JP7360171B2 - Bリンパ球活性の調節及び臓器保護のためのピルフェニドン誘導体 - Google Patents

Bリンパ球活性の調節及び臓器保護のためのピルフェニドン誘導体 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年7月31日に出願された米国仮出願第62/539,309号、及び2018年6月6日に出願された米国仮出願第62/681,418号の優先権を主張するものであり、これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
政府の権利
本発明は、国立衛生研究所により付与され、付与番号HL007081の下で政府の支援によりなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
本発明は、Bリンパ球活性を調節する方法を包含する。本出願は、一般的に、臓器を急性傷害から保護するための組成物及び方法に関する。特に、本開示は、ピルフェニドンまたはピルフェニドン誘導体を使用してBリンパ球活性を調節する組成物及び方法に関する。
心不全の流行は、現在、医療における最大の課題の1つである。心不全は、重篤な予後及び非常に高額な治療費を伴う深刻な病気であり、急増する医療費の主要な要因である。今日、米国には580万人の心不全を患う成人がおり、新たに心不全と診断される例は毎年55万を超える。5人に1人のアメリカ人が心不全を発症すると予測されており、これは1年に約30万人の死亡につながる。毎年307億ドルが心不全患者の治療に費やされており、心不全は単独で米国の医療費全体の約2%に相当する。アメリカ心臓協会によると、心不全の医療費は急速に上昇しており、2030年までに年間530億ドルに到達すると予測されている。この流れを止めるための革新的な治療法が必要とされる。
心臓は損傷した場合、免疫系が活性化され、免疫応答の一部が心臓障害を増幅し、治癒が損なわれる。このことは、患者にとって深刻な問題を引き起こす可能性がある。実際、心臓障害の程度が著しく拡大すると、最終的に心不全につながる一連の代償事象を招き、これは運動耐性の低下、体液貯留、ならびに障害及び死亡率の著しい増加を特徴とする状態である。現在、心機能障害を増幅する代償機構を調節する薬剤は存在する。しかしながら、心臓障害の増幅を減らす、または心臓の即時治癒を促進させるために薬物治療が必要である。
ピルフェニドンは、間質性肺線維症の治療のためにFDAによって承認された薬剤である。当初、解熱剤とされていたピルフェニドンは、in vitro及びin vivoで抗線維化活性を有することが判明した。ピルフェニドンは、重篤な予後を伴う希少疾患である間質性肺線維症の治療のためにヒトで試験され、最初に日本(2008)で、次に欧州(2011)で、そして最終的に米国(2014)で臨床使用が承認された。ピルフェニドンは安全な薬剤であり、数万人の患者に投与されており、基本的に重篤な副作用は報告されていない。
本開示の一態様は、式(I)の化合物に関し、
Figure 0007360171000001
式中、
、R、R、R、及びRは、それぞれ水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から独立して選択され、
Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択され、
Aは、水素、重水素、ハロゲン、CF、CD、CN、OH、OCH、OR’’、SR’’、NR’’R’’、NR’’COR’’、NR’’CONR’’R’’、NR’’COR’’、COR’’、COR’’、NOR’’、NO、CONR’’R’’、OC(O)NR’’R’’、SOR’’、SONR’’R’’、NR’’SOR’’、NR’’SONR’’R’’、C(O)C(O)R’’、及びC(O)CHC(O)R’’、置換または非置換C~Cアルキル、置換または非置換C~Cアルケニル、置換または非置換C~Cアルキニル、置換または非置換アリール、及び置換または非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
R’’は、水素、置換C~C脂肪族部分、窒素、酸素、または硫黄を含む脂肪族部分からなる群から独立して選択されてもよく、あるいは、同じ窒素原子に結合した2つのR’’部分が、窒素原子と任意に一緒になって、窒素、酸素、または硫黄からなる群から独立して選択される1~2個の追加のヘテロ原子を有する3~7員の飽和または不飽和環を形成する。
本開示の別の態様は、式(II)の化合物に関し、
Figure 0007360171000002
式中、
、R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から独立して選択され、
Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択され、
O-PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、PEGエンドキャップは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C1~C6アルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択され、
Aは、水素、重水素、ハロゲン、CF、CD、CN、OH、OCH、OR’’、SR’’、NR’’R’’、NR’’COR’’、NR’’CONR’’R’’、NR’’COR’’、COR’’、COR’’、NOR’’、NO、CONR’’R’’、OC(O)NR’’R’’、SOR’’、SONR’’R’’、NR’’SOR’’、NR’’SONR’’R’’、C(O)C(O)R’’、及びC(O)CHC(O)R’’、置換または非置換C~Cアルキル、置換または非置換C~Cアルケニル、置換または非置換C~Cアルキニル、置換または非置換アリール、及び置換または非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
R’’は、水素、置換C~C脂肪族部分、窒素、酸素、または硫黄を含む脂肪族部分からなる群から独立して選択されてもよく、あるいは、同じ窒素原子に結合した2つのR’’部分が、窒素原子と任意に一緒になって、窒素、酸素、または硫黄からなる群から独立して選択される1~2個の追加のヘテロ原子を有する3~7員の飽和または不飽和環を形成する。
本開示の別の態様は、B細胞活性の調節を必要とする対象においてB細胞活性を調節する方法に関する。本方法は、本明細書に記載の、治療上有効量のピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを含む組成物を対象に投与することを含む。
本開示の追加の態様は、対象の臓器障害を軽減する方法に関し、該方法は、本明細書に記載の、治療上有効量のピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを含む組成物を投与することを含む。
本開示のさらなる態様は、加齢性臓器機能障害を治療する方法に関し、該方法は、本明細書に記載の、治療上有効量のピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを含む組成物を投与することを含む。
本発明は、in vivo及びin vitroでBリンパ球の活性を調節するために、ピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを使用する方法を提供する。Bリンパ球機能の調節により、ピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせは、急性心臓傷害の状況において強力な心臓保護効果を発揮できる。
毎年、米国だけで、約100万人が、心臓発作、心筋炎、または薬剤関連毒性のために新たな心臓障害を発症する。それらのおよそ20%が最終的には心不全を発症する。これらの患者は、死亡率及び障害率が大幅に増加している。彼らは綿密な医学的フォローアップを必要とし、通常は生涯にわたる5~7個の薬剤のレジメンで治療される。彼らの心機能が十分に低下した場合、急死を防ぐために植込み型除細動器が必要である。それらの一部は末期疾患に進行し、治療を最適化するための侵襲検査が必要であり、心臓をサポートする植込型ポンプ(LVAD)の設置または心臓移植を受ける可能性がある。本発明は、近年心臓障害を経験した全ての患者に使用することができ、心不全に進行するリスクをあらゆる関連費用及び課題とともに大幅に抑える。本発明は、心臓傷害が予測される場合、対象において、心臓傷害の進行を予防または遅延させる予防手段として使用され得る。
ピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせは、他の臓器を急性傷害(例えば、脳、腎臓、肝臓、腸など)から保護する保護作用物質として使用され得る、またはB細胞活性の調節不全を特徴とする他の疾患プロセス(例えば、多発性硬化症、強皮症など)における保護作用物質として使用され得る。
本出願ファイルは、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含む。カラー図面(複数可)を含む本出願公開のコピーは、請求及び必要な料金の支払いに基づいて、特許庁により提供されることとなる。
図1A、図1B、図1C、及び図1Dは、DT処置後の死亡率及び心筋細胞死に対するピルフェニドンの効果を示す。心筋にジフテリア毒素受容体(DTR)を発現しているマウスをジフテリア毒素に曝露し、ピルフェニドンを豊富に含む飼料(DTR-PFD)または通常の飼料(DTR-対照)を与えた。図1Aは、DTR対照及びDTR-PFDマウスのカプラン・マイヤー生存曲線を示す(群あたりn=20)。図1Bは、DTR-PFD及びDTR-対照動物(n=23/群)においてジフテリア毒素(DT)処置の4日後に測定した血清トロポニンレベルを示す。図1Cは、ジフテリア毒素(DT)による処置の4日後に測定した心筋細胞アポトーシスを示す;上のパネルは、40倍の倍率でのDTR-対照及びDTR-PFDマウスの心筋の代表的な組織切片であり、下のパネルは、群データをまとめたものである(n=6マウス/群、動物あたり4切片を分析)。図1Dは、DTR対照及びDTR-PFD動物におけるジフテリア毒素処置の4日後におけるエバンスブルー色素の取り込みを示す;上のパネルは、10倍の倍率での代表的な蛍光顕微鏡画像である;下のパネルは、群データをまとめたものである(n=5対照;n=6マウスピルフェニドン;動物あたり4切片を分析)。バーは平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。P値は、パネルAではGehan-Breslow-Wilcoxon法を使用し、パネルB~Dではスチューデントt検定を使用して計算した。 図2A、図2B、図2C、図2D、図2E、図2F、及び図2Gは、DT処置後の心筋炎症(4日目)に対するピルフェニドンの効果を示す。心筋にジフテリア毒素受容体(DTR)を発現しているマウスをジフテリア毒素に曝露し、ピルフェニドンを豊富に含む飼料(DTR-PFD)または通常の飼料(DTR-対照)を与えた。マウスをジフテリア毒素(DT)注射の4日後に屠殺し、フローサイトメトリーによる分析のために心臓を回収した。図2Aは、心筋CD45+細胞の異なる亜集団を識別するために使用したフローサイトメトリー分析のゲーティング戦略を示す。図2B及び図2Cは、ピルフェニドンを豊富に含む飼料(WT PFD)または通常の飼料(WT対照)のいずれかを野生型マウスに与えたことを示す。7日後、心臓を回収し、フローサイトメトリーで分析した。n=6/群。図2Dは、心臓組織1mg当たりのCD45+細胞の総数を示す(n=17対照、n=19ピルフェニドン)。図2Eは、心筋内の白血球サブセットを示す(全体に占める割合(%):CD19+、n=14対照、n=16ピルフェニドン;Ly6g+、n=6/群、Ly6C+CD64 low/-、n=10対照、n=12ピルフェニドン;CD64+Ly6Clow/-、n=10対照、n=12ピルフェニドン)。図2Fは、MHC-II及びCCR-2マクロファージ及び単球の代表的なFACS分析を示す。図2Gは、CCR2の発現、低「l」または高「h」、及びMHC-II発現、低「l」または高「h」によって定義される心筋内のマクロファージ/単球サブセットを示す。全体に占める割合(%)、n=10対照、n=12ピルフェニドンである。=p<0.05である。バーは平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。P値は、スチューデントT検定で計算した。 図3A、図3B、図3C、図3D、図3E、図3F、図3G及び図3Hは、閉胸部I/R傷害後のLV構造及び機能に対するピルフェニドンの効果を示す。野生型マウスは、90分間の閉胸部虚血再灌流(I/R)傷害を受けた。マウスには、ピルフェニドンを豊富に含む飼料または通常の飼料のいずれかを与えた。図3Aは、虚血時の簡略化した区域壁運動スコア指標(SWMSI)により決定された閉胸部虚血中のリスクのある領域である。図3Bは、I/R傷害の2週間後の対照マウス(左)及びピルフェニドン処置動物(右)から回収した心臓の代表的な写真である。スケールバー=1mm。図3Cは、対照マウス(I/R対照)及びピルフェニドン処置動物(I/R-PFD)から回収した心臓の重量分析である。n=8 対照、n=7ピルフェニドンである。図3D~図3Fは、虚血時、及びI/R傷害の2週間後の心筋機能の心エコー評価であり、n=8 I/R対照、n=7 I/R-PFDである。図3Dは、2D心エコー検査によるLV質量(LVM)である。図3Eは、LV拡張末期容積(LVEDV)である。図3Fは、LV駆出率(LVEF)である。図3Gは、対照動物(左パネル)及びピルフェニドン処置動物(右パネル)の心臓の組織切片の代表的なトリクローム染色である。1.25倍の倍率 図3Hは、トリクローム陽性染色の割合(%)の定量的評価であり、各心臓あたり2つの切片を分析した。n=16切片 I/R-対照、n=14切片 I/R-PFDである。=p<0.0。バーは平均を表し、エラーバーは標準偏差を表す。P値は、スチューデントT検定で計算した。 図4A、図4B、図4C、図4D、図4E、図4F、図4G、及び図4Hは、I/R傷害直後に投与されたピルフェニドンの効果及びI/R傷害後の心筋炎症(4日目)に対するピルフェニドンの効果を示す。野生型マウスは、90分間の閉胸部虚血再灌流(I/R)傷害を受けた。マウスには、ピルフェニドンを豊富に含む飼料または通常の飼料のいずれかを与えた。図3に報告された実験の間、該動物をI/R傷害の3日前にピルフェニドン豊富食または対照食に無作為化した。この実験ではI/R傷害後にマウスにピルフェニドンまたはビヒクルを与え、I/R傷害後にのみピルフェニドン豊富食または対照食に無作為化した。図4Aは、虚血時の簡略化した区域壁運動スコア指標(SWMSI)により決定された閉胸部虚血中のリスクのある領域である。図4Bは、I/R傷害の2週間後の対照マウス(左)及びピルフェニドン処置動物(右)から回収した心臓の代表的な写真である。スケールバー=1mm。図4Cは、対照マウス(I/R対照)及びピルフェニドン処置動物(I/R-PFD)から回収した心臓の重量分析である。n=8 対照、n=7ピルフェニドンである。図4D~図4Fは、虚血時、及びI/R傷害の2週間後の心筋機能の心エコー評価であり、n=5 I/R対照、n=7 I/R-PFDである。図4Dは、2D心エコー検査によるLV質量(LVM)である。図4Eは、LV拡張末期容積(LVEDV)である。図4Fは、LV駆出率(LVEF)である。=p<0.05。バーは平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。図4Gは、対照動物(左パネル)及びピルフェニドン処置動物(右パネル)の心臓の組織切片の代表的なトリクローム染色である。1.25倍の倍率 図4Hは、トリクローム陽性染色の割合(%)の定量的評価であり、各心臓あたり2つの切片を分析した。n=10切片/群である。=p<0.05。バーは平均を表し、エラーバーは標準偏差を表す。P値は、スチューデントT検定で計算した。野生型マウスは、90分間の閉胸部虚血再灌流(I/R)傷害を受けた。マウスには、ピルフェニドンを豊富に含む飼料または通常の飼料のいずれかを与えた。マウスをI/R傷害の4日後に屠殺し、フローサイトメトリーによる分析のために心臓を回収した。n=8 I/R-対照、n=4 I/R-PFDである。 図5A、図5B、図5C、図5D、及び図5Eは、心筋CD19+細胞の異なる亜集団の研究に使用されるゲーティング戦略、脾臓CD19+細胞の染色、及びベースライン時及びDT傷害及びI/R傷害後の心筋Bリンパ球のサブセットの特徴付けを示す。図5Aは、心筋CD19+細胞の異なる亜集団を研究するために使用されるゲーティング戦略の写真であり、図5Bは、脾臓CD19+細胞の染色の写真である。図5Cは、未感作心臓における心筋CD19+Bリンパ球のサブセットの分析(n=4)である。図5Dでは、心筋にジフテリア毒素受容体(DTR)を発現しているマウスをジフテリア毒素に曝露し、通常の飼料(対照、灰色のバー)またはピルフェニドンを豊富に含む飼料(PFD、白色のバー)のいずれかを与えた。マウスをジフテリア毒素(DT)注射の4日後に屠殺し、フローサイトメトリーによる心筋CD19+Bリンパ球の分析のために心臓を回収した。n=4 対照、n=3 ピルフェニドンである。図5Eでは、野生型マウスは、90分間の閉胸部虚血再灌流(I/R)傷害を受けた。マウスには通常の飼料(対照、灰色のバー)またはピルフェニドンを豊富に含む飼料(PFD、白いバー)のいずれかを与えた。マウスをI/R傷害の4日後に屠殺し、フローサイトメトリーによる心筋CD19+Bリンパ球の分析のために心臓を回収した。(n=8対照、n=5ピルフェニドン)。=P<0.05、**=p<.01、***=p<0.001、†p<0.001対未感作心臓;バーは平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。P値は、二元配置分散分析に続いて、多重比較のためにテューキーの検定で計算した。 図6A、図6B、図6C、図6D、図6E、図6F、図6G、図6H、図6I、図6J、及び図6Kは、抗CD20抗体によるB細胞枯渇、及びI/R傷害後のピルフェニドン心臓保護効果に対するB細胞枯渇の効果を示す。図6D~図6Kでは、マウスに抗CD20抗体(抗CD20)またはアイソタイプ対照(対照)を注射した。注射の7日後、脾臓(図6A、n=3/群)及び心臓(図6I、n=3群)を採取し、フローサイトメトリーにより分析した。図6Cでは、マウスに抗CD20抗体またはアイソタイプ対照(対照)を注射した。注射の7日後に、マウスは閉胸部虚血再灌流傷害を受けた。虚血再灌流傷害の4日後に、動物を屠殺し、心筋をフローサイトメトリーにより分析した。n=2 抗CD20、n=3 対照である。バーは平均を表し、エラーバーは標準偏差を表す。野生型マウスは、抗CD20抗体の注射によりB細胞が枯渇した。抗CD20抗体の注射の7日後、B細胞枯渇マウスは90分間の閉胸部虚血再灌流(I/R)傷害を受けた。マウスには、ピルフェニドンを豊富に含む飼料(抗CD20 PFD)または通常の飼料(抗CD20対照)のいずれかを与えた。