JP2023539327A - コロナウイルス感染症の治療のためのｎｈｅ－１阻害剤 - Google Patents

コロナウイルス感染症の治療のためのｎｈｅ－１阻害剤 Download PDF

Info

Publication number
JP2023539327A
JP2023539327A JP2023513889A JP2023513889A JP2023539327A JP 2023539327 A JP2023539327 A JP 2023539327A JP 2023513889 A JP2023513889 A JP 2023513889A JP 2023513889 A JP2023513889 A JP 2023513889A JP 2023539327 A JP2023539327 A JP 2023539327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nhe
covid
cov
sars
subject
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023513889A
Other languages
English (en)
Inventor
ポルト トム フロランス
カン マレダ カロリーヌ
デュラン アバローヌ カロリーヌ
マレダ ジリ
アリエ サメラ
Original Assignee
フォンダシオン エスペラーレ
アレス トレーディング ソシエテ アノニム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フォンダシオン エスペラーレ, アレス トレーディング ソシエテ アノニム filed Critical フォンダシオン エスペラーレ
Publication of JP2023539327A publication Critical patent/JP2023539327A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/16—Amides, e.g. hydroxamic acids
    • A61K31/165—Amides, e.g. hydroxamic acids having aromatic rings, e.g. colchicine, atenolol, progabide
    • A61K31/166—Amides, e.g. hydroxamic acids having aromatic rings, e.g. colchicine, atenolol, progabide having the carbon of a carboxamide group directly attached to the aromatic ring, e.g. procainamide, procarbazine, metoclopramide, labetalol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/40—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
    • A61K31/402—1-aryl substituted, e.g. piretanide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/4965—Non-condensed pyrazines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2121/00—Preparations for use in therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

本発明は、単独で又は1若しくは複数の追加の治療薬と組み合わせて、COVID-19を含めたコロナウイルス感染症の治療における使用のためのNHE-1阻害剤を包含する。【選択図】なし

