KR20230028813A - 미오스타틴 억제제의 용도 및 조합 요법 - Google Patents

미오스타틴 억제제의 용도 및 조합 요법 Download PDF

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아드리아나 도노반
융 츙
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Abstract

본 개시내용은 미오스타틴 신호화를 억제하는 작용제의 사용으로의 근육 상태, 예컨대 SMA의 치료에 관한 것이다. 본 개시내용은 미오스타틴 억제제 및 뉴런 교정제를 포함하는 조합 요법을 포함한다.

Description

미오스타틴 억제제의 용도 및 조합 요법{USE OF MYOSTATIN INHIBITORS AND COMBINATION THERAPIES}
관련 출원
이 출원은 발명의 명칭이 "척수 근위축증을 치료하기 위한 방법 및 조성물"인 2016년 6월 13일에 출원된 미국 가출원 62/349,596, 발명의 명칭이 "미오스타틴 억제제의 용도"인 2017년 3월 10일에 출원된 62/470,157, 발명의 명칭이 "미오스타틴 억제제의 용도"인 2017년 4월 18일에 출원된 62/486,934, 발명의 명칭이 "미오스타틴 억제제의 용도"인 2017년 5월 26일에 출원된 62/511,702, 및 발명의 명칭이 "미오스타틴 억제제의 용도"인 2017년 5월 30일에 출원된 62/512,254에 대해 우선권을 주장하며, 이들의 각각의 전체 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
성장 분화 인자 8, 약어로는 GDF-8 또는 GDF8로도 공지된 미오스타틴은 근육 항상성의 핵심적 조절인자이다. 미오스타틴의 손실, 뿐만 아니라 미오스타틴 활성의 약리학적 억제를 유발하는 돌연변이는 인간을 비롯한 다수의 종에서 근육 성장을 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 입증은 지난 20년에 걸쳐 수많은 그룹이 근육 상태, 예컨대 불사용 위축증, 근육감소증, 및 악액질을 치료하는 치료제로서 미오스타틴 경로의 길항제를 개발하는 것을 촉발시켰다.
소분자 및 생물제제를 비롯한 적어도 6종의 미오스타틴 억제제 약물 후보는 최근 임상에 들어갔으며, 원하지 않는 부작용 (예를 들어, 독성의 위험), 유의미한 효능의 결여, 또는 둘 다로 인해 실패하였다. 많은 경우, 만족스러운 전임상적 결과는, 근육 성장을 조절하는 데 있어서 미오스타틴의 생물학적 역할이 반박의 여지가 없다는 사실에도 불구하고, 안전하고 효과적인 약물로 성공적으로 해석되지 않았다. 근이영양증, 악액질, 근육감소증, 산발성 봉입체 근염 (SIBM) 및 불사용을 비롯한 다수의 근육 상태에서의 미오스타틴 억제제의 임상적 개발에 있어서의 해석적 성공의 결여는 관련 기술분야에서의 난문제를 제공하였다.
본 발명은 미오스타틴 억제의 생체내 효과가 생물학적 맥락에 의존한다는 인식을 포괄한다. 본 발명에 따르면, 표적 근육의 반응성을 미오스타틴 억제 요법에 부여하는 인자는 i) 표적 근육의 동화 상태, ii) 운동 뉴런에 의한 기능적 신경지배의 정도, 및 임의로, iii) 표적 근육에 함유된 근육 섬유의 유형을 포함한다. 따라서, 본원에 보다 상세히 기재된 바와 같이, 이들 인자는 미오스타틴 억제의 유익을 최대화하거나 개선시키기 위해 고려되어야 한다.
본 개시내용의 발명자들은 미오스타틴 억제가 근육에 대한 최적의 효과를 발휘할 수 있는 생물학적 맥락 (예를 들어, 임상적 상태)을 결정하기 위한 유용한 지침을 제공할 수 있는 기준의 세트를 확인하였다:
i) 비대를 촉진시키기 위해 치료되는 근육은 충분한 동화 능력을 보유하거나 회복하였고;
ii) 비대를 촉진시키고/거나 위축을 예방하기 위해 치료되는 근육은 운동 뉴런의 적어도 부분적인 기능적 신경지배를 보유하거나 복원하였고; 추가로 일부의 경우,
iii) 치료되는 근육은 신속-연축 (예를 들어, 유형 II) 섬유에 의존하는 운동 기능에 요구된다.
따라서, 근육에서 미오스타틴 억제에 대한 반응성의 가능성을 측정할 수 있는 본원에서 확인된 적합한 임상적 속성의 프로파일은 적합한 임상적 지표를 선택하기 위한 및 이러한 요법으로부터 유익을 얻을 가능성이 있는 환자 집단을 확인하기 위한 지침을 제공한다. 일부 예에서, 속성 중 하나 이상이 환자에서 결여되거나 불충분한 경우, 추가의 작용제(들) (예를 들어, 치료제)가 효능을 향상시키거나 최적화하기 위해 공동-투여되어 결함을 보완할 수 있다. 따라서, 미오스타틴의 억제제와 함께 이러한 작용제(들)를 혼입하는 조합 요법은 본 발명에 의해 포괄된다.
따라서, 본 발명은 대상체에서의 근육 상태를 치료하는 방법의 다양한 실시양태를 제공한다. 이러한 방법은 대상체에게 치료학적 유효량의 미오스타틴 억제제를 투여하여 근육/운동 기능을 향상시키는 단계를 포함하며, 단, i) 표적 근육은 무손상 동화 능력을 보유하거나 회복하였고/거나 (여기서, 의도된 임상적 결과는 근육 비대를 촉진시키는 것을 포함함); ii) 표적 근육은 기능적 운동 뉴런의 적어도 부분적인 신경지배를 보유하거나 복원하였고/거나 (여기서, 의도된 임상적 결과는 근육 비대를 촉진시키고/거나, 근육 위축을 예방하는 것을 포함함), iii) 근육 상태에 영향을 받은 표적 근육은 우세하게는 유형 II 섬유인 신속 연축 섬유를 함유하거나 또는 풍부하다.
일부 실시양태에서, 대상체는 표적 근육에서 동화 능력 (성장하는 능력)을 보유하였다. 이러한 대상체는 소아과 환자일 수 있다. 다른 실시양태에서, 대상체는 표적 근육에서 동화 능력이 약화되거나 손상되었지만, 충분한 동화 능력을 회복하였다. 제한된 동화 능력은 연령, 의학적 상태 (손상, 질환 등), 의약의 부작용, 일반적 건강 상태, 또는 이들의 임의의 조합에 기인할 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 근위축성 측삭 경화증 (ALS), 근육감소증, 악액질, SIBM, 면역결핍, 근이영양증, 또는 이들의 임의의 조합을 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 동화 자극제, 예를 들어, 세포 동화 경로를 강화시키는 작용제로 치료되었다. 일부 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제 및 동화 자극제를 포함하는 조합 요법을 받는다.
일부 실시양태에서, 대상체는 운동 뉴런, 예를 들어, 기능적 신경근육 연접에 의한 표적 근육의 적어도 부분적인 기능적 신경지배를 보유하였다. 일부 실시양태에서, 대상체는 운동 뉴런의 부분적인 탈신경과 연관된 상태를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 손상된 신경전달과 연관된 상태를 갖는다. 일부 실시양태에서, 손상된 신경전달은 뉴런의 과흥분성, 시냅스 소포의 손상된 트래피킹 또는 방출, 및/또는 신경근육 신호화를 지지하는 미토콘드리아의 손상된 기능 또는 가용성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 대상체는 표적 근육의 적어도 부분적인 기능적 운동 뉴런 신경지배, 및/또는 운동 뉴런 및 표적 근육 사이의 적어도 부분적으로 정상화된 신경전달을 복원하거나 강화하였다. 일부 실시양태에서, 대상체는 운동 뉴런의 기능을 촉진시키는 작용제 (즉, 뉴런 요법)로 치료된다. 일부 실시양태에서, 이러한 작용제는 적어도 부분적으로 신경전달 및/또는 막 흥분성을 교정한다. 일부 실시양태에서, 작용제는 유전적 결함의 교정제이다. 일부 실시양태에서, 대상체는 적어도 부분적인 신경지배 또는 기능이 지속되거나 회복될 (복원될) 수 있도록, 운동 뉴런의 기능을 촉진시키는 것을 목표로 하는, 유전적 결함을 교정하는 작용제로 치료된다.
일부 실시양태에서, 대상체는 척수 근위축증 (SMA)을 갖는다. 일부 실시양태에서, 유전적 결함은 생존 운동 뉴런 1 (SMN1)에서의 돌연변이이다. 일부 실시양태에서, 작용제 (예를 들어, 교정제 작용제)는 스플라이스 변형제, 또는 유전자 요법이다. 일부 실시양태에서, 스플라이스 변형제는 소분자 작용제이고; 다른 실시양태에서, 스플라이스 변형제는 핵산 작용제, 예컨대 RNA-기재 작용제이다. 일부 실시양태에서, 교정제 요법은 운동 뉴런의 기능 및/또는 생존을 촉진시킨다. 일부 실시양태에서, 교정제 요법은 SMA의 진행을 지연시킨다.
일부 실시양태에서, 대상체는 교정제 작용제로 치료되었고/거나, 교정제 작용제로 치료될 가능성이 있다. 예를 들어, 대상체는 미오스타틴 억제제 요법의 약 6개월 내에, 예를 들어, 미오스타틴 억제제의 투여 전 또는 후 약 6개월 내에 교정제 작용제로 치료된다. 일부 실시양태에서, 이러한 대상체는 비-보행성 SMA를 갖거나 이로 진단되었다. 일부 실시양태에서, 이러한 대상체는 유형 I SMA, 유형 II SMA, 또는 비-보행성 유형 III SMA를 갖는다.
본 발명에 따르면, 근육 상태를 치료하는 미오스타틴 억제제의 유효량은 임상적 효능 및 안전성 둘 다를 달성하는 양이다. 일부 실시양태에서, 유효량은 근육 기능, 예컨대 힘 생성 및 운동 기능을 향상시키는 양이다. 일부 실시양태에서, 유효량은 신속-연축 섬유 (예를 들어, 유형 II 섬유)를 요구하는 운동 기능을 향상시키는 양이다. 일부 실시양태에서, 운동 기능은 근육의 편심 수축을 포함한다. 일부 실시양태에서, 미오스타틴 요법의 유효량은 질환 (예를 들어, 근육 위축)의 진행을 지연시키거나 경감시키고/거나; 질환 상태를 유지하고/거나 (예를 들어, 적합한 운동 기능 검사, 혈장 단백질 마커, 대사 마커 등에 의해 측정된/모니터링된 바와 같음); α-운동 뉴런의 손실을 지연시키고/거나; 미성숙 근육 마커의 발현을 예방하거나 지연시키고/거나; 근육내 지방 축적 (예를 들어, 근육 조직의 지방 대체)을 예방하거나, 경감시키거나, 지연시키고/거나; 대사 조절이상을 예방하고/거나; 골 손실 또는 뼈 골절의 빈도를 예방하거나 감소시키고/거나; 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 (Expanded Hammersmith Functional Motor Scale) 점수를 미오스타틴 억제제를 받지 않는 대조군에 비해 1점 이상 증가시키고/거나; 열화의 속도를 감속시키고/거나; 12개월, 24개월 또는 36개월의 기간에 걸친 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일의 퇴행 (예를 들어, 점진적 감소)을 지연시키고/거나; CHOP INTEND 점수를 미오스타틴 억제제를 받지 않는 대조군에 비해 1점 이상 증가시키고/거나; MFM-32 점수를 미오스타틴 억제제를 받지 않는 대조군에 비해 1점 이상 증가시키는 데 충분한 양이다.
일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제로 치료되는 근육 상태는 근위축성 측삭 경화증 (ALS); 선천성 근무력 증후군; 선천성 근병증; 경련 근다발수축 증후군; 뒤시엔느 근이영양증 (DMD); 글리코겐 저장 질환 유형 II; 유전성 강직성 하반신마비; 봉입체 근염 (IBM); 아이작 증후군; 컨스-세이어 증후군; 램버트-이튼 근무력 증후군; 미토콘드리아 근병증; 근이영양증; 중증 근무력증; 근긴장성 이영양증; 말초 신경병증; 척수 및 연수 근위축증; 척수 근위축증 (SMA); 호흡 곤란 유형 1을 갖는 척수 근위축증; 강직 인간 증후군; 트로이어 증후군; 및 길랭-바레 증후군을 포함하나 이에 제한되지 않는 신경근육 질환과 연관된다.
일부 실시양태에서, 본 발명에 따른 미오스타틴 억제제로 치료되는 근육 상태는 척수 근위축증 (SMA)이다.
신경근육 질환이 SMA인 실시양태에서, 유전적 결함은 SMN1 유전자에서의 돌연변이를 포함할 수 있다. 돌연변이에 의해 영향을 받는 운동 뉴런의 기능을 촉진시키기 위해, 대상체는 유전적 결함을 교정하는 것을 목표로 하는 교정제 작용제로 치료될 수 있다. 일부 실시양태에서, 작용제는 스플라이스 변형제이며, 이는 핵산-기재 (예를 들어, RNA-기재) 작용제 또는 소분자 작용제일 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제를 받는 약 6개월 내에, 예를 들어, 미오스타틴 억제제의 투여 전 약 6개월 또는 후 약 6개월 내에 교정제 작용제로 치료된다.
본 발명은 추가로 미오스타틴 신호화의 적합한 억제제가 SMA의 덜 중증 형태의 치료를 위해 단독요법 (SMN 교정제가 없는)으로서 사용될 수 있는 것을 고려하며, 여기서, 환자는 보행성인 능력을 보유하였다. 이러한 요법에 적합한 환자는 보행성 유형 III SMA 및 유형 IV SMA을 갖는 것들을 포함한다. 일부 실시양태에서, 이러한 치료는, 환자가 비-보행성 형태로의 병리 전이 전의 대조군보다 더 오래 보행성으로 남아 있도록, SMA의 진행을 지연시킬 수 있다.
도 1은 미오스타틴 활성화의 개략도를 제공한다. 이량체의 각각의 전구체 폴리펩티드는 프로도메인 및 성장 인자 도메인을 포함한다. 프로단백질 컨버타제에 의한 첫번째 단백질분해적 단계는 프로도메인 및 성장 인자 도메인 사이의 프로미오스타틴을 절단하여, 미오스타틴의 잠재성 형태를 생성한다. 이 형태에서 프로도메인은 성장 인자 도메인과 여전히 물리적으로 회합된다. 톨로이드 프로테아제는 이어서 잠재성 미오스타틴을 절단하고, 그 후, 활성 성숙 미오스타틴은 잠재성 복합체로부터 방출된다.
도 2a 및 도 2b는 마우스에서의 덱사메타손-유도된 위축증의 요약을 제공한다: 도 2a는 건강한 및 위축증-유도된 마우스에서의 단일-용량 SRK-015 처리의 실험적 모델을 예시하고; 도 2b는 지시된 시점에서 측정된 비복근 근육 중량의 변화를 제공한다.
도 3a 내지 3e는 건강한 동물에서의 muSRK-015P의 투여가 근육 기능을 향상시킴을 나타내는 5가지 그래프를 제공한다. (도 3a) muSRK-015P-처리된 및 대조군 마우스에서의 자극 주파수의 함수로서의 비복근에 의해 생성된 최대 힘 (사지 길이에 대해 정규화됨); (도 3b) muSRK-015P-처리된 및 대조군 마우스에서의 자극 주파수의 함수로서의 근육 길이 당 EDL의 최대 힘; (도 3c 및 도 3d) muSRK-015P-처리된 및 대조군 마우스에서의 각각 GA 및 EDL 근육 중량; 및 (도 3e) muSRK-015P-처리된 및 대조군 마우스에서의 유형 IIB 평균 섬유 면적.
도 4는 SMN 교정제-처리된 Δ7 SMA 마우스 및 야생형 마우스에서의 발바닥굴근 군 (비복근, 가자미근, 및 족척근)의 최대 힘에 대한 muSRK-015P의 효과를 나타내는 그래프를 제공한다.
도 5a 내지 5c는 SMN 교정제 및 muSRK-015P 또는 비히클로 처리된 Δ7 SMA 마우스에서의 (도 5a) 근육 중량; (도 5b) 평균 근섬유 횡단면적; 및 (도 5c) 근섬유 횡단면적 빈도 분포에 대한 muSRK-015P의 효과를 나타내는 3가지 그래프를 제공한다.
도 6a 내지 6b는 급성 타박상 척수 손상 모델에서의 (도 6a) GA 근육 질량; 및 (도 6b) 후지 그립 강도에 대한 muSRK-015P의 효과를 나타내는 2가지 그래프를 제공한다.
도 7a 내지 7d는 SMNΔ7 마우스로부터의 혈청 및 근육의 표적 결속 분석을 제시한다. muSRK-015P로의 처리의 4주 후의 순환에서의 잠재성 미오스타틴을 측정하기 위한 이뮤노블롯을 도 7a에 나타낸다. 도 7b에서의 이뮤노블롯은 근육에서의 표적 결속을 나타낸다. 도 7c는 UV 화상화 시의 정규화에 대한 총 레인 단백질 함량의 가시화 및 정량을 허용하는 TGX 염색 무함유 겔을 나타낸다. WT 마우스에 존재하는 잠재성 미오스타틴에 비해 muSRK-015P로 처리된 마우스의 근육에서의 잠재성 미오스타틴 신호의 정량을 도 7d에 나타낸다.
도 8a 내지 8c는 scid 마우스에서의 SRK-015에 대한 PK 및 PD 데이터를 제공한다. SRK-015의 PK 분석을 도 8a에 나타낸다. 제지방 질량을 투약 후 지시된 시점에서 qNMR로 측정하였으며, IgG 대조군에 비한 제지방 질량의 증가를 도 8b에 나타낸다. SRK-015의 혈청 및 근육에서의 표적 결속을 도 8c에 나타낸 바와 같은 웨스턴 블롯을 사용하여 혈청 및 근육에서의 잠재성 미오스타틴의 수준을 분석함으로써 평가하였다.
도 9a 내지 9b는 시노몰구스 원숭이에서의 SRK-015 PK 데이터를 제공한다. SRK-015 농도를 ELISA에 의해 평가하였다. 도 9a는 최초 항체 용량 후의 주 동안의 혈청 중의 SRK-015 농도를 나타낸다. 도 9b는 8회의 매주 항체 용량의 마지막 후의 연구의 최종 5주 동안의 혈청 중의 SRK-015 농도를 나타낸다.
도 10a 내지 10d는 SRK-015가 시노몰구스 원숭이에서의 다중 용량에서 약리학적으로 효과적임을 나타내는 데이터를 제공한다. 근육 중량을 시노몰구스 원숭이에서의 SRK-015의 최후 용량 후 5주에 측정하였다. 도 10a는 SRK-015 처리 후 비복근에서의 증가된 질량을 나타낸다. 도 10b는 SRK-015 처리 후 상완 이두근에서의 증가된 질량을 나타낸다. 원숭이로부터의 혈청에서의 표적 결속의 시간과정을 반-정량적 웨스턴 블롯 분석에 의해 분석하였다. SRK-015의 매주 3 mg/kg 또는 30 mg/kg이 투여된 원숭이로부터의 표적 결속 데이터를 도 10c에 나타낸다. SRK-015는 도 10d에 나타낸 바와 같이 시험된 둘 다의 용량에서 잠재성 미오스타틴을 결속하였다.
도 11a 내지 11b는 출생부터 SMN-C1의 충분한 치료 용량으로 처리된 SMNΔ7 마우스에서의 근육 성능을 나타내는 데이터를 제공한다. muSRK-015P로의 처리의 4주 후, PBS 대조군 동물에 비한 체중의 증가 (도 11a) 및 비복근의 질량의 증가 (도 11a)를 측정하였다. 발바닥굴근 및 교근의 성능을 305C 근육 레버 시스템을 사용하여 측정하였다 (도 11b).
도 12는 단독으로 또는 추가의 작용제 (예를 들어, 동화 자극제 및/또는 뉴런 증진제)와 조합으로 미오스타틴 억제로부터 유익을 얻을 가능성이 있는 특정 환자 집단의 선택을 예시하는 개략도이다.
본 발명은 적어도 부분적으로, 미오스타틴 억제의 유효성이 표적 근육의 상태에 적어도 부분적으로 의존하고, 특정 상태는 근육 기능에 대한 유익을 부여할 것이 충족되어야 한다는 인식에 기초한다. 본 발명에 따르면, 미오스타틴 억제는 하기 속성을 갖는 임상 적응증을 치료하는 데 특히 적합하다: i) 치료되는 근육이 무손상/왕성한 동화 능력을 보유하거나 회복하였고/거나 (예를 들어, 보다 어린 대상체); ii) 치료되는 근육 (즉, 표적 근육)이 운동 뉴런에 의한 적어도 부분적인 기능적 신경지배를 보유하거나 회복하였고/거나 (예를 들어, 표적 근육 및 신경지배 운동 뉴런 사이의 충분한 신경근육 신호화); iii) 치료되는 근육이 유형 II 섬유에 의존하는 운동 기능에 대해 요구되며, 예를 들어, 충족되지 않은 의학적 필요가 신속-연축 (당분해성) 근육 섬유의 기능을 강화시킴으로써 제공되고, 운동 결과의 평가가 신속-연축 섬유 활성에 의해 유래된다. 이들 속성에 기초하여, 요법 및 조합 요법의 다양한 실시양태가 본원에 개시된다.
본 출원의 맥락에서, 용어 "조합 요법"은 서로와 함께 사용되는 2종 이상의 생물학적 활성제 (예를 들어, 약물)의 공동-투여를 지칭한다. 조합 요법은 단일 제제 또는 다중 제제를 포함할 수 있다. 공동-투여는 공동 투여 또는 일련 투여로서 수행될 수 있다. 공동-투여는 동일한 투여 경로 또는 상이한 투여 경로를 통해 수행될 수 있다. 2종 (이상)의 치료제의 효과가 추보적, 상가적 또는 상승작용적 임상적 효과를 달성하는 목적을 위해 대상체에서 중첩되는 한, 조합 요법으로 해석된다.
상기 기준 (i)은 표적 근육이, 세포 성분의 파괴를 장려하는 것과 대조적으로, 그것이 세포 성분을 합성하는 능력 (예를 들어, 보강적 대사 (즉, 동화작용))을 유지하거나 복원하였다는 점에서 충분히 활성임을 진술한다. 따라서, 동화 능력을 갖는 근육은 쇠약해지기 ("위축") 보다는 성장하는 ("비대") 능력을 갖는다. 미오스타틴은 근육 질량의 음성적 조절인자로서 오래 입증된 반면, - 사실, 다수의 그룹은 다양한 근육 상태에서 미오스타틴 억제제를 시험하였지만, 임상적으로 유의미한 결과를 생성하는 데 실패하였다 - 지금까지 이들 연구는 미오스타틴 억제가 근육 성장을 촉진시키는 것에 대한 그의 효과를 발휘할 수 있는 이 "동화" 배경의 중요성을 해명하는 것을 등한시하였다. 사실, 지금까지 미오스타틴 억제제가 시험된 임상 적응증의 대부분은 그의 근육이 이화 상태인 것으로 기울어진 환자 집단을 포함한다. 근육 합성 및 근육 파괴를 조절하는 인자는 동적 평형에 있다는 개념과 함께, 본 출원의 발명자들은 미오스타틴 신호화를 억제하는 것이, 표적 근육이 또한 단백질 합성을 유도할 충분한 동화 활성을 보유하는 정도로, 근육-향상 효과를 생성할 수 있음을 인식하였다.
상기 기준 (i)을 충족시키기 위해, 2가지 시나리오가 고려될 수 있다. 첫번째 시나리오에서, 이 기준은 세포적 동화 경로가 이미 왕성하고 활성인, 성장 단계에 있거나 왕성한 대사를 갖는 보다 어린 개체 (예를 들어, 소아과 환자 및 젊은 성인)에 대해서는 자연적으로 충족될 수 있다. 따라서, 이들 환자 집단은 미오스타틴 억제가 임상적 효과를 생성하는 바람직한 배경을 갖고, 근육 성장을 촉진시킬 수 있는 미오스타틴 억제 요법에 반응성일 가능성이 더 크다. 두번째 시나리오에서, 미오스타틴 억제제로 치료되는 환자 집단이 전형적으로 보다 나이 많은 개체 또는 다르게는 동화 기계 또는 그의 기능의 적어도 일부를 손실한 것으로 간주되는 것들 (예를 들어, 근육감소증, 악액질, 면역결핍, 감염 등을 앓고 있는 것들)인 경우, 미오스타틴 억제는 충분한 동화 활성의 결여로 인해 바람직한 유익을 생성하지 않을 수 있다. 그러나, 이러한 결함은 환자의 동화 능력을 강화시키는 것을 목표로 하는 제2 작용제의 공동-투여에 의해 극복되거나 보완될 수 있으며, 이는 환자가 근육 비대를 촉진시키는 데 있어서 미오스타틴 억제제의 공동 투여에 보다 반응성이 되게 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이화 상태에 있는 대상체에서의 근육 상태의 치료를 위한 조합 요법을 포함하며, 여기서, 조합 요법은 미오스타틴 억제제 (즉, 미오스타틴 활성화, 활성 및/또는 신호화를 억제하는 작용제) 및 동화 자극제 (즉, 동화 기능을 강화시키거나 단백질 합성을 장려하는 작용제)를 포함한다. 이들 작용제는 근육 성장을 향상시키고 (예를 들어, 근육 파괴에 비해 근육 합성을 장려하고), 상응하는 운동 기능을 개선시키는 데 유효한 양으로 대상체에게 투여된다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "이화 상태"는 표적 조직/세포 단부에서의 합성 및 파괴 (예를 들어, 단백질 합성 및 단백질 파괴)의 균형이 표적에서 순 이화 효과가 있도록 후자를 향하는 것을 의미한다. 유사하게, 본원에 사용된 바와 같은 용어 "동화 상태"는 표적 조직/세포 단부에서의 합성 및 파괴 (예를 들어, 단백질 합성 및 단백질 파괴)의 균형이 표적에서 순 동화 효과가 있도록 전자를 향하는 것을 의미한다. 따라서, 이화 상태에 있는 환자 집단에 대해, 미오스타틴의 억제제 및 동화 자극제 둘 다를 혼입하는 요법은 단독요법에 비해 미오스타틴 억제의 개선된 임상적 유익을 달성할 수 있다. 전형적으로, 표적 조직 (예를 들어, 근육)의 상태는 다양한 호르몬 (예를 들어, IGF-1, 테스토스테론)의 순환 수준을 측정하여 및/또는 근육 단백질 합성의 수준을 측정하여 측정된다. 호르몬 수준을 측정하는 것은 혈청, 타액 또는 뇨 샘플을 사용한 경쟁적 면역검정을 비롯한 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다. 근육 단백질 합성을 측정하는 것은 근육 생검을 비롯한 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다.
기준 (ii)의 중요성의 인식은 근육의 기능 및 표적 근육을 신경지배하는 운동 뉴런 (집합적으로 "운동 유닛"으로 지칭됨)이 적어도 부분적으로 상호-의존적이며, 2가지 성분 (즉, 뉴런 성분 및 근육 성분) 사이의 교차-대화 (즉, 양방향성 신호화)의 정도는 신경근육 기능을 유지하기 위해 요구된다는 발견에 기초한다. 미오스타틴 억제가 표적 근육의 기능에 대한 유의미한 효과를 생성하기 위해, 근육은 신경지배 운동 뉴런으로부터 충분한 신경 투입 (즉, 기능적 신경근육 신호화의 존재)을 받아야 함이 고려된다. 이는 바람직한 일차적 결과가 근육 성장을 촉진시키는 것 및 근육 손실을 예방하는 것인 둘 다의 임상적 맥락과 관련될 가능성이 있다. 하기 실시예에서 입증된 바와 같이, 다중 근육 손상 모델에서, 미오스타틴 억제는 손상-유도된 근육 위축, 뿐만 아니라 대사 조절이상을 예방하거나 완화시킬 수 있다. 이들 동물 모델에서, 손상된 근육은 신경지배 운동 신경의 완전한 횡절단과 대조적으로, 적어도 부분적으로 신경 투입을 보유하였다. 문헌에서의 이전의 보고는 미오스타틴 억제가 완전한 척수 손상 모델에서 근육 기능을 향상시키지 않음을 나타낸다. 특정 이론에 구애되기를 원하지는 않지만, 따라서, 신경지배 운동 뉴런으로부터의 충분한 뉴런 투입 (예를 들어, 신경전달)은 표적 근육에서의 미오스타틴 억제의 유익한 효과에 적어도 부분적으로 기여함이 고려된다. 전형적으로, 신경전달은 무손상 동물에서 신경 (예를 들어, 근육을 신경지배하는 신경)을 직접적으로 자극하고, 신경지배된 근육 군의 수축을 측정함으로써 측정된다. 이러한 측정에서, 근육 수축의 결여는 신경 전달의 부재를 나타낸다. 유사하게, 반복된 자극 후 표적 근육에서 측정된 반응의 점증적 감소는 막 흥분성, 시냅스 소포 트래피킹, 미토콘드리아 기능/가용성 및/또는 글루코스 조절에서의 손상을 반영할 수 있는 "피로"의 지표일 수 있다. SMA에서 충분히 신경지배된 신경근육 연접의 점진적 손실이 있으며, 이는 면역형광에 의해 평가될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 다른 전기생리학적 방법은 또한 신경전달 (예를 들어, 신경근육 전달)을 측정하는 데 사용될 수 있다.
