JP2022518765A - 心房細動の遺伝子療法による治療 - Google Patents

心房細動の遺伝子療法による治療 Download PDF

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Abstract

本明細書では、遺伝子治療技術を使用して心房細動(AF)を治療及び予防するための組成物、方法、及び装置を提供する。詳細には、酸化ストレス(OS)及び副交感神経系のシグナル伝達が阻害されることで、AFの基盤となる電気的リモデングが防止及び/または逆転される。

Description

発明の詳細な説明
〔技術分野〕
関連出願の相互参照
本出願は、2019年1月24日出願の米国仮特許出願第62/796,421号に基づく優先権を主張するものであり、参照によりその全容を本明細書に援用するものである。
本明細書では、遺伝子治療技術を使用して心房細動(AF)を治療及び予防するための組成物、方法、及び装置を提供する。詳細には、酸化ストレス(OS)及び副交感神経系のシグナル伝達が阻害されることで、AFの基盤となる電気的リモデングが防止及び/または逆転される。
〔背景技術〕
心房細動(AF)は、最も一般的な心調律障害である。AFは6百万人超のアメリカ人が罹患し、脳卒中の主な原因となっている。AFは主として加齢性疾患であるため、高齢化社会において急速に広まりつつある。残念ながら、AFの現在の治療法は、薬理学的及びアブレーションによる方法のいずれも、持続性AFの患者には最適とはいえない。アブレーションは、今日のAF治療の「ゴールドスタンダード」とみなされており、発作性AFの患者においてはある程度奏功している(70~75%の奏功率)(参照文献1;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)が、持続性AFでは、その奏功率は最適とはいえない(50%未満)(参照文献2~4;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。
NADPHオキシダーゼ2(Nox2)は、シトクロムb(558)サブユニットβまたはシトクロムb-245重鎖としても知られ、ヒトではNOX2遺伝子(CYBBとも呼ばれる)によってコードされるタンパク質である[5]。このタンパク質は、活性酸素種(ROS)を生成するスーパーオキシド生成酵素である。
タンパク質αサブユニットは、ヘテロ三量体Gタンパク質αサブユニットのファミリーである。このファミリーはまた一般的に、密接に関連するファミリーのメンバーも含めて、Gi/o(G/G)ファミリーまたはGi/o/z/tファミリーとも呼ばれる。Gαサブユニットは、Gアルファ、Gαi、またはGαとも呼ばれる場合がある。
〔発明の概要〕
本明細書では、遺伝子治療技術を使用して心房細動(AF)を治療及び予防するための組成物、方法、及び装置を提供する。詳細には、酸化ストレス(OS)及び副交感神経系のシグナル伝達が阻害されることで、AFの基盤となる電気的リモデングが防止及び/または逆転される。
いくつかの実施形態において、本明細書では、心房細動(AF)を治療する方法であって、遺伝子治療アプローチにより酸化ストレス(OS)と副交感神経系のシグナル伝達を阻害/低減することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、遺伝子治療アプローチは、AFに罹患している、またはAFのリスクを有する対象への導入遺伝子の投与を含む。いくつかの実施形態において、遺伝子治療アプローチは、NOX2 shRNA、及び/またはGαi2及びGαo1阻害ペプチドの一方または両方の投与を含む。いくつかの実施形態において、遺伝子治療アプローチは、エレクトロポレーションを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書では、対象の心臓の電気的リモデリング及び/または心房細動を防止または逆転させる方法であって、有効量の(a)NADPHオキシダーゼ2(NOX2)阻害剤、及び/または(b)(i)Gα阻害ペプチド、及び/または(ii)Gα阻害ペプチドを対象に投与することであって、前記投与することが、心臓の電気的リモデリング及び/または心房細動のレベルが、防止、低減、または消失されるような条件で行われる、投与することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤は、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤である。いくつかの実施形態において、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤は、NOX2のsiRNAである。いくつかの実施形態において、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤は、NOX2 shRNAである。いくつかの実施形態において、NOX2 shRNAは、配列番号34と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、NOX2 shRNAは、配列番号2と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有するベクター上で与えられる。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、Gαi2阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、C末端Gα阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gαo阻害ペプチドは、Gαo1阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、C末端Gα阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチド及び/またはGα阻害ペプチドは、ミニジーンとして投与され、ミニジーンから発現される。いくつかの実施形態において、ミニジーンはプラスミド上に存在する。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、配列番号3と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、配列番号4と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドとGα阻害ペプチドは同時投与される。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドとGα阻害ペプチドは、1:10~10:1の比で同時投与される(例えば、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10またはそれらの間の範囲)。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤は、Gα阻害ペプチド及び/またはGα阻害ペプチドと同時投与される。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及びGα阻害ペプチドは同時投与される。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドは心筋組織に投与される。いくつかの実施形態において、方法は、投与の前、投与の間、または投与後に組織をエレクトロポレーションすることをさらに含む。いくつかの実施形態において、心筋組織は、心房組織または心室組織の少なくとも一方を含む。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドは心内膜または心外膜に投与される。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドは、対象の冠状血管構造のセグメントに投与され、対象の標的冠状組織は、エレクトロポレーションされる。いくつかの実施形態において、有効量のNOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドを対象に投与することは、NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドをコード及び発現する単離された治療用DNAを投与することを含む。いくつかの実施形態において、有効量のNOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドを対象に投与することは、単離された治療用DNAを注入することを含む。いくつかの実施形態において、対象は、心房性または心室性不整脈、心室不全、または心不全のうちの1つ以上に罹患している。いくつかの実施形態において、不整脈は、心房細動を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書では、(a)NADPHオキシダーゼ2(NOX2)阻害剤、(b)(i)Gα阻害ペプチドまたはGα阻害ペプチドをコードする核酸、及び/または(ii)Gα阻害ペプチドまたはGα阻害ペプチドをコードする核酸を含む医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤は、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤である。いくつかの実施形態において、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤は、NOX2のsiRNAである。いくつかの実施形態において、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤は、NOX2 shRNAである。いくつかの実施形態において、NOX2 shRNAは、配列番号34と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、NOX2 shRNAは、配列番号2と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有するベクター上で提供される。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、Gαi2阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、C末端Gα阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gαo阻害ペプチドは、Gαo1阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、C末端Gα阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドをコードする核酸は、ミニジーンを含む。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドをコードする核酸は、プラスミドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドをコードする核酸は、ミニジーンを含む。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドをコードする核酸は、プラスミドである。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、配列番号3と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチドは、配列番号4と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、Gα阻害ペプチド及びGα阻害ペプチドの両方を含む。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、Gα阻害ペプチドをコードする核酸と、Gα阻害ペプチドをコードする核酸の両方を含む。いくつかの実施形態において、Gα阻害ペプチド及び/またはGα阻害ペプチドをコードする核酸と、Gα阻害ペプチド及び/またはGα阻害ペプチドをコードする核酸は、1:10~10:1の比(例えば、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10またはそれらの間の範囲)で存在する。
〔図面の簡単な説明〕
〔図1〕RAPは、神経肥厚及び副交感神経線維の発芽の増加をもたらす。
〔図2〕NOX2 shRNAの慢性的な発現は、RAPにおけるAFを防止する。
〔図3〕NOX2 shRNAは、RAPにおける神経肥厚及び副交感神経の発芽を防止する。
〔図4〕Gαi/oミニジーンは、RAPにおけるAFの発症までの時間を遅らせる。
〔図5A〕NOX2 shRNAは、持続的なAFの発生を防止する。短期間の試験では、NOX2 shRNAを投与した動物が発症したAFは有意に短く、持続性AFの発症の遅れは30分超であった。コントロールでは、N=3~12、NOX2 shRNAでは、n=3~5とした。
〔図5B〕NOX2 shRNAは、持続的なAFの発生を防止する。本発明者らの長期的な試験では、NOX2 shRNAの遺伝子注入は8時間よりも長く持続性AFの発症を予防した。A及びBにおいて、コントロールでは、n=3~12、NOX2 shRNAでは、n=3~7とした。データは平均±SEMである。ログランク検定による有意差をグラフに示す。
〔図6〕NOX2 shRNAをトランスフェクトした心房におけるNOX2発現の減少。
〔図7〕NOX2 shRNAによる心房線維症の減少。
〔図8〕NOX2 shRNA±Gαi/oはAFを心房粗動または同調率に変換する。考察については、本文を参照されたい。
〔図9〕修飾されたカルボキシ末端Gαペプチドの例示的なアミノ酸配列。
〔図10〕本発明の例示的なミニジーンのヌクレオチド配列。
