治療の両方においてメラニン形成及びWnt経路を増幅したことを示した。両方の薬物治療において差次的に発現した遺伝子の更なる分析は、JAK阻害剤で治療した皮膚において著しく上方制御されるShh及びProm1等の他の重要な毛周期調節因子(2、12〜16)を同定した(図1(D))。主要遺伝子の差次的な調節をqPCRによって確認した(図6(A))。Wnt及びShhの経路の上方制御は、成長期開始及びメラノサイト幹細胞の活性化の中心であることから(16、17)、これらの知見は、JAK−STATシグナル伝達の遮断が毛周期の正常な進行を可能とすることを示唆する。薬物治療のうちわずか1つによって調節される遺伝子の更なる分析は、別の分子サインを明らかにした(図6(B)及び図6(C))。ルキソリチニブ治療は、どちらも以前に毛周期調節に関与することが示されている(12、18〜20)mTOR及びNfkBの経路に関して増幅させたのに対し、トファシチニブ治療は細胞の運動及び遊走に関与するRho及びインテグリンシグナル伝達等の経路に関して増幅させた。興味深いことに、STAT3−/−角化細胞は、刺激に応じた遊走が不完全であることが以前に示され(21、22)、JAK−STAT経路が休止期と成長期との間の移行において細胞運動性に不可欠であることを示唆した。
JAK−STAT阻害は、毛包前駆細胞の活性化を引き起こす。JAK−STAT阻害に続くHF活性化を担う細胞機構を調査するため、休止期のマウスをルキソリチニブ、トファシチニブ又はビヒクル対照で治療し、1回目、2回目及び3回目の治療の5時間後に皮膚を採取した(図1(E)、概略図)。各時点で採取する1時間前に毎日EDUを注射し、皮膚試料をEDU+(増殖)細胞の存在について分析した。ルキソリチニブ及びトファシチニブで治療した皮膚の両方において、3回の治療後、Edu+細胞は毛芽(P−カドヘリン+)コンパートメント内にはっきりと見えるが、対照で治療した皮膚では見られなかった(図1(E))。この知見は、JAK−STAT阻害後のHFの活性化は、毛芽増殖が毛隆起(bulge)幹細胞の増殖に先行する(23)正常な成長期開始の動態に従うことを示唆する。まとめると、上記データは、JAK−STATシグナル伝達は成長期再エントリーを妨げるように正常に作用し、JAK遮断がこの阻害を取り除いて正常な毛周期進行を可能とすることを示唆する。
JAK阻害の毛誘導効果は、リンパ球の活性に依存しない。JAK−STAT経路はT細胞生物学において顕著な役割を果たすことが知られており(24)、HF微小環境は、レジデントT細胞及び遊走T細胞の実質的集団を含む。最近の研究は、毛サイクリング面に加えて、ガンマデルタT細胞がマウスにおいてHFネオゲネシスを調節する因子を分泌することを示唆した(25、26)。さらに、本発明者らは、AAでは、HF微小環境から細胞毒性T細胞を取り除くようにJAK−STAT阻害剤が作用すること、すなわち毛の再成長開始の本質的なプロセスを以前に実証した。
JAK阻害剤による治療に続く正常な発毛がT細胞によって媒介されるかどうかを評価するため、局所薬物治療の効果を2つの異なるリンパ球欠乏マウスモデルに対して検討した。B細胞及びT細胞を欠乏するRag1−/−マウス、及び遊走及びレジデントT細胞を欠乏するTcrβ/δ−/−マウスは、薬物治療に対するそれらの反応(図2(A))と同様に、それらの毛周期にエントリーする能力(図7(A))の点から、概して対照と判別不能であった。これは、正常な皮膚においてJAK阻害剤の毛を誘導する効果が、リンパ球の活性に依存しないことを示唆する。本発明者らは、マクロファージ等の毛周期に影響する(27)、又は骨髄樹状細胞等のJAK阻害によって攪乱される(28)ことが知られている他の免疫細胞に対するJAK−STAT阻害剤の効果を除外していないが、この結果は、JAK−STAT阻害の成長期誘導効果が毛に本来備わった特性を表す可能性があることを示唆する。
JAK−STAT経路は、毛周期を超えて動力学的に調節される。HFの発生及びサイクリングにおけるJAK−STAT経路の動態を調べるため、成長期から休止期への移行の間の全皮膚において遺伝子発現の変化を調べた(29)。qPCRアレイを利用して、JAK−STAT経路と関係する遺伝子の発現を測定した。遺伝子発現の動力学的な変化を、qPCRアレイ上の各遺伝子に対する発現値をそれらの一時的な発現プロファイル中の類似性に基づいてメタ遺伝子カテゴリーへとクラスター化するアルゴリズムであり、5×6グリッド上の30の場所のうちの1つにそれらを置く、Gene Expression Dynamics Inspector(GEDI)を使用して可視化した。退行期(17日目)と成長初期(29日目)との比較は、毛周期が進行するにつれて抑制されるメタ遺伝子のクラスターを明らかにした(四角で囲まれたピクセル、図2(B))。抑制されたメタ遺伝子の含有量の調査は、STAT5A/B、STAT3、Jak1、Jak3、及びSocs2/3等のJAK−STAT経路の主要メンバーが退行期及び休止期中に高レベルで発現され、成長初期において抑制されたことを明らかにした(図2(B)、図2(C)及び図7(B))。
成長期、退行期、及び休止期におけるHFの免疫蛍光研究は、活性化(リン酸化)STAT3が、一部の外毛包細胞である毛乳頭(DP)、及び表皮基底において増殖する細胞において発現されることを確認した(図2(D)及び図7(C))。退行期及び休止期では、リン酸−STAT3もまた毛芽の細胞で検出することができる。活性化リン酸−STAT5は、毛隆起でも検出することができる退行期中にピークのある発現と共に、毛周期を通じてのDPで強く発現される(図2(D))。休止期中の主要なHF幹細胞コンパートメントにおける目立った発現パターンのリン酸−STAT5は、静止状態の調節において潜在的に重要な役割を強調する。
トファシチニブ治療は、ヒト毛包の生育を促進する。発毛に対するJAK阻害の効果をヒト組織で検討した。マウスとは対照的に、ヒト頭皮HFは非同期的に成長し、それらの90%は任意の所定時間において毛周期の成長期相にある(34)。したがって、ヒトにおける休止期から成長期への移行を判断するのは非常に難しく、分析は毛線維生育速度の測定に制限される。ヒト胎児の頭皮皮膚をScidマウスに移植し、少なくとも6週間に亘って回復させた。その後、各移植片の片側にビヒクル対照、もう片側にトファシチニブ(図3(A))又はルキソリチニブ(図8(A))のいずれかを毎日局所塗布して治療した。小さなHFは移植片内に既に存在したことから、本発明者らは、HFネオゲネシスに対してではなく、終毛(terminal hairs)へと進行している胎児HFの発生に対するJAK阻害の効果を試験した。対照と比較して、トファシチニブ治療はより密集したHFの生育をもたらし、トファシチニブ治療が毛伸長の速度を増加させたことを示唆した。この成果を定量するため、本発明者らは、白色マウスに移植した濃い色の毛の密度を代用として色素沈着の強度を測定し、トファシチニブ/ビヒクルの比率が治療日数に伴って増加したことを示す。異なるドナーに由来する皮膚で実験を行ったところ同様の結果であった(図8(B))。
