JP6944463B2 - 眼疾患の治療のための組成物及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、そのいくつかの実施形態において、眼疾患の治療、より詳しくは、限定されるものではないが、網膜漏出及び脈絡膜血管新生に関連した眼疾患の治療及び又は予防に関する。
脈絡膜血管新生(CNV)とは眼の網膜の下にある脈絡膜層の内部に新生血管が形成されることである。脈絡膜は網膜と強膜(眼の白い部分)との間の領域であり、眼に酸素及び養分を供給する。CNVは新生血管が脈絡膜内部で成長し始め、脈絡膜と網膜との間の膜であるブルッフ膜(網膜を支持している下地)を突き破って網膜に侵入し、網膜を分裂させることで発症する。脈絡毛細管が最初にブルッフ膜(BrM)を貫通した後、侵入する血管が退行又は拡張する(CNVの開始)。次に、CNVの初期から後期にかけて、拡張した血管が通常、次の3つの異なるパターンのうちの1つのパターンで拡張する:BrMと網膜色素上皮との間の階層中(RPE下、いわゆるタイプ1CNV)、RPE(眼の黒く裏張りされた部分)と視細胞との間の階層中(網膜下、いわゆるタイプ2CNV)、又は、同時に両方の部位(複合パターン、いわゆるタイプ3CNV)に拡張する(背景技術の図1A−1C参照)。網膜内のCNVの流血及び滲出などの漏出は、急性的な目に見える症状を説明しており、最も顕著な症状は、失明である。
(1)RPE−RPE上皮接合部の接着、(2)RPE基底膜複合体の、BrMとの接着(RPE−BrM接着)及び(3)RPEの、視細胞外節との接着(RPE−POS接着)。研究の鍵となる発見は内部先端細胞がBrMを貫通したとき、次の項目の1つ以上が引き起こされる可能性があるということである:
(1)正常な上皮との接合、BrMとの底部の付着及びPOSとの先端部の付着を伴うRPEは、CNVに抵抗性を示す。
網膜色素上皮(RPE)とブルッフ膜との間の恒常性の崩壊が生じたとき、悪循環が脈絡血管新生(CNV)としても知られている脈絡膜新生血管形成を引き起こす。現在、細胞接着は血管が網膜に侵入することを防ぐ鍵の1つであり、接着のタイプ、すなわちRPE−RPE上皮接合部接着、RPE基底膜複合体の、ブルッフ膜との接着、又はRPEの、視細胞外節との接着のうち少なくとも1つにおける欠陥の組み合わせで、CNVとなる可能性、CNVのパターン及びCNVの進行速度を決定することができると認められている。
上記眼の障害は慢性的炎症、酸化ダメージ、ドルーゼ発生、リポフスチンの蓄積、ブルッフ膜の異常、血圧及び血流の調節を妨げ、虚血状態を引き起こす眼球内での血管変化、生理学的加齢、遺伝的要因及び環境的要因から選択される。また、
上記眼の状態は、眼の医学的手術の間の網膜の外傷及び合併症に続いてCNV及び網膜漏出が発生する偶発的、副次的な事象である。
いくつかの実施形態は、ほんの一例として付随する図面を参照して本明細書に記載されている。現段階において図面を細部にわたって具体的に参照することにより、示された事項が一例であり、実施形態の実例の議論を目的としていることが強調される。この点において、図を用いた記載は、どのように実施形態が実施され得るかを当業者に対して明らかにする。
図1A−1Cは血液網膜関門(BRBs)(1A)、網膜の基本構造(1B)、年齢関連性黄斑変性(AMD)における脈絡膜血管新生を特徴づける網膜(1C)の背景技術の略図であり、
図2A-2Dは、0.0μg/ml APC(コントロール、1A);0.1μg/ml APC(1B);1μg/ml APC(1C);又は10μg/ml APC(1D)を用いた処理に続いて、ウサギ抗ZO-1抗体(非常に明るい)とNucBlue(登録商標)(核染色:明るく、丸い円形の領域)を用いて染色された網膜色素上皮細胞(ARPE−19)の共焦点顕微鏡の画像であり、
図3は0.0、0.1又は1μg/ml APCで処理したARPE−19細胞のFITC−デキストラン浸透率(コントロールに対する%)を示したグラフである(4回の実験の平均結果)。
図6A−6Cはレーザーでの光凝固及び、生理食塩水、又はAPC(1μg/匹)の注入を行った模範的な平面化された網膜全体の(1μm)距離Zの積層画像(6A−6B)及びグラフ(6C)である。血管は画像において非常に明るく表示されている。
開示される実施形態の態様は、眼疾患の治療法、における活性化プロテインCの利用、より具体的にはこれに限らないが、脈絡膜血管新生及び網膜漏出に関連する眼の疾患の治療に関する。
