JP2022008902A - ベータ細胞の複製及び/または生存の亢進 - Google Patents

ベータ細胞の複製及び/または生存の亢進 Download PDF

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Abstract

【課題】哺乳動物におけるベータ細胞の複製、増殖、及び/または生存、及び/または機能の促進方法であって、上記哺乳動物に、上記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する、及び/または上記ベータ細胞の量を増加させるのに十分な量でGABAA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を投与することを含む上記方法。【解決手段】特定の実施形態において、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能の促進方法が開示され、該方法は、哺乳動物にGABAA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)との併用でGABA受容体活性化リガンドを投与することを含み、上記GABA受容体活性化リガンドは、単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、及び/または上記陽性アロステリック調節因子は治療用量未満の用量で用いられる。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2015年10月14日出願の米国特許出願第62/241,566号及び2016年1月18日出願の米国特許出願第62/279,908号の優先権を主張し、上記出願は共に、あらゆる目的に対してそれらの全体が参照により本明細書に援用される。
政府による助成の表示
本発明は、国立衛生研究所により裁定された助成金第DK092480号を受ける政府の支援によってなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
ベータ細胞(β細胞)は、膵臓中のランゲルハンス島に位置する膵細胞の1種であり、血液中のグルコースのレベルを制御するホルモンであるインスリンを産生及び分泌する。
膵臓は2つの主要な機能、すなわち、(i)外分泌腺房細胞によって分泌され、分岐した管ネットワークによって腸に送られる消化酵素の産生、及び(ii)ランゲルハンス島の内分泌細胞によって達成される血糖の調節を果たす。数種の別個の内分泌細胞型が膵島を構成する。β細胞または「ベータ細胞」とも呼ばれる膵β細胞は、種に応じて全体の約50~80%を構成し最も突出している。β細胞は、血液中のグルコースのレベルを制御するホルモンであるインスリン、インスリン産生の副産物であり、神経障害及び血管の劣化に関連する糖尿病の他の症状を予防するのに役立つC-ペプチド、ならびに膵内分泌部の一部として機能し、血糖制御に寄与する、膵島アミロイドポリペプチド(IAPまたはIAPP)としても知られるアミリンを含む多数のポリペプチドを産生する。グルカゴンを産生するα細胞は二番目に最も多く存在する細胞型である。それぞれが全体の僅かな部分を構成する残りの膵島細胞としては、ソマトスタチンを産生するδ細胞、膵ポリペプチドを産生するPP細胞、及びグレリンを産生するε細胞が挙げられる。
ベータ細胞の機能障害及び/または数の減少は、糖尿病、肥満、及び他の障害を含む代謝疾患に関与する。
GABAは、T細胞媒介性自己免疫疾患の種々のモデルにおいて自己免疫応答を阻害し、制御性T細胞(Treg)の応答を亢進させ、ベータ細胞のアポトーシスを阻害し、マウスベータ細胞の複製を促進し得ることが発見された。これらの知見を拡大させて、GABA受容体(GABA-R)及びGABA-Rの両方の活性化が、マウスベータ細胞の複製及び同様にヒトベータ細胞の複製も促進し得ることが発見された。しかしながら、GABAはその受容体に対する親和性が比較的低く、オフレート(off-rate)が速く、且つイン・ビボでの半減期が短く、これらのことから、患者は治療上の有効性のためには数グラムのGABAを1日数回服用することが必要となる場合があり、これは多少面倒であり、そのことによって患者の服薬遵守が低下する。
GABA-R陽性アロステリック調節因子(PAM)との併用でのGABA受容体活性化リガンドが、哺乳動物においてベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能(例えば、インスリン産生、血糖に対する感受性など)を促進することができるということは驚くべき発見であった。更に、GABA受容体活性化リガンドとPAMとの併用が、ベータ細胞に対するこれらの効果において相乗的であることは特に驚くべきことであった。
本明細書で企図される種々の実施形態としては、以下の1または複数を挙げることができるが、これらに限定される必要はない。
実施形態1:哺乳動物におけるベータ細胞の複製、増殖、及び/または生存、及び/または機能の促進方法であって、上記哺乳動物に、上記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する、及び/または上記ベータ細胞の量を増加させるのに十分な量でGABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を投与することを含む上記方法。
実施形態2:上記GABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)がGABA受容体活性化リガンドとの併用で投与される、実施形態1に記載の方法。
実施形態3:上記GABA受容体活性化リガンドが、上記PAMと併用される場合に、上記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりもより効果的に促進する、実施形態2に記載の方法。
実施形態4:上記GABA受容体活性化リガンドが、PAMと併用される場合に、上記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりも、少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%である、少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍、または少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍より効果的に促進する、実施形態3に記載の方法。
実施形態5:上記GABA受容体活性化リガンドが、単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、及び/または上記陽性アロステリック調節因子が、上記PAMが単独で用いられる場合に上記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、実施形態2に記載の方法。
実施形態6:上記GABA受容体活性化リガンドが、上記GABA受容体活性化リガンドが単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%で用いられる、実施形態5に記載の方法。
実施形態7:上記陽性アロステリック調節因子が、上記PAMが単独で用いられる場合に上記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために用いられることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%で用いられる、実施形態5~6のいずれか1に記載の方法。
実施形態8:上記GABA受容体活性化リガンドが、単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、及び/または上記陽性アロステリック調節因子が治療用量未満の用量で用いられる、実施形態5~7のいずれか1項に記載の方法。
実施形態9:上記投与がベータ細胞の複製を促進する、実施形態1~8のいずれか1項に記載の方法。
実施形態10:上記投与がベータ細胞の量を増加させる、実施形態1~9のいずれか1項に記載の方法。
実施形態11:上記投与がベータ細胞の生存を促進する、実施形態1~10のいずれか1項に記載の方法。
実施形態12:上記投与がベータ細胞の機能を促進する、実施形態1~11のいずれか1項に記載の方法。
実施形態13:上記投与が、ベータ細胞によって分泌されるインスリンのインスリン含量及び/または量を増加させる、実施形態12に記載の方法。
実施形態14:上記投与がインスリン陽性ベータ細胞の数を増加させることによって機能を促進する、実施形態12に記載の方法。
実施形態15:上記哺乳動物がヒトである、実施形態1~14のいずれか1項に記載の方法。
実施形態16:上記哺乳動物がI型糖尿病と診断されたヒトである、実施形態15に記載の方法。
実施形態17:上記哺乳動物が前糖尿病と診断されている、実施形態15に記載の方法。
実施形態18:上記哺乳動物が非ヒト哺乳動物である、実施形態1~14のいずれか1項に記載の方法。
実施形態19:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが相乗的に作用して、ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または増殖、及び/または機能を向上させる、実施形態1~18のいずれか1項に記載の方法。
実施形態20:上記PAMがAP325及びAP3からなる群より選択される薬剤を含む、実施形態1~19のいずれか1項に記載の方法。
実施形態21:上記PAMがAP325を含む、実施形態20に記載の方法。
実施形態22:上記AP325が、神経因性疼痛または脊髄損傷に用いられる用量よりも低い用量で投与される、実施形態21に記載の方法。
実施形態23:上記PAMが、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む、実施形態1~19のいずれか1項に記載の方法。
実施形態24:上記PAMがバルビツレートを含む、実施形態23に記載の方法。
実施形態25:上記PAMが、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)からなる群より選択されるバルビツレートを含む、実施形態24に記載の方法。
実施形態26:上記PAMがベンゾジアゼピンを含む、実施形態23に記載の方法。
実施形態27:上記PAMが、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、ミダゾラム、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、及びトリアゾラムからなる群より選択されるベンゾジアゼピンを含む、実施形態26に記載の方法。
実施形態28:上記PAMがアルプラゾラムを含む、実施形態26に記載の方法。
実施形態29:上記アルプラゾラムが、不安障害、パニック障害、及び/またはうつ病によって生じる不安症を治療するために用いられる用量よりも少ない用量で投与される、実施形態28に記載の方法。
実施形態30:上記アルプラゾラムが、1日当たり経口投与で1.5mg未満、もしくは1日当たり経口投与で1.0mg未満、もしくは1日当たり経口投与で0.5mg未満の即時放出性錠剤として、または1日当たり経口投与で0.5mg未満、もしくは1日当たり経口投与で約0.4mg未満、もしくは1日当たり経口投与で約3mg未満の持続放出性錠剤として投与される、実施形態28に記載の方法。
実施形態31:上記PAMがミダゾラムを含む、実施形態26に記載の方法。
実施形態32:上記ミダゾラムが、不安を軽減するために、または医療処置もしくは手術の前に眠気もしくは感覚消失を生じさせるために、または鎮静もしくは麻酔を維持するために用いられる用量よりも少ない用量で投与される、実施形態31に記載の方法。
実施形態33:上記ミダゾラムが、静脈内投与で1mg未満、または静脈内投与で約0.8mg未満、または静脈内投与で約0.5mg未満、または静脈内投与で約0.01mg/kg未満、または筋内投与で約0.07mg/kg未満、または筋内投与で約0.05mg/kg未満、または筋内投与で約0.03mg/kg未満、または約0.01mg/kg未満の用量で投与される、実施形態31に記載の方法。
実施形態34:上記PAMがクロナゼパムを含む、実施形態26に記載の方法。
実施形態35:上記クロナゼパムが、発作性障害(欠神発作またはレノックス・ガストー症候群を含む)を治療するために用いられる用量よりも少ない、または成人におけるパニック障害(広場恐怖症を含む)を治療するために用いられる用量よりも少ない用量で投与される、実施形態34に記載の方法。
実施形態36:上記クロナゼパムが、1日当たり経口投与で約0.5mg未満、または1日当たり経口投与で約0.25mg未満、または約0.01mg/kg/日未満、または約0.005mg/kg/日未満の用量で投与される、実施形態34に記載の方法。
実施形態37:上記PAMが神経ステロイドを含む、実施形態23に記載の方法。
実施形態38:上記PAMがアロプレグナノロン(3α-ヒドロキシ-5α-プレグナン-20-オン)及びプレグナノロンからなる群より選択される神経ステロイドを含む、実施形態37に記載の方法。
実施形態39:上記GABA受容体活性化リガンドがGABAを含む、実施形態2~38のいずれか1項に記載の方法。
実施形態40:上記GABA受容体活性化リガンドが、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、ホモタウリン、及びXP13512[(±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸]からなる群より選択される薬剤を含む、実施形態2~38のいずれか1項に記載の方法。
実施形態41:膵島移植後のベータ細胞の生存を増加させる、実施形態1~40のいずれか1項に記載の方法。
実施形態42:膵島移植後の膵島におけるベータ細胞の複製を増加させる、実施形態1~41のいずれか1項に記載の方法。
実施形態43:低酸素及びストレスに起因するβ細胞の減損を低減するために膵島移植の後に実施される、実施形態1~40のいずれか1項に記載の方法。
実施形態44:移植後3日まで、または移植後1週間まで、または移植後2週間まで、または移植後3週間まで、または移植後4週間まで、または移植後5週間まで、または移植後6週間まで、または移植後7週間まで、または移植後8週間まで、または移植後3カ月まで、または移植後4カ月まで、または移植後5カ月まで、または移植後6カ月までの間実施される、実施形態1~43のいずれか1項に記載の方法。
実施形態45:上記GABA受容体活性化リガンドがアルコールではない、実施形態2~44のいずれか1項に記載の方法。
実施形態46:上記GABA受容体活性化リガンドがカバラクトンではない、実施形態2~45のいずれか1項に記載の方法。
実施形態47:上記GABA受容体活性化リガンドがスカルキャップまたはスカルキャップの構成成分ではない、実施形態2~46のいずれか1項に記載の方法。
実施形態48:上記GABA受容体活性化リガンドがバレリアンまたはバレリアンの構成成分ではない、実施形態2~47のいずれか1項に記載の方法。
実施形態49:上記GABA受容体活性化リガンドが揮発性ガスではない、実施形態2~48のいずれか1項に記載の方法。
実施形態50:上記哺乳動物が、神経障害性疼痛、脊髄損傷、不安障害、パニック障害、うつ病によって生じる不安症、発作性疾患(欠神発作またはレノックス・ガストー症候群を含む)、及び月経随伴性てんかんからなる群より選択される1種または複数種の疾病の治療中ではない、実施形態1~49のいずれか1項に記載の方法。
実施形態51:上記PAMが、医療処置もしくは手術の前に眠気または感覚消失を生じさせるために、または鎮静もしくは麻酔を維持するために投与されない、実施形態1~50のいずれか1項に記載の方法。
実施形態52:BBB透過性である上記PAMが、中枢神経系(CNS)の適応症に用いられる用量よりも低い用量で投与される、実施形態1~51のいずれか1項に記載の方法。
実施形態53:GABA受容体活性化リガンド及びGABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を含む医薬製剤。
実施形態54:上記GABA受容体活性化リガンドがGABA受容体活性化リガンドを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、及び/または上記PAMが上記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、実施形態53に記載の製剤。
実施形態55:上記GABA受容体活性化リガンドがGABAまたはGABA類似体を単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、実施形態54に記載の製剤。
実施形態56:上記GABA受容体活性化リガンドが、上記GABA受容体活性化リガンドが単独で存在する場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために提供されることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、実施形態55に記載の製剤。
実施形態57:上記PAMが上記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、実施形態53~56のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態58:上記陽性アロステリック調節因子が、上記PAMが単独で用いられる場合に上記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために存在することとなる量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、実施形態57に記載の製剤。
