JP2022531296A - Tert活性化療法を伴う方法および組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医学の分野に関する。具体的には、本発明はアルツハイマー病を処置するための方法および組成物を提供する。
アルツハイマー病(AD)は、進行性の変性疾患である。これは、炎症性サイトカインの増加したレベル、ならびに記憶および学習能力を徐々に破壊する、特に海馬中の有毒なベータ-アミロイド沈着の蓄積によって特徴付けられる。医学の進歩にもかかわらず、ADに対する根治療法はない。FDA承認薬は、これらの投薬を受けた患者のわずか約半数で症状の悪化を一時的に減速するだけである。これによって、メディケア、メディケイド、およびビジネスに与えるADおよび他の認知症の直接および間接コストの合計は毎年1480億ドル超になる。
dR = D-アルギニン
テロメラーゼ逆転写酵素(TERT)、テロメラーゼの触媒サブユニットは、げっ歯動物およびヒトの両方の複数の組織で多種多様な有益な機能および防御機能を有すると報告されている。しかし、テロメラーゼと、AD病態の主たる特徴であるアミロイド病態との間の関係は研究されていない。ADは、進行性の成人発症型神経変性疾患である。脳に及ぼすTERTの再活性化の影響を試験するために、本発明者らは、TERT遺伝子発現の時間的調節を制御するために誘導性テロメラーゼ活性化AD(TERT-AD)マウスモデルを樹立した。実施例1に示すように、テロメラーゼの活性化は、ADで冒される重要なニューロン転写ネットワークのその直接調節を介してマウスおよびヒトADモデルにおいてAD病態を緩和することができる。脳内のTERTレベルおよび活性を強化することは、アルツハイマー病のアミロイド神経病態の予防および治療のための治療戦略を提供する。
ヒトではCMM9、DKCA2、DKCB4、EST2、PFBMFT1、TCS1、TP2、TRT、hEST2、およびhTRT、ならびにマウスではEST2、TCS1、TP2、TR、およびTRTとしても公知であるTERTは、当技術分野において公知であり、本明細書に記載される以下のmRNAおよびタンパク質配列によって例示される。
囲)もしくはそれ以上のバリアントアミノ酸もしくは核酸の置換を含む場合があり、あるいは、SEQ ID NO:1~10の少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614、615、616、617、618、619、620、621、622、623、624、625、626、627、628、629、630、631、632、633、634、635、636、637、638、639、640、641、642、643、644、645、646、647、648、649、650、651、652、653、654、655、656、657、658、659、660、661、662、663、664、665、666、667、668、669、670、671、672、673、674、675、676、677、678、679、680、681、682、683、684、685、686、687、688、689、690、691、692、693、694、695、696、697、698、699、700、701、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、719、720、721、722、723、724、725、726、727、728、729、730、731、732、733、734、735、736、737、738、739、740、741、742、743、744、745、746、747、748、749、750、751、752、753、754、755、756、757、758、759、760、761、762、763、764、765、766、767、768、769、770、771、772、773、774、775、776、777、778、779、780、781、782、783、784、785、786、787、788、789、790、791、792、793、794、795、796、797、798、799、800、801、802、803、804、805、806、807、808、809、810、811、812、813、814、815、816、817、818、819、820、821、822、823、824、825、826、827、828、829、830、831、832、833、834、835、836、837、838、839、840、841、842、843、844、845、846、847、848、849、850、851、852、853、854、855、856、857、858、859、860、861、