JP5570999B2 - 抗hiv治療の際に使用される組成物 - Google Patents

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Description

関連出願
本出願は、2008年1月3日出願の仏国特許出願第08/50019号に関する。本出願はまた、2006年7月5日出願の仏国特許出願第06/06097号および対応する2007年7月5日出願のPCT出願、表題「Medicament destine au traitement des maladies avec persistence et/ou accumulation de proteins prenylees」(「Drug intended for the treatment of diseases with persistence and/or accumulation of prenylated proteins」)に関する。上記で参照した特許出願それぞれの全内容は本明細書に参考として組み込む。
本発明は、HIV感染患者を治療するための抗HIV組成物および方法に関する。
本発明は、例えば、特定の抗HIV治療によって引き起こされる副作用、例えば、プロテアーゼ阻害剤または逆転写酵素阻害剤によって引き起こされ得る早期老化および脂肪萎縮症の治療に非常に有用である。
以下の記載において、括弧内の参考文献(X)は、実施例の最後の参考文献リストを意味する。括弧内に著者名および日付のある参考文献はまた、この文献リストを意味する。
真核細胞の核は、多孔性2重膜である核膜によって境界が定められており、核と細胞質の2つの区画間の分子交換を制御している。この核膜は核の内容物、すなわち遺伝物質および核ゲノムの機能に必要な酵素的機構の全てを部分的に隔離する。
核膜は、2種類の同心円状の膜、すなわち小胞体とつながった外膜および内膜から構成される。内膜の内側面には、核ラミナと呼ばれる高密度の繊維網が接している。これは、本質的にラミンの重合体および関連タンパク質からなるタンパク質ネットワークである。脊椎動物では、ラミンは2つのサブクラス、A型のラミン(ラミンAおよびC)ならびにB型のラミン(ラミンB1、B2およびB3)に区別されており、いずれもラミナの生成に関与している。後者は、核膜の内膜に結合したその他のタンパク質と関連することによって適切な位置に保たれている(例えば、Gruenbaumら、2005(19)参照)。
ラミンは、中間径フィラメントファミリー(V型)に属するフィラメント状タンパク質で、いずれも共通の構造を有し、短い球状N末端(頭部)部分が複数のアルファヘリックスに構成された長い中央ドメイン(ロッドドメイン)によってもう1つの球状C末端(尾部)部分から隔てられている。球状の尾部は特に、合成後の核への移行を可能にする核内移行シグナル(NLS)を含有する。中央ドメインは、2つの並行したラミン分子が会合し、二量体の「頭尾(head−to−tail)」会合によってフィラメントを構成するのを可能にする。この構造により、非常に耐久性のある機械的特性がもたらされる。
ラミンAおよびラミンBのみが前駆体合成後に成熟する(Gruenbaumら、2000(20)参照)。ラミンCは直接成熟型で合成される。
ラミンAおよびラミンBの前駆体の終端は、特徴的なCaaXモチーフである(Cはシステインであり、aは荷電していない脂肪鎖を有するアミノ酸であり、Xは任意のアミノ酸であり、この場合はメチオニンである。Levy & Cau 2003(29)参照)。
C末端CaaXモチーフによって、ファルネシルトランスフェラーゼによる脂肪酸(一般的に、C15脂肪酸、ファルネシル)の結合が可能になる。このプレニル化(ファルネシルモチーフは、イソプレニンと呼ばれるC5ベースの脂肪族単位から生じる)によって、プレラミンは細胞基質で合成された後、小胞体の膜内に入ることができる。プレラミンは、小胞体の外膜にそれ自体が挿入されておりその活性部位が細胞基質にあるエンドプロテアーゼの作用を受ける。プレラミンAの特異的エンドプロテアーゼはFace1(またはZMPSTE24、亜鉛メタロプロテアーゼ、酵母STE24ホモログ)であり、一方Face2(またはRce1、Ras変換酵素)はプレラミンBに特異的である。これらの酵素は、システインとその次の(脂肪族)アミノ酸との間のペプチド結合の加水分解を触媒し、プレラミンを3アミノ酸だけ短縮する。その後、ファルネシル化されたシステインのカルボキシル末端は、イソプレニルシステイン−カルボキシメチルトランスフェラーゼ(ICMT)によって認識され、ICMTはエステル化によって該末端にメチル基を結合させる。
プレラミンAの成熟の場合のみ、引き続きFace1による第2のエンドプロテアーゼ切断が行われ、15アミノ酸のファルネシルペプチドおよび成熟ラミンAが放出される。もはや脂肪酸を含んでいないこのラミンAは可溶性となり、自身の核移行シグナルによって核内に運び込まれ、核ラミナ自体ならびに核区画の残りの部分に局在し、正に核の骨格を構成する(Gruenbaumら、2005(19))。他方、成熟ラミンBは依然としてC末端にファルネシル化およびメチルエステル化されたシステインを有している。したがって、成熟ラミンBは小胞体の外膜に、次いで核膜の核質側の面に挿入された状態を維持し、専ら核ラミナにおいて、成熟ラミナBが固定されている核膜の内膜下に局在する。
プレニル化とは、システインのチオール基に、炭素原子15個のファルネシル鎖、したがってファルネシル化によって、または炭素原子20個のゲラニルゲラニル鎖、したがってゲラニルゲラニル化によって(Reidら、2004(39))、または任意のその他のイソプレン誘導体を結合させることを意味する。
C末端コンセンサス配列(CaaX)を認識するファルネシル−トランスフェラーゼ(FTase)によって触媒されるファルネシル化は、好ましくはモチーフのシステイン残基にファルネシル基を結合させる。
ゲラニルゲラニル化は、モチーフのシステイン残基にゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ(GGTase)によってゲラニルゲラニル基を結合させることである。
これらの脂肪酸は、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムAに基づいて細胞が特にコレステロール、ステロイド、ヘモグロビンのヘムおよびユビキノンを生成するために使用する生合成方法によって産生される(Hamptonら、1996(20))。
プレニル化タンパク質のファミリーは、ヒトゲノム中約300の構成要素を含み、その大多数はC末端モチーフCaaXによって特定することができる(Reidら、2004(39))。Ras、RhoおよびRabファミリーのタンパク質(Leungら、2006(28))、ミトコンドリアへの輸送機能を保証するある種のタンパク質(HDJ2)、ある種の有糸分裂タンパク質(CENPE、CENPF)は特にプレニル化されている(Winter−Vann & Casey、2005(51))。一般的に、CaaXモチーフにおいてXがセリン、メチオニン、システイン、アラニンまたはグルタミン酸である場合、好ましく付加されるイソプレノイドはファルネシルである。Xがロイシンである場合、CaaLモチーフの認識は、ゲラニルゲラニル基の転移を触媒するGGTaseによって行われることが好ましいであろう(Bassoら、2006(1))。イソプレンから得られたその他の基をこのシステインに結合させることもおそらく可能であるが、文献には記載されていない。
ヒトにおいては、3種類のラミン遺伝子が存在する。1q21.2−q21.3に位置するLMNA遺伝子(Wydnerら、1996(52))は、選択的スプライシングによってラミンAおよびラミンCを生じる。LMNA遺伝子は12個のエキソンからなる。エキソン1の開始部は、ラミンAおよびCに共通の球状N末端をコードし、エキソン1の端部およびエキソン7の開始部までは、中央のヘリックス部分をコードし、最後に、その他のエキソンが球状C末端をコードする(Levy & Cau)、2003(29))。
実際に、該遺伝子はスプライシングの違いによる4種の生成物をコードし、そのうちラミンCおよびプレラミンAが主な2つである(Lin & Worman、1993(31))。したがって、ラミンAおよびラミンCは、プレメッセンジャーのエキソン10の位置で選択的スプライシング部位を使用して別々に産生され、ラミンCがエキソン1から10によってコードされ、ラミンAがエキソン1から9、エキソン10の最初の90塩基対およびエキソン11および12(ラミンAに特異的)によってコードされる。
したがって、プレラミンAおよびラミンCのペプチドは、最初の566アミノ酸の位置は同一であり、一方、ラミンCおよびプレラミンAのC末端部はそれぞれ6個および98個の特異的アミノ酸を含有する。
B型のラミンは3つの異なるタンパク質(Sheltoら、1981(43))、すなわち、ラミンB1、B2(この2つのアイソフォームが最も代表的である)およびB3を含む。LMNB1遺伝子は5q23.3〜q31.1に位置し、ラミンB1をコードする11個のエキソンを含む(Lin & Worman、1995(30))。LMNB2遺伝子は19p13.3に位置し、選択的スプライシング機構によってラミンB2およびB3をコードする(Biamontiら、1992(2))。
ラミンBが発生の初期段階から細胞全てにおいて構成的に発現されるのに対し、A型のラミンは一般に胚幹細胞には存在せず(Stewartら、1987(45))、あらゆる分化した体細胞において発現される。それらの発現は、組織に応じて生存中ずっと調節を受ける(Duqueら、2006(9))。ラミンAの発現は特異的に阻止されているが、ラミンCおよびその他のラミンは依然として発現しているマウスは明白な表現型を示さないので、それらの発現は必須ではないものと考えられる(Fongら、2006(14))。
ラミンは、多種多様な機能を有する非常に多数のタンパク質を相手に相互作用し、したがって、ラミンは、DNAの複製および修復、転写およびスプライシングの制御ならびにクロマチン構造の組織化を含む数多くの核プロセスに関与する(Shumakerら、2003(44)、Zastrowら、2004(54)、Hutchisonら、2004(26)、Gruenbaumら、2005(19)を参照のこと)。ラミナ構造の変化は、多数のヒトの遺伝性病変の原因となる。変化は、ラミン、またはラミナのその他のタンパク質をコードする遺伝子の突然変異に起因する。これらの病変は、総称してラミノパシーとして一緒に分類されている(Broersら、2006(5)、Mattoutら、2006(33))。近年、ラミノパシーの群にも属する病変を引き起こす、ラミン成熟に関与する酵素(特にFace1)の遺伝子の突然変異が特定された(Navarroら、2004(36)および2005(35))。
現時点では、LMNB1遺伝子またはLMNB2遺伝子の突然変異に関連したヒトにおける唯一の病変は、LMNB1遺伝子の完全な重複によって引き起こされる白質ジストロフィーである(Padiathら、2006(37))。Barraquer−Simon症候群の患者のLMNB2で見出された配列の変種の潜在的な関与については疑問が残る(Hegeleら、2006(22))。しかし、RNAi(RNA干渉)実験によってインビトロにおいて、ならびにマウスモデルにおいて(Vergnesら、2004(50))、B型ラミンが細胞の発生および完全性にとって不可欠であることが示された。実際に、ラミンB1欠損はマウスにおける周産期死亡の原因である。さらに、同じLMNB1欠損マウスの胚の線維芽細胞の核は、LMNA遺伝子の突然変異を有する患者で観察されたものに類似した、核形態の著しい変化を示す。さらに、ラミンBが有糸分裂中の分裂紡錘体の形成に必要であることが最近示されており、このことは、ラミンBが細胞周期の間に活動的で多面的な役割を担い、それらの役割が核の構造の維持に限られるものではないことの立証につながる(Tsaiら、2006(48))。この後者の役割については、最近の文献が、ラミンBの構造上の機能、すなわちラミンB1を人為的に除去した細胞は、細胞内に、回転する「漂う」核を有することを実証している(Liら、2007(45))。2つのラミンB1およびB2の間に存在する機能上の重複性はまた、これらのラミンの重要性を直接反映するものでもあることは疑いなく、高い淘汰圧をかけ、対応する遺伝子の配列のいかなる可能性のある突然変異の影響も覆い隠している。
LMNA遺伝子の突然変異に起因するラミンA/Cの機能的変化は、孤立した単独組織に影響を及ぼす軽度なものから周産期において致命的な全身性のものに及ぶ臨床的範囲における多種多様な病変を含む、少なくとも15の障害の原因である。
LMNA遺伝子のいくつかの突然変異が、核膜中のタンパク質の集合を明らかに変化させ、その機能発現を妨害する。様々な組織の細胞において、核の形態が変化する。すなわち、細胞質中に遺伝物質を押し出すバルジを有することが多い(Goldmanら、2004(18))。
通常核膜と会合するタンパク質、ラミンB、特定の核膜孔タンパク質およびLAP2タンパク質は、これらのバルジの辺縁には存在しない。
これらの形態学的異常に続いて、機能的変化が生じ最終的に細胞死を引き起こす。ラミノパシーという用語に含まれる病変全ての中で、プレニル化されたタンパク質の異常な蓄積に関連するものだけが本発明に関係がある。
これらには主にハッチンソン−ギルフォード症候群または早老症症候群(De Sandre−Giovannoliら、2003(7)、Erikssonら、2003(11))および拘束性皮膚障害(Navarroら、2004(36))が含まれる。これら2つの症候群では、生理病理学的原因は、患者の細胞内における未成熟のファルネシル化プレラミンの蓄積および残存である。
出生期前後において致死的な拘束性皮膚障害が特徴とする臨床症候は、ほとんどが子宮内での運動を制限する皮膚欠損の結果である。この病状は非常にまれである。皮膚は硬く張りつめており、所々崩壊し、例えば腋窩または頚部での裂傷を引き起こす。睫毛、眉および体毛は存在しないか、または非常にまばらである。羊水過多であることが多く、胎児の運動の減少が妊娠6ヵ月から認められる。骨格レベルでは、X線撮影によって、あらゆる関節における収縮、先天性垂直距骨、貧弱で形成異常の二分割された鎖骨、細い肋骨、管状の腕部長骨および頭蓋の脱ミネラル化が示される。致死的な拘束性皮膚障害は劣性の常染色体によって遺伝する。
LMNAおよびZMPSTE24/Face1の突然変異がこの病変について報告されている(Navarroら、2004(36))。いずれの場合も、生理病理学的機構は同じで、プレラミンAは成熟することができず(Face1の無発現変異、またはプレラミンAの突然変異による切断部位の消失)、ファルネシル化されたまま、したがって核膜に挿入されたまま維持される。細胞内におけるこれらの異常な前駆体の蓄積および残存は、おそらくラミンBおよびCがそれぞれの相手と正常に相互作用するのを妨げ、細胞の死、そして直ちに患者の死亡を引き起こす。当初考えられたように、細胞毒性をもたらすのは成熟ラミンAの欠如ではなくファルネシル基の残存であることが、明白に実証された(Fongら、2004(16))。
2003年4月、下顎末端異形成症および早期老化を引き起こすある種の疾患に共通の症状の重複に基づいて、本発明者らは、早老症すなわち早期老化の最も典型的で最も深刻な形態が、LMNA遺伝子の突然変異に起因することを示した(De Sandre−Giovannoliら、2003(7))。ハッチンソン−ギルフォード症候群とも呼ばれるこの疾患に罹患した小児は、最大で正常個体よりも10倍速い加速老化を患い、平均余命は13年以下である。ヨーロッパでは、およそ600万人に1人の小児が罹患する。症状は、皮膚の老化、禿頭症、顎の大きさの縮小および老化に関係する問題、例えば関節の硬直および心血管障害である。心筋梗塞またはアテローム性動脈硬化を含む心血管障害は、死亡の原因となることが多い。
関与すると考えられる突然変異で、LMNA遺伝子のエキソン11に位置するものは、プレmRNAの潜在的スプライシング部位を活性化し、150ヌクレオチドが欠失したmRNAを生じる(De Sandre−Giovannoliら、2003(7)、Erikssonら、2003(11))。この欠失mRNAは、正常なラミンAに成熟することができない異常なプレラミンA、プロゲリンに関与し、すなわち、プロテアーゼ認識部位を含むエキソン11の50個のアミノ酸が存在しないことにより、プロゲリンの2回目の切断が妨げられ、そのC末端にファルネシル基が維持される。したがってプロゲリンは核膜の核質側の面に挿入されたままとなり、核膜は特徴的な変化、すなわち細胞基質への核質のバルジおよび辺縁部ヘテロクロマチンの分布異常を有する(Goldmanら、2004(18))。さらに、プロゲリンの細胞毒性の原因は、成熟(切断、メチル化)を担う酵素のうちのいくつかが局在する小胞体包膜への固定にも必要とされるファルネシル基の残存である(Fongら、2004(16))。
これらの全身性の病変は、通常老化に関連する徴候の早期出現を伴うという特殊な特徴を有する。これらに共通する生理病理学的特徴は、プレニル化ラミンを生成し、記載した結果を伴うことである。
最近の2つの研究によって、切断型または非切断型のファルネシル化プレラミンの核内蓄積を低減すると、細胞表現型の出現が有効に阻止されることが示された。第1の研究は、Face1プロテアーゼが欠損している早老マウスモデルに対して実施された(Pendasら、2002(38))。このマウスを、半量のラミンAを発現するマウス(Lmna+/−マウス)と交配させると、Face1の欠如の影響が軽減される(Verelaら、2005(49))。第2の研究は、潜在的スプライシング部位を標的とするモルホリノ(アンチセンスオリゴヌクレオチド)によってHGPS患者の細胞を処理すると突然変異表現型が排除されることを示している(Scaffidi & Misteli、2005(43))。
いくつかの最近の研究(Scaffidi & Misteli、2006(42)参照)は、生理的な老化プロセスにおけるラミンAの関与を示している。特に、生理的な老化の間に、エキソン11の潜在的スプライシング部位を密かに使用して、プロゲリンはいかなるLMNA遺伝子突然変異も有さない細胞によって合成されることが示された。このプロゲリンはラミナの細胞核の辺縁部に局在する。「正常に」老化している患者の細胞の核は、偶発的なスプライシング事象によって引き起こされるラミノパシーに特徴的なバルジを有することができ、このことが異常な細胞機能を引き起こし、おそらく少なくとも部分的に老化に関与するのであろう。
インビボにおいて、皮膚では、プロゲリンはまた、皮膚線維芽細胞および表皮細胞の小集団によって合成され、細胞内に年齢と共に蓄積する。したがって、プロゲリンは、皮膚老化のマーカーとなることができた(McClintockら、2007(34))。
同一の分子機構が、早老症の個体における早期老化の徴候の原因となり、はるかに低いレベルで、突然変異を有さない個体の生理的な老化に関与するように思われる。
