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JP2019069942A - ペプチド治療薬およびその使用方法 - Google Patents

ペプチド治療薬およびその使用方法 Download PDF

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ディー トラヴィス ウィルソン
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Abstract

【課題】糖尿病および他の疾患または状態の合併症を減少させるための組成物の提供。【解決手段】GLP−1またはその変異体、類似体、もしくは薬学的に許容される塩を、1種以上の活性薬剤と組み合わせて含む組成物であって、前記活性薬剤が、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2等の1種以上の芳香族カチオン性ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩を含むことを特徴とする組成物。【選択図】なし

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2012年12月6日に出願された米国仮出願第61/734,293号の利益を主張するものであり、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
(技術分野)
GLP−1、および/またはGLP−1の天然もしくは人工的に生じる変異体もしくは類似体、またはそれらの薬学的に許容される塩を用いた疾患および状態の処置ならびに/または改善に関連した方法および組成物が本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、疾患または状態は、ミトコンドリア機能不全を特徴とする。GLP−1、および/またはGLP−1の天然もしくは人工的に生じる変異体もしくは類似体、またはそれらの薬学的に許容される塩を含む治療および薬学的組成物も本明細書に提供される。GLP−1および1つ以上の芳香族カチオン性ペプチドを用いた疾患および状態の処置および/改善に関連した方法および組成物も本明細書に提供される。
グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)は、栄養素摂取に応じて、2つの主要な主な分子形態であるGLP−1(7−36)アミドおよびGLP−1(7−37)へのプログルカゴンの分化プロセシングによって、腸内分泌細胞内で合成される。ペプチドは、1980年代初期にプログルカゴンのクローニングを受けて最初に特定された。
GLP−1生物学的活性の初期研究は、GLP−1の完全長N−末端延長形態(1−37および1−36アミド)を用いた。これらのより大きいGLP−1分子は、一般的に、生物学的活性を欠いていると考えられる。1987年に、3つの独立した研究グループは、第1の6個のアミノ酸の除去が実質的に強化された生物学的活性を有するGLP−1のバージョンをもたらすことを実証した。
循環している生物学的活性GLP−1の大部分は、GLP−1(7−36)アミド形態で見つけられる。GLP−1(7−36)の生物学的効果は、グルコース依存性インスリン分泌および生合成の刺激、グルカゴン分泌および胃内容排出の阻害、ならびに食物摂取の阻害を含む。GLP−1が細胞感受性を外来性分泌促進物質に戻し得るという示唆と共にまとめられた、GLP−1が糖尿病を有する患者の血中グルコースを下げるという発見は、増大するGLP−1シグナル伝達が糖尿病患者の処置に有用な手段であることを示唆する。次々と出る証拠は、GLP−1シグナル伝達が膵島増殖および膵島新生を調節することを強く示唆する。さらに、GLP−1は、心筋機能の改善、体重の減少、および血圧の低下に関与している。
GLP−1は、酵素ジペプチジルペプチダーゼIV(DPP IV)によってその分解産物GLP−1(9−36)に迅速に不活化される。DPP IV媒介不活化は、げっ歯類およびヒトの両方におけるインビボのGLP−1の生物学的活性を調節するための重要な制御機構である。いくつかの研究はまた、GLP−1の細胞内タンパク質分解における中性エンドペプチダーゼ24.11の役割を含意した。
DPP IV阻害剤、およびGLP−1(7−36)のより緩徐に分解する類似体は、現在、治療目的のために開発されている。DPP IV開裂に耐性のあるGLP−1類似体は、インビボでより強力であると予想される。天然に生じるDPP IV耐性GLP−1類似体の例は、リザードエキセンディン−4である。
糖尿病および他の疾患または状態の合併症を減少させるために、高血糖誘発活性酸素種を減少または除去する新たな処置の必要性が存在する。本発明は、これら両方の必要性に対応する。
一態様において、本開示は、GLP−1を単独で、あるいは1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)、または第II節もしくは表1に開示される1つ以上の芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて含む組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、本組成物は、シクロスポリン、心臓病薬、抗炎症薬、降圧剤、抗体、点眼薬、抗酸化剤、金属錯体(metal complexer)、および抗ヒスタミン薬などの1つ以上の追加の活性薬剤をさらに含む。
一態様において、本開示は、治療上有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、対象においてミトコンドリア機能不全を処置または予防するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、治療上有効な量の請求項1に記載の組成物を投与することを含む、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を処置する方法を提供する。
いくつかの実施形態において、疾患または状態は、神経性または神経変性疾患または状態、虚血、再灌流、低酸素症、アテローム性動脈硬化症、尿管閉塞、糖尿病、糖尿病の合併症、関節炎、肝損傷、インスリン抵抗性、糖尿病性腎症、急性腎損傷、慢性腎損傷、腎毒性薬剤および/または放射性造影剤(radiocontrast dye)への曝露に起因する急性または慢性腎損傷、高血圧、代謝症候群、眼疾患または眼状態、例えば、ドライアイ、糖尿病性網膜症、白内障、網膜色素変性、緑内障、黄斑変性、脈絡膜血管新生、網膜変性、酸素誘発性網膜症、心筋症、虚血性心疾患、心不全、高血圧性心筋症、血管閉塞、血管閉塞損傷、心筋梗塞、冠動脈疾患、酸化的損傷を含む。
いくつかの実施形態において、ミトコンドリア機能不全は、ミトコンドリア透過性転移を含む。
いくつかの実施形態において、神経性または神経変性疾患または状態は、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、ハンチントン病、または多発性硬化症を含む。
いくつかの実施形態において、対象は、虚血を患っているか、または心血管組織、骨格筋組織、脳組織、および腎組織のうちの1つ以上においてノーリフロー(no−reflow)の解剖学的ゾーンを有する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、CD36の発現の減少を必要とする対象におけるCD36の発現を減少させるための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、CD36の上昇を特徴とする疾患または状態の処置または予防を必要とする対象におけるCD36の上昇を特徴とする疾患または状態を処置または予防するための方法を提供する。
いくつかの実施形態において、対象は、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管新生異常、脂質代謝異常、アポトーシス細胞の除去異常、脳虚血および心筋虚血などの虚血、虚血−再灌流、尿管閉塞、脳卒中、アルツハイマー病、糖尿病、糖尿病性腎症、または肥満を有する、有すると疑われる、または有する危険性があると診断される。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を除去された臓器または組織に投与することを含む、除去された臓器または組織における酸化的損傷を低減させるための方法を提供する。
いくつかの実施形態において、除去された臓器は、心臓、肺、膵臓、腎臓、肝臓、または皮膚を含む。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、ドーパミン産生ニューロンの損失の予防を必要とする対象におけるドーパミン産生ニューロンの損失を予防するための方法を提供する。
いくつかの実施形態において、対象は、パーキンソン病またはALSを有する、有すると疑われる、または有する危険性があると診断される。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、神経変性疾患に関連する酸化的損傷の低減を必要とする対象における神経変性疾患に関連する酸化的損傷を低減させる方法を提供する。
いくつかの実施形態において、神経変性疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはALSを含む。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、熱傷の予防または処置を必要とする対象における熱傷を予防または処置するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、人工呼吸誘発性横隔膜機能不全の処置または予防を必要とする対象における人工呼吸誘発性横隔膜機能不全を処置または予防するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、虚血−再灌流傷害後のノーリフローの処置または予防を必要とする対象における虚血−再灌流傷害後のノーリフローを処置または予防するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、鎮痛剤を必要とする哺乳動物におけるノルエピネフリン取り込みを予防するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏の処置または予防を必要とする対象における薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏を処置または予防するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、疼痛の阻害または抑制を必要とする対象における疼痛を阻害または抑制するための方法を提供する。
一態様において、本開示は、有効な量の請求項1に記載の組成物を対象に投与することを含む、アテローム硬化性腎血管疾患(ARVD)の処置を必要とする対象におけるアテローム硬化性腎血管疾患(ARVD)を処置するための方法を提供する。
いくつかの実施形態において、本組成物は、1つ以上のD−アミノ酸の包含、1つ以上のN−メチル化部位の包含、および1つ以上の還元アミド結合の包含(Ψ[CH2−NH])から選択される修飾を含むGlp−1類似体を含む。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも1つの薬学的に許容されるpH低下剤、および活性薬剤の生物学的利用能の促進に有効な少なくとも1つの吸収促進剤、および1つ以上の積層のうちの1つ以上をさらに含む。
いくつかの実施形態において、pH低下剤は、クエン酸、酒石酸、およびアミノ酸の酸性塩からなる群から選択される。
I.GLP−1
本明細書において使用される場合、用語「GLP−1」は、天然に生じるグルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)ポリペプチド、ならびに/または、GLP−1(7−36)アミドおよびGLP−1(7−37)を含むがそれらに限定されない、GLP−1の天然に生じるか、または人工的な変異体もしくは類似体を含むよう意図される。かかるGLP−1ポリペプチドの例示的かつ非限定的な例が以下に提供される。それら全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第2008/0015144号および米国特許公開第2011/0274747号も参照されたい。
Phe Tyr Ile Ala Trp Leu Val Lys Arg Gly Arg Xaa(配列番号:1)
G1y Leu Pro(配列番号:2)
Ala Lys G1u Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys G1y Arg(配列番号:3)
Ala Lys G1u Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys(配列番号:4)
Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys G1y Arg(配列番号:5)
Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys(配列番号:6)
Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys G1y Arg G1y(配列番号:7)
Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys G1y Arg G1y Arg(配列番号:8)
Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys G1y Arg G1y Arg(配列番号:9)
Phe Ile Ala Trp Arg Val Lys G1y Arg(配列番号:10)
Tyr Ile Ala Trp Leu Val Lys G1y Arg(配列番号:11)
Xaa Phe Tyr Ile Ala Trp Leu Val Lys Arg Gly Arg Xaa(配列番号:12)
Arg Gly Lys Val Leu Trp Ala Ile Phe(配列番号:13)
Gly Arg Gly Lys Val Leu Trp Ala Ile Phe(配列番号:14)
Arg Gly Arg Gly Lys Val Leu Trp Ala Ile Phe(配列番号:15)
His Trp Met Ala Trp Phe Lys(配列番号:16)
Phe Ile Ala Trp Leu Val(配列番号:17)
Phe Ile G1u Trp Leu Lys(配列番号:18)
Phe Val Asn Trp Leu Leu(配列番号:19)
Phe Val Gln Trp Leu Met(配列番号:20)
Ala Tyr G1y Trp Met Asp Phe(配列番号:21)
His Trp Lys Trp Phe Lys(配列番号:22)
Tyr Met G1y Trp Met Asp Phe(配列番号:23)
Ser Met Leu Trp Met Asp(配列番号:24)
Leu G1u G1y Trp Leu His(配列番号:25)
Asp Ile Leu Trp G1u Val(配列番号:26)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:27)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg(配列番号:28)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:29)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly(配列番号:30)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:31)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Arg(配列番号:32)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:33)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg(配列番号:34)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:35)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly(配列番号:36)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:37)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Arg(配列番号:38)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:39)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg(配列番号:40)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:41)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly(配列番号:42)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:43)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Arg(配列番号:44)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:45)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg(配列番号:46)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:47)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Arg(配列番号:48)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:49)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly(配列番号:50)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:51)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly Arg(配列番号:52)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:53)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly Arg(配列番号:54)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:55)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly Arg(配列番号:56)
Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly Gln Ala(配列番号:57)
Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly Arg(配列番号:58)
II.芳香族カチオン性ペプチド
本技術の芳香族カチオン性ペプチドは、水溶性、高極性であり、細胞膜を容易に透過することができる。
本技術の芳香族カチオン性ペプチドは、ペプチド結合によって共有結合された最低3個のアミノ酸を含む。
本発明の芳香族カチオン性ペプチド中に存在する最大数のアミノ酸は、ペプチド結合によって共有結合された約20個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、アミノ酸の最大数は約12個である。いくつかの実施形態において、アミノ酸の最大数は約9個である。いくつかの実施形態において、アミノ酸の最大数は約6個である。いくつかの実施形態において、アミノ酸の最大数は4個である。
本技術の芳香族カチオン性ペプチドのアミノ酸は、任意のアミノ酸であり得る。本明細書において使用される場合、用語「アミノ酸」は、少なくとも1つのアミノ基および少なくとも1つのカルボキシル基を含有する任意の有機分子を指すために使用される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのアミノ基は、カルボキシル基に対してα位にある。
アミノ酸は、天然に生じ得る。天然に生じるアミノ酸には、例えば、哺乳動物タンパク質中に通常見られる20個の最も一般的な左旋性(L,)アミノ酸、すなわち、アラニン(Ala)、アルギニン(Arg)、アスパラギン(Asn)、アスパラギン酸(Asp)、システイン(Cys)、グルタミン(Glu)、グルタミン酸(Glu)、グリシン(Gly)、ヒスチジン(His)、イソロイシン(Ileu)、ロイシン(Leu)、リジン(Lys)、メチオニン(Met)、フェニルアラニン(Phe)、プロリン(Pro)、セリン(Ser)、スレオニン(Thr)、トリプトファン、(Trp)、チロシン(Tyr)、およびバリン(Val)が含まれる。
他の天然に生じるアミノ酸には、例えば、タンパク質合成と関連しない代謝過程において合成されるアミノ酸が含まれる。例えば、アミノ酸オルニチンおよびシトルリンは、尿素の産生中に哺乳動物の代謝において合成される。
本発明において有用なペプチドは、1個以上の天然に生じないアミノ酸を含有し得る。天然に生じないアミノ酸は、L−、右旋性(D)、またはそれらの混合物であり得る。いくつかの実施形態において、ペプチドは、天然に生じるアミノ酸を有しない。
天然に生じないアミノ酸は、典型的に生きた生物における正常な代謝過程では合成されず、タンパク質中に天然に生じないアミノ酸である。加えて、本発明において有用な天然に生じないアミノ酸はまた、好ましくは共通プロテアーゼによって認識されない。
天然に生じないアミノ酸は、ペプチド中の任意の位置に存在し得る。例えば、天然に生じないアミノ酸は、N末端、C末端、またはN末端とC末端との間の任意の位置にあってもよい。
非天然のアミノ酸は、例えば、アルキル基、アリール基、またはアルキルアリール基を含み得る。アルキルアミノ酸のいくつかの例には、a−アミノ酪酸、(アミノ酪酸、y−アミノ酪酸、6−アミノ吉草酸、およびE−アミノカプロン酸が含まれる。アリールアミノ酸のいくつかの例には、オルト−、メタ、およびパラ−アミノ安息香酸が含まれる。アルキルアリールアミノ酸のいくつかの例には、オルト−、メタ−、およびパラ−アミノフェニル酢酸、ならびにy−フェニル−R−アミノ酪酸が含まれる。
天然に生じないアミノ酸はまた、天然に生じるアミノ酸の誘導体を含み得る。天然に生じるアミノ酸の誘導体は、例えば、天然に生じるアミノ酸への1つ以上の化学基の付加を含み得る。
例えば、1つ以上の化学基は、フェニルアラニンもしくはチロシン残基の芳香環の2’、3’、4’、5’、もしくは6’位、またはトリプトファン残基のベンゾ環の4’、5’、6’、もしくは7’位のうちの1つ以上に付加され得る。この基は、芳香環に付加され得る任意の化学基であり得る。かかる基のいくつかの例には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、またはt−ブチルなどの、分岐状もしくは非分岐状のC1〜C4アルキル、C1〜C4アルキルオキシ(すなわち、アルコキシ)、アミノ、C1〜C4アルキルアミノおよびC1〜C4ジアルキルアミノ(例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ)、ニトロ、ヒドロキシル、ハロ(すなわち、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨウ素)が含まれる。天然に生じるアミノ酸の天然に生じない誘導体の具体的な例には、ノルバリン(Nva)、ノルロイシン(Nle)、およびヒドロキシプロリン(Hyp)が含まれる。
本方法において有用なペプチドにおけるアミノ酸の修飾の別の例は、ペプチドのアスパラギン酸またはグルタミン酸残基のカルボキシル基の誘導体化である。誘導体化の一例は、アンモニアを用いるか、または一級もしくは二級アミン、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、またはデチルアミン(dethylamine)を用いたアミド化である。誘導体化の別の例には、例えば、メチルまたはエチルアルコールを用いたエステル化が含まれる。
別のかかる修飾には、リジン、アルギニン、またはヒスチジン残基のアミノ基の誘導体化が含まれる。例えば、かかるアミノ基は、アシル化され得る。いくつかの好適なアシル基には、例えば、アセチルまたはプロピオニル基などの、上述のC1〜C4アルキル基のうちのいずれかを含むベンゾイル基またはアルカノイル基が含まれる。
