JP2022533966A - Tlr-4を標的とするアプタマーによるtlr-4媒介性の疾患および状態の治療 - Google Patents

Tlr-4を標的とするアプタマーによるtlr-4媒介性の疾患および状態の治療 Download PDF

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Abstract

本開示は、本開示のアプタマーを、それを必要とする対象に単独でまたは他の薬理学的および/もしくは外科的介入と組み合わせて投与することを含む、TLR-4媒介性の疾患または状態の症状を治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解する方法に関する。特定の態様において、本開示のアプタマーは、虚血性(例えば、心筋梗塞もしくは虚血性脳卒中)、出血性(例えば、出血性脳卒中もしくは出血性変化)、または神経変性(例えば、多発性硬化症)の疾患または状態の治療のために、薬理学的および/または外科的介入(例えば、血栓摘出などの血栓溶解)あるいはそれらの任意の組み合わせの前、最中、または後に投与される。本開示はまた、特定の用量および投与計画を提供する。

Description

本開示は、TLR-4の細胞外ドメインを特異的に標的とする核酸アプタマーを投与することを含む、TLR-4媒介性の疾患および状態の治療のための方法を提供する。
Toll様受容体(TLR)は、自然免疫の活性化における役割が最初に特定されたパターン認識受容体のファミリーであり、適応免疫応答の活性化を制御することもできる。TLR-4は、哺乳動物において特性評価された最初のTLRであった。最も重要な内因性TLR-4リガンドは、組織または細胞の損傷に応答して放出される分子である。したがって、TLR-4は、脳卒中などの細胞損傷の組織に関連する多くの非常に一般的な病理に関与している。
自然免疫、および特に複数の病理におけるTLRの関与は、薬理学的標的としてのこれらの受容体のアゴニストおよびアンタゴニストの開発への関心を高めている。しかしながら、TLR-4を調節できる薬物はほとんどなく、さらに、一般に、TLR-4を調節し、現在開発中のTLR-4を介した治療または予防が可能な薬物は、ある特定の状態または限られた数の状態の治療に適している。したがって、当該技術分野では、TLR-4に特異的に結合して阻害する能力を有し、TLR-4の過剰発現または過剰活性化に関連する広範囲の疾患および状態に対する治療薬として有用である広域スペクトル分子が必要とされている。
本開示は、急性心筋梗塞の少なくともある症状または後遺症の寛解または改善における使用のためのアプタマーを提供し、
(a)アプタマーは、40~100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4(または表1の任意のアプタマー配列もしくはそれらの組み合わせ)からなる群から選択され、
(i)アプタマーは、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
(ii)エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
(b)アプタマーは、配列番号1、2、3、もしくは4(または表1の任意のアプタマー配列もしくはそれらの組み合わせ)に対して少なくとも85%の配列同一性を有する(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、この機能的に同等の変異体は、配列番号1、2、3、もしくは4(または表1の任意のアプタマー配列もしくはそれらの組み合わせ)であり、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持し、
アプタマーは、急性心筋梗塞の最中、前、または直後に投与される。
実施形態では、アプタマーの投与は、梗塞領域の低減を引き起こし、特に、対照条件と比較して、その少なくとも25%の梗塞領域の低減を引き起こす。
別の実施形態において、アプタマーの投与は、急性心筋梗塞によって引き起こされる線維症および/または壊死の減少を引き起こす。
別の実施形態において、アプタマーの投与は、
(i)心機能の改善、
(ii)細胞外マトリックスの分解の低減、
(iii)心臓リモデリングの改善、
(iv)心室の解剖学的構造の保存、
(v)梗塞の進行の低減、または
(vi)それらの任意の組み合わせをもたらす。
本開示はまた、神経筋または神経変性の疾患または状態の少なくともある症状または後遺症の寛解または改善における使用のための、上記で定義されたアプタマーを提供し、アプタマーは、神経筋または神経変性の疾患もしくは状態の発症の最中、前、または後に投与される。
一実施形態において、アプタマーの投与は、
(i)脱髄の低減、
(ii)軸索損傷の低減、または
(iii)それらの組み合わせを引き起こす。
別の実施形態において、アプタマーの投与は、対照条件(例えば、プラセボの投与)と比較して、少なくとも20~80%の脱髄の阻害を引き起こす。
別の実施形態において、アプタマーの投与は、対照条件(例えば、プラセボの投与)と比較して、少なくとも10~30%の軸索損傷の低減(すなわち、それに対する保護)を引き起こす。
いくつかの実施形態において、神経筋または神経変性の疾患または状態は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、および血管性認知症疾患からなる群から選択される。
いくつかの実施形態において、治療に使用されるアプタマーは、ApTOLLである。他の実施形態において、アプタマーは、約0.5mg/用量~約14mg/用量の用量範囲で投与される。いくつかの実施形態において、アプタマーは、用量当たり約0.007mg/kg~用量当たり約0.2mg/kgの用量範囲で投与される。いくつかの実施形態において、アプタマーは、塩化マグネシウム六水和物を含み、任意選択でA-トレハロース二水和物を含む、PBS(塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸水素二ナトリウム二水和物、およびリン酸二水素カリウム)pH7.4で製剤化される。実施形態において、アプタマーは、注入によって静脈内投与される。
本開示はまた、TLR-4媒介性の疾患および状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または多発性硬化症)の発作の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、対象に少なくとも1用量の長さ40~80核酸塩基の核酸アプタマーを投与することを含む、方法を提供し、このアプタマーは、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに結合し、このエピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/または阻害する。いくつかの態様において、エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減する。いくつかの態様において、エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を阻害する。
いくつかの態様において、この方法は、追加の治療またはそれらの組み合わせを投与することをさらに含む。いくつかの態様において、追加の治療は、第2のTLR-4アンタゴニストである。いくつかの態様において、追加の治療は、外科的介入である。いくつかの態様において、追加の治療は、抗炎症剤、核酸、ペプチド、またはそれらの組み合わせの投与を含む。いくつかの態様において、ペプチドは、抗体またはその抗原結合フラグメントを含む。いくつかの態様において、核酸は、アンチセンスオリゴヌクレオチド、アンティミル(antimir)、siRNA、またはshRNAを含む。
いくつかの態様において、核酸アプタマーは、配列番号1、2、3、もしくは4(または表1の任意のアプタマー配列もしくはそれらの組み合わせ)あるいはそれらの組み合わせに対して少なくとも70%同一である配列を含む。いくつかの態様において、核酸アプタマーは、アプタマーに共有結合的にまたは非共有結合的に付着している生物学的に活性な分子をさらに含む。いくつかの態様において、核酸アプタマーは、配列番号1、2、3、もしくは4(または表1の任意のアプタマー配列もしくはそれらの組み合わせ)と同じTLR-4エピトープと交差競合するか、またはそれに結合する。いくつかの態様において、核酸アプタマーは、配列番号1、2、3、もしくは4の核酸アプタマー(または表1の任意のアプタマー配列もしくはそれらの組み合わせ)によって認識されるTLR-4エピトープと重複するエピトープと交差競合するか、またはそれに結合する。
いくつかの態様において、核酸アプタマーは、複数用量を含む用量レジメンで投与される。いくつかの態様において、複数用量は、同時に、連続的に、またはそれらの組み合わせで投与される。いくつかの態様において、複数用量は、2、3、または4、または5用量を含む。いくつかの態様において、各用量は、0.007~0.2mg/kgの核酸アプタマーを含む。
いくつかの態様において、核酸アプタマーは、静脈内、動脈内、または腹腔内に投与される。いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、虚血性の疾患または状態である。いくつかの態様において、虚血状態は、心筋梗塞または虚血性脳卒中である。いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、出血性状態である。いくつかの態様において、出血状態は、出血性脳卒中または出血性変化である。いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、神経筋の疾患または状態である。いくつかの態様において、神経筋の疾患または状態は、神経変性疾患または状態である。いくつかの態様において、神経変性の疾患または状態は、多発性硬化症である。
本開示のアプタマー(ApTOLL、配列番号1)の一次、二次、および三次配列を示す。 アプタマーApTLR#1RおよびApTLR#4Fのインビトロでの拮抗作用を示す。活性化レポーターシステムSEAPにカップリングしたhTLR-4を発現するHEK-blue細胞を、アプタマー(0.2~200nM)をインキュベーション培地に添加する1時間前に、選択的TLR-4アゴニストLPS(200ng/ml)とインキュベートした。hTLR-4活性化が定量化され、LPSの存在下での両方のアプタマーの濃度依存性拮抗作用を示した。 アプタマーApTLR#1RおよびApTLR#4Fの配列最適化を示す。3D構造の取得に関与しないアプタマーApTLR#1RおよびApTLR#4Fの配列の一部が削除され、対応する切断型ApTLR#1RTおよびApTLR#4FTにつながることを示す概略図。 切断型アプタマーApTLR#1RTおよびApTLR#4FTのhTLR-4結合能の維持の確認を示す。A)対照HEK293細胞と比較した293-hTLRA細胞で発現したhTLR-4に対するApTLR#1RT(赤線)およびApTLR#4FT(青線)の定量化を示すフローサイトメトリーチャート、B)LPSで293-hTLRA細胞を刺激した後のhTLR-4に結合する切断型アプタマーのわずかな変化を示すフローサイトメトリーチャート。 hTLR-4を発現するHEK-blue細胞における切断型アプタマーApTLR#1RTおよびApTLR#4FTの拮抗作用の確認を示す。A)レポーターシステムSEAPによって定量化されたhTLR-4活性化が、親アプタマーApTLR#1RおよびApTLR#4Fと比較して示されている。B)SEAPによって定量化されたh-TLR-4活性化の時間窓。 内因性リガンド(DAMP)によって活性化されるhTLR-4の阻害を示す。内因性TLR-4アゴニストによって媒介される活性化に対するApTLR#1R、ApTLR#4Fおよび対応する切断型(0.2~200nM)の阻害効果を示すhTLR-4活性アッセイ。 下流のTLR-4細胞エフェクターに対するApTOLLの阻害効果を示す。A)NOx検出のためのGriessアッセイの基礎となる化学を示す概略図。B)TLR-4アゴニストLPSで活性化され、1時間後にApTOLL(20および200nM)とインキュベートされた腹腔マウスマクロファージの培地中のNOx濃度の定量化。 TLR-4に対するApTOLLのインビトロ結合親和性を示す。カニクイザル単球(A)およびヒト単球(B)に異なる濃度のApTOLLを投与した後の受容体飽和の%の定量化。 他のTLRにおけるApTOLLのアゴニスト作用を示す。ヒトTLR2、3、4、5、7、8および9を発現する細胞株におけるTLR活性アッセイ。ApTOLL(20および200nM)とのインキュベーション後、アゴニスト効果は検出されなかった。 hTLR2およびhTLR5アゴニストであるPam3およびFLAT-STでそれぞれ活性化されたHEK-blue-hTLR2およびHEK-blue-hTLR5細胞におけるhTLR2およびhTLR5活性アッセイを示す。ApTOLL(20および200nM)とのインキュベーションでは、適切なアゴニストによって以前に活性化されたhTLR2およびhTLR5の活性化に対する阻害効果は示されなかった。 マウスにおける実験的脳卒中の直後のApTOLLの保護効果を示す。A)pMCAO後10分で腹腔内(i.p.)投与された0.45mg/kgおよび0.9mg/kgの保護を示すApTOLL用量反応研究における梗塞体積の定量化。B)ApTOLLの効果を示さないTLR4ノックアウトマウスにおける梗塞体積の定量化。C)ApTOLLを静脈内投与した場合の野生型動物の梗塞体積の定量化。(*)一元配置分散分析p<0.05対ビヒクル。 電気凝固マウスモデルによる永続的な中大脳動脈閉塞においてApTOLLによって媒介される保護を示す。閉塞後10分で0.91mg/kgのApTOLLを投与した場合の虚血後24時間での梗塞体積の定量化。(*)t-スチューデントp<0.05対ビヒクル。 電気凝固による永続的な中大脳動脈閉塞後のラットにおけるApTOLLの2用量および3用量の投与(虚血後10分、2時間および6時間)を示す。A)0.45mg/kgのアプタマーが虚血後10分、10分および2時間、ならびに10分、2時間および6時間で投与された場合の保護を示す、ApTOLL複数回投与研究における梗塞体積の定量化。(*)一元配置分散分析p<0.05対ビヒクル。 ラットの虚血再灌流後のApTOLLによって媒介される保護を示す。A)WistarラットにおけるtMCAO後24時間での梗塞サイズの低減を示す定量化。B)SDラットにおけるApTOLLまたはビヒクル処置後の梗塞体積の定量化。(*)t-スチューデントp<0.05対ビヒクル。 マウスにおける脳卒中後のApTOLLの保護の治療可能時間域の設計のスキームを示す。pMCAO後10分、2時間または6時間でApTOLLを投与されたマウスにおける永続的な虚血後24時間での梗塞サイズの定量化は、試験されたすべての時間で同様の程度の保護を示す。(*)一元配置分散分析p<0.05対ビヒクル。 ApTOLL/ビヒクルで処置した動物における虚血後のサイトカイン測定を示す。pMCAO後24時間での血漿中のサイトカインレベルの定量化。結果は、ApTOLL処置後の動物からの血漿中のいくつかの炎症促進性サイトカインの有意な減少を示す。(*)t-スチューデントp<0.05対ビヒクル。 マウスにおける急性ApTOLL投与(閉塞後10分)により誘導された長期の解剖学的および機能的保護を示す。A)ApTOLLで処置されたマウスの持続的な保護を示す、脳卒中後24、48および72時間でのT2W-MRIによる脳浮腫の定量化;B)急性ApTOLL投与によって媒介される長期保護を示すニッスル染色切片の、脳卒中後21日での梗塞サイズの定量化;C~D)ApTOLLで処置された動物に神経学的欠損がないことを示す、脳卒中後21日での歩長の定量化;E)フットプリントテストでの汚れた経路、および脳卒中の結果として変化する可能性のある異なる距離を示す写真。(*)スチューデントのt検定p<0.05対ビヒクル(A、B)または二元配置分散分析p<0.05対偽(C、D)、(#)二元配置分散分析p<0.05対MCAOビヒクル。 ラットにおけるApTOLLの急性投与(閉塞後10分)により誘導された長期の運動保護を示す。pMCAO後21日までの運動スコアテストによる神経機能の評価は、ApTOLLによって誘導された脳卒中後2日および7日で有意な保護を示した(n=8)。データは、平均±SEMを表す。二元配置分散分析とそれに続くボンフェローニ検定(*p<0.05対ビヒクル)。 敗血症のマウスモデルにおけるApTOLL(0.91mg/kg、LPS注射後10分)の抗内毒素作用を示す。A)腹腔内LPS注射(20mg/kg)後8時間および24時間でのマウスにおける体重減少の%;B)腹腔内注射(20mg/kg)後8時間および24時間でのマウスにおける体温低下の%;C)マウスにおける24時間での累積敗血症スコア(ApTOLLを注射された動物において有意な減少を示す);D)LPS注射(20mg/kg)後72時間までの生存曲線(ApTOLLを注射した動物の生存率の増加を示す)。 IMP ApTOLL医薬品の製造工程のフローチャートを示す。IMPは、完全なGMP条件下で製造された。 生理学的パラメーターに対するApTOLLの静脈内投与の効果を示す。ビヒクルの静脈内投与と比較した場合、血液中で測定された一連の生理学的パラメーターに対するアプタマーの投与の関連する効果は観察されなかった。 化合物処理を行ったヒト混合皮質ニューロン、皮質グルタミン酸作動性ニューロンおよび皮質GABA作動性ニューロンを示す。A)細胞生存率(0.01μMは、実際には無処理の対照条件(0μM)であり、対数グラフ化の目的でのみ使用されることに留意されたい)。B)10日間の処理後の培養物からの顕微鏡写真。 ラットにおける呼吸機能に対するApTOLLの単回静脈内投与の効果を示す。A)呼吸数。B)一回換気量。C)分時換気量。 血漿タンパク質へのアプタマーの結合を示す。ヒト(A)、ラット(B)およびNHP(C)血漿タンパク質に結合および非結合の画分における蛍光ApTOLLを示す溶出プロット。灰色影付きの領域は、非結合アプタマーのピークに対応する。プロットは、3つの独立した試料のデータを別個に示す。 末梢細胞および中枢細胞におけるApTOLLの検出を示す。A)WTおよびTLR4-KOマウスにおけるAlexa Fluor 488標識ApTOLL(4FT-488、0.91mg/kg)のフローサイトメトリー末梢分析。B)WTマウスにおけるアプタマー投与から5分後の顆粒球領域のAlexa Fluor 488標識ApTOLL。C)静脈内注射後24時間での脳梗塞領域内のAlexa Fluor 488標識ApTOLLの分布。Cy3とコンジュゲートした抗Alexa-488抗体(c、赤色)でプローブすることによって確認された、虚血性コア内のアプタマーの分布パターン(緑色)。D)コンジュゲートされていないApTOLLを陰性対照として使用した。 37℃でのλ-エキソヌクレアーゼA)、DNAse I B)による、ならびにラット、サルおよびヒト血漿C)における分解に対するApTOLLの抵抗性を示す。3つの実験からの代表的なゲルを示す。 ApTOLLのヒストグラムを示す。ApTOLL(20nM)とのインキュベーションでは、GPCR、イオンチャネル、キナーゼ、核内受容体、トランスポーターも、他の非キナーゼ酵素のいずれも選択されていない任意の標的の活性化に対する阻害効果は示されなかった。A)取り込み結果。B)結合アッセイ。 インビトロでの吸収を示す。ApTOLL(20nM)とのインキュベーションでは、選択したトランスポーターに対して阻害効果は示されなかった。 ApTOLLのヒストグラムを示す。ApTOLL(20nM)投与後の対照値の阻害%。結果は、評価されたCYP酵素のいかなる阻害にも有意な影響がないことを示す。 CYP酵素の誘導を示す。ApTOLL(2-20-200nM)の投与後のビヒクル活性の誘導倍率。カットオフ値は、10個の既知のCYP誘導体および5個の既知のCYP非誘導体を使用して事前に決定した。結果は、評価された任意のCYP酵素の誘導に有意な影響がないことを示す。 ApTOLLのインビトロ細胞毒性アッセイを示す。細胞生存率アッセイA)MTT活性およびB)LDH測定、HEPG2およびHL60細胞株とApTOLL(2~2000nM)との24時間および48時間のインキュベーションの効果を定量化し、生物学的に活性な濃度(2~20nM)で細胞毒性効果がないことを示す。(*)スチューデントのt検定p<0.05対対照細胞。 GJ96ND試験(Sprague Dawleyラットの薬物動態試験)に参加した群の設計を示す。 MC47KC試験(カニクイザル毒性研究)において得られたtmax、CmaxおよびAUC値の要約を示す。 インビトロ細菌細胞毒性アッセイApTOLLを示す。細胞毒性の結果は、対照成長のパーセント(OD650)として表される。 図34に存在するものに加えて、インビトロ細菌細胞毒性アッセイApTOLLを示す。細胞毒性の結果は、対照成長のパーセント(OD650)として表される。 ApTOLLのインビトロAmes試験を示す。弱い陽性は、p<0.05の場合、「+」と表示される。強い陽性は、p<0.01の場合、「++」と表示される。非常に強い陽性は、p<0.001の場合、「+++」と表示される。可能であれば、スコアがバックグラウンドを有意に下回る化合物にフラグを付ける。これは、成長アッセイでは検出できない低レベルの細胞毒性を示している場合がある。化合物には、下記のようにフラグを付ける。p<0.05の場合、「<」としてフラグを付け、p<0.01の場合、「<<」としてフラグを付け、p<0.001の場合、「<<<」としてフラグを付ける。ハイフン(-)は、負の結果を示す。 図36に示されるものに加えて、ApTOLLのインビトロAmes試験結果を示す。 ApTOLLのインビトロ小核アッセイを示す。異なる濃度でのApTOLL処理後の小核細胞の%。「+」p<0.05(t検定による)および小核細胞の%はバックグラウンドレベルより少なくとも3倍高い。「+/-」p<0.05(t検定による)および小核細胞の%はバックグラウンドレベルより少なくとも2倍高い。「-」p>0.05(t検定による)および小核細胞の%はバックグラウンドレベルより2倍未満高い。CYTO:細胞毒性が高く、スコアリング可能な細胞の数が不十分である(>80%の細胞毒性)。 A)ラットにおける時間窓研究の設計のスキームを示す。再灌流前(B.R.)30分および再灌流後10分、2時間、6時間、9時間、12時間または24時間でApTOLLを投与した場合のラットにおける一過性脳虚血の72時間後の梗塞体積(B)および浮腫(C)の定量化。tMCAOラットにおける保護、12時間までの治療可能時間域の延長および再灌流前にApTOLLを投与した場合の保護を確認する。 心臓の筋肉の収縮性におけるApTOLLの効果を示す。左心室心エコーパラメーターA)駆出率(%)およびB)短縮率(%)を、虚血-再灌流心筋梗塞(IR)の前(基礎)および72時間後にそれぞれのラットから記録した。治療は、再灌流の10分後に、ビヒクル(MgCl2を含むPBS、n=7)または単一用量(0.45mg/Kg、n=11)のApTOLLの静脈内注射によって投与した。(*)示されているデータは、平均±SEMを表す。t-スチューデント**p<0.01対ビヒクル。 多発性硬化症の前臨床研究の結果を示す。EAEモデル中の臨床スコア:症状の発症においてビヒクル(n=7)または0.91mg/KgのApTOLL(n=12)を静脈内注射したマウスの疾患進行。(*)示されているデータは、平均±SEMを表す。t-スチューデント*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001対ビヒクル。 7日齢のラットのOPCにおけるApTOLLの効果を示す。A)MTTアッセイによって決定された細胞生存率は、対照の%として表された(n=3)。Hを死亡対照として使用した。B)増殖は免疫細胞化学によって定量化され、Olig2+に対する細胞BrdU+/Olig2+の%として表された(n=6)。C)分化は免疫細胞化学によって定量化され、Olig2+に対する細胞MBP+/Olig2+の%として表された(n=5)。T3(甲状腺ホルモン)を分化対照として使用した。(*)示されているデータは、平均±SEMを表す。t-スチューデント*p<0.05対ビヒクル。 電気凝固による永続的な中大脳動脈閉塞後のラットにおけるApTOLL複数用量研究における梗塞体積の定量化を示す。1つ(10分)、2つ(10分および2時間)、3つ(10分、2時間、および6時間)、4つ(10分、2時間、6時間、および24時間)、または5つ(10分、2時間、6時間、24時間および48時間)の0.45mg/kgのアプタマーを、脳虚血後に投与した。試験したすべての投与量で保護が観察された。すべての群をそれぞれのビヒクル群と比較した(1、2、3および4用量を、48時間で安楽死させたビヒクル群と比較し、群5およびそのビヒクル対照群を72時間で安楽死させた)。(*)スチューデントt検定、p<0.05対ビヒクル。 症状の発症後24時間でApTOLL(すなわち、0.91mg/kg)を投与した実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)マウスモデルにおける臨床スコアを示す。 MSのマウスEAEモデルにおけるApTOLLの結果を示す。独立したアッセイにおける異なる用量のApTOLLの静脈内投与後の臨床スコアの進展。それぞれの用量に使用された動物の数は、次のとおりであった:0.45mg/kg用量:6EAE-ApTOLL、15EAE-VEHおよび5偽;0.91mg/kg用量:13EAE-ApTOLL、6EAE-VEHおよび20偽;用量1.82mg/kg:8EAE-ApTOLL、7EAE-VEHおよび8偽;用量3.6mg/kgの場合:5EAE-ApTOLL、15EAE-VEHおよび5偽。EAE-ApTOLL=ApTOLLで処置されたEAEモデルマウス。EAE-VEH=ビヒクルで処置されたEAEモデルマウス。 MSのEAEモデルで研究されたApTOLLの4つの用量(静脈内、0.45mg/kg、0.91mg/kg、1.82mg/kg、および3.6mg/kg)の比較を示す。データは、ビヒクル群と比較した、ApTOLLのそれぞれの用量で処置された動物の臨床経過の追跡調査を示す。 異なる用量のApTOLLまたはビヒクルで処置した動物の脊髄切片におけるエリオクロム-シアニン染色によって測定されたミエリン喪失の研究結果を示す。それぞれの実験群における白質の面積に対する脱髄のパーセンテージの定量化が表される。ApTOLLは、研究されたすべての用量で脱髄領域の減少を誘導する。 EAE-ApTOLL(0.91および1.82mg/kg)とEAE-VEHマウスとを比較した再ミエリン化、軸索損傷および炎症の組織学的研究の結果を示す。グラフ表示ミエリン領域(MBPマーカーの定量化)。軸索損傷領域のグラフ表示(NFHマーカーの定量化)。全細胞(Iba1マーカー)に対する小膠細胞のパーセンテージの定量化。 EAE-ApTOLL(0.91および1.82mg/kg)ならびにEAE-VEH投与後のオリゴデンドログリア系統Olig2+細胞、成熟細胞(CC1+)、およびオリゴデンドロサイト前駆細胞(PDGFRα)の定量化を示す。 ブタの虚血/再灌流心筋梗塞のモデルにおいて、再灌流後8時間および24時間での血漿中の心臓トロポニンI(cTnI)レベルを示す。値は、平均±標準偏差 *p<0.002 ApTOLL 24時間(n=10)対ビヒクル24時間(n=10)として表される。 EF(駆出率)およびFS(短縮率)として表される再灌流後7日でのブタの心機能を示す。N=9 ApTOLL(アプタマー、静脈内、0.078mg/kg)/8プラセボ(対照)。データは、平均±標準偏差として表される。EF:*p<0.0006アプタマー対対照。FS:*p<0.003アプタマー対対照。 ApTOLL(静脈内、0.078mg/kg)またはビヒクルによる処置後7日で行われた二重カテーテル挿入後の梗塞領域の低減を示す。A)TTC/エバンスブルー二重染色を、0.5cmの心臓切片で実施し、健康な領域(Hでマーク)、リスクのある領域(R)および壊死(梗塞)領域(白)を示す。B)梗塞領域の定量化は、リスクのある領域のパーセンテージとして表される。値は、平均±標準偏差として表される。*p<0.002プラセボ(ビヒクル)対ApTOLL。 以下を示す(A)中央パネル:再灌流およびH&E染色後7日での0.5μm心臓切片の明視野顕微鏡写真(20倍)。外部パネル:中央パネルの倍率(60倍)。N=5 ApTOLL/4プラセボ。(B)再灌流後7日でマッソントリクロームにより染色された0.5μmの心臓切片の明視野顕微鏡写真。N=5 ApTOLL/4プラセボ。 7日間の再灌流後のApTOLLまたはプラセボMMP-9で処置されたブタの心臓切片におけるマトリックスメタロペプチダーゼ9(MMP-9)の共焦点顕微鏡検出を示す。核を蛍光プローブ4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI)で染色した。N=5 ApTOLL/4プラセボ。値は、平均±標準偏差として表される。*p<0.001プラセボ対ApTOLL。 qPCRによって測定したApTOLLの組織分布を示す。(A)心臓、肺、腎臓、脾臓、肝臓、小腸、膵臓、胸腺および上衣脂肪におけるApTOLLの定量化。(B)脾臓、腎臓および肝臓におけるApTOLLの定量化。(C)虚血性(同側および対側半球)ならびにナイーブラットの脳におけるApTOLLの分布。
本開示は、TLR-4媒介性の疾患および状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、もしくは多発性硬化症)の治療方法であって、それを必要とする患者に、少なくとも1つの治療有効用量の、本開示の少なくとも1つの核酸(例えば、ApTOLL)を単独で、または疾患もしくは状態の治療に一般に使用される少なくとも別の治療法、例えば、心筋梗塞における薬理学的および/または機械的血栓溶解(例えば、血栓摘出)と組み合わせて投与することを含む、方法を対象とする。核酸アプタマー、化学的に修飾された核酸アプタマー、アプタマーを含む薬学的組成物および製剤、本開示の方法を実施するための用量および投与計画、キットおよび製造品、ならびに製造および製剤化の方法も提供される。
本明細書に開示される疾患および状態は、異なる組織および臓器に影響を及ぼし、異なる原因を有し、多種多様な症状および後遺症を有するTLR-4媒介性の疾患および状態の広範な試料を表し、これは、本開示の核酸アプタマーが、TLR-4媒介性の細胞シグナル伝達の調節を介して様々な疾患、状態、ならびにそれらの症状および後遺症にうまく適用することができる広範囲の薬剤であることを実証する。
TLR-4媒介性の疾患および状態は、例えば、腸結腸炎、インフルエンザ、虚血性脳卒中、敗血症、腎虚血-再灌流、肝臓虚血-再灌流、脳内出血、または心筋虚血などの急性疾患および状態;多発性硬化症、依存症の離脱、腺筋症、角膜炎、または肺の炎症などの亜急性の疾患および状態;リウマチ性関節炎、アテローム性動脈硬化症、喘息、狼瘡、骨粗鬆症、移植拒絶、皮膚炎、乾癬、肥満、II型糖尿病、神経障害性疼痛、高血圧、RLA、大動脈瘤、結腸がん、びまん性軸索損傷、または慢性疼痛などの慢性疾患および状態を含む。TLR-4媒介性の疾患および状態はまた、例えば、乳がん、肺がん、膵臓がん、皮膚がん、胃腸がん、肝臓がん、膀胱がん、頭頸部がん、食道がん、胃がん、結腸直腸がん、卵巣がん、子宮頸がん、または前立腺がんを含む。例えば、Mai et al.(2013)OncoTargets and Therapy 6:1573-87を参照されたい(これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。TLR-4を阻害することによって、がんにおける細胞の遊走および浸潤を低減することができ、したがって、TLR-4を阻害することによって、がんの転移を低減することができる。TLR-4阻害は、脂肪肝を低減することもできる。したがって、本明細書に開示される方法および組成物は、本明細書に開示されるTLR-4媒介性の疾患および状態のうちのいずれかの治療に、単独で、またはそのようなTLR-4媒介性の疾患および状態を治療するために一般に使用される治療的介入(例えば、薬理学的および/または外科的)と組み合わせて適用することができる。さらに、本明細書に開示される方法および組成物は、本明細書に開示されるTLR-4媒介性の疾患および状態、ならびに当該技術分野で知られる他のTLR-4媒介性の疾患および状態のうちのいずれかに関連する、当該技術分野で知られている症状および/または後遺症を治療するために使用することができる。例えば、がんなどの状態を治療するための本明細書に開示される方法の使用に関して、開示される方法および組成物は、例えば、腫瘍成長を低減または防止し、進行を遅らせ、血管新生を阻害または低減し、腫瘍浸潤を阻害または低減し、転移を阻害または低減し、生存率を高め、生活の質を高め、予後を改善することなどができる。
TLR-4の過剰発現は、化学療法に対する抵抗性、例えば、卵巣がんでのパクリタキセルに対する抵抗性、および前立腺がんでのsiRNA療法に対する抵抗性に寄与する可能性がある。TLR-4シグナル伝達は、肝臓がんでの化学療法に対する抵抗性にも関連している。したがって、本明細書に開示される方法および組成物は、がん患者における化学療法に対する抵抗性を低減、予防、または逆転させるために使用することができる。
腫瘍微小環境の免疫細胞および炎症細胞におけるTLR-4シグナル伝達は、炎症性サイトカインの産生につながり、腫瘍関連マクロファージのさらなる分極化、線維芽細胞の腫瘍促進がん関連線維芽細胞への変換、樹状細胞の腫瘍関連DCへの変換、および未成熟骨髄細胞の腫瘍形成促進機能の活性化をもたらし得る。したがって、いくつかの態様において、本開示の方法および組成物は、(i)炎症性サイトカインの産生を阻害もしくは低減する、(ii)腫瘍関連マクロファージの分極を低減もしくは阻害する、(iii)線維芽細胞の腫瘍促進がん関連線維芽細胞への変換を低減もしくは阻害する、(iv)樹状細胞の腫瘍関連DCへの変換を低減もしくは阻害する、(v)未成熟骨髄細胞の腫瘍形成促進機能の活性化を低減もしくは阻害する、または(vi)それらの任意の組み合わせが可能である。
TLR-4活性化の増加は、インスリン抵抗性に関連している。したがって、肥満または糖尿病に関して、本明細書に開示される方法および組成物を使用して、インスリン抵抗性を低減または予防することができる。
子宮内感染におけるTLR-4活性化は、子宮平滑筋の収縮につながる。したがって、本明細書に開示される方法および組成物を使用して、子宮平滑筋収縮を予防または阻害することができる。
TLR-4の活性化は、いくつかの自己免疫性炎症性疾患、例えば、ヒト全身性硬化症(SSc)、リウマチ性関節炎、全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群、乾癬、多発性硬化症、または自己免疫性糖尿病にも関連しており、特にTLR-4の阻害は、線維症、例えば、皮膚または肺の線維症を低減することが観察されている。したがって、本明細書に開示される方法および組成物を使用して、ヒト全身性硬化症(SSc)、リウマチ性関節炎、全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群、乾癬、多発性硬化症、または自己免疫性糖尿病などのTLR-4の発現および/または活性化の増加に関連する自己免疫炎症性疾患の症状を治療または寛解することができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法および組成物を使用して、ヒト全身性硬化症(SSc)、リウマチ性関節炎、全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群、乾癬、多発性硬化症、または自己免疫性糖尿病などのTLR-4の発現および/または活性化の増加に関連する自己免疫炎症性疾患における線維症を阻害または低減することができる。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法および組成物を使用して、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、および血管性認知症疾患を含む中枢神経疾患の症状および後遺症のうちのいずれかを治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解することができる。
本開示がより詳細に記載される前に、本開示は、記載された特定の組成物またはプロセスステップに限定されず、そのようなものとして、当然のことながら変化し得ることを理解されたい。本開示を読むと当業者には明らかとなるように、本明細書に記載および図示された個々の態様のそれぞれは、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく他のいくつかの態様のうちのいずれかの特徴から容易に分離され得るか、または組み合わせることができる別個の構成要素および特徴を有する。任意の列挙された方法は、列挙された事象の順序で、または論理的に可能な任意の他の順序で実行することができる。
本明細書で提供される見出しは、本明細書全体を参照することによって定義することができる、本開示の様々な態様の制限ではない。本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではないことも理解されたい。
したがって、直下で定義される用語は、明細書全体を参照することによってより完全に定義される。
I.定義
本説明をより容易に理解できるようにするために、ある特定の用語が最初に定義される。追加の定義は、詳細な説明全体に記載されている。
「a」または「an」実体という用語は、その実体の1つ以上を指すことに留意されたい。例えば、「ヌクレオチド配列」は、1つ以上のヌクレオチド配列を表すと理解される。したがって、「a」(または「an」)、「1つ以上」、および「少なくとも1つ」という用語は、本明細書では交換可能に使用することができる。さらに、特許請求の範囲は、いかなる任意選択的要素をも除外するように起草することができることに留意されたい。したがって、この声明は、請求要素の列挙、または否定的な制限の使用に関連して、「単独で」、「のみ」などの排他的な用語を使用するための先行する基礎として機能することを意図している。
さらに、本明細書で使用される「および/または」は、2つの特定の特徴または構成要素のそれぞれの特定の開示として、他方の有無にかかわらず解釈されるものである。したがって、本明細書において「Aおよび/またはB」などの句で使用される「および/または」という用語は、「AおよびB」、「AまたはB」、「A」(単独)、および「B」(単独)を含むことを意図している。同様に、「A、B、および/またはC」などの句で使用される「および/または」という用語は、以下の態様のそれぞれを包含することを意図している:A、B、およびC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;AおよびC;AおよびB;BおよびC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)。
態様が「含む」という言葉で本明細書に記載されている場合は常に、そうでなければ「からなる」および/または「本質的にからなる」に関して記載されている類似の態様も提供されることが理解される。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が関連する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。例えば、the Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology,Juo,Pei-Show,2nd ed.,2002,CRC Press、The Dictionary of Cell and Molecular Biology,3rd ed.,1999,Academic Press、およびthe Oxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology,Revised,2000,Oxford University Pressは、この開示で使用される多くの用語の一般的な辞書を当業者に提供する。
単位、接頭辞、および記号は、国際単位系(Systeme International de Unites(SI))で承認された形式で示される。数値範囲には、範囲を定義する数値が含まれる。値の範囲が記載されている場合、その範囲の記載された上限と下限との間にあるそれぞれの介在整数値、およびそのそれぞれの分数もまた、そのような値の間のそれぞれの部分範囲とともに具体的に開示されることが理解されるべきである。任意の範囲の上限および下限は、独立して、範囲に含まれるか、または範囲から除外され得、いずれか、もしくは両方の極限値が含まれるか、またはいずれの限界値も含まれないそれぞれの範囲もまた、本開示に包含される。したがって、本明細書に記載されている範囲は、記載されているエンドポイントを含む、範囲内のすべての値の省略形であると理解されている。例えば、1~10の範囲は、任意の数、数の組み合わせ、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、および10からなる群からの部分範囲を含むと理解される。
値が明示的に記載されている場合、記載されている値とほぼ同じ数量または量である値もまた、本開示の範囲内であることが理解されるべきである。組み合わせが開示される場合、その組み合わせの要素のそれぞれの部分的組み合わせも具体的に開示され、本開示の範囲内である。逆に、異なる要素または要素の群が個々に開示される場合、それらの組み合わせも開示される。開示のいずれかの要素が複数の代替案を有するものとして開示される場合、それぞれの代替案が単独で、または他の代替案との任意の組み合わせで除外されるその開示の例もまた、本明細書に開示される。開示の複数の要素がそのような除外を有することができ、そのような除外を有する要素のすべての組み合わせが本明細書に開示される。
ヌクレオチドは、一般的に受け入れられている1文字のコードで参照される。特に明記しない限り、ヌクレオチド配列は、5’から3’の方向で左から右に書かれている。ヌクレオチドは、IUPAC-IUB生化学命名委員会が推奨する一般的に知られている1文字の記号で本明細書で参照される。したがって、「a」はアデニンを表し、「c」はシトシンを表し、「g」はグアニンを表し、「t」はチミンを表し、「u」はウラシルを表す。
アミノ酸配列は、アミノからカルボキシの方向で左から右に書かれている。アミノ酸は、本明細書では、一般的に知られている3文字の記号、またはIUPAC-IUB生化学命名委員会が推奨する1文字の記号のいずれかで参照される。
約:「約」という用語は、本明細書では、およそ、大まかに、その周辺、または~の領域内を意味するために使用される。「約」という用語が数値範囲と併せて使用される場合、それは、示された数値の上下の境界を拡張することによってその範囲を修正する。一般に、「約」という用語は、例えば、10パーセント上または下(より高いまたはより低い)の変動によって、記載された値の上下の数値を修正することができる。本明細書で使用される場合、一連の値または範囲に適用される場合、「約」または「少なくとも約」という用語は、リストのすべてのメンバーに等しく適用される。したがって、「少なくとも約1、2、3、4…」は、「少なくとも約1、少なくとも約2、少なくとも約3、少なくとも約4…」と交換可能である。
投与:「投与」、「投与すること」という用語、およびそれらの文法的変形は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)などの組成物を、薬学的に許容される経路を介して対象に導入することを指す。本開示のアプタマーなどの組成物の対象への導入は、経口、肺、鼻腔内、非経口(静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、または皮下)、直腸、リンパ管内、髄腔内、眼周囲または局所的を含む、任意の好適な経路によることができる。投与には、自己投与および他者による投与が含まれる。
好適な投与経路は、組成物またはアプタマー(例えば、ApTOLL)がその意図された機能を実施することを可能にする。例えば、好適な経路が静脈内または動脈内である場合、組成物は、組成物または薬剤を対象の静脈または動脈に導入することによって投与される。
アンタゴニスト:本明細書で使用される場合、「アンタゴニスト」という用語は、受容体に結合したときに生物学的応答自体を誘導するのではなく、アゴニスト媒介応答を遮断または弱める分子を指す。多くのアンタゴニストは、受容体上の構造的に定義された結合部位で内因性リガンドまたは基質と競合することによってそれらの効力を達成する。アンタゴニストは、競合的、非競合的、または不競合的アンタゴニストであり得る。本開示のいくつかの態様において、アンタゴニストは、TLR-4アンタゴニスト、例えば、ApTOLLなどの本開示のアプタマーである。
抗体:本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、天然または部分的もしくは全体的に合成された免疫グロブリン、およびそのフラグメントを包含する。この用語はまた、免疫グロブリン結合ドメインに相同である結合ドメインを有する任意のタンパク質を包含する。「抗体」は、抗原に特異的に結合して認識する免疫グロブリン遺伝子またはそのフラグメントからのフレームワーク領域を含むポリペプチドをさらに含む。抗体という用語の使用は、全抗体、ポリクローナル、モノクローナルおよび組換え抗体、それらのフラグメントを含むことを意味し、さらに、一本鎖抗体、ヒト化抗体、マウス抗体、キメラ、マウス-ヒト、マウス-霊長類、霊長類-ヒトモノクローナル抗体、抗イディオタイプ抗体、例えば、scFv、(scFv)、Fab、Fab’、およびF(ab’)、F(ab1)、Fv、dAb、およびFdフラグメントなどの抗体フラグメント、ダイアボディ、ならびに抗体関連ポリペプチドを含む。抗体は、それらが所望の生物学的活性または機能を示す限り、二重特異性抗体および多重特異性抗体を含む。本開示のいくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、抗体またはその抗原結合フラグメントを含む分子である。
およそ:本明細書で使用される場合、「およそ」という用語は、関心対象の1つ以上の値に適用される場合、記載された参照値と同様の値を指す。ある特定の態様において、「およそ」という用語は、特に明記されていない限り、または文脈から明らかでない限り、記載された参照値のいずれかの方向に(より大きいまたは小さい)10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下の範囲内にある値の範囲を指す(そのような数値が可能な値の100%を超える場合を除く)。
アプタマー:本明細書で使用される場合、「アプタマー」という用語は、従来のワトソン・クリック塩基対合以外の相互作用を介して、モノクローナル抗体に匹敵する高い特異性および親和性で分子標的に結合することを可能にする特定の三次構造を採用する一本鎖核酸鎖を指す。一般に、アプタマーは、指数関数的濃縮(SELEX)技術によるリガンドの系統的進化によってコンビナトリアルライブラリーから選択される。SELEXは、高い特異性およびナノモル親和性で細胞外および細胞内の標的分子を認識して選択的に結合するDNAおよびRNAアプタマーを同定するために使用される。生理学的条件下で折り畳まれると、アプタマーは、それらのヌクレオチド配列に基づいて固有の三次元構造を獲得し、これは、それらの標的に対する選択性および親和性を与えるアプタマーの三次構造である。
アプタマー結合部位:「アプタマー結合部位」という用語は、相補的アプタマーが特異的に結合する連続または不連続部位(すなわち、エピトープ)を含むTLR-4の細胞外領域内の領域を指す。したがって、アプタマー結合部位は、エピトープを超え、結合親和性および/もしくは安定性などの特性を決定するか、または抗原酵素活性もしくは二量体化などの特性に影響を与えることができる、TLR-4配列内の追加の領域を含むことができる。したがって、2つのアプタマーがTLR-4の細胞外領域内の同じエピトープに結合する場合でも、アプタマーがエピトープの外側のアミノ酸との別個の分子間接触を確立する場合、そのようなアプタマーは、別個のアプタマー結合部位に結合するとみなされる。
