WO2021107122A1 - 特定アミノ酸またはアミノ酸様物質による低酸素応答制御 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to the field of biological application utilizing the hypoxia-inducing factor inhibitory action of a specific amino acid or amino acid-like substance. More specifically, it relates to, for example, the fields of medicine, supplements, health foods, cosmetics, research reagents.
- HIF hypoxia-inducible factor
- hypoxia-inducible factor is a transcription factor induced when the oxygen supply to cells becomes insufficient, and homeostasis such as hypoxia adaptive response, maintenance of stem cells and control of inflammation. It has various physiological activities such as maintenance, but on the other hand, overexpression of HIF is considered to be greatly involved in the onset and progression of cancer.
- HIF hypoxia-inducible factor
- HIF inhibitors are anticancer agents as disclosed in Non-Patent Document 1, they have strong cytotoxicity, and for example, it is difficult to apply them clinically to eye diseases as they are, and specific drug discovery. There are no reports yet. Therefore, a novel HIF inhibitor with high safety is required.
- compositions for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF) containing a specific amino acid or an amino acid-like substance is provided.
- the specific amino acid or amino acid-like substance can be taurine or taurine-like substance, histidine or histidine-like substance, or both.
- such compositions may provide novel HIF inhibitors with lower cytotoxicity and higher safety.
- Such a composition can be used not only as an anticancer agent but also as a suitable one for ophthalmic treatment.
- Compositions containing HIF inhibitors can be provided, for example, as therapeutic or prophylactic agents for retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenic diseases, and cancer, neurodegenerative, or autoimmune diseases.
- compositions of the present disclosure include taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof. obtain.
- compositions of the present disclosure include histidines, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or substances required for histidine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof. obtain.
- compositions of the present disclosure include taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof. It may include histidines, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or substances required for histidine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof.
- Examples of embodiments of the present disclosure include: (Item 1) A composition for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF), taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, substances required for taurine biosynthesis, or their pharmaceutically A composition comprising an acceptable salt. (Item 2) The composition according to the above item, which comprises taurine. (Item 3) A composition for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF), such as histidine, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or substances required for histidine biosynthesis, or their pharmaceutically A composition comprising an acceptable salt. (Item 4) The composition according to the above item, which comprises histidine.
- HIF hypoxia-inducing factor
- a composition for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF).
- HIF hypoxia-inducing factor
- Taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof A composition comprising histidine, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or substances required for histidine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof.
- the composition according to the above item which comprises taurine and histidine.
- composition according to any one of the above items for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- Item A1 A method for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF), taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable thereof.
- a method comprising the step of administering a possible salt.
- the method according to the above item which comprises the step of administering taurine.
- a method comprising the step of administering a possible salt.
- the method according to the above item which comprises the step of administering histidine.
- (Item A5) A method for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF) Taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof, A method comprising administering a histidine, a histidine derivative, a histidine analog, a histidine precursor, a histidine metabolite, or a substance required for histidine biosynthesis, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. (Item A6) The method according to the above item, comprising the step of administering taurine and histidine. (Item A7) The method according to any of the above items for the treatment or prevention of a disease, disorder or symptom associated with HIF.
- HIF hypoxia-inducing factor
- (Item A8) The method according to any of the above items for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- (Item B1) Taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceuticals thereof, for producing compositions for inhibiting hypoxia-inducing factor (HIF). Use of acceptable salt.
- (Item B2) The use according to the above item, wherein the composition comprises taurine.
- composition for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- Item C1 A combination of compounds used to inhibit hypoxia-inducing factors (HIF), taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or theirs.
- HIF hypoxia-inducing factors
- taurine taurine derivatives
- taurine analogs taurine precursors
- taurine metabolites or substances required for taurine biosynthesis, or theirs.
- a compound containing a pharmaceutically acceptable salt A compound containing a pharmaceutically acceptable salt.
- HIF hypoxic inducer
- a compound containing a pharmaceutically acceptable salt. The compound according to the above item, wherein the compound contains histidine.
- (Item C5) A combination of compounds used to inhibit hypoxia-inducing factor (HIF) Taurine, taurine derivatives, taurine analogs, taurine precursors, taurine metabolites, or substances required for taurine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof, A combination of compounds, including histidines, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or substances required for histidine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof. (Item C6) The combination of compounds according to the above item, wherein the combination of the compounds comprises taurine and histidine. (Item C7) A compound or combination of compounds according to any of the above items, used for the treatment or prevention of a disease, disorder or condition associated with HIF. (Item C8) The compound or combination of compounds according to any of the above items, used for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- HIF hypoxia-inducing factor
- FIG. 1 is a diagram showing the results of each test substance under each cell and each HIF stabilization condition.
- the upper panel of FIG. 1 shows the results in DMOG-induced RH-ARPE19 cells.
- MQ indicates only water (that is, no DMOG induction was performed), and "DMOG + " Indicates that the substances described in addition to the DMOG induction were added.
- Topic means a system to which topotecan is added, and
- DXR means a system to which doxorubicin is added. This point is the same in the figures described later.
- the lower panel of FIG. 1 shows the results in hypoxia-induced RH-ARPE19 cells.
- FIG. 1 shows the results in hypoxia-induced RH-ARPE19 cells.
- FIG. 2 shows choroidal neovascularization after 1 week of treatment in a mouse laser-induced choroidal neovascularization model.
- the vertical axis of CNV is the volume of choroidal angiogenesis ( ⁇ m 3 ) stained by isolectin-B4 staining.
- FIG. 3 shows the post-treatment (1) ratio of the area of retinal neovascularization (Neovasculartufts) to the entire retina and (2) the area of the avaso-obliteration of the retina in a mouse oxygen-induced retinopathy model. It is a graph which shows the ratio in the whole. The area ratio represents a relative value to the vehicle treatment.
- FIG. 1 shows choroidal neovascularization after 1 week of treatment in a mouse laser-induced choroidal neovascularization model.
- the vertical axis of CNV is the volume of choroidal angiogenesis ( ⁇ m 3 ) stained by isolectin-B4 staining.
- FIG. 3 shows the post-
- ERG 4 is a graph showing the measurement results of electroretinopathy (ERG) after histidine treatment in a mouse oxygen-induced retinopathy model (OIR).
- ERG electroretinopathy
- OIR oxygen-induced retinopathy model
- FIG. 5 is a graph showing the measurement results of electroretinopathy (ERG) after taurine treatment in a mouse oxygen-induced retinopathy model (OIR).
- ERG electroretinopathy
- OIR oxygen-induced retinopathy model
- FIG. 6A shows the results of measuring the gene expression of HIF (Hif1a gene) and its downstream factor (Vegf) after addition of each test substance in ARPE19 cells whose HIF expression was stabilized with hypoxia by qPCR. It is a graph which shows. The vertical axis represents the relative value of expression relative to no treatment (NOX).
- FIG. 6B is a diagram showing the results of measuring the expression of HIF protein by Western blotting after addition of each test substance in ARPE19 cells in which HIF expression was stabilized with hypoxia.
- HIF hyperoxia inducible factor
- HIF- ⁇ contains HIF-1 ⁇ , HIF-2 ⁇ , and HIF-3 ⁇ , all of which have the ability to bind to HIF-1 ⁇ constitutively expressed in cells and heterodimers.
- HIF-1 ⁇ is produced under normal oxygen pressure, it is said to be non-functional because it is degraded by the 26S proteasome, which is a proteolytic enzyme complex.
- HIF inhibition refers to inhibiting transcriptional regulation by HIF.
- the "inhibitor” or “HIF inhibitor” of "hypoxia-inducing factor (HIF)” refers to any factor that can inhibit HIF.
- HIF-related disease, disorder or symptom refers to any disease, disorder or symptom associated with HIF, such as retinal degenerative disease, retinochoroidal angiogenesis disease, cancer, or neurodegeneration. Or, in addition to autoimmune diseases, diabetes and chronic heart disease can be mentioned.
- the term "active ingredient” refers to an ingredient contained in an amount necessary for obtaining a therapeutic or preventive effect on retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases. Other ingredients may also be included, as long as the effect is not compromised below the desired level.
- the therapeutic or prophylactic agent of the present disclosure may be a specific substance itself described in the present specification as a therapeutic or prophylactic agent, but may be a pharmaceutical product.
- the administration route of the therapeutic or prophylactic agent of the present disclosure may be either oral or parenteral, and can be appropriately set according to the form of the therapeutic or prophylactic agent and the like.
- a “patient” or “subject” is a human or non-human mammal (eg, mouse, guinea pig, hamster, rat, mouse, rabbit, pig, sheep, goat, cow, horse, cat, dog, marmoset, monkey). , Or one or more species such as chimpanzees).
- HIF inhibitors are provided.
- the HIF inhibitors of the present disclosure include specific amino acids or amino acid-like substances.
- HIF hyperoxia-inducing factor
- HIF-1 ⁇ , HIF-2 ⁇ , and HIF-3 ⁇ are examples of HIF.
- the HIF can be of any animal, but preferably of a mammal, more preferably of a primate (which can be human).
- HIF forms a heterodimer with HIF-1 ⁇ after translocation into the nucleus and binds to histone acetylases such as CBP / p300, and these complexes form hypoxic-responsive regions on DNA ( Hypoxia It acts as a transcription factor by binding to a response element (5'-ACGTG-3') called Responsive Element (HRE).
- HIF inhibition can be measured by inhibiting transcriptional regulation by HIF. Such inhibition of transcriptional regulation may include inhibition of factors forming a complex with HIF, or factors present downstream, in addition to inhibition of HIF itself.
- a compound or mixture has HIF inhibitory activity, as described in the Examples herein.
- the HIF inhibitory activity can be confirmed by introducing a construct in which luciferase is linked downstream of HRE into cells, inducing HIF with cobalt chloride or DMOG, and adding a test compound or test material to the cells. ..
- Those skilled in the art can confirm whether the metabolites, derivatives, analogs, etc. of the specific amino acids of the present disclosure have HIF inhibitory activity according to the examples of the present specification.
- HIF inhibitors using specific amino acids or combinations thereof may be provided.
- the specific amino acid is preferably taurine or histidine.
- the HIF inhibitory effect of these specific amino acids has been demonstrated.
- pharmaceutically acceptable salts of these amino acids are also available.
- Amino acid refers to a carboxylic acid containing an amino group in a narrow sense, but is used in the present disclosure to include an organic acid containing an amino group including taurine.
- an "amino acid-like substance" for an amino acid may also be used.
- the precursor for an amino acid, its metabolite, its derivative, its analog, and the substances necessary for the biosynthesis of that amino acid can be collectively referred to as an "amino acid-like substance" for that amino acid.
- an amino acid-like substance for that amino acid can be used with the expectation that it will produce similar activity.
- an "amino acid-like substance" of a specific amino acid having a HIF inhibitory activity may be used.
- the specific amino acid or amino acid-like substance used in the present disclosure can be used not only in the form of a free form but also in the form of a salt.
- a pharmaceutically acceptable salt examples thereof include alkali metal salts such as sodium, potassium and lithium, alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium, and ammonium salts. Be done.
