WO2021241504A1 - 神経筋接合部の保護及び/又は再生剤 - Google Patents
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- A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
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- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
Definitions
- the nervous system is roughly divided into the central nervous system and the peripheral nervous system, and is composed of nerve cells, Schwan cells, and glial cells such as oligodendrocytes and microglia. Furthermore, in the peripheral nervous system, motor nerves form neuromuscular junctions with muscle tissue, and acetylcholine released from motor nerve endings stimulates acetylcholine receptors present in muscle cells, causing muscle contraction.
- Amyotrophic lateral sclerosis is a disease in which muscle function declines due to degeneration of motor nerves and neuromuscular junctions, and although there are treatment methods aimed at improving symptoms and suppressing progression, their effects Is not always sufficient, and the development of new therapeutic agents is eagerly desired (Non-Patent Document 1). On the other hand, it has been reported that the neuromuscular junction is damaged from the early stage of onset in the same disease, and the therapeutic effect can be expected by improving this (Non-Patent Documents 2 and 3).
- Non-Patent Documents 4 and 5 among the sterol metabolizing enzymes, CYP51 (Cytochrome P450 family 51), sterol C14-reductase or EBP (emopamil binding protein) inhibitor has an oligodendrosite differentiation promoting action. Report to have.
- FF-MAS metabolism inhibitor As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have conducted an FF-MAS metabolism inhibitor, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 (Transmembrane 7 superfamily member 2) inhibitor (hereinafter, FF-MAS metabolism inhibitor). Etc.) have been found to have a protective and / or regenerative effect on the neuromuscular junction, and further have been found to have a protective and / or regenerative effect on nervous system cells.
- FF-MAS metabolism inhibitor Transmembrane 7 superfamily member 2
- the present invention is, for example, the following aspects.
- the sterol C14 reductase inhibitor is a substance that selectively inhibits sterol C14 reductase (eg, a selective TM7SF2 inhibitor, a selective LBR inhibitor or a selective TM7SF2 and LBR dual inhibitor, preferably a selective TM7SF2.
- a selective TM7SF2 inhibitor e.g. a selective TM7SF2 inhibitor, a selective LBR inhibitor or a selective TM7SF2 and LBR dual inhibitor, preferably a selective TM7SF2.
- the agent according to [10] which is an inhibitor).
- An agent for protecting and / or regenerating a neuromuscular junction or an agent for protecting and / or regenerating nervous system cells, containing FF-MAS or 14-dehydrosymosterol or a derivative thereof.
- neurodegenerative disease is peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis.
- a therapeutic and / or prophylactic agent for neurodegenerative diseases which comprises an FF-MAS metabolism inhibitor (for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor).
- an FF-MAS metabolism inhibitor for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- a therapeutic and / or prophylactic agent for myogenic diseases which comprises an FF-MAS metabolism inhibitor (for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor).
- an FF-MAS metabolism inhibitor for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- [2-7] The agent according to [2-1] or [2-6], wherein the neurodegenerative disease is peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis.
- a therapeutic and / or prophylactic agent for a disease associated with a transmuscular junction disorder which comprises FF-MAS or 14-dehydrosymostol or a derivative thereof.
- [4-2] Diseases associated with neuromuscular junction disorders The onset of diseases associated with neuromuscular junction disorders in patients, using the concentration of sterol constituting the cholesterol synthesis pathway as an index in the biological sample of the patient. Severity, or prognosis determination or prediction method.
- [4-3] A method for determining or predicting the onset, severity, or prognosis of a neurodegenerative disease in a patient with a neurodegenerative disease using the expression level of TM7SF2 as an index.
- the LBR expression level or TM7SF2 expression level (preferably TM7SF2 expression level) is used as an index.
- a method for determining or predicting the onset, severity, or prognosis of an associated disease is used as an index.
- a neuromuscular junction comprising administering to a mammal (a patient in need thereof) an effective amount of an FF-MAS metabolism inhibitor (eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor). How to treat and / or prevent diseases associated with the disorder.
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor.
- An FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- FF-MAS metabolism inhibitor for use in the treatment and / or prevention of neurodegenerative or myogenic diseases.
- An FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- FF-MAS metabolism inhibitor for use in the treatment and / or prevention of diseases associated with neuromuscular junction disorders.
- FF-MAS metabolism inhibitor eg, sterol C14 reductase inhibitor, or TM7SF2
- TM7SF2 sterol C14 reductase inhibitor
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- FF-MAS metabolism inhibitor for producing a therapeutic and / or prophylactic agent for a neurodegenerative disease or a myogenic disease.
- BTX ⁇ -Bungarotoxin
- FF-MAS follicular fluid meiosis activating sterol
- 14-dehydrosymosterol is a type of sterol that constitutes the cholesterol synthesis pathway, and is biosynthesized by demethylating the dimethyl group at the 4-position from FF-MAS, 5alpha-cholesta-8,14,24-.
- FF-MAS FF-MAS
- 5alpha-cholesta-8,14,24- Refers to trien-3beta-ol and has the following structure; Refers to the compound indicated by.
- the "FF-MAS metabolism inhibitor” refers to a substance having a function of directly or indirectly (preferably directly) inhibiting the metabolism of FF-MAS in a living body.
- a substance having an action of increasing the intracellular or extracellular FF-MAS and / or 14-dehydrosymostol concentration by its inhibitory action is preferable, and in one embodiment, a sterol C14 reductase inhibitor, TM7SF2. Inhibitors, LBR inhibitors and the like can be mentioned.
- sterol C14-reductase inhibitor examples include amorolfine, ifenprodil and ziprasidone.
- the "sterol C14-reductase inhibitor" in the present invention includes not only those found so far but also those found in the future.
- the "TM7SF2 inhibitor” refers to a substance that directly or indirectly (preferably directly) inhibits the function of TM7SF2 in vivo.
- a substance having an action of increasing the intracellular or extracellular FF-MAS concentration by its inhibitory action is preferable, and the inhibitory activity is preferably 10 ⁇ mol / L or less, for example, 1 ⁇ mol / L or less in the IC50 value. Is more preferable, and 0.1 ⁇ mol / L or less is further preferable.
- Some embodiments of the TM7SF2 inhibitor include, for example, amorolfine, ifenprodil and ziprasidone.
- the TM7SF2 inhibitor is a selective TM7SF2 inhibitor that selectively inhibits TM7SF2.
- the "LBR inhibitor” means a substance that directly or indirectly (preferably directly) inhibits the function of LBR in a living body.
- the LBR inhibitor a substance having an action of increasing the intracellular or extracellular FF-MAS concentration due to its inhibitory action is preferable, and its inhibitory activity is preferably 10 ⁇ mol / L or less in IC50 value, for example, 1 ⁇ mol / L. The following is more preferable, and 0.1 ⁇ mol / L or less is further preferable.
- Some embodiments of the LBR inhibitor include, for example, amorolfine, ifenprodil and ziprasidone.
- Non-Patent Document 4 and Patent Document 1 morolfine, ifenprodil, ziprasidone and the like have LBR or TM7SF2 inhibitory activity.
- the LBR inhibitor in the present invention includes not only those found so far but also those found in the future.
- the evaluation system described in Example 8 described later can be used to screen for LBR inhibitors.
- the LBR inhibitor include compounds showing an IC50 value of 10 ⁇ mol / L or less (preferably 1 ⁇ mol / L or less, more preferably 0.1 ⁇ mol / L or less) in the evaluation system described in Example 8.
- the selective LBR inhibitor is, for example, a compound having selectivity for CYP51 and / or EBP.
- the selective LBR inhibitor is 10-fold, 20-fold, 50-fold, or 100-fold relative to CYP51 and / or EBP (preferably CYP51, preferably EBP, more preferably CYP51 and EBP). It is a compound showing the above selectivity.
- selectivity can be determined by performing ASMS for each enzyme or by comparing IC50 values in a binding test.
- the selective TM7SF2 inhibitor is, in certain embodiments, a compound that is also selective for LBR. In some embodiments, it is a compound (selective TM7SF2 and LBR dual inhibitor) that also has an LBR inhibitory activity.
- the selective LBR inhibitor is, in certain embodiments, a compound that is also selective for TM7SF2. In some embodiments, it is a compound having an inhibitory activity on TM7SF2 (selective TM7SF2 and LBR dual inhibitor).
- the sterol C14-reductase inhibitor may be any combination of two or more. Specifically, for example, a combination of a TM7SF2 inhibitor and an LBR inhibitor.
- the selective sterol C14-reductase inhibitor may be any combination of two or more. Specifically, for example, a combination of a selective TM7SF2 inhibitor and a selective LBR inhibitor.
- the FF-MAS metabolism inhibitor, sterol C14-reductase inhibitor, TM7SF2 inhibitor, or LBR inhibitor may be, for example, a small molecule compound (for example, amorolfine, ifprodil, ziprazidone), a polypeptide (for example, an antibody (eg, antibody (eg, antibody)).
- a polypeptide for example, an antibody (eg, antibody (eg, antibody)).
- it includes, but is not limited to, antagonistic antibodies), antibody fragments, etc.
- nucleic acids eg, antisense, siRNA, etc.
- protection of the neuromuscular junction means an action of suppressing a disorder of the neuromuscular junction (including functional and morphological disorders and hypoplasia).
- protection and / or regeneration of a neuromuscular junction means that a neuromuscular junction formed by co-culturing a nerve cell and a muscle cell is subjected to acetylcholinesterase or acetylcholine receptor, which is a marker of the neuromuscular junction. It can be evaluated by staining the body and analyzing the image.
- protection of nervous system cells means an action of protecting nervous system cells (for example, nerve cells, Schwann cells, etc.) from damage and / or degeneration thereof.
- the FF-MAS metabolism inhibitor (eg, sterol C14 reductase inhibitor or TM7SF2 inhibitor) according to the present invention is used for treating diseases associated with neuromuscular junction disorders (eg, neurodegenerative diseases, myogenic diseases) and / Or useful for prevention.
- neuromuscular junction disorders eg, neurodegenerative diseases, myogenic diseases
- a therapeutic and / or prophylactic agent for a disease associated with a neuromuscular junction disorder containing an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- myogenic diseases include, for example, myasthenia gravis, muscular dystrophy, sarcopenia, myopathy, and the like.
- one embodiment of the present invention is an agent for protecting and / or regenerating a neuromuscular junction, which contains an FF-MAS metabolism inhibitor (eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor).
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- Another aspect of the present invention is the protection and / or regeneration of nervous system cells mediated by Schwann cell differentiation promoting action, which contains an FF-MAS metabolism inhibitor (eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor). It is an agent for.
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor. It is an agent for.
- Another aspect of the present invention is a Schwann cell differentiation promoting agent containing an FF-MAS metabolism inhibitor (for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor).
- an FF-MAS metabolism inhibitor for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- a neurodegenerative disease eg, peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor. It is a therapeutic and / or preventive agent for amyotrophic lateral sclerosis.
- a neurodegenerative disease eg, a neuromuscular junction protective and / or regenerative action
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor
- it is a therapeutic and / or preventive agent for peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis.
- neurodegenerative disease eg, peripheral neuropathy, Alzheimer's disease
- a neurodegenerative disease mediated by neurite elongation action, which contains an FF-MAS metabolism inhibitor (eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor).
- FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- a therapeutic and / or prophylactic agent for (disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis).
- a neurodegenerative disease mediated by a Schwann cell differentiation promoting action (eg, peripheral neuropathy, etc.) containing an FF-MAS metabolism inhibitor (eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor). It is a therapeutic and / or prophylactic agent for Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis).
- a Schwann cell differentiation promoting action eg, peripheral neuropathy, etc.
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- a neurodegenerative disease with a neuromuscular junction disorder eg, peripheral neuropathy
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor.
- Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis e.g., Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic lateral sclerosis.
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- a therapeutic and / or prophylactic agent for neurodegenerative diseases eg, peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or muscular atrophic lateral sclerosis
- neurodegenerative diseases eg, peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or muscular atrophic lateral sclerosis
- myopathic disease eg, myasthenia gravis
- neuromuscular junction damage containing an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor.
- FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor.
- an FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- FF-MAS metabolism inhibitor eg, a sterol C14 reductase inhibitor, or a TM7SF2 inhibitor
- a therapeutic and / or prophylactic agent for myogenic diseases eg, myasthenia gravis, muscular dystrophy, sarcopenia, myopathy
- myogenic diseases eg, myasthenia gravis, muscular dystrophy, sarcopenia, myopathy
- an agent for protecting and / or regenerating a neuromuscular junction containing FF-MAS or 14-dehydrosymostol, or a derivative thereof, or protecting and / or regenerating nervous system cells is an agent for.
- protection of the neuromuscular junction and / or containing an agent having an action of increasing the concentration of FF-MAS and / or 14-dehydrosymostol for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- an agent having an action of increasing the concentration of FF-MAS and / or 14-dehydrosymostol for example, a sterol C14 reductase inhibitor or a TM7SF2 inhibitor.
- it is an agent for regeneration, or an agent for protecting and / or regenerating nervous system cells.
- sterols and their metabolic enzymes eg, TM7SF2, LBR, EBP, DHCR7
- FF-MAS sterols and their metabolic enzymes
- TM7SF2, LBR, EBP, DHCR7 sterols and their metabolic enzymes that constitute cholesterol synthesis pathways
- FF-MAS are neurodegenerative diseases (eg, peripheral neuropathy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, or amyotrophic laterality). Since it is deeply associated with diseases associated with lateral sclerosis) and neuromuscular junction disorders, it can be used as a therapeutic and / or diagnostic biomarker for those diseases.
- Examples of sterols constituting the cholesterol synthesis pathway include lanosterol, dydro lanosterol, FF-MAS, T-MAS, dihydro FF-MAS, 14-dehydrosymosterol, 14-dehydrosymosterol, zymosterol, zymosterol, zymosterol, zymosterol, zymosterol. -DHD, desmostorol, cholesterol, cholesterol, or 25-hydroxycholeliciferrol2, preferably FF-MAS, T-MAS, 14-dehydrozymostol, or 14-dehydrozymoster.
- the concentration of sterol constituting the cholesterol synthesis pathway in a biological sample of a patient with a neurodegenerative disease or a disease with a disorder of a nerve muscle junction is used as an index for the patient's disease.
- a method for determining or predicting the efficacy of a therapeutic agent eg, FF-MAS metabolism inhibitor, sterol C14 reductase inhibitor, or TM7SF2 inhibitor.
- the TM7SF2 expression level or the LBR expression level (preferably TM7SF2 expression level) in a biological sample of a neurodegenerative disease patient or a disease patient with a neuromuscular junction disorder is used as an index for the disease of the patient.
- a method for determining or predicting the efficacy of a therapeutic agent eg, FF-MAS metabolism inhibitor, sterol C14 reductase inhibitor, or TM7SF2 inhibitor for a disease.
