JP2022547906A - 細胞死を阻害する化合物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態の分野に関する。具体的には、本発明は、病理学的なレベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態を治療するための化合物プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物の使用に関する。さらなる態様では、本発明は、病理学的なレベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態を治療するためのプリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物を含む、医薬組成物を提供する。

Description

本発明は、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態の分野に関する。具体的には、本発明は、病理学的なレベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態を治療するための化合物プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物の使用に関する。さらなる態様では、本発明は、プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物を含む、病理学的なレベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態を治療するための医薬組成物を提供する。
発明の背景
制御されたネクローシスの形態であるネクロトーシスは、カスパーゼ非依存性のプログラム細胞死機構である。ネクロトーシスは、受容体共役タンパク質キナーゼ3(RIPK3)活性化およびそれに従う偽キナーゼ基質混合系統キナーゼドメイン様タンパク質(MLKL)のRIPK3媒介リン酸化によって媒介される(Choら、2009;Sunら、2012)。この初期刺激は、MLKLオリゴマー化、原形質膜移行、および脂質二重層の致死的透過をもたらす立体配座変化を促し、細胞内容物の放出をもたらし、これが炎症反応を引き起こす。
調節された細胞死の様々なサブタイプのシグナル伝達経路は、近年詳細に分析されている。別のタンパク質である受容体共役タンパク質プロテインキナーゼ1(RIPK1)は、制御された細胞死の活性化において重要な役割を果たすようであり、このタンパク質の阻害が、病原性レベルのアポトーシスおよびネクロトーシスを特徴とする多くの疾患、例えば心筋梗塞および急性腎障害などの虚血再灌流傷害、パーキンソン病およびアルツハイマー病などの神経変性障害、ならびに脳卒中、敗血症および癌などにおいて治療上の利益を提供し得ることが示唆されている。RIPK1は現在、医薬業界によって重要な薬物標的と考えられているが、RIPK1依存性アポトーシスおよびネクロトーシスを阻害し、それによって前述の疾患の症状の反転または改善を可能にする治療薬は、これまで承認されていない。
Choら、2009;Sunら、2012
この背景に対して、本発明の目的は、RIPK1媒介性細胞死を効果的に阻害し、病理学的レベルの細胞死を伴う疾患または状態の治療を可能にする医薬活性化合物および組成物を提供することである。本発明によれば、この目的は、添付の特許請求の範囲に定義される化合物および医薬組成物によって達成される。
本発明は、周知の抗痙攣化合物プリミドンが、RIPK1活性化を阻害することによってRIPK1依存性アポトーシスおよびネクロトーシスを遮断することができるという驚くべき洞察に基づいている。したがって、プリミドンおよびその活性代謝産物、誘導体、塩および溶媒和物は、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死またはRIPK1依存性細胞死の活性化に関連する疾患または状態における細胞死を阻止するために非常に有用であろう。
発明の説明
ネクロトーシスの活性化は、両方ともネクロトーシスの重要な下流メディエーターである2つのタンパク質、RIPK3およびMLKLの活性化を媒介するタンパク質である、受容体共役タンパク質1(RIPK1)の活性を必要とすることが知られている。RIPK1阻害剤は、ネクロトーシス経路でのその中心的機能のために、多くの疾患で起こる病理学的レベルの細胞死を予防するのに適した有用な治療薬として提案されている。
本発明は、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死またはRIPK1依存性細胞死の活性化を伴う疾患または状態を治療するための化合物プリミドンの使用を企図する。本発明の過程で、プリミドンが細胞および組織のRIPK1活性を効果的に阻害することが見出された。このように、プリミドンは、虚血再灌流傷害、パーキンソン病またはアルツハイマー病のような神経変性疾患および敗血症を含む多数の疾患および状態において、RIPK1依存性細胞死、特にアポトーシスおよびネクロトーシスを予防または阻害するのに適している。
プリミドンは、部分発作および全般発作を含む発作、ならびに振戦の治療的処置のために長期にわたって承認されているバルビツール酸系の抗痙攣薬である。これは、とりわけ、Lepsiral(登録商標)、Mysoline(登録商標)、Resimatil(登録商標)およびLis-kantin(登録商標)の商品名で販売されている。プリミドンは、デスオキシフェノバルビタールまたはデスオキシフェノバルビトンとしても知られている。プリミドンのIUPAC名は、5-エチル-5-フェニル-1,3-ジアジナン-4,6-ジオンである。ここで、プリミドンは、(自己)リン酸化によって一般的に起こるRIPK1の活性化を妨げることが見出された。リン酸化RIPK1の非存在下では、タンパク質RIPK1、RIPK3およびMLKLからなるネクロソームのアッセンブリは起こり得ない。これは最終的に、RIPK1媒介細胞死の防止につながる。
第1の態様では、本発明は、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態を治療する方法に使用するための、化合物プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物、またはそれらのいずれかを含む、医薬組成物に関する。
好ましい一実施形態では、治療される疾患は、再灌流障害疾患、全身性炎症性疾患、移植関連疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、眼科疾患、肺疾患、およびRIPK発現腫瘍疾患からなる群から選択される。
一実施形態では、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う、治療される疾患または状態は、再灌流傷害疾患である。本明細書で使用される場合、「再灌流傷害疾患」は、再灌流によって引き起こされる組織損傷、すなわち組織への血液供給が虚血または酸素不足の期間後に回復した場合に生じる組織損傷を伴う疾患および状態を含む。再灌流後に起こる組織損傷は、RIPK1依存性プロセスを伴うことが知られている。虚血および再灌流後のRIPK1依存性細胞死の重要性は、げっ歯類モデルにおいて実証されている(Linkermannら(2012))。したがって、RIPK1活性の遮断は、脳、網膜、心臓、腎臓および肝臓の再灌流傷害における虚血再灌流関連細胞死を減少させるための実行可能な戦略であり得ることが示唆されている。
一実施形態では、治療される再灌流傷害疾患は脳卒中である。虚血性脳卒中の間に起こる主な事象の1つは、細胞死である(Liu C.ら(2017))。RIPKおよびMLKLタンパク質によって媒介されるネクロトーシスが、虚血性脳卒中後の脳損傷に寄与することは周知である。したがって、プリミドンは、RIPK1依存性ネクロトーシスを遮断することによって虚血性損傷から脳組織を効果的に保護することができる。
