WO2015097920A1 - 角膜内皮細胞の細胞治療併用剤 - Google Patents

角膜内皮細胞の細胞治療併用剤 Download PDF

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WO2015097920A1
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corneal
myosin
corneal endothelial
μmol
disease
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PCT/JP2013/085359
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範子 小泉
直毅 奥村
木下 茂
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京都府公立大学法人
学校法人同志社
千寿製薬株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a technique and method for treating or preventing a disease, disorder or condition of corneal endothelium, and a drug for the same. More specifically, the present invention relates to a cell therapy combination agent for corneal endothelial cells.
  • Visual information is transmitted from the cornea, the transparent tissue in the foreground of the eyeball, to reach the retina and excite the neurons of the retina, and the generated electrical signals are transmitted to the visual cortex via the optic nerve.
  • the cornea needs to be transparent.
  • the transparency of the cornea is maintained by keeping the water content constant by the pump function and the barrier function of corneal endothelial cells.
  • Human corneal endothelial cells are present at a density of about 3000 per square millimeter at birth, but the ability to regenerate once damaged is very limited.
  • Fuchs corneal endothelial dystrophy is a disease in which endothelial cells inside the cornea become abnormal and cause corneal edema, and the cause is unknown.
  • an extracellular matrix such as collagen
  • a portion of the posterior surface of the Descemet's membrane at the back of the cornea resulting in thickening of the gutta (Corneal guttae) and Descemet's membrane.
  • the thickening of the gutta (corneal guttae) and Descemet's membrane is the cause of photophobia and foggy in patients with Fuchs corneal endothelial dystrophy and significantly impairs the patient's QOL.
  • Fuchs corneal endothelial dystrophy has no effective treatment other than corneal transplantation, but the cornea donation in Japan is insufficient, and it is conducted in Japan annually for about 2600 patients waiting for corneal transplantation. The number of corneal transplants is about 1700.
  • Non-Patent Documents 1-6 describe research on ROCK inhibitors.
  • the present inventors have found a technique capable of treating or preventing the corneal endothelium by inhibiting myosin II, and have completed the present invention. Therefore, the present invention provides the following inventions.
  • a therapeutic or prophylactic agent for a disease, disorder or condition of corneal endothelium comprising corneal endothelial cells and a myosin II specific inhibitor.
  • the treatment or prophylactic agent according to item (1) or (2), wherein the disease, disorder or condition is a disorder related to Fuchs corneal endothelial dystrophy or corneal endothelial dysfunction (bullous keratopathy).
  • the disease, disorder, or condition is: bullous keratopathy, vision, fog vision, visual impairment, eye pain, lacrimation, hyperemia, pain, ocular discomfort, reduced contrast, glare, corneal edema and cornea
  • Treatment or prophylaxis. (11) The treatment or prevention drug according to any of items (9) or (10), which is an eye drop.
  • A2 The therapeutic or prophylactic agent according to any of items (9) to (11), wherein the myosin II specific inhibitor is blebbistatin.
  • A3 The treatment according to any of items (9) to (11) or (A2), wherein the disease, disorder or condition is a disorder related to Fuchs corneal endothelial dystrophy or corneal endothelial dysfunction (bullous keratopathy) Or prophylactic drugs.
  • A4 The treatment or prophylactic agent according to any of items (9) to (11) or (A2) to (A3), wherein the disease, disorder or condition is caused by trauma or ophthalmic surgery.
  • the disease, disorder, or condition is phobia, binocular vision, visual impairment, eye pain, lacrimation, hyperemia, pain, eye discomfort, decreased contrast, glare, corneal edema and cornea in bullous keratopathy
  • the treatment or prophylactic agent according to any of items (9) to (11) or (A2) to (A4) which is selected from the group consisting of turbidity.
  • A7 The therapeutic or prophylactic agent according to any of items (9) to (11) or (A2) to (A6), wherein the corneal endothelium is human.
  • A8 The treatment or prophylactic agent according to any of items (9) to (11) or (A2) to (A7), which further comprises a pharmaceutical ingredient.
  • (12) A myosin II specific inhibitor for the treatment or prevention of corneal endothelial disease.
  • Myosin II-specific inhibitor for treating or preventing corneal endothelial disease wherein the myosin II-specific inhibitor is administered together with corneal endothelial cells, material.
  • a method for treating or preventing corneal endothelial disease the method comprising administering to a subject an effective amount of a myosin II-specific inhibitor together with corneal endothelial cells.
  • the one or more features may be provided in further combinations in addition to the explicit combinations. Still further embodiments and advantages of the invention will be recognized by those of ordinary skill in the art upon reading and understanding the following detailed description as needed.
  • the present invention provides a technique capable of treating or preventing a disease associated with the corneal endothelium using a myosin II-specific inhibitor, which can be realized by eye drops or the like. In particular, it is attracting attention as a significant improvement in colonization when transplanting corneal endothelium. Further, in the present invention, treatment with a myosin II specific inhibitor is performed using Y-27632 ((R)-(+)-trans- (4-pyridyl) -4- (1-aminoethyl) which is a ROCK inhibitor. ) -Cyclohexanecarboxamide dihydrochloride monohydrate) was confirmed to have the same effect.
  • Y-27632 is effective at 10-100 ⁇ M, especially in animal models of bullous keratopathy, whereas the present invention is effective at 1 ⁇ M, 3 ⁇ M and 10 ⁇ M.
  • the present invention is expected to provide an effective medicament with reduced side effects since the same improvement effect of corneal transparency is obtained by suppressing a signal pathway further downstream than Y-27632. Is done.
  • FIG. 1 shows the results of examination of cell adhesion by ROCK (Rho-associated coiled-coil forming kinase / Rho binding kinase) inhibitor and the effect on adhesion-related molecules.
  • ROCK Rho-associated coiled-coil forming kinase / Rho binding kinase
  • FIG. 2 shows cell adhesion studies with RhoA inhibitors and the effect on adhesion-related molecules. The effect on cell adhesion was examined using the action of a RhoA inhibitor (botulinum C3 enzyme).
  • the figure on the left shows the results of examining cell adhesion with a RhoA inhibitor by evaluating the number of adherent cells using CellTiter-Glo (registered trademark). As a result, it was found that when C3, which is a RhoA inhibitor, was added as compared with the control (Control), the number of adherent cells increased significantly.
  • the right figure shows the result of measuring the activity of adhesion-related molecules after addition of RhoA inhibitor by Western blot. It was confirmed that the phosphorylation of adhesion-related molecules FAK and paxillin was promoted by adding RhoA inhibitor C3.
  • FIG. 3 shows the results of examination of cell adhesion by MLC phosphorylation inhibitors.
  • the involvement of MLC, which is downstream of the Rho-ROCK pathway and is phosphorylated by its activation, in cell adhesion was examined.
  • the figure on the left shows the results of examining cell adhesion with a p-MLC inhibitor by evaluating the number of adherent cells using CellTiter-Glo (registered trademark). As a result, it was shown that when the p-MLC inhibitor blebbistatin was added as compared with the control (Control), the number of adherent cells was significantly increased.
  • the right figure shows the result of measuring the activity of adhesion-related molecules after addition of p-MLC inhibitor using Western blotting.
  • FIG. 4 shows a photograph of the anterior segment after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin. From the left, 3rd day, 7th day and 14th day after treatment are shown. The upper row shows Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) in which 5.0 ⁇ 10 5 cultured rabbit corneal endothelial cells were adjusted to a final concentration of 10 ⁇ M. ) Shown when suspended in 200 ⁇ l and injected into the anterior chamber and allowed to stand for 3 hours.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • the lower row is a suspension of 5.0 ⁇ 10 5 similarly cultured rabbit corneal endothelial cells in 200 ⁇ l of Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) adjusted to a final concentration of 100 ⁇ M Y-27632 and injected into the anterior chamber. , Shows a 3 hour hungry posture.
  • FIG. 5 shows a photograph of the anterior segment of a rabbit bullous keratopathy model with the corneal endothelium scraped as a control on the top.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • the lower row shows a rabbit bullous keratopathy model eye with scraped corneal endothelium, and 5 ⁇ 10 5 cultured rabbit corneal endothelial cells suspended in 200 ⁇ l of Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) in the anterior chamber. Shown is an injection and a standing posture for 3 hours. From the left, 3rd day, 7th day and 14th day after treatment are shown.
  • FIG. 6 shows the corneal thickness after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin.
  • the X axis indicates the number of days (day), and the Y axis indicates the corneal thickness ( ⁇ m).
  • FIG. 7 shows intraocular pressure after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin.
  • the X axis indicates the number of days (days), and the Y axis indicates the intraocular pressure (mmHg).
  • the bold and black circles indicate blebbistatin, and the dashed and white circles indicate Y-27632.
  • the dose and the like are the same as in FIG. FIG. 8 shows the results of immunohistological examination after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin.
  • FIG. 9 shows a photograph of the anterior segment after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin. From the left, 3rd day, 7th day and 14th day after treatment are shown.
  • the upper row shows a rabbit bullous keratopathy model eye with a corneal endothelium scraped, Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM with 5.0 ⁇ 10 5 cultured rabbit corneal endothelial cells adjusted to a final concentration of 1 ⁇ M blebbistatin. ) Shown when suspended in 200 ⁇ l and injected into the anterior chamber and allowed to stand for 3 hours.
  • the lower row is a suspension of 5.0 ⁇ 10 5 similarly cultured rabbit corneal endothelial cells in 200 ⁇ l of Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) adjusted to a final concentration of 3 ⁇ M blebbistatin, and injected into the anterior chamber. This shows the pose in a depressed position for 3 hours.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • FIG. 10 shows the corneal thickness after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin.
  • the X axis indicates the number of days (day), and the Y axis indicates the corneal thickness ( ⁇ m).
  • Broken lines and black circles indicate blebbistatin 1 ⁇ M, thick lines and black squares indicate blebbistatin 3 ⁇ M.
  • FIG. 11 shows the results of immunohistological examination after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin. From the left, staining results of ZO-1, Na + / K + -ATPase, N-cadherin and phalloidin representing cell function are shown.
  • FIG. 12 shows a scheme for promoting cell adhesion by controlling the Rho / ROCK / MLC pathway elucidated by the present invention. From the results of this example, when the cells are in a floating state, RhoA activity is increased, ROCK activity is also increased, and MLC phosphorylation is advanced, so that FAK, which is an adhesion-related molecule, phosphorylation of paxillin, and vinculin. It is considered that the adhesion between cell substrates was inhibited by suppressing the expression of. By adding blebbistatin, the actin contraction is suppressed by suppressing the phosphorylation activity of MLC, and the substrate adhesion of corneal endothelial cells is promoted by promoting the activity of adhesion-related molecules. It was.
  • this inhibitor is one that inhibits phosphorylation of myosin light chain (MLC).
  • myosin light chain examples include blebbistatin (blebbistatin; blebbistatin has enantiomer ( ⁇ ) and (+) isomers, the ( ⁇ ) isomer has an effect, and the (+) isomer). Is not effective.), Myosin II specific antibody, myosin II specific siRNA, myosin II specific peptide aptamer, myosin II specific antisense, myosin II specific shRNA, myosin II specific decoy Although it can, it is not limited to these.
  • myosin II inhibitors examples include, but are not limited to, Go 7874, Hydrochloride (Catalog Number 365252), InSolution. TM K-252a, Nocardiopsis sp. (Catalog number 420297), K-252a, Nocardiopsis sp. (Catalog No. 420298), ML-7, Hydrochloride (Catalog No. 475880), ML-9, Hydrochloride (Catalog No. 475882), Myosin Light Chain Kinase Inhibitor Peptide 18 (Catalog No. 475981), PiceSenta 48 sp. (Catalog No.
  • myosin II is a protein that regulates actin and is used in the usual meaning used in the art, and includes two heavy chains and two light chains ( Essential light chain (ELC; LC1; MLC 17 ) And regulatory light chain (RLC; LC2; MLC) 20 )), A complex composed of a total of six polypeptide chains.
  • the heavy chain corresponds to isoforms A, B and C, and three genes MYH9, MYH10 and MHY14 correspond. Each heavy chain is individually complexed with two types of light chains. While not wishing to be bound by theory, it is understood that heavy and light chains can be directed to any isoform as long as it meets the objectives of the present invention.
  • the present invention can be used with any drug so long as the function of myosin II is suppressed or blocked.
  • similar inhibitors may be preferred, but are not limited thereto.
  • Suitable myosin II specific inhibitors for use in the present invention are also functional variants of the aforementioned myosin II specific inhibitors, so long as their ability to inhibit the amount or activity of myosin II is retained, Also included are variants, derivatives, and analogs.
  • variants have similar shape or structure to the parent compound and retain the ability to act as a myosin II specific inhibitor.
  • any of the myosin II specific inhibitors disclosed herein may be crystallized, and useful analogs are based on the coordinates responsible for the active site shape (s). Can be reasonably designed.
  • myosin II specific inhibitors capable of screening such modified molecules for an increase in desirable characteristics
  • a polypeptide, polypeptide fragments and variants increase ease of delivery, activity, half-life, etc. (Eg, humanized antibodies or functional antibody fragments as discussed above).
  • synthetic and recombinant polypeptide production such variants may be achieved without undue experimentation.
  • novel inhibitors based on knowledge of the crystal structure and / or active site of the myosin II specific inhibitors described herein.
  • Myosin II specific inhibitors can also be effectively introduced via gene transfer in the case of polypeptides (such as antibodies). Accordingly, certain embodiments of the methods of the invention include the use of a suitable vector for expression of myosin II specific inhibitors. In certain preferred embodiments, administration of a myosin II specific inhibitor can be accomplished by gene transfer using a vector comprising a cDNA encoding a myosin II specific inhibitor, wherein the vector is transformed with the vector. causes in situ expression of a myosin II specific inhibitor in transfected cells, inhibits myosin II activity, and suppresses myosin II mediated fibrogenesis. Any suitable vector can be used.
  • Preferred vectors include adenoviral vectors, lentiviral vectors, Epstein Barr virus (EBV) vectors, adeno-associated virus (AAV) vectors, and retroviral vectors developed for gene transfer purposes.
  • Other non-vector methods of gene transfer such as lipid / DNA complexes, protein / DNA conjugates, naked DNA transfer methods, etc. can also be used.
  • the myosin II specific inhibitor is F (ab) 2 Antibodies that block myosin II binding to that fragment, such as fragments, Fv fragments, single chain antibodies, and other “antibody” types that retain the ability to bind myosin II.
  • the antibody can be chimerized or humanized.
  • a chimerized antibody includes the constant region of a human antibody and the variable region of a non-human antibody such as a mouse antibody.
  • Humanized antibodies comprise the constant and framework variable regions of human antibodies (ie, variable regions other than the hypervariable regions), and the hypervariable regions of non-human antibodies such as mouse antibodies.
  • the antibody can be any other type of antibody derivative, such as a human antibody selected or selected from a phage display system or produced from a xenomouse.
  • “substance (eg, nucleic acid) that suppresses expression refers to a substance that suppresses transcription of mRNA of a target gene, or a substance that degrades transcribed mRNA (eg, nucleic acid). Or a substance that suppresses translation of protein from mRNA (for example, nucleic acid), is not particularly limited. Examples of such substances include siRNA, antisense oligonucleotides, ribozymes or nucleic acids such as expression vectors thereof. Among these, siRNA and its expression vector are preferable, and siRNA is particularly preferable.
  • “substances that suppress gene expression” include proteins, peptides, and other small molecules.
  • the target gene is any gene involved in the signal transduction pathway of myosin II.
  • a method for inhibiting the expression of a specific endogenous gene such as myosin II targeted in the present invention a method using an antisense technique is well known to those skilled in the art. There are several factors as described below for the action of the antisense nucleic acid to inhibit the expression of the target gene.
  • transcription initiation inhibition by triplex formation transcription inhibition by hybridization with a site where an open loop structure is locally created by RNA polymerase, transcription inhibition by hybridization with RNA that is undergoing synthesis, intron and exon Splicing inhibition by hybrid formation at the junction with nuclease, splicing inhibition by hybridization with spliceosome formation site, inhibition of transition from nucleus to cytoplasm by hybridization with mRNA, hybridization with capping site and poly (A) addition site Inhibition of splicing by RNA, inhibition of translation initiation by hybridization with a translation initiation factor binding site, inhibition of translation by hybridization with a ribosome binding site in the vicinity of the initiation codon, hybridization with mRNA translation region and polysome binding site Outgrowth inhibitory peptide chain by de formation, and gene expression inhibition by hybrid formation at sites of interaction between nucleic acids and proteins, and the like.
  • antisense nucleic acids inhibit the expression of target genes by inhibiting various processes such as transcription, splicing or translation (Hirashima and Inoue, Shinsei Kagaku Koza 2 Lecture and Expression of Nucleic Acid IV Genes, Japan Biogenesis) Society, Tokyo Kagaku Dojin, 1993, 319-347).
  • the antisense nucleic acid used in the present invention may inhibit the expression and / or function of a gene (nucleic acid) encoding the above-mentioned myosin II signal transduction pathway member or the like by any of the above-described actions.
  • an antisense sequence complementary to the untranslated region near the 5 ′ end of mRNA of a gene encoding the above-mentioned myosin II or the like is designed, it is considered effective for inhibiting translation of the gene.
  • a sequence complementary to the coding region or the 3 ′ untranslated region can also be used.
  • the nucleic acid containing the antisense sequence of the sequence of the untranslated region is included in the antisense nucleic acid used in the present invention.
  • the antisense nucleic acid to be used is linked downstream of an appropriate promoter, and preferably a sequence containing a transcription termination signal is linked on the 3 ′ side.
  • the nucleic acid thus prepared can be transformed into a desired animal (cell) using a known method.
  • the sequence of the antisense nucleic acid is preferably a sequence complementary to a gene encoding myosin II or the like possessed by the animal (cell) to be transformed, or a part thereof, as long as the gene expression can be effectively suppressed. , It may not be completely complementary.
  • the transcribed RNA preferably has a complementarity of 90% or more, most preferably 95% or more, to the transcript of the target gene.
  • the length of the antisense nucleic acid is preferably at least 12 bases and less than 25 bases, but the antisense nucleic acid used in the present invention is not necessarily It is not limited to this length, For example, 11 bases or less, 100 bases or more, or 500 bases or more may be sufficient.
  • the antisense nucleic acid may be composed only of DNA, but may contain a nucleic acid other than DNA, for example, a locked nucleic acid (LNA).
  • the antisense nucleic acid used in the present invention may be an LNA-containing antisense nucleic acid containing LNA at the 5 ′ end and LNA at the 3 ′ end.
  • an antisense nucleic acid for example, Hirashima and Inoue, Shinsei Kagaku Kogaku Kenkyu 2 Replication and Expression of Nucleic Acid IV Gene, edited by the Japanese Biochemical Society, Tokyo Chemical Dojin, 1993, 319-347.