本開示のアプタマー:「本開示のアプタマー」という用語およびその文法的変形は、TLR-4の細胞外ドメインに位置するエピトープに結合することができ、TLR-4媒介性シグナル伝達を調節することができる、例えば、TLR-4アンタゴニストとして作用することができるアプタマーを指す。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、NF-κB細胞内シグナル伝達経路の活性化および/または炎症性サイトカイン産生を防止または低減する。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、本明細書に開示される疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、もしくは多発性硬化症)の発症後に放出される炎症反応を遮断する。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、配列番号1~4のアプタマー、あるいはその変異体(例えば、配列番号1~4のアプタマーに対してある特定のパーセンテージの配列同一性を有するアプタマー)または誘導体(例えば、配列番号1~4のアプタマーもしくはそのアプタマーに共有結合的にもしくは非共有結合的に付着した少なくとも1つの生物学的に活性な分子を含むその変異体)である。
他の態様において、本開示のアプタマーは、TLR-4細胞外ドメインへの結合について配列番号1~4のアプタマーと競合するアプタマーである。さらに別の態様において、本開示のアプタマーは、配列番号1~4のアプタマーが結合するエピトープと部分的にまたは完全に重複するTLR-4細胞外ドメインエピトープに結合するアプタマーである。他の態様において、本開示のアプタマーは、表1に開示されているアプタマーまたはその変異体もしくは誘導体である。
結合:「結合」という用語は、少なくとも2つの実体、例えば、アプタマーとその標的エピトープ、アプタマーと標的タンパク質、またはアプタマーと標的細胞との間の物理的相互作用を指す。
結合親和性:「結合親和性」は、一般に、分子の単一の結合部位(例えば、本開示のアプタマー)とその結合パートナー(例えば、TLR-4)との間の非共有相互作用の合計の強さを指す。特に明記しない限り、本明細書で使用される場合、「結合親和性」は、結合対のメンバー(例えば、アプタマーおよびTLR-4)間の1:1相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子XのパートナーYに対する親和性は、一般に、そのK(会合定数)またはその解離定数(K)(これは会合定数の逆数である)によって表すことができる。親和性は、本明細書に記載されているものを含む、当該技術分野で知られている一般的な方法によって測定することができる。低親和性結合分子、例えば、低親和性アプタマーは、一般に、標的エピトープにゆっくりと結合し、容易に解離する傾向があるが、高親和性分子、例えば、高親和性アプタマーは、一般に、標的エピトープにより速く結合し、より長く結合されたまま残る傾向がある。結合親和性を測定する様々な方法が当該技術分野で知られており、それらのいずれも本開示の目的のために使用することができる。
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)がTLR-4に特異的に結合する能力は、例えば、酵素結合オリゴヌクレオチドアッセイ(ELONA)、酵素結合アプタマー吸着剤アッセイ(ELASA)、沈殿および定量PCR(qPCR)などのインビトロ結合アッセイによって、またはアプタヒストケミストリー、アプタサイトケミストリー、蛍光顕微鏡法もしくはフローサイトメトリーなどの蛍光技法によって決定することができる。同様に、TLR-4への特異的結合の能力およびTLR-4に対するアプタマーの親和性の両方は、ゲル移動度シフトアッセイ、表面プラズモン共鳴(SPR)、動的キャピラリー電気泳動および蛍光結合アッセイなどの当業者に周知の技法によって決定することができる。簡単に言えば、蛍光結合アッセイは、異なる濃度(例えば、0~100nM)の標識された本発明のアプタマー(例えば、カルボキシフルオレセイン、FAM)を有するTLR-4でコーティングされた磁気ボールのインキュベーション、ならびに結合したアプタマーのその後の溶出および検出からなり、解離定数(Kd)は、非線形フィット分析によって計算される。
結合特異性:「特異性」または「結合特異性」という用語は、結合分子、例えば、本開示のアプタマーが異なるエピトープに対してあるエピトープに優先的に結合する能力を指し、必ずしも高い親和性を意味するわけではない。「結合特異性」および「特異性」という用語は交換可能に使用され、(i)結合分子(例えば、アプタマー)の特定の部分、および(ii)結合分子が特定のエピトープに特異的に結合する能力の両方を指し得る。アプタマーとその標的エピトープとの間に特異的な相互作用がある場合、結合分子、例えば、アプタマーは「特異的に結合する」。「特異的に結合する」という用語は、アプタマーがその標的エピトープに結合するように生成されていることを意味する。「非特異的結合」という用語は、アプタマーが標的エピトープに特異的に結合するように生成されていないが、何らかの形で非特異的手段を介してエピトープに結合することを意味する。
生物学的に活性な分子:本明細書で使用される「生物学的に活性な分子」という用語は、共有結合的にまたは非共有結合的に本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)に付着することができる任意の分子を指し、この分子は、必要としている対象において治療もしくは予防効果を有し得るか、または診断目的で使用され得る。したがって、例として、生物学的に活性な分子という用語は、タンパク質(例えば、抗体、タンパク質、ポリペプチド、ならびにそれらの誘導体、フラグメント、および変異体)、脂質およびその誘導体、炭水化物(例えば、糖タンパク質中のグリカン部分)、または小分子を含む。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、放射性同位体である。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、検出可能な部分、例えば、放射性核種、蛍光分子、または造影剤である。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、本開示のアプタマーに共有結合的に付着することができる。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、アプタマーに直接付着している。他の態様において、生物学的に活性な分子は、リンカーを介してアプタマーに付着している。
保存された:本明細書で使用される場合、「保存された」という用語は、それぞれ、ポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列のヌクレオチドまたはアミノ酸残基を指し、これらは、比較される2つ以上の配列の同じ位置で変化せずに生じるものである。比較的保存されているヌクレオチドまたはアミノ酸は、配列の他の場所に現れるヌクレオチドまたはアミノ酸よりも関連性の高い配列間で保存されているものである。
いくつかの態様において、2つ以上の配列は、それらが互いに100%同一である場合、「完全に保存されている」または「同一である」と言われる。いくつかの態様において、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも70%同一、少なくとも80%同一、少なくとも90%同一、または少なくとも95%同一である場合、「高度に保存されている」と言われる。いくつかの態様において、2つ以上の配列は、それらが互いに約70%同一、約80%同一、約90%同一、約95%、約98%、または約99%同一である場合、「高度に保存されている」と言われる。いくつかの態様において、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも30%同一、少なくとも40%同一、少なくとも50%同一、少なくとも60%同一、少なくとも70%同一、少なくとも80%同一、少なくとも90%同一、または少なくとも95%同一である場合、「保存されている」と言われる。いくつかの態様において、2つ以上の配列は、それらが互いに約30%同一、約40%同一、約50%同一、約60%同一、約70%同一、約80%同一、約90%同一、約95%同一、約98%同一、または約99%同一である場合、「保存されている」と言われる。配列の保存は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの全長に適用することができるか、またはその一部、領域もしくは特徴に適用することができる。
交差競合:結合分子、例えば、本開示のアプタマーに関して本明細書で使用される「競合」または「交差競合」という用語は、第1の結合分子、例えば、第1のアプタマーが、第2の結合分子、例えば、第2のアプタマーの結合と十分に類似した方法でエピトープに結合することを意味し、それにより第1の結合分子とその同族エピトープとの結合の結果は、第2の結合分子の非存在下での第1の結合分子の結合と比較して、第2の結合分子の存在下で検出可能に減少される。
第2の結合分子のそのエピトープへの結合もまた、第1の結合分子の存在下で検出可能に減少する代替案は、そうであり得るが、そうである必要はない。すなわち、第1の結合分子は、その第2の分子がそのそれぞれのエピトープへの第1の結合分子の結合を阻害することなく、そのエピトープへの第2の結合分子の結合を阻害することができる。しかしながら、それぞれの結合分子が他の結合分子とその同族のエピトープ(または二重特異性結合分子の場合はエピトープ)との結合を検出可能に阻害する場合、同じ程度、より大きい程度、またはより小さい程度であるかどうかにかかわらず、結合分子は、「それぞれのエピトープの結合について互いに「交差競合」すると言われる。競合する結合分子および交差競合する結合分子の両方が、本開示に包含される。
アプタマーが交差競合して、1つのアプタマーのみが所与の時点でエピトープに結合できる場合、すなわち、一方の結合分子が、他方の結合または調節効果を防ぐ場合、アプタマーは「同じエピトープに結合する」または「同じ結合部位を含む」または「本質的に同じ結合」特性を有すると言われる。
本明細書における競合は、例えば、競合ELONAもしくはELASA分析または当該技術分野で知られている任意の適切な方法によって決定して、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%よりも大きな相対的阻害を意味する。特定の状況における競合の好適なレベルが何であるかの基準として、相対的阻害のより高い閾値を設定することが望ましい場合がある。したがって、例えば、競合的結合の基準を設定することが可能であり、アプタマーが十分に競合的であるとみなされる前に、少なくとも約40%の相対的阻害、または少なくとも約45%、もしくは少なくとも約50%、もしくは少なくとも約55%、もしくは少なくとも約60%、もしくは少なくとも約65%、もしくは少なくとも約70%、もしくは少なくとも約75%、もしくは少なくとも約80%、もしくは少なくとも約85%、もしくは少なくとも約90%、もしくは約95%、もしくはさらには約100%の相対的阻害が検出される。
から誘導される:本明細書で使用される「から誘導される」、「誘導体」(例えば、「核酸誘導体」もしくは「アプタマー誘導体」)という用語、またはそれらの任意の文法的変形は、特定の分子(例えば、本開示の核酸アプタマー)から単離されるか、またはそれを使用して作製される成分を指す。例えば、第1の核酸配列(例えば、親アプタマー)から誘導される核酸配列(例えば、アプタマー)は、第1の核酸配列のヌクレオチド配列と同一または実質的に類似するヌクレオチド配列を含み得る。ヌクレオチドの場合、誘導種は、例えば、天然に存在する変異誘発、人工的指向性変異誘発、または人工的ランダム変異誘発によって得ることができる。ヌクレオチドを誘導するために使用される変異誘発は、意図的に指向されるか、意図的にランダムであるか、またはそれぞれの混合であり得る。最初のものから誘導される異なるヌクレオチドを創出するためのヌクレオチドの変異誘発は、ランダムな事象(例えば、ポリメラーゼの不忠実によって引き起こされる)であり得、誘導されたヌクレオチドの同定は、適切なスクリーニング方法によって行われ得る。
いくつかの態様において、本開示の誘導されたヌクレオチド配列は、例えば、コンビナトリアルケミストリーを使用して、特定の位置のヌクレオチド単位を化学的に修飾して、特定の位置のヌクレオチド単位をヌクレオチド類似体で置換して、骨格の化学結合を修飾して、ヌクレオチド配列を生物学的に活性な分子と融合もしくはコンジュゲートして、またはそれらの任意の組み合わせで生成され得る。
いくつかの態様において、誘導された核酸配列は、例えば、
(i)別の治療薬(例えば、別のTLRアンタゴニスト)へのコンジュゲーション、
(ii)標的化を容易にする部分(例えば、リガンド、結合部分、またはアプタマーをある特定の細胞もしくは組織に向ける部分)へのコンジュゲーション、
(iii)(例えば、ヌクレアーゼに対する抵抗性を調節すること、または腎臓もしくは肝臓のクリアランスを変化させることによって)血漿半減期を調節する、すなわち増加または減少させる部分へのコンジュゲーション、
(iv)送達部分へのコンジュゲーション(例えば、PEGまたは血液脳関門を通過する輸送を促進するであろう脂質、ペプチド、もしくは炭水化物などの生体高分子)、あるいは
(v)それらの任意の組み合わせによって生成され得る。
いくつかの態様において、第1のヌクレオチド配列(例えば、親アプタマー)から誘導されるヌクレオチド配列(例えば、アプタマー)は、第1のヌクレオチド配列に対してそれぞれ少なくとも約50%、少なくとも約51%、少なくとも約52%、少なくとも約53%、少なくとも約54%、少なくとも約55%、少なくとも約56%、少なくとも約57%、少なくとも約58%、少なくとも約59%、少なくとも約60%、少なくとも約61%、少なくとも約62%、少なくとも約63%、少なくとも約64%、少なくとも約65%、少なくとも約66%、少なくとも約67%、少なくとも約68%、少なくとも約69%、少なくとも約70%、少なくとも約71%、少なくとも約72%、少なくとも約73%、少なくとも約74%、少なくとも約75%、少なくとも約76%、少なくとも約77%、少なくとも約78%、少なくとも約79%、少なくとも約80%、少なくとも約81%、少なくとも約82%、少なくとも約83%、少なくとも約84%、少なくとも約85%、少なくとも約86%、少なくとも約87%、少なくとも約88%、少なくとも約89%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有し、第1のヌクレオチド配列は、第2のヌクレオチド配列の生物活性(本開示のアプタマーの場合、例えば、そのTLR-4エピトープに特異的に結合し、TLR-4を阻害する能力)を保持する。
相補的:「相補的」および「相補性」という用語は、ワトソン・クリック塩基対合則によって互いに関連する2つ以上のオリゴマー(すなわち、それぞれが核酸配列を含む)、またはオリゴマーと標的遺伝子との間を指す。例えば、核酸配列「T-G-A(5’→3’)」は、核酸配列「A-C-T(3’→5’)」に相補的である。相補性は「部分的」であり得、この場合、すべてではないが第1の核酸配列の核酸塩基が、塩基対合則に従って第2の核酸配列の他の核酸塩基と一致する。例えば、いくつかの態様において、所与の核酸配列と他の核酸配列との間の相補性は、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%または約95%であり得る。または、この例を続けると、所与の核酸配列と他の核酸配列との間に「完全な」または「完璧な」(100%)相補性があり得る。核酸配列間の相補性の程度は、配列間のハイブリダイゼーションの効率および強度に大きな影響を及ぼす。
有効量:本明細書で使用される場合、薬剤、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の「有効量」という用語は、有益なまたは所望の結果、例えば、臨床結果をもたらすのに十分な量であり、したがって、「有効量」は、それが適用されている状況に依存する。例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、もしくは多発性硬化症を治療する、またはTLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、もしくは多発性硬化症と関連した後遺症および/または症状を寛解または予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)する薬剤を投与する状況において、有効量の薬剤、例えば、本開示のアプタマーは、例えば、薬剤の投与なしで得られた応答と比較して、例えば、組織損傷、組織炎症、生理学的、身体的、もしくは行動的症状もしくは後遺症、またはそれらの任意の組み合わせを低減もしくは減少させるのに十分な量である。
「有効量」という用語は、「有効用量」、「治療有効量」、または「治療有効用量」と交換可能に使用することができる。特定の態様において、この用語は、例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、もしくは多発性硬化症の症状または後遺症を治療、予防、低減、または寛解することができる本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の量を指す。
特定の態様において、この用語は、未治療の対象または未治療の対象の母集団から得られた参照値と比較して、(i)損傷組織の低減、(ii)炎症の低減、(iii)神経学的転帰の改善、(iv)炎症性バイオマーカー(例えば、インターフェロン-γ、インターロイキン-12p70、TNFα、IL-6、もしくはそれらの任意の組み合わせ)のレベルの低下、(iv)運動および/または行動スコアの改善(例えば、可動性もしくは刺激に対する応答の改善)、(v)生存率の増加、(vi)生活の質の向上、(vii)疼痛もしくは不快感の軽減、あるいは(viii)それを必要とする対象におけるそれらの任意の組み合わせを達成するために必要とされる本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の量を指す。
エピトープ:本明細書で使用される「エピトープ」という用語は、結合分子、例えば、ApTOLLなどの本開示のアプタマーに結合することができるタンパク質決定基(例えば、TLR-4のアミノ酸部分配列)を指す。エピトープは通常、アミノ酸または糖側鎖などの化学的に活性な分子の表面グルーピングからなり、通常、特定の三次元構造特性および特定の電荷特性を有している。エピトープを認識するアプタマーの部分は、パラトープと呼ばれる。エピトープは、それらの構造およびパラトープとの相互作用に基づいて、構造的エピトープおよび線状エピトープの2つのカテゴリーに分類される。構造的エピトープは、標的タンパク質(例えば、TLR-4)アミノ酸配列の不連続なセクションで構成されている。これらのエピトープは、標的タンパク質(例えば、TLR-4)の3D表面の特徴および形状または三次構造に基づいて、アプタマーパラトープと相互作用する。対照的に、線状エピトープは、それらの一次構造に基づいてパラトープと相互作用する。線状エピトープは、標的タンパク質(例えば、TLR-4)からのアミノ酸の連続配列によって形成される。
賦形剤:「賦形剤」および「担体」という用語は交換可能に使用され、化合物、例えば、本開示の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)の投与をさらに容易にするために薬学的組成物に添加される不活性物質を指す。
相同性:本明細書で使用される場合、「相同性」という用語は、ポリマー分子間、例えば、核酸分子(例えば、DNA分子および/またはRNA分子)間の全体的な関連性を指す。一般に、「相同性」という用語は、2つの分子間の進化的関係を意味する。したがって、相同である2つの分子は、共通の進化の祖先を有するであろう。本開示の文脈において、相同性という用語は、同一性および類似性の両方を包含する。
いくつかの態様において、ポリマー分子は、分子内のモノマーの少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、もしくは99%が同一(まったく同じモノマー)であるか、または類似(保存的置換)である場合、互いに「相同」であるとみなされる。「相同」という用語は、必然的に、少なくとも2つの配列(例えば、ポリヌクレオチド配列)間の比較を指す。
同一性:本明細書で使用される場合、「同一性」という用語は、ポリマー分子間、例えば、ポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子および/またはRNA分子)間の全体的なモノマー保存を指す。いかなる追加の修飾子もない「同一」という用語、例えば、核酸Aは、核酸Bと同一であり、配列が100%同一である(100%配列同一性)ことを意味する。2つの配列を、例えば、「70%同一」として説明することは、それらを、例えば、「70%の配列同一性」を有するものとして説明することと同等である。
2つのポリマー分子、例えば、ポリヌクレオチド配列の同一性パーセントの計算は、例えば、最適な比較目的のために2つの配列を整列させることによって実施することができる(例えば、最適なアラインメントのために、第1および第2のポリヌクレオチド配列の一方または両方にギャップを導入することができ、同一でない配列は、比較の目的で無視することができる)。ある特定の態様において、比較目的のために整列された配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%である。次いで、ポリヌクレオチドの場合、対応する塩基位置の塩基が比較される。
最初の配列の位置が2番目の配列の対応する位置と同じ塩基で占められている場合、分子はその位置で同一である。2つの配列間の同一性パーセントは、ギャップの数、および2つの配列の最適な整列のために導入される必要があるそれぞれのギャップの長さを考慮に入れて、配列によって共有される同一の位置の数の関数である。配列の比較および2つの配列間の同一性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを使用して実行することができる。
好適なソフトウェアプログラムは、様々なソースから、タンパク質配列およびヌクレオチド配列の両方のアラインメントに利用可能である。配列同一性パーセントを決定するための1つの好適なプログラムは、米国政府の国立生物工学情報センターのBLASTウェブサイト(blast.ncbi.nlm.nih.gov)から入手可能なプログラムのBLASTスイートの一部であるbl2seqである。Bl2seqは、BLASTNまたはBLASTPアルゴリズムのいずれかを使用して2つの配列間の比較を行う。BLASTNは、核酸配列を比較するために使用され、BLASTPは、アミノ酸配列を比較するために使用される。他の好適なプログラムは、例えば、Needle、Stretcher、Water、またはMatcherであり、バイオインフォマティクスプログラムのEMBOSSスイートの一部であり、欧州バイオインフォマティクス研究所(EBI)(www.ebi.ac.uk/Tools/psa)からも入手可能である。
配列アラインメントは、MAFFT、Clustal(Clustal W、Clustal XまたはClustal Omega)、MUSCLEなどの当該技術分野で知られている方法を使用して行うことができる。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチド参照配列と整列する単一のポリヌクレオチドまたはポリペプチド標的配列内の異なる領域は、それぞれ、それら自体の配列同一性パーセントを有することができる。配列同一性パーセント値は、少数第1位に丸められることに留意されたい。例えば、80.11、80.12、80.13、および80.14は、80.1に切り捨てられ、80.15、80.16、80.17、80.18、および80.19は、80.2に切り上げられる。長さの値は、常に整数になることにも留意されたい。
ある特定の態様において、第1のアミノ酸配列または核酸配列と第2のアミノ酸配列または核酸配列との同一性のパーセンテージ(%ID)は、%ID=100×(Y/Z)として計算され、ここで、Yは、第1および第2の配列のアラインメントで同一の一致として(例えば、目視検査もしくは特定の配列アラインメントプログラムによって整列されたものとして)スコア付けされたアミノ酸残基または核酸塩基の数であり、Zは、第2の配列の残基の総数である。第1の配列の長さが第2の配列よりも長い場合、第2の配列に対する第1の配列のパーセント同一性は、第1の配列に対する第2の配列のパーセント同一性よりも高くなる。
当業者は、配列同一性パーセントの計算のための配列アラインメントの生成が、一次配列データによって排他的に駆動されるバイナリ配列-配列比較に限定されないことを理解するであろう。配列アラインメントは、配列データを、構造データ(例えば、結晶学的タンパク質構造)、機能データ(例えば、変異の位置)、または系統発生データなどの異種ソースからのデータと統合することによって生成できることも理解されよう。異種データを統合して多重配列アラインメントを生成する好適なプログラムは、T-Coffeeであり、www.tcoffee.orgで入手可能であり、あるいは、例えば、EBIから入手可能である。配列同一性パーセントを計算するために使用される最終的なアラインメントは、自動または手動のいずれかでキュレートできることも理解されよう。
TLR-4を阻害する:「TLR-4を阻害する」、「TLR-4の阻害」、「TLR-4阻害」という用語、およびそれらの文法的変形は、TLR-4の活性化および/または活性、例えば、TLR-4を介したシグナルの伝達の遮断および/または低減を指す。本開示の文脈において、TLR-4のシグナル伝達活性が、天然アゴニスト、例えば、リポ多糖(LPS)の存在下でのTLR-4の活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%、または約100%低減した場合、TLR-4は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)によって阻害されると考えられる。内毒素としても知られるリポ多糖は、グラム陰性菌の外細胞壁の主要な糖脂質成分である。LPS分子は、典型的に、O抗原として知られる株特異的な遠位多糖側鎖、親水性コアオリゴ糖、およびリピドAと呼ばれる疎水性ドメインからなる。
いくつかの態様において、TLR-4を阻害するという用語は、例えば、(i)TLR-4活性化の遮断もしくは完全な阻害、(ii)TLR-4活性化の低減または部分的阻害、(iii)TLR-4シグナル伝達活性の遮断もしくは完全な阻害、(iv)TLR-4シグナル伝達活性の低減または部分的阻害、または(v)本開示のアプタマーによるそれらの任意の組み合わせを指す。
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)がTLR-4を阻害する能力は、当該技術分野で利用可能な一連のアッセイによって決定することができる。いくつかの態様において、本開示のアプタマーのTLR-4を阻害する能力は、組換えTLR-4およびレポーター遺伝子を発現する細胞を用いたインビトロアッセイによって決定され、その発現は、組換えTLR-4の活性化と関連している。当業者は、使用される細胞および組換え遺伝子に応じて、この方法の複数の変形が存在することを認識するであろう。このアッセイの例は、例えば、米国特許第10,196,642号に含まれており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。他の利用可能な技法には、TLR-4を発現する細胞によって放出されるIL-1、IL-8、TNF-αおよびIL-12などの炎症性サイトカインのレベルの測定が含まれる。
単離された:本明細書で使用される場合、「単離された」、「精製された」、「抽出された」という用語、およびそれらの文法的変形は、交換可能に使用され、精製の1つ以上のプロセスを経ている本開示の所望の組成物(例えば、本開示のアプタマー)の調製物の状態を指す。いくつかの態様において、本明細書で使用される単離または精製は、汚染物質を含む試料から本開示の組成物(例えば、画分)を除去する、部分的に除去するプロセスである。いくつかの態様において、単離された組成物は、検出可能な望ましくない活性を有しないか、または、望ましくない活性のレベルもしくは量が、許容可能なレベルもしくは量以下である。他の態様において、単離された組成物は、許容可能な量および/または濃度および/または活性以上で、本開示の所望の組成物の量および/または濃度を有する。他の態様において、単離された組成物は、組成物が得られる出発物質と比較して濃縮されている。この濃縮は、出発物質と比較して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、少なくとも約99.9%、少なくとも約99.99%、少なくとも約99.999%、少なくとも約99.9999%、または99.9999%超であり得る。
いくつかの態様において、単離された調製物は、残留する生物由来物質を実質的に含まない。いくつかの態様において、単離された調製物は、任意の汚染生物物質を100%含まない、少なくとも約99%含まない、少なくとも約98%含まない、少なくとも約97%含まない、少なくとも約96%含まない、少なくとも約95%含まない、少なくとも約94%含まない、少なくとも約93%含まない、少なくとも約92%含まない、少なくとも約91%含まない、または少なくとも約90%含まない。残留生物由来物質には、非生物的物質(化学物質を含む)または不要な核酸、タンパク質、脂質、もしくは代謝物が含まれ得る。
連結された:本明細書で使用される「連結された」という用語は、それぞれ、第2のアミノ酸配列またはポリヌクレオチド配列に共有結合的にまたは非共有結合的に接合または付着された第1のアミノ酸配列またはポリヌクレオチド配列(例えば、本開示のアプタマー)を指す。第1のアミノ酸またはポリヌクレオチド配列(例えば、本開示のアプタマー)は、第2のアミノ酸またはポリヌクレオチド配列に直接接合または並置することができるか、あるいは、介在する配列は、第1の配列を第2の配列に共有結合的に接合することができる。「連結された」という用語は、第1のポリヌクレオチド配列の、5’末端または3’末端での第2のポリヌクレオチド配列への融合を意味するだけでなく、第1のポリヌクレオチド配列全体(または第2のポリヌクレオチド配列)の、第2のポリヌクレオチド配列(またはそれぞれ第1のポリヌクレオチド配列)中の任意の2つのヌクレオチドへの挿入も含む。第1のポリヌクレオチド配列は、ホスホジエステル結合またはリンカーによって第2のポリヌクレオチド配列に連結することができる。リンカーは、例えば、ポリヌクレオチドであり得る。
ミスマッチ:「ミスマッチ」または「ミスマッチ(複数)」という用語は、塩基対合則に従い、第2の核酸配列(例えば、本開示のアプタマーの変異体または誘導体)に一致しない第1の核酸配列(例えば、本開示のアプタマー)における(連続または別個の)1つ以上の核酸塩基を指す。完璧な相補性がしばしば所望されるが、いくつかの態様は、親アプタマーに関してアプタマー変異体間に1つ以上、しかし好ましくは20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1個のミスマッチを含むことができる。アプタマー内の任意の場所での変動が含まれている。ある特定の態様において、本開示のアプタマーは、末端近く、内部にある核酸塩基配列の変異体を含み、存在する場合、典型的には約20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1個の5’および/または3’末端のサブユニット内にある。ある特定の態様において、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1個の核酸塩基を除去しても、依然としてオンターゲット結合を提供することができる。
調節する:本明細書で使用される場合、「調節する」、「改変する」という用語、およびそれらの文法的変形は、一般に、特定の濃度、レベル、発現、機能または動作に適用される場合、増加または減少させることによって、例えば、アンタゴニストまたはアゴニストとして作用するために、特定の濃度、レベル、発現、機能もしくは動作を直接的もしくは間接的に促進/刺激/上方調節するか、または干渉/阻害/下方調節することによって変化させる能力を指す。場合によっては、モジュレーターは、対照と比較して、または一般に期待されるであろう活性の平均レベルと比較して、または活性の対照レベルと比較して、ある特定の濃度、レベル、活性または機能を増加および/または減少させることができる。
核酸:「核酸」、「核酸分子」、「ヌクレオチド配列」、「ポリヌクレオチド」、およびそれらの文法的変形は、交換可能に使用され、リボヌクレオシドのリン酸エステルポリマー形態(アデノシン、グアノシン、ウリジンもしくはシチジン;「RNA分子」)またはデオキシリボヌクレオシド(デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシチミジン、もしくはデオキシシチジン;「DNA分子」)、または一本鎖形態もしくは二本鎖らせんのいずれかにおけるホスホロチオエートおよびチオエステルなどのそれらの任意のホスホエステル類似体を指す。
一本鎖核酸配列は、一本鎖DNA(ssDNA)または一本鎖RNA(ssRNA)を指す。二本鎖DNA-DNA、DNA-RNAおよびRNA-RNAらせんが可能である。核酸分子、特にDNAまたはRNA分子という用語は、分子の一次および二次構造のみを指し、いかなる特定の三次形態にも限定されない。したがって、この用語には、とりわけ、線状または環状のDNA分子(例えば、制限フラグメント)、プラスミド、スーパーコイル状のDNAおよび染色体に見られる二本鎖DNAが含まれる。特定の二本鎖DNA分子の構造を議論する際に、配列は、DNAの非転写鎖(すなわち、mRNAに相同な配列を有する鎖)に沿って5’から3’方向の配列のみを付与する正常な変換に従って本明細書に記載され得る。「組換えDNA分子」は、分子生物学的操作を受けたDNA分子である。DNAとしては、cDNA、ゲノムDNA、プラスミドDNA、合成DNA、および半合成DNAが挙げられるが、これらに限定されない。本開示の「核酸組成物」は、本明細書に記載されるような1つ以上の核酸(例えば、核酸アプタマー)を含むことができる。
核酸という用語はまた、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)などの変異体、ならびにそれらの組み合わせ、修飾ヌクレオチドなどを含むそれらの修飾を包含する。核酸は、天然源から精製することができ、組換え発現系を使用して産生することができ、また任意選択で、精製、化学合成などが可能である。適切な場合、例えば、化学的に合成された分子の場合、核酸は、化学的に修飾された塩基または糖、骨格の修飾などを有する類似体などのヌクレオシド類似体を含み得る。
非経口投与:本明細書で使用される「非経口投与」および「非経口的に投与される」という句は、通常は注射による経腸および局所投与以外の投与様式を意味し、限定されないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、被膜内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内および胸骨内の注射および注入を含む。いくつかの態様において、非経口投与は、静脈内または動脈内である。いくつかの態様において、静脈内または動脈内投与は、ボーラス投与によるものであり、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む薬学的組成物のゆっくりとしたボーラスの投与によるものである。
薬学的に許容される担体:「薬学的に許容される担体」、「薬学的に許容される賦形剤」という用語、およびそれらの文法的変形は、米国連邦政府の規制当局によって承認された、またはヒトを含む動物で使用するために米国薬局方にリストされた薬剤、ならびに対象への組成物の投与を禁止する程度に望ましくない生理学的効果の生成を引き起こさず、投与された化合物の生物学的活性および特性を無効にしない任意の担体または希釈剤のうちのいずれかを包含する。薬学的組成物を調製するのに有用であり、一般に安全で、毒性がなく、望ましい賦形剤および担体が含まれる。
薬学的組成物:本明細書で使用される場合、「薬学的組成物」という用語は、本明細書に記載の化合物のうちの1つ以上、例えば、薬学的に許容される担体および賦形剤などの1つ以上の他の化学成分と混合された、または混ざり合った、または懸濁されたApTOLLなどの本開示のアプタマーを指す。薬学的組成物の1つの目的は、対象へのアプタマーの調製物の投与を容易にすることである。
ポリヌクレオチド:「ポリヌクレオチド」という用語は、「核酸」と交換可能に使用され、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、それらの類似体、またはそれらの混合物を含む、任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指す。いくつかの態様において、この用語は、分子の一次構造を指す。したがって、この用語には、三本鎖、二本鎖、および一本鎖のデオキシリボ核酸(「DNA」)、ならびに三本鎖、二本鎖、および一本鎖のリボ核酸(「RNA」)が含まれる。それはまた、例えば、アルキル化によって、および/またはキャッピングによって修飾された形態、ならびに修飾されていない形態のポリヌクレオチドを含む。
いくつかの態様において、「ポリヌクレオチド」という用語は、ポリデオキシリボヌクレオチド(2-デオキシ-D-リボースを含む)、ポリリボヌクレオチド(D-リボースを含む)を含み、例えば、二本鎖DNA(dsDNA)、一本鎖DNA(ssDNA)、一本鎖RNA(ssRNA)、または二本鎖RNA(dsRNA)、スプライシングされているかスプライシングされていないかにかかわらず、プリンまたはピリミジン塩基のN-またはC-グリコシドである任意の他のタイプのポリヌクレオチド、およびノルムクレオチド主鎖を含む他のポリマー、例えば、ポリアミド(例えば、ペプチド核酸「PNA」)およびポリモルホリノポリマー、ならびに他の合成配列特異的核酸ポリマーを含むが、ポリマーが、DNAおよびRNAに見られるような塩基対合および塩基スタッキングを可能にする構成で核酸塩基を含むことを条件とする。
いくつかの態様において、ポリヌクレオチドは、例えば、本開示の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)であり得る。いくつかの態様において、ポリヌクレオチドは、DNAである。いくつかの態様において、DNAは、合成DNA、例えば、合成ssDNAである。いくつかの態様において、合成DNAは、少なくとも1つの非天然核酸塩基を含む。いくつかの態様において、ある特定のクラスのすべての核酸塩基は、非天然の核酸塩基で置き換えられている(例えば、本明細書に開示されるポリヌクレオチド中のすべてのウリジンは、非天然の核酸塩基、例えば、5-メトキシウリジンで置き換えることができる)。
ポリペプチド:「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、本明細書では互換的に使用され、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指す。ポリマーは、修飾アミノ酸を含むことができる。これらの用語はまた、自然にまたは介入、例えば、ジスルフィド結合の形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または標識成分とのコンジュゲーションなどの任意の他の操作または修飾によって修飾されたアミノ酸ポリマーを包含する。定義には、例えば、アミノ酸の1つ以上の類似体(例えば、ホモシステイン、オルニチン、p-アセチルフェニルアラニン、D-アミノ酸、およびクレアチンなどの非天然アミノ酸を含む)、ならびに当該技術分野で知られている他の修飾を含有するポリペプチドも含まれる。本明細書で使用される「ポリペプチド」という用語は、任意のサイズ、構造、または機能のタンパク質、ポリペプチド、およびペプチドを指す。ポリペプチドには、遺伝子産物、天然に存在するポリペプチド、合成ポリペプチド、ホモログ、オルソログ、パラログ、フラグメントならびにそれらの他の同等物、変異体、および類似体が含まれる。ポリペプチドは、単一のポリペプチドであり得るか、または二量体、三量体または四量体などの多分子複合体であり得る。それらはまた、一本鎖または多鎖ポリペプチドを含み得る。最も一般的なジスルフィド結合は、多鎖ポリペプチドに見られる。ポリペプチドという用語は、1つ以上のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工化学類似体である、アミノ酸ポリマーにも適用できる。いくつかの態様において、「ペプチド」は、50アミノ酸長以下、例えば、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50アミノ酸長であり得る。いくつかの態様において、ポリペプチドは、本開示のアプタマーに共有結合的にまたは非共有結合的に付着することができる。
予防する:本明細書に開示される疾患もしくは状態、またはその症状もしくは後遺症に適用される、本明細書で使用される「予防する」、「阻害する」、「抑制する」という用語およびそれらの変形は、例えば、以下を指す。
(i)疾患、障害および/または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)の発症を部分的または完全に遅らせる;
(ii)特定の疾患、障害、および/または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)の1つ以上の症状、特徴、または臨床徴候の発症を部分的または完全に遅らせる;
(iii)特定の疾患、障害、および/または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)の1つ以上の症状、特徴、または徴候の発症を部分的または完全に遅らせる;
(iv)特定の疾患、障害および/または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)からの進行を部分的または完全に遅らせる;ならびに/あるいは
(v)疾患、障害、および/または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)と関連した病理を発達させるリスクを低下させる。
いくつかの態様において、転帰の予防、阻害、または抑制は、予防的治療を通して、例えば、本開示のアプタマーを投与することによって達成される。
予防的:本明細書で使用される場合、「予防的」は、疾患または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)の発症を予防、阻害、抑制するため、あるいは疾患または状態、例えば、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)と関連した症状を予防、阻害、抑制、または遅延させるために使用される治療薬または一連の行為を指す。
いくつかの態様において、予防効果は、本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLを、本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)のリスクがある対象、あるいは本明細書に開示される任意のTLR-4媒介性の疾患または状態の発症後にある特定の症状または後遺症(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)のリスクがある対象に投与することによって達成され得る。
予防:本明細書で使用される場合、「予防」は、健康を維持し、本明細書に開示されるTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)の発症を予防、阻害、抑制、または遅延させるか、あるいは本明細書に開示されるTLR-4媒介性の疾患または状態の発生と関連した症状(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)を予防、抑制、抑制、または遅延させるために取られる手段を指す。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、本明細書に開示されるTLR-4媒介性の疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)の予防に使用することができる。
類似性:本明細書で使用される場合、「類似性」という用語は、ポリマー分子間、例えば、ポリヌクレオチド分子間(例えば、DNA分子および/もしくはRNA分子)、ならびに/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。ポリマー分子の相互の類似性パーセントの計算は、同一性パーセントの計算と同じ方法で実施することができるが、類似性パーセントの計算は、当該技術分野で理解されているように保存的置換を考慮に入れる。類似性のパーセンテージは、使用される比較スケール、すなわち、アミノ酸が、例えば、それらの進化的近接性、電荷、体積、柔軟性、極性、疎水性、芳香族性、等電点、抗原性、またはそれらの組み合わせに従って比較されるかどうかを条件とすることが理解される。
対象:「対象」、「患者」、「個体」、および「宿主」という用語、およびそれらの変形は、本明細書で交換可能に使用され、限定されないが、診断、治療、または治療法が所望されるヒト、飼育動物(例えば、イヌ、ネコなど)、家畜(例えば、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマなど)、および実験動物(例えば、サル、ラット、マウス、ウサギ、モルモットなど)を含む、任意の哺乳動物対象、特にヒトを指す。本明細書に記載の方法は、ヒト治療および獣医用途の両方に適用可能である。
本開示全体を通しての「TLR-4」への言及は、ヒト対象に関してヒトTLR-4を指し、対象がヒト対象でない場合のそれぞれのオルソログ、すなわち、例えば、ウマ、ネコ、またはイヌの対象に本明細書に開示される方法の獣医用途は、ウマ、ネコ、またはイヌのTLR-4の細胞外ドメインに特異的に結合することができる本開示のアプタマーによるウマ、ネコまたはイヌのTLR-4の阻害を必要とする。
それを必要とする対象:本明細書で使用される場合、「それを必要とする対象」という句は、例えば、止血を改善するために、本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLーの投与から利益を得るであろう哺乳動物対象などの対象を含む。
感受性:疾患、障害、および/もしくは状態、またはその症状もしくは後遺症の「感受性」または「リスクがある」対象は、疾患、障害および/または状態と診断されていない、および/またはその症状を示していないが、疾患またはその症状を発症する傾向がある。
いくつかの態様において、疾患、障害、および/または状態(例えば、虚血性脳卒中)に感受性またはリスクがある対象は、以下のうちの1つ以上を特徴とし得る:(1)疾患、障害、および/または状態の発症と関連した遺伝子変異;(2)疾患、障害、および/または状態の発症と関連した遺伝子多型;(3)疾患、障害、および/または状態と関連したタンパク質および/または核酸の発現および/または活性の増加および/または減少;(4)疾患、障害、および/または状態の発症と関連した習慣および/またはライフスタイル;(5)疾患、障害、および/または状態の家族歴;ならびに(6)疾患、障害、および/または状態の発症と関連した微生物への曝露および/または感染。
いくつかの態様において、疾患、障害、および/または状態に感受性またはリスクがある対象は、疾患、障害、および/または状態を発症するであろう。いくつかの態様において、疾患、障害、および/または状態に感受性またはリスクがある対象は、疾患、障害、および/または状態を発症しないであろう。
全身投与:本明細書で使用される「全身投与」、「全身的に投与される」、「末梢投与」および「末梢的に投与される」という句は、中枢神経系への直接投与以外の化合物、薬物または他の物質の投与を意味し、患者の系に入り、したがって、代謝および他の同様のプロセス、例えば、静脈内または動脈内投与の対象となる。
標的細胞:本明細書で使用される「標的細胞」という用語は、とりわけ、単球、マクロファージ、ミクログリア細胞、顆粒球および未成熟樹状細胞などの骨髄系細胞、ならびにニューロンなどの他の系統の細胞を含む、TLR-4を発現する特定の細胞を指す。特定の態様において、標的細胞は、単球またはマクロファージである。いくつかの態様において、標的細胞は、小膠細胞である。いくつかの態様において、標的細胞は、顆粒球である。いくつかの態様において、標的細胞は、未成熟樹状細胞である。いくつかの態様において、標的細胞は、ニューロンである。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、本明細書に開示される標的細胞の表面上に発現されるTLR-4に結合する。
治療有効量:本明細書で使用される場合、「治療有効量」という用語は、所望の治療効果、薬理学的および/または生理学的効果を必要とする対象において、それを生み出すのに十分な本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む組成物の量である。予防は治療法とみなすことができるため、治療有効量は、「予防有効量」であり得る。
