JP6951336B2 - 小分子カクテルによるヒトグリア細胞からニューロンへの化学的リプログラミング - Google Patents

小分子カクテルによるヒトグリア細胞からニューロンへの化学的リプログラミング Download PDF

Info

Publication number
JP6951336B2
JP6951336B2 JP2018527791A JP2018527791A JP6951336B2 JP 6951336 B2 JP6951336 B2 JP 6951336B2 JP 2018527791 A JP2018527791 A JP 2018527791A JP 2018527791 A JP2018527791 A JP 2018527791A JP 6951336 B2 JP6951336 B2 JP 6951336B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cri
flu
compound
pfd
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018527791A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018535988A (ja
Inventor
チェン ゴン
チェン ゴン
チャン レイ
チャン レイ
イン ジウチャオ
イン ジウチャオ
マ ニンシン
マ ニンシン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Penn State Research Foundation
Original Assignee
Penn State Research Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Penn State Research Foundation filed Critical Penn State Research Foundation
Publication of JP2018535988A publication Critical patent/JP2018535988A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6951336B2 publication Critical patent/JP6951336B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0618Cells of the nervous system
    • C12N5/0619Neurons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/192Carboxylic acids, e.g. valproic acid having aromatic groups, e.g. sulindac, 2-aryl-propionic acids, ethacrynic acid 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/335Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/365Lactones
    • A61K31/375Ascorbic acid, i.e. vitamin C; Salts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/4418Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof having a carbocyclic group directly attached to the heterocyclic ring, e.g. cyproheptadine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/445Non condensed piperidines, e.g. piperocaine
    • A61K31/4523Non condensed piperidines, e.g. piperocaine containing further heterocyclic ring systems
    • A61K31/4545Non condensed piperidines, e.g. piperocaine containing further heterocyclic ring systems containing a six-membered ring with nitrogen as a ring hetero atom, e.g. pipamperone, anabasine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/506Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim not condensed and containing further heterocyclic rings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/14Alkali metal chlorides; Alkaline earth metal chlorides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/08Antiepileptics; Anticonvulsants
    • A61P25/12Antiepileptics; Anticonvulsants for grand-mal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P39/00General protective or antinoxious agents
    • A61P39/06Free radical scavengers or antioxidants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/05Inorganic components
    • C12N2500/10Metals; Metal chelators
    • C12N2500/12Light metals, i.e. alkali, alkaline earth, Be, Al, Mg
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30Organic components
    • C12N2500/38Vitamins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/02Compounds of the arachidonic acid pathway, e.g. prostaglandins, leukotrienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/15Transforming growth factor beta (TGF-β)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/40Regulators of development