図6Dは、虚血時の簡略化した区域壁運動スコア指標(SWMSI)により決定された閉胸部虚血中のリスクのある領域である。図6Eは、抗CD20処置マウス(左)及び抗CD20+ピルフェニドン処置動物(右)から回収した心臓の代表的な写真である。スケールバー=1mm。図6Fは、ピルフェニドン処置動物(抗CD20 PFD)及び未処置対照(抗CD20対照)から回収した心臓の重量分析であり、n=7/群である。図6G~図6Hは、虚血時、及びI/R傷害の2週間後の心筋機能の心エコー評価であり、n=7/群である。前の図で既に報告されている非抗CD20処置動物のデータが比較のみのために再び示されている(対照) 図6Gは、2D心エコー検査によるLV質量(LVM)であり、図6Hは、LV拡張末期容積(LVEDV)F)LV駆出率(LVEF)である。図6Jは、対照動物(左パネル)及びピルフェニドン処置動物(右パネル)の心臓の組織切片の代表的なトリクローム染色である。1.25倍の倍率 図6Kは、トリクローム陽性染色の割合(%)の定量的評価であり、各心臓あたり2つの切片を分析した。n=10切片/群である。=p<0.05。バーは平均を表し、エラーバーは標準偏差を表す。P値は、スチューデントT検定で計算した。 図7A及び図7Bは、平均蛍光強度ピーク(図7A)及びグラフ(図7B)により、腹膜由来炎症細胞の培養において、ピルフェニドンがCD19+細胞におけるCD86のLPS誘導性上方制御を妨げることを示す。 図8A及び図8Bは、平均蛍光強度ピーク(図8A)及びグラフ(図8B)により、脾臓由来CD19+細胞の培養において、ピルフェニドンがCD19+細胞におけるCD86のLPS誘導性上方制御を妨げることを示す。 図9A及び図9Bは、平均蛍光強度ピーク(図9A)及びグラフ(図9B)により、ピルフェニドンがDTR処置マウスにおけるin vivoでのCD19+細胞でのCD86の上方制御を低減することを示す。 図10A、図10B、図10C、図10D、図10E、図10F、図10G、図10H、図10I及び図10Jは、CD19+CD11b+及びCD19+CD11b-細胞の転写プロファイリング、ならびに野生型及びTIRAP欠損免疫細胞におけるB細胞活性化の分析を示す。心筋にジフテリア毒素受容体を発現しているマウスを未処置(未感作)のままにするか、またはジフテリア毒素に曝露し、ピルフェニドンを豊富に含む飼料(DTR-PFD)もしくは通常の飼料(DTR)を与えた。マウスをジフテリア毒素(DT)注射の4日後に屠殺し、フローサイトメトリーによる分析のために心臓を回収した。CD19+CD11b+及びCD19+CD11b-細胞を、未感作心臓、及び通常の飼料(DTR)、ピルフェニドン豊富食(PFD)を与えたDT処置マウスの心臓からFACS選別し、RNAseqを使用して転写プロファイリングを実施した。図10Aは、未感作マウス(緑)、DTR処置マウス(赤)、及びピルフェニドンに曝露されたDTR処置マウス(紫)から単離された心筋CD19+CD11b+リンパ球の主成分分析である。図10Bは、未感作マウス(緑)、DTR処置マウス(赤)、及びピルフェニドンに曝露されたDTR処置マウス(紫)から単離された心筋CD19+CD11b-リンパ球の主成分分析である。図10C~図10Dは、CD19+CD11b+リンパ球(図10C)及びCD19+CD11b-リンパ球(図10D)における、DTR傷害及び未感作マウス(左列)ならびにDTR傷害+ピルフェニドン及び未感作マウス(右列)間の差次的に発現する遺伝子のKEGG経路分析である。図10E~図10Fは、未分画腹膜由来免疫細胞を、チオグリコレートの腹腔内注射の4日後に採取し、培養液に入れた。細胞を、培地のみで(対照)、H9c2細胞の壊死性細胞抽出物の存在下で(NCE)、NCE及びピルフェニドンの存在下で(NCE-PFD)、LPSの存在下で(LPS)、またはLPS及びピルフェニドンの存在下で(LPS-PFD)培養した。培養の24時間後、細胞をフローサイトメトリー分析のために採取し、CD19+CD86high細胞の有病率を定量化した。各実験ごとに3回の生物学的反復について報告した。図10Eは、野生型マウスから採取した免疫細胞の結果について報告し、図10Fは、TIRAP-/-動物から採取した免疫細胞の結果について報告する。図10G~図10Hは、脾臓からBリンパ球を精製し、パネルA及びBについて記載したのと同じ条件下で24時間培養した。培養の24時間後、細胞をフローサイトメトリー分析のために採取し、CD19+CD86high細胞の有病率を定量化した。各実験ごとに3回の生物学的反復について報告した。図10Gは、野生型マウスから精製した脾臓B細胞の結果について報告し、図10Hは、TIRAP-/-動物から採取した免疫細胞の結果について報告する。図10I~図10Jでは、マウスは、ジフテリア毒素への曝露(図10I)により、または90分間の閉胸部虚血と、その後の再灌流(図10J)のいずれかにより、急性心筋傷害を受けた。マウスには通常の飼料(対照)またはピルフェニドンを豊富に含む飼料(PFD)を与えた。傷害の4日後に、心筋を回収し、フローサイトメトリーにより分析して心筋CD19+CD86high細胞の数を評価した。パネルEはn=4/群であり、パネルFはn=4 対照、n=5 PFDである。=P<0.05、***=p<0.001。バーは平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。P値は、パネルA~Dにおいて、一元配置分散分析に続いて、多重比較のためのテューキーの検定で計算し、パネルE及びFにおいて、スチューデントT検定で計算した。 図11A、図11B、図11C、及び図11Dは、24時間培養した腹膜由来炎症細胞においてCD19+上でのCD86の発現を示す。腹膜由来炎症細胞をチオグリコレートの腹腔内注射後の日に採取した。細胞を24時間、ベースライン条件(対照)、LPS100ng/ml(LPS)の存在下、またはLPS100ng/ml及び様々な濃度の異なる形態のPEG化ピルフェニドン(図11AでC2及びC3、図11BでC4~C6と命名)の存在下で培養した。培養の24時間後、細胞を採取し、フローサイトメトリーにより分析して、CD19+細胞(Bリンパ球)上でのCD86の発現を評価した。図11A及び図11Bのグラフは、ピルフェニドン及び試験した形態のPEG化ピルフェニドンの両方が、CD19+細胞上でのCD86の発現を減少させたことを示す。図11Cは、試験した形態のPEG化ピルフェニドンの分子量及び試験化合物とピルフェニドンとの間の分子量(MW)比について報告する。図11Dは、試験したPEG化ピルフェニドンバリアントの分子構造(C2~C6)を、ピルフェニドンに対するそれらの相対的効力の評価(使用する薬剤の量を重量濃度からモル濃度に変換して計算)及びin vitro毒性の評価(培養細胞の目視検査及びフローサイトメトリー分析時のDAPI染色により評価される)と合わせて示す。重要なことに、表は、試験したPEG-ピルフェニドンのバリアントが同等ではなく、C6(Pegydone 6)が他の試験したバリアントよりも優れていることを示す。 図12A、図12B及び図12Cは、ピルフェニドンと比較した、Pegydone 6のPk及びバイオアベイラビリティを示す。6~8週齢のCD-1/ICRマウスに40mg/kgのピルフェニドンまたはPegydone-6を静脈内または経口投与した。事前に指定した時点で血液を採取し、投与した薬剤の濃度を質量分析法(LC-MS-MS)で測定した。各時点で3回採取した。図12Aは、ピルフェニドンの静脈内投与後に収集したデータについて報告し、図12Bは、Pegydone 6の投与後に収集したデータについて報告する。図12Cは、図12A及び図12Bに報告されたグラフから計算された2つの薬剤の半減期について報告している。図12Cは、Pegydone 6及びピルフェニドンの計算された半減期及びバイオアベイラビリティについて報告する。 図13A、図13B及び図13Cは、心筋Bリンパ球の動態を示す。図13Aは、3週間の並体結合マウスが循環CD19+Bリンパ球の50%キメラ現象を示すことを示す。図13Bは、心筋Bリンパ球のキメラ現象の分析である。結合した動物は、CD19+CD11b+及びCD19+CD11b-心筋Bリンパ球の両方で50%のキメラ現象を示す。図13Cは、心筋CD19+細胞及び循環CD19+細胞間のキメラ現象の比を示す。血液及び心筋間のB細胞キメラ現象の比率は約1である。このことは、心筋Bリンパ球が急速に再循環し、循環Bリンパ球と平衡状態にあることを裏付け、心筋B細胞に対するピルフェニドン及び/またはPEGピルフェニドンの効果が末梢血Bリンパ球で評価できることを示している。 図14A、図14B、図14C及び図14Dは、心筋B細胞が加齢とともに変化するため、ピルフェニドン及び/またはPEG-ピルフェニドンを使用して、心筋B細胞の加齢関連変化を調節することができたことを示す。示された異なる年齢のマウスを屠殺し、フローサイトメトリーを介して心臓を分析した。各時点で3回測定した。図14Aは、加齢とともにCD19+細胞の有病率が増加することを示す。図14Bは、CD19+CD11b+細胞の有病率も同様に増加することを示す。図14Cは、加齢とともにCD19+CD11b-細胞の有病率が低下することを示す。 ヒトの心臓の試料中のBリンパ球のフローサイトメトリー分析を示す。このデータは、ヒトの心臓がマウスの心臓で観察されるものと同様のB細胞の集団を保有していることを示し、したがって、ピルフェニドンまたはPEG-ピルフェニドンが、マウスで観察されるものと同様のヒトでの心臓保護効果を有する可能性が高いことを立証する。 図16A、図16B、図16C、図16D、図16E、図16F、図16G、図16H、図16I、図16J、図16K、図16L、図16M、図16N、図16O、図16P、図16Q、図16R、図16S、図16T、図16U、図16V、及び図16Wは、様々なPEG化ピルフェニドン誘導体の化学構造を示す。
本明細書では、ピルフェニドン(PFD)誘導体を含む組成物及び使用方法が提供される。本出願人らは、PFD誘導体が、Bリンパ球活性の調節、及び急性傷害からの臓器の保護が可能であることを見出した。さらに、本出願人らは、PEG化ピルフェニドンが、Bリンパ球に対する生物活性を維持することを見出した。いくつかの実施形態では、PEG-ピルフェニドン化合物は、Bリンパ球の活性を調節する能力においてピルフェニドンと同等の効力を持つ。いくつかの実施形態では、PEG-ピルフェニドンは、ピルフェニドンと比較して、半減期の延長及び/またはバイオアベイラビリティの向上を実現する。
開示された組成物を調製するために使用した成分、及び本明細書で開示される方法内で使用した組成物自体が開示される。これらの材料及び他の材料は本明細書に開示されており、これらの材料の組み合わせ、サブセット、相互作用、群などが開示されている場合、これらの化合物の各種個別の、及び集合的な組み合わせの、及び並び替えの具体的な言及が明確に開示されていない可能性があるが、各々は本明細書において特に検討され、記載されていることが理解されよう。例えば、特定の化合物について開示及び論じられ、該化合物の多くの分子に対して行うことができる多くの修飾が論じられている場合、特にそれとは反対の指示がない限り、化合物及び可能な修飾のありとあらゆる組み合わせ及び並び替えが特に検討される。したがって、分子A、B、及びCのクラスだけでなく、分子D、E、及びFのクラス、ならびに組み合わせ分子例A-Dが開示されている場合、各々が個別に記載されていなくても、各々が個別に、かつ集合的に検討される意味の組み合わせ、A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E、及びC-Fが開示されていると見なされる。同様に、これらの任意のサブセットまたは組み合わせもまた開示される。したがって、例えば、A-E、B-F、及びC-Eのサブ群は開示されていると見なされる。この概念は、開示された組成物を作製及び使用する方法のステップを含むがこれらに限定されない、本出願の全ての態様に適用される。それ故、実行され得る種々の追加的なステップがある場合、これらの追加的なステップのそれぞれが、開示された方法の任意の特定の実施形態または複数実施形態の組み合わせを用いて実行され得ることが理解される。
本開示の追加の態様については、以下で説明する。
(I)組成物
本開示の一態様は、PFDまたはPFD誘導体を包含する。PFDまたはPFD誘導体は、改変して、非改変バージョンと比較して、効力、バイオアベイラビリティ、溶解性、安定性、取り扱い特性、またはそれらの組み合わせを改善し得る。したがって、別の態様では、本発明の組成物は、改変PFDまたはPFD誘導体を含む。さらに別の態様では、本発明の組成物は、PFDまたはPFD誘導体のプロドラッグを含む。
本発明の組成物は、PFDまたはPFD誘導体に加えて、1つまたは複数の追加の薬物または治療活性剤を場合により含んでもよい。本発明の組成物は、薬学的に許容可能な賦形剤、担体、または希釈剤をさらに含んでもよい。さらに、本発明の組成物は、保存剤、可溶化剤、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、甘味剤、着色剤、着臭剤、塩(本発明の物質自体が薬学的に許容可能な塩の形態で提供され得る)、緩衝液、コーティング剤、または酸化防止剤を含むことができる。
本発明の他の態様は、以下でさらに詳細に説明される。
(a)ピルフェニドン(PFD)及びPFD誘導体
一般に、本明細書で詳述する化合物には、以下に図示するような、PFDまたは5メチル-1-フェニル-2-[H]ピリドン構造を含む化合物が含まれる。PFDは、分子量185.23ダルトンの非ペプチド合成分子である。その化学元素は、C1211NOとして表され、その合成は知られている。例えば、PFDは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるUS8519140に記載されているものを含む多くの有機合成方法によっても生成され得る。PFDは商業的に製造され、広域スペクトル抗線維化薬として臨床的に評価されている。
Figure 0007360171000003
本明細書では、PFDの誘導体を提供する。PFD誘導体は、Bリンパ球の活性を調節可能なPFDの改変バージョンである。本明細書で使用される場合、「PFD誘導体」は、当該分野で公知のPFD誘導体、式(I)または式(II)のPFD誘導体であり得る。PFD誘導体は当該分野で公知である。例えば、それぞれ参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、CN 106083702,CN 105884680,WO 2009035598,Bioorg Med Chem Lett.2014 Jan 1;24(1):220-3,Molecules 2012(17):884-896、及びMedicinal Chemistry Research Oct 2005;14(7);382-403を参照のこと。Bリンパ球活性を調節する能力を有するPDF誘導体は、急性組織障害から臓器を保護するか、B細胞活性の調節不全によって引き起こされる疾患を緩和する薬剤として使用される可能性がある。
本明細書では、式(I)を含む化合物を提供し、
Figure 0007360171000004
式中、
、R、R、R、及びRは、それぞれ水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から独立して選択され、
Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択され、
Aは、水素、重水素、ハロゲン、CF、CD、CN、OH、OCH、OR’’、SR’’、NR’’R’’、NR’’COR’’、NR’’CONR’’R’’、NR’’COR’’、COR’’、COR’’、NOR’’、NO、CONR’’R’’、OC(O)NR’’R’’、SOR’’、SONR’’R’’、NR’’SOR’’、NR’’SONR’’R’’、C(O)C(O)R’’、及びC(O)CHC(O)R’’、置換または非置換C~Cアルキル、置換または非置換C~Cアルケニル、置換または非置換C~Cアルキニル、置換または非置換アリール、及び置換または非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
R’’は、水素、重水素、置換C~C脂肪族部分、窒素、酸素、または硫黄を含む脂肪族部分からなる群から独立して選択されてもよく、あるいは、同じ窒素原子に結合した2つのR’’部分が、窒素原子と任意に一緒になって、窒素、酸素、または硫黄からなる群から独立して選択される1~2個の追加のヘテロ原子を有する3~7員の飽和または不飽和環を形成する。
PEGは、約100~約50,000ダルトン、約200~約50,000ダルトン、約300~約50,000ダルトン、約400~約50,000ダルトン、約500~約50,000ダルトン、約600~約50,000ダルトン、約700~約50,000ダルトン、約800~約50,000ダルトン、約900~約50,000ダルトン、約1,000~約50,000ダルトン、約1,500~約50,000、約2,000~約50,000、約2,500~約50,000、約3,000~約50,000、約3,500~約50,000、約4,000~約50,000、約4,500~約50,000、約5,000~約50,000、約5,500~約50,000、約6,000~約50,000、約6,500~約50,000、約7,000~約50,000、約7,500~約50,000、約8,000~約50,000、約8,500~約50,000、約9,000~約50,000、約9,500~約50,000、約10,000~約50,000、約11,000~約50,000、約12,000~約50,000、約13,000~約50,000、約14,000~約50,000ダルトン、約15,000~約50,000ダルトン、約16,000~約50,000ダルトン、約17,000~約50,000ダルトン、約18,000~約約50,000ダルトン、約19,000~約50,000ダルトン、約20,000~約50,000ダルトン、約30,000~約50,000ダルトン、または約40,000~約50,000ダルトンの範囲の分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEGは、約40~約1,200ダルトンの範囲の分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEGは、約1,000ダルトン未満の分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEGは、約1,000ダルトンの分子量を有する。
一実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から選択され得、Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択される。特定の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、Hである。
