JP2020511148A - 血管新生阻害剤としてのc型レクチンであるレベセチン - Google Patents

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Abstract

本発明は、特に、血管新生要素を含む眼疾患、癌又は炎症性疾患等の血管新生疾患の治療において、血管新生阻害剤として用いるためのレベセチン又はその機能的変異体若しくは断片に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、医薬の分野に関し、特に血管新生に関する疾患の治療、好ましくは網膜血管新生に関する眼疾患の治療に関する。
加齢黄斑変性(AMD)は55歳以上の人々が失明を引き起こす原因となり、糖尿病網膜症(DR)、網膜静脈閉塞症及び未熟児網膜症等の静脈うっ血性網膜症は、55歳未満の人々が失明を引き起こす原因となる(Friedman DS et al. 2004; Kempen JH et al. 2004; Klein R et al. 2004)。増殖型のこれらの症状(wet AMD及び増殖性糖尿病網膜症)は、急性且つ不可逆性の失明を引き起こす。AMDにおいて、新たな血管は、主に血管の脈絡膜床に由来し、網膜下腔内又は網膜色素上皮(RPE)の下で成長し、一方、増殖型DR(PDR)において、神経虚血は網膜血管からの血管新生を引き起こす。
血管新生(Neoangiogenesis)は、血管新生(neovascularization)とも呼ばれ、既存の血管から毛細管を発芽し、新生血管を構成する基本的なプロセスである。それは、脈絡形成(vasculogenesis)/血管新生(angiogenesis)と比較して、循環系の胚発生の際に起こる又は成体の血管内皮前駆細胞で起こる血管形成の別のプロセスである。
血管内皮増殖因子(VEGF)は、網膜及び脈絡膜血管新生の主要なメディエータである(D'AmoreP.A. et al. 1994)。抗VEGF抗体又は可溶型VEGFR1の眼内注射は、wet AMDにおける脈絡膜血管新生を有効に阻害する。しかしながら、未治療患者の10%は抗VEGFに反応せず(Brown, D. M. et al. 2006; Rosenfeld P.J. et al. 2006)、抗VEGF反応者の2〜10%は、時間と共に耐性となる(Forooghian, F. et al. 2009; Eghoj, M. S. et al. 2012)。抗VEGF療法も、糖尿病黄斑浮腫の第一選択治療である。これに対して、網膜血管新生(RNV)により特徴付けられるPDRは、予防的な汎網膜光凝固(PRP)によりほぼ治療される(Martinez-Zapata, M. J. et al. 2014)。抗VEGFは、現在、PRPの代替法としてPDRの治療のために米国で承認されている。継続中の研究は、この新規の適用において自発的に獲得された耐性の割合を決定するであろう。まとめると、これらの臨床データは、VEGF経路を主に標的としない追加の抗血管新生療法の必要性を支持する。
さらに、網膜血管新生は、急性の失明の原因となる滲出及び出血に関与するため、過剰な血管新生及び血管漏出を防ぐための別の経路の同定が大きな治療的関心である。
本発明者らは、ここでレベセチンの予測できない効果を明らかにした。実際に、彼らは、レベセチンが脈絡膜又は網膜の血管新生の拡大を有効に抑制できることを証明し、従って血管新生を阻害する新規の方法を提供する。
従って、本発明の第1の態様は、血管新生疾患の治療に用いるためのレベセチン、並びにその機能的変異体及び断片から選択されたタンパク質に関する。
特に、このタンパク質は、配列番号1若しくは配列番号2のアミノ酸配列、若しくは配列番号1若しくは配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも75%の同一性を有するアミノ酸配列からなる若しくは含む第1サブユニットと、配列番号3若しくは配列番号4のアミノ酸配列、若しくは配列番号3若しくは配列番号4のアミノ酸配列と少なくとも75%の同一性を有するアミノ酸配列からなる若しくは含む第2サブユニットとを含む、レベセチン又はレベセチンの機能的変異体であってもよい。該レベセチンの機能的変異体は、配列番号1若しくは2の配列に由来する配列であって1〜30のアミノ酸保存的置換を含む配列からなる若しくは含む第1サブユニット、及び/又は配列番号3若しくは4の配列に由来する配列であって1〜30のアミノ酸保存的置換を含む配列からなる若しくは含む第2サブユニットを含んでいてもよい。好ましくは、1)α鎖とβ鎖との間の鎖内又は鎖間ジスルフィド架橋に関連するシステイン残基、すなわち配列番号1のCys27、Cys38、Cys55、Cys106、Cys129、Cys149及びCys154、並びに配列番号3のCys27、Cys38、Cys55、Cys100、Cys123、Cys136及びCys144;及び/又は、2)HCYドメインの残基、すなわち配列番号1のHis37、Cys38、Tyr39、及び配列番号3のHis37、Cys38、Tyr39;及び/又は3)DAEKドメインの残基、すなわち配列番号1のAsp50、Ala51、Glu52、lys53、及び配列番号3のAsp50、Ala51、Glu52、lys53;及び/又は4)WIGLモチーフの残基、すなわち配列番号1のTrp94〜Leu96及び配列番号3のTrp94〜Leu96に対応する残基が、レベセチンの機能的変異体に保存されている。
好ましくは、本発明に従って用いられるタンパク質は、M. Lebetinaの毒から単離される又は組換えタンパク質である。
第2の態様において、本発明は、血管新生疾患の治療に用いるための、本発明に従って用いられるタンパク質をコードする核酸配列、又は該核酸を含む発現ベクターに関する。
第3の態様において、本発明は、本発明に従って用いられるタンパク質、核酸又はベクターと、薬学的賦形剤とを含む医薬組成物に関する。また、本発明は、血管新生疾患の治療に用いるための上記医薬組成物に関する。好ましくは、上記医薬組成物は、少なくとも1つの追加の有効成分、好ましくは1つの血管新生阻害剤、より好ましくはVEGF経路の阻害剤をさらに含む。
特定の実施形態において、上記医薬組成物は、少なくとも1つの血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤と組み合わせて用いられ得る。
好ましくは、本発明の医薬組成物を用いて治療される対象は、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤による治療に反応しない又は耐性となった対象である。
血管新生疾患は、眼の血管新生疾患及び血管新生要素を含む癌からなる群から選択され得る。いくつかの実施形態において、血管新生疾患は、眼の血管新生疾患、好ましくは加齢黄斑変性、糖尿病網膜虚血又は増殖性糖尿病網膜症等の糖尿病網膜変性症、虹彩血管新生、眼内血管新生、角膜血管新生、網膜血管新生、脈絡膜血管新生及び角膜炎からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、血管新生疾患は、血管新生要素を含む癌、好ましくは肺癌、乳癌、胃癌、大腸癌、膵臓癌及び脳癌からなる群から選択される。
LCTは大動脈及び脈絡膜外植片からの血管発芽を阻害する。(A、C)大動脈及び内皮での発芽の代表的な顕微鏡写真である。(B)コントロール群及びLCT(30nM、300nM、1.5μM)群におけるP4ルイス仔ラット大動脈リングからの血管発芽の測定結果である(一群当たりn=4、p0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;参照はCTLと示し、3つの独立した試験の代表を示す。)。(D)コントロール群及びLCT(30nM、300nM、1.5μM)群における3週齢のC57BL/6JRj雄マウスの脈絡膜外植片からの血管発芽の測定結果である(一群当たりn≧5、p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;参照はCTLと示し、3つの独立した試験の代表を示す。)。A及びCのスケールバーは200μmである。 LCTの硝子体注射は視覚機能を変更しない。(A)1μlのPBS又はLCT(500μM)の硝子体注射の7日後における網膜の代表的なSD−OCT像である。(B)500μmの視神経における全網膜、ONL、INL及びOSの厚さの定量である。一群当たりn=4つの眼である。(C)0.3cds/mにおけるCTL、PBS及びLCT群の暗順応ERG記録からの代表的な網膜電図のトレースである。(D)暗所で記録された異なる刺激強度(0.003cd.s/m;0.03cd.s/m;0.3cd.s/m;3cd.s/m;10cd.s/m)におけるa及びb波の振幅である。(E)明順応動物の10cd.s/mの光強度における明順応振幅である。(F)1cds/mの強度で10Hzの光周波数におけるERGフリッカー記録からの代表的な網膜電図のトレースである。(G)10及び20Hzの光周波数におけるフリッカー反応振幅であり、各EGR記録で一群当たりn=10個の眼とした。IPLは内網状層、ONL:外網状層、OLM:外境界膜である。Aのスケールバーは100μmである。 LCTの硝子体注射は血管恒常性を変更しない。(A)PBS(1μl)又はLCT(1μl、500μM)の硝子体注射から7日後に、FITC結合BS−1レクチン(緑色)、コラーゲン−IV(赤色)及び(B)GFAP(緑色)で免疫染色されたC57BL/6JRjマウスの網膜のフラットマウントの顕微鏡写真である。(C)PBS(1μl)又はLCT(1μl、500μM)の硝子体注射から7日後に、内網状組織及び外網状組織においてコラーゲン−IV(赤色)及びIba1(緑色)抗体で免疫染色されたCXCR1GFPマウスからの網膜のフラットマウントの顕微鏡写真である。(D)PBS(1μl)又はLCT(1μl、500μM)の硝子体注射から7日後に、TRITC結合ファロイジン(赤色)及びDAPI(青色)で共免疫染色されたC57BL/6JRjマウスからの脈絡膜のフラットマウントである。A、B及びCにおけるスケールバーは50μmであり、Dにおけるスケールバーは100μmである。 LCTはCNV病変に結合する。(A)レーザによる脈絡膜病変の誘導後0日、1日、3日及び7日に回収されたC57BL/6JRjの脈絡膜のGAPDHmRNAで正規化されたインテグリンサブユニットmRNA(αv、α5、β3、β5)の定量化RT−PCTの結果であり、一群当たりn=8つの眼である。(B)4日目にAlexa Fluor 647 色素に共有結合的にコンジュゲートされたウシ血清アルブミン(647−BSA)、LCT(647−LCT)又はアフリベルセプト(647−アフリベルセプト)を硝子体注射された後、脈絡膜フラットマウントにおいてレーザにより誘導されたCNV病変の7日目の顕微鏡写真である。すべての脈絡膜は、CD102抗体(緑色)で共染色された。B〜Eにおけるスケールバーは50μmである。 LCTは、レーザ誘導性の脈絡膜血管新生を阻害する。(A)レーザ、並びにPBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)及びアフリベルセプト(1μl、25μM)の硝子体注射の後7日目の脈絡膜病変の代表的なSD−OCT像及び病変体積の定量である(一群当たりのレーザ照射はそれぞれn=26、35及び16である。p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;それぞれ2つの独立した試験を行った。)。病変体積は、以下の式(4/3π)/2を用いて推定され、aは極半径(縦軸)であり、bは長半径(横軸)である。(B)CD102(緑色)、Iba(赤色)及びDAPI(青色)で染色されたPBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)及びアフリベルセプト(1μl、25μM)の脈絡膜フラットマウントにおけるCNV病変の顕微鏡写真である。(C)レーザ、並びにPBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)及びアフリベルセプト(1μl、25μM)の硝子体注射の後7日目のCNV(CD−102陽性領域)の定量結果である(一群当たりのレーザ照射はそれぞれn=29、32及び30である。p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;それぞれ2つの独立した試験を行った。)。(D)レーザ、並びにPBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)及びアフリベルセプト(1μl、25μM)の硝子体注射の後7日目の刺激当たりのIba1陽性細胞の定量結果である(一群当たりのレーザ照射はそれぞれn=29、32及び30である。p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;それぞれ2つの独立した試験を行った。)。(E)3日目におけるC57BL/6JRjの脈絡膜のGAPDHmRNAで正規化されたインテグリンサブユニットmRNA(αv、α5、β3、β5)の定量化RT−PCRの結果である。マウスは2日目にPBS(1μl)又はLCT(1μl、500μM)の1回の硝子体注射で処理され、一群当たりn=5つの眼とした。INLは内顆粒層であり、ONLは外顆粒層であり、Aにおけるスケールバーは50μmであり、Bにおけるスケールバーは100μmである。 3日目のLCTの硝子体注射は脈絡膜の血管新生を阻害する。(A)レーザ(0日目)、及びPBS(1μl)又はLCT(1μl、500μM)の硝子体注射(3日目)の後7日目のCD102(緑色)及びDAPI(青色)で染色されたCNV病変の顕微鏡写真である。