- taurine structural formula of substance H 2 N-CH 2 -CH 2 -SO 3 H, IUPAC name is 2-amino-ethanesulfonic acid.
- taurine precursors, taurine metabolites, taurine derivatives, taurine analogs and substances required for taurine biosynthesis can be collectively referred to as "taurine-like" substances.
- the HIF inhibitory effect of taurine, the choroidal angiogenesis inhibitory effect, the retinal angiogenesis inhibitory effect, and the retinal neuroprotective effect are shown.
- the present disclosure may provide a composition comprising taurine or a taurine-like substance utilizing these effects.
- taurine-like substances can be selected from the group consisting of taurine precursors, taurine metabolites, taurine derivatives, taurine analogs and substances required for taurine biosynthesis.
- taurine precursors, taurine metabolites, taurine derivatives, taurine analogs and substances required for taurine biosynthesis increase the amount of taurine in the subject's blood or at the site of administration, or by taurine. It is believed that it is possible to increase activity similar to that of activity.
- taurine precursor means a substance that is directly or indirectly converted to taurine when administered to humans or animals. Select from the group consisting of cysteine, cystathionine, homocysteine, S-adenosyl homocysteine, serine, N-acetyl-cysteine, glutathione, N-formylmethionine, S-adenosylmethionine, betaine, and methionine as taurine precursors. One or more to be given.
- taurine metabolite means a substance produced by the conversion of taurine in vivo.
- Taurine metabolites include one or more selected from the group consisting of hypotaurine, thiotaurine, taurocholate.
- a "taurine derivative” is a substance that has caused at least one structural difference in the structure of taurine, such as one or more chemical changes, such as an atom or chemical group that is different from that found in taurine.
- the taurine derivative is selected from a variety of units, such as, for example, acetylhomotaurine and the group consisting of piperidino-, benzamide-, phthalimide- or phenylsuccinylimide taurine derivatives.
- taurine derivatives are taurolysin (4,4'-methylene-bis (tetrahydro-2H-1,2,4-thiadiadin-1,1-dioxide or taurine), tauraltam and taurine amide, chlorohydrate-N-isopropyl). Includes one or more selected from the group consisting of amide-2- (1-phenylethyl) aminoethanesulfonic acid.
- taurine analog is a substance having a structure similar to taurine and exhibiting the same biological activity, for example, HIF inhibitory activity, choroidal angiogenesis inhibitory effect, retinal neovascularization inhibitory effect, It is a substance that has a retinal neuroprotective effect.
- Taurine analogs include (+/-) piperidine-3-sulfonic acid (PSA), 2-aminoethylphosphonic acid (AEP), (+/-) 2-acetylaminocyclohexanesulfonic acid (ATAHS), 2-amino.
- Benzenesulfonate (ANSA), hypotaurine, ⁇ trans-2-aminocyclopentanesulfonic acid (TAPS), 8-tetrahydroquinoleinsulfonic acid (THQS), N-2-hydroxyethylpiperazin-N'-2-ethanesulfonic acid ( HEPES), ⁇ -alanine, glycine, guanidinoethyl sulfate (GES), and one or more selected from the group consisting of 3-acetamido-1-propanesulfonic acid.
- TAPS trans-2-aminocyclopentanesulfonic acid
- TQS 8-tetrahydroquinoleinsulfonic acid
- HEPES N-2-hydroxyethylpiperazin-N'-2-ethanesulfonic acid
- GES guanidinoethyl sulfate
- 3-acetamido-1-propanesulfonic acid 3-acetamido-1-propa
- the substances required for taurine biosynthesis include all substances involved in taurine biosynthesis in vivo, such as enzymes and genes (nucleic acid molecules) encoding them and enzyme cofactors, and therefore cysteine dioxygenase (EC1. 13.11), sulfinoalanine decarboxylase (EC 4.1.1.29) and the genes encoding them (nucleic acid molecules), and their enzyme cofactors.
- vitamin B6 or pyridoxal-5'-phosphate
- vitamin B12 cobalamin
- folic acid riboflavin
- pyridoxine niacin
- thiamine thiamine pyrophosphate
- pantothenic acid as substances required for taurine biosynthesis.
- the provision of these substances necessary for taurine biosynthesis may be achieved by genetic engineering (for example, genome editing) or the like.
- Histidine is a type of amino acid and is 2-amino-3- (1H-imidazol-4-yl) propionic acid.
- the L form and the D form are not distinguished.
- histidine precursors, histidine metabolites, histidine derivatives, histidine analogs and substances required for histidine biosynthesis can be collectively referred to as "histidine-like" substances.
- the HIF inhibitory effect of histidine the choroidal angiogenesis inhibitory effect, the retinal angiogenesis inhibitory effect, and the retinal neuroprotective effect are shown.
- the present disclosure may provide a composition comprising a histidine or a histidine-like substance utilizing these effects.
- the histidine-like substance can be selected from the group consisting of histidine precursors, histidine metabolites, histidine derivatives, histidine analogs and substances required for histidine biosynthesis.
- histidine precursors, histidine metabolites, histidine derivatives, histidine analogs and substances required for histidine biosynthesis increase the amount of histidine in the subject's blood or at the site of administration, or by histidine. It is believed that it is possible to increase activity similar to that of activity.
- histidine precursor means a substance that is directly or indirectly converted to taurine when administered to humans or animals.
- histidine precursors carnosin consisting of L-histidine and ⁇ -alanine, anserine consisting of ⁇ -alanine and 1-methylhistidine, valenin consisting of ⁇ -alanine and 3-methylhistidine, homocarnosin ( ⁇ -aminobutyryl L-histidine), N- Included may be one or more selected from the group consisting of acetyl L-histidine, N-acetylcarnosin, N-acetylanserine.
- the "histidine metabolite” means a substance produced by the conversion of histidine in vivo.
- histidine metabolites include one or more selected from the group consisting of urocanic acid, imidazole-4-one-5-propionic acid, formiminoglutamic acid, glutamic acid, 2-oxyglutamic acid and the like.
- a "histidine derivative” is a substance that has caused at least one structural difference in the structure of histidine, such as one or more chemical changes, such as an atom or chemical group that differs from the atom or chemical group found in histidine.
- histidine derivatives include anserine (N- ⁇ -alanyl-1-methyl-L-histidine), carnosin ( ⁇ -alanyl-L-histidine), N-acetyl-DL-histidine monohydrate, N-acetyl-.
- L-histidine monohydrate benzoyl-L-histidine monohydrate, N ( ⁇ ) -carbobenzoxi-L-histidine, N ( ⁇ )-(tert-butoxycarbonyl) -L-histidine, N ( ⁇ ) )-(Tert-butoxycarbonyl) - ⁇ - (p-toluenesulfonyl) -L-histidine, ⁇ -benzyl-N ( ⁇ )-(tert-butoxycarbonyl) -L-histidine, N ( ⁇ ) -carbobenzoxine -D-histidine, N-formyl-L-histidine, N ( ⁇ )-[(9H-fluoren-9-ylmethoxy) carbonyl] - ⁇ - (triphenylmethyl) -L-histidine, N ( ⁇ )-[( 9H-fluoren-9-ylmethoxy) carbonyl] - ⁇ - (triphenylmethyl) -D-hist
- the "histidine analog” is a substance having a structure similar to histidine and exhibiting the same biological activity, for example, HIF inhibitory activity, choroidal angiogenesis inhibitory effect, retinal angiogenesis inhibitory effect, It is a substance that has a retinal neuroprotective effect.
- histidine analogs include one or more selected from the group consisting of arginine, ornithine, glutamate 5-semialdehyde, glutamine, proline, proline 5-carboxylic acid and the like.
- the substances required for histidine biosynthesis include all substances involved in histidine biosynthesis in vivo. Histidine biosynthesis is achieved by the formation of imidazole glycerophosphate from the adenine moiety of ATP and phosphoribosylpyrrophosphate, which undergoes transamination.
- Histidine biosynthesis is achieved by the formation of imidazole glycerophosphate from the adenine moiety of ATP and phosphoribosylpyrrophosphate, which undergoes transamination.
- enzymes and genes encoding them and enzyme cofactors such as glucose 6-phosphate, ribose 5-phosphate, phosphoribosyl diphosphate, imidazole-glycerol-3 phosphate and the like can be mentioned.
- the provision of these substances necessary for histidine biosynthesis may be achieved by genetic engineering (for example, genome editing) or the like.
- the composition may include both taurine or a taurine-like substance and histidine or a histidine-like substance.
- the HIF inhibitory effect may be enhanced by adding taurine at the same time as compared with L- / D-histidine alone, and a synergistic effect can be expected.
- HIF inhibitors of the present disclosure are expected to be available as therapeutic or prophylactic agents for diseases. Therefore, it is understood that the present disclosure is used for the prevention or treatment of diseases, disorders or symptoms associated with HIF.
- inhibition of HIF may provide a therapeutic or prophylactic agent for retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenic diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- therapeutic or prophylactic agents for diseases containing specific amino acids or amino acid-like substances are also in the present disclosure.
- the therapeutic or prophylactic agents of the present disclosure may be useful because they are not cytotoxic.
- the therapeutic agent or preventive agent of the present disclosure is useful for, for example, diseases in the ophthalmic field (eye cancer, retinal degenerative disease, reticulochoroidal neovascularization disease, etc.).
- the HIF inhibitors of the present disclosure can be used for the treatment or prevention of choroidal angiogenesis.
- the HIF inhibitor of the present disclosure has an angiogenesis-suppressing effect and can be used for suppressing angiogenesis.
- the HIF inhibitor of the present disclosure has an inhibitory effect on fibrotic tissue growth and can be used for suppressing fibrotic tissue growth (scar formation).
- the HIF inhibitors of the present disclosure can be used for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases.
- the target disease of the therapeutic or prophylactic agent of the present disclosure may be any of retinal degenerative disease, reticulochoroidal angiogenesis disease, neurodegenerative disease, or autoimmune disease, but is suitable for the treatment or prevention of cancer. There is.
- the cancers targeted by the therapeutic or prophylactic agents of the present disclosure are not particularly limited, but include eyelid malignant tumors, keratin / conjunctival malignant tumors, intraocular malignant tumors, orbital malignant tumors, lung cancer, prostate cancer, breast cancer, and liver. Cancer, gastric cancer, colon cancer, thyroid cancer, kidney cancer, uterine cancer, ovarian cancer, osteosarcoma, chondrosarcoma, horizontal pattern myoma, smooth myoma, malignant lymphoma, acute / chronic leukemia, myelopathy Syndrome (MDS), myeloid proliferative tumors and the like.
- eyelid malignant tumors include eyelid malignant tumors, keratin / conjunctival malignant tumors, intraocular malignant tumors, orbital malignant tumors, lung cancer, prostate cancer, breast cancer, and liver.
- Cancer gastric cancer, colon cancer, thyroid cancer, kidney cancer, uterine cancer, ovarian cancer, osteosarcoma,
- the retinal degenerative disease that is the target disease of the therapeutic or prophylactic agent of the present disclosure is not particularly limited, and examples thereof include atrophic age-related macular degeneration, retinitis pigmentosa, and hereditary macular dystrophy.
