JP2021527648A - 後細胞シグナル伝達因子の調節による免疫活性の低減 - Google Patents

後細胞シグナル伝達因子の調節による免疫活性の低減 Download PDF

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Abstract

本発明は、鉄依存性細胞分解を阻害することによって免疫応答を低下させる方法を提供する。免疫応答の低下は、例えば、自己免疫障害、アレルギー、又は炎症性障害を含む、鉄依存性細胞分解に関連する障害の処置に使用することができる。本発明はまた、鉄依存性細胞分解を阻害し、且つ免疫抑制剤でもある化合物を同定するためのスクリーニングアッセイを提供する。
【選択図】なし

Description

関連出願
本出願は、それぞれ内容がその全体の参照により本明細書に組み込まれる、2018年6月15日に出願された米国仮特許出願第62/685,763号明細書、及び2018年12月19日に出願された米国仮特許出願第62/781,822号明細書の優先権を主張する。
多細胞生物では、細胞死は、組織の恒常性を維持し、且つ潜在的に有害な細胞を排除すると考えられている重要で活発なプロセスである。
特定の態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象における免疫活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含み、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体を含む。
いくつかの実施形態では、フェロスタチン−1誘導体又はその類似体は、以下の式:
Figure 2021527648
によって表されるか、又はそのN−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり、式中:
及びRは独立に、原子なし、H、D、O、ハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールからなる群から選択され、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールは、任意選択により原子、又はハロ、重水素、C1〜4アルキル、CF、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される基で置換することができ;且つ
は独立に、H、C1〜12脂肪族、C1〜6−アルキル−アリール、及びC1〜6−アルキル−ヘテロアリールからなる群から選択されるが;
ただし、条件として:
がエチルの場合、R及びRは、両方がH、O、又は
Figure 2021527648
ではあり得ず;且つ
がエチルであり、且つR又はRの少なくとも一方がHである場合、R又はRは、
Figure 2021527648
であり得ない。
いくつかの実施形態では、フェロスタチン−1誘導体又はその類似体は、以下の式:
Figure 2021527648
によって表されるか、又はその薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマーであり、式中
XはCH又はNであり;
Yは、H、ハロ、又はC1〜4アルキルであり;
は、H、ハロ、シクロアルキル、及びNRからなる群から選択され;
は、NR及びNO2からなる群から選択され;
は、H、
Figure 2021527648
からなる群から選択され;
及びRは独立に、H、C1〜12アルキル、C3〜12シクロアルキル、及びアリールからなる群から選択され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され、シクロアルキルは、任意選択により、H、F、NR1011、Boc、COOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み;
及びRは独立に、H、C1〜6アルキル、Boc、O、COOR12
Figure 2021527648
、及びC1〜3アルキル−アリールからなる群から選択され、アルキルアリールの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数の窒素原子で置換され、アルキル−アリールは、任意選択により、H、ハロ、CN、NO、C1〜4エーテル、C1〜4エステル、OCOOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み、C1〜8アルキルは、任意選択により、1つ又は複数のハロでさらに置換され;
及びRは独立に、原子なし、O、N、NHR12、C1〜10アルキル、及びC1〜10エーテルからなる群から選択され、アルキル及びエーテルは、任意選択により、NH、NHBoc、又はC3〜12シクロアルキルで置換され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され;
10及びR11は独立に、H及びBocから選択され;且つ
12は、任意選択によりアリールで置換されたC1〜4アルキルであるが;
ただし、条件として:
がHである場合、Rは、
Figure 2021527648
であり得ず;
が、
Figure 2021527648
であり、RがNHである場合、Rは、
Figure 2021527648
であり得ず;

Figure 2021527648
である場合、R
Figure 2021527648
であり得ず;

Figure 2021527648
である場合、R
Figure 2021527648
であり得ず;
がClである場合、XはNであり得ず、且つ
及びYの両方はFであり得ない。
いくつかの実施形態では、対象は、免疫活性の低下を必要としている。いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、細胞、組織、又は対象において、NFkBのレベル又は活性、インターフェロン調節因子(IRF)又はインターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)のレベル又は活性、マクロファージのレベル又は活性、単球のレベル又は活性、樹状細胞のレベル又は活性、T細胞のレベル又は活性、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性、及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数を低下させるのに十分な量で投与される。
特定の態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象の免疫活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、免疫活性の低下を必要としている。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、細胞、組織、又は対象において、NFkBのレベル又は活性、IRF又はSTINGのレベル又は活性、マクロファージのレベル又は活性、単球のレベル又は活性、樹状細胞のレベル又は活性、T細胞のレベル又は活性、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性、及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数を低下させるのに十分な量で投与される。
特定の態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象のNFkBのレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較してNFkBのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、NFkBのレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、NFkBのレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2分の1、4分の1、6分の1、8分の1、又は10分の1低下する。
特定の態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象のIRF又はSTINGのレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較してIRF又はSTINGのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、IRF又はSTINGのレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、IRF又はSTINGのレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍上昇する。
特定の態様では、本開示は、組織又は対象のマクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較してマクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性を高めるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を組織又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、マクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、マクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍低下する。
特定の態様では、本開示は、組織又は対象のCD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較してCD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍低下する。
特定の態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象の免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、免疫促進性サイトカインのレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、免疫促進性サイトカインのレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍低下する。
一実施形態では、免疫促進性サイトカインは、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSFから選択される。
一実施形態では、この方法は、投与前に、NFkBのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数について細胞、組織、又は対象を評価することをさらに含む。
一実施形態では、この方法は、投与後に、NFkBのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数について細胞、組織、又は対象を評価することをさらに含む。
実施形態では、免疫促進性サイトカインは、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSFから選択される。
一実施形態では、対象は、炎症性疾患又は状態を有する。
一実施形態では、炎症性疾患又は状態は、炎症、急性臓器損傷、組織損傷、敗血症、アテローム性動脈硬化症、神経変性障害、及び免疫関連疾患又は状態からなる群から選択される。
一実施形態では、炎症は、無菌炎症、慢性炎症、及び疾患又は損傷に応答した急性炎症から選択される。
一実施形態では、免疫関連の疾患又は状態は自己免疫疾患である。
一実施形態では、自己免疫疾患は、全身性エリテマトーデス(SLE)、関節リウマチ、I型糖尿病、II型糖尿病、多発性硬化症(MS)、筋委縮性性側索硬化症(ALS)、移植片対宿主病(GVHD)、乾癬、及び潰瘍性大腸炎から選択される。
一実施形態では、免疫関連疾患又は状態はアレルギー又は喘息である。
一実施形態では、免疫関連疾患又は状態は自己炎症状態である。
特定の態様では、本開示は、免疫活性の低下を必要とする対象を処置する方法に関し、この方法は、対象の免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、鉄依存性細胞分解に関連する障害を有する。
一実施形態では、対象は、鉄依存性細胞分解が有害である障害を有する。
一実施形態では、この方法は、鉄依存性細胞分解について対象を評価することをさらに含む。
一実施形態では、対象は、炎症性疾患又は状態を有する。
一実施形態では、炎症性疾患又は状態は、炎症、急性臓器損傷、組織損傷、敗血症、アテローム性動脈硬化症、神経変性障害、及び免疫関連疾患又は状態からなる群から選択される。
一実施形態では、炎症は、無菌炎症、慢性炎症、及び疾患又は損傷に応答した急性炎症から選択される。
一実施形態では、免疫関連疾患又は状態は自己免疫疾患である。
一実施形態では、自己免疫疾患は、全身性エリテマトーデス(SLE)、関節リウマチ、I型糖尿病、II型糖尿病、多発性硬化症(MS)、筋委縮性性側索硬化症(ALS)、移植片対宿主病(GVHD)、乾癬、及び潰瘍性大腸炎から選択される。
一実施形態では、免疫関連疾患又は状態はアレルギー又は喘息である。
一実施形態では、免疫関連疾患又は状態は自己炎症状態である。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、脂質過酸化反応の阻害剤、グルタミノリシスの阻害剤、リポキシゲナーゼの阻害剤、システインジオキシゲナーゼ1(CDO1)の阻害剤、及びDPP4の阻害剤から選択される。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、シクロヘキシミド、ベータ−メルカプトエタノール、ドーパミン、及びセレンから選択される。
一実施形態では、リポキシゲナーゼの阻害剤は、アラキドン酸リポキシゲナーゼ(ALOX)の阻害剤である。
一実施形態では、リポキシゲナーゼの阻害剤は、CDC、バイカレイン、PD−146176、AA−861、及びジロイトンからなる群から選択される。
一実施形態では、脂質過酸化反応の阻害剤は、ビタミンE、アルファ−トコフェロール、トロロックス、トコトリエノール、重水素化多価不飽和脂肪酸(D−PUFA)、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体、リプロクススタチン−1(Liproxstatin−1)又はその誘導体又は類似体、コエンザイムQ10、イデベノン、XJB−5−131、デフェロキサミン、シクリピロックス(cyclipirox)、及びデフェリプロンから選択される。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤はフェロスタチン−1である。
一実施形態では、フェロスタチン−1誘導体又はその類似体は、以下の式:
Figure 2021527648
によって表されるか、又はそのN−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり、式中:
及びRは独立に、原子なし、H、D、O、ハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールからなる群から選択され、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールは、任意選択により原子、又はハロ、重水素、C1〜4アルキル、CF、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される基で置換することができ;且つ
は独立に、H、C1〜12脂肪族、C1〜6−アルキル−アリール、及びC1〜6−アルキル−ヘテロアリールからなる群から選択されるが;
ただし、条件として:
がエチルの場合、R及びRは、両方がH、O、又は
Figure 2021527648
ではあり得ず;且つ
がエチルであり、且つR又はRの少なくとも一方がHである場合、R又はRは、
Figure 2021527648
であり得ない。
一実施形態では、フェロスタチン−1誘導体又はその類似体は、以下の式:
Figure 2021527648
によって表されるか、又はその薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマーであり、式中
XはCH又はNであり;
Yは、H、ハロ、又はC1〜4アルキルであり;
は、H、ハロ、シクロアルキル、及びNRからなる群から選択され;
は、NR及びNO2からなる群から選択され;
は、H、
Figure 2021527648
からなる群から選択され;
及びRは独立に、H、C1〜12アルキル、C3〜12シクロアルキル、及びアリールからなる群から選択され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され、シクロアルキルは、任意選択により、H、F、NR1011、Boc、COOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み;
及びRは独立に、H、C1〜6アルキル、Boc、O、COOR12
Figure 2021527648
、及びC1〜3アルキル−アリールからなる群から選択され、アルキルアリールの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数の窒素原子で置換され、アルキル−アリールは、任意選択により、H、ハロ、CN、NO、C1〜4エーテル、C1〜4エステル、OCOOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み、C1〜8アルキルは、任意選択により、1つ又は複数のハロでさらに置換され;
及びRは独立に、原子なし、O、N、NHR12、C1〜10アルキル、及びC1〜10エーテルからなる群から選択され、アルキル及びエーテルは、任意選択により、NH、NHBoc、又はC3〜12シクロアルキルで置換され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され;
10及びR11は独立に、H及びBocから選択され;且つ
12は、任意選択によりアリールで置換されたC1〜4アルキルであるが;
ただし、条件として:
がHである場合、Rは、
Figure 2021527648
であり得ず;
が、
Figure 2021527648
であり、RがNHである場合、Rは、
Figure 2021527648
であり得ず;

Figure 2021527648
である場合、R
Figure 2021527648
であり得ず;