(B)7日目におけるPBS及びLCT処理された脈絡膜のフラットマウントでのCNV(CD102陽性領域)の定量結果である(一群当たりn=27及び28のレーザ照射をした。p<0.05;マン・ホイットニーのU検定;それぞれ2つの独立した試験を行った。)。Aにおけるスケールバーは100μmである。 LCTは、酸素誘発網膜症(OIR)モデルにおける網膜の血管新生を阻害する。(A)Alexa Fluor647色素(赤色)に共有結合的にコンジュゲートされたLCT(647−LCT)の硝子体注射をP14で受けたP17−OIRC57BL/6JRjマウスのFITC結合BS−1レクチン染色網膜(緑色)の顕微鏡写真である。(B)PBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)又はアフリベルセプト(1μl、25μM)のP12での硝子体注射後のP17−OIRC57BL/6JRjマウスのFITC結合BS−1レクチン染色網膜の顕微鏡写真である。血管新生(NV)及び虚血(VO)領域をそれぞれ白色及び赤色で強調させた。(C)BS−1レクチン染色されたコントロール及び処理網膜における血管新生の代表的な共焦点顕微鏡写真である。(D、E)P17コントロール及び処理網膜のフラットマウントにおける(D)虚血及び(E)血管新生(BS−1レクチン陽性領域)の定量結果である(それぞれn=35、32及び16のOIR網膜である。p<0.05;ボンフェローニのポストテスト後に一元配置分散分析;それぞれ2つの独立した試験を行った。)。Aにおけるスケールバーは30μmであり、Bにおけるスケールバーは80mmであり、Cにおけるスケールバーは100μmである。 (A、B)PBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)、アフリベルセプト(1μl、25μM)又はLCT+アフリベルセプト(1μl、500μMのLCT/25μMのアフリベルセプト)のP12での硝子体注射後のP17−OIRC57BL/6JRjマウスの(A)血管新生(BS−1 レクチン陽性領域)及び(B)虚血の定量結果である(それぞれn=35、32、16及び24のOIR網膜である。)。p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;それぞれ2つの独立した試験を行った。 (A)未処理(CTL)の脈絡膜内皮発芽、又は3日目にMacroviperalebetinaからのレベセチン(LCT)若しくは組換え型LCT(rLCT)で処理された6日目(D6)の脈絡膜内皮発芽の代表的な顕微鏡写真である。(B)コントロール、LCT(1.5μM)及びrLCT(1.5μM、5μM、15μM)群における2週齢のC57BL/6JRj雄マウスの脈絡膜外植片の血管発芽の測定結果である。血管発芽はD3からD6の間で増加するように示されている(一群当たりn≧10、p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;CTLはコントロールである。)。(C)コントロール、LCT(1.5μM)及びrLCT(1.5μM、5μM、15μM)群における2.5μMのアフリベルセプトで3日間処理された2週齢のC57BL/6JRj雄マウスの脈絡膜外植片の血管発芽の測定結果である(一群当たりn≧6、p<0.05;ダネットのポストテスト後に一元配置分散分析;Afliはコントロールである。)。Aにおけるスケールバーは500μmである。 (A)PBS(1μl)又は組換え型LCT(rLCT、1μl、500μM)のP12での硝子体注射後のP17−OIR C57BL/6JRjマウスのCD102染色網膜の顕微鏡写真である。(B、C)P17のコントロール及び処理された網膜フラットマウントにおける(B)虚血及び(C)血管新生(CD102陽性領域)の定量結果である(それぞれn=9及び10のOIR−網膜。p<0.05;独立t検定。)。Aにおけるスケールバーは500μmであり、挿入写真は40μmである。 (A)CD102で染色されたPBS及び組換え型LCT(rLCT)の脈絡膜フラットマウントにおけるCNV病変の顕微鏡写真である。(B)レーザ、並びにPBS(1μl)及びrLCT(1μl、500μM)の硝子体注射の後7日目のCNV(CD102陽性領域)の定量結果である(一群当たりそれぞれn=29、32及び30のレーザ照射をした。p<0.05;ボンフェローニのポストテスト後に一元配置分散分析;それぞれ2つの独立した試験を行った。)。(E)レーザ、並びにPBS(1μl)、LCT(1μl、500μM)及びアフリベルセプト(1μl、1.7μg)の硝子体注射の後7日目の刺激当たりのIba1陽性細胞の定量結果である(一群当たりのレーザ照射はそれぞれn=35及び47である。p<0.05;独立t検定。)。Aにおけるスケールバーは50μmである。
本発明者らは、本明細書において、レベセチンが抗VEGF療法と同程度に、血管新生のエクスビボモデルすなわち大動脈及び脈絡膜外植片、並びに血管新生のインビボモデルすなわちレーザ誘導性脈絡膜血管新生及び酸素誘発網膜症モデルで、血管発芽を抑制するのに有効であることを証明した。実際に、本発明者らは、レベセチンの硝子体注射が血管新生を防止及び退行させることを観察した。また、本発明者らは、レベセチンの治療的有効量の硝子体注射が網膜構造、網膜機能又は血管完全性を変更しないことを示した。従って、これらの結果は、レベセチンが血管新生、特に網膜及び/又は脈絡膜の血管新生に関連する病気の治療に有効に用いられ得ることを明らかに証明する。
従って、第1の態様において、本発明は、血管新生疾患の治療に用いるためのレベセチン、並びにその機能的変異体及び断片から選択されたタンパク質に関する。
本明細書で用いられる「レベセチン」又は「LCT」の用語は、Macrovipera lebetina(MVL)から単離された30kDaのC型レクチン(CTL)を意味する。CTLは、(最低4つのシステインを含む)システインスキャフォールドと糖鎖認識ドメイン(CRD)又はCDR類似ドメインとを含む共通の機能を共有する。LCTは、α鎖(MLVA1)(配列番号1)及びβ鎖(MLVB1)(配列番号3)で構成されている。両方のサブユニットは、クローニングされ(Jebali et al. 2009)、GenBankデータベースに索引付けられている(登録番号:それぞれABW82656及びABW82672)。2つのサブユニットは、ジスルフィド結合により結合されている(Sarray, S. et al. 2003)。MLVA1及びMLVB1は、CLECTドメイン、すなわち糖鎖認識ドメイン(MVLA1、27残基〜155残基のドメイン(cdd295302)及びMVLB1、27残基〜145残基のドメイン(cdd214480))を有する。MLVA1又はMLVB1のホモ二量体は、活性ではない(Jebali et al. 2012)。開始コドンから24番目のコドンnまでの推定レベセチン「シグナルペプチド」配列は省略され得る。
本明細書で用いられる「機能的断片」の用語は、レベセチンの抗血管新生活性を保持し、i)レベセチンのα鎖(配列番号1)及びレベセチンのβ鎖の断片、ii)レベセチンのα鎖の断片及びレベセチンのβ鎖(配列番号3)、又はiii)レベセチンのα鎖の断片及びレベセチンのβ鎖の断片を含むレベセチン由来のヘテロ二量体タンパク質を意味する。
好ましくは、α鎖の断片は、配列番号1の少なくとも100、110若しくは120、より好ましくは少なくとも130の連続するアミノ酸を含むアミノ酸配列からなる又は含み、及び/又はβ鎖の断片は、配列番号3の少なくとも100若しくは110、より好ましくは少なくとも120の連続するアミノ酸を含むアミノ酸配列からなる又は含む。好ましくは、前記連続するアミノ酸は、サブユニットのC末端を含む。
好ましくは、「機能的断片」の用語は、レベセチンの成熟型を意味し、すなわち1つ又は両方のサブユニット、好ましくは両方のサブユニットのN末端のシグナルペプチドを含まない。従って、特定の実施形態において、本発明において用いられるタンパク質は、配列番号2からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号4からなる又は含む第2サブユニットとの2つの異なるサブユニットからなるヘテロ二量体であるレベセチンの機能的断片であり、これらのサブユニットはジスルフィド架橋により結合されている。
一実施形態において、本発明において用いられるタンパク質は、配列番号1又は2からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3又は4からなる又は含む第2サブユニットとの異なる2つのサブユニットからなるヘテロダイマーであり、これらの2つのサブユニットはジスルフィド架橋により結合されている。
特定の実施形態において、本発明において用いられるタンパク質は、配列番号1からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3からなる又は含む第2サブユニットとを含む。
他の特定の実施形態において、本発明において用いられるタンパク質は、配列番号2からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号4からなる又は含む第2サブユニットとを含む。
他の特定の実施形態において、本発明において用いられるタンパク質は、配列番号2からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号4又は18からなる又は含む第2サブユニットとの2つの異なるサブユニットを含むヘテロ二量体であり、これらの2つのサブユニットはジスルフィド架橋により結合されている。
本明細書で用いられる「機能的変異体」の用語は、レベセチン由来であり、そのサブユニットの一方又は両方の1つ以上(例えば数個)の位置において置換、挿入及び/又は欠失といった改変を含み、レベセチンの抗血管新生活性を保持するヘテロ二量体タンパク質を意味する。この活性は、以下の実施例の項で説明するように容易に評価され得る。位置又はアミノ酸に関して用いられる「欠失」の用語は、特定の位置におけるアミノ酸が除去される又は存在しないことを意味する。位置又はアミノ酸に関して用いられる「挿入」の用語は、1つ以上のアミノ酸が特定の位置を占めるアミノ酸に隣接し且つすぐ後ろに挿入される又は存在することを意味する。位置又はアミノ酸に関して用いられる「置換」の用語は、特定の位置におけるアミノ酸が他のアミノ酸に置き換えられていること、又は野生型タンパク質のアミノ酸と異なるアミノ酸が存在することを意味する。好ましくは、「置換」の用語は、天然起源の標準の20アミノ酸残基、希少な天然起源アミノ酸残基(例えばヒドロキシプロリン、ヒドロキシリシン、アロヒドロキシリシン、6−N−メチルリシン、N−エチルグリシン、N−メチルグリシン、N−エチルアスパラギン、アロ−イソロイシン、N−メチルイソロイシン、N−メチルバリン、ピログルタミン、アミノブチル酸、オルニチン)、及びよく合成的に生成される非天然起源アミノ酸(例えばノルロイシン、ノルバリン及びシクロヘキシルアラニン)から選択される他のものによるアミノ酸残基の置き換えを意味する。好ましくは「置換」は、天然起源の標準アミノ酸残基(G、P、A、V、L、I、M、C、F、Y、W、H、K、R、Q、N、E、D、S及びT)から選択される他のものによるアミノ酸残基の置き換えを意味する。変異体は、本技術分野において周知の種々の技術により得られ得る。特に、野生型タンパク質をコードするDNA配列を変更するための技術の例は、以下のものに限定されないが、部位特異的変異導入、ランダム変異導入及び合成オリゴヌクレオチド構築を含む。
特に、「機能的変異体」の用語は、配列番号1又は2に対して少なくとも75%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3又は4に対して少なくとも75%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとの2つの異なるサブユニットからなるヘテロ二量体であって、レベセチンの抗血管新生活性を保持する変異体を意味する。
一実施形態において、機能的変異体は、配列番号1に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含む。
他の実施形態において、機能的変異体は、配列番号2に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号4に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含む。
他の実施形態において、配列番号2に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号18に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含む。
更なる実施形態において、機能的変異体は、配列番号1又は2に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3又は4に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含む。特に、機能的変異体は、配列番号1からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含んでもよく、又は、配列番号2からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号4に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含んでもよい。また、機能的変異体は、配列番号2からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号18に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第2サブユニットとを含んでもよい。