충분한 뉴런 신호화의 요건은, 신경-근육 교차-대화가 손상 또는 특정 질환 상황 중 어느 하나에서 완전히 손실되거나 파괴될 경우 (즉, 기능적 신경근육 신호화의 부재), 미오스타틴 억제제가 최적의 유익을 생성하지 않을 수 있음을 의미한다. 이 개념은 본 발명자들이, 운동 뉴런을 손상시키는 유전적 결함을 포함하는 신경근육 질환에서, 표적 근육은 그 자체가 질환의 초기 단계 동안 여전히 무손상일 수 있지만, 그의 기능은 운동 뉴런으로부터 근육으로의 충분한 뉴런 투입, 뿐만 아니라 근육으로부터 운동 뉴런으로의 피드백의 결여 (즉, 기능적 신경근육 신호화의 결여)로 인해 점차적으로 감소할 수 있음을 인식하는 것을 초래하였다. 따라서, 기저의 뉴런 결함을 표적화하고 교정하거나 복원하는 신경-근육 신호화를 촉진시키는 개입 (예를 들어, 약리학적 개입)은 그 후 미오스타틴 억제의 유익을 향상시켜야 함이 본원에서 구상된다.
따라서, 본 발명은 신경근육 질환의 치료를 위한 조합 요법을 포함한다. 이러한 조합 요법은 i) 미오스타틴 신호화의 억제제 (예를 들어, 미오스타틴 활성화, 활성 및/또는 신호화를 억제하는 작용제), 및 ii) 뉴런 결함 (예컨대 질환을 유발하는 유전적 돌연변이)을 교정하기 위해 운동 뉴런을 치료하는 것을 목표로 하는 작용제를 포함하는 뉴런 요법 (예를 들어, 뉴런 교정제, 뉴런 증진제 등)을 포함한다. 미오스타틴 억제제 및 운동 뉴런을 치료하는 작용제는 운동 기능을 향상시키는 데 유효한 양으로 조합 요법으로서 서로와 함께 투여될 수 있다.
신경근육 질환의 치료를 위한 미오스타틴 억제 요법을 받기에 적합한 환자 집단은 뉴런 요법 중인 (예를 들어, 뉴런 교정제/증진제를 받은) 것들을 포함한다. 기능적 운동 유닛은 표적 근육 및 신경지배 운동 뉴런 사이의 양방향성 신호화를 포함한다는 개념에 기초하여, 하나의 기능을 향상시키는 것은 다른 것의 기능에 긍정적으로 영향을 미칠 수 있으며, 그 역도 마찬가지임이 고려된다. 따라서, 뉴런 요법을 받았지만 이에 임상적으로 유의미한 방식으로 반응성이 아닌 환자의 하위집단은 미오스타틴 억제 요법과 함께의 뉴런 요법에 보다 반응성이 될 수 있다. 유사하게, 뉴런 요법에 반응성인 환자의 하위집단은 미오스타틴 억제 요법을 받을 때 추가의 임상적 유익을 볼 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 방법은 근육 상태 또는 장애 및 신경근육 질환을 치료하거나 예방하는 데 적합하다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "근육 상태" 또는 "근육 장애"는 근육이 정상적으로 기능하지 않는 질환, 상태, 또는 장애, 또는 근육의 기능은 정상적이지만, 이용가능한 근육의 감소된 양으로 인해 근육에 의해 생성되는 힘이 적은 질환, 상태, 또는 장애를 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "신경근육 질환"은 붕괴된 신호 전달 또는 뉴런 및 근육 조직 사이의 소통의 파괴에 의해 유발되거나, 이와 연관된 임의의 질환을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 손상된 신경학적 신호화는 뉴런 구조의 손상으로 인해 발생하며, 여기서, 뉴런은 그들의 표적에 대한 신호를 전달할 수 없다. 다른 실시양태에서, 뉴런의 구조는 무손상으로 남아 있지만, 신호를 전달하는 뉴런의 능력이 영향을 받도록, 기능적 붕괴 또는 결함, 예를 들어, 신경근육 연접에서의 차단이 있다. 일부 실시양태에서, 붕괴된 신호 전달은 탈신경, 예를 들어, 그의 표적 근육으로의 신경 공급 또는 뉴런 투입의 부분적인 손실 또는 동요와 연관된다. 일부 실시양태에서, 탈신경은 손상에 의해 유도된다. 본 발명에 따라 치료될 수 있는 적합한 신경근육 질환 또는 상태로는 근위축성 측삭 경화증 (ALS); 선천성 근무력 증후군; 선천성 근병증; 경련 근다발수축 증후군; 뒤시엔느 근이영양증 (DMD); 글리코겐 저장 질환 유형 II; 유전성 강직성 하반신마비; 봉입체 근염 (IBM); 아이작 증후군; 컨스-세이어 증후군; 램버트-이튼 근무력 증후군; 미토콘드리아 근병증; 근이영양증; 중증 근무력증; 근긴장성 이영양증; 말초 신경병증; 척수 및 연수 근위축증; 척수 근위축증 (SMA); 호흡 곤란 유형 1을 갖는 척수 근위축증; 강직 인간 증후군; 트로이어 증후군; 및 길랭-바레 증후군을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 실시양태 중 임의의 것에서, 뉴런 기능을 향상시키는/촉진시키는 또는 기저의 뉴런 결함을 교정하는/복원하는 것을 목표로 하는 작용제 (집합적으로 "뉴런 요법"으로 지칭됨), 및 미오스타틴 억제제의 공동-투여는 유용하다. 또한, 이러한 조합 요법은 그의 표적 근육이 이화 상태에 있거나 그럴 위험이 있을 수 있는 환자에 대한 동화 자극 작용제 (즉, 동화 자극제)를 더 포함할 수 있다. 이러한 동화 자극제는 조합으로 사용되는 경우 미오스타틴 억제제의 유익을 증강시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 환자에게 미오스타틴 억제제, 뉴런 증진제/교정제 (즉, 뉴런 요법), 및 동화 자극제를 포함하는 조합 요법의 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 환자에서의 신경근육 질환을 치료하는 방법을 포함한다.
상기 기재된 바와 같은 미오스타틴 억제제 요법의 결과에 영향을 미칠 수 있는 인자의 인식은 도 12에 추가로 예시된다.
기준 (iii)은 근육이 부분적으로 그들의 섬유 유형에 기초한 미오스타틴 억제에 의해 차등적으로 영향을 받는다는 개념을 포착한다. 본원에서 제공된 증거는 당분해성, 신속-연축 섬유를 비롯한 신속-연축 섬유 (예컨대 유형 II 섬유)로 풍부화된 근육이 미오스타틴 억제에 특히 민감성일 수 있음을 시사한다. 따라서, 미오스타틴 억제제 요법은 신속-연축 섬유-풍부 근육 (예를 들어, 유형 II 섬유를 함유하는 근육)에 우선적으로 유익을 제공하고, 신속-연축 섬유를 요구하거나 이에 의존하는 운동 기능을 향상시킬 수 있다. 도 2에 나타난 바와 같이, 비복근은 미오스타틴 억제 요법에 반응성인 것으로 밝혀졌다. 비복근은 약 75％ 신속-연축 당분해성 섬유를 함유하는 것으로 공지되어 있음을 유념해야 한다.
따라서, 본 발명은 적어도 부분적으로, 운동 기능을 손상시키는 신경학적 장애를 앓고 있는 환자는 근육 기능을 표적화하는 작용제 (예컨대 근육 증진제) 및 뉴런 기능을 표적화하는 작용제 (이는 일반적으로 "뉴런 요법"으로 지칭될 수 있음), 예컨대 스플라이스 조정제 및 유전자 교정제 둘 다의 조합으로부터 유익을 얻을 수 있다는 인식에 기초한다. 본 발명은 운동 뉴런 및 그의 표적 근육 사이의 손상된 신호화를 포함하는 상태 (예컨대 신경근육 장애)를 치료하는 데 특히 유용하다. 본 발명은 근육을 신경지배하는 뉴런의 부분적인 그러나 완전하지는 않은 손실을 포함하는 상태의 치료에 특히 유용하다.
본 발명은 미오스타틴 신호화의 억제가 고도로 대사적, 신속-연축 섬유-풍부 근육이 특히 취약한 상태를 치료하는 데 유리할 수 있다는 인식을 포함한다. 특히 유용한 실시양태에서, 이러한 상태를 치료하는 치료 처방은 신속-연축 섬유-풍부 근육을 신경지배하는 운동 뉴런을 치료하는 작용제와 조합으로 미오스타틴 신호화의 억제제 또는 길항제를 포함한다.
이러한 상태는 결함성 축삭 수송 또는 그의 조절; 결함성 소포 트래피킹 또는 그의 조절; 결함성 신경전달 또는 그의 조절; 결함성 미토콘드리아 기능 또는 가용성; 또는 이들의 임의의 조합을 초래하는 유전적 돌연변이와 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 포괄적인 돌연변이는 결함성 에너지 생산, 에너지 소비, 글루코스 사용 또는 그의 조절을 유발할 수 있다.
일부 실시양태에서, 이러한 상태는 척수 근위축증 (SMA)이다.
정의
관사 "a" 및 "an"은 관사의 문법적 목적어 중 하나 또는 하나 초과를 (즉, 적어도 하나를) 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. 예로서, "요소"는 하나의 요소 또는 하나 초과의 요소를 의미한다.
작동예 이외에서, 또는 달리 지시된 곳에서, 본원에 사용된 성분 또는 반응 조건의 양을 표현하는 모든 수는 모든 예에서 용어 "약"에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 한다. 백분율과 관련하여 사용되는 경우 용어 "약"은 ±1％를 의미할 수 있다. 더욱이, 용어 "약"은 값의 ±1％ 내를 의미할 수 있다.
용어 "투여하다", "투여하는" 또는 "투여"는 대상체의 계 내로의 또는 대상체 중의 또는 상의 특정 영역으로의 (각각 전신 및 국소 투여) 미오스타틴 억제제, 뉴런 교정제, 예를 들어, SMN 교정제, 및/또는 동화 자극제, 예를 들어, 제약 조성물의 전달의 임의의 방법을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "반응자"는 치료/생물학적 약물에 대한 예측된 반응이 양성인 환자에 관한 것이다. 유사하게, 본원에 사용된 바와 같은 용어 "비-반응자 환자"는 치료/생물학적 약물에 대한 예측된 반응이 음성인, 또는 부재인 환자에 관한 것이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "빈약한 반응자"는 치료/생물학적 약물에 대한 예측된 반응이 양성이지만, 질환/장애의 완전한 치료를 달성하지 않는 환자를 지칭하며, 여기서, 환자는 추가의 및/또는 개선된 임상적 반응을 달성하기 위한 추가의 요법(들)으로부터 유익을 얻을 것이다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "예측된 반응" 또는 유사어는 환자가 주어진 요법/생물학적 약물에 대해 바람직하게 또는 비바람직하게 반응할 가능성의 측정을 지칭한다. 특히, 본원에 사용된 바와 같은 용어 "예측"은 환자의 진화를 측정하는 데 유용할 수 있는 임의의 파라미터의 개별적 평가에 관한 것이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것인 바와 같이, 생물학적 약물로의 치료에 대한 임상적 반응의 예측은, 비록 그러한 것이 바람직하기는 하지만, 진단되거나 평가되는 대상체의 100％에 대해 정확할 필요는 없다. 그러나, 상기 용어는 대상체의 통계적으로 유의한 부분이 양성 반응을 가질 증가된 확률을 갖는 것으로 확인될 수 있을 것을 요구한다. 대상체가 통계적으로 유의한지 여부는 다양한 널리 공지된 통계적 평가 도구, 예를 들어, 신뢰 구간의 측정, p-값 측정, 스튜던트 (Student's) t-검정, 만-휘트니 (Mann-Whitney) 검정 등을 사용하여 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의한 추가의 노력 없이 측정될 수 있다. 상세사항은 문헌 [Dowdy and Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983]에서 발견된다. 바람직한 신뢰 구간은 적어도 50％, 적어도 60％, 적어도 70％, 적어도 80％, 적어도 90％, 적어도 95％이다. p-값은 바람직하게는, 0.2, 0.1 또는 0.05이다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "임상적 반응"은 상기 생물제제로 치료가능한 병리를 앓고 있는 대상체의 생물학적 약물에 대한 반응을 지칭한다. 표준 기준은 질환마다 다양할 수 있으며, 본원에서 보다 상세히 논의된다.
"근육 성장으로부터 유익을 얻을" 환자는 건강한 환자, 및 감소된 근육 질량 및/또는 근육 강도를 갖는 질환 및/또는 장애를 갖는 환자 둘 다를 포함한다. 한 실시양태에서, 근육 성장으로부터 유익을 얻을 환자는 근육 질환 또는 장애, 예를 들어, SMA를 갖는 대상체이다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "포함하는" 또는 "포함하다"는 본 발명에 필수적인 조성물, 방법, 및 그의 각각의 성분(들)에 관하여 사용되지만, 필수적이든 그렇지 않든, 비특정된 요소의 포함에 대해 개방적이다.
용어 "로 이루어진"은 실시양태의 그 기재에서 인용되지 않은 임의의 요소를 배제하는, 본원에 기재된 바와 같은 조성물, 방법, 및 그의 각각의 성분을 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "대조군" 또는 "대조군 샘플"은 예를 들어, 건강한 대상체로부터의 샘플, 대상체가 특정 질환 또는 상태에 감수성임을 유발하거나 만들 수 있는 결함을 갖는 대상체, 관심의 질환 또는 상태를 갖는 대상체로부터의 샘플, 제약 담체로 처리된 대상체로부터의 샘플, 치료 전의 대상체로부터의 샘플, 모의 또는 완충제 처리된 대상체 또는 샘플, 비처리된 대상체 또는 샘플 등을 비롯한 임의의 임상적으로 또는 과학적으로 관련된 비교 샘플, 집단, 또는 대응물을 지칭한다.
용어 "대조군 수준"은 생물학적 마커의 승인된 또는 미리-결정된 수준, 예를 들어, 치료 또는 질환의 발병 전에 또는 약물, 예를 들어, 미오스타틴 억제제 또는 SMN 교정제의 투여 전에 얻어진 마커의 수준을 지칭한다. 하나 이상의 특정 특징, 예를 들어, 특정 질환 또는 상태, 예를 들어, SMA의 존재 또는 부재를 갖는 대상체 또는 대상체의 집단에 존재하는 생물학적 마커의 수준.
질환 증상의 맥락에서 본원에 사용된 바와 같은 용어 "감소"는 이러한 수준의 통계적으로 유의한 감소를 지칭한다. 감소는 예를 들어, 적어도 5％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 또는 95％, 또는 검출 방법에 대한 검출의 수준 미만일 수 있다. 감소는 또한 예를 들어, 검출 방법에 대한 검출의 수준 아래로 약 1 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 20 내지 50％, 30 내지 60％, 40 내지 70％, 50 내지 80％, 또는 60 내지 90％일 수 있다. 특정 실시양태에서, 감소는 또한 수준의 정규화로 지칭될 수 있는 이러한 장애가 없는 개체에 대한 정상의 범위 내로서 수용되는 수준으로 떨어진다.
예를 들어, 질환 증상, 예컨대 예를 들어, 질환과 연관된 기능의 손실 또는 질량, 예를 들어, 근육 질량의 손실의 맥락에서 용어 "증가"는 이러한 수준의 통계적으로 유의한 증가를 지칭한다. 증가는 예를 들어, 적어도 5％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 또는 95％, 또는 검출 방법에 대한 검출의 수준 초과일 수 있다. 증가는 또한 예를 들어, 검출 방법에 대한 검출의 수준 위로 약 1 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 20 내지 50％, 30 내지 60％, 40 내지 70％, 50 내지 80％, 또는 60 내지 90％일 수 있다. 특정 실시양태에서, 증가는 또한 수준의 정규화로 지칭될 수 있는 이러한 장애가 없는 개체에 대한 정상의 범위 내로서 수용되는 수준 이하이다. 특정 실시양태에서, 증가는 질환의 징후 또는 증상의 수준의 정규화, 즉, 질환의 징후의 대상체 수준 및 질환에 대한 징후의 정상 수준 사이의 차이의 증가이다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "탈신경"은 그의 표적 조직, 예컨대 근육 조직에의 신경 공급 또는 뉴런 투입의 손실 또는 동요를 지칭한다. 따라서, "부분적 탈신경"은 표적 근육 및 신경지배 운동 뉴런 사이의 부분적으로 손상된 신경근육 신호화와 연관될 수 있다. 탈신경의 원인으로는 신경의 질환 (예를 들어, 운동 뉴런의 유전적 장애), 화학적 독성, 물리적 손상, 또는 의도적인 외과적 중단 등을 들 수 있다. 탈신경은 부분적 탈신경 (불완전 탈신경으로도 지칭됨) 또는 완전한 탈신경일 수 있다. 부분적 탈신경은 예를 들어, 그의 표적 조직에의 신경 공급 또는 뉴런 투입의 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 또는 95％ 손실 또는 동요일 수 있다. 일부 실시양태에서, 부분적 탈신경은 그의 표적 조직에의 신경 공급 또는 뉴런 투입의 약 1 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 20 내지 50％, 30 내지 60％, 40 내지 70％, 50 내지 80％, 60 내지 90％의 손실 또는 동요를 포함한다. 부분적 탈신경 및 신경근육 손상은 예를 들어, 본원에 보다 상세히 기재된 바와 같이, 복합 근육 활동 전위 및 운동 유닛 수 추정을 사용하여 측정된다.
본원에 사용된 바와 같은 "측정하는"은 누군가 또는 무언가의 상태, 예를 들어, 특정 상태, 바이오마커, 질환 상태, 또는 생리학적 상태의 존재, 부재, 수준, 또는 정도를 확인하는 검정을 수행하거나 방법을 사용하는 것으로 이해된다.
질환의 "발달" 또는 "진행"은 질환의 초기 소견 및/또는 뒤이은 진행을 의미한다. 질환의 발달은 표준 임상적 기법을 사용하여 검출가능하고, 평가될 수 있다. 그러나, 발달은 또한 비검출가능할 수 있는 진행을 지칭한다. 이 개시내용의 목적상, 발달 또는 진행은 증상의 생물학적 과정을 지칭한다. "발달"은 발생, 재발, 및 발병을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 근병증과 연관된 질환/장애의 "발병" 또는 "발생"은 초기 발병 및/또는 재발을 포함한다.
본원에 기재된 것들과 유사하거나 등가의 방법 및 물질이 이 개시내용의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 물질이 하기 기재된다. 약어 "예를 들어 (e.g.)"는 라틴어 예컨대 (exempli gratia)로부터 유래되며, 비-제한적 예를 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 따라서, 약어 "예를 들어 (e.g.)"는 용어 "예를 들어 (for example)"와 동의어이다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "유효량" 및 "유효 용량"은 그의 의도된 목적(들), 즉, 허용가능한 유익/위험 비로 조직 또는 대상체에서의 바람직한 생물학적 또는 의학적 반응을 수행하는 데 충분한 화합물 또는 조성물의 임의의 양 또는 용량을 지칭한다. 예를 들어, 본 발명의 특정 실시양태에서, 의도된 목적은 미오스타틴의 활성화를 생체내에서 억제하여, 미오스타틴 억제와 연관된 임상적으로 유의미한 결과를 달성하는 것일 수 있다.
관련된 의도된 목적의 척도는 객관적 (즉, 일부 검정 또는 마커에 의해 측정가능함) 또는 주관적 (즉, 대상체가 효과의 조짐을 주거나 효과를 느낌)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료학적 유효량은 질환, 장애 또는 상태에 대한 특정 임상적 기준 (예를 들어, 나타난 증상, 질환 진행/단계, 유전적 프로파일 등에 의해 측정된 바와 같음)을 충족시키는 환자 집단에게 투여되는 경우, 통계적으로 유의한 치료 반응이 집단 중에서 얻어지는 양이다.
일부 실시양태에서, 유효량은 특정 처방에 따라 투여되는 경우, 존재하는 경우 유해 효과가 환자가 치료 처방으로 계속하는 데 충분히 내약성이도록, 타당하게 허용가능한 수준의 유해 효과 (예를 들어, 독성)를 갖는 긍정적인 임상적 결과를 제공하고, 요법의 유익이 독성의 위험을 능가하는 양이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 일부 실시양태에서, 단위 투여량은, 그것이 긍정적인 결과와 상관되는 투여량 처방의 맥락에서 투여에 적절한 양을 함유하는 경우, 유효량을 함유하는 것으로 간주될 수 있음을 인정할 것이다.
치료학적 유효량은 통상적으로 다중 단위 용량을 포함할 수 있는 투약 처방에서 투여된다. 임의의 특정 제약 작용제에 대해, 치료학적 유효량 (및/또는 유효 투약 처방 내의 적절한 단위 용량)은 예를 들어, 투여 경로에, 다른 제약 작용제와의 조합에 따라 다양할 수 있다. 일부 실시양태에서, 임의의 특정 환자에 대한 구체적인 치료학적 유효량 (및/또는 단위 용량)은 치료되는 장애 및 장애의 중증도; 채용되는 구체적인 제약 작용제의 활성; 채용되는 구체적인 조성물; 환자의 연령, 체중, 일반적 건강, 성별 및 식이; 채용되는 구체적인 제약 작용제의 투여의 시간, 투여 경로, 및/또는 배설 또는 대사의 속도; 치료의 지속기간; 및 의학 분야에 널리 공지된 바와 같은 유사 인자를 비롯한 다양한 인자에 의존할 수 있다.
질환 또는 장애를 "치료하는" 또는 "예방하는"은 이러한 질환 또는 장애의 발병을 지연시키거나 예방하는 것, 이러한 질환 또는 장애와 연관된 상태의 진행, 악화 또는 열화, 진행 또는 중증도를 반전시키거나, 경감시키거나, 개선시키거나, 억제하거나, 감속시키거나, 중지시키는 것을 의미하지만, 반드시 질환 또는 장애의 완전한 치료 또는 예방을 요구하지는 않는다. 한 실시양태에서, 질환 또는 장애의 증상은 적어도 5％, 적어도 10％, 적어도 20％, 적어도 30％, 적어도 40％, 또는 적어도 50％ 경감된다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "뉴런 요법"은 뉴런 기능을 개선시키는 (예를 들어, 향상시키거나 복원하는) 것을 목표로 하는 작용제를 지칭한다. 뉴런 요법은 운동 뉴런 및 그의 표적 근육 사이의 손상된 신호화 (예컨대 신경근육 장애)를 포함하는 상태를 치료하는 데 유용하다. 구체적으로, 뉴런 요법은 근육을 신경지배하는 뉴런의 부분적이지만 완전하지는 않은 손실을 포함하는 상태의 치료에 특히 유용하다. 한 실시양태에서, "뉴런 요법"은 본원에 보다 상세히 기재된 바와 같이 유전자 요법, 소분자, 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드일 수 있다. 한 실시양태에서, "뉴런 요법"은 본원에 보다 상세히 기재된 바와 같이 "SMN 교정제"이다. 일부 실시양태에서, 뉴런 요법은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능을 충분히 복원할 수 있는 작용제이다. 일부 실시양태에서, 뉴런 요법은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능을 부분적으로 복원할 수 있는 작용제이다. 일부 실시양태에서, 뉴런 요법은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능의 적어도 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 95％, 99％, 또는 그 초과를 복원할 수 있는 작용제이다. 통상의 기술자는 운동 뉴런 기능이 전형적으로 막 흥분성, 축삭 수송, 소포 트래피킹, 신경전달물질 방출, 미토콘드리아 기능, 및/또는 미토콘드리아 가용성을 포함함을 이해할 것이며, 이러한 기능은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 검정을 사용하여 측정된다.
척수 근위축증 (SMA)
척수 근위축증 (SMA)은 쇠약화시키는, 빈번히 치명적인 신경근육 질환이며, 영아 사망률의 가장 통상적인 유전적 원인이다 (1). 이는 가장 통상적인 희귀 질환이다 - 54명의 사람 중 대략 1명이 보인자이고, 약 11,000명의 아동 중 1명이 SMA를 갖고 태어난다. SMA는 생존 운동 뉴런 1 (SMN1) 유전자에서의 돌연변이 또는 결실을 포함하는 상염색체 열성 유전적 장애이다. 구체적으로, SMA는 SMN 단백질의 수준의 감소에 의해 유발되며, 그의 충분한 양은 척수의 전각 세포의 생존을 촉진시키는 데 필수적이다. 운동 뉴런의 손실은 극심한 근육 위축을 초래하며, 종종 호흡 부전으로 인해 사망을 초래한다 (2).
SMA 환자는 기능적 SMN1 유전자가 결여된 반면, 이원성 유전자, SMN2는 전사체를 말단절단하는 대체적 스플라이싱으로 인해 낮은 수준의 기능적 SMN 단백질을 생성한다. 근육 위축을 예방하고, 뉴런 생존을 촉진시키는 데 유효한 SMA 환자를 치료하는 데 적합한 방법 및 조성물은 크게 흥미롭다. SMA는 임상적으로 이종성이며, 환자는 그들의 질환의 중증도에 기초하여 범주화된다.
유형 0은 SMA의 가장 중증 버전이며, 자궁내에서 감소된 태아 운동으로 출생전에 진단된다. 환자는 출생 시에 인공호흡기 지원을 요구한다. 유형 1 SMA는 전형적으로 출생 내지 6개월에 진단되며, 환자는 결코 독립적으로 앉는 충분한 강도를 얻지 못한다. 개입 없이 대부분의 유형 1 환자는 호흡기 지원 없이 2년을 지나서 생존하지 않는다. 유형 II 및 유형 III을 갖는 사람은 보다 많은 양의 SMN 단백질을 생성하며, 덜 중증이지만, 여전히 생명을 바꾸는 유형의 SMA를 갖는다. 유형 II 환자는 6 내지 18월령에 진단된다. 이들은 비보조로 앉을 수 있지만, 이들은 보조 없이 걸을 수 없다. 유형 III SMA에 대해, 환자는 18월령을 지나서 진단되며, 비보조로 앉고 걸을 수 있지만, 이들은 만년에 휠체어 의존성이 될 수 있다. 유형 IV SMA는 성인 발병이고, 표현형에서 경도이며, 매우 희귀하다 (1, 3). 유형에 의한 SMA 계층화는 유용한 임상적 패러다임이지만, 질환 표현형은 신중한 분류로서보다는 보다 연속체로서 존재한다 (4).
SMA의 임상적 이종성은 부분적으로 질환의 복잡한 유전학에 기인한다. SMN1 유전자에서의 돌연변이는 SMA를 초래하지만 (5); 그러나, 인간에서, 거의 동일한 유전자인 SMN2는 SMN1과 아주 근접하여 위치한다 (6). 이들 유전자 사이의 주요한 차이는 엑손성 스플라이스 침묵자를 생성하는 C에서 T로의 전위이며, 이는 최종 mRNA 전사체로부터 엑손 7의 제거를 초래한다. 말단절단된 SMN 단백질은 불안정하며, 빠르게 분해된다. 그럼에도 불구하고, SMN2로부터 생산된 mRNA의 대략 10％는 정확하게 스플라이싱되며, 전장 SMN 단백질을 생산하지만, 이 양은 SMN1의 손실에 대해 충분히 보완하기에 불충분하다. SMN2의 카피 수는 개체 사이에 다양하며, 보다 많은 카피 (3 내지 4)는 일반적으로 SMA의 보다 경도의 형태와 연관된다 (1-4).
운동 뉴런 생존 및 기능을 조절하는 데 있어서 SMN의 역할(들)은 완전히 해명되지 않았지만, 그의 가장 우수한 특징적인 기능은 snRNP 생물발생 및 프리 (pre)-mRNA 스플라이싱에서이다 (2). 그리고, 운동 뉴런은 SMN 단백질 수준의 감소에 특히 민감성인 것으로 보이는 반면, SMN은 편재적으로 발현되며, 간, 비장, 위장관계, 자율 신경계, 및 골을 비롯한 다른 기관계는 또한 SMA 환자에서 영향을 받는다 (3). 상기 기재된 바와 같이, 중증 골격 근육 위축은 SMA 환자에서 관찰되며, 주로 운동 뉴런 신경지배의 손실에 기인하지만, 근육은 모두 동등하게 영향을 받지는 않고, 축 근육이 일반적으로 부속 근육보다 더 큰 위축 및 탈신경을 나타낸다 (2, 7). SMA 환자에서, 횡격막은 횡격막 신경의 보존으로 인해 크게 모면된다 (8). 흥미롭게도, 신속 연축 유형 II 근육 섬유는 저속 연축 유형 I 섬유보다 유의하게 더 큰 위축을 나타낸다 (9). 근육 위축의 정도는 신경지배의 정도와 직접적으로 관련되며, 근육은 더 적은 위축을 나타내는 SMN 단백질의 손실에 의해 덜 영향을 받은 신경에 의해 신경지배된다 (7, 8, 10). 그럼에도 불구하고, SMN 단백질은 골격근에서 직접적인 역할을 하는 것으로 보이는데, 이는 SMA의 마우스 모델로부터 단리된 근원성 세포가 조절이상된 근원성 유전자 발현을 나타내고, 조기에 분화하여, 빈약한 근관 형성을 초래하기 때문이다 (11, 12). 또한, 근육 병리의 증거는 전증상적 마우스에 존재하며, SMN 엑손 7의 근육 특이적 결실은 중증 근이영양증을 초래한다 (13, 14).
