JP2020121980A - 非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害またはがんの治療のためのプロテアソーム阻害剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害、具体的には早老症候群、横紋筋障害及び神経変性疾患から選択される障害を治療および/または予防するためのプロテアソーム阻害剤の提供。【解決手段】Z−Leu−Leu−Leu−al(MG132)、Z−Leu−Leu−nVal−al(MG115)、Z−Leu−Leu−Leu−B(OH)2(MG262)及びZ−Leu−Leu−Phe−al(MG110)から選択される修飾トリペプチド若しくはその薬学的に許容される塩。【選択図】なし

Description

本発明は、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンAなどの、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害、ならびに具体的にはこれらの上記異常タンパク質と関連した早期老化障害の治療および/または予防におけるプロテアソーム阻害剤の使用に関する。
本発明は、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンA関連性の皮膚老化を予防するおよび/または弱めるためのプロテアソーム阻害剤の皮膚科学的使用、皮膚美容的(dermocosmetic)使用または化粧品使用にも関する。本発明は、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンA関連性の生理的老化を弱めるためのプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
本発明は、具体的には皮膚、脂肪組織、骨、内皮および血管平滑筋細胞を含めた血管を含めた組織における、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンAの存在および/または蓄積と関連した加齢性障害およびそれらの代謝結果、ならびにそれらの皮膚、心臓、脳または腎臓への病理学的結果の治療および/または予防におけるプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
本発明は、遺伝性の神経変性疾患および/または筋肉疾患の間の毒性タンパク質の存在および/または蓄積と関連した障害の治療におけるプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
本発明は、がんなどの、SRSF1の過剰発現と関連した障害の治療におけるプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
ハッチンソン・ギルフォード・プロジェリア症候群(HGPS、OMIM#176670)は、4〜8百万人中に1人の子供が侵され成長障害、非常に薄い皮膚、皮下脂肪の減少、脱毛、骨粗鬆症および短い寿命および約13.5年での死に繋がる心臓疾患を含む正常な成人の老化に類似する症状を伴う珍しい遺伝的障害である(非特許文献1、非特許文献2)。この症候群は、ラミンAをコードするLMNA遺伝子のエキソン11内のde novoミスセンス点突然変異c.1824 C>T、p.G608Gによって引き起こされる(非特許文献3、非特許文献4)。この突然変異は、プロジェリンと呼ばれる短縮型(truncated)および永久ファルネシル化プレラミンAをもたらすカルボキシ末端球状ドメインにおける50のアミノ酸の欠失に繋がるエキソン11における隠れたドナースプライス部位を活性化する。このタンパク質は、プレラミンAの残基607〜656が欠けているがファルネシル化の標的である、C末端CAAXボックスは保持している。細胞内タンパク質分解の切断部位は、短縮型ラミン/プロジェリンでは失われているので、永久ファルネシル化のままである。ラミンA/Cは、B型ラミンと共に、核内膜の下にある線維網、核ラミナの主要な構成要素である。
細胞レベルでは、HGPS早期老化障害は、核エンベロープ構造における劇的欠損、核形状における大規模な変化、小疱形成、「ヘルニア形成」、1つの核極からの一部の核内膜(INM)タンパク質の減少および下にある異質染色質の分裂によって特徴付けられる。ラミンAは、内部核マトリックスの構成要素でもあるので、HGPS患者細胞におけるその変化は、核小体、小斑点および核内構造体などの核機能領域の分布および/または構造組織に影響し得る。核マトリックス組成物における異常は、ゲノム不安定性に繋がる、DNA修復から、RNA転写およびスプライシングまでの、DNAおよびRNA代謝ステップにおける欠陥ももたらす。核の代謝欠陥ならびに細胞周期、代謝経路および細胞コンパートメント機能に対するそれらの結果は、細胞性老化に繋がる(非特許文献5)。
プロジェリンは、生理的老化の間にLMNA遺伝子における突然変異を伴わずに産生されることが示されており(非特許文献6)かつプロジェリン合成がUVで誘導されたROS産生によって(非特許文献8)主としてNADPHオキシダーゼNOX1過活性(非特許文献9)によってトリガーされることが示されている、人間(非特許文献7)およびマウスの皮膚における老化のバイオマーカーと考えられている。どちらの現象も、患者からのヒト培養ケラチノサイトおよびXpc−/−マウスの両方において、DNA修復遺伝的疾患である、色素性乾皮症C型(XPC)において観察されている(非特許文献9)。NOX1の同等の過活性は、他のDNA修復疾患において報告されておりかつプロジェリン産生にも繋がり得る(非特許文献10)。培養細胞における複製老化の間のテロメア短縮は、プロジェリン合成を誘導した(非特許文献11)。内皮および血管平滑筋細胞、骨および脂肪組織細胞、骨格および心筋細胞などの、間葉系列からの細胞は、プロジェリンに対してより特異的に感受性であり、これは、ファルネシル化プレラミンAによっても誘導されかつ成人の表皮幹細胞において観察される現象(非特許文献13)である、これらの組織の再生を担う成人の幹細胞の進行性の消滅(非特許文献12)を誘導する。一方で、酸化ストレスは、血管からの平滑筋細胞の老化の間にファルネシル化プレラミンAの産生をもたらすmRNAおよびタンパク質レベルの両方におけるZMPSTE24の遮断をもたらした(非特許文献14)。1か月齢と97歳との間では、非HGPS対象からの冠状動脈におけるプロジェリン染色は増加した(非特許文献15)。さらには、内皮老化の間、核から細胞質ゾルへのSRSF1の誤った局在化は、いくつかのmRNA、その中でもプレラミンA mRNAにおける異常なスプライシング現象をもたらした(非特許文献16)。プレラミンA mRNAのmiR−9誘導性の切断が原因で、プロジェリンもファルネシル化プレラミンAも、脳神経細胞および星状細胞において産生されなかった(非特許文献17、非特許文献18)。しかしながら、プロジェリンまたはファルネシル化プレラミンAは、神経細胞においてラミンB蓄積と共に酸化ストレス(非特許文献21、非特許文献22)への反応における血管(非特許文献19)および上衣細胞(非特許文献20)によるそれらの合成を通して脳の老化に間接的に寄与し得る(非特許文献23)。
HGPS、ならびにプレラミンA処理に関連した他の早老症候群を治療するための戦略は、3つの主軸:i/特にイソプレノイド生合成の遮断によってまたはその合成の遮断によって、ファルネシル化プレラミンAの毒性を減少すること、ii/成熟したプロジェリンmRNA次いでプロジェリン合成に繋がるLMNAエキソン11の隠れたスプライシング部位をブロックすること、iii/細胞内のプロジェリンまたはファルネシル化プレラミンAを分解することに分類され得る。
第1の戦略のみが、最新のヒト患者における治験に繋がった(非特許文献5)。
ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤(FTI)、ロナファルニブは、試験されているが(非特許文献24)その利益は議論の余地がある(非特許文献25)。RASは、ヒトがんにおける最も頻繁に変異した腫瘍遺伝子としてよく確立されておりかつ正常および腫瘍形成RASの両方ともファルネシル化を必要とするので、ファルネシルトランスフェラーゼ(Ftase)は、抗がん剤発見の最も魅力的な目標の1つである。多数のFtase阻害剤(FTI)が、70より多くの臨床試験において開発および試験されてきた(非特許文献26)。結果は、大いに失望させるものであり、しかしながら、Ftaseが阻害された場合でもまだH−RASおよびK−RASはゲラニルゲラニル化され得ることの驚くべき発見を伴った(非特許文献27)。さらに、1つのFTI、FTI−277は、プロテアソーム活性を阻害することが示されている(非特許文献28)。しかしながら、FTI有効性が培養細胞(非特許文献29)および早老症臨床試験(非特許文献24)におけるよりもずっと低いいくつかのマウスモデルにおいて、これまで早老症患者からの培養細胞において用いられたいずれのFTIも、プロテアソームに対する阻害活性を立証しておらずあるいは本発明に記載のようなプロジェリンまたはプレラミンAの量の減少を示していない。
2008から2013年の間に試験された、別の治療は、ゾレドロネート(ファルネシルピロリン酸シンターゼのアミノビスフォスフォネート阻害剤、Zo)とプラバスタチン(HMG−CoAレダクターゼのスタチン阻害剤、Pra)との組み合わせ、すなわちZoPraである。ZoPraをロナファルニブと組み合わせる第3の臨床試験は、進行中である。
第2の戦略は、培養されたHGPS細胞ならびに早老症のマウスモデルの両方において検証されている。短いオリゴヌクレオチドは、LMNA突然変異によって活性化されたLMNAエキソン11の隠れたスプライシング部位に結合しかつプロジェリンmRNAおよびHGPS細胞におけるタンパク質生合成の減少に繋がる(非特許文献30)。2種のモルホリノ−オリゴヌクレオチドの静脈内投与は、早老症の病態生理学機序、臨床的および生物学的症状の両方を再現している、KIマウスモデルG609Gの寿命およびいくつかの生物学的指標を救済する(非特許文献31)。1種のモルホリノは、LMNAエキソン11の隠れたスプライシング部位を標的としかつプロジェリンmRNA産生を阻害するのに対して、第2の種は、LMNAエキソン10スプライシング部位を標的とし、したがってラミンC mRNAの産生を支持しかつラミンA mRNAの産生を低下させる。同じ早老症KIマウスモデルにおいて、スプライシング因子SRSF1は、LMNAエキソン11の隠れた部位に結合しかつプロジェリンmRNAの産生を支持することが実証されている(非特許文献32)。
第3の戦略、細胞内のプロジェリンまたはファルネシル化プレラミンAの分解は、調査されている。免疫抑制薬ラパマイシンは、マクロオートファジーの活性化によって、HGPS線維芽細胞におけるプロジェリンを低下させかつそれらの核形状表現型を救済する(非特許文献33、非特許文献34および後の2013年正誤表)。したがって、ラパマイシンは、HGPSの適した治療を構成することが提案されている。ファルネシル基によって核ラミナに固定されているラミンB1は、細胞質ゾルへ輸送されかつ活性化RASによってなどの、発がん性損傷後に培養細胞における自食作用によって分解されることが示されている(非特許文献35)。
しかしながら、HGPSおよび関連する、類似の、または同一の病態生理学機序を有する他の早老症候群の有効な治療の必要性は依然としてある。前記機序は、短縮型および/またはファルネシル化プレラミンAおよび/またはB型ラミンの存在、ならびに/あるいはLMNA、LMNB1および/またはLMNB2の複製に関与し得る。こうした治療は、ラミンに関連した生理的老化が付随する疾患を予防および/または治療するためにも有益であり得る。
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実施例1に示されるように、発明者は、驚いたことにMG132などの、プロテアソーム阻害剤の使用が、HGPS細胞におけるプロジェリンクリアランスを誘導することを発見した。実際に、MG132は、HGPS細胞において以下の2つの独立した機能を有する。
− 一方では、MG132は、自食作用およびしたがってタンパク質分解を誘導し、かつ
− 他方では、MG132は、プロジェリンmRNAに繋がるプレラミンA mRNAスプライシングに関与する、SRSF1と呼ばれる転写因子の量を減少する(32)
その結果の方向として、プロジェリンは、自食作用によって分解されるのみならずまたSRSF1の下方制御のためにより少なく産生される。
発明者は、驚いたことにプロテアソーム阻害剤の使用が、がん細胞を治療すること(実施例2を参照)および眼球咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)の動物モデルを治療すること(実施例3を参照)に有効であることも示した。
本発明は、したがって具体的には早期老化障害に繋がる、短縮型および/またはファルネシル化プレラミンAなどの、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害を治療および/または予防するための使用のためのプロテアソーム阻害剤に関する。