毛幹伸長に対するJAK阻害の効果を、広く利用されるヒトHF器官培養モデルを使用して更に分析した。個々のHFをヒト成人頭皮組織から顕微解剖し、ビヒクル対照、ルキソリチニブ、及びトファシチニブと共に培養した(図3(B))。ルキソリチニブ及びトファシチニブで治療した場合、JAK阻害剤による治療は毛幹の長さを有意に増加させ、毛伸長の速度に対するプラスの効果を示した(それぞれ、トファシチニブに対してP=0.023及びルキソリチニブに対してP=0.025)。2名の追加のドナーに由来するHFによる実験は同様の傾向をもたらした(図8(C))。まとめると、上記データは、JAK−STAT阻害が器官培養モデルにおいてより速い毛線維生育を促進することを示唆する。
トファシチニブ治療は、毛乳頭の誘導力を促進する。リン酸−STAT5は、退行期及び休止期のマウスDPで強く発現され(図2(D))、リン酸STAT3は成長期のヒトHFの真皮毛根鞘及びDPに存在することが確認され、またリン酸STAT5発現は弱いが、DPの上部に存在する(図8(D))。
本発明者らは、3DスフェアでヒトDP細胞を育てることがHF生育を誘導する能力を改善することを最近実証した(35)。HF誘導の有効性に対するJAK阻害の効果を検討するため、ヒトDPスフェアをビヒクル対照、ルキソリチニブ、又はトファシチニブと共に培養し、その後、新生仔マウス角化細胞と合わせてヌードマウスに注入した。このパッチアッセイは、HF形態形成を再現することを示し、発毛促進(trichogenic)能を評価する役目を果たす(36)。トファシチニブで治療したヒトDPスフェアは、より大きく、著しくより多くのHFを全体的に誘導し(P=0.00013)(図3(D))、ヒトDPの誘導力がJAK1/3シグナル伝達阻害によって増強されることを示唆した。
トファシチニブ治療は完全に誘導性の毛乳頭に増幅されるターゲッティング遺伝子によって発毛を促進する。トファシチニブ治療がDP誘導力を改善する機構を調査するため、対照、ルキソリチニブ及びトファシチニブで治療したDPスフェアに対してマイクロアレイ実験を行った。遺伝子発現におけるLog2倍変化を使用して、GEDIプロットを生成した。遺伝子発現の関連する変化を分析するため、本発明者らは、対照に対してルキソリチニブ治療(増強された誘導力を与えなかった)、対照に対してトファシチニブ治療(誘導力を増強した)、及び互いに対してルキソリチニブ及びトファシチニブの治療を比較した。これは、両方の薬物によって提供されるJAK阻害から得られた遺伝子発現の変化を調べることを可能とし、トファシチニブ治療に特有であった変化に注目する。GEDIアルゴリズムは、全てのマイクロアレイにわたる同様の発現パターンに基づいて差次的に発現した転写産物をメタ遺伝子へとクラスター化した。z軸及び色が遺伝子発現の変化に対応し、X軸、Y軸が18×19グリッドにプロットされたGEDIメタピクセルの座標に相当する、3D形態でデータを提示する(図4(A))。グラフのトポグラフィーに基づいて、目的の4つの領域を選択した(領域1〜領域4)。
興味深いことに、両方の治療で抑制されたが、トファシチニブ治療(領域1)においてより低かった遺伝子は、FGFR1、ACVRL1、IGFR1、OSMR、及びPTGFR等のDP誘導力の調節に関与することが知られている受容体であった(32、37〜41)。ルキソリチニブ治療によって上方制御されたが、トファシチニブ治療によって下方制御された遺伝子を含む領域では、BAX、BCL2L11、及びCASP12等のアポトーシス促進遺伝子が同定された(領域2)。トファシチニブ治療によって上方制御された遺伝子(領域3及び4)は、以前に毛乳頭の誘導力に重大な役割を果たすことが示された(40〜44)、TGFβ経路及びBMP経路のメンバーを含んだ。真皮−表皮の相互作用を調節することが知られているLEF1等のWNT経路の主要な調節因子(45、46)、及びHFの運命を制御することが知られているNOTCH経路のメンバー(47、48)は、トファシチニブ治療において大きな比率を占めた。まとめると、これは、培養毛乳頭の誘導機能及び生存の両方を調節することによって、トファシチニブ治療が誘導力を促進することを示唆する。
DP誘導力に対するトファシチニブ治療と公開された研究とを直接比較するため、本発明者らは、新たに単離したヒトDP(発毛を誘導する能力が保持する)、培養DP(誘導の潜在能力を失う)、及び培養真皮スフェロイド(本来の誘導力を回復した)の間の分子の差を調査した先の研究に目を向け、各状態と関連する特有の遺伝子サインを同定した(35)。これらの遺伝子は、共発現によって領域(T1〜T4)と呼ばれる4つのカテゴリーへクラスター化した。T1及びT3は、その発現が培養では下方制御され、スフェロイドでの生育によって回復される遺伝子を含むのに対し、T2及びT4は、その発現がスフェロイド培養によって回復されなかった遺伝子を含むことが分かった(35)。T2内の遺伝子(培養細胞では上方制御され、スフェア形成によって回復されなかった)及びT4(培養細胞で下方制御され、スフェア形成によって回復されなかった)は、完全に誘導性のDPに必要であると思われる分子サインを表す。
トファシチニブ治療が発毛を増強したことから、本発明者らは、治療していない試料に対してトファシチニブで治療した試料を比較する場合、T1〜T4内の遺伝子発現が統計学的に有意に増幅されるかどうかをアッセイした。これらの治療群で差次的に発現した遺伝子に対するp値によって最高から最低の発現に等級が付される遺伝子セット増幅分析(49)は、領域T4がトファシチニブで治療したスフェアで有意に増幅されたことを明らかにした(P=2×10−6、表3に提供される遺伝子一覧)(図4(C)及び図4(D))。また、T2もトファシチニブ治療によって増幅されたが、統計学的オーバーラップはわずかに有意であるに過ぎなかった(P=0.03)(図8(E))。T2及びT4内の遺伝子の全てが先の研究によって予測されたように変化されたわけではなく、トファシチニブ治療による誘導力の回復に十分(complete)ではない可能性があることを示唆した。トファシチニブ治療は、いずれも発毛の調節因子として知られている(40、41)LEF1、WIF1、及びCD133等の遺伝子の発現を上方制御し、なぜトファシチニブ治療が誘導力の改善に成功したかに関して機械論的な説明を提供する。興味深いことに、図2(B)では利用されるqPCRマイクロアレイによって同定されたT2及びT4の全てのJAK STAT遺伝子の増幅スコアの分析は、非常に統計学的に有意なオーバーラップを明らかにし(1.45×10−7、表1に提供される遺伝子一覧)、T2及びT4の誘導性サインに対して主要なJAK−STAT構成要素が存在することを示唆した。