    • C12N2501/42Notch; Delta; Jagged; Serrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/70Enzymes
    • C12N2501/72Transferases (EC 2.)
    • C12N2501/727Kinases (EC 2.7.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/70Enzymes
    • C12N2501/73Hydrolases (EC 3.)
    • C12N2501/734Proteases (EC 3.4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/999Small molecules not provided for elsewhere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/08Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from cells of the nervous system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2015年12月4日出願の米国特許仮出願第62/263,353号に対して優先権を主張するものであり、その開示は、参照によって本明細書に援用されている。
本開示は、一般に、それらに限定されないが、神経傷害、神経変性、加齢、小頭症、ニューロンの欠損をもたらす重篤な発作に関係する状態の予防及び治療に関し、より詳細には、神経修復、神経再生、及び神経保護のために、内部のグリア細胞を機能性ニューロンに変換するための化学物質の組み合わせを含む、組成物及び方法に関する。
脳卒中及びアルツハイマー病などの脳障害では、脳修復のための十分な数の新たなニューロンを再生するための方法がないため、その進行を大きく後退させ得る有効な治療法がない。脳又は脊髄に移植するための外部細胞を用いた細胞移植治療(Buhnemannら、2006;Emborgら、2013;Nagaiら、2010;Nakamura及びOkano、2013;Okiら、2012;Sahni及びKessler、2010)は、免疫拒絶反応、腫瘍形成、及び分化不確実性などの重大な困難に直面した(Leeら、2013;Liuら、2013b;Lukovicら、2014)。最近の研究では、in vitro及びin vivoの両方でそれらをニューロンに変換する、細胞の転写因子を発現するウイルスが用いられた(Heinrichら、2010;Grandeら、2013;Torperら、2013;Guoら、2014;Niuら、2013;Suら、2014)。いくつかの研究では、繊維芽細胞をニューロンに変換する化学物質が用いられるが、依然として、脳又は脊髄に移植する必要があり、免疫拒絶反応、腫瘍形成、及び分化不確実性などの細胞移植の困難全てに直面している(Huら、2015;Liら、2015)。神経変換のためにグリア細胞を用いることは、グリア細胞が神経系全体にわたって常在細胞であり、むしろ神経系内部に制限される幹細胞とは異なるため、大きな利点をもたらす。別の利点は、グリア細胞がそれ自体分裂し、再生できることである。したがって、いくつかのグリア細胞がニューロンに変換される場合、残存したグリア細胞は、分裂し、新しいグリア細胞を生じる可能性がある。本開示は、グリア細胞からニューロンへの変換を促進するための方法の必要性に関連する。
本開示の図及び説明において、セリチニブはCerと略記され、ピルフェニドンはPFDと略記され、クリゾチニブはCriと略記され、フルルビプロフェンはFluと略記され、塩化リチウムはLiと略記され、ビタミンCはVCと略記される。化合物の群に関して、CCはクリゾチニブ及びセリチニブを指す。Fはフルルビプロフェンを指す。Lは塩化リチウムを指す。VはビタミンCを指す。Pはピルフェニドンを指す。これらの化合物のそれぞれは、当分野で周知であり、市販されており、化合物はそれぞれ、米国食品医薬品局(FDA)によって、特定の指示でヒトへの投与が個別に認可されているが、今のところ、本開示の用途はいずれも含まれていない。したがって、本開示で実施される手法は、既にヒトでの使用がFDAにより認可されている、化学合成された化合物を用いてグリア細胞をリプログラミングすることを含むために、従来の方法とは少なくとも部分的に大きく異なる。したがって、外来遺伝子、ウイルスベクター、又は改変された細胞を患者へ導入することに関連するリスクを含まず、ニューロンへ分化させるために、あるいは対象に投与するための細胞を調製するために、培養中で幹細胞又は他の多能性細胞を操作する必要もない。代わりに、本開示は、以下により完全に説明される、小分子の組み合わせを用いて、個体に既存するグリア細胞を、ニューロンに変換するようにリプログラミングすることを包含する。組成物及び方法は、ニューロンの欠陥、例えば、傷害後のニューロンの欠損、神経変性、加齢、小頭症、又はニューロンの欠損をもたらす重篤な発作が関与する様々な状態を処置するための、便利で、かつ安全な手法を提供すると期待される。神経傷害は、典型的には、脳及び脊髄などの中枢神経系、ならびに末梢神経系における傷害又は疾患経過後のアストログリア増殖症を含む、当分野で公知のいくつかの原因から起こり得ることが、当業者に認識されるであろう。反応性星状細胞は、グリア性瘢痕の主な細胞成分であり、続いてNG2グリア及びミクログリアがある。したがって、実施形態において、本開示は、星状細胞の化学的に誘起されたリプログラミングによって、星状細胞をニューロンに変換することを含む。しかし、同様の化学的リプログラミング方法を用いて、NG2グリア又はミクログリア又は脳血管を取り囲む他の細胞種をニューロンに変換することもできる。
ある特定の実施形態において、本開示は、セリチニブ(Cer)、ピルフェニドン(PFD)、クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン、塩化リチウム(Li)、ビタミンC(VC)、及びその組み合わせからなる群から選択される薬物の組み合わせを投与することを含む。セリチニブは未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)阻害剤である。ピルフェニドンはTGF−ベータ合成阻害剤である。クリゾチニブはALK及びc−METを阻害する。フルルビプロフェンはγ−セクレターゼ阻害剤である。LiClはグリコーゲン合成酵素キナーゼ3(GSK3)阻害剤である。したがって、本開示を推進するために試験した、全部で6種の薬剤がある。特定の実施形態において、本開示は、Cri/Li/Fluの組み合わせに加えて、PFD、Cer、VCから選択される、少なくとも1種の追加の薬剤を投与することを含む。この基準を満たし、本開示の機能を明示する群には、以下の組み合わせ、i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC、iii)Cer/Cri/Li/Flu、及びiv)PFD/Cri/Li/Fluが含まれる。非限定的な実証において、群は、Cer/Cri/Flu/PFD/VC/Liを含む、又はそれからなる。これらの群のいずれかは、変換に必要かつ十分であると考えられるが、本開示には、これらの組み合わせのそれぞれが、各群に含まれていない、6種の薬剤の群の他のメンバーのうちの少なくとも1種を含むことも含まれる。
