JP2022525713A - 血栓症の治療のための医薬組成物および方法および医療機器による送り込み - Google Patents

血栓症の治療のための医薬組成物および方法および医療機器による送り込み Download PDF

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Abstract

血栓症の治療のための医薬組成物およびその医薬組成物を使用する方法が提供される。医薬組成物は、タンパク質分解酵素の混合物、および任意に、追加の化合物を含むことができる。医薬組成物は、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼなどの抗凝集性または抗血栓性化合物を含むことができる。本方法は、血栓が溶解するまで血栓に医薬組成物を投与することを含めて、それを必要とする患者に医薬組成物を投与することを含むことができる。本方法は、1つまたは複数のバルーンカテーテルを患者に投与することも含むことができる。

Description

関連出願
この出願は、2018年6月28日に出願した米国仮特許出願No.62/691,319の35U.S.C.§120に基づく優先権の利益を主張し、その内容に依拠し且つその全体を参照してここに組み入れたものとする。
本開示は、概ね、血栓症の治療のための組成物、機器、および方法に関する。
動脈硬化は、酸素および栄養素を心臓から身体の残りの部分(動脈)に運ぶ血管が厚くなり硬くなるときに起こり、これは、時として、器官および組織への血流を制限する。健全な動脈は柔軟且つ弾性であるが、時を経ると、動脈壁が硬化することがあり、これは一般に動脈硬化と呼ばれる状態である。アテローム性動脈硬化は、動脈硬化症の一種であり、具体的には、動脈壁における脂肪、コレステロール、および/または他の物質の蓄積(プラーク)を指し、血流を制限し得る。プラークは破裂して血餅を引き起こすことがある。身体の血管系内にその場で形成されて血流を妨げる血餅は血栓と呼ばれる。したがって、アテローム性動脈硬化は、体内のどこでも動脈に影響を及ぼす可能性がある。予防可能および/または治療可能であり得るが、依然として主要な死因である。
動脈内の血栓や血栓性閉塞の引き金となるのは、動脈硬化性プラークの破裂(剥離)である。血流の回復が早ければ早いほど、心臓や脳の組織への損傷を回避できる可能性が高くなる。現在の治療法は、機械的な再疎通(PTCA/PTA+ステント留置)と、血栓溶解療法(血管内にできた血栓を薬で分解する方法)がある。現在の血栓溶解剤による再疎通の効率は40~50%程度にとどまっている。PTA(Percutaneous Transluminal Angioplasty:経皮的血管形成術)は、すべての血管の血栓および/またはアテロームを機械的に(例えば、カテーテル、バルーンを用いて)破壊することに関するものである。PTCA(Percutaneous Coronary Transluminal Angioplasty)は、冠状動脈の血栓および/またはアテロームを機械的に破壊することに関するものである。PCI(Percutaneous Coronary Interventions)は、AIM( )内の冠動脈血栓やPTCAによる致命的な狭窄を破壊する急性期の処置に関するもので、ステント留置と関連している。これらの技術は侵襲的な心疾患/血管病学において評価されているが、デメリットもある。二重抗凝固療法を行っている患者は、出血(脳、消化管)のリスクが高くなり、日常の急性手術(虫垂炎など)や事故(骨折など)の手術には禁忌である。PCIでは、血栓と動脈硬化の割合を評価することはできない。最大で50%のステント留置を避けることができる。
現在の血栓溶解剤には、プラスミノゲンを、クロット(血栓)に含まれるフィブリノゲンとフィブリンを分解する天然の線溶剤プラスミンに変換するセリンプロテアーゼが含まれる。これらの線溶薬は、フィブリン特異的な薬剤と非フィブリン特異的な薬剤の2つに分けられ、中には全身の線溶を触媒するものもある。血栓溶解剤は、全身に投与する方法と、血栓部分に直接投与する方法(選択的冠動脈内血栓溶解療法:SIT)とがある。
現在の血栓溶解剤の中には、循環しているプラスミノゲンの高められた活性と関連するものがある。現在の血栓溶解剤に関連するリスクは、出血である。最も重大な出血性合併症は出血性脳卒中であり、高い死亡率および長期的な障害と関連する。また、現在の血栓溶解薬は、血栓溶解と再疎通の達成に時間がかかることがある(例えば、約30分)。時間経過が治療に重要であるため(例えば、神経細胞はわずか約3分後に害を受け、心筋の初期損傷は8分以内に起こる)、血栓溶解剤または血栓溶解の使用は、PTAおよびPTCAなどのより速い機械的再疎通を優先して、減少している。速く、安全で、効率的な血栓の治療法が求められている。特に、出血や出血性の脳卒中を起こさない方法が求められている。
様々な実施形態では、酵素または酵素の混合物を含む医薬組成物が提供される。いくつかの実施形態では、酵素はタンパク質分解酵素である。いくつかの実施形態では、酵素の混合物は、タンパク質分解酵素の混合物である。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素の混合物はオキアミ酵素(Krill enzymes)である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、抗凝集性化合物などの追加の薬剤を含む。いくつかの実施形態では、抗凝集性化合物は、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼ(Lisini racemici acetylsalicylase)である。
様々な実施形態において、患者の血栓を治療する方法が提供される。本方法は、酵素または酵素の混合物を含む医薬組成物を患者に投与することを含むことができる。いくつかの実施形態では、酵素は、タンパク質分解酵素である。いくつかの実施形態では、酵素の混合物は、タンパク質分解酵素の混合物である。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素の混合物はクリル酵素である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、抗凝集性化合物を含む追加の化合物も含むことができる。いくつかの実施形態では、抗凝集性化合物は、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼである。いくつかの実施形態では、治療方法は、バルーンカテーテルの使用も含む。いくつかの実施形態では、治療方法は、2つのバルーンカテーテルの使用を含む。
