JP2023501904A - 過眠症を治療及び/又は予防する方法 - Google Patents

過眠症を治療及び/又は予防する方法 Download PDF

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Abstract

神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害を治療並びに/又は予防するための化合物、組成物並びに方法。【選択図】図2

Description

関連出願の相互参照
本願は、2019年10月21日出願の欧州特許出願第19183317.7号の利益を主張する。この出願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。
配列表
本願に関連する配列表は、紙コピーの代わりにテキスト形式で提供され、参照により本明細書に組み込まれる。配列表を含むテキストファイルの名前は、PAT7295PC00_ST25.txtである。
発明の分野
神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害を治療並びに/又は予防するための化合物、組成物並びに方法。
脱力発作(カタプレキシー)を伴うナルコレプシー(ナルコレプシー1型又はNT1とも呼ばれる)は、過度の日中の眠気及び脱力発作(強い感情によって誘発される骨格筋緊張の喪失)を特徴とする睡眠障害である。この疾患の最良の生物学的マーカーは、ヒポクレチン欠乏症(40pg/ml未満のCSF HCRT-1レベル)である(Nishinoら、2000)。ナルコレプシー患者の視床下部領域の死後検査は、ヒポクレチンニューロンがほぼ存在しないことを示した(Peyronら、2000)。ナルコレプシーとHLA-DQB106:02対立遺伝子(Taftiら、2014)及びT細胞受容体α(Hallmayerら、2009)との間の強い関連性、並びに2019-2010 H1N1ワクチン接種後の小児ナルコレプシーの急性増加(Dauvilliersら、2010)と共に、免疫プロセス又は自己免疫プロセスがヒポクレチンニューロン喪失をもたらすことが広く受け入れられている。また最近、自己反応性T細胞が様々な抗原に対して報告された(Latorreら、2018)。それにもかかわらず、ヒポクレチンニューロン損傷(死滅細胞又は局所的な外側視床下部炎症)の直接的証拠は依然として欠如している。
ヒポクレチン欠乏症は、ニューロン死又はヒポクレチン産生の不在のいずれかによって引き起こされる可能性がある。二次性ナルコレプシー(ウェルニッケ(Wernicke)脳症(Kashiwagi M、2004)、多発性硬化症(Okaら、2004)、抗アクアポリン4抗体(Nozakiら、2009)、又は腫瘍(Dauvilliersら、2007)に関連する)の患者における証拠は、CSF HCRT-1が治療の成功後に正常化しうることを示し、これは、視床下部の病変又は炎症が可逆的HCRT欠損症につながる可能性があることを強く示唆する。より興味深いことに、本発明者らは、最初の脱力発作の襲来の15日後に脱力発作及びヒポクレチン欠乏症を伴うナルコレプシーと診断され、IVIgで処置された28歳の女性患者について、その患者のCSF HCRT-1レベルが症状とともに正常化したことを報告した(Dauvilliersら、2009)。
本発明者らは、最近、HCRTニューロン破壊のプロキシとしてQrfp遺伝子を特定した(Seifinejadら、2019)。Qrfp発現は、ニューロン除去オレキシン-アタキシン及びオレキシン-DTAマウスの脳において60~90%失われる(これらのトランスジェニックマウスにおいて、毒素アタキシン-3又はジフテリア毒素の発現は、HCRTニューロン死をもたらす)が、Qrfp発現は、Hcrt遺伝子欠失を有するマウスにおいては正常である。この結果は、QrfpがHCRTニューロン破壊のプロキシとして使用できるが、Hcrt遺伝子発現が阻害される場合(オレキシンノックアウトマウスであるが、HCRTニューロンはインタクトである)、Qrfpは変化しないままであることを示す(図1)。QRFP発現は、患者の視床下部において変化しないことが見出され、これは、Hcrtニューロンがナルコレプシー脳に存在するが、(Hcrt遺伝子欠失を有するマウスと同様に)Hcrt遺伝子を発現しないことを強く示唆する。
この分野でなされた進歩にもかかわらず、神神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害を治療並びに/又は予防するための改善された化合物、組成物並びに方法の必要性が当該技術分野に残っている。本開示は、以下の開示を参照して明らかなように、これら及び他の必要性を満たす。
Nishino S、Ripley B、Overeem S、Lammers GJ、Mignot E(2000) Lancet 355:39-40 Peyron Cら(2000) Nat Med 6:991-997 Tafti Mら(2014) Sleep 37:19-25 Hallmayer Jら(2009) Nat Genet 41:708-711 Dauvilliers Y、Montplaisir J、Cochen V、Desautels A、Einen M、Lin L、Kawashima M、Bayard S、Monaca C、Tiberge M、Filipini D、Tripathy A、Nguyen BH、Kotagal S、Mignot E(2010) Sleep 33:1428-1430 Latorre D、Kallweit U、Armentani E、Foglierini M、Mele F、Cassotta A、Jovic S、Jarrossay D、Mathis J、Zellini F、Becher B、Lanzavecchia A、Khatami R、Manconi M、Tafti M、Bassetti CL、Sallusto F(2018) Nature 562:63-68 Kashiwagi M TT、Hara K、Suzuki S、Wakamiya E、Shimizu Tら、(2004) Sleep Suppl:A315 Oka Y、Kanbayashi T、Mezaki T、Iseki K、Matsubayashi J、Murakami G、Matsui M、Shimizu T、Shibasaki H(2004) J Neurol 251:885-886 Nozaki H、Shimohata T、Kanbayashi T、Sagawa Y、Katada S、Satoh M、Onodera O、Tanaka K、Nishizawa M(2009) Sleep Med 10:253-255 Dauvilliers Y、Abril B、Charif M、Quittet P、Bauchet L、Carlander B、Touchon J(2007) Neurology 69:1300-1301 Dauvilliers Y、Abril B、Mas E、Michel F、Tafti M(2009) Neurology 73:1333-1334 Seifinejad A、Li S、Mikhail Cら、Proc Natl Acad Sci USA. 2019;116(34):17061-17070
本発明は、ナルコレプシーの治療及び/又は予防に使用するための薬剤であって、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤を提供する。
本発明のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及び/若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする1種以上の核酸を含むプラスミド又はベクターも提供される。
請求項11に記載のプラスミド若しくはベクター、又は本発明のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及び/若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする1種以上の核酸を含む宿主細胞がさらに提供される。
治療有効量のi)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞と、薬学的に許容できる担体又は希釈剤とを含む医薬組成物がさらに提供される。
必要とする対象において神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を治療並びに/又は予防する方法であって、治療有効量の1種以上の医薬組成物を上記対象に投与する工程を含み、この1種以上の医薬組成物は、i)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞、又はiv)本発明の核酸と、薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤とを含む方法がさらに提供される。
