JP2018516855A - 梗塞における閉塞した血管の再疎通のための方法で使用するためのadamts13を含む組成物 - Google Patents
梗塞における閉塞した血管の再疎通のための方法で使用するためのadamts13を含む組成物 Download PDFInfo
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Abstract
Description
「再疎通」の語は、内腔の回復又は1つ以上の新規な脈管(channels)の形成による、閉塞後における血管内腔の回復を称する。「再疎通する」の語は、内腔の回復又は1つ以上の新規な脈管の形成によって、閉塞後に血管内腔が回復することを意味する。ここに記載されているある実施態様において、再疎通は、梗塞(例えば、脳梗塞)に関連する閉塞した血管に関係する。再疎通は、当業界で公知の任意の適切な方法を用いて決定できる。再疎通が閉塞した脳血管の再疎通である実施形態では、再疎通は、局所脳血流量(rCBF)の回復により決定される。
1)アラニン(A)、グリシン(G);
2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);
3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);
4)アルギニン(R)、リシン(K);
5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);
7)セリン(S)、スレオニン(T);及び
8)システイン(C)、メチオニン(M)
(例えば、Creighton, Proteins, W. H. Freeman and Co., N. Y. (1984)を参照)。
梗塞(例えば、脳梗塞)を有する対象において閉塞した血管の再疎通のための方法を本明細書において提供する。本明細書に記載するように、本発明者は、ADAMTS13(A Disintegrin-like And Metalloprotease with Thrombospondin type I motif No. 13)が、不十分な血液供給のせいで組織が壊死するプロセスである梗塞を有する対象において、血流を回復し(即ち、再疎通)、及び梗塞サイズを低減できることを見出した。ADAMTS13は、用量依存的にその効果を都合よく発揮し、それら効果は、血管閉塞の長時間後でさえみられる。
A.ADAMTS13
本明細書において提供される本発明の方法は、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を、梗塞(例えば脳梗塞)を有する個体に投与する工程を含む。ADAMTS13(A Disintegrin-like And Metalloprotease with Thrombospondin type I motif No. 13)は、主に肝臓によって生成される190kDaのグリコシル化タンパク質である。ADAMTS13は、1605位のチロシンと1606位のメチオニンとの間でVWFを切断し、VWF多重体を、それ自体他のペプチダーゼによりさらに分解されるより小さな単位に分解する血漿メタロプロテアーゼである。
梗塞を有する対象における血管の再疎通に有用な医薬組成物もここに提供する。そのような組成物は、有効量のADAMTS13又はその生物活性誘導体を含む。
梗塞を有する対象に投与される医薬組成物は、閉塞した血管を再疎通するのに有効な量のADAMTS13タンパク質を含む。梗塞(例えば脳梗塞)を有する閉塞した血管を再疎通するのに有効な量は、例えば、0.1〜20mg/kg体重の範囲である。ある実施形態では、医薬組成物は、約40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,250、1,500、1,600、1,750、2,000、3000、3500、5000、6000、7000、8000、又は10,000U/kg体重の用量で、対象に投与される。
マウス
全ての動物試験は、地元の倫理法及び倫理委員会(P081-2014 KU Leuven, Leuven, Belgium; act no. 87-848)、並びに実験動物の世話及び使用のガイドランに従い実施した。実験は、混合型のC57BL/6J及び129X1/SvJバックグラウンド77である8〜12週令の雄及び雌のADAMTS13 KO及びWTマウス、並びに8〜12週令の雄及び雌のC57BL/6Jマウスで実施した(ジャクソン研究所)。
