JP2023530385A - オートファジーを誘導するための方法および組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で提供されるのは、オートファジーを誘導するための、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアに関連する方法および組成物である。組成物および方法は、例えば、オートファジーに関連する疾患および障害を処置するまたは予防するために使用されてもよい。
一側面において、本明細書で提供されるのは、対象においてオートファジーを誘導するかまたは増加させる方法であって、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアを含む組成物を、対象に投与することを含む。一態様において、対象は、オートファジーの誘導または増加を必要としている。
一側面において、本明細書で提供されるのは、対象におけるオートファジーに関連する疾患または障害を処置または予防するための方法であって、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアを含む組成物を対象に投与することを含み、ここで対象は、オートファジー関連の疾患または障害を有するか、またはこれを発症するリスクがあるものである。
提供される方法のいずれかの一態様において、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアの投与は、オートファジーを誘導する(例として、ATG7、LC3II、および/またはp62のレベルを調節する)。
提供される方法のいずれかの一態様において、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアの投与は、肝臓におけるオートファジーを増加させる。
本明細書で提供される方法のいずれかの一態様において、方法はさらに、対象を、本明細書で提供される方法を必要としているとして、あるいはオートファジーの誘導または増加を必要としているかまたはオートファジーに関連する疾患または障害を有するかまたは有するリスクがあるとして、特定することを含む。
提供される方法のいずれかの一態様において、対象は、本明細書で提供される対象のいずれかである。一態様において、対象は、小児または若年の対象である。
提供される方法のいずれかの一態様において、免疫抑制剤は、mTOR阻害剤である。提供される方法のいずれかの一態様において、mTOR阻害剤は、ラパマイシンまたはラパログである。
提供される方法のいずれかの一態様において、免疫抑制剤は、合成ナノキャリアに封入されている。
提供される方法のいずれかの一態様において、合成ナノキャリアの集団のアスペクト比は、1:1以上、1:1.2以上、1:1.5以上、1:2以上、1:3以上、1:5以上、1:7以上または1:10以上である。
本明細書で提供される方法のいずれかの一態様において、対象は、肝疾患または肝障害を有さないものであり、および/または本明細書において提供される肝疾患または肝障害または肝臓毒性を処置または予防するための組成物を必要としていない。本明細書で提供される方法のいずれかの一態様において、対象は、代謝の先天性異常症を有さないものである。本明細書で提供される方法のいずれかの一態様において、対象は、有機酸血症を有さないものである。本明細書で提供される方法のいずれかの一態様において、対象は、メチルマロン酸血症またはオルニチン脱炭酸酵素欠損症を有さないものである。
別の側面において、組成物のいずれかは、提供される方法のいずれかで使用するためのものである。
本発明の詳細な説明に先立ち、本発明は特に例示された材料またはプロセスパラメータに限定されず、それらは無論変化し得ることが理解されるべきである。また、本明細書で用いられる用語は、本発明の特定の態様を説明することのみを目的とし、本発明を説明する代替用語の使用を制限することを意図するものではないことも、理解されるべきである。
本明細書で引用される全ての刊行物、特許および特許出願は、上記または下記を問わず、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
オートファジーは、成分が細胞内で分解されるメカニズムの1つである。これは、細胞質に存在する成分が消化細胞小器官であるオートファゴソーム(リソソーム)に移動して分解される系についての、グローバルな用語である。オートファジーの誘導は炎症を抑制し、細胞小器官の分解、細胞内精製、および抗原提示等のオートファジーの既知の効果を介して、疾患および障害を予防および処置できると考えられている。
本明細書で提供されるように、免疫抑制剤(例として、ラパマイシン)を含む合成ナノキャリアの投与は、オートファジーを誘導することが見出された。本明細書で記載されるように、本発明者らは驚くべきことに、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアを含む組成物が、肝臓毒性および関連する疾患および障害に対して、有益な効果を有し得ることを見出した。理論に縛られることなく、これらの効果は、少なくとも部分的には、肝臓におけるオートファジーの増加によって達成されると考えられている。
本発明を、以下にさらに詳細に説明する。
「投与すること」または「投与」または「投与する」とは、材料を、対象において薬理学的結果が生じるような様式で、対象に与えることを意味する。これは直接的または間接的な投与であってよく、例えば、別の臨床医または対象自体を含む別の対象に、投与を実施するように誘導または指示することによる。
