JP5917437B2 - Adpリボシルトランスフェラーゼ融合バリアントタンパク質 - Google Patents
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Description
本出願は米国特許出願第11/643,940号(2006年12月22日提出)の一部継続出願であり、前記の米国特許出願第11/643,940号は米国特許出願第10/902,878号(2004年8月2日提出)及び米国特許出願第10/902,959号(2004年8月2日提出)の一部継続出願であり、更に米国仮特許出願60/506,162号(2003年9月29日提出)の優先権を主張する。前記の米国特許出願第10/902,878号及び米国特許出願第10/902,959号の両出願は、カナダ特許出願第2,342,970号(2001年4月12日提出)、カナダ特許出願第2,362,004号(2001年11月13日提出)、カナダ特許出願第2,367,636号(2002年1月15日提出)、の優先権を主張する。この全ての記載内容は参照により本明細書中で完全に援用される。
が梗塞の後の損傷の制限する潜在的な化合物として試験された。成長促進及びニューロン保護を示す化合物は特に梗塞や神経再生病の良い候補である。
瘍や転移ガンの治療への標的(Clark et al.,2000,Nature,406:532−535)や高血圧の治療標的(Uehata et al,1997,Nature,389:990)として重要であり、RhoAについては心臓保護作用が報告されている(Lee et al, FASEB J.,15:1886−1884)。
ツリヌムC3エクソトランスフェラーゼ(本明細書では単にC3として引用される)は損傷した軸索の再形成と出芽を刺激することが出来る;C3はクロストリジウム ボツリヌ
ムから精製された毒物である(Wilde et al,2000,J.Biol.Chem.,275:16478)。クロストリジウム ボツリヌムからのC3ファミリー複合
体はRhoをADP−リボシレーションの過程により不活化し、よってRho機能又は効果のアンタゴニストとして(Rhoアンタゴニスト)作用する。
めのC3の使用の実質的な制約または制限を提供する。組織培養の研究では、抑制薬剤下、成長を抑制するのに使われる最小量のC3は25 μg/mlであることが実証されている(
Lehmann et al. 1999、 J. Neurosci.19: 7537−7547)。もし細胞が粉砕されていなければ、この投与量ですら有効量ではない。マウス20gに対し少なくとも40μgのC3が損傷したマウスの脊髄又はラットの視神経の処方に必要であると推測される(カナダ特許出願第2,325,842号)。成人ヒトの扱いに必要と思われる処方量を重量に対する投与量が等しいとして計算すると(ラットやマウスの実験に使われた投与量から拡大すると)損傷したヒトの脊髄に適用するのには120mg/kgのC3が必要である。必要量の大量の組み換えC3タンパク質は、大規模なタンパク質精製と費用の点で、製造の上で重大な問題を引き起こす。それはまた最小有効量に必要な投与量であっても大量のタンパク質であり、検査することが出来る投与量の幅を制限する。
C3の生物学的効果が試験/分析されたいくつかの組織培養研究に於いて、それは細胞に直接マイクロインジェクションされるか(Ridley and Hall,1992,Cell,70: 389−399)、または細胞膜を破壊するまで細胞を粉砕することに
より適用された(Lehmann et al. , 1999、 J. Neurosci., 19: 7537−7547)。なぜなら損傷した軸索はすぐにその環境から物質を取り上げ始めるため、In vivoでの軸索損傷の場合、C3タンパクは容易に細胞に入
りやすい。不完全な脊髄の障害(SCI)の後、運動系の可塑性は脊髄の電気回路を含む皮質及び皮質下のレベルによる、。この可塑性は側副及びシナプスの強化又は弱化の軸索又は樹状発芽による。さらに、いくつかの腹側両面線維は、背骨の中枢パターン発生器を通した移動のパターンの開始とコントロールにとって重要であるので、いくつかの腹側両面線維の補償が移動性能における著しい違いに変換されるかもしれない事が示されている。
これは、補償された脊髄皮質側枝の認識は脊髄損傷後に起き、機能的な修復に貢献することが良く確認されている。予備の線維の再組織化と出芽の過程は、C3様タンパク質が非損傷ニューロンに入ることが出来るようにする処理により増幅されるであろう。これは軸索の自然発生的な可塑性と機能的な回復を助けるのが知られている樹枝状の改造を高めるであろう。
される組み換えタンパク質の作成を含む(Boquet et al., 1995, Meth. Enzymol., 256: 297−306)。この方法の難点は、治療を要
するセルが、必要な受容体を発現しなければならないということである。 最後に、組織
培地へのC2II結合タンパク質の添加により、C21N−C3溶融毒素と共に、受容体を介した飲食作用によりC3の利用が可能になる(Barthe et al.,1998, Infection and Immunity, 66: 1364)。このシステム
の難点は、セルの中のC3の多くが膜分画の中で抑えられるということである。 より重
要なのは、輸送が起きるためには、別々に2個の異なったタンパク質を加えなければならないことであり、それは、生体内の病気の治療にこのシステムを適用するのを難しくする。
な、CNSの他の領域で効果の有る治療に対応することが期待されている。今日、最も研究の進んでいる治療の形態はAMDの湿性形態及び、 標的特異的新血管形成に対処する
。病気に冒された患者の10〜15%に起こる、網膜下新血管膜のレーザー光凝固は、中心窩外脈絡膜血管新生を激しく発現す る、黄斑変性に伴う個人に利益をもたらす。
ドライAMDに対する、酸化亜鉛(80mg;高濃度の亜鉛は目の組織、特に網膜、色素上皮および脈絡膜に存在する)と同様、ビタミンC(500mg)、ビタミンE(400IU)、ベータカロチン(15mg)などの抗酸化剤の一日あたりの大量の投与は、一つの目の中における、中間体サイズのドルーセン、大型ドルーセン、または、非中央地図状萎縮、または進行性黄斑変性症の進行の危険性を若干減少させる。現在、これらの眼病を、視神経を保護する化合物で処置する必要性が有る。また、現在、急性の眼性萎縮症をもつ人々の治療が必要である。眼性萎縮症または視神経の麻痺は不可逆的な視神経の細胞死の原因になり、永久的な視覚機能障害を引き起こす。この疾病は、AMDのための現在の治療に反応しないものと見られている。C3様タンパク質は、前記の細胞死や前記疾病の進行を減少させる可能性が有る。
本発明は、新規のキメラC3様Rhoアンタゴニスト、及び、網膜を含む損傷したほ乳類の中枢神経系におけるニューロンの修復及びニューロンの生存の促進や、ガン細胞の増殖の抑制のためのその使用方法に関する。
一つの態様では新規のRhoキメラアンタゴニストはポリペプチドを含有する組成物と同様に供給される。他の態様では、これらのポリペプチドを用いる治療法及び本発明の組成物は本発明のポリペプチド及び生成物の使用と同様に供給される。
である。本発明のポリペプチドの例としては配列番号4、配列番号6、配列番号14、配列番号18、配列番号20、配列番号25、配列番号30、配列番号35、配列番号37
、及び配列番号10、およびそれらのアナログまたはバリアントが含まれる。他の様態では、本発明のポリペプチドは配列番号4、配列番号6、配列番号14、配列番号18、配列番号20、配列番号25、配列番号30、配列番号35、配列番号37および配列番号10を含み、これらのポリペプチドはN末端が20アミノ酸短くなっているか、又はこれらのポリペプチドはC末端で10アミノ酸短くなっているか、これらのポリペプチドはN末端で20アミノ酸C末端が10アミノ酸短くなっている。他の態様では本発明のポリペプチドはここで開示されたポリペプチドの全てを含む。他の態様では本発明のポリペプチドはPEG化されている。
、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号 60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配
列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号 70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番
号75、配列番号76及び/又は配列番号77を含む。
さらなる態様では本発明のポリペプチドは、ポリペプチド性細胞膜輸送部分を含む細胞透過性融合タンパク質複合体であり、本発明の薬学組成物は、本発明のポリペプチド性細胞膜輸送部分及び実質的に精製されたポリペプチドを含む細胞透過性融合タンパク複合体である。他の態様では、ポリペプチド性細胞膜輸送部分は5から約50アミノ酸が供給されたタンパク質を含む。
リ(エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体)、ポリ−D、L−乳酸、ポリ−L−乳酸、ポリグリコール酸、PGA、乳酸とグリコール酸の共重合体(PLGA)、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリ(無水物)、ポリカプロラクトンとポリエチレングリコールの共重合体、ポリ乳酸とポリエチレ ングリコールの共重合体、ポリエ
チレングリコール;およびこれらの組み合わせ及び混合物が例示されるが、これらに限定されない。
らなる担体、交差結合した薬剤やそれらの組み合わせである。他の態様では、前記薬学的に許容される担体は基質である。
更に他の態様では、薬学的に許容される担体は、水、薬学的に許容される緩衝塩、薬学的に許容される緩衝液、薬学的に許容される抗酸化剤、アスコルビン酸、1種乃至複数の低分子量の薬学的に許容されるポリペプチド、約2から約10アミノ酸残基を含むペプチド、1種乃至複数の薬学的に許容されるタンパク質、1種乃至複数の薬学的に許容されるアミノ酸、ヒト必須アミノ酸、1種乃至複数の薬学的に許容される炭化水素、1種乃至複数の薬学的に許容される炭化水素派生物質、非還元糖、グルコース、スクロース、ソルビトール、トレハロース、マンニトール、マルトデキストリン、デキストリン、シクロデキストリン、薬学的に許容されるコーティング剤、EDTA、DTPA、二価金属イオン用のキレート剤、三価金属イオン用のキレート剤、グルタチオン、薬学的に許容される非特異的血清アルブミン、及び/又はそれらの組み合わせを含む。
ガンである。他の態様では、ガンは例えば、膠腫瘍、ニューロン腫瘍、松果体腫瘍、髄膜腫瘍、神経鞘の腫瘍、リンパ腫、先天異常の腫瘍といった脳腫瘍や、肺ガン、乳がん、黒色腫、腎臓ガン、消化管の腫瘍などに由来する脳に位置する転移性の腫瘍である。更なる態様では、前記ガンは、未分化星状細胞腫、多形性膠芽腫、毛様細胞性星状細胞腫、乏突起膠腫、上衣腫、粘液乳頭型脳室上衣腫、上衣下腫、脈絡叢乳頭腫、神経芽細胞腫、神経節芽細胞腫、神経節細胞腫、および髄芽腫、松果体芽細胞腫及び松果体細胞腫、髄膜腫、髄膜血管周囲細胞腫、髄膜肉腫、シュワン腫(神経鞘腫)、神経繊維腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫の一次及び二次サブタイプ、非ホジキンリンパ腫の一次及び二次サブタイプ、頭蓋咽頭腫、類表皮嚢胞、類皮嚢胞、及び膠質嚢胞からなる群から選ばれる脳腫瘍である。
本発明は、例えば,C3様融合タンパク質及びC3キメラ融合タンパク質を含む、複合、或いは融合タイプのタンパク質(ポリペプチド)に関する。本発明の融合タイプタンパク質は抗ガン化合物について論じられるのと同様に、特に、軸索の再生を促進する用途や神経保護について論じられるであろう。融合タンパク質が他の状況で同様に活用されるのが理解されるであろう。
斑変性症、網膜色素変性症、網膜剥離、レーザー治療(レーザー光治療を含む)に伴う損傷、糖尿病性網膜症、及び外科的な光誘起医原性網膜症に伴う損傷を治療するのに有用である。他の態様では、本発明の方法及び組成物はスタルガルト病、レーバー先天性黒内障、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、網膜分離症、バルデー・ビードル症候群、前部虚血性視神経症、プルチェル網膜症、視神経炎、視神経円板浮腫、コーツ病及び/又はレーバー粟粒性動脈瘤に伴う損傷を処理するのに有用である。本発明は脊髄損傷、免疫性の又は末梢性の神経障害、多発性硬化症、パーキンソン筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー症、外傷性脳損傷、シャルコー・マリー・ツース病、巨大軸索神経障害、三叉神経痛、舌咽神経痛、ベル麻痺、重症筋無力症、筋ジストロフィー、進行性筋萎縮症、進行性眼球型遺伝性筋萎縮症、ヘルニア状の、破裂性の又は脱肛性の椎間板症候群、頸部脊椎症、神経叢疾患、胸郭出口破壊症候群、アクリルアミド、ガンマ−ジケトン(シンナー中毒者の神経障害)、二硫化炭素、ダプソン、ダニ、ポルフィリン症、グライン−バリー症候群、ハンチントン舞踏病、及び、脳梗塞、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、認知症、プリオン病及び緑内障といった軸索の損失や後退に伴う他の疾病のような疾病や状態を処理するのに有用である。
Ophthalmol. Vis. Sci. 2005; 46: 2663−2670)
。緑内障は、視野の喪失や不可逆的な失明を導く進行性の視神経変性により特徴づけられている。原発性開放隅角緑内障、閉塞隅角緑内障、先天性緑内障を含む、幾つかの種類の緑内障がある。全てのタイプの緑内障に共通する特徴は、網膜神経節細胞(RGCs)の死である。大量のTGCsの損失があった場合、患者は段階的で進行的な視野の悪化を経験し、通常片目がもう片方より状態が悪い。視野損失は通常周辺より始まり、進展して中央の視野を含むようになる。この疾病の後期には、患者はまた夜間の視界において、困難を伴うことに気がつくであろう。
Am. J. Health−Syst. Pharm. 2005; 62: 691−600)。顕著な割合の患者は圧力を低下させる薬剤が良く応答しているにも関わらず視野の損失を経験し続ける。さらに北アメリカのおよそ25% から30%の患者は「正常眼圧