別の実施形態では、治療される再灌流傷害疾患は心筋梗塞(心臓発作)である。調節されたネクローシスは、心疾患および心不全における心筋細胞死の主要な形態の1つである。特に、RIPK1媒介ネクロトーシスは、心筋梗塞の進行に関与している(Oerlemans Mlら(2012))。したがって、RIPK1は、心筋虚血再灌流傷害の予防のための新規な治療標的として役立ち得る。
さらに別の実施形態では、治療される再灌流傷害疾患は、急性腎不全(Linkermannら(2012))または急性肝不全(Takemoto K.ら(2014))である。
別の実施形態では、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う、治療される疾患または状態は、好ましくは敗血症および全身性炎症反応症候群(SIRS)からなる群から選択される全身性炎症性疾患である。細胞死機構は、これらの疾患の病因において重要な役割を果たす。このため、RIPK1依存性細胞死を遮断するためのRIPK1阻害剤の使用は、敗血症の治療に特に有用であると考えられてきた(Degterev A.ら(2019);Zelic M.(2018))。
さらに別の実施形態では、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う、治療される疾患または状態は、移植関連疾患、例えば移植片対宿主病である。アポトーシスおよびネクロトーシスのような細胞死プロセスは、臓器移植中および移植片対宿主病における臓器不全に寄与することが見出された(Shi,S.ら(2019)、Falcon,C.ら(2017);Kanou T.ら(2018);Pavlosky A(2014))。
別の好ましい実施形態では、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う、治療される疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、外傷性脳損傷および多発性硬化症(MS)から選択される神経変性疾患である。RIPK1依存性ネクロトーシスがこれらの疾患の病因において細胞死および神経炎症を促進することは周知である(Yuan,J.ら(2019))。
さらに別の実施形態では、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う、治療される疾患は、自己免疫疾患である。RIPK1依存性細胞死は、潰瘍性大腸炎、クローン病、リウマチ性関節炎、自己免疫性心筋症、自己免疫性肝炎、紅斑性狼瘡、グレーブス病、ギラン・バレー症候群(GBS)、橋本甲状腺炎、特発性血小板減少性紫斑病、若年性特発性関節炎、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、乾癬、ライター症候群、強皮症、シェーグレン症候群、血管炎、白斑およびヴェーゲナー肉芽腫症などの自己免疫疾患をもたらす病理機構に関与することが分かった(Degterev A.ら(2019))。
さらに別の実施形態では、治療される疾患は、網膜変性または網膜色素変性症などの眼科疾患である(Sato K.ら(2013);Do YJら(2017))。
さらに別の実施形態では、治療される疾患は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)または急性呼吸窮迫症候群(ARDS)などの肺疾患である。治療される疾患がARDS、好ましくはウイルス誘発性ARDSであることが特に好ましい。ARDSは、肺への急性損傷に関連する生命を脅かす合併症である。さらに、SIRSの多臓器不全に関連することが多い。それは、肺コロナウイルスなどの肺ウイルスによる感染症から生じ得る(KhotおよびNadkar(2020))。最近のCOVID-19のアウトブレイクは、Sars-CoV-2に感染した多くの患者がARDSを発症することを示し、多数の致死症例を有する。RIPK1依存性細胞死がARDSの発症において重要な役割を果たすことは、当技術分野で公知である(Panら、2016)。
さらに、以下の実施例に示すように、PCRによってSARS-CoV-2について陽性を示した症候性患者の咽頭スメアとして収集された呼吸器上皮細胞において、SARS-CoV-2感染がRIPK1活性化を誘発することが本明細書において見出された。したがって、プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物は、ARDSを治療するために有効に使用することができる。特に好ましい実施形態では、治療される疾患は、コロナウイルス誘発性ARDS、例えばSars-CoV-2によって引き起こされるARDSである。
さらに別の実施形態では、治療される疾患は、RIPK1を過剰発現する腫瘍に起因する癌疾患である。例えば、RIPK1のアップレギュレーションは、肺および膵臓腫瘍において説明されている(Gong Y.ら(2019))。したがって、本発明の好ましい態様では、治療される疾患は、RIPK1発現肺または膵臓腫瘍に起因する癌疾患である。
本明細書で使用される場合、プリミドンは、以下の構造式を有する化合物5-エチル-5-フェニル-1,3-ジアジナン-4,6-ジオンを指す。
Figure 2022547906000001
本発明によれば、1つまたは複数の位置で置換または他の方法で修飾された上記構造(I)の誘導体も含まれるが、これらの修飾が、RIPK1活性に対するプリミドンの阻害効果に実質的に影響せず、毒性に関して有害な結果をもたらさない場合に限る。例えば、複素環式環系のC-H結合の1つ以上の水素原子は、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子などのハロゲン原子で置換することができる。さらに、C-H結合の水素は、メチル、エチル、プロピルなどの短鎖アルキル基、または長鎖アルキル基で置き換えることもできる。
プリミドンの活性代謝産物も、本発明に含まれる。特に、本発明はまた、RIPK1依存性細胞死を遮断するための、フェノバルビトンまたはフェノバルブ(phnenobarb)としても知られるプリミドン代謝産物フェノバルビタール(PB)の使用に関する。本明細書で使用される場合、フェノバルビタールは、以下の構造式を有する化合物5-エチル-5-フェニル-1,3-ジアジナン-2,4,6トリオンを指す。
Figure 2022547906000002
本発明はまた、RIPK1依存性細胞死を遮断するための、プリミドン代謝産物フェニルエチルマロンアミド(PEMA)の使用に関する。本明細書で使用される場合、PEMAは、以下の構造式を有する化合物2-エチル-2-フェニルマロンアミドを指す。
Figure 2022547906000003
本発明によれば、1つまたは複数の位置で置換または他の方法で修飾された上記代謝産物構造(II)および(III)の誘導体も含まれるが、これらの修飾が、RIPK1活性に対するプリミドン代謝産物の阻害効果に実質的に影響せず、毒性に関して有害な結果をもたらさない場合に限る。例えば、複素環式環系のC-H結合の1つ以上の水素原子は、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子などのハロゲン原子で置換することができる。さらに、C-H結合の水素は、メチル、エチル、プロピルなどの短鎖アルキル基、または長鎖アルキル基で置き換えることもできる。