Description

本発明の技術分野
本発明は、NHE-1阻害剤、そして(SARS-CoV感染症、及び(SARS-CoV-2、コロナウイルスの感染によって引き起こされるCOVID-19など、かつ、それらを含めた)SARS-CoVの感染によって引き起こされた感染疾患を含めた)コロナウイルス感染症、並びに医学的合併症の救命治療を含めたそれらの急性及び慢性の帰結の治療におけるそれらの使用を提供する。
本発明の背景
Na+/H+交換輸送体1型(NHE-1)は、ナトリウム-プロトン対向輸送体1又はSLC9A1(SoLute担体ファミリー9A1)とも称されるナトリウム/プロトン交換輸送体1であり、そしてそれは、ヒトにおいて、SLC9A1遺伝子によってコードされる(Fliegel et al. doi: 10.1007/BF00936442)。ナトリウム-プロトン対向輸送体(SLC9A1)は、脊椎動物細胞の体積及びpH調節にかかわる遍在性膜結合輸送体である。それは、成長因子、分裂促進因子、神経伝達物質、発癌プロモーターなどを含めた様々なシグナルによって活性化される(Cardone et al. doi: 10.3390/ijms20153694)。通常状態では、NHE-1は、1個の細胞外ナトリウム(Na+)イオンと引き換えに1個の細胞内プロトン(H+)イオンを排出することによって、細胞内pH(pHi)と体積を維持する(Fliegel. doi: 10.1016/j.biocel.2004.02.006) (図1aを参照のこと)。
特定の病態[例えば、心不全、心血管疾患、糖尿病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)]において、NHE-1が活性化され、細胞内へのナトリウムの急速な蓄積(Fliegel. doi: 10.3390/ijms20102378)と細胞外間隙の酸性化につながっていた。高ナトリウム濃度は、Na+/Ca2+交換輸送体(NCX)の直接相互作用と反転を介してカルシウム(Ca2+)の増大を駆動する。結果として生じたカルシウムの蓄積は、様々な経路の引き金となり、細胞死につながる(図1bを参照のこと)。NHE-1が心肥大に寄与することが知られている(Odunewu-Aderibigbe and Fliegel. doi: 10.1002/iub.1323)。
心臓病理学におけるNHE-1関与の概念は、何十年にもわたって採用されており、虚血及び再潅流障害に対して心筋を保護する際、並びに心筋再形成及び心不全を減弱する際に有効なNHE-1阻害を実証する大量の実験研究によってサポートされる(Evans et al. doi: 10.1016/j.pmrj.2009.04.010)。リメポライドを含めたNHE-1阻害剤の心保護作用は、心筋梗塞やDMDを含めたジストロフィー性心筋障害の様々な動物モデルで大規模に試験された(Ghaleh et al. doi: 10.1016/j.ijcard.2020.03.031)。他の前臨床試験(Chahine et al. doi: 10.1016/j.yjmcc.2005.01.003; Bkaily and Jacques. doi: 10.1139/cjpp-2017-0265)は、心不全の病態生理におけるpH異常、並びにカルシウムとナトリウムの平衡異常による心筋壊死の有意性を明確に示し、かつ、Ca2+とNa+過負荷の有害影響を予防する際のリメポライドを使用したNHE-1阻害の有益効果を実証した(Bkaily and Jacques. 2017)。
また、NHE-1活性化は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー患者における主要な病理であり、そして、これらの患者における主な死亡原因である、拡張型心筋症につながる、心筋線維症などの様々な疾患に関係した。NHE-1阻害によって働くリメポライドは、線維症、左心室機能を含めた心臓病理の低減、及び改善されたハムスターの生存を伴い、ハムスター(Bkaily and Jacques. 2017)とゴールデン・レトリバーの筋肉のジストロフィーイヌ(Ghaleh et al. 2020)の両方において心保護的である。
NHE-1は、新生物微小環境において構成的に活性であり、pH恒常性を調節不全にし、癌細胞の生存、分化及び増殖を変化させ、それによりそれらを腫瘍原性にする。NHE-1は、形質転換された細胞の増殖及び転移に寄与することが示されている。Karkiら(doi: 10.1074/jbc.M110.165134)は、B-RafがNHE-1活性と会合し、NHE-1活性を刺激し、B-RafV600EもまたNHE-1活性を増加させ、細胞内pHを上昇させることを確立しており、リメポライドが黒色腫治療において活性であり得ることを示唆している。他の著者らは、NHE-1阻害剤、例えばリメポライドが、乳癌、結腸直腸癌、NSCLC（非小細胞肺癌）、膠芽細胞腫及び白血病を含む広範囲の悪性腫瘍において真に有効な抗癌剤であり得ることを示唆している(Harguindey et al. doi: 10.1186/1479-5876-11-282)。
腎疾患において、NHE-1阻害剤は、アンギオテンシンII誘発足細胞アポトーシスを廃止し(Liu et al. doi: 10.1254/jphs.12291fp)、リメポライドがまたネフローゼ症候群、例えば局所性分節性糸球体硬化症、糖尿病性腎症(Li et al. doi: 10.1155/2016/1802036)及び一般に進行性腎障害を処置するために有益であり得ることを示唆する。
Liu Yら(doi: 10.1523/JNEUROSCI.0406-13.2013)は、pHを含む局部的軸索イオン恒常性の誤調節が軸索変性の重要な機構であり、軸索におけるNHE-1媒介陽子恒常性の選択的破壊によって変性がもたらされ得ることを確立し、pHの局所的調節が軸索生存にとって重要であることを示唆している。
低酸素誘発肺動脈高血圧症は、肺動脈圧の上昇、肺血管抵抗の増加、及び肺血管再形成によって特徴付けられる(Meyrick and Reid. doi: 10.1016/S0272-5231(21)00199-4)。慢性低酸素症では、肺動脈圧、肺血管耐性、及び肺動脈平滑筋細胞増殖の上昇がある。細胞内アルカリ化によるNa+/H+交換の増加は、細胞増殖における初期の事象である。Na+/H+交換の刺激によるこの細胞内アルカリ化は、血管再形成の肺動脈平滑筋細胞（PASMC）増殖において許容される役割を果たすと見られる。NHE-1の阻害によって、低酸素誘発血管再形成及び肺高血圧症の発生が防止される(Huetsch and Shimoda. doi: 10.1086/680213)。
NHE-1阻害は、以下：細胞内ナトリウム、カルシウム及びpHの正常化、これにより、細胞機能が改善され、かつ、筋肉水腫を軽減する；進行性鬱血性心不全の予防；炎症プロセスの調整；線維症の予防、につながる。これにより、NHE-1阻害剤は、イオン恒常性を復元することによってDMD(デュシェンヌ型筋ジストロフィー)と心不全モデルにおいて、主要な病態生理学的プロセスに対処し、そして、細胞健康を改善する可能性を有する。既知のNHE-1阻害剤は、例えば、(すべてベンゾイル-グアニジン誘導体(フェニル環ベース)のクラスに属する)リメポライド、カリポライド、エニポライド、又は(ピラジノイル-グアニジン誘導体(ピラジン環ベース)のクラスに属する)アミロライド、EIPA(5-(N-エチル-N-イソプロピル)アミロライド)、DMA(5-(N,N-ジメチル)アミロライド)、MIBA(5-(N-メチル-N-イソブチル)アミロライド)及びHMA5-N,N-(ヘキサメチレン)アミロライド、である。
いくつかの選択されたNHE-1阻害剤の化学名及び化学構造は、以下のとおりである。
リメポライド：N-(4,5-ビスメタンスルホニル-2-メチルベンゾイル)グアニジン
カリポライド：N-(ジアミノメチリデン)-3-メタンスルホニル-4-(プロパン-2-イル)ベンズアミド
エニポライド：N-(ジアミノメチリデン)-2-メチル-5-メチルスルホニル-4-ピロール-1-イルベンズアミド
アミロライド：3,5-ジアミノ-N-カルバイミドイル-6-クロロピラジン-2-カルバミド
コロナウイルス
コロナウイルス(CoV)は、コロナウイルス科ニドウイルス目のプラス鎖、一本鎖RNA(単鎖RNA)ウイルスである。ヒトを含めたほとんどの哺乳類に感染するアルファコロナウイルスとベータコロナウイルスを含む、4種類のサブタイプのコロナウイルス－アルファ、ベータ、ガンマ及びデルタ－が存在する。ここ20年間にわたり、ヒト以外の哺乳類宿主から移行して、ヒトに感染し、疾患を引き起こす3種類の著しく新しいコロナウイルス：2002年に現れた重症急性呼吸器症候群(SARS CoV-1)、2012年に現れた中東呼吸器症候群(MERS-CoV)、及び2019年後半に現れたCOVID-19(SARS-CoV-2)、ベータコロナウイルス、が出現した。SARS-CoV-2の同定から5カ月の間、1700万人を超える人々が感染したことが知られており、およそ680 000人が死亡したと報告された。両方の数字はともに、疾患によってもたらされた惨状に関して実際より少ない数字を表していると思われる。
コロナウイルス(CoV)は、大きな群であり、プラス鎖、一本鎖RNAゲノムをもつエンベロープウイルスであり、そしてそれらはウイルスゲノムRNAをカプシドで包む4種類のタンパク質セット：ヌクレオカプシドタンパク質(N)、膜糖タンパク質(M)、エンベロープタンパク質(E)、及びスパイク糖タンパク質(S)、を含んでいる。宿主細胞に侵入するために、コロナウイルスは最初に、ウイルス付着のために細胞表面受容体に結合する。SARSコロナウイルス(SARS-CoV)は、標的細胞に侵入するための受容体としてアンギオテンシン変換酵素2(ACE2)を使用する。それに続いて、SARS-CoVは、2つの経路：(i) エンドサイトーシス経路及び(ii) 非エンドソーム経路、を介して宿主細胞に侵入する。それらの中で、エンドサイトーシス経路は特に重要なものである(Shang et al. doi: 10.1073/pnas.2003138117)。
SARS-CoV表面の膜貫通スパイク(S)糖タンパク質は、宿主細胞内に侵入するためのACE2に結合する。Sは、宿主細胞受容体への結合(S1サブユニット)及びウイルスと細胞膜の融合(S2サブユニット)に関与する2種類の機能的なサブユニットを含む。すべてのCoVに関して、Sは、融合ペプチドのすぐに上流に位置する、いわゆるS2’部位にて宿主プロテアーゼによってさらに切断される。この切断は、大規模な不可逆的な立体配座変化を介して膜融合のためのタンパク質を活性化するために提示された。プロテアーゼ(なかでもカテプシンL)の活性化とエンドソーム侵入の確立のために低いpHが必要である。結論として、感受性細胞内へのコロナウイルス侵入は、ウイルス－細胞融合を促進するSタンパク質のレセプタ結合とpH依存性タンパク質分解的プロセシングの協調作用を必要とする複雑なプロセスである(Walls et al. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.058; White and Whittaker. doi: 10.1111/tra.12389)。Sタンパク質はまた、現在承認されたCOVID-19ワクチンの重要な抗原成分でもあり、並びに開発パイプラインの最中にあるものでもある。それは、弱毒化又は非活化ウイルスの一部であるか、タンパク質サブユニット刺激物質自体として投与されるか又は、例えばmRNA、による、抗原刺激として産生される遺伝子命令を通して誘発される。それは、ワクチン接種者が、SARS-CoV-2感染症に対して適切かつ効果的な疾患制限免疫応答を備えることを可能にし、及びウイルス伝播を制限する際に助けとなる免疫応答を用意するために機能する。
COVID-19
SARS-CoV-2は、2002-03のSARS感染症の起因菌であるSARS CoV-1とよく類似している(Fung and Liu. doi: 10.1146/annurev-micro-020518-115759)。重篤な疾患が、SARS-CoV-2に感染した患者のうちの約15%で報告され、そしてその3分の1が重大な疾患、例えば、呼吸機能不全、ショック又は多臓器機能不全、に進行した(Siddiqi et al. doi: 10.1016/j.healun.2020.03.012; Zhou et al. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30566-3)。SARS-CoV-2によって引き起こされたウイルス病原性と免疫応答の機構の完全な理解は、抗ウイルス治療と支持療法を超えた治療的介入の合理的設計において非常に重要であろう。
重症急性呼吸器症候群(SARS)-コロナウイルス-2(CoV-2)、コロナウイルス疾患2019(COVID-19)の病原体、及び(#30kb)として知られている最も大きいウイルスRNAゲノムの1つが、2020年7月の時点で世界中で1700万人超に影響を及ぼし、2～4%の致死率を有するパンデミックを引き起こした。そのウイルスは、高い初期ウイルス量（viral loads）及び既存の免疫の欠如に関連するであろう高い伝播速度を有する(He et al. doi: 10.1038/s41591-020-0869-5)。それは、特に高齢者や、例えば、高齢、心臓病、糖尿病、感染リスクが高い心臓の患者などの併発症を患っている個人の重篤な疾患を引き起こす。COVID-19の世界規模の負担は莫大であり、そして、その疾患に取り組むうえで、治療方法がますます必要とされた。HIV-1(ロピナビル＋リトナビル)及びエボラウイルス(レムデシビル)のようなエンベロープRNAウイルス向けに開発されたものを含めた直感的な抗ウイルスアプローチが、試験治験薬に実装された(Grein et al. doi: 10.1056/NEJMoa2007016; Cao et al. doi: 10.1056/NEJMoa2001282)。しかし、免疫病理学による重篤な疾患を患っている多くの患者を考慮すると、宿主定方向免疫調整アプローチはまた、段階的アプローチか、又は抗ウイルス剤と同時かのいずれかでも検討される(Metha et al. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0; Stebbing et al. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30132-8)。
ウイルスの多数の変異体が2020年後半以降に出現した。SARS-CoV-2変異体のクラスは、世界的な公衆衛生上の深刻さの程度の順に次のようにして定義された：懸念の変異体、注目の変異体、及び甚大な被害が想定される変異体[(CDC. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/variants/variant-info.html(2021年7月8日にアクセス)]。懸念の変異体は、他の変異体と比較して、伝播性の関連増大又はCOVID-19疫学の有害変化、病原性で増強又は臨床病状の変化；或いは、公衆衛生及び社会的対策若しくは利用可能な診断、ワクチン及び治療薬の有効性の低下に対する影響のリスクにより最も身に危険を感じる[(WHO. https://www.who.int/en/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants/ (2021年7月8日にアクセス)]。2021年7月中旬の時点で、アルファ、ベータ、ガンマ、及びデルタ変異体はすべて、いまだに懸念の変異体クラスに分類されていた。他の変異体はエータ、イプシロン、カッパ、ラムダ、イオタ、タウ、及びゼータを含み、そして、新しい変異体が、パンデミックが進展するとき表面化し続けると予想される。この特許出願によるSARS-CoV-2の定義は、この特許出願が書かれている時点で同定された変異体及びまだ未同定の変異体のすべてを包含する。
COVID-19は、軽微な兆候の感染から重大な、致命的な病気にわたる、スペクトラム疾患である。3種類のコロナウイルス(SARS CoV-1、MERS-CoV、及びSARS-CoV-2)はすべて、悪い予後、そして究極的に約10%の患者の死亡につながる、重篤な肺病理、炎症性サイトカインストーム、心筋障害を引き起こし得る過剰な宿主免疫反応を誘発する(図2を参照のこと)。
急性肺損傷(ALI)の出現と重症度は、SARS-CoV-2感染症とCOVID-19疾患を患っている患者の予後の主要な決定的要因である。集中治療室(ICU)内のCOVID-19疾患を患っている患者の約30%が、重篤な肺浮腫、呼吸困難、無酸素血症又は急性呼吸器促迫症候群(ARDS)を発症した。ARDSは、心不全で説明されない、肺浸潤(胸部画像における混濁)に関連する無酸素血症の急性発症によって臨床的に定義され、そしてそれは、軽度、中程度、又は重度の無酸素血症につながる可能性がある。その症候群は、内皮障壁完全性の破損とびまん性肺傷害を特徴としている。凝固と炎症との間の平衡障害はARDSに関する顕著な特色であり、そして、血管の毛細管床の極端な炎症反応と散在性フィブリン沈着につながる。活性化した血小板は、ARDS病態生理における重要事象である免疫血栓の複雑なプロセスに参加する。
血栓形成は、COVID-19患者における死亡率の増加に影響することが示されている。それは肺塞栓症(PE)につながる可能性があり、そしてそれは致命的であり得るが、脳卒中と心発作のより高い確率もまた血栓形成を患っている患者で観察される。このことは、いくつかの遡及的研究で確認され、血栓形成を予防するための抗凝固療法を使用するために理論的根拠を提供した。
集中治療室(ICU)に運び込まれたCOVID-19肺炎を患っている184人の患者に関する最近のオランダの試験では、血栓予防にもかかわらず、血栓性合併症の49%の累積発現率が見られた(Klok et al. doi: 10.1016/j.thromres.2020.04.041)。死後研究ではCOVID-19患者において肺の毛細血管内に凝血塊を見つけており、酸素を豊富に含んだ血液が肺を通って移動するのを制限している。
Tangら(doi: 10.1111/jth.14768)は、COVID-19肺炎を患っている183人の継続患者において有意に高いD-ダイマーと予後不良に関して報告した。生存者と比較して、病気で生還しなかったヒトは、より高いD-ダイマーレベル、並びに他のフィブリン(フィブリノゲン)分解生成物(FDP)を有した。異常な凝固パラメータは、入院加療後すぐに明白になり、そして何人かの患者では、フィブリノゲン濃度と抗トロンビン活性は経時的に減少した。同じ研究者ら(Tang et al. 2020)が、445人の患者における、主に低分子量ヘパリン(LMWH)を7日間以上にわたり投与した抗凝固療法がより低い28日死亡率に関連していたことを報告した。
Helmsら(doi: 10.1007/s00134-020-06062)は、ICUに運び込まれたCOVID-19及びARDSを患っている150人の患者の中の血栓事象の出現を報告し；16.7%の患者が肺塞栓症を経験した。
Ackermannら(doi: 10.1056/NEJMoa2015432)は、COVID-19を患っている死亡患者からの肺について観察し、そして、患者が微小血管障害と肺胞の毛細血管の閉塞を伴った広範囲の血管内血栓を有することを観察した。
D-ダイマーは、血小板活性化にかかわるフィブリン(フィブリノゲン)分解生成物に属す。入院時点におけるCOVID-19を患っている患者の高いD-ダイマーは、ARDS、PE及び死亡の発生リスクの予測因子である。Zhouら(2020)は、入院時点での>1マイクログラム/ ml(μg/mL)のD-ダイマーレベルが、悪い予後と死亡の予測因子であると報告した。
COVID-19を患っている患者の凝固障害の治療に関する国際合意は、血栓予防を受ける資格がある患者の追加データの出現まで予防投与量で投与された低分子量ヘパリン(LMWH)又は他の抗凝血薬を指示する。しかしながら、LMWH/抗血小板薬/抗凝血薬を使用する血栓予防は、出血のリスクが血栓形成のリスクを超えていない場合に、患者で使用できるだけである。COVID19に関連する凝固障害の機構について多くの未解明の問題が残ったままではあるが、(増強された血小板容積とサイズによって計測される)平均血小板容積は、血小板機能と活性化に関する他の疾患に使用される別のバイオマーカーである。また、いくつかの試験が、血小板容積が心血管疾患罹患率と死亡率の増加リスクと相関することも示唆している。高い平均血小板容積は、メタボリックシンドローム、心筋梗塞、虚血性脳卒中を患っている患者のリスク因子として同定された(Tavil et al. doi: 10.3109/09537101003628421; Greisenegger et al. doi: 10.1161/01. STR. 0000130512. 81212. a2)。NHE-1は、血小板活性化において大きな役割を果たす。血栓産生は、NHE-1活性化と細胞内Ca2+の増大を伴い、そしてそれは、NHE-1媒介性Na+過負荷とNa+/Ca2+交換輸送体の反転から生じる。リメポライドは、単独で又はLMWHと組み合わせで、COVID-19患者の血栓事象を効率的に最小化又は予防する安全なアプローチになり得る。
まだ推論ではあるが、回収された患者のCOVID-19肺炎の長期肺被害は、間質性肺線維症などの進行性の、線維性非可逆性間質性肺疾患、又は肺高血圧症の発生を含み得る。軽度の後遺症にもかかわらず、非進行性の線維症は、その多くが肺既往症を有するCOVID-19を患っている患者の高齢集団において非常に高い罹患率と死亡率をもたらし得る。
COVID-19症例の大部分(約80%)が、無症状であるか、又軽度～中程度の症状(発熱、疲労感、咳嗽、咽頭痛、及び呼吸困難)を示すが、約15%は重篤な肺炎に進行する(Cantazaro et al. doi: 10.1038/s41392-020-0191-1)。過度の炎症性先天的応答と無調節な順応性宿主免疫防御は、ウイルス侵入部位と全身レベルにおいて有害な組織損傷を引き起こし得る。COVID-19を患っている患者におけるそのような過度の炎症誘発性宿主反応は、特に高ウイルス負荷を有する患者における急性肺障害(ALI)とARDS、心原性ショック又は多臓器不全の急速な経過をもたらす免疫病理を引き起こすことが仮定された。SARS-CoV及びMERS-CoV治療の前経験は、免疫調節薬による炎症反応の制御が、ヒトコロナウイルス感染症の予後を改善する効果的な措置であることを示した(Arabi et al. doi: 10.1093/cid/ciz544)。これは、コルチコステロイドとサイトカイン拮抗薬[例えば、抗インターロイキン(IL)-6]などの免疫調節薬を使用することによって達成されるが、斯かる治療は、身体の免疫防御機構の能力を阻害することによってウイルスのクリアランスを遅らせるそれら自体のリスクを担持し、結局、不利な帰結につながる。また、高い血管透過は、サイトカインストームの過程で起こる顕著な特徴変化でもある。血管透過を改善するか又は単核/マクロファージの動員及び機能を阻害することを目的とする薬物もまた、SARS-CoV-2感染症とCOVID-19疾患によって引き起こされた炎症性因子のストームを緩和する場合がある。斯かる薬物は、宿主免疫応答を損なうことなく、ウイルス除去の潜在的遅延がないであろう着目の補体及びより安全な治療方法と考えられる。
SARS-CoV-2感染症とCOVID-19疾患によって引き起こされた心臓血管発現は、大きな関心を作り出した。総合的な致死率は2.3～4%であったが、基礎心血管疾患を患っている患者において死亡率は10.5%に達した(Babapoor Farrokhran et al. doi: 10.1016/j.lfs.2020.117723)。COVID-19に関連する心臓損傷は、いくつかの形で起こる可能性があり、ウイルス自体又はそれに対する身体反応の副産物によって引き起こされ得る(図3aを参照のこと)。
まず、既往の心臓病を患っている患者は、重篤な心血管及び呼吸器合併症のより高いリスクがある。第2に、診断未確定の心臓病を患っている人々は、ウイルス感染症によって気付かれていないそれまで無症状の心臓症状が提示され得る。第3に、一部の患者は、既往のアテローム性動脈硬化症(2型心筋梗塞)さえ存在しない、心発作障害を模倣した心臓障害を経験し得る。このシナリオは、(COVID-19患者において、肺炎により酸素供給と酸素必要量の間に起こるミスマッチによって引き起こされる)心筋で酸素が欠乏しているときに起こる。酸素供給の不足の被害は、心筋の虚血をもたらし、そして、心筋への虚血再潅流障害につながる：虚血は、(不可逆的である)心臓の局所瘢痕化を引き起こし、そして不整脈に至る可能性がある。COVID-19患者の心筋炎もまた起こり、そして、心肥大と、変更された血管透過につながる炎症誘発性サイトカインの放出を伴った先天性免疫応答の活性化による傷害につながる。Huangら(doi: 10.1016/S0140-6736(20)30183-5)は、COVID-19を患っている患者の12%が、高レベルの高感受性トロポニンＩ(TnI)によって主に示される、急性心筋障害を患っていると診断されたと報告した。他の最近のデータから、138人の入院患者の中で、16.7%は不整脈を患い、及び7.2%は急性心筋障害を患っていた。
別の症例シリーズでは、Guoら(doi: 10.1001%2Fjamacardio.2020.1017)は、基礎心血管疾患の存在又はリスク、及び高い血漿心臓バイオマーカー(N末端プロ脳性ナトリウム利尿ペプチドとトロポニンTレベル)によるCOVID-19を患っている患者のトリアージが、治療を最優先し、かつ、これらの患者の致命的な転帰及び/又は不可逆的な心筋障害の高いリスクを考慮したより積極的な治療戦略を提案するするのに必要であることを報告した。一部の患者は、肺損傷、瘢痕化、心臓障害、並びに神経学的及び精神的健康影響を含めた、長期の損害に罹患する傾向がある。斯かる長期損害は、以下で定義されるのと同じ長期COVIDと呼ばれる。重症急性呼吸器症候群1(SARS CoV-1)及び中東呼吸器症候群(MERS)のような他のコロナウイルスに対する予備的証拠、並びに歴史的な研究は、一部の患者にとって、完全な回復がまだ数年先であることを示唆している。COVID-19生存者は、持続的な心臓障害と心血管障害を経験し得る、そしてそれは、心発作と脳卒中に関する彼らのリスクを増強する場合がある。いくつかの引用された、及び長期COVIDを患っている患者に現れた心肺性病理観察は、画像化による心臓の線維症と瘢痕化の発現、肺間質性線維症(Nalbandian et al. doi: 10.1038/s41591-021-01283-z; Ambardar et al. doi: 10.3390/jcm10112452)、並びに肺の血管障害と再形成におけるその関与(Dai and Guang. doi: 10.1177/1470320320972276; Suzuki et al. doi: 10.1101/2020.10.12.335083)、を含むことが多い。心臓の線維化は、心臓の機能障害や構造障害を起こしやすくする。肺線維症と肺血管変化は、肺動脈高血圧症とその結果としての右心室適応（right ventricular adaptation）を引き起こし、代償機構が機能しない場合には、長期的には右心室不全を患うことによって、心臓にも影響を与える。
COVID-19の治療における使用のために考慮される多くの治療法が存在するが、しかし、COVID-19に対して効果的な単独の治療法は未だに存在せず、治療薬もまだない。感染症の様々な病期で投与される治療法の組み合わせは、何らかの利益を提供し得る(Dong et al. doi: 10.7189/jogh.11.10003)。これまで、治療は、典型的に、利用可能な臨床の柱である対症的管理、呼吸機能不全の患者のための機械呼吸を用いた酸素治療、から成る。世界保健機構(WHO)は、最新の臨床試験に基づくCOVID-19治療に対する彼らの推奨を定期的に更新し、パンデミックが始まって以来18カ月以降に、2種類の治療だけが、COVID-19におけるその利用について強い推奨を受けた、つまり、全身性コルチコステロイドとIL6受容体遮断薬(トシリズマブ又はサリルマブ)、しかし、それらが共に重篤な又は重大なCOVID-19疾患を患っている患者における治療投与に限定されるので、改めて、広範囲な治療に関して十分でなかった[WHO. https:// www.who.int/publications/i/item/WHO-2019-nCoV-therapeutics-2021.2 (2021年7月9日にアクセス)]。たった1つの治療、つまり、Remdesivir、だけがFDAからの規制当局の許可を受け、そして、それは入院患者に限定された。そのうえ、多くの専門家がその利益に関して深い疑いをもったままであった[Wu et al. https:// www.nytimes.com/interactive/2020/science/coronavirus-drugs-treatments. html (2021年8月4日にアクセス)]、なぜなら、それがCOVID-19による死亡を予防するという統計的に有意な証拠が存在せず、かつ、WHOにより、COVID-19を患っている入院患者におけるその使用に対して条件付きで推奨されたからである[WHO. https:// www.who.int/publications/i/item/WHO-2019-nCoV-therapeutics-2021.2 (2021年7月9日にアクセス)]。ヒドロキシクロロキンやロピナビル/リトナビルなどのパンデミック初期ステージにおける治療として有益であると主張された及び考えられた先の剤を伴った、治療アドバイスの迅速な転換は、あまりに顕著であり、後に、より多くのデータがパンデミックの時間経過を通じて現れたので、有望でないことが示された。治療の様相はこれにより複雑になる。
SARS-CoV-2はRNAウイルスであって、RNAウイルスは、DNAウイルスと比較して、変化と突然変異の傾向が強いことが知られている。科学技術的及び製造上の課題は別として、COVID-19に対してうまくいっているワクチン戦略は、COVID-19突然変異と、どれくらい長い間、ウイルスに対して免疫が続くかに大きく依存している。ウイルス伝播を制限することに関して、新たに出現したウイルス変異体(例えば、デルタ変異体)に対する現在承認されたワクチンの有効性に関する心配は既に存在している。従って、我々は、
ワクチン開発がウイルスの進化と足並を揃え、かつ、万人を対象としたタイムリーな配置があった場合にのみ、ワクチンによって提供された安全が十分であるが、後者はあらゆるワクチン戦略に関してよく知られている課題のままである。
増加する疾患の負担、疾患影響にまつわる不確実性(例えば、長期COVID発現、長期的合併症)、症状、進行、及びパンデミックの軌跡に対するウイルス変異体の境界とそれらの関わりの不確定性、ワクチンの(急性又は長期)副作用に関する不明性；並びにパンデミックに関連する他の多くの移動標的が、SARS-CoV-2による感染症を予防するための、SARS-CoV-2感染症サイクルの様々な病期に対応するための(Siddiqiら2020)、その後のCOVID-19疾患及びすべてのその関連合併症と致命的な帰結(急性、亜急性、長期、慢性合併症とそれらの様々な臓器発現など)を治療するための、患者の予後を改善するための、並びにあらゆるワクチン関連副作用に対応するための、新規で、安全で、有効で、効果的な薬物療法に対する進行中、かつ、緊急の必要性が存在する。
さらに、実験的な治療(ヒドロキシクロロキンやアジスロマイシンなど)の使用が心臓血管効果又は強力な免疫抑制効果(例えば、トシリズマブ、コルチコステロイド)を有し得、そしてそれが、宿主免疫応答を損ない、そしてウイルス排除を伴って起こり、SARS-CoV-2感染症患者の経過を複雑にし得ることを、覚えておくこともまた重要である。そのため、SARS-CoV-2の確定診断を有する患者の全身療法に加えて、ウイルス除去とその広範囲の症状に対応する治療のための誘発要因が存在するが、それらは、現在投与されている治療法が禁忌である患者、又はリスクが利益から明確ではないが、他の治療上の選択も存在していない場合、例えば：(1) SARS-CoV-2感染症中又は感染後のこれらの問題の悪化を予防するための既往の心臓の問題を患っているSARS-CoV-2に感染した個人にとって、(2) 罹患及び死亡に関して高いリスクを有する危険な状態にある患者(例えば、老齢患者、心臓病患者、糖尿病患者、心合併症にが現れているか又その傾向が強い基礎症状を患っている患者など)にとって、(3) 血栓事象を発症するリスクが非常に高い、乱れた凝固バイオマーカーを有する患者において、(4) (SARS-CoV-2感染症から生き残った人の中で)COVID-19による心外傷を患っている患者にとって、及びSAR-CoV-2感染症、長期COVID、及びその多くの発現の長期合併症に苦しむものにとって、安全、かつ、効果的である。
図1aは、正常な状態で機能するNHE-1を示す。
図1bは、病的状態下で機能するNHE-1を示す。