天然に生じないアミノ酸は、共通プロテアーゼに対して、いくつかの実施形態においては抵抗性であり、いくつかの実施形態においては非感受性である。プロテアーゼに対して抵抗性または非感受性である天然に生じないアミノ酸の例には、上述の天然に生じるl−アミノ酸のうちのいずれかの右旋性(d−)形態、ならびにl−および/またはdの天然に生じないアミノ酸が含まれる。d−アミノ酸は、細胞の正常なリボソームタンパク質合成機構以外の手段によって合成されるある特定のペプチド抗生物質中に見られるが、それらは通常はタンパク質中では生じず、本明細書において使用される場合、d−アミノ酸は天然に生じないアミノ酸と見なされる。
プロテアーゼ感受性を最小限に抑えるために、本発明の方法において有用なペプチドは、アミノ酸が天然に生じるか天然に生じないかに関わらず、共通プロテアーゼによって認識される5個未満、4個未満、3個未満、または2個未満の連続したl−アミノ酸を有すべきである。いくつかの実施形態において、ペプチドはd−アミノ酸のみを有し、l−アミノ酸を有しない。
ペプチドがアミノ酸のプロテアーゼ感受性配列を含有する場合、アミノ酸のうちの少なくとも1個は、好ましくは、天然に生じないv−アミノ酸であり、それによってプロテアーゼ耐性を与える。プロテアーゼ感受性配列の一例には、エンドペプチダーゼおよびトリプシンなどの共通プロテアーゼによって容易に開裂される2個以上の連続した塩基性アミノ酸が含まれる。塩基性アミノ酸の例には、アルギニン、リジン、およびヒスチジンが含まれる。
芳香族カチオン性ペプチドが、ペプチド中のアミノ酸残基の総数と比較して、生理学的pHで最低数の正味の正電荷を有することが重要である。生理学的pHでの正味の正電荷の最低数は、以下で(pm)と称される。ペプチド中のアミノ酸残基の総数は、以下で(r)と称される。
以下で論じられる正味の正電荷の最低数は、全て生理学的pHにおけるものである。用語「生理学的pH」は、本明細書において使用される場合、哺乳動物の体の組織および臓器の細胞における正常なpHを指す。例えば、ヒトの生理学的pHは、正常には、約7.4であるが、哺乳動物における正常な生理学的pHは、約7.0〜約7.8の任意のpHであり得る。
「正味の電荷」は、本明細書において使用される場合、ペプチド中に存在するアミノ酸によって担持される正電荷の数と負電荷の数とのバランスを指す。本明細書において、正味の電荷は、生理学的pHにおいて測定されるものと理解される。生理学的pHにおいて正電荷を帯びる天然に生じるアミノ酸には、L−リジン、L−アルギニン、およびL−ヒスチジンが含まれる。生理学的pHにおいて負電荷を帯びる天然に生じるアミノ酸には、L−アスパラギン酸およびL−グルタミン酸が含まれる。
典型的に、ペプチドは、正電荷を帯びたN末端アミノ基および負電荷を帯びたC末端カルボキシル基を有する。電荷は、生理学的pHにおいて互いを相殺する。正味の電荷の計算の一例として、ペプチドTyr−Arg−Phe−Lys−Glu−His−Trp−Argは、1個の負電荷を帯びたアミノ酸(すなわち、Glu)、および4個の正電荷を帯びたアミノ酸(すなわち、2つのArg残基、1つのLys、および1つのHis)を有する。したがって、上記のペプチドは、3個の正味の正電荷を有する。
本発明の一実施形態において、芳香族カチオン性ペプチドは、生理学的pHにおける正味の正電荷の最低数(pm)とアミノ酸残基の総数(r)との関係を有し、ここで、3pmがr+1以下の最大数である。この実施形態において、正味の正電荷の最低数(pm)とアミノ酸残基の総数(r)との間の関係は、以下の通りである。
Figure 2019069942
別の実施形態において、芳香族カチオン性ペプチドは、正味の正電荷の最低数(pm)とアミノ酸残基の総数(r)との間の関係を有し、ここで、2pmがr+1以下の最大数である。この実施形態において、正味の正電荷の最低数(pm)とアミノ酸残基の総数(r)との間の関係は、以下の通りである。
Figure 2019069942
一実施形態において、正味の正電荷の最低数(pm)およびアミノ酸残基の総数(r)は等しい。別の実施形態において、ペプチドは、3個もしくは4個のアミノ酸残基、および最低1個の正味の正電荷、最低2個の正味の正電荷、または最低3個の正味の正電荷を有する。
芳香族カチオン性ペプチドが、正味の正電荷の総数(pt)と比較して、最低数の芳香族基を有することもまた重要である。芳香族基の最低数は、以下で(a)と称される。
芳香族基を有する天然に生じるアミノ酸には、アミノ酸ヒスチジン、トリプトファン、チロシン、およびフェニルアラニンが含まれる。例えば、ヘキサペプチドLys−Gln−Tyr−Arg−Phe−Trpは、2個の正味の正電荷(リジンおよびアルギニン残基によって寄与される)、ならびに3個の芳香族基(チロシン、フェニルアラニン、およびトリプトファン残基によって寄与される)を有する。
本発明の一実施形態において、本技術の方法において有用な芳香族カチオン性ペプチドは、芳香族基の最低数(a)と生理学的pHにおける正味の正電荷の総数(pt)との間の関係を有し、ここで、ptが1であるとき、aも1であり得ることを除いて、3aがpt+1以下の最大数である。この実施形態において、芳香族基の最低数(a)と正味の正電荷の総数(pt)との間の関係は、以下の通りである。
Figure 2019069942
別の実施形態において、芳香族カチオン性ペプチドは、芳香族基の最低数(a)と正味の正電荷の総数(pt)との間の関係を有し、ここで、2aがpt+1以下の最大数である。この実施形態において、芳香族アミノ酸残基の最低数(a)と正味の正電荷の総数(pt)との間の関係は、以下の通りである。
Figure 2019069942
別の実施形態において、芳香族基の数(a)および正味の正電荷の総数(pt)は等しい。
カルボキシル基、特にC末端アミノ酸の末端カルボキシル基は、好ましくは、C末端アミドを形成するように、例えば、アンモニアでアミド化される。あるいは、C末端アミノ酸の末端カルボキシル基は、任意の一級または二級アミンでアミド化されてもよい。一級または二級アミンは、例えば、アルキル、特に分岐状もしくは非分岐状C1〜C4アルキル、またはアリールアミンであり得る。したがって、ペプチドのC末端におけるアミノ酸は、アミド、N−メチルアミド、N−エチルアミド、N,N−ジメチルアミド、N,N−デチルアミド(dethyl amido)、N−メチル−N−エチルアミド、N−フェニルアミド、またはN−フェニル−N−エチルアミド基に変換され得る。
本発明の芳香族カチオン性ペプチドのC末端で生じないアスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、およびグルタミン酸残基の遊離カルボキシレート基も、それらがペプチド中のどこで生じようともアミド化され得る。これらの内部位置におけるアミド化は、アンモニアまたは本明細書に記載される一級もしくは二級アミンのいずれかを用いてもよい。
一実施形態において、本発明の方法において有用な芳香族カチオン性ペプチドは、2個の正味の正電荷および少なくとも1個の芳香族アミノ酸を有するトリペプチドである。特定の実施形態において、本発明の方法において有用な芳香族カチオン性ペプチドは、2個の正味の正電荷および2個の芳香族アミノ酸を有するトリペプチドである。
本発明の方法において有用な芳香族カチオン性ペプチドには、以下のペプチドの例が含まれるが、それらに限定されない。
Figure 2019069942

Figure 2019069942

Figure 2019069942
いくつかの実施形態において、芳香族カチオン性ペプチドは、
少なくとも1個の正味の正電荷と、
最低4個のアミノ酸と、
最大約20個のアミノ酸と、
正味の正電荷の最低数(pm)とアミノ酸残基の総数(r)との間の関係であって、3pmがr+1以下の最大数である、関係と、芳香族基の最低数(a)と正味の正電荷の総数(pt)との間の関係であって、aが1であるとき、ptも1であり得ることを除いて、2aがpt+1以下の最大数である、関係と、を有するペプチドである。
一実施形態において、2pmは、r+1以下の最大数であり、aは、ptに等しくあり得る。芳香族カチオン性ペプチドは、最低2個または最低3個の正電荷を有する水溶性ペプチドであり得る。
一実施形態において、ペプチドは、1個以上の天然に生じないアミノ酸、例えば、1個以上のD−アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、C末端におけるアミノ酸のC末端カルボキシル基は、アミド化される。ある特定の実施形態において、ペプチドは最低4個のアミノ酸を有する。ペプチドは、最大約6個、最大約9個、または最大約12個のアミノ酸を有し得る。
いくつかの実施形態において、ペプチドは、オピオイド受容体アゴニスト活性を有する。他の実施形態において、ペプチドは、オピオイド受容体アゴニスト活性を有しない。
一実施形態において、ペプチドは、N末端にチロシンまたは2’,6’−ジメチルチロシン(Dmt)残基を含む。例えば、ペプチドは、Tyr−D−Arg−Phe−Lys−NH2または2’,6’−Dmt−D−Arg−Phe−Lys−NH2の式を有し得る。別の実施形態において、ペプチドは、N末端にフェニルアラニンまたは2’,6’−ジメチルフェニルアラニン残基を含む。例えば、ペプチドは、Phe−D−Arg−Phe−Lys−NH2または2’,6’−Dmp−D−Arg−Phe−Lys−NH2の式を有し得る。特定の実施形態において、芳香族カチオン性ペプチドは、D−Arg−2’6’Dmt−Lys−Phe−NH2の式を有する。
一実施形態において、ペプチドは、次の式Iによって定義される。
Figure 2019069942
式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、
(i)水素、
(ii)直鎖または分岐鎖のC1〜C6アルキル、
(iii)
Figure 2019069942
(iv)
Figure 2019069942
(v)
Figure 2019069942
から選択され、
R3およびR4は、それぞれ独立して、
(i)水素、
(ii)直鎖または分岐鎖のC1〜C6アルキル、
(iii)C1〜C6アルコキシ、
(iv)アミノ、
(v)C1〜C4アルキルアミノ、
(vi)C1〜C4ジアルキルアミノ、
(vii)ニトロ、
(viii)ヒドロキシル、
(ix)ハロゲンから選択され、ここで、「ハロゲン」は、クロロ、フルオロ、ブロモ、およびヨウ素を包含し、
R5、R6、R7、R8、およびR9は、それぞれ独立して、
(i)水素、
(ii)直鎖または分岐鎖のC1〜C6アルキル、
(iii)C1〜C6アルコキシ、
(iv)アミノ、
(v)C1〜C4アルキルアミノ、
(vi)C1〜C4ジアルキルアミノ、
(vii)ニトロ、
(viii)ヒドロキシル、
(ix)ハロゲンから選択され、ここで、「ハロゲン」は、クロロ、フルオロ、ブロモ、およびヨウ素を包含し、
nは、1〜5の整数である。
特定の実施形態において、R1およびR2は水素であり、R3およびR4はメチルであり、R5、R6、R7、R8、およびR9は全て水素であり、nは4である。
本明細書において使用される場合、「神経障害」または「末梢神経障害」は、末梢神経系の神経への損傷を一般的に指す。この用語は、遺伝性障害、代謝性/内分泌性合併症、炎症性疾患、ビタミン欠乏症、悪性疾患、ならびにアルコール、有機金属、重金属、放射線、および薬物毒性などの毒性によって引き起こされるか、それらに起因するか、またはそれらに関連する神経障害を含むがそれらに限定されない、様々な病因の神経障害を包含する。本明細書において使用される場合、この用語は、運動性、感覚性、混合型感覚運動性、慢性、および急性の神経障害を包含する。本明細書において使用される場合、この用語は、単神経障害、多発単神経障害、および多発神経障害を包含する。
いくつかの実施形態において、本開示は、末梢神経障害または末梢神経障害の症状の処置または予防のための組成物を提供する。いくつかの実施形態において、末梢神経障害は、薬物誘発性末梢神経障害である。いくつかの実施形態において、末梢神経障害は、化学療法剤によって誘発される。いくつかの実施形態において、化学療法剤はビンカアルカロイドである。いくつかの実施形態において、ビンカアルカロイドはビンクリスチンである。いくつかの実施形態において、末梢神経障害の症状は痛覚過敏を含む。
本明細書において使用される場合、「痛覚過敏」は、侵害受容器または末梢神経への損傷(すなわち、神経障害)によって引き起こされ得る、疼痛への上昇した感受性を指す。この用語は一時的および永久的な痛覚過敏を指し、一次性痛覚過敏(すなわち、損傷した組織中で直接的に疼痛感受性が起こる)および二次性痛覚過敏(すなわち、損傷した組織を包囲する未損傷の組織中で疼痛感受性が起こる)の両方を包含する。この用語は、遺伝性障害、代謝性/内分泌性合併症、炎症性疾患、ビタミン欠乏症、悪性疾患、ならびにアルコール、有機金属、重金属、放射線、および薬物毒性などの毒性によって引き起こされるか、それらに起因するか、ないしはそれらに関連する神経障害によって引き起こされるがそれに限定されない痛覚過敏を包含する。いくつかの実施形態において、痛覚過敏は薬物誘発性末梢神経障害によって引き起こされる。
いくつかの実施形態において、本開示は、痛覚過敏の処置または予防のための組成物を提供する。いくつかの実施形態において、痛覚過敏は薬物誘発性である。いくつかの実施形態において、痛覚過敏は、化学療法剤によって誘発される。いくつかの実施形態において、化学療法剤はビンカアルカロイドである。いくつかの実施形態において、ビンカアルカロイドはビンクリスチンである。
本明細書に記載されるGlp−1ペプチドは、神経障害または痛覚過敏の処置または予防において有用である。いくつかの実施形態において、ペプチドは、神経障害または痛覚過敏の発症後に、対象に投与され得る。したがって、用語「処置」は、本明細書において広義で使用され、神経障害または痛覚過敏の部分的もしくは完全な治癒のためのGlp−1ペプチドの使用を指す。
他の実施形態において、本技術のGlp−1ペプチドは、神経障害または痛覚過敏を防ぐため、または神経障害または痛覚過敏の発症予防を提供するために、神経障害または痛覚過敏の発症前に、対象に投与され得る。したがって、用語「予防」は、本明細書において広義で使用され、神経障害または痛覚過敏を完全または部分的に予防する、予防的使用を指す。Glp−1化合物は、神経障害または痛覚過敏を発症する危険性がある対象に投与され得ることがまた企図される。
III.GLP−1の使用
治療上有効な量のGLP−1を投与すること、または治療上有効な量のGLP−1を1つ以上の追加の活性薬剤と併用して投与することによって、疾患および状態を処置および/または寛解する方法が、本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の活性薬剤は、芳香族カチオン性ペプチド、例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩を含む。
GLP−1機能、例えば、疾患、病状、または状態の処置に関する機能の例示的かつ非限定的な例を以下に提供する。いくつかの実施形態において、疾患、病状、または状態は、ミトコンドリア機能不全(例えば、ミトコンドリア透過性転移)に関連する。いくつかの実施形態において、GLP−1単独の投与、または1つ以上の追加の活性薬剤(例えば、芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、疾患、状態、または疾患または状態の兆候および症状を、予防、処置、または寛解する働きをする。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、マウス腹腔マクロファージにおいて、oxLDL誘発性CD36 mRNAおよびタンパク質レベル、ならびに泡沫細胞形成を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、急性脳虚血を患っている対象において、梗塞体積および大脳半球の膨張を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、減少したグルタチオン(GSH)の減少の低減を必要とする対象において、虚血後の脳内の減少したグルタチオン(GSH)の減少を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、CD36の発現の減少を必要とする対象において、虚血後の脳内のCD36の発現を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、CD36の発現の減少を必要とする対象において、片側尿管閉塞(UUO)後の腎尿細管細胞におけるCD36の発現を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUO後の腎臓における脂質過酸化を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUO後の閉塞した腎臓における尿細管細胞アポトーシスを減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUOによって誘発される閉塞した腎臓におけるマクロファージ浸潤を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUO後の閉塞した腎臓における間質性線維症を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて用いる、摘出された心臓の冷保存は、CD36の発現の発現上昇を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、長期の冷虚血後に温かい再灌流に曝される心臓組織(例えば、心臓)における脂質過酸化を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、長期の冷虚血後に温かい再灌流に曝される心臓組織(例えば、心臓)における内皮アポトーシスを無効にすると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、長期の冷虚血後に温かい再灌流に曝される心臓組織(例えば、心臓)における冠動脈血流量を維持すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、糖尿病の対象における腎臓の近位尿細管への損傷を予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、糖尿病の対象における腎尿細管上皮細胞アポトーシスを予防すると予測される。
CD36発現を減少させるための方法を必要とする哺乳動物には、例えば、増加したCD36発現を有する哺乳動物が含まれる。CD36の発現増加は、GLP−1、その類似体、変異体、もしくは薬学的に許容される塩の、単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与が治療的である、様々な疾患および状態に関連する。増加したCD36発現を特徴とする疾患および状態の例には、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管新生異常、脂質代謝異常、アポトーシス細胞の除去異常、脳虚血および心筋虚血などの虚血、虚血−再灌流、尿管閉塞、脳卒中、アルツハイマー病、糖尿病、糖尿病性腎症、および肥満が含まれるが、それらに限定されない。
CD36発現の減少を必要とする哺乳動物には、糖尿病の合併症を患っている哺乳動物も含まれる。GLP−1、その類似体、変異体、もしくは薬学的に許容される塩の、単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、かかる患者の集合に対して治療的である。糖尿病の合併症には、腎症、神経障害、網膜症、冠動脈疾患、および末梢血管疾患が含まれるが、それらに限定されない。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法は、GLP−1、その類似体、変異体、もしくは薬学的に許容される塩を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与することによって、除去された臓器および組織におけるCD36の発現を減少させるための方法である。本方法は、除去された臓器または組織を、有効な量の本明細書に記載されるペプチド(複数可)と接触させることを含む。臓器または組織は、例えば、自家移植または異種移植のために提供者から除去され得る。本技術の方法に従う臓器および組織の例には、心臓、肺、膵臓、腎臓、肝臓、皮膚などが含まれるが、それらに限定されない。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア中に転座し蓄積すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、Ca2+過負荷および3−ニトロプロピオン酸(3NP)によって誘発されるミトコンドリア透過性転移(MPT)を防ぐと予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア膨張およびチトクロムc放出を阻害すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、心臓組織における虚血−再灌流の間の心筋の収縮力を防ぐと予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)の、単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせての心停止液への添加は、摘出され灌流された心臓組織(例えば、心臓)における長期の虚血の後の収縮機能を著しく強化すると予測される。
本明細書に記載されるペプチド(例えば、GLP−1単独、または1つ以上の芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)は、MPTに関連する任意の疾患または状態の処置において有用である。かかる疾患および状態には、組織もしくは臓器の虚血および/または再灌流、低酸素症、ならびにある数の神経変性疾患のうちのいずれかが含まれるが、それらに限定されない。MPTの処置または予防を必要とする哺乳動物は、これらの疾患または状態を患っている哺乳動物である。
本開示の方法および組成物はまた、MPTに関連する神経変性疾患の処置または発症予防において使用され得る。MPTに関連する神経変性疾患には、例えば、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、および筋萎縮性側索硬化症(ALS)が含まれる。本明細書に開示される方法および組成物は、MPTに関連するこれらおよび他の神経変性疾患の発症を遅延するか、または進行を遅くするために使用され得る。本明細書に開示される方法および組成物は、MPTに関連する早期の神経変性疾患を患っているヒト、ならびにこれらの疾患に罹りやすいヒトの処置において特に有用である。
本明細書に開示されるペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)は、移植の前に哺乳動物の臓器を貯蔵するために使用され得る。除去された臓器は、血流の欠如に起因して、MPTの影響を受けやすい。したがって、臓器を本技術のペプチドと接触させることを含む方法は、除去された臓器におけるMPTを予防するために使用され得る。
除去された臓器は、当該技術分野において一般的に使用されているものなどの、標準的な緩衝液中に配置されてもよい。例えば、除去された心臓は、本明細書に記載されるペプチドを含有する心停止液中に配置されてよい。標準的な緩衝液中のペプチドの濃度は、当業者によって容易に決定され得る。かかる濃度は、例えば、約0.1nM〜約10μMであり得る。
ペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)はまた、状態または疾患を処置するために薬物を取っている哺乳動物に投与され得る。薬物の副作用がMPTを含む場合、かかる薬物を取っている哺乳動物は、本明細書に開示されるペプチドの投与から大いに利益を受けるであろう。