本開示は、本明細書に記載される、任意の化合物の群を含む、又はそれからなる医薬組成物を含む。また、製品、例えば、化合物及び印刷物を含むキットも提供される。印刷物は、化合物が、神経発生を必要とする個体を処置するのに使用されるという指示を示す。個体は、多様な状態に対して、及び/又はニューロン傷害のために、神経発生を必要とする可能性がある。
本開示の図において、代表的な色は、テキストラベル及び矢印によって示される。
示されたFDA認可済みの薬物群が、培養されたヒトグリア細胞をニューロンへin vitroでリプログラミングすることを示す結果である。図1A。クリゾチニブ、セリチニブ、フルルビプロフェン、塩化リチウム、及びビタミンCの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1B。クリゾチニブ、フルルビプロフェン、塩化リチウム、ピルフェニドン、及びビタミンCの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1C。クリゾチニブ、フルルビプロフェン、塩化リチウム、及びピルフェニドンの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1D。クリゾチニブ、セリチニブ、フルルビプロフェン、及び塩化リチウムの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1E。Cer、PFD、Cri、及びFlu用の溶媒である、ビヒクル対照0.2%DMSOでは、14日後NeuN+細胞をほとんど示さなかった。図1F。薬物処置後、NeuN+細胞数の有意な増加を示す定量解析。図1G。星状細胞特異的マーカーグルタミン酸輸送体1(Glt1)(緑色(Green)、図1G)、及びヒト核マーカーHuNu(青色(Blue)、図1H)の免疫染色によるヒト星状細胞の特性決定、ならびに重ね合わせ画像(図1I)。 示された化合物によって変換されたニューロンが、培養中で少なくとも2ヶ月生存できることを示す結果。CCFLV(図2A)又はCFLPV(図2B)の処置後、星状細胞から変換されたヒトニューロンは、培養中で少なくとも2ヶ月生存し、成熟ニューロンマーカーMAP2(薄青色(light blue))及びNeuN(赤色(red))を示した。DAPI(濃青色(dark blue))は細胞核を標識する。 示されたFDA認可済み薬物の頭蓋内(intracranial)注射により、成体マウス脳において、海馬の成体神経発生が増加することを示すデータ。図3Aは、新生ニューロンマーカーダブルコルチン(DCX、緑色(green))及び細胞増殖マーカーKi67(赤色(red))の免疫染色によって明らかなように、クリゾチニブ50μM、フルルビプロフェン0.2mM、ピルフェニドン2μM、ビタミンC10mg/ml、及びLiCl0.4Mを含む小分子カクテル(cocktail;「混合物」ともいう。)2μlを3ヶ月のWTマウスの海馬に頭蓋内注射することによって、成体神経発生が促進されたことを示す。図3B。DCX陽性の新たなニューロン及びKi67陽性増殖細胞の数の増加によって支持されるように、1歳の成体WTマウスの海馬に小分子カクテルを頭蓋内注射することによって、歯状回(DG)の成体神経発生が有意に促進された。図3C。5ヶ月の、アルツハイマー病のトランスジェニックマウスモデルの海馬に小分子カクテルを頭蓋内注射することによって、DGのDCX陽性の新たなニューロンの数が有意に増加した。図3D。GFAP::GFPマウスにおいて、星状細胞はGFPによって標識される。系列追跡分析によれば、DCX+の新たなニューロンが、小分子カクテルによってGFP標識星状細胞から誘発された。図3E、図3F、及び図3Gは、DCX+の新たなニューロンの数が、3ヶ月のWTマウス(図3E)、1歳の成体WTマウス(図3F)、及び5ヶ月のアルツハイマー病のトランスジェニックマウスモデル(図3G)の海馬に小分子カクテルを頭蓋内注射することによって増加したことを示す定量解析を表す。スチューデントt検定、*P<0.05、**P<0.01、1群あたりn=3マウス。 示されたFDA認可済み薬物を腹腔内(intraperitoneal)注射することによって、マウス脳の成体神経発生を増やすこともできることを実証するデータ(図4A、図4B)。ビヒクル対照(図4A、20%Captisol)、又はクリゾチニブ50μM、フルルビプロフェン0.2mM、ピルフェニドン2μM、ビタミンC10mg/ml、及びLiCl0.4Mを含む小分子カクテル(図4B)を腹腔内注射した後の(投与量0.1ml/10g重量、1ヶ月間毎日注射された3ヶ月のWTマウス)、海馬の歯状回の成体神経発生を示す典型的な画像である。化学的処置の7日後、マウスを屠殺して、新生ニューロンマーカーDCXの免疫染色を用いて調べた(図4C)。定量解析によれば、FDA認可済みの薬物カクテルで処置されたDCX+ニューロンの数が増加したことが明らかになった。スチューデントt検定、*P<0.05、n=2ペア。
本明細書において特に断りのない限り、本開示で用いられる、全ての技術用語及び科学用語は、本開示が関連する当業者によって一般に理解されるものと同じ意味をもつ。
本明細書を通して所与される、全ての数値範囲は、その上限値及び下限値を含むだけでなく、その範囲内の全てのより狭い数値範囲も、あたかもこうしたより狭い数値範囲が本明細書に全て明確に記載されているように含む。
本開示は、ヒトグリア細胞を機能性ニューロンに変換するように設計された、組成物及び方法を含む。実施形態において、本開示は、それらに限定される必要はないが、内在性グリア細胞からの新たなニューロンの発生を含み、中枢神経系又は末梢神経系の傷害又は疾患状態のために創出されたグリア様細胞から、示された化合物を用いて新たなニューロンを発生させることを含むことができ、それは、様々な治療法、脳及び脊髄修復を含む治療法の非限定的な実施形態に有用であると期待される。方法は、一般に、それを必要とする個体に、セリチニブ(Cer)、ピルフェニドン(PFD)、クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)、ビタミンC(VC)、及びその組み合わせを含む群、又はセリチニブ(Cer)、ピルフェニドン(PFD)、クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)、ビタミンC(VC)、及びその組み合わせからなる群から選択される化合物の組み合わせの有効量を投与することを含む。したがって、以下により完全に説明されるように、全部で6種の、試験された薬剤がある。本開示は、これらの薬剤のいずれか1種又は任意の組み合わせを投与することを含む。実施形態において、組み合わせは、化合物のうちの2種、3種、4種、5種、又は6種全てを含み、他の化合物を含んでもよい。実施形態において、本開示は、Cri/Li/Fluの組み合わせに加えて、PFD、Cer、VCから選択される、少なくとも1種の追加の薬剤の使用に関する。
