JP2023550395A - Ngfレベルを増加させる方法及び薬剤 - Google Patents
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Abstract
本発明は、被験者に治療有効量のプラスミノーゲン経路活性化剤を投与することを含む、成熟NGFの形成を促進する、及びNGFの発現を増加させる方法に係る。本発明はまた、NGFの形成を促進し、NGFの発現を増加させるための、プラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、製品及びキットを提供する。
Description
本発明は、損傷した神経を修復するために、有効量のプラスミノーゲン活性化経路の成分またはその関連化合物、例えばプラスミノーゲンを、それを必要とする被験者に投与することを含む、成熟NGFの形成を促進し、NGFのレベルを増加させる方法に関する。
神経成長因子(nerve growth factor、NGF)は、神経栄養因子ファミリーの中で最も重要なクラスである。神経栄養因子ファミリーには、神経成長因子、脳由来神経栄養因子、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4/5、ニューロトロフィン-6、及びニューロトロフィン-7などが含まれ、主に最初の4つが含まれる。NGFは主に組織中に前駆体の形で存在し、顎下腺で加工されて成熟したNGFを形成する。
NGFの生物学的効果は、神経に栄養を与える効果、神経を保護する効果、神経再生を促進する効果、及びその他の効果を含む。胚発生の特定の期間中、NGFはエフェクターニューロンの生存に必要である。NGFとその受容体は中枢神経系に広く分布しており、海馬と大脳皮質で生成されたNGFは、コリン作動性神経を介して前脳の基底核に逆行的に輸送され、コリン作動性ニューロンの生存と機能を維持する。初期の胚発生では、中枢のNGFの含有量がコリン作動性神経の密度を決定する。
NGFのエフェクターニューロンが外傷、薬物損傷、さらには虚血、低酸素などで損傷を受けると、ニューロンは死を含む一連の病理学的変化を起こす。NGFは上記の神経損傷を阻害する効果の考えられるメカニズムは次のとおりである:(1)有毒なアミノ酸の放出を阻害する;(2)カルシウムイオン過負荷を阻害する;(3)スーパーオキシドフリーラジカルの放出を阻害する;(4)アポトーシスやその他のメカニズムを阻害して、これらの二次的な病理学的損傷の発生を大幅に軽減または防止する。
軸索切断後のNGFの投与は、あるいくつかのニューロンの変性と死を減らすことになり、これは間違いなく軸索再生の可能性を高めるのに役立つ。同時に、軸索再生の開始時間、再生に関与するニューロンの数、及び再生された神経の質と速度にも影響する。
さらに、NGFには他の機能もあり、例えば、NGFは免疫細胞の活動に影響を与え、それによって免疫系の機能を調節することができる。NGFは、一部の腫瘍の有糸分裂を阻害し、良性の分化を促進する。NGFは、創傷組織の修復応答を促進し、創傷治癒を促進することもできる。
本発明は研究によって、プラスミノーゲンなどのプラスミノーゲン経路活性化剤が、成熟NGFの形成を有意に促進し、NGFのレベルを増加させ、それによってニューロンの生存、分化、成長及び発達において役割を果たすことができることを発見した。
一態様では、本発明は下記のことに係る。
1、治療有効量のプラスミノーゲン経路活性化剤を被験者に投与することを含む、成熟NGFの形成を促進し、NGFレベルを増加させる方法。
2、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織におけるPro-NGF(神経成長因子前駆体)の切断による成熟NGFの形成及びNGFの発現を促進する、項1に記載の方法。
3、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、神経組織損傷を有する被験者の神経組織における成熟NGFの形成を促進し、及び/またはNGFの発現を増加させ、前記神経組織損傷が、
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎、及び硬膜外膿瘍から選択されるの1つまたは複数の感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血から選択される1つまたは複数の血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群から選択される1つまたは複数の神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症、及びうつ病から選択される1つまたは複数の機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病から選択される1つまたは複数の神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症から選択される1つまたは複数の運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌から選択される1つまたは複数の腫瘍
から選択される1つまたは複数の疾患もしくは状態によって引き起こされる、項1または2に記載の方法。
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎、及び硬膜外膿瘍から選択されるの1つまたは複数の感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血から選択される1つまたは複数の血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群から選択される1つまたは複数の神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症、及びうつ病から選択される1つまたは複数の機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病から選択される1つまたは複数の神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症から選択される1つまたは複数の運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌から選択される1つまたは複数の腫瘍
から選択される1つまたは複数の疾患もしくは状態によって引き起こされる、項1または2に記載の方法。
4、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、アルツハイマー病を有する被験者の神経組織におけるPro―NGFの切断による成熟NGFの形成及びNGFの発現を促進する、項1に記載の方法。
5、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、NGFレベルの増加を促進する、項1に記載の方法。
いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は、被験者の損傷した神経組織における他の神経栄養因子の発現及びレベルを増加させる。いくつかの実施形態では、前記神経栄養因子は、脳由来神経栄養因子(BDNF)、神経栄養因子3(NT-3)、神経栄養因子4/5(NT-4/5)、毛様体神経栄養因子(ciliary neurotrophic factor、CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor、GDNF)、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor、LIF)、インスリン様成長因子I(insulin like-growth factor-1、IGF-1)、トランスフォーミング増殖因子(transforming growth factor、TGF)、上皮増殖因子(epidermal growth factor、EGF)、線維芽細胞増殖因子(fibroblast growth factor、FGF)または血小板由来増殖因子(platelet-derived growth factor、PDGF)を含む。
いくつかの実施形態では、本願はまた、治療有効量のプラスミノーゲン経路活性化剤を被験者に投与することを含む、NGF関連疾患または状態を予防または治療する方法に係る。
いくつかの実施形態では、前記NGF関連疾患または状態は、
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎及び硬膜外膿瘍のいずれかから選択される感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血のいずれかから選択される血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群のいずれかから選択される神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症及びうつ病のいずれかから選択される機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病のいずれかから選択される神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症のいずれかから選択される運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌のいずれかから選択される腫瘍;
8)末梢神経障害、外傷による神経損傷、視神経障害、多発性神経炎、帯状疱疹、顔面神経麻痺、火傷、床ずれ、角膜潰瘍、放射線療法または化学療法による副作用
からなる群から選択されるいずれか1つを含む。
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎及び硬膜外膿瘍のいずれかから選択される感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血のいずれかから選択される血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群のいずれかから選択される神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症及びうつ病のいずれかから選択される機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病のいずれかから選択される神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症のいずれかから選択される運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌のいずれかから選択される腫瘍;
8)末梢神経障害、外傷による神経損傷、視神経障害、多発性神経炎、帯状疱疹、顔面神経麻痺、火傷、床ずれ、角膜潰瘍、放射線療法または化学療法による副作用
からなる群から選択されるいずれか1つを含む。
上記の全ての技術案において、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織におけるプラスミノーゲンレベルを増加させる。
6、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、1つまたは複数の他の薬剤または治療方法と組み合わせて使用される、項1~5のいずれか一項に記載の方法。
7、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、静脈内、筋肉内、髄腔内、鼻吸入、エアロゾル吸入、点鼻薬、または点眼薬によって投与される、項1~6のいずれか一項に記載の方法。
8、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、プラスミノーゲン活性化経路の成分であり、好ましくはプラスミノーゲンである、項1~7のいずれか一項に記載の方法。
9、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、神経に栄養を与えること;神経を保護すること;神経再生を促進すること;神経損傷を阻害すること、創傷組織の修復を促進すること、及び創傷治癒を促進することから選択される1つまたは複数の用途もしくは活性を有する、項1~8のいずれか一項に記載の方法。
10、前記プラスミノーゲンが、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有し、且つプラスミノーゲン活性を有する、項1~9のいずれか一項に記載の方法。
11、前記プラスミノーゲンが、プラスミノーゲン活性フラグメントであり、且つプラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性またはリジン結合活性を有するタンパク質である、項1~9のいずれか一項に記載の方法。
12、前記プラスミノーゲンが、Glu-プラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、ミニプラスミノーゲン、マイクロプラスミノーゲン、delta-プラスミノーゲン、またはそれらの、プラスミノーゲン活性を保持した変異体から選択される、項1~9のいずれか一項に記載の方法。
13、前記プラスミノーゲンが、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列を含む、項1~9のいずれか一項に記載の方法。
上記の技術案において、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、プラスミノーゲン活性化経路の成分、プラスミノーゲンを直接活性化し得るか、またはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによって間接的にプラスミノーゲンを活性化し得る化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミンの活性を模倣する化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミノーゲン活性化剤の発現をアップレギュレートすることができる化合物、プラスミノーゲン類縁体、プラスミン類縁体、tPAまたはuPA類縁体及び線維素溶解阻害剤の拮抗剤から選択される1つまたは複数である。
いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン活性化経路の成分が、天然または組換えプラスミノーゲン、ヒトプラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、Glu-プラスミノーゲン、プラスミン、プラスミノーゲンとプラスミンの1つ以上のクリングルドメイン及び/またはプロテアーゼドメインを含むプラスミノーゲン及びプラスミン変異体並びに類縁体、ミニプラスミノーゲン(mini-plasminogen)、ミニプラスミン(mini-plasmin)、マイクロプラスミノーゲン(micro-plasminogen)、マイクロプラスミン(micro-plasmin)、delta-プラスミノーゲン、delta-プラスミン(delta-plasmin)、プラスミノーゲン活性化剤、tPA、及びuPAから選択されるものである。いくつかの特定の実施形態では、前記線維素溶解阻害剤の拮抗剤が、天然または組み換えPAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの阻害剤、例えば、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの抗体である。
いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は、1つまたは複数の他の薬剤及び/または治療方法と組み合わせて投与され、好ましくは、前記治療方法は、細胞療法(例えば幹細胞療法)及び遺伝子療法(例えばアンチセンスRNA、低分子スプライシング修飾子)を含む。
いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は、プラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンである。いくつかの特定の実施形態において、前記プラスミノゲンは、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたは有し、且つプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有する。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンは、配列2、6、8、10または12に基づいて、1~100、1~90、1~80、1~70、1~60、1~50、1~45、1~40、1~35、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、1~2、1個のアミノ酸を付加、削除、及び/または置換され、かつプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有するタンパク質である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン活性は、プラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲンは、プラスミノーゲンの活性フラグメントを含み、且つプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有するタンパク質である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン活性は、プラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲンの活性フラグメントは、プラスミノーゲンセリンプロテアーゼドメインまたはプラスミノーゲンプロテアーゼドメインを含むかまたは有する。いくつかの特定の実施形態において、前記プラスミノーゲンの活性フラグメントのアミノ酸配列は、配列14に示される。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲンは、Glu-プラスミノーゲン(ヒト全長プラスミノーゲン)、Lys-プラスミノーゲン(76~77番目のアミノ酸の間で切断されたヒト全長プラスミノーゲン)、ミニプラスミノーゲン(クリングル5(K5)及びセリンプロテアーゼドメインを含む)、マイクロプラスミノーゲン(セリンプロテアーゼドメインを含む)、delta-プラスミノーゲン(クリングル1及びセリンプロテアーゼドメインを含む)、またはプラスミノーゲン活性を保持したそれらの変異体から選択される。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、ヒト全長プラスミノーゲン、またはプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を依然として保持したその変異体もしくはフラグメントである。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、霊長類動物またはげっ歯類動物に由来するヒトプラスミノーゲンのオルソログ、または依然としてプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を保持した変異体若しくはそのフラグメントである。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンはヒト天然プラスミノーゲンである。
いくつかの実施形態では、本発明はまた下記のことに係る。
1、一態様では、本願は、被験者の神経組織において成熟NGFの形成を促進する、及び/またはNGFのレベルを増加させるための、プラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物に関する。一態様では、本願はまた、被験者の神経組織において成熟NGFの形成を促進する、及び/またはNGFのレベルを増加させるための薬剤の調製におけるプラスミノーゲン経路活性化剤の使用に関する。
2、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織における成熟NGFの形成を促進し、及び/またはNGFの発現を増加させる、項1に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
3、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織における他の神経栄養因子の発現及びレベルを増加させる、項1または2に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
4、前記神経栄養因子が、脳由来神経栄養因子(BDNF)、神経栄養因子3(NT-3)、神経栄養因子4/5(NT-4/5)、毛様体神経栄養因子(ciliary neurotrophic factor、CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor、GDNF)、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor、LIF)、インスリン様成長因子I(insulin like-growth factor-1、IGF-1)、トランスフォーミング増殖因子(transforming growth factor、TGF)、上皮増殖因子(epidermal growth factor、EGF)、線維芽細胞増殖因子(fibroblast growth factor、FGF)または血小板由来増殖因子(platelet-derived growth factor、PDGF)を含む、項3に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
5、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、神経に栄養を与えること、神経を保護すること、神経再生を促進すること、神経損傷を阻害すること、創傷組織の修復を促進すること、及び創傷治癒を促進することから選択される1つまたは複数の用途もしくは活性を有する、項1~4のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
6、前記被験者が、神経または脳組織の損傷を患っている被験者であり、前記神経または脳組織の損傷が、
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎、及び硬膜外膿瘍から選択されるの1つまたは複数の感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血から選択される1つまたは複数の血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群から選択される1つまたは複数の神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症、及びうつ病から選択される1つまたは複数の機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病から選択される1つまたは複数の神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症から選択される1つまたは複数の運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌から選択される1つまたは複数の腫瘍
から選択される1つまたは複数の疾患もしくは状態によって引き起こされる、項1~5のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎、及び硬膜外膿瘍から選択されるの1つまたは複数の感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血から選択される1つまたは複数の血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群から選択される1つまたは複数の神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症、及びうつ病から選択される1つまたは複数の機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病から選択される1つまたは複数の神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症から選択される1つまたは複数の運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌から選択される1つまたは複数の腫瘍
から選択される1つまたは複数の疾患もしくは状態によって引き起こされる、項1~5のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