「治療有効量」という用語はまた、送達される本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む組成物の量を意味し、以下のために十分である:
(i)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を治療する;
(ii)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の症状を改善する;
(iii)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の後遺症を改善する;
(iv)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を予防、阻害、抑制、または遅延させる;
(v)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を遅延させる;
(vi)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の後遺症を遅延させる;
(vii)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の発症を予防、阻害、抑制、または遅延させる;
(viii)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の再発を予防、阻害、抑制、または遅延させる;
(ix)対象に投与された場合のそれらの任意の組み合わせ(または「治療」という用語の定義において以下に開示される行為のうちのいずれか)
(a)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を患っている;
(b)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中に感受性またはリスクがある;
(c)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の感受性または再発もしくは悪化のリスクがある;あるいは
(d)例えば、基礎となる感染症、疾患、障害、状態、ライフスタイルに起因するTLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中のリスクがある;あるいは
(e)それらの任意の組み合わせ。
治療的に有効な転帰:本明細書で使用される場合、「治療的に有効な転帰」という用語は、
(i)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を患っている;
(ii)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中に感受性またはリスクがある;
(iii)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の感受性または再発もしくは悪化のリスクがある;
(iv)例えば、基礎となる感染症、疾患、障害、状態、ライフスタイルに起因するTLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中のリスクがある;あるいは
(v)それらの任意の組み合わせである対象において、
とりわけ、効果的に
(a)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を治療する;
(b)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の症状を改善する;
(c)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の後遺症を改善する;
(d)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を予防、阻害、抑制、または遅延させる;
(e)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中を遅延させる;
(f)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の後遺症を遅延させる;
(g)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の発症を予防、阻害、抑制、または遅延させる;
(h)TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中の再発を予防、阻害、抑制、または遅延させる;あるいは
(i)それらの任意の組み合わせ(または「治療」という用語の定義において以下に開示される作用のうちのいずれか)に十分な治療(例えば、少なくとも1用量の本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLの投与)の転帰を意味する。
TLR-4:本明細書で使用される「TLR-4」という用語は、膜受容体toll様受容体4を指す。TLR-4の活性化は、例えば、IL-1、IL-8、TNF-α、IL-6、およびIL-12などの炎症性サイトカインの放出をもたらすシグナル伝達カスケードを産生し、炎症および細胞損傷を引き起こす。受容体TLR-4は、ARMD10、CD284、TLR-4またはhTOLLと呼ばれることもある。ヒトにおいて、受容体TLR-4は、2014年5月27日にアクセッション番号000206.2でGenBankに登録されており、TLR4遺伝子によってコードされている。TLR-4にはいくつかのアイソフォームがある。TLR-4の異なる構造ドメインの位置を説明するために使用されるアミノ酸番号付けは、839アミノ酸長のアイソフォーム(アイソフォーム1、Uniprot:O00206-1)を指す。アミノ酸残基1~23は、シグナル配列を構成し、残基24~631は、細胞外ドメインを構成し、残基632~652は、膜貫通ドメインを構成し、残基653~839は、細胞質ドメインを構成する。TLR-4アイソフォーム2(Uniprot:O00206-2)は、標準的なアイソフォーム1配列のアミノ酸1~40を欠いている。したがって、アイソフォーム2の細胞外ドメインは、アイソフォーム1のアミノ酸41~631を含む。TLR-4アイソフォーム3(Uniprot:O00206-3)は、標準的なアイソフォーム1配列のアミノ酸1~200を欠いている。したがって、アイソフォーム3の細胞外ドメインは、アイソフォーム1のアミノ酸201~631を含む。
TLR-4という用語はまた、多型および天然変異体、例えば、吸入LPSに対する鈍化反応と関連した対立遺伝子TLR-4*B(Gly-299、Ile-399)、または以下の天然に存在する置換のうちの1つ以上を伴う天然変異体も包含する:T175A、Q188R、C246S、E287D、D299G、C306W、V310G、N329S、F342Y、L385F、T399I、S400N、F443L、E474K、Q510H、K694R、R763H、またはQ834H。
特定の態様において、本開示のアプタマーは、TLR-4アイソフォーム1の細胞外ドメイン(すなわち、TLR-4アイソフォーム1のアミノ酸24~631)に位置するエピトープに特異的に結合する。
非ヒト対象において、TLR-4という用語は、それぞれのTLR-4、アイソフォーム、多形、および天然変異体を指す。
治療:本明細書で使用される「治療する」、「治療」、「治療法」という用語は、TLR-4媒介性の疾患もしくは状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、もしくは虚血性脳卒中の重症度の低下;疾患もしくは状態と関連した1つ以上の症状もしくは後遺症の寛解もしくは排除;または必ずしも疾患もしくは状態を治癒することなく、疾患もしくは状態を有する対象に有益な効果を提供することを指す。この用語はまた、疾患もしくは状態またはその症状もしくはその後遺症の予防または防止(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)を含む。
いくつかの態様において、この用語は、例えば、本開示の少なくとも1つのアプタマーによる治療がない場合に予想されるものに関して、疾患または状態を予防する(例えば、抑制もしくは阻害する);疾患または状態を治癒する;疾患または状態の発症を遅延させる;疾患または状態の重症度を低減する;1つ以上の症状を改善する;1つ以上の後遺症を改善する;1つ以上の症状を予防する(例えば、抑制、阻害、または遅延させる);1つ以上の後遺症を予防する(例えば、抑制、阻害、または遅延させる);1つ以上の症状を遅延させる;1つ以上の後遺症を遅延させる;1つ以上の症状を寛解する;1つ以上の後遺症を寛解する;1つ以上の症状の期間を短縮する;1つ以上の後遺症の期間を短縮する;1つ以上の症状の頻度を低減する;1つ以上の後遺症の頻度を低減する;1つ以上の症状の重症度を低減する;1つ以上の後遺症の重症度を低減する;生活の質を向上させる;生存率を高める;疾患または状態の再発を予防する(例えば、抑制、阻害、または遅延させる);疾患または状態の再発を遅延させるための臨床介入;あるいはそれらの任意の組み合わせを指す。いくつかの態様において、疾患または状態は、TLR-4の発現の増加および/またはTLR-4活性化の増加を特徴とする病理である。
II.TLR-4結合アプタマーによるTLR-4媒介性の疾患の治療
本開示は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、または虚血性脳卒中の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の長さ約40~約100核酸塩基、例えば、長さ約40~約80核酸塩基の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)またはその変異体もしくは誘導体を対象に投与することを含む、方法を提供し、アプタマー、変異体または誘導体は、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに結合し、アプタマーのエピトープへの結合は、TLR-4活性化を低減および/または阻害する。一態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、虚血性脳卒中、またはその症状もしくは後遺症である。別の態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、心筋梗塞、またはその症状もしくは後遺症である。さらに別の態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、出血性脳卒中、またはその症状もしくは後遺症である。いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、出血性変化、またはその症状もしくは後遺症である。別の態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態は、多発性硬化症、またはその症状もしくは後遺症である。
本明細書に開示されるすべての方法は、代替として、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、または虚血性脳卒中の治療に使用するため、上述のような長さ約40~約100核酸塩基、例えば、長さ約40~約80核酸塩基の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)、またはその変異体もしくは誘導体として製剤化され得ることが理解される。あるいは、当該TLR-4媒介性の疾患または状態を治療するための薬剤を調製するための核酸アプタマーの使用も提供される。
TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、または虚血性脳卒中の少なくとも1つの症状または後遺症の予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)を必要とする対象においてそれを行う方法も提供され、少なくとも1つの治療的に有効な用量の、長さ約40~約100核酸塩基、例えば、長さ約40~約80核酸塩基の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)またはその変異体もしくは誘導体を対象に投与することを含み、アプタマー、変異体または誘導体は、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに結合し、アプタマーのエピトープへの結合は、TLR-4活性化を低減および/または阻害する。
本開示はまた、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、または虚血性脳卒中の少なくとも1つの症状の寛解を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、長さ約40~約100核酸塩基、例えば長さ約40~約80核酸塩基の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)またはその変異体もしくは誘導体を対象に投与することを含む、方法を提供し、アプタマー、変異体または誘導体は、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに結合し、エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/または阻害する。
本明細書で使用される「虚血性脳卒中」という用語は、異常なほど突然に脳血流の重要な減少によって引き起こされる神経学的欠損を特徴とする脳卒中のタイプ(脳血管疾患、脳梗塞、または卒中としても知られる)を指す。虚血性脳卒中において、脳塊を灌注する動脈のいずれかの閉塞による血流の突然かつ即時の中断に起因して血液灌注が失われ、梗塞領域の外観を生成する。動脈閉塞は、一般に、別の場所、一般に心臓または他の動脈を起源とするアテローム性動脈硬化症または塞栓症(脳塞栓症)に起因する。虚血性脳卒中は、TLR-4の発現の増加および/またはTLR-4活性化の増加を特徴とする病理である。TLR-4の活性化がシグナル伝達カスケードを産生し、IL-1、IL-8、TNF-α、IL-6、およびIL-12などの炎症性サイトカインの放出をもたらし、炎症および細胞損傷を引き起こすことを考えると、TLR-4の発現の増加および/またはTLR-4の活性化の増加を特徴とする病理は、炎症性成分を有することをさらに特徴とし得る。
いくつかの態様において、虚血性脳卒中は、血栓性、塞栓性、または低灌流による可能性がある。いくつかの態様において、虚血性脳卒中は、例えば、アテローム性動脈硬化症、血管炎、椎骨および頸動脈解離、多発性血小板血症、凝固亢進状態、感染症、弁植生、壁血栓、近位源からの動脈-動脈塞栓、脂肪塞栓、敗血症性塞栓、全身性低血圧、鎌状細胞貧血、圧迫血管、心室頻拍、血栓、心呼吸停止、脳卒中、または先天性心臓欠陥をもたらす心不全によって引き起こされ得る。したがって、本開示は、これらの疾患または状態のうちのいずれかの治療を必要とする対象(例えば、虚血性脳卒中を患っている、虚血性脳卒中のリスクがある、もしくは虚血性脳卒中の再発のリスクがある対象)においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
虚血性脳卒中の症状および後遺症は、例えば、意識喪失、失明、緊張性眼球偏位、全体的失語症、書字障害、失読症、計算障害、方向感覚喪失、空間無視、視覚無視、顔面の感覚および/または運動症状ならびに欠陥、四肢(上肢、下肢、もしくは両方)の感覚および/または運動症状、尿失禁、無動性無言症、超皮質運動性失語症、混乱、運動半側空間無視、片麻痺、顔面麻痺、感覚喪失、構音障害、不注意、同側性半盲、CN欠損、めまい、空間識失調、随意運動不能、複視、嚥下障害、一過性ALOC、転倒発作、立ちくらみ、四肢麻痺、昏睡、閉じ込め症候群、死亡、ミラード・ガブラー症候群、垂直眼球運動の温存、ワンアンドハーフ(one and a half)症候群、内側下橋症候群、眼振、運動失調、固有感覚低下、内側中橋症候群、対側麻痺、咽頭/声帯/顔面のミオクローヌス、外側上橋症候群、ホーナー症候群、注視麻痺、顔面/四肢/体幹の痛みまたは体温の喪失、片側性頭痛、視野欠損、視覚失調、外側中脳症候群、対側性片側運動失調、振戦、運動亢進、内側中脳症候群、外側下橋症候群、顔面麻痺、角膜反射の喪失、聴力喪失、四肢および歩行運動失調、ワレンベルグ症候群、しわがれ声、手不器用症候群、内側延髄症候群、舌偏位、または前脊髄動脈症候群を含む。
したがって、本開示はまた、本明細書に開示される虚血性脳卒中の症状および後遺症のうちのいずれかまたはそれらの任意の組み合わせの治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
本明細書で使用される場合、「出血性脳卒中」という用語は、脳の血管の破裂が起こり、その血液の動脈に依存する脳の領域を奪う状態を指す。さらに、流出した血液は他の血管を含む脳構造を圧迫し、脳内出血に続発する虚血によって患部を増加させる。出血性脳卒中の症状としては、意識の完全または限定的な喪失、吐き気、嘔吐、突然の激しい頭痛、体の片側の顔、脚、もしくは腕の衰弱もしくはしびれ、発作、めまい、平衡感覚の喪失、発話もしくは嚥下の問題、混乱、または方向感覚の喪失を挙げることができる。最も一般的な原因は、動脈瘤である。まれな原因は、動静脈奇形(AVM)である。出血性脳卒中には、脳内出血およびくも膜下出血の2種類がある。一般に、出血性脳卒中によって引き起こされる虚血性事象は、虚血性脳卒中について上記した後遺症を引き起こす可能性がある。
したがって、本開示はまた、本明細書に開示される出血性脳卒中(脳内出血もしくはくも膜下出血のいずれか)の症状および後遺症のうちのいずれかまたはそれらの任意の組み合わせの治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
本明細書で使用される場合、「出血性変化」という用語は、例えば、虚血性脳卒中の結果である無刺激性梗塞の、血性梗塞への変換を指す。したがって、この用語は、死んだ組織または死にかけている組織、例えば、虚血性脳卒中によって通常の血液供給を奪われた脳組織で発生する出血を指す。出血性変化のスペクトルは、軽度の点状出血(出血性梗塞)から重度の大量生産性出血(実質性血腫)の範囲に及ぶ。一般に、例えば、虚血性脳卒中に起因する出血性変化は、虚血性脳卒中について上記した後遺症を引き起こす可能性がある。
本開示はまた、本明細書に開示される出血性変化(例えば、出血性梗塞もしくは実質性血腫)の症状および後遺症のうちのいずれかまたはそれらの任意の組み合わせの治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
本明細書で使用される場合、「心筋梗塞」(「梗塞」または「心臓発作」としても知られる)という用語は、冠状動脈のうちの1つにおける閉塞によって引き起こされる、心臓の領域における組織損傷を伴う不十分な血液供給を特徴とする病理を指す。そのような閉塞に起因する虚血または心筋への不十分な酸素供給は狭心症を引き起こし、狭心症は、十分に早く再環状化された場合、心臓組織の死を引き起こさないが、この無酸素症が維持される場合、心筋は損傷し、最終的に壊死、すなわち梗塞が起こる。心筋梗塞の原因は、しばしばアテローム性動脈硬化症である。他の考えられる原因は、冠状動脈の痙攣である。心筋梗塞は、心不全、不整脈、心原性ショック、または心停止を引き起こす可能性がある。リスク因子としては、とりわけ、高血圧、喫煙、糖尿病、運動不足、肥満、高血中コレステロール、貧しい食生活、および過剰なアルコール摂取が挙げられる。心筋への血流障害は、虚血性カスケードを引き起こす可能性がある。心筋梗塞は、組織の損傷(主に壊死)を引き起こし、コラーゲン瘢痕の形成をもたらす可能性がある。組織の死および心筋瘢痕は、心臓の正常な伝導経路を変化させ、患部を弱める。したがって、心筋梗塞は、異常な心臓リズム(不整脈)、心臓ブロック、心室の動脈瘤、心臓の炎症、または心臓の破裂などの後遺症につながる可能性がある。
したがって、本開示はまた、本明細書に開示される心筋梗塞の症状および後遺症のうちのいずれかまたはそれらの任意の組み合わせの治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、心筋梗塞後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、未治療の対象または未治療の対象集団において観察された心機能(例えば、駆出率および/もしくは短縮率の測定によって決定される)と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%の心機能の改善をもたらす。
本明細書で使用される場合、「短縮率」という用語は、心臓のポンプ機能の尺度を指す。これは、弛緩したときの左心室の直径と収縮したときの左心室の直径との比率である。
本明細書で使用される場合、「駆出率」という用語は、それぞれの収縮(または心拍)でチャンバー(通常は心臓)から駆出される流体(通常は血液)の体積分率(または全体の一部)を指す。駆出率は、心臓のポンプ効率の尺度として広く使用されており、心不全のタイプを分類するために使用される。また、心不全の重症度の指標としても使用される。
本明細書で使用される「多発性硬化症」という用語は、中枢神経系の脱髄性、神経変性性および慢性病変の発症を特徴とする病理を指す。様々な自己免疫機序の関与が実証されているが、その原因は現在不明である。多発性硬化症の患者では、リンパ球が血液脳関門を通過してミエリンに影響を及ぼし、マクロファージおよび神経膠細胞に助けられた炎症プロセスが起こる。
脱髄は、神経系の一部のコミュニケーション能力を破壊し、身体的、精神的、時には精神医学的問題を含む様々な徴候および症状をもたらす。特定の症状には、複視、片方の目の失明、筋力低下、感覚の問題、または協調の問題が含まれ得る。多発性硬化症にはいくつかの形態があり、新しい症状は、単独の発作において起こる(再発性の形態)、または時間の経過とともに蓄積する(進行性の形態)。発作の合間に、症状が完全に消失することがあるが、特に疾患が進行するにつれて、永続的な神経学的問題が残ることがよくある。
多発性硬化症は、様々な症状、例えば、感覚の変化(感覚鈍麻)、筋力低下、異常な筋痙攣、動きの困難;協調および平衡障害;発話(構音障害)または嚥下(嚥下障害)の問題、視覚の問題(眼振、視神経炎、ホスフェンもしくは複視)、運動失調、振戦、疼痛、痙攣、性機能障害、痙縮、疲労および急性または慢性の疼痛症候群、膀胱および腸の困難、認知障害、あるいは感情的な症候学(主に大うつ病)を引き起こす可能性がある。障害の進行および症状の重症度の主な臨床的尺度は、拡張障害ステータススケールまたはEDDSである。最も一般的な認知障害のいくつかは、最近の記憶、注意、処理速度、視覚-空間能力、および実行機能に影響を与える。
MSの主な病態生理学的特徴は、他の原発性脱髄疾患と同様に、中枢神経系、したがって白質と灰白質の両方でのミエリンの喪失である。一方、多発性硬化症の病理の根底にある自己免疫成分は、炎症、脱髄、軸索ネットワークの損傷のプロセスのプロモーターであり、TLR-4およびその活性化を引き起こす炎症性シグナル伝達が重要な役割を果たす。
疾患の根底にある病態生理学的プロセスの中で、中枢神経系および末梢神経系の軸索脱髄は重要な役割を果たしており、疾患によって影響を受ける個体により提示される症状の基礎である。ミエリンは、神経インパルスの正しい伝達を可能にする細胞分化であり、オリゴデンドロサイト(中枢神経系)および細胞(末梢神経系)によって生理学的に合成される。
したがって、本開示はまた、本明細書に開示される多発性硬化症の症状および後遺症のうちのいずれかまたはそれらの任意の組み合わせの治療、予防(例えば、抑制、阻害もしくは遅延)、または寛解を必要とする対象においてそれを行う方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、多発性硬化症を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、臨床スコアの低下をもたらし、より高い臨床スコアは、より高い程度の障害および症状の重症度に関連し、観察された臨床スコアは、未治療の対象または未治療の対象集団において観察された臨床スコア値の約90%未満、約85%未満、約80%未満、約75%未満、約70%未満、約65%未満、約60%未満、約55%未満、約50%未満、約45%未満、約40%未満、約35%未満、または約30%未満である。
いくつかの態様において、多発性硬化症を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、対象がフィンゴリモド(GYLENYA(登録商標))またはメチルプレドニゾロン(URBASON(登録商標))で処理されたときに観察された可動性の増加よりも少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%高い可動性の増加をもたらす。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の非存在下で成長するオリゴデンドロサイト前駆細胞において観察された増殖のレベルよりも少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、または少なくとも約50%高いオリゴデンドロサイト前駆細胞の増殖の増加をもたらし得る。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の非存在下で成長するオリゴデンドロサイト前駆細胞において観察された分化のレベルよりも少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、または少なくとも約50%高いオリゴデンドロサイト前駆細胞の分化の増加をもたらし得る。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の、それを必要とする対象への投与は、例えば、急性(例えば、虚血性脳卒中、脳内出血、出血性脳卒中、もしくは出血性変化)、亜急性(例えば、多発性硬化症)、または慢性(例えば、びまん性軸索損傷)TLR-4媒介性の疾患もしくは状態の結果として、損傷したニューロン組織の再ミエリン化をもたらし得る。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を必要とする対象へのその投与は、急性(例えば、虚血性脳卒中、脳内出血、もしくはくも膜下出血)、亜急性(例えば、多発性硬化症)、または慢性(例えば、びまん性軸索損傷)TLR-4媒介性の疾患もしくは状態の結果として、その間に損傷したニューロン組織のニューロン増殖および/またはニューロン分化をもたらし得る。したがって、本開示は、急性(例えば、虚血性脳卒中、脳内出血もしくはくも膜下出血)、亜急性(例えば、多発性硬化症)、または慢性(例えば、びまん性軸索損傷)TLR-4媒介性の疾患または状態の結果として損傷したニューロン組織を再ミエリン化する方法であって、少なくとも1つの治療上有効な用量の、長さ40~80核酸塩基の核酸アプタマー(例えば、ApTOLL)またはその変異体もしくは誘導体を対象に投与することを含む、方法を提供し、アプタマー、変異体または誘導体は、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに結合し、エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/または阻害する。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症から16時間以内に投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、95、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、405、410、415、420、425、430、435、440、445、450、455、460、465、470、475、480、485、490、495、500、505、510、515、520、525、530、535、540、545、550、555、560、565、570、575、580、585、590、595、600、605、610、615、620、625、630、635、640、645、650、655、670、675、680、685、690、695、700、705、710、715、720、725、730、735、740、745、750、755、760、765、770、775、780、785、790、795、800、805、810、815、820、825、830、835、840、845、850、855、860、865、870、875、880、885、890、895、900、905、910、915、920、925、930、935、940、945、950、955、または960分未満で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後、約1時間未満、約2時間未満、約3時間未満、約4時間未満、約5時間未満、約6時間未満、約7時間未満、約8時間未満、約9時間未満、約10時間未満、約11時間未満、約12時間未満、約13時間未満、約14時間未満、約15時間未満、約16時間未満、約17時間未満、約18時間未満、約19時間未満、約20時間未満、約21時間未満、約22時間未満、約23時間未満、または約24時間未満で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約11時間、約12時間、約13時間、約14時間、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、または約24時間で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症の直後に投与される。
いくつかの態様において、追加用量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、その後、最初の用量の後に投与される。いくつかの態様において、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の追加用量が、最初の用量の後に投与される。いくつかの態様において、いくつかの用量が、同日中に投与される。いくつかの態様において、1つ以上のブースター用量の後に、1つ以上の維持用量が続く。いくつかの態様において、すべての用量は、同量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む。
いくつかの態様において、追加用量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後、約2時間および約6時間で投与される。他の態様において、追加用量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後、約2時間、約6時間、約12時間、および約24時間でさらに投与される。
いくつかの態様において、特に急性TLR-4媒介性の疾患または状態の場合、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、一般に、急性事象後、数分(例えば、10~60分)、数時間(例えば、1時間~48時間)、または数日で投与される。他の態様において、例えば、亜急性(例えば、多発性硬化症)または慢性(例えば、関節リウマチ)TLR-4媒介性の疾患または状態において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、数週間、数ヶ月、または数年間投与され得る。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、約0.5mg/日~約80mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約0.5mg/日、少なくとも約1mg/日、少なくとも約2mg/日、少なくとも約5mg/日、少なくとも約10mg/日、少なくとも約15mg/日、少なくとも約20mg/日、少なくとも約25mg/日、または少なくとも約30mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、0.5mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、1mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、2mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、5mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、10mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、15mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、20mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、25mg/日の投与量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、30mg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、およそ14mg/kg/日の用量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、アプタマーが1日2回(例えば、6時間間隔で)、静脈内または動脈内経路(ボーラス)によって14日間投与される場合、無有害作用量(NOAEL)とみなされる。いくつかの態様において、健康な対象に投与されるべき最大推奨開始用量(MRSD)は、体重70kgの対象に対しておよそ31.5mgである。いくつかの態様において、健康な対象に投与されるべき最大推奨開始用量(MRSD)は、体重70kgの対象に対しておよそ0.5mgである。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、約0.007mg/kg(すなわち、70kgの対象に対しておよそ0.5mg/日)の用量で投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約0.1mg/kg、少なくとも約0.2mg/kg、少なくとも約0.3mg/kg、少なくとも約0.4mg/kg、少なくとも約0.5mg/kg、少なくとも約0.6mg/kg、少なくとも約0.7mg/kg、少なくとも約0.8mg/kg、少なくとも約0.9mg/kg、少なくとも約1mg/kg、少なくとも約1.1mg/kg、少なくとも約1.2mg/kg、少なくとも約1.3mg/kg、少なくとも約1.4mg/kg、少なくとも約1.5mg/kg、少なくとも約1.6mg/kg、少なくとも約1.7mg/kg、少なくとも約1.8mg/kg、少なくとも約1.9mg/kg、少なくとも約2mg/kg、少なくとも約2.1mg/kg、少なくとも約2.2mg/kg、少なくとも約2.3mg/kg、少なくとも約2.4mg/kg、少なくとも約2.5mg/kg、少なくとも約2.6mg/kg、少なくとも約2.7mg/kg、少なくとも約2.8mg/kg、少なくとも約2.9mg/kg、少なくとも約3mg/kg、少なくとも約3.1mg/kg、少なくとも約3.2mg/kg、少なくとも約3.3mg/kg、少なくとも約3.4mg/kg、少なくとも約3.5mg/kg、少なくとも約3.6mg/kg、少なくとも約3.7mg/kg、少なくとも約3.8mg/kg、少なくとも約3.9mg/kg、少なくとも約4mg/kg、少なくとも約4.1mg/kg、少なくとも約4.2mg/kg、少なくとも約4.3mg/kg、少なくとも約4.4mg/kg、少なくとも約4.5mg/kg、少なくとも約4.6mg/kg、少なくとも約4.7mg/kg、で少なくとも約4.8mg/kg、少なくとも約4.9mg/kg、少なくとも約5mg/kg、少なくとも約5.1mg/kg、少なくとも約5.2mg/kg、少なくとも約5.3mg/kg、少なくとも約5.4mg/kg、少なくとも約5.5mg/kg、少なくとも約5.6mg/kg、少なくとも約5.7mg/kg、少なくとも約5.8mg/kg、少なくとも約5.9mg/kg、少なくとも約6mg/kg、少なくとも約6.1mg/kg、少なくとも約6.2mg/kg、少なくとも約6.3mg/kg、少なくとも約6.4mg/kg、少なくとも約6.5mg/kg、少なくとも約6.6mg/kg、少なくとも約6.7mg/kg、少なくとも約6.8mg/kg、少なくとも約6.9mg/kg、少なくとも約7mg/kg、少なくとも約7.1mg/kg、少なくとも約7.2mg/kg、少なくとも約7.3mg/kg、少なくとも約7.4mg/kg、少なくとも約7.5mg/kg、少なくとも約7.6mg/kg、少なくとも約7.7mg/kg、少なくとも約7.8mg/kg、少なくとも約7.9mg/kg、少なくとも約8mg/kg、少なくとも約8.1mg/kg、少なくとも約8.2mg/kg、少なくとも約8.3mg/kg、少なくとも約8.4mg/kg、少なくとも約8.5mg/kg、少なくとも約8.6mg/kg、少なくとも約8.7mg/kg、少なくとも約8.8mg/kg、少なくとも約8.9mg/kg、少なくとも約9mg/kg、少なくとも約9.1mg/kg、少なくとも約9.2mg/kg、少なくとも約9.3mg/kg、少なくとも約9.4mg/kg、少なくとも約9.5mg/kg、少なくとも約9.6mg/kg、少なくとも約9.7mg/kg、少なくとも約9.8mg/kg、少なくとも約9.9mg/kg、少なくとも約10mg/kg、少なくとも約11mg/kg、少なくとも約12mg/kg、少なくとも約13mg/kg、少なくとも約14mg/kg、少なくとも約15mg/kg、少なくとも約16mg/kg、少なくとも約17mg/kg、少なくとも約18mg/kg、少なくとも約19mg/kg、少なくとも約20mg/kg、少なくとも約21mg/kg、少なくとも約22mg/kg、少なくとも約23mg/kg、少なくとも約24mg/kg、少なくとも約25mg/kg、少なくとも約26mg/kg、少なくとも約27mg/kg、少なくとも約28mg/kg、少なくとも約29mg/kg、または少なくとも約30mg/kgの投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約0.001mg/kg/日、少なくとも約0.002mg/kg/日、少なくとも約0.003mg/kg/日、少なくとも約0.004mg/kg/日、少なくとも約0.005mg/kg/日、少なくとも約0.006mg/kg/日、少なくとも約0.007mg/kg/日、少なくとも約0.008mg/kg/日、少なくとも約0.009mg/kg/日、少なくとも約0.010mg/kg/日、少なくとも約0.015mg/kg/日、少なくとも約0.020mg/kg/日、少なくとも約0.025mg/kg/日、少なくとも約0.030mg/kg/日、少なくとも約0.035mg/kg/日、少なくとも約0.040mg/kg/日、少なくとも約0.045mg/kg/日、少なくとも約0.050mg/kg/日、少なくとも約0.055mg/kg/日、少なくとも約0.060mg/kg/日、少なくとも約0.065mg/kg/日、少なくとも約0.070mg/kg/日、少なくとも約0.075mg/kg/日、少なくとも約0.080mg/kg/日、少なくとも約0.085mg/kg/日、少なくとも約0.090mg/kg/日、少なくとも約0.095mg/kg/日、少なくとも約0.1mg/kg/日、約0.11mg/kg/日、少なくとも約0.12mg/kg/日、少なくとも約0.13mg/kg/日、少なくとも約0.14mg/kg/日、または少なくとも約0.15mg/kg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約1μg/kg/日、少なくとも約1.1μg/kg/日、少なくとも約1.2μg/kg/日、少なくとも約1.3μg/kg/日、少なくとも約1.4μg/kg/日、少なくとも約1.5μg/kg/日、少なくとも約1.6μg/kg/日、少なくとも約1.7μg/kg/日、少なくとも約1.8μg/kg/日、少なくとも約1.9μg/kg/日、少なくとも約2μg/kg/日、少なくとも約2.1μg/kg/日、少なくとも約2.2μg/kg/日、少なくとも約2.3μg/kg/日、少なくとも約2.4μg/kg/日、少なくとも約2.5μg/kg/日、少なくとも約2.6μg/kg/日、少なくとも約2.7μg/kg/日、少なくとも約2.8μg/kg/日、少なくとも約2.9μg/kg/日、少なくとも約3μg/kg/日、少なくとも約3.1μg/kg/日、少なくとも約3.2μg/kg/日、少なくとも約3.3μg/kg/日、少なくとも約3.4μg/kg/日、少なくとも約3.5μg/kg/日、少なくとも約3.6μg/kg/日、少なくとも約3.7μg/kg/日、少なくとも約3.8μg/kg/日、少なくとも約3.9μg/kg/日、少なくとも約4μg/kg/日、少なくとも約4.1μg/kg/日、少なくとも約4.2μg/kg/日、少なくとも約4.3μg/kg/日、少なくとも約4.4μg/kg/日、少なくとも約4.5μg/kg/日、少なくとも約4.6μg/kg/日、少なくとも約4.7μg/kg/日、少なくとも約4.8μg/kg/日、少なくとも約4.9μg/kg/日、少なくとも約5μg/kg/日、少なくとも約5.1μg/kg/日、少なくとも約5.2μg/kg/日、少なくとも約5.3μg/kg/日、少なくとも約5.4μg/kg/日、少なくとも約5.5μg/kg/日、少なくとも約5.6μg/kg/日、少なくとも約5.7μg/kg/日、少なくとも約5.8μg/kg/日、少なくとも約5.9μg/kg/日、少なくとも約6μg/kg/日、少なくとも約6.1μg/kg/日、少なくとも約6.2μg/kg/日、少なくとも約6.3μg/kg/日、少なくとも約6.4μg/kg/日、少なくとも約6.5μg/kg/日、少なくとも約6.6μg/kg/日、少なくとも約6.7μg/kg/日、少なくとも約6.8μg/kg/日、少なくとも約6.9μg/kg/日、少なくとも約7μg/kg/日、少なくとも約7.1μg/kg/日、少なくとも約7.2μg/kg/日、少なくとも約7.3μg/kg/日、少なくとも約7.4μg/kg/日、少なくとも約7.5μg/kg/日、少なくとも約7.6μg/kg/日、少なくとも約7.7μg/kg/日、少なくとも約7.8μg/kg/日、少なくとも約7.9μg/kg/日、少なくとも約8μg/kg/日、少なくとも約8.1μg/kg/日、少なくとも約8.2μg/kg/日、少なくとも約8.3μg/kg/日、少なくとも約8.4μg/kg/日、少なくとも約8.5μg/kg/日、少なくとも約8.6μg/kg/日、少なくとも約8.7μg/kg/日、少なくとも約8.8μg/kg/日、少なくとも約8.9μg/kg/日、少なくとも約9μg/kg/日、少なくとも約9.1μg/kg/日、少なくとも約9.2μg/kg/日、少なくとも約9.3μg/kg/日、少なくとも約9.4μg/kg/日、少なくとも約9.5μg/kg/日、少なくとも約9.6μg/kg/日、少なくとも約9.7μg/kg/日、少なくとも約9.8μg/kg/日、少なくとも約9.9μg/kg/日、少なくとも約10μg/kg/日、少なくとも約10.1μg/kg/日、少なくとも約10.2μg/kg/日、少なくとも約10.3μg/kg/日、少なくとも約10.4μg/kg/日、少なくとも約10.5μg/kg/日、少なくとも約10.6μg/kg/日、少なくとも約10.7μg/kg/日、少なくとも約10.8μg/kg/日、少なくとも約10.9μg/kg/日、少なくとも約11μg/kg/日、少なくとも約11.1μg/kg/日、少なくとも約11.2μg/kg/日、少なくとも約11.3μg/kg/日、少なくとも約11.4μg/kg/日、少なくとも約11.5μg/kg/日、少なくとも約11.6μg/kg/日、少なくとも約11.7μg/kg/日、少なくとも約11.8μg/kg/日、少なくとも約11.9μg/kg/日、少なくとも約12μg/kg/日、少なくとも約12.1μg/kg/日、少なくとも約12.2μg/kg/日、少なくとも約12.3μg/kg/日、少なくとも約12.4μg/kg/日、少なくとも約12.5μg/kg/日、少なくとも約12.6μg/kg/日、少なくとも約12.7μg/kg/日、少なくとも約12.8μg/kg/日、少なくとも約12.9μg/kg/日、少なくとも約13μg/kg/日、少なくとも約13.1μg/kg/日、少なくとも約13.2μg/kg/日、少なくとも約13.3μg/kg/日、少なくとも約13.4μg/kg/日、少なくとも約13.5μg/kg/日、少なくとも約13.6μg/kg/日、少なくとも約13.7μg/kg/日、少なくとも約13.8μg/kg/日、少なくとも約13.9μg/kg/日、少なくとも約14μg/kg/日、少なくとも約14.1μg/kg/日、少なくとも約14.2μg/kg/日、少なくとも約14.3μg/kg/日、少なくとも約14.4μg/kg/日、少なくとも約14.5μg/kg/日、少なくとも約14.6μg/kg/日、少なくとも約14.7μg/kg/日、少なくとも約14.8μg/kg/日、少なくとも約14.9μg/kg/日、または少なくとも約15μg/kg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約2μg/kg/日、少なくとも約2μg/kg/日~少なくとも約3μg/kg/日、少なくとも約3μg/kg/日~少なくとも約4μg/kg/日、少なくとも約4μg/kg/日~少なくとも約5μg/kg/日、少なくとも約5μg/kg/日~少なくとも約6μg/kg/日、少なくとも約6μg/kg/日~少なくとも約7μg/kg/日、少なくとも約7μg/kg/日~少なくとも約8μg/kg/日、少なくとも約8μg/kg/日~少なくとも約9μg/kg/日、少なくとも約9μg/kg/日~少なくとも約10μg/kg/日、少なくとも約10μg/kg/日~少なくとも約11μg/kg/日、少なくとも約11μg/kg/日~少なくとも約12μg/kg/日、少なくとも約12μg/kg/日~少なくとも約13μg/kg/日、少なくとも約13μg/kg/日~少なくとも約14μg/kg/日、または少なくとも約14μg/kg/日~少なくとも約15μg/kg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約3μg/kg/日、少なくとも約3μg/kg/日~少なくとも約6μg/kg/日、少なくとも約6μg/kg/日~少なくとも約9μg/kg/日、少なくとも約9μg/kg/日~少なくとも約12μg/kg/日、または少なくとも約12μg/kg/日~少なくとも約15μg/kg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約4μg/kg/日、少なくとも約4μg/kg/日~少なくとも約8μg/kg/日、少なくとも約8μg/kg/日~少なくとも約12μg/kg/日、少なくとも約11μg/kg/日~少なくとも約15μg/kg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約5μg/kg/日、少なくとも約5μg/kg/日~少なくとも約10μg/kg/日、または少なくとも約10μg/kg/日~少なくとも約15μg/kg/日の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも約6.5μg/kg/日~少なくとも約7.5μg/kg/日、少なくとも約6μg/kg/日~少なくとも約8μg/kg/日、少なくとも約5.5μg/kg/日~少なくとも約8.5μg/kg/日、少なくとも約5μg/kg/日~少なくとも約9μg/kg/日、少なくとも約4.5μg/kg/日~少なくとも約9.5μg/kg/日、少なくとも約4μg/kg/日~少なくとも約10μg/kg/日、少なくとも約3.5μg/kg/日~少なくとも約10.5μg/kg/日、少なくとも約3μg/kg/日~少なくとも約11μg/kg/日、少なくとも約2.5μg/kg/日~少なくとも約11.5μg/kg/日、少なくとも約2μg/kg/日~少なくとも約12μg/kg/日、少なくとも約1.5μg/kg/日~少なくとも約12.5μg/kg/日、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約13μg/kg/日、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約13.5μg/kg/日、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約14μg/kg/日、少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約14.5μg/kg/日、または少なくとも約1μg/kg/日~少なくとも約15μg/kg/日の投与量で投与される。