Figure 2021527648
である場合、R
Figure 2021527648
であり得ず;
がClである場合、XはNであり得ず、且つ
及びYの両方はFであり得ない。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
一実施形態では、DPP4の阻害剤は、ビルダグリプチン、アログリプチン、及びリナグリプチンから選択される。
特定の態様では、本開示は、免疫抑制剤をスクリーニングする方法に関し、この方法は:
(a)複数の試験薬(例えば、試験薬のライブラリー)を用意すること;
(b)鉄依存性細胞分解を阻害する能力について複数の試験薬のそれぞれを評価すること;
(c)候補免疫抑制剤として、鉄依存性細胞分解を阻害する試験薬を選択すること;及び
(d)免疫応答を低下させる能力について候補免疫抑制剤を評価することを含む。
一実施形態では、評価するステップ(b)は、細胞、組織又は対象を複数の試験薬のそれぞれに接触させることを含む。
一実施形態では、評価するステップ(b)は、細胞、組織、又は対象を、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤と接触させることを含む。
一実施形態では、対象は動物である。
一実施形態では、評価するステップ(b)は、試験薬と接触した細胞又は組織における、脂質過酸化反応、活性酸素種(ROS)、イソプロスタン、マロンジアルデヒド(MDA)、鉄、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)、プロスタグランジン−エンドペルオキシドシンターゼ2(PTGS2)、シクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)、及びグルタチオン(GSH)からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性を測定することをさらに含む。
一実施形態では、評価するステップ(b)は、試験薬と接触した細胞、組織、又は対象におけるマーカーのレベル又は活性を、試験薬と接触していない対照細胞、対照組織、又は対照対象におけるマーカーのレベル又は活性と比較することをさらに含む。
一実施形態では、対照細胞、対照組織、又は対照対象は、フェロトーシスを誘導する薬剤と接触されている。
一実施形態では、試験薬と接触していない対照細胞、対照組織、又は対照対象における、脂質過酸化反応、イソプロスタン、活性酸素種(ROS)、鉄、PTGS2、及びCOX−2からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性と比較した、試験薬と接触した細胞、組織、又は対象におけるマーカーのレベル又は活性の低下は、試験薬が、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤であることを示している。
一実施形態では、試験薬と接触していない対照細胞、対照組織、又は対照対象における、GPX4、MDA、及びGSHからなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性と比較した、試験薬と接触した細胞、組織、又は対象におけるマーカーのレベル又は活性の上昇は、試験薬が鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤であることを示している。
一実施形態では、候補免疫抑制剤を評価することは、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞を免疫細胞と共に培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に免疫細胞を曝露して、免疫細胞のNFκB、IRF、若しくはSTINGのレベル又は活性を測定することを含む。
一実施形態では、免疫細胞はTHP−1細胞である。
一実施形態では、候補免疫抑制剤を評価することは、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共にT細胞を培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子にT細胞を曝露して、T細胞の増殖及び活性化を測定することを含む。
一実施形態では、候補免疫抑制剤を評価することは、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に培養されたか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露された免疫細胞におけるNFκB、IRF、又はSTINGのレベル又は活性を、選択された候補免疫抑制剤と接触していない、且つ選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露されていない対照免疫細胞におけるNFκB、IRF、又はSTINGのレベル又は活性と比較することをさらに含む。
一実施形態では、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞は、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤にも接触している。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤は、アンチポーター系Xc(antiporter system Xc)の阻害剤、GPX4の阻害剤、及びスタチンからなる群から選択される。
一実施形態では、アンチポーター系Xcの阻害剤は、エラスチン又はその誘導体又は類似体である。
一実施形態では、エラスチンの類似体はPE又はIKEである。
一実施形態では、GPX4の阻害剤は、(1S,3R)−RSL3又はその誘導体又は類似体、ML162、DPI化合物7、DPI化合物10、DPI化合物12、DPI化合物13、DPI化合物17、DPI化合物18、DPI化合物19、FIN56、及びFINO2からなる群から選択される。
一実施形態では、スタチンは、アトルバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、ロスバスタチン、セリバスタチン、及びシンバスタチンからなる群から選択される。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤は、ソラフェニブ又はその誘導体又は類似体、スルファサラジン、グルタミン酸塩、BSO、DPI2、シスプラチン、システイナーゼ、シリカベースのナノ粒子、CCI4、クエン酸鉄アンモニウム、トリゴネリン、及びブルサトール(brusatol)からなる群から選択される。
図1Aは、様々な濃度のエラスチンで処置されたHT1080線維肉腫細胞を示す。 図1Bは、エラスチンで処置されたHT1080細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。エラーバーは、3つの複製間の標準偏差を表す。 図1Cは、DMSO又は様々な濃度のエラスチン(ERAS)又はエラスチン類似体ピペラジンエラスチン(PE)又はイミダゾールケトエラスチン(IKE)で処置されたHT1080線維肉腫細胞を示す。DMSO対照は左端にある。エラスチン又はエラスチン類似体の濃度は左から右に上昇し、図1Aに示されているものと同じである。 図1Dは、エラスチン(ERAS)又はエラスチン類似体ピペラジンエラスチン(PE)又はイミダゾールケトエラスチン(IKE)で処置されたHT1080細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。DMSO対照は左端にある。エラスチン又はエラスチン類似体の濃度は左から右に上昇し、図1Bに示されているものと同じである。エラーバーは、3つの複製間の標準偏差を表す。 図2Aは、様々な濃度のエラスチンで処置された膵臓癌細胞(PANC1)を示す。 図2Bは、エラスチンで処置されたPANC1細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図3Aは、様々な濃度のエラスチンで処置された腎細胞癌細胞(Caki−1)を示す。 図3Bは、エラスチンで処置されたCaki−1細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図4Aは、様々な濃度のRSL3で処置された腎細胞癌細胞(Caki−1)を示す。 図4Bは、RSL3で処置されたCaki−1細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図5Aは、様々な濃度のRSL3で処置されたJurkat T細胞白血病細胞を示す。 図5Bは、RSL3で処置されたJurkat細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図6Aは、様々な濃度のRSL3で処置されたA20B細胞白血病細胞を示す。 図6Bは、RSL3で処置されたA20細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図6Cは、RSL3で処置されたA20細胞と共培養されたTHP1単球のIRF活性を示す。 図7Aは、様々な濃度のエラスチンのみで、又はフェロトーシス阻害剤(フェロスタチン−1(Ferrostatin−1)、リプロクススタチン−1(Liproxstatin−1)、又はトロロックス)と組み合わせて処置されたHT1080線維肉腫細胞の生存率を示す。 図7Bは、エラスチンのみで、又はフェロトーシス阻害剤(フェロスタチン−1、リプロクススタチン−1、又はトロロックス)と組み合わせて処置されたHT1080線維肉腫細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図8Aは、様々な濃度のエラスチンのみで、又はフェロトーシス阻害剤(フェロスタチン−1、β−メルカプトエタノール、又はデフェロキサミン)と組み合わせて処置されたHT1080線維肉腫細胞の生存率を示す。 図8Bは、エラスチンのみで、又はフェロトーシス阻害剤(フェロスタチン−1、β−メルカプトエタノール、又はデフェロキサミン)と組み合わせて処置されたHT1080線維肉腫細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図9Aは、siRNA対照(siControl)又はACSL4遺伝子に対するsiRNA(siACSL4)と組み合わせられた様々な濃度のエラスチンで処置されたHT1080線維肉腫細胞の生存率を示す。 図9Bは、DMSOで、又はsiRNA対照(siControl)、ACSL4遺伝子に対するsiRNA(siACSL4)、若しくはCARS遺伝子に対するsiRNA(siCARS)と組み合わせられたエラスチンで処置されたH1080線維肉腫細胞の生存率を示す。 図9Cは、DMSOで、又はsiRNA対照(siControl)、ACSL4遺伝子に対するsiRNA(siACSL4)、若しくはCARS遺伝子に対するsiRNA(siCARS)と組み合わせられたエラスチンで処置されたHT1080線維肉腫細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性の倍率変化を示す。 図10Aは、DMSO又は様々な濃度のRSL3のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたA20リンパ腫細胞の生存率を示す。 図10Bは、DMSO又は様々な濃度のRSL3のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたA20リンパ腫細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図11Aは、DMSO又は様々な濃度のML162のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたA20リンパ腫細胞の生存率を示す。 図11Bは、DMSO又は様々な濃度のML162のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたA20リンパ腫細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図12Aは、DMSO又は様々な濃度のML210のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたA20リンパ腫細胞の生存率を示す。 図12Bは、DMSO又は様々な濃度のML210のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたA20リンパ腫細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図13Aは、DMSO又は様々な濃度のRSL3のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたCaki−1腎癌細胞の生存率を示す。 図13Bは、DMSO又は様々な濃度のRSL3のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたCaki−1腎癌細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。 図14Aは、DMSO又は様々な濃度のML162のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたCaki−1腎癌細胞の生存率を示す。 図14Bは、DMSO又は様々な濃度のML162のみで、又はフェロスタチン−1と組み合わせて処置されたCaki−1腎癌細胞と共培養されたTHP1単球のNFkB活性を示す。
本開示は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む、細胞、組織、又は対象における免疫活性を低下させる方法に関する。本出願人は、驚くべきことに、免疫細胞のNFKB及びIRF活性の上昇によって証明されるように、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)の誘導が免疫応答を高めることを示した。これらの結果に基づき、鉄依存性細胞分解の阻害は、鉄依存性細胞分解によって引き起こされる免疫刺激活性の誘導を防止することによって免疫応答を低下させることが期待される。従って、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤の投与を使用して、炎症性疾患などの免疫活性の低下から恩恵を受け得る障害を処置することができる。
I.定義
「投与する(administer)」、「投与(administering)」、又は「投与(administration)」」という用語は、医薬組成物又は薬剤を対象の系に、又は対象の内部若しくは外部の特定の領域に送達するあらゆる方法を含む。
本明細書で使用される「フェロトーシス」は、鉄依存性であって、活性酸素種の産生を伴う調節された細胞死のプロセスを指す。
「細胞分解」とは、細胞内の物質を再配列し、散在させ、最終的には細胞死をもたらし得る動的プロセスを指す。細胞分解プロセスには、後細胞シグナル伝達因子の産生及びその細胞からの放出が含まれる。
本明細書で使用される「上昇する」(又は「活性化する」)及び「低下する」という用語はそれぞれ、参照と比較してパラメータの量、機能、又は活性をより上昇させる又はより低下させる調節を指す。例えば、本明細書に記載の調製物の投与に続いて、パラメータ(例えば、NFkB活性、マクロファージ又はT細胞の活性化)は、投与前のパラメータ量に対して少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は98%以上対象で上昇又は低下し得る。一般に、測定基準は、投与に続いて、投与の効果が現れた時点、例えば、治療計画が開始されてから少なくとも1日後、1週間後、1ヶ月後、3ヶ月後、6ヶ月後に測定される。同様に、前臨床パラメータ(インビトロでの細胞のNFkB活性、及び/又はT細胞の活性及び増殖)は、投与前のパラメータの量と比較して少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は98%以上低下し得る。
「後細胞シグナル伝達因子」は、最終的に細胞から放出され、他の細胞の生物学的活性に影響を与える細胞分解(例えば、鉄依存性細胞分解)を受けている細胞によって生成される分子及び細胞断片である。後細胞シグナル伝達因子には、タンパク質、ペプチド、炭水化物、脂質、核酸、小分子、及び細胞断片(例えば、小胞及び細胞膜断片)が含まれ得る。
本発明の方法によって処置される「対象」は、ヒト又は非ヒト動物のいずれか、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトを意味し得る。特定の実施形態では、対象は、発明の方法を使用する処置の開始前に、検出可能な自己免疫障害又は診断された自己免疫障害を有する。特定の実施形態では、対象は、本発明の方法を使用する処置の開始前に、検出可能なアレルギー又は診断されたアレルギーを有する。
「治療有効量」とは、疾患を処置するために患者に投与されると、その疾患のそのような処置を有効にするのに十分な化合物の量を意味する。疾患を予防するために投与される場合、その量は、疾患の発症を回避又は遅らせるのに十分である。「治療有効量」は、化合物、疾患及びその重症度、並びに処置される患者の年齢、体重などによって異なる。治療有効量は治癒的である必要はない。治療有効量は、疾患又は状態の発生を防ぐ必要はない。代わりに治療有効量は、疾患又は状態の発症、重症度、又は進行を少なくとも遅延又は軽減する量である。
本明細書で使用される場合、「処置(treatment)」、「処置(treating)」、及びその同源語は、疾患、病的状態、又は障害を改善する、和らげる、安定化させる、予防する、又は治癒することを目的とした対象の医学的管理を指す。この用語には、積極的処置(疾患、病的状態、又は障害を改善することを目的とした処置)、原因処置(関連する疾患、病的状態、又は障害の原因を対象とした処置)、緩和処置(症状を軽減するように設計された処置)、予防的処置(関連する疾患、病的状態、又は障害の発症を最小限に抑えるか、又は部分的若しくは完全に阻害することを目的とした処置);及び支援処置(別の療法を補完するために使用される処置)が含まれる。
II.鉄依存性細胞分解
細胞分解は、細胞内の物質を再配列して散在させる動的なプロセスであり、その結果、他の細胞の生物活性に大きな影響を与え得る後細胞シグナル伝達因子、又は「エフェクター」が生成され、放出される。細胞分解は、調節された細胞死のプロセスで起こり、複数の分子メカニズムによって制御される。異なるタイプの細胞分解は、異なる後細胞シグナル伝達因子の産生をもたらし、それにより異なる生物学的効果を媒介する。例えば、本出願人は、驚くべきことに、鉄依存性細胞分解の誘導が、免疫細胞のNFKB及びIRF活性の上昇によって証明されるよう、免疫応答を高めることができることを示した。これらの結果は、鉄依存性細胞分解の阻害が、鉄依存性細胞分解によって引き起こされる免疫刺激活性の誘導を防止することによって免疫応答を低下させることを示唆している。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解はフェロトーシスである。フェロトーシスは、鉄依存性活性酸素種(ROS)の生成を伴う調節された細胞死のプロセスである。いくつかの実施形態では、フェロトーシスは、致死レベルまでの脂質ヒドロペルオキシドの鉄依存性蓄積を伴う。フェロトーシスに対する感受性は、アミノ酸、鉄、及び多不飽和脂肪酸の代謝を含む多くの生物学的プロセス、並びにグルタチオン、リン脂質、NADPH、及びコエンザイムQ10の生合成に密接に関連している。フェロトーシスは、ミトコンドリアとは無関係であるが、いくつかの細胞環境においてNADPHオキシダーゼに依存する、細胞質及び脂質のROSの両方の産生をもたらす代謝機能障害を伴う(Dixon et al.,2012,Cell 149(5):1060−72)。
鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤
鉄依存性細胞分解、例えば、フェロトーシスを阻害する広範囲の薬剤が当技術分野で公知であり、本発明によって提供される様々な方法に有用である。
鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)は、致死レベルまでの脂質ヒドロペルオキシドの鉄依存性の蓄積を伴い、細胞死をもたらし得る。従って、一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、脂質過酸化反応の阻害剤である。いくつかの脂質過酸化反応の阻害剤が当技術分野で公知であり、このような阻害剤には、ビタミンE、アルファ−トコフェロール、トロロックス、トコトリエノール、重水素化多価不飽和脂肪酸(D−PUFA)、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体、リプロクススタチン−1(Liproxstatin−1)又はその誘導体又は類似体、コエンザイムQ10、イデベノン、XJB−5−131、デフェロキサミン、メシル酸デフェロキサミン、デスフェリオキサミン、シクリピロックス、及びデフェリプロンが含まれる。特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解の阻害剤(例えば、脂質過酸化反応の阻害剤)は、鉄キレート剤、例えば、デフェロキサミン、メシル酸デフェロキサミン、デスフェリオキサミン、シクリピロックス、又はデフェリプロンである。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体である。
一実施形態では、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体は、以下の式:
Figure 2021527648
によって表されるか、又はそのN−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり、式中:
及びRは独立に、原子なし、H、D、O、ハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールからなる群から選択され、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールは、任意選択により原子、又はハロ、重水素、C1〜4アルキル、CF、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される基で置換することができ;且つ
は独立に、H、C1〜12脂肪族、C1〜6−アルキル−アリール、及びC1〜6−アルキル−ヘテロアリールからなる群から選択されるが;
ただし、条件として:
がエチルの場合、R及びRは、両方がH、O、又は
Figure 2021527648
ではあり得ず;且つ
がエチルであり、且つR又はRの少なくとも一方がHである場合、R又はRは、
Figure 2021527648
であり得ない。
一実施形態では、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体は、以下の式:
Figure 2021527648
によって表されるか、又はその薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマーであり、式中
Xは、CH又はNであり;
Yは、H、ハロ、又はC1〜4アルキルであり;
は、H、ハロ、シクロアルキル、及びNRからなる群から選択され;
は、NR及びNO2からなる群から選択され;
は、H、
Figure 2021527648
からなる群から選択され;
及びRは独立に、H、C1〜12アルキル、C3〜12シクロアルキル、及びアリールからなる群から選択され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され、シクロアルキルは、任意選択により、H、F、NR1011、Boc、COOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み;
及びRは独立に、H、C1〜6アルキル、Boc、O、COOR12
Figure 2021527648
、及びC1〜3アルキル−アリールからなる群から選択され、アルキルアリールの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数の窒素原子で置換され、アルキル−アリールは、任意選択により、H、ハロ、CN、NO、C1〜4エーテル、C1〜4エステル、OCOOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み、C1〜8アルキルは、任意選択により、1つ又は複数のハロでさらに置換され;
及びRは独立に、原子なし、O、N、NHR12、C1〜10アルキル、及びC1〜10エーテルからなる群から選択され、アルキル及びエーテルは、任意選択により、NH、NHBoc、又はC3〜12シクロアルキルで置換され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され;
10及びR11は独立に、H及びBocから選択され;且つ
12は、任意選択によりアリールで置換されたC1〜4アルキルであるが;
ただし、条件として:
がHである場合、Rは、
Figure 2021527648
であり得ず;
が、
Figure 2021527648
であり、RがNHである場合、Rは、
Figure 2021527648
であり得ず;

Figure 2021527648
である場合、R
Figure 2021527648
であり得ず;