〔発明を実施するための形態〕
定義
本明細書に記載されるものと同様または同等の任意の方法及び材料を、本発明に記載される各実施形態の実施または試験において用いることができるが、いくつかの好ましい方法、組成物、装置、及び材料を本明細書に記載する。しかしながら、本材料及び方法を記載するのに先立って、本発明は、本明細書に記載される特定の分子、組成物、方法論、またはプロトコルは、通常の実験及び最適化にしたがって変わりうることから、これらに限定されない点は理解されるべきである。本説明文で使用される用語は、特定の形態または実施形態のみを説明することを目的としたものであり、本明細書に記載される実施形態の範囲を限定することを目的としたものではない点も理解されるべきである。
別段の定義がなされない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有するものとする。しかしながら、矛盾が生じる場合、定義を含む本明細書が優先するものとする。したがって、本明細書に記載される実施形態との関連では、以下の定義が適用される。
本明細書において、また付属の特許請求の範囲において使用される単数形「a」、「an」、及び「the」には、文脈によってそうでない旨が明確に示されないかぎり、複数の指示対象が含まれる。したがって、例えば、「ミニジーン(a minigene)」と言う場合には、1以上のミニジーン及び当業者には周知のその均等物のことを指す、といった具合である。
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、値を指す場合、いくつかの実施形態では示された量からの±20%、いくつかの実施形態では±10%、いくつかの実施形態では±5%、いくつかの実施形態では±1%、いくつかの実施形態では±0.5%、いくつかの実施形態では±0.1%の変動を包含するものとする(かかる変動は、開示される方法を実施するうえで適切であるため)。
本明細書で使用される場合、「~を含む(comprise)」という用語及びその言語学的な変化形は、更なる特徴(複数可)、要素(複数可)、方法の工程(複数可)などの存在を除外することなく、記載される特徴(複数可)、要素(複数可)、方法の工程(複数可)などの存在を示す。これに対して、「~からなる(consisting of)」なる用語及びその言語学的な変化形は、記載される特徴(複数可)、要素(複数可)、方法の工程(複数可)などの存在を示し、なおかつあらゆる記載されていない特徴(複数可)、要素(複数可)、方法の工程(複数可)などは、通常伴う不純物を例外として除外する。「~から本質的になる(consisting essentially of)」なる語句は、記載される特徴(複数可)、要素(複数可)、方法の工程(複数可)など、及び、組成物、系、または方法の基本的性質に実質的に影響しない任意の更なる特徴(複数可)、要素(複数可)、方法の工程(複数可)などを示す。本明細書の多くの実施形態は、開放した「~を含む(comprise)」という言葉を用いて説明される。かかる実施形態は、複数の閉鎖した「~からなる(consisting of)」及び/または「~から本質的になる(consisting essentially of)」実施形態を包含し、これらの実施形態は代替的に、かかる言葉を用いて特許請求または説明される場合もある。
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、昆虫、ヒト、非ヒト霊長類、脊椎動物、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、ブタ、げっ歯類などを含むがこれらに限定されない任意の動物を指す。「対象」と「患者」という用語は、互換的に用いられ得る。対象は、一生の任意の段階にあり得る(例えば、胚、胎児、乳児、新生児、子供、成人など)。対象は、男性または女性であり得る。
本明細書で使用する場合、「治療する」、「治療」、及び「治療すること」という用語は、特定の状態または疾患状態(例えば、心血管障害)を現在有する、または罹患している対象において、その状態、疾患状態、またはそれらの症状の量または重症度を軽減することを指す。これらの用語は、必ずしも完全な治療(例えば、状態、疾患、またはそれらの症状の完全な消失)を示すものではない。「治療」は、疾患(例えば、ヒトを含む哺乳動物における)に対する治療薬または技術の任意の投与または適用を包含し、疾患の阻害、その発症の阻止、疾患の緩和、退行の誘発、または喪失、欠損した、もしくは不全な機能の回復もしくは修復、または非効率的なプロセスの刺激を含む。
本明細書で使用する場合、「治療する」という用語及びその言語学的変化形が治療的手段を包含するのに対して、「予防する」という用語及びその言語的変化形は、特に示されない限り、予防的手段を包含する。
本明細書で使用される「低分子ヘアピンRNA」という語句及び「shRNA」という用語は、RNAi(RNA干渉)を行うことができ、センス配列、ループ、及びアンチセンス配列を含む単分子のRNA含有ポリヌクレオチドを指す。センス配列及びアンチセンス配列は、本明細書では第1の領域及び第2の領域と呼ぶことがある。本明細書に記載されるように、センス配列とアンチセンス配列とは、本発明のshRNAにおいて互いに異なる向きを有し得る(LまたはR shRNA)。したがって、shRNAの第1の領域がセンス配列である場合、第2の領域はアンチセンス領域であり、その逆も同様である。好ましくは、センス配列とアンチセンス配列とは、互いに実質的に相補的である(約80%相補的)。アンチセンス配列は、長さ約16~約22ヌクレオチド、例えば、長さ約16~19ヌクレオチド、より好ましくは18~19ヌクレオチドであり得る。センス配列は、長さ約11~約22ヌクレオチド、より好ましくは長さ17~19ヌクレオチドであり得る。アンチセンス配列(約16~22ヌクレオチドの)が標的遺伝子(または標的RNA、例えば標的mRNA)と実質的に相補的である場合、shRNA(及び他のRNAi剤)は標的遺伝子に対して「特異的」である。実質的に相補的とは、アンチセンス配列が標的遺伝子(または遺伝子産物)に対して少なくとも80%相補的であることを意味する。したがって、いくつかの実施形態において、標的遺伝子に相補的であるアンチセンス配列は、標的に対するミスマッチを含み得る。配列は、ターゲティング配列を遺伝子変異体または表現型の配列と相補的であるように改変することによって、標的、例えば、ウイルス標的の1つ以上の遺伝的変異体または表現型を標的とするように変更することができる。shRNAは、例えば、長さ0~約24ヌクレオチド、好ましくは長さ0~約10ヌクレオチド、長さ0~6ヌクレオチド、例えば、長さ2ヌクレオチドであればループを有し得る。ループの配列は、標的に関係のないヌクレオチド残基を含み得る。特に好ましい一実施形態において、ループは5’-UU-3’である。いくつかの実施形態において、ループは非ヌクレオチド部分を含み得る。さらに他の実施形態において、ループは非ヌクレオチド部分を含まない。必要に応じて、shRNAは、分子の3’末端に2塩基のオーバーハング領域を有することができる。shRNAは、ミスマッチ及び/またはバルジを含むステムループ構造を有するRNAを含むこともできる。標的と相同であるセンス配列は、例えば、天然に存在するマイクロRNAの場合と同様、約1~約5ヌクレオチドのミスマッチ、挿入、または欠失を有することにより、約0~約5つの部位で異なり得る。上記の構造のいずれかを含むRNAは、ループがヌクレオチド、非ヌクレオチド、またはヌクレオチドと非ヌクレオチドの組み合わせを含む構造を含むことができる。
さらに、「低分子ヘアピンRNA」という語句及び「shRNA」という用語は、修飾ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド間結合、非ヌクレオチド、デオキシヌクレオチド、及び上記のヌクレオチドの類似体を含むが、それらに限定されない、リボヌクレオチド部分以外の部分も含む核酸を含む。対象とする修飾shRNAの記載は、いずれも本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用するところの以下の参照文献にみられ得る。すなわち、Q.Ge,H.Ilves,A.Dallas,P.Kumar,J.Shorenstein,S.A.Kazakov,and B.H.Johnston(2010)Minimal-length short hairpin RNAs:The Relationship of Structure and RNAi Activity.RNA16(1):106-17(Epub Dec.1,2009);及びQ.Ge,A.Dallas,H.Ilves,J.Shorenstein,M.A.Behlke,and B.H.Johnston(2010)Effects of Chemical Modification on the Potency,Serum Stability,and Immunostimulatory Properties of Short shRNAs.RNA 16(1):118-30(Epub Nov.30,2009)。
本明細書で使用する場合、「アンチセンス配列」という語句は、対象とする標的核酸と実質的に相補的(例えば、80%以上)または100%相補的であるポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドの領域を指す。アンチセンス配列は、RNA、DNA、またはキメラRNA/DNAであるポリヌクレオチド領域から構成され得る。アンチセンス配列内の任意のヌクレオチドは、2’修飾などにおけるようにヌクレオチドに結合された置換基を有することによって修飾することができる。アンチセンス配列は、小分子及び/または結合体の多様な基で修飾されてもよい。例えば、アンチセンス配列は、メッセンジャーRNAの分子、mRNAではないRNA配列(例えば、tRNA、rRNA、hnRNA、-及び+鎖のウイルスRNA及びその相補的RNA)、またはコーディングまたは非コーディング配列のいずれかであるDNAの配列に全体的または部分的に相補的であり得る。
本明細書で使用する場合、「センス配列」という語句は、メッセンジャーRNAまたはDNAの配列などの標的核酸と全体的または部分的に同じヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドまたは領域を指す。ある配列が与えられる場合、慣例により、特に示されない限り、その配列はセンス配列(または領域)であり、相補的アンチセンス配列(または領域)の存在は暗黙的である。
本明細書で使用する場合、「相補的」という用語は、ポリヌクレオチド同士が互いに塩基対を形成する能力を指す。塩基対は通常、逆平行のポリヌクレオチド鎖または領域内のヌクレオチド単位間の水素結合によって形成される。相補的なポリヌクレオチド鎖または領域は、ワトソン・クリック型(例えば、AとT、AとU、CとG)、または、安定した二重鎖の形成を可能にする他の任意の型で塩基対を形成することができる。
本明細書で使用する場合、「完全な相補性」または「100%の相補性」は、一方のポリヌクレオチド鎖または領域の各ヌクレオチド単位が、第2のポリヌクレオチド鎖または領域の各ヌクレオチド単位と水素結合できるような状況を指す。完全ではない相補性とは、2本の鎖または2つの領域のすべてではないが一部のヌクレオチド単位が互いに水素結合できる状況を指す。たとえば、2つの19マーにおいて、各鎖または各領域の17塩基対が互いに水素結合できる場合、ポリヌクレオチド鎖は89.5%の相補性を示す。実質的な相補性とは、約80%以上の相補性を示すポリヌクレオチド鎖または領域を指す。
本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される」という用語は、製剤の他の成分と適合性を有するが、そのレシピエントにとって有害ではない担体、希釈剤、賦形剤、及び/または塩のことである。投与される有効成分は、粉末もしくは顆粒として、溶液、懸濁液もしくは乳濁液として、または本明細書全体を通じて他の場所で説明されるようにして存在し得る。
本明細書で使用される「薬学的に許容される担体」という語句は、本開示の組成物を動物またはヒトに送達するための薬学的に許容される塩、溶媒、懸濁剤またはビヒクルを意味する。担体は、液体、半固体または固体であってよく、希釈剤、賦形剤または塩としばしば同義的に用いられる。「薬学的に許容される」という語句は、開示される成分、賦形剤、担体、希釈剤または成分が、妥当な利益/リスク比に見合う、過度の有害な副作用(毒性、刺激、アレルギー反応など)を伴わずにヒト及び/または動物での使用に適したものであることを意味する。Remington’s Pharmaceutical Sciences 16.sup.th edition,Osol,A.Ed(1980)(本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)を参照されたい。
本明細書で使用する場合、「ミニジーン」という用語は、天然遺伝子座の1つ以上の要素を含まないが、遺伝子産物もしくは遺伝子産物の一部の部分または合成コンストラクトの発現に必要なエレメントを含む最小の遺伝子フラグメントを指す。
現在の治療法が奏功しない主な理由は、これらの治療法がAFの根底にある主要な分子メカニズムを標的としていないために、根底にある疾患プロセスを阻止しないためである。AFは、根底にあるいくつかの主要な分子メカニズムを有する多因子性疾患である。現在の薬剤及びアブレーションは主要な分子メカニズムを標的としていないため、根底にある疾患プロセスを阻止するものではない。