7、NGF関連疾患または状態を予防または治療するためのプラスミノーゲン経路活性化剤、または前記プラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、またはNGF関連疾患または状態の予防または治療のための薬剤の調製におけるプラスミノーゲン経路活性化剤の使用。
8、前記NGF関連疾患または状態が、
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎及び硬膜外膿瘍のいずれかから選択される感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血のいずれかから選択される血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群のいずれかから選択される神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症及びうつ病のいずれかから選択される機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病のいずれかから選択される神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症のいずれかから選択される運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌のいずれかから選択される腫瘍;
8)末梢神経障害、外傷による神経損傷、視神経障害、多発性神経炎、帯状疱疹、顔面神経麻痺、火傷、床ずれ、角膜潰瘍、放射線療法または化学療法による副作用
からなる群から選択されるいずれか1つを含む、項7に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、医薬組成物、または使用。
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎及び硬膜外膿瘍のいずれかから選択される感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血のいずれかから選択される血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群のいずれかから選択される神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症及びうつ病のいずれかから選択される機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病のいずれかから選択される神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症のいずれかから選択される運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌のいずれかから選択される腫瘍;
8)末梢神経障害、外傷による神経損傷、視神経障害、多発性神経炎、帯状疱疹、顔面神経麻痺、火傷、床ずれ、角膜潰瘍、放射線療法または化学療法による副作用
からなる群から選択されるいずれか1つを含む、項7に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、医薬組成物、または使用。
9、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の損傷した神経組織におけるプラスミノーゲンレベルを増加させる、項1~8のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
10、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、1つまたは複数の他の薬剤または治療方法と組み合わせて使用される、項1~9のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
11、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、静脈内、筋肉内、髄腔内、鼻吸入、エアロゾル吸入、点鼻薬、または点眼薬によって投与される、項1~10のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
12、前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、プラスミノーゲン活性化経路の成分、プラスミノーゲンを直接活性化し得るか、またはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによって間接的にプラスミノーゲンを活性化し得る化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミンの活性を模倣する化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミノーゲン活性化剤の発現をアップレギュレートすることができる化合物、プラスミノーゲン類縁体、プラスミン類縁体、tPAまたはuPA類縁体及び線維素溶解阻害剤の拮抗剤から選択される1つまたは複数である、項1~11のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
13、前記プラスミノーゲン活性化経路の成分が、天然または組換えプラスミノーゲン、ヒトプラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、Glu-プラスミノーゲン、プラスミン、プラスミノーゲンとプラスミンの1つ以上のクリングルドメイン及び/またはプロテアーゼドメインを含むプラスミノーゲン及びプラスミン変異体並びに類縁体、ミニプラスミノーゲン(mini-plasminogen)、ミニプラスミン(mini-plasmin)、マイクロプラスミノーゲン(micro-plasminogen)、マイクロプラスミン(micro-plasmin)、delta-プラスミノーゲン、delta-プラスミン(delta-plasmin)、プラスミノーゲン活性化剤、tPA、及びuPAから選択されるものである、請求項12に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
14、前記線維素溶解阻害剤の拮抗剤が、天然または組み換えPAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの拮抗剤、例えば、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの抗体である、項12に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
15、前記プラスミノーゲン経路活性化剤がプラスミノーゲンである、項1~13のいずれか一項に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
16、前記プラスミノーゲンが、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列を含むか、または配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つプラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性及び/またはリジン結合活性を有する、項15に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
17、前記プラスミノーゲンが、
1)配列14に示されるものを有するセリンプロテアーゼドメイン;
2)配列14と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、タンパク質分解活性を保持するセリンプロテアーゼドメイン;
3)クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4及びクリングル5から選択される1つまたは複数のクリングルドメイン;及び
4)クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4及びクリングル5のうちの1つまたは複数と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、リジン結合活性を保持するクリングルドメイン
から選択される1つまたは複数を含む、項15に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
1)配列14に示されるものを有するセリンプロテアーゼドメイン;
2)配列14と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、タンパク質分解活性を保持するセリンプロテアーゼドメイン;
3)クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4及びクリングル5から選択される1つまたは複数のクリングルドメイン;及び
4)クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4及びクリングル5のうちの1つまたは複数と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、リジン結合活性を保持するクリングルドメイン
から選択される1つまたは複数を含む、項15に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
18、前記プラスミノーゲンが、Glu-プラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、ミニプラスミノーゲン、マイクロプラスミノーゲン、delta-プラスミノーゲン、またはそれらの、プラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性を保持した変異体から選択される、項15に記載のプラスミノーゲン経路活性化剤、またはプラスミノーゲン経路活性化剤を含む医薬組成物、または使用。
いくつかの特定の実施形態において、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は全身または局所にて投与され、例えば、静脈内、筋肉内、髄腔内、鼻吸入、エアロゾル吸入、点鼻薬、または点眼薬によって投与される。いくつかの実施形態では、前記被験者はヒトである。いくつかの実施形態では、前記被験者は、プラスミノーゲンが不足、または欠乏している。いくつかの実施形態において、前記不足または欠乏は、先天的、継発的及び/または局所的である。いくつかの実施形態では、前記プラスミノゲンは毎日0.0001~2000mg/kg、0.001~800mg/kg、0.01~600mg/kg、0.1~400mg/kg、1~200mg/kg、1~100mg/kg、10~100mg/kg(体重1キロあたりで計算)または0.0001~2000mg/cm2、0.001~800mg/cm2、0.01~600mg/cm2、0.1~400mg/cm2、1~200mg/cm2、1~100mg/cm2、10~100mg/cm2(体表面積平方センチメートルあたりで計算)の用量で、毎日、2日おき、または3日おきに連続して投与される。
一態様では、本出願はまた、上記のプラスミノーゲンなどの上記のプラスミノーゲン経路活性化剤を含む、上記の方法で使用される医薬組成物、薬剤、製剤、キット、及び製品にも関する。
いくつかの実施形態では、前記医薬組成物、薬剤、製剤は、薬学的に許容される担体及びプラスミノーゲン経路活性化剤、例えばプラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンを含む。いくつかの実施形態では、前記キット及び製品は、前記医薬組成物、薬剤、または製剤を含む1つまたは複数の容器を含む。いくつかの実施形態では、前記キットまたは製品は、プラスミノーゲン経路活性化剤、例えばプラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンを上記の方法に使用することを指示する、ラベルまたはプロトコルをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記キットまたは製品は、1つまたは複数の他の薬剤を含む、別の1つまたは複数の容器をさらに含む。
一態様では、本出願はまた、上記のプラスミノーゲンなど、上記の用途に使用するためのプラスミノーゲン経路活性化剤にも関する。
一態様では、本出願はまた、上述の方法に使用するための医薬組成物、薬剤、製剤、キット、及び製品の調製における、治療有効量の上記のプラスミノーゲン経路活性化剤の使用に関する。
いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は、プラスミノーゲン活性化経路の成分、プラスミノーゲンを直接活性化し得るか、またはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによって間接的にプラスミノーゲンを活性化し得る化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミンの活性を模倣する化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミノーゲン活性化剤の発現をアップレギュレートすることができる化合物、プラスミノーゲン類縁体、プラスミン類縁体、tPAまたはuPA類縁体及び線維素溶解阻害剤の拮抗剤から選択される1つまたは複数である。
いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン活性化経路の成分は、プラスミノーゲン、組換えヒトプラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、Glu-プラスミノーゲン、プラスミン、プラスミノーゲンとプラスミンの1つ以上のクリングルドメイン及びプロテアーゼドメインを含むプラスミノーゲン及びプラスミン変異体並びに類縁体、ミニプラスミノーゲン(mini-plasminogen)、ミニプラスミン(mini-plasmin)、マイクロプラスミノーゲン(micro-plasminogen)、マイクロプラスミン(micro-plasmin)、delta-プラスミノーゲン、delta-プラスミン(delta-plasmin)、プラスミノーゲン活性化剤、tPA、及びuPAから選択されるものである。いくつかの特定の実施形態では、前記線維素溶解阻害剤の拮抗剤が、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの阻害剤、例えば、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの抗体である。
いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は、1つまたは複数の他の薬剤及び/または治療方法と組み合わせて投与され、好ましくは、前記治療方法は、細胞療法(例えば幹細胞療法)及び遺伝子療法(例えばアンチセンスRNA、低分子スプライシング修飾子)を含む。
いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン経路活性化剤は、プラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンである。いくつかの特定の実施形態において、前記プラスミノゲンは、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたは有し、且つプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有する。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンは、配列2、6、8、10または12に基づいて、1~100、1~90、1~80、1~70、1~60、1~50、1~45、1~40、1~35、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、1~2、1個のアミノ酸を付加、削除、及び/または置換され、かつプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有するタンパク質である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン活性は、プラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲンは、プラスミノーゲンの活性フラグメントを含み、且つプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有するタンパク質である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲン活性は、プラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性である。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲンの活性フラグメントは、プラスミノーゲンセリンプロテアーゼドメインまたはプラスミノーゲンプロテアーゼドメインを含むかまたは有する。いくつかの特定の実施形態において、前記プラスミノーゲンの活性フラグメントのアミノ酸配列は、配列14に示される。いくつかの特定の実施形態では、前記プラスミノーゲンは、Glu-プラスミノーゲン(ヒト全長プラスミノーゲン)、Lys-プラスミノーゲン(76~77番目のアミノ酸の間で切断されたヒト全長プラスミノーゲン)、ミニプラスミノーゲン(クリングル5(K5)及びセリンプロテアーゼドメインを含む)、マイクロプラスミノーゲン(セリンプロテアーゼドメインを含む)、delta-プラスミノーゲン(クリングル1及びセリンプロテアーゼドメインを含む)、またはプラスミノーゲン活性を保持したそれらの変異体から選択される。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、ヒト全長プラスミノーゲン、またはプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を依然として保持したその変異体もしくはフラグメントである。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、霊長類動物またはげっ歯類動物に由来するヒトプラスミノーゲンのオルソログ、または依然としてプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を保持した変異体若しくはそのフラグメントである。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンはヒト天然プラスミノーゲンである。
いくつかの実施形態において、前記プラスミノーゲン経路活性化剤、例えばプラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンは、1つまたは複数の他の薬剤及び/または治療方法と組み合わせて使用される。いくつかの特定の実施形態において、前記プラスミノーゲン経路活性化剤、例えばプラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンは、静脈内、筋肉内、髄腔内、鼻吸入、エアロゾル吸入、点鼻薬、または点眼薬によって投与される。
いくつかの実施形態では、前記医薬組成物、薬剤、製剤は、薬学的に許容される担体及びプラスミノーゲン経路活性化剤、例えばプラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンを含む。いくつかの実施形態では、前記キット及び製品は、前記医薬組成物、薬剤、または製剤を含む1つまたは複数の容器を含む。いくつかの実施形態では、前記キットまたは製品は、プラスミノーゲン経路活性化剤、例えばプラスミノーゲン活性化経路の成分、例えばプラスミノーゲンを上記の用途に使用することを指示する、ラベルまたはプロトコルをさらに含む。
いくつかの実施形態では、前記キットまたは製品は、1つまたは複数の他の薬剤を含む、別の1つまたは複数の容器をさらに含む。
本発明は、本発明の実施形態に属する技術的特徴のすべての組み合わせを明確にカバーし、これらの組み合わせ後の技術構成は、上記の技術構成が別個に明確に開示されたのと同様に、本出願において明確に開示された。さらに、本発明はまた、各実施形態とそれらの要素との間の組み合わせを明確にカバーし、組み合わせ後の技術構成は、本明細書に明確に開示されている。
線維素溶解系(Fibrinolytic system)は、線溶系とも呼ばれ、線維素溶解(線溶)の過程に関与する一連の化学物質からなる系であり、主にプラスミノーゲン(PLG)、プラスミン、プラスミノーゲン活性化因子、及び線維素溶解阻害剤を含む。プラスミノーゲン活性化因子には、組織型プラスミノーゲン活性化因子(t-PA)、及びウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(u-PA)が含まれる。t-PAはセリンプロテアーゼであり、血管内皮細胞によって合成される。t-PAはプラスミノーゲンを活性化し、このプロセスは主にフィブリンで行われる。ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(u-PA)は、尿細管上皮細胞と血管内皮細胞によって産生され、補因子としてフィブリンを必要とすることなくプラスミノーゲンを直接活性化することができる。プラスミノーゲン(PLG)は肝臓で合成される。血液が凝固すると、PLGはフィブリンネットに大量に吸着され、t-PAまたはu-PAの作用によりプラスミンに活性化されてフィブリン溶解を促進する。プラスミナーゼ(PL)はセリンプロテアーゼであり、フィブリンとフィブリノーゲンを分解し、様々な凝固因子V、VIII、X、VII、XI、IIなどを加水分解し、プラスミノーゲンをプラスミンに変換し、補体を加水分解するなどの作用がある。線維素溶解阻害剤には、プラスミノーゲン活性化因子阻害剤(PAI)、及びα2-抗チプラスミン(α2-AP)が含まれる。PAIには主にPAI-1とPAI-2の2つの形態があり、t-PAに1:1の比率で特異的に結合することによってt-PAを不活性化すると同時にPLGを活性化することができる。α2-APは肝臓で合成され、PLと1:1の比率で結合して複合体を形成し、それによってPL活性を阻害する。FXIIIはα2-APをフィブリンと共有結合させ、それによってPLに対するフィブリンの感受性を弱める。インビボでの線維素溶解系の活性を阻害する物質としては、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミン、及びα2-マクログロブリンが挙げられる。
本明細書で使用される「プラスミノーゲン経路活性化剤」または「PLG経路活性化剤」という用語は、プラスミノーゲン活性化経路の成分、プラスミノーゲンを直接活性化し得るか、またはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによって間接的にプラスミノーゲンを活性化し得る化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミンの活性を模倣する化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミノーゲン活性化剤の発現をアップレギュレートすることができる化合物、プラスミノーゲン類縁体、プラスミン類縁体、tPAまたはuPA類縁体及び線維素溶解阻害剤の拮抗剤をカバーする。
本明細書で使用される「プラスミノーゲン活性化経路の成分」または「PLG活性化経路の成分」という用語は、
1、プラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、Glu-プラスミノーゲン、マイクロプラスミノーゲン(micro-plasminogen)、delta-プラスミノーゲン、それらの変異体または類縁体;
2、プラスミン及びそれらの変異体または類縁体;及び
3、プラスミノーゲン活性化剤、例えば、tPA及びuPA、ならびにtPAまたはuPAの1つ以上のドメイン(1つ以上のクリングルドメイン及びタンパク質加水分解ドメインなど)を含むtPAまたはuPA変異体及び類縁体をカバーする。
1、プラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、Glu-プラスミノーゲン、マイクロプラスミノーゲン(micro-plasminogen)、delta-プラスミノーゲン、それらの変異体または類縁体;
2、プラスミン及びそれらの変異体または類縁体;及び
3、プラスミノーゲン活性化剤、例えば、tPA及びuPA、ならびにtPAまたはuPAの1つ以上のドメイン(1つ以上のクリングルドメイン及びタンパク質加水分解ドメインなど)を含むtPAまたはuPA変異体及び類縁体をカバーする。
前記「線維素溶解阻害剤の拮抗剤」という用語は、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの拮抗剤、例えば、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの抗体をカバーする。