実施形態59:上記GABAまたはGABA類似体及び上記PAMが、GABA受容体を発現する細胞の複製を刺激する上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、実施形態53~58のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態60:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが、ベータ細胞の複製を刺激する及び/またはベータ細胞の生存を促進する及び/またはベータ細胞の機能を向上させる上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、実施形態53~58のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態61:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりも、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する上で少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍、または少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍大きい有効性を与えるのに十分な濃度で存在する、実施形態53~60のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態62:上記PAMが、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む、実施形態53~61のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態63:上記PAMがバルビツレートを含む、実施形態62に記載の製剤。
実施形態64:上記PAMが、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)からなる群より選択されるバルビツレートを含む、実施形態63に記載の製剤。
実施形態65:上記PAMがベンゾジアゼピンを含む、実施形態62に記載の製剤。
実施形態66:上記PAMが、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、ミダゾラム、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、及びトリアゾラムからなる群より選択されるベンゾジアゼピンを含む、実施形態65に記載の製剤。
実施形態67:上記PAMがアルプラゾラムを含む、実施形態65に記載の製剤。
実施形態68:上記PAMがミダゾラムを含む、実施形態65に記載の製剤。
実施形態69:上記PAMがクロナゼパムを含む、実施形態65に記載の製剤。
実施形態70:上記PAMが神経ステロイドを含む、実施形態62に記載の製剤。
実施形態71:上記PAMがアロプレグラノロン及びプレグナノロンからなる群より選択される神経ステロイドを含む、実施形態70に記載の製剤。
実施形態72:上記GABA受容体活性化リガンドがGABAを含む、実施形態53~71のいずれか一項に記載の製剤。
実施形態73:上記GABA受容体活性化リガンドが、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、ホモタウリン、及びXP13512[(±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸]からなる群より選択される薬剤を含む、実施形態53~71のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態74:上記GABA受容体活性化リガンドがアルコールではない、実施形態53~73のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態75:上記GABA受容体活性化リガンドがカバラクトンではない、実施形態53~74のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態76:上記GABA受容体活性化リガンドがスカルキャップまたはスカルキャップの構成成分ではない、実施形態53~75のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態77:上記GABA受容体活性化リガンドがバレリアンまたはバレリアンの構成成分ではない、実施形態53~76のいずれか1項に記載の製剤。
実施形態78:GABA受容体活性化リガンドを収納した容器と、
GABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を収納した容器と
を備える、哺乳動物におけるGABA受容体を発現する細胞の複製を促進するためのキット。
実施形態79:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが同一の容器中に存在する、実施形態78に記載のキット。
実施形態80:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが別個の容器中に存在する、実施形態78に記載のキット。
実施形態81:上記GABA受容体活性化リガンドがGABAまたはGABA類似体を単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、及び/または上記PAMが上記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、実施形態78~80のいずれか1項に記載のキット。
実施形態82:上記GABA受容体活性化リガンドがGABAまたはGABA類似体を単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、実施形態78~80のいずれか1項に記載のキット。
実施形態83:上記GABA受容体活性化リガンドが、上記GABA受容体活性化リガンドが単独で存在する場合に、ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために提供されることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、実施形態82に記載のキット。
実施形態84:上記PAMが上記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、実施形態78~83のいずれか1項に記載のキット。
実施形態85:上記陽性アロステリック調節因子が、上記PAMが単独で用いられる場合に上記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために存在することとなる量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、実施形態78~84のいずれか1項に記載のキット。
実施形態86:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが、GABA受容体を発現する細胞の複製を刺激する上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、実施形態78~85のいずれか1項に記載のキット。
実施形態87:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが、ベータ細胞の複製を刺激する及び/またはベータ細胞の生存を促進する及び/またはベータ細胞の機能を向上させる上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、実施形態78~85のいずれか1項に記載のキット。
実施形態88:上記GABA受容体活性化リガンド及び上記PAMが、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりも、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する上で少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍、または少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍大きい有効性を与えるのに十分な濃度で存在する、実施形態78~87のいずれか1項に記載のキット。
実施形態89:上記PAMが、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む、実施形態78~88のいずれか1項に記載のキット。
実施形態90:上記PAMがバルビツレートを含む、実施形態89に記載のキット。
実施形態91:上記PAMが、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)からなる群より選択されるバルビツレートを含む、実施形態90に記載のキット。
実施形態92:上記PAMがベンゾジアゼピンを含む、実施形態89に記載のキット。
実施形態93:上記PAMが、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、ミダゾラム、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、及びトリアゾラムからなる群より選択されるベンゾジアゼピンを含む、実施形態92に記載のキット。
実施形態94:上記PAMがアルプラゾラムを含む、実施形態92に記載のキット。
実施形態95:上記PAMがクロナゼパムを含む、実施形態92に記載のキット。
実施形態96:上記PAMがミダゾラムを含む、実施形態92に記載のキット。
実施形態97:上記PAMが神経ステロイドを含む、実施形態89に記載のキット。
実施形態98:上記PAMがアロプレグラノロン及びプレグナノロンからなる群より選択される神経ステロイドを含む、実施形態97に記載のキット。
実施形態99:上記GABA受容体活性化リガンドがGABAを含む、実施形態78~98のいずれか一項に記載のキット。
実施形態100:上記GABA受容体活性化リガンドが、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、ホモタウリン、及びXP13512[(±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸]からなる群より選択される薬剤を含む、実施形態78~98のいずれか1項に記載のキット。
実施形態101:上記GABA受容体活性化リガンドがアルコールではない、実施形態78~100のいずれか1項に記載のキット。
実施形態102:上記GABA受容体活性化リガンドがカバラクトンではない、実施形態78~101のいずれか1項に記載のキット。
実施形態103:上記GABA受容体活性化リガンドがスカルキャップまたはスカルキャップの構成成分ではない、実施形態78~102のいずれか1項に記載のキット。
実施形態104:上記GABA受容体活性化リガンドがバレリアンまたはバレリアンの構成成分ではない、実施形態78~103のいずれか1項に記載のキット。
定義
用語「GABA受容体活性化リガンド」とは、1種または複数種のGABA受容体に対するアゴニストである薬剤をいう。特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンドは少なくともGABA受容体に対するアゴニストである。
用語「GABA受容体の陽性アロステリック調節因子」すなわちPAMとは、脊椎動物の中枢神経系におけるGABA受容体タンパク質の活性を増加させる分子をいう。GABA-R PAMはGABA受容体アゴニストとは異なり、ガンマ-アミノ酪酸(GABA)神経伝達物質分子と同一の活性部位では結合しない。種々の実施形態において、上記PAMは、上記GABA受容体がその塩素イオンチャネルを開口することを誘導するまたはそれを亢進させる。
用語「ベータ細胞の機能」とは、特にインスリン産生、分泌、及びβ細胞領域に関するベータ細胞の機能をいう。ベータ細胞機能の増加とは、ベータ細胞のインスリン含量の増加及び/またはベータ細胞によるインスリン分泌の増加及び/またはインスリン陽性ベータ細胞の数の増加をいう。
用語「治療用量未満の用量」とは、PAMに関して用いられる場合、当該PAMが元々設計及び/または認可の対象とした活性を目的として用いられる場合の、認可された及び/または推奨される及び/または認知された当該PAMの用量よりも低い用量をいう。したがって、例えば、アルプラゾラムなどのベンゾジアゼピンの治療用量未満の用量とは、うつ病、パニック障害、及び/または不安症に対する当該ベンゾジアゼピンの認可された及び/または推奨される及び/または認知された用量よりも低い用量をいう。特定の実施形態において、上記治療用量未満の用量は、当該PAMが設計及び/または認可の対象とした活性(例えば、うつ病、パニック障害、及び/または不安症)を目的として推奨される用量の90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、また約20%未満、または約10%未満である。
語句「~と併用の(in conjunction with)」または「~と併用の(in combination with)」とは、本明細書に記載の活性薬剤(複数可)(例えば、1種または複数種のGABA受容体活性化リガンド(複数可))の本明細書に記載の1種または複数種の他の薬剤(例えば、1種または複数種のPAM)との併用に関して用いられる場合、当該GABA受容体活性化リガンド(複数可)及び当該PAM(複数可)が、当該の生体、特にベータ細胞に対する上記薬剤の生理学的活性において少なくとも一部の時間的重複があるように投与されることを示す。したがって、種々の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可)は、同時に及び/または逐次的に投与されてもよい。逐次投与においては、2番目に投与される薬剤が投与された時点または当該の生体において活性となる時点で、最初に投与される薬物/薬剤が該生体に対してある程度の生理学的変化を及ぼしている限り、例え第2の部分の投与前にある程度の実質的な遅延(例えば、数分または例え数時間もしくは数日であってもよい)があってもよい。
GABA受容体サブユニットを図解する模式図である。この図は、ベンゾジアゼピン結合部位のみを示す。他の種別のPAMに対しては他の結合部位がある。 ヒト膵島(50/ウェル)の、Hチミジンの存在下、アルプラゾラム(30ng/ml)を含むまたは含まない培地中で4日間行ったインキュベーションにおける、培地のみを用いた培養物の平均増殖速度(1と設定)に対する相対的な平均増殖速度のデータを示すグラフである。N=同一の培養物の3回繰り返しによる2回の独立した実験。2回の実験においてデータは非常に類似していた。 ヒト膵島(50IEQ/ウェル)の、Hチミジンの存在下、アルプラゾラム(30ng/ml)と一緒にまたはアルプラゾラムなしで、表示した用量のGABAと共に4日間行ったインキュベーションにおける、GABAまたはアルプラゾラムなしでの培養物の平均増殖速度(1と設定)に対する相対的な平均増殖速度のデータを示すグラフである。N=2回の独立した実験。 ミダゾラムによってINS-1細胞の増殖が亢進したことを示すグラフである。図Aは広範な用量範囲にわたる10倍刻みでの結果を示す。図Bはより小さい用量範囲にわたるより小さな用量増分での結果を示す。 ミダゾラムまたはクロナゼパムによる処理によって、イン・ビトロでのGABA誘導性のINS-1細胞の増殖が亢進することを示すグラフである。 AP325またはAP3による処理によって、イン・ビトロでのINS-1細胞の増殖が刺激されないことを示すグラフである。データは、少なくとも3回の別個の実験のいずれの処理もしていない対照に対する相対的な%表記の細胞増殖の平均値±標準偏差として表わされる。対照の細胞増殖を100と設定した。 AP325によって、イン・ビトロでのGABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進することを示すグラフである。データは、少なくとも3回の別個の実験のいずれの処理もしていない対照に対する相対的な細胞増殖の平均値±標準偏差として表わされる。対照の細胞増殖を1と設定した。 AP3によって、イン・ビトロでのGABA誘導性のINS-1細胞の増殖が亢進することを示すグラフである。データは、3回の別個の実験のいずれの処理もしていない対照に対する相対的な細胞増殖の平均値±標準偏差として表わされる。対照の細胞増殖を1と設定した。対照からの有意差を誘導する処理は実施例3に記載されている。 図AはINS-1細胞におけるGAD酵素活性を示すグラフである。INS-1細胞及び293T細胞(増殖期に採取)ならびに新鮮なマウス脳及びヒト膵島を使用するまで-80℃で保存した。これらの試料を、プロテアーゼ阻害因子を含むGAD活性アッセイ緩衝液中でホモジナイズした。ホモジネート中のGAD酵素活性を既報(Kaufman et al. (1991) J. Neurochem. 56: 720-723)の標準的なCOトラッピングアッセイを用いて評価した(同一試料の4回繰り返し)。示したデータは、3回の実験の代表的なアッセイの平均CPM+/-SEMである。図BはINS-1細胞の増殖に対するPAMの効果を示すグラフである。INS-1細胞を、10-9~10-6Mの用量範囲の表示したPAMと共に培養し、その増殖を評価した。示したデータは、培地のみを用いた培養物の平均増殖速度(1と設定)に対する相対的な平均増殖速度である。アルプラゾラム(図C)、ミダゾラム(図D)、クロナゼパム(図E)、AP325(図F)またはAP3(図G)を表示した濃度で、ある用量範囲のGABAと共にインキュベートした結果を示すグラフである。対照培養物を表示した濃度のGABAのみと共にインキュベートした。培地のみによる対照培養物に対して††††p<0.001。同一用量のGABAを用いた培養物に対してp<0.05、**p<0.01、***p<0.001。図Hは、INS-1細胞を、TSPO阻害因子PK11195(1μM)と共にまたはそれなしで、GABA(0.3mM)及びミダゾラムまたはクロナゼパム(100nM)と共に48時間培養した結果を示すグラフである。 アルプラゾラムによって、ヒト膵島細胞の複製が亢進することを示すグラフである。新鮮なヒト膵島を、方法項に記載したようにして、表示したPAMと一緒にまたはPAMなしで表示した用量のGABAで処理した。示したデータは、培地のみを用いた培養物の平均増殖速度(1と設定)に対する相対的な平均増殖速度である。N=同一の培養物の3回繰り返しによる2回の独立した実験。2回の実験においてデータは非常に類似していた。p<0.05。 GABA結合部位遮断因子/阻害因子であるビククリンによって、アルプラゾラムの膵島細胞の複製を亢進させる能力が消失することを示すグラフである。ヒト膵島を、標準的な用量範囲のビククリン(0~50uM)と一緒に、アルプラゾラム(100nM)と共にインキュベートした。示したデータは、培地のみを用いた培養物の平均増殖速度(1と設定)に対する相対的な平均増殖速度である。 アルプラゾラムによって、GABAのヒト膵島細胞の複製を促進する能力が亢進することを示すグラフである。ヒト膵島を、Hチミジンと共に、アルプラゾラム(100ng/ml)と一緒に、ある用量範囲のGABAと共に4日間インキュベートした。示したデータは、代表的な実験における、培地のみを用いた培養物の平均増殖速度(1と設定)に対する相対的な平均増殖速度である。N=同一の培養物の3回繰り返しによる2回の独立した実験。GABAまたはGABA+アルプラゾラムについては、対照である培地に対して††p<0.01及び†††p<0.001。GABA+アルプラゾラムについては、GABAのみに対してp<0.05及び***P<0.01。