好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、SRSF1を下方制御することによる、早期老化障害に繋がる短縮型および/またはファルネシル化プレラミンAなどの、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害を治療および/または予防するための使用のためである。
本発明は、治療的有効量のプロテアソーム阻害剤を前記対象に投与することを含む、それを必要とする対象において、早期老化障害に繋がる短縮型および/またはファルネシル化プレラミンAなどの、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害を治療および/または予防するための方法にも関する。
本発明は、皮膚老化、具体的にはヒト皮膚老化を予防および/または弱めるためのプロテアソーム阻害剤の皮膚科学的使用、皮膚美容的使用または化粧品使用にも関する。本発明は、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンAが関連する生理的老化などの、生理的老化を弱めるためのプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
本発明は、加齢性障害およびそれらの代謝結果、具体的には皮膚、脂肪組織、骨、血管ならびにそれらの内皮および血管平滑筋細胞などの、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンAを発現している組織を含めたものならびに皮膚、心臓、脳または腎臓へのそれらの結果の治療および/または予防におけるプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
MG132、プロテアソーム阻害剤は、HGPS線維芽細胞におけるプロジェリンレベルを減少する。 (A)対照線維芽細胞(対照1:8471および対照2:8498)と比較してHGPS線維芽細胞(AG01972)においてプロテアソーム活性の有意の増加(トリプシン:Z−LRR−アミノルシフェリン、キモトリプシン:Suc−LLVYアミノルシフェリンおよびカスパーゼ様:Z−nLPnLD−アミノルシフェリン)が観察された(平均±SEM、n=3)。それぞれの実験は、同一継代レベルの細胞で実施された。発光は、相対発光量(RLU)として測定される。 (B)上パネルは、未処置(対照)または10μMのMG132もしくはDMSOで3、6、24および48時間処置されたHGPS線維芽細胞からの全ライセートにおけるプロジェリンおよびチューブリンのウエスタンブロット評価、下パネルは、上パネルに記載されている、ImageJソフトウェアによって定量化されたプロジェリンバンドであり、かつプロジェリン発現レベルは、対照細胞値に対して正規化された。(n=6±SEM)。*p<.05、**p<.01、***p<.001、実験対対照(DMSO処置細胞)。 (C)DMSO(対照)または10μMのMG132、MG115、MG262、ボルテゾミブ(BTZ)またはカルフィルゾミブ(CFZ)で48時間処置されたHGPS線維芽細胞からの全ライセートにおけるプロジェリン、アクチンおよびGAPDHのウエスタンブロット評価。反転画像。 (D)24時間MG132処置後のHGPS線維芽細胞(AG01972、AG11498および5968)におけるプロテアソーム活性(トリプシン:Z−LRR−アミノルシフェリン、キモトリプシン:Suc−LLVYアミノルシフェリンおよびカスパーゼ様:Z−nLPnLD−アミノルシフェリン)(平均±SEM、n=3)。発光は、相対発光量(RLU)として決定される。C=DMSOで24時間処置された対照細胞。 プロジェリンクリアランスは、自食作用誘導に部分的に起因する。 (A)ウエスタンブロットのプロジェリンおよびGAPDH特有のバンドはImageJソフトウェアによって定量化されかつプロジェリン発現レベルはGAPDH値に対して正規化された。(n=6±SEM)。*P<.05、**P<.01、***P<.001、実験対対照(DMSO処置細胞)。それぞれ、未処置のHGPS線維芽細胞(対照)あるいはDMSO(48時間)、10μM MG132(36時間および48時間)、クロロキン(48時間)(1μM、10μM、25μMまたは50μM)または10μM MG132およびクロロキン(1μM、10μM、25μMまたは50μM)両方を同時に加えて(48時間)処置された細胞からの全ライセートにおけるプロジェリンレベル。 (B)ウエスタンブロットのプロジェリンおよびGAPDH特有のバンドはImageJソフトウェアによって定量化されかつプロジェリン発現レベルはGAPDH値に対して正規化された。(n=4±SEM)。*P<.05、**P<.01、***P<.001、実験対対照(未処置細胞)。MG132(10μM)、クロロキン(50μM)、バフィロマイシンA1(100nM)、カスパーゼ−6阻害剤Z−VEID−FMK(50μM)またはレプトマイシンB(20ng/ml)で48時間処置された(+)HGPS線維芽細胞全ライセートにおけるプロジェリンレベル。 MG132は、プロジェリン転写およびスプライシング因子SRSF−1タンパク質発現を低下させる。 (A)MG132に応答したプロジェリン転写の下方制御。DMSO処置細胞(対照)と比較した10μM MG132で処置されたHGPS線維芽細胞におけるプロジェリンmRNAレベルの定量的リアルタイムPCR解析(平均±SEM、n=3)。***P<.001。 (B)上パネル、MG132は、スプライシング因子SRSF−1発現を低下させる。DMSO(−)(対照)、MG132(10μM)、クロロキン(50μM)、バフィロマイシンA1(100nM)またはパン−カスパーゼ阻害剤Z−VAD−FMKで処置されたHGPS線維芽細胞からの全ライセートにおけるラミンA/C、プロジェリン、アクチン、SRSF−1、LC3B−IおよびLC3B−IIのウエスタンブロット評価。示されたように、併用処置も実施された。下パネルは、上パネルに記載されている、プロジェリン、SRSF−1およびアクチン特有のバンドがImageJソフトウェアによって定量化された。プロジェリンおよびSRSF−1発現レベルはアクチン値に対して正規化された。(平均±SEM、n=5)。 MG132は、mRNAレベルの減少は誘導するがラミンA/Cのタンパク質レベルの減少は誘導しない。 (A)MG132は、ラミンAおよびラミンC転写レベルを低下させる。10μM MG132で処置されたHGPS線維芽細胞におけるラミンAおよびラミンC mRNAレベルの定量的リアルタイムPCR解析(平均±SEM、n=3)。 (B)ラミンAおよびC両方のタンパク質レベルは、MG132でのHGPS線維芽細胞処置(10μM)で増加する。3つの異なる実験の代表的なウエスタンブロットおよび平均値が示される。*P<.05、**P<.01、***P<.001、実験対対照(DMSO処置細胞)。 MG132は、HGPS細胞株における核の形状異常を改善する。 正常核(滑らかな楕円形状を有する核)および異常核(小疱、不規則形状、または複数の折りたたみを有する核)の割合は、手動ブラインド計数(manual blind counting)によって計算された。3つの異なる実験の代表的な画像および平均値が示される。*P<.05。 MG132は、患者iPS由来のMSCおよびVSMCにおけるプロジェリンレベルを低下させる。 HGPS線維芽細胞、HGPS由来iPS−MSCまたはiPS−VSMCの生存度は、CellTiter−Glo Luminescent Cell Viability Assayを用いて示した濃度におけるMG132での処置後24時間で測定された。結果は、未処置細胞と比較したMG132処置細胞の生存度割合として報告される。 MG132は、LmnaG609G/G609Gマウス骨格筋におけるプロジェリンレベルを低下させる。 (A)DMSOで処置された左側筋(−)および1μg/KgのMG132で処置された右側筋(+)に対応する、ラミンA、プロジェリン、ラミンCおよびSRSF−1特有のバンドは、ImageJソフトウェアによって定量化されてそれらの発現レベルがGAPDH値に対して正規化された。 (B)10μg/Kg処理後の(A)と同じ定量化。*p<.05、**p<.01、MG132処置対対照未処置細胞。 プロテアソーム阻害剤は、2種の培養ヒト腺がん細胞株におけるSRSF1レベルを低下させる。 2種の細胞株は、DMSOに希釈した3種の濃度のプロテアソーム阻害剤と共に24時間インキュベートされた。 20μgの総タンパク質抽出物が、それぞれのレーンにおいて析出した。 プロテアソーム阻害剤との24時間インキュベーション後のSRSF1の量が、DMSOビヒクルのみでおよびアクチン(黒色容器)またはGAPDH(灰色容器)と関連してインキュベートされた対照細胞におけるSRSF1の量の割合で表された。 (A)HTC116、結腸腺がん (B)PANC−1、膵臓腺がん。 ショウジョウバエOPMDモデルにおけるMG132の有益な効果。 (A)幼虫に給餌されたMG132の毒性は、80匹の野生型一齢幼虫をDMSO中の薬物の濃度を増加して、またはDMSO単独で再構成した5mlのインスタントショウジョウバエ培地(instant Drosophila medium)を含有するバイアル内に移すことによって判定された。グラフは、25℃において成虫に達しているハエの割合を示す。 (B)25℃における、DMSO単独または3種の異なる濃度のMG132を給餌された、羽根位置の欠陥を示している、PABPN1−17alaを発現しているハエ(Act88F−PABPN1−17ala/+)の定量化。全ての濃度が、異常な羽根の配置を有するハエの数の減少をもたらした。記録されたハエの数が示される。カイ二乗検定を用いて***p値<0.001および**p値<0.01。
定義
本明細書で使用する場合、「プロテアソーム阻害剤」と言う語は、プロテアソームの酵素活性をブロックする化合物である。哺乳類の26S細胞質ゾルおよび核のプロテアソームは、1つの20Sタンパク質分解コアおよび2つの19S調節キャップ(regulatory cap)サブユニットでできている(36)。20Sコアは、樽形の空洞を提供しその中でタンパク質が分解される。
20Sコアは、4つのリング、2つのαおよび2つのβでできている。それぞれのαリングは、7つの遺伝子によってコードされた7つの異なるα−サブユニットを含み、かつそれぞれのβリングは、7つの遺伝子によってコードされた7つの異なるβ−サブユニットを含む。
19S調節キャップサブユニットは、6つのATPasesおよび2つの非ATPaseサブユニットを含む基部と、最大10個の非ATPaseサブユニットを含有する蓋とから構成される。
本明細書で使用する場合、「治療すること」または「治療」という語は、こうした語が当てはまる障害または状態、あるいはこうした障害または状態の1種または複数の症状を反転すること、軽減すること、その進行を阻害すること、または予防することを意味する。
本明細書で使用する場合、「予防すること」または「予防」と言う語は、まだそれを有していると診断されていない対象において疾患または状態が発生することを軽減することを指す。
「治療的有効量」は、対象に治療的利益を与えるために必要である活性剤の最小量が意図される。例えば、「治療的有効量」は、疾患に関連した病理学的症状、疾患進行または生理学的状態において改善を誘導する、向上させるまたはさもなければ生じるあるいは障害への耐性を改善する量である。
本明細書で使用する場合、「対象」という語は、齧歯類、ネコ、イヌ、および霊長類などの哺乳動物を意味する。好ましくは本発明による対象は、ヒトである。本発明の全ての治療および方法は、哺乳動物、具体的には非ヒト哺乳動物、ならびにヒトに適用し得る。好ましくは、それらはヒトに適用し得る。
本発明による非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害の治療
本発明は、短縮型および/またはファルネシル化プレラミンAおよび/またはB型ラミン、あるいはLMNB1および/またはLMNB2の重複によって産生されたタンパク質などの、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害を治療および/または予防するための使用のためのプロテアソーム阻害剤に関する。
本明細書で使用する場合、「非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害」は、前記タンパク質が分解されないので細胞内に蓄積される、異常タンパク質の存在に関与する障害である。前記異常タンパク質は、ミスフォールドされたタンパク質、または突然変異体タンパク質であり得る。非分解性異常タンパク質の蓄積は、核および/または細胞質ゾルであり得る。好ましくは、非分解性異常タンパク質は、短縮型および/またはファルネシル化プレラミンA、短縮型および/またはファルネシル化B型ラミン、あるいはLMNB1および/またはLMNB2の重複によって産生されたタンパク質である。短縮型およびファルネシル化プレラミンAの好ましい例は、プロジェリンである。
好ましくは、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害は、非分解性異常タンパク質の核蓄積に関連した障害である。好ましくは、前記障害は、早期老化障害、横紋筋および神経変性障害から選択される。前記障害では、核における非分解性異常タンパク質の蓄積がある。