本明細書の実施形態の開発時に行われた実験は、NOX2 shRNAが、高頻度心房ペーシング(RAP)によって誘導される電気的リモデリング及びAFを完全に防止することを示した。NOX2 shRNAは、HFモデルにおいて心房線維症を予防することもできる。副交感神経抑制(Gαi/o-ctによる)もまた、RAPにより誘導される電気的リモデリング及びAFを有意に抑制した。NOX2 shRNAは、RAPを行ったイヌにおいて副交感神経の発芽を抑制したが、これは、AFにおける電気的リモデリングの形成における酸化的損傷と副交感神経シグナル伝達との間の有意な相互作用を示している。さらに、実験により、NOX2 shRNAは、特にGαi/o-ctと組み合わせて投与した場合に、確立されたAFを有するRAPを行ったイヌにおける電気的リモデリングを逆転させることができることが実証された。
本明細書では、AFの病態の発症の根底にある1つ以上の主要な分子メカニズムを標的とした、AFの治療及び予防に対するアプローチを提供するものである。本明細書の特定の実施形態は、AFにおける電気的リモデリングに寄与する基本的なメカニズム(例えば、酸化ストレス(OS)、副交感神経系シグナル伝達など)を標的としている。いくつかの実施形態において、本明細書では、一方または両方の心房におけるOS及び副交感神経シグナル伝達を阻害するための遺伝子治療的アプローチを提供する。いくつかの実施形態において、このアプローチは、AFにおける電気的リモデリングの根底にある2つの重要な分子メカニズムを直接的な標的とすることにより、アブレーションに抵抗性を示す患者のAFを減少させる。
いくつかの実施形態において、本明細書では、AFの確立された基質を逆転させるためのOS及び/または副交感神経シグナル伝達を標的とした導入遺伝子(複数可)の直接的な心房注射を提供する。いくつかの実施形態において、OSを標的とする遺伝子は、NOX2 shRNAである。いくつかの実施形態において、副交感神経シグナル伝達を標的とする遺伝子は、Gαi2及びGαo1阻害ペプチドの一方または両方を含む。本明細書の実施形態の開発時に行われた実験は、NOX2 shRNA及びGαi2/Gαo1ペプチドはいずれも、AFの高頻度心房ペーシング(RAP)イヌモデルにおいて電気的リモデリングを防止し、結果としてAFを減少させることを示している。本明細書の実施形態の開発時に行われた実験はまた、これらのメカニズムが相互に密接に関連しており、OSは心房の副交感神経の肥厚/発芽を引き起こすことにより、AFにおける電気的リモデリングに少なくとも部分的に寄与していることも示している。いくつかの実施形態において、確立されたAF基質を逆転させる本明細書における本明細書のアプローチの能力は、この技術の治療作用を提供するものである。いくつかの実施形態において、本明細書の実施形態は、AFの疾患状態を改変し、洞調律を回復し、AF関連脳卒中、心不全などの減少をもたらす。
いくつかの実施形態において、治療薬は、冠状動脈バイパスまたは弁置換を行うための開心術中に外科医によって心外膜に投与される。いくつかの実施形態において、より侵襲性の低い経静脈心内膜アプローチが用いられる。
本明細書の実施形態の開発時に行われた実験により、心房細動(AF)の疾患状態の形成における基本的なメカニズムが特定され(参照文献8~10;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)、心房におけるこれらのメカニズムを選択的に標的とすることができるいくつかの導入遺伝子が特定された(参照文献10~11;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。本明細書のいくつかの実施形態は、AFにおける電気的リモデリング、酸化ストレス、及び副交感神経系シグナル伝達に寄与する2つの基本的なメカニズムの組み合わせを標的としている。いくつかの実施形態において、以下の導入遺伝子を発現するベクター(例えば、プラスミド)が使用される。すなわち、(a)NOX2 shRNA(この遺伝子は、酸化ストレスの主要な酵素的要因であるNOX2を阻害する)、及び(b)C末端Gα+Gα阻害ペプチド(例えば、1:1の比)(これらは、副交感神経性の心房シグナル伝達を阻害する)。いくつかの実施形態において、治療薬は、NOX2 shRNA±(Gα+Gαプラスミド)を含む。
本明細書の実施形態の開発時には、臨床的に関連するAFの大型動物モデルにおいてエレクトロポレーションを使用することによって導入遺伝子(プラスミド)が心房で首尾よく発現され、その結果、AFが減少することを実証する実験を行った。AFの電気的リモデリングを防止するアプローチの有効性を以下に説明する。確立されたAF基質を導入遺伝子が逆転させることを実証するための実験を、本明細書の実施形態の開発時に行う。研究によって受攻性のAF基質の形成におけるOSと副交感神経シグナル伝達との間の有意なクロストーク、さらには相乗効果の証拠が示されているため、本明細書の実施形態の開発時に、AFのRAPモデルにおいてNOX2 shRNA及びGαi/o阻害ペプチドの単独または組み合わせでの投与が、確立されたAF基質を逆転させることを実証するための実験を行う。
NOX2により生成されるROSはRAPを行った心房で上昇する。4匹のイヌに600bpmのRAPを3~4週間行った(房室結節のアブレーションは行わなかった)(参照文献13;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。RAPを行ったイヌ及び5匹の正常な(コントロール)イヌからのPLAを、異なるROS阻害剤の存在下でO2-の生成について評価した(NOX2、ミトコンドリアROS、キサンチンオキシダーゼ及びNOSについて)(参照文献14;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。総O2-は、RAP PLAで有意に上昇しており、NOX2が総O2-の大きな要因であった(正常値の3倍の増加;P<0.05)。NOX2により生成されたO2-の増加は、コントロールと比較してRAP心房におけるgp91(主要なNOX2サブユニット)発現の10倍超の増加を伴った(p<0.01)。ミトコンドリアの誘導O2-もRAPにおいて上昇していた(正常値の1.5倍の増加;p<0.05)。NOX2により生成されたOSは、AFの電気的リモデリングの状況で有意に上昇しており、OSがAFにおける現実的な治療標的となることを示している。
AFは左心房において神経肥厚及び副交感神経/交感神経発芽を引き起こす(参照文献8,15;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。5匹の動物で3~4週間の600脈拍/分のRAPによりRAPモデルを確立した(房室結節のアブレーションなし)。5匹の正常なイヌをコントロールとして用いた。PLA及びLAA切片を、副交感神経及び交感神経(アセチルコリンエステラーゼ、ドーパミンβ-ヒドロキシラーゼ)について調べた。神経成長因子(NGF)の発現をPCRによって評価した。PLAは、RAP動物とコントロール動物の両方でLAAには見られなかった固有の太い神経束(>0.01mm)を示した。コントロールと比較してRAPでは、i)PLAの神経束は顕著に太く、ii)副交感神経線維が優勢であった(図1)。交感神経線維もRAPで増加した(2.4に対して4.8繊維/mm、p<0.05)。副交感神経及び交感神経の増殖は、RAP GPにおけるNGF発現の増加と相関していた(>10倍増;p<0.01)。したがって、RAPは、PLAにおける顕著な神経肥厚及び副交感神経及び交感神経線維の増加を誘導する。
NOX2 shRNAは、RAPを行った心房におけるERP短縮/AF及び副交感神経発芽を抑制する。PLAの心筋におけるNOX2のノックダウン+GP(4週間)は、RAPによって誘導されるERP短縮を抑制するだけでなく、RAPによって誘発される神経増殖/発芽も抑制することを実証するため、本明細書の実施形態の開発時に実験を行った。3匹の動物で、NOX2 shRNAを発現する10mgのプラスミドをPLAに心外膜下に注射した後、エレクトロポレーションを行って遺伝子送達を促進した。7匹のコントロール動物にもRAPを行った(1匹はスクランブル遺伝子を注入し、1匹はシャムコントロールであり、他は開胸術を行わずにRAPを行った)。遺伝子注射の1週間後、遺伝子注入した動物に600bpmのRAPを20日間行い(房室結節切除は行わない)、その後、最終試験を行った。48時間毎に各動物のペーシングを30~60分間停止して、自発的AF(この時間の間に終了しなかったAFとして定義される)を評価した。最終試験の後、NOX2を測定し(PCR、ウエスタンブロッティング)、NGFの発現を評価し(PCR)、自律神経を染色した。図2は、コントロールのイヌ(スクランブルした遺伝子及びシャム)が6日間のRAP後に持続性AFを発症したことを示している。これに対して、NOX2 shRNAを投与した動物では有意なAFは認められなかった(コントロールに対するNOX2 shRNA,p<0.05;図2)。ERPは、コントロールと比較してNOX2 shRNAを投与したイヌで顕著に長かった(<50ミリ秒に対して124±25ミリ秒;p<0.05)。NOX2レベルは、NOX2 shRNAにより、PCR(減少率50%,p<0.05)及びウエスタンブロッティングで有意に減少した。NGFは、NOX2 shRNAを注入したPLAで減少していた(約50%のノックダウン率;p<0.05)。免疫染色は、NOX2 shRNAを注入したPLAは神経束の肥厚を示さず、RAPコントロールでは副交感神経の過剰支配がみられたことを示した(図3)。NOX2 shRNAは、RAPにおけるERP短縮及びAFを防止する。NOX2阻害は、RAPによって誘導される副交感神経の増殖も抑制する。OSによって誘導される副交感神経の増殖は、RAP時のERP短縮に寄与する重要なメカニズムである可能性がある。
遺伝子注入後、7ヶ月間の継続的なRAPの後でも、イヌ被験体はAFを発症しなかった(このような長期の継続的なRAPで予想される心房粗動のみ)。これらのデータは、AFにおける臨床的標的としてのNOX2をさらに証明するものである。
Gαi/o阻害ペプチド(Gαi/o-ct)を発現するミニジーンは、RAPにおけるERP短縮及びAFを抑制する(参照文献16;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。3匹の動物で、Gαi2+Gαo1ペプチドを(長時間作用型UBCプロモーターの制御下で)発現するプラスミド10mgをPLAに注射した。5匹のコントロール動物にもRAPを行った(1匹はスクランブルした遺伝子を注入し、1匹はシャムコントロールとし、他のコントロールは開胸術を行わずにRAPを行った)。その後、すべての動物に600bpmのRAP(房室結節切除を行わない)を20日間行った。48時間毎に30~60分間ペーシングを停止して持続性AFについて評価を行った。図4は、Gαi/o-ctがRAPを行ったイヌのAFの発症を有意に遅らせることを示す(p<0.05)。これは有意なERP延長を伴った(コントロールで50ミリ秒未満に対してGαi/oで93±13ミリ秒、p<0.05)。これらのデータは、副交感神経がRAPにおけるERP短縮及びAFに寄与していることを示しており、Gαi/oが長期的な電気的リモデリングに対して有益な効果を有することを示すものである。
NOX2 shRNA+Gαi/oペプチドは、RAPにおけるAFを防止するうえで効果的である。イヌ被験体におけるNOX2 shRNA+Gαi2を発現するミニジーン+Gαo1を発現するミニジーンの組み合わせ。RAPの5ヶ月後、イヌは持続的なAFを発症しなかった。重要な点として、持続性心房粗動を発症した、NOX2 shRNAを長期投与したイヌとは異なり、この動物は、洞調律のエピソードが介在する非持続性の心房粗動のみを示した。これらの結果は、RAPにおけるAFを防止するうえでのNOX2 shRNA+Gαi/oペプチドの相乗作用を示している。
OS及び副交感神経シグナル伝達はいずれも、RAPにおける電気的リモデリングに寄与する。さらに、OS阻害は、RAPにおける副交感神経の増殖/発芽を顕著に抑制し、これらのメカニズム間の密接な相互作用を示している。いくつかの実施形態において、本明細書では、RAPモデルにおいて確立された電気的リモデリングを逆転させ、結果としてAFを減少させるために、OS及び副交感神経シグナル伝達を遺伝子ベースで(単独または組み合わせで)阻害するための方法及び組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、NOX2を阻害するための組成物及び方法が提供される。NOX2阻害のためのいくつかの例示的な方法及び組成物が、例えば、参照によってその全容を援用する米国特許第9,932,588号に記載されている。いくつかの実施形態において、本発明は、細胞または組織におけるNOX2媒介性シグナル伝達事象を阻害する方法を提供する。これらの方法は、細胞または組織、好ましくはヒト細胞または組織に、修飾NOX2ペプチド及び修飾NOX2ペプチドをコードするミニジーンを含む単離された核酸のうちの1つを投与することを含み、それにより、投与後にNOX2ペプチドが、細胞または組織におけるNOX2媒介性シグナル伝達事象を阻害する。
いくつかの実施形態において、NOX2活性及び/または発現を阻害するための組成物及び方法が提供される。
他の実施形態において、NOX2の発現を阻害するための組成物及び方法が提供される。細胞、組織、または対象内の遺伝子発現を改変する複数の方法が、当該分野では周知である(例えば、RNAi、アンチセンスRNA、遺伝子治療、CRISPRなど)。いくつかの実施形態において、NOX2の発現を調節するために核酸が使用される。
いくつかの実施形態において、この技術は、NOX2を認識し、結合し、その活性を阻害する抗体またはフラグメントを投与することによって、NOX2活性を阻害するための方法を提供する。いくつかの実施形態において、抗体はモノクローナル抗体であり、いくつかの実施形態において、抗体はポリクローナル抗体である。いくつかの実施形態において、抗体は、例えば、ヒト、ヒト化、またはキメラ抗体である。
いくつかの実施形態において、NOX2阻害剤は、小分子である。いくつかの実施形態において、本発明は、NOX2の小分子阻害剤を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、NOX2活性、機能発現などを阻害するように構成された、または阻害することができる小分子薬物または医薬化合物を提供する。