先行技術では、プロゲリンの病的な産生によって引き起こされた細胞表現型の改善への2つの治療的取り組みが記載されている。これらの解決策の第1は、エキソン11のこの潜在的スプライシング部位を、アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて(Scaffidi & Misteli、2005(41))、またはsiRNAを生産するレトロウイルスを用いて(Huangら、2005(25))処理することにより「マスキング」して、スプライセオソームによる使用をごく単純に阻止することである。その結果はインビトロでは有望であるが、これは「遺伝子」療法であり、この取り組みに基づく薬物の開発は、インビボでの効果を得るためのOASベクター化に関係する不都合全てを伴い、極めて長期的で複雑である。第2の解決策は、ファルネシルトランスフェラーゼ、すなわちファルネシルピロリン酸からプレラミンへのファルネシル基の転移を触媒する酵素を阻害することからなる。このような阻害剤(FTI)を使用する場合、培養物のHGPS(早老症)細胞において部分的にのみ「正常な」核膜が回復し、RDマウス(KO ZMPSTE24)の生存率は改善される(Glynn & Glover、2005(17)、Capellら、2005(6)、Tothら、2005(47)、Fongら、2006(15))。
しかし、ファルネシル化の阻害は代償性のゲラニルゲラニル化を誘導し得る(Bishopら、2003(3)、Varelaら、2008(54再出)。
さらに、FTIはプロテアソームを阻害して細胞周期の停止を引き起こすことが最近報告された(Demyanetsら、2006(8)、Efuet & Keyomarsi、2006(10))。したがって、この処理が、おそらくユビキチン化はされるがプロテアソームによって分解されないプロゲリンの核質中への蓄積を引き起こすことは間違いない。
また、インビボにおけるプロゲリンのファルネシル化率の低下は非常に低く、5%程度であることが最近の研究で報告されているが(Youngら、2006(53))、これはインビトロで観察された核の形態の回復を説明するには十分でない。
最後に、FTIはタンパク質のプレニル化経路のうち1経路のみに特異的であり、翻訳後のプレニル化の一般的阻害剤と考えることはできない。
さらに、この経路の酵素のうちの1つであるメバロン酸キナーゼが全く存在しないと幼少時に死亡することが報告されている(この酵素をコードする遺伝子の機能のホモ接合型突然変異による喪失、Hoffmannら、2003(24)によって報告された症候群)。
抗HIV治療および副作用
1.抗レトロウイルス治療を受けたHIV感染患者は、遺伝的早老性症候群の患者に認められるのと同等の加速老化の臨床的および生物学的徴候を示す。
抗レトロウイルス治療、すなわち、ヌクレオシド系(NRTI)または非ヌクレオシド系(NNRTI)の逆転写酵素阻害剤およびウイルスプロテアーゼ阻害剤(PI)は、AIDS感染患者の寿命を延長させることができ、その結果「生理学的な」老化が出現する(Casau 2005、Levyら、2003)。
しかし、感染自体および抗レトロウイルス治療は遺伝的加速老化症候群の患者に見られるのと同じ臨床的および生物学的徴候を示す(これらの症候群の最近の概説は、Navarroら、2006を参照)。
ある種の症状はウイルス感染に直接関係すると思われる:
例えば、癌およびアテローム性動脈硬化の素因に関連した早期老化症候群であるウェルナー症候群(OMIM277700)におけるヘリカーゼの突然変異は、HIV−1のLTRのトランス活性化およびウイルスの複製に不可欠の細胞タンパク質補助因子を漸加させる。感染細胞ではヘリカーゼの利用が極めて少ないため、老化および免疫抑制を引き起こし得る(Sharmaら、2007)。
マクロファージにおけるコレステロール輸送の変化がもう1つの例である。ウイルスタンパク質Nefは、コレステロール流出を担うABCファミリーのパーミアーゼを阻害する(BukrinskyおよびSviridov、2006;Mujawarら、2006;WangおよびRader、2007)。マクロファージにコレステロールが蓄積すると、マクロファージは血管壁におけるアテローム斑の形成に関与する泡沫細胞に転換する(Penningsら、2006)。抗レトロウイルス薬はまた、マクロファージのコレステロール流出を阻害し、アテローム斑の形成に関与する(Azzamら、2006;Dressmanら、2003;Wangら、2007)。
数多くの臨床的および生物学的徴候はまた、抗レトロウイルス治療の結果であるものと思われる:抗レトロウイルス治療は、遺伝的早老性症候群、例えば、ハッチンソン−ギルフォード症候群(OMIM176670、Hennekam、2006参照)、下顎末端異形成症(OMIM248370)および致死性新生児型、ラミンAおよびCをコードするLMNA遺伝子の変異またはラミンAに成熟する間のプレラミンAの切断に関与するZMPSTE24プロテアーゼ(FACE1)の変異に関連した拘束性皮膚障害(OMIM275210)に認められる徴候を再現する:
・脱毛症(Torresら、2007;Wiwanitkit、2004)、感染性皮膚化学的徴候とは無関係である(Maurer、2005)。
・骨格系の異常、特に骨粗鬆症(BrownおよびQaqish、2006;ThomasおよびDoherty、2003)、そのためにビタミンDおよびビホスホネートによる正常化が提案されてきた(Mondyら、2005)。
・筋萎縮症(Restrepoら、2006;Restrepoら、2004;Tehranzadehら、2004a;Tehranzadehら、2004b)、特定の抗レトロウイルス治療によって阻害される(以下参照)2つのタンパク質分解系であるユビキチン−プロテアソーム系(CoistelliおよびBaccino、2003)またはカルパイン(BartoliおよびRichard、2005;Costelliら、2005)が関連。カルパイン3の筋突然変異は、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD2A、OMIM253600、Richardら、1995)形態の原因で、最初の徴候の1つが好酸球性筋炎である(Krahnら、2006)。
・心筋症(Barbaro、2003;Restrepoら、2006)、心血管系の合併症(以下参照)とは関係なく、NRTIのミトコンドリア毒性と関連がある(Lewis、2003)。
・心血管異常(MondyおよびTebas、2007)であって、脂質代謝障害(Hui、2003;Jonesら、2005;Moyle、2007)、アテローム(de Saint Martinら、2006;ThomasおよびSmart、2007;van Wijkら、2006)、内皮細胞病変(Chenら、2005;Jiangら、2006;Zhongら、2002)および脂肪細胞分化異常(Kimら、2006;Rocheら、2002)を伴う。脂質代謝異常は、スタチン(Benesicら、2004;Liangら、2006;Malonら、2006)またはコレステロールの腸吸収阻害剤(Negredoら、2006)によって治療することができた。メタボリック症候群において変化するパラメータのいくつかを部分的に正常化するプラバスタチン(Yamagishiら、2006)は、コレステロール血症をあまり改善することなく皮下脂肪組織の増加を引き起こす(Gharakhanianら、2006;Mallonら、2006)ことに注意されたい。
・低アンドロゲン血症に関連した臨床徴候は男性において頻繁に認められ(Cohan、2006)、HIV陽性の女性の早期閉経の症例は、いくつかの出版物の主題である(Cohan、2006、Ferreiraら、2007)。
ウイルスプロテアーゼ阻害剤(PI)は、プロテアーゼを含む複数の細胞標的を有する:
・プロテアソームの阻害(Piccininiら、2005)は、数多くの細胞機能、すなわちタンパク質代謝回転、細胞周期制御、アポトーシス、遺伝子転写、シグナル伝達、老化、ストレス応答など(Naujokatら、2007)に対するタンパク質分解性の会合の役割によって、変化に富んだ結果を有する。例えば、PIが脂肪細胞分化を阻害する方法の1つには、脂肪細胞分化に関与するメタロプロテアーゼ(亜鉛)MMP9をコードする遺伝子の転写を制御するNFkB転写調節因子が産生されないことが必要である(Bourlierら、2005;De Barrosら、2007)。
・別の例は、インシュリンが関与するシグナル伝達経路である(Rudichら、2005;Schuttら、2004)。PIは、インシュリン分解酵素の活性を阻害し(Hamelら、2006)、インシュリン分泌を担うカリウムチャンネルを遮断し(Neyeら、2006)、Glut4グルコース輸送体と相互作用し、(Hertelら、2004)、輸送体の原形質膜への挿入を妨害する(Hruz、2006;Parkerら、2005)。
・同様に、PIは、IGF1を含むチロシンキナーゼ活性受容体の活性化によって関与するAktキナーゼによるシグナル伝達経路を遮断する(Guptaら、2005)。IGF1は、筋萎縮または筋肥大を直接制御する(Glass、2003)。
・PIは、Ca++依存性の細胞基質プロテアーゼであるカルパインを阻害することによって抗アポトーシス効果を発揮し(Ghibelliら、2003;Lichtnerら、2006)、自己貪食液胞の形成に不可欠なATG5切断によるアポトーシス−自己貪食のバランスを制御する(Yousefiら、2006)。
・2種類のその他の酵素系、すなわち、腸または肝臓のサブファミリー3Aの特定のP450シトクロム(Granforsら、2006)はPIによって阻害され、一方、サブファミリー2Aのその他のP450シトクロムはその他の輸送体(Dixitら、2007;Yehら、2006)と同時に誘導され(Yehら、2006)、REにおけるグルクロン酸抱合、特にビリルビンのグルクロン酸抱合(Zhangら、2005)は、PIによって阻害される。
・複数の酵素活性の阻害、すなわち、プロテアソームが小胞体ストレス、UPR(小胞体ストレス応答)の活性化および転写調節因子が出現した核の小胞体のシグナル伝達機構の関与を誘導する(Zhouら、2006)。数多くの出版物が、コレステロールを含む脂質の代謝を調節する遺伝子の活性化を制御するSREBP(ステロール応答因子結合タンパク質)アイソフォームの量の増加を示している(Colganら、2007;Miserezら、2002;Nguyenら、2000;Williamsら、2004;Zhouら、2006;Zhouら、2005)。PIによるSREBP転写の誘導はまた、分化プロセスにおける脂肪細胞のトランスクリプトームの研究(チップ、定量的PCR)によっても示されており(Pacentiら、2006)、その効果はユビキチン−プロテアソーム系によってSREBPが分解されないと増加する。
PIは、肝細胞および脂肪細胞におけるSREBPの核内蓄積を誘導し、脂質代謝に影響を及ぼす(脂肪酸およびコレステロールの合成を増加させる)(Hui、2003;Riddleら、2001)。
・脂肪細胞のインビトロ分化を分析している同じパリのチームによる3つの文献は、PIがインシュリン抵抗性症候群、すなわちラミンA局在の異常と関連した核質におけるSREBPの局在異常を引き起こし(Caronら、2001)、SREBP切断を阻害し(ゴルジプロテアーゼS−1PおよびS−2Pによる、Seidahら、2006参照)、脂質代謝酵素の合成に影響を及ぼし、すなわちラミンAの成熟異常が生じるが、ラミンBの成熟は変化せず(Caronら、2003)、LMNA遺伝子の変異に関連した脂肪萎縮症に認められるミトコンドリアストレスとPI処理によって得られたストレスは類似している(Caronら、2007)ことを次々と示している。
これらの研究の利点の1つは、特定のPIがプレラミンAの成熟に関与するプロテアーゼ(FACE1またはZMPSTE24)を阻害することを強く示唆していることで、データはアメリカのチームによって確かめられた(Coffinierら、2007)。対照的に、これらのPIは、切断が成熟に必要なプレラミンBの切断だけでなくRas単量体タンパク質Gの切断に関与するプロテアーゼFACE2(またはRce1、Ras変換酵素1)の活性には影響を及ぼさない(WrightおよびPhilips、2006)。最近の定量的RT−PCR研究によって、PIはラミンCをコードするmRNAの量を変化させずにラミンAをコードするmRNAの量の減少を引き起こすことが示されている(Mirandaら、2007)。
・PIは、ミトコンドリアに向かうシグナルの切断、ミトコンドリアタンパク質の再生およびミトコンドリアの融合およびアポトーシスに関連する特定のミトコンドリアGTPase(OPA1)の制御を担うミトコンドリアプロテアーゼを阻害する(Mukhopadhyayら、2002;Roehl WhiteおよびLauring、2007)。
・カルパインに対する作用とは関係なく(前記参照)、PIは、アポトーシス誘発刺激によって引き起こされる内膜の脱分極をタンパク質UCP2で遮断することによって、Tリンパ球に抗アポトーシス効果を発揮する(Matarreseら、2003;Matarreseら、2005)。
・したがって、PIはこうしてAIDSウイルスに特異的なアスパルチルプロテアーゼの様々な酵素を阻害することに注意されたい(Dunnら、2002)。文献は現在この点に関しては言及してないが、PIはまた、ある種の真核細胞アスパルチルプロテアーゼ(「Degradome」:http://www.uniovi.es/degradome/のサイトを参照)、例えば、ペプチダーゼペプチドシグナルであるプレセリン、またはユビキチン化タンパク質を分解するためにプロテアソームおよびユビキチン化タンパク質の両方に結合できるDdi1(DNA損傷誘導タンパク質)を阻害することができる(Sirkisら、2006)。
ウイルスのヌクレオシド逆転写酵素阻害剤(NRTI)はまた複数の細胞標的を有し、そのうちの最も重要なものの1つがミトコンドリアである:
・あまり研究されていないウイルスの非ヌクレオシド逆転写酵素阻害剤は、T細胞系のアポトーシスを誘導する間、ウイルス酵素に対してより特異的な作用を有するものと思われる(Pilonら、2002)。
・NRTIは、核DNAに組み込まれ(Oliveroら、1999)、その突然変異誘発効果が細胞周期の遮断の原因となり得る(Oliveroら、2005)。ミトコンドリアのDNA複製および修復(HudsonおよびChinnery、2005)を担うガンマポリメラーゼDNAの突然変異が報告された(Yamanakaら、2007)。
・少数の出版物によって、NRTIは、分枝を組み込んだ糖前駆体のゴルジ体におけるヌクレオチド輸送体を妨害することによって、N−グリコシル化(小胞体における)、O−グリコシル化および分枝を組み込んだ糖の改変(ゴルジ体における)を阻害することが示されている(Lizziら、2007)。いくつかの筋ジストロフィーは、グリコシル化の遺伝的異常に関連している(Muntoniら、2004;PercivalおよびFroehner、2007)。
・NRTIは、特殊化された輸送体ファミリーによってミトコンドリアマトリクスのデオキシヌクレオシド2リン酸に輸送され、DNAポリメラーゼガンマによってミトコンドリアDNAに組み込まれる前にミトコンドリアキナーゼによってリン酸化される(Palmieri、2004)。
・NRTIの遺伝毒性は、ミトコンドリアDNA突然変異率の増加およびミトコンドリアにおけるそのコピー数の減少の原因となる(KohlerおよびLewis、2007、Olivero、2007)。
・ミトコンドリアDNAの異常およびDNAポリメラーゼガンマ作用の異常は、呼吸鎖およびATP合成酵素の複合体を、核ゲノムによってコードされ移入されたタンパク質と共に構成する内膜の13個のタンパク質の合成に影響を及ぼす。ミトコンドリアDNAおよびそのポリメラーゼの破壊は、例えば、シトクロム酸化酵素IIの量の減少(Vidalら、2006)、活性酸素種(ROS)の産生(Jiangら、2007)と共に脂肪萎縮症および心血管合併症に関与する肝細胞、脂肪細胞、心筋細胞および上皮細胞への影響の原因となる。
血漿乳酸レベルの上昇は、抗レトロウイルス治療によって引き起こされるミトコンドリア機能不全の判定基準の1つである(2007;Johnら、2001)。
・NRTIはまた、テロメラーゼ活性を阻害し、テロメアの短小化を引き起こす(Olivero、2007;Yamaguchiら、2001)。
結論として、抗レトロウイルス治療は正常な老化または加速老化を説明しようとするいくつかの細胞理論において一緒に分類された代謝機構および経路に影響を及ぼす:
・「ミトコンドリア理論」:
・LMNA遺伝子が早老症に関与するという発見と共に2003年に出現した「核およびラミン」理論、
・「テロメア」理論、
・特にタンパク質p53、NF−κBによる「遺伝子転写調節」理論、
・いくつかが膜受容体によって活性化されるシグナル伝達経路の関与する「代謝」理論、
・早期老化、または対照的に、寿命延長のいくつかの動物モデルは、これらの理論のそれぞれに関与する代謝経路と相互作用の間、細胞規模では細胞基質と特にタンパク質分解機構との間(Grillariら、2006)、ミトコンドリア、核および原形質膜の間(Irminger−Finger、2007;Kenyon、2005;MartinおよびLoeb、2004;QuarrieおよびRiabowol、2004)に部分的重複があることを示している。
早期老化、または対照的に、寿命延長のいくつかの動物モデルは、これらの理論のそれぞれに関与する代謝経路と相互作用の間、細胞規模では細胞基質と特にタンパク質分解機構(Grillariら、2006)、ミトコンドリア、核および原形質膜の間(Irminger−Finger、2007;Kenyon、2005;MartinおよびLoeb、2004;QuarrieおよびRiabowol、2004)に部分的重複があることを示している。
2.老化の「ミトコンドリア」理論(添付の図6)
老化のミトコンドリア理論の主要な3つの構成成分は、i/呼吸鎖の複合体IおよびIIによる活性酸素種(ROS)産生の増加、ii/それらの機能不全の進行、ならびにiii/ミトコンドリアDNA損傷の蓄積である(Balabanら、2005;Meissner、2007;Wallace、2005)。
ミトコンドリアDNAは、DNAポリメラーゼガンマを標的とするROSの影響に対して核DNAよりも敏感である(Graziewiczら、2002;Richterら、1988)。プルーフリーディング機能においてDNAポリメラーゼガンマ発現が欠如している2種類のマウスモデルは、ミトコンドリアDNAの突然変異によって老化が加速していることを示す(Kujothら、2005;Trifunovicら、2004)。ROSのミトコンドリア毒性は、寿命が延長しているトランスジェニックマウスモデルではミトコンドリアに対するペルオキシソームカタラーゼの過剰発現によって除去することができる(Schrinerら、2005)。
ヒトにおいて、老化には、呼吸鎖の機能を含むミトコンドリア機能の低下(Shortら、2005;Trifunovicら、2005)、および神経変性疾患に非常に特異的に認められるミトコンドリアDNA欠落の増加(Benderら、2006;Kraytsbergら、2006)が伴う。
まだ理解の不十分なミトコンドリアから核へのシグナル伝達機構によって、特に老化段階またはROS誘導性病理においてタンパク質p32が関与するようになっている(Jiangら、1999;Storz、2006)。核ゲノムによってコードされ、次いでミトコンドリアマトリクスに輸送されたこのタンパク質は、転写(Chattopadhyayら、2004)およびmRNAのスプライシング(Petersen−Mahrtら、1999)を制御する核質に再度搬出される(Brokstadら、2001)。このタンパク質は、核膜の核質面に局在するラミンB受容体と相互作用する(Mylonisら、2004;SimosおよびGeorgatos、1994)。
核からミトコンドリアへのシグナル伝達機構には、細胞基質で合成され、次にミトコンドリアへ輸送される、核ゲノムによってコードされる約1500個のタンパク質が関与する(Calvoら、2006;Truscottら、2003)。
