JP2022553868A - 眼障害を治療するための化合物およびインプラント - Google Patents
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- C07C323/51—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
- C07C323/57—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C323/58—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups with amino groups bound to the carbon skeleton
- C07C323/59—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups with amino groups bound to the carbon skeleton with acylated amino groups bound to the carbon skeleton
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Abstract
本開示は、眼の疾患および障害の治療に使用するための治療用組成物および治療法に関する。本開示は、本開示の治療用組成物を含む湾曲した多層の制御放出性眼科用インプラント装置に関する。本開示は、眼への治療剤の送達方法ならびに眼の疾患および障害の治療方法に関する。【選択図】図1A
Description
関連出願
本出願は、2019年11月8日に出願された米国仮特許出願第62/932,621号に対する35 U.S.C.§119(e)の下での優先権の利益を主張し、その全内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、2019年11月8日に出願された米国仮特許出願第62/932,621号に対する35 U.S.C.§119(e)の下での優先権の利益を主張し、その全内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示の分野
本開示は、眼の疾患および障害の治療に使用するための治療用組成物および治療法に関する。本開示は、本開示の治療用組成物を含む湾曲した多層の制御放出性眼科用インプラント装置に関する。本開示は、眼への治療剤の送達方法ならびに眼の疾患および障害の治療方法に関する。
本開示は、眼の疾患および障害の治療に使用するための治療用組成物および治療法に関する。本開示は、本開示の治療用組成物を含む湾曲した多層の制御放出性眼科用インプラント装置に関する。本開示は、眼への治療剤の送達方法ならびに眼の疾患および障害の治療方法に関する。
埋め込み型徐放性送達装置は、眼の多くの疾患および障害の治療、特に変性状態や持続状態の場合に有効な手段となり得る。治療剤を長時間持続的に眼に投与する装置が特に有用である。
しかしながら、眼および眼腔の敏感な性質により、治療用組成物の有効かつ安全な持続放出を提供する安定な生体適合性眼科用インプラントを製造することは困難である。したがって、改善された治療用組成物、およびこれに対応する治療用組成物の送達用インプラント材料(ポリマーなど)が必要とされている。
本開示は、眼の疾患および障害の治療に使用するための治療用組成物を提示する。特定の実施形態において、治療用組成物は、治療剤を含む。特定の実施形態において、治療剤は、N-アセチルシステイン(NAC)アルキルエステル類似体である。特定の実施形態では、治療剤は、式(I):
に示すNACアルキルエステル類似体である。
特定の実施形態では、R1は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、t-ブチル、n-ペンチルまたはsec-ペンチルを含むC1-C5分岐または直鎖アルキル基である。特定の実施形態では、R1は、C1-C4直鎖アルキル基である。特定の実施形態では、R2は、C1-C3アルキルまたはピリジル基である。特定の実施形態では、R2は、C1-C2アルキルまたはピリジル基である。特定の実施形態では、R2はピリジル基である。特定の実施形態では、R2は、メチルまたはエチルを含むC1-C2アルキル基である。特定の実施形態では、R2は、n-プロピルおよびイソプロピルを含むメチル、エチルまたはプロピルを含むC1-C3アルキル基である。特定の実施形態では、R1は、C1-C5分岐または直鎖アルキル基であり、R2は、C1-C2アルキル基またはピリジル基である。特定の実施形態では、R1は、C1-C4直鎖アルキル基であり、R2は、C1-C2アルキル基である。特定の実施形態では、R1はC1-C4直鎖アルキル基であり、R2はC1-C3アルキル基である。特定の実施形態では、R1はC1-C4直鎖アルキル基であり、R2はピリジル基である。
特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインメチルエステル(NACME)、N-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)、N-アセチルシステインイソプロピルエステルを含むN-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)、N-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)、N-ニコチノイルシステインメチルエステル(NNICME)、N-ニコチノイルシステインエチルエステル(NNICEE)、またはN-ニコチノイルシステインイソプロピルエステルを含むN-ニコチノイルシステインプロピルエステル(NNICPE)から選択される。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインメチルエステル(NACME)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインイソプロピルエステルである。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインメチルエステル(NNICME)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインエチルエステル(NNICEE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインプロピルエステル(NNICPE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインイソプロピルエステルである。
特定の実施形態では、本開示は、生体適合性ポリマーを含む眼科用インプラントを提示する。特定の実施形態では、眼科用インプラントは、本開示のNACアルキル-エステル類似体および生体適合性ポリマーを含む。特定の実施形態では、眼科用インプラントは、生体適合性ポリマー内に分散された本開示のNACアルキル-エステル類似体を含む。
特定の実施形態では、生体適合性ポリマーは、エチレン-ビニルエステルコポリマーを含む。特定の実施形態では、生体適合性ポリマーは、エチレン-酢酸ビニル(EVA)、エチレン-ヘキサン酸ビニル(EVH)、エチレン-プロピオン酸ビニル(EVP)、エチレン-酪酸ビニル(EVB)、エチレンビニルペンタントエート(EVP)、エチレン-ビニルトリメチルアセテート(EVTMA)、エチレン-ビニルジエチルアセテート(EVDEA)、エチレン-ビニル3-メチルブタノエート(EVMB)、エチレン-ビニル3-3-ジメチルブタノエート(EVDMB)、エチレン-ビニルベンゾエート(EVBZ)、またはそれらの混合物から選択されるエチレン-ビニルエステルコポリマーを含む。特定の実施形態では、生体適合性ポリマーは、エチレン-ビニルアセテート(EVA)コポリマーを含む。
特定の実施形態では、本開示は、本開示の生体適合性ポリマーを含む多層眼科用インプラントを提示する。特定の実施形態では、多層眼科用インプラントは、本開示のNACアルキル-エステル類似体および本開示の生体適合性ポリマーを含む。特定の実施形態では、多層眼科用インプラントは、本開示の生体適合性ポリマー内に分散された本開示のNACアルキル-エステル類似体を含む。
特定の実施形態では、多層眼科用インプラントは、外層および内層を含む。特定の実施形態では、多層眼科用インプラントは、第1のポリマーを含む外層を含む。特定の実施形態では、外層は、外面および内面の両方に湾曲を含む。特定の実施形態では、多層眼科用インプラントは、第2のポリマーを含む内層を含む。特定の実施形態では、内層は、本開示の生体適合性ポリマーおよび本開示の治療用組成物を含む。特定の実施形態では、内層は、外面および内面の両方に湾曲を含む。特定の実施形態では、外層は、外層の周方向延在部の表面が眼の強膜に接触することができるように、内層を超えて周方向に延在する。特定の実施形態では、内層の少なくとも1つの表面は、眼の強膜に接触することができる。
特定の実施形態では、外層は、内層からの治療剤の拡散に抵抗性を有する。特定の実施形態では、外層は、内層からの治療剤の拡散に対して実質的に不透過性である。
特定の実施形態では、外層中の第1のポリマーは、ポリ酢酸ビニル、架橋ポリ(ビニルアルコール)、架橋ポリ(ビニルブチレート)、エチレンエチルアクリレートコポリマー、ポリ(エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(ビニルアセタール)、可塑化エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルクロリドコポリマー、ポリ(ビニルエステル)、ポリビニルブチレート、ポリビニルホルマール、ポリアミド、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、可塑化ポリ(塩化ビニル)、可塑化ナイロン、可塑化ソフトナイロン、可塑化ポリ(エチレンテレフタレート)、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリアクリロニトリル、架橋ポリビニルピロリドン、ポリトリフルオロクロロエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ(1,4’-イソプロピリデンジフェニレンカーボネート)、塩化ビニリデン、アクリロニトリルコポリマー、塩化ビニル-フマル酸ジエチルコポリマー、シリコーンゴム、医療グレードのポリジメチルシロキサン類、エチレンプロピレンゴム、シリコーンカーボネートコポリマー、塩化ビニリデン-塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル-アクリロニトリルコポリマーまたは塩化ビニリデン-アクリロニトリドコポリマーから選択される。
特定の実施形態では、外層および内層は各々約1mmの厚さである。特定の実施形態では、外層または内層は、治療剤のリンパ吸収を遮断する薬剤を含む。特定の実施形態では、内層は、治療剤の眼への透過性を高める透過性剤を含む。特定の実施形態では、外層および内層は、感圧シリコーン接着剤によって互いに結合される。
特定の実施形態では、本開示は、本開示の治療用組成物およびインプラントを使用して眼の疾患および障害を治療する方法を提示する。特定の実施形態では、本方法は、本開示の治療用組成物または本開示の眼科用インプラントを提供すること、および、治療用組成物または眼科用インプラントをテノン嚢下空間内に、対象の眼の強膜に接触させて配置することを含む。特定の実施形態では、治療用組成物または眼科用インプラントは、眼の黄斑付近の眼の後部に配置される。特定の実施形態では、アプリケータ装置を使用して、治療用組成物または眼科用インプラントを眼のテノン嚢下空間内に配置する。
特定の実施形態では、眼障害は黄斑変性である。特定の実施形態では、眼障害は、加齢黄斑変性(AMD)である。
本開示は、眼の疾患および障害を治療するために眼に薬物を送達するための成形された眼科用インプラントを提供する。
局所の眼科用インプラントは、眼障害の全身療法から生じ得る欠点および合併症を回避する。例えば、眼科用の経口療法は、眼への薬物の持続放出を提供することができない。代わりに、経口療法は、薬物のバイオアベイラビリティが低いため、眼組織における薬物の実際の吸収を無視できる程度にしかもたらさないことが多い。薬物の全身投与後の眼薬物レベルは、通常、様々な血液/眼障壁(すなわち、毛細血管の内皮細胞間の密着結合)によって制限される。これらの障壁は、全身循環を介して眼に入る薬物の量を制限する。さらに、医薬品の可変の胃腸薬物吸収および/または肝臓代謝は、硝子体薬物レベルの用量依存的および個体間変動をもたらし得る。さらに、有害な副作用は、眼に対する特定の薬物を全身投与することに関連している。
例えば、免疫応答調節剤シクロスポリンA(CsA)を使用する眼の全身治療は、他の懸念の中でも、腎毒性を引き起こすまたは日和見感染症のリスクを増加させる可能性がある。このことは、CsAが内因性または前部ブドウ膜炎、角膜移植、ベーチェット病、春季または木質性角結膜炎、ドライアイ症候群などの多種多様な眼疾患および適応症の治療のための認識されている有効な活性剤であるため、残念なことである。さらに、角膜同種移植片および幹細胞移植片の拒絶は、角膜血管新生などの危険因子に関連する場合、患者の最大90%で起こる。CsAは、それらの患者に対するそのような外科的処置の失敗率を低下させるための可能性のある有用な薬物として同定されている。したがって、全身送達に関連するそのような欠点を回避することができるそのような薬物のための他の実現可能な送達経路が要求されている。
インプラント治療とは別に、眼に対する他の局所投与経路には局所送達が含まれる。そのような治療には、医薬を含有する点眼剤および局所軟膏が含まれる。角膜上皮細胞間の密着結合は、点眼剤および軟膏の眼内浸透を制限する。溶液または軟膏を介した眼表面への局所送達は、特定の場合に、眼の前房の限定的かつ可変的な浸透を達成し得る。しかしながら、薬物の治療レベルは達成されず、また、眼の中央部または後部で持続的でない。眼の後(後部)腔は、炎症が頻繁に生じる部位であるか、そうでなければ、理想的には、眼の薬物療法が多くの適応症を標的とすべきである作用部位であるため、これは大きな欠点である。
眼の治療のための治療剤は、親水性化合物および親油性化合物の2つの群に大まかに分けることができる。親水性化合物は十分に確立されており、水に容易に溶解するため広範囲の治療用途を有する。しかしながら、親水性化合物は、脂質バリアを容易に通過せず、眼において具体的には、上強膜における化合物のリンパクリアランスが、本明細書で言及される薬物の治療レベルを維持することの困難にしている。
親油性化合物は水溶液に容易に溶解しないが、その化学的性質のために、脳の血液神経関門または眼の血液網膜関門を含む脂質膜を容易に通過し得る。したがって、親油性化合物は、既存の薬物治療方法論に見られる困難を回避し得る新興の治療薬である。いくつかの実施形態では、本開示のインプラントに使用される親油性薬剤または薬物は、網膜組織を収集、濃縮、凝集するか、そうでなければ網膜組織中の濃度が増加する。この網膜トラップまたはシンク効果は、有効性の増加をもたらす。そのような有効性は、1または複数の表現型効果、特定の網膜または網膜関連位置での薬物の半減期、または持続的な臨床的に有益な効果の増加によって測定され得る。
いくつかの実施形態では、網膜トラップは、網膜組織または細胞への薬物の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、または80%もしくはそれ以上の薬物物質の増加をもたらす。いくつかの実施形態では、周囲組織またはインプラント内に任意の時点で残っている薬物と比較した網膜組織、例えば網膜トラップ内の薬物の比は、1.5対1、2対1、3対1、4対1または5対1超である。
加齢黄斑変性(AMD)は、鮮明な中心視力を徐々に損なう、加齢に関連する一般的な疾患である。AMDには、ドライ型AMDとウェット型AMDの2つの一般的な形態がある。AMDの症例の約90%は、真っ直ぐ前方を見ることを可能にし、かつ細部を識別することを可能にする網膜の中央の領域である黄斑の組織の変性および菲薄化によって引き起こされるドライ型である。AMD罹患者の約10%のみがウェット型であるが、ウェット型は視覚に対してはるかに大きな脅威をもたらす。ウェット型の疾患では、脈絡膜新生血管膜(CNVM)として知られる急速に増殖する異常な血管が黄斑の下に発生する。これらの血管は、光感知細胞を破壊する流体および血液を漏出させ、それによって盲瘢痕組織を生成し、その結果、中心視力の重度の喪失をもたらす。ウェット型AMDは、米国では65歳以上の法的盲の主な原因であり、米国では毎年約25,000例の新規症例が診断されている。理想的には、適応症の治療は、AMDに関連する脈絡膜新生血管(CNV)に対する阻害効果の誘導を含むであろう。黄斑は眼の後ろに位置するため、黄斑組織の組織への薬理学的薬剤の局所送達によるCNVMの治療は不可能である。現在、CNVMを治療するために、抗血管新生剤の硝子体内注射、レーザー光凝固、光線力学療法、および外科的除去が用いられている。残念ながら、このような方法を用いた再発率は50~90%を超える場合がある。ほとんどの場合、無期限の治療が必要である。
局所的な局所表面(topical)送達によって遭遇する障壁を回避するためのアプローチとして、眼に対する1つの局所治療経路は、強膜(すなわち、眼の球状のコラーゲンに富む外側被覆)を介した治療薬の直接硝子体内注射を含む。しかしながら、硝子体内注射送達経路は、持続放出能力が達成されることなく、短い半減期および迅速なクリアランスをもたらす傾向がある。その結果、治療的眼薬物レベルを維持するために、毎週から毎月の注射がしばしば必要とされる。これは多くの患者にとって実用的ではない。
これらの欠点を考慮すると、治療薬を眼組織に送達するために眼組織内または眼組織に隣接して配置されたインプラント装置の使用は、競合する治療経路を超える非常に多くの利点および機会を提供するはずである。過去に様々な眼科用インプラント装置が記載され使用されてきたにもかかわらず、治療経路の完全な可能性は実現されていない。とりわけ、従来の眼科用インプラント装置は、所与の治療のため単回投与様式により、例えば、低投与量での低速定速注入により、眼組織に薬物を送達する。しかし、AMDのCNVMなどの多くの異なる臨床状況では、この薬物投与様式は準最適な眼治療レジメンであり得る。