- the concentration of each sterol constituting the cholesterol synthesis pathway, the ratio of sterols, the expression level of TM7SF2 and / or the expression level of LBR predict (suggest) the effectiveness of the FF-MAS metabolism inhibitor. It is a biomarker (this biomarker).
- the FF-MAS metabolism inhibitor is administered to a patient with a neurodegenerative disease for which the FF-MAS metabolism inhibitor is determined to be effective or predicted to be effective by the above method. It is a pharmaceutical composition for neurodegenerative diseases contained.
- Another aspect of the present invention is to administer the FF-MAS metabolism inhibitor to a patient with a disease having a neuromuscular junction disorder determined or predicted to be effective by the above method.
- the onset of the disease in a patient with a neurodegenerative disease or a disease with a neuromuscular junction disorder using the concentration of sterol constituting the cholesterol synthesis pathway as an index in a biological sample of the patient.
- a method for determining or predicting severity or prognosis using the concentration of sterol constituting the cholesterol synthesis pathway as an index in a biological sample of the patient.
- the TM7SF2 expression level or the LBR expression level (preferably TM7SF2 expression level) in a biological sample of a neurodegenerative disease patient or a disease patient with a neuromuscular junction disorder is used as an index of the patient.
- a method for determining or predicting the onset, severity, or prognosis of a disease is used as an index of the patient.
- the FF-MAS metabolism inhibitors and the like used in the present invention are usually administered systemically or locally, orally or parenterally.
- the oral preparation include an internal liquid preparation (for example, an elixir, a syrup, a pharmaceutically acceptable liquid, a suspension, and an emulsion), and an internal solid preparation (for example, a tablet (sublingual tablet, intraoral)).
- an internal liquid preparation for example, an elixir, a syrup, a pharmaceutically acceptable liquid, a suspension, and an emulsion
- an internal solid preparation for example, a tablet (sublingual tablet, intraoral)).
- disintegrating tablets including hard capsules, soft capsules, gelatin capsules, microcapsules), powders, granules, troches, etc.
- the oral solution is produced by, for example, dissolving, suspending or emulsifying the active ingredient in a commonly used diluent (for example, purified water, ethanol or a mixture thereof).
- this liquid agent may contain a wetting agent, a suspending agent, an emulsifier, a sweetening agent, a flavoring agent, an fragrance agent, a preservative, a buffering agent and the like.
- Dimethylpolysiloxane, etc. Dimethylpolysiloxane, etc.), hydrocarbons (eg, hydrophilic vaseline, white vaseline, purified lanolin, liquid paraffin, etc.), glycols (eg, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, macrogol, etc.), vegetable oils (eg, macrogol, etc.) , Ester oil, olive oil, sesame oil, terepine oil, etc.), animal oil (eg mink oil, egg yolk oil, squalane, squalane, etc.), water, absorption enhancer, anti-rash agent alone or a mixture of two or more. Used for. Further, it may contain a moisturizer, a preservative, a stabilizer, an antioxidant, a flavoring agent and the like.
- hydrocarbons eg, hydrophilic vaseline, white vaseline, purified lanolin, liquid paraffin, etc.
- glycols eg, ethylene glycol, di
- this injection contains a stabilizer, a solubilizing agent (eg, glutamic acid, aspartic acid, polysorbate 80 (registered trademark), etc.), a suspending agent, an emulsifier, a soothing agent, a buffering agent, a preservative, and the like. May be good.
- a solubilizing agent eg, glutamic acid, aspartic acid, polysorbate 80 (registered trademark), etc.
- a suspending agent eg.g, glutamic acid, aspartic acid, polysorbate 80 (registered trademark), etc.
- an emulsifier emulsifier
- a soothing agent e.g., a sterile distilled water for injection or other solvent before use.
- the compound of the present invention or a concomitant drug of the compound of the present invention and another drug for the above purpose is usually administered systemically or topically, orally or parenterally.
- the dose varies depending on age, body weight, symptoms, therapeutic effect, administration method, treatment time, etc., but is usually orally administered once to several times a day in the range of 1 ng to 1000 mg per adult. Or, per adult, it is orally administered once to several times a day in the range of 0.1 ng to 10 mg, or it is continuously administered intravenously in the range of 1 hour to 24 hours a day.
- an amount smaller than the above dose may be sufficient, or administration beyond the range may be necessary.
- FF-MAS metabolism inhibitor or the like used in the present invention may be used in combination with other drugs.
- the dosage form when used in combination with other drugs (combination), may be a combination drug in which both components are mixed in one formulation, or may be administered as separate formulations. There may be.
- the preventive effect of other drugs, suppression of symptom progression, suppression of recurrence and / or therapeutic effect can be complemented, and the dose or frequency of administration can be maintained or reduced.
- the FF-MAS metabolism inhibitor used in the present invention and other drugs are separately administered, they are administered simultaneously for a certain period of time, and then only the FF-MAS metabolism inhibitor used in the present invention or other drugs are administered. Only may be administered.
- the FF-MAS metabolism inhibitor used in the present invention includes rilzole, edaravon, mecobalamine, epalrestat, pregabalin, gabapentin, duroxetine, prostaglandin derivative (latanoprost, etc.), donepezil, rivastigmin, galantamine, memantine, levodopa, dopamine.
- Agonists pergolide, ropinilol, etc.
- anticholinergic agents trihexifenizil, etc.
- amantazine hydrochloride zonisamide
- adenosine receptor antagonists istradefylline, etc.
- MAO-B inhibitors selegiline hydrochloride, etc.
- catechol-O -It may be used in combination with a methyltransferase inhibitor (such as entacapone), droxydopa, lisdiplum, a nucleic acid drug (such as selegiline sodium) and / or gene therapy (such as onacriogen aveparbovec).
- Example 1 Accumulation of FF-MAS and 14-dehydrosymostol by a sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor)
- C2C12 cells cultured in Dulvecco's ModelM After culturing for 2 days, the cells were replaced with a low serum medium containing 10 ⁇ mol / L Arabinocydine (AraC) to remove proliferative undifferentiated cells, and the cells were further cultured for 2 days.
- C2C12 cells differentiated into myotube cells were removed from the culture flask by 0.25% Trypin-1 mmol / L EDTA treatment and placed in a 3.5 cm culture dish coated with Matrigel in 2.4 ⁇ 10 5 cells / dish. It was sown and cultured for 3 days.
- Cells were harvested 3 and 24 hours after treatment with sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) or 0.03% DMSO. After removing the medium and washing with PBS (phosphate buffered saline), the cells were recovered with 200 ⁇ L of 90% methanol containing 1 ⁇ mol / L d7-Colesterol (internal standard substance), and further recovered with 200 ⁇ L of 90% methanol solution, and a total of about 400 ⁇ L of cells were recovered. It was made into a liquid.
- TM7SF2 inhibitor sterol C14 reductase inhibitor
- TM7SF2 inhibitor Sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) using a cell evaluation system that evaluates neuromuscular junction formation by co-culture of mouse myoblast line C2C12 cells introduced with human mutant SOD1 (G93A) and mouse primary culture motor nerves. ), The effects of FF-MAS and 14-dehydrosymostol on neuromuscular junction formation were evaluated.
- C2C12 cells cultured with 15% FBS-DMEM in a culture flask were exchanged with a low serum medium and cultured for 2 days.
- mice In order to remove proliferative undifferentiated cells, the cells were replaced with a low serum medium containing 10 ⁇ mol / L AraC and cultured for another 2 days.
- C2C12 cells differentiated into myotube cells were removed from the culture flask by 0.25% Trypin-1 mmol / L EDTA treatment and seeded on a Matrigel-coated 96-well imaging plate at 1.5 ⁇ 10 4 cells / well.
- Primary culture of mice The cells were cultured in a low serum medium containing AraC for 3 days until the start of co-culture with motor nerves.
- Primary mouse cultured motor nerves were prepared from mouse embryos on the 13th day of embryonic period.
- mice on the 13th day of pregnancy were dislocated from the cervical spine and euthanized.
- the abdomen was incised to remove the foetation, the foetation was decapitated, and then the spinal cord was removed under a stereomicroscope.
- HBSS containing 0.25% Trypsin at 37 ° C. for 15 minutes
- the supernatant is removed, washed 3 times with HBSS and 2 mL of dispersion solution (HBSS containing 0.125 mg / mL DNase).
- HBSS dispersion solution
- FF-MAS was added so that the sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) (Amorolfine, Ziprasidone and Ifprodil) was 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1 and 3 ⁇ mol / L.
- TM7SF2 inhibitor sterol C14 reductase inhibitor
- Add 0.4, 1.1, 3.3, 10 and 30 ⁇ mol / L, or 14-dehydrosymostol to 0.1, 0.3, 1, 3, and 10 ⁇ mol / L.
- the cells were cultured for 11 days until the neuromuscular junction was formed.
- the evaluation of the neuromuscular junction was evaluated by staining the acetylcholine receptor, which is an index of the neuromuscular junction in muscle, with ⁇ -Bungarotoxin.
- a 96-well plate for evaluation in which cells were immobilized by treatment with a final concentration of 1% paraformaldehyde at room temperature for 20 minutes was washed 3 times with 100 to 150 ⁇ L / well of PBS, and then 2 ⁇ g / mL ⁇ -Bungarotoxin, Alexa Fluor.
- PBS containing 488 Conjugate was added at 50 ⁇ L / well, and the cells were allowed to stand at room temperature for 1 hour in the dark, and then washed 3 times with 100 to 150 ⁇ L / well of PBS.
- Stained plates were imaged using an Opera Phoenix high-throughput high-content imaging system (PerkinElmer).
- ⁇ -Bungarotoxin For imaging of ⁇ -Bungarotoxin, images of 3 visual fields per well were acquired using an Alexa Fluor 488 wavelength filter, and the ⁇ -Bungarotoxin positive area per visual field was calculated as the area of the neuromuscular junction by an analysis program.
- Sterol C14 reductase inhibitor TM7SF2 inhibitor
- FF-MAS The area of the neuromuscular junction in the treatment group of 14-dehydrosymostol was calculated.
- TASIN-1 which is an EBP inhibitor
- Example 3 Neurite elongation action by sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) or FF-MAS
- ⁇ Experimental method> The process elongation effects of sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) and FF-MAS were evaluated in a single culture system of mouse primary culture motor nerves.
- Primary mouse cultured motor nerves were prepared from mouse embryos on the 13th day of embryonic period. That is, the mice on the 13th day of pregnancy were dislocated from the cervical spine and euthanized, the abdomen was incised to remove the foetation, the foetation was decapitated, and then the spinal cord was removed under a stereomicroscope. After treating the spinal cord with HBSS containing 0.25% Trypsin at 37 ° C.
- sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) was adjusted to 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1 and 3 ⁇ mol / L, or FF-MAS was reduced to 0. It was added to 4, 1.1 and 3.3 ⁇ mol / L and cultured for 4 days. Neurite length was assessed by staining the nuclei and processes of nerve cells with immune cells.
- a 96-well plate for evaluation in which cells were immobilized by treating with a final concentration of 4% paraformaldehyde at room temperature for 30 minutes was washed 3 times with 100 to 150 ⁇ L / well of PBS, and then a blocking solution (5% fetal bovine serum, PBS containing 0.3% Triton X-100) was added at 100 ⁇ L / well, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 hour.
- a blocking solution 5% fetal bovine serum, PBS containing 0.3% Triton X-100
- H + L (Invitrogen, A-1134, 1/1000 diluted) was added at 50 ⁇ L / well, and the cells were allowed to stand at room temperature for 1 hour in the dark and then washed 3 times with 100 to 150 ⁇ L / well of PBS. Stained plates were imaged using an Opera Phoenix high-throughput high-content imaging system (PerkinElmer Japan). An Alexa Fluor 647 wavelength filter was used to photograph neurites, and an Alexa Fluor 488 wavelength filter was used to photograph nerve cell nuclei. , The neurites were analyzed and the total length of the neurites per visual field was calculated.
- Example 4 Schwann cell differentiation promoting action by sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) or FF-MAS
- FF-MAS The Schwann cell differentiation promoting effect of FF-MAS was evaluated in a rat primary Schwann cell culture system. That is, after decapitation of 0 to 2 day old neonatal rats, they are sterilized by immersing them in ethanol for disinfection, moved to a clean bench, and then collected medium (1 vol% Antibiotic-Antimycotic 100 ⁇ , Thermo Fisher). It was washed with Dulvecco's Modified Eagle Medium (Sigma Aldrich, product number D5921) containing Scientific, product number 15240062) and free of phenol red. Then, the dorsal root ganglion was removed under a microscope and collected in a 15 mL tube filled with recovery medium.
- the collected tube was centrifuged at 400 g for 3 minutes at room temperature, and the supernatant was removed.
- 3 mL of a 0.25% collagenase (Worthington Biochemical, product number LS004196) solution dissolved in a recovery medium was added, and the sedimentation was broken by pipetting, and then incubated at 37 ° C. for 30 minutes in a constant temperature bath. After incubation, 400 g was centrifuged at room temperature for 3 minutes, and the supernatant was removed.
- culture medium inactivated 10 vol% Fetal Bovine Serum (Fetal Bovine Serum, qualified, EU-approved, South America origin, Thermo Fisher Scientific 106 Phenol red-containing DMEM (Sigma Aldrich, product number D6546) containing (Thermo Fisher Scientific) was added to inactivate trypsin, and the trypsin was centrifuged at 400 g at room temperature for 3 minutes to remove the supernatant. A culture medium was added to the sediment to prepare a cell suspension, which was passed through a filter (diameter 70 ⁇ m).
- MAG myelin-associated glycoprotein
- Example 5 Effect of TM7SF2 overexpression on the neuromuscular junction disorder improving effect of sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor)
- ⁇ Experimental method Neuromuscular junction formation by co-culture of mouse myoblast line C2C12 cells and mouse primary culture motor nerves in which human mutant SOD1 (G93A) alone or both human mutant SOD1 (G93A) and human TM7SF2 gene are overexpressed.
- TM7SF2 inhibitor sterol C14 reductase inhibitor
- mice In order to remove proliferative undifferentiated cells, the cells were replaced with a low serum medium containing 10 ⁇ mol / L AraC and cultured for another 2 days.
- C2C12 cells differentiated into myotube cells were removed from the culture flask by 0.25% Trypin-1 mmol / L EDTA treatment and seeded on a Matrigel-coated 96-well imaging plate at 1.5 ⁇ 10 4 cells / well.
- Primary culture of mice The cells were cultured in a low serum medium containing AraC for 3 days until the start of co-culture with motor nerves.
- Primary mouse cultured motor nerves were prepared from mouse embryos on the 13th day of embryonic period.
- mice on the 13th day of pregnancy were dislocated from the cervical spine and euthanized.
- the abdomen was incised to remove the foetation, the foetation was decapitated, and then the spinal cord was removed under a stereomicroscope.