好ましくは、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害は、非分解性異常タンパク質の細胞質ゾル蓄積に関連した障害である。好ましくは、前記障害は、横紋筋および神経変性障害から選択される。横紋筋および神経変性障害の中で、好ましくは眼球咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)を例証として挙げることができる。OPMDモデルでのプロテアソーム阻害剤の使用は、実施例3において示される。
より好ましくは、本発明に従って、前記障害は、早期老化障害から選択される。早期老化障害は、多数のまたは全ての組織に影響しかつ影響を受けた個体が老化に関連した特徴のうちの一部のみを示すか(これは「区域性(segmental)」と呼ばれる)、または1つの組織にのみ影響する(これは「単様式(unimodal)」と呼ばれる)のいずれかである、促進老化によって特徴付けされる。例えば、早期老化障害は、促進老化が関与し、かつ以下の突然変異の少なくとも1つが存在する障害から選択され得る:
− プレラミンAおよび/またはラミンBが、短縮型である、ならびに/あるいは
− プロジェリンおよび/またはプレラミンAおよび/またはラミンBが、ファルネシル化されている、ならびに/あるいは
− LMNA、LMNB1および/またはLMNB2が、重複している。
例えば、LMNB1が重複している場合、この遺伝的欠陥は成人発症型常染色体優性白質ジストロフィーに繋がる(37)。
早期老化障害は、早老症候群の中から選択され得る。
早老症候群は、老化を思い起こさせるが早すぎるように見えかつその発達が劇的に促進される臨床症状を含む遺伝性ヒト障害である。促進老化のほとんどのヒト症候群は、2つの主要な機序:核ラミナおよびマトリックスタンパク質における欠陥またはDNA修復に関与するタンパク質における変化のうちの1つによって引き起こされる(5)。
早老症候群の中で、それぞれ、LMNA、ZMPSTE24またはBANF1における突然変異が原因の、ハッチンソン・ギルフォード・プロジェリア症候群(HGPS)、非定型プロジェリア症候群(APS)、拘束性皮膚障害、ネスター・ギレルモ(Nestor−Guillermo)プロジェリア症候群、ならびにその産生物がDNA修復に関与する遺伝子における突然変異が原因の、ウェルナー、ブルーム、ロートムンド−トムソン、またはコケイン症候群、色素性乾皮症および硫黄欠乏性毛髪発育異常症を例証として挙げることができる。
好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、SRSF1を下方制御することによる非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害を治療および/または予防するための使用のためである。
SRSF1は、セリン/アルギニン−リッチスプライシング因子ファミリーに属する、セリン/アルギニン−リッチスプライシング因子1である。「SRSF1を下方制御すること」は、プロテアソーム阻害剤が、未治療の対照と比較してSRSF1タンパク質を少なくとも10%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%下方制御することを意味する。SRSF1の下方制御は、実施例1および図3Bに記載のように測定してよい。理論に拘泥されるものではないが、本発明による使用のためのプロテアソーム阻害剤は、SRSF1下方制御に繋がる、SRSF1レベルのカスパーゼ介在性の低下を誘導することによってその作用を発揮し得る。この下方制御は、次いでプロジェリン転写レベルを減少させ、かつしたがってプロジェリン産生を減少させる。
好ましくは、本発明による非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害を治療および/または予防するために用いられるプロテアソーム阻害剤は、化学化合物である。好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、MG132を含まない。より好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、ペプチド、場合によっては修飾ペプチドから選択される。より好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、MG132を除いた、ペプチド、場合によっては修飾ペプチドから選択される。
ペプチドは、好ましくはトリペプチド、場合によっては修飾トリペプチドである。好ましくは、これらのペプチドは、少なくとも2つのロイシンを含むトリペプチド、場合によっては修飾トリペプチドである。修飾は、アルデヒド官能基の付加、または−B(OH)2のような、化学化合物の付加であってよい。
好ましくは、これらのペプチドには、Z−Leu−Leu−Leu−B(OH)2、Z−Leu−Leu−Nva−H、Z−Leu−Leu−Phe−alおよびZ−Leu−Leu−Leu−alが含まれる。
修飾トリペプチドZ−Leu−Leu−Leu−B(OH)2は、MG262という名でも知られる。
修飾トリペプチドZ−Leu−Leu−Nva−Hは、MG115という名でも知られる。
修飾トリペプチドZ−Leu−Leu−Leu−alは、MG132という名でも知られる。修飾トリペプチドZ−Leu−Leu−Phe−alは、MG110という名でも知られる。
より好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、MG115、MG262、MG110およびMG132から選択される。より好ましくは、プロテアソーム阻害剤は、MG115、MG110およびMG262から選択される。
本発明は、具体的にはMG115、MG262、MG110およびMG132から選択される、本発明のプロテアソーム阻害剤を含む医薬組成物にも関する。
本発明のプロテアソーム阻害剤は、ペプチドである場合、細胞における前記ペプチドの蓄積を増加する薬剤に結合または付着し得る。
適した薬剤とのこうした結合は、前記ペプチドを、細胞膜透過性基剤など、より膜透過性にするであろう。こうした薬剤は細胞膜透過性基剤、例えば正に帯電したアミノ酸−リッチペプチド、好ましくはアルギニン−リッチペプチドであってよい。好ましくは、アルギニン−リッチペプチドは、配列RRRRRRRRR(配列番号12)を有するポリアルギニンタグである。他の細胞浸透ペプチドは、アミノペプチダーゼ(CD13)Nリガンド(CNGRCG)由来のNGRペプチド、アンテナペディアリーダーペプチド(KKWKMRRNQFWVKVQRG 配列番号13)、Bcl−2結合ペプチド(デカノイル−KNLWAAQRYGRELRRMSDEFEGSFKGL 配列番号14)、tat配列(RKKRRQRRR 配列番号15)、ブフォリン(TRSSRAGLQFPVGRVHRLLRK 配列番号16)、ヒトT細胞リンパ向性ウイルスのペプチドフラグメント(HTLV)−11 Rex(TRRQRTRRARRNR 配列番号17)、脂質膜転位ペプチド(KKAAAVLLPVLLAAP 配列番号18)およびペネトラチン(RQIKIWFQNRRMKWKKGG 配列番号19)の中から選択してよい。
本発明のプロテアソーム阻害剤は、ペプチドである場合、その薬学的に活性の塩のうちの1つの形態で投与してよい。適した薬学的に活性の塩は、酸付加塩ならびにアルカリ塩またはアルカリ土類塩を含む。例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウムまたはカルシウム塩が取得され得る。ペプチドは、有機および無機酸と薬学的に許容可能な塩を形成する。こうした酸付加塩形成に適した酸の例は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、サリチル酸、p−アミノサリチル酸、リンゴ酸、フマル酸、コハク酸、アスコルビン酸、マレイン酸、スルホン酸、ホスホン酸、過塩素酸、硝酸、ギ酸、プロピオン酸、グルコン酸、乳酸、酒石酸、ヒドロキシマレイン酸、ピルビン酸、フェニル酢酸、安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、亜硝酸、ヒドロキシエタンスルホン酸、エチレンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ナフチルスルホン酸、スルファニル酸、カンファースルホン酸(camphersulfonic acid)、マンデル酸、o−メチルマンデル酸、水素−ベンゼンスルホン酸、ピクリン酸、アジピン酸、D−o−トリル酒石酸(D−o−tolyl tartaric acid)、タルトロン酸、a−トルイル酸、(o,rn,p)−トルイル酸、ナフチルアミンスルホン酸、および他の当業者に良く知られている無機物またはカルボン酸である。塩は、従来の手法で塩を生成するために十分な量の所望の酸と遊離塩基形態を接触させることによって調製される。
本発明のペプチドは、非ペプチド部分とも結合し得る。ペプチドと対にされるポリマー分子は、典型的には約500〜20,000Daなどの、約300〜100,000Daの範囲の分子量を有する、天然または合成のホモポリマーまたはヘテロポリマーなどの、任意の適したポリマー分子であってよい。適したポリマー分子の例には、ポリエチレングリコール(PEG)およびポリプロピレングリコール(PPG)などの、ポリアルキレングリコール(PAG)を含めた、ポリアルキレンオキシド(PAO)、分岐PEG、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカルボン酸、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリエチレン−co−マレイン酸無水物、ポリスチレン−co−マレイン酸無水物、カルボキシメチルデキストランを含めたデキストラン、あるいは免疫原性を低下させるためならびに/または機能的in vivo半減期(functional in vivo half−life)および/もしくは血清半減期を増加させるために適した任意の他のバイオポリマーからなる群から選択されるポリマー分子が含まれる。ポリマー分子の別の例は、ヒトアルブミンまたは別の豊富な血漿タンパク質である。一般には、ポリアルキレングリコール由来ポリマーは、生体適合性、非毒性、非抗原性、非免疫原性であり、種々の水溶性を有し、かつ生存生物から容易に排泄される。
したがって、本発明のプロテアソーム阻害剤は、治療組成物を形成するために薬学的に許容可能な賦形剤、および場合によっては生分解性ポリマーなどの、徐放性マトリックスと組み合わせてよい。
「薬学的」または「薬学的に許容可能な」は、適切に、哺乳動物、特にヒトに投与された場合に有害な、アレルギー性のまたは他の不適当な反応を生じない分子存在物および組成物を指す。薬学的に許容可能な基剤または賦形剤は、非毒性の固体、半固体または液体の充填剤、希釈剤、封入材料または任意のタイプの製剤助剤を指す。
医薬組成物の形態、投与経路、投薬量および投薬計画は、患者の治療される状態、病気の重症度、年齢、体重、および性別などに必然的に依存する。
本発明の医薬組成物は、局所、経口、非経口、鼻腔内、胃内(intragastral)、静脈内、筋肉内、皮下、腹腔内、膣内、直腸、舌下、経皮的または眼球内投与などのために製剤され得る。投与形態には、例えば丸薬、錠剤、フィルム錠剤、コーティング錠剤、カプセル、リポソーム製剤、ミクロおよびナノ製剤、粉末および被覆物(deposits)が含まれる。好ましくは、医薬組成物は、注射されることが可能な製剤のための薬学的に許容可能なビヒクルを含有する。これらは、具体的には等張性、無菌の、食塩水(一ナトリウムまたは二ナトリウムリン酸塩、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムまたは塩化マグネシウムなどあるいはこうした塩の混合物)、または場合によって、滅菌水または生理食塩水の添加で、注射可能な溶液の構成を可能にする乾燥、特に凍結乾燥組成物であってよい。
投与に使用される投与量は、種々のパラメーターの関数として、および具体的には用いられる投与方法、関連した病状、または代わりに治療の所望の継続期間の関数として適合させてよい。医薬組成物を調製するために、有効量のプロテアソーム阻害剤を薬学的に許容可能な基剤または水性媒体中に溶解または分散させてよい。注射可能な使用のために適した医薬品形態には、無菌水溶液または分散液;ゴマ油、落花生油または水性プロピレングリコールを含めた製剤;および無菌注射液または分散液の即時調製のための無菌粉末が含まれる。全ての場合において、形態は、無菌でなければならずかつ容易な注射可能性が存在する程度まで流動性でなければならない。形態は、製造および保管の状態下で安定でなければならずかつ細菌および真菌などの、微生物の汚染作用に対して保護されなければならない。
遊離塩基または薬理学的に許容可能な塩としての活性化合物の溶液は、ヒドロキシプロピルセルロースなどの、界面活性剤と適切に混合された水において調製され得る。分散液は、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、およびそれらの混合物においてならびに油においても調製され得る。保管および使用の通常の状態下で、これらの調製物は、微生物の増殖を防ぐために防腐剤を含有する。
基剤は、例えば、水、エタノール、多価アルコール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、それらの適した混合物、および植物油を含有する溶媒または分散媒体であってもよい。
適当な流動性は、例えば、レシチンなどの、コーティングの使用によって、分散液の場合は必要な粒径の維持によっておよび界面活性剤の使用によって、維持され得る。