  • Inhibition of the expression of myosin II or the like can also be performed using a ribozyme or a DNA encoding a ribozyme.
  • a ribozyme refers to an RNA molecule having catalytic activity.
  • ribozymes have various activities, research focusing on ribozymes as enzymes that cleave RNA has made it possible to design ribozymes that cleave RNA in a site-specific manner.
  • Some ribozymes have a size of 400 nucleotides or more, such as group I intron type and M1 RNA contained in RNase P, but some have an active domain of about 40 nucleotides called hammerhead type or hairpin type. (Makoto Koizumi and Eiko Otsuka, protein nucleic acid enzyme, 1990, 35, 2191.).
  • the self-cleaving domain of hammerhead ribozyme cleaves 3 ′ of C15 in the sequence G13U14C15, but base pairing between U14 and A9 is important for its activity, and instead of C15, A15 or U15 Has also been shown to be cleaved (Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 228, 228.).
  • a restriction enzyme-like RNA-cleaving ribozyme that recognizes the sequence UC, UU or UA in the target RNA can be created (Koizumi, M.
  • Hairpin ribozymes are also useful for the purposes of the present invention. This ribozyme is found, for example, in the minus strand of tobacco ring spot virus satellite RNA (Buzayan, JM., Nature, 1986, 323, 349.). It has been shown that target-specific RNA-cleaving ribozymes can also be produced from hairpin ribozymes (Kikuchi, Y.
  • RNA interference RNA interference, hereinafter referred to as “RNAi”) using double-stranded RNA having the same or similar sequence as the target gene sequence.
  • RNAi is a technique that is currently attracting attention because when a double-stranded RNA (dsRNA) is directly taken into a cell, expression of a gene having a sequence homologous to the dsRNA is suppressed.
  • dsRNA double-stranded RNA
  • RNAi can be induced by using short-chain dsRNA (siRNA).
  • siRNA is more stable, easier to experiment, and less expensive than knockout mice. Has many advantages. siRNA is described in detail elsewhere in this specification.
  • siRNA is an RNA molecule having a double-stranded RNA portion consisting of 15 to 40 bases, cleaving the mRNA of a target gene having a sequence complementary to the antisense strand of the siRNA, It has a function of suppressing the expression of the target gene.
  • the siRNA in the present invention comprises a sense RNA strand consisting of a sequence homologous to a continuous RNA sequence in mRNA such as myosin II and an antisense RNA strand consisting of a sequence complementary to the sense RNA sequence.
  • An RNA containing a double-stranded RNA portion The design and production of such siRNAs and mutant siRNAs described below are within the skill of the artisan.
  • RNA region of mRNA that is a transcription product of a sequence of myosin II or the like and prepare a double-stranded RNA corresponding to this region within the scope of normal trials. It can be done.
  • selection of siRNA sequences having a stronger RNAi effect from mRNA sequences that are transcripts of the sequences can also be appropriately performed by those skilled in the art by known methods. If one strand is known, those skilled in the art can easily know the base sequence of the other strand (complementary strand). siRNA can be appropriately prepared by those skilled in the art using a commercially available nucleic acid synthesizer.
  • the length of the double-stranded RNA portion is 15 to 40 bases, preferably 15 to 30 bases, more preferably 15 to 25 bases, still more preferably 18 to 23 bases, and most preferably 19 to 21 bases as a base. . It is understood that these upper and lower limits are not limited to these specific ones and may be any combination of those listed.
  • the terminal structure of the sense strand or antisense strand of siRNA is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it may have a blunt end or a protruding end (overhang) It is preferable that the 3 ′ end protrudes.
  • siRNA having an overhang consisting of several bases, preferably 1 to 3 bases, more preferably 2 bases, at the 3 ′ end of the sense RNA strand and the antisense RNA strand suppresses the expression of the target gene. In many cases, the effect is large, which is preferable.
  • the type of the overhanging base is not particularly limited, and may be either a base constituting RNA or a base constituting DNA.
  • Preferable overhang sequences include dTdT (deoxy T 2 bp) at the 3 ′ end.
  • preferred siRNAs include, but are not limited to, those in which dTdT (deoxy T is 2 bp) is attached to the 3 ′ end of the sense / antisense strand of all siRNAs.
  • siRNA in which 1 to several nucleotides are deleted, substituted, inserted and / or added in one or both of the sense strand or antisense strand of the siRNA can also be used.
  • the 1 to several bases are not particularly limited, but preferably 1 to 4 bases, more preferably 1 to 3 bases, and most preferably 1 to 2 bases.
  • Such mutations include those in which the number of bases in the 3 ′ overhang portion is 0 to 3, or the base sequence in the 3 ′ overhang portion is changed to another base sequence, or base insertion or addition Or, there may be mentioned those in which the length of the sense RNA strand differs from that of the antisense RNA strand by 1 to 3 bases due to deletion, or in which the base is substituted with another base in the sense strand and / or antisense strand. However, it is not limited to these. However, it is necessary that the sense strand and the antisense strand can hybridize in these mutant siRNAs, and that these mutant siRNAs have the ability to suppress gene expression equivalent to siRNA having no mutation.
  • siRNA may be a molecule having a structure in which one end is closed, for example, an siRNA having a hairpin structure (Short Hairpin RNA; shRNA).
  • shRNA is a RNA comprising a sense strand RNA of a specific sequence of a target gene, an antisense strand RNA consisting of a sequence complementary to the sense strand sequence, and a linker sequence connecting both strands, and a sense strand portion and an antisense strand The portions hybridize to form a double stranded RNA portion. It is desirable that siRNA does not show a so-called off-target effect in clinical use.
  • the off-target effect refers to the action of suppressing the expression of another gene that is partially homologous to the siRNA used in addition to the target gene.
  • NCBI National Center for Biotechnology Information
  • by confirming that there is no gene containing a portion having high homology with the candidate siRNA sequence other than the target gene it is possible to avoid the off-target effect.
  • a known method such as a method using chemical synthesis or a method using a gene recombination technique can be appropriately used.
  • double-stranded RNA can be synthesized by a conventional method based on sequence information.
  • an expression vector encoding a sense strand sequence or an antisense strand sequence is constructed, and the sense strand RNA or antisense strand RNA generated by transcription after introducing the vector into a host cell. It can also be produced by acquiring each of the above.
  • a desired strand can be expressed by expressing a shRNA that forms a hairpin structure, including a sense strand of a specific sequence of a target gene, an antisense strand consisting of a sequence complementary to the sense strand sequence, and a linker sequence that connects both strands.
  • the double-stranded RNA can also be prepared.
  • the whole or a part of the nucleic acid constituting the siRNA may be a natural nucleic acid or a modified nucleic acid.
  • the siRNA in the present invention does not necessarily need to be a set of double-stranded RNAs for the target sequence, and a plurality of sets for the region containing the target sequence (this “plurality” is not particularly limited, but preferably 2 to 5) It may be a mixture of double-stranded RNA.
  • siRNA as a nucleic acid mixture corresponding to the target sequence can be appropriately prepared by a person skilled in the art using a commercially available nucleic acid synthesizer and a DICER enzyme. Synthetic contract service can be used.
  • the siRNA of the present invention includes so-called “cocktail siRNA”.
  • not all nucleotides are necessarily ribonucleotides (RNA). That is, in the present invention, the one or more ribonucleotides constituting the siRNA may be corresponding deoxyribonucleotides.
  • corresponding refers to the same base species (adenine, guanine, cytosine, thymine (uracil)) although the structures of the sugar moieties are different.
  • deoxyribonucleotide corresponding to ribonucleotide having adenine refers to deoxyribonucleotide having adenine.
  • DNA (vector) capable of expressing the RNA of the present invention is also included in a preferred embodiment of a nucleic acid capable of suppressing the expression of myosin II and the like.
  • the DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is a DNA encoding one strand of the double-stranded RNA and a DNA encoding the other strand of the double-stranded RNA, Each DNA has a structure linked to a promoter so that it can be expressed.
  • the expression vector of the present invention can be prepared by appropriately inserting DNA encoding the RNA of the present invention into various known expression vectors.
  • a modified nucleic acid may be used as the nucleic acid that suppresses the expression of the target gene.
  • the modified nucleic acid means one having a structure different from that of a natural nucleic acid, in which a nucleoside (base site, sugar site) and / or internucleoside binding site is modified.
  • a nucleoside base site, sugar site
  • / or internucleoside binding site is modified.
  • Examples of the “modified nucleoside” constituting the modified nucleic acid include an abasic nucleoside; an arabino nucleoside, 2′-deoxyuridine, ⁇ -deoxyribonucleoside, ⁇ -L-deoxyribonucleoside, and other sugars.
  • nucleosides having modifications include peptide nucleic acids (PNA), peptide nucleic acids to which phosphate groups are bound (PHONA), locked nucleic acids (LNA), morpholino nucleic acids and the like.
  • PNA peptide nucleic acids
  • PONA peptide nucleic acids to which phosphate groups are bound
  • LNA locked nucleic acids
  • nucleoside having a sugar modification include substituted pentose monosaccharides such as 2′-O-methylribose, 2′-deoxy-2′-fluororibose, and 3′-O-methylribose; 1 ′, 2′-deoxyribose Arabinose; substituted arabinose sugars; nucleosides with hexose and alpha-anomeric sugar modifications are included. These nucleosides may be modified bases with modified base sites.
  • modified bases include pyrimidines such as 5-hydroxycytosine, 5-fluorouracil and 4-thiouracil; purines such as 6-methyladenine and 6-thioguanosine; and other heterocyclic bases.
  • modified internucleoside linkage constituting the modified nucleic acid include, for example, alkyl linker, glyceryl linker, amino linker, poly (ethylene glycol) linkage, methylphosphonate internucleoside linkage; methylphosphonothioate, phosphotriester , Phosphothiotriester, phosphorothioate, phosphorodithioate, triester prodrug, sulfone, sulfonamide, sulfamate, formacetal, N-methylhydroxylamine, carbonate, carbamate, morpholino, boranophosphonate, phosphoramidate, etc.
  • Non-natural internucleoside linkages examples of the nucleic acid sequence contained in the double-stranded siRNA of the present invention include siRNA for myosin II or other myosin II signal members. It is also possible to introduce the nucleic acid or drug of the present invention into a phospholipid vesicle such as a liposome and administer the vesicle.
  • the endoplasmic reticulum holding siRNA or shRNA can be introduced into a predetermined cell (for example, corneal endothelial cell) by the lipofection method. Then, the obtained cells are systemically administered, for example, intravenously or intraarterially. It can also be administered locally to the necessary site of the eye.
  • siRNA shows very excellent specific post-transcriptional repression effect in vitro, but in vivo it is rapidly degraded by the nuclease activity in serum, so its duration is limited and more optimal and effective delivery System development has been demanded.
  • OCHIYA T et al. , Nature Med. , 5: 707-710, 1999, Curr. Gene Ther. , 1: 31-52, 2001
  • when atelocollagen, a biocompatible material, is mixed with a nucleic acid to form a complex it has an action of protecting the nucleic acid from degrading enzymes in the living body and is very suitable as a carrier of siRNA.
  • the method of introducing the nucleic acid or medicament of the present invention is not limited thereto.
  • the method of introducing the nucleic acid or medicament of the present invention is not limited thereto.
  • the living body it is rapidly degraded by the action of the nucleolytic enzyme in the serum, so that a long-term effect can be achieved.
  • bovine skin-derived atelocollagen forms a complex with a nucleic acid and protects the nucleic acid from degrading enzymes in vivo.
  • drug has been reported to be highly suitable as a carrier of siRNA, and such a technique can be used.
  • agent or “factor” (both corresponding to “agent” in English) are used interchangeably in a broad sense, and so long as they can achieve their intended purpose. It may also be a substance or other element (eg energy such as light, radioactivity, heat, electricity).
  • Such substances include, for example, proteins, polypeptides, oligopeptides, peptides, polynucleotides, oligonucleotides, nucleotides, nucleic acids (eg, DNA such as cDNA, genomic DNA, RNA such as mRNA), poly Saccharides, oligosaccharides, lipids, small organic molecules (for example, hormones, ligands, signaling substances, small organic molecules, molecules synthesized by combinatorial chemistry, small molecules that can be used as pharmaceuticals (for example, small molecule ligands, etc.)) , These complex molecules are included, but not limited thereto.
  • a polynucleotide having a certain sequence homology to the sequence of the polynucleotide (for example, 70% or more sequence identity) and complementarity examples include, but are not limited to, a polypeptide such as a transcription factor that binds to the promoter region.
  • Factors specific for a polypeptide typically include an antibody specifically directed against the polypeptide or a derivative or analog thereof (eg, a single chain antibody), and the polypeptide is a receptor.
  • specific ligands or receptors in the case of ligands, and substrates thereof when the polypeptide is an enzyme include, but are not limited to.
  • corneal endothelium refers to any disease, disorder or condition of corneal endothelium, and particularly relates to myosin II.
  • diseases include Fuchs corneal endothelial dystrophy, corneal endotheliitis, trauma, and ophthalmic surgery.
  • disorders include, for example, photophobia, foggy vision, visual impairment, eye pain, lacrimation, hyperemia, pain, bullous keratopathy, eye discomfort, reduced contrast, glare, corneal edema, bullous cornea Disease, corneal opacity, and the like, but are not limited thereto.
  • corneal endothelial cell is used in the usual meaning used in the art.
  • the cornea is one of the layered tissues constituting the eye, is transparent, and is located in the portion closest to the outside world.
  • the cornea is said to be composed of five layers in order from the outside (body surface) in humans, and is composed of the corneal epithelium, Bowman's membrane (outer boundary line), eigenlayer, Descemet's membrane (inner boundary line), and corneal endothelium from the outside. Is done. Unless otherwise specified, portions other than the epithelium and endothelium are sometimes collectively referred to as “corneal stroma” and are referred to as such in this specification.
  • any corneal endothelial cell can be used, as well as those of primary cultured cells, subcultured and expanded cells, stem cells (ES cells, iPS cells, etc.), etc. Those obtained by inducing differentiation from undifferentiated cells can be used.
  • HCEC human Corneal Endothelial cells
  • IHCEC immortalized human corneal endothelial cells.
  • undifferentiated cell refers to any cell capable of differentiation.
  • undifferentiated cells include stem cells as well as cells that have differentiated to a certain extent but can still differentiate.
  • isolated means that the substances naturally associated with it in a normal environment are at least reduced, preferably substantially free.
  • an isolated cell, tissue, etc. refers to a cell that is substantially free of other materials (eg, other cells, proteins, nucleic acids, etc.) that accompany it in its natural environment.
  • isolated corneal endothelial cells can be used.
  • the “normal cell function” of a cell refers to a function inherent to the cell when referring to a specific cell such as a corneal endothelial cell.
  • functions include ZO-1 and Na.
  • corneal endothelial cells that have been confirmed to have normal cell functions.
  • ZO-1 and Na + / K + -ATPase can be evaluated by observing expression at the nucleic acid level such as immunological means or RT-PCR. Na + / K + -By confirming that ATPase and ZO-1 are expressed and / or functioning to the same extent as normal cells, it is possible to confirm whether the cells of interest have normal functions.
  • Molecular biological techniques, biochemical techniques, and microbiological techniques used in this specification are well known and commonly used in the art, and are described in, for example, Sambrook J. et al. et al. (1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor and its 3rd Ed. (2001); Ausubel, F .; M.M. (1987).
  • Short Protocols in Molecular Biology A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Innis, M .; A. (1990). PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; Ausubel, F .; M.M. (1992). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Ausubel, F .; M.M. (1995). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub.
  • the present invention provides a therapeutic or prophylactic agent for a corneal endothelial disease, disorder or condition comprising a myosin II specific inhibitor.
  • a disease, disorder or condition of corneal endothelium can be unexpectedly improved, prevented or cured by administering a myosin II specific inhibitor. I found it.
  • the use of such a myosin II-specific inhibitor for treating or preventing a disease, disorder or condition of the corneal endothelium is an application which could not be predicted from conventional knowledge.
  • the present invention provides a corneal endothelial disease, disorder or condition treatment or prevention agent comprising corneal endothelial cells and a myosin II specific inhibitor.
  • the effect of a myosin II specific inhibitor is remarkably exhibited when corneal endothelial cells are externally applied. Although not wishing to be bound by theory, it is thought to promote the colonization of corneal endothelial cells to the cornea.
  • the disease, disorder or condition targeted by the present invention is a disorder related to bullous keratopathy.
  • the disease, disorder or condition targeted by the present invention is photophobia, binocular vision, visual impairment, eye pain, lacrimation, hyperemia, pain, eye discomfort, contrast in bullous keratopathy Including but not limited to reduction, glare, corneal edema, corneal opacity, and the like.
  • Examples of administration (transplantation) subjects of the treatment or preventive agent or method of the present invention include mammals (eg, humans, mice, rats, hamsters, rabbits, cats, dogs, cows, horses, sheep, monkeys, etc.) Primates are preferred, especially humans.
  • mammals eg, humans, mice, rats, hamsters, rabbits, cats, dogs, cows, horses, sheep, monkeys, etc.
  • Primates are preferred, especially humans.
  • the corneal endothelium treatment in primates has not achieved satisfactory results so far, and in this sense, the present invention provides an innovative treatment method and medicine.
  • any agent may be used as long as it can inhibit myosin II.
  • the myosin II-specific transmission pathway to be inhibited is similar to that of the myosin II signaling pathway in addition to those directly related to the myosin II chain (heavy chain or light chain) (inhibition). Any signal-related factor may be used as long as it exhibits the effect of the opposite of an agent / antagonist.
  • an agent that inhibits phosphorylation of myosin light chain (MLC) such an agent that inhibits phosphorylation of MLC can be preferably used, but is not limited thereto.
  • a myosin II-specific inhibitor can be included alone, or several types can be used in combination as required.
  • the myosin II specific inhibitor is an antagonist of myosin II, a phosphorylation inhibitor of a myosin II subunit, in particular a phosphorylation inhibitor of MLC, a myosin light chain kinase inhibitor, Or a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof, or a solvate of a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • a phosphorylation inhibitor of a myosin II subunit in particular a phosphorylation inhibitor of MLC, a myosin light chain kinase inhibitor, Or a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof, or a solvate of a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • myosin II specific inhibitors that can be used in the present invention are blebbistatin, myosin II specific antibody, myosin II specific siRNA, peptide aptamer, shRNA, decoy, antisense, others herein Or a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof, or a solvate of a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the mentioned antibody may be a neutralizing antibody, but is not limited thereto.
  • the myosin II specific inhibitor used in the present invention is blebbistatin ((S)-( ⁇ )-Blebbistatin; CAS No: 856925-71-8; reference; Straight, AF, et al .: Science, 299, 1743 (2003)).
