KR102359257B1 - 망막 질환의 치료 방법 - Google Patents
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Abstract
건성 형태의 연령-관련 황반변성 (AMD)을 갖는 대상체를 치료하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 대상체의 망막하에 치료 유효량의 인간 RPE 세포를 포함하는 제약 조성물을 투여하여 대상체를 치료하는 것을 포함하고, 여기서 적어도 95%의 세포는 프리멜라노솜 단백질 (PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항은 대상체에게 100 ohm보다 크다.
Description
본 발명은 그의 일부 실시양태에서 망막 질환, 특히 연령 관련 황반변성 (AMD)을 치료하는 방법에 관한 것이다.
10여년 전에 hESC의 유도는 치료용 세포의 출발 물질로 작용하여 재생을 위한 이들 세포의 임상적 이용 가능성에 대한 엄청난 관심을 끌었다. hESC 유래 세포가 임상 용도로 아직 승인되지는 않았지만, 이 목표를 달성하는 데 수년 동안 상당한 진전이 있었다. 중요한 진보는 hESC의 생물학에 대한 더 나은 이해, 다양한 세포 유형으로 분화하는 능력의 기술적 개선 및 질병 특이적 동물 모델에서 그의 치료 효과의 전임상 증명을 포함한다.
RPE는 망막 신경과 맥락막 모세혈관층 사이에 있는 색소 세포의 단일층이다. RPE는 정점부 (apical)에서 기저측 (basolateral)으로의 구조적 및 기능적 극성을 특징으로 한다. 정점부 측에서, 세포는 광수용체와 직접 접촉한다. RPE는 그의 측벽에 단단하고 접착력이 좋은 갭 접합부를 형성하고, 기저부 측에는 RPE를 맥락막 혈관과 분리시키는 아래에 위치하는 브루크 (Bruch) 기저막과 접촉한다. RPE 세포는 망막 및 그의 광수용체의 유지 및 기능에 중추적인 역할을 한다. 이 역할은 혈액-망막 장벽의 형성, 미광의 흡수, 망막 신경으로의 영양 공급, 시각 색소의 재생 및 광수용체의 쉐드 외절 (shed outer segment)의 흡수 및 재순환을 포함한다.
RPE 세포의 기능이상, 변성 및 손실은 AMD, 베스트병 (Best Disease) 및 색소성 망막염 (RP)의 하위 유형의 주요 특징이다. AMD는 서양에서 시각 장애의 주요 원인이다. 75세 초과의 사람들 중 25-30%에서 연령 관련 황반변성 (AMD)이 발생하고, 점진적으로 중추 시력 상실이 발생하여 환자의 6-8%가 실명하게 된다. 망막 변성은 미세한 시각적 세부 사항 및 색채 인식을 담당하는 망막의 중심 부분인 황반을 주로 포함한다. AMD의 건성 형태는 RPE의 과증식 및 RPE 아래 또는 대사 최종 생성물로 이루어진 브루크 막 내에서의 드루젠 침착 (drusen deposit)에 의해 개시된다. 이것은 점차적으로 중추 시각 상실을 일으키는 RPE 세포 및 황반의 넓은 부위에 걸친 광수용체의 변성과 함께 지도형 위축 (GA)의 진전 단계로 진행될 수 있다. 건성 AMD 환자의 10%는 신생혈관 (습성) AMD로 진행할 것이고, 여기서 브루크 막을 통해 자라기 시작하는 혈관 및 후속적인 안내 누출 및/또는 출혈은 중추 시력의 상실을 가속화할 것이다. 합병증인 신생혈관 형성은 항-VEGF 작용제로 치료할 수 있지만, 현재 RPE 및 광수용체 변성을 중지시키는 효과적인 치료법이 없고, 결국 많은 환자가 시력을 잃을 것이다.
동물 및 사람 둘 모두에서 이식 연구는 AMD 환자에서 RPE 세포를 이식하는 잠재적인 치료 효과에 대한 증거를 제공한다. 사람에서, RPE 및 맥락막의 세포 현탁액 또는 패치로서 말초 RPE의 자가 이식뿐만 아니라 보다 말초의 RPE로의 황반 전위는 비교적 더 건강한 RPE 세포 위에 황반을 위치시키는 것이 일부 AMD 환자에서 시각 기능을 개선할 수 있다는 원리 증명을 제공한다. 그럼에도 불구하고, 자가 이식을 위한 수술 절차는 어렵고, 중대한 합병증과 관련이 있다. 일반적으로, RPE 세포는 표준 3-포트 유리체 절제술을 시행한 후 작은 망막 절개술을 시행하여 GA 영역과 보다 잘 보존된 중시와밖 (extra-foveal) 망막 및 RPE 층의 경계를 따라 황반 영역에 생성된 망막하 공간으로 전달된다. AMD 치료에서 상기 세포 대체 전략의 성공은 이식된 세포의 생존 및 기능을 가능하게 하고 망막 손상을 최소화하는 안전한 전달 시스템을 확립하는데 달려있다.
배경 기술은 WO 2013/114360, WO 2013/074681, WO 2008/129554 및 WO 2013/184809, US 특허 출원 62/116,972 및 US 특허 출원 62/116,980을 포함한다.
발명의 요약
본 발명의 일부 실시양태의 측면에 따르면, 건성 형태의 연령-관련 황반변성 (AMD)을 갖는 대상체를 치료하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 대상체의 망막하 (subretina)에 치료 유효량의 인간 RPE 세포를 포함하는 제약 조성물을 투여하여 대상체를 치료하는 것을 포함하고, 여기서 적어도 95%의 세포는 프리멜라노솜 (premelanosome) 단백질 (PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항 (trans-epithelial electrical resistance)은 대상체에게 100 ohm보다 크다.
본 발명의 일부 실시양태의 측면에 따르면, 망막 질환 또는 병태를 갖는 대상체를 치료하는 방법이 제공되고, 이 방법은 대상체의 망막 내로 치료 유효량의 인간 다각형 RPE 세포를 포함하는 제약 조성물을 투여하여 대상체를 치료하는 것을 포함하고, 여기서 적어도 95%의 세포는 프리멜라노솜 단백질 (PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항은 대상체에게 100 ohm보다 크고, 치료 유효량은 투여당 50,000 - 5,000,000 세포이다.
본 발명의 일부 실시양태의 측면에 따르면, 망막 질환 또는 병태를 갖는 대상체를 치료하는 방법이 제공되고, 이 방법은 장치를 사용하여 대상체의 망막 내로 치료 유효량의 인간 RPE 세포를 포함하는 제약 조성물을 투여하여 대상체를 치료하는 것을 포함하고, 세포가 그를 통해 투여되는 장치의 외부 직경은 90-100 ㎛이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 상기 장치는 캐뉼라이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 적어도 95%의 세포는 프리멜라노솜 단백질 (PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항은 대상체에게 100 ohm보다 크다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 치료 유효량은 투여당 50,000-1,000,000 세포이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 치료 유효량은 투여당 50,000 세포, 투여당 200,000 세포, 투여당 500,000 세포 및 투여당 1,000,000 세포로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 대상체의 망막하 공간 내에 투여된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 단일 투여로 투여된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 제약 조성물은 500 세포/㎕당 - 10,000 세포/㎕를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 투여량이 투여당 50,000 세포일 때, 제약 조성물은 약 500-1000 세포/㎕를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 투여량이 투여당 200,000 세포일 때, 제약 조성물은 약 2,000 세포/㎕를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 투여량이 투여당 500,000 세포일 때, 제약 조성물은 약 5,000 세포/㎕를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 투여량이 투여당 1,000,000 세포일 때, 제약 조성물은 약 10,000 세포/㎕를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 망막 질환 또는 병태는 색소성 망막염, 망막 박리, 망막 이형성증, 망막 위축, 망막병증, 황반 이영양증, 원뿔세포 (cone) 이영양증, 원뿔-막대세포 (cone-rod) 이영양증, 말라티아 레벤티네스(Malattia Leventinese), 도인 벌집 모양 (Doyne honeycomb) 이영양증, 소르스비 (Sorsby) 이영양증, 패턴형/나비형 (pattern/butterfly) 이영양증, 베스트 난황상 근이영양증, 노스 캐롤라이나 이영양증, 중심 원형 맥락막 (central areolar choroidal) 이영양증, 혈관무늬 망막증, 독성 황반병증, 스타가르트 (Stargardt) 병, 병적 근시, 색소성 망막염 및 황반변성 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 질환은 연령-관련 황반변성이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 연령-관련 황반변성은 건성 형태의 연령-관련 황반변성이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 대상체는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 기준을 충족한다:
(i) 55세 이상;
(ii) 적어도 하나의 눈에 0.5 시신경유두 (disc) 면적 초과의 황반의 지도형 위축이 있는 건성 AMD의 안저 검사 소견을 가짐;
(iii) 모니터링된 마취 관리 하에 유리체 망막 수술 절차를 받을 수 있음; 및
(iv) 면역결핍 질환이 없음.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 대상체는 AMD 이외의 다른 망막 질환이 없다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 대상체는 기준 (ⅰ) 내지 (ⅳ)를 각각 충족한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포가 그를 통해 투여되는 장치의 외부 구멍은 90-100 ㎛이다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 장치는 캐뉼라이다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 장치는 바늘을 추가로 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 캐뉼라의 게이지는 25G이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 집단 내의 Oct4+TRA-1-60+ 세포의 수는 1:250,000 미만이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 면역 염색에 의해 측정시에, 적어도 80%의 세포는 베스트로핀 1을 발현한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 면역 염색에 의해 측정시에, 적어도 80%의 세포는 작은 안구증-연관 전사 인자 (MITF)를 발현한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 80% 초과의 세포는 FACS에 의해 측정시에 쌍형성 박스 (paired box) 유전자 6 (PAX-6)을 발현한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 1일당 ml당 500 ng 초과의 색소 상피-유래 인자 (PEDF)를 분비한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 분극화된 (polarized) 방식으로 PEDF 및 혈관 내피 성장 인자 (VEGF)를 분비한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, PEDF의 정점부 분비:PEDF의 기저부 분비의 비는 1보다 크다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 비는 2-8℃에서 8시간 동안 인큐베이션한 후에 1 초과로 유지된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포의 상피 통과 전기 저항은 2-8℃에서 8시간 동안 인큐베이션한 후에 100 ohm 초과로 유지된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, VEGF의 기저부 분비:VEGF의 정점부 분비의 비는 1보다 크다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 비는 2-8℃에서 8시간 동안 인큐베이션한 후에 1 초과로 유지된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 망막하 투여 후에 RCS 래트에서 시력을 회복시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 RCS 래트에서 망막하 투여 후에 180일까지 광수용체를 구조할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 인간 배아 줄기세포의 생체외 분화에 의해 생성된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 세포는 다음에 의해 생성된다:
(a) 인간 배아 줄기세포 또는 유도 만능 줄기세포를 니코틴아미드를 포함하고 액티빈 A가 없는 배지에서 배양하여 분화 세포를 생성시키는 단계;
(b) 니코틴아미드 및 액티빈 A를 포함하는 배지에서 분화 세포를 배양하여 RPE 계통을 향해 추가로 분화된 세포를 생성시키는 단계; 및
(c) 니코틴아미드를 포함하고 액티빈 A가 없는 배지에서 RPE 계통을 향해 추가로 분화된 세포를 배양하는 단계.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 배아 줄기세포 또는 유도 만능 줄기세포는 bFGF 및 TGFβ를 포함하는 배지에서 증식된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 배아 줄기세포는 인간 제대 섬유모세포 상에서 배양된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 단계 (a)-(c)는 분위기 산소 수준이 약 10% 미만인 조건 하에 수행된다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 상기 방법은 배아 줄기세포 또는 유도 만능 줄기세포를 단계 (a) 전에 니코틴아미드의 존재 하에 분위기 산소 수준이 약 10% 초과인 조건 하에 배지에서 배양하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 상기 방법은 분화된 세포를 단계 (c) 후에 니코틴아미드의 존재 하에 분위기 산소 수준이 약 10% 초과인 조건 하에 배지에서 배양하는 것을 추가로 포함한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 및/또는 학술 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명되는 것과 유사한 또는 동등한 방법 및 물질이 본 발명의 실시양태를 실시하거나 시험하는데 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및/또는 물질이 아래에서 설명된다. 충돌이 있는 경우, 정의를 포함한 특허 명세서가 우선할 것이다. 또한, 물질, 방법 및 실시예는 단지 예시적인 것으로서, 반드시 제한하려고 하는 것은 아니다.
본 발명의 일부 실시양태는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 설명된다. 이제 도면을 상세하게 참조하여, 도시된 세부 사항은 예시로서, 본 발명의 실시양태에 대한 논의를 제시하기 위한 것임이 강조된다. 이와 관련하여, 도면과 함께 제시된 설명을 통해, 본 발명의 실시양태가 어떻게 실행될 수 있는지는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
도면에서,
도 1은 망막하 주입 방법의 도면이다. 이 도면에서 수술 포트의 위치는 해부학 적으로 정확하지 않음에 유의한다 (Stout and Francis, 2011, Human Gene Ther. 2011 May 22(5): 531-5).