微生物の作用の予防は、種々の抗菌および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらされ得る。多くの場合において、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含むことは好ましいであろう。
注射可能な組成物の持続的吸収は、組成物における吸収を遅らせる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの使用によってもたらされ得る。
無菌注射液は、必要とされる量の活性化合物を、必要に応じて、種々の上記に列挙された他の成分と共に適切な溶媒に組み込みその後にろ過滅菌することによって調製される。
一般には、分散液は、種々の滅菌された活性成分を、基本的な分散媒体および上記に列挙されたものの中から必要な他の成分を含有する無菌ビヒクルに組み込むことによって調製される。無菌注射液の調製のための無菌粉末の場合は、調製の好ましい方法は、活性成分に加えて前もって滅菌ろ過されたその溶液からの任意の追加の所望の成分の粉末を与える真空乾燥および凍結乾燥技術である。
製剤後、溶液は、投薬量製剤に適合した手法でかつ治療上有効であるような量で投与されるであろう。製剤は、上述の注射可能な溶液の類のような、種々の剤形で容易に投与されるが、薬物放出カプセルなども用いてよい。
水溶液における非経口投与のために、例えば、溶液は、必要な場合は適切に緩衝されるべきでありかつ液体希釈剤は最初に十分な食塩水またはグルコースで等張にされる。
これらの特定の水溶液は、静脈内、筋肉内、皮下および腹腔内投与のために特に適する。これに関連して、用いてよい無菌水性媒体は、本開示に照らせば当業者に分かるであろう。例えば、一回投薬量は、1mlの等張NaCl溶液に溶解してよくかつ1000mlの皮下注入流体に加えるかまたは注入の提案される部位において注入してよい(例えば、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」第15版、1035〜1038頁および1570〜1580頁を参照)。いくらかの投薬量の変動は、治療される対象の状態に応じて必然的に発生するであろう。投与の責任を負う人物が、いずれにしても、個々の対象に適切な投与量を決定するであろう。
静脈内または筋肉内注入などの、非経口投与のために製剤された化合物に加えて、他の薬学的に許容可能な形態には、例えば錠剤または他の経口投与のための固体、徐放カプセル、および現在使用されている任意の他の形態が含まれる。
プロテアソーム阻害剤は、単独で、または少なくとも1種の他の薬物と併用して用いてよい。こうした薬物は、抗炎症剤(38);(31)から知られている、5’−GCTACCACTCACGTGGTGGTGATGG−3’(配列番号1)および5’−GGGTCCACCCACCTGGGCTCCTGAG−3’(配列番号2)のような、アンチセンスオリゴヌクレオチド;ゾレドロネートのような、ファルネシルピロリン酸シンターゼのアミノビスフォスフォネート阻害剤;プラバスタチンのような、HMG−CoAレダクターゼのスタチン阻害剤;NOX1阻害剤などの他のペプチド;シャペロンまたはそれらのATPase活性の活性剤;トレハロース、リチウム塩、スペルミジンなどの、自食作用活性剤;ファスジル塩酸塩、Y−27632、HA1077またはH89などの、Rhoキナーゼ阻害剤;BioAxone TherapeuticsのBA−210(Cethrin(登録商標))などの、Rho阻害剤;およびそれらの混合物から選択してよい。
こうした薬物は、化学療法または免疫療法でもあり得る。
本発明は、皮膚老化、具体的にはヒト皮膚老化を予防および/または弱めるためのプロテアソーム阻害剤の皮膚科学的使用、皮膚美容的使用または化粧品使用にも関する。本発明は、生理的老化を弱めるためのプロテアソーム阻害剤の使用にも関する。
プロテアソーム阻害剤は、上記で述べた通りである。
プロテアソーム阻害剤は、皮膚老化を予防および/または弱めるため、ならびに具体的には皺、小皺を減少するため、ならびに/あるいは皮膚の菲薄化ならびに/または柔らかい皮膚および衰えた皮膚の外観を予防するために用いられ得る。
本発明は、加齢性障害およびそれらの代謝結果、具体的には皮膚、脂肪組織、骨、血管ならびにそれらの内皮および血管平滑筋細胞などの、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンAを発現している組織を含めたものならびに皮膚、心臓、脳または腎臓へのそれらの結果の治療および/または予防における使用のプロテアソーム阻害剤にも関する。具体的には、加齢性障害は、骨粗鬆症、2型糖尿病および動脈硬化症から選択され得る。したがって、好ましくは、本発明は、加齢性障害およびそれらの代謝結果、具体的には皮膚、脂肪組織、骨、血管ならびにそれらの内皮および血管平滑筋細胞などの、プロジェリンおよび/またはファルネシル化プレラミンAを発現している組織を含めたものならびに皮膚、心臓、脳または腎臓へのそれらの結果を治療および/または予防するための使用のためのプロテアソーム阻害剤に関する。好ましくは、前記加齢性障害は、骨粗鬆症、2型糖尿病および動脈硬化症から選択される。
プロテアソーム阻害剤の投与は、上述のような任意の適した方法によってよい。プロテアソーム阻害剤の適した量は、経験的に決定され得るが、典型的には下記に示される範囲内である。プロテアソーム阻害剤の単回投与は、患者のために有益な効果を有するのに十分であり得るが、典型的な投与レジームが、例えば、6か月毎に週に1回または2回を2〜4週間、または4から6か月毎に一日一回を1週間であってよい、2回以上投与された場合に有益であり得ることが理解されるであろう。
投与のための投薬量は、組成物の性質、投与経路ならびに投与レジームのスケジュールおよびタイミングを含めた多数の要因に依存するであろう。
本発明の分子または分子の組み合わせの適した投与量は、投与当り1μgから10μgまで、15μgまで、20μgまで、25μgまで、30μgまで、35μgまで、50μgまで、100μgまで、500μgまでまたはそれ以上の程度であってよい。適した投与量は、15μg未満であるが、少なくとも1ng、または少なくとも2ng、または少なくとも5ng、または少なくとも50ng、または少なくとも100ng、または少なくとも500ng、または少なくとも1μg、または少なくとも10μgであってよい。本発明の一部の分子については、用いられる投与量は、より多く、例えば、1mgまで、2mgまで、3mgまで、4mgまで、5mgまでまたはそれ以上であってよい。こうした投与量は、選択された経路による投与のために適切な体積を可能にするために適した濃度で、液体製剤において提供され得る。
本発明による診断方法
本発明は、i)細胞核における糸状PML−NBの検出、およびii)第2のパラメーターの検出を含む、対象の生物試料における、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害、具体的には早期老化障害を診断するための方法にも関する。前記第2のパラメーターは、対象の老化の臨床症状、および/または生物試料におけるDNA切断の検出から選択され得る。
実際、実施例に示されるように、発明者は、糸状PML−NBがHGPS細胞のマーカーであり、かつしたがって非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害、具体的には早期老化障害の診断方法において使用可能であり得ることを発見した。
PML−NB(前骨髄球性白血病−核内構造体)は、核内構造体でありかつ核マトリックスと緊密に関連した離散した核スペックルとして記述されている(39)。PML遺伝子は、当初は急性前骨髄球性白血病のT(15;17)染色体転位におけるレチノイン酸受容体α遺伝子の融合パートナーとして特定された。PML−NBは、直径0.2μmから1.2μmのサイズの範囲でありかつそれらは熱ショック、重金属暴露およびDNA損傷などのストレスに反応してサイズ、位置および数が変化する動的構造である。
PML−NBは、免疫蛍光法、ウエスタンブロットまたはフローサイトメトリーのような、当技術分野において知られている旧知の方法のおかげで、検出され得る。
したがって、本発明による、対象の生物試料において、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害、具体的には早期老化障害(より詳細にはHGPSおよび他の早老症候群)を診断するための方法は、i)前記生物試料における糸状PML−NBを検出すること、およびii)第2のパラメーターを検出することを含む。糸状PML−NBが検出される場合、および第2のパラメーターが検出される場合、次いで対象が、非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害に悩まされていることが結論づけられ得る。
生物試料は、皮膚生検からの細胞、末梢血細胞、頬骨粘膜または尿からの上皮細胞であってよい。
本発明によるがん治療
最後に、本発明は、上記で述べたような、かつがんを治療および/または予防するための、SRSF1を下方制御するプロテアソーム阻害剤にも関する。前記用途は、驚いたことに下記の実施例2において示される。
前記プロテアソーム阻害剤は、上記で述べた通りであってよい。好ましくは、前記プロテアソーム阻害剤は、MG132、MG115、MG262およびMG110から選択され得る。
ヒトがんにおけるSRSF1がん原遺伝子の過剰発現が、観察されている(40)。したがって、SRSF1を下方制御することによって、本発明のプロテアソーム阻害剤は、がんを治療することが可能である。
がんは、任意の種類であってよい。好ましくは、がんは、乳がん、肺がん、前立腺がん、腎臓がん、大腸がんおよび皮膚がんから選択される。
本発明は、以下の図および実施例を考慮してさらに例示される。
実施例1:ハッチンソン・ギルフォード・プロジェリア症候群におけるMG132治療下の自食作用誘導およびSRSF−1下方制御による有効なプロジェリンのクリアランス
材料および方法
細胞培養
対照対象(8498:1歳男性、8471:60男性、731C:96歳男性)およびHGPS p.Gly608Gly突然変異を保有する患者(5968:5歳男性)からのヒト真皮線維芽細胞(皮膚生検から確立された線維芽細胞)は、マルセイユのティモンヌ病院(Timone Hospital of Marseille)、遺伝医学部門(Department of Medical Genetics)、生物遺伝資源機関(Biological Resource Center)(CRB TAC)による規定(A.Robaglia−SchluppおよびK.Bertaux)に従って調製および保存されていた。HGPS線維芽細胞(AG01972:14歳女性、AG11498:14歳男性)は、Coriell Cell Repositoryから取得した。細胞を、5%CO2を含有する加湿雰囲気中で37℃で15%ウシ胎児血清(Life Technologies)、2mMのL−グルタミン(Life Technologies)および1Xペニシリン−ストレプトマイシン(Life Technologies)を補ったダルベッコ変法イーグル培地(Life Technologies)において培養した。線維芽細胞を、MG132(474790。Merck Chemical LTD)、MG115(SCP0005。Sigma)、MG262(I−120−200。R&D Systems)、ボルテゾミブ(S1013。Euromedex)、カルフィルゾミブ(S2853。Euromedex)、クロロキン二リン酸塩結晶(C6628。Sigma)、バフィロマイシンA1(B1793。Sigma)、カスパーゼ−6阻害剤Z−VEID−FMK(FMK006。R&D Systems)、パン−カスパーゼ阻害剤Z−VAD−FMK(FMK001。R&D Systems)およびレプトマイシンB(L2913。Sigma)の存在下または非存在下で培養した。
siRNAトランスフェクション
SRSF−1のノックダウンのために、HGPS細胞を、INTERFERin(Polyplus Transfection)を用いて10nM siRNAでトランスフェクトした。HGPS細胞を、トランスフェクションの前日に6ウェル培養容器において100000〜200000細胞で播種した。22pmoleのsiRNAを、8μlのINTERFERin試薬と混合した、200μlの無血清DMEM培地に希釈した。管を、10秒ボルテックスして室温で10分間インキュベートした。トランスフェクション混合物を、血清含有DMED培地中の細胞に加えた。培地を4時間後に交換して細胞を37℃、5%CO2で48時間インキュベートした。SRSF−1 siRNA(AM16708)は、Thermo Fisher Scientificから購入した。
抗体
調査において用いた抗体には、