MPTをもたらすことによって細胞毒性を誘発する薬物の一例は、化学療法薬アドリアマイシンである。GLP−1単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、かかる薬物の副作用を寛解、減少、または予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、H22を用量依存的に除去すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ABAPによって誘発されるリノール酸過酸化を用量依存的に阻害し、ABAPによって誘発されるリノール酸過酸化の速度を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、10mMのCuSO4によって誘発されるLDL酸化を用量依存的に阻害し、LDL酸化の速度を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、基本条件下のルミノール化学発光によって、アンチマイシンによる刺激作用時に測定される、過酸化水素のミトコンドリア産生を阻害すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ある特定のストレスまたは病状におけるミトコンドリアによる過酸化水素の自然発生を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア中の過酸化水素の自然産生、およびアンチマイシンによって刺激される過酸化水素産生を阻害すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、細胞の生存の増加を必要とする対象、例えば、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を患っている対象の、細胞内ROS(活性酸素種)を減少させ、細胞の生存を増加させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を患っている対象における細胞生存率の損失を予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、増加したカスパーゼ活性を示す細胞のパーセントの低減を必要とする対象、例えば、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を患っている対象において、増加したカスパーゼ活性を示す細胞のパーセントを低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ROS蓄積の速度の低減を必要とする対象、例えば、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または症状を患っている対象において、ROS蓄積の速度を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、脂質過酸化の阻害を必要とする対象、例えば、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を患っている対象において、脂質過酸化を阻害すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア脱分極およびROS蓄積の予防を必要とする対象、例えば、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を患っている対象において、ミトコンドリア脱分極およびROS蓄積を予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、アポトーシスの予防を必要とする対象、例えば、ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を患っている対象において、アポトーシスを予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、長期(例えば、18時間)の冷虚血後に温かい再灌流に曝される心臓組織(例えば、心臓)における冠動脈血流量を著しく改善すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、長期(例えば、18時間)の冷虚血後に温かい再灌流に曝される心臓組織(例えば、心臓)における内皮細胞および筋細胞内のアポトーシスを予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、膵臓細胞の生存の改善を必要とする対象において、膵臓細胞の生存を改善すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、アポトーシスの低減および生存率の上昇を必要とする対象において、膵臓の膵島細胞におけるアポトーシスを低減させ、生存率を上昇させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、膵臓の膵島細胞内の酸化的損傷の低減を必要とする対象において、膵臓の膵島細胞内の酸化的損傷を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、MPP+毒性からの保護を必要とする対象において、MPP+毒性からドーパミン作動性細胞を保護すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ドーパミン作動性ニューロンの損失の予防を必要とする対象におけるドーパミン作動性ニューロンの損失を予防すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、線条体ドーパミン、DOPAC(3,4−ジヒドロキシフェニル酢酸)、およびHVA(ホモバニリン酸)のレベルの上昇を必要とする対象において、それらのレベルを上昇させると予測される。
本明細書に記載されるペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)は、酸化的損傷の低減を必要とする哺乳動物における、酸化的損傷の低減に有用である。酸化的損傷の低減を必要とする哺乳動物は、酸化的損傷に関連する疾患、状態、または処置を患っている哺乳動物である。典型的に、酸化的損傷は、活性酸素種(ROS)および/または活性窒素種(RNS)などのフリーラジカルによって引き起こされる。ROSおよびRNSの例には、ヒドロキシルラジカル(HO.)、超酸化物アニオンラジカル(O2.−)、一酸化窒素(NO.)、過酸化水素(H22)、次亜塩素酸(HOCI)、およびペルオキシナイトライトアニオン(ONOO−)が含まれる。
いくつかの実施形態において、それを必要とする哺乳動物は、酸化的損傷に関連する処置を受けている哺乳動物であり得る。例えば、哺乳動物は、再灌流を受けている場合がある。「再灌流」は、血流が減少またはブロックされている任意の臓器もしくは組織への、血流の回復を指す。再灌流の間の血流の回復は、呼吸性バーストおよびフリーラジカルの形成を引き起こす。
いくつかの実施形態において、それを必要とする哺乳動物は、酸化的損傷に関連する疾患または状態を患っている哺乳動物である。酸化的損傷は、哺乳動物のいずれの細胞、組織、または臓器においても起こり得る。酸化的損傷の影響を受ける細胞、組織、または臓器の例には、内皮細胞、上皮細胞、神経系細胞、皮膚、心臓、肺、腎臓、および肝臓が含まれるが、それらに限定されない。例えば、脂質過酸化および炎症過程は、疾患または状態の酸化的損傷に関連する。
「脂質過酸化」は、脂質の酸化的修飾を指す。脂質は、細胞膜内に存在し得る。この膜脂質の修飾は、細胞の膜機能の変化および/または損傷を典型的にもたらす。加えて、脂質過酸化はまた、細胞に対して外来性の脂質またはリポタンパク質中で起こり得る。例えば、低密度リポタンパク質は、脂質過酸化の影響を受けやすい。脂質過酸化に関連する状態の一例は、アテローム性動脈硬化症である。アテローム性動脈硬化症は、例えば、心発作および冠動脈疾患に関与するため、アテローム性動脈硬化症に関連する酸化的損傷を低減させることは重要である。
「炎症過程」は、免疫系の活性化を指す。典型的に、免疫系は、抗原性物質によって活性化される。抗原性物質は免疫系によって認識されるいずれの物質でもあり得、自己由来の物質および異物由来の物質を含む。自己由来の物質に対する炎症応答に起因する疾患または状態の例には、関節炎および多発性硬化症が含まれる。生体異物の例には、ウイルスおよび細菌が含まれる。
ウイルスは、炎症過程を活性化させ、かつ酸化的損傷に関連するいずれのウイルスでもあり得る。ウイルスの例には、A型、B型、またはC型肝炎ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、インフルエンザウイルス、およびウシ下痢症ウイルスが含まれる。例えば、肝炎ウイルスは、炎症過程およびフリーラジカルの形成を誘発し、それによって肝臓を損傷し得る。
細菌はいずれの細菌でもあり得、グラム陰性菌およびグラム陽性菌を含む。グラム陰性菌は、細菌細胞壁内にリポポリサッカライドを含有する。グラム陰性菌の例には、大腸菌、肺炎桿菌、プロテウス菌種、緑膿菌、セラチア、およびバクテロイデスが含まれる。グラム陽性菌の例には、肺炎球菌および連鎖球菌が含まれる。
本明細書に開示される方法および組成物は、任意の神経変性疾患または状態に関連する酸化的損傷の低減において使用され得る。神経変性疾患は、中枢神経系および末梢神経系のいかなる細胞、組織、または臓器にも影響を及ぼし得る。かかる細胞、組織、および臓器の例には、脳、脊髄、ニューロン、神経節、Schwann細胞、アストロサイト、オリゴデンドロサイト、およびミクログリアが含まれる。
神経変性状態は、脳卒中または外傷性脳傷害もしくは脊髄傷害などの、急性状態であり得る。一実施形態において、神経変性疾患または状態は、慢性神経変性状態である。慢性神経変性状態において、フリーラジカルは、例えば、タンパク質への損傷を引き起こし得る。かかるタンパク質の一例は、アミロイドp−タンパク質である。フリーラジカルによる損傷に関連する慢性神経変性疾患の例には、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、および筋萎縮性側索硬化症(ALS)が含まれる。
開示される方法および組成物に従い処置され得る他の状態には、糖尿病、ならびに、黄斑変性および皺などの、加齢の症状およびそれに関連する状態が含まれる。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)は、移植の前に哺乳動物の臓器における酸化的損傷を低減させるために使用される。例えば、除去された臓器は、移植後に再灌流に曝されると、酸化的損傷の影響を受けやすくなり得る。したがって、ペプチドは、移植された臓器の再灌流からの酸化的損傷を低減させるために使用され得る。
除去された臓器は、移植に好適な任意の臓器であり得る。かかる臓器の例には、心臓、肝臓、腎臓、肺、および膵臓の膵島が含まれる。除去された臓器は、当該技術分野において一般的に使用される標準的な緩衝液などの、好適な媒体中に配置される。
例えば、除去された心臓は、本明細書に記載されるペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)を含有する心停止液中に配置されてもよい。標準的な緩衝液中のペプチドの濃度は、当業者によって容易に決定され得る。かかる濃度は、例えば、約0.01μM〜約10μM、約0.1nM〜約10μM、約1μM〜約5μM、約1nM〜約100nMであり得る。
いくつかの実施形態において、本技術は、酸化的損傷の低減を必要とする細胞における酸化的損傷を低減させるための方法および組成物を包含する。いくつかの実施形態において、本方法は、治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与することを含む。酸化的損傷の低減を必要とする細胞は、一般的に、フリーラジカル、例えば、ROSおよび/またはRNSによって細胞膜またはDNAが損傷された細胞である。酸化的損傷を維持することができる細胞の例には、膵臓の膵島細胞、筋細胞、内皮細胞、神経細胞、幹細胞、および本明細書で論じられる他の細胞型が含まれるが、それらに限定されない。
細胞は、組織培養細胞であり得る。あるいは、細胞は、哺乳動物から得ることができる。一事例では、細胞は、細胞侵襲の結果としての酸化的損傷によって損傷され得る。細胞侵襲には、例えば、疾患もしくは状態(例えば、糖尿病など)または紫外線放射(例えば、太陽など)が含まれる。例えば、糖尿病の結果としての酸化的損傷によって損傷された膵臓の膵島細胞は、哺乳動物から得ることができる。
本明細書に記載されるペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて)は、当業者に既知の任意の方法によって細胞に投与され得る。例えば、ペプチドは、好適な条件下で細胞と共にインキュベートされ得る。かかる状態は、当業者によって容易に決定され得る。
酸化的損傷の低減に起因して、処置された細胞は、再生することができる場合がある。かかる再生した細胞は、疾患または状態のための治療的処置として、それらが抽出された哺乳動物に再導入され得る。上述の通り、かかる状態の1つは糖尿病である。
酸化的損傷は、有効な量の本明細書に記載されるペプチドの投与後に、哺乳動物、除去された臓器、または細胞における酸化的損傷の量が減少する場合に、「低減した」と見なされる。典型的に、酸化的損傷は、酸化的損傷が少なくとも約10%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、または少なくとも約90%減少する場合に、低減したとみなされる。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、筋組織の酸化状態に影響を及ぼすと予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、痩せたヒト対象および肥満のヒト対象における筋組織の酸化状態に影響を及ぼすと予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、筋組織中のインスリン抵抗性に影響を及ぼすと予測される。
いくつかの実施形態において、肥満または高脂肪食によって誘発されるインスリン抵抗性は、ミトコンドリア生体エネルギーに影響を及ぼす。理論に束縛されることを望むものではないが、過多の代謝基質は、ミトコンドリア呼吸器系の機能の低減、ならびにROS産生の増加および総合的な酸化還元環境のより酸化した状態への移行を引き起こすと考えられる。持続する場合、これはインスリン抵抗性の発達を引き起こす。ミトコンドリア生体エネルギーをインスリン抵抗性の病因に関連付けることには、ある数の臨床的意味がある。例えば、ヒトにおけるインスリン抵抗性(NIDDM)はしばしば、体重増加、そして選択された個人では、結果として生じる代謝的および臨床的結果と共に血糖の上昇した可変性をもたらすことが知られる。本明細書に示される実施例は、ミトコンドリア標的化抗酸化剤(例えば、GLP−1ペプチド)を用いるミトコンドリアの欠損の処置が、増加したインスリンの代謝的副作用を伴わずにインスリン抵抗性を処置または予防する新規かつ驚くべき手法を提供することを実証する。
本方法および組成物は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与によって、インスリン抵抗性を低減させると予測される。
GLP−1ペプチド単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせは、本明細書に開示される通り、疾患を予防または処置するために有用である。特に、ペプチドは、障害の危険性がある(もしくはその影響を受けやすい)対象、またはインスリン抵抗性に関連する障害を有する対象を処置する、予防的および治療的方法のために有用である。インスリン抵抗性は一般的に、II型糖尿病、冠動脈疾患、腎機能不全、アテローム性動脈硬化症、肥満、高脂血症、および本態性高血圧に関連する。インスリン抵抗性はまた、慢性炎症(NASH、「非アルコール性脂肪性肝炎」)、線維症、および硬変へと進行し得る、脂肪肝に関連する。累積的に、糖尿病を含むがそれに限定されないインスリン抵抗性症候群は、40歳を超える人々の病的状態および死の主な原因のうちの多くの根底にある。したがって、本発明は、予防および/または処置を必要とする対象におけるインスリン抵抗性および関連する症候群の予防および/または処置のための方法であって、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することを含む、方法を提供する。例えば、対象は、インスリンに対する哺乳動物の骨格筋組織の感受性を改善するために、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて含む組成物を投与され得る。一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、薬物誘発性の肥満、インスリン抵抗性、および/または糖尿病を予防するために使用され、ペプチドは、これらの状態のうちの1つ以上を引き起こす副作用を示す薬物(例えば、オランザピン、Zyprexa(登録商標))と共に投与される。
様々な実施形態において、好適なインビトロまたはインビボのアッセイが、特定のGLP−1ペプチド系治療薬の効果、およびその投与が対象における罹患組織の処置のために指示されるかを決定するために実施される。様々な実施形態において、所定のGLP−1ペプチド系治療薬が細胞型(複数可)に所望の効果を及ぼすかを決定するために、対象の障害に関与する代表的な細胞の型(複数可)を用いたインビトロアッセイが実施される。治療に使用する化合物は、ヒト対象における試験より前に、ラット、マウス、ニワトリ、ウシ、サル、イエウサギなどを含むがそれらに限定されない、好適な動物モデル系において試験され得る。同じく、インビボ試験についても、ヒト対象への投与より前に、当該技術分野において既知の任意の動物モデル系が使用され得る。上昇または減少したインスリン抵抗性または感受性は、体重、空腹時グルコース/インスリン/遊離脂肪酸、経口グルコース耐性(OGTT)、インビトロ筋肉インスリン感受性、インスリンシグナル伝達のマーカー(例えば、Akt−P、IRS−P)、ミトコンドリア機能(例えば、呼吸もしくはH22産生)、細胞内酸化ストレスのマーカー(例えば、脂質過酸化、GSH/GSSG比、もしくはアコニターゼ活性)、またはミトコンドリア酵素活性を定量化することによって容易に検出され得る。
一態様において、本明細書に開示される方法は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、インスリン抵抗性の1つ以上の兆候またはマーカー、例えば、体重、空腹時グルコース/インスリン/遊離脂肪酸、経口グルコース耐性(OGTT)、インビトロ筋肉インスリン感受性、インスリンシグナル伝達のマーカー(例えば、Akt−P、IRS−P)、ミトコンドリア機能(例えば、呼吸もしくはH22産生)、細胞内酸化ストレスのマーカー(例えば、脂質過酸化、GSH/GSSG比、もしくはアコニターゼ活性)、またはミトコンドリア酵素活性を調節するための、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、対象において、骨格筋組織中のインスリン抵抗性に関連する疾患または状態を予防するための方法である。
異常なミトコンドリア機能もしくはインスリン抵抗性によって引き起こされるか、またはそれによって寄与される疾患の危険性がある対象は、本明細書に記載される通り、例えば、診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。予防的応用では、GLP−1ペプチドを単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて含む薬学的組成物もしくは薬品が、疾患の発達の間に現れる疾患の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1ペプチド単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。異常の種類に依存して、GLP−1ペプチドは、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア機能を強化もしくは改善するように作用し、対象を処置するために使用され得る。適切な化合物は、本明細書に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。
本明細書に開示される別の態様は、治療目的のために対象におけるインスリン抵抗性または感受性を調節する方法を含む。いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、インスリン抵抗性または感受性を患っている対象に投与される。治療応用では、組成物または薬品は、疾患の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む疾患の症状(生化学的、組織学的、および/または行動学的)を治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で、かかる疾患の疑いがあるか、または既に患っている対象に投与される。治療的または予防的処置を達成するために適当な量は、治療上または予防上有効な用量として定義される。これらの調節方法は、インビトロで(例えば、細胞をGLP−1ペプチドと共に培養することによって)、あるいは、インビボで(例えば、GLP−1ペプチドを、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて対象に投与することによって)、実施され得る。このため、本発明は、インスリン抵抗性関連疾患または障害を患う個人を処置する方法を提供する。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、虚血および再灌流に起因する病理組織学スコアを改善すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、虚血後の腎組織中の再灌流後にATP産生の速度を上昇させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、虚血後の腎ミトコンドリア呼吸を改善すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、片側尿管閉塞(UUO)における髄質線維症を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUOにおける間質性線維症を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUOにおける尿細管アポトーシスを減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUOにおけるマクロファージ浸潤を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUOにおける尿細管増殖を増加させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、UUOにおける酸化的損傷を減少させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、放射性造影剤によって引き起こされる腎機能不全を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、放射性造影剤傷害から腎尿細管を保護すると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、放射性造影剤傷害によって誘発される腎尿細管アポトーシスを予防すると予測される。
GLP−1ペプチドは、単独で、または本明細書に記載される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、腎損傷から対象の腎臓を保護するのに有用である。急性腎損傷(ARI)は、腎機能および患者の血液からの老廃物の濾過の低減を指す。ARIは、典型的に、尿がほとんどまたは全く形成されないほど低いレベルまでの、糸球体濾過率(GFR)の低下を含むものとして特徴付けられる。したがって、腎臓によって通常は除去される物質が体内に残る。
ARIの原因は、以下の3つの区分に分類される様々な要因によって引き起こされ得る:(1)例えば、ショック/心停止のような、または出血に続く、低下した全身血圧に起因して、腎臓が適当な血液供給を受けられない、腎前性ARI;(2)例えば、薬物誘発性毒性に起因して、不全が腎臓内で起こる、内因性ARI;および(3)腎結石または膀胱癌/前立腺癌に起因する尿管閉塞のような、腎臓から出る尿流の機能障害によって引き起こされる、腎後性ARI。ARIは、これらの区分のうちのいずれか1つ、またはこれらの組み合わせに関連し得る。
腎臓が腎臓への適当な血液供給を受けられない状態の一例は、虚血である。虚血はARIの主な原因である。腎臓の一方または両方の虚血は、大動脈手術、腎移植、または心血管麻酔の間に経験される一般的な問題である。大動脈および/または腎動脈の締め付けを伴う外科手技、例えば、腎臓上および腎臓近傍の腹部大動脈瘤および腎移植のための手術はまた、著しい手術後の合併症および早期の同種移植片拒絶を引き起こす腎虚血を、特に生み出しやすい。これらの手術を受けている危険性が高い患者において、腎機能不全の発生率は50%の高さまで報告されてきた。
腎虚血は、血液の損失、重度の下痢または熱傷の結果としての体液の損失、ショック、および移植の前の提供者の腎臓の保存に関連する虚血によって引き起こされ得る。これらの状況において、腎臓への血流は、尿細管上皮細胞の虚血傷害、尿細管内腔内への上皮細胞の皮膚脱落、糸球体濾過の損失を引き起こす尿細管流の閉塞、および急性腎損傷を引き起こすほど十分に長い期間にわたって、危険なほど低いレベルまで低減され得る。
対象はまた、関連する全身性または腎血管収縮が原因で、麻酔、手術、またはα−アドレナリン作動性アゴニストを受けた後にARIに対して脆弱になる場合がある。さらに、身体の自然防御は停止すること、すなわち、腎臓などの非必須な臓器の血管収縮であるため、アナフィラキシー、および降圧剤、敗血症、または薬物過剰投与によって引き起こされる全身性血管拡張はまた、ARIを引き起こし得る。