도 2a-c는 제제화된 세포의 전달 및 로딩을 위한 장치의 조립을 제시하는 사진이다. a. 18G 무딘 충전 바늘에 연결된 주사기. b. 18G 무딘 충전 바늘의 연장 튜브로의 교체. c. 조립된 전달 장치.
도면에서,
도 1은 망막하 주입 방법의 도면이다. 이 도면에서 수술 포트의 위치는 해부학 적으로 정확하지 않음에 유의한다 (Stout and Francis, 2011, Human Gene Ther. 2011 May 22(5): 531-5).
도 2a-c는 제제화된 세포의 전달 및 로딩을 위한 장치의 조립을 제시하는 사진이다. a. 18G 무딘 충전 바늘에 연결된 주사기. b. 18G 무딘 충전 바늘의 연장 튜브로의 교체. c. 조립된 전달 장치.
본 발명의 구체적 실시양태의 설명
본 발명은 일부 실시양태에서 망막 질환, 보다 특히 연령 관련 황반변성 (AMD)을 치료하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시양태를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 그 적용에 있어서 반드시 하기 상세한 설명에서 제시되거나 실시예에 의해 예시되는 상세 내용으로 제한되지는 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명은 다른 실시양태가 가능하거나 다양한 방법으로 실시되거나 수행될 수 있다.
AMD는 중심 망막의 진행성 만성 질환으로, 전세계적으로 시력 상실의 주요 원인이다. 대부분의 시각 상실은 신생혈관 ("습성") AMD 및 지도형 위축 (GA, "건성")의 두 과정 중 하나 때문에 질병의 말기에 발생한다. 신생혈관 연령 관련 황반변성에서, 맥락막 신생혈관 형성은 RPE하 또는 망막하 공간으로 침투하여 유체, 지질 및 혈액을 누출시키고 섬유성 흉터를 유발한다. GA에서, 망막 색소 상피, 맥락막 모세혈관층 및 광수용체의 진행성 위축이 발생한다. AMD의 건성 형태가 더 흔하지만 (모든 환자의 85-90%), 치료되지 않은 채로 방치하면 급속하고 심한 시력 손실을 초래하는 "습성" 형태로 진행될 수 있다.
AMD의 추정 유병률은 미국 및 다른 선진국에서 2,000명 중 1명이다. 이 유병률은 일반 인구에서 노인의 비율과 함께 증가할 것으로 예상된다. 질병의 위험 요소에는 환경적 요인과 유전적 요인이 모두 포함된다.
이 질환의 병인은 기능적으로 상호연관된 4개의 조직, 즉 망막 색소 상피 (RPE), 브루크막, 맥락막 모세혈관층 및 광수용체의 이상을 포함한다. 그러나, RPE 세포 기능의 손상은 임상적으로 관련된 AMD 변화를 가져 오는 분자 경로의 초기의 결정적인 사건이다.
현재 AMD에 대한 효과적인 또는 승인된 치료법은 없다. 예방 조치에는 비타민/미네랄 보충제가 포함된다. 이것들은 습성 AMD 발생 위험을 줄이지만, 지도형 위축의 진행에는 영향을 주지 않는다.
현재, 임상 개발의 여러 단계에 약 20개의 요법이 있다. 이들 중에는, 보체계 억제제 및 코르티코스테로이드, 시각 회로 조정제, 항산화제, 신경보호제, 혈관 강화제 및 세포 및 유전자 요법이 있다 (예를 들어, 문헌 [Dugel et al., 2014, Retina Today, pages 70-72]; 및 [Patel et al., 2015, Practical Retina, January 2015 · Vol. 46, No.1, pages 8-13] 참조).
인간 배아 줄기세포는 RPE 세포의 생성을 위한 세포 공급원으로 제안되었다. hESC로부터 RPE 세포를 얻기 위해 두 가지 일반적인 접근법, 즉 자발적 분화 및 유도 분화가 사용되었다. 자발적 분화에서, 편평한 콜로니 또는 배아체 (EB)에서 hESC는 색소 침착된 RPE 세포를 함유하는 세포 집단으로 자발적으로 분화될 수 있다. 유도 분화 방법은 hESC의 RPE 세포로의 분화를 유도하기 위해 다수의 인자를 사용한다 (예를 들면, WO 2008/129554 참조).
본 발명자들은 이제 용량 및 치료 요법 및 세포를 전달하기 위한 장치를 포함하는, PRE 세포를 사용한 임상 치료를 위한 최적 조건을 발견하였다. 본 발명은 또한 세포 처리에 의해 이익을 얻을 수 있는 환자 집단의 선택 기준을 제공한다.
따라서, 본 발명의 한 측면에 따르면, 치료 유효량의 인간 RPE 세포를 포함하는 제약 조성물을 대상체의 망막하에 투여하여 대상체를 치료하는 것을 포함하는, 망막 질환 (예를 들어, 건성 형태의 연령-관련 황반변성 (AMD))을 갖는 대상체를 치료하는 방법이 제공하고, 여기서 세포의 적어도 95%는 프리멜라노솜 단백질 (PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항은 대상체에게 100 ohm보다 크다.
제약 조성물이 치료제로 작용하는 눈 병태는 망막 기능 부전, 망막 손상 및/또는 망막 색소 상피의 손실과 관련된 망막 질환 또는 장애를 포함하고 이로 제한되지 않는다. 본 발명에 따라 치료될 수 있는 병태의 비-제한적 목록은 색소성 망막염, 레베르 선천성 흑암시 (lebers congenital amaurosis), 유전성 또는 후천성 황반변성, 연령 관련 황반변성 (AMD), 베스트병, 망막 박리, 회전성 (gyrate) 위축, 맥락막 결손 (choroideremia), 패턴형 이영양증, 및 RPE의 다른 이영양증, 스타가르트병, 광, 레이저, 염증, 감염, 방사선, 신생혈관성 또는 외상성 손상 중 어느 하나에 의해 유발된 RPE 및 망막 손상을 포함한다.
특정 실시양태에 따르면, 질환은 건성 형태의 연령-관련 황반변성이다.
치료할 수 있는 대상체는 영장류 (인간 포함), 개과, 고양이과, 유제 동물 (예를 들어, 말, 소, 돼지류 (예를 들어, 돼지)), 조류 및 기타 대상체를 포함한다. 상업적으로 중요한 인간 및 비-인간 동물 (예를 들어, 가축 및 사육 동물)이 특히 관심의 대상이다. 치료될 수 있는 예시적인 포유동물은 개과; 고양이과; 말; 소; 양; 설치류 등 및 영장류, 특히 인간을 포함한다. 비-인간 동물 모델, 특히 포유동물, 예를 들어 영장류, 뮤린, 토끼목 등은 실험 조사에 사용될 수 있다.
한 실시양태에 따르면, 치료되는 대상체는 55세 이상이다.
또 다른 실시양태에 따르면, 치료되는 대상체는 적어도 하나의 눈에 0.5 시신경유두 면적 초과 (1.25 mm2 내지 최대 17 mm2)의 황반 내의 지도형 위축이 있는 건성 AMD의 안저 검사 소견을 갖는다.
또 다른 실시양태에 따르면, 치료되는 대상체는 모니터링된 마취 관리 하에 유리체 망막 수술 절차를 받을 수 있는 상태에 있다.
또 다른 실시양태에 따르면, 대상체는 면역결핍 질환이 없다.
또 다른 실시예에 따르면, 대상체는 -6 디옵터 초과의 축성 근시를 갖지 않는다.
또 다른 실시양태에 따르면, 대상체는 망막 박리 치료의 병력이 없다.
또 다른 실시양태에 따르면, 대상체는 AMD 이외의 다른 망막 질환이 없다.
바람직하게는, 치료되는 대상체는 상기 기준 중 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6개 또는 전부를 충족한다.
본원에서 설명되는 바와 같이 생성된 RPE 세포는 대상체의 눈 내의 다양한 표적 부위에 이식될 수 있다. 한 실시양태에 따르면, RPE 세포는 RPE의 정상적인 해부학적 위치 (광수용체 외절과 맥락막 사이)인 눈의 망막하 공간에 이식된다. 또한, 세포의 이동 능력 및/또는 양성 주변분비 효과에 따라, 추가의 안 구획 내로의 이식은 유리체 공간, 내부 또는 외부 망막, 망막 주변 및 맥락막 내를 포함하는 것으로 고려된다.
대상체에게 투여될 수 있는 생존가능 세포의 수는 일반적으로 주사당 50,000-5x106, 50,000-4x106, 50,000-3x106, 50,000-2x106, 50,000-1x106, 50,000-500,000이다.
본 발명은 단일 투여 또는 다중 투여를 고려한다. 바람직하게는, 눈에 대한 최초 투여와 동일한 눈에 대한 두 번째 투여 사이의 시간은 적어도 1개월이다.
특정 실시양태에 따르면, 대상체의 눈당 투여될 수 있는 생존가능 세포의 수는 50,000-2x106, 50,000-1x106, 50,000-500,000이다. 예시적인 용량은 눈당 50,000 세포 눈당 100,000 세포, 눈당 200,000 세포, 눈당 300,000 세포, 눈당 400,000 세포, 눈당 500,000 세포 및 눈당 1x106 세포를 포함한다.
세포는 전형적으로 BSS 플러스™과 같은 담체 (예를 들어, 등장성 용액 및/또는 염수)로 제제화된다. 담체는 선택적으로 RPE 이식, 통합, 생존, 효능 등을 뒷받침하는 추가 인자를 포함할 수 있다.
50,000개의 세포를 포함하는 제약 조성물의 예시적인 농도는 ㎕당 약 500개 세포 또는 ㎕당 1,000개 세포이다. 200,000개의 생존가능 세포를 포함하는 제약 조성물의 예시적인 농도는 ㎕당 약 500개의 생존가능 세포 또는 ㎕당 1,000개의 생존가능 세포이다. 500,000개의 세포를 포함하는 제약 조성물의 예시적인 농도는 ㎕당 약 5,000개의 생존가능 세포 또는 ㎕당 약 10,000개의 생존가능 세포이다. 1x106 세포를 포함하는 제약 조성물의 예시적인 농도는 ㎕당 약 10,000개의 생존가능 세포이다.
이식은 관련 기술 분야에 공지된 다양한 기술에 의해 수행될 수 있다. RPE 이식을 수행하는 방법은 예를 들어 미국 특허 5,962,027, 6,045,791, 및 5,941,250 및 문헌 [Eye Graefes Arch Clin Exp Opthalmol March 1997; 235(3):149-58]; [Biochem Biophys Res Commun Feb. 24, 2000; 268(3): 842-6]; [Opthalmic Surg February 1991; 22(2): 102-8]에 기재되어 있다. 각막 이식을 수행하는 방법은 예를 들어 미국 특허 5,755,785 및 문헌 [Eye 1995; 9 (Pt 6 Su):6-12]; [Curr Opin Opthalmol August 1992; 3 (4): 473-81]; [Ophthalmic Surg Lasers April 1998; 29 (4): 305-8]; [Ophthalmology April 2000; 107 (4): 719-24]; 및 [Jpn J Ophthalmol November-December 1999; 43(6): 502-8]에 기재되어 있다. 주로 주변분비 효과가 이용된다면, 세포는 또한 반투과성 용기 내에 캡슐화되어 눈에 전달되고 유지될 수 있고, 이것은 또한 숙주 면역계에 대한 세포의 노출을 감소시킬 것이다 (Neurotech USA CNTF delivery system; PNAS March 7, 2006 vol. 103(10) 3896-3901).
투여 단계는 RPE 세포를 이를 필요로 하는 눈 내로의 안내 투여를 포함할 수 있다. 안내 투여는 망막하 공간 내로의 RPE 세포의 주입을 포함할 수 있다.
한 실시양태에 따르면, 이식은 편평 유리체 절제술 (pars plana vitrectomy surgery)을 수행한 후, 작은 망막 개구부를 통해 망막하 공간으로 또는 직접 주입을 통해 세포를 전달함으로써 수행된다.
RPE 세포는 다양한 형태로 이식될 수 있다. 예를 들어, RPE 세포는 매트릭스와 함께 세포 현탁액의 형태로 표적 부위로 도입되거나 또는 매트릭스 또는 막, 세포외 매트릭스 또는 기질, 예컨대 생분해성 중합체 또는 조합물 상에 부착될 수 있다. RPE 세포는 또한 광수용체와 같은 다른 망막 세포와 함께 이식될 수 있다 (공동 이식).
특정 실시양태에 따르면, 수용액 (예를 들어, 등장액 및/또는 염수) 또는 공기가 망막하 공간으로 투여되어 초기의 소포 (bleb)를 형성한다. 이어서, 현탁액으로서의 또는 스캐폴드 상의 RPE 세포를 동일한 망막하 공간에 투여한다. 주사는 바늘 또는 주사 캐뉼라를 통해 이루어질 수 있다.
특정 실시양태에 따르면, 세포는 외경이 90-100 ㎛인 전달 장치 (예를 들어, 바늘 또는 주사 캐뉼라)를 사용하여 세포 현탁액으로서 전달된다. 또 다른 실시양태에 따르면, 세포는 65-75 ㎛의 내부 구멍 직경을 갖는 전달 장치 (예를 들어, 바늘 또는 주사 캐뉼라)를 사용하여 세포 현탁액으로서 전달된다.