別の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から選択され得、Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択される。特定の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素またはL-X-Bから選択され、Lは、C1-2アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEGであり、PEGは、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質からなる群から選択され、Bは、CHである。
さらに別の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から選択され得、Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択される。特定の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素またはL-X-Bから選択され、Lは、C1-3アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEGまたはNH(CHO-PEGであり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、mは、2~3の整数であり、Bは、CHである。
なおさらなる別の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から選択され得、Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択される。特定の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素またはL-X-Bから選択され、Lは、C1-3アルキルを含むリンカーであり;Xは、O-PEGまたはNH(CHO-PEGであり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、mは、2~3の整数であり、Bは、CHである。
異なる実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から選択され得、Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択される。特定の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Rは、水素またはL-X-Bから選択され、Lは、CHであり、Xは、O-PEGであり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、CHである。
一実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Aは、水素、ハロゲン、CF、CD、または置換もしくは非置換C~Cアルキルからなる群から選択され得る。特定の実施形態では、式(I)の化合物は、前述の式(I)の化合物のいずれかを含み、式中、Aは、CH、CF、CD、またはCH-シクロプロピルからなる群から選択される。
例示的な実施形態では、本開示の化合物は、以下に示す式(I)
Figure 0007360171000005
Figure 0007360171000006
Figure 0007360171000007
Figure 0007360171000008
を含む。
本明細書では、式(II)を含む化合物を提供し、
Figure 0007360171000009
式中、
、R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ水素、重水素、またはL-X-Bからなる群から独立して選択され、
Lは、C1-12アルキルを含むリンカーであり、Xは、O-PEG、NH(CHO-PEG、またはS(CHO-PEGであり、mは、1~10の整数であり、PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、Bは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択され、
O-PEGは、mPEG(メトキシポリエチレングリコール)、直鎖PEG、分岐状PEG、マルチアームPEG、及びPEG脂質の群から選択され、PEGエンドキャップは、水素、重水素、置換もしくは非置換C~Cアルキル、置換もしくは非置換C~Cアルケニル、置換もしくは非置換C~Cアルキニル、置換もしくは非置換アリール、及び置換もしくは非置換ヘテロアリール、またはその重水素化バージョンからなる群から選択され、
Aは、水素、重水素、ハロゲン、CF、CD、CN、OH、OCH、OR’’、SR’’、NR’’R’’、NR’’COR’’、NR’’CONR’’R’’、NR’’COR’’、COR’’、COR’’、NOR’’、NO、CONR’’R’’、OC(O)NR’’R’’、SOR’’、SONR’’R’’、NR’’SOR’’、NR’’SONR’’R’’、C(O)C(O)R’’、及びC(O)CHC(O)R’’、置換または非置換C~Cアルキル、置換または非置換C~Cアルケニル、置換または非置換C~Cアルキニル、置換または非置換アリール、及び置換または非置換ヘテロアリールからなる群から選択され、
R’’は、水素、置換C~C脂肪族部分、窒素、酸素、または硫黄を含む脂肪族部分からなる群から独立して選択されてもよく、あるいは、同じ窒素原子に結合した2つのR’’部分が、窒素原子と任意に一緒になって、窒素、酸素、または硫黄からなる群から独立して選択される1~2個の追加のヘテロ原子を有する3~7員の飽和または不飽和環を形成する。
PEGまたはmPEGは、約100~約50,000ダルトン、約200~約50,000ダルトン、約300~約50,000ダルトン、約400~約50,000ダルトン、約500~約50,000ダルトン、約600~約50,000ダルトン、約700~約50,000ダルトン、約800~約50,000ダルトン、約900~約50,000ダルトン、約1,000~約50,000ダルトン、約1,500~約50,000、約2,000~約50,000、約2,500~約50,000、約3,000~約50,000、約3,500~約50,000、約4,000~約50,000、約4,500~約50,000、約5,000~約50,000、約5,500~約50,000、約6,000~約50,000、約6,500~約50,000、約7,000~約50,000、約7,500~約50,000、約8,000~約50,000、約8,500~約50,000、約9,000~約50,000、約9,500~約50,000、約10,000~約50,000、約11,000~約50,000、約12,000~約50,000、約13,000~約50,000、約14,000~約50,000ダルトン、約15,000~約50,000ダルトン、約16,000~約50,000ダルトン、約17,000~約50,000ダルトン、約18,000~約約50,000ダルトン、約19,000~約50,000ダルトン、約20,000~約50,000ダルトン、約30,000~約50,000ダルトン、または約40,000~約50,000ダルトンの範囲の分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEGは、約40~約1,200ダルトンの範囲の分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEGは、約1,000ダルトン未満の分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEGは、約1,000ダルトンの分子量を有する。
式(I)または式(II)の化合物の用量は、治療される疾患または障害、治療される対象の年齢及び状態に応じて、広い範囲で変化し得る。式(I)または式(II)の化合物を含む組成物が試料と接触する実施形態では、式(I)または式(II)の化合物の濃度は、約0.1μM~約40μMであり得る。あるいは、式(I)または式(II)の化合物の濃度は、約5μM~約25μMであり得る。例えば、式(I)または式(II)の化合物の濃度は、約0.1、約0.25、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1、約2.5、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約30、約35、または約40μMであり得る。加えて、式(I)または式(II)の化合物の濃度は、約40μMより高くてもよい。例えば、式(I)または式(II)の化合物の濃度は、約40、約45、約50、約55、約60、約65、約70、約75、約80、約85、約90、約95、または約100μMであり得る。
式(I)の化合物を含む組成物が対象に投与される実施形態では、式(I)または式(II)の化合物の用量は、約0.1mg/kg~約500mg/kgであり得る。例えば、式(I)または式(II)の化合物の用量は、約0.1mg/kg、約0.5mg/kg、約1mg/kg、約5mg/kg、約10mg/kg、約15mg/kg、約20mg/kg、または約25mg/kgであり得る。あるいは、式(I)または式(II)の化合物の用量は、約25mg/kg、約50mg/kg、約75mg/kg、約100mg/kg、約125mg/kg、約150mg/kg、約175mg/kg、約200mg/kg、約225mg/kg、または約250mg/kgであり得る。加えて、式(I)または式(II)の化合物の用量は、約300mg/kg、約325mg/kg、約350mg/kg、約375mg/kg、約400mg/kg、約425mg/kg、約450mg/kg、約475mg/kg、または約500mg/kgであり得る。
(c)組成物の成分
本開示はまた、薬学的組成物を提供する。薬学的組成物は、有効成分としてのPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物、及び少なくとも1つの薬学的に許容可能な賦形剤を含む。
薬学的に許容可能な賦形剤は、希釈剤、結合剤、充填剤、緩衝剤、pH調整剤、崩壊剤、分散剤、保存剤、潤滑剤、矯味剤、着香剤、または着色剤であり得る。薬学的組成物を形成するために利用される賦形剤の量及び種類は、薬学の既知の原理にしたがって選択され得る。
本明細書に記載の各実施形態では、本発明の組成物は、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物に加えて、1つまたは複数の追加の薬剤または治療活性剤を場合により含んでもよい。いくつかの実施形態では、追加の薬剤または治療活性剤は、抗炎症効果を誘発するか、対象の形質細胞及び/またはB細胞のレベルを低下させることができる。いくつかの実施形態では、二次薬剤は、抗体である。いくつかの実施形態では、二次薬剤は、デクスプラミペキソールではない。いくつかの実施形態では、二次薬剤は、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、静脈内免疫グロブリン、チロシンキナーゼ阻害剤、融合タンパク質、1つまたは複数の炎症誘発性サイトカインに対するモノクローナル抗体、化学療法剤、及びこれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、二次薬剤は、グルココルチコイド、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、フェノール性抗酸化剤、抗増殖薬、チロシンキナーゼ阻害剤、抗IL-5またはIL5受容体モノクローナル抗体、抗IL-13または抗IL-13受容体モノクローナル抗体、IL-4またはIL-4受容体モノクローナル抗体、抗IgEモノクローナル抗体、1つもしくは複数の炎症誘発性サイトカインに対するモノクローナル抗体、TNF-α阻害剤、融合タンパク質、化学療法剤、またはこれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、二次薬剤は、抗炎症薬である。いくつかの実施形態では、抗炎症薬は、アルクロフェナック、プロピオン酸アルクロメタゾン、アルゲストンアセトニド、アルファアミラーゼ、アムシナファル、アムシナフィド、アンフェナクナトリウム、塩酸アミプリロース、アナキンラ、アニロラック、アニトラザフェン、アパゾン、バルサラジド二ナトリウム、ベンダザック、ベノキサプロフェン、塩酸ベンジダミン、ブロメライン、ブロペラモール、ブデソニド、カルプロフェン、シクロプロフェン、シンタゾン、クリプロフェン、プロピオン酸クロベタゾール、クロベタゾン酪酸エステル、クロピラク、プロピオン酸クロチカゾン、酢酸コルメタゾン、コルトドキソン、クルクミン、デフラザコート、デソニド、デスオキシメタゾン、ジプロピオン酸デキサメタゾン、ジクロフェナクカリウム、ジクロフェナクナトリウム、酢酸ジフロラゾン、ジフルミドンナトリウム、ジフルニサル、ジフルプレドナート、ジフタロン、ジメチルスルホキシド、ドロシノニド、エンドリゾン、エンリモマブ、エノリカムナトリウム、エピリゾール、エトドラク、エトフェナメート、フェルビナク、フェナモール、フェンブフェン、フェンクロフェナク、フェンクロラク、フェンドサール、フェンピパロン、フェンチアザク、フラザロン、フルアザコート、フルフェナム酸、フルミゾール、酢酸フルニソリド、フルニキシン、フルニキシンメグルミン、フルオコルチンブチル、酢酸フルオロメトロン、フルクアゾン、フルルビプロフェン、フルレトフェン、プロピオン酸フルチカゾン、フラプロフェン、フロブフェン、ハルシノニド、プロピオン酸ハロベタゾール、酢酸ハロプレドン、イブフェナク、イブプロフェン、イブプロフェンアルミニウム、イブプロフェンピコノール、イロニダップ、インドメタシン、インドメタシンナトリウム、インドプロフェン、インドキソール、イントラゾール、酢酸イソフルプレドン、イソキセパック、イソキシカム、ケトプロフェン、ロフェミゾール塩酸塩、ロモキシカム(lomoxicam)、エタボン酸ロテプレドノール、リソフィリン、メクロフェナメートナトリウム、メクロフェナム酸、メクロリゾンジブチレート、メフェナム酸、メサラミン、メセクラゾン、スレプタン酸メチルプレドニゾロン、モミフルメート、ナブメトン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、ナプロキソール、ニマゾン、オルサラジンナトリウム、オルゴテイン、オルパノキシン、オキサプロジン、オキシフェンブタゾン、塩酸パラニリン、ペントサン多硫酸ナトリウム、フェンブタゾンナトリウムグリセレート、ピロキシカム、ケイ皮酸ピロキシカム、ピロキシカムオラミン、ピロプロフェン、プレドナゼート、プリフェロン、プロドール酸、プロクアゾン、プロキサゾール、クエン酸プロキサゾール、リメキソロン、ロマザリット、サルコレックス、サルナセジン、サルサレート、塩化サングイナリウム、セクラゾン、セルメタシン、スドキシカム、スリンダク、スプロフェン、タルメタシン、タルニフルメート、タロサレート、テブフェロン、テニダップ、テニダップナトリウム、テノキシカム、テシカム、テシミド、テトリダミン、チオピナク、チキソコルトールピバレート、トルメチン、トルメチンナトリウム、トリクロニド、トリフルミダート、ジドメタシン、ゾメピラックナトリウム、アスピリン(アセチルサリチル酸)、サリチル酸、コルチコステロイド、グルココルチコイド、タクロリムス、ピメコルリムス、メポリズマブ、それらのプロドラッグ、及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。いくつかの実施形態では、チロシンキナーゼ阻害剤は、イマチニブである。いくつかの実施形態では、抗IL-5モノクローナル抗体は、メポリズマブまたはレズリズマブである。いくつかの実施形態では、IL-5受容体モノクローナル抗体は、ベンラリズマブである。いくつかの実施形態では、抗IL-13モノクローナル抗体は、レブリキズマブまたはデュリプマブ(dulipumab)である。いくつかの実施形態では、抗IL-4モノクローナル抗体は、デュリプマブである。いくつかの実施形態では、抗IgEモノクローナル抗体は、オマリズマブである。いくつかの実施形態では、TNF-α阻害剤は、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブペゴル、またはゴリムマブである。いくつかの実施形態では、二次薬剤は、β遮断薬、ACE阻害薬、アンジオテンシン受容体遮断薬(ARB)、ネプリライシン阻害薬、またはアルドステロン拮抗薬など、心不全の治療に使用される薬剤である。
(i)希釈剤
一実施形態では、賦形剤は、希釈剤であり得る。希釈剤は、圧縮性(すなわち、可塑的に変形可能)または研磨脆性(abrasively brittle)であり得る。好適な圧縮性希釈剤の非限定例には、微結晶セルロース(MCC)、セルロース誘導体、セルロース粉末、セルロースエステル(すなわち、酢酸及び酪酸混合エステル)、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、トウモロコシデンプン、リン酸化トウモロコシデンプン、アルファ化トウモロコシデンプン、コメデンプン、ジャガイモデンプン、タピオカデンプン、デンプン-乳糖、デンプン-炭酸カルシウム、デンプングリコール酸ナトリウム、グルコース、フルクトース、ラクトース、ラクトース一水和物、スクロース、キシロース、ラクチトール、マンニトール、マリトール、ソルビトール、キシリトール、マルトデキストリン、及びトレハロースが含まれる。好適な研磨脆性希釈剤の非限定例には、第二リン酸カルシウム(無水または二水和物)、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウムが含まれる。
(ii)結合剤
別の実施形態では、賦形剤は、結合剤であり得る。好適な結合剤は、デンプン、アルファ化デンプン、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、セルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルオキソアゾリドン、ポリビニルアルコール、C12-C18脂肪酸アルコール、ポリエチレングリコール、ポリオール、糖類、オリゴ糖、ポリペプチド、オリゴペプチド、及びこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。
(iii)充填剤
別の実施形態では、賦形剤は、充填剤であり得る。好適な充填剤には、炭水化物、無機化合物、及びポリビニルピロリドンが含まれるが、これらに限定されるわけではない。非限定例として、充填剤は、二塩基性及び三塩基性の硫酸カルシウム、デンプン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、微結晶セルロース、二塩基性リン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、タルク、加工デンプン、乳糖、ショ糖、マンニトール、またはソルビトールであり得る。
(iv)緩衝剤
さらに別の実施形態では、賦形剤は、緩衝剤であり得る。好適な緩衝剤の代表例には、リン酸、炭酸、クエン酸、トリス緩衝液、及び緩衝生理食塩水(例えば、トリス緩衝生理食塩水またはリン酸緩衝生理食塩水)が含まれるが、これらに限定されるわけではない。
(v)pH調整剤