上記の発明の概要に記載したように、特定の実施形態において、本開示は、以下の組み合わせ:i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC、iii)Cer/Cri/Li/Flu、及びiv)PFD/Cri/Li/Fluを含む、またそれらからなる薬物群を投与することを含む。本開示は、これらの組み合わせのそれぞれについて、4種の列挙された各群に含まれない、6種の薬剤の群以外の薬剤の少なくとも1種を含む選択肢を含む。化合物を個体に投与することによって、個体の、少なくともいくつかのグリア細胞がニューロンに変換されることになると予測される。実施形態において、このような化合物は、上記で列挙された化合物と同じ効果、又は類似の効果を有し、その組み合わせの投与によって、グリア細胞からニューロンへの変換をもたらす、代替的な化合物が用いられる。実施形態において、ニューロンへの変換は、およそ7〜14日間の期間をかけて生じる。
実施形態において、本開示は、ニューロン発生を必要とする任意のヒト対象の治療に広く適用されると期待される。ニューロン発生の必要性は、個体の、ニューロン機能に影響を及ぼし、及び/又は機能性ニューロンの数を減らす、多様な状態、障害、又は傷害のいずれかの結果として生じる。したがって、本開示は、それらに必ずしも限定されないが、虚血性脳損傷、例えば、脳卒中、低酸素症、もしくは他の脳外傷によって引き起こされるもの、又はグリア性瘢痕、又は神経変性、又は加齢、又は小頭症、又はニューロンの欠損を引き起こす重篤な発作を含む状態の予防及び/又は治療に関連する。実施形態において、本開示は、それらに限定されないが、アルツハイマー病、又は痴呆を示す他の状態、又は急性又は反復性の脳外傷(すなわち、震とう)の病歴のある運動選手などの慢性外傷性脳症(CTE)、又はパーキンソン病、又はハンチントン病、又は多発性硬化症、又は神経膠腫、又は脊髄傷害、又は脊髄性筋萎縮症、又は筋萎縮性側索硬化症(ALS)などの神経変性障害を処置することに関連する。非限定的な実施形態において、in vivoでの神経発生促進の実証は、アルツハイマー病の動物モデルで明らかにされる。
本開示は、改変細胞又はウイルス構築体を対象に導入することを含まず、さらに幹細胞を個体に投与する必要がない。例えば、本発明の手法の態様は、幹細胞を含む細胞のin vitroでの分化を必要とせず、重要なことに、従来の技術のプロセスは、幹細胞が自然とニューロンへ分化することができるものの、グリア細胞は、本開示で明示されたようなリプログラミングプロセスを施さずにニューロンになることができないため、本発明者らのグリア細胞からニューロン細胞へのリプログラミングとは異なると予測される。さらに、当業者は、培養された幹細胞又はその分化ニューロンをヒト対象に、特に脳に注入することより、宿主に重大なリスクをもたらすことを認識するであろう。同様に、グリア細胞は神経系内部の内細胞であるが、繊維芽細胞は内細胞ではないため、本発明のグリアからニューロンへの変換技術は、繊維芽細胞からニューロンへのin vitroでの変換とも異なる。したがって、繊維芽細胞変換型ニューロンは、ヒト対象に移植されなければならず、一方で本発明のグリアからニューロンへの変換はin situであり、移植の必要がない。さらに、前述したように、星状膠細胞は、ニューロンへin vivoで変換することができるが、こうした手法は、対象に特定のリスクをもたらす、ウイルスベクター又は他の外来遺伝子の対象への導入を含むことが明らかである。
本開示は、様々な実施形態において、ニューロンに変換するための、グリア細胞又はグリア様細胞を引き出すように互いに共同して作用する化学化合物を含む、細胞及びウイルスを完全に含まない医薬製剤の使用を提供する。本開示では、これらの化合物が、全身投与によって血液脳関門を通過し、脳内部で作用することができることをin vivoでの実証を提示する。
実施形態において、本開示は、それを必要とする対象に、Cer、PFD、Cri、Flu、Li、VC、及びその組み合わせから選択される化合物の組み合わせを活性成分として含む、1種又は複数の組成物の有効量を投与することを含む。一態様において、本開示は、Cri/Li/Fluの組み合わせに加えて、PFD、Cer、VCから選択される少なくとも1種の追加の薬剤を投与することを含む。本開示に包含される特定の非限定的な化合物の群は、i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC、iii)Cer/Cri/Li/Flu、及びiv)PFD/Cri/Li/Fluを含む。非限定的な実施形態において、これらの化合物の群は、頭蓋内投与及び腹腔内投与の両方を用いて、マウス脳の神経発生を促進することが示される。実施形態において、化合物の群は、Cri/Flu/PFD/VC/Liを含む、又はそれからなる。
これらの化合物のそれぞれは、当分野で公知であり、市販されている。本開示は、これらの化合物のうちの任意の3種、4種、5種、又は6種の群を含み、本明細書に記載されているか、又はそうでなければ所与の本開示の有益性から当業者に明らかである、追加の化合物を含むことができる、組成物及び方法を含む。本開示は、これらの化合物の薬学的に許容される塩、化合物及び塩の類似体、化合物と同じ又は類似の機能をもたらす化合物を含み、ただし、それらの組み合わせを個体に投与することによって、グリア細胞からニューロンへの変換をもたらす。概して、本明細書に記載の、グリア細胞からニューロンへの変換に使用される、任意の特定の化合物については、化合物の薬学的に許容される塩を含む。
実施形態において、本開示は、化合物の組み合わせを個体に(同時に又は逐次的に)投与することを含み、この組み合わせは、Cri/Li/Fluに加えて、PFD、Cer、VCから選択される少なくとも1種の、もしくはたった1種の追加の薬剤を含む、又はそれからなる。
本発明者らが、本明細書に記載の小分子を組み合わせて、ヒト星状細胞から機能性ニューロンに直接的にリプログラミングすることができると発見したことは、本開示の説明、例、及び図から明らかであろう。これらの化学物質は、FDAによってヒトへの処置が認可され、薬局の店頭で得ることができるので、比較的安全であり、多様な神経傷害、ならびにそれらに限定される必要はないが、脳卒中及びアルツハイマー病などの神経変性状態の治療用の化学物質送達の好都合な手法をもたらすと期待される。
一般に、本開示の方法は、個体のニューロンの数が増えるように、対象に、本明細書に記載の化合物の有効量を投与することを含む。化合物は、FDA認可実施済みのものと同じ量か、又は類似の量で投与することができる。FDA認可済み薬物それぞれの投与量は、例えばwww.accessdata.fda.gov/scripts/cder/drugsatfda/で見出すことができる。実施形態において、個体の星状細胞などのグリア細胞はリプログラミングされ、その結果ニューロンに変換される。実施形態において、神経発生は、グルタミン酸作動性ニューロンを含む。実施形態において、本開示は、本開示の有益性から明らかなように、当業者によって必要に応じて適応させた、本明細書の方法を用いることによって、新しい皮質の、前脳ニューロン、又は中脳ニューロン、又は後脳ニューロン、又は脊髄ニューロン、又は末梢ニューロン、又はその組み合わせを容易に発達させると期待される。実施形態において、リプログラミングされたニューロンは、それらに限定される必要はないが、Dcx及びNeuNなどのニューロンマーカーの発現によって特性決定される。実施形態において、グリア細胞などの脳の細胞は、ニューロンに変換される。実施形態において、ニューロンは機能性ニューロンである。機能性ニューロンは、それらに限定される必要はないが、興奮性反復活動電位(firing repetitive action potential)、複数の樹状分岐の発達、ならびにそれらに限定される必要はないが、グルタミン酸塩(グルタミン酸)、ドーパミン、アセチルコリン、セロトニン、ノルエピネフリン(ノルアドレナリン)、及びγ−アミノ酪酸(GABA)などの神経伝達物質の放出を含む特性を示すことができる。