したがって、いくつかの実施形態において、ARIの危険性がある対象は、腎臓への血液供給もしくは血圧の中断または低減を経験している対象であり得る。これらの対象は、かかる血液供給の中断または低減の前またはそれと同時に、GLP−1ペプチドを、単独で、または本技術の1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与され得る。同様に、GLP−1ペプチドは、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、虚血を処置するための治療剤の後に投与され得る。
ARIの別の原因には、薬物誘発性毒性が含まれる。例えば、ネフロトキシンは、尿細管上皮細胞に対する直接毒性を引き起こし得る。ネフロトキシンには、治療薬、例えば、シスプラチン、ゲンタマイシン、セファロリジン、シクロスポリン、アンホテリシン、放射性造影剤(以下にさらに詳細に記載される)、駆除薬(例えば、パラコート)、および環境汚染物(例えば、トリクロリエチレンおよびジクロロアセチレン)が含まれるが、それらに限定されない。他の例には、ピューロマイシンアミノヌクレオシド(PAN)、ゲンタマイシンなどのアミノグリコシド、セファロリジンなどのセファロスポリン、タクロリムスまたはシロリムスなどのカレイニューリン阻害剤が含まれる。薬物誘発性腎毒性はまた、非ステロイド性抗炎症薬、抗レトロウイルス薬、抗サイトカイン薬、免疫抑制剤、腫瘍薬、またはアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤によって引き起こされ得る。薬物誘発性腎毒性はさらに、鎮痛薬乱用、シプロフロキサシン、クロピドグレル、コカイン、cox−2阻害剤、利尿薬、ホスカルネット、金、イホスファミド、イムノグロビン、漢方薬、インターフェロン、リチウム、マンニトール、メサラミン、マイトマイシン、ニトロソ尿素、ペニシラミン、ペニシリン、ペンタミジン、キニーネ、リファンピン、ストレプトゾシン、スルホンアミド、チクロピジン、トリアムテレン、バルプロ酸、ドキソルビシン、グリセロール、シドホビル、トブラマイシン、ネオマイシン硫酸塩、コリスチメタート、バンコマイシン、アミカシン、セフォタキシム、シスプラチン、アシクロビル、リチウム、インターロイキン−2、シクロスポリン、またはインジナビルによって引き起こされ得る。
尿細管上皮細胞に対する直接毒性に加えて、いくつかのネフロトキシンはまた、腎灌流を低減させ、制限された酸素利用能を有することで知られるゾーン(髄質内部領域)への傷害を引き起こす。かかるネフロトキシンは、アンホテリシンおよび放射性造影剤を含む。腎不全は、虚血、容量欠乏、閉塞、または感染と組み合わされたとき、これらの薬物の臨床的に関連する用量からさえももたらされる。一例は、腎機能障害を有する患者における放射性造影剤の使用である。造影剤誘発性腎症(CIN)の発生率は、健常な患者においては3〜8%であるが、真性糖尿病を有する患者については25%に上昇する。ARIのほとんどの事例は、素因的併存症を有する患者において起こる(McCombs,P.R.& Roberts,B.,Surg Gynecol.Obstet.,148:175−178(1979))。
したがって、一実施形態において、ARIの危険性がある対象は、腎毒性効果を有する1つ以上の治療薬を受けている。対象は、かかる治療剤の前またはそれと同時に、本技術のGLP−1ペプチドを投与される。同様に、GLP−1ペプチドは、腎毒性を処置するための治療剤の後に投与され得る。
一実施形態において、GLP−1ペプチドは、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、CINの危険性がある対象に、その状態を予防するために投与される。CINは、急性腎不全の重要な原因である。CINは、血管内X線検査造影材料への曝露の48時間以内に起こる急性腎不全として定義され、依然としてX線検査手技の一般的な合併症である。
CINは、冠動脈、心臓、または神経の血管造影手技の間などに、対象が放射性造影剤に曝露されるときに生じる。造影剤は、ブロックされた体組織を医師が可視化することを可能にするため、多くの診断的かつ介入性手技に対して本質的である。クレアチニン試験は、CINの発症、状態の処置、およびCINを処置または予防するに当たっての本発明のGLP−1ペプチドの有効性を監視するために使用され得る。
いくつかの実施形態において、GLP−1ペプチドは、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、CINからの保護を提供するために、造影剤の投与の前またはそれと同時に、対象に投与される。例えば、対象は、造影剤を受けるよりも約1〜2時間、約1〜6時間、約1〜12時間、約1〜24時間、または約1〜48時間前に、ペプチドを受けてもよい。同様に、対象は、造影剤とほぼ同時にペプチドを投与されてもよい。さらに、対象へのペプチドの投与は、造影剤の投与後に続いてもよい。いくつかの実施形態において、対象は、CINに対する保護的または予防的効果を提供するために、造影剤の投与後、約1、2、3、4、5、6、7、8、12、24、および48時間の間隔でペプチドを受け続ける。
いくつかの実施形態において、GLP−1ペプチドは、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、CINを処置するために、造影剤の投与後に対象に投与される。例えば、対象は、造影剤を受けた約1〜2時間、約1〜6時間、約1〜12時間、約1〜24時間、約1〜48時間、または約1〜72時間後に、ペプチドを受ける。例えば、対象は、本発明のペプチドを受けるより前に、上昇した血清クレアチニンレベルおよび/または減少した尿量などの、CINの1つ以上の兆候もしくは症状を示し得る。本発明のペプチドの投与は、ペプチドを投与されない対照対象と比較して、対象における腎機能のこれらの指標のうちの1つ以上を改善する。
一実施形態において、それを必要とする対象は、尿流の機能障害を有する対象であり得る。尿の流れの閉塞は尿路内のどこでも起こり得、腎結石または膀胱癌/前立腺癌を含むがそれらに限定されない、可能性のある原因を多く有する。片側尿管閉塞(UUO)は、閉塞した尿流に関連する一般的な臨床的障害である。それは、尿細管細胞アポトーシス、マクロファージ浸潤、および間質性線維症にも関連する。間質性線維症は、低酸素環境を引き起こし、外科的矯正にも関わらず、腎機能の進行性の低下に寄与する。したがって、UUOを有するか、またはその危険性がある対象は、ARIを予防または処置するために、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与され得る。
本発明のさらに別の態様において、腎臓の保護を必要とする哺乳動物における腎線維症から腎臓を保護するための方法が提供される。本方法は、本明細書に記載される通り、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、哺乳動物に投与することを含む。本明細書に記載されるペプチドは、本明細書に記載される通り、当業者に既知の任意の方法によって、それを必要とする哺乳動物に投与され得る。
本発明の別の態様において、急性腎損傷の処置を必要とする哺乳動物における急性腎損傷を処置するための方法が提供される。本方法は、本明細書に記載される通り、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、哺乳動物に投与することを含む。本明細書に記載されるペプチドは、本明細書に記載される通り、当業者に既知の任意の方法によって、それを必要とする哺乳動物に投与され得る。
本発明の方法は、腎機能不全、腎不全、または薬物もしくは化学物質の腎毒性に少なくとも部分的に起因する末期腎疾患を有する患者において特に有用である。他の徴候には、97(男性)および88(女性)mL/分より低いクレアチニンクリアランスレベル、または20〜25mg/dl以上の血中尿素レベルを含まれ得る。その上、この処置は、24時間当たり1、2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10g以上の微量アルブミン尿レベル、顕性アルブミン尿レベル、および/もしくはタンパク尿レベル、ならびに/または約1.0、1.5、2.0、2.5、3、3.5、4.0、4.5、5、5.5、6、7、8、9、10mg/dl以上の血清クレアチニンレベルを有する患者において有用であり得る。
本発明の方法は、対照対象と比較して、その腎機能が正常を25%、40%、50%、60%、75%、80%、90%以上下回る患者における腎疾患の進行を遅くするか、または逆転するために使用され得る。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、対照対象と比較して、腎機能の損失を少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以上遅くする。他の実施形態において、本発明の方法は、対照対象と比較して、患者の血清クレアチニンレベル、タンパク尿、および/または尿中アルブミン排泄量を少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%以上改善する。腎機能を評価するための非限定的かつ例示的な方法は、本明細書、および、例えば、国際公開第01/66140号に記載される。
一実施形態において、本明細書に開示されるペプチド、例えば、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、移植の前に急性腎損傷から対象の腎臓を保護するに当たっても使用され得る。例えば、除去された腎臓は、本明細書に記載されるペプチドを含有する溶液中に配置されてもよい。標準的な緩衝液中のペプチドの濃度は、当業者によって容易に決定され得る。かかる濃度は、例えば、約0.01nM〜約10μM、約0.1nM〜約10μM、約1μM〜約5μM、または約1nM〜約100nMであり得る。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ARIを予防または処置するのに有用であり、腎臓以外の臓器系における組織傷害および臓器不全にも適用可能である。例えば、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア機能不全、細胞死、炎症、および線維症を最小限に抑えると予測される。いくつかの実施形態において、本発明は、組織傷害、例えば、膵炎、虚血、多発外傷、出血性ショック、および免疫媒介臓器傷害などの非伝染性の病理学的状態を有する対象を処置する方法を提供する。
組織傷害は、例えば、大動脈瘤手術、多発外傷、末梢血管疾患、腎血管疾患、心筋梗塞、脳卒中、敗血症、および多臓器不全に関連し得る。一態様において、本発明は、傷害および/または虚血性事象に曝されている心臓、脳、血管系、腸、肝臓、腎臓、および眼などからの組織を有する対象を処置する方法に関連する。本方法は、治療的もしくは予防的効果を提供するために、治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することを含む。本発明の別の実施形態は、腎臓、肺、心臓、肝臓、脳、膵臓などからなる群から選択される1つ以上の臓器の機能を改善するための、本発明のペプチドの投与を提供する。特定の実施形態において、肺機能の改善は、より低レベルの浮腫、改善された組織傷害スコア、およびより低レベルの炎症からなる群から選択される。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、虚血、薬物(例えば、アセトアミノフェン、アルコール)、ウイルス、肥満(例えば、非アルコール性脂肪性肝炎)、および閉塞(例えば、胆管閉塞症、腫瘍)によって引き起こされる急性肝傷害の予防および/または処置のために使用される。いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、急性肝不全(ALF)を予防または処置するために対象に投与される。ALFは、肝臓が正常に機能することの不全をもたらす、肝細胞の重度かつ広範囲の損傷に起因する臨床状態である。ALFは、肝性脳症および肝機能の重度の機能障害をもたらす肝細胞の大量壊死に起因する。これは、ウイルス肝炎(A、B、C)、薬物毒性、頻繁なアルコール中毒、および自己免疫性肝炎などの、様々な原因を有する。ALFは、高い死亡率を有する非常に重度の臨床状態である。薬物関連肝毒性は、米国におけるALFの主因である。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ALFからの保護を提供するために、肝毒性を誘発すると知られるか、またはその疑いがある薬物もしくは薬剤、例えば、アセトアミノフェンの投与の前またはそれと同時に、対象に投与される。例えば、対象は、薬物もしくは薬剤を受けるよりも約1〜2時間、約1〜6時間、約1〜12時間、約1〜24時間、または約1〜48時間前に、ペプチドを受けてもよい。同様に、対象は、薬物または薬剤によって引き起こされるALFに対する予防的効果を提供するために、薬物または薬剤とほぼ同時にペプチドを投与されてもよい。さらに、対象へのペプチドの投与は、薬物または薬剤の投与後に続いてもよい。いくつかの実施形態において、対象は、保護的または予防的効果を提供するために、薬物または薬剤の投与後、約1、2、3、4、5、6、7、8、12、24、および48時間の間隔でペプチドを受け続けてもよい。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、肝酵素(トランスアミナーゼ、アルカリホスファターゼ)の上昇したレベル、上昇した血清ビリルビン、アンモニア、グルコース、乳酸塩、またはクレアチニンを含むがそれらに限定されない、ALFの1つ以上の兆候もしくは症状を示す対象に投与される。本技術のペプチドの投与は、ペプチドを投与されない対照対象と比較して、対象における肝機能のこれらの指標のうちの1つ以上を改善する。対象は、ALFの第1の兆候もしくは症状の約1〜2時間、約1〜6時間、約1〜12時間、約1〜24時間、約1〜48時間、または約1〜72時間後に、ペプチドを受けてもよい。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、代謝亢進および臓器損傷を含むがそれらに限定されない、熱傷の局所および遠位の病態生理学的効果を処置または寛解するために使用される。本発明の実質的な理解を提供するために、本発明のある特定の態様、様態、実施形態、変形、および特徴が、様々なレベルの詳細で本明細書に記載されることを理解されたい。
本明細書に記載される通り、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷および熱傷に関連する全身状態を処置または予防するのに有用である。いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷の後かつ全身性傷害の検出可能な症状の発症後に、対象に投与される。したがって、用語「処置」は、本明細書において広義で使用され、熱傷ならびに/または臓器機能不全および代謝亢進などの二次的合併症の部分的または完全な治癒のためのGLP−1ペプチドの使用を指す。
他の実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、臓器損傷もしくは代謝亢進などの全身性傷害を防ぐか、またはその発症予防を提供するために、熱傷の後であるが、全身性傷害の検出可能な症状の発症の前に、対象に投与される。したがって、用語「予防」は、本明細書において広義で使用され、皮膚への局所傷害、または熱傷後の臓器機能不全もしくは代謝亢進などの全身性傷害を完全または部分的に予防する、予防的使用を指す。化合物は、熱傷を受ける危険性がある対象に投与され得ることがまた企図される。
熱傷は、一般的に、その重症度および程度に従って分類される。第1度熱傷は最軽度であり、典型的に表皮のみに影響を及ぼす。熱傷部位は赤く見え、有痛性、乾性であり、疱疹を欠き、体液漏出に起因してわずかに湿性であり得る。軽度の日焼けが第1度熱傷に典型的である。第2度熱傷では、表皮および真皮の両方が影響を受ける。疱疹は、通常、皮膚上に現れ、神経および皮脂腺への損傷を伴う。第3度熱傷が最も重篤であり、皮下組織を含む皮膚の全ての層への損傷を伴う。典型的には疱疹はなく、熱傷した表面は、焦げに起因して白色または黒色に見えるか、創傷の底面の血液に起因して明赤色に見える。ほとんどの場合、熱傷は表層筋膜を透過し、筋層内まで及び、動脈および静脈が影響を受ける。神経損傷が原因で、それが無痛性であることは可能である。
GLP−1の投与(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、乾熱もしくは低温熱傷、熱湯傷、日焼け、電気熱傷、例えばフッ化水素酸、ギ酸、無水アンモニア、セメント、およびフェノールを含む酸ならびにアルカリなどの化学薬剤、または放射線熱傷を含む、いかなる原因による熱傷の処置にも有効であると企図される。高温または低温のいずれかへの曝露に起因する熱傷が、本発明の範囲内である。熱傷の重症度および程度は変動し得るが、二次的な臓器損傷または代謝亢進は、通常、熱傷が非常に広範囲または非常に重度(第2度または第3度熱傷)であるときに生じる。二次的な臓器機能不全または不全の発達は、熱傷の程度、患者の免疫系の応答、ならびに感染および敗血症などの他の要因に依存する。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷に続発する臓器機能不全を処置または予防するために使用される。熱傷後の臓器機能不全を引き起こす生理学的過程の連鎖は複雑である。重篤な熱傷を有する対象において、カテコラミン、バソプレシン、およびアンジオテンシンの放出は、傷害から離れた臓器の灌流を損ない得る末梢および内臓床の血管収縮を引き起こす。心筋収縮力はまた、TNF−αの放出によって低減され得る。活性化された好中球は、熱傷後の数時間以内に、皮膚臓器および肺などの遠位の臓器中で隔絶され、毒性の活性酸素種およびプロテアーゼの放出をもたらし、血管内皮細胞損傷を生み出す。肺毛細血管および肺胞上皮の整合性が損なわれると、間質内および肺胞内の空間に血漿および血液が漏出し、肺水腫をもたらす。肺機能の減少は、ヒスタミン、セロトニン、およびトロンボキサンA2などの液性因子によって引き起こされる気管支収縮の結果として、重度に熱傷した患者において生じ得る。
熱傷を患っている対象は、骨格筋機能不全の危険性もある。理論に束縛されることを望むものではないが、熱傷誘発性ミトコンドリア骨格筋機能不全は、活性酸素種(ROS)のミトコンドリア産生の刺激、および結果として生じるミトコンドリアDNA(mtDNA)への損傷による、酸化的リン酸化(OXPHOS)における欠損に起因するものと考えられる。いくつかの実施形態において、GLP−1ペプチドは、ミトコンドリア酸化還元状態の回復によって、またはペルオキシソーム増殖因子活性化受容体−γコアクチベーター−1βによって、ATP合成を誘発し、これは早ければ熱傷の6時間後に発現減少されると予測される。したがって、熱傷によって引き起こされるミトコンドリア機能不全は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与をもって回復すると予測される。
一態様において、本方法は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、熱傷に起因する創傷を処置することに関連する。ペプチドは、全身的に、または創傷に対して局所的に投与され得る。熱創傷は典型的に、深さおよび重症度において不均一である。凝固した組織の周囲に、傷害が可逆的であり得、かつ炎症細胞および免疫細胞によって媒介される皮膚の微小血管系への損傷が予防され得る有意な領域が典型的にある。一実施形態において、ペプチドの投与は、創傷収縮の効果を遅くするか、または寛解する。創傷収縮は、全層開放創、特に全層熱傷の大きさを縮小させる過程である。拘縮および皮下線維組織の形成中に発生する張力は、奇形、そして特に創傷が関節上の領域を含む場合、関節の固定屈曲または固定伸長をもたらし得る。かかる合併症は、熱傷治癒に特に関連する。組織への傷害がない場合、創傷収縮は起こらず、熱傷が全層であり、かつ生存可能な組織が創傷に残らない場合、最大収縮が起こる。一実施形態において、ペプチドの投与は、第2度熱傷から第3度熱傷への熱傷の進行を予防すると予測される。
熱傷の処置のための方法は、瘢痕または熱傷部位における治癒過程に付随する瘢痕組織の形成を減少させるためにも有効であり得ることも予測される。瘢痕は、正常な組織が破壊された部位における線維組織の形成である。したがって本開示は、第2度または第3度熱傷後の瘢痕を減少させるための方法も含む。本方法は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて用い、第2度または第3度熱傷を有する動物を処置することを含む。
特定の実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、遠位の臓器もしくは組織への損傷を処置または予防するために、熱傷を患っている対象に投与される。特に、皮膚または他の身体の部位への熱傷後の肺、肝臓、腎臓、および/または腸の機能不全もしくは不全は、病的状態および死亡率に対して著しい影響を有する。理論に束縛されることを望むものではないが、全身性炎症応答は熱傷後に対象において生じ、この全身性炎症が、傷害部位から離れた臓器の機能不全および不全として発現する離れた組織傷害を引き起こすと考えられている。臓器機能不全および代謝亢進を含む全身性傷害は、典型的に、第2度および第3度熱傷に関連する。全身性傷害、すなわち、臓器機能不全または代謝亢進の特徴は、後続の傷害または状態を誘発する熱傷が問題の臓器に直接影響を及ぼさない、すなわち、傷害が熱傷に続発するということである。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷に続発する肝組織への損傷を処置または防ぐために投与される。肝機能を評価するための方法は当該技術分野において周知であり、血清アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)レベル、アルカリホスファターゼ(AP)、またはビリルビンレベルについて血液検査を使用することを含むが、それに限定されない。肝臓構造の悪化を評価するための方法も周知である。かかる方法には、肝臓撮像(例えば、MRT、超音波)、または肝生検の組織学的評価が含まれる。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷に続発する肝組織への損傷を処置または防ぐために投与される。肝機能を評価するための方法は当該技術分野において周知であり、血清クレアチニン、または糸球体濾過率についての血液検査を使用することを含むが、それに限定されない。腎臓構造の悪化を評価するための方法も周知である。かかる方法には、腎臓撮像(例えば、MRI、超音波)、または腎生検の組織学的評価が含まれる。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷に関連する代謝亢進を予防または処置するために投与される。代謝亢進状態は、高血糖、タンパク質損失、および除脂肪体重の著しい低減に関連し得る。代謝亢進応答の逆転は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与すること、ならびに、特定の栄養素、成長因子、または他の薬剤の投与を介して対象の生理学的および生化学的環境を操作することによって達成され得る。実施例において実証される通り、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、代謝亢進を処置または予防するために、熱傷を患っている対象に投与され得る。
一態様において、本開示は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、対象において熱傷または熱傷に関連する状態を予防するための方法を提供する。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷を受ける危険性がある対象に投与され得る。予防的応用では、GLP−1ペプチドの薬学的組成物もしくは薬品は、熱傷およびその合併症の危険性を排除もしくは減少させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために、熱傷の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。
本開示の別の態様は、治療目的のために対象における熱傷および関連する合併症を処置する方法を含む。治療応用では、組成物または薬品は、疾患の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む症状を、治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で、熱傷を既に患っている対象に投与される。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、熱傷の後であるが、臓器機能不全もしくは不全などの全身性傷害の検出可能な症状の発達前に、対象に投与され得、したがって、用語「処置」は、本明細書において広義で使用され、熱傷後の臓器機能不全もしくは不全または代謝亢進などの全身性傷害を完全または部分的に予防する、予防的使用を指す。このため、本開示は、熱傷を患う個人を処置する方法を提供する。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、哺乳動物の対象における代謝症候群を予防または処置し得る。いくつかの場合、代謝症候群は、高脂肪食、またはより一般的には、過栄養および運動不足に起因し得る。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、脂質異常症、中心性肥満、血中脂肪障害、およびインスリン抵抗性を含むがそれらに限定されない、代謝症候群の1つ以上の兆候もしくは症状を低減させ得る。