ウサギ 抗ラミンA/Cポリクローナル抗体(SC−20681、ウエスタンブロット解析のために1:1000希釈でおよび免疫蛍光標識のために1:200で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);マウス抗プロジェリンモノクローナル抗体(sc−81611、ウエスタンブロット解析のために1:1000希釈でおよび免疫蛍光標識のために1:200で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);ウサギ抗PMLポリクローナル抗体(sc−9863−R、免疫蛍光標識のために1:200で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);マウス抗PMLモノクローナル抗体(sc−966、免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);ヤギ抗SP100ポリクローナル抗体(sc−16328、免疫蛍光標識のために1:50で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);マウス抗HP1モノクローナル抗体(2HP−1H5−AS、免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Euromedex);ウサギ抗ATRXポリクローナル抗体(sc−15408、免疫蛍光標識のために1:50で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);抗DAXX(ab32140、免疫蛍光標識のために1:50で用いた。Abcam);ウサギポリクローナル抗CBP抗体(06−297、免疫蛍光標識のために1:200で用いた。Upstate);マウス抗ユビキチン抗体(PW8805、免疫蛍光標識のために1:10で用いた。Enzo);マウス抗モノ−およびポリユビキチン化複合体モノクローナル抗体(FK2、ウエスタンブロット解析のために1:1000で用いた。Enzo);ウサギ抗フィブリラリンポリクローナル抗体(ab5821、免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Abcam);ヤギポリクローナル抗ラミンB1/B2抗体(sc6217、免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);ヤギ抗エメリンポリクローナル抗体(sc−8086、免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Santa Cruz Biotechnology,Inc.);マウス抗26Sモノクローナル抗体(65144、免疫蛍光標識のために1:1で用いた。Progen Biotechnic.);マウス抗Nup153モノクローナル抗体(ab93310、免疫蛍光標識のために1:10で用いた。Abcam);マウス抗p53モノクローナル抗体(ab26、免疫蛍光標識のために1:200で用いた。Abcam);ウサギ抗p62ポリクローナル抗体(ab37024、ウエスタンブロット解析のために1:1000でおよび免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Abcam);ウサギ抗LC3Bポリクローナル抗体(#2775、ウエスタンブロット解析のために1:1000でおよび免疫蛍光標識のために1:400で用いた。Cell Signaling);ウサギ抗SQSTM1/p62ポリクローナル抗体(#5114、ウエスタンブロット解析のために1:1000でおよび免疫蛍光標識のために1:100で用いた。Cell Signaling);ウサギ抗ラミンCポリクローナル抗体(BP4505、免疫蛍光標識のために1:200で用いた。Acris Antibodies.GmbH);ウサギ抗SRSF1モノクローナル抗体(ab129108、ウエスタンブロット解析のために1:1000で用いた。Abcam);マウス抗グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼモノクローナル抗体(MAB374、ウエスタンブロット解析のために1:10000で用いた。Merck Millipore);マウス抗α−チューブリンモノクローナル抗体(T6074、ウエスタンブロット解析のために1:10,000で用いた。Sigma)またはマウス抗β−アクチンモノクローナル抗体(AC−40、ウエスタンブロット解析のために1:10,000で用いた。Sigma);ウサギ抗Sumo2/3ポリクローナル抗体(ab−3742、ウエスタンブロット解析のために1:1000で用いた。Abcam)が含まれた。
蛍光顕微鏡検査法
遠心分離によって集めた細胞を、サイトスピン(Shandon)を用いて遠心分離(300rpmで5分間)によってポリリジンでコートしたスライド上に塗布した。細胞を、次いでPBS pH7.2中2%(w/v)のパラホルムアルデヒドにおいて室温で10分間定着させた。スライドを、使用に先立って−80℃で保管した。細胞を、100μLの透過処理緩衝液(0.5%Triton X−100、50mM NaCl、300mMスクロース、20mM HEPES pH7.5、3mM MGCl2)を用いて室温で3分間透過処理した。非特異的な抗体結合を、PBS中3%のウシ血清アルブミン(w/v)(PBS−BSA)で30分間ブロックした。透過処理した細胞を、一次抗体と共に37℃で3時間インキュベートした。洗浄後、次いで細胞を、二次抗体(A11001、A11058、Life Technologies;1/400)と共に37℃で20分間インキュベートした。核を、Vectashield(Abcys)に希釈したDAPI(50ng/ml)で室温で10分間染色した。試料を、4%パラホルムアルデヒド中で5分間定着させた。染色した細胞を、Axioplan 2イメージング顕微鏡(Carl Zeiss)上で観察またはレーザー共焦点走査システム(Leica)に取り付けたNikon倒立顕微鏡によって検査した。全ての抗体を、それらの特異性および動作について個々の染色反応において試験した。一次抗体がない対照は、全て陰性であった。
異常核の形態学の定量化
3人のHGPS患者(AG01972、AG11498、5968)および2人の正常な個人(8471、8498)からの線維芽細胞を、10μM MG132、または同体積のビヒクル(DMSO、0.025%v/v)を含有するDMEM培地で48時間培養した。ラミンA/CまたはDAPIに関して染色した細胞を、Axioplan 2イメージング顕微鏡(Carl Zeiss)を用いて蛍光顕微鏡検査法によって検査した。異常核の形態学の定量化のために、正常核(滑らかな楕円形状を有する核)および異常核(小疱、不規則形状、または複数の折りたたみを有する核)の割合を、手動ブラインド計数によって計算した。それぞれの細胞株について少なくとも200個の線維芽細胞核を、無作為に選択して2つの独立した実験において検査した。結果を、計数した全核の平均割合として図示で示す。
RNA単離、逆転写、およびリアルタイムPCR
全RNAを、RNeasy plus extraction kit(Qiagen、カリフォルニア州、バレンシア)を用いて単離した。1μgのRNAを、High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit(Applied Biosystems)を用いて逆転写した。リアルタイムPCR増幅を、プログラム:50℃で2分間のUNGインキュベーション、95℃で10分間の初期変性、40サイクルの増幅:95℃で15秒間の変性および60℃で1分間のアニーリングを用いてGAPDH(Hs00266705_g1)、プロジェリン(F:ACTGCAGCAGCTCGGGG(配列番号3)R:TCTGGGGGCTCTGGGC(配列番号4)およびプローブ:CGCTGAGTACAACCT(配列番号5))、ラミンA(F:TCTTCTGCCTCCAGTGTCACG(配列番号6)R:AGTTCTGGGGGCTCTGGGT(配列番号7)およびプローブ:ACTCGCAGCTACCG(配列番号8))ならびにラミンC(F:CAACTCCACTGGGGAAGAAGTG(配列番号9)R:CGGCGGCTACCACTCAC(配列番号10)およびプローブ:ATGCGCAAGCTGGTG(配列番号11))(Applied Biosystems)のために予め設計したプライマーを用いてLightCycler 480(Roche、独国)上でTaqMan(登録商標)Gene Expression Master Mix(Applied Biosystems)で実行した。全てのPCR反応を、三重に実施した。しきい値サイクル(Ct)値を、GAPDH発現に対する正規化を用いる2−ΔΔCT相対定量法によって相対的なmRNA発現を計算するために用いた。
ウエスタンブロット
全線維芽細胞タンパク質を、プロテアーゼおよびホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Scientific)を含有する200μLのNP40細胞溶解緩衝液(Invitrogen、カリフォルニア州、カールスバッド)において抽出した。あるいは、細胞を、尿素(8M尿素、5mMジチオスレイトール、150mM NaCl、50mM Tris−Cl pH7.5、プロテアーゼおよびホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Scientific))で溶解した。細胞を、2回超音波処理し(それぞれ30秒)、4℃で30分間インキュベートし次いで10,000gで10分間遠心分離した。タンパク質濃度を、ビシンコニン酸法(Pierce BCA Protein Assay Kit)で評価し、nanodrop 1000(Thermo Fisher Scientific Inc.)を用いて562nmにおける吸光度を測定した。等量のタンパク質(40μg)を、XT Tricine running Buffer(Biorad、米国)を用いて10%トリス−グリシンゲル(Tis−Glycine gel)(Criterion(商標)XT precast gel)上に充填した。電気泳動後、ゲルを、ニトロセルロース膜またはImmobilon−FLポリフッ化ビニリデン膜(Millipore)上に電気泳動転写させ、PBSに1:1希釈したODYSSEYブロッキングバッファー内に室温で1時間ブロックして、種々の一次抗体と共に4℃で一晩または室温で2時間インキュベートした。ブロットを、TBS−Tバッファー[20mMトリス(pH7.4)、150mM NaCl、および0.05%Tween 20]で洗ってOdysseyブロッキングバッファー(LI−COR Biosciences)中1:10,000のIR−Dye 800結合二次ロバ抗ヤギまたはIR−Dye 700結合二次抗マウス抗体(LI−COR Biosciences)と共にインキュベートした。IR−Dye 800およびIR−Dye 700検出のために、Odyssey Infrared Imaging System(LI−COR Biosciences)を使用した。GAPDH、α−チューブリンまたはβ−アクチンを、全細胞タンパク質充填対照として使用した。
免疫沈降
Dynabeads Protein G Immunoprecipitation kit(Invitrogen)を用いて免疫沈降を行った。5μgのマウスモノクローナル抗プロジェリン抗体(Abcam)を、50μl(1.5mg)のDynabeadsに加えて室温で10分間回転させた。上清を除去してビーズ−抗体複合体を、5mMのN−エチルマレイミド(NEM、Thermoscientific)を含有するTween−20を含む200μLのPBSにおいて洗った。上清を除去してDynabeadsを、プロテアーゼ、ホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Scientific)および5mMのNEMを含有するNP40細胞溶解緩衝液(Invitrogen)を用いて抽出した200μl細胞溶解物(200μgのタンパク質)と共にインキュベートし、管を室温で30分間回転させた。ビーズを、製造者の手順に従って3回洗った。タンパク質を、5mMのNEMを含有する20μlの溶出緩衝液で溶出した。SDS/PAGEおよび免疫ブロット法を上述の通りに実行した。
プロテアソーム活性アッセイ
プロテアソーム活性を、培養細胞におけるプロテアソーム複合体と関連したキモトリプシン様、トリプシン様またはカスパーゼ様プロテアーゼ活性の測定を可能にするProteasome−Glo(商標)3−Substrate Cell−Based Assay System(Promega)を用いることによってHGPSおよび対照細胞において判定した。Proteasome−Glo(商標)Cell−Based Reagentは、それぞれ特異的な発光プロテアソーム基質を含有する。これらのペプチド基質は、それぞれ、キモトリプシン様、トリプシン様およびカスパーゼ様活性のためのSuc−LLVYアミノルシフェリン(スクシニル−ロイシン−ロイシン−バリン−チロシン−アミノルシフェリン)、Z−LRR−アミノルシフェリン(Z−ロイシン−アルギニン−アルギニン−アミノルシフェリン)およびZ−nLPnLD−アミノルシフェリン(Z−ノルロイシン−プロリン−ノルロイシン−アスパルテート−アミノルシフェリン)である。細胞(10,000細胞/ウェル)を、96−ウェルプレートにおいて100μl/ウェルで37℃、5%CO2で培養した。プレートを、22℃に平衡させてから100μl/ウェルの基質およびルシフェリン検出試薬を加えた。ウェルの内容物を、プレート振とう機を用いて700rpmで2分間混合して室温で10分間インキュベートした。プロテアソームによる切断後、ルシフェラーゼの基質(アミノルシフェリン)が放出され、ルシフェラーゼ反応の進行および光の生成を可能にする。発光を、GloMax−Multi Detection System:Luminometer(Promega、米国)を用いて相対発光量(RLU)として判定する。