本明細書に記載の組成物及び方法は、GABA受容体の陽性アロステリック調節因子との併用でのGABA受容体活性化リガンドが、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進することができるとの発見に関する。更に、上記GABA受容体活性化リガンドの上記陽性アロステリック調節因子との併用により、単独で用いられるGABA受容体活性化リガンドよりも、ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する有意により大きな効果が生じる。特定の理論に拘束されるものではないが、GABA受容体活性化リガンドとPAMとの併用は、ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対して相乗効果を有すると思われる。
上記GABA受容体活性化リガンドと上記PAMとの併用によってもたらされる効果の向上に鑑みれば、上記GABA受容体活性化リガンド並びに/もしくは上記PAMのいずれか、またはそれらの両方を、上記GABA受容体活性化リガンドまたは上記PAMが単独で用いられる場合に、哺乳動物における(例えば膵島移植を受けている哺乳動物における)ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いることができることが認識されよう。
したがって、種々の実施形態において、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能の促進方法が提供され、該方法は、それを必要とする哺乳動物(例えば膵島移植を受けている対象)にGABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)との併用でGABA受容体活性化リガンドを投与することを含み、上記GABA受容体活性化リガンドは、単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、及び/または上記陽性アロステリック調節因子は治療用量未満の用量で用いられる。特定の実施形態において、上記両方の薬剤の投与はベータ細胞の複製を促進する。特定の実施形態において、上記両方の薬剤の投与はベータ細胞の生存を促進する。特定の実施形態において、上記両方の薬剤の投与はベータ細胞の機能(例えば、インスリンの含量及び/または分泌の増加)を促進する。特定の実施形態において、上記両方の薬剤の投与はインスリン陽性ベータ細胞の数を増加させる。
特定の実施形態において、GABA受容体活性化リガンド及びGABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を含む医薬製剤が提供される。特定の実施形態において、本明細書に記載の方法の実施のためのキットもまた企図される。種々の実施形態において、かかるキットは、GABA受容体活性化リガンドを収納する容器と、GABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を収納する容器と、任意選択で、なかんずく本明細書に記載の方法におけるこれらの薬剤の使用を教示する取扱説明書とを備える。
GABA受容体活性化リガンド
GABA受容体活性化リガンドは当業者に周知である。かかるリガンドとしては、例えば、GABA受容体の天然のリガンドであるガンマ-アミノ酪酸(GABA)が挙げられる。他のGABA受容体活性化リガンドとしては、ホモタウリン、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、XP13512((±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸)などが挙げられるが、これらに限定はされない。
これらのGABA受容体活性化リガンドは例示的なものであって、限定的なものではないことが意図される。他のGABA受容体活性化リガンドは当業者に公知であり、本明細書に記載の方法、製剤、及びキットにおけるそれらの使用が企図される。
GABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)
GABA受容体の陽性アロステリック調節因子(PAM)は当業者には周知である。例示的なPAMとしては、アルコール(例えば、エタノール、イソプロパノール)、アベルメクチン(例えばイベルメクチン)、バルビツレート(例えばフェノバルビタール)、ベンゾジアゼピン、臭化物(例えば臭化カリウム)、カルバメート(例えば、メプロバメート、カリソプロドール)、クロラロース、クロルメザノン、クロメチアゾール、ジヒドロエルゴリン(例えば、エルゴロイド(ジヒドロエルゴトキシン))、エタゼピン、エチフォキシン、イミダゾール(例えばエトミデート)、カバラクトン(カバに含まれる)、ロレクレゾール、神経活性ステロイド(例えば、アロプレグナノロン、ガナキソロン)、非ベンゾジアゼピン系(例えば、ザレプロン、ゾルピデム、ゾピクロン、エスゾピクロン)、ペトリクロラール、フェノール類(例えばプロポフォール)、ピペリジンジオン(例えば、グルテチミド、メチプリロン)、プロパニジド、ピラゾロピリジン(例えばエタゾレート)、キナゾリノン(例えば、メタクアロン)、スカルキャップの構成成分(例えば、バイカレインなどのフラボノイドを始めとする、但しこれらに限定されないScutellaria sp.の成分)、スチリペントール、スルホニルアルカン(例えば、スルホンメタン、テトロナール、トリオナール)、バレリアンの構成成分(例えば、吉草酸、バレレニン酸)、及びある種の揮発性物質/ガス(例えば、クロラール水和物、クロロホルム、ジエチルエーテル、セボフルラン)が挙げられるが、これらに限定はされない。種々の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンドと併用されるPAMからは、アルコール、及び/またはカバラクトン、及び/またはスカルキャップもしくはスカルキャップの構成成分、及び/またはバレリアンもしくはバレリアンの構成成分、及び/または揮発性ガスが除外される。
特定の実施形態において、上記PAMは、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む。例示的なバルビツレートとしては、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)などが挙げられるが、これらに限定はされない。
例示的なベンゾジアゼピンとしては、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、トリアゾラムなどが挙げられるが、これらに限定はされない。
例示的な神経ステロイドとしては、アロプレグナノロン、及びプレグナノロンが挙げられるが、これらに限定はされない。
特定の実施形態において、特に有用性の高い上記PAMはアルプラゾラム(XANAX(登録商標))を含む。
これらのPAMは例示的なものであって、限定的なものではないことが意図される。他のPAMは当業者に公知であり、本明細書に記載の方法、製剤、及びキットにおけるそれらの使用が企図される。
複合製剤
種々の実施形態において、1種または複数種のGABA受容体活性化リガンドと1種または複数種のGABA受容体の陽性アロステリック調節因子とを含む医薬製剤が企図される。特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンドは、GABA受容体活性化リガンドを単独で含む治療用製剤よりも低い単位投与量で存在する、及び/または上記PAMは、上記PAMを単独で含む一般的な、及び/または認可された、及び/または推奨される治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する。
特定の実施形態において、例えば本明細書に記載のように、複合製剤中のGABA受容体活性化リガンドは、ガンマ-アミノ酪酸(GABA)、ホモタウリン、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、XP13512((±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸)などの1種または複数種を含む。
特定の実施形態において、上記複合製剤中の上記PAMは、アルコール(例えば、エタノール、イソプロパノール)、アベルメクチン(例えばイベルメクチン)、バルビツレート(例えばフェノバルビタール)、ベンゾジアゼピン、臭化物(例えば臭化カリウム)、カルバメート(例えば、メプロバメート、カリソプロドール)、クロラロース、クロルメザノン、クロメチアゾール、ジヒドロエルゴリン(例えば、エルゴロイド(ジヒドロエルゴトキシン))、エタゼピン、エチフォキシン、イミダゾール(例えばエトミデート)、カバラクトン(カバに含まれる)、ロレクレゾール、神経活性ステロイド(例えば、アロプレグナノロン、ガナキソロン)、非ベンゾジアゼピン系(例えば、ザレプロン、ゾルピデム、ゾピクロン、エスゾピクロン)、ペトリクロラール、フェノール類(例えばプロポフォール)、ピペリジンジオン(例えば、グルテチミド、メチプリロン)、プロパニジド、ピラゾロピリジン(例えばエタゾレート)、キナゾリノン(例えばメタクアロン)、スカルキャップの構成成分(例えば、バイカレインなどのフラボノイドを始めとする、但しこれらに限定されないScutellaria sp.の成分)、スチリペントール、スルホニルアルカン(例えば、スルホンメタン、テトロナール、トリオナール)、バレリアンの構成成分(例えば、吉草酸、バレレニン酸)の1種または複数種を含む。種々の実施形態において、例えば本明細書に記載のように、上記GABA受容体活性化リガンドと併用される上記PAMからは、アルコール、及び/またはカバラクトン、スカルキャップもしくはスカルキャップの構成成分などが除外される。
特定の実施形態において、上記複合製剤はGABAとアルプラゾラムとを含む。
上記活性薬剤(複数可)(例えば、本明細書に記載のGABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))は、「原形の」形態で、または必要に応じて、塩、エステル、アミド、プロドラッグ、誘導体などの形態で製剤及び投与してもよい。但し、上記塩、エステル、アミド、プロドラッグまたは誘導体が薬理学的に適したものである、すなわち、本方法(複数可)において有効であるとの前提である。上記活性薬剤の塩、エステル、アミド、プロドラッグ及び他の誘導体は、合成有機化学の当業者に公知の、及び、例えば、March (1992) Advanced Organic Chemistry;Reactions, Mechanisms and Structure, 4th Ed. N.Y. Wiley-Interscienceによって記述される、ならびに上記の標準的な手順を用いて調製することができる。
例えば、塩を形成することができる官能基を有する、本明細書に記載の薬剤(複数可)(例えば、本明細書に記載のGABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))のいずれかに対して、薬学的に許容される塩を調製することができる。薬学的に許容される塩は、親化合物の活性を保持し、それが投与される対象及び投与される状況において有害な影響または悪影響を与えない任意の塩である。
種々の実施形態において、薬学的に許容される塩は有機または無機の塩基から誘導してもよい。上記塩は、1価または多価のイオンであってよい。特に興味深いのは、無機イオン、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムである。有機塩、特にアンモニウム塩は、モノ、ジ及びトリアルキルアミンまたはエタノールアミンなどのアミンを用いて製造してもよい。塩はまた、カフェイン、トロメタミン及び類似の分子を用いて形成してもよい。
塩、エステル、アミド、プロドラッグなどとして薬学的に活性な薬剤を製剤する方法は当業者に周知である。例えば、遊離塩基から、一般的には適宜の酸との反応を含む従来の方法論を用いて塩を調製することができる。一般に、当該薬物の塩基形態をメタノールまたはエタノールなどの極性有機溶媒に溶解し、ここに当該の酸を添加する。生成した塩は沈殿するか、またはより極性の低い溶媒を添加することによって溶液から取り出すことができるかのいずれかである。酸付加塩を調製するのに好適な酸としては、有機酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、桂皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸などの有機酸、並びに無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの両方が挙げられるが、これらに限定はされない。酸付加塩は、適宜の塩基で処理することによって遊離塩基に再転化することができる。本明細書における活性薬剤の特定の特に好ましい酸付加塩としては、塩酸または臭化水素酸を用いて調製してもよいハロゲン化物塩が挙げられる。逆に、本発明の活性薬剤の塩基性塩は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、トリメチルアミンなどの薬学的に許容される塩基を用いて類似の方法で調製される。特に好ましい塩基性塩としては、アルカリ金属塩、例えば、ナトリウム塩、及び銅塩が挙げられる。
塩基性薬物の塩形態の調製のためには、当該対イオンのpKaは、好ましくは当該薬物のpKaよりも少なくとも約2pH単位低い。同様に、酸性薬物の塩形態の調製のためには、当該対イオンのpKaは、好ましくは当該薬物のpKaよりも少なくとも約2pH単位高い。こうすることにより、当該対イオンが溶液のpHを、塩の溶解度が遊離酸または遊離塩基の溶解度に勝る塩のプラトーに到達するためのpHmaxよりも低いレベルにすることができる。医薬品有効成分(API)中のイオン化基と当該の酸または塩基中のイオン化基におけるpKa単位の差に関する一般化された上記の法則は、プロトン移動をエネルギー的に有利にすることを意味する。当該API及び対イオンのpKaが有意に異なっていない場合、固体の複合体が形成される場合があるが、水性環境においては速やかに不均化する(すなわち、薬物の個々の実体及び対イオンに分解する)場合がある。
上記対イオンは薬学的に許容される対イオンであるであることが好ましい。好適なアニオン性塩の形態としては、酢酸塩、安息香酸塩、ベンジル酸塩、酒石酸水素塩、臭化物、炭酸塩、塩化物、クエン酸塩、エデト酸塩、エジシル酸塩、エストール酸塩(estolate)、フマル酸塩、グルセプト酸塩、グルコン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化物、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マンデル酸塩、メシル酸塩、臭化メチル、メチル硫酸塩、ムチン酸塩、ナプシル酸塩、硝酸塩、パモ酸塩(エンボン酸塩)、リン酸塩及び二リン酸塩、サリチル酸塩及びビスサリチル酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、トシル酸塩、トリエチオジド、吉草酸塩などが挙げられるがこれらに限定はされず、一方、好適なカチオン性塩の形態としては、アルミニウム、ベンザチン、カルシウム、エチレンジアミン、リシン、マグネシウム、メグルミン、カリウム、プロカイン、ナトリウム、トロメタミン、亜鉛などが挙げられるがこれらに限定はされない。
エステルの調製は、一般的には、上記活性薬剤の分子構造内に存在するヒドロキシル基及び/またはカルボキシル基の官能化を伴う。特定の実施形態において、上記エステルは、一般的には、遊離アルコール基のアシル置換誘導体、すなわち、式RCOOH(Rはアルキル、好ましくは低級アルキルである)のカルボン酸に由来する部分である。エステルは、所望であれば、従来の水素化分解または加水分解手法を用いて遊離酸に再転化することができる。
アミドもまた、当業者に公知のまたは関連する文献に記載される技法を用いて調製することができる。例えば、アミドはエステルから適宜のアミン反応剤を用いて調製してもよく、または無水物もしくは酸塩化物からアンモニアもしくは低級アルキルアミンとの反応によって調製してもよい。
種々の実施形態において、本明細書中で特定された活性薬剤(例えば、複合化されたGABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))は、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進するための非経口投与、局所投与、経口投与、経鼻投与(または他の手段による吸入)、直腸投与、またはエアゾールもしくは経皮投与によるなどの局所投与に有用である。
種々の実施形態において、本明細書に記載の活性薬剤はまた、薬学的に許容される担体(複数可)(賦形剤(複数可))と配合して、両方の薬剤を含有する薬理学的組成物を形成してもよい。薬学的に許容される担体は、例えば、当該組成物を安定化させるまたは上記活性薬剤(複数可)の吸収を増加もしくは減少させるように作用する1種または複数種の生理学的に許容される化合物(複数可)を含有していてもよい。生理学的に許容される化合物としては、例えば、グルコース、スクロース、またはデキストランなどの炭水化物、アスコルビン酸またはグルタチオンなどの抗酸化剤、キレート剤、低分子量タンパク質、脂質などの保護及び取り込みの増強剤、上記活性薬剤のクリアランスまたは加水分解を低減する組成物、または賦形剤もしくは他の安定剤及び/または緩衝剤を挙げることができる。
他の生理学的に許容される化合物、特に錠剤、カプセル剤、ゲルカプセル剤などの製剤に用いる化合物としては、結合剤、希釈剤/充填剤、崩壊剤、潤滑剤、懸濁化剤などがあげられるが、これらに限定はされない。
特定の実施形態において、経口剤形(例えば錠剤)を製造するためには、賦形剤(例えば、ラクトース、スクロース、デンプン、マンニトール等)、任意選択で崩壊剤(例えば、炭酸カルシウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、デンプングリコール酸ナトリウム、クロスポビドン等)、結合剤(例えば、アルファ-デンプン、アラビアガム、微結晶セルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、シクロデキストリン等)、及び任意選択で潤滑剤(例えば、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール6000等)が、例えば、上記活性成分または複数の活性成分(例えば、アラプロクラート及び本明細書に記載の他の化合物、またはそれらの互変異性体(複数可)もしくは立体異性体(複数可)、または上記アラプロクラート及び他の化合物、上記立体異性体(複数可)、または上記互変異性体(複数可)の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物、またはそれらの類似体、誘導体、もしくはプロドラッグ)に添加され、得られた組成物が圧縮成型される。上記圧縮成型された製品は、必要に応じて、例えば、味覚をマスキングするためまたは腸溶性もしくは持続性放出のための公知の方法を用いてコーティングされる。好適なコーティング材料としては、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、POLYOX(登録商標)ポリエチレングリコール、酢酸フタル酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びオイドラギット(Eudragit)(Rohm & Haas、ドイツ国;メタクリル-アクリル共重合体)が挙げられるが、これらに限定はされない。