上記プラスミノーゲン、プラスミン、tPA及びuPAの「変異体」は、すべての天然に存在するヒトの遺伝的変異体及びこれらのタンパク質の他の哺乳動物型、並びに、例えば、1~100、1~90、1~80、1~70、1~60、1~50、1~45、1~40、1~35、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、1~2、1個のアミノ酸を付加、削除、及び/または置換されてかつ依然としてプラスミノーゲン活性、プラスミン活性、tPAまたはuPA活性を有するタンパク質を含む。例えば、プラスミノーゲン、プラスミン、tPAまたはuPAの「変異体」は、例えば、1~100、1~90、1~80、1~70、1~60、1~50、1~45、1~40、1~35、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、1~2、1個の保存的アミノ酸によって置換されて得られるこれらのタンパク質の突然変異体を含む。
本発明の「プラスミノゲン変異体」は、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性をするアミノ酸配列を含むかまたは有し、且つプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有するタンパク質をカバーする。例えば、本発明の「プラスミノーゲン変異体」は、配列2、6、8、10または12に基づいて、1~100、1~90、1~80、1~70、1~60、1~50、1~45、1~40、1~35、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、1~2、1個のアミノ酸を付加、削除、及び/または置換し、且つ依然としてプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を有するタンパク質であり得る。具体的には、本発明のプラスミノーゲン変異体は、すべての天然に存在するヒトの遺伝的変異体及びこれらのタンパク質の他の哺乳動物型、並びに、例えば、1~100、1~90、1~80、1~70、1~60、1~50、1~45、1~40、1~35、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、1~2、1個のアミノ酸を保存的置換によって得られるこれらのタンパク質の突然変異体を含む。
本発明のプラスミノーゲンは、霊長類動物またはげっ歯類動物に由来するヒトプラスミノーゲンのオルソログ、または依然としてプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を保持した変異体、例えば、配列2、6、8、10または12に示されるプラスミノーゲン、例えば、配列2に示されるヒト天然プラスミノーゲンであり得る。
上記プラスミノーゲン、プラスミン、tPA及びuPAの「類縁体」はそれぞれ、プラスミノーゲン、プラスミン、tPAまたはuPAと実質的に同様の効果を与える化合物を含む。
上記プラスミノーゲン、プラスミン、tPA及びuPAの「変異体」及び「類縁体」は、1つ以上のドメイン(例えば、1つ以上のクリングルドメイン及びタンパク質加水分解ドメイン)を含むプラスミノーゲン、プラスミン、tPA及びuPAの「変異体」及び「類縁体」をカバーする。例えば、プラスミノーゲンの「変異体」及び「類縁体」は、1つ以上のプラスミノーゲンドメイン(例えば、1つ以上のクリングル(k)ドメイン及びタンパク質加水分解ドメイン(またはセリンプロテアーゼドメイン、またはプラスミノーゲンプロテアーゼドメインと呼ばれる))を含むプラスミノーゲン変異体及び類縁体、例えば、ミニプラスミノーゲン(mini-plasminogen)をカバーする。プラスミンの「変異体」及び「類縁体」は、1つ以上のプラスミンドメイン(例えば、1つまたは複数のクリングルドメイン及びタンパク質加水分解ドメイン)を含むミニプラスミン(mini-plasmin)やδ-プラスミン(delta-plasmin)などのプラスミンの「変異体」及び「類縁体」をカバーする。
上記プラスミノーゲン、プラスミン、tPAまたはuPAの「変異体」または「類縁体」がそれぞれプラスミノーゲン、プラスミン、tPAまたはuPAの活性を有するかどうか、またはそれらがプラスミノーゲン、プラスミン、tPAまたはuPAと実質的に同様の効果をそれぞれ与えるかどうかは、当技術分野で知られている方法、例えば、ザイモグラフィー(enzymography)、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)及びFACS(蛍光活性化細胞ソーティング法)を使用して、活性化されたプラスミン活性のレベルによって測定できる。例えば、次の文献に記載されている方法を参照して測定することができる。Ny,A.,Leonardsson,G.,Hagglund,A.C,Hagglof,P.,Ploplis,V.A.,Carmeliet,P. and Ny,T. (1999). Ovulation inplasminogen-deficient mice. Endocrinology 140,5030-5035;Silverstein RL, Leung LL, Harpel PC, Nachman RL (November 1984). “Complex formation of platelet thrombospondin with plasminogen. Modulation of activation by tissue activator”. J. Clin. Invest. 74 (5): 1625-33;Gravanis I, Tsirka SE (February 2008). “Tissue-type plasminogen activator as a therapeutic target in stroke”. Expert Opinion on Therapeutic Targets. 12 (2): 159-70;Geiger M, Huber K, Wojta J, Stingl L, Espana F, Griffin JH, Binder BR (Aug 1989). “Complex formation between urokinase and plasma protein C inhibitor in vitro and in vivo”. Blood. 74 (2): 722-8。
本発明の一部の実施形態において、本発明の「プラスミノーゲン活性化経路の成分」はプラスミノーゲンであり、Glu-プラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、ミニプラスミノーゲン、マイクロプラスミノーゲン、δ-プラスミノーゲンまたはそれらのプラスミノーゲン活性を保持した変異体から選択される。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンは、天然または合成のヒトプラスミノーゲン、または依然としてプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を保持した保存的突然変異体若しくはそのフラグメントである。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンは、霊長類動物またはげっ歯類動物に由来するヒトプラスミノーゲンのオルソログ、または依然としてプラスミノーゲン活性及び/またはリジン結合活性を保持した保存的突然変異体若しくはそのフラグメントである。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンのアミノ酸配列は、配列2、6、8、10または12に示されるようなアミノ酸配列を含むかまたは有する。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンはヒト全長プラスミノーゲンである。一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンは配列2に示されるヒト全長プラスミノーゲンである。
「プラスミノーゲンを直接活性化できる、若しくはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによってプラスミノーゲンを間接に活性化できる化合物」とは、プラスミノーゲンを直接活性化できる、若しくはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによってプラスミノーゲンを間接に活性化できる任意の化合物を指し、例えば、tPA、uPA、ストレプトキナーゼ、サルプラーゼ、アルテプラーゼ、レテプラーゼ、テネクテプラーゼ、アニストレプラーゼ、モンテプラーゼ、ラノテプラーゼ、パミテプラーゼ、及びスタフィロキナーゼが挙げられる。
本発明の「線維素溶解阻害剤の拮抗剤」は、線維素溶解阻害剤の作用に拮抗し、その作用を弱め、遮断し、阻止する化合物である。前記線維素溶解阻害剤は、例えば、PAI-1、補体C1阻害剤、α2-抗プラスミン、及びα2-マクログロブリンである。前記拮抗剤は、PAI-1、補体C1阻害剤、α2-抗プラスミンもしくはα2-マクログロブリンの抗体、または、例えばPAI-1、補体C1阻害剤、α2-抗プラスミンもしくはα2-マクログロブリンの発現を遮断またはダウンレギュレートするアンチセンスRNAもしくはミニRNA、または、PAI-1、補体C1阻害剤、α2-抗プラスミンまたはα2-マクログロブリンの結合部位を占めるが、PAI-1、補体C1阻害剤、α2-抗プラスミンまたはα2-マクログロブリンの機能を持たない化合物、または、PAI-1、補体C1阻害剤、α2-抗プラスミンもしくはα2-マクログロブリンの結合ドメイン及び/または活性ドメインをブロックする化合物である。
プラスミンはプラスミノゲン活性化系(PA系)の重要な成分である。それは広スペクトルのプロテアーゼであり、細胞外マトリックス(ECM)の幾つかの成分を加水分解することができ、これらの成分はフィブリン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン及びプロテオグリカンを含む。また、プラスミンは一部のプロマトリックスメタロプロテアーゼ(pro-MMPs)を活性化させて活性のあるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)にすることができる。そのためプラスミンは細胞外タンパク加水分解作用の一つの重要な上流調節因子である。プラスミンはプラスミノゲンが二種類の生理性のPA:組織型プラスミノゲン活性化剤(tPA)またはウロキナーゼプラスミノゲン活性化剤(uPA)をタンパク質加水分解することで形成されるものである。プラスミノゲンは血漿及び他の体液中において、相対的レベルが比較的高く、従来的にはPA系の調節は主にPAsの合成及び活性レベルよって実現されると考えられている。PA系成分の合成は異なる要素によって厳格な調節を受け、例えばホルモン、成長因子及びサイトカインである。また、この他に、プラスミンとPAsの特定の生理的阻害剤が存在する。プラスミンの主な阻害剤はα2-抗プラスミン(α2-antiplasmin)である。PAsの活性は、uPAとtPAのプラスミノーゲン活性化剤阻害剤-1(PAI-1)に同時に阻害され、uPAを主に阻害するプラスミノーゲン活性化剤阻害剤-2(PAI-2)によって調節される。一部の細胞表面には直接加水分解する活性のあるuPA特異性細胞表面受容体(uPAR)がある。
プラスミノゲンは単一鎖の糖タンパクであり、791個のアミノ酸からなり、分子量は約92kDaである。プラスミノゲンは主に肝臓で合成され、大量に細胞外液に存在している。血漿中に含まれるプラスミノゲンの含有量は約2μMである。そのためプラスミノゲンは組織及び体液中のタンパク質加水分解活性の大きな潜在的な由来である。プラスミノゲンには二種類の分子の形が存在する:グルタミン酸-プラスミノゲン(Glu-plasminogen)及びリジン-プラスミノゲン(Lys-plasminogen)である。天然的に分泌され及び分解していない形のプラスミノゲンは一つのアミノ基末端(N-末端)グルタミン酸を有し、そのためグルタミン酸-プラスミノゲンと称される。しかし、プラスミンが存在する場合、グルタミン酸-プラスミノゲンはLys76-Lys77においてリジン-プラスミノゲンに加水分解される。グルタミン酸-プラスミノゲンと比較して、リジン-プラスミノゲンはフィブリンとより高い親和力を有し、さらにより高い速度でPAsによって活性化されることができる。この二種類の形のプラスミノゲンのArg560-Val561ペプチド結合はuPAまたはtPAによって切断され、これによりジスルフィド結合によって連結された二重鎖プロテアーゼプラスミンの形成をもたらす。プラスミノゲンのアミノ基末端部分は五つの相同三環を含み、即ちいわゆるクリングルであり、カルボキシル基末端部分はプロテアーゼドメインを含む。一部のクリングルはプラスミノゲンとフィブリン及びその阻害剤α2-APの特異的相互作用を介在するリジン結合部位を含む。最も新しく発見されたプラスミノゲンは38kDaのフラグメントであり、クリングルl-4を含み、血管生成の有効的な阻害剤である。このフラグメントはアンギオスタチン(Angiostatin)と命名され、幾つかのプロテアーゼによりプラスミノゲンを加水分解することによって生成される。
プラスミンの主な基質はフィブリンであり、フィブリンの溶解は病理性血栓の形成を予防するキーポイントである。プラスミンはさらにECMの幾つかの成分に対する基質特異性を有し、これらの成分はラミニン、フィブロネクチン、プロテオグリカン及びゼラチンを含み、これはプラスミンがECM再建において重要な作用を有することを示している。間接的に、プラスミンはさらにMMP-1、MMP-2、MMP-3及びMMP-9を含むいくつかのプロテアーゼ前駆体を活性プロテアーゼに変換することによりECMのその他の成分を分解する。そのため、プラスミンは細胞外タンパク加水分解の重要な上流調節因子であることを提唱することがある。また、プラスミンはいくつかの潜在的な形の成長因子を活性化させる能力を有する。インビトロで、プラスミンはさらに補体系の成分を加水分解させて走化性の補体フラグメントを放出することができる。
「プラスミン」は血液中に存在する非常に重要な酵素であり、フィブリン凝塊をフィブリン分解生成物及びD-二量体に加水分解する。
「プラスミノーゲン」はプラスミンの酵素前駆体の形であり、swiss prot中の配列に基づいて、シグナルペプチドを含む天然ヒト由来プラスミノーゲンのアミノ酸配列(配列4)として計算すれば810個のアミノ酸からなり、分子量は約90kDであり、主に肝臓において合成され且つ血液中で循環できる糖タンパク質であり、該アミノ酸配列をコードするcDNA配列は配列3に示される通りである。フルサイズのプラスミノーゲンは七つのドメインを含む:C末端に位置するセリンプロテアーゼドメイン、N末端に位置するPan Apple(PAp)ドメイン及び5つのクリングルドメイン(クリングル1-5)を含む。swiss prot中の配列を参照すれば、そのシグナルペプチドは残基Met1-Gly19を含み、PApは残基Glu20-Val98を含み、クリングル1は残基Cys103-Cys181を含み、クリングル2は残基Glu184-Cys262を含み、クリングル3は残基Cys275-Cys352を含み、クリングル4は残基Cys377-Cys454を含み、クリングル5は残基Cys481-Cys560を含む。NCBIデータによれば、セリンプロテアーゼドメインは残基Val581-Arg804を含む。
Glu-プラスミノーゲンは天然のフルサイズのプラスミノーゲンであり、791個のアミノ酸からなる(19個のアミノ酸からなるシグナルペプチドを含まない)。該配列をコードするcDNA配列は配列1に示される通りであり、そのアミノ酸配列は配列2に示される通りである。生体内において、さらにGlu-プラスミノーゲンの76-77番目のアミノ酸の位置で加水分解することにより形成されたLys-プラスミノーゲンが存在し、例えば配列6に示されるものであり、該アミノ酸配列をコードするcDNA配列は配列5が示す通りである。Delta-プラスミノーゲン(δ-plasminogen)はフルサイズのプラスミノーゲンにクリングル2-クリングル5構造が欠損したフラグメントであり、クリングル1及びセリンプロテアーゼ(構造)ドメインしか含有せず(プロテアーゼドメイン、またはプラスミノーゲンプロテアーゼドメインとも呼ばれる)、δ-プラスミノーゲンのアミノ酸配列(配列8)を報告している文献があり、該アミノ酸配列をコードするcDNA配列は例えば配列7である。ミニプラスミノーゲン(Mini-plasminogen)はクリングル5及びセリンプロテアーゼドメインからなり、残基Val443-Asn791(シグナルペプチドを含まないGlu-プラスミノーゲン配列のGlu残基を開始アミノ酸とする)を含みそのアミノ酸配列は配列10に示される通りであり、該アミノ酸配列をコードするcDNA配列は配列9が示す通りであることを報告している文献がある。しかしマイクロプラスミノーゲン(Micro-plasminogen)はセリンプロテアーゼドメインのみ含有し、そのアミノ酸配列は残基Ala543-Asn791(シグナルペプチドを含まないGlu-プラスミノーゲン配列のGlu残基は開始アミノ酸である)を含むことを報告している文献があり、特許文献CN102154253Aはその配列が残基Lys531-Asn791を含むと開示し(シグナルペプチドを含まないGlu-プラスミノーゲン配列のGlu残基を開始アミノ酸とする)、本特許の配列について、特許文献CN102154253Aを参照でき、そのアミノ酸配列は配列12に示される通りであり、該アミノ酸配列をコードするcDNA配列は配列11に示される通りである。
本発明の「プラスミン」と「フィブリンプラスミン」、「繊維タンパクプラスミン」は互いに置き換えて使用でき、その意味は同じである。「プラスミノーゲン」と「フィブリンプラスミノーゲン」、「繊維タンパクプラスミノーゲン」は互いに置き換えて使用でき、その意味は同じである。
本願において、前記プラスミノーゲンの「不足」とは、被験者体内のプラスミノーゲンの含有量または活性が正常な人より低く、被験者の正常な生理学的機能に影響を及ぼすのに十分に低いことをいう。前記プラスミノーゲンの「欠乏」の意味は、被験者体内のプラスミノーゲンの含有量または活性が正常な人より明らかに低く、活性または発現が極微量であり、外部供給によってのみ正常な生理学的機能を維持できることである。
当業者は以下のように理解できる。本発明のプラスミノーゲンのすべての技術構成はプラスミンに適用でき、そのため、本発明に記載の技術構成はプラスミノーゲン及びプラスミンをカバーするものである。循環プロセスにおいて、プラスミノーゲンは閉鎖した非活性コンフォメーションをとるが、血栓または細胞表面に結合した際、プラスミノーゲン活性化剤(plasminogen activator,PA)の介在下において、開放性のコンフォメーションを有する活性プラスミンとなる。活性を有するプラスミンはさらにフィブリン凝塊をフィブリン分解生成物及びD-二量体に加水分解させ、これにより血栓を溶解させる。そのうちプラスミノーゲンのPApドメインはプラスミノーゲンを非活性閉鎖コンフォメーションに維持する重要なエピトープを含み、しかしKRドメインは受容体及び基質上のリジン残基と結合できるものである。プラスミノーゲン活性化剤としての酵素は、既に複数種類知られ、組織プラスミノーゲン活性化剤(tPA)、ウロキナーゼプラスミノーゲン活性化剤(uPA)、カリクレイン及び凝結因子XII(ハーゲマン因子)などを含む。
本出願における「プラスミノーゲンの活性フラグメント」には、1)プラスミノーゲンタンパク質において、クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4、及び/またはクリングル5を含むフラグメントなどのリジン結合フラグメントとしても知られる、基質中の標的配列に結合することができる活性フラグメント(前記プラスミノーゲンの構造について、Aisina R B,Mukhametova L I.Structure and function of plasminogen/plasmin system[J].Russian Journal of Bioorganic Chemistry,2014,40(6):590-605を参照されたい);2)配列14に示されるプラスミノーゲン活性(タンパク質加水分解機能)を含むフラグメントなど、プラスミノーゲンタンパク質においてタンパク質加水分解機能を果たす活性フラグメント;3)プラスミノーゲンタンパク質において、基質中の標的配列への結合活性(リジン結合活性)とプラスミノーゲン活性(タンパク質加水分解機能)との両方を有するフラグメントが含まれる。本願のいくつかの実施形態では、前記プラスミノーゲンは、配列14に示されるプラスミノーゲンの活性フラグメントを含むタンパク質である。本願の一部の実施形態において、前記プラスミノーゲンは、クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4、及び/またはクリングル5のリジン結合フラグメントを含むタンパク質である。一部の実施形態では、本願のプラスミノーゲン活性フラグメントは、配列14、または配列14と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列のタンパク質を含む。したがって、本発明のプラスミノーゲンは、当該プラスミノーゲンの活性フラグメントを含み、且つ依然として当該プラスミノーゲンの活性を保持したタンパク質を含む。一部の実施形態において、本願のプラスミノーゲンは、クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4、及び/またはクリングル5を含むか、あるいはクリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4、またはクリングル5と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、且つ依然としてリジン結合活性を有するタンパク質を含む。
現在、血液中のプラスミノーゲン及びその活性測定方法は組織プラスミノーゲン活性化剤の活性に対する測定(t-PAA)、血漿組織プラスミノーゲン活性化剤抗原に対する測定(t-PAAg)、血漿組織プラスミノーゲン活性に対する測定(plgA)、血漿組織プラスミノーゲン抗原に対する測定(plgAg)、血漿組織プラスミノーゲン活性化剤の阻害物活性に対する測定、血漿組織プラスミノーゲン活性化剤の阻害物抗原に対する測定、血漿プラスミン-抗プラスミン複合物に対する測定(PAP)を含む。最もよく見られる測定方法は発色基質法である:測定対象(被験者)の血漿中にストレプトキナーゼ(SK)と発光基質を添加し、測定対象の血漿中のPLGはSKの作用下においてPLMとなり、後者は発光基質に作用し、それから分光光度計で測定し、吸光度の増加はプラスミノーゲンの活性と正比例の関係となる。この他にも免疫化学法、ゲル電気泳動法、免疫比濁法、放射免疫拡散法などを用いて血液中のプラスミノーゲン活性に対して測定を行うことができる。
「オーソログまたはオルソログ(ortholog)」とは異なる種どうしのホモログであり、タンパク質の相同物もDNAの相同物も含み、直系遺伝子ともいう。それは具体的に異なる種どうしの同じ祖先の遺伝子から進化して得られるタンパク質または遺伝子を言う。本発明のプラスミノーゲンはヒト天然プラスミノーゲンを含み、さらには異なる種に由来する、プラスミノーゲン活性を有するプラスミノーゲンのオーソログまたはオルソログを含む。
「保存的置換バリアント」とはそのうちの一つの所定のアミノ酸残基が改変されたがタンパク質または酵素の全体のコンフォメーション及び機能を変えないものであり、これは類似の特性(例えば酸性、アルカリ性、疎水性など)のアミノ酸で親タンパク質中のアミノ酸配列中のアミノ酸を置換するものを含むがこれらに限られない。類似の性質を有するアミノ酸は知られている通りである。例えば、アルギニン、ヒスチジン及びリジンは親水性のアルカリ性アミノ酸であり且つ互いに置き換えることができる。同じように、イソロイシンは疎水アミノ酸であり、ロイシン、メチオニンまたはバリンによって置換されることができる。そのため、機能の類似する二つのタンパク質またはアミノ酸配列の類似性は異なる可能性もある。例えば、MEGALIGNアルゴリズムに基づいて70%~99%の類似性(同一性)を有する。「保存的置換バリアント」はさらにBLASTまたはFASTAアルゴリズムに基づいて60%以上のアミノ酸同一性を有するポリペプチドまたは酵素を含み、75%以上に達すればさらによく、最も好ましくは85%以上に達し、さらには90%以上に達するのが最も好ましく、さらに天然または親タンパク質または酵素と比較して同じまたは基本的に類似する性質または機能を有する。
「分離された」プラスミノーゲンとは天然環境から分離及び/または回収されたプラスミノーゲンタンパク質である。いくつかの実施形態において、前記プラスミノーゲンは(1)90%を超える、95%を超える、または98%を超える純度(重量で計算した場合)になるまで精製し、例えばLowry法によって決まるもので、例えば99%(重量で計算した場合)を超えるまで精製する、(2)少なくともスピニングカップ配列分析装置によりN末端または内部アミノ酸配列の少なくとも15個の残基が得られる程度になるまで精製する、または(3)同質性になるまで精製する。該同質性はクマシーブリリアントブルーまたは銀染色により還元性または非還元性条件下のドデシル硫酸ナトリウムーポリアクリルアミノゲル電気泳動(SDS-PAGE)によって決まるものである。分離されたプラスミノーゲンはバイオエンジニアリング技術により組み換え細胞から製造され、さらに少なくとも一つの精製ステップで分離されたプラスミノーゲンを含む。