他の実施形態において、機能的変異体は、配列番号1又は2に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3又は4からなる又は含む第2サブユニットとを含む。特に、機能的変異体は、配列番号1に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号3からなる又は含む第2サブユニットとを含んでもよく、又は、配列番号2に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号4からなる又は含む第2サブユニットとを含んでもよい。また、機能的変異体は、配列番号2に対して少なくとも75%、80%、85%、90%又は99%の同一性を有する配列からなる又は含む第1サブユニットと、配列番号18からなる又は含む第2サブユニットとを含んでもよい。
本明細書で用いられる「配列同一性」又は「同一性」の用語は、2つのポリペプチド配列のアライメントの各位置における一致(同一のアミノ酸残基)の数(%)を意味する。配列同一性は、重複及び同一性を最大化して配列ギャップを最小化するようにアライメントさせて配列同士を比較することにより決定される。特に、配列同一性は、2つの配列の長さに依存して、多くの数学的グローバル又はローカルアライメントアルゴリズムのいずれかを用いて決定され得る。類似する長さの配列は、好ましくは全体の長さにわたって最適に配列をアライメントするグローバルアライメントアルゴリズム(例えばNeedleman−Wunschアルゴリズム; Needleman and Wunsch, 1970)を用いてアライメントされ、実質的に異なる長さの配列は、好ましくはローカルアライメントアルゴリズム(Smith−Watermanアルゴリズム (Smith and Waterman, 1981)又はAltschulアルゴリズム(Altschulet al., 1997; Altschul et al., 2005))を用いてアライメントされる。アミノ酸配列の同一性の割合を決定する目的のためのアライメントは、当業者が備える技術範囲内の種々の方法、例えばhttp://blast.ncbi.nlm.nih.gov/又はhttp://www.ebi.ac.uk/Tools/emboss/等のインターネットウェブサイトで利用可能な公のコンピューターソフトウェアを用いて達成され得る。当業者は、比較される配列同士の全長にわたって最大のアライメントを達成するのに必要とされるアルゴリズムを含むアライメントの測定のための適切なパラメータを決定できる。ここでの目的のために、アミノ酸配列同一性の値(%)は、Needleman−Wunschアルゴリズムを用いて2つの配列の最適なグローバルアライメントを生成するペアワイズ配列アライメントプログラムのEMBOSS Needleを用いて生じた値を意味し、全てのサーチパラメータは、デフォルト値、すなわちScoringmatrix=BLOSUM62、Gap open=10、Gap extend=0.5、End gap penalty=false、End gap open=10及びEndgap extend=0.5に設定される。
本発明において用いられるタンパク質の抗血管新生活性は、当業者に周知の方法により評価され得る。例えば、この活性は、実施例において記載されるように評価され、特に大動脈又は脈絡膜の外植片等の血管新生のエクスビボモデルを用いて評価され得る(実施例1を参照)。
機能的変異体は、遺伝子多型で生じる自然変異体及び人工変異体を含み得る。
一実施形態において、機能的変異体は、特定のアミノ酸位置における1つ以上の変異(欠失、挿入及び/又は置換)の導入によって、野生型アミノ酸配列(例えば配列番号1〜4)から誘導される。変異は、第1サブユニット、第2サブユニット又はその両方において導入され得る。
特に、機能的変異体は、参照配列、すなわち配列番号1又は2と比較して1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、参照配列、すなわち配列番号3又は4と比較して1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第2サブユニットを含み得る。特に、機能的変異体は、配列番号2と比較して1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号4と比較して1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第2サブユニットを含み得る。
好ましくは、機能的変異体は、配列番号2と比較して1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号4と比較して1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第2サブユニットを含み得る。特に、第2サブユニットは、配列番号18と比較して1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つの変異された(例えば欠失された、置換された又は挿入された)アミノ酸残基を有する配列からなる又は含み得る。以下に説明する通り、変異は保存的置換であることが好ましい。
特定の実施形態において、機能的変異体は、野生型レベセチン(例えば配列番号1〜4)に実質的に相同である。
2つのアミノ酸配列は、1つ以上のアミノ酸残基が生物学的に類似の残基に置換、すなわち保存的置換される際に、「相同」、「実質的に相同」又は「実質的に類似」である。
本明細書において用いられる「保存的置換」の用語は、以下のものに限定されないが、(例えば極性、水素結合ポテンシャル、酸性、塩基性、形状、疎水性及び芳香族等の)類似の特性を有するアミノ酸との置き換えを含む、ペプチドの全体の構造及び機能を変更することのない他のアミノ酸残基によるアミノ酸残基の置き換えを意味する。類似の特性を有するアミノ酸同士は、本技術分野において周知である。例えば、アルギニン、ヒスチジン及びリシンは、親水性の塩基性アミノ酸であり、置き換え可能となり得る。同様に、疎水性アミノ酸のイソロイシンは、ロイシン、メチオニン又はバリンと置換可能である。中性の親水性アミノ酸は、互いに置換が可能であり、それらはアスパラギン、グルタミン、セリン及びトレオニンを含む。
そのため、本発明においては、保存的置換は、一アミノ酸が類似の特性を有する他のアミノ酸に置換されることとして本技術分野において認識されていることが理解されるべきである。保存的置換の例は表1に示される。
一実施形態において、機能的変異体は、配列番号1又は2に由来し、1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号3又は4に由来し、1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第2サブユニットを含む。特に、機能的変異体は、配列番号2に由来し、1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号4に由来し、1〜30、1〜25、1〜20、1〜15、1〜10、1〜5、1〜4、1〜3又は1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第2サブユニットを含む。
好ましい実施形態において、機能的変異体は、配列番号1に由来し、1〜5、好ましくは1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号3に由来し、1〜5、好ましくは1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第2サブユニットを含む。
他の好ましい実施形態において、機能的変異体は、配列番号2に由来し、1〜5、好ましくは1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号4に由来し、1〜5、好ましくは1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第2サブユニットを含む。特に、機能的変異体は、配列番号2に由来し、1〜5、好ましくは1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第1サブユニット、並びに/又は、配列番号18に由来し、1〜5、好ましくは1若しくは2つアミノ酸の保存的置換を含む配列からなる又は含む第2サブユニットを含む。
好ましくは、レベセチン活性に重要ないくつかの残基は、機能的変異体に保存されている。特に、その残基は、
1)α鎖とβ鎖との間の鎖内又は鎖間ジスルフィド架橋に関連するシステイン残基、すなわち、配列番号1のCys27、Cys38、Cys55、Cys106、Cys129、Cys149及びCys154と、配列番号3のCys27、Cys38、Cys55、Cys100、Cys123、Cys136及びCys144(Jebali et al. 2009)、並びに/又は、
2)HCYドメインの残基、すなわち、配列番号1のHis37、Cys38、Tyr39と、配列番号3のHis37、Cys38、Tyr39(Jebali et al. 2009)、並びに/又は、
3)DAEKドメインの残基、すなわち、配列番号1のAsp50、Ala51、Glu52及びlys53と、配列番号3のAsp50、Ala51、Glu52及びlys53(Jebali et al. 2009)、並びに/又は、
4)WIGLモチーフの残基、すなわち、配列番号1のTrp94からLeu96と、配列番号3のTrp94からLeu96(Zelensky et al., 2005)、に一致する。
好ましくは、1)、2)、3)及び4)で示された全ての残基は機能的変異体に保存されている。
レベセチンの上記残基に一致する残基は、ルーチンのアライメント方法に基づいて当業者に容易に同定され得る。
本明細書で示される本発明において用いられるタンパク質のN末端及び/又はC末端は、タンパク質加水分解に対して任意に保護され得る。例えば、N末端はアセチル基の形態となっていてもよく、及び/又はC末端はアミド基の形態となっていてもよい。また、タンパク質加水分解に対する耐性のためのタンパク質の内部の修飾も考えられ、例えば少なくとも1つの−CONH−ペプチド結合は、(CH2NH)還元結合、(NHCO)レトロインベルソ結合、(CH2−O)メチレン−オキシ結合、(CH2−S)チオメチレン結合、(CH2CH2)カルバ結合、(CO−CH2)セトメチレン結合、(CHOH−CH2)ヒドロキシエチレン結合、(N−N)結合、E−アルセン結合又は−CH=CH−結合により修飾及び置換される。
例えば、タンパク質は、アセチル化、アシル化、アミド化、架橋、環化、ジスルフィド結合の形成、共有結合架橋の形成、システインの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、ガンマカルボキシル化、グリコシル化、GPIアンカーの形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリスチル化、酸化、リン酸化等により修飾され得る。
本発明に従って用いられるタンパク質は、タンパク質加水分解に対する耐性をペプチドに与えるD型のアミノ酸で構成され得る又は含み得る。それらは、例えばWalensky et al, 2014に記載された所謂「ステープル」技術に従った鎖同士の化学的架橋によって、オレフィン側鎖、好ましくはC3−C8アルケニル鎖、好ましくはペンテン−2イル鎖を含む少なくとも2つのアミノ酸残基を修飾することによる分子内架橋により安定化され得る。例えば、位置iとi+4からi+7とにおけるアミノ酸は、反応性のオレフィン残基を示す非天然アミノ酸により置換され得る。これらすべてのタンパク質加水分解耐性の化学修飾タンパク質は、本発明に含まれる。
本発明において用いられるタンパク質は、尿クリアランス及び用いられる治療用量の低減並びに血漿内半減期の増大のために、それらのC末端又はリシン残基においてポリエチレングリコール(PEG)分子、特に1500又は4000MWのPEGに共有結合され得る。タンパク質半減期は、マイクロスフェアを形成するドラッグデリバリーシステムのために、生物分解性及び生体適合性ポリマー材料にタンパク質を含むことにより増大され得る。ポリマー及びコポリマーは、例えば(US2007/0184015, Hahn SK et alに記載されるような)ポリ(D,L−ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)である。
レベセチンは、M. Lebetina毒から単離され得る。また、レベセチン又はその機能的変異体若しくは断片は、当業者に周知の組換え技術により得られ得る。この場合、タンパク質の第1サブユニットをコードするヌクレオチド配列と第2サブユニットをコードするヌクレオチド配列とからなる又は含む核酸及び/又は遺伝子コンストラクトは、宿主細胞で発現され、これらの宿主細胞又は培養培地から抽出され得る。組換え技術の一例は、Jebali et al. 2012に記載されている。簡潔に説明すると、それぞれのサブユニット(例えば配列番号2及び4)のcDNAは、ヒト顆粒球コロニー刺激因子に由来するシグナルペプチド配列を含むpAMoA−GD3ベクター内にクローニングされた。そのαサブユニット及びβサブユニットをコードするcDNAは、それぞれMVLA1(配列番号1)及びBVLB1(配列番号3)をコードする配列を用いたPCRにより調製され得る。
本発明において用いられるタンパク質は、例えば化学合成又は酵素合成といった当業者に周知の標準合成方法を用いて合成され得る。化学合成技術の例は、固相合成及び液相である。
