JPWO2021201170A5 - - Google Patents

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  1. 以下のA工程と、B工程及び/又はC工程と、D工程と、を備える、医薬の有効成分のスクリーニング方法。
    [A工程]動物(ヒトを除く)に候補物質を投与する工程。
    [B工程]前記A工程を経た前記動物における未分化細胞を観察する工程。
    [C工程]前記A工程を経た前記動物における分化細胞を観察する工程。
    [D工程]候補物質を投与しない場合と比較して、前記未分化細胞の量を向上させる候補物質、又は前記分化細胞の量若しくは前記分化細胞により構成される組織の機能を向上させる候補物質を前記有効成分として選択する工程。
  2. 再生医薬及び/又は抗がん剤の有効成分のスクリーニング方法である、請求項1に記載のスクリーニング方法。
  3. 神経系、心臓又は膵臓の疾患、障害、若しくは疾病又はこれらの症状の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項1又は2に記載のスクリーニング方法。
  4. 血液がんの治療のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項1~3の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  5. 前記候補物質が低分子化合物、タンパク質、ペプチド及び核酸から選ばれる1種又は2種以上である、請求項1~4の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  6. 前記B工程及び前記C工程を備える、請求項1~5の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  7. 前記動物が脊椎動物である、請求項1~6の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  8. 前記動物が、哺乳類、魚類、鳥類、爬虫類又は両生類である、請求項7に記載のスクリーニング方法。
  9. 前記動物が、ゼブラフィッシュ又はマウスである、請求項8に記載のスクリーニング方法。
  10. 前記A工程で動物胚に候補物質を投与する、請求項1~9の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  11. 前記動物が、ゼブラフィッシュの胚である、請求項1~10の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  12. 前記A工程において、前記動物に前記候補物質を局所投与する、請求項1~11の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  13. 前記A工程において、前記動物の胚に前記候補物質を局所投与する、請求項1~12の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  14. 前記A工程において、前記動物の胚における特定の組織に発生する領域又はその近傍に前記候補物質を局所投与する、請求項1~13の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  15. 前記B工程において、前記特定の組織の未分化細胞を観察する、請求項14に記載のスクリーニング方法。
  16. 前記C工程において、前記特定の組織の分化細胞を観察する、請求項14又は15に記載のスクリーニング方法。
  17. 前記A工程は、ゼブラフィッシュの胚における特定の組織に発生する領域又はその近傍に前記候補物質を局所投与することを含み、
    前記B工程は、前記特定の組織の未分化細胞を観察することを含み、
    前記C工程は、前記特定の組織の分化細胞を観察することを含む、請求項1~16の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  18. 前記特定の組織が、神経系、心臓又は膵臓である、請求項14~17の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  19. 前記神経系が中枢神経系である、請求項18に記載のスクリーニング方法。
  20. 前記中枢神経系が脳、脊髄又は視神経である、請求項19に記載のスクリーニング方法。
  21. 前記特定の組織と同一組織の疾患、障害、若しくは疾病又はこれらの症状の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項14~20の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  22. 前記特定の組織と異なる組織の疾患、障害、若しくは疾病又はこれらの症状の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項14~20の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  23. 前記動物が、前記未分化細胞及び/又は前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子が導入されたトランスジェニック動物であることを特徴とする、請求項1~22の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  24. 前記動物が、前記未分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子が導入されたトランスジェニック動物であり、