プリミドンまたはその活性代謝産物もしくは誘導体の薬学的に許容される塩もまた、RIPK1阻害によって上記疾患を治療するために使用することができる。「薬学的に許容される塩」という用語は、非毒性の酸付加塩、ならびにアルカリ金属およびアルカリ土類金属のそれぞれの塩を指す。例示的な酸付加塩としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩およびラウリル硫酸塩が挙げられる。例示的なアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩には、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウム塩が含まれる。さらに、アンモニウム塩および有機アミンとの塩も同様に使用することができる。カルシウム塩とは別に、任意の他の薬学的に許容されるカチオン性塩を使用することができる。塩は、例えば、遊離酸形態のプリミドンと適切な塩基、例えば水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、水素化ナトリウム、カリウムメトキシド、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、コリン、ジエタノールアミン、および従来技術で知られている他のものとの反応によって得られる塩である。プリミドンまたはその代謝産物の溶媒和物も本発明の一部である。溶媒和物は、1つ以上の溶媒分子をプリミドンまたはその代謝産物に添加すると生じる。溶媒が水である場合、前記添加は水和である。企図される活性成分化合物の溶媒和物は、イオン結合および/または共有結合によって合わせて保持することができる。
プリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物は、対象、好ましくはヒト対象への投与に適した医薬組成物として製剤化される。プリミドンを含む医薬組成物は、一般に知られた賦形剤を使用して、標準的な方法に従って製剤化することができる。そのような方法ならびに適切な賦形剤および担体は、例えば、「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」、Lippincott Williams&Wilkins;第21版(2005)に記載されている。プリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物を含む、医薬組成物は、例えば、経口、直腸、経鼻または非経口(皮下、筋肉内、静脈内および皮内を含む)投与のための組成物として製剤化され得る。治療される標的組織に応じて、組成物は、顆粒、散剤、錠剤、カプセル、シロップ、坐剤、注射液、エマルジョンまたは懸濁液の形態で存在し得る。
通常、本発明の医薬組成物は、プリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物を、組成物中の他の成分と生理学的に適合する1つ以上の薬学的に許容される担体と混合されて含む。本発明の医薬組成物は、結合剤、希釈剤、染料、甘味料などのさらなる賦形剤も含むことができる。
経口、頬側(buccal)または舌下投与のための医薬組成物は、固体製剤、例えば散剤、懸濁剤、顆粒剤、錠剤、丸剤、カプセルまたはゲルキャップとして提供され得る。固体組成物にしばしば使用される適切な担体は、「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」、Lippincott Williams&Wilkins;第21版(2005)において議論され、例えば、微結晶セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カゼイン、アルブミン、マンニトール、デキストラン、スクロース、ラクトース、ソルビトール、デンプン、寒天、アルギネート、ペクチン、コラーゲン、グリセリドまたはゼラチンを含む。経口、頬側または舌下投与用の固体組成物はまた、アスコルビン酸、トコフェロールまたはシステインなどの酸化防止剤、ステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤、パラベンまたはソルビン酸などの防腐剤、崩壊剤、結合剤、増粘剤、味増強剤、染料などを含み得る。
また、経口、頬側、または舌下投与用の医薬組成物は、液体製剤、例えば、エマルジョン、シロップ、懸濁液または溶液として提供されてもよい。これらの製剤は、プリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物を、滅菌液体であり得る液体担体、例えば油、水、アルコールまたはそれらの組み合わせと混合することによって調製され得る。液体剤形での使用に適した油は、例えば、オリーブ油、ゴマ油、落花生油、ナタネ油およびトウモロコシ油を含む。好適なアルコールは、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘキサデシルアルコール、グリセロールおよびプロピレングリコールを含む。医薬組成物が懸濁液の形態で製剤化される場合、オレイン酸エチルもしくはミリスチン酸イソプロピルなどの脂肪酸エステル、脂肪酸グリセリド、またはアセチル化脂肪酸グリセリドを添加することができる。さらに、鉱油またはペトロラタムのような物質が、多くの場合懸濁液に添加される。
本明細書では、本発明の医薬組成物は、注射、例えばボーラス注射または連続注入によって投与されるように製剤化されることが好ましい。注射に適した組成物は、典型的には、適切な溶媒または懸濁化剤の使用によって調製された水溶液、水性懸濁液または油懸濁液を含む。注射用組成物はまた、これらの製剤に任意で添加することができる安定剤または界面活性剤を含んでもよい。注射可能な組成物は、使用前に適切な溶媒中で再構成することができる粉末の形態で製剤化され得る。例としては、とりわけ、凍結乾燥粉末または噴霧乾燥粉末が挙げられる。
それぞれの治療に最も適した投与経路および投与されるプリミドン化合物の量は、通常の方法を使用して当業者によって決定することができる。投与される医薬組成物中のプリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物の量に影響を及ぼすパラメータには、治療される患者の疾患の種類および重症度、年齢、体重、性別および全体的な健康状態、他の治療薬の同時投与、ならびに他のパラメータが含まれる。
ヒトへの投与に適した医薬組成物は、典型的には、患者の体重1キログラム当たり1mg~50mgのプリミドン化合物を含む。小児の場合、プリミドンは、典型的には、体重1キログラムあたり1mg~30mgのプリミドン化合物、好ましくは体重1キログラムあたり5mg~20mgのプリミドン、より好ましくは体重1キログラムあたり10mg~20mgのプリミドンで投与される。成人の場合、プリミドンは、典型的には、体重1キログラムあたり1mg~20mgのプリミドン化合物、好ましくは体重1キログラムあたり5mg~15mgのプリミドン化合物、より好ましくは体重1キログラムあたり10mg~15mgのプリミドン化合物で投与される。換言すれば、1日に患者に投与されるプリミドン化合物の総量は、典型的には5mg~5000mg、好ましくは50mg~2500mg、より好ましくは500mg~1500mgの範囲である。
プリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物は、血漿中のプリミドン化合物の濃度が0.1pg/ml~12pg/ml、好ましくは0.5pg/ml~10pg/ml、より好ましくは1pg/ml~7.5pg/ml、さらにより好ましくは2pg/ml~5pg/mlである量で投与されることが好ましい。したがって、そのような血漿濃縮を提供するように治療を監視し、適応させることができる。
本発明の医薬組成物の治療有効性は、当技術分野で公知のパラメータを使用することによって評価することができる。これらのパラメータは、とりわけ、治療された疾患の症状の根絶における本発明による組成物の有効性、奏効率、疾患の進行までの時間および治療された患者の生存率を含む。好ましくは、本発明の組成物は、患者において完全奏効をもたらす。ここで、完全奏効は、臨床的に検出可能なすべての疾患症状の排除、ならびに血球数、X線検査、CT画像などにおける正常な結果の回復を意味する。そのような奏功は、好ましくは治療を停止した後1ヶ月間続く。本発明の抗組成物はまた、患者において部分奏効をもたらし得る。部分奏効では、患者における測定可能な腫瘍量が減少する。同時に、疾患によって引き起こされる1つ以上の症状、例えば発熱、体重減少などの改善が起こる。