Figure 2021527648
である場合、R
Figure 2021527648
であり得ず;
がClである場合、XはNであり得ず、且つ
及びYの両方はFであり得ない。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
追加のフェロスタチン−1誘導体又は類似体は、例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第2015/084749号パンフレット、同第WO2013/152039号パンフレット、同第2016/191520号パンフレット、JACS(2014),136(12),4551−4556 doi:10.1021/ja411006a、J.Med.Chem.(2016),59(5),2041−2053,doi:10.1021/acs.jmedchem.5b01641、Bioorg.& Med.Chem.Lett.(2015),25(22),5315−5320,doi:10.1016/j.bmcl.2015.09.041、及びJ.Bio.Chem.(2009),284(23),15517−15529,doi:10.1074/jbc.M808889200に開示されている。
鉄依存性細胞分解に関与する他の分子も、このプロセスを阻害するために使用することができる。フェロトーシスの誘発物質として、エラスチンは、グルタミン酸/シスチンアンチポーター(系Xc−)を抑制し、それによって細胞のシスチン取り込みを阻害し、酸化還元バランスを維持して酸化ストレスから防御する主要な細胞抗酸化物質であるグルタチオン(GSH)を枯渇させる。脂質修復酵素グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)は、脂質ヒドロペルオキシドレベルを制限することによってフェロトーシスを負に調節する。GPX4は、GSHを使用して脂質を修復し、脂質ヒドロペルオキシドを無毒のアルコールに還元する。GSHレベルの低下は、GPX4を不活化させる。その後、細胞は、有毒L−ROSからの保護に失敗し、最終的にフェロトーシスを引き起こす。従って、GPX4又はGPX4アゴニストは、鉄依存性細胞分解の阻害剤としても使用することができる。
非ヘム鉄金属酵素であるヒトシステインジオキシゲナーゼ1(CDO1)は、システインのそのスルフィン酸への酸化を触媒することによってシステインをタウリンに変換する。タウリンへの変換に加えて、細胞システインは、グルタミン酸塩、システイン、及びグリシンからなるGSHの合成に不可欠な基質でもある。細胞システインの欠乏は、GSH合成を減少させ、細胞の抗酸化能力を低下させ、最終的にはROSレベルの上昇とフェロトーシスの誘導をもたらす。CDO1のサイレンシングは、インビトロ及びインビボの両方でエラスチン誘導性フェロトーシスを阻害することが示されている。Hao et al.,2017,Neoplasia 19(12):1022−1032を参照されたい。従って、CDO1の阻害剤はまた、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を阻害するために使用することができる。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、リポキシゲナーゼ、例えばアラキドン酸リポキシゲナーゼ(ALOX)の阻害剤である。一実施形態では、リポキシゲナーゼの阻害剤は、CDC、バイカレイン、PD−146176、AA−861、及びジロートンからなる群から選択される。一実施形態では、ALOXの阻害剤はジロートンである。
ジペプチジル−ジペプチダーゼ−4(DPP4)は、一酸化窒素を介して脂質過酸化反応を促進する。従って、DPP4の阻害剤を使用して、脂質過酸化反応の阻害を介して鉄依存性細胞分解を阻害することができる。一実施形態では、DPP4の阻害剤は、ビルダグリプチン、アログリプチン、及びリナグリプチンから選択される。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、グルタミノリシスの阻害剤である。グルタミノリシスは、アミノ酸のグルタミンが溶解してグルタミン酸塩、アスパラギン酸塩、CO、ピルビン酸塩、乳酸塩、アラニン、クエン酸塩になる一連の生化学反応である。グルタミンは、ヒトの組織及び血漿に高濃度で天然に存在し、(グルタミノリシスによる)その分解は、トリカルボン酸(TCA)回路の燃料、及び脂質生合成などの必須の生合成プロセスの構成要素を提供する。グルタミンが存在しない場合、又はグルタミノリシスが阻害される場合、シスチン欠乏及びシスチン移入のブロックは、ROSの蓄積、脂質過酸化反応、及びフェロトーシスを誘導することができない。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Stockwell et al.,2017,Cell 171:273−285を参照されたい。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、脂質過酸化反応の阻害剤、グルタミノリシスの阻害剤、リポキシゲナーゼの阻害剤、システインジオキシゲナーゼ1(CDO1)の阻害剤、及びDPP4の阻害剤から選択される。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、シクロヘキシミド、ベータ−メルカプトエタノール、ドーパミン、及びセレンから選択される。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、以下の特徴:
(a)インビトロで標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養細胞における免疫応答の活性化を阻害する;
(b)インビトロでの標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養マクロファージ、例えばRAW264.7マクロファージの活性化を阻害する;
(c)インビトロでの標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養単球、例えばTHP−1単球の活性化を阻害する;
(d)インビトロでの標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養骨髄由来樹状細胞(BMDC)の活性化を阻害する;
(e)インビトロでの標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養細胞におけるNFkB、IRF、及び/又はSTINGのレベル又は活性の上昇を阻害する;
(f)インビトロでの標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養細胞における免疫促進性サイトカインのレベル又は活性の上昇を阻害する;並びに
(g)インビトロでの標的細胞の鉄依存性細胞分解及びその後の共培養されたCD4+細胞、CD8+細胞、及び/又はCD3+細胞の活性化を阻害する、のうちの1つ又は複数を有する。
III.免疫活性を低下させる方法
本明細書に記載の鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を阻害する薬剤を使用して、細胞、組織、又は対象、例えば、免疫活性の低下から恩恵を得るであろう対象における免疫活性を低下させることができる。例えば、いくつかの態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象における免疫活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、免疫活性の低下を必要としている。
いくつかの態様では、本開示は、免疫細胞における免疫活性を低下させる方法に関し、この方法は:標的細胞又は標的細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露された免疫細胞における免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤に標的細胞を接触させることを含み、この免疫細胞における免疫活性は、鉄依存性細胞分解を受けている、薬剤で処置されていない標的細胞に曝露された免疫細胞と比較して低下する。いくつかの実施形態では、薬剤と接触した標的細胞は、鉄依存性細胞分解を受けている、又は鉄依存性細胞分解が誘導された標的細胞である。
いくつかの実施形態では、標的細胞を薬剤と接触させるステップは、インビトロ、エクスビボ、又はインビボで行われる。いくつかの実施形態では、方法全体が、インビトロ、エクスビボ、又はインビボで行われる。
鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤の投与は、鉄依存性細胞分解を受けている細胞による免疫刺激性後細胞シグナル伝達因子の産生を阻害することによって免疫活性を低下させることができる。鉄依存性細胞分解を受けている細胞によって生成されるこれらの後細胞シグナル伝達因子は、肥満細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、好塩基球、好中球、単球、マクロファージ、樹状細胞、好酸球、及びリンパ球(例えば、Bリンパ球(B細胞))、及びTリンパ球(T細胞))を含む広範囲の免疫細胞との相互作用によって免疫活性を高めることができる。
肥満細胞は、ヒスタミンと抗凝固剤であるヘパリンが豊富な顆粒を含む顆粒球の一種である。活性化されると、肥満細胞は、炎症性化合物を顆粒から局所微小環境に放出する。肥満細胞は、アレルギー、アナフィラキシー、創傷治癒、血管新生、免疫寛容、病原体に対する防御、及び血液脳関門機能において役割を果たす。
ナチュラルキラー(NK)細胞は、一切の事前の刺激も免疫化もなしに特定の腫瘍及びウイルス感染細胞を溶解する細胞傷害性リンパ球である。NK細胞はまた、様々なサイトカイン、例えば、IFN−ガンマ(IFNγ)、TNF−アルファ(TNFα)、GM−CSF、及びIL−3の強力な産生細胞である。従って、NK細胞は、免疫系の制御性細胞としても機能し、他の細胞及び反応に影響を与えるとも考えられている。ヒトでは、NK細胞は、CD56+CD3−リンパ球として広く定義されている。NK細胞の細胞毒性は、細胞表面の受容体からの活性化シグナルと抑制性シグナルのバランスによって厳密に制御されている。NK細胞の活性化を阻害する主な受容体群は、抑制性キラー免疫グロブリン様受容体(KIR)である。標的細胞上の自己MHCクラスI分子を認識すると、これらの受容体は、シグナル伝達カスケードの活性化を停止する阻害シグナルを伝達し、正常なMHCクラスI発現を示す細胞をNK細胞溶解から保護する。活性化受容体には、標的細胞表面上の様々なリガンドとの結合を介して細胞溶解作用に向けてバランスを押し上げる天然の細胞毒性受容体(NCR)及びNKG2Dが含まれる。従って、標的細胞のNK細胞の認識は、複数の活性化及び抑制性受容体から送達されるシグナルの統合を含むプロセスによって厳密に制御される。
単球は、組織に動員されるまで数時間/数日の間血中を循環する骨髄由来単核食細胞である。Wacleche et al.,2018,Viruses(10)2:65を参照されたい。単球の表面での様々なケモカイン受容体及び細胞接着分子の発現により、これらが、骨髄を出て血中に入り、その後、血液から組織内に動員されるのが可能となる。単球は、ウイルス感染、細菌感染、真菌感染、又は寄生虫感染に対する応答を提供する免疫系の生得的な武器(innate arm)に属する。それらの機能には、食作用による病原体の死滅、活性酸素種(ROS)、一酸化窒素(NO)、ミエロペルオキシダーゼ、及び炎症性サイトカインの産生が含まれる。特定の条件下では、単球は、癌並びに感染症及び自己免疫疾患の際にT細胞応答を刺激又は阻害し得る。単球はまた、組織の修復及び血管新生に関与する。
マクロファージは、食作用と呼ばれるプロセスで、細胞残屑、異物、微生物、癌細胞などの物質を飲み込んで消化する。食作用に加えて、マクロファージは、非特異的防御(自然免疫)において重要な役割を果たし、リンパ球などの他の免疫細胞を動員することによって特定の防御機構(適応免疫)を開始するのにも役立つ。例えば、マクロファージは、T細胞への抗原プレゼンター(antigen presenter)として重要である。マクロファージは、炎症を増加させ、免疫系を刺激するだけでなく、重要な抗炎症の役割も果たし、サイトカインの放出を介して免疫反応を低下させ得る。炎症を促進するマクロファージは、M1マクロファージと呼ばれ、炎症を軽減して組織の修復を促進するマクロファージは、M2マクロファージと呼ばれる。
樹状細胞(DC)は、病原体に対する免疫応答を刺激し、無害な抗原に対する免疫恒常性を維持する上で重要な役割を果たす。DCは、免疫応答の誘導及び調節に不可欠な、特殊な抗原感知細胞及び抗原提示細胞(APC)の異種群を表す。末梢血では、ヒトDCは、T細胞(CD3、CD4、CD8)、B細胞(CD19、CD20)、及び単球マーカー(CD14、CD16)を欠いているが、HLA−DR及び他のDC系統マーカー(例えば、CD1a、CD1c)を高度に発現する細胞として特徴づけられる。Murphy et al.,Janeway's Immunobiology.8th ed.Garland Science;New York,NY,USA:2012.868pを参照されたい。
「リンパ球」という用語は、体全体のリンパ組織及び正常な成人で形成される小さな白血球を指し、疾患から体を防御するのに大きな役割を果たす、循環血液中の白血球の総数の約22〜28%を占める。個々のリンパ球は、(例えば、T細胞受容体とB細胞受容体を形成するために)それらの遺伝物質の組換えを介して、構造的に関連する抗原の限られたセットに応答することにコミットしているという点で特殊化されている。免疫系が所与の抗原と最初に接触する前に存在するこのコミットメントは、リンパ球の表面膜における抗原上の決定基(エピトープ)に特異的な受容体の存在によって表される。各リンパ球は、受容体のユニークな集団を有しており、そのすべてが同一の結合部位を有する。リンパ球の1つのセット又はクローンは、その受容体の結合領域の構造が別のクローンとは異なるため、認識できるエピトープが異なる。リンパ球は、それらの受容体の特異性だけでなく、それらの機能も互いに異なる(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999),at p.102)。
リンパ球には、抗体分泌細胞の前駆細胞であるBリンパ球(B細胞)、及びTリンパ球(T細胞)が含まれる。
Bリンパ球(B細胞)
Bリンパ球は、骨髄の造血細胞に由来する。成熟したB細胞は、その細胞表面によって認識されるエピトープを発現する抗原で活性化することができる。活性化プロセスは、抗原による膜Ig分子の架橋に依存し、直接的である(架橋依存性B細胞活性化)、又は同族支援(cognate help)と呼ばれるプロセスにおけるヘルパーT細胞との相互作用を介し、間接的であり得る。多くの生理学的状況では、受容体架橋刺激及び同族支援は、相乗作用を助けてより活発なB細胞応答を引き起こす(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
各B細胞は、同一の可変領域を有するIg分子を発現するため、架橋依存性B細胞活性化には、抗原が細胞表面受容体の結合部位に相補的なエピトープの複数のコピーを発現する必要がある。このような要件は、微生物の莢膜多糖又はウイルスエンベロープタンパク質などの、反復エピトープを有する他の抗原によって満たされる。架橋依存性B細胞活性化は、これらの微生物に対して開始される主要な防御免疫応答である(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction”,Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
同族支援により、B細胞は、受容体を架橋できない抗原に対する応答を開始することができ、同時に、弱い架橋事象によって刺激されたときにB細胞を不活化から救う共刺激シグナルを提供する。同族支援は、B細胞の膜免疫グロブリン(Ig)による抗原の結合、抗原のエンドサイトーシス、及び細胞のエンドソーム/リソソーム区画内のペプチドへのその断片化に依存する。得られたペプチドのいくつかは、クラスII主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子として知られている特殊な一連の細胞表面タンパク質の溝にロードされる。得られたクラスII/ペプチド複合体は、細胞表面で発現され、CD4 T細胞と呼ばれる一連のT細胞の抗原特異的受容体のリガンドとして機能する。CD4 T細胞は、B細胞クラスII/ペプチド複合体に特異的な受容体をその表面に有する。B細胞活性化は、T細胞受容体(TCR)を介したT細胞の結合に依存するだけでなく、この相互作用により、T細胞上の活性化リガンド(CD40リガンド)が、B細胞活性化をシグナル伝達するB細胞(CD40)上の受容体に結合することも可能になる。加えて、Tヘルパー細胞は、B細胞上のサイトカイン受容体に結合することによって、刺激されたB細胞の成長及び分化を調節するいくつかのサイトカインを分泌する(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,“Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
抗体産生の同族支援の間に、CD40リガンドは、活性化されたCD4 Tヘルパー細胞で一過性に発現され、抗原特異的B細胞上のCD40に結合し、それにより第2の共刺激シグナルを変換する。後者のシグナルは、抗原に遭遇した胚中心B細胞のアポトーシスを防止することによるB細胞の増殖及び分化並びにメモリーB細胞の生成に不可欠である。B細胞及びT細胞の両方でのCD40リガンドの過剰発現は、ヒトSLE患者の病原性自己抗体産生に関係している(Desai−Mehta,A.et al.,“Hyperexpression of CD40 ligand by B and T cells in human lupus and its role in pathogenic autoantibody production,”J.Clin.Invest.Vol.97(9),2063−2073,(1996))。
Tリンパ球(T細胞)
造血組織の前駆体に由来するTリンパ球は、胸腺で分化し、末梢リンパ組織及びリンパ球の再循環プールに撒かれる。Tリンパ球又はT細胞は、幅広い免疫機能を仲介する。免疫機能には、B細胞が抗体産生細胞に成長するのを助ける能力、単球/マクロファージの殺菌作用を高める能力、特定のタイプの免疫応答の阻害、標的細胞の直接的な死滅、及び炎症反応の動員が含まれる。これらの効果は、特定の細胞表面分子のT細胞発現及びサイトカインの分泌に依存する(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction”,Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
T細胞は、B細胞とは抗原認識のメカニズムが異なる。B細胞の受容体である免疫グロブリンは、可溶性分子又は粒子表面の個々のエピトープに結合する。B細胞受容体は、天然分子の表面に発現するエピトープを認識する。抗体及びB細胞受容体は、細胞外液中の微生物に結合して防御するように進化したが、T細胞は、他の細胞の表面にある抗原を認識し、これらの抗原提示細胞(APC)と相互作用してその挙動を変化させることによってそれらの機能を仲介する。T細胞を活性化できる末梢リンパ器官には、主要な3種類のAPC:樹状細胞、マクロファージ、及びB細胞が存在する。これらの中で樹状細胞が最も強力であり、その唯一の機能は外来抗原をT細胞に提示することである。未熟な樹状細胞は、皮膚、腸、気道を含む体全体の組織に存在する。未熟な樹状細胞は、これらの部位で侵入微生物に遭遇すると、病原体及びその産物を取り込み、リンパを介して局所リンパ節又は腸関連リンパ器官に輸送する。病原体との遭遇により、樹状細胞が、抗原捕捉細胞からT細胞を活性化できるAPCに成熟するように誘導される。APCは、T細胞を活性化してエフェクター細胞にする際に役割を果たす3種類のタンパク質分子:(1)T細胞受容体に外来抗原を提示するMHCタンパク質;(2)T細胞表面の相補的受容体に結合する共刺激タンパク質;及び(3)活性化するまで十分に長くT細胞をAPCに結合することを可能にする細胞間接着分子を表面に提示する(“Chapter 24:The adaptive immune system,”Molecular Biology of the Cell,Alberts,B.et al.,Garland Science,NY,(2002))。
T細胞は、それらが発現する細胞表面受容体に基づいて2つの異なるクラスに細分される。T細胞の大部分は、α鎖とβ鎖からなるT細胞受容体(TCR)を発現する。T細胞の小群は、γ鎖とδ鎖からなる受容体を発現する。α/β T細胞には、2つの亜系統:補助受容体分子CD4を発現するT細胞(CD4 T細胞);及びCD8を発現するT細胞(CD8 T細胞)が存在する。これらの細胞は、抗原を認識する方法と、エフェクター及び調節機能が異なる。
CD4 T細胞は、免疫系の主要な制御性細胞である。それらの制御機能は、T細胞が活性化されると発現が誘導されるCD40リガンドなどのそれらの細胞表面分子の発現、及び活性化されると分泌する様々なサイトカインの発現の両方に依存する。
T細胞はまた、重要なエフェクター機能を媒介し、そのいくつかは、それらが分泌するサイトカインのパターンによって決定される。サイトカインは、標的細胞に対して直接的に毒性であり得、強力な炎症メカニズムを動員し得る。
加えて、T細胞、特にCD8 T細胞は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)によって認識される抗原を発現する標的細胞を効率的に溶解できるCTLに成長し得る(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
T細胞受容体(TCR)は、クラスII又はクラスI MHCタンパク質の特殊な溝に結合した抗原のタンパク質分解によって得られるペプチドからなる複合体を認識する。CD4 T細胞は、ペプチド/クラスII複合体のみを認識し、CD8 T細胞は、ペプチド/クラスI複合体を認識する(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
TCRのリガンド(即ち、ペプチド/MHCタンパク質複合体)はAPC内で生成される。一般に、クラスII MHC分子は、エンドサイトーシスプロセスを介してAPCに取り込まれたタンパク質に由来するペプチドに結合する。次に、これらのペプチドがロードされたクラスII分子が細胞の表面に発現され、これらは、発現した細胞表面複合体を認識できるTCRを有するCD4 T細胞によって結合され得る。従って、CD4 T細胞は、細胞外供給源に由来する抗原と反応するように特殊化されている(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
対照的に、クラスI MHC分子には、ウイルスタンパク質などの内部合成タンパク質に由来するペプチドが主にロードされている。これらのペプチドは、プロテオソームによるタンパク質分解によって細胞質タンパク質から生成され、粗面小胞体に移動する。このようなペプチドは、一般に、9アミノ酸長から構成されており、クラスI MHC分子に結合して細胞表面に運ばれ、適切な受容体を発現するCD8 T細胞によって認識され得る。これにより、T細胞系、特にCD8 T細胞に、生物の残りの細胞のタンパク質(例えば、ウイルス抗原)又は変異抗原(活性腫瘍遺伝子産物など)とは異なるタンパク質、又はこれらよりもはるかに大量に産生されるタンパク質を発現する細胞を、これらのタンパク質が無傷の形で細胞表面に発現も分泌もされなくても、検出する能力が付与される(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
T細胞はまた、機能に基づいてヘルパーT細胞;細胞性免疫の誘導に関与するT細胞;サプレッサーT細胞;及び細胞傷害性T細胞として分類することができる。
ヘルパーT細胞
ヘルパーT細胞は、B細胞を刺激してタンパク質及びその他のT細胞依存性抗原に対する抗体反応を引き起こすT細胞である。T細胞依存性抗原は、個々のエピトープが1回のみ又は限られた回数しか出現しないため、B細胞の膜免疫グロブリン(Ig)を架橋できないか、非効率的にしか架橋できない免疫原である。B細胞は、それらの膜Igを介して抗原に結合し、この複合体は、エンドサイトーシスを受ける。エンドソーム及びリソソーム区画内で、抗原は、タンパク質分解酵素によってペプチドに断片化され、生成されたペプチドの1つ又は複数がクラスII MHC分子にロードされ、この小胞区画を通過する。次に、得られたペプチド/クラスII MHC複合体は、B細胞表面膜に輸送される。ペプチド/クラスII分子複合体に特異的な受容体を有するT細胞は、B細胞表面でこの複合体を認識する(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia(1999))。
B細胞の活性化は、そのTCRを介したT細胞の結合、及びT細胞CD40リガンド(CD40L)とB細胞上のCD40との相互作用の両方に依存する。T細胞は、CD40Lを構成的に発現しない。むしろ、CD40Lの発現は、T細胞のTCRによって認識される同族抗原及びCD80又はCD86の両方を発現するAPCとの相互作用の結果として誘導される。CD80/CD86は、一般に、B細胞の休止状態ではなく活性化によって発現されるため、活性化B細胞及びT細胞を伴うヘルパーの相互作用が、効率的な抗体産生をもたらし得る。しかしながら、多くの場合、T細胞上のCD40Lの最初の誘導は、樹状細胞などのCD80/86を構成的に発現するAPCの表面での抗原の認識に依存する。次に、このような活性化ヘルパーT細胞は、B細胞と効率的に相互作用して支援することができる。B細胞上の膜Igの架橋は、たとえ非効率的であっても、CD40L/CD40相互作用と相乗作用して、活発なB細胞の活性化をもたらし得る。増殖、Igの分泌、及び発現しているIgクラスのクラスの切り替えを含む、B細胞応答におけるその後の事象は、T細胞由来サイトカインの作用に依存するか、又はその作用によって増強される(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
CD4 T細胞は、主にサイトカインIL−4、IL−5、IL−6、及びIL−10を分泌する細胞(T2細胞)、又は主にIL−2、IFN−γ、及びリンホトキシンを産生する細胞(T1細胞)に分化する傾向がある。T2細胞は、B細胞が抗体産生細胞に成長するのを助けるのに非常に効果的であり、T1細胞は、単球及びマクロファージの殺菌活性の増強に関与し、結果として細胞内の小胞区画の微生物の溶解効率を向上させる、細胞免疫応答の効果的な誘導因子である。T2細胞の表現型(即ち、IL−4、IL−5、IL−6、及びIL−10)を有するCD4 T細胞は効率的なヘルパー細胞であるが、T1細胞はヘルパーになる能力も有する(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,“Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
細胞性免疫誘導へのT細胞の関与
T細胞はまた、単球及びマクロファージの能力を増強して、細胞内微生物を破壊するように作用し得る。特に、ヘルパーT細胞によって産生されるインターフェロン−ガンマ(IFN−γ)は、単核食細胞が、一酸化窒素の生成及び腫瘍壊死因子(TNF)産生の誘導を含む、細胞内細菌及び寄生虫を破壊するいくつかのメカニズムを促進する。TH1細胞は、IFN−γを産生するため、殺菌作用を高めるのに効果的である。対照的に、TH2細胞によって産生される2つの主要なサイトカインであるIL−4及びIL−10は、これらの活性をブロックする(Paul,W.E.,“Chapter 1:The immune system:an introduction,”Fundamental Immunology,4th Edition,Ed.Paul,W.E.,Lippicott−Raven Publishers,Philadelphia,(1999))。
制御性T(Treg)細胞
免疫恒常性は、免疫応答の開始とダウンレギュレーションとの間の制御されたバランスによって維持される。アポトーシス及びT細胞アネルギーの両方のメカニズム(抗原との遭遇後にT細胞が本質的に機能的に不活性化される耐性メカニズム(Schwartz,R.H.,“T cell anergy”,Annu.Rev.Immunol.,Vol.21:305−334(2003))は、免疫応答のダウンレギュレーションに寄与する。第3のメカニズムは、サプレッサー又は制御性CD4 T(Treg)細胞による活性化T細胞の能動的抑制によって提供される(Reviewed in Kronenberg,M.et al.,“Regulation of immunity by self−reactive T cells”,Nature,Vol.435:598−604(2005))。IL−2受容体アルファ(IL−2Rα)鎖を構成的に発現するCD4 Treg(CD4CD25)は、アネルギー性及び抑制性である天然に存在するT細胞のサブセットである(Taams,L.S.et al.,“Human anergic/suppressive CD4CD25 T cells:a highly differentiated and apoptosis−prone population”,Eur.J.Immunol.Vol.31:1122−1131(2001))。CD4CD25 Tregの枯渇は、マウスの全身性自己免疫疾患を引き起こす。さらに、これらのTregの移動は、自己免疫疾患の発症を防止する。ヒトCD4CD25 Tregは、マウスの対応物と同様に胸腺で生成され、細胞間接触依存性メカニズムを介してレスポンダーT細胞の増殖を抑制する能力、IL−2を産生できないこと、及びインビトロでのアネルギー表現型によって特徴づけられる。ヒトCD4CD25 T細胞は、CD25の発現レベルに応じて抑制性(CD25high)細胞及び非抑制性(CD25low)細胞に分割することができる。転写因子のフォークヘッドファミリーのメンバーであるFOXP3は、マウス及びヒトCD4CD25 Tregで発現することが示され、CD4CD25 Tregの発生を制御するマスター遺伝子であると考えられる(Battaglia,M.et al.,“Rapamycin promotes expansion of functional CD4CD25Foxp3 regulator T cells of both healthy subjects and type 1 diabetic patients”,J.Immunol.,Vol.177:8338−8347,(2006))。
細胞傷害性Tリンパ球
標的細胞内で産生されたタンパク質からペプチドを認識するCD8 T細胞は、標的細胞の溶解を引き起こすという点で細胞傷害性を有する。CTL誘導性溶解のメカニズムには、標的細胞の膜に挿入してその細胞の溶解を促進できる分子であるパーフォリンのCTLによる産生が含まれる。パーフォリンを介した溶解は、活性化されたCTLによって産生される一連の酵素であるグランザイムによって促進される。多くの活性CTLはまた、それらの表面に大量のfasリガンドを発現する。CTLの表面のfasリガンドと標的細胞の表面のfasとの相互作用は、標的細胞のアポトーシスを開始し、これらの細胞の死をもたらす。CTLを介した溶解は、ウイルスに感染した細胞を破壊するための主要なメカニズムであると考えられる。
リンパ球の活性化
「活性化」又は「リンパ球の活性化」という用語は、RNA、タンパク質、及びDNAの合成及びリンホカインの産生をもたらし;その後、様々なエフェクター細胞及びメモリー細胞の増殖及び分化が生じる、特定の抗原、非特異的マイトジェン、又は同族異系細胞によるリンパ球の刺激を指す。T細胞の活性化は、TCR/CD3複合体と、クラスI又はクラスII MHC分子の溝に結合したペプチドであるその同族リガンドとの相互作用に依存する。受容体の結合によって引き起こされる分子事象は複雑である。初期のステップでは、チロシンキナーゼの活性化が、いくつかのシグナル伝達経路を制御する一連の基質のチロシンリン酸化をもたらすと考えられる。これらには、TCRをras経路に連結する一連のアダプタータンパク質、ホスホリパーゼCγ1が含まれ、そのチロシンリン酸化は、その触媒活性を高め、イノシトールリン脂質代謝経路に関与し、細胞内遊離カルシウム濃度の上昇、並びにプロテインキナーゼCと、細胞の成長及び分化を制御する他の一連の酵素の活性化をもたらす。T細胞の完全な応答性には、受容体の関与に加えて、アクセサリー細胞が提供する共刺激活性、例えば、APC上のCD80及び/又はCD86によるT細胞上のCD28の関与が必要である。
Tメモリー細胞
適応免疫応答による病原体の認識と根絶に続いて、T細胞の大部分(90〜95%)が、残りの細胞と共にアポトーシスを受け、メモリーT細胞、指定セントラルメモリーT細胞(TCM)、エフェクターメモリーT細胞(TEM)、及び常在メモリーT細胞(TRM)のプールが形成される(Clark,R.A.,“Resident memory T cells in human health and disease”,Sci.Transl.Med.,7,269rv1,(2015))。
標準的なT細胞と比較して、これらのメモリーT細胞は、特定の表面マーカーの発現、様々なサイトカインプロファイルの迅速な産生、直接エフェクター細胞機能の能力、独自のホーミング分布パターンなどの異なる表現型で長寿命である。メモリーT細胞は、オフェンダー(offender)の再感染を排除し、それにより免疫系のバランスを迅速に回復するために、それぞれの抗原に再曝露されると迅速な応答を示す。自己免疫メモリーT細胞が自己免疫疾患の処置又は治癒のほとんどの試みを妨げることを実証する証拠が増えている(Clark,R.A.,“Resident memory T cells in human health and disease”,Sci.Transl.Med.,Vol.7,269rv1,(2015))。
鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、本明細書に記載の免疫細胞、例えば、マクロファージ、単球、樹状細胞、及びCD4+、CD8+、又はCD3+細胞(例えば、CD4+、CD8+、又はCD3+ T細胞)のレベル又は活性を高める後細胞シグナル伝達因子の産生を阻害することによって組織又は対象における免疫活性を低下させることができる。例えば、一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、組織又は対象において、マクロファージのレベル又は活性、単球のレベル又は活性、樹状細胞のレベル又は活性、T細胞のレベル又は活性、及びCD4+、CD8+、又はCD3+細胞(例えば、CD4+、CD8+、又はCD3+ T細胞)のレベル又は活性のうちの1つ又は複数を低下させるのに十分な量で投与される。
鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤はまた、免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を高める後細胞シグナル伝達因子の産生を阻害することによって細胞、組織、又は対象における免疫活性を低下させることもできる。例えば、いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、細胞、組織、又は対象において免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させるのに十分な量で投与される。一実施形態では、免疫促進性サイトカインは、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSFから選択される。
鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤はまた、活性化B細胞の核因子カッパ軽鎖エンハンサー(NFkB)、インターフェロン調節因子(IRF)、及びインターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)などの免疫応答の正の調節因子のレベル又は活性を高める後細胞シグナル伝達因子の産生を阻害することによって細胞、組織、又は対象における免疫活性を低下させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤は、細胞、組織、又は対象におけるNFkB、IRF、及び/又はSTINGのレベル又は活性を低下させるのに十分な量で投与される。
いくつかの態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象のNFkBのレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象に対してNFkBのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、NFkBのレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、NFkBのレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、若しくは10倍低下する。
いくつかの態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象のIRF又はSTINGのレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象に対してIRF又はSTINGのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、IRF又はSTINGのレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、IRF又はSTINGのレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、若しくは10倍上昇する。
いくつかの態様では、本開示は、組織又は対象のマクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織、又は対象に対してマクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性を高めるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を組織又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、マクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、マクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、若しくは10倍低下する。
いくつかの態様では、本開示は、組織又は対象のCD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織、又は対象に対してCD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、若しくは10倍低下する。
いくつかの態様では、本開示は、細胞、組織、又は対象の免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させる方法に関し、この方法は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象に対して免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を細胞、組織、又は対象に投与することを含む。
一実施形態では、対象は、免疫促進性サイトカインのレベル又は活性の低下を必要としている。
一実施形態では、免疫促進性サイトカインのレベル又は活性は、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、若しくは10倍低下する。
一実施形態では、免疫促進性サイトカインは、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSFから選択される。
一実施形態では、この方法は、投与前に、細胞、組織、又は対象を:NFkBのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数について評価することをさらに含む。
一実施形態では、この方法は、投与後に、細胞、組織、又は対象を:NFkBのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数について評価することをさらに含む。