본 발명의 상기 측면의 실시양태에 따르면, 70,000-1.4x106 생존가능 세포/100 ㎕ 농도의 그의 최종 제제 내의 RPE 세포는 18G 바늘을 사용하여 전달 장치 (예를 들어 1 ml 주사기)에 로딩된다 (70,000개 세포가 50,000 용량을 위해 로딩되고, 700,000개 세포가 500,000 용량을 위해 로딩되고, 1.4x106 세포가 1x106 용량을 위해 로딩된다). 이어서, 18G 바늘을 연장 튜브 (예를 들어, 5-10 cm)로 교체할 수 있고, 공기는 연장 튜브를 통해 제거할 수 있다. 90-100 ㎛ (예를 들어, 41G)의 외경을 갖는 팁이 존재하는 주사 캐뉼라를 연장 튜브의 끝에 부착할 수 있다. 또 다른 실시양태에 따르면, 팁의 구멍의 내경은 약 65-75 ㎛ (예를 들어, 약 70 ㎛)이다.
바늘 또는 주사 캐뉼라에 로딩시 RPE 세포의 농도는 약 2,000개 생존가능 세포/㎕ 내지 약 14,000개 생존가능 세포/㎕일 수 있다. 바늘 또는 주사 캐뉼라로부터 전달되는 생존가능 RPE 세포의 농도는 약 1,000개 생존가능 세포/㎕ 내지 약 10,000개 생존가능 세포/㎕일 수 있다.
특정 실시양태에 따르면, 캐뉼라는 41G 팁 (페레그린 (Peregrine)에 의해 제조됨)을 포함한다. 또 다른 실시예에 따르면, 캐뉼라는 25G 캐뉼라이다.
본 발명은 18G 바늘 및 25G/41G 캐뉼라를 포함하는 제품을 제공한다. 이러한 장치는 RPE 세포의 흡수 및 후속적인 RPE 세포의 안내 투여에 사용될 수 있다.
장치는 연장 튜브 (예를 들어, 약 5 내지 15 cm) 및 주사기 (예를 들어, 1-2 ml 주사기)를 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 25G/41G 캐뉼라, 주사기 (예를 들어, 1-2 ml 주사기) 및 연장 튜브 (예를 들어, 약 5 내지 15 cm)를 포함하는 제품이 제공된다. 제품은 18G 바늘을 추가로 포함할 수 있다.
치료 효과는 시각 및 안구 기능 및 구조의 다른 측정법으로 평가할 수 있는데, 여기에는 가장 잘 교정된 시력 (BCVA), 명암 적응 상태에서 시야측정 또는 미세 시야측정으로 측정한 빛에 대한 망막 민감도, 전체 시야, 다초점, 초점 또는 패턴 망막전위도 검사 (ERG), 콘트라스트 민감도, 독서 속도, 색각, 임상 생체 현미경 검사, 안저 사진, 광간섭 단층 촬영 (OCT), 자가형광 안저 촬영 (FAF), 적외선 및 다색 영상화, 플루오레세인 또는 ICG 혈관조영술, 및 시각 기능 및 안구 구조를 평가하는 데 사용되는 추가 수단이 포함된다.
대상체에게 RPE 세포의 투여 전에 또는 이와 병용하여 코르티코스테로이드, 예컨대 프레드니솔론 또는 메틸프레드니솔론, 프레드포르테 (Predforte)를 투여할 수 있다.
또 다른 실시양태에 따르면, 대상체에게 RPE 세포의 투여 전에 또는 이와 병용하여 코르티코스테로이드, 예컨대 프레드니솔론 또는 메틸프레드니솔론, 프레드포르테를 투여하지 않는다.
면역억제 약물은 치료 전에, 치료와 병용하여 및/또는 치료 후에 대상체에게 투여될 수 있다.
면역억제 약물은 다음과 같은 클래스에 속할 수 있다: 글루코코르티코이드, 세포증식 억제제 (예를 들어, 알킬화제 또는 항대사물질), 항체 (폴리클로날 또는 모노클로날), 이뮤노필린 (immunophilin)에 대해 작용하는 약물 (예를 들어, 시클로스포린, 타크롤리무스 또는 시롤리무스). 추가의 약물은 인터페론, 오피오이드, TNF 결합 단백질, 미코페놀레이트 및 작은 생물학적 작용제를 포함한다.
면역억제 약물의 예는 중간엽 줄기세포, 항-림프구 글로불린 (ALG) 폴리클로날 항체, 항-흉선세포 글로불린 (ATG) 폴리클로날 항체, 아자티오프린, BAS1 L1X1MAB® (항-IL-2Ra 수용체 항체), 시클로스포린 (시클로스포린 A), 다클리주맙(DACLIZUMAB)® (항-IL-2Ra 수용체 항체), 에베롤리무스, 미코페놀산, 리툭시맙(RITUXIMAB)® (항-CD20 항체), 시롤리무스, 타크롤리무스, 타크롤리무스 및/또는 미코페놀레이트 모페틸 등을 포함한다.
항생제는 치료 전에, 치료와 병용하여 및/또는 치료 후에 대상체에게 투여될 수 있다. 항생제의 예는 오플록스, 겐타미신, 클로람페니콜, 토르렉스, 비가목스 또는 안구 사용을 허가받은 임의의 다른 국소 항생제 제제를 포함한다.
"망막 색소 상피 세포", "RPE 세포", "RPE"는 문맥에 따라 교환가능하게 사용할 수 있고, 망막의 색소 상피 세포층을 형성하는 천연 RPE 세포와 기능적으로 유사한 세포 유형의 세포를 의미한다 (예를 들어, 안내 이식시에 천연 RPE 세포와 유사한 기능적 활성을 보임). 따라서, 용어 "망막 색소 상피 세포", "RPE 세포" 또는 "RPE"는 본 개시내용에 따르면 망막의 색소층의 천연 RPE 세포와 인간 줄기세포 (hSC)로부터 직접 분화된 RPE 세포를 모두 나타내기 위해 사용될 수 있다.
용어 "hSC-유래 RPE 세포"는 hSC로부터 유도 분화에 의해 수득된 RPE 세포를 나타내는 것으로 본원에서 사용된다. 바람직한 실시양태에 따르면, hSC-유래 RPE 세포는 아래에서 정의되는 파라미터에 의해 제시되는 기능적 RPE 세포이다. 용어 "유도 분화"는 "RPE 유도 분화"라는 용어와 교환가능하게 사용되고, RPE 세포 유형으로의 분화를 유도/촉진하는 배양 조건 하에서 hSC를 조작하는 과정을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
특정 실시양태에 따르면, RPE 세포는 TGFβ 수퍼패밀리의 하나 이상의 구성원의 존재 하에 hSC의 유도 분화에 의해 수득되고, 다음 특성 중 적어도 하나를 보인다:
- 분화 동안, 배양된 세포는 TGFβ 신호전달에 반응한다.
- RPE 세포는 말단 분화를 나타내는 마커, 예를 들어 베스트로핀 1, CRALBP 및/또는 RPE65를 발현한다.
- 이식 후 (즉, 계내에서 (in situ)), RPE 세포는 RPE 세포에 인접한 광수용체를 지지하는 영양 (trophic) 효과를 나타낸다.
- 또한, 계내에서 RPE 세포는 이들 광수용체의 정상적인 재생 과정의 일부로서 쉐드 광수용체 외절의 포식작용과 함께 기능할 수 있다.
- 또한, 계내에서 RPE 세포는 망막 장벽을 생성하고 시각 주기에서 기능할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "줄기세포"라는 문구는 특수한 특정 기능을 갖는 다른 세포 유형 (예를 들어, 완전 분화 세포)으로 분화가 유도될 때까지 배양액에서 장시간 동안 미분화 상태 (예를 들어, 만능 줄기세포 또는 다능성 줄기세포)로 유지될 수 있는 세포를 의미한다. 바람직하게는, "줄기세포"라는 문구는 배아 줄기세포 (ESC), 유도 만능 줄기세포 (iPSC), 성체 줄기세포, 중간엽 줄기세포 및 조혈 줄기세포를 포함한다.
특정 실시양태에 따르면, RPE 세포는 ESC로부터 생성된다.
"배아 줄기세포"라는 문구는 모든 3개의 배엽층 (즉, 내배엽, 외배엽 및 중배엽)의 세포로 분화되거나 미분화된 상태로 유지될 수 있는 배아 세포를 말한다. "배아 줄기세포"라는 문구는 배아 착상 전에 임신 후에 형성된 배아 조직 (예를 들어, 배반포)으로부터 얻은 세포 (즉, 착상전 배반포), 착상후/장배 형성전 배반포로부터 얻은 확장된 배반포 세포 (EBC) (WO2006/040763 참조) 및 임신 기간 중 임의의 시기, 바람직하게는 임신 10주 전의 태아의 생식기 조직으로부터 얻은 배아 생식 (EG) 세포를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태의 배아 줄기세포는 잘 공지된 세포 배양 방법을 사용하여 수득할 수 있다. 예를 들어, 인간 배아 줄기세포는 인간 배반포로부터 단리될 수 있다. 인간 배반포는 전형적으로 인간 생체 내 착상전 배아로부터 또는 체외 수정 (IVF) 배아로부터 얻는다. 별법으로, 단일 세포 인간 배아는 배반포 단계로 확장될 수 있다. 인간 ES 세포의 단리를 위해, 투명대가 배반포에서 제거되고, 내부 세포 덩어리 (ICM)는 영양외배엽이 용해되고 부드러운 피펫팅에 의해 무손상 ICM으로부터 제거되는 절차에 의해 단리된다. 이어서, ICM을 그의 성장을 가능하게 하는 적절한 배지가 들어있는 조직 배양 플라스크에 플레이팅한다. 9일 내지 15일 후, ICM 유래 성장물은 기계적 해리 또는 효소 분해에 의해 덩어리로 해리되고, 세포는 새로운 조직 배양 배지에 재-플레이팅된다. 미분화 형태를 보이는 콜로니는 마이크로피펫에 의해 개별적으로 선택되고, 기계적으로 덩어리로 해리되고, 재-플레이팅된다. 이어서, 생성되는 ES 세포는 4-7일마다 정기적으로 분리된다. 인간 ES 세포의 제조 방법에 대한 보다 상세한 내용은 문헌 [Reubinoff et al. Nat Biotechnol 2000, May: 18(5): 559]; 톰슨 (Thomson) 등의 미국 특허 5,843,780; [Science 282: 1145, 1998]; [Curr. Top. Dev. Biol. 38: 133, 1998]; [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:7844, 1995]; [Bongso et al., Hum Reprod 4: 706, 1989]; 및 [Gardner et al., Fertil. Steril. 69:84, 1998]을 참고한다.
상업적으로 이용 가능한 줄기세포가 또한 본 발명의 일부 실시양태에 따라 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 인간 ES 세포는 NIH 인간 배아 줄기세포 등록소 [Hypertext Transfer Protocol://grants (dot) nih (dot) gov/stem_cells/registry/current (dot) htm]에서 구입할 수 있다. 상업적으로 이용 가능한 배아 줄기세포주의 비-제한적인 예는 HAD-C102, ESI, BG01, BG02, BG03, BG04, CY12, CY30, CY92, CY10, TE03, TE32, CHB-4, CHB-5, CHB-6, CHB-8, CHB-9, CHB-10, CHB-11, CHB-12, HUES 1, HUES 2, HUES 3, HUES 4, HUES 5, HUES 6, HUES 7, HUES 8, HUES 9, HUES 10, HUES 11, HUES 12, HUES 13, HUES 14, HUES 15, HUES 16, HUES 17, HUES 18, HUES 19, HUES 20, HUES 21, HUES 22, HUES 23, HUES 24, HUES 25, HUES 26, HUES 27, HUES 28, CyT49, RUES3, WA01, UCSF4, NYUES1, NYUES2, NYUES3, NYUES4, NYUES5, NYUES6, NYUES7, UCLA 1, UCLA 2, UCLA 3, WA077 (H7), WA09 (H9), WA13 (H13), WA14 (H14), HUES 62, HUES 63, HUES 64, CT1, CT2, CT3, CT4, MA135, Eneavour-2, WIBR1, WIBR2, WIBR3, WIBR4, WIBR5, WIBR6, HUES 45, Shef 3, Shef 6, BJNhem19, BJNhem20, SA001, SA001이다.
특정 실시양태에 따르면, 배아 줄기세포주는 HAD-C102 또는 ESI이다.
또한, ES 세포는 마우스 (Mills and Bradley, 2001), 골든 햄스터 [Doetschman et al., 1988, Dev Biol. 127: 224-7], 래트 [Iannaccone et al., 1994, Dev Biol. 163: 288-92], 토끼 ([Giles et al. 1993, Mol Reprod Dev. 36: 130-8]; [Graves & Moreadith, 1993, Mol Reprod Dev. 1993, 36: 424-33]), 몇몇 가축 종 ([Notarianni et al., 1991, J Reprod Fertil Suppl. 43: 255-60]; [Wheeler 1994, Reprod Fertil Dev. 6: 563-8]; [Mitalipova et al., 2001, Cloning. 3: 59-67]) 및 비-인간 영장류 종 (붉은털원숭이 및 마모셋) ([Thomson et al., 1995, Proc Natl Acad Sci USA. 92: 7844-8]; [Thomson et al., 1996, Biol Reprod. 55: 254-9])을 포함하는 다른 종으로부터도 얻을 수 있다.