  • blebbistatin is included to be present at a concentration of about 0.1 ⁇ M to about 10 ⁇ M at the time of use, preferably at a concentration of about 1 ⁇ M to about 10 ⁇ M at the time of use, more preferably Is included at a concentration of about 1 ⁇ M when used.
  • the concentration of the myosin II specific inhibitor used in the present invention is usually about 0.1 to 100 ⁇ mol / l, preferably about 0.1 to 30 ⁇ mol / l, more preferably about 1 ⁇ mol / l, and several types are used. In this case, the concentration range can be appropriately changed.
  • Examples of other concentration ranges are usually about 0.001 to 100 ⁇ mol / l, preferably about 0.01 to 75 ⁇ mol / l, about 0.05 to 50 ⁇ mol / l, About 1 to 10 ⁇ mol / l, about 0.01 to 10 ⁇ mol / l, about 0.05 to 10 ⁇ mol / l, about 0.075 to 10 ⁇ mol / l, about 0.1 to 10 ⁇ mol / l, about 0.5 to 10 ⁇ mol / l 1, about 0.75 to 10 ⁇ mol / l, about 1.0 to 10 ⁇ mol / l, about 1.25 to 10 ⁇ mol / l, about 1.5 to 10 ⁇ mol / l, about 1.75 to 10 ⁇ mol / l, about 2.
  • ⁇ mol / l about 1.5 to 5.0 ⁇ mol / l, about 1.75 to 5.0 ⁇ mol / l, about 2.0 to 5.0 ⁇ mol / l, about 2.5 to 5.0 ⁇ mol / l, about 3 0.0 to 5.0 ⁇ mol / l, about 4.0 to 5.0 ⁇ mol / l, about 0.01 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.05 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0 0.075 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.1 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.5 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.75 to 3.0 ⁇ mol / l, about 1.0 to 3.0 ⁇ mol / L, about 1.25 to 3.0 ⁇ mol / l, about 1.5 to 3.0 ⁇ mol / l, about 1.75 to 3.0 ⁇ mol / l, about 2.0 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0. 0.
  • the therapeutic or prophylactic agent of the present invention may contain additional pharmaceutical ingredients.
  • Representative examples of such pharmaceutical products include RhoA inhibitors, Rho kinase inhibitors, and steroids.
  • RhoA inhibitors and / or Rho kinase inhibitors and / or steroids prevents cell shedding by enhancing corneal endothelial cell adhesion and This is because a corneal endothelial cell layer having a cell morphology and a high cell density can be formed, so that the effect of the myosin II specific inhibitor can be enhanced.
  • one type of RhoA inhibitor and / or Rho kinase inhibitor may be included alone, or several types may be used in combination as required.
  • RhoA inhibitors that can be used in the present invention include botulinum C3 enzyme (C3), RhoA-specific antibody, RhoA-specific siRNA, peptide aptamer, shRNA, decoy, antisense, other components exemplified herein, Including at least one pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof, or a solvate of the pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the mentioned antibody may be a neutralizing antibody, but is not limited thereto.
  • Examples of Rho kinase inhibitors that can be used in the present invention include the following documents: US Pat. No. 4,678,783, Patent No. 3,342,217, International Publication No. 95/28387, International Publication No. 99/20620, International Publication No. 99/61403, International Publication No.
  • Rho Kinase Specific Antibody Rho Kinase Specific siRNA, peptide aptamer, shRNA, decoy, antisense, other components exemplified herein, pharmaceutically acceptable salts or solvates thereof, or solvates of pharmaceutically acceptable salts thereof Is included.
  • the mentioned antibody may be a neutralizing antibody, but is not limited thereto.
  • Such a compound can be produced by a method described in each disclosed document, for example, 1- (5-isoquinolinesulfonyl) homopiperazine or a salt thereof (for example, fasudyl (1- (5-isoquinolinesulfonyl) homopiperazine).
  • RhoA inhibitor Rho kinase inhibitor and steroid in the present invention is usually about 1 to 100 ⁇ mol / l, preferably about 5 to 20 ⁇ mol / l, more preferably about 10 ⁇ mol / l.
  • concentration ranges can be appropriately changed, for example, usually about 0.001 to 100 ⁇ mol / l, preferably about 0.01 to 75 ⁇ mol / l, about 0.05 to 50 ⁇ mol / l, about 1 ⁇ 10 ⁇ mol / l, about 0.01-10 ⁇ mol / l, about 0.05-10 ⁇ mol / l, about 0.075-10 ⁇ mol / l, about 0.1-10 ⁇ mol / l, about 0.5-10 ⁇ mol / l, About 0.75 to 10 ⁇ mol / l, about 1.0 to 10 ⁇ mol / l, about 1.25 to 10 ⁇ mol / l, about 1.5 to 10 ⁇ mol / l, about 1.75 to 10 ⁇ mol / l, about 2.0 to 10 ⁇ mol / About 2.5 to 10 ⁇ mol / l, about 3.0 to 10 ⁇ mol / l, about 4.0 to 10 ⁇ mol / l, about 5.0 to 10 ⁇ mol / l, about
  • ⁇ mol / l about 0.1 to 5.0 ⁇ mol / l, about 0.5 to 5.0 ⁇ mol / l, about 0.75 to 5.0 ⁇ mol / l, about 1.0 to 5.0 ⁇ mol / l, about 1 25-5.0 ⁇ mol / l, about 1.5-5.0 ⁇ mol / l, about 1.75-5.0 ⁇ mol / l, about 2.0-5.0 ⁇ mol / l, about 2.5-5.0 ⁇ mol / L, about 3.0 to 5.0 ⁇ mol / l, about 4.0 to 5.0 ⁇ mol / l, about 0.01 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.05 to 3.0 ⁇ mo l / l, about 0.075 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.1 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.5 to 3.0 ⁇ mol / l, about 0.75 to 3.0 ⁇ mol / l, about 1 0.0 to 3.0 ⁇ mol / l
  • the active ingredient when used as an eye drop for normal adults, is preferably about 0.0001 to 0.1 w / v%, preferably Is a preparation containing about 0.003 to 0.03 w / v%, 1 to 10 times per day, preferably 1 to 6 times, more preferably 1 to 3 times per day, about 0.01 to 0. 1 mL can be administered.
  • a concentration of 1/10 to 1000 times the above concentration can be used.
  • a person skilled in the art can appropriately select the type and concentration of a myosin II-specific inhibitor, a Rho kinase inhibitor and the like depending on the disease state.
  • the present invention provides a corneal endothelial preparation comprising a myosin II specific inhibitor and corneal endothelial cells.
  • the corneal endothelial preparation of the present invention contains a base material and a corneal endothelial cell layer cultured in a test tube on the base material.
  • the substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it supports a cultured corneal endothelial cell layer and can maintain its shape even in vivo for a fixed period of time, preferably at least 3 days after transplantation. .
  • the base material used in the present invention may have a role as a scaffold when corneal endothelial cells are cultured in a test tube, and only serves to carry a corneal endothelial cell layer after culture. You may have.
  • the substrate used in the present invention is used for culturing corneal endothelial cells and has a role as a scaffold that can be directly used for transplantation after completion of the culture.
  • the substrate used in the present invention include polymer materials derived from natural products such as collagen, gelatin, and cellulose, synthetic polymer materials such as polystyrene, polyester, polycarbonate, and poly (N-isopropylacrylamide), and polylactic acid.
  • the shape of the substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it supports the corneal endothelial cell layer and is suitable for transplantation, but is preferably a sheet.
  • the preparation of the present invention is in the form of a sheet, it can be used by cutting into a size suitable for the application site at the time of transplantation. It is also possible to insert the sheet from the wound after rounding the sheet small.
  • a preferable specific example is a circular shape covering about 80% of the area of the damaged corneal endothelium. It is also preferable to make a cut in this circular periphery so that it can be in close contact with the application site.
  • an example of a substrate used in the present invention is collagen.
  • collagen the collagen sheet of Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-24852 can be used conveniently.
  • Such a collagen sheet can be prepared, for example, from amniotic membrane according to the method described in JP-A-2004-24852.
  • preparation of a corneal endothelial cell layer will be described as an example of a corneal endothelial preparation.
  • the corneal endothelial cell layer used in the present invention preferably has at least one of the following characteristics. More preferably, it comprises two or more of the following features, and even more preferably all. (1)
  • the cell layer has a single layer structure.
  • the preparation of the present invention is similar to a corneal endothelial cell layer of a living body, exhibits functions similar to those of a natural corneal endothelial cell layer, and can also exhibit proliferative ability in vivo.
  • the preparation of the present invention is expected to exhibit the same function as the corneal endothelial cell layer in a living body.
  • the corneal endothelial cells used in the present invention can be collected and cultured in vitro as follows. Corneal endothelial cells are routinely harvested from the recipient himself or from the cornea of an appropriate donor.
  • allogeneic corneal endothelial cells may be prepared. For example, after detaching the Descemet's membrane and endothelial cell layer of corneal tissue from the corneal stroma, it is transferred to a culture dish and treated with dispase or the like. As a result, corneal endothelial cells are detached from the Descemet's membrane. Corneal endothelial cells remaining on the Desme membrane can be removed by pipetting or the like. After removing the Descemet's membrane, corneal endothelial cells are cultured in an appropriate culture medium.
  • Suitable culture media include, for example, commercially available DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) (for example, INVITROGEN, catalog number: 12320, etc.) and FBS (fetal calf serum) (for example, BIOWEST, catalog number: S1820-500). ), B-FGF (basic fibroblast growth factor) (for example, INVITROGEN, catalog number: 13256-029), and antibiotics such as penicillin and streptomycin, and transforming growth factor (TGF) ⁇ signal.
  • DMEM Dynabecco's Modified Eagle's Medium
  • FBS fetal calf serum
  • B-FGF basic fibroblast growth factor
  • antibiotics such as penicillin and streptomycin
  • TGF transforming growth factor
  • Culture normalizing agents such as inhibitors such as inhibitors (typically SB431542 (4- [4- (1,3-benzodioxol-5-yl) -5- (2-pyridinyl)] -1H-imidazol-2-yl] benzamide
  • inhibitors typically SB431542 (4- [4- (1,3-benzodioxol-5-yl) -5- (2-pyridinyl)] -1H-imidazol-2-yl] benzamide
  • the present invention is not limited thereto.
  • WO 2013/100208 can be referred to. It is preferable to use a culture container (culture dish) whose surface is coated with type I collagen, type IV collagen, fibronectin, laminin, or an extracellular matrix of bovine corneal endothelial cells.
  • an ordinary culture vessel treated with a commercially available coating agent such as FNC coating mix (registered trademark) (50 ml (AES-0407), ATHENA, catalog number: 0407) may be used.
  • FNC coating mix registered trademark
  • ATHENA ATHENA
  • the temperature conditions for culturing the corneal endothelial cells are not particularly limited as long as the corneal endothelial cells grow. For example, about 25 ° C. to about 45 ° C., and considering the proliferation efficiency, preferably about 30 ° C. to about 40 ° C. More preferably, it is about 37 ° C.
  • the culture method is performed in a normal cell culture incubator under humidification with about 5 to 10% CO 2. 2 Performed in a concentration environment.
  • Subculture can be performed after the corneal endothelial cells subjected to the culture proliferate.
  • Subculture can be performed as follows. First, the cells are detached from the surface of the culture container by treating with trypsin-EDTA or the like, and then the cells are recovered. The above-mentioned culture normalizing agent or medium is added to the collected cells to obtain a cell suspension. Centrifugation is preferably performed when cells are collected or after collection. A cell suspension having a high cell density can be prepared by such centrifugation treatment.
  • the preferred cell density is about 1-2 ⁇ 10 6 Pieces / mL.
  • examples of the conditions for the centrifugal treatment include 500 rpm (30 ⁇ g) to 1000 rpm (70 ⁇ g) and 1 to 10 minutes.
  • the cell suspension is seeded in a culture vessel in the same manner as in the initial culture described above and used for culture.
  • the dilution factor at the time of passage varies depending on the state of the cells, it is about 1: 2 to 1: 4, preferably about 1: 3.
  • Subculture can be performed under the same culture conditions as the above-mentioned initial culture.
  • the culture time varies depending on the state of the cells used, but is, for example, 7 to 30 days.
  • the above subculture can be performed multiple times as necessary.
  • the corneal endothelial cell layer can be prepared as follows.
  • the cell suspension is seeded on a base material such as a collagen sheet and subjected to culture.
  • the number of cells to be seeded is adjusted so that a cell layer having a desired cell density is formed in the corneal endothelial preparation finally produced.
  • the cell density is about 1,000 to about 4,000 cells / mm. 2 Cells are seeded so that a cell layer is formed.
  • the culture can be performed under the same conditions as in the initial culture.
  • the culture time varies depending on the state of the cells used, it is, for example, 3 to 30 days.
  • a corneal endothelial preparation in which a corneal endothelial cell layer cultured in a test tube is formed on a base material is obtained.
  • Such corneal endothelium preparations can be used for diseases requiring transplantation of the corneal endothelium, such as bullous keratopathy, corneal edema, corneal vitiligo, in particular vesicular cornea caused by corneal endothelium damage resulting from corneal dystrophy, trauma or internal eye surgery. It can be used as a graft in the treatment of symptoms.
  • the present invention provides a myosin II specific inhibitor for amelioration, healing, treatment or prevention of a disease, disorder or condition of corneal endothelium.
  • a myosin II specific inhibitor can be used interchangeably with a myosin II specific inhibitor.
  • any of the embodiments described herein can be used for corneal endothelial diseases, disorders or conditions and myosin II specific inhibitors.
  • the present invention is a method for ameliorating, curing, treating or preventing a disease, disorder or condition of corneal endothelium in a subject, said method comprising an effective amount of myosin II for said subject
  • a method comprising the step of administering a specific inhibitor.
  • any of the embodiments described herein can be used for corneal endothelial diseases, disorders or conditions and myosin II specific inhibitors.
  • Examples of administration (transplantation) subjects of the therapeutic or prophylactic agent or method of the present invention include mammals (eg, humans, mice, rats, hamsters, rabbits, cats, dogs, cows, horses, sheep, monkeys, etc.) Primates are preferred, especially humans.
  • Reference Example 1 Examination of cell adhesion by ROCK inhibitor and influence on adhesion-related molecules
  • Reference Example 1 the effect on cell adhesion by adding a ROCK inhibitor to inhibit the Rho-ROCK pathway was examined.
  • All monkey corneal tissues used in this experiment were cynomolgus monkeys euthanized for other research purposes (NisseiBilis Co., Ltd., Ohtsu, Japan, Keari Co., Ltd.). .) The cornea of Wakayama, Japan) was used. All corneas were stored at 4 ° C. in storage medium (Optisol; Chiron Vision Corporation, Irvine, Calif.).
  • the culture medium was DMEM (catalog number: 12320; Gibco-Invitrogen) with 10% FBS, 50 ⁇ g / ml gentamicin (catalog number: 15710-064; Invitrogen), 2 ng / ml basic fibroblast growth factor; Catalog number: 13256-029; bFGF; Invitrogen) was used.
  • the medium was changed every two days. Passaging was performed when the cells became 50-80% confluent.
  • the subculture method was performed by washing the cells with Ca 2+ Mg 2+ free PBS (PBS-; Nissan Pharmaceutical Co., Ltd., Tokyo. Japan), adding TrypLETM Select (catalog number: 12563; Invitrogen), Incubated at 37 ° C for 5 minutes.
  • the cells were detached from the plate and collected, and after centrifugation at 1000 rpm for 5 minutes, a culture medium was added to obtain a cell suspension.
  • Cells were seeded at a density of 1: 2 to 3 on plates coated with FNC Coating Mix. (Examination of the number of adherent cells)
  • the number of adherent cells was analyzed using CellTiter-Glo R.
  • FIG. 1 shows the result of examination of cell adhesion using a ROCK inhibitor by evaluating the number of adherent cells using CellTiter-Glo (registered trademark). As a result, it was found that the number of adherent cells was significantly increased when Y-27632, which is a ROCK inhibitor, was added compared to the control.
  • the right side of FIG. 1 shows the results of measuring the activity of the Rho-ROCK pathway and adhesion-related molecules after addition of a ROCK inhibitor by Western blotting.
  • the number of adherent cells was analyzed using CellTiter-Glo R.
  • cultured monkey corneal endothelial cells of 5000 cells / well were seeded in DMEM (Gibco-Invitrogen) to which C3 botulinum toxin (CALBIOCHEM, catalog number: 341208) was added to a 96-well plate to a final concentration of 300 ng / ml.
  • DMEM Gibco-Invitrogen
  • the plate was washed with PBS ( ⁇ ), and PBS ( ⁇ ) was removed by tapping.
  • the CellTiter-Glo R reagent and medium that had been returned to room temperature were added at 1: 1, shaken for 10 minutes while protected from light, and then allowed to stand for 10 minutes to equilibrate. Then, it moved to the white plate and measured the light absorbency.
  • DMEM Gibco-Invitrogen
  • C3 botulinum toxin to a final concentration of 300 ng / ml
  • RIPA buffer after 0, 1, 3, 24 hours.
  • the resulting protein was electrophoresed with 7.5% polyacrylamide.
  • DMEM Gibco-Invitrogen
  • the separated protein was transferred to a PVDF membrane (manufactured by PALL LIFE SCIENCE, catalog number: EH-2222). Supplemented with 0.1% (vol / vol) polyethylene sorbitan monolaurate (Nacalai Tesque, catalog number: 28353-85) (TBS-T) and 5% non-fat dry milk (CELL SIGNALING, catalog number: 9999)
  • the blocking operation was performed by incubating the blotted membrane with Tris-buffered saline (10 mM Tris-HCl, pH 7.4; 100 mM NaCl) for 1 hour.
  • Phospho FAK (Y397) (D20B1) Rabbit mAb (CELL SIGNALING, catalog number: 8556), Phospho Paxillin (Tyr118) Antibody (CELL SIGNALING, catalog number: 2541), GAPDbMELGAB
  • FIG. 2 shows the results of examining cell adhesion with a RhoA inhibitor by evaluating the number of adherent cells using CellTiter-Glo (registered trademark). As a result, it was found that the number of adherent cells was significantly increased when C3, which is a RhoA inhibitor, was added compared to the control.
  • the right side of FIG. 2 shows the results of measuring the activity of adhesion-related molecules after addition of RhoA inhibitor by Western blotting.
  • the number of adherent cells was analyzed using CellTiter-Glo R.
  • cultured monkey corneal endothelial cells of 5000 cells / well were seeded in DMEM (Gibco-Invitrogen) to which blebbistatin (MILLIPORE, catalog number: 203391) was added to a 96-well plate to a final concentration of 100 ⁇ M.