    前記B工程において前記未分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子の発現を観察する、請求項1~23の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  25. 前記動物が、前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子が導入されたトランスジェニック動物であり、
    前記C工程において前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子の発現を観察する、請求項1~24の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  26. 前記レポーター遺伝子は、蛍光タンパク質、又は蛍光タンパク質と他のタンパク質のフュージョンタンパク質をコードする、請求項23~25の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  27. 前記蛍光タンパク質の蛍光を観察することで、前記レポーター遺伝子の発現を観察する、請求項26に記載のスクリーニング方法。
  28. 前記B工程において未分化細胞マーカーを観察する、請求項1~27の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  29. 前記C工程において分化細胞マーカーを観察する、請求項1~28の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  30. 前記未分化細胞マーカー及び/又は前記分化細胞マーカーの観察手段が、免疫染色又はインサイチューハイブリダイゼーションである、請求項28又は29に記載のスクリーニング方法。
  31. 前記動物が、前記未分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子が導入されたトランスジェニック動物であり、
    前記B工程において前記未分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子の発現を観察し、
    前記C工程において分化細胞マーカーを観察する、請求項1~30の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  32. 前記動物が、前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子が導入されたトランスジェニック動物であり、
    前記B工程において未分化細胞マーカーを観察し、
    前記C工程において前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子の発現を観察する、請求項1~31の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  33. 前記動物が、前記未分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子、及び前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子が導入されたトランスジェニック動物であり、
    前記B工程において前記未分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子の発現を観察し、
    前記C工程において前記分化細胞で特異的に発現するレポーター遺伝子の発現を観察する、請求項1~32の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  34. 前記候補物質が、5-HT受容体阻害剤、AChR阻害剤、アデニル酸シクラーゼ活性化剤、AhR活性化剤、Akt阻害剤、ALK阻害剤、ATPase阻害剤、オートファジー阻害剤、カルシウムチャネル阻害剤、炭酸脱水酵素阻害剤、Cdc42阻害剤、CDK阻害剤、COX阻害剤、デヒドロゲナーゼ阻害剤、DHFR阻害剤、EGFR阻害剤、ERK阻害剤、エストロジェン/プロジェストジェン受容体阻害剤、γセクレターゼ阻害剤、グルタミン酸受容体リガンド(増強剤)、GSK-3阻害剤、HDAC活性化剤、HDAC阻害剤、Hedgehog/Smoothenedアゴニスト、IGF-IR阻害剤、インターロイキン受容体阻害剤、IRAK阻害剤、JAK/STAT阻害剤、MAO阻害剤、MEK阻害剤、マイトファジー阻害剤、NF-kB阻害剤、NF-kB-AMPK-チロシンキナーゼ経路阻害剤、Notch-1阻害剤、P450阻害剤、PAEF阻害剤、PDE阻害剤、PPAR阻害剤、TGF-β受容体阻害剤、TGF-beta/Smad阻害剤、TNF受容体阻害剤、Wnt/β-catenin経路活性化剤から選ばれる1種又は2種以上を含む、請求項1~33の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  35. 前記候補物質が、5-HT受容体阻害剤、AChR阻害剤、アデニル酸シクラーゼ活性化剤、AhR活性化剤、Akt阻害剤、ALK阻害剤、ATPase阻害剤、オートファジー阻害剤、カルシウムチャネル阻害剤、炭酸脱水酵素阻害剤、Cdc42阻害剤、CDK阻害剤、COX阻害剤、デヒドロゲナーゼ阻害剤、DHFR阻害剤、EGFR阻害剤、ERK阻害剤、エストロジェン/プロジェストジェン受容体阻害剤、γセクレターゼ阻害剤、グルタミン酸受容体リガンド(増強剤)、GSK-3阻害剤、HDAC活性化剤、HDAC阻害剤、Hedgehog/Smoothenedアゴニスト、IGF-IR阻害剤、インターロイキン受容体阻害剤、IRAK阻害剤、JAK/STAT阻害剤、MAO阻害剤、MEK阻害剤、マイトファジー阻害剤、NF-kB阻害剤、NF-kB-AMPK-チロシンキナーゼ経路阻害剤、Notch-1阻害剤、P450阻害剤、PAEF阻害剤、PDE阻害剤、PPAR阻害剤、TGF-β受容体阻害剤、TGF-beta/Smad阻害剤、TNF受容体阻害剤、Wnt/β-catenin経路活性化剤から選ばれる1種又は2種以上であるとin silico法により推測される物質を含む、請求項1~34の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  36. 