- the neurodegeneration that is the target disease of the therapeutic or prophylactic agent of the present disclosure is not particularly limited, but amyotrophic lateral sclerosis, Parkinsonism, Alzheimer's disease, progressive supranuclear palsy, Huntington's disease, multiple system atrophy, Examples include spinal cord degeneration.
- the target disease of the therapeutic or prophylactic agent of the present disclosure is not particularly limited, but is not particularly limited, but retinopathy of prematurity, diabetic retinopathy, proliferative vitreoretinopathy, age-related luteal degeneration, VHL (Von Hippel). -Lindau) disease and the like.
- the autoimmune diseases targeted by the therapeutic or prophylactic agents of the present disclosure are not particularly limited, but are vasculitis, rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, antiphospholipid antibody syndrome, polymyositis, dermatomyositis, scleroderma, etc. Examples thereof include Sjogren's syndrome, IgG4-related diseases, vasculitis syndrome, mixed connective tissue diseases, and organ-specific autoimmune diseases.
- compositions such as inhibitors, therapeutics or prophylactics of the present disclosure may be formulated and provided in a form suitable for their application.
- the medicament or composition such as an inhibitor, therapeutic or prophylactic agent in the present disclosure may be provided as an ophthalmic injection, an ophthalmic ointment, an eye drop or an ophthalmic perfusate when it is an ophthalmic composition.
- oral administration it may be formulated into various forms such as tablets, granules, fine granules, powders, capsules, etc. so as to contain the active ingredient, and it may be used as a binder generally used in the formulation. Additives such as agents, excipients, lubricants, disintegrants, wetting agents may be included.
- the formulation in the case of oral administration may be formulated as a liquid state such as an internal liquid agent, a suspension agent, an emulsion, a syrup agent, etc., and is formulated as a dry state which is redissolved at the time of use. You may.
- parenteral administration it may be formulated in a unit-dose ampoule or in a multi-dose container or tube to contain the active ingredient, and is also a stabilizer, buffer, preservative, isotonic. Additives such as agents may also be included.
- the formulation in the case of parenteral administration may be formulated into a powder that can be redissolved with an appropriate carrier (sterile water or the like) at the time of use.
- Parenteral administration includes intravitreal administration, subconjunctival administration, anterior chamber administration, eye drop administration, intraperitoneal administration and the like.
- the administration method can be appropriately selected according to the patient's age and symptoms. The dose varies depending on the age, the route of administration, and the number of administrations, and can be appropriately selected by those skilled in the art.
- compositions containing a specific amino acid or a specific amino acid-like substance for treating or preventing retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenic diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases can be provided.
- the present disclosure is used in applications such as the treatment or prevention of HIF-related diseases, disorders or symptoms such as retinal degenerative diseases, retinochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- a composition for inhibiting a hypoxic inducer (HIF) and (a) taurine, a taurine derivative, a taurine analog, a taurine precursor, a taurine metabolite, or a substance necessary for taurine biosynthesis, or Their pharmaceutically acceptable salts (preferably taurine or pharmaceutically acceptable salts thereof) and / or (b) histidines, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or histidine raw.
- compositions or kits comprising substances required for synthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof (preferably histidine or pharmaceutically acceptable salts thereof).
- the composition of the present disclosure may be for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, and may be for protecting the retinal nerves in retinal degenerative diseases.
- the compositions of the present disclosure may be for the treatment or prevention of retinal angiogenic diseases and may be for suppressing pathological angiogenesis in retinal angiogenic diseases.
- the compositions of the present disclosure may be for the treatment or prevention of choroidal neovascularization disease and may be for suppressing pathological neovascularization in choroidal neovascularization disease.
- the present disclosure may provide methods of treating or preventing retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenic diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases, including the step of administering a specific amino acid or a specific amino acid-like substance. ..
- the present disclosure is a method for the treatment or prevention of HIF-related diseases, disorders or symptoms such as retinal degenerative diseases, retinochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases.
- HIF-related diseases disorders or symptoms
- histidines and / or (b) histidines, histidine derivatives, histidine analogs, histidine precursors, histidine metabolites, or substances required for histidine biosynthesis, or pharmaceutically acceptable salts thereof.
- a method comprising the step of administering an effective amount of histidine (preferably a pharmaceutically acceptable salt thereof) to a subject in need thereof.
- taurine preferably taurine or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
- a method for inhibiting a hypoxic inducer (HIF) comprising the step of administering an effective amount of histidine (or a pharmaceutically acceptable salt thereof) to a subject in need thereof.
- HIF hypoxic inducer
- (a) and (b) may be used alone or in combination, and the timing of their administration may be simultaneous, staggered, continuous, or at intervals. It may be administered separately.
- the method of the present disclosure may be for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, and may be for protecting the retinal nerves in retinal degenerative diseases.
- the methods of the present disclosure may be for the treatment or prevention of retinal angiogenic diseases and may be for suppressing pathological angiogenesis in retinal angiogenic diseases.
- the method of the present disclosure may be for the treatment or prevention of choroidal neovascularization disease, and may be for suppressing pathological neovascularization in choroidal neovascularization disease.
- the present disclosure may provide the use of specific amino acids or specific amino acid-like substances in the manufacture of a medicament for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases. ..
- the present disclosure may provide specific amino acids or specific amino acid-like substances, or their use, for the treatment or prevention of retinal degenerative diseases, reticulochoroidal angiogenesis diseases, cancer, neurodegeneration, or autoimmune diseases. ..
- the present disclosure uses the above (a) and / or (b) to provide a highly safe, retinal degenerative disease, reticuloendothelial angiogenic disease, cancer, Treatment or prevention of HIF-related diseases, disorders or symptoms such as neurodegeneration or autoimmune diseases can be realized.
- HIFs such as highly safe, retinal degenerative diseases, retinochoroidal angiogenesis diseases, cancers, neurodegenerative diseases, or autoimmune diseases, which are significantly improved. It is possible to realize the treatment or prevention of diseases, disorders or symptoms associated with.
- Example 1 Confirmation experiment of amino acid HIF inhibitory activity by luciferase assay
- HIF activity-dependent-Firefly-Luciferase (QIAGEN, Catalog number: CLS-007L)
- endogenous control CMV-using lentivirus against human retinal pigment epithelial cell line (ARPE19)
- Renilla-Luci A stable expression strain was prepared by gene transfer with phase (QIAGEN, Catalog number: CLS-RHL).
- HIF is stabilized by adding dimethyloxaloylglycine (DMOG), which is a prolyl hydroxylase (PHD) inhibitor, or by culturing under hypoxic conditions (culturing with 3% oxygen) to these cells, and further, luciferin.
- DMOG dimethyloxaloylglycine
- PLD prolyl hydroxylase
- a luminescent signal that correlates with HIF activity can be obtained by adding.
- Various samples were added to these cells, and the HIF inhibitory effect of the candidate substance on DMOG-induced HIF activity was confirmed.
- FIG. 1 shows the results of each test substance under each cell and each HIF stabilization condition.
- the upper panel of FIG. 1 shows the results in DMOG-induced ARPE 19 cells.
- MQ indicates only water (that is, no DMOG induction was performed), and "DMOG + " Indicates that the substances described in addition to the DMOG induction were added.
- Topic means a system to which topotecan is added, and "DXR” means a system to which doxorubicin is added. This point is the same in the figures described later.
- the lower panel of FIG. 1 shows the results in hypoxia-induced ARPE19 cells. Taurine and histidine have been shown to have HIF inhibitory activity, respectively.
- Example 2 Effect of specific amino acids on a mouse laser-induced choroidal neovascularization model
- Seven-week-old C57BL / 6J mice were used. On day 0, the mouse eye was irradiated with a 75 ⁇ m wavelength, 200 mW argon laser (NOVUS spectra, laser generator source: Lumenis) for 0.1 seconds to destroy Bruch's membrane and laser-induced choroid. A neovascular model was created.
- RPE retinal pigment epithelium
- CNV choroidal angiogenesis
- Example 3 Angiogenesis-suppressing effect in a mouse oxygen-induced retinopathy model (OIR))
- OIR oxygen-induced retinopathy model
- mice From the 12th to the 16th day after birth, histidine 3000 mg / kg / day, taurine 400 mg / kg / day or vehicle (pure water) was orally administered 5 times in total. 3 animals in the histidine administration group, 3 animals in the taurine administration group, and 3 animals in the vehicle administration group. On the 17th day, the mice were euthanized, the eyeballs were removed, and a hole mount was prepared. Whole mounts were stained with isolectin-B4.
- the degree of retinal disease angiogenesis was measured as follows. As evaluation items, (1) the area of retinal pathological angiogenesis (Neovasculartufts) and (2) the area of avascular region (vaso-obliteration) were evaluated.
- Example 4 Retinal neuroprotective effect in mouse oxygen-induced retinopathy model (OIR)) (Materials and methods)
- OIR model A mouse oxygen-induced retinopathy model (OIR model) was prepared in the same manner as in Example 3. From the 12th to the 16th day after birth, histidine 3000 mg / kg / day, taurine 400 mg / kg / day or vehicle (pure water) was orally administered 5 times in total. 3 animals in the histidine administration group, 3 animals in the taurine administration group, and 3 animals in the vehicle administration group. On the 17th day, the electroretinogram (ERG) in the eyeball was measured.
- EMG electroretinogram
- ERG Electroretinogram
- FIG. 4 is a diagram showing the ERG measurement results of the histidine administration group and the MQ administration group
- FIG. 5 is a diagram showing the ERG measurement results of the taurine administration group and the MQ administration group.
- the upper row shows the amplitude when the Cone ERG b wave is used, and the lower row shows the amplitude when the Rod or Mix ERG a wave and the b wave are used, respectively.
- HIF human retinal pigment epithelial cell line
- ARPE19 human retinal pigment epithelial cell line
- 1% of each test substance was added to HIF-stabilized cells.
- total RNA was extracted from the cells by TRI Reagent (Cosmo Bio Co., Ltd., TR118).
- the reverse transcription reaction was performed using ReverTra Ace® qPCR RT Master Mix (TOYOBO, FSQ-301).
- HIF-1 ⁇ forward GGTTCCAGCAGACCCAGTTA (SEQ ID NO: 1)
- HIF-1 ⁇ reverse AGGCTCCTTGGATGAGCTTT (SEQ ID NO: 2)
- VEGF forward CCTGGTGGACATCTTCCAGGAGTACC (SEQ ID NO: 3)
- VEGF reverse GAAGCTCATCTCTCCTATGTGCTGGC (SEQ ID NO: 4)
- HIF human retinal pigment epithelial cell line
- ARPE19 human retinal pigment epithelial cell line
- MQ pure water
- the present disclosure provides raw materials that can be used for prevention or treatment of diseases, disorders, or symptoms associated with HIF.