- HBSS containing 0.25% Trypsin at 37 ° C. for 15 minutes
- the supernatant is removed, washed 3 times with HBSS and 2 mL of dispersion solution (HBSS containing 0.125 mg / mL DNase). ) was added, and bipetting was repeated with a tapered pasteur pipette to prepare a cell suspension.
- Amorolfine was added at 0.1, 0.3, 1 and 3 ⁇ mol / L, and the cells were cultured for 11 days until the neuromuscular junction was formed.
- the evaluation of the neuromuscular junction was evaluated by staining the acetylcholine receptor, which is an index of the neuromuscular junction in muscle, with ⁇ -Bungarotoxin. That is, a 96-well plate for evaluation in which cells were immobilized by treatment with a final concentration of 1% paraformaldehyde at room temperature for 20 minutes was washed 3 times with 100 to 150 ⁇ L / well of PBS, and then 2 ⁇ g / mL ⁇ -Bungarotoxin, Alexa Fluor.
- PBS containing 488 Conjugate was added at 50 ⁇ L / well, and the cells were allowed to stand at room temperature for 1 hour in the dark, and then washed 3 times with 100 to 150 ⁇ L / well of PBS. Stained plates were imaged using an Opera Phoenix high-throughput high-content imaging system (PerkinElmer). For imaging of ⁇ -Bungarotoxin, images of 3 visual fields per well were acquired using an Alexa Fluor 488 wavelength filter, and the ⁇ -Bungarotoxin positive area per visual field was calculated as the area of the neuromuscular junction by an analysis program.
- the area of the neuromuscular junction of the sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) treatment group was calculated with the average value of the area of the neuromuscular junction of the medium group (0.03% DMSO) evaluated for each plate as 100%. bottom.
- the anti-acetylcholine receptor antibody mAb35 (BioXCell, product number BE0123), which is an inducer, was intraperitoneally administered to 5-week-old female LEW / CrlCrlj rats at a concentration of 0.29 mg / mL and a volume of 5 mL / kg to determine the pathological condition. Raised.
- the test substance Ifenprodil (MedChemExpress, product number HY-12882A) was dissolved in water for injection (Otsuka Pharmaceutical Factory, Inc.) containing 2% DMSO so as to have concentrations of 0.1, 0.3 and 1 mg / mL. It was used as an administration solution. Ifenprodil was orally administered once daily at doses of 1, 3, and 10 mL / kg from 9 hours after induction by administration of mAb35 to 4 days after induction, which is the end date of evaluation.
- the animals used were those in which no abnormality was observed during the one-week habituation period. Grip strength was measured the day before the induction (Pre value). Grip strength was measured again 9 hours after induction to calculate the rate of decrease in grip strength from the Pre value, and only animals in which a certain decrease in grip strength was observed due to induction were used for evaluation. A grip strength measuring instrument Traction Meter (Brain Science Idea Co., Ltd.) was used for the quantitative evaluation of grip strength.
- Example 7 Evaluation of efficacy of sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) on ALS
- Mice transgenic with human mutant SOD1 (G93A) have been used as model mice reflecting the pathophysiology of ALS.
- B6SJL-Tg (SOD * G93A) 1 Gur / J strain mice, which are one of the transgenic mice, began to decrease in grip strength, myoelectric potential, motor coordination, and fatigue tolerance from around 50 days after birth, and 90 days after birth. Weight begins to decrease near the age and begins to die at about 120 days after birth.
- the effectiveness of the sterol C14 reductase inhibitor (TM7SF2 inhibitor) in ALS can be evaluated.
- Example 8 Screening method for TM7SF2 inhibitor or LBR inhibitor ⁇ Experimental method> IC50 of the inhibitor is calculated using the enzyme source prepared by expressing human-type TM7SF2 and LBR in Expi293F cells and preparing the membrane fraction. Inhibitor candidates have final concentrations of 0.0003, 0.001, 0.003, 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1, 3 and 10 ⁇ mol / L.
- the DMSO solution was dispensed onto a 96-well plate using a D300e micro-dispenser (DMSO has a final concentration of 0.3 v / v%), and DMSO was added so that the final concentration was 0.3 v / v%. Is a group to which no inhibitor candidate is added.
- Protein A protein solution prepared with 0.1 mol / L potassium phosphate buffer (pH 7.4) containing 0.1 w / v% BSA so as to be a human TM7SF2 or human LBR expression membrane fraction is a candidate inhibitor. Is added to the dispensed 96-well plate. After preincubating at 37 ° C.
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Abstract
本発明は一態様において、FF-MAS代謝阻害物質を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための剤、あるいは神経筋接合部の障害を伴う疾患の治療及び/又は予防剤を提供する。また、本発明は一態様において、FF-MAS代謝阻害物質の有効量を哺乳動物に投与することを含む、神経筋接合部の保護及び/又は再生方法、あるいは神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防方法を提供する。また、本発明は一態様において、神経筋接合部の保護及び/又は再生に使用するための、あるいは神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防に使用するための、FF-MAS代謝阻害物質を提供する。また、本発明は一態様において、神経筋接合部の保護及び/又は再生剤を製造するための、あるいは神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤を製造するためのFF-MAS代謝阻害物質の使用を提供する。
Description
本発明は、FF-MAS(Follicular fluid meiosis-activating sterol)代謝阻害物質による神経筋接合部及び/又は神経系細胞の保護用途等に関する。
神経系は、中枢神経系と末梢神経系に大別され、神経細胞とシュワン細胞、オリゴデンドロサイトやミクログリアなどのグリア細胞により構成される。さらに末梢神経系において、運動神経は筋肉組織と神経筋接合部を形成し、運動神経終末から放出されるアセチルコリンにより、筋肉細胞に存在するアセチルコリン受容体が刺激され、筋収縮が引き起こされる。筋萎縮性側索硬化症は、運動神経や神経筋接合部が変性することで筋機能が低下する疾患であり、その症状改善や進行抑制等を目的とした治療方法は存在するものの、その効果は必ずしも十分とは言えず、新たな治療薬の開発が渇望されている(非特許文献1)。一方で、同疾患では発症初期から神経筋接合部の障害が起こることが報告されており、これを改善することによる治療効果を期待することができる(非特許文献2および3)。
ところで特許文献1、非特許文献4および5は、ステロールの代謝酵素のうち、CYP51(Cytochrome P450 family 51)、ステロールC14-レダクターゼまたはEBP(emopamil binding protein)の阻害物質がオリゴデンドロサイト分化促進作用を有することを報告している。
筋萎縮性側索硬化症治療ガイドライン2013
EMBO Molecular Medicine, Vol. 9, (2017) 880-889
Experimental Neurology, 185 (2004) 232-240
Nature, Vol. 560 (2018), 372-376
Cell Chemical Biology 26, (2019) 593-599
本発明の課題は、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための医薬、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、FF-MAS代謝阻害物質、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2(Transmembrane 7 superfamily member 2)阻害物質(以下、FF-MAS代謝阻害物質等とする場合がある。)が神経筋接合部の保護及び/もしくは再生作用を有することを見出し、さらに神経系細胞の保護及び/もしくは再生作用を有することを見出した。
本発明は、例えば以下の態様である。
[1]コレステロール合成経路を構成するステロールの代謝阻害物質を含有する、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための剤又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤。
[1]コレステロール合成経路を構成するステロールの代謝阻害物質を含有する、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための剤又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤。
[2]コレステロール合成経路を構成するステロールの代謝阻害物質が、FF-MAS代謝阻害物質である、[1]記載の剤。
[3]神経筋接合部の保護及び/又は再生のための剤である、[1]又は[2]記載の剤。
[4]神経系細胞の保護及び/又は再生のための剤である、[1]又は[2]記載の剤。
[5]神経系細胞の保護及び/又は再生が神経突起伸長作用を介するものである、[4]記載の剤。
[6]神経系細胞の保護及び/又は再生がシュワン細胞分化促進作用を介するものである、[4]記載の剤。
[7]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための剤。
[8]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経突起伸長剤。
[9]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、シュワン細胞分化促進剤。
[10]FF-MAS代謝阻害物質がステロールC14レダクターゼ阻害物質である、[2]~[9]のいずれかに記載の剤。
[11]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2阻害物質及び/又はLBR阻害物質である、[10]記載の剤。
[12]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)である、[10]記載の剤。
[13]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がLBR阻害物質(好ましくは選択的LBR阻害物質)である、[10]記載の剤。
[14]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2及びLBRデュアル阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質)である、[10]記載の剤。
[15]ステロールC14レダクターゼ阻害物質が選択的にステロールC14レダクターゼを阻害する物質である(例えば、選択的TM7SF2阻害物質、選択的LBR阻害物質又は選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質、好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)である、[10]記載の剤。
[16]FF-MAS又は14-dehydrozymosterolもしくはそれらの誘導体を含有する、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための剤、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤。
[17]FF-MAS濃度及び/又は14-dehydrozymosterol濃度の上昇作用を有する剤を含有する、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための剤、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤。
[18]神経変性疾患の治療及び/又は予防のための、[1]~[17]のいずれか記載の剤。
[19]神経筋接合部の障害を伴う疾患の治療及び/又は予防のための、[1]~[3]、[7]、又は[10]~[17]のいずれかに記載の剤。
[20]神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患又は筋原性疾患である、[19]記載の剤。
[21]神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患である、[20]記載の剤。
[22]神経変性疾患が末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症である、[18]又は[21]記載の剤。
[23]神経筋接合部の障害を伴う疾患が筋原性疾患である、[20]記載の剤。
[24]筋原性疾患が、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア又はミオパチーである、[23]記載の剤。
[25]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経系細胞の保護及び/又は再生のための剤。
[26]神経系細胞の保護及び/又は再生が神経突起伸長作用を介するものである、[25]記載の剤。
[27]神経系細胞の保護及び/又は再生がシュワン細胞分化促進作用を介するものである、[25]記載の剤。
[28]TM7SF2阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための剤。
[29]神経変性疾患の治療及び/又は予防のための、[28]記載の剤。
[30]神経筋接合部の障害を伴う疾患の治療及び/又は予防のための、[28]記載の剤。
[31]神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患又は筋原性疾患である、[30]記載の剤。
[32]神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患である、[31]記載の剤。
[33]神経変性疾患が末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症である、[29]又は[32]記載の剤。