用語の「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」は本明細書において互いに置き換えて使用でき、いかなる長さのアミノ酸の重合体を指し、遺伝的にコードされた及び非遺伝的にコードされたアミノ酸、化学的または生化学的に修飾されまたは派生したアミノ酸、及び修飾されたペプチド主鎖を有するポリペプチドを含む。該用語は融合タンパク質を含み、異種性アミノ酸配列を有する融合タンパク質を含むがこれに限られず、異種性と同種性由来のリーダー配列(N端メチオニン残基を有するあるいは有しない)を含む融合物;等々である。
参照ペプチド配列の「アミノ酸配列同一性パーセンテージ(%)」の定義は、必要に応じてギャップを導入することで最大のパーセンテージ配列の同一性を実現した後、如何なる保存的な置換も配列同一性の一部として見なさない場合、候補配列中における参照ポリペプチド配列中のアミノ酸残基と同じアミノ酸残基のパーセンテージである。パーセンテージのアミノ酸配列の同一性を測定することを目的としたアライメントは本分野の技術範囲における複数種類の方式によって実現でき、例えば公衆が入手できるコンピュータソフトウエア、例えばBLAST、BLAST-2、ALIGNまたはMegalign(DNASTAR)ソフトウエアによって実現できる。当業者は配列をアライメントするための適切なパラメータを決めることができ、該パラメータが比較対象の配列のフルサイズに対して最大比較の要求を実現するための如何なるアルゴリズムも含む。しかし、本発明の目的のために、アミノ酸配列の同一性パーセンテージは配列比較コンピュータソフトウエアALIGN-2により得られるものである。
ALIGN-2を用いることによりアミノ酸配列を比較する場合、所定のアミノ酸配列Aの所定のアミノ酸配列Bに対するアミノ酸配列同一性%(または所定のアミノ酸配列Bに対して、と、またはについてのある%のアミノ酸配列同一性を有するまたは含む所定のアミノ酸配列Aともいう)は以下のように計算される:
分数X/Y×100
分数X/Y×100
ここで、Xは配列アライメントプログラムALIGN-2において該プログラムのA及びBのアライメントにおいて同一でマッチングすると評価したアミノ酸残基の数であり、且つYはBにおけるアミノ酸残基の総数である。以下のように理解するべきである:アミノ酸配列Aの長さとアミノ酸配列Bの長さが等しくない場合、AのBに対するアミノ酸配列の同一性%は、BのAに対するアミノ酸配列同一性%とは異なる。特に断りのない限り、本文中において使用するすべてのアミノ酸配列同一性値%は前記の段落に記載の通りであり、ALIGN-2コンピュータプログラムによって得られるものである。
用語の「個体」、「被験者」及び「患者」は本明細書中において互いに置き換えて使用でき、哺乳動物を指し、ネズミ(ラット、マウス)、ヒト以外の霊長類、ヒト、イヌ、ネコ、有蹄動物(例えばウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ)などを含むがこれらに限られない。
「治療上有効量」または「有効量」とは、哺乳動物またはその他の被験者に投与して疾患の治療に用いられる際に疾患の前記予防及び/または治療を実現できるプラスミノーゲンの量を指す。「治療上有効量」は、使用するプラスミノーゲン、治療しようとする被験者の疾患及び/または症状の重症度ならびに年齢、体重などに従って変化するものである。
疾患状態の「治療」という用語は、前記疾患状態またはその臨床症状の進行を抑制または阻止し、あるいは疾患状態または症状を緩和して、疾患状態またはその臨床症状の一時的または永久的な減退をもたらすことを含む。
本発明のプラスミノーゲンの調製
プラスミノーゲンは治療の用途に用いられるために、自然界から分離及び精製されるものでもよく、標準的な化学ペプチド合成技術によって合成することでもよい。化学的手法によりポリペプチドを合成する際、液相または固相で合成を行うことができる。固相ポリペプチド合成(SPPS)(配列のC末端アミノ酸を不溶性支持体に附着させ、順番に配列中の残りのアミノ酸を添加する)はプラスミノーゲンの化学的合成に適したものである。各種形式のSPPS、例えばFmoc及びBocは、プラスミノーゲンの合成に用いることができる。固相合成に用いられる技術は以下に記載されている:Barany及びSolid-Phase Peptide Synthesis;page 3-284、The Peptides:Analysis,Synthesis,Biology.Vol.2:Special Methods in Peptide Synthesis,Part A.,Merrifield,t et al.,J.Am.Chem.Soc.,85:2149-2156(1963);Stewart et al.,Solid Phase Peptide Synthesis,2nd ed.Pierce Chem.Co.,Rockford,Ill.(1984);及びGanesan A.2006Mini Rev.Med Chem.6:3-10及びCamarero JA et al.,2005Protein Pept Lett.12:723-8。簡単に言えば、その上にペプチド鎖が構築されている機能性ユニットにより小さい不溶性の多孔ビーズを処理する。カップリング/脱保護の繰り返し循環後に、附着した固相の遊離N末端アミンとN保護を受けている単一のアミノ酸ユニットをカップリングさせる。それから、該ユニットを脱保護し、他のアミノ酸と連結する新しいN末端アミンを露出させる。ペプチドを固相上に固定したままにし、その後それを切除する。
プラスミノーゲンは治療の用途に用いられるために、自然界から分離及び精製されるものでもよく、標準的な化学ペプチド合成技術によって合成することでもよい。化学的手法によりポリペプチドを合成する際、液相または固相で合成を行うことができる。固相ポリペプチド合成(SPPS)(配列のC末端アミノ酸を不溶性支持体に附着させ、順番に配列中の残りのアミノ酸を添加する)はプラスミノーゲンの化学的合成に適したものである。各種形式のSPPS、例えばFmoc及びBocは、プラスミノーゲンの合成に用いることができる。固相合成に用いられる技術は以下に記載されている:Barany及びSolid-Phase Peptide Synthesis;page 3-284、The Peptides:Analysis,Synthesis,Biology.Vol.2:Special Methods in Peptide Synthesis,Part A.,Merrifield,t et al.,J.Am.Chem.Soc.,85:2149-2156(1963);Stewart et al.,Solid Phase Peptide Synthesis,2nd ed.Pierce Chem.Co.,Rockford,Ill.(1984);及びGanesan A.2006Mini Rev.Med Chem.6:3-10及びCamarero JA et al.,2005Protein Pept Lett.12:723-8。簡単に言えば、その上にペプチド鎖が構築されている機能性ユニットにより小さい不溶性の多孔ビーズを処理する。カップリング/脱保護の繰り返し循環後に、附着した固相の遊離N末端アミンとN保護を受けている単一のアミノ酸ユニットをカップリングさせる。それから、該ユニットを脱保護し、他のアミノ酸と連結する新しいN末端アミンを露出させる。ペプチドを固相上に固定したままにし、その後それを切除する。
標準的な組み換え方法により本発明のプラスミノーゲンを生産する。例えば、プラスミノーゲンをコードする核酸を発現ベクター中に挿入し、それと発現ベクター中の制御配列を操作可能に連結させる。発現制御配列はプロモーター(例えば天然に関連されているプロモーター、または異種由来のプロモーター)、シグナル配列、エンハンサーエレメント及び転写終了配列を含むが、これらに限られない。発現の制御はベクター中の真核プロモーターシステムとすることができ、前記ベクターは真核宿主細胞(例えばCOSまたはCHO細胞)を形質転換またはトランスフェクションさせる。一旦ベクターを適切な宿主に導入すれば、ヌクレオチド配列の高レベル発現及びプラスミノーゲンの収集及び精製に適した条件下において宿主を維持する。
適切な発現ベクターは通常宿主体内において遊離体または宿主染色体DNAの組み込む部分として複製される。通常、発現ベクターは選択マーカー(例えばアンピシリン耐性、ハイグロマイシン耐性、テトラサイクリン耐性、カナマイシン耐性またはネオマイシン耐性)を含み、インビトロで所望のDNA配列によって形質転換されたそれらの細胞に対して測定を行うことに有用である。
大腸菌(Escherichia coli)は、プラスミノーゲンをコードするポリヌクレオチドをクローニングするために使用できる原核宿主細胞の例である。その他の使用に適した微生物宿主は桿菌を含み、例えばバチルス・サブチリス(Bacillus subtilis)及びその他の腸内細菌科(Enterobacteriaceae)、例えばサルモネラ属(Salmonella)、セラチア属(Serratia)、及び各種シュードモナス属(Pseudomonas)種である。これらの原核宿主において、発現ベクターを生成でき、通常は宿主細胞と相容する発現制御配列(例えば複製開始点)を含むものである。また、多くの公知のプロモーターが存在し、例えば乳糖プロモーターシステム、トリプトファン(trp)プロモーターシステム、β-ラクタマーゼプロモーターシステム、またはファージλ由来のプロモーターシステムである。プロモーターは一般的に発現を制御し、必要に応じて遺伝子配列を制御する場合に、転写及び翻訳を起動するために、さらにリボソームの結合位置配列などを有してもよい。
その他の微生物、例えば酵母も発現に用いることができる。酵母(例えばサッカロミセス(S.cerevisiae))及びピキア(Pichia)が適した酵母宿主細胞の例であり、そのうちの適切な担体は必要に応じて発現制御配列(例えばプロモーター)、複製開始点、終止配列など含む。典型的なプロモーターは3-ホスホグリセリン酸キナーゼ及びその他の糖分解酵素を含む。誘導型酵母プロモーターには特にアルコール脱水素酵素、イソチトクロムC、及びマルトースとガラクトースの利用のための酵素由来のプロモーターを含む。
微生物以外に、哺乳動物細胞(例えばインビトロ細胞培養物中において培養された哺乳動物細胞)も本発明のプラスミノーゲン(例えば、プラスミノーゲンをコードするポリヌクレオチド)の発現及び生成に用いることができる。例えばWinnacker,From Genes to Clones,VCH Publishers,N.Y.,N.Y.(1987)参照。適した哺乳動物宿主細胞はCHO細胞系、各種Cos細胞系、HeLa細胞、骨髄腫細胞系、及び形質転換されたB細胞またはハイブリドーマを含む。これらの細胞に用いられる発現ベクターは発現制御配列、例えば複製開始点、プロモーター、及びエンハンサー(Queenら,Immunol.Rev.89:49(1986))、及び必要とされる加工情報サイト、例えばリボソーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位、及び転写ターミネーター配列を含むことができる。適切な発現制御配列の例はウサギ免疫グロブリン遺伝子、SV40、アデノウイルス、ウシ乳頭腫ウィルス、サイトメガロウイルスなど由来のプロモーターである。Coら、J.Immunol.148:1149(1992)を参照すること。
一旦(化学または組み換え的に)合成されれば、本分野の標準的な手順、例えば硫酸アンモニウム沈殿、アフィニテイカラム、カラムクロマトグラフィー、高速液相クロマトグラフィー(HPLC)、ゲル電気泳動などにより本発明に記載のプラスミノーゲンを精製することができる。該プラスミノーゲンは基本的に純粋なものであり、例えば少なくとも約80%から85%の純度で、少なくとも約85%~90%の純度で、少なくとも約90%~95%の純度で、または98%~99%の純度またはさらに純度が高いものであり、例えば汚染物を含まず、前記汚染物は例えば細胞破片、プラスミノーゲン以外の大分子などである。
薬物配合剤
所望の純度のプラスミノーゲンと必要に応じた薬用担体、賦形剤、または安定化剤(Remington’s Pharmaceutical Sciences,第16版,Osol,A.ed.(1980))を混合して凍結乾燥製剤または水溶液を形成して治療用の配合剤を得る。許容可能な担体、賦形剤、安定化剤は所要の用量及び濃度下において被験者に対して毒性がなく、さらに例えばリン酸塩、クエン酸塩及びその他の有機酸などの緩衝剤を含む。抗酸化剤はアスコルビン酸和メチオニンを含む;防腐剤(例えばオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;塩化ヘキサメチレンジアミン;塩化ベンザルコニウム(benzalkonium chloride)、ベンゼトニウムクロリド;フェノール、ブタノールまたはベンジルアルコール;アルキルパラヒドロキシ安息香酸エステル、例えばメチルまたはプロピルパラヒドロキシ安息香酸エステル;ピロカテコール;レソルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;m-クレゾール);低分子量ポリペプチド(約10個より少ない残基を有するもの);タンパク質例えば血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン;親水性重合体、例えばポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えばグリシン、グルタミン、アスパラギン酸、ヒスチジン、アルギニンまたはリシンである;単糖、二糖及びその他の炭水化物はグルコース、マンノース、またはデキストリンを含む;キレート剤は例えばEDTAである;糖類は例えばショ糖、マンニトール、フコースまたはソルビトールである;塩形成対イオン、例えばナトリウム;金属複合体(例えば亜鉛-タンパク複合体);及び/または非イオン界面活性剤、例えばTWEENTM、PLURONICSTMまたはポリエチレングリコール(PEG)である。
所望の純度のプラスミノーゲンと必要に応じた薬用担体、賦形剤、または安定化剤(Remington’s Pharmaceutical Sciences,第16版,Osol,A.ed.(1980))を混合して凍結乾燥製剤または水溶液を形成して治療用の配合剤を得る。許容可能な担体、賦形剤、安定化剤は所要の用量及び濃度下において被験者に対して毒性がなく、さらに例えばリン酸塩、クエン酸塩及びその他の有機酸などの緩衝剤を含む。抗酸化剤はアスコルビン酸和メチオニンを含む;防腐剤(例えばオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;塩化ヘキサメチレンジアミン;塩化ベンザルコニウム(benzalkonium chloride)、ベンゼトニウムクロリド;フェノール、ブタノールまたはベンジルアルコール;アルキルパラヒドロキシ安息香酸エステル、例えばメチルまたはプロピルパラヒドロキシ安息香酸エステル;ピロカテコール;レソルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;m-クレゾール);低分子量ポリペプチド(約10個より少ない残基を有するもの);タンパク質例えば血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン;親水性重合体、例えばポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えばグリシン、グルタミン、アスパラギン酸、ヒスチジン、アルギニンまたはリシンである;単糖、二糖及びその他の炭水化物はグルコース、マンノース、またはデキストリンを含む;キレート剤は例えばEDTAである;糖類は例えばショ糖、マンニトール、フコースまたはソルビトールである;塩形成対イオン、例えばナトリウム;金属複合体(例えば亜鉛-タンパク複合体);及び/または非イオン界面活性剤、例えばTWEENTM、PLURONICSTMまたはポリエチレングリコール(PEG)である。
本発明の配合剤は治療を必要とする具体的な症状の必要とする一種類以上の活性化合物を含有してもよく、好ましくは活性が相補的で互いに副作用を有しないものである。例えば、降圧薬、抗不整脈薬、糖尿病薬などが挙げられる。
本発明のプラスミノーゲンは例えば凝集技術または界面重合によって作られるマイクロカプセル中に内包ことができ、例えば、膠質薬物輸送系(例えば、リポソーム、アルブミンミクロスフェア、マイクロエマルジョン剤、ナノ粒子及びナノカプセル)中に入れまたは粗エマルジョン状液中のヒドロキシメチルセルロースまたはゲルーマイクロカプセル及びポリ―(メタアクリル酸メチル)マイクロカプセル中に入れることができる。これらの技術はRemington′s Pharmaceutical Sciences 16th edition,Osol,A.Ed.(1980)に開示されている。
体内に投与することに用いられる本発明のプラスミノーゲンは必ず無菌である必要がある。これは凍結乾燥及び再度配合する前または後に除菌濾過膜で濾過することで容易に実現できる。
本発明のプラスミノーゲンは徐放製剤を調製できる。徐放製剤の適切な実例は一定の形状を有し且つ糖タンパクを含む固体の疎水性重合体の半透過マトリックスを含み、例えば膜またはマイクロカプセルである。徐放性マトリックスの実例はポリエステル、水性ゲル(例えばポリ(2-ヒドロキシエチル-メタアクリル酸エステル)(Langerら,J.Biomed.Mater.Res.,15:167-277(1981);Langer,Chem.Tech.,12:98-105(1982))またはポリ(ビニールアルコール)、ポリラクチド(米国特許3773919,EP 58,481)、L-グルタミン酸とγエチル-L-グルタミン酸の共重合体(Sidman,ら,Biopolymers 22:547(1983)),分解できないエチレン-ビニルアセテート(ethylene-vinyl acetate)(Langer,ら,出所は前記と同じ)、または分解可能な乳酸-ヒドロキシ酢酸共重合体、例えばLupron DepotTM(乳酸-ヒドロキシ酢酸共重合体及びリュープロレリン(leuprolide)酢酸エステルからなる注射可能なミクロスフェア体)、及びポリD-(-)-3-ヒドロキシ酪酸を含む。重合体、例えばエチレン-酢酸エチル及び乳酸-ヒドロキシ酢酸は、持続的に分子を100日間以上放出することができ、しかしいくつかの水性ゲルがタンパク質を放出する時間は比較的短い。関連のメカニズムに応じてタンパク質を安定化させる合理的なストラテジーにより設計できる。例えば、凝集のメカニズムが硫化ジスルフィド結合の交換によって分子間S-S結合を形成することであれば、メルカプト基残基を修飾することにより、酸性溶液中から凍結乾燥させ、湿度を制御し、適切な添加剤を用いて、及び特定の重合体基質組成物を開発することで安定化を実現できる。
投与及び使用量
異なる方式、例えば静脈内、腹腔内、皮下、頭蓋内、髄腔内、動脈内(例えば、頸動脈を介して)、筋肉内投与により本発明の薬物組成物の投与を実現できる。
異なる方式、例えば静脈内、腹腔内、皮下、頭蓋内、髄腔内、動脈内(例えば、頸動脈を介して)、筋肉内投与により本発明の薬物組成物の投与を実現できる。
胃腸外での投与に用いられる製造物は無菌水性または非水性溶液、懸濁液及び乳剤を含む。非水性溶媒の例はプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、例えばオリーブオイルのような植物油、及び注射可能な有機エステル、例えばオレイン酸エチルである。水性担体は水、アルコール性/水性溶液、乳剤または懸濁液を含み、食塩水及び緩衝媒介を含む。胃腸外媒介物は塩化ナトリウム溶液、リンガ―デキストロース、デキストロース及び塩化ナトリウム、または固定油である。静脈内媒介物は液体及び栄養補充物、電気分解補充物などを含む。されには防腐剤及びその他の添加剤、例えば抗微生物製剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガスなども存在してもよい。
医療関係者は各種臨床的要素により用量案を決めることができる。例えば医学分野で公知のように、任意の患者の用量は複数の要素によって決められ、これらの要素は患者の体型、体表面積、年齢、投与される具体的な化合物、性別、投与回数及び経路、全体の健康度、及び同時に投与するその他の薬物を含む。本発明のプラスミノーゲンを含有する医薬組成物の用量の範囲は、毎日約0.0001~2000mg/kgであり、または約0.001~500mg/kg(例えば0.02mg/kg,0.25mg/kg,0.5mg/kg,0.75mg/kg,10mg/kg,50mg/kgなど)被験者体重とすることができる。例えば、用量は1mg/kg体重または50mg/kg体重または1-50mg/kgの範囲とすることができ、または少なくとも1mg/kgである。この例示性の範囲より高いまたは低い用量もカバーされ、特に前記の要素を考慮した場合である。前記範囲中の中間用量も本発明の範囲内に含まれるものである。被験者は毎日、隔日、毎週または経験分析によって決められた任意のスケジュール表に従ってに従ってこのような用量を投与できる。例示的な用量のスケジュール表は連続数日1~10mg/kg投与することである。本発明の薬物の投与過程において治療効果及び安全性をリアルタイムに評価する必要がある。
製品または薬物キット
本発明の一つの実施形態は、糖尿病によって引き起こされる心血管疾患及び関連病症の治療に使用することができる本願のプラスミノーゲンまたはプラスミンを含む製品または薬物キットに係るものである。前記製品は好ましくひとつの容器、ラベルまたはプロトコールを含む。適切な容器はボトル、バイアル、注射器などである。容器は各種材料例えばガラスまたはプラスチックから作られることができる。前記容器は組成物を含有し、前記組成物は本発明の疾患または症状を有効に治療し且つ無菌の入口を有する(例えば前記容器は静脈輸液用パックまたはバイアルであり、皮下注射針によって貫通される栓を含む)。前記組成物中の少なくとも一種類の活性化剤がプラスミノーゲン/プラスミンである。前記容器上にあるまたは添付されているラベルは前記組成物を本発明の糖尿病によって引き起こされる心血管疾患及び関連病症の治療に用いられると説明するものである。前記製品はさらに薬用緩衝液を含有する第二容器を含み、前記薬用緩衝液は例えばリン酸塩緩衝の食塩水、リンガー溶液及びグルコース溶液を含む。さらには商業及び使用者の角度から見ると必要とされるその他の物質、即ちその他の緩衝液、希釈剤、濾過物、針及び注射器を含むことができる。また、前記製品は使用説明を有するプロトコルを含み、これには例えば前記組成物の使用者にプラスミノーゲンの組成物及び疾患の治療に伴うその他の薬剤を患者に投与することを指示することを含む。
本発明の一つの実施形態は、糖尿病によって引き起こされる心血管疾患及び関連病症の治療に使用することができる本願のプラスミノーゲンまたはプラスミンを含む製品または薬物キットに係るものである。前記製品は好ましくひとつの容器、ラベルまたはプロトコールを含む。適切な容器はボトル、バイアル、注射器などである。容器は各種材料例えばガラスまたはプラスチックから作られることができる。前記容器は組成物を含有し、前記組成物は本発明の疾患または症状を有効に治療し且つ無菌の入口を有する(例えば前記容器は静脈輸液用パックまたはバイアルであり、皮下注射針によって貫通される栓を含む)。前記組成物中の少なくとも一種類の活性化剤がプラスミノーゲン/プラスミンである。前記容器上にあるまたは添付されているラベルは前記組成物を本発明の糖尿病によって引き起こされる心血管疾患及び関連病症の治療に用いられると説明するものである。前記製品はさらに薬用緩衝液を含有する第二容器を含み、前記薬用緩衝液は例えばリン酸塩緩衝の食塩水、リンガー溶液及びグルコース溶液を含む。さらには商業及び使用者の角度から見ると必要とされるその他の物質、即ちその他の緩衝液、希釈剤、濾過物、針及び注射器を含むことができる。また、前記製品は使用説明を有するプロトコルを含み、これには例えば前記組成物の使用者にプラスミノーゲンの組成物及び疾患の治療に伴うその他の薬剤を患者に投与することを指示することを含む。
以下の実施例で使用されるヒトプラスミノーゲンは、ドナーの血漿に由来し、文献[1~3]に記載された方法に基づいてプロセスを最適化し、ヒトドナーの血漿から精製して得られた。ここでヒトLys-プラスミノーゲン(Lys-プラスミノーゲン)及びGlu-プラスミノーゲン(Glu-プラスミノーゲン)は98%を上回った。
[実施例1]
実施例1は、プラスミノーゲンが、脊髄性筋萎縮症(SMA)モデルマウスの脳組織における成熟NGFの形成を促進することに関するものである。
FVB.Cg-Grm7Tg(SMN2)89Ahmb Smn1tm1MsdTg(SMN2*delta7)4299Ahmb/J遺伝子変異マウス(以下においてSMNΔ7 SMAマウスと略称)は、SMN1遺伝子にホモ接合変異があり、ヒトSMN2遺伝子を発現する。これらのマウスの臨床的及び病理学的症状は、ヒトのSMAの症状に似ている。繁殖マウスは、米国のJackson Laboratoryから購入した(血統番号:005025)。