対象の生体試料においてナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーを検出する方法であって、a)ヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)のレベル並びに/又は濃度を決定する工程であって、対照試料と比べて低レベル並びに/又は低濃度の上記ヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)は、上記対象が神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を発症しやすいか、又は有しやすいことを示す工程と、b)治療有効量のi)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞、又はiv)本発明の核酸、並びに薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤を含む少なくとも1種の医薬組成物を投与する工程とを含む方法がさらに提供される。
対象の生体試料においてナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーを検出する方法であって、a)Qrfpのレベル及び/又は濃度を決定する工程であって、対照試料と比べて低レベル及び/又は低濃度の上記Qrfpは、上記対象が神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を発症しやすいか、又は有しやすいことを示す工程と、b)治療有効量のi)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞、又はiv)本発明の核酸、並びに薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤を含む少なくとも1種の医薬組成物を投与する工程とを含む方法がさらに提供される。
マウス及びヒトの視床下部における遺伝子発現。Hcrt発現は、Hcrtノックアウトマウス及びニューロン除去マウス(オレキシン-アタキシン及びオレキシン-DTA)において失われるが、Qrf発現は、ニューロン除去マウスにおいてのみ失われ、オレキシンノックアウト又はヒトナルコレプシーにおいては失われない(すべてのマウス系統についてn=3、ヒトについてn=4)。 第1エクソン(転写開始点、大文字斜体)及びcDNA(大文字太字体)の上流の近位hHCRTプロモーターの最初の500bp配列、配列番号1。CpGは太字で強調されている。重要なPax5-Ets1結合部位(Pax5-EBS)は囲まれており、TATAボックスは斜体及び下線で示されている。 hHcrtプロモーターの12個のCpGのメチル化。データは、2つのオーバーラップPCR断片の単一分子ディープシーケンシングからのものである(パーセンテージ+sem、各群においてn=7)。 hPDYN近位プロモーターの10個のCpGのメチル化。データは、単一PCR断片の単一分子ディープシーケンシングからのものである(パーセンテージ+sem、ナルコレプシーではn=5、対照ではn=6)。 hHcrtプロモーターのルシフェラーゼアッセイ。値は、参照非メチル化ベクターのパーセントとして報告される3つの異なるトランスフェクション(n=9/ベクター)にわたって二重に(重複して)測定された3つのウェルの平均である。エラーバー=1sd。
本明細書に記載される方法及び材料と類似又は等価な方法及び材料を本発明の実施又は試験で使用することができるが、好適な方法及び材料が以下に記載されている。本明細書中で言及されるすべての公開公報、特許出願、特許、及び他の参考文献は、参照によりその全体が組み込まれる。本明細書で論じられる公開公報及び出願は、本願の出願日前のそれらの開示についてのみ提供される。本明細書中の記載には、本発明が、先行発明であるという理由からそのような刊行物に先行する権利がないということを認めるものと解釈されるものは何もない。加えて、それらの材料、方法及び例は、説明のためだけのものであり、限定することは意図されていない。
矛盾する場合、定義を含めて本明細書が優先することになる。特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及び科学用語は、本発明の主題が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で使用する場合、本発明の理解を容易にするために、以下の定義が与えられる。
本明細書全体を通して、「1つの態様」、「一態様」、「別の態様」、「特定の態様」、「それらの組み合わせ」への言及は、本発明の態様に関連して記載される特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも1つの態様に含まれることを意味する。従って、本明細書全体にわたる様々な箇所における上述の語句の出現は、必ずしもすべてが同じ態様に言及しているわけではない。さらには、特定の特徴、構造、又は特性は、1つ以上の態様において任意の適切な方法で組み合わされてもよい。
用語「含む(comprise(s))」又は「含む(comprising)」は一般に、備える/備えている、すなわち、1つ以上の特徴又は構成要素の存在を可能にするという意味で使用される。用語「含む(comprise(s))」及び「含む(comprising)」は、それぞれより限定された「…からなる(consist(s))」及び「…からなる(consisting)」も包含する。
本明細書及び請求項で使用する場合、単数形「a」、「an」及び「the」は、文脈と明らかに矛盾する場合を除いて複数の指示対象を含む。
用語「約」は、特に所定の量に関しては、±10パーセント(±10%)の偏差を包含することを意味する。
本明細書で使用する場合、「1つ(種)以上の」薬剤/化合物は、「少なくとも1つ(種)の」薬剤又は化合物、例えば、2つ(種)、3つ(種)、4つ(種)、5つ(種)、6つ(種)等の薬剤/化合物の組み合わせを意味する。
「治療及び/又は予防」又は「治療及び/又は予防する」という用語は、(i)疾患を予防すること、すなわち、疾患の臨床症状を発症させないこと、(ii)疾患を阻害すること、すなわち臨床症状の進行を停止すること、及び/又は(iii)疾患を軽減すること、すなわち臨床症状の退行を引き起こすことを目的として、本開示の組成物、医薬組成物、薬剤、化合物等を対象に投与することを意味する。
本発明の文脈において、疾患は、神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を含む群、又はそれらからなる群から選択される。神経疾患の非限定的な例は、通常、神経炎症性疾患(例えば、多発性硬化症、外傷性脳損傷、CNS及び脊髄の自己免疫性神経炎症等)並びに中枢起源の過眠症を含む群、又はそれらからなる群から選択される。好ましくは、神経疾患は、過眠症、最も好ましくはナルコレプシー、より好ましくはナルコレプシー1型又はNT1とも呼ばれる脱力発作を伴うナルコレプシーである。
神経行動学的障害は、自閉症スペクトラム、脆弱X症候群、ADHD、外傷性脳損傷、若しくはこれらの組み合わせを含む群、又はそれらからなる群から選択される。
神経変性疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、脊髄小脳失調症及び筋萎縮性側索硬化症若しくはこれらの組み合わせを含む群、又はそれらからなる群から選択される。
精神神経疾患は、統合失調症、うつ病、双極性疾患、不安、若しくはこれらの組み合わせを含む群、又はそれらからなる群から選択される。
本明細書で使用する場合、用語「対象」/「必要とする対象」、又は「患者」/「必要とする患者」は当該技術分野で十分に認識されており、本明細書中では、イヌ、ネコ、ラット、マウス、サル、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ラクダ、最も好ましくはヒトを含む哺乳動物を指すために互換的に使用される。ある場合には、上記対象は、処置の必要がある対象又は疾患若しくは障害を抱える対象である。しかしながら、他の態様では、上記対象は、健康な対象であることができる。この用語は、特定の年齢も性別も表さない。従って、雄であろうと雌であろうと、成人及び新生の対象が包含されることが意図されている。好ましくは、対象は、ヒト、最も好ましくは、神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害に罹患しているヒト、又は神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害のリスクがある可能性があるヒトである。本発明の一態様では、対象は、過眠症、最も好ましくはナルコレプシー、より好ましくはナルコレプシー1型又はNT1とも呼ばれる脱力発作を伴うナルコレプシーに罹患しているか、又は罹患するリスクがあるヒトである。
本発明は、HCRTニューロン喪失の代わりに後成的(エピジェネティックな)サイレンシングがナルコレプシーを引き起こすことを示す驚くべき結果に、部分的に基づく。後成的機構には、DNAメチル化、ヒストン修飾、クロマチン構造及びマイクロRNAが含まれる。DNAメチル化及びヒストン修飾は、遺伝子サイレンシングの主要な機構である。本発明者らは、7人の脱力発作を伴うナルコレプシー及び7人の対照対象の外側視床下部からのDNA抽出物におけるHCRTのプロモーターメチル化を評価した。図2及び実施例に示すように、ヒトHCRTプロモーターは13個のCpGを含有する。13個のCpG部位のうち12個(図2の第1のCpGを除くすべて)が試験された。12個のCpGのうちの8個(位置:-130、-190、-242、-249、-324、-327、-360、-416)は、ナルコレプシーにおいてより高いメチル化を示し、1つは有意に高メチル化された(位置-242)。