例えば、いくつかの実施形態において、低分子干渉RNA(siRNA)が、NOX2を標的として分解するように設計される。siRNAは、長さ20~25ヌクレオチドの二本鎖RNA分子である。それらの特徴に制限はないが、通常、siRNAは長さ21ヌクレオチドであり、両端に2ヌクレオチドの3’末端オーバーハング(2-nt 3’overhangs)を有する。各鎖は5’末端リン酸基(5’phosphate group)と3’末端ヒドロキシル基(3’hydroxyl group)を有する。インビボでは、この構造は、長鎖のdsRNAまたは低分子ヘアピンRNA(shRNA)のいずれかをsiRNAに変換する酵素であるDicerによるプロセシングの結果である。しかしながら、siRNAを合成して細胞に外因的に導入することで対象とする遺伝子の特定のノックダウンを引き起こすこともできる。基本的には、配列が既知である任意の遺伝子を、適宜調整されたsiRNAとの配列相補性に基づいて標的化することができる。例えば、当業者であればsiRNAを合成することができる(例えば、参照によりそれらの全容を援用する、Elbashir,et al.,Nature 411:494(2001);Elbashir,et al.Genes Dev 15:188(2001);Tuschl T,et al.,Genes Dev 13:3191(1999)を参照)。
いくつかの実施形態において、NOX2の発現を阻害するためにRNAiが用いられる。いくつかの実施形態において、NOX2の発現を調節するためにRNAiが使用される。RNAiは、ヒトを含む大部分の真核生物において外来遺伝子の発現を制御するための進化的に保存された細胞防御を代表する。RNAiは通常、二本鎖RNA(dsRNA)によってトリガーされ、一本鎖の標的RNA(mRNAなど)の配列特異的な分解を引き起こす。mRNA分解のメディエーターは、通常、細胞内で酵素的切断によって長鎖のdsRNAから生成される低分子干渉RNA(siRNA)である。siRNAは、一般に、長さ約21ヌクレオチド(例えば、長さ21~23ヌクレオチド)であり、2ヌクレオチドの3’末端オーバーハング(two-nucleotide 3’overhangs)を特徴とする塩基対構造を有する。低分子RNAまたはRNAiが細胞に導入された後、その配列はRISC(RNA誘導サイレンシング複合体)と呼ばれる酵素複合体に送達されると考えられている。RISCは標的を認識し、エンドヌクレアーゼにより切断する。より大きなRNA配列が細胞に送達される場合には、RNase III酵素(例えば、ダイサー)はより長鎖のdsRNAを21~23ヌクレオチドの二本鎖siRNAフラグメントに変換する点に留意されたい。いくつかの実施形態において、RNAiオリゴヌクレオチドが、融合タンパク質の接合領域を標的とするように設計される。化学的に合成されたsiRNAは、培養体細胞における哺乳動物の遺伝子機能のゲノムワイドな分析のための強力な試薬となっている。遺伝子機能を検証するためのそれらの価値以上に、siRNAはまた、遺伝子特異的な治療薬としての大きな可能性も秘めている(例えば、本明細書に参照により援用するTuschl and Borkhardt,Molecular Intervent.2002;2(3):158-67を参照)。
他の実施形態では、shRNA技術(例えば、本明細書に参照によりその全容を援用する米国公開第2008/0025958号を参照)が、NOX2の発現を調節する(例えば、阻害する)ために利用される。低分子ヘアピンRNAまたは低分子ヘアピン型RNA(shRNA)は、RNA干渉によって遺伝子発現をサイレンシングするために使用できるタイトなヘアピンターンを形成するRNAの配列である。shRNAは、細胞に導入されるベクターを利用し、shRNAが常に発現するようにU6プロモーターを利用する。このベクターは通常娘細胞に受け継がれ、遺伝子サイレンシングを継承することができる。shRNAヘアピン構造は細胞マシナリーによってsiRNAに切断され、siRNAはRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)と結合する。この複合体は、複合体に結合しているsiRNAと一致するmRNAに結合してこれを切断する。shRNAは、RNAポリメラーゼIIIによって転写される。
いくつかの実施形態において、本明細書では、NOX2遺伝子を標的とする低分子ヘアピンRNA(shRNA)を提供する(「NOX2 shRNA」)。shRNAは、センス配列、ループ領域、及びアンチセンス配列(第1及び第2の領域と呼ばれる場合もある)を含む単分子RNAであってよく、これらが一緒になってヘアピンループ構造を形成している。好ましくは、アンチセンス配列とセンス配列とは、互いに実質的に相補的であり(約80%またはそれ以上相補的)、特定の実施形態では、アンチセンス配列とセンス配列とは、互いに100%相補的である。特定の実施形態において、アンチセンス配列及びセンス配列は、ダイサーによってプロセシングされるには短すぎ、そのため、より長鎖の二本鎖RNAの経路とは別の経路を介して作用する(例えば、長さ約16~約22ヌクレオチド、例えば、長さ18~19ヌクレオチドのアンチセンス配列及びセンス配列を有するshRNA(例えば、sshRNA))。さらに、本発明の単分子RNA内のアンチセンス配列とセンス配列とは同じ長さであってもよく、または約9塩基よりも少ない数で長さが異なってもよい。ループは任意の長さであってよいが、好ましい長さは、長さ0~4ヌクレオチドまたは同等の長さの非ヌクレオチドリンカーであり、より好ましくは、2ヌクレオチドまたは同等の長さの非ヌクレオチドリンカーである(例えば、2ヌクレオチドに相当する長さを有する非ヌクレオチドのループ)。一実施形態では、ループは、5’-UU-3’(rUrU)または5’-tt-3’であり、ただし、「t」は、デオキシチミジン(dTdT)を表す。任意のshRNAヘアピン内において、複数のヌクレオチドがリボヌクレオチドである。ヌクレオチドが0個のループの場合、アンチセンス配列はセンス配列に直接連結され、一方または両方の鎖の一部がループを形成する。0ヌクレオチド(nt)のループを有するshRNAの好ましい実施形態では、アンチセンス配列は約18または19ntであり、センス配列がアンチセンス配列よりも短く、アンチセンス配列の一端がループを形成する。
代表的なshRNAのヘアピンは、左巻き(L)型ヘアピン(つまり、5’-アンチセンス-ループ-センス-3’)または右巻き(R)型ヘアピン(つまり、5’-センス-ループ-アンチセンス-3’)のいずれかに構成され得る。さらに、shRNAは、ヘアピンの構成に応じて、センス配列またはアンチセンス配列のいずれかの5’または3’末端のいずれかにオーバーハングを有してもよい。好ましくは、任意のオーバーハングがある場合、それらはヘアピンの3’末端にあり、1~6個の塩基からなる。R型のヘアピンではオーバーハングが存在することが好ましく、その場合、2ntのオーバーハングが好ましく、UUまたはttのオーバーハングが最も好ましい。
shRNAの安定性、機能性、及び/または特異性を向上させ、免疫刺激特性を最小限に抑えるために修飾を付加することができる。例えば、オーバーハングは修飾されなくともよく、または2’位のハロゲンまたはO-アルキル修飾などの1つ以上の特異性もしくは安定化を与える修飾、またはホスホロチオエート修飾などのヌクレオチド間修飾を有することができる。オーバーハングは、リボ核酸、デオキシリボ核酸、またはリボ核酸とデオキシリボ核酸との組み合わせであり得る。
左巻き型ヘアピンに適用することができる修飾の別の非限定的な例では、2’-O-メチル修飾(または他の2’-O-アルキル修飾を含むがこれに限定されない他の2’修飾)を、ヘアピンの5’アンチセンス末端から15、17、または19位のヌクレオチド、またはこれらの位置の任意の2つ、または3つすべてに、ならびにループのヌクレオチド、及び、「スライシング」活性を阻害する修飾を有してはならない、センス配列の最も5’末端側のヌクレオチドからみてヌクレオチド9、10、及び11(9番目(9.sup.th)、10番目(10.sup.th)、及び11番目(11.sup.th)のヌクレオチドとも呼ばれる)を除くセンス配列の1個おきのヌクレオチドに付加することができる。前文に記載される任意の単一の修飾または修飾群は、単独で、または引用される他の任意の修飾もしくは修飾群と組み合わせて使用することができる。
Ui-Tei,K.ら(Nucl.Acids Res.(2008)36 (22):7100-7109)は、一方または両方の鎖のシード領域を修飾することにより、siRNAの特異性を高めることができることを観察している。かかる修飾を本開示のshRNAに適用することができる。ヘアピンに適用することができる修飾の別の非限定的な例では、アンチセンス配列のnt1~6及びセンス配列のnt14~19を2’-O-メチル化して、オフターゲット効果を低減することができる。好ましい実施形態では、nt1~6のみを2’-OHから2’-Hまたは2’-O-アルキルに修飾する。
shRNAのセンス配列は潜在的にRISCに入ってアンチセンス(ターゲティング)鎖と競合する可能性があるため、センス配列のリン酸化を妨げる修飾は、オフターゲットシグネチャを最小限に抑えるうえで有用である。したがって、本発明の右巻き型shRNAの最も5’末端側のヌクレオチドの5’炭素のリン酸化を妨げる望ましい化学修飾としては、(1)ブロッキング基(例えば、5’-O-アルキル)を5’炭素に付加するか、または、(2)5’-ヒドロキシル基(例えば、5’-デオキシヌクレオチド)を除去する修飾が含まれるが、これらに限定されない(例えば、WO2005/078094を参照)。
特異性を高める修飾に加えて、安定性を高める修飾を付加することもできる。一実施形態では、2’-O-アルキル基(または他の2’修飾)を含む修飾を、センス配列の1つ以上の、好ましくはすべてのピリミジン(例えば、C及び/またはUヌクレオチド)に付加することができる。センス配列/領域の一部またはすべてのC及びUの、それぞれ2’Fまたは2’-O-アルキルなどの修飾、またはループ構造は、標的特異的なサイレンシングを大幅に変化させることなく、shRNA分子の安定性を高めることができる。注意すべき点として、これらの修飾は安定性を高めるが、RNAiの破壊(例えば、「スライシング」活性を妨げる)を回避するためにヘアピン内の重要な位置へのこれらの修飾パターンの付加は避けることが望ましい場合がある。
本発明のいくつかの実施形態において、リン酸骨格に対するさらなる安定化修飾がshRNAに含まれてもよい。例えば、少なくとも1つのホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、及び/またはメチルホスホネートが、shRNA主鎖のヌクレオチド、またはヌクレオチドの任意の特定のサブセット(例えば、オリゴヌクレオチド主鎖のセンス配列内のいずれかまたはすべてのピリミジン)、ならびに任意のオーバーハング、及び/または存在するループ構造内のヌクレオチドの一部またはすべての3’位のリン酸基を置換することができる。これらの修飾は、独立して、または本明細書に開示される他の修飾と組み合わせて用いることができる。
対象となる修飾shRNAの説明は、いずれも本明細書に参照によりその全容を援用する以下の参照文献にみることができる。すなわち、Q.Ge,H.Ilves,A.Dallas,P.Kumar,J.Shorenstein,S.A.Kazakov,and B.H.Johnston(2010)Minimal-length short hairpin RNAs:The Relationship of Structure and RNAi Activity.RNA16(1):106-17(Epub Dec.1,2009);及びQ.Ge,A.Dallas,H.Ilves,J.Shorenstein,M.A.Behlke,and B.H.Johnston(2010)Effects of Chemical Modification on the Potency, Serum Stability,and Immunostimulatory Properties of Short shRNAs.RNA16(1):118-30(Epub Nov.30,2009)。
本発明の態様による修飾shRNAは、3’キャップ構造(例えば、反転デオキシチミジン)、shRNAの1つまたは複数の位置に結合した検出可能な標識(例えば、蛍光標識、質量標識、放射性標識など)、または送達、検出、機能、特異性、または安定性を高めることができる他の結合体(例えば、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、糖、炭水化物、脂質、ポリマー、ヌクレオチド、ポリヌクレオチドなど)を含む、様々な目的のいずれかのためのさらなる化学修飾を含むことができる。さらなる化学修飾の組み合わせは、ユーザーの所望に応じて使用することができる。
適当なNOX2 shRNAとしては、核酸の一部が長さ約15ヌクレオチド~約25ヌクレオチドの範囲の二本鎖構造ドメインを有する、長さ約20ヌクレオチド~約80ヌクレオチドの範囲の核酸が挙げられる。いくつかの態様において、shRNAは、組織及び細胞内のshRNAに安定性を付与するための修飾塩基またはホスホジエステル骨格を含むことができる。例示的なNOX2 shRNAとしては、配列番号34が挙げられる(5’~3’方向のヌクレオチド配列:CCGCCTATGACTTGGAAATGGATACTCGAGTATCCATTTCCAAGTCATAGGTTTTTG)。いくつかの実施形態において、例示的なNOX2 shRNA(または他の阻害性核酸)は、配列番号1の配列を標的とするものである。
