JP6655547B2 - 慢性肺移植片機能不全(clad)および特発性肺線維症(ipf)を予防または処置するための組成物および方法 - Google Patents

慢性肺移植片機能不全(clad)および特発性肺線維症(ipf)を予防または処置するための組成物および方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、内容が全体として参照により組み入れられる米国特許仮出願第61/953,438号(2014年3月14日出願)の優先権の利益を主張するものである。
政府後援の表明
記載された本発明は、Moerae Matrix, LLCに認可された中小企業技術革新研究プログラム(Small Business Innovation Research (SBIR))、およびDr.Nobleに授与されたNHLBI PO1からの米国政府支援によってなされた。米国政府は、本発明において特定の権利を有する。
発明の分野
本発明は、細胞分子生物学、ポリペプチド、ならびに治療的使用方法の分野のものである。
背景
1.創傷治癒および線維症のメカニズム
用語「創傷治癒」は、身体組織のいずれかへの外傷、特に物理的手段によって生じた連続性の遮断を有するものを身体が修復する過程を指す。
創傷治癒応答は多くの場合、3つの別個の期(損傷期、炎症期および修復期)を有すると言われる。概して言えば、身体は、損傷に対して炎症応答を伴って応答し、炎症応答は、器官の健康および完全性の維持に不可欠である。しかしこの応答が誤って進行すると、組織の破壊を生じ得る。
I期:損傷
非限定的に自己免疫もしくはアレルギー反応、環境性微粒子、感染または機械的損傷をはじめとする因子によって引き起こされる損傷は多くの場合、正常な組織構造の破壊をもたらし、治癒応答を開始させる。損傷した上皮および内皮細胞は交換されて、それぞれバリア機能および完全性を維持し、血液の損失が予防されなければならない。内皮細胞に対する急性損傷は、炎症媒介物質を遊離させて抗フィブリン溶解性凝固カスケードを開始させ、損傷した血管を血小板および高フィブリン塊により一過性に閉塞する。例えば、特発性肺線維症(IPF)患者の肺ホモジネート、上皮細胞または気管支肺胞洗浄液は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)および対照の患者と比較して、高レベルの血小板分化因子:X−ボックス−結合タンパク質−1を含んでおり、血塊形成応答が持続的に活性化されることが示唆される。加えて、トロンビン(フィブリノゲンをフィブリンに変換するのに必要なセリンプロテアーゼ)もまた、幾つかの肺線維症状態の肺および肺胞内の空間で容易に検出されるため、血液凝固経路の活性化がさらに確認される。トロンビンはまた、線維芽細胞を直接活性化して、増殖を増進し、コラーゲン生成筋線維芽細胞への線維芽細胞分化を促進できる。気道上皮、特に肺胞内肺細胞の損傷は、類似の抗フィブリン溶解性カスケードを惹起して、間質性浮腫、急性炎症領域および基底膜の上皮分離をもたらし得る。
血小板動員、脱顆粒および血塊形成は、透過性を上昇させながら血管収縮期へ急速に進行し、血管外遊出(毛細血管からその周辺組織への白血球移動)および損傷部位への白血球の直接的動員を可能にする。実質組織の上皮および内皮の下に存在する細胞外マトリックスを形成する基底膜は、損傷組織への直接的接近を妨げる。この物理的バリアを破壊するために、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)とも称される亜鉛依存性エンドペプチダーゼが、1つまたは複数の細胞外マトリックス構成成分を切断し、損傷部位内外への細胞の遊出を可能にする。特にMMP−2(ゼラチナーゼA、N型コラゲナーゼ)およびMMP−9(ゼラチナーゼB、IV型コラゲナーゼ)は、基底膜の2種の重要な構成成分であるN型コラーゲンおよびゼラチンを切断する。近年の研究で、MMP−2およびMMP−9がアップレギュレートされることが見出されており、組織の破壊および再生過程が線維化状態に共通することが強調された。MMPの活性は、MMPの転写調節、前酵素調節、および特異的な組織阻害物質をはじめとする幾つかのメカニズムによって制御される。MMPと様々な阻害メカニズムとのバランスが炎症を調節し、治癒応答時に沈着するコラーゲンの正味量を決定し得る。
アレルギー性気道炎症モデル、ならびにMMP−2-/-、MMP−9-/-、およびMMP−2-/-MMP−9-/-ダブルノックアウトマウスによるリモデリングを用いた過去の研究によって、炎症組織から気腔へと炎症細胞がうまく排出および除去されるためにMMP−2およびMMP−9が必要であることが示された。これらのMMPの非存在下では、細胞は、肺の実質内に封入されて気腔へと移動できず、このことが致死性の窒息をもたらした。
II期:炎症
組織損傷部位への接近がなされたら、ケモカイングラジエントによって炎症性細胞が動員される。好中球、好酸球、リンパ球およびマクロファージが、食細胞により浄化された細胞屑および壊死領域と共に急性炎症部位で観察される。
炎症性サイトカインおよびケモカインを提供する好酸球、好中球、リンパ球およびマクロファージの初期動員は、局所のTGF−βおよびIL−13蓄積に寄与し得る。最初の傷害および炎症細胞の波に続いて、炎症細胞の後期動員が、食作用、細胞屑浄化および過剰な細胞増殖の制御を支援でき、それらが一緒になって正常な治癒に寄与し得る。後期炎症は、抗線維症的役割を果たすことができ、創傷治癒応答をうまく消散するのに必要であり得る。例えば、食細胞性マクロファージに富む後期炎症プロファイルは、局所ケモカイン産生およびTGF−βを抑制するIL−10分泌性調節性T細胞に加えて、線維芽細胞浄化を支援しており、過剰な線維芽細胞活性化を予防し得る。
傷害または原因物質の性質は多くの場合、後続の炎症反応の特徴を規定する。例えば、病原体関連分子パターン(PAMP)のような外因性刺激は、Toll様受容体およびNOD様受容体(炎症反応およびアポトーシス反応の調節において様々な機能を有する細胞質タンパク質)などの病原体認識受容体によって認識され、侵入した病原体に対する自然細胞の応答に影響を及ぼす。内因性の危険シグナルもまた局所の自然細胞に影響を及ぼして、炎症カスケードを調整し得る。
炎症反応の性質は、常在する組織細胞および後続の炎症細胞に劇的な影響を及ぼす。炎症細胞自体もまた、ケモカイン、サイトカインおよび増殖因子の分泌を通して更なる炎症を増大させる。多くのサイトカインが、様々な状態で活性化される特異的な遺伝子群と共に、創傷治癒および線維化応答の全体に関与する。例えば、喘息における慢性アレルギー性気道疾患は、一般的に2型ヘルパーT細胞(Th2)関連サイトカインプロファイル(非限定的にインターロイキン−4(IL−4)、インターロイキン−5(IL−5)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−13(IL−13)、およびインターロイキン−9(IL−9)など)に関連するが、慢性閉塞性肺疾患および線維症性肺疾患(特発性肺線維症など)の患者は、より多くが炎症促進性サイトカインプロファイル(非限定的にインターロイキン−1アルファ(IL−1α)、インターロイキン−1ベータ(IL−1β)、インターロイキン−6(IL−6)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF−α)、形質転換増殖因子ベータ(TGF−β)、および血小板由来増殖因子(PDGF)など)を提示する。これらのサイトカインの各々は顕著な線維化促進活性を示し、線維芽細胞、マクロファージおよび筋線維芽細胞の動員、活性化および増殖を介して作用することが示されている。
III期:組織の修復および収縮
創傷治癒の終期は、フィブリン(創傷部位を覆う血塊を形成する「網状組織」を形成するように重合する線維性タンパク質)に富む足場の形成によって誘導される協調的細胞再編成、創傷収縮、創傷閉鎖および創傷の再上皮形成からなる。創傷修復のこの期間に関与する過程を究明する莫大な数の研究が、皮膚創傷の研究およびインビトロ系から得られている。
筋線維芽細胞由来コラーゲンおよび平滑筋アクチン(α−SMA)は、マクロファージ、血小板、およびフィブリン骨格を形成する線維芽細胞由来フィブロネクチンと共に、仮の細胞外マトリックスを形成する。集合的にこれらの構造は、一般に顆粒化組織と称される。特発性肺線維症患者から単離された主要線維芽細胞または肺胞マクロファージは、対照の線維芽細胞よりも有意に多くのフィブロネクチンおよびα−SMAを産生し、これは線維芽細胞活性化が亢進した状態を示す。ステロイド処置を受けているIPF患者は、処置を受けていないIPF患者と同様に高レベルのマクロファージ由来フィブロネクチンを有することが報告された。したがって、ステロイド耐性IL−13媒介筋線維芽細胞分化と同様に、マクロファージ由来フィブロネクチン放出もまた、ステロイド処置に耐性があるように思われ、それがステロイド治療が無効であり得る別の原因を示している。動物モデルにより、フィブロネクチンのエキストラIII型ドメイン(EDA)が特異的に欠失したマウスは、それらの野生型対応動物と比較してブレオマイシン投与後の線維症発生が有意に低かったため、フィブロネクチンは肺線維症の発生に必要であるように思われる。
仮の細胞外マトリックスは、フィブロネクチンに加えて、糖タンパク質(PDGFなど)、グリコサミノグリカン(ヒアルロン酸など)、プロテオグリカンおよびエラスチンからなる。増殖因子およびTGF−β活性化線維芽細胞は、細胞外マトリックスネットワークに沿って遊走し、創傷を修復する。皮膚創傷内では、TGF−βはまた収縮応答を誘導し、コラーゲン線維の方向性を調節する。線維芽細胞から筋線維芽細胞への分化はまた、先に議論された通り、ストレス線維およびα−SMAの新たな発現を生じ、それらは両方とも筋線維芽細胞内で高い収縮活性を付与する。「フィブロネクサス」または「超成熟焦点接着(super mature focal adhesions)」と呼ばれる専用の部位での細胞外マトリックスへの筋線維芽細胞の付着は、一緒になって創傷を引張り、収縮期に病変サイズを減少させる。細胞マトリックスが堆積する程度および活性化筋線維芽細胞の量が、コラーゲン沈着量を決定する。この目的のために、メタロプロテイナーゼの組織阻害物質(TIMP)に対するマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)のバランスおよびコラゲナーゼに対するコラーゲンのバランスが、この応答の間じゅう変化し、コラーゲンの正味の増加なしに、合成促進(pro−syntehsis)およびコラーゲン沈着増加からバランス制御に向けてシフトする。うまく創傷が治癒するためには、線維芽細胞がアポトーシスを受ける際にこの均衡が始まることが多く、炎症が収束し始め、顆粒化組織が後退して、高コラーゲン病変が残留する。炎症細胞、特にα−SMA陽性筋線維芽細胞の除去が、コラーゲン沈着の停止に必須である。興味深いことに、特発性肺線維症の患者では、アポトーシス促進分子およびFAS−シグル伝達分子のレベル上昇が観察されたにもかかわらず、細胞はアポトーシスシグナルに耐容であり、線維芽細胞の除去が遅延し得る。アポトーシスに対するこの相対的耐性は、潜在的にこの線維性疾患の原因であり得る。しかし、幾つかの研究ではまた、特発性肺線維症でコラーゲン分泌線維芽細胞および上皮細胞のアポトーシスの速度増加が観察されており、さらに別のバランスが線維芽細胞アポトーシスと線維芽細胞増殖のモニタリングを要求していることが示唆された。皮膚の研究から、創傷部位の再上皮形成が、バリア機能を再度確立し、封入された細胞の再編成を可能にする。コラーゲンマトリックス上で生育させたヒトもしくはラットの上皮細胞、またはインビボの気管の損傷を用いる、幾つかのインビトロおよびインビボモデルを使用して、細胞の遊走、増殖および細胞増大の重要なステージが同定された。露出した領域の端から上皮が復元すると共に、急速かつ動的な運動性および増殖が最初の創傷から数時間以内に生じる。加えて、上皮細胞のスライディングシートが損傷領域の上部を遊走し、創傷の被覆を支援し得る。血清由来形質転換増殖因子アルファ(TGF−α)、およびマトリックスメタロプロテイナーゼ−7(MMP−7)(それ自体はTIMP−1によって調節される)を含む幾つかの因子が、再上皮形成を調節することが示されている。
総括すると、炎症の程度、血管形成、および細胞外マトリックス沈着の量は全て、最終的な線維症病変の発達に寄与する。したがって、線維芽細胞の活性化、増殖またはアポトーシスを妨害する治療的介入には、創傷修復の全ての期間の完全な理解および認識が必要である。これらの3つの期間は多くの場合、連続的に提示されるが、慢性または反復損傷時にはこれらの過程は並行して機能し、調節メカニズムを大いに必要とする(Wilson and Wynn, Mucosal Immunol., 2009, 3(2):103−121)。
2.病理としての線維症
線維症は、器官または組織における過剰な線維性結合組織の形成または発達であり、正常または異常な/反応性の創傷治癒応答の結果として形成され、瘢痕を生じる。線維症は、例えば非限定的に、異常な細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、線維芽細胞増殖の異常な促進、線維芽細胞集団の筋線維芽細胞集団への異常な分化誘発、筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの異常な付着促進、またはそれらの組み合わせを特徴とする。
炎症促進性媒介物質
蓄積しつつある証拠から、様々なリンホカイン、インターロイキン、およびケモカインを含む、サイトカインとして知られるポリペプチド媒介物質が、線維症におけるコラーゲン沈着の重要な刺激であることが示唆されている。サイトカインは、常在する組織細胞および動員された炎症細胞によって放出され、線維芽細胞の増殖およびコラーゲンを含む細胞外マトリックスタンパク質の合成増加を刺激すると考えられる。例えば、特発性肺線維症の発病における初期の特色は、肺胞上皮細胞および/または毛細血管細胞損傷である。これは、循環する免疫細胞、例えば、単球、好中球、リンパ球および好酸球の、肺への動員を促進する。その後、これらのエフェクター細胞は、常在する肺細胞、例えばマクロファージ、肺胞上皮細胞および内皮細胞と一緒に、サイトカインを放出し、サイトカインは、標的細胞、典型的には線維芽細胞を刺激して複製させ、コラーゲンの合成量を増加させる。細胞外マトリックスの分解もまた阻害され、線維化過程に寄与する可能性がある(Coker and Laurent, Eur Respir J, 1998,; 11:1218−1221)。
非限定的に、形質転換増殖因子−β(TGF−β)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)、血小板由来増殖因子(PDGF)、インスリン様増殖因子−1(IGF−1)、エンドセリン−1(ET−1)ならびにインターロイキン類、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−8(IL−8)およびインターロイキン−17(IL−17)を含む数多くのサイトカインが、線維症の発病において関連づけられている。正常T細胞活性化時に調節され、発現および分泌される(RANTES)因子を含むケモカイン白血球ケモアトラクタントもまた、重要な役割を果たすと考えられる。末梢血中での炎症促進性サイトカイン、例えばインターロイキン−8(IL−8)のレベル上昇は、細胞間接着分子−1(ICAM−1)および血管細胞接着分子−1(VCAM−1)などの関連する下流の接着分子(CAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ−7(MMP−7)などのマトリックスメタロプロテイナーゼ、ならびに末梢血中のS100カルシウム結合タンパク質A12(S100A12、カルグラヌリンCとしても公知)などのシグナル伝達分子のレベル上昇は、特発性肺線維症の患者で死亡率、肺移植なしの生存率および疾患進行と関連することが見出されている(Richardset al, Am J Respir Crit Care Med, 2012, 185: 67−76)。
TGF−βタンパク質ファミリーは、細胞外マトリックス沈着に対して強力な刺激作用を有し、実際に遺伝子移転による線維症誘発動物モデルの構築に用いられてきた。インビトロ試験では、潜在的前駆体として分泌されるTGF−β1は、線維芽細胞のプロコラーゲン遺伝子発現およびタンパク質合成を促進することが示されている。これらのデータは、他の哺乳動物のアイソフォームTGF−β2およびTGF−β3もまた、ヒト肺線維芽細胞のコラーゲン合成を刺激しインビトロでの分解を低下させることを示唆している。肺線維症の動物モデルでは、TGF−β1遺伝子発現の強化は、コラーゲン遺伝子発現およびタンパク質沈着の増加に時間的および空間的に関係する。TGF−β1抗体は、ネズミのブレオマイシン誘発性肺線維症でコラーゲン沈着を低下させ、ヒトの線維症の肺組織は、TGF−β1遺伝子およびタンパク質の発現強化を示す。
TNF−αは、インビトロで線維芽細胞の複製およびコラーゲン合成を刺激でき、肺のTNF−α遺伝子発現は、マウスにブレオマイシンを投与した後で上昇する。可溶性TNF−α受容体は、ネズミモデルで肺線維症を減少させ、トランスジェニックマウスの肺のTNF−α過剰発現は、肺線維症を特徴とする。IPEまたはアスベスト症(アスベスト繊維の吸引および保持によって引き起こされる肺実質組織を冒す慢性炎症性および線維症性症状)の患者では、気管支肺胞洗浄液由来マクロファージが、対照と比較して増加した量のTNF−αを放出する。
エンドセリン(ET−1)もまた、線維化促進性サイトカインの基準を満たす。この分子は線維芽細胞の増殖および化学走性を促進し、プロコラーゲンの生成を刺激する。それは肺線維症の患者の肺に存在し、近年の報告では、ET−1受容体拮抗薬のボセンタンは、実験動物に投与された場合に肺線維症を軽減することが示唆されている。
未確認の筋線維芽細胞増殖/活性化および線維症病巣形成
線維芽細胞から筋線維芽細胞への分化は、創傷修復および線維症をはじめとする多くの症状における重要な事象であると長い間考えられてきた。例えば、筋線維芽細胞は活発な線維症領域で生じ、肺線維症では細胞外マトリックス(ECM)タンパク質の生成および沈着を担うことが報告されている(Liu, T. et al., Am J Respir Cell Mol Biol, 2007, 37:507−517)。
特発性肺線維症の因果関係についての1つの仮説は、まだ未確認の刺激によって急性肺損傷の反復エピソードがもたらされることを示唆している。これらの損傷部位における創傷治癒は、最終的に線維症をもたらし、肺機能を喪失させる。線維症病巣、つまり特発性肺線維症の診断基準病巣は、間葉細胞の活発な複製および新しい細胞外マトリックスの旺盛な沈着を特色とする。そのような病巣は、肺胞上皮細胞損傷の典型であり、管腔内の血漿滲出および遠位気腔の破壊を伴う。創傷治癒と密接に関係する媒介物質、例えば形質転換増殖因子−β1(TGF−β1)および結合組織増殖因子もまた、これらの部位で発現される。この巣状性急性肺損傷および創傷修復の駆動力は、明らかではない。
3.線維症が役割を果たす疾患または状態
線維症は、非限定的に間質性肺疾患、例えば特発性肺線維症、急性肺損傷(ALI)、放射線誘発性線維症、および移植片拒絶を含む、多数の異質性疾患または症状に関連づけられている。
3.1.特発性肺線維症(IPF)
特発性肺線維症(IPE;原因不明の線維化肺胞炎(CFA)、または特発性線維化間質性肺炎としても公知)は、主として高齢者に発する病因不明の慢性進行性線維化間質性肺炎の特殊形態と定義されており、肺に限定され、かつ通常の間質性肺炎(UIP)の放射線学的および組織学的パターンと関連する(Raghu G. et al., Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788−824, 2011;Thannickal, V. et al., Proc Am Thorac Soc., 3(4):350−356, 2006)。IPEは、肺間質の異常かつ過剰な線維症組織沈着を特徴とし得る。高分解能CT(HRCT)画像によれば、UIPは、牽引性気管支拡張症に関連することの多い網状混濁の存在を特徴とする。IPFが進行するにつれ、ハチの巣形状が、より一層際立ってくる(Neininger A. et al., J Biol Chem., 277(5):3065−8, 2002)。肺機能試験の多くは、限定的障害および一酸化炭素拡散能力の低下を明らかにする(Thomas, T. et al., J Neurochem., 105(5): 2039−52, 2008)。複数の研究が、特発性肺線維症(IPF)の患者におけるTNF−αおよびIL−6放出の顕著な増加を報告し(Zhang, Y, et al. J. Immunol. 150(9):4188−4196, 1993)、それは、IL−1βの発現レベルに起因するとされている(Kolb, M., et al. J. Clin. Invest, 107(12):1529−1536, 2001)。IPFの症状である息切れおよび咳の開始は、通常は潜行性であるが徐々に進行し、診断後5年以内に患者の70%が死亡する。この厳しい予後は、乳癌による年間死亡数に類似する(Raghu G. et al., Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788−824, 2011)。
IPFは、米国でほぼ130,000名の患者が罹患し、世界中で毎年50,000名の新たな患者が出現し、毎年40,000名が死亡する(Raghu G. et al., Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788−824, 2011)。これらのデータは注目に値するが、近年の研究では、IPFが以前に考えられていたよりも5〜10倍多い可能性があり、それはおそらく有病率の増加または診断性能の向上のためであろうと報告された(Thannickal, V. et al., Proc Am Thorac Soc., 3(4):350−356, 2006)。肺移植はIPFの最も確実な治療法と見なされているが、肺移植後の5年生存は50%未満である。したがって、肺移植でさえIPFの「治癒」と考えることはできない。患者の身体的および情緒的な負担に加えて、IPFは、処置およびケアが極めて高価で、国家の健康維持費は、100,000名の患者毎に毎年28億ドルの範囲に及ぶ。
加えて、過去の研究では、環境性傷害の付加も特発性肺線維症の発病に重要であり得ることが示唆されている。ほとんどの報告された症例シリーズにおいて、特発性肺線維症のインデックス・ペイシェントの75%までが、現在または過去の喫煙者である。広範囲の疫学研究では、喫煙は特発性肺線維症と強く関連した。加えて、特発性肺線維症の炎症性特徴の多くが、基礎となる肺疾患よりも喫煙状況とより密接に関係する。したがって、喫煙は、特発性肺線維症の独立した危険因子であり得る。潜伏性ウイルス感染、特にヘルペスウイルスファミリーの感染もまた、特発性肺線維症と関連すると報告されている。
IPFについては肺移植を含む有効な公知の処置が存在しないため、新規な治療薬の開発が依然として緊急に求められている。瘢痕または線維症組織を生成する身体能力を遅延させる、または阻害することが可能な抗線維症療法、および肺での気体交換のための組織面積を増加させる肺の血管拡張剤をはじめとする、現在開発中の様々な治療手段が存在する。肺移植はさておき、潜在的なIPF治療には、コルチコステロイド、アザチオプリン、シクロホスファミド、抗凝固剤およびN−アセチルシステインが含まれる(Raghu G. et al., Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788−824, 2011)。加えて、酸素療法および肺リハビリテーションなどの補助療法が日常的に用いられる。しかし、これらのいずれもが、IPF患者の長期生存に確実な影響をもたらさず、このことからIPFの治療選択のためのアンメットメディカルニーズがさらに強調される。例として挙げれば、混合臨床プログラムの結果にもかかわらず、InterMuneの経口小分子Esbriet(登録商標)(ピルフェニドン(pirfenadone))が、IPF患者のために欧州および日本での認可を受けた。したがって、Esbriet(登録商標)は、IPF処置のために特別に指定された最初の医薬となったが、あいまいな治験結果および薬物副作用のために、米国ではこの薬剤の有用性は懐疑的と見なされ、当時提出されたデータからはFDAの認可は得られなかった。したがって、米国では新薬適用を支持するためにその有効性を決定する大規模な第三相臨床試験が進行中である。
組織病理学的には、IPEは、線維芽細胞病巣における活性化筋線維芽細胞(または間葉細胞)の蓄積と説明できる(Thannickal, V. et al., Proc Am Thorac Soc., 3(4):350−356, 2006)。筋線維芽細胞の損なわれたアポトーシスは、組織の線維症に終わる持続的で調節不能な修復過程をもたらし得る。議論の余地はあるが、おそらく線維芽細胞の周期的な急性刺激により、炎症もまたIPFで重大な役割を果たす。これらの発見は、治療的介入のための潜在的標的を指し示している。
3.1.1.特発性肺線維症(IPF)の発病
発病のメカニズムは完全には理解されていないが、現在受け入れられている理論的枠組では、肺胞上皮への損傷に続いて、正常な組織修復に関連する応答を引き起こす炎症促進性および線維増殖性媒介物質が大量放出されることが提案されている。明確でない理由により、これらの修復過程は消散せず、結果として進行性線維症が起こる(Selman M, et al., Ann Intern Med, 134(2):136−151, 2001;Noble, P. and Homer R., Clin Chest Med, 25(4):749−58, 2004;Strieter, R., Chest, 128 (5 Suppl 1):526S−532S, 2005)。
3.1.2.肺線維症のブレオマイシンマウスモデル
多数の動物モデルが存在し、有用であり得るが(例えば、TGF−βアデノウイルス形質導入モデルまたは放射線誘発性線維症モデル)、ブレオマイシンモデルは、詳しく記載されており、炎症後/線維化前/線維症予防段階で個々の薬剤またはプロテインキナーゼ阻害剤の有効性を実証するために今日使用されている最もよく特徴づけられたネズミモデルである(Vittal, R. et al., J Pharmacol Exp Ther., 321(1):35−44, 2007;Vittal, R. et al., Am J Pathol., 166(2):367−75, 2005;Hecker L. et al., Nat Med., 15(9):1077−81, 2009)。
抗生物質のブレオマイシンは、最初ストレプトミセス・ベルチシラツス(Streptomyces verticillatus)から単離された(Umezawa, H. et al., Cancer 20: 891−895, 1967)。その後、この抗生物質は扁平上皮癌および皮膚腫瘍に対して有効であることが見出されたが(Umezawa, H., Fed Proc, 33: 2296−2302, 1974)、抗新生物薬としてのその有用性は、線維症をもたらす用量依存肺毒性により制限された(Muggia, F. et al., Cancer Treat Rev, 10: 221−243, 1983)。気管内経路によるブレオマイシンの送達(一般には供給源に応じて1.25−4U/kg)は、げっ歯類において1回の薬物注射が肺損傷およびその結果としての線維症をもたらすという利点を有する(Phan, S. et al., Am Rev Respir Dis 121: 501−506, 1980;Snider, G. et al., Am Rev Respir Dis. 117: 289−297, 1978;Thrall, R. et al., Am J Pathol, 95: 117−130, 1979)。げっ歯類への薬剤の気管内送達は、最初に肺胞上皮細胞への直接的損傷をもたらす。この事象に続いて、1週間以内に好中球性およびリンパ球性汎肺胞炎が生じる(Janick−Buckner, D. et al., Toxicol Appl Pharmacol., 100(3):465−73, 1989)。続いて、肺胞の炎症細胞が除去され、線維芽細胞の増殖が認められ、細胞外マトリックスが合成される(Schrier D. et al., Am Rev Respir Dis., 127(1):63−6,1983)。このモデルでの線維症の発生は、14日までに生化学的および組織学的に認められ、最大応答は一般的には21〜28日前後に認められる(Izbicki G. et al., Int J Exp Pathol., 83(3):111−9, 2002;Phan, S. et al., Chest., 83(5 Suppl):44 Suppl)−45S, 1983)。しかし、28日を過ぎると、ブレオマイシンへの応答は、より変動的である。最初の報告は、気管内に送達されたブレオマイシンが60〜90日間進行または持続する線維症を誘発し得ることを示唆するが(Thrall R. et al., Am J Pathol., 95(1):117−30, 1979;Goldstein R., et al., Am Rev Respir Dis., 120(1):67−73, 1979;Starcher B. et al., Am Rev Respir Dis., 117(2):299−305, 1978)、他の報告は、この期間を過ぎると緩解が始まる自己限定性応答を実証している(Thrall R. et al., Am J Pathol., 95(1):117−30, 1979;Phan, S. et al., Chest, 83(5 Suppl): 44S−45S, 1983;Lawson W. et al., Am J Pathol. 2005;167(5):1267−1277)。緩解を生じるこのモデルの性質はヒトの疾患を模倣していないが、モデルのこの態様は、これらの後期における線維症の緩解を研究する機会を提供する。
3.2.急性肺損傷(ALI)
急性肺損傷(ALI)およびより重度の形態である急性呼吸窮迫症候群(ARDS)は、急性肺水腫および炎症から生じる急性呼吸不全症候群である。ALI/ARDSは、敗血症(肺性および非肺性)、肺炎(細菌性、ウイルス性および真菌性)、胃および口腔咽頭内容物の吸引、大きな外傷を含む様々な臨床障害、ならびに重度の急性膵炎、薬剤の過剰投与、および血液製剤を含む複数の他の臨床障害から全年齢の患者で発生する急性呼吸不全の原因である(Ware, L. and Matthay, M., N Engl J Med, 342:1334−1349, 2000)。ほとんどの患者は、陽圧による補助換気を必要とする。主要な生理学的異常は、重度の動脈低酸素血症、および肺のデッドスペース部分の急激な増加から派生する微弱換気の顕著な増加である。ALI/ARDSの患者は、バリアの透過性の増加から派生する肺の間質および気腔区画への液体の滲出から生じる高タンパク質性肺水腫を発症する。さらなる病理学的変化は、肺水腫に関与するメカニズムが複雑であり、水腫はALI/ARDSにおける病理生理学的事象の1つに過ぎないことを示す。1つの生理学的結果は、呼吸仕事量の増加をもたらす肺コンプライアンスの顕著な低下であり(Nuckton T. et al., N Engl J Med, 346:1281−1286, 2002)、これがほとんどの患者を支援するために補助換気が必要とされる理由の1つである。
ALIの主力処置である機械的換気(MV)は、換気装置関連肺損傷(VALI)を引き起こす呼吸系の種々の成分への厳しい機械的ストレスによって透過性に潜在的に寄与し、これを悪化させることが示唆された(Fan, E. et al., JAMA, 294:2889−2896, 2005; MacIntyre N., Chest, 128:561S−567, 2005)。近年の臨床試験は、高換気量(HVT)と比較して低換気量(LVT)で換気された患者で生存が有意に改善されることを実証した(The Acute Respiratory Distress Syndrome N. Ventilation with Lower Tidal Volumes as Compared with Traditional Tidal Volumes for Acute Lung Injury and the Acute Respiratory Distress Syndrome. N Engl J Med; 342:1301−1308, 2000)。おそらくより低い機械的ストレスを付与する、より低い換気量での換気以外に、VALIの病理生理学の機械学的理解はほとんど存在せず、指定される治療法も存在しない。
高換気量(HVT)の機械的換気(MV)は、p38MAPキナーゼのリン酸化、MK2の活性化、およびHSPB1のリン酸化(アクチンをHSPB1から解離させ、重合してストレス線維を形成させる過程であり、これが最終的に細胞間の間隙を生じさせ血管透過性を高める)をもたらすことが示唆された。加えて、p38MAPキナーゼまたはその下流のエフェクターMK2の阻害は、HSPB1のリン酸化を妨げ、かつアクチンストレス線維の形成および細胞骨格の再編成を停止させることによって血管の透過性から防御することが示され、MK2の標的阻害は、急性肺損傷の処置のために潜在的な治療方策になり得ることが示唆された(Damarla, M. et al.,PLoS ONE, 4(2): E4600, 2009)。
さらに、複数の研究から、肺線維症がALIから生じ得ることも示唆された。ALIは、完全に緩解するか、または持続的な血中低酸素(低酸素血症)および呼吸毎に肺が拡張する能力の低下(肺コンプライアンスの低下)を伴う線維症肺胞炎に進行する可能性がある。損傷誘発性肺線維症の病因は特発性肺線維症とは異なるが、両疾患は共通の病理学的メカニズム(即ち、線維芽細胞の肺気腔への浸潤)を共有することが示唆された(Tager et al., Nat. Med. 14: 45−54, 2008; Ley, K. and Zarbock, A., Nat. Med. 14: 20−21; 2008)。
3.3.放射線誘発性線維症
線維症は、放射線療法による癌処置および偶発的被爆の両方に共通の後遺症である。放射線療法に続く線維症病変は、皮膚(Bentzen, S. et al., Radiother. Oncol. 15: 261−214, 1989;Brocheriou, C., et al., Br. J. Radiol. Suppl. 19: 101−108, 1986)、肺(Lopez Cardozo, B. et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 11: 907−914, 1985)、心臓(Fajardo, L. and Stewart, J., Lab. Invest., 29: 244−257, 1973)および肝臓(Ingold, J. et al., Am. J. Roentgenol., 93: 200−208, 1965)を含む多くの組織で記載されている。
肺(後期応答組織)では、2つの放射線傷害症候群、つまり放射線肺炎および肺線維症が生じ得る。肺炎は、放射線療法の完了後2〜3ヶ月に出現する。病理学的には、肺炎は、間質水腫、間質性および肺胞性炎症細胞の存在、ならびにII型肺細胞数の増加を特徴とする(Gross, N. et al., Radiat. Res., III: 143−50, 1981;Guerry−Force, M. et al., Radiat. Res. 114: 138−53, 1988)。肺炎では、組織への一次的損傷は、実質細胞の欠乏によって引き起こされる可能性が最も高い(Hendry, J., Radiat. Oncol. Vol. 4,2: 123−132, 1994;Rosiello, R. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 148: 1671−1676, 1993;Travis, E. and Terry, N., Front. Radiat. Ther. Oncol., 23: 41−59, 1989)。
線維症性反応は、間質のコラーゲン沈着増加、血管壁の肥厚、および血管閉塞を特色とする(Vergava, J. et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2: 723−732, 1987)。線維症病変の組織学的試験によって、線維症組織が、浸潤している炎症細胞、線維芽細胞、および多量の様々な細胞外マトリックス成分を含むことが明らかとなった。線維症組織では、間質コラーゲン、フィブロネクチン、およびプロテオグリカンの合成および沈着増進が記載され(Maasiha, P. et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 20: 973−980, 1991)、これは、線維芽細胞系の放射線誘発性モジュレーションの結果と解釈されている(Remy, J. et al., Radiat. Res. 125: 14−19, 1991)。
特に肺の、放射線誘発性線維症は、線維性反応に関係する幾つかの細胞系の間での細胞性事象と分子性事象の相互作用によることが示唆された。放射線照射だけで、線維芽細胞/線維細胞細胞系の未熟な最終分化過程を誘導し、間質コラーゲン合成の数倍の増加を特徴とする、有糸分裂後線維細胞の蓄積増進をもたらすことができる。同時に、付随する実質細胞型、例えば肺胞マクロファージおよび肺胞II型肺細胞の放射線照射は、TGF−β1のような特異的サイトカインの即時合成を誘発し、その後、実質細胞と線維芽細胞系との相互作用を変える。TGF−β1は、線維性反応を担う主要なサイトカインの1つとして、前駆体線維芽細胞型の増大による線維芽細胞増殖および、前駆体線維芽細胞の有糸分裂後線維細胞への未成熟な最終分化を誘導する。これにより、前駆体線維芽細胞と有糸分裂後線維細胞との良好なバランスの細胞型比が撹乱されるため、有糸分裂後線維細胞が蓄積される。放射線照射に続く病理生理学的組織応答が、サイトカインおよび増殖因子によって媒介される多細胞性細胞系の相互作用の改変によって引き起こされ、良好なバランスの間質線維芽細胞/線維細胞細胞系の細胞型比の乱れを生じることが示唆された(Rodemann, H. and Bamberg, M., Radiotherapy and Oncology, 35, 83−90, 1995)。
3.4.移植片拒絶
移植は、細胞、組織または器官をある部位から別の部位へ移行させる作業である。器官系の機能不全は、ドナーから器官(例えば、腎臓、肝臓、心臓または膵臓)を移植することにより修正され得る。しかし、免疫系は依然として、日常的医療処置としての移植に対する最も恐るべきバリアであり、そのような器官の拒絶は、移植される器官における線維症表現型と多くの場合一致する。免疫系は、外来物質との闘いのために精緻で有効なメカニズムを発達させてきた。これらのメカニズムはまた、宿主の免疫系によって外来物と認識される、移植された器官の拒絶にも関与する。
移植片に対する免疫応答の程度は、移植された器官と宿主との間の遺伝的不一致性に一部依存する。異なる種のメンバー間の移植片である異種移植片は、最大の不一致性を有し、最大の免疫応答を誘引して急速な拒絶を受ける。身体のある部分から別の部分への移植片である自家移植片(例えば、皮膚移植片)は、外来組織ではなく、それゆえ拒絶を誘引しない。遺伝的に同一個体(例えば、モノ接合体双生児)間の移植片である同系移植片もまた、拒絶を受けない。
同種移植片は、遺伝的に異なる同じ種のメンバー間の移植片である。これは、最も一般的な移植形態である。同種移植片が拒絶を受ける程度は、ドナーと宿主間での類似性または組織適合性の程度に一部依存する。
応答の程度およびタイプもまた、移植片のタイプにより変動する。幾つかの部位、例えば眼および脳は、免疫学的に特権がある(即ち、それらはほとんどまたは全く免疫系細胞を有さず、不適合移植片にすら耐容し得る)。皮膚移植片は、最初は血管形成されず、したがって血液供給が発達するまで拒絶を発現しない。肺、心臓、腎臓および肝臓は血管が豊富な器官であり、多くの場合、宿主で激しい細胞性応答が生じ、免疫抑制療法を必要とする。
狭窄性細気管支炎(CB)は、肺移植患者では閉塞性細気管支炎とも称され、主に膜性の呼吸細気管支の壁および連続組織で生じる炎症および線維症であり、それらの細気管支管腔の狭窄をもたらす。CBは、様々な背景で、最も多くは肺および心肺移植の合併症(通常は移植後最初の2年間に34〜39%の患者で罹患)および骨髄移植の合併症として見出されるが、関節リウマチでも、有毒物質(例えば二酸化窒素)の吸入後、特定薬剤(例えばペニシラミン)の摂取後および東アジアの野菜アメバシバの摂取後に、そして小児のアデノウイルス、インフルエンザA型、麻疹およびマイコプラズマ肺炎感染における希少な合併症として見出される。肺移植では、CBは後に死に至る唯一の最も重要な要因である。ある研究では、全体的死亡率は25%であった。しかし同時に、無症状でもっぱら経気管支生検によって診断された患者の87%が、疾患の緩解および安定化を有した。ベースラインからのFEV1の低下を利用して、移植患者におけるCBを臨床的に支援でき、閉塞性気管支炎症候群という用語が、この臨床的機能不全を示すために用いられ、等級づけシステムがそのために確立されて、現在文献で広範囲に用いられる。肺移植でCBを発症させる重要な危険因子には、アロ抗原依存性および非依存性メカニズムが含まれる。前者のグループでは、後期急性拒絶およびA遺伝子座におけるHLA不適合があり、後者には虚血/気道への再灌流傷害があり、それは移植手術およびサイトメガロウイルス感染からもたらされる(Schlesinger C. et al, Curr Opin Pulm. Med., 4(5): 288−93, 1998)。
拒絶のメカニズム
移植器官に対する免疫応答は、細胞性(リンパ球媒介)および液性(抗体媒介)メカニズムの両方からなる。他の細胞型もまた関与するが、移植片の拒絶ではT細胞が中心的である。拒絶反応は、感作期およびエフェクター期からなる。
感作期
この段階では、CD4およびCD8細胞が、それらのT細胞受容体を介して、外来移植片の細胞上で発現されるアロ抗原を認識する。抗原認識には2つのシグナルが必要である:第一は、T細胞受容体とMHC分子によって提示される抗原との相互作用によって提供され、第二は、T細胞/APC表面上での共刺激受容体/リガンド相互作用によって提供される。数多くの共刺激経路のうち、T細胞表面上のCD28とそのAPC表面リガンド、B7−1またはB7−2(それぞれ一般的にCD80またはCD86として公知)との相互作用が最も多く研究されている(Clarkson, M. and Sayegh, M., Transplantation; 80(5): 555−563, 2005)。加えて、細胞傷害性Tリンパ球関連抗原−4(CTLA4)もまた、これらのリガンドに結合し、阻害シグナルを提供する。他の共刺激分子としては、CD40およびそのリガンドCD40L(CD154)が挙げられる。典型的には、MHC分子のヘリックスがペプチド結合溝を形成し、正常な細胞タンパク質由来のペプチドによって占有される。胸腺のまたは中枢の耐容メカニズム(クローン欠失)および末梢の耐容メカニズム(例えばアネルギー)は、これらの自己ペプチドMHC複合体がT細胞によって認識されないことを確実にし、それによって自己免疫応答を予防する。
エフェクター期
アロ抗原依存性および非依存性因子が、エフェクターメカニズムに寄与する。最初に、非免疫学的「損傷応答」(虚血)は、非特異的炎症応答を誘導する。このために、接着分子、クラスIIMHC、ケモカインおよびサイトカインの発現がアップレギュレートされると、T細胞への抗原提示が増加する。それはまた、間接的なアロ認識経路を活性化し得るインタクトで可溶性のMHC分子の放出を促進する。活性化後に、CD4−陽性T細胞がマクロファージ媒介遅延型過敏(DTH)応答を開始し、抗体産生のためにB細胞への支援を提供する。
移植後早期に、様々なT細胞およびT細胞由来サイトカイン、例えばIL−2およびIFN−γが、アップレギュレートされる。後には、RANTES(活性化時に調節され、正常T細胞により発現および分泌される)、IP−10、およびMCP−1のようなβ−ケモカインが発現され、これがアロ移植片の強度のマクロファージ浸潤を促進する。IL−6、TNF−α、誘発型一酸化窒素合成酵素(iNOS)および増殖因子もまたこの過程で役割を果たす。TGF−βおよびエンドセリンを含む増殖因子は、平滑筋増殖、内膜肥厚、間質線維症、および腎臓の場合には糸球体硬化症を引き起こす。
T細胞誘導性サイトカインおよびマクロファージによって活性化された内皮細胞は、クラスII MHC、接着分子および共刺激分子を発現する。これらは抗原を提示し、それによってより多くのT細胞を動員し、拒絶過程を増幅できる。CD8陽性T細胞は、「致死性ヒット」を送達することによって、あるいはアポトーシスを導入することによって細胞を介する細胞傷害反応を媒介する。
加えて、新たな研究では、器官移植の慢性移植拒絶に線維症過程が関与していることが示唆された。例えば、慢性肺アロ移植片拒絶が、アロ移植片内皮細胞誘導HIF−1αの相対的欠乏によって媒介され、移植器官の線維症性リモデリングをもたらすことが示された。(Wilkes, D., J Clin Invest., 121(6): 2155−2157, 2011; Jiang, X. et al., J Clin Invest., 121(6): 2336−2349, 2011)。
3.5.慢性閉塞性肺疾患(COPD)
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、慢性閉塞性気管支炎、気腫、および/または慢性喘息の幾つかの組み合わせによる慢性で相対的に不可逆性の呼気気流機能不全によって代表される肺疾患の総称である。COPDは、疾患の一因となる喫煙を含む一連の環境性および遺伝性危険因子によって引き起こされる。
COPDの有病率は、世界全体で増しており、COPDは米国では4番目に高い死亡原因となった。米国では、この数十年で喫煙数が減少しているにもかかわらず、COPDの有病率およびCOPD関連死亡率は増加しており、さらに数年間は増加し続けると見積もられている。加えて、COPDは費用がかかり、中等度またはより重度のCOPDの患者で大まかに年に一度発生する急性増悪は、最も高価な要素を構成する。
COPDでは、気流の閉塞が、肺での2つの非常に異なる病理生理学的過程のどちらかを基にして発生し得る:1)肺実質のタンパク分解および肺の弾性低下(気腫)をもたらす肺実質の炎症;および2)小気道の炎症、瘢痕形成および狭窄(「小気道疾患」)。個々の患者では、種々の遺伝的要因によって制御され得るこれらの過程の一方が優勢であり得るが、通常は両方が共存する。最終的にはこれらの過程の両方が機能障害の類似のパターン(呼気流の減少、過膨張およびガス交換異常)を生じる。
COPDの初期段階では、COPD患者の肺で以下の症状が見出される:1)損傷エアロゾルによる気道上皮の裂け目、2)炎症性粘液滲出物の蓄積、3)炎症性免疫細胞による気道壁の浸潤、4)気道のリモデリング/気道壁の肥厚および管腔空間における侵食、ならびに5)気流に対する耐性の上昇。この初期段階の間、平滑筋収縮および過敏性もまた耐性を高めるが、この高められた耐性は、気管支拡張剤によって緩和される
進行した段階では、COPD患者は、気道壁を取り巻く上皮下の非通気性区画内に線維性結合組織の堆積を特徴的に発生する。そのような細気管支周囲の線維症は、肺膨張により生じる気道口径の拡大を制限することによって、気道閉塞の固定に寄与する。
3.5.1.慢性気管支炎
慢性気管支炎は、痰を生じることが認識されている他の疾患の非存在下で連続する2年間のうちの少なくとも3ヶ月間、慢性の咳および痰の生成があることと定義される。慢性気管支炎では、疫学的に気管支上皮が、粘液分泌腺の肥大および杯細胞数の増加と共に慢性炎症を示す。線毛もまた破壊され、粘膜線毛エスカレーターの効率が大きく損なわれる。粘液の粘性および粘液生成が増加し、吐出が困難になる。粘液の貯留が、感染に対する感受性を高める。
微視的には、炎症細胞による気道壁の浸潤が存在する。炎症に続いて、壁を肥厚させ、気道の狭窄をももたらす瘢痕化およびリモデリングが生じる。慢性気管支炎が進行すると、扁平上皮異形成(気道の内側を裏打ちする組織中の異常な変化)および線維症(気道壁の更なる肥厚および瘢痕化)が生じる。これらの変化の結果、気流が制限される。経時的に繰り返される感染および炎症が、気道壁への不可逆的な構造的損傷および瘢痕化をもたらし、より小さな抹消気道の狭窄および歪みにつながる。
3.5.2.気腫
気腫は、その病理学的特色に関して定義され、終末細気管支に対し遠位の終末気腔の異常な拡長を特徴とし、それらの壁の破壊および肺弾性の低下を伴う。嚢胞(幅が1cmを超える水疱)が、気腫領域の直径が1cmを超える場合に過剰膨張の結果として発生し得る。異常な気腔の分布によって、2つの主要な気腫パターンに分類される:膨張、および細葉全体(特に肺の下半分)の破壊をもたらす汎細葉性(汎小葉性)気腫。細葉中心部(小葉中心部)気腫は、肺の上葉および下葉上方部分に影響が及ぶ呼気細気管支周囲の損傷を含む。さらに、特定形態の気腫が、線維症に関連することが知られている。
気腫の破壊性過程は、主に喫煙と関係する。タバコの煙は刺激原であり、気道および肺胞の低度の炎症を生じる。タバコは4000を超える有害化学物質を含み、それらが肺の抗プロテアーゼとプロテアーゼとの間のバランスに影響を及ぼし、永続的な損傷を引き起こすことが知られている。炎症性細胞(マクロファージおよび好中球)は、肺組織の重要な成分であるエラスチンを破壊する、エラスターゼとして知られているタンパク分解酵素を生成する。
肺胞または肺の空気嚢は弾性組織を含み、肺内の気道の潜在力を支援および維持する。肺胞壁の破壊は、気道の開放の維持を支援するガイロープを緩めることによって小気道を狭窄させる。正常な吸気の際、横隔膜は下方に移動する一方で肋骨ケージは外方向に移動し、生じた陰圧により空気が肺内に流入する。呼気の際、肋骨ケージおよび横隔膜は弛緩するため、肺実質の弾性反動が、空気を上方および外方に押す。肺の弾性低下および肺胞のガイロープの喪失をもたらす肺実質の破壊により、小気道が崩壊し、空気の閉じ込めが起こり、肺の過剰膨張に至る。過剰膨張は横隔膜を平坦にし、これが有効収縮の低下および肺胞効率の減少をもたらし、これらは順次、更なる空気の閉じ込めに至る。経時的に、記載されたメカニズムが重度の気流閉塞をもたらし、次の吸気の前に肺が完全に萎むには不十分な吐出になる。
3.5.3.慢性喘息
喘息は、自然にまたは治療により逆転できる広範囲で様々な気道閉塞に至る、気道の慢性炎症状態と定義される。慢性喘息を示すいくらかの患者では、特に、喘息と診断されなかったかもしくは管理を誤ったために喘息が未処置である場合、または喘息が特に重度である場合に、この疾患は進行して、不可逆的な気道閉塞に至る。喘息の小児は、10人のうち1人が不可逆的な喘息を発症する可能性があるが、成人の喘息発病のリスクは4人に1人である。複数の研究で、小児および成人で彼らの喘息が適切に、特にコルチコステロイド療法により、処置されなければ、喘息は肺機能の不可逆的悪化に至る可能性があることが見出された。
喘息の気道炎症は経時的に、平滑筋の増加、表面上皮の破壊、コラーゲン沈着の増加、および基底膜の肥厚により気道のリモデリングを生じ得る。
3.6.他のタイプの線維症
他のタイプの線維症としては、膵臓および肺の嚢胞性線維症、注射線維症、心内膜心筋線維症、縦隔線維症、骨髄線維症、腹膜後線維症、および腎性全身性線維症が挙げられるが、これらに限定されない。
嚢胞性線維症(CF、mucovidosis、膵線維症)は、常染色体性劣性遺伝疾患である。それは、米国では最も一般的な致死性遺伝傷害の1つで、約30,000名が罹患し、白人人口で最も罹患率が高く3,300名の出生のうち1名に生じる。嚢胞性線維症に関係する遺伝子は、1989年に同定され、嚢胞性線維症膜貫通調節因子(CFTR)と称されるタンパク質をコードする。CFTRは、全身の外分泌上皮によって通常は発現され、塩素イオン、重炭酸イオンおよびグルタチオンの細胞内外への移動を調節する。嚢胞性線維症患者では、CFTR遺伝子の変異はCFTRタンパク質機能の変化または完全な喪失をもたらし、外分泌の浸透圧、pHおよびレドックス特性の欠損を生じる。肺では、CFは、気道を塞ぐ高粘性粘液分泌の存在によって症状発現する。他の外分泌器官、例えば汗腺では、CFは、閉塞性表現型によっては症状発現しないが、分泌物の異常な塩組成(したがってCF患者を検出する臨床的な汗の浸透圧試験)によって症状発現し得る。嚢胞性線維症患者の症状および死亡の主な原因は、進行性肺疾患である。気道の通過を妨げるCF粘液の高い粘性は、分泌物の浸透圧の異常から生じると考えられ、ならびに好中球と称される炎症細胞のサブセットに由来する大量のDNA、アクチン、プロテアーゼおよび前酸化酵素の存在から生じると考えられている。実際、CF肺疾患は、ウイルス性および細菌性病原体の両方に対する初期の過活動性好中球を介した炎症反応を特徴とする。CF肺のこの過剰炎症症候群は、幾つかの根拠を有し、その中でとりわけ、炎症促進性ケモカイン、主としてIL−8、と抗炎症性サイトカイン、主としてIL−10との不均衡が、主要な役割を果たすことが報告されている。Chmiel et al., Clin Rev Allergy Immunol. 3(1):5−27, 2002を参照されたい。複数の研究で、嚢胞性線維症患者の気管支肺胞洗浄液中のTNF−α、IL−6およびIL−1βのレベルは、健常対照の気管支肺胞洗浄液中のものより高いことが報告された(Bondfield, T. L., et al. Am. J. Resp. Crit. Care Med. 152(1):2111−2118, 1995)。
注射線維症(IF)は筋肉内注射の合併症であり、乳児および小児の四頭筋、三頭筋および臀部筋肉で生じることが多く、対象は、患部筋肉を完全に収縮させることができない。典型的には無痛であるが、進行性である。複数の研究で、糖タンパク質オステオポンチン(OPN)が組織のリモデリングで役割を果たすこと(Liaw, L., et al. J. Clin. Invest, 101(7):1469−1478, 1998)およびこの炎症性媒介物質がヒト単球でIL−1βのアップレギュレーションおよび付随するTNF−αおよびIL−6生成の増進を誘発することが報告された(Naldini, A., et al. J. Immunol. 177:4267−4270, 2006;Weber, G. F., and Cantor, H. Cytokine Growth Factor Reviews. 7(3):241−248, 1996)。
