JP2021522824A - 間葉系間質細胞エキソソーム処置単球およびそれらの使用 - Google Patents

間葉系間質細胞エキソソーム処置単球およびそれらの使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2021522824A
JP2021522824A JP2020563539A JP2020563539A JP2021522824A JP 2021522824 A JP2021522824 A JP 2021522824A JP 2020563539 A JP2020563539 A JP 2020563539A JP 2020563539 A JP2020563539 A JP 2020563539A JP 2021522824 A JP2021522824 A JP 2021522824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
monocytes
isolated
msc
treated
mex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020563539A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019217646A5 (ja
Inventor
コウレンバナス,ステラ
ミツィアリス,エス.アレクサンダー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Childrens Medical Center Corp
Original Assignee
Childrens Medical Center Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Childrens Medical Center Corp filed Critical Childrens Medical Center Corp
Publication of JP2021522824A publication Critical patent/JP2021522824A/ja
Publication of JPWO2019217646A5 publication Critical patent/JPWO2019217646A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • A61K35/15Cells of the myeloid line, e.g. granulocytes, basophils, eosinophils, neutrophils, leucocytes, monocytes, macrophages or mast cells; Myeloid precursor cells; Antigen-presenting cells, e.g. dendritic cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/4418Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof having a carbocyclic group directly attached to the heterocyclic ring, e.g. cyproheptadine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/496Non-condensed piperazines containing further heterocyclic rings, e.g. rifampin, thiothixene or sparfloxacin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/48Reproductive organs
    • A61K35/51Umbilical cord; Umbilical cord blood; Umbilical stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/46Cellular immunotherapy
    • A61K39/461Cellular immunotherapy characterised by the cell type used
    • A61K39/4614Monocytes; Macrophages
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/46Cellular immunotherapy
    • A61K39/462Cellular immunotherapy characterized by the effect or the function of the cells
    • A61K39/4622Antigen presenting cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/46Cellular immunotherapy
    • A61K39/464Cellular immunotherapy characterised by the antigen targeted or presented
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00Drugs for disorders of the respiratory system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0645Macrophages, e.g. Kuepfer cells in the liver; Monocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2239/00Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46
    • A61K2239/31Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46 characterized by the route of administration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2239/00Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46
    • A61K2239/38Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46 characterised by the dose, timing or administration schedule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/13Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
    • C12N2502/1352Mesenchymal stem cells
    • C12N2502/1358Bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSC)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本明細書に提供されるのは、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームを用いて単球表現型を調整する方法である。MSCエキソソームで処置された単球は、線維性疾患および自己免疫疾患を処置するために用いられ得る。