考察
本明細書に提示される知見は、JAK−STATシグナル伝達の阻害が発毛を促進することを実証する。これらの所見は、JAK−STATと抗発毛パターンとの関連(29)、成体マウスの正常な毛周期の進行におけるSTAT3の役割を立証する証拠(21、22)と一致する。さらに、最近の研究は、老齢マウスにおけるJAK−STATシグナル伝達の増加が、in vitroでのHF幹細胞機能を阻害すること(50)、及びSTAT5シグナル伝達が妊娠及び乳汁分泌中のHF幹細胞静止状態を制御すること(51)を示した。
JAK−STATシグナルの阻害が幹細胞/前駆細胞の活性化又は分化を促進することができるという観察は、HFに特有ではない。造血幹細胞におけるSTAT5の喪失は、静止した状態から出ることを誘導し、放射線照射の後の骨髄の再増殖能力の増加をもたらす(52)。JAK−STATシグナル伝達の阻害は、対称なサテライト細胞の拡大を促進すること、及び筋形成に対する関与の減少によって、老齢マウスにおける骨格筋再生を改善する(53、54)。したがって、静止状態の促進におけるJAK−STATシグナル伝達の役割は、成体幹細胞集団において一般化された機構を表す可能性がある。
この研究では、本発明者らは、JAK阻害剤媒介発毛がTリンパ球機能に依存せず、おそらく毛に本来備わった特性を表すことを観察した。本発明者らは、一部、CD8+NKG2D+細胞毒性T細胞の浸潤のクリアランスにより(しかしHFに対する直接の効果を除外しない)、JAK阻害剤によるAA患者の治療が毛の再成長をもたらすことを最近実証した(1)。AA患者における発毛を二段階機構と考えると、第1に上皮細胞に対するT細胞媒介免疫攻撃が排除されなければならず、第2に成長期の生育が再開されなければならないという、これらの2つの所見に一致する(55)。本発明者らは、JAK阻害剤による局所治療は、特にそれがHF微小環境における薬物の局所濃度を増加させて両方の作用を生じさせることから、AAにおける全身治療よりも、ロバストな発毛をもたらすことを観察した。冒されていない個体又は正常なマウスでは、JAK阻害剤による治療は、毛周期(マウスにおける)を再開するか又は発毛(ヒトにおける)を促進するのに十分である可能性がある。
マウスにおいて、JAKシグナル伝達の抑制は、休止期中に生育促進/抗静止状態シグナルを活性化することにより(9、56、57)、成長期への再エントリーを可能とする。本発明者らは、前駆細胞を含む毛芽コンパートメントの活性化はJAK阻害媒介発毛において初期の現象であることを観察し、成長初期において活性化された経路がJAK阻害の後に上方制御されることに注目した。これらの結果は、JAK阻害が媒介する発毛が、正常な増殖パターンの恒常性毛サイクリングに従うことを示唆する(16、23)。
上記データは、マウスが休止初期ではなく休止中期に治療される場合、薬物治療に続いて成長期への再エントリーが起こることを示し、JAK阻害が、休止初期における静止状態を促進する微小環境を無視することができないことを示唆する。幾つかの重大な分子現象が、休止初期と休止中後期とを識別する。BMP阻害剤及びWntアゴニストは休止期に亘って上昇し、HF幹細胞活性化に必要な閾値を減少させる(9)。毛乳頭中のTgfβ2及びFgf7/10の上方制御は、静止状態/活性化工程におけるBMPシグナル伝達を減衰させて、初期の成長期開始に寄与する(23、44)。休止期が進行するにつれ、毛芽は、細胞周期及びシグナル伝達へのエントリーに関与する遺伝子を上方制御する(23)。したがって、HF幹細胞の活性化は、微小環境内において全体的な反応状態に達することに依存する。
トファシチニブによる治療は、ヒトDPスフェアにおけるTGFβ2、BMP6、及びLEF1の発現を上方制御し、JAK阻害がDPを活性化する可能性のある機構を提供した。したがって、毛周期の明確な活性化は、おそらくは活性化シグナルと抑制シグナルとのバランスによって支配され、単一の細胞型又は入力によらない。したがって、休止期の初期段階での反対のシグナルにより、DP(又は毛芽)のJAK阻害が和らげられることはあり得るが、環境がより寛容になるにつれて、シグナルは活性化を誘導することができる。
ヒトにおいて、上記データは、トファシチニブ治療によるJAK3阻害が成長期毛幹の成長速度を増加させて(皮膚移植片及び器官培養アッセイ)、ヒトDPスフェアの誘導力を増強する(ネオゲネシスアッセイ)ことを示唆する。トファシチニブ治療の分子効果の調査は、治療が、培養では妨げられるが、完全誘導性のDP細胞に存在する遺伝子のサブセットの分子回復を引き起こし得ることを明らかにした(図4(C)、図4(D))。この知見は、トファシチニブ治療が、脱毛の治療に対する自己由来の細胞移植アプローチ等の適用を強めることができることを示唆する。
材料及び方法
実験計画. JAK−STATシグナル伝達の阻害が、マウスにおける毛周期へのエントリーを促進することが仮定された。成長期の開始を判定するため、背部皮膚の毛を電気カミソリにより刈り込み、成長期へのHFのエントリーを皮膚の黒化、及び毛の再成長の出現によって観察した。図1(A)に記載される毛周期実験のため、生検材料を1時点当たり2匹のマウスから採取し、3セットの同腹仔に対して実験を繰り返した。図1(B)においてグラフに提示されるデータは、図5(E)に示されるように、治療後の経時的な皮膚の黒化を観察することによって生成された。補足の図1(C)及び図1(D)に記載される実験について、1つの群(7週対8.5週)当たり3匹〜4匹のマウスを使用し、実験を3回繰り返した。図1(B)及び図5(E)に記載される実験に対し、4匹のマウスを対照(背部皮膚の半分)及びルキソリチニブ(背部皮膚の半分)で治療し、4匹のマウスを対照(背部皮膚の半分)及びトファシチニブ(背部皮膚の半分)で治療した。図1(E)に提示される実験を、1条件当たり3匹のマウスで独立して一回行った。図2(A)に記載される実験では、1遺伝子型当たり3匹のマウスを利用し、2セットの同腹仔に対して実験を繰り返した。