理論に束縛されることを望むものではないが、ミトコンドリア整合性の喪失およびインスリン感受性は、一般的な代謝障害、すなわち、酸化ストレスから起こると考えられる。特に高脂肪食による過栄養は、ミトコンドリア活性酸素種(ROS)産生および総合的な酸化ストレスを増加させ、急性および慢性ミトコンドリア機能不全の両方、ならびに代謝症候群の発症を引き起こし得る。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、これらの効果を軽減し、それによって様々な体組織中のミトコンドリア機能を改善し、代謝症候群に関連する危険因子のうちの1つ以上を改善する。
本技術はまた、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与による、代謝症候群の症状の低減に関連する。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、疾患を予防または処置するために有用である。特に、本開示は、代謝症候群の危険性がある(またはその影響を受けやすい)対象を処置する予防的方法および治療的方法の両方を提供する。代謝症候群は、一般的に、II型糖尿病、冠動脈疾患、腎機能不全、アテローム性動脈硬化症、肥満、脂質異常症、および本態性高血圧に関連する。したがって、本方法は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、予防および/または処置を必要とする対象に投与することによる、対象における代謝症候群または関連する状態の予防および/または処置のための方法を提供する。例えば、対象は、代謝症候群に寄与する要因のうちの1つ以上を改善するために、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与され得る。
一態様において、本技術は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与することによって、哺乳動物における肥満、糖尿病、高血圧、および高脂血症などの代謝症候群に関連する特異的障害を処置または予防する方法を提供し得る。ある特定の実施形態において、特異的障害は肥満であり得る。ある特定の実施形態において、特異的障害は脂質異常症(すなわち、高脂血症)であり得る。
一実施形態において、代謝症候群に関連する1つ以上の状態を示す対象への、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、これらの状態のうちの1つ以上の改善を引き起こすと予測される。例えば、対象は、GLP−1ペプチド組成物を受ける前の対象と比較して、体重の少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、または少なくとも約50%の低減を示し得る。一実施形態において、対象は、GLP−1ペプチド組成物を受ける前の対象と比較して、HDLコレステロールの少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、もしくは少なくとも約50%の低減、ならびに/または、LDLコレステロールの少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、もしくは少なくとも約50%の増加を示し得る。一実施形態において、対象は、いくつかのトリグリセリドの少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、または少なくとも約50%の低減を示し得る。一実施形態において、対象は、経口グルコース耐性(OGTT)の少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、または少なくとも約50%の改善を示し得る。いくつかの実施形態において、対象は、代謝症候群に関連する1つ以上の状態において観察可能な改善を示し得る。
一態様において、本発明は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、代謝症候群の1つ以上の兆候またはマーカー、例えば、体重、血清トリグリセリド、もしくはコレステロール、空腹時グルコース/インスリン/遊離脂肪酸、経口グルコース耐性(OGTT)、インビトロ筋肉インスリン感受性、インスリンシグナル伝達のマーカー(例えば、Akt−P、IRS−P)、ミトコンドリア機能(例えば、呼吸もしくはH22産生)、細胞内酸化ストレスのマーカー(例えば、脂質過酸化、GSH/GSSG比、もしくはアコニターゼ活性)、またはミトコンドリア酵素活性を調節する1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、対象において、骨格筋組織中の代謝症候群に関連する疾患または状態を予防するための方法を提供し得る。空腹時グルコース/インスリン/遊離脂肪酸、経口グルコース耐性(OGTT)、コレステロール、およびトリグリセリドレベルなどは、当該技術分野において周知の標準的な臨床検査技術を使用して測定され得る。
代謝症候群の危険性がある対象は、本明細書に記載される通り、例えば、診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。予防的応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの薬学的組成物もしくは薬品は、疾患の発達の間に現れる疾患の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。異常の種類に依存して、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または、ミトコンドリア機能を強化もしくは改善するように作用する1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象を処置するために使用され得る。適切な化合物は、本明細書に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。
本技術の別の態様は、治療目的のために対象における代謝症候群に関連する症状を低減させる方法を含む。治療応用では、組成物または薬品は、疾患の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む疾患の症状を治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で、かかる疾患の疑いがあるか、または既に患っている対象に投与される。このため、本発明は、代謝症候群または代謝症候群関連疾患もしくは障害を患う個人を処置する方法を提供する。
本開示は、血圧、血中トリグリセリドレベル、または高コレステロールの処置のための、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと、1つ以上の薬剤との併用療法を企図する。代謝症候群、肥満、インスリン抵抗性、高血圧、脂質異常症などの処置はまた、体重減少および運動、ならびに食事の変化を含む、様々な他の手法を含み得る。これらの食事の変化には、糖質を総カロリーの50パーセント以下に制限する食事を維持すること、全粒粉パン(精白パンの代わりに)、玄米(白米の代わりに)、未精製の糖などの、複合糖質として定義される食物を食べること、マメ科植物(例えば、マメ)、全粒粉、果物、および植物を食べることによって線維消費量を増加させること、赤身肉および家禽の摂取量を低減させること、オリーブ油、アマニ油、およびナッツ中のものなどの「健康な」脂肪の消費、アルコール摂取量を制限することなどが含まれる。加えて、凝固障害(例えば、アスピリン療法により)、および一般的に、血栓形成促進性状態または炎症誘発性状態が制御され得るのと同様に、血圧の処置、および血中トリグリセリドレベルは、様々な利用可能な薬物(例えば、コレステロール調節薬)によって制御され得る。代謝症候群が糖尿病を引き起こす場合、もちろん、この疾患に対して利用可能な処置が多くある。
本技術は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与による、眼状態の処置または予防に関連する。理論に束縛されることを望むものではないが、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、眼における酸化的損傷の重症度もしくは発生率を低減させることによって、眼疾患もしくは状態を処置または予防し得る。一実施形態において、眼状態は、ドライアイ、糖尿病性網膜症、白内障、網膜色素変性、緑内障、黄斑変性、脈絡膜血管新生、網膜変性、および酸素誘発性網膜症からなる群から選択される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて用いる処置は、ヒト網膜上皮細胞(HREC)中の細胞内の活性酸素種(ROS)を低減させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、高グルコースで処置したHRECのミトコンドリアの潜在的損失を予防すると予測される。HRECのΔψmは、JC−l蛍光性プローブ染色後にフローサイトメトリーによって測定される。高グルコース(30mM)処置は、培養されたHRECのミトコンドリア膜電位の迅速な損失をもたらすと予測される。その一方、フローサイトメトリー分析は、GLP−1組成物で共処置した30mMのグルコースが、高グルコース単独の群と比較してΔψmを増加させることを示すと予測される。
高グルコース(HG)で処置したHREC中のカスパーゼ−3の発現増加は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの処置によって低減されると予測される。カスパーゼ−3発現は、β−アクチンの発現に正規化される。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、高グルコース処置されたHREC中のTrx2の発現を増加させると予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、初代ヒト網膜色素上皮(RPE)細胞の生存率に悪影響を有しないと予測される。
本明細書に記載される通り、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、疾患を予防または処置するために有用であると予測される。特に、本開示は、眼疾患もしくは状態の危険性がある(またはその影響を受けやすい)対象を処置する予防的方法および治療的方法の両方を提供する。したがって、本方法は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、眼状態の予防および/または処置を必要とする対象に投与することによる、対象における眼状態の予防および/または処置を提供する。例えば、対象は、眼疾患もしくは状態に寄与する要因のうちの1つ以上を改善するために、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて含む組成物を投与され得る。
本技術の一態様は、治療目的のために対象における眼状態を低減させる方法を含む。治療応用では、組成物または薬品は、疾患の発達における合併症および中間の病理学的表現型を含む疾患の症状を治癒するか、または部分的に停止/低減させるために十分な量で、疾患を有することが知られるか、または有すると疑われる対象に投与される。このため、本開示は、眼状態を患う個人を処置する方法を提供する。いくつかの実施形態において、本技術は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与することによって、哺乳動物における糖尿病性網膜症、白内障、網膜色素変性、緑内障、脈絡膜血管新生、網膜変性、および酸素誘発性網膜症などの特異的眼障害を処置または予防する方法を提供する。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、糖尿病性網膜症を処置または予防するために対象に投与される。糖尿病性網膜症は、毛細血管瘤および点状出血を特徴とする。その後、微小血管閉塞が網膜上に棉状白斑を形成させる。さらに、上昇した血管透過性亢進に起因して、糖尿病性網膜症を有する個人において網膜浮腫および/または硬性白斑が形成し得る。その後、血管新生が現れ、硝子体中で成長した結合組織の牽引によって網膜剥離が引き起こされる。虹彩ルベオーシスおよび血管新生緑内障が生じ得、これが今度は、盲目を引き起こし得る。糖尿病性網膜症の症状には、読字困難、霧視、片眼の突然の視力喪失、光の周囲に輪を見ること、暗点を見ること、および/または閃光灯を見ることが含まれるが、それらに限定されない。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、白内障を処置または予防するために対象に投与される。白内障は、自然な水晶体の透明性の低減を特徴とする先天性または後天性の疾患である。白内障を有する個人は、水晶体表面の曇り、水晶体内面の曇り、および/または水晶体の膨張を含むがそれらに限定されない、1つ以上の症状を示し得る。先天性白内障関連疾患の典型例は、偽白内障、膜性白内障、冠状白内障、層状白内障、点状白内障、および糸状白内障である。後天性白内障関連疾患の典型例は、老人性白内障、続発性白内障、褐変白内障、併発白内障、糖尿病性白内障、および外傷性白内障である。後天性白内障はまた、電気ショック、放射線、超音波、薬物、全身性疾患、および栄養障害によって誘発可能である。後天性白内障は、手術後白内障をさらに含む。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、網膜色素変性を処置または予防するために対象に投与される。網膜色素変性は、桿体細胞および/または錐体細胞の損傷を特徴とする障害である。網膜内の暗線の存在は、網膜色素変性を患っている個人において典型的である。網膜色素変性を有する個人はまたは、頭痛、四肢の無感覚もしくは刺痛、光閃光、および/または視覚変化を含むがそれらに限定されない、様々な症状を提示する。例えば、Heckenlively,et al.,Am.J.Ophthalmol.105(5):504−511(1988)を参照されたい。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、緑内障を処置または予防するために対象に投与される。緑内障は、視力の低下を引き起こす眼圧の上昇を特徴とする遺伝性疾患である。緑内障は、創傷、手術、および他の構造的奇形などの、個人において既に存在する様々な眼科的状態から発し得る。緑内障はいかなる年齢でも起こり得るが、それはしばしば高齢の個人において発達し、盲目を引き起こす。緑内障患者は、典型的に、21mm Hgを超す眼圧を有する。しかしながら、緑内障の変化が視野および視神経乳頭に見られる、正常眼圧緑内障は、かかる上昇した眼圧、すなわち、21mm Hg超の眼圧の不在下で起こり得る。緑内障の症状には、霧視、重度の眼痛、頭痛、光の周囲にハローを見ること、悪心、および/または嘔吐が含まれるが、それらに限定されない。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、黄斑変性を処置または予防するために対象に投与される。黄斑変性は、典型的には加齢性疾患である。黄斑変性の一般的区分は、湿性、乾性、および非加齢性の黄斑変性を含む。全事例の約80〜90パーセントを占める乾性黄斑変性は、萎縮性、非滲出性、またはドルセノイド(drusenoid)黄斑変性としても知られる。乾性黄斑変性では、ドルーゼンが典型的に、網膜色素上皮組織の下に蓄積する。その後、ドルーゼンが黄斑内の光受容体の機能に干渉するとき、視力喪失が生じる。乾性黄斑発生の症状には、視覚の歪み、視覚中心の歪み、明暗の歪み、および/または色覚の変化が含まれるが、それらに限定されない。乾性黄斑変性は、漸進的な視力喪失をもたらし得る。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、脈絡膜血管新生を処置または予防するために対象に投与される。脈絡膜血管新生(CNV)は、眼の脈絡膜層内の新たな血管の発達を特徴とする疾患である。新たに形成された血管が脈絡膜内で成長し、ブルッフ膜を通り、網膜下の空間に侵入する。CNVは、視力の機能障害または完全な視力喪失を引き起こし得る。CNVの症状には、影響を受けた片眼または両眼にちらつく点滅光もしくは灰色点を見ること、霧視、視覚の歪み、および/または視力喪失が含まれるが、それらに限定されない。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、網膜変性を治療または予防するために対象に投与される。網膜変性は、網膜の破綻に関連する遺伝性疾患である。網膜組織は、動脈もしくは静脈閉塞、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、および/または後水晶体線維増殖症などの様々な理由で変性し得る。網膜分解は一般的に、網膜分離症、網膜格子状変性を含み、進行性黄斑変性に関連する。網膜分解の症状には、視力障害、視力喪失、夜盲、トンネル状視野、周辺視野の喪失、網膜剥離、および/または光感受性が含まれるが、それらに限定されない。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、酸素誘発性網膜症を処置または予防するために対象に投与される。酸素誘発性網膜症(OIR)は、微小血管変性を特徴とする疾患である。OIRは、未熟児網膜症を研究するための確立されたモデルである。OIRは、結果的に異常血管新生になる血管細胞損傷に関連する。微小血管変性は、OIRに関連する物理的変化に寄与する虚血を引き起こす。酸化ストレスはまた、内皮細胞が過酸化的損傷を受けやすいOIRの発達において重要な役割を果たす。しかしながら、周皮細胞、平滑筋細胞、および血管周囲のアストロサイトは、一般的に、過酸化的傷害に耐性がある。例えば、Beauchamp,et al.,J.Appl.Physiol.90:2279−2288(2001)を参照されたい。未熟児網膜症を含むOIRは、一般的に、無症候性である。しかしながら、異常眼球運動、内斜視、重度の近視、および/または白色瞳孔が、OIRまたは未熟児網膜症の兆候であり得る。
一態様において、本技術は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、眼状態の1つ以上の兆候もしくはマーカーを調節する1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、対象における眼状態を予防するための方法を提供すると予測される。眼状態の危険性がある対象は、本明細書に記載される通り、例えば、診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。予防的応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの薬学的組成物もしくは薬品は、疾患の発達の間に現れる疾患の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。異常の種類に依存して、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア機能を強化もしくは改善するか、または酸化的損傷を低減させるように作用し、対象を処置するために使用され得る。適切な化合物は、本明細書に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本明細書に記載される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、疾患を予防または処置するために有用である。特に、本開示は、心不全を有するか、またはその危険性がある(その影響を受けやすい)対象を処置する予防的方法および治療的方法の両方を提供する。したがって、本方法は、有効な量のGLP−1ペプチドを、予防および/または処置を必要とする対象に投与することによる、対象における心不全の予防および/または処置を提供する。Tsutsui,et al.,Antiox.Redox Sig.8(9):1737−1744(2006)を参照されたい。特定の実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、心臓組織中のミトコンドリア機能を強化することによって心不全を治療または予防するために使用される。
本技術の一態様は、治療目的のために対象における心不全を処置する方法を含む。治療応用では、組成物または薬品は、疾患の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む疾患の症状を治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で、かかる疾患の疑いがあるか、または既に患っている対象に投与される。このため、本発明は、心不全を患う個人を処置する方法を提供する。
心不全を患っている対象は、当該技術分野において既知の診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。例えば、心不全の典型的な症状には、息切れ(呼吸困難)、疲労、衰弱、横になった時の呼吸困難、および脚、足首、または腹部の膨張(浮腫)が含まれる。対象は、冠動脈疾患、全身性高血圧、心筋症または心筋炎、先天性心疾患、異常心臓弁または心臓弁膜症、重度の肺疾患、糖尿病、重度の貧血症甲状腺機能亢進症、不整脈またはリズム障害、および心筋梗塞を含む他の障害を患っている場合がある。うっ血性心不全の主要な兆候は、心拡大(肥大心)、頻呼吸(速い呼吸、左心不全の場合に起こる)、および肝腫大(肥大肝、右心不全の場合に起こる)である。冠動脈の閉塞に起因する急性心筋梗塞(「AMI」)は、最終的に心不全を引き起こし得る一般的な起因事象である。しかしながら、AMIを有する対象は、必ずしも心不全を発症するとは限らない。同様に、心不全を患う対象は、必ずしもAMIを患うとは限らない。
一態様において、本技術は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、高血圧性心筋症を処置する必要がある患者に投与することによって、高血圧性心筋症を処置する方法を提供する。高血圧性心筋症が悪化すると、それはうっ血性心不全を引き起こし得る。高血圧性心筋症を患っている対象は、当該技術分野において既知の診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。例えば、高血圧性心筋症の典型的な症状には、高血圧(高い血圧)、咳、衰弱、および疲労が含まれる。高血圧性心筋症の追加の症状には、脚膨張、体重増加、横になった時の呼吸困難、活動に伴って強まる息切れ、および息切れを伴う深夜の覚醒が含まれる。
一態様において、本技術は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、梗塞の開始または進行を予防する1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、対象における心不全を予防するための方法を提供する。心不全の危険性がある対象は、本明細書に記載される通り、例えば、診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。予防的応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの薬学的組成物もしくは薬品は、疾患の発達の間に現れる疾患の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせての投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得ると予測される。適切な化合物は、本明細書に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。
様々な実施形態において、好適なインビトロまたはインビボのアッセイが、特定のGLP−1ペプチド系治療薬(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせての効果、ならびにその投与が処置のために指示されるかを決定するために実施される。様々な実施形態において、所定のGLP−1ペプチド系治療薬(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)が、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、心不全を予防または処置するに当たって所望の効果を及ぼすかを決定するために、代表的な動物モデルを用いたインビトロアッセイが実施され得る。治療に使用する化合物は、ヒト対象における試験より前に、ラット、マウス、ニワトリ、ウシ、サル、イエウサギなどを含むがそれらに限定されない、好適な動物モデル系において試験され得る。同じく、インビボ試験についても、ヒト対象への投与より前に、当該技術分野において既知の動物モデル系のいずれかが使用され得る。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、NAOPHオキシダーゼの下流で作用し、Ang IIに応答してp38 MAPKの活性化およびアポトーシスを低減させることができると予測される。