構築の観点から、マルチウェットコーティングおよび乾燥手法によって薬物ペレットまたはコアを透過性ポリマーで覆うことにその調製技術が依存している限り、以前の眼科用インプラントには別の問題が存在する。そのようなウェットコーティング手法は、その後の浸漬中に薄く塗布されたコーティングの層間剥離のリスクの増加、ならびに硬化中に得られた薬物ペレット周囲のポリマーの厚さの変動など、製品品質管理問題を引き起こす可能性がある。さらに、より高い拒絶率および労力による製造コストおよび時間の増加、ならびに追加の取り扱いによる装置汚染の可能性の増加は、本インプラント技術に関する既知の問題である。
したがって、本開示の特定の態様は、様々な眼疾患の局所治療を提供する。本開示の他の態様はまた、これらの薬物の全身性の副作用を低減または排除しながら、眼疾患を効果的に治療するために医薬を眼に送達する方法を提供する。本開示の特定の態様はまた、長期間にわたって眼に治療剤を投与するための成形された徐放性の眼科用インプラントを提供する。さらに、本開示の特定の態様は、徐放性眼科用インプラントからの薬物の拡散によって影響を受ける眼の領域を変化させるための手法を提供する。本開示の特定の態様はまた、製品のばらつきが低減された成形された眼科用インプラントを作製するための方法を提供する。
本開示の他の態様はまた、動物モデルを使用する眼治療試験によく適した成形された眼科用インプラントを作製する方法を提供する。本開示の態様の他の利点および利点は、本明細書の考察から明らかになるであろう。
以下に記載されるこれらおよび他の方法において、本開示のインプラントは、無数の利点、改善、利益、および治療機会を提供する。本開示のインプラントは、非常に汎用性があり、送達される薬物の投与様式および種類の両方に関して送達レジメンを強化するように調整することができる。本開示のインプラントは、所望に応じて数週間、数ヶ月、またはさらには数年とすることができる特定の期間にわたって、眼への治療剤の連続放出を可能にする。別の利点として、本開示のインプラントシステムは、治療の開始および終了(すなわち、インプラントの除去)のためにのみ介入を必要とする。レジメン中の患者のコンプライアンスの問題は解消される。本開示による1または複数の薬物の眼への時間依存性送達は、眼治療の薬理学的および生理学的効果を最大化することを可能にする。本開示のインプラントは、ヒトおよび動物への適用性を有する。
本開示の一態様では、成形された2層の眼科用インプラントを形成する方法が提供され、インプラントは、眼の障害を治療または予防するための治療剤を含み、方法は、a)湾曲した窪みの底部に接触する湾曲した外面を有し、露出した上面をさらに含む、ポリマー層を形成するために、ポリマーを型本体上の湾曲した窪みに分配することと、b)ポリマー層の露出した上面に湾曲を生じさせ、それにより、湾曲したポリマー層界面を形成することと、c)ポリマー層を硬化させ、それにより、硬化し湾曲したポリマー層界面表面を提供することと、d)露出面を有するシリコーン層を提供するために、硬化した界面表面上に治療剤が分散されたシリコーン接着剤を分配することと、e)シリコーン層の露出面に湾曲を生じさせ、それにより、湾曲した眼接触面を形成することと、f)第1の層と第2の層とが互いに固定されるようにシリコーン層を硬化させ、それにより、成形された2層の眼科用インプラントを形成することとを含む。
本開示の別の態様は、成形された2層の眼科用インプラントを形成する方法であり、インプラントは、眼の障害を治療または予防するための治療剤を含み、方法は、a)湾曲した窪みの底部に接触する湾曲した外面を有し、露出した上面をさらに含む、ポリマー層を形成するために、ポリマーを第1の型本体上の湾曲した窪みに分配することと、b)ポリマー層の露出した上面に湾曲を生じさせ、それにより、湾曲したポリマー層界面を形成することと、c)硬化したポリマー層を提供するために、ポリマー層を硬化させることと、d)湾曲した窪みの底部に接触する湾曲したシリコーン層を有し、露出した上部シリコーン表面をさらに含む、シリコーン層を提供するために、分散された治療剤を含むシリコーン接着剤を第2の型本体上の第2の湾曲した窪みに分配することと、e)露出したシリコーン表面に湾曲を生じさせ、それにより、湾曲した眼接触面を形成することと、f)硬化したシリコーン層を形成するためにシリコーン層を硬化させることと、g)生体適合性接着剤を使用してポリマー層界面をシリコーン層界面に接着することにより、硬化したシリコーン層を硬化したシリコーン層に接合することとを含む。特定の実施形態では、接着剤は感圧性である。特定の実施形態では、感圧接着剤は、BIO-PSA7-4302などのDOW CORNING(登録商標)からのもの、またはDOW CORNING(登録商標)カタログからの他のそのような接着剤のいずれかを含むことができ、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
特定の実施形態では、インプラントは円形または楕円形である。
特定の実施形態では、ステップb)およびe)は、ポリマー層の露出面およびシリコーン層の露出面に湾曲を生じさせるための湾曲した突起を有する印象体を使用して実施される。
特定の実施形態では、ステップb)は、ポリマー層の露出面に湾曲を生じさせるための第1の湾曲した突起を含む第1の印象体を使用して実行され、ステップe)は、シリコーン層の露出面に湾曲を生じさせるための第2の湾曲した突起を含む第2の印象体を使用して実行され、第1および第2の湾曲した突起の湾曲の寸法は異なる。
特定の実施形態では、ポリマー層は、シリコーン層からの治療剤の拡散に抵抗性を有する。
特定の実施形態では、ポリマー層は、シリコーン層からの治療剤の拡散に対して実質的に不透過性である。
特定の実施形態では、ポリマーは、ポリ酢酸ビニル、架橋ポリ(ビニルアルコール)、架橋ポリ(ビニルブチレート)、エチレンエチルアクリレートコポリマー、ポリ(エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(ビニルアセタール)、可塑化エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルクロリドコポリマー、ポリ(ビニルエステル)、ポリビニルブチレート、ポリビニルホルマール、ポリアミド、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、可塑化ポリ(塩化ビニル)、可塑化ナイロン、可塑化ソフトナイロン、可塑化ポリ(エチレンテレフタレート)、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリアクリロニトリル、架橋ポリビニルピロリドン、ポリトリフルオロクロロエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ(1,4’-イソプロピリデンジフェニレンカーボネート)、塩化ビニリデン、アクリロニトリルコポリマー、塩化ビニル-フマル酸ジエチルコポリマー、シリコーンゴム、医療グレードのポリジメチルシロキサン類、エチレンプロピレンゴム、シリコーンカーボネートコポリマー、塩化ビニリデン-塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル-アクリロニトリルコポリマーまたは塩化ビニリデン-アクリロニトリドコポリマーである。
特定の実施形態では、ポリマー層およびシリコーン層は各々約1mmの厚さである。
特定の実施形態では、ポリマー層および/またはシリコーン層は、治療剤のリンパ吸収を遮断する薬剤をさらに含む。
特定の実施形態では、シリコーン層は、眼への治療剤の眼透過性を増加させる眼科用透過剤をさらに含む。
特定の実施形態では、眼科用透過剤はメチルスルホニルメタンである。
特定の実施形態では、シリコーン層の湾曲した眼接触面の湾曲の半径は、約5mm~約6mmの範囲である。
特定の実施形態では、得られる成形インプラントは、直径が約1mm~8mmの範囲の円形である。
特定の実施形態では、得られる成形インプラントは、直径が約1mm~3mmの範囲の円形である。
特定の実施形態では、治療剤は、核因子(赤血球由来2)様2エンハンサー(Nrf2調節因子)である。
特定の実施形態では、Nrf2調節因子はスルホラファンである。
特定の実施形態では、治療剤は、フマギリン類似体、ミノサイクリン、フルオロキノロン、セファロスポリン抗生物質、ハービマイシンA、テトラサイクリン、クロルテトラサイクリン、バシトラシン、ネオマイシン、ポリミキシン、グラミシジン、オキシテトラサイクリン、クロラムフェニコール、ゲンタマイシン、エリスロマイシン、抗菌剤、スルホンアミド、スルファセタミド、スルファメチゾール、スルホキサゾール、ニトロフラゾン、プロピオン酸ナトリウム、抗ウイルス剤、イドクスウリジン、ファムビル、ホスホノギ酸三ナトリウム、トリフルオロチミジン、アシクロビル、ガンシクロビル、DDI、AZT、プロテアーゼおよびインテグラーゼ阻害剤、抗緑内障剤、β遮断薬、チモロール、ベタキソロール、アテノロール、プロスタグランジン類似体、降圧剤、炭酸脱水酵素阻害剤、抗アレルゲン剤、アンタゾベン、メタピリリン、クロルフェニラミン、ピリラミン、プロフェンピリダミン、抗炎症剤、ヒドロコルチゾン、レフルノミド、リン酸デキサメタゾン、フルオシノロンアセトニド、メドリゾン、メチルプレドニゾロン、リン酸プレドニゾロン、酢酸プレドニゾロン、フルオロメタロン、ベタメタゾン、トリアムシノロンアセトニド、副腎皮質ステロイドおよびそれらの合成類似体、6-マンノースリン酸塩、抗真菌剤、フルコナゾール、アムホテリシンB、リポソームアムホテリシンB、ボリコナゾール、イミダゾール系抗真菌剤、チアゾール系抗真菌剤、エキノカンジン様リポペプチド抗生物質、抗真菌剤の脂質製剤、ポリカチオン、ポリアニオン、スラミン、プロタミン、うっ血除去剤、フェニレフリン、ナファゾリン、テトラヒドラゾリン、潜在的な抗脈絡膜新生血管形成剤であり得るものを含む抗血管形成化合物、2-メトキシエストラジオールおよびその類似体、2-プロピル-エストラジオール、2-プロペニル-エストラジオール、2-エトキシ-6-オキシムエストラジオール、2-ヒドロキシエストロン、4-メトキシエストラジオール、VEGFアンタゴニスト、VEGF抗体およびVEGFアンチセンス化合物、血管新生抑制ステロイド、酢酸アネコルタブおよびその類似体、17エチニルエストラジオール、ノルエチノドレル、メドロキシプロゲステロン、メストラノール、血管新生抑制活性を有するアンドロゲン、エチステロン、チミジンキナーゼ阻害剤、副腎皮質ステロイドおよびそれらの合成類似体、フルオシノロンアセトニド、トリアムシノロンアセトニド、免疫応答調節剤、シクロスポリンA、プログラフ(タクロリムス)、マクロライド免疫抑制剤、ミコフェノール酸モフェチル、ラパマイシン、ムラミルジペプチド、ワクチン、抗癌剤、5-フルオロウラシル、白金配位錯体、シスプラチン、カルボプラチン、アドリアマイシン、代謝拮抗剤、メトトレキサート、アントラサイクリン系抗生物質、有糸分裂阻害薬、パクリタキセル、ドセタキセル、エピドフィロトキシン、エトポシド、ニトロソ尿素、カルムスチン、アルキル化剤、シクロホスファミド、三酸化ヒ素、アナストロゾール、クエン酸タモキシフェン、パモ酸トリプトレリン、ゲムツズマブオゾガマイシン、イリノテカン塩酸塩、酢酸ロイプロリド、ベキサロテン、エキセメストラン、塩酸エピルビシン、オンダンセトロン、テモゾロミド、トポテアノ塩酸塩、クエン酸タモキシフェン、イリノテカン塩酸塩、トラスツズマブ、バルルビシン、ゲムシタビンHCl、酢酸ゴセレリン、カペシタビン、アルデスロイキン、リツキシマブ、オプレルベキン、インターフェロンアルファ-2a、レトロゾール、トレミフェンシトレート、ミトキサントロン塩酸塩、イリノテカンHeL、トポテカンHCl、リン酸エトポシド、アミフォスチン、アンチセンス剤、抗真菌剤、縮瞳剤および抗コリンエステラーゼ剤、ピロカルピン、サリチル酸エセリン、カルバコール、フルオロリン酸ジイソプロピル、ヨウ化ホスホリン、臭化デメカリウム、硫酸アトロピンなどの散瞳剤、シクロペンタン、ホマトロピン、スコポラミン、トロピカミド、ユーカトロピン、ヒドロキシアンフェタミン、分化調節剤、交感神経刺激剤、エピネフリン、麻酔剤、リドカイン、ベンゾジアゼピン、血管収縮剤、血管拡張剤、ポリペプチド、タンパク質剤、アンジオスタチン、エンドスタチン、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤、血小板因子4、インターフェロン-ガンマ、インスリン、成長ホルモン、インスリン関連成長因子、熱ショックタンパク質、ヒト化抗IL2受容体mAb(ダクリズマブ)、エタネルセプト、モノクローナルおよびポリクローナル抗体、サイトカイン、サイトカインに対する抗体、神経保護剤、例えばニモジピンおよびジルチアゼムを含むカルシウムチャネル拮抗薬、ニューロイムノフィリン配位子、ニューロトロピン、メマンチン、NMDA拮抗薬、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、エストラジオールおよび類似体、ビタミンB12類似体、α-トコフェロール、NOS阻害剤、抗酸化剤、グルタチオン、スーパーオキシドジスムターゼ、コバルト、銅、神経栄養受容体、Aktキナーゼ、成長因子、ニコチンアミド(ビタミンB3)、α-トコフェロール(ビタミンE)、コハク酸、ジヒドロキシリポ酸、フシジン酸、細胞輸送/運動性切迫剤、コルヒチン、ビンクリスチン、サイトカラシンB、炭酸脱水酵素阻害剤、インテグリン拮抗薬および潤滑剤で構成される群から選択される。
特定の実施形態では、治療剤は親油性剤である。特定の実施形態では、親油性治療剤は、イデベノン、ラパマイシン、2-シアノ-3,12-ジオキソオレアナ-1,9ジエン-28-イミダゾリド(CDDO-Im)、2-シアノ-3,12-ジオキソオレアナ-1,9(11)-ジエン-28-オイック酸-エチルアミド(CDDO-エチルアミド)および2-シアノ-3,12-ジオキソオレアナ-1,9(11)-ジエン-28-オイック酸トリフルオロエチルアミド(CDDO-TFEA)で構成される群から選択される。
特定の実施形態では、ポリマー層および/またはシリコーン層は、栄養補助食品油をさらに含む。
特定の実施形態では、栄養補助食品油はオメガ-3魚油である。
特定の実施形態では、シリコーン層は、薬物の放出を改善する賦形剤をさらに含む。
特定の実施形態では、賦形剤は、1または複数のミリスチン酸イソプロピル、レボメントール、プロピレンおよびテトラグリコールから選択される。
本開示の別の態様は、本明細書に記載の方法によって形成された2層インプラントである。特定の実施形態のインプラントは、ヒトのテノン嚢下空間への埋め込みに使用し得る。他の実施形態のインプラントは、げっ歯類のテノン嚢下空間への埋め込みに使用し得る。
本開示の別の態様は、眼の障害を治療または予防するための治療剤を含む成形された2層の眼科用インプラントであって、インプラントは:ポリマーを含む第1の硬化層であって、第1の硬化層が両面に湾曲を含む、第1の硬化層;および、シリコーン接着剤と治療剤とを含む第2の硬化層であって、第2の硬化層が両面に湾曲を有する、第2の硬化層、を含む。
特定の実施形態では、第1の硬化層の一方の表面の湾曲および第2の層の一方の表面の湾曲は両方とも、湾曲した突起を有する印象体を使用して形成される。
特定の実施形態では、第1および第2の硬化層は以下のように定義される:第1の硬化層の第1の表面の湾曲は、ポリマーを型本体に分配することによって形成され;第1の硬化層の第2の表面の湾曲は、第1の印象体上の第1の湾曲した突出部によって形成され;第2の硬化層の第1の表面の湾曲は、第1の硬化層の第2の表面の湾曲上にシリコーン接着剤を分配することによって形成され;および、第2の硬化層の第2の表面の湾曲は、第2の印象体上の第2の湾曲した突出部によって形成される。
特定の実施形態では、第1の硬化層は、第2の硬化層からの治療剤の拡散に抵抗性を有する。
特定の実施形態では、第1の硬化層は、第2の硬化層からの治療剤の拡散に対して実質的に不透過性である。
本開示の別の態様は、2層の眼科用インプラントを形成するための型アセンブリであり、型アセンブリは:インプラントのポリマー層の第1の湾曲面を形成するための湾曲した窪みが形成された接触面を含む型本体;および、ポリマー層の第2の表面に湾曲を形成し、インプラントのシリコーン接着剤層の表面に湾曲を形成するための湾曲した突起を含む印象体、を含む。
特定の実施形態では、湾曲した突起は、インプラントのポリマー層の第2の表面のみに湾曲を形成するためのものであり、型アセンブリは、インプラントのシリコーン接着層の表面に湾曲を形成するための第2の湾曲した突起を含む第2の印象体をさらに含む。
特定の実施形態では、印象体は、型本体が静止したままである間に、印象体および支持フレームの垂直移動を可能にするように構成された支持フレームに取り付けられ、支持フレームは、印象体の位置をロックするための手段をさらに含む。
特定の実施形態では、型アセンブリは、型本体および印象体によって形成されたポリマー層およびシリコーン接着層の厚さを制御するための手段をさらに含む。
特定の実施形態では、型本体は円筒形であり、遠心管に挿入するための寸法である。
特定の実施形態では、窪みおよび突出部の表面は、型本体からのインプラントの取り外しを容易にするために非粘着材料でコーティングされる。
特定の実施形態では、非粘着材料は、テフロン(登録商標)またはアルミニウムである。
本開示の別の態様は、げっ歯類における黄斑変性の治療または予防のための本明細書に記載のインプラントの有効性を判定する方法であり、方法は、a)本明細書に記載のインプラントをげっ歯類の眼のテノン嚢下空間内に配置することであって、げっ歯類には、ヒドロキノンが補充された高脂肪固形飼料が与えられること;および、b)網膜色素上皮または光受容体の組織学、網膜電図検査または遺伝子発現の変化を用いてげっ歯類の眼を検査することにより、薬物の放出を経時的にモニタリングし、それによって、黄斑変性に対するインプラントの有効性を示すことを含む。
本開示の別の態様は、ヒトにおける黄斑変性の治療または予防のための本明細書に記載のインプラントの有効性を評価する方法であり、方法は:a)本明細書に記載のインプラントをヒトの眼のテノン嚢下空間内に配置すること;および、b)2色(青色、赤色)微小視野測定、低輝度視力、多焦点網膜電図検査、動的視野測定、色覚評価、光ストレス試験および静的視野測定で構成される群から選択される技術を用いて、ヒトの眼を検査し、それによって、黄斑変性に対するインプラントの有効性を評価することを含む。