図2は、2つの相：1) ウイルス応答相、及び2) 宿主炎症反応相、を含むCOVID-19疾病進行に関する図解を示す。患者が重度のサイトカインストームに罹患している、ステージIIIの最も重篤な症例を用いた、おおまかに疾患を同定する3つの病期もまた存在する。
図3aは、COVID-19心血管合併症の発現とNHE-1阻害の潜在的に有益な役割を示す。
図3bは、SARS-CoV-2感染症と関連する長期COVID/長期的合併症＋SARS-CoV-2ワクチン関連合併症、並びにリメポライド及び/又は他のNHE-1阻害剤を用いたNHE-1阻害の潜在的に有益な役割、を示す。
図4は、リメポライドと比較した、アミロライドの化学構造とその類似体HMAを示す。同じ原子ナンバリングを、アミロライド、HMA、及びリメポライドの芳香族環原子に使用した。
図5は、アミロライド、HMA、及びリメポライドに関する主な3つの構造的特徴(部分)の比較を示す。
図6aは、雄X染色体連結筋ジストロフィー症(mdx)マウスの前肢及び後肢の骨格筋におけるリメポライドの抗炎症活性を示す。
図6bは、ジストロフィー、mdxマウスの心臓及び横隔膜におけるリメポライドの抗線維化効果を示す。
図7(a～e)は、実施例2に従って、細胞内pH、細胞内ナトリウム、及び細胞内カルシウムに対するリメポライド並びに他のNHE-1阻害剤の効果を示す。
図8は、実施例3(血小板膨張インビトロ)に従って、3種類のNHE-1阻害剤(エニポライド、カリポライド、及びリメポライド)の血小板膨張の阻害に対する速度定数の用量依存性を示す。
図9は、実施例5に従って、健常及び肺高血圧Su/Hx(Sugen/低酸素症)ラット由来の肺動脈平滑筋細胞においてインビトロで計測されたNHE-1活性を示す。
図10aは、実施例6に従って、肺動脈高血圧(PAH)のSu/Hxラットモデルにおけるリメポライドの効果を調査するための実験プロトコルを示す。
図10bは、実施例6に従って、心エコー図により計測されるSu/Hxラットモデルの肺動脈と右心室に対するリメポライドの効果を示す。
図10cは、実施例6に従って、観血的血行動態モニタリングにより計測されるSu/Hxラットモデルの右心室に対するリメポライドの効果を示す。
図10dは、実施例6に従って、Su/Hxラットモデルの右心室肥大に対するリメポライドの効果を示す。
図10eは、実施例6に従って、Su/Hxラットモデルの右心室線維症に対するリメポライドの効果を示す。
図10fは、実施例6に従って、Su/Hxラットモデルの肺血管線維症(再形成)に対するリメポライドの効果を示す。
図10gは、実施例6に従って、Su/Hxラットモデルの肺炎症に対するリメポライドの効果を示す。
一実施形態において、本発明は、治療を必要としている対象におけるウイルス感染症、並びにそれらの急性及び慢性の致命的な合併症の治療における使用のためのNHE-1阻害剤又はその医薬として許容される塩を提供する。この実施形態の一態様において、ウイルス感染症は、コロナウイルス感染症である。この実施形態の一態様において、ウイルス感染症は、SARS CoV-1、MERS-CoV又はSARS-CoV-2感染症である。この実施形態の一態様において、ウイルス感染症は、SARS-CoV-2感染症及びいずれかのその変異体である。
一実施形態は、治療を必要としているコロナウイルス感染対象の治療方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法である。好ましい実施形態において、対象は、SARS-CoV-2又はいずれかのその変異体に感染している。この実施形態の一態様において、対象は、COVID-19肺炎の確定診断を有する。別の態様において、対象はCOVID-19心筋障害を患っているか又は対象はCOVID-19及び基礎心疾患を患っており、ここで、「心疾患」という用語は、高血圧、冠動脈疾患、及び糖尿病を含む。更なる実施形態によると、対象は、心筋障害に関する高い心臓マーカー、例えば、高い血清/血漿レベルのトロポニンI/T、高レベルのN末端プロホルモン脳性ナトリウム利尿ペプチド(NT-proBNP)、高いCRP、LDH又はD-ダイマー、を伴った心合併症に罹患している。別の態様において、対象は、内皮細胞機能不全、血栓形成、ALI及び/又はARDSからの、SARS-CoV-2感染症による過炎症性宿主免疫反応に罹患している。別の実施形態において、対象は、COVID-19の確定診断を有し、かつ、年齢、基礎心疾患、高血圧、糖尿病、冠動脈性心疾患などのため、COVID-19の重症型を発症するリスクが高い。
別の実施形態は、長期COVIDに罹患している、長期COVIDを示す、臨床症状を有する、長期COVIDの臓器影響、又は長期COVIDに関連する病理学的な変化若しくは長期的合併症を示す、対象を治療する方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法である。特定の態様において、長期COVIDは、SARS-CoV-2感染症に続く(SARS-CoV-2感染症の結果としての又はSARS-CoV-2感染症のために増加した素因による)肺動脈高血圧症の新たな発症の発生、又はSARS-CoV-2感染症前から存在する既往の肺動脈高血圧症の悪化、並びに肺動脈高血圧に反応した、右心室適応、肥大、及び右心室線維症と最終的には右心室不全を伴う最終的な適応不全、の潜在的なその結果としての影響、を含む。別の態様において、長期COVIDに罹患している対象は、肺線維症に罹患しており、そして、NHE-1阻害剤の投与が肺線維症を改善する。
別の実施形態は、SARS-CoV-2ワクチン接種を受けた対象を治療する方法であって、該対象に有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法である。特定の態様において、対象は、ワクチン接種誘発性心筋炎及び心膜炎から生じる肺動脈高血圧症、心筋炎、心膜炎又は線維症などのSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性合併症に罹患している。別の態様において、対象は、既往の肺動脈高血圧症を患っており、肺動脈高血圧のSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性悪化を予防するためにNHE-1阻害剤を投与される。
別の実施形態は、コロナウイルスに感染した対象、或いは長期COVIDに罹患している、長期COVIDを呈する、臨床症状（clinical manifestations）、長期COVIDの臓器影響を有する、又は長期COVIDに関連する病理学的な変化若しくは長期的合併症を示す、対象、或いはSARS-CoV-2ワクチン接種を受けた対象の治療における使用のための、NHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩である。
別の実施形態は、コロナウイルスに感染した対象、或いは長期COVIDに罹患している、長期COVIDを呈する、臨床症状、長期COVIDの臓器影響を有する、又は長期COVIDに関連する病理学的な変化若しくは長期的合併症を示す、対象、或いはSARS-CoV-2ワクチン接種を受けた対象の治療のための薬剤の調製における、NHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩の使用である。
NHE-1阻害剤がSARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患中に乱れた細胞の代謝を復元する一般的な作用機序を有するので、NHE-1阻害剤は、COVID-19患者において、特に重症型のリスクが高い人(例えば、高齢の患者、糖尿病の患者、感染リスクが高い心臓の患者、基礎心疾患の患者)において、ウイルス感染症を制御し、広範囲の症状を予防するための独特なアプローチを提供する。また、NHE-1阻害剤は、SARS-CoV-2及びその変異体の感染の結果として起こる有害性の右心室(RV)機能転帰を緩和する及び/又はRV機能不全を改善するためのアプローチを提供する。
本発明の別の実施形態は、治療を必要としている、コロナウイルスに感染した対象を治療する方法であって、安全かつ有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法であり、ここで、該投与は、該対象のウイルス量を安定化するか又は低減する。この実施形態の一態様において、NHE-1阻害剤は、重度のサイトカインストームの発症を予防するために、COVID-19の確定診断を有する対象において投与される。この実施形態の別の態様において、NHE-1阻害剤は、心筋障害、不整脈、心筋炎又は心不全を予防するために投与され、そして、別の実施形態において、NHE-1は、血栓形成を予防するために投与される。この実施形態の更なる態様において、対象は、軽度～中程度のSARS-CoV-2感染症を患っており、心不全、過度の宿主免疫反応、血栓形成、及び重篤な疾患への進行の発生を予防するためにNHE-1阻害剤が投与される。この実施形態の追加の態様において、対象は、SARS-CoV-2の確定診断を有するが、投与レジメンの開始時点で無症候性であり、その上、既往かつ基礎心疾患とそのリスク因子(例えば、糖尿病と高血圧)のため、ウイルスに関連する高い重症度及び死亡率になる傾向がある。
別の実施形態において、NHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩は、COVID-19疾患のすべての病期において及びその発現のすべての形態で(急性、急性期後、長期COVID、慢性など)、(急性及び長期)SARS-CoV-2感染症の影響と合併症を予防するために、及び/又はSARS-CoV-2に感染した患者の他の既往疾患と病理学的な状態の安定化及び進行の減速のために与えられる。そのため、本発明はまた、治療を必要としている対象を治療する方法であって、安全かつ有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法に関し、ここで、該治療は、COVID-19疾患のすべての病期において及びその発現のすべての形態で、SARS-CoV-2感染症の影響と合併症を予防するため、及び/又はSARS-CoV-2に感染した患者の他の既往疾患と病理学的な状態の進行を安定させるために、及び/又はその進行を減速するために、予防的に行われる。
上記の実施形態のすべてにおいて、NHE-1阻害剤は、リメポライド、カリポライド、エニポライド、アミロライド又はその医薬的に許容される塩から成る群から選択され得る。好ましくは、NHE-1阻害剤は、リメポライド又はその医薬的に許容される塩である。
詳細な説明
COVID-19の致命的な合併症に対応するための治療法の必要性を考えて、NHE-1阻害剤などの小分子化合物は、COVID-19患者に救援を提供する際に貴重な治療的介入になり得る。本発明の化合物は、イオン恒常性と炎症にかかわる基礎細胞代謝を復元することが知られている。斯かる化合物は、pH調節とタンパク質E相互作用による抗ウイルス特性を示した。また、その化合物は、ウイルス排除を損なうことなく、炎症を改善する際に、心臓機能を保存する際に、血栓予防の際に、線維症から保護する際に、利益を示した。
初期の抗ウイルス応答相では(図2を参照のこと)、ウイルスがACE2発現特殊化上皮細胞に感染するとき、直接的な抗ウイルス治療法は、伝播を最小にし、かつ、重篤な疾患への進行を予防する際に有益であることが判明し得る(Hoffmann et al. doi; 10.1016/j.cell.2020.02.052; Sungnak et al. Qbio preprint; arXiv:2003.06122; Zou et al. doi: 10.1007/s11684-020-0754-0; Zhao et al. doi: 10.1101/2020.01.26.919985; Qi et al. doi: 10.1016/j.bbrc.2020.03.044; Taccone et al. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30172-7)。実際に、最近の論文は、SARS-CoV-2ウイルス量と、症状の重症度とウイルス飛散との相関関係を示唆した(Liu et al. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30232-2)。コロナウイルス複製を鈍化させるために症状発症時に投与される抗ウイルス薬が試験相にある(Grein et al. 2020; Taccone et al. 2020)。
SARS-CoV-2の重症合併症に対応する治療は、進行性疾患を患っている患者における抗ウイルスと同時に、過度の宿主免疫反応、心臓血管及び肺合併症、並びに臓器障害を予防するためのいずれかの段階的アプローチで提案される(図2、ステージIIを参照のこと) (Stebbing et al. 2020; Richardson et al. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30304-4)。ここで、より多くの支持療法(例えば、入院加療、酸素補充)を必要としいる、局所炎症、全身性炎症性マーカー、肺及び心血管合併症はより明確になる(Siddiqi et al. 2020)。この状況では、ウイルス負荷と戦い、そして、排除する患者自身の能力を損なわない抗炎症治療法は、多臓器不全につながり得る免疫シグナルのカスケードを作動させる重篤な疾病の進行を予防するのに有益であり得る。
心血管合併症は公知であり、MERS-CoVやSARS-CoVと共に既に記載されている。SARS-CoV-2患者の心筋障害(MI)は一般的な後遺症でないので、COVID-19患者に関連する心筋障害の最適治療は決定していない。それは、適応外治療を使用した支持療法に基づいている。クロロキンとアジスロマイシンは、それらが心毒性であり、及び/又は補正QT時間(QTc)間隔を延長することが知られているので、これらの患者では細心の注意を払って使用されなければならない。SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患を患っている患者では、NT-proBNPレベルは、最終的に亡くなる人の入院加療の経過中に有意に増強されたが、斯かるNT-proBNPレベルの動的変化は生存者で明らかでなかった(Guo et al. 2020)。NT-proBNP上昇と悪性不整脈は、高いトロポニンT(TnT)レベルを有する患者で有意に一般的であり、そして、NT-proBNPはTnTレベルと有意に関連していた。心筋障害を患っているCOVID-19患者は、心臓機能の長期障害を経験する傾向がより強い。
いくつかの現在の治験免疫調節薬剤が、病気の宿主炎症相に関連するサイトカインストームの症状を治療することに理論づけられる(図2、ステージIIIを参照のこと)。しかしながら、現在評価されるいくつかの薬物療法が、サイトカインストームを沈静化するにはそれらの標的化が特異的すぎ、あまりに多くの有害事象を引き起こすことなくサイトカインストームを沈静化するのに有用にするには無差別すぎ(例えば、ヤヌスキナーゼ阻害剤(JAK)1/2阻害剤)、及び作用が弱すぎ及び/又はそれらの標的化が非特異的であり(例えば、ヒドロキシクロロキン)、及び/又は重大な副作用を有する(Richardson et al. doi: 10.1001/jama.2020.6775; Chen et al. doi: 10.1101/2020.03.22.20040758)。しかしながら、その始まりの時点で観察されたサイトカインストームを調節するために潜在するドライバーを標的化するクリニックで現在使用されている治療法は存在しない。よって、臨床実験で評価されている複数の薬物療法でさえ、宿主の免疫防御機構の開始を阻害することなく、サイトカインストームを予防又は沈静化するために有効な治療的介入がいまだに必要とされている。
NHE-1は、遍在性輸送体であり、心筋における支配的なアイソフォームである。対向輸送体のこのアイソフォームは、細胞内pH恒常性に主に関与し、細胞容積の調整と炎症プロセスの調整にかかわる。Sabiporide(安全上の理由で中止された別のNHE-1阻害剤)を使用した、NHE-1阻害は、活性化B細胞の核因子カッパ軽鎖エンハンサー(NF-κB)経路活性化、誘導性酸化窒素シンターゼ(iNOS)発現、ケモカイン産生、白血球-内皮細胞相互作用、並びに好中球活性化及び浸潤の減衰、を有意に低減し得ることが、多くの炎症モデルにおいて実証された(Wu et al. doi: 10.1371/journal.pone.0053932)。別のNHE-1阻害剤である、カリポライドは、EE2マウス内皮細胞において、細胞内接着分子1(ICAM1)の発現を低減し、白血球動員と接着を阻害し、並びに毛細血管透過性を低減する(Qadri et al. doi: org/10.1186/s12933-014-0134-7)。
リメポライドは、雄Wistarラットから摘出した心臓において活性酸素種媒介性ERK1/2/Akt/GSK-3β/eNOS経路を通じた筋機能の虚血後障害を減弱した。インビボにおいて、リメポライドの強力な抗炎症活性は、雄mdxマウス、ジストロフィン欠損マウスの有効モデルにおいて示された。雄野生型及びジストロフィーmdxマウスを、5週間にわたりビヒクル、400百万分率(ppm)のリメポライド又は800ppmで処置した。3週齢の時点で開始し、リメポライドをそれらの食餌に混ぜた。これらの2つの用量では、血漿中濃度は、100～2500ナノグラム/ミリリットル(ng/mL)に及んだ。斯かる濃度は、ヒトでは経口服用後に達成され、既に安全かつ十分に許容されることが示されていた。5週間の処置後に、すべての処置群の光学画像化によって計測した場合に、前肢と後肢筋の両方において炎症の有意な(及び臨床的に関連する)低減があり(Baudy et al. doi: 10.1007/s11307-010-0376-z)、Cathepsin B活性における最大の低減は、野性型レベルに対して400ppmのリメポライド処置群で観察された(前肢について－26%、後肢について－22%)であった。光学画像化を介したCathepsin酵素活性度の測定値を示す図6aを参照のこと。ビヒクルを投与したmdxマウス、及び2つの用量(400及び800ppm)のリメポライドで処置した処置mdxマウスにおける、7週齢Black10マウスにおける炎症の直接測定としての、A) 前肢光子カウント及びB) 後肢光子カウント。これらの知見は、リメポライドがmdxマウスでインビボにおいて骨格筋炎症を有意に低減することを確認する。骨格筋炎症におけるこれらのインビボにおける変化は、エクスビボ組織病理学(H&E：ヘマトキシリン及びエオシン)試験によって確認された。H&E分析は、mdxマウスにおいてビヒクルに対して、400ppmのリメポライド処置により横隔膜の炎症の有意な低減(44%)を明らかにした。リメポライドはまた、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)と高い関連性がある筋肉である横隔膜における炎症の有意な予防にもつながった。なぜなら、(炎症と線維症が存在し、かつ、該疾患の根本にある原因であるジストロフィンの欠損に加えて、それらが発症機序に寄与する)DMD患者において、肢筋のそれに比べて、横隔膜は、変性のパターン、線維症、及び重篤な機能障害を示すからである。
抗炎症効果は、4週間にわたり若年DMD少年に経口的に投与したリメポライドを用いた臨床試験にて確認された(Previtali et al. doi: 10.1016/j.phrs.2020.104999)。4週間にわたるリメポライド処置を受けた患者の血清中の単球走化性タンパク質1/C-Cモチーフケモカインリガンド2(MCP-1/CCL2)、C-Cモチーフケモカインリガンド15(CCL15)、腫瘍壊死因子α(TNFα)、カリクレイン6(KLK6)、Fasリガンド(FAS)の統計的に有意な減少が、すべての用量群において観察された(表1を参照のこと)。これらのケモカインは内皮細胞への単球の接着にかかわる(Park et al. doi: 10.4049/jimmunol.1202284)。MCP-1/CCL2は、単球/マクロファージの遊走と浸潤を調整する主要なケモカインの1つである。CCL2とその受容体C-Cモチーフケモカイン受容体2(CCR2)の両方が、様々な炎症性疾患において、そして最近になってCOVID-19患者において誘導され、それらに関与することが実証された。血流から血管内皮を横断する単球の遊走が、組織の所定の免疫監視のため、並びに炎症に対する応答に必要とされる(Deshmane et al. doi: 10.1089/jir.2008.0027)。
デュシェンヌ患者では、高レベルのTNFα、インターフェロン(IFN)-γ、及びインターロイキン(IL)-12が血液と筋肉組織内で観察される。筋原線維は、筋内膜、筋周囲、及び血管周囲領域で炎症細胞によって侵襲される。さらに、多くのサイトカインが、核因子NF-κB経路などのシグナル伝達経路の活性化を介して筋肉組織に対して直接作用を発揮し、そしてそれが、サイトカイン/ケモカイン産生の上方制御を通して炎症反応をさらに高める。
DMDと同様に、感染症後の大規模な炎症誘発応答が、COVID-19の重篤な症例の顕著な特徴であり、そして、疾病の重症度と悪い予後に影響する(Chow et al. doi: 10.1146/annurev-immunol-042617-053309; Huang et al. 2020)。SARS-CoV-2感染患者では、遡及的分析は、IL-1β、IL-1RA、IL-7、IL-8、IL-10、IFN-γ、MCP-1、マクロファージ炎症タンパク質(MIP)-1A、MIP-1B、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、及びTNFαの初期血漿レベルがCOVID-19を患っている患者で増強されることを実証した(Tufan et al. doi: 10.3906/sag-2004-168)。
NHE-1阻害剤は、宿主の免疫応答とウイルス排除に影響を与えずに、SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19によって引き起こされた活発な炎症反応を予防し、保護する可能性を有する。NHE-1阻害剤は、単球、マクロファージ、及び好中球の蓄積、並びに炎症誘発性サイトカインの過度の放出の予防によって炎症反応を媒介する。NHE-1輸送体は、遍在的に、特に、心臓、肺内皮及びリンパ球CD4+細胞において、例えば、ウイルスによって引き起こされた組織障害の部位において、発現される。リメポライド、安全なNHE-1阻害剤には、予後不良と転帰悪化に関連するCOVID-19を患っている患者で観察されたサイトカインストームの根本的な機構を特異的に標的化する可能性がある。リメポライドは、単独で又は他の治療的介入と組み合わせて、SARS-CoV-2に対する宿主免疫応答を損なうことなく、効率的かつ安全に炎症反応を調節し得る。
アミロライドとその誘導体は、他のRNAウイルス感染症でインビトロにおいて抗ウイルス効果を有することが実証された。Holseyら(doi: 10.1002/jcp.1041420319)は、ポリオウイルス感染症(同様にRNAウイルス)がウイルス産生を促進する細胞質pHの上昇を引き起こすことを示した。EIPAは、ウイルス吸収後に添加されたとき、pH上昇とポリオウイルス産生の両方を阻害した。Suzukiら(doi: 10.1152/ajprenal.2001.280.6.F1115)は、EIPAがヒト気道上皮細胞におけるライノウイルス(HRV14)複製を阻害し、及び酸性エンドソームの数を減少させることを示した。そのため、彼らは、その抗ウイルス活性が酸性エンドソームから細胞質へのライノウイルスRNA侵入のブロックによると結論を下した。Suzukiら(2001)は、細胞内pHのように、エンドソームpHがエンドソームV-ATPアーゼとNHEを横断するイオン輸送によって調整されることが示唆されると説明した。彼らは、EIPA及びFR-168888(NHEの阻害剤である)、並びにバフィロマイシンA1(Vacuolar H+ATPase(V-ATPアーゼ)の阻害剤)を試験し、そしてそれは、pHi(細胞内pH)を低減し、及びエンドソームpHを高めた。Gazinaら(doi: 10.1016/j.antiviral.2005.05.003)は、これらのアミロライド誘導体によるライノウイルス放出の阻害を確認し、そして、感染症のこの病期が抗ウイルス薬の標的となり得るという考えを支持した。アミロライド誘導体の抗ウイルス活性の機構は解明されておらず、Gazinaらによれば、それはNa+流入の阻害に起因していそうにない。
ウイルスがウイルス感染症の発熱の際に宿主細胞イオン恒常性を利用し、変更することは周知である。その目的のために、様々な高病原性ヒトウイルス(SARS-CoVやMERS-CoVなど)はビロポリンをコードする。これらは、様々な機構を通してウイルス生活環の重要な状況を刺激する膜貫通タンパク質である。注目すべきは、これらのタンパク質は、細胞膜内でオリゴマー化して、イオン伝導細孔を形成する。Viroporinsは、ウイルス産生に関連するプロセスにかかわる。一般に、これらのタンパク質は、ウイルスゲノム複製に影響しないが、ウイルス粒子の侵入、集合、トラフィッキング、及び放出などのウイルスサイクルの他の主要な状況を刺激する。イオンチャンネル(IC)活性は、宿主細胞のイオン環境と生理に大きな影響を有し得る。細胞膜に挿入された時点で、ビロポリンは、様々なウイルスサイクルのステージを刺激するために様々な細胞小器官にてイオン透過性を調整する。結果として、ビロポリンの部分的な又は全体的な欠失は、通常、ウイルス収率の有意な減少につながる(Nieto-Torres et al. doi: 10.3390/v7072786)。IC活性は、ウイルスにとって適切な収率のために、ほぼ不可欠である～高度に又は中程度に必要である、に及ぶ。CoVのEタンパク質には、ビロポリンのような活性がある。それらは、オリゴマー化して、イオンチャンネルを形成することが報告されている。Sタンパク質が細胞内への侵入中に宿主膜との融合に関与し、及びMタンパク質がエンベロープ形成と構築に重要であるのに対して、Eタンパク質は、インビトロ及びインビボにおけるコロナウイルス複製に必須というわけではない。しかしながら、その不存在は、SARS-CoVに関して示されているように、弱毒ウイルスをもたらす(Wilson et al. doi: 10.1016/j.virol.2006.05.028)。CoV発症機序におけるイオンチャンネルの関与は完全に理解されるというわけではないが、最近のいくつかの試験が、「SARS-CoV E」タンパク質の不存在が「弱毒ウイルス」をもたらすことを示唆し、その結果、「SARS-CoV E」タンパク質が発症機序と病原性に主に関与することが支持された。興味深いことに、比較配列解析は、「SARS-CoV E」と「SARS-CoV-2 E」タンパク質配列がそれら自体の間で94.74%の同一性を共有することを明らかにする(Gupta et al. doi: 10.1080/07391102.2020.1751300)。
ウイルス繁殖/病原性に好ましいように細胞プロセスを修飾すること以外に、ウイルスのイオン伝導率活性によって引き起こされたイオン恒常性の損失は、ストレス応答からアポトーシスへの、細胞の有害帰結を有し得る。それが、細胞が感染によって引き起こされるイオン平衡障害を感知するための機構、及びウイルスに対抗するための複雑な免疫応答を発展させた理由である。興味深いことに、イオンチャンネル活性は、先天性免疫の刺激において重要である、インフラマソームと呼ばれる高分子複合体の活性化を引き起こす場合がある。インフラマソームは、ウイルス感染の消散に不可欠な経路を制御する。しかしながら、不均衡な刺激は疾患につながる可能性がある。実際には、数回の呼吸器ウイルス感染で悪化する疾患は、インフラマソーム駆動免疫病理に関連する。
ウイルス産生におけるイオンチャンネル活性の関連性、及び病理と疾患におけるその直接作用を考慮すると、イオン伝導率とその病態で刺激された経路は、組み合わせられた治療的介入の標的を表し得る。アミロライドのヘキサメチレン誘導体(HMA)は、ビトロにおいてEタンパク質イオンチャンネルを遮断し、及びヒトコロナウイルスHCoV-229Eの複製を阻害することが示された(Wilson et al. 2006)。SARS-CoV-2はエンベロープウイルスであり、そして、それらの中に存在するEタンパク質が(免疫病理の重要なトリガーである)イオンチャンネルを形成することが報告されている(Wilson et al. 2006; Gupta et al. 2020)。HMAは、(SARS-CoV Eを含めた)いくつかの合成コロナウイルスEタンパク質のイオンチャンネル活性をインビトロにおいて阻害し、ウイルス複製もまた阻害した(Pervushin et al. doi: 10.1371/journal.ppat.1000511)。Pervushinら(2009)は、HMAがC末端及びN末端の始まりの両方にて、イオンチャンネル内腔の内側に結合し、Eタンパク質膜貫通ドメインにおける追加の化学シフトを誘発することがわかったことを実証した。これはイオンチャンネル活性阻害に関する強力な理論的根拠を提供する。
よって、リメポライドによる(図7に示されるとおり)又は他のNHE-1阻害剤を用いた、これらのイオンチャンネルの阻害、及びpH及びカルシウムの調整は、ヒトにおけるウイルス病原性と繁殖を制御する助けとなり得る。
SARS-CoVは、3つのビロプロテイン：オープンリーディングフレーム(ORF)3a、タンパク質E、及びORF 8a、をコードする。3つのビロポリンのうちの2つ、すなわち、より優位なタンパク質Eと同様にORF3aが、最適なウイルス複製に必要とされることが報告されたイオンチャンネル活性を有する。タンパク質Eの膜貫通ドメインは、観察されたイオンチャンネル活性に関与するであろう五量体αヘリックス束を形成する。ウイルス感染症の経過中、これらのビロポリンはオリゴマー化し、宿主細胞の正常な生理的恒常性を乱す細孔を形成し、これにより、ウイルス複製と病原性に寄与する。Shahら(doi: 10.3389/fimmu.2020.01021)は、タンパク質Eのイオンチャンネル活性が細胞内貯蔵からのカルシウム放出により先天性免疫シグナリング受容体NLRP3(NOD-、LRR-、及びピリンドメイン含有3)インフラマソームの活性化につながることを示した。インフラマソーム複合体の活性化は、腫瘍壊死因子α(TNFα)、IL-1、及びIL-6などの炎症誘発性サイトカインの放出につながり(Castano-Rodriguez et al. doi: 10.1128/mBio.02325-17)、それらの蓄積は悪化した炎症誘発応答を促進し、そしてそれが死亡につながる)。感染に対する炎症反応を引き起こす際のこの決定的な役割のため、タンパク質Eイオンチャンネル活性の阻害は、SARS-CoV-2によって引き起こされたCOVID-19の治療における新規薬物標的を示す。
本発明は、様々なNHE-1阻害剤の構造の化学特性の構造分析、それらの既知の静電的性質、並びに生物学的及び化学情報学的アプローチを使用したEタンパク質内腔に結合するそれらの親和性を説明する。Eタンパク質に対するそれらの阻害活性に関するNHE-1阻害剤の化学特性の構造分析と評価を、化学及び生物情報学的アプローチ及びツールを使用して実施した。実施例1に示した最も有名なNHE-1阻害剤の詳細分析に基づいて、リメポライドは、SARS-CoVのEタンパク質内腔に結合する際に、HMAや他のNHE-1阻害剤と比較して、優れた立体構造及び静電気特性を有し、これにより、タンパク質Eのイオンチャンネル活性の阻害を介してコロナウイルス複製と病原性を阻害する際に優れた有効性を提供し得ると考えられる。
リメポライドと他のNHE-1阻害剤は、血小板活性化を減少させ、その結果、血栓形成を予防し、そしてそれが、患者の転帰悪化に影響することで、COVID-19を患っている患者の予後を改善する可能性を有する。実際には、止血機能を媒介する傍らで、血小板は炎症の重要な立役者としてさらに認識される(Mezger et al. doi: 10.3389/fimmu.2019.01731)。COVID-19を患っている患者は、末期の臓器機能不全及び凝血障害を伴って、凝固障害を示すことが多く、血栓形成はより高い死亡率をもたらす。COVID-19、特に該疾患の後期に見られる無調節な免疫応答は、ウイルス感染症で見られる内皮機能不全、血栓形成及び毛細血管透過性において決定的な役割を担っていることが知られている(Mezger et al. 2019)。NHE-1は、血小板活性化における大きな役割を果たす。血栓産生はNHE-1活性化と細胞内Ca2+の増大を伴い、そしてそれは、NHE-1媒介性Na+過負荷とNa+/Ca2+交換輸送体の反転から生じる。強力なNHE-1阻害剤であるカリポライドは、ヒト血小板の脱顆粒、血小板-白血球凝集物の形成、及び糖タンパク質 IIb/IIIa(GPIIb/IIIa)受容体(PAC-1)の活性化に阻害作用を有する(Chang et al. doi: 10.1016/j.expneurol.2014.12.023)。実施例3でさらに詳細に例示されるとおり、リメポライドが、ヒト血を使用したインビトロ試験においてカルシウム流入(図7d及び7eを参照のこと)及びヒト血小板膨張を阻害し、これにより、血栓形成のリスクを低減する(図8を参照のこと)は、本発明者によって本明細書に示される。リメポライドの血小板膨張阻害能はまた、実施例4で例示されるように、健常対象においてインビボで示される。そのため、リメポライドには、単独で又は他の抗凝固療法と組み合わせて、重度のSARS-CoV-2感染症を患っている患者の血栓塞栓症を予防することによってCOVID-19患者の予後を改善する可能性がある。加えて、(アスピリン、LMWH ...どの他の抗凝血薬とは対照的に)リメポライドが出血リスクを増強しないので、リメポライドは、標準的な抗凝固薬に対して禁忌を有する患者の血栓事象を低減するための安全な治療用代替手段を提示する。