純酸素中の5%イソフランでマウスを深く麻酔し、定位固定フレームに置き、その後、外科的処置及び局所脳血流量(rCBF)のモニタリングのために2%イソフランで麻酔を維持した。麻酔の間、直腸プローブ及びマウスの下においたサーモスタット制御の温熱パッド(TC-1000 Temperature controller, CWE Inc., Ardmore, USA)により、マウスの体温を37℃に維持した。少し変更を加えて、以前説明したように、MCAにおける閉塞性血栓の形成により脳卒中を誘発した(Karatas et al., Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism 31: 1452-1460 (2011)を参照)。右目と鼻の間の皮膚切開により、側頭筋を切り取り、頭頂骨で小開頭を行い、右MCAを露出させる。20%FeCl3(Sigma-Aldrich, St. Louis, USA)を染み込ませたワットマン濾紙の小片をMCA上の無傷の硬膜の表面に置いた(図1)。閾値MCA傷害のため、0.5x0.5mmの濾紙を用いた。強い傷害のために、濾紙の直径は0.5x1.5mmであった。4分後、濾紙を取り除き、適用部位のMCAを食塩水で洗浄し、残りのFeCl3を除去した。
記載されているように脳梗塞体積を決定した(De Meyer et al., Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 30, 1949-1951 (2010))。MCAの閉塞の24時間後にマウスを安楽死させた。脳を迅速に摘出し、マウス用ブレインスライスマトリクスを用いて、2mm厚の冠状断面に切った。スライスを、PBS中の2%2,3,5−トリフェニルテトラゾリウムクロライド(Sigma-Aldrich)で染色して、健康な組織及び染色されない梗塞を可視化した。処置条件を知らない実験者が、切断面を撮影し、Image Jソフトウェア(National Institutes of Health, Bethesda, MD; http://imagej.nih.gov/ij/)を用いて面積測定により梗塞領域(白)を解析した。
4%ホルマリンで血栓を一晩固定し、パラフィン中に包埋し、その後5μm厚のスライスに切った。各血栓の連続スライスを再水和させ、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E; Sigma-Aldrich (St. Louis; MO; USA))、マルチウス・スカーレット・ブルー(Martius Scarlet blue)(MSB)、又は抗VWF抗体(ウサギ抗ヒトVWF抗体(Dako A0082)、 ヘマトキシリンで対比染色される)のいずれかで染色した。
全てのデータを平均±その平均の標準誤差として表した。GraphPad Prism(Version 6.Oc)を用いて統計解析を実施した。アンペアードスチューデントT検定(unpaired Student’s T-test)を用いて最初の閉塞/再疎通までの時間を解析した。スチューデントT検定、又はボンフェロニー多重比較検定(Bonferroni’s multiple comparison test)と共に一元配置ANOVA(one-way ANOVA)を、梗塞病変の統計的比較のため、及び適用できる場合rCBFを比較するために用いた。
血栓溶解におけるADAMTS13の効果を調べるため、ADAMTS13 KOマウス及びその野生型(WT)同腹子の両方において血栓性脳卒中を誘発した。第1の実験の組において、(20%FeCl3を染み込ませた0.5x0.5mm2の濾紙を用いて)MCAに比較的小さな傷害を生じさせた。傷害を生じると、全てのWTマウスは、FeCl3の適用後10分以内にMCAに閉塞性血栓を生じた(図2A)。興味深いことに、ADAMTS13 KOマウスもMCAに閉塞性血栓を生じたが、WT動物と比較したときに、閉塞までの時間は有意に短かった(それぞれ、4.2分±0.5分対6.4分±0.5分、p<0.005;図2A)。これらデータは、ADAMTS13が、おそらく傷害の部位で(UL−)VWFの切断により成長する血栓を不安定にすることにより、MCAでの血栓形成を遅延させることができることを示す。一旦形成されると、閉塞性血栓は、ADAMTS13 KO及びWTマウスにおいて同程度まで、MCAの血流量を減らした(残りの血流量:それぞれ、ベースラインの13.4±1.4%対12.9±1.9%、p=0.86)。