本開示に示されたデータは、少なくとも以下の、Cri/Li/Flu及びCer、VC、又はPFDの少なくとも1種を含む化合物の群が、ヒトグリア細胞からヒトニューロンをin vitroでの生成をするのに有効であることを実証している。特に、i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC、iii)Cer/Cri/Li/Flu、及びiv)PFD/Cri/Li/Fluの各群は、ヒト星状細胞をニューロンに変換しただけでなく(図1A〜1F)、変換されたニューロンが、培養中で少なくとも2ヶ月生存できた(図2A及び図2B)。図1Gは、星状細胞特異的マーカーグルタミン酸輸送体1(Glt1)(緑色(Green)、図1G)、及びヒト核マーカーHuNu(青色(Blue)、図1H)の免疫染色によるヒト星状細胞の特性決定、ならびに重ね合わせ画像(図1I)を提示する。
さらに、本開示は、こうしたin vivoでの手法の非限定的な実証を提示する。特に、頭蓋内投与(図3)及び腹腔内投与(図4)の両方により、哺乳動物脳で神経発生の増加がもたらされる。本開示では、成体マウス脳においてだけでなく、アルツハイマー病をモデルに改変されたマウスの脳(例えば、図3C)においても、神経発生を増加させることが実証される。したがって、本開示は、哺乳動物脳のin vivoでの神経発生を促進する、有用な実施例を提示する。さらに、任意の特定の理論に捉われることなく、本開示は、血液脳関門を十分に通過すること(例えば、図4のi.p.投与)を証明し、したがって、様々な投与経路に好適であると考えられる。ある特定の、及び非限定的な実施形態において、頭蓋内投与に限定されない投与を用いたin vivoでの神経発生は、Cri/Flu/PFD/VC/Liを含む、又はそれからなる化合物の群を用いて促進される。しかし、全体的には本開示のデータに基づけば、Cri/Li/Flu/Cer/VC/PFDの少なくとも3種を含む化合物の群も、頭蓋内投与に限定されることなく、神経発生を促進することになると予測される。実施形態において、Cri/Li/Flu、及びCer、VC、又はPFDの少なくとも1種もまた、頭蓋内投与に限定されることなく、哺乳動物脳の神経発生を促進することになる。また、任意の特定の理論に捉われることなく、本明細書で表されたマウスデータは、特にヒト細胞で得られた結果と組み合わせて考えると、本開示の化合物の群のヒトへのin vivoでの投与が、ヒト脳の神経発生を促進するのに有効であると予測する根拠を提示すると考えられる。
本開示の化合物を含む組成物は、医薬製剤で提供することができる。医薬調製物の形態は、特に限定されないが、一般に、これらの活性成分及び少なくとも1種の不活性成分を含む。ある特定の実施形態において、好適な医薬組成物は、薬学的に許容される担体、希釈剤、又は賦形剤との化合物の、いずれか1種、又は組み合わせを混合することによって調製することができ、好適なこうした成分は、当分野で周知である。こうした担体、希釈剤、及び賦形剤のいくつかの例は、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(2005)第21版、Philadelphia、PA.Lippincott Williams&Wilkinsで見出すことができる。実施形態において、医薬製剤は、血液脳関門をわたって、及び/又は脊髄に、又は中枢神経系の他の成分に、活性成分を送達するのに好適である。こうした組成物は、例えば、液体製剤又は他のナノ粒子ベース送達系を含むことができる。
一実施形態において、医薬製剤は、経口投与に好適であり、したがってエアロゾル化した液体、又は固体剤形で提供することができる。固体剤形は、それらに限定される必要はないが、飲み込むための、又は口内で溶解するための、錠剤、カプセル剤、カプレット剤、及びストリップ剤を含み、迅速もしくは持続放出のために、又はある期間にわたって所望の系列で様々な化合物を放出するように提供され得る。化合物の1種、又は化合物の任意の組み合わせを含む、個々の医薬組成物を用いることもできる。したがって、医薬製剤は、Cri/Li/Fluに加えて、PFD、Cer、VCから選択される、少なくとも1種の追加の薬剤を含むことができる。本明細書に記載の化合物のいずれかは、本発明の組成物及び方法から除外することができることを理解されたい。
医薬製剤の投与に関して、投与経路は、任意の好適な経路であってもよい。実施形態において、化合物(複数可)を含む組成物は経口で送達される。他の非限定的な実施形態において、組成物は、静脈内に、非経口で、皮下で、腹腔内に、経皮的に、鼻腔内滴下によって、移植によって、又は動脈内に投与される。実施形態において、埋め込み可能な医療機器、例えば、それらに限定されないが、浸透圧ポンプなどのポンプを用いることができる。実施形態において、化合物を含む組成物は、頭蓋内経路を介して送達される。
化合物(複数可)の適切な投与量は、本開示の有益性から当業者の知識と組み合わせて決めることができる。実施形態において、活性成分の有効量及び投与レジメンを決定するとき、個体の体重及び年齢、神経の損傷もしくは疾患の既往歴、ならびに同様の神経損傷を被るリスク、又はグリア性瘢痕もしくは反応性神経膠症の有無が考慮され得る。実施形態において、化合物は、用いられる送達方法に応じて、1日あたり約0.01nmol〜約500nmol(両端を含み、その間の全ての整数及び範囲を含む)の量で投与される。実施形態において、化合物は、単一の、複数の、又は制御された放出の投与レジメンで与えられる。
ある特定の実施形態において、セリチニブは、約50nMの濃度で用いられ、ヒト患者に投与される場合に、およそ5〜500nMのヒト血液中濃度に達するように調整することができる。ピルフェニドンについて、好適な濃度は、およそ5nMであることができる。クリゾチニブについて、好適な濃度は、およそ125nMであることができる。フルルビプロフェンについて、好適な濃度は、およそ500nMであることができる。LiClについて、好適な濃度は、およそ2mMであることができる。ビタミンCについて、好適な濃度は、およそ50μg/mLであることができる。
ある特定の実施形態において、本開示は、個体に、神経の健全性及び/又は神経の機能の改善に関する有益な効果をもたらすように設計された栄養補助組成物を含む。ある特定の実施形態において、本発明の組成物を用いて、個体の一般的な健康、又は個体の認識能力、例えば記憶力向上もしくは記憶の維持を改善することができる。実施形態において、組成物は、短期記憶、長期記憶、又はそれらに限定される必要はないが、粗大運動技能及び微細運動技能を含む運動技能のいずれか又は全てを改善するのに有用である。したがって、本明細書に記載の小分子を含む栄養補助剤の使用は、本開示に包含されている。