緑内障」を患っており、高眼圧が存在しないのに視神経変性が起きる(Anderson
DR. Collaborative Normal Tension 緑内障 Study. Curr. Opin. Ophthalmol. 2003; 14: 86−90)。従って、現在の緑内障への治療戦略は不十分であり、疾患の進行を遅らせる新しいアプローチが緊急に必要とされている。
である(非随意運動及び筋緊張の分布のため)。ピラミッド型繊維は主に錐体側索路を渡り、精髄の様々な領域の前角及び後角の中の細胞へ錐体前策路を横切ること無しに小さい割合で走る。
異常な成長が存在する。これらの新生血管は壊れ、流体を漏れ出させ、網膜中央部の損傷の原因となる。この型の黄斑変性症はしばしば加齢に伴う。おおよそ90%の黄斑変性症は乾燥黄斑変性症である。乾燥黄斑変性症ではドルーセと呼ばれる沈殿物の堆積、及び光受容体細胞の細胞死により視力が損失する。この過程により網膜は薄くなり乾燥する。
ドルーセンを有し、片目において合併症を患う患者は他方の目では合併症を患わない。合併症は網膜色素上皮萎縮、脈絡膜血管新生、漿液性網膜剥離、及び出血性網膜剥離からなる群から選ばれる1つ又は2つ以上を含む。ドルーセンはコントラス感度に影響するかもしれず、人が暗がりの中で読書したり、夜間、細かいところが見え安全に自動車を運転したりするのに十分な視力を減ずる恐れがある。これらの兆候の全てがAMDが存在していると考えられるのに必要ではなく、ドルーセン単独で直接視力喪失に伴うわけではない。黄斑変性症の正確な原因はまだ知られておらず、要因が同定され続けている。要因の集合的な結果は光受容細胞と網膜下組織の攪乱となる。ここで、網膜下組織は、直接下に存在し光受容細胞を支持する網膜色素上皮、及び下に位置し網膜色素上皮に栄養を与える脈絡膜を含む。
一つの態様では、本発明のクロストリジウム・ボツルニムC3エクソトランスフェラーゼ単位はADPリボシルトランスフェラーゼ活性を、クロストリジウム・ボツルニムC3エクソトランスフェラーゼの50%から500%の範囲で示すタンパク質を含む。細胞膜侵入後の本発明の融合タンパク質による細胞中のRho不活性化はエクソサイトーシスをブロック又は阻害し、よってドルーセンを形成する細胞残骸又は細胞残骸物質からの放出をブロック又は阻害する。本発明の融合タンパク質は障害に誘導されたCNS中の細胞の障害誘導性細胞死を阻害する可能性がある。
in kit (Vector Labs)を用いた画像解析による可視化により発見され
た。「非腫瘍性病変」領域の近傍をコントロールとして用いた。Rhoタンパク質レベルは腫瘍の進展により増加するが、RhoBレベルは体内のガン腫や高分化型腫瘍に比べ浸潤性腫瘍において減少する。
播種した細胞の割合は形質転換したRhoAVal14の発現レベルに相関性がある。これらの活性化したRho形質転換細胞はin vitroの分析で、腹膜空洞に用いられ
、模造の形質転換体が2〜8であるのに対し、6〜10の移植片は腫瘍小節になる。これらの結果は活性Rhoが腫瘍原性に関わりがあることを示している。
本発明の他の態様は、ポリペプチド細胞膜輸送部分及びクロストリジウム・ボリヌムC3エクソトランスフェラーゼ単位又はそれらの機能的アナログを含む細胞膜透過性融合タンパク質複合体を含む効果的な量の医薬組成物により、細胞増殖の減少又は停止を含むか、アポトーシスの誘導を含む。
胞移動を防ぐ。C3トランスフェラーゼ及びRhoキナーゼ阻害因子Y−27632はHT29ヒト大腸ガン細胞による細胞侵入ブロックする。v−Crk−誘導ラットフィブロブラスト3Y1細胞系統では、C3及びY−27632はv−Crkを阻害し、細胞の運動性を減少させる。
ドキソルビシン、放射又はタキソールで処理されたRho B +/−中のRhoB −/
−細胞、又はRhoB−/− MEF細胞におけるアポトーシスの減少はRhoBタンパ
ク質の欠失に原因がある。他の態様では、Rhoによる血管新生は細胞移動及び転移を減少する可能性がある。一つの態様では、ポリペプチド性細胞膜輸送部分及びクロストリジウム・ボリヌムC3エクソトランスフェラーゼ単位又はそれらの機能的アナログを有する細胞透過性融合タンパク質複合体により本発明は細胞移動の抑制を含む。
示されており、彼らはC3を網膜神経節ニューロンに核酸導入し、及び細胞の生存率上昇、及び網膜神経節ニューロン細胞軸索の再生増加を発見した。他の態様はトランケートした断片を細胞に形質導入する事、又は本明細書の図4で報告されているバリアントである。
黄斑と網膜を扱う際に、目への薬の投与のために、前記成長因子が直接適用される前に、推定されるように、無血管域の目の前方セグメントの上に強膜への投与によって、または、硝子体、網膜と脈絡膜を通しての外科的治療を経た網膜の後の強膜の投与によって、中心硝子体切徐術または完全な扁平部硝子体切徐術を含む外科的治療が行われ、劇的な、非常に浸潤的な、技術は通常、部分的な視力損失がすでに起こったか、差し迫った脅威が存在する所で適当である。
れるADPリボース転移酵素C3または組み換え型ADPリボース転移酵素に言及する。
tyが組織で薬の保持能を増やすためにC3融合タンパク質に共有結合して付けられる変性に関するものである。PEG化されたC3融合タンパク質は、配列番号:10又はこの出願で記述されるトランケートバリアントを含んでも良い。例として、C3融合構成の長さにおける変化からの異なる分子量のPEGバリアントを含み、そして、PEGの分子量の違いが使われる。
与療法に提供するこれらの量に言及する。
そのような組成物は液体または凍結乾燥されたか、さもなければ乾燥製剤で、いろいろな緩衝液内容物(例えばトリス−HCl.、酢酸、リン酸塩)の希釈剤、pHおよびイオン強化剤、添加物(例えば表面にアルブミンまたはゼラチンを加え吸収を防ぐ)と洗剤(例えばTween 20、Tween 80、プルロニックF68、胆汁酸塩類)を含む。本発明の医薬組成物は、薬学的に許容できる可溶性薬剤(例えばグリセロール、ポリエチレングリセロール)、酸化防止剤(例えばアスコルビン酸、異性重亜硫酸ナトリウム)、防腐剤(例えばチメロサール、ベンジルアルコール、パラベン)、かさ高い物質または等張化修飾剤(例えばラクトース、マンニトール)、ポリエチレングリコールなどのポリマーのタンパク質への共有結合、ポリグリコール酸、ヒドロゲル、その他、であってよく、または、リポソーム、マイクロエマルション、ミセル、単層または多層賦形材、赤血球ゴースト、またはスフェロプラストに加えられても良い。
そのような組成物は、物理的な状態、可溶性、安定性、生体内放出率と生体内クリアランスの率に影響する。制御されたまたは徐放組成物は、親油性デポー(例えば脂肪酸、ワックス、油)中の製剤を含む。また本発明は、ポリマー(例えばポロキソマーまたはポロキソマイン)でおおわれている微粒子の組成物であると理解される。本発明の組成物の他の実施例は、非経口で、肺で、鼻で、口の経路を含む種々の投与経路のために、微粒子の形、保護コーティング、プロテアーゼ阻害剤または浸透性エンハンサーを採用する。1つの実施例において、非経口的に、ガンを経由して、経粘膜的に、経皮的に、筋内に、静注で、皮内に、皮下に、腹膜内に、脳室内で、頭蓋内に、腫瘍内に、または、より望ましくは、医薬組成物は中枢神経系(CNS)損傷部位または末梢神経系(PNS)損傷部位に直接、投与される。
メインのような輸送薬剤は、ADPリボース転移酵素C3またはADPリボース転移酵素C3類似物を含むポリペプチドが、複数回繰り返される可能性がある。輸送薬剤領域は、ADPリボース転移酵素C3またはADPリボース転移酵素C3類似物のアミノ末端領域の、または、両領域のカルボキシ末端領域であってもよい。輸送薬剤領域の繰り返しは、望ましい細胞によって、ADPリボース転移酵素C3またはADPリボース転移酵素C3類似物の取り込みに影響を及ぼす可能性がある(例えば、増加する)。
ar Cloning: A Laboratory Manual, Cold Sprin
g Harbor Laboratory Press (1989)、及びAusubel
et al. (editors), Current Protocols in Mol
ecular Biology, Greene Pub. Associates 及び、 Wiley−Interscience (1988,現在までのアップデートを含む)
を情報源とする文献で説明され、参照によってここに取り入れられる。
)を機能させないので、細胞の中のRhoタンパク質を不活性化するために効果的である。対照的に、例えば病気にかかった細胞へのドミナントネガティブRhoAファミリーの導入などの遺伝子治療技術は、その特定のRhoAファミリーを機能させない可能性がある。
線維芽細胞宿主細胞である。
ロミセス属またはピキア属;哺乳類の細胞、例えばCOS、NIH 3T3、CHO、B
HK、293またはヒーラー細胞;または昆虫細胞)で生産される可能性がある。
遺伝子を発現するベクトルとして使われる。C3コード配列はウイルスの必須ではない領域(例えば、ポリヘドリン遺伝子)に個々にクローンをつくられることができ、AcNPVプロモーター(例えばポリヘドリンプロモーター)の制御下に置かれることができる。C3タンパク質またはC3様タンパク質(ポリペプチド)をコードしている遺伝子の成功した挿入は、ポリヘドリン遺伝子の不活化と、非閉塞型組み換えウイルス(すなわちポリヘドリン遺伝子によってコード化されるタンパク性のコートが不足しているウイルス)の生産に終わる。これらの組み換え型ウイルスは、それから、挿入された遺伝子が発現されるスポドプテラ・フルギベルダ細胞に感染させるのに用いられる。
と、及び、それによって、C3またはC3様タンパク質をコードする遺伝子の宿主細胞染色体への統合は、0.01−300μM(マイクロモル)のメトトレキサートを細胞培養培地(Ausubelら、上記参照)に含むことによって選択される。この優性選択は、大部分の細胞タイプで達成される。組み換えタンパク質発現は、DHFRにより仲介されるトランスフェクションされた遺伝子の増幅によって増やされる可能性がある。遺伝子増幅を支えている細胞系を選ぶ方法は、当業者に知られている;そのような方法は、徐々に増加している濃度のメトトレキサートを含んだ、培地中の、一般に拡張された培養液を含む。この目的のために一般的に用いられるDHFRを含む発現ベクターは、pCVSEII−DHFRとpAdD26SV(A)を含む。上述の宿主細胞または、望ましくは、DHFRが不足するCHO細胞系(例えばCHO DHFR細胞、ATCCアクセッション
番号CRL 9096)の全ては、安定してトランスフェクションする細胞系またはDH
FRによって仲介される遺伝子増幅のDHFRに好まれる宿主細胞の一つである。
に記載の系はヒト細胞系で発現される非変性融合タンパク質の迅速な精製を可能にする。この系では、遺伝子のオープン・リーディング・フレームが6つのヒスチジン残基からなるアミノ末端タグに並進的に融和するように、注目する遺伝子をワクシニア組み換えプラスミドにサブクローンする。組み換え型ワクシニアウイルスに感染している細胞からの抽出物はNi2+ニトリロ酢酸アガロースカラムにロードされ、そして、ヒスチジンタグを付けたタンパク質はイミダゾールを含むバッファで選択的に溶出される。
a) 細胞は上記のような成長抑制基質の上で培養されて、候補のRhoアンタゴニスト
にさらされる;
b) ステップaの細胞を均質化し、そして、プルダウン分析評価を実行する。この分析
評価は、GST−Rhotektin がGTP結合Rhoと結合する能力に基づく。領
域(GST−RBD)と結合している、組み換え型GST−RhotektinまたはGST rhotektinは、a)のように培養され細胞から作られた細胞均質液に加え
られる。抑制基質がRhoを活性化すること、及び、この活性化されたRhoGST−RBDによりプルダウンされることが観察される。上のaまたはbに記載されたように細胞が培養されるとき、RhoアンタゴニストはRhoの活性化を妨害し、したがって、効果
的RhoアンタゴニストはRhoの検出を妨害する。
c このプルダウン分析評価のための交互の方法は、GTPase活性化タンパク質で使
われ、プルダウンの分析評価のおとりとしてのRho−GAPは活性化される。
号52)、シラプロリン複合体、ガンマ−アミノ−L−プロリンオリゴマー、ポリアルギニン(配列番号54)、Transportan (SEQ ID NOs: 55−56)、Pep−1 (配列番号57)、S413−PV (配列番号58)、 VP22タンパク質、 MAO (Model sunthicタンパク質; 配列番号59)、SynB1 (配列番号60)、Syn B3 (配列番号61)、Syn B5 (配列番号62)、b−FGF、FGF−4シグナル配列 (配列番号63)、pVEC (配列番号64)、SAPスイート・アロー・ペプチド、hCT(9−32)−br ヒトカルシトニン、bPrPp (プリオンタンパク質N末端、 配列番号65); BagPペプチド、マイコバクテリウム細胞・エントリー・タンパク質(Mce1A)、合成ペプチドYTA2及びYTA4、配列番号66、C105Y(α1−アンチトリプシンのアミノ酸359−374と一致する;配列番号67)、TP10、dynorphins A及びB;そして、Diatosペプチドベクター(Vectocell(登録商標);配列番号68−77)を含むが、これに限定されるものではない。
視力喪失の開始の遅れは前記アンタゴニストに起因することが出来、前記量のポリペプチドを投与しない、統計的に関連する患者の中の或る平均的な患者において、開始の平均的な遅れは視力損失の開始の平均的な時間に対して測定され、平均的な視力喪失の開始の遅れは少なくとも1ヶ月であることを含み、より好ましくは少なくとも6ヶ月であることを含み、より好ましくは6ヶ月より長期であることを含む。
troのシステムで評価することができ、それは腫瘍の成長における新血管形成の研究に対し、例えば、内皮細胞を基底膜の抽出物の存在下で培養することを含む系で血管形成、及び哺乳類の眼中の新血管形成及び新血管細胞の増殖のモデルとして、有用でもある。
実験的な状況の下で、血管形成または血管の毛細管形成に付随する毛細管様構造または毛細管は、顕微鏡下で見ることができる。配列番号8又は配列番号10と言った本発明の融合タンパク質による、血管形成の進行、菅状毛細血管ネットワークの形成、又は腫瘍関連の血管形成の過程や進行の混乱の抑制効果は、マトリゲル(商標)分析評価において管状構造の消失に続くことによって観察される。