これらのタンパク質の中で、p53はマウスモデルにおける加速された老化に関与し(Tynerら、2002)、「核」理論の場合では調節解除に関係する(以下参照)。タンパク質p53はミトコンドリアでの呼吸を制御し(Matobaら、2006)、核遺伝子転写を制御することによって酸化促進物質および抗酸化物質としての効果を発揮する(BensaadおよびVousden、2005;Sablinaら、2005)。p53は、DNAポリメラーゼガンマと相互作用することによってミトコンドリアDNAの安定性を維持する(Achantaら、2005)。
最後に、ミトコンドリア分裂(分割)および融合の機構は、ミトコンドリア外膜(Drp1、ミトフシンなど)およびミトコンドリア内膜(OPA1)の複数のGTPアーゼおよび複数の関連タンパク質(Fis1など)に関連があり、細胞老化プロセスを調節し、すなわち融合が持続してミトコンドリアネットワークが延長すると細胞老化プロセスが誘導され、内膜の2面の間の潜在的な違いが減少し、ROSの産生およびDNA病変が増加する。これらの表現型の変更は、ミトコンドリアネットワークを分断することによって中和される(Leeら、2007)。
3.「核およびラミン」理論における遺伝的加速老化症候群の機構
ラミンは、核質に限定して局在する中間体フィラメント形成タンパク質である。LMNA遺伝子は主に、選択的スプライシングによって生成されるラミンAおよびCをコードする。2種類のその他の遺伝子はラミンB1およびB2をコードする。
ラミンAおよびBは、細胞基質内において前駆体の形態で合成され、複数の成熟ステップを受ける。3種類のタンパク質は、C末端にCaaXボックス(システイン、2個の脂肪族アミノ酸、1個の無関係なアミノ酸)を有する。このCaaX配列は、ラミンAおよびB(およびヒトゲノムの約300個のその他のタンパク質)をファルネシル化することができる。ファルネシル残基(15個の炭素原子を有するイソプレノイド)は、コレステロール合成経路の中間ステップで合成される(添付の図7)。細胞基質酵素、ファルネシルトランスフェラーゼはシステインのファルネシル残基に結合させる。
脂肪酸残基の存在によって、小胞体(ER)の包膜の細胞基質層にプレラミンAおよびBを固定することができる。その後プレラミンAおよびBはFACE1(ZMPSTE24)またはFACE2(Rce1)それぞれによって切断され、C末端最後の3個のアミノ酸aaXを失う。ERの包膜にまだ固定されているタンパク質は、既にファルネシル化されているシステインにメチル基を結合する第2の酵素、ICMTの作用を受ける。
ラミンBの成熟は、このステップで終結する。これらのタンパク質はERの核膜面、次いで核膜の細胞基質面を滑り、核膜孔を通過し、核膜の核質層に局在して、そこでこれらのタンパク質は核ラミナの形成に関与するようになり、ラミンB受容体を含む複数のタンパク質と相互作用する。核膜に固定されることによって、ラミンBは核マトリクス中には存在せず、核質内にあって核膜からは遠位にある。
同一C末端システイン上でファルネシル化され、カルボキシメチル化されたプレラミンAは、最後の15個のアミノ酸がFACE1によって(おそらくRce1によって)タンパク質分解的に切断することによって最終的な成熟ステップを受ける。ラミンAはERへの固定が解除されて可溶性になり、全可溶性タンパク質のように、必要な移行複合体を動員する核内移行シグナルによって核膜孔を通って核質内へ輸送される(ラミンCのように)(添付の図8)。
核質において、ラミンA(およびC)は、核膜下の核ラミナに局在し、核膜の核質層に挿入された数多くのタンパク質と相互作用する。ラミンAおよびCはまた(ラミンBとは異なり)、核質の残部に分散し、核マトリクスまたは核骨格の形成に関与するようになる(添付の図6)。
核マトリクスは、核ゲノムの機能、すなわち、複製、DNA修復、RNA転写、mRNAスプライシング、その他のRNAの成熟などを制御し、ラミンAおよびCを含むその構成要素は、遺伝的ラミノパシーで認められた異常によって示されるように、核質に輸送された多数のタンパク質(p53、SREBPなど)と相互作用する(Broersら、2006;Vlcekら、2001;VlcekおよびFoisner、2006)。核膜および膜貫通タンパク質の核質勾配、ならびにラミナのラミンは、使用前および遺伝子発現調節中に転写調節因子の保存に関与する(HeessenおよびFornerod、2007;Shaklaiら、2007)。
1999年から発見された最初のラミノパシーは、所与の組織、骨格筋、心筋などで顕著な疾患として示されたが、ラミンはいたる所に存在するタンパク質である(VlcekおよびFoisner、2007a;VlcekおよびFoisner、2007b;WormanおよびBonne、2007)。脂肪萎縮症は脂質代謝異常およびインシュリン抵抗性と関連があり、脂肪組織の体内分布の障害を伴い、抗レトロウイルス治療中に認められる脂肪萎縮症と類似している(Capeauら、2005)。
「全身性」ラミノパシー、すなわち下顎末端異形成症(OMIM 248370;(Agarwalら、2003;Novelliら、2002)、ハッチンソンギルフォード早老症(OMIM 176670;(De Sandre−Giovannoliら、2003;Erikssonら、2003)、拘束性皮膚障害(OMIM 275210;(Navarroら、2005;Navarroら、2004)は2002年以後に発見された。これらは、患者の体組織全て、すなわち皮膚および付属器、骨格筋および心筋、骨および軟骨組織、脂肪組織およびその代謝産物に関与するが、特に、加速した老化を伴い、最も重篤なのは拘束性皮膚障害で、出生時に死亡する。これら3種の疾患は、ラミンAおよびCをコードするLMNA遺伝子の突然変異またはプレラミンを2段階で切断するERのプロテアーゼをコードするFACE1遺伝子(ZMPSTE24)のいずれかの変異と関連がある。LMNA遺伝子の突然変異は、プレラミンAのFACE1による認識部位の消失を引き起こし、このタンパク質は切断されず、したがってファルネシル残基を保持し、ラミンBのように包膜を滑ることによって核質に輸送される(Panら、2007)。ファルネシル化プレラミンAは核膜の核質側に固定されたままになり、ラミナの構築およびラミナと包膜の膜タンパク質との間の相互作用を破壊し、特徴的な核変形に関与する(Goldmanら、2004)。
核マトリクスの残部はラミンAを有さず、多数の機能的結果、例えば、p53の下流経路の活性化(Varelaら、2005)、有糸分裂の異常(Caoら、2007;Dechatら、2007)およびDNA修復の異常(Liuら、2005;Liuら、2006;Liuら、2007b)などが生じ、細胞老化をもたらす(Kudlowら、2007)。早老症患者の細胞のトランスクリプトームの分析によって、アテローム性動脈硬化に関与する遺伝子発現の異常が示された(Csokaら、2004)。
ある種の抗レトロウイルス薬、特に、ZMPSTE24(FACE1)を阻害するPIで治療された患者における加速老化は、同じ機構に従うものと考えられる。
早老症に関与するLMNA遺伝子の突然変異によって、潜在的スプライシング部位が曝露され、150ヌクレオチドが欠如したプロゲリンをコードするmRNA、50個のアミノ酸が欠如し、ファルネシル基を保持したプレラミンAの合成が引き起こされる。同様のタンパク質が、年齢に伴うスプライシング機構の誤差によるLMNA遺伝子のいかなる変異も存在しない生理学的老化の間に産生される(ScaffidiおよびMisteli、2006)。プロゲリンは、基底膜下ならびに表皮細胞中に局在する皮膚線維芽細胞に蓄積される。それは、皮膚老化のマーカーとなることができた(McClintockら、2007)。
早老症の患者の細胞に見出される核の変更(細胞基質への核質のバルジ、包膜の崩壊、核輪郭の不規則性など)はまた、核膜およびラミナを一時的に崩壊させることによって、核膜孔によって核質に輸送するには大きすぎる複合体であるAIDSウイルスの組み込み前複合体の侵入を容易にする、ウイルスタンパク質Vprによって誘導される一時的変更と類似している(de Noronhaら、2001)。これらの核輸送機構の最近の概説(SuzukiおよびCraigie、2007)。
エメリ−ドレフュス型筋ジストロフィーでは変異するエメリンを含む核膜の核質面の複数のタンパク質は、AIDSウイルスの核質への貫通および分裂しない細胞の感染に不可欠であることも示されている(JacqueおよびStevenson、2006)。
したがって、遺伝的ラミノパシーという用語は、ラミンをコードする遺伝子、非常に具体的には、ラミンAおよびCをコードするLMNAにおける変異から生じる病変を含むが、ラミン成熟に関与するタンパク質を含む関連タンパク質の変異によって引き起こされる病変も含む。
したがって、核マトリクスのレベルでPIによって誘導される異常は、後天性および医原性のラミノパシーを表す。遺伝的であろうと後天的であろうと、各マトリクスにおけるこれらの異常はゲノムの不安定性および細胞老化をもたらす(Mehtaら、2007;OberdoerfferおよびSinclair、2007)。
4.老化の「テロメア」理論
細胞老化は、核有糸分裂において短小化するテロメアの長さを測定する「時計」、すなわち、触媒性テロメラーゼサブユニットの活性によって補償することができる現象によって制御される(GilsonおよびGeli、2007;StewartおよびWeinberg、2006)。
特に単核化した血液細胞におけるテロメア長の直接測定を可能にする定量的PCR(Cawthon、2002;GilおよびCoetzer、2004;Njajouら、2007)が出現する前は、テロメラーゼ活性の測定(TRAPアッセイ)は、抗レトロウイルス薬で治療された患者の細胞で実施され、特に、分析したTリンパ球のサブタイプに応じて、結果が変動していた(Effros、2000)。
NRTIは、テロメラーゼ活性を阻害する(Olivero、2007、Yamaguchiら、2001)。
ラミンAの異常は、テロメラーゼ活性の抑制を引き起こし、テロメア短小化の加速をもたらす。これらの効果は、細胞が触媒性テロメラーゼサブユニットを過剰発現するように形質移入されていようといなかろうと、早老症の患者の細胞で認められる(Wallisら、2004)。早老症におけるように、形質移入後正常な、変異した、または欠失したラミンAを過剰発現する健康な被験者の線維芽細胞で、同等の結果が得られた(Huangら、2008)。したがって、核マトリクスおよびラミナのレベルで核マトリクスに関連した核膜のタンパク質は、直接的または間接的にテロメラーゼ活性を制御する(Panditaら、2007)。
5.特定の転写調節因子、特に、p53およびNF−κBは、老化またはその調節に関与する。
タンパク質p53(Zafon、2007)およびNF−κB(HaydenおよびGhosh、2004)のファミリーは、多数の遺伝子の転写を制御し、老化現象に関与する。これらのタンパク質はまた、老化のその他の理論で記載された機構に関与し、互いに関連している。
細胞周期の制御、ストレス応答、腫瘍形成およびDNA損傷修復におけるよく特徴付けられたその機能と並んで(Fusterら、2007;HeltonおよびChen、2007;SenguptaおよびHarris、2005)、p53は細胞老化に関与する(例えば、(BauerおよびHelfand、2006;Ben−PorathおよびWeinberg、2005;PapazogluおよびMills、2007;SharplessおよびDePinho、2002;Tynerら、2002参照)。外膜のアポトーシス性分子との相互作用によるアポトーシスの活性化におけるp53の役割とは関係なく(Manfredi、2003;Miharaら、2003;Mollら、2005)、タンパク質p53はまた、変異がウェルナー症候群の原因となる(Broshら、2001;Sommersら、2005)ヘリカーゼの機能化、テロメア調節(Wynford−Thomas、1996)およびミトコンドリア呼吸の制御(Matobaら、2006)におけるラミノパシーによって誘導される異常と関与する(Varelaら、2005)。p53はまた、「インシュリン−IGF1−klotho」代謝経路を調節する(以下参照)。
NF−κBはまた、多くの代謝経路に関与する。培養した線維芽細胞においてRNA干渉によってNF−κBを不活性化すると、代謝経路は老化から防御される(Hardyら、2005)。同様に、マウス上皮細胞においてNF−κBを発現させることによって誘導できる遮断は、マイクロアレイによって分析された数多くの遺伝子の発現を変更することによって老化を遅延させる(Adlerら、2007)。
6.カロリー制限およびインシュリン、IGF1およびklothoホルモンのシグナル伝達経路による老化の「代謝」理論は、原形質膜、核およびミトコンドリアに関連する。
カロリー制限は、齧歯類の寿命を延長させる(BoroneおよびGuarente、2005)。カロリー制限は、ヒストン(クロマチンの再構築を伴う)(VijgおよびSuh、2006)、数多くのその他の核タンパク質(p53を含む転写因子、DNA修復に関連したタンパク質など)、ならびに細胞基質(チューブリン)およびミトコンドリアのタンパク質を標的とする脱アセチル化酵素サーチュインを活性化する(GuarenteおよびPicard、2005;NorthおよびVerdin、2004;PorcuおよびChiarugi、2005)。
カロリー制限は、内皮型NO合成酵素、eNOSの発現によってミトコンドリアの生合成を引き起こし(NisoliおよびCarruba、2006;Nisoliら、2005)、ROS産生の増加をもたらす(GredillaおよびBarja、2005)。
老化に関連したインシュリンおよびIGFシグナル伝達経路(Bartke、2005;RussellおよびKahn、2007)は、カロリー制限によって阻害される(Holzenbergerら、2004;Masoro、2004)。
カロリー制限はまた、klothoホルモンによって調節されるシグナル経路を阻害し(Kurosuら、2005;Unger、2006)、klothoホルモンの変異はマウスにおける早期老化を伴う(Kuro−oら、1997)。klothoは、FGF−23受容体によって誘導される応答の調節因子である(Kurosuら、2006)。klothoおよびFGF−23の変異は、ビタミンD過剰症によって引き起こされることが知られており、ビタミンD効果を増加させる遺伝子の欠失によって修正される同じ早期老化表現型を誘導する(RazzaqueおよびLanske、2006)。klothoはまた、Wnt受容体の応答を遮断し、老化に関与する代謝経路の多様性を示す(Liuら、2007a)。最後に、インシュリンは、ホスファチジル−イノシトール3キナーゼによって、klothoの膜貫通前駆体のADAMファミリーのメタロプロテアーゼによる切断およびklothoの細胞外媒体への放出を促進する(Chenら、2007)。
タンパク質p53はまた、これらの代謝経路の調節に関与する(Campisi、2004;de Oliveira、2006;Kimら、2007;Schmidら、2007)。
タンパク質p66shcは、インシュリンおよびIGF1の原形質膜受容体、核およびミトコンドリアの間の情報交換シグナルの1つである(MartinおよびFriedman、2004)。KO p66shc−/−マウスは、ストレスへの高い抵抗性および寿命の延長を示す(Migliaccioら、1999)。P66shcはp53の標的で、ミトコンドリアに局在し、代謝およびミトコンドリアのROS産生を制御する(Migliaccioら、2006;Nemotoら、2006;Orsiniら、2004;Trineiら、2002)。p66shcの欠如は、心筋幹細胞の老化を阻害し、心筋発作を防御し、2つの現象は糖尿病によって誘導される(Rotaら、2006)。p66shcはまた、酸化還元酵素である。細胞ストレスに応じて、p66shcは、ミトコンドリアに輸送され、シトクロムCによって伝達される電子を使用してH2O2を合成する(すなわち、細胞H2O2の30%、残部はペルオキシソームによって産生される)膜間腔に局在する(Giorgioら、2005)。H2O2は、寿命を調節するための細胞内シグナルである(Giorioら、2007)。
仏国特許出願第06/06097号
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長い研究の末、本発明者らは、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA還元酵素阻害剤(スタチンファミリー)およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤(アミノビホスホネートファミリー、NBP)またはそれらの生理学的に許容される塩の1種の組み合わせは、C15およびC20、または特徴付けられていない形態によるタンパク質プレニル化経路全体に対して作用するという意味で、細胞内におけるプレニル化タンパク質の蓄積および/または残存に関連する病理学的または非病理学的状態の有効な治療であることを示した。本発明者らはまた、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤の組み合わせが早老症の患者の線維芽細胞における正常な表現型の回復において相加的効果を有することを確認した。組み合わせの効果は、1つまたはもう1つの阻害剤を個々に使用した効果よりも明らかに優れている(Varelaら、2008(54再出))。
早老症の患者の細胞に対して組み合わせを用いると、タンパク質プレニル化が阻害され、したがって、ファルネシル化されていないプレラミンAが出現し、核の徴候が改善され、DNA再分配の異常が部分的に改善される。プレニル化阻害はまた、拘束性皮膚障害のマウスモデルにおいて認められ、マウスの寿命は一部回復する(Varelaら、2008(54再出))。抗レトロウイルス治療は、複数の代謝経路および複数の細胞区画、細胞基質、核質およびミトコンドリアを標的とする。
これらの治療の副作用は、LMNA遺伝子またはZMPSTE24遺伝子の突然変異によって引き起こされる遺伝的ラミノパシーの患者で認められる臨床的および生物学的徴候のいくつかを再度生じさせる。これらの突然変異に共通な点は、それらがラミンAまたはプレラミンAに結合したファルネシル基を保持していることである。このファルネシル基は、ラミンAをラミナレベルで核膜の核質側に固定し、一方、核質の残部は可溶性ラミンAを含まない。
ラミンA分布のこれら2つの異常は、いくつかの核代謝経路(DNA複製および修復、遺伝子転写、テロメア短小化など)のレベルの有害な結果を引き起こし、ミトコンドリアを含むその他の細胞区画にも有害な影響を与える。細胞の一般的な機能不全は、老化を加速させ、細胞寿命を短縮させる。
レトロウイルス治療の1ファミリー、プロテアーゼ阻害剤は、ZMPSTE24を阻害し、プレラミンAの成熟を遮断し、ファルネシル化プレラミンAの細胞内の残存を引き起こす。添付の図9は、本発明者らによって開発され、プレラミンの成熟異常およびそれらの機能的結果に基づく老化理論を概略的に示している。
さらに、ウイルスプロテアーゼ阻害剤である、抗レトロウイルス薬の第2のファミリーのウイルスヌクレオチド逆転写酵素阻害剤のミトコンドリアに対する間接的効果は、その機能異常が老化に関係することが知られている小器官ミトコンドリアを直接破壊する。