확장된 배반포 세포 (EBC)는 장배 형성 이전의 단계에서 적어도 수정 후 9일의 배반포로부터 얻을 수 있다. 배반포를 배양하기 전에, 내부 세포 덩어리를 노출시키기 위해 투명대를 [예를 들어, 티로드 (Tyrode) 산성 용액 (시그마 알드리치 (Sigma Aldrich), 미국 미주리주 세인트루이스)에 의해] 소화시킨다. 이어서, 배반포는 표준 배아 줄기세포 배양 방법을 사용하여 시험관 내에서 수정 후 적어도 9일 내지 최대 14일 (즉, 장배 형성 사건 이전) 동안 전체 배아로서 배양된다.
ES 세포를 제조하는 또 다른 방법은 문헌 [Chung et al., Cell Stem Cell, Volume 2, Issue 2, 113-117, 7 February 2008]에 기재되어 있다. 이 방법은 시험관내 수정 과정 동안 배아로부터 단일 세포를 제거하는 것을 포함한다. 배아는 이 과정에서 파괴되지 않는다.
ES 세포를 준비하는 또 다른 방법은 단위생식에 의한 것이다. 배아는 이 과정에서 역시 파괴되지 않는다.
현재 실시되는 ES 배양 방법은 주로 줄기세포의 분화를 억제함과 동시에 줄기세포 증식에 필요한 인자를 분비하는 피더 (feeder) 세포층의 사용에 기초한다. 예시적인 피더 세포층은 인간 배아 섬유모세포, 성숙 난관 상피 세포, 일차 마우스 배아 섬유모세포 (PMEF), 마우스 배아 섬유모세포 (MEF), 뮤린 태아 섬유모세포 (MFF), 인간 배아 섬유모세포 (HEF), 인간 배아 줄기세포의 분화로부터 얻은 인간 섬유모세포, 인간 태아 근육 세포 (HFM), 인간 태아 피부 세포 (HFS), 인간 성인 피부 세포, 인간 포피 섬유모세포 (HFF), 제대 또는 태반으로부터 얻은 인간 섬유모세포 및 인간 골수 기질세포 (hMSC)를 포함한다. ESC를 미분화 상태로 유지하기 위해 성장 인자를 배지에 첨가할 수 있다. 상기 성장 인자는 bFGF 및/또는 TGFβ를 포함한다.
피더 세포 미함유 시스템이 또한 ES 세포 배양에 사용되어 왔고, 이러한 시스템은 피더 세포층의 대체물로서 혈청 대체물, 시토카인, IL6, 가용성 IL6 수용체 키메라 및/또는 성장 인자로 보충된 매트릭스를 이용한다. 줄기세포는 배양 배지의 존재 하에 세포외 매트릭스 (예를 들어, 마트리겔(Matrigel)RTM 또는 라미닌)와 같은 고체 표면에서 성장할 수 있다. 피더 세포 및 줄기세포의 동시 성장을 필요로 하고 혼합 세포 집단을 생성할 수 있는 피더 기초 배양과는 달리, 피더 미함유 시스템에서 성장한 줄기세포는 표면에서 쉽게 분리된다. 줄기세포를 성장시키는데 사용되는 배양 배지는 분화를 효과적으로 억제하고 MEF-조건화 배지 및 bFGF와 같은 그의 성장을 촉진하는 인자를 포함한다. 그러나, 일반적으로 사용되는 피더 미함유 배양 시스템은 마우스 또는 소 혈청으로, 또는 MEF 조건화 배지 [Xu C, et al. (2001). Feeder-free growth of undifferentiated human embryonic stem cells. Nat Biotechnol. 19: 971-4]로 보충된 동물 기반 매트릭스 (예를 들어, 마트리겔RTM)를 이용하고, 이것은 인간 ES 세포에 대한 동물 병원체의 교차 전달의 위험을 제시하고, 따라서 향후 임상 적용을 손상시킨다.
RPE 계통으로 ESC를 분화시키기 위한 많은 방법이 공지되어 있고, WO 2008/129554, 2013/184809에 기재된 것과 같은 지정 분화 프로토콜 및 미국 특허 8,268,303 및 미국 특허 출원 20130196369에 기재된 것과 같은 자발적 분화 프로토콜을 모두 포함하고, 상기 특허 각각의 내용은 참고로 포함된다.
특정 실시양태에 따르면, RPE 세포는 유도 분화 프로토콜을 사용하여 ESC 세포로부터 생성된다.
하나의 예시적인 분화 프로토콜에서, 배아 줄기세포는 제1 분화제를 사용하여 RPE 세포 계통으로 분화된 다음, 형질 전환 성장 인자-β (TGFβ) 수퍼패밀리의 구성원 (예를 들어, TGFβ1, TGFβ2 및 TGFβ3 아형, 및 상동성 리간드, 예를 들어 액티빈 (예를 들어, 액티빈 A, 액티빈 B 및 액티빈 AB), 노달 (nodal), 항-뮐러관 호르몬 (AMH), 일부 골 형태 형성 단백질 (BMP), 예를 들어 BMP2, BMP3, BMP4, BMP5, BMP6 및 BMP7, 및 성장 및 분화 인자 (GDF))을 사용하여 RPE 세포로 추가로 분화된다. 특정 실시양태에 따르면, 형질 전환 성장 인자-β (TGFβ) 수퍼패밀리의 구성원은 예를 들어 20-200 ng/ml, 예를 들어 100-180 ng/ml의 액티빈 A이다.
특정 실시양태에 따르면, 제1 분화제는 예를 들어 1-100 mM, 5-50 mM, 5-20 mM, 예를 들어 10 mM의 니코틴아미드 (NA)이다.
"니아신아미드"로도 알려진 NA는 베타 세포 기능을 보존하고 개선하는 것으로 생각되는 비타민 B3 (니아신)의 아미드 유도체 형태이다. NA는 화학식 C6H6N2O를 갖는다. NA는 성장 및 식품의 에너지로의 전환에 필수적이고, 관절염 치료 및 당뇨병 치료 및 예방에 사용되고 있다.
니코틴아미드 (NA)
본 개시내용의 문맥에서, 용어 NA는 또한 NA의 유도체 및 니코틴아미드 모방체를 나타낸다. 본원에서 사용되는 용어 "니코틴아미드의 유도체 (NA)"는 천연 NA의 화학적으로 변형된 유도체인 화합물을 나타낸다. 화학적 변형은 예를 들어 아미드 모이어티의 질소 또는 산소 원자를 통한 기본 NA 구조의 피리딘 고리 상에서의 치환 (고리의 탄소 또는 질소 구성원을 통한), 및 예를 들어 NA의 티오 벤즈아미드 유사체를 형성하기 위한 기의 결실 또는 교체 (이들은 모두는 유기화학에 익숙한 사람들에 의해 이해됨)를 포함할 수 있다. 본 발명의 문맥에서 유도체는 또한 NA의 뉴클레오시드 유도체 (예를 들어, 니코틴아미드 아데닌)를 포함한다. 다양한 NA의 유도체가 문헌에 기재되어 있고, 일부는 PDE4 효소의 억제 활성과 관련되어 (WO03/068233; WO02/060875; GB2327675A), 또는 VEGF-수용체 티로신 키나제 억제제로서 (WO01/55114) 설명되어 있다. 예를 들어, 4-아릴-니코틴아미드 유도체의 제조 방법이 문헌에 기재되어 있다 (WO05/014549).
니코틴아미드 모방체는 배지에서 니코틴아미드로 대체될 수 있다. 니코틴아미드 모방체는 만능 세포로부터 RPE 세포의 분화 및 성숙에서 니코틴아미드의 효과를 재현하는 임의의 화합물을 포함한다.
니코틴아미드 모방체는 니코틴아미드의 변형된 형태 및 니코틴아미드의 화학적 유사체를 포함한다. 예시적인 니코틴아미드 모방체는 벤조산, 3-아미노벤조산 및 6-아미노니코틴아미드를 포함한다. 니코틴아미드 모방체로 작용할 수 있는 화합물의 또 다른 클래스는 폴리(ADP-리보스) 폴리머라제 (PARP)의 억제제이다. 예시적인 PARP 억제제는 3-아미노벤즈아미드, 이니파립 (BSI 201), 올라파립 (AZD-2281), 루카파립 (AG014699, PF-01367338), 벨리파립 (ABT-888), CEP 9722, MK 4827 및 BMN-673을 포함한다.
특정 실시양태에 따르면, 분화는 하기와 같이 수행된다:
a) 제1 분화제 (예를 들어, 니코틴아미드)를 포함하는 배지에서 ESCs의 배양; 및
b) TGFβ 수퍼패밀리의 구성원 (예를 들어, 액티빈 A) 및 제1 분화제 (예를 들어, 니코틴아미드)를 포함하는 배지에서 단계 a)로부터 수득된 세포를 배양하는 단계.
바람직하게는, 단계 (a)는 TGFβ 수퍼패밀리의 구성원의 부재 하에 수행된다.
상기 설명한 프로토콜은 단계 b)에서 수득된 세포를 제1 분화제 (예를 들어, 니코틴아미드)를 포함하지만 TGFβ 수퍼패밀리의 구성원 (예를 들어, 액티빈 A)은 함유하지 않는 배지에서 배양함으로써 계속될 수 있다. 이 단계는 본원에서 단계 (c)로 지칭된다.
상기 설명한 프로토콜은 이제 추가의 실시양태와 함께 보다 상세하게 설명된다.
단계 (a): 충분한 양의 ESC가 얻어지면 분화 과정이 시작된다. 이들은 전형적으로 부착성 세포 배양물로부터 제거되고 (콜라게나제 A, 디스파제, TrypLE select, EDTA를 사용함으로써), 니코틴아미드의 존재 하에 (및 액티빈 A의 부재 하에) 비-부착성 기재 (예를 들어, 세포 배양 플레이트) 상에 플레이팅된다. 일단 세포가 비-부착성 기재 (예를 들어, 세포 배양 플레이트)에 플레이팅되면, 세포 배양물은 세포 현탁액, 바람직하게는 현탁 배양에서의 자유 부유 클러스터, 즉 인간 배아 줄기세포로부터 유래된 세포의 집합체 (hESC)로서 언급될 수 있다. 자유 부유 줄기세포의 공급원은 이전에 본원에 그 전체가 참고로 포함된 WO06/070370에 개시되어 있다. 이 단계는 최소 1일, 보다 바람직하게는 2일, 3일, 1주 또는 심지어 10일 동안 수행될 수 있다. 바람직하게는, 세포는 니코틴아미드와 함께 (및 액티빈의 부재 하에) 현탁액 중에서 2주 초과 동안 배양되지 않는다.
바람직한 실시양태에 따르면, 세포가 비-부착성 기재, 예를 들어 세포 배양 플레이트 상에서 배양될 때, 분위기 산소 조건은 백분율이 약 20%, 15%, 10% 미만, 보다 바람직하게는 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 보다 바람직하게는 약 5% 미만이 되도록 조작된다.
특정 실시양태에 따르면, 세포는 초기에 정상 분위기 산소 조건 하에 비-부착성 기재에서 배양된 후, 정상 분화기 산소 조건 미만으로 저하된 조건 하에서 배양된다.
비-부착성 기재의 예는 피브로넥틴, 라미닌, 폴리D-라이신 및 젤라틴을 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
비-부착성 세포 배양 플레이팅의 예는 히드로셀 (Hydrocell) (예를 들어, Cat No. 174912), 넝크 (Nunc) 등에 의해 제조된 것을 포함한다.
단계 (b): 유도 분화의 제1 단계 (단계 a; 즉, 낮은 또는 정상 산소 분위기 조건 하에서 비-부착성 배양 조건 하에서 니코틴아미드 (예를 들어, 10 mM)의 존재 하의 배양) 후, 반-분화된 세포는 이어서 부착성 기재에서 추가의 분화 단계 - 니코틴아미드 (예를 들어, 10 mM) 및 액티빈 A (예를 들어, 140 ng/ml, 150 ng/ml, 160 ng/ml 또는 180 ng/ml)의 존재 하의 배양을 거친다. 이 단계는 적어도 1일, 적어도 2일, 적어도 3일, 적어도 5일, 적어도 1주, 적어도 2주, 적어도 3주, 적어도 4주, 적어도 5주, 적어도 6주, 적어도 7주, 적어도 8주, 적어도 9주, 적어도 10주 동안 실시될 수 있다. 바람직하게는, 이 분화 단계는 약 2주 동안 실시된다. 이 분화 단계는 상기 상세하게 설명되는 바와 같이 낮은 또는 정상 분위기 산소 조건 하에서 실시될 수 있다.