8.5週齢のB6/C57雌性マウス12匹に由来する全皮膚生検材料に対して遺伝子発現プロファイリングを行った。実験の0日目(T0)に背部皮膚から生検材料を採取した。マウスを1日目〜4日目にDMSO、ルキソリチニブ、及びトファシチニブで毎日治療し、5日目(T5)に治療したマウスから2回目の生検材料を採取した。「http://arrayanalysis.org/.」によるaffy analysisQCパッケージを使用して品質管理を行った。品質管理に失敗したため、DMSO1 T5及びRUXO3 T5の2つの試料を、更に下流の分析から取り除いた。affyAnalysisQCで実行されるGCRMA法を使用してデータを正規化した。倍変化=1.5及びP<0.05の閾値を使用して、各治療群(DMSO、RUXO、及びTOFA)に対してT5及びT0の試料間で差次的に発現した遺伝子を同定するため多層モデルによりLIMMAを使用した。各治療群に対して差次的に発現した遺伝子の一覧の各々において大きな比率を占めた分子経路を同定するため、差次的発現分析による結果をIngenuity Pathway Analysis(IPA)にアップロードした。
DPスフェアマイクロアレイ分析のため、3名の異なるドナーから細胞を準備し、AffymetrixヒトHG−U133 PLUS 2.0アレイをCUMCゲノミクスの施設でハイブリダイズした。上に記載されるように、品質管理及びデータの正規化を行った。器官培養実験に対して、各回1名の個体に由来するHFを使用して3セットの反復を行った。
マウス. この研究(成体及び新生仔)の野生型マウスはいずれもC57/B6バックグラウンドであり、研究所で交配したか、又はJackson Laboratoryから購入した。移植実験用のICR−SCIDマウス(IcrTac:ICR−Prkdcscid)をTaconicから購入した。ヘアパッチ(hair patch)アッセイ用の無胸腺ヌードマウスをCharles Riverから購入した。Rag1−/−及びTcrβ/δ−/−のマウスをJackson laboratory(それぞれ品番002216及び品番002122)から購入した。全ての動物をコロンビア大学における比較医学のAAALAC研究所で維持した。処置は、委員会に承認された施設内動物飼育及び使用のプロトコルを使用して行った。
ヒト標本. 移植実験用の頭皮皮膚をAdvanced Bioscience Resources(ABR) Inc.から得た。コロンビア大学の施設内倫理委員会による45CFR46の免除を受けた後、ヘルシンキ宣言に従って、後頭部の頭皮毛包を植毛術手術中に廃棄された組織から得た。
この研究で使用されるJAK−STATの薬理学的阻害剤及び他の薬物. ルキソリチニブ(INCB018424)をChemieTek(カタログ番号CT−INCB)から購入した。トファシチニブをAbMole BioScience(カタログ番号477600−75−2)から購入した。ヘッジホッグアゴニスト(SAG)をEMD Millipore(カタログ番号566660)から購入した。JAK−STAT阻害剤をDMSOに溶解し、指示されるようにin vivo実験に対して2%〜3%で、in vitro実験に対して400nMで使用した。Paladini et al(2)に記載されるように、SAGを120μMで使用した。
抗体及び免疫蛍光法. 以前(1)に記載されたように、マウス皮膚の新鮮な凍結切片上で免疫蛍光法を行った。全ての蛍光画像をZeissのLSR励起共焦点顕微鏡で撮影した。全ての明視野像をZeiss Axioplan 2システムで撮影した。使用する一次抗体及び希釈率は表1に見られる。核を4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)を使用して染色した。
qPCRアレイによる差次的遺伝子発現の分析. 製造業者の指示に従ってRNeasyミニキット(Qiagen)を使用することによって、指定の時間点でマウス背部皮膚からトータルRNAを単離した。皮膚を1時間点当たり3匹のマウスから採取し、4つの時間点を試験した(12匹の個々のマウスを分析に利用した)。トータルRNA(2μg)をオリゴ(dT)プライマー及びSuperScript III(Invitrogen)により逆転写した。各試料から得られたcDNAを単一のJAK−STATシグナル伝達qPCRアレイ(Qiagen/SABbioscience カタログ番号PAMM−039、オンラインで提供される遺伝子一覧)に等分した。アレイは、JAK−STAT経路と関係する84個の遺伝子と、5個のハウスキーピング遺伝子及び品質対照とを含む。リアルタイムPCRをABI 7300(Applied Biosystems)で行った。SABioscienceによって提供されるRT2 Profiler PCR Arrayデータ分析ソフトウェアを使用してデータ分析を行った。ΔΔC法を使用して発現の倍変化を特定し、下流の分析で利用した値は、1時間点当たり3つの生物学的複製の倍変化の平均をとることにより得た。
GEDI. 自己組織化マップアルゴリズム(self-organizing map algorithm)により同定される「メタ遺伝子」が試料にわたってどのように変化するのかを可視化するため、出生後17日目(休止初期)と比較した−DDCを使用して遺伝子発現動態インデックス(GEDI:Gene Expression Dynamic Index)分析を行ったように、平均logFCに対する値を計算した。メタ遺伝子は、試料にわたって類似の一時的な発現パターンを示し(61)、二次元グリッドにおいて単一ピクセルに割り当てられる遺伝子のクラスターである。隣接するピクセルは、互いに類似する発現パターンを実証する。その後、レベルプロット関数を使用して自己組織化マップをR中のラティス(lattice)パッケージに与えた。
増殖実験. 8.5週齢のC57/B6マウスを、局所のビヒクル対照(左側)又はJAK阻害剤(右側)のいずれかで背後部の半分を治療した。治療の4時間後、各マウスは20mg/kgの5−エチニル−2’−デオキシウリジン(EdU)(Invitrogen)の単回注射を受けた。注射の1時間後、皮膚を採取し、固定し、製造業者の指示に従ってClick−iT EdU Alexa Fluor 488 Imaging Kit(Life Technologies)を使用して染色し、更にP−カドヘリンに対して共染色した。1時間点当たり1匹のマウスで1回実験を行った。