Description

関連出願
本出願は、2018年5月9日に出願され、「間葉系間質細胞エキソソーム処置単球およびそれらの使用」と題された米国仮出願第62/669324号について35USC§119(e)の下で利益を主張し、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
背景
特発性肺線維症(IPF)は、100,000人年あたり0.5から27.9の有病率を伴う、慢性進行性呼吸器疾患である。この疾患の根底にある機序の完全な理解の欠如は、成功した治療法の欠乏に貢献したかもしれない。新しく承認された2つの薬にもかかわらず、IPFは5年生存率が10%未満と致死的のままである。
概要
本明細書では、間葉系幹細胞(MSC)エキソソームの単回静脈内(IV)用量が、少なくとも部分的に、骨髄中の単球表現型の調節および肺胞上皮細胞(AEC)アポトーシスの低減を通じて、ブレオマイシン誘発性肺線維症を元に戻すことが示された。さらに、MSCエキソソームで処置された単球は、肺線維症を有する対象に投与された場合、この疾患に対して治療的に有効であった。
結果的に、本明細書に提供されるのは、いくつかの側面において、単球表現型を調節する方法であって、同方法は、単球を、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームと接触させることを含む。いくつかの態様において、単球は、骨髄からのものである。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、MSC馴化培地から単離される。いくつかの態様において、MSCは、ホウォートンゼリー、骨髄、または脂肪組織からのものである。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、実質的にタンパク質夾雑物フリーである。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、約50〜150nmの直径を有する。
いくつかの態様において、接触は、in vitroである。いくつかの態様において、接触は、ex vivoである。いくつかの態様において、接触は、in vivoである。いくつかの態様において、接触は、少なくとも2時間である。
いくつかの態様において、単球は、単離されたMSCエキソソームと接触される前に炎症促進性であり、および、単離されたMSCエキソソームと接触された後に調節性である。
本開示の他の側面は、線維性疾患または自己免疫疾患を処置する方法を提供し、同方法は、有効量の単球を、これを必要とする対象へ投与することを含み、ここで、単球は、投与される前に、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで処置される。
いくつかの態様において、方法は、単球をMSCエキソソームで処置する前に、単球を単離することをさらに含む。いくつかの態様において、単球は、対象から単離される。いくつかの態様において、単球は、対象の骨髄から単離される。
いくつかの態様において、単球は、対象へ投与される前に、MSCエキソソームで少なくとも2時間処置される。いくつかの態様において、単球は、全身的に投与される。いくつかの態様において、単球は、静脈内注入を介して投与される。いくつかの態様において、単球は、気管内または鼻腔内に投与される。いくつかの態様において、単球は、対象へ一度投与される。いくつかの態様において、単球は、対象へ複数回投与される。
いくつかの態様において、方法は、有効量の第二の剤を、対象へ投与することをさらに含む。いくつかの態様において、第二の剤は、単離されたMCSエキソソームである。いくつかの態様において、第二の剤は、ニンテダニブ、ピルフェニドン、抗線維化剤、免疫抑制薬、および/または抗炎症剤である。
いくつかの態様において、線維性疾患は:全身性硬化症;肝臓線維症、心臓線維症、腎臓線維症、および骨髄線維症からなる群から選択される。いくつかの態様において、線維性疾患は、肺線維症である。いくつかの態様において、肺線維症は、特発性肺線維症(IPF)である。いくつかの態様において、単球は、線維性疾患に関連する炎症を低減させる。いくつかの態様において、単球は、線維性疾患に関連するアポトーシスを低減させる。
いくつかの態様において、対象は、哺乳動物である。いくつかの態様において、対象は、ヒト対象である。いくつかの態様において、ヒトは、新生児、幼児、または成人である。いくつかの態様において、ヒト対象は、4週齢未満である。いくつかの態様において、ヒト対象は、4週齢から3歳である。いくつかの態様において、ヒト対象は、3〜18歳である。いくつかの態様において、ヒト対象は成人である。
いくつかの態様において、ヒト対象は、低体重で生まれる。いくつかの態様において、ヒト対象は、在胎37週より前に生まれた。いくつかの態様において、ヒト対象は、在胎26週より前に生まれた。
いくつかの態様において、対象は、齧歯類の動物である。いくつかの態様において、齧歯類の動物は、マウスまたはラットである。
いくつかの態様において、単球は、単離されたMSCエキソソームで処置される前に炎症促進性であり、および、単離されたMSCエキソソームで処置された後に調節性である。
本開示の他の側面は、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで処置された、単球を提供する。いくつかの態様において、単球は、骨髄からのものである。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、MSC馴化培地から単離される。いくつかの態様において、MSCは、ホウォートンゼリー、骨髄、または脂肪組織からのものである。いくつかの態様において、単球は、単離されたMSCエキソソームで処置される前に炎症促進性であり、および、単離されたMSCエキソソームで処置された後に調節性である。
本明細書に記載の単球を含む組成物もまた、提供される。いくつかの態様において、組成物は、第二の剤をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、医薬組成物である。いくつかの態様において、組成物は、薬学的に許容し得る担体をさらに含む。
さらに本明細書に提供されるのは、本明細書に記載の単球または単球を含む組成物の、線維性疾患または自己免疫疾患を処置するための使用である。
本明細書に記載の単球または単球を含む組成物はまた、線維性疾患または自己免疫疾患を処置するための医薬の製造において用いられてもよい。
上記の概要は、本明細書に開示される技術の態様、利点、特色、および使用のいくつかを、非限定的に図示することを意図している。本明細書に開示される技術の他の態様、利点、特色、および使用は、詳細な説明、図面、例、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
図1Aは、炎症の開始時のMEx処置が線維症を予防することを示す。図1Bは、炎症の開始時のMEx処置が線維症を予防することを示す。 図1Cは、炎症の開始時のMEx処置が線維症を予防することを示す。図1Dは、炎症の開始時のMEx処置が線維症を予防することを示す。
図2Aは、MExが肺胞マクロファージ表現型および鈍い炎症を調整することを示す。図2Bは、MExが肺胞マクロファージ表現型および鈍い炎症を調整することを示す。図2Cは、MExが肺胞マクロファージ表現型および鈍い炎症を調整することを示す。 図2Dは、MExが肺胞マクロファージ表現型および鈍い炎症を調整することを示す。図2Eは、MExが肺胞マクロファージ表現型および鈍い炎症を調整することを示す。
図3Aは、MExが全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示す。図3Bは、MExが全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示す。図3Cは、MExが全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示す。図3Dは、MExが全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示す。 図3Eは、MExが全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示す。図3Fは、MExが全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示す。
図4Aは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。図4Bは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。 図4Cは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。図4Dは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。 図4Eは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。図4Fは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。
図5Aは、MEx治療がアポトーシスを低減させることを示す。 図5Bは、MEx治療がアポトーシスを低減させることを示す。図5Cは、MEx治療がアポトーシスを低減させることを示す。図5Dは、MEx治療がアポトーシスを低減させることを示す。 図6Aは、エキソソームの精製、単離および特徴付けを示す。 図6Bは、エキソソームの精製、単離および特徴付けを示す。図6Cは、エキソソームの精製、単離および特徴付けを示す。
図7Aは、炎症の最後でのMEx処置が、線維症を元に戻すことを示す。図7Bは、炎症の最後でのMEx処置が、線維症を元に戻すことを示す。 図7Cは、炎症の最後でのMEx処置が、線維症を元に戻すことを示す。図7Dは、炎症の最後でのMEx処置が、線維症を元に戻すことを示す。 図8は、肺マクロファージ、単球および骨髄由来の単球の代表的なin vivoゲーティング戦略を示す。 図9は、標識MExが骨髄で検出され得ることを示す。
図面の簡単な記載
添付の図面は、縮尺どおりに描かれることを意図したものではない。図面において、様々な図に図示される同一またはほぼ同一の各構成要素は、同様の数字で表されている。明確にするために、すべての構成要素がすべての図面において標識されているわけではない。特許または出願ファイルは、カラーで実行された少なくとも1つの図面を含有する。カラー図面(単数または複数)を伴うこの特許または特許出願公報のコピーは、請求および必要な費用の支払いに応じて、米国特許庁によって提供されるだろう。図面中:
図1Aから図1Dは、炎症の開始時のMEx処置が線維症を予防することを示す。(図1A)10〜14週齢のC57BL/6マウスは、0日目に気管内ブレオマイシン(60μg)または0.9%生理食塩水(NS)を受け、ボーラス用量のIV MEx(ブレオ+MEx)、NS(ブレオ+NS)、FEx(ブレオ+FEx)、またはイオジキサノール(IDX1:9希釈、ブレオ+IDX)が続いた。結果は、NS(ビヒクル、対照)またはMExの用量が続くNS(対照+MEx)のいずれかを受けた対照群と比較された。マウスは、14日目にサクリファイスされた。(図1B)肺切片は、マッソンのトリクロームで染色された。インサートは、100Xの倍率で撮られた。ブレオ+NS、ブレオ+FEx、ブレオ+IDXは、構造の破壊、肺胞中隔の肥厚、および線維性変化を示した。(図1C)ブレオマイシン処置マウスへのMExの投与は、線維症および肺胞の歪みを実質的に低減させた。知見は、対照または対照+Mex群と同様だった。肺線維症は、14日目にアシュクロフトスコアによって測定された。(図1D)コラーゲン沈着は、Sircolアッセイによって査定され、左肺ホモジネートのmg/mlとして表された。群あたりn=3〜4、*p<0.05;****p<0.0001 vs.ブレオマイシン処置群。スケールバー=100μm。
図2Aから図2Eは、MExが肺胞マクロファージ表現型および鈍い炎症を調整することを示す。全肺RT−qPCRは、7日目(図2A)および14日目(図2B)に、マクロファージCcl−2およびアルギナーゼ−1(Arg1)マーカーの発現の増加を示す一方、それらのレベルは、MEx処置を伴う対照と同様だった。インターロイキン−6発現は、同様の傾向を示したが、MEx処置でのその低減は、統計的有意性に至らなかった。残存TGFのレベルは、3つのグループ間で変化しなかった。結果は、対照の発現に対して表される。平均±SEM、群あたりn=4〜8。*p<0.05;**p<0.01 vs.ブレオマイシン曝露マウス。(図2Cおよび図2D)M2様活性化のマーカーであるArg1(緑)およびCD206(赤)に対する抗体を用いる肺切片の免疫発光(IF)分析は、ブレオマイシンマウスの平均発光強度(MFI)の増加を示す一方、強度は、MEx処置を伴う対照レベルと同様だった。核染色はDapiで実施された。画像はx10の倍率で得られた。平均発光強度(Dapi染色)は細胞数に対して正規化された。実施された分析は、画像Jソフトウェアによるものだった。群あたりN=5、*p<0.05;**p<0.01 vs.ブレオマイシン曝露マウス。(図2E)累積データおよび代表的なグラフは、CD206+ve肺胞マクロファージ(AM)(CD45+veCD11b−veCD11c+veCD206+ve細胞)のパーセンテージを描写する。CD206+veAMの数は、MEx処置で低減したが、ブレオマイシン曝露群と比較して統計的有意性には至らなかった。代表的なヒストグラムは最頻値に正規化された。群あたりn=4〜5の平均±SEM、**p<0.01 vs.ブレオマイシン曝露マウス。略語:Dapi、40,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール。
図3Aから図3Fは、MExが、全身レベルで単球およびマクロファージの表現型を調整することを示し、MExが、肺胞マクロファージおよび肺における炎症性単球集団を回復させることを示す。(図3A)傷害の7日後の全肺におけるサイトメトリー分析は、AM数の減少を示した(CD45+veCD11b−veCD11c+ve細胞として表される)。(図3B)これは、Ly6C高の浸潤性または古典的単球(Ly6C高CCR−2+ve)の増加と関連していた。(図3C)14日目に、AM数は増加し、(図3D)古典的単球数は、マウスのNS処置(対照)群で観察されたレベルの約半分に減少した(平均差:1.7%±0.44、p<0.01)。MEx治療は、AM集団数の回復をもたらしただけでなく、肺における単球表現型を、7日目および14日目に分析された対照群に匹敵するレベルまで調整した。平均±SEMは群あたりn=4〜5、*p<0.05;**p<0.01;***p<0.001 vs.ブレオマイシン曝露マウス。ゲーティング戦略は、fluorescence minus oneコントロールに従って実施された(図8を参照)。MExの全身効果を調査するために、骨髄の骨髄特性は、フローサイトメトリーによって分析された。3つの群におけるCD45+ve細胞の同等数にもかかわらず(データは示されていない)、(図3Eおよび図3F)古典的単球は、マウスのブレオマイシン曝露群において増加した(平均差:17.6%±3.6、p<0.001 vs.ブレオマイシン曝露マウス)が、調節性単球は、対照マウスと比較して、ブレオマイシン曝露マウスにおいて2倍の減少を呈した(平均差:18%±5.7、p<0.05 vs.ブレオマイシン曝露マウス)。一方、MEx治療は、対照マウスで観察されたレベルと同様に、炎症性単球の減少、および、炎症性から調節性(Ly6C低CCR−2−ve)表現型へのシフトをもたらした(平均差:10.25%±4.2、p<0.05および13.39%±5.76、p<0.05 vs.ブレオマイシン曝露マウス)。群あたりn=4〜7、*p<0.05;**p<0.01;***p<0.001 vs.ブレオマイシン曝露マウス。
図4Aから図4Fは、MEx前処置骨髄由来単球の養子移入が、マウスを肺線維症から保護することを示す。線維症の予防におけるex vivo処置BMDMoおよびAMの潜在的な治療効果が、探索された。(図4A)BMDMoは、6〜8週齢のFVBマウスから単離され、ex vivoで3日間培養され、1日目であるD1および2日目であるD2にMEx(100mmプレートあたり1×10のMSCによって生成されたEVと同等)または培地単独で処置され、3日目であるD3にDilで染色された。細胞は、ブレオマイシンの気管内滴下後、0日目および3日目に1対1の比率でC57BL/6マウスへ静脈内養子移入された。マウスは、14日目にサクリファイスされた。データは、NSのみ(ブレオマイシン)を受けてきたブレオマイシン曝露マウスと比較された。(図4B)3日間の培養後のBMDMoのフローサイトメトリー分析は、90%超のCD45+veCD11b+ve細胞を示した。(図4C)Dil標識BMDMoは、注射の14日後に肺において検出された。画像はx20の倍率で得られた。(図4Dから図4F)線維症は、NS(ブレオマイシン)と比較して、MEx前処置単球(BMDMo+MEx)を受けたマウスにおいて改善された。MEx処置AM(AM+MEx)で注射されたマウスは、実質的な線維性変化を呈した。未処置BMDMo(BMDM+培地)の投与は、マウスのNS処置群と比較して、線維症およびコラーゲンレベルの軽度の改善をもたらした。コラーゲン沈着の低減は、NS処置マウスと比較して統計的有意性に至らなかった。同様の結果は、コラーゲンレベルでも見られた。矢印は、Dil標識単球を示す。群間比較:*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.001。スケールバー=100μm。略語:Dil、1,1’−ジオクタデシル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンペルクロラート(’Dil’;DilC18(3))。
図5Aから図5Dは、MEx治療がアポトーシスを減少させることを示す。(図5Aおよび図5B)全肺切片におけるTunel染色は、対照(NS)およびブレオマイシン+MExと比較して、マウスのブレオマイシン曝露群におけるアポトーシス(緑)の増加を示す。核はDapiで染色された。画像はx20の倍率で得られた。MFIは、画像Jソフトウェアを用いて定量化され、Dapiについて正規化された。*p<0.05、**p<0.01vs.ブレオマイシン曝露マウス。(図5C)全肺におけるアネキシンV/PI染色は、対照およびブレオマイシン+MExマウスと比較して、ブレオマイシン曝露マウスにおいてアポトーシス(アネキシンV+PI−)の増加を示す。(図5D)in vitroアポトーシスは、Caspase-Glo(登録商標)3/7アッセイを用いて測定された。ブレオマイシン曝露ヒト肺胞上皮細胞では、より多くのアポトーシスが見られる。この効果は、MEx治療で無効にされる。アポトーシスの代表として相対発光単位を用い、Y軸は対照と比較した発光を表す。群あたりn=8、**p<0.01;****P<0.0001vsブレオマイシン曝露マウス。
図6Aから図6Cは、エキソソームの精製、単離および特徴付けを示す。BMSCまたはHDFからの馴化培地(CM)は、示差遠心分離され、タンジェンシャルフローフィルトレーションを通じて濃縮された。濃縮(50x)CMは、イオジキサノール(OptiPrep(商標)、IDX)クッション勾配上に浮遊させられた。画分9中の精製EV集団は、分析のために用いられた。(図6A)透過型電子顕微鏡(TEM)で見られる不均一なEV形態(x30,000g、スケールバー=100nm)。(図6B)ナノ粒子追跡分析(NTA)は、EV濃度を査定するために用いられた。画分9勾配におけるBMSC−EVおよびHDF−EVの代表的なサイズ分布。(図6C)エキソソームマーカーであるフロチリン(FLOT−1)、CD63およびAlixに対する抗体を用いた、IDXクッション勾配画分(7〜10)のウェスタンブロット分析。
図7Aから図7Dは、炎症の最後でのMEx処置が、線維症を元に戻すことを示す。(図7A)MExは、ブレオマイシンの投与の7日後に投与され、マウスは14日目にサクリファイスされた。(図7Bおよび7C)対照、ブレオマイシンおよびブレオ+MExマウスからの肺切片は、組織学および(図7D)コラーゲン沈着について分析された。MEx治療は、7日目に線維症およびコラーゲン沈着の低減をもたらした。データは、群あたりn=4の平均±SEMを表し、*p<0.05;****p<0.0001vs.ブレオマイシン曝露マウス。スケールバー=100μm。
図8は、肺マクロファージ、単球および骨髄由来の単球の代表的なin vivoゲーティング戦略を示す。細胞は、酵素消化後、全肺から単離された。肺凝集体および細胞破片は、前方および側方散乱パラメータに基づいて除外された。免疫細胞は、CD45染色によって同定された。肺胞マクロファージ(AM)は、CD45+veCD11b−veCD11c+ve集団を同定するために、順次ゲーティング戦略を用いて同定された。これに続くゲーティングは、CD206+veAMで実施された。単球亜集団を同定するために、CD45+ve細胞の非肺胞マクロファージサブセット(CD11bintCD11C)で順次ゲーティング戦略が実施され、さらにCCR−2+veLy6CおよびCCR−2−veLy6C集団についてゲートされ、古典的または非古典的単球表現型をそれぞれ反映させた。BMDMoゲーティング戦略は、CD11cおよびCD206(AMのマーカー)染色を除いて、上と同様だった。ゲーティング戦略は、Fluorescence-minus-oneコントロールに従って実施された。
図9は、標識MExが骨髄で検出され得ることを示す。膜色素標識EVは、マウスへIV注射され、動物は注射の2時間後にサクリファイスされた。MExは、BMサイトスピン(標識MEx)において検出された。注射されたフリー色素および色素染色EVフリー上清は、対照として用いられた。対比染色はDapiで実施された。画像は、x60の倍率で得られた。
ある態様の詳細な記載