他の生理学的に許容される化合物としては、湿潤剤、乳化剤、分散剤または特に微生物の増殖もしくは作用を防止するのに有用な防腐剤が挙げられる。種々の防腐剤が周知であり、防腐剤としては、例えば、フェノール及びアスコルビン酸が挙げられる。当業者であれば、生理学的に許容される化合物を含む薬学的に許容される担体(複数可)の選択は、例えば、当該活性薬剤(複数可)の投与経路及び該活性薬剤(複数可)の特定の生理化学的特性に依存することを理解しよう。
特定の実施形態において、上記賦形剤は無菌であり、一般に望ましくない物質を含まない。これらの組成物は、従来の周知の滅菌技法によって滅菌することができる。錠剤及びカプセル剤などの種々の経口剤形の賦形剤については、無菌性は必要ではない。通常、USP/NF基準で十分である。
本医薬組成物は、投与方法に応じて種々の単位剤形で投与してもよい。好適な単位剤形としては、散剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、ロゼンジ剤、坐剤、貼付剤、鼻用噴霧剤、注射剤、移植用徐放性製剤、粘膜付着性フィルム、局所ワニス、脂質複合体等が挙げられるが、これらに限定はされない。
本明細書に記載の活性薬剤(例えば、GABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))を含む医薬組成物は、従来の混合、溶解、顆粒化、糖衣錠製造、湿式粉砕、乳化、カプセル化、封入または凍結乾燥プロセスを用いて製造してもよい。医薬組成物は、当該活性薬剤の薬学的に用いることができる製剤への加工を容易にする1種または複数種の生理学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤または補助剤を用いて、従来の方法で製剤化してもよい。適切な製剤は選択される投与経路に依存する。
特定の実施形態において、上記複合化された活性薬剤(例えば、GABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))が経口投与用に製剤化される。経口投与用の好適な製剤は、上記活性薬剤(複数可)を、当技術分野で周知の経口送達に適した薬学的に許容される担体と配合することによって、容易に調製することができる。かかる担体によって、本明細書に記載の活性薬剤(複数可)を、治療を受ける患者による経口摂取用の、錠剤、丸剤、糖衣剤、カプレット剤、トローチ剤、ゲルカプセル剤、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁液剤などとして製剤することが可能になる。例えば、散剤、カプセル剤及び錠剤などの経口投与用の固体製剤について、好適な賦形剤としては、糖類(例えば、ラクトース、スクロース、マンニトール及びソルビトール)、セルロース調製物(例えば、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、米デンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントガム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム)、合成ポリマー(例えば、ポリビニルピロリドン(PVP))、顆粒化剤、及び結合剤を挙げることができる。所望であれば、架橋ポリビニルピロリドン、寒天、またはアルギン酸もしくはアルギン酸ナトリウムなどのその塩などの崩壊剤を添加してもよい。所望であれば、固体剤形は、標準的な技法を用いて糖コーティングまたは腸溶性コーティングしてもよい。腸溶性コーティングされた粒子の調製は、例えば、米国特許第4,786,505号及び第4,853,230号に開示される。
吸入による投与に関しては、上記活性薬剤(複数可)(例えば、本明細書に記載のGABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))は、加圧容器または噴霧器からの、適宜の噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素または他の適宜のガスを用いたエアゾール噴霧の形態で簡便に送達される。加圧エアゾールの場合、計量した量を送達するための弁を備えることによって用量単位を測定することができる。吸入器または送気器で用いるための、上記化合物とラクトースまたはデンプンなどの適宜の粉末基剤との粉体混合物を含む、例えばゼラチンのカプセルまたはカートリッジを製剤してもよい。
特定の実施形態において、本明細書に記載の活性薬剤は、当業者に周知の標準的な方法に従って、全身投与用に(例えば注射剤として)製剤される。全身投与製剤としては、注射、例えば、皮下、静脈内、筋内、髄腔内または腹腔内注射による投与用に設計された製剤、ならびに経皮、経粘膜経口または肺投与用に設計された製剤が挙げられるが、これらに限定はされない。注射用には、本明細書に記載の活性薬剤を、水溶液中、好ましくはハンクス溶液、リンガー溶液、または生理的食塩水緩衝液などの生理学的に適合する緩衝液中、及び/または特定の乳化液製剤中で製剤してもよい。上記溶液(複数可)は、懸濁化剤、安定剤及び/または分散剤などの製剤化剤を含有してもよい。特定の実施形態において、上記活性薬剤(複数可)は、使用前に適宜のビヒクル(例えば発熱物質を含まない無菌水)で構成するための粉末形態で提供されてもよい。経粘膜投与用、及び/または血液/脳関門通過用に、透過すべき障壁に適した浸透剤を製剤に用いてもよい。かかる浸透剤は当技術分野において一般的に知られている。注射製剤及び吸入製剤は、一般的に無菌または実質的に無菌の製剤として提供される。
上述の製剤に加えて、上記活性薬剤(例えば、本明細書に記載のGABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可))はまた、デポー製剤として製剤してもよい。かかる長時間作用する製剤は、移植(例えば、皮下もしくは筋内)によってまたは筋内注射によって投与してもよい。したがって、例えば、上記活性薬剤(複数可)は、適宜のポリマー材料もしくは疎水性材料(例えば、許容される油中の乳化液として)またはイオン交換樹脂と共に、あるいは難溶性誘導体、例えば難溶性塩として製剤されてもよい。
特定の実施形態において、本明細書に記載の活性薬剤(複数可)はまた、従来の経皮薬物送達システム、すなわち、上記活性薬剤(複数可)が、一般的には、皮膚に貼付される薬物送達デバイスとしての役割を果たす積層構造内に含まれる経皮「貼付剤」を用いて、皮膚を通して送達されてもよい。かかる構造においては、上記薬物組成物は一般的に、上部の裏打層の下にある層、すなわち「リザーバー」に含まれる。この文脈における用語「リザーバー」とは、最終的に皮膚の表面への送達に利用可能なある量の「活性成分(複数可)」をいうことが理解されよう。したがって、例えば、上記「リザーバー」は、上記貼付剤の裏打層上の粘着剤中、または当業者に公知の種々の異なるマトリクス配合物中に上記活性成分(複数可)を含んでいてもよい。上記貼付剤は単一のリザーバーを含んでいてもよく、または複数のリザーバーを含んでいてもよい。
例示的な一実施形態において、上記リザーバーは、薬物送達の間に皮膚に当該システムを付着させる役割を果たす、薬学的に許容される接触粘着剤のポリマーマトリクスを備える。好適な皮膚接触粘着剤の例としては、ポリエチレン、ポリシロキサン、ポリイソブチレン、ポリアクリレート、ポリウレタンなどが挙げられるが、これらに限定はされない。あるいは、上記薬物含有リザーバーと皮膚接触粘着剤とが別個の区別される層として存在し、この場合には、上記粘着剤は、上記ポリマーマトリクスであってもよく、または液体もしくはヒドロゲルリザーバーであってもよく、または他の何らかの形態を取っていてもよい上記リザーバーの下にある。当該デバイスの上面としての役割を果たすこれらの積層体の上記裏打層は、好ましくは当該「貼付剤」の主要な構造的構成要素としての役割を果たし、当該デバイスの柔軟性の多くの部分が該裏打層によって与えられる。この裏打層に選択される材料は、好ましくは上記活性薬剤(複数可)及び存在する他のいずれの物質に対しても実質的に不浸透性である。
あるいは、他の医薬送達システムを用いることもできる。例えば、リポソーム、乳化液、及びマイクロエマルション/ナノエマルションが薬学的に活性な化合物を保護及び送達するために用いてもよい送達ビヒクルの周知の例である。ジメチルスルホキシドなどの特定の有機溶媒も用いることはできるが、通常はより大きな毒性という犠牲を伴う。
特定の実施形態において、上記複合製剤は、上記GABA受容体活性化リガンドまたはPAMを単独で用いた場合に提供される用量よりも低い用量(単位用量)の当該GABA受容体活性化リガンド(複数可)及び/または上記PAM(複数可)を含む。特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンドは、当該GABA受容体活性化リガンドが単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進するために必要とされる該GABA受容体活性化リガンドの約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満、または約5%未満で存在する。
特定の実施形態において、上記PAM(複数可)は治療用量未満の用量で提供される。これは、当該PAMが元々設計及び/または認可の対象とした活性を目的として用いられる場合の、認可された及び/または推奨される及び/または認知された当該PAMの用量よりも低い用量をいう。
例えば、パニック障害の治療のためのアルプラゾラム(即時放出性錠剤)の推奨される/認可された用量は、経口投与による1日当たり3回の0.5mgの初期用量及び分割投与で1~10mg/日の維持用量(分割投与で5~6mg/日の平均用量)である。持続放出性アルプラゾラム錠剤の推奨される/認可された用量は1日1回0.5mg~1mgであり、維持用量は1日1回1~10mg(平均用量は1日1回3~6mg)である。成人のうつ病の治療のためのアルプラゾラム(即時放出性錠剤)の推奨される/認可された用量は、経口投与による1日当たり3回の0.5mgの初期用量であり、これが分割投与での経口投与による1日当たり3mgの平均有効用量に増加される。高齢者または衰弱した患者において、不安症に対する高齢者向けの投与は、経口投与による1日当たり2~3回の0.25mgの初期用量で提供され、2mgを越える日用量は、高齢者における使用には不適当である可能性がある投薬としてのビアーズ基準に該当する。
一製剤において、治療用量未満の用量は、一般的には、最低の推奨される/認可された単位剤形より少なく、一治療方法において、例えばアルプラゾラムの場合、単位剤形として0.25mg未満、且つ1日当たり0.5mg未満の総量である。特定の実施形態において、上記治療用量未満の用量は、この推奨される/認可された用量の90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満である。
これらの用量は例示的なものであり、限定するものではないことが意図される。対象に投与されるGABA受容体活性化リガンド及びPAMの実際の投与量は、体重、疾病の重篤度、過去のまたは同時に行われる治療的介入、当該患者の特発性疾患及び投与経路などの身体的及び生理学的要因によって決定することができる。上記用量及び投与経路に応じて、好ましい用量及び/または有効量の投与回数は、当該対象の応答次第で変化し得る。いずれにしても、投与を担当する医師は、個々の対象に対して、組成物中の活性成分(複数可)の濃度及び適した用量(複数可)を決定することとなる。
キット
特定の実施形態において、本明細書に記載の方法を実施するためのキットが提供される。種々の実施形態において、上記キットは、GABA活性化リガンドを収納した容器と、本明細書に記載のGABA受容体の陽性アロステリック調節因子を収納した容器とを備える。特定の実施形態において、上記キットはGABA及びアルプラゾラムを備える。
特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンド(複数可)及び上記PAM(複数可)は単位剤形(複数可)(例えば、錠剤、カプレット剤、貼付剤など)で提供されてもよく、及び/または任意選択で1種または複数種の薬学的に許容される賦形剤と配合されていてもよい。特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンド(複数可)と上記PAM(複数可)とは別個の容器中で提供されてもよい。特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンド(複数可)と上記PAM(複数可)とは同一容器中で提供されてもよい。特定の実施形態において、上記GABA受容体活性化リガンド(複数可)と上記PAM(複数可)とは複合製剤として同一容器中で提供されてもよい。
更に、上記キットは任意選択で、本発明の方法の実施のための指示(すなわちプロトコル)を提供するラベル及び/または取扱説明書を備える。特定のラベルまたは取扱説明書では、哺乳動物(例えば、膵島細胞移植を受けている哺乳動物)におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進するためのGABA受容体活性化リガンド(複数可)及びPAM(複数可)の併用が説明される。上記ラベルまたは取扱説明書ではまた、任意選択で、好ましい用量/治療レジメン、禁忌症などを教示してもよい。
上記取扱説明書は一般的には書面または印刷物を含むが、それらには限定されない。かかる説明を記憶し、それらをエンドユーザに伝えることができる任意の媒体が、本発明によって企図される。かかる媒体としては、電子的記憶媒体(例えば、磁気ディスク、テープ、カートリッジ、チップ)、光学的媒体(例えばCD ROM)などが挙げられるが、これらに限定はされない。かかる媒体は、かかる取扱説明書を提供するインターネットサイトへのアドレスを包含していてもよい。
以下の実施例は例証のために提示するものであって、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。
実施例1 ベータ細胞の複製を亢進させるためのGABA受容体活性化リガンドのアルプラゾラムとの併用
この実施例において、本発明者らは、ベンゾジアゼピン アルプラゾラム(XANAX(登録商標))のGABAとの併用を、ベータ細胞の増殖及び/または生存に及ぼすその効果に関して検討した。アルプラゾラムは、不安症及びパニック障害の治療に広く処方されている。アルプラゾラムは1981年の導入後、急速に処方箋が5千万件を超える大ヒット薬物となった。アルプラゾラムは、指示通りに用いられれば長期間使用しても安全である(www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2011/018276s045lbl.pdfにおけるFDA認可のラベル及びJonas and Cohon (1993) J. Clin. Psychiatry. 54 Suppl:25-45;discussion 6-8を参照のこと)。本発明者らは、アルプラゾラムを、1)その長期的安全性プロファイル、及び2)その適合するGABA-Rサブユニットとの相互作用に基づいて、検討することを選択した。
GABA受容体活性化リガンド
GABAはヒトによる摂取に対して安全である。GABAは栄養補助食品として処方箋なしで販売されている。本発明者らは、26週間のGABA処理によって、脾臓単核細胞の総数またはCD4+、CD8+、T及びBリンパ球の割合が有意に変化しない(Tian et al. (2004) J. Immunol. 173(8): 5298-5304)だけでなく、自己反応性T細胞がGABA媒介性阻害に対して脱感作されることもない(Tian et al. (2004) J. Immunol. 173(8): 5298-5304;Tian (2011) Autoimmunity, 44: 465-470)ことを認めた。1950年代~1980年代に、ヒトによる治験において、長期間の経口投与でのGABAによる治療が、数百人の個人において、てんかん発作を低減する能力及び脳血管障害を改善する能力について試験された(Otomo et al. (1981) Arzneimittelforschung. 31(9): 1511-1523;Loeb et al. (1987) Epilepsy Res. 1(3): 209-212;Tower and Roberts eds. Inhibition in the Nervous System and GABA. New York: Pergamon Press, 1960;Kuriyama and Sze (1971) Neuropharmacol. 10(1): 103-108)。結果は、悪影響は示さなかったが臨床的利点も示さず、これはGABAが血液脳関門を通過しないためである可能性がある。
薬学的関心が、血液脳関門を通過し、CNS神経細胞上のGABA-Rを調節して、発作性障害、不安症及び不眠症を改善することができる薬物に集まっている。GABAは、血液脳関門を通過できないことによって、CNSへの副作用を伴わずに末梢GABA-Rを調節することに関して理想的である。炎症反応を下方制御するGABAの能力は適度であり、本発明者らはこのことが、他の免疫抑制剤によるような免疫系機能への妨害が少なく、白血球の減少がないことから、有利であると見なしている。GABAは、その温和な効果にもかかわらず、異なる遺伝的背景を有するマウスにおいて、1型糖尿病(T1D)(Tian et al. (2004) J. Immunol. 173(8): 5298-5304: Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697)、好酸球性血管性浮腫(EAE)(Bhat (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107(6): 2580-2585)及び関節リウマチ(Tian (2011) Autoimmunity, 44: 465-470)を効率的に予防し、2型糖尿病(T2D)を改善した(Tian et al. (2011) PloS one. 6(9): e25338)。