단계 (c): 유도 분화의 제2 단계 (즉, 부착성 기재 상의 니코틴아미드 및 액티 틴 A의 존재 하의 배양; 단계 (b)) 후, 추가로 분화된 세포는 부착성 기재 상의 후속 분화 단계 - 액티빈 A의 부재 하에 니코틴아미드 (예를 들어, 10 mM)의 존재 하의 배양을 선택적으로 거친다. 이 단계는 적어도 1일, 2일, 5일, 적어도 1주, 적어도 2주, 적어도 3주 또는 적어도 4주 동안 실시될 수 있다. 바람직하게는, 이 단계는 약 1주 동안 실시된다. 또한, 이 분화 단계는 상기 상세하게 설명되는 바와 같이 낮은 또는 정상 분위기 산소 조건 하에서 실시될 수 있다.
이러한 분화 단계 후에, 분위기 산소 조건은 선택적으로 정상 분위기 조건으로 복귀될 수 있고, 니코틴아미드 (예를 들어, 10 mM)의 존재 및 액티빈 A의 부재 하에 적어도 1일 더, 적어도 2일 더, 적어도 5일 더, 적어도 1주 더 (예를 들어, 2주까지) 배양될 수 있다.
본 발명에 따른 기본 배지는 시험관 내에서 세포 성장을 지지하는, 관련 기술 분야에 공지된 임의의 공지된 세포 배양 배지, 전형적으로는 염, 당, 아미노산 및 배양액 내의 세포의 생존가능 상태로의 유지에 필요한 임의의 다른 영양소를 포함하는 규정된 기본 용액을 포함하는 배지이다. 본 발명에 따라 이용될 수 있는 상업적으로 입수 가능한 기본 배지의 비-제한적인 예는 뉴트리스템 (Nutristem) (ESC 분화를 위한 bFGF 및 TGFβ 부재, ESC 팽창을 위한 bFGF 및 TGFβ 포함) 뉴로베이살(Neurobasal)™, KO-DMEM, DMEM, DMEM/F12, 셀그로(Cellgro)™ 줄기세포 성장 배지 또는 X-Vivo™을 포함한다. 기본 배지는 세포 배양을 취급하는 관련 기술 분야에 공지된 바와 같은 다양한 작용제로 보충될 수 있다. 다음은 본 개시내용에 따라 사용될 배양 시스템에 포함될 수있는 다양한 보충제에 대한 비-제한적인 언급이다:
- 혈청 또는 혈청 대체물 함유 배지, 비제한적인 예를 들어 녹아웃 혈청 대체물 (KOSR), 뉴트리도마(Nutridoma)-CS, TCH™, N2, N2 유도체 또는 B27 또는 이들의 조합 물;
- 세포외 매트릭스 (ECM) 성분, 비제한적인 예를 들어 피브로넥틴, 라미닌, 콜라겐 및 젤라틴. ECM은 성장 인자의 TGFβ 수퍼패밀리 중 하나 이상의 구성원을 운반하는 데 사용될 수 있다.
- 항박테리아제, 비제한적인 예를 들어 페니실린 및 스트렙토마이신;
- 비 필수 아미노산 (NEAA),
- 배양물에서 SC의 생존을 촉진하는 역할을 하는 것으로 알려진 뉴로트로핀, 예컨대 BDNF, NT3, NT4.
바람직한 실시양태에 따르면, ESC를 분화시키기 위해 사용되는 배지는 뉴트리스템 배지 (바이올로지컬 인더스트리즈 (Biological Industries), 05-102-1A 또는 05-100-1A)이다.
특정 실시양태에 따르면, ESC의 분화는 이종 (xeno) 미함유 조건 하에 수행된다.
한 실시양태에 따르면, 증식/성장 배지에는 이종 오염물이 없고, 즉 혈청, 동물 유래 성장 인자 및 알부민과 같은 동물 유래 성분이 없다. 따라서, 본 실시양태에 따르면, 배양은 이종 오염물이 없는 상태에서 수행된다.
이종 미함유 조건 하에서 ESC를 배양하기 위한 다른 방법은 미국 특허 출원 20130196369에서 제시되고, 그 내용은 전체가 포함된다.
RPE 세포를 포함하는 제제는 우수 의약품 제조 관리 기준 (GMP) (예를 들어, 제제는 GMP를 준수함) 및/또는 현재의 우수 인체 조직 관리 기준 (GTP) (예를 들어, 제제는 GTP를 준수할 수 있음)에 따라 제조될 수 있다.
분화 단계 동안, 배아 줄기세포는 그의 분화 상태에 대해 모니터링될 수 있다. 세포 분화는 분화를 나타내는 것으로 알려진 세포 또는 조직 특이적 마커의 검사시에 결정될 수 있다.
조직/세포 특이적 마커는 관련 기술 분야에 공지된 면역학적 기술 [Thomson JA et al., (1998). Science 282: 1145-7]을 사용하여 검출될 수 있다. 예는 막 결합된 또는 세포내 마커에 대한 유동 세포 계측법, 세포외 및 세포내 마커에 대한 면역조직화학 및 분비된 분자 마커 (예를 들어, PEDF)에 대한 효소 면역검정을 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 망막 상피 세포를 생성하는 방법이 제공되고, 이 방법은
(a) 분화 세포를 생성하기 위해 분화제를 포함하는 배지에서 만능 줄기세포를 배양하고, 여기서 배지에는 형질 전환 성장 인자 β (TGFβ) 수퍼패밀리의 구성원이 결여되는 것인 단계;
(b) 형질 전환 성장 인자 β (TGFβ) 수퍼패밀리의 구성원 및 분화제를 포함하는 배지에서 분화 세포를 배양하여 RPE 계통으로 추가로 분화된 세포를 생성시키는 단계;
(c) RPE 계통으로 추가로 분화된 세포로부터 색소 상피-유래 인자 (PEDF)의 분비를 분석하는 단계; 및
(d) RPE 세포를 생성하기 위해 RPE 계통으로 추가로 분화된 세포를 분화제를 포함하는 배지에서 배양하고, 여기서 배지는 형질 전환 성장 인자 β (TGFβ) 수퍼패밀리의 구성원이 결여되고, 단계 (d)는 PEDF의 양이 미리 결정된 수준 초과일 때 실시되는 것인 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (d)는 PEDF의 수준이 100 ng/ml/일, 200 ng/ml/일, 300 ng/ml/일, 400 ng/ml/일 또는 500 ng/ml/일 초과일 때 실시된다.
분화 과정 동안 또는 분화 과정 후에 세포의 효능을 결정하는 또 다른 방법은 장벽 기능 및 분극화된 PEDF 및 VEGF 분비를 분석하는 것이다.
세포가 RPE 운명으로 촉진되면, RPE 세포는 선택 및/또는 팽창될 수 있다.
특정 실시양태에 따르면, 선택은 음성 선택 - 즉, 비-RPE 세포의 제거에 기초한다. 이것은 비-색소 세포를 제거하거나 표면 마커를 사용하여 기계적으로 수행할 수 있다.
또 다른 실시양태에 따르면, 선택은 양성 선택, 즉 색소 세포의 선택에 기초한다. 이것은 육안 분석이나 표면 마커의 사용에 의해 수행될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 선택은 먼저 음성 선택에 기초하고, 이어서 양성 선택에 기초한다.
RPE 세포의 팽창은 세포외 매트릭스, 예를 들어 젤라틴 또는 콜라겐, 라미닌 및 폴리-D-라이신에 대해 실시될 수 있다. 팽창을 위해, 세포는 무혈청 KOM, 혈청 함유 배지 (예를 들어, DMEM + 20%) 또는 뉴트리스템 배지 (06-5102-01-1A 바이올로지컬 인더스트리즈)에서 배양될 수 있다. 이러한 배양 조건 하에, 색소 세포는 색소 침착을 감소시키고, 섬유 모양의 형태를 얻는다. 더 긴 배양 및 고밀도 배양물로의 증식 후에, 세포는 특징적인 다각형 형태를 다시 얻고, RPE 세포의 색소 침착을 증가시킨다.
RPE 세포는 현탁액 또는 단일층으로 팽창될 수 있다. 단일층 배양물에서 RPE 세포의 팽창은 관련 기술 분야에 잘 알려진 방법에 의해 생물반응기에서 대규모 확장으로 변경될 수 있다.
본원에서 설명되는 방법에 따라 생성된 RPE 세포의 집단은 다수의 상이한 파라미터에 따라 특성화될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 수득된 RPE 세포는 다각형 모양이고, 착색된다.
하나의 실시양태에 따르면, 수득된 RPE 세포 집단의 세포 중 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 심지어 100%가 프리멜라노솜 단백질 (PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP) 둘 다를 동시 발현한다.
특정 실시양태에 따르면, 세포는 PMEL17 (SwissProt No. P40967) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질 (CRALBP; SwissProt No. P12271), 레시틴 레티놀 아실트랜스퍼라제 (LRAT; SwissProt No. 095327) 및 성 결정 영역 Y-박스 9 (SOX 9; P48436)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 폴리펩티드를 동시 발현한다.
특정 실시양태에 따르면, 집단의 세포 중 적어도 80%는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법 (예를 들어, FACS)에 의해 분석될 때 검출가능한 수준의 PMEL17 및 상기 언급된 폴리펩티드 중 하나 (예를 들어, CRALBP)를 발현하고, 보다 바람직하게는 집단의 세포 중 적어도 85%는 검출가능한 수준의 PMEL17 및 상기 언급된 폴리펩티드 중 하나 (예를 들어, CRALBP)를 발현하고, 보다 바람직하게는 상기 집단의 세포 중 적어도 90%는 검출가능한 수준의 PMEL17 및 상기 언급된 폴리펩티드 중 하나 (예를 들어, CRALBP)를 발현하고, 보다 바람직하게는 상기 집단의 세포 중 적어도 95%는 검출가능한 수준의 PMEL17 및 상기 언급된 폴리펩티드 중 하나 (예를 들어, CRALBP)를 발현하고, 보다 바람직하게는 상기 집단의 세포 100%는 검출가능한 수준의 PMEL17 및 상기 언급된 폴리펩티드 중 하나 (예를 들어, CRALBP)를 발현한다.
또 다른 실시양태에 따르면, CRALBP 및 상기한 폴리펩티드 중의 하나 (예를 들어, PMEL17)의 동시 발현의 수준 (예를 들어, 평균 형광 강도에 의해 측정)은 비-분화된 ESC에 비해 적어도 2배, 보다 바람직하게는 적어도 3배, 보다 바람직하게는 적어도 4배, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 5배, 적어도 10배, 적어도 20배, 적어도 30배, 적어도 40배, 적어도 50배 증가한다.
한 실시양태에서, RPE는 말단 분화되고, Pax6을 발현하지 않는다.
또 다른 실시양태에서, RPE 세포는 말단 분화되고, Pax6을 발현한다.
본원에서 설명되는 RPE 세포는 또한 이식 후에 기능성 RPE 세포로서 작용할 수 있고, 여기서 RPE 세포는 이식된 세포를 투여한 환자의 감각신경 망막과 맥락막 사이에 단일층을 형성한다. RPE 세포는 또한 인접한 광수용체에 영양분을 공급하고 포식작용에 의해 쉐드 광수용체 외절을 처리할 수 있다.
한 실시양태에 따르면, 단일층에서 세포의 상피 통과 전기 저항은 100 ohm보다 크다.
바람직하게는, 세포의 상피 통과 전기 저항은 150, 200, 250, 300, 300, 400, 500, 600, 700, 800 또는 심지어는 900 ohm보다 크다.
상피 통과 전기 저항 (TEER)을 측정하는 장치는 관련 기술 분야에 공지되어 있고, 예를 들어 EVOM2 상피 볼트옴미터 (Voltohmmeter) (월드 프리시젼 인스트루먼츠 (World Precision Instruments))를 포함한다.
본원에 개시된 세포 집단에는 미분화 인간 배아 줄기세포가 존재하지 않는 것이 이해될 것이다. 한 실시양태에 따르면, 예를 들어 FACS에 의해 측정시에 1:250,000 미만의 세포가 Oct4+TRA-1-60+ 세포이다. 세포는 또한 PCR에 의해 측정시에 GDF3 또는 TDGF의 발현을 (5,000배 초과로) 하향조절하였다.
본 발명의 상기 측면의 RPE 세포는 배아 줄기세포 마커를 발현하지 않는다. 상기 하나 이상의 배아 줄기세포 마커는 OCT-4, NANOG, Rex-1, 알칼리성 포스파타제, Sox2, TDGF-β, SSEA-3, SSEA-4, TRA-1-60 및/또는 TRA-1-81을 포함할 수 있다.
비-RPE 세포에 대해, 적어도 약 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100%의 RPE 세포를 포함하는 RPE 제제가 실질적으로 정화될 수 있다. RPE 세포 제제는 본질적으로 비-RPE 세포가 없거나 RPE 세포로 이루어질 수 있다. 예를 들어, RPE 세포의 실질적으로 정제된 제제는 약 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% 또는 1% 미만의 비-RPE 세포 유형을 포함할 수 있다. 예를 들어, RPE 세포 제제는 약 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.9%, 0.8%, 0.7%, 0.6%, 0.5%, 0.4%, 0.3%, 0.2%, 0.1%, 0.09%, 0.08%, 0.07%, 0.06%, 0.05%, 0.04%, 0.03%, 0.02%, 0.01%, 0.009%, 0.008%, 0.007%, 0.006%, 0.005%, 0.004%, 0.003%, 0.002%, 0.001%, 0.0009%, 0.0008%, 0.0007%, 0.0006%, 0.0005%, 0.0004%, 0.0003%, 0.0002% 또는 0.0001% 미만의 비-RPE 세포를 포함할 수 있다.