- SEQ ID NO: 1 HIF-1 ⁇ forward primer
- SEQ ID NO: 2 HIF-1 ⁇ reverse primer
- SEQ ID NO: 3 VEGF forward primer
- SEQ ID NO: 4 VEGF reverse primer
Landscapes
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Abstract
本開示は、低酸素誘導因子(HIF)の阻害剤を提供する。HIF阻害剤は、細胞毒性が低く、眼科治療に適したものであり得る。 本明細書において、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質を含有する、低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物が提供される。特定アミノ酸またはアミノ酸様物質は、タウリンもしくはタウリン様物質、ヒスチジンもしくはヒスチジン様物質、あるいはそれらの両方であり得る。本開示の組成物は、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防剤として使用され得る。
Description
本開示は、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質による低酸素誘導因子阻害作用を利用した、生物学的応用の分野に関する。より詳細には、例えば、医薬、サプリメント、健康食品、化粧品、研究用試薬の分野に関する。一例としては、低酸素誘導因子阻害作用を利用した、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防剤に関する。
HIF(hypoxia-inducible factor:低酸素誘導因子)は、細胞に対する酸素供給が不足状態に陥った際に誘導される転写因子であり、低酸素適応応答、幹細胞の維持や炎症の制御などの恒常性維持など、多彩な生理活性を有しているが、一方でHIFが過剰発現することががんの発症・進展に大きく関わっていると考えられている。
そのため、例えば、非特許文献1に開示されるように、HIFは、がん治療のターゲットとして研究されている。また、がんのみでなく、眼科領域における網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患等についても、近年、低酸素誘導因子(hypoxia-inducible factor;HIF)が発生から病態生理にいたるまで重要な役割を担っていることが明らかになっている。非特許文献2に開示されるように、眼科領域におけるHIF阻害剤の治療的介入の可能性に関していくつかの報告がある。
既存のHIF阻害剤の多くは非特許文献1に開示されるように抗がん剤であるため、細胞毒性が強く、例えば、眼疾患に対しそのまま臨床応用することが難しく、具体的な創薬に関する報告はまだない。その為、安全性の高い新規HIF阻害剤が求められている。
Onnis B, et al."Development of HIF-1 inhibitors for cancer therapy"J Cell Mol Med. 2009
Vadlapatla RK, et al. "Hypoxia-inducible factor-1(HIF-1):a potential target for intervention in ocular neovascular diseases" Curr Drug Targets. 2013
本明細書において、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質を含有する、低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物が提供される。特定アミノ酸またはアミノ酸様物質は、タウリンもしくはタウリン様物質、ヒスチジンもしくはヒスチジン様物質、あるいはそれらの両方であり得る。1つの側面において、かかる組成物は、細胞毒性が低くより安全性の高い新規なHIF阻害剤を提供し得る。かかる組成物は、抗がん剤としてのみではなく、眼科治療に適したものとして使用することも可能である。HIF阻害剤を含む組成物は、例えば、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患及び、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患に対する治療又は予防剤として提供され得る。
1つの局面において、本開示の組成物は、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含み得る。
1つの局面において、本開示の組成物は、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含み得る。
1つの局面において、本開示の組成物は、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを含み得る。
本開示の実施形態の例として、以下が挙げられる。
(項目1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、組成物。
(項目2)
タウリンを含む、前記項目に記載の組成物。
(項目3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、組成物。
(項目4)
ヒスチジンを含む、前記項目に記載の組成物。
(項目5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを含む、組成物。
(項目6)
タウリンおよびヒスチジンを含む、前記項目に記載の組成物。
(項目7)
HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の組成物。
(項目8)
網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の組成物。
(項目A1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法であって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を投与する工程を含む、方法。
(項目A2)
タウリンを投与する工程を含む、前記項目に記載の方法。
(項目A3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法であって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を投与する工程を含む、方法。
(項目A4)
ヒスチジンを投与する工程を含む、前記項目に記載の方法。
(項目A5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法であって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを投与する工程を含む、方法。
(項目A6)
タウリンおよびヒスチジンを投与する工程を含む、前記項目に記載の方法。
(項目A7)
HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目A8)
網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目B1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物を製造するための、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩の使用。
(項目B2)
前記組成物がタウリンを含む、前記項目に記載の使用。
(項目B3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物を製造するための、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩の使用。
(項目B4)
前記組成物がヒスチジンを含む、前記項目に記載の使用。
(項目B5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物を製造するための、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩との使用。
(項目B6)
前記組成物がタウリンおよびヒスチジンを含む、前記項目に記載の使用。
(項目B7)
前記組成物が、HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のためのものである、前記項目のいずれかに記載の使用。
(項目B8)
前記組成物が、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のためのものである、前記項目のいずれかに記載の使用。
(項目C1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するために使用する化合物の組み合わせであって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、化合物。
(項目C2)
前記化合物がタウリンを含む、前記項目に記載の化合物。
(項目C3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するために使用する化合物の組み合わせであって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、化合物。
(項目C4)
前記化合物がヒスチジンを含む、前記項目に記載の化合物。
(項目C5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するために使用する化合物の組み合わせであって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを含む、化合物の組み合わせ。
(項目C6)
前記化合物の組み合わせがタウリンおよびヒスチジンを含む、前記項目に記載の化合物の組み合わせ。
(項目C7)
HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のために使用する、前記項目のいずれかに記載の化合物または化合物の組み合わせ。
(項目C8)
網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のために使用する、前記項目のいずれかに記載の化合物または化合物の組み合わせ。
(項目1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、組成物。
(項目2)
タウリンを含む、前記項目に記載の組成物。
(項目3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、組成物。
(項目4)
ヒスチジンを含む、前記項目に記載の組成物。
(項目5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを含む、組成物。
(項目6)
タウリンおよびヒスチジンを含む、前記項目に記載の組成物。
(項目7)
HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の組成物。
(項目8)
網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の組成物。
(項目A1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法であって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を投与する工程を含む、方法。
(項目A2)
タウリンを投与する工程を含む、前記項目に記載の方法。
(項目A3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法であって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を投与する工程を含む、方法。
(項目A4)
ヒスチジンを投与する工程を含む、前記項目に記載の方法。
(項目A5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法であって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを投与する工程を含む、方法。
(項目A6)
タウリンおよびヒスチジンを投与する工程を含む、前記項目に記載の方法。
(項目A7)
HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目A8)
網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目B1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物を製造するための、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩の使用。
(項目B2)
前記組成物がタウリンを含む、前記項目に記載の使用。
(項目B3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物を製造するための、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩の使用。
(項目B4)
前記組成物がヒスチジンを含む、前記項目に記載の使用。
(項目B5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物を製造するための、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩との使用。
(項目B6)
前記組成物がタウリンおよびヒスチジンを含む、前記項目に記載の使用。
(項目B7)
前記組成物が、HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のためのものである、前記項目のいずれかに記載の使用。
(項目B8)
前記組成物が、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のためのものである、前記項目のいずれかに記載の使用。
(項目C1)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するために使用する化合物の組み合わせであって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、化合物。
(項目C2)
前記化合物がタウリンを含む、前記項目に記載の化合物。