NHE-1は、次のように内皮細胞(EC)と炎症において重要な役割を果たす。NHE-1は、遍在性輸送体であり、また、EC、心臓及び肺にも存在し、そして、細胞内ナトリウム、pH、及び間接的にカルシウムを調整している(Stock and Schwab. doi: 10.1111/j.1748-1716.2006.01543.x)。NHE-1はまた、炎症プロセスの調整にもかかわる。リメポライドを用いたNHE-1阻害がNF-κB経路活性化、iNOS発現、ケモカイン産生、白血球内皮細胞相互作用を有意に低減し、並びに好中球活性化及び浸潤を減衰し得ることが、多くの炎症モデルで実証された(Wu et al. 2013)。NHE-1遮断は、免疫刺激内皮細胞においてケモカイン産生とNF-κB活性化を阻害する(Nemeth et al. doi: 10.1152/ajpcell.00491.2001)。単球走化性タンパク質-1(MCP-1/CCL2)は、単球/マクロファージの遊走と浸潤を調整する主要なケモカインの1つである。MCP1とその受容体CCR2の両方が、様々な疾患において誘導され、それらに関与すること、並びにCOVID-19患者において増加することが実証された(Tufan et al. 2020)。血流から血管内皮を横断する単球の遊走が、組織の所定の免疫監視のため、、並びに炎症に対する応答に必要とされる(Deshmane et al. 2009)。MCP1、CCL15は、単球の内皮細胞への接着を増強することが知られている2つのケモカインである(Park et al. 2013)。CCL2、CCL15、KLK6、及びTNFαは、4週間の処置後にリメポライドで処置されたDMD患者の血中で減少することがわかり、DMD少年におけるリメポライドの抗炎症性生物学的効果が確認された(Previtali et al. 2020)。宿主免疫反応を損なうことのない、ECの調整及び炎症におけるリメポライドの関与は、リメポライドがCOVID-19患者のための他の抗ウイルス及び免疫調節治療法と安全に組み合わせられ得ることを意味する。
NHE-1は、心臓血管病態生理に重要な役割がある。NHE-1の活性及び発現の亢進は、心不全及び虚血再潅流障害を含めた心肥大の発症機序における重要な役割を担っている。心筋障害におけるNHE-1の役割が、大規模に試験された。虚血は、心筋細胞の細胞内酸性化を引き起こし、さらに、再潅流が生理学的な細胞外pHの回復をもたらし、かつ、H+の流出を勾配促進してH+を生じ、それと同時に、NHE-1を通じたNa+流入を伴う。細胞内Na+の結果的な上昇は、次に、Na+/Ca2+交換系を通して細胞内Ca2+の増大をうながす。最後に、高い細胞内Ca2+は、アポトーシス経路の開始を含めた有害性下流の効果を引き起こす(Lazdunski et al. doi: 10.1016/S0022-2828(85)80119-X)。NHE-1は、心肥大と障害後の再形成における重要な役割を担っている。実際には、NHE-1の心臓特異的過剰発現は、マウスにおける心肥大と心不全を引き起こすのに十分である(Nakamura et al. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.108.175141)。NHE-1阻害は、血小板の活性化及び凝集を阻害し、そして、脳卒中のリスクを低下させる(Chang et al. 2015)。NHE-1阻害によりリメポライドは、遺伝性心筋症ハムスターにおいて、心不全、心肥大、壊死、及び線維症を含めた心血管系の合併症を低減することができる(Chahine et al. 2005)。NHE-1阻害によりリメポライドは、心筋梗塞のラットモデルにおいて、心筋虚血及び再潅流障害を予防でき、並びに梗塞後の心不全を軽減する(Karmazyn et al. doi: 10.1517/13543784.10.5.835; Gazmuri et al. doi: 10.3390/molecules24091765)。NHE-1は、虚血再潅流中の心筋障害において役割を担っている。実験的に誘発した心筋梗塞後の(永久的な左冠状動脈結紮後の)心不全のラットモデルにおいて、リメポライドは、心筋肥大を有意に、かつ、用量依存的に低減し、そして、(心拍出量及び左心室拡張終期圧で計測した場合に)左心室機能を維持した。心房性ナトリウム利尿因子(ANP)の高い遺伝子発現は、未処置動物で見られた。ANPとそのN末端前駆体であるプレプロANPは、未処置動物と比較して、処置動物の血清中で減少した。また、リメポライド処置群の生存において実質的な改善もあった。
心筋梗塞のラットモデル(30分間の冠動脈閉塞と、それに続く90分間の再潅流)では、静脈内に0.01ミリグラム/キログラム(mg/kg)～1mg/kgの範囲に及ぶ用量にて予防的に(閉塞前に)、及び0.1～1mg/kgを経口で(経口的に)与えられたリメポライドは、用量依存的に梗塞面積を低減することを示した。(虚血の発症後かつ再潅流前に)治療的に与えられたとき、リメポライドは梗塞面積を低減したが、予防的処置と比較して、より高い投薬量が、同じような梗塞面積の低減を達成するために必要であった。
心筋梗塞の麻酔下開胸ブタモデル(60分間の冠動脈閉塞とその後の4時間の再潅流)では、リメポライドは、静脈内(iv)に1mg/kgにて冠閉塞前に、及び7mg/kgのivにて再潅流前に与えられたとき、梗塞面積を減少させることができた。NHE-1阻害は、何十年にもわたり、心筋虚血の潜在的治療として知られている。
COVID-19を患っている患者では、肺損傷による酸素供給と酸素必要量の間のミスマッチが存在し、患者は心発作を模倣した損傷を経験し得る。(内皮細胞、心筋細胞、及び常駐マスト細胞を含む)心臓細胞は、心筋機能に影響を及ぼす伝達物質の放出を伴った虚血に対応する。TNFα、IL-6、IL1、IL8、及びIL2は、心筋抑制効果につながる負の変力物質群の一部である。TNFαは、左室機能に対する有害な影響を生じさせる。心筋虚血はまた、細胞内アシドーシスをもたらす。冠状血流量(再潅流)の回復により、心筋は、少なくとも一部、NHE-1の活性化によって酸中毒から回復する。NHE-1活性化は、心筋細胞肥大に関与することが知られている細胞内Na+濃度の増大につながる。NHE-1の活性増大によるこれらのイオン異常は、Na+/Ca2+交換の活性化に次ぐ細胞内Ca2+過負荷を引き起こす。初期再潅流中の細胞内Ca2+過負荷が、収縮作用(気絶心筋)の持続的な低下と細胞壊死(虚血/再潅流障害)の発生に関与すると思われる。SARS-CoV-2は、ウイルス性肺炎を引き起こすだけではなく、心血管系に関して重要な意味を有する。心疾患危険因子(男性、高齢化、糖尿病、高血圧、及び肥満を含む)及び確立した心疾患を有する患者は、COVID-19に罹患しているとき、感染リスクが高い集団を示した。COVID-19との関連において心筋障害を発症する患者は、罹患率及び死亡率の高いリスクを有する。これにより、(1) SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19を患っている患者、(2) 心臓の併発症を伴ったSARS-CoV-2感染症及びCOVID-19を患っている患者、(3) 高い心臓マーカー(トロポニン若しくはNT-proBNP又は心筋障害を予測である他のバイオマーカー)によって示されるとおり心筋障害を発症するSARS-CoV-2感染症及びCOVID-19を患っている患者、(4) SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19に次ぐ心不全と他の心疾患病理/合併症を患っている患者、(5) 感染リスクが高い心臓を有する(基礎疾患の既往がある)患者、の処置を開発する緊急の必要性が存在する。
糖尿病(2型糖尿病、T2DM)は、無調節な先天性免疫と不適応な炎症反応の組み合わせの結果と考えられる、細菌性、糸状菌性、寄生生物性、及びウイルス性感染症に対する感受性増大とそれに関連する不利な転帰に繋がった。SARSによる重篤な肺炎状態の間のグルコース恒常性の変更が、悪い予後と死亡に関する主な要因として報告されている(Yang et al. doi: 10.1111/j.1464-5491.2006.01861.x)。インスリン抵抗性とT2DMの両方が、内皮の機能不全に関連し、血小板凝集及び活性化を促進した。T2DMと肥満は、COVID-19を患っている患者において、頻繁な併発症と悪い予後/死亡の原因である(Guan et al. doi: 10.1056/NEJMoa2002032; Sardu et al. doi: 10.20944/preprints202004.0204.v1)。内皮細胞NHE-1は、2型糖尿病の患者で活性化される(Qadri et al. 2014)。過度のレベルのメチルグリオキサール(MG：解糖代謝産物)は糖尿病で直面し、そして、高血圧、高い毛細血管透過性、及び血栓形成を含めた血管の合併症に関与する。内皮細胞では、病理学的な濃度のMGが、血清糖質コルチコイド誘導性キナーゼ1(SGK1)の活性化と増強されたNHE-1につながる。カリポライドは、過度のMGの炎症誘発効果を減弱する。リメポライドなどのNHE阻害剤は、糖尿病と高血糖を患っているCOVID-19患者の内皮細胞炎症を予防するのに有益であり得る。
救急診療部における最初の医療接触にて他の呼吸器感染症と比較してCOVID-19を患っている患者の全血中のNHE-1発現の上方制御が示された(Mustroph et al. doi: 10.1002/ehf2.13063)。グルコース輸送体1(GLUT-1)対NHE-1の比が、中程度の疾患を患っている患者と比較して、重篤な疾患を患っているCOVID-19患者の血液中で有意に減少することがわかった。GLUT-1は、多くの組織で、基本的に心臓の中でも、主要なグルコース輸送体であり、そして、NHE-1及びGLUT-1発現は、他の相関の中で、ある意味ではともに細胞pH調節における役割を有するため、直接繋がりがあると考えられている。そのうえ、対照(非感染ドナー)と比べてCOVID-19で亡くなった患者の左心室心筋における有意に高いNHE-1発現の証拠があった。付随の左心室心筋の知見は、亡くなったCOVID-19患者の心筋における有意に変化したGLUT-1発現及び有意に低いGLUT-1とのNHE-1比を含んでおり、全血での比の知見を反映していたが、さらに大きい減少を伴った(Mustroph et al. 2020)。NHE-1とGLUT-1がSARS-CoV-2感染症の疾病進行に決定的にかかわり得ること、並びにGLUT-1/ NHE 1の比の低下がCOVID-19を患っている患者における疾病重症度のバイオマーカーとして役立つ可能性があることが、Mustrophら(2020)によって結論づけられた。これは、重篤なCOVID-19疾患を患っている患者におけるNHE-1調節に関して潜在的な役割だと考える。
急性肺損傷(ALI)は、SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患を患っている患者の予後の主要な決定的要因である。集中治療室(ICU)内のCOVID-19疾患を患っている患者の約30%が、重篤な肺浮腫、呼吸困難、無酸素血症又は急性呼吸器促迫症候群(ARDS)を発症した。肺がNHE-1を発現することがわかった(Orlowski et al. doi: 10.1016/S0021-9258(19)50428-8)。増強されたNHE-1が、リポポリサッカライド(LPS)で処置した動物からの肺組織で観察された。ラットのアミロライド前処置(10mg/kgの静脈内注射)群では、NHE-1発現が有意に低減され、そして、LPS誘発肺損傷が有意に阻害された。NHE-1発現の減少に合わせて、アミロライド処置ラットにおける減少したリン酸化細胞外シグナル調節キナーゼ(p-ERK)発現もあった。アミロライドによるNHE-1の阻害は、リポポリサッカライド誘発急性肺損傷のマウスモデルにおける防御効果を有することが示された(Zhang et al. doi: 10.1155/2018/3560234)。加えて、NHE-1が、正常酸素ラットと比較して、低酸素症ラットで活性化されることが知られており、そして、NHE-1-/-マウスは低酸素症誘発肺動脈高血圧から保護される(Walker et al. doi: 10.14814/phy2.12702)。リメポライドは、予防様式でジストロフィー、mdxマウスに与えられたとき、心臓及び横隔膜において抗線維化効果を有することが示された(図6bを参照のこと)。
肺高血圧(PH)は、25mmHg以上の安静時平均肺動脈圧(mPAP)と定義される(Thenappan et al. doi: 10.1136/bmj.j5492)。それは5つの臨床サブグループ、つまり、肺動脈高血圧症(PAH)、左側疾患によるPH、慢性肺疾患によるPH、慢性血栓塞栓性PH(CTEPH)、並びに不明及び/又は多因子性機序を有するPH、に分類される(Mandras et al. doi: 10.1016/j.mayocp.2020.04.039)。
遺伝性PAH、薬物及び毒素誘発性PAHを含めたPAHは、患者のほぼ半分で特発性であり、そして、形態は、結合織障害、特定の感染症(例えば、HIV)などの多くの疾患の宿主によって引き起こされ、そして、残りの50%の原因に関係する(Thenappan et al. 2018)。PAHでは、肺血管系は、多数の機構：肺静脈の血管収縮が血流量に対する動的閉塞を引き起こす、不利な血管再形成が血管を構造的に閉塞する、及び血管の線維症及び硬化が血管伸展性を低減する、によって妨げられ、そのすべてが心肺機能にとって好ましくない。閉塞性の血管再形成による持続的な有害及び/又は徐々に拡大する肺抵抗性により、右心室(RV)後負荷が増大し、RV肥大につながる。結局、右心不全は、虚血や線維症などの不適応な変化により拡大し得る。PAHが表れる不利な肺環境の証明となるのは、(平滑筋細胞、内皮細胞及び線維芽細胞、並びに炎症細胞などの血管細胞を含めた)PAHで観察された異常な細胞型の存在である(Thenappan et al. 2018)。
PAHに対する療法は存在しない。入院加療が頻繁におこなわれ、そして、高価である。現在のところ、最新のPAH標的化治療法は、肺静脈の血管拡張応答に注目し、単独で又は組み合わせで使用される、プロスタグランジン、ホスホジエステラーゼ-5阻害剤、エンドセリン受容体拮抗薬、及び可溶性グアニル酸シクラーゼ刺激薬を含む。それらは機能的能力及び血行力学を改善し、並びに入院を削減するが、RV不全につながり得る血管再形成や線維症などのPAH病害性特徴の、潜在的な証しはそれらによって対処されず、死亡率に影響するそれらの能力を制限する(Thenappan et al. 2018)。別の重要な欠点は、処置が高価であるということである。SARS-CoV-2感染症の患者で観察されたACE/ACE2及びAngII/Ang(1～7)の間の乱れたバランスは、肺血管障害と再形成の潜在的促進因子として示唆された(Dai and Guang. 2020)。後者の前提は、変化したAngII-ACE2-Ang(1～7)軸の知見、AngII増大に向かう傾向に一部基づき、そしてそれは、PAHの病理生物学に重要であると潜在的に考えられた(Sandoval et al. doi: 10.1183/13993003.02416-2019.)。PAHで見られるのと類似した血管再形成の可能性は、COVID-19の長期合併症の管理におけるNHE-1阻害剤の検査に関して更なる探査及び機会の確立を必要とする、新しいCOVID-19疾患パラダイムである。
SARS-CoV-2が、ウイルスに感染し、(疾病重症度にかかわらず)その後回復した患者における長期合併症としてPAHと結果的な右心不全を発症する増強された要因を引き起こし得るウイルスであることを理論づける、新仮説が生み出された(Suzuki et al. doi: 10.1016/j.mehy.2021.110483)。この理論上の傾向は、COVID-19で亡くなった患者の剖検肺組織における、PAHの定義形質である、肥厚した肺動脈血管壁に関する最近の組織学的評価知見に基づいている(Suzuki et al. 2020)。興味深いことに、斯かる肺血管再形成病巣は、SARS CoV-1及びH1N1感染肺組織では同定されなかった。したがって、2回の最近のコロナウイルスパンデミックに関する、長期PAHを発症する傾向は、SARS-CoV-2に特有であり、それ自体は、SARS-CoV-2感染症の長期合併症としてのPAH発生を予防するための、可能性がある新しい処置の必要性が提起されると思われた。
そのうえ、(ウイルス成分のその他の部分なしに)SARS-CoV-2スパイクタンパク質が、PAHの発症を促進し得る肺血管細胞の細胞シグナル伝達プロセスを媒介することが実証された(Suresh et al. doi: 10.3390/jor1010004)。遺伝子組み換えSARS-CoV-2スパイクタンパク質S1サブユニットが培養ヒト肺動脈平滑筋細胞(PASMC)とヒト肺動脈内皮細胞の両方に添加された実験設定では、SARS-CoV-2スパイクタンパク質が、MEK/細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)経路を介して細胞増殖シグナル伝達を誘発した(Suzuki et al. 2020)。Suzukiら(2020)によって記載された10人の患者コホートの組織学的サンプルに見られ、及びSuzukiら(2021)によって再び参照されたとおり、COVID-19を患っている患者の肺静脈の肥厚化が、SARS-CoV-2スパイクタンパク質で高められた細胞シグナル伝達の結果であり得ると推測される。血管平滑筋及び内皮細胞の肥大及び/又は増大に関するシグナル誘発性形態学的変化が、COVID-19に感染した患者に見られる、及びまだ発覚していない複雑な心血管/肺事象に影響することが、著者らによってさらに提案されている。
SARS-CoV-2に感染した患者の状況における肺血管壁再形成に関する知見と組み合わせて、PAH発症の傾向が、SARS-CoV-2に対する戦いにおける遅ればせながらの投機的な合併症の増え続けるリストの中で直面する別の長期治療課題であることが示され得る。
さらに、我々は、様々なCOVID-19ワクチンの長期作用とその利用から生じ得る可能性のある副作用をまだ知らない。2021年8月前半の時点で、少なくとも1つの国によって承認されたSARS-CoV-2に対するワクチンが21種類存在する[McGill COVID19 Vaccine Tracker. https://covid19.trackvaccines.org (2021年8月13日にアクセス)]。メッセンジャーRNA(mRNA)、ウイルスベクター、及びタンパク質サブユニットベースのワクチンはすべて、将来的な感染のために免疫応答を惹起し、及び身体を初回抗原刺激するために、SARS-CoV-2ウイルスの表面スパイクタンパク質を使用して主に作製されたが、それに対して、不活化ウイルスワクチンは、免疫応答を引き起こすために、他のウイルス構成成分に加えてスパイクタンパク質を当てにしている。すべての共通点は、スパイクタンパク質が残っており、かつ、SARS-CoV-2スパイクタンパク質媒介性PAH様変化に関する知見を前提とし(Suzuki et al. 2020; Suzuki et al. 2021、先で議論)、ワクチン投与の合併症として可能性があるCOVID-19ワクチン誘発性PAHを認識する必要がある。
PASMCの細胞内pH恒常性に対するNHE-1の貢献、及び細胞のNHE-1に支持されたアルカリ化によって容易なった血管再形成との関連でPASMC増殖においてそれが果たした許容状態の役割について十分に記載されている(Huetsch and Shimoda. 2015)。
正常酸素及びSugen/低酸素症(Su/Hx)の肺高血圧ラット(動物の肺高血圧調査のために日常的に使用されるモデル)から単離されたPASMCのインビトロにおけるNHE-1活性に対するリメポライドの効果に関する特許出願人によって得られたデータ(実施例5及び図9を参照のこと)は、リメポライドが用量依存的様式でPASMCのNHE活性を阻害することを明らかにした。COVID-19患者における肺血管再形成の証拠があると仮定すると(Suzuki et al. 2020)、リメポライドがPASMCのNHE-1活性を阻害し、その結果、PASMCの補強されたアルカリ化及びその後の増殖性の活性化を改善することは理にかなっており、それは、肺血管再形成プロセスに固有のPASMC増殖の成分を緩和し、それに加えて、SARS-CoV-2の感染の長期合併症としてのPAHの発症を抑制する。
肺血管再形成の予防に対するリメポライドの潜在的利益を確認するために、我々は、PAHの疾病進行の調節に対するその効果を決定するためにPAHのラットSugen/低酸素(Su/Hx)モデルにおいてリメポライドを本明細書中で調査した(実施例6を参照のこと)。このモデルは、その合併症を伴ったSARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患状況への適用性を有する。その関連性に関する理論的根拠を次のように説明する：
現在のところ、COVID-19を試験するための動物モデルは限定されている。それらには、大きいリストの中も、フェレット、ハムスター及びマウスなどの小さい動物モデル、並びにカニクイザル、アフリカミドリザル及びアカゲザルなどのより大きい非ヒト霊長類モデルが挙げられる(Munoz-Fontela et al. doi: 10.1038/s41586-020-2787-6; [NIH. https://opendata.ncats.nih.gov/covid19/animal (2021年8月13日にアクセス) ]。これらのモデルはそれらの制限を有する。第一に、それらは急性COVID-19状況に限定される、第二に、疾患の重症度(軽度、中程度、重度)はモデルの間で異なり、個々の動物種は、1つの種で疾患のすべての重症度及び症状(肺及び心筋)を経験できるわけではない、例えば、マウスモデルは軽度～中程度の疾患に限定される、そして、第三に、一部の動物にはウイルスの侵入に必要なACE2受容体がなく、他の制約条件の中でトランスジェニック操作を必要とする(例えば、マウスhACE2トランスジェニックモデル)。
具体的には、長期COVIDに関するモデルは存在しない。長期COVID/急性期後COVID-19症候群が実際の現実である証拠を本明細書で増強することによりCOVID-19の長期合併症を反映する斯かるモデルに関して、高まる必要性が存在する。長期COVID、SAR-CoV-2感染症の長期合併症、並びにSARS-CoV-2ワクチン接種を受けた対象に生じ得る長期合併症、を調査するモデルの不足を考慮し、我々は、我々が使用したSu/Hxモデルが長期COVIDを調査する状況に適用性を有し、かつ、急性期後COVID症候群の可能性ある病理学的変化に関する更なる理解をサポートすることができ、そして、長期COVIDに関する潜在的処置の調査の助けとなることを理解した。
使用したPAHのラットSu/Hxモデルは、Sugen5416(血管内皮増殖因子受容体の阻害剤)の投与を受け、続いて、慢性的低酸素(10%)への曝露期間があり、この後、正常酸素への曝露が続いた(実験プロトコルに関する実施例6と実験設定に関する図10aを参照のこと)。結果の転帰は、肺血管再形成の変化(例えば、肺動脈壁の筋性動脈化、線維症、血管内のコラーゲン沈着の増強)、PAHの最終的な発症を伴う増強された肺動脈血管抵抗につながる肺変化を発症する動物である。後者のその後の後遺症としては、RV肥大により増強された肺動脈圧を補うための右心室(RV)による適応反応が挙げられる。無処置、RV応答は、不適応となり、RV線維症を起こし、そして、RV機能不全、及び究極的にRV不全をもたらす可能性がある。
COVID-19又は長期COVIDの理想的な動物モデルは存在しない。我々は、病理学的な発作との相関関係に基づいてこれ、つまり、COVID-19で見られる疾患及び病態学的変化(例えば、線維症)を推進させる重要な要素である、低酸素への曝露、を選ぶことに決めた。これらは、Su/Hxモデルの病理的帰結、並びに急性COVID-19疾患で見られる病理学的変化のスペクトルの一部と考えられるもの(例えば、炎症、肺血管の変化、線維症)、しかも、長期COVIDでも見られるもの(例えば、長期炎症の帰結)と、ある程度似ているとように見える。長期COVID-19の状況において、PAHで見られるもの、すなわち、肺血管再形成、(自然な線維化であり)右心室線維症が含まれる(Nalbandian et al. 2021; Dai and Guang. 2020; Suzuki et al. 2020)心筋線維症を含めた心筋障害などの心臓症状、などの後遺症を同定する証拠が増え続けたので、我々はこれを主張する。したがって、我々は、COVID-19モデル適用のための、現時点での好適な代用としてSu/Hxモデルを確立する。
PAHのラットSu/Hxモデルにおける主要な心肺の心エコー図知見は、未処置のSu/Hxラットと比較して、誘発PAH状態確立に続いたリメポライドの投与後に平均肺動脈圧(mPAP)の統計的に有意な減少を含む(図10bを参照のこと)。mPAPは、それがより高い悪い転帰に関連した、PAHの血行力学的評価における主要な計測値である。
他の基準の重要性は、PAHの悪化のため、右心室(RV)の関与とその関連代償機構に関連する。心エコー図によって得られた弛緩期のRV壁厚及びRV内径の測定は、リメポライド投与でそれぞれ改善し、及び安定する(図10bを参照のこと)。PAH進行と予後の状況では、RV直径と壁厚は、予後パラメータとしての適用性を有する(Howard. doi: 10.1183/09059180.00006711)。リメポライドの結果に基づいて、処置群に関する優れた予後の見込みがある。
右心室のリハビリテーションの補足は、肺動脈加速時間/駆出時間(PA AT/ET)の更なる低下の安定化と予防(RV機能及び抵抗性、肺抵抗性の間接的測定)、及びRV心臓出力の改善、に関する知見であり、すべてがリメポライドの投与であることに気付いた(図10bを参照のこと)。
実験で計測した他のいくつかの血行動態パラメータが、収縮及び拡張機能の主要な基準に影響を与えるリメポライドの兆候を提供した(図10cを参照のこと)。RV収縮圧、RV拡張終期圧(EDP)、RV Tauは、リメポライドを受けなかったSu/Hxラットと比較して、Su/Hxラットにおいてリメポライド投与によりすべて有意に改善された。リメポライドを受けたSu/Hx群に見られるRV EDPとRV Tau値もまた、試験の終わりの時点で正常酸素群で見られた測定値に非常に類似しており(Su/Hx＋リメポライド群を個別にいずれかの正常酸素群と比較したときに、統計的に有意な差はなかった)、正常な拡張機能の保全を示唆し、かつ、欠陥のあるRVの弛緩と充填を改善するリメポライドの役割を支持した(図10cを参照のこと)。
研究者らは、COVID-19によって危篤である、COVID-19の重篤な形態を患っている患者におけるRV機能不全の高い負担があることに注意した(Bleakley et al. doi: 10.1016/j.ijcard.2020.11.043; Bonnemain et al. doi: 10.3390/jcm10122535)。前述の知見は、リメポライドが、有害なRV機能転帰を緩和する及び/又はRV機能不全を改善する際に、特にCOVID-19疾患の重度の兆候を示す患者において、SARS-CoV-2及びその変異体の感染の結果として起こることを示唆する。
RV/LV+Sは、RV肥大に対するPAHの影響を評価する際の重要な指標である。これは、Su/Hx実験における実験動物の小さいサブユニットで計測され、及び予想されるように、正常酸素群と比較したときに、Su/HxとSu/Hx+Rimの両方の群で高まった。統計的に有意な知見ではないが、リメポライドを受けなかったSu/Hx群と比較したときに、リメポライドを受けたSu/Hx動物では低いRV/LV+S比に向かう傾向があった(図10dを参照のこと)。我々は、肥大におけるNHE-1活性化の役割を既に知っており(Odunewu-Aderibigbe and Fliegel 2014; Nakamura et al. 2008)、かつ、我々の知見は、心肥大を予防又は軽減するための機構としてのNHE-1阻害を支持する先の前臨床報告に向かう傾向があった(Kusumoto et al. doi: 10. 1152/ ajpheart. 2001. 280.2. H738; Cingolano et al. doi: 10.1161/ 01. HYP. 0000051502. 93374.1C; Garciarena et al. doi: 10. 1152/ japplphysiol. 91300. 2008)。
Su/Hxモデル(図10eを参照のこと)に見られる他の改善は、未処置ラットと比べたリメポライドで処置されたラットのRV線維症の有意な減少、及びリメポライドを受けたSu/Hxラットにおける、具体的には、肺動脈に関連する、肺血管線維症の注目に値する減少(図10fを参照のこと)を含む。これらの組織学的所見は、以前に報告された心エコー図の知見のとおり、肺動脈及びRVで述べられた機能向上に関連するように見えた。これらの知見はPAHモデルの状況におけるものであり、そして、我々は、仮定された傾向と、先に記載した機構を介したPAHへの進行の症例における長期COVID治療適用性にそれを関連させた、我々は、長期COVIDに対する最近の解明による長期COVID治療のより幅広い態様への適用性を認識した。
よって、リメポライドは、長期COVIDに罹患している、長期COVIDを呈する、臨床症状、長期COVIDの臓器影響を有する、並びに長期COVIDに関連する病理学的な変化及び長期合併症を示す、対象を処置する際に、有効であり得る(図3bを参照のこと)。さらに、リメポライドは、SARS-CoV-2ワクチン接種誘発性/媒介性肺動脈高血圧症に罹患している対象を処置する際に、有効であり得る。リメポライドはまた、既往肺動脈高血圧症のSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性増悪を予防する際に、有効であり得る(図3bを参照のこと)。
長期COVIDは、急性COVID-19疾患からの回復後の症状の持続を指す。しかし、急性期後COVID状態に関する国際的に同意された定義がまだ存在していない。長期COVIDの専門用語に加えて、慢性COVID症候群、COVID-19の遅発性後遺症、長期に及ぶCOVID、長期COVID-19、COVID後症候群、急性期後COVID-19、SARS-CoV-2感染の急性期後後遺症、そして最近になって急性期後COVID-19症候群(PACS)を含めた、他のものが使用されている。ヒトは、彼らが症状の発症から4週間を過ぎてSARS-CoV-2感染症の永続的な症状、及び/又は遅発性若しくは長期合併症を有するとき、PACSに罹患していると言われる(Nalbandian et al. 2021)。この症候群は、急性感染症後の症状提示の時間の長さに応じて、及び/又は急性COVID-19の発症に続く症状の持続、に基づいて2つのカテゴリにさらに細分される：亜急性/進行中の症状を示すCOVID-19は、急性COVID-19後4～12週間症状及び異常を提示することを特徴とし、それに対して、慢性/後COVID-19症候群は、急性COVID-19の12週間以上、症状及び異常を持続又は提示し、ここで、代替の診断は存在しない。今のところ、長期データの大部分が、6～9カ月もの急性期後SARS-CoV-2感染症の期間範囲を反映する。最新の試験の大部分が、複数の臓器系に影響する、多くの長期合併症が存在し、そして、肺及び心臓血管臓器系症候学及び病理学がますます同定されることを示唆している。最近、COVID-19関連心臓損傷が急性COVID-19感染症から回復した患者において何と類似するか試験し、そして、解明するために多くのものが発行された。最近の総説は、胸痛と心悸亢進が、PACSを患っている患者によって経験される一般的な心臓症状であり、並びにPACSの心臓血管発現としての心筋炎、体位性起立性頻脈症候群、不整脈、心膜炎及び正体を現した冠動脈疾患の関心が上昇することを示した(Dixit et al. doi: 10.1016/j.ahjo.2021.100025)。さらに、画像化による心筋組織異常の兆候は、COVID-19による急性期後感染症である中期の炎症に関連する(Raman et al. doi: 10.1016/j.eclinm.2020.100683)。心臓エコー検査とMRI画像化の知見に基づくSARS-CoV-2感染症の帰結としての右心室機能不全の増加兆候がある。COVID-19感染症の患者の様々な試験を通じたMRI画像化の知見は、浮腫、線維症、及び損なわれた右心室(RV)収縮作用を含む、心臓に対するCOVID-19の長期影響を示唆する(Lan et al. doi: 10.3389/fcvm.2021.606318)。左心室と比べた肺損傷に対するRVの感受性増大、RVに対するARDSの影響、RVに対するCOVID-19の肺塞栓症の影響、並びに心臓に対する心筋障害及びサイトカインストームの全体的な影響は、SARS-CoV-2に感染した患者における機能的変化に対してRVに感受性を持たせる、いくつかの要因としてLanら(2021)によって記載されており、そして、COVID-19におけるRV損害がCOVID-19における心筋障害と肺損傷との間の関係となり得る彼らの概念につながる。Su/Hxモデルにおける我々の知見は、NHE-1阻害剤であるリメポライドの使用がRV線維症及び肺血管再形成を調節する場合があり、これにより、COVID-19/長期COVIDの長期合併症を患っているヒトのRV機能を潜在的に改善する。