[34]神経筋接合部の障害を伴う疾患が筋原性疾患である、[31]記載の剤。
[35]筋原性疾患が、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア又はミオパチーである、[34]記載の剤。
[2-1]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経変性疾患の治療及び/又は予防剤。
[2-2]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、筋原性疾患の治療及び/又は予防剤。
[2-3]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤。
[2-4]神経筋接合部の保護及び/又は再生のための、[2-3]記載の剤。
[2-5]神経筋接合部の障害に伴う疾患が神経変性疾患又は筋原性疾患である、[2-3]又は[2-4]記載の剤。
[2-6]神経筋接合部の障害に伴う疾患が神経変性疾患である、[2-5]記載の剤。
[2-7]神経変性疾患が末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症である、[2-1]又は[2-6]記載の剤。
[2-8]さらに神経系細胞の保護及び/又は再生のための、[2-6]又は[2-7]記載の剤。
[2-9]神経系細胞の保護及び/又は再生が神経突起伸長である、[2-8]記載の剤。
[2-10]神経系細胞の保護及び/又は再生がシュワン細胞分化促進である、[2-8]記載の剤。
[2-11]神経筋接合部の障害に伴う疾患が筋原性疾患である、[2-5]記載の剤。
[2-12]筋原性疾患が、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア又はミオパチーである、[2-2]又は[2-11]記載の剤。
[2-13]FF-MAS代謝阻害物質がステロールC14レダクターゼ阻害物質である、[2-1]~[2-12]いずれかに記載の剤。
[2-14]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2阻害物質及び/又はLBR阻害物質である、[2-13]記載の剤。
[2-15]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)である、[2-13]記載の剤。
[2-16]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がLBR阻害物質(好ましくは選択的LBR阻害物質)である、[2-13]記載の剤。
[2-17]ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2及びLBRデュアル阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質)である、[2-13]記載の剤。
[2-18]ステロールC14レダクターゼ阻害物質が選択的にステロールC14レダクターゼを阻害する物質である(例えば、選択的TM7SF2阻害物質、選択的LBR阻害物質又は選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質、好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)である、[2-13]記載の剤。
[2-19]FF-MAS又は14-dehydrozymosterolもしくはそれらの誘導体を含有する、経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤 。
[2-20]FF-MAS濃度及び/又は14-dehydrozymosterol濃度の上昇作用を有する剤を含有する、神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤 。
[2-21]TM7SF2阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)を含有する、神経変性疾患の治療及び/又は予防剤。
[2-22]TM7SF2阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)を含有する、筋原性疾患の治療及び/又は予防剤。
[2-23]TM7SF2阻害物質(好ましくは選択的TM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤。
[2-24]神経筋接合部の保護及び/又は再生のための、[2-23]記載の剤。
[2-25]神経筋接合部の障害に伴う疾患が神経変性疾患又は筋原性疾患である、[2-23]又は[2-24]記載の剤。
[2-26]神経筋接合部の障害に伴う疾患が神経変性疾患である、[2-25]記載の剤。
[2-27]神経変性疾患が末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症である、[2-21]又は[2-26]記載の剤。
[2-28]さらに神経系細胞の保護及び/又は再生のための、[2-26]又は[2-27]記載の剤。
[2-29]神経系細胞の保護及び/又は再生が神経突起伸長である、[2-28]記載の剤。
[2-30]神経系細胞の保護及び/又は再生がシュワン細胞分化促進である、[2-28]記載の剤。
[2-31]神経筋接合部の障害に伴う疾患が筋原性疾患である、[2-25]記載の剤。
[2-32]筋原性疾患が、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア又はミオパチーである、[2-22]又は[2-31]記載の剤。
[3-1]神経変性疾患患者の生体試料中における、コレステロール合成経路を構成するステロール(例えば、FF-MAS、T-MAS、14-dehydrozymosterol、又は14-dehydrozymostenol)濃度を指標とする、該患者の神経変性疾患に対するFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効性の判定又は予測方法。
[3-2]神経筋接合部の障害に伴う疾患患者の生体試料中における、コレステロール合成経路を構成するステロール(例えば、FF-MAS、T-MAS、14-dehydrozymosterol、又は14-dehydrozymostenol)濃度を指標とする、該患者の神経筋接合部の障害に伴う疾患に対するFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効性の判定又は予測方法。
[3-3]神経変性疾患患者の生体試料中におけるTM7SF2発現量を指標とする、該患者の神経変性疾患に対するFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効性の判定又は予測方法。
[3-4]神経筋接合部の障害に伴う疾患の生体試料中におけるLBR発現量又はTM7SF2発現量(好ましくはをTM7SF2発現量)を指標とする、該患者の神経筋接合部の障害に伴う疾患に対するFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効性の判定又は予測方法。
[4-1]神経変性疾患患者の生体試料中における、コレステロール合成経路を構成するステロールの濃度を指標とする、該患者の神経変性疾患の発症、重症度、もしくは予後の判定又は予測方法。
[4-2]神経筋接合部の障害に伴う疾患患者の生体試料中における、コレステロール合成経路を構成するステロールの濃度を指標とする、該患者の神経筋接合部の障害に伴う疾患の発症、重症度、もしくは予後の判定又は予測方法。
[4-3]神経変性疾患患者の生体試料中における、TM7SF2発現量を指標として、該患者の神経変性疾患の発症、重症度、もしくは予後の判定又は予測方法。
[4-4]神経筋接合部の障害に伴う疾患患者の生体試料中における、LBR発現量又はTM7SF2発現量(好ましくはをTM7SF2発現量)を指標として、該患者の神経筋接合部の障害に伴う疾患の発症、重症度、もしくは予後の判定又は予測方法。
[5-1]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効量を哺乳動物に投与することを含む、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生方法又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生方法。
[5-2]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効量を哺乳動物(それを必要とする患者)に投与することを含む、神経変性疾患又は筋原性疾患の治療及び/又は予防方法。
[5-3]FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効量を哺乳動物(それを必要とする患者)に投与することを含む、神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防方法。
[5-4]神経筋接合部の保護及び/もしくは再生又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生に使用するための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)。
[5-5]神経変性疾患又は筋原性疾患の治療及び/又は予防に使用するための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)。
[5-6]神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防に使用するための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)。
[5-7]神経筋接合部の保護及び/もしくは再生剤又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生剤を製造するための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の使用。
[5-8]神経変性疾患又は筋原性疾患の治療及び/又は予防剤を製造するための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の使用。
[5-9]神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤を製造するための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の使用。
本発明の薬剤(FF-MAS代謝阻害物質を含有する剤等)は、神経筋接合部や神経系細胞の保護及び/又は再生に用いることができる。
FF-MAS(follicular fluid meiosis activating sterol)は、コレステロール合成経路を構成するステロールの一種であり、4,4-dimethyl-5alpha-cholesta-8,14,24-trien-3beta-olを指し、下記構造;
で示される化合物をいう。
また、14-dehydrozymosterolは、コレステロール合成経路を構成するステロールの一種であり、FF-MASから4位のジメチル基が脱メチルされることで生合成される、5alpha-cholesta-8,14,24-trien-3beta-olを指し、下記構造;
で示される化合物をいう。
ステロールC14-レダクターゼ(Δ14ステロールレダクターゼとも称されることがある。)は、FF-MASをT-MAS(testis meiosis-activating sterol, 4,4-dimethyl-5 alpha-cholesta-8,24-diene-3 beta-ol)に代謝する機能を有する酵素であり、ある態様としては、TM7SF2(transmembrane 7 superfamily member 2)及びLBR(lamin B receptor)などが挙げられる。
本発明において、「FF-MAS代謝阻害物質」とは、生体内において直接的又は間接的に(好ましくは、直接的に)FF-MASの代謝を阻害する機能を有する物質をいう。FF-MAS代謝阻害物質としてはその阻害作用により細胞内又は細胞外におけるFF-MAS及び/又は14-dehydrozymosterol濃度を上昇させる作用を有する物質が好ましく、ある態様としては、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、TM7SF2阻害物質、及びLBR阻害物質などが挙げられる。
本発明において、「ステロールC14-レダクターゼ阻害物質」とは、生体内においてステロールC14-レダクターゼの機能を直接的又は間接的に(好ましくは、直接的に)阻害する物質をいう。ステロールC14-レダクターゼ阻害物質としては、その阻害作用により細胞内又は細胞外におけるFF-MAS濃度及び/又は14-dehydrozymosterolを上昇させる作用を有する物質が好ましく、ある態様としては、TM7SF2阻害物質、及びLBR阻害物質などが挙げられる。ステロールC14-レダクターゼ阻害物質として好ましくは、TM7SF2阻害物質及び/又はLBR阻害物質であり、さらに好ましくはTM7SF2阻害物質である。ステロールC14-レダクターゼ阻害物質のある態様としては、amorolfine、ifenprodil及びziprasidoneなどである。本発明における「ステロールC14-レダクターゼ阻害物質」には、現在までに見出されているものだけでなく、今後見出されるものも含まれる。
本発明において「TM7SF2阻害物質」とは、生体内においてTM7SF2の機能を直接的又は間接的に(好ましくは、直接的に)阻害する物質をいう。TM7SF2阻害物質としては、その阻害作用により細胞内又は細胞外におけるFF-MAS濃度を上昇させる作用を有する物質が好ましく、その阻害活性はIC50値において、例えば10μmol/L以下が好ましく、1μmol/L以下がより好ましく、0.1μmol/L以下がさらに好ましい。TM7SF2阻害物質のある態様としては、例えば、amorolfine、ifenprodil及びziprasidoneなどである。本発明におけるTM7SF2阻害物質には、現在までに見出されているものだけでなく、今後見出されるものも含まれる。例えば、後述する実施例8に記載のスクリーニング方法(評価系)を用いて、TM7SF2阻害物質をスクリーニングすることができる。TM7SF2阻害物質としては、例えば、実施例8に記載の評価系において、10μmol/L以下(好ましくは1μmol/L以下、より好ましく0.1μmol/L以下)のIC50値を示す化合物が挙げられる。
ある態様において、TM7SF2阻害物質は、TM7SF2を選択的に阻害する、選択的TM7SF2阻害物質である。
選択的TM7SF2阻害物質としては、例えば、CYP51及び/又はEBP(好ましくはCYP51、好ましくはEBP、より好ましくはCYP51及びEBP)に対し、選択性を有する化合物である。ある態様において、選択的TM7SF2阻害物質は、CYP51及び/又はEBPに対して10倍以上、20倍以上、50倍以上、又は100倍以上の選択性を示す化合物である。一実施形態において、選択性はそれぞれの酵素に対するAffinity Selection Mass Spectrometry (ASMS)を実施すること、又は結合試験にてIC50値を比較することで求めることができる。CYP51及び/又はEBPの阻害活性(IC50値)は、例えば、後述の実施例8に記載の評価系をCYP51又はEBP用に調整することによって、又は公知の方法、例えば非特許文献4に記載の方法を用いて求めることができる。
本発明において「LBR阻害物質」とは、生体内においてLBRの機能を直接的又は間接的に(好ましくは、直接的に)阻害する物質をいう。LBR阻害物質としては、その阻害作用により、細胞内又は細胞外におけるFF-MAS濃度を上昇させる作用を有する物質が好ましく、その阻害活性はIC50値において、例えば10μmol/L以下が好ましく、1μmol/L以下がより好ましく、0.1μmol/L以下がさらに好ましい。LBR阻害物質のある態様としては、例えば、amorolfine、ifenprodil及びziprasidoneなどである。
amorolfine、ifenprodil及びziprasidoneなどがLBR又はTM7SF2阻害活性を有することは非特許文献4及び特許文献1等に記載されている。
本発明におけるLBR阻害物質には、現在までに見出されているものだけでなく、今後見出されるものも含まれる。例えば、後述する実施例8に記載の評価系を用いて、LBR阻害物質をスクリーニングすることができる。LBR阻害物質としては、例えば、実施例8に記載の評価系において、10μmol/L以下(好ましくは1μmol/L以下、より好ましく0.1μmol/L以下)のIC50値を示す化合物が挙げられる。
ある態様において、LBR阻害物質は、LBRを選択的に阻害する、選択的LBR阻害物質である。
選択的LBR阻害物質としては、例えば、CYP51及び/又はEBPに対し、選択性を有する化合物である。ある態様において、選択的LBR阻害物質は、CYP51及び/又はEBP(好ましくはCYP51、好ましくはEBP、より好ましくはCYP51及びEBP)に対して10倍以上、20倍以上、50倍以上、又は100倍以上の選択性を示す化合物である。一実施形態において、選択性はそれぞれの酵素に対するASMSを実施すること、又は結合試験にてIC50値を比較することで求めることができる。
選択的TM7SF2阻害物質は、ある態様において、LBRに対しても選択性を有する化合物である。またある態様においてLBRの阻害活性も有する化合物(選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質)である。
選択的LBR阻害物質は、ある態様において、TM7SF2に対しても選択性を有する化合物である。またある態様においてはTM7SF2の阻害活性も有する化合物(選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質)である。
ある態様において、ステロールC14-レダクターゼ阻害物質は、選択的にステロールC14-レダクターゼ阻害する物質である。ある態様において、選択的ステロールC14-レダクターゼ阻害物質は、選択的TM7SF2阻害物質、選択的LBR阻害物質、又は選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質である。選択的TM7SF2及びLBRデュアル阻害物質とは、選択的にTM7SF2及びLBRを阻害する物質であり、例えば、CYP51及び/又はEBP(好ましくはCYP51、より好ましくはCYP51及びEBP)に対し、選択性を有する化合物である。
本発明において、ステロールC14-レダクターゼ阻害物質は、任意の2種以上の組み合わせでもよい。具体的には、例えば、TM7SF2阻害物質とLBR阻害物質の組み合わせ等である。また、選択的ステロールC14-レダクターゼ阻害物質は、任意の2種以上の組み合わせでもよい。具体的には、例えば、選択的TM7SF2阻害物質と選択的LBR阻害物質の組み合わせ等である。
本発明において、FF-MAS代謝阻害物質、ステロールC14-レダクターゼ阻害物質、TM7SF2阻害物質、又はLBR阻害物質には、例えば低分子化合物(例えば、amorolfine、ifenprodil、ziprasidone)、ポリペプチド(例えば、抗体(好ましくは、アンタゴニスト性抗体)、抗体断片など)、核酸(例えば、アンチセンス、siRNAなど)が含まれるが、これらに限られない。
[医薬的用途]
本発明におけるFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)は、ある態様において、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生に有用である。
本発明におけるFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)は、ある態様において、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生に有用である。