SMA에 대한 치료 접근법 - SMN 교정제
SMN 단백질 수준을 복원하는 다수의 치료 접근법이 조사 중이다: SMN1 유전자 대체 요법, SMN2 스플라이싱을 조정하는 소분자, 및 SMN2 인트론성 스플라이싱 침묵자를 차단하여, 엑손 7 봉입을 증가시키는 안티센스 올리고뉴클레오티드 (ASO)의 사용.
아데노-연관된 바이러스 벡터 (AAV)를 사용한 SMN1 유전자 대체 요법은 SMA의 마우스 모델에서 유익을 나타내었으며, AVXS-101, 즉, 아벡시스 (AveXis)로부터의 AAV9-SMN1 벡터는 현재 I상 임상 시험 중이다 (NCT02122952 참조) (15).
다른 접근법은 엑손 7이 보다 큰 백분율의 전사체에 보유되어, 전장 SMN 단백질의 증가된 생산을 초래하도록 하는 SMN2 스플라이싱을 조정하는 것에 초점을 맞춘다. 노파르티스 (Novartis) 및 PTC 테라퓨틱스 (PTC Therapeutics)/로슈 (Roche)는 둘 다 SMN2 엑손 7 봉입을 선택적으로 향상시켜, SMA의 마우스 모델에서 증가된 전장 SMN 단백질 수준 및 치료 효능을 초래하는 소분자를 개발하였다 (16-19). 둘 다의 회사로부터의 이들 소분자는 현재 2상 임상 시험 중이다 (시험 NCT02913482, NCT03032172, NCT02908685, NCT022688552 참조). SMA의 경도 및 중증 전임상적 모델에서의 RG7800, SMN-C2, 및 SMN-C3의 경구 투약은 화합물이 처리된 마우스에서 뇌 및 근육 조직 둘 다에서 비히클에 비해 SMN 단백질 수준을 증가시켰음을 나타내었다. 분자는 또한 혈액 뇌 장벽 (BBB)을 효율적으로 횡단한다. 중증 SMA 마우스 모델에서, 둘 다의 화합물은 운동 행동을 정상화시켰고, 비히클에 비해 중량 및 생존을 증가시켰다. 그러나, 임상 프로그램은 안전성 문제로 인해 보류되었다.
또다른 임상-단계 소분자 SMN2 스플라이스 조정제인 LMI070은 또한 전임상적 동물 연구로부터의 결과가 말초 신경 및 척수, 고환, 및 신장에서의 혈관에 대한 손상을 나타낸 후 중단되었다.
한 가지 근육-초점화된 약물, CK-212107은 지금까지 골격근 트로포닌을 표적화하여 수축성을 변경시킨다.
SMN2 스플라이스 교정제에 기초한 추가의 소분자는 예를 들어, 2009년 1월 29일에 공개된 미국 특허 출원 공개 제US 2009/0031435호; 및 2013년 3월 19일에 공개된 미국 특허 제8,399,437호에 기재되어 있으며, 각각의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 그러나, 관련 기술분야에 공지되어 있으며 통상의 기술자에게 명백할 것인 SMN2 스플라이스 교정제를 비롯한 다른 소분자 스플라이스 교정제는 이 개시내용의 범위 내에 있음이 인정되어야 한다.
제3의 접근법은 예를 들어, SMN2 인트론성 스플라이싱 침묵자를 차단하고, 따라서 엑손 7 봉입을 증가시키고, 다시 SMA의 마우스 모델에서 질환을 구제하는 안티센스 올리고뉴클레오티드 (ASO)의 사용이다 (20-22). 바이오젠 (Biogen)/이오니스 (Ionis)는 임상적 효능을 나타내는 ASO 스플라이스 변형제인 뉴시너센을 개발하였으며, 이는 최근 FDA에 의해 승인되었고, 스핀라자 (Spinraza)™로서 시장화되었다 (23-25). 그러나, 뉴시너센의 각각의 투여는 전신 마취 하의 경막내 전달을 요구한다. 추가적으로, 안티센스 교정제 뉴시너센은 유망한 것으로 입증된 반면, 임상적 효능은 보통인 것으로 보인다: 영아-발병 SMA (유형 I) 중에서 환자의 60％는 비-반응자인 것으로 보고되며, 뉴시너센-처리된 환자의 43％는 해머스미스 기능성 운동 스케일 (확대) (HFMSE)에 의해 3점 이상 증가를 획득하지 않은 반면, 평균 증가는 위약에 비해 처리된 환자 군에서 6점 미만이었다. 따라서, 단지 부분적인 개선이 뉴시너센 치료에 의해 달성된다.
이들 분자는 모두 전임상적으로 및 뉴시너센은 임상적으로 유의한 효능을 나타낸 반면, 어떠한 것도 질환에 대한 완전한 치유를 제공하지 않는다. 마우스 모델에서, 소분자 및 ASO 스플라이스 변형제 둘 다는 질환 중증도를 유의하게 감소시키는 반면, 처리된 동물은 그럼에도 불구하고 건강한 동물에 비해 수명, 체중, 근육 질량, 및 근육 기능에 있어서 결손을 갖는다 (21, 26). 영아-발병 SMA에서의 이중-맹검 임상 시험에서, 뉴시너센은 중간 분석 시 임상적으로 유의미한 유익을 초래하였다 (처리된 것의 41％ 대 0％ 위약은 해머스미스 영아 신경학적 검사 (Hammersmith Infant Neurological Examination)를 사용하여 운동 이정표의 개선을 가졌음). 도달된 운동 기능 이정표는 유형 I 환자에 대해 인상적이며, 81명의 처리된 환자 중 5명이 비보조로 앉을 수 있다 (이정표는 거의 이들 환자에서 결코 도달되지 않았음). 그럼에도 불구하고, 이들 환자는 발달 이정표의 전체 범위를 달성하지 않았으며, 정상적인 개체에서, 달성된 이정표는 실망스러운 것으로 간주될 것이다 (25). 유형 II SMA에서의 제2 위약 대조 시험에서, 뉴시너센은 다시 임상적으로 유의미한 개선을 나타내었으며, 해머스미스 기능성 운동 스케일 - 확대 (HFMSE) 상의 점수는 위약 군에 비해 5.9점 증가하였다. HFMSE 상의 최대 점수는 66점이며, 대부분의 유형 II 환자는 20 미만의 점수를 얻었음을 주목한다 (27, 28). 그럼에도 불구하고, 환자의 43％는 이 시험에서 운동 기능의 적어도 3-점 개선을 달성하는 데 실패하였다 (25). 이들 결과는, SMN2 스플라이스 조정제는 SMA 질환 과정 환자 삶의 질에 대한 유의한 효과에 대한 잠재성을 갖는 반면, 추가의 기능적 증가는 질환 부하를 더 개선 감소시키는 데 필요함을 나타낸다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "SMN 교정제"는 SMN 유전자 발현 (예를 들어, SMN1 유전자 발현 및/또는 SMN2 유전자 발현), SMN 단백질 생산, 및/또는 기능적 SMN 활성을 증가시키거나 개선시키는 데 사용될 수 있는 임의의 요법 또는 화합물을 지칭한다. SMN 교정제는 예를 들어, SMN2 전사체의 스플라이싱을 변경시키는 스플라이스 교정제/변형제를 포함한다. 전신적으로 전달된 SMN 스플라이스 변형제는 또한 SMN이 발현되는 다른 (즉, 비-뉴런성) 조직에서의 SMN 스플라이싱에 영향을 미칠 수 있음을 유념해야 한다.
"SMN 교정제"는 중추 교정제 또는 전신 교정제일 수 있다. 중추 교정제는 경막내 경로를 통해 중추 신경계 (CNS)에 직접적으로 투여된다. 대조적으로, 전신 교정제는 임의의 경로를 통해 투여될, 예를 들어, 경구로 투여될 수 있으며, CNS 뿐만 아니라, 신체 전반에 걸쳐 다른 조직에도 영향을 미친다.
일부 실시양태에서, "기능적 SMN 단백질"은 운동 뉴런 기능 및/또는 생존을 촉진시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, "기능적 SMN 단백질"은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능을 충분히 복원할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기능적 SMN 단백질은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능을 부분적으로 복원할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기능적 SMN 단백질은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능의 적어도 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 95％, 99％, 또는 그 초과를 복원할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전장 SMN 단백질은 정확하게 스플라이싱된 SMN mRNA의 단백질 번역 (예를 들어, 세포에서)의 결과이다. 일부 실시양태에서, 기능적 SMN 단백질은 엑손 7을 함유하는 SMN2 mRNA로부터 코딩된다.
한 실시양태에서, "SMN 교정제"는 본원에 보다 상세히 기재된 바와 같이 유전자 요법, 소분자, 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드일 수 있다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 올리고뉴클레오티드 분자이다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 안티센스 분자이다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 SMN2 유전자의 발현을 증가시키는 안티센스 분자일 수 있다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 엑손 7을 함유하는 SMN2 mRNA의 발현을 증가시키는 안티센스 분자일 수 있다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 기능적 SMN 단백질, 예를 들어, 엑손 7을 함유하는 SMN2 mRNA에 의해 코딩되는 SMN 단백질의 발현을 증가시키는 안티센스 분자일 수 있다. 예를 들어, SMN2 유전자의 인트론 7에서의 인트론성 스플라이스 침묵자 부위 (ISS)를 억제하도록 지정된 안티센스 올리고뉴클레오티드는 프리-mRNA 프로세싱을 조정하여, SMN2의 성숙 mRNA 전사체 내의 엑손 7 봉입의 보다 큰 확률을 초래하고, 기능적 SMN 단백질의 증가된 생산을 초래할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "스플라이스 교정제", "스플라이스 조정제", 및 "스플라이스 변형제"는 호환가능하며, RNA 전사체, 예컨대 SMN2 유전자에 의해 코딩되는 것들의 이상 스플라이싱을 교정하고/거나, SMN 단백질의 발현을 조정하는 작용제를 지칭한다. 일부 실시양태에서, SMN2 스플라이스 교정제는 SMN2 프리-mRNA에서의 엑손 7의 봉입을 증가시킨다. 일부 실시양태에서, SMN2 프리-mRNA에서의 엑손 7의 증가된 봉입은 세포 또는 대상체에서의 기능적 SMN 단백질 (예를 들어, SMN2 유전자로부터의), 예컨대 뉴런 기능 및/또는 생존을 촉진시킬 수 있는 SMN 단백질의 증가된 발현을 초래한다.
한 실시양태에서, SMN 교정제는 유전자 요법일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "유전자 요법"은 대상체에서의 상태를 치유하거나, 치료하거나, 다르게는 개선시키는 핵산을 사용하는 임의의 절차를 지칭한다. 유전자 요법에서, 핵산은 특이적 세포 내로 전달될 필요가 있다. 전달 방법은 바이러스적 및 비-바이러스적 수단을 포함하며, 이는 관련 기술분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Patil et al., AAPS J. 7(1): E61-E77 (2005)]; [Gascon et al., Non-Viral Delivery Systems in Gene Therapy (2013)]; [Somiari et al., Molecular Therapy, 2(3), 178-187 (2000)]; [Herweijer, H., and J. A. Wolff, Gene therapy 10(6): 453-458 (2003)]; 및 [Nayerossadat et al., Advanced biomedical research 1(2):1-11 (2012)]을 참조한다. 유전자 요법을 전달하기 위한 바이러스적 수단은 바이러스 벡터의 사용을 포함한다. 바이러스 벡터는 치료 유전적 페이로드 (payload)를 운반할 수 있고, 전형적으로 야생형 바이러스 감염과 연관된 부작용 없이 특이적 조직 내로 상기 페이로드의 감염 및 후속 전달을 허용하도록 재프로그래밍된 유전적으로 변형된 바이러스이다. 레트로바이러스, 아데노바이러스, 단순 포진 바이러스, 렌티바이러스, 폭스바이러스, 및 엡스타인-바 바이러스를 비롯한 다수의 바이러스가 바이러스 벡터로서 사용될 수 있다. 야생형 바이러스보다 더 안전한 반면, 바이러스 벡터는 면역 반응을 유도할 수 있으며, 이는 때로 비-바이러스적 전달 방법의 사용을 필요로 한다. 한 실시양태에서, 바이러스 벡터는 AAV 바이러스 벡터이다. 비-바이러스적 전달 방법으로는 물리적 방법, 예컨대 네이키드 DNA의 주사, 전기천공, 유전자 총 포격, 및 초음파, 뿐만 아니라 생화학적 방법을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또다른 전달 기법인 자기주입 (magnetofection)은 물리적 및 생화학적 요소를 결합한다.
일부 실시양태에서, SMN 교정제의 "유효량"은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능을 충분히 복원할 수 있는 작용제의 양이다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능을 부분적으로 복원할 수 있는 작용제이다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제의 "유효량"은 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 운동 뉴런 기능의 적어도 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 95％, 99％, 또는 그 초과를 복원할 수 있는 작용제의 양이다. 통상의 기술자는 운동 뉴런 기능이 전형적으로 막 흥분성, 축삭 수송, 소포 트래피킹, 신경전달물질 방출, 미토콘드리아 기능, 및/또는 미토콘드리아 가용성을 포함함을 이해할 것이다.
일부 실시양태에서, SMN 교정제는 예를 들어, SMN2 mRNA 전사체에서의 엑손 7의 봉입을 촉진시킴으로써 기능적 SMN 단백질의 발현을 증가시키는 작용제, 예를 들어, 소분자 또는 올리고뉴클레오티드 (예를 들어, 안티센스 올리고뉴클레오티드)이다. 일부 실시양태에서, 세포는 대상체, 예를 들어, SMN 교정제가 투여되는 대상체 내의 세포이다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 세포, 예를 들어, 대상체에서의 세포에서 엑손 7을 포함하지 않는 SMN2 mRNA에 비해 엑손 7을 포함하는 SMN2 mRNA의 상대적 양을 증가시킨다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제의 "유효량"은 세포 내의 SMN2 mRNA의 적어도 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 75％, 80％, 85％, 90％, 95％, 99％, 또는 그 초과가 엑손 7을 함유하도록, 세포 (예를 들어, 대상체 내의 세포)에서 정확하게 스플라이싱된 SMN2 mRNA의 양을 증가시킨다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제의 "유효량"은 대상체에서 엑손 7을 함유하는 SMN2 mRNA의 수준을 적어도 5％, 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％, 100％, 150％, 200％, 400％, 500％, 600％, 700％, 800％, 900％, 1000％, 또는 그 초과 증가시킨다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제의 "유효량"은 대상체에서 기능적 SMN 단백질의 수준을 적어도 5％, 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％, 100％, 150％, 200％, 400％, 500％, 600％, 700％, 800％, 900％, 1000％, 또는 그 초과 증가시킨다.
근육 기능을 개선시키기 위한 미오스타틴의 표적화 - 미오스타틴 억제제
환자 운동 기능을 개선시키기 위한 한 가지 치료 접근법은 골격근을 직접적으로 표적화하여 근육 위축을 감소시키고, 따라서, 근육 상태, 예컨대 SMA를 갖는 대상체에서의 근육 강도를 개선시키는 것이다. 미오스타틴 (성장 및 분화 인자 8, 또는 GDF-8로도 공지됨)의 억제는 근육 상태를 갖는 환자, 예컨대 SMA 환자에서의 근육 질량 및 기능을 증가시키는 유망한 접근법을 제공한다. 미오스타틴은 TGFβ 상과의 구성원이며, 근육 성장의 중요한 음성 조절인자이다. 미오스타틴의 유전적 손실은 유의하게 증가된 근육 질량을 초래하며, 이는 근육 세포 비대 및 과다형성 둘 다로부터 초래된다 (29). 기능 돌연변이의 미오스타틴 손실과 같이, 미오스타틴의 약리학적 억제는 또한 근육 질량을 증가시키며, 이는 과다형성이 아니라 근육 비대를 통해 매개된다 (30). 추가적으로, 동물 모델에서의 증거는 미오스타틴 신호화의 차단이 사지 부동화, 암 악액질, 및 코르티코스테로이드 치료와 연관된 근육 위축을 예방함을 시사한다 (31-34). 넉아웃 마우스의 초기 기재 이래로, 미오스타틴에서의 돌연변이 및 연관된 근육 비대는 소, 개, 및 인간에서 확인되었다. 미오스타틴의 손실은 임의의 해로운 효과를 유발하는 것으로 보이지 않는다 (35-37).
근육 질량에 대한 미오스타틴 손실, 뿐만 아니라 미오스타틴 돌연변이를 갖는 관찰된 병리의 결여의 현저한 효과는 이 성장 인자를 근육감소증, 암 악액질, 근이영양증, 및 불사용 위축증을 비롯한 근육 소모가 중요한 특색인 적응증에 대한 중요한 치료 표적으로 만들었다 (38). 다수의 회사는 미오스타틴을 억제하고, 따라서 근육 질량 및 강도를 증가시키는 다양한 접근법을 추구하고 있다. 미오스타틴 억제에 대한 가장 통상적인 접근법은 (1) 성숙 성장 인자에 결합하고, 이를 억제하는 항체 (통상적으로 "중화" 항체로 지칭됨), (2) 미오스타틴 수용체, ActRIIB에 대한 항체, (3) 가용성 리간드 트랩, 예컨대 ActRIIB-Fc, 및 (4) 미오스타틴 억제제, 예컨대 폴리스타틴의 바이러스 매개된 발현이다 (39-43). 그러나, 미오스타틴을 표적화하는 것 외에도, 이들 요법 중 많은 것은 또한 관련된 족 구성원, 예컨대 GDF11 및 액티빈 (Activin)을 억제한다. 성숙 미오스타틴 및 GDF11의 아미노산 서열은 90％ 동일하며, 이는 미오스타틴에 특이적으로 결합하지만, GDF11에는 그렇지 않은 항체를 생성하는 것을 극도로 곤란하게 만든다. 미오스타틴, GDF11, 및 액티빈은 모두 ActRIIB를 통해 신호화하며; 따라서, ActRIIB 또는 가용성 ActRIIB 리간드 트랩을 차단하는 항체는 따라서 모든 3가지 성장 인자의 활성을 억제할 것이다 (44). 폴리스타틴은 미오스타틴의 내인성 억제제이며, 이는 또한 GDF11 및 액티빈에 결합하고, 이를 억제한다 (45). 이들 분자 중 몇몇은 또한 비록 감소된 친화도를 갖지만, 보다 멀게 관련된 성장 인자, 예컨대 BMP9 및 BMP10에 결합한다. 특이성의 결여는 원하지 않는 부작용에 대한 잠재성을 갖는다. 발달 동안의 GDF11에 대한 명확한 역할이 해명되었지만, 출생후에 그의 생물학적 역할, 및 GDF11 억제의 효과는 불명확하다. GDF11은 프로- 및 항-노화 인자 둘 다, 및 근육 성장 및 재생에 유익한 및 해로운 둘 다로서 제안되었다 (46-53). 액티빈 A는 난포 자극 호르몬의 방출, 난포 발달, 및 월경 후 자궁내막 복구를 비롯한 다수의 생식 기능에 중요하다 (54). BMP9는 혈관 상피 통합의 유지에 관여하며, 이 리간드의 억제는 ActRIIb-Fc 융합물인 ACE-031로 치료된 환자에서 관찰된 모세혈관확장증 및 잇몸 출혈을 초래한 것으로 생각된다 (41). 함께, 이들 관찰은 관련된 성장 인자 중 1종 이상의 신호 전달 경로를 의도하지 않게 억제함으로써 유발될 수 있는 유해 효과의 위험을 최소화하기 위하여, 미오스타틴 신호화의 선택적 억제제를 개발하는 것의 중요성을 암시한다. 본 개시내용의 발명자들은 미오스타틴 억제의 특이성이 여전히 성장 단계에 있는 보다 어린 환자에 대한, 뿐만 아니라 일부의 경우 질환의 수명 관리를 포함하는 장기 요법을 받을 필요가 있는 환자에서의 치료를 위해, 독성의 위험을 최소화하는 것이 특히 중요함을 인식하였다.
개발 중인 다양한 미오스타틴 억제제, 예컨대 상기 열거된 것들은 모두 설치류에서 근육 질량 및 강도를 유의하게 증가시켰지만; 어느 것도 환자에서 1차 임상 목표점에 도달하는 데 성공적이지 않았다 (31, 32, 34, 38, 44, 55-57). 항-미오스타틴 항체인 화이자 (Pfizer)의 MYO-029는 빈약한 약리학적 특성을 갖는 것으로 나타났으며, 이는 그의 임상적 실패에 기여하였을 가능성이 있다 (58). 악셀레론 (Acceleron)의 ACE-031은 BMP9 억제의 결과인 유해 출혈 사건 후 중단되었다 (41). 다른 경우, 실패의 기저의 원인은 덜 명확하다. 예를 들어, 다수의 회사는 그들의 분자를 노인 환자 (예를 들어, 근육감소증, 보다 나이 많고 약한 낙상자)로 시험하였다. 이들 시험에서의 환자는 근육 질량의 보통의 증가 (약 2 내지 3％)를 나타낸 반면, 근육 강도의 상응하는 개선은 없었다 (38, 40, 59). 이 단절에 대한 한 가지 가능성은 이들 시험이 근육 기능의 개선을 검출하기에 충분히 길지 않았으며; 중추 신경계가 보다 많은 근육에 적응하기 위해 추가의 시간이 요구될 수 있다는 것이다. 대안적으로, 노인에서의 감소된 동화 잠재성 (즉, IGF-1 및 테스토스테론의 감소된 발현, 감소된 근육 단백질 합성)은 이 집단에서 미오스타틴 억제의 효능을 제한할 수 있다 (60, 61). 집합적으로, 이들 결과는 심지어 보통의 정도의 근육 성장이 달성되는 경우에도, 이는 반드시 개선된 근육 기능 (예를 들어, 강도, 힘 생성), 따라서, 운동 기능, 예컨대 특정 운동 과제를 수행하는 능력으로 해석되지 않을 수 있음을 경고한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "미오스타틴 억제제"는 미오스타틴 신호화를 차단하거나 길항작용할 수 있는 임의의 작용제를 지칭한다. 이러한 작용제는 미오스타틴의 소분자 길항제 및 미오스타틴의 생물학적 길항제 (예를 들어, 단백질 단편 및 항체)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제는 항체 (그의 단편, 예컨대 예를 들어, 미국 특허 6,291,158; 6,582,915; 6,593,081; 6,172,197; 및 6,696,245에 기재된 바와 같은 도메인 항체 (dAb)를 포함함), 소분자 억제제, 아드넥틴 (Adnectin), 아피바디 (Affibody), DARPin, 안티칼린 (Anticalin), 아비머 (Avimer), 베르사바디 (Versabody) 또는 유전자 요법일 수 있다. 지금까지 관련 기술분야에 공지된 미오스타틴 억제제 또는 길항제로는 PF06252616 (화이자); 트레보그루맙 (Trevogrumab) (레그네론 (Regneron)); ACE-083 (악셀레론); BMS-986089 (BMS); 폴리스타틴 (네이션와이드 (Nationwide)); ACE-031 (악셀레론); 미오 (Myo)-029 (와이어스 (Wyeth)); LY2495655 (일라이 릴리 (Eli Lilly)); 핀타 (Pinta)-745 (아타라 (Atara)); 비마그루맙 (Bimagrumab)/BYM338 (노파르티스); 및 PCT/JP2015/006323 (추가이 (Chugai))에 기재된 항-잠재성 미오스타틴 항체 또는 그의 임의의 유도체 (예컨대 친화성-성숙 인간화 유도체, 또는 단편), 및 본원에 기재된 항-미오스타틴 항체, 예를 들어, SRK-015, 또는 그의 항원-결합 단편을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명에 의해 포괄되는 미오스타틴 억제제의 용도는 또한 항체 모방체, 예컨대 모노바디 및 단일-도메인 항체를 포함한다. 모노바디는 전형적으로 분자 스캐폴드로서 피브로넥틴 유형 III 도메인 (FN3)을 채용하는 합성 결합 단백질이다. 모노바디는 제10 피브로넥틴 유형 III 도메인에 기초한 아드넥틴™을 포함한다. 아드넥틴의 한 예는 BMS-986089이다.
바람직하게는, 미오스타틴 억제제는 미오스타틴에 대해 선택적이다. 미오스타틴 활성을 차단하는 문헌에 기재된 많은 작용제는 미오스타틴에 대해 선택적이지 않은 것으로 밝혀져 있다. 많은 이러한 작용제는 사실 또한 다른 관련된 성장 인자, 특히 미오스타틴과 높은 서열 상동성 (약 90％ 동일성)을 공유하는 GDF11에 영향을 미친다. 잠재적인 유해 효과를 감소시키기 위해, 미오스타틴 신호화를 (다른 성장 인자 신호화에 영향을 미치지 않고) 특이적으로 차단하는 작용제가 바람직하다. 이는 여전히 성장하고 있고, 동화적으로 활성인 소아과 집단 및 젊은 성인에 대해 특히 중요할 수 있다. 예를 들어, GDF11은 초기 발달 동안 중요한 역할을 한다. 따라서, 성장하는 개체에서 무손상 GDF11 신호화를 보존하는 것은 정상적인 발달 과정의 동요를 회피하기 위해 중요할 수 있다. 유사하게, 다른 생물학적 경로에 비해 미오스타틴 신호화의 고도로 선택적인 개입은 일부의 경우 평생 치료를 포함할 수 있는 장기 요법이 보증되는 상황에서 유리할 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 원하지 않는 부작용 및 독성은 최소화되거나, 시간 경과에 따라 축적되어 장기 유해 효과를 유발하는 것이 방지될 수 있다.
미오스타틴의 적합한 억제제는 생물제제, 예컨대 항체 (예를 들어, SRK-015)를 포함한다. 이들은 i) 그의 전구체로부터의 미오스타틴의 활성화 단계를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 단편의 부류; ii) 성숙 미오스타틴 활성을 중화시키는 항체 또는 그의 항원-결합 단편의 부류; 및 iii) 미오스타틴과 그의 수용체의 상호작용을 차단하는 항체 또는 그의 항원-결합 단편의 부류를 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 (i)의 항체가 바람직하다. 이러한 항체의 비-제한적 예는 예를 들어, PCT/US2015/059468 및 PCT/US2016/052014에 개시되어 있으며, 이들의 각각은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 일부 실시양태에서, 본 발명을 수행하는 데 적합한 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 하기 표 1, 표 2, 또는 표 3에 기재된 것들로부터 선택되는 1개 이상의 CDR 서열, 가변 중쇄 및 경쇄 서열, 또는 중쇄 및 경쇄 서열을 포함한다.
<표 1>
항-미오스타틴 항체 CDR 서열
Figure pat00001
상기 표에서, CDRH3 및 CDRL3의 단일 서열은 카바트 (Kabat) 및 IMGT를 반영한다.
<표 2>
항-미오스타틴 항체 서열
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
<표 3>
항-미오스타틴 항체 서열
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
한 실시양태에서, 항체, 또는 그의 항원 결합 단편은 서열식별번호 (SEQ ID NO): 10 내지 11 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하는 상보성 결정 영역 3을 포함하는 중쇄 가변 도메인 (CDRH3)을 포함한다. 한 실시양태에서, 항체, 또는 그의 항원 결합 단편은 서열식별번호: 22 내지 23 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하는 상보성 결정 영역 3을 포함하는 경쇄 가변 도메인 (CDRL3)을 포함한다. 한 실시양태에서, 항체, 또는 그의 항원 결합 단편은 6개의 상보성 결정 영역 (CDR): CDRH1, CDRH2, CDRH3, CDRL1, CDRL2, 및 CDRL3을 포함하며, 여기서, CDRH1은 서열식별번호: 1 내지 3 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH2는 서열식별번호: 4 내지 9 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH3은 서열식별번호: 10 내지 11 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL1은 서열식별번호: 12 내지 17 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL2는 서열식별번호: 18 내지 21 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL3은 서열식별번호: 22 내지 23 중 어느 하나에 제시된 바와 같은 서열을 포함한다.
한 실시양태에서, CDRH1은 서열식별번호: 1 또는 2에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH2는 서열식별번호: 4 또는 5에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH3은 서열식별번호: 10에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL1은 서열식별번호: 12 또는 13에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL2는 서열식별번호: 18 또는 19에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL3은 서열식별번호: 22에 제시된 바와 같은 서열을 포함한다.
한 실시양태에서, CDRH1은 서열식별번호: 1 또는 3에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH2는 서열식별번호: 6 또는 7에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH3은 서열식별번호: 11에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL1은 서열식별번호: 14 또는 15에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL2는 서열식별번호: 20 또는 21에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL3은 서열식별번호: 23에 제시된 바와 같은 서열을 포함한다.