本開示の別の態様は、眼の障害の治療または予防のための治療剤を含む成形された2層複合眼科用インプラントを作製するためのキットであり、キットは:a)インプラントを成形するための型アセンブリ;b)第1の層を形成するための治療剤を含むシリコーン接着剤;および、c)第2の層を形成するためのポリマーを含む。
特定の実施形態では、キットの型アセンブリは、単一の印象体を含む本明細書に記載の型アセンブリである。他の実施形態では、キットの型アセンブリは、2つの印象体を含む型アセンブリである。
特定の実施形態では、キットは、ポリマーと治療剤を含むシリコーン接着剤とを順次積層することによって成形2層シリコーン複合眼科用インプラントを作製するための説明書をさらに含む。
上記および他の目的、特徴および利点は、添付の図面に示されるように、本開示の特定の実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。図面は、必ずしも縮尺通りまたは包括的ではなく、代わりに本開示の様々な実施形態の原理を示すことに重点が置かれている。
I.治療剤
概要
眼の治療のための治療剤は、親水性化合物および親油性化合物の2つの群に大まかに分けることができる。親水性化合物は十分に確立されており、水に容易に溶解するため広範囲の治療用途を有する。しかしながら、親水性化合物は、脂質バリアを容易に通過せず、眼において具体的には、上強膜における化合物のリンパクリアランスが、本明細書で言及される薬物の治療レベルを維持することの困難にしている。
概要
眼の治療のための治療剤は、親水性化合物および親油性化合物の2つの群に大まかに分けることができる。親水性化合物は十分に確立されており、水に容易に溶解するため広範囲の治療用途を有する。しかしながら、親水性化合物は、脂質バリアを容易に通過せず、眼において具体的には、上強膜における化合物のリンパクリアランスが、本明細書で言及される薬物の治療レベルを維持することの困難にしている。
親油性化合物は水溶液に容易に溶解しないが、その化学的性質のために、脳の血液神経関門または眼の血液網膜関門を含む脂質膜を容易に通過し得る。したがって、親油性化合物は、既存の薬物治療方法論に見られる困難を回避し得る新興の治療薬である。いくつかの実施形態では、本開示のインプラントに使用される親油性薬剤または薬物は、網膜組織を収集、濃縮、凝集するか、そうでなければ網膜組織中の濃度が増加する。この網膜トラップまたはシンク効果は、有効性の増加をもたらす。そのような有効性は、1または複数の表現型効果、特定の網膜または網膜関連位置での薬物の半減期、または持続的な臨床的に有益な効果の増加によって測定され得る。
いくつかの実施形態では、網膜トラップは、網膜組織または細胞への薬物の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、または80%もしくはそれ以上の薬物物質の増加をもたらす。いくつかの実施形態では、周囲組織またはインプラント内に任意の時点で残っている薬物と比較した網膜組織、例えば網膜トラップ内の薬物の比は、1.5対1、2対1、3対1、4対1または5対1超である。
本開示の眼科用インプラントによって、多くの異なる治療剤を眼に送達することができる。そのような治療剤は、フマギリン類似体、ミノサイクリン、フルオロキノロン、セファロスポリン抗生物質、ハービマイシンA、テトラサイクリン、クロルテトラサイクリン、バシトラシン、ネオマイシン、ポリミキシン、グラミシジン、オキシテトラサイクリン、クロラムフェニコール、ゲンタマイシン、およびエリスロマイシンなどの抗生物質;スルホンアミド、スルファセタミド、スルファメチゾール、スルホキサゾール、ニトロフラゾン、およびプロピオン酸ナトリウムなどの抗菌剤;イドクスウリジン、ファムビル、ホスホノギ酸三ナトリウム、トリフルオロチミジン、アシクロビル、ガンシクロビル、DDI、AZT、プロテアーゼおよびインテグラーゼ阻害剤などの抗ウイルス剤;β遮断薬(チモロール、ベタキソロール、アテノロール)、プロスタグランジン類似体、降圧剤、および炭酸脱水酵素阻害剤などの抗緑内障剤;アンタゾベン、メタピリリン、クロルフェニラミン、ピリラミン、およびプロフェンピリダミンなどの抗アレルゲン剤;ヒドロコルチゾン、レフルノミド、リン酸デキサメタゾン、フルオシノロンアセトニド、メドリゾン、メチルプレドニゾロン、リン酸プレドニゾロン、酢酸プレドニゾロン、フルオロメタロン、ベタメタゾン、トリアムシノロンアセトニド、副腎皮質ステロイドおよびそれらの合成類似体、および6-マンノースリン酸塩などの抗炎症剤;フルコナゾール、アムホテリシンB、リポソームアムホテリシンB、ボリコナゾール、イミダゾール系抗真菌剤、チアゾール系抗真菌剤、エキノカンジン様リポペプチド抗生物質、および抗真菌剤の脂質製剤などの抗真菌剤;スラミンおよびプロタミンなどのポリカチオンおよびポリアニオン;フェニレフリン、ナファゾリン、テトラヒドラゾリンなどのうっ血除去剤;2-メトキシエストラジオールおよびその類似体、(例えば、2-プロピル-エストラジオール、2-プロペニル-エストラジオール、2-エトキシ-6-オキシムエストラジオール、2-ヒドロキシエストロン、4-メトキシエストラジオール)などの潜在的な抗脈絡膜新生血管形成剤であり得るものを含む抗血管形成化合物、VEGF抗体およびVEGFアンチセンス化合物などのVEGFアンタゴニスト、血管新生抑制ステロイド(例えば、酢酸アネコルタブおよびその類似体、17エチニルエストラジオール、ノルエチノドレル、メドロキシプロゲステロン、メストラノール、血管新生抑制活性を有するアンドロゲン、例えばエチステロン)、チミジンキナーゼ阻害剤;フルオシノロンアセトニド、トリアムシノロンアセトニドおよび全ての血管新生性ステロイドを含む副腎皮質ステロイドおよびそれらの合成類似体;シクロスポリンA、プログラフ(タクロリムス)、マクロライド免疫抑制剤、ミコフェノール酸モフェチル、ラパマイシン、ムラミルジペプチドおよびワクチンなどの免疫応答調節剤;抗癌剤、例えば5-フルオロウラシル、白金配位錯体、例えばシスプラチンおよびカルボプラチン、アドリアマイシン、代謝拮抗剤、例えばメトトレキサート、アントラサイクリン系抗生物質、有糸分裂阻害薬、例えばパクリタキセルおよびドセタキセル、エピドフィロトキシン、例えばエトポシド、カルムスチンを含むニトロソ尿素、シクロホスファミドを含むアルキル化剤:三酸化ヒ素;アナストロゾール;クエン酸タモキシフェン;パモ酸トリプトレリン;ゲムツズマブオゾガマイシン;イリノテカン塩酸塩;酢酸ロイプロリド;ベキサロテン;エキセメストラン;塩酸エピルビシン;オンダンセトロン;テモゾロミド;トポテアノ塩酸塩;クエン酸タモキシフェン;イリノテカン塩酸塩;トラスツズマブ;バルルビシン;ゲムシタビンHCL;酢酸ゴセレリン;カペシタビン;アルデスロイキン;リツキシマブ;オプレルベキン;インターフェロンアルファ-2a;レトロゾール;トレミフェンシトレート;ミトキサントロン塩酸塩;イリノテカンHeL;トポテカンHCL;リン酸エトポシド;ゲムシタビンHCL;およびアミフォスチン;アンチセンス剤;抗真菌剤;縮瞳剤および抗コリンエステラーゼ剤、例えばピロカルピン、サリチル酸エセリン、カルバコール、フルオロリン酸ジイソプロピル、ヨウ化ホスホリン、臭化デメカリウム;硫酸アトロピン、シクロペンタン、ホマトロピン、スコポラミン、トロピカミド、ユーカトロピン、およびヒドロキシアンフェタミンなどの散瞳剤;分化調節剤;エピネフリンなどの交感神経刺激剤;リドカインおよびベンゾジアゼピンなどの麻酔剤;血管収縮剤;血管拡張剤;アンジオスタチン、エンドスタチン、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤、血小板因子4、インターフェロン-ガンマ、インスリン、成長ホルモン、インスリン関連成長因子、熱ショックタンパク質、ヒト化抗IL2受容体mAb(ダクリズマブ)、エタネルセプト、モノクローナルおよびポリクローナル抗体、サイトカイン、サイトカインに対する抗体などのポリペプチドおよびタンパク質剤;神経保護剤、例えばニモジピンおよびジルチアゼムを含むカルシウムチャネル拮抗薬、ニューロイムノフィリン配位子、ニューロトロピン、メマンチンおよび他のNMDA拮抗薬、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、エストラジオールおよび類似体、ビタミンB12類似体、α-トコフェロール、NOS阻害剤、抗酸化剤(例えば、グルタチオン、スーパーオキシドジスムターゼ)、コバルトおよび銅のような金属、神経栄養受容体(Aktキナーゼ)、成長因子、ニコチンアミド(ビタミンB3)、α-トコフェロール(ビタミンE)、コハク酸、ジヒドロキシリポ酸、フシジン酸;細胞輸送/運動性切迫剤、例えばコルヒチン、ビンクリスチン、サイトカラシンB;炭酸脱水酵素阻害剤;インテグリン拮抗薬;親油製剤、例えばイデベノン、ラパマイシン、2-シアノ-3,12ジオキソレアナ-1,9ジエン-28-イミダゾリド(CDDO-Im)、2-シアノ-3,12-ジオキソオレアナ-1,9(11)-ジエン-28-オイック酸-エチルアミド(CDDO-エチルアミド),および2-シアノ-3,12-ジオキソオレアナ-1,9(11)-ジエン-28-オイック酸トリフルオロエチルアミド(CDDO-TFEA);および潤滑剤を含むが、これらに限定されない。これらの治療剤のいずれも、単独でまたはそれらの組み合わせで眼科用インプラントに含まれ得る。
特定の実施形態では、治療剤は、核因子(赤血球由来2)様2エンハンサー(Nrf2調節因子)である。特定の実施形態では、Nrf2調節因子はスルホラファンである。
眼科用インプラントによって送達され得る他の薬物としては、例えばサリドマイドが挙げられる。他の可能性のある眼の治療剤を確認するためにRemington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Press,Easton,Pa.,U.S.Aを参照することができる。
遊離塩基形態またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルなど、任意の薬学的に許容される形態の薬剤を使用することができる。この特定の実施形態では、インプラントによって提供される治療剤の投与量は1~100mgの範囲であり、これは黄斑変性の治療に使用されるスルホラファンなどの薬物の適切な投与量である。
本開示によれば、インプラントの治療剤または成分は、親油性剤を含んでもよく、親油性剤から本質的に構成されてもよく、または親油性剤から構成されてもよい。そのような親油性剤は低分子であり得る。親油性剤は、拡散、浸食、溶解または浸透によってインプラントから放出され得る。薬物放出持続成分は、1もしくは複数の生分解性ポリマーまたは1もしくは複数の非生分解性ポリマーを含み得る。
一実施形態では、眼内インプラントは親油性剤を含む。本開示のインプラントに使用され得る親油性剤または他剤は、米国特許出願公開第20140031408号に教示されているものを含み、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、眼内インプラントは、親油性剤を含む治療剤または成分を含む。
NACアルキルエステル類似体
本開示は、眼の疾患および障害の治療に使用するための治療用組成物を提示する。特定の実施形態において、治療用組成物は、治療剤を含む。特定の実施形態において、治療剤は、N-アセチルシステイン(NAC)アルキルエステル類似体である。特定の実施形態では、治療剤は、式(I):
に示すNACアルキルエステル類似体である。
本開示は、眼の疾患および障害の治療に使用するための治療用組成物を提示する。特定の実施形態において、治療用組成物は、治療剤を含む。特定の実施形態において、治療剤は、N-アセチルシステイン(NAC)アルキルエステル類似体である。特定の実施形態では、治療剤は、式(I):
特定の実施形態では、R1は、C1-C5分岐または直鎖アルキル基である。特定の実施形態では、R1は、C1-C4直鎖アルキル基である。特定の実施形態では、R2は、C1-C3アルキル基またはピリジル基である。特定の実施形態では、R2は、C1-C2アルキル基またはピリジル基である。特定の実施形態では、R2はピリジル基である。特定の実施形態では、R2は、メチル、エチル、n-プロピルまたはイソプロピルを含むC1-C3アルキル基である。特定の実施形態では、R2は、C1-C2アルキル基である。特定の実施形態では、R1は、C1-C5分岐または直鎖アルキル基であり、R2は、C1-C2アルキル基またはピリジル基である。特定の実施形態では、R1はC1-C4直鎖アルキル基であり、R2はC1-C3アルキル基である。特定の実施形態では、R1は、C1-C4直鎖アルキル基であり、R2は、C1-C2アルキル基である。特定の実施形態では、R1はC1-C4直鎖アルキル基であり、R2はピリジル基である。
特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインメチルエステル(NACME)、N-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)、N-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)、N-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)、N-ニコチノイルシステインメチルエステル(NNICME)、またはN-ニコチノイルシステインエチルエステル(NNICEE)から選択される。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインメチルエステル(NACME)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインイソプロピルエステル(NACPE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインメチルエステル(NNICME)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインエチルエステル(NNICEE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインプロピルエステル(NNICPE)である。特定の実施形態では、治療剤は、N-ニコチノイルシステインイソプロピルエステル(NNICPE)である。
特定の実施形態では、本開示は、生体適合性ポリマーを含む眼科用インプラントを提示する。特定の実施形態では、眼科用インプラントは、本開示のNACアルキル-エステル類似体および生体適合性ポリマーを含む。特定の実施形態では、眼科用インプラントは、生体適合性ポリマー内に分散された本開示のNACアルキル-エステル類似体を含む。
理論に束縛されるものではないが、細胞取り込み時に、NACアルキルエステル類似体は、内因性エステラーゼを介して脱エステル化を受けてNACを産生し、次に、これはアミダーゼの活性を介してシステインに変換される。次に、産生されたシステインはGSH合成に関与し、それによって細胞へのGSHの利用可能性を増加させる。次に、遍在性細胞内抗酸化剤であるGSHは、酸化的損傷から細胞を保護する。
II.眼科用インプラント
本開示は、眼の障害を治療または予防するための治療剤を含む、本開示の治療剤を含む成形複合眼科用インプラントを提供する。また、複合眼科用インプラントを作製し、げっ歯類などの実験動物を用いたインプラントの試験を含む眼の様々な疾患または障害を治療するためにインプラントを使用する方法も提供される。特定の実施形態では、インプラントは、眼の障害の治療または予防中に治療剤の持続放出を提供する。持続放出インプラント構成は、テノン嚢下空間(延髄鞘としても知られる)に配置するのに特によく適しているが、それに限定されず、好都合で有用な他の眼の領域上または領域内に設置することができる。
本開示は、眼の障害を治療または予防するための治療剤を含む、本開示の治療剤を含む成形複合眼科用インプラントを提供する。また、複合眼科用インプラントを作製し、げっ歯類などの実験動物を用いたインプラントの試験を含む眼の様々な疾患または障害を治療するためにインプラントを使用する方法も提供される。特定の実施形態では、インプラントは、眼の障害の治療または予防中に治療剤の持続放出を提供する。持続放出インプラント構成は、テノン嚢下空間(延髄鞘としても知られる)に配置するのに特によく適しているが、それに限定されず、好都合で有用な他の眼の領域上または領域内に設置することができる。
本開示は、眼の疾患および障害を治療するための、眼への薬物送達のために成形された眼科用インプラントを提供する。
局所眼科用インプラントは、眼障害の全身療法から生じ得る欠点および合併症を回避する。例えば、眼科用の経口療法は、眼への薬物の持続放出を提供することができない。代わりに、経口療法は、薬物のバイオアベイラビリティが低いため、眼組織における薬物の実際の吸収を無視できる程度にしかもたらさないことが多い。薬物の全身投与後の眼薬物レベルは、通常、様々な血液/眼障壁(すなわち、毛細血管の内皮細胞間の密着結合)によって制限される。これらの障壁は、全身循環を介して眼に入る薬物の量を制限する。さらに、医薬品の可変の胃腸薬物吸収および/または肝臓代謝は、硝子体薬物レベルの用量依存的および個体間変動をもたらし得る。さらに、有害な副作用は、眼に対する特定の薬物を全身投与することに関連している。
例えば、免疫応答調節剤シクロスポリンA(CsA)を使用する眼の全身治療は、他の懸念の中でも、腎毒性を引き起こすまたは日和見感染症のリスクを増加させる可能性がある。このことは、CsAが内因性または前部ブドウ膜炎、角膜移植、ベーチェット病、春季または木質性角結膜炎、ドライアイ症候群などの多種多様な眼疾患および適応症の治療のための認識されている有効な活性剤であるため、残念なことである。さらに、角膜同種移植片および幹細胞移植片の拒絶は、角膜血管新生などの危険因子に関連する場合、患者の最大90%で起こる。CsAは、それらの患者に対するそのような外科的処置の失敗率を低下させるための可能性のある有用な薬物として同定されている。したがって、全身送達に関連するそのような欠点を回避することができるそのような薬物のための他の実現可能な送達経路が要求されている。
インプラント治療とは別に、眼に対する他の局所投与経路には局所送達が含まれる。そのような治療には、医薬を含有する点眼剤および局所軟膏が含まれる。角膜上皮細胞間の密着結合は、点眼剤および軟膏の眼内浸透を制限する。溶液または軟膏を介した眼表面への局所送達は、特定の場合には、眼の前房の限定的かつ可変的な浸透を達成することができる。しかしながら、薬物の治療レベルは達成されず、眼の中央または後部で持続されない。眼の後(後部)腔は、炎症の頻繁な部位であるか、そうでなければ、理想的には眼薬物療法が多くの適応症を標的とすべき作用部位であるため、これは大きな欠点である。