様々な実施形態では、賦形剤は、pH調整剤であり得る。非限定例として、pH調整剤は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸、またはリン酸であり得る。
(vi)崩壊剤
さらなる実施形態では、賦形剤は、崩壊剤であり得る。崩壊剤は、非発泡性または発泡性であり得る。非発泡性崩壊剤の好適な例には、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、それらのアルファ化及び加工デンプンなどのデンプン、甘味剤、ベントナイトなどの粘土、微結晶セルロース、アルギナート、デンプングリコール酸ナトリウム、寒天、グアー、イナゴマメ、カラヤ、ペシチン(pecitin)、及びトラガカントなどのゴムが含まれるが、これらに限定されるわけではない。好適な発泡性崩壊剤の非限定例には、クエン酸と組み合わせた重炭酸ナトリウム及び酒石酸と組み合わせた重炭酸ナトリウムが含まれる。
(vii)分散剤
さらに別の実施形態では、賦形剤は、分散剤または分散促進剤であり得る。好適な分散剤には、デンプン、アルギン酸、ポリビニルピロリドン、グアーガム、カオリン、ベントナイト、精製木材セルロース、デンプングリコール酸ナトリウム、イソアモルファスシリケート(isoamorphous silicate)、及び微結晶セルロースが含まれ得るが、これらに限定されるわけではない。
(viii)賦形剤
別の代替的実施形態では、賦形剤は、保存剤であり得る。好適な保存剤の非限定例には、BHA、BHT、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、またはパルミチン酸レチノール、クエン酸、クエン酸ナトリウムなどの抗酸化剤、EDTAまたはEGTAなどのキレート剤、及びパラベン、クロロブタノール、またはフェノールなどの抗菌剤が含まれる。
(ix)潤沢剤
さらなる実施形態では、賦形剤は、潤沢剤であり得る。好適な潤沢剤の非限定例には、タルクまたはシリカなどの鉱物、及び植物性ステアリン、ステアリン酸マグネシウム、またはステアリン酸などの脂肪が含まれる。
(x)矯味剤
さらに別の実施形態では、賦形剤は、矯味剤であり得る。矯味剤には、セルロースエーテル、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコールのコポリマー、モノグリセリドまたはトリグリセリド、アクリルポリマー、アクリルポリマーとセルロースエーテルの混合物、酢酸フタル酸セルロース、及びこれらの組み合わせが含まれる。
(xi)着香剤
代替的実施形態では、賦形剤は、着香剤であり得る。着香剤は、合成着香油及び着香芳香剤及び/または天然油、植物、葉、花、果物、及びこれらの組み合わせからの抽出物から選択され得る。
(xii)着色剤
なおさらなる実施形態では、賦形剤は、着色剤であり得る。好適な着色添加剤には、食品、医薬品、及び化粧品の色(FD&C)、医薬品及び化粧品の色(D&C)、または外用医薬品及び化粧品の色(Ext.D&C)が含まれるが、これらに限定されるわけではない。
組成物中の賦形剤または賦形剤の組み合わせの重量分率は、組成物の総重量の約99%以下、約97%以下、約95%以下、約90%以下、約85%以下、約80%以下、約75%以下、約70%以下、約65%以下、約60%以下、約55%以下、約50%以下、約45%以下、約40%以下、約35%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、約5%以下、約2%、または約1%以下であり得る。
(d)投与
(i)投与剤形
組成物は、様々な投与剤形に製剤化され、活性成分の治療的有効量を送達する多くの異なる手段により投与されることができる。そのような組成物は、必要に応じて、従来の非毒性の薬学的に許容可能な担体、アジュバント、及びビヒクルを含む投与単位形態で、経口(例えば、吸入)、非経口、または局所投与することができる。局所投与はまた、経皮パッチまたはイオン導入装置などの経皮投与の使用を伴う場合がある。本明細書で使用される非経口という用語は、皮下、静脈内、筋肉内、関節内、または胸骨内注射、または注入技術を含む。薬剤の製剤化については、例えば、Gennaro,A.R.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.(18th ed,1995)、及びLiberman,H.A.and Lachman,L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Dekker Inc.,New York,N.Y.(1980)にて論じられている。特定の実施形態では、組成物は栄養補助食品であってもよく、または組成物は化粧品であってもよい。
経口投与用の固体投与剤形には、カプセル剤、錠剤、カプレット、丸剤、散剤、ペレット、及び顆粒が含まれる。そのような固体投与剤形では、活性成分は、通常、1つまたは複数の薬学的に許容可能な賦形剤と組み合わされ、その例は上で詳述されている。経口製剤は、水性懸濁液、エリキシル剤、またはシロップ剤として投与してもよい。これらの場合、活性成分は、様々な甘味剤または着香剤、着色剤、及び必要に応じて乳化剤、及び/または懸濁剤、ならびに水、エタノール、グリセリン、及びこれらの組み合わせなどの希釈剤と組み合わせてもよい。吸入による投与の場合、化合物は、好適な噴射剤(例えば、二酸化炭素などのガス)、またはネブライザを含む加圧容器またはディスペンサーからエアロゾルスプレーの形態で送達される。
非経口投与(皮下、皮内、静脈内、筋肉内、関節内、及び腹腔内を含む)の場合、製剤は、水性または油性溶液であり得る。水溶液には、水、生理食塩水、薬学的に許容可能なポリオール、例えばグリセロール、プロピレングリコールなど、または他の合成溶媒などの滅菌希釈剤、ベンジルアルコール、メチルパラベン、クロロブタノール、フェノール、チメロサールなどの抗菌剤及び/または抗真菌剤、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウムなどの酸化防止剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤、酢酸塩、クエン酸塩、リン酸塩などの緩衝液、及び/または塩化ナトリウム、デキストロース、または多価アルコール、例えば、マンニトールもしくはソルビトールなどの等張性調整剤が含まれ得る。水溶液のpHは、塩酸または水酸化ナトリウムなどの酸または塩基によって調整してもよい。油性溶液または懸濁液は、ゴマ、落花生、オリーブ油、または鉱油をさらに含んでもよい。組成物は、例えば、密封アンプル及びバイアルなどの単回投与容器または多回投与容器中に入れられてもよく、使用する直前に、例えば、注射用水などの運ばれた滅菌液の添加のみを必要とする凍結乾燥(凍結乾燥)状態で保存されてもよい。滅菌粉末、顆粒、及び錠剤から即時注射液及び懸濁液を調製してもよい。
局所(例えば、経皮または経粘膜)投与の場合、浸透する障壁に適した浸透剤が一般に製剤に含まれる。局所投与に適合した薬学的組成物は、軟膏剤、クリーム剤、懸濁剤、ローション剤、散剤、液剤、ペースト剤、ゲル剤、スプレー剤、エアロゾル剤、または油剤として製剤化してもよい。いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、局所軟膏剤またはクリーム剤として適用される。軟膏剤に製剤化されると、活性成分は、パラフィン系または水混和性の軟膏基剤のいずれかとともに使用してもよい。あるいは、活性成分は、水中油型クリーム基剤または油中水型基剤を用いてクリーム剤に製剤化してもよい。眼への局所投与に適合した薬学的組成物には、活性成分が好適な担体、特に水性溶媒に溶解または懸濁している点眼剤が含まれる。口内の局所投与に適合した薬学的組成物には、トローチ剤、パステル剤、及び洗口剤が含まれる。経粘膜投与は、点鼻スプレー、エアロゾルスプレー、錠剤、または坐剤の使用により達成され得、経皮投与は、当該分野で一般的に公知の軟膏剤(ointment)、軟膏剤(salve)、ゲル剤、パッチ、またはクリーム剤を介し得る。
特定の実施形態では、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物を含む組成物は、標的細胞への化合物の送達を助け、組成物の安定性を高め、または組成物の潜在的な毒性を最小限に抑えるために、好適なビヒクル内にカプセル化される。当業者によって理解されるように、様々なビヒクルが、本発明の組成物を送達するのに適している。好適な構造化流体送達システムの非限定例には、ナノ粒子、リポソーム、マイクロエマルション、ミセル、デンドリマー、及び他のリン脂質含有システムが含まれ得る。組成物を送達媒体に組み込む方法は、当該分野で公知である。
1つの代替的実施形態では、リポソーム送達ビヒクルが利用され得る。リポソームは、実施形態に応じて、構造的及び化学的特性の観点から、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物の送達に適している。一般的に、リポソームは、リン脂質二重膜を備えた球状の小胞である。リポソームの脂質二重層は、他の二重層(例えば、細胞膜)と融合し、これによりリポソームの内容物を細胞に送達し得る。このようにして、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物は、標的細胞の膜と融合するリポソーム内にカプセル化することにより、細胞に選択的に送達され得る。
リポソームは、異なる炭化水素鎖の長さを有する様々な種類のリン脂質で構成されていてもよい。リン脂質は、一般的に、グリセロールリン酸を介して様々な極性基の1つに結合した2つの脂肪酸を含む。好適なリン脂質には、ホスファチジン酸(PA)、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルイノシトール(PI)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ジホスファチジルグリセロール(DPG)、ホスファチジルコリン(PC)、及びホスファチジルエタノールアミン(PE)が含まれる。リン脂質を含む脂肪酸鎖は、長さが約6~約26個の炭素原子の範囲であり得、脂質鎖は、飽和または不飽和であり得る。好適な脂肪酸鎖には、n-ドデカン酸(ラウリン酸)、n-テトラデカン酸(ミリスチン酸)、n-ヘキサデカン酸(パルミチン酸)、n-オクタデカン酸(ステアリン酸)、n-エイコサン酸(アラキジン酸)、n-ドコサン酸(ベヘン酸)、n-テトラコサン酸(リグノセリン酸)、cis-9-ヘキサデセン酸(パルミトレイン酸)、cis-9-オクタデカン酸(オレイン酸)、cis,cis-9,12-オクタデカンジエン酸(リノール酸)、全てcis-9,12,15-オクタデカトリエン酸(リノレン酸)、及び全てのcis-5,8,11,14-エイコサテトラエン酸(アラキドン酸)が含まれる(括弧内に一般名を示す)。リン脂質の2つの脂肪酸鎖は同一でも異なっていてもよい。許容可能なリン脂質には、ジオレオイルPS、ジオレオイルPC、ジステアロイルPS、ジステアロイルPC、ジミリストイルPS、ジミリストイルPC、ジパルミトイルPG、ステアロイル、オレオイルPS、パルミトイル、リノレニルPSなどが含まれる。
リン脂質は、任意の天然源に由来してもよく、したがって、リン脂質の混合物を含んでもよい。例えば、卵黄はPC、PG、及びPEが豊富であり、大豆はPC、PE、PI、及びPAを含み、動物の脳または脊髄はPSが豊富である。リン脂質はまた合成源に由来してもよい。様々な比率の個々のリン脂質を有するリン脂質の混合物を使用してもよい。異なるリン脂質の混合物は、有利な活性または活性特性の安定性を有するリポソーム組成物をもたらし得る。上記のリン脂質は、N-(1-(2,3-ジオレオリオキシ)プロピル)-N,N,N-トリメチル塩化アンモニウム、1,1’-ジオクタデシル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドカルボシアニン過塩素酸塩、3,3’-デヘプチルオキサカルボシアニンヨージド、1,1’-デドデシル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドカルボシアニン過塩素酸塩、1,1’-ジオレイル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドカルボシアニンメタンスルホネート、N-4-(デリノレイルアミノスチリル)-N-メチルピリジニウムヨージド、または1,1,-ジリノレイル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドカルボシアニン過塩素酸塩などのカチオン性脂質と最適な比率で混合することができる。
リポソームは、スフィンゴ脂質を場合により含んでもよく、スフィンゴシンはグリセロールの構造的対応物であり、動物細胞膜の主要成分であるホスホグリセリドまたはコレステロールのうちの1つの脂肪酸の1つである。リポソームは、ポリエチレングリコール(PEG)のポリマーに共有結合した脂質であるPEG化脂質を任意に含んでもよい。PEGは、サイズが約500~約10,000ダルトンの範囲であり得る。
リポソームは、さらに好適な溶媒を含んでもよい。溶媒は、有機溶媒でも無機溶媒でもよい。好適な溶媒には、ジメチルスルホキシド(DMSO)、メチルピロリドン、N-メチルピロリドン、アセトニトリル、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されるわけではない。
PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物を担持するリポソームは、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれる、例えば、米国特許第4,241,046号、同第4,394,448号、同第4,529,561号、同第4,755,388号、同第4,828,837号、同第4,925,661号、同第4,954,345号、同第4,957,735号、同第5,043,164号、同第5,064,655号、同第5,077,211号、及び同第5,264,618号に詳述されているような薬物送達用のリポソームを調製する任意の公知の方法によって調製され得る。例えば、リポソームは、水溶液中の脂質の超音波処理、溶媒注入、脂質水和、逆蒸発、または凍結融解の繰り返しによる凍結乾燥によって調製され得る。好ましい実施形態では、リポソームは、超音波処理によって形成される。リポソームは、タマネギのような多くの層を有する多層であってもよく、または単層であってもよい。リポソームは、大きくても小さくてもよい。高せん断超音波処理を継続すると、より小さな単層リポソームが形成される傾向がある。
当業者には明らかであるように、リポソーム形成を左右する全てのパラメーターは変化し得る。これらのパラメーターには、温度、pH、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物の濃度、脂質の濃度及び組成、多価カチオンの濃度、混合速度、溶媒の存在及び濃度が含まれるが、これらに限定されるわけではない。
別の実施形態では、本発明の組成物は、マイクロエマルションとして細胞に送達され得る。マイクロエマルションは、一般的に、水溶液、界面活性剤、及び「油」を含む透明で熱力学的に安定した溶液である。この場合の「油」は、超臨界流体相である。界面活性剤は、油と水の界面にある。様々な界面活性剤のいずれも、本明細書に記載されているかまたは当該分野で公知のものを含むマイクロエマルション製剤での使用に適している。本発明での使用に好適な水性マイクロドメインは、一般的に、約5nm~約100nmの特徴的な構造寸法を有する。このサイズの凝集体は可視光の散乱体としては不十分であるため、これらの溶液は光学的に透明である。当業者によって理解されるように、マイクロエマルションは、球形、棒状、または円盤状の凝集体を含む、多数の異なる微細構造を持つことができる。一実施形態では、構造はミセルであってもよく、これは一般的に球形または円筒形の物体である最も単純なマイクロエマルション構造である。ミセルは水中油滴のようなものであり、逆ミセルは油中水滴のようなものである。代替的実施形態では、マイクロエマルション構造はラメラである。これは、界面活性剤の層により隔てられた水及び油の連続した層で構成される。マイクロエマルションの「油」は、最適なことにはリン脂質を含む。リポソームについて上で詳述したリン脂質のいずれも、マイクロエマルションに関する実施形態に好適である。式(I)または式(II)の化合物は、当該分野で一般的に公知の任意の方法によってマイクロエマルション内にカプセル化することができる。
さらに別の実施形態では、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物は、樹状高分子またはデンドリマーで送達され得る。一般的に、デンドリマーは分岐した樹状分子であり、各分岐は特定の長さの先で2つの新たな分岐(分子)に分かれる分子の連結鎖である。この分岐は、分岐(分子)が密集して樹冠(canopy)が球体を形成するまで続く。一般的に、デンドリマーの特性は、表面の官能基によって決まる。例えば、カルボキシル基などの親水性末端基は、通常、水溶性デンドリマーを形成する。あるいは、デンドリマーの表面にリン脂質を組み込んで、皮膚全体の吸収を促進させてもよい。リポソームの実施形態での使用について詳述されたリン脂質のいずれかは、デンドリマーの実施形態での使用に好適である。当該分野で一般的に公知の任意の方法を利用して、デンドリマーを作製し、本発明の組成物をその中にカプセル化してもよい。例えば、デンドリマーは、反応ステップの反復連鎖によって生成される場合があり、この場合、追加の反復ごとに高次のデンドリマーが得られる。その結果として、それらは、ほぼ均一なサイズ及び形状の規則的な高度に分岐化された3D構造を有する。さらに、デンドリマーの最終サイズは通常、合成中に使用された反復ステップの数によって制御される。種々のデンドリマーサイズが本発明での使用に好適である。一般的に、デンドリマーのサイズは、約1nm~約100nmの範囲であり得る。
(II)方法
本開示は、有効量のピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを含む組成物を接触させることを含む、試料中のBリンパ球活性を調節する方法を包含する。別の態様では、本開示は、Bリンパ球活性の調節、またはそれを必要とする対象において急性障害または加齢に伴う変化からの器官及び組織の保護をもたらす方法を包含し、該方法は、治療的有効量のピルフェニドンの化合物、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを含む組成物を対象に投与することを含む。さらに別の態様では、本開示は、in vitro、in vivo、またはex vivoで使用するための、ピルフェニドン、ピルフェニドン誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはそれらの組み合わせを含む組成物を提供する。好適な組成物は、PFD、PFD誘導体、または本明細書に開示される化合物、例えばセクションIに記載されるものを含む。