COVID-19mRNAワクチン投与と、心筋炎及び心膜炎との間には、可能性のある因果関係に関する最近の見解もある(Das et al. doi: 10.3390/children8070607)。ワクチン関連合併症の新発見に関連するアップデートが頻繁にリリースされる。心筋炎及び心膜炎の症例は、COVID-19 mRNAワクチンComirnaty及びSpikevax、を用いたワクチン接種後に非常に稀に報告されており、ワクチン接種後14日以内に最初に起こる症例があり、第二用量後、かつ、若い男性においてより多い[EMA 2021; https:// www. ema. europa. eu/ en/ documents/ dhpc/ direct-healthcare-professional-communication-dhpc-covid-19-mrna-vaccines-comirnaty-spikevax-risk_en.pdf (2021年7月22日にアクセス) ]。後者は、COVID-19ワクチンとそれらの合併症の可能性に関して多くの不明点について再び強調される。ワクチンロールアウトが進むので、稀な合併症はそれほど稀でなくなり、そのため、我々は、これらの合併症の対処に必要とされ得る治療戦略の開発に積極的に従事しなければならない。
リメポライドは心筋症ハムスター(Chahine et al. 2005)及びmdxマウス(図6b、10e、及び10fを参照のこと)を含めたいくつかの動物モデルにおける修飾性線維症に対する効果が示されているので、これにより、それは、ワクチン関連心筋炎及び心膜炎から生じる場合がある線維症の処置又は予防において効果を生じ得る(図3bを参照のこと)。
COVID後肺線維症(PCPF)は、SARS-CoV-2感染症とCOVID-19疾患に関連した肺線維症に帰する様々な繰り返しと意味のすべてを総合的に扱うためにAmbardarと同僚(2021)によって使用された。それは、COVID-19疾患に関連する肺線維症の非特発性形態を包含し、そしてそれは、多くの態様で異種であり、かつ、初期入院加療から長期追跡調査までいつでも提示し得る(Ambardar et al. 2021)。肺線維症は、間質性肺疾患(ILD)、並びに急性及び慢性ILDの病理学的な転帰のサブカテゴリである。用語としてのILDは、臨床、放射線学及び病理学的特徴のアレイを援用する様々なびまん性間質性肺疾患である(Ambardar et al. 2021)。線維症自体は、単に、炎症又は損傷組織における及びその周囲でのコラーゲンやフィブロネクチンなどの細胞外マトリックス成分の過剰沈着を指す。それは多くの慢性炎症性疾患の一般的な病理学的な転帰である(Wynn et al. doi: 10.1038/nm.2807)。これにより、我々は心臓線維症に対するリメポライドの効果と肺血管線維症改善との繋がりを示したので(図10e及び10fを参照のこと)、様々な臓器における潜在する線維性機構が病理学的な類似性を有する場合、NHE-1阻害はPCPFに対してプラスの効果を有し得る。
肺組織におけるリメポライドの別の潜在的効果は、肺で見られる炎症反応に対するその影響に関連する。マクロファージは、SARS-CoV-2感染症の免疫病理学的プロファイルの主要な担い手である。それらは、サイトカイン(IL-6及びTNFα、その他)を分泌し、免疫応答に不可欠な他の細胞による応答を調整する。増強された肺胞マクロファージ動員は、COVID-19を患っている患者の肺において報告され(Wang et al. doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102833)、無調節な先天性免疫応答(Rodrigues et al. doi: 10.1093/oxfimm/iqaa005)、及びSARS-CoV-2感染症において進行中の肺胞炎症を駆動するT細胞との正のフィードバックループの持続に貢献する(Grant et al. doi: 10.1038/s41586-020-03148-w)。これらの無調節な免疫応答は、SARS-CoV-2感染症を一層悪化させ、サイトカインストームの発生を助け、結局、COVID-19疾病の重症度と関連転帰を悪化させる。リメポライドは、Su/Hxラットモデルにおいて炎症反応を調節することが示された。マクロファージの浸潤低下は、リメポライドを受けなかったSu/Hxラットと比較したときに、リメポライドを受けたSu/Hxラットで見られた(図10gを参照のこと)。そのため、リメポライドは、マクロファージ調整を通してCOVID-19の好ましい転帰のために免疫応答を調節する役割を担っている可能性がある。
急性期後COVID-19症候群に関して高いリスクであると同定された患者が存在する。NHE-1阻害剤は、これらの患者で特に有用であり得る。高リスク患者は：急性COVID-19中に病気が重篤になる及び/又はICUでのケアを必要とする、高齢、並びに臓器併発症(既往の呼吸器疾患、肥満、糖尿病、高血圧、慢性心血管疾患、慢性腎臓病、臓器移植後又は活性癌)があるヒトであると、Nalbandianと同僚(2021)が記載している。
NHE-1過剰発現が重篤なCOVID-19を患っている患者で指摘され、そして、疾病重症度とNHE-1過剰発現との見込まれる相関が明らかになったMustrophら(2020)の知見に基づいて、我々は、増大するNHE-1発現有する患者が急性期後COVID-19症候群に関して高リスクであると考慮されると提案する。このように、我々は、減少するNHE-1がPACSに関連する有益な転帰、すなわち、PACS病理、特に肺血管再形成及びRV関連病理の、見込まれる予防及び/又は改善/疾病進行の制限、につながり得ると仮定する。
「COVID-19」は、SARS-CoV-2感染症によって引き起こされる疾患の名称である。正確な専門用語を用いて感染症と疾患の両方で記載しようと注意したが、「COVID-19」、「SARS-CoV-2感染症」、「COVID-19肺炎」は、ほぼ同義の用語であることを意味し、また、SARS-CoV-2変異体によって引き起こされる疾患をも網羅することを意図している。この特許出願によるSARS-CoV-2の定義は、この特許出願を書いている時点で同定されているもの及びまだ未確認の変異体のすべてを包含する。
本出願を書いている時点で、COVID-19患者/症状の重症度の測定及び特徴づけは明確に確立されていない。しかしながら、本願発明との関連において、対象が無症状型又はそれほど重度でない臨床症状[例えば、軽度の発熱又は発熱なし(<39.1℃)、咳嗽、軽度～中程度の不快症状]を提示し、肺炎に関する証拠がなく、治療を必要としないとき、「軽度～中程度の」COVID-19が起こっている。「中程度～重度の」感染症に言及されるとき、一般的に患者はより重度の臨床症状を示す(例えば、発熱>39.1℃、息切れ、なかなかおさまらない咳、肺炎など)。
本明細書中で使用される場合、「中程度～重度の」感染症は、典型的に、入院加療を含む医学的介入を必要としている。疾患の進行中、対象は、「軽度～中程度」から「中程度～重度」に移行し、そして、感染症の発作の一つの経過で元に戻る。
本願発明の方法を使用したCOVID-19に罹患している対象の処置は、SARS-CoV-2感染症/COVID-19疾患の任意の病期及び診断時点にて、及び/又はそれに関連する病状を予防又は軽減するためのその急性及び長期合併症の発生及び/又は提示中の任意の時点にて、有効量のNHE-1阻害剤を(予防投与を含め)対象に投与することを含む。典型的には、対象には、(個体が感染症したであろうSARS-CoV-2感染症に関連する任意の疾患発現の重症度を緩和する戦略の一部として、及び/又は、高NHE-1発現を伴うものをを含めた、急性期後COVID-19症候群/長期COVID/長期合併症などの高リスクを有する患者の予防的戦略の一部として)予防的に、及び/又はSARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患(急性及び/又は長期合併症に伴う急性、亜急性又は長期COVID疾患)と一致する症状の確定診断及び提示後に、有効量のNHE-1阻害剤を投与する。この投与は、感染症の重症度を低減し、及び/又はより重篤な状況への感染の進行を予防し、そして/或いはSARS-CoV-2感染症の長期作用を予防及び/又は改善する。
また、本願発明の方法を使用したCOVID-19ワクチン誘発性合併症に罹患している対象の処置は、これらのワクチン関連合併症に限定されるものではないが、ワクチン関連PAH、心筋炎、心膜炎などのワクチン関連合併症を予防及び/又は処置するために、ワクチン投与の任意の段階(プレワクチン接種、ワクチン投与又はワクチン投与後に随伴する近い時期)にて有効量のNHE-1阻害剤を投与することを含む。COVID-19ワクチン合併症の調査に注意する一方で、COVID-19ワクチンを市場投入し、そして、その長期経過観察がまだその初期段階にあるので、ワクチン合併症それ自体の帰結対関連が不透明である。そうした理由のため、ワクチン関連、ワクチン誘発、及びワクチン関係といった用語は、ほぼ同義語であることが意味される。
上記投与の臨床的利益は、以下の項でより詳細に記載されている。
1. 化合物
本発明の一実施形態において、NHE-1阻害剤は、リメポライドヒドロクロリド又はその医薬として許容される塩である。
別の実施形態において、NHE-1阻害剤は、カリポライド又はその医薬的に許容される塩である。
別の実施形態において、NHE-1阻害剤は、エニポライド又はその医薬的に許容される塩である。
別の実施形態において、NHE-1阻害剤は、アミロライド又はその医薬的に許容される塩である。
特に明記しない限り、本明細書中に言及される阻害剤は、また、1若しくは複数の同位体濃縮原子の存在においてのみ異なる化合物をも含むことが意図される。例えば、重水素又はトリチウムによる水素の置換、又は１３C-若しくは１４C-濃縮炭素による炭素の置換を含む、本発明の構造を有する化合物は本発明の範囲内である。いくつかの実施形態において、基は1若しくは複数の重水素原子を含む。
2. 使用、製剤及び投与
「患者」又は「対象」という用語は、本明細書中に使用される場合、動物、好ましくはヒトを意味する。しかしながら、「対象」は、イヌやネコなどのペットを含み得る。一実施形態において、対象は成人患者である。別の実施形態において、対象は小児患者である。小児患者は、治療開始時点で18歳未満のあらゆるヒトを含む。成人患者は、治療開始時点で18歳以上のあらゆるヒトを含む。一実施形態において、対象は、65歳超の年齢、あらゆる年齢の免疫的に無防備なヒト、慢性肺症状(喘息、COPD、嚢胞性繊維症など)を患っているヒト、慢性心臓症状(心不全、不整脈、心筋炎、心筋線維症心筋障害など)を患っているヒト、、並びに他の併発症を患っているヒト、などの高リスク群のメンバーである。この実施形態の一態様において、もう片方の併発症は、肥満、糖尿病、及び/又は心血管疾患である。
本発明の組成物は、経口的に、非経口的に、吸入スプレーによって、経直腸的に又は経鼻的に投与される。好ましくは、組成物は、経口的に投与される。一実施形態において、本発明の化合物の経口製剤は、錠剤又はカプセル形態である。別の実施形態において、経口製剤は、口又は鼻腔栄養チューブを介してそれを必要としている対象に投与され得る溶液又は懸濁液である。本発明の任意の経口製剤は、食品と共に又はそれなしに投与され得る。いくつかの実施形態において、本願発明の医薬的に許容される組成物は、食品を伴わずに投与される。他の実施形態において、本願発明の医薬的に許容される組成物は、食品と共に投与される。別の実施形態において、NHE-1阻害剤は、薬物粉末吸入器を使用して吸入される。
一実施形態において、本発明の化合物の静脈内投与製剤は、非経口投与のために開発された静脈注射用溶液又は凍結乾燥品である。経口的に薬物を投与できない人工呼吸器をつけている患者では、本発明の化合物の非経口製剤は、緩効性輸液として静脈内に、或いは腹膜経路又は路筋肉内注射によって投与され得る。
本発明の医薬上許容される組成物はいずれかの経口投与に許容される剤形で経口的に投与される。例示の経口剤形はカプセル剤、錠剤、水性懸濁液又は溶液である。経口使用のための錠剤の場合には、一般に使用される担体としてはラクトース及びコーンデンプンが挙げられる。ステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤も典型的に使用される。カプセル剤の形態での経口投与では、有用な希釈剤としては、ラクトース及び乾燥コーンデンプンが挙げられる。経口使用に水性懸濁液が要求されるときには、活性成分は乳化剤及び懸濁剤と混合される。所望ならば、特定の甘味剤、風味剤又は着色剤も場合により添加される。本願発明の医薬的に許容される組成物は、良好な安定性を提供する滅菌水溶液の形態で、又は再構成されて静脈内、腹腔内及び筋肉内投与のための溶液を提供する、凍結乾燥医薬固形組成物の形態での化合物の非経口投与のための医薬組成物に関する。
一実施形態において、本発明の化合物の製剤は、1日あたりの投薬回数を減らすことを可能にする徐放製剤として提供される。単一投与形態で組成物を製造するために担体材料と場合により混合される本発明の化合物の量は処置されるホスト、(経口又は非経口)投与の特定の形態により変化するであろう。好ましくは、提供される組成物は0.01～100mg/kg 体重/日の化合物の用量がこれらの組成物を受け入れる患者に投与されうるように製剤化されるべきである。
一実施形態において、NHE-1阻害剤の、それを必要としている対象に経口的に投与される総量は、単回投与又は複数回投与のいずれかとして、1日あたり約50mg～約900mgである。
上記の実施形態のいくつかにおいて、NHE-1阻害剤は、約7日間～約28日間の期間にわたり投与される。
上記の実施形態のいくつかにおいて、NHE-1阻害剤は、症状の延長と重篤かつ不可逆的な損傷を発症するリスクのため、3カ月超の長期期間にわたり投与される。
本発明の一実施形態において、対象は、SARS-CoV-2感染症に関する確定診断を有する。本発明の一実施形態において、対象は、身体のいずれかの主要な臓器で提示され得る、COVID-19による極端な炎症誘発応答に罹患している。本願発明の一実施形態において、対象は、COVID-19による急性呼吸窮迫症候群(ARDS)に罹患しおり、かつ、高いDダイマー又はいずれかの他のフィブリノーゲン分解産物を有する。本願発明の一実施形態において、対象は、心筋障害に罹患している。本願発明の一実施形態において、対象は、既往の心血管疾患に罹患しており、及び重症型のCOVID-19感染症を発症する傾向にある。本願発明の一実施形態において、対象は、胸痛、心悸亢進、失神、高血圧、徐脈性又は頻脈性不整脈のうちの1若しくは複数の症状に罹患しており、及び/又は調査により、増強された心臓トロポニン T/I、及び/又はN末端B型ナトリウム利尿ペプチド(NT-proBNP)に関する所見を有する。
本発明の一実施形態において、対象は、以下：長期COVID症状を呈する、臨床症状、長期COVIDの臓器影響を有する、又は長期COVIDに関連する病理学的な変化若しくは長期合併症を示す、を含み得る長期COVIDに罹患している。特に、長期COVID及び長期合併症は、心筋障害、特に心筋線維症；肺損傷、特に肺線維症；COVID後肺線維症(PCPF)；肺高血圧症、より具体的にはSARS-CoV-2感染症に続く肺動脈高血圧症の新しい発症又はSARS-CoV-2感染前から存在する既往の肺動脈高血圧症の悪化を伴う肺動脈高血圧症、並びに肺動脈高血圧症に反応した、右心室適応、右心室肥大、及び右心室線維症と最終的には右心室不全を伴う最終的な適応不全、のその潜在的な結果としての影響；並びに腎障害、の発症を含み得る。
本願発明の別の実施形態において、対象は、以下を含むワクチン関連/誘発性合併症を患っている：肺動脈高血圧症の新たな発症の発生若しくは既往の肺動脈高血圧症の悪化並びに/又は肺動脈高血圧に反応した、右心室肥大、右心室線維症、右心室不適応の軽減、及び最終的な右心室不全の軽減、の潜在的なその結果としての影響による肺血管再形成、の軽減；心筋炎及び心膜炎、並びにそれに伴う結果、例えば心筋線維化。
一実施形態において、対象は、SARS-CoV-2感染症に対する過炎症性宿主免疫反応に罹患している。この実施形態の一態様において、過炎症性宿主免疫反応は、以下の：1) 末梢血中の低レベルのリンパ球、特にナチュラルキラー(NK)細胞；2) 高レベルの炎症性パラメーター(例えば、C反応性タンパク質[CRP]、フェリチン、d-ダイマー)、及び炎症誘発性サイトカイン(例えば、IL-6、TNFα、IL-8、及び/又はIL-1β)；3) リンパ器官における減少したリンパ球に伴う、脾臓及びリンパ節のリンパ球減少症及び/又は萎縮によって実証される免疫系の悪化；4) 単球、マクロファージ、血小板及び/又は好中球が浸潤しているが、血液の低酸素化をもたらす最小限のリンパ球浸潤の肺病変によって表される肺の生理の機能不全；5) 急性呼吸窮迫症候群(ARDS)；6) 血管炎；7) 脳炎、ギランバレー症候群、及び他の神経学的障害；8) 腎機能障害及び腎不全；9) 動脈血栓などの血液凝固能亢進；並びに10) 末梢臓器損傷と死亡をもたらす上記のもの任意の組み合わせ、から選択される1若しくは複数の臨床兆候（clinical indications）に関連する。
一実施形態において、COVID-19を患っている対象は、川崎病(すなわち、川崎症候群)及び川崎様疾患を含めた血管炎に罹患している小児患者である。
本発明の一実施形態において、対象は、病院環境にある入院患者で治療されている。別の実施形態において、対象は、外来患者環境で治療されている。先の実施形態の一態様において、対象は、入院患者の病院環境での治療から外来患者環境での治療に移行した後でも、NHE-1阻害剤が連続して投与され続け得る。
一実施形態において、NHE-1阻害剤の投与は、1若しくは複数の臨床的利益をもたらす。この実施形態の一態様において、1若しくは複数の臨床的利益は、以下の：入院継続の短縮、集中治療室(ICU)における時間継続の短縮、ICUに収容できる対象の可能性の低下、死亡率の低下、心不全の可能性の低下、心筋障害の可能性の低下、急性肺障害の可能性の低下、修復時間の短縮、サイトカイン産生の低減、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の重症度の低下、ARDSを発症する可能性の低下、血栓事象を有する可能性の低下、及び対象における過度炎症反応の軽減、心筋障害、特に心筋線維症、肺損傷、特に肺線維症、COVID後肺線維症(PCPF)、肺高血圧症、より具体的には肺動脈高血圧症、並びに腎障害を含めた、SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患の長期合併症の軽減、を含む群から選択される。この実施形態の別の態様において、1若しくは複数の臨床的利益は、以下のワクチン保護利益：肺動脈高血圧症の新たな発症の発生若しくは既往の肺動脈高血圧症の悪化並びに/又は肺動脈高血圧に反応した、右心室肥大、右心室線維症、右心室不適応（right ventricle maladaptation）の軽減、及び最終的な右心室不全の軽減、の潜在的なその結果としての影響による肺血管再形成、の軽減を含む、ワクチン関連/誘発合併症の軽減、を含む群から選択される。
一実施形態において、1若しくは複数の臨床的利益は、対象の炎症反応の低減を含む。この実施形態の一態様において、対象における炎症反応の低減は、肺のCD68+細胞(マクロファージ)媒介性炎症性応答の調節をもたらす。この実施形態の一態様において、対象における炎症反応の低減は、NF-κB(NFκB)、ERK1/2によって駆動され、そして、MCP1(又はCCL2)、TNFα、CCL15、KLK6を含めた、炎症誘発性サイトカイン放出の低減をもたらす。この実施形態の一態様において、1若しくは複数の臨床的利益は、対象における重度のサイトカインストームの予防若しくは低減、又は回避を含む。
さらなる実施形態において、1若しくは複数の臨床的利益は、入院の可能性の低減、ICU収容の可能性の低減、挿管(侵襲性機械呼吸)の可能性の低減、入院期間の短縮、慢性心不全、肺障害、腎障害を含めた不可逆的な併発症の低減、死亡の可能性の低減、及び/又は再入院の可能性を含めた、再発の可能性の低減、である。
本発明は、また、治療を必要としている対象のウイルス感染症を治療する方法であって、該対象に有効量のNHE-1阻害剤を投与することを含む方法も提供する。ウイルス感染症を治療又は阻害するのに有効な量は、未治療の対照対象と比較して、例えば、ウイルス病巣、ウイルス量、ウイルス産生速度、死亡率などの、ウイルス感染症の1若しくは複数の発現の低減又は安定化を引き起こす量である。
一実施形態において、NHE-1阻害剤の投与は、ウイルス感染症に対する対象の適切な先天性免疫応答を妨げないと同時に、過炎症性宿主免疫反応状況を選択的に低減する。この実施形態の一態様において、過炎症性宿主免疫反応状況は、対象が重度のサイトカインストームを受ける前に低減される。
本発明の一実施形態は、治療を必要としている対象のコロナウイルス感染症を治療する方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む。この実施形態の一態様において、対象は、SARS-CoV-2又はその変異体のいずれかに感染している。この実施形態の別の態様において、NHE-1阻害剤の投与は、対象におけるウイルス量の低減又は安定化をもたらす。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、対象がサイトカインストームを発症する前に投与される。別の実施形態において、対象は、軽度～中程度のSARS-CoV2感染症を患っている。さらなる実施形態において、対象は、投与レジメンの開始時点で無症候である。別の実施形態において、対象は、SARS-CoV-2感染症と診断された患者と接触したと知っていた。追加の実施形態において、対象は、COVID-19と正式に診断される前に、NHE-1阻害剤の投与を開始する。
一実施形態は、治療を必要としているCOVID-19を患っている対象を治療する方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む。
別の実施形態は、長期COVIDに罹患している、長期COVIDを呈する、臨床症状、長期COVIDの臓器影響を有する、又は長期COVIDに関連する病理学的な変化若しくは長期的合併症を示す、対象を治療する方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法である。特定の態様において、長期COVIDは、SARS-CoV-2感染症に続く(SARS-CoV-2感染症の結果として又はSARS-CoV-2感染症のために増加した素因による)肺動脈高血圧症の新たな発症の発生、又はSARS-CoV-2感染症前から存在する既往の肺動脈高血圧症の悪化、並びに肺動脈高血圧に反応した、右心室適応、肥大、及び右心室線維症と最終的には右心室不全を伴う最終的な適応不全、の潜在的なその結果としての影響、を含む。別の態様において、長期COVIDに罹患している対象は、肺線維症に罹患しており、そして、NHE-1阻害剤の投与が肺線維症を改善する。
別の実施形態は、SARS-CoV-2ワクチン接種を受けた対象を治療する方法であって、該
対象に有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法である。特定の態様において、対象は、ワクチン接種誘発性心筋炎及び心膜炎から生じる肺動脈高血圧症、心筋炎、心膜炎又は線維症などのSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性合併症に罹患している。別の態様において、対象は、既往の肺動脈高血圧症を患っており、肺動脈高血圧のSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性悪化を予防するためにNHE-1阻害剤を投与される。
別の実施形態は、治療を必要としている対象を治療する方法であって、安全かつ有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む方法に関し、ここで、該治療は、COVID-19疾患のすべての病期において及びその発現のすべての形態で、SARS-CoV-2感染症の影響と合併症を予防するため、及び/又はSARS-CoV-2に感染した患者の他の既往疾患と病理学的な状態の進行を安定させるために、及び/又はその進行を減速するために、予防的に行われる。
NHE-1阻害剤は、(予防投与を含む)対象のSARS-CoV-2感染症/COVID-19疾患の任意の病期及び診断にて、及び/又はその急性及び長期合併症の進行及び/又は提示中の時点で、それらに関連する症状を予防又は低減するために投与される。治療的に関連する効果は、
障害の1若しくは複数の症状をある程度取り除くか、或いは疾患又は病的状態に関連する又は原因となる、1若しくは複数の生理学的又は生化学的パラメーターの、一部又は全部を正常に戻す。本発明の方法はまた、病気を発症する可能性を低減するか又は中程度の兆候の提示前にCOVID-19に関連する障害の開始を予防することさえするために、或いは急性感染症の症状を生じる又は継続するのを治療するために、使用される。軽度～中程度のCOVID-19の治療は、典型的に、外来患者環境でおこなわれる。中程度～重度のCOVID-19の治療は、典型的に、病院環境での入院患者におこなわれる。さらに、治療は、対象が病院から退院した後に外来患者環境で継続し得る。
さらに、本発明は、少なくとも1つのNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を含む薬剤を記載する。
本発明の意味における「医薬品」は、医薬の分野における任意の薬剤であり、それは本発明の1若しくは複数の化合物又はその調製物(例えば、医薬組成物又は医薬製剤)を含み、そしてSARS-CoV-2、COVID-19、COVID-19ワクチン接種の臨床症状、合併症、及び/又は既知の曝露を有する患者の予防、治療、フォローアップ又はアフターケアで使用され得る。
上記の実施形態のすべてにおいて、NHE-1阻害剤は、リメポライド、カリポライド、エニポライド、アミロライド又はその医薬的に許容される塩から成る群から選択され得る。好ましくは、NHE-1阻害剤は、リメポライド又はその医薬的に許容される塩である。
併用療法
様々な実施形態において、活性成分は、単独で、又は1若しくは複数の追加の治療薬と組み合わせて投与され得る。相乗効果又は増大効果は、医薬組成物中の2以上の化合物を使用することによって達成され得る。活性成分は、同時又は連続して使用できる。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の追加の治療薬と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、1若しくは複数の追加の治療薬は、抗ウイルス薬、抗炎症剤、抗生物質、抗凝血薬、抗寄生虫薬、抗血小板薬及び二剤併用抗血小板療法、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、アンジオテンシンII受容体遮断薬、β-ブロッカー、スタチン及び他の組み合わせコレステロール低下剤、特定のサイトカイン阻害剤、補体阻害剤、抗VEGF治療、JAK阻害剤、BTK阻害剤、免疫調節薬、スフィンゴシン-1リン酸受容体結合剤、N-メチル-d-アスパラギン酸(NDMA)受容体グルタミン酸受容体拮抗薬、コルチコステロイド、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、抗GM-CSF、インターフェロン、アンジオテンシン受容体-ネプリリシン阻害剤、カルシウムチャネル遮断薬、血管拡張薬、利尿剤、筋弛緩薬、及び抗ウイルス薬、から選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、抗ウイルス薬と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、抗ウイルス薬は、レムデシビルである。この実施形態の別の態様において、抗ウイルス薬は、単独での又はリバビリンやインターフェロンーβと組み合わせた、ロピナビル-リトナビルである。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、広域抗生物質と組み合わせて投与される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、クロロキン又はヒドロキシクロロキンと組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、NHE-1阻害剤は、さらに、アジスロマイシンと組み合わせられる。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、インターフェロン-1-β(Rebif（登録商標）)と組み合わせて投与される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、以下の：ヒドロキシクロロキン、クロロキン、イベルメクチン、トラネキサム酸、ナファモスタット、ビラゾール、リバビリン、ロピナビル/リトナビル、ファビピラビル、ラビドール、レロンリマブ、インターフェロンβ-1a、インターフェロンβ-1b、アジスロマイシン、ニタゾキサニド、ロバスタチン、クラザキズマブ、アダリムマブ、エタネルセプト、ゴリムマブ、インフリキシマブ、サリルマブ、トシリズマブ、アナキンラ、エマパルマブ、ピルフェニドン、ベリムマブ、リツキシマブ、オクレリツマブ、アニフロルマブ、ラブリズマブ、エクリズマブ、ベバシズマブ、ヘパリン、エノキサパリン、アプレミラスト、クマジン、バリシチニブ、ルキソリチニブ、アカラブルチニブ、ダパグリフロジン、イブルチニブ、エボブルチニブ、メトトレキサート、レフルノミド、アザチオプリン、スルファサラジン、ミコフェノラート・モフェチル、コルヒチン、フィンゴリモド、イフェンプロジル、プレドニゾン、コルチゾール、デキサメタゾン、メチルプレドニソロン、メラトニン、オチリマブ、ATR-002、APN-01、カモスタットメシル酸、ブリラシジン、IFX-1、PAX-1-001、BXT-25、NP-120、静注免疫グロブリン(IVIG)、及びソルナチド、から選択される1若しくは複数の追加の治療薬と組み合わせて投与される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の抗炎症剤と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、抗炎症剤は、コルチコステロイド、ステロイド、COX-2阻害剤、及び非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)から選択される。この実施形態の一態様において、抗炎症剤は、ジクロフェナク、エトドラク、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、メクロフェナメート、メフェナム酸、メロキシカム、ナブメトン、ナプロキセン、オキサプロジン、ピロキシカム、スリンダク、トルメチン、セレコキシブ、プレドニゾン、ヒドロコーチゾン、フルドロコルチゾン、ベタメサゾン、プレドニソロン、トリアムシノロン、メチルプレドニソロン、デキサメタゾン、フルチカゾン、ブデソニド(単独で又はフォルモテロール、サルメテロール、若しくはビラントロールと組み合わせて)である。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の免疫変調成分と組み合わせて、1若しくは複数の抗凝血薬と共に投与される。