局所的な局所表面送達によって遭遇する障壁を回避するためのアプローチとして、眼に対する1つの局所治療経路は、強膜(すなわち、眼の球状のコラーゲンに富む外側被覆)を介した治療薬の直接硝子体内注射を含む。しかしながら、硝子体内注射送達経路は、持続放出能力が達成されることなく、短い半減期および迅速なクリアランスをもたらす傾向がある。その結果、治療的眼薬物レベルを維持するために、毎週から毎月の注射がしばしば必要とされる。これは多くの患者にとって実用的ではない。
これらの欠点を考慮すると、治療薬を眼組織に送達するために眼組織内または眼組織に隣接して配置されたインプラント装置の使用は、競合する治療経路を超える非常に多くの利点および機会を提供するはずである。過去に様々な眼科用インプラント装置が記載され使用されてきたにもかかわらず、治療経路の完全な可能性は実現されていない。とりわけ、従来の眼科用インプラント装置は、所与の治療のため単回投与様式により、例えば、低投与量での低速定速注入により、眼組織に薬物を送達する。しかし、AMDのCNVMなどの多くの異なる臨床状況では、この薬物投与様式は準最適な眼治療レジメンであり得る。
構築の観点から、マルチウェットコーティングおよび乾燥手法によって薬物ペレットまたはコアを透過性ポリマーで覆うことにその調製技術が依存している限り、以前の眼科用インプラントには別の問題が存在する。そのようなウェットコーティング手法は、その後の浸漬中に薄く塗布されたコーティングの層間剥離のリスクの増加、ならびに硬化中に得られた薬物ペレット周囲のポリマーの厚さの変動など、製品品質管理問題を引き起こす可能性がある。さらに、より高い拒絶率および労力による製造コストおよび時間の増加、ならびに追加の取り扱いによる装置汚染の可能性の増加は、本インプラント技術に関する既知の問題である。
したがって、本開示の特定の態様は、様々な眼疾患の局所治療を提供する。本開示の他の態様はまた、これらの薬物の全身性の副作用を低減または排除しながら、眼疾患を効果的に治療するために医薬を眼に送達する方法を提供する。本開示の特定の態様はまた、長期間にわたって眼に治療剤を投与するための成形された徐放性の眼科用インプラントを提供する。さらに、本開示の特定の態様は、徐放性眼科用インプラントからの薬物の拡散によって影響を受ける眼の領域を変化させるための手法を提供する。本開示の特定の態様はまた、製品のばらつきが低減された成形された眼科用インプラントを作製するための方法を提供する。
以下に記載されるこれらおよび他の方法において、本開示のインプラントは、無数の利点、改善、利益、および治療機会を提供する。インプラントは、非常に汎用性があり、送達される薬物の投与様式および種類の両方に関して送達レジメンを強化するように調整することができる。本開示のインプラントは、所望に応じて数週間、数ヶ月、またはさらには数年とすることができる特定の期間にわたって、眼への治療剤の連続放出を可能にする。別の利点として、本開示のインプラントシステムは、治療の開始および終了(すなわち、インプラントの除去)のためにのみ介入を必要とする。レジメン中の患者のコンプライアンスの問題は解消される。本開示による1または複数の薬物の眼への時間依存性送達は、眼治療の薬理学的および生理学的効果を最大化することを可能にする。インプラントは、ヒトおよび獣医学的適用性を有する。
多層眼科用インプラント
本開示の眼科用インプラントの特定の実施形態が、図1~図4を参照して本明細書に記載される。当業者であれば、図中の要素は簡略化および明瞭化のために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解するであろう。例えば、図面に示されている特徴のいくつかの寸法は、本開示の実施形態の本明細書における説明をよりよく例示および/または容易にするために、他の要素に対して拡大されている場合がある。同じ参照番号で識別された様々な図の特徴は、特に指示されない限り、同様の特徴を表す。代替的な実施形態の代替的な特徴もまた、この例示的な実施形態の特徴との関連で論じられるであろう。
本開示の眼科用インプラントの特定の実施形態が、図1~図4を参照して本明細書に記載される。当業者であれば、図中の要素は簡略化および明瞭化のために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解するであろう。例えば、図面に示されている特徴のいくつかの寸法は、本開示の実施形態の本明細書における説明をよりよく例示および/または容易にするために、他の要素に対して拡大されている場合がある。同じ参照番号で識別された様々な図の特徴は、特に指示されない限り、同様の特徴を表す。代替的な実施形態の代替的な特徴もまた、この例示的な実施形態の特徴との関連で論じられるであろう。
本開示の特定の実施形態では、眼科用インプラントは多層眼科用インプラントである。本開示の特定の実施形態では、眼科用インプラントは2層の眼科用インプラントである。特定の実施形態では、眼科用インプラントは、湾曲した2層複合眼科用インプラントである。インプラント10の湾曲形状は、図1Aおよび図1Bにおいて点線12および14で示されている。この形状は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第2014/179568号パンフレットに教示されているような成形プロセスなどの成形プロセスを使用することによって形成され得る。
特定の実施形態では、眼科用インプラントは、複数(例えば2つ)の湾曲層によって形成される。特定の実施形態では、眼科用インプラントは、図1Bの線3’-3’に沿った図2の断面図に見られるように、下層16および上層18によって形成される。特定の実施形態では、下層16は、治療剤20を含む、1または複数のバイオポリマーまたはその複合材料から形成される。層は線26(図2)によって画定される。下層16は、インプラントの使用時に強膜E3と接触する下面24を有する。
特定の実施形態では、上層18は、シリコーンポリマーまたは他のポリマーなど、1または複数のポリマーによって形成される。上層を形成するのに適したポリマーの例は、ポリ酢酸ビニル、架橋ポリ(ビニルアルコール)、架橋ポリ(ビニルブチレート)、エチレンエチルアクリレートコポリマー、ポリ(エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(ビニルアセタール)、可塑化エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルクロリドコポリマー、ポリ(ビニルエステル)、ポリビニルブチレート、ポリビニルホルマール、ポリアミド、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、可塑化ポリ(塩化ビニル)、可塑化ナイロン、可塑化ソフトナイロン、可塑化ポリ(エチレンテレフタレート)、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリアクリロニトリル、架橋ポリビニルピロリドン、ポリトリフルオロクロロエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ(1,4’-イソプロピリデンジフェニレンカーボネート)、塩化ビニリデン、アクリロニトリルコポリマー、塩化ビニル-フマル酸ジエチルコポリマー、シリコーンゴム、医療グレードのポリジメチルシロキサン類、エチレンプロピレンゴム、シリコーンカーボネートコポリマー、塩化ビニリデン-塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル-アクリロニトリルコポリマーまたは塩化ビニリデン-アクリロニトリドコポリマー、またはこれらのポリマーの任意の適切な等価物もしくは組み合わせを含むが、これらに限定されない。特定の代替実施形態では、ポリマーはシリコーン接着剤である。
特定の実施形態では、下層16は、医療グレードのバイオポリマーなどの1または複数のポリマーによって形成される。特定の実施形態では、下層は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)系化合物を含む。特定の実施形態では、下層はシリコーン接着剤を含む。シリコーン接着剤は、一般に、生物学的に(生理学的に)不活性であり、身体組織によって良好に耐容される。本開示のインプラントに使用するのに適したシリコーンとしては、MED-6810シリコーン、MED1-4213またはMED2-4213シリコーンが挙げられる。他の生体適合性シリコーン接着剤を使用してもよく、本開示の特定の代替実施形態によるインプラントの調製における使用に適合させることができる。シリコーンを硬化させるのに必要な時間および温度は、使用されるシリコーンおよび所望の薬物放出プロファイルに依存する。これらのシリコーンは、室温(例えば、20~30℃)で硬化させるために放置すると、硬化に約24時間以上を必要とする。硬化速度は、硬化温度の上昇と共に増加する。例えば、MED2-4213シリコーンは、約100℃で約30分で硬化する。以下により詳細に論じるように、シリコーンがより迅速に硬化するほど、治療剤が層から浸出する機会が少なくなる。場合によっては、白金などの触媒を使用して硬化を誘導することができる。
特定の実施形態では、生体適合性ポリマーは、エチレン-ビニルエステルコポリマーを含む。特定の実施形態では、生体適合性ポリマーは、エチレン-酢酸ビニル(EVA)、エチレン-ヘキサン酸ビニル(EVH)、エチレン-プロピオン酸ビニル(EVP)、エチレン-酪酸ビニル(EVB)、エチレンビニルペンタントエート(EVP)、エチレン-ビニルトリメチルアセテート(EVTMA)、エチレン-ビニルジエチルアセテート(EVDEA)、エチレン-ビニル3-メチルブタノエート(EVMB)、エチレン-ビニル3-3-ジメチルブタノエート(EVDMB)、エチレン-ビニルベンゾエート(EVBZ)、またはそれらの混合物から選択されるエチレン-ビニルエステルコポリマーを含む。特定の実施形態では、生体適合性ポリマーは、エチレン-ビニルアセテート(EVA)コポリマーを含む。
眼科用インプラントの寸法は変更し得る。しかしながら、この特定の実施形態では、インプラント10は、7mmの直径および2mmの厚さを有する。この特定の実施形態では、2つの層16および18の各々は1mmの厚さである。この特定の実施形態では、上層18の上面22は、(図4に示すように)平均的なヒトの眼のテノン嚢E1の表面の曲率半径に概ね一致するために、5mmの曲率半径を有する。同様に、下層16もまた、平均的なヒトの眼の強膜E3の曲率半径に概ね一致するように構成された同様の曲率半径で湾曲している。これらの寸法は、ヒトのテノン嚢下空間E0に強膜接触を伴って埋め込むのに適した特性をインプラント10に提供する。これらの寸法は、例えばラット、マウスまたはウサギなどの実験動物で使用するために設計されたインプラントに対して適切に変更されるべきであることが当業者によって理解されよう。選択された実験動物の眼の平均寸法ならびにテノン嚢および強膜の曲率半径の知識を身に付けて、当業者はそれに従って眼科用インプラントの寸法を選択することができ、過度の実験を行うことなく適切な成形手段を構築することができる。
特定の実施形態では、眼科用インプラントは、一般に、下層16に分散された治療剤20の拡散に抵抗性を有する上層18を含む。特定の実施形態では、上層18は、治療剤20に対して不透過性である。他の実施形態では、治療剤20は、治療剤20の下層16から強膜への拡散速度よりも有意に遅い上層18内の拡散速度を有する。これに関連して、「有意に遅い」という用語は、治療剤20の下層16から強膜E3への拡散速度よりも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%または99%遅いことを意味する。下層16と比較して上層18の治療剤20の拡散特性が低下することにより、必要とされない組織への治療剤20の損失を防ぐという利点が得られる。それにより、上層18を通る治療剤20の拡散速度の低下は、治療剤20の所望の作用機序がもたらされる黄斑E6への移行のために下層16から強膜E3および脈絡膜E4への一方向の拡散を促進する。下層16と比較して上層18における治療剤20の拡散特性が低下することによって提供されるさらなる利点は、治療剤20がテノン嚢E1および結膜E2を介してリンパ系に入り、望ましくない副作用を引き起こす可能性がある他の組織に移動するのを防ぐことである。したがって、本開示の特定の代替実施形態では、上層18または下層16は、リンパ吸収を遮断する薬剤をさらに含む。
この特定の実施形態では、インプラントの厚さは2mmであり、2つの層16および18は各々1mmの厚さである。当業者は、各層の厚さが、下層のシリコーン接着剤の組成、上層のポリマー、またはインプラントに使用される薬物および/またはその製剤の特性に関する変動を含み得る、本開示の様々な実施形態に従って変更され得ることを理解するであろう。寸法厚さは、過度の実験をすることなく当業者によって適切に変更することができる。
特定の実施形態では、下層16の治療剤20は、黄斑変性の治療に使用されるスルホラファンなどのNrf2調節因子である。薬物は、薬物粒子20が下層16を通って拡散するにつれて経時的に放出される。
眼Eの解剖学的構造に対するインプラント10の位置決めは、図3および図4に示されている。図3では、インプラント10の特徴は、明確にするために省略されている。便利に参照するために、図3および図4に示す解剖学的構造は、テノン嚢下空間E0、テノン嚢E1(眼球鞘としても知られる)、強膜E3、脈絡膜E4(図4のみに示す)、視神経E5、黄斑E6、硝子体液E7、ならびに上下眼瞼E8およびE9を含む。
ここで図4を参照すると(これは図3で5’とラベル付けされた挿入図の拡大図を表す)、インプラント10の配置に関するさらなる詳細が示されている。インプラント10は、テノン嚢下空間E0に配置され、その下面24は強膜E3の表面に載っている。インプラント10の上面22は、テノン嚢E1の表面の湾曲に概ね一致する湾曲を有することも分かる。この特徴は、テノン嚢E1がインプラント10の上縁と接触する結果としての眼への不快感を最小限に抑えるという利点を提供する。湾曲した上面22は滑らかであり、他のインプラントの鋭い縁部がテノン嚢E1を完全に穿刺して結膜E2を貫通した場合にテノン嚢および場合によっては結膜E2の組織に刺激および/または損傷を引き起こす鋭い縁部を有さない。
治療剤20の粒子は、下層16に集中しているため、および上層18が上述のように治療剤20の拡散に対して一般に抵抗性を有するため、図4の矢印によって示されるように強膜E3へ下向きに放出される。図4では、3つの薬物粒子20Bが下層16から強膜E3を介して脈絡膜E4に拡散し、1つの薬物粒子20Aが下層16から強膜E3に拡散したことが示されている。これらの薬物粒子20Aおよび20Bは、拡散もしくは能動的な生理学的機構のいずれか、またはそれらの組み合わせによって、所望の医薬効果が得られる黄斑E6に移行すると予想される。特に、図4は、治療剤20の上層18への、そしてテノン嚢E1および結膜E2内の上部組織への拡散を示す矢印を含まない。これは、治療剤20の拡散に対する上層18の抵抗に起因する。
特定の実施形態では、インプラント10には、インプラント10の強膜E3への取り付けを容易にするためにインプラントの一部として形成することができる縫合糸プラットフォーム(図示せず)が設けられる。縫合糸を適所に保持するためのメッシュを含む縫合糸プラットフォームを有するインプラントは、米国特許第7,658,364号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。本明細書に記載のインプラントは、以下で詳細に説明する成形プロセスの変更によって、そのような縫合糸プラットフォームを含むように過度の実験なしに変更することができる。あるいは、本開示のインプラントは、米国特許第7,658,364号明細書にも記載されているように、縫合糸スタブに固定されてもよい。
特定の実施形態では、インプラントは円形または楕円形である。
特定の実施形態では、外層は、シリコーン層からの治療剤の拡散に抵抗性を有する。
特定の実施形態では、外層は、シリコーン層からの治療剤の拡散に対して実質的に不透過性である。
特定の実施形態では、外層および内層は各々約1mmの厚さである。
特定の実施形態では、外層および/または内層は、治療剤のリンパ吸収を遮断する薬剤をさらに含む。
特定の実施形態では、内層は、眼への治療剤の眼科用透過性を増加させる眼透過剤をさらに含む。
特定の実施形態では、眼科用透過剤はメチルスルホニルメタンである。
特定の実施形態では、内層の湾曲した眼接触面の湾曲の半径は、約5mm~約6mmの範囲である。特定の実施形態では、インプラントは、直径が約1mm~8mmの範囲の円形である。特定の実施形態では、インプラントは、直径が約1mm~3mmの範囲の円形である。
特定の実施形態では、インプラントはオメガ-3魚油などの栄養補助食品油を含む。
特定の実施形態では、シリコーン層は、薬物の放出を改善する賦形剤をさらに含む。特定の実施形態では、賦形剤は、ミリスチン酸イソプロピル、レボメントール、プロピレンおよびテトラグリコールの1または複数から選択される。
特定の実施形態では、インプラントは:ポリマーを含む第1の硬化層であって、第1の硬化層が両面に湾曲を含む、第1の硬化層;および、、シリコーン接着剤と治療剤とを含む第2の硬化層であって、第2の硬化層が両面に湾曲を有する、第2の硬化層、を含む。
特定の実施形態では、第1の硬化層の一方の表面の湾曲および第2の層の一方の表面の湾曲は両方とも、湾曲した突起を有する印象体を使用して形成される。
特定の実施形態では、第1および第2の硬化層は以下のように定義される:第1の硬化層の第1の表面の湾曲は、ポリマーを型本体に分配することによって形成され、第1の硬化層の第2の表面の湾曲は、第1の印象体上の第1の湾曲した突出部によって形成され;第2の硬化層の第1の表面の湾曲は、第1の硬化層の第2の表面の湾曲上にシリコーン接着剤を分配することによって形成され;および、第2の硬化層の第2の表面の湾曲は、第2の印象体上の第2の湾曲した突出部によって形成される。
特定の実施形態では、第1の硬化層は、第2の硬化層からの治療剤の拡散に抵抗性を有する。
特定の実施形態では、第1の硬化層は、第2の硬化層からの治療剤の拡散に対して実質的に不透過性である。