NFkB、IRF、又はSTINGのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を測定する方法は当技術分野で公知である。
例えば、NFkB、IRF、又はSTINGのタンパク質のレベル又は活性は、ELISA、ウェスタンブロット又はインサイチューハイブリダイゼーションを含む当技術分野で公知の適切な技術によって測定することができる。NFkB、IRF、又はSTINGをコードする核酸(例えば、mRNA)のレベルは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅反応、逆転写酵素PCR分析、定量的リアルタイムPCR、一本鎖高次構造多型分析(SSCP)、ミスマッチ切断検出、ヘテロ二重鎖分析、ノーザンブロット分析、インサイチューハイブリダイゼーション、アレイ分析、デオキシリボ核酸配列決定、制限断片長多型分析、及びそれらの組み合わせ又は部分的な組み合わせを含む当技術分野で公知の適切な技術を用いて測定することができる。
マクロファージのレベル及び活性を測定するための方法は、例えば、Chitu et al.,2011,Curr Protoc Immunol 14:1−33に記載されている。単球のレベル及び活性は、例えば、Henning et al.,2015,Journal of Immunological Methods 423:78−84に記載されているようにフローサイトメトリーによって測定することができる。樹状細胞のレベル及び活性は、例えば、Dixon et al.,2001,Infect Immun.69(7):4351−4357に記載されているようにフローサイトメトリーによって測定することができる。これらの参考文献のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
T細胞のレベル又は活性は、ヒトCD4+ T細胞ベースの増殖アッセイを使用して評価することができる。例えば、細胞は、蛍光色素5,6−カルボキシフルオレセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFSE)で標識されている。増殖するこれらの細胞は、フローサイトメトリーによって直接測定されるCFSE蛍光強度の低下を示す。別法では、放射性チミジンの取り込みを使用して、T細胞の増殖速度を評価することができる。
制御性T細胞(Treg)は、他の免疫細胞の活性を抑制するCD4+CD25+ T細胞のクラスである。Tregは、免疫系の恒常性の中心であり、自己抗原に対する耐性の維持、及び外来抗原に対する免疫応答の調節において主要な役割を果たす。1型糖尿病(T1D)、全身性エリテマトーデス(SLE)、及び移植片対宿主病(GVHD)を含む複数の自己免疫疾患及び炎症性疾患は、Treg細胞数又はTreg機能が低下していることが示されている。Treg活性を決定するための1つのアッセイは、リン酸化タンパク質(pSTAT5)に特異的な抗体を用いるフローサイトメトリーによって測定されるシグナル伝達タンパク質STAT5のリン酸化を測定する。STAT5は、Tregの発生に不可欠であり、CD4+CD25+細胞で発現するSTAT5の構成的に活性化された形態は、IL−2の非存在下でのTreg細胞の産生に十分である(Mahmud,S.A.,et al.,2013,JAKSTAT 2:e23154)。従って、Treg細胞におけるリン酸化STAT5(pSTAT5)の測定は、これらの細胞の活性化を決定する方法を提供する。機能的活性化についての別のアッセイは、Treg細胞の増殖を測定する。Tregの増殖は、精製されたTreg細胞へのトリチウム化チミジンの取り込みによって、フローサイトメトリーにより測定される混合細胞集団におけるTreg細胞数の増加、及びCD4+CD25+FOXP3+又はCD4+CD25+CD127−マーカーの表現型の頻度によって、Ki−67などの増殖関連細胞周期タンパク質のTreg細胞での発現の増加によって、又はTreg細胞でのフローサイトメトリーによるカルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(CFSE)などの生体蛍光色素の細胞分裂関連希釈の測定によって測定することができる。Tregの機能的活性化についての別のアッセイは、Tregの安定性の上昇である。pTreg細胞は、一部では不安定であると考えられており、Th1及びTh17エフェクターT細胞に分化する可能性がある。Tregの活性化は、Tregを安定させ、この分化を防止することができる(Chen,Q.,et al.,2011,J Immunol.186:6329−37)。Tregの刺激の別の結果は、CTLA4、GITR、LAG3、TIGIT、IL−10、CD39、及びCD73などのTreg機能性エフェクター分子のレベルの刺激であり、この刺激はTregの免疫抑制活性に寄与する。Tregによるこれらのエフェクター分子の産生は、ELISAなどの当技術分野で公知の方法によって決定することができる。
免疫促進性サイトカインのレベル又は活性は、例えば、CD8+ T細胞で定量することができる。実施形態では、免疫促進性サイトカインは、インターフェロンアルファ(IFN−α)、インターロイキン−1(IL−1)、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、腫瘍壊死因子アルファ(TNF−α)、IL−17、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GMCSF)から選択される。定量は、抗原刺激に応答して所与のサイトカイン(例えば、IFN−α)を分泌するT細胞を検出するELISPOT(酵素結合免疫スポット)技術を使用して行うことができる。T細胞は、例えば抗IFN−α抗体でコーティングされたウェル内で抗原提示細胞と共に培養される。分泌されたIFN−αは、コーティングされた抗体によって捕捉され、発色基質に結合した二次抗体で明らかになる。従って、局所的に分泌されたサイトカイン分子はスポットを形成し、各スポットは1つのIFN−α分泌細胞に対応する。スポットの数により、分析されたサンプル中の所与の抗原に特異的なIFN−α分泌細胞の頻度を決定することができる。ELISPOTアッセイは、TNF−α、インターロイキン−4(IL−4)、IL−6、IL−12、及びGMCSFの検出についても説明されている。
IV.障害を処置する方法
本出願人は、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤での細胞の処置が、免疫活性を高める後細胞シグナル伝達因子の産生及び放出をもたらすことを示した。これらの結果は、鉄依存性細胞分解の阻害が免疫活性を低下させることを示唆している。従って、鉄依存性細胞分解を阻害して免疫活性を低下させる薬剤は、炎症、急性臓器損傷、組織損傷、敗血症、虚血、アテローム性動脈硬化症、神経変性障害、及び免疫関連疾患又は状態を含む炎症性障害又は状態などの免疫活性の低下から恩恵を受け得る障害の処置に使用することができる。
特定の実施形態では、本開示の方法によって処置される対象は、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)に関連する障害を有する。いくつかの実施形態では、障害は、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)が有害である障害である。鉄依存性細胞分解は、対象からサンプル(例えば、血液又は組織サンプル)を採取して、当技術分野で公知の方法を使用して鉄依存性細胞分解の存在についてサンプルを分析することによって、対象において評価することができる。例えば、鉄依存性細胞分解は、致死的な過酸化脂質に起因し得るため、過酸化脂質を測定することによって、鉄依存性細胞分解に関連する障害を有する対象を特定する1つの方法を提供する。C11−BODIPY及びLiperfluoは、脂質ROSを検出するための迅速で間接的な手段を提供する親油性ROSセンサーである(Dixon et al.,2012,Cell 149:1060−1072)。液体クロマトグラフィー(LC)/タンデム質量分析(MS分析)を使用して、特定の酸化脂質を直接検出することもできる(Friedmann Angeli et al.,2014,Nat.Cell Biol.16:1180−1191;Kagan et al.,2017,Nat.Chem.Biol.13:81−90)。イソプロスタン及びマロンジアルデヒド(MDA)を使用しても、過酸化脂質を測定することができる(Milne et al.,2007,Nat.Protoc.2:221−226;Wang et al.,2017,Hepatology 66(2):449−465)。MDAを測定するためのキットは市販されている(Beyotime,Haimen,China)。
対象における鉄依存性細胞分解を確認するための他の有用なアッセイには、鉄の存在量及びGPX4活性の測定が含まれる。鉄の存在量は、誘導結合プラズマMS又はカルセインAMクエンチング、及びその他の特定の鉄プローブを使用して測定することができ(Hirayama and Nagasawa,2017,J.Clin.Biochem.Nutr.60:39−48;Spangler et al.,2016,Nat.Chem.Biol.12:680−685)、GPX4活性は、LC−MSを用いる細胞溶解物中のホスファチジルコリンヒドロペルオキシド還元を使用して検出することができる(Yang et al.,2014,Cell 156:317−331)。加えて、鉄依存性細胞分解は、グルタチオン(GSH)含有量を測定することによって対象で評価することができる。GSHは、例えば、市販のGSH−Gloグルタチオンアッセイ(Promega,Madison,WI)を使用することによって測定することができる。
鉄依存性細胞分解はまた、1つ又は複数のマーカータンパク質の発現を測定することによって対象で評価することができる。適切なマーカータンパク質には、限定されるものではないが、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)、プロスタグランジン−エンドペルオキシドシンターゼ2(PTGS2)、及びシクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)が含まれる。マーカータンパク質又はマーカータンパク質をコードする核酸の発現レベルは、限定されるものではないが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅反応、逆転写酵素PCR分析、定量的リアルタイムPCR、一本鎖高次構造多型分析(SSCP)、ミスマッチ切断検出、ヘテロ二重鎖分析、ノーザンブロット分析、ウェスタンブロット分析、インサイチューハイブリダイゼーション、アレイ分析、デオキシリボ核酸配列決定、制限断片長多型分析、及びそれらの組み合わせ又は部分的な組み合わせを含む当技術分野で公知の適切な技術を用いて測定することができる。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する障害(例えば、鉄依存性細胞分解が有害である障害)の存在について対象を評価することは、例えば、過酸化脂質、活性酸素種(ROS)、イソプロスタン、マロンジアルデヒド(MDA)、鉄、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)、プロスタグランジン−エンドペルオキシドシンターゼ2(PTGS2)、シクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)、及びグルタチオン(GSH)からなる群から選択されるマーカーなどの対象から採取されたサンプル中の鉄依存性細胞分解のマーカーのレベル又は活性を測定することを含む。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する障害(例えば、鉄依存性細胞分解が有害である障害)の存在について対象を評価することは、対象から採取されたサンプル中のマーカーのレベル又は活性を対照サンプル中のマーカーのレベル又は活性と比較することを含む。対照サンプルは、例えば、健康な対象からのサンプル、又は鉄依存性細胞分解に関連する障害を有さない対象からのサンプルであり得る。
一実施形態では、対照サンプルと比較した、対象のサンプル中の過酸化脂質、イソプロスタン、活性酸素種(ROS)、鉄、PTGS2、及びCOX−2からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性の上昇、又はGPX4、MDA、及びGSHからなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性の低下は、対象が鉄依存性細胞分解に関連する障害を有することを示す。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する障害の存在について対象を評価することは、対象から採取されたサンプル中の過酸化脂質を測定することを含む。
一実施形態では、対照サンプルと比較した、対象のサンプル中の過酸化脂質のレベルの上昇は、対象が鉄依存性細胞分解に関連する障害を有することを示す。
いくつかの態様では、本開示は、対象の鉄依存性細胞分解に関連する障害又は状態(例えば、鉄依存性細胞分解が有害である障害)を処置する方法に関し、この方法は、対象の障害又は状態を処置するのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を対象に投与することを含む。
鉄依存性細胞分解に関連する障害又は状態を処置する方法は、上記の方法のいずれか1つ又は複数を使用して、鉄依存性細胞分解に関連する障害の存在について対象を評価することをさらに含み得る。
炎症性疾患又は状態
いくつかの態様では、本開示は、炎症性疾患又は状態を処置する方法に関し、この方法は、対象の炎症性疾患又は状態を処置するのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、炎症性疾患又は状態は、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)が有害である炎症性疾患又は状態である。
いくつかの実施形態では、炎症性疾患又は状態は、炎症(例えば、無菌炎症)、急性臓器損傷、組織損傷、敗血症、虚血、及びアテローム性動脈硬化症からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、炎症性疾患は、自己免疫疾患又は免疫関連疾患若しくは状態である。自己免疫疾患は、免疫系が自己のタンパク質、細胞、及び組織を攻撃する疾患である。自己免疫疾患には、心臓、腎臓、肝臓、肺、生殖器、消化器系、又は皮膚などの器官に影響を与える疾患が含まれる。自己免疫疾患には、内分泌腺、副腎腺、甲状腺、唾液及び外分泌腺、及び膵臓を含む腺に影響を与える疾患が含まれる。自己免疫疾患はまた、多腺性であり得る。自己免疫疾患は、1つ又は複数の組織、例えば、結合組織、筋肉、又は血液を標的にすることができる。自己免疫疾患は、神経系又は目、耳、若しくは血管系を標的にすることができる。自己免疫疾患はまた、全身性であり得、複数の臓器、組織、及び/又は系に影響を及ぼす。いくつかの実施形態では、自己免疫疾患又は状態は、炎症性疾患又は状態である。
自己免疫又は免疫関連疾患若しくは状態の非限定的な例としては、全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、I型糖尿病、II型糖尿病、多発性硬化症(MS)、アレルギー、喘息、乾癬、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、臓器移植/移植片対宿主病(GVHD)、及び潰瘍性大腸炎が含まれる。
いくつかの実施形態では、免疫関連状態は、アレルギー又はアレルギー状態、例えば、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)が有害であるアレルギー又はアレルギー状態である。アレルギー又はアレルギー状態は、環境内のアレルゲン(脂質やタンパク質など)に対する過敏反応である。アレルゲンは、アトピー患者がIgE抗体反応に反応し、続いてアレルギー反応を引き起こす抗原である。アレルゲンには、環境アレルゲン(例えば、イエダニ、カバノキ花粉、草花粉、猫抗原、ゴキブリ抗原)、又は食物アレルゲン(例えば、牛乳、ピーナッツ、エビ、大豆)、又はそれらの組み合わせが含まれる。IgE分子は、エフェクター細胞(肥満細胞、好塩基球、及び好酸球)の活性化に関与するため、アレルギー反応において重要である。アレルギー及びアレルギー状態には、限定されるものではないが、喘息、慢性閉塞性肺疾患、花粉症(季節性鼻炎)、じんましん、及び湿疹が含まれる。
いくつかの実施形態では、免疫関連状態は自己炎症状態である。自己炎症状態は、自然免疫系の機能不全に起因し、発熱、発疹、漿膜炎、リンパ節腫脹、及び筋骨格症状の主要な身体的症状を伴う全身性炎症の再発性発作を特徴とする広範囲の遺伝的に媒介される状態の一部である。通常は自然免疫系の何らかの調節不全を引き起こす遺伝子変異は、自己炎症状態の原因が根底にある。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する障害は神経炎症に関連する。神経炎症は、神経系の慢性炎症であり、多くの場合、脳損傷及び神経変性障害に関連している。神経変性障害は、ニューロンの構造又は機能の進行性の喪失を伴い、ニューロンの死を伴い得る。いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する障害は、神経変性障害、例えば、パーキンソン病、ハンチントン病、又はアルツハイマー病である。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Chen et al.,2015,J.Biol.Chem.290:28097−28106を参照されたい。いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する状態は、外傷性又は出血性脳損傷である。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Stockwell et al.,2017,Cell 171:273−285を参照されたい。いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解に関連する障害は、神経変性障害(例えば、パーキンソン病、ハンチントン病、又はアルツハイマー病)、虚血、及び外傷性又は出血性脳損傷の1つ又は複数ではない。
V.医薬組成物及び投与方式
本明細書に記載の医薬組成物は、任意の適切な製剤で対象に投与することができる。製剤には、例えば、液体、半固体、及び固体の剤形が含まれる。好ましい形態は、意図される投与方式及び治療用途によって決まる。
特定の実施形態では、組成物は経口投与に適している。特定の実施形態では、製剤は、局所投与、並びに静脈内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、及び皮下注射を含む非経口投与に適している。特定の実施形態では、組成物は静脈内投与に適している。
非経口投与用の医薬組成物には、水溶性形態の活性化合物の水溶液が含まれる。静脈内投与の場合、製剤は水溶液であり得る。水溶液には、ハンクス液、リンゲル液、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、生理食塩水緩衝液、又は非経口的に送達される製剤の適切なpH及び浸透圧を達成する他の適切な塩又は組み合わせが含まれ得る。水溶液を使用して、投与用の製剤を所望の濃度に希釈することができる。水溶液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、又はデキストランなどの、溶液の粘度を上昇させる物質を含み得る。いくつかの実施形態では、製剤は、二塩基性リン酸ナトリウム、一塩基性リン酸カリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、及び注射用水を含むリン酸緩衝生理食塩水を含む。
局所投与に適した製剤には、塗布剤、ローション、クリーム、軟膏、又はペーストなどの皮膚への浸透に適した液体又は半液体の製剤、及び目、耳、又は鼻への投与に適した点滴剤が含まれる。経口投与に適した製剤には、不活性希釈剤又は同化可能な食用担体を含む製剤が含まれる。経口投与用の製剤は、ハードシェル又はソフトシェルのゼラチンカプセルに封入してもよいし、又は錠剤に圧縮してもよいし、又は飲食物の食品に直接含めてもよい。単位剤形がカプセルである場合、単位剤形は、上記のタイプの材料に加えて、液体担体を含み得る。様々な他の材料が、コーティングとして又は他の方法で投与単位の物理的形態を変更するために存在し得る。本発明での使用に適した医薬組成物には、その意図された目的を達成するために活性成分が有効量で含まれている組成物が含まれる。有効量の決定は、特に本明細書で提供される詳細な開示を考慮すると、当業者の能力の十分に範囲内である。活性成分に加えて、これらの医薬組成物には、薬学的に使用できる調製物への活性化合物の処理を容易にする賦形剤及び助剤を含む適切な薬学的に許容される担体が含まれ得る。
当業者には容易に明らかであるように、投与される有用なインビボ投与量及び特定の投与方式は、年齢、体重、苦痛の重症度、及び処置される哺乳動物種、利用される特定の化合物、及びこれらの化合物が利用される特定の用途に応じて異なる。有効な投与量レベル、即ち、所望の結果を達成するために必要な投与量レベルの決定は、例えば、ヒト臨床試験、動物モデル、及びインビトロ試験などの日常的な方法を使用して当業者が行うことができる。
特定の実施形態では、組成物は経口的に送達される。特定の実施形態では、組成物は非経口的に投与される。特定の実施形態では、組成物は、注射又は注入によって送達される。特定の実施形態では、組成物は、経粘膜を含めて局所的に送達される。特定の実施形態では、組成物は、吸入によって送達される。一実施形態では、本明細書で提供される組成物は、腫瘍に直接注射することによって投与することができる。いくつかの実施形態では、組成物は、静脈内注射又は静脈内注入によって投与することができる。特定の実施形態では、投与は全身性である。特定の実施形態では、投与は局所的である。
VI.鉄依存性細胞分解を阻害する免疫抑制剤の同定方法
当技術分野で公知であり、本明細書に記載される鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤に加えて、本開示はさらに、鉄依存性細胞分解を阻害し、且つ免疫活性を低下させる他の化合物を同定するための方法に関する。
例えば、特定の態様では、本開示は、免疫抑制剤をスクリーニングする方法に関し、この方法は:
(a)複数の試験薬(例えば、試験薬のライブラリー)を用意すること;
(b)鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を阻害する能力について、複数の試験薬のそれぞれを評価すること;
(c)候補免疫抑制剤として、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を低下させる試験薬を選択すること;及び
(d)免疫応答を低下させる能力について候補免疫刺激剤を評価することを含む。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を阻害する能力について試験薬を評価することは、細胞又は組織を複数の試験薬のそれぞれに接触させることを含む。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を阻害する能力について試験薬を評価することは、複数の試験薬のそれぞれを対象、例えば動物に投与することを含む。
試験薬は、別の化合物、すなわち鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤による鉄依存性細胞分解の誘導を阻害する試験薬の能力を測定することによって、細胞、組織、又は対象において評価することができる。例えば、いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する能力について試験薬を評価することは、細胞又は組織を鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤と接触させること、又は対象に鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤を投与することをさらに含む。次に、細胞、組織、又は対象を、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤による鉄依存性細胞分解の誘導をブロックする試験薬の能力について評価することができる。鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤は、試験薬の前、後、又は同時に細胞、組織、又は対象に投与することができる。
いくつかの方法が当技術分野で公知であり、これらを利用して、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を受けている細胞を同定し、特定のマーカーの検出を介して他のタイプの細胞分解及び/又は細胞死と区別することができる(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Stockwell et al.,2017,Cell 171:273−285を参照)。例えば、鉄依存性細胞分解は致死的な過酸化脂質に起因し得るため、過酸化脂質の測定は、鉄依存性細胞分解を受けている細胞を特定する1つの方法を提供する。C11−BODIPY及びLiperfluoは、脂質ROSを検出するための迅速で間接的な手段を提供する親油性ROSセンサーである(Dixon et al.,2012,Cell 149:1060−1072)。液体クロマトグラフィー(LC)/タンデム質量分析(MS)分析を使用して、特定の酸化脂質を直接検出することもできる(Friedmann Angeli et al.,2014,Nat.Cell Biol.16:1180−1191;Kagan et al.,2017,Nat.Chem.Biol.13:81−90)。イソプロスタン及びマロンジアルデヒド(MDA)を使用して、過酸化脂質を測定することもできる(Milne et al.,2007,Nat.Protoc.2:221−226;Wang et al.,2017,Hepatology 66(2):449−465)。MDAを測定するためのキットが市販されている(Beyotime,Haimen,China)。
鉄依存性細胞分解を試験するための他の有用なアッセイには、鉄の存在量及びGPX4活性の測定が含まれる。鉄の存在量は、誘導結合プラズマMS又はカルセインAM消光、及びその他の特定の鉄プローブを使用して測定でき(Hirayama and Nagasawa,2017,J.Clin.Biochem.Nutr.60:39−48;Spangler et al.,2016,Nat.Chem.Biol.12:680−685)、GPX4活性は、LC−MSを使用した細胞溶解物中のホスファチジルコリンヒドロペルオキシドの還元を用いて検出することができる(Yang et al.,2014,Cell 156:317−331)。さらに、鉄依存性細胞分解は、グルタチオン(GSH)含量を測定することによって評価することができる。GSHは、例えば、市販のGSH−Gloグルタチオンアッセイ(Promega,Madison,WI)を使用することによって測定することができる。
鉄依存性細胞分解はまた、1つ又は複数のマーカータンパク質の発現を測定することによって評価することができる。適切なマーカータンパク質には、限定されるものではないが、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)、プロスタグランジン−エンドペルオキシドシンターゼ2(PTGS2)、及びシクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)が含まれる。マーカータンパク質又はマーカータンパク質をコードする核酸の発現レベルは、限定されるものではないが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅反応、逆転写酵素PCR分析、定量的リアルタイムPCR、一本鎖高次構造多型分析(SSCP)、ミスマッチ切断検出、ヘテロ二重鎖分析、ノーザンブロット分析、ウェスタンブロット分析、インサイチューハイブリダイゼーション、アレイ分析、デオキシリボ核酸配列決定、制限断片長多型分析、及びそれらの組み合わせ又は部分的な組み合わせを含む当技術分野で公知の適切な技術を使用して決定することができる。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する能力について試験薬を評価することは、試験薬と接触した細胞又は組織における鉄依存性細胞分解のマーカー、例えば、過酸化脂質、活性酸素種(ROS)、イソプロスタン、マロンジアルデヒド(MDA)、鉄、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)、プロスタグランジン−エンドペルオキシドシンターゼ2(PTGS2)、シクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)、及びグルタチオン(GSH)からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性を測定することを含む。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する能力について試験薬を評価することは、試験薬と接触した細胞又は組織におけるマーカーのレベル又は活性を、試験薬と接触していない対照細胞又は組織におけるマーカーのレベル又は活性と比較することを含む。
一実施形態では、過酸化脂質、イソプロスタン、活性酸素種(ROS)、鉄、PTGS2及びCOX−2からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性の低下、又はGPX4、MDA、及びGSHからなる群から選択されたマーカーのレベル又は活性の上昇は、試験薬が鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤であることを示す。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解を阻害する能力について試験薬を評価することは、試験薬と接触した細胞又は組織における過酸化脂質を測定することを含む。
一実施形態では、試験薬と接触した細胞又は組織における過酸化脂質のレベルの低下は、試験薬が鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤であることを示す。
一実施形態では、免疫応答を低下させる能力について候補免疫抑制剤を評価することは、免疫抑制活性について鉄依存性細胞分解を阻害する試験薬を評価することを含む。免疫応答を評価するための本明細書に記載のいずれかの方法を使用して、試験薬の免疫抑制活性を評価することができる。
例えば、一実施形態では、候補免疫抑制剤を評価することは、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に免疫細胞を培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に免疫細胞を曝露して、免疫細胞におけるNFκB、IRF、若しくはSTINGのレベル若しくは活性を測定することを含む。
一実施形態では、免疫細胞はTHP−1細胞である。例えば、NFκB及びIRF活性は、市販のTHP1−Dual細胞(InvivoGen,San Diego,CA)で測定できる。THP1−Dual細胞は、NFKB又はIRF経路のいずれかが活性化されるとレポータータンパク質を誘導するヒト単球細胞である。THP−1細胞は、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露し、次にNFKB及びIRF活性の検出のために200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)又は50μlのQuantiLucと混合することができる。NFKB及びIRF活性は、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を測定することで定量することができる。
一実施形態では、候補免疫抑制剤を評価することは、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共にT細胞を培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子にT細胞を曝露して、T細胞の活性化及び増殖を測定することを含む。
一実施形態では、免疫細胞はマクロファージである。例えば、NFκB及びIRF活性は、市販のRaw−Dual(商標)及びJ774−Dual(商標)マクロファージ細胞(InvivoGen,San Diego,CA)で測定することができる。Raw−Dual(商標)及びJ774−Dual(商標)細胞は、NFKB又はIRF経路のいずれかが活性化されるとレポータータンパク質を誘導するマウスマクロファージ細胞株である。マクロファージ細胞は、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露し、次にNFKB及びIRF活性の検出のために200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)又は50μlのQuantiLucのいずれかと混合することができる。NFKB及びIRF活性は、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を測定することで定量することができる。
一実施形態では、免疫細胞は樹状細胞である。例えば、co刺激マーカー(例えば、CD80、CD86)又は増強された抗原提示のマーカー(例えば、MHCII)は、フローサイトメトリーによって樹状細胞で測定することができる。樹状細胞は、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に培養するか、又は選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される化合物に曝露し、次に活性化状態を示す細胞表面マーカーに特異的な抗体で染色することができる。続いて、これらのマーカーの発現レベルが、フローサイトメトリーによって決定される。
候補免疫抑制剤はまた、マクロファージ及び/又は樹状細胞における免疫促進性サイトカインのレベルを測定することによって評価することができる。例えば、いくつかの実施形態では、候補免疫抑制剤を評価することは、マクロファージ細胞及び/又は樹状細胞を、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に培養するか、又はマクロファージ細胞及び/又は樹状細胞を、選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子と接触させて、免疫促進性サイトカイン(例えば、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSF)のレベルを測定することを含む。免疫促進性サイトカインのレベルは、ELISAなどの当技術分野で公知の方法によって決定することができる。
鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤
鉄依存性細胞分解、例えば、フェロトーシスを誘導する広範囲の薬剤が当技術分野で公知であり、このような薬剤は、本明細書に記載の鉄依存性細胞分解を阻害する免疫抑制剤を同定するための方法に有用である。例えば、Ras及びST(エラスチン)の根絶剤と呼ばれる発癌性RAS Selective Lethal(RSL)小分子及び発癌性Ras Selective Lethal 3(RSL3)の2つは、癌で一般的に変異している低分子量GTPアーゼのファミリーである発癌性変異RASタンパク質を発現する細胞に選択的に致死的である小分子として最初に同定された(その全体が本明細書に組み込まれる、Cao et al.,2016,Cell Mol Life Sci 73: 2195−2209を参照されたい)。具体的には、エンジニアリングされたヒト線維芽細胞株において、小分子エラスチンは、発癌性HRASを過剰発現する細胞において優先的致死を誘導することが見出された(その全体が本明細書に組み込まれる、Dolma et al.,2003,Cancer Cell.3:285−296を参照されたい)。エラスチンは、シスチン−グルタミン酸アンチポーター系Xc−を機能的に阻害する。系Xc−は、ジスルフィド架橋によって1回膜貫通調節タンパク質SLC3A2(4F2hc、CD98hc)に結合された12回膜貫通トランスポータータンパク質SLC7A11(xCT)で構成されるヘテロ二量体細胞表面アミノ酸アンチポーターである。アンチポーター系Xc−は、細胞内グルタミン酸塩と引き換えに、システインの酸化型である細胞外シスチンを移入する(その全体が本明細書に組み込まれる、Cao et al.,2016,Cell Mol Life Sci 73:2195−2209を参照)。エラスチンで処置された細胞は、システインを奪われ、抗酸化グルタチオンを合成することができない。グルタチオンの枯渇は、最終的に、鉄依存性細胞分解を引き起こす過剰な脂質過酸化反応及びROSの増加をもたらす。エラスチン誘導性フェロトーシス細胞死は、形態学的、生化学的、及び遺伝的基準に基づき、アポトーシス、壊死、及び自食作用とは異なる(その全体が本明細書に組み込まれる、Yang et al.,2014,Cell 156:317−331を参照)。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解、例えば、フェロトーシスを誘導し、本明細書で提供される鉄依存性細胞分解を阻害する免疫抑制剤を同定するための方法に有用な薬剤は、アンチポーター系Xc−の阻害剤である。アンチポーター系Xc−の阻害剤には、アンチポーター系Xc−結合タンパク質(例えば、抗体又は抗体断片)、核酸阻害剤(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNA)、及びアンチポーター系Xc−を特異的に阻害する小分子が含まれる。例えば、いくつかの実施形態では、アンチポーター系Xc−の阻害剤は、SLC7A11又はSLC3A2を特異的に阻害する結合タンパク質、例えば、抗体又は抗体断片である。いくつかの実施形態では、アンチポーター系Xc−の阻害剤は、SLC7A11又はSLC3A2を特異的に阻害する核酸阻害剤である。いくつかの実施形態では、アンチポーター系Xc−の阻害剤は、SLC7A11又はSLC3A2を特異的に阻害する小分子である。抗体及び核酸阻害剤は、当技術分野で周知であり、本明細書に詳細に記載されている。アンチポーター系Xc−の小分子阻害剤には、限定されるものではないが、エラスチン、スルファサラジン、ソラフェニブ、及びそれらの類似体又は誘導体が含まれる(その全体が本明細書に組み込まれる、Cao et al.,2016,Cell Mol Life Sci 73:2195−2209、例えば、図2を参照)。
特定の実施形態では、鉄依存性細胞分解、例えばフェロトーシスを誘導する薬剤は、エラスチン又はその類似体又は誘導体である。エラスチンの類似体には、限定されるものではないが、以下の表1に列挙されている化合物が含まれる。表1に列挙されている参考文献のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Figure 2021527648
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を誘導し、本明細書で提供される鉄依存性細胞分解を阻害する免疫抑制剤を同定するための方法に有用な薬剤は、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)の阻害剤である。GPX4は、過酸化水素及び有機過酸化物の還元を触媒し、それによって細胞を膜脂質過酸化反応又は酸化ストレスから保護するリン脂質ヒドロペルオキシダーゼである。従って、GPX4は、酸化環境で生き残る細胞の能力に寄与する。GPX4の阻害は、フェロトーシスによる細胞死を誘導し得る(Yang,W.S.,et al.Regulation of ferroptotic cancer cell death by GPX4.Cell 156,317−331(2014)を参照)。GPX4の阻害剤には、GPX4結合タンパク質(例えば、抗体又は抗体断片)、核酸阻害剤(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNA)、及びGPX4を特異的に阻害する小分子が含まれる。GPX4の小分子阻害剤には、限定されるものではないが、以下の表2に列挙されている化合物が含まれる。表2に列挙されている各参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Figure 2021527648