Gαqマウスにおける心筋性能指数(MPI)の悪化は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせによって、有意に寛解されると予測される。Gaqマウスにおける正規化された心臓の重量の増加は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせによって実質的に予防されること、および、正規化された肺の重量の増加は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの処置による効果として示されることが予測される。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本明細書に記載される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、疾患を予防または処置するために有用であると予測される。特に、本開示は、血管閉塞損傷、虚血−再灌流傷害、または心虚血−再灌流傷害の危険性がある(またはその影響を受けやすい)対象を処置する予防的方法および治療的方法の両方を提供する。したがって、本方法は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、予防および/もしくは処置を必要とする対象または冠動脈バイパス移植(CABG)手技を有する対象に投与することによる、対象における血管閉塞損傷、虚血−再灌流傷害、または心虚血−再灌流傷害の予防および/もしくは処置を提供する。
一態様において、本技術は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または状態の開始または進行を予防する1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、対象において、血管閉塞損傷を予防するための方法を提供する。血管閉塞損傷の危険性がある対象は、本明細書に記載される通り、例えば、診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。予防的応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの薬学的組成物もしくは薬品は、疾患の発達の間に現れる疾患の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。適切な化合物は、本明細書に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。いくつかの実施形態において、ペプチドは、CABGからの腎臓または脳の合併症を予防するために十分な量で投与される。
本技術の別の態様は、対象における血管閉塞損傷または虚血−再灌流傷害を処置する方法を含む。治療応用では、組成物または薬品は、疾患の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む疾患の症状を治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で、かかる疾患の疑いがあるか、または既に患っている対象に投与される。このため、本技術は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与し、CABG手技を実施することによって、虚血−再灌流傷害を患う個人を処置する方法、または心虚血−再灌流傷害を患う個人を処置する方法を提供する。
本技術はまた、哺乳動物における急性心筋梗塞および臓器移植に関連する虚血−再灌流傷害の処置または予防のための組成物および方法に潜在的に関連する。一般的に、本方法および組成物は、1つ以上のGLP−1ペプチド(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)もしくはそれらの薬学的に許容される塩と組み合わせて含む。
いくつかの態様において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、哺乳動物における急性心筋梗塞傷害を処置するための方法において使用される。
いくつかの態様において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、虚血および/または再灌流傷害哺乳動物のための方法において使用される。
いくつかの態様において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、シクロスポリン誘発性腎毒性傷害哺乳動物の症状の処置、予防、または緩和のための方法において使用される。
いくつかの態様において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、哺乳動物において血行再建術を実施するための方法において使用される。
一実施形態において、血行再建術は、経皮的冠動脈形成術、バルーン血管形成術、バイパス移植片の挿入、ステントの挿入、および方向性冠動脈粥腫切除術からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、血行再建術は、閉塞の除去を含む。いくつかの実施形態において、血行再建術は、1つ以上の血小板溶解剤の投与を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の血小板溶解剤は、組織プラスミノーゲン活性化因子、ウロキナーゼ、プロウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラスミノーゲンのアシル化形態、プラスミンのアシル化形態、およびアシル化ストレプトキナーゼ−プラスミノーゲン錯体からなる群から選択される。
別の態様において、本開示は、冠動脈血行再建の方法であって、(a)有効な量の(i)GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)もしくは薬学的に許容される塩との組み合わせ、および(ii)追加の活性薬剤を、同時に、別々に、または経時的に投与することと、(b)冠動脈バイパス移植手技を対象に実施することと、を含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、追加の活性薬剤は、シクロスポリンまたはシクロスポリン誘導体もしくは類似体を含む。
別の態様において、本開示は、冠動脈血行再建の方法であって、(a)治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)もしくはそれらの薬学的に許容される塩と組み合わせて、哺乳動物の対象に投与することと、(b)治療上有効な量のシクロスポリンまたはシクロスポリン誘導体もしくは類似体を対象に投与することと、(c)冠動脈バイパス移植手技を対象に実施することと、を含む、方法を提供する。
一態様において、本発明は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)および状態の開始または進行を予防するシクロスポリンと組み合わせて、対象に投与することによって、対象において、急性心筋梗塞傷害を予防するための方法を提供する。予防的応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)およびシクロスポリンとの組み合わせの薬学的組成物もしくは薬品は、疾患の発達の間に現れる疾患の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)およびシクロスポリンとの組み合わせの投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、GLP−1またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩などの、本明細書に開示される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて用いる処置は、急性腎損傷(ARI)から腎臓を保護すると予測される。本技術の別の態様は、任意の臓器または組織中の虚血を処置する方法を含む。例えば、本方法は、腎臓(または他の臓器)が適当な血液供給を受けられない状態(虚血)の処置に関連する。虚血は急性腎損傷(ARI)の主な原因である。腎臓の一方または両方の虚血は、大動脈手術、腎移植、または心血管麻酔の間に経験される一般的な問題である。大動脈および/または腎動脈の締め付けを伴う外科手技、例えば、腎臓上および腎臓近傍の腹部大動脈瘤および腎移植のための手術はまた、著しい手術後の合併症および早期の同種移植片拒絶を引き起こす腎虚血を、特に生み出しやすい。これらの手術を受けている危険性が高い患者において、腎機能不全の発生率は50%の高さまで報告されてきた。当業者であれば、虚血の上述の原因は腎臓に限定されず、外科手技の間に他の臓器中でも起こり得ることを理解するであろう。したがって、いくつかの実施形態において、かかる虚血は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩、およびシクロスポリンまたはその誘導体もしくは類似体などの活性薬剤との組み合わせの投与によって、処置、予防、寛解され得る(例えば、虚血の重症度が低下する)。
本技術の別の態様は、シクロスポリン誘発性腎毒性を予防または寛解するための方法を含む。例えば、いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて含む薬学的組成物もしくは薬品は、シクロスポリン誘発性腎毒性を提示するか、またはその危険性がある対象に投与される。例えば、いくつかの実施形態において、シクロスポリンを、例えば、臓器もしくは組織移植後の免疫抑制剤として受ける対象はまた、治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、ペプチドは、臓器もしくは組織移植より前、臓器もしくは組織移植の間、および/または臓器もしくは組織移植の後に、対象に投与される。いくつかの実施形態において、対象は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと、シクロスポリンとの組み合わせを、臓器もしくは組織移植の前、その間、および/またはその後に受ける。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)、単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせ、および任意にシクロスポリンを含む組成物または薬品は、その合併症および中間の病理学的表現型を含む腎毒性の症状を、治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で投与される。例えば、いくつかの実施形態において、本組成物または薬品は、状態の生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む腎毒性の危険性を排除するか、その危険性を低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)およびシクロスポリンとの組み合わせの投与は、状態が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。典型的に、ペプチドを受ける対象は、より健康な移植された臓器もしくは組織を有する、ならびに/または、ペプチドを受けない対象と比較して、より長い期間にわたって、より高いおよび/もしくはより一貫したシクロスポリン薬用量またはレジメンを維持することができる。いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて、シクロスポリンと併用して受ける患者は、より長いおよび/もしくはより一貫したシクロスポリン処置レジメン、ならびに/またはシクロスポリンのより高い用量を耐えることができる。いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて、シクロスポリンと併用して受ける患者は、ペプチドを受けていない患者と比較したときに、シクロスポリンに対する上昇した耐性を有する。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて用いる処置は、膵島細胞アポトーシスを減少させるのに有用であり、移植後の膵島細胞の生存率を向上させる。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本明細書に記載される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、酸化的損傷の低減を必要とする哺乳動物における酸化的損傷を低減させるのに有用であり得る。酸化的損傷の低減を必要とする哺乳動物は、酸化的損傷に関連する疾患、状態、または処置を患っている哺乳動物である。典型的に、チック酸化的損傷は、活性酸素種(ROS)および/または活性窒素種(RNS)などのフリーラジカルによって引き起こされる。ROSおよびRNSの例には、ヒドロキシルラジカル、超酸化物アニオンラジカル、一酸化窒素、水素、次亜塩素酸(HOCl)、およびペルオキシナイトライトアニオンが含まれる。酸化的損傷は、有効な量の本明細書に記載されるGLP−1ペプチドの投与後に、哺乳動物、除去された臓器、または細胞における酸化的損傷の量が減少する場合に、「低減した」と見なされる。
いくつかの実施形態において、処置される哺乳動物は、酸化的損傷に関連する疾患または状態を有する哺乳動物であり得る。酸化的損傷は、哺乳動物のいずれの細胞、組織、または臓器においても起こり得る。ヒトにおいて、酸化ストレスは多くの疾患に関与する。例には、アテローム性動脈硬化症、パーキンソン病、心不全、心筋梗塞、アルツハイマー病、統合失調症、双極性障害、脆弱X症候群、および慢性疲労症候群が含まれる。
一実施形態において、哺乳動物は、酸化的損傷に関連する処置を受けている場合がある。例えば、哺乳動物は、再灌流を受けている場合がある。再灌流は、血流が減少またはブロックされている任意の臓器もしくは組織への、血流の回復を指す。再灌流の間の血流の回復は、呼吸性バーストおよびフリーラジカルの形成を引き起こす。
一実施形態において、哺乳動物は、低酸素症または虚血に起因する減少もしくはブロックされた血流を有し得る。低酸素症または虚血の間の血液供給の損失もしくは重度の低減は、例えば、血栓塞栓性脳卒中、冠動脈アテローム性硬化症、または末梢血管疾患に起因し得る。多数の臓器および組織が、虚血または低酸素症に曝される。かかる臓器の例には、脳、心臓、腎臓、腸管、および前立腺が含まれる。影響を受ける組織は、典型的には、心筋、骨格筋、または平滑筋などの筋肉である。例えば、心筋の虚血または低酸素症は、一般的に、心臓の動脈および毛細管の血液供給による心臓組織への酸素送達の低減または損失を引き起こす、アテローム硬化性または血栓性の閉塞によって引き起こされる。かかる心虚血または低酸素症は、影響を受けた心筋の疼痛および壊死を引き起こし得、最終的に心不全を引き起こし得る。
本方法はまた、任意の神経変性疾患または状態に関連する酸化的損傷の低減において使用され得る。神経変性疾患は、中枢神経系および末梢神経系のいかなる細胞、組織、または臓器にも影響を及ぼし得る。かかる細胞、組織、および臓器の例には、脳、脊髄、ニューロン、神経節、Schwann細胞、アストロサイト、オリゴデンドロサイト、およびミクログリアが含まれる。神経変性状態は、脳卒中または外傷性脳傷害もしくは脊髄傷害などの、急性状態であり得る。別の実施形態において、神経変性疾患または状態は、慢性神経変性状態であり得る。慢性神経変性状態において、フリーラジカルは、例えば、タンパク質への損傷を引き起こし得る。かかるタンパク質の一例は、アミロイドp−タンパク質である。フリーラジカルによる損傷に関連する慢性神経変性疾患の例には、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、および筋萎縮性側索硬化症(ALS)が含まれる。
処置され得る他の状態には、糖尿病、ならびに、黄斑変性および皺などの、加齢の症状およびそれに関連する状態が含まれる。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本明細書に記載される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア透過性転移(MPT)に関連する任意の疾患または状態を処置するのに有用である。かかる疾患および状態には、組織もしくは臓器の虚血および/または再灌流、低酸素症、ならびにある数の神経変性疾患のうちのいずれかが含まれるが、それらに限定されない。MPTの阻害または予防を必要とする哺乳動物は、これらの疾患または状態を患っている哺乳動物である。
したがって、本開示は、横隔膜では長期の人工呼吸(MV)の間、または他の骨格筋、例えば、ヒラメ筋もしくは足底筋では四肢不動化の間、または一般的には筋肉の活動停止において、ミトコンドリアROS産生を低減させることができる、ミトコンドリア標的、抗酸化剤、GLP−1ペプチドを含む方法および組成物を記載する。
一態様において、本開示は、ミトコンドリア標的化抗酸化剤、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩との組み合わせを提供する。例えば、いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ミトコンドリア由来ROSによって引き起こされる衰弱、萎縮、機能不全などの筋肉虚弱を患っているか、または患う危険性がある対象において、治療的薬剤および/または予防的薬剤として使用される。いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、筋肉中のミトコンドリアROS産生を減少させると予測される。さらに、またはあるいは、いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、骨格筋のミトコンドリア中で選択的に濃縮し、H22、OH−、およびONOO−のラジカル捕捉を提供すると予測され、いくつかの実施形態において、ラジカル捕捉は、用量依存性の基準で生じる。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、筋肉虚弱(例えば、衰弱、萎縮、機能不全など)を処置するための方法において使用される。かかる治療応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて含む組成物または薬品は、虚弱の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む筋肉虚弱の症状を予防、低減、緩和、または部分的に停止するために十分な量で、筋肉虚弱の疑いがあるか、または既に患っている対象に投与され得る。このため、本発明は、本明細書に記載される筋肉虚弱を患っているか、または患っていると疑われる個人を処置する方法を提供する。一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて投与される。
別の態様において、本開示は、本明細書に記載される通り、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または虚弱の開始もしくは進行を予防するか、またはその可能性を低減させる1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することによって、筋肉虚弱を予防するか、またはその可能性を低減させるための方法を提供する。筋肉虚弱を発症する危険性がある対象、例えば、MVまたは医療従事者によって予想され得る関連する横隔膜筋の活動停止もしくは任意の他の骨格筋の活動停止(例えば、肢のギプス固定)を受ける準備中またはその直前の対象は、容易に特定され得る。
予防的応用では、1つ以上のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて含む薬学的組成物もしくは薬品は、虚弱の発症の間に現れる生化学的、組織学的、および/または行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む筋肉虚弱の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、筋肉虚弱の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または本明細書に開示される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせのうちの1つ以上の投与は、障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。適切な化合物は、本明細書に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて、または当該技術分野において周知の通りに決定され得る。一実施形態において、薬学的組成物は、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて含む。
いくつかの実施形態において、筋肉虚弱からの保護またはその処置を必要とする対象は、酸化的損傷に関連する疾患、状態、または処置を患っている対象も含む。典型的に、酸化的損傷は、活性酸素種(ROS)および/または活性窒素種(RNS)などのフリーラジカルによって引き起こされる。ROSおよびRNSの例には、ヒドロキシルラジカル(HO.)、超酸化物アニオンラジカル(O2.−)、一酸化窒素(NO.)、過酸化水素(H22)、次亜塩素酸(HOCl)、およびペルオキシナイトライトアニオン(ONOO−)が含まれる。
例えば、ギプス固定または他の活動停止に起因する、筋肉不動化に関連する筋肉虚弱を処置または予防するための、本明細書に開示されるGLP−1ペプチドを含む組成物は、不動化または活動停止の前、その間、またはその後のいずれのときに投与されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて含む組成物の1回以上の用量が、筋肉不動化もしくは活動停止の前、筋肉不動化もしくは活動停止の直後、筋肉不動化もしくは活動停止の経過の間、および/または筋肉不動化もしくは活動停止の後(例えば、ギプスの除去後)に投与され得る。制限としてではなく、例として、いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、不動化もしくは活動停止の持続時間にわたって、1日当たり1回、1日当たり2回、1日当たり3回、1日当たり4回、1日当たり6回、またはそれ以上投与され得る。他の実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、不動化もしくは活動停止の持続期間にわたって、毎日、1日おき、1週間当たり2回、3回、もしくは4回、または1ヶ月当たり1回、2回、3回、4回、5回、もしくは6回投与され得る。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、筋量および筋力の損失に関連する、筋肉の活動停止もしくは非活動性萎縮に起因する筋肉虚弱を処置または予防するための方法において使用され得る。萎縮は、細胞レベルのアポトーシスを伴う、組織、例えば、線維性筋組織の再吸収および分解に関連する生理学的過程である。萎縮が栄養補助の損失または他の疾患から生じるとき、それは病理学的萎縮として知られる。かかる萎縮または病理学的萎縮は、四肢不動化、長期の四肢不動化、ギプス固定による四肢不動化、人工呼吸(MV)、長期のMV、長時間の床上安静による悪液質、うっ血性心不全、肝疾患、筋肉減少症、消耗、乏しい栄養状態、血行不良、ホルモンの不規則性、神経機能の損失などに起因するか、またはそれらに関連する。したがって、本方法は、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩と組み合わせて、予防および/または処置を必要とする対象に投与することを含む、骨格筋萎縮を含む対象における筋肉虚弱の予防および/または処置に関連する。
本明細書に開示される組成物および製剤を投与することによって、処置、予防、または緩和され得る筋肉虚弱の追加の例には、制限なく、加齢性筋肉虚弱、長期の床上安静に関連する筋肉虚弱、宇宙飛行におけるような、微小重力に関連する衰弱および萎縮などの筋肉虚弱、ある特定の薬物の効果に関連する筋肉虚弱(例えば、スタチン、抗レトロウイルス薬、およびチアゾリジンジオン(TZD))、ならびに悪液質などの筋肉虚弱、例えば癌または他の疾患によって引き起こされる悪液質が含まれる。