III.治療および使用
本開示のインプラントおよび組成物は、例えば、加齢黄斑変性、緑内障、糖尿病性網膜症、ブドウ膜炎、新生児未熟児網膜症、脈絡膜黒色腫、脈絡膜転移、および網膜毛細血管腫を含むいくつかの眼疾患および適応症を治療するために使用することができる。
本開示のインプラントおよび組成物は、例えば、加齢黄斑変性、緑内障、糖尿病性網膜症、ブドウ膜炎、新生児未熟児網膜症、脈絡膜黒色腫、脈絡膜転移、および網膜毛細血管腫を含むいくつかの眼疾患および適応症を治療するために使用することができる。
加齢黄斑変性(AMD)は、鮮明な中心視力を徐々に損なう、加齢に関連する一般的な疾患である。AMDには、ドライ型AMDとウェット型AMDの2つの一般的な形態がある。AMDの症例の約90%は、真っ直ぐ前方を見ることを可能にし、かつ細部を識別することを可能にする網膜の中央の領域である黄斑の組織の変性および菲薄化によって引き起こされるドライ型である。AMD罹患者の約10%のみがウェット型であるが、ウェット型は視覚に対してはるかに大きな脅威をもたらす。ウェット型の疾患では、脈絡膜新生血管膜(CNVM)として知られる急速に増殖する異常な血管が黄斑の下に発生する。これらの血管は、光感知細胞を破壊する流体および血液を漏出させ、それによって盲瘢痕組織を生成し、その結果、中心視力の重度の喪失をもたらす。ウェット型AMDは、米国では65歳以上の法的盲の主な原因であり、米国では毎年約25,000例の新規症例が診断されている。理想的には、適応症の治療は、AMDに関連する脈絡膜新生血管(CNV)に対する阻害効果の誘導を含むであろう。黄斑は眼の後ろに位置するため、黄斑組織の組織への薬理学的薬剤の局所送達によるCNVMの治療は不可能である。現在、CNVMを治療するために、抗血管新生剤の硝子体内注射、レーザー光凝固、光線力学療法、および外科的除去が用いられている。残念ながら、このような方法を用いた再発率は50~90%を超える場合がある。ほとんどの場合、無期限の治療が必要である。
加齢黄斑変性(AMD)は、ほとんどの先進国において高齢者の視力喪失の主な原因の1つである。多くの原因の中でも、網膜色素上皮(RPE)における酸化ストレスがAMD病理の主要な推進力であると仮定されている。酸化ストレスは、RPE細胞への抗酸化剤投与によって治療され得る。しかし、抗酸化剤の高いインビボ有効性を達成するためには、薬剤が組織および細胞に浸透できることが不可欠である。
インプラントを投与するために、結膜下マトリックスインプラントをテノン嚢下空間内の表面上皮の後ろに配置することができる。これは、外来設定で実行することができる外科的処置によって行われる。開瞼器を配置し、インプラントを配置する領域上の結膜を通して結膜の放射状切開を行う。Wescottハサミを使用してテノン筋膜の後部を切開し、インプラントを挿入する。結膜は、連続10-0バイクリル縫合糸を使用して再近似される。眼は、薬物の容易な浸透を可能にしない多くの障壁を有する。これらには、眼の前面(角膜)の表面上皮、および網膜血管内または網膜色素上皮の間のいずれかの血液/網膜バリアが含まれ、両方とも密着結合を有する。これらのインプラントは、一般に、小型げっ歯類(すなわち、マウスおよびラット)の眼では直径約1~2mm、ウサギおよびヒトの眼では直径3~4mm、ウマの眼では直径6~8mmである。
本開示は、眼の疾患および障害を治療するために眼に薬物を送達するための成形された眼科用インプラントを提供する。特定の実施形態では、眼障害は黄斑変性である。特定の実施形態では、眼障害は、加齢黄斑変性(AMD)である。
特定の実施形態では、アプリケータ装置を使用して、テノン嚢下空間にインプラントを注入する。そのような装置は当技術分野において公知であり、特に白内障手術後の眼内レンズ移植において、眼の硝子体液への眼内注射に使用されている。特定の実施形態では、装置は、結膜およびテノン嚢表面に係合してテノン嚢下空間への開口部を生成するリトラクタを備える。装置はまた、インプラントをテノン嚢下空間に押し込むための手段を備え、装置を引き抜くことで、インプラントを所望の位置に保持しながら周囲の組織を所定の位置に戻すことができる。
さらに、角膜に入るように薬物拡散を促すためにインプラントが角膜縁(すなわち、結膜が眼の前方に付着する領域)の近くに配置される場合、マトリックスインプラントを1または2箇所の吸収性縫合糸(例えば、10-0吸収性バイクリル縫合糸)で固定することが可能であり得る。これは、インプラントの周縁から約250~500μm離れたインプラントの周辺部に30ゲージ針で穴を開けることによって行われる。穴は互いから180度で作られる。これは、本開示の結膜下マトリックスインプラントが角膜の近くに配置されると、まばたき時の上眼蓋の作用のために押し出されるリスクが高くなるためである。本開示の結膜下マトリックスインプラントが角膜縁から約4mm以上離れて配置される場合、縫合糸は任意である。
このマトリックスインプラントは、様々な疾患を治療するために治療レベルの異なる医薬品を眼に送達することができる。ウサギモデルを使用して、眼に配置されたインプラントから放出された薬物は、血中に無視できるレベルの薬物を生成する。これは、全身性の薬物副作用の可能性を大幅に減少させる。本開示のこのインプラント設計は、完成した装置に存在する固有の薬理学的性能特性をもたらし付与する、固有の方法論および材料の選択によって調製される。
特定の実施形態では、本発明のインプラントは、親油性薬剤が眼から急速に除去されるにもかかわらず、維持されたレベルで治療剤の持続的なまたは制御された送達を提供する。例えば、本発明のインプラントは、親油性剤に関連する眼内半減期が短いにもかかわらず、少なくとも約30日間~約1年間、治療量の親油性剤を送達することができる。本発明のインプラントからの親油性剤の制御された送達は、親油性剤を含有する液体製剤の眼内注射に関連し得る血液-水性および血液-網膜バリアの毒性または劣化を低減して、親油性剤を眼に投与することを可能にする。
インプラントは、非滲出性加齢黄斑変性、滲出性加齢黄斑変性、脈絡膜新生血管形成、急性黄斑神経網膜症、嚢胞様黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫、ベーチェット病、糖尿病性網膜症、網膜動脈閉塞症、網膜中心静脈閉塞症、ブドウ膜炎性網膜疾患、網膜剥離、外傷、レーザー治療によって引き起こされる状態、光線力学的治療によって引き起こされる状態、光凝固、放射線網膜症、網膜上膜、増殖性糖尿病性網膜症、網膜静脈分枝閉塞症、前虚血性視神経症、非糖尿病性網膜機能不全、網膜色素変性、眼腫瘍、眼新生物などに関連する少なくとも1つの症状を治療、予防、または軽減するなど、様々な眼の状態を治療するために眼の領域に配置され得る。
本開示によるキットは、1または複数の本発明のインプラント、およびインプラントを使用するための説明書を含み得る。例えば、説明書は、インプラントを患者に投与する方法、およびインプラントで治療することができる状態の種類を説明することができる。
IV.定義
本開示の様々な箇所において、本開示の化合物の置換基または特性は、群または範囲で開示されている。本開示は、このような群および範囲のメンバーのありとあらゆる個々のまたは部分的な組み合わせを含むことが特に意図される。
本開示の様々な箇所において、本開示の化合物の置換基または特性は、群または範囲で開示されている。本開示は、このような群および範囲のメンバーのありとあらゆる個々のまたは部分的な組み合わせを含むことが特に意図される。
特に明記しない限り、以下の用語および語句は、以下に記載される意味を有する。定義は、本質的に限定することを意味するものではなく、本開示の特定の態様のより明確な理解を提供するのに役立つ。
約:本明細書で使用される場合、「約」という用語は、列挙された値の+/-10%を意味する。
活性:本明細書で使用される場合、「活性」という用語は、物事が起こっている、または行われている状態を指す。本開示の組成物は活性を有し得、この活性は1または複数の生物学的事象を含み得る。
関連:本明細書で使用される場合、「関連付けられる」または「関連する」という用語は、混合されている、内部に分散されている、結合されている、覆っている、または周囲を囲んでいることを意味する。
投与すること:本明細書で使用される場合、「投与」という用語は、対象に医薬剤または組成物を提供することを指す。
組み合わせて投与される:本明細書で使用される場合、「組み合わせて投与される」または「併用投与」という用語は、患者に対する各薬剤の効果が重複し得るように、2以上の薬剤が同時にまたはある間隔内で対象に投与されることを意味する。特定の実施形態では、それらは、互いに約60、30、15、10、5、または1分以内に投与される。特定の実施形態では、薬剤の投与は、組み合わせ(例えば、相乗的)効果が達成されるように、互いに十分に近い間隔が空けられる。
改善:本明細書で使用される場合、「改善」または「改善させる」という用語は、状態または疾患の少なくとも1つの指標の重症度の低下を指す。例えば、神経変性障害の状況では、改善にはニューロン喪失の減少が含まれる。
動物:本明細書で使用される場合、「動物」という用語は、動物界の任意のメンバーを指す。特定の実施形態では、「動物」は、任意の発達段階のヒトを指す。特定の実施形態では、「動物」は、任意の発達段階の非ヒト動物を指す。特定の実施形態では、非ヒト動物は哺乳動物(例えば、げっ歯類、マウス、ラット、ウサギ、サル、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、霊長類、またはブタ)である。特定の実施形態では、動物には哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生類、魚類および蠕虫類が含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、動物は、トランスジェニック動物、遺伝子操作動物、またはクローンである。
およそ:本明細書で使用される場合、1または複数の目的の値に適用される「およそ」または「約」という用語は、記載された基準値に類似の値を指す。特定の実施形態では、「およそ」という用語は、特に明記しない限り、または文脈から明らかでない限り(そのような数が可能な値の100%を超える場合を除いて)、記載された基準値のいずれかの方向(より大きいまたはより小さい)において25%、20%、19%、18%、17%、16%,15%,14%,13%,12%,11%,10%,9%,8%,7%,6%,5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ未満に入る値の範囲を指す。
生体適合性:本明細書で使用される場合、「生体適合性」または「生体侵食性」という用語は、免疫系による傷害、毒性または拒絶のリスクがほとんどまたは全くない生細胞、組織、器官または系と適合性であることを意味する。
生分解性:本明細書で使用される場合、「生分解性」という用語は、生物の作用によって無害な産物に分解することができることを意味する。「生分解性ポリマー」という用語は、インビボで分解するポリマーを指し、ポリマーの経時的な分解は、治療剤の放出と同時またはその後に起こる。具体的には、ポリマー膨潤を介して薬物を放出するように作用するメチルセルロースなどのヒドロゲルは、「生分解性ポリマー」という用語から特に除外される。生分解性ポリマーは、ホモポリマー、コポリマー、または3つ以上の異なるポリマー単位を含むポリマーであり得る。
制御放出:本明細書で使用される場合、「制御放出」という用語は、治療結果に影響を及ぼす特定の放出パターンに適合する医薬組成物または化合物の放出プロファイルを指す。
窪み:本明細書で使用される場合、「窪み」という用語は、表面の大部分に対して低い表面の領域を指す。より具体的には、本明細書では、型本体の接触面の残りの部分よりも低い表面を有する領域を表す、型本体の窪みについて説明する。
カプセル化する:本明細書で使用される場合、「カプセル化する」という用語は、封入する、取り囲む、または包むことを意味する。
有効量:本明細書で使用される場合、薬剤の「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、それが適用される文脈に依存する。例えば、癌を治療する薬剤を投与する文脈において、薬剤の有効量は、例えば、薬剤の投与なしで得られる応答と比較して、本明細書で定義されるように治療を達成するのに十分な量である。
製剤:本明細書で使用される場合、「製剤」は、少なくとも1つの治療剤および送達剤または賦形剤を含む。
印象体:本明細書で使用される場合、「印象体」という用語は、圧力によって別の本体の表面を変えるために使用される本体を指す。印象体は、例えば湾曲などの特定の形状を有する印象を作り出す1または複数の特徴を有することができる。
栄養補助食品:本明細書で使用される場合、「栄養補助食品」という用語は、疾患または障害に対して治療上の利益を有し得る単離された栄養素を指す。栄養補助食品油の非限定的な例は、オメガ-3魚油である。
眼の状態:本明細書で使用される場合、「眼の状態」は、眼または眼の部分もしくは領域の1つに影響を及ぼすかまたは関与する疾患、病気または状態である。眼には、広義には、眼球、ならびに眼球を構成する組織および体液、眼周囲筋(斜筋および直筋など)、ならびに眼球内または眼球に隣接する視神経の部分が含まれる。
「前眼部症状」は、眼周囲筋、眼瞼または眼球組織など、前(すなわち、眼の前面の)眼の領域もしくは部位、または水晶体嚢もしくは毛様体筋の後壁の前方に位置する体液に影響を及ぼすかまたは関与する疾患、病気または状態である。したがって、前眼部症状は、主に、結膜、角膜、前房、虹彩、後房(網膜の後ろであるが水晶体嚢の後壁の前)、水晶体または水晶体嚢、ならびに前眼部領域または部位を血管化または神経支配する血管および神経に影響を及ぼすかまたは関与する。したがって、前眼部症状には、例えば、無水晶体症;偽水晶体眼;乱視;眼瞼痙攣;白内障;結膜疾患;結膜炎;角膜疾患;角膜潰瘍;ドライアイ症候群;眼瞼疾患;涙器疾患;涙管閉塞;近視;老眼;瞳孔障害;屈折障害および斜視などの疾患、病気または状態が含まれ得る。緑内障治療の臨床目標は、眼の前房中の房水の緊張を軽減する(すなわち、眼内圧を低下させる)ことであり得るため、緑内障は前眼部症状であると考えることもできる。
「後眼部症状」は、脈絡膜または強膜(水晶体嚢の後壁を通る平面の後方の位置にある)、硝子体、硝子体腔、網膜、視神経(すなわち、視神経円板)などの後眼部領域または部位、ならびに後眼部領域または部位を血管化または神経支配する血管および神経に主に影響を及ぼすまたは関与する疾患、病気または状態である。したがって、後眼部症状には、例えば、急性黄斑神経網膜症;ベーチェット病;脈絡膜新生血管;糖尿病性ブドウ膜炎;ヒストプラズマ症;真菌またはウイルスが原因の感染症などの感染症;黄斑変性、例えば、急性黄斑変性、非滲出型加齢黄斑変性および滲出型加齢黄斑変性;浮腫、例えば黄斑浮腫、嚢胞様黄斑浮腫および糖尿病性黄斑浮腫;多巣性脈絡膜炎;後眼部部位または位置に影響を及ぼす眼外傷;眼腫瘍;網膜障害、例えば、網膜中心静脈閉塞症、糖尿病性網膜症(増殖性糖尿病性網膜症を含む)、増殖性硝子体網膜症(PVR)、網膜動脈閉塞性疾患、網膜剥離、ブドウ膜性網膜疾患;交感神経性眼炎;Vogt小柳原田(VKH)症候群;ブドウ膜拡散;眼レーザー治療によって引き起こされるまたは影響を受ける後眼部状態;光線力学的療法によって引き起こされる、またはそれらによって影響される後眼部状態、光凝固、放射線網膜症、網膜前膜障害、網膜静脈分枝閉塞、前部虚血性視神経症、非網膜症、糖尿病性網膜機能不全、網膜色素変性、および緑内障などの疾患、病気または症状が含まれ得る。緑内障は、網膜細胞または視神経細胞の損傷または喪失に起因する視力喪失を予防すること、または視力喪失の発生を減少させることが治療目標であるため(すなわち、神経保護)、後眼部症状と考えることができる。
眼科用インプラント:本明細書で使用される場合、「眼科用インプラント」または「眼内インプラント」という用語は、眼の中に配置されるように構造化、サイズ決め、または他の方法で構成された装置または要素を指す。眼科用インプラントは、一般に、眼の生理学的状態に生体適合性であり、有害な副作用を引き起こさない。眼科用インプラントは、眼の視覚を乱すことなく眼に配置することができる。
眼の領域:本明細書で使用される場合、「眼の領域」または「眼の部位」は、一般に、眼の前部および後部を含む眼球の任意の領域を指し、一般に、眼球中に見られる任意の機能的(例えば、視覚のため)もしくは構造的組織、または眼球の内部もしくは外部を部分的にもしくは完全に覆う組織もしくは細胞層を含むがこれらに限定されない。眼の領域における眼球の領域の具体例としては、前房、後房、硝子体腔、脈絡膜、脈絡膜上腔、結膜、結膜下腔、強膜上腔、角膜内腔、角膜上腔、強膜、扁平部、外科的に誘導された無血管領域、黄斑、および網膜が挙げられる。
眼科用透過剤:本明細書で使用される場合、「眼科用透過剤」または「搬送促進剤」という用語は、眼の組織への治療剤の透過性を増加させる化合物を指す。メチルスルホニルメタンは、眼科用透過剤の非限定的な例である。
患者:本明細書で使用される場合、「患者」は、治療を求めるかもしくは必要とし得る、治療を必要とする、治療を受けている、治療を受けるであろう対象、または特定の疾患もしくは状態について訓練された専門家によってケアされている対象を指す。
透過剤:本明細書で使用される場合、「透過剤」という用語は、治療剤の透過性を増加させる分子を指す。眼科用透過剤は、眼の組織に対する治療剤の透過性を高める。
薬学的に許容される:「薬学的に許容される」という語句は、健全な医学的判断の範囲内で、合理的な利益/リスク比に見合った、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしにヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに適した化合物、材料、組成物、および/または剤形を指すために本明細書で使用される。