前記候補物質が、c-Myc、Sox2、Klf4及びOct4から選ばれる1種又は2種以上の発現を正に制御する物質である、請求項1~35の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  37. 前記候補物質が、c-Myc、Sox2、Klf4及びOct4から選ばれる1種又は2種以上の発現を正に制御するとin silico法で推測される物質である、請求項1~35の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  38. 前記候補物質が、Notchシグナル経路、PI3K/AKT/mTORシグナル経路、JAK/STATシグナル経路、MAPKシグナル経路、TGFβ/SMADシグナル経路、Wntシグナル経路から選ばれる1種又は2種以上のシグナル経路に作用する物質である、請求項1~37の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  39. 前記候補物質が、Notchシグナル経路、PI3K/AKT/mTORシグナル経路、JAK/STATシグナル経路、MAPKシグナル経路、TGFβ/SMADシグナル経路、Wntシグナル経路から選ばれる1種又は2種以上のシグナル経路に作用するとin silico法で推測される物質である、請求項1~37の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  40. 前記in silico法が、SBDD法及び/又はLBDD法である、請求項35、3及び39の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  41. 前記A工程が、前記動物の胚における特定の組織に発生する領域又はその近傍に前記候補物質を局所投与することを含み、
    前記C工程が、前記特定の組織の機能を観察することを含む、請求項1~40の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  42. 前記A工程が、前記動物の胚における特定の組織に発生する領域又はその近傍に前記候補物質を局所投与することを含み、
    前記C工程が、前記特定の組織の運動機能又は前記特定の組織が分泌する物質の分泌量を観察することを含む、請求項1~41の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  43. 前記A工程が、前記動物の胚における心臓に発生する領域又はその近傍に前記候補物質を局所投与することを含み、
    前記C工程が、心臓の運動機能を観察することを含む、請求項1~42の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  44. 前記A工程が、前記動物の胚における膵臓に発生する領域又はその近傍に前記候補物質を局所投与することを含み、
    前記C工程が、β細胞によるインスリンの生産量又は分泌量を観察することを含む、請求項1~43の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  45. 前記動物が、前記神経系の疾患、障害、若しくは疾病のモデル動物である、請求項1~44の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  46. 緑内障の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項1~45の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  47. 前記A工程が、候補物質を前記動物の網膜に投与する工程であり、
    前記B工程が、網膜神経節細胞の前駆体細胞又はこれに分化する神経幹細胞を観察する工程であり、
    前記C工程が、網膜神経節細胞を観察する工程である、
    請求項46に記載のスクリーニング方法。
  48. 前記動物が緑内障モデルである請求項46又は47に記載のスクリーニング方法。
  49. 脊髄損傷の治療のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項1~42の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  50. 前記A工程が、候補物質を前記動物の脊髄に投与する工程であり、
    前記B工程が、脊髄における未分化細胞を観察する工程であり、
    前記C工程が、脊髄における分化細胞を観察する工程である、
    請求項49に記載のスクリーニング方法。
  51. 前記動物が脊髄損傷モデルである請求項49又は50に記載のスクリーニング方法。
  52. 以下のE工程、F工程及びG工程を備える、疾患、障害、若しくは疾病、又はこれらの症状の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法。
    [E工程]疾患、障害、若しくは疾病のモデル動物(ヒトを除く)に候補物質を投与する工程。
    [F工程]前記E工程を経た前記動物における疾患、障害、若しくは疾病の治療効果を判定する工程。
    [G工程]治療効果を有する候補物質を前記有効成分として選択する工程。
  53. 再生医薬及び/又は抗がん剤の有効成分のスクリーニング方法である、請求項52に記載のスクリーニング方法。