ここに開示された実施形態の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部はその説明から当業者に明らかになるか、または、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および添付の図面を含む、ここに記載された実施形態を実施することによって認識されるであろう。
前述の一般的な説明と以下の詳細な説明の両方は、ここに開示された実施形態の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図した実施形態を提示している。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含まれており、ここに組み込まれ、本明細書の一部を構成している。図面は、本開示の様々な実施形態を示しており、説明と合わせてその原理と動作を説明している。
本実施形態の完全な理解、およびその利点と特徴は、以下の詳細な説明を参照して、以下の添付図面と併せて考慮することで、より容易に理解されるであろう。
図1は、X線カテーテル検査のような標準的な手順で、血栓の近くにカテーテルを導入するプロセスを示す。 図2は、X線カテーテル検査のような標準的な手順を用いて血栓の近くにカテーテルを導入し、バルーンを介して血栓血管内に酵素組成物を送り込んで(デリバリーして)血栓を溶解するプロセスを示す。 図3Aは、致死性肺塞栓症の患者から分離された「新鮮な」赤い血栓(約2日)の画像である。 図3Bは、ここに記載の実施形態による、酵素組成物によって溶解された後の、図3Aの赤い血栓の画像である。 図4Aは、実質的な量の結合組織を含む、数週間前の血栓の画像である。 図4Bは、ここに記載の実施形態に従った酵素組成物による処理後の図4Aの数週間前の血栓の画像であり、結合組織が変化しないままフィブリンが溶解した、選択的分解パターンを示す。 図5Aは、正常な血流を有する血管のドップラー画像である。 図5Bは、血流が残っている血栓を有する血管のドップラー画像である。 図5Cは、ここに記載された実施形態による、血栓の溶解を示す、酵素組成物による処理後の血栓を有する血管のドップラー画像である。 図6は、ここに記載の実施形態にしたがった、酵素組成物による処理の15分後に新たな血栓が形成された開放血管の組織学であり、酵素組成物が正常な血液形成カスケードを変化させないことを確認している図である。 図7は、ステント植え込み直後の血管内の正常な血流を示す図である。 図8は、血栓がステント内腔を閉塞している、ステント植え込みの10分後の図7の血管を示す。 図9は、酵素組成物塗布の2分後、ステント内腔の血流が完全に正常化した、図8の血管を示す。
図の一部または全部が、説明を目的とした模式的な表現であることが認識されるであろう。図は、特許請求の範囲またはその意味を制限するために使用されないことを明確に理解した上で、1つまたは複数の実施形態を説明する目的で提供される。
他に定義されていない限り、ここで使用されているすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する技術分野の通常の技術者によって一般的に理解されているものと同じ意味を持つ。ここに記載されているものと類似または同等の任意の方法および材料を本開示の実施または試験に使用することができるが、好ましい方法、装置、および材料をここに記載する。ここで引用されているすべての技術および特許の公開文献は、その全体が参照によりここに組み込まれている。本明細書のいかなる部分も、本開示が先行発明のおかげでそのような開示に先行する権利がないことを認めるものと解釈されない。
本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、単数形の「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかに他を指示しない限り、複数の参照を含む。
本明細書で使用する場合、用語「備え(comprising)」は、組成物および方法が記載された要素を含むが、他の要素を排除しないことを意味することを意図する。組成物および方法を定義するために使用される場合、「本質的に・・・からなる(consisting essentially of)」とは、組み合わせに本質的な意義を持つ他の要素を除外することを意味するものとする。例えば、ここで定義されている要素から本質的に構成される組成物は、本開示の基本的かつ新規な特性に重大な影響を及ぼさない他の要素を除外しない。「からなる(consisting of)」とは、微量の他の成分および記載された実質的な方法ステップを除くことを意味する。これらの移行用語のそれぞれで定義される実施形態は、本開示の範囲内である。
「治療」または「治療する」という用語は、哺乳類などの対象における疾患または障害の任意の治療を意味し、以下を含む:疾患または障害を抑制すること、すなわち臨床症状の発生を阻止または抑制すること、および/または疾患または障害を緩和すること、すなわち臨床症状の退行を引き起こすこと。
ここでは、「予防する(preventing)」という用語は、それを必要とする患者の予防的治療を意味する。予防的治療は、病気に罹患する危険性のある対象者に適切な量の治療薬を提供し、それによって病気の発症を実質的に回避することによって達成され得る。予防には、病気や障害から保護すること、例えば、臨床症状が進展しないようにすることが含まれる。
当業者であれば、ヒトの医学においては、最終的な誘導性の1つまたは複数のイベントが未知であったり、潜在的であったり、または患者が1つまたは複数のイベントの発生のかなり後まで確認されないことがあるため、「予防(preventing)」と「抑制(suppressing)」を区別することは必ずしも可能ではないことを理解するであろう。したがって、ここで使用される「予防(prophylaxis)」という用語は、ここで定義される「予防」および「抑制」の両方を包含する「治療」の要素として意図されている。また、ここで使用される「保護」という用語は、「予防(prophylaxis)」を含むことを意味する。
「治療有効量」という用語は、典型的には医薬組成物として送り込まれる(デリバリーされる)タンパク質分解酵素混合物の量であって、そのような治療を必要とする対象者に投与されたときに、ここで定義された治療を有効とするために十分な量を意味する。治療有効量は、治療を受ける対象および疾患の状態、対象の体重および年齢、疾患の状態の重症度、選択された特定の化合物、従うべき投与レジメン、投与のタイミング、投与の方法などに応じて変化し、これらはすべて、当業者が容易に決定することができる。