一実施形態において、本開示は、製品を含む。ある特定の態様において、製品は、本明細書に記載の化合物の、1種又は組み合わせを含有する、密閉包装又は密封包装、例えば、個別の錠剤、カプセル剤などを含む。包装は、販売用又は流通用又は薬剤の使用のための、密閉又は密封の、バイアル、ボトル、ブリスター(バブル)パック、又は任意の他の好適な包装などの、1種又は複数の容器を含むことができる。したがって、包装は、Cri/Li/Fluに加えて、PFD、Cer、VCから選択される、少なくとも1種の追加の薬剤、及び/又は本明細書に記載される他の化合物、もしくは当業者によって好適な添加剤として認識された他の化合物を含む医薬組成物を含有することができる。これらの化合物のいずれか1種又は全てが含まれ、それぞれは、個別に、又は他の1種又は複数と組み合わせて、同じ投与製剤又は異なる投与製剤で提供することができ、その結果、同時に、又は逐次的に送達することができる。
医薬組成物の他に、包装は、印刷された情報を含むことができる。印刷された情報は、ラベル、挿入紙、又は包装材料それ自体に印刷されて施すことができる。印刷された情報は、包装の活性薬剤を識別する情報、不活性成分の量及び種類、医薬組成物(複数可)が処置しようとする状態(複数可)の指示、所与の期間にわたって行われる投与回数、組成物を摂取する順序などの医薬組成物を摂取するための指示を含むことができる。したがって、様々な実施形態において、本開示は、包装材料に包装された本発明の医薬組成物であって、包装材料上又は包装材料内に、組成物が、ニューロンの劣化、ニューロンの不足、又はニューロン機能の欠陥に関係する任意の疾患、状態、又は障害の処置又は予防に使用されることを印刷して識別された医薬組成物を含む。別の実施形態において、本開示は、医薬組成物の代わりに、栄養補助製剤(複数可)、及び認知機能、記憶、運動機能、全体的な健康などを改善するためにこうした製剤(複数可)の使用についての情報を与える印刷物を含む。
以下の特定の実施例は、本発明を例証するものであって、決して限定しようというものではない。
(実施例1)
本実施例は、本明細書に記載のFDA認可済み薬物群が、ヒトグリア細胞をニューロンへin vitroで変換できることを実証する。
ヒト星状細胞(HA1800、ScienCell Inc.)を、セリチニブ(50nM、Cer)、クリゾチニブ(125nM、Cri)、塩化リチウム(2mM、Li)、フルルビプロフェン(500nM、Flu)、ピルフェニドン(PFD、5nM)、及びビタミンC(50μg/mL、VC)を合わせた組み合わせで、又は示された異なる組み合わせで、6日間処置することによって、ヒト星状細胞をニューロンに変換したという結果を得た。薬物を含む媒体は、2日毎に変えた。薬物添加後14日目、細胞をニューロンマーカーNeuNで免疫染色した。顕微鏡写真に、ニューロンに変換された、多くのヒトグリア細胞を示す。図1A、クリゾチニブ、セリチニブ、フルルビプロフェン、塩化リチウム、及びビタミンCの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1B、クリゾチニブ、フルルビプロフェン、塩化リチウム、ピルフェニドン、及びビタミンCの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1C、クリゾチニブ、フルルビプロフェン、塩化リチウム、及びピルフェニドンの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1D、クリゾチニブ、セリチニブ、フルルビプロフェン、及び塩化リチウムの組み合わせにより、ヒトグリア細胞がニューロンに変換された。図1E、Cer、PFD、Cri、及びFlu用の溶媒である、ビヒクル対照0.2%DMSOでは、14日後NeuN+細胞をほとんど示さなかった。図1F、薬物処置後、NeuN+細胞数の有意な増加を示す定量解析:DMSO対照群(1視野あたり6.6±2.7NeuN+細胞)と比較して、CCFLV(1視野あたり56.0±12.9NeuN+細胞、20倍レンズ、0.1mm)、CFLPV(1視野あたり47.8±4.7、NeuN+細胞)、CFLP(1視野あたり33.3±4.3NeuN+細胞)、CCFL(1視野あたり32.4±1.3NeuN+細胞)。ダネットの多重比較検定による一元配置ANOVA、***P<0.001、*P<0.05。
図2A〜図2Bは、示された化合物によって変換されたニューロンが、培養中で少なくとも2ヶ月生存できることを示す結果を提示する。特に、CCFLV(図2A)又はCFLPV(図2B)の処置後、星状細胞から変換されたヒトニューロンは、培養中で少なくとも2ヶ月生存し、成熟ニューロンマーカーMAP2(薄青色(light blue))及びNeuN(赤色(red))を示した。DAPI(濃青色(dark blue))は細胞核を標識する。
(実施例2)
本実施例は、成体マウス及びアルツハイマー病のトランスジェニックマウスモデルに、化合物の群を頭蓋内投与を用いることによって、本開示の態様である、in vivoでの実施態様の非限定的な例を提示する。特に、図3Aは、新生ニューロンマーカーダブルコルチン(DCX、緑色(green))及び細胞増殖マーカーKi67(赤色(red))の免疫染色によって明らかなように、クリゾチニブ50μM、フルルビプロフェン0.2mM、ピルフェニドン2μM、ビタミンC10mg/ml、及びLiCl0.4Mを含む小分子カクテル2μlを3ヶ月のWTマウスの海馬に頭蓋内注射することによって、成体神経発生が促進されたことを示す。図3B。DCX陽性の新たなニューロン及びKi67陽性増殖細胞の数の増加によって支持されるように、1歳の成体WTマウスの海馬に小分子カクテルを頭蓋内注射することによって、歯状回(DG)の成体神経発生が有意に促進された。図3C。5ヶ月の、アルツハイマー病のトランスジェニックマウスモデルの海馬に小分子カクテルを頭蓋内注射することによって、DGのDCX陽性の新たなニューロンの数が有意に増加した。図3D。GFAP::GFPマウスにおいて、星状細胞はGFPによって標識される。系列追跡分析によれば、DCX+の新たなニューロンが、小分子カクテルによってGFP標識星状細胞から誘発された。図3E、図3F、及び図3Gは、DCX+の新たなニューロンの数が、3ヶ月のWTマウス(図3E)、1歳の成体WTマウス(図3F)、及び5ヶ月のアルツハイマー病のトランスジェニックマウスモデル(図3G)の海馬に小分子カクテルを頭蓋内注射することによって増加したことを示す定量解析を表す。スチューデントt検定、*P<0.05、**P<0.01、1群あたりn=3マウス。
(実施例3)
本実施例は、本明細書に記載のFDA認可済み薬物群の腹腔内注射することによって、マウス脳の成体神経発生を増やすこともできることの実証を提示する。特に、図4A及び図4Bは、ビヒクル対照(図4A、20%Captisol)、又はクリゾチニブ50μM、フルルビプロフェン0.2mM、ピルフェニドン2μM、ビタミンC10mg/ml、及びLiCl0.4Mを含む化合物の群カクテル(図4B)を腹腔内注射した後の(投与量0.1ml/10g重量、1ヶ月間毎日注射された3ヶ月のWTマウス)、海馬の歯状回の成体神経発生を示す代表的な画像を提示する。化学的処置の7日後、マウスを屠殺して、新生ニューロンマーカーDCXの免疫染色を用いて調べた(図4C)。定量解析によれば、FDA認可済み薬物カクテルで処理されたDCX+ニューロンの数が増加したことが明らかになった。スチューデントt検定、*P<0.05、n=2ペア。
本発明は、特定の実施形態によって説明されてきたが、常法による改変は、当業者に明らかであり、こうした改変は、本発明の範囲内にあるものとする。