RPE 세포 제제는 비-RPE 세포 및 다른 성숙 수준의 RPE 세포 둘 모두에 대해 실질적으로 순수할 수 있다. 상기 제제는 비-RPE 세포에 대해 실질적으로 정제될 수 있고, 성숙한 RPE 세포가 농축될 수 있다. 예를 들어, 성숙한 RPE 세포가 농축된 RPE 세포 제제에서, 적어도 약 30%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99% 또는 100%의 RPE 세포는 성숙 RPE 세포이다. 상기 제제는 비-RPE 세포에 대해 실질적으로 정제될 수 있고, 성숙 RPE 세포보다는 분화된 RPE 세포가 농축될 수 있다. 예를 들어, 적어도 약 30%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100%의 RPE 세포는 성숙 RPE 세포보다는 분화된 RPE 세포일 수 있다.
본원에서 설명되는 제제에는 HIV 1, HIV 2, HBV, HCV, HAV, CMV, HTLV 1, HTLV 2, 파르보바이러스 B19, 엡스타인-바 (Epstein-Barr) 바이러스, 또는 헤르페스바이러스 1 및 2, SV40, HHV5, 6, 7, 8, CMV, 폴리오마 바이러스, HPV, 엔테로바이러스의 존재를 포함하고 이로 제한되지 않는 박테리아성, 바이러스성 또는 진균성 오염물 또는 감염원이 실질적으로 없을 수 있다. 본원에서 설명되는 제제는 미코플라스마 오염물 또는 감염원이 실질적으로 없을 수 있다.
본원에 개시된 세포 집단을 특성화하는 또 다른 방법은 마커 발현에 의한 것이다. 따라서, 예를 들어, 면역염색에 의해 측정시에, 세포의 적어도 80%, 85%, 90%, 95% 또는 100%가 베스트로핀 1을 발현한다. 한 실시양태에 따르면, 세포의 85-100%가 베스트로핀을 발현한다.
또 다른 실시양태에 따르면, 면역염색에 의해 측정시에, 세포의 적어도 80%, 85%, 87%, 89%, 90%, 95%, 97% 또는 100%가 작은 안구증-연관 전사 인자 (MITF)를 발현한다. 예를 들어, 세포의 85-100%는 MITF를 발현한다.
또 다른 실시양태에 따르면, 세포의 적어도 80%, 85%, 87%, 89%, 90%, 95%, 97% 또는 100%가 FACS에 의해 측정시에 쌍형성 박스 유전자 6 (PAX-6)을 발현한다.
본원에서 설명되는 세포는 또한 이들이 분비하는 인자의 양 및/또는 유형에 따라 특성화될 수 있다. 따라서, 한 실시양태에 따르면, 세포는 바람직하게는 ELISA에 의해 측정시에, 하루에 ml당 500, 1000, 2000, 3000 또는 심지어 4000 ng 초과의 색소 상피-유래 인자 (PEDF)를 분비한다. 특정 실시양태에 따르면, 세포는 하루에 ml당 약 1250-4000 ng의 색소 상피-유래 인자 (PEDF)를 분비한다.
본원에서 생성된 RPE 세포는 분극화 방식으로 PEDF 및 혈관 내피 성장 인자 (VEGF)를 분비한다는 것이 이해될 것이다. 특정 실시양태에 따르면, PEDF의 정점부 분비:PEDF의 기저부 분비의 비는 1보다 크다. 특정 실시양태에 따르면, PEDF의 정점부 분비:PEDF의 기저부 분비의 비는 2보다 크다. 특정 실시양태에 따르면, PEDF의 정점부 분비:PEDF의 기저부 분비의 비는 3 초과, 4 초과, 5 초과, 6 초과, 7 초과 또는 심지어 8 초과이다. 또한, VEGF의 기저부 분비:VEGF의 정점부 분비의 비는 1보다 크다. 특정 실시양태에 따르면, VEGF의 기저부 분비:VEGF의 정점부 분비의 비는 1.5, 2 또는 2.5보다 크다.
세포의 안정성은 또 다른 특징이다. 예를 들어, PEDF의 분비량은 2-8℃에서 6시간, 8시간, 10시간, 12시간 또는 심지어 24시간 인큐베이션 후에 세포에서 안정하게 유지된다 (세포가 BSS + 완충제 내에 제제화될 때). 또한, PEDF 및 VEGF의 분극화된 분비는 2-8℃에서 6시간, 8시간, 10시간, 12시간 또는 심지어 24시간 인큐베이션 후에 안정하게 유지된다 (세포가 BSS + 완충제 내에 제제될 때). 또한, 세포의 TEER은 2-8℃에서 6시간, 8시간, 10시간, 12시간 또는 24시간 인큐베이션 후 세포에서 안정하게 유지된다 (세포가 BSS + 완충액으로 제제되었을 때).
또 다른 실시양태에서, 세포는 그의 치료 효과에 의해 특성화된다. 따라서, 예를 들어, 본 발명자들은 세포 집단이 망막하 투여 후에 RCS 래트에서 시력을 회복시킬 수 있음을 밝혀내었다. 또한, 세포 집단은 RCS 래트에서 망막하 투여 후에 최대 180일 동안 광수용체 (예를 들어, 원뿔세포 광수용체)를 구조할 수 있다.
관련 기술 분야의 통상의 기술자는 RPE 세포의 유도가 크게 유리함을 잘 이해할 것이다. 이들은 그의 생존, 재생 및 기능을 촉진하는 신약 개발을 위한 시험관내 모델로 사용될 수 있다. RPE 세포는 RPE 세포에 대한 독성 또는 재생 효과를 갖는 화합물에 대한 고처리량 스크리닝을 위해 사용될 수 있다. 이들은 광수용체 세포의 발달, 분화, 유지, 생존 및 기능에 중요한 메커니즘, 새로운 유전자, 용해성 또는 막-결합 인자를 발견하는 데 사용될 수 있다.
RPE 세포는 또한 망막 변성에서 기능이상 또는 변성 RPE 세포의 이식, 보충 및지지를 위한 RPE 세포의 무제한 공급원으로 사용될 수 있다. 또한, 유전적으로 변형된 RPE 세포는 이식 후 눈 및 망막에서 유전자를 운반하고 발현하는 벡터로서 기능할 수 있다.
본 개시내용의 방법에 의해 생산된 RPE 세포는 상기 세포의 대규모 및/또는 장기간 배양에 사용될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 방법은 세포의 대량 생산에 적합하고 미분화된 hSC가 본 발명에 따라 배양되어야 하는 생물반응기에서 수행되어야 한다. 생물반응기에서의 세포 배양에 대한 일반적인 요건은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.
세포의 수확은 관련 기술 분야에 공지된 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 비-제한적 예는 기계적 절제 및 파파인 또는 트립신 (예를 들어, TrypLE select)을 사용한 해리를 포함한다. 관련 기술 분야에 공지된 다른 방법들도 적용 가능하다.
본원에서 사용되는 "유효량"은 질환을 치료하기 위해 환자에게 투여될 때 질환에 대한 상기 치료를 수행하기에 충분한 화합물 또는 세포의 양을 의미한다. 유효량은 예방에 효과적인 양 및/또는 억제에 효과적인 양일 수 있다. 유효량은 징후/증상의 발생을 감소시키거나 억제하고/하거나, 징후/증상의 발생의 중증도를 감소시키고/시키거나, 징후/증상의 발생을 제거하고/하거나, 징후/증상의 발생의 발달을 느리게 하고/하거나, 징후/증상의 발생을 예방하는 데 효과적인 양일 수 있다. "유효량"은 질환 및 그의 중증도 및 치료되는 환자의 연령, 체중, 병력, 감수성, 및 기존 상태에 따라 상이할 수 있다. 용어 "유효량"은 본 개시내용의 목적을 위해 "치료 유효량"과 동의어이다.
본 출원의 향후 특허 존속 기간 동안 RPE 세포의 생성을 위해 많은 관련 기술이 개발될 것이고, RPE 세포라는 용어는 그러한 모든 새로운 기술을 선험적으로 포함하는 것으로 예상된다.
본원에서 사용되는 용어 "약"은 ±10%를 의미한다.
용어 "포함하다", "포함하는", "포괄하다", "포괄하는", "갖는" 및 이들의 어원이 같은 단어는 "~를 포함하고 이로 제한되지 않음"을 의미한다.
"~로 이루어지는"이란 용어는 "~를 포함하고 이로 제한됨"을 의미한다.
용어 "본질적으로 이루어지는"은 조성물, 방법 또는 구조가 추가의 성분, 단계 및/또는 부분을 포함할 수 있지만, 추가의 성분, 단계 및/또는 부분이 청구된 조성물, 방법 또는 구조의 기본적이고 신규한 특징을 실질적으로 변경하지 않는 경우에만 그러함을 의미한다.
본원에서 사용되는 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명확하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 참조물을 포함한다. 예를 들어, "화합물" 또는 "적어도 하나의 화합물"이라는 용어는 복수의 화합물 (이들의 혼합물 포함)을 포함할 수 있다.
본원 전체에 걸쳐, 본 발명의 다양한 실시양태는 범위 형식으로 제시될 수 있다. 범위 형식의 설명은 단지 편의상 및 간략화를 위한 것이고, 본 발명의 범위에 대한 융통성 없는 제한으로 해석되지 않아야 함을 이해하여야 한다. 따라서, 범위의 설명은 가능한 모든 하위 범위 및 그 범위 내의 개별 수치를 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위의 설명은 하위 범위, 예컨대 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등, 및 해당 범위 내의 개별 숫자, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5 및 6을 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 이것은 범위의 폭과 관계없이 적용된다.
본원에서 사용되는 용어 "방법"은 화학, 약리학, 생물학, 생화학 및 의학 실무자에게 공지되거나, 이들에 의해서 알려진 방식, 수단, 기술 및 절차로부터 용이하게 개발되는 방식, 수단, 기술 및 절차를 포함하고 이로 제한되지 않는, 주어진 작업을 수행하기 위한 방식, 수단, 기술 및 절차를 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "치료하는"은 병태의 진행을 제거하거나, 실질적으로 억제, 지연 또는 역전시키거나, 병태의 증상의 임상적 또는 미적 증상을 실질적으로 완화하거나 또는 병태의 임상적 또는 미적 증상의 출현을 실질적으로 방지하는 것을 포함한다.
명확히 하기 위해, 별개의 실시양태의 측면에서 설명되는 본 발명의 특정 특징들은 단일 실시양태에서 조합하여 제공될 수도 있음이 이해된다. 이와 반대로, 간략화를 위해, 단일 실시양태의 측면에서 설명되는 본 발명의 다양한 특징은 또한 별개로 또는 임의의 적절한 하위조합으로 또는 본 발명의 임의의 다른 설명된 실시양태에 적합한 것으로 제공될 수 있다. 다양한 실시양태의 측면에서 설명된 특정 특징들은 그 실시양태가 해당 요소 없이도 작동한다면, 그 실시양태들의 필수적인 특징으로 고려되지 않아야 한다.
본원에서 상기 설명되고 청구범위에서 청구되는 바와 같은 본 발명의 다양한 실시양태 및 측면은 하기 실시예에서 그에 대한 실험적 지지가 제시된다.
실시예
상기 설명과 함께 본 발명의 일부 실시양태를 비-제한적인 방식으로 설명하는 다음 실시예를 참조한다.