したがって、これら2種類の抗レトロウイルス治療がAIDSウイルスに感染した患者において老化の加速を引き起こす機構を分析し、これらの機構が遺伝的ラミノパシーの患者において老化の加速を引き起こす機構と同等であることを確かめるのが目的である。
本発明者らは、抗レトロウイルス治療の前述の副作用を、
− 少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種、および
− 少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種
を含む組成物、またはそれらを組み合わせた治療によって最小限に抑えることができることを推定した。
したがって、本発明は、少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤、少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種および抗HIV薬を含む抗HIV組成物に関する。
この組成物は、例えば、細胞内におけるプレニル化タンパク質の蓄積および/または残存に関連する病理学的または非病理学的状態を治療するために企図することができる。特に、本発明によれば、この組成物はHIV感染患者の治療に有用である。
本発明はまた、抗HIV薬が抗レトロウイルス薬または抗レトロウイルス薬の混合物である本発明の組成物に関する。
本発明はまた、抗HIV薬がプロテアーゼ阻害剤または逆転写酵素阻害剤である本発明の組成物に関する。
本発明はまた、抗HIV薬がホスアンプレナビル、ロピナビル、リトナビル、アンプレナビル、アタザナビルおよびインジナビルを含む群から選択されたプロテアーゼ阻害剤である本発明の組成物に関する。
本発明はまた、抗HIV薬がジドブジン、ラミブジン、ジダノシンおよびエプジコムを含む群から選択された逆転写酵素阻害剤である本発明の組成物に関する。
本発明の組成物では、抗HIV薬はまた、ウイルスの1種または複数の抗プロテアーゼおよび/またはウイルスの1種または複数の逆転写酵素阻害剤および/またはウイルスの細胞侵入の1種または複数の阻害剤および/または1種または複数のインテグラーゼ阻害剤および/または抗ウイルス効果を有するその他の任意の治療薬、特に国内および/または国際規制委員会および科学団体によって認識されている任意の治療薬を組み合わせたものであってもよい。
本発明はまた、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤の両方である化合物を使用した本発明の組成物に関する。
非常に具体的には、本発明による組成物は、プロゲリンの細胞内での蓄積および/または残存に関連した副作用を発症しているHIV感染患者の治療を企図しており、さらにより具体的には、切断型もしくは修飾型、または非切断型もしくは非修飾型のファルネシル化プレラミンAの細胞内での蓄積および/または残存に関連した状態の治療を企図している。
本発明によれば、任意のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種を本発明による組成物の調製に使用することができる。
生理学的に許容される塩は、例えば、塩化水素酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸またはリン酸、カルボン酸、例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、安息香酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、グリオキシル酸、アスパラギン酸など、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸などのアルカンスルホン酸およびベンゼンスルホン酸もしくはパラトルエン酸などのアルカンアリールスルホン酸で形成される塩であってもよい。
特に、ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤は、ポリホスホネートファミリーの構成要素の1つ、特にアミノビホスホネート(NBP)、またはその生理学的に許容される塩の1種であってもよい。
ポリホスホネートは、骨粗鬆症および骨再生の治療に通常使用される合成分子である。
ホスホネートという用語は、ホスフェートと非常に類似した分子に適用する。
Figure 0005570999
ビホスホネート(BP)の核は、例えば、ATPのようにP−O−P結合と同等であるが、酸素が炭素によって置換されている。これはこれらの分子に非常に特異的な安定性をもたらしている。
単純なビホスホネートは、ADPと同等で、2個のリン酸基(O3P−)がビビホスホネート基によって置換されている。
Figure 0005570999
中心の炭素は、リン酸の酸素とは異なり、2つの結合にまた関与することができ、これはビホスホネートの特異性を構成するこの炭素に付加した基の性質である。
「側」鎖(R1およびR2)がアミン官能基(NH)、またはより一般的には1個または複数の窒素原子を含むとき、アミノビホスホネートまたはNBPと称する。
もちろん、その他の置換基を酸素に結合させることができる。
ピロリン酸または溶液中のピロリン酸塩(PPi)は、
Figure 0005570999
基質輸送体として数多くの代謝反応で使用され、反応の終了時に回復する。ピロリン酸塩に結合した分子を使用する代謝経路の1つは、タンパク質プレニル化の代謝経路である。
イソペンテニル−PP(C5をベースにした単位)をゲラニル−PP(C10)に付加してファルネシルPPとする、ファルネシルピロリン酸合成酵素(FPS)によって触媒される反応は、PPiを遊離する。
NBPによって特異的に阻害されるのはこの段階である。
この点に関して、一例として、アミノビホスホネート(ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤)は、
− アレンドロ酸またはそのイオン型、アレンドロネート
− クロドロン酸またはそのイオン型、クロドロネート、
− エチドロン酸またはそのイオン型、エチドロネート、
− イバンドロン酸またはそのイオン型、イバンドロネート、
− メドロン酸またはそのイオン型、メドロネート、
− ネリドロン酸またはそのイオン型、ネリドロネート、
− オルパドロン酸またはそのイオン型、オルパドロネート、
− パミドロン酸またはそのイオン型、パミンドロネート、
− リセドロン酸またはそのイオン型、リセドロネート、
− チルドロン酸またはそのイオン型、チルドロネート、
− ゾレドロン酸またはそのイオン型、ゾレドロネート、
− 4−N,N−ジメチルアミノメタンジホスホン酸またはそのイオン型、ジメチルアミノメタンジホスホネート、
− α−アミノ−(4−ヒドロキシベンジリデン)ジホスホネート
から選択することができる。
好ましくは、本発明によれば、ゾレドロン酸(ゾレンドロン酸とも呼ぶ)またはそのイオン型、ゾレドロネート(ゾレンドロネートとも呼ぶ)を使用することが好ましい。
本発明によれば、任意のHMG−CoA還元酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種を組成物の調製に使用することができる。
特に、HMG−CoA還元酵素阻害剤は、脂溶性もしくは水溶性のスタチンファミリーの1分子、またはその生理学的に許容される塩の1種であることができる。
スタチンは、真菌で同定された。スタチンは、コレステロールおよびステロイドの生合成における重要な酵素で、メバロン酸(溶液中ではメバロネート)におけるコエンザイムAに結合したヒドロキシメチルグルタレートの還元を触媒するHMG−CoA還元酵素に対して阻害活性を有する。
この阻害は、それらの構造がヒドロキシメチルグルタレート骨格と類似していることによって保証される。関与した代謝経路は、コレステロール生合成の代謝経路であることは明らかであるが、プレニル基、細胞中の約300種のタンパク質を修飾し、親脂質性の尾部を結合させ、特に膜への固定を可能にするために使用される5個のイソプレン炭素をベースにした単位の重合体の合成経路でもある。
いずれもピルビン酸およびHMG−CoAから得られる主要なポリプレンは、ゲラニル(C10)、ファルネシル(C15)およびゲラニル−ゲラニル(C20)である。
スタチンは全て全面的に肝臓選択的であるが、どのスタチンも細胞に侵入する様式は同じではない。実際に、プラバスタチンおよびロスバスタチンはいずれも親水性で、したがって、親脂質性であるその他のいずれのものとも異なり水溶性であり、したがって、原形質膜(脂質二重層)から自由に拡散することができ、それによって高い毒性が確実に説明される。水溶性スタチンは、細胞に侵入するために特異的な輸送体、有機アニオン輸送体3、またはOAT3、またはSLC22A8を必要とする(Takedaaら、2004(46))。
スタチンは通常高コレステロール血症を治療するために使用され、それらの副作用は稀であるが、詳細に特徴付けられている。これらは特に、横紋筋融解症の症例で(使用した分子によって症例の1から7%、Evansら、2002(12))、その早期徴候、治療患者の筋肉痛は、治療の即時中断の原因となる。
この点に関して、および一例として、スタチンはアトルバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、リバスタチン、メバスタチン(またはコンパクチン)、フルインドスタチン、ベロスタチン、フラバスタチン、ダルバスタチン、セリバスタチン、ペントスタチン、ロスバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチンまたはそれらの生理学的に許容される塩の1種から選択することができる。
ロバスタチン、プラバスタチンおよびシンバスタチンは、真菌代謝から得られる分子であり、一方、その他(アトルバスタチン、セリバスタチン、フラバスタチン、ピタバスタチンおよびロスバスタチン)は、完全に合成されている。好ましくは、本発明によれば、半天然の水溶性スタチンであるプラバスタチンを使用する。
もちろん、本発明によれば、1種、2種以上のHMG−CoA還元酵素阻害剤と関連して1種、2種以上のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を使用することが可能である。
本発明の特定の形態によれば、この組成物は、HIV感染患者の治療および抗HIV治療の副作用の治療の両方を企図することができ、例えば、皮膚老化、体毛もしくは毛髪の脱毛、骨粗鬆症および脂肪萎縮症の治療を企図することができる。
本発明によれば、ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤およびHMG−CoA還元酵素阻害剤は、生理学的有効量で組成物中に存在することが有利である。
一般的に、投与する量は、患者、病変、投与様式などにしたがって適合させることができる。所望によりその他の活性成分または任意の担体と組み合わせて反復使用することもできると考えられる。
一般的に、阻害剤の1日用量は、所望する効果を得るために必要な最小限の用量である。
本発明によれば、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤、ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤および抗HIV薬は組成物中で、1種または複数の不活性な、すなわち、生理学的に不活性で毒性のない賦形剤もしくは担体と混合して使用することができる。例えば、HIV感染患者の治療を企図した薬剤および付随する抗HIV薬で通常使用される成分を挙げることができる。
本発明の組成物はまた、少なくとも1種のその他の活性成分、特に、例えば、同時もしくは別々に使用するため、または使用するガレノス製剤にしたがって徐々に拡散使用するための別の治療活性成分を含めることができる。このその他の成分は、例えば、HIV感染患者で発症し得る日和見疾患の治療で使用される活性成分であってもよい。
本発明の組成物は、HIV感染患者の治療ならびに抗HIV薬の使用によって引き起こされる皮膚障害の予防および/または治療の両方に使用することができる組成物である。この組成物は、HIV感染患者の多重療法の一部として使用することができる。抗HIV薬は、単一剤または多剤(複数の抗HIV薬の混合物)であってもよい。多重療法(例えば、2重、3重もしくは4重療法)の場合、阻害剤の混合物は1種または複数の抗HIV薬を伴うことができる。
抗HIV薬はまた、ウイルスの1種または複数の抗プロテアーゼおよび/またはウイルスの1種または複数の逆転写酵素阻害剤および/またはウイルスの細胞侵入の1種または複数の阻害剤および/または1種または複数のインテグラーゼ阻害剤および/または抗ウイルス効果を有するその他の任意の治療薬、特に国内および/または国際規制委員会および科学団体によって承認された任意の治療薬を組み合わせたものであってもよい。
したがって、本発明はまた、本発明による組成物の投与を含む、HIV感染患者の治療プロセスに関する。本発明の組成物は前記に定義された通りである。
本発明によれば、投与は、抗HIV組成物の投与について当業者に公知の経路のいずれかによって実施することができる。例えば、経口投与または注射であってもよい。
前記で示したように、本発明の組成物の投与用量は、患者の必要性に左右され、何が患者によって生理学的に許容されるかを考慮することによっても決定される。
本発明の組成物における阻害剤の量は、一例として、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤0.01から2mg/kg体重の用量およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤0.01から40mg/kg体重の用量の投与を可能にするようなものであってもよい。
本発明によれば、一例として、本発明の組成物中のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤とヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA還元酵素阻害剤またはそれらの生理学的に許容される塩の1つとの比は、0.01から0.2の間、好ましくは0.05から0.35であることができる。
本発明の組成物中の抗HIV薬の量は、HIV感染患者の治療における当業者の現在の知識に応じて通常決定される。例えば、HIV感染患者において通常使用されるものから選択することができる。
この文書で記載した抗HIV薬例のそれぞれおよびこの文書で記載した抗HIV薬の混合物または組み合わせのそれぞれについての抗HIV薬濃度の例は、VIDAL Dictionary(商標登録されている)、例えば、2007年版に挙げられている。この辞書に示された濃度はまた、ヒト用に認可されたものである。
本発明はまた、抗HIV治療を受けている患者において引き起こされる早期老化および/または脂肪萎縮症の副作用を治療する方法であって、少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤および少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を含む混合物を投与することを含む方法に関する。
投与の条件、量および経路は、この文書で記載した通り、例えば前記の通りであることができる。抗HIV薬は、例えば、抗HIV薬または前記で定義した通りの組み合わせである。
本発明は一般的に、例えば、早期老化に医原性効果を有する治療のための補助剤として前述した阻害剤の混合物を適用することに関し、例えば、特にこの医原性効果を引き起こす「少なくとも1種の抗プロテアーゼを含む抗HIV療法の補助剤」を適用することを含む。したがって、この文書で引用した副作用を引き起こす任意の治療は、本発明が関与する。
本発明はまた、任意の順番で、
− 少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤および少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を含む混合物を投与するステップ、
− 抗HIV薬を投与するステップ
を含み、該投与が同時、連続または交互である、HIV感染患者の治療方法に関する。
本発明によれば、前記混合物および前記抗HIV薬は、共投与することができる。これには、前記で定義した本発明の方法が関与する。
本発明によれば、抗HIV薬は前記で定義した通りであることができる。
本発明によれば、投与の少なくとも1つは、経口または注射によって実施することができる。2つの投与は、同様の方法または異なる方法で実施することができる。
言い換えると、この記載において、一組成物について述べている場合でも、該組成物の各化合物は、その他の化合物と同時に投与してもよく(例えば、単一の組成物中で、または2種類の組成物中または3種類の組成物中で、これらの組成物はそれぞれ前述の化合物の1つまたはいくつかを含み、各化合物または組成物(複数可)の投与様式は同一であるか、または異なっていてもよい)、あるいは互いに独立して、例えば、連続的であってもよく、例えば、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤の独立した投与、少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤の独立した投与および抗HIV薬の独立した投与であってもよく、これらの投与は同じ患者に前述の順番または別の順番で同時に、または連続的に、または交互に実施する。これらの様々な投与は、互いに独立して、または一緒の様式で(組成物または共投与)、同一または異なる投与様式(注射、経口経皮摂取、局所塗布など)によって、1日1回または数回で、1日または数日連続して、または連続しないで実施することができる。
本発明によれば、阻害剤の前記混合物の投与は、例えば、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤0.01から2mg/kg体重の用量およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤0.01から40mg/kg体重の用量で実施することができる。
抗HIV薬の投与は、前記で指示したように実施することができる。
単なる一例として、前記で定義した本発明の方法の1つまたはその他の実施のための投薬量を以下の表に記載する。本発明による組成物中の阻害剤および抗HIV薬の量の例は、この表から得ることができる。
Figure 0005570999
本発明によれば、本発明を実施するために使用できる抗HIV薬に関する投薬量は、当業者には公知であり得る。例えば、VIDAL Dictionary(商標登録されている)、例えば、2007年版に記載された投薬量であってもよい。前述した抗HIV薬の例のそれぞれおよび前述した抗HIV薬の混合物もしくは会合物のそれぞれについてまた、本発明を実施するために使用できる投薬量はVIDAL Dictionary(商標登録されている)、例えば、2007年版に見出されるだろう。
その他の利点はまた、例示目的であり、添付の図面に示された以下の実施例から当業者には明らかになり得る。