GABA-R及びGABA-R
GABA-Rには2種の異なる型、すなわちGABA-R及びGABA-Rがある。免疫細胞は主としてGABA-Rを発現する(Tian et al. (1999) J. Neuroimmunol. 96(1): 21-28;Tian et al. (2004) J. Immunol. 173(8): 5298-5304;Bhat (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107(6): 2580-2585;Bjurstom et al. (2008) J. Neuroimmunol. 205: 44-50)一方、β細胞はGABA-R及びGABA-Rの両方を発現する(Ligon et al. (1997) Diabetologia, 50(4): 764-773;Tian et al. (2013) Diabetes, 62(11): 3760-3765;Braun et al. (2010) Diabetes, 59(7): 1694-2701;Gu et al. (1993) Life Sci. 52(8): 687-694;Brice et al. (2002) Diabetologia, 45(2): 242-252;Martin et al. (1988) Neuropsychobiology, 19(3): 146-148)。GABA-Rは、迅速作動性(fast-acting)塩素イオンチャネルを形成する種々のサブユニットの五量体である。GABA-Rは2種のサブユニットのみのヘテロ二量体であるが、それらの特性は他の細胞タンパク質によって変化し得る(Schwenk et al. (2010) Nature, 465(7295): 231-235)。GABA-Rは遅効性(slow-acting)Gタンパク質共役型受容体を形成する(Bettler et al. (2004) Physiol. Rev. 84(3): 835-867)。したがって、GABA-R及びGABA-Rは大きく異なる(塩素イオンチャネル対Gタンパク質共役型受容体)。この実施例において本発明者らはGABA-Rに焦点を当てている。というのもGABA-Rは自己免疫応答を阻害するのと同時にβ細胞の複製及び生存を促進する能力を有するからである。
19種の異なるGABA-Rサブユニット、すなわち、6種のαサブユニット、3種の異なるβサブユニット、3種のγサブユニット、ならびにδ、ε、π、及びθサブユニット、加えて3種の非古典的ρサブユニットがある。5種のこれらのサブユニットが異なる様式で結合して、通常は2のα、2のβ、及び1の他のサブユニットタイプからなるGABAチャネルを形成する(図1の模式図を参照のこと)。異なるサブユニットの組み合わせを有するGABA-Rは、異なる薬理学的特性ならびに特異的アゴニスト及びアンタゴニストを有する(Olsen and Tobin (1990) FASEB J. 4(5): 1469-1480;Luddens et al. (1995) Neuropharmacology, 34(3): 245-254)。β細胞において、GABA-R Clチャネルの活性化によって脱分極、電位開口型カルシウムチャネルの開口、ならびにCa2+依存性Pi3K/Akt細胞の増殖及び生存シグナル伝達経路の活性化が生じる(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697;Purwana et al. (2014) Diabetes, ;63(12):4197-4205;Braun et al. (2010) Diabetes, 59(7): 1694-2701)。
ベンゾジアゼピン
ベンゾジアゼピンはGABA結合部位ではなく、GABA-R上の他の部位(図中の「BZD」部位)に結合する。ベンゾジアゼピンは塩素イオンチャンネルを開口することはできないが、GABAが上記受容体に結合している場合にはClコンダクタンスを増加させる陽性アロステリック調節因子として作用する。血液脳関門を通過する能力がほとんどまたは全くないGABAとは異なり、ベンゾジアゼピンは血液脳関門を通過し、CNS神経細胞によって産生されるGABAの作用を亢進させることができる。異なるベンゾジアゼピンは、異なるサブユニット組成を有する異なるGABA-R(サブタイプ)に優先的に結合する。
異なるGABA-Rサブタイプ特異性を有するベンゾジアゼピンが、発作、不眠症、または不安症を改善するために用いられてきた。この実施例において、本発明者らはベンゾジアゼピン アルプラゾラム(XANAX(登録商標))を検討する。アルプラゾラムは不安症及びパニック障害の治療に広く処方されている。アルプラゾラムは1981年のその導入後、急速に処方箋が5千万件を超える大ヒット薬物となった。アルプラゾラムは、指示通りに用いられれば長期間使用しても安全である(www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2011/018276s045lbl.pdfにおけるFDA認可のラベル及びJonas and Cohon (1993) J. Clin. Psychiatry. 54 Suppl:25-45;discussion 6-8を参照のこと)。本発明者らは、アルプラゾラムを、1)その長期的安全性プロファイル、2)ヒト膵島において適合するGABA-Rサブユニットが発現されること(Braun et al. (2010) Diabetes, 59(7): 1694-2701)、及び3)グルコース制御が低下した個人においてHbA1cレベルを低減するアルプラゾラムの能力(Lustman et al. (1995) Diabetes Care, 18(8): 1133-1139、下記を参照のこと)に基づいて、検討することを選択した。
アルプラゾラムはグルコース制御が低下した患者においてHbA1cを低減した。
本発明者らは、ヒトβ細胞により発現される特定のGABA-Rサブタイプ(複数可)に結合するベンゾジアゼピンが、膵島内で局所的に放出されるGABAの作用を亢進させることができるとの仮説を立てた。臨床治験において、T1DまたはT2Dによってグルコース制御が低下した(HbA1cの平均値が約12)不安症の及び不安症ではない個人にアルプラゾラムを投与した。8週間の治療後、アルプラゾラムの投与を受けた患者においてはHbA1cレベルが有意に低下したが、プラセボにおいては低下が見られなかった(Lustman et al. (1995) Diabetes Care, 18(8): 1133-1139)。この効果は不安症の及び不安症ではない患者の両方で同様であり、このことは、HbA1cの低下は不安症の改善に依存しないことを示した。
アルプラゾラムはイン・ビトロでヒト膵島細胞の増殖を促進する。
本発明者らはパイロットでの検討において、アルプラゾラム単独及び低レベルのGABAとの併用によって、イン・ビトロでヒト膵島細胞の複製が亢進し得るかについて試験した。本発明者らは、ベンゾジアゼピン自体はGABA-R塩素イオンチャンネルを開口させることはできないが、β細胞はGADを発現しGABAを分泌することから、アルプラゾラム単独を試験した。したがって、本発明者らは、アルプラゾラムが、内因的に産生された膵島GABAの作用を亢進させることができるとの仮説を立てた。
アルプラゾラムを0.5~6.0mg/日を送達する持続放出性錠剤で処方し、治療として当該薬物の投与を受けた人の血清中のアルプラゾラム濃度は通常10~100ng/mlの範囲である(Jones et al. (2007) Therap. Drug Monitor. 29(2): 248-360;Fraser and Bryan (1991) J. Analyt. Toxicol., 15(2): 63-65)。本発明者らは30ng/mlのアルプラゾラムと共に、またはアルプラゾラムなしでヒト膵島を培養した。本発明者らは、アルプラゾラムが、アルプラゾラムなしでの培養物と比較して、約123%ヒト膵島細胞増殖を促進することを見出した(図2)。本発明者らはこれらの培養物にGABAを添加しなかったことから、アルプラゾラムがβ細胞から分泌されたGABAと共に作用して、膵島細胞の増殖を促進した可能性が高い。この場合、50個の培養膵島/ウェルから分泌されたGABAは、おそらく非常に速やかに拡散して離れ、それによってアルプラゾラムの有効性が制限されており、この考え方は、GABAを培養培地に添加した本発明者らの検討の結果によって支持される(後述を参照のこと)。
新たにT1Dと診断された患者においては、β細胞の量が大幅に減少し、その結果膵島内の分泌GABAのレベルが低くならざるを得ない。本発明者らは、残っているGABA分泌がアルプラゾラムと共に、残存するβ細胞の複製及び生存に対するGABAの作用を亢進させ、このことが、T1D及びT2D患者においてアルプラゾラムが如何にしてHbA1cレベルを減少させるかを説明することができるとの仮説を立てた。注目すべきことに、本発明者らは、GABA単剤療法によって、新たに糖尿病になったNODマウスにおいてβ細胞の複製及び生存が亢進し得ることを明らかにしている(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697;Tian et al. (2014) Diabetes. 63(9): 3128-3134)。
この検討で試験した本発明者らの仮説は、残存するβ細胞のGABAを分泌する能力が最適なものよりも低いこと、及び外因性GABAによる治療が新たに糖尿病になったマウスにおいて、β細胞の複製及び生存を促進するのに有益であることであった。更に、本発明者らは、GABAとアルプラゾラムとによる併用療法が、β細胞の複製及び生存を促進する亢進した能力を有するか、及び/またはこれらの効果を達成するために必要ないずれかの薬物の量を低減することができるかを更に試験した。
アルプラゾラムとGABAとは相乗的に作用して、イン・ビトロにおいて少ない用量でヒト膵島細胞の複製を促進する。
次に本発明者らは、アルプラゾラム(30ng/ml)と共に、またはアルプラゾラムなしで、ある用量範囲のGABAを含有するヒト膵島培養物におけるヒト膵島細胞の増殖を比較した。0.03mMのGABAによる処理ではヒト膵島細胞の増殖が有意に亢進しなかった一方で、同一用量のGABAとアルプラゾラムとで一緒に処理するとヒト膵島細胞の増殖が138%亢進した(図3)。GABAを単独で用いて同様のレベルの増殖を達成するには、10倍高いレベルのGABA(0.3mM)を必要とした。したがって、アルプラゾラムによって、十分確実なβ細胞の増殖を誘導するのに必要なGABAの量が大幅に低下する。これらのデータは、GABAとアルプラゾラムとの併用が、イン・ビトロでのヒト膵島細胞の増殖に対して相乗的なプラスの効果を有することを実証している。
複合化アルプラゾラム-GABAは相乗的に作用し、β細胞の自己免疫を阻害する。
アルプラゾラムと共にGABAを投与することの更なる利点は、相乗的に自己反応性T細胞を阻害し、Tregを促進する可能性である。血液中のGABAのレベルは非常に低い(GABAを産生するCNS外のGADは非常に僅かしかなく、GABAの循環系中での半減期は非常に短い)。GABAを伴わずにアルプラゾラム単独では、免疫細胞に対する大きな効果はないはずであるが、併用においては、アルプラゾラムとGABAは、おそらくは少ない用量のそれぞれの薬物を用いても、相乗的に作用して炎症を抑制しTregを促進し得る。アルプラゾラム+GABAの免疫応答に対する効果の研究は大きな関心事ではあるが、これらの研究は本研究の範囲外であり、本研究はヒトβ細胞の複製に特化した。ヒトにおけるβ細胞の複製及び生存を亢進させるためのアルプラゾラムの変換能。アルプラゾラムはヒトにおいて、免疫抑制を起こさずまたは感染症に対する感受性を高めることはなく(http://labeling.pfizer.com/ShowLabeling.aspx?id=547にてアルプラゾラムの概況報告書を参照のこと)、このことは、GABAを伴わない場合、アルプラゾラムはヒト免疫細胞上のGABA-Rを活性化できないという考えと整合する。アルプラゾラムの主な副作用は眠気である。
長期間のアルプラゾラムの使用後には、一般的に離脱及びリバウンド症状が起こり、このことから用量を徐々に減少させる必要がある(Verster and Volkerts (2004) CNS Drug Rev., 10(1): 45-76)。げっ歯動物における研究において、アルプラゾラムはストレスを与えたラットのEAE及び脊髄における炎症を抑制しており(Nunez-Iglesias et al. (2010) Pharmacol. Biochem., Behav. 97(2): 350-356)、このことは、アルプラゾラムにより、神経細胞によって産生されたGABAの浸潤性免疫細胞に対する作用が亢進した可能性があることから興味深い。この場合、アルプラゾラムは、膵島の浸潤性免疫細胞に対しても同様に有利に作用する可能性がある。アルプラゾラムが免疫系に影響を及ぼすことの他の報告としては、1)1つのグループが、アルプラゾラムがマウスリンパ球の増殖応答を阻害し、T細胞によるIL-2の産生及びマクロファージによるTNFの産生を低下させたことを報告し(Chang et al. (1991) Int. J. Pharmacol., 13(2-3): 259-266;Chang et al. (1992) Int. J. Pharmacol., 14(2): 227-337)、2)別のグループが、直接対比することによって、アルプラゾラムが有糸分裂促進因子誘導性のリンパ球の増殖及びNK細胞の活性を亢進させることを報告した(Fride et al. (1990) Life Sci., 47(26): 2409-2420)ものしかない。
アルプラゾラムは、免疫系及びCNSに対する有害な副作用のあるジアゼパム(バリウム)及びロラゼパムなどの他のベンゾジアゼピンと混同してはならない。本発明者らは、アルプラゾラムが、かつては「末梢性ベンゾジアゼピン受容体」として知られ、現在はミトコンドリア外膜上のトランスロケータータンパク質(translocator protein)(TSPO)(Papadopoulos et al. (2006) Trend. Pharmacol. Sci. 27(8): 402-409)として知られ、ジアゼパムの二次結合部位であるタンパク質に対して有意に結合することの如何なる報告も認識していない。
上述のように、アルプラゾラムはグルコース制御が低下した患者においてHbA1cを有意に低下させた(Lustman et al. (1995) Diabetes Care, 18(8): 1133-1139)。本発明者らのパイロットによる検討によって、適度なレベルのアルプラゾラム(単独)がイン・ビトロでヒト膵島細胞の増殖に対して十分確実な効果を有していたことが明らかになっている(図2)。アルプラゾラムとGABAとの併用には、同様の増殖効果を達成するためには10倍高いレベルのGABA(単独)が必要とされるような、ヒト膵島細胞の増殖に対する相乗効果がある(図3)。このことは、GABAとの併用において、より低いレベルのアルプラゾラムがβ細胞の複製及び生存を促進し得ることを示唆する。アルプラゾラムは血液脳関門を通過する必要がないことから、抗不安(anxiolytic)(抗不安(anti-anxiety))作用を目的として用いられる用量よりも低い用量のアルプラゾラムが、末梢におけるβ細胞GABA-Rの調節に有効な場合がある。また、CNSにおいて、GABA-Rは神経細胞のシナプス上で互いにクラスタ形成する一方、シナプス外GABA-Rは拡散性分布を有する(Craig et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91(26): 12373-12377)。クラスタ形成したGABA-Rは、GABAに対する親和性の低下によって、散在性のシナプス外GABA-Rに比較して3~4倍高いGABAに対するEC50を有し、より速やかに不活性化すると考えられている(Chen et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97(21): 11557-1156)。クラスタ形成したGABA-R間のタンパク質-タンパク質相互作用が結合部位またはチャネル活性化に影響を与えると考えられている(Chen et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97(21): 11557-1156)。特定の理論に拘束されるものではないが、本発明者らは、β細胞上のGABA-Rは散在し、GABA及びアロステリック調節因子に対してより感受性であると考える。
β細胞に対する自己免疫応答を有意に低下させることができない場合、β細胞の再生及び健全性を促進することはほとんど役に立たないことを強調する必要がある。この点に関して、提案するアルプラゾラム+GABA併用療法は、自己反応性T細胞を阻害するのと同時にTregを促進する該療法の能力に起因して勝ると考えられる。注目すべきことに、抗不安剤としての用量のアルプラゾラムは、糖尿病患者においてHbA1cを減少させることができた(Lustman et al. (1995) Diabetes Care, 18(8): 1133-1139)。本発明者らは、β細胞の生存及び複製を促進するために抗不安剤としての用量のアルプラゾラムが必要であるとしても、短期のアルプラゾラムによる治療の利点は副作用(主として眠気)に勝ると主張する。例えば膵島移植の場合、アルプラゾラムによる治療は、低酸素及びストレスに起因するβ細胞の減損を低減するために、膵島移植直後の期間に限定されることとなる。新たに発症したT1Dの場合、アルプラゾラムによる治療はGABA及び、例えば、抗CD3剤との併用で短期間行ってもよく、これは相乗的に自己免疫を抑制し且つTregを誘導し、Cペプチドレベルを抗CD3剤単独による治療後よりもより長期間維持することができる場合がある。
実施例2 イン・ビトロにおけるINS-1細胞の増殖に対するミダゾラム及びクロナゼパムの効果の試験
この実験の目的は、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖に対する以下の化合物の効果を試験することであった。
ミダゾラム(MW 325):6.25mMで液体に可溶、及び
クロナゼパム(MW315):50mMでエタノールに溶解。
方法:
1.H-チミジン取り込みアッセイ:1×10/ウェルのINS-1細胞を表示した濃度の個々の化合物で処理し(同一試料を3回繰り返し)、0.3μCi/ウェルのH-チミジンの存在下、10%のFCS RPMI164培地中で48時間(最適な期間)培養した。上記細胞を回収し、個々のウェルにおけるH-チミジンの取り込み量のレベルをベータカウンターにより測定した。