  54. 神経系、心臓又は膵臓の疾患、障害、若しくは疾病又はこれらの症状の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法である、請求項52又は53に記載のスクリーニング方法。
  55. 前記E工程において、緑内障モデル動物の網膜に候補物質を投与し、
    前記F工程において、緑内障の治療効果を判定する、請求項52~54の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  56. 前記F工程において、網膜神経節細胞の増加の有無を観察する、請求項55に記載のスクリーニング方法。
  57. 前記F工程において、前記動物の行動観察により視力の回復の有無を判定することで、緑内障の治療効果を判定する、請求項55又は56に記載のスクリーニング方法。
  58. 前記E工程において、脊髄損傷モデル動物における脊髄損傷部位に候補物質を投与し、
    前記F工程において、脊髄損傷の治療効果を判定する、請求項52~54の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
  59. 前記F工程において、前記脊髄損傷部位における脊髄の再生効果を判定する、請求項58に記載のスクリーニング方法。
  60. 前記F工程において、前記動物の行動観察により運動能力の回復の有無を判定することで、脊髄損傷の治療効果を判定する、請求項58又は59に記載のスクリーニング方法。
  61. 前記E工程において、がんモデル動物の血管内に候補物質を注射し、
    前記F工程において、がんの治療効果を判定する、請求項52に記載のスクリーニング方法。
  62. 前記E工程において、白血病モデル動物に候補物質を投与し、
    前記F工程において、血管内皮の肥厚化又は腫瘤化の有無を観察する、請求項61に記載のスクリーニング方法。
  63. 前記E工程において、白血病モデル動物に候補物質を投与し、
    前記F工程において、前記動物の生存率を観察する、請求項61又は62に記載のスクリーニング方法。
  64. 請求項1~51の何れか一項に記載のスクリーニング方法による一次スクリーニングを行い、一次スクリーニングで有効成分として選択された候補物質を請求項52~63の何れか一項に記載のスクリーニング方法による二次スクリーニングに供する、疾患、障害、若しくは疾病、又はこれらの症状の治療又は予防のための有効成分のスクリーニング方法。
  65. 前記一次スクリーニングのA工程においては正常動物に候補物質を投与する、請求項64に記載のスクリーニング方法。
  66. 前記候補物質が、以下の一般式(I)、一般式(II)又は一般式(III)に包含される化合物若しくはその塩又はこれらの水和物である、請求項1~65の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
    Figure 2021201170000001
    (一般式(I)中、
    環Aは、
    酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~4個のヘテロ原子を含んでいてもよい、
    飽和又は不飽和である、
    さらにC1~3のアルキル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい、
    3~8員である、
    単環式又は縮合二環式の基であり;
    Lは、置換基Rで置換されていてもよい、C1~10の飽和又は不飽和の炭素鎖炭化水素鎖であるか、或いは、Lは存在せず、
    前記置換基Rは、ハロゲン原子で置換されていてもよい、環状構造を有していてもよい、C1~10である、飽和又は不飽和の炭化水素基であり;
    は、
    -C≡N、-COOH、-CHO、-COOCH、-NO、又はハロゲン原子であるか、或いは、
    酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~4個のヘテロ原子を含んでいてもよい、
    飽和又は不飽和である、
    さらにC1~3のアルキル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい、
    3~8員である、
    単環式又は縮合二環式の基であり;
    は、
    酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~6個のヘテロ原子を含んでいてもよい、
    飽和又は不飽和である、
    さらにC1~3のアルキル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい、
    3~20員である、単環式又は縮合二環式の基である。)

    Figure 2021201170000002
    (一般式(II)中、
    は、
    水素原子、
    ハロゲン原子、又は
    飽和若しくは不飽和であり、直鎖状若しくは分岐鎖状であり、環状構造を有していてもよい、ハロゲン原子で置換されていてもよい、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~4個のヘテロ原子を含んでいてもよい、C1~20の炭化水素基であり;
    は以下の何れかの構造であり
    Figure 2021201170000003

    は、
    飽和若しくは不飽和であり、
    C1~3の炭化水素基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよい水酸基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよい硫酸基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいリン酸基及びハロゲン原子から選ばれる基で置換されていてもよい、
    酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~4個のヘテロ原子を含んでいてもよい、
    C1~30の炭化水素鎖であり;
    は、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいカルボキシル基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよい水酸基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいヒドロキサム酸基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいスルホ基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいボロン酸基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいカルバモイル基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいスルファモイル基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいスルホキシイミン基、シアノ基又はテトラゾリル基である。)
    Figure 2021201170000004
    (一般式(III)中、
    環A、環B及び環Cは、それぞれ独立して、
    酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~4個のヘテロ原子を含んでいてもよい、
    飽和又は不飽和である、
    さらにC1~3の炭化水素基、ハロゲン原子、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよい水酸基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよい硫酸基又はC1~3の炭化水素基で置換されていてもよいリン酸基で置換されていてもよい、
    3~8員である、
    単環式の環であり;
    は、以下から選ばれる基であり、
    Figure 2021201170000005
    ~R6は、それぞれ独立して、
    水素原子、C1~3の炭化水素基、C1~3の炭化水素基で置換されていてもよい水酸基又はC1~3の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基であり、
    は、水素原子、C1~3の炭化水素基又はC1~3の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基であり、
    nは1~4の整数を表し;
    、Lは、それぞれ独立して、
    C1~3のアルキレン基若しくはアルケニレン基、-N(H)-又は-O-であり、
    これら2価の基のうち、-O-以外の基は、さらに、飽和若しくは不飽和であり、直鎖状若しくは分岐鎖状であり、環状構造を有していてもよい、ハロゲン原子で置換されていてもよい、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~6個のヘテロ原子を含んでいてもよい、C1~30の炭化水素基で置換されていてもよく;
    は、飽和若しくは不飽和であり、直鎖状若しくは分岐鎖状であり、環状構造を有していてもよい、ハロゲン原子で置換されていてもよい、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から独立して選択される1~6個のヘテロ原子を含んでいてもよい、C1~30の炭化水素基である。)
  67. 前記候補物質が、以下の化合物1~7の何れかの誘導体若しくはその塩又はこれらの水和物である、請求項1~66の何れか一項に記載のスクリーニング方法。
    Figure 2021201170000006
  68. 請求項1~67の何れか一項に記載のスクリーニング方法により有効成分をスクリーニングするスクリーニング工程と、前記スクリーニング工程により有効成分として選択された物質と組み合わせる医薬添加剤を選択する工程を備える、医薬組成物の設計方法。
  69. 前記医薬組成物が、再生医薬及び/又は抗がん剤である、請求項68に記載の設計方法。
  70. 前記医薬組成物の適応症を選択する工程を含む、請求項68又は69に記載の設計方法。
  71. 前記適応症が、神経系、心臓又は膵臓の疾患、障害、若しくは疾病、又はこれらの症状、或いはがんである、請求項70に記載の設計方法。
  72. 前記医薬組成物の剤型を選択する工程を備える、請求項6871の何れか一項に記載の設計方法。
  73. 前記剤型として液剤を選択し、前記有効成分と混合すべき水性媒体を選択することを含む、請求項72に記載の設計方法。
  74. 前記剤型として注射剤を選択する、請求項73に記載の設計方法。
  75. 前記剤型として点眼薬を選択する、請求項73に記載の設計方法。
  76. 前記剤型として凍結乾燥製剤を選択する、請求項72に記載の設計方法。
  77. 前記剤型として軟膏を選択し、前記有効成分と混合する基材を選択することを含む、請求項72に記載の設計方法。
  78. 前記剤型として眼軟膏を選択する、請求項77に記載の設計方法。
  79. 前記剤型として鼻腔投与用製剤を選択する、請求項72に記載の設計方法。
  80. 前記剤型として経口投与用製剤を選択する、請求項72に記載の設計方法。
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