高用量の水溶性スタチン(プラバスタチンP、20から100μM)およびアミノビホスホネート(NBP、ゾレドロネートZ、20から100μM)で処理した「正常な」対照線維芽細胞のウェスタンブロットで得られた結果を示した図である(AからIの列はそれぞれP20/Z20、P20/Z60、P20/Z100、P60/Z20、P60/Z60、P60/Z100、P100/Z20、P100/Z60、P100/Z100である)。列Jは、プレラミンAの存在する陽性試験(DR患者の線維芽細胞)で、列Kは、溶媒(PBS)のみで処理した陰性試験である。 生成物それぞれの有効用量で得られた結果を示した図である。 2種類の生成物を一緒に投与して得られた優れた効果を示した図である。 2種類の生成物の組み合わせの老化した細胞への作用を示した図である。 細胞培養条件に応じた有糸分裂指数の測定値によって線維芽細胞の細胞増殖を示した図である。有糸分裂指数は、各処置に応じて、観察した部分の核の全数に対して(分裂過程に入った)印を付けた核の数の間の比に対応する。 老化のミトコンドリア理論を示した概略図である。抗レトロウイルス治療のミトコンドリア標的。説明:NRTI:逆転写酵素のヌクレオシド阻害剤、PI:プロテアーゼ阻害剤、mtDNA:ミトコンドリアDNAおよびROS:活性酸素種。 イソプレノイドの生合成経路およびそれらの阻害剤を示した概略図である。 NBP:アミノビホスホネート FTI:ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤 GGTI:ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ阻害剤 プレラミンAの翻訳後成熟、その核内輸送および核質への局在を示した概略図である。 a:正常なプレラミンA b:早老症(プロゲリン)における、または拘束性皮膚障害におけるZMPSTE24プロテアーゼの変異中のプレラミンA成熟の欠如。AIDSウイルスのプロテアーゼ阻害剤(PI)はZMPSTE24を阻害する。 NPC:核膜孔 NE:核膜 HGPS:ハッチンソンギルフォード早老症候群 RD:拘束性皮膚障害 ラミンの異常およびそれらの機能的結果に基づいた老化理論を示す概略図である。説明:PI:ウイルスプロテアーゼ阻害剤。 プレラミンAフェニル化の阻害がファルネシルトランスフェラーゼの阻害およびI型ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼの両方を必要とすることを示したウェスタンブロットである。ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤および/またはI型ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼで処理したHeLa細胞におけるラミンA/Cの検出。LA=ラミンA、LC=ラミンC、Pre=プレラミンA。 未処理細胞(a)、FTI(2.5μM、b)またはプラバスタチン+ゾレドロネートミックス(各1μM、c)で治療した早老症患者の細胞の核膜から抽出したタンパク質の質量分析を示した図である。 Zmpste24−/−マウスの未処理線維芽細胞(a)またはプラバスタチン+ゾレドロネートミックス(各1μM、b)で処理した線維芽細胞の核膜から抽出したタンパク質の質量分析を示した図である。 ラミンA(対照細胞)およびプレラミンA(Zmpste24−/−マウス細胞)は、質量分析(MALDI−ToF)によって分析した。a、b:ファルネシル化(a)およびゲラニルゲラニル化(b)トリプシンペプチドに対応するスペクトルの部分。 対照細胞および早老症患者におけるプレラミンAの蓄積に対するプラバスタチン+ゾレドロネートの組み合わせの共同作用を示す様々な実験の結果を示す図である。(a)プラバスタチンおよび/またはゾレンドロネートで処理した未処理ヒト線維芽細胞におけるラミンA/CおよびプレラミンAの免疫組織化学的検出。(b)正常なヒト線維芽細胞およびプラバスタチン+ゾレンドロネートの組み合わせで処理した早老症患者のラミンA/CおよびプレラミンAの免疫組織化学的検出。(c)早老症患者の細胞の核形態に対するプラバスタチン+ゾレドロネート処理の効果の定量分析。(d)ファルネソール、ゲラニルゲラニオールまたは2種類の化合物の存在下での早老症患者の細胞の核形態に対するプラバスタチン+ゾレドロネート処理の効果の定量分析。エラーバー=平均±平均の標準誤差。スケールバー=10μm。 早老症患者の細胞における核形態の正常化および核質中の核ラミナのA/CラミンおよびB1ラミンのアイソフォームの部分的再配置の誘導を示すプラバスタチン+ゾレドロネートによる治療の結果を示した図である。(A)免疫蛍光法および共焦点顕微鏡。各パネルのaからcの画像は、重ねた27枚の画像の平均強度を投射したもので、PBSでインキュベートした早老症細胞ではカルレティキュリンによって示された核網の細管が示されている。画像dからl:厚さ0.2μmで単離された共焦点切片。プラバスタチン+ゾレドロネート処理の効果(g)および(h)。(8)B1ラミンおよびカルレティキュリンの共存。スケールバー=5μm。 ファルネソール、ゲラニルゲラニオールまたは2種類の分子の存在下で、培養したZmpste24−/−マウス(a)および対照マウス(b)の細胞の核形態に関連した、または関連しないプラバスタチンおよびゾレンドロネートの効果を示した図である。 早老症患者の細胞におけるDNAの2本鎖切断修復(DSB)の異常に対するプラバスタチン+ゾレドロネート処理の効果を示した図である。照射して24時間後に検出されたH2AXホスホリル化ヒストンの斑点の免疫検出で、斑点は未修復の2本鎖切断に対応する(上の画像)。核はDAPIで染める(下の画像)。下の曲線:PBSでインキュベートするか、またはプラバスタチン+ゾレドロネートで処理した対照細胞(黒丸)および早老症細胞(白丸)における照射後の時間によるH2AXホスホリル化ヒストン斑点数の変化。各曲線は、少なくとも3回の実験の平均±平均の標準偏差を表す。 Zmpste24−/−マウスの早老性表現型に対するプラバスタチン+ゾレドロネート処理の効果を示した図である。(a)3月齢のZmpste24+/+マウスおよびZmpste24−/−マウスおよびプラバスタチン+ゾレドロネートの組み合わせで処理したZmpste24−/−マウスを表す写真。スケールバー=1cm。(b)3月齢Zmpste24+/+マウス(n=12)、Zmpste24−/−マウス(n=13)および処理したZmpste24−/−マウス(n=15)の体重。(c)治療したZmpste24−/−マウスの寿命の著しい延長を示すカプラン−マイヤー曲線。(d)Zmpste24−/−処理マウスおよび未処理マウスの脛骨のコンピュータ処理マイクロ断層撮影法による3次元表示(上の画像)。下の図は、Zmpste24−/−未処理マウスおよび処理マウスの相対的骨量および骨梁数を表す。(e)Zmpste24+/+、Zmpste24−/−および処理したZmpste24−/−マウスの肝細胞の核異常の定量。白い矢印は、異常な核を示す。スケールバー=1μm。(f)定量的RT−PCRによって分析した、Zmpste24+/+、Zmpste24−/−および処理したZmpste24−/−マウスの肝臓および心臓におけるp53の標的遺伝子の相対的発現。*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001。エラーバーは、平均±平均の標準誤差を表す。 Zmpste24−/−マウスの寿命に対するプラバスタチン単独またはゾレドロネートの効果。プラバスタチン単独(a)およびゾレンドロネート単独(b)で処理したZmpste24−/−マウス(白い菱形)および未処理マウス(黒丸)のカプラン−マイヤー曲線。 Lmna−/−マウスの寿命に対するプラバスタチン+ゾレンドロネート処理の効果:未処理マウス(黒丸、n=11)と比較したプラバスタチン+ゾレドロネートで処理したLmna−/−マウス(n=12、白い菱形)のカプラン−マイヤー曲線。
水溶性ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤(水溶性スタチン:プラバスタチン)およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤(アミノビホスホネート:ゾレドロネート)の組み合わせの正常細胞培養および早老症細胞培養に対する相加的効果
A.方法
A.1.細胞および細胞培養
細胞系は、Corinell Instituteの対照線維芽細胞AG16409か、または拘束性皮膚障害の患者の生検が得られた線維芽細胞である。それらを、P2培養室内で5%CO2の下で37℃で培養する。
通常の完全培養培地は、
− 牛胎児血清20%(Invitrogen)
− L−グルタミン200mM(Invitrogen)
− ペニシリン/ストレプトマイシン/ファンギゾン1X(保存液100X、Cambrex)の混合物を補給した、
− RPMI(Invitrogen)である。
A.2.細胞収集
細胞の収集は、以下のように(大フラスコ、75cm2、BD Falcon用プロトコール)トリプシン処理することによって実施する。
− 培地を超音波処理し、
− 細胞をPBS 1X(Invitrogen)10mlで洗浄し、
− トリプシン/EDTA1X(Cambrex)の溶液5mlを添加し、
− フラスコを37℃で約6分間インキュベートし、この時間は細胞を脱離するためにかかる時間であり、
− トリプシンは完全培地15mlで希釈することによって阻害し、
− 細胞を16℃で1000rpmで10分間遠心分離することによってペレットにして、
− 外ペレットをPBS 1X 2mlに再懸濁し、同一条件下で再び遠心分離する。
得られた細胞は、後で使用するために凍結させるか、またはこの洗浄ペレットから継代培養する。
A.3.処理
使用したプラバスタチン(水溶性スタチン)溶液は以下のように調製する。
プラバスタチン(Sigma Aldrich、P4498)40mgを滅菌水に入れ、10mM保存溶液を作製する。
試験した最終濃度は、完全培地で保存溶液を希釈することによって得られた500nM、1、5、50および100μMであった。
使用したゾレンドロネート溶液(NBP)は以下のように調製する。
(1−ヒドロキシ−2−イミダゾール−1−イル−1−ホスホノ−エチル)ホスホン酸保存溶液(0.8mg/ml、Novartis)は、濃度2mMに調節する。
試験した最終濃度は、完全培地で保存溶液を希釈することによって得られた500nM、1、5、50および100μMであった。
A.4.ウェスタンブロット
A.4.1 細胞の調製
ウェスタンブロット実験用に、細胞は以下のように処理する。
約7.5×105細胞を大フラスコに接種し、集密に近づくまで(4日間)前記の条件下で培養する。
4日後、細胞をPBS 1Xで洗浄し、処置物で置換した完全培地に入れる。
細胞は37℃のインキュベータ内で処理時間(6から72時間、連続的に、または同時に)インキュベートする。
処理後、細胞をトリプシン処理し(前記プロトコール)、得られたペレットはタンパク質抽出を行うまで−80℃で保存する。
A.4.2 ウェスタンブロット用のタンパク質抽出
細胞ペレットを溶解緩衝液300μlに入れる。
Triton X100 1%
SDS 0.1%
デオキシコール酸ナトリウム 0.5%
NaCl 50mM
EDTA 1mM
TrisHCl pH7.4 20mM
プロテアーゼ阻害剤 50ml当たり1錠
(Roche 11697498001)
即時調合して、以下を添加する。
バナジン酸ナトリウム 1mM
PMSF 1mM
細胞を30秒間2回超音波処理に曝露する(Brandson Sonifier Cell Disruptor B15)。
細胞残渣は、4℃で10000rpmで10分間遠心分離する。
タンパク質上清は、使用するまで−80℃で保存する。
タンパク質アッセイは、解凍時に実施する。
4.3 ウェスタンブロット
− ゲル
ラミンA/Cの様々な形態を検出するため、通常8%アクリルアミドゲルを使用する。
アクリルアミド/ビスアクリルアミド37/1 8%
TrisHCl pH8.8 375mM
SDS 0.1%
APS 0.1%
TEMED 0.01%
濃縮ゲルを分離ゲル上に注ぐ。
アクリルアミド/ビスアクリルアミド37.5/1 3%
TrisHCl pH6.8 375mM
SDS 0.1%
APS 0.1%
TEMED 0.01%
試料のタンパク質濃度をアッセイし、画分をqsf15μlの溶解緩衝液で管当たり50μgに調節する。
添加緩衝液5μlを各試料に添加する。
SDS 4%
TrisHCl pH6.8 100mM
グリセロール 20%
β−メルカプトエタノール 20%
ブロモフェノールブルー 微量
試料は、95℃で5分間加熱することによって変性させ、ウェル中に沈着させる。
移動は、緩衝液、
Tris塩基 0.3%
グリシン 1.44%
SDS 0.1%
において50、次いで100ボルトで行う。
− 転写
転写膜(Hybon P、Amersham Biosciences)は、エタノール、その後滅菌水浴に5分間、転写緩衝液
Tris塩基 12mM
グリシン 96mM
エタノール 20%
に10分間浸漬することによって調製する。
ゲルは、転写緩衝液中で20分間湿らせ、次いでサンドイッチを組み立てる(Miniprotean system、Biorad)。
転写は一般的に、冷却した容器内で、10ボルトで一晩行う。
該膜をPBS 1Xで濯ぎ、加湿した環境で保存し、検出時に使用する。
− 検出
該膜は、室温で、飽和溶液、
カゼイン 10%
Tween20 0.1%
PBS 1X
でインキュベートする。
洗浄緩衝液(Tween20 0.1%/PBS 1X)で10分間2回濯ぐ。
一次抗体を飽和緩衝液(詳細および希釈は以下の免疫標識を参照のこと)で希釈する。
該膜は、撹拌しながら室温で1時間、一次抗体でインキュベートする。
その後、洗浄緩衝液で3回濯ぎ、同緩衝液で15分間3回洗浄する。
2次抗体(ペルオキシダーゼに結合した系、Jackson Immunoresearch)は、飽和緩衝液で1/10000に希釈する。
該膜は、撹拌しながら室温で30から45分間、この溶液でインキュベートする。
その後、洗浄緩衝液で3回濯ぎ、次に同緩衝液で15分間3回洗浄する。
検出は、Amersham BioscienceのECL Plusウェスタンブロッティングシステムキットを使用して、製造者の指示に従って実施する。
検出後、該膜をBiomax MRフィルム(Kodak)に、十分なシグナルを得るのに必要な時間量曝露する。
A.5免疫標識
A.5.1細胞の調製
細胞培養物をトリプシン処理し、細胞をNeubauer血球計数器で計数する。
Labtech培養ウェル(Nunc、参考番号177399)に、ウェル当たり5×104細胞の量で接種する。
完全培養培地に処置(複数可)(スタチン、NBP、両方)を補給し、細胞を臨機応変な時間で培養する。
その後、培養培地を吸引し、ウェルを解体する。
スライドは、PBS 1Xで洗浄する。
細胞は、パラホルムアルデヒド4%溶液(PBSに溶かす)で、室温で10分間固定する。
PBS 1Xで10分間洗浄を実施する。
細胞は、エタノールの割合を高めた溶液中で3分間ずつ入れて(70、90、100%、最後の浸漬は反復する)脱水する。
乾燥後、スライドは使用するまで−80℃で保存する。
A.5.2標識
解凍後、細胞を加湿した容器内で、透過溶液、
PBS 1X
Triton X100 0.5%
RNS(ウサギの正常血清、Vector S5000) 5%
プロテアーゼ阻害剤 50mlに1錠
(Roche 11697498001)
の50μl中で5分間室温でインキュベートする。
15分ずつ3回の予備インキュベーション浴は、インキュベーション溶液
PBS 1X
RNS 5%
プロテアーゼ阻害剤 50mlに1錠
(Roche 11697498001)
50μlで実施する。
一次抗体は、インキュベーション溶液50μlで1/100に希釈し、加湿した容器内で室温で1時間細胞と接触させる。
使用した1次抗体は2種類で、
− マウス抗ラミンA/C(N末端側)、クローン4A7、G.Morris(Oswastry、UK)より恵与、
− ヤギ抗プレラミンA(C末端15aa)、製品SC6214、Santa Cruz Biotchnology、Inc.である。
PBS 1X 50μlによる3回の洗浄は、それぞれ15分間実施する。
2次抗体とのインキュベーションは、加湿した容器内で室温でインキュベーション溶液50mlで1時間行う。第2抗体は、2種類で、
− ロバ抗マウス、Jachson Immunoresearch、1/100に希釈、
− ロバ抗ヤギ、Jachson Immunoresearch、1/200に希釈である。
PBS 1X 50μlによる3回の洗浄は、それぞれ15分間実施する。
DAPI50ng/ml溶液(SERVA、参照番号18860)100μlとのインキュベーションは、加湿した容器内で室温で15分間実施する。
PBS 1Xによる3回の洗浄は、スライドホルダータンク内でそれぞれ5分間実施する。
最終洗浄は、PBSに溶かしたTween20の0.1%溶液中で5分間実施する。
A.5.3 表示
細胞を1滴のVectaShield(Vector)に浸し、対物カバーガラスで覆い、coolSNAPカメラ(Princeton)を備えた蛍光顕微鏡(Leica DMR、Leica Microsystems)で観察する。
B.結果
B.1.ウェスタンブロット(図1)
「正常な」対照線維芽細胞は、水溶性スタチン(プラバスタチンP、20から100μM)およびアミノビホスホネート(NBP、ゾレドロネートZ、20から100μM)で一緒に処理した(AからIの列はそれぞれP20/Z20、P20/Z60、P20/Z100、P60/Z20、P60/Z60、P60/Z100、P100/Z20、P100/Z60、P100/Z100である)。ウェスタンブロットによって、2種類の分子の濃度の増加に応じて成熟していないプレラミンA(切断されていない)の大きさに対応するバンドの「出現」が示され、ファルネシル化がラミンAの成熟に不可欠であることは確かである。この結果は、プレラミンAのファルネシル化の阻害において、少なくとも生体外では、代謝経路の2箇所におけるファルネシル−PP合成の遮断が、1箇所だけの遮断よりも効果的であることを示している。
B.2 免疫組織化学における応答用量および時間(図2)
応答用量および応答時間曲線によって、健康な対照細胞、次いでHGPS患者細胞について2種類のパラメータを測定することによって最大効果を測定することが可能である。
プラバスタチン(水溶性)/ゾレドロネート(NBP)の最も効果的な組み合わせは、健康な細胞にプラバスタチン1μMを24時間投与し、ゾレンドロネートを12時間投与すると得られた。毒性は認められなかった。HPGS細胞では(核の異常な細胞)同じ投与プロトコールを使用すると、「変形した」核の数は、75%から40%に減少した。健康な細胞で得られたプレラミンAレベルを測定した。この測定値は最大レベルを示した。
B.3 免疫組織化学処理の効果(図3)
プラバスタチンおよびゾレドロネートを一緒にした作用:処理した健康な細胞におけるプレラミンAの生成レベル(35%と推定)が、組み合わせの方が分子を単独で添加していたときよりも高いので(それぞれ25%および15%)、プラバスタチン100μMを12時間、ゾレンドロネート20μMを6時間がより有効であることが示唆される。さらに、変形した核(正常細胞への毒性の徴候)の発生率は最小限であり(10%未満)、プラバスタチンのみで処理された細胞におけるもの(約12%)よりも少ない。
B.4 免疫組織化学による老化細胞に対する作用(図4)
「継代」の数(細胞継代培養の回数)、したがって、細胞の年齢に応じて、異常な核の割合は増加する。この特性は、処理していないHGPS細胞に特徴的である。HGPS細胞をプラバスタチン1μMで24時間、ゾレンドロネート1μMで12時間処理すると、この割合は維持されるか、むしろ少し減少する(プラセボで処理した細胞が80%を上回るのに比較して、40%未満である)。