心内膜心筋疾患(好酸球増多症候群(HS))は、血中の好酸球数の持続的増加(好酸球1500個/mm3)を特徴とする疾患過程である。HSは、同時に多くの器官を冒す。複数の研究で、IL−1β、IL−16およびTNF−αがウイルス性心筋炎患者において高レベルで発現されることが報告された(Satoh, M., et al. Virchows Archiv. 427(5):503−509, 1996)。症状としては、心筋障害、皮膚病変、血栓塞栓症、肺疾患、神経障害、肝脾腫大症(肝臓および脾臓が同時に肥大する)および心室サイズの低下を挙げることができる。治療としては、コルチコステロイドを使用して好酸球レベルを低下させることを挙げることができる。
縦隔線維症(MF)は、主要な血管および気道を塞ぐ、リンパ節に集中する侵襲性石灰化線維症を特徴とする。MFは、ヒストプラズマ症の後期合併症である。線維症のネズミモデルにおける複数の研究で、IL−10およびTNF−αが有意に上昇することが報告された(Ebrahimi, B , et al. Am. J. Pathol. 158:2117−2125, 2001)。
骨髄線維症(骨髄様異形成、慢性特発性骨髄線維症、原発性骨髄線維症)は、骨髄が線維化を受ける骨髄疾患である。骨髄線維症は、進行性の骨髄不全に至る。平均生存は5年であり、死亡原因は感染、出血、器官機能不全、門脈圧促進症、および白血病性形質転換を含む。ウイルス性骨髄線維症の動物モデルでTNF−αおよびIL−6レベルが上昇することが、報告されている(Bousse−Kerdiles, M., et al. Ann. Hematol. 78:434−444, 1999)。
腹膜後線維症(オルモンド病)は、腹膜後腔における線維組織の増殖を特徴とする疾患である。腹膜後腔は、腎臓、大動脈、尿路、および他の構造を含む身体区画である。IL−1、IL−6およびTNF−αが腹膜後線維症の発病に重要な役割を有することが、報告されている(Demko, T., et al, J. Am. Soc. Nephrol. 8:684−688, 1997)。腹膜後線維症の症状としては、背下部の痛み、腎不全、高血圧、および深部静脈血栓症が挙げられるが、これらに限定されない。
腎性全身性線維症(NSF、腎性線維化皮膚障害)は、皮膚、関節、眼および内部器官の線維症を含む。NSFは、ガドリニウムへの暴露と関係し得る。患者は、線維症結節および斑を有する広域の皮膚硬化を発症する。運動範囲の制限を伴う屈曲拘縮もまた、生じ得る。NSFは、皮膚線維芽細胞および樹状突起細胞の増殖、肥厚コラーゲン束、弾性線維増加、およびムチンの沈着を示す。幾つかの報告で、炎症促進性状態は腎性全身性線維症を引き起こす素因を提供すること(Saxena, S., et al. Int. Urol. Nephrol. 40:715−724, 2008)、およびTNF−αレベルが腎性全身性線維症の動物モデルで上昇すること(Steger−Hartmann, T., et al. Exper. Tox. Pathol. 61(6): 537−552, 2009)が示唆されている。
4.危険因子
4.1.主要な危険因子
4.1.1.喫煙
線維症性気道疾患に対して多数の危険因子が同定されているが(それらの幾つかはその因果関係において重要な役割を果たし得る)、タバコの煙は、COPDの第一の最も重要な原因である。喫煙するタバコの数が多いほど、線維症性気道疾患の発症リスクは高くなる。線維症性気道疾患を発症する人の大多数は喫煙者であり、彼らの肺機能は、非喫煙者の肺機能よりも急速に低下する。
最も効果的な介入は、好ましくは初期段階での、喫煙の停止である。喫煙を停止した喫煙者は、失われた肺機能を回復することはないが、低下率は、非喫煙者のそれに復帰し得る。初期段階における喫煙停止は、どれほど多くの試みが停止のために必要とされるかにかかわらず予後を改善する。線維症性気道疾患を発症させる個々の感受性は、喫煙との関係で変動する。およそ15%の喫煙者が臨床的に重要なCOPDを発症し、一方、およそ50%はいかなる症状も発症しない。肺機能の低下は漸進的であり、患者は短縮呼吸の症状に適合し得るか、または症状に気づかない場合があるため、疾患は通常、遅れて診断される。複数の研究で、1日あたりに喫煙するタバコの本数に応じて、喫煙者の24〜47%が気道閉塞を発症することが示された。受動喫煙への暴露は、この疾患に対する感受性を高める。
4.1.2.アルファ−1アンチトリプシン欠乏症
この希少な遺伝性症状は、肺における重要なアンチプロテアーゼ防御系の1つの完全な欠如をもたらす。それは、人口の1:4000が罹患する劣性障害である。アルファ−1アンチトリプシン欠乏症の患者は、20〜40歳の間の若年期に気腫を発症するリスクがあり、多くの場合この疾患の明確な家族歴を有する。この欠乏症および気腫を有する患者は、各親から1つの異常な遺伝子を受け継ぎ、いわば両親はこの遺伝子の保持者である。そのような両親は、血中に正常レベルの半分のアンチトリプシンを有し、それは、気腫の発症を防御するのに十分であり得る。同様に、アルファ−1アンチトリプシン欠乏症患者の小児は全て、1つの異常な遺伝子を保有するが、発症しないであろう。アルファ−1アンチトリプシン欠乏症の2つの一般的形態は、アルファ−1アンチトリプシンをコードする遺伝子の点突然変異から生じる。
4.2.関連する危険因子
4.2.1.環境汚染
線維症性気道疾患が大気汚染によって増悪し得るという強力な証拠が存在するが、線維症性気道疾患の疫学における汚染の役割は、喫煙の役割と比較すると小さい。石炭および石油化石燃料の燃焼によって生成される重い粒子物質、炭素、および二酸化硫黄を含む大気汚染は、線維症性気道疾患の発症の重要な原因または補因子である。これらは、主として乗り物の排気ガスに由来し、光化学汚染物質、例えばオゾンは、非難されるべきである。特に女性にとって、発展途上国において、換気の悪い家庭での料理および暖房のために燃焼されるバイオマス燃料由来の室内の空気汚染は、線維症性気道疾患、例えばCOPDの重要な危険因子であり得る。
4.2.2.職業的因子
労働者が石炭、シリカおよび陽イオンに暴露される幾つかの職業、例えば鉱夫、織物職人およびセメント作業員は、線維症性気道疾患のリスク増大と関係する。1950年代以来、カドミウム、重金属、および溶接の煙への暴露は、気腫の原因と認識されている。
埃っぽい職業の多くは、ガスまたは煙への暴露よりも危険であり、慢性気管支炎および気道閉塞性疾患の様々な形態の発症と関係している。造船所の溶接工およびコーキン工、ならびにセメントの埃に暴露される建設業作業員もまた、線維症性気道疾患の発症リスクの増大を有することが知られている。
4.2.3.小児の呼吸器感染
生後1年目の胸部感染、例えば肺炎および細気管支炎は、後の人生におけるCOPD発症の素因となり得る。これは、若年成人に肺の成長が終了するまで誕生時の呼吸器系の不完全な発育の結果であり得る。発育中の肺が損傷を受けると、最大の潜在的肺機能が達成されず、若年期にCOPDの症状を発症する。
4.3.他の危険因子
肺線維症などの線維性気道疾患の因果において役割を果たし、そして/またはこの疾患の初期症状として働く他の危険因子としては、過敏症肺炎(最も多くは細菌、真菌、または動物生成物が混入した埃の吸引からもたらされる)、幾つかの典型的な結合組織疾患(例えば関節リウマチ、全身エリテマトーデス(SLE)および強皮症)、結合組織と関係する他の疾患(例えばサルコイドーシスおよびウェゲナー肉芽腫)、感染、特定の医薬(例えばアミオダロン、ブレオマイシン、ブスルファン、メトトレキサート、およびニトロフラントイン)、および胸部放射線療法が挙げられる。
5.線維症性疾患または症状を処置する現行のおよび出現しつつある治療アプローチ
線維症性疾患の処置に現在用いられている治療薬は、参照により本明細書に組み入れられる、Datta et al., British Journal of Pharmacology, 163: 141−172, 2011に開示される。そのような治療薬の非限定的例としては、精製ウシV型コラーゲン(例えばIW−001;ImmuneWorks;United Therapeutics)、IL−3受容体拮抗薬(例えばQAX576;Novartis)、タンパク質チロシンキナーゼ阻害剤(例えばイマチニブ(Gleevec(登録商標));Craig Daniels/Novartis)、内皮受容体拮抗薬(例えばACT−064992(マシテンタン);Actelion)、二重エンドセリン受容体拮抗薬(例えばボセンタン(Tracleer(登録商標));Actelion)、プロスタサイクリン類似体(吸入イロプロスト、例えば(Ventavis(登録商標));Actelion)、抗CTGFモノクローナル抗体(例えばFG−3019)、エンドセリン受容体拮抗薬(A−選択性)(例えばアンブリセタン(Letairis(登録商標))、Gilead)、AB0024(Arresto)、リシルオキシダーゼ様2(LOXL2)モノクローナル抗体(例えばGS−6624(以前はAB0024);Gilead)、c−Jun N−末端キナーゼ(JNK)阻害剤(例えばCC−930;Celgene)、ピルフェニドン(例えばEsbriet(登録商標)(InterMune)、Pirespa(登録商標)(塩野義))、IFN−γ1b(例えばActimmune(登録商標);InterMune)、3つのTGF−βアイソフォーム全てに対する汎中和IgG4ヒト抗体(例えばGC1008;Genzyme)、TGF−β活性化阻害剤(例えばStromedix(STX−100))、組換えヒトペントラキシン−2タンパク質(rhPTX−2)(例えばPRM151;Promedior)、二重特異性IL4/IL13抗体(例えばSAR156597;Sanofi)、インテグリンαvβ6を標的とするヒト化モノクローナル抗体(BIBF 1120;Boehringer Ingelheim)、N−アセチルシステイン(Zambon SpA)、シルデナフィル(Viagra(登録商標)))、TNF拮抗薬(例えばエタネルセプト(Enbrel(登録商標));Pfizer)、グルココルチコイド(例えばプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾンフランカルボン酸エステル、フルチカゾンプロピオン酸エステル、およびフルチカゾンフランカルボン酸エステル)、気管支拡張剤(例えばロイコトリエン変性剤(例えば(モンテルカスト(SINGUAIR(登録商標)))、抗コリン作動性気管支拡張剤(例えばイプラトロピウムブロミドおよびチオトロピウム)、短期作用性β2−作動薬(例えばイソエタリンメシレート(Bronkometer(登録商標))、アドレナリン、サルブタノール/アルブテロール、およびテルブタリン)、長期作用性β2−作動薬(例えばサルメテロール、フォルモテロール、インデカテロール(Onbrez(登録商標))、および非限定的にSYMBICORT(登録商標)(ブデソニドおよびフォルモテロールの両方を含む)を含む気管支拡張剤の組み合わせ、コルチコステロイド(例えばプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾンフランカルボン酸エステル)、メチル化キサンチンおよびその誘導体(例えばカフェイン、アミノフィリン、IBMX、パラキサンチン、ペントキシフィリン、テオブロミン、およびテオフィリン)、好中球エラスターゼ阻害剤(例えばONO−5046、MR−889、L−694,458、CE−1037、GW−311616、およびTEI−8362、ならびに遷移状態阻害剤、例えばONO−6818、AE−3763、FK−706、ICI−200,880、ZD−0892およびZD−8321)、ホスホジエステラーゼ阻害剤(例えばロフルミラスト(DAXAS(登録商標);Daliresp(登録商標))、およびシロミラスト(Ariflo(登録商標)、SB−207499))が挙げられるが、これらに限定されない。
5.1.キナーゼおよびリン酸化
キナーゼは、リン酸ドナー(通常はアデノシン−5’−三リン酸(ATP))から受容体基質へのホスホリル転移反応を触媒する遍在的酵素群である。全てのキナーゼは、本質的に同じホスホリル転移反応を触媒するが、それらは、その基質特異性、構造、およびそれらが参加する経路において著しい多様性を示す。全ての利用可能なキナーゼ配列(およそ60,000配列)の近年の分類は、キナーゼが、相同的な(共通の祖先に由来することを意味する)タンパク質の25のファミリーに群分けし得ることを示している。これらのキナーゼファミリーは、構造的折り畳みの類似性に基づいて12の折り畳み群に分類される。さらに、25ファミリーのうち22(全配列のおよそ98.8%)が、構造的折り畳みが既知である10の折り畳み群に属している。他の3つのファミリーのうち、リン酸キナーゼは別個の折り畳み群を形成し、残り2つのファミリーは両方とも膜内在キナーゼであり、最後の折り畳み群を含む。これらの折り畳み群は、最も広範囲に認められるタンパク質折り畳みの幾つか、例えばロスマン様折畳み(トポロジー順序β−α−β−α−βで2つのαヘリックスによって連結される3つ以上のパラレルβ鎖)、フェレドキシン様折畳み(シグネイチャーβαββαβ二次構造をその骨格に沿って有する一般的なα+βタンパク質)、TIMバレル折り畳み(ペプチド骨格に沿って交互に入れ替わる8つのαヘリックスおよび8つのパラレルβ鎖からなる保存されたタンパク質折り畳みを意味する)、およびアンチパラレルβバレル折り畳み(ベータバレルは、ツイストおよびコイルにより閉鎖構造を形成する大きなベータシートであり、第一の鎖が最後の鎖と水素結合する)を含むだけでなく、タンパク質構造の全ての主要なクラス(全てα、全てβ、α+β、α/β)を含む。折り畳み群の中で、各ファミリーのヌクレオチド結合ドメインのコアは同じ構造様式を有し、タンパク質コアのトポロジーは同一であるか、または環の並べ替えによって関連している。折り畳み群内のファミリー間の相同性は意味しない。
グループI(23,124配列)キナーゼは、タンパク質S/T−Yキナーゼ、非典型プロテインキナーゼ、脂質キナーゼ、およびATPグラスプ酵素を含み、タンパク質S/T−Yキナーゼ、および非典型プロテインキナーゼファミリーをさらに含む(22.074配列)。これらのキナーゼとしては、コリンキナーゼ(EC2.7.1.32);プロテインキナーゼ(EC2.7.1.37);ホスホリラーゼキナーゼ(EC2.7.1.38);ホモセリンキナーゼ(EC2.7.1.39);I−ホスファチジルイノシトール4−キナーゼ(EC2.7.1.67);ストレプトマイシン6−キナーゼ(EC2.7.1.72);エタノールアミンキナーゼ(EC2.7.1.82);ストレプトマイシン3’−キナーゼ(EC2.7.1.87);カナマイシンキナーゼ(EC2.7.1.95);5−メチルチオリボースキナーゼ(EC2.7.1.100);ビオマイシンキナーゼ(EC2.7.1.103);[ヒドロキシメチルグルタリル−CoAレダクターゼ(NADPH2)]キナーゼ(EC2.7.1.109);タンパク質チロシンキナーゼ(EC2.7.1.112);[イソサイトレートデヒドロゲナーゼ(NADPH+)]キナーゼ(EC2.7.1.116);[ミオシン軽鎖]キナーゼ(EC2.7.1.117);ヒグロマイシン−Bキナーゼ(EC2.7.1.119);カルシウム/カルモジュリン依存プロテインキナーゼ(EC2.7.1.123);ロドプシンキナーゼ(EC2.7.1.125);[ベータ−アドレナリン作動性受容体]キナーゼ(EC2.7.1.126);[ミオシン重鎖]キナーゼ(EC2.7.1.129);[タウタンパク質]キナーゼ(EC2.7.1.135);マクロライド2’−キナーゼ(EC2.7.1.136);I−ホスファチジルイノシトール3−キナーゼ(EC2.7.1.137);[RNA−ポリメラーゼ]−サブユニットキナーゼ(EC2.7.1.141);ホスファチジルイノシトール−4,5−ビスホスフェート3−キナーゼ(EC2.7.1.153);およびホスファチジルイノシトール−4−ホスフェート3−キナーゼ(EC2.7.1.154)が挙げられる。グループIは、脂質キナーゼファミリー(321配列)をさらに含む。これらのキナーゼとしては、I−ホスファチジルイノシトール−4−ホスフェート5−キナーゼ(EC2.7.1.68);ID−ミオ−イノシトール−トリホスフェート3−キナーゼ(EC2.7.1.127);イノシトール−テトラキスホスフェート5−キナーゼ(EC2.7.1.140);I−ホスファチジルイノシトール−5−ホスフェート4−キナーゼ(EC2.7.1.149);I−ホスファチジルイノシトール−3−ホスフェート5−キナーゼ(EC2.7.1.150);イノシトール−ポリホスフェートマルチキナーゼ(EC2.7.1.151);およびイノシトール−ヘキサキホスフェートキナーゼ(EC2.7.1.421)が挙げられる。グループIは、ATP−グラスプキナーゼ(729配列)をさらに含み、このキナーゼとしてはイノシトール−テトラキホスフェートI−キナーゼ(EC2.7.1.134);ピルベート、ホスフェート二キナーゼ(EC2.7.9.1);およびピルベート、水ジキナーゼ(EC2.7.9.2)が挙げられる。
グループII(17,071配列)キナーゼは、ロスマン様キナーゼを含む。グループIIは、P−ループキナーゼファミリー(7,732配列)を含む。これらには、グルコノキナーゼ(EC2.7.1.12);ホスホリブロキナーゼ(EC2.7.1.19);チミジンキナーゼ(EC2.7.1.21);リボシルニコチンアミドキナーゼ(EC2.7.1.22);デホスホ−CoAキナーゼ(EC2.7.1.24);アデニリルスルフェートキナーゼ(EC2.7.1.25);パントテン酸キナーゼ(EC2.7.1.33);プロテインキナーゼ(細菌性)(EC2.7.1.37);ウリジンキナーゼ(EC2.7.1.48);シキメートキナーゼ(EC2.7.1.71);デオキシシチジンキナーゼ(EC2.7.1.74);デオキシアデノシンキナーゼ(EC2.7.1.76);ポリヌクレオチド5’−ヒドロキシル−キナーゼ(EC2.7.1.78);6−ホスフォフルクト−2−キナーゼ(EC2.7.1.105);デオキシグアノシンキナーゼ(EC2.7.1.113);テトラアシルジサッカリド4’−キナーゼ(EC2.7.1.130);デオキシヌクレオシドキナーゼ(EC2.7.1.145);アデノシルコビンアミドキナーゼ(EC2.7.1.156);ポリホスフェートキナーゼ(EC2.7.4.1);ホスホメバロネートキナーゼ(EC2.7.4.2):アデニレートキナーゼ(EC2.7.4.3);ヌクレオシド−ホスフェートキナーゼ(EC2.7.4.4);グアニレートキナーゼ(EC2.7.4.8);チミジレートキナーゼ(EC2.7.4.9);ヌクレオシド−トリホスフェート−アデニレートキナーゼ(EC2.7.4.10);(デオキシ)ヌクレオシド−ホスフェートキナーゼ(EC2.7.4.13);シチジレートキナーゼ(EC2.7.4.14);およびウリジレートキナーゼ(EC2.7.4.22)が挙げられる。グループIIは、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼファミリー(815配列)をさらに含む。これらの酵素には、プロテインキナーゼ(HPrキナーゼ/ホスファターゼ)(EC2.7.1.37);ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(GTP)(EC.4.1.1.32);およびホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(ATP)(EC4.1.1.49)が挙げられる。グループIIは、ホスホグリセレートキナーゼ(1,351配列)ファミリーをさらに含む。これらの酵素は、ホスホグリセレートキナーゼ(EC2.7.2.3)およびホスホグリセレートキナーゼ(GTP)(EC2.7.2.10)を含む。グループIIは、アスパルトキナーゼファミリー(2,171配列)をさらに含む。これらの酵素には、カルバメートキナーゼ(EC2.7.2.2);アスパルテートキナーゼ(EC2.7.2.4);アセチルグルタメートキナーゼ(EC2.7.2.81);グルタメート5−キナーゼ(EC2.7.2.1)およびウリジレートキナーゼ(EC2.7.4)が挙げられる。グループIIは、ホスホフルクトキナーゼ様キナーゼファミリー(1,998配列)をさらに含む。これらの酵素としては、6−ホスホフルクトキナーゼ(EC2.7.1.11);NAD(+)キナーゼ(EC2.7.1.23);I−ホスホフルクトキナーゼ(EC2.7.1.56);ジホスフェート−フルクトース−6−ホスフェートI−ホスホトランスフェラーゼ(EC2.7.1.90);スフィンガニンキナーゼ(EC2.7.1.91);ジアシルグリセロールキナーゼ(EC2.7.1.107);およびセラミドキナーゼ(EC2.7.1.138)が挙げられる。グループIIは、リボキナーゼ様ファミリー(2,722配列)をさらに含む。これらの酵素としては、グルコキナーゼ(EC2.7.1.2);ケトヘキソキナーゼ(EC2.7.1.3);フルクトキナーゼ(EC2.7.1.4);6−ホスホフルクトキナーゼ(EC2.7.1.11);リボキナーゼ(EC2.7.1.15);アデノシンキナーゼ(EC2.7.1.20);ピリドキサルキナーゼ(EC2.7.1.35);2−デヒドロ−デオキシグルコノキナーゼ(EC2.7.1.45);ヒドロキシメチルピリミジンキナーゼ(EC2.7.1.49);ヒドロキシエチルチアゾールキナーゼ(EC2.7.1.50);I−ホスホフルクトキナーゼ(EC2.7.1.56);イノシンキナーゼ(EC2.7.1.73);5−デヒドロ−2−デオキシグルコノキナーゼ(EC2.7.1.92);タガトース−6−ホスフェートキナーゼ(EC2.7.1.144);ADP−依存ホスホフルクトキナーゼ(EC2.7.1.146);ADP−依存グルコキナーゼ(EC2.7.1.147);およびホスホメチルピリミジンキナーゼ(EC2.7.4.7)が挙げられる。グループIIは、チアミンピロホスホキナーゼ(EC2.7.6.2)を含むチアミンピロホスホキナーゼファミリー(175配列)をさらに含む。グループIIは、グリセレートキナーゼ(EC2.7.1.31)を含むグリセレートキナーゼファミリー(107配列)をさらに含む。
グループIIIキナーゼ(10,973配列)は、フェロドキシン様折り畳みキナーゼを含む。グループIIIは、ヌクレオシド−ジホスフェートキナーゼファミリー(923配列)をさらに含む。これらの酵素は、ヌクレオシド−ジホスフェートキナーゼ(EC2.7.4.6)を含む。グループIIIは、HPPKキナーゼファミリー(609配列)をさらに含む。これらの酵素は、2−アミノ−4−ヒドロキシ−6−ヒドロキシメチルジヒドロプテリジンピロホスホキナーゼ(EC2.7.6.3)を含む。グループIIIは、グアニドキナーゼファミリー(324配列)をさらに含む。これらの酵素としては、グアニドアセテートキナーゼ(EC2.7.3.1);クレアチンキナーゼ(EC2.7.3.2);アルギニンキナーゼ(EC2.7.3.3);およびロンブリシンキナーゼ(EC2.7.3.5)が挙げられる。グループIIIは、ヒスチジンキナーゼファミリー(9,117配列)をさらに含む。これらの酵素としては、プロテインキナーゼ(ヒスチジンキナーゼ)(EC2.7.1.37);[ピルベートデヒドロゲナーゼ(リポアミド)]キナーゼ(EC2.7.1.99);および[3−メチル−2−オキシブタノエートデヒドロゲナーゼ(リポアミド)]キナーゼ(EC2.7.1.115)が挙げられる。
グループIVキナーゼ(2,768配列)は、リボヌクレアーゼH様キナーゼを含む。これらの酵素としては、ヘキソキナーゼ(EC2.7.1.1);グルコキナーゼ(EC2.7.1.2);フルクトキナーゼ(EC2.7.1.4);ラミュロキナーゼ(EC2.7.1.5);マンノキナーゼ(EC2.7.1.7);グルコノキナーゼ(EC2.7.1.12);L−リブロキナーゼ(EC2.7.1.16);キシルロキナーゼ(EC2.7.1.17);エリスリトールキナーゼ(EC2.7.1.27);グリセロールキナーゼ(EC2.7.1.30);パントテン酸キナーゼ(EC2.7.1.33);D−リブロキナーゼ(EC2.7.1.47);L−フコロキナーゼ(EC2.7.1.51);L−キシルロキナーゼ(EC2.7.1.53);アロースキナーゼ(EC2.7.1.55);2−デヒドロ−3−デオキシガラクトノキナーゼ(EC2.7.1.58);N−アセチルグルコサミンキナーゼ(EC2.7.1.59);N−アシルマンノサミンキナーゼ(EC2.7.1.60);ポリホスフェート−グルコースホスホトランスフェラーゼ(EC2.7.1.63);ベータ−グルコシドキナーゼ(EC2.7.1.85);アセテートキナーゼ(EC2.7.2.1);ブチレートキナーゼ(EC2.7.2.7);分枝鎖脂肪酸キナーゼ(EC2.7.2.14);およびプロピオン酸キナーゼ(EC2.7.2.15)が挙げられる。
グループVキナーゼ(1,119配列)は、TIMβ−バレルキナーゼを含む。これらの酵素は、ピルビン酸キナーゼ(EC2.7.1.40)を含む。
グループVIキナーゼ(885配列)は、GHMPキナーゼを含む。これらの酵素としては、ガラクトキナーゼ(EC2.7.1.6);メバロネートキナーゼ(EC2.7.1.36);ホモセリンキナーゼ(EC2.7.1.39);L−アラビノキナーゼ(EC2.7.1.46);フコキナーゼ(EC2.7.1.52);シキメートキナーゼ(EC2.7.1.71);4−(シチジン5’−ジホスホ)−2−C−メチル−D−エリスリオキナーゼ(EC2.7.1.148);およびホスホメバロネートキナーゼ(EC2.7.4.2)が挙げられる。
グループVIIキナーゼ(1,843配列)は、AIRシンターゼ様キナーゼを含む。これらの酵素としては、チアミン−ホスフェートキナーゼ(EC2.7.4.16)およびセレニド、水ジキナーゼ(EC2.7.9.3)が挙げられる。
グループVIIIキナーゼ(565配列)は、リボフラビンキナーゼ(565配列)を含む。これらの酵素は、リボフラビンキナーゼ(EC2.7.1.26)を含む。
グループIXキナーゼ(197配列)は、ジヒドロキシアセトンキナーゼを含む。これらの酵素は、グリセロンキナーゼ(EC2.7.1.29)を含む。
グループXキナーゼ(148配列)は、推定グリセレートキナーゼを含む。これらの酵素は、グリセレートキナーゼ(EC2.7.1.31)を含む。
グループXIキナーゼ(446配列)は、ポリホスフェートキナーゼを含む。これらの酵素は、ポリホスフェートキナーゼ(EC2.7.4.1)を含む。
グループXIIキナーゼ(263配列)は、膜内在キナーゼを含む。グループXIIは、ドリコールキナーゼファミリーを含む。これらの酵素は、ドリコールキナーゼ(EC2.7.1.108)を含む。グループXIIは、ウンデカプレノールキナーゼファミリーをさらに含む。これらの酵素は、ウンデカプレノールキナーゼ(EC2.7.1.66)を含む。
キナーゼは多数の細胞代謝経路およびシグナル伝達経路で必須の役割を果たし、それらは、構造レベル、生化学レベルおよび細胞レベルで最もよく研究された酵素の1つである。全てのキナーゼが同じリン酸ドナー(ほとんどの場合ATP)を用い、見かけ上同じホスホリル転移反応を触媒するという事実にもかかわらず、それらは、その構造的折り畳みおよび基質認識メカニズムにおいて顕著な多様性を示す。これはおそらく、主にそれらの基質の構造および特性の極めて多様な性質のためである。
5.1.1.有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ(MK2およびMK3)
MAPK活性化プロテインキナーゼ(MAP−KAPK)の異なる群が、有糸分裂促進プロテインキナーゼ(MAPK)の下流で規定されてきた。これらの酵素は、MAPKの直接的基質ではない標的タンパク質にシグナルを伝達し、それゆえMAPKカスケードによるリン酸化依存性シグナル伝達を多様な細胞機能に中継するように働く。これらの群の1つは、3つのMAPKAPK:即ち、MK2、MK3(3pKとしても公知)およびMK5(PRAKとも称される)によって形成される。有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(「MAPKAPK2」、「MAPKAP−K2」または「MK2」とも称される)は、セリン/トレオニン(Ser/Thr)プロテインキナーゼファミリーのキナーゼである。MK2は、MK3に対して高度に相同である(およそ75%のアミノ酸同一性)。MK2およびMK3のキナーゼドメインは、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ(CaMK)、ホスホリラーゼbキナーゼ、およびリボソームS6キナーゼ(RSK)アイソフォームのC−末端キナーゼドメイン(CTKD)と最も類似する(約35%〜40%同一)。mk2遺伝子は、2つの選択的にスプライスされる転写産物の370アミノ酸(MK2A)および400アミノ酸(MK2B)をコードする。mk3遺伝子は、382アミノ酸の1つの転写産物をコードする。MK2およびMK3タンパク質は高度に相同であるが、MK2Aはより短いC−末端領域を有する。MK2BのC−末端は、より短いMK2Aアイソフォームには存在しない、二つの部分に分かれる機能的な核局在化配列(NLS)(Lys−Lys−Xaa10−Lys−Arg−Arg−Lys−Lys;SEQ ID NO:23)を有しており、選択的スプライシングがMK2アイソフォームの細胞内局在化を決定することを示している。MK3は、類似の核局在化配列を有する。MK2BおよびMK3の両方で見出されるこの核局在化配列は、p38αおよびp38βと、MK2BおよびMK3との特異的な相互作用を媒介することが複数の研究によって示されたDドメイン(Leu−Leu−Lys−Arg−Arg−Lys−Lys;SEQ ID NO:24)を包含する。MK2BおよびMK3はまた、NLSおよびDドメインに対してN−末端に位置する機能的な核外移送シグナル(NES)を有する。MK2B中のNESは、刺激に続く核外移送(レプトマイシンBによって阻害され得る過程)を惹起するのに十分である。MK2およびMK3の触媒ドメインに対してN−末端の配列は、プロリンに富み、1つ(MK3)または2つ(MK2)の推定Src相同性3(SH3)ドメイン−結合部位を含み、複数の研究で、MK2がインビトロでc−Ab1のSH3ドメインへの結合を媒介することが示された。近年の研究は、このドメインがMK2媒介性の細胞遊走に関与することを示唆する。
MK2BおよびMK3は主に休止細胞の核に存在し、一方でMK2Aは細胞質に存在する。MK2BおよびMK3の両方が、ストレス刺激時に染色体領域維持タンパク質(CRM1)依存性メカニズムを介して細胞質に急速に移送される。キナーゼの活性化ループ内のThr334のホスホミメティック突然変異はMK2Bの細胞質局在化を増進するため、MK2Bの核外移送はキナーゼ活性化によって媒介されるようである。理論に拘束されるわけではないが、MK2BおよびMK3は、構成的に活性なNLSおよびリン酸化で調節されるNESを含み得ると考えられる。
MK2およびMK3は普遍的に発現するようであるが、心臓、骨格筋および腎組織で主に発現する。
5.1.2.活性化
p38αおよびp38βの様々なアクチベーターが、MK2およびMK3活性を強力に刺激する。p38は、4つのプロリン指定部位(Thr25、Thr222、Ser272およびThr334)でMK2のインビトロおよびインビボリン酸化を媒介する。これらの部位のうち、Thr25のみがMK3で保存されていない。理論に拘束されるわけではないが、リン酸化Thr25の機能は不明であるが、2つのSH3ドメイン結合部位の間でのその位置は、それがタンパク質−タンパク質相互反応を調節する可能性があることを示唆している。MK2中のThr222(MK3ではThr201)は、キナーゼドメインの活性化ループ内に存在し、MK2およびMK3キナーゼ活性のために必須であることが示された。MK2中のThr334(MK3ではThr313)は、触媒ドメインに対してC−末端に位置し、キナーゼ活性に必須である。MK2の結晶構造が解明されており、理論に拘束されるわけではないが、Thr334のリン酸化がMK2の核内外移送のスイッチとして働き得ることを示唆する。Thr334のリン酸化はまた、触媒ドメインへのMK2のC−末端の結合を弱めるかまたは妨害して、NESを露出させて核外移送を促進できる。
p38は核内でMK2およびMK3を活性化できる一方で、実験的証拠から、MK2およびMK3の活性化および核外移送が、p38の安定化および局在化も指令するリン酸化依存性立体構造スイッチと連動すること、ならびにp38そのものの細胞内の位置はMK2およびおそらくMK3によって制御されると示唆されることが、複数の研究から示されている。さらに別の研究から、核のp38が、MK2のリン酸化および活性化に続きMK2との複合体中で細胞質へと移送されることが示された。p38レベルがMK2欠乏細胞中で低く、触媒的に不活性なMK2タンパク質の発現がp38レベルを回復させることを、複数の研究が示しているため、p38とMK2との間の相互作用はp38の安定化のために重要であり得る。
5.1.3.基質および機能
さらに別の研究によって、小さな熱ショックタンパク質HSPB1(熱ショックタンパク質27またはHsp27としても公知)、リンパ球特異性タンパク質LSP−1、およびビメンチンがMK2によってリン酸化されることが示された。HSPB1は大きなオリゴマーを形成するため特に興味深く、それは分子シャペロンとして機能し、細胞を熱ショックおよび酸化ストレスから保護する可能性がある。リン酸化されると、HSPB1は大きなオリゴマーを形成するその能力を失い、アクチン重合を阻止できず、このことは、HSPB1のMK2媒介リン酸化が、アクチンの動力学の調節を目的とする恒常性維持機能に役立ち、さもなければストレス時に脱安定化されるであろうことを示唆している。
MK3はまた、インビトロおよびインビボでHSPB1をリン酸化することが示されたが、ストレスの多い条件下でのその役割はまだ解明されていない。MK2は、多くの基質をMK3と共有する。両酵素は、同等の基質優先性を有し、ペプチド基質を類似の速度定数でリン酸化する。MK2による効率的なリン酸化に必要な最小の配列はHyd−Xaa−Arg−Xaa−Xaa−pSer/Thr(SEQ ID NO:25)であることが見出された(ここでHydは、大きな疎水性残基である)。
実験的証拠は、サイトカイン生合成の調節および細胞遊走におけるp38の役割を支持している。マウスでのmk2遺伝子標的欠失は、p38が多くの類似のキナーゼの活性化を媒介するにもかかわらず、MK2がこれらのp38依存性の生物学的過程を担う重要なキナーゼと思われることを示唆している。MK2の損失は、(i)サイトカイン、例えば腫瘍壊死因子アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)、およびガンマインターフェロン(IFN−γ))のリポ多糖類(LPS)誘導性の合成の欠如、ならびに(ii)マウス胚線維芽細胞、平滑筋細胞、および好中球の遊走における変化、をもたらす。
炎症応答におけるMK2の役割と一致して、MK2欠損マウスは、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)感染に対する感受性の上昇および巣状虚血に続く炎症媒介性神経細胞死の減少を示した。MK2欠損細胞中でp38タンパク質レベルはまた有意に低下するため、これらの表現型がMK2の損失のみによるものか否かを識別する必要が有った。これを達成するために、MK2変異体をMK2欠損細胞中で発現させ、その結果は、MK2の触媒活性はp38レベルの回復に必要ではないが、サイトカイン生合成の調節には要求されることを示した。
MK2のノックアウトまたはノックダウン研究は、活性化MK2は、IL−6mRNAの高AU−3’非翻訳領域と相互作用するタンパク質のリン酸化を介してIL−6mRNAの安定性を強化することを強く裏づけた。特に、MK2は、hnRNPA0(IL−6 RNAを安定化するmRNA結合タンパク質)のリン酸化を主に担うことが示された。加えて、多様な炎症疾患を究明する幾つかのさらに別の研究から、炎症促進性サイトカイン、例えばIL−6、IL−1β、TNF−αおよびIL−8のレベルが、安定した慢性閉塞性肺疾患(COPD)の患者からの、または喫煙者の肺胞マクロファージからの誘発喀痰中で増加することが見出された(Keatings V. et al, Am J Resp Crit Care Med, 1996, 153:530−534;Lim, S. et al., J Respir Crit Care Med, 2000, 162:1355−1360)。インターロイキン−8(IL−8)およびインターロイキン−6(IL−6)などの炎症促進性サイトカインのレベル上昇、ならびに細胞間接着分子−1(ICAM−1)および血管細胞接着分子−1(VCAM−1)などの関連する下流の細胞接着分子(CAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ−7(MMP−7)などのマトリックスメタトプロテイナーゼ、およびS100カルシウム結合タンパク質A12(S100A12、カルグラヌリンCとしても公知)などのシグナル伝達分子の末梢血中のレベル上昇は、特発性肺線維症患者における死亡率、肺移植のない場合の生存、および疾患の進行と関係することが見出された(Richardset al., Am J Respir Crit Care Med, 2012, 185: 67−76;Richards, T. et al., Am J Respir Crit Care Med, 181: A1120, 2010;Moodley, Y. et al., Am J Respir Cell Mol Biol., 29(4): 490−498, 2003)。総括すれば、これらの研究から、MK2活性化によって誘発される炎症性サイトカインのレベル上昇が気道または肺組織疾患の病原に関与することを示し、気道または肺組織疾患、例えば特発性肺線維症および慢性閉塞性肺疾患(COPD)の処置のための抗サイトカイン療法の能力が示唆される(Chung, K., Eur Respir J, 2001, 18: Suppl. 34: 50−59)。
5.1.4.mRNA翻訳の調節
MK2ノックアウトマウスまたはMK2欠損細胞を用いた過去の研究では、MK2がそのmRNAの翻訳速度を高めることによってTNF−α、IL−1およびIL−6を含む炎症性サイトカインの生成を増加させることが示された。TNF−αの転写、プロセシング、および放出における有意な減少は、MK2欠損マウスでは検出され得なかった。p38経路はmRNA安定性の調節に重要な役割を果たすことが知られており、MK2は、それによってp38がこの機能を媒介するおそらく標的である。MK2欠損マウスを利用する研究で、MK2の触媒活性がサイトカイン生成および遊走への影響に必要であることが示され、理論に拘束されるわけではないが、MK2は、mRNA安定性に関与する標的をリン酸化することが示唆される。これと一致して、MK2は、異種の核リボヌクレオタンパク質(hnRNP)A0、トリステトラプロリン、ポリ(A)−結合タンパク質PABP1、およびHuR(RNA結合タンパク質のelav(ドロソフィラ・メラノガスターでの胚致死性異常の視覚(embryonic−lethal abnormal visual in Drosophila melanogaster)ファミリーの遍在的に発現されるメンバー)に結合および/またはこれらをリン酸化することが示された。これらの基質は、その3’−非翻訳領域に高AU要素を含むmRNAに結合またはそれらと共精製されることが知られており、MK2がTNF−αなどの高AU mRNAの安定性を調節し得ることが示唆される。現在、MK3が類似の機能を果たすか否かは不明であるが、MK2欠損線維芽細胞のLPS処置はhnRNP A0のリン酸化を完全に消失させるため、MK3がMK2の欠損を補填し得ないことが示唆される。
MK3は、MK2と一緒に真核細胞伸長因子2(eEF2)キナーゼのリン酸化に加わる。eEF2キナーゼは、eEF2をリン酸化しこれを不活化する。eEF2活性は、翻訳時のmRNAの伸長に必須であり、Thr56上でのeEF2のリン酸化は、mRNA翻訳の終了をもたらす。Ser377上でのeEF2キナーゼのMK2およびMK3リン酸化は、これらの酵素がeEF2キナーゼ活性をモジュレートし、それによってmRNA翻訳伸長を調節し得ることを示唆している。
5.1.5.MK2およびMK3による転写調節
核内MK2は、多くのMKと同様に、cAMP応答配列結合(CREB)、血清応答因子(SRF)、および転写因子ER81のリン酸化に寄与する。野生型細胞およびMK2欠損細胞の比較によって、MK2がストレスによって誘発される主要なSRFキナーゼであることが明らかになり、ストレス媒介性の即時初期応答におけるMK2の役割が示唆される。MK2およびMK3の両方が、インビボで塩基性ヘリックス−ループ−ヘリックス転写因子E47と相互作用し、インビトロでE47をリン酸化する。E47のMK2媒介リン酸化はE47の転写活性を抑制しそれによってE47依存性遺伝子発現を阻害することが見出されており、MK2およびMK3が組織特異性遺伝子発現および細胞分化を調節し得ることが示唆される。
5.1.6.MK2およびMK3の他の標的
幾つかの生物学的過程におけるMK2およびMK3の多様な機能を反映して、幾つかの他のMK2およびMK3の基質もまた同定されている。足場となるタンパク質14−3−3ζは、生理学的なMK2基質である。複数の研究から、14−3−3ζがプロテインキナーゼ、ホスファターゼ、および転写因子を含む細胞シグナル伝達経路の多数の成分と相互作用することが示される。また別の研究では、Ser58上での14−3−3ζのMK2媒介リン酸化がその結合活性を損なうことが示され、MK2が、通常は14−3−3ζによって調節される幾つかのシグナル伝達分子の調節に影響を及ぼし得ることが示唆される。
さらに別の研究で、MK2がまた、Ser77上で7員のArp2およびArp3複合体のp16サブユニット(p16−Arc)と相互作用し、これをリン酸化することが示された。p16−Arcは細胞骨格アクチンの調節において役割を有し、MK2がこの過程に関与し得ることが示唆される。
MK2およびMK3はまた、5−リポキシゲナーゼをリン酸化し得る。5−リポキシゲナーゼは、炎症媒介物質ロイコトリエンの形成における最初の過程を触媒する。チロシンヒドロキシラーゼ、グリコーゲンシンターゼ、およびAktもまた、MK2によってリン酸化されることが示された。最後に、MK2は、腫瘍サプレッサータンパク質ツベリンをSer1210上でリン酸化し、14−3−3ζのためのドッキング部位を生じる。通常ツベリンおよびハマルチンは機能的複合体を形成し、この複合体はmTOR依存性シグナル伝達と拮抗することによって細胞成長を負の方向に調節することから、MK2のp38媒介活性化は、ツベリンに結合する14−3−3ζを増加させることによって細胞成長を調節し得ることが示唆される。
5.2.キナーゼの阻害
真核細胞のプロテインキナーゼは、それらの触媒ドメインのおかげで関係する相同性タンパク質の最大のスーパーファミリーの1つを構成する。最も関係の深いプロテインキナーゼは、セリン/トレオニンリン酸化またはチロシンリン酸化のいずれかに特異的である。プロテインキナーゼは、細胞外刺激に対する細胞応答で不可欠の役割を果たす。したがって、プロテインキナーゼの刺激は、シグナル伝達系における最も一般的な活性化メカニズムの1つと考えられる。多くの基質が多数のプロテインキナーゼによってリン酸化を受けることが知られており、様々なプロテインキナーゼの触媒ドメインの一次配列に関するかなり多くの情報が発表されている。これらの配列は、ATP結合、触媒、および構造的完全性の維持に関与する多数の残基を共有する。ほとんどのプロテインキナーゼは、よく保存された30〜32kDaの触媒ドメインを有する。
複数の研究で、プロテインキナーゼの調節要素の同定および利用が試みられた。これらの調節要素としては、阻害剤、抗体、および遮断ペプチドが挙げられる。
5.2.1.阻害剤
酵素阻害剤は酵素と結合し、それによって酵素活性を低下させる分子である。阻害剤の結合は、基質の酵素活性部位への侵入を停止させ、そして/または酵素がその反応を触媒するのを妨害できる。阻害剤の結合は、不可逆性または可逆性である。不可逆的阻害剤は通常、酵素と反応し、酵素がもはやその反応を触媒できないようにその酵素を化学的に変化させる(例えば、酵素活性に必要とされる重要なアミノ酸残基を修飾することによって)。対照的に、可逆性阻害剤は非共有結合によって結合し、これらの阻害剤が酵素、酵素−基質複合体、またはその両方を結合するか否かに応じて異なるタイプの阻害が生成される。
酵素阻害剤は多くの場合、その特異性および能力によって評価される。本明細書で用いられる用語「特異性」は、阻害剤の選択的結合または他のタンパク質へのその結合の欠如を指す。本明細書で用いられる用語「能力」は、酵素の阻害に必要とされる阻害剤の濃度を示す、阻害剤の解離定数を指す。
プロテインキナーゼの阻害剤は、プロテインキナーゼ活性調節のツールとして用いるために研究されてきた。阻害剤は、例えばサイクリン依存性(Cdk)キナーゼ、MAPキナーゼ、セリン/トレオニンキナーゼ、Srcファミリータンパク質チロシンキナーゼ、カルモジュリン(CaM)キナーゼ、カゼインキナーゼ、チェックポイントキナーゼ(Chkl)、グリコーゲンシンターゼキナーゼ3(GSK−3)、c−Jun N−末端キナーゼ(JNK)、有糸分裂促進プロテインキナーゼ1(MEK)、ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)、プロテインキナーゼA、Akt(プロテインキナーゼB)、プロテインキナーゼC、プロテインキナーゼG、タンパク質チロシンキナーゼ、Rafキナーゼ、およびRhoキナーゼと共に使用するために研究されてきた。
5.2.2.遮断ペプチド
ペプチドは、2つ以上のアミノ酸の鎖で構成され、それによって鎖の中の1つのアミノ酸のカルボキシル基がペプチド結合を介して他のアミノ酸のアミノ基と連結された化合物である。ペプチドは、とりわけタンパク質の構造および機能の研究で用いられてきた。合成ペプチドは、とりわけタンパク質−ペプチド相互作用が生じる場所を知るプローブとして用いられる。阻害性ペプチドは、とりわけプロテインキナーゼ、癌タンパク質および他の障害の阻害に及ぼすペプチドの影響を調べるために臨床研究で用いられる。
幾つかの遮断ペプチドの使用が、研究されてきた。例えば、細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)である、MAPKプロテインキナーゼは、細胞の増殖および分化に必須である。MAPKの活性化はカスケードメカニズムを要求し、それによってMAPKが上流のMAPKK(MEK)によってリン酸化され、このMEKは今度は第三のキナーゼMAPKKK(MEKK)によってリン酸化される。ERK阻害性ペプチドは、ERKに結合することによってMEKデコイとして機能する。
他の遮断ペプチドには、オートカムチド−2関連阻害性ペプチド(AIP)が含まれる。この合成ペプチドは、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII)の高度に特異的で強力な阻害剤である。AIPは、CaMKIIのための高度に選択的なペプチド基質である、オートカムチド−2のリン酸化不能類似体である。AIPは、100nMのIC50(IC50は50%阻害を得るために必要な阻害剤の濃度である)でCaMKIIを阻害する。AIP阻害は、シンチド−2(CaMKIIペプチド基質)およびATPに関して非拮抗的であるが、オートカムチド−2に関しては拮抗的である。この阻害は、Ca2+/カルモジュリンの有無によって影響されない。CaMKII活性はAIP(1μM)によって完全に阻害されるが、PKA、PKCおよびCaMKIVは、影響されない。
他の遮断ペプチドとしては、細胞分裂プロテインキナーゼ5(Cdk5)阻害ペプチド(CIP)が挙げられる。Cdk5は、微小管タンパク質タウがp25と結合する時、アルツハイマー病特異的ホスホ−エピトープにおいてこのタンパク質をリン酸化する。p25は、切り詰められたアクチベーターであり、これはアミロイドβペプチドへの暴露の際に生理学的Cdk5アクチベーターp35から生成される。CIPによるニューロンの感染の際に、CIPはp25/Cdk5活性を選択的に阻害し、皮質ニューロン中で異常なタウのリン酸化を抑制する。CIPが示すその特異性の理由は、完全には理解されていない。
さらに別の遮断ペプチドが、細胞外調節キナーゼ2(ERK2)、ERK3、p38/HOG1、プロテインキナーゼC、カゼインキナーゼII、Ca2+/カルモジュリンキナーゼIV、カゼインキナーゼII、Cdk4、Cdk5、DNA依存性プロテインキナーゼ(DNA−PK)、セリン/トレオニン−プロテインキナーゼPAK3、ホスホイノシチド(PI)−3キナーゼ、PI−5キナーゼ、PSTAIRE(cdk高度保存配列)、リボソームS6キナーゼ、GSK−4、胚中心キナーゼ(GCK)、SAPK(ストレス活性化プロテインキナーゼ)、SEKI(ストレスシグナル伝達キナーゼ)、および巣状接着キナーゼ(FAK)について研究されてきた。
5.3.細胞貫通ペプチド(CPP)
細胞貫通ペプチド(CPP)は、哺乳動物細胞の形質膜を貫通し、膜を横断して多くのタイプおよび分子量の化合物を輸送し得るペプチドの一クラスである。これらの化合物には、タンパク質、DNA、コンジュゲートペプチド、オリゴヌクレオチドなどのエフェクター分子、およびリポソームなどの小粒子が含まれる。CPPが、他のタンパク質へと化学的に連結または融合された場合、生じる融合タンパク質は、なおも細胞に侵入できる。形質導入の厳密なメカニズムは不明であるが、これらのタンパク質の内在化は、受容体媒介またはトランスポーター媒介であるとは考えられていない。CPPは一般的に10〜16アミノ酸長であり、例えばアルギニンおよび/またはリジンに富むペプチドなど、それらの組成にしたがって群分けされ得る。
細胞中にエフェクター分子を輸送できるCPPの使用は、それらが積荷分子の細胞内取り込みを促進することから、薬物の設計においてますます魅力的になった。これらの細胞貫通ペプチドは、それらの配列にしたがって両親媒性(極性または非極性末端の両方を有することを意味する)または陽イオン性(正味の正電荷原子を含むことを意味する、またはそれに関係する)として一般に分類され、巨大分子のための非侵襲性送達技術を提供する。CPPは多くの場合、「トロージャンペプチド」、「膜輸送配列」、「タンパク質形質導入ドメイン(PTD)」、または「細胞透過性タンパク質(CPP)」と称される。CPPはまた、新規なHSPB1キナーゼ阻害剤の細胞膜貫通を支援するために用いることができる(出願の内容が参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、2008年1月10日出願の表題「Polypeptide Inhibitors of HSPB1 Kinase and Uses Therefor」の米国特許出願第11/972,459号、および2008年8月7日出願出願の表題「Kinase Inhibitors and Uses Thereof」の同第12/188,109号を参照)。
5.3.1.ウイルスCPP含有タンパク質
形質導入特性を有するとして記載されるべき第一のタンパク質は、ウイルス起源のものであった。これらのタンパク質はなおも、最も一般的に許容されるCPP作用のモデルである。細胞貫通ペプチドのうち、非限定的にTATペプチドを含む高アルギニン細胞貫通ペプチドが、最も広範囲に研究されている(El−Sayed, A. et al., AAPSJ. 11, 13−22, 2009;Wender, P. et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 452−472, 2008)。
TAT(HIV−1トランスアクチベーター遺伝子産物)は、86アミノ酸のポリペプチドであり、組み込まれたHIV−1ゲノムの強力な転写因子として作用する。TATはウイルスゲノム上で作用し、潜伏感染細胞内でウイルス複製を刺激する。TATタンパク質の転座特性は、休止した感染細胞の活性化を可能にし、サイトカインを含む多くの細胞遺伝子を調節することによって、その後の感染のために非感染細胞のプライミングに関与できる。TATの最小CPPは、9アミノ酸のタンパク質配列RKKRRQRRR(TAT49−57;SEQ ID NO:20)である。TATのより長い断片を用いた研究で、120kDaまでの融合タンパク質の形質導入の成功が実証された。多数のTAT−CPPおよび合成TAT誘導体の付加が、膜における転座を媒介することが実証された。TAT CPP含有融合タンパク質が、癌を含む実験、デスタンパク質(death−protein)を細胞に輸送する実験、および神経変性障害の疾患モデルで治療部分として用いられた。
VP22は、HSVビリオンの構造部分である、HSV−1外皮タンパク質である。VP22は、受容体に依存せず転座でき、核中に蓄積される。VP22のこの特性によって、タンパク質はCPP含有ペプチドとして分類される。完全長のVP22を含む融合タンパク質は、形質膜を介して効率的に転座された。
5.3.2.細胞間転座特性を有するホメオタンパク質
ホメオタンパク質は、形態学的過程に関与する高度に保存されたトランス活性化する転写因子である。それらは、60アミノ酸の特異的配列を介してDNAに結合する。このDNA結合ホメオドメインは、ホメオタンパク質の最も高度に保存された配列である。幾つかのホメオタンパク質がCPP様活性を示すことが記載されており、それらは、細胞型特異性なしにエネルギー非依存的なおよびエンドサイトーシス非依存的な様式で細胞膜を介して効率的に転座できる。
アンテナペディアタンパク質(Antp)は、細胞膜を介して転座できるトランス活性化する因子であり、転座が可能な最小配列は、タンパク質のホメオドメイン(HD)の第三ヘリックスに対応する16アミノ酸ペプチドである。このヘリックスの内在化は4℃で起こり、この過程がエンドサイトーシス依存性ではないことを示唆する。AntpHDとの融合タンパク質として生成される100アミノ酸までのペプチドは、細胞膜を貫通する。
転座が可能な他のホメオドメインとしては、フシタラズ(Ftz)およびエングレイル(En)ホメオドメインが挙げられる。多くのホメオドメインが、高度に保存された第三のヘリックスを共有する。
5.3.3.ヒトCPP