  • DMEM Gibco-Invitrogen
  • PBS PBS
  • the CellTiter-Glo R reagent and medium that had been returned to room temperature were added at 1: 1, shaken for 10 minutes while protected from light, and then allowed to stand for 10 minutes to equilibrate. Then, it moved to the white plate and measured the light absorbency.
  • DMEM Gibco-Invitrogen
  • blebbistatin blebbistatin
  • the separated protein was transferred to a PVDF membrane (manufactured by PALL LIFE SCIENCE, catalog number: EH-2222). Supplemented with 0.1% (vol / vol) polyethylene sorbitan monolaurate (Nacalai Tesque, catalog number: 28353-85) (TBS-T) and 5% non-fat dry milk (CELL SIGNALING, catalog number: 9999)
  • the blocking operation was performed by incubating the blotted membrane with Tris-buffered saline (10 mM Tris-HCl, pH 7.4; 100 mM NaCl) for 1 hour.
  • FIG. 3 shows the result of examination of cell adhesion using a p-MLC inhibitor by evaluating the number of adherent cells using CellTiter-GloR. As a result, it was found that the number of adherent cells was significantly increased when blebbistatin, a p-MLC inhibitor, was added as compared with the control.
  • the right side of FIG. 3 shows the result of measuring the activity of adhesion-related molecules after addition of the p-MLC inhibitor using Western blotting. It was confirmed that phosphorylation of paxillin, an adhesion-related molecule, occurred early by adding blebbistatin.
  • Example 2 Cultured corneal endothelial cell transplantation combined with blebbistatin
  • Example 2 Cultured corneal endothelial cell transplantation combined with blebbistatin
  • Method 2 All rabbit corneal tissues used in this experiment were purchased as research eyeballs (Oriental Bioservices) from rabbits euthanized for other research purposes.
  • Cell culture In the primary culture of rabbit corneal endothelial cells, the Descemet's membrane including the endothelial cell layer is peeled from the corneal tissue, and a water bath is used at 37 ° C. with 0.5 ml Accutase (catalog number: AT104, innovative Cell Technologies) for one eye.
  • the culture medium was DMEM (catalog number: 12320; Gibco-Invitrogen) with 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin mixed solution (catalog number: 26252-94; Nacalai Tesque), 2 ng / ml basic fibroblast growth factor (basic).
  • Fibroblast growth factor catalog number: 13256-029; bFGF; Invitrogen
  • the medium was changed every two days. Passaging was performed when the cells became 50-80% confluent.
  • cells were washed with Ca 2+ Mg 2+ free PBS (PBS-; Nissan Pharmaceutical Co., Ltd., Tokyo. Japan) and 0.05% Trypsin-EDTA (catalog number: 25300- 054; Invitrogen) and incubated at 37 ° C. for 3 minutes. Cells were detached from the plate and collected, and centrifuged at 1500 rpm for 3 minutes, and then a culture medium was added to obtain a cell suspension.
  • Ca 2+ Mg 2+ free PBS PBS-; Nissan Pharmaceutical Co., Ltd., Tokyo. Japan
  • Trypsin-EDTA catalog number: 25300- 054; Invitrogen
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • FIGS. 4 to 5 show photographs of the anterior segment after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin.
  • the upper part of FIG. 4 shows the results using blebbistatin (3rd day, 7th day, 14th day).
  • the lower part of FIG. 4 shows the results (3rd day, 7th day, 14th day) using Y-27632.
  • the upper part of FIG. 5 shows the results of curettage only (3rd day, 7th day, 14th day), and the lower part of FIG. 5 shows the results of only cells (3rd day, 7th day, 14th day). ).
  • the combination of blebbistatin was found to be as good as Y-27632.
  • Example 3 State after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin
  • corneal thickness, intraocular pressure, and immunohistological examination after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin were measured.
  • the corneal thickness of rabbits was measured with an ultrasonic pachymeter (SP-2000; Tomey, Nagoya, Japan).
  • the intraocular pressure was measured with Tonovet (catalog number: TV01, ME Technica).
  • the rabbit was euthanized, the cornea was excised, immunostained using ZO-1, Na + / K + -ATPase as a function-related marker, and observed with a fluorescence microscope.
  • 4% paraformaldehyde was fixed for 10 minutes at room temperature (RT) and incubated with 1% bovine serum albumin (BSA) for 30 minutes.
  • Tight junction-related protein ZO-1 (Zymed Laboratories, Inc., South San Francisco, Calif.), A protein related to pump function Na + / K + -ATPase (Upstate Biotec, Inc., Lake Placid, NY) And immunohistochemical analysis of actin.
  • FIGS. 6 shows corneal thickness after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin
  • FIG. 7 shows intraocular pressure after transplantation of cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin
  • FIG. 8 shows cultured corneal endothelial cells combined with blebbistatin.
  • the immunohistological examination result after transplantation is shown.
  • Example 4 Cultured corneal endothelial cell transplantation combined with a low concentration of blebbistatin
  • Dulbecco's in which 5.0 ⁇ 10 5 cultured rabbit corneal endothelial cells were adjusted to a final concentration of 1 ⁇ M and 3 ⁇ M in rabbit bullous keratosis model eyes scraped with corneal endothelium as in Example 3.
  • the suspension was suspended in 200 ⁇ l of Modified Eagle Medium (DMEM) and injected into the anterior chamber.
  • DMEM Modified Eagle Medium
  • the prone posture was maintained for 3 hours to examine the restoration of corneal transparency and regeneration of the corneal endothelium.
  • the rabbit was euthanized, the cornea was excised, immunostained using ZO-1, Na + / K + -ATPase, N-cadherin as function-related markers, and observed with a fluorescence microscope.
  • 4% paraformaldehyde was fixed for 10 minutes at room temperature (RT) and incubated with 1% bovine serum albumin (BSA) for 30 minutes.
  • RT room temperature
  • BSA bovine serum albumin
  • Tight junction-related protein ZO-1 (Zymed Laboratories, Inc., South San Francisco, Calif.), A protein related to pump function Na + / K + -ATPase (Upstate Biotec, Inc., Lake Placid, NY) , N-cadherin (BD Transaction Laboratories, catalog number: 610920) and immunohistochemical analysis of actin. Secondary antibodies used were Alexa Fluor® 488 labeled or 1: 2000 dilution of Alexa Fluor® 594 labeled goat anti-mouse IgG (Life Technologies). Actin staining was performed using a 1: 400 dilution of Alexa Fluor® 488-labeled phalloidin (Life Technologies).
  • FIGS. 9 shows a photograph of the anterior segment
  • FIG. 10 shows the corneal thickness
  • FIG. 11 shows the result of immunohistological examination after transplantation of cultured corneal endothelial cells.
  • a technique that can be used in industries (cell culture industry, pharmaceuticals, etc.) relating to the treatment or prevention of diseases, disorders or conditions of corneal endothelium, particularly using corneal endothelial cells, containing a myosin II-specific inhibitor.

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Abstract

本発明は、角膜内皮細胞およびミオシンII特異的阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬を提供する。より詳細には、前記ミオシンII特異的阻害剤はブレビスタチンである。前記疾患、障害または状態は、代表的にフックス角膜内皮ジストロフィまたは角膜内皮不全(水疱性角膜症)に関する障害である。角膜内皮疾患の処置または予防のための方法であって、該方法は被験体に対して有効量のミオシンII特異的阻害剤を角膜内皮細胞とともに投与する工程を包含する、方法もまた提供される。

Description

角膜内皮細胞の細胞治療併用剤
 本発明は、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防するための技術、方法、ならびにそのための薬剤等に関する。より詳細には、本発明は、角膜内皮細胞の細胞治療併用剤に関する。
 視覚情報は、眼球の最前面の透明な組織である角膜から取り入れられた光が、網膜に達して網膜の神経細胞を興奮させ、発生した電気信号が視神経を経由して大脳の視覚野に伝達することで認識される。良好な視力を得るためには、角膜が透明であることが必要である。角膜の透明性は、角膜内皮細胞のポンプ機能とバリア機能により、含水率が一定に保たれることにより保持される。
 ヒトの角膜内皮細胞は、出生時には1平方ミリメートル当たり約3000個の密度で存在しているが、一度障害を受けると再生する能力は極めて限定的である。例えば、フックス角膜内皮ジストロフィは、角膜の内側の内皮細胞が異常を来して角膜の浮腫を生じたりする疾患であり、その原因は不明である。フックス角膜内皮ジストロフィでは、コラーゲン等の細胞外マトリクスが角膜の後部にあるデスメ膜の後面の一部分に沈着しグッテー(Corneal guttae)およびデスメ膜の肥厚を生じる。グッテー(Corneal guttae)およびデスメ膜の肥厚はフックス角膜内皮ジストロフィ患者における羞明、霧視の原因であり患者のQOLを著しく損なう。フックス角膜内皮ジストロフィは角膜移植以外に有効な治療法はないとされるが、日本での角膜提供は不足しており、角膜移植の待機患者約2600人に対し、年間に国内で行われている角膜移植件数は1700件程度である。
 フックス角膜内皮ジストロフィについては、その治療薬の開発には限界があり、現在のところ臨床で使用されている治療薬は存在せず角膜移植に頼らざるを得ない。
 非特許文献1−6は、ROCK阻害剤に関する研究が記載されている。
特表2013−541344公報
Exp Cell Res:Vol.313,No.16,Page.3616−3623(2007.10.01) Am J Pathol:Vol.181,No.1,Page.268−277(2012.07) 角膜カンファランス2013予稿集第38頁、一般口演5、内皮基礎2020 医学のあゆみ:Vol.241,No.10,Page.765−770(2012.06.09) Int J Exp Pathol:Vol.92,No.3,Page.A15(2011.06) 同志社大学理工学研究報告:Vol.52,No.4,Page.261−266(2012.01.31)
 本発明者らは、ミオシンIIを阻害することにより、角膜内皮を処置または予防し得る技術を見出し、本発明を完成した。したがって、本発明は以下のような発明を提供する。
(1)角膜内皮細胞と、ミオシンII特異的阻害剤とを含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬。
(2)前記ミオシンII特異的阻害剤はブレビスタチンである、項目(1)に記載の処置または予防薬。
(3)前記疾患、障害または状態は、フックス角膜内皮ジストロフィ、または角膜内皮不全(水疱性角膜症)に関する障害である、項目(1)または(2)に記載の処置または予防薬。
(4)前記疾患、障害または状態は、外傷または眼科手術に起因するものである、項目(1)~(3)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(5)前記疾患、障害または状態は、水疱性角膜症における羞明、霧視、視力障害、眼痛、流涙、充血、疼痛、眼の不快感、コントラスト低下,グレア、角膜実質の浮腫および角膜混濁からなる群より選択されるものである、項目(1)~(4)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(6)前記角膜内皮は霊長類のものである、項目(1)~(5)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(7)前記角膜内皮はヒトのものである、項目(1)~(6)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(8)さらなる医薬成分を含む、項目(1)~(7)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(9)ミオシンII特異的阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬。
(10)ミオシンII特異的阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬であって、該ミオシンII特異的阻害剤は、角膜内皮細胞とともに投与されることを特徴とする、処置または予防薬。
(11)点眼薬である、項目(9)または(10)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A2)前記ミオシンII特異的阻害剤はブレビスタチンである、項目(9)~(11)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A3)前記疾患、障害または状態は、フックス角膜内皮ジストロフィ、または角膜内皮不全(水疱性角膜症)に関する障害である、項目(9)~(11)または(A2)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A4)前記疾患、障害または状態は、外傷または眼科手術に起因するものである、項目(9)~(11)または(A2)~(A3)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A5)前記疾患、障害または状態は、水疱性角膜症における羞明、霧視、視力障害、眼痛、流涙、充血、疼痛、眼の不快感、コントラスト低下,グレア、角膜実質の浮腫および角膜混濁からなる群より選択されるものである、項目(9)~(11)または(A2)~(A4)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A6)前記角膜内皮は霊長類のものである、項目(9)~(11)または(A2)~(A5)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A7)前記角膜内皮はヒトのものである、項目(9)~(11)または(A2)~(A6)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(A8)さらなる医薬成分を含む、項目(9)~(11)または(A2)~(A7)のいずれかに記載の処置または予防薬。
(12)角膜内皮疾患の処置または予防のためのミオシンII特異的阻害物質。
(13)角膜内皮疾患の処置または予防のためのミオシンII特異的阻害物質であって、該ミオシンII特異的阻害物質は、角膜内皮細胞とともに投与されることを特徴とする、ミオシンII特異的阻害物質。
(14)角膜内皮疾患の処置または予防のための方法であって、該方法は被験体に対して有効量のミオシンII特異的阻害剤を角膜内皮細胞とともに投与する工程を包含する、方法。