3日齢のSMNΔ7 SMAマウス7匹を取り、溶媒群のマウスで4匹とし、最初の9日間では、6μl/g/回でウシ血清アルブミン溶液(5mg/ml)を毎日の午前と午後にそれぞれ腹腔内注射により一回投与し、その後、6μl/g/回でウシ血清アルブミン溶液(10mg/ml)を毎日腹腔内注射により一回投与した。投与群のマウスで3匹とし、最初の9日間では、30μg/6μlでプラスミノーゲンを毎日の午前と午後にそれぞれ腹腔内注射により1回投与し、その後、60μg/6μlでプラスミノーゲンを毎日腹腔内注射により1回投与した。野生型マウス4匹をブランク対照群とし、最初の9日間では、6μlのウシ血清アルブミン溶液(5mg/ml)を毎日の午前と午後にそれぞれ腹腔内注射により1回投与し、10日目から、6μlのウシ血清アルブミン溶液(10mg/ml)を毎日腹腔内注射により投与した。12日目に、マウスを殺処分して後肢筋組織を採取して組織ホモジネートを調製し、NGFタンパク質のウェスタンブロット検出を行った。SDS-PAGEゲル調製の説明書に従って、12%ゲルを調製した。各群のサンプルを4×ローディング緩衝液(TaKaRa、e2139)と体積比3:1で均一に混合し、100℃で5分間加熱し、冷却して2分間遠心分離した後、20μLを採取してローディングした。電気泳動条件は、30Vで45分間実行した後、100Vでゲルの底まで実行した。電気泳動後、ゲルをはがし、活性化したPVDFメンブレン(GE、A29433753)に転写し、電気泳動条件は15Vで2.5時間であった。転写したPVDFメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク液)に浸し、4℃の冷蔵庫で一晩ブロッキングし、TBST(0.01M Tris-NaCl、pH7.6緩衝液)で4回洗浄した後、ウサギ抗マウスNGF抗体(Abcam,ab52918)を加えて室温で2時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄し、ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Abcam、ab6721)二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄した後、クリーンなイメージングプレート上にPVDFメンブレンを置き、Immobilon Western HRP Substrate(MILLIPORE、WBKLS0100)を加えて呈色させ、生体分子イメージャーで撮影し、Image Jで各バンドの光学密度値を得て定量的に分析した。
神経成長因子(Nerve growth factor,NGF)は、神経栄養因子ファミリーの重要なメンバーである。シグナルペプチド、リーダーペプチド、及び成熟ペプチドを含む前駆体の形でインビボで合成される。研究では、神経成長因子NGFの前駆体(Pro-NGF)が、切断されて形成するNGFと相反の役割を果たしていることが報告されている。Pro-NGFはニューロンのアポトーシスを促進することができる。成熟したNGFは、ニューロンの成長、発達、分化、生存、損傷後の修復などのプロセスの調節に関与しており、中枢及び末梢ニューロンの機能発現の調節にも重要な役割を果たしている[4]。NGF/ProNGF比=NGF光学密度(OD)/ProNGF光学密度(OD)値である。
その結果、ブランク対照群のマウスの脳組織には一定のNGF/Pro-NGF比があり、投与群のマウスの脳組織のNGF/Pro-NGF比は溶媒群のマウスよりも有意に高く、しかも統計的差は極めて有意であった(***はP<0.001を表す)(図1)。この結果は、プラスミノーゲンがSMAモデルマウスの脳組織においてProNGFからNGFへの変換を促進し、成熟NGFの形成を促進できることを示唆している。
実施例1は、プラスミノーゲンが、脊髄性筋萎縮症(SMA)モデルマウスの脳組織における成熟NGFの形成を促進することに関するものである。
FVB.Cg-Grm7Tg(SMN2)89Ahmb Smn1tm1MsdTg(SMN2*delta7)4299Ahmb/J遺伝子変異マウス(以下においてSMNΔ7 SMAマウスと略称)は、SMN1遺伝子にホモ接合変異があり、ヒトSMN2遺伝子を発現する。これらのマウスの臨床的及び病理学的症状は、ヒトのSMAの症状に似ている。繁殖マウスは、米国のJackson Laboratoryから購入した(血統番号:005025)。
3日齢のSMNΔ7 SMAマウス7匹を取り、溶媒群のマウスで4匹とし、最初の9日間では、6μl/g/回でウシ血清アルブミン溶液(5mg/ml)を毎日の午前と午後にそれぞれ腹腔内注射により一回投与し、その後、6μl/g/回でウシ血清アルブミン溶液(10mg/ml)を毎日腹腔内注射により一回投与した。投与群のマウスで3匹とし、最初の9日間では、30μg/6μlでプラスミノーゲンを毎日の午前と午後にそれぞれ腹腔内注射により1回投与し、その後、60μg/6μlでプラスミノーゲンを毎日腹腔内注射により1回投与した。野生型マウス4匹をブランク対照群とし、最初の9日間では、6μlのウシ血清アルブミン溶液(5mg/ml)を毎日の午前と午後にそれぞれ腹腔内注射により1回投与し、10日目から、6μlのウシ血清アルブミン溶液(10mg/ml)を毎日腹腔内注射により投与した。12日目に、マウスを殺処分して後肢筋組織を採取して組織ホモジネートを調製し、NGFタンパク質のウェスタンブロット検出を行った。SDS-PAGEゲル調製の説明書に従って、12%ゲルを調製した。各群のサンプルを4×ローディング緩衝液(TaKaRa、e2139)と体積比3:1で均一に混合し、100℃で5分間加熱し、冷却して2分間遠心分離した後、20μLを採取してローディングした。電気泳動条件は、30Vで45分間実行した後、100Vでゲルの底まで実行した。電気泳動後、ゲルをはがし、活性化したPVDFメンブレン(GE、A29433753)に転写し、電気泳動条件は15Vで2.5時間であった。転写したPVDFメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク液)に浸し、4℃の冷蔵庫で一晩ブロッキングし、TBST(0.01M Tris-NaCl、pH7.6緩衝液)で4回洗浄した後、ウサギ抗マウスNGF抗体(Abcam,ab52918)を加えて室温で2時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄し、ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Abcam、ab6721)二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄した後、クリーンなイメージングプレート上にPVDFメンブレンを置き、Immobilon Western HRP Substrate(MILLIPORE、WBKLS0100)を加えて呈色させ、生体分子イメージャーで撮影し、Image Jで各バンドの光学密度値を得て定量的に分析した。
神経成長因子(Nerve growth factor,NGF)は、神経栄養因子ファミリーの重要なメンバーである。シグナルペプチド、リーダーペプチド、及び成熟ペプチドを含む前駆体の形でインビボで合成される。研究では、神経成長因子NGFの前駆体(Pro-NGF)が、切断されて形成するNGFと相反の役割を果たしていることが報告されている。Pro-NGFはニューロンのアポトーシスを促進することができる。成熟したNGFは、ニューロンの成長、発達、分化、生存、損傷後の修復などのプロセスの調節に関与しており、中枢及び末梢ニューロンの機能発現の調節にも重要な役割を果たしている[4]。NGF/ProNGF比=NGF光学密度(OD)/ProNGF光学密度(OD)値である。
その結果、ブランク対照群のマウスの脳組織には一定のNGF/Pro-NGF比があり、投与群のマウスの脳組織のNGF/Pro-NGF比は溶媒群のマウスよりも有意に高く、しかも統計的差は極めて有意であった(***はP<0.001を表す)(図1)。この結果は、プラスミノーゲンがSMAモデルマウスの脳組織においてProNGFからNGFへの変換を促進し、成熟NGFの形成を促進できることを示唆している。
[実施例2]
実施例2は、プラスミノーゲンが、正常マウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進することに関するものである。
11~12週齢の18~25gのC57BL/6Jオスマウス4匹を選択し、殺処分して全脳組織を採取し、重量を測ってから1×PBS(Thermo Fisher、pH7.4;10010-031)を150mg組織/mL PBSでそれぞれ加え、4℃でホモジナイズし(1分、3~4回)、ホモジナイズ後、4℃(12000rpm、20min)で遠心分離し、上澄み、すなわち脳ホモジネートを新しいEPチューブに移した。
Eppendorf(EP)チューブを取り、(1)ブランク群、(2)ブランク対照群、(3)溶媒対照群、(4)プラスミノーゲン群で、各群に5つの並列を設定した。ブランク対照群には、21.5μLの生理食塩水、4.6μLのプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;溶媒対照群に21.5μL Pro-NGF(上海強耀(ChinaPeptides Co.,Ltd.,)、カスタム発現ヒトPro-NGF、1.0mg/mL)、4.6μL溶媒溶液(クエン酸-クエン酸ナトリウム溶液)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;プラスミノーゲン群に21.μL Pro-NGF(1.0mg/mL)、4.6μLプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した。各群にサンプルを添加した後、37℃で6時間インキュベートした後、100μLの0.1%トリフルオロ酢酸溶液をそれぞれ加えて反応を停止させた。
SDS-PAGEゲル調製キットの説明書に従って、15%ゲルを調製した。各群のサンプルを4×ローディング緩衝液(TaKaRa、e2139)と体積比3:1で混合し、100℃で5分間加熱し、冷却して2分間遠心分離した後、20μLのサンプルを採取してローディングした。電気泳動条件は、30Vで30分間実行した後、100Vでゲルの底まで実行した。電気泳動後、ゲルをはがし、活性化したPVDFメンブレン(GE、A29433753)に転写し、電気泳動条件は15Vで2.5時間であった。転写したPVDFメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク液)に浸し、4℃の冷蔵庫で一晩ブロッキングし、TBST(0.01M Tris-NaCl、pH7.6緩衝液)で4回洗浄した後、ウサギ抗ヒトNGF抗体(Abcam、ab52918)を加えて室温で2時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄し、ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Abcam、ab6721)二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄した後、クリーンなイメージングプレート上にPVDFメンブレンを置き、Immobilon Western HRP Substrate(MILLIPORE、WBKLS0100)を加えて呈色させ、生体分子イメージャーで撮影し、バンドの光学密度をImage Jで定量的に分析した。
NGFは、神経栄養因子ファミリーの重要なメンバーである。シグナルペプチド、リーダーペプチド、及び成熟ペプチドを含む前駆体の形でインビボで合成される。研究では、神経成長因子NGFの前駆体(Pro-NGF)が、切断されて形成するNGFと相反の役割を果たしていることが報告されている。Pro-NGFはニューロンのアポトーシスを促進することができる[5]。成熟したNGFは、ニューロンの成長、発達、分化、生存、損傷後の修復などのプロセスの調節に関与しており、中枢及び末梢ニューロンの機能発現の調節にも重要な役割を果たしている[6]。
その結果、正常マウスの脳ホモジネートにおいて、プラスミノーゲン投与群のPro-NGF量は溶媒対照群より有意に低く、その差は極めて有意であり(*はP<0.05を表し、***はP<0.001を表す)、プラスミノーゲン投与群のNGF量は溶媒対照群より有意に高く、その差は有意であった(図2)。これは、プラスミノーゲンが、正常マウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進できることを示唆している。
実施例2は、プラスミノーゲンが、正常マウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進することに関するものである。
11~12週齢の18~25gのC57BL/6Jオスマウス4匹を選択し、殺処分して全脳組織を採取し、重量を測ってから1×PBS(Thermo Fisher、pH7.4;10010-031)を150mg組織/mL PBSでそれぞれ加え、4℃でホモジナイズし(1分、3~4回)、ホモジナイズ後、4℃(12000rpm、20min)で遠心分離し、上澄み、すなわち脳ホモジネートを新しいEPチューブに移した。
Eppendorf(EP)チューブを取り、(1)ブランク群、(2)ブランク対照群、(3)溶媒対照群、(4)プラスミノーゲン群で、各群に5つの並列を設定した。ブランク対照群には、21.5μLの生理食塩水、4.6μLのプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;溶媒対照群に21.5μL Pro-NGF(上海強耀(ChinaPeptides Co.,Ltd.,)、カスタム発現ヒトPro-NGF、1.0mg/mL)、4.6μL溶媒溶液(クエン酸-クエン酸ナトリウム溶液)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;プラスミノーゲン群に21.μL Pro-NGF(1.0mg/mL)、4.6μLプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した。各群にサンプルを添加した後、37℃で6時間インキュベートした後、100μLの0.1%トリフルオロ酢酸溶液をそれぞれ加えて反応を停止させた。
SDS-PAGEゲル調製キットの説明書に従って、15%ゲルを調製した。各群のサンプルを4×ローディング緩衝液(TaKaRa、e2139)と体積比3:1で混合し、100℃で5分間加熱し、冷却して2分間遠心分離した後、20μLのサンプルを採取してローディングした。電気泳動条件は、30Vで30分間実行した後、100Vでゲルの底まで実行した。電気泳動後、ゲルをはがし、活性化したPVDFメンブレン(GE、A29433753)に転写し、電気泳動条件は15Vで2.5時間であった。転写したPVDFメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク液)に浸し、4℃の冷蔵庫で一晩ブロッキングし、TBST(0.01M Tris-NaCl、pH7.6緩衝液)で4回洗浄した後、ウサギ抗ヒトNGF抗体(Abcam、ab52918)を加えて室温で2時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄し、ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Abcam、ab6721)二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄した後、クリーンなイメージングプレート上にPVDFメンブレンを置き、Immobilon Western HRP Substrate(MILLIPORE、WBKLS0100)を加えて呈色させ、生体分子イメージャーで撮影し、バンドの光学密度をImage Jで定量的に分析した。
NGFは、神経栄養因子ファミリーの重要なメンバーである。シグナルペプチド、リーダーペプチド、及び成熟ペプチドを含む前駆体の形でインビボで合成される。研究では、神経成長因子NGFの前駆体(Pro-NGF)が、切断されて形成するNGFと相反の役割を果たしていることが報告されている。Pro-NGFはニューロンのアポトーシスを促進することができる[5]。成熟したNGFは、ニューロンの成長、発達、分化、生存、損傷後の修復などのプロセスの調節に関与しており、中枢及び末梢ニューロンの機能発現の調節にも重要な役割を果たしている[6]。
その結果、正常マウスの脳ホモジネートにおいて、プラスミノーゲン投与群のPro-NGF量は溶媒対照群より有意に低く、その差は極めて有意であり(*はP<0.05を表し、***はP<0.001を表す)、プラスミノーゲン投与群のNGF量は溶媒対照群より有意に高く、その差は有意であった(図2)。これは、プラスミノーゲンが、正常マウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進できることを示唆している。
[実施例3]
実施例3は、プラスミノーゲンが、アルツハイマー病モデルマウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進することに関するものである。
11週齢のB6SJLTg(APPSwFlLon,PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax(FAD)(在庫番号:034840)(FADと略称)マウス4匹ずつを選択し、殺処分して全脳組織を採取し、重量を測ってからEppendorf(EP)チューブに入れ、1×PBS(Thermo Fisher、pH7.4;10010-031)を150mg組織/mL PBSでそれぞれ加え、4℃でホモジナイズし(1分、3~4回)、ホモジナイズ後、4℃(12000rpm、15min)で遠心分離し、上澄み、すなわち脳ホモジネートを新しいEPチューブに移した。
Eppendorf(EP)チューブを取り、(1)ブランク群、(2)ブランク対照群、(3)溶媒対照群、(4)プラスミノーゲン群で、各群に5つの並列を設定した。ブランク対照群には、21.5μLの生理食塩水、4.6μLのプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;溶媒対照群に21.5μL Pro-NGF(上海強耀(ChinaPeptides Co., Ltd.,)、カスタム発現ヒトPro-NGF、1.0mg/mL)、4.6μL溶媒溶液(クエン酸-クエン酸ナトリウム溶液)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;プラスミノーゲン群に21.μL Pro-NGF(1.0mg/mL)、4.6μLプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した。各群にサンプルを添加した後、37℃で6時間インキュベートした後、100μLの0.1%トリフルオロ酢酸溶液をそれぞれ加えて反応を停止させた。
SDS-PAGEゲル調製の説明書に従って、15%ゲルを調製した。各群のサンプルを4×ローディング緩衝液(TaKaRa、e2139)と体積比3:1で混合し、100℃で5分間加熱し、冷却して2分間遠心分離した後、20μLのサンプルを採取してローディングした。電気泳動条件は、30Vで30分間実行した後、100Vでゲルの底まで実行した。電気泳動後、ゲルをはがし、活性化したPVDFメンブレン(GE、A29433753)に転写し、電気泳動条件は15Vで2.5時間であった。転写したPVDFメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク液)に浸し、4℃の冷蔵庫で一晩ブロッキングし、TBST(0.01M Tris-NaCl、pH7.6緩衝液)で4回洗浄した後、ウサギ抗ヒトNGF抗体(Abcam、ab6721)を加えて室温で2時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄し、ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Abcam、ab6721)二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄した後、クリーンなイメージングプレート上にPVDFメンブレンを置き、Immobilon Western HRP Substrate(MILLIPORE、WBKLS0100)を加えて呈色させ、生体分子イメージャーで撮影し、バンド光学密度をImage Jで定量的に分析した。
その結果、アルツハイマー病モデルマウスの脳ホモジネートにおいて、プラスミノーゲン投与群のPro-NGF量は溶媒対照群より有意に低く、その差は極めて有意であった(***P<0.001を表す);プラスミノーゲン投与群のNGF量は溶媒対照群よりも有意に高く、その差は有意であった(図3)。これは、プラスミノーゲンが、アルツハイマー病モデルマウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進できることを示唆している。
実施例3は、プラスミノーゲンが、アルツハイマー病モデルマウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進することに関するものである。
11週齢のB6SJLTg(APPSwFlLon,PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax(FAD)(在庫番号:034840)(FADと略称)マウス4匹ずつを選択し、殺処分して全脳組織を採取し、重量を測ってからEppendorf(EP)チューブに入れ、1×PBS(Thermo Fisher、pH7.4;10010-031)を150mg組織/mL PBSでそれぞれ加え、4℃でホモジナイズし(1分、3~4回)、ホモジナイズ後、4℃(12000rpm、15min)で遠心分離し、上澄み、すなわち脳ホモジネートを新しいEPチューブに移した。
Eppendorf(EP)チューブを取り、(1)ブランク群、(2)ブランク対照群、(3)溶媒対照群、(4)プラスミノーゲン群で、各群に5つの並列を設定した。ブランク対照群には、21.5μLの生理食塩水、4.6μLのプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;溶媒対照群に21.5μL Pro-NGF(上海強耀(ChinaPeptides Co., Ltd.,)、カスタム発現ヒトPro-NGF、1.0mg/mL)、4.6μL溶媒溶液(クエン酸-クエン酸ナトリウム溶液)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した;プラスミノーゲン群に21.μL Pro-NGF(1.0mg/mL)、4.6μLプラスミノーゲン溶液(2mg/mL)、及び23.9μLのマウス脳ホモジネートを添加した。各群にサンプルを添加した後、37℃で6時間インキュベートした後、100μLの0.1%トリフルオロ酢酸溶液をそれぞれ加えて反応を停止させた。
SDS-PAGEゲル調製の説明書に従って、15%ゲルを調製した。各群のサンプルを4×ローディング緩衝液(TaKaRa、e2139)と体積比3:1で混合し、100℃で5分間加熱し、冷却して2分間遠心分離した後、20μLのサンプルを採取してローディングした。電気泳動条件は、30Vで30分間実行した後、100Vでゲルの底まで実行した。電気泳動後、ゲルをはがし、活性化したPVDFメンブレン(GE、A29433753)に転写し、電気泳動条件は15Vで2.5時間であった。転写したPVDFメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク液)に浸し、4℃の冷蔵庫で一晩ブロッキングし、TBST(0.01M Tris-NaCl、pH7.6緩衝液)で4回洗浄した後、ウサギ抗ヒトNGF抗体(Abcam、ab6721)を加えて室温で2時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄し、ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Abcam、ab6721)二次抗体を加え、室温で1時間インキュベートし、TBSTで4回洗浄した後、クリーンなイメージングプレート上にPVDFメンブレンを置き、Immobilon Western HRP Substrate(MILLIPORE、WBKLS0100)を加えて呈色させ、生体分子イメージャーで撮影し、バンド光学密度をImage Jで定量的に分析した。
その結果、アルツハイマー病モデルマウスの脳ホモジネートにおいて、プラスミノーゲン投与群のPro-NGF量は溶媒対照群より有意に低く、その差は極めて有意であった(***P<0.001を表す);プラスミノーゲン投与群のNGF量は溶媒対照群よりも有意に高く、その差は有意であった(図3)。これは、プラスミノーゲンが、アルツハイマー病モデルマウスの脳ホモジネートにおいてPro-NGFの切断及び成熟NGFの形成を促進できることを示唆している。
[実施例4]
実施例4は、プラスミノーゲンが、SMAマウスの脊髄組織におけるNGFの発現を促進することに関するものである。