いくつかの態様において、炎症のマーカーは、サイトカイン/ケモカイン、免疫関連エフェクター、急性期タンパク質(例として、C反応性タンパク質、血清アミロイドA)、活性酸素および窒素種、プロスタグランジン、およびシクロオキシゲナーゼ関連因子(例として、転写因子、成長因子)である。
「平均(average)」は、特に明記されていない限り、平均(mean)を指す。
「用量」は、対象への所与の時間での投与のための薬理学的および/または免疫学的に活性な材料の、特定の量を指す。特に明記しない限り、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアを含む組成物について記載されている用量は、免疫抑制剤の重量を指す(すなわち、合成ナノキャリア材料の重量を含まない)。投与のための用量に言及する場合、本明細書で提供される方法、組成物またはキットのいずれかの態様において、本明細書で提供される用量のいずれかは、ラベル/ラベル用量に表示される用量である。
「治療用ポリヌクレオチド」とは、対象に投与することができて治療効果を有する、任意のポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドベースの治療を意味する。かかる治療法には、遺伝子サイレンシングが含まれる。かかる治療の例は当技術分野で知られており、裸のRNA(メッセンジャーRNA、修飾メッセンジャーRNA、およびRNAiの形態を含む)が含まれるが、これらに限定されない。
「ウイルスベクター」は、キャプシドおよび/またはコートタンパク質などのウイルス成分を有するベクター構築物であって、治療用タンパク質等の治療薬をコードするもの等の導入遺伝子または核酸材料を含んで送達するように適合されており、この導入遺伝子または核酸材料は本明細書で提供されるように発現され得る、前記ベクター構築物を意味する。
本明細書で提供されるのは、オートファジーを誘導するかまたは増加させるために、および/または、オートファジーに関連する疾患および障害を、例として、オートファジーを誘導するかまたは増加させることにより、予防および/または処置するために有用な、方法および関連組成物である。方法および組成物は、例として、オートファジーを誘導するかまたは増加させることによって、様々なオートファジーの媒介する疾患および障害を予防および/または処置する治療法を有利に提供し、および、対象へ疾患特異的な処置もまた提供されてもよいものの、これは必ずしも疾患特異的な処置を必要としない。
多種多様な合成ナノキャリアを、本発明に従って使用することができる。いくつかの態様において、合成ナノキャリアは、球体または球状体である。いくつかの態様において、合成ナノキャリアは、扁平または平板状である。いくつかの態様において、合成ナノキャリアは、立方体または立方である。いくつかの態様において、合成ナノキャリアは、卵円または楕円である。いくつかの態様において、合成ナノキャリアは、円柱、円錐またはピラミッド形である。
本明細書で提供される任意の免疫抑制剤は、提供される方法または組成物のいずれかのいくつかの態様において、合成ナノキャリアに連結され得る。免疫抑制剤は、限定されないが以下を含む:スタチン;ラパマイシンまたはラパマイシン類似体(「ラパログ」)などのmTOR阻害剤;TGF-βシグナル伝達剤;TGF-β受容体アゴニスト;ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤;コルチコステロイド;ロテノンなどのミトコンドリアの機能の阻害剤;P38阻害剤;NF-κβ阻害剤;アデノシン受容体アゴニスト;プロスタグランジンE2アゴニスト;ホスホジエステラーゼ4阻害剤などのホスホジエステラーゼ阻害剤;プロテアソーム阻害剤;キナーゼ阻害剤;Gタンパク質共役受容体アゴニスト;Gタンパク質共役受容体アンタゴニスト;糖質コルチコイド;レチノイド;サイトカイン阻害剤;サイトカイン受容体阻害剤;サイトカイン受容体アクチベーター;ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体アンタゴニスト;ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体アゴニスト;ヒストンデアセチラーゼ阻害剤;カルシニューリン阻害剤;ホスファターゼ阻害剤ならびに酸化ATP。免疫抑制剤はまた、IDO、ビタミンD3、シクロスポリンA、アリール炭化水素受容体阻害剤、レスベラトロール、アザチオプリン、6-メルカプトプリン、アスピリン、ニフルミン酸、エストリオール、トリポリド(tripolide)、インターロイキン(例として、IL-1、IL-10)、シクロスポリンA、サイトカインまたはサイトカイン受容体などを標的とするsiRNAなどを含む。