いくつかの実施形態において、アンチセンス核酸(例えば、アンチセンスDNAオリゴ、アンチセンスRNAオリゴ)が、NOX2の発現を調節するために使用される。例えば、いくつかの実施形態において、NOX2の発現は、核酸NOX2と特異的にハイブリダイズするアンチセンス化合物を使用して阻害される。オリゴマー化合物とその標的核酸との特異的なハイブリダイゼーションは、核酸の正常な機能を妨げる。標的核酸と特異的にハイブリダイズする化合物による標的核酸の機能のこのような調節は、一般に「アンチセンス」と呼ばれる。干渉されるDNAの機能には、複製と転写が含まれる。干渉されるRNAの機能としては、例えば、タンパク質翻訳部位へのRNAの転移、RNAからのタンパク質の翻訳、1つ以上のmRNA種を生成するためのRNAのスプライシング、及びRNAが関与または促進し得る触媒作用などのあらゆる生体機能が含まれる。標的核酸機能とのそのような干渉の全体的な効果は、NOX2の発現の調節(例えば、阻害)である。
いくつかの実施形態において、NOX2の活性及び/または発現は、CRISPR/Casシステムを使用して抑制される。本明細書に記載される「CRISPR」(クラスター化された規則的に間隔を空けた短いパリンドローム反復)は、短い反復塩基配列を含む原核生物DNAのセグメントである。各反復配列の後には、細菌ウイルスまたはプラスミドへの過去の曝露からの「スペーサーDNA」の短いセグメントが続く。CRISPR/Casシステムは、プラスミドやファージなどの外来遺伝要素に対する耐性を付与し、ある種の獲得免疫を与える原核生物の免疫システムである。CRISPRスペーサーは、真核生物のRNAiと似た方法でこれらの外因性遺伝子要素を認識して切断する。CRISPR/Casシステムは、系統樹全体にわたって種における遺伝子編集(特定の遺伝子の配列の付加、破壊、または変更)及び遺伝子調節に使用されてきた。Cas9タンパク質と適切なガイドRNAを細胞内に送達することにより、生物のゲノムを任意の場所で切断することができる。CRISPRを使用して、対象のゲノムを改変することができるRNAガイド遺伝子編集ツールを構築することができる。いくつかの実施形態において、CRISPR/Casシステムを用いて、対象、組織、または細胞内のNOX2の発現を(例えば、部分的または完全に)阻害する。いくつかの実施形態において、CRISPR/Casシステムを用いて、活性が低下したNOX2を生成する(例えば、対象、組織、または細胞内で)。
いくつかの実施形態において、自律神経経路(例えば、AFに関与する経路)を妨害する薬剤が提供される。いくつかの実施形態において、本発明は、自律神経経路を妨害する(例えば、遮断、阻害する)組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、自律神経経路を妨害するGタンパク質阻害剤を提供する。いくつかの実施形態において、交感神経または副交感神経経路を選択的に遮断するGタンパク質阻害剤の送達が提供される。いくつかの実施形態において、本明細書では、Gタンパク質共役型受容体媒介シグナル伝達を遮断する心房細動の治療及び予防のための組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、心房細動の治療として心臓の自律神経経路を妨害するGタンパク質阻害剤を使用した組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、心臓の状態または障害(例えば、心房細動)を治療するためのGタンパク質阻害剤を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、Gタンパク質機能の阻害剤を提供する。
いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害剤は、Gタンパク質阻害ペプチドである。いくつかの実施形態において、本発明は、1つ以上のGタンパク質を阻害することができる任意の適当なアミノ酸配列のペプチドを提供する。いくつかの実施形態において、本発明の実施形態の組成物によって提供されるかまたはコードされるペプチドは、任意の標準アミノ酸(例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリン)、または非標準アミノ酸(例えば、D-アミノ酸、一般的なアミノ酸の化学的または生物学的に生成された誘導体、セレノシステイン、ピロリシン、ランチオニン、2-アミノイソ酪酸、デヒドロアラニンなど)の任意の配列を含み得る。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、Gα(例えば、GαI、Gαs、Gαq、Gα11、Gα12、Gα13、Gα14、G15、Gαo1、Gα16など)、GαI、及び/またはGαsに対する阻害剤である。いくつかの実施形態において、これらのペプチド配列は、Gα(例えば、Gαo1)、GαI及び/またはGαsのC末端を模倣することで受容体/Gタンパク質相互作用を遮断する(例えば、5個のC末端アミノ酸、6個のC末端アミノ酸、7個のC末端アミノ酸、8個のC末端アミノ酸、9個のC末端アミノ酸、10個のC末端アミノ酸、11個のC末端アミノ酸、12個のC末端アミノ酸、13個のC末端アミノ酸、14個のC末端アミノ酸、15個のC末端アミノ酸、16個のC末端アミノ酸、17個のC末端アミノ酸、18個のC末端アミノ酸、19個のC末端アミノ酸、20個のC末端アミノ酸、30個のC末端アミノ酸、40個のC末端アミノ酸、50個のC末端アミノ酸、完全なC末端領域など)。
いくつかの実施形態において、例えば、本発明のGタンパク質阻害ペプチドは、GαiのC末端を含む(NCBIアクセッション番号ACN58588.1;GI:224586986)。いくつかの実施形態において、例えば、本発明のGタンパク質阻害ペプチドは、Gαiの11個のC末端アミノ酸を含む(例えば、アミノ酸配列IKNNLKDCGLF(配列番号3))。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、配列番号3と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有する。
特定の実施形態において、本発明のGタンパク質阻害ペプチドは、Gαo1のC末端を含む(NCBIアクセッション番号AAH30027の完全な配列;核酸配列NM_020988を参照)。いくつかの実施形態において、例えば、本発明のGタンパク質阻害ペプチドは、Gαiの11個のC末端アミノ酸を含む(例えば、アミノ酸配列IANNLRGCGLY(配列番号4))。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、配列番号4と少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはこれらの間の範囲)の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態において、Gα(例えば、GαI、Gαs、Gαq、Gα11、Gα12、Gα13、Gα14、Gα15、Gαo1、Gα16など)、GαI、及び/またはGαsのC末端を模倣することでGタンパク質相互作用を競合的に阻害するペプチドが提供される。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、Gタンパク質のフラグメントである。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、Gタンパク質(例えば、GαI、Gαs、Gα、Gαo1など)のC末端を模倣するが、野生型配列からは異なる(例えば、異なる長さ、変異アミノ酸など)。いくつかの実施形態において、ペプチドは、Gタンパク質の変異型またはそのフラグメントである。いくつかの実施形態において、提供されるペプチドは、GαI、Gαs、及び/またはGα(例えば、GαI、Gαs、Gαq、Gα11、Gα12、Gα13、Gα14、Gα15、Gαo1、Gα16など)のC末端の変異配列である。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、単離または精製されたペプチドとして対象に与えられる。いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害ペプチドは、かかるペプチドをコードした核酸分子として対象に与えられる。いくつかの実施形態において、ペプチドは、細胞浸透性を高めるように最適化される(例えば、配列最適化、配列タグ、小分子によるタグ付けなど)。
いくつかの実施形態において、組成物及び方法は、Gα及び/またはGα阻害ペプチド、またはGα及び/またはGα阻害ペプチドをコードした核酸を含む。Gα及び/またはGα阻害ペプチドをコードする核酸の要素は異なり、最低でもGα及び/またはGα阻害ペプチドをコードした核酸配列と、Gα及び/またはGα阻害ペプチドのベクターからの発現に必要な要素と、を含むベクターを含む。任意のGα及び/またはGα阻害ペプチドをコードする核酸配列を本明細書で使用することができる。
いくつかの実施形態において、Gα及び/またはGα阻害ペプチドをコードするミニジーンが、医薬組成物中で与えられるか、及び/または対象に投与される。本明細書で使用する場合、「ミニジーン」という用語は、天然遺伝子座の1つ以上の要素を含まないが、遺伝子産物もしくは遺伝子産物の一部の部分または合成コンストラクトの発現に必要なエレメントを含む最小の遺伝子フラグメントを指す。いくつかの例では、Gα及び/またはGα阻害ペプチドのミニジーンは、少なくとも1つのイントロン、またはその一部を含まなくともよい。いくつかの例では、ミニジーンは、少なくとも1つのイントロン、またはその一部を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ミニジーンは、ミニジーン転写産物の発現を制御または増強する少なくとも何らかの調節配列を含む。いくつかの例では、ミニジーン調節配列は、プロモーターを含む。ミニジーンにおいて有用なプロモーターは異なり、そのようなミニジーンプロモーターの選択は、ミニジーン転写産物の所望の発現レベル、ミニジーン発現の所望の制御、ミニジーン全体の所望のサイズ、ミニジーンが投与され得る対象を含むミニジーンの使用用途を含む様々な要因によって決められる。かかるミニジーンプロモーターとしては、天然プロモーター、非天然、異種プロモーター、最小プロモーター、ミニプロモーター、構成的プロモーター、組織特異的プロモーター、誘導性プロモーター、合成プロモーターなどが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、本発明のミニジーンのヌクレオチド配列は、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、及び33のうちの1つである(図10)。いくつかの実施形態において、本発明のミニジーンのヌクレオチド配列は、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、及び33のうちの1つと少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、ミニジーン配列は、対象に送達されるベクター(例えば、プラスミド、ウイルスベクターなど)内で与えられる。
いくつかの例において、Gα及び/またはGα阻害ペプチドをコードする核酸は、例えば、プラスミドのポリヌクレオチド骨格などのベクター骨格を含む。本明細書の実施形態において有用なベクター骨格は異なり、多くの要因に基づいて選択することができる。ベクターは、1つ以上のベクター固有のエレメントを含むことができる。「ベクター固有のエレメント」とは、ベクターの構築の前、その間、またはその後に、及び/またはベクターの使用前に、ベクターの作製、構築、増殖、維持及び/またはアッセイに使用されるエレメントを意味する。そのようなベクター固有のエレメントとしては、例えば、使用時のベクターの増殖、クローニング及び選択に必要なベクターエレメントが挙げられるが、これらに限定されず、例えば、複製起点、マルチクローニングサイト、原核生物プロモーター、ファージプロモーター、選択マーカー(例えば、抗生物質耐性遺伝子、コードされた酵素タンパク質、コードされた蛍光または発色タンパク質など)などが挙げられるがこれらに限定されない。任意の便宜のよいベクター固有のエレメントを、本明細書に記載のベクターにおいて適宜使用することができる。
いくつかの実施形態において、Gタンパク質阻害剤は、ミニジーンを含む単離された核酸から与えられ、前記ミニジーンは、修飾されたカルボキシ末端Gαペプチドをコードし、ペプチドは、ヒト細胞などの細胞のGタンパク質とGタンパク質共役受容体との相互作用部位を遮断する。さらに、ミニジーンは、プロモーター、リボソーム結合部位、翻訳開始コドン、及び翻訳終止コドンのうちの1つ以上をさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、ミニジーンは、以下の一般式、すなわち、MGX、MX、及びMZXのうちの1つを有する修飾されたカルボキシ末端Gαペプチド(例えば、Gαo1ペプチド)をコードし、式中、Mはメチオニンアミノ酸残基であり、Gはグリシンアミノ酸残基であり、Zはグリシンアミノ酸残基以外のアミノ酸残基であり、Xは、Gαサブユニットのカルボキシ末端のアミノ酸配列を含み、Gタンパク質共役型受容体に結合する特性を有するカルボキシ末端Gαペプチドである。この実施形態では、Xは、少なくとも約3個の連続するアミノ酸~少なくとも約54個の連続するアミノ酸、少なくとも約3個の連続するアミノ酸~少なくとも約11個の連続するアミノ酸、及び少なくとも約11個の連続するアミノ酸を含むことができる。一実施形態では、Xは、Gαサブユニットのカルボキシ末端の7個の連続する末端アミノ酸残基を含む。例えば、修飾されたカルボキシ末端Gαペプチドのアミノ酸配列は、配列番号5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、及び19のうちの1つである(図9)。いくつかの実施形態において、修飾されたカルボキシ末端Gαペプチドのアミノ酸配列は、配列番号5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、及び19のうちの1つと少なくとも50%(例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有する。