上記のデータは、ADAMTS13が血栓不安定化を促進し及び閉塞した血管の再疎通を向上させることができることを示唆する。この仮定をさらに調べるために、閾値FeCl3誘発血栓性MCA閉塞の5分後に、rhADAMTS13(3500U/kg)の静脈注射でADAMTS13 KOマウスを処置した。rhADAMTS13の閉塞後の血栓溶解活性促進に続き、レーザードップラーフローメトリーによりrCBFを測定した。最初の閉塞後のいくつかの時点で平均血流量を計算して、経時的なrCBFの変化を定量化した(図3A)。予想通り、これらrCBFプロファイルは、ADAMTS13 KOマウスと比較して、WTマウスにおいてMCAの血流のかなり良好な回復を示し、閉塞後30分以降、統計学的に有意に至った。閉塞後50分で、rCBFは、ADAMTS13 KOマウスにおいて33%±10%までしか回復しなかったのに対して、WTマウスでは78%±18%に回復した(p<0.01)。興味深いことに、閉塞の5分後にADAMTS13 KOマウスにrhADAMTS13を投与したとき、損なわれた再疎通を立て直すことができ、WTマウスに類似するrCBFの効果的な回復をもたらした(図3A)。これらデータは、外因性のADAMTS13が、既存の血栓を不安定化することができ、それにより効果的な血栓溶解及び続く血管再疎通を促進することを示す。
次に、血流回復における観察された違いが、虚血性脳傷害への生理的影響を有するか否かを特定するために試験を実施した。従って、閉塞の24時間後にマウスの脳を分離し、TTCで切片を染色して脳梗塞を可視化した(図3B及び3C)。予測通り、WTマウスにおいて梗塞は比較的小さく、或いは存在しなかった(4.1mm3±1.6mm3)。ADAMTS13 KOマウスの乏しいMCA再疎通と合致して、それらマウスでの梗塞は有意に大きかった(11.9mm3±1.9mm3)。rhADAMTS13を投与されたADAMTS13KOマウスにおいて、梗塞体積は、WTマウスの値に類似する値まで有意に減少した(4.5mm3±1.4mm3)。従って、rhADAMTS13の投与によるMCAの血流の回復は、より大きな脳梗塞に発展することから脳を救う。
上記の実験で用いた閾値傷害は、ADAMTS13 KOマウスとWTマウスとの間のADAMTS13に関連する違いをより詳細に分析することを可能にした。しかしながら、我々の血栓性脳卒中モデルにおける最初の血栓形成は、続く血栓不安定化に影響を及ぼし得るADAMTS13の有無により影響を受ける。より生理学的設定でrhADAMTS13の血栓溶解促進効果を試験するため、野生型C57/Bl6JマウスのMCAにおいて永続的な血栓性閉塞を誘発させた。これを達成するために、20%FeCl3を染み込ませたより大きな濾紙を用いて傷害の程度を調整した。結果として、MCAの損傷領域は有意に大きく、マウスMCAの永続的な血栓性閉塞を生じさせた(図1)。このモデルにおいて、MCA閉塞後少なくとも2時間の間に自然再疎通は全く観察されなかった。
ADAMTS13の血栓溶解能力が臨床的により現実的なより広い時間枠においても有効であるか否かを評価するために、MCAの安定閉塞の1時間後にrhADAMTS13(3500U/kg)を静脈注射した。この長時間の血栓性閉塞の後でさえ、rhADAMTS13はまだ血栓を不安定化することができ、それによりMCAの開放を部分的に回復した(図5A)。この効果は早いrhADAMTS13投与よりも弱かったが、rCBFはrhADAMTS13注射の60分後にベールライン値の43.9%±11.7%まで回復した。再度、ビヒクルで処置した群において、rCBFは注射の60分後に18.2%±1.7%のままであった。この血流の部分的回復は、虚血発作(ischemic insult)から脳を部分的に救済するのにまだ十分であった。rhADAMTS13で処置されたマウスの梗塞1時間後の梗塞サイズは実際に、ビヒクルを投与されたマウスと比較して有意に減少した(それぞれ、11.3mm3±1.6mm3対18.8mm3±2.9mm3)。
Claims (19)
- 脳梗塞を有する対象において閉塞した血管を再疎通させる方法であって、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を前記対象に投与し、それにより閉塞した血管を再疎通させる工程を含み、前記医薬組成物は、約40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,250、1,500、1,750、又は2,000U/kgの用量で前記対象に投与される、方法。