Claims (21)

  1. グリア細胞からニューロンを生成するための医薬の製造における組成物の使用であって、
    前記組成物は、
    クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)からなる主化合物と、
    ビタミンC(VC)、セリチニブ(Cer)、及びピルフェニドン(PFD)から選択される少なくとも1種の追加の化合物と
    を含む化合物の群を含む、医薬組成物の製造における使用。
  2. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、前記主化合物と、前記追加の化合物が2種とを含む、請求項1に記載の医薬組成物の製造における使用。
  3. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、前記主化合物と、前記追加の化合物が1種のみとを含む、請求項1に記載の医薬組成物の製造における使用。
  4. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、前記主化合物と、前記追加の化合物が2種のみとを含む、請求項1に記載の医薬組成物の製造における使用。
  5. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、
    ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC、
    iii)Cer/Cri/Li/Flu、
    又はiv)PFD/Cri/Li/Fluを含む、請求項1に記載の医薬組成物の製造における使用。
  6. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、
    ii)Cri/Flu/PFD/VC/Li
    iii)Cer/Cri/Li/Flu、
    又はiv)PFD/Cri/Li/Fluのみからなる、請求項1に記載の医薬組成物の製造における使用。
  7. 前記グリア細胞が、哺乳動物の脳、又は脊髄、又は末梢神経系に存在する、請求項1からのいずれか一項に記載の医薬組成物の製造における使用。
  8. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    Cri/Flu/PFD/VC/Liを含む、請求項に記載の医薬組成物の製造における使用。
  9. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    前記Cri/Flu/PFD/VC/Liのみからなる、請求項に記載の医薬組成物の製造における使用。
  10. 前記医薬組成物が、ニューロンの欠損グリア性瘢痕神経傷害加齢神経変性小頭症重篤な発作、又はそれらの任意の組み合わせから選択される状態のために、前記ニューロンを必要とする個体に投与されるものである、請求項に記載の医薬組成物の製造における使用。
  11. 前記医薬組成物が、虚血性脳損傷のために前記ニューロンを必要とする個体に投与されるものである、請求項に記載の医薬組成物の製造における使用。
  12. 前記医薬組成物が、アルツハイマー病と診断されたか、又はアルツハイマー病を患っていると疑われる個体に投与されるものである、請求項に記載の医薬組成物の製造における使用。
  13. クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)からなる主化合物と、
    ビタミンC(VC)、セリチニブ(Cer)、及びピルフェニドン(PFD)から選択される少なくとも1種の追加の化合物
    を含む化合物の群を含む、グリア細胞のニューロンへの変換するための医薬組成物。
  14. クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)からなる主化合物と、
    ビタミンC(VC)、セリチニブ(Cer)、及びピルフェニドン(PFD)から選択される少なくとも1種の追加の化合物と
    を含む化合物の群を含む、アルツハイマー病等の脳障害の治療するための医薬組成物。
  15. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、
    ii)Cri/Flu/PFD/VC/Li
    iii)Cer/Cri/Li/Flu、
    又はiv)PFD/Cri/Li/Fluを含む、請求項13又は14に記載の医薬組成物。
  16. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    Cri/Flu/PFD/VC/Liを含む、請求項13又は14に記載の医薬組成物。
  17. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    前記Cri/Flu/PFD/VC/Liのみからなる、請求項15に記載の医薬組成物。
  18. クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)からなる主化合物と、
    ビタミンC(VC)、セリチニブ(Cer)およびピルフェニドン(PFD)から選択される少なくとも1種の追加の化合物と
    を含む化合物の群を含む、グリア細胞のニューロンへの変換するための医薬組成物を含む製品であって、前記化合物の群が、機能性ニューロンの必要性に関連する状態を処置するのに使用されるという指示を示す印刷物をさらに含む、グリア細胞のニューロンへの変換するための製品。
  19. クリゾチニブ(Cri)、フルルビプロフェン(Flu)、塩化リチウム(Li)からなる主化合物と、
    ビタミンC(VC)、セリチニブ(Cer)およびピルフェニドン(PFD)から選択される少なくとも1種の追加の化合物と
    を含む化合物の群を含む、アルツハイマー病等の脳障害の治療するための医薬組成物を含む製品であって、前記化合物の群が、機能性ニューロンの必要性に関連する状態を処置するのに使用されるという指示を示す印刷物をさらに含む、アルツハイマー病等の脳障害の治療するための製品。
  20. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、
    ii)Cri/Flu/PFD/VC/Li
    iii)Cer/Cri/Li/Flu、
    又はiv)PFD/Cri/Li/Fluを含む、請求項18又は19に記載の製品。
  21. 前記主化合物と前記追加の化合物を含む化合物の群は、
    Cri/Flu/PFD/VC/Liを含む、請求項18又は19に記載の製品。
JP2018527791A 2015-12-04 2016-12-02 小分子カクテルによるヒトグリア細胞からニューロンへの化学的リプログラミング Active JP6951336B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562263353P 2015-12-04 2015-12-04
US62/263,353 2015-12-04
PCT/US2016/064553 WO2017096123A1 (en) 2015-12-04 2016-12-02 Chemical reprogramming of human glial cells into neurons with small molecule cocktail