本発明の一態様は、神経疾患、精神神経疾患若しくは神経行動学的疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害、好ましくはナルコレプシー及び過眠症の治療及び/又は予防に使用するための薬剤であって、ヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤に関する。好ましくは、当該薬剤は、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の上記少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを低下させる。
通常、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域は、上記HCRT遺伝子に関連する1つ以上の調節エレメントを含む。好ましくは、上記少なくとも1つのメチル化部位は、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点の上流のCpG領域であり、最も好ましくは、17番染色体上のヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点の上流の塩基対-241と-242との間に位置するCpGである。最も好ましくは、CpG領域はPax5-Ets1結合部位(ccggag)にある。
本明細書で使用する場合、過眠症は、夜間睡眠障害又は概日リズムの不整列によって引き起こされるものではない、日中の過度の眠気(EDS)において現れる疾患である。中枢性過眠症には、脱力発作を伴う及び伴わないナルコレプシー、再発性過眠症、長い睡眠時間を伴う及び伴わない特発性過眠症、行動起因性の睡眠不足症候群、医学的状態に起因する過眠症及びナルコレプシー、並びに最後に、物質摂取起因性の過眠症が含まれる。
1つの態様では、本発明の薬剤は、化学化合物、ペプチド若しくはその類似体若しくは誘導体、抗体若しくはその抗体の抗原結合断片及び核酸、若しくはこれらの組み合わせを含む群、又はそれらからなる群から選択される。
本明細書で使用する場合、「化学化合物」は、その化学組成並びに生きている組織及び生物に対するその効果により変化を生じる化合物である。化学化合物は、DNAメチル化の小分子阻害剤(SMI)であってもよく、又はDNA脱メチル化特性を有し、好ましくは非ペプチド性分子である。
好ましくは、DNAメチル化阻害又はDNA脱メチル化特性を有する非ペプチド性化学化合物は、ヌクレオシドDNMT阻害剤(例えば、5-アザシチジン(Vidaza(ビダーザ))、5-アザ-2’-デオキシシチジン(デシタビン(Decitabine)若しくはDacogen(ダコジェン))、5-フルオロ-2’-デオキシシチジン、及びゼブラリン)、DNMTの非ヌクレオシド阻害剤、ヒドラジノフタラジン誘導体(ヒドララジン及びジヒドララジン)、ポリフェノール (-)-エピガロカテキン-3-ガレート(EGCG)、並びにプロカインアミド、若しくはこれらの組み合わせ、並びにHauserら、2018に記載されているものを含む群、又はそれらからなる群から選択される。最も好ましくは、小分子阻害剤はDNAメチルトランスフェラーゼ阻害剤である。
化合物(非ペプチド性化学化合物、ペプチド又は核酸)のDNA脱メチル化特性を試験する方法は、当該技術分野において周知であり、de la Cruz-Hernandezら、2011又はPerez-Cardenasら、2018に記載されているものを含む。
本明細書で使用する場合、「ペプチド」、「タンパク質」、「ポリペプチド」、「ポリペプチド性」及び「ペプチド性」という用語は、隣接する残基のα-アミノ基及びカルボキシ基間のペプチド結合によって互いに連結された、線状又は環状の立体配座の一連のアミノ酸残基を指定するために互換的に使用される。
本発明のペプチドの用語「誘導体」は、本明細書に記載される本発明の阻害性ペプチドに由来するペプチド、例えば、ペプチドの断片又はプロセシングされた形態であって、ベースペプチドの活性部分は修飾されていないもの、例えば機能的断片を意味すると解釈されるものとする。さらに、ペプチドのN末端及び/又はC末端における変化は、その機能に大きくは影響しないか、又はペプチドを安定化することさえできるということが知られている。従って、参照のペプチドのN末端及び/又はC末端が異なるペプチド(すなわち誘導体)も本発明に包含される。
用語「類似体」は、本明細書で使用する場合、例えば、活性部分が1つ以上の天然アミノ酸及び/又は天然に存在しないアミノ酸を含むように改変されているペプチドを意味すると解釈されたい。ただし、このペプチド類似体は、例えば、ヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位とDNAメチルトランスフェラーゼとの間の相互作用を部分的又は完全に防止することができるものである。例えば、「類似体」という用語は、1つ以上の保存的アミノ酸変化を含む阻害性ペプチドを包含する。別の例では、「類似体」は、当該技術分野で公知の1つ以上のD-アミノ酸、D-アミノ酸及びL-アミノ酸の組み合わせ、並びに特別な特性を伝えるための様々な非天然アミノ酸(例えば、α-メチルアミノ酸、Cα-メチルアミノ酸、及びNα-メチルアミノ酸等)を含む。この点において、このようなレトロインベルソ型のペプチド類似体は、任意選択で、例えば、レトロインバートされていてもよいタンパク質形質導入ドメイン等の追加の成分を含んでもよい。
好ましくは、本発明のペプチド、その類似体又は誘導体は、後成的機構を調節することができる。このペプチド、類似体又は誘導体は、ヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位においてDNAと直接相互作用し、鎖分離及び遺伝子転写の開始を引き起こすことができる。これらのペプチド、その類似体又は誘導体は、通常、4つのアミノ酸から構成され、短鎖ペプチドと呼ばれる(例えば、Janssensら、2019を参照)。あるいは、ペプチド、その類似体又は誘導体は、ハイポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位に結合して、そのメチル化部位をDNAメチルトランスフェラーゼにアクセス不可能にし、非メチル化調節領域及び遺伝子活性化をもたらすことができる。このペプチドは、内因性、食物由来、環境(微生物、真菌等)に見出されるもの、又は合成のものであってよい。
上記ペプチド、その類似体又は誘導体は、合成物である場合、好ましくは、当業者に公知の化学的方法(例えば、固相、液相、又はペプチド縮合、又はこれらの任意の組み合わせ)を使用して合成され、天然及び/又は非天然のアミノ酸を含むことができる。ペプチド合成に使用されるアミノ酸は、Merrifield、J.Am.Chem.Soc.、85:2149-2154、1963の当初の固相手順の脱保護、中和、カップリング及び洗浄プロトコルを用いる標準的なBoc(Nα-アミノ保護Nα-t-ブチルオキシカルボニル)アミノ酸樹脂、又はCarpino及びHan、J.Org.Chem.、37:3403-3409、1972により記載される塩基不安定性Nα-アミノ保護9-フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)アミノ酸であってもよい。Fmoc及びBoc Nα-アミノ保護アミノ酸はともに、例えば、Fluka(フルカ)、Bachem(バッケム)、Advanced Chemtech(アドバンスト・ケムテック)、Sigma(シグマ)、Cambridge Research Biochemical(ケンブリッジ・リサーチ・バイオケミカルズ)、Bachem、又はPeninsula Labs(ペニンシュラ・ラボ)等の様々な商業的供給源から得ることができる。
本発明のペプチド、その類似体又は誘導体は、直接、又はスペーサーによって(例えば、1つ以上のグリシンを介して)のいずれかで、細胞膜透過性担体にコンジュゲートされてもよい。この場合、細胞膜透過性担体は、好ましくはペプチドであり、最も好ましくはアルギニンリッチペプチド等の正に荷電したアミノ酸に富むペプチドである。通常、アルギニンリッチペプチドは、HIV-TAT48-57ペプチド、FHVコート35-49ペプチド、HTLV-II Rex4-16ペプチド及びBMV gag7-25ペプチドを含む群から選択される。好ましくは、アルギニンリッチペプチドは、HIV-TAT48-57ペプチドである。
本明細書で使用する場合、用語「核酸」「ポリヌクレオチド」及び「オリゴヌクレオチド」は互換的に使用され、任意の種類のデオキシリボヌクレオチド(例えばDNA、cDNA、...)、又はリボヌクレオチド(例えばRNA、miRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、...)ポリマー、又はデオキシリボヌクレオチド及びリボヌクレオチド(例えばDNA/RNA)ポリマーの組み合わせで、直鎖状若しくは環状の立体配座の、一本鎖若しくは二本鎖のいずれかの形態のものを指す。これらの用語は、ポリマーの長さに関して限定するものとして解釈されるべきではなく、天然ヌクレオチドの公知の類似体、並びに塩基、糖及び/又はリン酸部分が化学的に修飾されたヌクレオチドを包含することができる。