ヒトCPPは、ヒト患者への導入時に潜在的免疫原性問題を回避できる。CPS配列を有するペプチドとしては、Hoxa−5、Hox−A4、Hox−B5、Hox−B6、Hox−B7、HOX−D3、GAX、MOX−2、およびFtzCPPが挙げられる。これらのタンパク質は全て、AntpCPP中で見出される配列を共有する。他のCPPとしては、エネルギー−、受容体−およびエンドサイトーシス−非依存性転座が可能な、Islet−1、インターロイキン−1、腫瘍壊死因子、およびカポジ線維芽細胞増殖因子またはEGF−4シグナルペプチド由来の疎水性配列が挙げられる。未確定CPPには、線維芽細胞増殖因子(FGF)ファミリーのメンバーが含まれる。
6.MK2阻害剤および線維症性疾患または症状の処置
p38MAPKの下流のセリン/トレオニンキナーゼ基質である、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MAPKAPK2またはMK2)は、瘢痕形成および線維症の合併症である多くの炎症性疾患に関係している(Lopes, L. et al., Biochem Biophys Res Commun., 382(3):535−9, 2009)。これらの疾患としては、癌、内膜過形成、器官線維症、腹部癒着、炎症性腸疾患、および慢性関節リウマチが挙げられるが、これらに限定されない。特発性肺線維症(IPE)に加えて、炎症および線維症を伴い肺に影響を及ぼす他の疾患としては、急性肺損傷(ALI)、臓器移植片拒絶(肺の移植片では、IPFの後期処置でもある)、敗血症に続発する臓器不全、急性肺不全、強皮症などの自己免疫障害、および慢性閉塞性肺疾患(COPD)が挙げられる。
線維症の発症には、炎症、線維芽細胞の増殖および動員が要求され、筋線維芽細胞表現型の細胞を生じることが公知である(Horowitz J. et al., Semin Respir Crit Care Med., 27(6):600−612, 2006)。MK2は、転写レベルおよび転写後レベルで遺伝子発現を制御し(Neininger A. et al., J Biol Chem. 2002;277(5):3065−8;Thomas T. et al., J Neurochem., 105(5): 2039−52, 2008;Johansen C. et al., J Immunol., 176(3):1431−8, 2006;Rousseau S. et al.,EMBO J. 21(23):6505−14, 2002)、ならびに細胞骨格の構造を制御することが示された(Lopes, L. et al., Biochem Biophys Res Commun., 382(3):535−9, 2009)。加えて、活性化MK2は炎症性サイトカインmRNAの翻訳および安定性を高めること、およびアクチンの再編成を引き起こすことが示され、さらにMK2の阻害は、炎症の低下(Ward, B. et al., J Surg Res., 169(1):e27−36, 2011)および筋線維芽細胞の分化(Lopes, L. et al., Biochem Biophys Res Commun., 382(3):535−9, 2009)と関連することが示された。
総括すると、これらのデータは、MK2の阻害が、線維症性疾患または症状、例えば特発性肺線維症(IPF)、急性肺損傷(ALI)、および移植片拒絶を有する患者に治療的利益を提供し得ることを示唆している。これに関して、記載された本発明は、細胞貫通性のペプチド系MK2阻害剤を用いて炎症過程および線維症に介入するアプローチを提示する。
発明の概要
一態様によれば、記載された本発明は、抗CD44抗体の治療量を含む抗体成分;およびアミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMK2阻害剤(MK2i)ポリペプチドまたはアミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチド、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドおよびアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドから選択されるその治療ドメインと機能的に等しい少なくとも1つのペプチド、またはその機能的均等物の治療量、および薬学的に許容し得る担体を含むMK2阻害剤(MK2i)成分、を含む組成物を投与することを含む、肺移植後の肺移植片機能不全を低減する方法であって;組成物が肺移植片機能不全の少なくとも1つの病理生物学的作用を相乗的に減少させるのに効果的である、方法を提供する。一実施形態によれば、肺移植片機能不全は、通常の健常対照群の対象の組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織内の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする。別の実施形態によれば、肺移植片機能不全は、原発性の移植片機能不全である。別の実施形態によれば、肺移植片機能不全は、慢性の肺移植片機能不全である。別の実施形態によれば、組成物の抗CD44抗体成分の投与は、全身性である。別の実施形態によれば、MK2i成分の投与は、全身性であるかまたは吸入による。別の実施形態によれば、移植片機能不全は、炎症を特徴とする。別の実施形態によれば、組成物は、(i)TGFβ、CCL2、ヒアルロン酸、およびMMP9のうちの少なくとも1つをモジュレートすること;(ii)TNFα、IL6またはそれらの組み合わせの血漿レベルを低下させること;(iii)α平滑筋アクチンの発現を低減すること;(iiv)TGFβ誘導性の筋線維芽細胞活性化を予防すること;(v)線維芽細胞侵襲を阻害すること、またはそれらの組み合わせを行うことにおいて、対照と比較して効果的である。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである。別の実施形態によれば、担体は、制御放出性担体、遅延放出性担体、持続放出性担体、および長期放出性担体からなる群から選択される。別の実施形態によれば、医薬組成物のMK2i成分は、乾燥粉末の形態である。別の実施形態によれば、乾燥粉末は、空気力学的質量中央径(MMAD)が1〜5ミクロンの微粒子を含む。別の実施形態によれば、医薬組成物のMK2i成分の治療量の投与は、吸入装置による。別の実施形態によれば、吸入装置は、ネブライザーである。別の実施形態によれば、吸入装置は、計量吸入装置(MDI)である。別の実施形態によれば、吸入装置は、乾燥粉末吸入装置(DPI)である。別の実施形態によれば、吸入装置は、乾燥粉末ネブライザーである。
別の態様によれば、記載された本発明は、対象の組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を特徴とする重度の肺線維症を処置する方法であって、抗CD44抗体の治療量を含む抗体成分;アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMK2阻害剤(MK2i)ポリペプチドまたはアミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチド、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドおよびアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドから選択されるその治療ドメインと機能的に等しい少なくとも1つのペプチド、またはその機能的均等物の治療量、および薬学的に許容し得る担体を含むMK2阻害剤(MK2i)成分、を含む医薬組成物を対象に投与することを含み;組成物が対象の組織における線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を相乗的に減少させるのに効果的である、方法を提供する。一実施形態によれば、重度の肺線維症は、特発性肺線維症である。別の実施形態によれば、重度の肺線維症は、ブレオマイシンの投与によって引き起こされる。別の実施形態によれば、重度の肺線維症は、組織中の炎症をさらに特徴とする。別の実施形態によれば、炎症は、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)、およびインターロイキン−1β(IL−1β)からなる群から選択される少なくとも1種のサイトカインにより媒介される。別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする。別の実施形態によれば、重度の肺線維症は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺の線維芽細胞増殖の異常な促進、筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を特徴とする。別の実施形態によれば、組成物の抗CD44抗体成分の投与は、全身性である。別の実施形態によれば、MK2i成分の投与は、全身性または吸入による。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである。別の実施形態によれば、担体は、制御放出性担体、遅延放出性担体、持続放出性担体、および長期放出性担体からなる群から選択される。別の実施形態によれば、医薬組成物のMK2i成分は、乾燥粉末の形態である。別の実施形態によれば、乾燥粉末は、空気力学的質量中央径(MMAD)が1〜5ミクロンの微粒子を含む。別の実施形態によれば、医薬組成物のMK2i成分の治療量の投与は、吸入装置による。別の実施形態によれば、吸入装置は、ネブライザーである。別の実施形態によれば、吸入装置は、計量吸入装置(MDI)である。別の実施形態によれば、吸入装置は、乾燥粉末吸入装置(DPI)である。別の実施形態によれば、吸入装置は、乾燥粉末ネブライザーである。
無溶媒噴霧乾燥インスリンの送達性能を示す。 アンダーソン・カスケード・インパクション(ACI)により測定された噴霧乾燥インスリンの粒度分布を示す。 MicroDose乾燥粉末吸入装置(DPI)と2種の市販される「受動式」乾燥粉末吸入装置(DPI)とで対比させた効率および流速の比較を示す。 噴霧乾燥された無溶媒ペプチドの流速独立性を示す。 噴霧乾燥ペプチド(インスリンではない)の代表的な顕微鏡写真を示す。 噴霧乾燥ペプチド(インスリンではない)の粒度分布を示す。 次世代インパクション(NGI)により測定された微粒子化/ラクトースブレンドの組み合わせの粒度分布を示す。 微粒子化された小分子(長期作用性ムスカリン作動薬(LAMA)/ラクトースブレンド)の送達性能を示す。 線維芽細胞病巣における活性化MK2(即ち、ホスホ−Thr334−MAPKAPK2)の核局在化を示す、パラフィン包埋されたヒト特発性肺線維症IPFの肺の免疫組織化学分析を示す。正常な肺(左パネル);IPF肺組織生検切片(右パネル)。挿入図は、活性化MK2に関して陽性に染色された細胞(濃灰色)を有する病巣での上皮内層の破壊を示す。図9に示される略語は、以下の通りである:NL(肺胞嚢を有する正常な肺構造);AW(気道);FF(IPFを有する肺組織外植片からの線維芽細胞病巣)。 肺線維症のブレオマイシンマウスモデル(特発性肺線維症(IPF)予防モデル)における線維症の発症を阻止する化合物の能力のテストの略図を示す。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)またはMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))を、炎症サブサイドおよび線維化メカニズムが活性化されたブレオマイシン送達後7日目に開始して、顕著な線維化が観察されるブレオマイシン送達後21日目まで1日1回、噴霧または腹腔内のいずれかで投与する。 MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の吸入療法および全身投与が、マウスにおけるブレオマイシン誘導性肺線維症を防御することを示す。上のパネル:21日目の代表的なマウス肺組織のヘマトキシリン・エオジン(H&E)染色。下のパネル:同じ視野のマッソントリクローム染色から、ブレオマイシン傷害を有する広範囲のコラーゲン沈着(矢印)が明らかである。略語:AW:気道;NL:正常な肺構造;FF:線維症病巣;V:静脈。 MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が、ブレオマイシン傷害による顕著なコラーゲン沈着を予防することを示す。値は、平均±SEMを表す。n=5匹/群。「*」p<0.05;「**」p<0.01;「***」p<0.001。コラーゲン指数=コラーゲンの定数因子7.5×ヒドロキシプロリン濃度。 MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が用量依存的様式でブレオマイシン傷害による線維症を予防することを示す。ブレオマイシンマウスの肺切片のマッソントリクローム染色。(A)MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1);(B)MMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)。 全身投与されたMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)がブレオマイシン傷害による全身のT細胞活性化を抑制することを示す。値は、平均±SEMを表す。「p」値<0.01。n=4匹/群。図14に示される略語は、以下の通りである:(i)PBSで処置された野生型マウス(PBS);(ii)PBSで処置されたブレオマイシンマウス(BLEO);(iii)噴霧式MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシンマウス(BLOE+MMI−0100(NEB));および(iv)腹腔内MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシンマウス(BLEO+MMI−0100(IP))。 特発性肺線維症のブレオマイシンモデル(IPF処置モデル)における線維症進行を抑制するMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の能力のテストの略図を示す。PBSまたはMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))を、1日あたり50μg/kgの用量で、ブレオマイシン送達後14日目から開始してブレオマイシン送達後28日目まで噴霧化により、または腹腔内に投与する。 MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の全身(IP)または噴霧化(NEB)投与が、マウスにおけるブレオマイシン誘導性肺線維症を緩和することを示す。上のパネル:ヘマトキシリン・エオジン(H&E)染色;下のパネル:同じ視野のマッソントリクローム染色。図16に示される略語は以下の通りである:PBS(PBSで処置された野生型マウス);BLEO(PBSで処置されたブレオマイシンマウス);MMI−0100(NEB)(噴霧式MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシンマウス);MMI−0100(IP)(腹腔内MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)で処置されたブレオマイシンマウス);NL(肺胞嚢を有する正常な肺構造);AW(気道);FF(IPFを有する肺組織外植片からの線維芽細胞病巣)。 MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))がブレオマイシン傷害による顕著なコラーゲン沈着を停止させることを示す。図17に示される略語は、以下の通りである:PBS(PBSで処置された野生型マウス);BLEO(PBSで処置されたブレオマイシンマウス);BLEO+MMI−0100(NEB)(噴霧式MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシンマウス);BLEO+MMI−0100(IP)(腹腔内MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)で処置されたブレオマイシンマウス)。値は、平均±SEMを表す。n=5匹/群。コラーゲン指数=コラーゲンの定数因子7.5×ヒドロキシプロリン濃度。 (i)PBSで処置された野生型マウス(PBS);(ii)PBSで処置されたブレオマイシンマウス(BLEO);(iii)噴霧式MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシンマウス(BLOE+MMI−0100(NEB));および(iv)腹腔内MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシンマウス(BLEO+MMI−0100(IP))から得られた肺切片(ブレオマイシン傷害後28日目)の抗ホスホ−Thr334−MAPKAPK2(MK2の活性化形態)染色の代表的な顕微鏡像を示す。C57−BL/6マウスを、0日目にブレオマイシン傷害に供した。14日目から、マウスに1日あたり50μg/kgのMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)を腹腔内(IP)注射またはネブライザー(NEB)により、ブレオマイシン傷害後28日目まで投与した。最初の倍率:20倍。 TGF−βを介する炎症および線維化経路に関与する重要なシグナル伝達分子を示す。 最終投与の24時間後に、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が、特発性肺線維症のブレオマイシンマウスモデル(処置モデル)における炎症性サイトカインの循環レベルをダウンレギュレートすることを示す。 MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が特発性肺線維症処置モデルにおける筋線維芽細胞α平滑筋アクチン(α−SMA)活性化を阻害することを示す。C57−BL/6マウスを、0日目にブレオマイシン傷害に供した。14日目から28日目まで、マウスに1日あたり50μg/kgのMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)を腹腔内(IP)注射またはネブライザー(NEB)により投与した。ホルマリン固定された肺組織切片を、α−SMAに対して免疫染色した。対照染色は、ビオチン化二次IgG抗体により実施した。ストレプトアビジン・コンジュゲート・西洋ワサビペルオキシダーゼを、基質である3,3’−ジアミノベンジデンと共に用い、核をヘマトキシリンで対比染色した。最初の倍率:20倍。 正常なヒト胎児肺線維芽細胞(IMR−90)におけるMK2ペプチド阻害剤によるTGF−βを介した筋線維芽細胞活性化のモジュレーションを示す。IMR−90細胞を、指示された用量のMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)またはMMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)で1時間、前処置し、その後、TGF−β1(2ng/ml)の存在下または非存在下で48時間培養した。細胞溶解物をα−SMA(筋線維芽細胞活性化のマーカー)およびGAPDH(ローディング対照)に関する抗体に対して免疫ブロットした。 ヒト胎児肺線維芽細胞(IMR−90)におけるTGF−βを介するフィブロネクチン発現のモジュレーションを示す。IMR−90細胞を、指示された用量のMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)またはMMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)で1時間、前処置し、その後、TGF−β1(2ng/ml)の存在下または非存在下で72時間培養した。フィブロネクチン(fibronection)を、調整した培地中の分泌断片として測定した。調整した培地からの等量(14μg)の総タンパク質を、各レーンにロードした。 PDGFR−βのα5β1−インテグリンを介する活性化を通したフィブロネクチンによる間葉幹細胞遊走の調節に関与する重要なシグナル伝達分子を示す(Veevers−Lowe J et al., J Cell Sci, 124: 1288−1300, 2011)。 IPF患者におけるMK2キナーゼ活性化形態のレベルの上昇を示す。(A)正常組織およびIPF組織におけるホスホ−Thr334レベルの定量分析;(B)肺機能とMK2活性化との相関。 肺移植(LT)後の最初の24時間以内に測定された気管支肺胞洗浄液(BALF)ヒアルロン酸(HA)濃度の上昇が、移植後の原発性移植片機能不全(PGD)の長期化に関連づけられたことを示す。 CD44染色を示す:A)気管支上皮および浸潤している単核細胞、B)肺胞マクロファージ(AM)および肺胞上皮、ならびにC)線維芽細胞。 A)気管支上皮、浸潤している単核細胞、およびB)肺胞マクロファージ(AM)、からのTGF−β発現を実証する原発性移植片機能不全(PGD)生検を示す。C)肺胞上皮細胞および浸潤している単核細胞、D)線維芽細胞、ならびにE)肺胞マクロファージ(AM)からのTGF−βR1発現。 A)肺胞上皮および浸潤している単核細胞、B)AMおよび2型肺細胞、C)気道周辺および間質で(発生した領域)浸潤する単核細胞から発現された受容体CCR2、からのCCL2を実証する原発性移植片機能不全(PGD)生検を示す。 相乗的/同系移植片対照と比較した、異所性気管移植(HTT)アロ移植片の14日目のqPCR発現プロファイルを示す。 5日目のネズミ同所性左片側肺移植(mOLTx)アロ移植片の組織検査が、対照と比較して抗CD44 Ab+MK2i療法での拒絶の著しい減少を実証することを示す。AおよびB)対照治療、CおよびD)抗CD44+MK2i。注:血管周辺(V)の浸潤および気道(B)の浸潤。 α−平滑筋アクチンヒアルロナンシンターゼ2(ASMA−HAS2)CD44−/−マウスは、ブレオマイシン後のASMA−HAS2+トランスジェニックマウスと比較して少ないコラーゲンを有したことを示す。 コラーゲン量の減少を示した抗CD44 Abでの予防(A)および治療プロトコル(B)の両方を示す。 特発性肺線維症(IPF)患者からの線維芽細胞がより侵襲性であったことを示す。 抗CD44 Abが、ブレオマイシン傷害後のα−平滑筋アクチンヒアルロナンシンターゼ2(ASMA−HAS2)マウスにおけるコラーゲンを減少させたことを示す。 抗CD44が、特発性肺線維症(IPF)線維芽細胞の侵襲を減少させたことを示す。 CD44−/−線維芽細胞が侵襲の減少を示したことを示す(A)。抗CD44が線維芽細胞侵襲を減少させた(B)。 生理食塩水またはブレオマイシン処置後7日目のマウスから単離された原発性肺AEC2細胞をトランスウェルの上のチャンバー内に播種し、野生型(WT)原発性線維芽細胞を下のチャンバーに播種したことを示す。線維芽細胞の活性化を、ウェスタンブロットでのα−平滑筋アクチン(αSMA)、コラーゲンおよびフィブロネクチンの発現増加により決定した。 MK2i(MMI−0100:YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))がヒト特発性肺線維症(IPF)肺からの線維芽細胞の侵襲能力を低下させたことを示す。 MK2i(MMI−0100:YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))がヒト特発性肺線維症(IPF)肺からの線維芽細胞のHA産生を減少させたことを示す。 MK2i(MMI−0100:YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))がブレオマイシン処置されたトランスジェニックネズミヒアルロナンシンターゼ2(mHAS2tg)肺からの線維芽細胞の侵襲能力を低下させたことを示す。 MK2i(MMI−0100:YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))がブレオマイシン処置されたネズミヒアルロナンシンターゼ2(mHAS2)肺からのヒアルロナン(HA)産生を減少させたことを示す。 MK2i(MMI−0100:YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))がブレオマイシン処置された野生型(WT)マウス肺におけるヒアルロナン(HA)量を減少させたことを示す。
発明の詳細な説明
記載された本発明は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(MMI−0100;SEQ ID NO:1)を有するポリペプチドまたはその機能的均等物を含む組成物の治療量を投与することを含む、それを必要とする対象における肺線維症を処置するための組成物および方法を提供する。
用語解説
本明細書で用いられる用語「気道」は、それを通して空気が体に侵入し、体を離れる通路を指す。肺の気道は、空気が呼吸時に通過する呼吸管部分を含む。
本明細書で用いられる用語「気道の閉塞」は、気流の何らかの異常な低下を指す。気流に対する抵抗は、上気道から終末気管支までの気道の任意の場所で生じ得る。
本明細書で用いられる用語「気道疾患」は、肺の内外へ酸素および他の気体を運搬する管(気道)を冒す疾患を指す。気道疾患としては、喘息、気腫および慢性気管支炎を含む慢性閉塞性肺疾患(COPD)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「抗体」は、例として、天然由来抗体および非天然由来抗体の両方を包含する。具体的には用語「抗体」は、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体、ならびにそれらの断片を包含する。さらに用語「抗体」は、キメラ抗体および全合成の抗体、ならびにそれらの断片を包含する。
抗体は、その分子がターゲット上の小さな化学基に相補性がある表面の小さな領域を有する血清タンパク質である。これらの相補性領域(抗体結合部位または抗原結合部位とも称される)は、抗体分子あたり少なくとも2つ、幾つかのタイプの抗体分子では10、8、または幾つかの種では12個もあり、抗原上のそれらの対応する相補性領域(抗原決定基またはエピトープ)と反応して多価抗原の複数の分子に連結して、共に格子構造を形成し得る。
抗体分子全体の基本的構造単位は、4つのポリペプチド鎖、2つの同一の軽(L)鎖(それぞれ約220のアミノ酸を含む)と2つの同一の重(H)鎖(それぞれが通常、約440のアミノ酸を含む)とからなる。2つの重鎖と2つの軽鎖とが、非共有結合と共有(ジスルフィド)結合との組み合わせによりまとまっている。この分子は、2つの同一のハーフで構成され、各ハーフが、軽鎖のN末端領域と重鎖のN末端領域とで構成される同一の抗原結合部位を有する。軽鎖および重鎖の両方は通常、抗原結合表面を形成するように協働する。
ヒト抗体は、2種の軽鎖:κおよびλを示し、免疫グロブリンの個々の分子は、いずれか一方のみである。正常な血清において、この分子の60%はκ決定基を有し、30%がλを有することが見出されている。多くの他の種は2種の軽鎖を示すことが見出されているが、その割合は様々である。例えばマウスおよびラットでは、λ鎖が含まれるが合計でわずかな割合であり;イヌおよびネコでは、κ鎖が非常に低く;ウマはいずれのκ鎖をまったく有さないようであり;ウサギは、系統およびb遺伝子座のアロタイプに応じて5〜40%のλを有し;ニワトリの軽鎖は、κよりもλに対して相同がある。
哺乳動物では、抗体には5つのクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMがあり、それぞれが固有のクラスの重鎖(α(IgA)、δ(IgD)、ε(IgE)、γ(IgG)およびμ(IgM))を有する。加えて、IgG免疫グロブリンには4つのサブクラス(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)があり、それぞれがγ1、γ2、γ3およびγ4重鎖を有する。その分泌された形態では、IgMは5つの四鎖単位で構成され、合計で10の抗原結合部位をもつ。各五量体が1コピーのJ鎖を含み、J鎖は2つの隣接するテール領域の間に共有結合で挿入されている。
5つの免疫グロブリンクラス全てが、電気泳動で広範囲の移動を示し相同性がない、という点で他の血清タンパク質とは異なる。この非相同性(個々のIgG分子は、例えば、互いに正味の電荷が異なる)は、免疫グロブリンの生来の特性である。
ロックに鍵を適合させることになぞらえることが多い相補性の原理は、比較的弱い結合力(疎水性結合、水素結合、ファンデルワールス力、およびイオン性相互作用)を含み、2つの反応分子が互いに非常に密に接近し得る場合にのみ効果的に作用でき、実際に非常に近いので、一分子の突出する構成原子または原子群が、他の分子内のくぼみまたは凹所に適合できる。抗原−抗体相互作用は高度の特異性を示し、それは多くのレベルで示される。分子レベルに下げると、特異性とは、抗原への抗体の結合部位が、無関係な抗原の抗原決定基に全く似ていない相補性を有する、ということを意味する。2つの異なる抗原の抗原決定基がいくらかの構造類似性を有する場合は必ず、1つの決定基が他のものに対する幾つかの抗体の結合部位にある程度、適合する場合があり、この現象は交差反応を起こす。交差反応は、抗原−抗体反応の相補性または特異性を理解する上で非常に重要である。免疫学的特異性または相補性は、抗原中の少量の不純物/混入の検出を可能にする。
モノクローナル抗体(mAb)は、免疫されたドナーからのマウス脾臓細胞をマウス骨髄腫細胞株と融合して、選択培地中で生育する樹立されたマウスハイブリドーマクローンを生成することにより作製され得る。ハイブリドーマ細胞は、抗体分泌B細胞を骨髄腫細胞とインビトロ融合することによって得られる不死化ハイブリッド細胞である。インビトロ免疫化は、培養中の抗原特異性B細胞の一次活性化を指し、マウスモノクローナル抗体を作製する別の確立された手段である。
末梢血リンパ球由来の免疫グロブリン重(VH)鎖および軽(VλおよびVκ)鎖の可変遺伝子の多様なライブラリーを、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅により増幅させることもできる。重鎖および軽鎖可変ドメインがポリペプチドスペーサにより連結されるポリペプチド一本鎖をコードする遺伝子(一本鎖FvまたはscFv)は、PCRを用いて重鎖と軽鎖のV遺伝子を無作為に組み合わせることにより作製できる。その後、繊維状バクテリオファージの先端での微量のコートタンパク質への融合によるこのファージの表面での提示のために、コンビナトリアルライブラリーをクローニングできる。
誘導選択(guided selection)の技術は、ヒト免疫グロブリンV遺伝子をげっ歯類免疫グロブリンV遺伝子と共にシャッフルすることに基づく。この方法は、(i)ヒトλ軽鎖のレパートリーを、目的の抗原と反応性のあるマウスモノクローナル抗体の重鎖可変領域(VH)ドメインと共にシャッフルすること;(ii)その抗原上の半ヒトFabを選択すること;(iii)第二のシャッフルにおいて、選択されたλ軽鎖遺伝子をヒト重鎖ライブラリーの「ドッキングドメイン」として使用して、ヒトλ軽鎖遺伝子を有するクローンFab断片を単離すること;(v)この遺伝子を含む哺乳動物細胞発現ベクターを用いる電気穿孔により、マウス骨髄腫細胞をトランスフェクトすること;および(vi)抗原と反応性のあるFabのV遺伝子を、マウス骨髄腫中で完全なIgG1のλ抗体分子として発現すること、を必要とする。Cloning and Expression of Human V−Genes Derived from Phage Display Libraries as Fully Assembled Human anti−TNF Alpha Monoclonal Antibodies by Mahler, SM, Marquis, CP, Brown, G, Roberts, A and Hoogenboom, HR in Immunotechnology 3(1): 31−43 (1997)。
本明細書で用いられる用語「肺組織疾患」は、肺組織、例えば肺間質の構造を冒す疾患を指す。肺組織の瘢痕形成または炎症は、肺の完全な拡張を不能にする(「拘束性肺疾患」)。それはまた、肺が酸素を取り込み(酸素付加)、二酸化炭素を放出する能力を低下させる。肺組織疾患の例としては、特発性肺線維症(IPF)、急性肺損傷(ALI)、肺の放射線誘発性線維症、肺移植に伴う線維症症状が挙げられるが、これらに限定されない。サルコイドーシスは、腫脹(炎症)がリンパ節、肺、肝、眼、皮膚、または他の組織で生じる疾患である。
用語「肺間質」または「肺の間質」は、本明細書では互換的に用いられ、肺の気腔上皮と胸膜中皮との間に存在する領域を指す。マトリックスタンパク質の線維であるコラーゲンおよびエラスチンは、肺の間質の主要成分である。これらの線維の主要な機能は、換気時に構造的完全性を維持する、機械的な足場を形成することである。
本明細書で用いられる用語「接近可能表面積」または「ASA」は、溶媒に暴露される生物分子の表面積を指す。本明細書で用いられる用語「溶媒の接近可能表面または「SAS」は、溶媒に接近できる所与の残基の表面積の割合%を指す。それは、残基の三次元構造におけるASAとその伸展させたペプチド確証(confirmation)の最大ASAとの比率として計算される。
用語「アミノ酸残基」または「アミノ酸」または「残基」は、互換的に用いられ、非限定的に天然由来アミノ酸および天然由来アミノ酸と類似の様式で機能し得る天然のアミノ酸の公知の類似体を含む、タンパク質、ポリペプチド、またはペプチド中に取り込まれるアミノ酸を指す。アミノ酸は、L−またはD−アミノ酸であり得る。アミノ酸は合成アミノ酸で置換されてよく、ペプチドの半減期を延長させるように、ペプチドの能力を高めるように、またはペプチドの生物学的利用度を高めるように改変できる。
本明細書では主に、アミノ酸の一文字表記を用いる。当業者に周知の通り、そのような一文字表記は、以下の通りである。
Aはアラニン、Cはシステイン、Dはアスパラギン酸、Eはグルタミン酸、Fはフェニルアラニン、Gはグリシン、Hはヒスチジン、Iはイソロイシン、Kはリジン、Lはロイシン、Mはメチオニン、Nはアスパラギン、Pはプロリン、Qはグルタミン、Rはアルギニン、Sはセリン、Tはトレオニン、Vはバリン、Wはトリプトファン、Yはチロシンである。
以下に、互いに保存的置換であるアミノ酸の群を表す:1)アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リジン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);および6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
本明細書で用いられる単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明瞭にその他を示さない限り、複数の対応物を含む。例えば、「a polypeptide」は、1つまたは複数のポリペプチドを意味する。
本明細書で用いられる用語「付加」は、ある配列への1つもしくは複数の塩基、または1つもしくは複数のアミノ酸の挿入を指す。
本明細書で用いられる用語「投与する」は、分配、供給、適用、付与、配分または寄与することを指す。用語「投与すること」または「投与」は、本明細書では互換的に用いられ、インビボ投与、およびエクスビボで組織に直接投与することを包含する。一般に組成物は、全身で、経口、口腔、非経口、外用で、吸入もしくは吹送(即ち、口からまたは鼻から)により、または直腸からのいずれかで、従来の非毒性の医薬的に許容し得る担体、アジュバント、およびビヒクルを含む単位投与剤形として投与するか、あるいは局所的に、例えば非限定的に注射、インプラント、移植、局部塗布の手段によって、または非経口的に投与され得る。追加の投与は、例えば静脈内に、心膜内に、経口的に、インプラントにより、経粘膜的に、経皮的に、外用として、筋肉内に、皮下に、腹腔内に、髄腔内に、リンパ内に、病変内に、または硬膜外に実施され得る。投与は、例えば1回、複数回、および/または1つのまたは複数の長い期間にわたって実施され得る。
本明細書で用いられる用語「アレルギー反応」は、免疫系の過敏反応を指す。アレルギー反応は、アレルゲンとして知られる通常は無害な環境物質に対して生じ、これらの反応は、後天的で、予測可能であり、かつ急速である。アレルギー反応は、肥満細胞および好塩基球と称される特定の白血球の、IgEとして知られる抗体タイプによる過剰な活性化を特徴とし、結果として極度の炎症応答を生じる。一般的なアレルギー反応としては、湿疹、蕁麻疹,枯草熱、喘息発作、食物アレルギー、ならびにスズメバチおよびミツバチなどの刺咬昆虫の毒液に対する反応が挙げられる。
本明細書で用いられる用語「α−平滑筋アクチン」または「α−SMA」は、最初に血管平滑筋細胞で単離されたアクチンタンパク質、α−アクチン2(ACTA2;アクチンまたは大動脈平滑筋アクチンとしても公知)を指す。アクチンは、全ての真核細胞で発現される高度に保存されたタンパク質である。アクチンフィラメントは、細胞骨格の一部を形成し、細胞の形状および運動の調節に必須の役割を果たす。6つの別個のアクチンアイソタイプが、哺乳動物細胞で同定されている。各々は、分離された遺伝子によってコードされ、発育により調節される組織特異的な様式で発現される。アルファおよびベータ細胞質アクチンは、非常に様々な細胞で発現されるが、アルファ骨格アクチン、アルファ心アクチン、アルファ血管アクチン、およびガンマ腸管アクチンの発現は、特殊な筋肉細胞型により制限される。アルファ−平滑筋アクチンの遺伝子は、その発現が血管平滑筋細胞に比較的限定されるいくつかの遺伝子の1つであるが、それは現在、筋線維芽細胞形成のマーカーとして最も一般的に用いられている。アルファ平滑筋アクチンの発現はホルモンおよび細胞増殖によって調節され、腫瘍原性形質転換およびアテローム性硬化症を含む病的状態によって変化する。
本明細書で用いられる用語「肺胞」または「肺胞(複数形)」は、中空の形状を有する解剖学的構造を指す。肺胞は、肺で見出され、血液とガス交換する呼吸部位の球状突出である。肺胞は、幾つかのコラーゲンおよび弾性線維を含む。弾性線維は、肺胞が吸気時に空気で満たされると、肺胞を伸展させる。その後、肺胞は、呼気時に反発して、二酸化炭素に富む空気を吐き出す。
本明細書で用いられる用語「ブレオマイシン」は、細菌のストレプトマイセス・ベルチシルスによって産生される糖ペプチド抗生物質を指す。それは、DNA鎖の破断を誘発し、DNA鎖へのチミジン取り込みを阻害することによって機能する。ブレオマイシンの最も重篤な合併症は、肺線維症および肺機能障害である。
本明細書で用いられる用語「気管支肺胞洗浄」または「BAL」は、気管支鏡を口または鼻から肺に通し、液体を肺の小部分に噴出させ、その後、試験のために再回収する医療手順を指す。BALは、典型的には肺疾患の診断のために実施される。BALは、一般的には免疫系の問題を有する人の感染、換気装置を使用する人の肺炎、幾つかのタイプの肺癌、および肺の瘢痕形成(間質性肺疾患)の診断のために用いられる。BALは、上皮基底層液(ELF)の成分を採取するための、そして肺気道のタンパク質組成の決定のための最も一般的な手法であり、肺における細胞または病原体レベルの採取手段として免疫学研究で用いられることが多い。
本明細書で用いられる用語「担体」および「医薬担体」は、1つまたは複数の活性物質を対象へ送達するための医薬的に許容される不活性物質またはビヒクルを指し、多くの場合「賦形剤」と称される。この(医薬)担体は、処置される対象への投与に適切であるように、十分に純度が高く、十分に毒性が低くなければならない。この(医薬)担体はさらに、活性物質、例えば記載された本発明のポリペプチドの安定性および生物学的利用度を維持しなければならない。この(医薬)担体は、液体または固体であり得、所与の組成物の活性物質と他の成分を混合する際、所望の容量、粘稠度などを提供するために、投与を念頭に置く計画的な方法で選択される。この(医薬)担体は、結合剤(例えばプレゼラチン化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロースなど)、充填剤(例えばラクトースおよび他の糖類、微晶質セルロース、ペクチン、ゼラチン、硫酸カルシウム、エチルセルロース、ポリアクリレート、リン酸水素カルシウムなど)、滑沢剤(例えばステアリン酸マグネシウム、タルク、シリカ、コロイド状二酸化ケイ素、ステアリン酸、ステアリン酸金属、水素添加植物油、トウモロコシデンプン、ポリエチレングリコール、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなど)、崩壊剤(例えばデンプン、グリコール酸ナトリウムデンプンなど)、または湿潤剤(例えばラウリル硫酸ナトリウムなど)であり得るが、これらに限定されない。記載された本発明の組成物のための他の適切な(医薬)担体としては、水、食塩溶液、アルコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘性パラフィン、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンなどが挙げられるが、これらに限定されない。記載された本発明のポリペプチドの非経口投与用組成物は、無菌的水溶液、アルコールなどの一般的溶媒中の非水性溶液、または液状油性基剤中のポリペプチド溶液などの(医薬)担体を含んでよい。
本明細書で用いられる用語「コラーゲン」は、哺乳動物の筋肉および結合組織で見出される天然由来タンパク質の群を指す。それは結合組織の主要成分であり、かつ哺乳動物の最も豊富なタンパク質であり、全身タンパク質含量の約25%〜35%を構成する。伸長したフィブリルの形態であるコラーゲンは、ほとんどが線維性組織、例えば腱、靭帯および皮膚中に見出され、角膜、軟骨、骨、血管、腸管、および椎間円板中でも豊富である。これまでのところ、29タイプのコラーゲンが同定されており、身体のコラーゲンの90%超が、I型(皮膚、腱、血管、靭帯、器官、骨)、II型(軟骨)、III型(小網(細網線維の主要成分))、およびIV型(細胞基底膜の土台を形成する)である。
本明細書で用いられる用語「症状」は、様々な健康状態を指し、任意の根底にあるメカニズム、障害、または損傷によって引き起こされる障害または疾患を包含することが意図される。
用語「サイトカイン」は、他の細胞に様々な影響を有する細胞によって分泌される小さな可溶性タンパク質物質を指し、一般的には、非限定的にリンホカイン、インターロイキンおよびケモカインを含む多くのシグナル伝達分子を指すために用いられる。サイトカインは、増殖、発生、創傷治癒および免疫応答を含む多くの重要な生理学的機能を媒介する。サイトカインは、細胞膜に存在するそれらの細胞特異的受容体に結合し、この細胞内で別個のシグナル伝達カスケードを開始させることにより作用し、これは最終的に標的細胞中で生化学的変化および表現型変化をもたらす。一般的には、サイトカインは局所的に作用するが、幾つかは、ホルモンと類似の多形質発現性オートクリン作用、パラクリン作用、および内分泌作用と共に、全身的な免疫調節作用を有することが見出されている。サイトカインには、多くのインターロイキン、および幾つかの造血性増殖因子を含むI型サイトカイン;インターフェロンおよびインターロイキン−10を含むII型サイトカイン;TNF−αおよびリンホトキシンを含む腫瘍壊死因子(「TNF」)関連分子;インターロイキン−1(IL−1)を含む免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー;ならびに極めて多様な免疫および炎症機能で重要な役割を果たす分子ファミリーである、ケモカインが含まれる。同じサイトカインが、細胞の状態に応じてこの細胞で異なる作用を有し得る。サイトカインは多くの場合、他のサイトカインの発現を調節しそのカスケードを惹起する。
本明細書で用いられる用語「疾患」または「障害」は、原因にかかわらず(遺伝性、環境性、食事性、感染性、外傷性、またはその他の原因)、健康障害または異常な機能状態を指す。障害としては、例えば炎症性および線維症性疾患、線維症、急性肺損傷、放射線誘発性線維症、移植片拒絶、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、内毒素ショック、局所性炎症疾患、アテローム硬化症性心血管疾患、アルツハイマー病、腫瘍疾患、神経虚血、結合組織性および全身性自己免疫障害、関節リウマチ、クローン病、炎症性腸疾患、全身性エリテマトーデス(SLE)、ショーグレン症候群、強皮症、血管炎、内膜過形成、狭窄症、再狭窄症、アテローム性硬化症、平滑筋細胞腫瘍および転移、平滑筋痙攣、狭心症、プリンツメタル狭心症、虚血、卒中、徐脈、高血圧、心肥大、腎不全、卒中、肺高血圧、喘息、妊娠毒血症、早産、子癇前症、子癇、レイノー病またはレイノー現象、溶血性尿毒症、肛門裂傷、アカラシア、勃起不全、偏頭痛、平滑筋痙攣を伴う虚血性筋損傷、血管症、徐脈型不整脈、うっ血性心不全、昏倒下心筋層、肺高血圧、拡張期機能不全、グリオーシス(星状神経膠細胞の増殖、さらに中枢神経系の損傷領域における細胞外マトリックス(ECM)沈着を含むことがある)、慢性閉塞性肺疾患(即ち、気流の閉塞または制限を特徴とする呼吸管の疾患、慢性気管支炎、気腫、および慢性喘息を含むが、これらに限定されない)、骨減少症、内皮機能不全、炎症、変形性関節症、強直性脊椎炎、ギランバレー病、感染症、敗血症、内毒素ショック、乾癬、放射線腸炎、肝硬変、腸管線維症、肺線維症(特発性肺線維症を含む)、大腸炎、虫垂炎、胃炎、喉頭炎、髄膜炎、膵炎、耳炎、再灌流傷害、外傷性脳損傷、脊髄損傷、末梢神経症、多発性硬化症、アレルギー、心代謝性疾患、肥満、II型糖尿病、I型糖尿病、およびNASH/肝硬変を挙げることができるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「ドメイン」は、特徴的な三次元構造および機能を有するタンパク質の一領域を指し、およびその直鎖状ペプチド鎖を折り畳むことによって形成されるその三次元構造を一緒に構成するタンパク質の三次元サブユニットのいずれかを指す。
本明細書で用いられる用語「治療ドメイン」(「TD」とも称される)は、ペプチドKALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)、またはそのセグンメントと実質的同一性を有する、ペプチド、ペプチドセグメントもしくは変種、またはそれらの誘導体を指す。治療ドメインは、単独では一般的に哺乳動物細胞の形質膜を貫通できない。治療ドメインは、一旦、細胞内に入ると、キナーゼの特異的群のキナーゼ活性を阻害できる。
本明細書で用いられる用語「細胞貫通ペプチド」(「CPP」、「タンパク質形質導入ドメイン」、「PTD」、「トロージャンペプチド」、「膜輸送配列」および「細胞透過性タンパク質」とも称される)は、一般的には哺乳動物細胞の形質膜を透過できるペプチドの一クラスを指す。それはまた、ペプチドYARAAARQARA(SEQ ID NO:11)、またはその機能的セグメントと実質的同一性を有するペプチド、ペプチドセグメント、もしくは変種またはそれらの誘導体を指し、またはSEQ ID NO:11と機能的に均等なペプチド、ペプチドセグメント、もしくは変種またはそれらの誘導体を指す。CPPは、一般的には10〜16アミノ酸長であり、哺乳動物細胞を貫通して多くのタイプおよび分子量の化合物を輸送できる。そのような化合物としては、エフェクター分子、例えばタンパク質、DNA、コンジュゲートペプチド、オリゴヌクレオチド、および小分子、例えばリポソームが挙げられるが、これらに限定されない。他のタンパク質に化学的に連結または融合したCPPは、なおも形質膜を貫通して細胞に侵入できる。
本明細書で用いられる用語「細胞外マトリックス」は、それと共に細胞が特異的な細胞表面受容体を介して相互作用する、細胞外環境中の足場を指す。細胞外マトリックスは、線維性タンパク質とグリコサミノグリカン(GAG)とが組み合わされた網状組織を構成する。細胞外マトリックスで見出される線維性タンパク質の例としては、コラーゲン、エラスチン、フィブロネクチンおよびラミニンが挙げられるが、これらに限定されない。細胞外マトリックスで見出されるGAGの例としては、プロテオグリカン(例えば硫酸ヘパリン)、コンドロイチン硫酸、ケラチン硫酸、および非プロテオグリカン多糖類(例えばヒアルロン酸)が挙げられるが、これらに限定されない。用語「プロテオグリカン」は、1つまたは複数のグリコサミノグリカンが付着したコアタンパク質を含む糖タンパク質の一群を指す。細胞外マトリックスは、非限定的に、細胞の支持および固定の提供、ある組織と別の組織の隔離、および細胞内連絡の調節を含む多くの機能を提供する。
用語「機能的均等物」または「機能的に均等な」は、本明細書では互換的に用いられ、類似もしくは同一の作用または用途を有する物質、分子、ポリヌクレオチド、タンパク質、ペプチド、またはポリペプチドを指す。ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と機能的に均等なポリペプチドは、例えば、SEQ ID NO:1の発現ポリペプチドと実質的に類似または同一の生物学的活性、例えば阻害活性、動態パラメータ、塩阻害、補因子依存性活性、および/または機能単位のサイズを有し得る。
YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と機能的に均等なポリペプチドの例としては、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のポリペプチド;アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のポリペプチド;アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のポリペプチド;アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のポリペプチド;およびアミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のポリペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明に記載のアミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))ペプチドは、治療有効性を高めるために、治療ドメイン(KALARQLGVAA;SEQ ID NO:2)に細胞貫通ペプチド(CPP;YARAAARQARA;SEQ ID NO:11)が動作可能に連結された融合タンパク質を含む。
ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の治療ドメイン(TD;KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2))と機能的に均等のポリペプチドの例としては、アミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチド、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチド、およびアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:10)のポリペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の細胞貫通ペプチド(CPP;YARAAARQARA;SEQ ID NO:11)と機能的に均等なポリペプチドの例としては、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRIKA(SEQ ID NO:12)のポリペプチド、アミノ酸配列WLRRIKA(SEQ ID NO:13)のポリペプチド、アミノ酸配列YGRKKRRQRRR(SEQ ID NO:14)のポリペプチド、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRI(SEQ ID NO:15)のポリペプチド、アミノ酸配列FAKLAARLYR(SEQ ID NO:16)のポリペプチド、アミノ酸配列KAFAKLAARLYR(SEQ ID NO:17)のポリペプチド、およびアミノ酸配列HRRIKAWLKKI(SEQ ID NO:18)のポリペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「内因性」は、内部から生育もしくは発生するか、または内部で誘導されることを指す。
本明細書で用いられる用語「内皮」は、血管の内部表面を裏打ちし、管腔内の循環血と血管壁の残りの部分との境界を形成する細胞の薄層を指す。内皮細胞は、心臓から最小の毛細血管まで全循環系を裏打ちする。これらの細胞は、血流の乱れを低下させ、液体をさらに遠くへ押し出す。
本明細書で用いられる用語「好酸球」または「好酸球性顆粒球」は、脊椎動物における多細胞性寄生虫および特定の感染との闘争を担う白血球を指す。それらは、血中に遊走する前の骨髄での造血時に発生する顆粒球である。それらはまた、肥満細胞と共に、アレルギーおよび喘息に関係するメカニズムを制御する。活性化に続いて、好酸球は、(1)陽イオン性顆粒タンパク質の産生および脱顆粒によるそれらの放出、(2)反応性酸素種、例えばスーパーオキシド、過酸化物、および次亜臭素酸塩(次亜臭素酸;好酸球ペルオキシダーゼによって優先的に生成される)の生成、(3)ロイコトリエンおよびプロスタグランジンファミリーからのエイコサノイドなどの、脂質媒介物質の生成、(4)増殖因子、例えば形質転換増殖因子(TGF−β)、血管内皮増殖因子(VEGF)、および血小板由来増殖因子(PDGF)の生成、ならびに(5)サイトカイン、例えばIL−1、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−8、IL−13、およびTNF−αの生成、を含む多様な機能を発揮する。
本明細書で用いられる用語「上皮」は、全身体の腔および構造表面に一列に並ぶ細胞で構成される組織を指す。上皮の基底表面は、その下にある結合組織に面し、この2つの層は、基底膜によって分離される。
本明細書で用いられる「血管外遊出」は、毛細血管からそれらを取り巻く組織への血液細胞成分の移動(漏出)を指す。悪性癌転移の場合、それは、毛細血管から出て器官に侵入する癌細胞を指す。