일반적으로, 본원에서 사용되는 명명법 및 본 발명에서 이용되는 실험 절차는 분자, 생화학, 미생물학 및 재조합 DNA 기술을 포함한다. 이러한 기술은 문헌에서 자세하게 설명되어 있다. 예를 들어, 문헌 ["Molecular Cloning: A laboratory Manual" Sambrook et al., (1989)]; ["Current Protocols in Molecular Biology" Volumes I-III Ausubel, R. M., ed. (1994)]; [Ausubel et al., "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland (1989)]; [Perbal, "A Practical Guide to Molecular Cloning", John Wiley & Sons, New York (1988)]; [Watson et al., "Recombinant DNA", Scientific American Books, New York]; [Birren et al. (eds) "Genome Analysis: A Laboratory Manual Series", Vols. 1-4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1998)]; 미국 특허 4,666,828; 4,683,202; 4,801,531; 5,192,659 및 5,272,057에 기재된 방법; ["Cell Biology: A Laboratory Handbook", Volumes I-III Cellis, J. E., ed. (1994)]; ["Culture of Animal Cells - A Manual of Basic Technique" by Freshney, Wiley-Liss, N. Y. (1994), Third Edition]; ["Current Protocols in Immunology" Volumes I-III Coligan J. E., ed. (1994)]; [Stites et al. (eds), "Basic and Clinical Immunology" (8th Edition), Appleton & Lange, Norwalk, CT (1994)]; [Mishell and Shiigi (eds), "Selected Methods in Cellular Immunology", W. H. Freeman and Co., New York (1980)]; 특허 및 학술 문헌에 광범위하게 기재되어 있는 이용가능한 면역검정, 예를 들어, 미국 특허 3,791,932; 3,839,153; 3,850,752; 3,850,578; 3,853,987; 3,867,517; 3,879,262; 3,901,654; 3,935,074; 3,984,533; 3,996,345; 4,034,074; 4,098,876; 4,879,219; 5,011,771 및 5,281,521; ["Oligonucleotide Synthesis" Gait, M. J., ed. (1984)]; ["Nucleic Acid Hybridization" Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1985)]; ["Transcription and Translation" Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1984)]; ["Animal Cell Culture" Freshney, R. I., ed. (1986)]; ["Immobilized Cells and Enzymes" IRL Press, (1986)]; ["A Practical Guide to Molecular Cloning" Perbal, B., (1984)] 및 ["Methods in Enzymology" Vol.1-317, Academic Press]; ["PCR Protocols: A Guide To Methods And Applications", Academic Press, San Diego, CA (1990)]; [Marshak et al., "Strategies for Protein Purification and Characterization - A Laboratory Course Manual" CSHL Press (1996)]을 참고하고, 이들 문헌은 모두 마치 본원에 완전히 제시된 것처럼 참고로 포함된다. 본원 명세서 전체에 걸쳐 다른 일반적인 참고문헌이 제공된다. 참고문헌 내의 절차는 관련 기술 분야에 잘 알려져 있는 것으로 생각되고, 독자의 편의를 위해 제시된다. 참고문헌에 포함된 모든 정보는 참조로 본원에 포함된다.
실시예
1
전달 장치
연구 목적 : 두 망막 캐뉼라의 성능 비교: 38G 유연 캐뉼라가 구비된 MedOne PolyTip 25 게이지 (G) 바늘 대 41G 유연 캐뉼라가 구비된 페레그린 25 (G) 바늘.
실험 설계 : RPE 세포의 냉동 보존 바이알 (1.5x106 세포/바이알/ml의 동결 세포 현탁액)을 해동하고, 내용물을 20% 인간 혈청 함유 DMEM으로 부드럽게 옮기고, 여과하고, 20% 인간 혈청 함유 DMEM으로 다시 세척한 후, BSS Plus로 세척하였다. 이어서, 세포 펠렛을 0.5-1 ml BSS Plus에 재현탁하고, 트리판 블루 (Trypan Blue) 배제에 의한 생존가능 세포 계수를 수행하였다. 전달 장치를 통한 주사 후에 100-150 ㎕ BSS Plus당 50x103, 200x103 또는 500x103 생존가능 세포의 의도된 I/IIa기 임상 용량을 생성할 상이한 세포 밀도로 재현탁하였다. 전달 장치에 로딩하기 전에, 제제화된 RPE 세포의 출현을 시험하여 가시적인 외래 입자의 부재를 확인하였다. 그의 최종 제제 내의 RPE 세포를 멸균 18G 바늘을 사용하여 멸균 1 mL 주사기에 넣었다 (도 2a). 18G 바늘을 멸균 10 cm 연장 튜브로 교체하고 (도 2b), 공기를 연장 튜브를 통해 제거하고, 멸균 25G/38G 캐뉼라 (MedOne) 또는 25G/41G 캐뉼라 (페레그린)을 연장 튜브의 말단부에 부착하였다 (도 2c). 이어서, 캐뉼라의 끝 부분에 한 방울의 세포가 나타날 때까지 공기를 캐뉼라로부터 제거하였다. 한 옵션에 따라, 플런저 (plunger)를 뒤로 밀면 10-20 ㎕의 공기가 캐뉼라의 끝 부분에 삽입된다.
RPE 세포는 대략 50 ㎕/분의 속도로 100-150 ㎕의 분획으로 전달되었다. 세포 농도, 부피, 전달후 생존력 및 전달 속도 (부피/분)를 각각의 연구에서 결정하고 비교하였다.
장치를 통한 전달 전후의 RPE 세포의 활력 및 기능적 활성을 측정하였다.
주사당 전달된 실제 세포 용량의 재현성을 3명의 시험자가 의도한 임상 용량 (즉, 100-150 ㎕ BSS Plus당 50x103, 200x103 또는 500x103 생존가능 세포)에 대해 평가하였다.
결과
MedOne 캐뉼라의 내경 및 외경은 각각 99 ㎛ 및 120 ㎛이다. 41G 유연 캐뉼라가 구비된 망막 캐뉼라 페레그린 25 (G) 바늘의 내경 및 외경은 각각 71 ㎛ 및 96.5 ㎛이다. MedOne 및 페레그린 캐뉼라에서 유사한 세포 회복이 관찰되었다 (하기 표 1 참조).
<표 1>
페레그린
25G/41G를 사용하여 고, 중 및 저 임상 용량의 회복을 위한 초기 세포 용량 결정:
상기 데이터에 따르면, 페레그린 25G/41G를 사용한 고 임상 세포 용량 (500,000 세포/100 ㎕)의 회복은 78.8 ± 14.6% (평균 +/- SD)이었다. 500,000 세포/100 ㎕의 의도된 고 임상 세포 용량을 생성하기 위해, 여러 초기 세포 용량을 시험하였고, 507,296 +/- 81,803 세포/100 ㎕ (평균 +/- SD, n = 6, 3 시험자)를 생성하는 700,000 세포/100 ㎕의 그의 초기 세포 용량을 사용하기 위해 선택하였다. 하기 표 2는 3개의 상이한 시험자에 의해 얻은 데이터를 요약한 것이다.
<표 2>
200,000 세포/100 ㎕의 의도한 중간 임상 세포 용량을 생성하기 위해, 191,250 +/- 67,511 세포/100 ㎕ (평균 +/- SD, n=6, 3 시험자)를 생성한 270,000 세포/100 ㎕ (범위 247,000-292,000 세포/100 ㎕)의 초기 세포 용량을 사용하기 위해 선택하였다. 하기 표 3은 3개의 상이한 시험자에 의해 얻은 데이터를 요약한 것이다.
<표 3>
50,000 세포/100 ㎕의 의도한 저 임상 세포 용량을 생성하기 위해, 50,688 ± 6,533 세포/100 ㎕ (평균 +/- SD, n = 5, 3 시험자)를 생성한 70,000 세포/100 ㎕의 초기 세포 용량을 사용하기 위해 선택하였다. 하기 표 4는 3개의 상이한 시험자에 의해 얻은 데이터를 요약한 것이다.
<표 4>
페레그린
25G/41G를 통한 전달 후
RPE
효능:
페레그린 26G/41G 캐뉼라의 적합성을 보장하기 위해, 700,000 세포/100 ㎕의 고 초기 임상 용량으로 제제화된 RPE 세포의 효능을 전달 후에 검사하였다. 색소 상피 유래 인자 (PEDF)와 혈관 내피 유래 인자 (VEGF)를 분극화된 방식으로 분비하는 능력뿐만 아니라 RPE 세포의 장벽 기능을 트랜스웰 (transwell) 시스템을 사용하여 시험한 분극 검정을 사용하여 효능을 평가하였다. 표 5a에서 볼 수 있듯이, 장벽 기능/상피 통과 전기 저항 (TEER) 및 PEDF 및 VEGF의 분극화된 분비는 전달 전 및 후에 유사하였다. 전달 후 생존력 및 세포 농도는 예상 범위 내에 있었다 (표 5b).
<표 5a>
<표 5b>
분극능을 유지하는 것 외에, 전달 후 RPE 세포 활력이 보존되었다 (데이터는 제시되지 않음).
상기 데이터는 100 ㎕당 50,000, 200,000 및 500,000개 세포의 의도된 임상 용량에서 페레그린 25G/41G 캐뉼라의 사용을 지지한다. 상기 최종 임상 용량에 도달하기 위해, 100 ㎕당 70,000, 270,000 및 700,000개의 생존가능 세포의 최종 농도로 RPE 세포를 제조할 수 있다.
50,000 세포/
50 ㎕의
저 임상 용량의 회복을 위한 초기
RPE
세포 용량의 결정:
70,000 RPE 세포/50 ㎕의 세포 용량을 초기에 50,000 세포/50 ㎕의 의도된 저 임상 세포 용량을 생성하는 능력에 대해 시험하였다. 표 6에 나타낸 바와 같이, 70,000 세포/50 ㎕의 초기 세포 용량은 38,697 ± 5,505 세포/50 ㎕ (평균 ± SD, n = 3, 3 시험자)를 생성하였다. 평균 회복률은 55% ± 7.8% (평균 ± SD, n = 3, 3 시험자)이었고, 50,000 세포/50 ㎕의 의도된 용량에 도달하지 않았기 때문에, 초기 세포 밀도 100,000 세포/50 ㎕를 두 번째 실험 세트에서 시험하였다. 표 7에 제시된 바와 같이, 초기 세포 용량 100,000 세포/50 ㎕는 62,517 ± 4,625 세포/50 ㎕ (평균 ± SD, n = 3, 3 시험자, OpRegen® 배치 (Batch) 5D)를 생성하였다. 평균 회복률은 61% ± 4.5% (평균 ± SD, n = 3, 3 시험자)이었다.
<표 6>
<표 7>
실시예
2
임상 실험
연구 설계 : 진행된 건성 형태 AMD 및 지도형 위축 (GA)을 갖는, 4개의 코호트로 분류된 15명의 환자의 단일 센터 I/IIa기 연구: 각각 3명의 최고 교정 시력이 20/200 이하인 3명의 법적 시각 장애 환자로 이루어진 처음 3개의 코호트는 코호트 당 50x103, 200x103 및 500x103 세포의 순차적으로 증가하는 투여량을 사용하여 RPE 세포의 단일 망막하 주사가 각각 실시될 것이다. 제4 코호트는 최고 교정 시력이 20/100 이하인 가진 6명의 환자를 포함할 것이고, 이들은 500,000개의 RPE 세포의 단일 망막하 주사가 실시될 것이다. 코호트 내에서 및 코호트 사이에 시차를 두는 간격이 적용될 것이다.
유리체 절제술 후, 세포는 작은 망막 절개에 의해 캐뉼라를 통해 황반 영역의 망막하 공간으로 전달될 것이다. 50-150 ㎕까지의 세포 현탁액의 총 부피가 GA 팽창 위험이 있는 영역에 주사될 것이다.
외과 수술과 함께 환자는 다음으로 이루어지는 경미한 면역 억제 및 항생제 치료를 받게 될 것이다
1. 유리체 절제술 후 통상적인 국소 스테로이드 및 항생제 치료: 6주에 걸친, 국소 스테로이드 요법 (프레드포르테는 매일 4-8회 점적하고, 점차적으로 줄임) 및 항생제 점적 (오플록스 또는 그의 균등물 매일 4회).
2. 이식 1주전부터 전신 (PO) 타크롤리무스를 매일 0.01 mg/kg 투여한 후 (용량은 3-7 ng/ml의 혈중 농도에 도달하도록 조정될 것임), 이식 후 6주까지 계속 투여하였다.
3. 이식 2주 전부터 전신 (PO) 미코페놀레이트 모페틸을 총 2 g/일 투여하고, 이식 후 1년 동안 계속 투여하였다.
환자는 세포 투여 후 12개월 전체에 걸쳐 미리 예정된 간격으로 평가할 것이다. 연구 후 추적 조사는 수술 후 15개월, 2, 3, 4 및 5년에 시행될 것이다. 면역 억제 치료와 관련된 부작용이 있는 환자에서, 이러한 부작용을 제어하기 위해 시도될 것이다 (예를 들어, 고혈압이 발생하면 혈압 조절을 개선한다). 제어할 수 없는 부작용의 경우에는, 원인 면역 억제제를 사용한 치료는 연구 내과전문의와 상의하여 수정될 것이다.
포함 기준:
1. 55세 이상.
2. 양안의 건성 (비-신생 혈관) 연령 관련 황반변성 진단;
3. 연구 대상의 눈에 크기가 0.5 시신경유두 면적 초과 (1.25 mm2 내지 최대 17 mm2)이고 다른 눈에 0.5 시신경유두 면적 초과인 황반 내의 지도형 위축이 있는 건성 AMD의 안저 검사 소견;
4. ETDRS 시력 검사에 의해 연구 대상체 눈에서 코호트 1-3에서 20/200 이하, 코호트 4에서 20/100 이하의 가장 잘 교정된 중추 시력;
5. 수술하지 않은 눈의 시력은 수술한 눈의 시력보다 좋거나 같아야 함:
6. 모든 연구 관련 절차에 참여하고 연구를 완료할 수 있도록 건강 상태가 충분히 양호한 환자 (의료 기록).