マイクロアレイ分析. トータルRNAをQiagenのRNAeasy micro kitを使用して抽出した。Ovation RNA Amplification kit(Nugen)を使用してマイクロアレイ分析用の増幅されたcDNAを生成した。使用したアレイは、CUMCマイクロアレイ施設でハイブリダイズされたAffymetrix mouse 430 2.0であった。qPCR分析をABI 7300 cyclerで行った。表2において利用可能なプライマー配列を示す。
DPスフェアマイクロアレイ分析のため、トータルRNAをQiagenのRNAeasy micro kitを使用して、3名の各ドナーに由来する、DMSO、ルキソリチニブ、又はトファシチニブ中で培養されたDPスフェアから抽出した。Ovation RNA Amplification kit(Nugen)を使用して、マイクロアレイ分析用の増幅されたcDNAを生成した。固定効果として、治療及び遮断因子すなわちドナーの両方を処理する線形モデルによりLIMMAを使用した。処理間の目的のコントラストを使用して、DMSO、RUXO、及びTOFAの治療に対する治療対の間で差次的に発現された遺伝子を同定した。絶対倍変化=1.5及びP<0.05の閾値を使用した。GSEAのため、「ftp.broad.mit.edu//pub/gsea/annotations/」からダウンロードされたHG_U133_Plus_2.0チップアノテーションファイルを使用してAffymetrix ProbeSetsにアノテーションを行い、所与の遺伝子記号に対して重複するプローブセットを除去した。各遺伝子記号について観察された最大絶対倍変化に基づいて重複を除去した。LIMMAによって返された調整t−検定を使用して、目的の各処理コントラストに対して予め等級を付した遺伝子の一覧を生成した。各一覧(ES p値0.01)で大きな比率を占めるKEGG経路を同定するため、これらの一覧に対してGSEAを行った。
遺伝子セット増幅分析. 差次的発現(p値)及び倍変化の方向(上又は下)によって等級が付された検出された全ての転写産物の一覧を生成することによって、トファシチニブ治療細胞と対照細胞とを比較する遺伝子セット増幅分析(gene set enrichment analysis)を行った。この等級を付された一覧を、以前に記載(35)されたように領域2及び領域4(表3に提供される遺伝子一覧)の融合の増幅に関して試験した。標準化増幅スコア(NES)及びその関連するp値を算定するための帰無分布を、遺伝子ランキングを無作為化するためラベルシャッフリングによって得た。その後、帰無分布を生成するため、これらの無作為化したセットを5000の繰り返しに対する帰無増幅スコアを算定するために使用した。観察されたリーディングエッジ増幅スコアをこの分布に対して正規化し、両側p値をこのNESに対して生成した。
ヒト毛包器官培養アッセイ. 成人ヒト毛包を以前に記載される無菌条件下で後頭部の皮膚から顕微解剖した。DMSO、ルキソリチニブ、又はトファシチニブ(400nM)の存在下で、ヒドロコルチゾン、インスリン及びグルタミンで補ったWilliams E培地(62)を入れた24ウェル組織培養プレートに個々の毛包を入れた。培地を2日毎に交換し、個々の毛包の画像を2日毎に撮影した。各毛包の成長速度の分析をImage Jを使用して行った。
毛乳頭スフェアによるパッチアッセイ. 以前に記載(35)されたようにDP細胞をスフェアで生育させた。DMSO、ルキソリチニブ、又はトファシチニブを培地(400nM)に添加した。ハンギングドロップは各々1000個の細胞を含み、それらは24時間後に凝集してDPスフェロイドを形成した。播種の48時間後に、各条件において500個のスフェアを収集してパッチアッセイに使用した。各実験を単一の個体に由来する細胞で行い、4つの別々の実験を実行した。Lichti et al(63)によって概説されるプロトコルに従って新生仔マウスから角化細胞を単離した。細胞をパッチアッセイ用に採取するのに先立って2日間〜4日間、dkSFM中で培養した。その後、1×10個の新生仔マウス角化細胞を、各条件において500個のヒトDPスフェアと共に混合し、ヌードマウスの背部皮膚に皮膚下注射した。注射を行った12日後に真皮で嚢胞が発生し、一部はHF及び毛線維を含んだ。これらの嚢胞を収集し、写真撮影をした後、0.35%コラゲナーゼ中で消化した。消化スラリーをスライドガラス上に広げ、実体顕微鏡のもと手作業で毛線維の計数を行った。
ヒト皮膚移植アッセイ. ヒト胎児の頭皮皮膚(16週齢)、直径略2cm×2cmをSCIDマウスの背部に移植した。マウスに包帯をし、移植片を6週間に亘って放置し回復させた。6週間後、移植片上に少量の毛を観察することができた。ビヒクル対照、ルキソリチニブ、又はトファシチニブの局所塗布により移植片を毎日治療した。治療を4週間に亘って継続し、写真を3日〜5日毎に撮影した。実験を3名の別々のドナーに由来する皮膚を用いて行った。
ImageJを使用して発毛の定量を行った。ドナーの毛の色が濃く、移植されたマウスが白色であったという事実を利用して、色素沈着の強度をHFの密度の代用として測定した。対照治療及び実験治療を同じ移植片に対して行ったため、各画像はビヒクル治療皮膚と薬物治療皮膚との直接の比較を可能とする。強度を1画像当たり3本の線を横切って採点し、図3(A)及び図8(A)に示されるヒストグラムを生成するために平均した。より暗い領域は明るい領域より低い値が与えられる。対照で治療した側に対する強度値を平均することによって、また薬物で治療された側に対する強度値によって、比率を計算し、移植片上での発毛における治療前の差異、及び経時的に起こる毛密度の変化を説明した。