한 실시양태에서, CDRH1은 서열식별번호: 1 또는 3에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH2는 서열식별번호: 8 또는 9에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRH3은 서열식별번호: 11에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL1은 서열식별번호: 16 또는 17에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL2는 서열식별번호: 20 또는 21에 제시된 바와 같은 서열을 포함하고, CDRL3은 서열식별번호: 23에 제시된 바와 같은 서열을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 모노클로날 항체는 SRK-015이다. SRK-015는 프로/잠재성 미오스타틴 복합체의 프로도메인 내의 "아암" 영역에 결합하며, 잠재성/불활성 복합체로부터의 성숙 성장 인자 (즉, GDF-8)의 방출을 억제한다. 미오스타틴의 아암 영역은 본원에서 서열식별번호: 116 (RELIDQYDVQRDDSSDGSLEDDDYHATTETIITMPTESDFLMQVDGKPKCCFFKFSSKIQYNKVVKAQLWIYLRPVETPTTVFVQILRLIKPMKDGTRYTGIRSLKLDMNPGTGIWQSIDVKTVLQNWLKQPESNLGIEIKALDENGHDLAVTFPGPGEDGLNPFLEVKVTDTPKRSRR)으로서 제공된다. 미오스타틴의 다른 도메인은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있고, 예를 들어, 적어도 2016년 5월 12일에 공개된 WO16/073879의 표 2에 열거되어 있으며, 그의 전체 내용은 명백하게 본원에 참조로 포함된다.
SRK-015의 결합은 프로/잠재성 미오스타틴에 특이적이며, 따라서, SRK-015는 성숙 GDF-8 또는 GDF-11 (또는 성장 인자의 TGFβ 상과의 임의의 다른 구성원)에 결합하지 않음으로써, 다른 생물학적 경로에 영향을 미치지 않고 미오스타틴 신호화의 선택적 표적화를 가능하게 한다. 이 결합 특이성 외에도, SRK-015는 마우스 및 비-인간 영장류 둘 다에서 바람직한 약동학 (PK) 및 약역학 (PD) 특성을 입증하였다 (실시예 8 및 9 참조). 일부 실시양태에서, SMA의 치료를 위한 인간 환자에서의 투여를 위한 SRK-015의 적합한 투여량은 1 내지 30 mg/kg, 예를 들어, 1 내지 5 mg/kg, 3 내지 5 mg/kg, 3 내지 10 mg/kg, 5 내지 10 mg/kg, 5 내지 15 mg/kg, 5 내지 20 mg/kg, 10 내지 20 mg/kg 등의 범위이다. 일부 실시양태에서, 환자는 SRK-015가 1주 1회, 2주마다 1회, 3주마다 1회, 1개월마다 1회, 6주마다 1회 등으로 투여된다.
척수 근위축증을 치료하기 위한 조합 요법
근육 기능에 대한 신경 투입의 기여의 인식에 기초하여, 놀랍게도, 운동 뉴런 기능을 촉진시키거나 개선시키도록 설계된 교정제의 존재 하에서, 표적 근육은 미오스타틴 억제에 대한 보다 큰 반응성을 생성하여, 개선된 운동 기능을 초래할 수 있음이 발견되었다. 또한, SMA의 가장 중증 형태는 전형적으로 일반적으로 미오스타틴 개입에 적합한 왕성한 동화 능력을 갖는 집단인 매우 어린 아동에서 조기 발병을 갖는다. 더욱이, SMA 환자는 종종 신속-연축 섬유의 기능을 포함하는 단순한 운동 활동 및 과제를 완료하는 것의 어려움을 갖는다. 함께 취해져, SMA는 SMN 교정제의 배경을 갖는 미오스타틴 억제로부터 유익을 얻을 임상 적응증이다.
따라서, 본 발명은 각각의 작용제 단독의 단독요법에 비해 환자에서 개선된 임상적 유익을 달성하는, 신경근육 장애, 예컨대 SMA의 치료를 위한 조합 요법을 제공한다. 구체적으로, 영향을 받은 근육을 근육 기능을 향상시키는 것을 목표로 하는 미오스타틴 신호화의 특이적 억제제로, 환자에서의 운동 뉴런 기능을 개선시키는 것을 목표로 하는 교정제와 함께 표적화하는 것은 후자 단독에 비해 유익한 임상적 결과를 생성한다. 이러한 효과는 단독요법에 비해 추보적, 상가적 또는 상승작용적일 수 있다. 추보적 효과를 생성하는 조합 요법은 조합 요법에 의해 생성되는 임상적 유익의 총체가 단독요법 (예를 들어, 뉴런 요법 단독 또는 미오스타틴 억제 요법 단독 중 어느 하나)의 것들보다 더 큼을 의미한다. 상가적 효과를 생성하는 조합 요법은 조합으로의 작용제의 임상적 유익이 단독요법의 합계를 반영함을 의미한다. 상승작용적 효과를 생성하는 조합 요법은 조합으로 달성되는 전체적인 유익이 각각의 작용제의 상가적 효과보다 더 큼을 의미한다. 더욱이, 일부 실시양태에서, 조합 요법의 상가적 또는 상승작용적 효과로 인해, 단독요법 단독의 투여에 비해 요법 중 하나 이상의 덜 빈번한 투약 및/또는 하나 이상의 요법의 더 낮은 용량이 사용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 조합 요법의 요법 중 하나 이상의 더 낮은 투여량 및/또는 덜 빈번한 투약으로 인해, 요법 중 하나 이상으로부터의 더 적은 부작용으로 인한 더 적은 독성이 초래될 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 대상체에서의 질환 (예컨대 SMA)을 치료하기 위한 조합 요법의 성분으로서 사용되는 작용제 (예컨대 SMN 교정제)의 유효량은 단독요법으로서 사용되는 동일한 작용제의 유효량보다 더 적다.
따라서, 본 발명의 한 측면은 특히 운동 뉴런 결함을 다루기 위한 요법, 예컨대 SMN 교정제를 또한 받는 환자에 대한 SMA의 치료를 위한 미오스타틴 억제제의 용도를 제공한다. 따라서, 본 발명은 미오스타틴 억제제의 투여를 포함하는, SMN 교정제로 치료되는 대상체에서 척수 근위축증 (SMA)을 치료하는 방법을 포괄한다.
일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제는 SMA를 치료하는 데 유효한 양으로의 성숙 미오스타틴, 미오스타틴의 프로-형태 (예를 들어, 프로- 및/또는 잠재성 미오스타틴), 또는 미오스타틴 수용체에 결합하는 항체 또는 그의 항원-결합 단편을 포함한다. 일부 실시양태에서, 적합한 항체는 성숙 미오스타틴에 결합하지만, 또한 GDF11에 결합한다. 일부 실시양태에서, 적합한 항체는 성숙 미오스타틴에 선택적으로 결합하지만, GDF11에는 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 적합한 항체는 성숙 미오스타틴 및 잠재성 미오스타틴에 결합하지만, 프로-미오스타틴에는 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 적합한 항체는 프로- 및 잠재성 미오스타틴에 결합하지만, 성숙 미오스타틴에는 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 이러한 항체는 프로미오스타틴 복합체를 안정화시킴으로써 미오스타틴 활성화의 단계를 억제한다. 일부 실시양태에서, 이러한 항체는 단백질분해의 하나 이상의 단계를 간섭함으로써 미오스타틴 활성화의 단계를 억제한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 이러한 항체는 미오스타틴 프로도메인의 프로테아제-의존적 절단을 억제한다. 일부 실시양태에서, 프로테아제는 퓨린 또는 퓨린-유사 프로테아제, 또는 톨로이드 또는 톨로이드-유사 프로테아제이다. 일부 실시양태에서, 이러한 항체는 항체가 중성 pH에서 그의 항원에 결합하고, 산성 pH에서 해리한다는 점에서 pH-선택적일 수 있다.
본 발명에 따르면, 미오스타틴 억제제는 SMN 교정제 요법의 반응자, 빈약한 반응자, 또는 비-반응자 중 어느 하나인 SMA 환자에게 투여될 수 있다. 빈약한 반응자 또는 비-반응자에 대해, 미오스타틴 신호화의 공동 억제는 부분적으로 향상된 근육 기능으로 인해 신경근육 신호화를 개선시킴으로써, 비-반응자의 신경지배 운동 뉴런을 SMN 교정제에 보다 반응성이 되게 할 수 있다. 특정 이론에 구애되기를 원하지는 않지만, 근육 성분의 향상은 신경근육 신호화의 양방향성 성질로 인해 양성 피드백에 의해 뉴런 성분에 영향을 미칠 수 있으며, 역도 마찬가지임이 고려된다.
SMN 교정제 빈약한 반응자 및/또는 비-반응자는 그럼에도 불구하고 미오스타틴 억제로부터 유익을 얻지만, 보다 바람직한 환자 집단은 SMN 교정제의 반응자인 것들을 포함한다. 이들 개체에서의 운동 기능은 SMN 교정제 요법과 조합으로 사용되는 미오스타틴 억제 요법에 의해 더 개선될 수 있음이 고려된다.
본 발명의 "조합 요법"은 하나의 약물 (예컨대 SMN 교정제)의 약리학적 효과가 또다른 약물 (예컨대 미오스타틴 억제제)의 약리학적 효과와 생체내에서 중첩되는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 따라서, 2가지 약물은 단일 제제로서 투여될 필요는 없으며, 이들은 공동으로, 또는 동일한 경로를 통해 투여될 필요도 없다. 예를 들어, 각각의 약물의 PK/PD에 따라, 환자는 가장 양호한 결과를 위해 SMN 교정제 및 미오스타틴 억제제를 일반적으로 서로의 6개월 내에 받는 것이 고려된다.
상기 논의된 바와 같이, 적합한 "SMN 교정제"는 스플라이스 변형제, SMN 유전자 대체 또는 유전자 요법; SMN 전사 인핸서; SMN 단백질 번역 인핸서; 및 SMN 단백질 안정화제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 이러한 SMN 교정제는 소분자 작용제, 생물제제, 또는 핵산일 수 있다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 Smn2의 소분자 스플라이스 변형제이다. 일부 실시양태에서, SMN 교정제는 Smn2의 안티센스 RNA 스플라이스 변형제이다. 일부 실시양태에서, 유전자 요법은 환자 내로의 1개 이상의 트랜스진의 도입을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유전자 전달은 적합한 벡터, 예컨대 바이러스 벡터 및 지질-기재 운반체의 사용에 의해 달성된다. 바이러스-벡터-매개된 유전자 전달을 위해, 유전자 요법은 대상체에서의 유해 면역 반응을 최소화하기 위해, 초기 치료를 위한 특정 혈청형, 그 후, 후속 치료를 위한 상이한 혈청형의 사용을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유전자 요법은 표적화된 게놈 편집, 예컨대 CRISPR/Cas9 기술 또는 그의 변형을 포함한다. 본 개시내용에 따른 미오스타틴 억제제와 조합으로 사용될 수 있는 SMN 교정제의 비-제한적 예로는 뉴시너센 (바이오젠); AVXS-101 (아벡시스); RG7916 (로슈/PTC/SMAF); RG7800 (로슈/PTC); 올레속심 (로슈/트로포스 (Trophos)); VY-SMN101 (보이저 (Voyager)/겐자임 (Genzyme)); LMI070 (노파르티스); SMN 유전자 요법 (겐자임/사노피 (Sanofi)); 및 안티센스 올리고뉴클레오티드 (RaNA)를 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
환자 집단
본원에 기재된 조합 요법은 대상체에서의 SMA의 임의의 유형, 예를 들어, SMA 유형 I, 유형 II, 유형 III 및 유형 IV의 치료에 적합할 수 있다. "대상체", "개체" 또는 "환자"는 본원에서 호환적으로 사용되며, 이는 척추동물, 바람직하게는 포유동물, 보다 바람직하게는 인간을 지칭한다. 포유동물로는 뮤린, 래트, 시미안, 인간, 농장 동물, 스포츠 동물, 및 애완동물을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 한 실시양태에서, 대상체는 인간 대상체이다.
본원에 기재된 요법으로부터 유익을 얻을 수 있는 환자 집단은 비-보행성 SMA를 갖는 것들 및 보행성 SMA를 갖는 것들을 포함한다. 이들은 SMA 유형 I, SMA 유형 II, SMA 유형 III, 또는 SMA 유형 IV를 앓고 있는 환자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 대상체는 유형 II SMA를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 비-보행성 유형 III SMA를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 유형 I SMA를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 보행성 유형 III SMA를 갖는다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제 요법 (예를 들어, 미오스타틴 억제제) 및 뉴런 요법 (예를 들어, SMN 교정제)을 포함하는 조합 요법은 SMA의 비-보행성 형태, 예컨대 유형 I, 유형 II 및 비-보행성 유형 III SMA에 대해 고려된다. 다른 실시양태에서, 미오스타틴 억제제의 단독요법은 SMA의 보행성 형태, 예컨대 보행성 유형 III 및 유형 IV SMA에 대해 고려된다. 또한, 미오스타틴 억제제 단독요법은 유전학적 스크리닝에 의해 SMN 유전자 돌연변이의 보인자로서 확인된 대상체를 치료하는 데 적합할 수 있다. 이러한 유전학적 스크리닝은 신생아/영아 대상체에서, 뿐만 아니라 자궁내에서 (예를 들어, 태아) 수행될 수 있다. 질환의 중증도는 Smn2 유전자의 카피 수 및 그의 발현에 심하게 의존하기 때문에, 유전자형 확인 단독은 매우 어린 환자 중에서 궁극적으로 SMA의 중증 형태를 발달시킬 것들 대 SMA의 보다 경도의 형태를 발달시킬 것들을 충분히 구별하지 않을 수 있다. 이러한 및 다른 이유로, 뉴런 요법, 예컨대 SMN 교정제를 개시하는 결정은 시기상조로 간주될 수 있다. 그럼에도 불구하고, Smn1에서의 돌연변이의 확인은 중간에 임상적 유익을 제공할 수 있는 미오스타틴 억제를 포함하는 조기 약리학적 개입을 보증할 수 있다.
일부 실시양태에서, SMA를 갖는 대상체는 0 내지 6월령이다. SMA를 갖는 대상체는 6 내지 15월령일 수 있다. 또다른 실시양태에서, SMA를 갖는 대상체는 3세 미만일 수 있다. 또다른 실시양태에서, SMA를 갖는 대상체는 3세 초과일 수 있다.
한 실시양태에서, 대상체는 SMN 돌연변이의 보인자인 것으로 확인되었으며, 예를 들어, 유전학적 스크리닝을 비롯한 관련 기술분야의 통상의 기술자에 널리 공지된 바와 같이, SMA와 연관된 SMN 유전자에서의 돌연변이를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 예를 들어, 자궁내에서 또는 영아로서 유전학적 스크리닝에 의해, SMN 돌연변이의 보인자로서 확인되었다.
본원에 사용된 바와 같이, 대상체는 신경근육 기능에 대한 부분적인 손상을 앓고 있을 수 있다. 신경근육 기능 및/또는 신경근육 손상은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 통상적으로 공지된, 및 본원에 보다 상세히 기재된 방법을 사용하여 측정된다. 예를 들어, 신경근육 기능에 대한 손상은 복합 근육 활동 전위 (CMAP)를 사용하여 측정될 수 있으며, 이는 근육이 신경 자극에 반응하여 얼마나 잘 수축하는 지를 측정한다. 신경근육 기능에 대한 손상은 또한 운동 유닛 수 추정 (MUNE)을 사용하여 측정될 수 있으며, 이는 운동 유닛이 이는 주어진 신경을 얼마나 많이 형성하는 지를 측정한다.
본원에 기재된 방법은 대상체를 선택하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 근육 상태 또는 장애, 예를 들어, SMA를 앓고 있거나, 이를 발달시킬 위험이 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 손상된 신경학적 신호화와 연관된 질환 또는 장애를 앓고 있거나, 이를 발달시킬 위험이 있다. 한 실시양태에서, 대상체는 유전학적 스크리닝, 예를 들어, 질환, 예를 들어, SMA와 연관된 유전자 돌연변이, 예를 들어, SMN에서의 유전자 돌연변이의 확인에 기초하여 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, 대상체는 출생의 24시간 내에 유전학적 스크리닝에 기초하여 선택될 수 있다. 또다른 실시양태에서, 대상체는 자궁내에서 유전학적 스크리닝에 기초하여 선택될 수 있다.
투여량 및 투여
본원에 개시된 방법을 실시하기 위해, 상기 기재된 제약 조성물의 유효량은 치료를 필요로 하는 대상체 (예를 들어, 인간)에게 적합한 경로, 예컨대 정맥내 투여를 통해, 예를 들어, 볼루스로서 또는 시간의 기간에 걸친 연속 주입에 의해, 근육내, 복강내, 뇌척수내, 피하, 관절내, 윤활막내, 경막내, 경구, 흡입 또는 국소 경로에 의해 투여될 수 있다.
용어 "투여하다", "투여하는" 또는 "투여"는 항체 또는 그의 항원-결합 단편, 예를 들어, 이러한 항체 또는 항원-결합 단편, 또는 작용제를 포함하는 제약 조성물의 대상체의 계 내로의 또는 대상체 중의 또는 상의 특정 영역으로의 (각각 전신 및 국소 투여) 전달의 임의의 방법을 포함한다.
일부 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제가 1주에 약 1회, 2주마다 1회, 1개월에 1회 등으로 투여된다. 전형적으로, 미오스타틴 억제제의 적합한 투여량은 약 0.1 내지 30 mg/kg을 포함한다. 경험적 고려사항, 예컨대 반감기는 일반적으로 투여량의 결정에 기여할 것이다. 이러한 미오스타틴 억제제는 정맥내 주사/주입을 통해 투여될 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 미오스타틴 억제제는 피하 주사를 통해, 예를 들어, 피부 밑으로 투여될 수 있다. 다른 실시양태에서, 미오스타틴 억제제는 경막내로, 예를 들어, 척수내로 투여될 수 있다. 유사하게, SMN 교정제, 예를 들어, 스플라이스 변형제는 경구로, 예를 들어, 입에 의해 투여될 수 있다.
한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여 전에 SMN 교정제를 받았다. 또다른 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여와 동시에 SMN 교정제를 공동으로 받고 있다. 또다른 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여 후에 SMN 교정제를 받을 것이다.
한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 6개월 내에 SMN 교정제를 받았다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 3개월 내에 SMN 교정제를 받았다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 6개월, 5개월, 4개월, 3개월, 2개월, 또는 1개월 내에 SMN 교정제를 받았다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 4주, 3주, 2주, 또는 1주 내에 SMN 교정제를 받았다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여와 동일한 날에 SMN 교정제를 받았다.
한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 6개월 내에 SMN 교정제를 받을 것으로 예상된다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 3개월 내에 SMN 교정제를 받을 것으로 예상된다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 6개월, 5개월, 4개월, 3개월, 2개월, 또는 1개월 내에 SMN 교정제를 받을 것으로 예상된다. 한 실시양태에서, 대상체는 미오스타틴 억제제의 투여의 4주, 3주, 2주, 또는 1주 내에 SMN 교정제를 받을 것으로 예상된다.
한 실시양태에서, 조합 요법의 SMN 교정제 성분은 안티센스 뉴클레오티드이며, 경막내 주사를 통해 대상체의 중추 신경계에 투여된다. 한 실시양태에서, 안티센스 뉴클레오티드는 몇 개월마다 예를 들어, 매월, 2개월마다, 3개월마다, 4개월마다, 5개월마다, 6개월마다 또는 12개월마다 대상체에게 투여된다. 또다른 실시양태에서, 초기 치료는 보다 빈번한 투약을 포함하고, 그 후 덜 빈번한 유지 용량이 이어질 수 있다.
또다른 실시양태에서, 조합 요법의 SMN 교정제 성분은 소분자이며, 경구로 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 소분자는 매일 대상체에게 투여된다. 또다른 실시양태에서, 소분자는 매주, 격주로 또는 매월 대상체에게 투여된다.
한 실시양태에서, 조합 요법의 SMN 교정제 성분은 유전자 요법이며, 정맥내 주사를 통해 투여된다. 한 실시양태에서, SMN 교정제는 유전자 요법이며, 경막내 주사를 통해 투여된다. 한 실시양태에서, 초기 치료는 보다 빈번한 투약을 포함하고, 그 후 덜 빈번한 유지 용량이 이어질 수 있다. 덜 빈번한 유지 용량은 유전자 요법에 대한 부적절한 면역 반응을 회피하기 위해 바람직할 수 있다.
한 실시양태에서, 조합 요법의 미오스타틴 억제제 성분은 정맥내 투여를 통해 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 조합 요법의 미오스타틴 억제제 부분은 경구 투여를 통해 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 조합 요법의 미오스타틴 억제제 성분은 피하 주사를 통해 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 미오스타틴 억제제는 매일, 매주, 격주로, 또는 매월 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 초기 치료는 보다 빈번한 투약을 포함하고, 그 후 덜 빈번한 유지 용량이 이어질 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 SMA를 치료하기 위한 "유효량"은 근육 위축을 지연시키거나 경감시키는; α-운동 뉴런의 손실을 지연시키는; 근육 마커의 발현을 예방하거나 감소시키는; 근육내 지방 축적 (근육 조직의 지방 대체)을 예방하거나, 경감시키거나 지연시키는; 인공호흡기/호흡기의 사용을 예방하거나 지연시키는; 환자가 휠체어-구속될 때까지의 시간을 지연시키는; 비처리 대조군에 비해 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 1점 이상, 또는 교정제 치료 전에 측정된 기준선으로부터 1점 이상 증가시키는; 12개월, 24개월 또는 36개월의 기간에 걸친 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일의 점진적 감소를 지연시키는; 비처리 대조군에 비해 CHOP INTEND 점수를 3점 이상 증가시키는; 비처리 대조군에 비해 MFM-32 점수를 적어도 1점 증가시키는; 보행성 SMA로부터 비-보행성 SMA로의 전이를 지연시키는; 입원 횟수를 감소시키는 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 임상적 효능을 달성하는 양일 수 있다. 이들 측정의 각각은 하기에 보다 상세히 설명된다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "치료하는"은 장애, 질환의 증상, 또는 질환/장애에 대한 소인을 치료하거나, 치유하거나, 경감시키거나, 완화시키거나, 변경시키거나, 해결하거나, 개선시키거나 (ameliorate), 개선시키거나 (improve), 영향을 미치기 위한 목적으로, 근병증과 연관된 질환/장애, 질환 장애의 증상, 또는 질환/장애에 대한 소인을 갖는 대상체에의 1종 이상의 활성제를 포함하는 조성물의 적용 또는 투여를 지칭한다.
미오스타틴 억제제 및 뉴런 교정제를 포함하는 조합 요법이 일반적으로 바람직한 반면, 일부의 경우, 미오스타틴 억제제의 단독요법이 고려될 수 있다. 이러한 단독요법에 대해 고려되는 적합한 환자 집단은 SMA의 보다 경도의 형태, 예컨대 보행성 유형 III SMA 및 유형 IV (예를 들어, 성인-발병) SMA를 갖는 것들을 포함한다. 상기 상세히 논의된 기준 (ii)의 요건에 기초하여, 걷는 능력을 갖는 환자는 예를 들어, 충분한 신경근육 기능을 보유하였다. 따라서, 미오스타틴 억제는 심지어 공동 뉴런 교정제 요법의 부재 하에서도 이들 환자에서 근육 기능을 향상시키는 유익을 제공할 수 있다. 따라서, SMA의 경도 형태 (예를 들어, 보행성 SMA)의 치료를 위한 미오스타틴 억제제를 포함하는 단독요법은 본 발명에 의해 포괄된다.
일부 실시양태에서, 보행성 유형 III SMA를 갖는 환자를 치료하기 위한 미오스타틴 억제제 단독요법은 비-보행성 SMA로의 질환 진행을 지연시키는 것을 도울 수 있다. 일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제 단독요법을 받는 환자는 대조군 (유사한 진단이지만, 단독요법이 없음)에 비해 운동 기능을 지속하거나 심지어 개선시키는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 이러한 환자는 미오스타틴 억제의 유익을 강화시킬 수 있는 뉴런 요법의 부재 하에서 미오스타틴 억제제에 반응함을 유념해야 한다. 일부 실시양태에서, 보행성 SMA를 갖는 환자를 치료하기 위한 미오스타틴 억제제 단독요법은 대상체에게 미오스타틴 억제제를 임상적으로 유의미한 결과를 생성하는 데 유효한 양으로 투여하는 것을 포함한다. 이들 실시양태에서, 임상적으로 유의미한 임상적 결과는 비처리 대조군보다 적어도 1점 (≥ 1) 더 높거나, 미오스타틴 억제제 치료 전에 측정된 기준선보다 적어도 1점 (≥ 1) 더 높은 개선된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수에 상응한다. 일부 실시양태에서, 유의미한 임상적 결과는 각각 SMN 교정제 요법 또는 미오스타틴 억제제 요법을 받기 전에 측정된 기준선 또는 교정된 것에 비해 적어도 1점 (≥ 1)의 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수에 상응할 수 있다. 다른 실시양태에서, 각각 SMN 교정제 요법 또는 미오스타틴 억제제 요법을 받기 전에 측정된 기준선 또는 교정된 것에 비해 적어도 2점 (≥ 2), 적어도 3점 (≥ 3), 적어도 4점 (≥4), 적어도 5점 (≥5), 적어도 6점 (≥6), 적어도 7점 (≥7), 적어도 8점 (≥8), 적어도 9점 (≥9), 적어도 10점 (≥10), 적어도 12점 (≥12), 적어도 15점 (≥15), 적어도 20점 (≥20), 적어도 25점 (≥25), 적어도 30점 (≥30), 적어도 35점 (≥35), 적어도 40점 (≥40), 적어도 45점 (≥45), 적어도 50점 (≥50), 또는 적어도 60점 (≥60)의 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수. 일부 실시양태에서, 유의미한 임상적 결과는 비처리 대조군에 비해 적어도 1점 (≥ 1)의 개선된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수에 상응할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유의미한 임상적 결과는 비처리 대조군에 비해 적어도 2점 (≥ 2), 적어도 3점 (≥ 3), 적어도 4점 (≥4), 적어도 5점 (≥5), 적어도 6점 (≥6), 적어도 7점 (≥7), 적어도 8점 (≥8), 적어도 9점 (≥9), 또는 적어도 10점 (≥10), 적어도 12점 (≥12), 적어도 15점 (≥15), 적어도 20점 (≥20), 적어도 25점 (≥25), 적어도 30점 (≥30), 적어도 35점 (≥35), 적어도 40점 (≥40), 적어도 45점 (≥45), 적어도 50점 (≥50), 또는 적어도 60점 (≥60)의 개선된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수에 상응할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에서 제공된 미오스타틴 억제제 요법은 미오스타틴 억제제를 받는 환자 집단에서 그렇지 않은 대조군에 비해 질환 상태를 유지하는 것을 도울 수 있다. 질환 상태의 유지는 예를 들어 이들 환자에서 시간 경과에 따른 운동 기능의 변화에 의해 평가된 바와 같이, 영향을 받은 근육의 추가의 열화를 예방하는 것, 또는 질환 진행의 속도의 지연시키거나 감속시키는 것을 지칭한다. 따라서, 심지어 운동 기능 검사 점수의 개선이 나타나지 않는 경우에도, 미오스타틴 억제제 요법은 질환 진행을 대응함으로써 임상적 유익을 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 임상적 유익은 미오스타틴 억제제로 치료되는 환자 집단이 이전의 검사 점수를 유지하거나, 대조군에 비해 시간 경과에 따른 보다 느린 속도의 점수의 감소를 나타내는 관찰된 시간의 보다 긴 기간으로서 제시될 수 있다.
미오스타틴 억제제 및 SMN 교정제의 생물학적 효과
본원에 기재된 단독으로의 또는 SMN 교정제와 조합으로의 미오스타틴 억제제의 임상적 효과는 다양한 수단에 의해 유효성에 대해 모니터링되고/거나 평가될 수 있다. 예시적인 이러한 생물학적으로 유익한 효과는 본원에 제공된다. 대상체에서의 유익한 생물학적 효과는 SMN 교정제와 조합으로 미오스타틴 억제제의 투여에 의해 달성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제는 하기 기재된 생물학적 효과 중 하나 이상을 유발하는 데 유효한 양으로 투여된다.
SMA 환자에서 신뢰성 있게 측정될 수 있는 기능성 스케일을 평가하는 능력은 환자의 질환 진행 뿐만 아니라 시간 경과에 따른 요법의 효과를 추적하는 데 중요하다. 근육 기능은 생리학적 측정, 예컨대 근육 강도 및 힘 생성에 의해 평가될 수 있는 반면, 운동 기능성 스케일은 일상 생활에서의 환자의 기능성에 관련된 방식으로 질환 진행을 모니터링하고, 강도 그 자체를 정량하는 척도보다 더 많은 의미 및 관련성을 갖는다. SMA 환자를 평가하는 데 이용될 수 있는 몇몇 공지된 운동 기능성 평가 검사의 목록이 하기 제공되지만, 제한인 것으로 의도되지는 않는다. 다른 검사로는 대운동 기능 척도 (GMFM), 6-분 걷기 검사, 10-미터 걷기/달리기 검사, 바닥으로부터 일어나기까지의 시간 검사, 시한 일어나서 가기 검사 (TUG), 및 계단 오르기 검사를 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 이들의 방법은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있다.