(項目C3)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するために使用する化合物の組み合わせであって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、化合物。
(項目C4)
前記化合物がヒスチジンを含む、前記項目に記載の化合物。
(項目C5)
低酸素誘導因子(HIF)を阻害するために使用する化合物の組み合わせであって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを含む、化合物の組み合わせ。
(項目C6)
前記化合物の組み合わせがタウリンおよびヒスチジンを含む、前記項目に記載の化合物の組み合わせ。
(項目C7)
HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のために使用する、前記項目のいずれかに記載の化合物または化合物の組み合わせ。
(項目C8)
網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のために使用する、前記項目のいずれかに記載の化合物または化合物の組み合わせ。
本開示において、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うることが意図される。本開示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。
本開示によれば、細胞毒性を低く抑えた上で、HIF阻害効果を奏することができる。
以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本開示は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。
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全ての専門用語および科学技術用語は、本開示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「低酸素誘導因子(Hypoxia Inducible Factor;HIF)」とは、細胞に対する酸素供給が不足状態に陥った際に誘導されてくるタンパク質であり、転写因子として機能するものである。HIFには、数個種類があるが、特に言及しない限り、本明細書ではそれらをまとめてHIFとして取り扱う。HIF-αにはHIF-1α、HIF-2α、HIF-3αが存在するが、これらはいずれも細胞内に構成的に発現しているHIF-1βとヘテロ二量体と結合する能力を持つ。HIF-1αは正常酸素圧下でも産生はされるがタンパク質分解酵素複合体である26Sプロテアソームにより分解されてしまうため機能しないとされている。
本明細書において「低酸素誘導因子(Hypoxia Inducible Factor;HIF)」とは、細胞に対する酸素供給が不足状態に陥った際に誘導されてくるタンパク質であり、転写因子として機能するものである。HIFには、数個種類があるが、特に言及しない限り、本明細書ではそれらをまとめてHIFとして取り扱う。HIF-αにはHIF-1α、HIF-2α、HIF-3αが存在するが、これらはいずれも細胞内に構成的に発現しているHIF-1βとヘテロ二量体と結合する能力を持つ。HIF-1αは正常酸素圧下でも産生はされるがタンパク質分解酵素複合体である26Sプロテアソームにより分解されてしまうため機能しないとされている。
本明細書において、「HIF阻害」は、HIFによる転写制御を阻害することを指す。
本明細書において「低酸素誘導因子(HIF)」の「阻害剤」または「HIF阻害剤」とは、HIFを阻害し得る任意の因子を指す。
本明細書において、「HIFと関連する疾患、障害又は症状」とは、HIFが関連する任意の疾患、障害又は症状を言い、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の他、糖尿病、慢性心疾患を挙げることができる。
本明細書における「有効成分」は、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防効果を得るために必要な量で含有される成分を指し、効果が所望のレベル未満にまで損なわれない限りにおいて、他の成分も含有されてよい。また、本開示の治療又は予防剤は、本明細書に記載される特定の物質そのものを治療又は予防剤としてもよいが、製剤化されたものであってもよい。また、本開示の治療又は予防剤の投与経路は、経口又は非経口のいずれであってもよく、治療又は予防剤の形態等に応じて適宜設定することができる。
「患者」または「被験体」は、ヒト、またはヒトを除く哺乳動物(例えば、マウス、モルモット、ハムスター、ラット、ネズミ、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、マーモセット、サル、またはチンパンジー等の1種以上)を含む。
<HIF阻害剤>
本開示の1つの局面では、HIF阻害剤が提供される。本開示のHIF阻害剤は、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質を含む。HIF(低酸素誘導因子)は、細胞に対する酸素供給が不足状態に陥った際に誘導されてくるタンパク質であり、転写因子として機能する。HIFとしては、例えば、HIF-1α、HIF-2α、およびHIF-3αなどが挙げられる。HIFは任意の動物のものであり得るが、好ましくは哺乳動物のものであり得、より好ましくは霊長類(ヒトであり得る)のものであり得る。HIFは、核内へ移行した後にHIF-1βとのヘテロ二量体を形成したり、CBP/p300などのヒストンアセチル化酵素と結合し、これらの複合体がDNA上の低酸素応答性領域(Hypoxia
Responsive Element、HRE)と呼ばれる応答エレメント(5’-ACGTG-3’)に結合することにより、転写因子として作用する。本明細書において、「HIF阻害」は、HIFによる転写制御を阻害することにより測定することができる。かかる転写制御の阻害は、HIF自体の阻害に加えて、HIFと複合体を形成する因子、または下流に存在する因子の阻害を含み得る。
本開示の1つの局面では、HIF阻害剤が提供される。本開示のHIF阻害剤は、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質を含む。HIF(低酸素誘導因子)は、細胞に対する酸素供給が不足状態に陥った際に誘導されてくるタンパク質であり、転写因子として機能する。HIFとしては、例えば、HIF-1α、HIF-2α、およびHIF-3αなどが挙げられる。HIFは任意の動物のものであり得るが、好ましくは哺乳動物のものであり得、より好ましくは霊長類(ヒトであり得る)のものであり得る。HIFは、核内へ移行した後にHIF-1βとのヘテロ二量体を形成したり、CBP/p300などのヒストンアセチル化酵素と結合し、これらの複合体がDNA上の低酸素応答性領域(Hypoxia
Responsive Element、HRE)と呼ばれる応答エレメント(5’-ACGTG-3’)に結合することにより、転写因子として作用する。本明細書において、「HIF阻害」は、HIFによる転写制御を阻害することにより測定することができる。かかる転写制御の阻害は、HIF自体の阻害に加えて、HIFと複合体を形成する因子、または下流に存在する因子の阻害を含み得る。
ある化合物または混合物がHIF阻害活性を有していることは、当業者は、本明細書の実施例に記載されるように確認することが可能である。例えば、細胞にHREの下流にルシフェラーゼを連結したコンストラクトを導入し、塩化コバルトまたはDMOGなどでHIFを誘導し、被験化合物または被験材料を細胞に添加することで、HIF阻害活性の確認が可能である。当業者は、本開示の特定アミノ酸の代謝物、誘導体または類似体などについて、HIF阻害活性を有するものであるかを本明細書の実施例に従って確認することができる。
<アミノ酸>
本開示において、特定アミノ酸またはその組み合わせを用いたHIF阻害剤が提供され得る。特定アミノ酸は、好ましくは、タウリンまたはヒスチジンである。本明細書の実施例において、これらの特定アミノ酸のHIF阻害効果が実証されている。本開示において、これらのアミノ酸の薬学的に許容され得る塩もまた使用可能である。「アミノ酸」は狭義にはアミノ基を含有するカルボン酸を指すが、本開示においては、タウリンを含めたアミノ基を含有する有機酸を包含するものとして用いられる。
本開示において、特定アミノ酸またはその組み合わせを用いたHIF阻害剤が提供され得る。特定アミノ酸は、好ましくは、タウリンまたはヒスチジンである。本明細書の実施例において、これらの特定アミノ酸のHIF阻害効果が実証されている。本開示において、これらのアミノ酸の薬学的に許容され得る塩もまた使用可能である。「アミノ酸」は狭義にはアミノ基を含有するカルボン酸を指すが、本開示においては、タウリンを含めたアミノ基を含有する有機酸を包含するものとして用いられる。
本開示において、あるアミノ酸に対する「アミノ酸様物質」もまた使用し得る。あるアミノ酸に対するその前駆体、その代謝物、その誘導体、その類似体およびそのアミノ酸の生合成に必要な物質をまとめてそのアミノ酸に対する「アミノ酸様物質」と称し得る。あるアミノ酸が活性を有する場合に、そのアミノ酸に対するアミノ酸様物質を同様の活性を生じさせるものと期待して使用し得る。本開示においては、HIF阻害活性を有する、特定アミノ酸の「アミノ酸様物質」を使用してもよい。
本開示において使用する特定アミノ酸またはアミノ酸様物質は、遊離体のみならず、塩の形態で使用することもできる。このような塩としては、薬学的に許容され得る塩を選択することが好ましく、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
<タウリン>
タウリンは、構造式がH2N-CH2-CH2-SO3Hの物質であり、IUPAC名は2-アミノエタンスルホン酸である。本開示において、タウリン前駆体、タウリン代謝物、タウリン誘導体、タウリン類似体およびタウリン生合成に必要な物質を総合して「タウリン様」物質と称し得る。本明細書の実施例において、タウリンのHIF阻害効果、脈絡膜病的血管新生抑制効果、網膜血管新生抑制効果、網膜神経保護効果が示されている。本開示は、それらの効果を利用した、タウリンまたはタウリン様物質を含む組成物を提供し得る。
タウリンは、構造式がH2N-CH2-CH2-SO3Hの物質であり、IUPAC名は2-アミノエタンスルホン酸である。本開示において、タウリン前駆体、タウリン代謝物、タウリン誘導体、タウリン類似体およびタウリン生合成に必要な物質を総合して「タウリン様」物質と称し得る。本明細書の実施例において、タウリンのHIF阻害効果、脈絡膜病的血管新生抑制効果、網膜血管新生抑制効果、網膜神経保護効果が示されている。本開示は、それらの効果を利用した、タウリンまたはタウリン様物質を含む組成物を提供し得る。
本開示において、タウリン様物質は、タウリン前駆体、タウリン代謝物、タウリン誘導体、タウリン類似体およびタウリン生合成に必要な物質からなる群から選択され得る。タウリン自体の他にも、タウリン前駆体、タウリン代謝物、タウリン誘導体、タウリン類似体およびタウリン生合成に必要な物質は、被験体の血中または投与部位におけるタウリン量を増加させるか、またはタウリンによる活性と同様の活性を増大させることが可能であると考えられる。
本開示において、「タウリン前駆体」とはヒトまたは動物に投与されたときに直接または間接的にタウリンに変換される物質を意味する。タウリン前駆体として、システイン、シスタチオニン、ホモシステイン、S-アデノシルホモシステイン、セリン、N-アセチル-システイン、グルタチオン、N-ホルミルメチオニン、S-アデノシルメチオニン、ベタイン、メチオニンからなる群の中から選択される1または複数が挙げられる。
本開示において、「タウリン代謝物」とは、生体内でのタウリンの変換により生成される物質を意味する。タウリン代謝物として、ヒポタウリン、チオタウリン、タウロコール酸塩からなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示において、「タウリン誘導体」とは、タウリンの構造において少なくとも一つの構造上の相違、例えば一つまたは複数の化学変化を生じさせた物質、例えばタウリンで見られる原子または化学基を異なる原子または異なる化学基で少なくとも一つ置換した物質である。タウリン誘導体として、例えば、アセチルホモタウリネート、およびピペリジノ-、ベンズアミド-、フタルイミド-またはフェニルスクシニルイミドタウリン誘導体からなる群等の種々の単位の中から選択される。タウリン誘導体の例として、タウロリジン(4,4'-メチレン-ビス(テトラヒドロ-2H-1,2,4-チアジアジン-1,1-ジオキシドまたはタウロリン)、タウラルタムおよびタウリンアミド、クロロハイドレート-N-イソプロピルアミド-2-(1-フェニルエチル)アミノエタンスルホン酸からなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示において、「タウリン類似体」とは、タウリンに類似する構造を有し、同じ生物学活性を発揮する物質、例えば、HIF阻害活性、脈絡膜病的血管新生抑制効果、網膜血管新生抑制効果、網膜神経保護効果を有する物質である。タウリン類似体としては、(+/-)ピペリジン-3-スルホン酸(PSA)、2-アミノエチルホスホン酸(AEP)、(+/-)2-アセチルアミノシクロヘキサンスルホン酸(ATAHS)、2-アミノベンゼンスルホネート(ANSA)、ヒポタウリン、±トランス-2-アミノシクロペンタンスルホン酸(TAPS)、8-テトラヒドロキノレインスルホン酸(THQS)、N-2-ヒドロキシエチルピペラジン-N’-2-エタンスルホン酸(HEPES)、β-アラニン、グリシン、グアニジノエチルスルフェート(GES)、3-アセトアミド-1-プロパンスルホン酸からなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示においてタウリン生合成に必要な物質には、インビボでタウリン生合成に関与する全ての物質、例えば酵素およびそれをコードする遺伝子(核酸分子)ならびに酵素補助因子、従って、システインジオキシゲナーゼ(EC1.13.11)、スルフィノアラニンデカルボキシラーゼ(EC4.1.1.29)およびこれらをコードする遺伝子(核酸分子)、ならびにこれらの酵素補助因子が含まれる。タウリン生合成に必要な物質として、ビタミンB6(またはピリドキサール-5’-リン酸)、ビタミンB12(コバラミン)、葉酸、リボフラビン、ピリドキシン、ナイアシン、チアミン(チアミンピロリン酸)およびパントテン酸からなる群から選択される1または複数が挙げられる。これらのタウリン生合成に必要な物質の提供は、遺伝子操作(例えば、ゲノム編集)などで達成されてもよい。
<ヒスチジン>