薬学的に許容される賦形剤:本明細書で使用される「薬学的に許容される賦形剤」という語句は、本明細書に記載される化合物(例えば、活性化合物を懸濁または溶解することができるビヒクル)以外の、患者において実質的に非毒性かつ非炎症性であるという特性を有する任意の成分を指す。賦形剤は、例えば、付着防止剤、酸化防止剤、結合剤、コーティング、圧縮助剤、崩壊剤、染料(着色剤)、皮膚軟化剤、乳化剤、充填剤(希釈剤)、皮膜形成剤またはコーティング、フレーバー、香料、流動促進剤(流動促進剤)、潤滑剤、防腐剤、印刷インク、吸着剤、懸濁剤または分散剤、甘味料、および水和水を含み得る。例示的な賦形剤には、ブチル化ヒドロキシトルエン(BEIT)、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム(二塩基性)、ステアリン酸カルシウム、クロスカルメロース、架橋ポリビニルピロリドン、クエン酸、クロスポビドン、システイン、エチルセルロース、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ラクトース、ステアリン酸マグネシウム、マルチトール、マンニトール、メチオニン、メチルセルロース、メチルパラベン、微結晶セルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポビドン、アルファ化デンプン、プロピルパラベン、パルミチン酸レチニル、セラック、二酸化ケイ素、カルボキシメチルセルロースナトリウム、クエン酸ナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、ソルビトール、デンプン(com)、ステアリン酸、スクロース、タルク、二酸化チタン、ビタミンA、ビタミンE、ビタミンCおよびキシリトールが含まれるが、これらに限定されない。
薬学的に許容される塩:本開示はまた、本明細書に記載される化合物の薬学的に許容される塩を含む。本明細書で使用される場合、「薬学的に許容され得る塩」は、既存の酸または塩基部分をその塩形態に変換することによって(例えば、遊離塩基基を適切な有機酸と反応させることによって)親化合物が修飾されている、開示される化合物の誘導体を指す。薬学的に許容される塩の例としては、アミンなどの塩基性残基の無機または有機酸塩;カルボン酸などの酸性残基のアルカリ塩または有機塩;などが挙げられるが、これらに限定されない。代表的な酸付加塩としては、酢酸塩、酢酸、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、カンホレート、カンファースルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプトン酸塩、ヘキサン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシ-エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられる。代表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、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなど、ならびにこれらに限定されないが、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンなどを含む非毒性アンモニウム、第四級アンモニウム、およびアミンカチオンが含まれる。本開示の薬学的に許容される塩には、例えば非毒性の無機酸または有機酸から形成される、親化合物の従来の非毒性塩が含まれる。本開示の薬学的に許容される塩は、従来の化学的方法によって、塩基性部分または酸性部分を含有する親化合物から合成することができる。一般に、このような塩は、これらの化合物の遊離酸または遊離塩基形態を、化学量論量の適切な塩基または酸と、水または有機溶媒中、または2つの混合物中で反応させることによって調製することができ、一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノールまたはアセトニトリルなどの非水性媒体を使用することができる。適切な塩のリストは、Remington’s Pharmaceutical Sciences,17th ed.,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985,p.1418、Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use,P.H.Stahl and C.G.Wermuth(eds.),Wiley-VCH,2008、およびBerge et al.,Journal of Pharmaceutical Science,66,1-19(1977)を参照されたい。これらは各々、本開示と矛盾しない限り、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
薬学的に許容される溶媒和物:本明細書で使用される「薬学的に許容され得る溶媒和物」という用語は、適切な溶媒の分子が結晶格子に組み込まれている本開示の化合物を意味する。適切な溶媒は、投与される投与量で生理学的に許容される。例えば、溶媒和物は、有機溶媒、水、またはそれらの混合物を含む溶液からの結晶化、再結晶化、または沈殿によって調製され得る。適切な溶媒の例は、エタノール、水(例えば、一水和物、二水和物および三水和物)、/V-メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N’-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’-ジメチルアセトアミド(DMAC)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMEU)、1,3-ジメチル-3,4,5,6-テトラヒドロ-2-(1H)-ピリミジノン(DMPU)、アセトニトリル(ACN)、プロピレングリコール、酢酸エチル、ベンジルアルコール、2-ピロリドン、安息香酸ベンジルなどである。水が溶媒である場合、溶媒和物は「水和物」と称される。
薬物動態:本明細書で使用される場合、「薬物動態」は、生物に投与された物質の運命の決定に関する分子または化合物の任意の1または複数の特性を指す。薬物動態は、吸収、分布、代謝および排泄の程度および速度を含むいくつかの領域に分けられる。これは一般にADMEと呼ばれ、(A)吸収は、物質が血液循環に入る過程であり、(D)分布は、身体の体液および組織全体にわたる物質の分散または播種であり、(M)代謝(または生体内変換)は、親化合物の娘代謝産物への不可逆的変換であり、(E)排出(または排除)は、身体からの物質の排除を指す。まれに、一部の薬物は身体組織に不可逆的に蓄積する。
物理化学:本明細書で使用される場合、「物理化学」は、物理的および/または化学的特性を意味するか、またはそれに関する。
予防:本明細書で使用される場合、「予防する」または「予防」という用語は、感染、疾患、障害および/または状態の発症を部分的または完全に遅延させること;特定の感染、疾患、障害、および/または状態の1または複数の症状、特徴、または臨床症状の発症を部分的または完全に遅延させること;特定の感染、疾患、障害、および/または状態の1または複数の症状、特徴、または症状の発症を部分的または完全に遅延させること;感染、特定の疾患、障害および/または状態からの進行を部分的または完全に遅延させること;および/または感染、疾患、障害および/または状態に関連する病態を発症するリスクを低下させることを指す。
予防的:本明細書で使用される場合、「予防的」は、疾患の伝播を予防するために使用される治療的または一連の作用を指す。
予防法:本明細書で使用される場合、「予防法」は、健康を維持し、疾患の伝播を予防するためにとられる措置を指す。
曲率半径:本明細書で使用される場合、「曲率半径」という用語は、所与の点で曲面に最もよく適合する円の半径を指す。
安定:本明細書で使用される場合、「安定」は、反応混合物から有用な程度の純度までの単離に耐えるのに十分に頑強であり、特定の実施形態では、有効な治療剤に製剤化することができる化合物を指す。
安定化された:本明細書で使用される場合、「安定化」、「安定化された」、「安定化領域」という用語は、安定にするまたは安定になることを意味する。
対象:本明細書で使用される場合、「対象」または「患者」という用語は、例えば実験、診断、予防、および/または治療目的のために、本開示による組成物が投与され得る任意の生物を指す。典型的な対象としては、動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、およびヒトなどの哺乳動物)および/または植物が挙げられる。
実質的に:本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、関心のある特徴または特性の全体的またはほぼ全体的な程度または度合を示す定性的状態を指す。生物学的技術分野の当業者は、生物学的および化学的現象が、たとえあったとしても、完了することおよび/または完全に進むこと、または絶対的な結果を達成もしくは回避することはほとんどないことを理解するであろう。したがって、「実質的に」という用語は、本明細書では、多くの生物学的および化学的現象に固有の完全性の潜在的な欠如を捕捉するために使用される。
罹患している:疾患、障害、および/または状態に「罹患している」個体は、疾患、障害、および/または状態と診断されているか、または疾患、障害、および/または状態の1または複数の症状を示す。
感受性がある:疾患、障害、および/または状態に「感受性がある」個体は、疾患、障害、および/または状態と診断されておらず、および/または疾患、障害、および/または状態の症状を示さない可能性があるが、疾患またはその症状を発症する傾向を有する。特定の実施形態では、疾患、障害および/または状態(例えば、癌)に感受性がある個体は、(1)疾患、障害および/または状態の発症に関連する遺伝子変異、(2)疾患、障害および/または状態の発症に関連する遺伝子多型、(3)疾患、障害および/または状態に関連するタンパク質および/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/または状態の発症に関連する習慣および/または生活習慣、(5)疾患、障害および/または状態の家族歴、(6)疾患、障害および/または状態の発症に関連する微生物への曝露および/または微生物による感染のうちの1または複数によって特徴付けられ得る。特定の実施形態では、疾患、障害および/または状態に感受性がある個体は、その疾患、障害および/または状態を発症するであろう。特定の実施形態では、疾患、障害および/または状態に感受性がある個体は、その疾患、障害および/または状態を発症しないであろう。
持続放出:本明細書で使用される場合、「持続放出」という用語は、特定の期間にわたる放出速度に適合する医薬組成物または化合物放出プロファイルを指す。
治療剤:「治療剤」という用語は、対象に投与された場合、治療効果、診断効果および/もしくは予防効果を有し、ならびに/または所望の生物学的および/もしくは薬理学的効果を誘発する任意の薬剤を指す。
治療用組成物:本明細書で使用される場合、「治療用組成物」または「治療成分」という用語は、眼の病状などの病状を治療するために使用される1または複数の治療剤または物質を含む製剤またはインプラントの一部を指す。
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、感染、疾患、障害、および/または状態に罹患しているかまたは感受性がある対象に投与された場合に、感染、疾患、障害、および/または状態を治療、改善、診断、予防、および/または発症を遅延させるのに十分な、送達される薬剤(例えば、核酸、薬物、治療剤、診断薬、予防薬など)の量を意味する。特定の実施形態では、治療有効量は、単回用量で提供される。特定の実施形態では、治療有効量は、複数の用量を含む投与レジメンで投与される。当業者は、特定の実施形態では、単位剤形が、そのような投薬レジメンの一部として投与されたときに有効な量を含む場合、治療有効量の特定の薬剤または実体を含むと見なされ得ることを理解するであろう。
治療上有効な転帰:本明細書で使用される場合、「治療上有効な転帰」という用語は、感染、疾患、障害、および/または状態に罹患しているかまたは感受性がある対象において、感染、疾患、障害、および/または状態を治療、症状の改善、診断、予防、および/または発症を遅延させるのに十分な転帰を意味する。
1日の総用量:本明細書で使用される場合、「1日の総用量」は、24時間の期間で与えられるまたは処方される量である。それは、単回単位用量として投与され得る。
治療すること:本明細書で使用される場合、「治療する」、「治療すること」または「治療」という用語は、特定の感染、疾患、障害、および/または状態の1または複数の症状または特徴を部分的または完全に緩和する、和らげる、改善する、軽減させる、回復させる、発症を遅延させる、進行を阻害する、重症度を低下させる、および/または発生率を低下させることを指す。例えば、癌を「治療すること」は、腫瘍の生存、成長、および/または拡大を阻害することを指し得る。治療は、疾患、障害および/または状態に関連する病態を発症するリスクを低下させる目的で、疾患、障害および/または状態の徴候を示さない対象、および/または疾患、障害および/または状態の初期徴候のみを示す対象に施され得る。
V.等価物および範囲
当業者は、日常的な実験のみを使用して、本明細書に記載の本開示による特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、または確認することができるであろう。本開示の範囲は、上記の説明に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に記載されているとおりである。
当業者は、日常的な実験のみを使用して、本明細書に記載の本開示による特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、または確認することができるであろう。本開示の範囲は、上記の説明に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に記載されているとおりである。
特許請求の範囲において、「a」、「an」、および「the」などの冠詞は、反対に示されない限り、または文脈から明らかでない限り、1または複数を意味し得る。グループの1または複数のメンバーの間に「または」を含む特許請求の範囲または記載は、反対のことが示されていない限り、または文脈から明らかでない限り、1、2以上、または全てのグループメンバーが所与の生成物またはプロセスに存在するか、所与の生成物またはプロセスに使用されるか、または所与の生成物またはプロセスに関連する場合に満たされると見なされる。本開示は、グループの正確に1つのメンバーが所与の生成物またはプロセス中に存在するか、所与の生成物またはプロセス中で使用されるか、そうでなければ所与の生成物またはプロセスに関連する実施形態を含む。本開示は、2以上のグループメンバーまたは全グループメンバーが所与の生成物またはプロセス中に存在するか、所与の生成物またはプロセス中で使用されるか、または所与の生成物またはプロセスに関連する実施形態を含む。
「含む」という用語は、オープンであることを意図しており、追加の要素またはステップを含むことを可能にするが、必要としないことにも留意されたい。したがって、「含む」という用語が本明細書で使用される場合、「から構成される」という用語も包含され、開示される。
範囲が与えられる場合、端点が含まれる。さらに、文脈および当業者の理解から特に指示されない限り、またはそうでなければ明らかでない限り、範囲として表される値は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、本開示の異なる実施形態において記載された範囲内の任意の特定の値または部分範囲を、範囲の下限の10分の1単位まで想定することができることを理解されたい。
さらに、先行技術に含まれる本開示の任意の特定の実施形態は、特許請求の範囲のいずれか1または複数から明示的に除外され得ることを理解されたい。そのような実施形態は当業者に知られていると考えられるため、除外が本明細書に明示的に記載されていなくても、それらは除外され得る。本開示の組成物の任意の特定の実施形態(例えば、任意の抗生物質、治療成分または活性成分;任意の製造方法;任意の使用方法;など)は、先行技術の存在に関連するか否かにかかわらず、任意の理由で、任意の1または複数の請求項から除外することができる。
使用される単語は、限定ではなく説明の単語であり、より広い解釈において本開示の真の範囲および精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲の範囲内で変更を加えることができることを理解されたい。
本開示は、いくつかの記載された実施形態に関してある程度の長さおよびある程度の特殊性で記載されているが、そのような詳細または実施形態または任意の特定の実施形態に限定されるべきではなく、先行技術を考慮してそのような特許請求の範囲の可能な限り最も広い解釈を提供し、したがって、本開示の意図された範囲を効果的に包含するように、添付の特許請求の範囲を参照して解釈されるべきである。
本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、その全体が参照により組み込まれる。矛盾する場合、定義を含む本明細書が優先する。さらに、節の見出し、材料、方法、および例は例示にすぎず、限定することを意図するものではない。
実施例1.プロドラッグとしてのNACアルキルエステル類似体の評価
ヒドロキノン(HQ)によって誘発される酸化ストレスからヒト網膜色素上皮細胞を保護するために、5つの親油性システインプロドラッグを評価した。親油性システインプロドラッグは、N-アセチルシステイン(NAC)、N-アセチルシステインメチルエステル(NACME)、N-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)、N-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)、およびN-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)であった。インビトロAMD条件を模倣するために、ヒドロキノンを酸化的傷害として使用した。
ヒドロキノン(HQ)によって誘発される酸化ストレスからヒト網膜色素上皮細胞を保護するために、5つの親油性システインプロドラッグを評価した。親油性システインプロドラッグは、N-アセチルシステイン(NAC)、N-アセチルシステインメチルエステル(NACME)、N-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)、N-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)、およびN-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)であった。インビトロAMD条件を模倣するために、ヒドロキノンを酸化的傷害として使用した。