확대 해머스미스 기능성 운동 스케일
본원에 기재된 미오스타틴 억제제로의 치료 전, 치료 동안, 및 치료 후 둘 다의 SMA를 갖는 환자의 질환 중증도는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 많은 검사 및 검정을 사용하여 분류될 수 있다. 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 (HFMSE)은 SMA 유형 II 및 비-보행성 유형 III에 대한 유효한 목표점이며, 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있다. 검사 시스템은 운동 기능을 평가하는 33개의 항목 (예를 들어, 운동 과제 또는 활동)을 포함한다. 유형 II 신속-연축 섬유를 요구하는 짧은 지속기간의 주로 강도-유래된 운동 활동인 항목은 3초 동안 손 지지 없이 앉아 있기; 앉아서 눕기; 등에서 배로 구르기; 3초 동안 몸을 밀어올리기; 일어선 위치로 무릎 꿇기; 4단계의 계단을 오르고/내리기; 앞으로 12인치 뛰어오르기 등을 포함한다.
일부 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제 요법을 받기 전에 ("기준선") 66 미만, 예를 들어, ≤ 65, ≤ 60 , ≤ 55, ≤ 50, ≤ 40, ≤ 35, ≤ 30, ≤ 25, ≤ 20 등의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제를 받기 전에 50 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제를 받기 전에 40 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제를 받기 전에 35 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제를 받기 전에 30 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제를 받기 전에 25 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 대상체는 교정제 또는 미오스타틴 억제제를 받기 전에 20 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다.
일부 실시양태에서, 대상체는 SMN 교정제 요법 후에 증가된 (또는 "교정된") 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 SMN 교정제를 받은 후에 기준선에 비해 점수를 적어도 3점, 적어도 4점, 적어도 5점, 적어도 6점, 적어도 7점, 적어도 8점, 적어도 9점, 적어도 10점, 적어도 11점, 적어도 12점, 적어도 13점, 적어도 14점, 또는 적어도 15점 개선시켰다. 일부 실시양태에서, 대상체는 SMN 교정제 요법 후에 증가된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 점수를 적어도 3점, 적어도 4점, 적어도 5점, 적어도 6점, 적어도 7점, 적어도 8점, 적어도 9점, 적어도 10점, 적어도 11점, 적어도 12점, 적어도 13점, 적어도 14점, 또는 적어도 15점 개선시켰다. 일부 실시양태에서, 추가의 미오스타틴 억제제 치료 (즉, 조합 요법) 시, 대상체는 SMN 교정제 치료를 받기 전에 측정된 기준선에 비해 또는 비처리 대조군에 비해, 점수를 적어도 3점, 적어도 4점, 적어도 5점, 적어도 6점, 적어도 7점, 적어도 8점, 적어도 9점, 적어도 10점 더 개선시킨다.
예를 들어, 많은 비-보행성 SMA 환자는 총 66점 중에서 15 내지 30점의 범위의 기준선 해머스미스 점수를 갖는다. SMN 교정제 요법의 결과로서, 이러한 환자는 각각의 기준선에 비해 점수를 평균 4 내지 10점 개선시킬 수 있다. 미오스타틴 억제제를 포함하는 조합 요법으로, 이러한 환자는 점수를 더 개선시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 환자는 각각의 기준선에 비해 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 1 내지 20점 개선시킨다. 일부 실시양태에서, 이러한 환자는 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 SMN 교정제 요법 후에 측정된 이미 교정된 점수에 비해 적어도 1점 더 개선시킨다.
SMA 환자에 대해, 다양한 운동 검사 점수화 시스템에서 심지어 1점 차이의 임상적 유의성도 주목할 만하다. 이를 관점에 두기 위해, 비-보행성 SMA 환자에 대한 표준 HFMSE 시스템으로부터의 검사 항목에 기초하여, 예가 예시적 목적으로 하기에 제공된다:
HFMSE 검사의 과제 1 및 2는 3+ 초 동안 바로 앉기 (등 지지 없이)를 포함한다. 2점은 환자가 3 이상의 카운트 동안 손 지지를 사용하지 않고 앉을 수 있는 경우 주어지고; 1점은 지지로서 한 손을 사용하여 3의 카운트 동안 균형을 유지하는 것에 대해 주어지고; 0점은 균형을 유지하기 위해 양 손을 요구하는 것에 대해 주어진다. 실생활 환경에서, 지지로서 손을 사용하지 않고 앉는 능력 (2점) 대 균형을 유지하기 위해 단지 한 손을 사용할 것을 요구하는 것 (1점) 사이의 차이는 막대한데, 이는 전자의 경우 환자는 바로 앉아 있는 동안 활동을 유지하기 (예컨대 물품을 유지하기) 위해 양 손을 사용할 수 있기 때문이다. 검사의 과제 3은 환자가 앉아 있는 동안 한 손을 뻗어 귀 수준 위로 머리를 만질 수 있는지 여부를 평가한다. 보기에는 단순한 과제인 이를 수행하는 능력은 보조 없이 그 자신의 머리를 빗을 수 있거나 모자를 쓰는 것에서의 차이를 만들 수 있다.
운동 기능 척도 (MFM)
운동 기능 척도 (MFM) 검사는 약 6세 내지 62세의 보행성 및 비-보행성 아동 및 성인을 포함한, 다양한 정도의 질환 중증도의 SMA 환자에서의 운동 기능의 다양한 파라미터를 평가하는 유전학적 스케일을 제공한다. 상이한 환자 집단에 대해 적합화된 MFM의 다수의 버전이 있다. 예를 들어, MFM32는 6세 초과인 아동에게 적합한 반면, 변형된 버전인 MFM20은 6세 미만의 아동에 대해 입증되었다. MFM은 시간 경과에 따른 열화를 반영하는, 환자에서의 운동 기능의 변화를 모니터링하거나 검출하는 임상 시험에 성공적으로 채용되었다 (예를 들어, clinicaltrials.gov NCT02628743 참조).
한 실시양태에서, SMA를 가지며 본원에 기재된 요법 또는 조합 요법이 투여되는 대상체는 요법 또는 조합 요법의 투여 후에 적어도 2-배, 적어도 3-배, 적어도 4-배, 또는 적어도 5-배의 MFM 점수의 증가를 나타낸다.
상지 모듈 (ULM)
상지 모듈 (ULM) 검사는 애드-온 (add-on) 모듈로서 특이적으로 설계된 팔 기능의 평가를 제공한다. ULM은 전형적으로 대운동 기능의 척도에 포함되지 않는 일상 생활의 활동의 수행을 포착하는 것으로 의도된다. 평가는 아동에서 신뢰성있게 수행될 수 있는 9가지 항목의 활동을 포함하며, 완료하는 데 약 10분 걸린다. ULM은 다기관 설정에 및 임상 시험에 사용되었다.
한 실시양태에서, SMA를 가지며 본원에 기재된 요법 또는 조합 요법이 투여되는 대상체는 요법 또는 조합 요법의 투여 후에 적어도 2-배, 적어도 3-배, 적어도 4-배, 또는 적어도 5-배의 ULM 점수의 증가를 나타낸다.
개정 상지 모듈
개정 상지 모듈 (RULM)은 이를 임상 연구에 사용하기에 적합하게 만드는 양호한 타당성 및 신뢰성을 나타낸 SMA를 갖는 환자에서의 팔 기능의 평가를 허용한다. RULM은 30개월만큼 어린 아동에 의해 성공적으로 완료될 수 있는 20개의 항목의 활동을 포함하였다. 이들 항목은 손을 무릎으로부터 테이블로 가져가기, 작은 물품을 집어 올리기, 버튼을 누르기, 종이를 찢기, 지포락 (Ziploc) 용기를 열기, 손을 어깨 위로 올리기, 및 상이한 중량 내지 상이한 높이의 물품을 들어올리기와 같은 과제를 포함한다. 결과 척도는 시험 하의 특정 치료가 환자에 대해 임의의 효과를 갖는지 여부를 평가하기 위해 연구자들에 의해 사용되는 검사이다. 올바른 결과 척도를 사용하는 것은 시험이 치료가 작동하는 지를 입증할 수 있는 것을 보장하는 데 필수적이다. SMA 뉴스 투데이 (SMA News Today)에 따르면, RULM은 스펙트럼의 약한 말단에서 진행성 근육 약화를 효과적으로 포착하였다.
6-분 걷기 검사
6분 걷기 검사 (6MWT)는 질환의 피로 요소를 포착할 수 있는, SMA를 갖는 환자에서의 신뢰성있고 타당한 기능적 평가인 것으로 보고된다. 예를 들어, SMA 검사 환자에서 관찰된 피로는 6MWT 동안 최초 분에서 최후 분까지의 보행 속도의 17％ 감소를 반영하였다.
한 실시양태에서, SMA를 가지며 본원에 기재된 요법 또는 조합 요법이 투여되는 대상체는 요법 또는 조합 요법의 투여 후에 적어도 2-배, 적어도 3-배, 적어도 4-배, 또는 적어도 5-배의 RULM 점수의 증가를 나타낸다.
CHOP INTEND 점수
CHOP INTEND는 척수 근위축증 유형 I에서의 운동 기술을 평가하기 위해 개발된 임상의-등급 설문지이다. 16 항목은 0 내지 4로 점수화된다. 전체 점수는 0 내지 64의 범위이며, 보다 높은 점수는 보다 양호한 운동 기술을 나타낸다 (문헌 [Glanzman AM, Mazzone E, Main M, Pelliccioni M, Wood J, Swoboda KJ, Scott C, Pane M, Messina S, Bertini E, Mercuri E, Finkel RS. The Children's Hospital of Philadelphia Infant Test of Neuromuscular Disorders (CHOP INTEND): test development and reliability. Neuromuscul Disord. 2010 Mar;20(3):155-61] 참조). CHOPS INTEND는 SMA 유형 I 대상체에서 유효하며, 신뢰성있는 것으로 나타났다. 이는 부분적으로 TIMP (영아 운동 수행 검사 (Test of Infant Motor Performance))로부터 유래되었으며, 신경근육 질환을 갖는 약한 영아에서의 운동 기능을 측정하도록 설계된다. 검사는 활동적 (자발적, 목표-지향적) 및 유발된 반사 운동을 포함하지만, 호흡 또는 급식 평가는 포함하지 않는다.
한 실시양태에서, SMA를 가지며 본원에 기재된 요법 또는 조합 요법이 투여되는 대상체는 요법 또는 조합 요법의 투여 후에 적어도 2-배, 적어도 3-배, 적어도 4-배, 또는 적어도 5-배의 16개의 CHOP 항목 중 적어도 하나의 증가를 나타낸다.
CMAP 검사
신경근육 손상은 신경의 전기적 자극을 제공하고, 그 신경에 의해 공급되는 근육 위에 놓인 표면 전극으로부터의 복합 근육 활동 전위를 기록하는 복합 근육 활동 전위 (CMAP) 검사를 사용하여 평가될 수 있다. 검사는 손목, 팔꿈치, 및 덜 빈번하게는, 겨드랑이 및 상완 신경총에서의 자극을 포함할 수 있다.
CMAP는 개별적 근육 섬유 활동 전위로부터의 합계된 전압 반응을 측정한다. 전형적으로, 전극을 대상체의 표적 근육 상으로 정치하고, 최대초과 자극 (즉, 전극과 접촉하는 모든 신경 또는 근육 섬유를 활성화하는 데 요구되는 것 유의하게 초과의 강도를 갖는 자극)을 줌으로써 CMAP를 얻고, 이를 안정한 기준선 진폭이 얻어질 때까지 2 내지 3분의 기간 동안 30 내지 60초마다 반복하였다. 그 후, 대상체는 표적 근육을 2 내지 5분 동안 수축시키고, 근육 허혈을 방지하기 위해 15초마다 간단한 (3 내지 4초) 휴식을 가졌다. CMAP를 근육이 운동될 때 매분, 및 30분의 기간 동안 운동 후에 또는 CMAP의 진폭의 추가의 감소가 관찰되지 않을 때까지 1 내지 2분마다 기록하였다. CMAP 진폭은 전형적으로 밀리볼트 (mV)로 측정된다. 진폭 감소의 백분율을 운동 후의 최대 진폭으로부터 운동 후의 최소 진폭을 빼고, 이를 운동 후의 최대 진폭으로 나눔으로써 계산하였다. 근육 질환이 없는 사람의 군에 대해 수행된 CMAP 검사에서, CMAP 진폭 감소는 5.4％ 내지 28.8％ (평균 15％)로 다양하였다. CMAP의 진폭의 40％ 초과의 감소를 근육 질환의 진단인 것으로 간주하였다.
일부 실시양태에서, 대상체에서의 CMAP의 진폭의 감소는 적어도 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 80％, 90％, 또는 그 초과이다. 일부 실시양태에서, 근육 질환 (예를 들어, SMA)을 갖는 대상체에서의 CMAP의 음성 피크의 진폭은 근육 질환이 없는 대상체 (대조군 대상체)에서의 CMAP의 음성 피크의 상응하는 진폭에 비해 실질적으로 더 낮다. 한 실시양태에서, 근육 질환을 갖는 대상체에서의 CMAP의 음성 피크의 진폭은 대조군 대상체에서의 CMAP의 음성 피크의 상응하는 진폭보다 적어도 30％, 40％, 45％, 50％, 55％, 60％, 65％, 70％, 80％, 90％, 또는 그 초과 더 낮다. CMAP 검사는 본원에 기재된 바와 같이, 치료 전 및 후의 CMAP 감소율을 비교함으로써 요법의 유효성을 측정하는 데 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, SMA를 가지며 본원에 기재된 요법 또는 조합 요법이 투여되는 대상체는 요법 또는 조합 요법의 투여 후에 적어도 2-배, 적어도 3-배, 적어도 4-배, 또는 적어도 5-배의 CMAP의 증가를 나타낸다.
MUNE 검사
운동 유닛 수 추정 (MUNE)은 근육 또는 근육의 군에서 운동 뉴런의 대략적 수를 측정하는 데 사용될 수 있는 검사이다. MUNE 검사는 검사되는 근육 또는 근육의 군을 공급하는 운동 뉴런 또는 축삭의 추정된 수 (운동 대조군 투입)를 나타내는 계산된 값을 제공한다. 또한, MUNE는 운동 유닛 크기를 측정하는 수단을 제공하며, 운동 뉴런의 손실의 추적을 가능하게 한다. MUNE 검사는 전형적으로 신경근육 장애, 예컨대 근위축성 측삭 경화증 및 척수 근위축증에서 가장 자주 사용된다.
전형적으로, MUNE 검사에서, 피부 표면에서의 양극성 전극은 신경을 그 내의 모든 운동 축삭을 활성화시키는 데 충분히 강하게 자극하였으며, 이는 근육의 충분한 탈분극 및 수축을 초래하고, 이는 전극의 정치 부위에서의 그의 운동 유닛 (즉, 운동 뉴런 또는 축삭) 및 성분 근육 섬유의 전부의 활성화와 상응한다. 이 근육 활성에 의해 생성된 전기적 충격은 피부 표면 상의 근육 상으로 정치된 전극에 의해 기록된다. 건강한 근육에서, 모든 운동 유닛 및 모든 그의 근육 섬유는 이 검사 동안 동시에 활성화되며, 이는 최대 운동 반응인 복합 운동 활동 전위 (CMAP)를 생성한다. CMAP의 진폭은 활성화된 운동 유닛 및 근육 섬유의 총 수에 상응한다. 각각의 부위에서의 제3 반응의 진폭을 합계한 후, 9로 나누어 평균 단일 운동 유닛 활동 전위 (SMUP) 진폭을 얻는다. 이 진폭을 최대 복합 운동 유닛 활동 전위 (CMAP) 진폭으로 나누어 MUNE를 얻는다.
정상적인 건강한 대상체에 대한 평균 MUNE는 225 (±87)이며, 예를 들어, 기준선에서의 근육 질환 (예를 들어, ALS 또는 SMA)을 갖는 대상체 중에서 41.9 (±39)였다. 근육 상태 또는 장애를 갖는 대상체는 시간 경과에 따라 명백한 감소율을 나타내며, 감소의 평균 속도는 월 당 대략 9％만큼 높다. 한 실시양태에서, 근육 질환 또는 장애를 갖는 대상체에서의 MUNE 값의 월 감소의 평균 속도는 근육 질환이 없는 대조군 대상체에서의 상응하는 MUNE 값에 비해, 적어도 5％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 50％, 60％, 또는 그 초과이다. 근육 질환을 갖는 대상체는 정상 CMAP 진폭 측정, 그러나 대조군 대상체의 50％ 미만인 MUNE 값을 가질 수 있음이 가능하다. 한 실시양태에서, 정상 CMAP 진폭 값을 갖는 대상체는 근육 질환이 없는 대조군 대상체에서의 상응하는 MUNE 값에 비해, 적어도 5％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 50％, 60％, 또는 그 초과 더 낮은 MUNE 값을 갖는다.
한 실시양태에서, SMA를 가지며 본원에 기재된 요법 또는 조합 요법이 투여되는 대상체는 요법 또는 조합 요법의 투여 후에 적어도 2-배, 적어도 3-배, 적어도 4-배, 또는 적어도 5-배의 MUNE 값의 증가를 나타낸다.
인간 대상체에서의 근육의 질량 및/또는 기능에 대한 효과
인간 대상체에서의 미오스타틴 억제제의 투여 및/또는 근육 조직의 기능. 일부 실시양태에서, 근육 조직은 평활근 조직, 골격근 조직 및 심장근 조직으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 평활근 조직은 긴 테이퍼링 세포로부터 구성되고, 일반적으로 불수의적이며, 훨씬 더 높은 액틴/미오신 비, 뚜렷한 근섬유분절의 부재, 및 그의 휴지 길이의 훨씬 더 작은 분획으로 수축하는 능력에 있어서 횡문근과 상이하다. 평활근 세포는 특히 장 주위 및 자궁에서의 혈관벽에서 발견된다. 심장근 조직은 척추동물 심장의 펌핑 활동을 담당하는 횡문이지만 불수의 조직이다. 개별적 심장근 세포는 이들이 횡문근 조직에 있기 때문에 다핵성 구조 내로 함께 융합되지 않는다. 골격근 조직은 수의적 제어 하에 있다. 근육 섬유는 합포체성이며, 근섬유분절의 직열 어레이인 근원섬유를 함유한다. 그들의 특정 미오신 중쇄 (MHC) 이소형의 발현에 따라 골격근 섬유의 2가지 일반적 유형이 있다: 저속-연축 (예를 들어, 유형 I 섬유) 및 신속-연축 (예를 들어, 유형 II 섬유). 저속-연축 근육은 전형적으로 호기적으로 작동하도록 보다 양호하게 구비되며, 장기-내구 행동, 예컨대 중장거리 경주를 가능하게 하는 것을 돕는 반면, 신속-연축 근육은 전형적으로 보다 빨리 피로해지지만, 혐기적으로 작동하도록 보다 양호하게 구비되고, 전력질주와 같은 운동의 강력한 돌진에 사용된다. 저속 및 신속 연축 근육 섬유 사이의 분화는 미오신 아데노신-트리포스파타제 (ATP아제) 및 미오신 중쇄의 유형에 대한 조직화학적 염색에 기초한다. 저속 연축 근육 섬유 (우세하게 유형 I 섬유)는 MHC 이소형 I이고, 3가지 신속 연축 이소형 (우세하게 유형 II 섬유)은 MHC 이소형 IIa, MHC 이소형 IId, 및 MHC 이소형 IIb이다 (S. Schiaffino, J. Muscle Res. Cell. Motil., 10 (1989), pp. 197-205). 일부 실시양태에서, 인간 대상체에서의 신속 연축 근육 조직의 질량 및/또는 기능은 증가된다. 다른 실시양태에서, 인간 대상체에서의 저속 연축 근육 조직의 질량 및/또는 기능은 증가된다.
일부 실시양태에서, 유효량의 미오스타틴 억제제, 예를 들어, 본원에 기재된 항체, 또는 그의 항원-결합 단편의 대상체에의 투여는 근육 질량의 증가를 유발할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 근육 질량의 증가는 대상체의 건강 상태에 유익을 주거나 다르게는 이를 개선시키기에 임상적으로 유의미하다. 예를 들어, 근육 질량의 임상적으로 유의미한 변화는 환자의 이동성, 자기-관리, 대사 등을 개선시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 근육 질량의 증가는 순수 근육 또는 순수 근육들의 증가이다. 일부 실시양태에서, 이러한 근육 질량의 증가는 전신 또는 실질적으로 전신에서의 근육이 측정가능한 효과를 나타내도록 전신 효과이다. 다른 실시양태에서, 효과는 근육의 특정 군/유형에 국재된다.
일부 실시양태에서, 근육 조직, 예를 들어, 순수 근육 조직의 질량은 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 증가된다. 다른 실시양태에서, 근육 조직, 예를 들어, 순수 근육 조직의 질량은 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 증가된다. 이러한 근육 질량의 증가는 MRI (예를 들어, 전완 횡단면)를 통한 횡단면적, 둘레, 횡격막 폭 (예를 들어, 초음파를 통한) 등의 측정을 비롯한 임의의 적합한 공지된 방법에 의해 추론되거나 측정될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 유효량의 항체 또는 그의 항원-결합 단편의 대상체에의 투여는 근육 기능의 향상을 유발할 수 있다. 근육 기능은 제한 없이, 힘 생성, 그립 강도 (예를 들어, 최대 그립 강도), 내구성, 근육 산화 능력, 역학적 그립 내구성 등을 비롯한 다양한 척도에 의해 평가될 수 있다. 일부 실시양태에서, 혈청 크레아틴 수준은 제한된 민감도를 갖지만, 근육 질량의 지표인 유효한 바이오마커로서 사용된다.
일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제의 투여는 인간 대상체에서 이동 기능을 증가시킨다. 일부 실시양태에서, 인간 대상체의 이동 기능은 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 증가된다. 다른 실시양태에서, 인간 대상체의 이동 기능은 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 증가된다.
또다른 실시양태에서, 미오스타틴 억제제의 투여는 인간 대상체에서 근육 강도를 증가시킨다. 일부 실시양태에서, 인간 대상체의 근육 강도는 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 증가된다. 다른 실시양태에서, 인간 대상체의 근육 강도는 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 증가된다.
일부 실시양태에서, 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제의 투여는 환자의 향상된 기능성에 상응하는 근육 기능의 임상적으로 유의미한 변화를 유발할 수 있다. 일부 실시양태에서, 향상된 기능성은 환자의 이동성, 자기-관리, 대사 등의 개선을 포함한다.
근육내 지방 축적의 수준에 대한 효과
미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제의 투여는 인간 대상체에서 근육내 지방 축적의 수준에 영향을 미친다. 한 실시양태에서, 근육 조직의 지방 대체는 예방되거나, 경감되거나, 지연된다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "지방 조직"은 지방을 저장하는 결합 조직을 포함하는 지방을 지칭한다. 지방 조직은 지방전구세포로부터 유래된다.
지방 조직의 질량은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 방법에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 지방 조직은 이중-에너지 X-선 흡광분석법 (DXA)에 의해 측정될 수 있다. 근육내 지방 축적의 정량화는 또한 자기 공명 영상화 (MRI)를 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, MR 이중-에코 이중-숙임각 훼손 경사 회복 (SPGR) MRI 기법 또는 3-점 딕손 (Dixon) MRI 기법은 대상체에서의 근육내 지방 축적의 수준의 평가에 사용될 수 있다. 근육내 지방 축적을 정량화하는 상기언급된 MRI 기법 및 프로토콜은 예를 들어, 문헌 [Leroy-Willig et al., Magnetic Resonance Imaging Vol 15, No.7 pp. 737-744, 1997], 및 [Gaeta et al., Skeletal Radiol, DOI 10.1007/s00256-011-1301-5]에 기재되어 있으며; 각각의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 그러나, 근육내 지방 축적의 측정 및 정량화의 다른 방법은 관련 기술분야에 공지되어 있으며, 통상의 기술자에게 명백할 것임이 인정되어야 한다.
일부 실시양태에서, 근육내 지방 축적의 수준 대체는 대상체에의 요법의 투여 후에 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 감소된다.
인간 대상체의 삶의 질에 대한 효과
중증 또는 만성 상태를 갖는 환자, 예컨대 SMA 환자에서의 삶의 질의 평가는 신체적, 정신적, 사회적 및 다른 파라미터의 다양한 측면을 평가하는 통합된 접근법을 포함할 수 있다. 일반적으로, 보다 큰 정도의 삶의 질은 보조 기술에의 접근가능성; 공동체 재통합; 하지로의 기능성 및 걷기 및/또는 휠체어 이동성; 정신적 건강; 신경학적 손상 및 자율 기능장애에서의 중증도; 통증 관리; 기능적 독립성 및 자기-관리; 상지 강도; 및 경직 제어와 같은 인자와 연관된다. 본원에 기재된 미오스타틴 억제제의 투여는 인간 대상체의 삶의 질을 증가시켜 표준화된 삶의 질 검사/시스템에 의해 측정된 바와 같은 임상적으로 유의미한 개선을 달성한다.
제한 없이, 척수 독립성 척도 (Spinal Cord Independence Measure) (SCIM); 기능성 독립성 척도 (Functional Independence Measure) (FIM); 실금 삶의 질 설문지 (Incontinence Quality of Life Questionnaire) (I-QOL); 삶 만족도 설문지 (Life Satisfaction Questionnaire) (LISAT-9, LISAT-11); 삶의 질 지수 (Quality of Life Index) (QLI); 신체 장애를 갖는 성인에 대한 삶의 질 프로파일 (Quality of Life Profile for Adults with Physical Disabilities) (QOLP-PD); 안녕의 질 (Quality of Well Being) (QWB) 및 자기-기입식 안녕의 질 (Quality of Well Being- Self-Administered) (QWB-SA); 퀄리빈 (Qualiveen); 삶의 만족 스케일 (Satisfaction with Life Scale) (SWLS, 다이너 스케일 (Deiner Scale)); 쇼트 폼 (Short Form) 36 (SF-36); 질병 영향 프로파일 (Sickness Impact Profile) 68 (SIP 68); 및 국제 보건 기구 삶의 질 (World Health Organization Quality of Life)- BREF (WHOQOL-BREF)를 비롯한 환자에서의 삶의 질을 평가하는 다수의 적합한 검사가 관련 기술분야에 공지되어 있다.
일부 실시양태에서, 삶의 질은 유효한 점수화 시스템인 SF-36 삶의 질 점수화 시스템 (Quality of Life Scoring System)에 따라 평가되며, 여기서, 8점 변화는 임상적으로 유의미한 것으로 간주된다. 일부 실시양태에서, 유효량의 미오스타틴 억제제의 투여는 표준화된 삶의 질 검사 점수의 임상적으로 유의미한 개선을 초래한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "임상적으로 유의미한 개선"은 표준 수준에 비해 유의한 개선을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 환자의 SF-36 삶의 질 점수는 유효량의 본원에 기재된 항체 또는 그의 항원-결합 단편으로의 치료 후에, 치료 전의 환자의 점수에 비해 적어도 8점 증가된다. 일부 실시양태에서, 환자는 SF-36 삶의 질 검사에 의해 평가된 바와 같은 보다 높은 점수, 예를 들어, SF-36 삶의 질 점수화 시스템으로부터의 점수의 적어도 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 또는 50점 증가를 달성한다. 다른 실시양태에서, SF-36 삶의 질 점수화 시스템으로부터의 점수는 적어도 약 8 내지 10, 10 내지 15, 15 내지 20, 20 내지 30, 30 내지 40, 40 내지 50, 8 내지 20, 8 내지 30, 8 내지 40, 또는 8 내지 50 증가된다.
일부 실시양태에서, 삶의 질 척도 중 하나 이상은 본원에 개시된 미오스타틴 신호화의 억제제로의 치료 전 및 후의 환자의 삶의 질을 평가하는 데 채용된다. 이 검사의 이점은 i) 그것이 투여하기 용이하고; ii) 그것이 신체적 기능 및 정신적 건강 둘 다를 평가하고; iii) 그것이 다수의 임상 적응증에 대해 매우 유효함을 포함한다.
근육 손실 또는 위축의 예방에 대한 효과
유효량의 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제의 투여는 근육 손실 및/또는 위축을 발달시킬 위험이 있는 인간 대상체에서의 근육 손실 또는 위축을 예방하거나, 지연시키거나, 경감시킨다. 일부 실시양태에서, 근육 손실 또는 위축은 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 감소되거나 예방된다. 다른 실시양태에서, 근육 손실 또는 위축은 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제를 받지 않는 대조군에 비해 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 감소되거나 예방된다.
특정 실시양태에서, 상기 참조된 대조군은 단지 SMN 교정제로 치료되었다. 상이한 실시양태에서, 상기 참조된 대조군은 SMN 교정제로 치료되지 않았다.