本発明の例示的な阻害剤としては、いずれも本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許公開第20030162258号、同第20070231830号、及び同第20070077597号に記載されるものが挙げられる。これらの参照文献は、追加の阻害剤を特定及び選択するための方法をさらに記載している。小分子、RNAi、siRNA、shRNA、アンチセンス化合物、遺伝子操作、抗体などの他のGタンパク質阻害剤については、例えば、いずれも参照によりその全容を援用する米国特許第8,518,884号;米国特許第8,193,151号;及び米国特許第6,559,128号に記載されている。
いくつかの実施形態において、本明細書の方法は、開心術を行っているAFの患者を治療することを含む。術後AFは、心臓手術を行っている患者の3分の1以上で発生し、手術関連疾病率に大きく寄与している。開心術に加えて、低侵襲性心外膜アプローチによるアブレーション(PVI)を行う外科医が益々増えている。既存のAFを治療する目的、または術後のAFを予防する目的で、本明細書に記載の導入遺伝子(複数可)は、これらの心外膜処置のいずれかにおいて心房に注入される。
いくつかの実施形態において、本明細書の組成物及び/または方法を投与される対象は、心房細動または本明細書に述べられる他の状態などの心臓状態を罹患している。かかる実施形態では、本明細書の組成物及び方法は、そのような状態を治療するために用いられる。いくつかの実施形態において、本明細書の組成物及び/または方法を投与される対象は、心房細動または本明細書に述べられる他の状態などの心臓状態のリスクを有する(例えば、そのリスク要因を有する)。かかる実施形態では、本明細書の組成物及び方法は、そのような状態を予防するために用いられる。
いくつかの実施形態において、本明細書の実施形態で投与される任意の薬剤の取り込み、発現、及び/または送達は、例えば、本明細書に参照によりそれらの全容を援用する米国特許第6,559,128号、米国特許第8,193,151号、米国特許第8,518,884号、米国特許第9,078,918号、米国特許第9,932,588号、米国特許第10,369,360号、米国仮出願第62/961,514号に記載される送達技術、装置、及び/または方法によって促進することができる。例えば、いくつかの実施形態は、送達を促進するための組織のエレクトロポレーションを含む。
本明細書では、心房細動または心不整脈の治療に関する様々な実施形態が記載されている。しかしながら、本明細書に記載される組成物及び方法(例えば、心房細動または心不整脈の治療のための)は、心臓の他の状態及び/または疾患の治療または予防に使用することもできる。いくつかの実施形態において、本発明は、大動脈解離、心不整脈(例えば、心房性心不整脈(例えば、心房期外収縮、移動性心房ペースメーカー、多発性心房頻拍、心房粗動、心房細動など)、房室接合部不整脈(例えば、上室性頻拍、洞房結節リエントリー性頻拍、発作性上室性頻拍、房室接合部調律、房室接合部頻拍、房室接合部期外複合など)、心房性心室性不整脈、心室性不整脈(例えば、心室性期外収縮、促進心室固有調律、単形性心房性頻拍、多形性心室性頻拍、心室細動など)など)、先天性心疾患、心筋梗塞、拡張性心筋症、肥大性心筋症、大動脈弁逆流症、大動脈弁狭窄症、僧帽弁逆流症、僧帽弁狭窄症、エリス・ファンクレフェルト症候群、家族性肥大型心筋症、ホルト・オーラム症候群、マルファン症候群、ワード・ロマノ症候群、及び/または同様の疾患及び症状のリストから選択される心疾患または状態の治療または予防を提供する。
〔実施例〕
実験
実施例1
高頻度心房ペーシング(RAP)を行ったイヌにおけるNOX2 shRNAによる電気的リモデリングの逆転
OSがAFにおける電気的リモデリングの形成/維持をもたらすとすれば、NOX2の阻害は、電気的リモデリングが確立されたイヌにおけるERP短縮を逆転させることになる。
イヌに3週間RAPを行い、その後、洞調律への電気的除細動及びNOX2 shRNAの注射を行う。イヌは、1週間洞調律に維持させ、遺伝子発現のための時間を与える。その後、RAPを再開し、AF再発までの時間を測定する。
抗不整脈薬及びアブレーションのいずれもAFの急性電気的除細動を得るうえでそれほど効果的ではないため、それらの有効性は通常、AFの再発までの時間によって測定される(患者が洞調律に除細動またはアブレーションされた後)(参照文献25,35,36;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。導入遺伝子の有効性を、イヌモデルにおけるAFの発症(または再発)までの時間を評価することによって調べる。
導入遺伝子の調製:ポリメラーゼIIIプロモーター(U6)の制御下にあるプラスミドを使用して、NOX2 shRNAまたはスクランブルしたshRNAを発現させる。このプロモーターを使用して数週間の遺伝子発現が得られている。
AFのRAPモデルの確立:心房ペースメーカーを、頸静脈アプローチを介して埋め込む(参照文献8;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。1週間後、RAPを600脈拍/分×3週間で開始する。
開胸電気生理学的マッピング:3週間のRAPの後、イヌを洞調律に除細動する。開胸マッピングを行う。有効不応期(ERP)及び心房伝導率を評価する(参照文献8,10,37;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。
遺伝子の注入:ベースラインマッピングの後、NOX2 shRNAまたはスクランブルしたshRNAのいずれかを両方の心房に注入する。
遺伝子注入のプロトコル:プラスミドを8mlの生理食塩水で希釈し、心外膜下に注射する(各心房に4mlずつ)。以前に記載されているように(参照文献11~12;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)、4~6回の注射は確実に心房全体をカバーする(各注射当たり0.5~1ml)。左心房注射にはPV、PLAが含まれ、右心房注射にはSVC/RAジャンクション、RA自由壁が含まれる。遺伝子注入後、本発明者等が以前に報告しているようにGenetrodes(Harvard Apparatus)を使用してエレクトロポレーションを行う(参照文献11~12,38;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。
RAPの再開:洞調律での1週間の後、RAPを再開し、6ヶ月間(26週間)またはAFの発症まで継続する。持続性AFの再誘導までの時間をすべてのイヌで監視する。48時間毎に30~60分間ペーシングを停止して持続性AFについて評価を行う。持続性AFは、この時間の間に終了しないAFとして定義される。
開胸マッピング:AFが持続し始めた時点で、イヌを洞調律に除細動し、最終的な開胸試験を行う。ERP、伝導率をベースラインで測定する(参照文献8~9;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。
データ分析:
電気生理学的分析:すべての電気生理学的変数(例えば、ERP、伝導率不均一性指数、AF持続時間など)を異なる群間で比較する。各アクティブな遺伝子を、ボンフェローニ補正されたt検定を用いて、それぞれのコントロールと比較する。3つのアクティブな遺伝子群をANOVA(次いでボンフェローニ補正された事後t検定を行う)を用いて互いに比較し、AFにおける電気的リモデリングを逆転させるうえで最も効果的な遺伝子群を決定する。有効サイズを男性と女性で別々に計算して性差の推定値を得る。
遺伝子発現の均一性を、FLAG発現プラスミドを投与したイヌで心房の遺伝子注入領域から採取した心房切片の免疫蛍光を評価することによって評価する。
shRNAによるNOX2のノックダウン:NOX2のノックダウン率(%)を、RT-PCR、ウエスタンブロッティングによって評価する。
酸化的損傷の抑制:タンパク質のカルボニル基を、DNPHベースのイムノアッセイによって定量化する(参照文献39;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。O2-生成量をルシゲニン化学発光によって評価する(参照文献14;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。適切な基質を使用して、NOX2及びミトコンドリアで生成されるO2-を測定する。
炎症:開胸アプローチ及び/または裸のDNAのCpGモチーフは、心房の炎症を引き起こす可能性がある(参照文献40~41;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)。心房の炎症を評価する(例えば、好中球/マクロファージ浸潤、アポトーシスなど)。
線維症:マッソントリクローム染色を行って線維症を定量化する。
シグナル伝達経路:ROS活性化シグナル伝達経路を測定する(例えば、CAMKII、PKCなど)。
実施例2
C末端Gαi/o阻害ペプチド(Gαi/o-ct)を発現するミニジーンによる副交感神経シグナル伝達の標的化阻害は、RAPにおける電気的リモデリングを逆転する
副交感神経シグナル伝達が電気的リモデリングを引き起こす場合、Gαi/o-ctはERP短縮を逆転させ、RAPにおけるAFの再誘導を防止/遅延させることになる。
イヌに3週間RAPを行い、その後、洞調律への電気的除細動及び導入遺伝子(Gαi/o-ct)の注射を行う。イヌは、1週間洞調律に維持させ、遺伝子発現のための時間を与える。その後、RAPを再開し、6ヶ月間(26週間)またはAFの発症まで継続する。最終試験において、ERPを決定する。イヌにGαi/o-ctを発現するミニジーンを注射する(表1を参照)。長期作用型ヒトポリユビキチンC(UBc)プロモーターの制御下にあるプラスミドを使用して、Gαi/o-ctを発現させる。このプラスミドは、遺伝子発現の均一性を評価するためのマーカー遺伝子として使用されるFLAGタグも有している。交感神経及び副交感神経を染色し(参照文献37,42;本明細書に参照によりその開示内容の全体を援用する)、自律神経シグナル伝達タンパク質(例えば、PKA、cAMPなど)の発現/活性を評価する。
Figure 2022518765000001
実施例3
NOX2 shRNAとGαi/o-ctを組み合わせて投与すると、RAPにおける電気的リモデリングを逆転させる。
OSと副交感神経シグナル伝達は、AFの形成に相乗的に作用し、NOX2 shRNA+Gαi/o-ctは、いずれかの遺伝子単独よりも効果的にERP短縮を逆転させる。いくつかの実施形態において、Gαi/o-ctとNOX2 shRNAとの併用は、いずれかの遺伝子単独よりもERP短縮の抑制により効果的であり、したがってAFを減少させる。
実施例4
NOX2 shRNAは、RAPを行ったイヌにおける電気的リモデリング及び副交感神経発芽を抑制する。
NOX2 shRNAは、心房にNOX2 shRNAを心外膜下注射した後、心筋への遺伝子導入を促進するためにエレクトロポレーションを行った、RAPを行った7匹のイヌでERP短縮/AFを防止した。遺伝子注射及びエレクトロポレーション手順は、最初の4匹の動物ではPLAに限定し、その後の3匹の動物では、左心房の自由壁、LAA、及び右心房にも遺伝子注入を行った。スクランブルしたshRNAの注入を行った、または遺伝子注入を行わなかった18匹の動物をコントロールとして使用した。図5A及び5Bは、短期(すなわち、4週間のRAP)と長期(すなわち、12週間のRAP)の両方でAFを評価するための実験計画の詳細を示す。遺伝子注入後、動物にRAPを行い、その後、RAPが中断された期間中に誘導されたAFの持続時間を記録した。図5Aは、RAP開始後のAFの持続時間を示す。コントロール動物では中央値で4日間以内のRAPで30分間を超える持続的なAFを発症した(四分位範囲(IQR)4~9日)のに対して、NOX2 shRNAを投与した動物ではこのAF負荷を発症するまでに中央値で21日を要した(p<0.01))。各群3匹の動物を12週間追跡して、持続性AF(8時間を超えるAFの持続時間として定義される)の発症を評価した。図5Bは、コントロール動物が8時間を超えるAFを発症するまでに中央値で14日かかったことを示している。これに対して、NOX2 shRNA動物が8時間を超えるAFを発症するまでには中央値で28日を要した(p<0.05)。記録された全期間にわたって、コントロール動物ではAFが中央値で60分間(IQR30~60分)持続したのに対して、NOX2 shRNAを投与した動物ではAFの持続時間は中央値で0分であった(IQR0~2分)(p=0.003)。ERPは、コントロールに対してNOX2 shRNAを投与したイヌで顕著に長かった(46±20ミリ秒に対して97±52ミリ秒;p<0.05)。最終試験の後、NOX2を測定し(PCR、ウエスタンブロッティング)、NGFの発現を評価し(PCR)、自律神経を染色した。NOX2レベルは、NOX2 shRNAにより、PCR(減少率50%,p<0.05)及びウエスタンブロッティングで有意に減少した。NGFは、NOX2 shRNAを注入したPLAで減少していた(約50%のノックダウン率;p<0.05)。免疫染色は、NOX2 shRNAを注入したPLAは神経束の肥厚を示さず、RAPコントロールでは副交感神経の過剰支配がみられたことを示した(図3)。AFにおけるERP短縮に寄与する主要なイオンチャンネル(ICaL、IK1、及び構成的に活性であるIKAch(IKHと呼ばれる))のうち、NOX2 shRNAを注入した心房ではIKHの振幅が有意に減少したことが発見された(データは、スペースの制約のために示さず)。結論:NOX2 shRNAは、RAPにより誘導されるERP短縮、AF、及び副交感神経増殖を防止する。実験は、酸化的損傷によって誘導された副交感神経増殖がAFにおけるERP短縮に寄与することを示している。NOX2 shRNAを注入したイヌのうち2匹を、遺伝子注入後8ヶ月間フォローした。これらのイヌは、フォローアップ期間全体を通じてAFを発症しなかった。培養した心房は、有意なNOX2の発現低下を継続的に示した。