 本発明において、上記1または複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得ることが意図される。本発明のなおさらなる実施形態および利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解すれば、当業者に認識される。
 本発明は、ミオシンII特異的阻害剤を用いて角膜内皮に関連する疾患を処置または予防し得る医薬であって点眼薬等でも実現可能な技術を提供する。特に角膜内皮を移植する際の定着を格段に向上させるものとして注目される。
 また、本発明では、ミオシンII特異的阻害剤を用いた治療が、ROCK阻害剤であるY−27632((R)−(+)−トランス−(4−ピリジル)−4−(1−アミノエチル)−シクロヘキサンカルボキサミド2塩酸塩1水和物)と同程度の効果が奏されることが確認された。Y−27632が特に水疱性角膜症の動物モデルにおいて10−100μMで有効性を示すのに対し、本発明は1μM、3μMおよび10μMで有効性を示す。本発明は、Y−27632よりもさらに下流のシグナル経路を抑制することによって同程度の角膜透明性の改善効果が得られていることから、副作用を抑えた効果的な医薬が提供されると期待される。
図1は、ROCK(Rho−associated coiled−coil forming kinase/Rho結合キナーゼ)阻害剤による細胞接着の検討と接着関連分子への影響の結果を示す。ROCK阻害剤を添加してRho−ROCK経路を阻害することによる細胞接着への影響を調べた。左の図はROCK阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−Glo(登録商標)により接着細胞数を評価することで行った結果を示す。その結果コントロール(Control)と比べるとROCK阻害剤であるY−27632を添加した場合、接着細胞数が優位に増加していることが分かった。右の図はROCK阻害剤添加後のRho−ROCK経路および接着関連分子の活性をウェスタンブロット法により測定した結果を示す。Y−27632を添加することによってミオシン軽鎖(MLC)のリン酸化を抑制することが確認することができた。また接着関連分子である接着斑キナーゼ(focal adhesion kinase;FAK)およびパキシリン(paxillin)のリン酸化が早期に起こることが確認することができた。 図2は、RhoA阻害剤による細胞接着の検討と接着関連分子への影響を示す。RhoA阻害剤(ボツリヌスC3酵素)の作用を用いて細胞接着への影響を調べた。左の図はRhoA阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−Glo(登録商標)により接着細胞数を評価することで行った結果を示す。その結果コントロール(Control)と比べるとRhoA阻害剤であるC3を添加した場合、接着細胞数が優位に増加していることが分かった。右の図はRhoA阻害剤添加後の接着関連分子の活性をウェスタンブロットにて測定した結果を示す。RhoA阻害剤であるC3を添加することによって接着関連分子であるFAKおよびパキシリン(paxillin)のリン酸化が促進されることが確認することができた。 図3は、MLCリン酸化阻害剤による細胞接着の検討した結果を示す。Rho−ROCK経路の下流でありその活性化によりリン酸化されるMLCの細胞接着への関与を検討した。左の図はp−MLC阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−Glo(登録商標)により接着細胞数を評価することで行った結果を示す。その結果コントロール(Control)と比べるとp−MLC阻害剤であるブレビスタチン(Blebbistatin)を添加した場合、接着細胞数が有意に増加していることが示された。右の図はp−MLC阻害剤添加後の接着関連分子の活性をウェスタンブロット法を用いて測定した結果を示す。ブレビスタチンを添加することによって接着関連分子であるパキシリンのリン酸化が早期に起こることが確認することができた。 図4は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の前眼部写真を示す。左から処置後3日目、7日後、14日後を示す。上段は、角膜内皮を掻爬したウサギの水疱性角膜症モデル眼に、培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をブレビスタチンを最終濃度10μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、うつむき姿勢を3時間とらせたものを示す。下段は同様に培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をY−27632を最終濃度100μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、うつむき姿勢を3時間とらせたものを示す。 図5は、上段はコントロールとして角膜内皮を掻爬したウサギの水疱性角膜症モデルの前眼部写真を示す。下段は角膜内皮を掻爬したウサギの水疱性角膜症モデル眼に、培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、うつむき姿勢を3時間とらせたものを示す。左から処置後3日目、7日後、14日後を示す。 図6は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の角膜厚を示す。X軸は日数(日)を示し、Y軸は角膜厚(μm)を示す。太線および黒丸はブレビスタチンを示し、破線および白丸はY−27632を示す。投与量等は図5等と同様である。 図7は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の眼圧を示す。X軸は日数(日)を示し、Y軸は眼圧(mmHg)を示す。太線および黒丸はブレビスタチンを示し、破線および白丸はY−27632を示す。投与量等は図5等と同様である。 図8は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の免疫組織学的検討結果を示す。左から細胞機能を表すZO−1、Na/K−ATPaseおよびファロイディン(phalloidin)の染色結果を示す。上段からブレビスタチン、Y−27632、正常(処置なしのコントロール)の結果である。 図9は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の前眼部写真を示す。左から処置後3日目、7日後、14日後を示す。上段は、角膜内皮を掻爬したウサギの水疱性角膜症モデル眼に、培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をブレビスタチンを最終濃度1μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、うつむき姿勢を3時間とらせたものを示す。下段は同様に培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をブレビスタチンを最終濃度3μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、うつむき姿勢を3時間とらせたものを示す。 図10は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の角膜厚を示す。X軸は日数(日)を示し、Y軸は角膜厚(μm)を示す。破線および黒丸はブレビスタチン1μMを示し、太線および黒四角はブレビスタチン3μMを示す。 図11は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の免疫組織学的検討結果を示す。左から細胞機能を表すZO−1、Na/K−ATPase、N−cadherinおよびファロイディン(phalloidin)の染色結果を示す。上段からブレビスタチン1μM、3μMの結果である。 図12は、本発明により解明されたRho/ ROCK/MLC経路の制御による細胞接着の促進のスキームを示す。本実施例の結果から、細胞は浮遊状態においてはRhoAの活性が上がり、ROCKの活性も上がり、MLCのリン酸化が進むことで、接着関連分子であるFAK、パキシリンのリン酸化、ビンキュリン(vinculin)の発現が抑制されることで細胞基質間接着が阻害されていたと考えられる。そしてブレビスタチンを添加することでMLCのリン酸化活性を抑制することでアクチンの収縮が抑制され、接着関連分子の活性を促進することで角膜内皮細胞の基質接着性が促進するという結果が得られた。
 以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。
 (定義)
 本明細書において「ミオシンII特異的阻害剤」とは、ミオシンのうちII型を特異的に阻害する任意の薬剤をいう。特に、この阻害剤は、ミオシン軽鎖(MLC)のリン酸化を阻害するものが利用される。このような薬剤としては、例えば、ブレビスタチン(Blebbistatin;なお、ブレビスタチンには鏡像異性体の(−)体と(+)体とがあり、(−)体が効果を持ち、(+)体には効果がない。)、ミオシンII特異的抗体、ミオシンII特異的siRNA、ミオシンII特異的ペプチドアプタマー、ミオシンII特異的アンチセンス、ミオシンII特異的shRNA、ミオシンII特異的デコイなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
 このほか、本発明で使用され得るミオシンII阻害剤としては、以下を挙げることができるがこれらに限定されない:Go 7874,Hydrochloride(カタログ番号365252)、InSolutionTM K−252a,Nocardiopsis sp.(カタログ番号420297)、K−252a,Nocardiopsis sp.(カタログ番号420298)、ML−7,Hydrochloride(カタログ番号475880)、ML−9,Hydrochloride(カタログ番号475882)、Myosin Light Chain Kinase Inhibitor Peptide18(カタログ番号475981)、Piceatannol(カタログ番号527948)、Staurosporine,Streptomyces sp.(カタログ番号569397)、W−12,Hydrochloride(カタログ番号681635)、W−13,Hydrochloride(カタログ番号681636)(以上、いずれもMerck Milliporeから入手可能)、BDM(2,3−butanedione monoxime)(一般的なミオシンIIの阻害剤として使用されるが、骨格筋ミオシンIIには作用があるものの、非筋ミオシンIIに対しては阻害効果がないこと、むしろアクチン重合への阻害が見られることがわかっている。)等。これらの阻害剤は、特異性が十分でない場合、特異的に送達する系を用いて特異性を持たせることができる。
 本明細書において「ミオシンII」は、当該分野で用いられる通常の意味で用いられ、アクチンを制御するタンパク質であり、2本ずつの重鎖と、個々の重鎖に2本ずつの軽鎖(必須軽鎖(ELC;LC1;MLC17)および調節軽鎖(RLC;LC2;MLC20))の、合計6本のポリペプチド鎖からなる複合体である。重鎖はアイソフォームA、BおよびCに対応するものとして、MYH9、MYH10およびMHY14の3遺伝子が対応している。重鎖は、それぞれ個々に二種類の軽鎖と複合体化する。理論に束縛されることを望まないが、重鎖および軽鎖については本発明の目的に合致するかぎりいずれのアイソフォームについても対象とすることができることが理解される。理論に束縛されることを望まないが、本発明はミオシンIIの機能が抑制または遮断される限り、どのような薬剤であっても用いられ得ることが理解される。好ましくは、理論に束縛されることを望まないが、ミオシン軽鎖の機能が抑制または遮断されれば効果が発揮されると考えられ、特に、そのリン酸化を抑制または遮断されれば効果が発揮されると考えられることから、同様の阻害剤が好ましくあり得るがこれに限定されない。
 本発明における使用のための適したミオシンII特異的阻害剤はまた、ミオシンIIの量または活性を阻害するそれらの能力が保持される限り、前述のミオシンII特異的阻害剤の機能的変異体、変異体、誘導体、および類似体をも含む。本明細書において使用される「変異体」、「誘導体」、および「類似体」は、親化合物に対して同様の形または構造を有し、ミオシンII特異的阻害剤として作用する能力を保持する分子を指す。例えば、本明細書において開示されるミオシンII特異的阻害剤のいずれも、結晶化されてもよく、有用な類似体は、(1つまたは複数の)活性部位の形のための担う座標に基づいて合理的に設計され得る。その代わりに、当業者は、不必要な実験を伴うことなく、知られているミオシンII特異的阻害剤の官能基を改変し得、あるいは活性、半減期、生物学的利用能、または他の望ましい特徴の増加についてそのような改変分子をスクリーニングし得るミオシンII特異的阻害剤がポリペプチドである場合、ポリペプチドの断片および改変体は、送達の容易さ、活性、半減期などを増加させるために産生され得る(例えば、上記に議論されるようなヒト化抗体または機能的抗体断片)。合成および組換えポリペプチドの産生の当技術分野における技術のレベルを考慮すれば、そのような改変体は、不必要な実験を伴うことなく、達成される可能性がある。当業者らはまた、本明細書において記載されるミオシンII特異的阻害剤の結晶構造および/または活性部位についての知識に基づいて新規な阻害剤を設計してもよい。ミオシンII特異的阻害剤はまた、ポリペプチド(抗体等)の場合、遺伝子移入を介して有効に導入され得る。したがって、本発明の方法のある実施形態は、ミオシンII特異的阻害剤の発現のための適したベクターの使用を含む。ある好ましい実施形態において、ミオシンII特異的阻害剤の投与は、ミオシンII特異的阻害剤をコードするcDNAを含むベクターを使用する遺伝子移入によって達成することができ、このベクターは、ベクターを用いて形質移入される細胞中でミオシンII特異的阻害剤のin situ発現を引き起こし、ミオシンIIの活性を阻害し、ミオシンII媒介性の線維形成を抑制する。任意の適したベクターを使用することができる。好ましいベクターは、遺伝子移入の目的で開発されたアデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、エプスタインバーウイルス(EBV)ベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、およびレトロウイルスベクターを含む。遺伝子移入の他の非ベクター方法、例えば脂質/DNA複合体、タンパク質/DNA抱合体、裸のDNAの移入方法などもまた使用することができる。
 1つの例示的な実施形態において、ミオシンII特異的阻害剤は、F(ab)フラグメント、Fvフラグメント、単鎖抗体、およびミオシンIIに結合する能力を保持する他の「抗体」型といったようなそのフラグメントへのミオシンII結合を遮断する抗体である。その抗体は、キメラ化またはヒト化され得る。本明細書中、キメラ化抗体は、ヒト抗体の定常領域、およびマウス抗体といったような非ヒト抗体の可変領域を含む。ヒト化抗体は、ヒト抗体の定常領域およびフレームワーク可変領域(すなわち、超可変領域以外の可変領域)、ならびにマウス抗体といったような非ヒト抗体の超可変領域を含む。勿論、その抗体は、ファージ提示システムから選択されるもしくは選抜されるか、またはゼノマウスから産生されるヒト抗体といったような、いずれかの他の種類の抗体誘導体であり得る。
 本明細書において、「(ミオシンII等の)発現を抑制する物質(例えば、核酸)」とは、標的遺伝子のmRNAの転写を抑制する物質、転写されたmRNAを分解する物質(例えば、核酸)、またはmRNAからの蛋白質の翻訳を抑制する物質(例えば、核酸)であれば特に限定されるものでない。かかる物質として、siRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイムまたはこれらの発現ベクター等の核酸などが例示される。その中でも、siRNAおよびその発現ベクターが好ましく、特にsiRNAが好ましい。「遺伝子の発現を抑制する物質」としては、上記のほか、タンパク質やペプチド、あるいは他の小分子も含まれる。なお、本発明において標的遺伝子は、ミオシンIIのシグナル伝達経路に関与する任意の遺伝子である。
 本発明において標的とされるミオシンII等の特定の内在性遺伝子の発現を阻害する方法としては、アンチセンス技術を利用する方法が当業者によく知られている。アンチセンス核酸が標的遺伝子の発現を阻害する作用としては、以下のような複数の要因が存在する。即ち、三重鎖形成による転写開始阻害、RNAポリメラーゼによって局部的に開状ループ構造が作られた部位とのハイブリッド形成による転写阻害、合成の進みつつあるRNAとのハイブリッド形成による転写阻害、イントロンとエクソンとの接合点におけるハイブリッド形成によるスプライシング阻害、スプライソソーム形成部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、mRNAとのハイブリッド形成による核から細胞質への移行阻害、キャッピング部位やポリ(A)付加部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、翻訳開始因子結合部位とのハイブリッド形成による翻訳開始阻害、開始コドン近傍のリボソーム結合部位とのハイブリッド形成による翻訳阻害、mRNAの翻訳領域やポリソーム結合部位とのハイブリッド形成によるペプチド鎖の伸長阻害、および核酸とタンパク質との相互作用部位とのハイブリッド形成による遺伝子発現阻害などである。このようにアンチセンス核酸は、転写、スプライシングまたは翻訳など様々な過程を阻害することで、標的遺伝子の発現を阻害する(平島および井上,新生化学実験講座2 核酸IV遺伝子の複製と発現,日本生化学会編,東京化学同人,1993,319−347)。
 本発明で用いられるアンチセンス核酸は、上記のいずれの作用により、上述のミオシンIIのシグナル伝達経路のメンバー等をコードする遺伝子(核酸)の発現および/または機能を阻害してもよい。一つの実施形態としては、上述のミオシンII等をコードする遺伝子のmRNAの5’端近傍の非翻訳領域に相補的なアンチセンス配列を設計すれば、遺伝子の翻訳阻害に効果的と考えられる。また、コード領域もしくは3’の非翻訳領域に相補的な配列も使用することができる。このように、上述のミオシンII等をコードする遺伝子の翻訳領域だけでなく、非翻訳領域の配列のアンチセンス配列を含む核酸も、本発明で利用されるアンチセンス核酸に含まれる。使用されるアンチセンス核酸は、適当なプロモーターの下流に連結され、好ましくは3’側に転写終結シグナルを含む配列が連結される。このようにして調製された核酸は、公知の方法を用いることで所望の動物(細胞)に形質転換することができる。アンチセンス核酸の配列は、形質転換される動物(細胞)が有するミオシンII等をコードする遺伝子またはその一部と相補的な配列であることが好ましいが、遺伝子の発現を有効に抑制できる限りにおいて、完全に相補的でなくてもよい。転写されたRNAは標的遺伝子の転写産物に対して好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相補性を有する。アンチセンス核酸を用いて標的遺伝子の発現を効果的に阻害するには、アンチセンス核酸の長さは少なくとも12塩基以上25塩基未満であることが好ましいが、本発明で用いられるアンチセンス核酸は必ずしもこの長さに限定されず、例えば、11塩基以下、100塩基以上、または500塩基以上であってもよい。アンチセンス核酸は、DNAのみから構成されていてもよいが、DNA以外の核酸、例えば、ロックド核酸(LNA)を含んでいてもよい。1つの実施形態としては、本発明で用いられるアンチセンス核酸は、5’末端にLNA、3’末端にLNAを含むLNA含有アンチセンス核酸であってもよい。また、本発明において、アンチセンス核酸を用いる実施形態では、例えば平島および井上,新生化学実験講座2 核酸IV遺伝子の複製と発現,日本生化学会編,東京化学同人,1993,319−347.に記載される方法を用いて、ミオシンII等の核酸配列に基づき、アンチセンス配列を設計することができる。
 ミオシンII等の発現の阻害は、リボザイム、またはリボザイムをコードするDNAを利用して行うことも可能である。リボザイムとは触媒活性を有するRNA分子を指す。リボザイムには種々の活性を有するものが存在するが、中でもRNAを切断する酵素としてのリボザイムに焦点を当てた研究により、RNAを部位特異的に切断するリボザイムの設計が可能となった。リボザイムには、グループIイントロン型やRNase Pに含まれるM1 RNAのように400ヌクレオチド以上の大きさのものもあるが、ハンマーヘッド型やヘアピン型と呼ばれる40ヌクレオチド程度の活性ドメインを有するものもある(小泉誠および大塚栄子,タンパク質核酸酵素,1990,35,2191.)。
 例えば、ハンマーヘッド型リボザイムの自己切断ドメインは、G13U14C15という配列のC15の3’側を切断するが、その活性にはU14とA9との塩基対形成が重要とされ、C15の代わりにA15またはU15でも切断され得ることが示されている(Koizumi,M.et al.,FEBS Lett,1988,228,228.)。基質結合部位が標的部位近傍のRNA配列と相補的なリボザイムを設計すれば、標的RNA中のUC、UUまたはUAという配列を認識する制限酵素的なRNA切断リボザイムを作出することができる(Koizumi,M.et al.,FEBS Lett,1988,239,285.、小泉誠および大塚栄子,タンパク質核酸酵素,1990,35,2191.、Koizumi,M.et al.,Nucl.Acids Res.,1989,17,7059.)。
 また、ヘアピン型リボザイムも本発明の目的に有用である。このリボザイムは、例えば、タバコリングスポットウイルスのサテライトRNAのマイナス鎖に見出される(Buzayan,JM.,Nature,1986,323,349.)。ヘアピン型リボザイムからも、標的特異的なRNA切断リボザイムを作出できることが示されている(Kikuchi,Y.& Sasaki,N.,Nucl.Acids Res,1991,19,6751.、菊池洋,化学と生物,1992,30,112.)。このように、リボザイムを用いてミオシンII等をコードする遺伝子の転写産物を特異的に切断することで、該遺伝子の発現を阻害することができる。
 ミオシンII等の内在性遺伝子の発現の抑制は、さらに、標的遺伝子配列と同一もしくは類似した配列を有する二本鎖RNAを用いたRNA干渉(RNA interference、以下「RNAi」と略称する)によっても行うことができる。RNAiは、2本鎖RNA(dsRNA)が直接細胞内に取り込まれると、このdsRNAと相同な配列を持つ遺伝子の発現が抑えられ現在注目を浴びている手法である。哺乳類細胞においては、短鎖dsRNA(siRNA)を用いることにより、RNAiを誘導する事が可能で、RNAiは、ノックアウトマウスと比較して、効果が安定、実験が容易、費用が安価であるなど、多くの利点を有している。siRNAについては、本明細書において他の箇所において詳述される。