統計学的分析. p=0.05の有意水準を全ての試験に使用した。器官培養縦断的研究(図3(B)及び図3(C))及び皮膚色素沈着研究(図1(B))の両方について、治療対の比較のため、時間交互作用による治療が存在する、すなわち、時間プロファイルは並列ではないという仮説を検証するため、RパッケージnparLDを使用してノンパラメトリック縦断的データ分析を行った。器官培養研究では、F1−LD−F1デザインを採用した。皮膚色素沈着研究では、対応デザインを説明するためRUXO対対照、及びTOFA対対照の比較に対してLD−F2モデルを行い、またTOFA対RUXOの比較にはデータが対応していなかったため、F1−LD−F1モデルを使用した。ANOVA型統計をアルファ=0.05での有意差に関して検定した(ヒト毛乳頭スフェアパッチアッセイ(図3(E))を分析するため無作為化完備型配置(randomized complete block design)を使用した)。3つの各治療を各々3名のドナーに由来するDPスフェアに適用した。ドナーを固定ブロック因子として処理した。統計分析の単位は観察された毛包の数である。変量効果としてブロック因子であるドナーを処理する線形混合効果モデルを使用してデータを分析した。固定因子である治療が観察された毛包の数に有意に寄与するかどうかを調べるため、また治療手段のポストホック比較を行うため、Rパッケージのlme4及びlmerTestを使用した。lmerTestのパッケージは、p値及び分母自由度を得るためにサタスウェイト(Satterthwaite)近似を採用した。
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6.2 実施例2:オンコスタチンMはJAK−STATシグナル伝達を介する毛包幹細胞の静止状態を促進する
緒言
JAK−STATシグナル伝達はネズミ科の毛周期の休止期(静止相)中に毛包幹細胞(HFSC)の静止状態の維持に関与する。JAK阻害が野生型マウス休止期皮膚において成長期を開始することができることが実証されている(1)。遺伝子発現及び細胞動態分析を使用することにより、増殖の最初の徴候が毛乳頭に隣接する二次毛芽(secondary hair germ)で観察され、このプロセスが本来の毛周期の初期の現象を再現したことを示した。JAK−STATシグナル伝達は複雑にサイトカインシグナル伝達と関連することが示唆される。特に、サイトカインのIL−6ファミリーは成長期に拮抗し、マウス皮膚の退行期/休止期を促進することが示されている。サイトカインのIL−6ファミリーのうち、オンコスタチンM(OSM)は、他の系の幹細胞、主に筋幹細胞での静止状態の維持と密接に結び付けられている。免疫蛍光研究を使用して、本発明者らは、ネズミ科の毛包の二次毛芽において、このコンパートメントの静止状態の維持においてOSMに対する自己分泌の役割を示唆する、活性化(リン酸化)STAT3及びSTAT5のシグナル伝達分子に相補的なパターンのOSM及びその受容体(OSM−Rβ)の共発現を見出した。これらの観察は、培養マウス角化細胞に対するin vitro実験で確認された。OSM及びOSM−Rβと共にJAK−STATシグナル伝達の構成要素の時間的及び空間的なコンディショナルノックアウトを使用することにより、本発明者らは、OSM及びその受容体が二次毛芽、及びおそらくHFの他の幹細胞におけるHFSCの静止状態に必要十分であるかどうかを試験した。HFSCの静止状態の促進における活性なJAK−STATシグナル伝達の驚くべき役割は、休止期の維持におけるBMPシグナル伝達及びWnt阻害等の経路と並ぶものである。
結果
リン酸化されたSTAT3及びSTAT5タンパク質が休止初期及び休止中期(P46、P60)の間HFSCコンパートメントに検出され、これは休止後期(P80)に減少した(図9(A))。OSM免疫蛍光は、この間にHFSCに共局在化された。OSM受容体(OSM−Rβ)もまた、免疫組織化学によりHFSC毛隆起コンパートメントへ共局在化することがわかった(図9(B))。いずれの画像も倍率20倍で撮影した。in vitro培養角化細胞では、OSMは、OSM治療の10分以内にSTAT1、STAT3、及びSTAT5の転写因子を活性化し、これはトファシチニブ(TOFA)によって効率的に停止された(図9(C))。TOFAで治療したin vivoでの全皮膚もまた、STAT3及びSTAT5の活性化の有効な阻害を実証する(図9(D))。P60の休止期皮膚に毎日皮下注射したOSM−Rβに対する中和抗体は局所の成長期を誘導し、HFSCコンパートメントのOSM−Rβ活性化が休止期中に静止状態を維持するのに必要であったことを示唆した(図9(E))。PBS対照、及びIL−6とその受容体に対する中和抗体には効果がなかった(図9(E))。図9(F)は、gp130も毛隆起において増幅されたことを示す。
休止期に採取されたマウス角化細胞によるコロニー形成アッセイは、OSMが角化細胞に対して生育阻害効果を有し、それはトファシチニブの添加によって部分的に逆転されたことを示した(図10(A))。また、トファシチニブ単独も角化細胞のコロニー数を増加させることが示され(図10(B))、先の知見(4)と一致した。7.5週及び8.5週(P56及びP60)の第2の休止期で採取した皮膚を分離し、表皮及び真皮をqRT−PCRによって分析した。D OSM−Rβが表皮によって優先的に発現されたのに対し、OSMは真皮で産生された(図10(C))。また、OSM産生は、P53からP60の間に増加した。表皮では、OSM−Rβは毛隆起コンパートメントにおいて増幅され、OSMシグナル伝達が休止期中にこの集団の静止状態を維持していたことを更に示唆した(図10(E))。図10(F)は、CD34+ITGA6+HFSCを単離するためのマウス表皮に対する細胞選別戦略が(5)から応用されたことを示す。培養マウス角化細胞において、20ng/mlの組み換えマウスOSMによる治療は、OSM−Rβの発現を上方制御した(図10(G))。これは、正のフィードバック機構がHFSCの静止状態を維持したことを示唆する。
先に存在するJAK阻害剤実験によるマイクロアレイデータ(1、2)を再度分析したところ、JAK阻害が休止期に治療した全マウス皮膚において矛盾しないOSM−Rβの下方制御をもたらした(図11(A))。OSM−Rβの下方制御は、5日間のトファシチニブ又はルキソリチニブの治療期間に亘って毎日、全皮膚の生検材料を収集した場合にin vivo qRT−PCRで確認された(図11(B))。また、OSM−Rβ転写の下方制御が培養マウス角化細胞においてin vitroで見られた(図11(C))。ルキソリチニブで治療した休止期マウス皮膚に由来する選別された角化細胞もまた、3日後にOSM−Rβの下方制御を示した(図11(D))。JAK2阻害剤であるルキソリチニブによるin vivoでの治療は、初期のSTAT3/5阻害の後にAkt経路及びERK経路の活性化をもたらし、OSM−Rβの下方制御を導いた(図11(E))。上記データは、真皮コンパートメント、おそらく毛乳頭で産生されたOSMが、OSM−Rβの発現を維持すると同時に、生育及び分化を抑制することによって毛隆起中のHFSCに対してOSM−Rβを関与させて休止期中に静止状態を維持することを示唆する。JAK阻害は、おそらくこの正のフィードバックループを破壊し、毛包を成長期へと送る。