いくつかの実施形態の一態様において、眼の疾患及び障害の治療での使用のために、活性剤として、APC、APCの機能的なフラグメント、APC誘導体、APC相同体又はそれらの組み合わせを含む薬学的組成物が提供される。
プロテインCは既知の方法によって凝固因子濃縮物又は細胞質から精製され、その後、インビトロで活性化され、活性化型のAPCを取得し得るが、出発物質の入手が制限されていること及び細胞質中のプロテインCの濃度が低いことに起因して、そのような工程は複雑及び高価である。更に、ヒトの血液由来の製品の治療的使用は、病気感染のリスクを有する。それゆえ、本発明に係る治療的用途におけるAPCの使用の任意の実施形態のいくつかにおいて、使用されたAPCはDNA組み換え技術等の既知の遺伝子工学技術によって手に入る、商業的に入手可能な組み換え型のヒト野生型APC、その機能的な部分配列及び、それらの変異体(突然変異体)である。
今から下記実施例にて言及するが、これらは上述の記載とともに、いくつかの実施形態を、限定しない方法で説明する。
(細胞培養)
ヒト網膜色素上皮(RPE)細胞(ARPE−19細胞系)をATCC(Manassas,VA)より購入し、製造者の指示に従って標準条件下で培養した。増殖培地は以下を含む:10%ウシ胎仔血清(Biological Industries, Israel cat # 04-121-1A)を添加したDMEM/F−12(HAM)1:1(Biological Industries, Israel cat # 01-170-1A)、グルタミン1mM(Biological Industries, Israel cat # 03-022-1B)、100μ/mlペニシリン、0.1mg/mlストレプトマイシン及び12.5u/mlニスタチン(Biological Industries, Israel cat # 03-032-1B)。10〜30のパッセージを用いて実験を行った。免疫蛍光検査のために、細胞を1.3×104セル/cm2の濃度でプレートにまき、最低でも30日間増殖させた。このとき、培地を2、3日ごとに交換した。細胞を飢餓培地(血清を含まない細胞完全増殖培地)で洗浄し、0.1、1.0、又は10μg/mlの活性化プロテインC(APC)を加えて、飢餓培地中で10分間処理した。10分後、培地を完全増殖培地と取り換え、細胞を最大4時間インキュベートした。
ヒト組み換え型野生型APCをHaematologic TechnologiesInc. USA (cat # HCAPC-0080)より購入した。
1μmのポリエチレンテレフタレート(PET)Transwell(登録商標)insert(millicell, Millipore Corporation,Switzerland)の上から、細胞を6.7×103セル/cm2の濃度でプレートにまいた。下段のチャンバの600μlの培地と上段のチャンバの100μlの培地とにおいて、コンフルエントになるまで30日間細胞を増殖させた。培地は2、3日ごとに交換した。その後、細胞を飢餓培地(1mMグルタミン、100u/mlペニシリン、0.1mg/mlストレプトマイシン及び12.5un/mlニスタチンを含んでいる基底培地)で洗浄し、10.0、1.0、0.1又は0.0μg/mlのAPCを含んでいる飢餓培地でインキュベートした。APCを用いて10分間インキュベートした後、上段のチャンバの培地を、70kD、1000μg/mlのフルオレセインイソチオシアネート(FITC)デキストラン(Sigma, Israel, cat # FD-70)で置換し、最大6時間経過させた。下段のチャンバの培地を基底培地で置換した。インサートの下部の培地サンプルを使用した。細胞層を横切る流れを表すFITC蛍光を、マルチ検出型マイクロプレートリーダー(SynergyTM HT, BioTek)を用いて、485nmの励起で測定した。更なるインキュベートのために、培地サンプルは下段のチャンバへと戻した。