 本明細書において、「siRNA」とは、15~40塩基からなる二本鎖RNA部分を有するRNA分子であり、前記siRNAのアンチセンス鎖と相補的な配列をもつ標的遺伝子のmRNAを切断し、標的遺伝子の発現を抑制する機能を有する。詳細には、本発明におけるsiRNAは、ミオシンII等のmRNA中の連続したRNA配列と相同な配列からなるセンスRNA鎖と、該センスRNA配列に相補的な配列からなるアンチセンスRNA鎖とからなる二本鎖RNA部分を含むRNAである。かかるsiRNAおよび後述の変異体siRNAの設計および製造は当業者の技量の範囲内である。ミオシンII等の配列の転写産物であるmRNAの任意の連続するRNA領域を選択し、この領域に対応する二本鎖RNAを作製することは、当業者においては、通常の試行の範囲内において適宜行い得ることである。また、該配列の転写産物であるmRNA配列から、より強いRNAi効果を有するsiRNA配列を選択することも、当業者においては、公知の方法によって適宜実施することが可能である。また、一方の鎖が判明していれば、当業者においては容易に他方の鎖(相補鎖)の塩基配列を知ることができる。siRNAは、当業者においては市販の核酸合成機を用いて適宜作製することが可能である。また、所望のRNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することができる。
 二本鎖RNA部分の長さは、塩基として、15~40塩基、好ましくは15~30塩基、より好ましくは15~25塩基、更に好ましくは18~23塩基、最も好ましくは19~21塩基である。これらの上限および下限は、これら特定のものに限定されず、これら列挙されているものの任意の組み合わせであってもよいことが理解される。siRNAのセンス鎖またはアンチセンス鎖の末端構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平滑末端を有するものであってもよいし、突出末端(オーバーハング)を有するものであってもよく、3’端が突き出したタイプが好ましい。センスRNA鎖およびアンチセンスRNA鎖の3’末端に数個の塩基、好ましくは1~3個の塩基、さらに好ましくは2個の塩基からなるオーバーハングを有するsiRNAは、標的遺伝子の発現を抑制する効果が大きい場合が多く、好ましいものである。オーバーハングの塩基の種類は特に制限はなく、RNAを構成する塩基あるいはDNAを構成する塩基のいずれであってもよい。好ましいオーバーハング配列としては、3’末端にdTdT(デオキシTを2bp)等を挙げることができる。例えば、好ましいsiRNAとしては、全てのsiRNAのセンス・アンチセンス鎖の、3’末端にdTdT(デオキシTを2bp)をつけているものが挙げられるがそれに限定されない。
 さらに、上記siRNAのセンス鎖またはアンチセンス鎖の一方または両方において1~数個までのヌクレオチドが欠失、置換、挿入および/または付加されているsiRNAも用いることができる。ここで、1~数塩基とは、特に限定されるものではないが、好ましくは1~4塩基、さらに好ましくは1~3塩基、最も好ましくは1~2塩基である。かかる変異の具体例としては、3’オーバーハング部分の塩基数を0~3個としたもの、3’−オーバーハング部分の塩基配列を他の塩基配列に変更したもの、あるいは塩基の挿入、付加または欠失により上記センスRNA鎖とアンチセンスRNA鎖の長さが1~3塩基異なるもの、センス鎖および/またはアンチセンス鎖において塩基が別の塩基にて置換されているもの等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、これらの変異体siRNAにおいてセンス鎖とアンチセンス鎖とがハイブリダイゼーションし得ること、ならびにこれらの変異体siRNAが変異を有しないsiRNAと同等の遺伝子発現抑制能を有することが必要である。
 さらに、siRNAは、一方の端が閉じた構造の分子、例えば、ヘアピン構造を有するsiRNA(Short Hairpin RNA;shRNA)であってもよい。shRNAは、標的遺伝子の特定配列のセンス鎖RNA、該センス鎖配列に相補的な配列からなるアンチセンス鎖RNA、およびその両鎖を繋ぐリンカー配列を含むRNAであり、センス鎖部分とアンチセンス鎖部分がハイブリダイズし、二本鎖RNA部分を形成する。
 siRNAは、臨床使用の際には、いわゆるoff−target効果を示さないことが望ましい。off−target効果とは、標的遺伝子以外に、使用したsiRNAに部分的にホモロジーのある別の遺伝子の発現を抑制する作用をいう。off−target効果を避けるために、候補siRNAについて、予めDNAマイクロアレイなどを利用して交差反応がないことを確認することが可能である。また、NCBI(National Center for Biotechnology Information)などが提供する公知のデータベースを用いて、標的となる遺伝子以外に候補siRNAの配列と相同性が高い部分を含む遺伝子が存在しないかを確認する事によって、off−target効果を避けることが可能である。
 本発明のsiRNAを作製するには、化学合成による方法および遺伝子組換え技術を用いる方法等、公知の方法を適宜用いることができる。合成による方法では、配列情報に基づき、常法により二本鎖RNAを合成することができる。また、遺伝子組換え技術を用いる方法では、センス鎖配列やアンチセンス鎖配列をコードする発現ベクターを構築し、該ベクターを宿主細胞に導入後、転写により生成されたセンス鎖RNAやアンチセンス鎖RNAをそれぞれ取得することによって作製することもできる。また、標的遺伝子の特定配列のセンス鎖、該センス鎖配列に相補的な配列からなるアンチセンス鎖、およびその両鎖を繋ぐリンカー配列を含み、ヘアピン構造を形成するshRNAを発現させることにより、所望の二本鎖RNAを作製することもできる。
 siRNAは、標的遺伝子の発現抑制活性を有する限りにおいては、siRNAを構成する核酸の全体またはその一部は、天然の核酸であってもよいし、修飾された核酸であってもよい。
 本発明におけるsiRNAは、必ずしも標的配列に対する一組の2本鎖RNAである必要はなく、標的配列を含んだ領域に対する複数組(この「複数」とは特に制限されないが、好ましくは2~5個程度の少数を指す。)の2本鎖RNAの混合物であってもよい。ここで標的配列に対応した核酸混合物としてのsiRNAは、当業者においては市販の核酸合成機およびDICER酵素を用いて適宜作製することが可能であり、また、所望のRNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することができる。なお、本発明のsiRNAには、所謂「カクテルsiRNA」が含まれる。また、本発明におけるsiRNAは、必ずしも全てのヌクレオチドがリボヌクレオチド(RNA)でなくともよい。即ち、本発明において、siRNAを構成する1もしくは複数のリボヌクレオチドは、対応するデオキシリボヌクレオチドであってもよい。この「対応する」とは、糖部分の構造は異なるものの、同一の塩基種(アデニン、グアニン、シトシン、チミン(ウラシル))であることを指す。例えば、アデニンを有するリボヌクレオチドに対応するデオキシリボヌクレオチドとは、アデニンを有するデオキシリボヌクレオチドのことをいう。
 さらに、本発明の上記RNAを発現し得るDNA(ベクター)もまた、ミオシンII等の発現を抑制し得る核酸の好ましい実施形態に含まれる。例えば、本発明の上記二本鎖RNAを発現し得るDNA(ベクター)は、該二本鎖RNAの一方の鎖をコードするDNA、および該二本鎖RNAの他方の鎖をコードするDNAが、それぞれ発現し得るようにプロモーターと連結した構造を有するDNAである。本発明の上記DNAは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、適宜作製することができる。より具体的には、本発明のRNAをコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって、本発明の発現ベクターを作製することが可能である。
 本発明において標的遺伝子の発現を抑制する核酸には、修飾された核酸を用いてもよい。修飾された核酸とは、ヌクレオシド(塩基部位、糖部位)および/またはヌクレオシド間結合部位に修飾が施されていて、天然の核酸と異なった構造を有するものを意味する。修飾された核酸を構成する「修飾されたヌクレオシド」としては、例えば、無塩基(abasic)ヌクレオシド;アラビノヌクレオシド、2’−デオキシウリジン、α−デオキシリボヌクレオシド、β−L−デオキシリボヌクレオシド、その他の糖修飾を有するヌクレオシド;ペプチド核酸(PNA)、ホスフェート基が結合したペプチド核酸(PHONA)、ロックド核酸(LNA)、モルホリノ核酸等が挙げられる。上記糖修飾を有するヌクレオシドには、2’−O−メチルリボース、2’−デオキシ−2’−フルオロリボース、3’−O−メチルリボース等の置換五単糖;1’,2’−デオキシリボース;アラビノース;置換アラビノース糖;六単糖およびアルファ−アノマーの糖修飾を有するヌクレオシドが含まれる。これらのヌクレオシドは塩基部位が修飾された修飾塩基であってもよい。このような修飾塩基には、例えば、5−ヒドロキシシトシン、5−フルオロウラシル、4−チオウラシル等のピリミジン;6−メチルアデニン、6−チオグアノシン等のプリン;および他の複素環塩基等が挙げられる。
 修飾された核酸を構成する「修飾されたヌクレオシド間結合」としては、例えば、アルキルリンカー、グリセリルリンカー、アミノリンカー、ポリ(エチレングリコール)結合、メチルホスホネートヌクレオシド間結合;メチルホスホノチオエート、ホスホトリエステル、ホスホチオトリエステル、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、トリエステルプロドラッグ、スルホン、スルホンアミド、サルファメート、ホルムアセタール、N−メチルヒドロキシルアミン、カルボネート、カルバメート、モルホリノ、ボラノホスホネート、ホスホルアミデートなどの非天然ヌクレオシド間結合が挙げられる。
 本発明の二本鎖siRNAに含まれる核酸配列としては、ミオシンIIまたは他のミオシンIIシグナルのメンバーに対するsiRNAなどを挙げることができる。
 また、本発明の核酸または薬剤をリポソームなどのリン脂質小胞体に導入し、その小胞体を投与することも可能である。siRNAまたはshRNAを保持させた小胞体をリポフェクション法により所定の細胞(例えば、角膜内皮細胞)に導入することができる。そして、得られる細胞を例えば、静脈内、動脈内等に全身投与する。眼の必要な部位等に局所的に投与することもできる。siRNAはin vitroにおいては非常に優れた特異的転写後抑制効果を示すが、in vivoにおいては血清中のヌクレアーゼ活性により速やかに分解されてしまうため持続時間が限られるためより最適で効果的なデリバリーシステム開発が求められてきた。一つの例としては、OCHIYA,T et al.,Nature Med.,5:707−710,1999、Curr.Gene Ther.,1:31−52,2001より生体親和性材料であるアテロコラーゲンが核酸と混合し複合体を形成させると、生体中の分解酵素から核酸を保護する作用がありsiRNAのキャリアーとして非常に適しているキャリアーであると報告されており、このような形態を利用することができるが、本発明の核酸または医薬の導入の方法はこれには限られない。このようにして、生体内においては血清中の核酸分解酵素の働きにより、速やかに分解されてしまうため長時間の効果の継続を達成することができる。例えば、Takeshita F.PNAS.(2003)102(34)12177−82、Minakuchi Y Nucleic Acids Research(2004)32(13)e109では、牛皮膚由来のアテロコラーゲンが核酸と複合体を形成し、生体内の分解酵素から核酸を保護する作用があり、siRNAのキャリアーとして非常に適していると報告されており、このような技術を用いることができる。
 本明細書において「薬剤」、「剤」または「因子」(いずれも英語ではagentに相当する)は、広義には、交換可能に使用され、意図する目的を達成することができる限りどのような物質または他の要素(例えば、光、放射能、熱、電気などのエネルギー)でもあってもよい。そのような物質としては、例えば、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、核酸(例えば、cDNA、ゲノムDNAのようなDNA、mRNAのようなRNAを含む)、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、有機低分子(例えば、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、有機低分子、コンビナトリアルケミストリで合成された分子、医薬品として利用され得る低分子(例えば、低分子リガンドなど)など)、これらの複合分子が挙げられるがそれらに限定されない。ポリヌクレオチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリヌクレオチドの配列に対して一定の配列相同性を(例えば、70%以上の配列同一性)もって相補性を有するポリヌクレオチド、プロモーター領域に結合する転写因子のようなポリペプチドなどが挙げられるがそれらに限定されない。ポリペプチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリペプチドに対して特異的に指向された抗体またはその誘導体あるいはその類似物(例えば、単鎖抗体)、そのポリペプチドがレセプターまたはリガンドである場合の特異的なリガンドまたはレセプター、そのポリペプチドが酵素である場合、その基質などが挙げられるがそれらに限定されない。
 本明細書において、「角膜内皮の疾患、障害または状態」とは、角膜内皮の任意の疾患、障害または状態をいい、特にミオシンIIに関連するものをいう。そのようなものとしては、たとえば、フックス角膜内皮ジストロフィ、角膜内皮炎、外傷、眼科手術等を挙げることができる。このような障害としては、たとえば、羞明、霧視、視力障害、眼痛、流涙、充血、疼痛、水疱性角膜症、眼の不快感、コントラスト低下、グレア、角膜実質の浮腫、水疱性角膜症、角膜混濁等を挙げることができるがこれらに限定されない。
 本明細書において「角膜内皮細胞」は、当該分野で用いられる通常の意味で用いられる。角膜とは、眼を構成する層状の組織の一つであり透明であり、最も外界に近い部分に位置する。角膜は、ヒトでは外側(体表面)から順に5層でできているとされ、外側から角膜上皮、ボーマン膜(外境界線)、固有層、デスメ膜(内境界線)、および角膜内皮で構成される。特に、特定しない限り、上皮および内皮以外の部分は「角膜実質」とまとめて称することがあり、本明細書でもそのように称する。
 本明細書において「角膜内皮細胞」としては、任意の角膜内皮細胞を用いることができ、初代培養細胞のものはもちろん、継代培養、増殖させたもの、幹細胞(ES細胞、iPS細胞等)等の未分化細胞から分化誘導させたもの等を用いることができる。本明細書において「HCEC」(human corneal endothelial cells)とは、ヒト角膜内皮細胞の略称である。「iHCEC」は、不死化(immobilized)ヒト角膜内皮細胞の略称である。本発明では、出願人の以前の技術であるWO2013/100208に記載の手法を用いて正常な角膜内皮細胞を調製したものを用いることができるが、これに限定されない。
 本明細書において「未分化細胞」とは、分化能がある任意の細胞をいう。従って、未分化細胞には、幹細胞のほか、一定程度分化しているが、さらになお分化し得る細胞を包含する。
 本明細書において「単離された」とは、通常の環境において天然に付随する物質が少なくとも低減されていること、好ましくは実質的に含まないことをいう。従って、単離された細胞、組織などとは、天然の環境において付随する他の物質(たとえば、他の細胞、タンパク質、核酸など)を実質的に含まない細胞をいう。本発明では、単離された角膜内皮細胞を用いることができる。
 本明細書において細胞の「正常細胞機能」とは、角膜内皮細胞等の具体的細胞について言う場合、その細胞が本来有している機能をいう。角膜内皮細胞についていえば、そのような機能としては、ZO−1およびNa/K−ATPase、角膜移植への適応能(Matsubara M,Tanishima T:Wound−healing of the corneal endothelium in the monkey:a morphometric study,Jpn J Ophthalmol 1982,26:264−273;Matsubara M,Tanishima T:Wound−healing of corneal endothelium in monkey:an autoradiographic study,Jpn J Ophthalmol 1983,27:444−450;Van Horn DL,Hyndiuk RA:Endothelial wound repair in primate cornea,Exp Eye Res 1975,21:113−124およびVan Horn DL,Sendele DD,Seideman S,Buco PJ:Regenerative capacity of the corneal endothelium in rabbit and cat,Invest Ophthalmol Vis Sci 1977,16:597−613)等が挙げられるがそれらに限定されない。本発明では、正常細胞機能を有することが確認された角膜内皮細胞を用いることが好ましい。
 ZO−1およびNa/K−ATPaseは、遺伝子の発現を免疫的な手段またはRT−PCR等の核酸レベルでの発現をみることによって評価することができる。Na/K−ATPaseおよびZO−1が正常細胞と同程度に発現および/または機能していることを確認することによって、対象の細胞が正常の機能を有しているかどうかを確認することができる。
 (一般技術)
 本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J.et al.(1989).Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001);Ausubel,F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley−Interscience;Ausubel,F.M.(1989).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley−Interscience;Innis,M.A.(1990).PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press;Ausubel,F.M.(1992).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Ausubel,F.M.(1995).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Innis,M.A.et al.(1995).PCR Strategies,Academic Press;Ausubel,F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Wiley,and annual updates;Sninsky,J.J.et al.(1999).PCR Applications:Protocols for Functional Genomics,Academic Press、Gait,M.J.(1985).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRLPress;Gait,M.J.(1990).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Eckstein,F.(1991).Oligonucleotides and Analogues:A Practical Approach,IRL Press;Adams,R.L.et al.(1992).The Biochemistry of the Nucleic Acids,Chapman & Hall;Shabarova,Z.et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids,Weinheim;Blackburn,G.M.et al.(1996).Nucleic Acids in Chemistry and Biology,Oxford University Press;Hermanson,G.T.(1996).Bioconjugate Techniques,Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されている。角膜内皮細胞については、Nancy Joyceらの報告{Joyce,2004 #161}{Joyce,2003#7}がよく知られているが、前述のごとく長期培養、継代培養により線維芽細胞様の形質転換を生じ、効率的な培養法の研究が現在も行われている。これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。
 (好ましい実施形態の説明)
 以下に好ましい実施形態の説明を記載するが、この実施形態は本発明の例示であり、本発明の範囲はそのような好ましい実施形態に限定されないことが理解されるべきである。当業者はまた、以下のような好ましい実施例を参考にして、本発明の範囲内にある改変、変更などを容易に行うことができることが理解されるべきである。これらの実施形態について、当業者は適宜、任意の実施形態を組み合わせ得る。
 (ミオシンII阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防)
 1つの局面において、本発明はミオシンII特異的阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬を提供する。本発明では、角膜内皮の疾患、障害または状態を、ミオシンII特異的阻害剤を投与することによって、予想外に角膜内皮の疾患、障害または状態を改善、予防または治癒させることができたことを見出した。したがって、このようなミオシンII特異的阻害剤の角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防のための用途は従来の知見からは予想できなかった用途であるといえる。
 好ましい局面では、本発明は、角膜内皮細胞と、ミオシンII特異的阻害剤とを含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬を提供する。ミオシンII特異的阻害剤の効果は、角膜内皮細胞を外的に付与するときに顕著に発揮される。理論に束縛されることを望まないが、角膜内皮細胞の角膜への定着を促進するものと考えられる。
 好ましい実施形態では、本発明が対象とする疾患、障害または状態は、水疱性角膜症に関する障害である。水疱性角膜症は現在のところ、根本的な治療方法や技術が存在せず、水疱性角膜症の治療は角膜移植に頼らざるを得なかった。本発明は、水疱性角膜症を顕著に治療または予防し得ることから、水疱性角膜症の処置または予防に有用であることが理解される。
 1つの特定の実施形態では、本発明が対象とする疾患、障害または状態は、水疱性角膜症における羞明、霧視、視力障害、眼痛、流涙、充血、疼痛、眼の不快感、コントラスト低下,グレア、角膜実質の浮腫、角膜混濁等を含むがこれらに限定されない。
 本発明の処置または予防薬または方法の投与(移植)対象は、哺乳動物(例えば、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ウシ、ウマ、ヒツジ、サル等)があげられるが、霊長類が好ましく、特にヒトが好ましい。霊長類での角膜内皮治療はこれまで十分な成績が達成されておらず、その意味で本発明は画期的な治療法および医薬を提供する。