特定の実施形態では、GPX4阻害剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
RSL3は、GPX4の既知の阻害剤である。ノックダウン研究では、RSL3は、RAS発現細胞の死を選択的に媒介し、脂質ROS蓄積の増加として同定された。米国特許第8,546,421号明細書を参照されたい。
いくつかの実施形態では、GPX4の阻害剤は、RSL3のジアステレオ異性体である。
特定の実施形態では、RSL3のジアステレオ異性体は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態では、RSL3のジアステレオ異性体は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態では、RSL3のジアステレオ異性体は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
いくつかの実施形態では、GPX4の阻害剤は、限定されるものではないが、そのN−オキシド、結晶形態、水和物、塩、エステル、及びそれらのプロドラッグを含むRSL3の薬学的に許容される形態である。
いくつかの実施形態では、GPX4の阻害剤は、RSL3又はその誘導体又は類似体である。RSL3の誘導体及び類似体は、当技術分野で公知であり、例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第2008/103470号パンフレット、同第2017/120445号パンフレット、同第2018118711号パンフレット、米国特許第8546421号明細書、及び中国特許第108409737号明細書に記載されている。
いくつかの実施形態では、RSL3誘導体又は類似体は、構造式(I):
Figure 2021527648
によって表される化合物、又はそのエナンチオマー、光学異性体、ジアステレオマー、N−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり、式中
、R、R、及びRは独立に、H、C1〜8アルキル、C1〜8アルコキシ、C1〜8アラルキル、3〜8員炭素環、3〜8員複素環、3〜8員アリール、又は3〜8員ヘテロアリール、アシル、アルキルスルホニル、及びアリールスルホニルから選択され、各アルキル、アルコキシ、アラルキル、炭素環、複素環、アリール、ヘテロアリール、アシル、アルキルスルホニル、及びアリールスルホニルは、任意選択により少なくとも1つの置換基で置換され;
及びRは独立に、H1〜8アルキル、C1〜8アルコキシ、3〜8員炭素環、3〜8員複素環、3〜8員アリール、又は3〜8員ヘテロアリール、カルボキシレート、エステル、アミド、炭水化物、アミノ酸、アシル、アルコキシ置換アシル、アルジトール、NR、OC(RCOOH、SC(RCOOH、NHCHRCOOH、COR、CO、硫酸塩、スルホンアミド、スルホキシド、スルホン酸塩、スルホン、チオアルキル、チオエステル、及びチオエーテルから選択され、各アルキル、アルコキシ、炭素環、複素環、アリール、ヘテロアリール、カルボキシレート、エステル、アミド、炭水化物、アミノ酸、アシル、アルコキシ置換アシル、アルジトール、NR、OC(RCOOH、SC(RCOOH、NHCHRCOOH、COR、CO、硫酸塩、スルホンアミド、スルホキシド、スルホン酸塩、スルホン、チオアルキル、チオエステル、及びチオエーテルは、任意選択により少なくとも1つの置換基で置換され;
は、H、C1〜8アルキル、炭素環、アリール、ヘテロアリール、複素環、アルキルアリール、アルキルヘテロアリール、及びアルキル複素環から選択され、各アルキル、炭素環、アリール、ヘテロアリール、複素環、アルキルアリール、アルキルヘテロアリール、及びアルキル複素環は、任意選択により少なくとも1つの置換基で置換することができ;
は、H、C1〜8アルキル、C1〜8アルケニル、C1〜8アルキニル、アリール、炭素環、ヘテロアリール、複素環、アルキルアリール、アルキルヘテロアリール、アルキル複素環、及びヘテロ芳香族から選択され、各アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、炭素環、ヘテロアリール、複素環、アルキルアリール、アルキルヘテロアリール、アルキル複素環、及びヘテロ芳香族は、任意選択により少なくとも1つの置換基で置換することができ;且つ
Xは、それが結合している環上の0〜4個の置換基である。
一実施形態では、RSL3誘導体又は類似体は、構造式(II):
Figure 2021527648
によって表される化合物、又はそのN−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり:
式中
は、H、OH、及び−(OCHCHOHからなる群から選択され;
Xは、1〜6の整数であり;且つ
、R'、R、及びR'は独立に、H、C3〜8シクロアルキル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、又はR及びR'は一緒になって、ピリジニル又はピラニルを形成することができ、且つR及びR'は一緒になって、ピリジニル又はピラニルを形成することができる。
一実施形態では、RSL3誘導体又は類似体は、構造式(III):
Figure 2021527648
によって表される化合物、又はその立体異性体、又はその薬学的に許容される塩であり;式中:
nは、2、3、又は4であり;Rは、置換若しくは非置換C〜Cアルキル基、置換若しくは非置換C〜C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換C〜Cヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換C〜C10芳香環基、又は置換若しくは非置換C〜Cヘテロアリール環基であり;置換は、各基の1つ又は複数の水素原子が:ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C〜Cアルキル、ハロゲン化C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、ハロゲン化C〜Cアルコキシ、COOH(カルボキシ)、COOC〜Cアルキル、OCOC〜Cアルキルからなる群から選択される基によって置換されることを意味する。
いくつかの実施形態では、GPX4阻害剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
ML162は、フェロトーシスを誘導するGPX4の直接阻害剤として同定されている(Dixon et al.,2015,ACS Chem.Bio.10,1604−1609を参照)。
いくつかの実施形態では、GPX4阻害剤は、限定されるものではないが、そのN−オキシド、結晶形態、水和物、塩、エステル、及びそれらのプロドラッグを含むML162の薬学的に許容される形態である。
いくつかの実施形態では、GPX4の阻害剤は、ML162又はその誘導体又は類似体である。
いくつかの実施形態では、GPX4阻害剤は、
Figure 2021527648
又はその薬学的に許容される塩である。
いくつかの実施形態では、GPX4阻害剤は、限定されるものではないが、そのN−オキシド、結晶形態、水和物、塩、エステル、及びそれらのプロドラッグを含むML210の薬学的に許容される形態である。
いくつかの実施形態では、GPX4の阻害剤は、ML210又はその誘導体又は類似体である。
いくつかの実施形態では、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を誘導し、本明細書で提供される鉄依存性細胞分解を阻害する免疫抑制剤を同定するための方法に有用な薬剤はスタチンである。一実施形態では、スタチンは、アトルバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、ロスバスタチン、セリバスタチン、及びシンバスタチンからなる群から選択される。
一実施形態では、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を誘導し、本明細書で提供される鉄依存性細胞分解を阻害する免疫抑制剤を同定するための方法に有用な薬剤は、グルタミン酸塩、BSO、DPI2(その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Yang et al.,2014,Cell 156:317−331;図5及びS5を参照)、シスプラチン、システイナーゼ、シリカベースのナノ粒子、CCI4、クエン酸鉄アンモニウム、トリゴネリン、及びブルサトールからなる群から選択される。
鉄依存性細胞分解を誘導する追加の薬剤は、当技術分野で公知であり、例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8518959号明細書;同第8535897号明細書;同第8546421号明細書;同第9580398号明細書;同第9695133号明細書;米国特許出願公開第2010/0081654号明細書;同第2015/0079035号明細書;同第2015/0175558号明細書;同第2016/0229836号明細書;同第2016/0297748号明細書;同第2016/0332974号明細書;Cell.2012 May 25;149(5):1060−72.doi:10.1016/j.cell.2012.03.042;
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に記載されている。
実施例1:エラスチンで処置したHT1080線維肉腫細胞によるヒト単球の活性化/刺激
薬剤/治療デザイン:
HT1080線維肉腫細胞を、対照(DMSO)又は様々な用量のエラスチン、ピペラジンエラスチン(PE)、又はイミダゾールケトエラスチン(IKE)のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。エラスチンはSelleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解した。続いて、THP1の上清を、活性化B細胞の核因子カッパ軽鎖エンハンサー(NFKB)又はインターフェロン調節因子(IRF)レポーターの活性について評価した。
材料/方法:
HT1080細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。THP1−Dual細胞は、NFKB又はIRF経路のいずれかが活性化されるとレポータータンパク質を誘導するヒト単球細胞である。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。HT1080細胞は、10%FBSを含むDMEMで培養し、THP1−Dual細胞は、10%FBSを含むRPMIで培養した。エラスチン、PE、又はIKEを投与する24時間前に、0.5%の最終DMSO濃度で7,500個のHT1080細胞をプレーティングした。処置の24時間後、THP1−Dual細胞(25,000細胞/ウェル)をHT1080細胞に加えた。24時間後、30μlの上清を200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)(NFKBレポーター活性用)又は50μlのQuantiLuc(IRFレポーター活性用)と混合し、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を記録した。
結論:
図1Aに示されているように、エラスチン処置は、HT1080細胞の生存率に悪影響を及ぼした。図1Bは、ビヒクル対照DMSOではなくエラスチンで処置したHT1080細胞が、THP1単球でNFKBシグナル伝達を誘発したことを示す。エラスチン類似体PE及びIKEもまた、HT1080細胞の生存率に悪影響を及ぼし(図1C)、THP1単球でNFKBシグナル伝達を誘発した(図1D)。
実施例2:エラスチンで処置したPANC1膵臓癌細胞によるヒト単球の活性化/刺激
薬剤/治療デザイン:
PANC1膵臓癌細胞を、対照(DMSO)又は様々な用量のエラスチンのいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。エラスチンはSelleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解した。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価した。
材料/方法:
PANC1細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。エラスチンを投与する24時間前に、0.5%の最終DMSO濃度で7,500個のPANC−1細胞をプレーティングした。処置の24時間後、THP1−Dual細胞(25,000細胞/ウェル)をPANC−1細胞に加えた。24時間後、30μlの上清を200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)又は50μlのQuantiLucと混合し、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を記録した。
結論:
図2Aに示されているように、エラスチン処置は、PANC1細胞の生存率に悪影響を及ぼした。図1Bは、ビヒクル対照DMSOではなくエラスチンで処置したPANC1細胞がTHP1単球でNFKBシグナル伝達を誘発したことを示す。
実施例3:エラスチンで処置したCaki−1腎細胞癌細胞によるヒト単球の活性化/刺激
薬剤/治療デザイン:
Caki−1腎細胞癌細胞を、対照(DMSO)又は様々な用量のエラスチンのいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。エラスチンは、Selleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解した。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価した。
材料/方法:
Caki−1細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。エラスチンを投与する24時間前に、0.5%の最終DMSO濃度で7,500個のCaki−1細胞をプレーティングした。処置の24時間後、THP1−Dual細胞(25,000細胞/ウェル)をCaki−1細胞に加えた。24時間後、30μlの上清を200μlのQuantiBlue(InvivoGen)又は50μlのQuantiLucと混合し、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を記録した。
結論:
図3Aに示されているように、エラスチン処置はCaki−1細胞の生存率に悪影響を及ぼした。図3Bは、ビヒクル対照DMSOではなくエラスチンで処置したCaki−1細胞がTHP1単球でNFKBシグナル伝達を誘発したことを示す。
実施例4:RSL3で処置したCaki−1腎細胞癌細胞によるヒト単球の活性化/刺激
薬剤/治療デザイン:
Caki−1腎細胞癌細胞を、対照(DMSO)又は様々な用量のRSL3のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。RSL3はSelleckchemから購入し、DMSOに溶解した。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価した。
材料/方法:
Caki−1細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。RSL3を投与する24時間前に、0.5%の最終DMSO濃度で7,500個のCaki−1細胞をプレーティングした。処置の24時間後、THP1−Dual細胞(25,000細胞/ウェル)をCaki−1細胞に加えた。24時間後、30μlの上清を200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)又は50μlのQuantiLucと混合し、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を記録した。
結論:
図4Aに示されているように、RSL3処置は、Caki−1細胞の生存率に悪影響を及ぼした。図4Bは、ビヒクル対照DMSOではなくRSL3で処置したCaki−1細胞がTHP1単球でNFKBシグナル伝達を誘発したことを示す。
実施例5:RSL3で処置したJurkat T細胞白血病細胞によるヒト単球の活性化/刺激
薬剤/治療デザイン:
Jurkat T細胞白血病細胞を、対照(DMSO)又は様々な用量のRSL3のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。RSL3はSelleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解した。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価した。
材料/方法:
Jurkat細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。RSL3を投与する24時間前に、0.5%の最終DMSO濃度で100,000個のJurkat細胞をプレーティングした。処置の24時間後、THP1−Dual細胞(25,000細胞/ウェル)をJurkat細胞に加えた。24時間後、30μlの上清を200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)又は50μlのQuantiLucと混合し、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を記録した。
結論:
図5Aに示されているように、RSL3処置は、Jurkat T細胞白血病細胞の生存率に悪影響を及ぼした。図5Bは、ビヒクル対照DMSOではなくRSL3で処置したJurkat細胞がTHP1単球でNFKBシグナル伝達を誘発したことを示す。
実施例6:RSL3で処置したA20B細胞白血病細胞によるヒト単球の活性化/刺激
薬剤/治療デザイン:
A20 B細胞白血病細胞を、対照(DMSO)又は様々な用量のRSL3で24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。RSL3は、Selleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解した。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価した。
材料/方法:
A20細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。RSL3を投与する24時間前に、0.5%の最終DMSO濃度で50,000個のA20細胞をプレーティングした。処置の24時間後、THP1−Dual細胞(25,000細胞/ウェル)をA20細胞に加えた。24時間後、30μlの上清を200μlのQuantiBlue(InvivoGen,San Diego,CA)又は50μlのQuantiLucと混合し、Molecular Devicesプレートリーダーで吸光度又は発光を記録した。
結論:
図6Aに示されているように、RSL−3処置は、A20 B細胞白血病細胞の生存率に悪影響を及ぼした。ビヒクル対照DMSOではなくRSL3で処置したA20細胞は、THP1単球でNFKB(図6B)及びIRF(図6C)シグナル伝達を誘発した。
実施例7:エラスチンで処置したHT1080線維肉腫細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
HT1080線維肉腫細胞を、1μMのフェロスタチンの存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量のエラスチン(例えば、0.098μM、0.195μM、0.391μM、0.781μM、1.563μM、3.125μM、6.25μM、12.5μM、及び25μM)のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。フェロスタチンはSelleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解する。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価する。HT1080細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手する。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養する。エラスチン処置HT1080細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導の特異性を、HT1080細胞の同時フェロスタチン処置によるその逆転によって評価する。エラスチン誘導性NFKB又はIRFシグナル伝達のフェロスタチンでの逆転は、鉄依存性細胞分解の阻害剤が免疫応答を低下させることを示すことになる。
実施例8:エラスチンで処置したCaki−1細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
Caki−1腎癌細胞は、1μMのフェロスタチン(Selleckchem;Houston,TX)の存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量のエラスチン(例えば、0.098μM、0.195μM、0.391μM、0.781μM、1.563μM、3.125μM、6.25μM、12.5μM、及び25μM)のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価する。Caki−1細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手する。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養する。エラスチン処置Caki−1細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導の特異性を、Caki−1細胞の同時フェロスタチン処置によるその逆転によって評価する。エラスチン誘導性NFKB又はIRFシグナル伝達のフェロスタチンでの逆転は、鉄依存性細胞分解の阻害剤が免疫応答を低下させることを示すことになる。
実施例9:RSL3で処置したCaki−1腎癌細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
Caki−1腎癌細胞を、1μMのフェロスタチンの存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量のRSL3(例えば、0.002μM、0.005μM、0.014μM、0.041μM、0.123μM、0.370μM、1.111μM、3.333μM、及び10μM)のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価する。Caki−1細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手する。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養する。RSL3処置Caki−1細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導の特異性を、Caki−1細胞の同時フェロスタチン処置によるその逆転によって評価する。RSL3誘導性NFKB又はIRFシグナル伝達のフェロスタチンでの逆転は、鉄依存性細胞分解の阻害剤が免疫応答を低下させることを示すことになる。
実施例10:RSL3で処置したA20細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
A20リンパ腫細胞を、1μMのフェロスタチンの存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量のRSL3(例えば、0.002μM、0.005μM、0.014μM、0.041μM、0.123μM、0.370μM、1.111μM、3.333μM、及び10μM)のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価する。A20細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手する。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養する。RSL3処置A20細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導の特異性を、A20細胞の同時フェロスタチン処置によるその逆転によって評価する。
実施例11
エラスチンで処置した上皮細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
上皮細胞(例えば、初代腎近位尿細管上皮細胞又は初代腸上皮細胞)を、1μM フェロスタチンの存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量(例えば、0.098μM、0.195μM、0.391μM、0.781μM、1.563μM、3.125μM、6.25μM、12.5μM、及び25μM)のエラスチンのいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。フェロスタチンは、Selleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解する。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーターの活性について評価する。上皮細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手する。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養する。エラスチン処置上皮細胞によって誘発されるNFKB又はIRFシグナル伝達の誘導の特異性は、上皮細胞の同時フェロスタチン処置によるその逆転によって評価される。加えて、フェロスタチンによるHFKB又はIRF誘発の阻害は、鉄依存性細胞分解の阻害剤が免疫応答を低下させ得ることを例示することになる。
実施例12:RSL3で処置した上皮細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
上皮細胞(例えば、初代腎近位尿細管上皮細胞又は初代腸上皮細胞)を、1μM フェロスタチンの存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量(例えば、0.002μM、0.005μM、0.014μM、0.041μM、0.123μM、0.370μM、1.111μM、3.333μM、及び10μM)のRSL3のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。フェロスタチンは、Selleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解する。続いて、THP1の上清を、NFKB又はIRFレポーター活性について評価する。上皮細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego、CA)から入手する。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養する。RSL3処置上皮細胞によって誘発されるNFKB又はIRFシグナル伝達の誘導の特異性は、上皮細胞の同時フェロスタチン処置によるその逆転によって評価される。加えて、フェロスタチンによるNFKB又はIRF誘発の阻害は、鉄依存性細胞分解の阻害剤が免疫応答を低下させ得ることを例示することになる。
実施例13:傷害及び再生のインビボモデルにおけるフェロトーシス阻害剤による炎症促進性シグナル伝達の阻害の試験
薬剤/治療デザイン:
C57/BL6マウスを、ビヒクル又はフェロスタチン(10mg/kg、i.p.)のいずれかで処置して、腎虚血再灌流障害を与える。簡単に説明すると、マウスを側腹切開で露出させて60分間クランプする。クランプを解放した後、側腹切開部を縫合糸で閉じる。偽手術を同様の方法で行うが、腎血管をクランプしない。外髄質の炎症を、手術の2日後と7日後に評価する。フェロスタチンの抗炎症効果を、組織学(マクロファージのF4/80染色及びナフトールAS−Dクロロ酢酸エステラーゼ染色)及び/又はフローサイトメトリーによって評価するために、マクロファージ及び好中球の動員の減少をモニタリングすることによって評価する。
実施例14:フェロトーシス阻害剤によるマウスの潰瘍性大腸炎の抑制の試験
薬剤/治療デザイン:
C57/B6マウスを、飲料水中、3〜4%デキストラン硫酸ナトリウムを5日間投与することによって大腸炎を誘発する前に、ビヒクル又はフェロスタチン(10mg/kg、i.p.)で処置する。ビヒクルと比較したフェロスタチンの抗炎症効果は、結腸の長さの減少、下痢の減少、及び体重減少の低下によって確認する。加えて、フェロスタチンによる好中球の動員(自然免疫応答)の阻害を、(ビヒクルと比較した)結腸におけるミエロペルオキシダーゼ活性の低下によって確認する。
実施例15:炎症促進性フェロトーシスを阻害する化合物をスクリーニングする方法
薬剤/治療デザイン:
384ウェルフォーマットのCaki−1腎癌細胞を、エラスチン又はRSL3(又は他のフェロトーシス誘導物質)に曝露し、さらに化学スクリーニングライブラリーの化合物に24時間曝露する。続いて、THP1 dual細胞を、処置したCaki−1細胞と共培養する。THP1−Dual細胞の添加の24時間後に、上清をレポーター活性について評価する。陽性ヒット化合物を、フェロトーシス誘導物質処置Caki−1細胞との共培養によって引き起こされるTHP1 Dual細胞におけるNFKB又はIRF活性の誘導を阻害する能力で選択する。
実施例16:エラスチンで処置したHT1080線維肉腫細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
HT1080線維肉腫細胞を、様々な用量のエラスチン(例えば、0.8μM、0.16μM、0.31μM、0.63μM、1.25μM、2.5μM、5μM、10μM、又は20μM)のみで、又はフェロトーシス阻害剤(1μM フェロスタチン−1、1μM リプロクススタチン−1、100μM トロロックス、25μM β−メルカプトエタノール、若しくは100μM デフェロキサミン)との組み合わせで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養する。フェロスタチン−1及びリプロクススタチン−1は、Selleckchem(Houston,TX)から購入し、DMSOに溶解した。トロロックスは、Cayman Chemical Company Incから購入し、DMSOに再懸濁した。メシル酸デフェロキサミンは、Sigma−Aldrichから購入し、水に再懸濁した。β−メルカプトエタノールはLife Technologiesから購入した。続いて、THP1の上清を、NFKB活性について評価した。HT1080細胞は、ATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。
結果:
図7A及び図8Aに示されているように、HT1080線維肉腫細胞のエラスチン処置により、細胞の生存率が用量依存的に低下し、この生存率の低下は、各フェロトーシス阻害剤によって弱められた。図7B及び図8Bに示されているように、HT1080線維肉腫細胞のエラスチン処置により、THP1細胞のNFKB活性が用量依存的に上昇し、このNFKB活性の上昇は、各フェロトーシス阻害剤によって無効にされた。これらの結果は、細胞死がエラスチン処置HT1080細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導に役割を果たすことを実証している。加えて、フェロトーシス阻害剤はエラスチン処置細胞によるNFKB活性の誘導を低下させたため、これらの結果は、(例えば、フェロトーシス阻害剤による)鉄依存性細胞分解の阻害が免疫活性を低下させ得ることを実証している。
実施例17:ACSL4及びCARS遺伝子のノックダウンは、HT1080線維肉腫細胞におけるエラスチン媒介細胞死を阻害する
薬剤/治療デザイン:
HT1080細胞(5,000個の細胞/ウェル)を、DharmaFECT Iトランスフェクション試薬(Catalog # T−2001)及び対照siRNA(Dharmacon Catalog # D−001810−10−05)又はACSL4を標的とするsiRNA[37.5nM](図9A、Dharmacon Catalog # L−009364−00−005)又はACSL4(Thermo Fisher Silencer Select Catalog #'s :s5001、s5001、s5002)若しくはCARS(Thermo Fisher Silencer Select Catalog #'s :S2404、s2405、s2406)に対するsiRNAのプール(図9B/C)を用いて96ウェルフォーマットで逆トランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後、細胞培養培地を、様々な濃度のエラスチン(図9A)又は固定濃度のエラスチン(10μM、図9B/C)を含む新鮮な培地に交換した。加えて、50,000個のレポーターTHP1−dual細胞をいくつかのプレートに追加した(図9C)。24時間後、HT1080細胞の生存率を測定するか(図9A/B)、又はTHP1の上清をNFKB活性について評価した(図9C)。HT1080細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。
結果:
ACSL4遺伝子は、細胞内のアラキドン酸のレベルを制御し、細胞死の調節に関与するアシル−CoAシンテターゼである長鎖脂肪酸−CoAリガーゼ4をコードする。CARS遺伝子は、システイニル−tRNAシンテターゼをコードする。CARSのノックダウンは、脂質活性酸素種の誘導を防止することによってエラスチン誘導性フェロトーシスを阻害することが示されている。Hayano et al.,2016,Cell Death Differ.23(2):270−278を参照されたい。図9A及び図9Bに示されているように、HT1080細胞におけるACSL4又はCARSのいずれかの遺伝子ノックダウンは、エラスチンの存在下で培養したHT1080細胞の生存率をある程度助ける。加えて、HT1080細胞におけるACSL4又はCARSのいずれかの遺伝子ノックダウンは、エラスチン処置HT1080細胞と共培養された単球のNFKB活性を無効にする(図9C)。これらの結果は、細胞死がエラスチン処理HT1080細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導に役割を果たすこと、及び特定の細胞内タンパク質の欠如がフェロトーシスの炎症促進性を低下させることを実証している。加えて、これらの結果は、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を阻害する薬剤が免疫活性(例えば、NFKB活性)を低下させ得ることを実証している。
実施例18:GPX4阻害剤(RSL3、ML162、又はML210)で処置したA20細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
A20リンパ腫細胞を、1μM フェロスタチン−1の存在下又は非存在下で、様々な用量(例えば、0.002μM、0.005μM、0.014μM、0.041μM、0.123μM、0.370μM、1.111μM、3.333μM、及び10μM)のGPX4阻害剤(RSL3、ML162、又はML210)で24時間処置した。ML162は、Cayman Chemical Company Incから購入し、DMSOに再懸濁した。ML210は、Sigma−Aldrichから購入し、DMSOに再懸濁した。A20リンパ腫細胞も、陰性対照としてDMSOで処置した。DMSO又はGPX4阻害剤での処置の24時間後、A20リンパ腫細胞を、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。続いて、THP1の上清を、NFKBレポーターの活性について評価した。A20細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。
結果:
本明細書で論じられるように、RSL3、ML162、及びML210などのGPX4阻害剤は、鉄依存性細胞分解(例えば、フェロトーシス)を誘導し得る。図10A、図11A、及び図12Aに示されているように、A20リンパ腫細胞の各GPX4阻害剤(RSL3、ML162、又はML210)での処置により、細胞の生存率が用量依存的に低下し、この生存率の低下は、フェロトーシス阻害剤であるフェロスタチン−1によって弱められた。図10B、図11B、及び図12Bに示されているように、A20リンパ腫細胞のGPX4阻害剤での処置により、THP1細胞のNFKB活性が用量依存的に上昇し、このNFKB活性の上昇は、フェロトーシス阻害剤であるフェロスタチン−1によって弱められた。これらの結果は、細胞死が、GPX−4阻害剤で処置したA20リンパ腫細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導に役割を果たすことを実証している。加えて、フェロトーシス阻害剤であるフェロスタチン−1は、GPX4阻害剤で処置された細胞によるNFKB活性の誘導を低下させたため、これらの結果は、(例えば、フェロトーシス阻害剤による)鉄依存性細胞分解の阻害が免疫活性(例えば、NFKB活性)を低下させ得ることを実証している。
実施例19:GPX4阻害剤(RSL3又はML162)で処置したCaki−1腎癌細胞によって誘発される炎症促進性シグナル伝達の特異性
薬剤/治療デザイン:
Caki−1腎癌細胞を、1μM フェロスタチンの存在下又は非存在下で、対照(DMSO)又は様々な用量(例えば、0.002μM、0.005μM、0.014μM、0.041μM、0.123μM、0.370μM、1.111μM、3.333μM、及び10μM)のGPX4阻害剤(RSL3又はML162)のいずれかで24時間処置してから、THP1−Dual細胞とさらに24時間共培養した。続いて、THP1の上清を、NFKBレポーターの活性について評価した。Caki−1細胞はATCCから入手し、THP1−Dual細胞はInvivoGen(San Diego,CA)から入手した。両方の細胞型は、アッセイの期間中、96ウェルプレートで培養した。
結果:
図13A及び図14Aに示されているように、Caki−1腎癌細胞のGPX4阻害剤(RSL3又はML162)での処置により、細胞の生存率が用量依存的に低下し、この生存率の低下は、フェロトーシス阻害剤であるフェロスタチン−1によって弱められた。図13B及び図14Bに示されているように、Caki−1腎癌細胞のRSL3又はML162での処置により、THP1細胞のNFKB活性が用量依存的に上昇し、このNFKB活性の上昇は、フェロトーシス阻害剤であるフェロスタチン−1によって弱められた。これらの結果は、細胞死が、GPX−4阻害剤処置Caki−1腎癌細胞によって誘発されるNFKBシグナル伝達の誘導に役割を果たすことを実証している。加えて、フェロトーシス阻害剤であるフェロスタチン−1は、GPX4阻害剤で処置された細胞によるNFKB活性の誘導を低下させたため、これらの結果は、(例えば、フェロトーシス阻害剤による)鉄依存性細胞分解の阻害が免疫活性(例えば、NFKB活性)を低下させ得ることを実証している。
等価物
当業者は、本明細書に記載の特定の実施形態及び方法の多くの等価物を認識する、又は日常的な実験のみを使用して確認することができるであろう。そのような等価物は、以下の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
参照による組み込み
本出願で言及される各参考文献、特許、及び特許出願は、あたかも各参照が個別に組み込まれると述べられたかのように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (70)