細胞を、30日間、PermanoxTM Plastic Chamber Slide System (Thermo Scientific, USA cat # 177437)の4穴顕微鏡スライド上で培養した。細胞を飢餓培地で洗浄し、1.0、0.1又は0.0μg/mlのAPCを含んでいる飢餓培地を用いて最大4時間にわたってインキュベートした。その後、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の4%パラフォルムアルデヒドで固定し、最後に、PBS中の0.2%の非イオン化界面活性剤TritonTM X-100を用いて、10分間透過化させた。pH6の10mMクエン酸を用いて、95℃で10分間抗原回収を行った後、抗原を投与した。パラホルムアルデヒドの固定によるタンパク質の架橋構造を切断して、隠れていた抗原反応部位を露出させる抗原回収試薬を用いて前処理することで、抗原のデモンストレーションが有意に改善された。サンプルにウサギ抗ZO−1抗体(Invitrogen, cat # 40-2300, 1:100)を加えて、加湿試験槽中で4℃で一晩インキュベートした。その後、二次抗体であるAlexa Fluor(登録商標)568ロバ抗ウサギ抗体(Invitrogen, Cat# A10042, 1:100)を加えて、室温で1時間インキュベートした。そして、PBSで希釈されたNucBlue(登録商標) FixedCell ReadyProbe(登録商標)試薬(Molecular ProbesTM,USA; cat # R37606)を加えて5分間インキュベートした。代表的なスライドの画像を標準的な顕微鏡及びカメラセットを用いてデジタル方式で撮影した。0.5μm幅のZ積層画像を3次元(3D)共焦点画像として撮影した(Leica TCS SP8)。科学ソフトウェアモジュールであるImaris X 647.1.1(Oxford Instruments, UK)を用いることで、画像を3次元で表現することができた。
脈絡膜レーザー光凝固は、許容されており一般的に使用される、脈絡膜血管新生(CNV)の誘発方法である。8週目の色素性のオスのマウスを入手し(Harlan Laboratories Ltd., Jerusalem, Israel)、病院のInstitutional Animal Care and Use Committeeの提案に従い扱った。100mg/kgのケタミン及び10mg/kgのキシラジンを腹腔内(IP)に注入することで、動物に麻酔をかけた。そして、0.8%のトロピカミド点眼薬を局所的に投与することにより、瞳孔を拡張した。間接ダイオードレーザー検眼鏡(IRIS MedicalTM Oculight(登録商標) SLx System, Iridex, Mountain View, CA,USA)を用いて、治療光線を810nmに設定して、レーザー照射を行った。90ジオプター(D)の集光レンズ(Volk(登録商標) Optical, Mentor, OH, USA)を用いて、光線を網膜表面に集めた。右眼球後極から3時、6時、9時の方向に、視神経に囲まれた1〜2つの視神経円板の直径(DD)の間隔で100ミリ秒間350mWの出力の光線を用いることにより、CNVを誘発した。実施者は白い泡の形成を確認した。レーザー照射に続いて、施術用顕微鏡の下でAPCを硝子体内に注入した。微量注射器(33-gauge; Hamilton(登録商標))を、眼の後方側面空間より硝子体内へ挿入し、以下のうちの少なくとも1つを、1μl(マウス1匹あたり)注入した:APC(1μg/μl);生理食塩水(コントロールとして);ベバシズマブ(Avastin(登録商標))(25μg/μl)(Genentech, Inc.,South San Francisco, CA, USA and Roche, Basel, Switzerland)。レーザー照射から5日間、平坦にマウントした。
レーザー照射後の5匹のマウスに、上述した方法で麻酔をかけた。デキストラン潅流のために、25mg/mlの濃度になるように生理食塩水で希釈したフルオレセインイソチオシアネートのデキストラン結合体(FITC−デキストラン; MW 500 k, Sigma Aldrich,Rehovot, Israel)を、麻酔をかけたマウスの左心室に0.1ml注入した。眼を摘出してPBSで洗浄した後、4%ホルマリン中に2〜3時間固定した。視神経網膜を剥離した。RPE−脈絡膜−強膜の複合体又は視神経網膜をスライドガラス上で平板化するために、3、4か所に放射状の切り込みを入れた。スライドを封入剤であるProLong(登録商標)TM Gold退色防止試薬(Invitrogen, USA)で覆うか、又は下記に記載するように、抗体を用いて更なる染色を行った。