ここで使用される「血栓症」という用語は、血管内に血栓が形成され、循環系を通る血液の流れが妨げられることを指す。いくつかの態様では、血栓症は、静脈内に形成される血栓である「静脈血栓症」である。
本開示は、血栓症の治療に有用なタンパク質分解酵素組成物に関するものである。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素組成物は、オキアミ酵素(例えば、南極および/または北極)からの凍結乾燥水性抽出物を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、天然由来のタンパク質分解酵素と、任意に他の酵素との混合物を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、タンパク質分解酵素と、例えばリシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼのような抗凝集性化合物との混合物を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、相乗的に作用する天然由来のタンパク質分解酵素のバランスの取れた混合物を含むオキアミからの凍結乾燥水性抽出物を備える。タンパク質分解酵素の混合物は、エンド型(トリプシン様酵素およびキモトリプシン様酵素)およびエキソペプチダーゼ(カルボキシペプチダーゼAおよびB)の両方を含む共働マルチ酵素システムを備える。組成物混合物のタンパク質分解酵素は、特に、トリプシン様活性を有する3つのセリンプロテアーゼ(2つのエンド/エキソペプチダーゼ、1つのエンドペプチダーゼ)、キモトリプシン様活性を有する1つのセリンプロテアーゼ、4つのエキソペプチダーゼ(2つのカルボキシペプチダーゼA、2つのカルボキシペプチダーゼB)を備えていてもよい。酵素混合物は相互に保護されており、2段階の方法で相乗的に作用する:エンドペプチダーゼはまずポリペプチド鎖の内部構造部分のペプチド結合を攻撃し、得られたペプチド断片は続いてエキソペプチダーゼによって小さなペプチドと遊離アミノ酸に切断される。
いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素混合物は、血栓の治療に有用である。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素混合物は、血栓が溶解するまで、選択したデバイスを介して酵素組成物溶液を血栓性血管内に適用することにより、インビトロ(in vitro)、インビボ(in vivo)、および/またはインサイチュ(in situ)での血栓の治療に有用である。
いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素混合物は、抗凝集性または抗血栓性化合物と同時または後続して投与されてもよい。いくつかの実施形態では、抗凝集性/抗血栓性化合物は、(天然)タンパク質分解酵素と一緒に混合された1つのバイアルで提供される。そのような使用のための可能な化合物には、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼ(Lysini Racemici Acetylsalicylas:LRS)(Kardegicとして入手可能)、エプティフィバチウム(Eptifibbatium)(Intergrilinとして入手可能)またはアブシキシマブウム(Abciximabum)(Reoproとして入手可能)がある。様々な他の抗凝集性または抗血栓性化合物が可能であり、以下が含まれる。
・シクロオキシゲナーゼ阻害剤、例えば、アセチルサリチル酸(アスピリン(Aspirin));トリフルサル(Triflusal)(Disgren)。
・アデノシン二リン酸(ADP)受容体阻害剤:例えば、クロピドグレル(プラビックス(Plavix));プラスグレル(エフィエント(Effient));チカグレロル(ブリリンタ(Brilinta);チクロピジン(チクリッド(Ticlid))。
・ホスホジエステラーゼ阻害剤、例えば、シロスタゾール(プレタール(Pletal))。
・プロテアーゼ活性化受容体-1(PAR-l)アンタゴニスト、例えば、ボラパクサール(Vorapaxar)(Zontivity)。
・グリコプロテインIIB/IIIA阻害剤(静脈内使用のみ):例えば、アブシキシマブ(レオプロ(ReoPro));エプティフィバチド(インテグリン(Integrilin));チロフィバン(アグラスタット(Aggrastat))。
・アデノシン再取り込み阻害薬、例えば、ジピリダモール(ペルサンチン(Persantine))。
・トロンボキサン阻害剤、例えば、トロンボキサン合成酵素阻害剤;トロンボキサン受容体拮抗剤;テルトロバン(Terutroban)。
・ヘパリン、および
・組織プラスミノーゲン活性化剤t-PA、例えば、アルテプラーゼ(Activase);レテプラーゼ(Retavase);テネクテプラーゼ(TNKase);アニストレプラーゼ(Eminase);ストレプトキナーゼ(Kabikinase、Streptase);ウロキナーゼ(Abbokinase)。
いくつかの実施形態では、静脈内適用のアシデュムアセチルサリチル酸(ASA)の誘導体であるリシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼ(LRS)が、タンパク質分解酵素と共投与される。注射後即効性のある非常に効率的な抗アグリゲーション剤である。作用機序はASAと同じである。LRSの適応症は、例えば、急性心筋梗塞、STEMI、不安定狭心症、発作(ictus)、TIAなどである。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約60iUの原生酵素混合物および約900mgのLRSを含む。この組成物は、血栓溶解を開始するために使用されてもよい。必要に応じて、原生酵素混合物のみを用いて追加の血栓溶解を行ってもよい。
活性剤に加えて、いくつかの実施形態では、組成物は、充填剤、結合剤、圧縮剤、潤滑剤、崩壊剤、着色剤、水、および当業者が認識するその他の要素も含む。
様々な実施形態において、ここで述べた実施形態による医薬組成物を、それを必要としている患者に投与することを含む、ここで前述した適応症のいずれかを治療する方法である。
いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素混合物の線溶活性は、血液が除去された後(ウォッシュアウト)、血栓の近くまたは内部に注入することによって確認される。これは、図1および図2に示すように、酵素混合物の血栓溶解のために特別に設計されたカテーテルを用いて実現可能である。血栓溶解後、残存するアテローム性狭窄をPTCAで除去することができる(約50%の患者)。加えて、ステント留置も行うことができる。タンパク質分解酵素混合物は、血管拡張(血栓および硬化性プラークの破壊)の際にも適用することができ、これは、酵素混合物が、血栓のデトリタスだけでなく、硬化性プラークのデトリタスも分解するからである。タンパク質分解酵素の混合物は、全身の血液凝固に影響を与えない。そのため、局所的に適用した後、血液凝固もすぐに正常化するので、新たな血栓形成が行われる可能性がある。タンパク質分解酵素による治療は、基本的な局所の状態を変えない-それはプラーク(凝固領域)の潰瘍化である。動脈の再血栓化を避けるためには、確立された抗凝集剤/抗血栓剤を予防的に使用する必要がある。したがって、再血栓症を予防するための最適な薬剤として、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼを配合したタンパク質分解酵素を含む医薬組成物を使用することが望ましい。
実施例
以下の実施例は、本開示のいくつかの実施形態をさらに説明するためのものである。それらは、特許請求の範囲をいかなる方法でも制限することを意図していない。当業者であれば、ここに記載された本発明の一般的な思想(idea)から逸脱することなく、さらなる発展が可能であることを理解するであろう。
タンパク質分解酵素の安全性
ここに記載した実施形態のタンパク質分解酵素混合物は、全身性の影響がなく、幅広い安全性を示した。したがって、体液中のプロテアーゼ阻害剤が不活性化するため、混合物が健康な組織に影響を与える危険性はない。
タンパク質分解組成物混合物の主要な臨床的特徴のいくつかは、その新規な組成物、すなわちエンドおよびエキソペプチダーゼの両方を含む協同的なマルチ酵素システムに基づく唯一の製品を含む。この組成物は、卓越した安全性プロファイルを有しており、すなわち、健康な組織に到達すると、酵素はプロテアーゼ阻害剤によって直ちに不活性化され、また、この組成物は時間的に限られた活性しか持たず、水や可溶性アミノ酸のような無害な基本成分に迅速に分解される。
上記の知見は、高用量のタンパク質分解酵素混合物をi.v.、i.a.またはi.m.で注射しても、基本的な生理に影響を与えず、凝固血液カスケードを妨害しないという事実によって、さらに強化される。さらに、実験的および臨床的研究により、タンパク質分解酵素混合物は効果的であり、全身への影響の危険性がなく、忍容性が高いことが示されている。
タンパク質分解酵素混合物が哺乳類の基礎代謝に影響を与えるかどうかを確かめるために、7匹の豚(60~80kg)を用いて実験を行った。動物は連続的にモニターされた(注射の前と6時間後)。血圧、心電図、心拍数、呼吸数などのパラメータを測定した。タンパク質分解組成物混合物の高用量(600U)を静脈内または動脈内に投与した。正常な状態からの逸脱は記録されず、タンパク質分解酵素混合物は哺乳類の基本的な生理機能に影響を与えないという結論に達した。
さらに、タンパク質分解酵素混合物が血液凝固に影響を与えるか否かを確認する実験も行った。この目的のために、5人の健康なボランティア(32~75歳)が20mlの血液を提供した。サンプルは2本の試験管(各10ml)に分けられた。1本目の試験管には60U/mlのタンパク質分解酵素混合物を備えた溶液を添加し、2本目の試験管はコントロールとして使用した。すべての試験官を室温で保存した。10分後、内容物をトレイに注いで検査した。すべてのサンプルで、同様の構成と強度を持つ典型的な血液凝固物が形成された。このタンパク質分解酵素混合物は、正常な血液凝固カスケードに影響を与えず、新鮮な血液で迅速に不活性化される。
新規カテーテルを用いた血管形成術を行わない冠動脈、四肢(extremities)、その他の動脈の血栓溶解療法
以下の研究の目的は,臨床環境におけるタンパク質分解酵素のカテーテル投与を含む血栓溶解の速度を評価することであった。まず、血管内の血液をリンゲル液または生理食塩水でリンス(洗浄)して除去し、同時に近位部を閉塞バルーンで閉塞した。その後、タンパク質分解酵素を血栓の前または直接に注入し、その溶解を確認した。この設定では、心臓や脳では露出時間はそれほど重要ではなく、タンパク質分解酵素は少なくとも3分間作用することができた。このような場合のタンパク質分解酵素の典型的な使用方法は、バルーンカテーテルを用いて、膨張およびタンパク質分解酵素の送り込み(デリバリー)を実施することである。
その手順は、図1および図2に示されており、4つの連続したステップで行われる。(1)X線カテーテル撮影のような標準的な手順で、血栓の近くにバルーンカテーテルを導入する。(2)バルーンを膨らませて、血栓の前で血管を閉じる。(3)血管を閉じた直後に、バルーンと血栓の間の空間に、溶液中のタンパク質分解酵素混合物を注入する。注入することで、残った血液が押し出され、結果的に速い血栓溶解を模倣することができる。血栓が溶解し、血管が再び完全に開くまで注入を続けてもよい。(4)通常の手技で注入を終了し、バルーンを収縮させ、カテーテルを取り外す。
いくつかの実施形態では、血栓を両側から隔離してもよい。そのような実施形態では、2つのバルーンカテーテルを用いて、血栓の上流および下流の血管を遮断してもよい。作られた2つの空間は、リンガー溶液でリンス(洗浄)され、その後、オキアミ酵素溶液で満たされ得る。血栓溶解後、血液循環を可能にするためにバルーンを収縮させる前に、空間を再度リンス(洗浄)することができる。この方法の利点は、効果的であること、血栓溶解の残存がないこと、酵素が血流に乗ることである。この治療法は、両側から血栓にアクセスできる部位に用いるのがよい。
血栓溶解後に残存するアテローム性狭窄をPTCAで解消する(50%)、ステント留置も可能(20~50%)。
血栓溶解療法を行ってもなお、動脈硬化による血管の重大な狭窄(約50%)が残っている場合は、通常の経皮的血管形成術(PTA)や経皮的冠動脈形成術(PTCA)を行ってもよい。
いくつかの実施形態では、図1および図2に記載されているようなステップバイステップの手順で、新規のバルーンカテーテルを適用した。さらに、血液残渣による酵素混合物の不活性化の可能性を最小限にするために、血栓に近い血液の除去を注意深く監視した。
実験