上記に開示された投与量は、1日の間に単一用量または複数用量として投与することができる。したがって、0.6mgの総日用量は、例えば、2つの0.3mg用量、または3つの0.2mg用量、または5つの0.1用量として投与することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、約0.5時間、約0.6時間、約0.7時間、約0.8時間、約0.9時間、約1時間、約1.1時間、約1.2時間、約1.3時間、約1.4時間、約1.5時間、約1.6時間、約1.7時間、約1.8時間、約1.9時間、約2時間、約2.1時間、約2.2時間、約2.3時間、約2.4時間、約2.5時間、約2.6時間、約2.7時間、約2.8時間、約2.9時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、または約8時間のT1/2(血漿半減期)を有する。1つの特定の態様において、アプタマー(例えば、ApTOLL)のT1/2は、約0.8時間および1.4時間である。1つの特定の態様において、アプタマー(例えば、ApTOLL)のT1/2は、約1.4時間である。1つの特定の態様において、ヒト血漿中のApTOLLのT1/2は、約8時間である。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、複数用量で投与される。一態様において、アプタマーは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10用量で投与される。いくつかの態様において、アプタマーは、3つの用量で投与される。いくつかの態様において、3つの用量は、同日中に投与される。いくつかの態様において、最初の用量は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後1時間未満、例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後10分で投与される。いくつかの態様において、第2の用量は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後3時間未満、例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後約2時間で投与される。いくつかの態様において、第3の用量は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後8時間未満、例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後約6時間で投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、静脈内または動脈内に投与される。特定の態様において、本開示のアプタマーは、ボーラスとして投与される。いくつかの態様において、ボーラスは、ゆっくりとしたボーラスである。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、多発性硬化症を有する対象への投与は、
(i)損傷した組織の低減、
(ii)炎症の低減、
(iii)予後および転帰の改善、
(iv)炎症性バイオマーカー(例えば、インターフェロン-γ、インターロイキン-12p70、TNFα、IL-6、またはそれらの任意の組み合わせ)のレベルの低下、
(v)生活の質の向上、
(vi)機能スコア、例えば、運動スコアの改善(例えば、可動性の改善)、
(vii)生存率の増加、または
(v)それらの任意の組み合わせをもたらす。
上記の効果は、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、多発性硬化症を有するか、または有していたが、本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLを投与されていない対照対象または対照対象集団に関するものである。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、未治療の対象、または未治療の対象の対照集団から得られた参照値に関して20%~75%の組織損傷(例えば、脳組織もしくは心臓組織)の低減をもたらす。1つの特定の態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、未治療の対象、または未治療の対象の対照集団から得られた参照値に関しておよそ65%の組織損傷(例えば、脳組織もしくは心臓組織)の低減をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマーの投与は、未治療の対象または未治療の対象の対照集団から得られた参照値に関して少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、または少なくとも約75%の組織損傷(例えば、脳組織もしくは心臓組織)の低減をもたらす。
特定の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を必要とする対象へのその投与は、損傷または病変した領域(例えば、虚血性事象後の梗塞領域)のサイズを低減し、これは投与が複数用量レジメンである場合は著しく小さくなる。例えば、特定の態様において、3用量のアプタマーの投与(例えば、梗塞後10分、2時間、および6時間)は、単一用量を梗塞後10分で投与した場合に観察されたおよそ19%の低減と比較して、損傷または病変した領域(例えば、虚血性事象後の梗塞領域)のサイズを少なくとも24%低減する。
いくつかの態様において、複数用量レジメンの提示された開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を必要とする対象へのその投与は、対応する単一用量レジメンの投与後に観察された損傷または病変した領域(例えば、虚血性事象後の梗塞領域)のサイズと比較して、損傷または病変した領域(例えば、虚血性事象後の梗塞領域)のサイズの少なくとも少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも105%、少なくとも約110%、少なくとも約115%、少なくとも約120%、少なくとも約125%、少なくとも約130%、少なくとも約135%、少なくとも約140%、少なくとも約145%、少なくとも約150%、少なくとも約155%、少なくとも約160%、少なくとも約165%、少なくとも約170%、少なくとも約175%、少なくとも約180%、少なくとも約185%、少なくとも約190%、少なくとも約195%、少なくとも約200%、少なくとも約205%、少なくとも約210%、少なくとも約215%、少なくとも約220%、少なくとも約225%、少なくとも約230%、少なくとも約235%、少なくとも約240%、少なくとも約245%、少なくとも約250%、少なくとも約255%、少なくとも約260%、少なくとも約265%、少なくとも約270%、少なくとも約275%、少なくとも約280%、少なくとも約285%、少なくとも約290%、少なくとも約295%、少なくとも約300%、少なくとも約305%、少なくとも約310%、少なくとも約315%、少なくとも約320%、少なくとも約325%、少なくとも約330%、少なくとも約335%、少なくとも約340%、少なくとも約345%、または少なくとも約350%の低減における有効性をもたらす。
いくつかの態様において、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を投与することによる、本明細書に開示されるTLR-4媒介性の開示されるまたは状態、例えば、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の治療は、他の治療的および/または予防的処置と組み合わせることができる。例えば、本開示のアプタマーは、抗凝固剤、抗炎症剤、または血圧調節剤などの生物学的に活性な分子とともに投与することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中を患う対象において、例えば、外科的介入、例えば、血栓摘出と組み合わせることができる。いくつかの態様において、本開示のアプタマーの投与は、カテーテル法、例えば、バルーンカテーテル法、またはステントの挿入と組み合わせることができる。いくつかの態様において、動脈の再開通は、薬理学的に(例えば、血栓溶解)、機械的に(例えば、血管内血栓摘出)、またはそれらの組み合わせによって誘導され得る。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、手術(例えば、血栓摘出)、またはそれらの組み合わせの前、最中、または後に行われる。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、血栓溶解、例えば、薬理学的血栓溶解、薬力学的血栓溶解、機械的血栓摘出、またはそれらの組み合わせの前、最中、または後に行われる。いくつかの態様において、血栓摘出は、ステント回収血栓摘出、バルーン塞栓除去、直接吸引血栓摘出、外科的塞栓除去、またはそれらの任意の組み合わせである。
いくつかの態様において、本明細書に開示される虚血性脳卒中の治療方法は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与と組み合わせた血栓溶解(例えば、薬力学的血栓溶解)および/または血栓摘出(例えば、機械的血栓摘出)を含み、この複合治療は、血栓溶解の非存在下で本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与後に観察された組織損傷(例えば、梗塞領域)の低減における有効性と比較して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも約105%、少なくとも約110%、少なくとも約115%、少なくとも約120%、少なくとも約125%、少なくとも約130%、少なくとも約135%、少なくとも約140%、少なくとも約145%、少なくとも約150%、少なくとも約155%、少なくとも約160%、少なくとも約165%、少なくとも約170%、少なくとも約175%、少なくとも約180%、少なくとも約185%、少なくとも約190%、少なくとも約195%、少なくとも約200%、少なくとも約205%、少なくとも約210%、少なくとも約215%、少なくとも約220%、少なくとも約225%、少なくとも約230%、少なくとも約235%、少なくとも約240%、少なくとも約245%、少なくとも約250%、少なくとも約255%、少なくとも約260%、少なくとも約265%、少なくとも約270%、少なくとも約275%、少なくとも約280%、少なくとも約285%、少なくとも約290%、少なくとも約295%、少なくとも約300%、少なくとも約305%、少なくとも約310%、少なくとも約315%、約320%、少なくとも約325%、少なくとも約330%、少なくとも約335%、少なくとも約340%、少なくとも約345%、または少なくとも約350%の組織損傷の低減(例えば、梗塞領域の低減)における有効性の増加をもたらす。
本開示のいくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、保護効果をもたらす。
したがって、いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、虚血性脳卒中の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、TLR-4媒介性の疾患または状態の発症後、少なくとも約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、または96時間にわたって、特定の合併症、例えば、脳梗塞の発生率の持続的な低減をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、虚血性脳卒中の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーの(単独でまたは薬理学的介入(例えば、血栓溶解)および/もしくは機械的介入(例えば、血管内血栓摘出)と組み合わせての)投与後、少なくとも約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、または96時間にわたって、特定の合併症、例えば、脳梗塞の発生率の持続的な低減をもたらす。
いくつかの態様において、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中、事象などのTLR-4媒介性の疾患または状態の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、TLR-4媒介性の疾患または状態の発症後、少なくとも約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、または96時間にわたって、持続的な保護効果(例えば、再発の低減、組織損傷の低減、炎症の低減、症状および/もしくは後遺症の低減、またはそれらの任意の組み合わせ)をもたらす。
いくつかの態様において、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中などのTLR-4媒介性の疾患または状態の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーの(単独で、または薬理学的介入(例えば、血栓溶解)および/または機械的介入(例えば、血管内血栓摘出)と組み合わせての)投与後、少なくとも約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、または96時間にわたって持続的な保護効果(例えば、再発の低減、組織損傷の低減、炎症の低減、症状および/もしくは後遺症の低減、またはそれらの任意の組み合わせ)をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、TLR-4媒介性の疾患または状態の発症後、少なくとも約1、少なくとも約2、少なくとも約3、少なくとも約4、少なくとも約5、少なくとも約6、少なくとも約7、少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、少なくとも約12、少なくとも約13、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約16、少なくとも約17、少なくとも約18、少なくとも約19、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約26、少なくとも約27、または少なくとも約28日にわたって持続的な保護効果(例えば、再発の低減、組織損傷の低減、炎症の低減、症状および/もしくは後遺症の低減、またはそれらの任意の組み合わせ)をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、または虚血性脳卒中の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーの(単独でまたは薬理学的介入(例えば、血栓溶解)および/もしくは機械的介入(例えば、血管内血栓摘出)と組み合わせての)投与後、少なくとも約1、少なくとも約2、少なくとも約3、少なくとも約4、少なくとも約5、少なくとも約6、少なくとも約7、少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、少なくとも約12、少なくとも約13、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約16、少なくとも約17、少なくとも約18、少なくとも約19、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約26、少なくとも約27、または少なくとも約28日にわたって持続的な保護効果(例えば、再発の低減、組織損傷の低減、炎症の低減、症状および/もしくは後遺症の低減、またはそれらの任意の組み合わせ)をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーによる治療の非存在下で対照対象または対照集団において観察された損傷組織の体積に関して、(例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態の発症後24時間、48時間、もしくは72時間で測定して)少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、または少なくとも約75%の損傷組織の体積(例えば、梗塞体積)の低減をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーによる治療の非存在下で対照対象または対照集団において観察された損傷組織の体積に関して、(例えば、TLR-4媒介性の疾患または状態の発症後24時間、48時間、もしくは72時間で測定して)約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、または約75%の損傷組織の体積(例えば、梗塞体積)の低減をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーによる治療の非存在下で対照対象または対照集団において観察された組織損傷(例えば、皮質損傷または心筋損傷)に関して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、約35%、または少なくとも約40%の組織損傷(例えば、皮質損傷または心筋損傷)の低減をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーによる治療の非存在下で対照対象または対照集団において観察された神経学的回復に関して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%の神経学的回復の改善をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーによる治療の非存在下で対照対象または対照集団において観察された運動スコアに関して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%の運動機能の改善をもたらす。
いくつかの態様において、TLR-4媒介性の疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、虚血性脳卒中、または多発性硬化症の発症後の対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、本開示のアプタマーによる治療の非存在下で対照対象または対照集団において観察された炎症促進性バイオマーカーの血漿タンパク質レベルに関して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%の炎症促進性バイオマーカーの血漿タンパク質レベルの低減をもたらす。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、被膜内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、気管内、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内および胸骨内注射および注入を介して投与され得る。特定の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、注入またはボーラスを介して、静脈内または動脈内に投与される。いくつかの態様において、投与は、ゆっくりとしたボーラスを介して行われ、すなわち用量は、約1分、約2分、約3分、約4分、約5分、約6分、約7分、約8分、約9分、約10分、約11分、約12分、約13分、約14分、または約15分続く注射を介して投与される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、虚血状態および/または血栓の治療に好適な他の薬剤または治療、例えば、上述の血栓溶解と同時に使用することができる。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法による本開示の使用アプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている虚血性脳卒中の治療のための1つ以上の治療法(薬理学的および/または外科的)と組み合わせることができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法による本開示の使用アプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている心筋梗塞の治療のための1つ以上の治療法(薬理学的および/または外科的)と組み合わせることができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法による本開示の使用アプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている心筋梗塞の治療のための1つ以上の治療法(薬理学的および/または外科的)と組み合わせることができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法による本開示の使用アプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている出血性脳卒中の治療のための1つ以上の治療法(薬理学的および/または外科的)と組み合わせることができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法による本開示の使用アプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている出血性変化の治療のための1つ以上の治療法(薬理学的および/または外科的)と組み合わせることができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法による本開示の使用アプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている多発性硬化症の治療のための1つ以上の治療法(薬理学的および/または外科的)と組み合わせることができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、TLR-4アンタゴニスト、抗炎症剤、核酸、ペプチドもしくはタンパク質、またはそれらの組み合わせと組み合わせて投与することができる。いくつかの態様において、本明細書に開示される方法はまた、頸動脈内膜剥離術および/または頸動脈ステント留置術などの手術手順と組み合わせることができる。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法は、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)の、単独で、または薬理学的もしくは機械的血栓溶解と組み合わせて、および任意選択でイブジラスト、TAK242、NI-0101、エリトラン、エダラボン、尿酸、フィンゴリモド、ナタリズマブ、ミノサイクリン、アナキンラ、ネリネチド、またはそれらの任意の組み合わせと組み合わせての投与を含む。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)のうちの少なくとも1つの同時投与を、以下の投与を含む併用療法として含む。
(i)ナロキソン、(+)-ナロキソン、ナルトレキソン、(+)-ナルトレキソン、リポ多糖(LPS)、イブジラスト、プロペントフィリン、アミトリプチリン、ケトチフェン、シクロベンザプリン、ミアンセリン、イミプラミン、リピドA類似体(例えば、エリトランもしくはE5531)、ピノセンブリン、パルミトイルエタノールアミド、タペンタドール、ポリプロピルエーテルイミンデンドリマーグルコサミン(DG)、アミノアルキルグルコサミニド4-リン酸塩(例えば、CRX-526)、IAXO-102、Rs-LPS、TLR-IN-C34、TAK-242、E5564、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるTLR-4アンタゴニスト;
(ii)抗血小板薬、例えば、アスピリンまたはクロピドグレル;
(iii)抗凝固剤、例えば、ヘパリン、アセノクマロール、ワルファリン、ダビガトラン、またはリバロキサバン;
(iv)抗酸化剤、例えば、エダラボン;
(v)組織プラスミノーゲン活性化因子、あるいは
(vi)それらの任意の組み合わせ。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法は、併用療法として、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の少なくとも1つの同時投与を含み、TLR-4の発現の増加および/またはTLR-4の活性化の増加を特徴とする病理に関与する遺伝子の発現をサイレンシングする能力を有する核酸、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド(例えば、アンチセンスRNA、アンチセンスDNA、またはアンチセンスRNA/DNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、短ヘアピンRNA(shRNA)、抗マイクロRNA(アンティミル);シグナル伝達ペプチドおよび標的結合ペプチドなどのペプチド(例えば、抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗原-薬物コンジュゲートもしくは免疫毒素などの抗体もしくはその抗原結合フラグメントを含む化合物)の投与を含む。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法は、本開示の少なくとも1つのアプタマー、例えば、ApTOLLまたは以下に開示されるアプタマーのうちのいずれか、特に表1に開示されるアプタマーのうちのいずれか、またはその変異体もしくは誘導体の投与を含む。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法は、TLR-4タンパク質に結合することによってTLR-4作用を低減および/または阻害する代わりに、TLR-4遺伝子もしくはTLR-4をコードするメッセンジャーRNA(mRNA)などのTLR4遺伝子の転写産物と、またはTLR-4の発現を調節する核酸(例えば、miRNA)、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、もしくはアンティミルと相互作用することによって、直接的または間接的にTLR-4発現を低減および/または阻害(例えば、枯渇または廃止)するアプタマー以外の核酸を使用して実施することができる。また、TLR-4発現を一時的または永続的に変化させる薬剤、例えば、CRISPR/Cas、TALEN、またはZFNを使用する遺伝子治療アプローチを使用して、ここに開示される方法の実践も企図されている。また、TLR-4の活性を転写後に改変するか、またはTLR-4の原形質膜への組み込みを変化させるか、TLR-4機能を変化させるか(例えば、抗体もしくは小分子薬物)、TLR-4の輸送および/またはリサイクルを変化させるか、あるいはTLR-4シグナル伝達経路の上流および/または下流に薬理学的または遺伝子療法の介入によってTLR-4シグナル伝達を変化させる薬剤を使用する、本明細書に開示される方法の実践も企図されている。
いくつかの態様において、本開示は、疾患または状態の少なくともある症状または後遺症の寛解または改善を必要とする対象においてそれを行う際に使用するための核酸アプタマーを提供し、
(a)アプタマーは、例えば、約40~約100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
(i)アプタマーは、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
(ii)エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
(b)アプタマーは、例えば、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、機能的に同等の変異体は、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持する。
いくつかの態様において、本開示は、本明細書に開示される疾患または状態を治療する方法であって、治療を必要とする対象への核酸の投与を含む、方法を提供し、
(a)アプタマーは、例えば、約40~約100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
(i)アプタマーは、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
(ii)エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
(b)アプタマーは、例えば、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、機能的に同等の変異体は、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持する。
いくつかの態様において、本開示は、本明細書に開示される疾患または状態の少なくともある症状または後遺症の寛解、改善、阻害、または低減を必要とする対象においてそれを行うための方法であって、対象への核酸の投与を含む、方法を提供し、
(a)アプタマーは、例えば、約40~約100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
(i)アプタマーは、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
(ii)エピトープへのアプタマーの結合は、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
(b)アプタマーは、例えば、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、機能的に同等の変異体は、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持する。
いくつかの態様において、本明細書に開示される方法は、表1に開示されるアプタマーのうちのいずれか、またはそれらの組み合わせを実施することができる。したがって、いくつかの態様において、例えば、約40~約100ヌクレオチドの長さを有するアプタマーは、配列番号1~16からなる群から選択される。
いくつかの態様において、例えば、約40~約100ヌクレオチドの長さを有するアプタマーは、例えば、配列番号1~16のアプタマーに対して少なくとも85%の配列同一性を有する機能的に同等の変異体であり、機能的に同等の変異体は、配列番号1~16から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/または阻害する能力を維持する。
いくつかの態様において、アプタマーは、約45、約59、約68、約76、または約78ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約45~約78ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約59~約78ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約68~約78ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約45~約76ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約45~約68ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約45~約59ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約59~約76ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約59~約68ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様において、アプタマーは、約68~約76ヌクレオチドの長さを有する。
いくつかの態様において、虚血状態および/または血栓を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)またはその組み合わせの投与は、梗塞体積を減少させることができる。いくつかの態様において、虚血状態および/または血栓を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)またはその組み合わせの投与は、複数用量(例えば、1、2、3、4、もしくは5用量)の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)またはその組み合わせの投与後に梗塞体積を減少させることができる。
いくつかの態様において、複数用量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)またはその組み合わせの投与は、例えば、閉塞後約5分、約10分、約15分、約20分、約25分、約30分、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約12時間、約18時間、約24時間、約30時間、約36時間、約42時間、または約48時間で開始することができる。いくつかの態様において、単一用量は、例えば、閉塞後約10分で投与され、アプタマーの投与は、対照条件と比較して、例えば、アプタマーで治療されていない対象の梗塞体積と比較して、梗塞体積の減少を誘導する。
いくつかの態様において、2つの用量が、例えば、閉塞後約10分および約2時間で投与される。いくつかの態様において、3つの用量が、例えば、閉塞後約10分、約2時間、および約6時間で投与される。いくつかの態様において、4つの用量が、例えば、閉塞後約10分、約2時間、約6時間、および約24時間で投与される。いくつかの態様において、5つの用量が、例えば、閉塞後約10分、約2時間、約6時間、約24時間、および約48時間で投与される。いくつかの態様において、そのような用量レジメンは、対照条件と比較して、例えば、アプタマーで治療されていない対象における梗塞体積と比較して、梗塞体積の減少を誘導する。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)またはその組み合わせの投与は、対照条件と比較して、例えば、アプタマーで治療されていない対象の梗塞体積と比較して、少なくとも約10%、少なくとも15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%の梗塞体積の低減を誘導する。
いくつかの態様において、虚血状態および/または血栓を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、虚血性事象の直後、例えば、虚血性事象後約5分、約10分、約15分、約20分、または約30分で投与された場合、梗塞体積を低減する。いくつかの態様において、梗塞体積の低減は、対照条件下で観察された梗塞体積と比較して、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)で治療されていない対象における梗塞体積と比較して、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、または約75%である。
いくつかの態様において、虚血状態および/または血栓を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の静脈内投与は、虚血性事象後約10分で投与された場合、梗塞体積を約65%低減する。
本開示はまた、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)による治療のために虚血状態および/または血栓を有する対象を選択する方法を提供し、対象は、例えば、コンピューター断層撮影血管造影法(CTA)によって決定または確認される、例えば、機械的血栓摘出に好適な血管閉塞である場合、治療から選択される。いくつかの態様において、選択に使用される基準は、以下のような神経画像基準(CTまたはMRI)によって決定または確認される機械的血栓摘出に好適な大血管閉塞である。
(i)磁気共鳴画像法(MRI)基準:例えば、RAPID(登録商標)ソフトウェアによって決定された拡散強調画像法(DWI)制限の量≧約5mL~≦約70mL、および/または
(ii)コンピューター断層撮影(CT)基準:アルバータ脳卒中プログラム早期CTスコア(Alberta Stroke Program Early CT Score(ASPECTS))約6~約10、および例えば、RAPID(登録商標)ソフトウェアによって決定された入院時脳血流量(CBF)<30%および≧約5mL~≦約70mL。
いくつかの態様において、対象の選択に使用される基準は、症状の発症からの時間である。したがって、いくつかの態様において、対象は、虚血状態および/または血栓の発症から6時間未満、例えば、5時間未満、4時間未満、3時間未満、2時間未満、または1時間未満が経過した場合、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)による治療のために選択される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)による治療のための対象の選択に使用される基準は、対象が、EVT治療、例えば、血栓摘出を受ける候補であるかどうかである。
いくつかの態様において、対象は、ヒト対象であり、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、約0.007mg/kg~約0.2mg/kgの用量で投与される。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、本明細書に開示される疾患または状態のうちのいずれかを治療するために、またはそのような疾患もしくは状態と関連した症状および/もしくは後遺症のうちのいずれかを予防、阻害、もしくは低減するために、用量当たり約0.007mg/kg、用量当たり約0.008mg/kg、用量当たり約0.009mg/kg、用量当たり約0.010mg/kg、用量当たり約0.011mg/kg、用量当たり約0.012mg/kg、用量当たり約0.013mg/kg、用量当たり約0.014mg/kg、用量当たり約0.015mg/kg、用量当たり約0.016mg/kg、用量当たり約0.017mg/kg、用量当たり約0.018mg/kg、用量当たり約0.019mg/kg、用量当たり約0.020mg/kg、用量当たり約0.021mg/kg、用量当たり約0.022mg/kg、用量当たり約0.023mg/kg、用量当たり約0.024mg/kg、用量当たり約0.025mg/kg、用量当たり約0.030mg/kg、用量当たり約0.035mg/kg、用量当たり約0.040mg/kg、用量当たり約0.045mg/kg、用量当たり約0.050mg/kg、用量当たり約0.055mg/kg、用量当たり約0.060mg/kg、用量当たり約0.065mg/kg、用量当たり約0.070mg/kg、用量当たり約0.075mg/kg、用量当たり約0.080mg/kg、用量当たり約0.085mg/kg、用量当たり約0.090mg/kg、用量当たり約0.095mg/kg、用量当たり約0.100mg/kg、用量当たり約0.105mg/kg、用量当たり約0.110mg/kg、用量当たり約0.115mg/kg、用量当たり約0.120mg/kg、用量当たり約0.125mg/kg、用量当たり約0.130mg/kg、用量当たり約0.135mg/kg、用量当たり約0.140mg/kg、用量当たり約0.145mg/kg、用量当たり約0.150mg/kg、用量当たり約0.155mg/kg、用量当たり約0.160mg/kg、用量当たり約0.165mg/kg、用量当たり約0.170mg/kg、用量当たり約0.175mg/kg、用量当たり約0.180mg/kg、用量当たり約0.185mg/kg、用量当たり約0.190mg/kg、または用量当たり約0.2mg/kgの投与量でヒト対象に投与される。
上記の開示によれば、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量範囲を考慮し、約70kgのヒト対象の標準体重を考慮して、標準的な単一用量の量は、約0.5mg/用量~約10mg/用量である。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、本明細書に開示される疾患または状態のうちのいずれかを治療するために、またはそのような疾患もしくは状態と関連した症状および/もしくは後遺症のうちのいずれかを予防、阻害、もしくは低減するために、約0.5mg/用量、約0.6mg/用量、約0.7mg/用量、約0.8mg/用量、約0.9mg/用量、約1mg/用量、約1.1mg/用量、約1.2mg/用量、約1.3mg/用量、約1.4mg/用量、約1.5mg/用量、約1.6mg/用量、約1.7mg/用量、約1.8mg/用量、約1.9mg/用量、約2mg/用量、約2.5mg/用量、約3mg/用量、約3.5mg/用量、約4mg/用量、約4.5mg/用量、約5mg/用量、約5.5mg/用量、約6mg/用量、約6.5mg/用量、約7mg/用量、約7.5mg/用量、約8mg/用量、約8.5mg/用量、約9mg/用量、約9.5mg/用量、約10mg/用量、約11mg/用量、約12mg/用量、約13mg/用量、約14mg/用量、約15mg/用量、約16mg/用量、約17mg/用量、約18mg/用量、約19mg/用量、または約20mg/用量の投与量でヒト対象に投与される。
いくつかの態様において、本開示は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与を含む、急性心筋梗塞を患った対象の炎症反応の発症を予防するための予防的方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)による治療のために急性心筋梗塞を患った対象を選択する方法であって、例えば、(i)梗塞領域の測定、評価、もしくは定量化を実施すること、(ii)心機能を評価すること、(iii)組織損傷または組織リモデリングに関連するバイオマーカーの測定、または(iv)それらの組み合わせを含む、方法を提供する。
本開示はまた、急性心筋梗塞を患った対象における心機能の回復を促進または誘導する方法を提供し、この方法は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む。急性心筋梗塞を患った対象における壊死(例えば、左心室壊死)および/または線維症を低減する方法も提供され、この方法は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む。いくつかの態様において、心機能の回復、対照に関する梗塞領域の低減、対照に関する壊死(例えば、左心室壊死)の低減、対照に関する線維症の低減、またはそれらの任意の組み合わせは、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与した後、少なくとも1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、または14日で観察することができる。いくつかの態様において、急性心筋梗塞を患い、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を投与された対象におけるトロポニンIレベルは、アプタマーを投与されていない対象におけるトロポニンIレベルよりも低い。いくつかの態様において、より低いトロポニンIレベルは、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与した後約2時間、約4時間、約6時間、約8時間、約10時間、約12時間、約14時間、約16時間、約18時間、約20時間、約22時間、約24時間、約30時間、約36時間、約42時間、または約48時間で検出可能である。
いくつかの態様において、急性心筋梗塞を患った対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、対照条件に関して、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を投与されていない対象に関して、梗塞領域を少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、または少なくとも約50%低減することができる。
いくつかの態様において、急性心筋梗塞を患った対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、
(i)対照に関して梗塞領域(例えば、梗塞領域の体積)を低減する;
(ii)心臓組織の完全性を維持する;
(iii)線維症を低減もしくは阻害する;
(iv)細胞外マトリックスの分解のマーカーの発現を阻害する;
(v)誤った心臓リモデリングを低減する、リスクを低減する、もしくは阻害する;
(vi)心臓保護を誘導する;
(vii)細胞外マトリックスの分解を低減もしくは阻害する;
(viii)心臓リモデリングを改善もしくは促進する;
(ix)心室の解剖学的構造を維持する;
(x)心機能を維持する;
(xi)梗塞の進行を抑える;
(xii)心筋修復を改善する;
(xiii)心室収縮性を増加もしくは回復する;または
(xiv)それらの任意の組み合わせが可能である。
したがって、いくつかの態様において、本開示は、急性心筋梗塞を患った対象において、
(i)対照に関して梗塞領域(例えば、梗塞領域の体積)を低減する;
(ii)心臓組織の完全性を維持する;
(iii)線維症を低減もしくは阻害する;
(iv)細胞外マトリックスの分解のマーカーの発現を阻害する;
(v)誤った心臓リモデリングを低減する、リスクを低減する、もしくは阻害する;
(vi)心臓保護を誘導する;
(vii)細胞外マトリックスの分解を低減もしくは阻害する;
(viii)心臓リモデリングを改善もしくは促進する;
(ix)心室の解剖学的構造を維持する;
(x)心機能を維持する;
(xi)梗塞の進行を抑える;
(xii)心筋修復を改善する;
(xiii)心室収縮性を増加もしくは回復する;または
(xiv)それらの任意の組み合わせのための方法であって、
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む急性心筋梗塞を患った対象におけるMMP-9の発現は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を投与されていない対象における発現に関して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、または少なくとも約75%低減される。