862、863、864、865、866、867、868、869、870、871、872、873、874、875、876、877、878、879、880、881、882、883、884、885、886、887、888、889、890、891、892、893、894、895、896、897、898、899、900、901、902、903、904、905、906、907、908、909、910、911、912、913、914、915、916、917、918、919、920、921、922、923、924、925、926、927、928、929、930、931、932、933、934、935、936、937、938、939、940、941、942、943、944、945、946、947、948、949、950、951、952、953、954、955、956、957、958、959、960、961、962、963、964、965、966、967、968、969、970、971、972、973、974、975、976、977、978、979、980、981、982、983、984、985、986、987、988、989、990、991、992、
993、994、995、996、997、998、999、もしくは1000個もしくはそれ以上の連続するアミノ酸もしくは核酸、もしくはその中から導き出せる任意の範囲、または多くとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614、615、616、617、618、619、620、621、622、623、624、625、626、627、628、629、630、631、632、633、634、635、636、637、638、639、640、641、642、643、644、645、646、647、648、649、650、651、652、653、654、655、656、657、658、659、660、661、662、663、664、665、666、667、668、669、670、671、672、673、674、675、676、677、678、679、680、681、682、683、684、685、686、687、688、689、690、691、692、693、694、695、696、697、698、699、700、701、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、719、720、721、722、723、724、725、726、727、728、729、730、731、732、733、734、735、736、737、738、739、740、741、742、743、744、745、746、747、748、749、750、751、752、753、754、755、756、757、758、759、760、761、762、763、764、765、766、767、768、769、770、771、772、773、774、775、776、777、778、779、780、781、782、783、784、785、786、787、788、789、790、791、792、793、794、795、796、797、798、799、800、801、802、803、804、805、806、807、808、809、810、811、812、813、814、815、816、817、818、819、820、821、822、823、824、825、826、827、828、829、830、831、832、833、834、835、836、837、838、839、840、841、842、843、844、845、846、847、848、849、850、851、852、853、854、855、856、857、858、859、860、861、862、863、864、865、866、867、868、869、870、871、872、873、874、875、876、877、878、879、880、881、882、883、884、885、886、887、888、889、890、891、892、893、894、895、896、897、898、899、900、901、902、903、904、905、906、907、908、909、910、911、912、913、914、915、916、917、918、919、920、921、922、923、924、925、926、927、928、929、930、931、932、933、934、935、936、937、938、939、940、941、942、943、944、945、946、947、948、949、950、951、952、953、954、955、956、957、958、959、960、961、962、963、964、965、966、967、968、969、970、971、972、973、974、975、976、977、978、979、980、981、982、983、984、985、986、987、988、989、990、991、992、993、994、995、996、997、998、999、もしくは1000個もしくはそれ以上の連続するアミノ酸もしくは核酸、もしくはその中から導き出せる任意の範囲と、少なくとも60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%類似し得るか、同一であり得るか、または相同であり得る。