下肢の血栓溶解療法のために選択された動物モデル(家畜のブタ)は、人間の一般的な状態を模倣している。ブタは体重が70kgあり、血管の組織構造も似ているので,既存の機器や薬剤を使用することができる。
目的は、PTCA/PTAにおいて、特定のバルーンカテーテルを機能させた後のタンパク質分解酵素を評価することと、手技(PTCA+ステント留置)による血栓やアテロームのデトリタスを溶解する効果を評価することであった。
タンパク質分解酵素混合物が血液によって不活性化されることは、血栓溶解に有利である。PTCAやPTAは、冠状動脈のバルーン形成やステント留置とも呼ばれ、冠状動脈の閉塞に対して行われる一般的な医療行為の一つとなっている。バルーン血管形成術では、アテローム性プラークが圧縮され、血管が引き伸ばされて内腔とその外径が拡大する。動脈内のバルーンを膨らませたり縮めたり(最大20気圧)することで、閉塞部を動脈壁に押し付け、動脈を拡げることで血流を改善する。また、冠動脈内にステントを留置し、血管の開通を維持することもある。
プラークの破片や付着した血栓の微小塞栓(microembolization)は、血流の減少によって組織の周辺部に新たな虚血が生じ、合併症を引き起こす。
タンパク質分解酵素混合物が提供する高速の線溶は、血管形成後の残留物を効率的に除去し、その結果、血流を根本的に改善し、関連する組織虚血を制限することによって、副作用を排除することができる。PTCAでは、最大治療時間が約3分と、時間的要素が重要である。
タンパク質分解酵素の適用は、血栓溶解の手順(上述)と同様であった。酵素は、バルーンの膨張とそれに伴う冠動脈の拡張およびステント留置の際に、溶液での短いすすぎの後に注入された。2~3回膨らませたり縮めたりする一連の作業に要する時間は、わずか3分程度であった。
本研究の目的は、酵素混合物を用いて、脳や心臓のような虚血に弱い局部の血栓や硬化性プラークの残留物を除去することである。さらに、PTCA/タンパク質分解酵素混合物を介して塞栓症の予防策も検討した。血栓溶解は、脳組織の不可逆的な損傷の臨界時間を模して3分間行われた。
これらの実験は、動物モデル(家畜のブタ)に対しても行われた。タンパク質分解酵素混合物の有効性は、血栓溶解の前後に、血管造影、ドップラー付き超音波造影、写真記録、生化学的分析(前後)および組織学的分析のような確立された技術によって測定された。さらに、酵素処理後の血液をろ過したところ、残留破片の量はゼロであった。
再血栓化の回避
再血栓症を防ぐためには、内皮が完全に治癒するまで抗血栓療法を行うべきである。タンパク質分解酵素混合物が血液凝固(hemocoagulation)に影響を与えないことは、以前のインビトロ、そして今回のさらなるインビボ(ドップラー付き超音波検査および血管造影検査)で証明されている。上記の実施形態で説明したように、再血栓症を回避するために、血栓溶解性オキアミ酵素を、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼなどの抗凝集性化合物と組み合わせてもよいことが判明している。このような組み合わせを用いることにより、抗凝集作用が確保される。
タンパク質分解酵素と細胞増殖阻害薬(cytostatic)を組み合わせた薬剤溶出(DE)コーティング
PTCAやステント留置では、血管(主に層内膜(stratum
intimae))に損傷を与える。このような大きな表面(2-5cm)で内皮の被覆が欠如すると、迅速な血栓形成が生じる。そのような状態を避けるために、多くの場合、二重抗凝集剤治療(ACP+クロピドグレル)が行われる。しかし、この方法は出血などの重篤な副作用を引き起こす可能性がある。
さらに、外傷を受けた血管は、内腔を狭める原因となる腱の形成によって治癒する(腱狭窄)。細胞増殖阻害薬(例えば、パクリタキセル(Paclitaxel))を含むDEカバーバルーンを適用することにより、速い腱の形成が阻害される。
例外的に速いタンパク質分解酵素混合物による血栓溶解は、インビトロ(図3A、3B、4A、4B)およびインビボ(図4A、5B、5C)の両方で証明され、例えば1cmの血栓が3分未満で溶解することが実証された。血栓の分解は、基本的にはフィブリンマトリックスの破壊であり、断片が残らないように次々と溶解される(顕微鏡で見た場合、図6で支持されている)。
「古い」血栓の血栓溶解に関しては、腱の堆積物(ストロマ)は血管壁に付着したままであり(図4A、4B)、一方、血栓のフィブリン性マトリックスは血液によって溶解され、洗い流される(図9)。迅速なタンパク質分解酵素による血栓溶解療法は、機械的な再開通(PTCA、PTA)やステント留置を決定する前に、狭窄の状態を即座に判断することができる。このようにして、ステント留置の数を50%まで減らすことができる。
いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素混合物の最適な使用を達成するために、血液による酵素混合物の不活性化を回避するための新しいカテーテルが設計された。
図7に示すように、タンパク質分解酵素は、全身および局所の血液凝固に影響を与えない。しかし、図7に示すように、血栓溶解後、2~5mmの凝固面積を有する潰瘍プラークが残り、新たな血栓形成と再血栓症を助長する。タンパク質分解酵素混合物と抗凝集性化合物(例えば、リシニ・ラセミチ・アセチロサリチリチ(Lisini racemici acetylosalicylici))を組み合わせると、再血栓症のリスクが除去される。タンパク質分解酵素混合物は、血液因子(プラスミノゲン)に依存しない血栓溶解剤として作用する。このユニークな特性を利用して、図9に示すように、生分解性ポリマーに細胞増殖阻害薬(パクリタキセル、シエロリムスなど)を付着させたものをステントに被せて(こうしてDES(Drug Eluting Stent)を形成して)、腱の狭窄を防ぐことができる。これらの細胞増殖阻害薬を組み合わせたカテーテルやステントをDE-Kと呼ぶ(図6、7、9)。
本開示の利点としては、PTCAやPTAに比べて外傷を伴わない迅速な再疎通、血管を傷つけない穏やかさ、PTCAやステント留置に比べて凝固領域の最小化、ステント留置の必要性の低減(約50%)、および血液凝固の障害がないことが挙げられる。
タンパク質分解酵素は、再疎通のための最も重要な要件を満たしている。すなわち、迅速な発現(約3分、したがって市販の血栓溶解剤の10倍の速さ)、選択性-生来の組織に影響を与えず、非生存プラーク/血栓のみを分解すること、血液凝固カスケードを妨げない(市販の血栓溶解剤とは対照的に)、すなわち低い副作用比を意味すること、内皮表面を拡大しないこと(PCTA/PTA/ステントと比較して)である。