本発明の態様によれば、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはこれらの組み合わせを含む薬学的組成物は、Bリンパ球活性を調節するために使用される。この方法は、一般的に、Bリンパ球を、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはこれらの組み合わせを含む薬学的組成物と接触させることを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、Bリンパ球を、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはこれらの組み合わせを含む薬学的組成物を、それを必要とする対象に投与することにより、in vivoで接触させることを含む。Bリンパ球活性は、サイトカイン-サイトカイン受容体相互作用、B細胞受容体シグナル伝達経路、細胞接着分子、抗原プロセシング及び抗原提示、MAPKシグナル伝達、Toll様受容体(TLR)シグナル伝達、TNFシグナル伝達経路及びケモカイン受容体シグナル伝達経路に関連する遺伝子の活性または発現によって測定される。いくつかの実施形態では、B細胞活性は、CD86発現を測定し、CD86の発現の増加はB細胞活性の増加を示す。分化クラスター86及びB7-2としても知られるCD86は、T細胞の活性化及び生存に必要な共刺激シグナルを提供するB細胞上で発現するタンパク質である。いくつかの実施形態では、B細胞活性は、TIRAP依存性シグナル伝達経路を通じて測定される。TIRAPは、TLR1/2、TLR2/6、TLR4、及びTLR10の下流のシグナル伝達に必要なアダプタータンパク質である。いくつかの実施形態では、組織または臓器へのBリンパ球の動員が測定される。
いくつかの実施形態では、Bリンパ球を、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはこれらの組み合わせを含む薬学的組成物と接触させることにより、Bリンパ球活性の低下及び/または臓器または組織へのBリンパ球の動員の減少が生じる。いくつかの実施形態では、Bリンパ球の活性または数は、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはこれらの組み合わせを含む薬学的組成物の存在下で、未処置対照と比較して減少する。いくつかの実施形態では、Bリンパ球の活性または数は、PFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、式(II)の化合物、またはこれらの組み合わせを含む薬学的組成物の存在下で、活性化Bリンパ球と比較して、または損傷した組織もしくは臓器内のBリンパ球の数と比較して減少する。
本明細書において使用される場合、「Bリンパ球」または「B細胞」という用語は、リンパ球を指す。いくつかの実施形態では、「Bリンパ球」または「B細胞」という用語は、Bリンパ球を指す。いくつかの実施形態では、「Bリンパ球」または「B細胞」という用語は、骨髄、全身循環系、及び/または臓器組織に存在するB細胞を指す。いくつかの実施形態では、臓器組織は、心臓、脳、腎臓、肝臓、リンパ節、またはこれらの組み合わせである。
本発明の態様によれば、本明細書に記載のPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物のうちの少なくとも1つを含む薬学的組成物は、急性臓器傷害後の臓器の機能不全の発症または進行から対象を保護するために使用される。この方法は、一般的に、治療的有効量のPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物のうちの少なくとも1つを含む薬学的組成物を対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、臓器障害が予想される場合に対象に組成物を投与し、組成物の投与により臓器障害の進行を防止または遅延させ、該臓器は、心臓、肝臓、腎臓、腸、及び脳からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、組成物は、急性組織傷害または虚血の影響を防ぐために対象に投与される。いくつかの実施形態では、組成物は、対象の臓器移植の前に投与される。いくつかの実施形態では、臓器は、心臓、腎臓、肝臓、腸、及び脳からなる群から選択される。
本発明の別の態様によれば、本明細書に記載のPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物のうちの少なくとも1つを含む薬学的組成物は、調節不全のB細胞活性に関連する障害を治療するために使用される。したがって、本明細書に記載のPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物は、B細胞障害を治療または予防する方法において使用してもよい。したがって、本開示のPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物を含む組成物は、B細胞障害の治療に有用である。本明細書で使用される「B細胞障害」は、B細胞媒介性の過剰増殖性、炎症性、または自己免疫性疾患を特徴とする状態である。この方法は、一般的に、治療的有効量のPFD、PFD誘導体、式(I)の化合物、または式(II)の化合物のうちの少なくとも1つを含む薬学的組成物を対象に投与することを含む。
B細胞障害には、自己抗体産生または自己免疫疾患を特徴とする障害が含まれる。非限定例として、自己免疫疾患及びB細胞機能不全に関連する疾患には、関節炎、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、変形性関節症、多発性軟骨炎、乾癬性関節炎、乾癬、皮膚炎、多発性筋炎/皮膚筋炎、封入体筋炎、炎症性筋炎、中毒性表皮壊死症、全身性強皮症及び硬化症、CREST症候群、炎症性腸疾患に関連する反応、クローン病、潰瘍性大腸炎、呼吸窮迫症候群、成人呼吸窮迫症候群(ARDS)、強皮症、髄膜炎、脳炎、ブドウ膜炎、大腸炎、糸球体腎炎、アレルギー状態、湿疹、喘息、T細胞の浸潤及び慢性炎症反応を伴う状態、アテローム性動脈硬化症、自己免疫性心筋炎、白血球接着不全、全身性エリテマトーデス(SLE)、亜急性皮膚エリテマトーデス、円盤状ループス、ループス脊髄炎、ループス脳炎、若年発症糖尿病、多発性硬化症、アレルギー性脳脊髄炎、視神経脊髄炎、リウマチ熱、シデナム舞踏病、サイトカイン及びTリンパ球によって媒介される急性及び遅延型過敏症に関連する免疫応答、結核、サルコイドーシス、ウェゲナー肉芽腫症及びチャーグ・ストラウス病を含む肉芽腫症、無顆粒球症、血管炎(過敏性血管炎(vasculitis)/血管炎(angiitis)、ANCA及びリウマチ性血管炎を含む)、再生不良性貧血、ダイアモンド・ブラックファン貧血、自己免疫性溶血性貧血(AIHA)を含む免疫性溶血性貧血、悪性貧血、赤芽球癆(PRCA)、第VIII因子欠乏症、血友病A、自己免疫性好中球減少症、汎血球減少症、白血球減少症、白血球の血管外遊出を伴う疾患、中枢神経系(CNS)炎症性障害、多発性硬化症、多臓器損傷症候群、重症筋無力症、抗原抗体複合体媒介疾患、抗糸球体基底膜疾患、抗リン脂質抗体症候群、アレルギー性神経炎、ベーチェット病、キャッスルマン症候群、グッドパスチャー症候群、ランバート・イートン筋無力症症候群、レイノー症候群、シェーグレン症候群、スティーブンス・ジョンソン症候群、固形臓器移植拒絶反応、移植片対宿主病(GVHD)、水疱性類天疱瘡、天疱瘡、自己免疫性多発性内分泌障害、血清反応陰性脊椎関節症、ライター病、スティッフマン症候群、巨細胞性動脈炎、免疫複合体腎炎、IgA腎症、IgM多発性神経障害またはIgM媒介性神経障害、特発性血小板減少性紫斑病(ITP)、血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病、自己免疫性血小板減少症、自己免疫性精巣炎及び卵巣炎を含む精巣及び卵巣の自己免疫疾患、原発性甲状腺機能低下症;自己免疫性甲状腺炎、慢性甲状腺炎(橋本甲状腺炎)、亜急性甲状腺炎、特発性甲状腺機能低下症、アジソン病、グレーブス病、自己免疫性多内分泌腺症候群(または多腺性内分泌症候群)、I型糖尿病(インスリン依存性糖尿病(IDDM)とも呼ばれる)及びシーハン症候群を含む自己免疫性内分泌疾患;自己免疫性肝炎、リンパ性間質性肺炎(HIV)、閉塞性細気管支炎(非移植)vs NSIP、ギラン・バレー症候群、大型血管炎(リウマチ性多発筋痛症及び巨細胞性(高安)動脈炎を含む)、中型血管炎(川崎病及び結節性多発動脈炎を含む)、結節性多発動脈炎(PAN)強直性脊椎炎、バージャー病(IgA腎症)、急速進行性糸球体腎炎、原発性胆汁性肝硬変、セリアックスプルー(グルテン腸症)、クリオグロブリン血症、肝炎に伴うクリオグロブリン血症、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、冠動脈疾患、駆出率が低下した心不全、駆出率が保たれた心不全、家族性地中海熱、顕微鏡的多発血管炎、コーガン症候群、ウィスコット・アルドリッチ症候群、及び閉塞性血栓血管炎が含まれる。
B細胞がんには、B細胞性リンパ腫(様々な形態のホジキン病、非ホジキンリンパ腫(NHL)、または中枢神経系リンパ腫など)、白血病(急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、有毛細胞白血病、及び慢性筋芽細胞性白血病など)、及び骨髄腫(多発性骨髄腫など)が含まれる。さらなるB細胞がんには、小リンパ球性リンパ腫、B細胞前リンパ球性白血病、リンパ形質細胞性リンパ腫、脾辺縁帯リンパ腫、形質細胞骨髄腫、孤立性骨形質細胞腫、骨外性形質細胞腫、粘膜関連リンパ組織型節外性辺縁帯(MALT)B細胞性リンパ腫、節性辺縁帯B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、縦隔(胸腺)大細胞型B細胞リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、バーキットリンパ腫/白血病、悪性の可能性をもつB細胞増殖、リンパ腫様肉芽腫症、及び移植後リンパ増殖性疾患が含まれる。
ある種の態様では、本発明の組成物の治療的有効量を対象に投与してもよい。投与は、末梢性投与(すなわち、中枢神経系への投与によるものではない)または中枢神経系への局所的投与を含む、標準的な効果のある技術を使用して実施される。末梢性投与には、経口、吸入、静脈内、腹腔内、関節内、皮下、肺、経皮、筋肉内、鼻腔内、頬、舌下、または坐剤投与が含まれるが、これらに限定されるわけではない。中枢神経系(CNS)への直接投与を含む局所投与には、腰椎、脳室内または実質内カテーテルを介するもの、または外科的に移植された制御放出製剤を使用するものが含まれるが、これらに限定されるわけではない。投与経路は、治療する疾患または状態によって決まる場合もある。例えば、疾患または状態がCOPDまたはIPFである場合、組成物は吸入により投与され得る。あるいは、疾患または状態が変形性関節症である場合、組成物は関節内注入を介して投与され得る。治療される疾患または状態に基づいて投与経路を決定することは、当業者の技能の範囲内である。特定の実施形態では、本発明の組成物は経口投与される。
有効な投与のための薬学的組成物は、選択された投与方法に適するように意図的に設計されており、適合性のある分散剤、緩衝剤、界面活性剤、保存剤、可溶化剤、等張化剤、安定化剤などの薬学的に許容可能な賦形剤が状況に応じて使用する。参照によりその全体が本明細書に組み込まれるRemington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton Pa.,16Ed ISBN:0-912734-04-3,latest editionが、実務者に一般的に知られている製剤技術の大要を提供する。
治療用途の場合、本発明の組成物の治療的有効量が対象に投与される。「治療的有効量」とは、測定可能な反応(例えば、老化細胞の細胞死、抗老化反応、変性疾患に関連する症状の改善、または機能低下障害に関連する症状の改善)をもたらすのに十分な治療組成物の量である。本発明の治療組成物中の活性成分の実際の投与レベルは、特定の対象に対する所望の治療反応を達成するのに有効である活性化合物の量を投与するように変化し得る。選択された投与レベルは、治療組成物の活性、製剤、投与経路、他の薬剤または治療との組み合わせ、年齢、年齢に関連する疾患または状態、変性疾患、機能低下障害、症状、及び治療対象の身体状態及び過去の病歴を含む様々な要因に依存する。いくつかの実施形態では、最小用量を投与し、用量制限毒性がない場合は用量を増やす。治療的有効量の決定及び調整、ならびにそのような調整を行う時期及び方法の評価は、医学の当業者に公知である。
投与の頻度は、症状を効果的に治療するために必要に応じて、毎日、または1日、1週間、もしくは1か月に、1回、2回、3回、もしくはそれ以上であってもよい。疾患自体に対する治療の実施のタイミング及び治療の期間は、症例を取り巻く状況によって決定される。治療は、救急医療従事者によって実施されるように、例えば傷害の部位において、直ちに開始できる。治療は、病院または診療所自体で開始するか、または退院後もしくは外来診療所で診察した後に開始することができる。治療期間は、1回限りの単回投与から生涯にわたる治療的治療の範囲に及ぶ可能性がある。
典型的な用量レベルは、標準的な臨床技術を使用して決定及び最適化することができ、投与方法に依存する。
対象は、げっ歯類、ヒト、家畜動物、愛玩動物、または動物園の動物であり得る。一実施形態では、対象は、げっ歯類、例えば、マウス、ラット、モルモットなどであり得る。別の実施形態では、対象は、家畜動物であり得る。好適な家畜動物の非限定例には、ブタ、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ラマ、及びアルパカが含まれ得る。さらに別の実施形態では、対象は、愛玩動物であり得る。愛玩動物の非限定例には、イヌ、ネコ、ウサギ、及び鳥類などのペットが含まれ得る。さらに別の実施形態では、対象は、動物園の動物であり得る。本明細書において使用される場合、「動物園の動物」は、動物園で見られ得る動物を指す。このような動物には、非ヒト霊長類、大型ネコ、オオカミ、及びクマが含まれ得る。好ましい実施形態では、対象は、ヒトである。
定義
本開示の要素またはその好ましい態様(複数可)を導入する場合、「a」、「an」、「the」、及び「said」という冠詞は、1つまたは複数の要素の存在を意味することを意図する。「含む(comprising)」、「含む(including)」、及び「有する(having)」という用語は包括的であることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素があってもよいことを意味する。
本明細書において使用される場合、特に明記しない限り、以下の定義が適用される。本発明の目的のために、化学元素は、Periodic Table of the Elements,CAS version、及びthe Handbook of Chemistry and Physics,75thEd.1994にしたがって識別される。加えて、有機化学の一般原則は、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる“Organic Chemistry,”Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito:1999、及び“March’s Advanced Organic Chemistry,”5thEd.,Smith,M.B.and March,J.,eds.John Wiley&Sons,New York:2001に説明される。
本明細書で単独または基の一部として使用される「アルキル」という用語は、直鎖状もしくは分岐状炭化水素鎖を有する飽和一価炭化水素ラジカル、または少なくとも3個の炭素原子が存在する場合、環状炭化水素もしくはその組み合わせを指し、1~20個の炭素原子(C1-20アルキル)、適切には1~10個の炭素原子(C1-10アルキル)、好ましくは1~8個の炭素原子(C1-8アルキル)、より好ましくは1~6個の炭素原子(C1-4アルキル)、及びさらにより好ましくは1~4個の炭素原子(C1-4アルキル)を含む。アルキルラジカルの例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが含まれる。
本明細書で単独または基の一部として使用される「アルケニル」という用語は、1つまたは複数の二重結合を有し、2~約18個の炭素原子、好ましくは2~約8個の炭素原子、より好ましくは2~約5個の炭素原子を含む直鎖状または分岐状炭化水素鎖を有する一価の炭化水素ラジカルを指す。好適なアルケニルラジカルの例には、エテニル、プロペニル、アルキル、1,4-ブタジエニルなどが含まれる。
本明細書で単独または基の一部として使用される「アルキニル」という用語は、1つまたは複数の三重結合を有し、2~約10個、より好ましくは2~約5個の炭素原子を含む直鎖状または分岐状炭化水素鎖を有する一価の炭化水素ラジカルを指す。アルキニルラジカルの例には、エチニル、プロピニル、(プロパルギル)、ブチニルなどが含まれる。
本明細書で使用される「アリール」という用語は、単独または基の一部として、1つの水素の除去による芳香族炭化水素に由来する有機ラジカルを含み、フェニル、ビフェニル、ナフチルなどの単環式及び多環式ラジカルを含む。
本明細書で使用される「アルコキシ」という用語は、単独または基の一部として、アルキルエーテルラジカルを指し、ここでアルキルという用語は上記で定義されたとおりである。アルキルエーテルラジカルの例には、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシなどが含まれる。
本明細書で使用される「シクロアルキル」という用語は、単独または組み合わせて、各環状部分が約3~約8個の炭素原子、より好ましくは約3~約6個の炭素原子を含む、飽和または部分飽和の単環式、二環式、または三環式アルキルラジカルを意味する。そのようなシクロアルキルラジカルの例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが含まれる。
本明細書で使用される「シクロアルキルアルキル」という用語は、単独でまたは組み合わせて、上記で定義されたシクロアルキルラジカルによって置換された上記で定義されたアルキルラジカルを意味する。そのようなシクロアルキルアルキルラジカルの例には、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、1-シクロペンチルエチル、1-シクロヘキシルエチル、2-シクロペンチルエチル、2-シクロヘキシルエチル、シクロブチルプロピル、シクロペンチルプロピル、シクロヘキシルブチルなどが含まれる。
本明細書で使用される「置換」という用語は、鎖または環内の炭素原子に結合した1つまたは複数の水素原子が他の置換基で置き換えられていることを意味する。好適な置換基には、メチル基などのアルキル基を含む一価の炭化水素基、及びメトキシ基などのアルコキシ基を含む一価の不均一基が含まれる。
本明細書で使用される「非置換」という用語は、炭素鎖または環が炭素及び水素以外の他の置換基を含まないことを意味する。