実施例5
NOX2 shRNAは、HFモデルにおいて心房線維症を予防する
NOX2によって生じる酸化的損傷は、HFにおけるAF基質の形成に重要な役割を果たす。このモデルは、心房線維症を誘発することでよく知られている。HFの心房におけるNOX2の標的化阻害が心房線維症を予防することを実証するための実験を、本明細書における実施形態の開発時に行った。3匹の動物で、5~10mgのNOX2 shRNAを心外膜下に左心房後部に注射し、続いてエレクトロポレーションを行った。5匹の動物にpUBc-LacZ(HFコントロール)の注射を行った。次に、高頻度心室ペーシングを240bpmで3週間行った後、開胸マッピングを行った。左心房をNOX2ノックダウン(PCR、ウエスタンブロット)及び線維症発生率(%)について調べた。AFは有意に減少した(LacZに対するNOX2 shRNA=6±0.6秒に対する636±151秒;p<0.01)。LacZを投与したイヌと比較してNOX2 shRNAのPLAではネイティブNOX2のノックダウン率は50%超であった(図6;p<0.01)。図7は、線維症(青色に染色、矢印)が、LacZを注入したPLAと比較してNOX2 shRNAで有意に減少したことを示している(18.8±1.5%に対して8.4±0.5%,p<0.05)。結論:NOX2 shRNAは、HFにおける心房線維症を低減させる。
実施例6
NOX2 shRNA±Gαi/o-ctは、RAPにおける電気的リモデリングを逆転させる
持続性/継続性AF発症後の遺伝子注入を4匹の動物で行った。すべてのイヌに最初に2~4ヶ月間RAPを行って高度の電気的リモデリング及び持続性AFを生じさせた。次に、イヌに以下の遺伝子を注入した。すなわち、a)NOX2 shRNA(N=1)、b)NOX2 shRNA+Gαi/o-ct(N=2)、c)スクランブルしたshRNA(N=1)(図8)。スクランブルしたshRNAを投与した動物は、遺伝子注入後の3ヶ月間のフォローアップ期間中、AFを継続的に示した。NOX2 shRNAのみを投与したイヌは、遺伝子注入の数週間後に心房粗動に組織化されたが、AFの発作を継続的に示した。NOX2 shRNA+Gαi/o-ctを投与した2匹のイヌのうち、1匹のイヌが遺伝子注入の数週間後に心房粗動へと移行したが、このイヌは心房粗動を維持し、AFの発作は示さなかった。NOX2 shRNA+Gαi/o-ctを投与したもう1匹のイヌは、遺伝子注射の2週間後に自発的に洞調律に移行した(図8)。このイヌはまだフォロー中である。NOX2のターゲティング(Gαi/oの併用、または同時ターゲティングを伴う)は、AFにおける電気的リモデリングを逆転させる。NOX2 shRNA+Gαi/o-ctを投与したイヌにおける安定した心房粗動及び/または洞調律への移行は、これらの遺伝子間の相乗作用の存在を示すものである。
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その一部が上記で番号で引用されている以下の参照文献は、参照によってそれらの開示内容の全体を本明細書に援用するものである。
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配列
配列番号1(例示的なNOX2標的配列)- TATCCATTTCCAAGTCATAGG
配列番号2(NOX2 shRNAをコードする例示的なベクター)-aatgtagtcttatgcaatactcttgtagtcttgcaacatggtaacgatgagttagcaacatgccttacaaggagagaaaaagcaccgtgcatgccgattggtggaagtaaggtggtacgatcgtgccttattaggaaggcaacagacgggtctgacatggattggacgaaccactgaattgccgcattgcagagatattgtatttaagtgcctagctcgatacataaacgggtctctctggttagaccagatctgagcctgggagctctctggctaactagggaacccactgcttaagcctcaataaagcttgccttgagtgcttcaagtagtgtgtgcccgtctgttgtgtgactctggtaactagagatccctcagacccttttagtcagtgtggaaaatctctagcagtggcgcccgaacagggacttgaaagcgaaagggaaaccagaggagctctctcgacgcaggactcggcttgctgaagcgcgcacggcaagaggcgaggggcggcgactggtgagtacgccaaaaattttgactagcggaggctagaaggagagagatgggtgcgagagcgtcagtattaagcgggggagaattagatcgcgatgggaaaaaattcggttaaggccagggggaaagaaaaaatataaattaaaacatatagtatgggcaagcagggagctagaacgattcgcagttaatcctggcctgttagaaacatcagaaggctgtagacaaatactgggacagctacaaccatcccttcagacaggatcagaagaacttagatcattatataatacagtagcaaccctctattgtgtgcatcaaaggatagagataaaagacaccaaggaagctttagacaagatagaggaagagcaaaacaaaagtaagaccaccgcacagcaagcggccgctgatcttcagacctggaggaggagatatgagggacaattggagaagtgaattatataaatataaagtagtaaaaattgaaccattaggagtagcacccaccaaggcaaagagaagagtggtgcagagagaaaaaagagcagtgggaataggagctttgttccttgggttcttgggagcagcaggaagcactatgggcgcagcgtcaatgacgctgacggtacaggccagacaattattgtctggtatagtgcagcagcagaacaatttgctgagggctattgaggcgcaacagcatctgttgcaactcacagtctggggcatcaagcagctccaggcaagaatcctggctgtggaaagatacctaaaggatcaacagctcctggggatttggggttgctctggaaaactcatttgcaccactgctgtgccttggaatgctagttggagtaataaatctctggaacagatttggaatcacacgacctggatggagtgggacagagaaattaacaattacacaagcttaatacactccttaattgaagaatcgcaaaaccagcaagaaaagaatgaacaagaattattggaattagataaatgggcaagtttgtggaattggtttaacataacaaattggctgtggtatataaaattattcataatgatagtaggaggcttggtaggtttaagaatagtttttgctgtactttctatagtgaatagagttaggcagggatattcaccattatcgtttgagacccacctcccaaccccgaggggacccgacaggcccgaaggaatagaagaagaaggtggagagagagacagagacagatccattcgattagtgaacggatctcgacggtatcgatcacgagactagcctcgagcggccgcccccttcaccgagggcctatttcccatgattccttcatatttgcatatacgatacaaggctgttagagagataattggaattaatttgactgtaaacacaaagatattagtacaaaatacgtgacgtagaaagtaataatttcttgggtagtttgcagttttaaaattatgttttaaaatggactatcatatgcttaccgtaacttgaaagtatttcgatttcttggctttatatatcttgtggaaaggacgaaacaccggtacaacagccacaacgtctatctcgagatagacgttgtggctgttgtatttttgaattctcgacctcgagacaaatggcagtattcatccacaattttaaaagaaaaggggggattggggggtacagtgcaggggaaagaatagtagacataatagcaacagacatacaaactaaagaattacaaaaacaaattacaaaaattcaaaattttcgggtttattacagggacagcagagatccactttggccgcggctcgagggggttggggttgcgccttttccaaggcagccctgggtttgcgcagggacgcggctgctctgggcgtggttccgggaaacgcagcggcgccgaccctgggtctcgcacattcttcacgtccgttcgcagcgtcacccggatcttcgccgctacccttgtgggccccccggcgacgcttcctgctccgcccctaagtcgggaaggttccttgcggttcgcggcgtgccggacgtgacaaacggaagccgcacgtctcactagtaccctcgcagacggacagcgccagggagcaatggcagcgcgccgaccgcgatgggctgtggccaatagcggctgctcagcagggcgcgccgagagcagcggccgggaaggggcggtgcgggaggcggggtgtggggcggtagtgtgggccctgttcctgcccgcgcggtgttccgcattctgcaagcctccggagcgcacgtcggcagtcggctccctcgttgaccgaatcaccgacctctctccccagggggatccaccggagcttaccatgaccgagtacaagcccacggtgcgcctcgccacccgcgacgacgtccccagggccgtacgcaccctcgccgccgcgttcgccgactaccccgccacgcgccacaccgtcgatccggaccgccacatcgagcgggtcaccgagctgcaagaactcttcctcacgcgcgtcgggctcgacatcggcaaggtgtgggtcgcggacgacggcgccgcggtggcggtctggaccacgccggagagcgtcgaagcgggggcggtgttcgccgagatcggcccgcgcatggccgagttgagcggttcccggctggccgagcagcaacagatggaaggcctcctggcgccgcaccggcccaaggagcccgcgtggttcctggccaccgtcggcgtctcgcccgaccaccagggcaagggtctgggcagcgccgtcgtgctccccggagtggaggcggccgagcgcgccggggtgcccgccttcctggagacctccgcgccccgcaacctccccttctacgagcggctcggcttcaccgtcaccgccgacgtcgaggtgcccgaaggaccgcgcacctggtgcatgacccgcaagcccggtgcctgacgcccgccccacgacccgcagcgcccgaccgaaaggagcgcacgaccccatgcatcggtacctttaagaccaatgacttacaaggcagctgtagatcttagccactttttaaaagaaaaggggggactggaagggctaattcactcccaacgaagacaagatctgctttttgcttgtactgggtctctctggttagaccagatctgagcctgggagctctctggctaactagggaacccactgcttaagcctcaataaagcttgccttgagtgcttcaagtagtgtgtgcccgtctgttgtgtgactctggtaactagagatccctcagacccttttagtcagtgtggaaaatctctagcagtagtagttcatgtcatcttattattcagtatttataacttgcaaagaaatgaatatcagagagtgagaggaacttgtttattgcagcttataatggttacaaataaagcaatagcatcacaaatttcacaaataaagcatttttttcactgcattctagttgtggtttgtccaaactcatcaatgtatcttatcatgtctggctctagctatcccgcccctaactccgcccatcccgcccctaactccgcccagttccgcccattctccgccccatggctgactaattttttttatttatgcagaggccgaggccgcctcggcctctgagctattccagaagtagtgaggaggcttttttggaggcctagggacgtacccaattcgccctatagtgagtcgtattacgcgcgctcactggccgtcgttttacaacgtcgtgactgggaaaaccctggcgttacccaacttaatcgccttgcagcacatccccctttcgccagctggcgtaatagcgaagaggcccgcaccgatcgcccttcccaacagttgcgcagcctgaatggcgaatgggacgcgccctgtagcggcgcattaagcgcggcgggtgtggtggttacgcgcagcgtgaccgctacacttgccagcgccctagcgcccgctcctttcgctttcttcccttcctttctcgccacgttcgccggctttccccgtcaagctctaaatcgggggctccctttagggttccgatttagtgctttacggcacctcgaccccaaaaaacttgattagggtgatggttcacgtagtgggccatcgccctgatagacggtttttcgccctttgacgttggagtccacgttctttaatagtggactcttgttccaaactggaacaacactcaaccctatctcggtctattcttttgatttataagggattttgccgatttcggcctattggttaaaaaatgagctgatttaacaaaaatttaacgcgaattttaacaaaatattaacgcttacaatttaggtggcacttttcggggaaatgtgcgcggaacccctatttgtttatttttctaaatacattcaaatatgtatccgctcatgagacaataaccctgataaatgcttcaataatattgaaaaaggaagagtatgagtattcaacatttccgtgtcgcccttattcccttttttgcggcattttgccttcctgtttttgctcacccagaaacgctggtgaaagtaaaagatgctgaagatcagttgggtgcacgagtgggttacatcgaactggatctcaacagcggtaagatccttgagagttttcgccccgaagaacgttttccaatgatgagcacttttaaagttctgctatgtggcgcggtattatcccgtattgacgccgggcaagagcaactcggtcgccgcatacactattctcagaatgacttggttgagtactcaccagtcacagaaaagcatcttacggatggcatgacagtaagagaattatgcagtgctgccataaccatgagtgataacactgcggccaacttacttctgacaacgatcggaggaccgaaggagctaaccgcttttttgcacaacatgggggatcatgtaactcgccttgatcgttgggaaccggagctgaatgaagccataccaaacgacgagcgtgacaccacgatgcctgtagcaatggcaacaacggtgcgcaaactattaactggcgaactacttactctagcttcccggcaacaattaatagactggatggaggcggataaagttgcaggaccacttctgcgctcggcccttccggctggctggtttattgctgataaatctggagccggtgagcgtgggtctcgcggtatcattgcagcactggggccagatggtaagccctcccgtatcgtagttatctacacgacggggagtcaggcaactatggatgaacgaaatagacagatcgctgagataggtgcctcactgattaagcattggtaactgtcagaccaagtttactcatatatactttagattgatttaaaacttcatttttaatttaaaaggatctaggtgaagatcctttttgataatctcatgaccaaaatcccttaacgtgagttttcgttccactgagcgtcagaccccgtagaaaagatcaaaggatcttcttgagatcctttttttctgcgcgtaatctgctgcttgcaaacaaaaaaaccaccgctaccagcggtggtttgtttgccggatcaagagctaccaactctttttccgaaggtaactggcttcagcagagcgcagataccaaatactgttcttctagtgtagccgtagttaggccaccacttcaagaactctgtagcaccgcctacatacctcgctctgctaatcctgttaccagtggctgctgcagttggcgataagtcgtgtcttaccgggttggactcaagacgatagttaccggataaggcgcagcggtcgggctgaacggggggttcgtgcacacagcccagcttggagcgaacgacctacaccgaactgagatacctacagcgtgagctatgagaaagcgccacgcttcccgaagggagaaaggcggacaggtatcaggtaagcggcagggtcggaacaggagagcgcacgagggagcttccagggggaaacgcctggtatctttatagtcctgtcgggtttcgccacctctgacttgagcgtcgatttttgtgatgctcgtcaggggggcggagcctatggaaaaacgccagcaacgcggcctttttacggttcctggccttttgctggccttttgctcacatgttctttcctgcgttatcccctgattctgtggataaccgtattaccgcctttgagtgagctgataccgctcgccgcagccgaacgaccgagcgcagcgagtcagtgagcgaggaagcggaagagcgcccaatacgcaaaccgcctctccccgcgcgttggccgattcattaatgcagctggcacgacaggtttcccgactggaaagcgggcagtgagcgcaacgcaattaatgtgagttagctcactcattaggcaccccaggctttacactttatgcttccggctcgtatgttgtgtggaattgtgagcggataacaatttcacacaggaaacagctatgaccatgattacgccaagcgcgcaattaaccctcactaaagggaacaaaagctggagctgcaagctt
配列番号3(例示的なGα阻害ペプチド;Gαi2サブユニットのC末端の11個のアミノ酸) - IKNNLKDCGLF
配列番号4(Gα阻害ペプチド;Gαo1サブユニットのC末端の11個のアミノ酸) - IANNLRGCGLY
配列番号5~19(例示的なGタンパク質阻害ペプチド)-図9
配列番号20~33(Gタンパク質阻害ペプチドをコードする例示的なミニジーン)-図10
配列番号34(例示的なNOX2 shRNA)- CCGCCTATGACTTGGAAATGGATACTCGAGTATCCATTTCCAAGTCATAGGTTTTTG
RAPは、神経肥厚及び副交感神経線維の発芽の増加をもたらす。 NOX2 shRNAの慢性的な発現は、RAPにおけるAFを防止する。 NOX2 shRNAは、RAPにおける神経肥厚及び副交感神経の発芽を防止する。 Gαi/oミニジーンは、RAPにおけるAFの発症までの時間を遅らせる。 NOX2 shRNAは、持続的なAFの発生を防止する。短期間の試験では、NOX2 shRNAを投与した動物が発症したAFは有意に短く、持続性AFの発症の遅れは30分超であった。コントロールでは、N=3~12、NOX2 shRNAでは、n=3~5とした。 NOX2 shRNAは、持続的なAFの発生を防止する。本発明者らの長期的な試験では、NOX2 shRNAの遺伝子注入は8時間よりも長く持続性AFの発症を予防した。A及びBにおいて、コントロールでは、n=3~12、NOX2 shRNAでは、n=3~7とした。データは平均±SEMである。ログランク検定による有意差をグラフに示す。 NOX2 shRNAをトランスフェクトした心房におけるNOX2発現の減少。 NOX2 shRNAによる心房線維症の減少。 NOX2 shRNA±Gαi/oはAFを心房粗動または同調率に変換する。考察については、本文を参照されたい。 修飾されたカルボキシ末端Gαペプチドの例示的なアミノ酸配列。 本発明の例示的なミニジーンのヌクレオチド配列。

Claims (40)

  1. 対象の心臓の電気的リモデリング及び/または心房細動を予防または逆転させる方法であって、有効量の以下のもの:
    (a)NADPHオキシダーゼ2(NOX2)阻害剤、及び/または
    (b)(i)Gα阻害ペプチド、またはGα阻害ペプチドをコードする核酸、及び/または
    (ii)Gα阻害ペプチド、またはGα阻害ペプチドをコードする核酸、
    を前記対象に投与することを含み、前記投与することが、あるレベルの心臓の電気的リモデリング及び/または心房細動が予防、低減、または消失するような条件下で行われる、前記方法。
  2. 前記NOX2阻害剤が、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤である、請求項1に記載の方法。
  3. NOX2遺伝子発現の前記核酸阻害剤が、NOX2 siRNAである、請求項2に記載の方法。
  4. NOX2遺伝子発現の前記核酸阻害剤が、NOX2 shRNAである、請求項2に記載の方法。
  5. 前記NOX2 shRNAが、配列番号34を含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記Gα阻害ペプチドが、Gαi2阻害ペプチドである、請求項1に記載の方法。
  7. 前記Gα阻害ペプチドが、C末端Gα阻害ペプチドである、請求項6に記載の方法。
  8. 前記Gαo阻害ペプチドが、Gαo1阻害ペプチドである、請求項1に記載の方法。
  9. 前記Gα阻害ペプチドが、C末端Gα阻害ペプチドである、請求項1に記載の方法。
  10. 前記Gα阻害ペプチド及び/または前記Gα阻害ペプチドが、ミニジーンとして投与され、ミニジーンから発現される、請求項1に記載の方法。
  11. 前記ミニジーンがプラスミド上に存在する、請求項10に記載の方法。
  12. 前記Gα阻害ペプチドと前記Gα阻害ペプチドが同時投与される、請求項1に記載の方法。
  13. 前記Gα阻害ペプチドと前記Gα阻害ペプチドが、1:10~10:1の比で同時投与される、請求項12に記載の方法。
  14. 前記Gα阻害ペプチドと前記Gα阻害ペプチドが、1:1の比で同時投与される、請求項13に記載の方法。
  15. 前記NOX2阻害剤が、前記Gα阻害ペプチド及び/または前記Gα阻害ペプチドと同時投与される、請求項1に記載の方法。
  16. 前記NOX2阻害剤、前記Gα阻害ペプチド、及び前記Gα阻害ペプチドが同時投与される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記NOX2阻害剤、前記Gα阻害ペプチド、及び/または前記Gα阻害ペプチドが心筋組織に投与される、請求項1に記載の方法。
  18. 前記投与の前、その間、またはその後に前記心筋組織をエレクトロポレーションすることをさらに含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記心筋組織が、心房組織または心室組織の少なくとも一方を含む、請求項17に記載の方法。
  20. 前記NOX2阻害剤、前記Gα阻害ペプチド、及び/または前記Gα阻害ペプチドが、心内膜または心外膜に投与される、請求項1に記載の方法。
  21. 前記NOX2阻害剤、前記Gα阻害ペプチド、及び/または前記Gα阻害ペプチドが、前記対象の冠状血管構造のセグメントに投与され、前記対象の標的冠状組織がエレクトロポレーションされる、請求項1に記載の方法。
  22. 前記不整脈が、心房細動を含む、請求項1に記載の方法。
  23. 有効量の前記NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドを前記対象に投与することが、前記NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドをコード及び発現する単離された治療用DNAを投与することを含む、請求項1に記載の方法。
  24. 有効量の前記NOX2阻害剤、Gα阻害ペプチド、及び/またはGα阻害ペプチドを前記対象投与することが、前記単離された治療用DNAを注入することを含む、請求項1に記載の方法。
  25. 前記対象が、心房性または心室性不整脈、心室不全、または心不全のうちの1つ以上に罹患している、請求項1に記載の方法。
  26. 前記不整脈が、心房細動を含む、請求項25に記載の方法。
  27. (a)NADPHオキシダーゼ2(NOX2)阻害剤、及び
    (b)(i)Gα阻害ペプチド、またはGα阻害ペプチドをコードする核酸、及び/または
    (ii)Gα阻害ペプチド、またはGα阻害ペプチドをコードする核酸を含む、医薬組成物。
  28. 前記NOX2阻害剤が、NOX2遺伝子発現の核酸阻害剤である、請求項27に記載の医薬組成物。
  29. NOX2遺伝子発現の前記核酸阻害剤が、NOX2 siRNAである、請求項28に記載の医薬組成物。
  30. NOX2遺伝子発現の前記核酸阻害剤が、NOX2 shRNAである、請求項28に記載の医薬組成物。
  31. 前記NOX2 shRNAが、配列番号34を含む、請求項30に記載の医薬組成物。
  32. 前記Gα阻害ペプチドが、Gαi2阻害ペプチドである、請求項27に記載の医薬組成物。
  33. 前記Gα阻害ペプチドが、C末端Gα阻害ペプチドである、請求項27に記載の医薬組成物。
  34. 前記Gαo阻害ペプチドが、Gαo1阻害ペプチドである、請求項27に記載の医薬組成物。
  35. 前記Gα阻害ペプチドが、C末端Gα阻害ペプチドである、請求項27に記載の医薬組成物。
  36. 前記Gα阻害ペプチド及び/または前記Gα阻害ペプチドが、ミニジーンとして投与され、ミニジーンから発現される、請求項27に記載の医薬組成物。
  37. 前記ミニジーンがプラスミド上に存在する、請求項36に記載の医薬組成物。
  38. Gα阻害ペプチド及びGα阻害ペプチドの両方を含む、請求項27に記載の医薬組成物。
  39. 前記Gα阻害ペプチドと前記Gα阻害ペプチドとを1:10~10:1の比で含む、請求項38に記載の医薬組成物。
  40. 前記Gα阻害ペプチドと前記Gα阻害ペプチドとを1:1の比で含む、請求項39に記載の医薬組成物。
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