유효량의 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제의 투여는 이들 환자에서 영향을 받은 근육의 추가의 열화의 예방, 또는 질환 진행의 속도의 지연 또는 감속을 초래할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유효량의 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제의 투여는 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제를 받지 않는 대조군에 비해, 근육 손실 및/또는 위축을 발달시킬 위험이 있는 인간 대상체에서의 근육 손실 또는 위축을 지연시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 근육 손실 또는 위축은 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제를 받지 않는 대조군에 비해, 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제를 받고 있는 인간 대상체에서 적어도 1개월, 2개월, 3개월, 6개월, 8개월, 12개월, 2년, 3년, 5년 또는 10년 동안 지연된다. 특정 실시양태에서, 상기 참조된 대조군은 단지 SMN 교정제로 치료되었다. 상이한 실시양태에서, 상기 참조된 대조군은 SMN 교정제로 치료되지 않았다.
영향을 받은 근육의 추가의 열화의 예방은 예를 들어, 대조군에 비해 보다 긴 시간의 기간에 걸친 운동 기능성 검사 점수, 운동 기능 검사에 의해 측정된/모니터링된 바와 같은 질환 진행의 보다 느린 속도; 보다 적은 입원; 보다 적은 손상 (예를 들어, 뼈 골절), 인공호흡기를 요구하기 전의 보다 긴 시간, 휠체어-구속되기 전의 보다 긴 시간 등을 유지하는 것을 포함하는 질환 상태의 유지를 지칭한다.
본원에 기재된 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제의 사용에 의한 근육 손실 또는 위축의 예방은 영향을 받은 근육을 포함하는 운동 기능을 평가하는 임의의 적합한 방법에 의해 용이하게 모니터링되거나 평가될 수 있다.
골 항상성에 대한 효과
유효량의 미오스타틴 억제제의 투여는 환자에서 골의 임상적으로 유의미한 보호를 제공할 수 있다. 이러한 효과로는 환자에서의 증가된 골 밀도; 증가된 골 질량; 증가된 골 광물 밀도; 증가된 골 강도; 골 손실의 예방; 및 뼈 골절의 빈도의 감소를 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 관련 기술은 골 항상성의 다양한 파라미터를 측정하는 데 채용될 수 있는 적합한 기법에 익숙하다. 이들은 영상화 기법, 예컨대 마이크로 CT 스캐닝, 및 중심 이중-에너지 x-선 흡광분석법 (central DXA) 검사를 포함한다.
대사 조절에 대한 효과
유효량의 미오스타틴 억제제의 투여는 대사 조절에 대한 임상적으로 유의미한 효과를 제공할 수 있다. 이들 효과로는 환자에서의 대사 조절이상의 발달의 예방; 및 환자에서의 대사 조절이상의 경감을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
i) 인간 대상체의 인슐린 민감도에 대한 효과
인슐린 민감도를 측정하는 방법, 예를 들어, 글루코스 내성 검사, 및 절식 인슐린 또는 글루코스 검사는 관련 기술분야에 공지되어 있다. 글루코스 내성 검사 동안, 절식 환자는 75 그램 경구 용량의 글루코스를 섭취한 후, 혈액 글루코스 수준을 2시간 후에 비해 측정한다. 7.8 mmol/L (140 mg/dl) 미만의 당혈증은 정상으로 간주되고, 7.8 내지 11.0 mmol/L (140 내지 197 mg/dl)의 당혈증은 손상된 글루코스 내성 (IGT)으로 간주되고, 11.1 mmol/L (200 mg/dl) 이상의 당혈증은 당뇨병으로 간주된다. 절식 인슐린 검사에 대해, 25 mIU/L 또는 174 pmol/L 초과의 절식 혈청 인슐린 수준은 인슐린 저항성으로 간주된다. 일부 실시양태에서, 대사 속도는 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 증가된다. 다른 실시양태에서, 대사 속도는 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 증가된다.
ii) 인간 대상체에서의 지방 조직의 수준에 대한 효과
미오스타틴 억제제, 예를 들어, 프로/잠재성 미오스타틴에 특이적으로 결합하는 항체, 또는 그의 항원 결합 단편의 투여는 인간 대상체에서 지방 조직의 수준에 영향을 미친다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "지방 조직"은 지방을 저장하는 결합 조직을 포함하는 지방을 지칭한다. 지방 조직은 지방전구세포로부터 유래된다. 그의 주요 역할은 에너지를 지질의 형태로 저장하는 것이지만, 이는 또한 신체를 쿠션하고, 보호한다. 지방 조직의 2가지 유형은 에너지를 저장하는 백색 지방 조직 (WAT), 및 체열을 생성하는 갈색 지방 조직 (BAT)이다.
갈색 지방 조직 (BAT)은 차가운 또는 과도한 급식에 대한 반응으로 화학적 에너지의 소멸에서 기능하는 것으로 공지되어 있으며, 또한 에너지 균형을 조정하는 능력을 갖는다. 갈색 지방 조직의 활성화는 인간에서 글루코스 항상성 및 인슐린 민감도를 개선시키는 것으로 나타났으며, 이는 손상된 인슐린 기능을 갖는 사람은 BAT 활성화로부터 유익을 얻을 수 있음을 시사한다 (Stanford et al., J Clin Invest. 2013, 123(1): 215-223).
베이지색 지방 조직은 베이징으로도 공지된 WAT의 갈변의 결과로서 생성된다. 이는 WAT 축적부위 내의 지방세포가 BAT의 특색을 발달시킬 경우 발생한다. 베이지색 지방세포는 다방성 외관 (몇몇 지질 액적을 함유함)을 취하며, 비커플링 단백질 1 (UCP1)의 발현을 증가시킨다. 그렇게 하는 데 있어서, 이들 정상적 에너지-저장 백색 지방세포는 에너지-방출 지방세포가 된다 (Harms et al. Nature Medicine. 2013, 19 (10): 1252-63).
내장 지방 또는 복부 지방 (장기 지방 또는 복부내 지방으로도 공지됨)은 장기 (위, 간, 장, 신장 등) 사이에 싸인 복강 내부에 위치한다. 내장 지방은 피부 아래의 피하 지방, 및 골격근에 섞인 근육내 지방과는 상이하다. 대퇴 및 둔부에서와 같은 하부 신체에서의 지방은 피하성이고, 일정하게 이격된 조직이 아닌 반면, 복부에서의 지방은 대부분 내장성이고, 반-유체이다. 과도한 내장 지방은 중심부 비만, 또는 "배 지방"으로 공지되어 있으며, 여기서, 복부는 과도하게 튀어나오고, 새로운 발달, 예컨대 신체 부피 지수 (BVI)는 복부 부피 및 복부 지방을 측정하도록 특이적으로 설계된다. 과도한 내장 지방은 또한 유형 2 당뇨병, 인슐린 저항성, 염증성 질환 및 다른 비만-관련된 질환과 연관된다 (Mokdad et al., JAMA: The Journal of the American Medical Association. 2001, 289 (1): 76-9).
지방 조직의 질량은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 방법에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 지방 조직은 이중-에너지 X-선 흡광분석법 (DXA)에 의해 측정될 수 있다.
미오스타틴 억제제, 예를 들어, 프로/잠재성 미오스타틴에 특이적으로 결합하는 항체, 또는 그의 항원 결합 단편의 투여는 인간 대상체에서 갈색 지방 조직의 수준 및/또는 베이지색 지방 조직의 수준을 증가시킨다. 한편, 미오스타틴 억제제, 예를 들어, 항-프로/잠재성 미오스타틴 항체, 또는 그의 항원-결합 부분의 투여는 인간 대상체에서 백색 지방 조직 및 내장 지방 조직의 수준을 감소시킨다.
일부 실시양태에서, 갈색 또는 베이지색 지방 조직의 수준은 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 증가된다. 다른 실시양태에서, 갈색 또는 베이지색 지방 조직의 수준은 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 증가된다.
일부 실시양태에서, 백색 또는 내장 지방 조직의 수준은 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 감소된다. 다른 실시양태에서, 백색 또는 내장 지방 조직의 수준은 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 감소된다.
iii) 인간 대상체에서의 지방-대-근육 조직의 비에 대한 효과.
미오스타틴 억제제, 예를 들어, 프로/잠재성 미오스타틴에 특이적으로 결합하는 항체, 또는 그의 항원 결합 단편의 투여는 인간 대상체에서 지방-대-근육 조직 사이의 비를 감소시킨다. 일부 실시양태에서, 지방-대-근육 조직 사이의 비는 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 감소된다. 다른 실시양태에서, 지방-대-근육 조직 사이의 비는 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 감소된다.
iv) 인간 대상체에서의 글루코스 흡수에 대한 효과
미오스타틴 억제제, 예를 들어, 프로/잠재성 미오스타틴에 특이적으로 결합하는 항체, 또는 그의 항원 결합 단편의 투여는 인간 대상체에서 조직에 의한 글루코스 흡수에 영향을 미친다. 일부 실시양태에서, 근육 조직에 의한 글루코스 흡수는 증가된다. 예를 들어, 근육 조직에 의한 글루코스 흡수는 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 증가된다. 일부 실시양태에서, 근육 조직에 의한 글루코스 흡수는 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 증가된다.
다른 실시양태에서, 백색 지방 조직, 간 조직 및 혈관 조직에 의한 글루코스 흡수는 감소된다. 일부 실시양태에서, 백색 지방 조직, 간 조직 및 혈관 조직에 의한 글루코스 흡수는 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 감소된다. 다른 실시양태에서, 백색 지방 조직, 간 조직 및 혈관 조직에 의한 글루코스 흡수는 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 감소된다.
v) 인간 대상체에서의 근육내 지방 침윤에 대한 효과
미오스타틴 억제제, 예를 들어, 프로/잠재성 미오스타틴에 특이적으로 결합하는 항체, 또는 그의 항원 결합 단편의 투여는 인간 대상체에서 근육내 지방 침윤을 감소시킨다. 일부 실시양태에서, 근육내 지방 침윤은 적어도 1％, 2％, 3％, 4％, 5％, 6％, 7％, 8％, 9％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 35％, 40％, 45％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％ 또는 100％ 감소된다. 다른 실시양태에서, 근육내 지방 침윤은 적어도 약 1 내지 5％, 5 내지 10％, 10 내지 20％, 1 내지 30％, 1 내지 40％, 1 내지 50％, 10 내지 50％, 20 내지 30％, 20 내지 60％, 30 내지 80％, 40 내지 90％, 또는 50 내지 100％ 감소된다.
α-운동 뉴런의 손실을 지연시키는 효과
유효량의 미오스타틴 억제제의 투여는 α-운동 뉴런의 손실을 지연시킬 수 있다. 관련 기술분야는 α-운동 뉴런의 손실을 나타내는 다양한 파라미터를 측정하는 데 채용될 수 있는 적합한 기법에 익숙하다. 이들은 영상화 기법을 사용한 면역형광 방법, 예컨대 균질성 시간-분할 형광 (Homogeneous Time-Resolved Fluorescence) (HTRF, 시스바이오 바이오어세이즈 (Cisbio Bioassays)), 마이크로 CT 스캐닝, 및 광 및 전자 (Light and Electron) 현미경검사를 포함한다.
바이오마커의 발현
SMA의 특정 바이오마커 (예를 들어, 혈장 바이오마커)의 수준의 변화는 병리의 진행, 뿐만 아니라 치료에 대한 환자의 반응성을 모니터링하기 위해 측정될 수 있다. 환자 샘플로부터의 적합한 바이오마커의 수준의 변화를 측정하는 적합한 방법 및 검정은 관련 기술분야에 공지되어 있다. 따라서, 본 발명의 검출 방법은 예를 들어, 생물학적 샘플에서 시험관내에서 뿐만 아니라 생체내에서 mRNA, 단백질, cDNA, 또는 게놈 DNA를 검출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, mRNA의 검출을 위한 시험관내 기법으로는 노던 혼성화 및 계내 혼성화를 들 수 있다. 마커 단백질의 검출을 위한 시험관내 기법으로는 효소 결합 면역흡착 검정 (ELISA), 웨스턴 블롯, 면역침전 및 면역형광을 들 수 있다. 게놈 DNA의 검출을 위한 시험관내 기법으로는 서던 혼성화를 들 수 있다. mRNA의 검출을 위한 생체내 기법으로는 폴리머라제 연쇄 반응 (PCR), 노던 혼성화 및 계내 혼성화를 들 수 있다. 더욱이, 마커 단백질의 검출을 위한 생체내 기법은 단백질에 대해 지정된 표지된 항체 또는 그의 단편을 대상체 내로 도입하는 것을 포함한다. 예를 들어, 항체는 대상체에서의 그의 존재 및 위치가 표준 영상화 기법에 의해 검출될 수 있는 방사성 마커로 표지될 수 있다.
보다 구체적으로, 마커의 발현의 수준에 대한 작용제 (예를 들어, 미오스타틴 억제제 및/또는 SMN 교정제)의 영향을 모니터링하는 것은 기본적 약물 스크리닝에서 뿐만 아니라, 임상 시험에서, 뿐만 아니라 질환 유지 및 진행, 및 특정 요법에 대한 환자의 반응성을 평가하는 데 적용될 수 있다. 예를 들어, 마커 발현에 영향을 미치는 작용제의 유효성은 예를 들어, 치료 전에, 동안 및/또는 후에 SMA에 대한 치료를 받고, 마커의 수준 및/또는 시간 경과에 따른 마커 발현의 수준의 변화를 측정하는 대상체로부터 수집된 생물학적 샘플에서 모니터링될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 (i) 작용제(들)의 투여 전에 대상체로부터 투여전 샘플을 얻는 단계; (ii) 투여전 샘플에서 본 발명의 1종 이상의 선택된 마커의 발현의 수준을 검출하는 단계; (iii) 대상체로부터 1종 이상의 투여후 샘플을 얻는 단계; (iv) 투여후 샘플에서 마커(들)의 발현의 수준을 검출하는 단계; (v) 투여전 샘플에서의 마커(들)의 발현의 수준을 투여후 샘플 또는 샘플들에서의 마커(들)의 발현의 수준과 비교하는 단계; 및 (vi) 치료 처방의 유효성을 평가하고, 필요할 경우 그에 따라 치료를 변경하거나 조정하는 단계를 포함하는, 작용제로의 대상체의 치료의 유효성을 모니터링하는 방법을 제공한다. 예를 들어, 치료의 과정 동안 마커 유전자(들)의 증가된 발현은 비유효한 투여량 및 투여량을 증가시키는 것의 바람직함을 나타낼 수 있다. 반대로, 마커 유전자(들)의 감소된 발현은 효과적인 치료 및 투여량을 변화시킬 필요가 없음을 나타낼 수 있다.
적합한 바이오마커로는 문헌 [Kobayashi et al. (2013) PLOS ONE, volume 8, issue 4, e60113]에 개시된 혈장 단백질을 들 수 있다. 혈청 샘플에 존재하는 1종 이상의 바이오마커는 샘플 수집의 용이성을 위해 바람직하지만, 특정 경우, 예를 들어, 조직 생검에 의해 수집된 근육 바이오마커가 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, SMA 혈장 단백질 마커는 하기 목록으로부터 선택된다:
CILP2 (연골 중간층 단백질 2); TNXB (테나신 XB); CLEC3B (C유형 렉틴 도메인 족 3, 구성원 B (테트라넥틴)); TNXB (테나신 XB); ADAMTSL4 (ADAMTS유사 4); THBS4 (트롬보스폰딘 4); COMP (연골 올리고머성 매트릭스 단백질); CRTAC1 (연골 산성 단백질 1); F13B (응고 인자 XIII, B 폴리펩티드); PEPD (펩티다제 D); LUM (루미칸); CD93 (보체 성분 1, q 하위성분, 수용체 1); 혼합된 보체 C2/B; APCS (아밀로이드 P 성분, 혈청); VTN (비트로넥틴); DPP4 (디펩티딜펩티다제 4 (CD26, 아데노신 데아미나제 복합체화 단백질 2)); CRP (C-반응성 단백질, 펜트락신 관련); HBB (헤모글로빈 베타); GSN (겔솔린); NCAM1 (신경 세포 부착 분자 1); CFI I 인자 (보체); APOA4 (아포리포단백질 AIV); VTN (비트로넥틴); F13A1 (응고 인자 XIII, A1 폴리펩티드); INHBC (인히빈, 베타 C); RPS27A (유비퀴틴 및 리보솜 단백질 S27a 전구체); CDH13 (카드헤린 13, H카드헤린 (심장)); 혼합된 보체 C2/B; C2 보체 성분 2; CP (세룰로플라스민 (페록시다제)); HBA (헤모글로빈 서브유닛 알파); QSOX1 (퀴에신 Q6); LRG1 (류신-풍부 알파2-당단백질 1); C9 (보체 성분 9); SERPINA10 (세르핀 펩티다제 억제제, 분기군 A (알파1 안티프로테이나제, 안티트립신), 구성원 10); ALP (알칼리성 포스파타제, 간/골/신장); 혼합된 fc-감마 수용체 III-A/B; PROC (단백질 C (응고 인자 Va 및 VIIIa의 불활성화제)); VCAM1 (혈관 세포 부착 분자 1); GAPDH (글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제); OMD (오스테오모둘린); IGKVD41 (이뮤노글로불린 카파 가변 41); IGFBP6 (인슐린 유사 성장 인자 결합 단백질 6); PTPRG (단백질 티로신 포스파타제, 수용체 유형, G); S100A9 (S100 칼슘 결합 단백질 A9 (칼그라눌린 B)); VNN1 (바닌 1); SERPIND (세르핀 펩티다제 억제제, 분기군 D (헤파린 조인자), 구성원 1); CA1 (탄산 탈수효소 I); CTSD (카텝신 D (리소좀 아스파르틸 펩티다제)); HP (합토글로빈); SELENBP1 (셀레늄 결합 단백질 1); ORM2 (오로소뮤코이드 2); PRDX2 (퍼옥시레독신 2); AOC3 (아민 옥시다제, 구리 함유 3 (혈관 부착 단백질 1)); COL6A3 (콜라겐, 유형 VI, 알파 3); PZP (임신 구역 단백질); COL6A1 (콜라겐, 유형 VI, 알파 1); PARK7 (파킨슨병 (상염색체 열성, 조기 발병) 7); THBS1 (트롬보스폰딘 1); CAT (카탈라제); LCP1 (림프구 세포질 단백질 1 (L플라스틴)); AFM (아파민); HPR (합토글로빈 관련 단백질); SELL1 (셀렉틴 L (림프구 부착 분자 1)); ENG (엔도글린); PFN1 (프로필린 1); PI16 (펩티다제 억제제 16); SERPINA6 (세르핀 펩티다제 억제제, 분기군 A (알파1 안티프로테이나제, 안티트립신), 구성원 6); F9 (응고 인자 IX); PROCR (단백질 C 수용체, 내피); ORM1 (오로소뮤코이드 1); NEO1 (네오게닌 동족체 1); MMRN2 (멀티메린 2); LGB (베타-락토글로불린); CNTN4 (콘택틴 4); SHBG (성 호르몬 결합 글로불린); CA2 (탄산 탈수효소 II); IGFBP5 (인슐린 유사 성장 인자 결합 단백질 5); PLTP (인지질 전달 단백질); FGA (피브리노겐 알파 쇄); TPM4 (트로포미오신 4); MB (미오글로빈); SPP1 (오스테오폰틴); AXL (AXL 수용체 티로신 키나제); APSC (아밀로이드 P 성분, 혈청); CRP (C-반응성 단백질, 펜트락신 관련); CCL22 (케모카인 (C-C 모티프) 리간드 22 (대식세포 유래 케모카인)); THBD (트롬보모둘린); CALCA (칼시토닌); LEP (렙틴); NPPB (뇌 나트륨뇨배설 펩티드 b); MMP2 (매트릭스 메탈로프로테이나제 2); CK (크레아틴 키나제 근육/골); ACE (안지오텐신 전환 효소); FAPB3 (지방산 결합 단백질 (심장)); CD40 (CD40 리간드); MIF (대식세포 이동 억제 인자); ANGPT2 (안지오포이에틴 2); AHSG (알파-2-HS-당단백질 (페투인 A)); CFH (보체 인자 H); IL8 (인터루킨 8); C3 (보체 성분 3); PPY (췌장 폴리펩티드); VEGFA (혈관 내피 성장 인자); TF (트랜스페린); PGF (태반 성장 인자); EGF (표피 성장 인자); GSTA1 (글루타티온 S 트랜스퍼라제 알파); SOD1 (수퍼옥시드 디스뮤타제 1); VCAM1 (혈관 세포 부착 분자 1); PAI1 (플라스미노겐 활성화제 억제제 1); CSF1 (대식세포 콜로니 자극 인자 1); S100A12 (S100 단백질 A12); VTN (비트로넥틴); FASLG (Fas 리간드); A1M (알파-1-마이크로글로불린); AST (아스파르테이트 트랜스아미나제); ACCT (알파-1-안티키모트립신); CCL3 (케모카인 (C-C 모티프) 리간드 3 (대식세포 염증성 단백질 1 베타)); SORT1 (소르틸린); TBG (티록신 결합 글로불린); APOA1 (아포리포단백질 A1); MPO 미엘로퍼옥시다제); B2M (베타 2 마이크로글로불린); EPO (에리트로포이에틴); MMP10 (매트릭스 메탈로프로테이나제 10); PROS1 (비타민 K 의존성 단백질 S); MMP7 (매트릭스 메탈로프로테이나제 7); AGER (최종 당화 산물 수용체); IL18 (인터루킨 18); CCL11 (케모카인 C-C 모티프 리간드 11); IGA (이뮤노글로불린 A); C 펩티드 (프로인슐린 C 펩티드); A2M (알파-2-마크로글로불린); PDGF BB (혈소판 유래 성장 인자); CCL16 (케모카인 C-C 모티프 리간드 16); IL1A (인터루킨 1 알파); APOA4 (아포리포단백질 A4); MMP9 (매트릭스 메탈로프로테이나제 9); SPP1 (오스테오폰틴); CLEC3B (C유형 렉틴 도메인 족 3, 구성원 B (테트라넥틴)); IGFBP6 (인슐린-유사 성장 인자 결합 단백질 6); FABP4 (지방산 결합 단백질 (지방세포)); CHI3L1 (키티나제 3-유사 1 (YKL-40)); LEP (렙틴); CTSD (카텝신 D); MST1 (대식세포 자극 1 (간세포 성장 인자-유사)); MIF (대식세포 이동 억제 인자); S100A4 (S100 칼슘 결합 단백질 A4); GLO1 (글리옥살라제 1 (락토일글루타티온 리아제)); ENG (엔도글린); FTL1 (Fms-관련 티로신 키나제 1 (혈관 내피 성장 인자 수용체)); ERBB2 (인간 표피 성장 인자 수용체 2 (HER2)); NDKB (뉴클레오시드 포스파타제 키나제 이소형 B); PRDX-4 (퍼옥시레독신 4); PLAUR (플라스미노겐 활성화제, 우로키나제 수용체); IL6R (인터루킨 6 수용체); CCL24 (케모카인 (C-C 모티프) 리간드 24 (에오탁신 2)); GSN (겔솔린); PSAT1 (포스포세린 아미노트랜스퍼라제 1); 및 TGFB1 (전환 성장 인자 베타 1).
일부 실시양태에서, 바이오마커는 하기 목록으로부터 선택되며, 이는 2개의 SMA 집단에서 상위 13의 SMA 운동 기능 리그레서를 나타낸다: COMP; AXL; CD93 PEPD; THBS4; LUM; MB; DPP4; SPP1; CHI3L1; CDH13; APCS; 및 LEP.
추가적으로, 또는 대안적으로, 전기적 임피던스 근운동기록법 (EIM), 정량적 근육 자기 공명 영상화 (qMRI), 이중 에너지 X-선 흡광분석법 (DEXA) 등을 비롯한 관련 기술분야에 공지된 임의의 적합한 생리학적 측정은 근육 기능을 평가하기 위해 수행될 수 있다.
근육 비대를 촉진시키기 위한 요법
또다른 측면에서, 본 발명은 동화 경로 (단백질 생산을 위한 세포 기계)가 충분히 무손상 (즉, 기능적 및 활성)인 것을 특징으로 하는, 근육에서의 동화 능력을 보유하거나 회복한 대상체에서의 근육 기능을 개선시키기 위한 근육 비대를 촉진시키기 위한 미오스타틴 억제제의 용도를 제공한다.
이는 전형적으로 어린/성장하는 대상체 (예를 들어, 소아과 집단)에 대한 경우인 반면, 보다 나이 많은 대상체에 대해, 근육은 왕성한 동화 능력을 손실하였을 수 있으며, 다시 말해서, 동화-이화 균형이 후자를 향해 기울어지는 경향이 있다. 미오스타틴 억제가 이들 대상체에서 최적 효과를 생성하기 위해, 동화 경로를 자극하는 작용제가 미오스타틴 억제제와 함께 투여되는 것이 고려된다. 세포 경로의 동화 부문을 공동으로 강화시킴으로써, 표적 근육은 미오스타틴 억제의 효과에 대해 보다 반응성이 될 수 있다.
전형적으로, 동화 능력을 보유하거나 회복한 대상체에서의 근육 기능은 동화 호르몬, 예컨대 테스토스테론을 대상체에게 투여하고, 근육 성장 및 강도에 대한 그의 효과를 측정함으로써 평가된다. 동화 호르몬에 대한 이들 대상체의 반응은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다.
일부 실시양태에서, 증가된 근육 질량으로부터 유익을 얻는 대상체는 미오스타틴 억제제, 예컨대 본원에 기재된 것들이 투여된다. 미오스타틴 억제 치료가 대상체에서 유의한 유익을 생성하지 않는 경우, 동화 자극제의 추가의 투여는 본 개시내용에 따른 미오스타틴 억제제의 효과를 강화시키기 위한 조합 요법으로서 고려될 수 있다.
향상된 근육 성장으로부터 유익을 얻을 수 있는 대상체는 근병증의 임상적 증상을 나타낼 수 있거나, 그렇지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 용도는 일반적으로 "건강한" 개체에게 건강 유익을 제공할 수 있지만, 이들은 그럼에도 불구하고 근육 질량의 증가, 특정 운동 기능 (과제)을 수행하는 향상된 능력 등을 포함할 수 있는 개선된 근육 기능으로부터 유익을 얻을 수 있다.
단독요법 또는 조합 요법 중 어느 하나로서 본원에 기재된 미오스타틴 억제제는 근병증의 1종 이상의 임상적 증상을 나타내는 환자를 치료하는 데 적합하다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "근병증"은 전형적으로 근육 약화를 초래하는 손상된 근육 구조 또는 기능을 특징으로 하는 근육 상태를 지칭한다. "근병증"은 또한 정상적인 근육 구조, 그러나 손상되거나 비정상적인 뉴런 투입 (이는 다시 근육 기능에 영향을 미침)을 특징으로 하는 근육 상태를 포함할 수 있다. "근병증"은 또한 염증성 근병증 및/또는 자가면역 근병증, 예를 들어, 중증 근무력증을 포함할 수 있다.
근병증은 성질상 신경근육성 또는 근골격성인 근육 상태를 포함한다. 일부 실시양태에서, 근병증은 유전성 근병증이다. 유전성 근병증으로는 제한 없이, 이영양증, 근긴장증, 선천성 근병증 (예를 들어, 네말린 근병증, 다중/미니코어 근병증, 및 중심핵 근병증), 미토콘드리아 근병증, 가족성 주기성 근병증, 염증성 근병증 및 대사성 근병증 (예를 들어, 글리코겐 저장 질환 및 지질 저장 장애)을 들 수 있다. 일부 실시양태에서, 근병증은 후천성 근병증이다. 후천성 근병증으로는 제한 없이, 외부 물질 유도된 근병증 (예를 들어, 약물-유도된 근병증 및 글루코코르티코이드 근병증, 알콜성 근병증, 및 다른 독성제로 인한 근병증), 근염 (예를 들어, 피부근염, 다발근염 및 봉입체 근염), 골화 근염, 횡문근융해, 및 미오글로빈뇨, 및 불사용 위축증을 들 수 있다. 일부 실시양태에서, 근병증은 불사용 위축증이며, 이는 근육의 장기적인 불사용에 의해 유발되어, 정상적인 근육 기능의 열화를 초래할 수 있다. 불사용 위축증은 입원, 뼈 골절 (예를 들어 둔부 골절)의 결과이거나, 신경 손상에 의할 수 있다. 일부 실시양태에서, 근병증은 근위축성 측삭 경화증 (ALS), 척수 근위축증 (SMA), 신부전, AIDS, 심장 상태 및/또는 암으로 인한 악액질 증후군과 같은 질환 또는 장애와 관련된다. 일부 실시양태에서, 근병증은 노화와 관련된다. 일부 실시양태에서, 근병증은 근육감소증과 관련된다. 일부 실시양태에서, 근병증은 척추주위 근육 위축 (PMA)과 관련된다.
일부 실시양태에서, 근병증은 원발성 근병증이다. 한 실시양태에서, 원발성 근병증은 불사용 위축증을 포함한다. 일부 실시양태에서, 불사용 위축증은 둔부 골절, 선택 관절 대체, 중환자 치료 근병증, 척수 손상 또는 뇌졸중과 연관된다. 일부 실시양태에서, 근병증은 예를 들어, 근이영양증과 연관된 유전적 근육 약화이다.