本明細書で用いられる用語「滲出」は、それにより循環系から液体が血管壁を通過して病変または炎症領域中に侵入する過程を指す。血液滲出物は、幾つかまたは全ての血漿タンパク質、白血球、血小板および赤血球を含む。
本明細書で用いられる用語「フィブリン」は、血液凝固に関与する線維性タンパク質を指す。それは、創傷部位を覆う止血の栓または血塊(血小板を組み込む)を形成する「網状組織」を形成するために重合される原線維タンパク質である。フィブリンは、シグナル伝達、血液凝固、血小板活性化、およびタンパク質重合に関与する。
本明細書で用いられる用語「線維芽細胞」は、非限定的にコラーゲンを含む細胞外マトリックスタンパク質を生成および分泌する、結合組織細胞を指す。結合組織で見出される最も一般的な細胞型である線維芽細胞は、創傷治癒に重要な役割を果たす。結合組織の他の細胞と同様に、線維芽細胞は、初期間葉(3つの胚葉層全てから誘導され胚内に存在する粗い結合組織のタイプ)に由来する。特定の状況では、上皮細胞は、線維芽細胞を生じ得る(上皮間葉転換と称される過程)。線維芽細胞および線維細胞は同じ細胞の2つの状態であり、維持および組織代謝に関わり、前者は活性化状態であり、後者は活性がより低い状態であり、両用語は場合により互換的に用いられる。
本明細書で用いられる用語「筋線維芽細胞」は、収縮特性および線維などの平滑筋の幾つかの特徴を有し、一時的にIII型コラーゲンを生成すると考えられている、創傷領域中の線維芽細胞を指す。筋線維芽細胞の発達に関しては多くの可能な方法が存在するが、筋線維芽細胞は、それらの分化において線維芽細胞と平滑筋細胞の間にある細胞である。肝臓、肺および腎臓のような多くの器官では、筋線維芽細胞は、主として線維症に関与する。創傷組織では、それらは、創傷の強化(細胞外コラーゲン線維の沈着による)に、続いて創傷の収縮(インテグリンにより媒介されるコラーゲン束への引き寄せによるコラーゲン線維の細胞内収縮および同時アラインメントによる)に関係する。
本明細書で用いられる用語「フィブロネクチン」は、膜貫通細胞表面マトリックス受容体タンパク質(「インテグリン」)に結合し、かつ細胞外マトリックス成分、例えばコラーゲン、フィブリンおよびヘパリン硫酸プロテオグリカン(例えば、シンデカン)に結合する、高分子量(約440kDa)の細胞外マトリックス糖タンパク質を指す。フィブロネクチンは、一対のジスルフィド結合によって連結される2つのほぼ同一のモノマーからなるダイマーとして存在する。フィブロネクチンには、複数のアイソフォームが存在する。血漿フィブロネクチンは、可溶性で血中および他の体液中で循環し、血液凝固、創傷治癒および食作用を強化すると考えられる。他のアイソフォームは、細胞表面に集積し、高度に不溶性のフィブロネクチン原線維として細胞外マトリックス中に沈着する。線維芽細胞の表面または表面近くで生成されるフィブロネクチン原線維は通常、隣接する細胞内アクチンストレス線維と整列して、これが分泌フィブロネクチン分子の原線維への組み立てを促進し、原線維の方向性に影響を与える。フィブロネクチンは、細胞接着、細胞生育、細胞遊走および細胞分化に主要な役割を果たし、創傷治癒および胚の発生などの過程に重要である。
本明細書で用いられる用語「線維症」は、ある部分の損傷もしくは炎症の結果としての、またはその血液供給の妨害の結果としての、器官または組織における過剰な線維性結合組織の形成または発達を指す。線維症は、瘢痕に至る正常な治癒応答の結果であるか、異常な反応過程であるか、または原因が不明もしくは解釈不能であり得る。
本明細書で用いられる用語「吸入」は、医薬が添加された蒸気を呼吸により吸い込む行為を指す。
本明細書で用いられる用語「吹送」は、身体の腔または小室に加圧下で空気、気体、または粉末を送達する行為を指す。例えば鼻吹送は、加圧下で鼻から空気、気体または粉末を送達する行為に関する。
本明細書で用いられる用語「吸入送達装置」は、液体または乾燥粉末エアロゾル配合剤から小滴またはエアロゾルを生成する機械/装置または成分を指し、例えば溶液、粉末などで薬物の肺投与を実現するために経口投与に用いられる。吸入送達装置の例としては、ネブライザー、計量吸入装置、および乾燥粉末吸入装置(DPI)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「ネブライザー」は、肺に吸引される霧の形態として液体医薬を投与するために用いられる装置を指す。
本明細書で用いられる用語「計量吸入装置」、「MDI」または「パッファー」は、特定量(「計量」)の医薬を患者の肺へ送達するために噴射剤薬を用いる、携帯式の加圧装置を指す。本明細書で用いられる用語「噴射剤」は、先細の分岐ノズルを通じ通常は気体の圧力によって物質を放出するために用いられる材料を指す。圧力は、圧縮気体、または化学反応によって生じる気体から得ることができる。排気材料は、気体、液体、プラズマであるか、または化学反応前では固体、液体もしくはゲルであり得る。加圧計量吸入装置で使用される噴射剤は液化ガスであり、伝統的にはクロロフルオロカーボン(CFC)でありヒドロフルオロアルカン(HFA)が増えつつある。適切な噴射剤としては、例えば、トリクロロフルオロメタン(噴射剤11とも称される)、ジクロロフルオロメタン(噴射剤12とも称される)、および1,2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(噴射剤114とも称される)などのクロロフルオロカーボン(CFC)、ヒドロクロロフルオロカーボン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(噴射剤134a、HFC−134aまたはHFA−134aとも称される)および1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(噴射剤227、HFC−227またはHFA−227とも称される)などのヒドロフルオロカーボン(HFC)、二酸化炭素、ジメチルエーテル、ブタン、プロパン、またはそれらの混合物が挙げられる。他の実施形態において、噴射剤としては、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、またはそれらの混合物が挙げられる。他の実施形態において、ヒドロフルオロカーボンが噴射剤として用いられる。他の実施形態において、HFC−227および/またはHFC−134aが噴射剤として用いられる。
本明細書で用いられる用語「乾燥粉末吸入装置」または「DPI」は、計量吸入装置と類似するが、薬物が粉末形態である装置を指す。患者は、完全に息を吐き出し、マウスピースに唇を置き、その後、迅速に粉末を吸い込む。乾燥粉末吸入装置では、MDIで必要なタイミングおよび調整を必要としない。
本明細書で用いられる用語「粒子」は、その内部または表面に本明細書に記載の組成物が含まれる極めて小さな成分(例えばナノ粒子、微粒子、または幾つかの例ではそれよりも大きい)を指す。
本明細書で用いられる用語「肺線維症」、「特発性肺線維症」、および「原因不明の線維形成性肺胞炎」は、正常な肺組織構造をリモデリングしてその機能を損なう、異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックスタンパク質沈着を特徴とする間質性肺疾患の主要な成分を指す。特発性肺線維症の特質的病変は、線維芽細胞病巣である。これらの部位は、間葉細胞の活発な複製および新しい細胞外マトリックスの多量の沈着を特色とする。
本明細書で互換的に用いられる用語「線維症部位」または「線維症病巣」は、過度の線維性組織によって形成または発達した組織内の特異的位置を指す。
本明細書で用いられる用語「融合タンパク質」は、本来のタンパク質またはポリペプチドの各々に由来する機能的特性を有する1つのポリペプチドまたはタンパク質を作製するために、複数のタンパク質ドメインまたはポリペプチドを結合して構築されるタンパク質またはポリペプチドを指す。融合タンパク質の作製は、組換えDNA技術を介して各タンパク質ドメインまたはポリペプチドをコードする2つの異なるヌクレオチド配列を動作可能に結合または連結し、それによって所望の融合タンパク質をコードする新規なポリヌクレオチド配列を作製することにより実現され得る。あるいは融合タンパク質は、所望のタンパク質ドメインを化学的に結合させることによって作製され得る。
本明細書で用いられる用語「特発性」は、自然に、または不確実なもしくは未知の原因から生じることを意味する。
本明細書で用いられる用語「炎症」は、それにより、脈管が形成されている組織が損傷に応答する生理学的過程を指す。例えば、参照により本明細書に組み入れられるFUNDAMENTAL IMMUNOLOGY, 4th Ed., William E. Paul, ed. Lippincott−Raven Publishers, Philadelphia (1999) at 1051−1053を参照されたい。炎症過程の間、解毒および修復に関与する細胞は、炎症媒介物質によって損傷部位に動員される。炎症は多くの場合、炎症部位における白血球、特に好中球(多形核細胞)の強い浸潤を特徴とする。これらの細胞は、血管壁または非損傷組織中で有害物質を放出することによって組織の損傷を促進する。従来、炎症は急性応答と慢性応答に分別されている。
本明細書で用いられる用語「急性炎症」は、急性損傷に対する急速で短期間の(数分から数日)比較的均一な応答を指し、液体、血漿タンパク質、および好中球系白血球の蓄積を特徴とする。急性炎症を引き起こす傷害性物質の例としては、病原体(例えば細菌、ウイルス、寄生虫)、外因性の(例えばアスベスト)または内因性の(例えば尿酸結晶、免疫複合体)供給源に由来する外来物質、および物理的(例えば熱傷)または化学的(例えば腐食性薬剤)因子が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「慢性炎症」は、より長期間の、終結が不明確および不定である炎症を指す。慢性炎症は、最初の炎症物質(例えば、喫煙)の不完全な除去により、または同じ場所で生じた複数の急性事象の結果として、急性炎症が持続する場合に引き継がれる。慢性炎症は、リンパ球およびマクロファージの流入ならびに線維芽細胞の生育を含み、長期化するまたは繰り返される炎症性活性を示す部位で組織の瘢痕形成をもたらし得る。
本明細書で用いられる用語「炎症媒介物質」は、炎症および免疫過程の分子性媒介物質を指す。これらの可溶性で拡散性の分子は、組織損傷および感染部位でおよびより離れた部位の両方で局所的に作用する。幾つかの炎症性媒介物質は炎症過程によって活性化されるが、他の媒介物質は急性炎症に応答して、または他の可溶性炎症媒介物質により細胞性供給源から合成および/または放出され、さらに他の媒介物質は抗炎症特性を示す。炎症応答の炎症媒介物質の例としては、血漿プロテアーゼ、補体、キニン、凝固およびフィブリン溶解性タンパク質、脂質媒介物質、プロスタグランジン、ロイコトリエン、血小板活性化因子(PAF)、ペプチド、ホルモン(グルココルチコイドなどのステロイドホルモンを含む)、およびアミン、例えば非限定的にヒスタミン、セロトニン、および神経ペプチド、ならびに炎症促進性サイトカイン、例えば非限定的にインターロイキン−1−ベータ(IL−1β)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−8(IL−8)、腫瘍壊死因子(TNF−α)、インターフェロン−ガンマ(IF−γ)インターロイキン−12(IL−12)、およびインターロイキン−17(IL−17)が挙げられるが、これらに限定されない。
炎症促進性媒介物質の中で、とりわけIL−1、IL−6、およびTNF−αは、急性期応答において肝細胞を活性化して、補体を活性化する急性期タンパク質を合成することが知られている。補体は、病原体と相互作用し食細胞による破壊のためにそれらを標識する、血漿タンパク質の1つの系である。補体タンパク質は、病原体により直接、または病原体結合抗体によって間接的に活性化され、病原体の表面で生じる反応カスケードをもたらし、様々なエフェクター機能を有する活性成分を生成する。IL−1、IL−6、およびTNF−αはまた骨髄内皮を活性化して好中球を動員し、内因性発熱因子として機能して体温を上昇させ、これが身体からの感染体排除を支援する。サイトカインの主要な作用は、視床下部に作用して体温調節を改変すること、筋肉および脂肪細胞に作用して筋肉および脂肪細胞の異化作用を刺激して体温を上昇させることである。高温では、細菌およびウイルスの複製は低減するが、獲得免疫系はより効率的に作動する。
本明細書で用いられる用語「腫瘍壊死因子」は、抗原または感染に応答して白血球により生成されるサイトカインを指し、それらは腫瘍の壊死(死)を誘発し、広域の炎症促進作用を有する。腫瘍壊死因子はまた、脂質代謝、凝固、インスリン抵抗性、および血管を裏打ちする内皮細胞の機能に及ぼす影響を有する多機能性サイトカインである。
本明細書で用いられる用語「インターロイキン(IL)」は、白血球によって分泌され白血球上で作用することがまず初めに観察された、相同的に関係するタンパク質を指す。以来、インターロイキンは広範囲の体細胞によって生成されることが見出された。インターロイキンは、細胞生育、分化、および運動性を調節し、炎症などの免疫応答を刺激する。インターロイキンの例としては、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−1β(IL−1β)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−8(IL−8)、インターロイキン−12(IL−12)、およびインターロイキン−17(IL−17)が挙げられる。
用語「阻害すること」、「阻害する」または「阻害」は、過程の量または速度の低下、過程の完全な停止、またはその作用もしくは機能の低下、制限、もしくは遮断を指すために本明細書で用いられる。阻害は、物質の量、速度、作用機能、または過程の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%の低下または減少を含み得る。
本明細書で用いられる用語「阻害剤」は、第一の分子に結合しそれによって第一の分子の活性を低下させる、第二の分子を指す。酵素阻害剤は、酵素に結合しそれによって酵素活性を低下させる分子である。阻害剤の結合は、基質が酵素の活性部位に侵入するのを停止させ、および/または酵素がその反応を触媒するのを妨げ得る。阻害剤の結合は、可逆的または不可逆的である。不可逆的阻害剤は通常、酵素と反応して、例えば、酵素活性に必要な主要アミノ酸残基を修飾することによって、酵素を化学的に変化させる。これに対し可逆性阻害剤は非共有的に結合して、これらの阻害剤が酵素、酵素−基質複合体、またはその両方を結合するか否かに応じて、異なるタイプの阻害を生じる。酵素阻害剤は多くの場合、それらの特異性および能力によって評価される。
本明細書で互換的に用いられる用語「MK2阻害性ペプチド」、「MK2阻害剤」、および「MK2i」は、MK2に結合し、それによりMK2の活性を低下させる分子を指す。幾つかの実施形態によれば、記載された本発明のMK2阻害性ペプチド(MK2阻害剤またはMK2iとも称される)としては、MMI−0100:YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)、MMI−0200:YARAAARQARAKALNRQLGVA(SEQ ID NO:19)、MMI−0300:FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)、MMI−0400:KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)およびMMI−0500:HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「損傷」は、外的因子または力(物理的または化学的であり得る)によって引き起こされる、身体の構造または機能に対する傷害または損害を指す。
本明細書で用いられる用語「単離された」は、(1)その天然に起こる環境で見出されるように通常それに付随するかまたはそれと相互作用する成分を実質的にまたは本質的に含まない、非限定的に核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質などの材料を指す。用語「実質的に含まない」または「本質的に含まない」は、そのような成分が相当にもしくは顕著に含まれず、または約95%よりも多く、または約99%よりも多く排除されていることを指すために本明細書で用いられる。単離された材料は、その天然環境においてその材料と一緒に見出されない材料を場合により含み、または(2)材料がその天然の環境にある場合に、この材料は、組成物に対する人の意図的な介入によって合成で(非天然に)改変されており、そして/またはその環境で見出される材料にとって天然ではない細胞中のある場所(例えばゲノムまたは細胞内小器官)に配置されている。合成材料を得るための改変は、その天然状態にある材料に実施されるか、またはその天然状態から取り出された材料に実施される。例えば、天然由来の核酸は、それが由来する細胞内で実施される人間の介入手段によって、その核酸が改変されているか、または改変されたDNAから転写されるならば、単離された核酸になる。例えば、それぞれ参照により本明細書に組み入れられるEukaryotic Cells, Kmiec,米国特許第5,565,350号;In Vivo Homologous Sequence Targeting in Eukaryotic Cells;Zarling et al.,PCT/US93/03868号を参照されたい。同様に、天然由来の核酸(例えば、プロモーター)は、非天然由来の手段によって、その核酸にとって天然ではないゲノムの遺伝子座に導入されるならば、単離された核酸になる。本明細書に定義される「単離された」核酸はまた、「異種の」核酸と称される。
本明細書で用いられる用語「キナーゼ」は、リン酸基を高エネルギードナー分子から特異的な標的分子または基質へ転移する酵素の一タイプを指す。高エネルギードナー群としては、ATPが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書で用いられる用語「白血球または白血球細胞(WBC))」は、免疫細胞の一タイプを指す。ほとんどの白血球は骨髄で作られ、血液およびリンパ組織中に見出される。白血球は、体が感染および他の疾患と戦うのを援助する。顆粒球、単球、およびリンパ球は白血球である。
本明細書で用いられる用語「リンパ球」は、疾患に対する身体の防御において大きな役割を果たす小さな白血球細胞(白血球)を指す。2つの主要なタイプの白血球:B細胞およびT細胞が存在する。B細胞は細菌および毒素を攻撃する抗体を作るが、T細胞はそれ自体が、ウイルスに接収された時、または癌性になった時、身体の細胞を攻撃する。リンパ球は、多くの他の型の細胞の機能的活性をモジュレートする生成物(リンホカイン)を産生し、多くの場合、慢性炎症部位に存在する。
本明細書で用いられる用語「マクロファージ」は、微生物を取り囲んで死滅させ、死細胞を除去し、かつ他の免疫系細胞の作用を刺激する、白血球の一タイプを指す。病原体を消化した後、マクロファージは、この病原体の抗原(分子、最も多くは病原体の表面で見出されるタンパク質で、識別のために免疫系で利用される)を対応するヘルパーT細胞に提示する。提示は、それを細胞膜中に組み込み、MHCクラスII分子に付着させたものを示すことにより行われ、その表面に抗原を有しながらもこのマクロファージが病原体ではないことを他の白血球細胞に示す。最終的に、この抗原提示は、病原体の抗原に付着する抗体の生成をもたらし、マクロファージがそれらの細胞膜および食作用により病原体に接着するのを容易にする。
本明細書で用いられる用語「間葉細胞」または「間葉」は、3つの胚葉の全てから誘導される細胞を指し、それは結合組織、骨、軟骨、リンパ系、および循環器系に発達し得る。
本明細書で用いられる用語「MK2キナーゼ」または「MK2」は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(「MAPKAPK2」、「MAPKAP−K2」、「MK2」とも称される)を指し、それはセリン/トレオニン(Ser/Thr)プロテインキナーゼファミリーの1種である。
本明細書で用いられる用語「空気力学的質量中央径」または「MMAD」は、空気力学的直径に関する、風媒粒子の質量分布の中央値を指す。MMADは、通常、幾何学的標準偏差(gまたはシグマg)を伴い、それは粒度分布の多様性を特徴づける。
本明細書で用いられる用語「モジュレートする」は、特定の測定値または割合に調節する、改変する、順応させる、または適合させることを指す。
本明細書で用いられる用語「単球」は、骨髄中で形成され血液を介して体内の組織へ移動し、そこでマクロファージになる免疫細胞の一タイプを指す。単球は白血球の一タイプおよび食細胞の一タイプである。
本明細書で用いられる用語「好中球」または「多形核好中球(PMS)」は、生来の免疫系の本質的部分を形成する、哺乳動物の最も豊富なタイプの白血球細胞を指す。それらは、好塩基球および好酸球と一緒に多形核細胞ファミリー(PMN)の部分を形成する。好中球は通常、血流中で見出される。特に細菌感染および幾つかの癌の結果としての、炎症の開始期(急性期)に、好中球は、炎症部位へ向かって遊走する炎症細胞の最初の応答物質の1つである。それらは、走化性(運動性細胞の誘導性移動)と呼ばれる過程でインターロイキン−8(IL−8)およびC5aなどの化学物質シグナルに従って、または部分的には化学物質の濃度勾配に沿って好ましいとみなされる環球条件に向かい、そして/または忌避物質を見出す周囲環境から遠ざかるように、血管を通り、その後、間質組織を通り遊走する。
本明細書で用いられる用語「正常な健常対照群の対象」は、気道の症状もしくは他の臨床的エビデンスまたは肺組織疾患を有さない対象を指す。
本明細書で用いられる用語「核酸」は、一本鎖または二本鎖形態のいずれかのデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドを指し、他に断りがなければ、天然由来ヌクレオチドと類似の様式で一本鎖核酸にハイブリダイズする、天然ヌクレオチドの本質的性質を有する公知の類似体(例えばペプチド核酸)も包含する。
用語「ヌクレオチド」は、複素環塩基、糖、および1つまたは複数のリン酸基からなる化合物を指すために本明細書で用いられる。最も一般的なヌクレオチドでは、塩基はプリンまたはピリミジンの誘導体であり、糖はペントースデオキシリボースまたはリボースである。ヌクレオチドは核酸のモノマーであり、3つ以上が一緒に結合して核酸を形成する。ヌクレオチドは、RNA、DNA、および非限定的にCoA、FAD、DMN、NAD、およびNADPを含むいくつかの補因子の構造単位である。プリンはアデニン(A)、およびグアニン(G)を含み、ピリミジンはシトシン(C)、チミン(T)、およびウラシル(U)を含む。
以下の用語は、2つ以上の核酸またはポリヌクレオチド間の配列関係を記述するために本明細書で用いられる:(a)「参照配列」、(b)「比較ウィンドウ」、(c)「配列同一性」、(d)「配列同一性%」、および(e)「実質的同一性」。
(a)用語「参照配列」は、配列比較の基準として用いられる配列を指す。参照配列は、例えば、完全長cDNAもしくは遺伝子配列のセグメント、または完全なcDNAもしくは遺伝子配列としての、特定した配列のサブセットまたは全体であり得る。
(b)用語「比較ウィンドウ」は、ポリヌクレオチド配列の連続した特定のセグメントを指し、ここでポリヌクレオチド配列が参照配列と比較されてもよく、比較ウィンドウ内のポリヌクレオチド配列の部分が、この2つの配列の最適なアラインメントのために参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して付加または欠失(即ち、ギャップ)を含んでいてもよい。一般的に比較ウィンドウは、少なくとも20の連続ヌクレオチド長であり、場合によって少なくとも30連続ヌクレオチド長、少なくとも40連続ヌクレオチド長、少なくとも50連続ヌクレオチド長、少なくとも100連続ヌクレオチド長であるか、またはそれより長くてよい。ポリヌクレオチド配列にギャップを含ませることによる参照配列に対する高度な類似性を回避するために、典型的にはギャップペナルティーが導入されマッチする数から差し引かれることは、当業者に理解されよう。
比較のための配列アラインメントの方法は、当該技術分野で周知である。比較のための配列の最適アラインメントは、Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって;Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443(1970)の相同アラインメントアルゴリズムによって;Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. 85:2444(1988)の類似性のための検索方法によって;これらのアルゴリズムのコンピュータ化手段(非限定的にIntelligenetics, Mountain View, Calif.によるPC/遺伝子プログラム中のCLUSTAL;Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, Wis., USA内のGAP、BESTFIT、BLAST、FASTA、およびTFASTAなど)によって実施され得、CLUSTALプログラムは、Higgins and Sharp, Gene 73:237−244 (1988);Higgins and Sharp, CABIOS 5:151−153 (1989);Corpet, et al., Nucleic Acids Research 16:10881−90 (1988);Huang, et al., Computer Applications in the Biosciences, 8:155−65 (1992)、およびPearson, et al., Methods in Molecular Biology, 24:307−331(1994)によって十分に記載されている。データベースの類似性検索に用いられ得るプログラムのBLASTファミリーとしては、ヌクレオチドデータベース配列に対するヌクレオチド照会配列のためのBLASTN;タンパク質データベース配列に対するヌクレオチド照会配列のためのBLASTX;タンパク質データベース配列に対するタンパク質照会配列のためのBLASTP;ヌクレオチドデータベース配列に対するタンパク質照会配列のためのTBLASTN;およびヌクレオチドデータベース配列に対するヌクレオチド照会配列のためのTBLASTXが挙げられる。Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 19, Ausubel, et al., Eds., Greene Publishing and Wiley−Interscience, New York(1995)を参照されたい。
他に断りがなければ、本明細書で提供される配列同一性/類似性の値は、規定値パラメータを利用するBLAST2.0一式のプログラムを用いて得られた値を指す。Altschul et al., Nucleic Acids Res. 25:3389−3402(1997)。BLAST分析を実施するソフトウェアは、例えばNational Center for Biotechnology−Informationから、公的に入手できる。このアルゴリズムは、照会配列内で長さWの短いワードを同定することにより高スコア配列ペア(HSP)を最初に同定することを含み、それらのペアはデータベース内の同じ長さのワードを用いてアラインメントを実施した時に、幾つかの正の値の閾値スコアTと一致または適合する。Tは、近傍ワードスコア閾値と称される(Altschul et al.上掲書)。これらの最初の近傍ワードヒットは、それらを含むより長いHSPを発見するために検索を開始するためのシードとして作用する。このワードヒットをその後、累積的アラインメントスコアが増加し得る限り、各配列に沿って両方向に伸長する。累積スコアは、ヌクレオチド配列については、パラメータM(マッチ残基ペアの報奨スコア;常に>0)およびN(ミスマッチ残基のペナルティースコア;常に<0)を用いて算出する。アミノ酸残基については、スコアリングマトリックスを用いて、累積スコアを算出する。各方向におけるワードヒットの伸長は、累進アライメントスコアが最大達成値から量Xだけ減少した時;累積スコアが、負のスコアを与える1つもしくは複数の残基アラインメントの累積のために0以下になった時;またはいずれかの配列の末端に達した時に、停止される。BLASTアルゴリズムパラメータW、T、およびXは、アラインメントの感度および速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列用)は、規定値として11のワード長(W)、10の期待値(E)、100のカットオフ、M=5、N=−4、および両方の鎖の比較を用いる。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、規定値として3のワード長(W)、10の期待値(E)、およびBLOSUM62スコアリングマトリックスを用いる(Henikoff & Henikoff(1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915を参照されたい)。
配列同一性%の計算に加えて、BLASTアルゴリズムはまた、2つの配列間の類似性の統計分析を実施する(例えば、Karlin Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873−5787, 1993参照)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの尺度は最小合計確率(P(N))であり、それは2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列の間の一致が偶然によって生じる確率を示す。BLAST検索は、タンパク質がランダム配列としてモデル化され得ると仮定する。しかし、多くの現実のタンパク質は、非ランダム配列の領域を含み、それはホモポリマー域、短区間のリピート、または1つもしくは複数のアミノ酸に富む領域であり得る。そのような低複雑性領域は、このタンパク質の他の領域が完全に非類似であったとしても、無関係のタンパク質間でアラインメントされ得る。多くの低複雑性フィルタープログラムを用いて、そのような低複雑性アラインメントを減少させることができる。例えば、SEG(Wooten and Federhen, Comput. Chem., 17:149−163(1993))およびXNU(Claverie and States, Comput. Chem., 17:191−201(1993))低複雑性フィルターを、単独でまたは組み合わせて利用してもよい。
(c)2つの核酸またはポリペプチド配列の文脈における用語「配列同一性」または「同一性」は、特定の比較ウィンドウ全体で最大一致のアラインメントを実施した時に同一である2つの配列中の残基を指す。配列同一性%が、タンパク質に対して用いられる場合、同一ではない残基位置は、保存的アミノ酸置換によって、即ち、アミノ酸残基が類似する化学的特性(例えば荷電または疎水性)を有する他のアミノ酸で置換され、したがってその分子の機能的特性が変わらない場合、しばしば異なることが認識される。配列が保存的置換において異なる場合、配列同一性%を上方に調整して、この置換の保存的性質について修正できる。そのような保存的置換により異なる配列は、「配列類似性」または「類似性」を有すると言われる。この調整を実施する手段は、当業者に周知である。典型的にはこれは、保存的置換を完全ミスマッチではなく部分的ミスマッチとして評価し、それによって配列同一性%を高めることを含む。したがって、例えば同一アミノ酸が1のスコアを与えられ、非保存的置換が0のスコアを与えられる場合、保存的置換は、0と1の間のスコアが与えられる。保存的置換の評価は、例えばPC/GENEプログラム(Intelligenetics, Mountain View, Calif., USA)で履行されるように、例えばMeyersとMiller,Computer Applic. Biol. Sci., 4:11−17(1988)のアルゴリズムにしたがって計算される。
(d)用語「配列同一性%」は、最適にアラインメントされた2つの配列を、比較ウィンドウ全体で比較することによって決定される値を意味するために本明細書で用いられ、ここで比較ウィンドウ内のポリヌクレオチド配列の部分は、2つの配列の最適なアラインメントのために参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して付加または欠失(即ち、ギャップ)を含み得る。その%値は、同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が両配列中に存在する位置の数を決定して一致する位置の数を得て、この一致した位置の数を比較ウィンドウ内の位置の総数で割算し、その結果を100倍して配列同一性の%値を得ることにより計算される。
(e)ポリヌクレオチド配列の用語「実質的同一性」は、ポリヌクレオチドが、記載されたアラインメントプログラムの1つを用いて標準的なパラメータにより参照配列と比較して、少なくとも70%の配列同一性、少なくとも80%の配列同一性、少なくとも90%の配列同一性および少なくとも95%の配列同一性を有する配列を含むことを意味する。当業者であれば、これらの値を適宜調整して、2つのヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質の対応する同一性を、コドンの縮重、アミノ酸類似性、リーディングフレームの位置などを考慮しながら決定できることを認識するであろう。これらの目的のためのアミノ酸配列の実質的同一性は、少なくとも60%、または少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または少なくとも95%の配列同一性を意味する。ヌクレオチド配列が実質的に同一であることのもう1つの指標は、ストリンジェントな条件下で2つの分子が互いにハイブリダイズするか否かということである。しかし、ストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズしない核酸は、それらがコードするポリペプチドが実質的に同一であれば、なお実質的に同一である。このようなことは、例えば核酸のコピーが、遺伝子コードによって許容される最大のコドン縮重を用いて作製された場合に、生じ得る。2つの核酸配列が実質的に同一であることの1つの指標は、第一の核酸がコードするポリペプチドが、第二の核酸によってコードされるポリペプチドと免疫学的に交差反応性であることである。
本明細書で用いられる語句「動作可能に連結される」は、生じた融合タンパク質の各タンパク質ドメインまたはポリペプチドがその本来の機能を保持できるように、2つ以上のタンパク質ドメインまたはポリペプチドが、組換えDNA技術または化学反応により連結または合体された結合を指す。例えば、SEQ ID NO:1は、細胞貫通ペプチド(SEQ ID NO:11)を治療ドメイン(SEQ ID NO:2)と動作可能に連結して、SEQ ID NO:11の細胞貫通機能およびSEQ ID NO:2のキナーゼ阻害剤機能の両方を保有する融合ペプチドを作製することによって構築される。
本明細書で用いられる用語「実質」は、結合組織または血管と対比して、器官の本質的部分を構成する動物組織を指す。用語「実質の」は、器官の実質と関係があることを意味する。
本明細書で用いられる用語「非経口的」は、注射によって身体に導入すること(即ち、注射による投与)を指し、例えば皮下(即ち、皮下への注射)、筋肉内(即ち、筋肉内への注射)、静脈内(即ち、静脈内への注射)、硬膜下腔内(即ち、脊髄周囲間質内または脳のクモ膜下への注射)、胸骨内注射または輸液技術が挙げられ、さらに腹腔内注射または体腔(例えば、腹腔)への輸液が挙げられる。非経口的に投与される組成物は、針、例えば手術針、または他の身体アクセス用装置を用いて送達される。本明細書で用いられる用語「手術針」は、液体(即ち、流動できる)組成物を選択された解剖学的構造に送達するように適合させた任意のアクセス用装置を指す。注射可能な調製物、例えば滅菌注射用水性または油性懸濁物は、適切な分散剤または湿潤剤および懸濁剤を用いて公知の技術にしたがって配合され得る。
本明細書で用いられる用語「微粒子」は、気体または液体中に懸濁された固体または流動物質の微粒子を指す。
本明細書で用いられるように用語「医薬的に許容し得る担体」は、その中において本発明の単離されたポリペプチドが安定で生物学的利用性を保持するような、医薬の投与に従来から使用可能な、実質的に非毒性の任意の担体を指す。医薬的に許容し得る担体は、処置される哺乳動物への投与に適するように十分に高純度でありかつ十分に低毒性でなければならない。さらにそれは、活性物質の安定性および生物学的利用度を維持しなければならない。医薬的に許容し得る担体は、液体または固体であってよく、予定された投与様式を念頭において、所与の組成物の活性物質および他の成分と一緒にされた時に所望の容量、粘稠度などを提供するように選択される。
用語「医薬的に許容し得る塩」は、適切な医学的判定の範囲内で、ヒトおよびより下等な動物の組織と接触する使用に適し、過度の毒性、刺激性、アレルギー反応などを有さず、合理的な利益/リスク比に関して釣合いがとれたそれらの塩を意味する。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、アミノ酸残基のポリマーを指すために本明細書で互換的に用いられる。この用語は、天然由来のアミノ酸ポリマーだけでなく、1つまたは複数のアミノ酸残基が対応する天然由来のアミノ酸の人工化学的類似体であるアミノ酸ポリマーにも適用される。天然由来のアミノ酸のそのような類似体の本質的な性質は、タンパク質に取り込まれた場合に、そのタンパク質が、同じタンパク質であるが完全に天然由来アミノ酸からなるタンパク質に対して誘引された抗体に特異的に反応するということである。
用語「ポリペプチド」および「タンパク質」はまた、本明細書ではそれらの最も広い意味で用いられ、サブユニットアミノ酸、アミノ酸類似体、またはペプチド模倣体の配列を指す。サブユニットは、特記される場合を除きペプチド結合によって連結される。本明細書に記載されたポリペプチドは、化学合成されるか、または組換え発現され得る。記載された本発明のポリペプチドはまた、化学合成され得る。周知の固相、液相技術、もしくはペプチド縮合技術、またはそれらの任意の組み合わせを用いて調製される合成ポリペプチドは、天然または非天然アミノ酸を包含し得る。ペプチド合成に用いられるアミノ酸は、Merrifield(1963, J. Am. Chem. Soc. 85:2149−2154)の本来の固相手順の標準的脱保護、中和、カップリングおよび洗浄プロトコルを用いる標準的なBoc(N−α−保護N−α−t−ブチルオキシカルボニル)アミノ酸樹脂、またはCarpinoおよびHan(1972, J. Org. Chem. 37:3403−3409)により最初に記載された塩基不安定性N−α−アミノ保護9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)アミノ酸であり得る。FmocおよびBoc N−α−アミノ保護アミノ酸は両方とも、Sigma、Cambridge Research Biochemical、または当業者に熟知された他の化学品会社から入手できる。加えて、ポリペプチドは、当業者に熟知された他のN−α−保護基を用いて合成され得る。固相ペプチド合成は、当業者に熟知され、例えばStewart and Young, 1984, Solid Phase Synthesis, Second Edition, Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.;Fields and Noble, 1990, Int. J. Pept. Protein Res. 35:161−214で提供される技術により、または自動合成装置を用いて、達成され得る。本発明のポリペプチドは、特殊な特性を伝えるために、D−アミノ酸(L−アミノ酸特異的プロテアーゼにインビボで耐性である)、D−およびL−アミノ酸の組み合わせ、および様々な「デザイナー」アミノ酸(例えばβ−メチルアミノ酸、C−α−メチルアミノ酸、およびN−α−メチルアミノ酸など)を含んでよい。合成アミノ酸には、リジンのためのオルニチン、およびロイシンまたはイソロイシンのためのノルロイシンが含まれる。加えて、ポリペプチドは、新規な特性を有するペプチドの調製のためにペプチド模倣結合(例えばエステル結合)を有してよい。例えば、還元ペプチド結合を取り込んだペプチドを作製できる。即ち、R1−CH2−NH−R2であり、式中R1およびR2はアミノ酸残基または配列である。還元ペプチド結合はジペプチドサブユニットとして導入できる。そのようなポリペプチドはプロテアーゼ活性に耐性であり、インビボで延長半減期を有する。したがって、これらの用語はまた、天然に存在するポリマーだけでなく、1つまたは複数のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工の化学的類似体であるアミノ酸ポリマーにも適用される。天然に存在するアミノ酸のそのような類似体の本質的な性質は、タンパク質に取り込まれた時、このタンパク質は、同じタンパク質であるが完全に天然に存在するアミノ酸からなるタンパク質に対して誘引された抗体に対して特異的に反応するということである。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」はまた、非限定的にグリコシル化、脂質結合、硫酸化、グルタミン酸残基のガンマ−カルボキシル化、ヒドロキシル化、およびADP−リボシル化を含む修飾を含む。周知であり先にも特記されているように、ポリペプチドは、完全に直鎖状ではないかもしれないことは理解されよう。例えばポリペプチドは、ユビキチン化の結果として分岐し、それらは一般に、天然のプロセッシング事象および自然には生じない人間の操作による事象など、翻訳後事象の結果として分岐を有する、または有さない環状であり得る。環状、分枝状および分枝環状のポリペプチドを、非翻訳天然過程および完全に合成的な方法によって合成できる。幾つかの実施形態において、ペプチドは、任意の長さまたはサイズである。
本明細書で用いられる用語「前酵素」または「ザイモゲン」は、不活性な酵素前駆体を指す。ザイモゲンは、活性酵素となるために生化学的変化(例えば、活性部位を暴露する加水分解反応、または活性部位暴露のための立体構造の変化)を必要とする。生化学的変化は通常、前駆体酵素の特異的部分を切断して前駆体を活性化するリソゾームで生じる。活性化の際に遊離されるアミノ酸鎖は、活性化ペプチドと呼ばれる。
本明細書で用いられる用語「増殖」は、単一細胞が同一の娘細胞へと持続的に分裂することによる細胞集団の増大を指す。
本明細書で用いられる用語「肺間質」は、肺の気嚢周囲の組織および空間を指す。
本明細書で用いられる用語「肺胞」は、中空の形態を有する解剖学的構造を指す。肺胞は、肺の呼吸帯中で肺胞管および肺胞房の先端に位置し、呼吸管の終末点を形成する。肺胞は、血液とのガス交換を行う呼吸部位の球状露頭部であり、哺乳動物の肺のみで見出される。肺胞膜は、ガス交換表面である。血液は、肺胞に放出するために身体の残りの部分から二酸化炭素を取り込み、肺胞内酸素は、肺胞血管中の血液により取り込まれて、体内の全細胞に輸送される。肺胞は、若干のコラーゲンおよび弾性線維を含む。弾性線維は、肺胞が吸気時に空気で満たされるとそれらを拡張させる。その後、肺胞は、呼気時に急激に復元し、二酸化炭素に富む空気を排出する。肺胞壁には、3つの主要な肺胞細胞型が存在する:(1)肺胞壁の構造を形成する肺胞扁平上皮細胞、(2)水の表面張力を低下させて膜を分離させ、それによってガス交換能力を高めるために、肺界面活性剤を分泌する大肺胞細胞、(3)細菌などの外来病原体を破壊するマクロファージ。
本明細書で用いられる用語「ROC曲線」は、偽陽性率に対する真陽性率のプロットである、受信者操作特性曲線を指す。
用語「同様の」は、用語:類似する、匹敵する、または似る、と互換的に用いられ、共通の特質または特徴を有することを意味する。
本明細書で用いられる用語「溶液」は、2つ以上の物質の均質な混合物を指す。それは必ずではないが多くの場合、液体である。溶液中では、溶質分子(または溶解された物質)は、溶媒分子間に均質に分布される。
用語「可溶性の」または「溶解度」は、特定の液体(溶媒)に溶解され易い特性を指す。用語「不溶性の」は、特定の溶媒に最小のまたは限定的な可溶性を有する材料の特性を指す。溶液中では、溶質分子(または溶解された物質)は、溶媒分子間に均質に分布される。
本明細書で用いられる用語「ストレス線維」は、アクチンフィラメント、架橋タンパク質(2つ以上のフィラメントを互いに結合させるタンパク質)、およびミオシンIIモーターからなる、細胞内の高次構造を指す。アクチンは球状タンパク質(約43kDa)であり、重合して、互いに周囲を包みあう2つのプロトフィラメントを有する秩序だったフィラメント構造を形成し、単一の「アクチンフィラメント」(「ミクロフィラメント」とも称される)を形成する。ストレス線維中のミオシンモーターは移動して、アクチンフィラメントを互いに滑らせ、それにより線維が収縮し得る。収縮が力を発生するには、線維が何かに固着されなければならない。ストレス線維は、細胞膜に固着でき、さらに多くの場合この固着が発生する部位もまた、細胞外構造物(マトリックスまたは他の幾つかの基質)に結合される。これらの結合部位は、巣状接着と称される。多くのタンパク質が、適切な巣状接着の発生および維持に必要となる。これらの固定された外部基質に対する収縮は、ミオシンモーターならびにフィラメント増殖および再編成によって発生した力で細胞を遊走および再形成させるものである。
本明細書で用いられる用語「懸濁物」は、その中で微細に分割された化学種が別の化学種と混和される分散物(混合物)を指し、前者は、非常に微細に分割され混合されるので、それは急速に沈殿しない。日常で最も一般的な懸濁物は、液体中の固体の懸濁物である。
用語「対象」または「個体」または「患者」は、非限定的にマウス、ラット、ネコ、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ハムスター、フェレット、カモノハシ、ブタ、イヌ、モルモット、ウサギおよび霊長類、例えばサル、類人猿またはヒトを含む、哺乳動物起源の動物種の1種を指すために互換的に用いられる。
本明細書で用いられる語句「そのような処置を必要とする対象」は、疾患、障害、症状、または病理学的過程を受ける患者を指す。幾つかの実施形態において、用語「そのような処置を必要とする対象」はまた、文脈およびこの語句の使用が他に指定されない限り、(i)本発明の少なくとも1つのポリペプチドを今後、投与される患者、(ii)本発明の少なくとも1つのポリペプチドを投与されている患者、または(iii)本発明の少なくとも1つのポリペプチドを既に投与された患者を指すために用いられる。
用語「置換」は、1つの塩基または複数の塩基がDNA配列中の別の1つの塩基または複数の塩基と交換される状況を指すために用いられる。置換は、同義的置換または非同義的置換であり得る。本明細書で用いられる「同義的置換」は、生成されるアミノ酸配列が修飾されないような、タンパク質をコードする遺伝子のエクソンにおける1つの塩基と別の塩基との置換を指す。本明細書で用いられる用語「非同義的置換」は、生成されるアミノ酸配列が修飾されるような、タンパク質をコードする遺伝子のエクソンにおける1つの塩基と別の塩基との置換を指す。
活性物質の用語「治療量」、「有効量」、または「医薬的有効量」は、意図する処置利益を提供するのに十分な量を指すために互換的に用いられる。例えば、記載された本発明のキナーゼ阻害組成物の「治療量」は、(1)少なくとも1つの線維症病巣を除去する、もしくはそのサイズを低下させるため;または(2)肺線維症患者の肺間質内のコラーゲンおよびフィブロネクチンを含む細胞外マトリックスの沈着速度を低下させるために十分な量を包含するが、これらに限定されない。この用語はまた、肺線維症患者の少なくとも1つの症状を抑制または軽減するのに十分な量を包含し、ここで症状は、酸素飽和、呼吸困難(呼吸が困難になること)、痰が排出されない咳(おそらく刺激または炎症により誘発され呼吸管から痰を除去しない、肺からの突発的な空気の排出を意味する)、太鼓撥指(指が球根状外観を呈し外観が損なわれること)、およびパチパチ音(吸入時に肺で生じるパチパチという音で、時にラ音または捻髪音と称される)を含む。
記載された本発明にしたがって用いられ得る活性物質の有効量は、一般に約0.001mg/kg体重〜約10g/kg体重の範囲内である。しかし投薬レベルは、損傷のタイプ、患者の年齢、体重、性別、医学的状態、症状の重度、投与経路および頻度、ならびに用いられる特定の活性物質を含む様々な因子に基づく。したがって投薬レジメンは広範囲に変動し得るが、臨床医が標準的な方法を用いて日常的にこれを決定できる。
用語「処置する」または「処置すること」は、疾患、状態または障害の停止、実質的阻害、その進行の緩徐化または逆行、状態の臨床的または美的症状の実質的緩和、疾患、状態、または障害の臨床的または美的症状の出現の実質的予防、および有害または不快な症状の防御を包含する。処置はさらに、以下の1つまたは複数の達成を指す:(a)障害の重度の軽減、(b)処置される障害(複数可)に特徴的な症状の発生の制限、(c)処置される障害(複数可)に特徴的な症状の増悪の制限、(d)過去に障害(複数可)を有した患者における障害(複数可)の再発の制限、および(e)過去に障害(複数可)に対して無症状であった患者での症状の再発の制限。
用語「変種」、「変異体」、および「誘導体」は、参照ヌクレオチドまたはポリペプチド配列に対して実質的な同一性を有するヌクレオチドまたはポリペプチド配列を指すために本明細書で用いられる。配列における相違は、配列または構造における、天然のまたは計画的な変化の結果であり得る。天然の変化は、特定の核酸配列に本質的な通常の複製または複写過程で生じ得る。計画的な変化は、特定の目的のために特別に設計され、配列に導入される。そのような特別な変化は、様々な変異誘発技術を用いてインビトロで実施され得る。特別に作製されたそのような配列変種は、本来の配列の「変異体」または「誘導体」と称することができる。
当業者は、1つのまたは複数のアミノ酸置換、欠失、付加または交換(replacements)を有するが、SEQ ID NO:1と機能的に均等であるポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチド変種を生成できる。これらの変種としては、とりわけ:(a)1つまたは複数のアミノ酸残基が保存的または非保存的アミノ酸で置換された変種;(b)1つまたは複数のアミノ酸が付加された変種;(c)少なくとも1つのアミノ酸が置換基を含む変種;(d)ある種のアミノ酸残基が保存的または非保存的な位置で別の種の対応する残基と置換された変種;および(d)標的タンパク質が別のペプチドまたはポリペプチド、例えば融合パートナー、タンパク質タグ、または他の化学的成分と融合されて、標的タンパク質に有用な特性(例えば抗体のためのエピトープ)を付与し得る変種、を挙げることができる。非限定的に遺伝的技術(抑制、欠失、変異など)、化学的技術、および酵素的技術を含む、そのような変種を得る技術は、当業者には公知である。本明細書で用いられるように、用語「変異」は、親のタイプには見出されない新規な特徴もしくは特質の創出をもたらす生物の遺伝子もしくは染色体内のDNA配列の変化、またはそのような変化が、遺伝子をコードするDNAのヌクレオチド配列の改変を介して、もしくは染色体の物理的編成における変化を介して染色体内に生じる過程を指す。変異の3つのメカニズムは、置換(1つの塩基対と別の塩基対との交換)、付加(配列への1つまたは複数の塩基の挿入)、および欠失(1つまたは複数の塩基対の損失)を含む。
本明細書で用いられる用語「ビヒクル」は、薬物の使用を容易にする物質または薬物と混合される他の材料を指す。
本明細書で用いられる用語「創傷治癒」または「創傷修復」は一般に、外傷後に組織を修復する身体の自然な過程を指す。個体が傷ついた場合、傷害を修復するために、止血、炎症、増殖、およびリモデリングを含む、一連の複雑な生化学的事象が起こる。
I.組成物:異常な線維芽細胞増殖およびコラーゲン沈着を特徴とする疾患を予防または処置するための治療ペプチド
一態様によれば、記載された本発明は、対象の組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックスの沈着を特徴とする疾患、状態、または過程の処置で使用するための医薬組成物であって、
アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドまたはその機能的均等物の治療量と、医薬的に許容し得るその担体と、を含み、
治療量が、対象の組織における線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を減少させるのに効果的である、
組成物を提供する。
一実施形態によれば、疾患または状態は、急性肺損傷(ALI)または急性呼吸窮迫症候群(ARDS)である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、放射線誘発性線維症である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、移植片拒絶である。
別の実施形態によれば、組織は、肺組織である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、間質性肺疾患である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、肺線維症である。
別の実施形態によれば、肺線維症は、特発性肺線維症である。
別の実施形態によれば、肺線維症は、ブレオマイシンの投与により生じる。
別の実施形態によれば、肺線維症は、アレルギー反応、環境性微粒子の吸入、喫煙、細菌感染、ウイルス感染、対象の肺の機械的損傷、肺移植片拒絶、自己免疫障害、遺伝性疾患、またはそれらの組み合わせから生じる。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、組織の炎症をさらに特徴とする。
別の実施形態によれば、炎症は、急性または慢性炎症である。
別の実施形態によれば、炎症は、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)、およびインターロイキン−1β(IL−1β)からなる群から選択される少なくとも1つのサイトカインによって媒介される。