本発明の核酸は、本発明のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、ペプチド、その類似体若しくは誘導体をコードする核酸、及びアンチセンスオリゴヌクレオチド(例えば、DNMT1 mRNAアンチセンスの3’非翻訳領域に対するMG98アンチセンスオリゴヌクレオチド等のDNMT酵素を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドであり、Medina-Francoら、2015に記載されている)、若しくはこれらの組み合わせを含む群、又はそれらからなる群から選択される。
上記核酸又はヌクレオチドの化学修飾は、上記オリゴヌクレオチドの核酸塩基、骨格残基及び/又はヌクレオシド間リンカーに対する修飾を含むことができる。
上記オリゴヌクレオチドの1種以上の核酸塩基に対する修飾は、1つ以上のアルキル化されたプリン及びピリミジン、アシル化されたプリン及びピリミジン、並びに他の複素環を含んでもよい。これらのクラスのピリミジン及びプリンは当該技術分野で公知であり、その例としては、プソイドイソシトシン、N4,N4-エタノシトシン、8-ヒドロキシ-N-6-メチルアデニン、4-アセチルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5フルオロウラシル、5-ブロモウラシル、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウラシル、5-カルボキシ-メチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、イノシン、N6-イソペンチル-アデニン、1-メチルアデニン、1-メチルプソイドウラシル、1-メチルグアニン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、N6-メチルアデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2-チオウラシル、-D-マンノシルキューオシン、5-メトキシカルボニルメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2-メチルチオ-N-6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、プソイドウラシル、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、N-ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル 5-オキシ酢酸、キューオシン、2-チオシトシン、5-プロピルウラシル、5-プロピルシトシン、5-エチルウラシル、5-エチルシトシン、5-ブチルウラシル、5-ペンチルウラシル、5-ペンチルシトシン、及び2,6-ジアミノプリン、メチルプソイドウラシル、1-メチルグアニン及び1-メチルシトシンが挙げられる。
上記核酸又はオリゴヌクレオチドの1つ以上の骨格残基に対する修飾は、以下のうちの1つ以上を含んでもよい:2’糖修飾、例えば2’-O-メチル(2’-OMe)、2’-O-メトキシエチル(2’-MOE)、2’-O-メトキシエトキシ、2’-フルオロ(2’-F)、2’-アリル、2’-O-[2-(メチルアミノ)-2-オキソエチル]、2’-O-(N-メチルカルバメート);4’-チオ、4’-CH2-O-2’-架橋、4-(CH2)2-O-2’-架橋を含む4’糖修飾;ロックド核酸(LNA);ペプチド核酸(PNA);挿入核酸(intercalating nucleic acid、INA);ねじれた挿入核酸(twisted intercalating nucleic acid、TINA);ヘキシトール核酸(HNA);アラビノ核酸(ANA);シクロヘキサン核酸(CNA);シクロヘキセニル核酸(CeNA);トレオシル核酸(TNA);モルホリノオリゴヌクレオチド;Gap-mer;Mix-mer;アルギニンリッチペプチドの組み込み;合成RNAへの5’-リン酸の付加;RNAアプタマー;又はこれらの任意の組み合わせ。
上記オリゴヌクレオチドの1つ以上のヌクレオシド間リンカーに対する修飾は、以下のうちの1つ以上を含んでもよい:ホスホロチオエート、ホスホラミデート、ホスホロジアミデート、ホスホロジチオエート、ホスホロセレノエート、ホスホロジセレノエート、ホスホロアニロチオエート及びホスホラニリデート、又はこれらの任意の組み合わせ。
一般に、特定のヌクレオチドの類似体は、同じ塩基対合特異性を有する。すなわち、Aの類似体はTと塩基対合する。例えば、本発明に係る核酸は、例えばプソイド-U又は5-メチル-Cを使用して、1つ以上の修飾ヌクレオシドを含むことによって、発現を増強し、起こりうる毒性を低減するように修飾することができる。
用語「マイクロRNA」、「miRNA」及び「MiR」は互換性があり、遺伝子発現を調節することができる内因性又は人工の非コードRNAを指す。miRNAは、RNA干渉を介して、例えば、DNMT酵素をコードする遺伝子発現を調節することによって機能すると考えられている。
用語「siRNA」及び「低分子干渉RNA」は互換性があり、RNA干渉を誘導することができる一本鎖又は二本鎖のRNA分子を指す。siRNA分子は通常、18~30塩基対の長さの二本鎖領域を有する。1つの態様では、siRNAは、DNMT酵素のRNAに干渉する。
用語「piRNA」及び「Piwi結合RNA」は互換性があり、遺伝子サイレンシングに関与する低分子RNAのクラスを指す。piRNA分子は、典型的には、26~31ヌクレオチドの長さである。1つの態様では、piRNAは、DNMT酵素のRNAに干渉する。
用語「snRNA」及び「低分子核内RNA」は互換性があり、RNAスプライシング及び転写因子の調節を含む様々なプロセスに関与する低分子RNAのクラスを指す。核小体低分子RNA(snoRNA)のサブクラスも含まれる。この用語は、人工snRNAを含むことも意図されている。1つの態様では、snRNAはDNMT酵素のRNAに干渉する。
用語「ASO」及び「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は互換性があり、DNMT酵素をコードするmRNAを標的とすることによって遺伝子発現を調節することができる内因性又は人工的な非コードRNAを指す。ASOの例としては、GapmeRが挙げられる(Yokota及びMaruyama、2020を参照)。
本明細書で使用する場合、「抗体」は、特定の抗原決定基又はエピトープと反応するタンパク質分子であり、構造的特性に基づいて1つ又は5つの異なるクラスに属する:IgA、IgD、IgE、IgG及びIgM。抗体は、ポリクローナル抗体(例えば、ポリクローナル血清)又はモノクローナル抗体であってもよく、その例としては、限定はされずに、完全に組み立てられた抗体、一本鎖抗体、抗体断片、及びキメラ抗体、ヒト化抗体が挙げられるが、ただし、これらの分子は依然として生物学的に活性であり、かつ依然として本発明の少なくとも1種のペプチドに結合する。好ましくは、抗体はモノクローナル抗体である。同じく好ましくは、モノクローナル抗体は、IgG1、IgG2、IgG2a、IgG2b、IgG3及びIgG4又はこれらの組み合わせを含む群から選択される。最も好ましくは、モノクローナル抗体は、IgG1、IgG2、IgG2a、及びIgG2b、又はこれらの組み合わせを含む群から選択される。本発明の抗体は、好ましくは、DNMT酵素の活性の阻害剤として作用する抗DNMT酵素抗体である。
「抗原結合断片」は、完全長の抗体の一部を含む。抗原結合断片の例としては、Fab、Fab’、F(ab’)2、及びFv断片、ダイアボディ、ミノボディ、ナノボディ、線状抗体(Zapataら(1995) Protein Eng. 8(10):1057-1062)、一本鎖の抗体分子、並びに抗体断片から形成された多特異性抗体が挙げられる。
本発明は、本発明のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、esiRNA、shRNA、若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチド、若しくはこれらの組み合わせをコードする1種以上の核酸を含むか、又はそれらからなるプラスミド又はベクター、好ましくは遺伝子導入ベクター又はプラスミドも企図する。本明細書で使用する場合、「ベクター」は、核酸配列を標的細胞に移入することができ、好ましくは、ウイルスベクター、非ウイルスベクター、粒子状担体、及びリポソーム、又はこれらの組み合わせを含む群又はそれらからなる群から選択される。
適切なベクターとしては、SV40及び公知の細菌プラスミドの誘導体、例えば、大腸菌プラスミドcol El、pCRl、pBR322、pMB9及びそれらの誘導体、RP4等のプラスミド;ファージDNA、例えば、ファージXの多数の誘導体、例えば、NM989、並びに他のファージDNA、例えばMl 3及び糸状一本鎖ファージDNA等;2μプラスミド又はその誘導体等の酵母プラスミド;昆虫細胞又は哺乳類細胞に有用なベクター等の真核細胞に有用なベクター;ファージDNA又は他の発現制御配列を採用するように改変されたプラスミド等、プラスミドとファージDNAとの組み合わせに由来するベクター;等が挙げられる。