  1. 細胞、組織、又は対象における免疫活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫活性を低下させるのに十分な量の前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記細胞、組織、又は対象に投与することを含み、前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体を含む、方法。
  2. 前記フェロスタチン−1誘導体又はその類似体が、以下の式:
    Figure 2021527648
    によって表されるか、又はそのN−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり:
    及びRは独立に、原子なし、H、D、O、ハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールからなる群から選択され、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールは、任意選択により原子、又はハロ、重水素、C1〜4アルキル、CF、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される基で置換することができ;且つ
    は独立に、H、C1〜12脂肪族、C1〜6−アルキル−アリール、及びC1〜6−アルキル−ヘテロアリールからなる群から選択されるが;
    ただし、条件として:
    がエチルの場合、R及びRは、両方がH、O、又は
    Figure 2021527648
    ではあり得ず;且つ
    がエチルであり、且つR又はRの少なくとも一方がHである場合、R又はRは、
    Figure 2021527648
    であり得ない、請求項1に記載の方法。
  3. 前記フェロスタチン−1誘導体又はその類似体が、以下の式:
    Figure 2021527648
    によって表されるか、又はその薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマーであり、式中
    XはCH又はNであり;
    Yは、H、ハロ、又はC1〜4アルキルであり;
    は、H、ハロ、シクロアルキル、及びNRからなる群から選択され;
    は、NR及びNO2からなる群から選択され;
    は、H、
    Figure 2021527648
    からなる群から選択され;
    及びRは独立に、H、C1〜12アルキル、C3〜12シクロアルキル、及びアリールからなる群から選択され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により1つ又は複数のヘテロ原子で置換され、シクロアルキルは、任意選択により、H、F、NR1011、Boc、COOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み;
    及びRは独立に、H、C1〜6アルキル、BOC、O、COOR12
    Figure 2021527648
    、及びC1〜3アルキル−アリールからなる群から選択され、アルキルアリールの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により1つ又は複数の窒素原子で置換され、アルキル−アリールは、任意選択により、H、ハロ、CN、NO、C1〜4エーテル、C1〜4エステル、OCOOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み、C1〜8アルキルは、任意選択により、1つ又は複数のハロでさらに置換され;
    及びRは独立に、原子なし、O、N、NHR12、C1〜10アルキル、及びC1〜10エーテルからなる群から選択され、アルキル及びエーテルは、任意選択により、NH、NHBOC、又はC3〜12シクロアルキルで置換され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され;
    10及びR11は独立に、H及びBocから選択され;且つ
    12は、任意選択によりアリールで置換されたC1〜4アルキルであるが;
    ただし、条件として:
    がHである場合、Rは、
    Figure 2021527648
    であり得ず;
    が、
    Figure 2021527648
    であり、RがNHである場合、Rは、
    Figure 2021527648
    であり得ず;