ることができる生物学的活性基材を生産し、ここで、試験管内で、細胞は生体内状況に類似した方法でふるまうことができる。マトリゲル(商標) Matrixは、生理的に関
連した環境を細胞形態学、生化学機能、移動または侵入と遺伝子発現の研究に提供することができる。
配列番号10は、配列番号9の対応するヌクレオチド配列とともに、配列番号43(図2)の派生物である。配列番号43はGST配列が不足した配列番号8の派生物である。
vitroでテストされるとき、C3より100倍以上効率的であることが示される。
95%以上の純度で、エンドトキシン(2単位/mg未満)が少なく、−70℃で2年以上安定であり、配列番号44と比較して、高いグリコヒドラーゼ活性と神経細胞成長活性を示す。
Swiss−Prot エントリーP15879)のN−終点の配列の配列番号10及び
配列番号43は、イタリック体で示されるアミノ酸残基はWT C3細胞外酵素シグナル
ペプチドの内在性切断を表し、太字で表されたものは設計されたものであることが図2Aで示される。更に、バリアントの略図は、図2Bに示される。
このように、N末端をトランケートしたバリアントの配列番号10は、2−8℃の保存により変性や二量体化を示さないように作られた。長期テストにより、18ヶ月以上の−70℃および2−8℃の保存に於いてすらこのバリアントは完全な活性及び安定性を保持することが立証された(データーは示していない)。
精製されたタンパク質は95%以上の純度で、エンドトキシンが少ない(2単位/mg以下)(図2E)。プレキャスト12%勾配ゲル(減少)は代表的なバリアント(配列番号44)の精製を図2Eで示す。ここでレーン1=Bio−RadTM low−範囲分子
量タンパク質基準、レーン2=細胞溶解物原液、レーン3=ポリ−ミニP処理後の上澄み、レーン4=硫酸アンモニウム処理した再懸濁ペレット、レーン5=PD−10脱塩カラム処理物、レーン6=SP−XL処理物、レーン7=SP−XL溶出液ピーク、レーン8=Superdex−75溶出液ピーク、レーン9=HiPrep脱塩溶出液、レーン10=Q−セファロース溶出液、およびレーン11=最終濃縮済み貯蔵物。
大スケールで製造された配列番号10は、その全物質、配列番号43及び44と機能的に交換可能であり、同等又は良い酵素活性及び生物活性を有するが、エンドトキシンのような少量の不純物を有する。
配列番号10のバリアントは輸送ペプチド配列を含まず、N末端又はC末端の連続するアミノ酸残基の群を削除することにより派生させた。バリアントは図3に図示した。バリアントは標準分子生物学的手法を用いて、配列番号10をコードするcDNAの先端をN末端領域かC末端領域のどちらかを切り取り、輸送配列をそのままにして、部位特異的な変異により作りだした。ここで開示される、トランケートバリアントの活性はここで説明される手法のどれかを用いることにより変化し、例えば、例9〜13及び18に記載されている。理論に縛られないことを望むが、トランケートバリアントは細胞により容易に埋没するであろうと信じられている。本発明の一態様では、したがって、生物学的に活性のある配列番号10のより短いトランケート断片は必要に応じて投与される。
で供給された。再懸濁の後、分光学的測定によりプライマー濃度を変えた。突然変異生成反応は上記のプライマーをQuikChangeキットにより提供される取扱説明書に従い行った。0.8%アガロースゲル上での反応の分析をもとに、反応が成功したかどうかを解析した。
注されたLB培地に移された。タンパク質ゲルが実行され、クーマシーで染色し、スキャン濃度測定機を用いて定量化した。
キュベートし、バリアントのの発現を増加させるために、1時間20分後にイソプロピルチオ−B−D−ガラクトシド(IPTG)を、加えた。更に4時間後に細胞を遠心分離により集菌し、必要になるまで、−80℃で貯蔵した。集菌した培地のサンプルはトランケート型SEQ ID NO10のために分析される。次に、細胞ペレットを融解し、抽出培養液中で超音波破砕した。SP−セファロース Fast−Flowカラム(1ml)(HiTrap SP FF、ファルマシア社)を通し、これらの生抽出物を約90%の純度に精製した。得られたタンパク溶液は、限外濾過で集結されて、次に、冷凍の前に0.2マイクロメータろ過膜を通した。分割量は、タンパク濃度を決定するためにA280によって分析されて、−ポリアクリルアミドゲルSDSでサンプルにかけ、クーマシーブルーで染色し、スキャンし濃度計測をすることによって、濃度を決定した。生物学的活性は、蛍光ベースの酵素(グルコヒドラーゼ)分析と細胞ベースの神経突起伸長分析の両方を使用し評価した。
配列番号10分子は化学的に修飾され、ポリエチレングリコール部位が生物的な居住的性質を増幅させている(表4)。PEG化とはPEG構造を、他の大きな分子、例えば治療に用いるタンパク質又はポリペプチド(これらはよって“PEG化”と引用される)に共有結合する行為である。当業者には知られているように、種々のタンパク質又はポリペプチド、ポリ(エチレングリコール)が血液により運搬されるタンパク質の清掃率を遅らせる。このことは長期に素養する薬学的効果及び/又は毒性の減少を引き起こすであろうし、しがたって、より長い投与間隔が許容されるであろう。例えば、例9〜13及び18で記載したように、ここで開示したPEG化バリアントの活性はここで記載されたあらゆる方法を用いて確かめる事が出来る。
予め秤量され、封入された分割量で、商業的に使用可能になっているmPEG−ブチルアルデヒド薬剤(Nectar Therapeutics)を用いて配列番号10のN末
端PEG化を実施する事が出来る。標準的な反応は(クエン酸ナトリウム緩衝液、pH6.5中の)配列番号10を脱気したO.1Mクエン酸ナトリウム−NaOH、pH5.0の0.5M EDTA中で最終濃度3.3mg/mLまで薄める事により開始する。PEG化反応の開始に先立ってmPEG−ButyrALD薬剤は新鮮なMilliQ水で望ましい濃度まで溶解される。PEG化の程度は反応時間、pH、及び配列番号10に対するmPEG−ButyrALD薬剤の割合を用いて制御される。例えば、N末端のモノ−PEG化には各々1:1の割合とpH5.5であることが望ましい。同時にジ−PEG化又はマルチ−PEG化はより高い配列番号10に対するmPEG−ButyrALD 薬剤割合を用いて生成される (2.4 kDa mPEG−ButyrALDには 130:1 ; 6.3 kDa mPEG−ButyrALDには20:1;及び 21 kDa mPEG−ButyrALD には2:1)。
本発明の他の態様では、例えば注射や局所的投与、被覆による方法やここに記載する他の方法で、哺乳類の腫瘍の近位の細胞または最初の腫瘍に、治療の必要性に対応して、融合タンパク質を含む医薬組成物を投与することが出来、そして、哺乳類の転移性腫瘍の遊走を抑制することが出来、哺乳類の最初の腫瘍の部位に起源を持つ腫瘍細胞に対し、最初の腫瘍が残る組織に機能的に関連し近位にある哺乳類の健康的あるいは正常な組織の部位に、投与することが出来る。
例えば、本発明の融合タンパク質を含む医薬組成物は、哺乳類の腎臓に近位の組織に投与するか、あるいは肝臓ガンを含む肝臓組織に投与することが出来、転移性の肝臓ガン細胞が肝臓の腫瘍から、第一の腫瘍が残る同じ肝臓の健康な組織に遊走するのを防ぐことが出来る。
例えば、本発明の融合タンパク質を含む医薬組成物は、脳腫瘍を含む脳の組織に投与ることができて、転移性脳腫瘍細胞が、例えば肝臓、脾臓または肺組織のような体のどこかほかの健康な組織に遊走することを防ぐことが出来る。
抗転移の薬剤としての本発明の融合タンパク質(例えば配列番号44)を含む医薬組成物の治療的な効果は、示される試験管内の二次元の細胞侵入分析評価によって、例えば量的に立証される。そのような分析法では、悪性細胞の転移の遊走能力の抑制は、購入されたボイデンチャンバーを用いることにより測られることができまる。ボイデンチャンバーは2つのコンパートメントを持ち、上下のコンパートメントが膜によって切り離されている。細胞遊走の範囲は、上の方のコンパートメントの中の細胞の総数の表面被覆により測定され、下のコンパートメントに遊走する細胞のその総数の分画を数える。成長因子は、細胞遊走を強化するために、下のコンパートメントに加えることができる。このモデルは、哺乳類の生体内ガン細胞移動モデルとして有効である。
哺乳類の血液と等張である無菌のリン酸緩衝食塩水中の本発明の融合タンパク質(例えば配列番号43)を含む医薬組成物の腫瘍細胞の遊走を妨げる能力を試すために、配列番号43を含む組成物は異なる濃度の配列番号43で上のコンパートメントに加えられる。
融合タンパク質組成物の存在下で、下のコンパートメントに遊走する細胞の総数の分画は、数えられて、融合タンパク質がゼロ濃度である対象群と比較される。対照群において移動するガン細胞の数は本発明の組成物で治療されていないガン患者の遊走のモデルとなる。本発明の組成物の一画分の存在下、遊走するガン細胞の数は、本発明の組成物の一分取量で処理されたガン患者のモデルとなる。
後者と対照実験の遊走細胞の数の違いは、パーセントで表されることができて、100%(すなわち転移細胞の移動の完全な抑制)から5%まで、望ましくは100%からおよそ50%まで、より望ましくは約100%からおよそ75%まで、そして、最も望ましくは、およそ100%からおよそ90%にわたることができる。最初のコントロール賦形剤が最初のコントロール賦形剤と同じ可能性のある第2のコントロール賦形剤と比較されるとき、0%の量が観察されることができる。このパーセントの計算は、式={(対照群中の細胞遊走の数−融合タンパク質の存在下遊走する細胞の数)÷(対照群中の細胞遊走の数)}×100%を解くことによってされる。
そのような分析法では、悪性細胞の転移性遊走能力の抑制は、融合タンパク質を含まないキャリア賦形剤を対照群のキャリア賦形剤として処理したマトリゲル(商標)マトリックスを通して遊走する悪性細胞の能力と比較した、キャリア賦形剤に本発明の融合タンパク質を含んだ本発明の薬学的に許容される剤形で細胞を治療した後、マトリゲル(商標)マトリックスを通って遊走した悪性細胞の相対的な能力、における変化により測定出来る。一つの態様では、本発明の融合タンパク質は、細胞の遊走率の縮小としての抑制変化を生じるか、または、時間的に離れた細胞の遊走の縮小として、組織マトリックスモデル中の転移性腫瘍細胞の遊走の抑制をすることが出来る。
先記相対的変化はパーセントで表されることができ、およそ100%(転移細胞の遊走の完全な抑制)からおよそ5%の範囲にわたることができ、望ましくは100%からおよそ50%まで、より望ましくは、およそ100%からおよそ75%まで、最も望ましくは、100%からおよそ90%までの範囲である。0%の量は、最初の対照群賦形剤が最初の対照群賦形剤と同じ可能性のある第2の対照群賦形剤と比較されるとき観察されることができる。
チンである。室温で、(哺乳類の細胞基底膜に擬態することができる生物学上活性基材材を生産するBDマトリゲル(商標)マトリックスは重合し、生物学的に活性のあるマトリックス物質を生産し、それは哺乳類の細胞基底膜を模倣することが出来、ここで細胞はin vivo環境と同様の方法でin vitroで振る舞うことが出来る。マトリゲル(商標)マトリックスは、生理的に関連した環境を細胞形態学、生化学機能、遊走または侵入及び遺伝子発現などの研究に提供することができる。
トリチウム化チミジンは、細胞の各々で、DNA高分子に共有結合して取り込まれる。成長していない細胞、または、アポトーシスまたはネクローシスにより細胞死した細胞では、トリチウム化チミジンは細胞に取り込まれないか、又は、細胞溶解を通して細胞媒体に放出されることもない。
トリチウム化チミジン編入が、細胞成長、細胞分裂、細胞停止と細胞死に関する配列番号43のような本発明の融合タンパク質の影響の全体的な尺度として使われることができる。配列番号43が3Hチミジンの減少を誘導する細胞系は、ヒト子宮体がん細胞系HEC 1B、ヒト結腸直腸ガン細胞系CaCo2、ヒト黒色腫ガン細胞系SK−MEL−2、及びCNSガン細胞系A−172を含む。
1、HT1080、MCF7、SW480、293S及びA172)にトリチウム化チミジンを編入した3つのヒトガン細胞の代表例を施す。配列番号43の投与量は、1ミリリットルにつきおよそ1マイクログラムから、1ミリリットルにつきおよそ10マイクログラム、1ミリリットルにつきおよそ50マイクログラム(μg/mL)50倍で変動する。
っきりした影響を示し、それは子宮内膜癌細胞系であり、1ug/mL未満の50%の抑制集中(IC50)に関連した増殖の抑制である。抑制に加えて、配列番号43のより高い濃度で抑制を増やす投与量−反応の影響がある。
Tisseel(フィブリンシーラント)による
凍結乾燥されたトロンビン;
トロンビンを再結合する1mLのCaCl2再結合緩衝溶液;
凍結乾燥されたフィブリノゲン;そして、
フィブリノゲンを再構成する1mLの緩衝液。
加えられた組成物は、溶解性組成物からフィブリンゲルが形作られるのに要する時間、形作られるタンパク質ネットワークのサイズとゲルの強度を調整するのに用いることが出来ても良く、そして、プロテアーゼ阻害剤は体に施された後、ジェルの除去を遅くする。
いくつかの異なる商業的な調合剤が、キットとして使われる。これらの限定されない例は、Tissucol/Tisseel(Immuno社、ウィーン、(現在バクスターによって上市されている))、Beriplast P(ヘキスト、西ドイツ)及びHemaseel(Haemacure社、カークランド、ケベック)を含む。
こに参照として取り入れられ、フィブリンシーラントはフィブリノゲン濃縮物、塩化カルシウム及びトロンビンの3つの基本的な構成要素を有する。他の構成要素は、塊り構造の時間と作られるタンパク質ネットワークのサイズに影響を及ぼすために加えられることができる。通常、構成要素が混ぜられるとき、フィブリノゲン分子がフィブリンモノマーを形成するためにトロンビンの作用を通して分解され、フィブリン凝塊は形成される。そして、重合化は自発的に、フィブリンの三次元ネットワークを作り、水素結合により大きく保持される。
ムイオンの存在下、トロンビンはFactor XIIIaにFactor XIIIを起動させる。トロンビンと起動するFactor XIIIaは、フィブリンのクロス結合
に触媒作用を及ぼして、塊の強度を増やす。フィブリン塊の強度はフィブロネクチンの構成への追加によってさらに改善される。そして、フィブロネクチンがクロスリンクされて、作られるフィブリンネットワークに結合する。