B.5 結論
プラバスタチン/ゾレンドロネートの組み合わせは、該分子を別々に投与してもほとんど影響が認められない用量で有効である。
したがって、プレニル化経路遮断の生理学的効果は、細胞培養について出版された文献における単独処理で使用されたもの(Kusuyamaら、2006(27)、血管前駆細胞に対するプラバスタチン単独10μM、Flintら、1997(13)、新生仔ラットに対するプラバスタチン単独25μM)よりもずっと少ない用量で得られる。
水溶性ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を含む本発明の組成物の老化したヒト線維芽細胞および若いヒト線維芽細胞の分裂に対する効果
A.実施例の目的
この実施例では、水溶性ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を含む本発明の組成物の線維芽細胞の細胞分裂速度(有糸分裂指数)に対するインビトロ効果の評価を測定した。若いヒト線維芽細胞に対して老化したヒト線維芽細胞への組成物の効果の比較も実施した。この実験で使用した活性剤の数は4種で、生成物は組み合わせて使用した。使用した活性剤は、
A1:ゾレンドロネート
A2:アレンドロネート
B1:プラバスタチン
B2:シンバスタチン
である。
この実施例で使用した特定の組み合わせは、A1B1、A1B2、A2B1、A2B2である。
B.プロトコール
この実施例では、2種の線維芽細胞バッチ、老化した線維芽細胞(バッチ番号9052)および若い線維芽細胞(バッチ番号7080)は、提供された皿からトリプシン処理した後、牛胎児血清10%を含有し、抗生物質を含まないRPMI(Invitrogen)培地で24時間培養した。
様々な活性剤を最終濃度1μMで、それぞれ24時間添加した(化合物A1、A2およびB1については水で、化合物B2については100%エタノールでストック溶液の1000倍希釈を作製した)。
有糸分裂指数は、細胞を活性剤組み合わせの1種と24時間インキュベーションした後、ブロモデオキシウリジン(BrdU)を45分間取り込ませることによって評価した。免疫組織化学検出は、DNA合成相(分裂前細胞)における細胞を示した。核(遺伝物質)の染色は、ジアミノ−フェニルインドール(DAPI)の取り込みによって実施した。
6つの顕微鏡視野(OLYMPUS IX 70)が得られ、有糸分裂指数の画像分析による測定(OLYMPUS AnalySIS)を可能にした。有糸分裂指数は、取り込まれたDAPIを有する核の数に対する取り込まれたBrdUを有する核の数の比に対応する。平均指数は、標準偏差0.005と0.061の間で統計学的に計算する。
両側スチューデント検定によって、得られた結果の統計学的有意性を測定することが可能になった。
C.結果
C.1 細胞の一般的目視観察
これらの結果は、研究前に、いかなる処理も受けていない老化した線維芽細胞では分裂能は非常に低いことを示している。
若い線維芽細胞は、老化した線維芽細胞よりも優れた分裂能を示した。老化した線維芽細胞の分裂能は5%未満で、一方、若い線維芽細胞の分裂能は15.6%であった。したがって、老化した未処理線維芽細胞と若い未処理線維芽細胞との間の分裂能の違いは3であった。
この実施例では、線維芽細胞を試験した活性剤の組み合わせと24時間インキュベートした後では、いかなる毒性も視覚的に認められなかった。
この実施例では、エタノール(最終的に0.1%)には24時間インキュベーションした後いかなる毒性効果も認められなかった。
D.有糸分裂指数の評価(図5)
一般的に、DNA合成相においていかなる処理もしていない老化した線維芽細胞の数は極めて低く、5%未満であった(図5、列1参照)。
有糸分裂指数はまた、若い線維芽細胞でも余り高くなく、15%程度であった(図5、列6参照)。いかなる処理もしていない老化した対照線維芽細胞と比較すると、エタノールに曝露した(0.1%−24時間)対照線維芽細胞の有糸分裂指数に有意差は認められなかった(p=0.11、n=6)。そこで値を一緒にした(対照、n=12)。
老化した線維芽細胞の有糸分裂指数に対して、図5、列2で示された結果は、A1B1(ゾレンドロネート−プラバスタチン)が対照に対して活性化効果を有することを示している(2倍の最大刺激)(p<0.001、n≧6)。
したがって、この実施例は、ゾレンドロネート−プラバスタチンの組み合わせの適用が老化した対象の線維芽細胞の細胞分裂に活性化効果を有することを示している。
水溶性ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤の組み合わせの早老性症候群のマウスモデルに対する効果
本明細書で使用したZmpste24−/−KOマウスは、Varelaら、2005(49)の引用文献に記載されているものである。2種類の分子(プラバスタチンおよびゾレンドロネート)の組み合わせの有効性の証拠は、スペインの研究室(C.Lopez−Otin)と協力して報告した。この有効性は、生成物を別々に使用しても効果がない用量を一緒にして得られ、相加的効果であることを示している。
2種類の分子(ゾレンドロ酸(Zometa(登録商標)100μg/kg/日およびプラバスタチン100mg/kg/日)は、PBS 1Xで希釈し、1月齢のマウスに死ぬまで毎日腹腔内注射した。対照は、PBS 1X単独で処理した同範囲の野生マウスである。
処理したマウスの生存率は有意に改善され、雌では最大であり、寿命延長の平均は約80%であった。疾患の臨床症状全ては、PBS単独で処理した個体よりもかなり軽減された。特に、広範な脱毛領域を示すPBSで処理したマウスと比較して、これらのマウスでは皮膚の処理および毛皮の再生長の効果が認められた。
水溶性ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤の組み合わせの生体外ヒト皮膚抽出物に対する効果
A.プロトコール
この実施例では、試験は約60歳のドナーの皮膚について実施する。ヒト皮膚外植片の調製物21個を作製し、BEM培地中で生存を維持させる(BIO−ECのExplants Medium)。
外植片を、以下のように3個のバッチに6個ずつ、バッチC01個には3個分配する。
−C0−対照移植片:外植片3個
−C−未処理対照:外植片6個
−R−陽性対照:外植片6個
−P−本発明の組成物によって処理した外植片、外植片6個
A.1 処理
処理は、異なる日、第1日目(D0)、外植片調製後2時間、次いでD+1日、D+2日、D+4日、D+6日、D+8日およびD+10日に実施する。
生成物は、以下の通り外植片に適用する:
−C−いかなる処理も受けていない外植片、
−R−それぞれ、D0、D+2およびD+4に陽性対照(レチノールクリーム)1mgを受けた外植片、
−P1−それぞれ、各処理時間に、生成物P2mgを受けた外植片。
処理は、本発明の組成物の局所適用によって実施する。次に、組成物は、スパチュラを使用して外植片の表面全体に分配する。培養培地の半分を2日毎に新しいものと入れ替え、外植片は5%CO2を補給した湿潤な雰囲気で37℃で生存を維持させる。
A.2.組織学のためのサンプリング
D0に、バッチC0の3個の外植片を得る。
D+6日およびD+11日に、各バッチの3個の外植片を得る。試料を2つに切断し、半分をホルムアルデヒドで固定し、他方の半分はBIO−EC手法「P006−PPEH」にしたがって−80℃で凍結する。
B.組織学的研究
ホルムアルデヒドで固定して24時間後、試料を脱水し、パラフィンを浸透させ、コーティングする。形態学的観察のために、5μmの横断切片を作製する。
B.1.第1ステップ:形態学的研究
上皮および皮膚構造の形態学的研究は、横断切片についてMassonトリクローム染色、すなわちGoldnerの変法によって実施する。
B.2.第2ステップ:
B.2.1 KI67の免疫標識
有糸分裂中の細胞の免疫標識は、DABで検出される抗KI67ポリクローナル抗体(Novo Castra)によって凍結横断切片について実施する。陽性細胞は上皮全体の長さについて計数し、平均はcm当たりの標識された細胞数について返した。
B.2.2 コラーゲンIの免疫標識:
コラーゲンIの免疫標識は、FITCで検出される抗コラーゲンIポリクローナル抗体によって凍結横断切片について実施する。核は、ヨウ化プロピジウムで対比染色する。
B.2.3 コラーゲンIIIの免疫標識:
コラーゲンIIIの免疫標識は、DABで検出される抗コラーゲンIIIポリクローナル抗体によって凍結横断切片について実施する。核は、Massonのヘマルンで対比染色する。
B.2.4 コラーゲンIVの免疫標識
コラーゲンIVの免疫標識は、FITCで検出される抗コラーゲンIVポリクローナル抗体(Cliniscience)によって凍結横断切片について実施する。核は、ヨウ化プロピジウムで対比染色する。
B.2.5 コラーゲンVIIの免疫標識
コラーゲンVIIの免疫標識は、FICTで検出される抗コラーゲンVIIモノクローナル抗体によって凍結横断切片について実施する。核は、ヨウ化プロピジウムで対比染色する。
B.2.6 PECAM1の免疫標識
Fast−redで検出される抗PECAM−1モノクローナル抗体によって凍結横断切片について実施されるPECAM−1の免疫標識によって、内皮細胞を視覚化することができる。
水溶性ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤の組み合わせのインビトロにおける皮膚形成細胞培養物に対する効果
この実施例は、前記の実施例2で使用した活性剤と同じ組み合わせを使用する。これらの活性剤の様々な組み合わせは、皮膚老化に関与する生理学的パラメータに対する効果を評価するため、インビトロで使用する。
この実施例で使用した組み合わせはそれぞれ、A1B1、A1B2、A2B1、A2B2である。これら4種の組み合わせは、複数の濃度で試験し、実験は3連で実施する(少なくとも36個の実験点を表す)。
4種類の組み合わせの濃度は、出願人によって提案され、したがって、単純な試験でなければ、インビトロにおける細胞傷害性は研究のこの段階で考慮される。実験は、実施例1で示したように線維芽細胞系の細胞培養物に対して実施する。この試験はまた、表皮細胞培養物に適用する。以下の変数は、指示した濃度の活性薬剤の4種類の組み合わせについて調べる。
− 有糸分裂指数の測定、
− コラーゲン格子の収縮による細胞外マトリクス再構築の測定、
− UVB照射(日光浴条件と類似した光誘導ストレス)後のDNAゲノム修復の測定。
有糸分裂指数の測定は、細胞を活性剤に1回曝露した後実施する。該指数は、核全数について、蛍光にしたチミジン類似体を取り込んだ細胞核を画像分析で計数することによって評価する。複数の視野を分析する。写真は、イコノグラフィーのために実施する。
活性剤に曝露した線維芽細胞によって誘導された細胞外マトリクスの再構築は、これらの細胞をコラーゲン格子に組み込み、これらの格子を収縮する能力を定量することによって評価する。収縮した表面評価は、再構築係数である。写真は、イコノグラフィーのために実施する。
DNAゲノム修復の測定は、日光曝露状態を模倣したUV−B線量で細胞を照射した後、実施する。目的はまず、3回にわたってモニターしたDNA修復における活性剤の効果を評価することである。定量は、シクロブタン型ピリミジンダイマー検出および免疫組織化学技術を用いたUVB照射による分析によって実施する。
写真は、イコノグラフィーのために記録する。
主な目的:細胞老化の核、ミトコンドリアおよび細胞基質マーカーに対するHIVウイルスおよび抗レトロウイルス療法の影響の測定
第2の目的
− HIV感染患者における核、ミトコンドリアおよび細胞基質機能の変化の普及を分析すること。
− これらの異常の出現率を測定すること。
− 抗レトロウイルスに対する曝露期間に応じてこれらの異常の種類および頻度を、全体的に、型および分子によって分析すること(累積曝露時間)。
− 細胞内HIVウイルス負荷に応じてこれらの異常の種類および頻度を分析すること。
− HIV感染追跡期間によってこれらの異常の種類および頻度を分析すること。
A.実験計画
実験計画の選択
この観察研究には、3つの患者群が含まれる。
− A群:いかなる抗レトロウイルス治療も受けていないHIV1感染患者。
− B群:少なくとも12ヵ月抗レトロウイルス治療を受けたHIV1感染患者。
− C群:年齢および性別を一致させたHIV陰性対照。
B.適性基準
試験対象基準:
− 年齢>18歳および<65歳:
− インフォームドコンセント用紙に署名している;
− 少なくとも5年間ElisaおよびウェスタンブロットでHIV1陽性であることが確認されている;
− HIV2陰性;
−抗レトロウイルス治療を全く受けていないか、または少なくとも12ヵ月間治療の第1選択として受けていない。
●試験対象外基準:
− 年齢<18歳および>65歳:
− インフォームドコンセント用紙に署名していない;
−HIV2陽性
− スタチンまたはアミノビホスホネートで治療を受けた患者
− 許可されていない併用治療:テストステロン、インシュリン依存性糖尿病治療。
C.試験方法
評価した患者数:
− A群:n=50
− B群:n=100
− C群:n=50を含む200人の患者。
追跡中、抗ウイルス治療を開始する必要のあるA群の患者は、治療開始時にさらに評価を行い、その日からB群の患者と一緒に分析を開始した。
A群に含まれた期間中に測定されたデータによって、HIVウイルスの核およびミトコンドリア機能に対する可能性のある直接的役割を測定することができる。
試験中抗レトロウイルス治療変更を必要とするB群の患者は、治療に変化のあるとき、追跡の場合に行ったのと同一の臨床的および臨床関連的評価を行う。これらの患者の追跡データは、抗レトロウイルス薬に曝露した患者で認められた核およびミトコンドリア機能の破壊の発生率を計算するために考慮する。
試験期間:
試験期間は36ヵ月である。
A群およびB群の患者について
HIV感染の病歴:
− HIV感染と診断された日
− 汚染の形態
− CDC分類
− C分類について:AIDSと定義される状態の診断
− 進行中の抗レトロウイルス治療(開始日、投与された分子)
臨床検査:
− 体重、身長、肥満度指数
− 胴囲、腰囲、胴囲対腰囲の比率
血液検査:
− 負荷されたHIVウイルスの測定(検出閾値40コピー/ml)
− CD4およびCD8リンパ球レベルの測定
− 糖血症、インシュリン血症、HOMA計算
− 総コレステロール、LDL、HDLコレステロール
− トリグリセリド
− 核およびミトコンドリア機能の分析、HIVプロウイルスDNAおよび細胞ライブラリーの測定のために7.5mlのEDTA試験管3本をサンプリングする
抗レトロウイルス薬が標的とする核、ミトコンドリアおよび細胞基質のタンパク質の分析。
− ウェスタンブロットおよび免疫標識:
− プロテアソーム活性の対象としてNF BおよびI Bの産生;
− ラミンAおよびBの成熟、核タンパク質モデル;
− SREBPアイソフォームの産生およびそれらの核輸送;
− 精製し、脱グリコシル化したCD36(±糖の30kDa)(Abcam)のN−およびO−グリコシル化;
− ミトコンドリアプロテアーゼ活性(Abcam)で測定した、切断された移行シグナルを有するHsp70のミトコンドリアへの輸送;
− ミトコンドリア「呼吸」機能、ROS産生、シトクロム酸化酵素のサブユニットIIおよびIVの試験(Molecular Probe)
抗レトロウイルス治療に感受性である可能性の調査は、PIに対するウイルスプロテアーゼの感受性で示されたように(Baxterら、2006)、特定の標的の遺伝子型同定によって実施する:
− プレラミンAおよびB1/B2の成熟に関与するZMPSTE24およびRce1(分子遺伝学研究室では日常的である);
− 脂質代謝遺伝子転写に対して活性を有するSREBPドメインの産生を可能にするS1−PおよびS2−Pプロテアーゼ;
− ミトコンドリアデオキシヌクレオシド輸送体。
対照群Cについて:
臨床試験:
− 体重、身長、肥満度指数
− 胴囲、腰囲、胴囲対腰囲の比率
− 核およびミトコンドリアおよび細胞基質機能の分析、DNAおよびライブラリーにおける配置の分析のために7.5mlのEDTA試験管3本をサンプリングする
再診
評価には以下を含める。
臨床試験:
− 体重、身長、肥満度指数
− 胴囲、腰囲、胴囲対腰囲の比率
血液検査:
− 負荷されたHIVウイルスの測定(検出閾値40コピー/ml)
− CD4およびCD8リンパ球レベルの測定
− 糖血症、インシュリン血症、HOMA計算
− 総コレステロール、LDL、HDLコレステロール
− トリグリセリド
− 核およびミトコンドリアおよび細胞基質機能の分析、HIVプロウイルスDNAの測定ならびにDNAおよび細胞ライブラリーにおける配置の分析のために7.5mlのEDTA試験管3本をサンプリングする。
抗レトロウイルス薬が標的とする核、ミトコンドリアおよび細胞基質タンパク質の分析(前記参照)。
A群の患者について
抗レトロウイルス治療の開始を必要とするA群の患者は、治療を開始したとき、追跡の場合に行ったのと同一の臨床的および臨床関連的評価を行う。これらの患者の追跡データは、治療した患者群(B群)ではこの日から分析する。
B群の患者について
試験中に抗レトロウイルス治療を変更する場合、治療に変化のあるとき、追跡の場合に行ったのと同一の臨床的および臨床関連的評価を行う。これらの患者の追跡データは、抗レトロウイルス薬に曝露した患者で認められた核およびミトコンドリアの機能の破壊の発生率を計算するために考慮する。
D.予測結果、全体像
AIDSウイルスに感染し、抗レトロウイルス治療を受けている患者におけるインビボの結果、細胞培養におけるインビトロの結果から裏付けられるように、これらの処理、特にプロテアーゼ阻害剤が、遺伝的ラミノパシー(ファルネシル化プレラミンAおよびプロゲリンの産生を伴う)または「生理学的」老化(プロゲリンの産生を伴う)と同様の機構による加速された老化を誘導する。
早老症で使用した薬剤(スタチンおよびアミノビホスホネート)の組み合わせがAIDSウイルスに感染し、抗レトロウイルス治療を受け、治療試験の確立が可能な患者における老化の加速に対抗するために使用できるという仮説が裏付けられる。
スタチンおよびアミノビホスホネートに関連した処理は、早期老化のヒト徴候を再生したマウスモデルの寿命を延長させる。
この実施例はまた、Varelaら、Nature Medicine 2008、7、767(54再出)において出版されている。
器具および方法
マウス
Zmpste24−/−およびLmna−/−マウスの作製は記載されている(Pendasら、2002(38);Sullivanら、1999(285)。マウスのコンピュータ処理骨マイクロ断層撮影法は、マイクロ−CT SkyScan 1172システム(SkyScan−商標)を使用して実施した。)マウスに関する実験は全て、Oviedo大学(スペイン)の動物実験委員会が規定した規則によって管理される。PBSで希釈したプラバスタチン(100mg/kg/日)およびゾレンドロネート(100mg/kg/日)を毎日マウスに投与する。プラバスタチン−ゾレンドロネート処理を受けているマウスまたはPBSのみを受けている対照マウスは、いかなる見かけ上の損傷もストレスも示さない。
細胞培養