別の実施形態によれば、肺線維症は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進、肺における筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を特徴とする。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における活性化有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の量または分布と比較して、組織における活性化(リン酸化)有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な量または分布によって立証される。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、本明細書の表1に列挙された群から選択されるキナーゼのキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、この阻害は、例えば、対象の組織における線維芽細胞増殖、細胞外マトリックス沈着、またはそれらの組み合わせを減少させるのに効果的であり得る。
別の実施形態によれば、この阻害は、例えば、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進、筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を減少させるのに効果的であり得る。
別の実施形態によれば、MMI阻害剤のインビボにおける阻害プロファイルは、投薬量、投与経路、およびこれらの阻害剤に応答する細胞型に依存する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
幾つかの実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2キナーゼ)のキナーゼ活性を阻害する。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3キナーゼ)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性および有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%および有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2、MK3、CaMKI、TrkBの群から選択される少なくとも1つのキナーゼのキナーゼ活性を阻害し、本明細書の表1に列挙された残りの群からの1つまたは複数の他のキナーゼの活性を実質的に阻害しない。
幾つかの実施形態によれば、MMI阻害剤のインビボにおける阻害プロファイルは、投薬量、投与経路、およびこれらの阻害剤に応答する細胞型に依存する。
そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の50%未満を阻害する。そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の65%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の50%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の40%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の20%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の15%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の10%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の5%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼのキナーゼ活性を上昇させる。
直前の段落の実施形態によれば、実質的に阻害されない1つまたは複数の選択されるその他のキナーゼは、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII、そのサブユニットCaMKIIδを含む)、プロトオンコジーンセリン/トレオニンプロテインキナーゼ(PIM−1)、細胞性肉腫(c−SRC)、脾臓チロシンキナーゼ、(SYK)、C−srcチロシンキナーゼ、およびインスリン様増殖因子1受容体(IGF−1R)の群から選択される。
幾つかの実施形態によれば、医薬組成物は、少なくとも1つのさらなる治療薬をさらに含む。
幾つかのそのような実施形態によれば、さらなる治療薬は、精製ウシV型コラーゲン(例えばIW−001;ImmuneWorks;United Therapeutics)、IL−3受容体拮抗薬(例えばQAX576;Novartis)、タンパク質チロシンキナーゼ阻害剤(例えばイマチニブ(Gleevec(登録商標));Craig Daniels/Novartis)、内皮受容体拮抗薬(例えばACT−064992(マシテンタン);Actelion)、二重エンドセリン受容体拮抗薬(例えばボセンタン(Tracleer(登録商標));Actelion)、プロスタサイクリン類似体(吸入イロプロスト、例えば(Ventavis(登録商標));Actelion)、抗CTGFモノクローナル抗体(例えばFG−3019)、エンドセリン受容体拮抗薬(A−選択性)(例えばアンブリセタン(Letairis(登録商標))、Gilead)、AB0024(Arresto)、リシルオキシダーゼ様2(LOXL2)モノクローナル抗体(例えばGS−6624(以前はAB0024);Gilead)、c−Jun N−末端キナーゼ(JNK)阻害剤(例えばCC−930;Celgene)、ピルフェニドン(例えばEsbriet(登録商標)(InterMune)、Pirespa(登録商標)(塩野義))、IFN−γ1b(例えばActimmune(登録商標);InterMune)、3つのTGF−βアイソフォーム全てに対する汎中和IgG4ヒト抗体(例えばGC1008;Genzyme)、TGF−β活性化阻害剤(例えばStromedix(STX−100))、組換えヒトペントラキシン−2タンパク質(rhPTX−2)(例えばPRM151;Promedior)、二重特異性IL4/IL13抗体(例えばSAR156597;Sanofi)、インテグリンαvβ6を標的とするヒト化モノクローナル抗体(BIBF 1120;Boehringer Ingelheim)、N−アセチルシステイン(Zambon SpA)、シルデナフィル(Viagra(登録商標)))、TNF拮抗薬(例えばエタネルセプト(Enbrel(登録商標));Pfizer)、グルココルチコイド(例えばプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾンフランカルボン酸エステル、フルチカゾンプロピオン酸エステル、およびフルチカゾンフランカルボン酸エステル)、気管支拡張剤(例えばロイコトリエン変性剤(例えば(モンテルカスト(SINGUAIR(登録商標)))、抗コリン作動性気管支拡張剤(例えばイプラトロピウムブロミドおよびチオトロピウム)、短期作用性β2−作動薬(例えばイソエタリンメシレート(Bronkometer(登録商標))、アドレナリン、サルブタノール/アルブテロール、およびテルブタリン)、長期作用性β2−作動薬(例えばサルメテロール、フォルモテロール、インデカテロール(Onbrez(登録商標))、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
幾つかの他の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にロイコトリエン変性剤、抗コリン作動性気管支拡張剤、β2−作動薬、またはそれらの組み合わせを含む。
幾つかの他の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾンまたはそれらの組み合わせを含む、コルチコステロイドを含む。
幾つかの他の実施形態によれば、さらなる治療薬は、抗炎症剤である。
幾つかのそのような実施形態によれば、抗炎症剤は、非ステロイド系抗炎症剤である。本明細書で用いられる用語「非ステロイド系抗炎症剤」は、それらの作用がアスピリン様である大きな薬剤群を指し、イブプロフェン(Advil(登録商標))、ナプロキセンナトリウム(Aleve(登録商標))、およびアセトアミノフェン(Tylenol(登録商標))を含むが、これらに限定されない。記載された本発明の文脈において使用可能な非ステロイド系抗炎症剤のさらなる例としては、オキシカム、例えばピロキシカム、イソキシカム、テノキシカム、スドキシカム、およびCP−14,304;ジサルシド、ベノリレート、トリリセート、サファプリン、ソルプリン、ジフルニサールおよびフェンドサール;酢酸誘導体、例えばジクロフェナク、フェンクロフェナク、インドメタシン、スリンダク、トルメチン、イソキセパク、フロフェナク、チオピナク、ジドメタシン、アセマタシン、フェンチアザク、ゾメピラク、クリンダナク、オキセピナク、フェルビナク、およびケトロラク;フェナメート、例えばメフェナミク、メクロフェナミク、フルフェナミク、ニフルミク、およびトルフェナム酸;プロピオン酸誘導体、例えばベノキサプロフェン、フルルビプロフェン、ケトプロフェン、フェノプロフェン、フェンブフェン、インドプロフェン、ピルプロフェン、カルプロフェン、オキサプロジン、プラノプロフェン、ミロプロフェン、チオキサプロフェン、スプロフェン、アルミノプロフェン、およびチアプロフェニク;ピラゾール、例えばフェニルブタゾン、オキシフェンブタゾン、フェプラゾン、アザプロパゾン、およびトリメタゾンが挙げられるが、これらに限定されない。これらの非ステロイド系抗炎症剤の混合物、ならびにこれらの薬剤の皮膚学的に許容し得る塩およびエステルもまた利用できる。例えば、フルフェナム酸誘導体であるエトフェナメートは、外用での適用に特に有用である。
別の実施形態によれば、非ステロイド系抗炎症剤は、形質転換増殖因子−β3(TGF−β3)、抗腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)剤、またはそれらの組み合わせを含む。
別の実施形態によれば、抗炎症剤はステロイド系抗炎症剤である。本明細書で用いられる用語「ステロイド系抗炎症剤」は、17炭素4環系を含む多数の化合物の任意の1つを指し、ステロール、様々なホルモン(同化作用促進性ステロイドとして)、およびグリコシドを含む。ステロイド系抗炎症薬の代表的な例としては、コルチコステロイド、例えばヒドロコルチゾン、ヒドロキシルトリアムシノロン、アルファ−メチルデキサメタゾン、デキサメタゾンホスフェート、ベクロメタゾンジプロピオン酸エステル、クロベタゾールバレレート、デソニド、デソキシメタゾン、デソキシコルチコステロンアセテート、デキサメタゾン、ジクロリゾン、ジフルコルトロンバレレート、フルアドレノロン、フルクロロロンアセトニド、フルメタゾンピバレート、フルオシノロンアセトニド、フルオシノニド、フルコルチンブチルエステル、フルオコルトロン、フルプレドニデン(フルプレドニリデン)アセテート、フルルアンドレノロン、ハルシノニド、ヒドロコルチゾンアセテート、ヒドロコルチゾンブチレート、メチルプレドニゾロン、トリアムシノロンアセトニド、コルチゾン、コルトドキソン、フルセトニド、フルドロコルチゾン、ジフルオロゾンジアセテート、フルルアドレノロン、フルドロコルチゾン、ジフロロゾンジアセテート、フルルアドレノロンアセトニド、メドリゾン、アムシナフェル、アンシナフィド、ベタメタゾンおよびそのエステルのバランス、クロロプレドニゾン、クロロプレドニゾンアセテート、クロコルテロン、クレシノロン、ジクロリゾン、ジフルルプレドネート、フルクロロニド、フルニソリド、フルオロメタロン、フルペロロン、フルプレドニゾロン、ヒドロコルチゾンバレレート、ヒドロコルチゾンシクロペンチルプロピオネート、ヒドロコルタメート、メプレドニゾン、パラメタゾン、プレドニゾロン、プレドニゾン、ベクロメタゾンジプロピオン酸エステル、トリアムシノロン、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、ステロイド系抗炎症剤は、プレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つのコルチコステロイドを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、キサンチンまたはキサンチン誘導体、例えばメチルキサンチンを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、好中球エラスターゼ阻害剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にICI 200355、ONO−5046、MR−889、L−694,458、CE−1037、GW−311616、TEI−8362、ONO−6818、AE−3763、FK−706、ICI−200,880、ZD−0892、ZD−8321、およびそれらの組み合わせを含む、少なくとも1つの好中球エステラーゼ阻害剤である。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にホスホジエステラーゼ4阻害剤を含む少なくとも1つのホスホジエステラーゼ阻害剤を含む。ホスホジエステラーゼ4阻害剤の例としては、ロフルミラスト、シロミラストまたはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、鎮痛剤である。幾つかの他の実施形態によれば、鎮痛剤は、意識を撹乱することまたは他の感覚の種類を改変することなく、疼痛閾値を上昇させることによって疼痛を緩和する。幾つかのそのような実施形態によれば、鎮痛剤は、非オピオイド鎮痛剤である。「非オピオイド鎮痛剤」は、疼痛を軽減するがオピオイド鎮痛剤ではない、天然のまたは合成の物質である。非オピオイド鎮痛剤の例としては、エトドラク、インドメタシン、スリンダク、トルメチン、ナブメトン、ピロキシカム、アセトアミノフェン、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジン、アスピリン、トリサリチル酸コリンマグネシウム、ジフルニサル、メクロフェナム酸、メフェナム酸、およびフェニルブタゾンが挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの他の実施形態によれば、鎮痛剤は、オピオイド鎮痛剤である。「オピオイド鎮痛剤」、「オピオイド」、または「催眠性鎮痛剤」は、中枢神経系でオピオイド受容体に結合し、アゴニスト作用を生じる天然のまたは合成の物質である。オピオイド鎮痛剤の例としては、コデイン、フェンタニル、ヒドロモルフォン、レボルファノール、メペリジン、メタドン、モルヒネ、オキシコドン、オキシモルフォン、プロポキシフェン、ブプレノルフィン、ブトルファノール、デゾシン、ナルブフィン、およびペンタゾシンが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、抗感染薬である。別の実施形態によれば、抗感染薬は、抗生物質である。本明細書で用いられる用語「抗生物質」は、主に感染症の処置に用いられる、細菌および他の微生物の生育を阻害するか、またはこれらを破壊する能力を有する一群の化学物質群のいずれかを意味する。抗生物質薬の例としては、ペニシリンG、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、アンピシリン、アモキシシリン、チカルシリン、カルベニシリン、メズロシリン、アズロシリン、ピペラシリン、イミペネム、アズトレオナム、セファロチン、セファクロル、セフォキシチン、セフロキシム、セフォニシド、セフメタゾール、セフォテタン、セフプロジル、ロラカルベフ、セフェタメト、セフォペラゾン、セフォタキシム、セフチゾキシム、セフトリアキソン、セフタジジム、セフェピム、セフィキシム、セフポドキシム、デフスロジン、フレロキサシン、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、シプロフロキサシン、オフロキサシン、エノキサシン、ロメフロキサシン、シノキサシン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、テトラサイクリン、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネチルミシン、トブラマイシン、ストレプトマイシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、エリスロマイシン、エリスロマイシンエストレート、エリスロマイシンエチルコハク酸エステル、エリスロマイシングルコヘプトン酸塩、エリスロマイシンラクトビオン酸塩、エリスロマイシンステアリン酸塩、バンコマイシン、テイコプラニン、クロラムフェニコール、クリンダマイシン、トリメトプリム、スルファメトキサゾール、ニトロフラントイン、リファンピン、ムピロシン、メトロニダゾール、セファレキシン、ロキシスロマイシン、コアモキシクラブアネート(Co−amoxiclavuanate)、ペニシリンとタゾバクタムの組み合わせ、ならびにそれらの様々な塩、酸、塩基、および他の誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。抗菌性抗生物質薬としては、ペニシリン、セファロスポリン、カルバセフェム、セファマイシン、カルバペネム、モノバクタム、アミノグリコシド、糖ペプチド、キノロン、テトラサイクリン、マクロライド、およびフルオロキノロンが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、対象の肺に生じる炎症を阻害する。別の実施形態によれば、炎症は、急性炎症である。別の実施形態によれば、炎症は、慢性炎症である。別の実施形態によれば、炎症は、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)によって媒介される。別の実施形態によれば、炎症は、インターロイキン−6(IL−6)によって媒介される。別の実施形態によれば、炎症は、インターロイキン−1β(IL−1β)によって媒介される。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して肺の腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)の量をモジュレートする。別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して肺のインターロイキン−6(IL−6)の量をモジュレートする。別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して肺のインターロイキン−1β(IL−1β)の量をモジュレートする。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、熱ショック27kDaタンパク質1(HSPB1)の活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、線維芽細胞増殖の異常な誘発である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、筋線維芽細胞の分化の異常な誘発である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、肺間質への細胞外マトリックスタンパク質の沈着である。別の実施形態によれば、細胞外マトリックスタンパク質は、コラーゲンである。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、線維症巣形成の促進である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、筋線維芽細胞の収縮活性の増進である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、細胞外マトリックスへの筋線維芽細胞付着の促進である。
幾つかの実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と実質的な配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも70%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも80%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも90%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも95%の配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである。
幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、第二のポリペプチドと動作可能に連結された第一のポリペプチドを含む融合タンパク質であり、ここで第一のポリペプチドはアミノ酸配列YARAAARQARA(SEQ ID NO:11)のものであり、該第二のポリペプチドは、その配列がアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と実質的同一性を有する治療ドメインを含む。
幾つかのそのような実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも70%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも80%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも90%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも95%の配列同一性を有する。
幾つかの実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:10)のポリペプチドである。
幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、第二のポリペプチドと動作可能に連結された第一のポリペプチドを含む融合タンパク質であり、ここで第一のポリペプチドは、YARAAARQARA(SEQ ID NO:11)と機能的に均等の細胞貫通ペプチドを含み、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)のものである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRIKA(SEQ ID NO:12)のポリペプチドである。別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKA(SEQ ID NO:13)のポリペプチドである。別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列YGRKKRRQRRR(SEQ ID NO:14)のポリペプチドである。別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRI(SEQ ID NO:15)のポリペプチドである。別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列FAKLAARLYR(SEQ ID NO:16)のポリペプチドである。別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列KAFAKLAARLYR(SEQ ID NO:17)のポリペプチドである。別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列HRRIKAWLKKI(SEQ ID NO:18)のポリペプチドである。
別の態様によれば、記載された本発明はまた、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする単離された核酸を提供する。幾つかの実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも80%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。幾つかの他の実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。幾つかの他の実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.00001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.0001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.001mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.01mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.1mg/kg(または100μg/kg)体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約1mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約10mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約2mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約3mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約4mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約5mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約60mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約70mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約80mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約90mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約90mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約80mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約70mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約60mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約50mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約40mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約30mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約20mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.01mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.001mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.0001mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.00001mg/kg体重の量である。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜25μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜2μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、2μg/kg/日〜3μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、3μg/kg/日〜4μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、4μg/kg/日〜5μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日〜6μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、6μg/kg/日〜7μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、7μg/kg/日〜8μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、8μg/kg/日〜9μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、9μg/kg/日〜10μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜5μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日〜10μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、10μg/kg/日〜15μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、15μg/kg/日〜20μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、25μg/kg/日〜30μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、30μg/kg/日〜35μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、35μg/kg/日〜40μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、40μg/kg/日〜45μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、45μg/kg/日〜50μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、50μg/kg/日〜55μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、55μg/kg/日〜60μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、60μg/kg/日〜65μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、65μg/kg/日〜70μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、70μg/kg/日〜75μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、80μg/kg/日〜85μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、85μg/kg/日〜90μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、90μg/kg/日〜95μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、95μg/kg/日〜100μg/kg/日の範囲内である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、2μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、10μg/kg/日である。
幾つかの実施形態によれば、本発明のポリペプチドは、D−アミノ酸(L−アミノ酸特異性プロテアーゼに対しインビボで耐性を有する)、D−アミノ酸とL−アミノ酸の組み合わせ、ならびに特殊な特性を伝える様々な「デザイナー」アミノ酸(例えばβ−メチルアミノ酸、C−α−メチルアミノ酸、およびN−α−メチルアミノ酸など)を含む。合成アミノ酸置換の例として、リジンの代わりのオルニチン、およびロイシンまたはイソロイシンの代わりのノルロイシンが挙げられる。
幾つかの実施形態によれば、ポリペプチドを他の化合物、例えばポリエチレングリコールまたはデキストランと連結して、インビボでの半減期の延長を促進し得る。そのような連結は、当業者には理解される通り共有結合または非共有結合であり得る。幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドは、ミセル、例えばポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ(ポリプロピレングリコール)、またはポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリラクチドで構成されたミセル中にカプセル化することができる。幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドは、非限定的にポリ酢酸、ポリグリコリド、およびポリカプロラクトンを含む分解性ポリエステルで構成された分解性ナノ粒子またはミクロ粒子中に被包化され得る。
別の実施形態によれば、ポリペプチドは、固体形態(顆粒、粉末または坐剤を含む)として、または液体形態(例えば、溶液、懸濁液またはエマルジョン)として調製できる。
別の実施形態によれば、記載された本発明の組成物は、吸入または吹送(それぞれ口または鼻を通して)によって送達される分散性乾燥粉末の形態であり得る。乾燥粉末組成物は、開示が参照により本明細書に組み入れられる国際特許公開WO91/16038号および米国特許第6,921,527号に開示される、当該技術分野で公知の過程、例えば凍結乾燥およびジェットミル処理によって調製され得る。記載された本発明の組成物は、単位投与量処置を対象に提供するのに十分な量で適切な投薬容器に入れられる。投薬容器は、適切な吸入装置内にフィットするものであり、乾燥粉末組成物を気流中に分散させてエアロゾルを形成させてエアロゾルを形成させ、その後、そのようにして生成されたエアロゾルを、処置を必要とする対象のその後の吸入のために取り付けられたマウスピースを有するチャンバー内に捕捉させる。そのような投薬容器としては、気体(例えば、空気)の流れが容器に流れ込み乾燥粉末組成物を分散させる、着脱自在の部分を有するゼラチンまたはプラスチックカプセルなど、当該技術分野で公知の組成物を封入する任意の容器が挙げられる。そのような容器は、米国特許第4,227,522号、米国特許第4,192,309号、および米国特許第4,105,027号に示されたものが具体例である。適切な容器としては、Glaxoの商品名Ventolin(登録商標)Rotohalerの粉末吸入装置またはFisonの商品名Spinhaler(登録商標)の粉末吸入装置と共に使用されているものも挙げられる。優れた水分バリアを提供する別の適切な単位用量容器は、アルミホイルプラスチックラミネートから形成される。医薬を基剤とする粉末は、成型可能ホイルのくぼみの中に重量または容量により充填され、カバーホイル−プラスチックラミネートで密閉される。粉末吸入装置と共に使用されるそのような容器は、米国特許第4,778,054に記載されており、GlaxoのDiskhaler(登録商標)(米国特許第4,627,432号、同第4,811,731号および同第5,035,237号)と共に使用される。これらの参考文献のいずれも、全体が参照により本明細書に組み入れられる。
別の実施形態によれば、記載された本発明の組成物の担体としては、放出剤、例えば持続放出性または遅延放出性担体が挙げられる。そのような実施形態において、担体は、より効率的な投与、例えばより少ない頻度および/またはポリペプチド投薬量の削減、取り扱いの容易さの改善、および処置、予防または促進される疾患、障害、状態、症候群などに及ぼす影響の延長または遅延を提供するために、ポリペプチドを持続または遅延放出を可能にする任意の材料であり得る。そのような担体の非限定的な例としては、リポソーム、マイクロスポンジ、微小球、または天然ポリマーおよび合成ポリマーのマイクロカプセルなどが挙げられる。リポソームは、非限定的にコレステロール、ステアリルアミンまたはホスファチジルコリンを含む様々なリン脂質から形成され得る。
小ペプチドの合成および調製の方法は、当該技術分野で周知であり、例えば米国特許第5,352,461号、同第5,503,852号、同第6,071,497号、同第6,331,318号、同第6,428,771号、および米国特許出願公開第20060040953号に開示されている。米国特許第6,444,226号および同第6,652,885号には、水性懸濁液中のジケトピペラジンの微粒子の調製および提供が記載されており、ここでは活性薬剤を粒子に結合させるために、活性剤の溶液が添加される。これらの特許にはさらに、凍結乾燥により液体媒体を除去して、活性剤を含む微粒子を生成する方法が記載される。粒子への活性薬剤の結合を促進するためのそのような懸濁液の溶媒条件の変更が、米国特許出願第60/717,524号、同第11/532,063号および同第11/532,065号、米国特許第6,440,463号ならびに米国特許出願第11/210,709号および同第11/208,087号に開示される。これらの特許および特許出願の各々は、参照により本明細書に組み入れられる。
幾つかの実施形態において、本発明のMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物は、例えば米国特許出願第No.11/678,046号(参照により本明細書に組み入れられる)に開示されている通り、噴霧乾燥の方法によって乾燥させることができる。
さらに別の実施形態において、本発明のポリペプチドは、様々な溶液中で適用できる。適切な配合剤は、滅菌されており、十分量のポリペプチドを溶解し、提案された適用について有害でない。例えば、記載された本発明の組成物は、有効成分(複数可)が水性懸濁物の製造に適した賦形剤との混合物中に存在する、水性懸濁物として配合され得る。
そのような賦形剤としては、懸濁剤(例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントゴム、およびアカシアゴム)、天然由来ホシファチドを含む分散剤または湿潤剤(例えばレシチン)、またはアルキレンオキシドと脂肪酸との縮合生成物(例えばステアリン酸ポリオキシエチレン)、またはエチレンオキシドと長鎖脂肪族アルコールとの縮合生成物(例えばヘプタデカエチル−エンオキシセタノール)、またはエチレンオキシドと、脂肪酸およびヘキシトールから得られる部分エステルとの縮合生成物(例えばモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビトール)、またはエチレンオキシドと、脂肪酸およびヘキシトール無水物から得られる部分エステルとの縮合生成物(例えばモノオレイン酸ポリエチレンソルビタン)が挙げられるが、これらに限定されない。
記載された本発明の組成物はまた、有効成分を植物油(例えばピーナツ油、オリーブ油、ゴマ油、ココナッツ油)中にまたは鉱物油(例えば流動パラフィン)中に懸濁させることによって油性懸濁物として配合され得る。油性懸濁物は、増粘剤(例えば蜜蝋、ハードパラフィンまたはセチルアルコール)を含み得る。
記載された本発明の組成物はまた、水を添加して水性懸濁物を調製するのに適した分散性粉末または顆粒の形態で配合され得る。そのような粉末および顆粒中の有効成分は、分散または湿潤剤、懸濁剤、および1つまたは複数の防腐剤との混合物として提供される。適切な分散または湿潤剤および懸濁剤は、既に先に挙げられたものが具体例である。さらなる賦形剤もまた、存在し得る。
幾つかの実施形態によれば、乾燥粉末は、噴霧乾燥工程によって製造される。
幾つかの他の実施形態によれば、乾燥粉末は、微粒子化によって製造される。
別の実施形態によれば、乾燥粉末は、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む。
別の実施形態によれば、乾燥粉末は、約2ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、例えば非限定的にネブライザー、計量吸入装置(MDI)、および乾燥粉末吸入装置(DPI)を含む吸入装置に包装される。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物は、ネブライザーを用いるエアロゾル化送達用液体である。幾つかのそのような実施形態によれば、医薬組成物の流速は、少なくとも0.3mL/分であり、医薬組成物は、2mm粒子として送達され最深部肺胞に分配される。
記載された本発明の組成物はまた、エマルジョンの形態として存在し得る。エマルジョンは、2つの非混合性液体担体を組み合わせることによって調製される二相系であり、担体の一方は、他方の全体に均質分配され、最大コロイド粒子以上の直径を有する小球体からなる。小球体のサイズは重要であり、この系が最大の安定性を達成するようなものでなければならない。通常は、この2つの相の分離は、第三の物質(乳化剤)が組み込まれない限り起こらないであろう。したがって、基本的なエマルジョンは、少なくとも3つの成分(2つの非混合性液体担体および乳化剤)を有効成分と共に含む。ほとんどのエマルジョンは、非水相に水相を取り込む(またはその逆もある)。しかし、基本的に非水性であるエマルジョン、例えば非水性で非混合性の系のグリセリンおよびオリーブ油の陰イオン性および陽イオン性界面活性剤を調製することが可能である。したがって、本発明の組成物は、水中油エマルジョンの形態で存在し得る。油相は、植物油、例えばオリーブ油またはピーナッツ油、または鉱物油、例えば流動パラフィン、またはそれらの混合物であり得る。適切な乳化剤は、天然由来のゴム、例えばアカシアゴムまたはトラガカントゴム、天然由来のホスファチド、例えば大豆レシチン、ならびに脂肪酸およびヘキシトール無水物から得られるエステルまたは部分エステル、例えばモノオレイン酸ソルビタン、ならびに部分エステルとエチレンオキシドの縮合生成物、例えばモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタンであり得る。
幾つかの実施形態によれば、記載された本発明のポリペプチドは、化学的に合成される。周知の固相、液相技術、もしくはペプチド縮合技術、またはそれらの任意の組み合わせを用いて調製されるそのような合成ポリペプチドは、天然または非天然のアミノ酸を含んでよい。ペプチド合成に用いられるアミノ酸は、Merrifield(1963, J. Am. Chem. Soc. 85:2149−2154)の最初の固相方法の標準的脱保護、中和、カップリングおよび洗浄プロトコルを用いる標準的なBoc(N−α−保護N−α−t−ブチルオキシカルボニル)アミノ酸樹脂、またはCarpinoとHan(1972, J. Org. Chem. 37:3403−3409)により最初に記載された塩基不安定性N−α−アミノ保護9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)アミノ酸であり得る。FmocおよびBoc N−α−アミノ保護アミノ酸は両方とも、Sigma、Cambridge Research Biochemical、または当業者に熟知された他の化学品会社から得ることができる。加えて、ポリペプチドは、当業者に周知の他のN−α−保護基を用いて合成できる。固相ペプチド合成は、当業者に熟知された技術によって達成でき、例えばそれぞれが全体として本明細書に組み入れられる、Stewart and Young, 1984, Solid Phase Synthesis, Second Edition, Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.;Fields and Noble, 1990, Int. J. Pept. Protein Res. 35:161−214において、または自動合成装置を用いて、提供できる。
II.異常な線維芽細胞増殖およびコラーゲン沈着を特徴とする疾患を予防または処置する方法
別の態様によれば、記載された本発明は、対象の組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を特徴とする疾患、状態または過程を処置する方法であって、
アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドまたはその機能的均等物の治療量と、医薬的に許容し得るその担体と、を含む医薬組成物を、対象に投与することを含み、
治療量が、対象の組織における線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を減少させるのに効果的である、
方法を提供する。
本方法の一実施形態によれば、疾患または状態は、急性肺損傷(ALI)または急性呼吸窮迫症候群(ARDS)である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、放射線誘発性線維症である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、移植片拒絶である。
別の実施形態によれば、組織は肺組織である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、間質性肺疾患である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、肺線維症である。
別の実施形態によれば、肺線維症は、特発性肺線維症である。
別の実施形態によれば、肺線維症は、ブレオマイシンの投与により生じる。
別の実施形態によれば、肺線維症は、アレルギー反応、環境性微粒子の吸入、喫煙、細菌感染、ウイルス感染、対象の肺の機械的損傷、肺移植片拒絶、自己免疫障害、遺伝性疾患、またはそれらの組み合わせから生じる。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、組織の炎症をさらに特徴とする。
別の実施形態によれば、炎症は、急性または慢性炎症である。
別の実施形態によれば、炎症は、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)、およびインターロイキン−1β(IL−1β)からなる群から選択される少なくとも1つのサイトカインによって媒介される。
別の実施形態によれば、肺線維症は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進、肺における筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を特徴とする。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における活性化有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の量または分布と比較して、組織における活性化(リン酸化)有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な量または分布によって立証される。
別の実施形態によれば、肺線維症は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進、肺における線維芽細胞集団の筋線維芽細胞集団への異常な分化誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を特徴とする。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)である。別の実施形態によれば、慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、喫煙によって引き起こされる。別の実施形態によれば、慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、環境性微粒子によって引き起こされる。別の実施形態によれば、慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、アルファ−1アンチトリプシン欠乏症によって引き起こされる。別の実施形態によれば、慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、小児の呼吸器感染によって引き起こされる。
別の実施形態によれば、肺線維症は、正常な健常対照群の対象と比較して、対象の肺の熱ショック27kDaタンパク質1(HSPB1)の異常な活性を特徴とする。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、対象の肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着である。別の実施形態によれば、細胞外マトリックスタンパク質は、コラーゲンである。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における筋線維芽細胞分化の異常な誘発である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における線維症巣形成の促進である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における筋線維芽細胞の収縮活性の増進である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における細胞外マトリックスへの筋線維芽細胞付着の異常な促進である。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、対象の肺で発生する炎症を阻害する。別の実施形態によれば、炎症は、急性炎症である。別の実施形態によれば、炎症は、慢性炎症である。別の実施形態によれば、炎症は、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)によって媒介される。別の実施形態によれば、炎症は、インターロイキン−1β(IL−1β)によって媒介される。別の実施形態によれば、炎症は、インターロイキン−6(IL−6)によって媒介される。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、未処置の対照と比較して、対象の肺の腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)の量をモジュレートする。別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して、対象の肺のインターロイキン−1β(IL−1β)の量をモジュレートする。別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して、対象の肺のインターロイキン−6(IL−6)の量をモジュレートする。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、正常な健常対照群の対象と比較して、対象の肺におけるHSPB1の異常な活性を阻害する。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着である。別の実施形態によれば、細胞外マトリックスタンパク質は、コラーゲンである。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺における線維芽細胞の筋線維芽細胞への分化の異常な誘発である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、線維症巣形成の異常な促進である。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、筋線維芽細胞の収縮活性の異常な増進である。別の実施形態によれば、筋線維芽細胞の収縮活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、アルファ平滑筋アクチン(α−SMA)のレベル上昇を特徴とする。別の実施形態によれば、筋線維芽細胞の収縮活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、ストレス線維形成の増進を特徴とする。別の実施形態によれば、HSPB1の異常な活性は、正常な健常対照群の対象と比較して、細胞外マトリックスへの筋線維芽細胞付着の異常な促進である。
一実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2キナーゼ)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3キナーゼ)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性および有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%および有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2、MK3、CaMKI、TrkBの群から選択される少なくとも1つのキナーゼのキナーゼ活性を阻害し、本明細書の表1に列挙された残りの群からの1つまたは複数の他のキナーゼの活性を実質的に阻害しない。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、本明細書の表1に列挙された群から選択されるキナーゼのキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、この阻害は、例えば対象の組織における線維芽細胞増殖、細胞外マトリックス沈着、またはそれらの組み合わせを減少させるのに効果的であり得る。