本開示は、間葉系間質細胞(本明細書において「間葉系幹細胞」または「MSC」としても互換的に称される)エキソソーム(本明細書において「Mex」とも称される)が、対象へ投与(例として、全身的に)される場合、骨髄中の単球表現型を調整し得、炎症促進性単球の代わりに、調節性の単球の、より大きな亜集団を生じるという知見に、少なくとも部分的に基づく。さらに、in vitroにおいてMSCエキソソームで処置された単球(例として、骨髄由来単球)は、肺線維症を有する対象へ投与される場合、線維性肺における治療効果を有する。
本開示のいくつかの側面は、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで処置された単球を提供する。「単球」は、マクロファージおよび骨髄系樹状細胞へと分化し得る白血球(「白色血液細胞」とも呼ばれる)の一種である。脊椎動物において、単球は、自然免疫系の一部であるが、適応免疫のプロセスにもまた影響を与え得る。
単球は、人体におけるすべての白血球の2%から10%を構成し、免疫機能における複数の役割、例として、限定せずに、正常な条件下で常在マクロファージを補給すること;組織中の感染部位からの炎症シグナルに応える遊走;および免疫応答を発効させるためのマクロファージまたは樹状細胞への分化を果たす。
単球は、細胞の不均一な集団であり、および異なる表現型および機能を伴う亜集団へと分割され得る。いくつかの態様において、ヒト単球は、リポ多糖(LPS)受容体(CD14)およびCD16(Fcガンマ受容体III)の発現に基づき、表現型的におよび機能的に別個の亜集団へと細分化される(例として、参照により本明細書に組み込まれるZiegler-Heitbrock et al., Blood, vol. 116, no. 16, pp. e74-e80, 2010およびGordon et al., Nature Reviews Immunology, vol. 5, no. 12, pp. 953-964, 2005に記載されるとおり)。健常者において、およそ80〜90%の単球は、高度にCD14陽性およびCD16陰性(CD14++CD16)である。CD14++CD16単球は、本明細書において「古典的単球」または「調節性単球」と称される。残存する10〜20%の単球は、CD16陽性であり、「炎症促進性単球」として分類される。炎症促進性単球はさらに、CD14++CD16およびCD14CD16++細胞へと細分化され得る。CD14++CD16単球は、「中間体単球」とも称され;CD14CD16++単球は、「非古典的単球」とも称される。CD16陰性の従来の単球と比較して、CD16陽性単球(炎症促進性単球)は、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスII抗原、接着分子、ケモカイン受容体、およびTNF−αなどの炎症促進性のサイトカインのより高いレベルを表すが、抗炎症のサイトカイン(例として、IL−10)のより低いレベルを表す(例として、参照により本明細書に組み込まれるKawanaka et al., Arthritis & Rheumatism, vol. 46, no. 10, pp. 2578-2586, 2002およびZiegler-Heitbrock et al., Immunology Today, vol. 17, no. 9, pp. 424-428, 1996に記載されるとおり)。炎症促進性単球は、炎症性および感染性疾患、がん、ならびに冠動脈心疾患におけるものを含む、様々な病的状態において、上昇される。マウスにおいて、単球はまた、2つの亜集団に分割され得る:ヒト炎症促進性単球と等価である、炎症促進性単球(Cx3CR1、CCR2、Ly6C);およびヒトCD14++CD16単球と等価である、調節性単球(Cx3CR1、CCR2、Ly6C)。
単球は、造血幹細胞から分化した二分化能の細胞である、単芽球と呼ばれる前駆体からの骨髄によって生成される。単球は、血流中を約1日から3日間循環し、次いで典型的には、身体全体の組織へと移動し、ここで、それらはマクロファージおよび樹状細胞へと分化する。いくつかの態様において、本明細書に記載のMSCエキソソームで処置された単球は、骨髄からの(例として、骨髄から単離された)ものである。いくつかの態様において、本明細書に記載のMSCエキソソームで処置された単球は、特定の組織からの(例として、肺などの特定の組織から単離された)ものである。
「エキソソーム」は、細胞(例として、任意の真核細胞)から放出される膜(例として、脂質二重層)ベシクルである。エキソソームは、血液、尿、および細胞培養の培養培地を含む真核生物の液体中に存在する。本開示のエキソソームは、間葉系幹細胞(MSC)から放出され、「間葉系幹細胞エキソソーム」または「MSCエキソソーム」と互換的に称される。
「間葉系幹細胞(MSC)」は、神経細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、筋細胞、心臓組織、および他の内皮細胞または上皮細胞へと分化する能力を有する、前駆細胞である。(例えば、Wang et al., , Stem Cells 2004;22(7);1330-7; McElreavey;1991 Biochem Soc Trans (1);29s; Takechi, Placenta 1993 March/April; 14 (2); 235-45; Takechi, 1993; Kobayashi; Early Human Development;1998; July 10; 51 (3); 223-33; Yen; Stem Cells; 2005; 23 (1) 3-9を参照のこと。)これらの細胞は、遺伝子またはタンパク質発現によって、表現型的に定義されてもよい。これらの細胞は、CD13、CD29、CD44、CD49a、b、c、e、f、CD51、CD54、CD58、CD71、CD73、CD90、CD102、CD105、CD106、CDw119、CD120a、CD120b、CD123、CD124、CD126、CD127、CD140a、CD166、P75、TGF−bIR、TGF−bIIR、HLA−A、B、C、SSEA−3、SSEA−4、D7およびPD−L1の1つ以上を発現する(よって、これについて陽性である)ことを、特徴とされてきた。これらの細胞はまた、CD3、CD5、CD6、CD9、CD10、CD11a、CD14、CD15、CD18、CD21、CD25、CD31、CD34、CD36、CD38、CD45、CD49d、CD50、CD62E、L、S、CD80、CD86、CD95、CD117、CD133、SSEA−1、およびABOを発現しない(よって、これについて陰性である)としても特徴付けられてきた。よって、MSCは、それらの分化の潜在力に従って、表現型的および/または機能的に特徴付けられてもよい。
MSCは、骨髄、脂肪組織、血液、骨膜、真皮、臍帯血および/またはマトリックス(例として、ホウォートンゼリー)、および胎盤を含むがこれらに限定されない数多の供給源から、採取されてもよい。例えば、MSCは、市販の骨髄吸引液から単離され得る。細胞の集団内のMSCの濃縮は、発光活性化細胞選別(FACS)を含むがこれに限定されない当該技術分野において知られている方法を用いて、達成され得る。MSCを採取するための方法は、当該技術分野、例として、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5486359号に記載されている。
市販の培地は、MSCの成長、培養、および維持のために用いられてもよい。かかる培地は、ダルベッコ改良イーグル培地(DMEM)を包含するが、これに限定されない。MSC、線維芽細胞、およびマクロファージの成長、培養、および維持に有用であるかかる培地の構成要素は、アミノ酸、ビタミン、炭素供給源(天然および非天然)、塩、糖、植物由来の加水分解物、ピルビン酸ナトリウム、界面活性剤、アンモニア、脂質、ホルモンまたは成長因子、バッファー、非天然アミノ酸、糖前駆体、指示薬、ヌクレオシドおよび/またはヌクレオチド、酪酸または有機物、DMSO、動物由来産物、遺伝子誘導物質、非天然糖、細胞内pHの調節剤、ベタインまたは浸透圧保護剤、微量元素、ミネラル、非天然ビタミンを包含するが、これらに限定されない。市販の組織培養培地を補充するために用いられ得る追加の構成要素は、例えば、動物血清(例として、ウシ胎仔血清(FBS)、ウシ胎仔血清(FCS)、ウマ血清(HS))、抗生物質(例として、ペニシリン、ストレプトマイシン、硫酸ネオマイシン、アンホテリシンB、ブラストサイジン、クロラムフェニコール、アモキシシリン、バシトラシン、ブレオマイシン、セファロスポリン、クロルテトラサイクリン、ゼオシン、およびピューロマイシンを含むがこれらに限定されない)、およびグルタミン(例として、L−グルタミン)を含む。間葉系幹細胞の生存と成長はまた、適切な好気性環境、pH、および温度の維持にも依存する。MSCは、例として、参照により本明細書に組み込まれるPittenger et al., Science, 284:143-147 (1999)に記載されるように、当該技術分野において知られている方法を用いて維持され得る。
いくつかの態様において、単球を処置するために用いられるMSCエキソソームは、単離される。本明細書に用いられるとおり、「単離されたエキソソーム」は、その天然の環境から物理的に分離されるエキソソームである。単離されたエキソソームは、天然に存在するこれを伴う組織または細胞(例として、MSC)から、全体的または部分的に、物理的に分離されていてもよい。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、ヒト骨髄、臍帯ホウォートンゼリー、または脂肪組織からのMSCの培養培地から単離される。かかる培養培地は、本明細書では「MSC馴化培地」と称される。いくつかの態様において、単離されたエキソソームは、MSCなどの細胞フリーであってもよく、または馴化培地フリーまたは実質的にフリーであってもよく、またはタンパク質などの任意の生物学的夾雑物フリーであってもよい。典型的には、単離されたエキソソームは、操作されていない馴化培地中に存在するエキソソームよりも高い濃度で提供される。
いくつかの態様において、本明細書に記載の単離されたMSCエキソソームは、1つ以上(例として、1、2、3、4、または5つ以上)の既知のエキソソームマーカーを含む。いくつかの態様において、既知のエキソソームマーカーは、以下からなる群から選択される:FLOT1(フロチリン1、Uniprot ID:O75955)、CD9(CD9抗原、Uniprot ID:P21926)、およびCD63(CD63抗原、Uniprot ID:P08962)。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、実質的に夾雑物(例えば、タンパク質夾雑物)フリーである。単離されたMSCエキソソームの調製物が、任意の他の物質(例として、タンパク質)を20%、15%、10%、5%、2%、1%よりも少なく、または1%未満含有する場合、単離されたMSCエキソソームは「実質的に夾雑物フリー」である。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームの調製物が、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.9%の純度である場合、夾雑物(例えば、タンパク質)に関して、単離されたMSCは「実質的に夾雑物フリー」である。
「タンパク質夾雑物」は、単離されたエキソソームに関連していない、および、エキソソームの生物活性に寄与しない、タンパク質を指す。タンパク質夾雑物はまた、本明細書では「非エキソソームタンパク質夾雑物」とも呼ばれる。
いくつかの態様において、本開示に従って用いられた単離されたMSCエキソソームは、約30〜150nmの直径を有する。例えば、単離されたMSCエキソソームは、30〜150nm、30〜140nm、30〜130nm、30〜120nm、30〜110nm、30〜100nm、30〜90nm、30〜80nm、30〜70nm、30〜60nm、30〜50nm、30〜40nm、40〜150nm、40〜140nm、40〜130nm、40〜120nm、40〜110nm、40〜100nm、40〜90nm、40〜80nm、40〜70nm、40〜60nm、40〜50nm、50〜150nm、50〜140nm、50〜130nm、50〜120nm、50〜110nm、50〜100nm、50〜90nm、50〜80nm、50〜70nm、50〜60nm、60〜150nm、60〜140nm、60〜130nm、60〜120nm、60〜110nm、60〜100nm、60〜90nm、60〜80nm、60〜70nm、70〜150nm、70〜140nm、70〜130nm、70〜120nm、70〜110nm、70〜100nm、70〜90nm、70〜80nm、80〜150nm、80〜140nm、80〜130nm、80〜120nm、80〜110nm、80〜100nm、80〜90nm、90〜150nm、90〜140nm、90〜130nm、90〜120nm、90〜110nm、90〜100nm、100〜150nm、100〜140nm、100〜130nm、100〜120nm、100〜110nm、110〜150nm、110〜140nm、110〜130nm、110〜120nm、120〜150nm、120〜140nm、120〜130nm、130〜150nm、130〜140nm、または140〜150nmの直径を有してもよい。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、約50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、または150nmの直径を有してもよい。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームは、両凹の形態を示す。
本明細書に記載されるとおり、単離されたMSCエキソソームは、単球を処置して、(例として、in vitroおよび骨髄中などのin vivoの両方で)単球表現型を調整するために用いられ得る。「単離されたMSCエキソソームで単球を処置すること」は、単球をMSCエキソソームで(例として、一定期間)接触させることを意味する。いくつかの態様において、処置(すなわち、接触)は、in vitroで実行される。例えば、単球は、in vitroで培養されてもよく、単離されたMSCエキソソームは、単球が単離されたMSCエキソソームに接触するように、培養物へ添加されてもよい。いくつかの態様において、処置(すなわち、接触)は、ex vivoで実行される。例えば、単球は対象の骨髄から単離されてもよく、単離されたMSCエキソソームは、単球が単離されたMSCエキソソームに接触するように、単球へ添加されてもよい。いくつかの態様において、処置(すなわち、接触)は、in vivoで実行される。例えば、単離されたMSCエキソソームは、対象へ(例として、静脈内注射を介して)投与されてもよく、1つの髄に到達し、骨髄中の単球と接触する。
いくつかの態様において、単球は、MSCエキソソームで、少なくとも1時間(例として、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40、少なくとも45、少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも100時間、またはそれより長い間)処置(すなわち、接触)される。いくつかの態様において、単球は、MSCエキソソームで、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100時間、またはそれより長い間処置(すなわち、接触)される。
いくつかの態様において、単球は、環境的にまたは発達的に引き起こされた傷害の結果としての炎症促進性状態へ極性化され、およびその極性は、単離されたMSCエキソソームとの接触の際に、調節性表現型へ調整される。いくつかの態様において、単球は、単離されたMSCエキソソームで処置(すなわち、接触)される前に炎症促進性単球であり、および、単離されたMSCエキソソームで処置(すなわち、接触)された後に調節性単球である。いくつかの態様において、炎症促進性単球および調節性単球の混合物は、単離されたMSCエキソソームと接触され、処置は、単離されたMSCエキソソームで処置されている混合物中の調節性単球のより高い比率(例として、少なくとも10%高い)をもたらす。例えば、調節性単球の比率は、MSCエキソソームで処置された後に、単離されたMSCエキソソームで処置される前と比較して、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも100%、少なくとも2倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも100倍、またはより高くてもよい。いくつかの態様において、調節性単球の比率は、MSCエキソソームで処置された後に、単離されたMSCエキソソームで処置される前と比較して、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、2倍、5倍、10倍、100倍、またはより高い。
本明細書でさらに提供されるのは、単離されたMSCエキソソームで処置された単球の、疾患(例として、肺線維症などの線維性疾患または自己免疫疾患)を処置するための使用である。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、疾患(例として、線維性疾患または自己免疫疾患)を処置するための医薬の製造において用いられる。単離されたMSCエキソソームで処置された単球を含む組成物もまた、提供される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、疾患(例として、線維性疾患または自己免疫疾患)の処置のための組成物中で製剤化される。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を含む組成物は、第二の剤をさらに含む。いくつかの態様において、第二の剤は、単球によって処置されている疾患に対して有効な治療剤である。例えば、第二の剤は、本明細書に記載されたものなどの線維性疾患または自己免疫疾患の予防、処置および/または管理において用いられ得る、任意の剤であってもよい。いくつかの態様において、第二の剤は、単離されたMSCエキソソームである。
いくつかの態様において、第二の剤は、線維性疾患に対して治療効果を有することが知られている剤である。線維性疾患を処置するために用いられてもよい例示の第二の剤は、限定せずに:ニンテダニブ(チロシンキナーゼインヒビター)、ピルフェニドン、抗線維化剤、および/または抗炎症剤を含む。いくつかの態様において、肺線維症については、他の種類の治療、例として酸素補充が、本明細書に記載の治療剤と併せて用いられてもよい。
いくつかの態様において、第二の剤は、自己免疫疾患に対して治療効果を有することが知られている剤である。かかる剤は、限定せずに、非ステロイド性抗炎症薬、グルココルチコイド、メトロトレキサート(metrotrexate)、レフルノミド、抗TNF生物学的製剤(例として、インフリキシマブ、アダリムマブ、ゴリムマブ、またはセルトリズマブペゴルなどの抗体)を含む。自己免疫疾患を処置するための薬物は、当該技術分野において知られており、例として、参照により本明細書に組み込まれる、Li et al., Front Pharmacol. 2017; 8: 460に記載のとおりである。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球および第二の剤は、同じ組成物中で製剤化される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球および第二の剤は、別々の組成物に中で製剤化される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球および第二の剤は、対象へ同時に投与される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球および第二の剤は、個別に投与される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、第二の剤の前に投与される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、第二の剤の後に投与される。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を含む組成物は、医薬組成物である。いくつかの態様において、組成物は、薬学的に許容し得る濃度の塩、バッファー、防腐剤、または適合性担体をさらに含む。
薬学的に許容し得る担体は、予防的または治療的な活性剤の運搬または輸送に関与する、液体または固体の充填剤、希釈剤、賦形剤、溶媒または封入材料などの薬学的に許容し得る材料、組成物またはビヒクルである。各担体は、製剤の他の成分と適合する、および、対象に害を及ぼさないという意味で、「許容し得る」ものでなければならない。薬学的に許容し得る担体として役立ち得る材料のいくつかの例は、ラクトース、グルコースおよびスクロースなどの糖;プロピレングリコールなどのグリコール;グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなどのポリオール;オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル;水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどのバッファー;パイロジェンフリーの水;等張生理食塩水;リンガー液;エチルアルコール;リン酸バッファー;および医薬製剤に用いられる他の非毒性適合性物質を包含する。
組成物は、油性または水性ビヒクル中の水溶性懸濁液、溶液またはエマルションなどの形態をとってもよく、懸濁剤、安定剤および/または分散剤などの処方剤を含有してもよい。好適な親油性溶媒またはビヒクルは、ゴマ油などの脂肪油、またはオレイン酸エチルまたはトリグリセリドなどの合成脂肪酸エステルを包含する。水性注射用懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストランなどの、懸濁液の粘度を増加させる物質を含有してもよい。任意に、懸濁液はまた、可溶性を増加させる好適な安定剤または剤を含有してもよい。代替的に、エキソソームは、使用前に、好適なビヒクル、例として、滅菌されたパイロジェンフリーの水で構成するために、凍結乾燥されたあるいは他の粉末または固体の形態であってもよい。
