JP5391069B2 - コンドロイチナーゼabci変異体を使用する組成物及び方法 - Google Patents
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Description
脊髄は神経線維で構成されている。脊髄を含む中枢神経系への損傷は機能消失をもたらす。最も多く見られる脊髄損傷(SCI)は挫傷(脊髄の打撲)および圧迫損傷(脊髄への長期間にわたる圧迫に起因する)である。成体哺乳動物の脊髄損傷では、軸索が再生不能になることにより、感覚消失、運動機能消失、および/または自律神経機能消失のみならず、永久麻痺をもたらすことがある。神経細胞が再生できない理由の一つは、神経細胞が脊髄損傷後に生じるグリア性瘢痕を越えられないことである。損傷によって誘発された病変部には、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPGs)などの細胞外基質分子を含むグリア性瘢痕が生じる。CSPGSは、インビトロでは神経組織の成長を阻害し、インビボではCSPGsが豊富な部位での神経組織の再生を阻害する。CSPGsは例えば炎症など他の様々な状態に関与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献1】 米国特許第5498536号
【特許文献2】 米国特許第5578480号
【特許文献3】 米国特許第5792743号
【特許文献4】 米国特許第5997863号
【特許文献5】 米国特許第6007810号
【特許文献6】 米国特許第6313265号
【特許文献7】 国際公開第WO2004/103299号
【特許文献8】 国際公開第WO2004/110359号
【特許文献9】 国際公開第WO2004/110360号
【特許文献10】 国際公開第WO2005/087920号
【特許文献11】 国際公開第WO2005/112986号
【非特許文献】
【非特許文献1】 SATO et al.,Cloning and expression in Escherichia coli of the gene encoding Proteus vulgaris chondroitin ABC lyase.1994,Appl.Microbiol.Biotechnol.41:39−46
【非特許文献2】 Broach et al.,Experimental Manipulation of Gene Expression,ed.M.Inouye,Academic Press,New York,1983,pp.83−117.
【非特許文献3】 Banker et al.,Modern Phaemaceutics 4 th Ed.,Informa Healthcare,2002,New York(TOC).
【非特許文献4】 Goodman et al.,The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10 th ed.,McGraw Hill,New York,2001(TOC).
【非特許文献5】 Fawcett et al.,The glial scar and cetral nervous system repair,1999,Brain Res.Bull.49:377−391.
【非特許文献6】 Bradbury et al.,Chondroitinase ABC promotes functional recovery after spinal cord injury,2002,Nature416:636−640.
【非特許文献7】 Hoffman et al.,Chondroitin Sulfates,1958,Federation Proc.17:1078−1082.
【非特許文献8】 Yamagata et al.,Purification and Properties of Bacterial Chondroitinases and Chondrosulfatases,1968,J.Biol.Chem.243(7):1523−1535.
【非特許文献9】 Michelacci et al.,Chondroitinase C from Flavobacterium heparinum,1976, J.Biol.Chem.251(4):1154−1158.
【非特許文献10】 Michelacci et al.,Isolation and characterization of an induced Chondroitinase ABC,1987,Biochem.Biophys.Acta923:291−301.
【非特許文献11】 Bnlker et al.,Modern Pharmaceutics,1979,Marcel Dekker,Inc.,New York(TOC).
【非特許文献12】 Goodman et al., The Pharmacological Basis of Therapeutics,6 th ed.,McGraw Hill,New York, 2001(TOC).
【非特許文献13】 Sambrook et al.,Molecular Cloning, 2 nd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York,1989 Ch.16and17.
【非特許文献14】 Sambrook et al.,Molecular Cloning, 2 nd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York,1989 (TOC).
【非特許文献15】 Ben−Bassat et al.,Processing of the Initiation Methionine from Proteins; Proteins of the Escherichia coli methionine Aminopeptidase and Its Gene Structure,1987,J.Bacteriol.169(2):751−757.
【非特許文献16】 Miller et al.,N−terminal methionine−specific peptidase in Salmonella typhimurium,198,PNAS84:2718−2722.
【非特許文献17】 Hou et al.,ENdotoxin Removal by Anion−Exchange Polymeric Matrix,1990,Biotech.Appl.Biochem.12:315−324.
【非特許文献18】 Hamai et al., Two Distinct Chondroitin Sulfate ABC Lyases,1997,J.Biol.Chem.272(14):9123−9130.