7. 모니터링된 마취 관리 하에 유리체 망막 수술 절차를 받을 수 있는 능력;
8. 정상적인 혈액 수, 혈액 화학, 응고 및 소변 검사;
9. HIV, HBC 및 HCV 음성, CMV IgM 및 EBV IgM 음성;
10. 나이와 일치하는 스크리닝 검사 (연구 의사의 재량에 따라)를 기초로 한 현재 또는 악성 병력이 없는 환자 (피부의 기저부/편평 상피 세포 암종을 성공적으로 치료한 경우 제외);
11. 수술 7일 전에 아스피린, 아스피린 함유 제품 및 임의의 기타 응고-변형 약물 복용 중단이 허용된 환자;
12. 모든 미래의 혈액 및 조직 기증을 연기할 의사가 있음;
13. 고지에 입각한 동의를 이해하고 기꺼이 서명할 수 있음.
제외 기준:
1. 어느 한 눈의 기준선에서 임상 시험, 플루오레세인 혈관조영술 (FA) 또는 안구 결합력 단층 촬영 (OCT)에 의한 것뿐만 아니라 병력에 따른 신생 혈관성 AMD의 증거;
2. 당뇨성 망막병증, 혈관 폐쇄, 포도막염, 코트 (Coat) 병, 녹내장, 후극 시각화를 억제하는 백내장 또는 매체 혼탁 (media opacity) 또는 연구 대상 눈의 시력을 손상시켰거나 손상시킬 수 있고 1차 결과의 분석을 혼란시키는 AMD 이외의 다른 임의의 중용한 안구 질환의 병력 또는 존재;
3. 연구 대상 눈에서 망막 박리 치료의 병력;
4. -6 디옵터 초과의 축성 근시;
5. 지난 3개월 동안 연구 대상 눈에서 안구 수술;
6. 인지 장애 또는 치매 병력;
7. 전신 면역억제에 대한 금기;
8. 연구 대상 눈의 맥락막 신생혈관화와 관련된 AMD 이외의 임의의 다른 병력 (예를 들어, 병리학적인 근시 또는 추정된 안구 히스토플라스마증);
9. 하기 질환에 대한 활성 또는 병력: 암, 신장 질환, 당뇨병, 지난 12개월 내의 심근경색, 면역결핍증;
10. 여성; 임신 또는 수유;
11. 또 다른 임상 연구에 대한 현재 참여. 전신 또는 눈에 투여된 약물에 대한 임의의 임상 연구에 대한 과거의 참여 (6개월 이내).
수술 절차의 안전성 및 허용성 및 세포 이식편의 안전성은 별도로 평가될 것이다. 수술 안전성의 평가는 다음과 같은 조치를 포함할 것이다:
1. 망막 박리 비치유,
2. 증식성 유리체-망막병증 (PVR),
3. 망막하, 망막 또는 유리체내 출혈,
4. 수술 현장에서 상대적으로 여전히 건강한 망막의 손상.
세포 이식편의 안전성 및 허용성은 NCI (National Cancer Institute) 등급 시스템에 따라 등급이 매겨지는 다음과 같은 유해한 사건을 사용하여 평가될 것이다:
1. 기형종 및/또는 종양 및/또는 이소성 조직 형성
2. 감염
3. 포도막염, 혈관염 또는 PVR
4. GA의 가속화된 진행
5. 연구 대상 눈에서 신생혈관성 AMD로의 진행
6. 타가이식된 세포에 대한 심각한 염증 반응.
2차 조사 효능 종점은 이식편 생존 기간 및 다음 검사를 통해 측정될 것이다:
1. GA 진행 속도
2. 이식된 영역의 망막 민감도, 중심 암점의 정도 및 깊이
3. 시력 변화.
수술 절차
RPE 투여를 위해 선택한 시력은 시각 기능이 보다 저하된 눈일 것이다. 수술은 외과 의사의 판단에 따라, 환자와의 논의를 통해 모니터링된 정맥내 진정제 투여 또는 전신 마취를 동반한 안구 후부 또는 안구 주위 마취 차단에 의해 수행될 것이다. 수술을 받는 눈은 기관 프로토콜에 따라 무균 방식으로 준비 및 드레이핑된다. 개검기를 위치시킨 후, 표준 3-포트 유리체 절제술이 수행될 것이다. 여기에는 23G 주입 캐뉼라 및 2개의 23G 포트 배치가 포함될 것이다. 유리체강 내의 주입 캐뉼라를 육안으로 검사한 후, 수술 전체에 걸쳐 안구의 구조가 유지되도록 주입 라인을 열 것이다. 이어서, 조심스러운 코어 유리체 절제술이 표준 23G 도구로 수행되고, 후방 유리체면의 박리가 수행될 것이다. 이에 의해, 후극에 방해받지 않고 접근할 수 있다.
RPE는 후극 내의 미리 결정된 부위에서 망막하 공간 내로 도입되고, 바람직하게는 GA의 경계에 근접하여 계속 비교적 보존된 영역에서 망막을 관통할 것이다. 혈관은 방지될 것이다. 세포는 50-150 ㎕의 부피로 작은 소포의 형성을 통해 망막하 공간으로 전달될 것이다.
전달 시스템은 10 cm 연장 튜브를 통해 페레그린 25G/41G 유연 망막 캐뉼라에 연결된 1 mL 주사기로 이루어진다.
유리체 공간 내로 환류된 임의의 세포는 제거되고, 유체-공기 교환이 수행될 것이다. 주입 캐뉼라를 제거하기 전에, 의원성 망막 파열 또는 손상이 발생하지 않음을 보장하기 위해 주의 깊은 검사가 실시될 것이다. 이어서, 주입 캐뉼라가 제거될 것이다. 결막하 항생제 및 스테로이드가 투여될 것이다. 눈은 패치 및 플라스틱 보호대로 덮일 것이다. 수술 실행 절차는 기록될 것이다.
용량: 50,000 세포/50 ㎕ 또는 50,000 세포/100 ㎕의 저용량, 200,000 세포/100 ㎕의 중간 용량 및 500,000 세포/100 ㎕의 고용량이 사용될 것이다. 투여량 선택은 전임상 연구에서 시험된 최대 가능 용량의 안전성 및 눈 및 소포 크기를 기초로 하여 계산된 인간의 동등한 투여량을 기초로 하여 결정되었다.
종점 파라미터:
1. 수술 절차의 안전성:
지속적/반복적 망막 박리
증식성 유리체-망막병증 (PVR)
출혈
수술 부위에서 비교적 계속 건강한 망막의 손상
2. 제품 안전성:
기형종, 종양 및/또는 이소성 조직 발달
증식하는 세포의 부피가 큰 이식편
감염
이식편에 대한 심각한 염증 면역 반응
GA의 가속화된 진행
연구 대상 눈에서 신생혈관성 AMD로의 진행
3. 효능:
이식편 생존 기간
GA 진행 속도 감소
이식된 영역의 빛에 대한 망막 민감도 및 암점의 깊이
시력.
본 발명이 특정 실시양태와 관련하여 설명되었지만, 많은 대안, 변형 및 변화가 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다는 것이 분명하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 사상 및 넓은 범위 내에 포함되는 상기 모든 대안, 변형 및 변화를 포함하는 것이 의도된다.
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 마치 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 구체적이고 개별적으로 본원에 참고로 포함되는 것으로 표시된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 그 전부가 참고로 포함된다. 또한, 본원의 임의의 참고 문헌의 언급 또는 확인은 그 참고 문헌이 본 발명의 선행 기술로서 이용가능하다는 인정으로 해석되지 않아야 한다. 섹션 표제는 그가 사용되는 정도로 반드시 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다.
Claims (44)
- 인간 망막 색소 상피(RPE) 세포를 포함하는, 건성 형태의 연령-관련 황반변성(AMD)을 갖는 대상체를 치료하기 위한 제약 조성물이며, 상기 제약 조성물은 대상체의 망막하에 치료 유효량으로 투여되며, 여기서 적어도 95%의 상기 세포는 프리멜라노솜 단백질(PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질(cellular retinaldehyde binding protein; CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항은 대상체에게 100 ohm보다 큰 것인, 제약 조성물.
- 인간 다각형 망막 색소 상피(RPE) 세포를 포함하는, 망막 질환 또는 병태를 갖는 대상체를 치료하기 위한 제약 조성물이며, 상기 제약 조성물은 대상체의 망막 내로 치료 유효량으로 투여되며, 여기서 적어도 95%의 상기 세포는 프리멜라노솜 단백질(PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질(cellular retinaldehyde binding protein; CRALBP)을 동시 발현하고, 세포의 상피 통과 전기 저항은 대상체에게 100 ohm보다 크고, 치료 유효량은 투여당 50,000 - 5,000,000 세포인, 제약 조성물.
- 인간 망막 색소 상피(RPE) 세포를 포함하는, 망막 질환 또는 병태를 갖는 대상체를 치료하기 위한 제약 조성물이며, 상기 제약 조성물은 대상체의 망막 내로 장치를 사용하여 치료 유효량으로 투여되며, 여기서 적어도 95%의 상기 세포는 프리멜라노솜 단백질(PMEL17) 및 세포 레틴알데히드 결합 단백질(cellular retinaldehyde binding protein; CRALBP)을 동시 발현하고, 상기 장치의 외경이 90-100 ㎛인, 제약 조성물.
- 제3항에 있어서, 세포의 상피 통과 전기 저항이 대상체에게 100 ohm보다 큰 것인 제약 조성물.
- 제1항에 있어서, 치료 유효량이 투여당 50,000-1,000,000 세포인 제약 조성물.
- 제2항에 있어서, 제약 조성물이 500 세포/㎕ - 10,000 세포/㎕를 포함하는 것인 제약 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 망막 질환 또는 병태가 색소성 망막염, 망막 박리, 망막 이형성증, 망막 위축, 망막병증, 황반 이영양증, 원뿔세포 이영양증, 원뿔-막대세포 이영양증, 말라티아 레벤티네스(Malattia Leventinese), 도인 벌집 모양(Doyne honeycomb) 이영양증, 소르스비(Sorsby) 이영양증, 패턴형/나비형 이영양증, 베스트 난황상 근이영양증, 노스 캐롤라이나 이영양증, 중심 원형 맥락막 이영양증, 혈관무늬 망막증, 독성 황반병증, 스타가르트(Stargardt) 병, 병적 근시, 색소성 망막염 및 황반변성으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 제약 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 질환이 연령-관련 황반변성인 제약 조성물.
- 제1항에 있어서, 대상체가 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 기준을 충족하는 것인 제약 조성물:
(i) 55세 이상;
(ii) 적어도 하나의 눈에 0.5 시신경유두 (disc) 면적 초과의 황반의 지도형 위축이 있는 건성 AMD의 안저 검사 소견을 가짐;
(iii) 모니터링된 마취 관리 하에 유리체 망막 수술 절차를 받을 수 있음; 및
(iv) 면역결핍 질환이 없음. - 제1항에 있어서, RPE 세포 집단 내의 Oct4+TRA-1-60+ 세포의 수가 1:250,000 미만인 제약 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 세포가 하기 특징들 중 하나 이상을 갖는 것인 제약 조성물:
면역 염색에 의해 측정시에 적어도 80%의 세포가 베스트로핀 1을 발현;
면역 염색에 의해 측정시에 적어도 80%의 세포가 작은 안구증-연관 전사 인자 (MITF)를 발현; 또는
FACS에 의해 측정시에 80% 초과의 세포가 쌍형성 박스 유전자 6(PAX-6)을 발현. - 제1항에 있어서, 세포가 1일당 ml당 500 ng 초과의 색소 상피-유래 인자(PEDF)를 분비하거나, 세포가 PEDF 및 혈관 내피 성장 인자(VEGF)를 분극화된 (polarized) 방식으로 분비하거나, 또는 세포가 상기 두 특징을 모두 갖는 것인 제약 조성물.
- 제12항에 있어서, PEDF의 정점부 분비:PEDF의 기저부 분비의 비가 1보다 큰 것인 제약 조성물.
- 제13항에 있어서, 상기 비가 2-8℃에서 8시간 동안 인큐베이션한 후에 1보다 큰 상태로 유지되는 것인 제약 조성물.
- 제1항에 있어서, 세포의 상기 상피 통과 전기 저항이 2-8℃에서 8시간 동안 인큐베이션한 후에 100 ohm 초과로 유지되는 것인 제약 조성물.
- 제12항에 있어서, VEGF의 기저부 분비:VEGF의 정점부 분비의 비가 1보다 큰 것인 제약 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 세포가 인간 배아 줄기세포의 생체외 분화에 의해 생성되는 것인 제약 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 세포가
(a) 인간 배아 줄기세포 또는 유도 만능 줄기세포를 니코틴아미드를 포함하고 액티빈 A가 없는 배지에서 배양하여 분화 세포를 생성시키는 단계;
(b) 니코틴아미드 및 액티빈 A를 포함하는 배지에서 상기 분화 세포를 배양하여 RPE 계통을 향해 추가로 분화된 세포를 생성시키는 단계; 및
(c) RPE 계통을 향해 추가로 분화된 상기 세포를 니코틴아미드를 포함하고 액티빈 A가 없는 배지에서 배양하는 단계
에 의해 생성되는 것인 제약 조성물. - 제19항에 있어서, 상기 배아 줄기세포 또는 유도 만능 줄기세포가 bFGF 및 TGFβ를 포함하는 배지에서 증식되는 것인 제약 조성물.
- 삭제
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