酸化ストレスに対する細胞質およびミトコンドリア保護を、細胞質およびミトコンドリア特異的アッセイを使用して試験した。結果は、これらの親油性システインプロドラッグがNACと比較してヒトRPE細胞における酸化ストレスに対する保護を増加させるという証拠をもたらす。
ARPE-19細胞の生存率を、細胞をプロドラッグで前処理し、続いてHQで処理した後、XTTアッセイによって測定した。NACプロドラッグのNAC、システイン、次にグルタチオン(GSH)への変換を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)およびGSHアッセイによって監視した。加齢黄斑変性とミトコンドリアへの損傷との間の強い相関のために、ミトコンドリアを酸化的損傷から保護するためのプロドラッグの有効性を、ミトコンドリア特異的アッセイを使用して評価した。
N-アセチルシステイン(NAC)アルキルエステル類似体の合成
NACアルキルエステル類似体は、NAC中のカルボン酸基を塩化アシルに変換し、その後適切なアルコールでエステル化することによって合成した(図5)。NAC(1.00g、6.13mmol)をアルゴン雰囲気下で適切なアルコール(メタノール、エタノール、プロパノールまたはブタノール、12.0mL)に溶解した。プロパノールおよびブタノールについては、NACを一晩溶解させた。しかし、懸濁液のみが得られた。溶液を-5℃に冷却し、塩化チオニル(0.53mL、7.31mmol)を撹拌溶液に滴下した。反応物を-5℃で15分間および室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、得られたスラリーを酢酸エチルで抽出し、脱イオン(DI)水で洗浄した。
NACアルキルエステル類似体は、NAC中のカルボン酸基を塩化アシルに変換し、その後適切なアルコールでエステル化することによって合成した(図5)。NAC(1.00g、6.13mmol)をアルゴン雰囲気下で適切なアルコール(メタノール、エタノール、プロパノールまたはブタノール、12.0mL)に溶解した。プロパノールおよびブタノールについては、NACを一晩溶解させた。しかし、懸濁液のみが得られた。溶液を-5℃に冷却し、塩化チオニル(0.53mL、7.31mmol)を撹拌溶液に滴下した。反応物を-5℃で15分間および室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、得られたスラリーを酢酸エチルで抽出し、脱イオン(DI)水で洗浄した。
全ての化合物を、シリカゲルを使用するカラムクロマトグラフィーで精製した。
溶媒を減圧下で除去すると、NACMEが白色固体として得られた。NACEE、NACPEおよびNACBEをシリカゲルを用いてカラムクロマトグラフィーに供した(溶離液:NACEEは100%酢酸エチル、NACPEはヘキサン:酢酸エチル1:2v/v、NACBEは100%ヘキサンで過剰のブタノールを除去した後、ヘキサン:酢酸エチル3:2v/v)。全ての化合物は無色の油として得られ、これを-20℃で貯蔵すると固化して灰白色の固体を得た。純粋な化合物が中程度の収率で得られ、1Hおよび13C NMR分光法で特徴付けられた。合成された化合物は、炭素原子の数の増加と共に、NACMEからNACBEへ親油性が増加している(図5)。
溶媒を減圧下で除去すると、NACMEが白色固体として得られた。NACEE、NACPEおよびNACBEをシリカゲルを用いてカラムクロマトグラフィーに供した(溶離液:NACEEは100%酢酸エチル、NACPEはヘキサン:酢酸エチル1:2v/v、NACBEは100%ヘキサンで過剰のブタノールを除去した後、ヘキサン:酢酸エチル3:2v/v)。全ての化合物は無色の油として得られ、これを-20℃で貯蔵すると固化して灰白色の固体を得た。純粋な化合物が中程度の収率で得られ、1Hおよび13C NMR分光法で特徴付けられた。合成された化合物は、炭素原子の数の増加と共に、NACMEからNACBEへ親油性が増加している(図5)。
ARPE-19細胞培養
ARPE-19細胞を、10%ウシ胎児血清(FBS)を補充したDMEM:F-12中で増殖させた。全ての実験について、これらの細胞は、先に公開された手順に従って、1%FBSを補充したMEM-Nicを使用して6ウェルプレートで分裂および増殖させた。33全ての実験で使用した細胞は、25~30継代であった。全ての実験について、96ウェルプレートおよび8ウェルスライドを6μg/cm2の0.039mg/mLコラーゲンIでコーティングした。細胞を、それぞれ96ウェルプレートおよび8ウェルスライド用のMEM-Nic培地を使用して、7万細胞/ウェルおよび15万細胞/ウェルの細胞密度で播種した。細胞がコンフルエントになったら、アッセイプロトコルを実施する前に、培地を、1%FBSを補充したMEMα、GlutaMAX(商標)に24時間入れ替えた。NACアルキルエステルプロドラッグへの曝露は、1%FBSを補充したMEMα、GlutaMAX(商標)中で行い、HQによる処理は無血清DMEM:F-12中で行った。
ARPE-19細胞を、10%ウシ胎児血清(FBS)を補充したDMEM:F-12中で増殖させた。全ての実験について、これらの細胞は、先に公開された手順に従って、1%FBSを補充したMEM-Nicを使用して6ウェルプレートで分裂および増殖させた。33全ての実験で使用した細胞は、25~30継代であった。全ての実験について、96ウェルプレートおよび8ウェルスライドを6μg/cm2の0.039mg/mLコラーゲンIでコーティングした。細胞を、それぞれ96ウェルプレートおよび8ウェルスライド用のMEM-Nic培地を使用して、7万細胞/ウェルおよび15万細胞/ウェルの細胞密度で播種した。細胞がコンフルエントになったら、アッセイプロトコルを実施する前に、培地を、1%FBSを補充したMEMα、GlutaMAX(商標)に24時間入れ替えた。NACアルキルエステルプロドラッグへの曝露は、1%FBSを補充したMEMα、GlutaMAX(商標)中で行い、HQによる処理は無血清DMEM:F-12中で行った。
XTT細胞生存率アッセイ
ARPE-19細胞生存率アッセイを、当技術分野で公知の標準的な手順(Celis,J.E.;Carter,N.,Cell Biology:A Laboratory Handbook.Elsevier Science:2005)に従ってXTT/PMS試薬混合物を使用して行った。対応する吸光度読み取り値は、プレートリーダーを使用して450nmおよび660nmで得た。
ARPE-19細胞生存率アッセイを、当技術分野で公知の標準的な手順(Celis,J.E.;Carter,N.,Cell Biology:A Laboratory Handbook.Elsevier Science:2005)に従ってXTT/PMS試薬混合物を使用して行った。対応する吸光度読み取り値は、プレートリーダーを使用して450nmおよび660nmで得た。
用量依存研究は、100μM~1000μMの様々なHQ濃度を使用してARPE-19細胞について最初に行った。次に、細胞を37℃、5%CO2で16時間インキュベートした。結果を図6Aに示す。400μM未満のHQ用量は非致死性であった。
500μMのHQを16時間使用すると、約60%の細胞生存率が得られた。
500μMのHQを16時間使用すると、約60%の細胞生存率が得られた。
NACアルキルエステル類似体が酸化ストレスに対する細胞保護をもたらす能力を評価するために、細胞を0.05mMのNAC、NACME、NACEE、NACPEおよびNACBEで2、24および48時間処理した。次に、処理した細胞を500μMのHQに16時間曝露した。HQ溶液を除去し、1%FBSを補充したDMEM:F-12に取り替え、続いてXTT(2,3-ビス-(2-メトキシ-4-ニトロ-5-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウム-5-カルボキサニリド)およびPMS(フェナジンメチルサルフェート)を添加した。結果を図6Bに示す。2時間の前処理時間では、HQへの曝露時にいずれの薬物についても細胞生存率の変化は観察されなかった。しかし、前処理時間を24および48時間に増加させると、NACおよび対照と比較して、NACアルキルエステル類似体について細胞生存率の有意な増加が観察された。
酸化的損傷に対する保護におけるNACBEおよびNACの有効性を比較するために、別の用量依存的研究を、前処理濃度を0.001mMから1.0mMに変化させることによって行った。図6Cから分かるように、NACBEの濃度が0.05mMに達したとき、100%の細胞生存率が得られた。NACでは、同じ細胞生存率に達するために0.5mMの濃度が必要であった(NACBEの10倍)。
XTT細胞生存率アッセイ研究は、これらの化合物が加水分解を受け、最終的にGSHを合成するためにより多くのインキュベーション時間を必要とするため、短い前処理時間は全てのNACアルキルエステル類似体で効果がないことを示した(NACBEのみがかろうじて効果を示す)。インキュベーション時間を2時間から24時間および48時間に増加させると、細胞生存率の有意な改善が示された。全体として、NACBEは比較的高い細胞生存率を示し、それにより、導入された傷害に対する最も大きな保護をもたらした。NACおよびNACBEの用量応答挙動はまた、NACと比較して酸化的損傷から細胞を保護することに対するNACBEの有効性を示した。
ZO-1染色
ARPE-19細胞を8ウェルスライド上でコンフルエントになるまで増殖させた。細胞を1mMのNACおよびNACBEに24時間曝露し、続いて500μMのHQで2時間処理した。細胞を3サイクルのPBSで洗浄し、次に、4%パラホルムアルデヒドを用いて4℃で30分間固定した。固定後、細胞をPBST(0.2%Triton X-100)+1%BSA中で60分間ブロッキングした。一次抗体(ウサギ抗Zo-1、Invitrogen)をPBST+1%BSAで1/100希釈し、4OCで一晩添加した。細胞をPBSで3回洗浄し、二次抗体(ロバ抗ウサギAF-555、Abeam)を室温で4時間添加した。細胞をPBSで3回洗浄し、DAPIを含むProlong Diamond Mountant(Invitrogen)でマウントした。ZO-1染色の結果を図7に示す。
ARPE-19細胞を8ウェルスライド上でコンフルエントになるまで増殖させた。細胞を1mMのNACおよびNACBEに24時間曝露し、続いて500μMのHQで2時間処理した。細胞を3サイクルのPBSで洗浄し、次に、4%パラホルムアルデヒドを用いて4℃で30分間固定した。固定後、細胞をPBST(0.2%Triton X-100)+1%BSA中で60分間ブロッキングした。一次抗体(ウサギ抗Zo-1、Invitrogen)をPBST+1%BSAで1/100希釈し、4OCで一晩添加した。細胞をPBSで3回洗浄し、二次抗体(ロバ抗ウサギAF-555、Abeam)を室温で4時間添加した。細胞をPBSで3回洗浄し、DAPIを含むProlong Diamond Mountant(Invitrogen)でマウントした。ZO-1染色の結果を図7に示す。
NACおよびNACBEで処理した細胞は、適切な細胞-細胞接合を示す(図7、左列)。HQへの曝露後(図7、右列)、NACで処理した細胞に存在するZO-1染色は減少したか、または完全に存在しなかった。NACBEで前処理した細胞については、HQへの曝露後でも細胞接合部は無傷であった。
ZO-1染色試験は、NACと比較してNACBEによって与えられる保護を実証した。ARPE-19細胞をHQに曝露すると、ROSの産生のために細胞接合部が破壊された。NACBEなどの酸化防止剤の導入は、傷害によって産生された過剰なROSからの保護をもたらした。結果として、ZO-1染色によって可視化されるように、細胞接合部は無傷のままであった。
HPLC分析
理論に拘束されるものではないが、NACアルキル-エステル類似体プロドラッグは、細胞プロセシングによって加水分解を受けると予測され、したがって、NACの細胞内レベルを増加させると予想される。
理論に拘束されるものではないが、NACアルキル-エステル類似体プロドラッグは、細胞プロセシングによって加水分解を受けると予測され、したがって、NACの細胞内レベルを増加させると予想される。
ARPE-19細胞を60cm2ディッシュに播種し、コンフルエントになるまで増殖させた。細胞をHBSS中で1時間、1mMのNACおよびNACBEで処理した。薬液を吸引し、HBSSで2回洗浄した。細胞をメタノール(約1mL)を用いて掻き取り、2mL遠心管に回収した。メタノール中の細胞懸濁液を水浴中で30分間(細胞溶解のために)超音波処理し、14,000RPMで15分間遠心分離した。上清をHPLCバイアルに移し、メタノールを窒素流下で蒸発させた。
サンプルを50μLのメタノールに再懸濁した後、HPLCシステムに注入した。サンプルおよび標準(20μL)にオートサンプラーを注入した。25℃に保持された250×4.6mm(5mm)C18カラム(Restek、Pinnacle II)で、水/0.1%ギ酸およびアセトニトリル移動相を用いた0.8mL/分の勾配溶出によって分離を行った。サンプルをUV検出器を用いて205nmでモニターし、Agilent Chemstationソフトウェアで分析した。結果を図8に示す。
1mMのNACで処理したARPE-19細胞については、NACは検出されず、HPLCクロマトグラムはARPE-19細胞のみと同一であった。対照的に、ARPE-19細胞を1mMのNACBEで1時間処理した場合、HPLC分析は、細胞内のNACBE(プロドラッグ)およびNAC(代謝産物)の両方を示した。
HPLC分析研究により、NACBEのNACへの変換ならびに細胞取り込みが確認された。図8に示すように、NACBEはNACよりも効果的に細胞に取り込まれ、NACへの細胞内変換を受けることが示されている。
GSHアッセイ
薬物への曝露時の細胞GSHレベルの産生を、GSHアッセイキットを使用して測定した。このアッセイではNACAおよびGSH-EEを対照として使用した。ARPE-19細胞を白色96ウェルプレートで増殖させた。細胞を、NAC、NACME、NACEE、NACPE、NACBE、NACAおよびグルタチオンエチルエステル(GSH-EE)の1mM溶液に24時間曝露した。溶液を除去し、PBSで1回洗浄した。その後、製造業者が推奨するプロトコル(Promega GSH/GSSG-Glo(商標))に従ってGSHアッセイを実施し、発光強度が高いほどGSH濃度が高いことを示すルミノメーターを用いて発光読み取り値を取得した。結果を図9に示す。
薬物への曝露時の細胞GSHレベルの産生を、GSHアッセイキットを使用して測定した。このアッセイではNACAおよびGSH-EEを対照として使用した。ARPE-19細胞を白色96ウェルプレートで増殖させた。細胞を、NAC、NACME、NACEE、NACPE、NACBE、NACAおよびグルタチオンエチルエステル(GSH-EE)の1mM溶液に24時間曝露した。溶液を除去し、PBSで1回洗浄した。その後、製造業者が推奨するプロトコル(Promega GSH/GSSG-Glo(商標))に従ってGSHアッセイを実施し、発光強度が高いほどGSH濃度が高いことを示すルミノメーターを用いて発光読み取り値を取得した。結果を図9に示す。
結果は、NACEE、NACPEおよびNACBEが未処理のARPE-19細胞と比較して最大量のGSHを産生したことを示す。親化合物、NACおよび陽性対照、NACAおよびGSH-EEは、未処理細胞と比較して有意なGSHを産生しなかった。
GSHアッセイ試験は、NACアルキル-エステル類似体プロドラッグが標的細胞におけるより高いレベルのGSHの生成を促進する能力を示した。
ダンシルタグ付きN-アセチルシステインエステルを用いた共焦点顕微鏡法
図10Aに示すように、ダンシルタグ付きNACアルキルエステル類似体を合成した。塩化ダンシルを水酸化アンモニウムと反応させてダンシルアミドを得た。次に、ダンシルアミドと塩化アクリロイルとを反応させることにより、ダンシルプローブ:N-((5-(ジメチルアミノ)-1-ナフタレン-1-イル)スルホニル)アクリルアミドを合成した。ダンシルアミドとN-((5-(ジメチルアミノ)-1-ナフタレン-1-イル)スルホニル)アクリルアミドの両方が良好な収率で得られ、1NMR分光法で特性評価した。次に、NACME、NACEE、NACPEおよびNACBEを、トリエチルアミンの存在下でN-((5-(ジメチルアミノ)-1-ナフタレン-1-イル)スルホニル)アクリルアミドと反応させて、それぞれDan-NACME、Dan-NACEE、Dan-NACPEおよびDan-NACBEを得た(図10A)。全てのダンシルタグ付き化合物を、1Hおよび13C NMR分光法を使用して特性評価した。全ての化合物は、約320nmのλexおよび約520nmのλemを有する同様の吸収および蛍光プロファイルを有した(図10Bおよび図10C)。
図10Aに示すように、ダンシルタグ付きNACアルキルエステル類似体を合成した。塩化ダンシルを水酸化アンモニウムと反応させてダンシルアミドを得た。次に、ダンシルアミドと塩化アクリロイルとを反応させることにより、ダンシルプローブ:N-((5-(ジメチルアミノ)-1-ナフタレン-1-イル)スルホニル)アクリルアミドを合成した。ダンシルアミドとN-((5-(ジメチルアミノ)-1-ナフタレン-1-イル)スルホニル)アクリルアミドの両方が良好な収率で得られ、1NMR分光法で特性評価した。次に、NACME、NACEE、NACPEおよびNACBEを、トリエチルアミンの存在下でN-((5-(ジメチルアミノ)-1-ナフタレン-1-イル)スルホニル)アクリルアミドと反応させて、それぞれDan-NACME、Dan-NACEE、Dan-NACPEおよびDan-NACBEを得た(図10A)。全てのダンシルタグ付き化合物を、1Hおよび13C NMR分光法を使用して特性評価した。全ての化合物は、約320nmのλexおよび約520nmのλemを有する同様の吸収および蛍光プロファイルを有した(図10Bおよび図10C)。
ARPE-19細胞を8ウェルスライド中で増殖させた後、Dan-NACME、Dan-NACEE、Dan-NACPEおよびDan-NACBEの1mM溶液に1時間および24時間曝露した。NACBEを対照として使用した。細胞をPBSで2回洗浄した後、PBSを用いてマウントした。共焦点画像を、20倍のDAPIチャネルで得た。