固相合成としては、例えば合成されるためのタンパク質のC末端に対応するアミノ酸が、有機溶媒に不溶性の担体に結合され、アミノ基と適切な保護既を含む側鎖の官能基とを含むアミノ酸が、C末端からN末端に向かって順に一つずつ縮合される反応と、レジン又はタンパク質のアミノ基の保護基に結合されたアミノ酸を分離する反応とを交互に繰り返し行うことにより、タンパク質鎖は伸長される。固相合成法は、用いられる保護基の型に依存して主としてtBoc法とFmoc法に分類される。典型的に用いられる保護基は、アミノ基に対してtBoc(tブトキシカルボニル)、Cl−Z(2−クロロベンジルオキシカルボニル)、Br−Z(2−ブロモベンジロイカルボニル)、Bzl(ベンジル)、Fmoc(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)、Mbh(4,4’−ジメトキシジベンジドリル)、Mtr(4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニル)、Trt(トリチル)、Tos(トシル)、Z(ベンジルオキシカルボニル)及びClz−Bzl(2,6−ジクロロベンジル)、グアニジノ基に対してNO2(ニトロ)及びPmc(2,2、5,7、8−ペンタメチルクロマン−6−スルホニル)、並びにヒドロキシル基に対してtBu(t−ブチル)を含む。所望のタンパク質の合成の後、それに対して脱保護反応を行い、固体担体から切り離す。そのようなタンパク質を切り離す反応は、Boc法においてはフッ化水素又はトリフルオロメタンスルホン酸を用いて行われ、Fmoc法においてはTFAを用いて行われ得る。
本発明に従って用いられるタンパク質は、少なくともそのタンパク質をコードする核酸の形態で投与され得る。一実施形態において、2つのサブユニットは、同一の核酸によりコードされている。他の実施形態において、2つのサブユニットは、別々の核酸によりコードされている。
好ましくは、その(それらの)コードする(複数の)核酸は、遺伝子コンストラクト、すなわち宿主細胞においてコードされたタンパク質(本発明に用いられるタンパク質)の発現(例えば転写及び翻訳)を可能とする制御配列(適切なプロモーター、エンハンサー、ターミネーター等)をさらに含む発現カセットに含まれている。遺伝子コンストラクトは、DNA又はRNA、好ましくはcDNAであってもよく、好ましくは二本鎖DNAである。遺伝子コンストラクトは、対象となる宿主細胞又は宿主生物の形質転換に適切な形態、対象となる宿主細胞のゲノムDNAに組み込まれるのに適切な形態、又は対象となる宿主生物において独立的な複製、維持及び/又は遺伝されるのに適切な形態にされ得る。
例えば、遺伝子コンストラクトは、例えばプラスミド、コスミド、YAC、ウイルスベクター又はトランスポゾン等のベクターの形態であってもよい。特に、ベクターは、発現ベクター、すなわち(例えば宿主細胞、宿主生物及び/又は発現系に適する)インビトロ及び/又はインビボで発現させることができるベクターであってもよい。
好ましいが非限定的な態様において、遺伝子コンストラクトは、i)本発明において用いられるタンパク質をコードして下記制御エレメントに作動可能に接続された核酸と、ii)プロモーター及び任意に適切なターミネーター等の1つ以上の制御エレメントと、任意にiii)3’又は5’UTR配列、リーダー配列、選択マーカー、発現マーカー/レポーター遺伝子及び/又は形質転換若しくは組込み(の効率)を促進若しくは増大し得るエレメント等の1つ以上の更なる遺伝子コンストラクトのエレメントとを含む。
好ましい実施形態において、本発明において用いられるタンパク質をコードする核酸は、エクスビボ又はインビボでの感染、及び該タンパク質の発現のためにウイルスベクターにより運ばれる。
好ましくは、ベクターは、組換え組み込み型又は非組み込み型のウイルスベクターである。組換えウイルスベクターの例は、以下のものに限定されないが、ヘルペスウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス又はウシパピローマウイルス由来のベクターを含む。
好ましくは、本発明において用いられるタンパク質をコードする核酸又は上記遺伝子コンストラクトは、組換えアデノウイルス、アデノ随伴ウイルス又はレンチウイルスベクターに含まれる。
好ましい実施形態において、ベクターは組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである。
ヒトパルボウイルスであるアデノ随伴ウイルス(AAV)は、潜伏感染を起こすように、感染細胞のゲノム内に組み込まれ得る複製に元から欠陥があるディペンドウイルスである。最後の特性は、組み込みがヒトゲノムにおける第19染色体に位置するAAVSIと呼ばれる特定の位置(19ql3.3−qter)で起こるため、哺乳動物ウイルスの中でも独特である。従って、AAVは、ヒトの遺伝子治療のために可能性があるベクターとしてかなりの興味がもたれている。そのウイルスの好ましい特性は、人の疾病に関連性が無いこと、分裂細胞及び非分裂細胞の両方に感染する能力、並びに感染できる種々の組織由来の細胞の範囲が広いことである。
本明細書で用いられる「AAVベクター」の用語は、少なくとも1つのAAV逆位末端配列(ITR)、好ましくは2つのITRに隣接された1つ以上の異種配列(すなわちAAV起源でない核酸配列、例えば本発明において用いられるタンパク質をコードする配列)を含むポリヌクレオチドベクターを意味する。そのようなAAVベクターは、適切なヘルパーウイルス(又は適切なヘルパー機能を発現するウイルス)に感染され、AAVrep及びcap遺伝子産物(すなわちAAVRep及びCapタンパク質)を発現する宿主細胞に存在する際に、複製されることが可能であり、感染性ウイルス粒子内に収容可能である。「逆位末端配列」又は「ITR」配列は、本技術分野においてよく理解されている用語であり、逆方向であるウイルスゲノムの末端に見られる比較的に短い配列を意味する。「AAV逆位末端配列(ITR)」は、ネイティブ一本鎖AAVゲノムの両方の末端に存在する約145ヌクレオチド配列である。ITRの最も外側の125ヌクレオチドは、異なるAAVゲノム同士の間及び単一のAAVゲノムの2つの末端の間の異種に至る2つの代替的方向のいずれかに存在し得る。最も外側の125ヌクレオチドは、鎖内塩基対合がITRのこの部分内で起こるように、自己相補性(A、A’、B、B’、C、C’及びD領域と示される)のいくつかの短い領域を含む。AAVITRsは、野生型ヌクレオチド配列を有し得る、又は挿入、欠失若しくは置換により変更され得る。AAVベクターの逆位末端配列(ITRs)の血清型は、周知のヒト又は非ヒトAAV血清型のいずれかから選択され得る。
ウイルスベクターは、「ウイルス粒子」を生成するためにウイルスカプシド内に収容され得る。特に、ベクターは、少なくとも1つのAAVカプシドタンパク質で構成された「アデノ随伴ウイルス粒子」又は「AAV粒子」、及びカプシドに包含されたAAVベクターゲノムを生成するために、AAV由来カプシド内に収容されたAAVベクターであってもよい。
カプシド血清型は、AAV粒子の指向性範囲を決定する。現在、12のヒト血清型及び100以上の非ヒト霊長類の血清型を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)の多数の血清型が、同定されている(Howarth al., 2010, Cell Biol Toxicol 26: 1-10)。これらの血清型のうち、ヒト血清型2は、遺伝子導入ベクターとして開発された最初のAAVであった。他の近年用いられているAAV血清型は、以下のものに限定されないが、AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAV9、AAV10、AAVrh10、AAV11、AAV12、AAVrh74及びAAVdj等を含む。
特定の実施形態において、AAVベクターは、AAV2、AAV9、AAV9−2YF、AAV5、AAV2−7m8(Dalkara D et al. Gene Ther. 2012 Feb;19(2):176-81; Dalkara D et al.Sci Transl Mes. 2013 Jun 12;5(189):189ra76)、又はAAV8カプシドからなる群から選択されるAAV由来カプシドを含む。
さらに、非天然の人工変異体及びキメラAAVは有益となり得る。特に、カプシドタンパク質は、形質導入効率を増大する、免疫原性を最小化する、安定性及び粒子寿命を調整する、効率的に分解する、並びに/又は、核へ正確に輸送するために1つ以上のアミノ酸置換を含む変異体であってもよい。変異AAVカプシドは、エラープローンPCR及び/若しくははペプチド挿入により挿入されたカプシド修飾から得られ得る、又は1つ又は複数のアミノ酸置換を含むことにより得られ得る。特に、変異は、天然又は非天然カプシドタンパク質(例えばVP1、VP2又はVP3)の1つ以上のチロシン残基のいずれかに対して行われ得る。好ましくは、変異される残基は、表面に露出されたチロシン残基である。代表的な変異は、以下のものに限定されないが、Y252F、Y272F、Y444F、Y500F、Y700F、Y704F、Y730F、Y275F、Y281F、Y508F、Y576F、Y612G、Y673F及びY720F等のチロシンからフェニルアラニンへの置換を含む。
AAV天然血清型の使用に変えて、人工AAV血清型は、以下のものに限定されないが、非天然起源のカプシドタンパク質を含むAAVが用いられ得る。そのような人工カプシドは、異なる選択されたAAV血清型、同一のAAV血清型の非連続部分、非AAVウイルス源、又は非ウイルス源から得られ得る異種配列と組み合わせて、選択されたAAV配列(例えばVPIカプシドタンパク質の断片)を用いて適切な技術により生成され得る。人工AAV血清型は、以下のものに限定されないが、キメラAAVカプシド又は変異AAVカプシドであってもよい。キメラカプシドは、少なくとも2つの異なるAAV血清型由来のVPカプシドタンパク質を含み、又はVPタンパク質領域若しくは少なくとも2つのAAV血清型に由来するドメインに結合する少なくとも1つのキメラVPタンパク質を含む。AAV粒子は、同一の血清型又は混合された血清型(すなわち偽型AAV)のウイルスタンパク質及びウイルス核酸を含み得る。例えば、組換えAAVベクターは、AAV2ゲノム及びAAV1カプシドタンパク質を含むAAV血清型2/1ハイブリッド組換え遺伝子導入システムであってもよい。当業者は、それらの構築及び使用のためのそのようなベクター及び方法に精通している(例えばWO 01/83692を参照)。本発明において用いられるためのAAVベクターは、当業者により容易に選択され得る。
本発明は、血管新生疾患の治療に用いるための、レベセチン並びにその機能的変異体及び断片、さらに上記の当該タンパク質をコードする核酸、ベクター又はウイルス粒子に関する。
本明細書で用いられる「治療(treatment)」、「治療する(treat)」又は「ちりょうすること(treating)」は、病気の治療、防止、予防及び抑制等の患者の健康状態を改善することを目的とした作用を意味する。特定の実施形態において、そのような用語は、病気又は病気に関連する症状の改善又は根絶を意味する。他の実施形態において、この用語は、そのような病気をもつ対象に1つ以上の治療剤を投与することで、病気の拡大又は悪化を最小化することを意味する。
本明細書で用いられる「対象」又は「患者」は、動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくは成人、子供及び胎児を含むヒトを意味する。
特に、「血管新生疾患の治療」の用語は、病理学的に過剰な血管新生、すなわち病的血管新生の防止又は減少を意味し得る。
本明細書で用いられる「血管新生疾患」の用語は、血管新生要素、すなわち血管新生(病的血管新生)に関連する要素を含む疾患のいずれかを意味する。そのような疾患の例は、以下のものに限定されないが、血管新生要素を含む眼の血管新生疾患、癌及び炎症性障害を含む。
一実施形態において、血管新生疾患は、眼の血管新生疾患(すなわち血管新生要素を含む眼の疾患)であり、好ましくは、加齢黄斑変性、糖尿病網膜虚血又は増殖性糖尿病網膜症等の糖尿病網膜変性症、虹彩血管新生、眼内血管新生、角膜血管新生、網膜血管新生、脈絡膜血管新生及び(特に角膜炎、眼ヘルペス又は帯状疱疹に起因する)角膜炎からなる群から選択される。
更なる実施形態において、疾患は、血管新生要素を含む癌である。癌は固形癌であることが好ましい。それは原発癌又は転移癌であってもよく、好ましくは、肺癌、乳癌、胃癌、大腸癌、膵臓癌及び脳癌からなる群から選択され得る。特に、癌の血管新生要素は、腫瘍血管新生及び/又は遺伝子若しくはVEGF経路等の腫瘍血管新生に関連することが知られているシグナル経路の活性化若しくはアップレギュレーションを意味し得る。
他の実施形態において、疾患は、血管新生要素を含む炎症性障害であり、好ましくは関節リウマチ、乾癬、変形性関節症、炎症性腸疾患、クローン病及び潰瘍性大腸炎からなる群から選択される。
更なる態様において、本発明は、本発明において用いられるタンパク質(すなわちレベセチン又はその機能的変異体若しくは断片)、又は上記の該タンパク質をコードする核酸、ベクター若しくはウイルス粒子、及び医薬的に許容可能な賦形剤を含む医薬組成物も提供する。好ましくは、本発明は、血管新生疾患の治療に用いるための本発明の医薬組成物にも関する。
それは、血管新生疾患の治療のための薬剤の製造のための、本発明に従って用いられるタンパク質(すなわちレベセチン又はその機能的変異体若しくは断片))、又は上記の該タンパク質をコードする核酸、ベクター若しくはウイルス粒子、又は本発明の医薬組成物の使用にも関する。
上記の全ての実施形態は、この態様内で考えられ得る。