いくつかの態様において、本開示は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与のために急性心筋梗塞を患った対象を選択する方法を提供し、この方法は、対象におけるMMP-9の発現レベル(例えば、タンパク質発現レベル、mRNA発現レベル、もしくはそれらの組み合わせ)を測定すること、およびMMP-9が対照値、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)で治療されていない対象において観察された値または標準的な正常発現値に関して上昇した場合に、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を投与することを含む。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、急性心筋梗塞を患ったヒト対象に、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量で投与される。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、急性心筋梗塞を患ったヒト対象に、用量当たり約0.007mg/kg、用量当たり約0.008mg/kg、用量当たり約0.009mg/kg、用量当たり約0.010mg/kg、用量当たり約0.011mg/kg、用量当たり約0.012mg/kg、用量当たり約0.013mg/kg、用量当たり約0.014mg/kg、用量当たり約0.015mg/kg、用量当たり約0.016mg/kg、用量当たり約0.017mg/kg、用量当たり約0.018mg/kg、用量当たり約0.019mg/kg、用量当たり約0.020mg/kg、用量当たり約0.021mg/kg、用量当たり約0.022mg/kg、用量当たり約0.023mg/kg、用量当たり約0.024mg/kg、用量当たり約0.025mg/kg、用量当たり約0.030mg/kg、用量当たり約0.035mg/kg、用量当たり約0.040mg/kg、用量当たり約0.045mg/kg、用量当たり約0.050mg/kg、用量当たり約0.055mg/kg、用量当たり約0.060mg/kg、用量当たり約0.065mg/kg、用量当たり約0.070mg/kg、用量当たり約0.075mg/kg、用量当たり約0.080mg/kg、用量当たり約0.085mg/kg、用量当たり約0.090mg/kg、用量当たり約0.095mg/kg、用量当たり約0.100mg/kg、用量当たり約0.105mg/kg、用量当たり約0.110mg/kg、用量当たり約0.115mg/kg、用量当たり約0.120mg/kg、用量当たり約0.125mg/kg、用量当たり約0.130mg/kg、用量当たり約0.135mg/kg、用量当たり約0.140mg/kg、用量当たり約0.145mg/kg、用量当たり約0.150mg/kg、用量当たり約0.155mg/kg、用量当たり約0.160mg/kg、用量当たり約0.165mg/kg、用量当たり約0.170mg/kg、用量当たり約0.175mg/kg、用量当たり約0.180mg/kg、用量当たり約0.185mg/kg、用量当たり約0.190mg/kg、または用量当たり約0.2mg/kgの投与量で投与される。
上記の開示によれば、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量範囲を考慮し、約70kgの急性心筋梗塞を患ったヒト対象の標準体重を考慮して、標準的な単一用量の量は、約0.5mg/用量~約10mg/用量である。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、急性心筋梗塞を患ったヒト対象に、約0.5mg/用量、約0.6mg/用量、約0.7mg/用量、約0.8mg/用量、約0.9mg/用量、約1mg/用量、約1.1mg/用量、約1.2mg/用量、約1.3mg/用量、約1.4mg/用量、約1.5mg/用量、約1.6mg/用量、約1.7mg/用量、約1.8mg/用量、約1.9mg/用量、約2mg/用量、約2.5mg/用量、約3mg/用量、約3.5mg/用量、約4mg/用量、約4.5mg/用量、約5mg/用量、約5.5mg/用量、約6mg/用量、約6.5mg/用量、約7mg/用量、約7.5mg/用量、約8mg/用量、約8.5mg/用量、約9mg/用量、約9.5mg/用量、約10mg/用量、約11mg/用量、約12mg/用量、約13mg/用量、約14mg/用量、約15mg/用量、約16mg/用量、約17mg/用量、約18mg/用量、約19mg/用量、約20mg/用量の投与量で投与される。
いくつかの態様において、本開示は、神経筋または神経変性の疾患または状態、例えば、多発性硬化症の症状および/または後遺症の発症の予防、阻害、抑制、または遅延を必要とする対象においてそれを提供し、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、神経筋または神経変性の疾患または状態の症状の発症後、約24時間で対象に投与されている。いくつかの態様において、単一用量の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)が対象に投与される。いくつかの態様において、複数用量(例えば、2、3、4、または5用量)の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)が対象に投与されている。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を神経筋または神経変性の疾患または状態を有する対象に投与することは、(i)臨床スコアの改善、(ii)体重減少(体重回復)の低減、(iii)再ミエリン化、(iv)軸索損傷の低減、(v)炎症の低減、(vi)脱髄の低減、(vii)ミエリン領域の増加、(viii)ニューロフィラメントの増加、または(ix)任意の組み合わせをもたらす。したがって、いくつかの態様において、本開示は、神経筋または神経変性の疾患または状態を有する対象において、(i)臨床スコアを改善する、(ii)体重減少を低減する(体重を回復する)、(iii)再ミエリン化する、(iv)軸索損傷を低減する、(v)炎症を低減する、(vi)脱髄を低減する、(vii)ミエリン領域を増加させる、(viii)ニューロフィラメントを増加させる、または(ix)任意の組み合わせを行う方法を提供し、この方法は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む。いくつかの態様において、再ミエリン化は、PDGFRα、CC1、Oligo2、またはそれらの組み合わせなどのバイオマーカーのレベルを測定することによって決定することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、神経筋または神経変性の疾患または状態を有するヒト対象に、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量で投与される。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、神経筋または神経変性の疾患または状態を有するヒト対象に、用量当たり約0.007mg/kg、用量当たり約0.008mg/kg、用量当たり約0.009mg/kg、用量当たり約0.010mg/kg、用量当たり約0.011mg/kg、用量当たり約0.012mg/kg、用量当たり約0.013mg/kg、用量当たり約0.014mg/kg、用量当たり約0.015mg/kg、用量当たり約0.016mg/kg、用量当たり約0.017mg/kg、用量当たり約0.018mg/kg、用量当たり約0.019mg/kg、用量当たり約0.020mg/kg、用量当たり約0.021mg/kg、用量当たり約0.022mg/kg、用量当たり約0.023mg/kg、用量当たり約0.024mg/kg、用量当たり約0.025mg/kg、用量当たり約0.030mg/kg、用量当たり約0.035mg/kg、用量当たり約0.040mg/kg、用量当たり約0.045mg/kg、用量当たり約0.050mg/kg、用量当たり約0.055mg/kg、用量当たり約0.060mg/kg、用量当たり約0.065mg/kg、用量当たり約0.070mg/kg、用量当たり約0.075mg/kg、用量当たり約0.080mg/kg、用量当たり約0.085mg/kg、用量当たり約0.090mg/kg、用量当たり約0.095mg/kg、用量当たり約0.100mg/kg、用量当たり約0.105mg/kg、用量当たり約0.110mg/kg、用量当たり約0.115mg/kg、用量当たり約0.120mg/kg、用量当たり約0.125mg/kg、用量当たり約0.130mg/kg、用量当たり約0.135mg/kg、用量当たり約0.140mg/kg、用量当たり約0.145mg/kg、用量当たり約0.150mg/kg、用量当たり約0.155mg/kg、用量当たり約0.160mg/kg、用量当たり約0.165mg/kg、用量当たり約0.170mg/kg、用量当たり約0.175mg/kg、用量当たり約0.180mg/kg、用量当たり約0.185mg/kg、用量当たり約0.190mg/kg、または用量当たり約0.2mg/kgの投与量で投与される。
上記の開示によれば、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量範囲を考慮し、約70kgの神経筋または神経変性の疾患または状態を有するヒト対象の標準体重を考慮して、標準的な単一用量の量は、約0.5mg/用量~約10mg/用量である。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、神経筋または神経変性の疾患または状態を有するヒト対象に、約0.5mg/用量、約0.6mg/用量、約0.7mg/用量、約0.8mg/用量、約0.9mg/用量、約1mg/用量、約1.1mg/用量、約1.2mg/用量、約1.3mg/用量、約1.4mg/用量、約1.5mg/用量、約1.6mg/用量、約1.7mg/用量、約1.8mg/用量、約1.9mg/用量、約2mg/用量、約2.5mg/用量、約3mg/用量、約3.5mg/用量、約4mg/用量、約4.5mg/用量、約5mg/用量、約5.5mg/用量、約6mg/用量、約6.5mg/用量、約7mg/用量、約7.5mg/用量、約8mg/用量、約8.5mg/用量、約9mg/用量、約9.5mg/用量、約10mg/用量、約11mg/用量、約12mg/用量、約13mg/用量、約15mg/用量、約16mg/用量、約17mg/用量、約18mg/用量、約19mg/用量、約20mg/用量の投与量で投与される。
また、対象における脳卒中または頭蓋脳外傷(外傷性脳損傷)などの一次および二次脱髄を含む病理における症状および/または後遺症の発症を予防、阻害、抑制、または遅延させる方法であって、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を対象に投与することを含む、方法も提供される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、脳卒中または外傷性脳損傷を患ったヒト対象に、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量で投与される。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、脳卒中または外傷性脳損傷を患ったヒト対象に、用量当たり約0.007mg/kg、用量当たり約0.008mg/kg、用量当たり約0.009mg/kg、用量当たり約0.010mg/kg、用量当たり約0.011mg/kg、用量当たり約0.012mg/kg、用量当たり約0.013mg/kg、用量当たり約0.014mg/kg、用量当たり約0.015mg/kg、用量当たり約0.016mg/kg、用量当たり約0.017mg/kg、用量当たり約0.018mg/kg、用量当たり約0.019mg/kg、用量当たり約0.020mg/kg、用量当たり約0.021mg/kg、用量当たり約0.022mg/kg、用量当たり約0.023mg/kg、用量当たり約0.024mg/kg、用量当たり約0.025mg/kg、用量当たり約0.030mg/kg、用量当たり約0.035mg/kg、用量当たり約0.040mg/kg、用量当たり約0.045mg/kg、用量当たり約0.050mg/kg、用量当たり約0.055mg/kg、用量当たり約0.060mg/kg、用量当たり約0.065mg/kg、用量当たり約0.070mg/kg、用量当たり約0.075mg/kg、用量当たり約0.080mg/kg、用量当たり約0.085mg/kg、用量当たり約0.090mg/kg、用量当たり約0.095mg/kg、用量当たり約0.100mg/kg、用量当たり約0.105mg/kg、用量当たり約0.110mg/kg、用量当たり約0.115mg/kg、用量当たり約0.120mg/kg、用量当たり約0.125mg/kg、用量当たり約0.130mg/kg、用量当たり約0.135mg/kg、用量当たり約0.140mg/kg、用量当たり約0.145mg/kg、用量当たり約0.150mg/kg、用量当たり約0.155mg/kg、用量当たり約0.160mg/kg、用量当たり約0.165mg/kg、用量当たり約0.170mg/kg、用量当たり約0.175mg/kg、用量当たり約0.180mg/kg、用量当たり約0.185mg/kg、用量当たり約0.190mg/kg、または用量当たり約0.2mg/kgの投与量で投与される。
上記の開示によれば、約0.007mg/kg~約0.20mg/kgの用量範囲を考慮し、約70kgの脳卒中または外傷性脳損傷を患ったヒト対象の標準体重を考慮して、標準的な単一用量の量は、約0.5mg/用量~約10mg/用量である。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、脳卒中または外傷性脳損傷を患ったヒト対象に、約0.5mg/用量、約0.6mg/用量、約0.7mg/用量、約0.8mg/用量、約0.9mg/用量、約1mg/用量、約1.1mg/用量、約1.2mg/用量、約1.3mg/用量、約1.4mg/用量、約1.5mg/用量、約1.6mg/用量、約1.7mg/用量、約1.8mg/用量、約1.9mg/用量、約2mg/用量、約2.5mg/用量、約3mg/用量、約3.5mg/用量、約4mg/用量、約4.5mg/用量、約5mg/用量、約5.5mg/用量、約6mg/用量、約6.5mg/用量、約7mg/用量、約7.5mg/用量、約8mg/用量、約8.5mg/用量、約9mg/用量、約9.5mg/用量、約10mg/用量、約11mg/用量、約12mg/用量、約13mg/用量、約14mg/用量、約15mg/用量、約16mg/用量、約17mg/用量、約18mg/用量、約19mg/用量、約20mg/用量の投与量で投与される。
III.TLR-4に特異的なアプタマー
本開示の方法で使用されるアプタマーは、TLR-4の細胞外ドメイン上に位置する少なくとも1つのエピトープに特異的に結合し、TLR-4を阻害する能力を有する。本開示のアプタマーの特定の例を表1に提示する。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、表1に開示されるアプタマーの変異体および/または誘導体である。
Figure 2022533966000002
表1のアプタマーは、45ヌクレオチド~78ヌクレオチドの長さを有する。A含有率は、約17%~約27%の範囲である。T含有率は、約17%~約28%の範囲である。G含有率は、約21%~約33%の範囲である。C含有率は、約20%~約34%の範囲である。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、以下に開示されるような化学的に修飾されたアプタマーである。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、表1に開示されるアプタマーのTLR-4に特異的に結合し、阻害する能力の少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約100%でTLR-4に特異的に結合し、阻害することができるDNAおよび/またはRNAアプタマー(例えば、ssDNAアプタマー)である。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、表1に開示されている配列の5’に少なくとも約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、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000個、またはそれ以上のヌクレオチドを含み、アプタマーは、TLR-4に特異的に結合し、阻害することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、表1に開示されている配列の3’に少なくとも約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、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000個、またはそれ以上のヌクレオチドを含み、アプタマーは、TLR-4に特異的に結合し、阻害することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、表1に開示された配列に対して少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%の配列同一性を有する核酸配列を含み、アプタマーは、TLR-4に特異的に結合し、阻害することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、約30~約200ヌクレオチド、約35~約150ヌクレオチド、約40~約100ヌクレオチド、約45~約80ヌクレオチド、約40~約50ヌクレオチド、約35~約55ヌクレオチド、30~約60ヌクレオチド、約35~約65ヌクレオチド、約40~約70ヌクレオチド、約75~約85ヌクレオチド、約70~約90ヌクレオチド、約65~約95ヌクレオチド、約60~約100ヌクレオチド、約55~約95ヌクレオチド、約50~約90ヌクレオチド、約45~約85ヌクレオチド、約50~約80ヌクレオチド、約55~約75ヌクレオチド、または約60~約75ヌクレオチドの核酸配列(例えば、ssDNA)からなる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、少なくとも1つの生物学的に活性な分子に共有結合的にまたは非共有結合的に付着することができる。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、TLR-4に特異的に結合することができる。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、例えば、抗体またはその抗原結合フラグメント、小分子、ペプチド、アプタマー、脂質、リポ多糖、多糖、酵素、または核酸を含む。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、抗炎症剤を含む。
いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、ナロキソン、(+)-ナロキソン、ナルトレキソン、(+)-ナルトレキソン、リポ多糖(LPS)、イブジラスト、プロペントフィリン、アミトリプチリン、ケトチフェン、シクロベンザプリン、ミアンセリン、イミプラミン、リピドA類似体(例えば、エリトランもしくはE5531)、ピノセンブリン、パルミトイルエタノールアミド、タペンタドール、ポリプロピルエーテルイミンデンドリマーグルコサミン(DG)、アミノアルキルグルコサミニド4-リン酸塩(例えば、CRX-526)、IAXO-102、Rs-LPS、TLR-IN-C34、TAK-242、E5564、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるTLR-4アンタゴニストである。
いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、抗血小板薬、例えば、アスピリンまたはクロピドグレルを含む。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、抗凝固剤、例えば、ヘパリン、アセノクマロール、ワルファリン、ダビガトラン、またはリバロキサバンを含む。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、抗酸化剤、例えば、エダラボンを含む。いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、組織プラスミノーゲン活性化因子である。
いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、ベータ遮断薬、例えば、メトプロロールもしくはカベジロール、ACE阻害剤、スタチン、またはアルドステロンアンタゴニスト、例えば、スピロノラクトンまたはエプレレノンである。
いくつかの態様において、生物学的に活性な分子は、TLR-4の発現の増加および/または限定されないが、NFKB1、RIPK3、IFNB1、LY96(MD-2)、IRF3、TLR3、TIRAP(MaI)、TICAM1(TRIF)、RIPK1、TRAF6、CD14、TRAM、IKBKG(IKK-γ)、IFNA1およびTLR4遺伝子を含む、TLR-4の活性化の増加を特徴とする病理に関与する遺伝子の発現をサイレンシングする能力を有する核酸(例えば、アンチセンスRNA、アンチセンスDNAおよび低分子干渉RNA)を含む。本開示の文脈における「アンチセンスRNA」という用語は、そのヌクレオチド配列が標的メッセンジャーRNAに相補的であり、それにより、それぞれの遺伝子の発現を干渉する一本鎖RNAを指す。本開示の文脈における「アンチセンスDNA」という用語は、そのヌクレオチド配列が標的メッセンジャーRNAに相補的であり、それにより、それぞれの遺伝子の発現を干渉するか、またはサイレンシングする一本鎖DNAを指す。本開示の文脈における「低分子干渉RNA」または「siRNA」という用語は、その標的メッセンジャーRNAのヌクレオチド配列に非常に特異的である、20~25ヌクレオチドの長さを有する二本鎖RNAを指し、それにより、それぞれの遺伝子の発現を干渉する。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、λ-エキソヌクレアーゼによる分解に対して抵抗性がある。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、ヌクレアーゼと少なくとも約5分間、少なくとも約15分間、少なくとも約30分間、少なくとも約1時間、少なくとも2時間、または少なくとも約4時間インキュベートした後、λ-エキソヌクレアーゼによる分解に抵抗性がある。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、当該技術分野で知られている方法を使用し、hTLR-4を発現するHEK-blue-hTLR-4細胞およびTLR-4コアクチベータータンパク質MD2およびCD14を使用して測定されるように、LPS(リポ多糖)によって媒介されるTLR-4活性化を阻害または低減する。いくつかの態様において、そのような活性化の低減は、例えば、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与なしで、対照条件下で観察された作用と比較して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%である。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、当該技術分野で知られている方法ならびにカニクイザルおよびヒト単球を使用して測定される場合、30~60nMのヒトTLR-4に対する結合親和性を有する。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、少なくとも約20nM、少なくとも約25nM、少なくとも約30nM、少なくとも約35nM、少なくとも約40nM、少なくとも約45nM、少なくとも約50nM、少なくとも約55nM、少なくとも約60nM、少なくとも約65nM、または少なくとも約70nMのヒトTLR-4に対する結合親和性を有する。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、当該技術分野で知られている方法を使用し、hTLR-4を発現するHEK-blue-hTLR-4細胞およびTLR-4コアクチベータータンパク質MD2およびCD14を使用して測定されるように、ダメージ関連分子パターン(DAMP)によって誘導されるTLR-4活性化を阻害する。DAMP(ダメージ関連分子パターン)は、熱ショックタンパク質、核酸、フィブロネクチン、またはヒアルロン酸などの組織分子であり、損傷条件下で脳実質に放出される。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、内因性TLR-4アゴニスト(例えば、DAMP)によるTLR-4活性化を、(例えば、本開示のアプタマーの投与がない)対照条件と比較して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、または少なくとも約75%阻害することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、例えば、当該技術分野で知られている方法を使用して測定されるように、LPSによって刺激されるマウス腹腔マクロファージにおいて、NOxレベルなどの下流TLR-4細胞エフェクターの低減を誘導する。いくつかの態様において、本開示のアプタマーの投与は、(例えば、本開示のアプタマーの投与がない)対照条件と比較して、NOxレベルの少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、または少なくとも約75%の低減を誘導する。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR7、TLR8またはTLR9ヒトToll受容体に対して検出可能なアゴニスト効果を有さず、TLR2およびTLR5に対してアンタゴニスト効果を有しない。
いくつかの態様において、TLR-4受容体は、例えば、当該技術分野で知られている方法を使用してヒトマクロファージで測定されるように、本開示のアプタマーに結合した後に内在化される。いくつかの態様において、本開示の結合アプタマーを含むTLR-4受容体は、アプタマーがTLR-4に結合してからおよそ20分後に細胞質に内在化される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーに結合することができる新しいTLR-4受容体は、例えば、当該技術分野で知られている方法を使用してヒトマクロファージで測定される場合、本開示のアプタマーがTLR-4に結合した後のTLR-4内在化後に細胞表面上で検出される(すなわち、内在化されたTLR-4は、形質膜にリサイクルされる)。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーに結合することができる新しいTLR-4受容体は、本開示のアプタマーがTLR-4に結合した後のTLR-4内在化のおよそ5時間後に細胞表面上で検出される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーのiPSC由来皮質グルタミン作動性(80%)およびGABA作動性(20%)ニューロンへの投与は、ニューロンに対する検出可能な毒性をもたらさない。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーの投与を必要とする対象へのその投与は、炎症性サイトカインの減少をもたらす。いくつかの態様において、炎症性サイトカインは、インターロイキン-6(IL-6)、インターフェロン-γ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、インターロイキン-12p70(IL-12p70)およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
一態様において、本開示のアプタマーの投与は、(例えば、本開示のアプタマーの投与がない)対照条件と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%のインターフェロン-γ(IFN-γ)レベルの低減をもたらし得る。
一態様において、本開示のアプタマーの投与は、(例えば、本開示のアプタマーの投与がない)対照条件と比較して、インターロイキン-12p70(IL-12p70)レベルの少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、または少なくとも約35%の低減をもたらす。
一態様において、本開示のアプタマーの投与は、(例えば、本開示のアプタマーの投与がない)対照条件と比較して、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)レベルの少なくとも約5%、少なくとも約10%、または少なくとも約15%の低減をもたらし得る。
一態様において、本開示のアプタマーの投与は、(例えば、本開示のアプタマーの投与がない)対照条件と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも45%、または少なくとも約50%のインターロイキン-6(IL-6)レベルの低減をもたらし得る。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、血液脳関門(BBB)を越えて輸送され得る。いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、例えば、出血性または虚血性事象によってBBBが損なわれた後、BBBを越えて輸送され得る。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、健康な対象においてBBBを通過することができない。
1つの特定の態様において、本開示のアプタマーは、ApTOLLである。本明細書で使用される場合、「ApTOLL」という用語は、配列番号1の配列を含むTLR-4に特異的に結合する核酸(一本鎖DNA、ssDNA)アプタマーを指す。特定の態様において、ApTOLLという用語は、配列番号1の構造化された核酸アプタマーを指す。本明細書で使用される場合、「構造化核酸アプタマー」または「構造化アプタマー」という用語は、変性条件への曝露(例えば、95℃などの高温、例えば10分間)によって線形化され、その後、低温で(例えば、氷に浸漬することによって、例えば、10分間)リフォールディングされた核酸アプタマーを指し、それにより構造化されたアプタマー、例えば、ApTOLLとその標的、例えば、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープとの間の相互作用を可能にする三次構造を獲得する。図1を参照されたい。
ApTOLLの化学式は、C57572322335158であり、その分子量は、18,170.80Daである。ApTOLLの分子配列は、制御された酵素消化とそれに続くMS-MS(質量分析)配列決定によって確認されている。正しい構造は、インビトロアッセイにおいて予想される生物学的活性を確認することによって評価されている。生物学的に活性なコンフォメーションを採用するには、アプタマーをPBS-1mM MgClに溶解し、溶解後、アプタマーを95℃で約10分間加熱し、氷上で約10分間急冷する必要がある。この緩衝液および条件は、アプタマーの構造およびその生物学的活性を支持する。
治験薬(IMP)ApTOLLの剤形は、注射用水で再構成され、さらに静脈内投与のために生理食塩水で希釈される凍結乾燥粉末からなる、注入用濃縮液のための粉末に相当する。
ApTOLLは、ヒトTLR-4への特異的結合ならびにTLR4拮抗作用を実証している。ApTOLLは、例えば、中大脳動脈閉塞(MCAO)によって誘導される脳損傷に対する長期的な保護効果を示している。さらに、脳虚血-再灌流のモデルにおけるApTOLLの有効性は、薬理学的および/または機械的介入によって誘導された動脈再開通を受けている患者におけるこのアプタマーの使用を支持する。
前臨床薬物動態研究は、ラットにおけるApTOLLのCmax値が、0.45~2mg/kgの用量範囲にわたって用量非依存性(線形)動態を特徴とするようであり、ApTOLLへの雌ラットの全身曝露の程度が、0.45~2mg/kgの用量範囲にわたって非線形(用量依存性)動態を特徴とするようであることを実証した。ApTOLLの用量を0.45mg/kgを超えて増加させると、線形関係から予測されるよりも全身曝露が低くなる可能性があり、これは、より高い用量レベルでのApTOLLの血漿クリアランスの増加の可能性と一致する。マウス(C57Bl6、ICR)、ラット(WistarおよびSprague Dawley(SD))、NHP(非ヒト霊長類、カニクイザル)の3種で、ApTOLLを特性評価するために、薬力学、安全性薬理学、薬物動態学および毒物学の非臨床研究を実施した。これらの種は、受容体のヒト相同性およびTLR4薬理学のために選択された。
インビトロおよびインビボで実施された薬力学的特性評価は、ヒトおよび非ヒト霊長類(NHP)からのTLR-4へのApTOLLの結合が、およそ30~60nMのKaを有し、他のTLRへのApTOLLの結合がないことも示している。
本開示のアプタマー、例えば、インビボでのアプタマーの薬力学的特性評価は、例えば、急性虚血性脳卒中を患った対象へのアプタマーの投与後に、梗塞体積の最大65.5%の低減が観察され得ることを示す。最大12時間の治療可能時間域が観察されている。本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLの複数用量の投与は、一般に、単一用量の投与よりも優れた保護を提供する。急性虚血性脳卒中を患った対象への本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLの投与は、短期および長期の両方で、神経学的転帰の改善をもたらす。実験的観察により、本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLの投与を必要とする対象へのその投与は、炎症カスケードの遮断をもたらすことが確認された。さらに、本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLの投与は、静脈内rt-PAとの薬物間相互作用を示さなかった。
生体内分布の研究では、ApTOLLは主に、ナイーブ対象および虚血性対象の両方において、静脈内注射の1時間後に腎臓、脾臓および肝臓に存在することが示された。注射の24時間後、ApTOLLレベルはほとんど検出できない。生理学的条件下では、ApTOLLは、健康な対象においてBBBを通過することができない。しかしながら、ApTOLLは、虚血性事象を経験した個体においてBBBを通過することができる。虚血性事象の後に投与される場合、ApTOLLは、主に対象の脳の同側半球(すなわち、虚血性事象を患った半球)に存在する。
ApTOLLの代謝および分布は、インビトロおよびインビボの両方で決定されている。ApTOLLは、投与後数分で血漿中のエキソヌクレアーゼによって分解される。薬物相互作用もトランスポーターまたはシトクロムの阻害も検出されなかった。SDラットで実施されたインビボ調節薬物動態研究は、Tmaxが投与後1分で達成されたことを示し、Cmaxは、0.45mg/kg~2mg/kgの用量範囲にわたって線形動態を示したのに対し、曝露(AUCt)は、同じ用量範囲にわたって非線形動態を示した。
いくつかの特定の態様において、ApTOLLは、3mLの水で再構成されてApTOLL濃縮物を生成する7mgの凍結乾燥粉末の1バイアルとして提示され、これは100mLの0.9%塩化ナトリウム溶液でさらに希釈される。得られた溶液は、例えば、注入ポンプを介して静脈内投与することができる。いくつかの態様において、ApTOLL投与は、単一用量として行われる。他の態様では、複数用量が投与される。いくつかの態様において、ApTOLL注入は、およそ30分の持続時間を有する。
いくつかの態様において、ApTOLL注入が血栓摘出手順の一部として投与される場合、ApTOLL注入は、適切な場合、rt-PA(組換え組織プラスミノーゲン活性化因子、アルテプラーゼ)投与を含む静脈内血栓溶解の直後、および血栓摘出の前に投与される。
IV.化学的に修飾されたアプタマー
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、化学的に修飾して非常に安定にするか、またはさらに切断して、標的との相互作用または正しい三次元アプタマー構造にとって重要ではないオリゴヌクレオチド配列を排除することができる。本開示のアプタマーは、例えば、急性虚血性脳卒中、およびそれらの迅速な薬物動態および低毒性プロファイルのために本明細書に開示される他の疾患および状態の治療のための、修飾されていない一本鎖DNA(ssDNA)アプタマーの形態であり得る。しかしながら、例えば、本開示のアプタマーの治療および/または保護効果を拡張するために、アプタマーは、例えば、ヌクレアーゼによる分解に対するそれらの抵抗性および/または循環中のそれらの半減期を増加させることを目的とした修飾を受けることができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも1つの化学的に修飾されたヌクレオシドおよび/またはヌクレオチドを含む。本開示のアプタマーが化学的に修飾されている場合、アプタマーは「修飾されたアプタマー」と呼ばれ得る。
「ヌクレオシド」は、糖分子(例えば、ペントースもしくはリボース)またはその誘導体を有機塩基(例えば、プリンもしくはピリミジン)またはその誘導体(本明細書では「核酸塩基」とも呼ばれる)と組み合わせて含む化合物を指す。
「ヌクレオチド」は、リン酸基を含むヌクレオシドを指す。修飾ヌクレオチドは、例えば、化学的、酵素的、または組換え的に、任意の有用な方法によって合成して、1つ以上の修飾または非天然ヌクレオシドを含むことができる。
本開示のアプタマーは、連結されたヌクレオシドの1つまたは複数の領域を含むことができる。そのような領域は、可変の骨格結合を有することができる。結合は、標準的なホスホジエステル結合であり得、この場合、アプタマーは、ヌクレオチドの領域を含むであろう。
本明細書に開示される修飾アプタマーは、様々な別個の修飾を含み得る。いくつかの態様において、修飾されたアプタマーは、1つ、2つ、またはそれ以上(任意選択で異なる)ヌクレオシドまたはヌクレオチド修飾を含む。いくつかの態様において、修飾されたアプタマーは、1つ以上の望ましい特性、例えば、対応する未修飾アプタマーと比較して、改善された熱的または化学的安定性、低減した免疫原性、低減した分解、TLR-4標的エピトープへの増加した結合、TLR-の他の領域または他の分子、例えば、他のToll様受容体への低減した非特異的結合を示し得る。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、化学的に修飾されている。ポリヌクレオチドに関して本明細書で使用される場合、「化学修飾」または適切な場合、「化学的に修飾された」という用語は、アデノシン(A)、グアノシン(G)、ウリジン(U)、チミジン(T)またはシチジン(C)リボヌクレオシドまたはデオキシリボヌクレオシドに関して、その核酸塩基、糖、骨格、またはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない、それらの位置、パターン、パーセントまたは集団のうちの1つ以上における修飾を指す。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、同じヌクレオシドタイプのすべてもしくはいずれかの均一な化学修飾または同じヌクレオシドタイプのすべてもしくはいずれかの同じ開始修飾の下方滴定によってもたらされる修飾の集団、あるいはランダムな組み込みを有するが同じヌクレオシドタイプのいずれかすべての測定した化学修飾のパーセントを有し得る。別の態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、ポリヌクレオチド全体にわたって同じヌクレオシドタイプのうちの2、3、または4つの均一な化学修飾を有し得る(例えば、すべてのアデノシンおよび/またはすべてのシチジンなどは、同じ方法で修飾される)。
修飾ヌクレオチド塩基対合は、標準的なアデニン-チミン、アデニン-ウラシル、またはグアニン-シトシン塩基対だけでなく、ヌクレオチドおよび/または非標準塩基もしくは修飾塩基を含む修飾ヌクレオチド間で形成される塩基対も含み、水素結合ドナーおよび水素結合アクセプターの配置は、非標準塩基と標準塩基との間、または2つの相補的な非標準塩基構造の間の水素結合を可能にする。そのような非標準塩基対合の一例は、修飾された核酸塩基イノシンとアデニン、シトシンまたはウラシルとの間の塩基対合である。塩基/糖またはリンカーの任意の組み合わせを、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)に組み込むことができる。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)中の核酸塩基、糖、骨格結合、またはそれらの任意の組み合わせは、少なくとも約5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または100%修飾される。
1.塩基の修飾
ある特定の態様において、化学修飾は、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)の核酸塩基にある。いくつかの態様において、少なくとも1つの化学的に修飾されたヌクレオシドは、修飾ウリジン(例えば、シュードウリジン(ψ)、2-チオウリジン(s2U)、1-メチル-シュードウリジン(m1ψ)、1-エチル-シュードウリジン(e1ψ)、もしくは5-メトキシ-ウリジン(mo5U))、修飾シトシン(例えば、5-メチル-シトシン(m5C))、修飾アデノシン(例えば、1-メチル-アデノシン(m1A)、N6-メチル-アデノシン(m6A)、もしくは2-メチル-アデニン(m2A))、修飾グアノシン(例えば、7-メチル-グアノシン(m7G)もしくは1-メチル-グアノシン(m1G))、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、特定の修飾のために均一に修飾される(例えば、完全に修飾される、配列全体にわたって修飾される)。例えば、ポリヌクレオチドは、同じタイプの塩基修飾、例えば、5-メチルシチジン(m5C)で均一に修飾することができ、これは、ポリヌクレオチド配列中のすべてのシトシン残基が5-メチルシチジン(m5C)で置き換えられることを意味する。同様に、ポリヌクレオチドは、例えば、上記のいずれかの修飾ヌクレオシドで置き換えることにより、配列中に存在する任意のタイプのヌクレオシド残基について均一に修飾することができる。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、少なくとも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個または80個を超える修飾核酸塩基の組み合わせを含む。いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)中のあるタイプの核酸塩基の少なくとも約5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または100%は、修飾核酸塩基である。
2.骨格の修飾
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、ヌクレオシド間の結合に対する任意の有用な修飾を含む。本開示の組成物中で有用な骨格修飾を含むそのような結合としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:3’-アルキレンホスホナート、3’-アミノホスホロアミダート、アルケン含有骨格、アミノアルキルホスホロアミダート、アミノアルキルホスホトリエステル、ボラノホスフェート、-CH-O-N(CH)-CH-、-CH-N(CH)-N(CH)-CH-、-CH-NH-CH-、キラルホスホナート、キラルホスホロチオエート、ホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格、メチレン(メチルイミノ)、メチレンホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格、メチレンイミノおよびメチレンヒドラジノ骨格、モルホリノ結合、-N(CH)-CH-CH-、ヘテロ原子ヌクレオシド間結合を有するオリゴヌクレオシド、ホスフィナート、ホスホロアミダート、ホスホロチオエート、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合、ホスホロチオエート、ホスホトリエステル、PNA、シロキサン骨格、スルファメート骨格、スルフィドスルホキシドおよびスルホン骨格、スルホナートおよびスルホンアミド骨格、チオノアルキルホスホナート、チオノアルキルホスホトリエステル、ならびにチオノホスホロアミダート。
Figure 2022533966000003
いくつかの態様において、上に開示された骨格結合の存在は、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)の安定性(例えば、熱的安定性)および/または分解に対する抵抗性(例えば、酵素分解)を増加させる。
いくつかの態様において、分解(例えば、ヌクレアーゼによる分解)に対する安定性および/または抵抗性は、修飾なしの対応するポリヌクレオチド(参照もしくは対照アプタマー)と比較して、本開示の修飾ポリヌクレオチド中で少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%増加する。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)中の骨格結合の少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または100%は、修飾されている(例えば、それらのすべてはホスホロチオエートである)。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)中の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個、または80個を超える骨格結合が修飾されている(例えば、ホスホロチオエート)。
いくつかの態様において、骨格は、ホスホジエステル結合、ホスホトリエステル結合、メチルホスホネート結合、ホスホロアミダート結合、ホスホロチオエート結合、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される結合を含む。
3.糖の修飾
本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)に組み込むことができる修飾ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、核酸の糖上で修飾することができる。したがって、いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、少なくとも1つのヌクレオシド類似体(例えば、糖修飾を有するヌクレオシド)を含む。
いくつかの態様において、糖修飾は、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)の、その標的エピトープへの結合の親和性を増加させる。LNAまたは2’置換糖などの本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)に親和性増強ヌクレオチド類似体を組み込むことにより、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)の長さを低減することができ、また非特異的または異常な結合が起こる前に、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)のサイズの上限を低減することができる。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)中のヌクレオチドの少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または100%は、糖修飾を含む(例えば、LNA)。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)中の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個、または80個を超えるヌクレオチド単位は、糖修飾されている(例えば、LNA)。
一般に、RNAには、酸素を有する5員環である糖基リボースが含まれる。例示的な非限定的修飾ヌクレオチドには、リボース中の酸素の(例えば、S、Se、またはアルキレン、例えばメチレンまたはエチレンでの)置換;二重結合の付加(例えば、リボースをシクロペンテニルまたはシクロヘキセンに置き換えるため);リボースの環縮小(例えば、シクロブタンまたはオキセタンの4員環を形成するため);リボースの環拡大(例えば、アンヒドロヘキシトール、アルトリトール、マンニトール、シクロヘキサニル、シクロヘキセニル、およびホスホロアミダート骨格も有するモルホリノなどの、追加の炭素またはヘテロ原子を有する6員または7員環を形成するため);多環式形態(例えば、トリシクロ、およびグリコール核酸(GNA)などの「アンロック」形態(例えば、リボースがホスホジエステル結合に付着したグリコール単位によって置き換えられるR-GNAまたはS-GNA)、トレオース核酸(TNA、リボースはα-L-トレオフラノシル-(3’→2’)で置き換えられる)、ならびにペプチド核酸(PNA、2-アミノ-エチル-グリシン結合がリボースおよびホスホジエステル骨格を置き換える)が含まれる。糖基はまた、リボース中の対応する炭素の立体化学的配置とは反対の立体化学的配置を有する1つ以上の炭素を含むことができる。したがって、ポリヌクレオチド分子は、例えば、糖としてアラビノースを含むヌクレオチドを含むことができる。