傷治癒の間、塊物質は段階的な溶解を経て、完全に吸収される。フィブリン分解による早すぎるフィブリン塊の崩壊を防ぐため、フィブリンシーラント組成物はプラスミノゲン活性剤抑制剤またはプラスミン抑制剤(例えばアプロチニン)を含んでも良い。
そのような抑制剤は、フィブリノゲン組成物のあらゆる残存プラスミノゲンを原因とする線維素溶解活性を減らす。同様に、組成物はヒアルロン酸(または他のポリサッカライド)を含んでもよく、そして、これらは周囲の組織で常に存在するヒアルロニダーゼによってヒアルロン酸の酸成分の分解を防ぐ(すなわち、期間を延長する)ために、一つ以上のフラボノイド(または他のポリサッカライドのための対応する抑制剤)のようなヒアルロニダーゼ抑制剤を含んでも良い。ヒアルロン酸は、上記のように、クロスリンクされても良く市販されている、Hylan(Biomatrix、Ritchfield、N.Y.、USAから入手可能な)。ヒアルロン酸組成物には、ゲル類、溶液、その他の形が例えばあるかもしれない。
ラント製品は、商業的に利用できる。1つの製品は、Tisseelフィブリンシーラントと呼ばれている組織接着剤である(バクスターハイランドImmuno社;Tissucol/Tisseel、Immuno社、ウィーン)。もう一つの製品は、Beriplast P(ヘキスト、西ドイツ)である。冷凍剤形のフィブリン接着剤の1例は、2
つの注射器システムで送達されるOmrix(ニューヨーク、米国)製のEvicel(商標)である。
それは、また、塩化カルシウム溶液及びフィブリン溶解阻害剤溶液(アプロチニン、ウシ)を含む。2つの再構成要素、シーラータンパク質溶液及びトロンビン溶液を混ぜて局所的に投与した。シーラータンパク質溶液及びトロンビン溶液は弾力のある教会に迅速に固まる溶液である。トロンビンは、フィブリンに濃縮シーラータンパク質をフィブリノゲンに変える非常に特異的なプロテアーゼである。大部分のトロンビンは、形成されるフィブリンによって吸着される。過剰なトロンビンは、あったとしても、血液中でプロテアーゼ阻害剤によって不活性化される。線維素溶解阻害溶液(アプロチニン)は、フィブリンの早い分解を防ぐ多価プロテアーゼ阻害剤である。
ech社);Duraseal(Confluent Surgical社);Poli
phase(登録商標)(アバロン メディカル社);Bioglue(登録商標)(C
ryolife社);Avitene Flour(商標)(Davol社);Derm
abond(商標)(ジョンソン・アンド・ジョンソン社);Hemaseel、Hemaseel−HMNおよびHemaseel−トロンビン(Haemacure社);Beriplast−P(登録商標)(アベンティス社);Fibrocaps(登録商標)(Profibrix社);そして、Crosseal(商標)、Evicel(商標)とThrombin(Omrix Pharmaceuticals社)である。
Tisseel VHは、4つの別々のバイアルに以下の物質を含む
1.(ヒト)密封タンパク質濃縮液、蒸気加熱済み、凍結乾燥
2.線維素溶解阻害剤溶液(ウシ)
3.トロンビン(ヒト)、蒸気加熱済み,凍結乾燥
4.塩化カルシウム溶液
全タンパク質:100 − 0130 mg/mL;
フィブリノゲン:75 − 0115 mg/mL;
フィブリン溶解抑制剤:2250 − 3750KIU/ml;及び、
賦形剤
トロンビン(ヒト):400 − 600I.U./ml
塩化カルシウム:36 − 044 mol/mL
賦形剤:表4参照
rationとApplicationシステムを用いて結合され、あるいは、TISSEEL VHフィブリンシーラントの用途のためFDAによってクリアにされた同等物の
送達装置によりフィブリンシーラントが形成される。TISSEEL VHフィブリンシ
ーラントは0.5、1.0、2.0と5.0mLの4つの異なるキットサイズで供給される。そして、以下に明らかにされる構成要素が含まれる。
ると、米国特許第6,162,241号、米国特許第6,780,411号、米国特許第5,773,418号、米国特許第5,290,552号、米国特許第5,607,694号、米国特許第4,414,976号(米国特許第4,427,650号と米国特許第4,427,651号)に記載され、参照によってここに取り入れられる。
マトリゲル分析評価実験
典型的なマトリゲル分析評価実験からのデータ、例えば配列番号8のように設計される融合タンパク質を含む医薬組成物の、血管新生に派生する毛細血管の長さへの効果に関する
データは、表7に要約されている。これらのデータは、ネットワーク形成が用いた投与量と剤形の状態下で、コントロール賦形材により生産される抑制に対しておよそ13%〜20%抑制される。ここで0抑制は100%の成長を提供する。
活性薬剤のアミノ酸配列に共有結合していて、活性薬剤のアミノ酸配列がADPリボース転移酵素活性を保っている輸送を助けるアミノ酸配列を含有する、本発明のポリペプチドを含む組成物の抗血管新生効果は、前記組成物を本発明の方法により投与した時、哺乳類宿主の網膜下の新生血管形成及び眼中の新生血管組織の増殖の速度を抑制するか、又は実質的に減少することに有用である可能性がある。
配列番号43及び配列番号10の準備
配列番号43はポリメラーゼ連鎖反応によって準備され、配列番号10の製造のために、pET9aベクターにサブクローンされる。2つのオリゴヌクレオチドは、QuikChange(ストラタジーン)キットを使用し、部位特異的突然変異誘発法によりアミノ酸3−17を削除するように設計した。ポリメラーゼ連鎖反応は、50ngのpET9a−C3−バリアント、42塩基の変異体プライマー:プライマー:2029F 5’−GG
A GAT ATA CAT ATG TC G GCT TAT TCA AAT ACT TAC
CAG GAG−3(配列番号11);および、プライマー、2029R 5’−CTC
CTG GTA AGT ATT TGA ATA AGC C*GA CAT ATG TAT
ATC TCC−3’(配列番号配列番号12)を用いてサーモサーキュラーを用いて行った。シンボル(*)は45のヌクレオチド欠失が起こった接合点を示す。
Superコンピテント細胞(InVitrogen)を形質転換するのに用いられた。これらのプレートはそれから、37℃で一晩中インキュベートされた。推定される配列番号10のクローンが選択され、これらのプラスミドDNAはQiagen Midi−Prepキットを使用して増幅、精製された。精製されたプラスミドは、制限消化分析によって分析される。3候補のクローンからのDNAは、T7及びT7Tプライマーを用い、BioS&T(Lachine、ケベック)で配列を決定された。変異体AJC311−2は突然変異を含むことが確かめられ、そして、DNAはBL21(DE3)(InVitrogen)細胞を形質転換し、研究細胞バンク(RCB)に準備される。
集められた培養液のサンプルの配列番号10の含有量を分析した。次に、細胞を解凍し、一次回復を受けさせ、ここで、研究室スケールの工程で配列番号10を生産するための一次回復とは、抽出緩衝液中の超音波処理である。
粗抽出液は、プラスに帯電したポリマーで処理し核酸を取り除き、硫酸アンモニウムで処理し若干のタンパク質を取り除き、量を減らした。過剰な塩は除去した。
タンパク質は、4つのクロマトグラフィカラムを通過させることによりさらに精製した。最終的な精製及び分離過程は、結果として精製されたタンパク質溶液(限外濾過を使うことが出来る)の濃縮、タンパク質溶液の濾過(例えば、タンパク質溶液を滅菌に有用な0.2マイクロメートルの濾過膜を通す)、無菌の管に溶液を施すこと、タンパク質溶液を凍結させること、タンパク質を粉の形で製剤化するために凍結したタンパク質を凍結乾燥することにより構成される。配列番号10を精製した後、この融合タンパク質の、生産されたタンパク質、その純度、その力価、その生物学的活性(例えば神経突起成長に関するADPリボース転移酵素活性)を分析した。純度は、クーマシーブルーで染色されたSDSポリアクリルアミドゲルを用いて濃度を精査することにより測定した。配列番号10の活性は、NG108細胞を用いて4時間の神経突起成長を見ることにより決定された。生物検定の手順は、配列番号10を含む1分取量の緩衝液を用いて、4時間、NG−108細胞をインキュベーションすることを含む。同時、そうでなければ同様の生物検定がポジティブコントロールとして行われ、ここでは、配列番号8が配列番号10の代わりに使われる。前記細胞はそれから、パラホルムアルデヒドで固定され、クレシルバイオレットで染色され、顕微鏡下で、そして、細胞体より長い神経突起を示した各々のウェルの細胞の割合(%)が測定された。各々のデータポイントは、3回測定した中から決定した。
配列番号10融合タンパク質の準備
配列番号10は、細胞貫通C3細胞外酵素バリアント(配列番号44)に由来する。配列番号44は、発現を改良し、GST融合タグを除くために、pGEX−4TのベクターからpET9aベクターへ転換される。結果として生じるバリアント(配列番号43)は、Akta ExplorerTM(アマシャムBiosciences、モントリオール
、QC)を使ってFPLCによって精製される。cGMP製造のための強力な方法を得るために、領域に誘導された突然変異生成は、N末端で痕跡的な残りを取り除き、プロテアーゼに敏感な残りを除くために使用され、配列番号10を得る。
精製された画分は、−70℃で保存される。Limulus Amebocyte Lys
ate分析;BioWhittaker QCL−1000キットによって評価される残
留エンドトキシンは、2EU/mgより低濃度である。タンパク質濃度は、UV分光学(A280)又はブラッドフォード反応(クーマシー(登録商標)プラス試薬、ピアス社)を使って評価され、タンパク質完全性及び固有性は、還元剤の追加の有無にかかわらず、4−12%のアクリルアミド勾配ゲル(NuPAGE Bis−トリス;in vitroゲン、バーリントン、オンタリオ州)のクーマシー染色を使用して確立される。バリアントのグリコヒドラーゼ活性は、NADのADPリボースとニコチンアミドの間の切断を定量化する蛍光分析評価で測定される(LaskoとMcKerracher、2006、Methods Enzymol.、406:512−520)。神経細胞成長活性は、NG−108細胞を用い、神経突起成長分析評価によって評価される。
血管形成の抑制の決定のための一般的な方法
図33を参照し、新しい血管の形成は、基底膜(Matigel)の基盤の存在下で、成長する内皮細胞による細胞培養モデルにより研究される。ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)は、トリピニゼーションによって貯蔵培養液収集され、EBM−2(Clonetics)、FBS、ヒドロコルチゾン、hFGF、VEGF、R3−IGF−1、アスコルビン酸、hEGF、GA−1000、ヘパリンを含む成長培地中に再懸濁される。マトリゲル(商標)(12.5mg/mL)は4°Cで解凍され、そして、50mLのマトリゲル(商標)は96穴プレートの各々のウェルに加えら、そして、37℃で10分間固化される。15,000の細胞/ウェルの濃度の成長培地中の細胞が各々のウェルに加えられ、6時間付着させる。リン酸緩衝食塩水(PBS)中の本発明の融合タンパク質(例えば配列番号8)は10mg/mlくらいでウェルに加えられ、そして、他のウェルにはPBSはコントロールとして加えられる。培養組織は、更に6〜8時間成長させておかれる。チューブの成長は50Xの倍率で顕微鏡検査によって視覚化されることができ、そして、毛管のネットワークの平均長さはノーザンエクリプスソフトウェアを使用して定量化される。この発明(例えば配列番号8)の融合タンパク質によるマトリゲル(商標)分析評価の細胞の処理は、管形成(図33を参照)を減らす。
凍結乾燥製剤
薬学的に許容できる緩衝塩を含むに溶かしたおよび/またはすぐに水に溶ける薬学的に許容できる炭水化物(望ましくは薬学的に許容できる非還元糖またはシクロデキストリン)を含む、薬学的に許容できる等張性水性媒体に溶解した、配列番号8のような融合タンパク質を含む本発明の組成物の1投与量を含む溶液は、無菌状態下で無菌濾過され(例えば0.2ミクロンフィルタによって)、濾過水は滅菌された小びんに置かれ、濾過水は凍結され、凍結水溶液は、薬学的に許容できる凍結乾燥装置で減圧され無菌的に凍結乾燥され、融合タンパク質を含んだ乾燥マトリックスは小びんに放置され、小びんは無菌の不活性気体の下で大気圧に戻され、小びんは無菌のストッパー(例えば波形キャップと共に)で封をされる。密封された小びんはその内容と投薬量についてのラベルが付けられ、単位剤形として溶液に融合タンパク質マトリックスを再構成するために凍結乾燥された融合タンパク質が入っている最初の小びんに移すのに必要な量で注射のために滅菌された水が入っている第2の密封された無菌の小びんと共に、キットに置かれる。もう一つの態様では、融合タンパク質は高緊張の水性媒体から成る水性媒体の初期量、不毛な濾過される解釈、小びんに満たされる濾過水に溶かされることができて、乾燥基材を形成するために凍結乾燥されることができる。この乾燥基材は、素より多い無菌水(静脈注射や注入によって例えば注射の等張性溶液をつくるのに十分なより大きなボリューム)量で溶かされることができるか、再構成されることができる。あるいは、高緊張の溶液がかなり薄められるように、高緊張の溶液が等張性水性媒体のより大きな量が入っている点滴バッグへの注入により投与に使うことができる。任意で、単位剤形にマトリックスを再構成するために適当な量で無菌の水量が入っている小びんは、凍結乾燥されたタンパク質によるキットとして配布される。望ましくは、再構成された構成は、等張性溶液を含む。融合タンパク質は静脈配達や注入のために使われることができ、および/またはこの製剤で目に組織の近位または組織に、注射により送達することができる。
この発明の融合タンパク質の網膜の相対的な細胞保護能力を決定する一般的な手順
視覚のシステムでは、網膜神経節細胞は、視神経損傷の後細胞死を起こす。損傷の割合(すなわち死ぬ細胞の数)、そして、細胞死の率は、軸索損傷の目への近さに依存する。RGC生存に関してのRhoの不活化の結果を検査のために、C3転移酵素(配列番号8と配列番号43)の2つの細胞膜を透過している派生物(すなわち浸透性細胞膜)が使われる。同様に、配列番号10(図3)またはPEG化したBAバリアント(4Aと4B図)のトランケート・バージョンを使うことができる。