老化の測定
老化を、Beta−Glo Assayキット(Promega)で、製造業者の説明に従って測定した。発光強度を、GloMax−Multi Detection System:Luminometer(Promega、米国)を用いて相対発光量(RLU)として判定した。
生存度および細胞毒性アッセイ
生存度および細胞毒性を、MultiTox−Fluor Multiplex Cytotoxicity Assay(Promega)で、製造業者の説明に従って測定した。MultiTox−Fluor Assayは、同時に2つのプロテアーゼ活性(1つは、蛍光発生性、細胞浸透性ペプチド基質(グリシル−フェニルアラニルアミノフルオロクマリン、GF−AFC)を用いる細胞生存度のマーカーであり、かつ他方は、細胞毒性のマーカー(ビスアラニル−アラニル−フェニルアラニル−ローダミン110、bis−AAF−R110)である)を測定する。生細胞および死細胞のプロテアーゼは、異なる励起および放出スペクトルを有し、それらを同時に検出することを可能にする、異なる産生物、AFCおよびR110を産生する。結果を、GloMax−Multi Detection System:Luminometer(Promega、米国)を用いて測定した相対蛍光単位(RFU)で示す。データは、3重に行った少なくとも3つの独立した実験の代表である。
増殖アッセイ
細胞増殖率を、CellTiter 96 Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay(Promega)で、製造業者の説明に従って測定した。吸光度を、GloMax−Multi Detection System:Luminometer(Promega、米国)で観察した。
線維芽細胞リプログラミング
リプログラミングによる誘導多能性幹細胞(iPS)の発生を、マルセイユ公立病院機構(Assistance Publique Hopitaux de Marseille)において実施されたHGPS患者生検から単離した線維芽細胞(13−8243)またはコーリエル医学研究所(Coriell Institute)(カムデン、米国)によって提供された(AG01972)線維芽細胞を用いて実行した。細胞株を、4つの転写因子、すなわちOct3/4、Sox2、c−Myc、およびKlf4のレトロウイルス介在トランスフェクションに基づいた山中の原法を用いてiPSCにリプログラミングした(41)。iPSC株を、分化前に最大で15代継代まで増幅した。
多能性幹細胞培養および分化
HGPS iPSCを、STOマウス線維芽細胞上で成長させて、10mg/mlのマイトマイシンCで不活性化し、30,000/cm2で播種して先述の通りに成長させた(42)。分化については、iPSCを、既刊の分化のために指導された手順を用いて間葉系幹細胞(MSC−iPSC)に分化した(43〜45)。CD31+細胞の蛍光活性化細胞分類(FACS)分離によってiPSCからVSMCを取得した(46)。
マウス
ヒトHGPS突然変異c.1824C>T(p.Gly609Gly)に相当する、内在性Lmna遺伝子内のc.1827C>T(p.Gly609Gly)突然変異を保有するノックインマウスモデル(LmnaG609G/G609G)は、これまでに記述されている(31)。MG132(1または10μg/体重Kg)を、8月齢の同型接合ノックインマウス(LmnaG609G/G609G)の右腓腹筋内に週3回2週間イソフルラン麻酔下で注射した。反対側の筋肉は、対照(DMSO)としての役割を果たした。MG132を、筋肉内注射のためにジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し次いで100μl滅菌リン酸緩衝生理食塩水(PBS)に希釈した。ビヒクル単独もMG132処置も、マウスにおいていかなる明白な損傷もストレス反応も生じなかった。動物実験は、実験動物の管理と使用のための欧州ガイドライン(EU指令2010/63/EU)に準拠してかつフランス国立保健医学研究所(French national Institute for Health and Medical Research)(INSERM)およびエクスマルセイユ大学の倫理委員会の実験動物の管理と使用のためのガイドによって提供された勧告に従って実施した。
統計的解析
統計的解析を、GraphPad Prism Softwareで実行した。群間の相違を、GraphPad Prismを使用して両側のスチューデントのt検定を用いてアッセイした。全てのケースで実験データを、t検定要件(正規分布および同様の分散)を満たすと仮定し、t検定の仮定が有効ではなかったケースにおいては、ノンパラメトリック統計法(マンホイットニー検定)を用いた。.05未満のP値は、有意とみなした。エラーバーは、平均の標準誤差を示す。
結果
HGPS細胞株における新規バイオマーカーとしての糸状PML−NBの特定
HGPS細胞の旧知の特質は、プロジェリンの蓄積であり、発明者はしたがってHGPSに罹患した3人の患者の線維芽細胞におけるプロジェリンの細胞内局在性を調査した(AG11498、AG01972、5968)。免疫染色は、培養における後期の継代での核質内プロジェリン断続点(intranucleoplasmic purogerin punctuate dots)および線維状凝集体の広範な蓄積を明らかにした(データは示さず)。
PML−NBは、プロテアソーム分解の標的とされるミスフォールドされたタンパク質の隔離の部位として作用することが提案されており(47)かつ細胞性老化の制御に関係があるとされているので(48)、発明者は、これらの細胞小器官がプロジェリン蓄積または分解に関与し得ると仮定した。発明者は、HGPSに罹患した3人の患者の線維芽細胞(AG11498、AG01972、5968)および2人の健常対象の線維芽細胞(8471、8498)におけるPMLタンパク質の局在化を調査した。早期継代(9〜15継代)において、PML−NBは旧知の断続構造のように見え(直径0.5μmの細胞当り10〜30個の塊)、PMLタンパク質分布は患者および対照において同様であった。後期継代(16〜26継代)において、普通ではない球状および糸状PML−NBの数は、培養における細胞倍加と比較して、HGPS核において増加した。対照的に、異常PML−NBは、同様にまたはより時間を経た培養のどちらにおいても(29〜33継代)、正常な対照線維芽細胞においてほとんど検出されなかった(データは示さず)。
発明者は、次いでPML−NBの組成物にアクセスした。抗PML抗体およびPML−NBの旧知の構成要素(SP100、HP1、DAXX、CBPおよびATRX)に対する抗体での二重免疫染色を、後期継代においてHGPS線維芽細胞で実施し、こうした構造は、従来のPML−NBのものに類似の組成物を有しかつ類似の機能を有し得ることを示した(データは示さず)。
したがって、糸状PML−NBは、HGPS細胞株における新規バイオマーカーと見なされ得る。
PML−NBは、HGPS線維芽細胞核におけるプロジェリン蓄積細胞小器官である
糸状PML構造の存在とプロジェリンの存在との間の可能性がある相関関係を評価するために、発明者は、HGPS線維芽細胞の抗PMLおよび抗プロジェリン抗体での二重免疫染色を実施した。興味深いことに、プロジェリンは、PMLと共存する。共焦点顕微鏡法を用いて、発明者は、PML−NBが、プロジェリンを含有することを示した(データは示さず)。
プロジェリンに加えて、他の核ラミナ常在タンパク質が、PML−NBに対して標的化される能力を有するかどうかを判定するために、発明者は、ラミンA、C、B1、B2、Nup−153およびエメリンの細胞内局在性を試験した。調査したタンパク質の中で、B型ラミン(B1およびB2)のみが、球状および糸状PML−NB構造内にも含まれた。核内のPMLの共焦点平面の投影および3D視覚化は、糸状PML−NBが、核質内にあることを示した(データは示さず)。さらに、小胞体または核エンベロープの内腔内に局在化する、カルレティキュリンは、PML−NB内で全く観察されなかった(データは示さず)。これは、PML−NBは、固定されたプロジェリン、B型ラミンまたはエメリンであり得る核エンベロープの調査に対応しないことを示唆する。
MG132、プロテアソーム阻害剤は、HGPS細胞におけるプロジェリンレベルを減少する
3つの主要な相補的なタンパク質分解系、すなわち自食作用、ユビキチンプロテアソーム系(UPS)およびカスパーゼがタンパク質分解を仲介する、細胞質ゾルと異なり、真核細胞核においてはUPSおよびカスパーゼのみ機能する。核のプロテアソーム介在タンパク質分解は、異なる核質病巣内で発生すると考えられている(47)。これらのタンパク質分解性の核サブドメインは、ユビキチン、プロテアソームおよびSUMO結合体が濃縮されるPML−NBのサブセットに相当する(49〜52)。糸状PML構造内へのプロジェリンと一緒のユビキチンおよび26Sプロテアソームの存在は、それらがUPSによるタンパク質および具体的にはプロジェリンの分解に関与し得ることを強く支持する。
プロテアソーム活性レベルがHGPS細胞におけるプロジェリン蓄積に影響を及ぼし得るかどうかを評価するために、発明者は、特異的な蛍光性基質を用いて、3種の異なるプロテアソーム触媒活性、キモトリプシン、トリプシンおよびカスパーゼ様活性を測定した。HGPS細胞は、同様のまたはより時間を経た健常対象のいずれかと比較して3種のプロテアソーム酵素活性の増加した活性を示す(図1A)。これは、UPS系が、プロジェリン凝集体を分解する能力が限度を超える飽和点に達し得ることを示す。実際、HGPS患者線維芽細胞が上昇したROS(53)を示すことを考えれば、酸化ストレスは、過剰量のミスフォールドされた、酸化的傷害を受けたかつユビキチン化されたタンパク質から生じるプロテアソームの飽和に繋がり得る。タンパク質分解性複合体ならびに高レベルのROSおよび酸化タンパク質を構築するために必要なサブユニットの数の減少の結果として、部分的に、発生する欠陥である、HGPS線維芽細胞におけるプロテアソームのタンパク質分解能力における有意の減少は、これまでに記述されている(54)。全体で、これらの結果は、プロジェリンはPML−NB内に捕捉されかつユビキチンプロテアソーム系(UPS)によって自然に分解されないことを示す。
プロテアソーム阻害剤がプロジェリンのレベルに影響を及ぼすかどうかを判定するために、発明者は、10μMのMG132でのHGPS細胞株への経時変化治療を実施してプロジェリンのレベルをウエスタンブロットによって調査した。予想外に、MG132は、MG132治療の6時間から48時間までプロジェリンレベルの減少を誘導した。チューブリン対照で正規化した場合、ウエスタンブロットによるタンパク質の定量化は、DMSO処置HGPS細胞と比較してMG132処置HGPS細胞において、それぞれ6時間、24時間および48時間におけるプロジェリン量の約31%、58%および65%の低下を明らかにした(図1B)。
ペプチドアルデヒド(MG132)、およびペプチドボロナート(MG262)プロテアソーム阻害剤はプロジェリンクリアランスを誘発するが他のボロナート類似物(ボルテゾミブおよびカルフィルゾミブ)は誘発せず一方でそれらはプロテアソーム酵素活性における異なる阻害を示す
プロジェリンクリアランスにおけるプロテアソーム阻害の関与を立証または除外するために、発明者は、同条件においていくつかのプロテアソーム阻害剤を試験した。当初MG132よりも効き目が弱いと考えられていた、別のアルデヒドプロテアソーム阻害剤、MG115(Z−Leu−Leu−nVal−al)は、プロジェリン蓄積の抑制において同一の有効性を有することが分かった(図1C)。ボロナート類似物MG262(Z−Leu−Leu−Leu−boronate)は、プロテアソームの活性部位へのより大きいその親和性にもかかわらず効果が少なかった。MG262はアルデヒドMG132よりも強力であり(55)、したがって発明者は、MG262が同一の効果を達成するためにMG132より低い濃度において有効であろうことを予想した。しかしながら、発明者は、MG262が、MG132の投与量と等しい投与量においてのみHGPS細胞におけるプロジェリンクリアランスを誘導したことを発見した(データは示さず)。これらの発見は、カスパーゼおよびプロテアソーム酵素活性へのMG132およびMG262の既知の特異な作用と一致する(56)。
発明者は、次に2種のFDA認可の(多発性骨髄腫の治療)プロテアソーム阻害剤、ボルテゾミブおよびカルフィルゾミブのプロジェリンクリアランスへの効果を試験した。アルデヒドMG132およびMG115とは異なり、プロジェリン発現がHGPS対照におけるように維持されるのでこれらの2種の分子は、プロジェリンクリアランスを誘導しない(図1Cおよびさらなるデータは示さず)。この無効力は、おそらくHGPS細胞株におけるプロテアソーム酵素活性へのそれらの異なる効果に関係する(図1D)。しかしながら、これらの発見は、プロジェリンクリアランスへのMG132効果が、プロテアソームに対して既知のその作用によって仲介されるだけではないことを示唆する。
プロジェリンクリアランスは、自食作用誘導に部分的に起因する