2.MTTアッセイ:1×10/ウェルのINS-1細胞を、10%のFCS RPMI164培地(フェノールを含まない)中、表示した化合物で44時間処理した(同一試料を4回繰り返し)。上記細胞を20mlのMTT(20mg/ml)に4時間接触させ、培養した細胞の上清を取り出した。得られた生成物を100mlのDMSOに溶解し、マイクロプレートリーダーにて540/650nmの吸光度で測定した。
結果:
1.ミナゾラムによる処理には、イン・ビトロでINS-1細胞の増殖を亢進させる多少の能力があるが、クロナゼパムによる処理にはその能力はない。本発明者らは、10-4~10-9Mのクロナゼパムによる処理では、INS-1細胞の増殖は有意に変化しないことを見出した。10-5Mのミダゾラムによる処理では、INS-1細胞に対して僅かに毒性が見られ、10-7~10-8Mによる処理では、イン・ビトロでINS-1細胞の増殖が有意に亢進した(図4A、p<0.05)。次に本発明者らは、これらの結果に基づいて、これらの薬物をより少ない用量範囲にわたって、更に中間的な用量も追加して試験し、10-7~3×10-8Mのミダゾラムによって、イン・ビトロにおいてINS細胞の増殖が有意に亢進することを認めた(図4B)。同様のパターンの細胞増殖がMTTアッセイによって認められた(データ非表示)。
2.ミダゾラムまたはクロナゼパムによる処理では、イン・ビトロにおいて、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進する。次に本発明者らは、イン・ビトロにおいて、GABA誘導性のINS-1細胞の増殖に対するミダゾラム及びクロナゼパムの効果を試験した。本発明者らは、1~0.1mMのGABAによる処理によって、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖が刺激されることを見出した。10-7または3×10-8Mのミダゾラムによる処理では、GABA誘導性のINS-1細胞の増殖が亢進した。0.03~0.01mMのGABAによる処理ではINS-1細胞の増殖が誘導できなかった一方で、かかる低用量のGABAと10-7または3×10-8Mのミダゾラムの両方による処理では、INS-1細胞の増殖が有意に亢進した。低用量のGABAとミダゾラムの両方で処理した細胞におけるINS-1細胞の増殖の程度は、ミダゾラム単独で処理した細胞の増殖の程度よりも高く、このことは、ミダゾラムがGABA誘導性の細胞増殖を亢進させたことを示している。同様に、10-7または3×10-8Mのクロナゼパムによる処理では、イン・ビトロにおいて、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が有意に亢進した。GABA誘導性の細胞増殖に対するこれらの薬剤の同様のパターンの薬理学的効果がMTTアッセイによって検出された。
上記ミダゾラムまたはクロナゼパムの亢進効果は、いくつかのベンゾジアゼピンに結合することができるトランスロケータータンパク質(18kDa)(TSPO)によって媒介されない。
ミダゾラム及びクロナゼパムの上記効果が部分的にTSPOによって媒介されるかを試験するために、本発明者らは、ミダゾラムまたはクロナゼパムに対するTSPO阻害因子PK11195の影響によって、GABA誘導性のINS-1細胞の増殖が亢進することを試験した。本発明者らは、表示したGABAまたはミダゾラムによる処理ではINS-1細胞の増殖が誘導されるが、クロナゼパムまたはPK11195による処理では誘導されないことを見出した。GABAとミダゾラムの両方、またはGABAとクロナゼパムの両方による処理では細胞増殖が亢進し、これはPK11195の影響を受けなかった。これらのデータは、ミダゾラムまたはクロナゼパムによるINS-1細胞の増殖の亢進は、INS-1細胞におけるTSPOの活性化によって媒介されないことを示した。
実施例3 イン・ビトロにおけるINS-1細胞の増殖に対するAP325及びAP3の効果の試験
この実験の目的は、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖に対する以下の化合物の効果を試験することであった。
AP325(MW 310):DMSOに50mMで可溶、及び
AP3(MW 276.33):DMSOに50mMで溶解。
方法:
1.H-チミジン取り込みアッセイ:1×10/ウェルのINS-1細胞を表示した濃度の個々の化合物で処理し(同一試料を3回繰り返し)、0.3uCi/ウェルのH-チミジンの存在下、10%のFCS RPMI164培地中で48時間(最適な期間)培養した。上記細胞を回収し、個々のウェルにおけるH-チミジンの取り込み量のレベルをベータカウンターにより測定した。
2.MTTアッセイ:1×10/ウェルのINS-1細胞を、10%のFCS RPMI164培地(フェノールを含まない)中、表示した化合物で44時間処理した(同一試料を4回繰り返し)。この細胞を20mlのMTT(20mg/ml)に4時間接触させ、培養した細胞の上清を取り出した。得られた生成物を100mlのDMSOに溶解し、マイクロプレートリーダーにて540/650nmの吸光度で測定した。
結果:
AP325またはAP3(単独)による処理では、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖は刺激されない。
本発明者らは、10-4~10-5MのAP325またはAP3による処理では、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖が有意に阻害されることを見出した(図6)。10-6~10-10ではどちらの化合物による処理でもINS-1細胞の増殖は阻害されなかったが、これらの処理ではINS-1細胞の増殖は有意に増加することはなかった。注目すべきことに、10-7~10-8のAP325による処理ではINS-1細胞の増殖が僅かに増加した(但し、これは有意な増加ではなかった)が、AP3による処理では増加は見られなかった。同様のパターンの細胞の生存がMTTアッセイによって検出された(データ非表示)。したがって、高用量の両方の化合物はINS-1細胞に対して毒性を有し、10-6~10-10のこれらの化合物はイン・ビトロにおいてINS細胞の増殖の如何なる刺激も示さなかった。
AP325による処理では、イン・ビトロにおいて、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進する。
次に本発明者らは、イン・ビトロにおいて、GABA誘導性のINS-1細胞の増殖に対するAP325またはAP3の効果を試験した。本発明者らは、1~0.1mMのGABAによる処理では、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖が刺激されるが、GABA 0.03または0.01mMによる処理では、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖は有意に刺激されないことを見出した(図7)。10-6MのAP325による処理ではINS-1細胞の増殖は有意に変化しなかった(データ非表示)。しかしながら、10-7~10-8MのAP325による処理、特に3×10-7~3×10-8MのAP325による処理では、GABA誘導性のINS-1細胞の増殖が有意に亢進した。注目すべきことに、0.03または0.01mMのGABA単独での処理では、本発明者らの実験条件下でINS-1細胞の増殖を刺激することができなかった一方で、0.03mMのGABAを伴う3×10-7~10-8MのAP325による処理では、INS-1細胞の増殖が有意に促進された。更に、0.01mMのGABAを伴う10-7MのAP325による処理でも、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖が有意に刺激された。同様のパターンのデータがMTTアッセイから得られた(データ非表示)。したがって、これらのデータは、AP325によって、イン・ビトロにおいて、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進することを示した。
AP3による処理では、イン・ビトロにおいて、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進する。
AP3の分析によって、10-6MのAP3による処理では、INS-1細胞の増殖が有意に変化しないことが明らかになった(データ非表示)。しかしながら、3×10-7~3×10-8MのAP3による処理では、0.1mM GABA誘導性のINS-1細胞の増殖が有意に亢進した(図8)。注目すべきことに、0.03mMのGABAを伴う3×10-7~10-8MのAP3による処理ではINS-1細胞の増殖が有意に促進された。更に、0.01mMのGABAを伴う10-7~10-8MのAP3による処理でも、イン・ビトロにおいて、INS-1細胞の増殖が有意に刺激された。同様のパターンのデータがMTTアッセイから得られた(データ非表示)。したがって、これらのデータは、AP3によって、イン・ビトロにおいて、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進することを示した。
結論:
AP325及びAP3はイン・ビトロにおいてGABA誘導性のINS-1細胞の増殖を亢進させることができる。
実施例4 臨床的に適用可能なGABA受容体陽性アロステリック調節因子がβ細胞の複製を促進することができる。
1型糖尿病(T1D)研究の重要な目標は、ヒトβ細胞の複製を安全に促進するための治療法を開発することである。β細胞上のγ-アミノ酪酸受容体(GABA-R)の活性化がβ細胞の生存及び複製を促進することができることが最近認識されるようになっている。神経細胞のGABA-Rに対するGABAの作用を亢進させる多くの陽性アロステリック調節因子(PAM)が臨床で使用されている。これらのGABA-R PAMを糖尿病の治療に役立てるための別の目的に用いることは、それらの安全性ならびに、β細胞から分泌される、または外因的に投与されるGABAのβ細胞の複製及び生存を促進する能力を亢進する潜在的能力という理由により、理論的に魅力がある。ここでは、本発明者らは、臨床的に適用可能なGABA-R PAMがINS-1 β細胞の複製を亢進させることができること、及びこれが外因性GABAの適用によって増幅されることを示す。更に、GABA-R PAMは、イン・ビトロにおいて、ヒト膵島細胞の複製を促進した。この効果はGABA-Rアンタゴニストによって消失し、このことはβ細胞から放出されたGABAが、PAMによって亢進し得る自己分泌有糸分裂促進効果を有し得ることを示唆した。PAMと低レベルの外因性GABAの併用によって、ヒトβ細胞の複製を促進する能力が向上した。これらの検討によって、T1D治療に対する可能性をもつ新規な種別の薬物が特定され、GABA-R PAMが糖尿病患者においてHbA1cを低減した過去の所見を説明することができる。
序論
T1D研究の目標は、β細胞の複製を安全に促進できる手法を見出すことである。しかしながら、ヒトβ細胞の複製を亢進させることができる薬剤はほとんど見つかっていない。げっ歯動物及びヒトのβ細胞は、GABA-R(GABA-R及びGABA-Rの両方)を発現することが長い間知られている(Braun et al. (GABA) (2010) Diabetes, 59: 1694-1701)が、ごく最近になって、GABA-Rを活性化することによってβ細胞の生存及び複製を促進し、量を増加させることができることが明らかになっている(Ligon et al. (2007) Diabetologia, 50: 764-773;Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697;Tian et al. (2013) Diabetes, 62: 3760-3765;Prud’homme et al. (2103) Transplantation, 96(7): 616-623;Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205)。GABA-R PAMはGABAの作用を亢進させる。GABA-R PAMはGABA結合部位に結合するのではなく、GABA-R上の他の場所に結合し、GABA-R塩素イオンチャネルを開口させることができない一方で、GABAが受容体に結合していると、Clコンダクタンスを増加させる。GABAは血液脳関門(BBB)を通過する能力がほとんどまたは全くないことから、ベンゾジアゼピンなどのBBB透過性GABA-R PAMが、発作、不眠症、及び不安症などのCNS障害を治療するために、CNS神経細胞によって分泌されるGABAの作用を亢進させるために開発された。理論的には、これらのPAMを、β細胞の有糸分裂誘導を促進するために膵島内で放出されるGABAの作用を亢進させるための異なる目的に用いることができる。
ここでは、本発明者らは、臨床的に適用可能なGABA-R PAMをβ細胞の複製を促進する能力について試験した。詳細には、異なる種別のベンゾジアゼピンを代表するアルプラゾラム、ミダゾラム、及びクロナゼパムを、β細胞株INS-1の複製を促進する能力について試験した。アルプラゾラムは不安症の治療に広く使用されており、この薬剤に対して年間5千万件近くの処方箋が書かれている。アルプラゾラムは、指示通りに用いられれば長期間使用しても安全である(Jonas et al. (1993) J. Clin. Psychiatry, 54 Suppl: 25-45;discussion 46-28及びhttp://www.fda.gov/safety/medwatch/safetyinformation/ucm271398.htm)。また、本発明者らは、末梢に制限されている新規に開発された非ベンゾジアゼピン系GABA-R PAMであるAP3を試験した。次いで本発明者らは、イン・ビトロでのヒト膵島細胞の複製に対する、外因性GABAを伴うまたは伴わないアルプラゾラムの効果を調べた。
研究設計及び方法
アルプラゾラム、ミダゾラム、クロナゼパム、PK11195、及びビククリンはSigma-Aldrichから購入し、AP3はAlgiax Pharmaceuticals GmbHから供給を受けた。アルプラゾラム(10mMのDMSO溶液)、ミダゾラム(6.25mMの水溶液)、クロナゼパム(50mMのEtOH溶液)、またはAP3(50mMのDMSO溶液)の原液を表示した濃度へと培地中で希釈した。
増殖アッセイ
1×10/ウェルのINS-1細胞を表示した濃度の個々の化合物で処理し(同一試料を3回繰り返し)、H-チミジン(0.3μCi/ウェル)の存在下、10%のFCS RPMI164培地中で48時間(最適な期間)培養した。個々のウェルにおけるH-チミジンの取り込み量のレベルをシンチレーションカウンターにより測定した。
新鮮なヒト膵島を、the Integrated Islet Distribution Programより入手し、膵島(50~75IEQ/ウェル)を、H-チミジン(0.2μCi/ウェル)の存在下、表示したPAMと共に、またはPAMなしで4日間、表示した用量のGABAで処理した。
結果
INS-1細胞はベンゾジアゼピン結合GABA-Rサブユニットを発現する。
GABAはINS-1細胞の増殖を亢進させることができる(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697)が、INS-1細胞がベンゾジアゼピンに感受性のGABAサブユニットを発現するかは不明である。本発明者らは、qRT-PCRを用いて、ベンゾジアゼピンに対する感受性を付与するGABA-Rサブユニット(α、α、α、及びα)の発現に関して、INS-1細胞RNAを試験した。本発明者らは、α、α、及びα転写物ならびにβ1、γ1、γ2、γ3サブユニットを検出し(データ非表示)、このことはINS-1細胞がベンゾジアゼピンに感受性であるGABA-Rを発現し得ることを示す。
INS-1細胞はGABAを合成する能力が比較的低い。
β細胞はGADを発現し、自己分泌の形態で作用し得るGABAを分泌する。INS-1細胞もまたGABAを合成するかどうかは不明である。したがって、本発明者らはINS-1細胞におけるGAD酵素活性を試験した。本発明者らは、INS-1細胞におけるGAD活性はヒト膵島におけるGAD活性よりもかなり小さく、同様にマウスの脳におけるGAD活性よりも小さいことを見出した(図9A)。それにもかかわらず、INS-1細胞におけるGAD活性は、陰性対照293T細胞のGAD活性よりも一貫して約2倍大きく、このことは、INS-1細胞が自己分泌の形態で作用し得る低レベルのGABAを産生することができることを示唆している。
GABA-R PAMはイン・ビトロにおいてINS-1の増殖を促進する。
本発明者らは、イン・ビトロにおいてINS-1細胞の増殖に対する種々の濃度の各PAMの影響を試験した。10nMまたは/及び100nMのアルプラゾラムまたはミダゾラムによる処理ではINS-1細胞の増殖が有意に刺激されたが、クロルナゼパムまたはAP3による処理では刺激されなかった(図9B)。更に、0.03~0.3mMのGABA(単独)による処理では、以前の所見と同様にINS-1細胞の増殖が刺激された(図9C~G)(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697)。0.01mMのGABAによる処理ではINS-1の増殖が刺激されなかった(図9C~G)一方で、30nMまたは100nMのアルプラゾラムの存在下での同一用量のGABAでは、INS-1細胞の増殖が有意に増加し、該増殖はアルプラゾラム単独による処理または10倍高い濃度のGABA単独(0.1mM)による処理と比較した場合でさえも有意に高かった(図9C)。しかし、高濃度のGABA(0.1mMまたは0.3mM)では、アルプラゾラムのGABAの有糸分裂促進効果を亢進させる能力がより小さく、これはおそらく高濃度のGABAが既に最大のGABA-R応答を誘導したためであった。同様に、低用量のミダゾラム、クロナゼパム、またはAP3では、GABA刺激性のINS-1細胞の増殖が亢進した(図9D~G)。したがって、GABA-R PAMは、GABA誘導性のβ細胞の増殖を亢進させることができる。
いくつかのベンゾジアゼピンは、以前「末梢性ベンゾジアゼピン受容体」と呼ばれていたミトコンドリアトランスロケータータンパク質(TSPO)に結合する。アルプラゾラムはTSPOに結合しない(Schmoutz et al. (2014) Behav. Brain. Res. 271: 269-276)。ミダゾラム及びクロナゼパムがTSPOを介してINS-1細胞の増殖を亢進させ得るかを試験するために、INS-1細胞をTSPO阻害因子PK11195と共に培養し、ミダゾラムまたはクロナゼパムの存在下、0.3mMのGABAで刺激した。PK1119による処理では、GABA及び被験ベンゾジアゼピンのINS-1細胞の複製を亢進させる能力に影響はなく(図9H)、このことは、この効果がTSPOによって媒介されてはいないことを示す。
アルプラゾラムは膵島産生GABAのヒト膵島細胞の複製を促進する能力を亢進させる。