視神経は露出され、そして、視神経を露出させている間、周囲の鞘は血管を切ることを避けるために縦に切られる。視神経軟膜は傷つけられ、視神経はそれを取り除くために穏やかに動く、それから、はさみは目から1mmで綺麗に切除するために視神経の下にわずかに触れる程度にすべり込ませられる。サイトカインレベルの研究のために使われる動物において、ミクロクラッシュ障害が使われる。これらの研究のために、軟膜は無傷のままにされ、そして、視神経はさやから持ち上げて出されて、60秒の間10.0の縫合を持って締めつけによって眼球から1mmで押しつぶされる。
ラベルされたRGCsは、0.1125mm x 0.375mmの長方形のフィールド領域を提供するため、顕微鏡の1つの目の視野で、長方形挿入物を用いて、20X拡大の顕微鏡の下で数えられた。網膜の4つの標準的な長方形の領域は、ディスクから1及び2mmで数えられる。各々の領域のラベルをつけられた細胞の数は0.04125(長方形の領域をmm2で数えた)だけ分けられ、そして、各々の網膜のための平均密度はRGCs/mmとして計算される。細胞数は、同じ調査者ブラインド治療へ導かれる。軸索切断の後、フルオロ・ゴールドは内皮細胞とミクログリアル細胞にも存在する。これらの形態学によって同定される細胞は、RGCのカウントを実行される。統計はExcelで実行され、そして、治療を受けた動物からの結果はT−テストによって対照群の結果と比較される。
緑内障モデルのRGCsの神経保護
神経保護治療としてのRho不活化の有効性は、緑内障の臨床前モデルで試験されることができる。例えば、ケーシーEye研究所(ポートランド、オレゴン)でJ.モリソン博士と協力者によって開発されるブラウンドブラットの眼性高血圧のモデルのような、目の高血圧動物モデル(それは多くの類似点をヒト緑内障と共有する)を使うことが出来る(Morrison et al., 1997, Exp. Eye Res., 64: 85−96)。眼圧(IOP)は、目の内側の液圧の測定値である。この流体(水様液と呼ばれている)は、循環して、それから特別な流出経路を通して排出される。排水システムがきちんと機能しないならば、緑内障の一般的な形の場合のように、目の内側の圧力は高まる。モリソンモデルは強膜上の静脈に高張の食塩水の注入を含む。そして、水様液流出経路の封鎖に至る。この手順は、目圧の段階的な増加とRGCsの進行的な死につながる。重要なことに、内部の網膜萎縮、視神経退化と改造することがこのモデルで観察した視神経乳頭は、ヒト緑内障で観察されるものと類似しているということである。このように、モリソンモデルは、齧歯目における緑内障(Morrison et al.,2005, Progress in Retinal and Eye Research, 217−240)の最高の臨床前モデルと考えられる。
光受容体退化のラットモデルで光受容器細胞死を防ぐ有効性を計る手順
動物の取扱いは、Animal Careのカナダの会議のガイドラインに従った。動物は、水と食物を自由に摂取させ、12時間の明暗サイクル下に置かれた。成体の病原性のない雄と雌のスピローグ−ドーリーラット(8週)が使われた。手術の日に、外科的なチームが治療群に対して盲目的にされる間、動物はそれぞれのグループをランダム化した。術後治療は、再水和のために、皮下に0.9%の食塩水を含む(疼痛管理のためのBaytrilと感染を防ぐためのBuprenex)。日毎の点検は、膀胱機能評価と膀胱昨日不全評価を含み、椎弓切除場所の感染の所見と自己消耗の存在の検査がされた。当初研究に割り当てられる動物のどれも、分析から除外されなかった。
本発明の融合タンパク質が光受容体変性したトランスジェニックマウスモデルにおいて光受容体の細胞死を防ぐ効果を計測する手順
配列番号10が網膜神経節細胞に対し神経保護作用があることが示されたように、その神経保護作用の性質は遺伝性網膜変性マウスモデル(rd)を使っている網膜ニューロンの上でよく研究されている。色素性網膜炎患者に見られるものと同様の遺伝子突然変異を内包するこれらのモデルは、進行性の光受容体細胞損失を示す。これらのrdモデルはヒト黄斑変性症において観察される多因子的な性質の変化(例えばドルーセンの蓄積)を示さないが、これらの動物モデルは光受容体治療後の生存率に関しての洞察を提供する。Rd1突然変異のためのホモ接合のマウスは、錐体光受容体で発現されるcGMPホスホジエステラーゼのベータサブユニットをコード化しているPde6b遺伝子の突然変異により、初期の網膜変性発症を有する。この突然変異は細胞体で第2のメッセンジャーcGMPの蓄積につながる。そして、これはアポトーシスの細胞死を誘発する。Rd1マウスにおいて、4週未満間の外核層の完全な消失において、変性は出産後7−9日(P)ごろ始まる(Changら, 2002)
フォジエステラーゼrds変異体のβサブユニットのrd変異体)は、上記の投与方法を使用するとこができ、融合タンパク質に関連する(例えば、配列番号8に関連する)光受容体細胞が生体内で生存率を強化する効果を証明するために使用されることができる。
融合タンパク質の網膜の新血管形成を防ぐ有効性を決定する手順
細胞培養分析評価において観察された試験管内の血管抑制作用影響を確かめるために、異なる動物モデルで配列番号10の目の血管形成をテストされた。調査された最初のモデルは、生まれたばかりのラットの網膜生理的血管形成である。ラット網膜は生まれた時に無血管であり、そして、血管抑制作用薬可能性を評価する機会がある。
通常の、操作されていない動物では、制限膜前部の脈管細胞核は観察されない。融合タンパク質の投与は、融合タンパク質がない場合観察される数と比較して、大幅に網膜脈管核の数を減らす。
配列番号44または配列番号43の硝子体内注射は、視神経の再生を刺激する
RGC細胞体の治療が生体内に再生を進めるかどうか調べるために、Rhoアンタゴニストを、視神経円板の1mm後方における視神経の微細病変の直後に、硝子体に注射してもよい。初の実験で:配列番号4(n = 4)が用いられる。対照群の動物はPBS注射(n = 5)または微細病変(n = 5)だけを受ける。視神経の軸索再生は、順行性トレーサーCTβの注射の後、14日後に評価した。
配列番号44(図13D)または配列番号43(図13E)で処理された動物は、損傷部位から50、100と250のμmの距離で、各切片につき対照群よりかなり多くの再生した軸索を有する。配列番号43を注射された動物の再生は配列番号44の治療をうけた動物のそれと類似しており、より非常に精製された配列番号43(13C図)で扱われる何匹かの動物のより長い軸索のより大きな数が観察される。配列番号44は、微細病変形成の4週間後に再生を評価するのにも用いられる。治療が軸索成長に持続する影響を及ぼすかどうか調べるために、処理された視神経の、軸索切断の2週間および4週間後の、最も長い軸索の平均長を、比較することができる。軸索長に関する有意差は2週目と比較した4週目に見つけられておらず(データは示していない)、一回の治療では継続された長期の成長にならないことが示唆された。目で注射の後、配列番号43の局在性を調べるために、視神経の微細病変形成の後の目に5μgの配列番号43を注射した。網膜と視神経のホモジェネートは、3日後のウエスタンブロットのため準備され、抗C3抗体でプローブされた。隔離されたレーンに通すことにより、配列番号43特異的バンドは、(組み換え型配列番号43タンパク質と比較された(データは示していない)。
配列番号43による遅れる治療は、障害傷跡を通して再生を刺激する
配列番号43による遅れる治療が障害傷跡を通してRGCsの再生を刺激するかどうか究明するために、配列番号43を視神経の微細病変形成の4日後、硝子体に注射し(n=8)、そして、再生の度合いを10日後に調べた。対照群動物には、PBS(n=5)を注射した。多数のCTβに対して陽性の軸索が治療をうけた動物で損傷部位であった所において見られ、一方、PBSの対照群においては(14A図)ごく少数しか観察されない。配列番号43で処理された動物は、損傷部位(図14B)から50μm、100μm、250μmおよび500μmの距離において、切片に対し、対照群より著しく多数の軸索を再生させる。
切片に対する軸索の数の比較により、配列番号43の注射を即時治療したものであっても(図13D)、遅延して治療したものであっても(図14B)、動物の軸索の再生に於いて同様の数が示される。
最も長い軸索の平均は、PBS対照群(14C図)のものより、即時或いは遅延して、配列番号43の治療をした動物のほうがより長い。これらの結果は視神経損傷の後、Rhoアンタゴニスト治療のために治療的な期間の存在を示しており、Rhoの不活性化によりRGCが軸索が障害傷跡全体で成長させていることを示す。
配列番号43の硝子体内注射は、RGC生存率を増やす
視神経の損傷の後、RGCのおよそ半数は、1週後にアポトーシスによって死ぬ。配列番号43の一回の硝子体内注射がRGCを細胞死から保護するかどうか決定するために、RGC生存率は、網膜の全載標本で調べることができる。RGCは視神経軸索切断の1週前に逆行的にフルオロゴールドでラベルされ、そして、生存しているRGCsは配列番号43で処理された動物(7dのn= 7、7日;n=5、14日)、または対照群ビヒクルにおいて7日後または14日後に数えられる(n = 3、7日;n = 4、14日)。配列番号43による治療は、軸索切断の1週後、ビヒクルを注射した動物における40%の生存率(図15)と比較してRGCを完全にレスキューする。一回の注射後のRGC生存率は継続されず、そして、RGCの数は1週後に減少する。しかし、14日目に、配列番号43の治療をされた細胞の生存率はまだ大幅に向上し、処理をうけた動物のRGCsの数は対照群と比較して2倍以上になる。
Rhoアンタゴニストの反復送達がRGCの生存率を増加させる
目に於ける軸索切断の2週後のRGC密度は、1回、2回または、3回の1μgのC3−11であり、定量化されることができる。以下の配列番号43の治療計画を実行することが出来る:(i)視神経障害時(0日)の1回の注射;(ii)2回の注射(神経損傷後の0日後と5日後);そして、(iii) 3回の注射(0日後、5日後および10日後)。強膜を通しての穿孔の数は、0日後に実行された注射場所を用いて、全ての注射を同じ部位を用いることにより、最高2箇所に限られる。網膜を通る切断や穿孔のような網膜損傷は齧歯類において、毛様体神経栄養因子(CNTF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)およびFGFレセプター−1(FGFR−1)のmRNAレベルを上昇させる可能性が有り、CNTFとbFGFの両方は視神経障害の後でRGC生存率または再生を進めることが示されているため、これは重要な問題である。
Rhoアンタゴニストの反復送達がRGCの生存率を増加させる
更なるRho抑制剤の度重なる注射が軸索再生を強化するかどうか決定するために、実験的なプロトコルを、配列番号43(1μg)の複数の注射を2週期間にわたり実行し確立した。視神経の微細損傷は0日に実行された、そして、治療群は以下の通りである:(i)3回の注射(神経損傷の後、0日後、5日後、10日後);(ii)2回の遅延注射(4日と10日);および(iii)2回の初期注射(0日後と5日後)。一回の注射が0日後、または、4日後に実行された時、再生の範囲が類似していることが明らかに分かっているので(Bertrand et al., 2005, J Neurosci,25: 1113−1121)、2回注射プロトコルは初期および遅延投与計画に基づいて設計される。
BAバリアントの活性
PEG化バリアントのGH活性は、上述されたように評価された。配列番号10 PEG化バリアントのRho ADPリボシル化能力の半定量的な評価は、培養されたPC−12細胞(表8)を使って行われる。分子レベルで、in vivoでの細胞のC3酵素処理はRhoAの41AsnのADPリボシル化に終わり、そして、不可逆的な不活性化に至る。
Rho GTPaseの見た目の分子量の変動は、ADPリボース部分のRho分子への期待される追加を確かめる。全てのPEG−配列番号10バリアントは、ADPリボシル化されたRhoAの高分子量バンドを示し、そして、彼らがPC−12細胞に浸透する能力とともに、それらの先天的なADPリボシル化活性を保持したことを示した。
PEG化配列番号10変形の生体内投与
配列番号10は、緑内障と加齢性黄斑変性症(AMD)のいくつかの動物のモデルにおいて、網膜細胞の神経細胞保護作用を提供する。
図18に関して、スピローグドーリーラットの目の薬物動態学的研究は、眼内に注射された配列番号10が送達後、1時間以内でピーク濃度で網膜組織の中に速く散布されたことを証明する。タンパク質は24時間経過するまで網膜でほとんど検出不可能である。数年をかけてゆっくり進行する疾病への実行可能な眼内注射治療を発展させるため、長い耐久性をもち、持続した放出製剤が必要である。これを達成する潜在的手段の一つはPEG化を通して注射されたタンパク質の生物学的住居時間を長くすることである。この戦略は、近年、滲出性AMDのために上市されたPEG化された治療的なアプタマーである、Macugenの場合で既に、成功であると証明されている。これを考慮して、配列番号10のPEG化した形態が、修飾が網膜存在時間の増加につながるかどうか調べるために、ラット目のPK検査においてテストされた。
配列番号10とPEG化バリアントの薬力学的プロファイル
生物学的標的Rhoに関して、配列番号10とPEG化バリアントの薬力学的プロフィールを調査するために、網膜RhoAのADPリボシル化は、ゲルシフト分析評価を用いて可視化される(上述)。図17を参照して、組織は先に述べたようにELISAのために集められ、そして、網膜タンパク質はプロテアーゼ阻害剤を含んでいるRIPA緩衝液の溶解によって抽出された。核後部抽出物は遠心分離によって得られ、12.5%のポリアクリルアミドゲル上でSDS−PAGE(Laemmli 1970)によって、分解される(30μgのサンプル)。テストされるバリアントの全ては細胞内RhoをADPリボシル化することができ、そして、それらが組織と細胞(図17)に浸透する能力をプラスして生物学的活性を保持したことを示す。
BA−231の神経保護能力(配列番号10のPEG化された変形)