일부 실시양태에서, 근병증 속발성 근병증이며, 여기서, 근육 손실 또는 기능이상은 질환 병리에 대해 이차적이다. 일부 실시양태에서, 속발성 근병증은 탈신경 또는 악액질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 속발성 근병증은 모니터 뉴런 기능이상과 연관된 탈신경에 의해 유발된다. 일부 실시양태에서, 운동 뉴런 기능이상은 운동 뉴런에 영향을 미치는 유전적 돌연변이(들)로 인한 것이다. 운동 뉴런에서의 돌연변이를 포함하는 것으로 공지된 질환으로는 근위축성 측삭 경화증 (ALS) 및 척수 근위축증 (SMA)을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시양태에서, 속발성 근병증은 신부전, AIDS, 심장 상태, 암 또는 노화와 연관된 악액질이다. 일부 실시양태에서, 속발성 근병증은 의학적 절차, 예컨대 수술 동안 지속된 원하지 않는 신경 손상을 비롯한 신경 손상에 의해 유발된다. 표적 조직 (예를 들어, 표적 근육)의 기능에 대한 이러한 손상의 해로운 효과는 본원에 기재된 미오스타틴 억제제의 투여에 의해 유효하게 치료될 수 있다. 예를 들어, 이러한 투여는 근병증을 예방하고/거나 경감시키고/거나, 회복을 용이하게 할 수 있다.
근병증 치료의 의도된 임상적 결과가 주로 근육 성장 (비대)을 촉진시키는 것인 경우, 환자는 미오스타틴 억제제, 예컨대 본원에 기재된 것들로 초기에 단독요법으로서 투여될 수 있다. 요법에 대한 반응성은 임상적 효과에 대해 모니터링되어야 한다. 유의미한 유익이 타당한 기간 내에, 예를 들어, 미오스타틴 억제 요법의 개시의 1 내지 6개월 내에 단독요법으로부터 초래되지 않는 경우, 동화 자극제로 보충하는 것이 조합 요법으로서 고려될 수 있다.
대안적으로, 이화 배경을 갖는 근병증 환자는 유의미한 근육 성장을 달성하는 미오스타틴 억제의 충분한 효과를 실현시키기 위해 공동 동화 강화를 요구할 가능성이 있으며, 따라서, 조합 요법에 대한 후보로 고려된다. 이들 환자 집단으로는 노인인 (예를 들어, 65세 이상) 것들, 근육감소증의 임상적 증상을 나타내는 것들, 악액질의 임상적 증상을 나타내는 것들, 골다공증의 증상을 나타내는 것들, 빈번한 또는 만성 감염을 앓고 있는 것들, 전신 면역결핍을 유발하는 상태를 갖는 것들, 장기적인 부동성을 유발하는 중증 손상 또는 질환을 갖는 것들 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
따라서, 본 발명은 미오스타틴 억제제 및 동화 자극제를 포함하는 조합 요법을 포괄한다. 이러한 조합 요법은 환자가 개선된 운동 및/또는 대사 기능으로부터 유익을 얻지만, 그의 동화 능력이 손상된 임의의 상태의 치료에 유리할 수 있다.
미오스타틴 억제 및 동화 자극 둘 다를 달성하는 것을 목표로 하는 치료 처방은 노인 집단에 대해 특히 유리할 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 미오스타틴 신호화의 억제제 및 동화 경로를 강화시키거나 장려하는 작용제, 예를 들어, 동화 자극제 둘 다를 혼입하는 조합 요법을 포괄한다. 예를 들어, 이러한 조합 요법은 연령-관련된 근육 상태, 예컨대 근육감소증을 치료하는 데 유용할 수 있다. 이는 정상적인 노화 프로세스의 일부로서, 동화 활성은 단백질 합성의 감소, 보다 느린 대사 등에 의해 입증된 바와 같이 점차적으로 손실되며, 이 배경으로, 미오스타틴 억제는 그의 근육-향상 효과를 발휘하는 데 덜 효과적일 수 있다는 관찰에 기초한다. 유사하게, 이러한 조합 요법은 악액질, 산발성 봉입체 근염 (SIBM), 및 불사용-관련된 근육 소모와 같은 상태의 치료에 유용할 수 있다. 세포 동화 기계의 활성을 복원하거나 강화시키는 작용제의 존재 하에서, 미오스타틴 억제의 근육-향상 효과는 충분히 달성될 수 있음이 고려된다. 이는 지금까지 임상에서 왜 그렇게 많은 미오스타틴 억제제가 임상적으로 유의미한 결과를 달성하는 데 있어서 제한된 성공을 나타냈는 지를 적어도 부분적으로 설명할 수 있다. 이들 연구는 전형적으로 그의 동화 능력이 연령, 또는 동화 상태에 비해 이화 상태를 우선적으로 향하는 평형을 유도하는 다른 상태로 인해 약화되었을 가능성이 있는 보다 나이 많은 환자를 포함하였다. 이 인식은 미오스타틴 억제제 요법에 반응할 가능성이 있는 적절한 환자 집단의 선택을 해명하며, 본 발명은 이러한 인식을 포괄한다.
본원에 사용된 바와 같은 세포 동화 경로를 강화시키는 작용제는 단백질 파괴에 비해 단백질 합성을 자극하거나 장려하는 임의의 작용제를 포함하며, 집합적으로 본원에서 "동화 자극제"로 지칭될 수 있다. 전형적으로, 조직/기관에서의 동화 자극은 조직/기관에서의 단백질 파괴에 비한 순 양성 단백질 합성의 결과로서 비대를 초래할 수 있다. 대조적으로, 이화 경로가 동화 경로에 비해 우세한 경우, 순 결과는 단백질 합성에 비해 장려되는 단백질 파괴로 인한 조직/기관의 위축을 포함할 수 있다. 따라서, 순 결과는 생체내에서 신호화의 이들 반대되는 부문 사이의 균형일 가능성이 있다.
많은 동화 자극제가 관련 기술분야에 공지되어 있다. 이들로는 제한 없이 IGF1 효능제, 동화 호르몬, 테스토스테론, 스테로이드 (예를 들어, 안드로겐, 옥시메톨론, 에스트로겐, 프로게스테론 등), GH/소마토트로핀, 부갑상선 호르몬 (PTH), 프로스타글란딘, 렙틴, 스타틴, 및 그의 임의의 유도체를 들 수 있다. 단백질 합성을 촉진시키거나 자극하고/거나, 일반적으로 대사의 속도를 증가시키는 작용제는 동화 자극제로서 기능할 수 있다.
본 발명에 따르면, 동화 자극제는 미오스타틴 억제제 요법의 반응자, 빈약한 반응자, 또는 비-반응자 중 어느 하나인 환자에게 투여될 수 있다. 빈약한 반응자 또는 비-반응자에 대해, 동화 경로의 공동 자극은 대상체의 동화 능력을 개선시킴으로써, 미오스타틴 억제제가 개선된 운동 및/또는 대사 기능으로부터 유익을 얻는 것을 허용할 수 있다.
미오스타틴 억제제의 빈약한 반응자 및/또는 비-반응자는 그럼에도 불구하고 동화 자극으로부터 유익을 얻을 수 있지만, 대안적인 환자 집단은 미오스타틴 억제제의 반응자인 것들을 포함한다. 이들 개체에서의 운동 기능은 동화 자극제 요법과 조합으로 사용되는 미오스타틴 억제 요법에 의해 더 개선될 수 있음이 고려된다.
근육 위축을 예방하기 위한 요법
일부 실시양태에서, 본 발명의 방법은 근육 손실 (위축)을 예방하는 데 적합하다. 근육 위축의 예방은 일반적으로 건강이 양호한 것들을 비롯한 폭넓은 범위의 환자 집단에 걸쳐 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명은 의도되는 임상적 결과가 근육 손실의 예방을 포함하는 임의의 상황에 유용하다. 이는 적어도 부분적으로, 근육 파괴 및/또는 지방 합성을 장려함으로써 신체의 에너지 소비 (예컨대 글루코스 수준)의 감지 시 근육 항상성을 제어하는 "대사적 스위치"로서 미오스타틴의 보다 폭넓은 역할의 개념에 기초한다. 본원에 기재된 미오스타틴 억제 요법은 이 작용을 대응하는 데 채용될 수 있다.
따라서, 미오스타틴 억제 요법에 적합한 환자는 다양한 유전적 장애, 근육 상태, 대사 장애, 손상 등을 앓고 있는 것들을 포함한다. 손상으로는 근육, 골, 힘줄, 및 신경에 대한 손상 (injury) 또는 손상 (damage)을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 장기적인 부동성을 유발하는 중증 손상 또는 질병을 갖는 환자는 또한 미오스타틴 억제 요법으로부터 유익을 얻을 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 방법은 근육 위축을 예방하는 데 적합하다. 근육 위축은 불사용 (예를 들어 불사용 위축증)의 기간 동안 및/또는 손상 또는 고조된 전신 염증 (예를 들어, 악액질)에 대한 반응으로 발생하는 고도로 조절된 이화 프로세스이다. 근육 위축은 전신 상태, 예컨대 척수 손상, 뿐만 아니라 보다 국소화된 상태, 예컨대 성대 불완전마비/마비를 비롯한 폭넓은 범위의 임상적 상태를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "성대 불완전마비/마비"는 후두 (voice box) 근육 (후두 (laryngeal) 근육) 내로의 비정상적 신경 투입으로부터 초래되는 상태를 지칭한다. 마비는 신경 충격의 총 중단을 포함할 수 있으며, 이는 이동 없음을 초래하고; 불완전마비는 신경 충격의 부분적 중단을 포함할 수 있으며, 이는 후두 근육의 약하거나 비정상적인 운동을 초래한다. 일부 실시양태에서, 항-미오스타틴 항체, 또는 그의 항원 결합 단편은 국소적으로, 예를 들어, 영향을 받은 성대 근육(들) 내로의 직접적 국소 주사를 통해 투여된다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 방법은 척추주위 근육 위축 (PMA)을 비롯한 근육 상태 및 장애를 치료하거나 예방하는 데 적합하다. 한 실시양태에서, 본원에 기재된 항체, 또는 그의 항원 결합 단편은 수술후 척추주위 근육 위축, 즉, 수술 후의 척추주위 근육 위축인 척추주위 근육 위축의 치료 방법에 사용된다. 한 실시양태에서, 치료 방법은 신경 손상-의존성 근육 위축을 치료하는 것을 포함한다. 한 실시양태에서, 본원에 기재된 바와 같은 치료 방법은 수술후 신경 손상-의존성 근육 위축을 치료하는 것을 포함한다. 한 실시양태에서, 치료 방법은 수술후 근육 위축을 치료하는 것을 포함하며, 여기서, 수술은 척추 수술이다. 한 실시양태에서, 치료 방법은 수술후 근육 위축을 치료하는 것을 포함하며, 여기서, 척추 수술은 요추 수술 또는 요추 절차, 예를 들어, 허리 융합 절차, 허리 비융합 절차, 후방 허리 융합 절차, 전방 허리 융합 절차, 최소 침습성 (MIS) 후방 허리 감압 절차, 최소 침습성 (MIS) 후방 허리 융합 절차, 비-MIS 등가 절차 등이다. 한 실시양태에서, 치료 방법은 요추 융합 절차 후의 척추주위 근육 위축을 치료하는 것을 포함한다. 한 실시양태에서, 치료 방법은 후방 요추 융합 절차 후의 척추주위 근육 위축을 치료하는 것을 포함한다. 한 실시양태에서, 치료 방법은 비-MIS 허리 융합 절차 후의 척추주위 근육 위축을 치료하는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 유효량의 투여는 상태, 예컨대 손상, 수술 및 다른 의학적 절차로부터의 회복을 용이하게 하거나 가속화시킨다. 적합한 이러한 상태는 신경 손상과 연관된 상태 (손상으로부터 초래되든 외과적 또는 다른 임상적 절차로부터든 초래되든)를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 또다른 측면은 선천성 근병증과 관련된 질환 또는 상태를 갖는 대상체를 치료하는 방법을 포함한다. 예시적인 선천성 근병증으로는 제한 없이, X-연관 근세관성 근병증, 상염색체 우성 중심핵 근병증, 상염색체 열성 중심핵 근병증, 네말린 근병증, 및 선천성 섬유-유형 불균형 근병증을 들 수 있다.
본 개시내용의 또다른 측면은 근이영양증과 관련된 근육 질환 또는 상태를 갖는 대상체를 치료하는 방법을 포함한다. 예시적인 근이영양증으로는 제한 없이, 뒤시엔느, 베커, 얼굴어깨위팔 (FSH), 및 사지-연결 근이영양증을 들 수 있다.
본 개시내용의 또다른 측면은 비뇨부인과 관련된 질환 또는 상태, 성대문 장애 (협착증), 안구외 근병증, 손목굴, 길랭-바레, 또는 골육종을 갖는 대상체를 치료하는 방법을 포함한다.
본 발명을 수행하기 위한 비-제한적 실시양태는 하기를 포함한다:
한 실시양태에서, 본 발명은 SMN 교정제 요법 중이거나, SMN 교정제 요법 중일 것으로 예상되는 대상체에서의 척수 근위축증 (SMA)의 치료에 사용하기 위한 미오스타틴 억제제를 제공한다.
상기 언급된 본 발명의 일부 실시양태에서, 대상체는 비-보행성 SMA를 갖는다. 구체적인 실시양태에서, 비-보행성 SMA는 SMA 유형 I, 유형 II 또는 유형 III이다. 한 실시양태에서, 대상체는 비-보행성 SMA 유형 III을 갖는다.
본원에 기재된 이들 실시양태 중 임의의 것에서, 대상체는 65 이하의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 가질 수 있다. 구체적인 실시양태에서, 대상체는 ≤ 60, ≤ 55, ≤ 50, ≤ 45, ≤ 40, ≤ 35, ≤ 30, ≤ 25 또는 ≤ 20의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 특정 실시양태에서, 본 발명은 SMN 교정제 요법 중이거나, SMN 교정제 요법 중일 것으로 예상되는 대상체에서의 척수 근위축증 (SMA)의 치료에 사용하기 위한 미오스타틴 억제제를 제공하며, 여기서, 대상체는 SMN 교정제 요법을 받은 후에 ≤ 60, ≤ 55, ≤ 50, ≤ 45, ≤ 40, ≤ 35, ≤ 30, ≤ 25 또는 ≤ 20의 교정된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 상기 언급된 본 발명의 특정 실시양태에서, 대상체는 SMN 교정제 요법을 받은 후에, 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수에 비해 적어도 1점 개선된 교정된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 한 실시양태에서, 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수는 대상체에의 미오스타틴 억제제의 투여 전에 측정된다. 한 실시양태에서, 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수는 대상체에의 SMN 교정제의 투여 전에 측정된다. 한 실시양태에서, 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수는 대상체에의 미오스타틴 억제제 및 SMN 교정제의 투여 전에 측정된다. 상기 언급된 본 발명의 특정 다른 실시양태에서, 대상체는 SMN 교정제 요법을 받은 후에, 교정된 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 개선시키지 않았다.
본원에 기재된 이들 실시양태 중 임의의 것에서, SMN 교정제 요법은 a) 스플라이스 변형제; b) SMN 유전자 대체 또는 유전자 요법; c) SMN 전사 인핸서; d) SMN 단백질 번역 인핸서; 또는 e) SMN 단백질 안정화제를 포함한다.
특정 실시양태에서, SMN 교정제는 중추 교정제 또는 전신 교정제이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 중추 교정제는 경막내 경로를 통해 CNS에 직접적으로 투여되는 SMN 교정제를 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 중추 교정제는 전신적으로 투여되고 (예를 들어, 경구 투여), CNS 뿐만 아니라 다른 조직에도 또한 영향을 미치는 SMN 교정제를 지칭한다. 상이한 실시양태에서, (a)의 스플라이스 변형제는 RNA-기재 스플라이스 변형제이다. 본원에 기재된 특정 실시양태에서, (a)의 스플라이스 변형제는 대상체에게 경막내로 투여되거나 (즉, 척주관 내로 투여됨), 그것이 뇌척수액 (CSF)에 도달하도록 지주막하 공간 내로 투여된다. 상이한 실시양태에서, SMN 교정제 요법은 벡터로 전달되는 (b)의 SMN 유전자 대체 또는 유전자 요법을 포함하고, 여기서, 벡터는 임의로 바이러스 벡터이다. 용어 "벡터" 및 "바이러스 벡터"는 그들의 통상적인 의미를 가질 것이며, 생화학 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
한 실시양태에서, 상기 기재된 (a)의 스플라이스 변형제는 소분자 스플라이스 변형제이다. 특정 실시양태에서, 소분자 스플라이스 변형제는 경구로 투여된다 (즉, 물질이 입을 통해 취해지는 투여). 구체적인 실시양태에서, 소분자 스플라이스 변형제는 1일 2회, 1일 1회, 2일마다 1회, 1주 2회, 또는 1주 1회 투여된다.
한 실시양태에서, 본 발명은 보행성 SMA를 갖고, SMN 교정제 요법 중이 아닌 대상체에서의 SMA의 치료에 사용하기 위한 미오스타틴 억제제를 제공한다. 상기 기재된 본 발명의 특정 실시양태에서, 보행성 SMA는 보행성 유형 III 또는 유형 IV이다. 상기 기재된 본 발명의 추가의 실시양태에서, 대상체는 ≥ 40, ≥ 45, ≥ 50, 또는 ≥ 55의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다. 상기 기재된 본 발명의 상이한 실시양태에서, 대상체는 48 내지 58 (포함적)의 범위의 기준선 확대 해머스미스 기능성 운동 스케일 점수를 갖는다.
한 실시양태에서, 본 발명은 SMN 돌연변이의 보인자로 확인되었고, SMN 교정제 요법 중이 아닌 대상체에서의 SMA의 치료에 사용하기 위한 미오스타틴 억제제를 제공한다. 용어 "SMN 돌연변이의 보인자"는 그들의 통상적인 의미를 가질 것이며, 이 맥락에서, SMN 열성 (즉, 비 우성) 대립유전자가 유전되었지만, SMN 우성 대립유전자에 의해 유발되는 질환의 그 특성을 나타내거나 증상을 나타내지 않는 사람 또는 다른 유기체를 지칭할 것이다. 상기 기재된 본 발명의 추가의 실시양태에서, 대상체는 자궁내에서 (즉, 자궁 내부에서) 또는 영아로서 유전학적 스크리닝에 의해 보인자로서 확인된다.
한 실시양태에서, 본 발명은 대상체에서의 근육 질량을 증가시키는 데 사용하기 위한 미오스타틴 억제제를 제공하며, 여기서, i) 표적 근육은 동화 상태에 있고/거나, ii) 대상체는 동화 자극제로 치료된다.
상기 기재된 본 발명의 추가의 실시양태에서, 대상체는 근육감소증, 악액질, 감염, 장기적인 부동성을 앓고 있거나, 대상체는 65세 이상이다.
한 실시양태에서, 본 발명은 대상체에서의 근육 손실의 예방에 사용하기 위한 미오스타틴 억제제를 제공하며, 여기서, 대상체는 신경근육 기능에 대한 부분적인 손상을 포함하는 상태를 앓고 있고, 대상체는 운동 뉴런을 치료하거나 향상시키기 위한 뉴런 요법 중이다. 상기 기재된 본 발명의 추가의 실시양태에서, 상태는 뉴런 기능에 영향을 미치는 유전적 장애 또는 손상이다.
상기 기재된 이들 실시양태 중 임의의 것에서, 미오스타틴 억제제는 a) 미오스타틴 신호화의 소분자 길항제; 또는 b) i) 프로/잠재성 미오스타틴; ii) 성숙 미오스타틴; 또는 iii) 미오스타틴 수용체에 결합하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분을 포함한다.
상기 기재된 본 발명의 추가의 실시양태에서, 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 프로/잠재성 미오스타틴에 결합하지만, 성숙 미오스타틴 또는 GDF11에는 결합하지 않는다. 상기 기재된 본 발명의 상이한 실시양태에서, 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 성숙 미오스타틴에 결합하지만, 성숙 GDF11에는 결합하지 않는다. 상기 기재된 본 발명의 또다른 실시양태에서, 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 1 mg/kg 내지 30 mg/kg의 범위의 투여량으로 대상체에게 투여된다. 상기 기재된 본 발명의 상이한 실시양태에서, 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 1주 2회, 1주, 2주마다 1회, 1개월 1회 대상체에게 투여된다. 미오스타틴 억제제를 설명하는 상기 실시양태 중 임의의 것에서, 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 정맥내로 (즉, 정맥 내로 주사됨) 또는 피하로 (즉, 피부 내로 주사됨) 대상체에게 투여된다.
한 실시양태에서, 본 발명은 SMA의 치료를 위한 미오스타틴 억제제의 용도를 제공하며, 여기서, 미오스타틴 억제제는 단독요법 또는 조합 요법으로서 투여된다. 한 실시양태에서, 본 발명은 그의 표적 근육이 동화 상태에 있고/거나 동화 자극제로 치료되는 대상체에서의 근육 성장을 촉진시키기 위한 미오스타틴 억제제의 용도를 제공한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 신경근육 기능에 대한 부분적 손상을 포함하는 상태를 앓고 있고, 뉴런 요법으로 치료되는 대상체에서의 근육 위축의 예방을 위한 미오스타틴 억제제의 용도를 제공한다. 본원에 기재된 본 발명의 특정 실시양태에서, 상태는 ALS이다. 한 실시양태에서, 본 발명은 SMA의 치료용 의약의 제조에 있어서의 미오스타틴 억제제의 용도를 제공한다. 상이한 실시양태에서, 본 발명은 실시양태 C1의 미오스타틴 억제제, 및 부형제를 포함하는 제약 조성물을 제공한다. 특정 실시양태에서, 상기 기재된 제약 조성물은 정맥내 투여 또는 피하 투여용으로 제제화된다.
한 실시양태에서, 근육 성장으로부터 유익을 얻을 것이고, 미오스타틴 억제제에 대한 빈약한 반응자인 대상체에게, 미오스타틴 억제제의 효과를 강화시키도록 유효량의 동화 자극제를 투여하는 것을 포함하는, 근육 비대를 촉진시키는 방법이 본원에서 제공된다. 한 실시양태에서, 동화 자극제 및 미오스타틴 억제제는 조합 요법으로서 투여된다.
한 실시양태에서, 대상체는 근육감소증, 악액질, 만성 SCI, 만성 또는 빈번한 감염(들), 골다공증, 및 빈번한 낙상/뼈 골절로 이루어진 군으로부터 선택되는 상태를 앓고 있다. 한 실시양태에서, 대상체는 65세 이상이다.
한 실시양태에서, 대상체는 뉴런 요법으로 더 치료된다. 한 실시양태에서, 대상체는 근위축성 측삭 경화증 (ALS) 또는 SMA를 갖는다.
한 실시양태에서, 미오스타틴 억제제는 미오스타틴의 소분자 길항제 또는 미오스타틴의 생물학적 길항제이다. 또다른 실시양태에서, 미오스타틴의 생물학적 길항제는 항체, 또는 그의 항원 결합 부분이다.
한 실시양태에서, 표적 근육 및 신경지배 운동 뉴런 사이의 기능적 신경근육 신호화가 부분적으로 손상된, 무손상 동화 능력을 갖는 표적 근육을 갖는 인간 대상체를 선택하는 단계, 및 인간 대상체에게 미오스타틴 억제제를 표적 근육의 기능을 향상시키는 데 유효한 양으로 투여함으로써, 인간 대상체에서의 근육 상태를 치료하는 단계를 포함하는, 인간 대상체에서의 근육 상태를 치료하는 방법이 본원에 개시된다. 한 실시양태에서, 표적 근육은 운동 뉴런의 적어도 부분적인 신경지배를 보유하거나 회복하였다. 한 실시양태에서, 표적 근육은 신속-연축 유형 II 섬유를 포함한다. 한 실시양태에서, 인간 대상체는 소아과 대상체이다.
한 실시양태에서, 방법은 동화 자극제를 대상체에게 투여하는 것을 더 포함한다. 한 실시양태에서, 동화 자극제는 미오스타틴 억제제의 투여 전에, 미오스타틴 억제제의 투여와 동시에, 또는 미오스타틴 억제제의 투여 후에 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 근육 상태는 운동 뉴런에서의 결함과 연관된다. 한 실시양태에서, 결함은 유전적 결함이다. 한 실시양태에서, 유전적 결함은 Smn1에서의 돌연변이이다.
한 실시양태에서, 방법은 유전적 결함을 교정하는 작용제를 인간 대상체에게 투여하는 것을 더 포함한다. 한 실시양태에서, 작용제는 스플라이스 조정제이다. 한 실시양태에서, 작용제는 소분자 작용제 또는 핵산 작용제이다. 한 실시양태에서, 작용제는 운동 뉴런 기능을 증가시킨다. 한 실시양태에서, 운동 뉴런 기능은 막 흥분성, 축삭 수송, 소포 트래피킹, 신경전달물질 방출, 미토콘드리아 기능, 및/또는 미토콘드리아 가용성을 포함한다. 한 실시양태에서, 작용제는 SMN 교정제이다.
한 실시양태에서, 근육 상태는 신경근육 질환과 연관된다. 한 실시양태에서, 신경근육 질환은 척수 근위축증 (SMA)이다. 한 실시양태에서, SMA는 유형 I SMA, 유형 II SMA, 또는 유형 III SMA이다. 한 실시양태에서, 유형 III SMA는 보행성 SMA 또는 비-보행성 SMA이다.
본 발명에 따르면, 본원에 기재된 미오스타틴 억제제 중 임의의 것은 미오스타틴 억제제 및 임의로 부형제를 포함하는 제약 조성물로 제제화될 수 있다. 이러한 제약 조성물은 본 개시내용에 따른 단독요법 또는 조합 요법 중 어느 하나로서 인간 대상체에서의 질환 또는 상태의 치료에 사용된다.
본 발명은 본 개시내용에 따른 인간 대상체에서의 투여에 적합한 의약의 제조를 위한 본원에 기재된 임의의 미오스타틴 억제제의 용도를 포괄한다.
본 발명을 제한으로서 해석되지 않아야 하는 하기 실시예에 의해 더 예시한다.
실시예
실시예 1: SRK-015: 미오스타틴 활성화의 특이적 억제
다른 TGFβ 족 구성원과 마찬가지로, 미오스타틴은 프로미오스타틴으로 용어화되는 불활성 전구체로서 분비되며, 여기서, 프로도메인의 존재는 그의 수용체에의 성장 인자 접근을 막는다. 미오스타틴 활성화는 2가지 별개의 단백질분해적 절단 단계로부터 초래된다 (도 1). 프로미오스타틴은 먼저 프로단백질 컨버타제, 예컨대 퓨린에 의해 절단되며, 이는 프로도메인 및 성숙 성장 인자 사이의 RXXR 부위를 인식한다 (30, 62). 절단 후, 성장 인자 및 프로도메인은 회합되어 잔류하여, 그의 수용체에 결합할 수 없는 잠재성 복합체 (잠재성 미오스타틴)를 형성한다. 활성 성장 인자는 BMP/톨로이드 족 (예컨대 TLL-2; 톨로이드-유사 단백질 2)의 구성원에 의한 제2 절단 후에 방출된다 (63). 활성화 후, 미오스타틴은 유형 I 수용체 (Alk4/5) 및 유형 II 수용체 (ActRIIA/B)로 이루어진 수용체 복합체에 결합하며, 이는 Smad2/3의 인산화 및 활성화를 초래한다. 이 신호화 경로의 활성화는 궁극적으로 단백질 합성의 감소 및 단백질 분해의 향상을 초래한다 (64). 미오스타틴은 생체내에서 2개의 구획에서 검출되었다: 잠재성 형태가 우세한 순환에서, 및 세포외 매트릭스 단백질, 예컨대 퍼레칸과 회합하는, 주로 프로미오스타틴으로서 근육에서 (65-68).
독특한 작용 메커니즘 및 대부분의 다른 억제제에 비해 크게 개선된 특이성을 갖는 미오스타틴 억제제를 발견하고 개발하기 위해 신규한 접근법이 취해졌다. 상기 기재된 바와 같이, 성숙 형태 미오스타틴 및 GDF11은 90％ 동일하며, 이는 미오스타틴에 대해 특이적인 항체를 확인하는 것을 곤란하게 만든다. 그러나, 이들 성장 인자의 프로도메인은 단지 43％ 동일하다. 따라서, 본 발명자들은 미오스타틴의 전구체 형태를 표적화하고, 잠재성 형태로부터 성숙 미오스타틴에 특이적으로 결합하고, 그의 활성화를 억제하는 항체를 생성하였다.