これまで、酵素は、血液による不活性化を防ぐ方法がなかったため、臨床現場で使用することができなかった。本実施形態は、この問題点を克服するための革新的な解決策を提供する。
以前、タンパク質分解酵素の血栓溶解/線溶能は、標準的なモデル(微量の125I標識ヒトフィブリノーゲンと混合したヒト血漿を含むチャンドラー・ループ・アッセイ(Chandler loop assay))で研究され、ストレプトキナーゼやtPA(ref)などの血栓溶解剤の評価に使用された。タンパク質分解酵素の混合物において、最も迅速な血栓溶解が観察された。さらに,このタンパク質分解酵素は、ヒト死体から分離した血栓の迅速な溶解も示した。2種類の血栓が例示された:最初のものは「新鮮な」、わずか数日前の「赤い」血栓(図3A)であり、2番目のものはかなりの量の結合組織を含む数週間前の血栓(図4A)であった。
両方のサンプルをタンパク質分解酵素で処理した結果、新鮮な血栓では、迅速な血栓溶解(3分以内に溶解、図3B)が見られたが、古い血栓では、選択的な分解パターン、すなわちフィブリンの類似した溶解が見られたものの、結合組織は変化しなかった(図4A)という以前のインビトロのデータと一致した。結合組織は、血管と密接に連携しているため、塞栓のリスクを引き起こすことはない。
上記の実験に基づいて、インビトロでのタンパク質分解酵素の活性をインビボ(ウサギ)でも研究した。さらに、タンパク質分解酵素が血漿阻害剤によって効果的に不活性化されることが示された。これらのデータは、臨床応用におけるタンパク質分解酵素混合物の全体的な安全性プロファイルを確認した。
オキアミ酵素の特徴として、インビトロでは非常に効率的で迅速な効果の発現、インビボでは完全な阻害(重要な安全性の側面)という2つの特徴がある。逆説的ではあるが、これらの一見矛盾した2つの特性は、心臓・狭心症の治療にタンパク質分解酵素を使用するための重要なニッチ(適所)を開く可能性がある。
ドップラーによる超音波検査
この研究では、ヒトとの類似性(生化学的、血液学的、免疫学的)から動物(ブタ)モデルを選択した。この研究は、EUの規制に従って、約70kgのブタ3匹で行われた。
獣医外科医、麻酔科医、超音波やドップラーなどの血流を監視する最新のモニタリング方法の専門家などがチームを組んで試験を行った。それぞれの動物において、4本の動脈と1本の静脈へのアクセスを確認するための手術が行われた。動物は標準的なプロトコルに従って麻酔された。このようにして、ECG、O2、CO2、呼吸数などが継続的にモニターされた。実験後、EEGの指示に従って安楽死を行った。血栓は、血管の機械的損傷(内膜の崩壊)によって形成された。少量のトロンビン(0.1cc)を添加することで血栓形成が促進され、約20分で固形の血栓が形成された。血管から血液を洗い流した後、タンパク質分解酵素を注入した(0.5ml)。流れを再開した後の血流、血栓の形成、および血栓溶解の経過は、超音波とドップラーでモニターした。すべての実験の経過は写真で記録し、その後、組織学的分析を行った(図5A、5B、5Cおよび6)。開放血管の組織検査(図6)を行ったところ、タンパク質分解酵素混合物で処置してから15分後に新しい血栓が形成されているのが確認され、オキアミ酵素が正常な血液形成カスケードを変化させないことが確認された。タンパク質分解酵素による完全な血栓溶解の平均時間は3分であった。(約2分から約4分の範囲)。これは、ストレプトキナーゼやtPAなど、少なくとも30分以上の時間を必要とする現在の治療法に比べて大幅に改善されている。血管開通後、血栓溶解の残りの生成物は洗い流された。血栓の固形残渣(デトリタス)は観察されなかった。また、タンパク質分解酵素は血液によって不活性化され、その結果、血栓溶解が停止することが確認された。その後、血液を除去すると、新たにタンパク質分解酵素を適用して血栓溶解を行うことができ、タンパク質分解酵素が正常な血液形成カスケードを変化させないことが確認された。このことは、現在の血栓溶解療法が、局所的にも全身的にも重篤な出血性合併症(脳出血、緊急手術の禁忌など)を引き起こしていることと対照的である。
臨床的な副作用(血圧、心拍数、アレルギー反応など)は認められなかった。実験結果(生化学)は正常であった(手術前、手術中、手術後)。
得られたデータは、ストレプターゼ(Streptase)やtPAのような現在の血栓溶解剤と比較して、インビボでのタンパク質分解酵素の速い血栓溶解効果を明らかにしている。さらに,タンパク質分解酵素の治療は安全で,出血を起こさず、正常な局所的または全身的な凝固に影響を与えなかった。
手術技術と超音波やドップラーによる記録を用いた以前の調査のフォローアップとして、現在臨床で使用されている技術、すなわちカテーテルによる血管造影を適用した補完的な調査を行った。この方法は、人間の医学において、血栓の形成と血管の再疎通を評価する「ゴールドスタンダード」と考えられている。
試験は通常の臨床機器を用いて行われ、血管造影でモニターされ、全手順がデジタル化されてDVDに保存された。
試験血管にステントを留置し、内皮の破壊と表面の外傷を生じさせた。その後、内腔が完全に閉じないように、ステントの近傍でバルーンを膨らませ、血液の循環を遅らせるだけにした。次のステップとして、トロンビンを加えて強固な血栓の形成を促した(約5分以内)。血管造影により完全な血管閉鎖を確認した。A、タンパク質分解酵素溶液(5ml)を血栓に隣接して1分間連続注入した。血流の少ない血管にタンパク質分解酵素を連続的に注入することで、血栓に近い部分の血液が完全に除去された。血栓は約3分以内に溶解し、その後、血液循環が正常化した。血管造影で全日程をモニターした。図7、8、9参照。
さらに、多数の分岐を含む大きな供給血管を選択し、その枝の1つにステントを留置した。その後、この供給血管をウェッジポジションのカテーテルで機械的に閉塞した。上記のようにトロンビンを添加し、6分後にはすべての血管網が血栓によって完全に遮断され、その結果、血液循環が妨げられた。タンパク質分解酵素(5ml)をこのような大きな供給容器にゆっくりと注入したところ、約4分後にはすべての血管網にて除去され、正常な血液循環が血管造影によって確認され、DVDに保存された。
これらの実施例は、ドップラー付き超音波検査、手術、および組織学によるインビトロおよびインビボでの所見で以前にも検証されたように、タンパク質分解酵素の混合物がユニークな線溶性および/または血栓溶解活性を有することを確認するものである(図5A、5B、5Cおよび6)。臨床現場で使用されている現在の技術(カテーテル治療/血管造影)を採用することで、タンパク質分解酵素の血栓溶解能力が明らかになった(図7、8、9)。