BA−231の潜在的神経保護能力は、網膜変性を遅らせやすいマウス系統で試されることができる。rdsマウスは、ヒトの光受容体RDSペリフェリン遺伝子内の突然変異に関連がある遺伝的に自然に起こる網膜色素変性症を有する。生後4ヵ月のものに残っている光受容体のおよそ50%で、このモデルの変性は、初期の発症と遅い進行を有する。これらのマウスは、網膜変性モデルでBA変形の神経保護の可能性を研究するための、よく特徴づけられた再生可能なin vivoモデルを述べる。
融合タンパク質配列番号43がガン細胞の激増を減らすことを証明するために役に立つ、細胞増殖での尺度としてのトリチウム化されたチミジン取り込みのための一般的な方法
細胞株をマイコプラズマについて検査し、研究開始の前にネガティブであることを確認した。細胞株は、ATCCから入手した。HEC−1B株は、10%のFBSと1%のHEPESで補ったEMEMで培養した。Caco−2株は、20%のFBS、1%のHEPES、1mMのナトリウムピルビン酸塩と0.1mMの非必須アミノ酸を補ったEMEMで培養した。SK−MEL−1株は、McCoyを補給した 10%のFBSと1%のHEPESで培養した。
し、最終量を200μlとした。前記プレートは37℃インキュベーターに湿度100%で、5%のCO2環境下においた。およそ54時間のインキュベーションの後、20μlのトリチウム化されたチミジン(3H−チミジン)(ICN、モントリオール、カナダ)の量は、1.0Ciを含み、各々に加えられた。3Hチミジンは、10%のFBSで補われるRPMI−1640で準備される。更に18時間、培養菌は上述の通り同じ状況で培養された。インキュベーション終了後、細胞はオートメーション化したセル‐ハーベスター(Tomtec)で集菌し、3Hチミジンの分毎のカウント(cpm)はマイクロプレートシンチレーションカウンター(TopCount NXT、パッカード)で測定した。
トリチウム化チミジンは、各々の細胞で、DNA高分子に共有結合して取り込まれる。成長しない細胞、または、アポトーシスまたはネクローシスに細胞死をする細胞では、トリチウム化されたチミジンは細胞に取り込まれないか、または細胞の溶解により細胞培地に放出される。トリチウム化チミジン編入は、細胞成長、細胞分裂、細胞停滞と細胞死に関する配列番号43といった本発明の融合タンパク質の影響の全体的尺度として使われることができる。配列番号43が3Hチミジンの減少を誘発する細胞系は、以下を含む:ヒト子宮体がん細胞株HEC 1B、ヒト結腸直腸ガン細胞株CaCo2、ヒト黒色腫ガン細胞株SK−MEL−2、およびヒトCNSガン細胞株A−172(図21〜28を参照)。
配列番号10はRhoAをADPリボシル化する
細胞をin vitroでC3細胞外酵素処理すると、41AsnにおいてRhoA、BおよびCがADPリボシル化され、引き続き、それらの不活性化に至る。共有結合したADPリボースグループは、SDS−PAGEの上でRhoGTPasesの見た目の分子量を増やし、反Rho抗体を用いたウエスタンブロットですぐに視覚化することができる。配列番号10(図30)で扱われるHUVECの抗RhoAウエスタンブロットのRho GTPaseの見た目の分子量の変動は、Rho分子に仮想のADPリボース半分の添加を示す。1μg/mLの低さの配列番号10の濃度と30分の治療期間は、RhoAの完全なADPリボシル化をもたらすのに十分である。これらの知見は、配列番号10の比較的低い投与量が洗練されたHUVECの細胞質に能率的に深く入りこむのに十分なことを明らかに証明する。
配列番号10は、HUVECによって試験管内の管形成を減少させる
図31を参照して、血管形成で合図している経路Rho−ロックの重要性を評価するために、トラニラスト(10のμg/mlと50μg/ml)が明確な対照群として使われる。トラニラストが主要な血管形成ルート(すなわちVEGF経路)のうちの1本をふさぐことが知られている。一つにはて、VEGFがVEGF−Rに結合することは、PKCの一部のシグナル経路の開始であるレセプターチロシン自己リン酸化を刺激する。トラニラストは、VEGFに依存するPKC活性化を禁止することによって作用する。図31Aは、無治療のHUVEC(Ctl)が厚くてよく閉ざされた毛細管のような構造を作ったことを示す。テストされる両方の濃度の配列番号10は、制御細胞(図31A)で見られるものと比較して、細い、完全には閉じていない未熟なチューブを生産する。類似した形態は、テストされた両方の濃度で、ROCK抑制剤のファスジルを用いて得られた。予想通りのトラニラストは両方の濃度で、未熟な毛管の構造で特徴づけられる管形成の減少と多くのコロニーでの伸長の欠失を生じた。毛管の長さの測定により、配列番号10とトラニラストが濃度に依存して管の長さを少なくとも51%、有意に(p<0.05 またはp<0.0l)減少させ、一方ファスジルは高濃度の投与量でのみ(50 μM)管形成を58%有意に(p<0.05)減少させることが明らかになった(図31B)。先に提示されるすべての結果は、Rhoが能力を通して血管形成に従って働き、増殖と移動に対するその効果より大きな範囲で細胞骨格を制御することができることを示唆する。
配列番号10は、ラット大動脈輪で血管形成を減少させる
ラット(スピローグ−ドーリー)胸大動脈は、1mmの厚さの小さなリングに切られて、固められたECmatrix(マトリゲル(商標))につつまれ、それから孵化された、配列番号10の非存在下(Ctl)または、10μg/mLの配列番号10の存在下で、0日から7〜8日まで、内皮基礎2培地(EBM−2)で、hEGF、GA−1000、VEGF、hFGF−B、r3−IGF−1、アスコルビン酸およびヘパリン(EGM−2からFBSとヒドロコルチゾンを差し引いたものと一致する)を補いインキュベートした。培地の補充は4日目に行った(配列番号10無し、または有りで)。リングからの血管形成は倒置型位相差顕微鏡を通して25 X(上部パネル)または100 X(下部のパネル)拡大で観察した。画像はノーザンエクライプソフトウェアを使用して、示された倍率で処理された。低倍率(25X)位相差顕微鏡分析は制御リングからの細胞成長の発展を明らかにする(図29A、パネル1)。より高い倍率(100X)では、鎖とコードからなる結合した細長い細胞のよく形成された毛細管のような構造が明らかに見えた(図29A、パネル3)。対照的に、低倍率の配列番号10治療をうけたリングの低い拡大図は、制御リングと比較してより少しの細胞成長を示した(図29A、パネル2)。より高い倍率では、毛管のネットワークは深刻に崩壊し、制御リングのそれらと比較して非常により短くてより細い細管を含んだ(図29A、パネル4)。
細管長のこれらの定量分析は、配列番号10治療に起因する船長の30%の減少(p<0.05)を示した。集団で、これらのデータは、配列番号10が強力な前の活発なモデルで血管形成の抑制を調停することができることを明らかに証明した。
配列番号10は、HUVEC増殖と遊走に最小の影響を及ぼす
コラーゲンコートしたウェルの上へ撒いたHUVEC培養液において、アラマーブルー染色(図32)により評価されたように、配列番号10は、非常に高い投与量(最高100μg/mL、72時間)でさえ増殖率に識別できる影響を及ぼさない。これに比べ、Rhoキナーゼ抑制剤のファスジルはトラニラストと同様、どちらも24時間または72時間後のどちらにおいても、HUVEC細胞の増殖に有意な(p<0.01)縮小を生じさせる。配列番号10は能率的にRhoAをリボシル化し、したがって、これらの状況下のその活性を妨げ、このシステムにおけるHUVECの増加が、この部分の血管形成配列とともに、RhoA活性を独立して促進する。対照的に、HUVEC増殖は、おそらくトラニラストによってブロックされるプロテインキナーゼCを含む標的の活性と同様にRhoキナーゼ活性に依存するようである。
スの部分は、内皮細胞遊走である。HUVEC移動に関して配列番号10の影響を評価するために、細胞は望ましいテスト化合物とともにtranswellインサートの上部で種をまかれ、そして、移動はそれから挿入物の底面で10ng/mLのVEGFで誘発される。20時間の遊走の後、挿入物の膜を通過する細胞は、カルセイン AMの調査につ
いてのラベルし、蛍光を通して調べた。
予想通りに、10ng/mLのVEGF(p <0.001)は、未処理の支配細胞と比
較して2.2倍(33A図)、の有意差(p(0.001)でHUVEC遊走を刺激する
。トラニラスト(VEGFによって誘発された移動を禁止することが知られている明確な対照群)は、10(45%、p<0.05)と50(72%、p<0.001)g/mLで有意にHUVEC移動を減少させる。50のM Fasudilが66%(p< 0.001)移動を減少させる間、配列番号10はテストされる両方の濃度でかろうじてHUVECの移動を減少させる。50g/mLの配列番号10による24時間の前処理がVEGFに依存するHUVECの減少(17%、p<0.05)であった後にのみ、移動は観察された(図33B)。HUVECの増殖と遊走に関してRho GTPasesとRhoキナーゼを妨げることの明瞭な違いは、関係する異なった細胞経路があることを示唆する。
GTPaseまたはRhoキナーゼの抑制の後で影響を受けなければならない。
ガン細胞の増殖抑制に関して融合タンパク質の影響を示す一般的な方法
細胞タンパク質含有量の試験管内の測定の検査法にしみをつけているスルフォルホルダミンB(SRB(Molecular Probesから入手可能な))タンパク質は、開
発されて、vitro抗腫瘍ふるい分け(Skehan et al., 1990)にお
いて、NCIで日常的な使用のためにその後採用された。SRBは細胞タンパク質の塩基性アミノ酸と結合する、そして、比色評価は細胞数に関連がある全体のタンパク質多数の推定を提供する。この分析評価は、死んだ細胞も溶解して、手順の間、取り出されるか、さもなければ比色終点に貢献しないという仮定に基づく。SRB分析評価は、細胞の生き残っている分画を過大評価するかもしれない。
これらのテストは、NCI 60細胞系制御盤の上で行われる。細胞は、640のメディ
アが細胞系ごとにATCC推薦に従って5%の胎児のウシ血清とL−グルタミンで補ったRMPI−Lで大きくなる。対数関数的成長の細胞は、トリプシン処理されて、数えられる。細胞は、成長メディアの100のμLで、個々の細胞系の二倍になっている時間に従い、96穴マイクロプレートで予防接種をされる。マイクロプレートは、指数関数的な成長を再び始めるために、24h 37℃、5%のCO2と100%の相対湿度でインキュ
ベートした。24hの後、各々の細胞系の2枚のプレートは、テスト記事追加(T0)の時点で細胞系ごとに細胞人口の測定を意味するために、in situでTCAを固定し
た。TCAは除去し、そして、プレートは乾くために少なくとも24h室温でインキュベートした。
グラムの融合タンパク質で医薬組成物をつくることは、無菌の水で再構成されることができる。服用点ごとに、貯蔵液の連続希釈剤は、200μg/mL、20μg/mL、2μg/mL、0.2μg/mLと0.02μg/mLで融合タンパク質を提供するために5
0μg/mLゲンタマイシンを含んでいる完全な媒体で準備される。それらのテスト記希釈剤の100のμLの1投与量は、融合タンパク質のために最終的な対数希釈列の投与を成し遂げるために、すでに100のμLの培地を含んでいる適当なウェルに加えられる。
データは、Excelスプレッドシートで分析した。
T0 =融合タンパク質付加時(0時間)の 平均吸収度;
C = コントロールにおける(薬を含んでいないテスト項目)平均吸収度;
Ti =融合タンパク質品(希釈剤列の異なる服用点)のための平均吸収度;
GI =成長抑制;
TGI =全成長抑制;
LC50 =致死濃度(全個体の50%致死);
成長率はそれぞれのテスト項目濃度について計算される:
ヒトガン細胞系の細胞増殖の抑制を示すSRB分析法の特異的な使用
プルダウンアッセイによるRho活性の検出
NG108細胞は、5%の胎児のウシ血清(FBS)、1%ペニシリン・ストレプトマイシン(P/S))の存在下で、細胞培養した。細胞が定着した後(37℃で3〜6時間)、BA05を培地に加えた。細胞を溶解させるために、それらは氷温トリス緩衝生理食塩水(TBS)で洗われ、改良したRIPAバッファ(50mMトリスpH 7.2、1%のトリトンX−100、0.5%のデオキシコール酸ナトリウム、0.1%SDS、500mMのNaCl、10mMのMgCl2、10g/mlのロイペプチン、10のμg/mlアプロチニン、1mMのフェニルメチル−スルホニルフッ化物(PMSF))で溶解する。細胞可溶化物は4℃で10分間13,000gで遠心分離により透明化し−80℃に保った。
れらは解凍され、500uLのRIPAバッファに100万細胞が含まれるように再懸濁した。GST Rho結合ドメイン(GST−RBD)を作るため、PGEXベクター中
でGST−RBDを発現しているバクテリアは、100のμl/mlでアンピシリンを含むでL培地(LB)で育てた。一晩培養したものは、1:10の割合で3600mlのLBに薄められて、2時間37℃の条件下、震振細菌培養器で培養した。イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド(0.5mM)は、2時間インキュベートした培地に加えられた。バクテリアは、それから15分間5,000gの遠心分離によって集菌した。ペレットは、それから40mlの溶解バッファ(50mMのトリス、pH 7.5、1%の
トリトン−X、150mMのNaCl、5mMのMgCl2、1mMのDTT、10g/
mlのロイペプチン、10g/mlのアプロチニン、1mMのPMSF)で再懸濁した。超音波処理の後、溶解物は4℃で30分の間14,000rpmで遠心分離した。
X−100、0.5%デオキシコール酸ナトリウム、0.1%のSDS、500mMのNaCl、10mMのMgCl2、10g/mlロイペプチン、10g/mlアプロチニン
、1mMPMSF)で均質にした。ホモジェネートと細胞可溶化物は、2回の10分、13000g、4℃の遠心分離により清澄化した。それらは、それからGST−RBDをグルタチオン結合アガロースビーズ(シグマ、Oakville、カナダ)に結合させて4℃で50分インキュベートした。ビーズは、それから4回洗い、サンプル緩衝液で抽出した。組織ホモジェネート中に存在するGTP結合Rhoと全体のRhoは、ウエスタンブロットによって検出された。タンパク質はニトロセルロースへ移されて、単クローンRhoA抗体(サンタクルス、サンタクルス、カリフォルニア)を使って調べられた。バンドはペルオキシダーゼにリンクされた2次抗体(プロメガ、マディソン、ワイオミング)で視覚化され、そして、HRPを基礎とする化学蛍光反応(ピアス、ロックフォード、イリノイ)を形成した。デンシトメトリー分析は、各々のバンドで信号の量をはかるために実行された。