一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の抗生物質と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、抗生物質は、広域抗生物質である。この実施形態の別の態様において、抗生物質は、ペニシリン、抗ブドウ球菌ペニシリン、セファロスポリン、アミノペニシリン(一般的に、βラクタマーゼ阻害剤と共に投与する)、モノバクタム、キノリン、アミノグリコシド、リンコサミド、マクロライド、テトラサイクリン、糖ペプチド、代謝拮抗剤又はニトロイミダゾールである。この実施形態の更なる態様において、抗生物質は、ペニシリンG、オキサシリン、アモキシシリン、セファゾリン、セファレキシン、セホテタン、セホキシチン、セフトリアキソン、オウグメンチン、アモキシシリン、アンピシリン(＋スルバクタム)、ピペラシリン(＋タゾバクタム)、エルタペネム、シプロフロキサシン、イミペナム、メロペネム、レボフロキサシン、モキシフロキサシン、アミカシン、クリンダマイシン、アジスロマイシン、ドキシサイクリン、バンコマイシン、バクトリム、及びメトロニダゾールから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の抗凝血薬と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、抗凝血薬は、アピキサバン、ダビガトラン、エドキサバン、ヘパリン、リバロキサバン、及びワルファリンから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の抗血小板薬及び/又は二剤併用抗血小板療法と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、抗血小板薬及び/又は二剤併用抗血小板療法は、アスピリン、クロピドグレル、ジピリダモール、プラスグレル、及びチカゲロールから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のACE阻害剤と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、ACE阻害剤は、ベナゼプリル、カプトプリル、エナラプリル、フォシノプリル、リシノプリル、モエキシプリル、ペリンドプリル、キナプリル、ラミプリル、及びトランドラプリルから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のアンジオテンシンII受容体遮断薬と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、アンジオテンシンII受容体遮断薬は、アジルサルタンazilsartan、カンデサルタン、エプロサルタン、イルベサルタン、ロサルタン、オルメサルタン、テルミサルタン、及びバルサルタンから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のβ-ブロッカーと組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、β-ブロッカーは、アセブトロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロール/ヒドロクロロチアジド、ビソプロロール、メトプロロール、ナドロール、プロプラノロール、及びソタロールから選択される。
別の実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のα及びβ-ブロッカーと組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、α及びβ-ブロッカーは、カルベジロール又は塩酸ラベタロールである。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のインターフェロンと組み合わせて投与される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のアンジオテンシン受容体-ネプリリシン阻害剤と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、アンジオテンシン受容体-ネプリリシン阻害剤は、サクビトリル/バルサルタンである。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数のカルシウムチャネル遮断薬と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、カルシウムチャネル遮断薬は、アムロジピン、ジルチアゼム、フェロジピン、ニフェジピン、ニモジピン、ニソルジピン、及びベラパミルから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の血管拡張薬と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、1若しくは複数の血管拡張薬は、硝酸イソソルビド、モノ硝酸イソソルビド、ニトログリセリン、及びミノキシジルから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の利尿剤と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、1若しくは複数の水利尿剤は、アセタゾールアマイド、アミロライド、ブメタニド、クロロチアジド、クロルタリドン、フロセミド、ヒドロクロロチアジド、インダパミド、メトラゾン、スピロノラクトン、及びトルセミドから選択される。
一実施形態において、NHE-1阻害剤は、1若しくは複数の筋弛緩物質と組み合わせて投与される。この実施形態の一態様において、筋弛緩物質は、抗痙攣又は鎮痙薬である。この実施形態の別の態様において、1若しくは複数の筋弛緩物質は、カリソプロドール、クロルゾキサゾン、シクロベンザプリン、メタキサロン、メトカルバモール、オーフェナドリン、チザニジン、バクロフェン、ダントロレン、及びジアゼパムから選択される。
いくつかの態様において、NHE-1阻害剤と1若しくは複数の追加の治療薬との組み合わせは、NHE-1阻害剤又は追加の治療薬が単独で投与されるときに投与される有効量と比較して、同じ結果を達成するために投与されるNHE-1阻害剤及び/又は1若しくは複数の追加の治療薬の有効量（投薬体積、投薬濃度、及び/又は投与される総薬物用量を包含するが、これらに限定されない）を低減させる。いくつかの態様において、NHE-1阻害剤と追加の治療薬との組み合わせは、追加の治療薬の単独投与と比較して、総処置期間を低減させる。いくつかの態様において、NHE-1阻害剤と追加の治療薬との組み合わせは、追加の治療薬の単独投与に関連する副作用を低減させる。いくつかの態様において、有効量のNHE-1阻害剤と追加の治療薬との組み合わせは、有効量のNHE-1阻害剤又は追加の治療薬の単独と比較して、より効率的である。一実施形態において、有効量のNHE-1阻害剤と1若しくは複数の追加の治療薬との組み合わせは、いずれかの剤単独での投与と比較して、1若しくは複数の追加の臨床的利益をもたらす。
本明細書に使用されるとき、用語「処置」、「処置する」、及び「処置すること」は、本明細書に記載のウイルス感染、又は1若しくは複数のその症状の発病を回復させること、緩和すること、遅延させること、又はそれらの進行を阻害することを指す。いくつかの態様において、処置は、1若しくは複数の症状が発症した後に施される。他の態様において、処置は、症状がないときに施される。例えば、処置は、(例えば、感染者への既知の曝露の観点から、及び/又は重篤な疾患の予測因子である併発症、又は他の感受性因子の観点から)症状の発病に先立ち感受性のある個体へ施される。
実施例1：アミロライドとN-ヘキサメチレンアミロライドを用いたNHE-1阻害剤の構造特徴の比較
SARS-CoVエンベロープタンパク質イオンチャンネル(SARS-CoV Eタンパク質)の活性がN-ヘキサメチレンアミロライド(HMA)によって阻害され得るが、アミロライドによって阻害されないことが文献に示されている(Pervushin et al. 2009)。Eタンパク質イオンチャンネル活性を阻害するこの印象的な違いが、構造の類似性(C5位の1つの置換基だけが2つの構造間で異なる)にもかかわらず観察された。イオンチャンネル活性の阻害によってSARS-CoV病原性及び複製を制御するそれらの能力を予測するために、SARS-CoV Eタンパク質の阻害可能性に対する様々なNHE-1阻害剤の化学構造差の影響を評価した。特に、化学構造を、ChemBioDraw Ultraプログラムを用いて描写し、分子状構造の構造評価と最適化を、Chem3D Proソフトウェアに実装されたMM2 Molecular MechanicsとMolecular Dynamics法で実施した。例えば、PubChem、RCSB Protein Data Bank及びChemSpiderなどの生化学的ライブラリもまた、タンパク質Eとの相互作用によりSARS-CoVのイオンチャンネル活性を遮断する様々なNHE-1阻害剤の能力を比較し、これにより、複製と病原性の直接的な阻害活性をさらに予測するために使用した。
ピラジン環NHE-1阻害剤(アミロライドとHMA)を、フェニル環NHE-1阻害剤(リメポライド、カリポライド、及びエニポライド)と比較した(図4を参照のこと)。
構造比較を容易にするために、アミロライド、HMA、及びリメポライド化合物に関して、3つの部分：Aにはカルボニル-グアニジニウム部分、Bには中央の芳香族環、及びCには芳香族環の末端上の置換基、を化学構造で識別した。これらの部分又は構造特徴を、それぞれの3つの化合物について図5に示す。
この作業は、Eタンパク質内腔に結合するそれらの親和性に対する様々なNHE-1阻害剤のそれぞれの部分及びその様々な置換基の影響を明らかにすることを目指した。
カルボニル-グアニジニウム部分の影響
確かに、グアニジニウム部分は、タンパク質に関して活性において重要な役割を果たす。例えば、そのプロトン化形態では、グアニジン結合は、陽イオン-π相互作用によりさらに安定する。この部分もまた、定方向性H-ボンディングが可能であり、そして他の機会に、塩架橋によって適切な基質に結合できる。通常、グアニジニウムは、多くのアミノ酸側鎖との好ましい相互作用を展開することができ、タンパク質との多価相互作用を発展する能力を有する。この部分に関して、アミロライド、HMA及びリメポライドの間の比較は、3つの構造すべてでそれが同一であるため簡単である。
NHE-1阻害剤の中央の芳香族環の変化の影響
この部分に関して、両方の環：リメポライドのフェニルとアミロライド及びHMAの1,4-ピラジンは、あらゆる場合において、それが平面の、芳香族の、かつ、安定した六員環であるため、それらの形状は非常に類似している。これらの特性は、カルボニル-グアニジニウムと他の周辺置換基の面内の特有の方向を3つの構造すべてで保証する。この制限の中では、バリエーションは、メタ-、オルト-、及びパラ-置換パターンで起こる。アミロライドとHMAはピラジン環を所有し、ここで、2つの複素環窒素が環の残りの炭素の電子密度を変更する。そのため、ピラジン環の炭素は、リメポライドのフェニル環のものより多くの電子が不足している。ピラジン環はまた、リメポライドのフェニルよりも塩基性であるが、それにもかかわらず、ピラジンは、ジアジン複素環化合物の中で最も塩基性が低く、かつ、ピリジンより明らかに塩基性でない。フェニル環とピラジン環は非常に類似しているが、それと同時に、それらの電子構造と塩基性度においていくつかの違いが存在することが、構造的及び幾何学的な観点から結論づけられ得る。
NHE-1阻害剤の中央の芳香族環の末端の様々な置換基の影響
既存のカルボニル-グアニジニウム以外、中央の芳香族環の末端の置換パターンの有意な変異性が存在する。Eタンパク質との関連において、これらの置換基がSARS-CoVの病原性及びウイルス複製に影響を及ぼすことが示されている(Pervushin et al. 2009)。緊密な相互作用が、R38(アルギニン残基)に位置するグアニジン残基と、E-タンパク質のC末端領域のイオンチャンネル内腔に位置する結合ポケット内側の深いHMAのC5位にて置換されたN-シクロヘキサメチレン環との間で見られたことを報告した。これは、HMAのグアニジニウムが結合ポケットの中にあるが、N-シクロヘキサメチレンがチャンネルの中心の外側に向いているN末端結合部位とは対照的である。C末端位置での結合だけがアミロライド対HMAに関する非常に異なった観察活性を区別することを可能にするので、我々の分析は、C末端結合部位がR38の近くに位置し、観察された選択率を説明するのに、N末端結合部位に比べてより適切であることを発見した。この大きい結合部位が、HMAのN-シクロヘキサメチレンなどの非常にかさばるC5置換基を収容できるに対して、アミロライドの比較的小さいC5アミノ置換基は低い結合親和力のみを生じるように見える。実際、HMAはEタンパク質の活性を有意に低減したが、それに対して、アミロライドは準無効性であった。
(リメポライドの末端にて)メチルスルホン置換基は、強い分子間相互作用のための前提条件として明確な極性を暗示である双極子モーメントや誘電率などの興味深い物理的及び電気的特性を有する(Clark, et al. doi: 10.1007/s00894-008-0279-y)。分子表面の静電電位は、硫黄上のσ-ホールを含めた興味深い特徴を明らかにし、そのため、イオンチャンネル内腔の中の結合部位における、同時の分子間静電的相互作用の変化の可能性を生み出す。
リメポライドの末端のメチルスルホン置換基は、E-タンパク質のイオンチャンネル内腔のR38残基のグアニジニウムとの効率的な相互作用に非常に適している。実際、比較により、HMAは、同じC5位にて、6つのメチレンと1つの窒素から成る、比較的不活性なN-シクロヘキサメチレンの7員環を有する。リメポライド上のメチルスルホン置換基は、6員芳香族環の同じC5位(すなわち、カルボニル-グアニジニウムに対するパラ位)に正確に位置する。例えば、COX-1及びCOX-2阻害剤の一連のスルホン類似体に関して、スルホンがR38などのアルギニン残基に効率的に結合することが文献に示されている(Navarro et al. doi: 10.1016/j.bmc.2018.06.038)。そのうえ、リメポライドは、隣接する炭素環C6に結合する第二のメチルスルホンを有する。本願発明は、この第二のスルホンがEタンパク質のC末端結合部位における結合をさらにもっと改善する場合があり、これにより、SARS-CoVウイルス複製と病原性に不可欠なEタンパク質のイオンチャンネル活性を強力に阻害し得る、様々な可能性について根拠を示す。
SARS-CoVのEタンパク質活性の潜在的遮断薬としての一連のNHE-1阻害剤
芳香族環の末端の置換基との関連において、Pervushin(Pervushin et al. 2009)によって記載されたHMAに対するアミロライドの活性の劇的なバリエーションによって触発された、リメポライドに構造的に関連する他のNHE-1阻害剤もまた分析した。すなわち、リメポライドと、カリポライド及びエニポライドの比較は(図5を参照のこと)、特にC5位においてイオンチャンネル活性を阻害する、様々な置換基の役割をより理解することを可能にする。一連のカリポライド、エニポライド、及びリメポライドに関して、C5置換基のタイプは劇的に変化するのに対して、他の構造特徴はほぼ一定のままである(フェニル環は一定であり、そして、カリポライドに関して、C3-メチルはなくなっている)。これは、フェニル環の末端における置換基の最良の配置を見つけることによって、様々なNHE-1阻害剤のSARS-CoVのEタンパク質内腔への結合の理解を微調整する助けとなる。カリポライドに関して、C5における3炭素アルキル置換基としてイソプロピルを用いることで、アルギニン残基R38のグアニジニウムが大きな役割を果たす結合部位に対する低親和性が予期できる(Pervushin et al. 2009)。エニポライドに関して、C5がN-フェニル置換パターンにかかわる場合、リメポライドと同様に、エニポライドは、その立体障害、制電、及び塩基性特性に基づいて興味深い候補である。
この作業との関連において、目標は、Eタンパク質イオンチャンネル活性の阻害を介してウイルス複製と病原性に対する様々なNHE-1阻害剤の潜在的効果について調査することであった。この作業は、C5置換基の差がEタンパク質内腔、特に該タンパク質のC末端部分、に効率的に結合するNHE-1阻害剤の親和性に対して強い影響を有することを明らかにした。試験した3つのフェニル環NHE-1阻害剤(カリポライド、エニポライド、及びリメポライド)の中で、リメポライドは、Eタンパク質のイオンチャンネル内腔の内側への効果的な結合、及びEタンパク質イオンチャンネル活性の阻害に関して最良の候補に見える。
実施例2：
細胞内pH、細胞内ナトリウム、及び細胞内カルシウムに対するリメポライドの効果
アセトキシメチル(AM)エステルプローブBCECF(Life technologies)の使用により初代ジストロフィー及び野性型筋管における安静時pHレベルを観察するために、蛍光顕微鏡を使用した。NHEの活性を刺激するために、細胞を、一過性の20mMのNH４Clプレパルスに晒した。安静時pHレベル及びNHEの誘導活性に対するリメポライドを用いた事前治療の効果もまた調査した。20分間にわたり筋管にpHプローブBCECF-AM(5μM)を添加し、そして、さらに20分間にわたり脱エステル化した。440nmの励起波長セット及び520nmの発光フイルターを用いて10秒毎に画像をキャプチャすることによって非放射測定蛍光画像顕微鏡法を使用して、測定を実施した。
安静時Na+レベルに対するリメポライドを用いた事前治療の効果もまた調査した。蛍光顕微鏡を使用して、ジストロフィー及び野性型初代筋管におけるNa+感受性プローブSBFI(Life technologies)の応答を観察した。この実験環境を使用することで、NHEを活性化するために、プレインキュベーションステップの最後に適用したNH４Clパルスは、２２Na＋の正味蓄積に対してわずかな影響しかなかった。我々は、効果を生じている流出機構が２２Na＋を蓄積するのを予防したと仮定した。Na＋/K＋-ATPアーゼ及びNa＋/Ca２＋交換輸送体(NCX)が主要なNa＋流出機序なので、これらの輸送体を、それぞれ1mMのウアバイン(Sigma Aldrich)及び30μMのKB R7943(Tocris)を用いて遮断した。NH４Clパルスとこれらの流出遮断薬の組み合わせは、ジストロフィー筋管における最高速度の２２Na＋蓄積をもたらした。この条件を経時的実験のために選択した。リメポライド(1～100μM)を用いた事前治療は、健常(未掲載)及びジストロフィー筋管の両方において２２Na＋蓄積の用量依存的な阻害をもたらした。100μMのリメポライドは、流入の10～20分後に計測した場合、合計ナトリウム蓄積を約40%妨げた。２２Na＋流に対するリメポライドと他のNHE阻害剤(CAR：カリポライド；EIPA：エチル-イソプロピルアミロライド；ZON：ゾニポライド)の間の比較は、他のNHE-1阻害剤と比較して、リメポライドが最も弱い阻害剤であったことを示した(ゾニポライド>カリポライド、EIPA>リメポライド)。
安静時Ca２＋レベルに対するリメポライドを用いた事前治療の効果もまた調査した。タプシガルジン及びシクロピアゾン酸(CPA)を含有する無カルシウムバッファーを用いた筋管培養物のインキュベートは、Ca２＋貯蔵枯渇と貯蔵作動性チャンネル(SOC)の活性化を引き起こした。次いで、細胞外培地へのCa２＋の再添加は、貯蔵作動性カルシウム流入(SOCE)として知られている大規模なCa２＋流入を引き起こした。これは、野性型及びジストロフィー筋管の両方における基礎条件と比較して、正味４５Ca２＋蓄積の3～3.5倍の増大をもたらした。リメポライドの効果を、他のNHE-1阻害剤(CAR：カリポライド；EIPA：エチル-イソプロピルアミロライド；ZON：ゾニポライド)と比較した。リメポライド処置は、ジストロフィー及び野生型筋管におけるSOCEの阻害を引き起こした。10μMの直接的なSOC遮断薬BTP-2は、斯かるプロトコールによって引き起こしたCa２＋流のほぼ完全な阻害を引き起こした。リメポライドのこの新しい作用は、以前に報告されたことがなく、他のNHE阻害剤とも共有される。Na＋流入について観察されたように、リメポライドは、他のNHE-1阻害剤と比較した場合に、最も弱いNHE-1阻害剤であった(ゾニポライド>カリポライド、EIPA>リメポライド)。
図7aは、以下のとおり、この実施例による細胞内pHに対するリメポライドの効果を示す：野性型(左側の棒グラフ)及びジストロフィー筋管(右側の棒グラフ)の安静時pHに対するリメポライドの効果。安静時pHは、野性型対照と比較して、ジストロフィー筋管ではより高かった(それぞれ、7.42±0.03と7.28±0.04)。
病的状態における細胞内pH調節は、いくつかの態様：(1) Bkaily及びJacques(2017)は、心不全の病態生理におけるpH異常、並びにカルシウムとナトリウムの平衡異常による心筋壊死の有意性を明確に示し、かつ、Ca2+とNa+過負荷の有害影響を予防する際のリメポライドを使用したNHE-1阻害の有益効果を実証した、(2) 感受性細胞内へのコロナウイルス侵入は、ウイルス－細胞融合を促進するSタンパク質のレセプタ結合とpH依存性タンパク質分解的プロセシングの協調作用を必要とする複雑なプロセスである、においてCOVID-19を患っている患者の利益であると考えられる。なので、NHE-1阻害によって媒介されるpHの調整は、ウイルス感染症と、COVID-19肺炎によって引き起こされる致命的な心血管事象の両方にとって有益であり得る。
図7bは、野性型及びジストロフィー筋管培養物で試験した２２Na＋流入の経時変化に対するリメポライド(RIM)の効果を示す。筋管培養物を、プレインキュベーション(20分間)中及び流入(1～20分間)中に0(対照)～100μMの範囲の濃度にてリメポライドで治療した。リメポライドは、用量依存的に筋管培養物内への２２Na＋の正味蓄積を阻害した。Na＋流入に対する他の経路の寄与は、いくつかの薬理学的ツールを使用して調べられた。電位依存性ナトリウムチャンネルNav.1.4の遮断薬であるテトロドトキシン(TTX)～100μMのリメポライドの添加は、流入を約8%さらに減少させた。最後に、リメポライドとTTXを含有する流入遮断薬(IB)のカクテルは、また、ムスカリン性アセチルコリン受容体、ニコチン性アセチルコリン受容体、ナトリウム-塩化カリウム共輸送体(NKCC)、一過性受容体電位(TRP)陽イオンチャンネル、及びそれぞれナトリウムコンダクタンスを示す非選択的カルシウムチャンネルを遮断するのにも使用した。これは、２２Na＋流入を約27%さらに阻害した。リメポライドは単独で、Na＋流入を約40%阻害し、そして、NHEが筋管培養物における主要なNa＋流入経路であることを実証した。
図7cは、２２Na＋流に対するリメポライドと他のNHE阻害剤との比較を示す(CAR：カリポライド；EIPA：エチル-イソプロピルアミロライド；ZON：ゾニポライド)。
COVID-19を患っている患者の細胞内Na＋の調整は、(1) 血小板活性化を予防し、その結果、血栓事象を予防すること、(2) 心筋炎を患っている患者に見られる心肥大を予防すること、(3) 肺胞-毛細血管膜に対する炎症性障害から生じ、最終的に呼吸機能障害に至る増大した肺透過性から保護すること、によって、SARS-CoV-2感染症のいくつかの合併症に対して有益であり得る。
図7dは、カルシウム貯蔵作動性チャンネル流入(SOCE)に対するリメポライドの効果を示す。リメポライドは、野性型及びジストロフィー筋管の両方(分化+7±1日目)においてSOCEを用量依存的に予防した。リメポライド介在性SOCE阻害は、野性型のものに比べて、ジストロフィー筋管においてより明白である傾向があり、3μMまで低くても統計学的な差が見られ、そして、ジストロフィー筋管において30μMにて基礎レベルに達する強い阻害があった。実際には、両培養物において、リメポライドは、iPLA2の阻害を介して間接的にSOCEを予防するBEL[ブロモ-エノールラクトン(BEL)、カルシウム独立性ホスホリパーゼA2の阻害剤、iPLA2]と類似の有効性でSOCEを低減した。SOCEは、直接的にOraiチャンネルを遮断し、及び貯蔵作動性チャンネルの阻害剤である化合物であるBTP2によって無効にされた。
図7eは、SOCEに対するリメポライド(RIM)と他のNHE阻害剤(CAR：カリポライド；EIPA：エチル-イソプロピルアミロライド；ZON：ゾニポライド)の比較を示す。
NHE-1阻害剤によるカルシウム流入の調整は、SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患のいくつかの発症機序における役割を有し得る：(1) NHE-1は血小板活性化において大きな役割を果たす。血栓産生は、NHE-1活性化及び細胞内Ca２＋の増大を伴い、そしてそれは、NHE-1媒介性Na＋過負荷及びNa＋/Ca２＋交換輸送体の拮抗から生じる。本発明者らは、カルシウム流入の阻害によりリメポライドがCOVID-19患者における血栓性合併症を予防できることを示す。カルシウム流入(図7d及び7eを参照のこと)；(2) カルシウム流入を調整することによって、リメポライドと他のNHE阻害剤は、いくつかの動物モデル(mdxマウス、GRMDイヌ、心筋症ハムスター)における心筋障害を予防することを示した。
実施例3：NHE阻害剤リメポライド、エニポライド及びカリポライドによるヒト血小板膨張の阻害のインビトロ評価
無酸素血症に続いて、細胞内酸性化は、Na＋/H＋交換(NHE)の活性化を引き起こし、そしてそれは、順に、Na＋イオン及び(不可避の)水分子の取り込みに寄与する。これは、血小板の膨張を引き起こし、血小板容積及びサイズの増強につながる。より大きい血小板は、血行動態的により活性であり、血栓形成の高いリスクを示す。血小板膨張アッセイは、薬物活性の薬力学的バイオマーカーとして役立つ。血小板は、原形質膜NHEの活性化による細胞内酸性刺激に対応する。遊離水分子を伴ったNa＋イオンの取り込みは、血小板の膨張を引き起こす。ヒト血小板膨張の阻害に関するリメポライド、カリポライド、及びエニポライドの可能性を試験するために、以下の実験を実施した。
2.4×108個の細胞(血小板不含血漿を使用して適切に希釈)を含む500μｌの多血小板血漿を、プラスチックキュベット(1cmの路程)の中に入れ、そしてそれをHitachi U-2000ダブルビーム分光光度計に配置した。その後、1500μｌのインキュベーションバッファー(±適切に希釈した化合物)を加えた。DMSO中の化合物の1mM原液を調製した。その後、原液の適切なアリコートを、インキュベーションバッファーで100倍希釈した。追加で1%のDMSOを含むインキュベーションバッファーを使用して更なる希釈をおこなった。最終的なバッファー成分濃度(mM)は：Naプロピオナート-90、K-プロピオナート 15、HEPES 15、グルコース 7.5、KCl 3.7、MgCl2 0.75、CaCl2 0.75、0.75%のDMSO、pH6.6、であり；そのため、血小板濃度は1mlあたり6×10７細胞(細胞/ml)であった。バッファー添加後に、キュベット内の溶液を、プラスチックキュベットミキサーをゆっくり1回転倒して動かすことによって混合した。680nmでの吸収度における変化が2分20秒間にわたり起こり；吸収値を10秒毎に収集した。血小板膨張は吸収度の減少を引き起こす。光学濃度の減少は、(それが細胞内pH(pHi)の低下に寄与する)未解離形態の、弱有機酸であるプロピオン酸の血小板の細胞質内への拡散によって引き起こされたと考えられる。
図8は、血小板膨張アッセイを使用して、時間に対して正規化したODデータ(680nmにて得た)の自然対数に関するプロットの線形回帰分析から得られた速度定数の濃度依存を示す。
様々な程度の有効性を有するにもかかわらず、3つのNHE阻害剤のすべてが、ヒト多血小板血漿を使用した光学的膨張アッセイで観察された680nmでの光学濃度の減少を低減する際に類似の挙動を示した。
光学濃度の減少は、(それが細胞内pH(pHi)の低下に寄与する)未解離形態の、弱有機酸であるプロピオン酸の血小板の細胞質内への拡散によって引き起こされたと考えられる。細胞内酸性化は、NHEの活性化を引き起こし、そしてそれは、順に、Na＋イオン及び(不可避の)水分子の取り込みに寄与する。
計測した光学濃度値(OD)を、(すべてのOD(t)値からODt=4'-値を引き算し、そして、その結果を開始時点のOD値の結果で割ることによる代表的な吸収度の変化である)線形化及び正規化データのセットに変換した。
エニポライドが最も強力な化合物であることは明白であり、30+/-1nMのIC50(+SEM)を有する。リメポライドは、455+/-36nMの平均IC50を示し、そして、カリポライドは血小板膨張を阻害し、166+/-22nMのIC50値を有する。
実施例4：NHE阻害剤リメポライド及びエニポライドによるヒト血小板膨張の阻害に関するのエクスビボ評価
エニポライドエクスビボ抗膨潤作用の結果
6つの第I相試験を実施して、健常対象におけるエニポライド及びその主要代謝物の安全性及び耐容性、薬物動力学、薬力学、並びに代謝に関する情報を提供した。臨床試験を、ボーラス又は輸液として、二重盲検、プラセボ対照、無作為化、一連の群、単一上昇、静脈内投与として設計した。エニポライドで治療した患者では、血小板膨張は、5mgの用量以降、低減した。50mg以上に関しては、血小板膨張の総阻害を投薬直後に観察した。80%超の阻害活性が、エニポライドの消失半減期に対応する、それぞれ100～200mg；及び250～400mgの用量について1.5時間又は3時間残った。輸液として、2回の200mgの投与後、80%の阻害活性が、最初の用量後6時間で見られた。血小板凝集に対する臨床関連効果は100mgのエニポライドまで注意されず、及びPT(プロトロンビン時間)又はAPTT(活性化部分トロンボプラスチン時間)の臨床関連効果も観察されなかった。より高い用量は未検であった。
リメポライドのエクスビボ抗膨潤作用の結果
血小板膨張を2つの臨床試験で計測した(1つの単回経口上行性投薬試験及び1つの複数回経口用量漸増試験)。
リメポライド EMD62 204-004を用いた単回経口用量漸増試験
試験を、健常男性ボランティアにおけるリメポライドの安全、耐容性、薬物動力学、及び薬力学に関する二重盲検、プラセボ対照、経口、単一上昇用量試験として設計した。それぞれの用量群(300～600mg)の中で、6人の対象を無作為化して、リメポライドを用いた経口治療を与え、及び3人にはプラセボを与えた。
安全と薬物動力学的測定に加えて、血小板膨張、薬力学的マーカーを、投薬前、、並びに投薬後1、3、6、12、24及び48用量に対象から採集した血液サンプル中でエクスビボにおいて計測した。血小板膨張反応の速度定数をそれぞれのサンプルについて計算した。リメポライドの血漿濃度を、リメポライドを投与した対象の速度定数として、同じ図面上の試験時間に対してプロットした。血小板膨張の阻害の指標として、投薬後の血液サンプルで計測した速度定数を、個々の対象に関して投薬前(ベースライン)血液サンプルで計測した対応する速度定数と比較した。速度定数の投薬後の減少は、リメポライドを投与した対象に関して一貫して観察され、速度定数における斯かる変化は、プラセボを投与した対象に関して観察されなかった。速度定数の減少は、通常、第一のサンプル時点である、投薬後1時間で存在する。例外は対象15であり、この対象では、投薬後1時間の速度定数が投薬前値に類似しており、速度定数の減少は投薬後3時間まで観察されなかった。この対象のリメポライドの血漿中濃度は、投薬後1時間で159ng.mL-1であり、及び投薬後3時間で3690ng.mL-1であり、投薬後1時間の他の対象のリメポライドの血漿中濃度は2320～10500ng mL-1の範囲内にあった。
対象の大部分では、速度定数の減少は、投薬後3時間で維持され、投薬後3時間のリメポライドの血漿中濃度は、1680～5390ng.mL-1の範囲内にあった。投薬後12時間では、速度定数は投薬前値に類似しており、投薬後12時間のリメポライドの血漿中濃度は160～965ng mL-1の範囲内にあった。これらの結果は、リメポライドが血小板膨張を阻害し、かつ、血小板膨張の阻害のためのより低いリメポライド血漿濃度閾値が、(経口処置により安全に達成できる血漿濃度の範囲内にある)965～1680ng mL-1であることを示唆している。
血小板凝集、プロトロンビン時間(PT)、及び活性化部分トロンボプラスチン時間 (APTT)
希釈した血小板(240～300×10３血小板/μL)への10μMのADPの添加後の血小板凝集を、投薬前、投薬後3、24及び48時間にてエクスビボで計測した。
試験したあらゆる時点にてリメポライド又はプラセボ投与後の血小板凝集の阻害に関する証拠は存在しなかった。リメポライドの効果はPT及びAPTT結果に対して観察されなかった。
これは、リメポライドが凝固パラメーターを損なうことなく、血小板膨張を阻害することができることを意味する。
複数回用量漸増試験(EMD62 204-002)：
3日目の初回投薬投与後2.5、4.5、7.5、10.5、12.5及び15.5時間において、5日目の投薬前及び投薬後2.5時間において、並びに10日目の投薬後2.5、4.5及び7.5時間において対象から採集した血液サンプルを、エクスビボ血小板膨張アッセイに使用した。血小板膨張反応の速度定数を、それぞれのサンプルについて計算し、及び血小板膨張の阻害を、これらの値と対象検量線から計算した。
この試験では、様々なリメポライド濃度を検量線の調製に使用し(1、10、100、500、1000、5000、10000及び100000nM)、そして、速度定数とリメポライド濃度との間の明らかなシグモイド相関をこれらの濃度にて実証した。
3日目の個々の対象の血小板膨張阻害プロファイルの検査は、阻害のいくつかの証拠がリメポライドを投与した対象の67%で矛盾したにもかかわらず、その阻害はリメポライドの第二の投薬後により顕著であることを示す。全体的に、その結果は解釈することが難しいが、これらは、pm用量投与後のリメポライドの最大血漿中濃度とほぼ一致するであろう3日目のpmサンプルにおける血小板膨張の阻害の証拠であるように見える。
血栓形成は、COVID-19患者における死亡率の増加に影響することが示されている。それは肺塞栓症(PE)につながる可能性があり、そしてそれは致命的であり得るが、脳卒中と心発作のより高い確率もまた血栓形成を患っている患者で観察される。このことは、いくつかの遡及的研究で確認され、血栓形成を予防するための抗凝固療法を使用するために理論的根拠を提供した。
リメポライドは、効率的に血小板膨張を低減でき、その結果、凝固パラメーターを損なうことなく、血小板活性化を低減させる。
COVID-19、特に疾患の後期病期で見られる無調節な免疫応答は、内皮機能不全において決定的な役割を果たし、及び血栓形成と毛細血管透過性がウイルス感染症で重要であることが知られている(Mezger et al. 2019)。健常対象においてインビボで示されてもいる、リメポライドの血小板膨張阻害能力(図8を参照のこと)は、COVID-19を患っている、特に出血リスクのある、患者にとって有望である。そのため、リメポライドは、患者COVID-19の血栓事象を低減するための安全な治療用併用療法、及び/又は抗凝血薬の安全な代替手段、を示す。
実施例5：正常酸素及びSugen/低酸素症(Su/Hx)肺高血圧(PH)ラットから単離した肺動脈平滑筋細胞(PASMC)のインビトロにおけるNHE-1活性に対するリメポライドの効果
実験方法とプロトコル：
リメポライドが、ラット肺動脈平滑筋細胞(PASMC)におけるナトリウム-水素交換活性(NHE-1)を阻害することを確かめるために、NHE活性及び細胞内pHの用量-応答曲線(10－７～10－４M)計測を、様々な用量のリメポライド(10－６、10－５、10－４M)にて正常酸素及びSu/Hx肺高血圧症(PH)ラットの両方においてインビトロでラットPASMCにおいて実施した。NHE活性をpH感受性染料BCECF[2’,7’-ビス-(カルボキシエチル)-5-(及び-6)-カルボキシフルオレセイン]を使用して計測した。10－５Mのエチル-イソプロピルアミロライド(EIPA)を陽性対照として使用した。
結果：
リメポライドは、Su/Hx肺高血圧ラットにおいて用量依存的様式でPASMCのNHE活性を阻害する(図9を参照のこと)。
結論：
COVID-19患者における肺血管再形成の証拠が存在し(Suzuki et al. 2020)、疾患病理学におけるPASMCのような、肺動脈高血圧の主要な診断学的特徴である肥厚肺動脈血管壁に関する知見が、SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患で見られた。細胞内アルカリ化によるNa+/H+交換の増加は、細胞増殖における初期の事象である。Na+/H+交換の刺激によるこの細胞内アルカリ化は、血管再形成のPASMC増殖において許容される役割を果たすと見られる。NHE-1の阻害によって、低酸素誘発血管再形成及び肺高血圧症の発生が防止される(Huetsch and Shimoda. 2015)。よって、PASMCにおけるNHE-1活性の阻害により、及びその結果、PASMCの補強されたアルカリ化の緩和、並びにその後の増殖急増により、リメポライドは、肺血管再形成プロセスと、それに加えて、既往PAHの悪化、並びに/或いは、SARS-CoV-2の感染、COVID-19疾患(及びその様々な形態と病期)の合併症としての、及び/又はワクチン関連合併症としてのPAHの発症の抑制に固有のPASMC増殖の成分を阻害し得る。
実施例6：肺血管再形成と、ラットSu/Hxモデルにおける右心室機能及び病理の測定値に対するリメポライドの効果
実験方法とプロトコル：
Sugen/低酸素症モデル(Su/Hx)では、ラットには、Su/Hx及びSu/Hx＋リメポライド(Su/Hx+Rim)群に関して、約3週齢目の0日目に20mg/kgのSugen5416を皮下(s/c)注射した。対照群には、正常酸素(N)、正常酸素＋リメポライド(N+Rim)群に関して、等量のビヒクル(滅菌水)を注射した。Su/Hxラットの両方の低酸素症群を、
大気圧空気への動物のあらゆる曝露を回避しながら、薬物投与及び動物の取り扱いを含めた処置を可能にする低酸素症チャンバー(Milano et al. doi: 10.1177/153537020222700604)に記載)内で3週間にわたり10%のO２に晒し、その後、低酸素曝露に続いてさらに5週間にわたり正常酸素(21%のO２)条件下で飼育した。2つの正常酸素群を、同じ合計期間にわたり正常酸素状態で維持した(8週間)。Su/Hx+Rim及びN+Rim群には、5週目から8週目まで毎日、飲料水中にリメポライド(100mg/kg)を与えた。リメポライド投与ラットは、彼らが望むように自由にリメポライド含有水を消費できた(図10aを参照のこと)。
実験の最後に、各群のラットを、それら属していない他の3群と比較した。
PAH、並びに肺動脈再形成、右心室(RV)機能不全(構造的及び機能的)、線維症(肺及び心筋)及び炎症を含めたその後遺症の病態生理に対するリメポライドの予防及び治癒作用を試験した。RV機能不全を、心エコー図(エコー検査)及び侵襲性血行動態計測によって評価した。RV及び肺肥大、並びに線維症及び炎症の評価を、免疫組織化学及びウエスタンブロットによって実施した。3回の連続エコー検査と繰り返しの血液サンプリングを、各動物に対して(0日目、3週目、8週目に)実施した。侵襲性血行動態計測を屠殺の日(8週目)に実施した。
手法を以下に記載する：
1. 心エコー図：二次元心エコー図と肺流出のパルス波ドップラーをSequoia 512(Acuson)を使用して実施した。麻酔下(1-2%のイソフルラン)のラットを、37℃のヒーティングパッド上に乗せ、正常酸素及び低酸素症群に関して、それぞれ室内空気又は低酸素雰囲気のいずれかで通気した。
2. 観血的な血行動態モニタリング：
血行動態計測のために、すべてのラットを麻酔し、37℃の加温プラットフォーム上に乗せ、そして気管開口後に、正常酸素及び低酸素症群に関して、それぞれ室内空気又は低酸素ガス(10%のO２)のいずれかを用いたHarvard Apparatusを使用した人工呼吸器に接続した(50ストローク/分にて2.5mlの換気量)。
3. 血液サンプリング：
動脈血を、ヘパリン入りシリンジ内に開胸ラットの左頚動脈から採血し、そして、血液ガス検査をすぐに実施した。血液サンプルを、市販のアッセイを使用した特定のバイオマーカーの計測のために、安楽死後に、下行腹筋大動脈からヘパリン入りチューブに採血した。
4. 右心室肥大と線維症：
RVを左心室や隔膜(LV+S)から慎重に切り離した。RV及びLV+Sの質量測定後に、RV/LV+S比を計算して、RV肥大を判断した。
右心室ホルマリン固定切片を、コラーゲン沈着についてシリウスレッドで染色した。
5. 肺血管線維症(肺血管再形成)
肺組織ホルマリン固定切片を、コラーゲン沈着についてマッソントリクローム(Masson Trichome)で染色した。
6. タンパク質抽出とウエスタンブロット分析：
実験動物の一部において、標準的なウェスタンブロット分析を、肺及び心臓溶解物を使用して実施した。特に、分化抗原群68(CD68)などの炎症に関係するタンパク質を計測した。
結果：
心エコー図
平均肺動脈圧(mPAP)は、3、5及び8週目の各時点にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10bを参照のこと)。8週目にてSu/Hx+Rim群と比較したときに、圧力において統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低いmPAPを有する(図10bを参照のこと)。
肺動脈加速時間/駆出時間(PA AT/ET)は、3、5及び8週目の各時点にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に低かった(図10bを参照のこと)。8週目にてSu/Hx+Rim群と比較したときに、PA AT/ET比において統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に高いPA AT/ET比を有する(図10bを参照のこと)。
RV自由壁厚は、3、5及び8週目の各時点にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10bを参照のこと)。8週目にてSu/Hx+Rim群と比較したときに、RV自由壁厚において統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低いRV自由壁厚を有する(図10bを参照のこと)。
弛緩期におけるRV内径は、5及び8週目の各時点にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10bを参照のこと)。8週目にてSu/Hx+Rim群と比較したときに、RV内径における統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低いRV内径を有する(図10bを参照のこと)。
RV心拍出量(CO)は、3、5及び8週目の各時点にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に低かった(図10bを参照のこと)。8週目にてSu/Hx+Rim群と比較したときに、RV COにおける統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に高いRV COを有する(図10bを参照のこと)。
観血的な血行動態モニタリング：
RV収縮圧は、8週目にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10cを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、RV収縮圧における統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低い圧力を有する(図10cを参照のこと)。
RV 拡張終期圧(EDP)は、8週目にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx群で有意に高かった(図10cを参照のこと)。Su/Hx+Rim群のRV EDPは、8週目にて、それぞれN及びN+Rim群で計測されたものと比較したときに、有意な差がなかった(図10cを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、RV EDPにおける統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低い圧力を有する(図10cを参照のこと)。
RV Tauは、8週目にて、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx群で有意に高かった(図10cを参照のこと)。Su/Hx+Rim群のRV Tauは、8週目にて、それぞれN及びN+Rim群で計測されたものと比較したときに、有意な差がなかった(図10cを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、RV Tauにおける統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低いTauを有する(図10cを参照のこと)。
右心室肥大と線維症：
右心室/左心室+隔膜(RV/LV+S)重量比は、試験の最後に(8週目)、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10dを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、Su/HxとSu/Hx+Rim群との間に、RV/LV+S重量比における統計学的に有意な差がなかった。
RV線維症は、試験の最後に(8週目)、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10eを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、RV線維症における統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低い線維症を示す(図10eを参照のこと)。
肺血管線維症(肺血管再形成)
マッソントリクローム(Masson Trichome)染色は、肺血管線維症が、試験の最後に(8週目)、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かったことを示した(図10fを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、肺血管線維症における統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低い線維症を示す(図10fを参照のこと)。
肺炎症
肺組織に存在するすべての核に対するCD68+細胞のパーセンテージは、試験の最後に(8週目)、個別にそれぞれN及びN+Rim群と比較したときに、Su/Hx及びSu/Hx+Rim群の両方で有意に高かった(図10gを参照のこと)。Su/Hx+Rim群と比較したときに、すべての核に対するCD68+細胞のパーセンテージにおける統計学的に有意な差があり、Su/Hx+Rim群がSu/Hx群より有意に低かった(図10gを参照のこと)。
結論：
両方のSu/Hx群(Su/Hx及びSu/Hx+Rim群)で見られたRV及び肺血管に対する病原性効果は、PAHのSu/Hxラットモデルで予想したことに一致している。このデータは、これらのSu/Hxラットへのリメポライドの投与が、PAHのラットモデルで見られたRV機能不全及び肺血管再形成を調節するのにプラスの効果を有する証拠を提供する。そのうえ、このモデルにおけるリメポライドによる肺炎症の調整及び媒介の証拠が存在する。これは、その様々な形態及び兆候でのSARS-CoV-2感染症、COVID-19疾患との関係、並びに関連ワクチンの市場投入に対して適用性を有する。このことに関する推論は、以下のとおりである：SARS-CoV-2の感染とその後のCOVID-19疾患は、該疾患の急性及び急性期後環境における心筋及び肺損傷に関連する(Nalbandian et al. 2021; Dai and Guang. 2020; Suzuki et al. 2020; Dixit et al. 2021; Raman et al. 2021; Lan et al. 2021)。心筋線維症、並びにRV肥大及び機能不全の発症に寄与し得る心筋障害と病状の報告は、長期COVIDとその関連合併症の状況で報告される傾向が強くなっている。肺血管再形成が、COVID-19で亡くなった患者の剖検標本で同定され、その知見は、PAHを患っている患者に見られるものに類似している。これにより、COVID-19を患っていた患者は、PAHの発症とRV機能不全のその後の帰結になりやすい強い傾向があると仮定した(Dai and Guang, 2020; Suzuki et al. 2020; Suzuki et al. 2021)。さらに、ほとんどのCOVID-19ワクチンの主成分(固有の抗原刺激として又は抗原性誘発としての遺伝的指令を介して産生を指示するかのいずれか)であるスパイクタンパク質は、SARS-CoV-2に感染した患者の肺血管再形成の発症に関係した、及びそれらを引き起こすことが示され(Suzuki et al. 2020; Suzuki et al. 2021)、そして、間接的な潜在的心筋及び肺疾患がCOVID-19ワクチン接種に関連する負担に加え、特定のCOVID-19のmRNAワクチン(Daら2021、EMA2021)を伴った心筋炎及び心膜炎の報告があった。
COVID-19症状、転帰、及び影響(急性的及び長期間)の重症度の主要な原動力として免疫系応答に多くの注目が集まっている(Brodin. doi: 10.1038/s41591-020-01202-8)。我々の知見は、次のような、COVID-19における免疫応答を調節する際のリメポライドの役割を示唆する：
CD68は、マクロファージや他の単核食細胞で高度に発現されている糖タンパク質なので、免疫学的な組織化学的マーカーとして伝統的に使用され、そして、炎症反応に対する洞察を提供した(Chistiakov et al. doi: 10.1038/labinvest.2016.116)。Su/Hxラットにおけるより高いマクロファージ浸潤は、Su/Hx PAHラットモデルの病理の一部として予想される。マクロファージは、SARS-CoV-2感染症の患者の炎症反応の主要成分である。マクロファージがCOVID-19を患っている患者に見られる無調節な先天性免疫応答に寄与することに注目した(Rodrigues et al. 2020)。COVID-19を患っている患者の肺における増強された肺胞マクロファージ動員の報告がある(Wang et al. 2020)。マクロファージはACE2を発現し、これによりSARS-CoV-2による直接的な感染を受けやすい。これらの感染肺マクロファージが分泌したサイトカインは、SARS-CoV-2に感染した患者で見られる、炎症誘発状況及び危険性があるサイトカインストーム(例えば、IL-6及びTNFα)に関係したことが示された(Wang et al. 2020)。感染マクロファージはまた、SARS-CoV-2感染症における進行中の肺胞炎症のT細胞駆動による正のフィードバックループの形成に関係した(Grant et al. 2021)。このことは、SARS-CoV-2感染症を患っている患者の気管支肺胞洗浄液の分析によって同定され、そしてそれは、一度SARS-CoV-2に感染すると、肺胞マクロファージがT細胞化学走化性物質を産生し、次に、それが、T細胞活性化を促進し、かつ、肺胞における炎症サイクルを継続させる効果を続いて生じる、肺胞マクロファージからの炎症性サイトカイン放出を誘発するインターフェロンγを産生する。よって、CD68マクロファージ応答を減衰させることにより、リメポライドは、SARS-CoV-2感染症及びCOVID-19疾患で見られる炎症反応の有害なの態様を抑えるのに有用であることが分かった。
心不全とDMD動物の実験と組み合わせられたSu/Hxラットでの実験は、NHE-1阻害剤であるリメポライドが、(それが急性感染症又は長期にわたっている進行中の合併症の結果として、或いはCOVID-19ワクチンの帰結としてのものであるかどうか)COVID-19に見られる基礎病態生理プロセスの多数の態様に対応する可能性がある証拠を追加した。