インビトロ又はインビボで細胞に核酸を送達するために、様々なウイルスベクターが使用される。非限定的な例は、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス等をベースにしたベクターである。原則として、これらのすべてが、本発明のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、esiRNA、shRNA、及びアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする発現可能な核酸分子を含む発現カセットを送達するのに適している。好ましい態様では、上記ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、好ましくは複製コンピテントなアデノウイルスである。
あるいは、本発明の遺伝子導入ベクター、好ましくはウイルスベクターは、例えば、メガヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターベースのヌクレアーゼ(TALEN)、又はCRISPRベースの系等の遺伝子編集系を送達するために導入(issue)され、このベクターは、i)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の調節配列を標的とする少なくとも1つのsgRNA、又はcrRNA及びtracrRNA、ii)RNA誘導型エンドヌクレアーゼ等の構造誘導型エンドヌクレアーゼ、及びii)DNAメチル化修飾酵素DNMT又はTetを伴う不活性化Cas9(dCas9-DNMT/Tet)を含む構造誘導を含む。
本明細書に記載されるように、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域は、そのHCRT遺伝子に関連する1つ以上の調節エレメントを含む。好ましくは、上記少なくとも1つのメチル化部位は、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点の上流の塩基対-241と-242との間に位置するCpG領域にある。最も好ましくは、CpG領域は、少なくとも1つのsgRNA、又はcrRNA及びtracrRNAによって標的化されるPax5-Ets1結合部位(ccggag)にある。
本発明のヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の調節配列に特異的に結合するのに有効である限り、任意の適切な天然に存在する、又は操作されたRNA誘導型エンドヌクレアーゼを用いることができ、このRNA誘導型エンドヌクレアーゼは、Cas9、Cpf1、及びFEN-1を含む非限定的な群から選択されてもよい。好ましくは、このRNA誘導型エンドヌクレアーゼは、触媒的に死滅したRNA誘導型エンドヌクレアーゼ、最も好ましくは触媒的に死滅したCas9(dCas9)である。
より好ましくは、例えばdCas9等の触媒的に死滅したRNA誘導型エンドヌクレアーゼは、例えばDnmt又はTet等の1つ以上のDNAメチル化修飾酵素に融合され、これにより、DNAメチル化の標的化修飾が可能になる(例えば、Xuら、2016及びLiuら、2019に記載されている。これらの文献の開示は参照により本明細書に組み込まれる)。
本発明のプラスミド若しくはベクター、又は本発明のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及び/若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする1種以上の核酸を含む宿主細胞も本発明で企図される。当該宿主細胞は任意の原核細胞又は真核細胞であってもよく、好ましくは当該宿主細胞は真核細胞であり、最も好ましくは当該宿主細胞は哺乳動物細胞である。さらにより好ましくは、当該宿主細胞は、ヒト神経細胞、グリア細胞及び/又は幹細胞(例えば、iPSC)である。
本発明はさらに、治療有効量のi)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞と、薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤とを含む医薬組成物を提供する。
好ましくは、上記薬剤は、本明細書に記載される化学化合物、ペプチド若しくはその類似体、抗体若しくはその抗体の抗原結合断片又は核酸である。
本明細書で使用される用語「治療有効量」は、健全な医学的判断の範囲内で、治療するべき症状及び/又は状態を有意に良い方向に変更するのに十分な高さでありながら、重篤な副作用を回避するのに十分な低さである(合理的なリスク/効果比である)、本発明の医薬組成物の量を意味する。
本発明の医薬組成物の治療有効量は、患者の種類、種、年齢、体重、性別及び病状、治療すべき状態の重症度、投与経路、患者の腎機能及び肝機能等の様々な要因に応じて選択される。当業者であれば、神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患又は障害、好ましくはナルコレプシーの進行を予防、対策、又は阻止するために必要な当該薬剤の有効量を容易に決定し、処方することができる。
本明細書に記載される本発明の医薬組成物の治療有効量は、治療される対象及び特定の投与様式に応じて変化する。例えば、ヒトへの経口投与を意図した逐次継続放出性製剤は、全組成物の約5~約95%で変動してもよい適切かつ好都合な量の担体材料と配合された約0.10~500mgの活性物質を含有してもよい。投与のために容易に測定可能な量を提供する医薬組成物を調製することが好ましい。典型的には、全身投与される治療有効量は、約0.1mg/kg~約100mg/kgであり、例えば、対象(例えば、ヒト等の哺乳動物)の年齢及び体重、治療を必要とする正確な状態及びその重症度、投与経路を含むいくつかの因子に依存し、最終的には、担当医又は獣医の裁量によることになる。本明細書に記載される本発明の医薬組成物の治療有効量は、患者のアセチル化表現型に応じても変化する。
好ましくは、対象は、毎日、例えば毎日1~10回、又はこれより多い回数(例えば、毎日1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、又はこれより多い回数)等、1日、1週間、又は1ヶ月につき1回以上の用量を投与される。臨床症状が停止され、かつ/又はヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)のレベル並びに/若しくは濃度が、対照試料若しくは参照範囲と比較したときに正常であると見なされると、投与は停止される。ヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)のレベル並びに/又は濃度を決定することができる任意の方法が本開示によって企図される。
本発明の医薬組成物の適切な投与経路には、皮下(SC)、腹腔内(IP)、筋肉内(IM)、静脈内(IV)、又は注入、経口及び経肺、経鼻、局所、経皮、及び坐剤等の非経口投与が含まれる。組成物が肺送達を介して投与される場合、治療有効用量は、上記薬剤の可溶性レベルが、非経口的に、例えば、SC、IP、IM、又はIVで投与される治療有効用量で得られるレベルと同等であるように調整される。本発明のいくつかの好ましい態様では、当該医薬組成物は、IV又は経鼻送達によって投与される。
本発明の他の態様では、本発明の医薬組成物は、i)持続放出性製剤、又は持続放出性デバイスを用いて投与される製剤、ii)制御放出製剤、又はiii)徐放性製剤である。持続放出デバイスは当該技術分野で周知であり、例えば、経皮パッチ、及び非徐放性医薬組成物で徐放性効果を達成するために様々な用量で連続的な定常状態で経時的に薬物送達を提供することができる小型の埋め込み型のポンプを含む。制御放出製剤及び徐放性製剤も当該技術分野で周知である。
「薬学的に許容できる担体又は希釈剤」は、概して安全で、非毒性で、望ましい医薬組成物を調製するのに有用な担体又は希釈剤を意味し、「薬学的に許容できる担体又は希釈剤」には、ヒトの医薬用途に許容できる担体又は希釈剤が含まれる。
このような薬学的に許容できる担体は、水及び油等の無菌の液体であることができ、この油には、ピーナッツ油、大豆油、鉱物油、ゴマ油等の石油、動物、植物又は合成由来のものが含まれる。水は、当該医薬組成物を静脈内に投与する場合に好ましい担体である。生理食塩水、並びにブドウ糖及びグリセロールの水溶液も、特に注射液の場合には、液体の担体として採用することができる。
薬学的に許容できる賦形剤としては、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレングリコール、水、エタノール等が挙げられる。
血液脳関門(BBB)を越えて本発明の薬剤を脳に送達するように製剤化された医薬組成物も企図される。これらの医薬組成物は、例えば、i)本発明の化学化合物の輸送を可能にするための、ポリソルベート80又はポロキサマー188でコーティングされた、例えばポリ(ブチルシアノアクリレート)(PBCA)又はポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)から作製されたナノ担体及びナノ粒子、ii)本発明の核酸の輸送を可能にするためのウイルスベクター、iii)エクソソーム又はリポソーム、iv)BBBシャトル(例えば、トロイの木馬抗体(Trojan horse antibody))としても知られる分子ベクター、又はv)PEG及び/若しくは本明細書に記載される細胞膜担体にコンジュゲートした本発明のペプチド若しくは類似体を含んでもよい。