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はその中から導き出せる任意の範囲を含む場合がある。
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の置換、多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、もしくは600個の置換、または正確に1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、もしくは600個の置換を含む場合がある。
本開示のある特定の局面は、対象へのTERT活性化療法の投与を含む。これは、対象へのTERT核酸および/またはポリペプチドの投与を含み得る。TERT核酸は、TERT遺伝子、タンパク質、またはDNAもしくはRNAにコードされるmRNAを含み得る。いくつかの態様では、方法は、対象へのTERTポリペプチドをコードするDNAの投与を含む。いくつかの態様では、方法は、対象へのTERTポリペプチドをコードするRNAの投与を含む。細胞内への核酸の導入に関係する技術は、当業者に周知である。例示的な技術を下に述べる。
ある特定の態様では、細胞内への発現構築物の移入はウイルスベクターを使用してなし遂げられる。「ウイルスベクター」を使用する技術は、当技術分野において周知である。ウイルスベクターは、(a)発現カセットのパッケージングを支持するため、および(b)その中にクローニングされた組み換え遺伝子構築物を最終的に発現するために十分なウイルス配列を含有する構築物を含むことが意味される。
細胞内への核酸の移入のためのいくつかの非ウイルス方法もまた、本発明のある特定の局面により考えられている。これらは、リン酸カルシウム沈殿(Graham and Van Der Eb, 1973;Chen and Okayama, 1987;Rippe et al, 1990)、DEAE-デキストラン(Gopal, 1985)、エレクトロポレーション(Tur-Kaspa et al, 1986;Potter et al, 1984)、ヌクレオフェクション(Trompeter et al, 2003)、直接微量注入(Harland and Weintraub, 1985)、DNA負荷リポソーム(Nicolau and Sene, 1982;Fraley et al, 1979)およびリポフェクタミン-DNA複合体、ポリアミノ酸、細胞超音波処理(Fechheimer et al, 1987)、高速マイクロ発射体を使用する遺伝子銃(Yang et al, 1990)、ポリカチオン(Boussif et al, 1995)および受容体媒介トランスフェクション(Wu and Wu, 1987;Wu and Wu, 1988)を含む。これらの技術のいくつかは、インビボまたはエクスビボ使用のためにうまく適合され得る。当業者ならば、非ウイルスベクターの使用に関する技術に精通しているであろうし、本明細書において開示されたもの以外の種類の非ウイルスベクターが本発明によって考えられていることを理解しているであろう。本発明のさらなる態様では、発現カセットがリポソームまたは脂質製剤中に内封される場合がある。リポソームは、リン脂質二重膜および内部の水性媒質によって特徴付けられる小胞構造である。マルチラメラリポソームは、水性媒質によって分離された複数の脂質層を有する。リポフェクタミン(Gibco BRL)と複合体を形成した遺伝子構築物もまた考えられている。当業者ならば、リポソームおよび脂質製剤を利用する技術に精通しているであろう。
いくつかの態様では、脂質ベースナノベシクル、例えばリポソーム、エクソソーム、脂質調製物、脂質ベース小胞(例えば、DOTAP:コレステロール小胞)が本開示の方法に採用される。いくつかの態様では、TERTポリペプチドまたはTERTポリペプチドをコードする核酸を含むナノベシクルが対象に投与される。脂質ベースナノベシクルは、正に荷電している、負に荷電しているまたは中性である場合がある。