配列番号43を例証として使用する、どの腫瘍がタンパク質融合治療に最も応じることができるかについて診断するあるいは確定する診断としてのRhoプルダウン分析の使用
腫瘍の全てが取り除かれるとき、腫瘍の生検検体は外科的除去によって哺乳類(例えばヒト患者)の組織からとられ、残存組織を切除された腫瘍の縁に残した。サンプルは、ドライアイス上で、または、液体窒素中で凍らせた。およそ5mm2の切除された組織のサンプルは、500uL RIPAバッファ(50mMのトリスpH 7.2、1%のトリトンX−100、0.5%のナトリウムdeoxycholate、0.1%のSDS、500mMのNaCl、10mMのMgCl2、10mg/mlのロイペプチン、10mg/mlアプロチニン、1mMPMSF)でホモジェナイズした。ホモジェネート液は、サンプルを更なる分析に提供するために、4℃で13,000gで2回の10分遠心分離によって清澄化した。サンプルは、それから、GST−RBD結合グルタチオンアガロースビーズと共に、4℃で50分間インキュベートした。組織ホモジェネート液中に存在するGTP結合Rhoと全Rhoは、ウエスタンブロットによって検出した。
メタロプロテイナーゼ(MMP)活性の減少を見つける一般的な方法
メタロプロテイナーゼ活性は、ザイモグラフィーで検出され、それにより酵素のタンパク質分解活性が非還元状況の下、ポリアクリルアミドゲル中で分離される。メタロプロテイナーゼ活性を見つけるために、Caki−1大腸癌細胞の成長からの培養基のゼラチン分解活性は、ゼラチンザイモグラフィーによって検出された。Caki−1細胞は0.1、1.0または10μg/mlの濃度の配列番号43とともにまたは対照群としての緩衝液とともに24時間インキュベートした。1分画(25μL)の培地は1mg/mlのゼラチンを含んでいる7.5%のポリアクリルアミドを伴うSDS/PAGEにかけられ、ポ
リペプチドを非還元状況の下で切り出した。MMP活性を評価するため、SDSを2.5%(v/v)のトリトンX−100で、室温で30分の間インキュベーションすることによって取り除いた。このステップを繰り返し、ddH20での5回すすいだ。次に、ゲルは50mMのトリス−HCl、pH 7.6、0.2MのNaCl、5mMのCaCl2と0.02%(v/v)のBrij−35を含んでいるバッファで、37℃で20時間インキュベートした。ゲルはクーマシーブリリアントブルーR−250で染色され、脱色した。ゼラチン基板の酵素活性は、青い背景の透明なバンドとして見つけられる。これらの実験で、ゼラチナーゼ活性によるMMP酵素の特性は、HT−1080のようなポジティブコントロールで評価した。
切除された腫瘍周辺を扱う一般的な方法
薬学的に許容できるクリームで明確に述べられて融合タンパク質(例えば配列番号43)を含む本発明はの構成は、皮膚から切除部位を治療するのに用いられることができる。例は悪性黒色腫の治療です、そこで、そのようなクリームは腫瘍の切除部位を囲んでいる皮膚に付けられる。一つの態様では、配列番号43のような融合タンパク質を含有しているクリームのそのような製剤は、腫瘍の切除の前に皮膚に施されることができて、最初の生検の期間の間で、そして、明確な組織学的診断の前に腫瘍を治療するのに用いられることができる。腫瘍部位に投与する場合、クリームは腫瘍の拡散と転移を防ぐことができる。
第2の腫瘍の予防が融合タンパク質から成っているこの発明の腫瘍余白A構成で成長して、配列番号43のような、水溶液のような例えばは、外科用接着剤ジェル(例えばフィブリン接着剤またはヒドロゲル)で明確に述べられて、先に述べたように、または、例えば、腫瘍の外科的切除の領域を扱うのに用いられることができる。例は、大腸がんのためのcolonectomyの後の健康な結腸の治療です。さもなければ腫瘍の削除の前に腫瘍地域を囲んだ健康なコロン組織は、フィブリンシーラントのような外科的なジェルで、腫瘍と関連する組織の除去の後、配列番号43のような融合タンパク質組成で扱われることができて、残存組織で更なる障害の形成を防ぐために役に立つ。
哺乳類において臨床前有効性を示す一般的な方法
黒色腫細胞系は、ヌードマウスの最初のグループ(Charles River Laboratories)の皮下に移植される。腫瘍はマウスの最初の群れの成長したマウスで、収穫し、マウスの第2の群れの各々のマウス(マウスにつき1つの腫瘍)に、個々に移植した。
配列番号43と言った融合タンパク質の有効量(腫瘍1mLにつき10−100ugの範囲であると推定される)を薬学的に許容できるビヒクルに含んで、本発明の医薬組成物の毎日の注射は、マウスの第2のグループの各々のマウスに施される。対照群動物は、コントロールとしてビヒクルを注射した。腫瘍の発達は測られ、そして、ガンマ免疫タンパク質10(IP10)のような悪性ケラチン生成細胞のマーカーを測定するため、組織学的な検査を実行した。融合タンパク質を含む組成物は、第2のマウス群においてで実質的に腫瘍の成長を防ぐか、妨げる。
乳がんの再発の防止において挿入された胸装置の表面に投与される融合タンパク質を含む構成の使用
融合タンパク質を含む、本発明の治療的に効果的な量の医薬組成物は、薬剤的に許容できる胸部移植片の表面上をおおう。腫瘍は、任意で、本発明の医薬組成物と共同投与し(手術前および/または手術後に)、患者の胸部組織から切除される。腫瘍の切除によってつ
くられる空所は、少なくとも融合タンパク質を含む医薬組成物でおおわれている胸部移植片で一部を満たされ、そして、切除や移植によって引き起こされる傷は閉じられる。第2の腫瘍の残留する腫瘍端組織の成長は、実質的に妨げられるか、防がれる。
患者の投与のための医薬組成物の準備
現在の発明の医薬組成物は、配列番号10(30mg/mLの貯蔵液または希釈溶液)とTisseel(フィブリンシーラント)キットの4つの構成要素を混ぜ合わせることによって準備されることができる:
凍結乾燥されたトロンビン;
トロンビンを再構成する1mLのCaCl2/再結合緩衝溶液;
凍結乾燥されたフィブリノゲン;そして、
フィブリノゲンを再構成する1mLの緩衝液。
配列番号10の貯蔵液は、−20℃で保存されて、使用の1時間前まで凍らせておかれる。配列番号10の貯蔵液は、2、3分の間手のひらにバイアルを置き解凍される。1mLの注射器を使い、配列番号10貯蔵液の0.3mLを取り出され、空のバイアルに注射した。無菌の注射器を使って0.15mLの無菌の水が加えられた。混和は、それから、穏やかにかき混ぜるによって実行される。1mLの注射器を使って、CaCl2溶液(Tisseelキットから)の0.3mLを取りだされて、捨てられる。
同じ注射器を使って、適当な配列番号10から0.3mLで、機能溶液は取りだされ、CaCl2小びんに注射されて、穏やかに渦巻くことによって混ざられた。1mLの注射器によるCaCl2/配列番号10バイアルの最大量は、取りだされて、トロンビン再構成されたバイアルに注射される。トロンビン溶液は、使用まで37℃に保たれふ。Tisseel Sealer Protein Concentrateは、使用の前に準備され
なければならず、メーカーの指示に従って再構成されなければならない。トロンビン/配列番号10とTisseel Sealer Protein溶液とそれぞれのDuploject注射器は取りだされる、そして、Tisseelは塊形成に引き続き投与される。
硬膜外投与の後の配列番号10の配布
図34を参照して、配列番号10の分布は、通常の負傷したラット脊髄で特徴づけられることができる。脊髄組織中の配列番号10の浸透と分布は、個々のラット(各々の実験につきn= 3−5ラット)から得られる組織に対しウエスタンブロット法を使用して評価
した。すべてのブロットにつき、50μgのタンパク質は、各々のレーンに詰めた。12%のSDS−PAGE上の分離の後、タンパク質をニトロセルロースへ移されて、ブロックし、ポリクローナル抗配列番号10抗体を使って検査した。バンドはペルオキシダーゼにリンクされた第二の抗体(プロメガ)とHRPに基づく化学蛍光反応で視覚化した(Pierce Chemical Co.)。ブロットはレーザーPersonal Densitometer SI(Molecular Dynamics)を用いて濃度をスキャンし、そして、バンドイメージはImageQuantソフトウェア版5.0(Molecular Dynamics)で分析した。背景サブトラクションの後、ソフトウェアによりバンドイメージの画素密度を測定し、そして、デンシトメトリー価は任意に設定した。
ュベーションの後、視覚化した。スライドは、ツァイスAxioskop 2蛍光顕微鏡
で調べた。組織切片のイメージは、ノーザンEclipseソフトウェアを使用してとられた。Tisseel中のPBSのみ投与したラットは本実験の抗体特性と背景干渉を評価するコントロールとして使われた。
配列番号10治療による、時間および投与量に依存するRho不活性化
図35を参照して、配列番号10の治療的な利益は、SCIの後で起こるRhoの活性化を妨害する能力に依存する。したがって、硬膜外投与の後で脊髄の中で配列番号10の分布を確立した後に、活性のあるRhoレベルは挫傷を負った脊髄組織で、RhoAのウエスタンブロット検出に続き、エフェクター・タンパク質であるロテキンのRhoA結合領域で親和性沈殿を用いて測定することが出来る。活性のあるRhoレベルは、プルダウン分析評価を使って、免疫染色しより詳細に測定される。挫傷を負った脊髄の組織の活性のあるRhoレベルの画素密度は、処理した脊髄試料の正常化された活発なRho濃度を計算するのに用いた。投与量の反映および可逆性実験のために、結果はグループにつき3〜9匹のラットに対して平均化される。
に得られた。配列番号10の投与は中程度の挫傷(10gの重量を25mmの高さから落とした)によって誘導されるSCIの後で、ラットの脊髄上へTisseelを用いてすぐ投与され、そして、活性のあるRhoレベル(GTP結合部位)を損傷の24時間後に精査した。
配列番号10の遅延治療は、マウスの機能的な回復を改善する
図36を参照して、細胞浸透性配列番号10が最適化されたあと、実験は半切除マウスモデルで繰り返され、そして、1μgが機能的な回復を促進するのに十分な量であることが証明された。SCI患者は、損傷から2、3日以内に、通常手術を施し、減圧し、安定させ、脊髄を固定する。したがって、治療的な干渉のために時間の枠を理解することは重要である。マウスのより速い機能的な回復と操作の容易さのため、SCIの後の配列番号10送達のための時間枠は、このモデルで調べられた。行動の回復は、修正されたBBBスケールで(Dergham et al., 2002, J Neurosci, 22:
6570−6577)、2週間、後肢の運動を記録することによって評価される。即時または遅延した送達の後の配列番号10の運動機能への影響は、Tisseelで送達された1μgの量を使って比較した。より詳しくは、動物の運動機能は、バソー、ビーティと、ブレスナハン(BBB)オープン・フィールド運動率測定を使って15ugの配列番号10で治療された11匹のラットと12の対照群ラットについて評価された。BBBスコアは2人の観察者により4分間評価され、そして、運動はもう1人の観察者により、ビデオカメラを使ってテープ記録される。両後ろの四肢のための得点は、平均値をとり、各セッションの得点を得た。BBBスコアは、別々のシートを使って、毎回ブラインドで登録した。マウスの後肢運動の移動に関する回復は、治療群につき4〜6匹のマウスについて、修正BBBスコア付けを使って測った。ラットとは対照的に、マウスは足の引きずり現象を示さず、そして、BBBスケールは21ポイントのラットスケールから17ポイントのスケールに修正した。
Rhoアンタゴニスト配列番号10による硬膜外治療は、十分に耐性がある
図37を参照して、ラットの実験はを行うことが出来、配列番号10または、図3と4に記載したバリアントによる治療の後、安全性と機能回復の評価をした。ラットの脊髄挫傷の後、機能的な回復を評価するために、合計25匹の雄の動物に手術を施し、ビヒクル(Tisseel中のPBS)群または15gの配列番号10を含むTisseelの群に2つの治療群に無作為割付けした。手術の後、膀胱機能が戻るまで、1日2回の膀胱の手動圧搾を含む術後ケアが行われた。すべてのラットは、治療群にかかわらず、10から15日のうちに自主的な膀胱機能を回復する。体重の分析により、動物のすべての群(配列番号10とビヒクルを治療されたもの)が通常重くなることが示される(37A図)。グループ間の有意差はない。もう一セットの実験では、50μgの投与量で治療されるラットは、1.5ヵ月の観察間にわたって、通常の体重増加を提示する。
配列番号10による治療は、ラットの運動能力回復を改善する
図38に関して、ラットの実験は、配列番号10で、または、図3および4で記述されるバリアント配列で治療の後の、機能的な回復の評価のために行われる。脊髄の圧迫深度は
、打撲損傷の再生率の物指しとして観察された。圧迫深度の違いは、配列番号10と対照群の間で観察されなかった。
<9) (図38C)。
SCIとフィブリンマトリックスへのRhoアンタゴニストの配達
動物の取扱いは、Animal Careのカナダ会議のガイドラインに従った。動物は
、12時間の明暗サイクルの下、水と食物の自由な摂取のもと飼育した。雌のBalb−cマウス(4週)を用いた。雌のBalb−Cマウスは、0.4mL/kgのhypnormと5mg/kgのジアゼパムで麻酔した。椎弓切除の後、背部の半切除はT7において、バネハサミを用いて行った。一投与量の配列番号10(4μL中に1μg)またはビヒクル(PBS)はフィブリンシーラントにて、露出した索状組織に、15μLのフィブリノゲン(Tisseel(登録商標) kit VH, Baxter Corporation、オンタリオ)に15のμLのトロンビンを混ぜることによって投与した。皮膚と筋肉が縫合される前に、溶液は2、3分の間に重合化した。
モジェナイザー(Dentsply Caulk、トロント、カナダ)を用いて均質化さ
れ、ウエスタンブロットのために氷冷NP−40溶解バッファで可溶性にされた。