3日齢または7日齢のSMNΔ7 SMA変異型マウス8匹、及び同齢の野生型マウス4匹を取り、SMNΔ7 SMA変異型マウスをランダムに溶媒群と投与群に分け、各群で4匹とし、野生型マウス4匹をブランク対照群とした。投与群のマウスにはTP01HN106を10mg/mlの濃度で60mg/kg/日で腹腔内注射により投与し、溶媒群及びブランク対照群のマウスには溶媒を6ml/kg/日で腹腔内注射により投与し、いずれも生後11日目まで投与した。マウスの生後11日目に投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織の一部を採取し、10%ホルムアルデヒド溶液で24~48時間固定した。固定した脊髄組織をアルコール勾配で脱水させ、キシレンで透徹化処理した後にパラフィンで包埋した。組織切片の厚さは3μmであり、切片を脱パラフィンさせ再水和してから1回水で洗った。PAPマーカーで組織を丸で囲み、3%過酸化水素で15分間インキュベートし、0.01M PBSで2回洗浄し、毎回5分間であった。5%正常ヤギ血清(Vector Laboratories,Inc.,USA)で30分間ブロッキングし、時間になったらヤギ血清を捨て、ウサギ抗マウスNGF抗体(Abcam,ab52918)を滴下して4℃で一晩インキューベートし、0.01M PBSで2回洗浄し、毎回5分間であった。ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Vector,MP-7451-50)二次抗体を室温で1時間インキュベートし、0.01M PBSで2回洗浄し、毎回5分間であった。DABキット(Vector laboratories,Inc.,USA)で呈色させ、水で3回洗浄した後にヘマトキシリンで30秒対比染色して、流水で5分間すすいだ。アルコール勾配で脱水させてキシレンで透徹にし、中性ゴムに封入させ、切片を光学顕微鏡下で400倍にて観察した。
その結果、投与群(図4C)におけるNGFの発現レベルが溶媒群(図4B)よりも有意に高く、しかもその統計的差が有意であった(P<0.05)(図4D)ことが示されている。これは、プラスミノーゲンがSMNΔ7 SMAマウスの脊髄組織におけるNGFの発現を促進できることを示している。
実施例4は、プラスミノーゲンが、SMAマウスの脊髄組織におけるNGFの発現を促進することに関するものである。
3日齢または7日齢のSMNΔ7 SMA変異型マウス8匹、及び同齢の野生型マウス4匹を取り、SMNΔ7 SMA変異型マウスをランダムに溶媒群と投与群に分け、各群で4匹とし、野生型マウス4匹をブランク対照群とした。投与群のマウスにはTP01HN106を10mg/mlの濃度で60mg/kg/日で腹腔内注射により投与し、溶媒群及びブランク対照群のマウスには溶媒を6ml/kg/日で腹腔内注射により投与し、いずれも生後11日目まで投与した。マウスの生後11日目に投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織の一部を採取し、10%ホルムアルデヒド溶液で24~48時間固定した。固定した脊髄組織をアルコール勾配で脱水させ、キシレンで透徹化処理した後にパラフィンで包埋した。組織切片の厚さは3μmであり、切片を脱パラフィンさせ再水和してから1回水で洗った。PAPマーカーで組織を丸で囲み、3%過酸化水素で15分間インキュベートし、0.01M PBSで2回洗浄し、毎回5分間であった。5%正常ヤギ血清(Vector Laboratories,Inc.,USA)で30分間ブロッキングし、時間になったらヤギ血清を捨て、ウサギ抗マウスNGF抗体(Abcam,ab52918)を滴下して4℃で一晩インキューベートし、0.01M PBSで2回洗浄し、毎回5分間であった。ヤギ抗ウサギIgG(HRP)抗体(Vector,MP-7451-50)二次抗体を室温で1時間インキュベートし、0.01M PBSで2回洗浄し、毎回5分間であった。DABキット(Vector laboratories,Inc.,USA)で呈色させ、水で3回洗浄した後にヘマトキシリンで30秒対比染色して、流水で5分間すすいだ。アルコール勾配で脱水させてキシレンで透徹にし、中性ゴムに封入させ、切片を光学顕微鏡下で400倍にて観察した。
その結果、投与群(図4C)におけるNGFの発現レベルが溶媒群(図4B)よりも有意に高く、しかもその統計的差が有意であった(P<0.05)(図4D)ことが示されている。これは、プラスミノーゲンがSMNΔ7 SMAマウスの脊髄組織におけるNGFの発現を促進できることを示している。
[実施例5]
実施例5は、プラスミノーゲンの投与が、SMAマウスの脳組織においてプラスミノーゲンのレベルを増加させることに関するものである。
3日齢または7日齢のFVB.Cg-Grm7Tg(SMN2)89Ahmb Smn1tm1MsdTg(SMN2*delta7)4299Ahmb/J遺伝子変異マウス(SMNΔ7 SMAマウスと略称)(Jackson Laboratoryから購入、血統番号:005025)8匹及び同齢の野生型SMNΔ7 SMAマウス4匹を取り、SMNΔ7 SMAマウスをランダムに溶媒群と投与群に分け、各群で4匹とし、4匹の野生型マウスをブランク対照群とした。投与群のマウスにはプラスミノーゲンを60mg/kg/日、濃度10mg/mlで腹腔内注射により投与し、溶媒群とブランク対照群のマウスにはプラスミノーゲンを6ml/kg/日で腹腔内注射により投与し、いずれも生後11日まで投与した。マウスの生後11日目に投与2時間後に全てのマウスを殺処分して解剖し、脳組織の一部を採取してホモジナイズした後、Human Plasminogen ELISA Kit(メーカー:AssayMax、カタログ番号:EP1200-1)の説明書に従って検出した。内部標準としてヒトプラスミノーゲン作業標準を使用して、各サンプルの濃度を較正し、較正された濃度を総タンパク質濃度で割って、各サンプルの単位総タンパク質量あたりのプラスミノーゲンの量を計算し、統計分析を行った。
SMNΔ7 SMAマウスは、SMN1遺伝子にホモ接合変異があり、ヒトSMN2遺伝子を発現する。これらのマウスの臨床的及び病理学的症状は、ヒトの脊髄性筋萎縮症(SMA)の症状に似ている。
その結果、ブランク対照群の野生型マウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが1.18±1.54ng/mgであり、溶媒群のマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが1.49±1.59ng/mgであり、ブランク対照群と比較して、溶媒群のマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルは有意に変化しなかった;投与群のSMAトランスジェニックマウスのプラスミノーゲンのレベルは12.09±5.32ng/mgであり、溶媒群の約8倍であった(図5)。これは、プラスミノーゲンを補給すると、SMA疾患条件下でプラスミノーゲンに対する血液脳関門の透過性が増加し、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過して脳に到達できることを示唆している。
実施例5は、プラスミノーゲンの投与が、SMAマウスの脳組織においてプラスミノーゲンのレベルを増加させることに関するものである。
3日齢または7日齢のFVB.Cg-Grm7Tg(SMN2)89Ahmb Smn1tm1MsdTg(SMN2*delta7)4299Ahmb/J遺伝子変異マウス(SMNΔ7 SMAマウスと略称)(Jackson Laboratoryから購入、血統番号:005025)8匹及び同齢の野生型SMNΔ7 SMAマウス4匹を取り、SMNΔ7 SMAマウスをランダムに溶媒群と投与群に分け、各群で4匹とし、4匹の野生型マウスをブランク対照群とした。投与群のマウスにはプラスミノーゲンを60mg/kg/日、濃度10mg/mlで腹腔内注射により投与し、溶媒群とブランク対照群のマウスにはプラスミノーゲンを6ml/kg/日で腹腔内注射により投与し、いずれも生後11日まで投与した。マウスの生後11日目に投与2時間後に全てのマウスを殺処分して解剖し、脳組織の一部を採取してホモジナイズした後、Human Plasminogen ELISA Kit(メーカー:AssayMax、カタログ番号:EP1200-1)の説明書に従って検出した。内部標準としてヒトプラスミノーゲン作業標準を使用して、各サンプルの濃度を較正し、較正された濃度を総タンパク質濃度で割って、各サンプルの単位総タンパク質量あたりのプラスミノーゲンの量を計算し、統計分析を行った。
SMNΔ7 SMAマウスは、SMN1遺伝子にホモ接合変異があり、ヒトSMN2遺伝子を発現する。これらのマウスの臨床的及び病理学的症状は、ヒトの脊髄性筋萎縮症(SMA)の症状に似ている。
その結果、ブランク対照群の野生型マウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが1.18±1.54ng/mgであり、溶媒群のマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが1.49±1.59ng/mgであり、ブランク対照群と比較して、溶媒群のマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルは有意に変化しなかった;投与群のSMAトランスジェニックマウスのプラスミノーゲンのレベルは12.09±5.32ng/mgであり、溶媒群の約8倍であった(図5)。これは、プラスミノーゲンを補給すると、SMA疾患条件下でプラスミノーゲンに対する血液脳関門の透過性が増加し、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過して脳に到達できることを示唆している。
[実施例6]
実施例6は、プラスミノーゲンの投与が、SMAマウスの脊髄組織においてプラスミノーゲンのレベルを増加させることに関するものである。
3日齢または7日齢のSMNΔ7 SMAマウス8匹、同齢の野生型マウス4匹、及び同齢のSMAヘテロマウス3匹を取り、SMNΔ7 SMAマウスをランダムに溶媒群と投与群に分け、各群で4匹とし、野生型マウス4匹をブランク対照群とし、SMAヘテロマウス3匹を正常投与対照群とした。投与群及び正常投与対照群のマウスにはプラスミノーゲンを10mg/mlの濃度で60mg/kg/日で腹腔内注射により投与し、溶媒群及びブランク対照群のマウスには溶媒を6ml/kg/日で腹腔内注射により投与し、いずれも生後11日目まで投与した。マウスの生後11日目に投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織の一部を採取し、ホモジナイズし、プラスミノーゲンのELISAによる検出を行った。
その結果、ブランク対照群の野生型マウスにおける脊髄プラスミノーゲンのレベルが8.51±9.51ng/mgであった。溶媒群SMAトランスジェニックマウスの脊髄におけるプラスミノーゲンのレベルは19.95±4.06ng/mgであり、ブランク対照群よりわずかに増加した。正常投与対照群のプラスミノーゲンのレベルは13.03±7.51ng/mgであった。投与群のSMAトランスジェニックマウスの脊髄プラスミノーゲンのレベルは62.33±17.37ng/mgであり、溶媒群マウスの約3倍であり、投与群と溶媒群の比較統計解析P値は0.029であり、正常投与対照群の約4.8倍であり、投与群と正常投与対照群の比較統計解析P値は0.026であった(図6)。これは、プラスミノーゲンの投与が、SMAの条件下でプラスミノーゲンに対する血液脊髄関門の透過性の増加を促進し、プラスミノーゲンが血液脊髄関門を通過して脊髄に到達できることを示している。
実施例6は、プラスミノーゲンの投与が、SMAマウスの脊髄組織においてプラスミノーゲンのレベルを増加させることに関するものである。
3日齢または7日齢のSMNΔ7 SMAマウス8匹、同齢の野生型マウス4匹、及び同齢のSMAヘテロマウス3匹を取り、SMNΔ7 SMAマウスをランダムに溶媒群と投与群に分け、各群で4匹とし、野生型マウス4匹をブランク対照群とし、SMAヘテロマウス3匹を正常投与対照群とした。投与群及び正常投与対照群のマウスにはプラスミノーゲンを10mg/mlの濃度で60mg/kg/日で腹腔内注射により投与し、溶媒群及びブランク対照群のマウスには溶媒を6ml/kg/日で腹腔内注射により投与し、いずれも生後11日目まで投与した。マウスの生後11日目に投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織の一部を採取し、ホモジナイズし、プラスミノーゲンのELISAによる検出を行った。
その結果、ブランク対照群の野生型マウスにおける脊髄プラスミノーゲンのレベルが8.51±9.51ng/mgであった。溶媒群SMAトランスジェニックマウスの脊髄におけるプラスミノーゲンのレベルは19.95±4.06ng/mgであり、ブランク対照群よりわずかに増加した。正常投与対照群のプラスミノーゲンのレベルは13.03±7.51ng/mgであった。投与群のSMAトランスジェニックマウスの脊髄プラスミノーゲンのレベルは62.33±17.37ng/mgであり、溶媒群マウスの約3倍であり、投与群と溶媒群の比較統計解析P値は0.029であり、正常投与対照群の約4.8倍であり、投与群と正常投与対照群の比較統計解析P値は0.026であった(図6)。これは、プラスミノーゲンの投与が、SMAの条件下でプラスミノーゲンに対する血液脊髄関門の透過性の増加を促進し、プラスミノーゲンが血液脊髄関門を通過して脊髄に到達できることを示している。
[実施例7]
実施例7は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎SMAヘテロ接合マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
SMAヘテロ接合マウス(Jackson Laboratoryから購入、血統番号:005025)9匹を、体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で3匹、モデル群で6匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群のマウスには、2.5mg/mlの細菌性リポ多糖(LPS)溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク対照群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。2時間のモデリングの後、モデル群のすべてのマウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、溶媒群で3匹、投与群で3匹とした。群分けが終わった後に投与を始め、投与群のマウスに50mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、溶媒群マウス及びブランク対照群のマウスに5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与した。投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織を採取し、ホモジナイズし、Human Plasminogen ELISA Kit(メーカー:AssayMax、カタログ番号:EP1200-1)の説明書に従って検出した。内部標準としてヒトプラスミノーゲン作業標準を使用して、各サンプルの濃度を較正し、較正された濃度を総タンパク質濃度で割って、各サンプルのの単位総タンパク質量あたりのプラスミノーゲンの量を計算し、統計分析を実行した。
その結果、ブランク対照群のマウスの脊髄組織ホモジネート中のプラスミノーゲンのレベルが2.70±0.74ng/mgであり、LPSの気管注入後、溶媒群のマウスの脊髄組織ホモジネート中のプラスミノーゲンのレベルは3.17±1.51ng/mgであり、ブランク対照群と比較して有意な変化はなかった;投与群のマウスに生理的用量の2.5倍のプラスミノーゲンを補充した後、プラスミノーゲンのレベルは121.16±44.68ng/mgであり、溶媒群のマウスの約38.2倍であった(図7)。これは、プラスミノーゲンを補充すると、LPSによって誘発された肺炎SMAヘテロ接合マウスにおいて、プラスミノーゲンに対する血液脊髄関門の透過性の増加を促進し、この条件下では、プラスミノーゲンが血液脊髄関門を通過して中枢神経系に入ることができることを示唆している。
実施例7は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎SMAヘテロ接合マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
SMAヘテロ接合マウス(Jackson Laboratoryから購入、血統番号:005025)9匹を、体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で3匹、モデル群で6匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群のマウスには、2.5mg/mlの細菌性リポ多糖(LPS)溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク対照群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。2時間のモデリングの後、モデル群のすべてのマウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、溶媒群で3匹、投与群で3匹とした。群分けが終わった後に投与を始め、投与群のマウスに50mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、溶媒群マウス及びブランク対照群のマウスに5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与した。投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織を採取し、ホモジナイズし、Human Plasminogen ELISA Kit(メーカー:AssayMax、カタログ番号:EP1200-1)の説明書に従って検出した。内部標準としてヒトプラスミノーゲン作業標準を使用して、各サンプルの濃度を較正し、較正された濃度を総タンパク質濃度で割って、各サンプルのの単位総タンパク質量あたりのプラスミノーゲンの量を計算し、統計分析を実行した。
その結果、ブランク対照群のマウスの脊髄組織ホモジネート中のプラスミノーゲンのレベルが2.70±0.74ng/mgであり、LPSの気管注入後、溶媒群のマウスの脊髄組織ホモジネート中のプラスミノーゲンのレベルは3.17±1.51ng/mgであり、ブランク対照群と比較して有意な変化はなかった;投与群のマウスに生理的用量の2.5倍のプラスミノーゲンを補充した後、プラスミノーゲンのレベルは121.16±44.68ng/mgであり、溶媒群のマウスの約38.2倍であった(図7)。これは、プラスミノーゲンを補充すると、LPSによって誘発された肺炎SMAヘテロ接合マウスにおいて、プラスミノーゲンに対する血液脊髄関門の透過性の増加を促進し、この条件下では、プラスミノーゲンが血液脊髄関門を通過して中枢神経系に入ることができることを示唆している。
[実施例8]
実施例8は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎SMAヘテロ接合マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
SMAヘテロ接合マウス(Jackson Laboratoryから購入、血統番号:005025)9匹を、体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で3匹、モデル群で6匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群のマウスには、2.5mg/mlの細菌性リポ多糖(LPS)溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク対照群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。2時間のモデリングの後、モデル群のすべてのマウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、溶媒群で3匹、投与群で3匹とした。群分けが終わった後に投与を始め、投与群のマウスに50mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、溶媒群マウス及びブランク対照群のマウスに5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与した。投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織を採取し、ホモジナイズした後、プラスミノーゲンの酵素基質動態法の検出を行った。マイクロプレート(メーカー:NUNC、カタログ番号:446469)に、7つの異なる濃度の標準溶液、ブランク、及びサンプルを85μL/ウェルずつ加えた後、各ウェルに15μLの20mM S-2251溶液(メーカー:Chromogenix、カタログ番号:82033239)と100ng/μL uPA溶液との混合物(使用直前に容量比2:1で混合)を加え、37℃でインキュベートした。反応の0分から、反応が90分になるまで、A405吸光度値を5分ごとに多機能マイクロプレートリーダーで読み取った。すべての反応は、時間と吸光度値に基づいて直線でフィッティングされ、直線の傾きは標準製品/サンプルの反応速度(△A405/分)であった。最後に、標準製品の効力値と△A405/分を標準曲線として使用して、試験サンプルの効力を計算した。各サンプルの単位総タンパク質量あたりのプラスミノーゲンの活性を計算した。
その結果、ブランク対照群のマウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンのレベルは0.00011±4.51x10-5U/mgであった;LPSの気管注入後、溶媒群マウスの脊髄におけるプラスミノーゲンのレベルは0.00010±9.72×10-6U/mgであり、ブランク対照群と比較して有意な変化はなかった;投与群のマウスに生理的用量の2.5倍のプラスミノーゲンを補充した後、プラスミノーゲンのレベルは0.00034±1.04×10-4U/mgに上昇し、溶媒群と比較して、統計解析のP値は0.058であった(図8)。これは、プラスミノーゲンを補充すると、LPSによって誘発された肺炎SMAヘテロ接合マウスにおいて、プラスミノーゲンに対する血液脊髄関門の透過性の増加を促進し、プラスミノーゲンが血液脊髄関門を通過して脊髄に蓄積できることを示唆している。
実施例8は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎SMAヘテロ接合マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
SMAヘテロ接合マウス(Jackson Laboratoryから購入、血統番号:005025)9匹を、体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で3匹、モデル群で6匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群のマウスには、2.5mg/mlの細菌性リポ多糖(LPS)溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク対照群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。2時間のモデリングの後、モデル群のすべてのマウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、溶媒群で3匹、投与群で3匹とした。群分けが終わった後に投与を始め、投与群のマウスに50mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、溶媒群マウス及びブランク対照群のマウスに5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与した。投与2時間後にすべてのマウスを殺処分して解剖し、脊髄組織を採取し、ホモジナイズした後、プラスミノーゲンの酵素基質動態法の検出を行った。マイクロプレート(メーカー:NUNC、カタログ番号:446469)に、7つの異なる濃度の標準溶液、ブランク、及びサンプルを85μL/ウェルずつ加えた後、各ウェルに15μLの20mM S-2251溶液(メーカー:Chromogenix、カタログ番号:82033239)と100ng/μL uPA溶液との混合物(使用直前に容量比2:1で混合)を加え、37℃でインキュベートした。反応の0分から、反応が90分になるまで、A405吸光度値を5分ごとに多機能マイクロプレートリーダーで読み取った。すべての反応は、時間と吸光度値に基づいて直線でフィッティングされ、直線の傾きは標準製品/サンプルの反応速度(△A405/分)であった。最後に、標準製品の効力値と△A405/分を標準曲線として使用して、試験サンプルの効力を計算した。各サンプルの単位総タンパク質量あたりのプラスミノーゲンの活性を計算した。