「リポソーム」は、囲い込まれた脂質二重層または凝集物の生成によって形成される多種多様なシングルラメラおよびマルチラメラ脂質ビヒクルを包含する一般名称である。リポソームは、一般的にリン脂質を含む二重膜および一般的に水性組成物を含む内部の媒質を有する小胞構造を有すると特徴付けられる場合がある。本明細書に提供されるリポソームは、ユニラメラリポソーム、マルチラメラリポソーム、および多重小胞リポソーム(multivesicular liposome)を含む。本明細書に提供されるリポソームは、正に荷電している、負に荷電しているまたは中性荷電である場合がある。ある特定の態様では、リポソームは中性荷電である。
本明細書に使用される「ナノベシクル」および「エクソソーム」という用語は、約10nm~約1000nm、より典型的には30nm~1000nm、もっとも典型的には約50nm~750nmの直径(または粒子が球状でない場合は最大径)を有する膜状粒子であって、エクソソームの膜の少なくとも一部が細胞から直接得られる膜状粒子を指す。もっとも一般的には、エクソソームは、ドナー細胞のサイズの最大5%であるサイズ(平均直径)を有するであろう。したがって、特に考えられるエクソソームは、細胞から脱落しているものを含む。
1日目に、T225フラスコ中の10% FBSを含有する培地中に、翌日に細胞が約70%集密になるために十分な細胞(例えば、約500万個細胞)を播種する。2日目に、細胞上の培地を吸引し、細胞をPBSで2回洗浄し、次いで基礎培地(すなわち、PenStrepもFBSもなし)25~30mLを細胞に添加する。細胞を24~48時間インキュベートする。48時間のインキュベーションが好ましいが、一部の細胞株は無血清培地に対する感受性がより高いので、インキュベーション時間を24時間に減らすべきである。FBSが、NanoSightの結果を大きく歪めるであろうエクソソームを含有することに留意されたい。
最初に、血清試料を氷上で解凍させる。次いで、無細胞血清試料250μLをPBS 11mL中に希釈する;孔径0.2μmのフィルターを通して濾過する。希釈した試料を150,000×g、4℃で一晩超遠心分離する。翌日、上清を慎重に捨て、エクソソームペレットをPBS 11mL中で洗浄する。第2ラウンドの超遠心分離を150,000×g、4℃で2時間行う。最後に、上清を慎重に捨て、分析のためにエクソソームペレットをPBS 100μL中に再懸濁する。
1×108個のエクソソーム(NanoSight分析により測定)または100nmリポソーム(例えば、Encapsula Nano Sciencesから購入)および1μg siRNA(Qiagen)またはshRNAをエレクトロポレーション緩衝液(1.15mM リン酸カリウム、pH7.2、25mM 塩化カリウム、21% Optiprep)400μL中に混合する。4mmキュベットを使用してエクソソームまたはリポソームをエレクトロポレーションする(例えば、Alvarez-Erviti et al., 2011;El-Andaloussi et al., 2012を参照されたい)。エレクトロポレーション後、エクソソームまたはリポソームをプロテアーゼ不含RNアーゼで処理し、続いて10倍濃度のRNアーゼ阻害剤を添加する。最後に、上記のような超遠心分離方法下で、エクソソームまたはリポソームをPBSで洗浄する。
本開示のある特定の局面は、TERTポリペプチドまたは核酸などの治療用作用物質を発現するまたはそれを含むエクソソームで患者を処置することを提供する。エクソソームは、mRNAの転写およびタンパク質の翻訳を完了するために必要な機構を含むことが公知であるので(その全体で参照により本明細書に組み入れられるPCT/US2014/068630参照)、治療用タンパク質をコードするmRNAまたはDNA核酸がエクソソーム中にトランスフェクトされる場合がある。あるいは、治療用タンパク質自体がエクソソーム中にエレクトロポレーションされる、またはリポソーム中に直接組み込まれる場合がある。いくつかの態様では、エクソソームはさらに、本明細書に記載される治療用作用物質などの追加的な治療用作用物質を含む。疾患の処置のための送達システムとして操作されたリポソームおよびエクソソームを使用する方法および薬物が本明細書において提供される。
いくつかの態様では、その表面にCD47を含む脂質ベースナノベシクルを含む薬学的組成物が提供され、その際、脂質ベースナノベシクルは、TERTポリペプチドまたはTERTポリペプチドをコードする核酸を含む。