合成ナノキャリアは、当該分野において公知の広範な方法を用いて調製することができる。例えば、合成ナノキャリアは、ナノ沈殿、流体チャネルを用いるフローフォーカシング(flow focusing)、スプレー乾燥、シングルおよびダブルエマルション溶媒蒸発、溶媒抽出、相分離、製粉、マイクロエマルション法、微細加工(microfabrication)、ナノ加工(nanofabrication)、犠牲層、単純および複合コアセルベーションなどの方法、ならびに当業者に周知の他の方法により形成することができる。代替的にまたは加えて、単分散半導体のための水性および有機性の溶媒合成、伝導性、磁性、有機および他のナノ材料が記載されている(Pellegrino et al., 2005, Small, 1:48;Murray et al., 2000, Ann. Rev. Mat. Sci., 30:545;およびTrindade et al., 2001, Chem. Mat., 13:3843)。さらなる方法は、文献において記載されている(例として、Doubrow編、「Microcapsules and Nanoparticles in Medicine and Pharmacy」、CRC Press, Boca Raton, 1992;Mathiowitz et al., 1987, J. Control. Release, 5:13;Mathiowitz et al., 1987, Reactive Polymers, 6:275;ならびにMathiowitz et al., 1988, J. Appl. Polymer Sci., 35:755;米国特許第5578325号および同第6007845号;P. Paolicelli et al., 「Surface-modified PLGA-based Nanoparticles that can Efficiently Associate and Deliver Virus-like Particles」Nanomedicine. 5(6):843-853 (2010)を参照)。
上記の方法のいずれかにより調製される合成ナノキャリアが、所望される範囲の外のサイズ範囲を有する場合、合成ナノキャリアを、例えば篩を用いて、サイズ分類することができる。
本発明による投与は、皮下、静脈内、および腹腔内経路を含むがこれらに限定されない様々な経路によるものであってよい。例えば、提供される処置方法のいずれかの組成物の投与様式は、静脈内投与、例えば、約1時間にわたって行われ得る静脈内注入などによるものであり得る。本明細書で言及される組成物は、従来方法を用いた投与のために製造および調製することができる。
本明細書で提供される組成物は、投薬スケジュールに従って投与することができる。本明細書に提供されるのは、いくつかの可能な投薬スケジュールである。したがって、本明細書で提供される対象のいずれかは、本明細書で提供される投薬スケジュールのいずれかに従って処置され得る。一例として、本明細書で提供される対象のいずれかは、これらの投与スケジュールのいずれかに従って、ラパマイシンなどの免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアを含む組成物で処置することができる。
ラパマイシンなどの免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアは、当業者に公知のいずれかの方法を使用して、生産することができる。好ましくは、本明細書に提供される方法または組成物のいずれかのいくつかの態様において、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアは、米国公開US 2016/0128986 A1および米国公開US 2016/0128987 A1の方法のいずれかによって生産され、かかる生産および結果として生じる合成ナノキャリアの記載された方法は、本明細書においてその全体が参考として援用される。本明細書に提供される方法または組成物のいずれかにおいて、免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアは、かかる援用された合成ナノキャリアである。
実験室モデルにおいて慢性および急性の性質の薬物毒性および炎症反応により誘発される肝不全を研究するための、いくつかの容認されたモデルがあり、そのうちの1つは、致死量以下のポリクローナルT細胞活性化因子であるコンカナバリンA(Con A)でマウスにチャレンジすることを含む;コンカナバリンAは重大な肝障害を引き起こし、ヒト肝疾患、特に自己免疫性およびウイルス性肝炎における肝損傷の病態生理学の研究によく使用されている(Tiegs et al., 1992;Miyazava et al., 1998)。Con Aで処置されたマウスは、血清中のトランスアミナーゼレベルの著しい増加と肝臓へのリンパ球の大量浸潤を特徴とする、肝不全の重要な臨床的および生化学的特徴を即座に示し、広範な肝細胞壊死の死に至る(Zhang et al, 2009)。さまざまな免疫抑制化合物の全身用量による前処置が、Con Aチャレンジに対して有益であることが示されているが、これらの介入は肝臓特異的でも実用的でもない。
OTC欠損症のマウスモデルであるOTCspfashマウスを、例1のものと同様の合成ナノキャリアで、例としてImmTOR(商標)で、4、8、12mg/kgの用量にて、または空のキャリアで、単回注射によって、生後30日に処置した(図2)。ポジティブコントロール群のマウスは、肝臓特異的プロモーターの制御下でOTC遺伝子を発現するAAV8遺伝子治療用ベクターの高用量を受けた。ImmTOR(商標)で処置されたOTCspfashマウスは、投薬の後、2日以内に尿中オロチン酸の急速および用量依存的な減少を示した。尿中オロチン酸の低下は、AAV-OTC遺伝子治療後に観察されたものほど低くはなかったが、かなりのものであった(図2)。