- 脳梗塞を有する対象において閉塞した血管を再疎通させる方法であって、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を前記対象に投与し、それにより閉塞した血管を再疎通させる工程を含み、前記医薬組成物は、梗塞検出の15、30、60、90、120、180、210、240、270又は300分以内に前記対象に投与される、方法。
- 対象において閉塞した血管を再疎通させることにより、対象において脳梗塞を治療する方法であって、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を前記対象に投与し、それにより脳梗塞を治療する工程を含み、前記医薬組成物は、約40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,250、1,500、1,750、又は2,000U/kgの用量で前記対象に投与される、方法。
- 対象において閉塞した血管を再疎通させることにより、対象において脳梗塞を治療する方法であって、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を前記対象に投与し、それにより脳梗塞を治療する工程を含み、前記医薬組成物は、梗塞検出の15、30、60、90、120、180、210、240、270、又は300分以内に前記対象に投与される方法。
- 前記医薬組成物は、約40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,250、1,500、1,750、又は2,000U/kgの用量で前記対象に投与され、かつ梗塞検出の15、30、60、90、120、180、210、240、270又は300分以内に前記対象に投与される、請求項1から4いずれか1項記載の方法。
- 脳梗塞を有する対象において閉塞した血管を再疎通させる方法であって、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を前記対象に投与し、それにより閉塞した血管を再疎通させる工程を含み、前記医薬組成物は、前記対象におけるADAMTS13タンパク質のレベルを、投与前の前記対象におけるADAMTS13タンパク質のレベルの1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は20倍に増加させる量で前記対象に投与される、方法。
- 前記医薬組成物は、梗塞検出の15、30、60、90、120、180、210、240、270又は300分以内に前記対象に投与される、請求項6記載の方法。
- 前記対象における局所脳血流量は、脳梗塞を有しない対照と比較して、少なくとも25%まで改善される、請求項1から7いずれか1項記載の方法。
- 局所脳血流量は、前記対照における局所脳血流量と比較して、少なくとも50%まで改善される、請求項8記載の方法。
- 局所脳血流量は、前記対照における局所脳血流量と比較して、少なくとも75%まで改善される、請求項8記載の方法。
- 単離ADAMTS13タンパク質はグリコシル化されている、請求項1から10いずれか1項記載の方法。
- 単離ADAMTS13タンパク質は、1時間より長い血漿中半減期を有する、請求項1から11いずれか1項記載の方法。
- 単離ADAMTS13タンパク質は、HEK293細胞により組換え技術で生成されたものである、請求項1から12いずれか1項記載の方法。
- 単離ADAMTS13タンパク質は、CHO細胞により組換え技術で生成されたものである、請求項1から12いずれか1項記載の方法。
- 前記医薬組成物は、複数回又は連続注入により投与される、請求項1から14いずれか1項記載の方法。
- 前記投与は、前記医薬組成物を投与されていない対照における出血のレベルと比較して、出血のレベルを増加させない、請求項1から15いずれか1項記載の方法。
- 前記投与は梗塞体積を減少させる、請求項1から16いずれか1項記載の方法。
- 梗塞体積は、脳梗塞を有していない対照における梗塞体積と比較して、少なくとも50%低減される、請求項17記載の方法。
- 脳梗塞を経験した対象において、感覚運動機能の回復を改善する方法であって、治療有効量の単離ADAMTS13タンパク質を含む医薬組成物を前記対象に投与し、それにより感覚運動機能の回復を改善する工程を含み、前記対象における局所脳血流量は、脳梗塞を有しない対照における局所脳血流量と比較して、少なくとも25%まで改善される、方法。
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