当該医薬組成物は、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩等の鉱酸塩;酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩等の有機酸の塩等、1種以上の医薬的に許容できる塩をさらに含有していてもよい。加えて、湿潤剤又は乳化剤、pH緩衝物質、ゲル又はゲル化材料、香料、着色料、ミクロスフェア、ポリマー、懸濁剤等の補助物質も当該医薬組成物中に存在してもよい。加えて、とりわけ剤形が再構成可能な形態である場合には、保存剤、湿潤剤、懸濁剤、界面活性剤、抗酸化剤、アンチケーキング剤、充填剤、キレート剤、コーティング剤、化学的安定剤等の1種以上の他の従来の医薬成分も存在してもよい。適当な例示的成分としては、大結晶セルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリソルベート80、フェニルエチルアルコール、クロロブタノール、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸、二酸化硫黄、没食子酸プロピル、パラベン類、エチルバニリン、グリセリン、フェノール、パラクロロフェノール、ゼラチン、アルブミン及びこれらの組み合わせが挙げられる。薬学的に許容できる賦形剤の詳細な議論は、参照により本明細書に組み込まれるREMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES(Mack Pub.Co.、ニュージャージー州、1991)で入手可能である。
1つの態様では、医薬組成物は、同時に、別々に、又は交互(互い違い)に投与することができる1種以上の追加の治療剤をさらに含む。この1種以上の追加の治療剤は、任意の医薬組成物、特に、神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害の治療及び/又は予防に有用な任意の医薬組成物であることができる。
好ましくは、上記1種以上の追加の治療剤は、化学化合物、ペプチド又はその類似体及び核酸を含む群、又はそれらからなる群から通常選択されるヒストンデアセチラーゼ(HDAC)剤である(例えば、Janssensら、2019及びHauserら、2018を参照。これらの開示は、参照により本明細書中に組み込まれる)。ヒストンデアセチラーゼ剤が非ペプチド性化学化合物である場合、ヒストンデアセチラーゼ剤は、バルプロ酸、酪酸ナトリウム、ニコチンアミド、ボリノスタット、トリコスタチン、ギビノスタット、及び類似の薬剤、又はこれらの組み合わせを含む非限定的な群、又はそれらからなる非限定的な群から選択される。
ヒストンデアセチラーゼ特性を有するペプチド又はその類似体は、ロミデプシン、バークホルダク(Burkholdac)、スピルコスタチン、タイランデプシン(Thailandepsin)、FR901375、ラルガゾール、プリチデプシン(Plitidepsin)、クラミドシン、トラポキシン、CHAP、アピシジン、ミクロスポリン、アズマミド、FR235222及びAS1387392、若しくはこれらの組み合わせを含む非限定的な群、又はそれらからなる非限定的な群から選択される。
本発明は、神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害の治療並びに/又は予防のための医薬の調製における本発明の組成物及び医薬組成物の使用も提供する。
本発明は、必要とする対象において神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害を治療並びに/又は予防する方法であって、治療有効量の1種以上の医薬組成物を上記対象に投与する工程を含み、この1種以上の医薬組成物は、i)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞と、薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤とを含む方法も提供する。
1つの態様では、当該治療及び/又は予防する方法は、治療有効量の、1つ以上の1種以上の追加の治療剤を含む医薬組成物、特に神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害の治療並びに/又は予防に有用な任意の医薬組成物を投与する工程をさらに含む。
好ましくは、上記1種以上の追加の治療剤は、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)剤である。
本発明の組成物又は医薬組成物は、同時に、別々に、又は交互に投与される。
併用投与又は同時投与は、単一の医薬製剤によるか若しくは別々の製剤を使用するかのいずれかでの同時投与、又はいずれの順序でもよいが、一般には、全活性剤がそれらの生物学的活性を同時に発揮することができるような期間内での連続投与を含むことができる。このような薬剤の調製及び投薬スケジュールは、製造業者の指示に従って、又は当業者によって経験的に決定されるように使用することができる。
本開示はさらに、生体試料中の神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー、及び関連する疾患又は障害を検出する方法であって、(a)ヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)のレベル並びに/又は濃度を決定する工程であって、対照試料と比べて低レベル並びに/又は低濃度の上記ヒポクレチン(1型及び/又は2型)は、上記対象が神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー及び関連する疾患若しくは障害を発症しやすいか、又は有しやすいことを示す工程を含む方法を開示する。
さらに、対象の生体試料においてナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーを検出する方法であって、
a)Qrfpのレベル及び/又は濃度を決定する工程であって、対照試料と比べて低レベル及び/又は低濃度の上記Qrfpは、上記対象が神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を発症しやすいか、又は有しやすいことを示す工程
を含む方法が開示される。
Qrfp若しくはヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)のレベル並びに/又は濃度を決定する工程は、タンパク質若しくはそれらのそれぞれの転写物(mRNA)のレベル及び/又は濃度を決定することを含む。
Qrfpタンパク質又はヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)タンパク質の検出は、上記タンパク質の存在、量及び/又はレベルを決定することを含むことを含む。非限定的な検出及び検査の方法としては、1次元及び2次元ゲル電気泳動、ELISA、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、質量分析(MS)関連技術、例えばMS-MS、マトリクス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間型MS、表面増強レーザー脱離/イオン化飛行時間型MS、液体クロマトグラフィー-MS、様々な抗体アレイ、多重ビーズ分析、NMR、ウェスタンブロット分析等が挙げられる。
生体試料中のQrfp若しくはヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)転写物のレベル並びに/又は濃度は、生体試料中の転写物発現レベルを検出するのに適した任意の技術を用いて測定又は決定することができる。本発明の方法において生体試料由来の細胞における転写物発現レベルを決定するための適切な技術(例えば、ノーザンブロット分析、RT-PCR、定量的RT-PCR、マイクロRNAマイクロアレイ、インサイツハイブリダイゼーション、次世代配列決定(NGS))は、当業者に周知である。
あるいは、生体試料中の転写物のレベルは、cDNA、増幅されたRNA若しくはDNAの存在量レベルを測定することによって、又はRNA、若しくは転写物の発現レベルを示す他の分子の量若しくは活性を測定することによって、間接的に測定又は決定することができる。好ましくは、生体試料中の転写物のレベルは、cDNAの存在量レベルを測定することによって、本発明の方法において間接的に決定される。
上記で開示された検出方法は、(c)治療有効量のi)本明細書に記載されるヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)本発明のプラスミド若しくはベクター、又はiii)本発明の宿主細胞と、薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤とを含む少なくとも1種の医薬組成物を投与する工程をさらに含む。
本明細書で使用する場合、「生体試料」は、対象から単離された細胞(複数種可)、組織、又は流体の試料を指し、その例としては、限定されないが、例えば、血液、血漿、血清、糞便、尿、骨髄、胆汁、脳脊髄液、リンパ液、皮膚の試料、皮膚、呼吸器、腸管、及び泌尿生殖器の外部分泌物、涙液、唾液、乳汁、血液細胞、器官、生検、並びに、限定されないが、培養培地中の細胞及び組織、例えば組換え細胞、の増殖から生じる馴化培地、及び細胞成分等のインビトロ細胞培養構成成分の試料が挙げられる。好ましくは、生体試料は流体であり、最も好ましくは、生体試料は脳脊髄液である。