本発明において「神経筋接合部の保護」とは、神経筋接合部の障害(機能的及び形態的な障害や形成不全を含む)を抑制する作用をいう。
本発明において「神経筋接合部の再生」とは、障害された神経筋接合部を再生する作用をいう。
本発明において「神経筋接合部の保護及び/又は再生」は、神経細胞と筋肉細胞を共培養することによって形成された神経筋接合部を、神経筋接合部のマーカーであるアセチルコリンエステラーゼ又はアセチルコリン受容体を染色して画像解析することにより評価することができる。
本発明において「神経系細胞の保護」とは、神経系細胞(例えば、神経細胞やシュワン細胞など)をその損傷及び/又は変性から保護する作用をいう。
本発明において「神経系細胞の再生」とは、損傷及び/又は変性した神経系細胞(例えば、神経細胞やシュワン細胞など)を再生する作用をいう。
本発明において「神経突起伸長作用」とは、神経細胞の細胞体から神経突起末端までの長さを伸長する作用をいい、例えば、神経細胞の核及び神経突起を染色して画像解析することにより評価することができる。
本発明において「シュワン細胞分化促進作用」とは、未分化なシュワン細胞から髄鞘を形成する分化型のシュワン細胞への状態変化を促進する作用や、神経傷害等の際に起こる分化型シュワン細胞から未分化なシュワン細胞への状態変化を抑制する作用をいい、例えば、ミエリン形成にかかわるMAG(myelin associated glycoprotein)等のタンパク質を染色し、画像解析することにより評価することができる。
本発明において「治療」とは、例えば、ある疾患もしくはその症状を治癒させることまたは改善させることを意味し、「予防」とは、ある疾患もしくは症状の発現を未然に防止するあるいは一定期間遅延させることを意味する。治療及び/または予防には、症状の進展または悪化を抑制して病態の進行を止めることやある疾患もしくは症状の再発を防止または再発の可能性を低減させることが含まれる。
本発明に係るFF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)は、神経筋接合部の障害を伴う疾患(例えば、神経変性疾患、筋原性疾患)の治療及び/又は予防に有用である。
従って、本発明のある態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の障害を伴う疾患の治療及び/又は予防剤である。
神経変性疾患のある態様としては、例えば、顔面神経麻痺、末梢神経障害(例えば、糖尿病性末梢神経障害、抗がん剤投与に伴う末梢神経障害など)、脊柱管狭窄症、緑内障、加齢黄斑変性症、アルツハイマー病、レビー小体型認知症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症、パーキンソン病、多系統萎縮症、筋萎縮性側索硬化症、球脊髄性筋萎縮症、原発性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、脊髄小脳変性症、前頭側頭様変性症、ハンチントン病、シャルコー・マリー・トゥース病、外傷性神経変性疾患等であり、好ましくは、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症である。また神経変性疾患の別の態様としては、神経筋接合部や神経系細胞(例えば、神経細胞(例えば、末梢神経細胞)やシュワン細胞など)の障害を伴う神経変性疾患である。
筋原性疾患のある態様としては、例えば、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア、ミオパチー等である。
したがって本発明のある態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経系細胞の保護及び/又は再生のための剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経突起伸長作用を介する神経系細胞の保護及び/又は再生のための剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、シュワン細胞分化促進作用を介する神経系細胞の保護及び/又は再生のための剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経突起伸長剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、シュワン細胞分化促進剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生作用を介する神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経突起伸長作用を介する神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、シュワン細胞分化促進作用を介する神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の障害を伴う神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、(好ましくは神経筋接合部の障害を伴う)神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経系細胞(例えば、神経突起又はシュワン細胞)の障害を伴う神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための、及び/又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための(神経突起伸長、及び/もしくはシュワン細胞分化促進のための)、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生作用を介する筋原性疾患(例えば、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア、ミオパチー)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の障害を伴う筋原性疾患(例えば、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア、ミオパチー)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための、FF-MAS代謝阻害物質(例えば、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、(好ましくは神経筋接合部の障害を伴う)筋原性疾患(例えば、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア、ミオパチー)の治療及び/又は予防剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS又は14-dehydrozymosterol、もしくはそれらの誘導体を含有する、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための剤、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤である。
本発明の別の態様としては、FF-MAS及び/又は14-dehydrozymosterol濃度の上昇作用を有する剤(例えばステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)を含有する、神経筋接合部の保護及び/もしくは再生のための剤、又は神経系細胞の保護及び/もしくは再生のための剤である。
またFF-MASなどのコレステロール合成経路を構成するステロールやその代謝酵素(例えば、TM7SF2、LBR、EBP、DHCR7)は、神経変性疾患(例えば、末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症)や神経筋接合部の障害を伴う疾患に深く関連していることから、それらの疾患に対する治療及び/又は診断バイオマーカーとして使用することができる。コレステロール合成経路を構成するステロールとしては、例えばlanosterol、dihydro lanosterol、FF-MAS、T-MAS、dihydro FF-MAS、14-dehydrozymosterol、14-dehydrozymostenol、zymosterol、dehydrolathosterol、zymostenol、lathosterol、7-DHC、7-DHD、desmosterol、cholesterol、cholecalciferol、又は25-hydroxycholecalciferol2が挙げられ、好ましくはFF-MAS、T-MAS、14-dehydrozymosterol、又は14-dehydrozymostenolである。
したがって本発明の別の態様としては、神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者の生体試料中における、コレステロール合成経路を構成するステロールの濃度を指標として、該患者の該疾患に対する治療薬(例えば、FF-MAS代謝阻害物質、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効性の判定又は予測方法である。
また別の態様としては、神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者の生体試料中におけるTM7SF2発現量又はLBR発現量(好ましくはTM7SF2発現量)を指標として、該患者の該疾患に対する治療薬(例えば、FF-MAS代謝阻害物質、ステロールC14レダクターゼ阻害物質、又はTM7SF2阻害物質)の有効性の判定又は予測方法である。
本発明の別の態様としては、コレステロール合成経路を構成する各ステロールの濃度、ステロールの比、TM7SF2発現量および/またはLBR発現量は、FF-MAS代謝阻害物質の有効性を予測(示唆)するバイオマーカー(本バイオマーカー)である。
本発明の別の態様としては、上記の方法により、FF-MAS代謝阻害物質が有効であると判定又は予測された神経変性疾患患者に投与することを特徴とする、FF-MAS代謝阻害物質を含有する神経変性疾患用医薬組成物である。
本発明の別の態様としては、上記の方法により、FF-MAS代謝阻害物質が有効であると判定又は予測された神経筋接合部の障害を伴う疾患患者に投与することを特徴とする、FF-MAS代謝阻害物質を含有する神経筋接合部の障害を伴う疾患用医薬組成物である。
上記の各バイオマーカーに対応する所定の閾値は、適宜設定することができる。所定の閾値は、例えば、神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者から採取した生体試料中(組織、血液等)における本バイオマーカーのデータに基づいて設定することができる。例えば、次のようにして所定の閾値を設定してもよい。まず、FF-MAS代謝阻害物質を投与されていない複数の神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者から生体試料を採取する。生体試料の採取後、神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者にFF-MAS代謝阻害物質を投与して、経過を観察する。公知の評価指標に基づいて、FF-MAS代謝阻害物質の奏効性を確認する。そして、生体試料を、FF-MAS代謝阻害物質が奏効した患者の試料と、FF-MAS代謝阻害物質が奏効しなかった患者の試料とに分類する。それぞれの試料について、本バイオマーカーを測定して測定値を取得する。そして、取得した測定値から、FF-MAS代謝阻害物質が奏効した患者と、FF-MAS代謝阻害物質が奏効しなかった患者とを区別可能な値を求め、その値を所定の閾値として設定する。所定の閾値の設定に際しては、判定の感度、特異度、陽性的中率及び陰性的中率も考慮することが好ましい。
さらに別の態様としては、神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者の生体試料中における、コレステロール合成経路を構成するステロールの濃度を指標とする、該患者の該疾患の発症、重症度、もしくは予後の判定または予測方法である。
さらに別の態様としては、神経変性疾患患者又は神経筋接合部の障害を伴う疾患患者の生体試料中における、TM7SF2発現量又はLBR発現量(好ましくはTM7SF2発現量)を指標として、該患者の該疾患の発症、重症度、もしくは予後の判定または予測方法である。
製剤
本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等は、通常、全身的または局所的に、経口または非経口の形で投与される。経口剤としては、例えば、内服用液剤(例えば、エリキシル剤、シロップ剤、薬剤的に許容される水剤、懸濁剤、乳剤)、内服用固形剤(例えば、錠剤(舌下錠、口腔内崩壊錠を含む)、丸剤、カプセル剤(ハードカプセル、ソフトカプセル、ゼラチンカプセル、マイクロカプセルを含む)、散剤、顆粒剤、トローチ剤)等が挙げられる。非経口剤としては、例えば、液剤(例えば、注射剤(硝子体内注射剤、皮下注射剤、静脈内注射剤、筋肉内注射剤、腹腔内注射剤、点滴剤等)、点眼剤(例えば、水性点眼剤(水性点眼液、水性懸濁点眼液、粘性点眼液、可溶化点眼液等)、非水性点眼剤(非水性点眼液、非水性懸濁点眼液等))等)、外用剤(例えば、軟膏(眼軟膏等))、点耳剤等が挙げられる。これらの製剤は、速放性製剤、徐放性製剤などの放出制御剤であってもよい。これらの製剤は公知の方法、例えば、日本薬局方に記載の方法等により製造することができる。
本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等は、通常、全身的または局所的に、経口または非経口の形で投与される。経口剤としては、例えば、内服用液剤(例えば、エリキシル剤、シロップ剤、薬剤的に許容される水剤、懸濁剤、乳剤)、内服用固形剤(例えば、錠剤(舌下錠、口腔内崩壊錠を含む)、丸剤、カプセル剤(ハードカプセル、ソフトカプセル、ゼラチンカプセル、マイクロカプセルを含む)、散剤、顆粒剤、トローチ剤)等が挙げられる。非経口剤としては、例えば、液剤(例えば、注射剤(硝子体内注射剤、皮下注射剤、静脈内注射剤、筋肉内注射剤、腹腔内注射剤、点滴剤等)、点眼剤(例えば、水性点眼剤(水性点眼液、水性懸濁点眼液、粘性点眼液、可溶化点眼液等)、非水性点眼剤(非水性点眼液、非水性懸濁点眼液等))等)、外用剤(例えば、軟膏(眼軟膏等))、点耳剤等が挙げられる。これらの製剤は、速放性製剤、徐放性製剤などの放出制御剤であってもよい。これらの製剤は公知の方法、例えば、日本薬局方に記載の方法等により製造することができる。
経口剤としての内服用液剤は、例えば、有効成分を一般的に用いられる希釈剤(例えば、精製水、エタノールまたはそれらの混液等)に溶解、懸濁または乳化されることにより製造される。さらにこの液剤は、湿潤剤、懸濁化剤、乳化剤、甘味剤、風味剤、芳香剤、保存剤、緩衝剤等を含有していてもよい。
経口剤としての内服用固形剤は、例えば、有効成分を賦形剤(例えば、ラクトース、マンニトール、グルコース、微結晶セルロース、デンプン等)、結合剤(例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム等)、崩壊剤(例えば、繊維素グリコール酸カルシウム等)、滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム等)、安定剤、溶解補助剤(グルタミン酸、アスパラギン酸等)等と混合し、常法に従って製剤化される。また、必要によりコーティング剤(例えば、白糖、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート等)で被覆していてもよいし、また2以上の層で被覆していてもよい。
非経口剤としての外用剤は公知の方法または通常使用されている処方により製造される。例えば、軟膏剤は有効成分を基剤に研和または溶融させて製造される。軟膏基剤は公知あるいは通常使用されているものから選ばれる。例えば、高級脂肪酸または高級脂肪酸エステル(例えば、アジピン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アジピン酸エステル、ミリスチン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル等)、ロウ類(例えば、ミツロウ、鯨ロウ、セレシン等)、界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等)、高級アルコール(例えば、セタノール、ステアリルアルコール、セトステアリルアルコール等)、シリコン油(例えば、ジメチルポリシロキサン等)、炭化水素類(例えば、親水ワセリン、白色ワセリン、精製ラノリン、流動パラフィン等)、グリコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、マクロゴール等)、植物油(例えば、ヒマシ油、オリーブ油、ごま油、テレピン油等)、動物油(例えば、ミンク油、卵黄油、スクワラン、スクワレン等)、水、吸収促進剤、かぶれ防止剤から選ばれるもの単独または2種以上を混合して用いられる。さらに、保湿剤、保存剤、安定化剤、抗酸化剤、着香剤等を含んでいてもよい。
非経口剤としての注射剤には溶液、懸濁液、乳濁液及び用時溶剤に溶解または懸濁して用いる固形の注射剤を包含される。注射剤は、例えば有効成分を溶剤に溶解、懸濁または乳化させて用いられる。溶剤として、例えば注射用蒸留水、生理食塩水、植物油、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、エタノールのようなアルコール類等及びそれらの組み合わせが用いられる。さらにこの注射剤は、安定剤、溶解補助剤(例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸、ポリソルベート80(登録商標)等)、懸濁化剤、乳化剤、無痛化剤、緩衝剤、保存剤等を含んでいてもよい。これらは最終工程において滅菌するか無菌操作法によって製造される。また無菌の固形剤、例えば凍結乾燥品を製造し、その使用前に無菌化または無菌の注射用蒸留水または他の溶剤に溶解して使用することもできる。
本発明化合物または本発明化合物と他の薬剤の併用剤を上記の目的で用いるには、通常、全身的または局所的に、経口または非経口の形で投与される。投与量は、年齢、体重、症状、治療効果、投与方法、処理時間等により異なるが、通常、成人一人当たり、一回につき、1ngから1000mgの範囲で一日一回から数回経口投与されるかまたは成人一人当たり、一回につき、0.1ngから10mgの範囲で一日一回から数回非経口投与されるかまたは一日1時間から24時間の範囲で静脈内に持続投与される。もちろん前記したように、投与量は種々の条件により変動するので、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、また範囲を越えて投与の必要な場合もある。
併用または配合剤
さらに、本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等は、他の薬剤とともに組み合わせて使用してもよい。
さらに、本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等は、他の薬剤とともに組み合わせて使用してもよい。
本発明において、他の薬剤とともに組み合わせて使用する場合(併用)の投与形態には、1つの製剤中に両成分を配合した配合剤の形態であっても、また別々の製剤としての投与形態であってもよい。その併用により、その他の薬剤の予防、症状進展抑制、再発抑制及び/または治療効果を補完したり、投与量あるいは投与回数を維持ないし低減することができる。本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等と他の薬剤を別々に投与する場合には、一定期間同時投与し、その後、本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等のみあるいは他の薬剤のみを投与してもよい。また、本発明にかかる本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等を先に投与し、その投与終了後に他の薬剤を投与してもよいし、他の薬剤を先に投与し、その投与終了後に本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等を後に投与してもよく、各々の投与方法は同じでも異なっていてもよい。本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等を含む製剤と他の薬剤を含む製剤のキットとして提供することもできる。ここで、他の薬剤の投与量は、臨床上用いられている用量を基準として適宜選択することができる。また、他の薬剤は任意の2種以上を適宜の割合で組み合わせて投与してもよい。また、前記他の薬剤には、現在までに見出されているものだけでなく今後見出されるものも含まれる。