本明細書に提供される治療法は、例えば第1のTERT活性化療法および第2の治療法などの治療用作用物質の組み合わせの投与を含む場合がある。治療法は、当技術分野において公知の任意の適切な方法で投与される場合がある。例えば、第1および第2の処置は、順次に(異なる時間に)または同時に(同じ時間に)投与される場合がある。いくつかの態様では、第1および第2の治療法は、別々の組成物として投与される。いくつかの態様では、第1および第2の治療法は、同じ組成物として投与される。いくつかの態様では、本開示の方法および組成物は、追加の療法の投与を含む。いくつかの態様では、追加の療法は、ドネペジル、ガランタミン、またはリバスチグミンなどのコリンエステラーゼ阻害剤を含む。いくつかの態様では、追加の療法はメマンチンを含む。
本開示の方法は、ある特定の加齢性疾患、状態、または障害を治療または予防するために使用される場合がある。加齢性疾患、状態、または障害の非限定的な例は、インスリン抵抗性(すなわち、耐糖能異常)、良性前立腺肥大、難聴、骨粗鬆症、加齢性黄斑変性、神経変性疾患、皮膚病、皮膚老化(aging skin)、または癌を含む。神経変性疾患の非限定的な例は、アルツハイマー病;てんかん;ハンチントン病;パーキンソン病;脳卒中;脊髄損傷;外傷性脳損傷;レビー小体認知症;ピック病;ニーマン・ピック(Niewmann-Pick)病;アミロイド血管症;脳アミロイド血管症;全身性アミロイドーシス;アミロイドーシスを伴う遺伝性大脳出血-オランダ型;封入体筋炎;軽度認知障害;ダウン症候群;および筋萎縮性側索硬化症(ALS)、多発性硬化症、ならびにデュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、顔面肩甲上腕型(ランドジー・デジェリン型)筋ジストロフィー、および肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)を含む筋ジストロフィーを含む神経筋障害を含む。脳卒中、頭部外傷、脊椎損傷、または脳、末梢神経、中枢神経、もしくは筋神経系への他の傷害による神経変性疾患も含まれる。
ある特定の局面は、本明細書に記載される組成物または本明細書に記載される方法を実現するための組成物を含有するキットに関する。
以下の実施例は、本発明の好ましい態様を実証するために含まれている。以下の実施例に開示される技術は、本発明の実施にうまく機能することが本発明者らによって発見された技術を表し、したがって、その実施にとって好ましい様式を構成すると見なすことができると当業者によって認識されるべきである。しかし当業者は、本開示に照らして、開示された特定の態様に多数の変化を加えても本発明の精神および範囲から逸脱せずに同様または類似の結果を得ることができることを認識するべきである。
本発明者らは、Tert遺伝子発現がADの2つの別個の十分に確立したマウスモデル、すなわちアミロイドおよびタウ病態の両方を発生する3xTg-AD(Oddo et al., Neuron, 2003)、アミロイド病態のみを発生する5xFAD(Oakley et al., J Neurosci, 2006)の、高レベルのAβを示すが、最小の神経変性徴候を示す3か月齢マウスにおける脳組織中で有意にダウンレギュレーションされたことを観察した(図1A、B)。特にニューロン集団に焦点を合わせ、本発明者らは、E18.5~E19.5のADマウス脳から初代皮質および海馬ニューロンを単離および培養し、それまでにシナプスネットワークが成熟する14インビトロ日(DIV)にTert mRNAレベルを調べた。インビボマウス脳組織からの以前の結果と一致して、野生型対照と比べて3xTg-ADおよび5xFAD初代ニューロンの両方でTertの発現がダウンレギュレーションされた(図1C、D)。それに応じて、野生型対照と比べて5xFAD脳から新鮮単離された海馬ニューロンの方がテロメラーゼ活性も低かった(図1E)。より興味深いことに本発明者らは、遺伝子内部(gene body)に主に蓄積され、ニューロン遺伝子での遺伝子抑制に重要であることが公知である、抑制性エピジェネティックマークH3K9me3が5xFADマウスニューロンのTert遺伝子内部およびプロモーター領域に高く占有されることを観察した(図1F)。ヒストンメチル化は可逆的であり、ヒストンデメチラーゼは、ヒストン上のリシン残基からのメチル基の除去を媒介する(Greer and Shi, Nat Rev Genet, 2012)。興味深いことに、本発明者らは、ヒストンメチルトランスフェラーゼおよびデメチラーゼのレベルを調べ、H3K9デメチラーゼKdm1a、Kdm4bおよびKdm4cが野生型対照と比べてマウスAD脳の皮質および海馬ニューロン中で有意にダウンレギュレーションされたことを明らかにした(図1G、H)。