Claims (21)

  1. 治療を必要としているコロナウイルス感染対象を治療する方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む、方法。
  2. 前記コロナウイルスが、SARS又はMERS感染症を引き起こす、請求項1に記載の方法。
  3. 前記コロナウイルスが、SARS-CoV-1又はSARS-CoV-2又はMERS-CoV感染症を引き起こす、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記コロナウイルスがSARS-CoV-2である、請求項1～3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記対象が、SARS-CoV-2感染症に対する過炎症性宿主免疫反応に罹患している、請求項4に記載の方法。
  6. 前記対象が、医学的介入を必要とする中程度～重度のSARS-CoV-2感染症を患っている、請求項1～5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記対象が、COVID-19心筋障害を患っている、請求項1～6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記対象が、COVID-19、並びに、高血圧、冠動脈疾患、心不全及び糖尿病を含めた診断されたか又は診断されていない心疾患を患っている、請求項1～7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記過炎症性宿主免疫反応が、以下：1) 高血清/血漿レベルのトロポニン I/T、高レベルのNT-proBNP、増大したCRP、LDH又はD-ダイマーを含めた心筋障害を示唆する実験マーカーの増加；2) 高レベルの炎症性パラメーター(例えば、C反応性タンパク質[CRP]、フェリチン、d-ダイマー)、及び炎症誘発性サイトカイン(例えば、IL-6、TNFα、CCL2、CCL15、IL-8、及び/又はIL-1)；3) びまん性肺血管内凝固障害、単球、マクロファージ、及び/又は好中球が浸潤しているが、血液の低酸素化をもたらす最小限のリンパ球浸潤の肺病変によって表される肺の生理の機能不全；4) 急性呼吸窮迫症候群(ARDS)；5) 血管炎；及び6) 動脈血栓などの血液凝固能亢進、から選択される1若しくは複数の臨床兆候、又は末梢臓器損傷や死亡をもたらす上記のものの任意の組み合わせ、に関連する、請求項5～8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 長期COVIDに罹患している、長期COVIDを呈する、臨床症状、長期COVIDの臓器影響を有する、又は長期COVIDに関連する病理学的な変化若しくは長期的合併症を示す、対象を治療する方法であって、該対象に、有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む、方法。
  11. 前記長期COVIDが、SARS-CoV-2感染症の結果として又はSARS-CoV-2感染症のために増加した素因による、SARS-CoV-2感染症に続く、肺動脈高血圧症の新たな発症の発生、又はSARS-CoV-2感染症前から存在する既往の肺動脈高血圧症の悪化、並びに肺動脈高血圧に反応した、右心室適応、肥大、及び右心室線維症と最終的には右心室不全又は肺線維症を伴う最終的な適応不全、の潜在的なその結果としての影響を含む、請求項10に記載の方法。
  12. SARS-CoV-2ワクチン接種を受けた対象を治療する方法であって、該対象に有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む、方法。
  13. 前記対象が、ワクチン接種誘発性心筋炎及び心膜炎から生じる肺動脈高血圧症、心筋炎若しくは心膜炎又は線維症などのSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性合併症に罹患している、請求項12に記載の方法。
  14. 前記対象が、既往の肺動脈高血圧症を患っており、肺動脈高血圧のSARS-CoV-2ワクチン接種誘発性悪化を予防するためにNHE-1阻害剤を投与される、請求項12に記載の方法。
  15. 治療を必要としている対象に有効量のNHE-1阻害剤又はその医薬的に許容される塩を投与することを含む、該対象を治療する方法であって、ここで、該治療が、SARS-CoV-2感染症の影響と合併症を予防するため、及び/又はSARS-CoV-2に感染した患者の他の既往疾患と病理学的な状態の進行を安定させるために、及び/又はその進行を減速するために、予防的に行われる、方法。
  16. 前記対象が、成人患者又は小児患者である、請求項1～15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記NHE-1阻害剤が、経口経路を介して投与される、請求項1～16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記NHE-1阻害剤が、非経口、又は局所、又は呼吸器経路を介して投与される、請求項1～16のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記NHE-1阻害剤が、急性的に又は慢性的に投与される、請求項1～18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記NHE-1阻害剤が、リメポライド、カリポライド、エニポライド、アミロライド又はその医薬的に許容される塩から成る群から選択される、請求項1～19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記NHE-1阻害剤が、リメポライド又はその医薬的に許容される塩である、請求項20に記載の方法。
JP2023513889A 2020-08-25 2021-08-24 コロナウイルス感染症の治療のためのｎｈｅ－１阻害剤 Pending JP2023539327A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20192749.8 2020-08-25
EP20192749.8A EP3960165A1 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Nhe-1 inhibitors for the treatment of coronavirus infections
PCT/EP2021/073429 WO2022043343A1 (en) 2020-08-25 2021-08-24 Nhe-1 inhibitors for the treatment of coronavirus infections