その結果、ブランク対照群のマウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンのレベルは0.00011±4.51x10-5U/mgであった;LPSの気管注入後、溶媒群マウスの脊髄におけるプラスミノーゲンのレベルは0.00010±9.72×10-6U/mgであり、ブランク対照群と比較して有意な変化はなかった;投与群のマウスに生理的用量の2.5倍のプラスミノーゲンを補充した後、プラスミノーゲンのレベルは0.00034±1.04×10-4U/mgに上昇し、溶媒群と比較して、統計解析のP値は0.058であった(図8)。これは、プラスミノーゲンを補充すると、LPSによって誘発された肺炎SMAヘテロ接合マウスにおいて、プラスミノーゲンに対する血液脊髄関門の透過性の増加を促進し、プラスミノーゲンが血液脊髄関門を通過して脊髄に蓄積できることを示唆している。
[実施例9]
実施例9は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
C57オスマウス15匹を取り、体重を測ってからランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で3匹、モデル群で12匹とした。すべてのモデル群マウスをZoletil 50で麻酔した後、2.5mg/mlのLPS溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであった。モデリングの2時間後、モデル群のすべてのマウスを体重に応じてランダムに4つの群に分け、溶媒群で3匹、投与A群で3匹、投与B群で3匹、投与C群で3匹とした。群分けが終わった後に投与を始め、投与A群のマウスに50mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、投与B群のマウスに17mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、投与C群のマウスに6mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群マウス及びブランク対照群のマウスに5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与した。投与2時間後に脊髄組織を解剖し、特異的なヒトプラスミノーゲンのELISAによる検出を行った。
脊髄組織ホモジネート中のプラスミノーゲンレベルをELISAで検出した結果、ブランク対照群の脊髄組織のPlg含有量は7.71±0.51ng/mgであり、溶媒群マウスの脊髄組織のPlg含有量は14.04±3.25ng/mgであり、LPSの気管注入後、マウスの脊髄におけるプラスミノーゲンのレベルは増加した;投与A群のマウスに50mg/kg(マウス1匹あたり約1mg)のプラスミノーゲンを投与した後、脊髄組織中のプラスミノーゲンのレベルは85.10±11.59ng/mgであり、溶媒群のマウスの約6.1倍であり、投与B群のマウスに17mg/kg(マウス1匹あたり約0.34mg)のプラスミノーゲンを投与した後、脊髄組織中のプラスミノーゲンのレベルは77.90±21.39ng/mgであり、溶媒群のマウスの約5.5倍であった;投与C群のマウスに6mg/kg(マウス1匹あたり約0.1mg)のプラスミノーゲンを投与した後、脊髄組織中のプラスミノーゲンのレベルは64.00±19.63ng/mgであり、溶媒群のマウスの約4.6倍であった(図9)。これは、1)プラスミノーゲンを補充すると、LPSによって誘発された肺炎マウスにおいて、プラスミノーゲンに対する血液脳関門の透過性の増加を促進し、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過して脊髄組織に蓄積できること;2)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、6mg/kgから50mg/kgの用量範囲内で、脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮レベルは、投与されるプラスミノーゲンの用量の増加とともに増加することを示唆している。
実施例9は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
C57オスマウス15匹を取り、体重を測ってからランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で3匹、モデル群で12匹とした。すべてのモデル群マウスをZoletil 50で麻酔した後、2.5mg/mlのLPS溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであった。モデリングの2時間後、モデル群のすべてのマウスを体重に応じてランダムに4つの群に分け、溶媒群で3匹、投与A群で3匹、投与B群で3匹、投与C群で3匹とした。群分けが終わった後に投与を始め、投与A群のマウスに50mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、投与B群のマウスに17mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、投与C群のマウスに6mg/kg/匹でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群マウス及びブランク対照群のマウスに5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与した。投与2時間後に脊髄組織を解剖し、特異的なヒトプラスミノーゲンのELISAによる検出を行った。
脊髄組織ホモジネート中のプラスミノーゲンレベルをELISAで検出した結果、ブランク対照群の脊髄組織のPlg含有量は7.71±0.51ng/mgであり、溶媒群マウスの脊髄組織のPlg含有量は14.04±3.25ng/mgであり、LPSの気管注入後、マウスの脊髄におけるプラスミノーゲンのレベルは増加した;投与A群のマウスに50mg/kg(マウス1匹あたり約1mg)のプラスミノーゲンを投与した後、脊髄組織中のプラスミノーゲンのレベルは85.10±11.59ng/mgであり、溶媒群のマウスの約6.1倍であり、投与B群のマウスに17mg/kg(マウス1匹あたり約0.34mg)のプラスミノーゲンを投与した後、脊髄組織中のプラスミノーゲンのレベルは77.90±21.39ng/mgであり、溶媒群のマウスの約5.5倍であった;投与C群のマウスに6mg/kg(マウス1匹あたり約0.1mg)のプラスミノーゲンを投与した後、脊髄組織中のプラスミノーゲンのレベルは64.00±19.63ng/mgであり、溶媒群のマウスの約4.6倍であった(図9)。これは、1)プラスミノーゲンを補充すると、LPSによって誘発された肺炎マウスにおいて、プラスミノーゲンに対する血液脳関門の透過性の増加を促進し、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過して脊髄組織に蓄積できること;2)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、6mg/kgから50mg/kgの用量範囲内で、脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮レベルは、投与されるプラスミノーゲンの用量の増加とともに増加することを示唆している。
[実施例10]
実施例10は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
6~9週齢のC57オスマウス54匹を取り、体重を測ってからランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で15匹、モデル群で39匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群マウスに2.5mg/mlのLPS溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。モデル群マウスのLPSモデリングの2時間後、体重に応じてランダムに3つの群に分け、LPS+溶媒群で15匹、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群で12匹とした。ブランク群マウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク+溶媒群で3匹、ブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、投与を始めた。LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群及びブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、LPS+溶媒群及びブランク+溶媒群に5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与し、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。3匹のブランク+溶媒群及び3匹のLPS+溶媒群に投与した後0時間にマウスを殺処分し、2、6、12及び24時間の各時点で各群のマウスからランダムに3匹を殺処分し、脊髄を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
その結果、偽手術+溶媒群及びLPS+溶媒群のマウスはプラスミノーゲン注射を受けず、0、2、6、12及び24時間で脊髄組織ホモジネート中にヒトプラスミノーゲンが検出されなかった。偽手術+50mg/kgプラスミノーゲン群及びLPS+50mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに50mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射したところ、注射2時間後の脊髄組織ホモジネート中のヒトプラスミノーゲンはいずれも有意に増加し、注射の6~12時間後にプラスミノーゲンのレベルは有意に減少し、24時間にはヒトプラスミノーゲンは基本的に検出できなくなった。LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに6mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射すると、注射2時間後の脊髄組織ホモジネートで検出されたプラスミノーゲンのレベルは、LPS+溶媒群のマウスよりも有意に高く、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群マウスよりも有意に低かった(図10)。
この結果は、1)生理学的及び病理学的条件下でプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過し、脊髄組織に蓄積するのを促進することができること;2)正常なマウスにプラスミノーゲンを静脈内注射すると、脊髄組織におけるプラスミノーゲンのレベルが有意に増加すること;3)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されること;4)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、用量が高いほど、脊髄組織におけるプラスミノーゲンのレベルが高くなることを示唆している。
実施例10は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎マウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
6~9週齢のC57オスマウス54匹を取り、体重を測ってからランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で15匹、モデル群で39匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群マウスに2.5mg/mlのLPS溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。モデル群マウスのLPSモデリングの2時間後、体重に応じてランダムに3つの群に分け、LPS+溶媒群で15匹、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群で12匹とした。ブランク群マウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク+溶媒群で3匹、ブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、投与を始めた。LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群及びブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、LPS+溶媒群及びブランク+溶媒群に5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与し、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。3匹のブランク+溶媒群及び3匹のLPS+溶媒群に投与した後0時間にマウスを殺処分し、2、6、12及び24時間の各時点で各群のマウスからランダムに3匹を殺処分し、脊髄を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
その結果、偽手術+溶媒群及びLPS+溶媒群のマウスはプラスミノーゲン注射を受けず、0、2、6、12及び24時間で脊髄組織ホモジネート中にヒトプラスミノーゲンが検出されなかった。偽手術+50mg/kgプラスミノーゲン群及びLPS+50mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに50mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射したところ、注射2時間後の脊髄組織ホモジネート中のヒトプラスミノーゲンはいずれも有意に増加し、注射の6~12時間後にプラスミノーゲンのレベルは有意に減少し、24時間にはヒトプラスミノーゲンは基本的に検出できなくなった。LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに6mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射すると、注射2時間後の脊髄組織ホモジネートで検出されたプラスミノーゲンのレベルは、LPS+溶媒群のマウスよりも有意に高く、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群マウスよりも有意に低かった(図10)。
この結果は、1)生理学的及び病理学的条件下でプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過し、脊髄組織に蓄積するのを促進することができること;2)正常なマウスにプラスミノーゲンを静脈内注射すると、脊髄組織におけるプラスミノーゲンのレベルが有意に増加すること;3)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されること;4)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、用量が高いほど、脊髄組織におけるプラスミノーゲンのレベルが高くなることを示唆している。
[実施例11]
実施例11は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎マウスの脳組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
6~9週齢のC57オスマウス54匹を取り、体重を測ってからランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で15匹、モデル群で39匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群マウスに2.5mg/mlのLPS溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。すべてのモデル群マウスのLPSモデリングの2時間後、体重に応じてランダムに3つの群に分け、LPS+溶媒群で15匹、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群で12匹とした。ブランク群マウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク+溶媒群で3匹、ブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、投与を始めた。LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群及びブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、LPS+溶媒群及びブランク+溶媒群に5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与し、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。3匹のブランク+溶媒群及び3匹のLPS+溶媒群に投与した後0時間にマウスを殺処分し、2、6、12及び24時間の各時点で各群のマウスからランダムに3匹ずつを殺処分し、脳を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
その結果、ブランク+溶媒群マウス及びLPS+溶媒群のマウスはプラスミノーゲン注射を受けず、0、2、6、12及び24時間で脳組織ホモジネート中にヒトプラスミノーゲンが検出されなかった。ブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群及びLPS+50mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに50mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射したところ、注射2時間後に脳組織ホモジネート中にヒトプラスミノーゲンはいずれも有意に増加し、注射の6~12時間後にプラスミノーゲンのレベルは有意に減少し、24時間にはヒトプラスミノーゲンは基本的に検出できなくなった。LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに6mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射すると、注射2時間後の脳組織ホモジネートで検出されたプラスミノーゲンのレベルは、LPS+溶媒群のマウスよりも有意に高く、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群マウスよりも有意に低かった(図11)。
この結果は、1)生理学的及び病理学的条件下でプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積するのを促進することができること;2)正常なマウスにプラスミノーゲンを静脈内注射すると、脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが有意に増加すること;3)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されること;4)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、用量が高いほど、脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが高くなることを示唆している。
実施例11は、プラスミノーゲンの投与が、LPS誘発性肺炎マウスの脳組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
6~9週齢のC57オスマウス54匹を取り、体重を測ってからランダムに2つの群に分け、ブランク対照群で15匹、モデル群で39匹とした。すべてのマウスをZoletil 50で麻酔した後、モデル群マウスに2.5mg/mlのLPS溶液を気管に注入してモデリングし、モデリング用量は5mg/kgであり、ブランク群のマウスには、2ml/kgの生理食塩水を注入した。すべてのモデル群マウスのLPSモデリングの2時間後、体重に応じてランダムに3つの群に分け、LPS+溶媒群で15匹、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群で12匹とした。ブランク群マウスを体重に応じてランダムに2つの群に分け、ブランク+溶媒群で3匹、ブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群で12匹、投与を始めた。LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群及びブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、LPS+溶媒群及びブランク+溶媒群に5ml/kg/匹で溶媒を尾静脈注射により投与し、LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。3匹のブランク+溶媒群及び3匹のLPS+溶媒群に投与した後0時間にマウスを殺処分し、2、6、12及び24時間の各時点で各群のマウスからランダムに3匹ずつを殺処分し、脳を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
その結果、ブランク+溶媒群マウス及びLPS+溶媒群のマウスはプラスミノーゲン注射を受けず、0、2、6、12及び24時間で脳組織ホモジネート中にヒトプラスミノーゲンが検出されなかった。ブランク+50mg/kgプラスミノーゲン群及びLPS+50mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに50mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射したところ、注射2時間後に脳組織ホモジネート中にヒトプラスミノーゲンはいずれも有意に増加し、注射の6~12時間後にプラスミノーゲンのレベルは有意に減少し、24時間にはヒトプラスミノーゲンは基本的に検出できなくなった。LPS+6mg/kgプラスミノーゲン群のマウスに6mg/kg体重のプラスミノーゲンを注射すると、注射2時間後の脳組織ホモジネートで検出されたプラスミノーゲンのレベルは、LPS+溶媒群のマウスよりも有意に高く、LPS+50mg/kgプラスミノーゲン群マウスよりも有意に低かった(図11)。
この結果は、1)生理学的及び病理学的条件下でプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンが血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積するのを促進することができること;2)正常なマウスにプラスミノーゲンを静脈内注射すると、脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが有意に増加すること;3)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されること;4)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、用量が高いほど、脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルが高くなることを示唆している。
[実施例12]
実施例12は、プラスミノーゲンの投与が、SOD1-G93Aマウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6.Cg-Tg(SOD1-G93A)1Gur/Jトランスジェニックマウス(以下においてSOD1-G93Aマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:004435)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脊髄を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
SOD1-G93Aマウスは、ヒト変異体SOD1遺伝子を過剰発現しており、マウスの臨床的及び病理学的症状は、ヒトの筋萎縮性側索硬化症の症状に似ている。