本開示の他の側面は、疾患(例として、線維性疾患または自己免疫疾患)を処置する方法を提供し、同方法は、有効量の単球を、これを必要とする対象へ投与することを含み、ここで単球は、本明細書に記載の方法を用いて投与される前に、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで(例として、少なくとも2時間)処置される。いくつかの態様において、方法は、対象から(例として、対象の骨髄から)単球を単離することをさらに含むので、単球は、対象への投与の前に、単離されたMSCエキソソームで処置され得る。
疾患(例として、線維性疾患または自己免疫疾患)を「処置する」またはその「処置」は、線維性疾患または自己免疫疾患の発症の予防、低減、または停止、線維性疾患または自己免疫疾患の症状の低減または排除、あるいは、線維性疾患または自己免疫疾患の予防を含むが、これらに限定されない。
「有効量」は、所望される成果を達成する剤の量である。絶対量は、投与のために選択される材料、投与が単回または複数回の用量であるか、年齢、体調、寸法、体重、および疾患の段階を含む個々の患者パラメータを含む、様々な因子に依存するであろう。これらの因子は当業者に周知であり、わずかルーチンの実験で対処され得る。
いくつかの態様において、有効量は、対象に毒性を引き起こさない剤の投薬量である。いくつかの態様において、有効量は、対象へ低減された毒性を引き起こす薬剤の投薬量である。毒性を測定する方法は、当該技術分野において周知である(例として、肝臓、脾臓、および/または腎臓の生検/組織学;肝臓毒性についてのアラニントランスフェラーゼ、アルカリホスファターゼおよびビリルビンアッセイ;および腎臓毒性についてのクレアチニンレベル)。
対象は、ヒトまたは脊椎動物または哺乳動物を意味するものとし、これは、齧歯類の動物、例として、ラットまたはマウスなどの齧歯類の動物、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、シチメンチョウ、ニワトリおよび霊長目の動物、例として、サルを含むが、これらに限定されない。いくつかの態様において、対象はヒトである。いくつかの態様において、対象は伴侶動物である。「伴侶動物」は、本明細書に用いられるとおり、ペットおよび他の飼育動物を指す。伴侶動物の非限定例は、イヌおよびネコ;ウマ、畜牛、ブタ、ヒツジ、ヤギ、およびニワトリなどの家畜;およびマウス、ラット、モルモット、およびハムスターなどの他の動物を包含する。本開示の方法は、これを必要とする対象を処置するために有用である。対象は、本開示において記載された単球を用いて処置するために適する、本明細書に記載の疾患を有するものであってもよく、またはそれらは、かかる疾患を発症するリスクがあるものであってもよい。
いくつかの態様において、対象は、ヒト対象である。いくつかの態様において、対象は、ヒト幼児である。例えば、対象は、新生児、および、とくに、低在胎齢で生まれた新生児であってもよい。本明細書で用いられるとおり、ヒト新生児は、出生時から約4週齢までのヒトを指す。本明細書で用いられるとおり、ヒト幼児は、約4週齢から約3歳までのヒトを指す。本明細書で用いられるとおり、低在胎齢は、所与の種について通常の在胎期間の前に生じる出産(または分娩)を指す。ヒトにおいて、全在胎期間は約40週間であり、37週間から40週間超の範囲であってもよい。ヒトにおける低在胎齢は、早産に類似しており、在胎37週の前に生じる出産として定義される。したがって、本開示は、さらに短い在胎期間(例として、在胎36週前、35週前、34週前、33週前、32週前、31週前、30週前、29週前、28週前、27週前、26週前、または25週前)で生まれたものを含む、在胎37週前に生まれた対象の予防および/または処置を企図している。
幼児または新生児について、本開示は、新生児期をさらに超えて、小児期および/または成人期へのそれらの処置を企図する。例えば、いくつかの態様において、本開示の方法を用いて処置される対象は、3〜18歳である。いくつかの態様において、本開示の方法を用いて処置される対象は、3〜18、3〜17、3〜16、3〜15、3〜14、3〜13、3〜12、3〜11、3〜10、3〜9、3〜8、3〜7、3〜6、3〜5、3〜4、4〜18、4〜17、4〜16、4〜15、4〜14、4〜13、4〜12、4〜11、4〜10、4〜9、4〜8、4〜7、4〜6、4〜5、5〜18、5〜17、5〜16、5〜15、5〜14、5〜13、5〜12、5〜11、5〜10、5〜9、5〜8、5〜7、5〜6、6〜18、6〜17、6〜16、6〜15、6〜14、6〜13、6〜12、6〜11、6〜10、6〜9、6〜8、6〜7、7〜18、7〜17、7〜16、7〜15、7〜14、7〜13、7〜12、7〜11、7〜10、7〜9、7〜8、8〜18、8〜17、8〜16、8〜15、8〜14、8〜13、8〜12、8〜11、8〜10、8〜9、9〜18、9〜17、9〜16、9〜15、9〜14、9〜13、9〜12、9〜11、9〜10、10〜18、10〜17、10〜16、10〜15、10〜14、10〜13、10〜12、10〜11、11〜18、11〜17、11〜16、11〜15、11〜14、11〜13、11〜12、12〜18、12〜17、12〜16、12〜15、12〜14、12〜13、13〜18、13〜17、13〜16、13〜15、13〜14、14〜18、14〜17、14〜16、14〜15、15〜18、15〜17、15〜16、16〜18、16〜17、または17〜18歳であってもよい。いくつかの態様において、対象は、例えば18歳または18歳超の成人である。
特定の対象は、本明細書に記載される疾患(または状態)(例えば、自己免疫疾患または線維性疾患)の特定の形態に対する遺伝的素因を有してもよく、それらの対象もまた、本開示に従って処置されてもよい。
新生児およびとくに低在胎齢の新生児に関して、本開示は、出生から1年、11月、10月、9月、8月、7月、6月、5月、4月、3月、2月、1月、4週、3週、2週、1週、6日、5日、4日、3日、2日、1日、12時間、6時間、3時間、または1時間以内の、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはこれを含む組成物の投与を企図する。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはこれを含む組成物は、出生から1時間以内(例として、1時間以内、55分以内、50分以内、45分以内、40分以内、35分以内、30分以内、25分以内、20分以内、15分以内、10分以内、5分以内、または1分以内)に投与される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物は、出生後即時に、対象へ投与される。
本開示はさらに、本明細書に記載の疾患または異常を示す症状がなくても、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはこれを含む組成物の投与を企図する。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物は、対象(例として、ヒト対象)へ一度投与される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物の2回、3回、4回、5回以上の投与を含む、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物の反復投与が企図される。いくつかの例において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはこれを含む組成物は、連続的に投与されてもよい。反復投与または連続投与は、処置されている状態の重症度に応じて、数時間(例として、1〜2、1〜3、1〜6、1〜12、1〜18、または1〜24時間)、数日(例として、1〜2、1〜3、1〜4、1〜5、1〜6日、または1〜7日)または数週(例として、1〜2週、1〜3週、または1〜4週)にわたって生じてもよい。投与が繰り返されるが連続的でない場合、投与間の時間は、数時間(例として、4時間、6時間、または12時間)、数日(例として、1日、2日、3日、4日、5日、または6日)、または数週間(例として、1週間、2週間、3週間、または4週間)であってもよい。投与間の時間は同じであっても、異なっていてもよい。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物は、出生から24時間以内に少なくとも一度、および次いで、出生から1週以内に少なくとももう一度投与される。いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物は、出生から1時間以内に少なくとも一度、および次いで、出生から3〜4日以内に少なくとももう一度投与される。
単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物は、線維性臓器および/または骨髄への送達をもたらす任意の経路によって、投与されてもよい。静脈内注射または連続注入などの全身投与経路が好適である。また好適な他の投与経路は、経口投与、鼻腔内投与、気管内投与、吸入、静脈内投与、等々を含む。当業者は、投与のための通常の経路を知っているであろう。
単離されたMSCエキソソームで処置された単球またはかかる単球を含む組成物は、例えばボーラス注射または連続注入を含む、注射による非経口投与のために製剤化されてもよい。注射用の製剤は、添加された防腐剤の有無に拘わらず、例として、アンプルまたは複数回用量容器の単位剤形で提供されてもよい。組成物は、油性または水性ビヒクル中の水溶性懸濁液、溶液またはエマルションなどの形態をとってもよく、懸濁剤、安定剤および/または分散剤などの処方剤を含有してもよい。好適な親油性溶媒またはビヒクルは、ゴマ油などの脂肪油、またはオレイン酸エチルまたはトリグリセリドなどの合成脂肪酸エステルを包含する。水性注射用懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストランなどの、懸濁液の粘度を増加させる物質を含有してもよい。任意に、懸濁液はまた、可溶性を増加させる好適な安定剤または剤を含有してもよい。代替的に、エキソソームは、使用前に、好適なビヒクル、例として、滅菌されたパイロジェンフリーの水で構成するために、凍結乾燥されたあるいは他の粉末または固体の形態であってもよい。
いくつかの態様において、第二の剤が、単離されたMSCエキソソームで処置された単球と同じ組成物中に製剤化されない場合、本明細書に記載の方法は、有効量の第二の剤(例として、線維性疾患または自己免疫疾患を処置するための剤)を投与することをさらに含む。第二の剤はまた、全身投与(例として、静脈内注入または注射)、経口投与、鼻腔内投与、気管内投与、吸入、等々を含む、任意の好適な経路によって投与されてもよい。当業者は、かかる第二の剤のための投与の通常の経路を知っているであろう。
「線維性疾患」または「線維症」は、修復または反応プロセスにおける臓器または組織中の過剰な線維性結合組織の形成によって現れる状態を指す。線維性疾患の非限定例は:全身性硬化症(強皮症)、肺線維症(例として、嚢胞性線維症または特発性肺線維症)、肝臓線維症(肝硬変または胆道閉鎖)、心臓線維症(例として、心房線維症、心内膜心筋線維症、または陳旧性心筋梗塞)、脳線維症(例として、グリア瘢痕)、腎臓線維症、および骨髄線維症を含む。他の種類の線維性疾患は、限定せずに:動脈剛性、関節線維症(膝、肩、他の関節)、クローン病(腸)、デュピュイトラン拘縮(手、指)、ケロイド(皮膚)、縦隔線維症(縦隔の軟組織)、骨髄線維症(骨髄)、ペイロニー病(陰茎)、腎性全身性線維症(皮膚)、進行性塊状線維症(肺);石炭労働者の塵肺の合併症、後腹膜線維症(後腹膜の軟組織)、強皮症/全身性硬化症(皮膚、肺)、およびいくつかの形態の癒着性関節包炎(肩)を含む。
いくつかの態様において、線維性疾患は、肺線維症である。「肺線維症」は、肺組織の肥厚および硬化および低減した肺機能をもたらす、肺組織が損傷しおよび傷ついた状態を指す。肺線維症は、様々な原因を有し得る。肺線維症は、典型的には、気管支肺異形成症(BPD)を伴う対象において見られる。いくつかの態様において、肺線維症は、特発性肺線維症(IPF)である。特発性肺線維症は、知られた原因のない、肺の瘢痕または肥厚によって特徴づけられる。それは、ほとんどの場合、50〜70歳のヒトにおいて生じる。その症状は、息切れ、規則的な咳(典型的には乾性咳)、胸部疼痛、および減少した活動レベルを包含する。線維性疾患(例として、肺線維症)について、線維症に関連する炎症の最初のまたはあとの段階での、単離されたMSCエキソソームで処置された単球の投与は、両方とも、疾患に対して治療的に有効であることが本明細書において示される。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、線維性疾患に関連する炎症を低減させる。当業者は、線維性臓器(例として、肺)における炎症の程度を査定する方法を熟知している。いくつかの態様において、炎症は、線維性臓器中のまたは血液中の炎症のバイオマーカーのレベルを測定することによって、査定されてもよい。いくつかの態様において、線維性臓器(例として、肺)中の炎症は、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、少なくとも20%低減される。例えば、炎症は、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%、低減されてもよい。いくつかの態様において、炎症は、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、または100%低減される。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、線維性臓器中の上皮細胞(例として、肺中の肺胞上皮細胞)のアポトーシスを低減させる。「アポトーシス」は、生物の成長または発達の正常なおよび制御された部分として生じる細胞の死を指す。いくつかの態様において、アポトーシスを起こす肺胞上皮細胞の数が、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、少なくとも20%低減される場合、線維性臓器における上皮細胞(例として、肺中の肺胞上皮細胞)のアポトーシスは、「低減された」とみなされる。例えば、アポトーシスを起こす肺胞上皮細胞の数が、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%低減される場合、線維性臓器中の上皮細胞(例として、肺中の肺胞上皮細胞)のアポトーシスは、「低減された」とみなされてもよい。いくつかの態様において、アポトーシスを起こす肺胞上皮細胞の数が、単離されたMSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、MSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、または100%低減される場合、線維性臓器中の上皮細胞(例として、肺中の肺胞上皮細胞)のアポトーシスは、「低減された」とみなされる。
いくつかの態様において、単離されたMSCエキソソームで処置された単球は、肺線維症を低減させる。肺線維症の程度(例として、肺組織上のコラーゲン沈着によって指し示される)が、MSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、MSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、少なくとも20%低減される場合、肺線維症は「低減された」とみなされる。例えば、肺線維症の程度(例として、肺組織上のコラーゲン沈着によって指し示される)が、MSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、MSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%低減される場合、肺線維症は、低減されたとみなされてもよい。いくつかの態様において、肺線維症の程度(例として、肺組織上のコラーゲン沈着によって指し示される)が、MSCエキソソームで処置された単球を投与された対象において、MSCエキソソームで処置された単球を投与されていない対象と比較して、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、または100%低減される場合、肺線維症は、低減されたとみなされる。
「自己免疫疾患」は、己の免疫系が己の身体を誤って攻撃する状態である。通常、免疫系は、外来細胞と己自身の細胞とを区別し得る。自己免疫疾患において、免疫系は、己の身体の一部(例として、関節または皮膚)を外来のものとして誤認する。それは、健常な細胞を攻撃する自己抗体と呼ばれるタンパク質を放出する。いくつかの自己免疫疾患は、1つの臓器のみを標的とする。1型糖尿病は、膵臓を損傷する。ループスのような他の疾患は、全身に影響を及ぼす。自己免疫疾患の非限定例は、以下を含む:アカラシア、アジソン病、成人スチル病、無ガンマグロブリン血症、円形脱毛症、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、抗GBM/抗TBM腎炎、抗リン脂質症候群、自己免疫性血管性浮腫、自己免疫自律神経失調症、自己免疫性脳脊髄炎、自己免疫性肝炎、自己免疫性内耳疾患(AIED)、自己免疫性心筋炎、自己免疫性卵巣炎、自己免疫性精巣炎、自己免疫性膵炎、自己免疫性網膜症、自己免疫性じんましん、軸索およびニューロンの神経障害(AMAN)、バロ病、ベーチェット病、良性の粘膜性類天疱瘡、水疱性類天疱瘡、キャッスルマン病(CD)、セリアック病、シャーガス病、慢性炎症性脱髄性多発性神経障害(CIDP)、慢性再発性多発性骨髄炎(CRMO)、チャーグ・ストラウス症候群(CSS)または好酸球性肉芽腫症(EGPA)、瘢痕性類天疱瘡、コーガン症候群、寒冷凝集素症、先天性心ブロック、コクサッキー心筋炎、クレスト症候群、クローン病、ヘルペス状皮膚炎、皮膚筋炎、デビック病(視神経脊髄炎)、円盤状ループス、ドレスラー症候群、子宮内膜症、好酸球性食道炎(EoE)、好酸球性筋膜炎、結節性紅斑、本態性混合型クリオグロブリン血症、エヴァンス症候群、線維筋痛症、線維化肺胞炎、巨細胞性動脈炎(側頭動脈炎)、巨細胞心筋炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、多発血管炎性肉芽腫症、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)、妊娠性疱疹または妊娠性類天疱瘡(PG)、化膿性汗腺炎(HS)(反対型座瘡)、低ガンマグロブリン血症、IgA腎症、IgG4関連硬化性疾患、免疫性血小板低減性紫斑病(ITP)、封入体筋炎(IBM)、間質性膀胱炎(IC)、若年性関節炎、若年性糖尿病(1型糖尿病)、若年性筋炎(JM)、川崎病、ランバート・イートン症候群、白血球破砕血管炎、扁平苔癬、硬化性苔癬、木質結膜炎、線状IgA疾患(LAD)、ループス、慢性ライム病、メニエール病、顕微鏡的多発血管炎(MPA)、混合性結合組織疾患(MCTD)、モーレン潰瘍、ムッハ・ハーベルマン病、多巣性運動ニューロパチー(MMN)またはMMNCB、多発性硬化症、重症筋無力症、筋炎、ナルコレプシー、新生児性ループス、視神経脊髄炎、好中球低減症、眼部瘢痕性類天疱瘡、視神経炎、回帰性リウマチ(PR)、PANDAS、傍腫瘍性小脳変性症(PCD)、発作性夜間ヘモグロビン尿(PNH)、Parry Romberg症候群、扁平部炎(末梢のブドウ膜炎)、パーソネージ・ターナー症候群、天疱瘡、末梢の神経障害、静脈周囲脳脊髄炎、悪性貧血(PA)、POEMS症候群、結節性多発動脈炎、I型、II型、III型多腺性症候群、リウマチ性多発筋痛症、多発性筋炎、心筋梗塞後症候群、心膜切開後症候群、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、プロゲステロン皮膚炎、乾癬、乾癬性関節炎、赤芽球癆(PRCA)、壊疽性膿皮症、レイノー現象、反応性関節炎、反射性交感神経性ジストロフィー、再発性多発性軟骨炎、下肢静止不能症候群(RLS)、後腹膜線維症、リウマチ熱、リウマチ性関節炎、サルコイドーシス、シュミット症候群、強膜炎、強皮症、ショーグレン症候群、精子と精巣の自己免疫、全身硬直症候群(SPS)、亜急性細菌性心内膜炎(SBE)、スザック症候群、交感性眼炎(SO)、高安動脈炎、側頭動脈炎/巨細胞性動脈炎、血小板低減性紫斑病(TTP)、トロサ・ハント症候群(THS)、横断性脊髄炎、1型糖尿病、潰瘍性大腸炎(UC)、未分化結合組織病(UCTD)、ブドウ膜炎、血管炎、白斑、フォークト・小柳・原田疾患、ウェゲナー肉芽腫症(または多発血管炎性肉芽腫症(GPA))。
いくつかの態様において、自己免疫疾患は、以下からなる群から選択される:リウマチ性関節炎(RA)、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、重症筋無力症(MG)、バセドウ病、特発性血小板低減紫斑病(ITP)、ギラン・バレー症候群、自己免疫性心筋炎、膜糸球体腎炎、I型またはII型糖尿病、若年性発症糖尿病、多発性硬化症、レイノー症候群、自己免疫性甲状腺炎、胃炎、セリアック病、白斑、肝炎、原発性胆汁性肝硬変、炎症性腸疾患、脊椎関節症、実験的自己免疫性脳脊髄炎、免疫性好中球低減症、および典型的には結核、サルコイドーシス、および多発性筋炎において見られるサイトカイン、Tリンパ球によって媒介される遅延型過敏症に関連する免疫応答、多発性動脈炎、皮膚血管炎、天疱瘡(例として、尋常性天疱瘡、落葉状天疱瘡または傍腫瘍性天疱瘡)、類天疱瘡、グッドパスチャー症候群、川崎病、全身性硬化症、抗ホスホ脂質症候群、およびシェーグレン症候群。
本明細書に開示の技術の態様、利点、特色、および使用のいくつかは、以下の例からより完全に理解されるであろう。例は、本開示のいくつかの利点を図示し、かつ、特定の態様を記載することを意図しているが、本開示の全範囲を例示することを意図しておらず、結果的に、本開示の範囲を限定しない。