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023539327A true JP2023539327A (ja) 2023-09-13

Family

ID=72242951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023513889A Pending JP2023539327A (ja) 2020-08-25 2021-08-24 コロナウイルス感染症の治療のためのｎｈｅ－１阻害剤

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240041804A1 (ja)
EP (2) EP3960165A1 (ja)
JP (1) JP2023539327A (ja)
CA (1) CA3187903A1 (ja)
WO (1) WO2022043343A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230414536A1 (en) * 2022-06-21 2023-12-28 Tonix Pharmaceuticals Holding Corp. CYCLOBENZAPRINE TREATMENT FOR POST-ACUTE SEQUELAE OF (SARS)-CoV-2 INFECTION (PASC)
CN116047066B (zh) * 2022-07-19 2024-02-20 广州国家实验室 Sgk1作为靶点在制备诊断、预防、治疗冠状病毒所致疾病的产品中的应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2097409T3 (es) * 1992-09-22 1997-04-01 Hoechst Ag Benzoilguanidinas, procedimiento para su preparacion, asi como su empleo como antiarritmicos.
DE19737224A1 (de) * 1997-08-27 1999-03-18 Hoechst Marion Roussel De Gmbh Pharmazeutisches Kombinationspräparat aus einem Inhibitor des Natrium-Wasserstoff-Austauschers und einem Arzneimittel zur Behandlung von Herz-Kreislauferkrankungen
DE19951418A1 (de) * 1999-10-26 2001-05-03 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von N-(4,5-Bismethansulfonyl-2-methyl-benzoyl) -guanidin, Hydrochlorid
EP2617709B8 (en) * 2003-06-26 2022-12-21 Biotron Limited Guanidine derivatives as antiviral agents
US20090253714A1 (en) * 2003-08-20 2009-10-08 Johnson Michael R Methods of reducing risk of infection from pathogens

Also Published As

Publication number Publication date
EP4203930A1 (en) 2023-07-05
CA3187903A1 (en) 2022-03-03
EP3960165A1 (en) 2022-03-02
WO2022043343A1 (en) 2022-03-03
US20240041804A1 (en) 2024-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Durham et al. Targeting SOCS proteins to control JAK-STAT signalling in disease
JP2023539327A (ja) コロナウイルス感染症の治療のためのｎｈｅ－１阻害剤
TW201532606A (zh) 使用化合物之組合治療ｃ型肝炎病毒感染
KR20160132489A (ko) 섬유증 치료용 세니크리바이록
US11364227B2 (en) Sphingosine kinase 2 inhibitor for treating coronavirus infection
JP2022513255A (ja) ＨＤＭ２－ｐ５３相互作用阻害剤とＢＣＬ２阻害剤との組み合わせ及び癌を処置するためのその使用
CN115605201A (zh) 血管紧张素ii 2型受体激动剂的新用途
TW202200139A (zh) 用於治療冠狀病毒感染之tlr7/8拮抗劑
RU2722641C2 (ru) Ценикривирок для лечения заболеваний печени и перитонита
WO2022063869A2 (en) Compounds for the treatment of viral infections
US9827222B2 (en) Treating or preventing nephrogenic diabetes insipidus
WO2022128810A1 (en) Materials and methods for treating viral and other medicinal conditions
WO2021254978A1 (en) Compounds for the treatment of viral infections
US20230226041A1 (en) Compounds for the treatment of viral infections
WO2022058323A1 (en) Compounds for the treatment of viral infections
US11471448B2 (en) Sphingosine kinase 2 inhibitor for treating coronavirus infection in moderately severe patients with pneumonia
US20230301991A1 (en) Compounds for the treatment of viral infections
TW201642872A (zh) 用於治療ｈｃｖ感染之組成物和方法
WO2023222332A1 (en) Diphenyl ureas for the treatment of viral infections
NUMBER Clinical Trial Protocol
JP6239745B2 (ja) がんの処置のための、ｒｏ５５０３７８１及びカペシタビンの組み合わせ
Mohile et al. Chemotherapy for the Older Adult with Cancer
GB2487351A (en) Combination of syrosingopine and a biguanide