一実施形態において、医薬組成物は、本発明に従って用いられるタンパク質、すなわちレベセチン又はその機能的変異体若しくは断片と、医薬的に許容可能な賦形剤とを含む。
他の実施形態において、医薬組成物は、本発明に従って用いられるタンパク質(すなわち、レベセチン又はその機能的変異体若しくは断片)をコードする上記核酸、ベクター又はウイルス粒子と、医薬的に許容可能な賦形剤とを含む。
医薬的に許容可能な賦形剤は、投与経路、及び有効成分、例えばタンパク質、核酸又はウイルス粒子の性質に従って選択される。本明細書において用いられる「医薬的に許容可能」の用語は、動物及び/又はヒトに使用するために、規制機関、又はヨーロッパ薬局方等の認定薬局方により承認されたこと意味する。「賦形剤」の用語は、治療剤と共に投与される希釈剤、アジュバント、キャリア又はビヒクルを意味する。本技術分野において周知のように、医薬的に許容可能な賦形剤は、薬理学的に有効な物質の投与を促進する比較的に不活性な物質であり、溶液若しくは懸濁液として、乳液として、又は使用前に液体に溶解若しくは懸濁するのに適切な固体として供給され得る。例えば、賦形剤は、形状若しくは粘性を与えることができ、又は希釈剤として作用できる。適切な賦形剤は、以下のものに限定されないが、安定化剤、湿潤及び乳化剤、浸透圧を変更する塩、カプセル化剤、pH緩衝物質並びに緩衝液を含む。そのような賦形剤は、過度の毒性がなく投与され得る眼に直接に導入するのに適切な医薬的因子のいずれかを含む。
候補となる医薬組成物は、経口、直腸、局所(経皮、口腔内、舌下、点眼を含む)、眼内(硝子体内、前房内、網膜下、脈絡膜、眼球周囲、結膜下を含む)、又は非経口(皮下、筋肉内、脊髄内、静脈内及び皮内を含む)の投与に適する賦形剤を含む。それらの製剤化のために、従来の賦形剤は、当業者に周知の技術に従って用いられ得る。好ましくは、医薬組成物は、非経口又は点眼投与に適する。より好ましくは、医薬組成物は、局所的点眼及び眼内投与を含む点眼投与に適する。
非経口投与のための組成物は、一般に、固体又は凍結乾燥形態から使用前に任意にすぐに調製され得る生理的に適合可能な無菌溶液又は懸濁液である。局所麻酔剤、保存料及び緩衝剤等のアジュバントは、ビヒクルに溶解されることが可能であり、界面活性剤又は湿潤剤は、有効成分の均一な分布を促進するために組成物に含まれ得る。
点眼投与のために、組成物は1つ以上の医薬的に許容可能な無菌等張水若しくは非水溶液(例えば平衝塩溶液(BSS))、分散液、懸濁液若しくは乳液、又は使用直前に無菌注射液若しくは分散液に再構成され得る無菌粉末を用いて製剤化可能であり、それらは、酸化防止剤、緩衝液、静菌剤、溶質、又は懸濁若しくは増粘剤を含み得る。
経口投与のために、組成物は、錠剤、カプセル剤、粉剤、顆粒剤、及びシロップ剤、エリキシル剤等の液体製剤、及び濃縮ドロップといった従来の経口投与形態に製剤化され得る。非毒性の固体担体又は希釈剤が用いられてもよく、それらは、例えば医薬グレードのマンニトール、ラクトース、スターチ、ステアリン酸マグネシウム、サッカリン酸ナトリウム、タルカン、セルロース、グルコース、スクロース、マグネシウム、炭酸塩等を含む。圧縮錠剤のために、粉末材料に凝集性の特質を与える因子である結合剤も必要とされる。例えば、スターチ、ゼラチン、ラクトース又はブドウ糖等の糖、及び天然又は合成ゴムが結合剤として用いられ得る。崩壊剤は、錠剤の崩壊を促進するために錠剤に必要となる。崩壊剤は、スターチ、クレイ、セルロース、アルギン、ゴム及び架橋ポリマーを含む。さらに、潤滑剤及び滑剤は、製造プロセスにおいて表面に錠剤材料が付着することを防止するため、及び製造の際の粉末材料の流動性を向上するために錠剤に含まれる。コロイド状二酸化ケイ素は、滑剤として用いられる最も一般的なものであり、タルク又はステアリン酸等の化合物が潤滑剤として用いられる最も一般的なものである。
経皮投与のために、組成物は、軟膏、クリーム又はゲルに製剤化されることが可能であり、適切な浸透剤又は界面活性剤は、浸透を促進するために用いられ、例えばジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド及びジメチルホルムアミドである。
経粘膜投与のために、鼻内噴霧、肛門坐剤又は膣坐剤が用いられ得る。活性化合物は、本技術分野において周知の方法により、周知の坐剤基材のいずれかに組み込まれ得る。そのような基材の例は、ココアバター、ポリエチレングリコール(カルボワックス)、ポリエチレンソルビタンモノステアレート、及びそれらと融点又は溶解率を変更するための他の適合材料との混合を含む。
本発明に係る医薬組成物は、投与から実質的にすぐに、又は所定の時間で若しくは投与後の所定の時間で活性薬剤を放出するように、製剤化され得る。
医薬組成物は、本発明に従って用いられる複数のタンパク質(すなわちレベセチン又はその機能的変異体若しくは断片)、及び/又は該タンパク質をコードする上記核酸、ベクター若しくはウイルス粒子を含んでもよい。
医薬組成物は、少なくとも1つの他の活性化合物を含んでもよく、特に、それは血管新生阻害剤、抗炎症剤、抗悪性腫瘍剤、抗菌剤及び抗ウイルス剤からなる群から選択される。
血管新生阻害剤の例は、以下のものに限定されないが、VEGF指向性抗体若しくはVEGFレセプター(例えばベマシズマブ、ラニビズマブ、DC101)等の抗VEGF(血管内皮増殖因子)剤、VEGFレセプターに結合及び阻害する低分子(例えばSU6668、TSU68、アフリベルセプト)、チロシンキナーゼ阻害剤(例えばアキシチニブ、スニチニブ、ソラフェニブ及びパゾパニブ)、PI3K阻害剤(例えばPI−103)、EGFR阻害剤(例えばゲフィチニブ、エルロチニブ)、Ras阻害剤(FTIs)、AKT阻害剤(例えばネルフィナビル)、抗SFRP2抗体、アンジオスタチン、エンドスタチン及びメタスタチンを含む。好ましくは、血管新生阻害剤は、VEGF経路の阻害剤であり、特にアフリベルセプトである。
抗炎症剤の例は、以下のものに限られないが、サリチル酸塩(例えばアセチルサリチル酸)、プロピオン酸誘導体(例えばイブプロフェン、ケトプロフェン)、酢酸誘導体(例えばインドメタシン、アセクロフェナク)、エノール酸誘導体(例えばピロキシカム、メロキシカム、テノキシカム)、アントラニル酸誘導体(例えばメフェナム酸)及び選択的COX−2阻害剤(例えばセレコキシブ)等の非ステロイド抗炎症剤(NSAIDs)を含む。
「抗悪性腫瘍剤」は、癌細胞若しくは未成熟な前癌細胞の増殖を阻害する若しくは止める、癌細胞若しくは未成熟な前癌細胞を殺傷する、他の抗悪性腫瘍剤に対する癌細胞若しくは前癌細胞の感受性を増大する、及び/又は癌細胞の転移を阻害する抗癌活性を有する因子である。これらの因子は、化学的薬剤及び生物学的薬剤を含んでもよい。それらの例は、以下のものに限定されないが、5−アザ−2’デオキシシチジン、17−AAG(17−N−アリルアミノ−17−デメトキシゲルダナマイシン)、トレチノイン(ATRA)、ボルテゾミブ、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ベバシズマブ、タモキシフェン、ロイコボリン、ドセタキセル、トランスツマブ、エトポシド、フラボピリドール、5−フルオロウラシル、イリノテカン、TRAIL(TNF関連アポトーシス誘導リガンド)、LY294002、PD184352、ペリフォシン、Bay11−7082、ゲムシタビン、ビカルタミド、ゾレドロン酸、シス−レチノイン酸、MK−0457、イマチニブ、デサチニブ、ソラフェニブ、テモゾロミド、アクチノマイシン、アントラサイクリン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、バルルビシン、イダルビシン、エピルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン及びミトマイシンを含む。
抗菌剤の例は、以下のものに限定されないが、ペニシリン、アミノグリコシド、マクロライド、モノバクタム、リファマイシン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、クリンダマイシン、リンコマイシン、イミペネム、フシジン酸、ノボビオシン、ホスホマイシン、フシジン酸ナトリウム、ネオマイシン、ポリマイシン、カプレオマイシン、コリスチメタート、コリスチン、グラミシジン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バノマイシン、バシトラシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシン及びセファロスポリンを含む。
抗ウイルス剤の例は、以下のものに限定されないが、α−メチル−Pアダマンタンメチルアミン、1−D−リボフラノシル−1,2,4−トリアゾール−3カルボキサミド、9−(2−ヒドロキシエトキシ)メチルグアニン、アダマンタンアミン、5−ヨード−2’−デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、インターフェロン、アデニンアラビノシド、CD4、3’−アジド−3’デオキシチミジン(AZT)、9−(2−ヒドロキシエトキシメチル)−グアニン(アシクロビル)、ホスホノギ酸、1−アダマンタンアミン、ペプチドT及び2’,3’ジデオキシシチジンを含む。
特定の実施形態において、医薬組成物は、血管新生阻害剤、抗炎症剤及び抗悪性腫瘍剤からなる群から選択される少なくとも1つの他の活性化合物を含む。
好ましい実施形態において、医薬組成物は、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤、より好ましくはアフリベルセプトである少なくとも1つの他の活性化合物を含む。特に、医薬組成物は、配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列からなる又は含む第1サブユニット、及び配列番号3又は配列番号4のアミノ酸配列からなる又は含む第2サブユニットを含むタンパク質と、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤、より好ましくはアフリベルセプトとを含み得る。特に、医薬組成物は、配列番号2のアミノ酸配列からなる又は含む第1サブユニット、及び配列番号4のアミノ酸配列からなる又は含む第2サブユニットを含むタンパク質と、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤、より好ましくはアフリベルセプトとを含み得る。
本発明の医薬組成物の投与量は、当業者に周知の標準的な手順により決定される。
患者の生理学的データ(例えば年齢、大きさ及び体重)、投与経路及び治療される疾患は、適切な用量を決定するのに考慮されなければならない。本発明の医薬組成物の適切な用量は、それが単独で用いられるのか又は併用されるのかによって異なり得る。
医薬組成物は、単回投与又は複数回投与、好ましくは単回投与で投与され得る。
特定の実施形態において、医薬組成物は眼疾患の治療に用いられることを目的とし、各単位用量は、例えば0.1〜12mg/眼、好ましくは1〜5mg/眼を含み得る。
本発明に係る医薬組成物は、単独で又は他の治療、特に血管新生阻害剤、抗炎症剤、抗悪性腫瘍剤、抗菌剤及び/又は抗ウイルス剤、好ましくは血管新生阻害剤、抗炎症剤又は抗悪性腫瘍剤と併用で用いられ得る。
特に、本発明に係る医薬組成物と併用される場合、抗悪性腫瘍剤は、X線、ガンマ線、アルファ粒子、ベータ粒子、光子、電子、中性子、放射性同位体及び他の形態の電離放射線当の放射線治療因子を含み得る。
好ましくは、医薬組成物は、血管新生阻害剤、より好ましくはVEGF経路の阻害剤、さらに好ましくはアフリベルセプトと併用で用いられる。
特定の実施形態において、医薬組成物は、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤、より好ましくはアフリベルセプトを用いた治療に反応しない又は耐性がある対象を治療するのに用いられる。
更なる態様において、本発明は、さらに、本発明の治療有効量の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む血管新生疾患を治療する方法に関する。
上記の全ての実施形態は、この態様内で考えられ得る。
「治療有効量」は、新規の血管の形成を十分に防止若しくは阻害する、すなわち血管新生、特に病的血管新生を防止若しくは阻害する、及び/又は血管新生を退縮する、対象に投与される医薬組成物の量を意図する。
好ましい実施形態において、それを必要とする対象は、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤、より好ましくはアフリベルセプトを用いた治療に反応しない又は耐性がある対象である。
更なる態様において、本発明は、血管新生阻害剤として用いるためのレベセチン、その機能的変異体若しくは断片、レベセチン若しくはその機能的変異体若しくは断片をコードする核酸、ベクター若しくはウイルス粒子、又は本発明の医薬組成物にも関する。
本発明は、それを必要とする対象における血管新生を防止、阻害又は退縮するために用いるためのレベセチン、その機能的変異体若しくは断片、レベセチン若しくはその機能的変異体若しくは断片をコードする核酸、ベクター若しくはウイルス粒子、又は本発明の医薬組成物にも関する。
以下の実施例は、説明の目的のために提供され、限定のためではない。
[材料と方法]
(動物)
3週齢及び11週齢のC57BL/6JRj雄マウス並びに4日齢のLewisラットをJanvier Labs (Le Genest- Saint-Isle, France)から購入した。11週齢のCX3CR1GFP雄マウスをJackson Laboratory (Bar Harbor, USA)から購入した。動物を特定の病原体がいない、12時間毎の明暗サイクルで水及び通常の規定食を自由にとれる条件下で動物施設に収容した。