抗原を用いて平板化された脈絡膜/網膜を更に染色するために、上述した方法で作製したスライドをPBSで洗浄した。そして0.5%のPBS-100倍濃縮TritonTM溶液中で、4℃で一晩インキュベートした。そして、スライドを5%標準ロバ血清(NDS)中で1時間ブロッキングした後、ラット抗マウスCD31(eBioscience(登録商標), San Diego, CA, USA, cat # 14-0311)1:100を加えて、4℃で一晩インキュベートした。そしてスライドをPBSで洗浄し、ヤギ抗ラットAlexa Fluor(登録商標) 568 1:100(Invitrogen)を加えて4℃で一晩インキュベートした。更にPBS溶液中の4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドールジヒドロクロライド(DAPI)核酸染料(Sigma, cat # 9542)を10μg/ml加えて、15分間インキュベートした。その後、スライドを封入剤であるProLong(登録商標)TM Gold退色防止試薬(Invitrogen, USA)で覆った。
(タイトジャンクションZonula occludens−1(ZO−1)の細胞局在性におけるAPCの効果)
細胞間結合性複合体は、オクルディンやクローディンのようなタイトジャンクションタンパク質を含む。これらのタンパク質は、細胞骨格に結合し、その結合によって結合安定性をもたらす細胞質内リンタンパク質閉鎖帯(ZO)−1に結合する。ZO−1の分裂により、タイトジャンクションが崩壊し、血管(内皮)又は上皮の浸透性が上昇することがある。タイトジャンクション複合体の細胞骨格への結合及びRPEバリアの統合性の維持におけるZO−1の関与の観点から、ZO−1の細胞局在性におけるAPCに曝す効果を分析した。ZO−1の細胞局在性は、上記「材料と方法」において述べたように、抗ZO−1抗体を用いて免疫蛍光染色を行うことで検討した。
(インビトロでのRPE細胞の浸透性におけるAPCの効果)
ZO−1の転位に伴って、RPEにおける浸透性は低下するのかどうかという疑問を解決するために、APCの非存在下又は存在下において、細胞層を横切る標識されたデキストランの移動を分光光度計で観測することによって、細胞浸透率を求めた。インビトロでのARPE−19細胞の浸透率を、上記「材料及び方法」中に記載したプロトコルに従って測定した。
(レーザー光凝固後のCNV面積の定量)
上記「材料と方法」に記載した方法で、オスのC57BL/6Jマウスにおいて、間接ダイオードレーザー光凝固によって脈絡膜血管新生(CNV)を誘発した。損傷後すぐに、1匹あたり1μgとなる割合で1μlのAPCを、又は1匹あたり25μgとなる割合で1μlのベバシズマブを、マウスの硝子体内に注入した。上記「材料と方法」に記載した方法で、抗CD31を使用した抗体免疫蛍光染色によって平らな脈絡膜のCNV面積を測定した。分化クラスター31(CD31、血小板内皮細胞接着分子(PECAM−1)としても知られる)は、内皮細胞間接合部の大部分を形成するタンパク質である。免疫組織化学において、CNVのビルディングブロックである内皮細胞の存在を実証するために、主にCD31を用いる。レーザーによる損傷より5日間、imageJ画像処理ソフトウェアを使用して、CNV面積を評価した。
(CNVの体積及び深さにおけるAPC処理の効果(3次元分析))
上記「材料と方法」に記載した方法で、オスのC57BL/6Jマウスにおいて、間接ダイオードレーザー光凝固によってCNVを誘発した。損傷後すぐに、1匹あたり1μgとなる割合で1μlのAPC、又は1μlの生理食塩水のどちらかを、マウスの硝子体内に注入した。レーザー照射の5日後、マウスに麻酔をかけた。そして、0.15mlのフルオレセインイソチオシアネートデキストラン結合体(FITC−デキストラン)を0.25mg/mlの濃度になるように生理食塩水で希釈した。それを個々のラットの左心室に注入した。眼を摘出した。脈絡膜−RPEと網膜とを分離し、「材料と方法」で記載した方法で、スライド上で平板化し、マウントした。共焦点顕微鏡を使用して画像を撮影した。3D画像解析ソフトウェアを使用した3D再構築画像上で、CNVの定量を行った。
(脈絡膜から網膜への新しく形成された血管の貫通におけるAPCの効果)
オスのC57BL/6Jマウスにおいて、血管新生を誘発した。損傷後すぐに、1匹あたり1μgとなるような割合で、1μlのAPC、又は1μlの生理食塩水のどちらかを、マウスの硝子体内に注入した。そして、上記「材料と方法」に記載した方法で、デキストラン潅流及び網膜の平板化を行った。標準条件下で、平板化された網膜の1μm間隔のZ積層画像を撮影した。光凝固及びそれに続くデキストランの潅流の5日後の網膜全体のZ切片の測定の要約が、図6A〜6Cに提示されている。
Claims (16)
- 網膜漏出及び脈絡膜血管新生(CNV)の治療法に使用するための、薬学的に許容可能な担体及び活性化プロテインC(APC)を含む、薬学的組成物。