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018535988A JP2018535988A (ja) 2018-12-06
JP6951336B2 true JP6951336B2 (ja) 2021-10-20

Family

ID=58797771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018527791A Active JP6951336B2 (ja) 2015-12-04 2016-12-02 小分子カクテルによるヒトグリア細胞からニューロンへの化学的リプログラミング

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9885015B2 (ja)
EP (2) EP3383495B1 (ja)
JP (1) JP6951336B2 (ja)
KR (2) KR102102837B1 (ja)
CN (2) CN108430582B (ja)
AU (1) AU2016364845B2 (ja)
CA (1) CA3007116A1 (ja)
HK (1) HK1256307A1 (ja)
SG (1) SG11201804440XA (ja)
WO (1) WO2017096123A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800001168A1 (it) * 2018-01-17 2019-07-17 Fond Per Listituto Oncologico Di Ricerca Ior Nuovi farmaci senolitici inibitori alk
EP3955742A4 (en) * 2019-04-18 2023-05-24 Brown University NEUROGENESIS
JP2023502785A (ja) * 2019-11-25 2023-01-25 ザ・ペン・ステイト・リサーチ・ファウンデイション ヒトグリア細胞をニューロンに変換するための組成物および方法
WO2021195706A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 Children's Medical Research Institute New dynamin inhibitors and uses
WO2022095057A1 (zh) * 2020-11-09 2022-05-12 深圳先进技术研究院 一种医药组合物及其医药用途
CN113244236B (zh) * 2021-06-01 2023-02-03 上海市第一人民医院 色瑞替尼在制备治疗甲状腺相关眼病的药物中的应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUP0202249A3 (en) * 1999-07-09 2003-01-28 Ortho Mcneil Pharm Inc Neurotrophic pyrrolidines and piperidines, compositions containing them and use of the compounds
GB0316882D0 (en) * 2003-07-18 2003-08-20 Consejo Superior Investigacion Reversible immortalization of OEG from human olfactory bulbs as a tool to promote spinal cord regeneration
WO2008125902A2 (en) * 2006-03-09 2008-10-23 University Of Rochester Peripheral and neural inflammatory crosstalk
CN101732255A (zh) 2010-01-07 2010-06-16 同济大学 一种氟比洛芬脂质体及其制备方法
PT2577318T (pt) * 2010-05-25 2019-10-14 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Método de diferenciação de nocicetor de células estaminais embrionárias humanas e utilizações do mesmo
CN114601937A (zh) * 2012-07-19 2022-06-10 宾夕法尼亚州研究基金会 再生用于在神经系统中治疗疾病和损伤的功能性神经元
EP3881857A1 (en) * 2016-02-18 2021-09-22 The Penn State Research Foundation Generating gabaergic neurons in brains
KR20220030271A (ko) * 2019-06-28 2022-03-10 더 펜 스테이트 리서어치 파운데이션 헌팅턴병을 치료하기 위한 방법 및 재료

Also Published As

Publication number Publication date
SG11201804440XA (en) 2018-06-28
AU2016364845B2 (en) 2022-07-28
US9885015B2 (en) 2018-02-06
JP2018535988A (ja) 2018-12-06
EP3383495A4 (en) 2019-09-04
US10253293B2 (en) 2019-04-09
HK1256307A1 (zh) 2019-09-20
KR102102837B1 (ko) 2020-04-22
KR102444438B1 (ko) 2022-09-19
EP3383495A1 (en) 2018-10-10
EP3795147A1 (en) 2021-03-24
AU2016364845A1 (en) 2018-06-21
EP3795147B1 (en) 2023-08-30
KR20200043503A (ko) 2020-04-27
CA3007116A1 (en) 2017-06-08
CN111184739A (zh) 2020-05-22
CN108430582B (zh) 2020-02-21
US20180148688A1 (en) 2018-05-31
EP3383495B1 (en) 2021-01-20
WO2017096123A1 (en) 2017-06-08
KR20180081824A (ko) 2018-07-17
US20170159013A1 (en) 2017-06-08
CN111184739B (zh) 2022-06-24
CN108430582A (zh) 2018-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6951336B2 (ja) 小分子カクテルによるヒトグリア細胞からニューロンへの化学的リプログラミング
US20220071929A1 (en) Application of r-ketamine and salt thereof as pharmaceuticals
Van Bulck et al. Novel approaches for the treatment of Alzheimer’s and Parkinson’s disease
Deyama et al. Neurotrophic mechanisms underlying the rapid and sustained antidepressant actions of ketamine
Johnson et al. Pharmacotherapy for amyotrophic lateral sclerosis: a review of approved and upcoming agents
ES2938546T3 (es) Método de tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica con pridopidina
Lamy et al. Recent advances in the pharmacological management of behavioral disturbances associated with autism spectrum disorder in children and adolescents
Md Ashraf et al. An overview on global trends in nanotechnological approaches for Alzheimer therapy
Fischer et al. BDNF provides many routes toward STN DBS‐mediated disease modification
JP2019529411A (ja) 不安症およびうつ病の治療のためのプリドピジンの使用
JP2020514313A (ja) 脆弱x症候群の治療のためのプリドピジンの使用
Peña-Díaz et al. Development of small molecules targeting α-synuclein aggregation: a promising strategy to treat Parkinson’s disease
Gutierrez et al. Prevention of cognitive decline
Orsolini et al. Long-acting paliperidone in Ekbom’s syndrome in Lewy body dementia: A case report
CN112566633A (zh) 增强中枢神经系统中葡萄糖水平的方法
Li Intra-maxillary Molecular Releasing and its Application in the Assistance of Neurodegenerative Disease Therapeutics
Jain Check for Pathophysiology and Management Approaches in Alzheimer's Disease Shreshta Jain, Divya Goel, Sheikh Sana Nazir, Vaishali Yadav, and Divya Vohora
Altunkaynak et al. Effects of Methylphenidate and Atomoxetine on Development of the Brain
Samim et al. Pathophysiology and Management Approaches for Parkinson’s Disease
Di Franco Development and characterization of a new therapeutic approach of the Down Syndrome targeting the type-1 cannabinoid receptor
Elgar Nutritional medicine reviews N-acetylcysteine: A review of clinical use and efficacy
Er GDNF/RET signaling and its downstream pathways eliminate alpha-synuclein pathology in dopamine neurons
Yang et al. Advances in clinical basic research: Performance, treatments, and mechanisms of Parkinson disease
CN115135312A (zh) 用于将人类神经胶质细胞转化为神经元的组合物和方法
Mukaetova-Ladinska et al. Molecular Basis of Cholinergic Changes in Autism Spectrum Disorders and Relevance for Treatment Interventions

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210804

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210924

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6951336

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150