すべての手順は、科学的目的に用いられる動物の保護における欧州議会の指令2010/63/EUからのガイドラインに従って行い、動物実験委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)、Comited’ethique pour l’experimentation animale Charles Darwin (N° 02371.02)により承認された。
(エクスビボ大動脈リングからの血管発芽)
Lewisラットの断頭後、胸部大動脈を1mm厚に切断し、48well組織培養プレートにおいて15μlの増殖因子低減フェノールレッドフリーマトリゲル(Corning, Boulogne Billancourt, France)で覆った。大動脈リングを、10%ウシ胎児血清、1%ペニシリン/ストレプトマイシン及び0.2%ファンギゾンを添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)(Thermo Fisher Scientific, Villebon-sur-Yvette, France)で3日間培養した(Lavalette, S. et al. 2011)。培養組織を、M. lebetina毒から単離されたLCTに、異なる用量(30nM、300nM、1.5μM)で3日目(D3)から6日目(D6)まで曝露した。対照培養組織は、LCTの添加無しのDMEM中で培養した。それぞれの培養組織の写真を、D3からD6までで撮影した。D3におけるそれぞれの大動脈リング及びインキュベーション前の発芽の表面を、D6における表面から差し引いて、LCTの有無で起こる血管発芽を算出した。発芽領域を、Fijiソフトウェア(Schindelin, J. et al. 2012)で定量した。データはD6とD3との間の割合の増加で示される。
(エクスビボ脈絡膜からの血管発芽)
C57BL/6JRjマウスから眼を摘出し、解剖前に氷冷内皮細胞用培地(EGM−2)(Lonza, Levallois-Perret, France)で維持した。他の眼組織から脈絡膜を分離し、約1mm×1mmに切断した。脈絡膜断片を単離し、48wellプレートに播かれた増殖因子減少フェノールレッドフリーマトリゲル(Corning, Boulogne Billancourt, France)に置いた。
その後、脈絡膜培養組織を、5%ウシ胎児血清、1%ペニシリン/ストレプトマイシン及び0.2%ファンギゾンを添加したEGM−2培地で、37℃の細胞培養インキュベーター中で3日間培養した(Shao, Z. et al. 2013)。D3において、脈絡膜組織を、培養のD3からD6までにおいて、M. Lebetina毒から単離されたLCT(1.5nM、5μM、15μM)又は組換えLCT(1.5nM、5μM、10μM)で処理した。それぞれの培養組織の写真を撮影し、発芽領域をFijiソフトウェア(Schindelin, J. et al. 2012)で定量した。D3におけるそれぞれの脈絡膜の培養組織及びインキュベーション前の発芽の表面をD6における表面から差し引いて、LCTの有無で起こる血管発芽を算出した。
(SD−OCT)
瞳孔をトロピカミド(ミドリアティカム)(Thea, Clermont-Ferrand, France)及びフェニレフリン(ネオシネフリン)(Europhta,Monaco)で拡張した。マウスを、イソフルラン(2%)(Axience, Pantin, France)の吸入で麻酔し、スペクトラルドメイン光干渉断層撮影(SD−OCT)イメージング装置(Bioptigen 840 nm HHP; Bioptigen, North Carolina, USA)の前に載置した。上網膜の約0.1又は1.4mmにおける視神経円板から画像を得た。SD−OCTを、以前に説明されるように(Dominguez, E. et al. 2015)較正した(1ピクセル=1.6μm)。網膜層、内顆粒層(INL)、外顆粒層(ONL)及び視細胞外節(OS)の厚さを、Fijiソフトウェア(Schindelin, J. et al. 2012)によって、7日目の視神経の中心から500μmの箇所で測定した。
(網膜電図検査(ERG))
PBS及びM.lebetina毒から単離されたLCT(500μM)の注射後7日間ERGを行った。C57BL/6JRjマウスを一晩中、暗順応させ、その後にケタミン(100 mg/kg, Virbac, Carros, France)及びキシラジン(10mg/kg, Bayer HealthCare, Berlin,Germany)の腹腔内注射により麻酔した。瞳孔をフェニレフリン(ネオシネフリン)(Europhta, Monaco)及びトロピカミド(ミドリアティカム)(Thea,Clermont-Ferrand, France)で拡張した。角膜をオキシブプロカイン塩酸塩(Thea,Clermont-Ferrand, France)で麻痺させた。体温を温熱パッドを用いて37℃に維持した。上眼瞼及び下眼瞼を引き込ませて、眼を開き、膨らんだ状態で維持した。金ループ電極を、各角膜の表面に接触させて置き、ルブリタル(Zubial, Auros, France)で保持して、ERGを記録した(Espion,Diagnosys LLC, Lowell, MA, USA)。参照電極及び接地電極を、それぞれ動物の額及び背中に配置した。ガンツフェルト刺激装置(Espion, Diagnosys LLC, Lowell, MA, USA)により光刺激を提供した。1チャンネルDC/AC増幅器により反応を増幅及びフィルタリング(1 Hz−low及び 300 Hz−high カットオフフィルター)した。5つのレベルの刺激強度(0.003cd.s/m;0.03cd.s/m;0.3cd.s/m;3cd.s/m;10cd.s/m)を、暗順応ERG記録のために用いた。各暗順応ERG反応は、5つのフラッシュの刺激の1セットから5つの反応の平均を示す。
錐体の反応の評価のために、マウスに20cd/m2の光を5分間曝露して桿体光受容体を飽和させた。明順応EGRsのために10cd.s/mレベルの刺激強度を用いた。明順応の場合と同一の桿体抑制性の白いバックグラウンドで明順応ERGsを記録した。各錐体明順応ERG反応は、10回の連続するフラッシュの1セットに対する10回の反応の平均を示す。1cd.s/m強度での10及び20Hzのフラッシュ周波数における錐体反応を単離するためにフリッカーERGsを用いた。
(レーザ誘発脈絡膜血管新生(CNV)モデル)
C57BL/6JRjマウスをケタミン(100 mg/kg, Virbac, Carros, France)及びキシラジン(10mg/kg, Bayer HealthCare, Berlin,Germany)の腹腔内注射により麻酔した。瞳孔を拡張し、slit lamp (BQ 900, Hagg-Streitt, Chambery, France)に搭載されたLaser Yag 532 Eyelite(Alcon, Rueil-Malmaison, France)で4回のレーザ凝固(400 mW,50 ms, スポットの大きさ100 μm)を行った。レーザ凝固及びブルッフ膜の裂傷を、泡の迅速な観察により確認した(Lavalette, S. et al. 2011, Berger, A. et al. 2014)。レーザ処理の後すぐに又は3日後に、マウスに対して1μlのPBS、M. lebetina毒から単離したLCT(500μM)、組換えLCT(500μM)又はアフリベルセプト(25μM)を注射した。
損傷の7日後にマウスの網膜に対してSD−OCTで試験した。OCTシークエンスを得て、Fiji(Schindelin, J. et al. 2012)で分析した。損傷体積を数式(4/3π*a*b)/2で算出し、aは縦軸に沿った測定に対応する極半径であり、bは横軸に対応する長半径である(Berger, A. et al. 2014)。
D7において、マウスをCO2吸入により安楽死させ、MetaMorphソフトウェア(Molecular Devices, Saint-Gregoire, France)を用いて免疫染色された脈絡膜フラットマウントCNV領域においてCNV領域を定量した。
(酸素誘発網膜症(OIR)モデル)
乳母と共にC57BL/6JRj仔マウスを、以前の報告(Connor, K. M. et al. 2009)のように生後7日目(P7)に連続5日間75%酸素に曝露した。P12において、マウスを室内気に戻し、PBS、M. lebetina毒から単離したLCT(500μM)、組換えLCT(500μM)又はアフリベルセプト(25μM)を注射した。P17において、マウスをCO2吸入により屠殺し、網膜を解剖した。虚血(VO)及び血管新生(NV)領域を、MetaMorphソフトウェア(Molecular Devices, Saint-Gregoire, France)により、免疫染色されたフラットマウント網膜で算出した。
(RT−PCR)
インテグリンサブユニットαV、α5、β3及びβ5遺伝子の発現を、レーザ損傷後0、1、3及び7日目におけるCNVモデルにおいて、逆転写定量ポリメラーゼ連鎖反応(RT−qPCR)により定量した。脈絡膜をRNaseフリー条件で解剖した。総RNAをNucleospin RNAII(Macherey Nagel, Hoerdt, France)で単離した。一本鎖cDNA、プライマーとしてのオリゴdT及びsuperscript II逆転写酵素(Thermo Fisher Scientific, Villebon-sur-Yvette, France)を用いて、(DNaseIの増幅グレード(Thermo Fisher Scientific, Villebon-sur-Yvette, France)で前処理された)総RNAから合成した。リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応を、cDNAと、SYBR Green Gene Expression Master Mix (Thermo Fisher Scientific, Villebon-sur-Yvette, France)と、以下のプライマー(0.5 pmol/μl) (Life Technologies, Saint-Aubin, France):GAPDHセンス:5’−ACG GCC GCA TCT TCT TGT GCA−3’(配列番号5) ; GAPDHアンチセンス:5’−CAG GCG CCC AAT ACG GCC AA−3’(配列番号6); ITGAV センス:5’−CAC CCT CAG AGA GGG AGA TG−3’(配列番号7);ITGAVアンチセンス:5’−ACG TAC AGG ATT GCG CTC TT−3’(配列番号8);ITGA5センス:5’−AGT ACG CAC CTT GCC GCT CA−3’(配列番号9); ITGA5アンチセンス:5’−ACA CGG CCA GTC TTG GTG AAC−3’(配列番号10);ITGB3 センス:5’−AAC CGG GGA ACG CTC CAT GA−3’(配列番号11);ITGB3アンチセンス:5’−CGG CGT TTT TGC CAG TAT CCG−3’(配列番号12);ITGB5センス:5’−AGC CTT TGG GGA GAC GTG TGA−3’(配列番号13);ITGB5アンチセンス:5’−TGG TGG TGG CAG GTC TGG TT−3’(配列番号14)とを用いて行った。
PCR反応を95℃で15秒、60℃で45秒の45サイクルで行った。データをGAPDHで正規化し、参照群の値と比較して示した。
(試薬及び薬剤)
LCTを以前に説明されるように入手した(Sarray, S. et al. 2003)。簡潔に説明すると、M.lebetinaの毒をSephadex G−75カラムを用いてゲルろ過した。まず、LCTをMono S (HR5/5)カラムでFPLCにより精製し、0〜1Mの線形勾配NaClで溶出した。LCTを凍結乾燥し、次にPBSで溶解した。LCTの調製品質を、アセトニトリルの線形勾配を用いたC8逆相HPLCカラムで試験した(Sarray, S. et al. 2003)。アフリベルセプト(Eylea; Bayer,Lyon, France)は、Chiara Eandi博士(University of Torino)及びAudrey Giocanti−Auregan博士(Hopital Avicenne Paris)により親切に提供された。インビボ研究のために、1μlの以下の溶液を硝子体に注射した:500μMのLCT(15μg/μl)又は25μMのアフリベルセプト(2.5μg/μl)。いくつかの実施例において、2μlのPBS又は標識化LCT、標識化アフリベルセプト又は標識化BSAを右目に注射した。
(組換えLCTの生成)
α(配列番号15)及びβ(配列番号16)LCTサブユニット(ペプチドシグナルMACPGFLWALVISTCLEFSMAを含む(配列番号17))をコードする2つの核酸配列は、2つのpCDNA3.1(+)プラスミドにクローニングした。α及びβLCTサブユニットの成熟配列は、それぞれ配列番号2及び18である。βLCT配列は、C末端ドメインに6ヒスチジンタグを含む。HEK expi293細胞に2つのコンストラクトをコトランスフェクションした。その4日後に上清を500g、4℃で15分間の遠心分離により回収し、その後、−20℃で保管する前に15900g、4℃で30分間の遠心分離及び0.22μmのフィルタでろ過した。上清を、室温でエンドトキシンフリーの条件で精製した。上清を解凍し、300mLにまで濃縮し、リン酸緩衝液(NaPO20mM;NaCl 300mM;pH7.2)を用いてタンジェンシャルフロー・フィルトレーション(TFF)5kDa−0.1mカセット(Centramate serie T, PALL)で完全にろ過した。10mMのイミダゾールを加え、ヒスチジンタグ化タンパク質をHitrap IMACセファロースFF5mL(GE healthcare Life Sciences)カラムで精製した。前平衡化及び洗浄ステップを、20mMのNaPO緩衝液;pH7.2;300mMのNaCl、10mMのイミダゾールで行った。40mMのイミダゾールの段階で、ほとんどの汚染物質(他の細胞のタンパク質)を除去させた。80〜500mMのイミダゾールの勾配で溶出を行った。LCTを溶出するために最適なイミダゾールの濃度は165mMである。溶出された分画をプールし、その後に、イミダゾールの除去のために濃縮及びVivaspin(登録商標)3kDa(GE healthcare Life Sciences)でろ過した。タンパク質をTBS緩衝液(tris−HCl20mM;NaCl 150mM;pH7.5)に再懸濁し、0.22μmの膜でろ過した。