別の実施形態によれば、この阻害は、例えば、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進、筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を減少させるのに効果的であり得る。
幾つかの実施形態によれば、MMI阻害剤のインビボにおける阻害プロファイルは、投薬量、投与経路、およびこれらの阻害剤に応答する細胞型に依存する。
そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の50%未満を阻害する。そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の65%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の50%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の40%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の20%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の15%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の10%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の5%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼのキナーゼ活性を上昇させる。
直前の段落の実施形態によれば、実質的に阻害されない1つまたは複数の選択されるその他のキナーゼは、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII、そのサブユニットCaMKIIδを含む)、プロトオンコジーンセリン/トレオニンプロテインキナーゼ(PIM−1)、細胞性肉腫(c−SRC)、脾臓チロシンキナーゼ、(SYK)、C−srcチロシンキナーゼ(CSK)、およびインスリン様増殖因子1受容体(IGF−1R)の群から選択される。
幾つかの実施形態によれば、医薬組成物は、さらなる治療薬をさらに含む。
幾つかのそのような実施形態によれば、さらなる治療薬は、精製ウシV型コラーゲン(例えばIW−001;ImmuneWorks;United Therapeutics)、IL−3受容体拮抗薬(例えばQAX576;Novartis)、タンパク質チロシンキナーゼ阻害剤(例えばイマチニブ(Gleevec(登録商標));Craig Daniels/Novartis)、内皮受容体拮抗薬(例えばACT−064992(マシテンタン);Actelion)、二重エンドセリン受容体拮抗薬(例えばボセンタン(Tracleer(登録商標));Actelion)、プロスタサイクリン類似体(吸入イロプロスト、例えば(Ventavis(登録商標));Actelion)、抗CTGFモノクローナル抗体(例えばFG−3019)、エンドセリン受容体拮抗薬(A−選択性)(例えばアンブリセタン(Letairis(登録商標))、Gilead)、AB0024(Arresto)、リシルオキシダーゼ様2(LOXL2)モノクローナル抗体(例えばGS−6624(以前はAB0024);Gilead)、c−Jun N−末端キナーゼ(JNK)阻害剤(例えばCC−930;Celgene)、ピルフェニドン(例えばEsbriet(登録商標)(InterMune)、Pirespa(登録商標)(塩野義))、IFN−γ1b(例えばActimmune(登録商標);InterMune)、3つのTGF−βアイソフォーム全てに対する汎中和IgG4ヒト抗体(例えばGC1008;Genzyme)、TGF−β活性化阻害剤(例えばStromedix(STX−100))、組換えヒトペントラキシン−2タンパク質(rhPTX−2)(例えばPRM151;Promedior)、二重特異性IL4/IL13抗体(例えばSAR156597;Sanofi)、インテグリンαvβ6を標的とするヒト化モノクローナル抗体(BIBF 1120;Boehringer Ingelheim)、N−アセチルシステイン(Zambon SpA)、シルデナフィル(Viagra(登録商標)))、TNF拮抗薬(例えばエタネルセプト(Enbrel(登録商標));Pfizer)、グルココルチコイド(例えばプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾンフランカルボン酸エステル、フルチカゾンプロピオン酸エステルおよびフルチカゾンフランカルボン酸エステル)、気管支拡張剤(例えばロイコトリエン変性剤(例えば(モンテルカスト(SINGUAIR(登録商標)))、抗コリン作動性気管支拡張剤(例えばイプラトロピウムブロミドおよびチオトロピウム)、短期作用性β2−作動薬(例えばイソエタリンメシレート(Bronkometer(登録商標))、アドレナリン、サルブタノール/アルブテロール、およびテルブタリン)、長期作用性β2−作動薬(例えばサルメテロール、フォルモテロール、インデカテロール(Onbrez(登録商標))、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
幾つかの他の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にロイコトリエン変性剤、抗コリン作動性気管支拡張剤、β2−作動薬、またはそれらの組み合わせを含む気管支拡張剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾンまたはそれらの組み合わせを含むコルチコステロイドを含む。
幾つかの他の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にロイコトリエン変性剤、抗コリン作動性気管支拡張剤、β2−作動薬、またはそれらの組み合わせを含む気管支拡張剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾンまたはそれらの組み合わせを含むコルチコステロイドを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、抗炎症剤である。
別の実施形態によれば、抗炎症剤は、非ステロイド系抗炎症剤である。非ステロイド系抗炎症剤の混合物、ならびにこれらの薬剤の皮膚学的に許容し得る塩およびエステルもまた利用できる。例えば、エトフェナメート、フルフェナム酸誘導体は、外用での適用に特に有用である。
別の実施形態によれば、非ステロイド系抗炎症剤は、形質転換増殖因子−β3(TGF−β3)、抗腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)剤、またはそれらの組み合わせを含む。
別の実施形態によれば、抗炎症剤は、ステロイド系抗炎症剤である。別の実施形態によれば、ステロイド系抗炎症剤は、プレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つのコルチコステロイドを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、メチルキサンチンを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、好中球エラスターゼ阻害剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にICI 200355、ONO−5046、MR−889、L−694,458、CE−1037、GW−311616、TEI−8362、ONO−6818、AE−3763、FK−706、ICI−200,880、ZD−0892、ZD−8321、およびそれらの組み合わせを含む少なくとも1つの好中球エステラーゼ阻害剤である。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にホスホジエステラーゼ4阻害剤を含む少なくとも1つのホスホジエステラーゼ阻害剤を含む。該ホスホジエステラーゼ4阻害剤の例としては、ロフルミラスト、シロミラストまたはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、鎮痛剤である。幾つかのそのような実施形態によれば、鎮痛剤は、非オピオイド鎮痛剤である。幾つかの他の実施形態によれば、鎮痛剤は、オピオイド鎮痛剤である。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、抗感染薬である。別の実施形態によれば、抗感染薬は、抗生物質薬である。
幾つかの実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と実質的な配列同一性を有する。
幾つかのそのような実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも70%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも80%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも90%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも95%の配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである。
幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、第二のポリペプチドと動作可能に連結された第一のポリペプチドを含む融合タンパク質であり、ここで第一のポリペプチドはアミノ酸配列YARAAARQARA(SEQ ID NO:11)のものであり、第二のポリペプチドは、その配列がアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と実質的同一性を有する治療ドメインを含む。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも70%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも80%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも90%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも95%の配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:10)のポリペプチドである。
幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、第二のポリペプチドと動作可能に連結された第一のポリペプチドを含む融合タンパク質であり、ここで第一のポリペプチドは、YARAAARQARA(SEQ ID NO:11)と機能的に均等の細胞貫通ペプチドを含み、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)のものであり、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の両方を阻害する。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRIKA(SEQ ID NO:12)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKA(SEQ ID NO:13)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列YGRKKRRQRRR(SEQ ID NO:14)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRI(SEQ ID NO:15)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列FAKLAARLYR(SEQ ID NO:16)のポリペプチドである。幾つかのそのような実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列KAFAKLAARLYR(SEQ ID NO:17)のポリペプチドである。幾つかのそのような実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列HRRIKAWLKKI(SEQ ID NO:18)のポリペプチドである。
別の態様によれば、記載された本発明はまた、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする単離された核酸を提供する。
幾つかのそのような実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも80%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。幾つかの他の実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。幾つかの他の実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。
別の実施形態によれば、投与ステップは、経口、口腔、非経口、外用として、吸入により、吹送により、または直腸のいずれかにより全身で、あるいは非限定的に注射、インプラント、移植、外用での適用、あるいは非経口的により局所で実施できる。追加の投与は、例えば静脈内に、経粘膜的に、経皮的に、筋肉内に、皮下に、気管内に(肺吸入を含む)、腹腔内に、硬膜下腔内に、リンパ内に、病変内に、または硬膜外に実施され得る。投与は、例えば1回、複数回、および/もしくは1つもしくは複数の長い期間にわたり個々の単位用量として、または複数の薬物および/もしくは物質の反復単位用量を含む治療レジメンの形態で実施され得る。
幾つかの他の実施形態によれば、投与ステップは、単一用量として1回実施される。幾つかの他の実施形態において、投与ステップは、1期間にわたって複数用量として実施される。幾つかのそのような実施形態によれば、1期間は、1日、1週間、1ヶ月、1年、またはその数倍である。幾つかの実施形態によれば、投与ステップは、少なくとも1週間の期間毎日実施される。幾つかの実施形態によれば、投与ステップは、少なくとも1ヶ月の期間毎週実施される。幾つかの実施形態によれば、投与ステップは、少なくとも2ヶ月の期間毎月実施される。別の実施形態によれば、投与ステップは、少なくとも1年の期間にわたって繰り返し実施される。別の実施形態によれば、投与ステップは、少なくとも毎月1回実施される。別の実施形態によれば、投与ステップは、毎週1回実施される。別の実施形態によれば、投与ステップは、1日1回実施される。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療量は、吸入装置を介して投与される。医薬組成物の投与に用いることができる吸入装置の例としては、ネブライザー、計量吸入装置(MDI)、乾燥粉末吸入装置(DPI)、および乾燥粉末ネブライザーが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、乾燥粉末は、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む。別の実施形態によれば、乾燥粉末は、約2ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.00001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.0001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.001mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.01mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.1mg/kg(または100μg/kg)体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約1mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約10mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約2mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約3mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約4mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約5mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約60mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約70mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約80mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約90mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約90mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約80mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約70mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約60mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約50mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約40mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約30mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約20mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.01mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.001mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.0001mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.00001mg/kg体重の量である。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜25μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜2μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、2μg/kg/日〜3μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、3μg/kg/日〜4μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、4μg/kg/日〜5μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日〜6μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、6μg/kg/日〜7μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、7μg/kg/日〜8μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、8μg/kg/日〜9μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、9μg/kg/日〜10μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜5μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日〜10μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、10μg/kg/日〜15μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、15μg/kg/日〜20μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、25μg/kg/日〜30μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、30μg/kg/日〜35μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、35μg/kg/日〜40μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、40μg/kg/日〜45μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、45μg/kg/日〜50μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、50μg/kg/日〜55μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、55μg/kg/日〜60μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、60μg/kg/日〜65μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、65μg/kg/日〜70μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、70μg/kg/日〜75μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、80μg/kg/日〜85μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、85μg/kg/日〜90μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、90μg/kg/日〜95μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、95μg/kg/日〜100μg/kg/日の範囲内である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、2μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、10μg/kg/日である。
III.異常な線維芽細胞増殖およびコラーゲン沈着を特徴とする疾患を予防または処置する系
別の態様によれば、記載された本発明は、対象の組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を特徴とする疾患、状態または過程を処置する系であって、
医薬組成物が、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドまたはその機能的均等物の治療量と、医薬的に許容し得るその担体と、を含み、
治療量が、対象の組織における線維芽細胞増殖および細胞外マトリックスの沈着を減少させるのに効果的である、
系を提供する。
方法の一実施形態によれば、疾患または状態は、急性肺損傷(ALI)または急性呼吸窮迫症候群(ARDS)である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、放射線誘発性線維症である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、移植片拒絶である。
別の実施形態によれば、組織は、肺組織である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、間質性肺疾患である。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、肺線維症である。
別の実施形態によれば、肺線維症は、特発性肺線維症である。
別の実施形態によれば、肺線維症は、ブレオマイシンの投与により生じる。
別の実施形態によれば、肺線維症は、アレルギー反応、環境性微粒子の吸入、細菌感染、ウイルス感染、対象の肺の機械的損傷、肺移植片拒絶、自己免疫障害、遺伝性疾患、またはそれらの組み合わせから生じる。
別の実施形態によれば、疾患または状態は、組織での炎症をさらに特徴とする。
別の実施形態によれば、炎症は、急性または慢性炎症である。
別の実施形態によれば、炎症は、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)、およびインターロイキン−1β(IL−1β)からなる群から選択される少なくとも1つのサイトカインによって媒介される。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織における有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における活性化有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の量または分布と比較して、組織における活性化(リン酸化)有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な量または分布によって立証される。
別の実施形態によれば、肺線維症は、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺の線維芽細胞増殖の異常な促進、肺の線維芽細胞集団の筋線維芽細胞集団への分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスとの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を特徴とする。
別の実施形態によれば、医薬的に許容し得る担体としては、制御放出性担体、遅延放出性担体、持続放出性担体、および長時間放出性担体が挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、吸入装置は、ネブライザーである。
別の実施形態によれば、吸入装置は、計量吸入装置(MDI)である。
別の実施形態によれば、吸入装置は、乾燥粉末吸入装置(DPI)である。
別の実施形態によれば、吸入装置は、乾燥粉末ネブライザーである。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、乾燥粉末の形態である。
別の実施形態によれば、乾燥粉末は、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む。
別の実施形態によれば、乾燥粉末は、約2ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む。
幾つかの実施形態によれば、医薬組成物は、さらなる治療薬をさらに含む。
幾つかのそのような実施形態によれば、さらなる治療薬は、精製ウシV型コラーゲン(例えばIW−001;ImmuneWorks;United Therapeutics)、IL−3受容体拮抗薬(例えばQAX576;Novartis)、タンパク質チロシンキナーゼ阻害剤(例えばイマチニブ(Gleevec(登録商標));Craig Daniels/Novartis)、内皮受容体拮抗薬(例えばACT−064992(マシテンタン);Actelion)、二重エンドセリン受容体拮抗薬(例えばボセンタン(Tracleer(登録商標));Actelion)、プロスタサイクリン類似体(吸入イロプロスト、例えば(Ventavis(登録商標));Actelion)、抗CTGFモノクローナル抗体(例えばFG−3019)、エンドセリン受容体拮抗薬(A−選択性)(例えばアンブリセタン(Letairis(登録商標))、Gilead)、AB0024(Arresto)、リシルオキシダーゼ様2(LOXL2)モノクローナル抗体(例えばGS−6624(以前はAB0024);Gilead)、c−Jun N−末端キナーゼ(JNK)阻害剤(例えばCC−930;Celgene)、ピルフェニドン(例えばEsbriet(登録商標)(InterMune)、Pirespa(登録商標)(塩野義))、IFN−γ1b(例えばActimmune(登録商標);InterMune)、3つのTGF−βアイソフォーム全てに対する汎中和IgG4ヒト抗体(例えばGC1008;Genzyme)、TGF−β活性化阻害剤(例えばStromedix(STX−100))、組換えヒトペントラキシン−2タンパク質(rhPTX−2)(例えばPRM151;Promedior)、二重特異性IL4/IL13抗体(例えばSAR156597;Sanofi)、インテグリンαvβ6を標的とするヒト化モノクローナル抗体(BIBF 1120;Boehringer Ingelheim)、N−アセチルシステイン(Zambon SpA)、シルデナフィル(Viagra(登録商標)))、TNF拮抗薬(例えばエタネルセプト(Enbrel(登録商標));Pfizer)、グルココルチコイド(例えばプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾンフランカルボン酸エステル、フルチカゾンプロピオン酸エステルおよびフルチカゾンフランカルボン酸エステル)、気管支拡張剤(例えばロイコトリエン変性剤(例えば(モンテルカスト(SINGUAIR(登録商標)))、抗コリン作動性気管支拡張剤(例えばイプラトロピウムブロミドおよびチオトロピウム)、短期作用性β2−作動薬(例えばイソエタリンメシレート(Bronkometer(登録商標))、アドレナリン、サルブタノール/アルブテロール、およびテルブタリン)、長期作用性β2−作動薬(例えばサルメテロール、フォルモテロール、インデカテロール(Onbrez(登録商標))、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
幾つかの他の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にロイコトリエン変性剤、抗コリン作動性気管支拡張剤、β2−作動薬、またはそれらの組み合わせを含む気管支拡張剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾン、またはそれらの組み合わせを含むコルチコステロイドを含む。
幾つかのそのような実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にロイコトリエン変性剤、抗コリン作動性気管支拡張剤、β2−作動薬、またはそれらの組み合わせを含む気管支拡張剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にプレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾン、またはそれらの組み合わせを含むコルチコステロイドを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、抗炎症剤である。
別の実施形態によれば、抗炎症剤は、非ステロイド系抗炎症剤である。非ステロイド系抗炎症剤の混合物、ならびにこれらの薬剤の皮膚学的に許容し得る塩およびエステルもまた利用できる。例えば、エトフェナメート、フルフェナム酸誘導体は、外用での適用に特に有用である。
別の実施形態によれば、非ステロイド系抗炎症剤は、形質転換増殖因子−β3(TGF−β3)、抗腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)剤、またはそれらの組み合わせを含む。
別の実施形態によれば、抗炎症剤は、ステロイド系抗炎症剤である。別の実施形態によれば、ステロイド系抗炎症剤は、プレドニゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクレメタゾン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つのコルチコステロイドを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、メチルキサンチンを含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、好中球エラスターゼ阻害剤を含む。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にICI 200355、ONO−5046、MR−889、L−694,458、CE−1037、GW−311616、TEI−8362、ONO−6818、AE−3763、FK−706、ICI−200,880、ZD−0892、ZD−8321、およびそれらの組み合わせを含む少なくとも1つの好中球エステラーゼ阻害剤である。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、非限定的にホスホジエステラーゼ4阻害剤を含む少なくとも1つのホスホジエステラーゼ阻害剤を含む。ホスホジエステラーゼ4阻害剤の例としては、ロフルミラスト、シロミラストまたはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、鎮痛剤である。幾つかのそのような実施形態によれば、鎮痛剤は、非オピオイド鎮痛剤である。幾つかの他の実施形態によれば、鎮痛剤は、オピオイド鎮痛剤である。
別の実施形態によれば、さらなる治療薬は、抗感染薬である。別の実施形態によれば、感染薬は、抗生物質である。
別の実施形態によれば、医薬組成物は対象の肺に生じる炎症を阻害する。別の実施形態によれば、炎症は、急性炎症である。別の実施形態によれば、炎症は、慢性炎症である。別の実施形態によれば、炎症は、高レベルの腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)によって媒介される。別の実施形態によれば、炎症は、高レベルのインターロイキン−6(IL−6)によって媒介される。別の実施形態によれば、炎症は、高レベルのインターロイキン−1β(IL−1β)によって媒介される。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して、肺の腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)の量をモジュレートする。別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して、肺のインターロイキン−6(IL−6)の量をモジュレートする。別の実施形態によれば、医薬組成物は、対照と比較して、肺のインターロイキン−1β(IL−1β)の量をモジュレートする。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、HSPB1の活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、線維芽細胞増殖の異常な誘発である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、線維芽細胞集団の筋線維芽細胞集団への分化の異常な誘発である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、肺間質への細胞外マトリックスタンパク質の沈着である。別の実施形態によれば、細胞外マトリックスタンパク質は、コラーゲンである。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、線維症巣形成の促進である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、筋線維芽細胞の収縮活性の増進である。別の実施形態によれば、医薬組成物によって阻害されるHSPB1の活性は、細胞外マトリックスへの筋線維芽細胞付着の促進である。
別の実施形態によれば、組織における異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着は、正常な健常対照群の対象の組織における活性化有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の量または分布と比較して、組織における活性化(リン酸化)有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な量または分布によって立証される。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、本明細書の表1に列挙された群から選択されるキナーゼのキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
幾つかの実施形態によれば、MMI阻害剤のインビボにおける阻害プロファイルは、投薬量、投与経路、およびこれらの阻害剤に応答する細胞型に依存する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2キナーゼ)のキナーゼ活性を阻害する。別の他の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の他の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3キナーゼ)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、MK3キナーゼのキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも80%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも85%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも90%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも95%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも50%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも70%を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物はさらに、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも75%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性および有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、BDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%および有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)のキナーゼ活性の少なくとも65%、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)のキナーゼ活性の少なくとも65%、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI)のキナーゼ活性の少なくとも65%、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB)のキナーゼ活性の少なくとも65%を阻害する。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、MK2、MK3、CaMKI、TrkBの群から選択される少なくとも1つのキナーゼのキナーゼ活性を阻害し、本明細書の表1に列挙された残りの群からの1つまたは複数の他のキナーゼの活性を実質的に阻害しない。
別の実施形態によれば、医薬組成物は、本明細書の表1に列挙される群から選択されるキナーゼのキナーゼ活性を阻害する。
別の実施形態によれば、この阻害は、例えば対象の組織における線維芽細胞増殖、細胞外マトリックス沈着、またはそれらの組み合わせを減少させるのに効果的であり得る。
別の実施形態によれば、この阻害は、例えば、正常な健常対照群の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺における線維芽細胞増殖の異常な促進、筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を減少させるのに効果的であり得る。
幾つかの実施形態によれば、MMI阻害剤のインビボにおける阻害プロファイルは、投薬量、投与経路、およびこれらの阻害剤に応答する細胞型に依存する。
そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の50%未満を阻害する。そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の65%未満を阻害する。そのような実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の50%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の40%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の20%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の15%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の10%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼ(複数可)のキナーゼ活性の5%未満を阻害する。別の実施形態によれば、医薬組成物は、選択されるその他のキナーゼのキナーゼ活性を上昇させる。
直前の段落の実施形態によれば、実質的に阻害されない1つまたは複数の選択されるその他のキナーゼは、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII、そのサブユニットCaMKIIδを含む)、プロトオンコジーンセリン/トレオニンプロテインキナーゼ(PIM−1)、細胞性肉腫(c−SRC)、脾臓チロシンキナーゼ、(SYK)、C−srcチロシンキナーゼ、およびインスリン様増殖因子1受容体(IGF−1R)の群から選択される。
幾つかの実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と実質的な配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも70%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも80%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも90%の配列同一性を有する。別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも95%の配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである。
別の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである。
幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、第二のポリペプチドと動作可能に連結された第一のポリペプチドを含む融合タンパク質であり、ここで第一のポリペプチドはアミノ酸配列YARAAARQARA(SEQ ID NO:11)のものであり、第二のポリペプチドは、その配列がアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と実質的同一性を有する治療ドメインを含む。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも70%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも80%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば該第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも90%の配列同一性を有する。幾つかの他の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)と少なくとも95%の配列同一性を有する。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第二のポリペプチドは、アミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:10)のポリペプチドである。
幾つかの他の実施形態によれば、ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物は、第二のポリペプチドと動作可能に連結された第一のポリペプチドを含む融合タンパク質であり、ここで第一のポリペプチドはYARAAARQARA(SEQ ID NO:11)と機能的に均等の細胞貫通ペプチドを含み、第二のポリペプチドはアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:2)のものである。
さらに別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRIKA(SEQ ID NO:12)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKA(SEQ ID NO:13)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列YGRKKRRQRRR(SEQ ID NO:14)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列WLRRIKAWLRRI(SEQ ID NO:15)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列FAKLAARLYR(SEQ ID NO:16)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列KAFAKLAARLYR(SEQ ID NO:17)のポリペプチドである。
別の実施形態によれば、第一のポリペプチドは、アミノ酸配列HRRIKAWLKKI(SEQ ID NO:18)のポリペプチドである。
別の態様によれば、本発明はまた、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする単離された核酸を提供する。幾つかのそのような実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも80%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。幾つかのそのような実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。幾つかのそのような実施形態によれば、単離された核酸は、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質配列をコードする。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.00001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.0001mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.001mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.01mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約0.1mg/kg(または100μg/kg)体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約1mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約10mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約2mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約3mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約4mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約5mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約60mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約70mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約80mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害ペプチドの治療量は、約90mg/kg体重〜約100mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約90mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約80mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約70mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約60mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約50mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約40mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約30mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約20mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約10mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.1mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.01mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.001mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.0001mg/kg体重の量である。別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療量は、約0.000001mg/kg体重〜約0.00001mg/kg体重の量である。
幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜25μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜2μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、2μg/kg/日〜3μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、3μg/kg/日〜4μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、4μg/kg/日〜5μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日〜6μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、6μg/kg/日〜7μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、7μg/kg/日〜8μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、8μg/kg/日〜9μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、9μg/kg/日〜10μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日〜5μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日〜10μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、10μg/kg/日〜15μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、15μg/kg/日〜20μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、25μg/kg/日〜30μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、30μg/kg/日〜35μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、35μg/kg/日〜40μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、40μg/kg/日〜45μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、45μg/kg/日〜50μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、50μg/kg/日〜55μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、55μg/kg/日〜60μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、60μg/kg/日〜65μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、65μg/kg/日〜70μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、70μg/kg/日〜75μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、80μg/kg/日〜85μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、85μg/kg/日〜90μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、90μg/kg/日〜95μg/kg/日の範囲内である。幾つかの他の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、95μg/kg/日〜100μg/kg/日の範囲内である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、1μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、2μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、5μg/kg/日である。
別の実施形態によれば、医薬組成物の治療用阻害剤ペプチドの治療用量は、10μg/kg/日である。
本出願において他に断りがなければ、利用される技術は、分子クローニング: A Laboratory Manual (Sambrook, et al., 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press);遺伝子発現技術(Methods in Enzymology, Vol. 185, edited by D. Goeddel, 1991. Academic Press, San Diego, CA);Methods in Enzymologyの中の「Guide to Protein Purification」(M.P. Deutshcer, ed., (1990) Academic Press, Inc.);PCRプロトコル:A Guide to Methods and Applications (Innis, et al. 1990. Academic Press, San Diego, CA);動物細胞の培養:A Manual of Basic Technique, 2nd Ed. (R.I. Freshney. 1987. Liss, Inc. New York, NY);およびGene Transfer and Expression Protocols, pp. 109−128, ed. E.J. Murray, The Humana Press Inc., Clifton, N.J.など、複数の周知参考資料のいずれかに見出すことができ、それらの文献の全てが、参照により本明細書に組み入れられる。
特に断りがなければ、本明細書で用いられる全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者が一般的に理解する意味と同じ意味を有する。本明細書に記載された方法および材料と類似する、または均等ないずれの方法および材料もまた、本発明の実施または試験に用いることができるが、好ましい方法および材料をこれから記載する。本明細書に記載された全ての発行物は、参照により本明細書に組み入れられ、引用された発行物との関係で方法および/または材料を開示および記載する。
ある範囲の値が提供される場合、その範囲の上限と下限の間に介在する各値(文脈が明確に示さない限り下限の10分の1まで)、および任意の他の表記された値または表記範囲中に介在する値が、本発明に包含されることは理解されよう。これらより小さな範囲に独立して含まれ得るより小さな範囲の上限および下限もまた、本発明に包含されるが、ただし表記範囲中の特に排除された任意の限界を受ける。表記の範囲が一方または両方の限界を含む場合、それらの含まれる限界の一方または両方を排除した範囲もまた、本発明に含まれる。
本明細書および添付の特許請求の範囲で用いられる通り、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかにその他を記載しない限り、複数の対応物を含むこともまた特記されなければならない。本明細書で用いられる全ての技術用語および科学用語は同じ意味を有する。
本明細書で議論される発行物は、全体として参照により本明細書に組み入れられ、本出願の出願日前のそれらの開示内容を示すためにのみ提供される。それらのいずれも、記載された本発明が先行発明を理由にそのような発行物に先行しないということを容認するものと解釈されるべきではない。さらに、提供される発行物の日付は、実際の発行日とは異なることが有り、それは独立して確認されるべきであろう。
様々な変更を実施することが可能であり、本発明の真の主旨および範囲から逸脱することなく均等物を代用し得ることは、当業者には理解されるはずである。加えて、具体的な状況、材料、物質の組成、工程、工程ステップまたは複数のステップを、記載された本発明の目的、主旨および範囲に適合させるために、多くの改変が実施され得る。そのような全ての改変は、本明細書に添付された特許請求の範囲内に含まれる。
実施例
以下の実施例は、記載された本発明の実施および使用の方法の完全な開示および記載を当業者に提供するために示されるものであり、本発明者らが本発明者らの発明とみなすものの範囲を制限しようとするものでもなく、また下記の実験が全てであること、あるいは実施された実験に過ぎないことを表すものでもない。使用する数値(例えば数、温度など)に関して正確さを確保するために努力を払ったが、若干の実験誤差および偏差が考慮されなければならない。他に断りがなければ、部および重量部であり、分子量は平均分子量であり、温度は摂氏であり、圧は大気圧または大気圧近辺である。
I.材料と方法
MMI−0100の創薬
MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の優良医薬品製造基準(GMP)による製造のために、機械的撹拌装置を備えた50Lのガラス製固相反応合成容器中に、Fmoc−Ala−Wang樹脂およそ1kgを移す。この樹脂をジメチルホルミド(DMF)中で2時間以上(NLT)膨潤させた後、DMFを排出する。その後、樹脂ビーズをDMFの連続すすぎにより洗浄する。N−末端保護基(即ち、Fmoc)を、DMF中の20%ピペリジンで処置することによって除去し(脱ブロックのステップ)、この樹脂をDMFで洗浄する。配列中の次のアミノ酸を、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)およびジイソプロピルカルボジイミド(DIC)の存在下でカップリングさせる。一般に、合成スケールに対しFmoc−アミノ酸(Fmoc−AA)2.5〜3.5モル等量を、カップリングに用いる。Fmoc−AAをDMF中に溶解し、HOBtおよびDICの添加によって活性化させる。各カップリングの終了は、ニンヒドリン試験によってモニタリングする。カップリングが不完全である場合、同じアミノ酸による第二のカップリングを、対称無水物法を用いて実施する。一般に、合成スケールに対しFmoc−AA 3.0〜6.0モル等量をカップリングに用いる。Fmoc−AAをジクロロメタン(DCM)および最小容量のDMF中で溶解し、Fmoc−AA/DICモル比=1.0/0.5でDICを添加することにより活性化させる。完全なペプチド配列が完成したら、ペプチド樹脂をDMFおよびMeOHの連続洗浄で徹底してすすぐ。その後、この樹脂をNLT3時間、真空乾燥させる。全乾燥ペプチド樹脂の典型的な回収量はおよそ2800グラムであり、これは約65%のペプチド樹脂収率を表す。
その後、磁気撹拌棒を備えた適切なサイズを有するガラス瓶中に、ペプチド樹脂およそ370〜500グラムを移す。このペプチド樹脂を入れたフラスコを氷/水浴中または冷蔵庫中で30分以内で冷却する。トリフルオロ酢酸(TFA)カクテル(95mL:2.5mL:2.5mLの比のTFA、TISおよび水の混合物)を氷/水浴中で30分以内で予備冷却する。樹脂1グラムにつきおよそ8〜12mLのTFA切断カクテルを、この容器に加える。ペプチド樹脂およびTFAカクテルが混合されたら直ちに、氷/水浴を取り外し、反応混合物を室温で2〜3時間撹拌する。その後、反応混合物を粗いガラスフィルターでろ過し、樹脂を0.5〜1.0mLのTFA/g樹脂/洗浄で2回洗浄する。ひとまとめにしたろ液を回収し、樹脂を廃棄する。その後、冷蔵庫で30分未満の時間、予備冷却されたエーテルにろ液を、エーテル10mLあたりろ液1mLの比率で添加し、切断ペプチドを沈殿させる。ペプチド−エーテル混合物を室温に30分以内で平衡化する。沈殿ペプチドを中等度ガラスフィルター上に回収する。少なくともフィルター上の全沈殿物を覆うのに十分な低温エーテルを用いて、沈殿物を3回徹底して洗浄する。その後、このエーテルを同じ中等度ガラスフィルターから溶出させる。粗ペプチドをプラスチック瓶に移し、機械式真空ポンプと連結させたデシケーターに入れ、12時間以内で乾燥させる。乾燥後、粗ペプチドを5±3℃で貯蔵する。全てのペプチド樹脂が切断されるまで、切断手順を繰り返し行う。全乾燥粗ペプチドの典型的なバッチ回収量は、およそ1250グラムであり、これはおよそ110%の切断収率を表す。
20mg/mLの最終粗ペプチド濃度でペプチドをHPLC緩衝液中に溶解させることによって、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)精製のために切断からの粗ペプチドを調製する。ペプチド溶液を1μmのガラスフィルター膜でろ過し、C18逆相カラムにロードし、このカラムを分取HPLC系で操作する。カラムを洗浄し平衡化させる。直線勾配を用いて粗ペプチドをカラムから溶出させる。各粗ペプチド精製に続いて、Kromasil C18(5μm、100Å)4.6×250mmカラムを用いて分析HPLC系によって分画を分析する。最初の精製から生じた分画を、各分画のHPLC純度および不純度プロファイルに基づいてプールする。更なるプロセッシングまで、ペプチドプールを2〜8℃で貯蔵する。粗ペプチドの全てをHPLCカラムで精製し主なプールの純度基準に適合するまで、この工程を繰り返し行う。酢酸塩への塩交換を、HPLCで実施する。最終ペプチド溶液を0.22μmのフィルターでろ過し、トレー式凍結乾燥装置に置く。凍結乾燥サイクルを開始する前に、ペプチドを40℃にて720分以内で予備凍結する。凍結乾燥にはおよそ5日を要する。およそ50〜55%の最終収率が、精製および凍結乾燥ステップから得られる。
放射能測定によるIC50の決定
IC50値は、1/2対数稀釈の10点曲線から推定した。ペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)中に供給した。具体的には、ヒト組換えMK2(h)(5〜10mU)を、50mM 3−グリセロリン酸ナトリウム(pH=7.5)、0.1mM EGTA、30μM 基質ペプチド(KKLNRTLSVA(SEQ ID NO:21))、10mM酢酸マグネシウム、および90μM γ−33P−ATP(最終容量25μL)と共に室温で40分間インキュベートした。その後、反応を3%リン酸で停止させた。この混合物10μLをP30フィルターマットにスポットし、75mMリン酸で5分間3回、およびメタノールで1回洗浄した。最後にこの膜を乾燥させ、シンチレーションカウンターを用いた。ATPに対する見かけのKmの15μM以内のATP濃度を選択したが、それはHayessおよびBenndorf(Biochem Pharmacol, 1997, 53(9): 1239−47)が、彼らの本来の阻害剤ペプチド(即ち、ペプチドKKKALNRQLGVAA;SEQ ID NO:22)のメカニズムはATP結合と拮抗しないことを示したからである。
MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)に対するIC50値の決定に加えて、266のヒトキナーゼに対する阻害活性を、MilliporeのIC50 Profiler Express service(Millipore, Billerica, MA)を用いて試験した。
特異性分析のために、ジメチルスルホキシド(DMSO)中に溶解したMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)、MMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)、MMI−0300(FAKLAARLYRKALARQLGVAA;SEQ ID NO:3)、MMI−0400(KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA;SEQ ID NO:4)、およびMMI−0500(HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA;SEQ ID NO:7)の各々100μMを用いた。100μMの濃度を選択した理由は、この濃度がインビボ試験で接着形成を阻害したからであった(内容が参照によりその全体が本明細書に組み入れられる米国特許出願第12/582,516号(2009年10月20日出願)に開示される)。各キナーゼ活性測定は、二重測定で実施した。
組織化学および免疫組織化学
マウスの肺線維症モデルを、C57BL/6マウスへの0.025Uブレオマイシン/PBSの気管内投与によって作製した。MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)またはMMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)(1日あたり50μg/kg、75μg/kg、および100μg/kgの投薬量)を、ブレオマイシン傷害後7日目に開始するか(炎症後/線維化前の分析用;予防モデル)、またはブレオマイシン傷害後14日目に開始し(線維化後の分析用;治療モデル)、腹腔内または霧状化によりブレオマイシン送達後21日または28日まで毎日投与した。ブレオマイシン送達後21日目(予防モデル)または28日目(治療モデル)に、マウスの群をペントバルビタールナトリウム注射(120mg/kg)で殺処分し、胸腔を開いた。右の主気管支を結紮し、右肺を取り出した。気管にカニューレを挿入し、4%ホルムアルデヒドを21cmの水圧で左肺に灌流させた。その後、組織ブロックをパラフィンに包埋し、4mm切片を染色のために調製した。各動物の切片を細胞の視覚化のためにヘマトキシリンおよびエオジン(H&E)で染色するか、またはコラーゲン沈着を強調するためにマッソントリクローム染色で染色した。インキュベーション後に、切片を0.2%酢酸で洗浄し、95%アルコールに浸漬して脱水し、染色皿中でキシレン(3〜4回)により澄明化した。染色された切片を、ラベル付きガラススライドに有機マウント剤でマウントした。
II.結果
実施例1.MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)のIC50および特異性
MK2阻害剤ペプチド(MMI−0100;YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))のIC50(1/2最大阻害濃度)値を、MilliporeのIC50 Profiler Express serviceを用いて決定した。この定量的アッセイは、所与の生物学的過程または過程の成分(即ち、酵素、細胞、または細胞受容体)の50%を阻害するためにどれほど多くの阻害剤が必要とされるか([IC50])を測定する。具体的には、これらのアッセイでは、キナーゼが阻害剤ペプチドによって阻害されない場合、正電荷の基質がATPからの放射性標識リン酸基でリン酸化される。その後、正電荷の基質は、負電荷のフィルター膜に引きつけられ、シンチレーションカウンターで定量され、100%の活性対照と比較される。
ATPに対して見かけのKmが15μM以内のATP濃度を選択したが、それは、Km近くのATP濃度によって、キナーゼが同じ相対量のリン酸化活性を有することができるためである。MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)のIC50は、22μMと決定された。
化合物のIC50を決定することに加えて、MK2阻害性ペプチドの特異性を、Milliporeのキナーゼプロファイリングサービスの試験で利用可能な266のヒトキナーゼ(表1)全ての活性を検査することによって評価した。分析のために、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)、MMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)、MMI−0300(FAKLAARLYRKALARQLGVAA;SEQ ID NO:3)、MMI−0400(KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA;SEQ ID NO:4)、およびMMI−0500(HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA;SEQ ID NO:7)によって65%を超えて阻害されるキナーゼを決定した。
表1に示す通り、100μMで、MK2阻害性ペプチドMMI−0100(SEQ ID NO:1)、MMI−0200(SEQ ID NO:19)、MMI−0300(SEQ ID NO:3)、MMI−0400(SEQ ID NO:4)、およびMMI−0500(SEQ ID NO:5)は特異的なキナーゼ群を阻害し、非常に限定されたオフターゲットキナーゼ阻害を示した。より具体的には、MK2阻害性ペプチドMMI−0100(SEQ ID NO:1)、MMI−0200(SEQ ID NO:19)、MMI−0300(SEQ ID NO:3)、MMI−0400(SEQ ID NO:4)、およびMMI−0500(SEQ ID NO:5)は、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)、有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ3(MK3)、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI(CaMKI、セリン/トレオニン特異的プロテインキナーゼ)、およびBDNF/NT−3増殖因子受容体(TrkB、チロシンキナーゼ)のキナーゼ活性を、インビトロで65%よりも多く阻害した。
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実施例2.MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物の配合剤
幾つかの実施形態によれば、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物は、噴霧乾燥、微粒子化(例えばジェットミル処理)を介する凍結乾燥粉末として、または霧状化用の液体配合剤として配合される。
噴霧乾燥
幾つかの実施形態において、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物の調製には、以下の因子を考慮して噴霧乾燥が利用される:
(a)タンパク質およびペプチドは変性しやすい(即ち、三次および時には二次構造が破壊されやすい);
(b)この変性は可逆性または不可逆性である可能性があり、様々な条件、例えば温度上昇、温度低下、極端なpH、溶媒の添加、圧力、および剪断変性(これは微粒子化に適用される)によって引き起こされ得る:
(c)変性タンパク質は、より低い活性であり、治療性がなく、時には完全に不活性である;
(d)噴霧乾燥は、これらの非晶質で大きな分子を特定の粒度分布を有する別個の球状粒子にして、プロセッシングパラメータによって制御でき;
噴霧乾燥粒子は、非常に球状でドーナツ形であり、典型的には中空であり、このことは5μmを超える粒子は依然として呼吸可能でありながら肺のクリアランスメカニズムに耐性を有し得ることを意味する;さらに
(e)噴霧乾燥は、賦形剤の有無にかかわらず、一般にタンパク質の安定性を改善する。
MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物の凍結乾燥配合剤を、噴霧乾燥工程との潜在的相乗作用性(例えば最適水分レベル、緩衝液濃度/pHの適合性、賦形剤選択など)について評価し、ペプチド安定性の保護を確認する。
最初の噴霧乾燥運転は、噴霧乾燥操作のための工程パラメータを規定する目的で共通承認許容基準を目標とする。吸入生成物については、粒子サイズは重要な基準と考えられる。該当する領域の肺胞沈着のために(タイプII)、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)が、肺胞間質における末梢沈着に適していると一般に認識される(参照により本明細書に組み入れられるHeyder, J. Proc Am Thorac Soc, 1(4): 315−320, 2004)。他の研究では、1〜3ミクロンのMMADが、噴霧乾燥工程に所望の開始目標粒子サイズであることが示唆される。MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の可能性が高い生体間質標的は肺胞領域であるため、約2ミクロンの範囲のMMADを最初はターゲットにして、肺胞空間への沈着を確保する。
許容基準としては、(1)粒子サイズ(即ち、D90が約2μm);(2)水分レベル(即ち、水分は3%w/w未満);(3)粉末密度;および(4)表面外観(球状、粗面、トロイダル形)が挙げられるが、これらに限定されない。
その後、工程設計実験を実施して、非限定的に(1)入口圧および乾燥温度;(2)原料濃度およびフェデレート(federate);および(3)ペプチド/賦形剤比(賦形剤は例えば緩衝塩および単糖類である)を含む噴霧乾燥工程のパラメータを最適化する。
実施例3.連続エアロゾル性能評価のためのMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)のバッチの製造
先に記載された定義の工程パラメータで2〜3回の噴霧乾燥運転を実施し、エアロゾル性能評価用の材料を製造する。
噴霧乾燥粉末は、吸入装置、例えば非限定的にMicroDose吸入装置からの送達に十分に適する。MicroDoseは、混じりけのないブレンドおよび同時噴霧乾燥ブレンドの両ブレンドに関して、高放出用量、および高微粒子分画ならびにこの配合アプローチによる用量の両方を日常的に達成する。噴霧乾燥インスリンの例示的エアロゾル性能が、図1および2に示される。
乾燥微粒子化は、肺送達用の小分子のための好ましい粉末製造法ではあるが、噴霧乾燥とは対照的に、ストレスの多い方法であり、高い剪断力を用いる。高剪断力の利用はタンパク質およびペプチドの破砕をもたらし得るため、乾燥微粒子化は大きな分子のために日常的には用いられない。加えて、用量サイズが小さい場合、流動性を改善して充填操作時の粉末の正確な測定を可能にするために、充填剤が必要である。主要な賦形剤、およびこの目的のために肺送達用に認可された唯一の賦形剤が、ラクトースであり、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)またはその機能的均等物との化学的適合性について試験する必要があるが、それはラクトースが特定のペプチドと不適合なためである。
微粒子化工程は、かなり単純であり、当該技術分野で周知である。簡潔に述べると、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物の凍結乾燥粉末を、予め決定した目標の粒度分布に達成するまで(即ち、MMAD、D10、D50、D90)粉砕段階に通す。この混じりけのない微粒子化粉末を、微粒子化後の活性を確保する能力について試験し、吸入装置からの送達のために最適化し、その化学的および物理的安定性を一次(熱封入ブリスター)パッケージで試験する。混じりけのない粉末をその後、目標に対し認可された肺ラクトースグレードの優先的な選択物とブレンドし、ブレンドの均質性について試験し、同じ吸入装置最適化試験および安定性試験を実施する。
MicroDose乾燥粉末吸入装置(DPI)
幾つかの実施形態によれば、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物は、乾燥粉末吸入装置(DPI)を用いて投与され得る。例えば、MicroDose乾燥粉末吸入装置(DPI)は、呼吸により駆動され患者の吸入流速および吸入体積とは無関係に高効率肺送達を達成する、「能動的」な圧駆動エアロゾル発生装置を有する。効率的な肺送達のために40〜60リットル/分(LPM)の規模の気流による強く効果的な吸入を必要とする「受動的」DPIとは異なり、MicroDose DPIは、わずか10LPMから90LPMまでの非常に広い範囲の流速にわたり、同等の性能で効率的な送達が可能なため、MicroDose DPIでは呼吸術は要求されない(図3および4の性能例を参照されたい)。
幾つかの実施形態によれば、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物は、「乾燥粉末ネブライザー」(DPN)などのタイダル・ブレッシング法を利用して投与できる。DPNは、わずかに2リットル/分(LPM)を引き起こす吸入タイダル・ブレッシングに同調される乾燥粉末用量を送達し、予測されるピーク流は5〜15LPMの間でありタイダルボリュームはわずか30mLであり、これは成人IPF患者で予測される条件よりもはるかに困難な条件である。この新規なDPNは、成人での第二次臨床試験が成功のうちに完了し、その第一回目の試験は2011年11月に終了している。これらの結果は以下のURL:“clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01489306?spons=Microdose rank=1.”のワールドワイドウェブ(www)でインターネットを介してアクセスできる。
MicroDose電子吸入システムは極めて柔軟性のある構成であり、上記の両配合剤様式を正確かつ効率的に送達でき、噴霧乾燥生成物に関して特に高い効率を有し、30を超える小分子および大分子に関してこの性能を示した。一次包装の噴霧乾燥インスリンは、例えば、少なくとも18ヶ月持続可能である。噴霧乾燥ペプチドおよび微粒子化小分子の両方の送達性能の例を、図5〜8に示す。
肺膜に及ぼす乾燥粉末配合剤の影響(例えば感作)に関して、乾燥粉末送達は(特に粉末負荷が低い時(<4〜5mg))、それが活性分子の本質的な特性でない限り、肺膜に影響を及ぼしたりまたは過敏化(咳など)を引き起こしたりすることはほとんどないであろう(本発明者らは動物実験ではそれらを観察していない)。既に肺について承認され肺における優れた生体適合性を有する賦形剤が選択され、非常に小量(即ち、低いmg範囲)で存在する。例えば、少量のマンニトールは影響を与えることはほとんどない。
液体の霧状化
あるいは、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物は、液体の霧状化を介して送達され得る。過去の前臨床試験で、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が、動物での使用に適合させたAeroGen(登録商標)ネブライザーシステムを介してげっ歯類に送達され得ることが示された。
送達されて損傷された肺に有益な影響を与えるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)をの能力に特に対処するために、ブレオマイシン動物モデルの有効性実験において、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の溶液を効果的にエアロゾル化させる。MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の肺局所投与は、Aerogen(登録商標)(www.aerogen.com)により設計および製造されたげっ歯類用ネブライザー装置により達成される。Aeroneb(登録商標)Lab Micropump Nebulizerは、前臨床エアロゾル研究および吸入試験での使用のための高効率エアロゾル化技術を用い、前臨床と臨床製品開発との間の貴重な連携を提供する。流速は>0.3ml/分であり、2mmサイズの粒子を送達して肺胞最深部に分布させるように設計される。霧状化MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の有効性および肺全体での細胞内取り込みが、ブレオマイシン肺線維症のマウスモデルで実証された(図16参照)。局所的な、臨床的に意義のある吸入投与は、MK2活性化の低減において従来の全身性注射と同程度に効果的である。
実施例4.活性化MK2のレベルは特発性肺線維症(IPF)患者の肺の線維症病変で増加する
有糸分裂促進プロテインキナーゼ(MAPK)活性化プロテインキナーゼ2(MK2)は、p38MAPK−αおよびβによってストレス時に活性化される。p38MAPKのこれらの2つのアイソフォームがMK2のカルボキシ末端の塩基性ドッキングモチーフに結合し、これが次にその調節部位をリン酸化する。活性化の結果、MK2は核から細胞質へ移送され、この区画へ活性p38MAPKを同時に輸送する。MK2はp38MAPKの局在化を安定化させ、分化、遊走およびサイトカイン生成に必須である(Kotlyarov, A., Mol Cell Biol. 22(13): 4827−4835, 2002)。
それゆえ、IPFに罹患した肺でp38MAPK−MK2シグナル伝達経路が活性化されるか否かを調べるために、正常者およびIPF患者から得た肺切片を、MK2の活性化型に対するホスホ特異的抗体(抗ホスホ−Thr334−MAPKAPK2)で染色した。DABを用いて正常肺およびIPF肺の組織を免疫染色し、核をヘマトキシリンで対比染色した。図9に示す通り、正常肺生検組織(左)と比較して、IPF患者由来の肺組織外移植片の線維症病巣の細胞で、活性化MK2の発現増加が観察された。これらの結果から、IPF患者の肺の線維症形成はp38MAPK−MK2シグナル伝達経路の異常な活性化を特徴とすることが示唆される。
実施例5.霧状化して全身投与したMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)はマウスをブレオマイシン誘発性肺線維症から防御する
特発性肺線維症(IPF)の診断基準の1つは、間葉細胞の活性化およびマトリックス(特にコラーゲン)の旺盛な沈着である。生じた肺でのコラーゲン蓄積は、組織学的技術および生化学的技術の両方によって、最も顕著にはヒドロキシプロリンの蓄積から測定できるが、ヒドロキシプロリンはほぼ全てが肺中のコラーゲンに由来し、したがって全肺コラーゲン量の代用物となる(Umezawa H. et al., Cancer, 20(5):891−895, 1967)。
したがって、肺線維症処置におけるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の治療有効性を、ブレオマイシン誘発性肺線維症マウスモデルを用いて、予防段階または線維化前の段階(即ち、薬剤投与はブレオマイシン傷害後7日目に開始する;図10参照)中にMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)ペプチドを全身的に(腹腔内)または局所的に(霧状化投薬により)送達することにより、およびブレオマイシンマウス中の線維症インデックスとしてコラーゲンレベルを測定することにより評価した。
簡潔に述べると、マウスの肺線維症病変は、約0.025Uのブレオマイシン(PBSに溶解)をC57BL/6マウスの気管内に送達することによって誘発した。予防/線維化前期でのブレオマイシン傷害肺の処置におけるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の有効性を試験するために、対照(PBS)またはMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)を、腹腔内または霧状化を介してブレオマイシン送達後7日目(炎症が沈静化し線維症メカニズムが活性化された時)に開始しブレオマイシン送達後21日目まで(顕著な線維症が観察された時)毎日投与した(図10)。ブレオマイシン送達後21日目に、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)または対照(PBS)処置ブレオマイシンマウスから肺組織を単離し、固定し、パラフィン包埋し、染色のために切片を作製した。簡潔に述べると、ペントバルビタールナトリウム注射(120mg/kg)によりマウスを殺処分し、胸腔を開いた。右の主気管支を結紮し右肺を取り出した。気管にカニューレを挿入し、4%ホルムアルデヒドを21cmの水圧で左肺に灌流させた。その後、組織ブロックをパラフィンに包埋し、4mm切片を調製し、ヘマトキシリンおよびエオジン(H&E、病理学検査用)またはマッソントリクローム(コラーゲン染色用)で染色した。
図11に示す通り、PBS処置マウスからの肺切片は、正常な肺構造(NL)および気道(AW)を示した。対照的に、ブレオマイシンマウスからの肺切片(21日目)では、線維症病巣(FF)の形成を伴う狭窄気道(AW)が明瞭で(上のパネル:ヘマトキシリン&エオジン(H&E)染色)、肺組織ではコラーゲンの蓄積が増加し(下のパネルの矢印;マッソントリクローム染色)、これらはIPF患者に見出されるものを想起させた。しかし霧状化または腹腔内を介したMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の投与は、ブレオマイシンマウスの肺で線維症巣形成の進行を有意に低下させ(上のパネル、MMI−0100(NEB)およびMMI−0100(IP))、コラーゲン蓄積を低下させた(下のパネル、MMI−0100(NEB)およびMMI−0100(IP))。
次に、ブレオマイシン傷害マウスの肺での総コラーゲンレベル(図12)を、ヒドロキシプロリン濃度からコラーゲンに対する定常変換係数(7.5)を計算することによって定量的に分析した(参照により組み入れられるNeuman R. and Logan M, J Biol Chem., 186(2):549−56, 1950)。図12に示す通り、炎症後/線維化前の段階中のMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の霧状化投与(BLEO+NEBULIZED)および全身投与(BLEO+IP)は、ブレオマイシン対照と比較して、有意にコラーゲン沈着を低下させた。
実施例6.特発性肺線維症予防モデルにおけるMK2ペプチド阻害剤の用量反応データ
次に、コラーゲン沈着に及ぼすMK2ペプチド阻害剤の増加増加の影響を、特発性肺線維症のブレオマイシンマウスモデル(予防モデル)を用いてインビボで検査した。簡潔に述べると、C57BL/6マウスを0日目にブレオマイシン傷害に供した。7日目に開始し21日目まで連続で、25、50または75μg/kgのMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)またはMMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)をマウスに、毎日腹腔内(IP)注射により投与した。図13に示す通り、マッソン青色トリクローム染色から、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))で処置されたブレオマイシン傷害マウスの肺におけるコラーゲンレベルの低下が明らかになり、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が、ブレオマイシン傷害による肺線維症を用量依存的様式で防御し得ることが示唆された。これらのデータから、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)はより高用量であっても、線維症防止化合物としてのその能力を保持することが示唆される。
対照的に、MMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)によるブレオマイシン傷害マウスの処置は、試験された用量では肺のコラーゲン沈着を低下させずむしろ増加させた。しかしこの結果は、全てのMK2活性が失われ、線維症表現型の悪化を示した、MK2ノックアウトマウスおよびMK2−/−マウス胚線維芽細胞(MEF)を含む過去の研究と一致した(Liu et al., Am J Respir Cell Mol Biol, 37: 507−517, 2007)。
理論に拘束されるわけではないが、これらの結果から、(1)記載された本発明のMK2阻害ペプチドが特異的なキナーゼ群に対して阻害活性範囲を示し得る;(2)MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびMMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)は、MK2および他のキナーゼを分別的に阻害でき、このことは、適用される用量に応じて、この阻害活性範囲に寄与する;(3)筋線維芽細胞形成および/または遊走もまた、活性損傷ではなく線維症の修復期の部分であり得る;(4)したがって、特定レベルのMK2活性がその過程を起こすのに必要である(Liu et al., Am J Respir Cell Mol Biol, 37: 507−517, 2007)、ということが示唆される。
加えて、記載された本発明のMK2阻害ペプチドは、MK2の下流の標的HSPB1の基質結合部位から誘導された。したがってそれらは、HSPB1に対するMK2のキナーゼ活性を拮抗的に阻害し得る。理論に拘束されるわけではないが、線維症に及ぼすMMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)の分別的効果は、その配列の相違、HSPB1結合部位に対するその相同性、異なる標的タンパク質結合部位に対するMK2キナーゼ活性の分別的阻害、またはそれらの組み合わせに起因する可能性がある。
実施例7.MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の投与は特発性肺線維症予防モデルで全身的なT細胞活性化を効率的に遮断する
近年の研究で、ブレオマイシン誘発性線維症におけるTリンパ球の重要な役割が強調された(Wilson, M. et al., The Journal of Experimental Medicine, 207(3): 535−552, 2010)。それゆえ、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)で処置したブレオマイシン損傷マウスにおける脾臓T細胞(全T細胞)の機能的役割を究明するために、自家混成リンパ球反応(MLR)を過去に報告された通り実施した(参照により本明細書に組み入れられるWilkes, D. et al., Journal of Leukocyte Biology, 64(5):578−586, 1998)。具体的には、C57BL/6精製抗原提示細胞のC57BL/6−Tリンパ球増殖誘発能力を、このアッセイで試験した。
C57BL/6マウスを0日目にブレオマイシン傷害に供した。7日目に、マウスに50μg/kg/日のMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)を、腹腔内(IP)注射またはネブライザー(NEB)により21日目まで毎日投与した。脾臓T細胞を単離し、単独でもしくは自家抗原提示細胞(C57BL/6マウスのAPC)の存在下で培養するか、またはCD3(α−CD3)に対する抗体で48時間刺激した。その後、細胞を3Hチミジンで16時間放射性標識し、増殖速度について評価した。
図14に示す通り、T細胞単独は、処置にかかわらず非常に低い増殖能力を示した。しかし、T細胞を自家抗原提示細胞(即ち、C57BL/6マウスから単離されたAPC)と共培養した場合、増殖能力は対照マウスよりもブレオマイシン傷害マウスで有意に高かった。興味深いことに、抗原提示細胞の存在下で観察された、ブレオマイシン処置マウス由来T細胞の増殖は、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の全身投与によって有意に減少したが、予測された通り、吸入方式の場合には有意に減少しなかった。これらのデータから、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)による脾臓T細胞活性化の抑制が示唆され、MK2阻害ペプチドが線維症を防御することが示される。
T細胞の生存能力もまた、これらの細胞をα−CD3(ポリクローナルT細胞アクチベーター)に対する抗体で刺激することによって確認された。α−CD3は、処置群に関係なく安定な細胞増殖を誘発した。ポリクローナルアクチベーターに対する増殖応答は、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)ペプチド阻害剤が脾臓T細胞の機能的特性に影響を与えないこと、およびこの特別な用量ではMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の投与に関して毒性が存在しないことを示唆している。加えて、霧状化MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)に対する脾臓T細胞応答がないことから、このペプチド送達方式では全身分布はほとんど生じないことが示唆される。
実施例8.全身性または霧状化MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)処置は線維症後の病期におけるブレオマイシン傷害肺を防御する
図10に示す通り、従来のブレオマイシンモデルは、文献では任意の介入の有効性を検査するために線維化前の病期で広く用いられてきた。MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の霧状化および全身投与は両方とも、ブレオマイシン誘発性線維症から肺を顕著に防御するため、ブレオマイシン傷害肺の処置におけるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の全身(腹腔内)または局所(霧状化)投与の影響を、さらに線維症後の病期において、薬剤介入を14日目(肺が顕著に線維化される時点)に開始して試験した(図15)(参照により本明細書に組み入れられるPottier, N. et al., American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 176(11): 1098−1107, 2007)。IPF患者の肺が診断時点で既に瘢痕化していることを考慮すると、このモデルで示される瘢痕化肺の救済は、臨床的に意義がある。
より具体的には、約0.25Uのブレオマイシン(PBSに溶解)をC57BL/6マウスに気管内送達することによって、肺の線維症病変を誘発した。線維症後の病期でのブレオマイシン傷害肺の処置におけるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の有効性を調べるために、PBS(対照)またはMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)を、マウスにブレオマイシン送達後14日目に開始してブレオマイシン送達後28日まで毎日、腹腔内または霧状化を介して投与した。ブレオマイシン送達後28日目に、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)または対照(PBS)で処置されたブレオマイシンマウスの肺組織を単離し、固定し、パラフィン包埋し、染色のために切片を作成した。マウスをペントバルビタールナトリウム注射(120mg/kg)により殺処分し、胸腔を開いた。右の主気管支を結紮し右肺を取り出した。気管にカニューレを挿入し、4%ホルムアルデヒドを21cmの水圧で左肺に灌流させた。その後、組織ブロックをパラフィンに包埋し、4mm切片を調製し、ヘマトキシリンおよびエオジン(H&E、病理学試験用)またはマッソントリクローム(コラーゲン染色用)で染色した。
図16に示す通り、薬剤の投与方式にかかわらず(即ち、腹腔内送達であれ、または肺への局所適用であれ)、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)処置は、重度の瘢痕化肺を「救済」した。組織学評価を用いて、肺構造(ヘマトキシリン&エオジン(H&E)染色、上パネル)およびコラーゲン分布(マッソン青色トリクローム染色、下パネル)を検査した。組織化学試験の結果から、ブレオマイシン傷害肺は重度に瘢痕化したが、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)処置マウスはより滑らかな肺実質を有することが示される。
次に、全左肺による標準的なヒドロキシプロリンアッセイを用いて、コラーゲン沈着を定量的に測定した。ブレオマイシン傷害後28日目にネズミ肺のヒドロキシプロリン濃度を分析することによって、総コラーゲン(可溶性および不溶性)沈着を評価した。MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1))は、ブレオマイシン傷害後14日目に開始して腹腔内注射(IP)またはネブライザー(NEB)によって50μg/kg/日の用量で投与された。
図17に示す通り、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)処置は、ブレオマイシン傷害後28日目およびMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)処置開始時に、ベースラインと比較して、コラーゲン沈着の更なる進行を停止させた。これまでの文献は創薬において効果的予防を提示したが、IPF患者が診断された時には既存の線維症が存在するため、上記の事柄は注目に値する。これらの結果はまた、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が、この疾患の更なる進行を効果的に停止または遅延させて生活の質を改善する能力を有すること、およびMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)ペプチドは、より高用量および/またはより長い処置期間で使用されるならば、肺の組織学および生理学にさらに大きな改善をもたらし、線維症を減少させ得ることを示唆している。
実施例9.MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の全身投与または局所投与は特発性肺線維症のブレオマイシンマウスモデルにおける活性化MK2の低下と相関する
先に議論された通り、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)およびその機能的均等物の肺における主要な標的の1つは、MK2キナーゼであり、それは罹患した肺で炎症および線維化応答を誘発する。それゆえ、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)のインビボにおける効果をさらに立証するために、活性化MK2(ホスホ−Thr334−MAPKAPK2)のレベルを未処置ブレオマイシン傷害マウスおよびMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)処置マウスで検査した。
手短に述べると、C57BL/6マウスを0日目にブレオマイシン傷害に供した。14日目に、マウスに50μg/kgのMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)を、ブレオマイシン傷害後28日まで毎日、腹腔内(IP)注射またはネブライザー(NEB)により投与した。ホルマリン固定された肺組織切片を、ホスホ−Thr334−MK2に対して免疫染色した。対照染色にはビオチン化二次IgG抗体を用いた。ストレプトアビジンコンジュゲート西洋ワサビペルオキシダーゼを、基質としての3,3’−ジアミノベンジデンと共に用い、核をヘマトキシリンで対比染色した。ブレオマイシンマウスは、未処置の場合には、ほとんどが特に顕著なコラーゲン沈着領域中で、活性化MK2の存在(暗色の結節)の目に見える増加を示したが、MMI−0100処置マウスは正常組織に類似の活性化MK2の存在を示し、そのような分布は気道周囲および血管領域中に集中していた。
図18に示す通り、送達方式にかかわらず(即ち、全身投与であれ、または局所投与であれ)、対照と対比して、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の霧状化または腹腔内投与は、ブレオマイシンマウスモデルでホスホ−Thr334−MAPKAPK2染色の減少と関連した。
実施例10.MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)は特発性肺線維症治療モデルで炎症性サイトカインをダウンレギュレートする
MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)が肺における線維症形成を阻害し得る1つの潜在的メカニズムは、炎症後サイトカインの局所濃度を低下させ、それによって単球動員充および肺マクロファージによる異常な細胞外リモデリング(例えばコラーゲン沈着の増加、細胞接着および遊走の増加、マトリックス分解の減少)を妨害することによる。この可能性を究明するために、炎症促進性サイトカインの生成を阻害するMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)ペプチドの能力を、腹腔内または液状化によるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)での処置時にインターロイキン−6(IL−6)および腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)レベルの変化を測定することによって検査した。
インターロイキン−6(IL−6)は多機能性サイトカインであり、その主要な作用には、免疫グロブリン合成の増進、T細胞の活性化、および急性期タンパク質合成のモジュレーションが含まれる。単球、マクロファージ、内皮細胞および線維芽細胞を含む多くの異なるタイプの細胞がIL−6を生成することが知られており、これらの細胞におけるIL−6遺伝子の発現は、様々な誘導物質によって調節される。インターロイキン−1β(IL−1β)および腫瘍壊死因子(TNF−α)は、IL−6遺伝子発現の公知の重要な2つの誘導物質である。他の誘導物質には、プロテインキナーゼCのアクチベーター、カルシウムイノフォアA23187、および細胞内サイクリックAMP(cAMP)レベルの上昇を引き起こす様々な薬剤が含まれる。
腫瘍壊死因子(TNF;TNF−αとも称される)は全身性炎症に関与するサイトカインであり、急性期反応を刺激するサイトカイン群の一員である。複数の研究で、TNF−αが細胞内の3つの異なるシグナル伝達経路、即ち、1)NF−κB経路、2)MAPK経路および3)死のシグナル伝達経路、を介してIL−6の発現を誘発することが示された。
図20に示す通り、腹腔内(BLEO+(IP))または霧状化(BLEO+MMI−0100(NEB))MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の投与は、特発性肺線維症のブレオマイシンマウスモデルでのTNF−α(A、上パネル)およびIL−6(B、下パネル)の両方の血漿レベルを有意に低下させた。
実施例11.MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の全身または局所投与は、ブレオマイシン傷害により顕著に瘢痕化されたネズミ肺での筋線維芽細胞活性化蓄積を効果的に遮断する
特発性肺線維症(IPF)の診断基準は、線維症病変の筋線維芽細胞の蓄積および多量のアルファ−平滑筋アクチン(α−SMA)(筋線維芽細胞活性化のマーカー)の発現である。さらに、活性化筋線維芽細胞は、肺実質の硬性および肺機能悪化を部分的に担う。
それゆえ、ブレオマイシン傷害肺のα−SMAの発現レベルを、全身的に(腹腔内投与による)または局所的に(霧状化による)MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)で処置されたブレオマイシン傷害マウスの肺で評価した。図21に示す通り、α−SMAのレベルは、未処置ブレオマイシン傷害肺のα−SMAのレベルと比較して、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)で処置された肺で有意に低減された。