プリミドンまたはその活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物は、少なくとも1つの追加の治療剤、例えばNec-1またはNec1sなど、アポトーシスまたはネクロトーシスの別の阻害剤と組み合わせて使用することができる。プリミドン化合物および追加の治療剤は、場合により適切な賦形剤および担体と組み合わせて、両方の化合物薬剤を含む単一の医薬組成物の形態で対象に投与することができる。そのような医薬組成物の投与は、自動的に、対象へのプリミドン化合物および追加の治療剤の同時投与となる。あるいは、プリミドン化合物および追加の治療剤はまた、互いに分けて、すなわち、一方がプリミドン化合物を含有し、他方が追加の治療剤を含有する2つの別個の医薬組成物の形態で投与されてもよい。2つの別個の組成物は、同時にまたは順番に連続して同一の、または異なる投与部位に投与することができる。例えば、上述の薬剤との併用療法を治療期間の1日目に開始してもよく、その日に第1の治療有効用量のプリミドン化合物を投与する。他の治療剤、例えばNec-1またはNec1sのようなアポトーシスまたはネクロトーシスの別の阻害剤の第1の治療有効用量は、プリミドン化合物の投与と同日に、例えば同時または投与後約30、60、90、120、150、180、210もしくは240分以内に投与することができる。あるいは、他の治療剤は、プリミドン化合物の投与の2、3、4、5、6または7日後に投与することができる。当業者は、最大の治療効果を提供するのに適した投与レジメンを容易に設計することができるであろう。
プリミドン(化合物Aと呼ぶ)がRIPK1依存性アポトーシスおよびRIPK1依存性ネクロトーシスの両方を遮断することを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドンが、TNFR1のような細胞死受容体のライゲーションだけでなく、ウイルス感染および無菌組織ネクローシスのセンサーとして機能するエンドソームToll様受容体3(TLR3)アゴニストによって誘導されるRIPK1依存性細胞死を遮断することを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドン(化合物Aと呼ぶ)がNF-κB活性化を抑制しないことを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドン(化合物Aと呼ぶ)が、Nec-1sとは異なり、RIPK1のキナーゼ活性を阻害しないことを立証するプロファイリングキナーゼアッセイの結果を示す。 TSZ誘発性ネクロトーシスの間、RIPK1がプリミドンの存在下でTNF-α受容体に結合することを立証する結合試験の結果を示す。 TSZ誘発性ネクロトーシスの間、プリミドンがRIPK1のリン酸化(活性化)を防止し、それによってネクロソームの集合を阻害することを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドンがRIPK1媒介性細胞死を特異的に遮断することを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドンが、Nec-1sと比べて長い活性であることを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドン代謝産物であるフェニルエチルマロンアミド(PEMA)およびフェノバルビタール(PB)の両方が、それぞれRIPK1依存性細胞死プロセスを遮断することを立証する刺激アッセイの結果を示す。 プリミドンがSIRSの致死的結果から保護することができることを立証する、SIRSマウスモデルにおける生存実験の結果を示す。 腎虚血再灌流(IR)のマウスモデルで行った実験の結果を示す。IR群のビヒクル処置マウスは、プリミドン処置マウスよりも有意に高い血清尿素(A)およびクレアチニン(B)の血漿濃度を有していた。TUNEL蛍光アッセイ(C)は、調節された細胞死を経る細胞の数の有意な減少をプリミドンで処置された動物において示した。
本発明は、本発明を単に例示するが、決して本発明を限定するものではない好ましい実施形態によって以下に説明される。
実施例1:プリミドンはRIPK1媒介アポトーシスおよびネクロトーシスを遮断する
マウス線維芽細胞(L929細胞)を、(a)ビヒクル、(b)10ng/mlの腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、(c)1μMの5Z-7-オキソゼアエノール(5Z-7)、(d)10ng/mlのTNF-αおよび1μMの5Z-7の組み合わせ、(e)10ng/mlのTNF-α、1μMの5Z-7、および20μMのネクロスタチン-1(Nec-1s)の組み合わせ、(f)10ng/mlのTNF-α、1μMの5Z-7、および1mMのプリミドン(プリミドンは図では化合物Aと呼ばれる)の組み合わせ、(g)10ng/mlのTNF-α、1μMの5Z-7、および25μMのzVADの組み合わせ、(h)10ng/mlのTNF-α、1μMの5Z-7、および20μMのNec-1sの組み合わせ、ならびに(i)10ng/mlのTNF-α、1μMの5Z-7、25μMのzVAD、および1mMのプリミドンの組み合わせの存在下、37℃で24時間刺激した。TNF-αは、細胞の状況に応じて、細胞生存(標準経路)または細胞死を引き起こす炎症促進性サイトカインである。5Z-7-オキソゼアエノール(5Z-7)は、トランスフォーミング増殖因子活性化キナーゼ1(TAK1)の阻害剤である。TAK1は、TNF受容体1型(TNFR1)のシグナル伝達経路に介在するものであり、TAK1がTNF誘導性細胞死の予防に必須であることは知られている。TAK1が破壊されるかまたは他の方法で遮断される細胞は、NF-κBを含む生存促進性経路の減少およびカスパーゼの活性化をもたらす抗酸化酵素の減少に起因して、TNF-α誘導性細胞死に対して過敏である。化合物zVADは、汎カスパーゼ阻害剤である。Nec-1sは、例えばAbcam(Berlin、Germany)から購入することができる、優れた選択性および安定性を有するネクロスタチン-1類似体であり、RIPK1のキナーゼ活性を阻害する。
結果:図1のパネル(d)に示すように、TNF-αおよび5Z-7の組み合わせは、RIPK1依存性アポトーシス(RDA)を誘導する。この細胞死はRIPK1依存性であるので、パネル(e)に示すように、RIPK1阻害剤Nec-1sで遮断することができる。パネル(f)に示されているように、RIPK1依存性アポトーシスもまた、プリミドンによって阻止することができた。TNF-α+5Z-7によって誘導される細胞死はアポトーシスであるので、zVADのような汎カスパーゼ阻害剤を添加することによってそれを阻止することが可能であるはずである。アポトーシスが阻止されているにもかかわらず、細胞死が起こることがパネル(g)で見ることができ、これは、カスパーゼ-8の阻害後に細胞死がアポトーシスからネクロトーシスに移行することを意味する。この事実は、Nec-1sの添加がRIPK-1依存性細胞死を防止することを示すパネル(h)で確認される。さらに、プリミドンもこのRIPK-1媒介性ネクロトーシスを遮断することができることが見出され、パネル(i)を参照されたい。要約すると、この実験は、プリミドンがRIPK1依存性アポトーシスおよびRIPK1依存性ネクロトーシスの両方を遮断できることを示している。
実施例2:プリミドンはTLR3媒介性細胞死を遮断する
細胞死をToll様受容体3(TLR3)の活性化によって誘導した。TLR3は主に免疫細胞に発現され、そこで病原体関連分子パターンを感知し、自然免疫応答を起こす。TLR3アゴニスト、poly(l:C)は、病原体感染を模倣し、免疫系の活性化を促進するために開発された。実験モデルにおいて、poly(l:C)は、TLR3を発現する細胞において調節された細胞死を誘導することが知られている。プリミドンがTLR3媒介性細胞死も遮断するかどうかを調べるために、マウスL929細胞を、ビヒクル(a)、1μg/mlのTLR3リガンドpoly(l:C)単独(b)または25μMのzVADとの組み合わせ(c)で、37℃で24時間刺激した。さらに、細胞を1μg/mlのpoly(l:C)、25μMのzVADおよび20μMのNec-1s(d)で、ならびに1μg/mlのpoly(l:C)、25μMのzVADおよび1mMプリミドン(e)で刺激した。