【非特許文献19】 Zuo et al., Degradation of Chondroitin Sulfate Proteoglycan Enhances the Neurite−Promoting Protial of Spinal Cord Tissue,1998,Exp.Neurol.154(2):654−662.
【非特許文献20】 Zuo et al.,Regeneration of Axons after Nerve Transaction Repair is Enhanced by Degradation of Chondroitin Sulfate Proteoglycan, 2002,Exp.Neurol.1763(1):221−228.
【非特許文献21】 Krekoski et al.,Axonal Regeneration into Acellular Nerve Grafts is Enhanced by Degradation of Chondroitin Sulfate Proteoglycan, 2001,J.Neurosci.15:21(16):6206−6213.
【非特許文献22】 Blight et al., Animal models of spinal cord injury,2002,Top Spinal Cord Inj,Rehabi,6(2):1−13.
【非特許文献23】 Kwon et al., Animal Models Used in Spinal Cord Regeneration Reserch,2002,Spine27(14):1504−1510.
【非特許文献24】 Hirschberg et al.,Inflammation after axonal injury has conflicting consequences for recovery of function rescue of spared axons is impaired but regeneration is supported,J.Neuroimmunol.1994,50(1):9−16(Abstruct).
【非特許文献25】 Korn,1957,The Degradation of Heparin by Bacterial Enzymes,J.Biol.Chem.226:841−844.
【非特許文献26】 Martinez et al.,Purification and Properties of the Enzyme Chondroitinase,1959,J.Biol.Chem.234(9):2236−2239.
【非特許文献27】 Huang et al.,Crystal Structure of Proteus Vulgaris Chondroitin Sulfate ABC Lyase 1 at 1.9 A Resolution,2003,J.Mol.Biol.328:623−634.
【非特許文献28】 Michelacci et al.,A Comparative Study Between a Chondroitinase B and a Chondroitinase AC from Flavobacterium heparinum,1975,Biochem.J.151:121−129.
【非特許文献29】 Prabhakar et al.,Biochemical Characterization of the Chondroitinase ABC 1 Active Site,Aug.23,2005,Biochem.J.,pp.395−405
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
好ましい実施形態において、そのようなコンドロイチナーゼABCI変異酵素は活性亢進を示す。他の好ましい実施形態において、そのようなコンドロイチナーゼABCI変異酵素は、UVまたは熱への曝露による不活性化を含む不活性化への抵抗性亢進を示す。できれば本発明のコンドロイチナーゼABCI変異酵素は055D2−3(配列ID番号:1)、079B6−2(配列ID番号:2)、079D2−2(配列ID番号:3)、057G1−1(配列ID番号:4)、023G6−4(配列ID番号:5)、005B12−3(配列ID番号:6)、および021B8−3(配列ID番号:_)から選択されるのが好ましい。
プロテウス・ブルガリスの野生型コンドロイチナーゼABCIのヌクレオチド配列は配列ID番号:7、コンドロイチナーゼABCIのアミノ酸配列は配列ID番号:8で示される。
前記製剤に加え、本発明の化合物はデポ製剤として製剤することも可能である。そのような長時間作用型製剤は埋め込み(皮下、筋肉内など)または筋肉内注射により投与可能である。
以下の方法は本発明の様々な実施形態の例証に用いられる。これらの方法は例証用であり、本発明の限定を意図するものではない。
熱的に安定な変異体は分子進化プロセスを通して生成されることが確認された。修飾DMB分析により、42℃、2時間で野生型cABCIに比べ熱的に安定なクローンが確認された。この温度での安定性は37℃ではさらに大きな安定性をもたらす可能性が高く、内在ミニポンプの投与への利用が可能になることにより、インビボ研究のための処理および送達が容易となる。個々のモジュールは全体として、試験パラメータで定義された予想範囲内の陽性ヒットをもたらした。
Claims (47)
- 055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択される変異コンドロイチナーゼABCI酵素。
- 請求項1記載の変異コンドロイチナーゼABCI酵素において、前記酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)を有するものである、変異コンドロイチナーゼABCI酵素。
- 請求項1記載の変異コンドロイチナーゼABCI酵素において、前記酵素は079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)を有するものである、変異コンドロイチナーゼABCI酵素。
- 請求項1記載の変異コンドロイチナーゼABCI酵素において、前記酵素は023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)を有するものである、変異コンドロイチナーゼABCI酵素。
- 中枢神経系損傷を治療するために使用される薬学的組成物であって、055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択される酵素の治療的有効量を有する、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は中枢神経系への打撲損傷後に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は中枢神経系への非打撲損傷後に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は脊髄損傷後に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は局所投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項9記載の薬学的組成物において、前記局所投与は髄腔内投与および局所性投与から選択されるものである、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、前記酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、前記酵素は079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、前記酵素は023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)を有するものである、薬学的組成物。