항체 SRK-015P (모체에 대해 "P")를 완전히 인간 모노클로날 항체인 SRK-015를 생성하도록 최적화하였다. SRK-015는 상보성 결정 영역 외부의 가변 도메인에서의 5개의 잔기에 의해 그의 모 클론과 상이하다. 둘 다의 항체는 프로- 및 잠재성 미오스타틴에 높은 친화도 (예컨대 한 자리 나노몰 범위, 예를 들어, 2 내지 9 nM)로 결합하는 반면, GDF11 또는 액티빈 A의 임의의 형태에의, 또는 성숙 BMP9, BMP10, 또는 TGFβ1에의 검출가능한 결합을 갖지 않는다. 프로미오스타틴 (포유동물 발현 시스템으로부터 인 하우스로 발현되고 정제됨), 퓨린 및 mTTL-2 프로테아제와 함께 인큐베이션되는 경우, SRK-015는 Smad2/3 리포터 세포주에서의 루시페라제 발현의 활성화에 의해 측정된 바와 같이, 성숙 미오스타틴의 방출을 억제하였다. SRK-015는 기질로서 프로GDF11을 사용한 유사한 프로테아제 활성 검정에서 효과를 갖지 않았으며, 이는 다시 프로 및 잠재성 미오스타틴에 대한 SRK-015의 특이성을 입증한다. SRK-015는 이 검정에서 신호에 대한 성숙 미오스타틴의 능력을 억제하지 않았다. SRK-015 및 SRK-015P 둘 다는 인간 및 마우스 프로미오스타틴을 사용한 프로미오스타틴 활성화 검정에서 2가지 항체에 대한 EC50 값이 유사하도록, 리포터 검정에서 인간 및 마우스 프로미오스타틴에 대해 유사한 기능적 활성을 가졌다. mTLL-2로의 잠재성 미오스타틴의 절단 후에 생성된 단백질 단편을 분석하여, SRK-015가 미오스타틴 활성화에 필요한 제2 (톨로이드-매개된) 단백질분해 단계를 억제하였음을 입증하였다. 미오스타틴 프로도메인에 결합하고, 톨로이드 절단을 억제하는 SRK-015의 능력이 보여졌다. 정제된 재조합 잠재성 미오스타틴을 증가하는 농도의 SRK-015의 존재 하에서 TLL-2 톨로이드 프로테아제와 함께 인큐베이션하였다. 샘플을 환원 SDS-PAGE에 의해 분리하고, 미오스타틴 프로도메인을 인식하는 항체로의 웨스턴 블롯에 의해 프로빙하였다. 절단 단편의 프로테아제-의존적 생성은 항체의 증가하는 양과 함께 억제되었으며, 이는 잠재성 미오스타틴에의 SRK-015의 결합이 제2의 톨로이드-매개된 절단 단계를 억제하였음을 나타낸다.
실시예 2: 미오스타틴 프로-형태의 계내 국재화
SRK-015는 프로- 및 잠재성 미오스타틴에 결합하기 때문에, 미오스타틴의 이들 형태가 그들이 SRK-015 항체에 의해 결합되고 억제될 수 있는 근육의 세포외 공간에 존재함을 보장하기 위해, 마우스 골격근에서의 이들 프로-형태의 국재화를 조사하였다. 건강한 마우스로부터의 뒤정강근의 크리오섹션을 프로- 및 잠재성 미오스타틴에 결합하지만, 성숙 성장 인자에는 결합하지 않는 항체 GDF8_068로 면역염색하였다. 조직을 또한 근육 세포외 매트릭스의 성분인 라미닌에 대한 항체로 면역염색하였다. 결과는 근육에서 검출된 대다수의 미오스타틴 전구체가 세포내로 검출된 신호가 거의 없이 세포외 공간에 있음을 나타내었다. 유의한 공동-염색은 사이질 세포외 공간에서 및 사이질 핵 주위에서 발생하였다. 항체 염색의 특이성을 보장하기 위해, 샘플을 100-배 몰 과량의 정제된 프로미오스타틴 또는 프로GDF11과 함께 예비-인큐베이션된 GDF8-068로 면역염색하였다. 프로미오스타틴과의 예비인큐베이션은 신호를 완전히 없앤 반면, 프로-GDF11과의 예비인큐베이션은 염색에 대한 효과를 갖지 않았다. 이들 데이터는 프로- 및 잠재성 미오스타틴이 골격근에서 세포외 공간에 존재하며, 따라서, SRK-015에 의해 결합되고 억제될 수 있음을 나타낸다.
실시예 3: SRK-015는 덱사메타손-유도된 근육 위축을 예방한다
SRK-015는 건강한 동물에서 근육 질량을 증가시켰으며, 위축증의 덱사메타손-유도된 모델에서 근육 손실을 감소시켰다. 도 2에 나타난 바와 같이, 건강한 수컷 마우스 (비히클 군)에의 SRK-015의 단일 20 mg/kg 용량의 투여는 15일 후에 근육 질량의 유의한 증가 (IgG 대조군 대비 17.5％)를 초래하였다. 근육 질량의 유사한 증가는 또한 암컷 마우스에서 관찰되었다 (데이터는 도시하지 않음). SRK-015는 또한 덱사메타손 치료 시 근육 손실을 예방하는 데 유효하였다. 덱사메타손의 만성 투여는 제8일까지 근육 질량의 유의한 손실을 초래하였다 (16％ 감소, IgG 비히클 대 IgG Dex). 덱사메타손 처리된 마우스에의 SRK-015의 단일 20 mg/kg 투여는 연구의 과정 전반에 걸쳐 근육 위축을 예방하였으며, 처리된 및 IgG 비히클 대조군 사이에 관찰된 유의한 차이는 없었다 (도 2).
실시예 4: SRK-015P는 건강한 동물에서 근육 중량 및 기능을 향상시킨다
근육 질량을 증가시키는 것 외에도, SRK-015로의 처리는 근육 기능의 증가를 초래하였다. SRK-015 매개된 기능적 효과를 평가하기 위해, SRK-015P의 뮤린화 버전 (muSRK-015P)을 사용하였으며, 여기서, 인간 IgG4 불변 영역은 4-주 연구에 걸친 항체에 대한 면역 반응을 제한하기 위해 마우스 IgG1의 것들로 대체되었다. 모든 3가지 항체, muSRK-015, muSRK-015P, 및 SRK-015는 뮤린 프로미오스타틴에 유사한 친화도 (각각 2.57 nM, 2.88 nM, 및 8.35 nM의 Kd)로 결합하였다. 건강한 10-주령 C57BL/6 마우스를 4주 동안 매주 비히클 (PBS) 또는 20 mg/kg muSRK-015P로 처리하였다. 처리 후, 발바닥굴근 근육 군 (비복근, 가자미근, 및 족척근)의 신경 유발된 기능을 생리학적으로 관련된 범위의 활성화에 걸쳐 생체내에서 조사하였다. 처리된 동물은 60 Hz 초과의 주파수로 등척성 토크 생성의 19％ 증가를 나타내었다 (P=0.003) (도 3a). 최대 수축 속도의 31％ 증가가 관찰되었으며, 힘-주파수 반응에 대한 변경은 없었다 (데이터는 도시하지 않음). 근육에 대한 미오스타틴 억제의 직접적 효과를 확인하기 위해, 신경 기능 및 혈액 공급에 독립적으로, 단리된 EDL 근육의 시험관내 힘을 측정하였다. EDL 힘 생성의 시험관내 평가는 기능의 유사한 증가를 입증하였으며, 80 Hz에서 24％ (P=0.024), 100 Hz에서 28％ (P=0.010), 및 150 Hz에서 27％ (P=0.011) 증가를 가졌다 (도 3b). 처리 후 EDL은 수축 및 이완 속도의 또는 힘 주파수 관계의 변경은 관찰되지 않았다 (데이터는 도시하지 않음). 예상된 바와 같이, muSRK-015P로의 처리의 4주는 또한 근육 질량에 영향을 미쳤으며, 비복근은 22％ (P=0.009; 도 3c) 및 EDL은 34％ (P=0.007; 도 3d) 증가하였다. 힘을 근육 중량에 대해 정규화한 경우, 비복근 또는 EDL 근육 중 어느 하나에 대해 비히클 및 처리된 군 사이에 차이는 없었으며, 이는 muSRK-015P 처리에 의해 유도된 비대가 근육 질 또는 흥분성에 부정적으로 영향을 미치지 않았음을 나타낸다 (데이터는 도시하지 않음). 발바닥굴근 군의 조직학적 분석은 총 횡단면적의 27％ 증가를 입증하였으며 (P=0.019, 데이터는 도시하지 않음), 이는 유형 IIB 근육 섬유의 횡단면적의 29％ 증가의 결과이다 (P=0.009; 도 3e). 처리 후, 유형 I, IIA, 또는 IIX 섬유의 횡단면적의 변화도 없었고, 섬유 유형 분포의 변화도 없었다 (데이터는 도시하지 않음).
실시예 5: 미오스타틴 억제는 스플라이스 교정제로 처리된 SMA 마우스에서 근육 기능을 개선시킨다
SMA에서 근육 기능을 개선시키는 SRK-015의 능력을 평가하기 위해, 질환의 중증도가 다양한 양의 소분자 SMN2 스플라이스 조정제 SMN-C1의 투여를 통해 중등도화될 수 있는 SMA의 약리학적 모델의 변형을 사용하였다 (17, 26). 이 모델의 토대는 중증 SMA의 Δ7 마우스 모델이다. 단독 내인성 뮤린 SMN 유전자가 결여된 이 마우스는 인간 SMN2의 2개의 카피 뿐만 아니라 엑손 7이 결여된 SMN (Smn-/-; hSMN2; SMNΔ7)의 2개의 카피를 발현한다. 이 모델에서의 질환의 중증도로 인해, 이 마우스의 중위 생존은 13일이며, 이는 잠재적 치료제의 효능을 평가하는 데 불충분한 양의 시간이다 (70). Δ7 마우스에게 출생부터 SMN-C1의 저용량 (0.1 mg/kg/일)을 투여함으로써, 생존은 처리된 마우스의 70％가 출생후 일 (PND) 52까지 생존하도록 연장되지만, 질환 중증도는 여전히 높다. SMN-C1의 고용량, 3 mg/kg/일로의 처리는 SMA의 경도 형태를 초래하며, 마우스는 매우 건강한 것으로 보이고, 체중 및 기능에서의 단지 보통의 결손을 나타낸다. 중증도의 중간 모델은 Δ7 마우스를 0.1 mg/kg/일의 SMN-C1로 출생 후 최초 24일 동안, 그 후 3 mg/kg/일로의 이동이 이어지게 투여함으로써 (저-고 처리) 달성될 수 있다. 체중 및 근육 기능의 면에서, 이들 저-고 처리된 마우스의 표현형은 저용량 및 고용량 표현형 사이에 대략 절반이다 (17, 26, 71). 저-고 SMN-C1 패러다임은 또한 SMN2 스플라이스 조정제와 조합으로의 치료의 치료 잠재성을 평가하는 데 유용한데, 이는 이것이 일단 진단된 후, 스플라이스 교정제 (즉, 뉴시너센)로 출생 후 수 개월 또는 수 년 치료를 시작하는 중증 SMA 환자를 모방하기 때문이다. 고용량 SMN-C1과 공동으로 제2 치료제로의 치료를 시작하는 것은 조합 요법의 효과가 측정되는 것을 허용한다.
SMN2 스플라이스 교정과 조합으로 미오스타틴 활성화의 억제의 효능을 평가하기 위해, 저-고 SMN-C1 처방 중인 Δ7 마우스를 PND24에서 시작하여, 고용량 SMN-C1으로의 전환과 공동으로, 비히클 또는 20 mg/kg muSRK-015P의 매주 용량으로 투여하였다. 마우스를 추가의 4주 동안 3 mg/kg/일 SMN-C1 및 muSRK-015P 또는 비히클로 처리하였다. 비처리된 야생형 마우스는 대조군으로서 포함되었다. 연구 종결 시, 발바닥굴근 근육 군 및 교근의 근육 중량, 섬유 횡단면적, 및 신경 유발된 기능을 평가하였다. Δ7 마우스에서, 교근은 중증으로 영향을 받은 근육인 반면, 비복근은 상대적으로 모면된다 (7).
muSRK-015P는 교근 기능을 개선시키지 않은 반면, muSRK-015P 처리는 발바닥굴근 근육 군에 의한 최대 토크 생성의 유의한 60％ 증가를 초래하였다 (도 4a, 도 4b). 흥미롭게도, 비복근의 질량 또는 발바닥굴근 군의 평균 횡단면적의 유의한 증가는 관찰되지 않았다 (도 5a, 도 5b). 그러나, 근섬유 횡단면적의 빈도 분포의 이동이 관찰되었으며, 즉, muSRK-015P로 처리된 동물은 1000 내지 2000 μm2의 보다 많은 근섬유를 가진 반면, 비히클 처리된 마우스는 1000 μm2보다 작은 보다 많은 수의 근섬유를 갖는다 (도 5c). 이 모델에서 근육 중량이 처리로 증가되지 않은 이유는 불명확하지만, 힘 생성은 유의하게 증가되었다. 이 분자로 수행된 지금까지의 모든 동물 연구는 근육 중량의 유의한 증가를 초래하였으며, 질량 증가의 부재 하에서 근육 기능을 개선시키는 미오스타틴 억제의 간행된 보고는 없었다. 한 가지 가능성은 muSRK-015P로의 처리가, 신경영양 인자의 발현이 증가되고, 운동 뉴런 생존이 개선되도록, 근육의 건강 및/또는 질을 개선시킬 수 있다는 것이다. 근육에 의한 다중 신경영양 인자 (즉, HGF, 뉴로트로핀-4, 및 GDNF)의 발현은 운동 뉴런 생존 및 성장을 지지하는 것으로 나타났다 (73-75).
실시예 6: 미오스타틴 억제의 유익은 충분한 근육 신경지배를 요구한다
비복근 (발바닥굴근 군의 대부분을 구성함) 및 교근에 대한 muSRK-015P의 차등적 효능은 SMA 질환 병리의 2가지 양상에 기인할 수 있다. 첫째, 미오스타틴 억제는 신속 당분해성 근육 섬유 (마우스에서 유형 IIB)의 비대를 우선적으로 초래함이 공지되어 있으며, 또한 본원에서 입증된다 ((76, 77) 및 도 3e). 마우스 비복근은 주로 유형 IIB 섬유로 이루어진 반면 (약 75％), 교근은 유의하게 더 적은, 10 내지 25％를 갖는다 (78, 79). 둘째, 중증으로 영향을 받은 근육으로서, 교근의 탈신경은 비복근의 그것보다 더 광범위하다 (7). 유효하기 위해, 미오스타틴 억제는 충분한 근육 신경지배에 의존하며; 미오스타틴 억제제로의 치료는 완전한 척수 손상의 모델에서 손상의 수준 미만의 근육에 대한 효과를 갖지 않는다 (80). 대조적으로, 척수 손상의 타박상 모델에서의 손상의 수준 미만의 근육 질량 및 기능의 유의한 보존은 muSRK-015P를 사용하여 관찰되었으며, 여기서, 탈신경은 단지 부분적이었다 (도 6). 이 연구에서, 암컷 8주령 C57BL/6 (n=6 내지 8)을 무한 수평선 압축기 장치 (Horizon Compactor Device)를 사용하여 흉부 수준 9 (T9)로 척추후궁젤제, 그 후 중증 (65 kDyne) 척수 타박상으로 처리하였다. 모의 대조군 동물을 단지 척추후궁절제로 처리하였다. 손상 직후, 마우스를 비히클 (PBS), IgG 대조군, 또는 muSRK-015P로 40 mg/kg으로 투여하였다. PBS 및 IgG 대조군은 다중 모델에서 등가인 것으로 나타남을 주목한다 (데이터는 도시하지 않음). 처리를 매주 투여하였고, 연구를 제14일에 종결하였다 (도 6a). 부분적 중증 SCI로 처리된 마우스는 후지 근육의 유의한 위축을 나타낸 반면, muSRK-015P가 투여된 동물은 이 위축으로부터 보호되었다. P<0.05. (도 6b). 근육 기능 검사를 SCI 후 7일 및 14일에 수행하였다. 후지 그립 강도를 디지털 힘 게이지를 사용하여 평가하였다. 비히클 및 IgG 처리된 마우스는 강도의 극심한 손실을 나타낸 반면, muSRK-015P가 투여된 마우스는 병변의 수준 미만의 유의한 정도의 사지의 강도를 보유하였다. P<0.001. 데이터는 평균 ± SEM으로서 제시되며, 일원 ANOVA, 그 후 터키 (Tukey) 사후 비교에 의해 분석하였다.
중요하게는, 뉴시너센으로 치료된 SMA 환자는 복합 근육 활동 전위 (CMAP) 진폭의 개선을 나타내었다. 이 척도는 이들 환자에서 통상적으로 단지 감소할 것이며, 이는 SMN2 스플라이스 조정으로, 적어도 일부 근육에서, 미오스타틴 억제가 유효하도록 충분한 근육 신경지배가 유지됨을 나타낸다 (25).
전임상적 결과, 특히 부분적 탈신경의 2가지 모델 (SMA 및 불완전 척수 손상)에서 근육 기능을 개선시키는 것에 대한 muSRK-015P의 현저한 효과는 SMA 환자에 대한 근육 기능을 유의하게 복원하는 SRK-015의 잠재성에 대한 지지를 제공하였다. SRK-015로의 치료는 충분한 신경지배가 남아 있는 보다 경도의 형태의 질환 (즉, 유형 III SMA)을 갖는 환자에서 스플라이스 교정제와 조합으로 또는 단독요법으로서일 수 있다.
실시예 7: SMNΔ7 마우스에서의 표적 결속
SMNΔ7 마우스를 출생부터 출생후 일 (PND) 24까지 0.1 mg/kg/일 SMN-C1, SMN 스플라이스 조정제로 처리하였다. PND24에서 마우스를 고용량의 SMN-C1 (3 mg/kg/일)로 전환시키고, 처리를 비히클 또는 20 mg/kg/주 muSRK-015P로 시작하였다. 마우스를 항체로 4주 동안 매주 투여하였다. 연구 종결 시, 혈청 및 TA 근육을 수집하고, 형광 웨스턴 블롯에 의해 표적 결속에 대해 분석하였다. 군 당 3 내지 5마리의 동물로부터의 샘플을 이들 분석에 사용하였다.
표적 결속이 muSRK-015P로 처리된 SMNΔ7 마우스에서 관찰되었다. muSRK-015P에의 결합은, 결합된 표적이 항체의 반감기를 추정하고, 순환에서 및 표적 조직에서 축적되는 바와 같이, 잠재성 미오스타틴의 축적을 초래한다. 본 발명자들은 미오스타틴 프로-도메인에 대한 항체가 항체 투여 후의 혈청 및 근육에서의 잠재성 미오스타틴 수준을 평가하는 데 사용되는 웨스턴 블롯 검정을 개발하였다. 본 발명자들은 이전에 미오스타틴 넉아웃 동물로부터의 샘플을 사용하여 항체의 특이성을 측정하였다. 지시된 바와 같이, 항체 투약은 출생후 일 24에 저용량에서 고용량의 SMN-C1 교정제의 전환과 공동으로 시작하였다. 투약의 4주 후, 혈청 및 뒤정강근을 수집하고, 표적 결속을 평가하였다. 도 7에 나타난 바와 같이, 결과는 muSRK-015P로의 처리의 4주 후에 순환에서 잠재성 미오스타틴의 결속을 입증하였다 (항체 결합 시 표적 축적에 의해 지시됨) (도 7a에서의 이뮤노블롯 참조). 레인 1은 소량의 잠재성 미오스타틴을 함유하는 재조합 정제된 프로미오스타틴이다. 유사하게, 도 7b는 근육에서의 표적 결속을 나타낸다. 잠재성 미오스타틴의 축적은 처리의 4주 후에 muSRK-015P 처리된 마우스로부터의 근육에서 관찰되며, 이는 항체에 의한 결합을 나타낸다. 레인 1은 재조합 프로/잠재성 미오스타틴이다. 레인에 걸쳐 정규화를 허용하기 위해, 샘플을 TGX 염색 무함유 겔 상에서 실행하여, UV 화상화 시 총 레인 단백질 함량의 가시화 및 정량을 허용하였다 (도 7c). 근육에서의 잠재성 미오스타틴 신호의 정량은 muSRK-015P 군에서 3-배 표적 축적을 나타내며, 이는 표적 결속을 입증한다. 각각의 레인에서의 잠재성 미오스타틴 신호를 그 레인의 총 단백질 함량에 대해 정규화하고, WT 마우스에 존재하는 잠재성 미오스타틴과 비교하였다 (도 7d).
실시예 8: scid 마우스에서의 SRK-015의 약동학 및 약역학
수컷 scid 마우스를 SRK-015의 단일 5 mg/kg IV 용량으로 투여하였다. 마우스의 별개의 코호트를 용량 후 4시간, 2, 8, 15, 22, 29, 및 56일에 희생시키고, 혈청 및 TA 근육을 PK 및 표적 결속 검정을 위해 수집하였다. N= 군 당 4 또는 8. SRK-015의 PK 분석을 도 8a에 나타낸다. SRK-015 수준을 투약 후 지시된 시간에 취해진 혈청 샘플로부터 측정하였다. 분석을 항-인간 IgG ELISA를 사용하여 수행하였다. 5 mg/kg에서의 scid 마우스에서의 SRK-015의 반감기는 약 20.3일이었다.
상응하게, 도 8b에 나타난 바와 같이, 이들 동물에서 단일 5 mg/kg 용량의 투여는 IgG 대조군에 비해 제지방 질량의 유의한 증가를 초래하였다. 제지방 질량을 투약 후 지시된 시점에서 qNMR로 측정하였다. 추가적으로, SRK-015는 단일 5 mg/kg 용량 후에 혈청 및 근육에서 연장된 표적 결속을 나타낸다 (도 8c 참조). 투약-후 56일까지, 표적 결속은 대다수의 SRK-015가 이 시점에서 청소된 바와 같이 더 이상 관찰되지 않았다 (데이터는 도시하지 않음). 표적 결속을 웨스턴 블롯을 사용하여 혈청 및 근육에서의 잠재성 미오스타틴의 수준을 분석함으로써 평가하였다. SRK-015에의 결합은, 결합된 표적이 항체의 반감기를 추정하고, 순환에서 및 표적 조직에서 축적되는 바와 같이, 잠재성 미오스타틴의 축적을 초래한다. 미오스타틴 넉아웃 동물로부터의 샘플을 사용하여 항체의 특이성을 측정한 후, 미오스타틴 프로-도메인에 대한 항체를 이 검정에 사용하였다. 유의한 표적 결속은 근육에서 2일 내에, 순환에서 4시간 내에 발생하며, 용량 후 29일까지 지속된다. 각각의 코호트로부터의 3마리의 마우스로부터의 샘플을 분석하였다.
실시예 9: 시노몰구스 원숭이에서의 SRK-015의 약동학 및 약역학
SRK-015 PK 특성을 또한 시노몰구스 원숭이에서 측정하였다. 2- 내지 3연령 수컷 동물 (평균 34월령)을 3 mg/kg 또는 30 mg/kg SRK-015의 매주 용량으로 8주 동안 투여하였다. 최후 용량 후, 동물을 약물 투여의 부재 하에서 추가의 5주 동안 추적하였다. 이 투약후 기간으로부터의 샘플을 PK 파라미터를 계산하는 데 사용하였다. 도 9a는 최초 항체 용량 후의 주 동안의 SRK-015 농도를 나타낸다. 항체 수준을 ELISA에 의해 평가하였다. 도 9b는 8회의 매주 항체 용량의 마지막 후의 연구의 최종 5주 동안의 SRK-015 농도를 나타내며, 이는 고용량에서의 포화를 입증한다.
시노몰구스 원숭이에서의 SRK-015에 대해 얻어진 약동학 데이터를 하기 표 4에 요약한다:
<표 4>
시노몰구스 원숭이에서의 SRK-015의 PK 파라미터. 파라미터를 윈논린 (WinNonlin) 소프트웨어를 사용하여 측정하였다.
Figure pat00011
연구 종결 시, 동물을 상기 기재된 바와 같이 최후 용량 후 5주에 희생시키고, 근육 중량을 측정하였다. 비복근 및 상완 이두근 (각각 도 10a 및 도 10b)은 SRK-015 처리 후에 증가된 질량을 나타낸다. 비복근 중량은 비히클 대조군에 비해 3 mg/kg 군에서 21％, 및 30 mg/kg 군에서 23％ 증가하였다. *는 일원 ANOVA에 의한 비히클로부터의 통계적으로 유의한 차이를 나타낸다; P<0.007. 상완 이두근 중량은 비히클 대조군에 비해 3 mg/kg 군에서 18％, 및 30 mg/kg 군에서 25％ 증가하였다. *는 일원 ANOVA에 의한 비히클로부터의 통계적으로 유의한 차이를 나타낸다; P<0.02. 도 10c 및 10d에 나타난 바와 같이, SRK-015는 시험된 둘 다의 용량에서 잠재성 미오스타틴에 결속하였다. 매주 3 mg/kg 또는 30 mg/kg이 투여된 원숭이로부터의 혈청에서의 표적 결속의 시간과정을 도 10c에 나타낸다. 혈청 샘플을 지시된 연구 일에 수집하고, 반-정량적 웨스턴 블롯 분석에 의해 분석하였다. SRK-015 결합의 지표인 잠재성 미오스타틴의 축적은 제8일까지 명백하다. 표적은 추가의 용량이 투여됨에 따라 축적되기를 계속한다. 잠재성 미오스타틴 수준을 상기 실시예 7에 기재된 바와 같이 정량화하였다. 근육 중량에 대한 SRK-015의 효과는 심지어 투여량의 하단 (예를 들어, 3 mg/kg/주)에서도, SRK-015는 최대 효능에 필요한 표적 결속의 수준에 또는 부근에 있음을 나타낸다.
실시예 10: 출생부터 SMN-C1의 충분한 치료 용량으로 처리된 SMNΔ7 마우스에서의 근육 성능
SMNΔ7 마우스를 출생후 일 (PND) 1에서 시작하여 3 mg/kg/일의 SMN 스플라이스 조정제 SMN-C1로 투여하였다. 이 용량의 SMN-C1로의 처리는 질환의 유의한 교정을 초래하였으며, SMA, 예컨대 보행성 유형 III 또는 유형 IV SMA의 경도 제시를 모방하는 것으로 의도되었다. PND24에서 마우스는 muSRK-015P (20 mg/kg/주)로의 처리를 시작하였다. 대조군은 PBS로 투여되었다. PND52에서 마우스 근육 기능을 발바닥굴근 근육 군 (비복근, 가자미근, 및 족척근)에서 및 교근에서 평가하였다. 안락사 후에 개별적 근육을 단리하고, 칭량하였다 (도 11a 및 11b). 동일한 유전적 배경의 비처리된 야생형 마우스를 대조군으로서 사용하였다.
근육 성능을 상기 기재된 바와 같이 305C 근육 레버 시스템 (오로라 사이언티픽 인코포레이티드 (Aurora Scientific Inc.), 캐나다 오로라)을 사용하여 측정하였다.
muSRK-015P로의 처리의 4주 후, SMNΔ7 마우스는 PBS 대조군 동물에 비해 체중의 17.7％ 증가를 나타내었다 (P=0.0021) (도 11a). muSRK-015P로의 처리는 또한 비복근을 비롯한 다중 후지 근육의 증가된 질량을 초래하였다 (26.5％ 증가, P=0.0071) (도 11a). 이 질량의 증가는 기능적 증가에서 반영되었으며; muSRK-015P로 처리된 마우스는 폭넓은 생리학적으로 관련된 주파수 (40 내지 80Hz)에 걸쳐 발바닥굴근 군의 힘 생성의 22 내지 37％ 개선을 나타내었다 (도 11b). 항체 처리의 효과는 비복근보다 이 모델에서 보다 심각하게 영향을 받은 근육인 교근에서는 관찰되지 않았다.
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상기 개별적 섹션에서 언급된 본 발명의 다양한 특색 및 실시양태는 적절할 경우 다른 섹션에 필요한 부분만 수정하여 적용된다. 결과적으로, 한 섹션에서 구체화된 특색은 적절할 경우 다른 섹션에서 구체화된 특색과 조합될 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자는 통상적인 실험 이하를 사용하여 본원에 기재된 본 발명의 구체적인 실시양태에 대한 많은 등가물을 인식하거나, 확인할 수 있을 것이다. 이러한 등가물은 하기 청구범위에 의해 포괄되는 것으로 의도된다.
SEQUENCE LISTING <110> SCHOLAR ROCK, INC. <120> USE OF MYOSTATIN INHIBITORS AND COMBINATION THERAPIES <130> 127036-00120 <140> PCT/US2017/037332 <141> 2017-06-13 <150> US 62/349,596 <151> 2016-06-13 <150> US 62/470,157 <151> 2017-03-10 <150> US 62/486,934 <151> 2017-04-18 <150> US 62/511,702 <151> 2017-05-26 <150> US 62/512,254 <151> 2017-05-30 <160> 116 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 1 Ser Ser Tyr Gly Met His 1 5 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 2 Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr Gly Met His 1 5 10 <210> 3 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 3 Gly Phe Ala Phe Ser Ser Tyr Gly Met His 1 5 10 <210> 4 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 4 Val Ile Ser Tyr Asp Gly Ser Asn Lys Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 5 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 5 Ile 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Claims (1)

  1. 대상체에서 척수 근위축증 (SMA)을 치료하는 데 유효한 양으로 미오스타틴 억제제를 투여함으로써, 대상체에서의 척수 근위축증을 치료하는 것을 포함하며,
    여기서 대상체는 SMN 교정제 요법 중이거나, SMN 교정제 요법 중일 것으로 예상되는 것인, 대상체에서 척수성 근위축증 (SMA)을 치료하는 방법.
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