ダンシルタグ付きNACアルキル-エステル類似体との1時間のインキュベーションで、化合物の親油性の増加と共に蛍光強度が増加することが示された。インキュベーション時間を24時間に延長すると強度はさらに改善し、Dan-NACBEが最も高い蛍光強度を有した。
JC-1アッセイ
ミトコンドリア膜電位の変化を測定するJC-1アッセイを実施して、ミトコンドリア損傷に対するNACアルキルエステル類似体の保護を評価した。
ミトコンドリア膜電位の変化を測定するJC-1アッセイを実施して、ミトコンドリア損傷に対するNACアルキルエステル類似体の保護を評価した。
典型的には、JC-1色素は、530nmに固有の緑色蛍光を有する。細胞に到達すると、色素の構造特性のために、色素はミトコンドリアに蓄積し、J凝集体として知られる凝集体を形成する。これらのJ凝集体は、赤色シフト蛍光(590nm)から構成される。損傷ミトコンドリアまたは不健康なミトコンドリアは、(健康なミトコンドリアと比較して)脱分極した膜電位に起因して、凝集体の量が少なくなり、したがって赤色発光の強度が低くなる。健康なミトコンドリアを有する細胞は、J凝集体を形成する能力のために、損傷した/不健康なミトコンドリアを有する細胞よりも顕著な赤色蛍光を有する。
ARPE-19細胞を黒色透明底96ウェルプレートで増殖させた。1、2、4、6、8および16時間の時点で25、50および100μMのHQを使用して用量依存性試験を実施して、傷害の用量および時間を決定した(図12A)。時間およびHQの用量が増加するにつれて、ミトコンドリアの脱分極に起因して590nm/530nmの蛍光の低下が見られる。アッセイでは、4時間のHQ50μMの組み合わせが対照と比較して中程度の脱分極を示すことが示されたので、この組み合わせを傷害の用量および時間として使用した。
次に、ミトコンドリアにおける酸化的損傷に対するNACアルキルエステル類似体の効果を評価するために(図12B)、ARPE-19細胞を1mMのNAC、NACアルキルエステル類似体、NACA、GSH-EEおよび1μMのMitoQで1時間および24時間前処理した。次に、細胞を50μMのHQに4時間曝露した。HQ溶液を除去し、PBSで1回洗浄した後、JC-1試薬を添加した。無血清DMEM:F-12中のJC-1試薬の10μM溶液を、DMSO中の1mMのJC-1溶液を希釈することによって調製した。10μM溶液を7,200gで5分間遠心分離した後、細胞に添加し、続いて37℃、5%CO2で30分間インキュベートした。JC-1溶液を除去し、PBSで1回洗浄し、蛍光測定値をPBS中、485nm励起および535nmおよび590nmでの発光で得た。一貫性のために、NACAおよびGSH-EEを陽性対照として使用した。これらの分子はミトコンドリアを標的としないため、周知のミトコンドリア標的化抗酸化剤であるMitoQ(1μM)を追加の陽性対照として選択した。
1時間のインキュベーション時間での結果、NACBEのみが(対照と比較して)ミトコンドリア損傷に対する改善された保護を示すことが示された。インキュベーション時間を24時間に延長すると、全てのNACアルキルエステル類似体はHQによって引き起こされるミトコンドリア脱分極を保護することができたが、親化合物および全ての陽性対照は追加の保護を示すことができなかった。
JC-1染色
JC-1アッセイの結果をJC-1染色によって確認した(図13)。コンフルエントなARPE-19細胞を薬物で24時間前処理した後、50μMのHQに4時間曝露した。HQ処理後、JC-1の10μM溶液を細胞に30分間添加し、細胞をPBS×3で洗浄し、次に、Antifade Mountant(Invitrogen)にマウントした。細胞を、488nmレーザーによる励起によって共焦点で画像化し(Zeiss LSM800)、発光を530nm(緑色チャネル)および590nm(赤色チャネル)で画像化した。
JC-1アッセイの結果をJC-1染色によって確認した(図13)。コンフルエントなARPE-19細胞を薬物で24時間前処理した後、50μMのHQに4時間曝露した。HQ処理後、JC-1の10μM溶液を細胞に30分間添加し、細胞をPBS×3で洗浄し、次に、Antifade Mountant(Invitrogen)にマウントした。細胞を、488nmレーザーによる励起によって共焦点で画像化し(Zeiss LSM800)、発光を530nm(緑色チャネル)および590nm(赤色チャネル)で画像化した。
結果は、50μMのHQでのARPE-19細胞の処理(図13、第2列)が、未処理ARPE-19細胞(図13、第1列)のものと比較して、590nmでの低下した発光強度を提供することを示した。1mMのNACによる前処理は、蛍光強度の同様の減少によって示される、傷害の導入によるミトコンドリア脱分極の保持に役立たなかった(図13、第3列)。対照的に、1mMのNACBEによる前処理はミトコンドリア膜電位を保存し、未処理ARPE-19細胞と同様の蛍光強度を示した(図13、第4列)。
ミトコンドリアGSHアッセイ
ミトコンドリアを保護する際のNACアルキルエステル類似体の作用機序を研究するために、単離されたミトコンドリアについてGSHアッセイを行った。ARPE-19細胞を、MEM-NIC培地中で100%コンフルエントになるまで6ウェルプレート中で増殖させた。細胞をNACおよびNACBEの1mM溶液3mLに24時間曝露した。溶液を除去し、3mLのHBSSで洗浄した後、1mLの0.25%トリプシン-EDTAを添加し、10分間インキュベートした。10%FBSを補充した2mLのDMEM:F-12を各ウェルに添加し、採取し、300refで5分間遠心分離した。上清を除去し、細胞ペレットを2mLの単離緩衝液(0.25Mスクロースおよび10mMのHEPES)に再懸濁した。
ミトコンドリアを保護する際のNACアルキルエステル類似体の作用機序を研究するために、単離されたミトコンドリアについてGSHアッセイを行った。ARPE-19細胞を、MEM-NIC培地中で100%コンフルエントになるまで6ウェルプレート中で増殖させた。細胞をNACおよびNACBEの1mM溶液3mLに24時間曝露した。溶液を除去し、3mLのHBSSで洗浄した後、1mLの0.25%トリプシン-EDTAを添加し、10分間インキュベートした。10%FBSを補充した2mLのDMEM:F-12を各ウェルに添加し、採取し、300refで5分間遠心分離した。上清を除去し、細胞ペレットを2mLの単離緩衝液(0.25Mスクロースおよび10mMのHEPES)に再懸濁した。
細胞を、プローブソニケーター(Misonix S-3000)を使用して氷中で10秒間破壊した。その後、無傷の細胞および残屑を1000gで10分間遠心分離することによって除去した。上清を回収し、20,000gで25分間遠心分離した。ミトコンドリアを含有するペレットを保存し、0.5mLの単離緩衝液を用いて洗浄した。20,000gで25分間遠心分離した後、ミトコンドリアペレットを50μLのHBSSに再懸濁した。25μLを使用して総GSHおよびGSSGを決定し、25μLを使用してGSSGレベルを決定した。次に、製造業者が推奨するプロトコル(Promega GSH/GSSG-Glo(商標))に従ってGSHアッセイを実施し、発光読み取り値を得た。
結果を図14に示す。結果は、NACBEで処理した細胞から単離したミトコンドリアが、NACおよびARPE-19細胞と比較して発光強度の増加を示したことを示している。より高い発光強度は、より高いGSHレベルを示す。
CellTiter-Gloアッセイ
ARPE-19細胞を白色96ウェルプレートで増殖させた。細胞を最初に500μMのHQに3、6および8時間曝露し、産生されたATPの量をCellTiter-Gloアッセイキットを用いて測定し、時間依存性応答を得た(図15)。インキュベーション時間が増加すると、ATPのレベルが低下し、これは発光強度の低下を示している。HQによって引き起こされるミトコンドリア損傷のために、ATPの産生が減少した。結果は、1mMのNACによる前処理が、導入された傷害に対していくらかの保護をもたらすことを示した。しかし、1mMのNACBEの使用では、ATP産生は変化しなかった。
ARPE-19細胞を白色96ウェルプレートで増殖させた。細胞を最初に500μMのHQに3、6および8時間曝露し、産生されたATPの量をCellTiter-Gloアッセイキットを用いて測定し、時間依存性応答を得た(図15)。インキュベーション時間が増加すると、ATPのレベルが低下し、これは発光強度の低下を示している。HQによって引き起こされるミトコンドリア損傷のために、ATPの産生が減少した。結果は、1mMのNACによる前処理が、導入された傷害に対していくらかの保護をもたらすことを示した。しかし、1mMのNACBEの使用では、ATP産生は変化しなかった。
DNA断片化アッセイ
ミトコンドリアDNA損傷は、AMDを含む病原性疾患に関連している。NACアルキルエステル類似体によるRPE細胞の前処理がミトコンドリアDNAを酸化的損傷から保護することができるかどうかを決定するために、長時間PCRに基づくアッセイを使用して、ミトコンドリアDNAの大きなストレッチの増幅を測定した。ミトコンドリアDNA損傷アッセイを、当業者に公知のプロトコルに従って実施した(Santos,J.H.;Mandavilli,B.S.;Van Houten,B.,Measuring Oxidative mtDNA Damage and Repair Using Quantitative PCR.In Mitochondrial DNA:Methods and Protocols,Copeland,W.C.,Ed.Humana Press:Totowa,NJ,2002;pp 159-176)。簡潔には、ARPE-19細胞を6ウェルプレート中でコンフルエントになるまで増殖させた。細胞をNACアルキルエステル類似体で24時間処理し、洗浄し、次に500uMのHQでさらに24時間処理した。処理した細胞からQIAamp DNA mini kit(Qiagen)を用いてDNAを単離した。DNAサンプルをPCR反応に使用するために3ng/μlに希釈した。Quant-iT Picogreen dsDNA Assay kit(Invitrogen)を用いてPCR産物を定量した。大きなバンドの相対増幅を未処理細胞に対して正規化した。小さなミトコンドリアバンドの増幅を使用して、ミトコンドリアDNAコピー数を説明するために大きなバンドから得られたデータを正規化した。
ミトコンドリアDNA損傷は、AMDを含む病原性疾患に関連している。NACアルキルエステル類似体によるRPE細胞の前処理がミトコンドリアDNAを酸化的損傷から保護することができるかどうかを決定するために、長時間PCRに基づくアッセイを使用して、ミトコンドリアDNAの大きなストレッチの増幅を測定した。ミトコンドリアDNA損傷アッセイを、当業者に公知のプロトコルに従って実施した(Santos,J.H.;Mandavilli,B.S.;Van Houten,B.,Measuring Oxidative mtDNA Damage and Repair Using Quantitative PCR.In Mitochondrial DNA:Methods and Protocols,Copeland,W.C.,Ed.Humana Press:Totowa,NJ,2002;pp 159-176)。簡潔には、ARPE-19細胞を6ウェルプレート中でコンフルエントになるまで増殖させた。細胞をNACアルキルエステル類似体で24時間処理し、洗浄し、次に500uMのHQでさらに24時間処理した。処理した細胞からQIAamp DNA mini kit(Qiagen)を用いてDNAを単離した。DNAサンプルをPCR反応に使用するために3ng/μlに希釈した。Quant-iT Picogreen dsDNA Assay kit(Invitrogen)を用いてPCR産物を定量した。大きなバンドの相対増幅を未処理細胞に対して正規化した。小さなミトコンドリアバンドの増幅を使用して、ミトコンドリアDNAコピー数を説明するために大きなバンドから得られたデータを正規化した。
結果を図16に示す。結果は、HQによる処理がミトコンドリアDNAの増幅を劇的に減少させ、NACによる前処理は保護の徴候を示さなかったことを示した。しかしながら、NACBEによる細胞の前処理は、ミトコンドリアDNAのPCR増幅を無傷に保った。
Claims (27)
- N-アセチルシステイン(NAC)アルキルエステル類似体である治療剤を含む、治療用組成物。
- R1がC1-C4直鎖アルキル基であり、R2がC1-C2アルキル基またはC1-C3アルキル基である、請求項2または3に記載の治療用組成物。
- 前記治療剤がN-アセチルシステインメチルエステル(NACME)である、請求項1に記載の治療用組成物。
- 前記治療剤がN-アセチルシステインエチルエステル(NACEE)である、請求項1に記載の治療用組成物。
- 前記治療剤がN-アセチルシステインプロピルエステル(NACPE)である、請求項1に記載の治療用組成物。
- 前記治療剤がN-アセチルシステインイソプロピルエステルである、請求項1に記載の治療用組成物。
- 前記治療剤がN-アセチルシステインブチルエステル(NACBE)である、請求項1に記載の治療用組成物。
- R1がC1-C4直鎖アルキル基であり、R2がピリジル基である、請求項2または3に記載の治療用組成物。
- 前記治療剤がN-ニコチノイルシステインメチルエステル(NNICME)またはN-ニコチノイルシステインエチルエステル(NNICEE)またはN-ニコチノイルシステインプロピルエステル(NNICEE)である、請求項1に記載の治療用組成物。
- 生体適合性ポリマーと請求項1~11のいずれか一項に記載の治療用組成物とを含む。
- 前記生体適合性ポリマーが、エチレン-酢酸ビニル(EVA)、エチレン-ヘキサン酸ビニル(EVH)、エチレン-プロピオン酸ビニル(EVP)、エチレン-酪酸ビニル(EVB)、エチレンビニルペンタントエート(EVP)、エチレン-ビニルトリメチルアセテート(EVTMA)、エチレン-ビニルジエチルアセテート(EVDEA)、エチレン-ビニル3-メチルブタノエート(EVMB)、エチレン-ビニル3-3-ジメチルブタノエート(EVDMB)、エチレン-ビニルベンゾエート(EVBZ)、またはそれらの混合物から選択されるエチレン-ビニルエステルコポリマーを含む、請求項12に記載の眼科用インプラント。
- 前記生体適合性ポリマーがエチレン-酢酸ビニル(EVA)を含む、請求項12に記載の眼科用インプラント。
- 前記インプラントが、外層と内層とを含む多層インプラントであり、前記外層が第1のポリマーを含み、前記外層が外面および内面の両方に湾曲を含み、前記内層が、前記生体適合性ポリマーと前記治療用組成物とを含み、前記内層が、外面および内面の両方に湾曲を含み、前記外層が、前記外層の周方向延長部の表面が眼の強膜に接触することができるように、前記内層を越えて周方向に延在し、前記内層の少なくとも1つの表面が、眼の強膜に接触することができる、請求項12~14のいずれか一項に記載の眼科用インプラント。
- 前記外層は、前記内層からの前記治療剤の拡散に抵抗性を有する、請求項15に記載の眼科用インプラント。
- 前記外層は、前記内層からの前記治療剤の拡散に対して実質的に不透過性である、請求項15に記載の眼科用インプラント。
- 前記外層中の前記第1のポリマーが、ポリ酢酸ビニル、架橋ポリ(ビニルアルコール)、架橋ポリ(ビニルブチレート)、エチレンエチルアクリレートコポリマー、ポリ(エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(ビニルアセタール)、可塑化エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルクロリドコポリマー、ポリ(ビニルエステル)、ポリビニルブチレート、ポリビニルホルマール、ポリアミド類、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、可塑化ポリ(塩化ビニル)、可塑化ナイロン、可塑化ソフトナイロン、可塑化ポリ(エチレンテレフタレート)、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリアクリロニトリル、架橋ポリビニルピロリドン、ポリトリフルオロクロロエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ(1,4’-イソプロピリデンジフェニレンカーボネート)、塩化ビニリデン、アクリロニトリルコポリマー、塩化ビニル-フマル酸ジエチルコポリマー、シリコーンゴム、医療グレードのポリジメチルシロキサン類、エチレンプロピレンゴム、シリコーンカーボネートコポリマー、塩化ビニリデン-塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル-アクリロニトリルコポリマーまたは塩化ビニリデン-アクリロニトリドコポリマーから選択される、請求項15~17のいずれか一項に記載の眼科用インプラント。
- 前記外層および前記内層が各々約1mmの厚さである、請求項15~18のいずれか一項に記載の眼科用インプラント。
- 前記外層または前記内層が、前記治療剤のリンパ吸収を遮断する薬剤を含む、請求項15~19のいずれか一項に記載の眼科用インプラント。
- 前記内層が、前記治療剤の眼への透過性を高める透過性剤を含む、請求項15~20のいずれか一項に記載の眼科用インプラント。
- 前記外層および前記内層が、感圧シリコーン接着剤によって互いに結合されている、請求項15~21のいずれか一項に記載の眼科用インプラント。
- (i)請求項1~11のいずれか一項に記載の治療用組成物または請求項12~22のいずれか一項に記載の眼科用インプラントを提供すること、および
(ii)前記治療用組成物または前記眼科用インプラントをテノン嚢下空間内に、対象の眼の強膜に接触させて配置すること、
を含む、前記対象の眼の眼障害を治療する方法。 - 前記眼障害が黄斑変性である、請求項23に記載の方法。
- 前記眼障害が加齢黄斑変性(AMD)である、請求項23に記載の方法。
- 前記治療用組成物または前記眼科用インプラントが、眼の黄斑付近の眼の後部に配置される、請求項23~25のいずれか一項に記載の方法。
- アプリケータ装置を使用して、前記治療用組成物または前記眼科用インプラントを眼のテノン嚢下空間内に配置する、請求項23~26のいずれか一項に記載の方法。
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