実施例12.インビトロのTGF−β1誘発性筋線維芽細胞活性化のモジュレートにおけるMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の用量応答試験
特発性肺線維症(IPF)の主要な診断基準は、極めて多量のマトリックスタンパク質(コラーゲン、フィブロネクチンおよびマトリックスメタロプロテイナーゼを含む)を分泌する活性化筋線維芽細胞と共に、非典型でアポトーシス性の上皮細胞の存在である(Horowitz, J and Thannickal, V., Treatments in Respiratory Medicine, 5(5):325−42, 2006)。正常な創傷治癒過程の下では、一時的足場として臨時のマトリックスが筋線維芽細胞によって形成される。この臨時のマトリックスの収縮が、その後の再上皮形成および最終的な創傷治癒をもたらす。しかし、活性化された筋線維芽細胞がアポトーシスに耐性である場合、生じた極めて多量のコラーゲン沈着は、マトリックスの安定化をもたらす(Tomasek, J. et al., Nature Reviews Molecular Cell Biology, 3(5): 349−63, 2002)。抑制されない筋線維芽細胞増殖、活性化およびアポトーシス耐性の最終結果は、コラーゲン沈着のために安定化したマトリックスを有する線維症病変であり、したがって最終的には肺構造のねじれをもたらす(Yamashita, C. et al., The American Journal of Pathology, 179(4): 1733−45, 2011)。
それゆえ、線維芽細胞は瘢痕形成に関与する重要な細胞であるため、筋線維芽細胞活性化に及ぼすMMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)の影響を、TGF−βで処置されたヒト胎児肺線維芽細胞(IMR−90細胞)培養物中でα−平滑筋アクチン(α−SMA)およびフィブロネクチンのタンパク質レベルを調べることによって評価した。図22および23に示される通り、MMI−0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA;SEQ ID NO:1)は、TGF−βによって誘導された筋線維芽細胞活性化を、α−平滑筋アクチン(α−SMA)(図22)およびフィブロネクチン(図23)の両レベルの低下によって示される通り、用量依存的様式で効果的に予防した。
対照的に、MMI−0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA;SEQ ID NO:19)は、筋線維芽細胞活性化マーカーであるα−平滑筋アクチン(α−SMA)(図21)およびフィブロネクチン(図23)のタンパク質レベルに変化がないことによって示される通り、検査された用量ではTGF−βを介した筋線維芽細胞活性化に影響を与えなかった。理論に拘束されるわけではないが、これらの結果から、(1)記載された本発明のMK2阻害性ペプチドが特定のキナーゼ群に対して阻害活性範囲を示し得る;(2)MMI−0100(SEQ ID NO:1)およびMMI−0200(SEQ ID NO:19)はMK2および他のキナーゼを分別的に阻害でき、それは、適用される用量に応じて、この阻害活性範囲に寄与する;(3)α−平滑筋アクチンを調節する代償性経路が存在する可能性がある;(4)筋線維芽細胞形成および/または遊走もまた、活性損傷ではなくむしろ線維症の修復期の部分であり得る;さらに(5)したがって特定レベルのMK2活性が、この過程を起こすのに必要である(Liu et al., Am J Respir Cell Mol Biol, 37: 507−517, 2007)、ということが示唆される。
加えて、記載された本発明のMK2阻害性ペプチドは、MK2下流の標的HSPB1の基質結合部位から誘導された。したがって、それらは、HSPB1に対しMK2のキナーゼ活性を拮抗的に阻害できる。理論に拘束されるわけではないが、線維症に対するMMI−0200(SEQ ID NO:19)の分別的効果は、その配列相違、HSPB1結合部位に対するその相同性、および異なる標的タンパク質結合部位に対するMK2キナーゼ活性のその分別的阻害に起因する可能性がある。
実施例13.マウスモデルにおける重度肺線維症(SPF)、慢性肺移植片機能不全(CLAD)の発生を調節する際のCD44およびMK2の個別の、および協調的な役割の測定
重度肺線維症(SPF)および慢性肺移植片機能不全(CLAD)は、避け難い肺機能喪失および診断の3〜5年以内の死亡を特徴とする障害である。IPFは、SFPのうちで最も一般的かつ最も重度である。IPFに加えて、SPFは、結合組織疾患(強皮症、関節リウマチ)または慢性過敏性肺炎との関連性など、他の背景で生じ得る。
肺移植(LT)は、IPFにおける生存率を改善する唯一の治療である。LTは、終末期肺障害の治療選択であるが、他の全ての固形臓器移植片を超える発生率および重症度を有する拒絶を合併する(1〜6)。長期生存は、レシピエントがCLADに罹患しないか否かに依存する。CLADは、5年以内に50%を超えるLTレシピエント(LTR)が罹患し、一旦診断されると、50%を超える3年死亡率が告げられる(1〜6)。CLADは長期生存の主たる障害であるにもかかわらず、CLADの早期検出、予防、または処置の効果的手段は、現在のところ存在しない(1〜6)。
CLADは、正式には閉塞性細気管支炎症候群(BOS)と称され、肺移植後の主たる死亡原因である。CLADの異種性は、拘束性肺移植症候群(RAS)の紹介に伴って現在では十分に認識されているが、BOSは、依然としてCLADの最も一般的な形態であるとみなされている。
CLADは、移植片の気道/間質の線維化を起こす炎症から発展すると考えられる。SPFは、医学療法を施しても呼吸器不全から死に至る障害の群である。SPFの主因は、特発性肺線維症(IPF)である。IPFとCLADは、絶え間ない細胞外マトリックス(ECM)沈着および免疫抑制療法への応答の欠如という特色を共有する。加えて、SPFおよびCLADにおけるそれぞれ間質および細気管支の進行性の瘢痕化が、肺上皮とその下部の間葉の間のクロストーク異常の結果であるという、説得力のある証拠がある。
細胞外マトリックスのグリコサミノグリカンヒアルロナン(HA)は、SPFおよびCLADの両方において沈着される(7、8)。HAは、炎症および線維症の重要な調節因子である(9、10)。CD44はHAの主要な細胞表面受容体であり、HAエフェクター機能を調節する(7、11、12)。
CLADの予防または処置の標準的アプローチは、免疫抑制の増進を含む。不幸にもこれらの方策は、大部分が不成功に終わった(1〜6)。より近年になり、好中球増多症がCLADを進行させ得るという観察から、マクロライドでの処置を含む好中球増多症を低減させる方策に導かれた。これらの方策は、大部分が続いてCLADを発症する、ほとんどではないが一部のLTRで功を奏し得る。
別の経路が存在するため、これらの経路をモジュレートする新しい方策が、LTRの転帰を改善する鍵を握る可能性がある。細胞外マトリックス沈着を標的とする抗線維症的アプローチが、SPFとCLADの両方に効果的になり得るか否か、特にそれらが炎症にも影響を及ぼすか否かは、不明である。進展へのさらなる重大な障壁は、臨床において安全な薬物によりTGF−β下流シグナル伝達経路を標的化できないことであった。これは、宿主防御および抗腫瘍サーベランスに及ぼすTGF−β中和の有害な影響に起因する可能性が高い。
活性化MK2はまた、SPFおよびCLADの両方において顕著にアップレギュレートされる。MK2は、p38に遠位のTGF−β経路を標的化する(13、14)。加えてTGF−βはHA生成の強力な刺激因子であり、したがってMK2とCD44の両方を相乗的様式で標的化する薬物につながるアプローチが、宿主防御に負の影響を及ぼさずに抗線維症効果を実現し得る。
ヒト疾患の重要な態様を再現し、ECMグリコサミノグリカンヒアルロナン(HA)の顕著な沈着の特徴を共有するSPFおよびCLADのマウスモデルが、開発された。肺線維芽細胞におけるHA発現は、マトリックスを生成して肺構造を破壊する能力を有する、浸潤性表現型の生成を促進する。HAの主要な細胞表面受容体が、接着分子CD44である。重度の肺線維症においてCD44を標的化すると、浸潤性線維芽細胞表現型が不能になり、疾患が抑制される。
LTにおける疫学研究は、多くがCLADの危険因子として同定された肺移植片への様々な「傷害」(例えば、急性拒絶(AR)、感染)に的を絞ったものであった。これらの関連性は重要であるが、現実はより複雑である。多くのLTRは、傷害後に正常な肺機能を回復するが、その他は二度と回復し得ないか、または進行性の機能不全を有し得る。現在、所与の患者で負の転帰を予測する方法はない。さらに、現時点では、この過程を回復に向かわせることは言うまでもなく停止するために利用できる、信頼性のある治療的介入は存在しない。
原発性移植片機能不全(PGD)は、LT後の移植片への最初の傷害である。PGDは、移植手順そのものの結果として起こり(例えば、虚血再灌流障害(IRI))、LT後72時間以内に低酸素血症およびX線写真での浸潤として臨床発現する。少なくとも軽度のPGDは、ほぼ全体に共通する(97%)。しかし、中度または重度のPGDは、LTRの最大30%に生じる(10、20〜23)。組織病理学的に、PGDの範囲は、軽度の急性肺傷害(ALI)から重度のびまん性肺胞傷害(DAD)にまで及ぶ。重度PGDに直接起因する死亡率は、40%にも上る場合がある(20)。PGDはまた、PGDの重度の上昇に伴うCLADリスクの上昇を含む長期LT転帰への「間接的」影響を有する(1〜6、20)。この関連性は、2000年7月〜2008年1月に移植されたLTコホートで調査された。このコホートには、279例のLTRが含まれ、174例(62%)は両側のLTR、105例(38%)は片側LTRであった。LT後72時間(T72)までに、患者は、期間全体を通して0または1級と等級づけられればPGDなし(n=152);最初の48時間以内が2級以上であったが72時間目に0または1級であれば一過性のPGD(n=76);または72時間目に2級以上であれば長期PGD(n=46)と分類された。CLADの非罹患についてのカプラン・マイヤー曲線を作成し、PGDカテゴリーにより層別した。LT後5年以内のCLAD発症率は、群間で著しく異なっており、長期PGDは最悪の事態を整えた(fairing)(p<0.05)(図示しない)。この知見を、CLAD前の死亡を競合リスクと見なす原因別回帰モデルを利用して拡大解釈した。このモデルでは、長期PGDは、CLADの強い危険因子であった(原因別HR4.19、95%CI2.05〜8.54、p<0.0001)。これらのデータから、LT後の長期転帰に関する周術期PGDの間接的結果が確認される。
ALIは、肺での重度炎症に関連づけられる。本発明者らは、肺移植片中の高度の炎症環境が、任意の傷害による移植片機能不全に関してLTRのリスクを高くすると仮定している。LTRが遭遇する最初の傷害が虚血再灌流傷害(IRI)であり、ドナーの肺と宿主との相互作用により高度の炎症環境を有する患者は、PGDだけでなくCLADのリスクも有することになる。さらに、この高度の炎症環境は、一部には、CD44→CCR2/リガンド生物学的軸(ligand biological axis)、MMP−9、およびTGF−βを介する特異的炎症促進経路を誘導するHA断片により促進される。これにより、さらにHA断片が蓄積され、慢性炎症サイクルが恒久化されて、CLAD形態の移植片線維増殖症をもたらす。
一実施形態によれば、ヒト疾患(UH2)の重要な要素を再現するSPFおよびCLADのマウスモデルで、ならびにSPFとCLADの両方を有する患者から単離された線維芽細胞において、CD44およびMK2を標的化することにより、SPFおよびCLADの両方の病理生物学的作用を低減する方法は、炎症および線維症の両方を媒介することが示されているCD44を標的とする全身性アプローチを、間断のない線維化(unremitting fibrosis)における相乗的な必須経路を標的とする重要なシグナル伝達経路(TGF−β)を標的化するMK2阻害剤(MK2i)を用いる吸入アプローチと組み合わせることを含む。これらの治療ターゲットは、主として単核食細胞、上皮細胞および線維芽細胞経路を含む。加えて、CD44およびMK2の両方は、間断のない線維化の極めて重要な特色であり得る、侵襲性線維芽細胞の攻撃的挙動を媒介するようである。
(1)HAの高濃度の気管支肺胞洗浄液(BALF)はPGDと関連づけられる
PGD HAと関連づけられるHAの高濃度のBALFは、ECMの主要成分である(10、21)。それは、典型的には炎症をダウンレギュレートする正常な生理学的条件下では、高分子量ポリマー(HMW−HA)として存在し得る。しかし、組織の痛苦/傷害の際に、HMW−HAは、低分子量種(LMW−HA)を蓄積させる動的変化を受ける場合もあり、それは慢性炎症を恒久化させ得る(12、23〜25)。PGDの際のこの過程を検証するために、肺移植片機能不全の生物学的メカニズムのIRB認可試験の下で、本発明者らの研究室に送付された上記のコホートからの、LT後最初の24時間以内に回収されたBALF標本を評価した。78のBALF試料(PGDなし20、一過性PGD36、および長期PGD14)を、分析に利用できた。LT後最初の24時間以内に測定されたBALF HA濃度は、長期PGDと有意に関連づけられた(図26)。本発明者らは、本明細書で用いられたELISAがLMW−HAとHMA−HAとを識別し得ないことを認識している。しかし今後提案される研究では、濃縮BALFの寒天ゲル電気泳動を利用して、高および低MW−HAを視覚化および半定量するであろう。それでもなおこれらの知見は、傷害の際にIRIがPGDに至る、高度の炎症環境を誘導するHAの潜在的役割を裏づけている。
CD44は、HAの主要な細胞表面結合タンパク質であり、このためPGD生検試料を、免疫組織化学検査(IHC)によりCD44発現について評価した。CD44は、気管支および肺胞上皮細胞、浸潤している単核細胞、肺胞マクロファージ(AM)、ならびに線維芽細胞上で発現される(図27)。総括すると、これらのデータから、HAとCD44との相互作用がPGDおよびCLADの病原性における重要な経路に相当し得ることが示唆される。
(2)BALF TGF−β濃度はMMP−9およびプロコラーゲンと相関し、CLAD発症と関連づけられる
HAとCD44との相互作用は、複数の細胞型による潜在性のTGF−β発現を増進することが報告されている(10、21、22)。したがって本発明者らは、Luminexにより、酸性化BALF中の活性TGF−βおよびプロコラーゲンのタンパク質濃度を評価し、HAで認められたものと同じ傾向を見出した(図示しない)。重要なことに、TGF−βは、プロコラーゲン(図示しない)およびMMP−9(図示しない)と相関した。PGD試料中のTGF−βの細胞供給源は、気管支上皮細胞、浸潤している単核細胞および肺胞マクロファージ(AM)であった(CIP 図3A&B)。受容体TGF−β R1は、主に線維芽細胞、浸潤している単核細胞、AMおよび気管支上皮細胞上で発現された(図28C、D、E)。術後0日目のBALF試料中のTGF−βのROC分析から、122pg/mlを超えるTGF−βが、CLAD発症に関して感受性=0.70、特異性=0.78を有し、AUCが0.75であることが実証され、バイオマーカーとしてのTGF−βの潜在的有用性が示唆された。122pg/mlを超えるBALF TGF−βを有し、PGDを伴う、または伴わない患者のいずれも、3年目にCLADを発症する機会が、122pg/ml未満のTGF−βを有する患者の45%と比較して、80%であった。TGF−βは、診断能力に加えて、一実施形態によれば、抗CD44および/またはMK2阻害剤処置による利益を最も受けるLTRを同定するバイオマーカーとしても有用であり得る。これらのデータから、TGF−β下流のシグナル伝達と拮抗し得る薬物を開発することの重要性が強調される。
(3)BALF CCL2濃度はCLADの発症を予測する
末梢血から単離されLMW−HAで刺激された単球が、HMW−HAまたは非刺激と比較して、CCL2およびCCR2発現の著しい上昇を示すことが、予備的インビトロ試験で実証されている(図示しない)。これにより本発明者らは、術後0日目のBALF CCL2濃度を評価した。HAと同様に、CCL2の増加が、長期PGDと関連づけられた(図示しない)。CCL2の細胞供給源は、気管支上皮細胞、AMおよび浸潤している単核細胞であった(図29A&B)。CCL2の主要な受容体はCCR2であり、それは気道周辺および間質内の浸潤している単核細胞により発現された(図29C)。このことから、HAが、CLADが起こる領域である気道周辺および間質内でCCR2を発現する単核細胞の動員および滞留に重要な、CCR2/リガンド生物学的軸をアップレギュレートしていることが示唆される。重要なことに、メジアン(1.79ng/ml)よりも大きなBALF CCL2濃度は、メジアン未満のものの5年でのCLAD発症の機会42%に比較して、5年で78%のCLAD発症の機会を有した(図示しない)。まとめると、本発明者らのデータから、LTの24時間以内のHA、TGF−β、MMP−9(潜在性のTGF−βを活性TGF−βに変換することにより)、およびCCL2が、一部には、IRIの間に増進してPGDをもたらす高度の炎症環境を担うことが、示唆される。この炎症環境は、PGDからの回復によって「部分的に」解決するが、その持続はLTRをCLADのリスクにする。
(4)p−MK2は、PGDを有するヒトの上皮、単核細胞および線維芽細胞で発現される
本発明者らは、慢性炎症が、一部には、上皮、単核食細胞および線維芽細胞上でのHAとCD44との相互作用から起こるのではないかと疑っている。しかしHAはまた、CD168などの他のHA結合タンパク質と相互作用する(7、26、27)。重要なことに、CD168を介するHAのシグナル伝達経路は、CD44とは異なっており、p−38経路を含む(28)。p−38シグナル伝達の阻害は、線維芽細胞増殖障害への甚大な影響を有するが、そのインビボでの使用は、肝臓毒性により限定される。MK2はp−38の下流にあり、MK2阻害剤の使用は、肝毒性と関連づけられていない(29)。MK2経路はTGF−βを調節し、炎症および線維症に関係するとされている(29)。重要なことに、ヒトPGDの際に、本発明者らは、上皮、AM、浸潤している単核細胞および線維芽細胞がp−MK2の核および細胞質染色を有し(図示しない)、それがPGDおよびCLADの病原性において役割を担う重要な細胞でのこの経路の活性と一致することを見出した。さらに、ヒト生物学の複雑さを前提とすれば、CLADなどの疾患を予防/処置する最も効果的なアプローチは、複数の経路(例えば、HA−CD44および別のHA−CD168→MK2経路)の標的化を必要とし得る。
(5)前臨床動物試験
動物試験に関しては、本発明者らの予備データの一部は、異所性気管移植片(HTT)モデル(C57BL/6(H−2b)マウス(アロ移植片)およびC57BL/6→C57BL/6マウス(イソ移植片)の上背部に皮下移植されたBALB/c(H−2d)の気管に見出される、最もストリンジェントなMHCクラスI/II不同性(disparate)コンビネーションミスマッチを利用する)で作成されている。
ヒト肺アロインジャリー(alloinjury)の最も入手されるモデルは、ネズミ同所性左片側LT(mOLT)モデルである。未処置の場合、このモデルは、初期のびまん性肺移植片炎症/拒絶および後期の重度実質性線維症を発症する。終末期の拒絶を起こした肺は、BOCよりもCLADの拘束性肺移植症候群(RAS)表現型と非常に類似しているが、いくらかの閉塞性細気管支炎(OB)病変が生じる。
より顕著なOB病変(30)およびRAS様所見を有することが近年に記載されたmOLTモデル系統の組み合わせ(C57BL/10→C57BL/6)を用いれば、所見が確証されるであろう。
(a)拒絶の際の移植片からのHAS−2、CD44、CD168、CCL2、CCR2、MMP−9、TGF−β、およびMK2発現の増加
ヒトのデータに基づき、類似の生物学的作用が存在するか否かを決定するために、拒絶の動物モデルを探索した。HTTモデルのアロ移植片は最大の炎症および早期線維性閉塞を有し一方で同系対照は正常であるため、HTTモデルを用いて、14日目の時点を評価した。全移植片ホモジネートを用いて、qPCRにより同系対照に比較して、アロ移植片からのHAシンターゼ−2(HAS−2)(HAの生成を担う(31))、CD44、CD168、MMP−9、CCL2、CCR2、TGF−βおよびMK2の増加が見出された(図30)。7日目のmOLTアロ移植片モデルを用いる確証試験で、CD44が浸潤している単核細胞およびAMにより発現され、p−MK2がリンパ球、単核食細胞および上皮細胞中で見い出されることが実証された(図示しない)。
(b)抗CD44 AbとMK2阻害剤(MK2i)との組み合わせは完全にミスマッチされたmOLTモデルにおける拒絶を著しく減少させる
これらの2つの経路がCLADに関連づけられることを示唆する本発明者らのヒトおよび動物モデルに基づいて、ドナー(−2、−1日目)およびレシピエント(−2、−1、0、1、2、3、4日目)に与えられる抗CD44 AbとMK2iとの組み合わせによるインビボ受動免疫を実施して、肺アロ移植片を5日目に、適切な対照処置マウスに比較して評価した。抗CD44+MK2i処置は、A(3/4)級(重度の血管周辺浸潤)からA(1/2)級(軽度の血管周辺浸潤)へと血管拒絶を劇的に減少させ、ならびにB2R級(上皮細胞損傷を有する高度の浸潤)からB0級(本質的な拒絶なし)へと気道拒絶を劇的に減少させ、拒絶の際のこれらの経路の重要性が確認された(図31)。本発明者らが知る限りにおいて、これは、潜在的にヒトで用いられ得る、他の同時使用される免疫抑制薬を用いずにこの攻撃的ネズミモデル系において拒絶を低減する、移行可能な治療を含む最初の試験であろう。
(c)CD44欠損マウスにおける肺線維症の減少
疾患の病原性におけるヒアルロナンシンターゼ2(HAS2)の役割を特徴づけるために、α−平滑筋アクチン(ASMA)発現細胞へヒトHAS2発現を標的化するトランスジェニックマウス株を作製した。ASMA−HAS2トランスジェニックマウスは正常に発達し、ベースラインにおいて太い気道および血管の周辺のHA増加を示す。ブレオマイシンでの傷害に続いて、これらのマウスは、傷害後の肺間質および肺胞空間の両方において高濃度のHAを蓄積させ、死亡率の著しい上昇を示す(7)。
ASMA−HAS2トランスジェニックマウスは、WTにおける線維化反応が漸減すると、複数の時点(28日間)で間断のない線維化および微視的ハニカム形成を示した。これらのトランスジェニックマウスにおける線維症の増加は、CD44の存在に依存した。ブレオマイシンモデルにおいてCD44欠損マウスと交配されたASMA−HAS2トランスジェニックマウスでは、肺線維症が減少しており(図32)、CD44が肺線維症において役割を有することが示唆される。
(d)抗CD44 AbはASMA−HAS2トランスジェニックマウスにおいて肺線維症を減少させた
CD44は遍在的に発現される接着分子であり、細胞動員、遊走、および腫瘍細胞転移において重要な役割を有することが示されている(32)。CD44は主要なHA受容体であり、マクロファージが炎症部位からHAを浄化するために必要である(12)。CD44は、ブレオマイシンによる肺損傷後にアップレギュレートされた(7)。抗CD44中和Abでの2種の処置プロトコルを利用した:予防的に(Abをブレオマイシンの12時間前および5日後のいずれかに腹腔内に与えた)(図33A)または治療的に(ブレオマイシン傷害後7、14、および21日目)(図33B)。肺コラーゲン蓄積は、両方のレジメンでASMA−HAS2トランスジェニックマウスにおいて有意に減少した(図33)。
(e)活性化MK2はIPFと非IPFとで差示的に発現される
IPFにおけるMK2の臨床関連性を確認するために、活性化されたMK2の発現を、活性化MK2に対する抗体を用いて、IPFおよび非IPF患者生検からの肺組織外移植片における免疫組織化学検査により分析した。IPFを有さない患者からの生検組織よりも高レベルの活性化MK2が、IPF肺で、具体的には線維芽細胞および上皮において発現された(33)。
(f)肺線維症のブレオマイシンモデルにおける活性化MK2発現
先に記載された通り、ブレオマイシン傷害マウスのブレオマイシン損傷後の肺における、活性化MK2の一過性発現を検証した。PBSを注入されたマウスに比較して、ブレオマイシン傷害後7および14日目の活性化MK2の安定な発現が観察された(33)。
(g)アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドMK2iの治療量は肺線維症を軽減する
先の実施例に記載された通り、肺線維症のこのブレオマイシンモデルを用いて、形成された線維症を処置する、または回復に向かわせることにおけるMK2阻害剤MMI−0100の毎日投与の有効性を検証した。C57B1/6マウスは、気管内ブレオマイシン注入を受け(0.025U;0日目)、その後MMI−0100(37.5μg/kg)を局所(吸入)または全身(腹腔内)経路のいずれかにより投与された。MMI−0100またはPBSは、ブレオマイシン傷害後14日目に開始して14日間毎日投与した。局所送達か全身送達かにかかわらず、線維症の進行は、コラーゲン沈着、筋線維芽細胞分化および活性化MK2発現により測定されるように、MMI−0100により阻害された(33)。
実験計画
ネズミHTTモデルを用いて得られたこれらのデータから、気道のアロ移植片がHAS−2、CD44およびMK2、ならびに下流の媒介物質、CCR2/リガンド生物学的軸、MMP−9およびTGF−βの発現増加を有することが実証された。mOLTモデルは両方の経路(CD44およびMK2)の阻害に伴う拒絶の低減を示し、これらのカスケードが拒絶に関与し、ヒトにおけるCLADを予防/処置する際の治療選択に変換し得ることが示唆される。
拒絶の際のHA−CD44経路の役割:本発明者らは、−2日目から開始して、3、7、14、および28日目に肺アロ移植片を採取するまで毎日、レシピエントのみ(後にドナーのみ、その後ドナーおよびレシピエント)において抗CD44 Abを用いてインビボ中和試験を実施する。LT(ドナー、レシピエント、または両方)の12時間前に薬物を開始することが効果的であり、つまりヒトの臨床領域に容易に転換し得ると期待して、異なる濃度および開始時間を試行する。実験はまた、CD44−/−マウス:BALB/c→CD44−/−C57BL/6、CD44−/−BALB/c→C57BL/6、CD44−/−BALB/c→CD44−/−C57BL/6で実施し、拒絶過程におけるドナーとレシピエントのCD44の役割を対比させて測定する(臨床薬送達ターゲットに重要)。肺が、肺の病理学者による病理学スコアリング(A&B等級づけ)、ならびに下流の媒介物質(HA、CD168、CCL2、CCR2、MMP−9、TGF−β、TGF−βR1、MK2/p−MK2)に加え、炎症の変化(アロ移植片消化に関するフローサイトメトリー)および線維増殖(コラーゲン、HPおよびαSMA染色)のために採取される。
拒絶の際のMK2iの役割:本発明者らは、吸入またはi.p.送達されるMK2iおよびMK2−/−マウスを用いて、先に概説されたものと類似の実験を実施する。mOLTモデルを用いる本発明者らの免疫組織化学試験ではp−MK2でのリンパ球染色が示されるため、本発明者らは、Rag1−/− s/p LTにおいてT細胞(およびT細胞亜集団)のAT実験(例えば、MK2i処置されたT細胞またはMK2−/−T細胞および亜集団の使用)を実施する。
拒絶の際の抗CD44およびMK2iの役割:本発明者らは、併用療法およびノックアウトマウスの組み合わせにより、先に概説されたものと類似の実験を実施する。
ASMA−HAS2マウスの線維症表現型を調節することにおける抗ヒト化CD44抗体の役割を決定する:本発明者らは、本発明者らの肺線維症マウスモデルにおいてヒト化抗CD44抗体の有効性をテストする。ASMA−HAS2+マウスおよびWT同腹子対照(8〜10週齢)を、1.25〜5U/kgのIT ブレオマイシンで処置し、抗CD44中和Abまたはアイソタイプ対照を腹腔内投与する。抗体をブレオマイシン傷害時と、21日目まで7日間隔で投与する。分析を28日目に実施する。加えて、治療試験を実施し、抗体をブレオマイシン処置後7日目と、28日目まで7日間隔で投与し、コラーゲン量の分析を35日目に実施する。測定項目には、トリクローム染色、ヒドロキシプロリン量、およびαSMA染色が含まれる。
ASMA−HAS2マウスの線維症表現型を調節する上でMK2阻害の役割を決定する:
ASMA−HAS2マウスおよびWTマウス(8〜10週齢)を、1.25〜5U/kgのIT ブレオマイシンで処置し、MK2iをip投与する。21日目まで毎日、ブレオマイシン傷害の際にMK2iを投与する。分析を28日目に実施する。加えて、治療試験を実施し、MK2iをブレオマイシン処置後7日目と、28日目まで毎日で投与し、コラーゲン量の分析を35日目に実施する。測定項目には、トリクローム染色、ヒドロキシプロリン量、αSMA染色、ならびにBALおよび肺組織中のHA量が含まれる。
肺線維症における抗CD44およびMK2iの役割:ASMA−HAS2+マウスおよびWT対照(8〜10週齢)を、1.25〜5U/kgのIT ブレオマイシンで処置し、抗CD44 AbおよびMK2阻害剤の組み合わせを投与する。測定項目には、21日目および28日目のトリクローム染色、ヒドロキシプロリン量、およびαSMA染色が含まれる。
実施例14.侵襲性線維芽細胞の発達の調節ならびにIPFおよびCLADの患者から単離された線維芽細胞中のマトリックス生成の調節におけるCD44およびMK2の役割の決定
線維芽細胞は、組織のリモデリングを媒介する際の重要なエフェクター細胞である。組織損傷およびリモデリングの部位には、筋線維芽細胞の蓄積も存在する(34)。線維芽細胞がαSMAを発現し収縮機能を呈するために必須である、TGF−β(35、36)およびPDGF(37)などの媒介物質を定義するかなり多くの証拠が得られているが、αSMA発現細胞の制御が組織線維症の慢性化を調節するというインビボでの実証は存在しない。本発明者らは、癌転移モデルに基づき、進行性肺線維症の新規モデルを開発した。HAは、間葉細胞および様々な腫瘍細胞により生成され、その同族細胞表面受容体CD44との相互作用を通して腫瘍転移に寄与することが示唆されている(38、39)。本発明者らは、線維化した線維芽細胞が、進行性線維形成に必須である侵襲性表現型を獲得すること、およびCD44がその過程を調節する上で重大な役割を有すること、を仮定した。線維芽細胞が基底膜構成要素との複合体マトリックスであるMatrigelを自発的に侵襲する能力についてそれらを評価する、アッセイシステムを利用した。このアッセイは、癌細胞の転移能力を分析するために用いられてきた(40)。
(a)侵襲性表現型
本発明者らは、IPFの本質的特色が、マトリックス侵襲を促進する遺伝子プログラムを発達させた侵襲性線維芽細胞表現型の発生であると仮定した。重度で進行性かつ破壊性の線維症であるASMA−HAS2トランスジェニックマウスモデルから得られるデータが、ヒトの肺線維症に関連するか否かを決定するために、本発明者らは、IPFの患者から原発性肺線維芽細胞を単離して、それらの侵襲能力を分析した。本発明者らは、正常な肺組織から単離された線維芽細胞と比較して、IPFの線維芽細胞の侵襲能力が著しく高いことを見出した(図34)。
(b)抗CD44 Abは線維症を遮断する
抗CD44遮断抗体またはアイソタイプ適合対照を、肺損傷時に全身投与した。本発明者らは、肺コラーゲン蓄積が、抗CD44 Abの存在下でASMA−HAS2トランスジェニックマウスにおいて有意に減少したことを見出した(図35)。
(c)抗CD44 AbはIPF線維芽細胞侵襲を阻害する
本発明者らは、IPF線維芽細胞を、ヒトCD44(Hoffman LaRocheにより提供)を認識する抗CD44 Abで処置して、浸潤の著しい減少を実証した(図36)。これらのデータは、間断のない肺線維症が、HAおよびCD44によって調節されるマトリックス侵襲線維芽細胞表現型に依存することを示唆する。
(d)抗CD44 Abはマウス線維芽細胞侵襲を阻害する
線維芽細胞侵襲におけるCD44の役割を決定するために、本発明者らは、ブレオマイシン処置後のCD44ヌルマウスから単離された線維芽細胞の侵襲能力を調べ、侵襲能力の損傷を見出した(図示しない)。類似の結果が、ASMA−HAS2+/CD44−/−マウスから単離された線維芽細胞から見出された(図37A)。さらにブレオマイシンでチャレンジされた野生型C57Bl/6Jマウスから単離された線維芽細胞を抗CD44 Abで処置すると、線維芽細胞浸潤が鈍化した(図37B)。
(e)MK2iはマウス線維芽細胞浸潤を阻害する
線維芽細胞侵襲におけるMK2の役割を決定するために、本発明者らは、WTまたはASMA−HAS2のいずれかからの線維芽細胞をMK2阻害剤(MK2iまたはMMI−0100)で処置した。MK2iは、8μmで線維芽細胞侵襲を有意に減少させた(図41)。
(f)MK2iはヒトIPF線維芽細胞侵襲を阻害する
MK2阻害剤(MK2i)は、IPF線維芽細胞の侵襲能力を阻害できた(図39)。
実験計画
A)浸潤性表現型におけるCD44の役割を決定する:ヒト線維芽細胞を、IPFおよびCLADの患者から単離し、Matrigel侵襲アッセイを実施する。IPF線維芽細胞は、本発明者らが既に所有しており(7、41)、より多くを、外科的肺生検時、または移植の際の肺外移植片のいずれかから得られる。CLAD患者からの線維芽細胞は、過去に記載された通り(42)BALFから得られ、およびCLADの再移植の際に肺外移植片から得られる。ヒト化抗CD44 Abおよびアイソタイプ対照Abを培養物に添加し(上のチャンバー)、線維芽細胞の侵襲を評価する。Abの様々な用量および処置のタイミングをテストして、最適なAb用量および期間を見出す。
B)侵襲性表現型におけるMK2の役割を決定する:IPFおよびCLADの患者から単離された線維芽細胞を、Matrigel侵襲アッセイに供する。MK2iを培養物に添加し(上のチャンバー)、線維芽細胞の侵襲を評価する。阻害剤の様々な濃度および処置のタイミングをテストして、最適な用量および期間を見出す。
C)線維芽細胞侵襲における抗CD44およびMK2i:IPFおよびCLADの患者から単離された線維芽細胞を、Matrigel浸潤アッセイに供する。抗CD44 AbおよびMK2iの組み合わせを、線維芽細胞侵襲能力についてテストする。
D)マトリックス生成におけるCD44の役割を決定する:IPFおよびCLADの患者から単離された線維芽細胞を、ヒト化抗CD44 Abおよびアイソタイプ対照Abで処置する。上清および細胞ペレットを回収して、HA ELISAによるHA生成、ELISAによるコラーゲン放出を測定し、コラーゲンおよびフィブロネクチンのタンパク質発現を、ウェスタンブロットによりアッセイする。
E)マトリックス生成におけるMK2の役割を決定する:IPFおよびCLADの患者から単離された線維芽細胞を、MK2iで処置する。上清および細胞ペレットを回収して、HA ELISAによるHA生成、ELISAによるコラーゲン放出を測定し、コラーゲンおよびフィブロネクチンのタンパク質発現を、ウェスタンブロットによりアッセイする。
F)線維芽細胞侵襲における抗CD44およびMK2i:IPFおよびCLADの患者から単離された線維芽細胞を、抗CD44およびMK2iの組み合わせで処置する。上清および細胞ペレットを回収して、HA ELISAによるHA生成、ELISAによるコラーゲン放出、ならびにウェスタンブロットによるコラーゲンおよびフィブロネクチンのタンパク質発現を測定する。
実施例15.重度肺線維症およびCLADの両マウスモデルから単離されたAT2細胞、ならびにIPF患者からの原発性AT2細胞、ならびにCLAD患者からの気管支上皮細胞により、線維芽細胞の活性化を阻害する上でのMK2の役割を決定する
肺線維症が上皮間葉障害であることは、現在の定説で示唆されている(18)。上皮細胞が損傷されるとサイトカインおよび他の物質がBAL液に放出されることは、公知である。しかし、損傷された上皮細胞が線維芽細胞および筋線維芽細胞をどのようにして活性化するかについては、ほとんど知られていない。近年の研究から、損傷した上皮細胞が、線維芽細胞を活性化してマトリックスを生成する因子を産生し、進行性肺線維症に寄与し得る破壊的エフェクター機能を潜在的に生じることが示唆された(45)。損傷された腎臓上皮細胞は、TGF−βを含むエキソソームも放出して、線維芽細胞活性化を誘導し得る(46)。電子顕微鏡による初期の古典的な研究から、AEC1細胞は線維芽細胞との接触を有さないが、AEC2細胞は足突起を通して線維芽細胞と相互作用することが明らかとなった(47)。肺が損傷されると、より断続的な基底膜と関連して、上皮−間質細胞接触が増加したことから(47)、一過性の細胞接触の増加がAEC2の完全性および分化に関与する直接的な細胞間シグナルを反映すること、そしてこれが線維芽細胞の活性化のための一手段も提供し得ることが示唆された。損傷された上皮を「和らげること」または「滑らかにすること」ができる薬物を同定することが、この分野における大きな躍進となろう。
MK2は、TGF−β刺激により線維芽細胞において、そしてブレオマイシン傷害により肺において活性化され得る(33)。局所および全身のMK2阻害は、ブレオマイシン誘発性線維症を予防し、阻害性SMADおよびIL−1βのモジュレーションを通して、形成された線維症を軽減する(33)。MK2iは、筋線維芽細胞の分化および炎症促進性サイトカインの産生も阻害する(33)。
本発明者らは、MK2が損傷された上皮細胞による線維芽細胞の活性化に参加し得ると仮定し、マウスおよびヒトの両方においてこれを評価するためのツールを開発した。このことは、YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)が中皮細胞により取り込まれ、TFG−βにより誘導されるサイトカイン放出を阻害する、という近年のデータにより裏づけられる(16)。
(a)損傷された原発性AEC2細胞は間葉細胞を活性化する
損傷された原発性AEC2細胞が線維芽細胞を活性化し得るか否かを決定するために、共培養系が近年になり開発された。最初の実験は、トランスウェルアッセイシステムを用いて実施され、そこでは原発性AEC2細胞をブレオマイシン処置された/処置されていないマウスから単離して(7日目)トランスウェルの上のチャンバーに播種し、WTマウス由来の原発性肺線維芽細胞を下のチャンバーに播種した。損傷されたAEC2は、α−SMA、コラーゲンI、およびフィブロネクチンタンパク質の発現増加により測定されるように、線維芽細胞を活性化できた(図15)。これらのデータは、損傷された腎上皮細胞が、線維芽細胞を活性化するTGF−β含有エキソソームの生成数を増加させる、という近年の報告と一致する(46)。この活性化因子は、未知であるが、このアッセイシステムは、着実である。
(b)ヒトAEC2細胞の単離
マウスにおいてAEC2細胞が幹細胞であることが近年になり実証され、ヒトAEC2細胞を単離するフローソーティングアプローチが開発されており、それが利用されるであろう(46)。
実験計画
トランスウェル共培養実験では、AEC2細胞を下のチャンバーの線維芽細胞を含むトランスウェル挿入物に播種する。MK2iを、上皮細胞と線維芽細胞の共培養の24時間後に、下のチャンバーに添加する。実験の終了時に、上のチャンバーを取り出し、上清および線維芽細胞を分析用に採取する。マトリックス分子(Col1、ヒアルロナンおよびFN)は、ウェスタンブロットおよび/またはELISAで測定し、筋線維芽細胞分化は、α−SMA免疫蛍光染色およびウェスタンブロットで評価する。
A)ブレオマイシン傷害のAEC2細胞:初代AEC2細胞を、ブレオマイシン処置の7日後に、ブレオマイシンで損傷されたマウスの肺から単離し(48)、初代マウス肺線維芽細胞を、未処置の健常マウスから単離する。MK2iを、共培養の24時間後に下のチャンバーへ様々な濃度で添加する。線維芽細胞活性化に対するMK2iの阻害効果を、マトリックスタンパク質発現および筋線維芽細胞分化により評価する。
B)CLADからの細気管支上皮細胞:初代細気管支上皮細胞を、同所性左片側LT(mOLT)モデルから精製し(48)、初代マウス肺線維芽細胞を、未処置の健常マウスから単離する。MK2iを共培養の24時間後に下のチャンバーに添加する。線維芽細胞活性化に対するMK2iの阻害効果を、マトリックスタンパク質発現および筋線維芽細胞分化により評価する。
C)IPF AEC2:初代ヒトAEC2細胞を、LTの際にIPF外移植の肺から単離する(48)。MK2iを、共培養の24時間後に下のチャンバーに添加する。線維芽細胞活性化に対するMK2iの阻害効果を、マトリックスタンパク質発現および筋線維芽細胞分化により評価する。
D)CLADからの細気管支上皮細胞:初代細気管支上皮細胞を精製し、トランスウェル挿入物に播種し、初代ヒト肺線維芽細胞を下のチャンバーに播種する。MK2iを、共培養の24時間後に下のチャンバーに添加する。線維芽細胞活性化に対するMK2iの阻害効果を、マトリックスタンパク質発現および筋線維芽細胞分化により評価する。
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記載された本発明は、その具体的な実施形態を参照しながら記載されたが、本発明の真の主旨および範囲を逸脱することなく様々な変更を実施し得ること、および均等物で代用し得ることは、当業者には理解されるはずである。加えて、記載された本発明の目的とする主旨および範囲に対して、多くの改変を実施して、個々の状況、材料、物質組成、工程、工程ステップまたは複数のステップを採用することが可能である。そのような改変の全てが、添付の特許請求の範囲に含まれるものとする。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕a.抗CD44抗体の治療量を含む抗体成分と、
b.アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMK2阻害剤(MK2i)ポリペプチド、またはアミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチド、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドおよびアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドから選択される、その治療ドメインと機能的に等しい少なくとも1つのペプチド、またはその機能的均等物の治療量、および薬学的に許容し得る担体を含むMK2阻害剤(MK2i)成分と、
を含む組成物を投与することを含む、肺移植後の肺移植片機能不全を低減する方法であって、
前記組成物が、前記肺移植片機能不全の少なくとも1つの病理生物学的作用を相乗的に減少させるのに効果的である、方法。
〔2〕前記肺移植片機能不全が、正常な健常対照の対象の組織中の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織中の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする、前記〔1〕に記載の方法。
〔3〕前記肺移植片機能不全が、原発性の移植片機能不全である、前記〔1〕に記載の方法。
〔4〕前記肺移植片機能不全が、慢性の肺移植片機能不全である、前記〔1〕に記載の方法。
〔5〕前記組成物の抗CD44抗体成分の前記投与が、全身性である、前記〔1〕に記載の方法。
〔6〕前記MK2i成分の前記投与が、全身性であるか吸入による、前記〔1〕に記載の方法。
〔7〕前記移植片機能不全が、炎症を特徴とする、前記〔1〕に記載の方法。
〔8〕前記組成物が、(i)TGFβ、CCL2、ヒアルロン酸、およびMMP9のうちの少なくとも1つをモジュレートすること;(ii)TNFα、IL6またはそれらの組み合わせの血漿レベルを低下させること;(iii)α平滑筋アクチンの発現を低減すること;(iiv)TGFβ誘導性の筋線維芽細胞活性化を予防すること;(v)線維芽細胞侵襲を阻害すること、またはそれらの組み合わせを行うことにおいて、対照と比較して効果的である、前記〔1〕に記載の方法。
〔9〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである、前記〔1〕に記載の方法。
〔10〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである、前記〔1〕に記載の方法。
〔11〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである、前記〔1〕に記載の方法。
〔12〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである、前記〔1〕に記載の方法。
〔13〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである、前記〔1〕に記載の方法。
〔14〕前記担体が、制御放出性担体、遅延放出性担体、持続放出性担体、および長期放出性担体からなる群から選択される、前記〔1〕に記載の方法。
〔15〕前記医薬組成物のMK2i成分が、乾燥粉末の形態である、前記〔1〕に記載の方法。
〔16〕前記乾燥粉末が、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む、前記〔15〕に記載の方法。
〔17〕前記医薬組成物のMK2i成分の治療量の前記投与が、吸入装置による、前記〔1〕に記載の方法。
〔18〕前記吸入装置が、ネブライザーである、前記〔17〕に記載の方法。
〔19〕前記吸入装置が、計量吸入装置(MDI)である、前記〔17〕に記載の方法。
〔20〕前記吸入装置が、乾燥粉末吸入装置(DPI)である、前記〔17〕に記載の方法。
〔21〕前記吸入装置が、乾燥粉末ネブライザーである、前記〔17〕に記載の方法。
〔22〕対象の組織中の異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を特徴とする重度の肺線維症を処置するための方法であって、
a.抗CD44抗体の治療量を含む抗体成分と、
b.アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMK2阻害剤(MK2i)ポリペプチド、またはアミノ酸配列KALARQLAVA(SEQ ID NO:8)のポリペプチド、アミノ酸配列KALARQLGVA(SEQ ID NO:9)のポリペプチドおよびアミノ酸配列KALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のポリペプチドから選択される、その治療ドメインと機能的に等しい少なくとも1つのペプチド、またはその機能的均等物の治療量、および薬学的に許容し得る担体を含むMK2阻害剤(MK2i)成分と、
を含む医薬組成物を前記対象に投与することを含み、
前記組成物が、前記対象の組織中の線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着を相乗的に減少させるのに効果的である、方法。
〔23〕前記重度の肺線維症が、特発性肺線維症である、前記〔22〕に記載の方法。
〔24〕前記重度の肺線維症が、ブレオマイシンの投与によって引き起こされる、前記〔22〕に記載の方法。
〔25〕前記重度の肺線維症が、前記組織の炎症をさらに特徴とする、前記〔22〕に記載の方法。
〔26〕前記炎症が、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)、インターロイキン−6(IL−6)、およびインターロイキン−1β(IL−1β)からなる群から選択される少なくとも1種のサイトカインにより媒介される、前記〔25〕に記載の方法。
〔27〕前記組織中の前記異常な線維芽細胞増殖および細胞外マトリックス沈着が、正常な健常対照の対象の組織中の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織中の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性を特徴とする、前記〔22〕に記載の方法。
〔28〕前記重度の肺線維症が、正常な健常対照の対象と比較して、肺間質における細胞外マトリックスタンパク質の異常な沈着、肺の線維芽細胞増殖の異常な促進、筋線維芽細胞分化の異常な誘発、および筋線維芽細胞の細胞外マトリックスへの付着の異常な促進からなる群から選択される少なくとも1つの病態を特徴とする、前記〔22〕に記載の方法。
〔29〕前記組成物の抗CD44抗体成分の前記投与が、全身性である、前記〔22〕に記載の方法。
〔30〕前記MK2i成分の前記投与が、全身性または吸入による、前記〔22〕に記載の方法。
〔31〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列FAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:3)のものである、前記〔22〕に記載の方法。
〔32〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(SEQ ID NO:4)のものである、前記〔22〕に記載の方法。
〔33〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLAVA(SEQ ID NO:5)のものである、前記〔22〕に記載の方法。
〔34〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVA(SEQ ID NO:6)のものである、前記〔22〕に記載の方法。
〔35〕ポリペプチドYARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)の機能的均等物が、アミノ酸配列HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(SEQ ID NO:7)のものである、前記〔22〕に記載の方法。
〔36〕前記担体が、制御放出性担体、遅延放出性担体、持続放出性担体、および長期放出性担体からなる群から選択される、前記〔22〕に記載の方法。
〔37〕前記医薬組成物のMK2i成分が、乾燥粉末の形態である、前記〔11〕に記載の方法。
〔38〕前記乾燥粉末が、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む、前記〔37〕に記載の方法。
〔39〕前記医薬組成物のMK2i成分の治療量の前記投与が、吸入装置による、前記〔22〕に記載の方法。
〔40〕前記吸入装置が、ネブライザーである、前記〔39〕に記載の方法。
〔41〕前記吸入装置が、計量吸入装置(MDI)である、前記〔39〕に記載の方法。
〔42〕前記吸入装置が、乾燥粉末吸入装置(DPI)である、前記〔39〕に記載の方法。
〔43〕前記吸入装置が、乾燥粉末ネブライザーである、前記〔39〕に記載の方法。
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Claims (14)

  1. a.抗CD44抗体の治療量を含む抗体成分と、
    b.アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMK2阻害剤(MK2i)ポリペプチドの治療量、および薬学的に許容し得る担体を含むMK2阻害剤(MK2i)成分と、
    を含む、肺移植後の肺移植片機能不全の処置に使用するための医薬の製造における医薬組成物の使用であって、
    前記組成物が、前記肺移植片機能不全の少なくとも1つの病理生物学的作用を他の同時使用される免疫抑制薬なしに減少させるのに効果的である、使用。
  2. 前記肺移植片機能不全が、(a)正常な健常対照の対象の組織中の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の活性と比較して、組織中の有糸分裂促進プロテインキナーゼ活性化プロテインキナーゼ2(MK2)の異常な活性、又は(b)炎症、を特徴とする、請求項1に記載の使用。
  3. 前記肺移植片機能不全が、(a) 原発性の移植片機能不全である、または、(b) 慢性の肺移植片機能不全である、請求項1に記載の使用。
  4. 前記組成物が、(i)TGFβ、CCL2、ヒアルロン酸、およびMMP9のうちの少なくとも1つをモジュレートすること;(ii)TNFα、IL6またはそれらの組み合わせの血漿レベルを低下させること;(iii)α平滑筋アクチンの発現を低減すること;(iv)TGFβ誘導性の筋線維芽細胞活性化を予防すること;(v)線維芽細胞侵襲を阻害すること、またはそれらの組み合わせを行うことにおいて、対照と比較して効果的である、請求項1に記載の使用。
  5. 前記医薬組成物が、局所的に送達するよう処方される、請求項1に記載の使用。
  6. 前記医薬組成物が、全身性または吸入によって送達するよう処方される、請求項1に記載の使用。
  7. 前記担体が、制御放出性担体、遅延放出性担体、持続放出性担体、および長期放出性担体からなる群から選択される、請求項1に記載の使用。
  8. 前記医薬組成物が、乾燥粉末の形態である、請求項1に記載の使用。
  9. 前記乾燥粉末が、1〜5ミクロンの空気力学的質量中央径(MMAD)を有する微粒子を含む、請求項8に記載の使用。
  10. 前記乾燥粉末が、吸入装置によって送達するように処方される、請求項8に記載の使用。
  11. 前記吸入装置が、乾燥粉末吸入装置(DPI)、または、乾燥粉末ネブライザーである、請求項10に記載の使用。
  12. 前記医薬組成物が、吸入装置を介して投与される、請求項1に記載の使用。
  13. 前記吸入装置が、ネブライザーまたは計量吸入装置(MDI)である、請求項12に記載の使用。
  14. a.抗CD44抗体の治療量を含む抗体成分と、
    b.アミノ酸配列YARAAARQARAKALARQLGVAA(SEQ ID NO:1)のMK2阻害剤(MK2i)ポリペプチドの治療量、および薬学的に許容し得る担体を含むMK2阻害剤(MK2i)成分と、
    を含む、肺移植後の肺移植片機能不全の処置に使用するための医薬組成物であって、
    前記組成物が、前記肺移植片機能不全の少なくとも1つの病理生物学的作用を他の同時使用される免疫抑制薬なしに減少させるのに効果的である、医薬組成物。
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