例えば、本発明に用いられるFF-MAS代謝阻害物質等は、リルゾール、エダラボン、メコバラミン、エパルレスタット、プレガバリン、ガバペンチン、デュロキセチン、プロスタグランジン誘導体(ラタノプロスト等)、ドネペジル、リバスチグミン、ガランタミン、メマンチン、レボドパ、ドパミンアゴニスト(ペルゴリド、ロピニロール等)、抗コリン薬(トリヘキシフェニジール等)、塩酸アマンタジン、ゾニサミド、アデノシン受容体拮抗薬(イストラデフィリン等)、MAO-B阻害薬(塩酸セレギリン等)、カテコール-O-メチル転移酵素阻害薬(エンタカポン等)、ドロキシドパ、リスジプラム、核酸医薬(ヌシネルセンナトリウム等)及び/または遺伝子治療(オナセムノゲンアベパルボベク等)等と組み合わせて使用してもよい。
本発明を以下の実施例によってさらに詳しく説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
実施例1:ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)によるFF-MAS及び14-dehydrozymosterol蓄積作用
<実験方法>
ヒト変異SOD1(G93A)を導入したマウス筋芽細胞株C2C12細胞を筋管細胞様に分化させた後に、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)(Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodil)を処置し、細胞内でのステロールの変動を評価した。すなわち、C2C12細胞を筋管細胞に分化させるため、培養フラスコにて、15% FBS-DMEM(15%牛胎児血清、100 units/mL Penicillin-100μg/mL Streptomycinを含むDulbecco’s Modified Eagle’s Medium)を用いて培養しているC2C12細胞を、低血清培地(0.5% FBS及び1% Insulin-Transferrin-Selenium、100 units/mL Penicillin-100μg/mL Streptomycinを含むDulbecco’s Modified Eagle’s Medium)に培地交換し、2日間培養した後、増殖性の未分化細胞を除くため、10μmol/L Arabinocytidine(AraC)を含む低血清培地に交換し、更に2日間培養した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を0.25% Trypsin-1 mmol/L EDTA処置により培養フラスコから剥がし、マトリゲルでコーティングした3.5 cm培養用ディッシュに2.4×105cells/ディッシュで播種し、3日間培養した。ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)又は0.03%DMSOを処置後、3及び24時間に細胞を回収した。培地除去、PBS(phosphate buffered saline)洗浄後に1μmol/L d7-Cholesterol(内部標準物質)を含む90%メタノール200μLで回収し、さらに90%メタノール溶液200μLで再回収し,合わせて約400μLの細胞回収液とした。この細胞回収液160μLをOASIS PRiME HLBμElution Plateを用いた固相抽出法で前処理し、メタノール/IPA(1:1)で溶出した試料を高速液体クロマトグラフ大気圧化学イオン化タンデム質量分析法(LC/APCI-MS/MS)で測定し、回収溶液中の各濃度を内部標準検量線法で算出した。
ヒト変異SOD1(G93A)を導入したマウス筋芽細胞株C2C12細胞を筋管細胞様に分化させた後に、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)(Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodil)を処置し、細胞内でのステロールの変動を評価した。すなわち、C2C12細胞を筋管細胞に分化させるため、培養フラスコにて、15% FBS-DMEM(15%牛胎児血清、100 units/mL Penicillin-100μg/mL Streptomycinを含むDulbecco’s Modified Eagle’s Medium)を用いて培養しているC2C12細胞を、低血清培地(0.5% FBS及び1% Insulin-Transferrin-Selenium、100 units/mL Penicillin-100μg/mL Streptomycinを含むDulbecco’s Modified Eagle’s Medium)に培地交換し、2日間培養した後、増殖性の未分化細胞を除くため、10μmol/L Arabinocytidine(AraC)を含む低血清培地に交換し、更に2日間培養した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を0.25% Trypsin-1 mmol/L EDTA処置により培養フラスコから剥がし、マトリゲルでコーティングした3.5 cm培養用ディッシュに2.4×105cells/ディッシュで播種し、3日間培養した。ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)又は0.03%DMSOを処置後、3及び24時間に細胞を回収した。培地除去、PBS(phosphate buffered saline)洗浄後に1μmol/L d7-Cholesterol(内部標準物質)を含む90%メタノール200μLで回収し、さらに90%メタノール溶液200μLで再回収し,合わせて約400μLの細胞回収液とした。この細胞回収液160μLをOASIS PRiME HLBμElution Plateを用いた固相抽出法で前処理し、メタノール/IPA(1:1)で溶出した試料を高速液体クロマトグラフ大気圧化学イオン化タンデム質量分析法(LC/APCI-MS/MS)で測定し、回収溶液中の各濃度を内部標準検量線法で算出した。
<結果・考察>
FF-MASの結果を図1及び2に示した。DMSO処置群ではヒト変異SOD1(G93A)を導入したマウス筋芽細胞株C2C12細胞内のFF-MAS濃度は検出限界以下であったが、ステロールC14レダクターゼ阻害作用(TM7SF2阻害作用)があるAmorolfine、Ziprasidone及びIfenprodilを処置すると、いずれの条件においても、細胞内FF-MAS濃度の上昇が確認された。また、同様の処置において、14-dehydrozymosterolの濃度の上昇が確認された。したがって、これら化合物は、ステロールC14レダクターゼ阻害(TM7SF2の阻害)により本酵素の基質であるFF-MAS及び14-dehydrozymosterolを細胞内で上昇させることが確認された。
FF-MASの結果を図1及び2に示した。DMSO処置群ではヒト変異SOD1(G93A)を導入したマウス筋芽細胞株C2C12細胞内のFF-MAS濃度は検出限界以下であったが、ステロールC14レダクターゼ阻害作用(TM7SF2阻害作用)があるAmorolfine、Ziprasidone及びIfenprodilを処置すると、いずれの条件においても、細胞内FF-MAS濃度の上昇が確認された。また、同様の処置において、14-dehydrozymosterolの濃度の上昇が確認された。したがって、これら化合物は、ステロールC14レダクターゼ阻害(TM7SF2の阻害)により本酵素の基質であるFF-MAS及び14-dehydrozymosterolを細胞内で上昇させることが確認された。
実施例2:ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)、FF-MAS又は14-dehydrozymosterolによる神経筋接合部障害改善作用
<実験方法>
ヒト変異SOD1(G93A)を導入したマウス筋芽細胞株C2C12細胞とマウス初代培養運動神経の共培養によって神経筋接合部形成を評価する細胞評価系を用いて、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)、FF-MAS及び14-dehydrozymosterolの神経筋接合部形成に対する作用を評価した。まず初めに、C2C12細胞を筋管細胞に分化させるため、培養フラスコにて、15% FBS-DMEMを用いて培養しているC2C12細胞を、低血清培地に培地交換し、2日間培養した後、増殖性の未分化細胞を除くため、10μmol/L AraCを含む低血清培地に交換し、更に2日間培養した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を0.25% Trypsin-1mmol/L EDTA処置により培養フラスコから剥がし、マトリゲルでコーティングした96ウェルイメージング用プレートに1.5×104 cells/ウェルで播種し、マウス初代培養運動神経との共培養開始までAraCを含む低血清培地で3日間培養した。マウス初代培養運動神経は胎生期13日目マウス胎児から調製した。妊娠13日目のマウスを頚椎脱臼して安楽死させ、腹部を切開して胎児を摘出し、胎児を断頭後、実体顕微鏡下で脊髄を摘出した。脊髄を0.25% Trypsinを含むHBSSにて37℃で15分間処置した後、上清を除去し、HBSSで3回洗浄し、2 mLの分散溶液(0.125mg/mL DNaseを含むHBSS)を加え、先を細くしたパスツールピペットでビペッティングを繰り返して、細胞懸濁液を調製した。細胞懸濁液を遠心分離(200g、5分間)し、沈渣に2 mLの運動神経用培地(2% B27 Supplement、1μmol/L AraC、5mmol/L Creatine、10ng/mL BDNF、10ng/mL GDNF、10ng/mL CNTF及び0.125mmol/L L-Glutamineを含むNeurobasal培地)を加え、再懸濁し細胞数を計測した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を培養している96 wellイメージング用プレートの培地をすべて除き、運動神経用培地に懸濁したマウス初代培養運動神経を3.0×104 cells/100μL/ウェルで播種し、共培養を開始した。共培養開始4時間後、培養上清を50μL除去し、運動神経用培地で20倍希釈したマトリゲル溶液を50μL加え、室温で5分間静置した後、CO2インキュベーター内で1時間培養し、運動神経用培地を100μL加えた。更に、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)(Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodil)を0.01、0.03、0.1、0.3、1及び3μmol/Lとなるように、FF-MASを0.4、1.1、3.3、10及び30μmol/Lとなるように、又は14-dehydrozymosterolを0.1、0.3、1、3、及び10μmol/Lとなるように添加し、神経筋接合部が形成されるまで11日間培養した。神経筋接合部の評価は、筋肉における神経筋接合部の指標であるアセチルコリン受容体をα-Bungarotoxinで染色することで評価した。すなわち、最終濃度1%パラホルムアルデヒドを室温で20分間処置することで細胞を固定した評価用の96ウェルプレートを100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、2μg/mL α-Bungarotoxin, Alexa Fluor 488 Conjugateを含むPBSを50μL/ウェルで添加し、遮光して室温で1時間静置後、100~150μL/ウェルのPBSにて3回洗浄した。染色したプレートは、Opera Phenixハイスループット・ハイコンテンツイメージングシステム(PerkinElmer)を用いて撮影した。α-Bungarotoxinの撮影にはAlexa Fluor 488波長フィルターを用いて1 wellあたり3視野の画像を取得し、解析プログラムによって視野あたりのα-Bungarotoxin陽性エリアを神経筋接合部の面積として算出した。プレートごとに評価した媒体群(0.03%DMSO又は0.2%エタノール)の神経筋接合部の面積の平均値を100%として、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)、FF-MAS及び14-dehydrozymosterolの処置群の神経筋接合部の面積を算出した。
ヒト変異SOD1(G93A)を導入したマウス筋芽細胞株C2C12細胞とマウス初代培養運動神経の共培養によって神経筋接合部形成を評価する細胞評価系を用いて、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)、FF-MAS及び14-dehydrozymosterolの神経筋接合部形成に対する作用を評価した。まず初めに、C2C12細胞を筋管細胞に分化させるため、培養フラスコにて、15% FBS-DMEMを用いて培養しているC2C12細胞を、低血清培地に培地交換し、2日間培養した後、増殖性の未分化細胞を除くため、10μmol/L AraCを含む低血清培地に交換し、更に2日間培養した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を0.25% Trypsin-1mmol/L EDTA処置により培養フラスコから剥がし、マトリゲルでコーティングした96ウェルイメージング用プレートに1.5×104 cells/ウェルで播種し、マウス初代培養運動神経との共培養開始までAraCを含む低血清培地で3日間培養した。マウス初代培養運動神経は胎生期13日目マウス胎児から調製した。妊娠13日目のマウスを頚椎脱臼して安楽死させ、腹部を切開して胎児を摘出し、胎児を断頭後、実体顕微鏡下で脊髄を摘出した。脊髄を0.25% Trypsinを含むHBSSにて37℃で15分間処置した後、上清を除去し、HBSSで3回洗浄し、2 mLの分散溶液(0.125mg/mL DNaseを含むHBSS)を加え、先を細くしたパスツールピペットでビペッティングを繰り返して、細胞懸濁液を調製した。細胞懸濁液を遠心分離(200g、5分間)し、沈渣に2 mLの運動神経用培地(2% B27 Supplement、1μmol/L AraC、5mmol/L Creatine、10ng/mL BDNF、10ng/mL GDNF、10ng/mL CNTF及び0.125mmol/L L-Glutamineを含むNeurobasal培地)を加え、再懸濁し細胞数を計測した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を培養している96 wellイメージング用プレートの培地をすべて除き、運動神経用培地に懸濁したマウス初代培養運動神経を3.0×104 cells/100μL/ウェルで播種し、共培養を開始した。共培養開始4時間後、培養上清を50μL除去し、運動神経用培地で20倍希釈したマトリゲル溶液を50μL加え、室温で5分間静置した後、CO2インキュベーター内で1時間培養し、運動神経用培地を100μL加えた。更に、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)(Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodil)を0.01、0.03、0.1、0.3、1及び3μmol/Lとなるように、FF-MASを0.4、1.1、3.3、10及び30μmol/Lとなるように、又は14-dehydrozymosterolを0.1、0.3、1、3、及び10μmol/Lとなるように添加し、神経筋接合部が形成されるまで11日間培養した。神経筋接合部の評価は、筋肉における神経筋接合部の指標であるアセチルコリン受容体をα-Bungarotoxinで染色することで評価した。すなわち、最終濃度1%パラホルムアルデヒドを室温で20分間処置することで細胞を固定した評価用の96ウェルプレートを100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、2μg/mL α-Bungarotoxin, Alexa Fluor 488 Conjugateを含むPBSを50μL/ウェルで添加し、遮光して室温で1時間静置後、100~150μL/ウェルのPBSにて3回洗浄した。染色したプレートは、Opera Phenixハイスループット・ハイコンテンツイメージングシステム(PerkinElmer)を用いて撮影した。α-Bungarotoxinの撮影にはAlexa Fluor 488波長フィルターを用いて1 wellあたり3視野の画像を取得し、解析プログラムによって視野あたりのα-Bungarotoxin陽性エリアを神経筋接合部の面積として算出した。プレートごとに評価した媒体群(0.03%DMSO又は0.2%エタノール)の神経筋接合部の面積の平均値を100%として、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)、FF-MAS及び14-dehydrozymosterolの処置群の神経筋接合部の面積を算出した。
<結果・考察>
結果を図3~7に示した。Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodilはそれぞれ0.3μmol/L、3μmol/L及び1μmol/Lから神経筋接合部陽性エリアを有意に増加させた。また、FF-MAS及び14-dehydrozymosterolは10μmol/Lから有意に神経筋接合部陽性エリアを増加させた。したがって、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)はFF-MAS及び/又は14-dehydrozymosterolの増加を介して神経筋接合部の形成促進作用又は保護作用を示すことが示唆された。
結果を図3~7に示した。Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodilはそれぞれ0.3μmol/L、3μmol/L及び1μmol/Lから神経筋接合部陽性エリアを有意に増加させた。また、FF-MAS及び14-dehydrozymosterolは10μmol/Lから有意に神経筋接合部陽性エリアを増加させた。したがって、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)はFF-MAS及び/又は14-dehydrozymosterolの増加を介して神経筋接合部の形成促進作用又は保護作用を示すことが示唆された。
なお、EBP阻害物質であるTASIN-1を0.1μmol/L添加して上記と同様に評価した場合、神経筋接合部陽性エリアの有意な増加は認められなかった。さらに、Zymosterolを0.05~10μmol/L添加した場合においても、神経筋接合部陽性エリアの有意な増加は認められなかった。
実施例3:ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)又はFF-MASによる神経突起伸長作用
<実験方法>