薬物毒性によって誘発される肝不全は、主要な医学的および社会的問題である。その主な原因の1つはアセトアミノフェン(APAP)の過量服薬であり、これは最も頻繁に使用される薬剤の1つであって、その過量服薬は肝毒性および急性肝不全(ALF)につながり得る。より具体的には、APAP誘発性肝毒性は、米国を含む多くの国において、ALFの最も一般的な原因であり続けている(Lee WN; Clin. Liver Dis. 2013, 17:575-586)。同時に、APAP誘発性の急性肝損傷は、再現性が高く用量依存的な肝毒性をもたらすことが知られている、マウスの急性肝障害の最も一般的に使用される実験モデルの1つである。さらに、このモデルは、マウスのAPAP誘発性肝障害(AILI)研究の結果が直接ヒトに移行可能であるため、強力な翻訳価値を有する(Mossanen ans Tacke, Lab. Animals, 2015, 49:30-36)。
中和抗体(NAbs)は、AAVベクター投与への応答において形成され、有効性を達成または維持するための1回以上の追加の投薬が必要な小児患者において、ベクター投与を繰り返す能力を妨げている。その結果、例1と同様の合成ナノキャリアの、例としてImmTOR(商標)の、幼若OTCspf-ashマウスにおける耐容性および有効性を評価した。
例1のものと同様の合成ナノキャリアの、例として、ImmTOR(商標)ナノキャリアの安全性を、OTC欠損OTCSpf-Ashのマウスモデルにおいて評価するために、OTC欠損OTCSpf-Ashのマウスモデルにおいて、ImmTOR(商標)ナノキャリアを幼若OTCSpf-Ashマウス(30日齢)に静脈内(IV)注射した。5つの実験群を試験した:4mg/kgのImmTOR(商標)の投与、8mg/kgのImmTOR(商標)の投与、12mg/kgのImmTOR(商標)の投与、空のナノキャリアの投与、および未処置の動物。
マウスの体重を毎日測定し、尿と血液の試料を、注射の2、7、および14日後に収集した。マウスは注射の14日後に犠牲にした。血漿中のアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)およびアラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)活性を、Sigmaのキット(MAK055およびMAK052)を使用して測定し、および尿中オロト酸をHPLC-MSで測定した。
全てにおいて、これらのデータは、ImmTOR(商標)を、OTCSpf-Ashの幼若マウスへ安全に投与することができることを例証する。
OTCSpf-Ash表現型における例1のものと同様の合成ナノキャリアの、例としてImmTOR(商標)ナノキャリアの有益な効果をさらに調査および確認するために、幼若OTCSpf-Ashマウス(30日齢)に、12mg/kgのImmTOR(商標)または12mg/kgの空のナノキャリアを静脈内(IV)投与した(図6A)。注射は眼窩後方に行った。尿試料は、注射の2、7、および14日後に収集した。マウスを注射の14日後に犠牲にし、肝臓を収集した。尿中オロト酸の分析は、ImmTOR(商標)処置の動物において尿中オロト酸の2倍の低下を示し(図6B)、これは14日間維持された(図6C)。犠牲の際に、肝臓を収集し粉砕した。全溶解物を調製した。肝臓溶解物をブラッドフォードアッセイにより定量化し、等量の溶解物を使用して、アンモニアアッセイキット(Sigma AA0100)でアンモニアを定量化した。ImmTOR(商標)で処置した動物は、空のナノキャリアで処置した動物の50倍の、肝臓でのアンモニアの低下を示した(図6D)。
ImmTOR(商標)処置および空のナノキャリア処置の動物の肝臓を乳鉢で粉砕し、0.5%のTriton-x、10mMのHepes、pH7.4、および2mMのジチオスレイトールを含有する溶解緩衝液を使用して、粉末から総肝臓タンパク質溶解物を調製した。10μgの肝臓溶解物の分析を、ウエスタンブロットにより、オートファジーの最も一般的なマーカーであるLC3II、ATG7、およびp62を認識する抗体を用いて実施した(図6A)。
これらのデータは、ImmTOR(商標)がOTCSpf-Ashマウスにおける肝オートファジーフラックスを活性化し、OTC欠損症の臨床症状の軽減に寄与することを裏付けている。
Claims (43)
- 対象においてオートファジーを、誘導するかまたは増加させる、および/または対象においてオートファジーに関連する疾患または障害を、処置または予防する方法であって、
免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアを含む組成物を、対象に投与すること;
を含み、
ここで対象は、オートファジーの誘導または増加への必要を有するか、および/またはオートファジーに関連する疾患または障害を有するか、またはこれを発症するリスクがあるものである、前記方法。 - 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアの投与が、肝臓におけるオートファジーを増加させる、請求項1に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、治療用高分子と併用して投与されない、請求項1または2に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、治療用高分子と同時に投与されない、請求項3に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、ウイルスベクターと併用して投与されない、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、ウイルスベクターと同時に投与されない、請求項8に記載の方法。