特発性肺線維症(IPF)は、慢性進行性呼吸器疾患であり、その根底にある機序は、不完全に理解されており、今のところ有効な処置を欠く。肺線維症の予防における間葉系間質細胞(MSC)処置での有望な結果に拘わらず、細胞治療の限界は、無細胞治療を非常に望ましいものにし続ける。IPF以外の前臨床モデルにおいて、MSC細胞外ベシクル(EV)またはより具体的には、MSCセクレトームから単離されたエキソソーム(MEx)は、治療用ベクターとして、作用することが示されてきた。IPFにおけるMExの効果、およびそれらの作用機序(MOA)は、未知である。
目的:ブレオマイシンIPFモデルにおけるMExの有効性およびMOAが調査された。
方法:ヒト骨髄MSCから単離されたエキソソーム(MEx)は、気管内ブレオマイシンの滴下後0または7日に、成体C57BL/6マウスへ注入された。肺および骨髄由来の単球(BMDMo)は、組織学的、遺伝子発現またはサイトメトリー分析のために、7日および14日目に採取された。
測定および主な結果
ブレオマイシン曝露と同時またはその7日後のMEx処置は、肺線維症およびコラーゲン沈着を実質的に予防した。MEx処置は、炎症を鈍化させ、肺中の古典的(Ly6C高CCR−2+ve)単球を低減させた。MExの上流効果の調査により、MExが、骨髄において、古典的単球表現型から調節性単球表現型への移行を誘発したことを明らかにした。興味深いことに、MExで前処置されたBMDMoの養子移入は、線維症を軽減するのに十分だった。加えて、MExは、肺胞上皮細胞アポトーシスを防いだ。
結論:MExでの全身性治療が、炎症の初期または後期段階中に投与された場合、線維症を予防したことが示された。MExは、線維症から肺を保護した骨髄中の単球表現型の調節によって、全身性の免疫調整効果を発揮することがさらに示された。これらの結果は、線維性肺疾患の無細胞治療のためのMExの使用の可能性を示唆する。
導入
特発性肺線維症(IPF)は、100,000人年あたり0.5から27.9の有病率を伴う慢性進行性呼吸器疾患である(1、2)。この疾患の根底にある機序の完全な理解の欠如は、成功した治療法の欠乏に貢献したかもしれない。新しく承認された2つの薬にもかかわらず、IPFは5年生存率が10%未満と致死的のままである(3〜6)。薬理学的治療に加えて、間葉系間質細胞(MSC)などの細胞ベースの治療もまた検討されてきた(7〜9)。肺線維症の予防におけるMSC療法の有望な結果にもかかわらず、有害な免疫反応、生存の課題、予想外の生着、MSCから線維芽細胞への分化の可能性などの制限は、それにもかかわらず、無細胞療法を非常に望ましいものにし続けている(8〜10)。
MSCの治療能力は、しばしば細胞外小胞(EV)に囲まれた、生物活性分子の不均一なプールで構成されるそれらのセクレトームに存在することが、これまでに実証された。IPF以外の前臨床モデルでは、例として、気管支肺異形成症、肺高血圧症および急性肺傷害、EV、またはより具体的には、MSCセクレトームから単離されたエクソソーム(MEx)は、治療ベクターとして作用することが示されてきた(7、11〜19)。
IPFにおけるMExの効果は、未知である。ますます多くの文献が、肺線維症の発症と進行における循環炎症性単球と肺胞M2様マクロファージの役割を支持する(20、21)。加えて、ブレオマイシン誘発性線維症モデルの最近の報告は、肺傷害後に肺に存在する単球由来の肺胞マクロファージ(AM)の有害な役割を示唆する(21、22)。MExが、単球において任意の全身性および免疫調整的効果を有するかどうかは、未知のままである。加えて、MExの作用の供給源まだ定義されていない。
この研究では、精製されたMExを伴う全身療法が、炎症の初期または後期段階(ブレオマイシンの投与後0日目および7日目)に投与された場合に、肺線維症を予防したことが示された。さらに、マクロファージおよび単球の表現型の調節におけるMExの全身のおよび臓器レベルの効果が、明らかになった。MExは、骨髄内の単球亜集団を炎症性から調節性の表現型に変化させることにより、抗アポトーシス的および免疫調整的効果を発揮することが、実証された。後者の知見は、MEx処置骨髄由来単球(BMDMo)の全身送達(養子移入)でさえ、肺線維症を予防したという発見につながった。この研究は、MExの作用に対する機序的な洞察を提供し、肺における二次的な抗線維化効果につながる全身性の免疫調整能を支持する。
方法:
動物モデル、組織学およびサイトメトリー
すべてのマウスは病原体フリーの施設で飼育され、世話をされた。すべての動物実験は、ボストンチルドレンズホスピタルアニマルコアアンドユース委員会(Boston Children’s Hospital Animal Core and Use Committee)によって承認された。10〜14週齢のC57BL/6マウス(Charles Laboratories)は、イソフルランで麻酔され、0日目に、50μlの0.9%生理食塩水(NS)中の3U/kgの用量のブレオマイシンスルファートまたはNS単独で気管内注射された。マウスは、200μlのボーラス用量のMEx(5×10のMSCによって生成されたEV、処置群)、ヒト皮膚線維芽細胞由来のエキソソーム(FEx)を投与された;(5×10のヒト皮膚線維芽細胞によって生成されたEV、最初の対照群)またはOptiPrep(商標)(イオジキサノール、IDX、1:9希釈);(ビヒクル、第2対照群)または0日目および7日目の尾静脈注射を介するNS。
設計された時点でのブレオマイシン処置後、マウスは、ペントバルビタールの腹腔内注射で安楽死させられた。心臓は、右心室を通してリン酸緩衝生理食塩水(PBS、invitrogen)で灌流された。
組織学的分析のために、気管はカニューレを挿入され、肺は4%パラホルムアルデヒドで膨らまされた。右肺は、パラフィン に包埋され、ヘマトキシリンおよびエオジンまたはマッソンのトリクローム染色のために切片化された。左肺は、液体窒素で急速冷凍されかつRNAおよびタンパク質分離のために用いられたか、あるいは、コラーゲンの定量化またはサイトメトリー分析のために新鮮に用いられたかのいずれかであった。Nikon Eclipse 80i顕微鏡(Nikon、東京、日本)を用いて、厚さ5μmの肺切片からランダムに選択された領域(10〜15フィールド)が、x100およびx200の倍率で取得された。大きな気道および血管は、画像化されなかった。組織学的定量化のために、アシュクロフトスコアが盲検法で用いられた。0〜1のスコアは線維症なし、2〜3のスコアは最小限の線維症、4〜5のスコアは中程度の線維症、6〜8のスコアは重度の線維症を示した(23)。
BMDMoは、これまでに記載されたとおり、分離された(11)。細胞懸濁液はサイトメトリー分析に用いられ、3日後に培養された接着細胞は養子移入実験のために用いられた(さらなる詳細は、オンライン補足資料に見出され得る)。
エキソソームの単離および精製
エキソソームの単離、精製、および特徴付けは、これまでに記載されたとおり、OptiPrep(商標)(イオジキサノール;IDX)クッション密度浮力を用いて実行された(11)。手短に言えば、骨髄MSCまたはヒト皮膚線維芽細胞(HDF)からの濃縮馴化培地は、IDXクッションの上に浮かせられ、4℃で100,000xgで3.5時間遠心分離した。
統計
異なるグループ間のデータは、GraphPad Prism(v6.0;GraphPad、CA、US)でのFisherのLSDテスト事後分析を伴うANOVAを用いて比較された。フローサイトメトリーデータ分析は、FlowJoソフトウェアv10.2(TreeStar、OR、US)を用いて実行された。mRNAレベルはRT−qPCRによって査定され、内因性対照と比較して表された。統計分析のために、ΔCTが用いられた。データは、平均±平均の標準誤差(SEM)として提供される。特に明記しない限り、有意性は、p<0.05閾値に関して決定された。各群で最低5匹の動物が用いられ、5%のαレベルで>90%のパワーを生み出した。
結果
初期炎症時のMEx投与は、肺線維症を予防する
十分に確立されたブレオマイシン肺傷害モデルが、炎症性段階(0日目から8日目)とそれに続く線維化段階(9日目から32日目)によって特徴づけられた肺線維症のために、用いられた(24)。
肺線維症の予防におけるMExの役割を調査するために、10から14週齢のマウスは、0日目に気管内ブレオマイシン(3U/kg)またはNS(ビヒクル、対照)、これに続き、尾静脈を介して静脈内(IV)MExのボーラス用量を受けた。マウスは14日目にサクリファイスされ、肺は、線維症の定量化およびコラーゲン含量について、査定された(図1A)。ブレオマイシンは、対照マウスと比較して、アシュクロフトスコアを3倍より多く増加させた。ブレオマイシン群(ブレオ+NS、図1Bおよび1C)と比較して、MEx処置マウス(ブレオ+MEx)では線維症スコアの有意な低減があった。同様に、ブレオマイシンによって誘発されたコラーゲン沈着における増加は、ブレオ+MExマウスにおいて実質的に低減させられた(図1D)。治療効果がMExに特有であることを確認するために、ブレオマイシン曝露マウスは、線維芽細胞のエキソソーム(ブレオ+FEx)および同様にイオジキサノール(ブレオ+IDX)で注射された。前述の群において、線維症またはコラーゲン沈着の改善は見られなかった。MEx処置での肺の構造変化の可能性を排除するために、対照マウスはMExで注射された。処置はマウスにおいて十分に許容され、肺コラーゲン含量および組織学は、NSを受けた対照マウスと類似していた(図1Bから1D)。
これらの結果は、炎症期の開始時でのIVMExの単回用量が、線維症を予防することを示す。この効果は、線維芽細胞に由来するエキソソーム[およびエキソソーム単離培地(イオジキサノール)]が肺線維症を予防しなかったため、MSCエキソソームに特有のものである。
炎症の最後のMEx治療は、肺線維症を元に戻す
炎症の後の段階でのMExの効果を査定するために、マウスは、ブレオマイシン投与の7日後に、MExで注射された(図7A)。予防療法実験(0日目のMEx注射)で観察されたものと同様に、炎症段階でのMExの投与は、線維症スコアの改善およびコラーゲン沈着における統計的に有意な低減をもたらした(図7B、7Cおよび7D)。したがって、MEx治療は、炎症の最後に投与された場合であっても、線維症を改善する。
MExは肺胞マクロファージの表現型および鈍い炎症を調整する
ブレオマイシン肺傷害モデルにおけるMExの作用機序を調査するために、予防療法実験(0日目のMEx注射)が実行された。
単球由来マクロファージは線維症の発症および進行に関与しており(20、21)、よって、炎症性および線維化促進性マクロファージ表現型の調節を通じた炎症の調整において、MExの役割が評価された。ブレオマイシンの投与7日後または14日後の全肺における遺伝子発現分析は、マクロファージ炎症性マーカーであるCcl−2およびアルギナーゼ−1(Arg1)の発現レベルの増加を示した一方、それらのmRNAレベルは、MEx処置を伴う対照肺において観察されたものに匹敵した。インターロイキン−6のmRNAレベルは、Ccl−2およびArg1のものと同様の傾向を示したが、差は、群間での統計的有意性に至らなかった。さらに、TGF−β発現は、3つすべての実験群(図2Aおよび2B)における両方の時点で類似していた。M2様活性化のマクロファージマーカーであるCD206およびArg1抗体での肺組織切片の免疫発光(IF)染色は、ブレオマイシンを受けたマウスにおいてIF強度の増加を示したが、マウスがMExで処置された場合は、対照レベルと同様のままであった(図2Cおよび2D)。全肺のフローサイトメトリー分析はまた、ブレオマイシンマウスにおいて、CD206発現肺胞マクロファージ(AM)(CD45+veCD11b−veCD11c+veCD206+ve細胞)の増加を示した。MEx処置を伴うCD206発現AMのより少ない数にもかかわらず、レベルは統計的有意性に至らなかった(図2E)。上記の結果は、MExが肺におけるAM表現型の調整を通じて、抗炎症効果を発揮することを明らかにする。
MExは、肺胞マクロファージおよび肺における調節性単球集団を回復させる
ブレオマイシン障害を伴うおよびMEx治療後の免疫細胞集団の動的変化を調査するために、ブレオマイシンの投与後7日目または14日目に、全肺におけるサイトメトリー分析が実施された。AM数(CD45+veCD11b−veCD11c+ve細胞)における減少は、7日目にブレオマイシン処置マウスで見られた(図3A)。これは、Ly6C高古典的または炎症性単球(CD45+veCD11b+veMHCII−veLy6C高CCR−2+ve細胞)の数における増加と関連していた(図3B)。しかしながら、14日目に、ブレオマイシン滴下後のAMの割合は増加した(図3C)一方で、古典的単球の数は低減させられた(図3D)。MEx治療は、7日目および14日目の両方で、AMおよび単球集団の浸潤を対照群と同様のレベルまで回復させた。これらの結果は、肺傷害後、MExがAMと動員された単球集団との間の恒常性バランスを、対照マウスに見られるレベルおよび表現型と同様に、回復し得ることを示す。
MExは、骨髄における単球表現型を調整し得る
ブレオマイシン曝露マウスの肺における増加した炎症性単球の所見、およびMEx治療後の正常レベルへの回復に続いて、単球の発達が骨髄(BM)において起こるという事実を考慮して(25)、MExが、BMにおける単球表現型を変更することにより免疫調整的効果を発揮してもよいことが提案された。この問題に答えるために、MExの可能性が最初に調査され、BMに浸透させた。色素標識EVは、対照マウスに静脈内注射され、注射後2、4、8および24時間で動物はサクリファイスされた。BMサイトスピンのDapi染色は、注射後8時間までのBMにおけるEVの存在を明らかにした(図9、画像は注射後2時間を表し、さらなる時点は示されていない)。
MExの全身効果はその後、BMにおける骨髄性細胞の特性を注目することによって調査された。興味深いことに、活動性炎症期(7日目)に対照、ブレオマイシン、およびMEx処置マウスのBMから単離された骨髄性細胞のフローサイトメトリー分析は、肺で観察されたものと同様の変化を示した。3つの実験グループで得られたCD45+ve細胞の同等数にかかわらず(データは示されていない)、調節性単球数(Cd45+veCD11b高MHCII−veLy6C低CCR−2−ve細胞)は、MEx処置および対照マウスと比較して、ブレオマイシン曝露マウスにおいては半分未満だった(それぞれ14.18%対27.57%および32.3%±5.7、図3E)。対照的に、ブレオマイシン曝露群における単球集団は、MEx処置および対照群のマウス(それぞれ57.5%±3.9および50.1%±3.2、図3F)におけるおよそ50〜60%と比較して、約70%(67.8%±1.7)の古典的単球からなっていた。。これらの結果は、臓器傷害の存在下で、MExが、骨髄における炎症誘発性から調節性の表現型への単球集団の変更によって、免疫調整的効果を発揮することを示唆する。
BMDMoにおけるMExの免疫調整的影響は、肺線維症を予防するのに十分である
MEx治療後のBM調節性単球における増加を考慮すると、骨髄単球におけるMExの免疫調整的効果は、線維症を予防するのに十分であるかもしれず、肺のさらなる変化は、変更されたBM単球亜集団の結果であるとの仮説が立てられた。
この仮説をテストするために、ex vivoで処置されたBMDMoの効果が線維症の予防において調査された。一次Moが野生型FVBマウスから単離されかつ3日間培養された養子移入実験が、実施された。細胞は、1日目および2日目に、MEx(BMDMo+MEx)または培地単独(BMDMo+培地)で処置された(図4A)。3日目に、90%超の骨髄細胞がCD45+veCD11b+veであることが確認された(骨髄サブセット、図4B)。単球は次いでDil(発光親油性色素)で標識され、ブレオマイシンの滴下後0日目および3日目に、C57BL/6マウスへ静脈内養子移入された。マウスは14日目にサクリファイスされ、肺は組織学およびコラーゲン含量について査定された。結果は、NS注射(ブレオマイシン)でブレオマイシンを受けたマウスと比較された。ブレオマイシンの投与の14日後に、Dil標識単球が肺において同定された(図4C)。興味深いことに、ブレオマイシンおよびBMDMo+培地を受けたマウスと比較して、BMDMo+MExを受けたマウスにおいて、組織学的定量化およびコラーゲンアッセイの両方で、線維症の検出が少なかった。驚くべきことに、BMDMo+培地処置群において、ブレオマイシン曝露マウス(図4D、4E、および4F)と比較して、組織学における線維症スコアの最小限の改善および統計的に有意でないコラーゲン沈着が検出された。抗線維化効果が代わりに常駐AMによるものかどうかを調査するために、MEx処置AM(AM+MEx)は、ブレオマイシン滴下後に気管内投与された(詳細は、補足方法に記載される)。ブレオマイシン群と比較して、前処置されたAMを受けたマウスでは、線維症のいかなる改善も検出されなかった(図4E)。
これらのデータは、MExでのBMDMoの処置が、それ自体で線維症を改善する調節性表現型を促進することを強く示唆する。これはさらに、MExの治療的な影響が肺に限定されないこと、およびMExが骨髄単球表現型を調整することによって全身の抗炎症効果を発揮し、傷害を負った肺において、炎症の弱化および線維症の予防につながることを確認する。
MEx治療は、アポトーシスを減少させる
肺胞上皮細胞アポトーシス(AEC)は、損傷した肺における線維化促進性シグナルのためのトリガーとして説明されてきた(26、27)。MExが肺傷害から保護するさらなる機序を探索するために、ブレオマイシン傷害後のアポトーシスの低減におけるMExの潜在的な役割が調査された。肺アポトーシスの程度は、対照、ブレオマイシン、およびMEx処置マウスからの肺切片におけるTunel染色を用いて、査定された。ブレオマイシン曝露群においてアポトーシスの増加が見られた一方で、アポトーシスレベルはブレオ+MExおよび対照マウスで同様であった(図5A、5B)。加えて、14日目に、全肺においてアネキシンV/PI染色が実施された。対照およびMEx処置マウスと比較して、ブレオマイシンに存在するアポトーシス(アネキシンV+/PI−)における増加が再びあった(図5C)。
さらにまた、ヒト肺胞上皮細胞(A549、AEC)におけるMExの直接的な抗アポトーシス効果が査定された。A549細胞をブレオマイシンで処置することにより、上皮細胞のアポトーシスを誘導するin vitroアッセイが設計された。ブレオマイシン曝露AECの一群はMExで24時間処置され、アポトーシスの変化は、Caspase-Glo(登録商標)3/7発光アッセイを用いたカスパーゼ3および7の活性によって決定された。ブレオマイシン群におけるアポトーシスの増加がみられ、これはMEx処置細胞において無効にされた(図5D)。上記の知見は、in vitroおよびin vivoでのMExの重要な抗線維化効果を支持する。
考察
この研究は、ブレオマイシン誘発性肺傷害の炎症期の導入または最後のいずれかでのヒト骨髄由来MExの単回IV用量が、線維症を著しく予防し、肺構造を回復させることを示す。MEx処置は、肺における炎症を鈍化させただけでなく、AMを回復させ、単球数を対照マウスと同様のレベルまでに動員した。先述の所見および単球の発達が骨髄(BM)で生じるという事実は、BM骨髄の特性を調査することによって、MExの上流の免疫調整的効果の調査につながった。BMにおける標識MExの可視化に加えて、BM骨髄性細胞のフローサイトメトリー分析は、MEx処置マウス中で、炎症誘発性(Ly6C高CCR−2+ve)から調節性(Ly6C低CCR−2−ve)表現型への単球亜集団におけるシフトを、明らかにした。
興味深いことに、新規のMEx前処置BMDMo養子移入実験を用いて、BM単球におけるMExの免疫調整的効果が、肺におけるそれらの保護効果を説明するのに少なくとも部分的に十分であることが示された。最終的に、肺線維症に対する保護における他の潜在的な機序が探索され、MEx処置マウスの肺におけるアポトーシスの減少が見られた。さらにまた、in vitro実験は、MExが肺胞上皮細胞を標的とすることによって抗アポトーシス効果を発揮することを、明らかにした。
ブレオマイシン曝露マウスにおける異なる時点(7日目および14日目)でのサイトメトリーの結果を合理化するために、動員された炎症性(Ly6C高)単球および単球由来の代替活性化マクロファージ(M2様)が、線維症の発症および進行に関連している(20〜22、28〜31)という先の知見が考慮された。加えて、これらの結果は、ブレオマイシン肺傷害後の炎症性単球の増加が、BMで始まることを明らかにした。常在AMのブレオマイシン誘発性喪失は、BM幹細胞に炎症促進性単球への分化を増加させるように信号を送り、これらの細胞は次いで、炎症期に肺に集合する(モデルにおける7日目に見られるように)と考えられる。これらの古典的単球は、傷害の後の段階でM2様AMへと分化し、線維化反応をさらに悪化させる線維化促進環境を提供する。これは、14日目のAMおよびそれらの炎症性マーカーの増加を説明する。
MSC−EVは、照射されたマウスのBMにおいて、Sca−1陽性およびc−kit低陽性幹細胞を再生息させ得る(32)。それらはまた、心筋炎のモデルにおいて単球輸送を調整することが示されてきた(33)。臓器傷害の存在下では、MSC−EVは、調節性表現型に分化させるために骨髄幹細胞を再プログラムしてもよい。結果的に、BMにおける調節性単球の増加および肺における炎症性単球の低減があり、したがって、線維化促進性マクロファージへの分化が少なかった。MEx処置BMDMoの養子移入での線維症の予防は、BM単球表現型の変更が、肺におけるMExのこれに続く抗線維化効果についての機序的説明であることを、強く示唆する。この効果は、MEx処置AMの気管内注射では再現されなかった。Morrisonおよび同僚らによる最近の研究では、MSC−EV処置AMのLPS誘発性急性肺傷害モデルへの気管内投与が、炎症を減少させた(17)。これらの結果は、マクロファージにおけるMSC−EVの免疫調整的効果とも一致する一方、この実験におけるAM移入後の線維症の改善の欠如は、疾患モデルの違い、したがって異なる根本的な病態生理学に起因し得る。Van de Laarおよび同僚らは、成熟したAMおよびBMDMoの両方が、空のAMニッチにコロニー形成するおよび機能的な組織常在マクロファージへ発達する能力を有することを実証した(34)。炎症の開始時(養子移入実験の0日目から3日目)の空のAMニッチの不存在が、移植されたAMによる十分なコロニー形成を許さなかった可能性がある。
最終的に、種々のin vivo方法を用いて、免疫調整に加えて、MExはアポトーシスの低減を通じて線維症を潜在的に予防することもまたできることが示された。さらにまた、本明細書に記載のin vitroアッセイは、この効果が、肺胞上皮細胞を標的とすることによって生成されることを示唆する。
この研究には限界がある。現在の治療用量は、先の実験に基づいて推定された。よって、用量反応を調査するために今後の研究が実施されるべきである。
この研究では、IPFの実験モデルにおけるMSCエキソソームの効果を調査した。知見は、ブレオマイシン肺傷害後の全身の炎症反応へおよび骨髄中の単球表現型の変更への新しい洞察を提供する。加えて、この研究は、MSCエキソソームの免疫調整的効果およびそれらの作用源についての新しい機序的説明を明らかにする。MSCエキソソームは、疾患の経過の初期に投与された場合、線維性肺疾患の処置のための有望な無細胞治療であると信じられている。
補足の方法
細胞の単離および培養
ヒト骨髄間葉系幹細胞(BMSC)は、RoosterBio(RoosterBio、MD、US)から得られた。ヒト包皮(真皮)線維芽細胞(HDF)は、組織外植片法によって樹立された(36)。BMSCおよびHDFは、培養および拡張され、ならびにさらに、これまでに記載されたとおり、さらに特徴付けられた(37)。A549肺胞上皮細胞(ATCC)は、F−12K培地(Thermo Fisher Scientific, Inc.、Waltham、MA)で培養された。
透過型電子顕微鏡(TEM)
5〜10μlの細胞外小胞(EV)調製物のアリコートは、フォルムバール/カーボンコーティンググリッド(Electron Microscopy Sciences、PA、US)に15秒間吸着させられた。試料は、Whatman Grade 1濾紙(Sigma)での余分な液体の除去後、2%酢酸ウラニルで染色された。EVは、次いで、JEOL 1200EX透過型電子顕微鏡(TEM)で観察され、AMT 2k CCDカメラで画像が記録された。
ナノ粒子追跡分析
エキソソームのサイズおよび濃度の分布は、これまでに記載されたとおり(37)、ナノ粒子追跡分析(NTA、NanoSight LM10 system、Malvern instruments、MA、US)を用いて決定された。
ウェスタンブロット分析
エキソソーム調製物中のタンパク質は、4〜20%ポリアクリルアミドゲル(Bio- Rad、Hercules、CA)で分離され、0.45μmPVDF膜(Millipore、MA、US)への転写が続いた。ウサギポリクローナル抗フロチリン−1および抗CD63抗体(Santa Cruz Biotech、CA、US)、およびマウスモノクローナル抗Alix抗体(Santa Cruz Biotech、CA、US)は、製造元が推奨する希釈に基づいて用いられた。
EV投薬
EV調製物は、5×10細胞当量に相当するようにPBSで希釈された。この用量は、対応するNTAおよびタンパク質濃度で、新生マウスにおける以前の用量計算に基づいて推定された(37)。
免疫発光染色
肺組織切片は、キシレンで脱パラフィンされ、再水和された。組織スライドは、10mMクエン酸バッファーで処置され、血清およびBSAで20分間ブロックされた。試料は、次いで、示された一次抗体であるアルギナーゼ1(Santa Cruz Biotech、CA、US);CD206(Santa Cruz Biotech、CA、US)とともに40℃で一晩インキュベートされ、次いで、二次抗体(Life technologies、MA、US)とともに20分間さらにインキュベートされ、DAPIで10分間核染色が続いた。
アルギナーゼ1およびCD206陽性細胞は、Nikon Eclipse 80i顕微鏡(Nikon、東京、日本)を用いて画像化された。10〜15個のランダム画像は、画像Jソフトウェアを用いて分析された。
平均発光強度(MFI)は、以下の式を用いて計算された:MFI=積分密度−(選択された細胞の面積*バックグラウンド読み取りの平均発光)。
Sircolコラーゲンアッセイ
左肺は、製造元のプロトコル(Biocolor, Life Science Assays)に従ってコラーゲン定量化に用いられた。手短に言えば、左肺ホモジネートは、0.6%ペプシンを伴う5mlの0.5M酢酸中で4°で終夜振とうされた。1mlの色素試薬は、100μlの透明な上清に加えられ、試料は30分間ボルテックスされた。残りのペレットは、酸性塩洗浄バッファーで洗浄され、未結合のコラーゲンを除去し、pHはアルカリ化バッファーで正規化された。吸光度は、マイクロプレートリーダーにおける550nmの波長で測定された。測定されたコラーゲン含量は、標準曲線と比較され、左肺ホモジネートのmg/mlとして表された。
マウスの全肺および骨髄のサイトメトリー分析
肺マクロファージ集団は、これまでに記載されたように(38)、フローサイトメトリーによって査定された。肺は、7日目および14日目に採取された。左肺は、小片に切断され、RPMI−1640(Invitrogen、CA、US)、コラゲナーゼIV(1.6mg/ml);およびDNAse1(50ユニット/ml)(両者ともWorthington Biochemical Corp、NJ、USより)からなる消化バッファーの5mlにおいて消化された。肺は37℃で30分間振とうされ、赤血球(RBC)はRBC溶解バッファー(Roche、IN、US)を用いて溶解された。ホモジナイズされた肺は、40μm細胞漉し器(Corning、MA、US)に通され、単一細胞懸濁液を得た。
肺胞マクロファージおよび単球集団の査定のために、細胞懸濁液が抗体;PE/Cy7結合抗マウスCD45、FITC結合抗マウスCD11b、PerCPCy5.5結合抗マウスCD11c、BV421結合抗マウスCD206、BV605結合抗マウスMHCII、BV510結合抗マウスLy6CおよびAlexa647結合抗マウスCCR−2で染色された。
骨髄由来単球(BMDMo)の評価のために、成体マウスの大腿骨および脛骨から洗い流したばかりの細胞は、PE/Cy7結合抗マウスCD45、FITC結合抗マウスCD11b、BV605結合抗マウスMHCII、BV510結合抗マウスLy6CおよびAlexa647結合抗マウスCCR−2(すべての抗体はBiolegend、CA、USから入手した)で染色された。同様の染色が、3時間のin vitro培養後に採取されたBMDMo上で実施された。
補正はそれに応じて調整され、UltraComp ebeads(Affymetrix、CA、US)によって支持を受けた。結果的に、Fluorescence-minus-oneコントロールが用いられた。細胞集団は、図8に図示されたゲーティング戦略に従って同定され、総細胞集団のパーセンテージとして記録された。
逆転写−ポリメラーゼ連鎖反応分析