本明細書で使用される「分岐」という用語は、炭素鎖が単なる直鎖ではないことを意味する。「非分岐」とは、炭素鎖が直鎖状炭素鎖であることを意味する。
本明細書で使用される「飽和」という用語は、炭素鎖または環が二重結合または三重結合を含まないことを意味する。「不飽和」とは、炭素鎖または環が少なくとも1つの二重結合を含むことを意味する。不飽和炭素鎖または環は、複数の二重結合を含んでもよい。
用語「炭化水素基」は、1~25個の炭素原子、適切には1~12個の炭素原子、より適切には1~10個の炭素原子、最も適切には1~8個の炭素原子の鎖を意味する。炭化水素基は、直鎖または分岐鎖構造を有していてもよい。適切には、炭化水素基は、1つの分岐を有する。
「炭素環式基」という用語は、飽和または不飽和の炭化水素環を意味する。炭素環式基は芳香族ではない。炭素環式基は単環式または多環式である。多環式炭素環式基は、縮合、スピロ、または架橋環系であり得る。単環式炭素環式基は、環内に、4~10個の炭素原子、適切には4~7個の炭素原子、及びより適切には5~6個の炭素原子を含む。二環式炭素環式基は、環内に、8~12個の炭素原子、好ましくは9~10個の炭素原子を含む。
「ヘテロ原子」という用語は、例えば、複素環基の環または不均一基の鎖内の炭素以外の原子を意味する。好ましくは、ヘテロ原子は、硫黄、リン、窒素、及び酸素原子からなる群から選択される。複数のヘテロ原子を含む群は、異なるヘテロ原子を含む場合がある。
「複素環基」という用語は、環内に炭素原子及び1つまたは複数のヘテロ原子を含む飽和または不飽和の環構造を意味する。複素環基は芳香族ではない。複素環基は単環式または多環式である。多環式複素芳香族基は、縮合、スピロ、または架橋環系であり得る。単環式複素環基は、環内に、4~10個の原子(すなわち、炭素原子と少なくとも1つのヘテロ原子の両方を含む)、適切には4~7、より適切には5~6個の原子を含む。二環式複素環式基は、環内に、8~18個の原子、適切には9または10個を含む。
本明細書で使用される「異性体(Isomer)」、「異性体(isomeric form)」、「立体化学異性体」、または「立体異性体」という用語は、同じ結合配列により結合した同じ原子で構成されるが互換性のない異なる三次元構造を有する、このプロセス中で得られる化合物または中間体が保持し得る、あらゆる可能性のある異性体及び立体配座を規定する。特に言及または指示がない限り、化合物の化学表記は、その化合物が持ち得る、あらゆる可能性のある立体化学的異性体の混合物を含む。該混合物は、化合物の基本分子構造の全てのジアステレオ異性体、エピマー、エナンチオマー、及び/または配座異性体を含み得る。さらに具体的には、立体中心はR-またはS-立体配置を持ち得、ジアステレオ異性体はシン-またはアンチ-立体配置を持ち得、二価の環状飽和ラジカル上の置換基はシス-またはトランス-立体配置のいずれかを持ち得、アルケニルラジカルはEまたはZ-立体配置を持ち得る。純粋形態または互いの混合物の両方における化合物の全ての立体化学的異性体は、本発明の範囲内に包含されることを意図している。
本明細書で開示される特定の実施形態は、「含む」ではなく「~からなる」または「本質的に~からなる」という用語を使用して、特許請求の範囲においてさらに限定され得る。特許請求の範囲において使用される場合、出願時であれ補正の際の追加時であれ、「~からなる」という移行用語は、特許請求の範囲において指定されていない要素、ステップ、または成分を除外している。「本質的に~からなる」という移行用語は、特許請求の範囲を、特定の材料またはステップ、及び基本的かつ新規な特性(複数可)に実質的に影響を与えないものに限定する。そのように特許請求される本発明の実施形態は、本明細書において本質的または明示的に説明され、可能になる。
本発明の範囲から逸脱することなく、上記の材料及び方法に様々な変更を加えることができるため、上記の説明及び下記の例に含まれる全ての事項は、限定的な意味ではなく、例示として解釈されることとを意図する。
以下の実施例は、本開示の様々な実施形態を実証するために含まれる。以下の実施例に開示される技術は、本発明の実施において良好に機能するために発明者らによって発見された技術を表し、したがって、その実施のための好ましい方法を構成すると考えられ得ることを当業者は理解すべきである。しかしながら、当業者は、本開示に照らして、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの変更が開示される特定の実施形態においてなされるが、それでも同様なまたは類似する結果を得ることができることを理解するべきである。
実施例1:ピルフェニドンは、ジフテリア毒素媒介性急性心筋傷害後の生存を向上させる。
急性心筋傷害に対するピルフェニドンの効果を測定するために、本発明者らは先に記載したように、ジフテリア毒素(DT)心筋細胞除去モデルを使用した(13)。DTを注入した成体Rosa26-DT Mlc2v-Creマウスは、LV機能障害及びリモデリングを発症し、2週間以内に死亡率が増加する(13)。図1Aに示すように、ピルフェニドン処置マウスの生存率は、未処置のDT処置同腹仔対照と比較した場合、大幅に改善された(p=0.03)。ピルフェニドンの保護効果は、通常の飼料を与えたマウスとピルフェニドンを含む飼料を与えたマウス間において、血清トロポニンレベル(p=0.34、図1B)、心筋細胞アポトーシスの蔓延率(p=0.39、図1C)、及びエバンスブルー色素取り込みの程度(p=0.26、図1D)に有意差がない限り、DT誘発性心筋細胞細胞死の著しい減少によるものではなかった。
実施例2:ピルフェニドンは、ジフテリア毒素媒介性急性心筋傷害後の心臓CD19+Bリンパ球を減少させる
ピルフェニドンで処置しても心筋細胞の壊死またはアポトーシスが減少しなかったため、ピルフェニドンが急性心臓傷害に対する自然免疫反応を調節することにより生存率を向上させているのかどうかを確認した。したがって、DT注入の4日後にFACS分析を実施した。このFACS分析のゲーティング戦略を図2Aに示す。予備的な対照研究では、未感作WT心臓での1週間のピルフェニドンによる治療が、CD45+細胞/mg組織(p=0.53)、Ly6G+好中球(p=0.82)、Ly6C+CD64 low/-単球(p=0.81)、CD64+Ly6Clow/-マクロファージ(p=0.82)、またはCD19+Bリンパ球(p=0.94、図2B及び図2C)の数に有意な影響を及ぼさないと判断した。
図2に示すように、ピルフェニドン飼料または通常の飼料で処置したマウスのDT傷害心臓において、心筋のCD45+細胞(p=0.8、図2D)、Ly6G+好中球(p=0.27、図2E)、Ly6C+CD64low/-単球(p=0.15 図2E)及びLy6Clow/-CD64+マクロファージ(p=0.9、図2B)に関して有意差はなかった。成体の心臓のマクロファージプールは、常在細胞及び動員細胞で構成され、後者は傷害後の有害なLVリモデリングに関連している。これらの亜集団は、CCR2及びMHC-IIの発現によって大きく分けられる(13、14)。したがって、対照及びピルフェニドン処置動物のマクロファージ集団をさらに特徴付けた。図2F及び図2Gに示すように、ピルフェニドンによる処置の存在下及び不存在下におけるMHC-IIhighCCR2low(p=0.43)、MHC-IIhighCCR2high(p=0.36)、MHC-IIlowCCR2high(p=0.21)、MHC-IIlowCCR2low(p=0.11)マクロファージサブセットの割合に有意な差はなかった。障害後の心筋骨髄集団に違いがないにもかかわらず、ピルフェニドンで処置すると、通常の飼料を与えたマウスと比較した場合、DT傷害後のCD19+心筋Bリンパ球の割合が3倍以上減少することが観察された(p=0.02、図2E)。
実施例3:ピルフェニドンは、閉胸部虚血再灌流傷害後の有害なLVリモデリング及び心臓のCD19+Bリンパ球を減少させた。
心臓傷害のより病態生理学的に関連するモデルにおいてピルフェニドンの効果を測定するため、先に記載のように、対照マウス及びピルフェニドン処置マウスは閉胸部虚血(90分)再灌流(I/R)傷害を受けた(15)。図3Aに示すように、区域壁運動スコア指標(SWMSI)によって決定されたように、対照動物及びピルフェニドン処置動物においてリスクのある領域に差はなかった(p=0.68)。ピルフェニドンによる処置は、対照マウスと比較した場合、心臓重量対脛骨長比(図3B及び図3C)及び2D心エコー検査により測定されたLV質量の有意な減少(p=0.03、図3D)をもたらした。これらの調査結果と一致して、対照動物と比較した場合、ピルフェニドン処置動物ではLV拡張末期容積の有意な(p=0.02)減少が観察された(図3E)が、処置群ではLVEFの改善傾向(p=0.08)があった(図3F)。図3Gは、対照及びピルフェニドン処置動物における代表的なマッソンのトリクローム染色を示すのに対して、図3Hは群データの結果を要約している。図3Hに示すように、ピルフェニドン飼料マウスを通常の飼料を与えたマウスと比較した場合、2週間でMassonによるコラーゲン染色を示す心筋の割合に有意差がなかった(p=0.4)。ピルフェニドン処置マウスの心筋におけるトリクローム染色の量は、対照マウスのものと比べて有意な差がなかった。ピルフェニドン処置は、虚血再灌流傷害後の心筋線維症を軽減しなかった。
前述の実験では、I/R傷害の前にピルフェニドンにより前処理の効果を調べたため、ピルフェニドンの急性投与が、I/R傷害後のLVリモデリングに影響を及ぼすのに十分であったかどうかを判断しようとした。したがって、再灌流傷害の直後にピルフェニドンまたは希釈剤をマウスの静脈内に処置し、その後、1日、腹腔内注射し、14日間、飼料中のピルフェニドンを経口投与した。図4Aは、リスクのある領域が、対照及びピルフェニドン処置動物において異なっていなかったことを示す(p=0.47)。しかしながら、図4Aで示された突出した調査結果は、ピルフェニドンの急性投与が、希釈剤処置対照マウスと比較した場合、心臓重量/脛骨長比(p=0.015;図4B)、2D心エコー検査によるLV質量(p=0.029;図4D)、及びLV拡張末期容積(p=0.037;図4E)を有意に(p=0.015)減少させたことであった。
実施例4:ピルフェニドンは心臓傷害後の心臓のBリンパ球のサブセットを調節する。
心臓Bリンパ球に対するピルフェニドンの効果をさらに調査するには、まず、Bリンパ球の亜型の既知のマーカーを使用して心臓のB細胞の表面抗原を分析した。使用したゲーティング戦略を図5Aに示し、脾臓Bリンパ球の染色を図5Bに参照として提供する。図5に示すように、非損傷成体の心臓のCD19+心臓B細胞の大部分はCD19+CD11b-であった。この集団のさらなる特徴付けは、それらがIgD+及びIgMlow/-CD21-CD23-CD11c-であったことを明らかにした(図5A)。非損傷心臓の常在心臓B細胞の約10%はCD19+CD11b+であった。この細胞集団は、ほとんどがB1bリンパ球の特徴を示すCD5-IgM+であるのに対して、より少ない割合がB1aリンパ球の特徴を示すCD5+IgM+であった(16)(図5C)。
次に、DT誘発性傷害モデル及び閉胸部I/R傷害モデルにおいて、ピルフェニドンの存在下または不存在下にてB細胞プロファイルを分析した。図4に示すように、心臓傷害の両モデルにおいて、心臓傷害の4日後、CD19+CD11b-細胞対B1細胞の相対比は、未感作心臓と比較して変化していなかった。DT傷害心臓(4日目)において、心臓組織のCD19+細胞/mg(p=0.09)及び心臓組織のCD19+CD11b+細胞/mg(p=0.14)の数にはわずかではあるが有意ではない増加があったが(図5D)、未感作心臓と比較した場合、心臓組織のCD19+CD11b-細胞/mgの数において変化はなかった(p=0.96)。対照的に、I/R傷害後の同じ時点でCD19+(p<0.001)及びCD19+CD11b-(p<0.001)細胞において有意な2倍の増加があった(図5E)。DT傷害心筋細胞除去モデルでは、ピルフェニドン処置動物は、CD19+CD11b-細胞のサブセットにおける有意な(p=0.04)減少とともに、組織のCD19+細胞/mgは有意に低下した(p<0.01)(図5D)。閉胸I/R傷害モデルにおいて、ピルフェニドン処置により、I/Rの4日後にCD19+リンパ球が有意に(p<0.001)減少し、CD19+CD11b-Bリンパ球のサブセットが有意に(p<0.001)減少すると言う非常に類似した変化が観察された(図5E)。
実施例5:ピルフェニドンの心臓保護作用はBリンパ球によって媒介される。
まとめると、上記の結果は、ピルフェニドンの心臓保護作用が、少なくとも部分的に心臓のBリンパ球によって媒介される可能性があることを示唆している。この仮説を検証するために、市販の抗CD20抗体を使用してネイティブB細胞を枯渇させ、ピルフェニドンの存在下及び非存在下で閉胸I/R試験を繰り返した。閉胸モデルにおけるI/R傷害の7日前にマウスを計測し、計測時にマウスに抗CD20抗体を注射した。抗CD20抗体B細胞の枯渇効率は、抗CD20注射後の8日目(すなわち、I/R傷害が行われた時点)及び注射後12日目(すなわち、I/Rの4日後)に評価した。図6A及び図6Bに示すように、抗CD20抗体の単回注射により、8日目までに脾臓B細胞及び心臓B細胞の99%超を除去した。本発明者らは、心臓B細胞の数がI/R傷害の4日後(すなわち、注射後12日目)に回復し始めたことに注目した。しかしながら、B細胞の総数は、未処置対照の数の10%未満のままであった(図6C)。注目すべきは、I/R傷害後のB細胞の枯渇はCD19+CD11b-細胞の数を有意に減少させた(p<0.01)が、CD19+CD11b+細胞の総数は有意に減少させなかった(p=0.2)(図6C)。しかしながら、CD19+CD11b+サブセットを調べたところ、抗CD20抗体による処置は、B1bリンパ球の数を有意に(p=0.05)減少させたが、心臓B1aリンパ球の数には影響を及ぼさなかった(p=0.58;図6C)。I/R傷害の2週間後のB細胞枯渇マウスとB細胞枯渇+ピルフェニドン処置マウス間の、心臓重量対脛骨長比(p=0.75;図6E)、LV質量(p=0.21、図6G)、LV拡張末期容積(p=0.40、図6H)、LVEF(p=0.15、図6I)、またはトリクローム陽性心筋の割合(p=0.43、図6J~6K)において有意差はなかった。したがって、I/R傷害後のピルフェニドンの心臓保護作用はB細胞依存性であった。
実施例6:CD86のLPS誘導性発現は、ピルフェニドンの存在下で減少する。
腹膜(図7A~7B)及び脾臓(図8A~8B)由来のBリンパ球をLPS(TLRアゴニスト)と共にまたはそれ無しで24時間培養した。LPS刺激と共にまたはそれ無しで培養した群を、0.5%ピルフェニドン有り、またはそれ無しの群にさらに分けた(群:対照、対照+0.5%ピルフェニドン、LPS、及びLPS+0.5%ピルフェニドン)。LPSは、B細胞上の共刺激分子CD86の発現を増加させた。この誘導は、ピルフェニドンの存在下で著しく減少した。
実施例7:ピルフェニドンは、DTR処置マウスのin vivoでのCD19+細胞でのCD86の上方制御を減少させた。
この実験では、DTRマウス(実施例1に記載)に対照または0.5%ピルフェニドン添加飼料を与え、DTR処置の4日後に、心臓Bリンパ球をCD19及びCD86のために染色し、フローサイトメトリーで分析した。この実験には、重傷(トロポニン10以上)の動物を含んだ。ピルフェニドンでの処置により、Bリンパ球上でのCD86の発現が減少し(図9A~9B)、実施例6のin vivo、in vitroでの結果が確認された。
実施例8:ピルフェニドンは、TIRAP依存性シグナル伝達経路を介してB細胞の活性を調節する。
B細胞の枯渇がピルフェニドンの有益な効果を無効にしたという観察は、ピルフェニドンの有益な効果が組織傷害後のB細胞の数の減少によって必ずしも媒介されないことを示唆し、ピルフェニドンが組織傷害に対するB細胞の応答を調節する可能性があるという興味深い可能性を高めた。ピルフェニドンの免疫調節効果に関与する機序(複数可)についての洞察を得るために、通常の飼料を与えた未感作DT傷害マウス、及びピルフェニドン飼料で処置したDT傷害マウスからFACS選別されたCD19+CD11b+及びCD19+CD11b-心臓リンパ球の転写プロファイリングを実施した。図10に示すように、心臓B細胞のトランスクリプトームの主成分分析は、DT傷害心臓からのCD19+CD11b+(図10A)及びCD19+CD11b-(図10B)細胞のmRNAが、未感作心臓からの細胞と異なるプロファイルを有することを示した。重要なことに、ピルフェニドン処置DT傷害マウスの転写プロファイルは、未感作及び未処置心臓のプロファイル間にクラスター化され、ピルフェニドンが心臓傷害によって引き起こされたBリンパ球遺伝子発現の変化を調節したことを示唆している。DTと未感作心臓間で2倍超(FDR 0.05未満)差次的発現したmRNAのKEGG経路解析は、DT心臓からのCD19+CD11b+リンパ球に豊富な6つの経路:造血細胞系統(p=1x10-5)、サイトカイン-サイトカイン受容体相互作用(p=3x10-3)、B細胞受容体シグナル伝達経路(p=1x10-3)、細胞接着分子(p=0.04)、抗原処理及び提示(p=0.04)、ならびにMAPKシグナル伝達(p=0.05)を特定した(図10C)。これらの経路は、DTR+PFD心臓から単離されたCD19+CD11b+リンパ球では活性化されず(図10C)、ピルフェニドンが心臓傷害によって駆動されたB細胞の遺伝子発現変化を変えることを示す。図10Dに示すように、KEGG経路解析により、CD19+CD11b-細胞の5つの経路:CD19+CD11b+においても活性化された2つの経路、具体的には造血細胞系統(p=2x10-3)及びサイトカイン-サイトカイン受容体相互作用(p=1x10-3)、ならびに3つの固有の経路、具体的にはToll様受容体(TLR)シグナル伝達(p=1x10-3)、TNFシグナル伝達経路(p=7x10-3)、及びケモカイン受容体シグナル伝達経路(p=0.02)を特定した。造血細胞系統経路を除いて、これらの経路はいずれも、DTR+PFD心臓から単離されたCD19+CD11b-リンパ球では著しく豊富ではなかった(図10D)。これらの各KEGG経路の遺伝子リストは、補足表1及び表2に記載されている。まとめると、これらの研究は、心筋CD19+CD11b+及びCD19+CD11b-リンパ球が共通の生物学的反応を共有するが、組織傷害に対する固有の生物学的反応も有し、心臓傷害に対するこれらの共通及び固有の反応の両方がピルフェニドンによって調節されることを示唆している。