リボースの2’ヒドロキシル基(OH)は、修飾するか、またはいくつかの異なる置換基で置き換えることができる。2’位での例示的な置換には、H、ハロ、任意選択で置換されたC1~6アルキル;任意選択で置換されたC1~6アルコキシ;任意選択で置換されたC6~10アリールオキシ;任意選択で置換されたC3~8シクロアルキル;任意選択で置換されたC3~8シクロアルコキシ;任意選択で置換されたC6~10アリールオキシ;任意選択で置換されたC6~10アリール-C1~6アルコキシ、任意選択で置換されたC1~12(ヘテロシクリル)オキシ;糖(例えば、リボース、ペントース、または本明細書に記載のいずれか);ポリエチレングリコール(PEG)、-O(CHCHO)CHCHOR(Rは、Hまたは任意選択で置換されたアルキルであり、nは、0~20の整数である(例えば、0~4、0~8、0~10、0~16、1~4、1~8、1~10、1~16、1~20、2~4、2~8、2~10、2~16、2~20、4~8、4~10、4~16、および4~20));2’-ヒドロキシルがC1~6アルキレンまたはC1~6ヘテロアルキレン架橋によって同じリボース糖の4’-炭素に接続されている「ロック」核酸(LNA)(例示的な架橋には、メチレン、プロピレン、エーテル、アミノ架橋、アミノアルキル、アミノアルコキシ、アミノ、およびアミノ酸が含まれる)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド中に存在するヌクレオシド類似体(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、例えば、2’-O-アルキル-RNAユニット、2’-OMe-RNAユニット、2’-O-アルキル-SNA、2’-アミノ-DNAユニット、2’-フルオロ-DNAユニット、LNAユニット、アラビノ核酸(ANA)ユニット、2’-フルオロ-ANAユニット、HNAユニット、INA(挿入核酸)ユニット、2’MOEユニット、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様において、LNAは、例えば、オキシ-LNA(β-D-オキシ-LNAもしくはα-L-オキシ-LNAなど)、アミノ-LNA(β-D-アミノ-LNAもしくはα-L-アミノ-LNA)、チオ-LNA(β-D-チオ0-LNAもしくはα-L-チオ-LNAなど)、ENA(β-D-ENAもしくはα-L-ENAなど)、または任意の組み合わせである。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド中に存在するヌクレオシド類似体(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、ロック核酸(LNA);2’-O-アルキル-RNA;2’-アミノ-DNA;2’-フルオロ-DNA;アラビノ核酸(ANA);2’-フルオロ-ANA、ヘキシトール核酸(HNA)、挿入核酸(INA)、拘束エチルヌクレオシド(cEt)、2’-O-メチル核酸(2’-OMe)、2’-O-メトキシエチル核酸(2’-MOE)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様において、本開示のポリヌクレオチド(例えば、ApTOLLなどのアプタマー)は、修飾されたRNAヌクレオチド類似体(例えば、LNA)およびDNAユニットの両方を含むことができる。例えば、米国特許第8,404,649号、同第8,580,756号、同第8,163,708号、同第9,034,837号を参照されたい(これらはすべて、参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる)。
V.製造および製剤化の方法
本開示はまた、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を作製する方法を提供する。一般に、本開示のアプタマーは、米国特許第10,196,642号に開示された方法を使用して得られ、そこに記載された方法または当該技術分野で一般に知られている方法を使用して合成され得る。
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の産生は、当該技術分野における従来の方法に従って実行することができる。アプタマーの産生のための技法の非限定的な例としては、転写、組換え発現系、および標準的な固相(または液相)化学合成などの酵素技法が挙げられ、これらはすべて市販されている。適切な場合、例えば、本開示のアプタマーが、上記のものなどの核酸変異体、化学的に修飾された塩基または糖を有する類似体などのヌクレオチド類似体、骨格修飾などを含む場合、本発明のアプタマーは、化学合成によって産生され得る。あるいは、組換え発現は、アプタマーが、例えば、200ヌクレオチド以上の長さを有する場合、本開示のアプタマーの産生に好ましい技法であり得る。前述の技法のうちのいずれかによって産生されたアプタマーは、当該技術分野で周知の方法によって任意選択で精製することができる。
本明細書で使用される場合、「合成する」という用語は、当該技術分野で知られているポリヌクレオチド合成方法を使用してアプタマーを組み立てることを指す。合成するという用語はまた、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)および少なくとも1つの生物学的活性分子(例えば、アプタマーに共有結合的にまたは非共有結合的に付着した小分子薬物)を含むコンジュゲートまたは複合体の集合体を包含する。例えば、ペプチドまたは小分子成分は、組換え的、化学的、または酵素的に調製され得、その後、1つ以上の合成ステップ(例えば、本開示のアプタマーへのリンカーのコンジュゲーションとそれに続くリンカーへの小分子のコンジュゲーション)においてアプタマー(例えば、ApTOLL)にコンジュゲートされ得る。いくつかの態様において、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を含むコンジュゲートまたは複合体の成分のそれぞれは、当該技術分野で知られている方法、例えば、組換えタンパク質産生、固相ペプチドもしくは核酸合成、化学合成、酵素合成、またはそれらの任意の組み合わせを使用して調製することができ、得られた成分は、当該技術分野で知られている化学的および/または酵素的方法を使用してコンジュゲートすることができる。
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、汚染物質を除去するために、例えば、濾過によって精製することができる。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の製造は、凍結乾燥または再構成に適した任意の他の形態の乾燥貯蔵を含む。いくつかの態様において、乾燥形態でのアプタマーの調製は、アプタマー(例えば、ApTOLL)を生物学的に活性な分子(例えば、小分子薬物)と組み合わせた後に行われる、すなわち、両方の治療薬を共凍結乾燥することができる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を生物学的に活性な分子(例えば、小分子薬物)とともに含む組成物を調製する方法は、アプタマーを溶液中の生物学的に活性な分子(例えば、小分子薬物)と混合することを含む。いくつかの態様において、溶液中のアプタマー(例えば、ApTOLL)および生物学的に活性な分子(例えば、小分子薬物)の組み合わせ後、得られた溶液は、凍結乾燥または乾燥される。いくつかの態様において、アプタマー(例えば、ApTOLL)と生物学的に活性な分子(例えば、小分子薬物)との組み合わせは、乾燥形態で行われる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、汚染物質を除去するために、および/またはアプタマーの均一な集団を生成するために精製され得る。
本開示はまた、本開示のアプタマー、例えば、ApTOLLを含む製剤を提供する。本開示のアプタマーは、図20に概略的に示されている方法に従って製剤化することができる。アプタマーAPI(Active Pharmaceutical Ingredient、医薬品有効成分)は、事前に濾過された賦形剤を含む溶液と組み合わされる。構造化段階の後、アプタマー(例えば、ApTOLL)および賦形剤を含む溶液は、2つの濾過ステップにかけられ、バイアルに移され、凍結乾燥される。構造化ステップは、アプタマー(ApTOLLなど)の調製における重要なステップである。構造化プロセスは、アプタマーを適切な溶媒に溶解することを含む。いくつかの態様において、溶媒は、二価イオンを含む。いくつかの態様において、二価イオンは、Mg2+である。いくつかの態様において、溶媒は、MgClを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS)である。いくつかの態様において、溶媒は、1mMのMgClを含むPBSである。アプタマー(例えば、ApTOLL)が溶解した後、それを変性温度(例えば、95℃)まで短時間(例えば、およそ10分)加熱し、続いて(例えば、氷に移すことによって、例えば、およそ10分間)急速に冷却する。いくつかの態様において、アプタマー(例えば、ApTOLL)は、加熱および冷却ステップがない場合には機能しない。
合成後、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、線形である。温度を上げるとアプタマーは完全に線形化されるが、その後の冷却ではアプタマーが正しく折り畳まれ、機能的なアプタマーが得られる。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、加熱および冷却ステップが二価イオン、例えば、Mg2+の存在下で行われない場合は機能しない。本開示の特定の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、Mg2+(例えば、1mMのMgCl)を含む緩衝液に溶解され、95℃で10分間加熱され、その後に氷中0℃で10分間冷却されない限り、治療的に機能しない。
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の製造プロセスは、2つの凍結乾燥ステップを含む。第1のステップにおいて、構造化されたアプタマー(例えば、PBS中の本開示のアプタマーは、凍結乾燥される。凍結乾燥されたアプタマー(例えば、ApTOLL)は、緩衝液、例えば、PBSに再溶解され、再凍結乾燥される。第2の凍結乾燥は、単一の凍結乾燥ステップを受ける同じアプタマーに関して、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の安定性を増加させる。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、7mgのアプタマー、例えば、構造化および凍結乾燥されたアプタマーを含む用量で製剤化される。他の態様において、本開示のアプタマーは、少なくとも約1mg、少なくとも約2mg、少なくとも約3mg、少なくとも約4mg、少なくとも約5mg、少なくとも約6mg、少なくとも約7mg、少なくとも約8mg、少なくとも約9mg、または少なくとも約10mgの本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む用量で製剤化される。
いくつかの態様において、本開示のアプタマーは、例えば、ナノ粒子に共有結合的にまたは非共有結合的に付着された(例えば、ナノ粒子にカプセル化された)本開示のアプタマーを含む、ポリマーナノ粒子、脂質ナノ粒子(例えば、リポソームもしくはミセル)、または金属ナノ粒子などのナノ粒子に製剤化することができる。例えば、米国特許第10,196,642号を参照されたい(これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
上記のように、本開示のアプタマーは、生物学的に活性な分子および/またはナノ粒子(例えば、形成されたナノ粒子もしくはナノ粒子の成分)に共有結合的にまたは非共有結合的に付着することができる。本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)と生物学的に活性な分子および/またはナノ粒子との間の共有結合的付着は、当業者に周知のコンジュゲーション技法によって実行することができる。結果は、本開示のアプタマーと生物学的に活性な分子との間、および/またはナノ粒子もしくはその成分との間の共有結合である。コンジュゲーションは、アプタマーの化学合成中に、本開示のアプタマーの3’または5’末端の一級アミンの、官能基への結合を伴い得る。
コンジュゲーションはまた、従来の架橋反応によっても行うことができ、ヌクレオチド自体のアリールアミンに関して、一級アルキルアミン標識の化学反応性がはるかに高いという利点がある。コンジュゲーションの方法は、当該技術分野で周知であり、架橋試薬の使用に基づいている。架橋試薬は、本開示のアプタマーにコンジュゲートされる生物学的に活性な分子および/またはナノ粒子中に、一級アミン、スルフヒドリル、アルデヒド、カルボキシル、ヒドロキシル、アジドなどのような基を標的とする少なくとも2つの反応基を含む。
架橋剤は、それらの化学的特異性、スペーサーアームの長さ、スペーサーアームの組成、開裂スペーサーアーム、および構造が異なる。例えば、生物学的に活性な分子および/またはナノ粒子またはそれらの成分の本開示のアプタマーへのコンジュゲーションは、アプタマーおよび/または官能基(アミン、カルボキシル、フェニル、チオール、もしくはヒドロキシル基など)中の1つ以上の非官能基を介して、直接または連結部分を介して実行することができる。ヘテロ二官能性リンカーを使用することによって、より選択的な結合を実現することができる。ジイソシアネート、ジイソチオシアネート、ビス(ヒドロキシスクシンイミド)エステル、カルボジイミド、マレイミド-ヒドロキシスクシンイミドエステル、グルタルアルデヒドなどの従来のリンカー、またはヒドラジンおよび4-(4-N-マレイミドフェニル)酪酸ヒドラジド(MPBH)などのヒドラジドを使用することが可能である。
いくつかの態様において、コンジュゲーションは、組換えまたは酵素的方法による本開示のアプタマーの生成に続いて起こり得る。
いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、バイアル内で製剤化され、それぞれの用量バイアルは、バイアル当たり約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5、または約10mgの本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む。1つの特定の態様において、それぞれの用量バイアルは、バイアル当たり7mgの本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む。いくつかの態様において、バイアルの内容物は、本開示の凍結乾燥アプタマー(例えば、ApTOLL)である。
VI.薬学的組成物
本開示はまた、本明細書に開示された方法(例えば、本明細書に開示された疾患または状態、例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中のうちのいずれかに対する方法)による対象への投与に好適な本開示の1つ以上のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む、薬学的組成物を提供する。
薬学的組成物は、一般に、所望の純度を有する本開示の1つ以上のアプタマー(例えば、ApTOLL)、および対象への投与に好適な形態の薬学的に許容される賦形剤または担体を含む。薬学的に許容される賦形剤または担体は、投与されている特定の組成物、ならびに組成物を投与するために使用される特定の方法によって部分的に決定される。したがって、本開示の1つ以上のアプタマーを含む薬学的組成物の多種多様な好適な製剤が存在する(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.18th ed.(1990)を参照)。薬学的組成物は、一般に無菌で製剤化され、米国食品医薬品局のすべての適正製造基準(GMP)の規制に完全に準拠している。
いくつかの態様において、薬学的組成物は、本開示の1つ以上のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む。ある特定の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、薬学的に許容される担体中の1つ以上の追加の治療薬、および/または外科的手順(例えば、心筋梗塞の場合の血栓摘出)と同時投与される。いくつかの態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む薬学的組成物は、追加の治療薬の投与、および/または外科的手順(例えば、心筋梗塞の場合の血栓摘出)の前に投与される。
他の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む薬学的組成物は、追加の治療薬の投与、および/または外科的手順(例えば、心筋梗塞の場合の血栓摘出)の後に投与される。さらなる態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む薬学的組成物は、追加の治療薬、および/または外科的手順(例えば、心筋梗塞の場合の血栓摘出)と同時に投与される。
許容される担体、賦形剤、または安定剤は、用いられる投与量および濃度でレシピエント(例えば、動物もしくはヒト)に対して無毒であり、リン酸塩、クエン酸塩、および他の有機酸などの緩衝液;アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤;保存料(オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;ヘキサメトニウムクロリド;ベンザルコニウムクロリド、ベンゼトニウムクロリド;フェノール、ブチルまたはベンジルアルコール;メチルまたはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;およびm-クレゾール);低分子量(約10残基未満)のポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジンなどのアミノ酸;単糖、二糖、およびグルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;ショ糖、マンニトール、トレハロースまたはソルビトールなどの糖;ナトリウムなどの塩形成対イオン;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質複合体);ならびに/またはTWEEN(商標)、PLURONICS(商標)もしくはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤を含む。
担体または希釈剤の例としては、水、生理食塩水、リンガー液、デキストロース溶液、および5%ヒト血清アルブミンが挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に活性な物質のためのそのような媒体および化合物の使用は、当該技術分野で周知である。任意の従来の媒体または化合物が本開示のアプタマーと適合しない場合を除いて、組成物におけるそれらの使用が企図される。
本明細書に開示される疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)のうちのいずれかの治療または予防(例えば、抑制、阻害、もしくは遅延)に好適な、あるいは本明細書に開示される疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)のうちのいずれかを患っている、患ったことがある、またはそのリスクがある対象のホメオスタシスの改善に好適な補助的治療薬もまた、本開示の組成物に組み込むことができる。
典型的には、薬学的組成物は、その意図された投与経路と適合性があるように製剤化される。本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、例えば、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、皮内、経皮、直腸、頭蓋内、腹腔内、鼻腔内、もしくは筋肉内経路によって、または吸入剤として投与することができる。
ある特定の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む薬学的組成物は、例えば、注射によって、静脈内または動脈内に投与される。本明細書に記載のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、任意選択で、本明細書に記載のアプタマー(例えば、ApTOLL)が対象とする、本明細書に開示される疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)のうちのいずれかを治療することにおいて少なくとも部分的に効果的である他の治療薬と組み合わせて投与され得る。
溶液または懸濁液は、以下の成分を含み得る:水、生理食塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒などの滅菌希釈剤;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌性化合物;アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウムなどの抗酸化剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのキレート化合物;酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩などの緩衝液、および塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの等張性を調整するための化合物。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムなどの酸または塩基で調整することができる。調製物は、アンプル、使い捨て注射器、またはガラスもしくはプラスチック製の複数用量バイアルに入れることができる。
注射用途に好適な薬学的組成物には、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液および滅菌粉末が含まれる。静脈内または動脈内投与の場合、好適な担体には、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF、Parsippany,N.J.)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が含まれる。組成物は、一般に、容易な注射可能性が存在する程度まで無菌かつ流動性である。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、ならびにそれらの好適な混合物を含む溶媒または分散媒体であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散の場合に必要な粒子サイズの維持によって、および界面活性剤の使用によって維持することができる。微生物の作用の防止は、様々な抗菌性および抗真菌性化合物、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどによって達成することができる。必要に応じて、等張化合物、例えば、糖、マンニトール、ソルビトール、および塩化ナトリウムなどの多価アルコールを組成物に添加することができる。注射可能な組成物の長期吸収は、吸収を遅らせる化合物、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを組成物に含めることによってもたらすことができる。
本開示の薬学的組成物は、従来の周知の滅菌技法によって滅菌することができる。水溶液は、使用するために包装するか、無菌条件下で濾過して凍結乾燥することができ、凍結乾燥した調製物を、投与前に滅菌水溶液と組み合わせる。
滅菌注射可能溶液は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を、必要に応じて、本明細書に列挙される成分のうちの1つまたは組み合わせを有効量でおよび適切な溶媒に組み込むことによって調製することができる。一般に、分散液は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を、基本的な分散媒体および任意の所望の他の成分を含む滅菌ビヒクルに組み込むことによって調製される。滅菌注射液を調製するための滅菌粉末の場合、調製方法は、真空乾燥および凍結乾燥であり、これにより、有効成分の粉末に加えて、以前に滅菌濾過された溶液から任意の追加の所望の成分が得られる。本明細書に記載のアプタマー(例えば、ApTOLL)は、本開示のアプタマーの持続的または脈動放出を可能にするような方法で製剤化することができるデポー注射またはインプラント調製物の形態で投与することができる。
本明細書に記載のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む組成物の全身投与もまた、経粘膜的手段によることができる。経粘膜投与の場合、浸透するバリアに適した浸透剤を製剤に使用する。そのような浸透剤は、当該技術分野で一般に知られており、例えば、経粘膜投与用、界面活性剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体が含まれる。経粘膜投与は、例えば、鼻スプレーの使用によって達成することができる。
ある特定の態様において、本開示のアプタマーを含む薬学的組成物(例えば、ApTOLL)は、薬学的組成物から利益を得るであろう対象に静脈内または動脈内に投与される。ある特定の他の態様において、組成物は、例えば、リンパ系内注射、結節内注射(例えば、Senti et al.,PNAS 105(46):17908(2008)を参照)、筋肉内注射、腹腔内、または皮下投与によってリンパ系に投与される。
ある特定の態様において、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)を含む薬学的組成物は、液体懸濁液として投与される。ある特定の態様において、薬学的組成物は、投与後にデポーを形成することができる製剤として投与される。ある特定の好ましい態様において、デポーは、アプタマーをゆっくりと循環に放出するか、またはデポー形態のままである。
典型的には、薬学的に許容される組成物は、汚染物質を含まないように高度に精製され、生体適合性であり、毒性がなく、対象への投与に適している。水が担体の構成要素である場合、水を高度に精製および処理して、汚染物質、例えば、内毒素を含まないようにする。
薬学的に許容される担体は、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アカシアガム、リン酸カルシウム、アルギン酸塩、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、メチルヒドロキシ安息香酸塩、プロピルヒドロキシ安息香酸塩、タルク、ステアリン酸マグネシウム、および/または鉱物油であり得るが、これらに限定されない。薬学的組成物は、潤滑剤、湿潤剤、甘味料、調味料、乳化剤、懸濁剤、および/または防腐剤をさらに含むことができる。
本明細書に記載の薬学的組成物は、本明細書に記載のアプタマー(例えば、ApTOLL)および任意選択で薬学的に活性な薬剤または治療薬を含む。治療薬は、例えば、生物学的薬剤(例えば、ペプチドもしくは核酸)、小分子剤、またはそれらの組み合わせであり得る。
本明細書に開示された方法に従って使用するための、本明細書に記載のアプタマー(例えば、ApTOLL)または薬学的組成物を含む剤形が提供される。いくつかの態様において、剤形は、静脈内または動脈内注射のための液体懸濁液として製剤化される。
本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)または本開示のアプタマーを含む薬学的組成物は、他の治療法、例えば、薬物および/または手術と同時に使用することができる。具体的には、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)または薬学的組成物は、本明細書に開示される疾患または状態(例えば、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、もしくは虚血性脳卒中)のうちのいずれかの治療に一般に使用される医薬品と一緒に、あるいはそのような疾患または状態を治療するために使用される当該技術分野で知られている薬理学的および/または外科的手順(例えば、心筋梗塞の場合の血栓摘出)との組み合わせ心筋梗塞の場合)と組み合わせて使用され得る。
VII.キット
本開示はまた、本開示のアプタマー(例えば、本開示の単離されたアプタマーまたは生物学的に活性な分子にコンジュゲートもしくは複合体化された本開示のアプタマー、例えばApTOLL)および任意選択で本開示の方法に従って使用するための説明書を含む、キットまたは製造製品を提供する。
いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、本開示の少なくとも1つのアプタマー(例えば、ApTOLL)を1つ以上の容器に含む本開示の薬学的組成物、および任意選択で本開示の方法に従って使用するための説明書を含む。
いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、または本開示の薬学的組成物およびパンフレットを含む。いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、または本開示の薬学的組成物および使用のための説明書を含む。当業者は、アプタマー(例えば、ApTOLL)もしくは本開示の薬学的組成物、またはそれらの組み合わせが、当該技術分野で周知の確立されたキットフォーマットのうちの1つに容易に組み込まれ得ることを容易に認識するであろう。
いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、容器(例えば、ガラスバイアル)中の乾燥形態の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、および任意選択でアプタマーを水和するのに好適な溶媒を有するバイアル、および任意選択で本明細書に開示された方法に従って再構成された製品を使用するための説明書を含む。いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、生物学的に活性な分子(例えば、第2のTLR-4アンタゴニスト)を含む少なくとも1つの追加の容器(例えば、ガラスバイアル)をさらに含む。
当業者は、本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、本開示のアプタマーを含む薬学的組成物(例えば、ApTOLL)、またはそれらの組み合わせが、当該技術分野において周知の確立されたキットフォーマットのうちの1つに容易に組み込まれ得ることを容易に認識するであろう。
いくつかの態様において、キットは、生物学的に活性な分子を本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)にコンジュゲートするための試薬、コンジュゲーションを行うための説明書、および本開示の方法に従ってコンジュゲートを使用するための説明書を含む。
いくつかの態様において、キットは、生物学的に活性な分子および本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、それらを混和して複合体の形成を行うための説明書、および本開示の方法に従って得られた複合体を使用するための説明書を含む。
いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、溶液中の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、および本開示の方法に従って使用するための説明書を含む。いくつかの態様において、キットまたは製造製品は、乾燥形態の本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)、および使用説明書(例えば、本明細書に開示される方法に従って再構成および投与するための説明書)を含む。
VIII.実施形態
E1.少なくとも1用量の、長さ40~80核酸塩基の核酸アプタマーを対象に投与することを含む、TLR-4媒介性の疾患または状態の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、アプタマーが、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに結合し、エピトープへのアプタマーの結合が、TLR-4活性化を低減および/または阻害する、方法。
E2.追加の治療またはそれらの組み合わせを投与することをさらに含む、実施形態E1に記載の方法。
E3.追加の治療が、第2のTLR-4アンタゴニストである、実施形態E2に記載の方法。
E4.追加の治療が、外科的介入である、実施形態E3に記載の方法。
E5.追加の治療が、抗炎症剤、核酸、ペプチド、またはそれらの組み合わせの投与を含む、実施形態E2に記載の方法。
E6.ペプチドが、抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、実施形態E5に記載の方法。
E7.核酸が、アンチセンスオリゴヌクレオチド、アンティミル(antimir)、siRNA、またはshRNAを含む、実施形態E5に記載の方法。
E8.核酸アプタマーが、配列番号1、2、3、もしくは4と少なくとも70%同一の配列、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態E1に記載の方法。
E9.核酸アプタマーが、アプタマーに共有結合的にまたは非共有結合的に付着している生物学的に活性な分子をさらに含む、実施形態E1に記載の方法。
E10.核酸アプタマーが、配列番号1、2、3、または4の核酸アプタマーと同じTLR-4エピトープと交差競合するか、またはそれに結合する、実施形態E1に記載の方法。
E11.核酸アプタマーが、配列番号1、2、3、または4の核酸アプタマーによって認識されるTLR-4エピトープと重複するエピトープと交差競合するか、またはそれに結合する、実施形態E1に記載の方法。
E12.核酸アプタマーが、複数用量を含む用量レジメンで投与される、実施形態E1に記載の方法。
E13.複数用量が、同時に、連続して、またはそれらの組み合わせで投与される、実施形態E12に記載の方法。
E14.複数用量が、2、3、4、または5つの用量を含む、実施形態E12に記載の方法。
E15.それぞれの用量が、0.007~0.45mg/kgの核酸アプタマーを含む、実施形態E1に記載の方法。
E16.核酸アプタマーが、静脈内、動脈内、または腹腔内に投与される、実施形態E1に記載の方法。
E17.TLR-4媒介性の疾患または状態が、虚血性の疾患または状態である、実施形態E1に記載の方法。
E18.虚血状態が、心筋梗塞または虚血性脳卒中である、実施形態E17に記載の方法。
E19.TLR-4媒介性の疾患または状態が、出血性状態である、実施形態E1に記載の方法。
E20.出血状態が、出血性脳卒中または出血性変化である、実施形態E19に記載の方法。
E21.TLR-4媒介性の疾患または状態が、神経筋の疾患または状態である、実施形態E1に記載の方法。
E22.神経筋の疾患または状態が、神経変性の疾患または状態である、実施形態E21に記載の方法。
E23.神経変性の疾患または状態が、多発性硬化症である、実施形態E22に記載の方法。
E24.急性心筋梗塞の最中、前、または直後に対象にアプタマーを投与することを含む、急性心筋梗塞の少なくともある症状または後遺症の寛解または改善を必要とする対象においてそれを行う方法であって、
(a)アプタマーが、40~100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
(i)アプタマーが、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
(ii)エピトープへのアプタマーの結合が、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
(b)アプタマーが、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、機能的に同等の変異体が、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持する、方法。
E25.アプタマーの投与が、梗塞領域の低減を引き起こす、実施形態24に記載の方法。
E26.アプタマーの投与が、対照条件と比較して、少なくとも25%の梗塞面積の低減を引き起こす、実施形態E25に記載の方法。
E27.アプタマーの投与が、急性心筋梗塞によって引き起こされる線維症および/または壊死の減少を引き起こす、実施形態E24に記載の方法。
E28.アプタマーの投与が、
(i)心機能の改善、
(ii)細胞外マトリックスの分解の低減、
(iii)心臓リモデリングの改善、
(iv)心室の解剖学的構造の保存、
(v)梗塞の進行の低減、または
(vi)それらの任意の組み合わせをもたらす、実施形態E24に記載の方法。
E29.神経筋または神経変性の疾患または状態の発症中、発症前、または発症後に対象にアプタマーを投与することを含む、神経筋または神経変性の疾患または状態の少なくともある症状または後遺症を寛解または改善する方法であって、
(a)アプタマーが、40~100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
(i)アプタマーが、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
(ii)エピトープへのアプタマーの結合が、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
(b)アプタマーが、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、機能的に同等の変異体が、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持する、方法。
E30.アプタマーの投与が、
(i)脱髄の低減、
(ii)軸索損傷の低減、または
(iii)それらの組み合わせを引き起こす、実施形態E29に記載の方法。
E31.アプタマーの投与が、対照条件(例えば、プラセボの投与)と比較して、少なくとも20~80%の脱髄の阻害を引き起こす、実施形態E30に記載の方法。
E32.アプタマーの投与が、対照条件(例えば、プラセボの投与)と比較して、少なくとも10~30%の軸索損傷の低減を引き起こす、実施形態E30に記載の方法。
E33.神経筋または神経変性の疾患または状態が、心筋梗塞、出血性脳卒中、出血性変化、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、血管性認知症疾患、または虚血性脳卒中からなる群から選択される、実施形態E29に記載の方法。
E34.アプタマーが、ApTOLLである、実施形態E24またはE29に記載の方法。
E35.アプタマーが、約0.5mg/用量~約14mg/用量の間の用量範囲で投与される、実施形態E24またはE29に記載の方法。
E36.アプタマーが、用量当たり約0.007mg/kg~用量当たり約0.2mg/kgの間の用量範囲で投与される、実施形態E24またはE29の方法。
E37.アプタマーが、塩化マグネシウム六水和物を含み、任意選択でA-トレハロース二水和物を含む、PBS(塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸水素二ナトリウム二水和物、およびリン酸二水素カリウム)pH7.4で製剤化される、実施形態E24またはE29に記載の方法。
E38.アプタマーが、注入によって静脈内投与される、実施形態E24またはE29の方法。
本開示の実施は、別途示されない限り、当該技術分野の技術の範囲内である、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNA、および免疫学の従来の技法を用いる。そのような技法は、文献で完全に説明されている。例えば、Sambrook et al.,ed.(1989)Molecular Cloning A Laboratory Manual(2nd ed.;Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Sambrook et al.,ed.(1992)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,(Cold Springs Harbor Laboratory,NY)、D.N.Glover ed.,(1985)DNA Cloning,Volumes I and II、Gait,ed.(1984)Oligonucleotide Synthesis、Mullis et al.米国特許第4,683,195号、Hames and Higgins,eds.(1984)Nucleic Acid Hybridization、Hames and Higgins,eds.(1984)Transcription And Translation、Freshney(1987)Culture Of Animal Cells(Alan R.Liss,Inc.);Immobilized Cells And Enzymes(IRL Press)(1986)、Perbal(1984)A Practical Guide To Molecular Cloning;the treatise,Methods In Enzymology(Academic Press,Inc.,N.Y.)、Miller and Calos eds.(1987)Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells,(Cold Spring Harbor Laboratory)、Wu et al.,eds.,Methods In Enzymology,Vols.154 and 155、Mayer and Walker,eds.(1987)Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology(Academic Press,London)、Weir and Blackwell,eds.,(1986)Handbook Of Experimental Immunology,Volumes I-IV;Manipulating the Mouse Embryo,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1986)、Crooke,Antisense drug Technology:Principles,Strategies and Applications,2nd Ed.CRC Press(2007)およびin Ausubel et al.(1989)Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley and Sons,Baltimore,Md.)を参照されたい。
本出願を通して引用され得るすべての引用された参考文献(文献の参考文献、特許、特許出願、およびウェブサイトを含む)の内容は、そこに引用された参考文献と同様に、あらゆる目的のためにそれら全体が参照により明示的に組み込まれる。
以下の実施例は、限定ではなく説明のために提供されている。
本開示のアプタマーの選択、特性評価、および最適化のための方法は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第10,196,642号に詳細に開示されている。
実施例1.インビトロ一次薬力学
hTLR-4活性化に対するアプタマーの拮抗作用
hTLR-4活性化アッセイは、HEK-blue-hTLR4細胞で実施した。超高純度LPS(0.1ng/ml)が使用されたため、腎結石形成の機序に関連する重要な態様もまた、そのような研究から導き出すことができる。
細胞を活性化するためのTLR-4アゴニストおよび天然のLPSアンタゴニスト(LPS-RS、200ng/ml)をhTLR-4に対するアンタゴニスト活性の陽性対照として使用した。hTLR-4活性化は、インキュベーション培地へのリガンドの添加後24時間で分泌された胚性アルカリホスファターゼ(SEAP)を測定することによって定量化した。ポリ-AGヌクレオチド(38x)(38x(AG))を対照ssDNAとして(スクランブルとして使用した。38x(AG)は、オリゴヌクレオチドssDNA、固定配列、A-Gの38倍である。それは実験室で設計されているため、3D構造を持たない、または非常に限定された不安定な構造の多様性を備えた対照アプタマーであり、いかなる標的も具体的に認識せず、実際、タンパク質と相互作用する場合、弱い負荷によってのみ認識される。結果は、ApTLR#1RおよびApTLR#4Fの両方が、LPSによって誘導されるhTLR-4活性化を部分的に阻害したことを示した(図2)。濃度反応曲線は、最大の拮抗活性が20nM濃度(ApTLR#1R)および200nM(ApTLR#4F)で得られたことを示し、LPSによって媒介されるhTLR-4活性化の30%の低減を示した。受容体の飽和のために濃度を増加させた場合、それ以上の影響は観察されなかった。アッセイ中にアプタマーのアゴニスト活性は観察されなかった。
hTLR-4拮抗活性を持つアプタマーのリード最適化
アプタマーApTLR#1RおよびApTLR#4Fの配列および誘導された二次構造は、分子の生物学的利用能および体内分布を改善するために、それぞれの分子の両端に位置する領域(二次構造の取得に寄与せず、特定の結合特性に影響を与えるとは予想されない)を削除することによって修飾した。得られたアプタマーの切断型は、ApTLR#1RTおよびApTLR#4FTと名付けた(図3)。
ApTLR#1RTおよびApTLR#4FTが親分子によって示されるhTLR-4に対して同じ親和性を維持するかどうかを試験するために、TLR-4発現を有しないHEK-293細胞を対照として使用して、Alexa Fluor 488とコンジュゲートし、293-hTLR4A細胞とインキュベートしたApTLR#1RTおよびApTLR#4FT(20nM)を使用して、フローサイトメトリーアッセイを実施した。
両方のアプタマーは293-hTLR4細胞(図4、パネルA、右パネル)に結合したが、HEK-293細胞(図4、パネルA、左パネル)には結合せず、ApTLR#1RT(図4、パネルA、赤線)よりもApTLR#4FT(図4、パネルA、青線)に対してより高い結合親和性を示した。細胞が以前にLPSで活性化された場合、FL-1シグナルの増加は、HEK-293細胞(平均9.04の増加)よりも293-hTLR4A細胞(平均9.9の増加)においてわずかに高かった(図4、パネルB、左対右パネル)。
SEAPアッセイによる切断型アプタマーの拮抗活性の定量化は、両方のアプタマーが20nM濃度で親分子の特性を維持することを示した(図5、パネルA)。さらに、ApTLR#4FTの場合、この阻害活性は、96時間の投与後に示された(図5、パネルB)。
DAMPによるhTLR-4活性化に対する拮抗作用
ApTLR#1R、ApTLR#4F、および対応する切断型の拮抗プロファイルもまた、内因性TLR-4リガンドに対して試験され、虚血性脳組織と同様のTLR-4活性化の分子環境を再現した。DAMP(ダメージ関連分子パターン)としても知られる内因性TLR-4アゴニストは、熱ショックタンパク質、核酸、フィブロネクチン、ヒアルロン酸などの組織分子であり、損傷条件下で脳実質に放出される。DAMPによるTLR-4活性化をシミュレートするために、(TLR-4活性化に応答してSEAPを発現する)HEK-blue-hTLR4細胞を、細胞由来のDAMPを含むHEK-293細胞溶解物とインキュベートした。以前の実験では、細胞溶解物の1:1希釈は、TLR-4活性化に関して0.2ngのLPSに匹敵することが決定された。細胞溶解物希釈液を、いくつかの濃度のアプタマーの存在下または非存在下でインキュベーション培地に加えた。4つのアプタマーはすべて、試験したすべての濃度でDAMPによって誘導されたhTLR-4活性化を部分的に無効にした(図6)。AGA(38xAG)を対照ssDNA(スクランブル)として使用した。