次に本発明者らは、PAMがヒト膵島細胞の複製を亢進させることができるかを試験した。本発明者らはアルプラゾラムの試験に絞り込んだ。その理由はアルプラゾラムの安全性の記録及びアルプラゾラムによる治療が糖尿病患者のHbA1cを低減したとの知見にあった(Lustman et al. (1995) Diabetes Care18: 1133-1139)。本発明者らはある用量範囲のアルプラゾラムと共にヒト膵島を培養し、低濃度のアルプラゾラムがヒト膵島細胞の増殖を促進することを認めた(図10)。免疫組織学的研究により、GABAはヒトβ細胞の複製を増加させるが、α細胞の複製には影響を及ぼさないことが明らかになっており(Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205及び本発明者らの未発表の所見)、他の膵島細胞型はGABA-Rを発現しないことから、複製する膵島細胞の大部分はβ細胞である可能性が高い。これらの培養物にCa2+チャネル遮断因子であるニフェジピン(1uM)を添加したところ、アルプラゾラムの有糸分裂促進効果がブロックされ(データ非表示)、このことは、このPAMがGABA-R媒介性のPI3K/Akt経路の活性化を亢進させるとの考えと整合する(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697)。
アルプラゾラムは、GABAと無関係にはGABA-Rを有意に活性化することができないことから、アルプラゾラムは、膵島β細胞から分泌されるGABAと連動して作用し、β細胞の複製をその基礎レベルを超えて増加させたと考えられる。本発明者らは、アルプラゾラムを、GABA-Rに対するGABAの結合を競争的に阻害するGABA-Rアンタゴニストであるビククリン(Johnston (2013) Br. J. Pharmacol. 169: 328-336)と共にヒト膵島培養物に添加した。本発明者らは、ビククリンの適用によって、膵島細胞の増殖を促進するアルプラゾラムの能力が消失したことを認めた(図11)。このことは、膵島産生GABAが自己分泌の形態でβ細胞の複製を促進する可能性があること、及びGABA-Rの活性を亢進させることがβ細胞の複製をより高いレベルに押し上げる可能性があることを示唆している。
アルプラゾラムとGABAの併用では、イン・ビトロにおいて、低用量でヒト膵島細胞の複製を促進する能力が亢進する。
次に本発明者らは、イン・ビトロにおいて、アルプラゾラムが、外因性GABAのヒト膵島細胞の複製を促進する能力を亢進させることができるかを試験した。ヒト膵島を、100nMのアルプラゾラムの存在下または非存在下で、種々の濃度のGABAを用いてまたは用いずに処理した。本発明者らは、0.3~3mMのGABA(単独)では、用量依存の形態でヒト膵島細胞の増殖が有意に亢進するが、より低い用量では亢進しないことを見出した(図12)。アルプラゾラムとGABAとの併用療法では、対応するGABA(単独)の用量と比較してヒト膵島細胞の増殖が有意に増加した(図12)。注目すべきことに、0.03mMのGABAによる処理ではヒト膵島細胞の増殖は有意に亢進しなかった一方で、同一用量のGABAとアルプラゾラムとで一緒に処理すると、ヒト膵島細胞の増殖が有意に亢進した(図12)。GABAを単独で用いて同様のレベルの増殖を達成するには、10倍高いレベルのGABA(0.3mM)を必要とした。したがって、アルプラゾラムは、β細胞の増殖を誘導するのに必要なGABAの量を大幅に減少させる。
考察
GABA-Rの活性化によって、β細胞をアポトーシスから保護し、β細胞の複製を促進することができる(Ligon et al. (2007) Diabetologia, 50: 764-773;Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697;Tian et al. (2013) Diabetes, 62: 3760-3765;Prud’homme et al. (2103) Transplantation, 96(7): 616-623;Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205)。経口投与でのGABAによる処置によって、膵島異種移植物において、ヒトβ細胞の複製が数倍、一般的には成人のヒトβ細胞の1%未満から約2~3%へと増加し(Tian et al. (2013) Diabetes, 62: 3760-3765;Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205)、これは出生直後に起こる最大レベルのβ細胞の複製に類似する。この亢進はGABAによる処置の5週間後において減弱せず、ヒト膵島異種移植物においてβ細胞の量及び機能が増加する結果となった(Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205)。したがって、臨床的に適用可能なPAMを、膵島内で産生されるGABAの活性または外因性GABAの効果を亢進するための別の目的に用いることは、T1Dの治療に役立つ魅力的な戦略である。
本発明者らはまず、3種の臨床的に適用可能なBBB透過性ベンゾジアゼピンPAM、ならびに末梢に制限されている非ベンゾジアゼピンPAMが、INS-1細胞の増殖を促進することができるかを試験した。本発明者らは、INS-1細胞がベンゾジアゼピン感受性を付与するであろうGABA-Rサブユニットを発現すること、及びこれらの細胞が低レベルのGABAを産生することができることを見出した。本発明者らは、4種の被験PAMの内の2種が、少なくとも1の試験した用量において、低位ではあるが有意である、INS-1の複製を促進する能力を有することを見出した。GABAを外因的に培養培地に加えたところ、全ての被験PAMによって、低レベルのGABAのINS-1細胞の増殖を誘導する能力が亢進した。事実、INS-1細胞の複製を促進する能力を殆どまたは全くもたなかった低レベルの外因性GABAが、ナノモルレベルのそれぞれのPAMの存在下では上記能力を有していた。
本発明者らは、本発明者らがINS-1細胞に対して試験した4種のPAMの中から、アルプラゾラムの安全性プロファイル及びアルプラゾラムによる治療によって糖尿病患者におけるHbA1cが低下したとの過去の所見(Lustman et al. (1995) Diabetes Care18: 1133-1139、後述を参照のこと)を理由に、アルプラゾラムを前に進めて、ヒト膵島細胞の複製に対するその効果を検討した。本発明者らは、アルプラゾラム(単独)がイン・ビトロにおいてヒト膵島細胞の複製を亢進させることを認めており、これは、アルプラゾラムがβ細胞から分泌されたGABAと連動して作用したためである可能性が最も高い。実際に、アンタゴニストであるビククリンによってGABAの結合を遮断することにより、アルプラゾラムの膵島細胞の複製を亢進させる能力が消失した。このことは、β細胞から放出されるGABAがβ細胞に対する有糸分裂促進活性を有することができ、この活性がPAMによって亢進し得ることを示唆する。これらの培養物にニフェジピンを添加することによってアルプラゾラムの有糸分裂促進効果が遮断されており、このことは、アルプラゾラムによってGABA-R媒介性のPI3K/Akt経路の活性化が亢進することを示唆している(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697)。
アルプラゾラムと外因性GABAとは、併用においてより高いヒトβ細胞の複製を促進する能力を有し、10倍高いレベルのGABAと同様のレベルのβ細胞の複製を実現した。免疫組織学的分析によって、GABAはヒトβ細胞の複製を増加させるが、α細胞の複製に対しては影響を及ぼさないことが明らかになっており(Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205、及び本発明者らの未発表の所見)、また膵島δ及びPP細胞がGABA-Rを発現することは知られていないことから、本発明者らのアッセイにおいて複製が起きた膵島細胞の大部分はβ細胞である可能性が高い。
1990年代初頭に実施された臨床治験において、糖尿病が十分に管理されていない不安症の及び不安症ではない個人をアルプラゾラムによって治療し、不安症を軽減することが、不安症の患者が当該患者の糖尿病をより良好に管理することに対して役立つことができるかを判定した。アルプラゾラムによる治療では、当該患者が不安症を患っているか否かにかかわらずHbA1cレベルが低下し、プラセボでは低下が見られなかったことが予期せぬ知見であった(Lustman et al. (1995) Diabetes Care18: 1133-1139)。これらの結果は、アルプラゾラムが神経伝達物質及び神経ホルモンの放出を鈍化させることに起因すると考えられた。本発明者らの知見に照らして、HbA1cに対するアルプラゾラムの有益な効果は、少なくとも部分的に、β細胞の生存及び複製を促進する膵島GABAの能力の亢進から生じている可能性がある。
本発明者らは、本発明者らの知見が臨床上の利益につながることができるいくつかの異なる経路を想定している。第1に、BBB透過性PAMをCNS適応症に用いられる用量よりも低い用量で用いて、糖尿病患者においてβ細胞の量及び機能を向上させることができる可能性がある。第2に、T1D発症後のβ細胞の量が介入療法の成功を決定づける主要な要因であることから、短期間のPAMによる治療が残存するβ細胞の量を維持することに役立ち、それによって介入療法の結果を改善する可能性がある。この線に沿って、GABAによる治療が、新たに糖尿病になったNODマウスにおけるβ細胞の複製及び生存を亢進させており(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697;Tian et al. (2014) Diabetes, 63: 3128-3134)、このことは、僅かな量のβ細胞しか残存していない場合であっても、β細胞の自己反応性の存在下では、GABA-R活性を亢進させることが有益であり得ることを示している。第3に、ヒト膵島異種移植においてβ細胞の生存を向上させるGABAによる治療の能力(Tian et al. (2013) Diabetes, 62: 3760-3765;Purwana et al. (2014) Diabetes, 63(12): 4197-4205)によって示唆されるように、短期間のPAMによる治療が、膵島移植後の低酸素及びストレスに起因するβ細胞の減損を低減するのに役立つ可能性がある。最後に、免疫細胞もまたGABA-Rを発現し、免疫細胞の活性化は炎症促進性免疫応答を阻害し、その結果、T1D、実験的自己免疫脳脊髄炎、関節リウマチ及びT2Dのマウスモデルにおいて、GABAによる治療が疾患を改善する(Soltani et al. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108: 11692-11697;Prud’homme et al. (2103) Transplantation, 96(7): 616-623;Tian et al. (2014) Diabetes, 63: 3128-3134;Mendu et al. (2011) Mol. Immunol. 48: 399-407;Bhat et al. (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107: 2580-2585;Huang et al. (2015) J. Cell Physiol. 230: 1438-1447;Duthey et al. (2010) Exp. Dermatol. 19: 661-666;Tian et al. (2011) PLoS One, 6(9): e25338;Tian et al. (2014) J. Immunol. 173: 5298-5304;Tian et al. (2011) Autoimmunity, 44: 465-470)。したがって、末梢に制限されているGABA-R PAM、または臨床的用量未満のBBB透過性PAMと低用量GABAとの併用は、CNSの影響を回避し、β細胞の量/機能を促進し、ならびに自己反応性T細胞の応答を制御するのに役立つ可能性がある。
本明細書に記載の実施例及び実施形態は例証のみを目的とすること、ならびにその目的に照らして種々の改変または変更が当業者に示唆されることとなり、該改変または変更は、本出願の趣旨及び範囲ならびに添付の特許請求の範囲に包含されることが理解される必要がある。本明細書において引用される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、この記載により、あらゆる目的のためにそれらの全体が参照により援用される。

Claims (104)

  1. 哺乳動物におけるベータ細胞の複製、増殖、及び/または生存、及び/または機能の促進方法であって、前記哺乳動物に、前記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する、及び/または前記ベータ細胞の量を増加させるのに十分な量でGABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を投与することを含む方法。
  2. 前記GABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)がGABA受容体活性化リガンドとの併用で投与される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記GABA受容体活性化リガンドが、前記PAMと併用される場合に、前記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりもより効果的に促進する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記GABA受容体活性化リガンドが、PAMと併用される場合に、前記哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりも、少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍、または少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍より効果的に促進する、請求項3に記載の方法。
  5. 前記GABA受容体活性化リガンドが、単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、及び/または前記陽性アロステリック調節因子が、前記PAMが単独で用いられる場合に前記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、請求項2に記載の方法。
  6. 前記GABA受容体活性化リガンドが、前記GABA受容体活性化リガンドが単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%で用いられる、請求項5に記載の方法。
  7. 前記陽性アロステリック調節因子が、前記PAMが単独で用いられる場合に前記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために用いられることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%で用いられる、請求項5~6のいずれか1に記載の方法。
  8. 前記GABA受容体活性化リガンドが、単独で用いられる場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために用いられることとなる用量よりも低い用量で用いられる、及び/または前記陽性アロステリック調節因子が治療用量未満の用量で用いられる、請求項5~7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記投与がベータ細胞の複製を促進する、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記投与がベータ細胞の量を増加させる、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記投与がベータ細胞の生存を促進する、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記投与がベータ細胞の機能を促進する、請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記投与が、ベータ細胞によって分泌されるインスリンのインスリン含量及び/または量を増加させる、請求項12に記載の方法。
  14. 前記投与がインスリン陽性ベータ細胞の数を増加させることによって機能を促進する、請求項12に記載の方法。
  15. 前記哺乳動物がヒトである、請求項1~14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記哺乳動物がI型糖尿病と診断されたヒトである、請求項15に記載の方法。
  17. 前記哺乳動物が前糖尿病と診断されている、請求項15に記載の方法。
  18. 前記哺乳動物が非ヒト哺乳動物である、請求項1~14のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが相乗的に作用して、ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または増殖、及び/または機能を向上させる、請求項1~18のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記PAMがAP325及びAP3からなる群より選択される薬剤を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記PAMがAP325を含む、請求項20に記載の方法。
  22. 前記AP325が、神経因性疼痛または脊髄損傷に用いられる用量よりも低い用量で投与される、請求項21に記載の方法。
  23. 前記PAMが、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の方法。
  24. 前記PAMがバルビツレートを含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記PAMが、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)からなる群より選択されるバルビツレートを含む、請求項24に記載の方法。
  26. 前記PAMがベンゾジアゼピンを含む、請求項23に記載の方法。
  27. 前記PAMが、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、ミダゾラム、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、及びトリアゾラムからなる群より選択されるベンゾジアゼピンを含む、請求項26に記載の方法。