ヒスチジンはアミノ酸の一種で、2-アミノ-3-(1H-イミダゾール-4-イル)プロピオン酸である。本明細書において、単にヒスチジンと記載する場合には、L体とD体を区別しない。本開示において、ヒスチジンとして、L-ヒスチジンまたはD-ヒスチジンあるいはそれらの薬学的に許容され得る塩を使用することが可能である。
ヒスチジンはアミノ酸の一種で、2-アミノ-3-(1H-イミダゾール-4-イル)プロピオン酸である。本明細書において、単にヒスチジンと記載する場合には、L体とD体を区別しない。本開示において、ヒスチジンとして、L-ヒスチジンまたはD-ヒスチジンあるいはそれらの薬学的に許容され得る塩を使用することが可能である。
本開示において、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体およびヒスチジン生合成に必要な物質を総合して「ヒスチジン様」物質と称し得る。本明細書の実施例において、ヒスチジンのHIF阻害効果、脈絡膜病的血管新生抑制効果、網膜血管新生抑制効果、網膜神経保護効果が示されている。本開示は、それらの効果を利用した、ヒスチジンまたはヒスチジン様物質を含む組成物を提供し得る。
本開示において、ヒスチジン様物質は、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体およびヒスチジン生合成に必要な物質からなる群から選択され得る。ヒスチジン自体の他にも、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体およびヒスチジン生合成に必要な物質は、被験体の血中または投与部位におけるヒスチジン量を増加させるか、またはヒスチジンによる活性と同様の活性を増大させることが可能であると考えられる。
本開示において、「ヒスチジン前駆体」とはヒトまたは動物に投与されたときに直接または間接的にタウリンに変換される物質を意味する。ヒスチジン前駆体として、L-ヒスチジン及びβアラニンからなるカルノシンや、βアラニンと1-メチルヒスチジンからなるアンセリン、βアラニンと3-メチルヒスチジンからなるバレニン、ホモカルノシン(γアミノブチリルL-ヒスチジン)、N-アセチルL-ヒスチジン、N-アセチルカルノシン、N-アセチルアンセリンからなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示において、「ヒスチジン代謝物」とは、生体内でのヒスチジンの変換により生成される物質を意味する。ヒスチジン代謝物として、ウロカニン酸、イミダゾールー4―オンー5―プロピオン酸、ホルムイミノグルタミン酸、グルタミン酸、2―オキシグルタミン酸などからなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示において、「ヒスチジン誘導体」とは、ヒスチジンの構造において少なくとも一つの構造上の相違、例えば一つまたは複数の化学変化を生じさせた物質、例えばヒスチジンで見られる原子または化学基を異なる原子または異なる化学基で少なくとも一つ置換した物質である。ヒスチジン誘導体として、例えば、アンセリン(N-β-アラニル-1-メチル-L-ヒスチジン)、カルノシン(β-アラニル-L-ヒスチジン)、N-アセチル-DL-ヒスチジン一水和物、N-アセチル-L-ヒスチジン一水和物、ベンゾイル-L-ヒスチジン一水和物、N(α)-カルボベンゾキシ-L-ヒスチジン、N(α)-(tert-ブトキシカルボニル)-L-ヒスチジン、N(α)-(tert-ブトキシカルボニル)-τ-(p-トルエンスルホニル)-L-ヒスチジン、τ-ベンジル-N(α)-(tert-ブトキシカルボニル)-L-ヒスチジン、N(α)-カルボベンゾキシ-D-ヒスチジン、N-ホルミル-L-ヒスチジン、N(α)-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-τ-(トリフェニルメチル)-L-ヒスチジン、N(α)-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-τ-(トリフェニルメチル)-D-ヒスチジン、L-ヒスチジンメチルエステル二塩酸塩、D-ヒスチジンメチルエステル二塩酸塩、N(α)-アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-エチル-L-ヒスチジン、N(α)-クロトノイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-クロトノイル-N(π)-エチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-メチルクロトノイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-フェニルプロペノイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-2-メチル-2-ブテノイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-プロピル-L-ヒスチジン、N(α)-3-メチルクロトノイル-N(π)-エチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-フェニルプロペノイル-N(π)-エチル-L-ヒスチジン、N(α)-2-メチル-2-ブテノイル-N(π)-エチル-L-ヒスチジン、N(α)-クロトノイル-N(π)-プロピル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-イソプロピル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-メチル-D-ヒスチジン、N(α)-3-(4-メチルフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(4-メトキシフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(4-クロロフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(3,4-ジクロロフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(4-フルオロフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(3,5-ビストリフルオロメチルフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(4-イソブチルフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(3,4-ジメトキシフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(4-ニトロフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(3-シアノフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-3-(3-メトキシフェニル)アクリロイル-N(π)-メチル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-ベンジル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-4-クロロベンジル-L-ヒスチジン、N(α)-アクリロイル-N(π)-4-メチルベンジル-L-ヒスチジン、N(α)-メタクリル-N(π)-メチル-L-ヒスチジンからなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示において、「ヒスチジン類似体」とは、ヒスチジンに類似する構造を有し、同じ生物学活性を発揮する物質、例えば、HIF阻害活性、脈絡膜病的血管新生抑制効果、網膜血管新生抑制効果、網膜神経保護効果を有する物質である。ヒスチジン類似体として、アルギニン、オルニチン、グルタミン酸5―セミアルデヒド、グルタミン、プロリン、プロリン5―カルボン酸などからなる群から選択される1または複数が挙げられる。
本開示においてヒスチジン生合成に必要な物質には、インビボでヒスチジン生合成に関与する全ての物質が挙げられる。ヒスチジンの生合成はATPのアデニン部分とホスホリボシルピロ燐酸からイミダゾールグリセロ燐酸が形成され、これにアミノ基転移反応が起ることで達成される。従って、例えば酵素およびそれをコードする遺伝子(核酸分子)ならびに酵素補助因子、従って、グルコース6リン酸、リボース5リン酸、ホスホリボシル2リン酸、イミダゾール-グリセロール-3リン酸などが挙げられる。これらのヒスチジン生合成に必要な物質の提供は、遺伝子操作(例えば、ゲノム編集)などで達成されてもよい。
本開示において、組成物は、タウリンまたはタウリン様物質と、ヒスチジンまたはヒスチジン様物質との両方を含み得る。L-/D-ヒスチジン単独よりも、タウリンを同時に加えることでHIF抑制効果が強まることがあり得、相乗的な効果が期待され得る。
<治療又は予防剤>
本開示のHIF阻害剤は、疾患の治療又は予防剤として利用可能であることが期待される。したがって、本開示は、HIFと関連する疾患、障害又は症状の予防または治療に用いられることが理解される。例えば、HIFの阻害によって、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防剤が提供され得る。本開示においてまた、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質を含む疾患の治療又は予防剤が提供され得る。
本開示のHIF阻害剤は、疾患の治療又は予防剤として利用可能であることが期待される。したがって、本開示は、HIFと関連する疾患、障害又は症状の予防または治療に用いられることが理解される。例えば、HIFの阻害によって、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防剤が提供され得る。本開示においてまた、特定アミノ酸またはアミノ酸様物質を含む疾患の治療又は予防剤が提供され得る。
特に、本開示の治療剤又は予防剤は、細胞毒性がないため、有用であり得る。また、本開示の治療剤又は予防剤は、例えば、眼科領域の疾患(眼のがん、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患等)等に有用である。
本開示のHIF阻害剤は、脈絡膜病的血管新生の治療又は予防に用いられ得る。本開示のHIF阻害剤は、血管新生抑制効果を有し、血管新生の抑制のために用いられ得る。本開示のHIF阻害剤は、線維性組織増殖の抑制効果を有し、線維性組織増殖(瘢痕形成)の抑制に用いられ得る。本開示のHIF阻害剤は、網膜変性疾患の治療又は予防に用いられ得る。
本開示の治療又は予防剤の対象疾患は、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患及び、神経変性、もしくは自己免疫疾患のいずれであってもよいが、がんの治療又は予防に適している。
本開示の治療又は予防剤の対象疾患となるがんは、特に限定されないが、眼瞼悪性腫瘍、角・結膜悪性腫瘍、眼内悪性腫瘍、眼窩悪性腫瘍、肺がん、前立腺がん、乳がん、肝がん、胃がん、大腸がん、甲状腺がん、腎臓がん、子宮がん、卵巣がん、骨肉腫、軟骨肉腫、横紋筋肉腫、平滑筋肉腫、悪性リンパ腫、急性・慢性白血病、骨髄異形成症候群(MDS)、骨髄増殖性腫瘍等が挙げられる。
本開示の治療又は予防剤の対象疾患となる網膜変性疾患は、特に限定されないが、萎縮型加齢黄斑変性、網膜色素変性、遺伝性黄斑ジストロフィ等が挙げられる。
本開示の治療又は予防剤の対象疾患となる神経変性は、特に限定されないが、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン症候群、アルツハイマー病、進行性核上性麻痺、ハンチントン病、多系統萎縮症、脊髄小脳変性等が挙げられる。
本開示の治療又は予防剤の対象疾患となる網脈絡膜病的血管新生疾患は、特に限定されないが、未熟児網膜症、糖尿病網膜症、増殖硝子体網膜症、加齢黄斑変性、VHL(Von Hippel-Lindau)病等が挙げられる。
本開示の治療又は予防剤の対象疾患となる自己免疫疾患は、特に限定されないが、ぶどう膜炎、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、抗リン脂質抗体症候群、多発性筋炎、皮膚筋炎、強皮症、シェーグレン症候群、IgG4関連疾患、血管炎症候群、混合性結合組織病、臓器特異的自己免疫疾患等が挙げられる。
<製剤>
本開示の阻害剤、治療又は予防剤などの医薬または組成物は、その適用に合わせた形態に製剤化されて提供され得る。例えば、本開示における阻害剤、治療又は予防剤などの医薬または組成物は、眼科用組成物である場合に、眼注射液、眼軟膏、点眼剤または眼灌流液として提供され得る。
本開示の阻害剤、治療又は予防剤などの医薬または組成物は、その適用に合わせた形態に製剤化されて提供され得る。例えば、本開示における阻害剤、治療又は予防剤などの医薬または組成物は、眼科用組成物である場合に、眼注射液、眼軟膏、点眼剤または眼灌流液として提供され得る。
経口投与の場合、有効成分が含まれるように錠剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、カプセル剤等の種々の形状に製剤化して用いてもよく、製剤中に一般に使用される結合剤、包含剤、賦形剤、滑沢剤、崩壊剤、湿潤剤のような添加剤を含有させてもよい。また、これらのほか、経口投与の場合における製剤は、内用水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤等の液体状態として製剤化してもよく、使用時に再溶解される乾燥状態のものとして製剤化してもよい。
非経口投与の場合、有効成分が含まれるように単位投与量アンプルもしくは多投与量容器又はチューブ内に収容された状態に製剤化してもよく、また、安定剤、緩衝剤、保存剤、等張化剤等の添加剤も含有させてもよい。また、非経口投与の場合における製剤は、使用時に、適当な担体(滅菌水等)で再溶解可能な粉体に製剤化されてもよい。非経口投与としては、硝子体内投与、結膜下投与、前房内投与、点眼投与、腹腔内投与等が挙げられる。患者の年齢、症状により適宜投与方法を選択することができる。その投与量は、年齢、投与経路、投与回数により異なり、当業者であれば適宜選択できる。
(好ましい実施形態)
以下に本開示の好ましい実施形態を説明する。以下を含め本明細書において提供される実施形態は、本開示のよりよい理解のために提供されるものであり、本開示の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本開示の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本開示の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