対照被験者(GM0038)および早老症に罹患した患者および変異G608G(AG11498およびAG01972)の保有者の皮膚線維芽細胞はコーリエル細胞集積所から入手した。HeLa細胞は、アメリカ培養細胞系統保存機関から得た。細胞は10%FBS(Gibco)および1%抗生物質−抗真菌剤(Gibco)を補給したDMEM(Gibco)で培養する。線維芽細胞は、12日齢マウスの尾由来である(Varelaら、2005)。スタチンおよびアミノビホスホネートによる処理の濃度および期間は、図の説明に示す。ファルネソールおよび/またはゲラニルゲラニオールの存在下でのスタチン+アミノビホスホネートで一緒に処理している間、プラバスタチン1mMおよびゾレンドロネート1mMを、ファルネソールおよび/またはゲラニルゲラニオールの濃度を増加させた培養培地に添加した。異常な核の割合は、処理を開始して48時間後に測定する。
免疫組織化学
線維芽細胞は、Lab Tek容器(Nalgen Nunc International)で培養し、PBSで洗浄し、その後4%パラホルムアルデヒドで15分間固定する。細胞は、濃度を高めたエタノール浴で脱水し、Triton X−100(0.5%)、5%血清(ヤギまたはウサギ)を含有するPBSで25℃で5分間透過させる。スライドをPBS中で25℃で5分間予めインキュベートする。
1次抗体の希釈は、ヤギ抗プレラミンAポリクローナル抗体(Sc−6214、Santa Cruz Biotechnologies)では1/100、抗ラミンA/C抗体(G.Morrisによって恵与された4A7)では1/40、ウサギ抗カルレティキュリン抗体(Stressgen)では1/200およびB1抗ラミン抗体(Abcam)では1/100である。PBSで洗浄した後、スライドをインキュベーション溶液で希釈した2次抗体で25℃で1時間インキュベートする。2次抗体の希釈は以下の通りである。FITCを結合したロバ抗マウスIgG(Jackson ImmunoResearch)では1/100、Alexa488を結合したロバ抗ヤギIgGでは1/400、Alexa568を結合したロバ抗ヤギIgG(Molecular Probes)では1/800およびテトラメチルローダミンイソチオシアネート(Sigma)を結合したロバ抗ウサギIgGでは1/100である。その後、細胞を洗浄し、核はDAPI(100ng/ml、Sigma−Aldrich)で25℃で15分間着色し、最後に0.5%Tween20を含有するPBSで3回洗浄する。スライドはVectashield(Vector)に載せる。デジタル画像は、CoolSnapカメラを備えたLeica DMR顕微鏡またはLeica TCS SP5共焦点顕微鏡で記録する。核は、ラミンA/Cに印を付けた後、細胞内で観察する。処理それぞれについて、100個を上回る核を対照線維芽細胞中で分析した。分析した早老症を罹患した患者の細胞の核の数は250個(継代8)、198個(継代13)および150(継代20)である。
X線照射およびH2AXリン酸化ヒストンの研究
早老症患者の細胞および1BR3対照細胞をPhilips X装置で照射する。X線は、強度20mAで電圧200kVを印可したタングステン陽極によって、直径0.1mmの銅フィルタを装着して発生させる。線量率は1.243Gy/分である。H2AXリン酸化ヒストンは、1/800に希釈したリン酸化セリン139を特に認識する抗体(Upstate Biotechnology−Euromedex、Mundolsheim、France)およびFITCを結合した抗マウス抗体(1/100、Sigma−Aldrich)で検出する。修復期間に応じて2本鎖切断(DSB)の数は式Nt=N0(1/1+βt)α(式中、αおよびβは調節可能なパラメータであり、NtおよびN0は時間tおよび時間0におけるDSBの数である)で調節する。
ウェスタンブロット
細胞は以下の溶媒、Tris 50mM(pH7.4)、NaCl 150mM、1%NP−40、NaF 50mM、ジチオスレイトール1mM、ペプスタチンA 2mg/mlで、プロテアーゼ阻害剤(完全阻害剤カクテル、Roche)およびホスファターゼ阻害剤(ホスファターゼ阻害剤カクテルIおよびII、Sigma)の存在下でホモゲナイズする。電気泳動後、タンパク質をニトロセルロース膜に移し、TBS−T緩衝液(Tris 20mM、pH7.4、NaCl 150mMおよび0.05% Tween−20)を使用して5%脱脂粉乳でブロックし、特異的抗ラミンA/C抗体(4A7、1/500)または特異的抗ラミンA(C20、Santa Cruz Biotechnology、1/250)または抗ベータアクチン(A5441、Sigma、1/5000)のいずれかと共に1時間インキュベートする。抗体は、3%脱脂粉乳を含有するTBS−Tで希釈する。次いで、ブロットは、1.5%脱脂粉乳を含有するTBS−Tに溶かしたペルオキシダーゼ結合抗体(ヤギ抗マウスまたは抗ウサギ、Jackson ImmunoResearch)でインキュベートし、その後洗浄し、最後に化学ルミネセンス(Immobilon Western化学ルミネセンスHRP基質、Millipore−商標)によって明示する。
質量分析による解析
対照およびZmpste24−/−マウスの線維芽細胞ならびに早老症患者のリンパ芽球状細胞をホモゲナイズし、超遠心分離によって核を単離し、BlobelおよびPotter,V.R.Nuclei from rat liver:isolation method that combines purity with high yield、Science 154、1662〜1665、1966で記載されたように核タンパク質を得た。核ラミナのタンパク質は、SDS−PAGE電気泳動によって分離し、ラミンA、プレラミンAおよびプロゲリンを含有する切片を切り取った。ゲルの断片を炭酸水素アンモニウム/アセトニトリル混合物(70/30、25mM)180mlで2回洗浄し、乾燥させ(15分、90℃)、炭酸水素アンモニウム25mMに溶かしたトリプシン(12ng/ml、Promega)で消化した(1時間、60℃)。一般的実験では、CHCA(a−シアノ−4−ヒドロキシケイ皮酸、Waters)1mlをMALDI−ToF分光計に入れる。乾燥したら、ペプチド溶液1mlおよびマトリクス(CHCA)1mlを、レーザー源(Voyager−DE STR(商標)、Applied Biosystems)を備えた分光計に入れる。200回のレーザー発射を使用して収集したデータからData Explorerプログラム(バージョン4.0.0.0、Applied Biosystems)で分析したスペクトルを得る。
リアルタイムの定量的PCR
p53の標的遺伝子(Atf3、Gadd45gおよびCdkn1a、p21をコードする)の発現率は、装置ABI PRISM 7900HT配列検出システム(Applied Biosystems)を使用して測定した。
統計学的分析
異なるマウス群と、処理した、または処理していない細胞の間の違いは、スチューデント検定中に分析した。計算は、プログラムMicrosoft Excelを使用して実施した。データは、平均数±平均の標準偏差として表す。
結果
HeLa細胞は、指示した濃度のファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤(FTI−277、Sigma−Aldrich)および/またはゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ阻害剤I型(GGTI−2147)の存在下で培養した。2種類の阻害剤を組み合わせた場合のみ、各阻害剤を単独で使用した効果と比較して、細胞内で非プレニル化プレラミンAが十分に形成される。
これらの結果は、得られたウェスタンブロットの写真であり、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤および/またはI型ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼによって処理したHeLa細胞におけるA/Cラミンの検出を表している図10に示す。LA=ラミンA、LC=ラミンC、Pre=プレラミンA。
これらの結果によって、本発明によれば、プレラミンAのプレニル化阻害には、同時にファルネシルトランスフェラーゼおよびゲラニルゲラニルトランスフェラーゼI型を阻害することが必要であることが裏付けられる。
ファルネシルトランスフェラーゼ(FTI)阻害剤は、プロゲリン(早老症に罹患した患者の細胞における)およびZmpste24−/−マウス線維芽細胞の代償性ゲラニル化を誘導する。
質量分析によって、予測通り、Zmpste24マウスの細胞ではファルネシル化およびカルボキシメチル化されたトリプシン処理ペプチドの存在が示されるが、対照マウス細胞では示されない。これらの結果は、図13aに示されている。ファルネシル化ペプチドは3SIM残基を欠如しており、このことはZmpste24はプレラミンAの成熟中の第1の切断に必ずしも必要ではないことを示している。FTI処理マウスの細胞において、ファルネシル化プレラミンAの量の減少が認められた。ゲラニルゲラニル化ペプチドのスペクトルの一部の観察中、未処理Zmpste24−/−マウスの細胞では検出可能なプレラミンA由来のペプチドは存在しなかった。しかし、FTI処理後、プレラミンAのゲラニルゲラニル化断片と質量が適合しているペプチドが検出された。これらの結果は、図13bに示す。
早老症患者の細胞では、図11aで示したように、いかなる処理もしないとファルネシル化およびカルボキシメチル化されたプロゲリンに対応するペプチドが検出される。FTI−127で細胞を処理すると、図11bに示したように、プロゲリンのゲラニルゲラニルペプチドに対応する質量のペプチドの出現が促進される。
このデータは全体として、プロゲリンおよびプレラミンAがFTIの影響下で選択的方法でゲラニルゲラニル化されていることを示しており、早老性症候群のマウスモデルではFTI処理の効果が不十分であることを説明している。
早老症患者およびZmpste24−/−マウスの細胞は、プレラミンAおよびプロゲリンの交差プレニル化の防御を企図する療法計画を評価するために使用した。ラミンAの異常変種のファルネシル化は、ファルネシルピロリン酸、すなわちファルネシルトランスフェラーゼの基質およびゲラニルゲラニルピロリン酸前駆体、すなわちI型ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼの基質の生合成経路に対して影響を有する薬剤によって阻害できるという仮説を確立した。したがって、この代謝経路の2つのステップで早老症患者の細胞に影響を及ぼすことが知られている2種類の薬剤、スタチンおよびアミノビホスホネートの効果を試験した。質量分析によって、図11cで示したように、プラバスタチン(スタチン)ゾレンドロネート(アミノビホスホネート)の組み合わせは、プロゲリンのプレニル化されていないC末端に対応するペプチド、すなわち、FTI処理細胞で検出できないペプチドの出現を誘発するが、ファルネシル化ペプチドもゲラニルゲラニル化ペプチドもそれ以上検出されないことが示される。スタチン+アミノビホスホネート処理は、プロゲリンのプレニル化を阻害する。図12に示したように、同様のことがプレラミンAでも認められた。プレニル化されていないそのC末端ペプチドは、スタチンおよびアミノビホスホネートの混合物で処理した細胞では検出されたが、未処理細胞では検出されず、すなわち、ファルネシル化およびカルボキシメチル化されたペプチドが検出された。最後に、プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、ゲラニルゲラニル化プレラミンAには作用せず、これはFTIとは異なる。
図13の説明:ラミンA(対照細胞)およびプレラミンA(Zmpste24−/−マウス細胞)は、質量分析(MALDI−ToF)によって解析した。a、b:ファルネシル化トリプシン処理ペプチド(a)およびゲラニルゲラニル化ペプチド(b)に対応するスペクトルの一部。各ピークはラミンAまたはプレラミンAのトリプシン処理によるペプチドの理論的質量(括弧内)によって示される。残基の数は、青で示している。ペプチドの配列およびそれらの質量は赤で示している。Farn=ファルネシル処理、CM=カルボキシメチル処理、Ger=ゲラニルゲラニル処理。
図11の説明:未処理細胞(a)、FTI(2.5μM、b)またはプラバスタチン+ゾレドロネート(各1μM、c)の混合物で治療した早老症患者の細胞の核膜から抽出したタンパク質の質量分析。未修飾タンパク質、ファルネシル化タンパク質およびゲラニルゲラニル化タンパク質に対応するスペクトルの一部は、図の上、中央および下に示している。各ピークは、プロゲリンのトリプシン処理ペプチドに対応し、実験による測定されたモノアイソトピック質量および理論的質量(括弧内)によって示される。アミノ酸残基の数は、青で示している。ペプチドの配列およびそれらの質量は赤で示している。
プロゲリンは、罹患していない細胞では主にファルネシル化(F)され、カルボキシメチル化(Cm)されているが(a、中央のパネル)、一方、FTIの影響によって、このピークはかなり低下し、プロゲリンはゲラニルゲラニル化され、ホスホリル化(b、下のパネル)されるようである。プラバスタチンおよびゾレンドロネートで治療したのち、未修飾のプロゲリンが優勢な形態である。
図12の説明:未処理線維芽細胞(a)またはZmpste24−/−マウス由来のプラバスタチン+ゾレドロネート(各1μM、b)の混合物で処理した線維芽細胞の核膜から抽出したタンパク質の質量分析を示した図である。未修飾タンパク質、ファルネシル化タンパク質およびゲラニルゲラニル化タンパク質に対応するスペクトルの一部は、図の上、中央および下に示している。各ピークは、プロゲリンのトリプシン処理ペプチドに対応し、実験で測定されたモノアイソトピック質量および理論的質量(括弧内)によって示される。アミノ酸残基の数は、青で示している。ペプチドの配列およびそれらの質量は赤で示している。
この図では、プレラミンAは、未処理細胞では(a、中央のパネル)主にファルネシル化(F)され、カルボキシメチル化(Cm)されているが、一方、未修飾またはゲラニルゲラニル化形態は検出されないことを確認することができる。プラバスタチンおよびゾレンドロネートによる処理後、プレニル化ペプチドはもはや検出することはできず、プレラミンAの未修飾形態が優勢である(b、上のパネル)。
プラバスタチン+ゾレンドロネートによる処理によって、早老症患者細胞および培養しているZmpste24−/−マウス細胞の核異常が修正され、X線によって誘導されたDNA損傷修復機構が部分的に回復する(図14、15、16および17)。
プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、早老症患者細胞の細胞核におけるように、対照細胞の核にプレラミンAが出現する原因となるが(図14a)、後者の細胞では核形態を著しく改善する(図14b)。定量的分析によって、早老症患者の細胞では流路数の増加として核異常の増加が示され、この異常の数は、プラバスタチン+ゾレンドロネート処理の影響下では減少する(図14c)。共焦点顕微鏡下で観察すると、早老症患者の細胞はラミンA/Cの凝集を含有しており、核質(核網)中の核膜の核質表面には深い陥入があり、抗カルレティキュリンによって示されている(図15a〜f)。これらのラミンA/C凝集は、対照被験者の細胞にはなく(図14j〜l)、プラバスタチン+ゾレンドロネート治療の影響下にある早老症患者の細胞からは消失している(図14g〜i)。ラミンB1、すなわち核ラミナのファルネシル化成分の位置は、治療の効果によって変化し、治療がラミンのプレニル化を阻害することが裏付けられる。
プラバスタチン+ゾレンドロネート処理による核形状の改善がプロゲリンのプレニル化の事実と本当に関係があることを、細胞をファルネソールおよび/またはゲラニルゲラニオールとインキュベートすることによって調べた。細胞にファルネソールおよびゲラニルゲラニオールを補給すると、細胞がファルネシルピロリン酸およびゲラニルゲラニルピロリン酸を合成することができ、したがって、プラバスタチンおよびゾレンドロネートが存在するときでも、プロゲリンをプレニル化できる(図14d)。ファルネソールは、プラバスタチン+ゾレンドロネート処理の効果を無効にし、このことは治療効果がファルネシルピロリン酸合成の阻害によって引き起こされることをさらに証明している。ゲラニルゲラニオールはまた、処理の効果を遮断し、このことはプロゲリンのゲラニルゲラニル化形態はまた、細胞に毒性であることを立証する(図14d)。同様の効果がZmpste24−/−細胞でも認められ(図16a)、プロゲリンに関するデータはプレラミンA、Zmpste24−/−細胞に蓄積するタンパク質に適用できることを示唆している。ファルネソールもゲラニルゲラニオールも対照線維芽細胞に対していかなる効果も有さず、これらの分子が人工産物を誘導する可能性は排除される(図16b)。
最後に、プラバスタチン+ゾレンドロネート処理が、ホスホリル化ヒストンH2AX斑点の数の減少を引き起こし、これらの斑点は、未修復DNA2本鎖切断の数に比例している(図17)。
結論として、集めたインビトロデータによって、プラバスタチン+ゾレンドロネートの組み合わせはファルネシル化およびゲラニルゲラニル化を部分的に阻害し、Zmpste24−/−細胞および早老症患者におけるプレニル化されていないプレラミンAおよびプロゲリンのラミナ内の位置の予測される変化および核質内再分布を引き起こすことが示唆される。同様に、ラミナ内のファルネシル化プロゲリン量の減少および核質への再配置によって、早老症患者の細胞に対する処理が有益な効果を有することが説明される。
図14の説明:早老症患者の対照細胞におけるプレラミンAの蓄積に対するプラバスタチン+ゾレドロネートの組み合わせの共同効果。
(a)プラバスタチン(60μM、12h)および/またはゾレンドロネート(60μM、6h)で、単独で、または組み合わせて処理した後の正常な未処理ヒト線維芽細胞におけるラミンA/CおよびプレラミンAの免疫組織化学的検出。(b)プラバスタチン+ゾレンドロネート(各1μM)の組み合わせで24時間処理した正常なヒト線維芽細胞および早老症患者の線維芽細胞におけるラミンA/CおよびプレラミンAの免疫組織化学的検出。(c)早老症患者の細胞の核形態に対するプラバスタチン+ゾレドロネート処理(各1μM)の効果の定量的分析。処理および未処理細胞は、継代8(p8)、13(p13)および20(p20)で抗ラミンA/C抗体で免疫的に標識した。白い矢印は、異常な核を示す。(d)ファルネソール、ゲラニルゲラニオールまたは両化合物の存在下での早老症患者の細胞の核形態に対するプラバスタチン+ゾレドロネート処理(各1μM)の効果の定量的分析。エラーバー=平均±平均の標準誤差。スケールバー=10μm。
図15の説明:早老症患者の細胞において、プラバスタチン+ゾレドロネート治療は、核形態を修正し、核ラミナから核質内へのラミンA/CおよびラミンB1アイソフォームの部分的再配置の誘導を導く。
(A)これらの早老症細胞では、処理未処理にかかわらず、ラミンA/Cおよびカルレティキュリンは共存する。免疫蛍光法および共焦点顕微鏡(Leica TCS SP5、2048×2048ピクセル画像の3Dスタック、0.2μm間隔、平均3列、3枚の画像の蓄積、1.7×ズーム)を使用して検討する。各パネルのaからcの画像は、重ねた27枚の画像の平均強度を投射したもので、PBSでインキュベートした早老症細胞ではカルレティキュリンによって印を付けた核網の細管が示されている。画像dからl:厚さ0.2μmで単離された共焦点切片。プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、早老症細胞の核の形態を修正し、核網の細管の数を減少させ(g)、核ラミナの厚さを薄くする(h)。
(B)ラミンB1およびカルレティキュリンの共存。プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、ラミンB1核質標識シグナルを増加させ、このタンパク質のファルネシル化が部分的に阻害されることを示している。スケールバー=5μm。