従来研究が、壊死細胞により放出される障害関連分子パターン(DAMP)によるTLRの関与によりB細胞が活性化されることを示していること(17)に注目し、DT傷害動物から選別されたCD19+CD11b-リンパ球にTLRシグナル伝達が存在するが、ピルフェニドンで処置したDT傷害動物から選別された同じ細胞には存在しないことに注目し、本発明者らは、リポ多糖(古典的なTLR4アゴニスト及びT非依存性抗原)及び壊死性心臓細胞抽出物を使用したCD19+細胞に関するin vitro研究(本発明者ら及び他の研究者らがTLR4を介した信号について示している(18))に焦点を当てた。TLRシグナル伝達の活性化が培養B細胞の共刺激分子CD86の強力な誘導因子であることを示した従来研究に基づいて(19)、本発明者らはB細胞活性化のマーカーとしてCD86の上方制御を使用した。図10Eに示すように、LPSまたは壊死細胞からの細胞質抽出物によるPDICの刺激は、CD19+CD86highリンパ球の強い増加(両方ともp<0.001)を引き起こした。重要なことに、CD19+CD86highの数は、ピルフェニドンによって著しく減少した(両方ともp<0.001)。TLRを介したシグナル伝達の役割をさらに調べるには、チオグリコレート刺激TIRAP-/-マウスから得られたPDICにおいてこれらの実験を繰り返した。図10Fに示すように、壊死性細胞質抽出物は、CD19+CD86highリンパ球の割合において有意な増加を引き起こさなかったが、その一方でLPS刺激は、TIRAP+/+マウスのPDICにおいて観察されたものよりも程度は低いが、CD19+CD86highリンパ球の割合において有意な増加をもたらした(p<0.001)。注目すべきは、ピルフェニドンによる処置は、LPS刺激された培養液においてCD19+CD86highリンパ球のわずかではあるが有意な(p<0.001)減少をもたらした。これらの調査結果は、炎症細胞の混合集団においては、壊死性細胞質抽出物がTIRAP依存メカニズムを通じてB細胞上の共刺激分子の発現を調節するのに対し、LPSはTIRAP非依存性であるメカニズムを通じてB細胞上の共刺激分子の発現を調節することを示唆する。重要なことに、両方のメカニズムは、ピルフェニドンによる処置に対して感受性が高かった(図10E及び図10F)。
次に、脾臓から回収した精製Bリンパ球で上記のin vitro実験を繰り返すことにより、壊死性細胞質抽出物及びLPSに対するB細胞の応答が細胞自律性であるかどうかを測定した。興味深いことに、精製したB細胞に対するLPSの影響はPDIC上で観察されたものと非常に類似していたが、壊死性細胞質抽出物の影響は大幅に減少した。図10Gに示されるように、LPSは、ピルフェニドンによる阻害に部分的に感受性のあるCD19+CD86high細胞の有意な(p<0.001)増加を引き起こした。対照的に、壊死性細胞質抽出物は、希釈剤処置細胞と比較した場合、CD19+CD86high B細胞のわずかな統計的に有意ではない(p=0.62)上方制御を誘導した(図10G)。TIRAP-/-動物の脾臓Bリンパ球でも同様の結果が得られた(図10H)。まとめると、これらの調査結果は、LPSに対するB細胞の応答及びピルフェニドンによるその調節が細胞自律的であり、少なくとも部分的にTIRAP依存性シグナル伝達を介して媒介されることを示唆している。対照的に、壊死性細胞抽出物に対するB細胞の応答及びピルフェニドンの免疫調節効果は非細胞自律的であり、これらは状況及び組織依存性である可能性が高いことを示唆している。
in vitroでのCD19+B細胞の活性化に関する本発明者らの調査結果がin vivoで関連していたかどうかを判断するため、ピルフェニドンの存在下及び非存在下で、DT傷害モデル及び閉胸部I/Rモデルのマウスの心臓から単離された心筋CD19+CD86high B細胞の数を測定した。図10Iに示すように、ピルフェニドンによる処置は、DT傷害モデルにおける心筋CD19+CD86high Bリンパ球の数における有意な(p<0.04)減少と関連しており、図10Jは、ピルフェニドンによる処置がI/R傷害後の心筋CD19+CD86highの数における有意な(p<0.03)減少と関連していることを示す。
実施例1~8の説明。
本明細書では、特発性肺線維症の治療用にFDA承認された小分子であるピルフェニドンの心臓保護作用、及び組織傷害に対する心臓のBリンパ球応答の免疫調節に関与する独自のメカニズムによりピルフェニドンが心臓に有益な効果を発揮するという証拠を提供する。次の一連の証拠がこの内容を裏付けている。第1に、ピルフェニドンによる処置は、心筋細胞傷害の遺伝モデルの生存率を改善した。注目すべきは、生存率の改善は、アポトーシスまたは壊死性心筋細胞の細胞死の減少によるものではなかった(図1)。さらに、生存率の改善は、Ly6G+好中球、Ly6C+CD64low/-単球、CD64+Ly6Clow/-マクロファージの流入減少によるものではなかった。むしろ、ピルフェニドン処置後、心臓においてCD19+リンパ球の数の有意な減少が観察された(図2)。第2に、ピルフェニドンによる処置は、心臓重量/体重比、LV質量、及びLV拡張末期容積の減少によって示されるように、閉胸部I/R傷害後の心臓リモデリングを有意に減少させた(図3)。重要なことに、ピルフェニドンの有益な効果は、動物が該薬剤で前処理されていたか、またはI/R傷害後に投与されたかにかかわらず存在した。LVリモデリングの減衰は、Ly6G+好中球、Ly6C+CD64low/-単球またはCD64+Ly6Clow/-マクロファージの流入の減少によるものではなかった。DT傷害モデルでなされた観察と同様に、ピルフェニドン処置後、心臓においてCD19+リンパ球が有意に減少した。顕著なことには、抗CD20抗体によるB細胞の枯渇はピルフェニドンの心臓保護作用を弱め、このことはピルフェニドンの効果がB細胞依存性であるが、損傷した心臓のB細胞数の減少によって必ずしも媒介されないことを示唆した。第3に、ピルフェニドンによる処置は、in vivoで心筋CD19+CD11b+リンパ球及びCD19+CD11b-CD23-CD21-IgMlow IgDhighリンパ球の新規な集団の組織傷害に対する生物学的応答を変化させ、in vitro及びin vivoでのB細胞上のCD86発現を減少させた。本発明者らのデータは他の細胞型に対するピルフェニドンの効果を除外していないが、まとめると上記の観察結果は、ピルフェニドンが心筋B細胞サブセットの免疫調節に関与する固有のメカニズムを通じた心臓保護作用があることを示唆している。I/R傷害後のピルフェニドンの抗線維化作用(全てのグループではないが(8)、一部のグループ(4、5、7、9~12)で以前に報告されている)は観察されなかったが、この矛盾は、使用した実験モデル及び使用したピルフェニドンの期間及び/または用量の違いによる可能性がある。
健康状態及び疾患における心筋Bリンパ球
最近の研究では、白血球のいくつかの別個の集団が正常な成体マウスの心筋に存在することが示されている。抗原提示単核細胞(CD11b+CD11c+F4/80+、MHCII+)が最も顕著な集団であり、B細胞、単球、及びT細胞がそれに続く(20)。心臓のマクロファージ、樹状細胞、及びT細胞の役割に近年大きな関心が寄せられているが、B細胞の役割については比較的知られていない。未感作心臓の心筋B細胞の組成についてはほとんど知られていない。Ramos et alは、未感作成体マウスの心筋がB220+(CD45R)リンパ球の2つの集団、より大きな集団IgMhigh IgDlow細胞とより小さな集団IgMlow IgDhigh細胞を有することを示した(21);しかし、これらの2つのリンパ球集団のオントロジーも機能的役割も、本研究では特徴づけられなかった。既存の文献は、特定のB細胞媒介メカニズムは完全に特定されていないが、Bリンパ球が心臓傷害後の慢性左心室リモデリングに重要な役割を果たすことを示唆している。3つの異なるグループが、急性冠動脈結紮(MI)後の心筋Bリンパ球の役割を研究している。Yan et al(22)及びZouggari et al(23)の両者は、心筋CD19+細胞の数がMI後に増加したことを報告した。Zouggariは、CD19+IgD+IgMlow Bリンパ球が梗塞した心筋に流入し、CCL7依存性メカニズムによって骨髄からLy6C+単球を動員することにより有害なLVリモデリングに寄与することを示した(23)。対照的に、最近の研究では、MI後の心筋におけるCD19+細胞の最小限の検出で、CD19+細胞が心膜脂肪組織の脂肪関連リンパ系クラスターよりも優先的に動員されることが分かった(24)。心臓傷害の非外科的モデルを使用して、Cordero-Reyesは、野生型マウスにおいて、有害な心臓リモデリングが抗体依存性のB細胞の枯渇によって減衰することを示した(25)。Bリンパ球媒介性心筋障害の作用メカニズムは完全には解明されていないが、B細胞亜集団(B1対B2対B-reg)の調節不全、IgMまたはIgG抗体の沈着、及びB細胞媒介性Ly6C+単球の動員を含む、いくつかのメカニズムが提案されている(23)。これに関して、Zhang et alが、彼らは心筋Bリンパ球を具体的には研究していなかったが、天然IgMが心筋I/R傷害において役割を果たすことを示したことは興味深い(26)。
本明細書で提示された結果は、心筋Bリンパ球について記載した先行研究を裏付けるかつ発展させ、心臓傷害後の有害な心臓リモデリングの調節においてBリンパ球が重要な役割を果たすことを示唆した。初めて、未感作マウスの心臓において、Bリンパ球の大部分がCD19+CD11b-CD21-CD23-CD11c-IgD+IgMlow/-である一方、心筋Bリンパ球の少数がCD19+CD11b+であることを示した。この後者の群では、少数はB1aリンパ球に特徴的なCD5を発現し、大部分はB1bリンパ球に特徴的なCD5-を発現する(16)。本発明者らが説明するCD19+CD11b-細胞の表現型は、Zouggari et alによる報告における梗塞後の心筋に蓄積したB細胞の表現型の説明と重複するが(つまり、CD19+IgD+IgMlow)、本明細書に記載のCD19+CD11b-CD21-CD23-CD11c-IgD+IgMlow/-細胞の正確な個体発生(ontogeny)は公知でないことが強調される。本発明者らの知る限り、これらの細胞の表現型は、既に説明されたいかなるB細胞サブセットのプロファイルとも一致しない(27)。B細胞は、B1及びB2リンパ球に広く特徴づけられ得、それぞれ一般的に自然及び獲得と考えられている。B1aリンパ球の発達は、主に胎子及び周産期中に起こるが、B1b及びB2リンパ球の産生は、成体期にわたって継続する。これらの細胞がB2細胞に特徴的な比較的高レベルのIgD+と、B1細胞に特徴的に発現する低レベルのIgMを発現するという観察結果は、これらの細胞がB1細胞ではないことを示唆している(31)。注目すべきことに、数人の著者が、成熟CD19+CD21-CD23-B細胞の別個の集団が老化マウスに蓄積することについて報告している(28)。しかしながら、これらの「加齢関連B細胞」はCD11c+であり、転写因子T-betを発現するが、その一方でFACSによるCD11c発現もRNAseqによるT-betの遺伝子発現も検出されなかった(データは図示せず)。本発明者らの結果は、ピルフェニドンによって調節されるプロセスにおいて、I/R傷害後の心臓においてBリンパ球の固有のサブセットが増加し、心筋Bリンパ球の異なるサブセット(CD19+CD11b+及びCD19+CD11b-リンパ球)が心臓傷害後に差次的に活性化されることを示すことによってもまた、心筋B細胞に関する既存の文献をさらに発展させる。DT媒介性心臓傷害後の心臓においてCD19+リンパ球の統計的に有意な増加は観察されなかったが、全体的な傾向はI/R傷害で観察されたものと類似していた。B細胞応答の定量的な違いは、2つの異なる傷害モデルにおける組織傷害の程度の違い及び/またはBリンパ球動態の違いによる可能性がある。
B細胞は急性組織傷害後のピルフェニドンの心臓保護作用に必要であり、B細胞の枯渇はin vivoの組織傷害後のピルフェニドンの心臓保護作用を模倣しないことが示唆された。これらの結果は一致していないように見えるが、それらは、ピルフェニドンが組織傷害に対するB細胞の免疫応答を調節することによりその有益な効果を発揮するin vivoでの転写プロファイリング研究によってサポートされる、より僅かな差異のモデルを示唆している。インフォマティクス分析の結果に基づいて、本発明者らは、壊死性細胞からの細胞質内容物の放出(すなわち、障害関連分子パターン、DAMPS)に応答したTLRシグナル伝達の活性化は、ピルフェニドン感受性プロセスを介してB細胞を活性化する可能性があるという仮説を立てた。本発明者らは、壊死性細胞抽出物は混合炎症細胞の培養液から単離されたBリンパ球の共刺激分子CD86を上方制御するのに十分であるが、一方で壊死性細胞抽出物が精製B細胞調製物のCD86を上方制御するのに十分ではなかったことを見出した。対照的に、代表的なTLR4アゴニストであるLPSは、PDIC及び精製B細胞調製物中のCD19+細胞においてCD86の上方制御を誘導した。これらの発見は従来の報告と一致しており、TLRアゴニストに対するBリンパ球の反応が状況依存性であり(29)、壊死性細胞抽出物に応答したBリンパ球活性化が少なくとも部分的に非細胞自律的であることを示す。重要なことに、ピルフェニドンが壊死性細胞抽出物またはLPSで刺激されたPDIC培養液中のCD19+CD86+リンパ球の数を有意に減少させることが観察された。本発明者らのin vitroの研究と一致して、未処置対照と比較した場合、ピルフェニドンで処置したDT傷害マウス及びI/R傷害マウスの心臓においてCD19+CD86highリンパ球の有意な減少が観察された。TIRAP-/-細胞でのin vitroの結果は、壊死性細胞抽出物によるB細胞の活性化がTIRAP依存性であることを示唆する。しかしながら、in vitroでのLPS誘導性のB細胞活性化は減弱したが、TIRAP-/-マウスでは無効化されなかった。これは、LPSシグナル伝達がB細胞の複数の細胞内経路を活性化できるという以前の観察結果と一致している(30)。
本発明者らの研究では、心臓の炎症性浸潤のピルフェニドン依存性免疫調節が急性傷害後の心機能を改善することが見出された。驚いたことに、ピルフェニドンでの処置は、ジフテリア毒素の投与の4日後のトロポニンの減少(図1B)にも、トリクローム染色により評価されるようにI/R傷害後の梗塞サイズの減少にも関連していなかった(図3G~図3H)。この発見は、心臓Bリンパ球が傷害後の心臓リモデリングを調節する可能性があることを示唆する。
自然免疫系は急性心筋傷害後に起こる有害な心臓リモデリング及び心筋機能障害において重要な役割を果たすことが長い間認識されてきたが、実行可能な治療標的を特定する探求は、組織傷害後の心臓修復の開始に必要な自然免疫応答の固有の二重性のために、実行可能な治療標的を特定することの探求は現在まで見出せていない(32)。本明細書では、急性心筋障害によって引き起こされる急性炎症反応のBリンパ球成分の以前は認識されていなかった複雑さを示し、心筋傷害に対するB細胞応答が、抗体ベースのアプローチとは対照的に、小分子ベースのアプローチによって調節できることを示す。これは、ST部心筋梗塞の経皮的心臓血管形成術後の虚血再灌流傷害の状況において、ピルフェニドンが免疫調節剤として転用され得るかどうかという興味深い疑問を提起する。心臓修復に不可欠な単球/マクロファージとは対照的に、Bリンパ球は、少なくとも部分的に、T細胞、心臓マクロファージ、及び樹状細胞間の相互作用を調節することにより機能する。したがって、B細胞を標的とするように設計された免疫調節戦略は、心筋修復に重要なサイトカイン及び細胞型を目的とした戦略よりも、有害な効果をもたらす可能性が低い可能性がある。最後に、心臓のBリンパ球の重要性に対する認識が高まっていることを考えると(21、25、33)、これらの研究は、健康、病気、及び老化における心筋Bリンパ球の起源、動態、時間的発達、及び機能的意義をよりよく理解するための将来の研究に焦点を当てるという発見的な目的にも役立ち得る。
実施例1~8の方法。
マウス傷害モデル
急性心筋傷害に対するピルフェニドンの効果を評価するために、心筋傷害の2つの異なるin vivo実験モデル:選択的心筋細胞死の非外科的モデル(13)及び閉胸部虚血再灌流(I/R)傷害の十分に特徴づけられた外科的モデル、を使用した。(34)(15)これらの実験用のマウスは、Washington University School of Medicineで飼育及び維持され、全ての実験手順を動物使用監視委員会にしたがって行った。
DT傷害モデル。Mlc2v-Creマウス(C57BL/6J[Jackson Labs])をRosa26-DTマウス(C57BL/6J)と交配させて、Rosa26-DT Mlc2v-Creマウスの系統を作成した。9~40週齢の雌マウスに、2.5ng/gのジフテリア毒素(Sigma)を腹腔内注射した。ジフテリア毒素は製造元の指示にしたがって溶解し、-80℃で2000ng/μLの濃度でアリコートで保存した。-80℃で保存したアリコートを、使用の1~10日前にPBS中20ng/μLに希釈し、-20℃で保存した。ジフテリア毒素は、注射の直前にPBS中、最終濃度1ng/μLに希釈した。各実験に同腹仔対照を使用した。マウスが利用可能になった時点でマウスを処置及び研究し、利用可能な全実験結果を分析のために編集した。
DT誘導性傷害後の筋細胞傷害の程度を評価するため、トロポニン放出及びエバンスブルー色素の取り込みを測定した。トロポニンは、DTの注射の4日後、最終的な屠殺時に測定した。血液をBDマイクロテイナチューブに採取し、血清をPBS中1:4に希釈した(血清50μl+PBS 150μl)。血清トロポニンは、市販の化学発光微粒子アッセイ(Abbot Laboratories,Chicago,II,USA)を使用して測定した。記載されているように、エバンスブルー色素の取り込みは、DT注射の4日後に評価した(35、36)。Image Jソフトウェアを使用して、乳頭筋レベルで心臓を検査した。データは、赤色蛍光の心筋面積(%)として表される。
虚血再灌流(I/R)傷害。野生型(WT)マウス(C57BL/6J;Jackson Laboratoryから購入)の心臓は、Entmanとその同僚によって開発された閉胸部虚血再灌流モデル(34)を使用して虚血再灌流(I/R)傷害を受け、以前に説明したように修正した(15)。本明細書に記載の研究の場合、計測した9~10週齢のマウスを使用し、次いで、計測の1週間後、1.5%のイソフルランで麻酔し、90分の閉胸部虚血にした後、2週間再灌流を受けた。
ピルフェニドン処置
ピルフェニドンを投与するため、マウスに、0.5重量%のピルフェニドン(eNovation Chemicals,Bridgewater,NJ,USA,Cat#D404655)と混合した粉末状飼料、または粉末状飼料単独を与えた。この用量はげっ歯類モデルで一般的に使用されており、ピルフェニドンで処置したヒトで観察されるものと同様の血漿中濃度になることが示唆される(37)。特に明記しない限り、マウスは、DT誘導性傷害またはI/R傷害の3日前に、ピルフェニドンを豊富に含む食餌に切り替え、実験中はこの食餌を維持した。並行研究では、I/R傷害前にマウスに通常の食餌を与え、次いで心臓傷害時にピルフェニドンを急性投与した。後者の研究では、マウスに希釈剤(リン酸緩衝液[PBS]200μL)を、または再灌流後及びI/R傷害後の朝(合計2回の注射)にピルフェニドン(PBS中200μLのピルフェニドン[5mg/mL])を、腹腔内注射した。該マウスは、I/R傷害の夜にピルフェニドン豊富食または対照食に切り替え、実験が完了するまで同じ食餌を維持した。
B細胞の枯渇
B細胞枯渇研究の場合、マウスに、頸静脈から100μgの抗CD20抗体(Biolegend,Clone SA271G2,Catalog#152104)を注射した。注射した抗体を、保存剤を含まないpH7.2のPBS(エンドトキシンレベル タンパク質の0.01U/μg未満)中で希釈し、0.2μmフィルターを使用してろ過した。結果のセクションに記載のように、様々な時点で免疫枯渇を評価した。