本開示は、上記のような神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、好ましくはナルコレプシー、及び関連する疾患又は障害を検出するためのコンピュータ実装方法も開示する。
当業者は、本明細書に記載される本発明が、具体的に記載されたもの以外の変形及び改変を受けやすいことを理解するであろう。本発明は、その精神又は本質的特徴から逸脱することなく、すべてのそのような変形例及び改変例を含むということを理解されたい。本発明はまた、個々に又は集合的に、本明細書で言及されるか又は示される工程、特徴、組成物、及び作用物質のすべて、並びにその工程又は特徴の任意のもの及びすべての組み合わせ又は任意の2つ以上を含む。それゆえ、本開示は、すべての態様において例示されたものであって限定的ではないとみなされるべきであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって示され、均等の意味及び範囲内に入るすべての変更は、本発明に包含されることが意図されている。様々な参考文献が本明細書を通して引用され、その各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。上記の説明は、以下の実施例を参照してより完全に理解されるであろう。
材料及び方法
脳組織、DNA調製
7人のナルコレプシー患者及び7人の対照からの外側視床下部を通るホルマリン固定切片(2~4切片/対象)を、国際共同研究者(米国からの4人の患者及び4人の対照、フランスからの2人の患者及び2人の対照、並びにオランダからの1人の患者及び1人の対照)によって得た。切片をPBSで洗浄し、ゲノムDNAをAIAmp DNA FFPE Tissueキット(Qiagen(キアゲン))で抽出した。遺伝子発現のために、4人のナルコレプシー患者及び4人の対照の新鮮凍結した外側視床下部からRNAを、Honda、2009に記載されているように抽出した。
DNAメチル化分析
EpiTect Fast DNA Bisulfiteキット(Qiagen)を用いて、500ngのDNAを亜硫酸水素ナトリウムで処理した。ネステッドPCR用のプライマー(HCRTについては2つの断片、PDYNについては1つ)を、MethPrimer(Li及びDahiya、2002)を用いて設計した(表1)。
Figure 2023501904000002
2つの方法を用いてCpGメチル化を定量した。第1の方法では、PCR増幅産物をゲル精製し、続いてサンガー配列決定を行った。配列トレースファイルをESMEソフトウェア(Lewinら、2004)によって分析し、各CpGでの平均メチル化を得た。第2の方法では、精製したPCR増幅産物(100ng)を使用して、以下の改変を伴うTruSeq Nano DNA LT Library Preparation Kit(Illumina(イルミナ))の配列決定ライブラリーを調製した。精製した亜硫酸水素塩PCR産物を剪断せず、末端修復に直接供し、次いで1.8×比の精製ビーズの1回のラウンドで洗浄した。その後の工程については標準的なプロトコルに厳密に追随した。ライブラリーを蛍光定量法(QubIT、Thermo Fischer(サーモフィッシャー))で定量し、それらのサイズパターンをFragment Analyzer(Agilent(アジレント))で評価した。各ライブラリーの等モルプールを調製し、v2試薬キットを使用してMiSeq機器(Illumina)上で150サイクルペアエンドラン(paired end run)のために10pMでロードした(配列決定多様性を生成するために25%PhiXスパイクを入れた)。配列決定データを、bcl2fastq変換ソフトウェア(バージョン2.20、Illumina)を使用して多重分離した。品質管理を実施して、再構築することができたリード対のみを保った(リードの59~67%)。平均して、287,852のリード(範囲219,476~349,712のリード)を対象から得た。重亜硫酸処理によって引き起こされるCからTへの変化を考慮に入れるために、参照配列から重量マトリクスプロファイルを調製し、リードを、pftoolsからのpfsearchを使用してプロファイルにアラインメントした。目的の断片に沿った各ヌクレオチドの発生数を数える要約表を作製し、メチル化Cヌクレオチドの比率を各位置のメチル化のパーセンテージとして計算した。
Hcrtプロモータークローニング及び部位特異的突然変異誘発
転写開始点の上流のヒトHcrtプロモーターの1800塩基対を、ホタルルシフェラーゼ配列の上流のpCpG-塩基性ベクター(Michael Rehli博士の研究室からの贈与)の多重クローニング部位にクローニングした。Q5(登録商標) Site-Directed Mutagenesis Kit(New England Biolabs(ニュー・イングランド・バイオラボ)、E0552s)に従って一塩基突然変異誘発を行った。変異プラスミドをPir1細菌株に形質転換し、配列決定した。確認されたコロニーを大規模に培養し、HiSpeed Plasmid Maxi Kit(Qiagen、12662)を用いてMaxi-プラスミド調製を行った。CpGメチルトランスフェラーゼ、M.SssI(New England Biolabs、M0226s)を使用して、Hcrtプロモーター上のCpG部位をメチル化した。
ルシフェラーゼアッセイ
初代マウス視床下部細胞及び細胞株を24ウェルプレートで培養し、翌日、メチル化プラスミド及び非メチル化プラスミドをトランスフェクトした。トランスフェクションは、1:3のDNA対試薬比でX-tremeGENE(商標)HP DNA Transfection Reagent(Sigma、06 366 244 001)を用いて行った。トランスフェクトしたプラスミドを、19:1の比でホタルルシフェラーゼ及びウミシイタケルシフェラーゼと混合した。トランスフェクションの48時間後、細胞を溶解し、Promega(プロメガ)キット(E1910)に従うルシフェラーゼ活性測定用に調製した。ルシフェラーゼ活性は、Promegaからのglomax 96マイクロプレートルミノメーターを用いて測定した。ホタルルシフェラーゼ活性をウミシイタケ活性に対して正規化した。
結果
CpGメチル化
本発明者らは、亜硫酸水素塩配列決定を使用しており、2つの方法を用いてCpGメチル化を決定した。第1の方法は、PCR増幅産物の直接サンガー配列決定を用いる。この方法は、組織中のすべてのDNA分子の平均メチル化を測定する。第2の方法は、ハイスループット単一DNA分子配列決定を用いる。13個のCpG部位のうちの12個(図2の第1のCpGを除くすべて)を試験した。12個のCpGのうちの8個は、ナルコレプシーにおいてより高いメチル化を示し、1つは有意に高メチル化された(位置5、ナルコレプシーにおけるメチル化93.9%及び対照におけるメチル化69.93%、p<0.01)(図3)。
高メチル化部位を図2に太字で示す。このCpGはPax5-Ets1結合部位(Pax5-EBS)内にある(図2)。Pax5は、Ets準最適(5’-CCGGAG-3’)結合部位にEts1を動員し、mb-1遺伝子のB細胞特異的発現の調節に必須である。
死後分析
ナルコレプシー患者の死後分析は、HCRTと共局在する2つの他の神経ペプチドPDYN(ダイノルフィン)及びNPTX2(Narp)も、外側視床下部で失われることを示した。興味深いことに、PDYN及びNARPは、HCRT遺伝子として、それらのプロモーター中にCpGアイランドを有し、これは、HCRTニューロンの過剰メチル化が、CpGリッチプロモーターを有する他の共局在遺伝子をサイレンシングしうることを示唆する。NPTX2プロモーターは、亜硫酸水素塩配列決定を非常に困難にする非常に高密度のCpGアイランドを含有する。従って、本発明者らは、亜硫酸水素塩配列決定によってPDYNプロモーターのメチル化を試験した。試験したすべての10個のCpG(位置:20番染色体上の-423、-416、-376、-374、-347、-342、-334、-323、-309、-295)は、対照よりもナルコレプシーにおいてよりメチル化され、2個(位置-342及び-295)は有意に高メチル化された(図4)。
遺伝子転写に対するメチル化の効果
遺伝子転写に対するメチル化の効果を試験するために、ルシフェラーゼアッセイを実施した。ヒト近位Hcrtプロモーターの1800bpを、CpGを含まないルシフェラーゼレポーターベクター(pCpGL)にクローニングした。2つの異なるベクターを試験した:ヒトHcrtプロモーターを有するpCpGL(参照非メチル化)及びメチル化(M.Sssl酵素によるインビトロメチル化)ヒトHcrtプロモーターを有するpCpGL(参照メチル化)。両方のベクターを3つの細胞株並びにマウス初代視床下部培養物にトランスフェクトした。Hcrtプロモーターのメチル化は、4つの細胞培養条件においてルシフェラーゼの発現を60~90%(p<10-3)減少させた(図5)。これらのインビトロの結果は、Hcrtプロモーターメチル化がHcrt発現を決定的に制御すること、及び特定された高メチル化CpGがHcrt発現のための最も重要な部位であることを確認する。