以下に本開示の好ましい実施形態を説明する。以下を含め本明細書において提供される実施形態は、本開示のよりよい理解のために提供されるものであり、本開示の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本開示の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本開示の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
本開示において、特定アミノ酸または特定アミノ酸様物質を含む、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための組成物が提供され得る。
好ましくは、本開示は、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患などのHIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防等の用途で用いるために、低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、(a)タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩(好ましくはタウリンまたはその薬学的に許容可能な塩)、ならびに/あるいは(b)ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩(好ましくはヒスチジンまたはその薬学的に許容可能な塩)を含む、組成物またはキットを提供する。
本明細書において(a)および(b)は単独または組み合わせて用いられ得る。
本開示の組成物は、網膜変性疾患の治療又は予防のためのものであってよく、また、網膜変性疾患において網膜神経を保護するためのものであってよい。本開示の組成物は、網膜病的血管新生疾患の治療又は予防のためのものであってよく、また、網膜病的血管新生疾患において病的血管新生を抑制するためのものであってよい。本開示の組成物は、脈絡膜病的血管新生疾患の治療又は予防のためのものであってよく、また、脈絡膜病的血管新生疾患において病的血管新生を抑制するためのものであってよい。
本開示において、特定アミノ酸または特定アミノ酸様物質を投与する工程を含む、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防の方法が提供され得る。
好ましくは、本開示は、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患などのHIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防等のための方法であって、(a)タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩(好ましくはタウリンまたはその薬学的に許容可能な塩)、ならびに/あるいは(b)ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩(好ましくはヒスチジンまたはその薬学的に許容可能な塩)の有効量をそれを必要とする被験者に投与する工程を含む、方法を提供する。
あるいは、(a)タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩(好ましくはタウリンまたはその薬学的に許容可能な塩)、ならびに/あるいは(b)ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩(好ましくはヒスチジンまたはその薬学的に許容可能な塩)の有効量をそれを必要とする対象に投与する工程を含む、低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための方法を提供する。
本明細書において(a)および(b)は単独または組み合わせて用いられ得、その投与のタイミングは同時であっても異時であってもよく、連続的であってもよく、時間を空けて別々に投与されてもよい。
本開示の方法は、網膜変性疾患の治療又は予防のためのものであってよく、また、網膜変性疾患において網膜神経を保護するためのものであってよい。本開示の方法は、網膜病的血管新生疾患の治療又は予防のためのものであってよく、また、網膜病的血管新生疾患において病的血管新生を抑制するためのものであってよい。本開示の方法は、脈絡膜病的血管新生疾患の治療又は予防のためのものであってよく、また、脈絡膜病的血管新生疾患において病的血管新生を抑制するためのものであってよい。
本開示において、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための医薬の製造における特定アミノ酸または特定アミノ酸様物質の使用が提供され得る。本開示において、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための、特定アミノ酸または特定アミノ酸様物質、あるいはそれらの使用が提供され得る。
理論に束縛されることを望まないが、本開示は、上記(a)および/または(b)を用いることで、安全性の高い、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患などのHIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防を実現することができる。特に(a)および(b)を組み合わせることにより、さらに顕著に改善された、安全性の高い、網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患などのHIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防を実現することができる。
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、本開示を、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開示を説明するが、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、本開示を限定する目的で提供したのではない。従って、本開示の範囲は、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。
以下に実施例を記載する。以下の実施例で用いる生物の取り扱いは、必要な場合、監督官庁で規定される基準を遵守した。試薬類は具体的には実施例中に記載した製品を使用したが、他メーカー(Sigma-Aldrich、など)の同等品でも代用可能である。
(実施例1:ルシフェラーゼアッセイによるアミノ酸のHIF阻害活性の確認実験)
(材料および方法)
ヒト網膜色素上皮細胞株(ARPE19)(ATCC、Catalog番号:CRL-2302)に対しレ
ンチウイルスを用いてHIF活性依存的-Firefly-Luciferase(QIAGEN、Catalog番号:CLS-007L)と内在性コントロールCMV-Renilla-Luci
ferase(QIAGEN、Catalog番号:CLS-RHL)をともに遺伝子導入し安定発現株を作成した。この細胞に対して、プロリル水酸化酵素(PHD)阻害剤であるジメチルオキサロイルグリシン(DMOG)の添加、あるいは低酸素条件培養(3%酸素で培養)することによりHIFを安定化させ、さらにルシフェリンを加えることによりHIF活性と相関する発光シグナルを得ることができる。この細胞に対して種々の試料を添加し、DMOG誘導HIF活性に対する候補物質のHIF阻害効果を確認した。
(材料および方法)
ヒト網膜色素上皮細胞株(ARPE19)(ATCC、Catalog番号:CRL-2302)に対しレ
ンチウイルスを用いてHIF活性依存的-Firefly-Luciferase(QIAGEN、Catalog番号:CLS-007L)と内在性コントロールCMV-Renilla-Luci
ferase(QIAGEN、Catalog番号:CLS-RHL)をともに遺伝子導入し安定発現株を作成した。この細胞に対して、プロリル水酸化酵素(PHD)阻害剤であるジメチルオキサロイルグリシン(DMOG)の添加、あるいは低酸素条件培養(3%酸素で培養)することによりHIFを安定化させ、さらにルシフェリンを加えることによりHIF活性と相関する発光シグナルを得ることができる。この細胞に対して種々の試料を添加し、DMOG誘導HIF活性に対する候補物質のHIF阻害効果を確認した。
具体的には96well plate(Corning、Catalog番号:3783)へARPE19細胞を1×104個ずつ播種した。細胞がplate底面へ生着した後に、DMOGを1mmol/lの濃度で添加するか、低酸素条件培養(3%酸素で培養)し、HIF活性を誘導した。DMOG添加24時間後にPromega社製Dual-Glo Luciferase assay systemを用いて発光強度の測定を行った。また、候補物質の添加は1mg/mlの濃度で行った。
まず、活性測定系について、ポジティブコントロールとしてHIF阻害活性を有するtopotecan(Cayman Chemical、Catalog番号:119413-54-6)とdoxorubi
cin(東京化成、Catalog番号:D4193)を用いて、活性の確認をした。ネガティ
ブコントロールとして、水のみの添加を使用した(MQ)。
cin(東京化成、Catalog番号:D4193)を用いて、活性の確認をした。ネガティ
ブコントロールとして、水のみの添加を使用した(MQ)。
(結果)
図1に、それぞれの細胞とそれぞれのHIF安定化条件における、各被験物質の結果を示した。図1の上のパネルは、DMOG誘導ARPE19細胞における結果を示す。図1上パネル中、「MQ」は、水のみ(すなわち、DMOG誘導を行っていない)、「DMOG+・・・」は、DMOG誘導に加えて記載される物質が添加されたことを示す。「Topo」は、topotecanを添加した系、「DXR」はdoxorubicinを添加した系をそれぞれ意味する。後述する図においても、この点は同様である。図1の下のパネルは、低酸素誘導ARPE19細胞における結果を示す。タウリンと、ヒスチジンは、それぞれHIF阻害活性を有することが示された。
図1に、それぞれの細胞とそれぞれのHIF安定化条件における、各被験物質の結果を示した。図1の上のパネルは、DMOG誘導ARPE19細胞における結果を示す。図1上パネル中、「MQ」は、水のみ(すなわち、DMOG誘導を行っていない)、「DMOG+・・・」は、DMOG誘導に加えて記載される物質が添加されたことを示す。「Topo」は、topotecanを添加した系、「DXR」はdoxorubicinを添加した系をそれぞれ意味する。後述する図においても、この点は同様である。図1の下のパネルは、低酸素誘導ARPE19細胞における結果を示す。タウリンと、ヒスチジンは、それぞれHIF阻害活性を有することが示された。
(実施例2:マウスレーザー誘発性脈絡膜新生血管モデル(Laser-Choroidal neovascularization)における特定アミノ酸の効果)
(材料および方法)
7週齢のC57BL/6Jマウスを用いた。0日目に、マウスの眼に対し、75μm波長、200mWのアルゴンレーザー(NOVUS spectra、レーザー発生装置入手先:Lumenis)を0.1秒照射し、Bruch’s膜を破壊し、レーザー誘発性脈絡膜新生血管モデ
ルを作製した。
(材料および方法)
7週齢のC57BL/6Jマウスを用いた。0日目に、マウスの眼に対し、75μm波長、200mWのアルゴンレーザー(NOVUS spectra、レーザー発生装置入手先:Lumenis)を0.1秒照射し、Bruch’s膜を破壊し、レーザー誘発性脈絡膜新生血管モデ
ルを作製した。
Vehicle(MQ)(純水)、ヒスチジン(5000mg/kg/日)、タウリン(400mg/kg/日)をマウスに対して5日にわたり経口投与した(Vehicle
3匹6眼 n=19、ヒスチジン 3匹6眼 n=30、タウリン 3匹6眼 n=28)1週間の処置期間の終了後、マウスを安楽死させ、眼球を摘出し、ホールマウントを作製した。ホールマウントは、網膜色素上皮(RPE)・脈絡膜・強膜の複合物を含む。ホールマウントをアイソレクチン-B4で染色した。
3匹6眼 n=19、ヒスチジン 3匹6眼 n=30、タウリン 3匹6眼 n=28)1週間の処置期間の終了後、マウスを安楽死させ、眼球を摘出し、ホールマウントを作製した。ホールマウントは、網膜色素上皮(RPE)・脈絡膜・強膜の複合物を含む。ホールマウントをアイソレクチン-B4で染色した。
脈絡膜病的血管新生(CNV)の程度を、以下のとおり測定した。アイソレクチン-B4染色により染色された脈絡膜病的血管新生を共焦点レーザー顕微鏡LSM-710(Zeiss)により撮影し、IMARIS(Bitplane)により体積の測定を行なった。
(結果)
レーザー処置後1週目の結果が図2に示される。CNV(脈絡膜病的血管新生)に対するタウリン単独またはタウリン併用での抑制効果が認められ、タウリンのCNV抑制効果が示唆された。
レーザー処置後1週目の結果が図2に示される。CNV(脈絡膜病的血管新生)に対するタウリン単独またはタウリン併用での抑制効果が認められ、タウリンのCNV抑制効果が示唆された。
(実施例3:マウス酸素誘導網膜症モデル(Oxygen-inducedretinopathy:OIR)における、血管新生抑制効果)
(材料および方法)
新生仔マウス(C57BL/6Jマウス)を、酸素コントローラーと接続したアニマルチャンバー中で、生後8日から11日まで高酸素(85%)に曝露した。これにより、網膜血管網が退縮した。生後11日から17日まで通常酸素条件下で飼育した。これにより、相対的な低酸素により病的血管新生を誘導した。このように網膜症を誘導したマウス酸素誘導網膜症モデル(OIRモデル)は、未熟児網膜症や糖尿病網膜症などのモデルとして使用される。
(材料および方法)
新生仔マウス(C57BL/6Jマウス)を、酸素コントローラーと接続したアニマルチャンバー中で、生後8日から11日まで高酸素(85%)に曝露した。これにより、網膜血管網が退縮した。生後11日から17日まで通常酸素条件下で飼育した。これにより、相対的な低酸素により病的血管新生を誘導した。このように網膜症を誘導したマウス酸素誘導網膜症モデル(OIRモデル)は、未熟児網膜症や糖尿病網膜症などのモデルとして使用される。
生後12日目~16日目に、ヒスチジン3000mg/kg/日、タウリン400mg/kg/日またはvehicle(純水)を、計5回経口投与した。ヒスチジン投与群3匹、タウリン投与群3匹、vehicle投与群3匹。17日目にマウスを安楽死させ、眼球を摘出し、ホールマウントを作製した。ホールマウントは、イソレクチン-B4染色した。
網膜病的血管新生の程度を、以下のとおり測定した。評価項目として(1)網膜病的血管新生(Neovasculartufts)の面積と、(2)無血管領域(vaso-obliteration)の面積とを評価した。