一態様において、本技術は、ノーリフローの解剖学的ゾーンの処置または予防を必要とする対象への、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与による、ノーリフローの解剖学的ゾーンの処置または予防に関連する。一実施形態において、対象への、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、ノーリフローの解剖学的ゾーンの形成前に行われる。別の実施形態において、対象への、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、ノーリフローの解剖学的ゾーンの形成後に行われる。一実施形態において、本方法は、血行再建術と併用して実施される。心虚血−再灌流傷害の処置または予防のための方法も提供される。再灌流時の心臓への傷害を予防するように、対象における心筋梗塞を処置するための方法も提供される。一態様において、本技術は、治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、哺乳動物の対象に投与することと、冠動脈バイパス移植(CABG)手技を対象に実施することと、を含む、冠動脈血行再建の方法に関連する。
一態様において、本発明は、対象におけるノーリフローの解剖学的ゾーンを予防するための方法であって、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または、状態の開始もしくは進行を予防する1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、対象に投与することを含む、方法を提供する。ノーリフローの解剖学的ゾーンの危険性がある対象は、本明細書に記載される通り、例えば、診断アッセイもしくは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって特定され得る。予防的応用では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの薬学的組成物もしくは薬品は、疾患または状態の発達の間に現れる疾患または状態の生化学的、組織学的、および/もしくは行動学的な症状、その合併症、ならびに中間の病理学的表現型を含む疾患または状態の危険性を排除もしくは低減させるか、その重症度を低下させるか、またはその発症を遅延させるために十分な量で、疾患または状態の影響を受けやすいか、ないしはその危険性がある対象に投与される。予防的なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいは、その進行が遅延されるように、異常に特徴的な症状の顕在化より前に起こり得る。
本技術の別の態様は、治療目的のために対象における血管閉塞損傷、ノーリフローの解剖学的ゾーン、または心虚血−再灌流傷害を処置する方法を含む。治療応用では、組成物または薬品は、疾患もしくは状態の発達におけるその合併症および中間の病理学的表現型を含む疾患もしくは状態の症状を治癒するか、または部分的に停止するために十分な量で、かかる疾患もしくは状態の疑いがあるか、または既に患っている対象に投与される。このため、本発明は、ノーリフローの解剖学的ゾーンを患う個人を処置する方法を提供する。
IV.ペプチド合成およびGLP−1ペプチド
本開示の方法において有用なペプチド(例えば、GLP−1、その変異体、類似体、または薬学的に許容される塩、およびD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)は、当該技術分野において既知の任意の方法によって合成され得る。タンパク質を化学的に合成するための例示的かつ非限定的な方法には、StuartおよびYoungによって、“Solid Phase Peptide Synthesis,”Second Edition,Pierce Chemical Company(1984)、ならびに“Solid Phase Peptide Synthesis,”Methods Enzymol.289,Academic Press,Inc,New York(1997)に記載されるものが含まれる。
本開示は、GLP−1(7−36)アミド、GLP−1の「生理活性」形態を含む、GLP−1の1つ以上の誘導体の使用に関連する。さらに、またはあるいは、GLP−1の他の形態が使用され得る。代替形態には、GLP−1(1−37)、GLP−1(1−36)、GLP−1(1−36)アミド、GLP−1(7−36)、GLP−1(7−37)、GLP−1(9−36)、GLP−1(9−37)、およびGLP−1(28−36)が含まれる。さらに、またはあるいは、同様に生物学的活性を有することが示されているGLP−1のC末端ペプチドが、本明細書に開示される方法および組成物において使用され得る。
V.薬用量
治療的または予防的応用に即して、対象に投与される組成物の量は、疾患の種類および重症度、ならびに全体的な健康、年齢、性別、体重、および薬物への耐性などの個人の特徴に依存する。それは、疾患の度合、重症度、および種類にも依存する。当業者であれば、これらおよび他の要因によって適切な薬用量を決定することができるであろう。本組成物はまた、1つ以上の追加の治療的化合物と組み合わせて投与され得る。
VI.投与の様態
細胞、臓器、または組織を、ペプチド(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)またはそれらの薬学的に許容される塩に接触させるための、当業者に既知の任意の方法が用いられ得る。好適な方法には、インビトロ、エクスビボ、またはインビボの方法が含まれる。
インビトロの方法は、培養されたサンプルを典型的に含む。例えば、細胞は、リザーバ(例えば、組織培養プレート)内に配置され、所望の結果を得るのに好適な適切な条件下で、ペプチドと共にインキュベートされ得る。好適なインキュベーション状態は、当業者によって容易に決定され得る。
エクスビボの方法は、ヒトなどの哺乳動物から除去された細胞、臓器、または組織を典型的に含む。この細胞、臓器、または組織は、例えば、適切な条件下でペプチドと共にインキュベートされ得る。接触された細胞、臓器、または組織は、典型的に、提供者に戻されるか、被移植者内に配置されるか、または将来の使用のために保管される。したがって、ペプチドは、一般的に、薬学的に許容される担体である。
インビボの方法は、ヒトなどの哺乳動物に対する、本明細書に記載されるものなどのペプチドの投与を典型的に含む。本方法において有用なペプチドは、所望の結果を得ること、または哺乳動物を処置することにおいて有効な量で、哺乳動物に投与される。有効な量は、医師および臨床医によく知られる方法によって、前臨床治験および臨床治験の間に決定される。
例えば薬学的組成物中の、有効な量の本方法において有用なペプチドは、薬学的化合物を投与するためのある数の周知の方法のいずれかによって、それを必要とする哺乳動物に投与され得る。ペプチドは、全身的または局所的に投与され得る。
一実施形態において、ペプチドは静脈内に投与される。例えば、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、迅速な静脈内ボーラス注入によって投与され得る。いくつかの実施形態において、ペプチドは、定速静脈内注入として投与される。
ペプチドは、経口的、局所的、鼻腔内、筋肉内、皮下的、または経皮的に投与されてもよい。一実施形態において、経皮投与は、荷電ペプチドが電流によって皮膚全体に送達される、イオン泳動によるものである。
他の投与経路には、脳室内またはくも膜下腔内が含まれる。脳室内は、脳の脳室系内への投与に言及する。くも膜下腔内は、脊髄のくも膜下の空間内への投与に言及する。したがって、脳室内またはくも膜下腔内投与は、中枢神経系の臓器または組織に影響を及ぼすこれらの疾患および状態のために好ましい場合がある。
本発明の方法において有用なペプチドはまた、当該技術分野において既知の通り、持続放出によって哺乳動物に投与され得る。持続放出投与は、特定の期間にわたって薬物のある特定のレベルを達成するための薬物送達の方法である。そのレベルは、典型的に、血清または血漿濃度によって測定される。制御放出によって化合物を送達するための方法の説明は、国際PCT出願国際公開第02/083106号に見出すことができ、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
薬学の技術分野において既知の任意の製剤が、本方法において有用なGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与に好適である。経口投与では、液体製剤または固体製剤が使用され得る。製剤の例には、錠剤、ゼラチンカプセル、丸剤、トローチ剤、エリキシル剤、懸濁液、シロップ、オブラート、チューインガムなどが含まれる。ペプチドは、当業者によって理解される通り、好適な薬学的担体(溶媒)または賦形剤と混合され得る。担体および賦形剤の例には、デンプン、乳、糖、ある特定の種類の粘土、ゼラチン、乳酸、ステアリン酸またはステアリン酸マグネシウムもしくはステアリン酸カルシウムを含むその塩、タルク、植物性脂肪または油、ガム、およびグリコールが含まれる。
全身性、脳室内、くも膜下腔内、局所的、鼻腔内、皮下的、または経皮的な投与については、本方法において有用なペプチドの製剤は、当該技術分野において既知のものなどの、ペプチドを送達するための従来の希釈剤、担体、または賦形剤などを使用し得る。例えば、本製剤は、安定剤、界面活性剤、好ましくは非イオン性界面活性剤、ならびに任意に塩および/または緩衝剤のうちの1つ以上を含み得る。ペプチドは、水溶液の形態、または凍結乾燥形態で送達され得る。
安定剤は、例えば、アミノ酸(例えば、グリシンなど)、オリゴサッカライド(例えば、スクロース、テトラロース、ラクトースなど)、またはデキストランを含み得る。あるいは、安定剤は、マンニトールなどの糖アルコールを含み得る。いくつかの実施形態において、安定剤または安定剤の組み合わせは、ペプチドの重量の約0.1重量%〜約10重量%を構成する。
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、ポリソルベートなどの非イオン性界面活性剤である。好適な界面活性剤の例には、Tween 20、Tween 80、ポリエチレングリコール、または約0.001%(w/v)〜約10%(w/v)のPluronic F−68などのポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールが含まれる。
塩または緩衝剤は、例えば、それぞれ、塩化ナトリウム、またはリン酸ナトリウム/カリウムなどの任意の塩または緩衝剤であり得る。いくつかの実施形態において、緩衝剤は、薬学的組成物のpHを約5.5〜約7.5の範囲内に維持する。塩および/または緩衝剤は、ヒトまたは動物への投与のために好適なレベルに浸透圧を維持するためにも有用である。いくつかの実施形態において、塩または緩衝剤は、約150mM〜約300mMのおよそ等張性の濃度で存在する。
本方法において有用なペプチドの製剤は、1つ以上の従来の添加剤をさらに含有し得る。かかる添加剤の例には、可溶化剤(例えば、グリセロールなど)、抗酸化剤(例えば、塩化ベンザルコニウム(「quats」として知られる四級アンモニウム化合物の混合物)、ベンジルアルコール、クロレトン、またはクロロブタノールなど)、麻酔剤(例えばモルヒネ誘導体など)、および本明細書に記載されるものなどの等張剤などが含まれる。酸化または他の損傷に対するさらなる予防措置として、薬学的組成物は、不透過性の栓で密封されたバイアル中の窒素ガス下で保管され得る。
本発明に従い処置される哺乳動物は、例えば、ヒツジ、ブタ、ウシ、およびウマなどの家畜、イヌおよびネコなどの愛玩動物、ならびにラット、マウス、およびイエウサギなどの実験動物を含む、任意の哺乳動物であり得る。一実施形態において、哺乳動物はヒトである。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本方法において有用な1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)もしくはそれらの薬学的に許容される塩と組み合わせて、MPTを経験または予防しているミトコンドリアの数を減少させるのに有効な量で、哺乳動物に投与される。有効な量は、医師および臨床医によく知られる方法によって、前臨床治験および臨床治験の間に決定される。
ペプチドは、全身的または局所的に投与され得る。一実施形態において、ペプチドは静脈内に投与される。例えば、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本方法において有用な1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、迅速な静脈内ボーラス注入によって投与され得る。一実施形態において、ペプチドは、定速静脈内注入として投与される。
ペプチドは、例えば、血管形成術もしくは冠動脈バイパス手術の間に冠動脈に直接注入されるか、または冠動脈ステント上に適用され得る。
用量および薬用量レジメンは、疾患の重症度、使用される特定のGLP−1ペプチド(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの特徴、例えば、その治療指数、対象の特徴、および対象の診療歴に依存する。
本明細書に記載されるペプチド(例えば、GLP−1単独、またはD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドとの組み合わせ)は、本明細書に記載される障害の処置または予防のための、対象への単独または組み合わせでの投与のために、薬学的組成物中に組み込まれ得る。かかる組成物は、活性薬剤および薬学的に許容される担体を典型的に含む。本明細書において使用される場合、用語「薬学的に許容される担体」は、薬学的投与と適合性がある、食塩水、溶剤、分散媒体、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含む。補足的な活性化合物がまた、組成物中に組み込まれ得る。
薬学的組成物は、典型的に、意図される投与経路と適合性があるように製剤化される。投与経路には、例えば、非経口的(例えば、静脈内、皮内、腹腔内、または皮下的)、経口的、呼吸性(例えば、吸入)、経皮的(局所的)、および経粘膜的な投与が含まれる。非経口、皮内、もしくは皮下応用に使用される溶液または懸濁液は、以下の構成成分を含み得る:注入のための水、食塩水溶液、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶剤などの無菌希釈剤;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤;アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウムなどの抗酸化剤;エチレンジアミンテトラ酢酸などのキレート剤;酢酸、クエン酸、またはリン酸などの緩衝液、および塩化ナトリウムまたは右旋糖などの浸透圧の調節のための薬剤。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムなどの酸または塩基を用いて調節され得る。調製物は、アンプル、使い捨てシリンジ、またはガラスもしくはプラスチック製の複数用量バイアル内に封入され得る。患者または処置する医師の便宜のため、投薬製剤は、処置(例えば、7日間の処置)の過程にわたって、必要な全ての装置(例えば、薬物のバイアル、希釈剤のバイアル、シリンジ、および針)を収容するキットにおいて提供され得る。
注入用の使用に好適な薬学的組成物は、無菌水溶液(水溶性の場合)または分散液、および無菌注入用溶液または分散液の即座の調製のための無菌粉末を含み得る。静脈内投与については、好適な担体には、生理食塩水、静菌性水、Cremophor EL(登録商標)(BASF、Parsippany、N.J.、USA)、またはリン酸緩衝食塩水(PBS)が含まれる。全ての場合において、非経口投与のための組成物は無菌でなければならず、シリンジ通過性(syringeability)を容易にするために製剤化されるべきである。本組成物は、製造および保管条件下で安定しているべきであり、細菌および真菌などの微生物による汚染から遮蔽されていなければならない。
GLP−1ペプチド組成物は、担体を含み得、これは例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、またはそれらの好適な混合物を含有する溶剤または分散媒体であり得る。適当な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液の場合は必要な粒径の維持によって、または界面活性剤の使用によって、維持され得る。微生物の活動の防止は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チオメラソール(thiomerasol)などによって達成され得る。グルタチオンおよび他の抗酸化剤が、酸化を防止するための組成物中に含まれ得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖、マンニトールなどのポリアルコール、ソルビトール、または塩化ナトリウムを含めることが望ましい。注入用組成物の長期の吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムまたはゼラチンを組成物中に含めることによってもたらされ得る。
無菌注入用溶液は、必要に応じて、上に列挙した成分のうちの1つまたはそれらの組み合わせを有する適切な溶剤中に必要量の活性化合物を組み込み、その後に濾過滅菌することによって調製され得る。一般的に、分散液は、塩基性分散媒体、および上に列挙したものからの必要な他の成分を含有する無菌溶媒中に、活性化合物を組み込むことによって調製される。無菌注入用溶液の調製のための無菌粉末の場合、調製の典型的な方法には、真空乾燥および凍結乾燥が含まれ、これらは、活性成分の粉末に加え、それらの以前に無菌濾過された溶液からの任意の追加の所望の成分を生じさせることができる。
経口組成物は、一般的に、不活性希釈剤または食用担体を含む。経口の治療的投与の目的のため、活性化合物は賦形剤と組み合わされ、錠剤、トローチ剤、またはカプセル剤、例えば、ゼラチンカプセルの形態で使用され得る。経口組成物はまた、口腔洗浄薬としての使用のための流体担体を使用して調製され得る。薬学的に適合性の結合剤、および/またはアジュバント材料が、組成物の一部として含まれ得る。錠剤、丸剤、カプセル剤、トローチ剤などは、以下の成分、または同様の性質の化合物のうちのいずれかを含有し得る:微結晶セルロース、トラガカントガム、もしくはゼラチンなどの結合剤;デンプンもしくはラクトースなどの賦形剤、アルギン酸、Primogel、もしくはコーンスターチなどの崩壊剤;ステアリン酸マグネシウムもしくはSterotesなどの潤滑剤;コロイド状二酸化ケイ素などの流動促進剤;スクロースもしくはサッカリンなどの甘味剤;またはペパーミント、サリチル酸メチル、もしくはオレンジ香味料などの香味剤。
吸入による投与では、本化合物は、好適な噴霧剤、例えば、二酸化炭素などのガスを含有する加圧容器もしくはディスペンサー、または噴霧器から、エアロゾルスプレーの形態で送達され得る。かかる方法には、米国特許第6,468,798号に記載のものが含まれる。
本明細書に記載される通り、治療的化合物の全身性投与は、経粘膜的または経皮的手段によるものであってもよい。経粘膜または経皮投与では、透過される関門に適切な透過剤が製剤中に使用される。かかる透過剤は、当該技術分野において一般的に知られ、例えば、経粘膜的投与では、洗剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体が含まれる。経粘膜的投与は、点鼻スプレーの使用を介して達成され得る。経皮投与では、活性化合物は、当該技術分野において一般的に知られる通り、軟膏、膏薬、ゲル、またはクリームへと製剤化される。一実施形態において、経皮投与はイオン泳動によって実施され得る。
治療的なタンパク質またはペプチドは、担体系において製剤化され得る。担体はコロイド系であり得る。コロイド系は、リポソーム、リン脂質二重層溶媒であり得る。一実施形態において、治療的なタンパク質は、タンパク質の整合性を維持しながらリポソーム中にカプセル化される。当業者が理解する通り、リポソームを調製する様々な方法がある。(Lichtenberg,et al.,Methods Biochem.Anal.33:337−462(1988);Anselem,et al.,Liposome Technology,CRC Press(1993)を参照されたい)。リポソーム製剤は、クリアランスを遅延させ、細胞取り込みを増加させることができる(Reddy,Ann.Pharmacother.34(78):915−923(2000)を参照されたい)。
担体は、ポリマー、例えば、生分解性かつ生体適合性のポリマーマトリックスであってもよい。一実施形態において、治療的なタンパク質は、タンパク質の整合性を維持しながら、ポリマーマトリックス内に埋め込まれ得る。ポリマーは、ポリペプチド、タンパク質、もしくはポリサッカライドなどの天然のもの、またはポリα−ヒドロキシ酸などの合成のものであり得る。例には、例えば、コラーゲン、フィブロネクチン、エラスチン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリサッカライド、フィブリン、ゼラチン、およびそれらの組み合わせで作製された担体が含まれる。一実施形態において、ポリマーは、ポリ乳酸(PLA)またはコポリ乳酸/グリコール酸(PGLA)である。ポリマーマトリックスは、ミクロ球体およびナノ球体を含む、様々な形態および大きさで調製および単離され得る。ポリマー製剤は、治療効果の長期の持続期間をもたらし得る。(Reddy,Ann.Pharmacother.34:915−923(2000)を参照されたい)。ヒト成長ホルモン(hGH)のためのポリマー製剤は、臨床治験において使用されてきた。(Kozarich and Rich,Chemical Biology 2:548−552(1998)を参照されたい)。
ポリマーミクロ球体の持続放出性製剤の例は、PCT公報国際公開第99/15154号(Tracyら)、米国特許第5,674,534号および同第5,716,644号(両方ともZaleらに対して)、PCT公報国際公開第96/40073号(Zaleら)、ならびにPCT公報国際公開第00/38651号(Shahら)に記載されている。米国特許第5,674,534号および同第5,716,644号、ならびにPCT公報国際公開第96/40073号は、塩で凝集に対して安定化されるエリスロポエチンの粒子を含有する、ポリマーマトリックスを説明する。
いくつかの実施形態において、治療的化合物は、移植組織およびミクロカプセル化送達系を含む、制御放出性製剤などの、治療的化合物を身体からの迅速な排除から保護する担体と共に調製される。エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ酢酸などの、生分解性かつ生体適合性のポリマーが使用され得る。かかる製剤は、既知の技術を使用して調製され得る。材料はまた、例えば、Alza Corporation(Mountain View、CA、USA)およびNova Pharmaceuticals,Inc.(Sydney、AU)から商業的に取得され得る。リポソーム懸濁液(細胞特異性抗原に対するモノクローナル抗体を有する特異的細胞に標的化されるリポソームを含む)も、薬学的に許容される担体として使用され得る。これらは、当業者に既知の方法に従って、例えば、米国特許第4,522,811号に記載の通りに調製され得る。
治療的化合物はまた、細胞内送達を向上させるように製剤化され得る。例えば、リポソーム送達系が当該技術分野において知られている。例えば、Chonn and Cullis,Curr.Opin.in Biotech.6:698−708(1995);Weiner,Immunometh.4(3):201−9(1994);Gregoriadis,Trends Biotechnol.13(12):527−37(1995)を参照されたい。Mizguchi,et al.,Cancer Lett.100:63−69(1996)は、インビボおよびインビトロの両方でタンパク質を細胞に送達するための融合性リポソームの使用を説明する。
治療剤の薬用量、毒性、および治療有効性は、例えば、LD50(集合の50%に対して致死性である用量)およびED50(集合の50%において治療上有効な用量)を決定するための、細胞培養または実験動物において、標準的な薬学的手順によって決定され得る。毒性効果と治療効果との間の用量比が治療指数であり、それは比LD50/ED50として表され得る。高い治療指数を示す化合物が好ましい。毒性の副作用を示す化合物が使用され得るが、非感染細胞への潜在的な損傷を最小限に抑え、それによって副作用を低減させるために、罹患組織の部位に対してかかる化合物を標的化する送達系を設計するよう注意すべきである。
細胞培養アッセイおよび動物実験から得られたデータは、ヒトにおける使用のための範囲の薬用量を製剤化するに当たって使用され得る。かかる化合物の薬用量は、好ましくは、毒性をほとんどまたは全く有しないED50を含む血中濃度の範囲内にある。薬用量は、用いられる投薬形態および使用される投与経路に依存して、この範囲内で変動し得る。本発明の方法において使用されるいずれの化合物についても、治療上有効な用量は、初めに細胞培養アッセイから推定され得る。用量は、細胞培養において判定されたときに、IC50(すなわち、症状の最大半量の阻害を達成する試験化合物の濃度)を含む血中血漿濃度範囲を達成するように、動物モデルにおいて製剤化され得る。かかる情報は、ヒトにおいて有用な用量をより正確に決定するために使用され得る。血漿中のレベルは、例えば、高性能液体クロマトグラフィーによって測定され得る。