(Alexa Fluor 647による標識化タンパク質)
LCT(500μM)、アフリベルセプト(25μM)及びウシ血清アルブミン(BSA、15.4μM)を標識するためにAlexa Fluor 647 microscale protein labeling Kit(Thermo Fisher Scientific, Villebon-sur-Yvette, France)を用いた。タンパク質を1Mの重炭酸ナトリウムで溶解し、タンパク質の第一級アミンと反応するAlexaFluor 647スクシンイミドエステルと混合し、4℃で1時間インキュベートした。室温でコンジュゲートタンパク質を供給されたスピンカラムを用いて未反応の色素から分離した。最終濃度を、製造者の忠告に従って最初の濃度の1/4に見積もった。
(組織学的分析)
CNVの7日後に、PBS、又は647−LCT、ケタミン(100 mg/kg, Virbac, Carros, France)及びキシラジン(10mg/kg, Bayer HealthCare, Berlin,Germany)の混合液300μLを、深い麻酔をかけられた動物に腹腔内注射した。マウスに対して5mLの0.9%NaCl溶液、続いて30mLの4%パラホルムアルデヒド溶液により上行大動脈を介して灌流した。固定後、脳を注意深く解剖し、同一の固定剤で後固定を48時間行った。フリーフローティング切片(40μm)をビブラトーム(Leica Microsystems, Wetzlar, Germany)を用いて行った。
(免疫化学)
マウスをCO2の吸入により安楽死させた。眼を摘出し、4%パラホルムアルデヒドにより室温で30分間固定した。PBSで数回洗浄した後、角膜及びレンズを除去し、網膜を注意深くRPE/脈絡膜/強膜から分離した。
網膜フラットマウントをヤギポリクローナル抗コラーゲンIV抗体(AbD Serotec, Cergy Pontoise, France)及びFITC結合Bandeiraesimplicifolia(BS)−1レクチン(Sigma-Aldrich, Saint QuentinFallavier, France)により染色した。アストロサイト及び活性化ミュラー細胞を、グリア線維酸性タンパク質(GFAP)抗体を用いて標識し、ミクログリア細胞を、ウサギポリクローナル抗Iba1(Wako, Neuss, Germany)を用いて染色した。RPEを、脈絡膜フラットマウントにおいてTRITC結合ファロイジン(Sigma-Aldrich, Saint Quentin Fallavier, France)を用いて染色した。CNVモデルにおいて、脈絡膜フラットマウントで、新生血管をCD102(ラット抗マウス, BD Biosciences Pharmingen, Le Pont deClaix, France)で免疫染色し、ミクログリア細胞を抗Iba1を用いて標識化し、内皮細胞の核をDAPIで染色した。脳切片を3%標準ヤギ血清及び0.1%triton X−100含有ブロッキング溶液中に1時間置き、その後、ウサギ抗ATF3(Santa Cruz Biotechnology, Heidelberg, Germany)及びTRITC結合Bandeirae simplicifolia(BS)−1レクチンと共に4℃で48時間インキュベートし、DAPIで染色した。OIRモデルにおいて、網膜の毛細血管を、FITC−BS−1レクチンで標識した。対応するAlexaコンジュゲート二次抗体(Thermo Fisher Scientific, Villebon-sur-Yvette, France)を一次抗体を表すために用いた。
網膜、脈絡膜及び脳切片を蛍光顕微鏡(DM5500B) (Leica, Saint Jorioz, France)又は共焦点顕微鏡(FV1000)(Olympus, Rungis, France)で観察した。顕微鏡は、LCT注射マウスの観察前に参照マウス(PBS)で較正した。
(統計分析)
データ分析及びグラフィック表示のために、GraphPad Prism(GraphPad Software, San Diego, USA)を用いた。すべての値を平均値±SEMで示した。データをマン−ホイットニーのU検定、一元配置分散分析に続くボンフェローニ又はダネットのポストテストで分析した。P<0.05を統計的に有意とみなした。
[結果]
(実施例1:LCTが大動脈及び脈絡膜外植片からの血管発芽を阻害する)
LCTは、インビトロにおける内皮細胞の増殖及び血管形成を阻害する(Pilorget, A. et al. 2007)。LCTがエクスビボで血管新生を阻害するか否かを試験するために、我々はマトリゲルにてマウスの大動脈リングを培養した(Lavalette, S. et al. 2011)。大動脈リングを3日間培養して血管発芽させ、その後に漸増用量のLCTで処理した。LCTを加えた後の3日間に、血管発芽領域を定量し、D3とD6との間での発芽領域の(割合の)増加を示した(図1A及びB)。参照条件において、D3とD6との間で血管発芽が259%増大した。30nMの最小濃度で加えたLCTは血管発芽に影響せず、300nMのLCTはD3からD6までで血管発芽を85%減少させた。1.5μMの用量のLCTは発芽を完全に阻害し、既存のD3における血管発芽の退縮を引き起こした(図1B)。LCTの用量の増大は、外植片から生じ、プラスチックディッシュの表面で増殖する線維芽細胞に特に影響はなかった。次に、LCT活性について、脈絡膜−毛細血管床からの血管の形成を厳密に再現したマウスの脈絡膜外植片モデル(Shao, Z. et al. 2013)で試験した。脈絡膜は以前に説明されるように培養組織として培養した(Shao, Z. et al. 2013)。大動脈リングの場合のように、培養組織をD3のときにLCTで処理し、D6で分析した(図1C及びD)。まず、我々は、大動脈リングにおいて血管退縮が生じた用量を用いた。参照条件と比較して1.5μMのLCTで血管発芽を78%阻害したが、D3と比較して未だ286%の増大が見られた。5μMにおいて、LCTは血管の成長を有効に阻害したが、既存のD3における血管発芽を退縮できなかった。最後に、15μMにおいて、LCTはD3の発芽を退縮した(図1D)。従って、LCTは血管新生の2つの独立したエクスビボモデルにおける血管発芽を有効に抑制した。
(実施例2:LCTの硝子体内注射は網膜完全性を変更しない)
エクスビボの試験は、血管新生の阻害に必要な用量における変動性を示した。従って、我々は、レーザ誘発脈絡膜血管新生(CNV)のモデルにおける血管新生を抑制するのに必要な濃度を決めるための予備実験を行った。硝子体の体積が5.3μlとして(Remtulla, S. Et al. 1985)、1μlのLCTを硝子体注射に用い、LCTの初期濃度はその初期濃度の1/5に見積もられ得る。その薬物動態に依存して、LCTは全ての眼のコンパートメント(10μl)に達し、その濃度は、初期濃度の1/10に低減し得る。従って、動物に対して、概算で15μM(脈絡膜外植片の発芽を退縮する濃度)又は50μM(我々が毒から生成できる最も高い濃度)の最終濃度になるように1μlの150又は500μMのLCTを硝子体内注射した。我々は、150μMのLCTを1μl硝子体内注射することはCNVを抑制するのに十分でなく、500μlのLCTを1μl注射することは血管新生領域を低減することを判定した。500μMのLCTの単回注射が網膜構造を変更するか否かを試験するために、我々は、参照の生体マウスにLCTを注射し、7日後にそれらの網膜を試験した。網膜構造をSD−OCTにより分析した。OCTは、網膜の全体構造において顕著な汎化を示さなかった(図2A)。内及び外顆粒層並びに外側の領域の全体の網膜の厚さは、参照とLCTを注射した眼との間で統計的な差は無かった(図2B)。ERG反応を、注射から7日後の参照動物及び処理動物から記録した。LCTの硝子体内注射は、参照又はPBS注射動物と比較して、0.003から10cds/mの範囲の強度において記録された暗順応EGRを変更しなかった(図2C;D)。同様に、明順応反応(図2E)及びフリッカー反応(図2F;G)は、参照動物と比較してLCT注射後に変更されなかった。
次に、注射の7日後における免疫化学により血管系の完全性を評価した。網膜フラットマウントを、それぞれ内皮細胞及び血管の基底膜を標識するFITC−BS−1レクチン及びコラーゲンIVで染色した。ゴースト血管(コラーゲンIV陽性、レクチン陰性血管として検出される)及び新生血管房は、500μMのLCTを用いた眼の注射で検出されなかった(図3A)。血管の完全性の損失は、ミクロ及びマクログリア細胞の活性化を引き起こした。網膜フラットマウントを、抗GFAP(アストロサイト及び活性化ミュラー細胞に特異的)又は抗Iba1(ミクログリア細胞に特異的)抗体で免疫染色した。LCTは、アストロサイトの形態及び血管範囲を変更せず、LCT又はPBSの硝子体内注射の1週後の網膜における内層でミュラー細胞の活性化の兆候は無かった(図3B)。次に、我々は、CX3CR1+/GFPマウスの硝子体内へのLCTの注射後に、ミクログリア細胞の形態について試験した。LCTは、浅神経叢又は深神経叢に位置するCX3CR1陽性細胞の形態を変更しなかった。RPE細胞の形態を、LCT注射の7日後にTRITC結合ファロイジンを用いて評価した。RPE細胞死又はRPE形態の変更の兆候は検出されなかった(図3D)。我々の結果は全て、LCTが注射の7日後において、網膜構造、網膜機能又は血管の完全性を変更しないことを示した。
(実施例3:LCTはレーザ誘発脈絡膜血管新生を阻害する)
我々は、LCTがインビトロでのHBMECの増殖及び管形成(Pilorget, S. et al. 2007)、並びに血管新生のエクスビボモデルでの血管発芽(図1)を血管完全性に影響なく(図3)阻害することを示した。LCTがインビボで血管新生を阻害するか否かを試験するために、LCT活性をCNVマウスモデルで評価した。インテグリンサブユニットαv及びα5は、ラットCNVモデルにおいてD3からD7まで増大されることが最近に示された(Nakajima, T. et al. 2014)。我々は、レーザ誘発脈絡膜損傷後の異なる時点でのマウス脈絡膜におけるインテグリンサブユニットαv、α5、β3及びβ5の発現を定量した。D0において脈絡膜損傷を眼科用レーザで誘発し、D1、D3及びD7で脈絡膜を回収した。これらのサブユニットの発現をRT−qPCRにより分析し、非損傷脈絡膜(D0)と比較した。全てのサブユニットの発現は、損傷後24時間以内に増大が見られ、D3でピークとなった。D7において、αvは基底レベルに戻ったが、α5、β3及びβ5は高いレベルを維持した(図4A)。硝子体内注射後のLCT結合特異性を決定するために、次に我々は、レーザ損傷された眼の硝子体内に標識分子を注射した。ウシ血清アルブミン(BSA)、LCT及びアフリベルセプトに、マイクロスケールタンパク質標識キットを用いてAlexaFluor647色素を共有結合的にコンジュゲートし、その後に精製し、屠殺(D7)の3日前(D4)に右眼に注射した。左眼にはPBSを注射した。Alexa Fluor647にコンジュゲートされたBSA(647−BSA)は、CD102陽性CNV損傷を標識しなかった。これに対して、647−LCT及び647−アフリベルセプトは、脈絡膜フラットマウントにおいてCD102陽性CNVを標識した(図4D;E)。その後、網膜フラットマウントをコラーゲンIVで標識して、血管基底膜及び沈着物を検出した。強い647−LCTの標識は、CNV損傷に面する網膜の外側部分に見られ、弱い標識はLCT注射された眼の大きい血管で観察された。反対側のPBSが注射された眼では標識は見られなかった。次に、我々は、647−LCTが注射された動物における視神経、三叉神経及び脳の異なる領域における647−LCTの標識を分析し、PBSのみが注射された動物の標識と比較した。LCTは、視神経及び三叉神経において検出されず(図示せず)、海馬、梨状皮質、前帯状皮質、視床下部、腹側視索前核(VMPO)及び尾状核被殻(線条体)においても検出されなかった。さらに、我々は神経細胞障害を示すATF3標識を検出しなかった(Launay, P. S. et al. 2016; Tsujino, H. et al. 2000)。