  28. 前記PAMがアルプラゾラムを含む、請求項26に記載の方法。
  29. 前記アルプラゾラムが、不安障害、パニック障害、及び/またはうつ病によって生じる不安症を治療するために用いられる用量よりも少ない用量で投与される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記アルプラゾラムが、1日当たり経口投与で1.5mg未満、もしくは1日当たり経口投与で1.0mg未満、もしくは1日当たり経口投与で0.5mg未満の即時放出性錠剤として、または1日当たり経口投与で0.5mg未満、もしくは1日当たり経口投与で約0.4mg未満、もしくは1日当たり経口投与で約3mg未満の持続放出性錠剤として投与される、請求項28に記載の方法。
  31. 前記PAMがミダゾラムを含む、請求項26に記載の方法。
  32. 前記ミダゾラムが、不安を軽減するために、または医療処置もしくは手術の前に眠気もしくは感覚消失を生じさせるために、または鎮静もしくは麻酔を維持するために用いられる用量よりも少ない用量で投与される、請求項31に記載の方法。
  33. 前記ミダゾラムが、静脈内投与で1mg未満、または静脈内投与で約0.8mg未満、または静脈内投与で約0.5mg未満、または静脈内投与で約0.01mg/kg未満、または筋内投与で約0.07mg/kg未満、または筋内投与で約0.05mg/kg未満、または筋内投与で約0.03mg/kg未満、または約0.01mg/kg未満の用量で投与される、請求項31に記載の方法。
  34. 前記PAMがクロナゼパムを含む、請求項26に記載の方法。
  35. 前記クロナゼパムが、発作性障害(欠神発作またはレノックス・ガストー症候群を含む)を治療するために用いられる用量よりも少ない、または成人におけるパニック障害(広場恐怖症を含む)を治療するために用いられる用量よりも少ない用量で投与される、請求項34に記載の方法。
  36. 前記クロナゼパムが、1日当たり経口投与で約0.5mg未満、または1日当たり経口投与で約0.25mg未満、または約0.01mg/kg/日未満、または約0.005mg/kg/日未満の用量で投与される、請求項34に記載の方法。
  37. 前記PAMが神経ステロイドを含む、請求項23に記載の方法。
  38. 前記PAMがアロプレグナノロン(3α-ヒドロキシ-5α-プレグナン-20-オン)及びプレグナノロンからなる群より選択される神経ステロイドを含む、請求項37に記載の方法。
  39. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABAを含む、請求項2~38のいずれか1項に記載の方法。
  40. 前記GABA受容体活性化リガンドが、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、ホモタウリン、及びXP13512[(±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸]からなる群より選択される薬剤を含む、請求項2~38のいずれか1項に記載の方法。
  41. 膵島移植後のベータ細胞の生存を増加させる、請求項1~40のいずれか1項に記載の方法。
  42. 膵島移植後の膵島におけるベータ細胞の複製を増加させる、請求項1~41のいずれか1項に記載の方法。
  43. 低酸素及びストレスに起因するβ細胞の減損を低減するために膵島移植の後に実施される、請求項1~40のいずれか1項に記載の方法。
  44. 移植後3日まで、または移植後1週間まで、または移植後2週間まで、または移植後3週間まで、または移植後4週間まで、または移植後5週間まで、または移植後6週間まで、または移植後7週間まで、または移植後8週間まで、または移植後3カ月まで、または移植後4カ月まで、または移植後5カ月まで、または移植後6カ月までの間実施される、請求項1~43のいずれか1項に記載の方法。
  45. 前記GABA受容体活性化リガンドがアルコールではない、請求項2~44のいずれか1項に記載の方法。
  46. 前記GABA受容体活性化リガンドがカバラクトンではない、請求項2~45のいずれか1項に記載の方法。
  47. 前記GABA受容体活性化リガンドがスカルキャップまたはスカルキャップの構成成分ではない、請求項2~46のいずれか1項に記載の方法。
  48. 前記GABA受容体活性化リガンドがバレリアンまたはバレリアンの構成成分ではない、請求項2~47のいずれか1項に記載の方法。
  49. 前記GABA受容体活性化リガンドが揮発性ガスではない、請求項2~48のいずれか1項に記載の方法。
  50. 前記哺乳動物が、神経障害性疼痛、脊髄損傷、不安障害、パニック障害、うつ病によって生じる不安症、発作性疾患(欠神発作またはレノックス・ガストー症候群を含む)、及び月経随伴性てんかんからなる群より選択される1種または複数種の疾病の治療中ではない、請求項1~49のいずれか1項に記載の方法。
  51. 前記PAMが、医療処置もしくは手術の前に眠気または感覚消失を生じさせるために、または鎮静もしくは麻酔を維持するために投与されない、請求項1~50のいずれか1項に記載の方法。
  52. BBB透過性である前記PAMが、CNSの適応症に用いられる用量よりも低い用量で投与される、請求項1~51のいずれか1項に記載の方法。
  53. GABA受容体活性化リガンド及びGABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を含む医薬製剤。
  54. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABA受容体活性化リガンドを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、及び/または前記PAMが前記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、請求項53に記載の製剤。
  55. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABAまたはGABA類似体を単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、請求項54に記載の製剤。
  56. 前記GABA受容体活性化リガンドが、前記GABA受容体活性化リガンドが単独で存在する場合にベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために提供されることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、請求項55に記載の製剤。
  57. 前記PAMが前記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、請求項53~56のいずれか1項に記載の製剤。
  58. 前記陽性アロステリック調節因子が、前記PAMが単独で用いられる場合に前記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために存在することとなる量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、請求項57に記載の製剤。
  59. 前記GABAまたはGABA類似体及び前記PAMが、GABA受容体を発現する細胞の複製を刺激する上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、請求項53~58のいずれか1項に記載の製剤。
  60. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが、ベータ細胞の複製を刺激する及び/またはベータ細胞の生存を促進する及び/またはベータ細胞の機能を向上させる上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、請求項53~58のいずれか1項に記載の製剤。
  61. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりも、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する上で少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍、または少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍大きい有効性を与えるのに十分な濃度で存在する、請求項53~60のいずれか1項に記載の製剤。
  62. 前記PAMが、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む、請求項53~61のいずれか1項に記載の製剤。
  63. 前記PAMがバルビツレートを含む、請求項62に記載の製剤。
  64. 前記PAMが、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)からなる群より選択されるバルビツレートを含む、請求項63に記載の製剤。
  65. 前記PAMがベンゾジアゼピンを含む、請求項62に記載の製剤。
  66. 前記PAMが、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、ミダゾラム、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、及びトリアゾラムからなる群より選択されるベンゾジアゼピンを含む、請求項65に記載の製剤。
  67. 前記PAMがアルプラゾラムを含む、請求項65に記載の製剤。
  68. 前記PAMがミダゾラムを含む、請求項65に記載の製剤。
  69. 前記PAMがクロナゼパムを含む、請求項65に記載の製剤。
  70. 前記PAMが神経ステロイドを含む、請求項62に記載の製剤。
  71. 前記PAMがアロプレグラノロン及びプレグナノロンからなる群より選択される神経ステロイドを含む、請求項70に記載の製剤。
  72. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABAを含む、請求項53~71のいずれか一項に記載の製剤。
  73. 前記GABA受容体活性化リガンドが、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、ホモタウリン、及びXP13512[(±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸]からなる群より選択される薬剤を含む、請求項53~71のいずれか1項に記載の製剤。
  74. 前記GABA受容体活性化リガンドがアルコールではない、請求項53~73のいずれか1項に記載の製剤。
  75. 前記GABA受容体活性化リガンドがカバラクトンではない、請求項53~74のいずれか1項に記載の製剤。
  76. 前記GABA受容体活性化リガンドがスカルキャップまたはスカルキャップの構成成分ではない、請求項53~75のいずれか1項に記載の製剤。
  77. 前記GABA受容体活性化リガンドがバレリアンまたはバレリアンの構成成分ではない、請求項53~76のいずれか1項に記載の製剤。
  78. GABA受容体活性化リガンドを収納した容器と、
    GABA受容体陽性アロステリック調節因子(PAM)を収納した容器と
    を備える、哺乳動物におけるGABA受容体を発現する細胞の複製を促進するためのキット。
  79. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが同一の容器中に存在する、請求項78に記載のキット。
  80. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが別個の容器中に存在する、請求項78に記載のキット。
  81. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABAまたはGABA類似体を単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、及び/または前記PAMが前記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、請求項78~80のいずれか1項に記載のキット。
  82. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABAまたはGABA類似体を単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、請求項78~80のいずれか1項に記載のキット。
  83. 前記GABA受容体活性化リガンドが、前記GABA受容体活性化リガンドが単独で存在する場合に、ベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能に対する同様の効果を達成するために提供されることとなる用量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、または約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、請求項82に記載のキット。
  84. 前記PAMが前記PAMを単独で含む治療用製剤中よりも低い単位用量で存在する、請求項78~83のいずれか1項に記載のキット。
  85. 前記陽性アロステリック調節因子が、前記PAMが単独で用いられる場合に前記PAMの設計及び/または認可の対象である活性を達成するために存在することとなる量の約95%未満、または約90%未満、または約80%未満、または約70%未満、または約60%未満、約50%未満、または約40%未満、または約30%未満、または約20%未満、または約10%未満で存在する、請求項78~84のいずれか1項に記載のキット。
  86. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが、GABA受容体を発現する細胞の複製を刺激する上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、請求項78~85のいずれか1項に記載のキット。
  87. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが、ベータ細胞の複製を刺激する及び/またはベータ細胞の生存を促進する及び/またはベータ細胞の機能を向上させる上で相乗的活性を与えるのに十分な濃度で存在する、請求項78~85のいずれか1項に記載のキット。
  88. 前記GABA受容体活性化リガンド及び前記PAMが、いずれかの薬剤が単独で投与される場合よりも、哺乳動物におけるベータ細胞の複製、及び/または生存、及び/または機能を促進する上で少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍、または少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍大きい有効性を与えるのに十分な濃度で存在する、請求項78~87のいずれか1項に記載のキット。
  89. 前記PAMが、バルビツレート、ベンゾジアゼピン、キナゾリノン、及び神経ステロイドからなる群より選択される薬剤を含む、請求項78~88のいずれか1項に記載のキット。
  90. 前記PAMがバルビツレートを含む、請求項89に記載のキット。
  91. 前記PAMが、アロバルビタール(5,5-ジアリルバルビツレート)、アモバルビタール(5-エチル-5-イソペンチル-バルビツレート)、アプロバルビタール(5-アリル-5-イソプロピル-バルビツレート)、アルフェナール(5-アリル-5-フェニル-バルビツレート)、バルビタール(5,5-ジエチルバルビツレート)、ブラロバルビタール(5-アリル-5-(2-ブロモ-アリル)-バルビツレート)、ペントバルビタール(5-エチル-5-(1-メチルブチル)-バルビツレート)、フェノバルビタール(5-エチル-5-フェニルバルビツレート)、セコバルビタール(5-[(2R)-ペンタン-2-イル]-5-プロパ-2-エニル-バルビツレート)からなる群より選択されるバルビツレートを含む、請求項90に記載のキット。
  92. 前記PAMがベンゾジアゼピンを含む、請求項89に記載のキット。
  93. 前記PAMが、アルプラゾラム、ブロマゼパム、クロルジアゼポキシド、ミダゾラム、クロナゼパム、クロラゼパート、ジアゼパム、エスタゾラム、フルラゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、ニトラゼパム、オキサゼパム、プラゼパム、クアゼパム、テマゼパム、及びトリアゾラムからなる群より選択されるベンゾジアゼピンを含む、請求項92に記載のキット。
  94. 前記PAMがアルプラゾラムを含む、請求項92に記載のキット。
  95. 前記PAMがクロナゼパムを含む、請求項92に記載のキット。
  96. 前記PAMがミダゾラムを含む、請求項92に記載のキット。
  97. 前記PAMが神経ステロイドを含む、請求項89に記載のキット。
  98. 前記PAMがアロプレグラノロン及びプレグナノロンからなる群より選択される神経ステロイドを含む、請求項97に記載のキット。
  99. 前記GABA受容体活性化リガンドがGABAを含む、請求項78~98のいずれか一項に記載のキット。
  100. 前記GABA受容体活性化リガンドが、バマルゾール、ガバミド、GABOB、ガボキサドール、イボテン酸、イソグアバシン、イソニペコチン酸、ムシモール、フェニバット、ピカミロン、プロガビド、キスカラミン、プロガビド酸(SL 75102)、チオムシモール、プレガバリン、ビガバトリン、6-アミノニコチン酸、ホモタウリン、及びXP13512[(±)-1-([(α-イソブタノイルオキシエトキシ)カルボニル]アミノメチル)-1-シクロヘキサン酢酸]からなる群より選択される薬剤を含む、請求項78~98のいずれか1項に記載のキット。
  101. 前記GABA受容体活性化リガンドがアルコールではない、請求項78~100のいずれか1項に記載のキット。
  102. 前記GABA受容体活性化リガンドがカバラクトンではない、請求項78~101のいずれか1項に記載のキット。
  103. 前記GABA受容体活性化リガンドがスカルキャップまたはスカルキャップの構成成分ではない、請求項78~102のいずれか1項に記載のキット。
  104. 前記GABA受容体活性化リガンドがバレリアンまたはバレリアンの構成成分ではない、請求項78~103のいずれか1項に記載のキット。
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