マウス初代培養運動神経の単独培養系において、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)及びFF-MASの突起伸長作用を評価した。マウス初代培養運動神経は胎生期13日目マウス胎児から調製した。すなわち、妊娠13日目のマウスを頚椎脱臼して安楽死させ、腹部を切開して胎児を摘出し、胎児を断頭後、実体顕微鏡下で脊髄を摘出した。脊髄を0.25% Trypsinを含むHBSSにて37℃で15分間処置した後、上清を除去し、HBSSで3回洗浄し、2mLの分散溶液を加え、先を細くしたパスツールピペットでビペッティングを繰り返して、細胞懸濁液を調製した。細胞懸濁液を遠心分離(200g、5分間)し、沈渣に2mLの運動神経用培地を加え、再懸濁し細胞数を計測した。運動神経用培地に懸濁したマウス初代培養運動神経を1.5×104 cells/100μL/ウェルでPoly-D-Lysineコートした96ウェルイメージング用プレートに播種した。培養開始5時間後、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)を0.01、0.03、0.1、0.3、1及び3μmol/Lとなるように、又はFF-MASを0.4、1.1及び3.3μmol/Lとなるように添加し、4日間培養した。神経突起長は、神経細胞の核及び突起を免疫細胞染色することで評価した。すなわち、最終濃度4%パラホルムアルデヒドを室温で30分間処置することで細胞を固定した評価用の96ウェルプレートを100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、ブロッキング溶液(5%牛胎児血清、0.3% Triton X-100を含むPBS)を100μL/ウェル添加し、室温で1時間静置した。一次抗体として、ブロッキング溶液で希釈したAnti-Neuron-specific beta-III Tubulin Antibody(R&D Systems、MAB1195、1/1000希釈)及びAnti-NeuN Antibody(Merck Millipore、ABN78、1/500希釈)を50μL/ウェル添加し、4℃で一晩静置した。100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、二次抗体として、Alexa Fluor 647 goat anti-mouse IgG (H+L)(Invitrogen、A-21236、1/1000希釈)及びAlexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG (H+L)(Invitrogen、A-11034、1/1000希釈)を50μL/ウェル添加し、遮光して室温で1時間静置後、100~150μL/ウェルのPBSにて3回洗浄した。染色したプレートは、Opera Phenixハイスループット・ハイコンテンツイメージングシステム(PerkinElmer Japan)を用いて撮影した。神経突起の撮影にはAlexa Fluor 647波長フィルターを、神経細胞の核の撮影にはAlexa Fluor 488波長フィルターを用いて1wellあたり5視野の画像を取得し、解析プログラムによって視野あたりの神経細胞の核と、神経突起を解析し、視野あたりの神経突起長の総和を算出した。プレートごとに評価した媒体群(0.03%DMSO又は0.2%エタノール)の神経突起長の総和の平均値を100%として、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)及びFF-MASの処置群の神経突起長の総和を算出した。
マウス初代培養運動神経の単独培養系において、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)及びFF-MASの突起伸長作用を評価した。マウス初代培養運動神経は胎生期13日目マウス胎児から調製した。すなわち、妊娠13日目のマウスを頚椎脱臼して安楽死させ、腹部を切開して胎児を摘出し、胎児を断頭後、実体顕微鏡下で脊髄を摘出した。脊髄を0.25% Trypsinを含むHBSSにて37℃で15分間処置した後、上清を除去し、HBSSで3回洗浄し、2mLの分散溶液を加え、先を細くしたパスツールピペットでビペッティングを繰り返して、細胞懸濁液を調製した。細胞懸濁液を遠心分離(200g、5分間)し、沈渣に2mLの運動神経用培地を加え、再懸濁し細胞数を計測した。運動神経用培地に懸濁したマウス初代培養運動神経を1.5×104 cells/100μL/ウェルでPoly-D-Lysineコートした96ウェルイメージング用プレートに播種した。培養開始5時間後、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)を0.01、0.03、0.1、0.3、1及び3μmol/Lとなるように、又はFF-MASを0.4、1.1及び3.3μmol/Lとなるように添加し、4日間培養した。神経突起長は、神経細胞の核及び突起を免疫細胞染色することで評価した。すなわち、最終濃度4%パラホルムアルデヒドを室温で30分間処置することで細胞を固定した評価用の96ウェルプレートを100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、ブロッキング溶液(5%牛胎児血清、0.3% Triton X-100を含むPBS)を100μL/ウェル添加し、室温で1時間静置した。一次抗体として、ブロッキング溶液で希釈したAnti-Neuron-specific beta-III Tubulin Antibody(R&D Systems、MAB1195、1/1000希釈)及びAnti-NeuN Antibody(Merck Millipore、ABN78、1/500希釈)を50μL/ウェル添加し、4℃で一晩静置した。100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、二次抗体として、Alexa Fluor 647 goat anti-mouse IgG (H+L)(Invitrogen、A-21236、1/1000希釈)及びAlexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG (H+L)(Invitrogen、A-11034、1/1000希釈)を50μL/ウェル添加し、遮光して室温で1時間静置後、100~150μL/ウェルのPBSにて3回洗浄した。染色したプレートは、Opera Phenixハイスループット・ハイコンテンツイメージングシステム(PerkinElmer Japan)を用いて撮影した。神経突起の撮影にはAlexa Fluor 647波長フィルターを、神経細胞の核の撮影にはAlexa Fluor 488波長フィルターを用いて1wellあたり5視野の画像を取得し、解析プログラムによって視野あたりの神経細胞の核と、神経突起を解析し、視野あたりの神経突起長の総和を算出した。プレートごとに評価した媒体群(0.03%DMSO又は0.2%エタノール)の神経突起長の総和の平均値を100%として、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)及びFF-MASの処置群の神経突起長の総和を算出した。
<結果考察>
結果を図8~11に示した。Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodilはそれぞれ0.3μmol/L、1μmol/L及び1μmol/Lから神経突起長の総和を有意に増加させた。また、FF-MASは1.1μmol/Lから神経突起長の総和を有意に増加させた。したがって、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)はFF-MASの増加を介して神経突起伸長作用又は保護作用を示すことが示唆された。
結果を図8~11に示した。Amorolfine、Ziprasidone及びIfenprodilはそれぞれ0.3μmol/L、1μmol/L及び1μmol/Lから神経突起長の総和を有意に増加させた。また、FF-MASは1.1μmol/Lから神経突起長の総和を有意に増加させた。したがって、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)はFF-MASの増加を介して神経突起伸長作用又は保護作用を示すことが示唆された。
実施例4: ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)又はFF-MASによるシュワン細胞分化促進作用
<実験方法>
ラット初代シュワン細胞の培養系においてFF-MASのシュワン細胞分化促進作用を評価した。すなわち、生後0~2日の新生仔ラットを断頭後、消毒用エタノールに浸して殺菌し、クリーンベンチ内に移動後、回収用培地(1 vol%Antibiotic-Antimycotic(Antibiotic-Antimycotic 100×、Thermo Fisher Scientific、製品番号15240062)を含むフェノールレッド不含のDulbecco’s Modified Eagle Medium(Sigma Aldrich、製品番号D5921))で洗浄した。その後、顕微鏡下で後根神経節を摘出し、回収用培地で満たした15mLチューブに回収した。回収後のチューブを室温で400g、3分間、遠心分離し、上清を除去した。沈査に回収用培地で溶解した0.25%コラゲナーゼ(Worthington Biochemical、製品番号LS004196)溶液を3mL添加し、ピペッティングにより沈査を崩した後、恒温槽にて37℃、30分間インキュベートした。インキュベート後、室温で400g、3分間、遠心分離し、上清を除去した。沈査に0.25%Trypsin/EDTA溶液(富士フイルム和光純薬、製品番号209-16941)を3mL、DNaseI(ThermoFisher Scientific、製品番号18047-019)を1μL添加し、ピペッティングにより沈査を崩した後、恒温槽にて37℃、30分間インキュベートした。インキュベート後、培養用培地(非働化済みの10 vol%Fetal Bovine Serum(Fetal Bovine Serum, qualified, E.U.-approved, South America origin、Thermo Fisher Scientific、製品番号10270106)及び1 vol%Antibiotic-Antimycotic(Thermo Fisher Scientific)を含むフェノールレッド含有DMEM(Sigma Aldrich,製品番号D6546))を添加してtrypsinを不活化し、室温で400g、3分間、遠心分離し、上清を除去した。沈査に培養用培地を添加し細胞懸濁液を調製し、フィルター(直径70μm)に通した。フィルター濾過した細胞懸濁液の細胞数をカウントし、2.0×105 cells/mLに調製した後、poly-D-lysineコートした96-wellプレートに100μL/wellずつ播種し、CO2インキュベーターにて5%CO2、95%Air、37℃の条件下で静置培養した。FF-MASのシュワン細胞分化促進作用を評価する際には、細胞培養プレートの培地をアスピレーターで吸引除去し、評価用培地(非働化済みの1 vol%Dialyzed Fetal Bovine Serum(Fetal Bovine Serum, dialyzed, US origin、Thermo Fisher Scientific、製品番号26400044)及び1 vol%Antibiotic-Antimycotic(Thermo Fisher Scientific)、100μmol/Lのdb-cAMP(Sigma-Aldrich、製品番号D0627)を含むフェノールレッド含有DMEM(Sigma Aldrich,製品番号D6546))に培地交換し、FF-MASを0.03、0.1、0.3、1、3及び10μmol/Lとなるように添加し、3日間培養した。媒体群には0.1%DMSO及び0.1%エタノールを添加した。シュワン細胞分化促進作用はmyelin-associated glycoprotein(以下,MAGと記載)の発現量を基に評価した。培地を除去後、4%パラホルムアルデヒド(富士フイルム和光純薬、163-20145)を100μLずつ添加し、室温で20分以上静置することで細胞を固定した。上清を除去後、0.1%Tween-20含有ブロックエース溶液を100μLずつ添加し、室温で30分以上静置した。上清を除去後、5μg/mL anti-MAG抗体(Millipore、製品番号MAB1567)溶液を60μLずつ添加し、室温で60分以上静置した。PBSで3回洗浄した後、10μg/mL Alexa fluor 488 anti-mouse IgG(Thermo Fisher Scientific,製品番号A11029)溶液を70μLずつ添加し、室温で60分以上静置した。PBSで3回洗浄した後、10μg/mL Hoechst33342(Invitrogen、製品番号H-3570)溶液を100μLずつ添加し、核を染色した。その後、Opera Phenix(PerkinElmer)を用いて、1 well当たり9視野の蛍光画像を取得した。取得した蛍光画像のMAG陽性面積と細胞核数を算出し、それぞれ9視野/wellの総和を各wellのMAG陽性面積及び細胞核数とし、各wellのMAG陽性面積を細胞核数で除した値(MAG/細胞核数)を算出した。また、上記方法において、FF-MASの代わりにステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)を添加することでステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)のシュワン細胞分化促進作用が評価できる。
ラット初代シュワン細胞の培養系においてFF-MASのシュワン細胞分化促進作用を評価した。すなわち、生後0~2日の新生仔ラットを断頭後、消毒用エタノールに浸して殺菌し、クリーンベンチ内に移動後、回収用培地(1 vol%Antibiotic-Antimycotic(Antibiotic-Antimycotic 100×、Thermo Fisher Scientific、製品番号15240062)を含むフェノールレッド不含のDulbecco’s Modified Eagle Medium(Sigma Aldrich、製品番号D5921))で洗浄した。その後、顕微鏡下で後根神経節を摘出し、回収用培地で満たした15mLチューブに回収した。回収後のチューブを室温で400g、3分間、遠心分離し、上清を除去した。沈査に回収用培地で溶解した0.25%コラゲナーゼ(Worthington Biochemical、製品番号LS004196)溶液を3mL添加し、ピペッティングにより沈査を崩した後、恒温槽にて37℃、30分間インキュベートした。インキュベート後、室温で400g、3分間、遠心分離し、上清を除去した。沈査に0.25%Trypsin/EDTA溶液(富士フイルム和光純薬、製品番号209-16941)を3mL、DNaseI(ThermoFisher Scientific、製品番号18047-019)を1μL添加し、ピペッティングにより沈査を崩した後、恒温槽にて37℃、30分間インキュベートした。インキュベート後、培養用培地(非働化済みの10 vol%Fetal Bovine Serum(Fetal Bovine Serum, qualified, E.U.-approved, South America origin、Thermo Fisher Scientific、製品番号10270106)及び1 vol%Antibiotic-Antimycotic(Thermo Fisher Scientific)を含むフェノールレッド含有DMEM(Sigma Aldrich,製品番号D6546))を添加してtrypsinを不活化し、室温で400g、3分間、遠心分離し、上清を除去した。沈査に培養用培地を添加し細胞懸濁液を調製し、フィルター(直径70μm)に通した。フィルター濾過した細胞懸濁液の細胞数をカウントし、2.0×105 cells/mLに調製した後、poly-D-lysineコートした96-wellプレートに100μL/wellずつ播種し、CO2インキュベーターにて5%CO2、95%Air、37℃の条件下で静置培養した。FF-MASのシュワン細胞分化促進作用を評価する際には、細胞培養プレートの培地をアスピレーターで吸引除去し、評価用培地(非働化済みの1 vol%Dialyzed Fetal Bovine Serum(Fetal Bovine Serum, dialyzed, US origin、Thermo Fisher Scientific、製品番号26400044)及び1 vol%Antibiotic-Antimycotic(Thermo Fisher Scientific)、100μmol/Lのdb-cAMP(Sigma-Aldrich、製品番号D0627)を含むフェノールレッド含有DMEM(Sigma Aldrich,製品番号D6546))に培地交換し、FF-MASを0.03、0.1、0.3、1、3及び10μmol/Lとなるように添加し、3日間培養した。媒体群には0.1%DMSO及び0.1%エタノールを添加した。シュワン細胞分化促進作用はmyelin-associated glycoprotein(以下,MAGと記載)の発現量を基に評価した。培地を除去後、4%パラホルムアルデヒド(富士フイルム和光純薬、163-20145)を100μLずつ添加し、室温で20分以上静置することで細胞を固定した。上清を除去後、0.1%Tween-20含有ブロックエース溶液を100μLずつ添加し、室温で30分以上静置した。上清を除去後、5μg/mL anti-MAG抗体(Millipore、製品番号MAB1567)溶液を60μLずつ添加し、室温で60分以上静置した。PBSで3回洗浄した後、10μg/mL Alexa fluor 488 anti-mouse IgG(Thermo Fisher Scientific,製品番号A11029)溶液を70μLずつ添加し、室温で60分以上静置した。PBSで3回洗浄した後、10μg/mL Hoechst33342(Invitrogen、製品番号H-3570)溶液を100μLずつ添加し、核を染色した。その後、Opera Phenix(PerkinElmer)を用いて、1 well当たり9視野の蛍光画像を取得した。取得した蛍光画像のMAG陽性面積と細胞核数を算出し、それぞれ9視野/wellの総和を各wellのMAG陽性面積及び細胞核数とし、各wellのMAG陽性面積を細胞核数で除した値(MAG/細胞核数)を算出した。また、上記方法において、FF-MASの代わりにステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)を添加することでステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)のシュワン細胞分化促進作用が評価できる。
<結果考察>
FF-MASのシュワン細胞分化促進作用の結果を図12に示した。FF-MASは3μmol/LからMAG/細胞核数の値を有意に増加させた。したがってFF-MASがシュワン細胞分化促進作用を有することが示唆された。
FF-MASのシュワン細胞分化促進作用の結果を図12に示した。FF-MASは3μmol/LからMAG/細胞核数の値を有意に増加させた。したがってFF-MASがシュワン細胞分化促進作用を有することが示唆された。
実施例5: ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)による神経筋接合部障害改善作用へのTM7SF2過剰発現の影響
<実験方法>