結果:図2のパネル(b)に示すように、poly(l:C)単独の添加は細胞死を誘導しない。TLRシグナル伝達に続く細胞運命決定は、細胞死受容体シグナル伝達に対応し、RIPK依存性プログラムネクローシスを抑制するカスパーゼ-8に依存する。したがって、パネル(c)に示されるように、poly(l:C)とzVADとの併用投与は細胞死を誘導する。Nec-1sおよびプリミドンの両方は、パネル(d)および(e)にそれぞれ示されるように、poly(l:C)およびzVADによって誘導されるこのRIPK1媒介性細胞死から細胞を効果的に保護する。
実施例3:プリミドンはNF-κB経路を抑制しない
次いで、プリミドンが、生存促進性の分子の発現を駆動する標準的なNF-κBシグナル伝達経路に干渉するかどうかを分析した。TNF-αの、その対応する受容体(TNFR1)への結合は、最初にNF-κBシグナル伝達経路の活性化をもたらす。TNF活性化のこの初期段階では、細胞は、TNF-αによるTNFR1の結合後数秒以内に形成される、複合体Iとして公知の膜結合複合体の存在によって細胞死から保護される。この複合体は、標準的なNF-κB経路の活性化を介した生存促進性の分子の発現を誘導する。TNF-αに対するほとんどの細胞のデフォルト応答が生存および生存促進性遺伝子のNF-κB媒介性アップレギュレーションである場合に、プリミドンが生存シグナル伝達モードで機能し、したがって間接的に細胞死シグナル伝達を妨げるかどうかを分析した。この目的のために、マウスL929細胞を、1mMのプリミドンの非存在下(ビヒクル)または存在下、100ng/mlのTNF-α+25μMのzVAD(TZ)で、異なる期間(表示の通り)37℃で刺激した。続いて、特異的p-NF-κB抗体を用いた細胞溶解物のウエスタンブロット分析を行った。
結果:NF-κBの活性化(リン酸化)が、細胞をTZで処理した5分後にプリミドンの非存在下(ビヒクル)および存在下で検出され(図3を参照のこと)、プリミドンは、複合体Iの形成に必要なタンパク質のいずれも阻害または分解せず、細胞死を誘導する複合体IIの形成を妨げることを示している。
実施例4: プリミドンはRIPK1キナーゼドメインに結合しない
RIPK1のキナーゼドメインは、シグナル伝達経路において重要な機能を有すると考えられている。Nec-1sのようなネクロトーシスの既知の阻害剤は、RIPK1のキナーゼドメインに結合し、それによってタンパク質の機能を妨害する。したがって、プリミドンがRIPK1のキナーゼドメインに結合するかどうかを調べた。明確にするために、KINOMEscan(商標)プロファイリングキナーゼアッセイを行った。このアッセイは、RIPK1のキナーゼ活性部位に結合する化合物の、固定化されたリガンドへのキナーゼ結合を直接的に(すなわち立体的に)または間接的に(すなわち、アロステリックに)防止する能力を測定する。試験化合物-キナーゼ相互作用の解離定数(Kd)は、固体支持体上に捕捉されたキナーゼの量を試験化合物濃度の関数として測定することによって計算される。
結果:図4の行(c)に示すように、RIPK1のキナーゼドメインに結合することが知られている化合物Nec-1sは、キナーゼが固定化リガンドに結合するのを防止することが分かる。パネルから、縦軸にプロットされた解離定数(Kd)値は、Nec-1s濃度の増加と共に絶えず減少することが分かる。このような経過は、それぞれビヒクル(a)またはプリミドン(b)を用いて得られたキナーゼアッセイからの結果を反映する行(a)および(b)では観察され得ない。これは、プリミドンがNec-1sとは異なり、RIPK1を、そのキナーゼドメインに直接結合することによって阻害するのではないことを意味する。
実施例5:プリミドンは複合体Iのアッセンブリを妨げない
プリミドンが、TNF-αの、その対応する受容体TNFR1への結合に干渉するかどうかを試験した。細胞死を誘導するために、ヒトU937細胞を1mMのプリミドンの非存在下(ビヒクル)または存在下、100ng/mlのFcタグ付きTNF-α+1mMのSMAC模倣SM164+25μMのzVAD(TSZ)で様々な期間処理し、続いて免疫沈降TNF-α誘導性複合体IをμMACS(商標)タンパク質A/Gマイクロビーズを使用して免疫精製し、特異的RIPK1抗体を使用してウエスタンブロット分析した。
結果:図5に示すように、RIPK1は、刺激中にプリミドンが存在するか否かにかかわらず、TNFR1に結合する。図5の右半分は、プリミドンの存在下での結果を示し、図5の左半分は、プリミドンなしの結果を示す。これは、複合体IのTNF-α誘導性形成が、この段階ではプリミドンの存在によって影響されないことを示している。
実施例6:プリミドンはRIPK1活性化を防止する
次いで、先に免疫沈降したRIPK1がリン酸化によって活性化されるかどうかを分析した。この目的のために、先に示したウエスタンブロット(図5)は、ブロットからすべての試薬を化学的に除去することによって「剥離」され、活性化(すなわちリン酸化)形態のRIPK1のみを検出する抗体で再現像された。
結果:U937細胞のTSZ処理によって、残基Ser166でのRIPK1の時間依存性活性化(リン酸化)が生じ(図6の左半分)、これが、プリミドンの添加によって完全に遮断されることが見出され(図6の右半分)、プリミドンがTNF-α誘導性細胞死におけるRIP1キナーゼの主要な機能であるRIPK1の活性化を妨げることを示している。
実施例7:プリミドンはRIPK1媒介性細胞死を遮断する
とりわけ、プリミドンは細胞死受容体誘導性RIPK1依存性シグナル伝達を抑制するので、プリミドンがRIPK1に依存しない細胞死受容体誘導性プロセスも阻害するかどうかを試験した。この目的のために、ヒトT細胞(Jurkat細胞)を、(a)ビヒクル、(b)5ng/mlの抗Fas抗体、(c)25μMの汎カスパーゼ阻害剤zVADと組み合わせた5ng/mlの抗Fas抗体、および(d)1mMのプリミドンと組み合わせた5ng/mlの抗Fas抗体の存在下、37℃で5時間インキュベートした。抗Fas抗体の添加は、アポトーシス、すなわち汎カスパーゼ阻害剤zVADの添加によって阻害され得る制御された細胞死のカスパーゼ依存形態を誘導する。
結果:結果を図7に示す。パネル(a)は、予想通り、陰性対照の存在下で細胞死を示さない。パネル(b)は、抗Fas抗体の添加が細胞死を誘導することを立証する。このように誘導された細胞死はカスパーゼ依存性であるが、RIPK-1依存性ではない。したがって、細胞死は、汎カスパーゼ阻害剤zVADの添加によって完全に遮断することができる。パネル(c)を参照されたい。対照的に、プリミドンの添加は、パネル(d)に示されるように阻害効果を有さない。この実験から、プリミドンはRIPK1媒介性細胞死を特異的に遮断するということになる。
実施例8:プリミドンはNec-1sよりも長い活性を示す
細胞死を遮断するためのプリミドンの時間プロファイルを、Nec-1sのものと比較した。この目的のために、マウスL929細胞を、それぞれ1mMのプリミドンおよび25μMのNec-1sの存在下、10ng/mlのTNF-α+25μMのzVAD(TZ)を用いて表示された期間、37℃で24時間刺激した。Nec-1sおよびプリミドンは、RIPK1媒介性ネクロトーシスの誘導の30分前、60分後および180分後にそれぞれ添加した。細胞死を、マーカーとして7-アミノ-アクチノマイシンDおよびホスファチジルセリンの接触性(アネキシンV染色)を使用するFACS分析によって定量化した。