    Figure 2021527648
    である場合、R
    Figure 2021527648
    であり得ず;

    Figure 2021527648
    である場合、R
    Figure 2021527648
    であり得ず;
    がClである場合、XはNであり得ず、且つ
    及びYの両方はFであり得ない、請求項1に記載の方法。
  4. 前記対象が、免疫活性の低下を必要としている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、前記細胞、組織、又は対象において、NFkBのレベル又は活性、インターフェロン調節因子(IRF)又はインターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)のレベル又は活性、マクロファージのレベル又は活性、単球のレベル又は活性、樹状細胞のレベル又は活性、T細胞のレベル又は活性、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性、及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数を低下させるのに十分な量で投与される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  6. 細胞、組織、又は対象の免疫活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記細胞、組織、又は対象に投与することを含む、方法。
  7. 前記対象が、免疫活性の低下を必要としている、請求項6に記載の方法。
  8. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、前記細胞、組織、又は対象において、NFkBのレベル又は活性、インターフェロン調節因子(IRF)又はインターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)のレベル又は活性、マクロファージのレベル又は活性、単球のレベル又は活性、樹状細胞のレベル又は活性、T細胞のレベル又は活性、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性、及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数を低下させるのに十分な量で投与される、請求項6又は7に記載の方法。
  9. 細胞、組織、又は対象のNFkBのレベル又は活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較してNFkBのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記細胞、組織、又は対象に投与することを含む、方法。
  10. 前記対象が、NFkBのレベル又は活性の低下を必要としている、請求項9に記載の方法。
  11. 前記NFkBのレベル又は活性が、前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2分の1、4分の1、6分の1、8分の1、又は10分の1低下する、請求項9又は10に記載の方法。
  12. 細胞、組織、又は対象のIRF又はインターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)のレベル又は活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較してIRF又はSTINGのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記細胞、組織、又は対象に投与することを含む、方法。
  13. 前記対象が、IRF又はSTINGのレベル又は活性の低下を必要としている、請求項12に記載の方法。
  14. 前記IRF又はSTINGのレベル又は活性が、前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍上昇する、請求項12又は13に記載の方法。
  15. 組織又は対象のマクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較してマクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性を高めるのに十分な量の前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記組織又は対象に投与することを含む、方法。
  16. 前記対象が、マクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性の低下を必要としている、請求項15に記載の方法。
  17. 前記マクロファージ、単球、樹状細胞、又はT細胞のレベル又は活性が、前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍低下する、請求項15又は16に記載の方法。
  18. 組織又は対象のCD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較してCD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性を低下させるのに十分な量の前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記対象に投与することを含む、方法。
  19. 前記対象が、CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性の低下を必要としている、請求項18に記載の方法。
  20. 前記CD4+、CD8+、又はCD3+細胞のレベル又は活性が、前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない組織又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍低下する、請求項18又は19に記載の方法。
  21. 細胞、組織、又は対象の免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させる方法であって、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して免疫促進性サイトカインのレベル又は活性を低下させるのに十分な量の前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記細胞、組織、又は対象に投与することを含む、方法。
  22. 前記対象が、免疫促進性サイトカインのレベル又は活性の低下を必要としている、請求項21に記載の方法。
  23. 前記免疫促進性サイトカインのレベル又は活性が、前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤で処置されていない細胞、組織、又は対象と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は99%、又は少なくとも2倍、4倍、6倍、8倍、又は10倍低下する、請求項21又は22に記載の方法。
  24. 前記免疫促進性サイトカインが、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSFから選択される、請求項22又は23に記載の方法。
  25. 投与前に、NFkBのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数について前記細胞、組織、又は対象を評価することをさらに含む、請求項1〜24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 投与後に、NFkBのレベル又は活性;マクロファージのレベル又は活性;単球のレベル又は活性;樹状細胞のレベル又は活性;CD4+細胞、CD8+細胞、又はCD3+細胞のレベル又は活性;T細胞のレベル又は活性;及び免疫促進性サイトカインのレベル又は活性のうちの1つ又は複数について前記細胞、組織、又は対象を評価することをさらに含む、請求項1〜24のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記免疫促進性サイトカインが、IFN−α、IL−1、IL−12、IL−18、IL−2、IL−15、IL−4、IL−6、TNF−α、IL−17、及びGMCSFから選択される、請求項21〜26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 免疫活性の低下を必要とする対象を処置する方法であって、前記対象の免疫活性を低下させるのに十分な量の鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤を前記対象に投与することを含む、方法。
  29. 前記対象が、鉄依存性細胞分解に関連する障害を有する、請求項28に記載の方法。
  30. 前記対象が、鉄依存性細胞分解が有害である障害を有する、請求項28に記載の方法。
  31. 鉄依存性細胞分解について前記対象を評価することをさらに含む、請求項28〜30のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記対象が、炎症性疾患又は状態を有する、請求項1〜31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 前記炎症性疾患又は状態が、炎症、急性臓器損傷、組織損傷、敗血症、アテローム性動脈硬化症、神経変性障害、及び免疫関連疾患又は状態からなる群から選択される、請求項32に記載の方法。
  34. 前記炎症が、無菌炎症、慢性炎症、及び疾患又は損傷に応答した急性炎症から選択される、請求項33に記載の方法。
  35. 前記免疫関連疾患又は状態が自己免疫疾患である、請求項33に記載の方法。
  36. 前記自己免疫疾患が、全身性エリテマトーデス(SLE)、関節リウマチ、I型糖尿病、II型糖尿病、多発性硬化症(MS)、筋委縮性性側索硬化症(ALS)、移植片対宿主病(GVHD)、乾癬、及び潰瘍性大腸炎から選択される、請求項35に記載の方法。
  37. 前記免疫関連の疾患又は状態がアレルギー又は喘息である、請求項33に記載の方法。
  38. 前記免疫関連疾患又は状態が自己炎症状態である、請求項33に記載の方法。
  39. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、脂質過酸化反応の阻害剤、グルタミノリシスの阻害剤、リポキシゲナーゼの阻害剤、システインジオキシゲナーゼ1(CDO1)の阻害剤、及びDPP4の阻害剤から選択される、請求項6〜38のいずれか一項に記載の方法。
  40. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、シクロヘキシミド、ベータ−メルカプトエタノール、ドーパミン、及びセレンから選択される、請求項6〜38のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記リポキシゲナーゼの阻害剤が、アラキドン酸リポキシゲナーゼ(ALOX)の阻害剤である、請求項39に記載の方法。
  42. 前記アラキドン酸リポキシゲナーゼの阻害剤が、CDC、バイカレイン、PD−146176、AA−861、及びジロイトンからなる群から選択される、請求項39に記載の方法。
  43. 前記脂質過酸化反応の阻害剤が、ビタミンE、アルファ−トコフェロール、トロロックス、トコトリエノール、重水素化多価不飽和脂肪酸(D−PUFA)、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体、リプロクススタチン−1(Liproxstatin−1)又はその誘導体又は類似体、コエンザイムQ10、イデベノン、XJB−5−131、デフェロキサミン、シクリピロックス(cyclipirox)、及びデフェリプロンから選択される、請求項39に記載の方法。
  44. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、フェロスタチン−1又はその誘導体又は類似体である、請求項6〜38のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記フェロスタチン−1誘導体又はその類似体が、以下の式:
    Figure 2021527648
    によって表されるか、又はそのN−オキシド、結晶形態、水和物、又は薬学的に許容される塩であり:
    及びRは独立に、原子なし、H、D、O、ハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールからなる群から選択され、C1〜6アルキル、C1〜6アルキル−アリール、C1〜6アルキル−ヘテロアリール、C1〜6アルケニル、C1〜6アルケニル−アリール、及びC1〜6アルケニル−ヘテロアリールは、任意選択により原子、又はハロ、重水素、C1〜4アルキル、CF、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される基で置換することができ;且つ
    は独立に、H、C1〜12脂肪族、C1〜6−アルキル−アリール、及びC1〜6−アルキル−ヘテロアリールからなる群から選択されるが;
    ただし、条件として:
    がエチルの場合、R及びRは、両方がH、O、又は
    Figure 2021527648
    ではあり得ず;且つ
    がエチルであり、且つR又はRの少なくとも一方がHである場合、R又はRは、
    Figure 2021527648
    であり得ない、請求項44に記載の方法。
  46. 前記フェロスタチン−1誘導体又はその類似体が、以下の式:
    Figure 2021527648
    によって表されるか、又はその薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマーであり、式中
    XはCH又はNであり;
    Yは、H、ハロ、又はC1〜4アルキルであり;
    は、H、ハロ、シクロアルキル、及びNRからなる群から選択され;
    は、NR及びNO2からなる群から選択され;
    は、H、
    Figure 2021527648
    からなる群から選択され;
    及びRは独立に、H、C1〜12アルキル、C3〜12シクロアルキル、及びアリールからなる群から選択され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により1つ又は複数のヘテロ原子で置換され、シクロアルキルは、任意選択により、H、F、NR1011、Boc、COOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み;
    及びRは独立に、H、C1〜6アルキル、Boc、O、COOR12
    Figure 2021527648
    、及びC1〜3アルキル−アリールからなる群から選択され、アルキルアリールの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により1つ又は複数の窒素原子で置換され、アルキル−アリールは、任意選択により、H、ハロ、CN、NO、C1〜4エーテル、C1〜4エステル、OCOOR12、及びC1〜8アルキルからなる群から選択される1つ又は複数のペンダント基を含み、C1〜8アルキルは、任意選択により、1つ又は複数のハロでさらに置換され;
    及びRは独立に、原子なし、O、N、NHR12、C1〜10アルキル、及びC1〜10エーテルからなる群から選択され、アルキル及びエーテルは、任意選択により、NH、NHBoc、又はC3〜12シクロアルキルで置換され、シクロアルキルの環炭素の1つ又は複数は、任意選択により、1つ又は複数のヘテロ原子で置換され;
    10及びR11は独立に、H及びBocから選択され;且つ
    12は、任意選択によりアリールで置換されたC1〜4アルキルであるが;
    ただし、条件として:
    がHである場合、Rは、
    Figure 2021527648
    であり得ず;
    が、
    Figure 2021527648
    であり、RがNHである場合、Rは、
    Figure 2021527648
    であり得ず;