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Claims (27)

  1. 神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を含む群から選択される疾患の治療並びに/又は予防に使用するための薬剤であって、前記薬剤は、ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する、使用するための薬剤。
  2. 前記疾患が、ナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーである請求項1に記載の使用するための薬剤。
  3. 前記薬剤が、前記ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の前記転写開始点から上流の前記5’領域内の前記少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを低下させる請求項1又は請求項2に記載の使用するための薬剤。
  4. 前記ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の前記転写開始点から上流の前記5’領域が、前記HCRT遺伝子に関連する1つ以上の調節エレメントを含む請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の使用するための薬剤。
  5. 前記少なくとも1つのメチル化部位が、前記ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の前記転写開始点の上流の塩基対-241と-242との間に位置するCpG領域にある請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の使用するための薬剤。
  6. 前記CpG領域がPax5-Ets1結合部位(ccggag)にある請求項5に記載の使用するための薬剤。
  7. 前記薬剤が、化学化合物、ペプチド若しくはその類似体、抗体若しくは前記抗体の抗原結合断片及び核酸、又はこれらの組み合わせを含む群から選択される請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の使用するための薬剤。
  8. 前記化学化合物がDNA脱メチル化特性を有する請求項7に記載の使用するための薬剤。
  9. DNA脱メチル化特性を有する前記化学化合物が、ヌクレオシドDNMT阻害剤、5-アザ-2’-デオキシシチジン、5-フルオロ-2’-デオキシシチジン、及びゼブラリン、DNMTの非ヌクレオシド阻害剤、ヒドラジノフタラジン誘導体、ポリフェノール (-)-エピガロカテキン-3-ガレート(EGCG)、及びプロカインアミド、又はこれらの組み合わせを含む群から選択される請求項8に記載の使用するための薬剤。
  10. 前記ペプチド又はその類似体が、後成的機構を調節することができ、ロミデプシン、バークホルダク、スピルコスタチン、タイランデプシン、FR901375、ラルガゾール、プリチデプシン、クラミドシン、トラポキシン、CHAP、アピシジン、ミクロスポリン、アズマミド、FR235222及びAS1387392、又はこれらの組み合わせを含む群から選択される請求項7に記載の使用するための薬剤。
  11. 前記核酸が、miRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及びアンチセンスオリゴヌクレオチド、変異体、断片、又はこれらの組み合わせをコードする核酸を含む群から選択される請求項7に記載の使用するための薬剤。
  12. 1種以上の追加の治療剤をさらに含む請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の使用するための薬剤。
  13. 請求項11に記載のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及び/若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする1種以上の核酸を含むプラスミド又はベクター。
  14. 請求項13に記載のプラスミド若しくはベクター、又は請求項11に記載のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及び/若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする1種以上の核酸を含む宿主細胞。
  15. 請求項11に記載のmiRNA、siRNA、piRNA、hnRNA、snRNA、sgRNA、esiRNA、shRNA、及び/又はアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする核酸。
  16. 医薬組成物であって、治療有効量の
    i)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又は
    ii)請求項13に記載のプラスミド若しくはベクター、又は
    iii)請求項14に記載の宿主細胞、又は
    iv)請求項15に記載の核酸と、
    薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤と
    を含む医薬組成物。
  17. 前記薬剤が、化学化合物、ペプチド若しくはその類似体、抗体若しくは前記抗体の抗原結合断片又は核酸である請求項16に記載の医薬組成物。
  18. 1種以上の追加の治療剤をさらに含む請求項16又は請求項17に記載の医薬組成物。
  19. 前記1種以上の追加の治療剤が、同時に、別々に、又は交互に投与される請求項18に記載の医薬組成物。
  20. 前記1種以上の追加の治療剤が、ヒストンデアセチラーゼ剤である請求項18又は請求項19に記載の医薬組成物。
  21. 必要とする対象において神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を治療並びに/又は予防する方法であって、治療有効量の1種以上の医薬組成物を前記対象に投与する工程を含み、前記1種以上の医薬組成物は、
    i)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又は
    ii)請求項13に記載のプラスミド若しくはベクター、又は
    iii)請求項14に記載の宿主細胞、又は
    iv)請求項15に記載の核酸と、
    薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤とを含む方法。
  22. 前記疾患が、ナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーである請求項21に記載の方法。
  23. 1種以上の追加の治療剤を投与する工程をさらに含む請求項21又は請求項22に記載の方法。
  24. 前記1種以上の追加の治療剤が、同時に、別々に、又は交互に投与される請求項23に記載の方法。
  25. 前記1種以上の追加の治療剤がヒストンデアセチラーゼ剤である請求項23又は請求項24に記載の方法。
  26. 対象の生体試料においてナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーを検出する方法であって、
    a)ヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)のレベル並びに/又は濃度を決定する工程であって、対照試料と比べて低レベル並びに/又は低濃度の前記ヒポクレチン(1型及び/若しくは2型)は、前記対象が神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を発症しやすいか、又は有しやすいことを示す工程と、
    b)治療有効量のi)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)請求項13に記載のプラスミド若しくはベクター、又はiii)請求項14に記載の宿主細胞、又はiv)請求項15に記載の核酸、並びに薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤を含む少なくとも1種の医薬組成物を投与する工程と
    を含む方法。
  27. 対象の生体試料においてナルコレプシー、好ましくは脱力発作を伴うナルコレプシーを検出する方法であって、
    a)Qrfpのレベル及び/又は濃度を決定する工程であって、対照試料と比べて低レベル及び/又は低濃度の前記Qrfpは、前記対象が神経疾患、精神神経疾患、神経変性疾患、及び関連する疾患若しくは障害を発症しやすいか、又は有しやすいことを示す工程と、
    b)治療有効量のi)ヒトヒポクレチン神経ペプチド前駆体(HCRT)遺伝子の転写開始点から上流の5’領域内の少なくとも1つのメチル化部位のメチル化のレベルを調節する薬剤、又はii)請求項13に記載のプラスミド若しくはベクター、又はiii)請求項14に記載の宿主細胞、又はiv)請求項15に記載の核酸、並びに薬学的に許容できる担体及び/又は希釈剤を含む少なくとも1種の医薬組成物を投与する工程と
    を含む方法。
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