結果:結果を図8に示す。3つの独立した実験のうちの1つの代表的な実験のデータを示す。細胞死の誘導の60分後、有効性プロファイルにおいてNec-1sとプリミドンとの間の差が検出され得ないことが見られる。両化合物は、依然として極めて効果的に細胞死を遮断する。プリミドンを含有する試料では、細胞死の誘導の1時間後にプリミドンを添加したにもかかわらず、細胞の92.7%が依然として生存していた。Nec-1sを含有する試料では、この設定で細胞の85.0%が依然として生存していた。プリミドンは、Nec-1sとは異なり、細胞死の刺激の3時間後に添加された場合でさえも、依然として細胞死に対して有意に保護する。プリミドンを含有する試料では、細胞死誘導の3時間後にプリミドンを添加しても、細胞の58.6%が依然として生存していた。Nec-1sを含有する試料では、この設定で細胞の16.3%のみが依然として存在した。したがって、プリミドンによって発揮される延長された保護効果は、毎日の臨床診療において非常に重要であると仮定され得る。
実施例9:代謝産物PEMAおよびPBは同様に活性である
マウス線維芽細胞(L929細胞)を、(a)ビヒクル、(b)それぞれ1mMのPEMAまたはPB、(c)10ng/mlのTNF-α+25μMのzVAD(TZ)の組み合わせ、および(d)それぞれTZ+PEMAまたはTZ+PBの組み合わせの存在下、37℃で24時間インキュベートした。
結果:図9のパネル(c)に示すように、TNF-αとzVADの組み合わせは、プログラム細胞死を誘導する。この細胞死は、前述のように(図1および図8を参照)、RIPK1依存性であり、パネル(d)に示すように、それぞれPEMAおよびPBの両方で遮断することができる。要約すると、この実験は、プリミドン代謝産物PEMAおよびPBがRIPK1依存性ネクロトーシスを遮断できることを示している。
実施例10: プリミドンのSIRSに対する保護
高用量のTNF-αによって誘導される低体温症および病的状態は、文献では全身性炎症反応症候群(SIRS)のモデルであると考えられている(Moerke Cら(2019);Newton Kら(2014);Duprez Lら(2011))。この実験で使用したすべてのマウス(8週齢)は、C57BL/6バックグラウンドであり、年齢、性別および体重が一致していた。組換え体、キャリアフリーのマウスTNF-αを、R&D Systems(Bio-Techne、Wiesbaden、Germany)から得た。各マウスに、総体積200mlのリン酸緩衝生理食塩水中の、マウスTNF-α 1mg/体重kgの単回ボーラスを尾静脈を介して投与した。この設定では、マウスはTNF-α適用の15分前に、PBS中2.5%のDMSO(ビヒクル)またはプリミドン10mg/体重kg(表示の通り)のいずれかの単回腹腔内(i.p.)注射(マウスあたりの総体積は200μlであった)を投与された。その後、動物(n=16/群)を永続的な観察下に置き、15分毎に生存を確認した。生存率をカプランマイヤープロットで示す(*** p<0.001)。
結果:結果を図10に示す。TNF-α注射前にプリミドンを投与されたマウスは、対照群と比較して有意に増強された生存率を示したことが見られる(図10A)。プリミドンによるRIPK1キナーゼの薬理学的阻害は、TNF-α誘導性低体温症を有意に改善することも観察された(図10B)。これらの結果は、プリミドンがSIRSの致死的帰結から保護することができ、過炎症性疾患に罹患している患者において治療的可能性を有することを示唆している。
実施例11:腎臓虚血再灌流傷害(IRI)
IRIは、腎臓移植後に避けられない帰結であり、様々な状況で急性腎障害に寄与するので、臨床的に非常に関連性の高いモデルである(Mullerら、2017)。プリミドンを使用して腎IRIにおける病態生理学的なRIPK1媒介性細胞死を抑制できるかどうかを試験するために、虚血再灌流手術の前の5日間、再灌流段階の終了まで通常の飲料水中に2.875mMのプリミドンまたはビヒクルのいずれかを含有する飲料溶液をマウスに与えた。マウス腎臓IRIの誘導を、毛細血管瘤クランプ(Aesculap Inc.、Center Valley、PA、USA)を使用して、正中腹部切開および両側腎茎クランピングによって37分間行った。外科的処置の全体を通して、マウスをイソフルラン麻酔下に維持し、温度制御された自己調節加熱システム(Fine Science Tools、Heidelberg、Germany)を使用して継続的に監視することによって体温を36℃~37℃に維持した。クランプを取り外した後、標準的な6-0縫合糸を使用して腹部を2層で閉じる前に、腎臓の再灌流を視覚的に確認した。48時間の再灌流後、マウスを屠殺し、血液試料を眼球後方穿刺によって採取し、分析のために臓器を回収した。
組織学のために、新たに得られた腎臓試料を4.5%中性緩衝ホルムアルデヒドで固定し、パラフィンに包埋した。切片を脱蝋し、再水和し、通例のプロトコルに従ってマッソントリクローム染色に供した。切片を脱水し、DePeX封入剤(Serva)を用いて封入した。染色は、Leica Axiovert顕微鏡およびAxio Vision SE 64 Rel 4.9.ソフトウェア(Leica Micro systems、Wetzlar、Germany)を使用して盲検で評価した。データ提示のために、穏やかな鮮明化、コントラスト強調およびガンマ調整を行った。組織切片の細胞死を分析するために、蛍光ベースの検出キットを製造者の説明書(G 3250、Promega)に従って使用して、TdT媒介dUTPニックエンドラベリング(TUNEL)アッセイを行った。簡潔に言うと、組織切片を脱蝋し、再水和し、4%パラホルムアルデヒド中で固定し、プロテイナーゼKにより室温で10分間透過化処理した。これに続いて、提供された緩衝液で切片を10分間平衡化し、加湿した暗環境において37°Cで60分間、TdT反応混合物で標識した。標識反応を停止するために、提供された停止緩衝液で、室温の暗所において15分間切片をインキュベートした。次いで、切片をPBSで5分間洗浄した。最後に、Shandon(商標)ImmuMount(商標)(Thermo Fisher Scientific)を用いて切片を封入した。蛍光顕微鏡写真(データは表示せず)を、Leica Axiovert顕微鏡およびAxio Vision SE 64 Rel 4.9ソフトウェアを用いて520 nmで緑色蛍光を見るための、標準的なフルオレセインフィルタセットを使用して20倍率および40倍率の対物レンズで取得した。TUNEL陽性細胞の定量化は、スライド毎にランダムに選択された8つの視野を評価することによって、2人の盲検観察者によって手動で行われた。
結果:結果を図11に示す。腎臓機能の喪失のマーカー(尿素およびクレアチニンの血清濃度の上昇)は、プリミドンで処置した動物において再灌流の48時間後に有意に減少した(図11、AおよびB)。この発見は、RIPK1によって引き起こされる複合疾患の治療に対する、プリミドンの有効性および治療可能性を示している。この設定でのプリミドンの明確な保護効果は、動物をプリミドンで処置した場合により良好に保持された組織完全性を示す、腎髄質外部のマッソントリクローム染色組織顕微鏡写真でも見られた(データは表示せず)。このモデルにおける未処置動物とプリミドン処置動物との間の差をより顕著に視覚化するために、これらの組織構造を強く拡大した画像を含めた。その中で、細胞残屑および単一細胞の管状ネクローシスがこの拡大においてさらに示される。対応するTUNEL蛍光アッセイは、調節された細胞死を経る細胞の数の有意な減少をプリミドン治療コホートにおいて示した(図11C)。
実施例12: SARS-CoV-2患者におけるRIPK1活性化
試料取得前48時間以内にSARS-CoV-2について陽性を示し、典型的な顕著な臨床症状(発熱、息切れ)を示すために入院した6人の患者が含まれた。この研究の倫理的承認は、現地の倫理委員会(The Medical Faculty of the Christian-Albrechts-University of Kiel、Germany、AZ:D 495/20)から得た。研究に参加しているすべての患者および対照に、彼らの権利ならびに試料およびデータ収集のリスクおよびベネフィットを知らせ、書面によるインフォームドコンセントを行った。