- 神経細胞の増殖を促進するために使用される薬学的組成物であって、055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択される酵素の治療的有効量を有する、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は中枢神経系への打撲損傷後に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は中枢神経系への非打撲損傷後に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は脊髄損傷後に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、変異コンドロイチナーゼABCI酵素は局所投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項18記載の薬学的組成物において、前記局所投与は髄腔内投与および局所性投与から選択されるものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、前記酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、前記酵素は079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、前記酵素は023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)を有するものである、薬学的組成物。
- 中枢神経系における薬剤の拡散を促進するために使用される薬学的組成物であって、
055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択される酵素を有し、
前記薬剤は前記中枢神経系に投与されるものであり、
前記酵素は中枢神経系に投与されるものである、薬学的組成物。 - 請求項23記載の薬学的組成物において、少なくとも一つの酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、少なくとも一つの酵素は079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、少なくとも一つの酵素は023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、少なくとも一つの酵素は有効量で投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、少なくとも一つの酵素は1若しくはそれ以上の薬学的担体と共に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、前記薬学的担体は希釈剤、結合剤、潤滑剤、着色剤、崩壊剤、緩衝剤、等張剤、ポリオール、保存剤、麻酔剤から成る群から選択されるものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、前記薬剤は複合生物製剤、小分子、および移植細胞から成る群から選択されるものである、薬学的組成物。
- 中枢神経系における薬剤の取込みを促進するために使用される薬学的組成物であって、前記薬剤とコンドロイチン硫酸プロテオグリカンを開裂することのできる少なくとも一つの酵素とを有し、前記少なくとも一つの酵素は、055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択されるものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記少なくとも一つの酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記少なくとも一つの酵素は079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記少なくとも一つの酵素は023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記少なくとも一つの酵素は有効量で投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記少なくとも一つの酵素は1若しくはそれ以上の薬学的担体と共に投与されるものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記薬学的担体は希釈剤、結合剤、潤滑剤、着色剤、崩壊剤、緩衝剤、等張剤、ポリオール、保存剤、麻酔剤から成る群から選択されるものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記薬剤は複合生物製剤、小分子、および移植細胞から成る群から選択されるものである、薬学的組成物。
- 血管からの細胞溢出を阻害するために使用される薬学的組成物であって、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを開裂する酵素を有し、前記酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択されるものである、薬学的組成物。
- 請求項39記載の薬学的組成物において、前記細胞は、白血球、好中球、好酸球、好塩基球、リンパ球、B細胞、T細胞、単球、およびマクロファージから成る群から選択されるものである、薬学的組成物。
- 患者の炎症を治療するために使用される薬学的組成物であって、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを開裂する酵素を有し、前記酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択されるものである、薬学的組成物。
- 生体外で血球を修飾するための方法であって、
患者の血流から抽出された細胞を薬学的組成物に曝露する工程を有するものであり、前記薬学的組成物は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを開裂する酵素を有し、前記酵素は055D2−3(配列ID番号:1、ATCC寄託番号第PTA−8661号)、079B6−2(配列ID番号:2、ATCC寄託番号第PTA−8662号)、023G6−4(配列ID番号:5、ATCC寄託番号第PTA−8663号)、および005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)から選択されるものである、方法。 - 請求項1記載の変異コンドロイチナーゼABCI酵素において、前記酵素は005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)を有するものである、変異コンドロイチナーゼABCI酵素。
- 請求項5記載の薬学的組成物において、前記酵素は005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項14記載の薬学的組成物において、前記酵素は005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項23記載の薬学的組成物において、前記酵素の少なくとも一つは005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)を有するものである、薬学的組成物。
- 請求項31記載の薬学的組成物において、前記酵素の少なくとも一つは005B12−3(配列ID番号:6、ATCC寄託番号第PTA−8660号)を有するものである、薬学的組成物。
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