本開示のような新規のカテーテルは、臨床においてタンパク質分解酵素の最適な使用を可能にするはずである。さらに、実験データは、タンパク質分解酵素が正常な血液凝固カスケードに影響を与えないことを検証しており、抗血栓薬と組み合わせれば、再血栓症を防ぐことができる。
累積されたタンパク質分解酵素の作用様式の実験データは、血栓溶解療法が成功した後、再血栓症を防ぐために抗血小板剤を追加する必要があるかもしれないことを示している。局所的なダメージが大きく、再血栓症が早いPICと比較して、効果のある、例えばリシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼを伴うタンパク質分解酵素は、再血栓症を解消する。
いくつかの実施形態では、上述の実施形態のタンパク質分解酵素混合物を含む選択された医薬組成物のいずれかを、1つまたは複数の医療機器と組み合わせて使用することができる。
いくつかの実施形態では、血栓の治療のための医薬組成物を送り込む(デリバリーする)方法が提供される。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素組成物を、血栓を分解して血流を増加させるという治療効果を提供するために、新しい血栓または老化した血栓を含むヒト血管に送り込む。
いくつかの実施形態では、血栓症治療の前提条件として、バルーンカテーテルが血栓によって塞がれている血管内の血流を遮断し、その結果、(例えば、生理食塩水またはリンゲル液によって)リンス(洗浄)することができる小さな空間(空間はわずか2~5cm)を形成するように、標的となる血栓がカテーテル治療を介して到達可能となることを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、バルーンカテーテルは、血栓によって塞がれている血管内の血流を遮断し、その結果、(例えば、生理食塩水またはリンゲル液によって)リンス(洗浄)することができ、かつタンパク質分解酵素混合溶液を適用することができる小さな空間(空間はわずか2~5cm)を形成する。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素溶液は、6ユニット/mlの溶液を含む。識別された空間は、タンパク質分解酵素を不活性化する可能性のある血液成分を本質的に含まないように、リンス(洗浄)される。必要に応じて、血栓を再度リンス(洗浄)し、タンパク質分解酵素溶液を再度塗布してもよい。以下に示すように、体積10mmの血栓は、タンパク質分解酵素溶液の適用により3分以内に溶解し、これは異なる血栓溶解剤を用いた従来の報告よりもはるかに速い。また、バルーンカテーテルによって血流が遮断されているため、血栓部分が患部から移動して塞栓症になる危険性がないという利点もある。以下に、この治療法のさらなる利点を述べる。
いくつかの実施形態では、小径のマルチルーメンカテーテルを使用することができる。バリウム充填ポリマー、特に体温で軟化するウレタンは、末梢に挿入されるラインおよびドレナージカテーテルに最適である。血管造影イメージングまたは治療的アブレーションのために、より遠位の血管領域に到達するための押しやすさの増加は、ビスマス放射化剤を有するポリアミドベースのポリマーに基づくバルーンを展開するために、現在、心臓内および心臓周辺のより小さな血管経路に到達する幅広い選択のデバイスから恩恵を受ける。
いくつかの実施形態では、カテーテルは、既存の生産ラインに容易に実装することができる。生産アプローチは、異なる企業間で異なるかもしれないが、結果は同じであると予想される。バルーンを含むカテーテルは、デュラリン(登録商標)のように、現在使用されている材料や保健当局で承認されている材料から作られてもよい。いくつかの実施形態では、カテーテルは2つの機能を有しており、そのため、第1にバルーンの膨張用、第2にすすぎ用の2つのチューブを含む。図1および図2に示すように、バルーンカテーテルは、血栓から離間した端部から第1のチューブによって膨張させられ、第2のチューブの出口が血栓とバルーンの間に位置することになる。いくつかの実施形態では、バルーンは細長い。例えば、カテーテルのサイズは、標準的な使用のカテーテルに対応すべきであり、例えば、約100~120cmの長さ、約5~7フレンチの厚さである。低圧閉塞/閉鎖バルーン、例えば、長さ1cm、断面直径3または20mm、膨張後のもの。カテーテルの最終的なデザインは、適応症/部位(冠動脈、頸動脈、大腿動脈など)に合わせて採用しなければならない。さらに、カテーテルは、適応症(冠状動脈、大腿動脈、脳動脈など)に応じて異なる厚さで製造することができる。
いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素組成物混合物を、超音波を用いてインサイチュ(in situ)で送り込んで、血管内血栓を治療してもよい。いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素組成物混合物は、光音響効果を提供し、血管内血栓を治療するために、パルスレーザーを使用して、インサイチュ(in situ)で送り込んでも良い。
いくつかの実施形態では、タンパク質分解酵素組成物混合物は、血管内血栓に直接、キャビテーションを使用して送り込まれる。
さらに、(例えば、)エネルギー源が血栓に向けられた場合、血栓をバラバラにして、タンパク質分解酵素が働くための追加の表面積を提供することができる。
さらに、タンパク質分解酵素を送り込むために様々な装置を使用してもよいが、そのような装置は、タンパク質分解酵素混合物を含む溶液を送り込むのに十分な大きさの空洞または特に半径方向の内腔を有する生体適合性のカテーテルを含むべきである。また、カテーテルは、音響エネルギーまたはレーザーエネルギーを送出することができるものであってもよい。さらに、カテーテルは、酵素の分子量よりも大きい分子量カットオフを有することを条件に、酵素の放出を可能にすることができる半透膜をカテーテルの端部に有してもよい。また、この膜は弾性を有していてもよいので、酵素の溶液で膨らませて拡大して血管を閉塞させてもよい。
いくつかの実施形態では、酵素の安定化および/または浸透のために、酵素材料の調製物は、注入の前に速溶性高分子量ポリマーでカプセル化されてもよい。いくつかの実施形態では、酵素の安定化および/または浸透のために、酵素材料の調製物を、注入の前に、デンプンなどの炭水化物と共沈させてもよい。いくつかの実施形態では、酵素の安定化および/または浸透のために、酵素材料の調製物を、注入の前に脂質含有ミセルにしてもよい。