インビボにおけるLCTの抗血管新生特性を決定するために、我々は、D0にLCTを単回注射した後、以前に説明されるように(Berger, A. et al. 2014)、レーザ刺激後7日間の損傷体積を定量し、PBS処理をした動物の損傷体積と比較した。LCT注射は、参照と比較して損傷体積を31.9%低減した(図5A)。次に、我々は、D7においてCD102で染色された脈絡膜フラットマウントにおける新生血管により覆われた領域を定量した。CNV領域は、LCT注射後7日間で顕著に26.7%低減された(図5B;C)。抗VEGFを、AMD患者における脈絡膜の血管新生を治療するためにルーチン的に用いられる(Kovach, J. L. et al. 2012)。次に、我々は、LCTを抗VEGFと比較した。ベバシズマブ及びラニビズマブの市販の抗体は、ヒトVEGFのみを認識し、従って、我々はヒト及びマウスVEGFの両方に結合するアフリベルセプトを用いた(Papadopoulos, N. et al. 2012)。アフリベルセプトの単回注射は、脈絡膜の血管新生を31.5%減少させた(図5B;C)。LCT及びアフリベルセプト処理された損傷は、大きさに統計的な差が無かった(図5A)。網膜下の単核貪食細胞(sMP)は、脈絡膜の血管新生に関与する(Lambert, V. et al. 2013)。損傷の周囲におけるsMPの蓄積において、LCTの効果を評価するために、脈絡膜のフラットマウントをsMPを標識する抗Iba1抗体で染色した。損傷の周囲におけるsMPの数は、LCT及びPBS処理された眼で差が見られなかった。同様に、sMPの数は、LCT及びアフリベルセプト処理された損傷で差が見られなかった。
インテグリンαvβ3及びαvβ5は血管新生の重要な制御因子であり、従って、我々はLCT注射がそれらの発現を制御するか否かを決定した。αvβ3及びαvβ5は内皮の増殖により発現されるので、我々は、LCTの注射後(24h)すぐにαv、α5、β3及びβ5の発現を調べて、LCTの長期の抗血管新生効果から可能性がある転写制御を区別した。αv、α5、β3及びβ5の発現はD3で最大となり、従って、我々は、D2におけるLCT又はPBSの単回投与の後、D3にそれらの発現を分析した。qPCR分析は、RPE/脈絡膜抽出物におけるLCTとPBSとの間のそれらの発現レベルの顕著な差を示さなかった(図5E)。
我々は、高容量のLCTが既存の血管を退縮することを示し(図1)、従って、次に我々は、レーザ処理の3日後に硝子体内にLCTを注射し、血管新生の大きさを定量した。初期の血管成長後に注射した際に、LCT注射は19%の血管退縮をさせた(図6A;B)。全ての我々の結果は、LCTの単回投与がsMPの漸増を害することなく、脈絡膜の血管新生の防止及び退縮をさせることを示した。
(実施例4:LCTは酸素誘発網膜症(OIR)モデルにおける網膜の血管新生を阻害する)
次に我々は、OIRモデルにおいて、いくつかの静脈うっ血性網膜症の特徴である網膜血管新生におけるLCTの効果を試験した。このモデルは、網膜の血管損失、血管再生、血管新生及び新生血管の退縮を理解するために広く用いられている(Connor, K. M. et al. 2009)。げっ歯類の新生児に対してP7からP12に高酸素を与えることにより網膜の血管新生を誘導して、生理学的な血管発生を阻害する。動物が室内気に戻されると、相対的な網膜の低酸素がP12からP17の間で重度の網膜血管新生を引き起こす(Smith, L. E. et al. 1994)。LCTの結合特異性を決定するために、まず我々は、OIRを受けた動物に対して、P17での屠殺の3日前にAlexaFluor647コンジュゲートLCT(647−LCT)を硝子体内に注射した。647−LCTは、BS−1レクチン陽性新生血管房を強く標識したが、網膜血管系は標識しなかった(図7A)。OIRモデルにおけるLCTの抗血管新生特性を評価するために、P7マウスに対してOIRを受けさせて、12日目に1μlのPBS又は500μMのLCTを注射し、室内気に戻した。マウスをP17で屠殺し、虚血(VO)及び血管新生領域(NV)を、以前に説明されるように(Stahl, A. et al. 2009)BS−1を用いて染色された網膜フラットマウントで決定した。LCTは、PBS注射と比較してVOの比率を変更しなかった(図7B;D)。対照的に、P12でのLCTの単回注射は、P17において網膜血管新生で覆われる領域を48.1%低減した(図7B;E)。LCT処理を抗VEGF治療と比較するために、網膜形成に影響なくNVの低減を示す用量( Stahl, A. et al. 2009)である25μMのアフリベルセプトをP12において注射し、NV及びVOをLCT動物と比較した。LCT処理とアフリベルセプト処理との間でVO及びNVの差は見られなかった。
(実施例5:LCT及びアフリベルセプトの同時注射は、アフリベルセプト単独よりも強い血管新生阻害を起こす)
次に我々は、OIRモデルの網膜血管新生に対するLCT及びアフリベルセプトの同時注射の効果を試験した。OIRモデルへのLCT及びアフリベルセプトの同時注射の抗血管新生特性を評価するために、P7マウスに対してOIRを受けさせ、12日目に1μlのPBS、500μMのLCT、25μMのアフリベルセプト、又は500μMのLCT及び25μMのアフリベルセプトを注射し、室内気に戻した。マウスをP17で屠殺し、虚血(VO)及び血管新生領域(NV)を、BS−1レクチンで染色された網膜フラットマウントにおいて決定した。LCT及びアフリベルセプトの同時注射は、PBSと比較してVOの比率を変更しなかった(図8)。対照的に、LCT及びアフリベルセプトの同時注射は、アフリベルセプト又はLCTの単独よりも強い血管新生阻害を起こした。
(実施例6:組換えLCTは脈絡膜の培養組織からの血管発芽を阻害する)
脈絡膜の毛細血管床からの血管の形成を厳密に再現するマウス脈絡膜培養組織モデル(Shao, Z. et al. 2013)において、組換えLCT活性を試験した。脈絡膜を以前に説明された培養組織と同様に(Shao, Z. et al. 2013)、培養した。培養組織をD3において組換えLCT(rLCT)で処理し、D6において分析した(図9)。参照条件と比較して、1.5μMのrLCTは血管発芽を65.0%阻害した。
(実施例7:組換えLCTは酸素誘発網膜症(OIR)モデルにおける網膜血管新生を阻害する)
次に我々は、OIRモデルにおいて、重度の静脈うっ血性網膜症の特徴である網膜の血管新生における組換えLCTの効果を試験した。網膜の血管新生は、生理学的血管形成を阻害するために、げっ歯類の新生児にP7からP12において高酸素を与えることにより誘導される。動物が室内気に戻された際に、相対的な低酸素がP12からP17において重度の網膜血管新生を引き起こす(Smith, L. E. et al. 1994)。OIRモデルにおけるrLCTの抗血管新生特性を評価するために、P7マウスに対してOIRを受けさせ、12日目に1μlのPBS又は500μMのrLCTを注射し、室内気に戻した。マウスをP17において屠殺し、虚血(VO)及び血管新生領域(NV)を、以前に説明されるように(Stahl, A. et al. 2009)BS−1レクチンで染色された網膜フラットマウントにおいて決定した(図10A)。rLCTは、PBS注射と比較してVOの比率を変更しなかった(図10B)。対照的に、P12におけるrLCTの単回注射は、P17における網膜血管新生により覆われた領域を22.1%低減した(図10C)。
(実施例8:組換えLCTはレーザ誘発脈絡膜血管新生を阻害する)
組換えLCTがインビボにおける血管新生を阻害するか否かを試験するために、rLCT活性をCNVマウスモデルにおいて評価した。D0において眼科用レーザを用いて脈絡膜損傷を誘発し、D7で脈絡膜を回収した。インビボにおけるrLCTの抗血管新生特性を決定するために、我々は、D7においてCD102で染色された脈絡膜フラットマウントにおける新生血管により覆われた領域を定量した(図11A)。CNV領域は、rLCT注射の7日後に顕著に29.8%低減した(図11B)。
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Claims (20)

  1. 血管新生疾患の治療に用いるための、レベセチン及びその機能的変異体又は断片から選択されるタンパク質。
  2. レベセチンである請求項1に記載のタンパク質。
  3. 配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列からなる又は含む第1サブユニットと、
    配列番号3又は配列番号4のアミノ酸配列からなる又は含む第2サブユニットと、を含む請求項2に記載のタンパク質。
  4. 配列番号2のアミノ酸配列からなる又は含む第1サブユニットと、
    配列番号4のアミノ酸配列からなる又は含む第2サブユニットと、を含む請求項2に記載のタンパク質。
  5. 配列番号1又は配列番号2の配列と少なくとも75%の同一性を有するアミノ酸配列からなる又は含む第1のサブユニットと、
    配列番号3又は配列番号4の配列と少なくとも75%の同一性を有するアミノ酸配列からなる又は含む第2のサブユニットと、を含むレベセチンの機能的変異体である請求項1に記載のタンパク質。
  6. 配列番号1又は配列番号2の配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列からなる又は含む第1サブユニットと、
    配列番号3又は配列番号4の配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列からなる又は含む第2サブユニットと、を含むレベセチンの機能的変異体である請求項1又は5に記載のタンパク質。
  7. 配列番号2の配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列からなる又は含む第1サブユニットと、
    配列番号4の配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列からなる又は含む第2サブユニットと、を含むレベセチンの機能的変異体である請求項1、5及び6のいずれか1項に記載のタンパク質。
  8. 配列番号2の配列と比較して1〜10、好ましくは1〜5の変異アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第1サブユニット、及び/又は、
    配列番号4の配列と比較して1〜10、好ましくは1〜5の変異アミノ酸残基を有する配列からなる又は含む第2サブユニットを含むレベセチンの機能的変異体である請求項1及び5〜7のいずれか1項に記載のタンパク質。
  9. 配列番号1又は配列番号2に由来し、1〜30のアミノ酸配列の保存的置換を含む配列からなる又は含む第1サブユニット、及び/又は、
    配列番号3又は配列番号4に由来し、1〜30のアミノ酸配列の保存的置換を含む配列からなる又は含む第2サブユニットを含むレベセチンの機能的変異体である請求項1及び5〜7のいずれか1項に記載のタンパク質。
  10. 1)α鎖とβ鎖との間の鎖内又は鎖間ジスルフィド架橋に関与するシステイン残基、すなわち配列番号1のCys27、Cys38、Cys55、Cys106、Cys129、Cys149及びCys154、並びに、配列番号3のCys27、Cys38、Cys55、Cys100、Cys123、Cys136及びCys144;
    2)HCYドメインの残基、すなわち配列番号1のHis37、Cys38及びTyr39、並びに、配列番号3のHis37、Cys38及びTyr39;
    3)DAEKドメインの残基、すなわち配列番号1のAsp50、Ala51、Glu52及びlys53、並びに、配列番号3のAsp50、Ala51、Glu52及びlys53;及び/又は
    4)WIGLモチーフの残基、すなわち配列番号1のTrp94〜Leu96、及び配列番号3のTrp94〜Leu96、
    に対応する残基が保存されているレベセチンの機能的変異体である請求項1及び5〜9のいずれか1項に記載のタンパク質。
  11. M. lebetinaの毒から単離された請求項1〜4のいずれか1項に記載のタンパク質。
  12. 組換えタンパク質である請求項1〜10のいずれか1項に記載のタンパク質。
  13. 血管新生疾患の治療に用いるための、請求項1〜12のいずれか1項に記載のタンパク質をコードする核酸配列、又は該核酸配列を含む発現ベクター。
  14. 血管新生疾患の治療に用いるための、請求項1〜12のいずれか1項に記載のタンパク質又は請求項13に記載の核酸配列若しくはベクターと、医薬的に許容可能な賦形剤とを含む医薬組成物。
  15. 少なくとも1つの追加の有効成分、好ましくは血管新生阻害剤をさらに含む請求項14に記載の医薬組成物。
  16. 少なくとも1つの血管新生阻害剤と組み合わせて用いられる請求項14又は15に記載の医薬組成物。
  17. 前記血管新生阻害剤は、VEGF経路の阻害剤、好ましくはアフリベルセプトである請求項15又は16に記載の医薬組成物。
  18. 前記血管新生疾患は、眼の血管新生疾患及び血管新生要素を含む癌、好ましくは肺癌、乳癌、胃癌、大腸癌、膵臓癌及び脳癌からなる群から選択される請求項1〜12のいずれか1項に記載のタンパク質、請求項13に記載の核酸配列若しくはベクター、又は請求項14〜17のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  19. 前記血管新生疾患は、眼の血管新生疾患、好ましくは加齢黄斑変性、糖尿病網膜虚血又は増殖性糖尿病網膜症等の糖尿病網膜変性症、虹彩血管新生、眼内血管新生、角膜血管新生、網膜血管新生、脈絡膜血管新生及び角膜炎からなる群から選択される請求項1〜12のいずれか1項に記載のタンパク質、請求項13に記載の核酸配列若しくはベクター、又は請求項14〜17のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  20. 治療される対象は、血管新生阻害剤、好ましくはVEGF経路の阻害剤、より好ましくはアフリベルセプトによる治療に反応しない又は耐性となった対象である請求項1〜12、18及び19のいずれか1項に記載のタンパク質、請求項13、18及び19に記載の核酸配列若しくはベクター、又は請求項14〜19のいずれか1項に記載の医薬組成物。

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