SARS-CoV-2について陽性を示した6名の患者の症例歴は以下の通りであった:
・ SARS-CoV-2陽性の被検患者1(P1)
69歳の男性は、最高39℃の発熱および進行性の倦怠感のために、かかりつけ医からの紹介後に本クリニックに来院した。症状は、来院の10日前に発熱感および乾性咳で始まっていた。さらに、患者は味覚異常および寝汗があるが、息切れはないと報告した。患者は到着時にSARS-CoV-2感染について陽性を示し、この研究のための試料が1日後に採取された。患者の唯一の既往症は動脈性高血圧症であった。呼吸数は毎分20回、心拍数は毎分70拍、血圧は130/80mmHg、体温は38.3℃であった。血中酸素飽和度は、周囲空気下で96%であった。身体検査では、両肺の底部でのファインクラックルが明らかにされたが、それ以外は取り立てるほどではなかった。胸部X線で左肺の底部に小さな浸潤物が見られた。検査結果は、リンパ球減少症および炎症マーカー(C反応性タンパク質、IL-6、フェリチンおよびD-ダイマー)の増加を示した。アセトアミノフェンによる対症療法を開始した。治療の経過中、症状は徐々に減少したが、味覚異常は続いた。2週間の治療およびSARS-CoV-2について陰性を示した後、患者を帰宅させた。
・ SARS-CoV-2陽性の被検患者2(P2)
49歳の男性が別の病院から本クリニックに転院された。患者は、最高40℃の熱、進行性の咳、および4日続いた鼻汁を報告した。患者は、入院の1日前に他の病院でSARS-CoV-2感染について陽性を示し、本病院の入院時に再検査は境界陽性を示した。翌日、この研究のための試料を採取した。患者の既存の病状は、II型糖尿病に限定された。来院時、患者は、毎分19の呼吸数で軽度の息切れを訴えたが、それ以外は健康に見えた。患者の血圧は145/80mmHg、患者の心拍数は毎分80拍、患者の体温は38.9℃であった。聴診により、両肺の底部でのファインクラックルが明らかになったが、それ以外の身体検査では、顕著なものはなかった。鼻カニューレを通した2l/分の酸素流の補充下で、血中酸素飽和度は93%であった。両肺の底部にある浸潤物が胸部X線で見られた。検査結果は、炎症マーカー(C反応性タンパク質、IL-6、フェリチンおよびD-ダイマー)の増加およびリンパ球減少が顕著であった。対症療法には、アセトアミノフェンおよびクリスタロイド溶液の静脈内適用が含まれた。入院の5日後、患者は、息切れの増加を報告した。動脈血液ガス分析は、鼻カニューレを通した3l/分の酸素流の補給下で、酸素分圧62mmHgの低酸素血症を示した。酸素の補給を非再呼吸式マスクに切り替え、酸素流を4l/分に増加した。その後、呼吸困難は5日間にわたって解消され、その時点で酸素の補給を中止した。患者の状態は、継続的な支持療法の下で改善した。2週間の治療およびSARS-CoV-2について陰性を示した後、患者を帰宅させた。
・ SARS-CoV-2陽性の被検患者3(P3)
64歳の男性は、近くのキャンプ場で卒倒した後、本病院に入院した。救急救命士が低血糖と診断し(グルコース49mg/dl、基準範囲76~108mg/dl)、静脈内グルコース溶液を適用した後、患者は急速に意識を取り戻した。他の症状は認められず、特に味覚異常、咳、発熱または呼吸困難は認められなかった。呼吸数は毎分16回、血圧は142/76mmHg、心拍数は毎分78拍、体温は36.7℃であった。身体検査は、中等度の肥満以外は取り立てるほどのこともなく、放射線科検査同様、検査結果は感染または炎症の徴候を示さなかった。患者が病院に入院する際の慣例検査でSARS-CoV-2感染が検出され、患者は2日間隔離され続けた。既往症は、I型糖尿病および肥満に限定された。さらなる重篤な症状は発症せず、血糖値が安定したため、経過観察面会のためにかかりつけ医に行くよう提示をして、患者を最初の来院から72時間後に14日間自宅で隔離させた。
・ SARS-CoV-2陽性の被検患者4(P4)
75歳の男性は、乾性咳および重度の呼吸困難を呈していた別の病院の緊急治療室で最初に評価された。症状は、2日の経過にわたって徐々に増加し、最高39℃の発熱が生じた。患者は、到着時にSARS-CoV-2感染について陽性を示した。既往症には、II型糖尿病、動脈性高血圧、喘息性肺疾患、甲状腺機能低下症および良性前立腺過形成が含まれた。身体検査は、患者が両肺の底部にわたるクラックルを伴う明らかな呼吸窮迫にあることを示した。呼吸数は毎分30回、血圧は110/65mmHg、心拍数は毎分96拍、温度は38.4℃であった。患者の状態が悪化し続けたため、成功した挿管後に人工呼吸器を装着した。その後、集中治療室の滞在が長引いた。6週間の治療後、患者は離脱し、抜管が成功したが、重度の咳が再発し、胸部のCTスキャンは、重感染のわずかな兆候もなくCOVID-19の放射線学的徴候を示した。反復試験ではSARS-CoV-2について継続して陽性を示し、この研究のための試料を取得した。高感度トロポニン試験は、新たに上昇したトロポニンlレベル12,400ng/l(基準範囲、45ng/l未満)を示し、急性心筋損傷を示した。EKGは病理学的徴候を示さなかった。ASS500mgおよびヘパリンによる治療を開始したが、入院時に侵襲的診断は実施されておらず、心筋梗塞も心筋炎も除外されていなかった。
・ SARS-CoV-2陽性の被検患者5(P5)
41歳の女性は、関節痛、微熱および咳のために本病院に入院した。患者は最近、後にSARS-CoV-2感染について陽性を示した患者の姉妹に訪問された。非常に疲れを感じたこと以外、さらなる症状に気付かず、特に呼吸困難または味覚異常はなかった。唯一の既往症は、軽度のサラセミアであった。入院時の呼吸数は毎分16回、血圧は110/70mmHg、心拍数は毎分90拍、体温は37.7℃であった。身体検査は、中程度の肥満を除いて、取り立てるほどのことはなかった。検査結果は、軽度の小球性貧血、中程度のリンパ球減少症、ならびにC反応性タンパク質レベルの中程度の上昇を示した。胸部のX線は、感染症または炎症の徴候を示さなかった。患者を入院させ、この研究のための試料を取得したときに、SARS-CoV-2感染が検出された。患者は状態が安定したままであり、2日間の対症療法後、退院して自宅で自己隔離した。
・ SARS-CoV-2陽性の被検患者6(P6)
32歳の男性は別の病院から転院された。患者は以前、東ヨーロッパで休暇を過ごし、ドイツへの帰国直後に重度の呼吸困難、最高39.5℃の発熱および味覚異常を発症した。患者は、他の病院でSARS-CoV-2感染について陽性を示し、そこでの身体検査は、患者が両肺の底部にわたるクラックルを伴う明らかな呼吸窮迫にあることを示した。呼吸数は毎分32回、血圧は124/74mmHg、心拍数は毎分98拍、温度は38.9℃であった。胸部のCTスキャンは、両肺の底部に顕著な浸潤物を示し、炎症の検査マーカー(C反応性タンパク質、IL-6、フェリチンおよびD-ダイマー)が著しく増加した。呼吸窮迫が増加したため、集中治療室に患者を移すことを決定し、そこでのSARS-CoV-2の反復試験が陽性であり、この研究のための試料を取得した。呼吸数は毎分40回に増加し、血中酸素飽和度は90%に低下したが、挿管が必要であるとはみなされず、患者は、持続的気道陽圧による換気およびデキサメタゾンによる治療下で改善した。
陰性対照は、SARS-CoV-2感染について陰性を示した健康な個体から集めた。対照は、感染のいずれの徴候も示さず、特に咳、味覚異常またはくしゃみがなく、炎症マーカー(C反応性タンパク質、IL-6、フェリチンおよびD-ダイマー)の上昇がなかった。以下の対照を使用した:
・ SARS-CoV-2陰性被検対照1(NC1):既往症のない43歳の男性。
・ SARS-CoV-2陰性被検対照2(NC2):既往症のない57歳の女性。
・ SARS-CoV-2陰性被検対照3(NC3):既往症のない41歳の男性。
・ SARS-CoV-2陰性被検対照4(NC4):既往症のない79歳の女性。
・ SARS-CoV-2陰性被験対照5(NC5):既往症のない29歳の男性。