可逆的H3K9メチル化がTertの抑制に関与するかどうかを検討するために、本発明者らは、それぞれ非選択的補因子競合阻害剤および選択的基質競合阻害剤であるヒストンメチルトランスフェラーゼ阻害剤ケトシンおよびBIX-01294の影響をADマウスモデルにおいて評価した(Greiner et al., Nat Chem Biol, 2005;Kubicek et al., Mol Cell, 2007;Yuan et al., ACS Chem Biol, 2012)。これらの化合物の末梢投与は、中枢神経系におけるH3K9メチル化マークを減少させることが記述されている(Dixit et al., Cell Death Dis, 2014;Chase et al., PLoS One, 2019)。両方の小分子ヒストンメチルトランスフェラーゼ阻害剤は、ADマウスの皮質および海馬におけるTert遺伝子発現の抑制解除をもたらした(図1I)。このエピジェネティックマークが遺伝子内部に蓄積し、ニューロン遺伝子の転写抑制に重要であることを示す以前の研究と共に(Liu et al., J Neurosci, 2015)、本発明者らは、可溶性AβがADマウスニューロン中のH3K9デメチラーゼまたはメチルトランスフェラーゼの発現変更によりTert遺伝子発現の負の調節を行い得る可能性を確認した。
。本発明者らは、配列決定および核型分析によって正しい組み換えであることを確認した。最終的に、本発明者らは、2つの独立したクローンを同定し、C57BL/6アルビノ胚盤胞内に注射してキメラマウスを生成し、各クローンからのキメラマウスは、生殖細胞系列伝達(germline transmission)を生じることができた(図2C)。
エクソソームは、細胞から放出され、かつ大部分の生体液中に見出される細胞外小胞(40~100nM)であって、核酸およびタンパク質などの高分子の標的細胞への伝達の有用な手段を提供する。エクソソーム療法が抗癌臨床試験で探究されており、血液脳関門を容易に通過する能力のせいで神経変性疾患を処置するためにも使用できるのに対し、リポソームは、標的部位に送達される前に、酵素、機械的ひずみおよび/または食作用の攻撃によって優先的に分解される。エクソソーム表面でのCD47およびRVG脳標的化ペプチドの提示は、自らを分解から保護することによって生物学的安定性を増加させるだけでなく、脳内の標的細胞への生物活性エクソソーム核酸の全体的な送達効率もまたリポソームと比較して改善する場合がある。脳にTERT mRNAを送達する優れた能力を示す標的化エクソソームは、AD処置のための有効な治療戦略として役立つことができる。
1. エクソソーム生成のための細胞調製
ヒト線維芽細胞および/または骨髄樹状細胞(BMDC)をエクソソーム源として使用することができる。これらの細胞を、10%エクソソーム枯渇FBSおよび1%ペニシリン-ストレプトマイシンを補充したDMEM中で培養することができる。
X-tremeGENEトランスフェクション試薬(Roche)またはLipofectamine 2000試薬(Invitrogen)を使用して、CD47およびRVG(狂犬病ウイルス糖タンパク質)由来ペプチドをコードするプラスミドを細胞にトランスフェクトすることができる。CD47リガンドタンパク質は、シグナル調節タンパク質α(SIRPα)と相互作用し、次いでエクソソームを食作用から保護し得る「ドントイートミー」シグナルを開始し得る。エクソソーム表面の標的上のRVG由来ペプチドは、アセチルコリン受容体を発現しているニューロン細胞に結合するようにエクソソームを案内し、標的化エクソソームの中枢神経系への経血管送達を可能にする場合がある。
標的化エクソソームは、分画遠心分離段階によって精製することができる。エクソソーム枯渇FBSを補充した上清を細胞から収集し、0.2μmフィルターを使用して濾過し、120,000×g、4℃で70分間超遠心分離することができる。次いで、エクソソームのペレットをPBS中に再懸濁し、続いて120,000×g、4℃でさらに70分間超遠心分離することができる。エクソソームペレットをエレクトロポレーション緩衝液中に再懸濁することができる。
単離されたエクソソームを、エレクトロポレーション緩衝液中でTERT mRNAと混合し、400mVおよび静電容量125μFでエレクトロポレーションすることができる。次いで、すべてのエクソソームをPBS中に再懸濁し、120,000×gにおいて4℃でさらに70分間超遠心分離することができる。
負荷されたエクソソームをPBS中に再懸濁し、次いで、アルツハイマー病対象に静脈内注射することができる。