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様々な出版物、特許及び特許出願が本明細書に引用され、それらの内容は、全体が引用することにより本明細書の一部をなす。

Claims (61)

  1. 哺乳動物の被験体において毛の発毛を誘導する方法であって、治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を前記被験体の毛包に投与することを含む、方法。
  2. 前記毛包が休止中期相又は休止後期相にある場合に前記投与を行う、請求項1に記載の方法。
  3. 前記被験体が、アンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症を有する、請求項1に記載の方法。
  4. 前記阻害剤が、Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、若しくはOSM−Rβをコードする遺伝子の発現を特異的に阻害するアンチセンスRNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体、又は低分子である、請求項1に記載の方法。
  5. 前記阻害剤がルキソリチニブ(INCB 018424)である、請求項4に記載の方法。
  6. 前記阻害剤がトファシチニブ(CP690550)である、請求項4に記載の方法。
  7. 前記低分子が、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである、請求項4に記載の方法。
  8. 前記阻害剤がOSM−Rβ抗体である、請求項4に記載の方法。
  9. 前記被験体がヒトである、請求項1に記載の方法。
  10. 前記毛が頭皮若しくは顔にあるか、又は前記被験体の眉毛若しくは睫毛を構成するものである、請求項1に記載の方法。
  11. 前記毛が鼻毛である、請求項1に記載の方法。
  12. 前記阻害剤が局所投与される、請求項1に記載の方法。
  13. 前記阻害剤が経口投与される、請求項1に記載の方法。
  14. 1以上の発毛バイオマーカーの発現レベルが、前記阻害剤を投与した後に変化する、請求項1に記載の方法。
  15. 前記1以上の発毛バイオマーカーが、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
  16. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が定量的PCR又はその変法によって検出される、請求項14に記載の方法。
  17. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が酵素結合免疫吸着測定法又はその変法によって検出される、請求項14に記載の方法。
  18. 哺乳動物の被験体において毛の発毛を促進する方法であって、前記被験体の毛包に治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含む、方法。
  19. 前記毛包が休止初期相以外の相にある場合に前記投与を行う、請求項18に記載の方法。
  20. 前記毛包が成長期相にある、請求項19に記載の方法。
  21. 前記被験体がアンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症を有する、請求項18に記載の方法。
  22. 前記阻害剤がJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、若しくはOSM−Rβをコードする遺伝子の発現を特異的に阻害するアンチセンスRNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体、又は低分子である、請求項18に記載の方法。
  23. 前記阻害剤がルキソリチニブ(INCB 018424)である、請求項22に記載の方法。
  24. 前記阻害剤がトファシチニブ(CP690550)である、請求項22に記載の方法。
  25. 前記低分子が、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT494、AT9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである、請求項22に記載の方法。
  26. 前記阻害剤がOSM−Rβ抗体である、請求項22に記載の方法。
  27. 前記被験体がヒトである、請求項18に記載の方法。
  28. 前記毛が頭皮若しくは顔にあるか、又は前記被験体の眉毛若しくは睫毛を構成するものである、請求項18に記載の方法。
  29. 前記毛が鼻毛である、請求項18に記載の方法。
  30. 前記阻害剤が局所投与される、請求項18に記載の方法。
  31. 前記阻害剤が経口投与される、請求項18に記載の方法。
  32. 1以上の発毛バイオマーカーの発現レベルが、前記阻害剤を投与した後に変化する、請求項18に記載の方法。
  33. 前記1以上のバイオマーカーが、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される、請求項32に記載の方法。
  34. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が定量PCR又はその変法によって検出される、請求項32に記載の方法。
  35. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が酵素結合免疫吸着測定法又はその変法によって検出される、請求項32に記載の方法。
  36. 毛乳頭の誘導力を促進する方法であって、被験体の毛包に由来する毛乳頭3Dスフェアに治療的有効量のJak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤を投与することを含み、前記投与が被験体への前記毛乳頭スフェアの投与の前に行われる、方法。
  37. 前記毛乳頭3Dスフェアを続いて前記被験体に投与することで、アンドロゲン性脱毛症、休止期脱毛、円形脱毛症、頭部白癬、完全脱毛症、貧毛症、遺伝性単純型貧毛症、前頭部線維化性脱毛症、瘢痕性脱毛症、扁平毛孔性苔癬、リング型脱毛症、瘢痕化脱毛症、非瘢痕化脱毛症、化学療法による脱毛症、又は全身性脱毛症を治療する、請求項36に記載の方法。