全RNAは、TRIZOL(登録商標)(Thermo Fisher Scientific, Inc.、Waltham、MA)を製造元の指示に従って用いて、左肺から抽出された。Ccl2、Il6、TGF−β、およびアルギナーゼ1を含むPCR反応で用いられたTaqMan(登録商標)プライマーは、Invitrogenから得られた。
核膜孔タンパク質133は、内部対照として役割を果たした。倍率変化の分析は、対照マウスと比較して、これまでに記載されたように実施された(39)。
アネキシンV/PIアポトーシスアッセイ、Tunel染色およびカスパーゼ3/7アッセイ
アネキシンV染色キット(Sigma-Aldrich、MO、US)は、全肺におけるアポトーシスを査定するために用いられた。単細胞懸濁液は、上に記載のとおり左肺から得られた。細胞は、次いで、1x結合バッファーに浮遊され、FITC結合アネキシンVおよびPI抗体で10分間染色され、即時にフローサイトメトリーによって査定された。
アポトーシスは、TACS(登録商標)TdT in situ−フルオレセインTunelアッセイ(R&D systems、MN、US)を、製造元のプロトコルに従って用いて、パラフィン包埋肺組織において評価された。手短に言えば、脱パラフィンされた肺切片は、Cytoninを用いて1時間透過処置され、マンガンカチオン、TdT dNTP Mix、およびTdT酵素の組み合わせで標識され、Strep-Fluor溶液での20分間のインキュベートが続いた。発光イメージングおよび定量化は、上記のように実施された。
Caspase 3/7アッセイ(G8090、Promega)は、製造元の指示に従って実施された。手短に言えば、2×10のA549肺胞上皮細胞が、96ウェルプレートに終夜プレーティングされた。細胞は、0.1μg/ウェルの硫酸ブレオマイシンまたは培地単独で24時間処置された(群あたり8ウェル)。この後、ブレオマイシン処置細胞の、1μl/ウェルのMEx(およそ約2×10のMSCによって生成されたEVに相当)での24時間処置が続いた。培地のみで処置されたブレオマイシン処置細胞は、対照として用いられた。すべての実験は血清フリーの培地で実施された。3日目に、細胞はPBSで洗浄され、50μlの新鮮な培地が各ウェルに添加された。カスパーゼ3/7活性を測定するために、50μLのCaspase Glo3/7試薬が各ウェルに室温にて2時間添加され、プレートはプレートシェーカーに放置された。発光は、VICTORマルチラベルプレートリーダーを用いて測定された。バックグラウンド発光(無細胞ウェルで測定された)は、各読み取り値から差し引かれた。
MEx処置骨髄由来単球の養子移入
BMDMoは、大腿骨および脛骨を洗い流し、かつ細胞を、10%FBSで補充され、30%v/vL929−馴化培地(マクロファージコロニー刺激因子;M−CSFの供給源として)を含有するダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)で3日間培養することにより、6〜8週齢のFVBから単離された。各プレートは、1日目および2日目にのみ、1x10のMSCまたは培地のみから生成されたMExで処置された。細胞は、3日目に採取され、PBSで2回洗浄された後、製造元のプロトコル(Life technologies)に従ってDilで染色された。BMDMoは、次いで、ブレオマイシンの気管内注入後0日目および3日目に、1:1の比率で尾静脈注射を介して投与された(1匹のマウスから単離されたBMDMoは、実験マウスに注射された)。
MEx処置マウス由来の肺胞マクロファージの養子移入
6から8週のFVBマウスは、i.p.ペントバルビタール注射によって安楽死させられた。気管の前壁は、21ゲージの針でカニューレ挿入され、紐で固定された。
気管支肺胞洗浄液(BALF)は、1mlシリンジを用いて0.6mlの滅菌HBSS(0.5mM EDTAおよび1mM HEPESで補充された)の5回フラッシュで収集された。BALFは、400xgで5分間遠心分離され、上清が吸引された。マウスAMは、1%ペニシリン/ストレプトマイシンおよび10%FBSで補充された新鮮なRPMI培地に再懸濁され、35mmプレートにプレートあたり1x10の播種密度で播種された。各プレートは、1x10の細胞から生成されたMExで終夜処置された。細胞は、24時間後に採取され、PBSで2回洗浄され、Dilで染色され、50μlのPBSに再懸濁された。AMは、ブレオマイシンの滴下後0日目および3日目に、1対1(1匹のマウスから単離されたAMは、実験マウスに投与された)の比率で気管内投与された。
Ex vivoEV標識化および骨髄サイトスピン
EVは、骨髄MSCの濃縮馴化培地から100,000gで70分間ペレット化された。EVタンパク質濃度は、マイクロBCAタンパク質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific, Inc.、Waltham、MA)を用いて決定された。EVは、製造プロトコルに従ってExoGlow-Membrane(商標)EV標識化キット(System biosciences、CA、USA)によって標識された。手短に言えば、50〜100μgのEVは、反応バッファーと標識化色素との混合物に添加され、室温で30分間インキュベートされた。フリーの非標識色素は、100,000gで70分間の2回目の超遠心分離の後、除去された。1×10のMSCの当量によって生成されたEVは、200μlのPBSにおいて希釈され、尾静脈注射を用いてC57BL/6マウスへ注射された。200μlの染色されたEVフリーSN、または希釈フリー色素は、対照として用いられた。
マウスは、注射後2、4、8および24時間でサクリファイスされた。大腿骨は、PBSで洗い流され、細胞懸濁液は、Shandon Cytospin 4(Thermo Fisher Scientific, Inc.、Waltham、MA)を用いて300gで5分間細胞遠心分離された。スライドは風乾され、4%パラホルムアルデヒドで固定され、Dapiで対比染色された。画像は、Nikon Eclipse 80i顕微鏡(Nikon、東京、日本)を用いて得られた。
引用文献
1. Kaunisto J, Salomaa E-R, Hodgson U, Kaarteenaho R, Myllarniemi M. Idiopathic pulmonary fibrosis - a systematic review on methodology for the collection of epidemiological data. BMC Pulmonary Medicine. 2013;13:1.
2. Ley B, Collard HR. Epidemiology of idiopathic pulmonary fibrosis. Clin Epidemiol. 2013;5:483-92.
3. Mylla M, Kaarteenaho R. Pharmacological treatment of idiopathic pulmonary fibrosis A preclinical and clinical studies of pirfenidone, nintedanib, and N-acetylcysteine. European Clinical Respiratory Journal. 2015;2:1-10.
4. Harari S, Caminati A, Madotto F, Conti S, Cesana G. Epidemiology, survival, incidence and prevalence of idiopathic pulmonary fibrosis in the USA and Canada. Eur Respir J. 2017;49(1).
5. Cottin V. The role of pirfenidone in the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis. Respiratory research. 2013;14 Suppl 1:S5.
6. Noble PW, Albera C, Bradford WZ, Costabel U, Glassberg MK, Kardatzke D, et al. Pirfenidone in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (CAPACITY): two randomised trials. Lancet. 2011;377(9779):1760-9.
7. Matthay MA, Anversa P, Bhattacharya J, Burnett BK, Chapman HA, Hare JM, et al. Cell Therapy for Lung Diseases. Report from an NIH-NHLBI Workshop, November 13-14, 2012. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine2013. p. 370-5.
8. Ghadiri M, Young PM, Traini D. Cell-based therapies for the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) disease. Expert Opinion on Biological Therapy. 2016;16:375-87.
9. Toonkel RL, Hare JM, Matthay MA, Glassberg MK. Mesenchymal stem cells and idiopathic pulmonary fibrosis potential for clinical testing. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2013;188:133-40.
10. Srour N, Thebaud B. Mesenchymal Stromal Cells in Animal Bleomycin Pulmonary Fibrosis Models: A Systematic Review. Stem Cells Transl Med. 2015;4(12):1500-10.
11. Willis GR, Fernandez-Gonzalez A, Anastas J, Vitali SH, Liu X, Ericsson M, et al. Mesenchymal Stromal Cell Exosomes Ameliorate Experimental Bronchopulmonary Dysplasia and Restore Lung Function through Macrophage Immunomodulation. Am J Respir Crit Care Med. 2018;197(1):104-16.
12. Willis GR, Kourembanas S, Mitsialis SA. Toward Exosome-Based Therapeutics: Isolation, Heterogeneity, and Fit-for-Purpose Potency. Front Cardiovasc Med. 2017;4:63.
13. Cruz FF, Borg ZD, Goodwin M, Sokocevic D, Wagner DE, Coffey A, et al. Systemic Administration of Human Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stromal Cell Extracellular Vesicles Ameliorates Aspergillus Hyphal Extract-Induced Allergic Airway Inflammation in Immunocompetent Mice. Stem cells translational medicine. 2015;4:1302-16.
14. Lee C, Mitsialis SA, Aslam M, Vitali SH, Vergadi E, Konstantinou G, et al. Exosomes mediate the cytoprotective action of mesenchymal stromal cells on hypoxia- induced pulmonary hypertension. Circulation. 2012;126(22):2601-11.
15. Sdrimas K, Kourembanas S. MSC Microvesicles for the Treatment of Lung Disease: A New Paradigm for Cell-Free Therapy. Antioxidants & redox signaling. 2014;21:1905-15.
16. Heldring N, Mager I, Wood M, Le Blanc K, El Andaloussi S. Therapeutic potential of multipotent mesenchymal stromal cells and their extracellular vesicles. Human gene therapy. 2015;26:506-17.
17. Morrison TJ, Jackson MV, Cunningham EK, Kissenpfennig A, McAuley DF, O'Kane CM, et al. Mesenchymal Stromal Cells Modulate Macrophages in Clinically Relevant Lung Injury Models by Extracellular Vesicle Mitochondrial Transfer. Am J Respir Crit Care Med. 2017;196(10):1275-86.
18. Phinney DG, Di Giuseppe M, Njah J, Sala E, Shiva S, St Croix CM, et al. Mesenchymal stem cells use extracellular vesicles to outsource mitophagy and shuttle microRNAs. Nat Commun. 2015;6:8472.
19. Burrello J, Monticone S, Gai C, Gomez Y, Kholia S, Camussi G. Stem Cell-1. Burrello, J. et al. Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles and Immune-Modulation. Front. Cell Dev. Biol. 4, 1-10 (2016).Derived Extracellular Vesicles and Immune- Modulation. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2016;4:1-10.
20. Gibbons MA, MacKinnon AC, Ramachandran P, Dhaliwal K, Duffin R, Phythian- Adams AT, et al. Ly6Chi monocytes direct alternatively activated profibrotic macrophage regulation of lung fibrosis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2011;184:569-81.
21. Misharin AV, Morales-Nebreda L, Reyfman PA, Cuda CM, Walter JM, McQuattie- Pimentel AC, et al. Monocyte-derived alveolar macrophages drive lung fibrosis and persist in the lung over the life span. The Journal of experimental medicine. 2017;214:2387-404.
22. McCubbrey AL, Barthel L, Mohning MP, Redente EF, Mould KJ, Thomas SM, et al. Deletion of c-FLIP from CD11b(hi) Macrophages Prevents Development of Bleomycin-induced Lung Fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol. 2018;58(1):66-78.
23. Hubner RH, Gitter W, El Mokhtari NE, Mathiak M, Both M, Bolte H, et al. Standardized quantification of pulmonary fibrosis in histological samples. Biotechniques. 2008;44(4):507-11, 14-7.
24. Moeller A, Ask K, Warburton D, Gauldie J, Kolb M. The bleomycin animal model: a useful tool to investigate treatment options for idiopathic pulmonary fibrosis? Int J Biochem Cell Biol. 2008;40(3):362-82.
25. Zimmermann HW, Trautwein C, Tacke F. Functional role of monocytes and macrophages for the inflammatory response in acute liver injury. Front Physiol. 2012;3:56.
26. Cheresh P, Kim SJ, Tulasiram S, Kamp DW. Oxidative stress and pulmonary fibrosis. Biochim Biophys Acta. 2013;1832(7):1028-40.
27. Kim SJ, Cheresh P, Jablonski RP, Williams DB, Kamp DW. The Role of Mitochondrial DNA in Mediating Alveolar Epithelial Cell Apoptosis and Pulmonary Fibrosis. Int J Mol Sci. 2015;16(9):21486-519.
28. Bellon T, Martinez V, Lucendo B, del Peso G, Castro MJ, Aroeira LS, et al. Alternative activation of macrophages in human peritoneum: implications for peritoneal fibrosis. Nephrol Dial Transplant. 2011;26(9):2995-3005.
29. Braga TT, Agudelo JSH, Camara NOS. Macrophages during the fibrotic process: M2 as friend and foe. Frontiers in Immunology. 2015;6:1-8.
30. Kolahian S, Fernandez IE, Eickelberg O, Hartl D. Immune Mechanisms in Pulmonary Fibrosis. 2016;55:309-22.
31. Mora AL, Torres-Gonzalez E, Rojas M, Corredor C, Ritzenthaler J, Xu J, et al. Activation of alveolar macrophages via the alternative pathway in herpesvirus-induced lung fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol. 2006;35(4):466-73.
32. Schoefinius JS, Brunswig-Spickenheier B, Speiseder T, Krebs S, Just U, Lange
33. C. Mesenchymal Stromal Cell-Derived Extracellular Vesicles Provide Long-Term Survival After Total Body Irradiation Without Additional Hematopoietic Stem Cell Support. Stem Cells. 2017;35(12):2379-89.
34. Miteva K, Pappritz K, El-Shafeey M, Dong F, Ringe J, Tschope C, et al. Mesenchymal Stromal Cells Modulate Monocytes Trafficking in Coxsackievirus B3- Induced Myocarditis. Stem Cells Transl Med. 2017;6(4):1249-61.
35. van de Laar L, Saelens W, De Prijck S, Martens L, Scott CL, Van Isterdael G, et al. Yolk Sac Macrophages, Fetal Liver, and Adult Monocytes Can Colonize an Empty Niche and Develop into Functional Tissue-Resident Macrophages. Immunity. 2016;44:755-68.
36. Nichols WW, Murphy DG, Cristofalo VJ, Toji LH, Greene AE, Dwight SA. Characterization of a new human diploid cell strain, IMR-90. Science. 1977;196(4285):60-3.
37. Willis GR, Fernandez-Gonzalez A, Anastas J, Vitali SH, Liu X, Ericsson M, et al. Mesenchymal Stromal Cell Exosomes Ameliorate Experimental Bronchopulmonary Dysplasia and Restore Lung Function through Macrophage Immunomodulation. Am J Respir Crit Care Med. 2018;197(1):104-16.
38. Misharin AV, Morales-Nebreda L, Mutlu GM, Budinger GR, Perlman H. Flow cytometric analysis of macrophages and dendritic cell subsets in the mouse lung. Am J Respir Cell Mol Biol. 2013;49(4):503-10.
39. Lee C, Mitsialis SA, Aslam M, Vitali SH, Vergadi E, Konstantinou G, et al. Exosomes mediate the cytoprotective action of mesenchymal stromal cells on hypoxia-induced pulmonary hypertension. Circulation. 2012;126(22):2601-11.
例えば、背景、概要、詳細な説明、例、および/または参考文献のセクションで、本明細書で言及されるすべての刊行物、特許、特許出願、刊行物、およびデータベースエントリ(例えば、配列データベースエントリ)は、個々の刊行物、特許、特許出願、刊行物、およびデータベースエントリが、参照により本明細書に具体的かつ個別に組み込まれたかのように、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、本明細書の定義を含む本出願が支配するであろう。
均等物および範囲
当業者は、本明細書に記載の態様の多くの均等物を認識する、または日常的な実験のみを用いて確認することができるであろう。本開示の範囲は、上記の説明に限定されるものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲で表されるものである。
「a」、「an」、および「the」などの冠詞は、反対の指示がない限り、または文脈から明白でない限り、1つ以上を意味してもよい。グループの2つ以上のメンバー間の「または」を包含する請求項または記載は、反対の指示がない限り、または文脈から明白でない限り、1つ、1つより多い、またはすべてのグループメンバーが存在する場合に満足されると考えられる。2つ以上のグループメンバー間に「または」を含むグループの本開示は、グループのメンバーが厳密に1つ存在する態様、グループのメンバーが1つより多く存在する態様、およびグループのメンバーのすべてが存在する態様を提供する。簡潔にするために、これらの態様は本明細書では個々に説明されてきていないが、これらの態様の各々は本明細書に提供され、具体的にクレームまたはディスクレームされてもよいことが理解されるであろう。
本開示は、請求項の1つ以上からの、または記載の1つ以上の関連部分からの1つ以上の限定、要素、条項、または記述用語が、別の請求項に導入される、すべての変形、組み合わせ、および順列を包含することを理解されたい。例えば、別の請求項に従属する請求項は、同じベースの請求項に従属する任意の他の請求項に見られる1つ以上の限界を包含するために、修正され得る。さらに、請求項が組成物を記載する場合、特に断りのない限り、または不一致または不整合が生じるであろうことが当業者に明らかであろう場合を除き、本明細書に開示される作製するまたは用いる方法のいずれかに従う、またはもしあれば、当該技術分野において知られている方法に従う、組成物を作製するまたは用いる方法が含まれることを理解されたい。
要素がリストとして、例としてマーカッシュグループ形式で提示される場合、要素のすべての可能なサブグループもまた開示されており、任意の要素または要素のサブグループはグループから除去され得ることを理解されたい。「含む(comprising)」なる用語は、オープンであることが意図され、追加の要素またはステップの包含を許可することにもまた留意されたい。一般に、態様、物、または方法が特定の要素、特色、またはステップを含むものとされる場合、かかる要素、特色、またはステップからなるか、またはそれらから本質的になる態様、物、または方法もまた提供されることが理解されるべきである。簡潔にするために、それらの態様は本明細書では個々に説明されていないが、これらの態様のそれぞれは本明細書に提供され、具体的にクレームまたはディスクレームされてもよいことが理解されるであろう。
範囲が与えられている場合、エンドポイントが含まれる。さらにまた、特に断りのない限り、または文脈および/または当業者の理解から明白でない限り、範囲として表される値は、いくつかの態様において述べられた範囲内の任意の特定の値(文脈で明確に指示されていない限り、範囲の下限の単位の10分の1まで)をとり得ることを理解されたい。簡潔にするために、各範囲の値は本明細書中では個々に説明されていないが、これらの値の各々は本明細書中で提供されること、および具体的にクレームまたはディスクレームされてもよいことが理解されるであろう。また、特に断りのない限り、または文脈および/または当業者の理解から明白でない限り、範囲として表される値は、所与の範囲内の任意の下位範囲をとり得ることを理解されたい(下位範囲のエンドポイントは範囲の下限の10分の1の単位と同じ精度で表される)。
Webサイトが提供される場合、URLアドレスは、ブラウザで実行できないコードとして提供され、それぞれのWebアドレスの期間は丸括弧で囲まれる。実際のWebアドレスは丸括弧を含まない。
さらに、本開示の任意の特定の態様は、請求項のいずれか1以上から明示的に除外されてもよいことを理解されたい。範囲が与えられている場合、範囲内の任意の値は、いずれか1以上の請求項から明示的に除外されてもよい。本開示の組成物および/または方法の任意の態様、要素、特色、用途、または側面は、任意の1以上の請求項から除外され得る。簡潔にするために、1以上の要素、特色、目的、または側面が除外される態様のすべては、本明細書に明示的に記載されていない。