対照核酸またはTERT mRNAを負荷された標的化エクソソームで処置されたAD対象を、学習および記憶課題について定期的に評価することができる。治療用エクソソームの投与は、処置された対象の学習および記憶を改善し、かつ/または対象の脳内のアミロイドベータのクリアランスを増加させると考えられている。
Claims (31)
- その必要がある対象において新しいニューロンを生成するための方法であって、該対象にTERT活性化療法を投与する段階を含む、前記方法。
- 対象における神経変性障害を処置するための方法であって、該対象にTERT活性化療法を投与する段階を含む、前記方法。
- 神経変性障害がアルツハイマー病を含む、請求項2記載の方法。
- その必要がある対象におけるアミロイドβペプチドを減少させるための方法であって、該対象にTERT活性化療法を投与する段階を含む、前記方法。
- その必要がある対象における早期老化障害を処置するための方法であって、該対象にTERT活性化療法を投与する段階を含む、前記方法。
- 早期老化障害が、ハッチンソン・ギルフォード早老症候群(HGPS)、ネスター・ギラーモ早老症候群、ウェルナー症候群、コケイン症候群、ブルーム症候群、色素性乾皮症、毛細血管拡張性運動失調症、裂毛症、先天性角化異常症、または多彩異数性モザイク症候群を含む、請求項5記載の方法。
- 対象が障害を有すると診断されている、請求項1~6のいずれか一項記載の方法。
- 対象が、以前に障害について処置されている、請求項1~7のいずれか一項記載の方法。
- 対象が、以前の療法に対して非応答性と決定されている、請求項8記載の方法。
- 対象がヒトである、請求項1~9のいずれか一項記載の方法。
- 対象が50歳未満である、請求項10記載の方法。
- 追加の療法の投与をさらに含む、請求項1~11のいずれか一項記載の方法。
- TERT活性化療法が、TERTポリペプチドをコードする1つまたは複数の核酸を含む、請求項1~12のいずれか一項記載の方法。
- TERT活性化療法が、対象へのTERTポリペプチドをコードするDNAまたはRNAを含む、請求項13記載の方法。
- TERT活性化療法がTERTポリペプチドを含む、請求項1~12のいずれか一項記載の方法。
- TERT活性化療法が、TERTポリペプチドまたはTERTポリペプチドをコードする核酸を含むナノベシクルを含む、請求項1~15のいずれか一項記載の方法。
- ナノベシクルがCD47を含む、請求項16記載の方法。
- ナノベシクルが狂犬病ウイルス糖タンパク質ペプチドを含む、請求項16または17記載の方法。
- ナノベシクルが、線維芽細胞または骨髄樹状細胞に由来する、請求項16~18のいずれか一項記載の方法。
- ナノベシクルがヒト細胞に由来する、請求項16~19のいずれか一項記載の方法。
- TERT活性化療法が、ヒストンH3K9メチルトランスフェラーゼ(HMT)の調整を含む、請求項1~20のいずれか一項記載の方法。
- 前記調整が、HMT遺伝子またはタンパク質の抑制を含む、請求項21記載の方法。
- 前記抑制が、1つまたは複数のHMT遺伝子の遺伝子サイレンシングを含む、請求項22記載の方法。
- 1つまたは複数のHMT遺伝子が、SUV39H1/KMT1A、SUV39H2/KMT1B、SETDB1/KMT1E、SETDB2/KMT1F、PRDM2、G9A/KMT1C、GLP/KMT1D、EHMT1、およびRIZ1/KMT8のうちの1つまたは複数を含む、請求項23記載の方法。
- TERT活性化療法がHMT阻害剤を含む、請求項22記載の方法。
- HMT阻害剤が、ケトシン、BIX-01294、BIX-01338、UNC0638、およびBRD4770のうちの1つまたは複数を含む、請求項25記載の方法。
- TERT活性化療法が、ヒストンH3K9デメチラーゼ(HDM)ポリペプチドまたはHDMをコードする核酸の投与を含む、請求項1~20のいずれか一項記載の方法。
- HDMポリペプチドが、KDM1A/LSD1、KDM3A/JHDM2A、KDM3B/JHDM2B、KDM4A/JHDM3A、KDM4B/JMJD2B、KDM4C/JMJD2C、KDM4D/JMJD2D、KDM7/JHDM1D、およびPHF8のうちの1つまたは複数からのポリペプチドを含む、請求項27記載の方法。
- TERT活性化療法が静脈内注射によって投与される、請求項1~28のいずれか一項記載の方法。
- 処置することが、アミロイドβペプチドの減少、学習の改善、記憶の改善、およびニューロンの生成のうちの1つまたは複数を含む、請求項1~29のいずれか一項記載の方法。
- TERTポリペプチドが、テロメラーゼ活性を有するポリペプチドを含む、請求項15~30のいずれか一項記載の方法。
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