したがって、TLR-4に対する拮抗活性が確認された2つの候補アプタマー(ApTLR#1RおよびApTLR#4F)から始めて、インビトロおよび薬理学の追加試験用に最適化された切断型が生成された。虚血性脳卒中の治療のためのアプタマーの開発は、さらなる特性評価のためにApTLR#4FおよびApTLR#4FTに焦点を合わせている。最良の候補アプタマーを特定するために、両方のアプタマーの薬力学的、薬物動態学的、および毒物学的特性を特性評価することを目的とした一連の研究が開始された。同様の薬物動態および毒物学プロファイルを示したため、薬力学的基準を主要分子の選択に使用した。この点で、ApTLR#4FTは、マウスpMCAOモデルでより良い用量反応曲線の有効性を示し、ラットtMCAOモデルでより優れた有効性を示し、インビボでより広範囲の虚血モデルをカバーした。さらに、より小さいサイズのApTLR#4FTは、身体区画内の分子のより良い分布を示し、これは、潜在的な標的臓器のうちの1つが脳である虚血性脳卒中としての適応症における興味深い特徴である。虚血性条件下では、血液脳関門が通常の条件下よりも寛容であることは周知であるが、分子サイズが小さいほど、静脈内または動脈内投与後の脳分布をさらに改善することができる。一緒に、これらの証拠は、脳卒中の適応のためのより良い薬理学的プロファイルを有する候補アプタマーとしてのApTLR#4FTを示し、ApTLR#4FT(ApTOLLと指定)は、その臨床的位置付けに向けたさらなる開発のために選択された。
生物学的に関連する炎症性エンドポイントに対するApTOLLの薬力学的効果
ApTOLLの拮抗作用は、LPS(500ng/ml)によって刺激されたマウス腹腔マクロファージでさらに確認された。LPS後1時間でApTOLL(20nMおよび200nM)をインキュベーション培地に添加し、24時間後、NOxの濃度をGriess反応(図7、パネルA)によって、TLR-4活性化に応答して発現した主要な標的タンパク質のうちの1つである誘導性一酸化窒素シンターゼの酵素活性のエンドポイントパラメーターとして測定した。アプタマーは、インキュベーション培地中のNOxレベルの低下を誘導した(図7、パネルB)。
インビトロ結合特性評価
ApTOLLに対するTLR-4受容体の親和性を特性評価するために、単球で親和性研究を実施した。この目的のために、細胞は、カニクイザルとヒトの血液試料から得られ、2% FBS(200~400万/ml細胞)を補足したRPMI1640培地で培養された。ApTOLL-488(0~100nM)およびLPS(50nM)を培地に添加し、細胞をフローサイトメトリーによって分析した。合計10,000個の生細胞をカウントした。ヨウ化プロピジウム染色を実行して、生存不能な集団を排除した。結果は、Ka(親和性定数)がサルおよびヒト単球において30~60nMの値を呈したことを示した(図8)。
他のtoll様受容体への結合の非存在
すべてのTLRにおけるApTOLLの非アゴニスト効果を可能な限り良く特性評価するために、特定の研究において、ヒトTLR2、-3、-4、-5、-7、-8および9を発現する細胞株をApTOLL(20nMおよび200nM)ならびにそれらの対応するアゴニストとインキュベートした。結果は、試験されたどのTLRにおいてもアプタマーのアゴニスト活性を示さなかった(図9)。
toll様受容体タイプ2(TLR2)およびタイプ5(TLR5)(TLR-4とより高い構造的および機能的相同性を持つtoll様受容体ファミリーのメンバー)に対するApTOLLの特異性を、SEAPレポーター系にカップリングされたhTLR2およびhTLR5を発現する細胞株を使用して評価した。アプタマーは、それぞれ、Pam3およびFLAT-STによるhTLR2およびhTLR5の活性化に対する干渉を示さず、hTLR2およびhTLR5に対する拮抗活性がないことを示している(図10)。したがって、ApTOLLは、これらの受容体に対していかなる拮抗作用も示さなかった。
実施例2.インビボ一次薬力学。脳卒中のげっ歯類モデルにおける有効性
この研究で使用された動物モデルは、以下で構成されていた。
a)マウスにおける結紮による永続的な中大脳動脈閉塞(pMCAO)および結紮による一過性中大脳動脈閉塞(tMCAO)(Chen et al.(1986)Stroke 17(4):738-743)、
b)ラットにおける一過性管腔内中大脳動脈閉塞(tMCAO)(Justicia et al.(2001)J Cereb Blood Flow Metab 21(9):1097-1104)、
c)ならびにラットおよびマウスにおける電気凝固による永続的な中大脳動脈閉塞(Morancho et al.,Neuropathol Appl Neurobiol 2012)。
すべてのモデルにおいて、片側性の限局性虚血性病変は、永続的または一過性の中大脳動脈閉塞(MCAO)によって大脳皮質において外科的に誘導された。脳卒中の前臨床調査のSTAIR推奨事項に従うために(STAIR group:Update of the Stroke Therapy Academic Industry Roundtable Preclinical Recommendations.Stroke 2009,40(6):2244-50)、異なる承認された虚血モデル(電気凝固、結紮、管腔内)を実施し、結果を4つの独立した研究所で再現した。すべての実験群において、動物を20% O2および80%圧縮空気に混合した2%イソフルランで麻酔し、体温をモニターし、手順全体を通してサーモスタット加熱経路によって安定させ、脳損傷をT2強調磁気共鳴画像法(T2WI)によって、または2,3,5-トリフェニルテトラゾリウムクロリド(TTC)で脳切片を染色することによって評価した。閉塞後24時間(結紮によるpMCAO、電気凝固によるpMCAOおよびラットにおけるtMCAO)または48時間(マウスにおけるtMCAO;この特定のtMCAOモデルにおいて、梗塞体積は24時間~48時間の間に変化する可能性がある)で得られた共鳴画像またはTTC染色脳切片を、梗塞サイズの定量化に使用した。
2.1.結紮マウスモデルによるpMCAO
ApTOLLを、永続的な中大脳動脈閉塞後10分で単回注射において8~10週齢の野生型雄マウス(C57bl/10J)に腹腔内注射した。0.009mg/kg~9mg/kgの用量を対象とした用量反応研究を実施し、研究群当たり最低9匹の動物を保証した。脳梗塞サイズの定量化は、ビヒクル群(n=15)と比較して、0.91mg/kg用量でのApTOLL(26.7%低減、n=群当たり9)(図11、パネルA)の保護効果を明らかにした。ApTOLLはまた、0.45mg/kgの用量でも保護を示した。試験した残りの用量は、梗塞サイズに対して統計的に有意な影響を示さなかった。
ApTOLLによって誘導された梗塞サイズの低減が、TLR-4拮抗作用によるものであることを確認するために、アプタマーを8~10週齢のTLR4ノックアウト雄マウス(C57Bl/10ScNJ、n=4)に注射した。TLR-4が存在しない場合、保護効果は観察されず(図11、パネルB)、これは、TLR-4阻害が、ApTOLLによって媒介される保護に直接関与していたことを示している。
ヒト脳卒中患者における投与の場合、静脈内経路が最も可能性が高いため、腹腔内投与後にすでに特性評価されているApTOLLの保護効果を、尾静脈または頸静脈への静脈内注射後に試験した。結果は、ApTOLLによって媒介される保護が、単回ボーラス(0.91mg/kg;図11、パネルC)の静脈内注射後に維持されたことを示した。
2.2.電気凝固マウスモデルによるpMCAO
ApTOLL(0.91mg/kg)またはビヒクルを、永続的な中大脳動脈閉塞後10分で単回注射においてC57bl/6J 8~10週齢の雄マウス(n=15)に腹腔内注射した。梗塞サイズを、閉塞後24時間での脳切片のTTC染色によって分析した。結果は、ApTOLL対ビヒクルで処置されたマウスにおける梗塞体積の32%の減少を示した(図12)。
2.3.電気凝固ラットモデルによるpMCAO。複数回投与
マウスモデルで使用された0.91mg/kgのApTOLL用量を、種間の用量外挿に関するFDAガイドラインに従って(体表面基準に従って、および動物の体重に対して補正して)ラットに外挿し、0.45mg/kgを、閉塞後10分で8~10週齢のWistarラットに腹腔内注射した(群当たり8匹の動物)。このアッセイでは、複数用量の投与の効果を決定するために、第2および第3の用量を、閉塞後2時間(10分+2時間)および6時間(10分+2時間+6時間)で投与した。梗塞体積は、閉塞後48時間で評価した(図13)。
結果および結論:虚血後10分でラットに0.45mg/kgのApTOLLを投与すると、ビヒクルで処置した動物と比較して、梗塞体積の減少を誘導した(32.4%保護、n=8)。ApTOLLを2回投与した場合(閉塞後10分および2時間)、最終的な梗塞体積の低減も同様に観察した(35%保護、n=8)。最後に、第3の用量を投与したとき、15%の低減が確認された。これらのデータは、複数用量の投与による永続的虚血の動物モデルおよび異なるげっ歯類種(ラット)におけるApTOLLの有効性を確認した。研究は、24時間での第4の用量の投与(閉塞後48時間で梗塞を評価する)、および閉塞後48時間での第5の用量の投与(閉塞後72時間で梗塞領域を測定する)で完了した。
虚血後10分でラットに0.45mg/kgのApTOLLを投与すると、ビヒクルで処置した動物と比較して、梗塞体積の減少を誘導した(19%保護、n=8)。複数用量のApTOLLを投与した場合、梗塞体積の低減も検出された。閉塞後10分および2時間で2用量を投与すると、21%の保護がもたらされた(n=8)。閉塞後10分、2時間、および6時間で3用量を投与すると、24%の保護がもたらされた(n=8)。閉塞後10分、2時間、6時間、および24時間で4用量を投与すると、25%の保護がもたらされた(n=8)。閉塞後10分、2時間、6時間、24時間、および48時間で5用量を投与すると、18%の保護がもたらされた(n=8)。保護という用語は、虚血の影響または後遺症である梗塞体積の予防、阻害、または低減を指す。
1、2、3または4用量を受けた群の動物は、pMCAO後48時間で安楽死させた。5用量を受けた群の動物は、pMCAO後72時間で安楽死させた。すべてのApTOLL処置群を、それぞれのビヒクル処置群と比較した(図43)。したがって、ApTOLLは、虚血性事象後に複数用量で投与された場合、例えば、虚血性事象後最長48時間にわたって1、2、3、4または5用量で投与された場合、梗塞体積の減少を誘導する。
2.4.tMCAOラットモデル
この研究において、8~10週齢の雄のWistarラット(1群当たり5匹の動物)を使用した。手術後10分で、ラットに0.45mg/kgのApTOLLまたはビヒクルを静脈内投与したところ、ビヒクルを受けたラットと比較して、脳卒中の誘導後24時間で最終梗塞体積が低減した(図14、パネルA)。これらのデータは、虚血-再灌流の異なる動物モデルにおけるApTOLLの有効性を確認した。
さらに、8~10週齢の雄Sprague Dawleyラット(群当たり15匹の動物)を使用して、この結果を再現した。虚血手順および治療は、以前に記載されたものと同じであったが、アッセイは独立した実験室で実施した。結果は、ビヒクルで処置した動物と比較した場合、ApTOLLを受けたラットにおける梗塞体積の減少を示した(図14、パネルB)。
2.5.脳卒中発症後のApTOLLの保護の時間窓の特性評価
マウスでの研究は、結紮による永続的な中大脳動脈閉塞に曝された、8~10週齢のC57Bl/6雄株(群当たり8匹の動物)で実施した。ApTOLL(0.91mg/kg)によって媒介される保護は、pMCAO後6時間まで静脈内投与された場合に維持され(図15)、したがって、急性虚血性脳卒中治療(r-tPA)の唯一の薬理学的療法の治療可能時間域が延長された。保護の時間窓は、6時間を超える場合がある。
第2の決定のセットは、Wistar雄ラット(8~10週齢、群当たり8匹の動物)で行われた。モノフィラメントtMCAOモデルを実施し、ビヒクルまたはApTOLL(0.45mg/kg)を再灌流前(B.R.)30分、または再灌流後10分、2時間、6時間、9時間、12時間または24時間に注射した。梗塞体積および浮腫を、虚血後72時間で評価し、結果は、虚血後12時間までApTOLLによって媒介される保護を確認し、この研究における梗塞体積の低減は、pMCAOモデルで実施されたものよりもさらに高く、50%(B.R.30分)、65.5%(10分)、45%(2時間、6時間および9時間)ならびに40%(12時間)の低減を確認した。虚血後24時間でアプタマーを投与した場合、効果は失われた(図39)。興味深いことに、ApTOLLは、再灌流前に投与した場合にも高い保護力を発揮する。これらの結果は、梗塞体積および浮腫の低減に基づいて、血栓摘出と組み合わせてApTOLLを投与するのに最適な時期は、再灌流の直前および数分後であることを示す。このため、またヒトへの投与はボーラスではなく30分の注入であることを考慮すると、患者におけるApTOLLの注入は、血栓摘出の直前に開始することができる。
2.6.ApTOLL投与後のバイオマーカーの特性評価
インビボでの脳卒中転帰の可能なバイオマーカーを同定するために、0.91mg/kgのApTOLL/ビヒクル腹腔内治療を伴う虚血性マウスからの血漿試料を、pMCAO後24時間で取得し、CBAを使用して分析した。これらのバイオマーカーを評価するために、電気凝固マウスモデルによる前のセクションpMCAOのサブスタディを実施し、CBA技法を行った。簡単に説明すると、BD(商標)CBAマウス炎症キットを一般的に使用して、インターロイキン-6(IL-6)、インターロイキン-10(IL-10)、単球化学誘引物質タンパク質-1(MCP-1)、インターフェロン-γ(IFN-γ)、単一試料中の腫瘍壊死因子(TNF)およびインターロイキン-12p70(IL-12p70)タンパク質レベルを定量的に測定する。この研究で得られた結果は、ApTOLLによる治療が、ビヒクルマウス群と比較して、虚血性発作後24時間で、IL-6、IL-12p70およびIFN-γの血漿レベルを有意に低減したが、TNF、IL-10またはMCP-1の血漿レベルを低減しなかったことを示した(図16、n=8)。
2.7.ApTOLLによって誘導される保護効果の長期的な解剖学的および機能的関連性
ApTOLLのインビボでの有効性の評価を、臨床試験における脳卒中患者の保護のエンドポイント評価に近づけるために、急性投与時にApTOLLによって誘導される梗塞サイズの低減の長期的な永続性、ならびに解剖学的保護とマウスの機能的、神経学的パフォーマンスとの相関関係を独立した研究で検証した。脳卒中後10分で投与された0.91mg/kgの静脈内ApTOLLによって達成された保護は、亜急性期を通して持続した(脳卒中発症後72時間まで)(図17、パネルA)。さらに、脳卒中後21日での長期損傷サイズの定量化は、このマウスモデル(C57Bl/6J雄マウス、8~10週齢、結紮による永続的な中大脳動脈閉塞に曝された)において梗塞が安定したこの時点までの保護効果の保存を示した(図17、パネルB)。神経学的機能の評価は、フットプリント試験を使用して実施した(図17、パネルE)。脳卒中後21日で、ビヒクルを受けたマウスは、脳損傷のない偽手術された動物と比較して、ストライド長の増加を急激に示し(図17、パネルD)、経路中の四肢制御の変化を示した。この効果は、前肢および同側後肢の両方で観察された(図17、パネルC;図17、パネルD)。脳卒中後10分で0.91mg/kgのApTOLLを受けたマウスは、脳卒中後21日でこの神経学的欠損がないことを示し(図17、パネルC;図17、パネルD)、アプタマーによって誘導された梗塞サイズの低減が、長期的な機能性能の向上に関連していたことを示す。
別の一連の実験において、神経学的な長期転帰をラットで評価した。雄のWistarラットは、電気凝固モデルによって永続的な脳虚血に曝された(n=群当たり8匹の動物)。閉塞後10分でApTOLLを投与し、その後2、7、14および21日目に運動評価を実施した。得られた結果は、ビヒクルで処置したラットと比較した場合、ApTOLLで処置したラットにおいて脳卒中後2日および7日で運動スコアの有意な減少を示した(図18)。
2.8.敗血症のマウスモデルにおけるインビボでのLPSによるTLR-4活性化に対する拮抗効果
インビボでのTLR-4アンタゴニストとしてのApTOLLの有効性を検証するために、8~10週齢のC57Bl/6J雄マウスに20mg/kgの超高純度LPSを腹腔内注射した。LPS注射は、マウスに内毒素血症を引き起こし、これは8時間で測定可能な体重減少に反映され、24時間でより重篤になった(図19、パネルA)。さらに、温度低下も8時間で顕著であり、24時間で悪化した(図19、パネルB)。敗血症スコアは、内毒素血症の目に見える徴候に関連する複数の変数の定量化によって得られた(Schrum et al.(2014)BMC research notes 7:233)(図19、パネルC)。0.91mg/kgのApTOLLを注射した動物の群は、ビヒクルを注射した動物と比較して、8時間で体重減少の%の低減(図19、パネルA)ならびに24時間で敗血症スコアの低減(図19、パネルC)を示した。アプタマーApTOLLで処置した動物の生存率もLPS注射後72時間で高く(ビヒクルで処置したマウスで30%対7%の生存率、図19、パネルD)、ApTOLLがTLR-4のLPS活性化を干渉し、誘導された内毒素血症の重症度を低減した。
2.9.薬力学的薬物相互作用
ApTOLLのrt-PAとの相互作用を決定するための研究は、rt-PAが虚血性脳卒中に対して承認された唯一の薬理学的治療であり、したがって、両方の薬物が臨床診療で併用される可能性が高いという事実のために実施した。
Wistarナイーブ雄ラット(8~10週齢、群当たり4匹の動物)に、ApTOLL、ApTOLL+rt-PAまたはrt-PAのみを投与した。投与後に臨床徴候を評価し、いずれの場合も徴候は現れなかった。
実施例3.ヒトにおけるApTOLL効果
3.1 耐性および薬物動態を評価するための、健康なボランティアにおける急性虚血性脳卒中の治療のためのApTOLLの二重盲検、プラセボ対照、ランダム化、第Ia相臨床試験
ヒトにおける最大推奨開始用量
健康な対象に投与される最大推奨開始用量(MRSD)の計算:
NOAEL(観察された有害作用レベルなし):
ラット:高用量、50mg/kg/日を静脈内で14日間投与して、有害作用は観察されなかった。
カニクイザル:高用量、13.9mg/kg/日(静脈内ボーラス)14日間で副作用は観察されなかった。
HED(ヒト等価用量)は、体表面積に基づいて動物の用量をヒト等価に変換することを考慮して、NOAELから計算した。補正係数10を考慮した。
ラット:50mg/kg×0.162/10=0.81mg/kg
サル:13.9mg/kg×0.324/10=0.45mg/kg
したがって、より低い計算用量(0.45mg/kg)を考慮すると、体重70kgの人のMRSDは、31.5mgであった。
MABEL(予想される最小の生物学的影響レベル):
脳卒中のげっ歯類モデルにおける有効性:
a)結紮マウスモデルによるpMCAO:0.91mg/kg用量の保護(静脈内単回ボーラス)。
b)電気凝固マウスモデルによるpMCAO:0.91mg/kgの腹腔内投与。
c)tMCAOマウスモデル:0.91mg/kgの静脈内投与。
d)電気凝固ラットモデルによるpMCAO:0.45mg/kgの2回静脈内投与(閉塞後10分および2時間)、1用量と同様の有効性。
f)tMCAOラットモデル:0.45mg/kgの静脈内単回ボーラス。
HEDは、体表面積に基づく動物の用量からヒト等価への変換を考慮して、MABELから計算した。補正係数10を考慮した。
a)マウス:0.91mg/kg×0.081/10=0.0073mg/kg
b)ラット:0.45mg/kg×0.162/10=0.0073mg/kg
したがって、体重70kgの人のMRSDは、0.5mgであった。
NOAELから計算されたMRSDよりもはるかに低かったため、この用量を考慮した。
研究の概要
対象:妊娠する可能性のない健康な男性または女性。
設計:健康な対象における単一用量、静脈内投与(ゆっくりとした注入)、最大7つの単一用量レベルでの用量漸増、ランダム化、二重盲検、プラセボ対照(生理食塩水)、その後の健康な対象における複数用量。
臨床試験は2つの部分を有していた。
A-健康な対象(最大38人の対象)における単一用量の漸増
用量漸増のための用量レベル:
-第1の用量レベル:2人の対象を0.7mgまたはプラセボ(生理食塩水)にランダム化した。
-第2の用量レベル:2人の対象を2.1mgまたはプラセボにランダム化した。
-第3の用量レベル:2人の対象を7mgまたはプラセボにランダム化した。
-第4の用量レベル:2人のセンチネル対象を14mgまたはプラセボにランダム化し、続いて6人の対象を14mg(5人の対象)またはプラセボ(1人の対象)にランダム化した。
-第5の用量レベル:2人のセンチネル対象を21mgまたはプラセボにランダム化し、続いて5人の対象を21mg(5人の対象)またはプラセボ(1人の対象)にランダム化した。
-第6の用量レベル:2人のセンチネル対象を42mgまたはプラセボにランダム化し、続いて6人の対象を42mg(5人の対象)またはプラセボ(1人の対象)にランダム化した。
-第7の用量レベル:2人のセンチネル対象を70mgまたはプラセボにランダム化し、続いて6人の対象を70mg(5人の対象)またはプラセボ(1人の対象)にランダム化した。
それぞれの対象は、投与前夜から投与後2日まで臨床試験病棟に入院した。安全性の問題が検出されなかった場合、彼/彼女は、投与後48時間で帰宅することができ、投与後72時間(3日)、96時間(4日)、120時間(5日)、168時間(7日)、240時間(10日)および336時間(14日)で臨床試験病棟に戻った。
ある用量レベルと次の用量レベルとの間には少なくとも2週間の間隔があり、データ安全性モニタリング委員会(DSMC)がすべての情報を確認し、次の用量レベルを続行することを決定するのに十分な時間を与えた。センチネル対象と同じ用量レベルの他の対象との間にも1週間の間隔があった。
B-健康な対象(8人の対象)における複数用量
2人のセンチネル対象を、0、8、および16時間での3用量の薬物(パートAのより高い安全用量)またはプラセボにランダム化した。
安全性の問題は報告されず、他の6人の対象を同じ用量(5人の対象)またはプラセボ(1人の対象)にランダム化した。
ボランティアは、有害事象が検出されない限り、薬物投与後48時間で臨床試験病棟を去り、有害事象が検出された場合は、解決するまで入院し続けた。
薬物投与:
薬剤(ApTOLL、原薬-バッチ番号255887)を100mLの生理食塩水で希釈し、ポンプで30分以内にゆっくりと静脈内注入することによって投与した(注入開始時の注入速度が遅いことを考慮し、その後増加させ、何らかの有害事象が現れた場合は停止する)。
対象の評価:
-対象の安全性は、以下によって評価した。
研究中に発生したすべての有害事象の記録。
身体検査。
定期的な臨床検査による評価(血液、生化学的および尿検査):スクリーニング、1日目(投与前)、2日目、7日目および14日目。
尿中の毒性:スクリーニング、1日目(投与前)および14日目。
血清学(HBV、HCV、HIV):スクリーニング。
血圧、心拍数、呼吸数および12誘導心電図:ベースライン、入院中の様々な時点およびそれぞれの訪問時。
-薬物動態:15の血液試料(それぞれ9mL)を異なる時間で採取して、薬物の薬物動態プロファイルを定義した:投与前、0.5時間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、6時間、8時間、10時間、12時間、16時間、20時間、24時間および32時間。
-薬力学:4つの血液試料(それぞれ9mL)を異なる時間で採取して、エクスビボリポ多糖チャレンジによって誘導されたサイトカインレベルを評価した:投与前、4時間、8時間および24時間。
第Ia相臨床試験の結果
これは、健康なボランティアにおけるApTOLLの耐性および薬物動態を評価するための、第I相、ヒトにおいて初の用量漸増、ランダム化、プラセボ対照臨床試験であった。この研究の主な目的は、次のとおりであった。
(i)漸増投与スキームに従い、絶食状態での単一用量投与後、健康なボランティアにおけるApTOLLの耐性および薬物動態特性を評価すること。この化合物の薬力学的特性も評価した。
(ii)絶食状態での複数用量の投与後、健康なボランティアにおけるApTOLLの耐性および薬物動態特性を評価すること。この化合物の薬力学的特性も評価した
この研究は、2つのパートに分けられた:第1のパート(パートA)は、最大7つの単一用量レベルでの用量漸増であった。このパートが完了すると、前のパートから選択された用量で、健康なボランティアにおいて複数用量(3回投与)パート(パートB)を実行した。両方のパートは、ランダム化、二重盲検、プラセボ対照(生理食塩水)であった。この研究は、健康な男性対象において行った。用量漸増(パートA)および複数用量(パートB)のために選択された用量レベルは上記のとおりであった。
この臨床試験は完了しており、結論は次のとおりである。
1.安全性の問題に関しては、どの用量レベルでも重篤な有害事象または重大な分析的変化は報告されなかった。
2.薬物動態:15の血液試料(それぞれ9mL)を異なる時間で採取して、薬物の薬物動態プロファイルを定義した:投与前、0.5時間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、6時間、8時間、10時間、12時間、16時間、20時間、24時間、32時間、48時間および72時間。SAD(単一漸増用量)パートにおいて、Cmaxデータは、注射後0.5時間の時点で(注入終了時に)最大値を示し、その後すぐに時間とともに減少し、推定平均半減期は8時間であった。ApTOLLレベルは、72時間の時点では定量化できない。
3.治験薬に関連している可能性があると考えられる、臨床的に重要な検査室、バイタルサイン、またはECGの所見はなかった。したがって、ApTOLLは、プラセボと同様の安全性および耐性のプロファイルを有する。
実施例4.ApTOLL製剤
4.1.ヒトにおける非経口投与のためのApTOLL製剤
IMP(Investigational Medicinal Product、治験薬)は、完全なGMP条件下で製造される(図20)。簡単に言えば、非経口調製のプロセスは、滅菌領域で行われるべきであり、次のように進展する。
1.賦形剤溶液の調製:
撹拌機を備えた反応器に、20~25℃の温度で注射用水のおよそ80%を入れる。塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸二ナトリウム二水和物、リン酸二水素カリウム、塩化マグネシウム六水和物を添加し、完全に溶解するまで撹拌する。注射用水で溶液を最大100%容量にし、溶液のpHを確認し、必要に応じて7.4に調整する。
2.滅菌のために0.22μmフィルターで緩衝液を濾過する。
3.医薬品有効成分アプタマー4FTの添加:90%容量の賦形剤溶液をジャケット付きガラス反応器に入れ、完全に溶解するまで撹拌しながらアプタマー4FTを緩衝液に溶解する。
4.容量の調整:前に調製した賦形剤溶液で溶液を最大100%容量にする。最低10分間撹拌する。
5.その生物学的活性について、三次構造を提供するために、それをPBS-1mMのClMgに溶解する必要がある。溶解後、アプタマーを95℃±2℃まで加熱しなければならない。溶液をこの温度で最低10分間保持する。次いで、溶液を5℃±3℃まで冷却する。溶液をこの温度で10分間保持する。
6.バイオバーデンの低減:
0.2μmのポリエーテルスルホン滅菌フィルターで溶液を濾過する。泡立ち点試験の最小値を用いて、フィルター1(水を含む)の完全性を検証する。
品質管理部(バイオバーデン)のフィルター1の後に100mlの試料を採取する。
7.前に蒸気滅菌器で滅菌した0.2μmポリエーテルスルホンフィルターによる滅菌濾過。
8.バイアルの充填(無菌条件下):バイアルの洗浄および滅菌(バイアル:オーブン、ストッパー:ガンマ線照射、アルミニウムカプセル:蒸気滅菌器)。充填および事前閉鎖プロセス。
9.凍結乾燥プロセス:凍結プロセス、乾燥(一次および二次)、バイアル閉鎖。
10.バイアルのキャッピングおよび制御
4.2.インビボ研究のためのApTOLL製剤
アプタマーを凍結乾燥させ、使用まで-20℃で保持する。汚染を避ける:手袋、フィルターチップ、ヌクレアーゼを含まないチューブを着用する。緩衝液Aに溶解する:PBS(リン酸緩衝生理食塩水)+1mMのMgClを含まないヌクレアーゼ。
1-緩衝液を添加する前に、凍結乾燥したアプタマーを含むチューブを遠心分離する。
2-ストック溶液:凍結乾燥したアプタマーに緩衝液Aを添加し、完全に溶解するまで撹拌する。アリコートに分け、使用するまで-20℃/-40℃で保持する。
3-作業溶液:緩衝液A中のストック溶液を所望の最終濃度に希釈する。
4-折り畳みプロセス:溶液を95℃に10分間加熱し、次いで氷上で10分間保持する。
5-構造化されたアプタマーをアッセイで使用する。
構造化されたアプタマーは、機能的コンフォメーションを維持する:室温で1時間、4℃で24時間。
実施例5.安全性薬理学
一般的な生理学的パラメーターへの影響
一般的な生理学的パラメーターに対するApTOLLの潜在的な効果は、ナイーブおよび虚血性動物(C57Bl/6J雄マウス、8~10週齢)で試験した。ApTOLLの投与は、ビヒクル投与と比較した場合、測定されたパラメーターのいずれにも影響を示さなかった(図21)。
神経毒性
異なる研究により、高度に特殊化された輸送機序が関与するいくつかの例外を除いて、アプタマーは、血液脳関門(BBB)を通過しないことが示された(Cheng et al.(2013)Mol Ther Nucleic Acids 2(1):e67)。具体的には、ApTOLLの場合、非規制レベルでの動物実験では、投与の数分以内に肺または脾臓などの異なる組織に分布することが示されている。しかしながら、脳内のApTOLLの存在は、BBBが損なわれた実験的脳卒中の誘導後にのみ実証されているが、これらの動物では、薬物の神経保護効果が明確に実証されている。
一方、ApTOLLの短い自己寿命とその急速な分解は、すべてのオリゴヌクレオチドと同様に、BBBが損なわれていない状態(すなわち、健康なボランティア)では脳組織へのアクセスを妨げる。実際、Ionis Pharmaceuticals(現在のパイオニアであるIsis Pharmaceuticals)またはOpthotechなどの企業がこの種の分子についてこれまでに行った研究は、中枢神経系にも作用が集中していることは、ヒトにおけるその投与における神経毒性事象がないことの明らかな例である。これらの企業が参加した臨床試験は、硝子体内に高濃度のDNAおよびRNA分子を直接注射し、神経細胞に毒性作用を生じさせることはない。
インビトロ神経毒性評価
ApTOLLの一般化された毒性を評価するために、用量反応曲線を0.01~30μMの8つの濃度で半対数の増分で生成した。それぞれのポイントは、n=3であった。ヒトiPSC由来の皮質グルタミン酸作動性(80%)およびGABA作動性(20%)ニューロンの混合培養物を1週間培養した後、試験化合物で処理した。陽性対照(ロテノン)および陰性対照(DMSO)の両方が含まれていた。CellTiter-Glo 2.0蛍光細胞生存アッセイ(Promega)を使用して、処理後72時間で毒性を評価し、これは総ATP濃度を測定し、生細胞数に比例する。
この研究で得られた結果は、形態学的基準に基づいて、すべての培養物が処理時に優れた細胞の健康を表したことを示した。さらに、ミトコンドリアの電子伝達系を阻害する陽性の毒性化合物ロテノンは、細胞ATPレベルの測定によって評価されるように、明らかな用量依存性の毒性を示した。ApTOLLは、試験した最高用量(30μM)まで毒性を示さなかった。この毒性の欠如は、グルタミン酸作動性(80%)およびGABA作動性(20%)ニューロンの混合培養物、ならびにそれぞれのタイプの純粋な培養物で観察された(図22)。
血液脳関門BBBを通過する
目的は、アプタマーが血液脳関門(BBB)を通過できるかどうかを判断することであった。この目的のために、トランズウェルインサートの土壌層に位置するBend.3細胞(マウス内皮細胞)および星状細胞(CTX-TNA2)は、BBBをシミュレートする。インキュベーション後、培地中のアプタマーの存在をqPCRによって決定した。ApTOLLは、40nM~4000nMの濃度範囲で試験した。BBBを通過できる76ntのssDNAアプタマーを、陽性対照のように使用した。この研究で得られた結果は、アプタマーが通常の生理学的状態において(表2)、すなわち、BBB透過性を変化させる疾患または状態がない場合、例えば、TLR媒介性の疾患または状態ではBBBを通過できないことを示した。
Figure 2022533966000004
神経毒性
ラットにおける神経毒性評価:この研究は、主要毒性研究の一部として実施した:ラットにおける2週間の毒性研究と、それに続く1週間の回復期間。毒性研究の目的は、ラットに5、25および50mg/kg/日を1日1回、2週間にわたって静脈内投与した場合のApTOLLの毒性効果を評価することであった。この研究は、GLPに準拠して実施した。観察(感覚反応性、握力および自発運動)は、治療前および治療の2週目に回復動物において行った。この研究で得られた結果は、FOB記録の群間に関連する変化がなかったことを示した。
虚血ラットにおける神経毒性評価:虚血後、BBBの透過性が損なわれ、ApTOLLは、脳組織に到達することができる。このため、ApTOLL投与に由来する潜在的な神経毒性は、修正されたIrwin試験を使用することによって評価した。この試験は、薬物に由来する神経毒性作用の存在を評価するための一連のアッセイで構成されていた。この目的のために、ApTOLL(0.45mg/kg)またはビヒクルを注射した虚血ラット(n=8)を試験した。この研究で使用された実験モデルは、電気凝固による永続的虚血であった。処置した動物またはビヒクル動物のいずれにおいても、ApTOLLの投与後に差異は検出されなかった。したがって、筋緊張、協調および感覚運動反応に関連するパラメーターへの影響は観察されなかった。オープンフィールド試験における変化は報告されなかった。
呼吸機能における影響
この研究の目的は、ラットの呼吸数、一回換気量および分時換気量に対するApTOLLの考えられる副作用を評価することであった。
ApTOLLは、呼吸数、一回換気量および分時換気量に対する影響を評価するために、雄のSprague-Dawleyラット(8/群)に5、25および50mg/kgの用量で静脈内ボーラス注射によって投与した。2つの追加群は、単一静脈内ボーラス用量として等量(3mL/kg)のビヒクル、または20mg/kgの用量で経口用量(10mL/kg)のバクロフェンを受けた(陽性対照)。呼吸数、一回換気量および分時換気量は、投与後0分(投与前)、30分、60分、90分、120分、150分、180分、210分および240分に報告した。
5、25および50mg/kgの用量で静脈内ボーラスによって投与されたApTOLLは、試験項目に関連すると考えられた呼吸数、一回換気量または分時換気量に対して生物学的に関連する効果をもたらさなかった(図23)。20mg/kgの用量で経口投与されたバクロフェンは、有意に低い呼吸数および有意に高い一回換気量値をもたらした。有害な臨床徴候は観察されなかった。
心血管系への影響
この研究は、主要毒性研究の一部としてGLP基準に準拠していた:ラットでの2週間の毒性研究と、それに続く1週間の回復期間。この研究の目的は、14日間にわたってカニクイザルに静脈内経路(ボーラス)で6時間間隔で1日2回投与した場合の、心血管系におけるApTOLLの効果を評価することであった。
ApTOLLを、合計32匹のサルに投与した(0.7、2.3、6.9mg/kg/1日2回)。心拍数、P波の持続時間および振幅、P-Q間隔、QRS間隔、Q-T間隔は、リードIIの心電図の代表的なセクションを使用して測定した。心拍数のQT間隔の補正も計算した。記録は、予備試験時、治療13日目(最初の日用量後)、および回復中に行われた。結果は、試験項目による治療に関連する所見がないことを示した。
実施例6.動物における薬物動態および製品代謝
分布
血漿タンパク質への結合
ApTOLL結合血漿タンパク質の画分を決定した。この目的のために、Alexa-488にコンジュゲートしたApTOLLを使用した。血漿タンパク質に結合したアプタマーのパーセンテージは、2~3つの異なるヒト、ラットおよびNHP試料中の比率(すべての画分の蛍光の合計/全蛍光)×100によって計算した(図24)。
すべての場合において、血漿タンパク質の非存在下でのアプタマーの溶液を、非結合溶出ピークの決定のための対照として実行した。血漿タンパク質に結合したApTOLLの割合は、ヒト試料で15.7%、ラットおよびNHP血漿で3.5%であった。
標的臓器(脳)におけるApTOLLのインビボ分布
Alexa Fluor 488標識ApTOLLを使用したApTOLL、末梢および中枢の分布の研究を実施した。
最初に、手術を実施した後10分間、Alexa Fluor 488で標識されたApTOLL(0.9mg/kg)の静脈内投与を受けた、pMCAOに供したTLR4+/+およびTLR4-/-マウス(n=3~5)の血液中のアプタマーのフローサイトメトリー分析。尾からの基礎試料および連続血液試料を、アプタマー投与の5分、10分、15分、30分および5時間後に得た。結果は、pMCAO TLR4+/+マウスへの投与後5分で、ApTOLLが血中で検出されたことを実証した(図25、パネルA)。しかしながら、TLR4-/-マウスでは、研究したどの時点でもアプタマー結合は検出されなかった。また、Alexa Fluor 488で標識されたApTOLLゲート細胞は、前方散乱(FSC)および側方散乱(SSC)ゲーティング戦略に基づいて主に顆粒球領域にあった(図25、パネルB)。
さらに、Alexa-488とコンジュゲートしたApTOLLを使用して、静脈内注射後の脳内での存在を検出した。虚血性脳の血液脳関門の状態を再現するために、6匹のマウス(C57Bl/6J雄マウス、8~10週齢)をpMCAOに供し、pMCAO後10分で標識アプタマーを注射し、脳を収集し、24時間で免疫蛍光のために処理した。虚血領域で緑色蛍光が観察され(図25、パネルC)、シグナルの特異性は、脳切片をCy3でコンジュゲートした抗Alexa488抗体とインキュベートすることによって確認された(図25、パネルC、赤)。非標識アプタマーを注射した動物では蛍光は見られなかった(図25、パネルD)。これらの観察は、ApTOLLが静脈内注射後少なくとも24時間で梗塞した脳組織内に存在したことを示した。
代謝
ヒト、ラットおよびサルの血漿中およびヌクレアーゼに対するインビトロ安定性
λ-エキソヌクレアーゼおよびDNAse I治療の存在下でのApTOLLの完全性、ならびにラット、サルまたはヒトの血漿中の安定性を定量化した。結果は、ApTOLLが4時間のインキュベーション後でもλ-エキソヌクレアーゼに抵抗性があることを示した(図26、パネルA)。この結果は、λ-エキソヌクレアーゼ活性に必要な合成アプタマーに3’末端リン酸がないことと一致していた。対照的に、ApTOLLの分解は、DNAse Iへの5分間の曝露後に明白であった(図26、パネルB)。ApTOLLをラット、サルおよびヒトの血漿中で生理学的条件でインキュベートした場合、時間依存性の分解が観察された(図26、パネルC)。ApTOLLに提案された適応症が急性脳卒中治療であることを考慮に入れると、この半減期プロファイルは、例えば、虚血性脳卒中などの急性TLR-4媒介性の疾患または状態を治療するために、TLR-4のアプタマーへの短期間の急性曝露に最適であるとみなされる。
薬物動態学的薬物相互作用
この研究の目的は、結合、酵素および取り込み、インビトロ吸収およびインビトロ代謝アッセイでApTOLLを試験することであった。薬力学的研究で得られた結果により、ApTOLLは20nMで試験した(前のセクションを参照されたい)。
インビトロ薬理学:取り込みアッセイおよび結合アッセイ
SafetyScreen44(商標)パネルは、ApTOLLとの重要なオフターゲット相互作用の早期識別を可能にするために実施した。44の標的(GPCR、イオンチャネル、キナーゼ、核内受容体、トランスポーターおよび他の非キナーゼ酵素)はすべて、堅牢性(それぞれのアッセイはHTS互換性である)および情報豊富な標的の戦略的選択の両方をまとめるために選択された。化合物結合は、それぞれの標的に特異的な放射性標識リガンドの結合の阻害%として計算した。化合物酵素阻害効果は、対照酵素活性の阻害%として計算した。50%よりも高い阻害を示す結果は、試験化合物の有意な効果を表すとみなされた。そのような効果は、研究されたどの標的でも観察されなかった(図27)。それぞれの実験において、該当する場合は、それぞれの参照化合物をApTOLLと同時に試験し、データを履歴値と比較した。
酵素アッセイで得られた値は有意な効果を示さなかったにもかかわらず、PDE3AおよびPDE4D2についてより詳細な特性評価を実施し、有意な結果は得らなかった。したがって、選択したどの標的でも阻害効果は検出されなかった。
ADME-Tox:インビトロ吸収
これらのアッセイは、化合物が主要な薬物トランスポーターにどのように影響し得るかを評価するために設計された。具体的には、これらのアッセイは、ApTOLLの吸収、分布または排泄を干渉する可能性のある薬物トランスポーターの潜在的な阻害を試験した。
ApTOLLトランスポーター阻害効果は、ビヒクル対照活性の阻害%として計算した。50%よりも高い阻害を示す結果は、試験化合物の有意な効果を表すとみなされた。そのような効果は、研究されたどの受容体でも観察されなかった(図28)。
薬物トランスポーターアッセイで得られた値が有意な効果を示さなかったにもかかわらず、ASBTについて詳細な特性評価を実施し、この研究条件では効果は検出されなかった。
シトクロム阻害アッセイ
これらのアッセイは、ApTOLLが、同時投与された化合物の蓄積につながる可能性のあるシトクロムP450(CYP)酵素の潜在的な阻害効果を特性評価する主要な薬物代謝酵素にどのように影響するかを評価するために実施した。
ApTOLL CYP酵素阻害効果は、ビヒクル対照活性の阻害%として計算した。50%よりも高い阻害を示す結果は、試験化合物の有意な効果を表すとみなされた。そのような効果は、研究されたどの酵素でも観察されなかった(図29)。
さらに、これらのアッセイでは、CYP酵素の誘導を評価して、ApTOLLまたは同時投与された化合物の血漿濃度の低下を防いだ。ApTOLLは、より良い現象の特性評価を行うために、異なる濃度(2、20、200nM)で投与した。
ApTOLL CYP酵素誘導効果は、ビヒクル対照活性の誘導倍率として計算した。50%よりも高い刺激を示す結果は、試験化合物の有意な効果を表すとみなされる。そのような効果は、研究されたどの酵素でも観察されなかった(図30)。
他の薬物動態研究
Sprague Dawleyラットにおける静脈内薬物動態研究
この研究の目的は、雌のSprague Dawleyラットに0.45、1および2mg/kgの単回静脈内ボーラス投与後のApTOLLの薬物動態プロファイルを取得することであった。したがって、9匹の雌ラット(10~12週齢)に、ApTOLLを0.45、1および2mg/kg、1mL/kgで、外側尾静脈に単回静脈内ボーラスによって投与した。
投与日に、血液試料を次の時間に外側尾静脈から採取した:1分(投与直後)、5分、15分、30分および1時間、2時間、4時間、8時間および24時間。
血液試料(それぞれおよそ250μL)を、EDTA-K3チューブに収集し、血漿を調製した。チューブを2~8℃で10分間、1900gで遠心分離するまで、30分以内にわたって冷浴に入れた。遠心分離後、少なくとも100μLの血漿をプラスチック(ポリプロピレン)チューブに移し、出荷まで-80±10℃で保存した。
薬物動態分析は、血漿中のApTOLL濃度が、投与後8時間までのすべての用量レベル(試料が利用可能な場合)ですべての動物で定量可能であることを示した。一般に、最大血漿濃度は、最初の時点(1分)で観察された(Tmax)。平均CmaxおよびAUCt値は、以下に要約されている。
Figure 2022533966000005
この研究から導き出された主な結論は次のとおりであった。
-動物は、正しい用量レベルで投与された。
-実験が困難なため、8時間目に動物番号3Fを除くすべての動物から血液試料を収集した。試料は、2時間、4時間および24時間の試料採取時点で1分および5分ずれた5つの試料を除いて、正しい時間に取得した。
-臨床症状はなかった。
-適格な方法に従って分析された研究試料は、良好なアッセイ性能を示した。
-血漿ApTOLL濃度は、投与後8時間までのすべての用量レベル(試料が利用可能な場合)ですべての動物において定量可能であり、Tmaxは、最初の時点(投与後1分)であった。
-Cmaxは、0.45~2mg/kgの用量範囲にわたって線形動態を示したが、曝露(AUCt)は、同じ用量範囲にわたって非線形動態を示した。
薬力学および薬物動態の結論
PDおよびPK研究から導き出された主な結論を以下に要約する。
-ApTOLLは、TLR-4に対するその適切な拮抗プロファイルのために設計された多数のアプタマーから選択されている。
-インビトロでは、ApTOLLは、20nMおよび200nMで良好な薬力学的プロファイルを示す。
-サルおよびヒト単球細胞におけるApTOLLのKaは、30~60nMである。
-ApTOLLは、他のTLRとの相互作用を示さない(アゴニストでもアンタゴニストでもない)。
-マウスおよびラットでは、ApTOLLは、短期および長期の両方で、また異なる実験モデルで、脳虚血後の保護を誘導する。
-ApTOLLの治療可能時間域は、少なくとも脳卒中後6時間である。
-ApTOLLは、生理学的パラメーターにも神経毒性にも影響を与えない。
-PK研究の臨床徴候は報告されていない。適格な方法に従って分析された研究試料は、良好なアッセイ性能を示した。
-血漿ApTOLL濃度は、投与後8時間までのすべての用量レベル(試料が利用可能な場合)ですべての動物において定量可能であり、Tmaxは、最初の時点(投与後1分)であった。
-Cmaxは、0.45~2mg/kgの用量範囲にわたって線形動態を示したが、曝露(AUC)は、同じ用量範囲にわたって非線形動態を示した。
実施例7.毒性学
単一用量毒性
インビトロ毒性学:細胞生存率に対するApTOLLの影響
ApTOLLの潜在的な細胞毒性を、これらの研究に日常的に使用されている2つの異なる細胞株(Hep-G2およびHL60)とのインキュベーションによって評価した。細胞生存率は、インキュベーション培地にアプタマー(2~2000nM)を添加してから24時間後および48時間後にMTTおよびLDHアッセイによって定量化した(図31)。生物学的に活性な濃度よりも100倍高い濃度のみが、24時間で細胞生存率に対して中程度の影響を示した(図31、パネルA)。さらに、高用量での48時間のインキュベーション後のLDHレベルの減少は、これらの培養物における細胞数の減少に潜在的に関連している(図31、パネルB)。
反復用量毒性
反復用量毒性研究では、ラットをげっ歯類モデルとして選択し(薬理学が類似しているため)、サルを非げっ歯類モデルとして選択した(そのヒト-TLR-4相同性のため)。
Sprague Dawleyラットにおける予備毒性研究
この研究の目的は、ラットに7日間連続して毎日静脈内投与した後のApTOLLの毒性効果を評価することであった。この研究は、潜在的な標的臓器を示し、その後の2週間の毒性研究のための用量レベルの選択の合理的な基礎を提供した。
ApTOLLをSprague Dawleyラットに1日1回7日間静脈内投与した。動物を、以下のように4つの治療群に割り当てた。
Figure 2022533966000006
すべての動物は、生存率/死亡率について、研究全体を通して1日2回観察された。毎日のケージ側の観察は、順応および予備試験の間に実施し、臨床徴候も治療期間中に毎日記録した。注射部位は、投薬の前後に局所的な徴候がないか検査した。摂餌量を、治療開始前、および治療期間中に週2回記録した。体重は、予備試験中に1回、治療期間中および犠牲(絶食なし)の前に週2回記録した。血液学および臨床生化学のための血液試料は、すべての動物から治療期間の終わり(8日目)に収集した。治療の完了後、すべての主要な動物を犠牲にして壊死させ、臓器の重さを量った。組織のフルセットは保持されたが、検査されなかった。
研究の結果を以下のように要約する。
-すべての動物は、治療期間の終わりまで生き残り、8日目に予定通り犠牲にした。
-5、25および50mg/kg/日でApTOLLを投与された動物では、試験項目に関連する臨床徴候は記録されなかった。しかしながら、5日目から7日目まで、対照を含む一部の動物で発声および尾の不快感が観察された。
-どの投与された用量でも注射部位に局所的な徴候は観察されなかった。
-5、25および50mg/kg/日のApTOLLでは、試料サイズと変化の大きさを考慮しても、摂餌量に関連する差異はなかった。対照群では、摂餌量に目立った変化は観察されなかった。