Claims (56)

  1. 単球表現型を調節する方法であって、単球を、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームと接触させることを含む、前記方法。
  2. 単球が、骨髄からのものである、請求項1に記載の方法。
  3. 単離されたMSCエキソソームが、MSC馴化培地から単離される、請求項1または請求項2に記載の方法。
  4. MSCが、ホウォートンゼリー、骨髄、または脂肪組織からのものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 単離されたMSCエキソソームが、実質的にタンパク質夾雑物フリーである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 単離されたMSCエキソソームが、約50〜150nmの直径を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 接触が、in vitroである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 接触が、ex vivoである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  9. 接触が、in vivoである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  10. 接触が、少なくとも2時間である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 単球が、単離されたMSCエキソソームと接触される前に炎症促進性であり、および、単離されたMSCエキソソームと接触された後に調節性である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 線維性疾患を処置する方法であって、有効量の単球を、これを必要とする対象へ投与することを含み、ここで単球は、投与される前に、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで処置される、前記方法。
  13. 自己免疫疾患を処置する方法であって、有効量の単球を、これを必要とする対象へ投与することを含み、ここで単球は、投与される前に、単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで処置される、前記方法。
  14. 単球をMSCエキソソームで処置する前に、単球を単離することをさらに含む、請求項12または請求項13に記載の方法。
  15. 単球が、対象から単離される、請求項14に記載の方法。
  16. 単球が、対象の骨髄から単離される、請求項15に記載の方法。
  17. 単球が、対象へ投与される前に、MSCエキソソームで少なくとも2時間処置される、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 単球が、全身的に投与される、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 単球が、静脈内注入を介して投与される、請求項18に記載の方法.
  20. 単球が、気管内または鼻腔内に投与される、請求項12〜18のいずれか一項に記載の方法。
  21. 単球が、対象へ一度投与される、請求項12〜20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 単球が、対象へ複数回投与される、請求項12〜21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 有効量の第二の剤を、対象へ投与することをさらに含む、請求項12〜22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 第二の剤が、単離されたMCSエキソソームである、請求項23に記載の方法。
  25. 第二の剤が、ニンテダニブ、ピルフェニドン、抗線維化剤、免疫抑制薬、および/または抗炎症剤である、請求項23に記載の方法。
  26. 線維性疾患が:全身性硬化症;肝臓線維症、心臓線維症、腎臓線維症、および骨髄線維症からなる群から選択される、請求項12および14〜25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 線維性疾患が、肺線維症である、請求項26に記載の方法。
  28. 肺線維症が、特発性肺線維症(IPF)である、請求項27に記載の方法。
  29. 単球が、線維性疾患に関連する炎症を低減させる、請求項12に記載のおよび12〜28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 単球が、線維性疾患に関連するアポトーシスを低減させる、請求項12に記載のおよび12〜29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 対象が、哺乳動物である、請求項12〜30のいずれか一項に記載の方法。
  32. 対象が、ヒト対象である請求項31に記載の方法。
  33. ヒトが、新生児、幼児、または成人である、請求項32に記載の方法。
  34. ヒト対象が、4週齢未満である、請求項32に記載の方法。
  35. ヒト対象が、4週齢から3歳である、請求項32に記載の方法。
  36. ヒト対象が、3〜18歳である、請求項32に記載の方法。
  37. ヒト対象が、成人である、請求項32に記載の方法。
  38. ヒト対象が、低体重で生まれる、請求項32〜37のいずれか一項に記載の方法。
  39. ヒト対象が、在胎37週より前に生まれた、請求項38に記載の方法。
  40. ヒト対象が、在胎26週より前に生まれた、請求項38に記載の方法。
  41. 対象が、齧歯類の動物である、請求項31に記載の方法。
  42. 齧歯類の動物が、マウスまたはラットである、請求項41に記載の方法。
  43. 単球が、単離されたMSCエキソソームで処置される前に炎症促進性であり、および、単離されたMSCエキソソームで処置された後に調節性である、請求項12〜42のいずれか一項に記載の方法。
  44. 単離された間葉系幹細胞(MSC)エキソソームで処置された、単球。
  45. 単球が、骨髄からのものである、請求項44に記載の単球。
  46. 単離されたMSCエキソソームが、MSC馴化培地から単離される、請求項44または請求項45に記載の単球。
  47. MSCが、ホウォートンゼリーまたは骨髄もしくは脂肪組織からのものである、請求項44〜46のいずれか一項に記載の単球。
  48. 単球が、単離されたMSCエキソソームで処置される前に炎症促進性であり、および、単離されたMSCエキソソームで処置された後に調節性である、請求項44〜47のいずれか一項に記載の単球。
  49. 請求項42〜48のいずれか一項に記載の単球を含む、組成物。
  50. 第二の剤をさらに含む、請求項49に記載の組成物。
  51. 医薬組成物である、請求項49または請求項50に記載の組成物。
  52. 薬学的に許容し得る担体をさらに含む、請求項49〜51のいずれか一項に記載の組成物。
  53. 請求項44〜48のいずれか一項に記載の単球または請求項49〜52のいずれか一項に記載の組成物の、線維性疾患を処置するための使用。
  54. 線維性疾患を処置するための医薬の製造における使用のための、請求項44〜48のいずれか一項に記載の単球または請求項49〜52のいずれか一項に記載の組成物。
  55. 請求項44〜48のいずれか一項に記載の単球または請求項49〜52のいずれか一項に記載の組成物の、自己免疫疾患を処置するための使用。
  56. 自己免疫疾患を処置するための医薬の製造における使用のための、請求項44〜48のいずれか一項に記載の単球または請求項49〜52のいずれか一項に記載の組成物。
JP2020563539A 2018-05-09 2019-05-09 間葉系間質細胞エキソソーム処置単球およびそれらの使用 Pending JP2021522824A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862669324P 2018-05-09 2018-05-09
US62/669,324 2018-05-09
PCT/US2019/031467 WO2019217646A1 (en) 2018-05-09 2019-05-09 Mesenchymal stromal cell exosome -treated monocytes and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021522824A true JP2021522824A (ja) 2021-09-02
JPWO2019217646A5 JPWO2019217646A5 (ja) 2022-05-12