ユビキチン−プロテアソーム系に加えて、細胞内タンパク質分解の別の主要経路は、自食作用−リソソーム経路である。プロテアソーム阻害で観察されたプロジェリン減少は、このクリアランスがどのように発生し得るかの疑問を提起しかつ特にプロテアソーム阻害が自食作用の代償性の増大をもたらしたことが示されているので、プロジェリンが自食性分解のための基質であり得ることをさらに示唆する(57〜59)。マクロオートファジープロセスがMG132によって強化されたプロジェリンクリアランスに関与したかどうかを評価するために、発明者は、リソソームの酸性のpHを直接変更するリソソーム作用剤クロロキン、またはリソソームプロトンポンプの阻害剤、バフィロマイシンA1のいずれかを用いることによって自食作用を阻害した。高投与量のクロロキンまたはバフィロマイシンA1でのMG132暴露HGPS線維芽細胞の処置は、MG132の効果を部分的に阻害しかつ部分的プロジェリン再発現を誘導し(図2)、MG132処置で観察された増加したプロジェリンのクリアランスが、自食作用−リソソーム経路によってある程度仲介されることを示唆する。高用量のクロロキンまたはバフィロマイシンA1単独での処置も、著しく、プロジェリンの発現レベルの低下を引き起こした(図2)。実際に、自食作用の阻害は、プロテアソーム活性の増加および培養ヒト結腸がんにおけるプロテアソームサブユニットの上方制御に繋がることが報告されている(60)。しかしながら3つのプロテアソーム活性は、これらの2種の阻害剤でのHGPS細胞の処置で変更されない。したがってこれらの発見は、プロテアソーム活性化が、クロロキンまたはバフィロマイシンA1によって誘導されたプロジェリンレベルの低下に関与しないことを示唆する。LC3Bを、自食作用活性の指標を提供する脂質化によるLC3−IからLC3−IIへの変換としての自食作用レベルを評価するために用いた。予想したように、LC3B−IIレベルは、プロジェリンレベルの減少に伴って、MG132処置後に増加する(図2A)。UPSおよび自食作用同時遮断後の不完全なプロジェリン再発現は、プロジェリンクリアランスへのMG132有効性が、自食作用に加えて、別のタンパク質分解性付随活性によって仲介されることを示唆する。
カスパーゼ−6は、アポトーシス時のラミンAおよびC切断を担うと広く考えられている。ラミンA/Cだけでなくプロジェリンも、位置227〜230における非らせんリンカー領域L12に位置する保存されたVEIDカスパーゼ6切断(clivage)部位(61〜64)を示す。MG132誘導プロジェリンクリアランスにおけるカスパーゼ−6の関与を調査するために、発明者は、HGPS細胞をMG132およびカスパーゼ−6阻害剤の組み合わせで48時間処置した。またもや、プロジェリンレベルは、クロロキンの存在下または非存在下のいずれでもHGPS対照より下にとどまった(図2B)。そうでない場合は、プロジェリンはロイシンリッチな核外輸送シグナル(NES)を有するので、可能性がある細胞質へのCRM1仲介プロジェリン輸送を、ロイシンリッチNESを含有するタンパク質のCRM1依存性核外輸送を阻害して、レプトマイシンBを用いて試験した(65)。レプトマイシンBは、MG132誘導性プロジェリンクリアランスを阻害しないことが分かった。プロジェリンは、MG132によって阻害された場合に核質においてプロテアソームによって分解できないので、そのクリアランスはしたがって代替経路を介したその分解によって、あるいは新たに合成された(neosynthesized)タンパク質の下方制御によってまたは核質プロジェリンのレプトマイシンB非感受性流出によって説明され得る。実際、核の巨大分子またはPMLを含有する複合体の核エンベロープ破壊を介して細胞質へ出ることは、ラミノパシーにおいて既に示されている(66)。
プロジェリンは、MG132を用いるプロテアソーム阻害後に自食作用胞において蓄積する
MG132が、PML−NB構成要素タンパク質が核小体内に転座されることに繋がり得ることが報告されている[35、36]。他の最近の発見は、核小体とPML−NBとの間の動的関係を例示した[37〜39]。MG132処置後の細胞下のプロジェリン局在性を調査するために、発明者は、MG132(10μM)で6時間および24時間処置したHGPS細胞株にプロジェリンおよびPML抗体を用いて経時変化間接免疫蛍光法を実行した。MG132での24時間処置は、大きいプロジェリンおよびPML核内病巣の形成を誘導する(データは示さず)。健常対照からの線維芽細胞においてであろうとHGPS患者の線維芽細胞においてであろうと、核小体の高密度繊維状部に局在化する、フィブリラリンに対する抗体を用いる分析は、PMLおよびエメリンとの部分的一致を示した(データは示さず)。p53は、細胞をMG132で処置した場合に不活性プロテアソームと共にリボソーム産生区画と異なる核小体内領域に局在化することが報告されている(67)。これらの観察は、我々も核小体に局在化するp53を観察したので我々の結果と一致する。同条件下で、発明者は、ラミンB1/B2、26Sプロテアソームサブユニットおよびユビキチンが、核小体におけるPMLと共存することを示した。したがって、発明者は24時間MG132処置後にPMLおよびLC3B細胞質ゾル共存を検出したので、核小体は、プロテアソーム依存性分解がブロックされた場合に蓄積したプロジェリンを固定および一時的に貯蔵する代替隔離部位として作用し得る(データは示さず)。本治療期間中、プロジェリンは主として核小体内に局在化したままであるが(データは示さず)、一方、48時間後、プロジェリン凝集体が、発明者がそのLC3Bとの共局在性を実証した細胞質ゾル内に検出された(データは示さず)。細胞質ゾルプロジェリン含有凝集体の種類をさらに調査するために、発明者は、既知の自食作用基質、p62、およびリソソーム膜タンパク質、LAMP−2などの自食作用胞の他のマーカーを調査した。プロジェリンおよびp62またはLAMP−2抗体での二重免疫蛍光標識法は、細胞質ゾルプロジェリンが、HGPS細胞株の48時間MG132暴露後のp62およびLAMP−2陽性小胞において蓄積したことを裏づけた。総合すれば、これらの結果は、プロジェリンが、MG132処置後に自食作用胞内に蓄積しかつしたがって細胞質において自食分解を受けることを示す。
MG132はプレラミンA異常性mRNAスプライシングを下方制御する
全ての主要な分解経路の遮断は、HGPS対照細胞と比較してプロジェリンレベルを回復できなかったので、発明者は、MG132がラミンおよびプロジェリンでの転写レベルにおいて影響を有し得るかどうかをさらに評価した。したがって、発明者は、MG132処置HGPSおよび対照細胞におけるプロジェリン転写レベルを定量化するために定量的逆転写−ポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)アッセイを実施した。図3Aに示すように、MG132処置は、時間依存的様式でプロジェリンmRNA発現をほとんど消し、タンパク質および転写レベルの両方におけるプロジェリンへのその二重効果を示した。
LMNAエキソン11の5’スプライス部位(5’SS)の認識ならびにc.1824C>T変異LMNA対立遺伝子からのラミンAおよびプロジェリンの産生へのセリン−アルギニンリッチスプライシング因子−1(SRSF−1)を含めた、セリン−アルギニン(SR)リッチタンパク質のサブセットの制御的役割は既に示されている(32)。さらにMG132でのT細胞刺激は、SRSF−1の分解を活発に誘導しかつカスパーゼ−3は、T細胞活性化時のSRSF−1タンパク質発現の制御に寄与することが示されている(68)。自食作用阻害剤の存在下のプロジェリンの部分的な再発現および付随物がMG132処置後のプロジェリンmRNAの発現レベルを減少することから、発明者は、MG132効果が、SRSF−1発現の減少およびしたがって、プロジェリンpre−mRNAのスプライシングおよびプロジェリンの産生によっても仲介され得ると仮定した。興味深いことに、発明者は、MG132でのHGPS線維芽細胞の48時間処置が、プロジェリンレベルの減少と同時にSRSF−1レベルの有意の減少をもたらしたことを実証する(図3B)。MG132添加後、プロジェリンが不溶性になりかつ凝集体から完全に抽出されなくなり得ることを排除するため、発明者は、細胞を尿素で可溶化した。本実験は、プロジェリンが処置の72時間後に再び出現することを示す。したがってプロジェリンクリアランスへのより長時間の効果は、48時間後の再処置を必要とし得る。カスパーゼが関与する機序がSRSF−1発現における役割を果たすかどうかの調査に向けて、発明者は、HGPS細胞処置時にパン−カスパーゼ阻害剤(VAD)を加えて対照レベルにわずかに達するプロジェリンの増加に付随する、SRSF−1タンパク質発現の救済を観察した。より高いプロジェリン再発現が、MG132、パン−カスパーゼ阻害剤およびクロロキンの組み合わせを用いることによって観察されたことも、注目すべき非常に興味深いことである。興味深いことに、発明者は、自食作用阻害剤(クロロキンおよびバフィロマイシンA1)の両方が、SRSF−1レベルも減少することができることを観察し、これはそれらの処置後に観察されたプロジェリンレベルの減少を説明し得た。SRSF−1レベルの低下へのバフィロマイシンA1効果は、実際のところ活性化T細胞において既に記載されている(68)。プロジェリンの発現を制御することのSRSF−1の関与をより良く理解するために、発明者は、低分子干渉RNA(siRNA)でHGPS細胞を処置してSRSF−1細胞内容物を一過的に涸渇させた。図5dに提示した結果は、SRSF−1のsiRNAノックダウンが、プロジェリンレベルを大いに低下させることを示し、MG132誘導性プロジェリンクリアランスにおけるこのスプライシング因子の重要な役割を立証している。
総合すれば、結果は、自食作用誘導、カスパーゼおよびSRSF1消失を介したスプライシング機序が、MG132処置下のプロジェリンクリアランスに対する収束の役割を果たすことを示す。
SRSF1は、ラミンA/プロジェリンスプライシングスイッチの制御に関与するので、発明者は、MG132がラミンA転写発現を調節すると仮定した。この仮説を試験するために、発明者は、qRT−PCRを用いてMG132処置後のHGPS細胞でのmRNAレベルを調査した。MG132経時変化qRT−PCRの分析は、ラミンA転写の有意の減少を明らかにした一方で、それよりもずっと明確ではないラミンC転写レベルの減少が観察された(図4A)。ラミンA/C mRNAの観察された低下は、発明者にプロテアソーム阻害後のそれらの対応するタンパク質レベルを評価することを促した。図4Bに示したように、発明者は、MG132での48時間処置中にラミンAおよびCタンパク質レベルの両方とも増加したことを発見した。
MG132は、患者iPS由来のMSCおよびVSMCにおけるプロジェリンレベルを低下させる
MG132が他の細胞系統におけるプロジェリンのレベルにも影響を及ぼすかどうかを判定するために、発明者は、HGPS患者の線維芽細胞からiPSCを生成した。HGPS iPSC由来の間葉系幹細胞(MSC)および血管平滑筋細胞(VSMC)は、一般に述べられているHGPS線維芽細胞の異常、すなわち、増殖能の喪失、成熟前老化および核の小疱形成を提示した(69、70)。発明者は、プロジェリン抗体でのMG132処置VSMCの免疫染色を実施した。
MG132処置VSMCは、1.25μMで開始して有意にプロジェリンの低下に繋がった(データは示さず)。並行して、発明者は、MG132処置後のプロジェリンおよびSRSF−1レベルを調査してHGPS線維芽細胞、iPS−MSCおよびiPS−VSMCを比較した。これは、全ての試験した細胞株において、プロジェリンおよびSRSF−1レベルがMG132処置によって減少したことを明らかにした(データは示さず)。観察したプロジェリンクリアランスは、これは他のFDA認可のプロテアソーム阻害剤の場合であり、生存度試験は、本調査において用いられる投与量がHGPS線維芽細胞、iPS−MSCおよびiPS−VSMCにおいて有意の死滅率を誘導しないことを示し(図6)、非常に低い毒性および早老症のための治療剤としてのMG132の強い可能性を示しているので、増加したアポトーシスまたは細胞死と関係しない。
MG132は、LmnaG609G/G609Gマウス筋肉におけるプロジェリンレベルを低下させる
MG132は、種々の細胞株においてほとんど完全なプロジェリンのクリアランスを誘導するので、in vivoでのその効果を調査することは興味深いことであった。発明者は、したがってMG132の筋肉内注射が、ヒトHGPS突然変異c.1824C>T(p.Gly608Gly)に相当する、内在性Lmna遺伝子におけるc.1827C>T(p.Gly609Gly)突然変異を保有する我々のノックインマウスモデル(LmnaG609G/G609G)においてプロジェリンクリアランスも向上し得るかどうかを試験した(31)。図7に示したように、MG132での1μg/Kg処置は、未処置の付帯する筋肉と比較して処置した筋肉におけるプロジェリンレベルの有意の減少を誘導する。これらの条件下でラミンAの少しの増加およびラミンCの減少が観察された一方でこれらの変化は有意ではない。10μg/kg体重での、MG132注射もプロジェリンレベルの有意の減少を生じたが、ラミンCの減少が伴った。しかしながら、ラミンAのレベルは、一定に留まるかまたはわずかに増加しこれはラミンCの完全欠損にもかかわらず健常であったLmnaLAO/LAOマウスにおいて以前示されたようにラミンC減少を相殺するはずである(71)。
これらのデータは、HGPS患者からの線維芽細胞において、プロジェリンはプロテアソームおよびユビキチン化されたタンパク質が位置するPML−NB内に隔絶されることの証拠を提供する。MG132を用いるプロテアソーム阻害は、SRSF−1発現レベルのカスパーゼ仲介の低下ならびにプロジェリンの核転座およびその後の細胞質ゾル内への輸送後に発生する自食作用誘導性プロジェリン分解の両方を誘導する。