  38. 前記阻害剤が、Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、若しくはOSM−Rβをコードする遺伝子の発現を特異的に阻害するアンチセンスRNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体、又は低分子である、請求項36に記載の方法。
  39. 前記阻害剤がルキソリチニブ(INCB 018424)である、請求項38に記載の方法。
  40. 前記阻害剤がトファシチニブ(CP690550)である、請求項38に記載の方法。
  41. 前記低分子が、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである、請求項38に記載の方法。
  42. 前記阻害剤がOSM−Rβ抗体である、請求項38に記載の方法。
  43. 前記被験体がヒトである、請求項36に記載の方法。
  44. 前記毛が頭皮若しくは顔にあるか、又は前記被験体の眉毛若しくは睫毛を構成するものである、請求項36に記載の方法。
  45. 前記毛が鼻毛である、請求項36に記載の方法。
  46. 前記阻害剤が局所投与される、請求項36に記載の方法。
  47. 前記阻害剤が経口投与される、請求項36に記載の方法。
  48. 1以上の発毛バイオマーカーの発現レベルが、前記阻害剤を投与した後に変化する、請求項36に記載の方法。
  49. 前記1以上のバイオマーカーが、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される、請求項48に記載の方法。
  50. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が定量的PCR又はその変法によって検出される、請求項48に記載の方法。
  51. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が酵素結合免疫吸着測定法又はその変法によって検出される、請求項48に記載の方法。
  52. 哺乳動物の被験体において毛の発毛を誘導又は促進する治療法の効力を評価する方法であって、
    (a)前記被験体から得られた毛包試料中の1以上の発毛バイオマーカーのレベルを判定することと、
    (b)前記治療法の間の1以上の時間点において前記被験体から得られた毛包試料中の1以上の発毛バイオマーカーのレベルを判定することと、
    を含み、
    第1の試料と比較して、第2の又はその後の試料中の前記1以上のバイオマーカーに変化がある場合に前記治療法が前記被験体において発毛を誘導又は促進するのに効果的であると評価する、方法。
  53. 前記1以上のバイオマーカーが、CD34、Lhx2、NFATc1、Axin2、FoxC1、OSMR、OSM、Jak3、FAS、Irf1、Ifnar1、Nr3c1、Stat5A、Il6st、Ptprc、Ghr、IL10ra、Il2rg、Pdgfra、Spfi1、Socs2、Stat5b、Crp、Il4、Prlr、Insr、IL2ra、Cebpd、Stat3、Jak1、Acvr2a、Sfrp4、Sox5、Cdh2、Fzd5、Wif1、Wnt2、Fzd8、Apc、Sox9、Ilk、Shh、Krt25、Dlx2、Prom1、S100a9、Vegfc、Ptgfr、Pdgfrl、Igfbp4、Gli2、Tyrp1、Syt4、Mlana、Pmel、Dct、Tyr、Sos1、Dbf4、Pax3、PIK3ca、Rps6kb1、Mlph、及びStx17からなる群から選択される、請求項52に記載の方法。
  54. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が定量的PCR又はその変法によって検出される、請求項52に記載の方法。
  55. 前記1以上のバイオマーカーの遺伝子発現の変化が酵素結合免疫吸着測定法又はその変法によって検出される、請求項52に記載の方法。
  56. 哺乳動物の被験体において毛の発毛を誘導又は促進するキットであって、
    (a)Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、及び/又はOSM−Rβの阻害剤と、
    (b)薬学的に許容可能な担体と、
    を備える、キット。
  57. 前記阻害剤が、Jak1、Jak2、Jak3、Tyk2、STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6、OSM、gp130、LIFR、若しくはOSM−Rβをコードする遺伝子の発現を特異的に阻害するアンチセンスRNA、siRNA、shRNA、microRNA、若しくはそれらの変異体若しくは修飾体、又は低分子である、請求項56に記載のキット。
  58. 前記阻害剤がルキソリチニブ(INCB 018424)である、請求項57に記載のキット。
  59. 前記阻害剤がトファシチニブ(CP690550)である、請求項57に記載のキット。
  60. 前記低分子が、ルキソリチニブ(INCB 018424)、トファシチニブ(CP690550)、AG490、モメロチニブ(CYT387)、パートシチニブ(SB1518)、バリシチニブ(LY3009104)、フェドラチニブ(TG101348)、BMS−911543、レスタウルチニブ(CEP−701)、フルダラビン、エピガロカテキン−3−ガレート(EGCG)、バリシチニブ、モメロチニブ、パクリチニブ、ペフィシチニブ、ABT 494、AT 9283、デセルノチニブ、フィルゴチニブ、ガンドチニブ、INCB 39110、PF 4965842、R348、AZD 1480、BMS 911543、セルデュラチニブ、INCB 052793、NS 018、C 410、CT 1578、JTE 052、PF 6263276、R 548、TG 02、ルンブリカス・レベルス抽出物、ARN 4079、AR 13154、UR 67767、CS510、VR588、DNX 04042、若しくはハイパーフォリン、又はそれらの組み合わせである、請求項57に記載のキット。
  61. 前記阻害剤がOSM−Rβ抗体である、請求項57に記載の方法。
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