重量分析及び組織学的分析
Rosa26-DT Mlc2v-Cre及び同腹仔対照WTマウスをDT注射の14日後に安楽死させ、心臓を摘出し、重量を測定して心臓重量対脛骨長比を決定した。WTマウスをI/R傷害の14日後に安楽死させ、心臓を摘出し、重量を測定して心臓重量対脛骨長比を決定した。記載されているように、心臓を処理し、パラフィン包埋し、ヘマトキシリン/エオシン及びマッソンのトリクロームで染色した(38)。TUNEL染色は、製造元の指示にしたがってMillipore(Burlington,MA,USA)S7200 ApopTag Peroxidase In Situ Oligo Ligation Apoptosis Detection Kitで実施した。
心エコー検査
画像の取得。心血管系の超音波検査は、先に記載のように、30MHzリニアアレイトランスデューサーを備えたVevo 2100 Ultrasound System(VisualSonics Inc,Toronto,Ontario,Canada)を使用して実施した(15)。
イメージングプロトコル。虚血時及び再灌流の2週間後に心エコー検査でマウスをイメージングし、記載のようにLV構造及び機能を評価した(39)。心エコー検査士は、研究群の割り当てのために盲検化した。虚血時に音響窓が弱いまたはリスク領域が小さい(0.45未満)動物は、さらなる分析から除外した。
細胞培養
腹膜由来炎症細胞(PDIC)を、チオグリコレートで刺激した野生型及びTIRAP-/-欠損マウスの腹腔から回収した。PDIC培養液には、CD19+B細胞を含む炎症細胞の混合物が含まれる(40)。TIRAP欠損マウスは、Dr.Ruslan Medzhitov(Yale University,New Haven,CT)から供与された。1mlのチオグリコレート培地(Millipore,Billerica,MA,USA)の腹腔内注射の4日後にPDICを回収した。マウスを安楽死させ、10%ウシ胎仔血清を含有するダルベッコ改変培地3mLで腹腔を3~4回洗浄した。18ゲージの針を備えた3mLシリンジを使用して腹腔に注射し、PDICを含有する培地を回収した。回収した細胞を250gで5分間遠心分離し、5mLの培地に再懸濁し、40μmのストレーナーに通してろ過した。細胞を12または24ウェルプレートに約150万細胞/mLでプレーティングした。製造元の指示にしたがってMagniSortマウスB細胞濃縮キット(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)で脾臓由来の初代リンパ球を単離し、96ウェルプレートに100万細胞/mlでプレーティングした。単離されたB細胞の純度をフローサイトメトリーにより確認し、報告された全ての実験で85%以上であった。PDIC及び初代Bリンパ球の両方を、10%FCS、1mM ピルビン酸ナトリウム、ペニシリン/ストレプトマイシン(GIBCO,1X)、2mM L-グルタミン、10mM Hepes、及び55μM 2-メルカプトエタノールを含むDMEM中で培養した。
LPS-EB超高純度リポ多糖(InvivoGen,San Diego,CA,USA)または壊死性細胞抽出物(NCE)を使用して、細胞培養液を刺激した。LPSによる刺激のため、プレーティング時にLPSを100ng/mLで添加した。NCEを、マウス心臓及びマウス肝臓抽出物について記載されるプロトコルと同様の方法で、H9c2細胞から調製した(18)。刺激のため、NCEを、細胞がプレーティングされた際に最終濃度10μg/mLで添加した。LPS及びNCE刺激は、ピルフェニドンの存在下及び非存在下で24時間実施した。ピルフェニドンをダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)に溶解(10mg/mL)し、65℃の水浴で5分間穏やかに2回加熱した後、20秒間ボルテックスした。ピルフェニドン溶液を4℃で保存し、調製から24時間以内に使用した。ピルフェニドンを最終濃度150ng/mLで添加した。フローサイトメトリー分析(FACS)のため、接着及び非接着培養細胞の両方を採取した。非接着細胞は、培地回収の前に培養培地を上下にピペッティングすることにより回収し、Cell Stripper(Corning,NY,USA)にて単回高速洗浄し、その後250xgで3分間穏やかに遠心分離した。接着画分を回収するため、細胞を、Cell Stripper(Corning,NY,USA)を用いて37℃で30分間インキュベートし、その後穏やかなピペッティングにより剥離し、その後セルリフターで機械的に剥離した。接着細胞を非接着細胞と混合し、250xgで3分間遠心分離し、さらなる処理のために300μLのFACS緩衝液に再懸濁した。
フローサイトメトリー
フローサイトメトリー実験のため、マウスをCOチャンバーで安楽死させ、心臓を冷PBSで灌流し、実体顕微鏡下で心臓外組織から注意深く切開し、細かく刻み、3mlのDMEMに懸濁し、次いで37℃で60分間、120UのDNAse(Sigma)、180Uのヒアルロニダーゼ(Sigma)、及び1350Uのコラゲナーゼ(Sigma)で消化した。消化物質を40μmフィルターに通してろ過し、2%FCS+0.2%ウシ血清アルブミン(BSA)を添加したHBSS中で遠心分離(4℃で3分間250xg)してペレット化した。赤血球を氷上で15分間ACK溶解緩衝液(Invitrogen)中に溶解し、残りの細胞を300μLのFACS緩衝液(2%FCS及び2mM EDTAを含むPBS)中で再懸濁した。上記のように、培養細胞をFACS分析のために採取し、300μLのFACS緩衝液中で再懸濁した。以下の表に概説された蛍光コンジュゲート抗体で試料を標識した。細胞を氷上で45分間染色し、分析前にFACS緩衝液で洗浄した。Biolegendの全ての抗体を300μL試料あたり0.2μLで使用し、BD biosciencesの抗体を300μL試料あたり0.4μLで使用した。FACSを、Beckton Dickinson analyzers(LSRII,Canto,X20またはFortessa)で実施した。UltraComp ebeads(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)を使用して補正対照を生成し、初代脾細胞を染色して得られた単色対照試料で検証した。DT傷害モデルを伴うフローサイトメトリー実験のため、トロポニンの定量のために、最終的な屠殺時に血清を採取した。パイロット研究では、血清トロポニン1ng/ml未満のマウスでは認識可能な程度の組織傷害が見られないことが観察された;したがって、血清トロポニン1未満のマウスは、さらなる分析から除外した。Washington University Department of Pathology Flow Cytometry and Sorting CoreにてFACSAria選別機器(Beckton Dickinson)を使用して、細胞選別を行った。ブランド、クローン番号、及び使用した蛍光色素分子を含む、使用される全ての抗体のリストは表1に記載される。
転写プロファイリング
ピルフェニドンの存在下及び非存在下で、未感作及びDTR傷害心臓から単離した心臓リンパ球の転写プロファイリングを実施した。未感作、DT傷害心臓、及びDT+ピルフェニドン心臓のCD19+CD11b+及びCD19+CD11b-心臓リンパ球をRNA単離のために溶解緩衝液に直接入れてFACS選別した。各心臓から合計600~12,000個の細胞を選別した。製造元の指示にしたがってZymo Research QuickRNA MicroPrep(Zymo Research,Irvine,CA,USA)を使用してRNAを抽出した。RNAを11μlで溶出し、全量を全トランスクリプトーム解析に供した。心筋Bリンパ球は、8匹の未感作動物、6匹のDTマウス、及び3匹のDT+PFD処置マウスから選別した。選別したB細胞集団から得られた全RNAをポリアデニル化RNAのために選択し、ClontechのSMARTer v2キットを使用してRNA配列決定ライブラリーに変換した。シングルエンド50bpリードをIllumina HiSeq 3000で得、Tophat2.1を使用してマウストランスクリプトームのIllumina iGenomes GRCm38_Ensemblリリースにアラインメントし(41)、試料あたり平均1.8X107のアラインメントされたリードを得た。遺伝子レベルの定量は、HTSeq 2を使用して実施した(42)。mRNAは、少なくとも100万あたり1リードの量にて6つの実験群(WT、DT、及びDT+PFDのCD19+CD11b+及びCD19+CD11b-)の全ての生物学的複製において存在する場合、ダウンストリーム解析に含まれた。このフィルタリング手順から、合計12,097のmRNAを得た。未処置のCD19+CD11b+細胞及びCD19+CD11b-細胞の遺伝子発現をそれぞれ比較するために、DT傷害及びDT傷害+ピルフェニドン条件、遺伝子発現データを実験バッチ間の変動について修正し、17個のシーケンスした試料の全ての12,097のmRNAにわたって主成分分析を実施した。これにより、これらの群の95%信頼区間(2標準偏差)の外にある大きな外れ値であった5つの試料(1つのCD19+CD11b+/DT心臓、2つのCD19+CD11b-/未感作心臓、及び1つのCD19+CD11b-/DT心臓)がハイライトされ、さらなる分析から除外した。このデータは、NCBIGEOリポジトリのアクセッション番号GSE112984で入手可能である。実験条件間で発現が異なるmRNAを同定するために、limma-voom手術を使用した(43)。KEGG経路解析を、特定の実験群間で発現レベルが2倍超変化したmRNAについて、NIHオンラインリソースDAVIDの2017年リリース内の適切な機能的なアノテーションモジュールを使用し(44)、FDR 0.05以下(Benjamini-Hochberg法)を採用して実施し、指定の条件間で豊富な経路を同定した。次の3つのカテゴリー内のKEGG経路:シグナル伝達(3.2)、シグナル伝達分子及び相互作用(3.3)、ならびに免疫系(5.1)を分析した。
統計情報
データは平均±標準偏差として表される。両側スチューデントt検定を2群間のペアワイズ比較に使用し、複数の事後比較のためのテューキーの補正付き一元配置分散分析を複数の実験群の比較に使用し、複数の事後比較のためのテューキーの補正付き二元配置分散分析を各群の複数条件での複数の実験群の比較に使用した。Gehan-Breslow-Wilcoxon法を使用して、カプラン・マイヤー曲線を比較した。P値<0.05は統計的に有意であると見なした。各実験で使用される特定の統計検定は、図のキャプションに示される。全ての計算は、GraphPad Prismバージョン7.04を使用して実施した。
実施例9:試験したPEG化合物のin vitro免疫調節効果。
腹膜由来炎症細胞をチオグリコレートの腹腔内注射後の日に採取した。細胞を24時間、ベースライン条件(対照)、LPS100ng/ml(LPS)の存在下、またはLPS100ng/ml及び様々な濃度の異なる形態のPEG化ピルフェニドン(図11AでC2及びC3、図11BでC4~C6と命名)の存在下で培養した。培養の24時間後、細胞を採取し、フローサイトメトリーにより分析して、CD19+細胞(Bリンパ球)上でのCD86の発現を評価した。図11A及び図11Bのグラフは、ピルフェニドン及び試験した形態のPEG化ピルフェニドンの両方が、CD19+細胞上でのCD86の発現を減少させたことを示す。図11Cは、試験した形態のPEG化ピルフェニドンの分子量及び試験化合物とピルフェニドンとの間の分子量(MW)比について報告する。図11Dは、試験したPEG化ピルフェニドンバリアントの分子構造(C2~C6)を、ピルフェニドンに対するそれらの相対的効力の評価(使用する薬剤の量を重量濃度からモル濃度に変換して計算)及びin vitro毒性の評価(培養細胞の目視検査及びフローサイトメトリー分析時のDAPI染色により評価される)と合わせて示す。重要なことに、表は、試験したPEG-ピルフェニドンのバリアントが同等ではなく、C6(Pegydone 6)が他の試験したバリアントよりも優れていることを示す。
実施例10:ピルフェニドンと比較したPegydone6のPk及びバイオアベイラビリティ。
事前に指定した時点で血液を採取し、投与した薬剤の濃度を質量分析法(LC-MS-MS)で測定した。各時点で3回採取した。図12Aは、ピルフェニドンの静脈内投与後に収集したデータについて報告し、図12Bは、Pegydone 6の投与後に収集したデータについて報告する。図12Cは、図12A及び図12Bに報告されたグラフから計算された2つの薬剤の半減期について報告している。図12Cは、Pegydone 6及びピルフェニドンの計算された半減期及びバイオアベイラビリティについて報告する。
実施例11:in vivoでの循環B細胞に対するピルフェニドン効果の測定。
図13Aは、3週間の並体結合マウスが循環CD19+Bリンパ球の50%キメラ現象を示すことを示す。図13Bは、心筋Bリンパ球のキメラ現象の分析である。結合した動物は、CD19+CD11b+及びCD19+CD11b-心筋Bリンパ球の両方で50%のキメラ現象を示す。図13Cは、心筋CD19+細胞及び循環CD19+細胞間のキメラ現象の比を示す。血液及び心筋間のB細胞キメラ現象の比率は約1である。このことは、心筋Bリンパ球が急速に再循環し、循環Bリンパ球と平衡状態にあることを裏付け、心筋B細胞に対するピルフェニドン及び/またはPEGピルフェニドンの効果が末梢血Bリンパ球で評価できることを示している。
実施例12:in vivoの加齢関連心筋変化の処置におけるピルフェニドン。
心筋B細胞は加齢とともに変化するため、ピルフェニドン及び/またはPEG-ピルフェニドンを使用して、心筋B細胞の加齢関連変化を調節することができた。示された異なる年齢のマウスを屠殺し、フローサイトメトリーを介して心臓を分析した。各時点で3回測定した。図14Aは、加齢とともにCD19+細胞の有病率が増加することを示す。図14Bは、CD19+CD11b+細胞の有病率も同様に増加することを示す。図14Cは、加齢とともにCD19+CD11b-細胞の有病率が低下することを示す。
実施例13:ヒトの心筋B細胞を調節するためのピルフェニドンの使用。
データは、ヒト心臓がマウス心臓で観察されるものと同様のB細胞の集団を保有していることを示し、したがって、ピルフェニドンまたはPEG-ピルフェニドンが、マウスで観察されるものと同様のヒトでの心臓保護効果を有する可能性が高いことを立証する。
実施例14:PEG化ピルフェニドン誘導体。
ポリエチレングリコール(PEG)ポリマーをピルフェニドンに組み込むことにより、様々なPEG化ピルフェニドン誘導体を設計及び合成した。PEG化小分子の潜在的な利点は、1)体内分布の変更、2)細胞外への輸送の減少、3)経口投与量の改善、4)代謝の変更、ならびに5)薬物の半減期及び他の薬物動態的特性の変更、である。
PEG化ピルフェニドン誘導体は、図16A及び図16Bに示すように、一般構造への様々な置換により合成した。設計及び合成されたピルフェニドンのPEG化誘導体のいくつかの化学構造を、図16B~16Wに示す。
表1-DTR傷害心臓対未感作心臓から選別されたCD19Cd11b細胞において差次的発現が2倍以上または2倍以下の遺伝子のKEGG分析(経路に続いてその経路内で差次的に発現する遺伝子)
Figure 0007360171000010

Figure 0007360171000011

Figure 0007360171000012

表2 DTR傷害心臓対未感作心臓から選別されたCD19Cd11b細胞において差次的発現が2倍以上または2倍以下の遺伝子のKEGG分析(経路に続いてその経路内で差次的に発現する遺伝子)
Figure 0007360171000013

Figure 0007360171000014
実施例15:PEG-ピルフェニドンは、ピルフェニドンと比較して半減期が延長され、バイオアベイラビリティが改善されている
ピルフェニドン及びPegyonde-6を等モル濃度でラットに静脈内または経口(PO)投与し、薬物動態パラメーターを測定するために異なる時点で血清濃度を測定した。薬剤は、生理食塩水中、5%アルコール+20%PEG 300に溶解した。以下に報告されたデータは、PEG-ピルフェニドンが静脈内及び経口投与後にピルフェニドンよりも長い半減期を有し、PEG-ピルフェニドンがピルフェニドンよりも優れたバイオアベイラビリティを有することを示す。
Figure 0007360171000015

Figure 0007360171000016

Figure 0007360171000017
Figure 0007360171000018

Figure 0007360171000019

Figure 0007360171000020
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Claims (12)

  1. 下記化合物:
    Figure 0007360171000021
    Figure 0007360171000022
    Figure 0007360171000023
    Figure 0007360171000024
    Figure 0007360171000025
    Figure 0007360171000026
    Figure 0007360171000027
    からなる群から選択される化合物。
  2. 非悪性B細胞の活性を調節し、対象の臓器への非悪性B細胞の動員を減少させるための、請求項に記載の化合物またはそれらの組み合わせを含む医薬組成物。
  3. 前記対象が、重度の臓器障害を有し、前記臓器が、心臓、肝臓、腎臓、腸、及び脳からなる群から選択される、請求項に記載の医薬組成物。
  4. 前記対象が、慢性心不全を有し、臓器障害が存在する場合、前記臓器が、心臓、腎臓、肝臓、腸、及び脳からなる群から選択される、請求項に記載の医薬組成物。
  5. 臓器障害が予測される場合に投与され、前記投与が、臓器障害の進行を防止または遅延させ、前記臓器が、心臓、肝臓、腎臓、腸、及び脳からなる群から選択される、請求項に記載の医薬組成物。
  6. 急性組織傷害または虚血の影響を防ぐために対象に投与される、請求項に記載の医薬組成物。
  7. 対象の臓器移植の前または後において投与される、請求項に記載の医薬組成物。
  8. 急性臓器傷害後の臓器の機能障害の発症または進行から対象を保護するための、請求項に記載の化合物またはそれらの組み合わせを含む医薬組成物。
  9. 前記保護された臓器が、心臓である、請求項に記載の医薬組成物。
  10. 前記臓器が、有害なリモデリングの防止により保護される、請求項に記載の医薬組成物。
  11. 心機能の心エコー指標が、ピルフェニドンを含む医薬組成物の投与により改善される、請求項10に記載の医薬組成物。
  12. 抗炎症性化合物と組み合わせて使用されることを特徴とする、請求項2~11のいずれか1項に記載の医薬組成物。
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