    Figure 2021527648
    である場合、R
    Figure 2021527648
    であり得ず;

    Figure 2021527648
    である場合、R
    Figure 2021527648
    であり得ず;
    がClである場合、XはNであり得ず、且つ
    及びYの両方はFであり得ない、請求項44に記載の方法。
  47. 前記DPP4の阻害剤が、ビルダグリプチン、アログリプチン、及びリナグリプチンから選択される、請求項39に記載の方法。
  48. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、
    Figure 2021527648
    又はその薬学的に許容される塩である、請求項6〜38のいずれか一項に記載の方法。
  49. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、
    Figure 2021527648
    又はその薬学的に許容される塩である、請求項6〜38のいずれか一項に記載の方法。
  50. 前記鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤が、
    Figure 2021527648
    又はその薬学的に許容される塩である、請求項6〜38のいずれか一項に記載の方法。
  51. 免疫抑制剤をスクリーニングする方法であって:
    (a)複数の試験薬を用意すること;
    (b)鉄依存性細胞分解を阻害する能力について前記複数の試験薬のそれぞれを評価すること;
    (c)候補免疫抑制剤として、鉄依存性細胞分解を阻害する試験薬を選択すること;及び
    (d)免疫応答を低下させる能力について前記候補免疫抑制剤を評価することを含む、方法。
  52. 前記評価するステップ(b)が、細胞、組織、又は対象を、前記複数の試験薬と接触させることを含む、請求項51に記載の方法。
  53. 前記評価するステップ(b)が、細胞、組織、又は対象を、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤と接触させることを含む、請求項51に記載の方法。
  54. 前記対象が動物である、請求項52に記載の方法。
  55. 前記評価するステップ(b)が、前記試験薬と接触した細胞又は組織における、脂質過酸化反応、活性酸素種(ROS)、イソプロスタン、マロンジアルデヒド(MDA)、鉄、グルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)、プロスタグランジン−エンドペルオキシドシンターゼ2(PTGS2)、シクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)、及びグルタチオン(GSH)からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性を測定することをさらに含む、請求項51に記載の方法。
  56. 前記評価するステップ(b)が、前記試験薬と接触した前記細胞、組織、又は対象におけるマーカーのレベル又は活性を、前記試験薬と接触していない対照細胞、対照組織、又は対照対象におけるマーカーのレベル又は活性と比較することをさらに含む、請求項51に記載の方法。
  57. 前記対照細胞、対照組織、又は対照対象が、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤と接触されている、請求項56に記載の方法。
  58. 前記試験薬と接触していない対照細胞、対照組織、又は対照対象における、脂質過酸化反応、イソプロスタン、活性酸素種(ROS)、鉄、PTGS2、及びCOX−2からなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性と比較した、試験薬と接触した細胞、組織、又は対象における前記マーカーのレベル又は活性の低下が、試験薬が、鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤であることを示している、請求項51〜57のいずれか一項に記載の方法。
  59. 前記試験薬と接触していない対照細胞、対照組織、又は対照対象における、GPX4、MDA、及びGSHからなる群から選択されるマーカーのレベル又は活性と比較した、前記試験薬と接触した前記細胞、組織、又は対象における前記マーカーのレベル又は活性の上昇が、前記試験薬が鉄依存性細胞分解を阻害する薬剤であることを示している、請求項51〜57のいずれか一項に記載の方法。
  60. 前記候補免疫抑制剤を評価することが、前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に免疫細胞を培養するか、又は前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に免疫細胞を曝露すること、及び前記免疫細胞のNFκB、IRF、若しくはSTINGのレベル又は活性を測定することを含む、請求項51に記載の方法。
  61. 前記免疫細胞がTHP−1細胞である、請求項60に記載の方法。
  62. 前記候補免疫抑制剤を評価することが、前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共にT細胞を培養するか、又は前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子にT細胞を曝露すること、及び前記T細胞の活性化及び増殖を測定することを含む、請求項60に記載の方法。
  63. 前記候補免疫抑制剤を評価することが、前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞と共に培養されたか、又は前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露された免疫細胞におけるNFκB、IRF、又はSTINGのレベル又は活性を、前記選択された候補免疫抑制剤と接触しておらず、また前記選択された候補免疫抑制剤と接触した細胞によって産生される後細胞シグナル伝達因子に曝露もされていない対照免疫細胞におけるNFκB、IRF、又はSTINGのレベル又は活性と比較することをさらに含む、請求項60に記載の方法。
  64. 前記選択された候補免疫抑制剤と接触した前記細胞が、鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤にも接触している、請求項63に記載の方法。
  65. 前記鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤が、アンチポーター系Xcの阻害剤、GPX4の阻害剤、及びスタチンからなる群から選択される、請求項53、57、及び64のいずれか一項に記載の方法。
  66. 前記アンチポーター系Xcの阻害剤が、エラスチン又はその誘導体又は類似体である、請求項65に記載の方法。
  67. 前記エラスチンの類似体がPE又はIKEである、請求項66に記載の方法。
  68. 前記GPX4の阻害剤が、(1S,3R)−RSL3又はその誘導体又は類似体、ML162、DPI化合物7、DPI化合物10、DPI化合物12、DPI化合物13、DPI化合物17、DPI化合物18、DPI化合物19、FIN56、及びFINO2からなる群から選択される、請求項65に記載の方法。
  69. 前記スタチンが、アトルバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、ロスバスタチン、セリバスタチン、及びシンバスタチンからなる群から選択される、請求項65に記載の方法。
  70. 前記鉄依存性細胞分解を誘導する薬剤が、ソラフェニブ又はその誘導体又は類似体、スルファサラジン、グルタミン酸塩、BSO、DPI2、シスプラチン、システイナーゼ、シリカベースのナノ粒子、CCI4、クエン酸鉄アンモニウム、トリゴネリン、及びブルサトール(brusatol)からなる群から選択される、請求項53、57、及び64のいずれか一項に記載の方法。
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