 本発明で用いられるミオシンII特異的阻害剤は、ミオシンIIを阻害することができる限り、どのような薬剤(agent)を用いてもよい。また、阻害されるべきミオシンII特異的伝達経路は、周知のように、ミオシンIIの鎖(重鎖または軽鎖)が直接関連するもののほか、最終的にミオシンIIのシグナル伝達経路と同様(阻害剤・アンタゴニスト等であれば正反対)の効果を発揮するものであれば、どのようなシグナルに関連する因子であってもよい。特に実施例では、ミオシン軽鎖(MLC)のリン酸化を阻害する薬剤を用いて効果が生じていることから、このようなMLCのリン酸化を阻害する薬剤が好ましく用いられ得るがこれに限定されない。
 本発明においては、ミオシンII特異的阻害剤を単独で含めることも、また必要に応じて数種類を併用して含めることもできる。
 1つの実施形態では、ミオシンII特異的阻害剤は、ミオシンIIのアンタゴニスト、ミオシンIIのサブユニットのリン酸化阻害剤、特にMLCのリン酸化阻害剤、ミオシン軽鎖キナーゼ阻害剤、本明細書において他に例示される成分、それらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物、またはその薬学的に受容可能な塩の溶媒和物を少なくとも1種含む。このような各成分は本明細書において他の箇所で説明された任意のものを利用することができる。
 1つの実施形態では、本発明において用いられ得るミオシンII特異的阻害剤は、ブレビスタチン、ミオシンII特異的抗体、ミオシンII特異的siRNA、ペプチドアプタマー、shRNA、デコイ、アンチセンス、本明細書において他に例示される成分、それらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物、またはその薬学的に受容可能な塩の溶媒和物を少なくとも1種含む。なお、言及した抗体は中和抗体であってもよいがこれに限定されない。
 好ましい実施形態では、本発明において用いられるミオシンII特異的阻害剤は、ブレビスタチン((S)−(−)−Blebbistatin;CAS No:856925−71−8;参考文献;Straight,A.F.,et al.:Science,299,1743(2003))を含む。フックス角膜内皮ジストロフィ等の角膜内皮の細胞外マトリクス(ECM)異常に関連する疾患、障害または状態が改善されることが示されたからである。好ましい実施形態では、ブレビスタチンは、使用時に約0.1μM~約10μMの濃度で存在するように含まれ、好ましくは、使用時に約1μM~約10μMの濃度で存在するように含まれ、さらに好ましくは使用時に約1μMの濃度で存在するように含まれる。
 本発明で使用されるミオシンII特異的阻害剤の濃度は、通常約0.1~100μmol/l、好ましくは約0.1~30μmol/l、より好ましくは約1μmol/lであり、数種類使用する場合は適宜変更することができ、他の濃度範囲としては、例えば、通常、約0.001~100μmol/l、好ましくは、約0.01~75μmol/l、約0.05~50μmol/l、約1~10μmol/l、約0.01~10μmol/l、約0.05~10μmol/l、約0.075~10μmol/l、約0.1~10μmol/l、約0.5~10μmol/l、約0.75~10μmol/l、約1.0~10μmol/l、約1.25~10μmol/l、約1.5~10μmol/l、約1.75~10μmol/l、約2.0~10μmol/l、約2.5~10μmol/l、約3.0~10μmol/l、約4.0~10μmol/l、約5.0~10μmol/l、約6.0~10μmol/l、約7.0~10μmol/l、約8.0~10μmol/l、約9.0~10μmol/l、約0.01~50μmol/l、約0.05~5.0μmol/l、約0.075~5.0μmol/l、約0.1~5.0μmol/l、約0.5~5.0μmol/l、約0.75~5.0μml/l、約1.0~5.0μmol/l、約1.25~5.0μmol/l、約1.5~5.0μmol/l、約1.75~5.0μmol/l、約2.0~5.0μmol/l、約2.5~5.0μmol/l、約3.0~5.0μmol/l、約4.0~5.0μmol/l、約0.01~3.0μmol/l、約0.05~3.0μmol/l、約0.075~3.0μmol/l、約0.1~3.0μmol/l、約0.5~3.0μmol/l、約0.75~3.0μmol/l、約1.0~3.0μmol/l、約1.25~3.0μmol/l、約1.5~3.0μmol/l、約1.75~3.0μmol/l、約2.0~3.0μmol/l、約0.01~1.0μmol/l、約0.05~1.0μmol/l、約0.075~1.0μmol/l、約0.1~1.0μmol/l、約0.5~1.0μmol/l、約0.75~1.0μmol/l、約0.09~35μmol/l、約0.09~3.2μmol/lであり、より好ましくは、約0.05~1.0μmol/l、約0.075~1.0μmol/l、約0.1~1.0μmol/l、約0.5~1.0μmol/l、約0.75~1.0μmol/lを挙げることができるがこれらに限定されない。
 本発明の処置または予防薬は、さらなる医薬成分を含んでいてもよい。そのような医薬製品の代表例としては、RhoA阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤、ステロイドを挙げることができる。理論に束縛されることを望まないが、RhoA阻害剤、および/またはRhoキナーゼ阻害剤および/またはステロイドを含めることにより、角膜内皮細胞の接着を亢進することによって細胞の脱落を防止し、良好な細胞形態および高い細胞密度を持った角膜内皮細胞層の形成を可能とするため、ミオシンII特異的阻害剤の効果を強化することができるからである。本発明においては、1種類のRhoA阻害剤、および/またはRhoキナーゼ阻害剤を単独で含めることも、また必要に応じて数種類を併用して含めることもできる。
 本発明において使用され得るRhoA阻害剤としては、ボツリヌスC3酵素(C3)、RhoA特異的抗体、RhoA特異的siRNA、ペプチドアプタマー、shRNA、デコイ、アンチセンス、本明細書において他に例示される成分、それらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物、またはその薬学的に受容可能な塩の溶媒和物を少なくとも1種含む。なお、言及した抗体は中和抗体であってもよいがこれに限定されない。
 本発明において使用され得るRhoキナーゼ阻害剤としては、下記文献:米国特許4678783号、特許第3421217号、国際公開第95/28387、国際公開99/20620、国際公開99/61403、国際公開02/076976、国際公開02/076977、国際公開第2002/083175、国際公開02/100833、国際公開03/059913、国際公開03/062227、国際公開2004/009555、国際公開2004/022541、国際公開2004/108724、国際公開2005/003101、国際公開2005/039564、国際公開2005/034866、国際公開2005/037197、国際公開2005/037198、国際公開2005/035501、国際公開2005/035503、国際公開2005/035506、国際公開2005/080394、国際公開2005/103050、国際公開2006/057270、国際公開2007/026664などに開示された化合物、Rhoキナーゼ特異的抗体、Rhoキナーゼ特異的siRNA、ペプチドアプタマー、shRNA、デコイ、アンチセンス、本明細書において他に例示される成分、それらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物、またはその薬学的に受容可能な塩の溶媒和物を少なくとも1種含む。なお、言及した抗体は中和抗体であってもよいがこれに限定されない。かかる化合物は、それぞれ開示された文献に記載の方法により製造することができ、例えば、1−(5−イソキノリンスルホニル)ホモピペラジンまたはその塩(たとえば、ファスジル(1−(5−イソキノリンスルホニル)ホモピペラジン))、(R)−(+)−トランス−(4−ピリジル)−4−(1−アミノエチル)−シクロヘキサンカルボキサミドまたはその塩(たとえば、Y−27632((R)−(+)−トランス−(4−ピリジル)−4−(1−アミノエチル)−シクロヘキサンカルボキサミド2塩酸塩1水和物)など)などを挙げることができる。
 本発明中のRhoA阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤、ステロイドの濃度は、通常約1~100μmol/l、好ましくは約5~20μmol/l、より好ましくは約10μmol/lであり、数種類使用する場合は適宜変更することができ、他の濃度範囲としては、例えば、通常、約0.001~100μmol/l、好ましくは、約0.01~75μmol/l、約0.05~50μmol/l、約1~10μmol/l、約0.01~10μmol/l、約0.05~10μmol/l、約0.075~10μmol/l、約0.1~10μmol/l、約0.5~10μmol/l、約0.75~10μmol/l、約1.0~10μmol/l、約1.25~10μmol/l、約1.5~10μmol/l、約1.75~10μmol/l、約2.0~10μmol/l、約2.5~10μmol/l、約3.0~10μmol/l、約4.0~10μmol/l、約5.0~10μmol/l、約6.0~10μmol/l、約7.0~10μmol/l、約8.0~10μmol/l、約9.0~10μmol/l、約0.01~50μmol/l、約0.05~5.0μmol/l、約0.075~5.0μmol/l、約0.1~5.0μmol/l、約0.5~5.0μmol/l、約0.75~5.0μmol/l、約1.0~5.0μmol/l、約1.25~5.0μmol/l、約1.5~5.0μmol/l、約1.75~5.0μmol/l、約2.0~5.0μmol/l、約2.5~5.0μmol/l、約3.0~5.0μmol/l、約4.0~5.0μmol/l、約0.01~3.0μmol/l、約0.05~3.0μmol/l、約0.075~3.0μmol/l、約0.1~3.0μmol/l、約0.5~3.0μmol/l、約0.75~3.0μmol/l、約1.0~3.0μmol/l、約1.25~3.0μmol/l、約1.5~3.0μmol/l、約1.75~3.0μmol/l、約2.0~3.0μmol/l、約0.01~1.0μmol/l、約0.05~1.0μmol/l、約0.075~1.0μmol/l、約0.1~1.0μmol/l、約0.5~1.0μmol/l、約0.75~1.0μmol/l、約0.09~35μmol/l、約0.09~3.2μmol/lであり、より好ましくは、約0.05~1.0μmol/l、約0.075~1.0μmol/l、約0.1~1.0μmol/l、約0.5~1.0μmol/l、約0.75~1.0μmol/lを挙げることができるがこれらに限定されない。
 本発明は、点眼剤として投与することができる。
 投与量、投与回数は、症状、年齢、体重、投与形態により異なるが、通常成人に対し、例えば点眼剤として使用する場合には、有効成分を約0.0001~0.1w/v%、好ましくは約0.003~0.03w/v%含有する製剤を、1日あたり1~10回、好ましくは1~6回、より好ましくは1~3回、1回当たり約0.01~0.1mL投与することができる。本発明の処置または予防薬を前房内に注入する場合には、上記濃度の10分の1~1000分の1の濃度のものが使用され得る。当業者は疾患の状態によって、ミオシンII特異的阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤等の種類および濃度を適宜選択することができる。
 1つの局面において、本発明は、ミオシンII特異的阻害剤と角膜内皮細胞とを含む角膜内皮製剤を提供する。
 1つの局面において、本発明の角膜内皮製剤は、基材と、その基材上の試験管内で培養した角膜内皮細胞層とを含有する。
 本発明において使用される基材とは、培養角膜内皮細胞層を担持し、移植後一定期間好ましくは少なくとも3日間は生体内でもその形状を維持し得るものであれば特に限定されるものではない。また、本発明において使用される基材は、角膜内皮細胞を試験管内で培養する場合のスキャフォールドとしての役割を有するものであってもよく、培養後の角膜内皮細胞層を担持させる役割のみを有するものであってもよい。好ましくは、本発明において使用される基材は、角膜内皮細胞の培養に用いられ、培養完了後にそのまま移植に供することが可能なスキャフォールドとしての役割を有するものである。
 本発明において使用される基材としては、例えば、コラーゲン、ゼラチン、セルロース等の天然物由来の高分子材料、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)等の合成高分子材料、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等の生分解性高分子材料、ハイドロキシアパタイト、羊膜などがあげられる。
 本発明において使用される基材の形状は、角膜内皮細胞層を担持し、移植に適する形状であれば特に限定されるものではないが、シート状であることが好ましい。本発明の製剤がシート状の場合、移植時に適用部位に合わせた大きさに切断して用いることができる。また、シートを小さく丸めた後、創口から挿入することも可能である。好ましい具体例として、障害した角膜内皮の面積の約8割を覆う円形の形状が例示される。また、適用部位に密着可能なように、この円形の周辺部に切り込みを入れることも好ましい。
 好ましい実施形態において、本発明において使用される基材の例はコラーゲンである。コラーゲンとしては、特開2004−24852号公報に記載のコラーゲンシートが好適に使用できる。かかるコラーゲンシートは、特開2004−24852号公報に記載の方法に従って、例えば、羊膜から調製することができる。
 以下に角膜内皮製剤の一例として角膜内皮細胞層の調製を記載する。
 本発明で使用される角膜内皮細胞層は、以下の特徴を少なくとも1つ備えるものであることが好ましい。より好ましくは、以下の特徴を2つ以上、さらにより好ましくは全て備えるものである。
(1)細胞層が単層構造である。これは生体の角膜内皮細胞層が備える特徴の一つである。
(2)細胞層における細胞密度は約1,000~約4,000細胞/mmである。特に、成人をレシピエント(移植者)とする場合には約2,000~約3,000細胞/mmであることが好ましい。
(3)細胞層を構成する細胞の平面視形状が略六角形である。これは生体における角膜内皮細胞層を構成する細胞が備える特徴の一つである。本発明の製剤は生体の角膜内皮細胞層に類似し、生来の角膜内皮細胞層と同様の機能を発揮するとともに、生体内で増殖能も発揮することができる。
(4)細胞層において細胞が規則正しく整列している。生体の角膜内皮細胞層においてはそれを構成する細胞は規則正しく整列しており、これによって角膜内皮細胞の正常な機能と高い透明性が維持され、また角膜の水分調整機能が適切に発揮されると考えられている。したがって、このような形態的な特徴を備えることにより、本発明の製剤は、生体における角膜内皮細胞層と同様の機能を発揮することが期待される。
 本発明で使用される角膜内皮細胞の採取および試験管内での培養は以下のようにして行うことができる。
 角膜内皮細胞はレシピエント自身または適切なドナーの角膜から常法で採取される。本発明における移植条件を考慮すれば、同種由来の角膜内皮細胞を準備すればよい。例えば、角膜組織のデスメ膜と内皮細胞層を角膜実質から剥離した後、培養皿に移し、ディスパーゼなどで処理する。これによって角膜内皮細胞はデスメ膜より脱落する。デスメ膜に残存している角膜内皮細胞はピペッティングなどによって脱落させることができる。デスメ膜を除去した後、適切な培養液中で角膜内皮細胞を培養する。適切な培養液としては例えば市販のDMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)(例えば、INVITROGEN、カタログ番号:12320等を)にFBS(ウシ胎仔血清)(例えば、BIOWEST、カタログ番号:S1820−500)、b−FGF(塩基性線維芽細胞増殖因子)(例えば、INVITROGEN、カタログ番号:13256−029)、およびペニシリン、ストレプトマイシンなどの抗生物質を適宜添加し、さらにトランスフォーミング増殖因子(TGF)βシグナル阻害剤等の線維化抑制剤等の培養正常化剤(代表的には、SB431542(4−[4−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イル)−5−(2−ピリジニル)]−1H−イミダゾール−2−イル]ベンズアミド)を挙げることができるがこれに限定されない。詳細には、WO2013/100208を参照することができる。)の成分を添加したものを使用することができる。培養容器(培養皿)にはその表面にI型コラーゲン、IV型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニンまたはウシ角膜内皮細胞の細胞外マトリックスなどをコーティングしてあるものを使用することが好ましい。あるいは、通常の培養容器をFNC coating mix(登録商標)(50ml(AES−0407)、ATHENA、カタログ番号:0407)等の市販のコーティング剤で処理したものを用いてもよい。かかるコーティングと適切な培養液とを併用することにより、角膜内皮細胞の培養容器表面への接着が促され、良好な増殖が行われるからである。
 角膜内皮細胞を培養する際の温度条件は、角膜内皮細胞が生育する限りにおいて特に限定されないが、例えば約25℃~約45℃、増殖効率を考慮すれば好ましくは約30℃~約40℃、さらに好ましくは約37℃である。培養方法は、通常の細胞培養用インキュベーター内で、加湿下、約5~10%のCO濃度の環境下で行われる。
 培養に供された角膜内皮細胞が増殖した後に継代培養を行うことができる。好ましくはサブコンフルエントないしコンフルエントになった時点で継代培養を行う。継代培養は次のように行うことができる。まずトリプシン−EDTA等で処理することによって細胞を培養容器表面から剥がし、次いで細胞を回収する。回収した細胞に上述の培養正常化剤または培地を加えて細胞浮遊液とする。細胞を回収する際、あるいは回収後に遠心処理を行うことが好ましい。かかる遠心分離処理によって細胞密度の高い細胞浮遊液を調製することができる。好ましい細胞密度は、約1~2×10個/mLである。尚、ここでの遠心処理の条件としては、例えば、500rpm(30×g)~1000rpm(70×g)、1~10分を挙げることができる。
 細胞浮遊液は上記の初期培養と同様に培養容器に播種され、培養に供される。継代時の希釈倍率は細胞の状態によっても異なるが、約1:2~1:4、好ましくは約1:3である。継代培養は上記の初期培養と同様の培養条件で行うことができる。培養時間は使用する細胞の状態などによっても異なるが、例えば7~30日間である。以上の継代培養は必要に応じて複数回行うことができる。上述の培養正常化剤または適切な培養液において、細胞接着促進剤を用いれば、培養初期の細胞接着を亢進させることにより、培養期間の短縮が可能となる。
 角膜内皮細胞層の調製は以下のようにして行うことができる。細胞浮遊液は、コラーゲンシート等の基材上に播種され、培養に供される。この際、最終的に製造される角膜内皮製剤において所望の細胞密度の細胞層が形成されるように播種する細胞数が調整される。具体的には細胞密度が約1,000~約4,000細胞/mmの細胞層が形成されるように細胞を播種する。培養は上記の初期培養などと同様の条件で行うことができる。培養時間は使用する細胞の状態などによっても異なるが、例えば3~30日間である。
 以上のようにして培養を行うことにより、基材上に試験管内で培養した角膜内皮細胞層が形成された角膜内皮製剤が得られる。
 このような角膜内皮製剤は、角膜内皮の移植が必要な疾患、例えば水疱性角膜症、角膜浮腫、角膜白斑、特に、角膜ジストロフィ、外傷または内眼手術に起因する角膜内皮障害によって生じる水疱性角膜症の治療における移植片として用いることができる。このような水疱性角膜症、角膜内皮障害などの原因としては、手術のほかフックス角膜内皮ジストロフィ、偽落屑症候群、角膜内皮炎等を挙げることができる。
 別の局面において、本発明は、角膜内皮の疾患、障害または状態の改善、治癒、処置または予防のためのミオシンII特異的阻害物質を提供する。ミオシンII特異的阻害物質は、ミオシンII特異的阻害剤と交換可能に使用され得る。この用途において、角膜内皮の疾患、障害または状態およびミオシンII特異的阻害剤については、本明細書において説明した任意の実施形態を使用することができる。
 別の局面において、本発明は、被験体における角膜内皮の疾患、障害または状態の改善、治癒、処置または予防のための方法であって、該方法は該被験体に対して有効量のミオシンII特異的阻害剤を投与する工程を包含する、方法を提供する。この方法において、角膜内皮の疾患、障害または状態およびミオシンII特異的阻害剤については、本明細書において説明した任意の実施形態を使用することができる。
 本発明の治療もしくは予防薬または方法の投与(移植)対象は、哺乳動物(例えば、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ウシ、ウマ、ヒツジ、サル等)があげられるが、霊長類が好ましく、特にヒトが好ましい。霊長類での角膜内皮治療はこれまで十分な成績が達成されておらず、その意味で本発明は画期的な治療法および医薬を提供する。
 本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。
 以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 (参考例1:ROCK阻害剤による細胞接着の検討と接着関連分子への影響)
 参考例1では、ROCK阻害剤を添加してRho−ROCK経路を阻害することによる細胞接着への影響を調べた。
 (材料および方法)
 (角膜組織)
 本実験で使用した全てのサル角膜組織は、他の研究目的により安楽死したカニクイザル(日精バイリス株式会社滋賀研究所(NisseiBilis Co.,Ltd.)Ohtsu,Japan、株式会社ケアリー(Keari Co.,Ltd.)Wakayama,Japan)の角膜を使用した。全ての角膜を、保存培地(Optisol;Chiron Vision Corporation,Irvine,CA)中、4℃で保存した。
 (細胞培養)
 サル角膜内皮細胞初代培養では、角膜組織から内皮細胞層を含むデスメ膜を剥離し、DMEM(Gibco−Invitrogen)に溶解した2mg/ml Collagenase A(カタログ番号:70164923;Roche Applied Science,Penzberg,Germany)に入れて37℃でインキュベートした。12時間後、1000rpmで5分間遠心分離して上清を除去後、沈殿している角膜内皮細胞塊に培養培地を加えて混和し、FNC Coating Mix(カタログ番号:0407;Athena Enzyme Systems,Baltimore,MD,USA)をコートした12ウェルプレートへ全量を播種した。培養培地はDMEM(カタログ番号:12320;Gibco−Invitrogen)に10% FBS、50μg/ml ゲンタマイシン(カタログ番号:15710−064;Invitrogen)、2ng/ml塩基性線維芽細胞増殖因子(basic fibroblast growth factor;カタログ番号:13256−029;bFGF;Invitrogen)を加えたものを使用した。