- ウイルスベクター、治療用高分子またはAPC提示可能抗原を投与することをさらに含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、APC提示可能抗原と併用して投与されない、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、APC提示可能抗原と同時に投与されない、請求項8に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、オートファジーに関連する疾患または障害を処置するかまたは予防するための別の治療用高分子と併用して投与されない、請求項1または2に記載の方法。
- 免疫抑制剤を含む合成ナノキャリアが、オートファジーに関連する疾患または障害を処置するかまたは予防するための別の治療用高分子と同時に投与されない、請求項1または2に記載の方法。
- 方法が、オートファジーに関連する疾患または障害を有するか、または有すると疑われる対象を、同定することおよび/または提供することをさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- オートファジーに関連する疾患または障害が、肝疾患である、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 免疫抑制剤が、mTOR阻害剤である、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- mTOR阻害剤が、ラパマイシンまたはラパログである、請求項14に記載の方法。
- 免疫抑制剤が、合成ナノキャリアに封入されている、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
- 合成ナノキャリアが、脂質ナノ粒子、ポリマーナノ粒子、金属ナノ粒子、界面活性剤ベースのエマルジョン、デンドリマー、バッキーボール、ナノワイヤー、ウイルス様粒子またはペプチドもしくはタンパク質粒子を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 合成ナノキャリアが、ポリマーナノ粒子を含む、請求項17に記載の方法。
- ポリマーナノ粒子が、ポリエステル、ポリエーテルに付着したポリエステル、ポリアミノ酸、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリケタール、多糖、ポリエチルオキサゾリンまたはポリエチレンイミンを含む、請求項18に記載の方法。
- ポリマーナノ粒子が、ポリエステルまたはポリエーテルに付着したポリエステルを含む、請求項19に記載の方法。
- ポリエステルが、ポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)、ポリ(乳酸-コ-グリコール酸)またはポリカプロラクトンを含む、請求項19または20に記載の方法。
- ポリマーナノ粒子が、ポリエステルおよびポリエーテルに付着したポリエステルを含む、請求項19~21のいずれか一項に記載の方法。
- ポリエーテルが、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールを含む、請求項19~22のいずれか一項に記載の方法。
- 合成ナノキャリアの集団の、動的光散乱を使用して得られる粒子サイズ分布の平均が、110nmより大きい直径である、請求項1~23のいずれか一項に記載の方法。
- 直径が150nmより大きい、請求項24に記載の方法。
- 直径が200nmより大きい、請求項25に記載の方法。
- 直径が250nmより大きい、請求項26に記載の方法。
- 直径が5μm未満である、請求項24~27のいずれか一項に記載の方法。
- 直径が4μm未満である、請求項28に記載の方法。
- 直径が3μm未満である、請求項29に記載の方法。
- 直径が2μm未満である、請求項30に記載の方法。
- 直径が1μm未満である、請求項31に記載の方法。
- 直径が750nm未満である、請求項32に記載の方法。
- 直径が500nm未満である、請求項33に記載の方法。
- 直径が450nm未満である、請求項34に記載の方法。
- 直径が400nm未満である、請求項35に記載の方法。
- 直径が350nm未満である、請求項36に記載の方法。
- 直径が300nm未満である、請求項37に記載の方法。
- 合成ナノキャリアに含まれる免疫抑制剤の負荷量が、合成ナノキャリア全体の平均で、0.1%~50%(重量/重量)の間である、請求項1~38のいずれか一項に記載の方法。
- 負荷量が4%~40%の間である、請求項39に記載の方法。
- 負荷量が5%~30%の間である、請求項40に記載の方法。
- 負荷量が8%~25%の間である、請求項41に記載の方法。
- 合成ナノキャリアの集団のアスペクト比が、1:1以上、1:1.2以上、1:1.5以上、1:2以上、1:3以上、1:5以上、1:7以上または1:10以上である、請求項1~42のいずれか一項に記載の方法。
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