(結果)
結果は、図3に示される。網膜病的血管新生(Neovascular tufts)に有意な減少が見られたことから、ヒスチジン・タウリンのHIF抑制を介した網膜病的血管新生抑制効果が示唆された。
結果は、図3に示される。網膜病的血管新生(Neovascular tufts)に有意な減少が見られたことから、ヒスチジン・タウリンのHIF抑制を介した網膜病的血管新生抑制効果が示唆された。
(実施例4:マウス酸素誘導網膜症モデル(OIR)における、網膜神経保護効果)
(材料および方法)
実施例3と同様に、マウス酸素誘導網膜症モデル(OIRモデル)を作製した。生後12日目~16日目に、ヒスチジン3000mg/kg/日、タウリン400mg/kg/日またはvehicle(純水)を、計5回経口投与した。ヒスチジン投与群3匹、タウリン投与群3匹、vehicle投与群3匹。17日目に眼球における網膜電図(ERG)を測定した。
(材料および方法)
実施例3と同様に、マウス酸素誘導網膜症モデル(OIRモデル)を作製した。生後12日目~16日目に、ヒスチジン3000mg/kg/日、タウリン400mg/kg/日またはvehicle(純水)を、計5回経口投与した。ヒスチジン投与群3匹、タウリン投与群3匹、vehicle投与群3匹。17日目に眼球における網膜電図(ERG)を測定した。
ERGは、以下のとおり測定した。
網膜電図(Electric retinogram:ERG)評価
12時間の暗順応後にMMB麻酔、両眼散瞳を施行した。LED刺激装置及び解析システム(PuREC;メイヨー社製)を用いて、杆体(Rod;暗順応、0.00005~0.02cds/m2)、混合(Mix;暗順応、0.1~50cds/m2)、錐体(Cone;明順応、4~20cds/m2)の刺激を段階的に与えて両眼のERGを測定した。各々のa波、b波の振幅を用いて評価した。結果を図4、5に示す。
網膜電図(Electric retinogram:ERG)評価
12時間の暗順応後にMMB麻酔、両眼散瞳を施行した。LED刺激装置及び解析システム(PuREC;メイヨー社製)を用いて、杆体(Rod;暗順応、0.00005~0.02cds/m2)、混合(Mix;暗順応、0.1~50cds/m2)、錐体(Cone;明順応、4~20cds/m2)の刺激を段階的に与えて両眼のERGを測定した。各々のa波、b波の振幅を用いて評価した。結果を図4、5に示す。
(結果)
図4はヒスチジン投与群及びMQ投与群のERG測定結果を示す図であり、図5はタウリン投与群及びMQ投与群のERG測定結果を示す図である。上段はCone ERG b波を用いた場合の振幅を示し、下段はRodまたはMix ERG a波、b波をそれぞれ用いた場合の振幅を示す。
図4はヒスチジン投与群及びMQ投与群のERG測定結果を示す図であり、図5はタウリン投与群及びMQ投与群のERG測定結果を示す図である。上段はCone ERG b波を用いた場合の振幅を示し、下段はRodまたはMix ERG a波、b波をそれぞれ用いた場合の振幅を示す。
図5に示した結果から明らかなように、Cone ERG、Rod ERG及びMix
ERGにおいてタウリン群はVehicle群に対して有意に振幅減少を抑制しており、タウリン投与によってOIRモデルマウスにおける網膜変性から網膜神経細胞を保護でき
ていることが示唆される。
ERGにおいてタウリン群はVehicle群に対して有意に振幅減少を抑制しており、タウリン投与によってOIRモデルマウスにおける網膜変性から網膜神経細胞を保護でき
ていることが示唆される。
(実施例5:ARPE19細胞における、qPCRによる特定アミノ酸を用いたHIF発現抑制の確認)
(材料および方法)
ヒト網膜色素上皮細胞株(ARPE19)に対し、1%O2の低酸素条件での培養によりHIFを安定化した。HIFを安定化した細胞に対し、1%の各被験物質を添加した。12時間のインキュベーションの後、細胞からTRI Reagent(コスモ・バイオ株式会社、TR118)により全RNAを抽出した。逆転写反応をReverTra Ace(登録商標) qPCR RT Master Mix(TOYOBO, FSQ-301)を用いて行った。qPCRにより、Hif1aと、その
下流の遺伝子にあたるVegf遺伝子の遺伝子発現を定量した。qPCRはTHUNDERBIRD(登
録商標) SYBR(登録商標) qPCR Mix(TOYOBO、QPS-201)を用いて行った。プライマー配列は以下の通りであった。
HIF-1α forward:GGTTCCAGCAGACCCAGTTA(配列番号1)、
HIF-1α reverse:AGGCTCCTTGGATGAGCTTT(配列番号2)、
VEGF forward:CCTGGTGGACATCTTCCAGGAGTACC(配列番号3)、
VEGF reverse:GAAGCTCATCTCTCCTATGTGCTGGC(配列番号4)
(材料および方法)
ヒト網膜色素上皮細胞株(ARPE19)に対し、1%O2の低酸素条件での培養によりHIFを安定化した。HIFを安定化した細胞に対し、1%の各被験物質を添加した。12時間のインキュベーションの後、細胞からTRI Reagent(コスモ・バイオ株式会社、TR118)により全RNAを抽出した。逆転写反応をReverTra Ace(登録商標) qPCR RT Master Mix(TOYOBO, FSQ-301)を用いて行った。qPCRにより、Hif1aと、その
下流の遺伝子にあたるVegf遺伝子の遺伝子発現を定量した。qPCRはTHUNDERBIRD(登
録商標) SYBR(登録商標) qPCR Mix(TOYOBO、QPS-201)を用いて行った。プライマー配列は以下の通りであった。
HIF-1α forward:GGTTCCAGCAGACCCAGTTA(配列番号1)、
HIF-1α reverse:AGGCTCCTTGGATGAGCTTT(配列番号2)、
VEGF forward:CCTGGTGGACATCTTCCAGGAGTACC(配列番号3)、
VEGF reverse:GAAGCTCATCTCTCCTATGTGCTGGC(配列番号4)
(結果)
結果を図6Aに示す。タウリンまたはヒスチジンにより、Hif1aと、Hif1a下流の血管新生促進因子との抑制傾向が見られた。
結果を図6Aに示す。タウリンまたはヒスチジンにより、Hif1aと、Hif1a下流の血管新生促進因子との抑制傾向が見られた。
図6Aの結果から、ARPE19細胞の系において、タウリンまたはヒスチジンにより、vegf遺伝子の発現量は低下することがわかった。この結果から、ヒスチジン及びタウリンのHIF下流遺伝子群に対する抑制効果が示された。
(実施例6:ARPE19における、ウェスタンブロットによる特定アミノ酸を用いたたHIF発現抑制の確認)
(材料および方法)
ヒト網膜色素上皮細胞株(ARPE19)に対し、1%O2の低酸素条件での培養によりHIFを安定化した。HIFを安定化した細胞に対し、1%の各被験物質を添加した。ポジティブコントロールとしてHIF阻害活性を有するTopotecan(Topo)とDoxorubicin(DXR)を用い、ネガティブコントロールとして純水(MQ)を用いた。
(材料および方法)
ヒト網膜色素上皮細胞株(ARPE19)に対し、1%O2の低酸素条件での培養によりHIFを安定化した。HIFを安定化した細胞に対し、1%の各被験物質を添加した。ポジティブコントロールとしてHIF阻害活性を有するTopotecan(Topo)とDoxorubicin(DXR)を用い、ネガティブコントロールとして純水(MQ)を用いた。
48時間のインキュベーション後、各細胞群から細胞溶解バッファー(150mM NaCl、1% NP-40、0.5% sodium deoxycholate、0.1% SDS、50mM Tris HCL pH7.5)にてタンパク抽出を行なった。各サンプルをSDS-PAGEにより電気泳動後、polyvinylidene fluoride(PVDF)メンブレンへの転写を行なった。5%スキムミルクにより室温にて1時間のブロッキング後、1次抗体として抗HIF1α抗体(1:1000、Cell Signaling Technology、36169)、抗HIF2α抗体(1:1000、Novus Biologicals、NB10
0‐122)、および抗βactin抗体(1:10000, Sigma, A5316)を使用し4℃で一晩インキュベーションした。その後HRP標識2次抗体(1:4000, GE healthcare life science, NA934(HIF1α、HIF2α)、1:15000, GE healthcare life science, NA931(βactin))を使用し室温にて1時間のインキュベーションを行なった。EzWestLumi plus chemiluminescent detection reagent (ATTO Corp. 2332638)にてシグナル検出を行い、ImageQuant LAS 4000mini(GE Healthcare)にて化学発光反応
をおこなった。
0‐122)、および抗βactin抗体(1:10000, Sigma, A5316)を使用し4℃で一晩インキュベーションした。その後HRP標識2次抗体(1:4000, GE healthcare life science, NA934(HIF1α、HIF2α)、1:15000, GE healthcare life science, NA931(βactin))を使用し室温にて1時間のインキュベーションを行なった。EzWestLumi plus chemiluminescent detection reagent (ATTO Corp. 2332638)にてシグナル検出を行い、ImageQuant LAS 4000mini(GE Healthcare)にて化学発光反応
をおこなった。
(結果)
結果は図6Bに示す。ウェスタンブロットの染色強度から、タウリンまたはヒスチジンにより、細胞におけるHIFタンパク質(HIF1αおよびHIF2α)のタンパク質発現が抑制され得ることが示された。
結果は図6Bに示す。ウェスタンブロットの染色強度から、タウリンまたはヒスチジンにより、細胞におけるHIFタンパク質(HIF1αおよびHIF2α)のタンパク質発現が抑制され得ることが示された。
図6Bの結果から、ARPE19細胞の系において、タウリンまたはヒスチジンにより、HIF1αおよびHIF2αのタンパク質発現量は低下することがわかった。この結果から、ヒスチジン及びタウリンのHIFに対する抑制効果が示された。
(注記)
以上のように、本開示の好ましい実施形態を用いて本開示を例示してきたが、本開示は、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、特許出願および他の文献は、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。本願は、日本国特許庁に2019年11月29日に出願された特願2019-216993に対して優先権主張をするものであり、その内容はその全体があたかも本願の内容を構成するのと同様に参考として援用される。
以上のように、本開示の好ましい実施形態を用いて本開示を例示してきたが、本開示は、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、特許出願および他の文献は、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。本願は、日本国特許庁に2019年11月29日に出願された特願2019-216993に対して優先権主張をするものであり、その内容はその全体があたかも本願の内容を構成するのと同様に参考として援用される。
本開示は、HIFと関連する疾患、障害、または症状に対して予防または治療に用い得る原料を提供する。
配列番号1:HIF-1αフォワードプライマー
配列番号2:HIF-1αリバースプライマー
配列番号3:VEGFフォワードプライマー
配列番号4:VEGFリバースプライマー
配列番号2:HIF-1αリバースプライマー
配列番号3:VEGFフォワードプライマー
配列番号4:VEGFリバースプライマー
Claims (8)
- 低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、組成物。
- タウリンを含む、請求項1に記載の組成物。
- 低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩を含む、組成物。
- ヒスチジンを含む、請求項3に記載の組成物。
- 低酸素誘導因子(HIF)を阻害するための組成物であって、
タウリン、タウリン誘導体、タウリン類似体、タウリン前駆体、タウリン代謝物、またはタウリン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩と、
ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、ヒスチジン類似体、ヒスチジン前駆体、ヒスチジン代謝物、またはヒスチジン生合成に必要な物質、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩とを含む、組成物。 - タウリンおよびヒスチジンを含む、請求項5に記載の組成物。
- HIFと関連する疾患、障害又は症状の治療又は予防のための、請求項1~6のいずれか1項に記載の組成物。
- 網膜変性疾患、網脈絡膜病的血管新生疾患、がん、神経変性、もしくは自己免疫疾患の治療又は予防のための、請求項1~6のいずれか1項に記載の組成物。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5294194B2 (ja) | 2008-04-04 | 2013-09-18 | 学校法人順正学園 | 脳血管性認知症の治療薬 |
KR20100006601A (ko) * | 2008-07-10 | 2010-01-21 | 강릉원주대학교산학협력단 | 고등어 분획 건조 분말 또는 그 추출물을 유효성분으로함유하는 산화 관련 질환의 예방 및 치료용 조성물 |
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2020
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008517943A (ja) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | ザ ヘンリー エム ジャクソン ファウンデーション | Hif−1媒介遺伝子発現を低下させる方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021107122A1 (ja) | 2021-06-03 |
JP7280470B2 (ja) | 2023-05-24 |
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