Family

ID=68467835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020563539A Pending JP2021522824A (ja) 2018-05-09 2019-05-09 間葉系間質細胞エキソソーム処置単球およびそれらの使用

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210213056A1 (ja)
EP (1) EP3790560A4 (ja)
JP (1) JP2021522824A (ja)
CN (1) CN112469423A (ja)
CA (1) CA3099042A1 (ja)
WO (1) WO2019217646A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3145493T3 (da) 2014-05-18 2022-10-31 Childrens Medical Center Fremgangsmåder og sammensætninger vedrørende exosomer
KR20220124817A (ko) 2017-08-07 2022-09-14 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 안전한 세포 치료제를 생성하기 위한 플랫폼
JP7425092B2 (ja) * 2020-01-15 2024-01-30 富士フイルム株式会社 抗線維化剤、及び抗線維化作用を有する細胞外小胞の製造方法
US20230248773A1 (en) 2020-07-09 2023-08-10 Exo Biologics Sa Extracellular Vesicles and Compositions Thereof
WO2022087483A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-28 Wisconsin Alumni Research Foundation Use of toll-like receptor 4 agonists to treat inflammation and tissue injury
CN115475250B (zh) * 2022-05-26 2024-03-26 南京鼓楼医院 一种靶向肝星状细胞并抑制其激活的载药外泌体及其制备和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018183825A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Generation of therapeutic cells using extracellular components of target organs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1944361A1 (en) * 2007-01-11 2008-07-16 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) A method for expanding monocytes
US20130273011A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-17 Medistem, Inc. Stem cells and stem cell generated nanoparticles for treatment of inflammatory conditions and acute radiation syndrome
EP2687219A1 (en) * 2012-07-18 2014-01-22 Universität Duisburg-Essen Use of preparations comprising exosomes derived from mesenchymal stem cells (MSCs) in the prevention and therapy of inflammatory conditions
US11499730B2 (en) * 2018-02-12 2022-11-15 Wisconsin Alumni Research Foundation LPS priming of stromal cells to generate LPS-specific exosome educated macrophages

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018183825A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Generation of therapeutic cells using extracellular components of target organs

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE, vol. 192, no. 3, JPN6023011846, 2015, pages 324 - 336, ISSN: 0005020646 *
STEM CELLS, vol. 35, JPN6023011845, 2017, pages 316 - 324, ISSN: 0005020647 *
WORLD J. GASTROENTEROL., vol. 18, JPN6023011844, 2012, pages 1048 - 1058, ISSN: 0005020648 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019217646A1 (en) 2019-11-14
WO2019217646A8 (en) 2020-01-23
US20210213056A1 (en) 2021-07-15
EP3790560A4 (en) 2022-03-30
CN112469423A (zh) 2021-03-09
CA3099042A1 (en) 2019-11-14
EP3790560A1 (en) 2021-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021522824A (ja) 間葉系間質細胞エキソソーム処置単球およびそれらの使用
US20200281983A1 (en) Methods and compositions relating to exosomes
AU2018316603B2 (en) Purified mesenchymal stem cell exosomes and uses thereof
Kerkis et al. Early transplantation of human immature dental pulp stem cells from baby teeth to golden retriever muscular dystrophy (GRMD) dogs: local or systemic?
Bentley et al. Ovalbumin sensitization and challenge increases the number of lung cells possessing a mesenchymal stromal cell phenotype
US11406669B2 (en) Treatment of immune disorders
KR102405663B1 (ko) 개선된 줄기 세포 조성물
Wu et al. Cardiac potential of stem cells from whole human umbilical cord tissue
Zhang et al. Therapeutic potential of non-adherent BM-derived mesenchymal stem cells in tissue regeneration
US20140105871A1 (en) Use Of Mesenchymal Stem Cells For The Improvement Of Affective And Cognitive Function
Muñoz et al. Cell tracking, survival, and differentiation capacity of adipose‐derived stem cells after engraftment in rat tissue
JP2012518646A (ja) 免疫抑制−関連疾患の治療
US20160287642A1 (en) Methods of treating or preventing a lung disorder
García-Bonilla et al. Neocortical tissue recovery in severe congenital obstructive hydrocephalus after intraventricular administration of bone marrow-derived mesenchymal stem cells
US9044431B2 (en) Methods of treating stroke using stem cell-like menstrual blood cells
WO2017199976A1 (ja) 多能性幹細胞による周産期脳障害の改善及び治療
JP7003283B2 (ja) 末梢血から間葉系幹細胞集団を製造する方法及びその使用
Ren et al. Effect of umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation under LIFPUS pretreatment on thyroid function in EAT rats
US20140286910A1 (en) Stem cells and methods incorporating environmental factors as a means for enhancing stem cell proliferation and plasticity
WO2018025973A1 (ja) 多能性幹細胞による慢性肺疾患の改善及び治療
Cavusoglu et al. Clinical Use and Patentability of Cord Blood
Li et al. Therapeutic potential of urine-derived stem cells in renal regeneration following acute kidney injury: A comparative analysis with mesenchymal stem cells
US20130156773A1 (en) Lung regeneration using cord blood-derived hematopoietic stem cells
Packthongsuk Detection of porcine umbilical cord matrix stem cells in the intestine and other organs after oral and intraperitoneal administration to allogeneic recipients

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220428

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220428

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230327

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230828

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20231130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240401

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240605