図16の説明:ファルネシル化ピロリン酸およびゲラニルゲラニルピロリン酸前駆体は、培養したZmpste24−/−マウス細胞におけるプラバスタチン+ゾレンドロネート処理の効果を無効にする。
ファルネソール、ゲラニルゲラニオールまたは両分子の存在下で培養したZmpste24−/−マウス(a)および対照マウス細胞(b)の核形態に対する、単独または組み合わせたプラバスタチン(1μM)およびゾレンドロネート(1μM)の効果の定量化。
単独または組み合わせたファルネソール、ゲラニルゲラニオールは、Zmpste24−/−細胞の核形態に対するプラバスタチン+ゾレンドロネートの効果を無効にする。
図17の説明:プラバスタチン+ゾレドロネート処理は、早老症患者の細胞におけるDNA2本鎖切断の修復(DSB)の異常を部分的に修正する。
対照線維芽細胞および早老症患者の線維芽細胞をプラバスタチン+ゾレンドロネート混合物(各1μM)またはPBSでインキュベートして、X線を照射した(2gy)。照射して24時間後に検出されたホスホリル化ヒストンH2AXの斑点の免疫検出したもので、斑点は未修復の2本鎖切断に対応する(上の画像)。核はDAPIで染める(下の画像)。
下の図:PBSでインキュベートするか、またはプラバスタチン+ゾレドロネートで処理した対照細胞(黒四角)および早老症細胞(白丸)における照射後の時間によるホスホリル化ヒストンH2AX斑点数の変化。各曲線は、少なくとも3回の実験の平均±平均の標準偏差を示す。
プラバスタチン+ゾレンドロネートの組み合わせによる処理は、Zmpste24−/−マウスの早老性表現型を改善する(図18、19および20):
Zmpste24−/−マウスおよび対照マウスは、毎日プラバスタチンおよびゾレンドロネートまたは両薬剤の組み合わせで、マウスにおいて非毒性であることが既に示された用量で処理した。既に早老症患者の細胞で観察されたように、プラバスタチンまたはゾレンドロネートのいずれの薬剤も単独ではZmpste24−/−マウスの寿命を延長させない(図19)。しかし、両薬剤を組み合わせると、Zmpste24−/−マウスの早老性表現型を著しく改善し、すなわち、この処理は体重増加の改善をもたらし、皮下脂肪の量を増加させ、脊柱後弯症および脱毛症の規模を軽減し、寿命を延長させる。生存時間は、101日から179日に延長し、最高生存時間は151日から222日に延長した(p<0.001、図18c)。マウスにおける処理によって修正された全表現型徴候はまた、ヒトにおける早老症に特徴的であることに注意されたい。併用処理は、Zmpste24−/−マウスおよび早老症もしくは関連する早老性症候群の患者の特徴の1つである骨密度の減少を修正する。コンピュータ処理骨マイクロ断層法は、骨のミネラル化の増加および処理したマウスの脛骨皮質の厚さの増加を示唆している(図18d)。同様に、Zmpste24+/+、Zmpste24−/−および処理したZmpste24−/−マウスの肝臓の核形態の定量化によって、プラバスタチン+ゾレンドロネート処理がZmpste24−/−細胞核の形状を正常化することが示される(図18e)。処理はまた、Zmpste24−/−マウスを正常化する(Varelaら、2005(54再出))(図18f)。最後に、処理がプレラミンAを蓄積できないLmna−/−マウスに対して効果を有し得るかどうかを確認した。プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、これらのマウスの寿命に何ら影響を及ぼさず(図20)、この処理が核膜内にファルネシル化プレラミンAを蓄積するマウスにのみ作用できることをさらに裏付けている。
図18の説明:プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、Zmpste24−/−マウスの早老性表現型を改善する。
(a)3月齢のZmpste24+/+マウス、Zmpste24−/−マウスならびにプラバスタチン(1日当たり100mg/kg)およびゾレンドロネート(1日当たり100mg/kg)で処理したZmpste24−/−マウスを示す写真。スケールバー=1cm。(b)3月齢Zmpste24+/+マウス(n=12)、Zmpste24−/−マウス(n=13)および処理したZmpste24−/−マウス(n=15)の体重。(c)未処理マウス(n=13)と比較して処理したZmpste24−/−マウス(n=15)の寿命の著しい延長を示すカプラン−マイヤー曲線。(d)処理した、および未処理のZmpste24−/−マウスの脛骨の3Dコンピュータ処理マイクロ断層法による表示(上の図)。下のパネルは、未処理(n=6)および処理(n=5)Zmpste24−/−マウスの相対的骨量(骨組織量/脛骨の量)および骨梁の数を示す。(e)Zmpste24+/+、Zmpste24−/−および処理したZmpste24−/−マウスの肝細胞における核異常の定量化。白い矢印は、異常な核を示す。スケールバー=10μm。(f)定量的RT−PCRによって分析した、Zmpste24+/+、Zmpste24−/−および治療したZmpste24−/−マウスの肝臓および心臓におけるp53の標的遺伝子の相対的発現。*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001。エラーバーは、平均±平均の標準誤差を表す。
図19の説明:プラバスタチン単独、またはゾレンドロネート単独では、Zmpste24−/−マウスの寿命を延長させない。
Kaplan−Meier曲線は、プラバスタチン単独(n=5)(a)およびゾレンドロネート単独(n=5)(b)は処理したZmpste24−/−マウス(白い菱形)および未処理(黒丸、n=11)マウスの寿命を修正しないことを示している。
図20の説明:プラバスタチン+ゾレンドロネート処理は、Lmna−/−マウスの寿命を修正しない。
Kaplan−Meier曲線は、プラバスタチン+ゾレンドロネートで処理したLmna−/−マウス(n=12、白い菱形)の寿命は、未処理マウス(黒丸、n=11)と同等であることを示している。プラバスタチン+ゾレンドロネート処理はラミンA/Cを欠如したマウスに対しては影響を及ぼさない。
概略/結論/展望
ハッチンソンギルフォード早老症を含むいくつかのヒト早老性症候群は、核膜上における欠失したプレラミンA(プロゲリン)または欠失していないプレラミンAのファルネシル化形態の蓄積によって引き起こされる。プロゲリンはまた、生理学的老化の間に産生される。早老症に罹患した患者の細胞で実施した最近の研究によって、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤(FTI)が核の形態を改善することが示され、これらの阻害剤はこれらの破壊的な症候群の治療となり得ることを示唆している。
本発明者らは、プレラミンAおよびプロゲリンは、ファルネシルトランスフェラーゼが阻害されているとき、ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼによって選択的プレニル化を受けることを本明細書で示し、これによってこれらのの早老性症候群のマウスモデルの表現型改善においてはFTI効果の程度が低いことを説明することができる。
スタチンおよびアミノビホスホネートの組み合わせがプレラミンAおよびプロゲリンのファルネシル化ならびにゲラニルゲラニル化を効果的に阻害し、プレラミンAの成熟に関与するメタロプロテアーゼZmpste24をコードする遺伝子を不活性化したマウスの老化の表現型を著しく改善することを示した。表現型の改善には、成長曲線、体重、脂肪萎縮症、脱毛および骨の異常の改善が含まれる。
さらに、これらのマウスの寿命は、実質的に延長する。
このデータは、核膜におけるプレニル化タンパク質の蓄積を伴うヒト早老性症候群に対する新たな治療的取り組みを切り開く。
プラバスタチン+アミノビホスホネート処理は、マルセイユにおいて、Nicolas Levyの監督下にあり、厚生省(PHRC2008)およびFrench Association against Myopathy(AFM)が資金提供し、AFSSAPSおよびSouth Mediterranean CCPから許可を受けているヨーロッパ治療試験(子供15人)の枠組みの中で、早老症に罹患した子供に3年間適用する予定である。
同様の処理は、Giuseppe Novelliの監督下で、ファルネシル化プレラミンAの蓄積によるもう1つの早老性症候群である下顎末端異形成症に罹患した患者に対してまもなくローマでも行われる。

Claims (18)

  1. − 少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種、
    − 少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤またはその生理学的に許容される塩の1種、および
    − 少なくとも1種の抗HIV薬
    を含む組成物であって、
    前記HMG−CoA還元酵素阻害剤スタチンのファミリーの1分子またはその生理学的に許容される塩の1種であって、アトルバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、リバスタチン、メバスタチン(またはコンパクチン)、フルインドスタチン、ベロスタチン、フラバスタチン、ダルバスタチン、セリバスタチン、ペントスタチン、ロスバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチンまたはそれらの生理学的に許容される塩からなる群から選択され、
    前記ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤アミノビホスホネート(NBP)ファミリーの1分子またはその生理学的に許容される塩の1種を含む群から選択され、
    前記アミノビホスホネートは、
    − アレンドロ酸またはそのイオン型、アレンドロネート、
    − クロドロン酸またはそのイオン型、クロドロネート、
    − エチドロン酸またはそのイオン型、エチドロネート、
    − イバンドロン酸またはそのイオン型、イバンドロネート、
    − メドロン酸またはそのイオン型、メドロネート、
    − ネリドロン酸またはそのイオン型、ネリドロネート、
    − オルパドロン酸またはそのイオン型、オルパドロネート、
    − パミドロン酸またはそのイオン型、パミドロネート、
    − リセドロン酸またはそのイオン型、リセドロネート、
    − チルドロン酸またはそのイオン型、チルドロネート、
    − ゾレドロン(もしくはゾレンドロン)酸またはそのイオン型、ゾレドロネート(もしくはゾレンドロネート)、
    − 4−N,N−ジメチルアミノメタンジホスホン酸またはそのイオン型、ジメチルアミノメタンジホスホネート、
    − α−アミノ−(4−ヒドロキシベンジリデン)ジホスホネート
    から選択することができ、
    前記抗HIV薬プロテアーゼ阻害剤または逆転写酵素阻害剤であることを特徴とする組成物。
  2. 前記HMG−CoA還元酵素阻害剤が水溶性スタチンである、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤がゾレドロン酸またはそのイオン型、ゾレドロネートである、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記抗HIV薬がホスアンプレナビル、ロピナビル、リトナビル、アンプレナビル、アタザナビルおよびインジナビルを含む群から選択されたプロテアーゼ阻害剤である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 前記抗HIV薬がジドブジン、ラミブジン、ジダノシンおよびエプジコムを含む群から選択された逆転写酵素阻害剤である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の組成物。
  6. HIV感染患者に対し、その治療のために投与される請求項1乃至5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. 前記投与が、経口または注射によって実施される、請求項に記載の組成物。
  8. プロテアーゼ阻害剤または逆転写酵素阻害剤である抗HIV薬による抗HIV治療によって患者に引き起こされる早期老化の副作用を治療するために投与される組成物であって、少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤および少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を含み、
    前記HMG−CoA還元酵素阻害剤は、スタチンファミリーの一分子またはその生理学的に許容される塩の1種であって、アトルバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、リバスタチン、メバスタチン(またはコンパクチン)、フルインドスタチン、ベロスタチン、フラバスタチン、ダルバスタチン、セリバスタチン、ペントスタチン、ロスバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチンおよびそれらの生理学的に許容される塩からなる群から選択され、
    前記ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤はアミノビホスホネート(NBP)ファミリーの1分子またはその生理学的に許容される塩の1種を含む群から選択され、
    前記アミノビホスホネートは、
    − アレンドロ酸またはそのイオン型、アレンドロネート、
    − クロドロン酸またはそのイオン型、クロドロネート、
    − エチドロン酸またはそのイオン型、エチドロネート、
    − イバンドロン酸またはそのイオン型、イバンドロネート、
    − メドロン酸またはそのイオン型、メドロネート、
    − ネリドロン酸またはそのイオン型、ネリドロネート、
    − オルパドロン酸またはそのイオン型、オルパドロネート、
    − パミドロン酸またはそのイオン型、パミドロネート、
    − リセドロン酸またはそのイオン型、リセドロネート、
    − チルドロン酸またはそのイオン型、チルドロネート、
    − ゾレドロン(もしくはゾレンドロン)酸またはそのイオン型、ゾレドロネート(もしくはゾレンドロネート)、
    − 4−N,N−ジメチルアミノメタンジホスホン酸またはそのイオン型、ジメチルアミノメタンジホスホネート、
    − α−アミノ−(4−ヒドロキシベンジリデン)ジホスホネート
    から選択することができることを特徴とする組成物。
  9. 前記HMG−CoA還元酵素阻害剤が水溶性スタチンである、請求項に記載の組成物。
  10. 前記ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤がゾレドロン酸またはそのイオン型、ゾレドロネートである、請求項8又は9に記載の組成物。
  11. 前記投与が、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤0.01から2mg/kg体重の用量およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤0.01から40mg/kg体重の用量で実施される、請求項に記載の組成物。
  12. 前記投与が、経口または注射によって実施される、請求項8乃至11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. HIV感染患者に治療のために投与される組成物であって、前記組成物は、
    i.少なくとも1種のヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤および少なくとも1種のファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤を含む混合物と、
    ii.プロテアーゼ阻害剤または逆転写酵素阻害剤である抗HIV薬と
    を含み、
    前記HMG−CoA還元酵素阻害剤は、スタチンファミリーの一分子またはその生理学的に許容される塩の1種であって、アトルバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、リバスタチン、メバスタチン(またはコンパクチン)、フルインドスタチン、ベロスタチン、フラバスタチン、ダルバスタチン、セリバスタチン、ペントスタチン、ロスバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチンおよびそれらの生理学的に許容される塩からなる群から選択され、
    前記ファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤はアミノビホスホネート(NBP)ファミリーの1分子またはその生理学的に許容される塩の1種を含む群から選択され、
    前記アミノビホスホネートは、
    − アレンドロ酸またはそのイオン型、アレンドロネート、
    − クロドロン酸またはそのイオン型、クロドロネート、
    − エチドロン酸またはそのイオン型、エチドロネート、
    − イバンドロン酸またはそのイオン型、イバンドロネート、
    − メドロン酸またはそのイオン型、メドロネート、
    − ネリドロン酸またはそのイオン型、ネリドロネート、
    − オルパドロン酸またはそのイオン型、オルパドロネート、
    − パミドロン酸またはそのイオン型、パミドロネート、
    − リセドロン酸またはそのイオン型、リセドロネート、
    − チルドロン酸またはそのイオン型、チルドロネート、
    − ゾレドロン(もしくはゾレンドロン)酸またはそのイオン型、ゾレドロネート(もしくはゾレンドロネート)、
    − 4−N,N−ジメチルアミノメタンジホスホン酸またはそのイオン型、ジメチルアミノメタンジホスホネート、
    − α−アミノ−(4−ヒドロキシベンジリデン)ジホスホネート
    から選択することができ、
    前記投与は前記混合物と前記抗HIV薬とが任意の順番で同時、連続または交互になされる、HIV感染患者の治療のための組成物。
  14. 前記混合物および前記抗HIV薬が共投与される、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記抗HIV薬がホスアンプレナビル、ロピナビル、リトナビル、アンプレナビル、アタザナビルおよびインジナビルを含む群から選択されたプロテアーゼ阻害剤である、請求項13に記載の組成物。
  16. 前記抗HIV薬がジドブジン、ラミブジン、ジダノシンおよびエプジコムを含む群から選択された逆転写酵素阻害剤である、請求項13に記載の組成物。
  17. 前記投与の少なくとも1種が、経口または注射によって実施される、請求項13に記載の組成物。
  18. 前記投与が、ヒドロキシメチルグルタリルコエンザイムA(HMG−CoA)還元酵素阻害剤0.01から2mg/kg体重の用量およびファルネシルピロリン酸合成酵素阻害剤0.01から40mg/kg体重の用量で実施される、請求項13に記載の組成物。
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