 培地交換は2日ごとに行った。継代は50~80%コンフルエントになった時点で行った。継代方法は、Ca2+Mg2+非含有(free)PBS(PBS−;Nissui Pharmaceutical Co.,Ltd.,Tokyo.Japan)で細胞を洗浄し、TrypLETM Select(カタログ番号:12563;Invitrogen)を加え、37℃で5分間インキュベートした。プレートから細胞を剥離して回収し、1000rpm 5分間遠心分離後、培養培地を加えて細胞懸濁液とした。FNC Coating Mixをコートしたプレートへ1:2~3の密度で細胞を播種した。
 (接着細胞数の検討)
 CellTiter−Gloを用いて接着細胞数の解析を行った。まず、96wellプレートに最終濃度10μMとなるようにY−27632(Wako、カタログ番号:251−00514)を添加したDMEM(Gibco−Invitrogen)に5000個/wellの培養サル角膜内皮細胞を播種した。コントロールとしてDMEM(Gibco−Invitrogen)を用いた。播種して3時間後にPBS(−)で洗浄を行い、タッピングでPBS(−)を除去した。そこに室温に戻しておいたCellTiter−Gloの試薬と培地を1:1で添加して遮光で10分間振盪して、さらに10分間静置して平衡化した。その後白色プレートに移し、吸光度を測定した。
 (ウェスタンブロット法)
 最終濃度10μMとなるようにY−27632を添加したDMEM(Gibco−Invitrogen)とともに培養サル角膜内皮細胞を播種し経時的に0,1,3,24時間後に、RIPAバッファーで抽出し得られたタンパク質を7.5%ポリアクリルアミドで電気泳動した。コントロールとしてDMEM(Gibco−Invitrogen)を用いた。分離されたタンパク質はPVDF膜(PALL LIFE SCIENCE社製、カタログ番号:EH−2222)に転写した。0.1%(vol/vol)ポリエチレンソルビタンモノラウレート(ナカライテスク、カタログ番号:28353−85)(TBS−T)と5%無脂肪乾燥乳(CELL SIGNALING社、カタログ番号:9999)を補ったTris緩衝化食塩水(10mM Tris−HCl、pH7.4;100mM NaCl)と、ブロットした膜を1時間インキュベートすることによりブロッキング操作を行った。この後、Phospho Myosin Light Chain2(Thr18/Ser19)(CELL SIGNALING社、カタログ番号:3674)、Phospho FAK(Y397)(D20B1)Rabbit mAb(CELL SIGNALING社、カタログ番号:8556)、Phospho Paxillin(Tyr118)Antibody(CELL SIGNALING社、カタログ番号:2541)、GAPDH(14C10)Rabbit mAb(CELL SIGNALING社、カタログ番号:2118)に対する抗体を補ったTBS−Tにて1000倍に希釈したものをメンブレンに浸し、室温で1時間反応させた。TBS−Tで3回洗浄後、マウス−IgG抗体HRP複合体(CELL SIGNALING社、カタログ番号:7074P2)とウサギ−IgG抗体HRP複合体(GE Healthcare、カタログ番号:NA934)インキュベートし、洗浄後、ECL−ADVAVCE(GEヘルスケア・ジャパン社、カタログ番号:RPN2135V)で発光させたバンドを検出した。
 (結果)
 図1にその結果を示す。図1左はROCK阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−Glo(登録商標)により接着細胞数を評価することで行った結果である。その結果コントロールと比べるとROCK阻害剤であるY−27632を添加した場合、接着細胞数が有意に増加していることが分かった。
図1右はROCK阻害剤添加後のRho−ROCK経路および接着関連分子の活性をウェスタンブロット法により測定した結果である。Y−27632を添加することによってMLCのリン酸化を抑制することが確認できた。また接着関連分子であるFAKおよびパキシリンのリン酸化が早期に起こることが確認できた。
(参考例2:RhoA阻害剤による細胞接着の検討と接着関連分子への影響)
 参考例2では、RhoA阻害剤(ボツリヌスC3酵素)の作用を用いて細胞接着への影響を調べた。
 (材料および方法)
 手短には、RhoA阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−Glo(登録商標)により接着細胞数を評価することで行った。また、RhoA阻害剤添加後の接着関連分子の活性をウェスタンブロット法で測定した。
 (接着細胞数の検討)
 CellTiter−Gloを用いて接着細胞数の解析を行った。まず、96wellプレートに最終濃度300ng/mlとなるようにC3ボツリヌス毒素(CALBIOCHEM社、カタログ番号:341208)を添加したDMEM(Gibco−Invitrogen)に5000個/wellの培養サル角膜内皮細胞を播種した。コントロールとしてDMEM(Gibco−Invitrogen)を用いた。播種して3時間後にPBS(−)で洗浄を行い、タッピングでPBS(−)を除去した。そこに室温に戻しておいたCellTiter−Gloの試薬と培地を1:1で添加して遮光で10分間振盪して、さらに10分間静置して平衡化した。その後白色プレートに移し、吸光度を測定した。
 (ウェスタンブロット法)
 最終濃度300ng/mlとなるようにC3ボツリヌス毒素を添加したDMEM(Gibco−Invitrogen)とともに培養サル角膜内皮細胞を播種し経時的に0,1,3,24時間後に、RIPAバッファーで抽出し得られたタンパク質を7.5%ポリアクリルアミドで電気泳動した。コントロールとしてDMEM(Gibco−Invitrogen)を用いた。分離されたタンパク質はPVDF膜(PALL LIFE SCIENCE社製、カタログ番号:EH−2222)に転写した。0.1%(vol/vol)ポリエチレンソルビタンモノラウレート(ナカライテスク、カタログ番号:28353−85)(TBS−T)と5%無脂肪乾燥乳(CELL SIGNALING社、カタログ番号:9999)を補ったTris緩衝化食塩水(10mM Tris−HCl、pH7.4;100mM NaCl)と、ブロットした膜を1時間インキュベートすることによりブロッキング操作を行った。この後、Phospho FAK(Y397)(D20B1)Rabbit mAb(CELL SIGNALING社、カタログ番号:8556)、Phospho Paxillin(Tyr118)Antibody(CELL SIGNALING社、カタログ番号:2541)、GAPDH(14C10)Rabbit mAb(CELL SIGNALING社、カタログ番号:2118)に対する抗体を補ったTBS−Tにて1000倍に希釈したものをメンブレンに浸し、室温で1時間反応させた。TTBS−Tで3回洗浄後、マウス−IgG抗体HRP複合体(CELL SIGNALING社、カタログ番号:7074P2)とウサギ−IgG抗体HRP複合体(GE Healthcare、カタログ番号:NA934)インキュベートし、洗浄後、ECL−ADVAVCE(GEヘルスケア・ジャパン社、カタログ番号:RPN2135V)で発光させたバンドを検出した。
 (結果)
 結果を図2に示す。図2左はRhoA阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−Glo(登録商標)により接着細胞数を評価することで行った結果を示す。その結果コントロールと比べるとRhoA阻害剤であるC3を添加した場合、接着細胞数が有意に増加していることが分かった。図2右はRhoA阻害剤添加後の接着関連分子の活性をウェスタンブロット法にて測定した結果である。RhoA阻害剤であるC3を添加することによって接着関連分子であるFAKおよびパキシリンのリン酸化が促進されることが確認できた。
 (実施例1:MLCリン酸化阻害剤による細胞接着の検討)
 本実施例では、Rho−ROCK経路の下流でありその活性化によりリン酸化されるMLCの細胞接着への関与を検討した。
 (材料および方法)
 手短には、p−MLC阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−GloRにより接着細胞数を評価することで行った。また、p−MLC阻害剤添加後の接着関連分子の活性をウェスタンブロット法を用いて測定した。
 (接着細胞数の検討)
 CellTiter−Gloを用いて接着細胞数の解析を行った。まず、96wellプレートに最終濃度100μMとなるようにブレビスタチン(MILLIPORE社、カタログ番号:203391)を添加したDMEM(Gibco−Invitrogen)に5000個/wellの培養サル角膜内皮細胞を播種した。コントロールとしてDMEM(Gibco−Invitrogen)を用いた。播種して3時間後にPBS(−)でwashを行い、タッピングでPBS(−)を除去した。そこに室温に戻しておいたCellTiter−Gloの試薬と培地を1:1で添加して遮光で10分間振盪して、さらに10分間静置して平衡化した。その後白色プレートに移し、吸光度を測定した。
 (ウェスタンブロット法)
 最終濃度100μMとなるようにブレビスタチンを添加したDMEM(Gibco−Invitrogen)とともに培養サル角膜内皮細胞を播種し経時的に0,1,3,24時間後に、RIPAバッファーで抽出し得られたタンパク質を7.5%ポリアクリルアミドで電気泳動した。コントロールとしてDMEM(Gibco−Invitrogen)を用いた。分離されたタンパク質はPVDF膜(PALL LIFE SCIENCE社製、カタログ番号:EH−2222)に転写した。0.1%(vol/vol)ポリエチレンソルビタンモノラウレート(ナカライテスク、カタログ番号:28353−85)(TBS−T)と5%無脂肪乾燥乳(CELL SIGNALING社、カタログ番号:9999)を補ったTris緩衝化食塩水(10mM Tris−HCl、pH7.4;100mM NaCl)と、ブロットした膜を1時間インキュベートすることによりブロッキング操作を行った。この後、Phospho Paxillin(Tyr118)Antibody(CELL SIGNALING社、カタログ番号:2541)、GAPDH(14C10)Rabbit mAb(CELL SIGNALING社、カタログ番号:2118)に対する抗体を補ったTBS−Tにて1000倍に希釈したものをメンブレンに浸し、室温で1時間反応させた。TBS−Tで3回洗浄後、マウス−IgG抗体HRP複合体(CELL SIGNALING社、カタログ番号:7074P2)とウサギ−IgG抗体HRP複合体(GE Healthcare、カタログ番号:NA934)インキュベートし、洗浄後、ECL−ADVAVCE(GEヘルスケア・ジャパン社、カタログ番号:RPN2135V)で発光させたバンドを検出した。
 (結果)
 結果を図3に示す。図3左はp−MLC阻害剤による細胞接着の検討をCellTiter−GloRにより接着細胞数を評価することで行った結果である。その結果コントロールと比べるとp−MLC阻害剤であるブレビスタチンを添加した場合、有意に接着細胞数が増加していることが分かった。図3右はp−MLC阻害剤添加後の接着関連分子の活性をウェスタンブロット法を用いて測定した結果である。ブレビスタチンを添加することによって接着関連分子であるパキシリンのリン酸化が早期に起こることが確認できた。
 (実施例2:ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植)
 本実施例では、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の状態を確認した。
 (方法および材料)
 本実験で使用した全てのウサギ角膜組織は、他の研究目的により安楽死したウサギより研究用眼球(オリエンタルバイオサービス株式会社)として購入したものを使用した。
 (細胞培養)
 ウサギ角膜内皮細胞初代培養では、角膜組織から内皮細胞層を含むデスメ膜を剥離し、一眼に対して0.5mlのAccutase(カタログ番号:AT104、Innovative Cell Technologies)を用いて37℃でウォーターバスを用いてインキュベートした。20分後、培養培地を加えてピペッティングを行い,1200rpmで3分間遠心分離して上清を除去後、沈殿している角膜内皮細胞塊に培養培地を加えて混和し、FNC Coating Mix(カタログ番号:0407;Athena Enzyme Systems,Baltimore,MD,USA)をコートした12ウェルプレートへ全量を播種した。培養培地はDMEM(カタログ番号:12320;Gibco−Invitrogen)に10% FBS、1% Penicillin−Streptomycin Mixed Solution(カタログ番号:26252−94;ナカライテスク)、2ng/ml塩基性線維芽細胞増殖因子(basic fibroblast growth factor;カタログ番号:13256−029;bFGF;Invitrogen)を加えたものを使用した。
 培地交換は2日ごとに行った。継代は50~80%コンフルエントになった時点で行った。継代方法は、Ca2+Mg2+非含有(free)PBS(PBS−;Nissui Pharmaceutical Co.,Ltd.,Tokyo.Japan)で細胞を洗浄し、0.05% Trypsin−EDTA(カタログ番号:25300−054;Invitrogen)を加え、37℃で3分間インキュベートした。プレートから細胞を剥離して回収し、1500rpm 3分間遠心分離後、培養培地を加えて細胞懸濁液とした。FNC Coating Mixをコートしたプレートへ1:2~3の密度で細胞を播種した。
 (移植)
 ウサギの角膜内皮細胞をソフトテーパードニードル(イナミ社、M−563S)にて剥離して水疱性角膜症モデルを作製した。続いて培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をブレビスタチンを最終濃度10μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、角膜表面を下にしたうつむき姿勢を3時間とらせた。比較群としてウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をY−27632を最終濃度100μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射した群、角膜内皮細胞を掻爬のみ行った群、ウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射した群を用いた。
 (結果)
 図4~5にブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の前眼部写真を示す。図4の上段は、ブレビスタチンを用いた結果(3日目、7日目、14日目)を示す。図4の下段は、Y−27632を用いた結果(3日目、7日目、14日目)を示す。コントロールとして、図5の上段は、掻爬のみの結果(3日目、7日目、14日目)を示し、図5の下段は細胞のみの結果(3日目、7日目、14日目)を示す。示されるように、ブレビスタチンの併用は、Y−27632と同様に良好であることが分かった。
 (実施例3:ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の状態)
 本実施例では、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の角膜厚、眼圧および免疫組織学的検討を測定した。
 (角膜厚および眼圧測定)
 培養角膜内皮細胞移植後にウサギの角膜厚を超音波パキメーター(SP−2000;Tomey,Nagoya,Japan)にて測定した。また、眼圧についてはトノベット(カタログ番号:TV01,MEテクニカ)にて測定した。
 (免疫組織学的検討)
 ウサギを安楽死させて角膜を摘出して機能関連マーカーとしてZO−1、Na/K−ATPaseを用いて免疫染色を行い蛍光顕微鏡にて観察を行った。組織染色検査のために、4%パラホルムアルデヒドで10分間室温(RT)で固定し、1%ウシ血清アルブミン(BSA)とともに30分間インキュベートした。密着結合関連タンパク質であるZO−1(Zymed Laboratories,Inc.,South San Francisco,CA)、ポンプ機能に関連するタンパク質であるNa/K−ATPase(Upstate Biotec,Inc.,Lake Placid,NY)およびアクチンの免疫組織化学分析を行った。二次抗体には、Alexa Fluor(登録商標)488標識、または、Alexa Fluor(登録商標)594標識ヤギ抗マウスIgG(Life Technologies)の1:2000希釈を使用した。アクチンの染色は、Alexa Fluor(登録商標)488標識ファロイジン(Life Technologies)の1:400希釈を用いて実施した。次いで、細胞の核をDAPI(Vector Laboratories,Inc.,Burlingame,CA)で染色した。次いで、スライドを蛍光顕微鏡(TCS SP2 AOBS;Leica Microsystems,Welzlar,Germany)で観察した。
 (結果)
 結果を図6~8に示す。図6は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の角膜厚、図7はブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の眼圧、図8は、ブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植後の免疫組織学的検討結果を示す。
 (実施例4:低濃度のブレビスタチンを併用した培養角膜内皮細胞移植)
 実施例3と同様に角膜内皮を掻爬したウサギの水疱性角膜症モデル眼に、培養したウサギの角膜内皮細胞5.0×10個をブレビスタチンを最終濃度1μMおよび3μMに調整したDulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)200μlに懸濁して前房内に注射して、うつむき姿勢を3時間とらせ、角膜の透明性回復、角膜内皮の再生を検討した。
 (免疫組織学的検討)
 ウサギを安楽死させて角膜を摘出して機能関連マーカーとしてZO−1、Na/K−ATPase、N−cadherinを用いて免疫染色を行い蛍光顕微鏡にて観察を行った。組織染色検査のために、4%パラホルムアルデヒドで10分間室温(RT)で固定し、1%ウシ血清アルブミン(BSA)とともに30分間インキュベートした。密着結合関連タンパク質であるZO−1(Zymed Laboratories,Inc.,South San Francisco,CA)、ポンプ機能に関連するタンパク質であるNa/K−ATPase(Upstate Biotec,Inc.,Lake Placid,NY)、N−cadherin(BD Transduction Laboratories、カタログ番号:610920)およびアクチンの免疫組織化学分析を行った。二次抗体には、Alexa Fluor(登録商標)488標識、または、Alexa Fluor(登録商標)594標識ヤギ抗マウスIgG(Life Technologies)の1:2000希釈を使用した。アクチンの染色は、Alexa Fluor(登録商標)488標識ファロイジン(Life Technologies)の1:400希釈を用いて実施した。次いで、細胞の核をDAPI(Vector Laboratories,Inc.,Burlingame,CA)で染色した。次いで、スライドを蛍光顕微鏡(TCS SP2 AOBS;Leica Microsystems,Welzlar,Germany)で観察した。
 (結果)
 結果を図9~11に示す。図9は、前眼部写真、図10は角膜厚、図11は培養角膜内皮細胞移植後の免疫組織学的検討結果を示す。
 (考察)
 これらの実験結果から、図12に示すように、細胞は浮遊状態においてはRhoAの活性が上がると、ROCKの活性も上がり、MLCのリン酸化が進むことで、接着関連分子であるFAKおよびパキシリンのリン酸化、ビンキュリンの発現が抑制されることで細胞基質間接着が阻害されていたと考えることができる。そしてブレビスタチンを添加することでMLCのリン酸化活性を抑制するとアクチンの収縮が抑制され、接着関連分子の活性を促進することで内皮細胞の基質間接着性が促進するという結果が得られた。さらにY−27632と比べても低濃度で治療可能であることが示された。
 以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
 ミオシンII特異的阻害剤を含む、特に角膜内皮細胞を用いた、角膜内皮の疾患、障害または状態の治療または予防薬に関する産業(細胞培養産業、製薬等)において利用可能な技術が提供される。

Claims (14)

  1. 角膜内皮細胞と、ミオシンII特異的阻害剤とを含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬。
  2. 前記ミオシンII特異的阻害剤はブレビスタチンである、請求項1に記載の処置または予防薬。
  3. 前記疾患、障害または状態は、フックス角膜内皮ジストロフィ、または角膜内皮不全(水疱性角膜症)に関する障害である、請求項1に記載の処置または予防薬。
  4. 前記疾患、障害または状態は、外傷または眼科手術に起因するものである、請求項3に記載の処置または予防薬。
  5. 前記疾患、障害または状態は、水疱性角膜症における羞明、霧視、視力障害、眼痛、流涙、充血、疼痛、眼の不快感、コントラスト低下,グレア、角膜実質の浮腫および角膜混濁からなる群より選択されるものである、請求項1に記載の処置または予防薬。
  6. 前記角膜内皮は霊長類のものである、請求項1に記載の処置または予防薬。
  7. 前記角膜内皮はヒトのものである、請求項1に記載の処置または予防薬。
  8. さらなる医薬成分を含む、請求項1に記載の処置または予防薬。
  9. ミオシンII特異的阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬。
  10. ミオシンII特異的阻害剤を含む、角膜内皮の疾患、障害または状態の処置または予防薬であって、該ミオシンII特異的阻害剤は、角膜内皮細胞とともに投与されることを特徴とする、処置または予防薬。
  11. 点眼薬である、請求項9または10に記載の処置または予防薬。
  12. 角膜内皮疾患の処置または予防のためのミオシンII特異的阻害物質。
  13. 角膜内皮疾患の処置または予防のためのミオシンII特異的阻害物質であって、該ミオシンII特異的阻害物質は、角膜内皮細胞とともに投与されることを特徴とする、ミオシンII特異的阻害物質。
  14. 角膜内皮疾患の処置または予防のための方法であって、該方法は被験体に対して有効量のミオシンII特異的阻害剤を角膜内皮細胞とともに投与する工程を包含する、方法。
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RAMACHANDRAN, CHARANYA ET AL.: "Formation and Disassembly of Adherens and Tight Junctions in the Corneal Endothelium: Regulation by Actomyosin Contraction.", IOVS, vol. 51, no. 4, April 2010 (2010-04-01), pages 2139 - 2148 *

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