SOD1-G93Aマウスの脊髄のELISAレベル検出の結果、SOD1-G93Aマウスの脊髄のプラスミノーゲンのレベルが、50mg/kg及び6mg/kgのプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群ではプラスミノーゲンのレベルが6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全に代謝された(図12)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがSOD1-G93Aマウスの血液脳関門を通過し、脊髄組織に蓄積することができること;2)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
実施例12は、プラスミノーゲンの投与が、SOD1-G93Aマウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6.Cg-Tg(SOD1-G93A)1Gur/Jトランスジェニックマウス(以下においてSOD1-G93Aマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:004435)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脊髄を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
SOD1-G93Aマウスは、ヒト変異体SOD1遺伝子を過剰発現しており、マウスの臨床的及び病理学的症状は、ヒトの筋萎縮性側索硬化症の症状に似ている。
SOD1-G93Aマウスの脊髄のELISAレベル検出の結果、SOD1-G93Aマウスの脊髄のプラスミノーゲンのレベルが、50mg/kg及び6mg/kgのプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群ではプラスミノーゲンのレベルが6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全に代謝された(図12)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがSOD1-G93Aマウスの血液脳関門を通過し、脊髄組織に蓄積することができること;2)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脊髄におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
[実施例13]
実施例13は、プラスミノーゲンの投与が、SOD1-G93Aマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6.Cg-Tg(SOD1-G93A)1Gur/Jトランスジェニックマウス(以下においてSOD1-G93Aマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:004435)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脳を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
SOD1-G93Aマウスの脳におけるELISAレベル検出の結果、SOD1-G93Aマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルは、50mg/kg及び6mg/kgプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群のプラスミノーゲンのレベルは、6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全に代謝された(図13)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがSOD1-G93Aマウスの血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積することができること;2)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
実施例13は、プラスミノーゲンの投与が、SOD1-G93Aマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6.Cg-Tg(SOD1-G93A)1Gur/Jトランスジェニックマウス(以下においてSOD1-G93Aマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:004435)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脳を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
SOD1-G93Aマウスの脳におけるELISAレベル検出の結果、SOD1-G93Aマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンのレベルは、50mg/kg及び6mg/kgプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群のプラスミノーゲンのレベルは、6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全に代謝された(図13)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがSOD1-G93Aマウスの血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積することができること;2)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
[実施例14]
実施例14は、プラスミノーゲンの投与が、FADマウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6-Tg(APPSwFlLon、PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax(以下においてFADマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:034840)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脊髄を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
FADマウスは、アルツハイマー病の研究で一般的に使用される動物モデルである。
脊髄組織ホモジネートのELISAレベル検出の結果、FADマウスの脊髄組織のプラスミノーゲンのレベルが、50mg/kg及び6mg/kgのプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群ではプラスミノーゲンのレベルが6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全代謝された(図14)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがFADマウスの血液脳関門を通過し、脊髄組織に蓄積することができること;2)脊髄組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脊髄組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
実施例14は、プラスミノーゲンの投与が、FADマウスの脊髄組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6-Tg(APPSwFlLon、PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax(以下においてFADマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:034840)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脊髄を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
FADマウスは、アルツハイマー病の研究で一般的に使用される動物モデルである。
脊髄組織ホモジネートのELISAレベル検出の結果、FADマウスの脊髄組織のプラスミノーゲンのレベルが、50mg/kg及び6mg/kgのプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群ではプラスミノーゲンのレベルが6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全代謝された(図14)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがFADマウスの血液脳関門を通過し、脊髄組織に蓄積することができること;2)脊髄組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脊髄組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
[実施例15]
実施例15は、プラスミノーゲンの投与が、FADマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6-Tg(APPSwFlLon、PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax(以下においてFADマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:034840)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脳を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
脳組織ホモジネートのELISAレベル検出の結果、FADマウスの脳組織のプラスミノーゲンのレベルが、50mg/kg及び6mg/kgのプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群ではプラスミノーゲンのレベルが6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全代謝された(図15)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがFADマウスの血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積することができること;2)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
実施例15は、プラスミノーゲンの投与が、FADマウスの脳組織におけるプラスミノーゲンレベルの増加を促進することに関するものである。
15週齢のB6-Tg(APPSwFlLon、PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax(以下においてFADマウスと略称)(Jackson Laboratoryより購入、血統番号:034840)27匹をランダムに3つの群に分け、溶媒群で3匹、50mg/kg投与群で12匹、6mg/kg投与群で12匹とした。溶媒群のマウスに溶媒を尾静脈注射により投与し、50mg/kgプラスミノーゲン投与群に50mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与し、6mg/kgプラスミノーゲン投与群に6mg/kg体重でプラスミノーゲンを尾静脈注射により投与した。溶媒群のマウスに投与した後2時間にマウスを殺処分し、その他のマウスについて、投与後2、6、12及び24時間に各群のマウスから3匹ずつを殺処分し、脳を採取し、ホモジナイズした後に特異的なヒトプラスミノーゲンのELISA法による検出を行った。
脳組織ホモジネートのELISAレベル検出の結果、FADマウスの脳組織のプラスミノーゲンのレベルが、50mg/kg及び6mg/kgのプラスミノーゲンの尾静脈注射後に有意に増加し、50mg/kg投与群ではプラスミノーゲンのレベルが6mg/kg投与群よりも有意に高かった。プラスミノーゲンは投与2時間後から徐々に減少し、12~24時間でほぼ完全代謝された(図15)。
この結果は、1)生理学的用量レベルでプラスミノーゲンを投与した後、プラスミノーゲンがFADマウスの血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積することができること;2)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は用量依存的な効果を有し、投与されるプラスミノーゲンの用量が高いほど、より濃縮されること;3)脳組織におけるプラスミノーゲンの濃縮は、時間依存効果を有し、最初に増加し、2から12時間で徐々に減少し、12から24時間でほぼ完全に代謝されることを示唆している。
参考文献:
[1]KENNETH C. ROBBINS, LOUIS SUMMARIA, DAVID ELWYN et al. Further Studies on the Purification and Characterization of Human Plasminogen and Plasmin. Journal of Biological Chemistry , 1965 , 240 (1) :541-550.
[2]Summaria L, Spitz F, Arzadon L et al. Isolation and characterization of the affinity chromatography forms of human Glu- and Lys-plasminogens and plasmins. J Biol Chem. 1976 Jun 25;251(12):3693-9.
[3]HAGAN JJ, ABLONDI FB, DE RENZO EC. Purification and biochemical properties of human plasminogen. J Biol Chem. 1960 Apr;235:1005-10.
[4]Aloe L, Rocco M L , Bianchi P , et al. Nerve growth factor: from the early discoveries to the potential clinical use[J]. Journal of Translational Medicine, 2012, 10(1).
[5] Aloe L , Rocco M L , Bianchi P , et al. Nerve growth factor: from the early discoveries to the potential clinical use[J]. Journal of Translational Medicine, 2012, 10(1).
[6] Lewin G R , Lechner S G , Smith E S J . Nerve Growth Factor and Nociception: From Experimental Embryology to New Analgesic Therapy[J]. 2014.
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Claims (18)
- 治療有効量のプラスミノーゲン経路活性化剤を被験者に投与することを含む、成熟NGFの形成を促進する、及び/またはNGFレベルを増加させる方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織におけるPro-NGFの切断による成熟NGFの形成及び/またはNGFの発現を促進する、請求項1に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織における他の神経栄養因子の発現及びレベルを増加させる、請求項1または2に記載の方法。
- 前記他の神経栄養因子が、脳由来神経栄養因子(BDNF)、神経栄養因子3(NT-3)、神経栄養因子4/5(NT-4/5)、毛様体神経栄養因子(ciliary neurotrophic factor、CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor、GDNF)、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor、LIF)、インスリン様成長因子I(insulin like-growth factor-1、IGF-1)、トランスフォーミング増殖因子(transforming growth factor、TGF)、上皮増殖因子(epidermal growth factor、EGF)、線維芽細胞増殖因子(fibroblast growth factor、FGF)または血小板由来増殖因子(platelet-derived growth factor、PDGF)を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、神経に栄養を与えること、神経を保護すること、神経再生を促進すること、神経損傷を阻害すること、創傷組織の修復を促進すること、及び創傷治癒を促進することから選択される1つまたは複数の用途もしくは活性を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記被験者が、神経または脳組織の損傷を患っている被験者であり、前記神経または脳組織の損傷が、
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎、及び硬膜外膿瘍から選択される1つまたは複数の感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血から選択される1つまたは複数の血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群から選択される1つまたは複数の神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症、及びうつ病から選択される1つまたは複数の機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病から選択される1つまたは複数の神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症から選択される1つまたは複数の運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌から選択される1つまたは複数の腫瘍
から選択される1つまたは複数の疾患もしくは状態によって引き起こされる、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 - 治療有効量のプラスミノーゲン経路活性化剤を被験者に投与することを含む、NGF関連疾患または状態を予防または治療する方法。
- 前記NGF関連疾患または状態が、
1)髄膜炎、脳炎、灰白髄炎及び硬膜外膿瘍のいずれかから選択される感染症;
2)脳卒中、一過性脳虚血発作(TIA)、くも膜下出血、硬膜下出血及び血腫、ならびに硬膜外出血のいずれかから選択される血管疾患;
3)脳または脊髄損傷、ベル麻痺、頸椎症、手根管症候群、脳または脊髄腫瘍、末梢神経障害及びギラン・バレー症候群のいずれかから選択される神経構造損傷疾患;
4)頭痛、てんかん、不眠症、神経痛、不安症及びうつ病のいずれかから選択される機能障害;
5)アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病(Huntington’s disease、HD)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis、ALS)、多発性硬化症(Multiple sclerosis、MS)、脊髄小脳失調症、及びピック病のいずれかから選択される神経変性疾患;
6)脊髄性筋萎縮症(Spinal Muscular Atrophy、SMA)、進行性球麻痺、進行性筋萎縮症、及び原発性側索硬化症のいずれかから選択される運動ニューロン疾患;
7)脳腫瘍及び脳癌のいずれかから選択される腫瘍;
8)末梢神経障害、外傷による神経損傷、視神経障害、多発性神経炎、帯状疱疹、顔面神経麻痺、火傷、床ずれ、角膜潰瘍、放射線療法または化学療法による副作用
からなる群から選択されるいずれか1つを含む、請求項7に記載の方法。 - 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、被験者の神経組織におけるプラスミノーゲンのレベルを増加させる、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、1つまたは複数の他の薬剤または治療方法と組み合わせて使用される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、静脈内、筋肉内、髄腔内、鼻吸入、エアロゾル吸入、点鼻薬、または点眼薬によって投与される、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤が、プラスミノーゲン活性化経路の成分、プラスミノーゲンを直接活性化し得るか、またはプラスミノーゲン活性化経路の上流成分を活性化することによって間接的にプラスミノーゲンを活性化し得る化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミンの活性を模倣する化合物、プラスミノーゲンまたはプラスミノーゲン活性化剤の発現をアップレギュレートすることができる化合物、プラスミノーゲン類縁体、プラスミン類縁体、tPAまたはuPA類縁体及び線維素溶解阻害剤の拮抗剤から選択される1つまたは複数である、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン活性化経路の成分が、天然または組換えプラスミノーゲン、ヒトプラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、Glu-プラスミノーゲン、プラスミン、プラスミノーゲンとプラスミンの1つ以上のクリングルドメイン及び/またはプロテアーゼドメインを含むプラスミノーゲン及びプラスミン変異体並びに類縁体、ミニプラスミノーゲン(mini-plasminogen)、ミニプラスミン(mini-plasmin)、マイクロプラスミノーゲン(micro-plasminogen)、マイクロプラスミン(micro-plasmin)、delta-プラスミノーゲン、delta-プラスミン(delta-plasmin)、プラスミノーゲン活性化剤、tPA、及びuPAから選択されるものである、請求項12に記載の方法。
- 前記線維素溶解阻害剤の拮抗剤が、天然または組み換えPAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの拮抗剤、例えば、PAI-1、補体C1阻害剤、α2抗プラスミンまたはα2マクログロブリンの抗体である、請求項12に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲン経路活性化剤がプラスミノーゲンである、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲンが、配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列を含むか、または配列2、6、8、10または12に示されるアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つプラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性及び/またはリジン結合活性を有する、請求項15に記載の方法。
- 前記プラスミノーゲンが、
1)配列14に示されるものを有するセリンプロテアーゼドメイン;
2)配列14と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、タンパク質分解活性を保持するセリンプロテアーゼドメイン;
3)クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4及びクリングル5から選択される1つまたは複数のクリングルドメイン;及び
4)クリングル1、クリングル2、クリングル3、クリングル4及びクリングル5のうちの1つまたは複数と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有し、かつリジン結合活性を保持するクリングルドメイン
から選択される1つまたは複数を含む、請求項15に記載の方法。 - 前記プラスミノーゲンが、Glu-プラスミノーゲン、Lys-プラスミノーゲン、ミニプラスミノーゲン、マイクロプラスミノーゲン、delta-プラスミノーゲン、またはそれらの、プラスミノーゲンのタンパク質加水分解活性を保持した変異体から選択される、請求項15に記載の方法。
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