本明細書において報告された結果は、MG132処置後のプロジェリンクリアランスに基づいた、早老症に罹患した子供を治療するための励みになる戦略を提供する。A型ラミンを節約する、プロジェリンで観察された特異性は、典型的な早老症に加えて、プレラミンA欠損関連疾患は同一治療の恩恵があり得るという考えをさらに支持する。最後にMGアルデヒドファミリー(具体的にはMG132およびMG115)のプロテアソーム阻害剤のSRSF−1下方制御への活性を考慮すると、この分子のファミリーは、その間にプロジェリンが蓄積する生理的老化、ならびにSRSF−1によって使用される隠れたスプライス部位の活性化が関与する疾患または一部のがんなどのSRSF1過剰発現を示している疾患への有益な影響を有し得る。
実施例2:プロテアソーム阻害剤は、ヒト腺がん細胞株におけるSRSF−1を下方制御する
材料および方法
細胞培養
6種の腺がんヒト細胞株(肺:A549、HCC827;結腸:HCT116、HT−29;膵臓:PANC−1、Mis PaCa−2)を、ATCCから取得し、5×10から10細胞/バイアルを含有するバイアルを得るために必要に応じて培養して増幅し(継代50から60)さらなる使用の前にDMSO中で凍結して−80℃で貯蔵した。細胞生存度を、上述の通りに確認した。
プロテアソーム阻害剤処置
MG132(474790。Merck Chemical LTD)、MG262(I−120−200。R&D Systems)およびボルテゾミブ(S1013。Euromedex)を、DMSO中0.1、1および10μMの3濃度で24時間インキュベートした。対照細胞を、DMSOビヒクルのみにおいてインキュベートした。
抗体
SRSF1、ラミンA/C、プロジェリン、アクチンおよびGAPDH(充填対照として使用)に対する抗体は、実施例1に記載されている。
ウエスタンブロットおよび画像分析手順は、上記実施例1に詳細記述されている
結果
全ての調査した腺がん細胞株は、(その強度を測定した)ASF2アイソフォームに相当する約32kDaの大きいバンドおよびSRSF−1のASF1アイソフォームである約28kDaの2つの小さいバンド、ならびにおそらく二量体である約60kDaのバンドを伴って、SRSF−1を発現した。40μgのタンパク質が析出した場合、SRSF−1バンド強度は、20μgの析出したタンパク質を含有するレーンにおいて測定された強度の2倍であった。
DMSOビヒクルは、SRSF−1の量を増加させた(図8)。MG262、MG132およびボルテゾミブは、−20%から−77%へ、SRSF−1の量の減少を誘導し、阻害剤有効性がボルテゾミブからMG132へ次いでMG262へ増加する、用量反応効果を示した。さらに、同一範囲においても、データは、用いた充填投入量対照、アクチンまたはGAPDHによって異なった。
調査した全ての細胞株は、ラミンA/Cの種々の量を立証したが、プロジェリンを全く発現しなかった。
これらの結果は、SRSF1に関してMG132およびMG262を用いてHGPS細胞において得られたものを裏づけたのに対して、ボルテゾミブはHGPS細胞およびがん細胞において異なる効果を示した。
実施例3:プロテアソーム阻害剤MG132は、ショウジョウバエモデルにおける眼球咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)への陽性効果を有する
概論
眼球咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)は、通常50または60歳代において発生する常染色体優性、晩期発症型の、筋ジストロフィーであり、かつ進行性の眼瞼下垂(眼瞼下垂症)、嚥下困難(嚥下障害)および四肢近位部衰弱によって特徴付けられる。OPMDは、世界的に分布している、稀な疾患(欧州においては1/100000)であり、ブハラ・ユダヤ人(1/600)およびケベック(1/1000)において最も一般的な筋ジストロフィーである(Reviews:(72、73))。この疾患の薬理学的治療は現在のところなく、外科手術が嚥下を改善するためおよび下垂眼瞼を持ち上げるために実施され得る。
OPMDの原因である遺伝子は、ポリ(A)結合タンパク質核1(PABPN1)をコードする遺伝子として特定されている。OPMD患者において、PABPN1は、タンパク質のN末端内に位置するポリアラニントラクト(tract)をコードするGCGリピートの増大を有する(74)。ポリアラニン増大は、正常タンパク質においては10のアラニンが存在するので適度であり、タンパク質の突然変異型においては12から17のアラニンに増大する。
OPMDの病理学的特質は、管状微細線維から構成されかつ突然変異体不溶性物質PABPN1、ならびにHsp70、ユビキチンおよびプロテアソームのサブユニットを含有する、筋肉繊維における核封入体である(75〜78)。PABPN1をメチル化することが知られている、いくつかのRNA結合タンパク質およびI型アルギニンメチルトランスフェラーゼ、PRMT1およびPRMT3も、核封入体に補充される(78〜80)。PABPN1におけるポリアラニン増大は、突然変異体タンパク質のより遅い代謝回転から生じる封入体内へのミスフォールディングおよび凝集を誘導する。
PABPN1は、核のポリアデニル化、mRNAの3’端部におけるポリ(A)末端の形成に繋がるmRNAプロセシング反応における作用を有する。PABPN1は、この反応の間に未完成ポリ(A)末端に結合しかつ2つの役割、ポリ(A)末端を合成する酵素、ポリ(A)ポリメラーゼの刺激、およびポリ(A)末端長の制御(81〜84)を有する。PABPN1は、早期胎芽(81)、ポリ(A)RNA分解または核からの輸送(85)、代替ポリ(A)部位選択の調節(86、87)、および長鎖非コードRNA(lncRNA)の代謝回転(88)における細胞質性mRNAポリ(A)末端の制御にも関与する。
アラニン伸長型の哺乳類PABPN1(PABPN1−17ala)が、ショウジョウバエ筋肉において特異的に発現されるOPMDのショウジョウバエモデルが開発されている(89、90)。これらのモデルは、疾患特性、すなわち進行性の筋肉衰弱および退化、ならびにPABPN1核凝集体の形成を繰り返す。ショウジョウバエモデルの妥当性は、ショウジョウバエにおけるOPMDに関係すると確認された分子機序が、OPMD患者生検において立証されているという事実によって実証されている(91、91)。ショウジョウバエモデルは、OPMDのための可能性のある活性薬物、具体的には抗凝集薬を特定することにおいて役に立ってきた(92)。
材料および方法
薬物補給食品を、以下のように調製した。インスタントショウジョウバエ培地(Carolina Biological Supply Company)を、DMSO(ジメチルスルホキシド)に可溶化した濃度を増大した薬物、またはDMSO単独のいずれかを補って、1%酵母水溶液でそれぞれのバイアルにおいて再構成した。MG132は、Santa Cruz Biotechnology(SC−201270)から購入した。それぞれのバイアルは、5mlまたは2.5mlの再構成した培地は含有し、それぞれ、幼虫または成虫まで育てた。個体は、幼虫期から薬物を給餌した。1つのバイアル当り70から80の一齢幼虫を移して同バイアルにおいて成虫まで成長させ、成虫を、同一濃度の薬物を含む新たなバイアルに移した。薬物毒性を判定するために、80の一齢幼虫を、薬物またはDMSO単独で補った培地を含有するバイアルに移した。成虫に達した個体を記録した。
異常な羽根の配置を、出生時に雄の成体を収集すること、1バイアル当り5匹の雄をプールすることおよび異常な羽根の配置を、麻酔せずに、バイアルを通したハエの直接観察により毎日記録することによって定量化した。
結果
トランスクリプトームの分析は、ショウジョウバエおよびOPMDのマウスモデルならびに患者生検において保存されているユビキチン−プロテアソーム系の全体的な調節解除を示した(20)。さらに、プロテアソーム活性は、OPMDのマウスモデルにおいて、筋肉内で上方制御されかつこれは筋萎縮と相互に関連する(93)。これらの結果は、UPS調節解除が、筋萎縮に繋がるであろう増加したタンパク質分解を通してOPMDに関係し得ることを発明者が提案することに繋がった。発明者は、したがってMG132を用いてプロテアソーム活性を低下させることがショウジョウバエモデルにおけるOPMDに有益であり得るかどうかを試験した。発明者は、PABPN1−17alaがAct88F−PABPN1−17ala導入遺伝子からの成虫間節飛翔筋において恒常的に発現されるショウジョウバエモデルを使用して(90)、in vivoでのMG132効果をアッセイした。MG132を、幼虫期から400、500および600μMの3種の濃度で食物において経口投与した。生存試験は、ハエ培地において600μMのMG132(0.2%DMSO中)は、生存度のために有害ではないことを示した(図9A)。間節飛翔筋におけるPABPN1−17ala発現は、影響を受けた筋肉機能および筋肉退化から生じる異常な羽根の配置に繋がる(89)。羽根の配置の欠陥を、成虫の第3日から第11日まで記録した。MG132の効果を、異常な羽根の配置を有するAct88F−PABPN1−17alaを発現しているハエの数を記録することによって定量化した。3種全てのMG132濃度が、それらがDMSO単独と比較して異常な羽根の配置を有するハエの数の有意の減少をもたらしたので、有益な効果を示した(図9B)。
したがって、プロテアソーム阻害剤、MG132は、毒性タンパク質凝集体の核蓄積によって特徴付けられる、遺伝的筋疾患、OPMDを改善した。
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Claims (15)

  1. 非分解性異常タンパク質の蓄積に関連した障害またはがんを治療および/または予防するための使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  2. SRSF1を下方制御することによる、請求項1に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  3. 前記非分解性異常タンパク質が、短縮型および/またはファルネシル化プレラミンA、短縮型および/またはファルネシル化B型ラミン、ならびにLMNB1および/またはLMNB2の重複によって産生されたタンパク質から選択される、請求項1または2に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  4. 前記障害が、早期老化障害、横紋筋障害および神経変性疾患から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  5. ペプチド、場合によっては修飾ペプチドから選択される、請求項1から4のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  6. トリペプチド、場合によっては修飾トリペプチドから選択される、請求項1から5のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  7. 少なくとも2つのロイシンを含む、トリペプチド、場合によっては修飾トリペプチドから選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  8. MG132、MG115、MG262およびMG110から選択される、請求項1から7のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  9. MG115、MG262およびMG110から選択される、請求項1から8のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  10. 前記障害が、早老症候群、横紋筋障害および神経変性疾患から選択される、またはがんを治療および/または予防するためである、請求項1から9のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  11. 前記障害が、早老症候群および眼球咽頭型筋ジストロフィーから選択される、またはがんを治療および/または予防するためである、請求項1から10のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  12. 前記障害が、ハッチンソン・ギルフォード・プロジェリア症候群、非定型プロジェリア症候群、拘束性皮膚障害、ネスター・ギレルモ(Nestor−Guillermo)プロジェリア症候群、ウェルナー症候群、ブルーム症候群、ロートムンド−トムソン症候群、コケイン症候群、色素性乾皮症および硫黄欠乏性毛髪発育異常症から選択される、請求項1から11のいずれか一項に記載の使用のためのプロテアソーム阻害剤。
  13. 皮膚老化、具体的にはヒト皮膚老化を予防するおよび/または弱めるためのプロテアソーム阻害剤の皮膚科学的使用、皮膚美容的使用または化粧品使用。
  14. 生理的老化を弱めるためのプロテアソーム阻害剤の使用。
  15. 加齢性障害およびそれらの代謝結果を治療および/または予防するための使用のためのプロテアソーム阻害剤であって、前記加齢性障害が、好ましくは骨粗鬆症、2型糖尿病およびアテローム性動脈硬化症から選択される、プロテアソーム阻害剤。

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