配列番号10は挫傷を負うラット脊髄の損傷量を減少させる
図39で示されるように、配列番号10またはバリアントタンパク質で処理された脊髄損傷組織の組織学的分析は神経保護作用の測定のため用いることが出来る。
解放フィールド評価をするラット被療者はサンプルとして供給され、組織は組織学のため準備された。
脊髄の灰白質、白質および全切片領域の予備領域は3枚の領域毎の5μmの横断面切片を用いて測定された。
複数の領域は、中心周辺に集中する2cmの地域に沿って、1mmの間隔でサンプルとした。イメージはAxioskopプラス光学顕微鏡(Carl Zeiss、ドイツ)と
QICAMデジタルカメラ(Qimaging、BC、カナダ)を使って撮影され、ノーザンエクライプソフトウェア(Empix、ON、カナダ)を使用して分析される。灰白色と白質の予備組織節領域は方程式Ssp% =(Gsp + Wsp)/Ts*100を
用いて分析され、ここで、(Gsp)と(Wsp)は各々、灰白質と白質の予備領域であり、(Ts)は全脊髄領域である。分析は、治療群に対してブラインドで実行される。
残存する灰白色と白質の割合(%)は、損傷後二ヶ月に、1cmの障害サイトをおおう2cmの全長の上で、尾部から頭部にむかう、脊髄に沿って1mmの間隔で取られた領域の切片の画
像分析により行われた。機能的回復群からのすべてのラットは、分析に含まれる(n=23)。全損傷部位の有意差がグループ間に存在し、配列番号10治療をうけている動物がコントロール群に対して25%の組織損失減少を提示した。この違いは、頭部から患部中央にかけて顕著で(39A図;25%)、一方変化患部から尾部のサイトでは反応が薄い(10%)。挫傷の2ヵ月後に、対照動物のT9脊髄の多くは、患部中央(39A図)に残っている明白な灰白質と10%未満の白質なしで大きな嚢胞性の空洞によって占められる。対照的に、治療をうけているラットの患部中央の脊髄は、周辺の縁からなる残存白質の平均10%の増加を持つ。処置をしたラットに生じる白質の増加は、中央から4mmの突起が生じる割合が22%に達した。
灰白質は、損傷部位中央から2〜4mmで、治療をうけているラットでもかなり保存される。全体的な有意差は両方の白(P<0.0001)の障害場所に残っている脊髄組織の範囲で観察
されました、そして、繰り返される2つの方法を使用している治療をうけていて制御ラッ
トの間の灰色の問題(P = 0.038)は分散分析を測る。節約される組織の範囲は、全体の
障害域を表すために各々のラットのためにカーブの下で領域を計算することによって、さらに特徴づける。図39Bは、治療をうけているラットが障害によって占領される地域の25%の減少を示したことを証明する。ヒトと同様に、ラットのSCIの後の障害サイトの嚢胞性
の空洞の形成は一般の出来事である。ルキソールファストブルー染色は、治療をうけているラットが対照動物より小さな空洞現象でより大量の小さいミエリンを示すことを証明する。これは、治療をうけているラット(対照群10.3±0.7mm対治療をうけているもの7.8±0.7mm、P0.01、非対称スチューデントTテスト)(示されないデータ)で、減少した縦の
障害長によっても反映される。ついに、全体の障害域と最終的なBBBスコア間の有意な相
関関係が配列番号10である線形回帰分析(Deming)は、ラット(P=0.02)(示されないデータ)で示した。
配列番号10治療はラットの変性症に影響を与えなかった
図40で述べられたように、配列番号10またはバリアントタンパク質は、不必要な副作用を見つけるための神経性の痛みの動物モデルをテストされることが出来る。
成長している異常な軸索が脊髄精神的外傷の後、神経障害苦痛の発達に至ることは、知られている。増加している直径のVon Freyフィラメントに反応した手足禁断は、機
械の刺激に感度を試験するのに用いられる。ラットは上昇した、純度の高い金属スクリーンでプレキシガラスボックスに置かれて、テストの前に60分の間慣れさせる。フィラメントは、後ろの手足ごとに足底の表面に投与される。フォンフレイフィラメント閾値(力のグラム量)は、4回から撤回3〜4を引き出すのに必要な力として記録される。左右の後肢のためのデータは、平均値にされる。観察者は治療群に対してブラインドにされる。治療群に対して、5〜7匹のラットが評価された。
配列番号10はカドヘリンとオクルディンの発現と局在化を修正する
調査されるべき次の血管形成プロセスは細胞間接触点または交差点であり、それらの適当な機能は毛管の細管の形成とメンテナンスのために必要である。細胞間結合の完全性とRhoGTPasesの関係は、特に接合部タンパク質カドヘリンとオクルディンの関係で示されている(Hirase et al., 2001; Braga et al., 2
002; Wojciak−Stothard and Ridley, 2003)。HUVEC培地においてこれらのタンパク質の状態を調べるために、それらはコラーゲンコートのスライドの上へおかれ、そして、24時間の間配列番号10(またはコントロールと
してのPBS)で処理された。スライドはそれから、汎カドヘリン抗体で固定されて、蛍光第二の抗体でインキュベートした。免疫蛍光顕微鏡検査は、コントロールHUVECにおいて、カドヘリンがより高い(2x 103)細胞種まき密度(図41A左パネル中の小さな矢)と同様に、それ以下(2x 103)のために細胞接触地帯に沿って局所化されることを示す。しかし、25g/mLの配列番号10の存在下で行われる24時間のインキュベーションのために、より少ない細カドヘリン染色の胞間領域と同様(図41A右パネル小矢印)、一般的に膜関連でないカドヘリン染色であるように見え、細胞間ジャンクションは特に高い細胞播種濃度において、崩壊するように見え、細胞間の可視ギャップの結果となる(図41A、右のパネル、大矢印)。このように、カドヘリン染色が配列番号10治療をうけているHUVECの細胞細胞接触地域のいくつかでまだ見られることができる間、細胞間境界の完全性は中断される。そして、連続的であるより斑点状に見える。そして、未処理の細胞のそれらと比較される。
カドヘリンに対する免疫蛍光シグナルの強度の免疫蛍光強度がコントロールの細胞に比べ配列番号10処理した細胞で強くなることが明らかになる。
この発見は、配列番号10により不活性化されたRhoGTPaseがカドヘリンの局地化だけでなく、彼らの発現レベルも変えるかもしれないことを示唆する。この仮説は、10または25μg/mLの配列番号10で24時間処理した扱われた準融合性HUVEC抽出液上でウエスタンブロット分析を行うことによって調査される。また、免疫検出は汎カドヘリン抗体を使って達成される。細胞抽出物タンパク質の等価量がゲルの各々のレーンにロードされるが、ゲル類から膜へのタンパク質の移動効率は、発現がカドヘリンとRho GTPasesから独立しているErkタンパク質に対する抗体を使ってモニターされる。配列番号10の両方の濃度は、コントロールの細胞(図41B)と比較したカドヘリンのレベルを顕著に減少させる(10μg/mLに対し,〜40%および25μg/mLに対し〜70%;p(0.001)。
が出来る。調査結果はカドヘリンのそれらと非常に類似していて、オクルディンがコントロールのHUVECの連絡領域の細胞に沿って、連続したバンドにのみ局在化していることが示される(図42、左パネルの矢印で示される)。
24時間の25g/mLの配列番号10による治療の後で、少しの細胞連絡領域も見え無い。大部分のオクルディンシグナルは、細胞内分布と一致するように見える(図42A、右パネル)。カドヘリンの場合とは異なり、HUVECの24時間の治療に25g/mLの配列番号10を付け加え、オクルディンの強さの明らかな減少が、ウェスタンブロットをする事によりわかる(図42B、左のパネル)。配列番号10治療が48時間まで広げられると、コントロールの細胞と比較して、著しい(〜 40 %; p<0.001)オ
クルディンのレベルの減少が、明らかになる(図42B、右のパネル)。また、Erkロード/移動制御は、同程度の細胞タンパク質レベルがサンプル間にあることを明らかにする。
配列番号10が、特に接合部タンパク質カドヘリンとオクルディンに関して、細胞間接触領域の構築の中断することを含み、in vitroでのHUVECの菅形成の阻害を仲
介することを示唆した。これらは違って配布される接合部タンパク質であるだけでなくて、彼らの全体的な表現レベルは、かなり減らされるように見える。ここに提示される発見は配列番号10が主に血管形成の管形成ステップを抑制することを示し、そして、管形成のその配列番号10によって誘発された縮小は細胞間接触の損失で、そして、接合部分子カドヘリンとオクルディンの下の規制で相関する。
ここに引用されるすべての出版物の内容は、参照によってここに取り入れられる。
Claims (22)
- 配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはPEG化された前記ポリペプチド。
- 配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。
- 請求項1または2に記載のポリペプチドおよび薬学的に許容されるキャリアを含む医薬組成物。
- 前記医薬組成物が、無菌もしくは滅菌可能であるか、または滅菌されている、請求項3に記載の医薬組成物。
- 前記医薬組成物がバイアル中に、単位投薬量、または単位投薬量の整数倍の量で含まれる、請求項3または4に記載の医薬組成物。
- 前記薬学的に許容されるキャリアが基質を含む、請求項3〜5のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記基質が脱水または凍結乾燥されている、請求項6に記載の医薬組成物。
- 前記医薬組成物が乾燥されたものである、請求項6に記載の医薬組成物。
- 前記基質が組織接着剤を含み、前記組織接着剤がフィブリンまたはフィブリンシーラントであり、フィブリンシーラントが、Tisseel(登録商標)、Cebus(商標)、Ateles(商標)、Proleus(商標)、Vivostat(登録商標)、 C
ryoSealFS(登録商標)、CoSeal(商標)、Duraseal(登録商標)、Poliphase(登録商標)、Bioglue(登録商標)、AviteneFlour(商標)、Dermabond(商標)、Hemaseel、Beriplast−P(登録商標)、Fibrocaps(登録商標)、Crosseal(商標)、Evicel(商標)、およびトロンビンを含む群から選択される、請求項6〜8のいずれか1項に記載の医薬組成物。 - 治療が必要な被療者における脊髄損傷を治療するための、請求項3〜9のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- a)前記被療者が神経疾病または神経変性疾病を有し、前記疾病が、スタルガルト病、レーバー先天性黒内症、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、網膜分離症、バルデー・ビードル症候群、前方虚血性視覚神経障害、プルチェル網膜症、視神経炎、視神経円盤浮腫、コーツ病及び/またはレーバー粟粒性動脈瘤、免疫性で末梢性神経障害、多発性硬化症、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー病、シャルコー・マリー・ティース病、巨大軸索神経障害、三叉神経痛、舌咽神経痛、ベル麻痺、重症筋無力症、筋ジストロフィー、進行性の筋萎縮症、進行性の延髄遺伝性筋萎縮症、ヘルニア性、破裂性または脱出性の椎間板症候群、頸部脊椎症、叢疾患、胸部出口破壊症候群、ガンマジケトン(シンナー中毒者の神経障害)、グランバレー症候群、ハンチントン舞踏病、認知症、プリオン病および緑内障からなる群から選択されるか、あるいは、
b)前記被療者が、脳梗塞、手術、梗塞症、感染症、毒性薬剤への暴露、悪性腫瘍または腫瘍随伴症候群、外傷または事故による損傷を原因とする神経系損傷を有する、請求項10に記載の医薬組成物。 - 前記被療者は、外傷性脳損傷を有する、請求項10に記載の医薬組成物。
- 治療が必要な被療者の黄斑変性の治療のための、治療が必要な被療者の目の中の、黄斑変性症に伴う網膜下血管新生および/または新生血管組織の増殖の速度を抑止または減少させるための、あるいは、保護が必要な被療者の眼中の網膜光受容細胞を黄斑変性症に伴う細胞死から保護するための、請求項3〜9のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- ガンを予防または治療するための、被療者のガンの転移性腫瘍細胞の制御されない増殖や拡散や遊走を防止または抑制するための、あるいは、被療者のガンの腫瘍切除部位に近位の宿主組織の切除端において、切除端に存在する転移性腫瘍性細胞の、制御されない増殖、拡散または遊走を防止または抑制するための、請求項3〜9のいずれか1項に記載の医薬組成物であって、前記医薬組成物は、前記切除端の表面上に、前記切除端の表面下に、または、被療者体内に残る切除端の近位の組織中に直接投与されるのに適しており、前記ガンが乳ガン、脳腫瘍、大腸ガン、皮膚ガン、腎臓ガン、および肝臓ガンからなる群から選択される、医薬組成物。
- 前記医薬組成物は、注射、局所的投与、または移植に適している、請求項3〜14のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記被療者は、ヒトである、請求項10〜15のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記被療者において、軸索もしくは神経突起の再生または成長が促進されるか、あるいは、血管新生が抑止される、請求項10〜16のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 請求項1または2に記載のポリペプチドおよび基質を含むキット。
- 前記基質が脱水または凍結乾燥されている、請求項18に記載のキット。
- 前記基質を再構成するのに適切な量の無菌水をさらに含む、請求項19に記載のキット。
- 前記基質が組織接着剤を含む、請求項18〜20のいずれか1項に記載のキット。
- 前記組織接着剤がフィブリンまたはフィブリンシーラントである、請求項21に記載のキット。
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