・ SARS-CoV-2陰性被検対照6(NC6):既往症のない58歳の男性。
患者および対照個体から、中咽頭上皮から細胞スメアを採取し、4.5%ホルマリンで固定し、ウマ血清でブロックし、Triton X-100で透過化処理し、抗ホスホ-RIP1抗体(44590、Cell Signaling Technology)およびAlexa Fluor(登録商標)488-AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG(711-545-152、Jackson ImmunoResearch Laboratories、West Grove、USA)を使用してホスホ-RIPK1について染色した。スライドを、DAPI含有ImmunoSelect(登録商標)Antifading Mounting Medium(SCR-038448、Dianova、Hamburg、Germany)を使用してマウントした。画像化は、Zeiss Axio Imager Z1蛍光顕微鏡およびAxioVision Rel.4.8ソフトウェア(Carl Zeiss GmbH、Jena、Germany)を使用して行った。Fiji/lmageJソフトウェア(Schindelinら、2012)を使用して図(表示せず)を調製した。グレースケール画像(表示せず)にそれぞれの擬似カラーを割り当て、チャネルを組み合わせた。ImageJマクロ「Zoom-in-lmages-and-Stacks」を使用して、2倍拡大差し込みを作製した。軽度の背景差分およびガンマ補正(ガンマ値0.9)を、公開用の表示画像に均一に適用した。
結果:COVID-19患者からの咽頭上皮細胞試料の免疫組織化学的分析(データは表示せず)は、活性リン酸化RIPK1について陽性であった。全く対照的に、健康な個体からの対照試料において、ホスホ-RIPK1陽性細胞は見られなかった。
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Claims (15)

  1. 病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患を治療する方法で使用するための、プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物。
  2. 前記疾患が、再灌流傷害疾患、全身性炎症性疾患、移植関連疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、眼科疾患、肺疾患、およびRIPK発現腫瘍疾患からなる群から選択される、請求項1に記載の方法で使用するためのプリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物。
  3. 前記再灌流傷害疾患が、心筋梗塞、脳卒中、急性腎不全および急性肝不全から選択される、請求項1に記載の方法で使用するためのプリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物。
  4. 前記神経変性疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、および筋萎縮性側索硬化症(ALS)、外傷性脳損傷および多発性硬化症(MS)から選択される、請求項1に記載の方法で使用するためのプリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物。
  5. 前記自己免疫疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、リウマチ性関節炎、自己免疫性心筋症、自己免疫性肝炎、紅斑性狼瘡、グレーブス病、ギラン・バレー症候群(GBS)、橋本甲状腺炎、特発性血小板減少性紫斑病、若年性特発性関節炎、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、乾癬、ライター症候群、強皮症、シェーグレン症候群、血管炎、白斑およびヴェーゲナー肉芽腫症から選択される、請求項1に記載の方法で使用するためのプリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物。
  6. 前記全身性炎症性疾患が敗血症および全身性炎症反応症候群(SIRS)から選択されるか、または前記肺疾患が慢性閉塞性肺疾患(COPD)もしくは急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、特にコロナウイルス誘発性ARDSである、請求項1に記載の方法で使用するためのプリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物。
  7. プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物を含む、病理学的レベルのRIPK1依存性細胞死を伴う疾患または状態を治療する方法で使用するための医薬組成物。
  8. 前記疾患が、再灌流傷害疾患、全身性炎症性疾患、移植関連疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、眼科疾患、肺疾患、およびRIPK発現腫瘍疾患からなる群から選択される、請求項7に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  9. 前記再灌流傷害疾患が、心筋梗塞、脳卒中、急性腎不全および急性肝不全から選択される、請求項7に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  10. 前記神経変性疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、および筋萎縮性側索硬化症(ALS)、外傷性脳損傷および多発性硬化症(MS)から選択される、請求項7に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  11. 前記自己免疫疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、リウマチ性関節炎、自己免疫性心筋症、自己免疫性肝炎、紅斑性狼瘡、グレーブス病、ギラン・バレー症候群(GBS)、橋本甲状腺炎、特発性血小板減少性紫斑病、若年性特発性関節炎、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、乾癬、ライター症候群、強皮症、シェーグレン症候群、血管炎、白斑およびヴェーゲナー肉芽腫症から選択される、請求項7に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  12. 前記全身性炎症性疾患が敗血症および全身性炎症反応症候群(SIRS)から選択されるか、または前記肺疾患が慢性閉塞性肺疾患(COPD)もしくは急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、特にコロナウイルス誘発性ARDSである、請求項7に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  13. 注射によって投与されるように製剤化される、請求項7~12のいずれか一項に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  14. アポトーシスまたはネクロトーシスの少なくとも1つの追加の阻害剤を含む、請求項7~13のいずれか一項に記載の方法で使用するための医薬組成物。
  15. プリミドンまたはその薬学的に許容される活性代謝産物、誘導体、塩もしくは溶媒和物が、患者の体重1キログラム当たり1~50mgを含む量で毎日投与される、請求項7~14のいずれか一項に記載の方法で使用するための医薬組成物。
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