-5、25または50mg/kg/日のApTOLLでは、体重に顕著な差異は観察されなかった。
-毒物学的に関連する血液学または生化学への影響はなかった。
-ApTOLLの投与は、剖検時に検査項目に関連する肉眼的所見を引き起こさなかった。
-収集された臓器(脳、心臓、腎臓、肝臓、肺および気管支および脾臓)の平均絶対重量または調整後重量に統計的に有意な差異はなかった。
-治療前群および終末群の両方で雌のIL-6がわずかに増加したことを除いて、治療群全体または時点間でApTOLLに対するサイトカイン反応は観察されなかった。
この研究の条件下で、ApTOLLをSprague Dawleyラットに1日1回、最大50mg/kg/日まで7日間静脈内投与しても、毒性学的影響を引き起こさなかった。
ラットにおける2週間の毒性研究とそれに続く1週間の回復期間
この毒性研究の目的は、ラットに5、25および50mg/kg/日を1日1回、2週間にわたって静脈内投与した場合のApTOLLの毒性効果を評価することであった。さらに、治療に関連する変化または遅延毒性の可逆性または進行を、1週間の無治療回復期間後に数匹の動物で評価した。この研究は、潜在的な標的臓器を示し、ヒトのリスク評価の合理的根拠を提供した。
合計74匹の雄および74匹の雌、5~7週齢のSDラットを研究に使用した。ラットを、それぞれ15~20匹の雄および15~20匹の雌を含む4つの群に分けた。ApTOLLを、1日1回、単回ボーラスで静脈内投与した。治療期間は次のとおりであった。
-14日(主要および回復)
-14日(毒物動態)
-1日(バイオマーカー)
治療群および用量を図32に示す。
この研究で得られた結果は、ApTOLL投与後に臨床徴候がないことを示した。さらに、ApTOLLによる治療後のラットは、FOB試験の実施に変化を示さなかった。血液学、凝固、臨床生化学および尿検査は、正常なパラメーターの範囲内であった。マクロ病理学も同様に正常であった。IP-10を除いて、ApTOLL投与後のサイトカインレベルに統計的に有意な用量関連の差異は観察されなかった。対照群と比較したIP-10レベルの有意差の量は、1日目の試料すべての用量の増加とともに増加した。14日目に群3および4の雄ラットにおいて、小さいが有意な増加が観察された。しかしながら、対照群と比較した場合、14日目にラットで有意な増加は観察されなかった。
SDラット(50mg/kg)にApTOLLを14日間連続および毎日投与した後、有意な毒物学的所見(すなわち、治療動物の形態、機能的能力、成長、発達またはスパンの有害な変化)は観察されなかったため、上記の研究の主要な結論は、この化合物が顕著な毒物学的変化を誘導しなかったことであった。
したがって、50mg/kgのApTOLLをNOAEL(無有害作用量)とみなした。50mg/kgが使用された最大用量であった。より高い用量の使用は、より高いNOAEL値につながる可能性がある。
毒物動態評価:投与後5分で、1日目に雄3匹および雌2匹(範囲1.0~18.3ng/mL)、14日目に雄3匹および雌1匹(1.4~11.4ng/mL)に定量可能な濃度が認められた。これらの濃度は、同等の時間に処置された動物で観察された濃度よりもはるかに低かった。しかしながら、この明らかな不一致の原因は特定されなかった。
ApTOLL濃度の血漿中の個体間変動は高く、変動係数は一般に70%を超え、2.2%~173%の範囲であった。
全体として、最大血漿濃度が観察された時間(Tmax)は、静脈内投与後に予想されたように、最初の時点(5分)であった。それにもかかわらず、1日目に25mg/kg/日の用量レベルを受けた雌の血漿中濃度-時間プロファイルは、これらの動物が静脈内投与を受けなかったことを示唆している(例えば、用量は動脈内または筋肉内に投与された)。
ApTOLLの最大平均血漿濃度(Cmax)と、1日目および14日目の最終定量可能時間までの血漿濃度(AUCt)の平均血漿ApTOLL濃度時間曲線下の面積を以下に要約する。
Figure 2022533966000007
ラットのApTOLLへの全身曝露の程度は、1日目および14日目の5~50mg/kg/日の用量範囲にわたる非線形(用量依存)動態を特徴とするようであった。
全体として、ApTOLL濃度は一般に雄の濃度と同様であり、14日間の反復静脈内ボーラス投与後に蓄積は観察されなかった。
カニクイザルにおける予備的な7日間の静脈内(ボーラス)毒性研究
この研究の目的は、サルに7日間連続して毎日静脈内投与した後のApTOLLの毒性効果を評価することであった。この研究は、潜在的な標的臓器を示し、その後の2週間の毒性研究のための用量レベルの選択の合理的な基礎を提供した。
ApTOLLを、6匹のカニクイザル(雄3匹および雌3匹、生後24~36ヶ月齢)に1日1回7日間静脈内投与した。動物を、以下のように4つの治療群に割り当てた。
Figure 2022533966000008
この研究で得られた結果は、ApTOLL投与後に関連した臨床徴候が観察されなかったことを示す。摂餌量および体重は、通常のパラメーターのままであった。決定されたサイトカイン(IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、およびTNF-α)のうちのいずれか、または決定された補体活性化複合体(CH50およびC5B-9)のいずれについても、治療または性別に関連する影響を決定することができなかった。肉眼的所見も臓器重量の変動も報告されなかった。
これらの結果に基づいて、1週間の毎日の投与後のMTD(最大耐量)は、6.9mg/kg/日のApTOLLで確立された。
毒物動態:抗TLR-4 DNAアプタマーの最大血漿中濃度(Cmax)と、最終定量可能時間までの血漿中濃度(AUCt)の血漿中濃度-時間曲線下面積を以下に要約する。
Figure 2022533966000009
したがって、サルのApTOLLへの全身曝露のCmax値および程度は、単一用量後、0.7~6.9mg/kg/日の用量範囲にわたって線形(用量非依存)動態を特徴とするようであった。
終末半減期(t1/2)は、0.8~1.4時間の範囲であり、用量および性別とは無関係であるようであった。総血漿クリアランス(Cl)は、252~409mL/h/kgの範囲であり、定常状態での平均分布容積(Vss)は、34.0~68.3mL/kgの範囲であった。
静脈内経路によるカニクイザルの14日間の反復用量毒性研究とそれに続く1週間の回復期間
この研究の目的は、カニクイザルに静脈内経路(ボーラス)によって1日2回、6時間間隔で14日間投与した場合の、ApTOLLの累積毒性および毒物動態を評価することであった。治療に関連する変化または遅延毒性の可逆性または進行は、治療期間後の一部の動物の1週間の回復期間中に評価した。
合計32匹の動物(雄16匹および雌16匹、28~29ヶ月齢)を、動物に投与したApTOLLの濃度が異なる4つの群に割り当てた。
Figure 2022533966000010
この研究で得られた結果は、ApTOLL投与に関連する毒物学的徴候がないことを示した。対照群を含む注射部位の血管周囲線維症および皮下線維症のみが、治療の終了時に観察され、1週間後に部分的に回復した。関連する臨床徴候は観察されなかった:すべての動物は研究の終わりまで生き残り、摂餌量または体重変化への影響はなく、検眼鏡検査での所見もなかった。決定されたサイトカイン(IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、およびTNF-α)のうちのいずれか、または決定された補体活性化複合体(CH50およびC5B-9)のいずれについても、治療または性別に関連する影響を観察することはできなかった。肉眼的または顕微鏡的変化は報告されなかった。
結論として、13.9mg/kg/日のApTOLLの用量は、ApTOLLがカニクイザルに静脈内(ボーラス)経路で1日2回(6時間間隔で)14日間投与された場合、NOAELとみなされた。
毒物動態
4FTアプタマーの主な毒物動態パラメーターの要約を図33に示す。
これらの投与計画では、ApTOLLの蓄積は観察されなかった。
すべての群で、男性と女性との間で同等の曝露が観察された。男性/女性の比率は、Cmaxでは1.0~1.5、AUCtでは0.7~1.6の範囲であった。
遺伝毒性
インビトロ
遺伝子毒性アッセイは、ICH S2(R2)ガイドラインに従って設計された。Amesおよびインビトロ小核アッセイ(S9による代謝活性化の有無にかかわらず)を含む試験バッテリーを実施した。Amesゆらぎ試験は化合物の潜在的変異原性を評価し、インビトロ小核アッセイは、染色体損傷などの遺伝子毒性効果の評価においてAmesゆらぎ試験を補完した。細胞毒性は、細胞毒性に起因する可能性のある偽陰性を特定するために、それぞれのアッセイ中に並行して評価した。
様々なタイプの遺伝子毒性を評価するために、いくつかのインビトロアッセイをスクリーニングツールとして使用した。それぞれの実験において、該当する場合は、それぞれの参照化合物をApTOLLと同時に試験し、データを履歴値と比較した。
細菌の細胞毒性:化合物の細菌の細胞毒性をAmesアッセイと並行して試験し、細胞毒性に起因する可能性のある偽陰性を特定した。細胞数 細胞毒性%は、細胞数に基づく指標であり、以下のとおりであった。
Figure 2022533966000011
成長率が対照より60%以下の化合物にはフラグを付け、細胞毒性があるとみなした。これらの条件下で、この研究で得られた結果は、非細菌性の細胞毒性効果を示している(図34および図35)。
Ames試験:Ames試験を実施して、ApTOLLが直接的なDNA変異を引き起こす可能性があるかどうかを判断した。遺伝子変異は、成長要件の変化によって引き起こされる細菌で簡単に測定することができる。Ames試験は、遺伝子変異を引き起こす可能性のある化合物を同定するために広く使用されている細菌アッセイであるSalmonella typhimuriumを使用して実施され、げっ歯類の発がん性試験で高い予測値を示した。Ames試験では通常、細菌が必須アミノ酸のヒスチジンを合成できなくなり、その結果、ヒスチジンを含まない培地で成長できない既存の変異を持つサルモネラ菌の5つの菌株を使用する。
Amesゆらぎアッセイは、4つのサルモネラ菌株TA98、TA100、TA1535およびTA1537を使用して384ウェルプレートで実施した。細菌プレートを試験化合物とともに96時間インキュベートし、細菌成長を、細菌成長による培地の酸性化に応答して色が変化するpH指示薬を使用して分光光度的に測定した。代謝活性化は、ラット肝臓S9画分を使用することによって達成した。殺菌効果または静菌効果による偽陰性を防ぐために、Amesゆらぎアッセイと並行して細菌細胞毒性アッセイを行った。
ヒスチジン変異の復帰により細菌成長を示したウェル(OD430/OD570の比率が1.0より大きいことで判断)をカウントし、陽性カウントとして記録した。処理(試験化合物の存在下)と対照(試験化合物の非存在下)との間の陽性カウントの有意性は、片側フィッシャーの直接確率検定を使用して計算した。
この研究で得られた結果は、Ames試験で有意な効果を示さなかったため、ApTOLL投与後の直接的なDNA変異は同定されなかった(図36および図37)。
インビトロ小核アッセイ:このアッセイは、ApTOLLが二本鎖DNA切断を導入するか、または有糸分裂細胞分裂に影響を与えることによって染色体損傷を引き起こす可能性があるかどうかを評価するために実施した。小核形成は遺伝子毒性の特徴であり、小核アッセイは、遺伝子毒性スクリーニングの重要な構成要素である。小核は、有糸分裂時に娘細胞核に組み込まれなかった断片または染色体全体をも表すクロマチン含有体である。アッセイの目的は、間期細胞における小核の誘導につながる染色体損傷を誘導する薬剤を検出することであった。
インビトロ小核アッセイは、CHO-K1細胞で行った。細胞を96ウェルプレートに播種し、試験化合物で24時間(S9なし)および4時間(S9あり)処理した。細胞質分裂ブロッカーであるサイトカラシンBを24時間後に添加し、細胞をさらに24時間インキュベートした後、細胞を固定し、小核のスコアを付けた。小核細胞のパーセントを計算した。細胞質分裂阻害増殖指数(CBPI)細胞毒性%は、(CBPI)の修正バージョンを使用する。この方法は、細胞毒性が細胞周期停止を誘導することが非常に多いという事実を利用しており、これは、サイトカラシンBを使用した場合の二核細胞と単核細胞との比率の低下に反映される。CBPIが1の場合、100%の細胞毒性に相当する。
このアッセイで得られた結果は、小核の誘導を示さなかった(図38)。
局所耐性
Sprague Dawleyラットにおける予備毒性研究
研究されたApTOLLの濃度では、注射部位に毒性関連の徴候は検出されなかった。
ラットにおける2週間の毒性研究とそれに続く1週間の回復期間
全体として、注射部位に局所的な徴候はなかった。しかしながら、5日目から7日目まで、2匹の雄(群4)が尾に紅斑を示した。
カニクイザルにおける予備的な7日間の静脈内(ボーラス)毒性研究
注射部位のあざが記録された。他の局所的な変化は観察されなかった。
静脈内経路によるカニクイザルの14日間の反復用量毒性研究とそれに続く1週間の回復期間
静脈注射部位のうちのいくつかで見られた暗い領域は、対照群を含む肉眼検査で記録された。顕微鏡評価の結果、4つの投与部位(血管周囲線維症および皮下線維症)で治療関連の所見が得られた。ビヒクルは、線維症の主な誘発因子とみなされ、これは、1日2回の注射手順によってもたらされた。1週間の回復期間後の動物の評価は、4つの投与部位で部分的な回復を実証した。
実施例8.心筋梗塞後の左心室リモデリングにおけるApTOLLの有効性
心筋梗塞後の左心室リモデリングにおけるApTOLLの影響を評価するために、左前下行枝(LAD)の結紮による心筋虚血再灌流傷害のモデルをラットで実施した。手短に言えば、虚血を実施するためのLAD冠状動脈の結紮を30分間維持した。次いで、再灌流を可能にするために結紮を取り除いた。ApTOLLの単一用量(0.45mg/kg)を、再灌流の10分後に単回ボーラス投与で静脈内注射した。1mMのMgCl2を含むPBSの溶液を、対照(ビヒクル)として使用した。心エコーパラメーターの駆出率および短縮率は、基礎状態および梗塞後72時間で記録した。
結果:グラフに示されているように、駆出率および短縮率は、虚血再灌流傷害後に劇的に影響を受けた。しかしながら、ApTOLLの単一用量(0.45mg/Kg)の投与は、それぞれ18.3%および23.8%の回復を示した(図40)。これらすべてのデータをまとめると、ApTOLLは心筋梗塞後の心臓の筋肉収縮を保護する効果があり、この効果によって心臓の機能が維持される可能性がある。
実施例9.実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)マウスモデルにおけるApTOLLの有効性
9.1.0.91mg/kgのApTOLLによるアッセイ
多発性硬化症(MS)の炎症性成分におけるApTOLLの潜在的な神経保護効果を評価するために、EAEマウスモデルでアッセイを行った。このモデルは、ヒトの炎症性脱髄疾患であるMSで最も一般的に使用されている実験モデルである。
7週齢の麻酔をかけた雌のC57/BL6マウスを、結核菌を含む不完全フロイントアジュバント中のMOG35-55ペプチドで皮下的に免疫付与した。次いで、免疫化時および48時間後に、マウスに百日咳毒素を尾静脈に注射することにより静脈内投与した。ApTOLLの単一用量(0.91mg/Kg)を、EAEの最初の徴候(発症)時に単回ボーラスで尾に静脈内投与した。1mMのMgClを含むPBSの溶液を、対照(ビヒクル)として使用した。以下の臨床スコア基準を使用して、発症以来およびすべてのアッセイ時間中、マウスの神経学的症状を毎日検査した:0、検出可能な徴候なし;0.25、尾端が落ちた;0.5、尾の半分が落ちた;0.75、基部を除いて尾が落ちた;1、たるんだ尾;1.5、部分的な後肢脱力を伴うたるんだ尾;2、明らかな後肢の脱力;2.5、片側の部分的な後肢麻痺;3、完全な両側後肢麻痺;3.5、部分的な前肢の衰弱を伴う完全な後肢麻痺;4、完全な両側前肢麻痺;5、死。
結果:ApTOLLの投与は、ビヒクルと比較した場合、症状のピーク(発症後4日)で臨床スコアの27%の低減を示し、アッセイの終わりでさらに高い低減(66%)を示した(図41)。このデータは、疾患の炎症性成分に影響を与えるApTOLLの神経保護効果を示した。
9.2.疾患発症から24時間後に投与されたApTOLLの有効性
独立したアッセイを行い、ApTOLL(0.91mg/Kg)の単一用量を、EAEの最初の徴候(発症)の24時間後に単回ボーラス投与で静脈内投与した。
結果:発症から24時間後にApTOLLを注射すると、臨床スコアの明らかな低下が観察された(図44)。
9.3.異なる用量のApTOLLによるアッセイ:0.45、0.91、1.82、3.6mg/kg
アッセイは、セクション9.1のように行った。
組織処理:神経組織の抽出および処理は、発症後10日(薬物投与時)に実行した。安楽死用量のDOLETHAL(登録商標)、経心臓灌流を実施し、それにより、蠕動ポンプを使用して、循環系を介して組織を4%パラホルムアルデヒド(PFA)で固定した。次いで、組織、この場合は脳および脊髄を得た。次に、組織をPBで10分間数回洗浄し、PB中のスクロース濃度を上げながら3回連続して凍結保護し、最後にOCTで凍結し、異なる部分(脳、小脳、頸髄、胸髄の2つの部分(T1およびT2)ならびに腰髄)に分離した。T1をこの研究に使用し、横断面で20マイクロメートルの厚さのクリオスタットで切断した。
エリオクロムシアニン染色:CNS脱髄の分析のために、エリオクロム-シアニン(EC)染色を実施した。組織切片を室温(RT)で2時間、37℃のストーブでさらに2時間乾燥させた。スライドを室温で5分間冷アセトンに浸し、アセトンを蒸発させるために30分間通気させた。続いて、切片を、蒸留水中の0.2%エリオクロム-シアニン(Sigma)、0.5%硫酸(HSO、Sigma)および4%第二鉄アルミニウム(Sigma、蒸留水中で10%調製)を含む染色溶液に室温で30分間浸漬した。過剰な染料を除去し、切片を蒸留水中の5%第二鉄アルミニウム(Sigma)の水溶液に室温で10分間浸漬して、染色された組織を区別した。過剰の染料を再び水で除去し、それらをホウ砂-フェロシアン化物の溶液に室温で10分間浸漬した。水で洗浄した後、染色の正しい分化を明視野顕微鏡で確認した(有髄領域が青色および白色または黄色がかった脱髄領域で染色された)。その保存のために、切片を70、80、90、96および100%エタノールで濃度を増加させたエタノール溶液で脱水し、2つの100%キシレン浴ですすぎ、封入剤で封入した。
免疫組織化学:切片に存在する抗原を検出するために、それらを解凍し、RTで1時間乾燥させた。次いで、0.1M PB(リン酸緩衝液)中の10%メタノールによる前処理を、RTで15分間、撹拌しながら実施した。0.1MのPBおよび1XのPBSをそれぞれ10分間2回洗浄した後、非特異的結合を回避するためにブロッキング溶液(1×PBS中の5%の通常のロバ血清(NDS、Millipore)および0.02%のTriton X-100(Sigma-Aldrich))中で1時間、暗く湿ったチャンバーにおいて室温で実行した。この後、切片を、対応するブロッキング溶液中の一次抗体の混合物(MBP(ラット、Serotec)、NFH(ウサギ、Abcam)、Iba1(モルモット、Synaptic System)、Olig2(ウサギ、Millipore)、CC1(マウス、Millipore)、PDGFRα(ヤギ、Rd))中で12時間、4℃で、加湿チャンバー内でインキュベートし、ブロッキング溶液中の二次蛍光抗体を1:1000の濃度で使用することによって、室温で1時間発達させた。次いで、PBS中のストック(100μg/mlのビスベンズイミド、Sigma-Aldrich、milliQ水中)に対して1:10の濃度で、10分間室温で暗所および加湿チャンバーにおいて、コア発達のために切片をHOECHST(登録商標)(Sigma)で染色した。最後に、切片をPBSで洗浄し、FLUOROMONT(登録商標)封入剤(SouthernBiotech)のカブスライドで封入した。
画像および分析:Leica SP-5共焦点顕微鏡を使用して、脊髄切片の画像を撮影した。動物ごとに3枚の写真(モザイク)を、40倍の倍率および512×512ピクセルの解像度で3μmの平面間の間隔で撮影した。NFH、Iba1、MBPの領域、およびシアニンエリオクロム染色の脱髄領域の分析には、Image Jアプリケーションを使用した。3Dおよび4Dイメージング用のIMARISソフトウェアを使用して、ミクログリア細胞および核をカウントした。
結果:図45および46に見られるように、0.45mg/kgの用量で、EAE-ApTOLL群の臨床スコアに改善が見られた。0.91mg/kgのApTOLL用量で、EAEの臨床経過は、症状の発症時にApTOLLの注射後4日で有意に改善された。1.82mg/kgのApTOLL用量では、ビヒクル群と比較して、ApTOLLの注射後5日で臨床スコアが大幅に改善した。3.6mg/kgのApTOLL用量では、臨床スコアは、ビヒクルよりもEAE-ApTOLL群においてわずかに高くなる。したがって、特に0.91mg/Kgおよび1.82mg/Kgの用量での治療は、EAE臨床経過曲線の傾きの有意な低減をもたらした。動物が到達したスコアのこの差異は、ビヒクルの群に関して、0.91mg/Kgの用量の場合は開始後4日で、1.82mg/Kgの用量の場合は5日で実験の終了まで有意であった。0.91mg/Kgおよび1.82mg/Kgの用量を受けたマウスの脊髄の組織学的分析を実施して、この化合物の再ミエリン化および神経保護効果を研究し、両方の濃度を比較した。
脊髄切片の脱髄領域をエリオクロム-シアニン染色(図47)によって分析し、ApTOLLで処置した動物よりもビヒクル群の白質の脱髄領域(図示せず)の割合が高いことを観察した。したがって、ApTOLLは、ビヒクルよりも脱髄領域%が少ないため、EAE中の脱髄プロセスから保護する。
次に、ApTOLLがこのモデルで持つ可能性のある神経保護効果を研究するために、処置群とビヒクルとの間の差異が大きい2つの用量(0.91mg/kgおよび1.82mg/kg)で異なるマーカーを分析した。脊髄の白質に存在するミエリンの領域をMBPマーカー(ミエリン塩基性タンパク質)を使用して研究し、神経軸索損傷をNFHマーカー(神経膠細胞重ポリペプチドタンパク質、軸索損傷のマーカー)を使用して研究し、犠牲時に生じた炎症のレベルは、活性化されたミクログリア細胞のマーカー(Iba1、ミクログリアに特異的なカルシウム結合タンパク質)を使用して研究した。両方の用量において、EAE-ApTOLL群においてより高いパーセンテージのMBPおよびNFHの両方が観察され、ビヒクル群と比較してIba1の有意な減少が観察された(図48)。これは、これら2つの濃度のApTOLLが、炎症性成分を伴うMSのこの動物モデルで神経保護効果を有することを示した。
ApTOLLの最適濃度を決定するために、選択した2つの用量間の(再)ミエリン化、神経保護および炎症の比率を計算した。結果は、1.82mg/kgの用量よりも0.91mg/kgの用量で改善された用量効果を示した。
ApTOLLがミエリン形成細胞の増殖および分化を改善したかどうかを判断するために、乏突起膠細胞系統の組織学的研究を実行した。それぞれの用量について、ビヒクル処置群(図49)に関して、EAE-ApTOLL群において、より大量の前駆オリゴデンドロサイト(PDGFRα+細胞、増殖マーカー)および成熟オリゴデンドロサイト(CC1+細胞、分化マーカー)が観察され、ミエリンマーカーMBPを使用することによって以前に観察された再ミエリン化効果を確認した。
結論:MSの動物モデルEAEにおいてApTOLLの4つの異なる用量を試験することによるApTOLLの用量反応研究は、そのような処置のための最適用量が0.91mg/kgであり、第2のオプションが1.82mg/kgであり得ることを示した。EAEモデルにおける症状の出現の時点で、ApTOLL投与は、ビヒクル群の動物と比較して、処置された動物においてかなりの体重回復および臨床経過の有意な低減をもたらした。さらに、ApTOLLの投与は、軸索の損傷および炎症を大幅に軽減することに加えて、組織の再ミエリン化に明らかな影響を及ぼした。これら2つの用量の投与は、ビヒクルとは異なり、脱髄領域の低減、ならびに有髄領域およびニューロフィラメントの量の増加をもたらした。
9.4.この研究で使用されたApToll
Figure 2022533966000012
実施例10.ラットのオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPC)のインビトロモデルにおけるミエリン形成促進に対するApTOLLの有効性
この研究は盲検的に行い、7日齢のラットから抽出されたOPCに対するApTOLLの潜在的なミエリン形成促進効果を分析した。この目的のために、ApTOLLによる処置後のOPCの生存、増殖、および分化を測定した。
生存アッセイ:対照、ビヒクル(10mMのMgClを含むPBS)、ApTOLL(20nM~200nM)、およびHとの死の陽性対照による処置の24時間前にOPCをプレーティングした。24時間のインキュベーション後、細胞生存率をMTTキットによって製造元の仕様に従って測定し、シグナルを595nmで測定した。
増殖アッセイ:対照、ビヒクル(10mMのMgClを含むPBS)、およびApTOLL(20nM~200nM)による処置の24時間前にOPCをプレーティングした。次いで、BrdUパルスを6時間細胞に与えた。24時間後に細胞をパラホルムアルデヒド溶液で固定し、免疫細胞化学は、一次抗体としてBrdUおよびOlig2を使用して行った。増殖中の細胞を定量化するために、画像を共焦点顕微鏡によって可視化した。
分化アッセイ:OPCをプレーティングし、24時間成長させた。次いで、培地を成長因子(PDGF-α yFGF2)で補足された培地に置き換え、対照(成長因子を含まない培地)、ビヒクル(10mMのMgClを含むPBS)、ApTOLL(20nM~200nM)、および甲状腺ホルモン(T3)による分化の陽性対照で処理した。細胞をパラホルムアルデヒド溶液で固定して、一次抗体MBPおよびOlig2で免疫細胞化学を実施した。増殖中の細胞を定量化するために、画像を共焦点顕微鏡によって可視化した。
ApTOLLによる処理は、OPCの増殖および分化に対して用量依存的な効果を示した。200nMのApTOLL処理条件では、細胞増殖および分化は、それぞれ43.2%および53.6%増加した。しかしながら、細胞生存への影響は観察されなかった(図42)。これらのデータは、MSモデルのミエリン形成促進につながるプロセスにおけるApTOLLの役割を示した。そのような効果は、虚血性脳卒中、出血性変化、出血性脳卒中、または心筋梗塞などの他のTLR-4媒介性状態と関連した神経組織損傷の治療にも有益である可能性がある。
実施例11.出血性脳卒中または出血性変化を治療するためのApTOLLの有効性
出血性脳卒中および出血性変化は、同じ組織(脳組織)の虚血性脳卒中においても観察される生理学的変化に関連しており、TLR-4媒介性の状態であることも知られている。したがって、虚血性脳卒中に対する本開示のアプタマーの効果を特性評価するための上で開示された実験方法、および当該技術分野で知られている他の方法を使用して、出血性脳卒中および出血性変化、ならびにそれらの症状および後遺症を治療する本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の効果を決定する。
出血性脳卒中または出血性変化を有する対象への本開示のアプタマー(例えば、ApTOLL)の投与は、(i)損傷した組織の低減、(ii)炎症の低減、(iii)予後および転帰の改善、(iv)炎症性バイオマーカー(例えば、インターフェロン-γ、インターロイキン-12p70、TNFα、IL-6、もしくはそれらの任意の組み合わせ)のレベルの低下、(v)生活の質の向上、(vi)機能スコアの改善、例えば、運動スコア(例えば、可動性の改善)、(vii)生存率の増加、または(v)それらの任意の組み合わせをもたらすであろう。
実施例12.ブタにおける虚血および冠状動脈再灌流の実験手順による心筋梗塞後の心機能および組織損傷に対するApTOLL治療の効果の研究
試験項目:ApTOLLを、凍結乾燥した単一用量バイアルとして製剤化し、事前にPBS+1mMのClMgに溶解し、構造化した。
Figure 2022533966000013
ビヒクル:PBS+1mMのClMgの溶液を、ビヒクルとして調製した。投与量(0.078mg/kg)は、動物の体重に応じて計算された。
材料:ヘマトキシリン-エオシン、トリクロームマッソン染色試薬、TTC、エバンスブルー、およびウシ胎児血清はSigmaから入手した。西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)でコンジュゲートした抗マウス二次抗体および液体3,3’-ジアミノベンジジン(DAB)基質は、Dakoから入手した。抗MMP-9抗体およびヒト心臓トロポニン1シンプルステップELISAキット(ab200016)はAbcamから、プロテオームプロファイラーアレイ(ARY005B)はR&D Systemから、ケタミンはPfizerから、ミダゾラムはBraunから、イソフルランはAbbvieから、プロポコールはFreseniusから、フェンタニルはKern Pharmaから、ジアゼパムはRocheから、アミオダロンはSanofi Aventisから入手した。すべてのカテーテルはCordisから入手した。以下は、この研究に使用される最も一般的な機器のリストである:5415R冷蔵遠心分離器は、Eppendorf(Hamburg,Germany)から入手した。化学発光イメージングシステムFusion Solo-Sおよび画像解析ソフトウェアFusion-Captは、Vilber-Lourmat(Eberhardzell,Germany)から入手した。TCS-SP5共焦点顕微鏡はLeica(Wetzlar,Germany)から入手した。マイクロプレートリーダーはBiotek(Winooski,VT)から入手した。NanoDrop One分光光度計は、Thermo Scientific(Waltham,MA)から入手した。ガイディングカテーテル、血管形成バルーンおよびカテーテル導入器は、Cordis(Miami,FL)から入手した。診断用および操縦可能なガイドワイヤーは、Boston Scientifics(Malborough,MA)から入手し、バルーン膨張装置はBraun(Melsungen,Germany)から入手した。
プロトコル:動物および心原性ショック(CS)手順
ヨークシャーの雌ブタ(37.8±5.2kg)に、筋肉内ケタミン(10mg/kg、Pfizer)およびミダゾラム(0.5mg/kg、Braun)を事前投薬した。麻酔は、吸入イソフルラン(Abbvie Spain SLU)によって誘導し、プロポフォール(2ml/kg/h、Fresenius Kabi)、フェンタニル(50μg/kg/h、Kern Pharma)およびジアゼパム(10μg/kg/h、Roche)の持続注入で維持した。動物に挿管し、100%酸素飽和度で換気した。動物は、カテーテルの血液凝固および悪性心不整脈を回避するために、それぞれ5000IUのヘパリンおよびアミオダロン(2mg/kg/h、Sanofi Aventis)を受けた。
虚血/再灌流は、JL3 6Fカテーテルおよび血管形成バルーン(8気圧の圧力まで膨張)を使用して、左前下行枝(LAD)を45分間閉塞することによって誘導した。心室細動/心室頻脈が発生した場合は、直接手動胸部圧迫と組み合わせた二相性DCショック(10~20ジュール)を投与した。LAD閉塞の45分後、動脈の遮断を解除し、再灌流の10分後、治療を静脈内投与した。治療を盲検投与し、10匹の動物をApTOLLで処置し、10匹を対照ビヒクルで処置した。10mLの動脈血を以下の時点で大腿動脈から採取した:AMI前、AMI後50分、75分、2時間、8時間、24時間、3日および7日。収集後すぐに、3000rpmで10分間遠心分離することによって血漿を単離し、実験前にすべての試料を-80℃に保ち、将来の調査のために保管した。
心エコー検査:1.9~4MHzの走査ヘッドを備えたVivid Q超音波システム(GEヘルスケア)を使用して、心エコー検査によってブタの心臓を可視化した。麻酔をかけた動物では、心臓の傍胸骨短軸像をBモードで記録し、心室中隔および左心室の後壁に垂直な傍胸骨短軸像にカーソルを置くことによってMモードの記録を可能にした。これらの記録から、オンサイトソフトウェア心臓パッケージを使用して、次のパラメーターを決定した:収縮期および拡張期の心室間中隔の厚さ(IVS)、収縮期および拡張期の左心室内径(LVID)、収縮期および拡張期の左心室後壁の厚さ(LVPW)、左心室駆出率(EF)、左心室短縮率(FS)、心拍出数(HR)、および心拍出量(CO)。
二重エバンスブルー/TTC染色:心筋梗塞の拡大は、エバンスブルー灌流およびTTC染色によって評価した。7日目までに、カテーテルを0日目と同じ位置で膨らませて、危険な領域の下流でエバンスブルー灌流を回避し、ピッグテールカテーテルを大腿動脈から挿入し、左心室まで配置して、エバンスブルー灌流を全身循環に挿入した。灌流の1分後、塩化カリウム溶液の注射によって動物を犠牲にし、次いで心臓を単離し、生理食塩水緩衝液で3回洗浄し、-20℃で12時間凍結し、基部から頂点まで0.5cmスライスに細断した。スライスを生理食塩水緩衝液に溶解した1% TTC染料とともに37℃で20分間インキュベートし、次いで10%パラホルムアルデヒドで20分間洗浄した。画像は共焦点顕微鏡によって取得し、ImageJソフトウェアで分析して、危険な領域からの健康な領域と薄い壊死領域とを区別し、危険な領域に対するパーセンテージとして壊死の領域を計算した。
共焦点顕微鏡:パラフィン包埋0.5μm心臓切片を抗MMP-9(PBS 1.5% BSAで1:500に希釈)一次抗体とともに4℃で一晩インキュベートした。PBSで3回洗浄した後、スライドをALEXA-FLUOR-647(商標)でコンジュゲートした二次抗体とともに室温で1時間インキュベートした。スライドをPBSで3回洗浄し、核の可視化のためにHOECHST(商標)を含むPBS培地にマウントした。Leica TCS SP5共焦点顕微鏡を使用して画像を撮影した。条件ごとに少なくとも3つの異なるフィールドを取得した。
測定。トロポニンIの血漿レベルの測定:血漿トロポニンIは、製造元の指示に従って、Abcamの市販キットヒト心筋トロポニン1 SIMPLESTEP(商標)ELISAキットを用いて測定した。
組織学および免疫組織蛍光:エオシン-ヘマトキシリン染色によって心臓の形態を可視化し、マッソンのトリクローム染色によってコラーゲン沈着を検出した。MMP-9の免疫組織化学的検出は、試料を対応する一次および二次抗体とインキュベートし、共焦点顕微鏡によって結合した蛍光標識二次抗体を検出することによって実施した。シグナルのデンシトメトリーによる測定は、非商用ソフトウェアImageJを使用することによって評価した。
統計分析:すべての値は、平均±標準偏差として与えられた。有意性は、5%レベルで報告される。共通の対照と比較するときはいつでも、ダネットのt検定の修正によって差異の有意性を試験した。
結果:
ApTOLLは、再灌流後24時間でトロポニンIレベルを低減した。心筋トロポニンI(TpnI)は、虚血性損傷の検出に高い感度および特異性を有するため、伝えられるところでは狭心症の胸痛の研究に非常に役立ち、これは、それが急性冠症候群1を以前に診断されたまたは診断されていない患者において日常的に使用される理由である。TpnI値は、8時間の手順後、両方の動物群で等しく高かったが、24時間後、ApTOLLで処置した群では29.5%の有意な減少があった(図50)。
ApTOLLは、再灌流後7日目までに心機能の回復を誘導した。再灌流の3日後および7日後に心機能が影響を受けたかどうかを評価するために、麻酔をかけたブタの心エコー検査によって以下のパラメーターを測定した。
IVSD:拡張末期の心室中隔の厚さ。
LVIDD:拡張末期の左心室の内径。
LVPWD:拡張末期の左心室後壁の厚さ。
IVSS:収縮末期の心室中隔の厚さ。
LVIDS:収縮末期の左心室の内径。
LVPWS:収縮末期の左心室後壁の厚さ。
EF:左心室駆出率。
FS:短縮率。
HR:心拍数。
CO:心拍出量。
再灌流後3日でのApTOLL投与に応答して差異は見られなかった(データは示されていない)。しかしながら、7日目までに、EFおよびFSは、ApTOLLに応答して有意に増加した(図51)。
ApTOLLは、再灌流後7日目までに左心室の壊死および線維症を低減した。この試験では、ApTOLLが心筋壊死を効果的に低減できるかどうかを評価した。心臓の健康な灌流領域(健康な領域)、リスクのある灌流領域(リスクのある領域)、および梗塞の非灌流領域(壊死領域)を検出するために、外科的手順を実施した。この外科的アプローチにより、危険域を梗塞領域のパーセンテージとして使用することができ、それぞれの心臓のサイズおよび冠状閉塞が行われた特定の領域による差異を回避することができた。
治療の7日後、動物は二重カテーテル挿入を受け、一方の大腿動脈を通して0日目と同じ時点で前下行冠状動脈にアクセスして閉塞し、もう一方の大腿動脈を通して「ピッグテール」カテーテルで左心室にアクセスした。冠状動脈が0日目と同じ領域で閉塞されると、「エバンスブルー」染料をピッグテールカテーテルを通して左心室に注入し、それを動物に灌流することを目的とした。このようにして、特に心臓では、冠状動脈がバルーンによって閉塞されたときに危険にさらされている領域を除いて、組織の健康な領域が青色に染色された。最後に、動物を犠牲にした後、(塩化カリウムの注射によって)心臓を拡張期に単離し、厚さ0.5cmの切片に横方向に細断した。切片を、非壊死細胞に内在化されたTTC試薬とインキュベートし、それらを赤色で染色し(危険域)、壊死細胞は染色に抵抗性であった(梗塞域、白色)。手順が実行されると、ApTOLLで処置した動物において(危険な領域に関して)およそ28%の梗塞領域の有意な低減を検出することが可能であった(図52、左パネル)。図52の右パネルは、ApTOLLで観察された梗塞領域が、ビヒクルのみを使用した場合に観察されたものより42%小さいことを示している。
心臓の心筋線維の完全性を可視化し、虚血およびその後の冠状動脈再灌流に応答した炎症の病巣の存在を評価するために、エオシン-ヘマトキシリン染色のために心臓を0.5ミクロンの断面にスライスし、浸潤物の数の低減とともに、ApTOLLによる処置がどのように心筋組織の完全性を維持するかを検出した(図53、パネルA)。マッソンのトリクローム染色は、プラセボ処置した動物の心臓における有意な心筋線維症を明らかにした(図53、パネルB)。
ApTOLLは、再灌流後7日目までにMMP-9の発現を阻害した。細胞外マトリックスの分解は、心筋のリモデリングおよび修復中の重要なステップである。有害なリモデリングのマーカーであるマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)は、細胞外マトリックス成分を分解するため、このプロセスで重要な役割を果たす。ApTOLLで処置されたブタでは、再灌流後7日目までのMMP-9の発現は、特定の抗MMP-9抗体を使用した共焦点顕微鏡免疫蛍光法により、前述の同じ心臓切片で検出されたように、プラセボ群と比較して40%有意に低減した(図54)。
結論:全体として、これらの結果は、ApTOLLがAMIの治療に好適な治療薬であることを示している。他の結果は、TLR4が急性心筋梗塞(AMI、心臓発作)の悪い転帰と相関していることを示していた。本研究は、ApTOLLによる治療が、(i)炎症プロセスを下方調節し、(ii)細胞外マトリックスの分解を低減し、したがって心筋リモデリングを改善し、心室の解剖学的構造および心機能を維持し、(iii)梗塞の進行を低減することによって心保護作用を誘導する。
実施例13.qPCRによるApTOLLの組織分布
HILYTE(商標)FLUOR 488染料(0.45mg/kg)またはビヒクルで標識されたApTOLLを、異なる組織、すなわち心臓、肺、腎臓、脾臓、肝臓、小腸、大腸、膵臓、胸腺および上衣脂肪におけるアプタマーを定量化するために、Wistar雄ラット(8~10週齢)に静脈内投与した。次の群を分析した。
-NV:ビヒクルで処置されたナイーブラット(n=2)。
-N-1hラット:ApTOLLで処置されたナイーブラット(n=2)。注射後1時間で組織を収集した。
-N-24hラット:ApTOLLで処置されたナイーブラット(n=2)。注射後24時間で組織を収集した。
-I-1hラット:閉塞の10分後にApTOLLで処置された虚血ラット(電気凝固によるpMCAO、n=2)。注射後1時間で組織を収集した。
-I-24hラット:閉塞の10分後にApTOLLで処置されたナイーブラット(電気凝固によるpMCAO、n=2)。注射後24時間で組織を収集した。
脳におけるApTOLL評価の特定の場合では、6匹の虚血性ラット(W1~6)および1匹のナイーブラットにApTOLLを注射し(0.45mg/kg、静脈内、閉塞後10分)、1時間後に脳を収集した。すべての動物は、心臓灌流によって記載された時間に麻酔し、安楽死させた。組織を生理食塩水注入で洗浄し、収集し、すぐに-80℃で凍結した。
研究の第2部では、それぞれの臓器の組織を解凍して重量を測定した。胸腺および心臓(心房)を除いて、それぞれの組織のおよそ100mgを1mLのヌクレオゾール(Macherey-Nagel)で処理し、およそ50mgの重量で、500μlのヌクレオゾールを使用してRNAを得た。すべての抽出について、RNAレベルを測定し、1.2%アガロースゲルでそれらの完全性を確認した。
ある量のRNA(25μl)をRNAse Aで30分間処理し、ApTOLLレベルを、適切なプライマーを用いたqPCRによって、およびリアルタイムサーマルサイクラーOne Sep Plus(Applied Biosystems)におけるキット「AceQ qPCR SYBR(登録商標)Green Master Mix、Vazyme」を使用して測定した。漸増濃度のApTOLL-HILYTE-488(0.001~10fmole)を、標準パターンとして使用した。アプタマーの量/組織のgを計算した。
結果および結論:
1.ApTOLLは、ナイーブラットおよび虚血ラットの両方において、注射後1時間で主に腎臓、脾臓および肝臓に存在した。しかしながら、注射後24時間で、ApTOLLレベルはほとんど検出できなかった(図55、パネルA、B)。
2.脳では、ApTOLLは虚血性ラット(主に同側半球)で検出可能であったが、ナイーブラットでは検出できず、生理学的条件下でApTOLLがBBBを通過できなかったことを確認した(図55、パネルC)。
概要および要約セクションではなく、詳細な説明セクションが、特許請求の範囲を解釈するために使用されることを意図していることを理解されたい。概要および要約のセクションは、発明者によって企図される本開示のすべてではないが1つ以上の例示的な実施形態を記載することができ、したがって、本開示および添付の特許請求の範囲をいかようにも限定することを意図しない。
本開示は、指定された機能の実装およびそれらの関係を説明する機能的構成要素の助けを借りて上で説明されてきた。これらの機能的構成要素の境界は、説明の便宜のために本明細書で任意に定義されている。指定された機能およびそれらの関係が適切に実施される限り、代替境界を定義することができる。
特定の実施形態の前述の説明は、他者が当業者の技術の範囲内で知識を適用することによって、過度の実験なしに、本開示の一般的な概念から逸脱することなく、特定の実施形態などの様々な用途に容易に修正および/または適合できるように、開示の一般的な性質を完全に明らかにするであろう。したがって、そのような適合および修正は、本明細書に提示される教示およびガイダンスに基づいて、開示された実施形態の同等物の意味および範囲内にあることが意図されている。本明細書における表現または用語は、説明を目的とするものであり、限定ではなく、本明細書の用語または表現は、教示およびガイダンスに照らして当業者によって解釈されるものであることが理解されるべきである。
本開示の幅および範囲は、上記の例示的な実施形態のうちのいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびそれらの同等物によってのみ定義されるべきである。

Claims (15)

  1. 急性心筋梗塞の少なくともある症状または後遺症の寛解または改善における使用のためのアプタマーであって、
    (a)前記アプタマーが、40~100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
    (i)前記アプタマーが、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
    (ii)前記エピトープへの前記アプタマーの結合が、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
    (b)前記アプタマーが、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する前記(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、前記機能的に同等の変異体が、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持し、
    前記アプタマーが、前記急性心筋梗塞の最中、前、または直後に投与される、アプタマー。
  2. 前記アプタマーの前記投与が、梗塞領域の低減を引き起こす、請求項1に記載のアプタマー。
  3. 前記アプタマーの前記投与が、対照条件と比較して、少なくとも25%の梗塞領域の低減を引き起こす、請求項2に記載のアプタマー。
  4. 前記アプタマーの前記投与が、前記急性心筋梗塞によって引き起こされる線維症および/または壊死の減少を引き起こす、請求項1に記載のアプタマー。
  5. 前記アプタマーの前記投与が、
    (i)心機能の改善、
    (ii)細胞外マトリックスの分解の低減、
    (iii)心臓リモデリングの改善、
    (iv)心室の解剖学的構造の保存、
    (v)前記梗塞の進行の低減、または
    (vi)それらの任意の組み合わせをもたらす、請求項1に記載のアプタマー。
  6. 神経筋または神経変性の疾患または状態の少なくともある症状または後遺症の寛解または改善における使用のためのアプタマーであって、
    (a)前記アプタマーが、40~100ヌクレオチドの長さを有し、配列番号1、2、3、および4からなる群から選択され、
    (i)前記アプタマーが、TLR-4の細胞外ドメイン上のエピトープに特異的に結合し、
    (ii)前記エピトープへの前記アプタマーの結合が、TLR-4活性化を低減および/もしくは阻害するか、または
    (b)前記アプタマーが、配列番号1、2、3、もしくは4に対して少なくとも85%の配列同一性を有する前記(a)のアプタマーの機能的に同等の変異体であり、前記機能的に同等の変異体が、配列番号1、2、3、もしくは4から誘導され、TLR-4に特異的に結合し、その活性化を低減および/もしくは阻害する能力を維持し、
    前記アプタマーが、前記神経筋または神経変性の疾患もしくは状態の発症の最中、前、または後に投与される、アプタマー。
  7. 前記アプタマーの投与が、
    (i)脱髄の低減、
    (ii)軸索損傷の低減、または
    (iii)それらの組み合わせを引き起こす、請求項6に記載のアプタマー。
  8. 前記アプタマーの前記投与が、対照条件(例えば、プラセボの投与)と比較して、少なくとも20~80%の脱髄の阻害を引き起こす、請求項7に記載のアプタマー。
  9. 前記アプタマーの前記投与が、対照条件(例えば、プラセボの投与)と比較して、少なくとも10~30%の軸索損傷の低減(すなわち、それに対する保護)を引き起こす、請求項7に記載のアプタマー。
  10. 前記アプタマーが、ApTOLLである、請求項1または6に記載のアプタマー。
  11. 前記アプタマーが、約0.5mg/用量~約10mg/用量の用量範囲で投与される、請求項1または6に記載のアプタマー。
  12. 前記アプタマーが、用量当たり約0.007mg/kg~用量当たり約0.14mg/kgの用量範囲で投与される、請求項1または6に記載のアプタマー。
  13. 前記アプタマーが、塩化マグネシウム六水和物を含み、任意選択でA-トレハロース二水和物を含む、PBS(塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸水素二ナトリウム二水和物、およびリン酸二水素カリウム)pH7.4で製剤化される、請求項1または6に記載のアプタマー。
  14. 前記アプタマーが、注入によって静脈内投与される、請求項1または6に記載のアプタマー。
  15. 前記神経筋または神経変性の疾患または状態が、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、および血管性認知症疾患からなる群から選択される、請求項6に記載のアプタマー。
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