ヒト変異SOD1(G93A)を単独、あるいはヒト変異SOD1(G93A)とヒトTM7SF2遺伝子の両者を過剰発現させたマウス筋芽細胞株C2C12細胞とマウス初代培養運動神経の共培養によって神経筋接合部形成を評価する細胞評価系を用いて、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)であるAmorolfinの神経筋接合部形成に対する作用を評価した。まず初めに、C2C12細胞を筋管細胞に分化させるため、培養フラスコにて、15% FBS-DMEMを用いて培養しているC2C12細胞を、低血清培地に培地交換し、2日間培養した後、増殖性の未分化細胞を除くため、10μmol/L AraCを含む低血清培地に交換し、更に2日間培養した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を0.25% Trypsin-1mmol/L EDTA処置により培養フラスコから剥がし、マトリゲルでコーティングした96ウェルイメージング用プレートに1.5×104 cells/ウェルで播種し、マウス初代培養運動神経との共培養開始までAraCを含む低血清培地で3日間培養した。マウス初代培養運動神経は胎生期13日目マウス胎児から調製した。妊娠13日目のマウスを頚椎脱臼して安楽死させ、腹部を切開して胎児を摘出し、胎児を断頭後、実体顕微鏡下で脊髄を摘出した。脊髄を0.25% Trypsinを含むHBSSにて37℃で15分間処置した後、上清を除去し、HBSSで3回洗浄し、2 mLの分散溶液(0.125 mg/mL DNaseを含むHBSS)を加え、先を細くしたパスツールピペットでビペッティングを繰り返して、細胞懸濁液を調製した。細胞懸濁液を遠心分離(200g、5分間)し、沈渣に2mLの運動神経用培地(2% B27 Supplement、1μmol/L AraC、5mmol/L Creatine、10ng/mL BDNF、10ng/mL GDNF、10ng/mL CNTF及び0.125mmol/L L-Glutamineを含むNeurobasal培地)を加え、再懸濁し細胞数を計測した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を培養している96 wellイメージング用プレートの培地をすべて除き、運動神経用培地に懸濁したマウス初代培養運動神経を3.0×104 cells/100μL/ウェルで播種し、共培養を開始した。共培養開始4時間後、培養上清を50μL除去し、運動神経用培地で20倍希釈したマトリゲル溶液を50μL加え、室温で5分間静置した後、CO2インキュベーター内で1時間培養し、運動神経用培地を100μL加えた。更に、Amorolfineを0.1、0.3、1及び3μmol/Lとなるように添加し、神経筋接合部が形成されるまで11日間培養した。神経筋接合部の評価は、筋肉における神経筋接合部の指標であるアセチルコリン受容体をα-Bungarotoxinで染色することで評価した。すなわち、最終濃度1%パラホルムアルデヒドを室温で20分間処置することで細胞を固定した評価用の96ウェルプレートを100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、2μg/mL α-Bungarotoxin, Alexa Fluor 488 Conjugateを含むPBSを50μL/ウェルで添加し、遮光して室温で1時間静置後、100~150μL/ウェルのPBSにて3回洗浄した。染色したプレートは、Opera Phenixハイスループット・ハイコンテンツイメージングシステム(PerkinElmer)を用いて撮影した。α-Bungarotoxinの撮影にはAlexa Fluor 488波長フィルターを用いて1 wellあたり3視野の画像を取得し、解析プログラムによって視野あたりのα-Bungarotoxin陽性エリアを神経筋接合部の面積として算出した。プレートごとに評価した媒体群(0.03%DMSO)の神経筋接合部の面積の平均値を100%として、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)処置群の神経筋接合部の面積を算出した。
ヒト変異SOD1(G93A)を単独、あるいはヒト変異SOD1(G93A)とヒトTM7SF2遺伝子の両者を過剰発現させたマウス筋芽細胞株C2C12細胞とマウス初代培養運動神経の共培養によって神経筋接合部形成を評価する細胞評価系を用いて、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)であるAmorolfinの神経筋接合部形成に対する作用を評価した。まず初めに、C2C12細胞を筋管細胞に分化させるため、培養フラスコにて、15% FBS-DMEMを用いて培養しているC2C12細胞を、低血清培地に培地交換し、2日間培養した後、増殖性の未分化細胞を除くため、10μmol/L AraCを含む低血清培地に交換し、更に2日間培養した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を0.25% Trypsin-1mmol/L EDTA処置により培養フラスコから剥がし、マトリゲルでコーティングした96ウェルイメージング用プレートに1.5×104 cells/ウェルで播種し、マウス初代培養運動神経との共培養開始までAraCを含む低血清培地で3日間培養した。マウス初代培養運動神経は胎生期13日目マウス胎児から調製した。妊娠13日目のマウスを頚椎脱臼して安楽死させ、腹部を切開して胎児を摘出し、胎児を断頭後、実体顕微鏡下で脊髄を摘出した。脊髄を0.25% Trypsinを含むHBSSにて37℃で15分間処置した後、上清を除去し、HBSSで3回洗浄し、2 mLの分散溶液(0.125 mg/mL DNaseを含むHBSS)を加え、先を細くしたパスツールピペットでビペッティングを繰り返して、細胞懸濁液を調製した。細胞懸濁液を遠心分離(200g、5分間)し、沈渣に2mLの運動神経用培地(2% B27 Supplement、1μmol/L AraC、5mmol/L Creatine、10ng/mL BDNF、10ng/mL GDNF、10ng/mL CNTF及び0.125mmol/L L-Glutamineを含むNeurobasal培地)を加え、再懸濁し細胞数を計測した。筋管細胞様に分化したC2C12細胞を培養している96 wellイメージング用プレートの培地をすべて除き、運動神経用培地に懸濁したマウス初代培養運動神経を3.0×104 cells/100μL/ウェルで播種し、共培養を開始した。共培養開始4時間後、培養上清を50μL除去し、運動神経用培地で20倍希釈したマトリゲル溶液を50μL加え、室温で5分間静置した後、CO2インキュベーター内で1時間培養し、運動神経用培地を100μL加えた。更に、Amorolfineを0.1、0.3、1及び3μmol/Lとなるように添加し、神経筋接合部が形成されるまで11日間培養した。神経筋接合部の評価は、筋肉における神経筋接合部の指標であるアセチルコリン受容体をα-Bungarotoxinで染色することで評価した。すなわち、最終濃度1%パラホルムアルデヒドを室温で20分間処置することで細胞を固定した評価用の96ウェルプレートを100~150μL/ウェルのPBSで3回洗浄後、2μg/mL α-Bungarotoxin, Alexa Fluor 488 Conjugateを含むPBSを50μL/ウェルで添加し、遮光して室温で1時間静置後、100~150μL/ウェルのPBSにて3回洗浄した。染色したプレートは、Opera Phenixハイスループット・ハイコンテンツイメージングシステム(PerkinElmer)を用いて撮影した。α-Bungarotoxinの撮影にはAlexa Fluor 488波長フィルターを用いて1 wellあたり3視野の画像を取得し、解析プログラムによって視野あたりのα-Bungarotoxin陽性エリアを神経筋接合部の面積として算出した。プレートごとに評価した媒体群(0.03%DMSO)の神経筋接合部の面積の平均値を100%として、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)処置群の神経筋接合部の面積を算出した。
<結果・考察>
結果を図13に示した。ヒト変異SOD1(G93A)を単独で過剰発現させたC2C12細胞とマウス初代運動神経細胞との組み合わせでは、Amorolfineは1μmol/L及び3μmol/Lにて神経筋接合部陽性エリアを有意に増加させた。一方でヒト変異SOD1(G93A)とヒトTM7SF2遺伝子の両者を過剰発現させたC2C12細胞とマウス初代運動神経細胞との組み合わせでは、同濃度域においてAmorolfineを処置しても神経筋接合部陽性エリアの増加変動はみられなかった。この結果は、TM7SF2の過剰発現によりAmorolfineの神経筋接合部陽性エリア増加作用が打ち消されることが示されており、したがって、AmorolfineはTM7SF2を阻害することによって神経筋接合部の形成促進作用又は保護作用を示すことが考えられる。
結果を図13に示した。ヒト変異SOD1(G93A)を単独で過剰発現させたC2C12細胞とマウス初代運動神経細胞との組み合わせでは、Amorolfineは1μmol/L及び3μmol/Lにて神経筋接合部陽性エリアを有意に増加させた。一方でヒト変異SOD1(G93A)とヒトTM7SF2遺伝子の両者を過剰発現させたC2C12細胞とマウス初代運動神経細胞との組み合わせでは、同濃度域においてAmorolfineを処置しても神経筋接合部陽性エリアの増加変動はみられなかった。この結果は、TM7SF2の過剰発現によりAmorolfineの神経筋接合部陽性エリア増加作用が打ち消されることが示されており、したがって、AmorolfineはTM7SF2を阻害することによって神経筋接合部の形成促進作用又は保護作用を示すことが考えられる。
実施例6:ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)の重症筋無力症への有効性評価
<実験方法>
ラット重症筋無力症モデルにおけるステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)であるIfenprodilの有効性を評価した。ラット重症筋無力症モデルは、抗アセチルコリン受容体に対する抗体であるmAb35をラットに処置することにより神経筋接合部(NMJ)が障害され、握力などの運動機能が低下するモデルである。まず、5週齢の雌性LEW/CrlCrljラットに惹起剤である抗アセチルコリン受容体抗体mAb35(BioXCell、製品番号BE0123)を0.29mg/mLの濃度、5mL/kgの容量で腹腔内投与し病態を惹起した。被験物質であるIfenprodil(MedChemExpress、製品番号HY-12882A)は、0.1、0.3及び1mg/mLの濃度になるように2%DMSOを含む注射用水(株式会社大塚製薬工場)に溶解し投与液とした。IfenprodilはmAb35投与による惹起後9時間から評価終了日である惹起後4日までの間、1日1回、1、3、10mL/kgの用量で反復経口投与した。
ラット重症筋無力症モデルにおけるステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)であるIfenprodilの有効性を評価した。ラット重症筋無力症モデルは、抗アセチルコリン受容体に対する抗体であるmAb35をラットに処置することにより神経筋接合部(NMJ)が障害され、握力などの運動機能が低下するモデルである。まず、5週齢の雌性LEW/CrlCrljラットに惹起剤である抗アセチルコリン受容体抗体mAb35(BioXCell、製品番号BE0123)を0.29mg/mLの濃度、5mL/kgの容量で腹腔内投与し病態を惹起した。被験物質であるIfenprodil(MedChemExpress、製品番号HY-12882A)は、0.1、0.3及び1mg/mLの濃度になるように2%DMSOを含む注射用水(株式会社大塚製薬工場)に溶解し投与液とした。IfenprodilはmAb35投与による惹起後9時間から評価終了日である惹起後4日までの間、1日1回、1、3、10mL/kgの用量で反復経口投与した。
動物は1週間の馴化期間中に異常が見られなかった動物を用いた。惹起前日に握力を測定した(Pre値)。惹起後9時間に再度握力を測定してPre値からの握力低下率を算出し、惹起により一定の握力低下が認められた動物のみを評価に用いた。握力の定量評価には、握力測定器Traction Meter(株式会社ブレインサイエンス・イデア)を用いた。
<結果・考察>
結果を図14に示した。重症筋無力症モデルラットにおいて、Ifenprodilは3 mg/kgから惹起後96時間における握力を有意に改善させた。したがって、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)が重症筋無力症に対し有効であることが示された。
結果を図14に示した。重症筋無力症モデルラットにおいて、Ifenprodilは3 mg/kgから惹起後96時間における握力を有意に改善させた。したがって、ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)が重症筋無力症に対し有効であることが示された。
実施例7:ステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)のALSへの有効性評価
ヒト変異SOD1(G93A)をトランスジェニックしたマウスはALSの病態を反映するモデルマウスとして利用されている。本トランスジェニックマウスの1種であるB6SJL-Tg(SOD*G93A)1Gur/J系統のマウスは、生後50日齢付近から握力、筋電位及び運動協調性及び疲労耐性が低下し始め、生後90日齢付近で体重が低下し始め、生後120日齢程度で死亡し始める。ALSの病態を反映するこれら症状の経過を観察することにより、ALSにおけるステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)の有効性が評価できる。
ヒト変異SOD1(G93A)をトランスジェニックしたマウスはALSの病態を反映するモデルマウスとして利用されている。本トランスジェニックマウスの1種であるB6SJL-Tg(SOD*G93A)1Gur/J系統のマウスは、生後50日齢付近から握力、筋電位及び運動協調性及び疲労耐性が低下し始め、生後90日齢付近で体重が低下し始め、生後120日齢程度で死亡し始める。ALSの病態を反映するこれら症状の経過を観察することにより、ALSにおけるステロールC14レダクターゼ阻害物質(TM7SF2阻害物質)の有効性が評価できる。
実施例8:TM7SF2阻害物質又はLBR阻害物質のスクリーニング方法
<実験方法>
ヒト型TM7SF2及びLBRをExpi293F細胞で発現させ膜画分に調製した酵素源を用いて阻害物質のIC50を算出する。阻害物質候補の終濃度が0.0003、0.001、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、1、3及び10μmol/Lとなるように阻害物質候補のDMSO溶液を96wellプレートにD300e微量分注機を用いて分注し(DMSOは終濃度0.3v/v%)、また、終濃度が0.3v/v%になるようにDMSOを加えたものを阻害物質候補非添加群とする。終濃度が3μmol/L FF-MASなるように0.1w/v%BSAを含む0.1mol/Lリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)で調製した基質溶液と終濃度が0.01mg/mL protein ヒト型TM7SF2又はヒト型LBR発現膜画分になるように0.1w/v%BSAを含む0.1mol/Lリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)で調製したタンパク質溶液を、阻害物質候補を分注した96wellプレートに加える。37℃で5分間プレインキュベーションしたのち,終濃度2mmol/Lになるように0.1w/v%BSAを含む0.1mol/Lリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)で調製したNADPH溶液を加え、37℃に静置して酵素反応を開始する。
<実験方法>
ヒト型TM7SF2及びLBRをExpi293F細胞で発現させ膜画分に調製した酵素源を用いて阻害物質のIC50を算出する。阻害物質候補の終濃度が0.0003、0.001、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、1、3及び10μmol/Lとなるように阻害物質候補のDMSO溶液を96wellプレートにD300e微量分注機を用いて分注し(DMSOは終濃度0.3v/v%)、また、終濃度が0.3v/v%になるようにDMSOを加えたものを阻害物質候補非添加群とする。終濃度が3μmol/L FF-MASなるように0.1w/v%BSAを含む0.1mol/Lリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)で調製した基質溶液と終濃度が0.01mg/mL protein ヒト型TM7SF2又はヒト型LBR発現膜画分になるように0.1w/v%BSAを含む0.1mol/Lリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)で調製したタンパク質溶液を、阻害物質候補を分注した96wellプレートに加える。37℃で5分間プレインキュベーションしたのち,終濃度2mmol/Lになるように0.1w/v%BSAを含む0.1mol/Lリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)で調製したNADPH溶液を加え、37℃に静置して酵素反応を開始する。
酵素反応開始1時間後に1μmol/L d7-Cholesterolを含むメタノールを加えてピペットで攪拌し酵素反応を停止してアルミシールでシールする。5分静置したのち2300gで5分間、4℃にで遠心する。FF-MASを基質として酵素反応で産生されたT-MASの産生量をLC/MS/MSで測定し、T-MAS濃度から各阻害物質候補のIC50値をExcelfitを用いて算出する。
Claims (24)
- FF-MAS代謝阻害物質を含有する、神経筋接合部の保護及び/又は再生のための剤。
- FF-MAS代謝阻害物質がステロールC14レダクターゼ阻害物質である、請求項1記載の剤。
- ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2阻害物質及び/又はLBR阻害物質である、請求項2記載の剤。
- ステロールC14レダクターゼ阻害物質がTM7SF2阻害物質である、請求項2記載の剤。
- ステロールC14レダクターゼ阻害物質が選択的ステロールC14レダクターゼ阻害物質である、請求項2記載の剤。
- 選択的ステロールC14レダクターゼ阻害物質が選択的TM7SF2阻害物質である、請求項5記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患の治療及び/又は予防のための、請求項1~6のいずれか一項に記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患又は筋原性疾患である、請求項7記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患である、請求項8記載の剤。
- 神経変性疾患が末梢神経障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、又は筋萎縮性側索硬化症である、請求項9記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患が筋原性疾患である、請求項8記載の剤。
- 筋原性疾患が、重症筋無力症、筋ジストロフィー、サルコペニア又はミオパチーである、請求項11記載の剤。
- FF-MAS代謝阻害物質を含有する、神経筋接合部の障害を伴う疾患の治療及び/又は予防剤。
- 神経筋接合部の保護及び/又は再生のための、請求項13記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患又は筋原性疾患である、請求項13又は14記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患が神経変性疾患である、請求項15記載の剤。
- さらに神経系細胞の保護及び/又は再生のための、請求項16記載の剤。
- 神経筋接合部の障害を伴う疾患が筋原性疾患である、請求項15記載の剤。
- FF-MAS代謝阻害物質の有効量を哺乳動物に投与することを含む、神経筋接合部の保護及び/又は再生方法。
- FF-MAS代謝阻害物質の有効量を哺乳動物に投与することを含む、神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防方法。
- 神経筋接合部の保護及び/又は再生に使用するための、FF-MAS代謝阻害物質。
- 神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防に使用するための、FF-MAS代謝阻害物質。
- 神経筋接合部の保護及び/又は再生剤を製造するための、FF-MAS代謝阻害物質の使用。
- 神経筋接合部の障害に伴う疾患の治療及び/又は予防剤を製造するための、FF-MAS代謝阻害物質の使用。
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