様々な実施形態では、生のオキアミ材料を形成する天然タンパク質分解酵素混合物を抽出するプロセスが提供される。商業的な漁獲物に由来する生のオキアミ材料は、直ちに凍結され、使用するまで-20℃に維持される。使用前に、ブロックは解凍され、蒸留水でホモジナイズされる。このようにして得られた水性粗抽出物を脱脂し、ゲルろ過によってさらに精製する。分子量20~40kDの物質を含むフラクションをプールし、限外濾過で濃縮する。精製されたエキスは、膜ろ過、ガラスバイアルへの充填、凍結乾燥などの無菌的な製造工程を経る。通常、製品は1バイアルあたり60ユニット(トロメタモールでpH7.5に緩和したもの)を0.9%塩化ナトリウム水溶液10mlで再構成して使用する。本製品は、タンパク質分解活性、バッチ間のばらつき、均一性に関して良好な特性を有している。凍結乾燥した水性エキスの安定性は優れている。涼しい場所(3-8℃)で保存した場合、保存期間は少なくとも2年である。
本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態に様々な修正および変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に入ることを条件に、そのような修正および変形を包含することを意図している。

Claims (20)

  1. 血栓症の治療を必要とする患者において血栓症を治療するための方法であって、
    タンパク質分解酵素またはタンパク質分解酵素の混合物を含む医薬組成物を前記患者に投与する工程と、
    第1のバルーンカテーテルを前記患者に投与する工程と、を備えた方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、前記第1のバルーンカテーテルは、バルーン、第1のチューブ、および第2のチューブを備え、前記第1および第2のチューブは、それぞれ、前記バルーンの同じ側に位置する入口を有し、
    前記第1のチューブは、前記バルーンを膨張させるために前記バルーンの内側に出口を有し、前記第2のチューブは、前記バルーンと前記血栓との間に位置するように、前記入口から離間した前記バルーンの他端に位置する出口を有する、方法。
  3. 請求項1記載の方法において、第2のバルーンカテーテルを前記患者に投与する工程をさらに備えた方法。
  4. 請求項1記載の方法において、前記医薬組成物が、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼをさらに含む方法。
  5. 請求項4記載の方法において、前記タンパク質分解酵素の混合物が、オキアミ酵素を含む方法。
  6. 患者における血栓症を治療する方法であって、
    a)血栓を含有する血管を前記血栓の下流にて第1のバルーンカテーテルで遮断して、前記第1のバルーンカテーテルと前記血栓との間に小さな容積を形成する工程と、
    b)前記容積をリンスする工程と、
    c)前記血栓が溶解するまで前記容積内にオキアミ酵素溶液を投与する工程と、
    d)随意に、前記血管にステントを適用する工程と、
    e)随意に、タンパク質分解酵素またはタンパク質分解酵素の混合物、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼ、および薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物を前記患者に適用する工程と、を備えた方法。
  7. 請求項6記載の方法において、前記工程a)において、前記血管は、前記血栓の上流および下流で遮断され、前記第1のバルーンカテーテルと前記血栓の間、および第2のバルーンカテーテルと前記血栓との間に、2つの小さな容積を形成し、
    前記工程c)において、前記血栓が溶解するまで前記2つの小さな容積にオキアミ酵素溶液を投与し、
    前記血栓が溶解した後、前記2つのバルーンカテーテルの間の前記2つの小さな容積を再びリンスする、方法。
  8. 請求項6記載の方法において、生理食塩水またはリンゲル液が、前記第1のバルーンカテーテルと前記血栓との間の前記容積をリンスするためのリンス剤である、方法。
  9. 請求項5記載の方法において、前記オキアミ酵素が、トリプシン様活性を有する3つのセリンプロテアーゼおよびキモトリプシン様活性を有する1つのセリンプロテアーゼを含む、方法。
  10. 請求項5記載の方法において、前記オキアミ酵素が、4つのエキソペプチダーゼを含み、前記4つのエキソペプチダーゼは、2つのカルボキシペプチダーゼAおよび2つのカルボキシペプチダーゼBを含む、方法。
  11. 請求項9記載の方法において、トリプシン様活性を有する前記3つのセリンプロテアーゼが、2つのエンド/エキソペプチダーゼおよび1つのエンドペプチダーゼを含む、方法。
  12. 請求項5記載の方法において、前記オキアミ酵素が、動脈壁上のプラークを減少させる、方法。
  13. タンパク質分解酵素またはタンパク質分解酵素の混合物、リシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼ、および薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
  14. 請求項13記載の医薬組成物において、前記タンパク質分解酵素の混合物がオキアミ酵素を含む、医薬組成物。
  15. 請求項13記載の医薬組成物において、約900mgのリシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼを含む、医薬組成物。
  16. 請求項14記載の医薬組成物において、約60ユニットのオキアミ酵素および約900mgのリシニ・ラセミチ・アセチルサリチラーゼを含む、医薬組成物。
  17. 請求項14記載の医薬組成物において、前記オキアミ酵素が、トリプシン様活性を有する前記3つのセリンプロテアーゼおよびキモトリプシン様活性を有する1つのセリンプロテアーゼを含む、医薬組成物。
  18. 請求項14記載の医薬組成物において、前記オキアミ酵素が、4つのエキソペプチダーゼを含む、医薬組成物。
  19. 請求項17記載の医薬組成物において、トリプシン様活性を有する前記3つのセリンプロテアーゼが、2つのエンド/エキソペプチダーゼおよび1つのエンドペプチダーゼを含む、医薬組成物。
  20. 請求項17記載の医薬組成物において、前記4つのエキソペプチダーゼが、2つのカルボキシペプチダーゼAおよび2つのカルボキシペプチダーゼBを含む、医薬組成物。
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