- 上記治療法が、網膜漏出及び脈絡膜血管新生の治療又は予防である、請求項1に記載の薬学的組成物。
- 網膜漏出及びCNVの治療法が、直接的にCNVによって引き起こされる眼の疾患、障害又は状態における治療法であって、CNVの進行段階を第2ステージ若しくはその合併症として特徴づけるか、又は同調的若しくは非同調的なCNVの続発症として特徴づける、請求項1又は2に記載の薬学的組成物。
- 上記眼の疾患が、年齢関連性黄斑変性(AMD)、病的近視、色素線条を伴う弾性線維性仮性黄色腫、非感染性ブドウ膜炎、感染性ブドウ膜炎、視神経炎、乳頭浮腫、前部虚血性視神経症(AION)、ベーチェット病又は網膜症からなる群より選択される視神経の炎症性疾患のうち少なくとも1種類であり、
上記眼の障害が、慢性的炎症、酸化ダメージ、ドルーゼ発生、リポフスチンの蓄積、ブルッフ膜の異常、血圧及び血流の調節を妨げ、虚血状態を引き起こす眼球内での血管変化、生理学的加齢、遺伝的要因又は環境的要因のうち少なくとも1種類であり、
上記眼の状態が、眼の医学的手術の間の網膜の外傷及び合併症に続いて脈絡膜血管新生及び網膜漏出が発生する偶発的、副次的な事象である、請求項3に記載の薬学的組成物。 - 上記眼の疾患がAMDである、請求項4に記載の薬学的組成物。
- 上記活性化プロテインCがヒトAPCの野生型の配列、又はAPCの機能的な部分配列を含み、
上記機能的な部分的配列が、野生型APCのアミノ酸配列の、95%まで、90%まで、85%まで、80%まで、75%までを含み、上記機能的な部分配列が、野生型又は野生型に近い型のAPCの網膜漏出及びCNVを治療するための機能を維持している、請求項1〜5のいずれか1項に記載の薬学的組成物。 - 抗血管形成剤、抗炎症剤、抗菌剤、免疫抑制剤、抗PDGF剤、抗真菌剤及び抗ウイルス剤からなる群より選択される1つ以上の活性剤との併用療法において使用される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の薬学的組成物。
- 上記抗血管形成剤が、抗VEGF剤又は血小板由来成長因子(PDGF)阻害剤であって、上記免疫抑制剤が、ステロイドである、請求項7に記載の薬学的組成物。
- 網膜漏出及び脈絡膜血管新生の治療のための薬剤の製造における活性化プロテインC(APC)の使用。
- 上記治療が、網膜漏出及び脈絡膜血管新生の予防を含む、請求項9に記載の使用。
- 網膜漏出及びCNVの治療が、直接的にCNVによって引き起こされる眼の疾患、障害又は状態における治療であり、CNVの進行段階を第2ステージ若しくはその合併症として特徴づけるか、又はCNVを同調的若しくは非同調的なCNVの続発症として特徴づける、請求項9又は10に記載の使用。
- 上記眼の疾患が、年齢関連性黄斑変性(AMD)、病的近視、色素線条を伴う弾性線維性仮性黄色腫、非感染性ブドウ膜炎、感染性ブドウ膜炎、視神経炎、乳頭浮腫、前部虚血性視神経症(AION)、ベーチェット病又は網膜症からなる群より選択される視神経の炎症性疾患のうち少なくとも1種類であり、
上記眼の障害が、慢性的炎症、酸化ダメージ、ドルーゼ発生、リポフスチンの蓄積、ブルッフ膜の異常、血圧及び血流の調節を妨げ、虚血状態を引き起こす眼球内での血管変化、生理学的加齢、遺伝的要因又は環境的要因のうち少なくとも1種類であり、
上記眼の状態が、眼の医学的手術の間の網膜の外傷及び合併症に続いて脈絡膜血管新生及び網膜漏出が発生する偶発的、副次的な事象である、請求項11に記載の使用。 - 上記眼の疾患がAMDである、請求項12に記載の使用。
- 上記活性化プロテインCがヒトAPCの野生型の配列、又はAPCの機能的な部分配列を含み、
上記機能的な部分配列が、野生型APCのアミノ酸配列の、95%まで、90%まで、85%まで、80%まで又は75%までを含み、上記機能的な部分的配列が、野生型又は野生型に近い型のAPCの網膜漏出及びCNVを治療するための機能を維持している、請求項9〜13のいずれか1項に記載の使用。 - 上記治療が、抗血管形成剤、抗炎症剤、抗菌剤、免疫抑制剤、抗PDGF剤、抗真菌剤及び抗ウイルス剤からなる群より選択される1つ以上の活性剤との併用療法である、請求項9〜14のいずれか1項に記載の使用。
- 上記抗血管形成剤が、抗VEGF剤又は血小板由来成長因子(PDGF)阻害剤であって、上記免疫抑制剤が、ステロイドである、請求項15に記載の使用。
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