典型的に、治療的もしくは予防的効果を達成するために十分な、有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または本明細書に開示される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせは、約0.000001mg/体重1キログラム/日〜約10,000mg/体重1キログラム/日の範囲である。いくつかの実施形態において、薬用量範囲は、約0.0001mg/体重1キログラム/日〜約100mg/体重1キログラム/日である。例えば、薬用量は、1mg/体重kgまたは10mg/体重kgを毎日、2日毎、もしくは3日毎か、または、1〜10mg/kgを毎週、2週間毎、もしくは3週間毎の範囲内であり得る。一実施形態において、ペプチドの単一薬用量は、体重1kg当たり0.1〜10,000マイクログラムの範囲である。一実施形態において、担体中のGLP−1ペプチド濃度は、送達量1ミリリットル当たり0.2〜2000マイクログラムの範囲である。例示的な処置レジメンは、1日当たり1回または週1回の投与を伴う。間隔は、対象におけるグルコースまたはインスリンの血中レベルを測定すること、およびそれに従って薬用量または投与を調節することによって示される通り、不規則であり得る。いくつかの方法において、薬用量は、所望の空腹時グルコースまたは空腹時インスリン濃度を達成するように調節される。治療応用では、疾患の進行が低下もしくは停止するまで、または対象が疾患の症状の部分的もしくは完全な改善を示すまで、比較的短い間隔における比較的高い薬用量がしばしば必要とされる。その後、患者は予防的レジメンを投与され得る。
いくつかの実施形態において、治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、10−11〜10−6モル、例えば、約10−7モルの標的組織におけるペプチドの濃度として定義される。この濃度は、0.01〜100mg/kgの全身性用量または体表面による等用量によって送達され得る。用量の計画は、例えば毎日1回または毎週1回の投与などだが、連続的投与(例えば、非経口注入または経皮的適用)も含む投与によって、標的組織における治療的濃度を維持するように最適化される。
当業者であれば、疾患もしくは障害の重症度、以前の処置、対象の全体的な健康および/または年齢、ならびに他の疾患の存在を含むがそれらに限定されない、ある特定の要因が、対象を有効に処置するために必要な薬用量およびタイミングに影響を及ぼし得ることを理解するであろう。さらに、治療上有効な量の本明細書に記載される治療的組成物を用いた対象の処置は、単一の処置または一連の処置を含み得る。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、急性腎損傷(ARI)または急性肝不全(ALF)から対象を保護するのに有効な量で、対象に投与される。また、本方法において有用なペプチドは、ARIまたはALFを処置するのに有効な量で対象に投与され得る。
本明細書において使用される場合、組成物の「有効な量」または「薬学的に有効な量」または「治療上有効な量」という用語は、所望の治療的および/もしくは予防的効果を達成するために十分な量、例えば、ARIもしくはALFに関連する症状の予防または減少をもたらす量である。対象に投与される本発明の組成物の量は、疾患の種類および重症度、ならびに全体的な健康、年齢、性別、体重、および薬物への耐性などの個人の特徴に依存する。それは、疾患の度合、重症度、および種類にも依存する。当業者であれば、これらおよび他の要因によって適切な薬用量を決定することができるであろう。本発明の組成物はまた、1つ以上の追加の治療的化合物と組み合わせて投与され得る。本方法では、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、疾患もしくは状態によって引き起こされるARIの1つ以上の兆候を有する対象に投与され得る。有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与は、対象におけるARIの少なくとも1つの兆候または症状、例えば、代謝性アシドーシス(血液の酸性化)、高カリウム血症(上昇したカリウムレベル)、乏尿、または無尿(尿産生の減少もしくは休止)、体液バランスの変化、ならびに他の臓器系への影響を改善させ得る。例えば、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの「治療上有効な量」は、急性腎不全の生理学的効果が最小限に保たれるレベルを意味する。典型的に、生物学的効果の有効性は、ペプチドを投与されない対象または対象の組と比較して測定される。
細胞、臓器、または組織を、ペプチドに接触させるための、当業者に既知の任意の方法が用いられ得る。好適な方法には、インビトロ、エクスビボ、またはインビボの方法が含まれる。インビボの方法は、ヒトなどの哺乳動物に対する、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または、本明細書に記載されるものなどの1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせの投与を典型的に含む。治療のためにインビボで使用されるとき、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、有効な量(すなわち、所望の治療効果を有する量)で、対象に投与される。ペプチドは、通常、非経口、局所的、または経口的に投与される。用量および薬用量レジメンは、疾患または傷害の種類および重症度、使用される特定のGLP−1ペプチド、およびD−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの任意の芳香族カチオン性ペプチドの特徴、例えば、その治療指数、対象の特徴、ならびに対象の診療歴などに依存する。
ペプチドは、薬学的に許容される塩として製剤化され得る。用語「薬学的に許容される塩」は、哺乳動物などの患者への投与のために許容可能な塩基または酸から調製された塩(例えば、所定の薬用量レジメンに対して許容可能な哺乳動物の安全性を有する塩)を意味する。しかしながら、塩は、患者への投与が意図されない中間化合物の塩などの、薬学的に許容される塩である必要はないと理解される。薬学的に許容される塩は、薬学的に許容される無機または有機塩基および薬学的に許容される無機または有機酸に由来し得る。加えて、ペプチドが、アミン、ピリジン、またはイミダゾールなどの塩基性部分と、カルボン酸またはテトラゾールなどの酸性部分との両方を含有するとき、双性イオンが形成され得、本明細書において使用される用語「塩」の範囲内に含まれる。薬学的に許容される無機塩基に由来する塩には、アンモニウム塩、カルシウム塩、銅塩、第二鉄塩、第一鉄塩、リチウム塩、マグネシウム塩、マンガン塩、第一マンガン塩、カリウム塩、ナトリウム塩、および亜鉛塩などが含まれる。薬学的に許容される有機塩基に由来する塩には、置換アミン、環状アミン、天然に生じるアミンなど、例えば、アルギニン、ベタイン、カフェイン、コリン、N,N’ジベンジルエチレンジアミン、ジエチルアミン、2−ジエチルアミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノール、エタノールアミン、エチレンジアミン、N−エチルモルホリン、N−エチルピペリジン、グルカミン、グルコサミン、ヒスチジン、ヒドラバミン、イソプロピルアミン、リジン、メチルグルカミン、モルホリン、ピペラジン(piperazine)、ピペラジン(piperadine)、ポリアミン樹脂、プロカイン、プリン、テオブロミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トロメタミンなどを含む、一級、二級、および三級アミンの塩が含まれる。薬学的に許容される無機酸に由来する塩には、ホウ酸、炭酸、ハロゲン化水素酸(臭化水素酸、塩酸、フッ化水素酸、またはヨウ化水素酸)、硝酸、リン酸、スルファミン酸、および硫酸の塩が含まれる。薬学的に許容される有機酸に由来する塩には、脂肪族ヒドロキシ酸(例えば、クエン酸、グルコン酸、グリコール酸、乳酸、ラクトビオン酸、リンゴ酸、および酒石酸)、脂肪族モノカルボン酸(例えば、酢酸、酪酸、ギ酸、プロピオン酸、およびトリフルオロ酢酸)、アミノ酸(例えば、アスパラギン酸およびグルタミン酸)、芳香族カルボン酸(例えば、安息香酸、p−クロロ安息香酸、ジフェニル酢酸、ゲンチシン酸、馬尿酸、およびトリフェニル酢酸)、芳香族ヒドロキシ酸(例えば、o−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、1−ヒドロキシナフタレン−2−カルボン酸、および3−ヒドロキシナフタレン−2−カルボン酸)、アスコルビン酸、ジカルボン酸(例えば、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、およびコハク酸)、グルコロン酸、マンデル酸、ムチン酸、ニコチン酸、オロト酸、パモン酸、パントテン酸、スルホン酸(例えば、ベンゼンスルホン酸、カンフォスルホン酸、エジシル酸、エタンスルホン酸、イセチオン酸、メタンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレン−1,5−ジスルホン酸、ナフタレン−2,6−ジスルホン酸、およびp−トルエンスルホン酸)、キシナホ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸などの塩が含まれる。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、「低」、「中」、「高」用量レベルで提供される。いくつかの実施形態において、低用量は約0.001〜約0.5mg/kg/時、または約0.01〜約0.1mg/kg/時である。いくつかの実施形態において、中用量は約0.1〜約1.0mg/kg/時、または約0.1〜約0.5mg/kg/時である。いくつかの実施形態において、高用量は約0.5〜約10mg/kg/時、または約0.5〜約2mg/kg/時である。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または本明細書に記載される1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)(または薬学的に許容される塩、エステル、アミド、プロドラッグ、もしくは溶媒和化合物)と組み合わせて、別の治療剤と組み合わせて投与される。例として、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて受けている、炎症を経験する患者は、抗炎症剤を同時投与され得る。例として、本明細書に記載される化合物の治療有効性は、アジュバントの同時投与によって向上し得る。例として、患者への治療上の利益は、本明細書に記載される化合物を、特定の状態の予防もしくは処置を助けると知られるか、または助けると思われる別の治療剤と組み合わせて投与することによって増加し得る。
併用療法の非限定的な例には、1つ以上のGLP−1ペプチド(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせを、一酸化窒素(NO)誘発因子、スタチン、負電荷を帯びたリン脂質、抗酸化剤、ミネラル、抗炎症剤、抗血管新生剤、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤、またはカロテノイドと共に使用することが含まれる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載される組成物と組み合わせて使用される薬剤は、複数の区分に分類され得る(例えば、ルテインは抗酸化剤およびカロテノイドの両方である)。さらに、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、ほんの例としてシクロスポリンAを含む、患者に利益を提供し得る追加の薬剤と共に投与され得る。
加えて、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、例えば、体外のレオフェレーシス(rheopheresis)(膜分別濾過)、植え込み式微小望遠鏡、ドルーゼンのレーザー凝固、および微小刺激療法を含む、追加的または相乗的な利益を患者に提供し得る手順と組み合わせて使用されてもよい。
抗酸化剤の使用は、黄斑変性およびジストロフィーを有する患者の利益になることが示されてきた。例えば、Arch.Ophthalmol.119:1417−36(2001);Sparrow,et al.,J.Biol.Chem.278:18207−13(2003)を参照されたい。少なくとも1つのGLP−1ペプチドと組み合わせた使用に好適な抗酸化剤の非限定的な例には、ビタミンC、ビタミンE、βカロチンおよび他のカロテノイド、補酵素Q、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンN−オキシル(テンポール)、ルテイン、ブチルヒドロキシトルエン、レスベラトロール、トロロクス類似体(PNU−83836−E)、ならびにビルベリー抽出物が含まれる。
ある特定のミネラルの使用も、黄斑変性およびジストロフィーを有する患者の利益になることが示されてきた。例えば、Arch.Ophthalmol.,119:1417−36(2001)を参照されたい。少なくとも1つのGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと組み合わせて使用されるミネラルの非限定的な例には、銅含有ミネラル(例えば、酸化銅)、亜鉛含有ミネラル(例えば、酸化亜鉛)、およびセレン含有化合物が含まれる。
ある特定の負電荷を帯びたリン脂質の使用も、黄斑変性およびジストロフィーを有する患者の利益になることが示されてきた。例えば、Shaban & Richter,Biol.,Chem.383:537−45(2002);Shaban,et al.,Exp.Eye Res.75:99−108(2002)を参照されたい。少なくとも1つのGLP−1ペプチドと組み合わせた使用に好適な負電荷を帯びたリン脂質の非限定的な例には、カルジオリピンおよびホスファチジルグリセロールが含まれる。正電荷を帯びたリン脂質および/または中性リン脂質も、GLP−1ペプチドと組み合わせて使用されるとき、黄斑変性およびジストロフィーを有する患者に利益を提供し得る。
ある特定のカロテノイドの使用は、光受容体細胞において必要な光保護の維持と相互関係があった。カロテノイドは、植物、藻類、細菌、ならびに鳥類および甲殻類などのある特定の動物に見い出すことができる、テルペノイド群の天然に生じる黄色から赤色の色素である。カロテノイドは、600個の天然に生じる種が特定されている、分子の大きな分類である。カロテノイドは、炭化水素(カロチン)およびそれらの酸素化アルコール誘導体(キサントフィル)を含む。それらは、アクチニオエリトロール、アスタキサンチン、カンタキサンチン、カプサンチン、カプソルビン、p−8’−アポカロテナール(アポ−カロテナール)、p−12’−アポ−カロテナール、a−カロチン、p−カロチン、「カロチン」(a−カロチンおよびp−カロチンの混合物)、y−カロチン、p−シルプトキサンチン、ルテイン、リコピン、ビオールエリトリン、ゼアキサンチン、およびヒドロキシルまたはカルボキシル含有メンバーのエステルを含む。カロテノイドの多くはシスおよびトランス異性体形態として天然に生じ、一方で合成化合物はしばしばラセミ混合物として存在する。
ヒトにおいて、網膜は、主に2つのカロテノイド、ゼアキサンチンおよびルテインを選択的に蓄積する。これらの2つのカロテノイドは強力な抗酸化剤であり、青色光を吸収するため、それらは網膜の保護を助けると考えられる。ウズラ類を用いた研究は、カロテノイド不足の食事で飼育された動物が、アポトーシス性光受容体細胞の非常に高い数によって証明される通り、低濃度のゼアキサンチンを有する網膜を発達させ、重度の光損傷を患うことを確証した。一方、高カロテノイド食で飼育された動物は、最小限の光損傷を維持する高いゼアキサンチン濃度の網膜を発達させる。少なくとも1つのGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと組み合わせた使用に好適なカロテノイドの非限定的な例には、ルテインおよびゼアキサンチン、ならびに上述のカロテノイドのうちのいずれかが含まれる。
一酸化窒素誘発因子には、インビボで内在性NOを刺激するか、もしくは内在性の内皮由来弛緩因子(EDRF)のレベルを上昇させるか、または一酸化窒素シンターゼの基質である化合物が含まれる。かかる化合物には、例えば、それらのニトロソ化およびニトロシル化類似体(例えば、ニトロソ化L−アルギニン、ニトロシル化L−アルギニン、ニトロソ化N−ヒドロキシ−L−アルギニン、ニトロシル化N−ヒドロキシ−L−アルギニン、ニトロソ化L−ホモアルギニン、およびニトロシル化L−ホモアルギニン)を含む、L−アルギニン、L−ホモアルギニン、およびN−ヒドロキシ−L−アルギニン、L−アルギニンの前駆体、ならびに/または、例えば、シトルリン、オルニチン、グルタミン、リジン、これらのアミノ酸のうちの少なくとも1つを含むポリペプチド、酵素アルギナーゼの阻害剤(例えば、N−ヒドロキシ−L−アルギニンおよび2(S)−アミノ−6−ボロノヘキサン酸)、ならびに一酸化窒素シンターゼ、サイトカイン、アデノシン、ブラジキニン、カルレティキュリン、ビサコジル、およびフェノールフタレインの基質を含む、生理学的に許容される塩が含まれる。EDRFは、内皮によって分泌される血管弛緩因子であり、一酸化窒素またはその密接に関係した誘導体として特定されてきた(Palmer,et al.,Nature 327:524−526(1987);Ignarro,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.84:9265−9269(1987))。
スタチンは、脂質低下剤および/または好適な一酸化窒素誘発因子として働く。加えて、スタチンの使用と、黄斑変性の遅延された発症または発達との間の関係が実証されてきた。G.McGwin,et al.,Br.J.Ophthalmol.87:1121−25(2003)。したがってスタチンは、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと組み合わせて投与されるとき、眼状態(黄斑変性およびジストロフィー、ならびに網膜ジストロフィーなど)を患っている患者に利益を提供し得る。好適なスタチンには、ほんの例として、ロスバスタチン、ピチバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、セリバスタチン、メバスタチン、ベロスタチン、フルバスタチン、コンパクチン、ロバスタチン、ダルバスタチン、フルインドスタチン、アトルバスタチン、アトルバスタチンカルシウム(これはアトルバスタチンのヘミカルシウム塩である)、およびジヒドロコンパクチンが含まれる。
GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと組み合わせて使用される好適な抗炎症剤には、ほんの例として、アスピリンおよび他のサリチル酸塩、クロモリン、ネドクロミル、テオフィリン、ジロートン、ザフィルルカスト、モンテルカスト、プランルカスト、インドメタシン、リポキシゲナーゼ阻害剤、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)(例えば、イブプロフェンおよびナプロキシン)、プレドニゾン、デキサメタゾン、シクロオキシゲナーゼ阻害剤(すなわち、Naproxen(商標)およびCelebrex(商標)などのCOX−lおよび/またはCOX−2阻害剤)、スタチン(例えば、ロスバスタチン、ピチバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、セリバスタチン、メバスタチン、ベロスタチン、フルバスタチン、コンパクチン、ロバスタチン、ダルバスタチン、フルインドスタチン、アトルバスタチン、アトルバスタチンカルシウム(アトルバスタチンのヘミカルシウム塩)、ジヒドロコンパクチン)、ならびに切り離されたステロイド(disassociated steroid)が含まれる。
マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)阻害剤も、黄斑変性または網膜変性に関連する眼状態もしくは症状の処置のために、本明細書に記載される組成物と組み合わせて投与され得る。MMPは、細胞外基質のほとんどの構成成分を加水分解することで知られる。これらのプロテイナーゼは、正常組織リモデリング、胚形成、創傷治癒、および血管新生などの、多くの生物学的過程において中心的な役割を果たす。しかしながら、高レベルのMMPは、黄斑変性を含む多くの病状に関連する。多くのMMPが特定されており、そのほとんどがマルチドメイン亜鉛エンドペプチダーゼである。ある数のメタロプロテイナーゼ阻害剤が知られている(例えば、Whittaker,et al.,Chem.Rev.99(9):2735−2776(1999)を参照されたい)。MMP阻害剤の代表例には、メタロプロテイナーゼの組織阻害剤(TIMP)(例えば、TIMP−l、TIMP−2、TIMP−3、TIMP−4)、α−2−マクログロブリン、テトラサイクリン系(例えば、テトラサイクリン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン)、ヒドロキサメート(例えば、BATIMASTAT(商標)、MARIMISTAT(商標)、およびTROCADE(商標))、キレート剤(例えば、EDTA、システイン、アセチルシステイン、D−ペニシラミン、金塩)、合成MMP断片、サクシニルメルカプトプリン、ホスホンアミデート、ならびにヒドロキサム酸が含まれる。本明細書に記載される組成物と組み合わせた使用に好適なMMP阻害剤の非限定的な例には、上述の阻害剤のうちのいずれかが含まれる。
抗血管新生薬または抗VEGF薬の使用も、黄斑変性およびジストロフィーを有する患者への利益を提供することが示されてきた。少なくとも1つのGLP−1ペプチドと組み合わせて使用される好適な抗血管新生薬または抗VEGF薬の例には、rhufab V2(Luccntis(商標))、トリプトファニル−tRNAシンテターゼ(TrpRS)、eye001(抗VEGFペグ化アプタマー)、スクアラミン、Retaane(商標)(デポー懸濁液のための酢酸アネコルタブ)、コンブレタスタチンA4プロドラッグ(CA4P)、Macugen(商標)、Mifeprex(商標)(ミフェプリストン−ru486)、サブテノントリアムシノロンアセトニド、硝子体内結晶性トリアムシノロンアセトニド、プリノマスタット(AG3340)、フルオシノロンアセトニド(フルオシノロン眼内移植組織を含む)、VEGFR阻害剤、およびVEGF−トラップが含まれる。
視力障害を軽減するために使用されてきた他の薬学的療法は、少なくとも1つのGLP−1ペプチドと組み合わせて使用され得る。かかる処置には、非熱的レーザーの使用を伴うVisudync(商標)などの薬剤、PKC412、エンドビオン、神経栄養因子(例えば、グリア由来神経栄養因子、毛様体神経栄養因子)、ジアタゼム、ドルゾラミド、光栄養生物、9−シス−レチナール、ホスホリンヨーダイドもしくはエコチオパートまたは炭酸脱水酵素阻害剤を含む眼の薬物療法(エコー療法を含む)、AE−941、Sima−027、ペガプタニブ、ニューロトロフィン(例えば、NT−4/5)、cand5、ラニビズマブ、INS−37217、インテグリンアンタゴニスト、EG−3306、BDM−E、サリドマイド、カルジオトロフィン−1,2−メトキシエストラジオール、DL8234、NTC−200、テトラチオモリブデート、LYN−002、微細藻類化合物、D−9120、ATX−S10、TGF−β2、チロシンキナーゼ阻害剤、NX−278−L、Opt−24、網膜細胞神経節神経保護薬、N−ニトロピラゾール誘導体、KP−I02、およびシクロスポリンAが含まれるが、それらに限定されない。
複数の治療剤は、任意の順序で、または同時に投与されてもよい。同時の場合、薬剤は、単一の統合された形態で、または複数の形態で(すなわち、単一の溶液として、もしくは2つの別個の溶液として)提供され得る。治療剤のうちの1つが複数用量で与えられるか、または両方が複数用量で与えられてもよい。同時でない場合、複数用量の間のタイミングは、ゼロ週間超から約4週間未満、約6週間未満、約2ヶ月未満、約4ヶ月未満、約6ヶ月未満、または約1年未満まで変動し得る。加えて、組み合わせの方法、組成物、および製剤は、2つのみの薬剤の使用に限定されない。例として、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、少なくとも1つの抗酸化剤および少なくとも1つの負電荷を帯びたリン脂質と共に提供され得る。例として、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、少なくとも1つの抗酸化剤および一酸化窒素産生の少なくとも1つの誘発因子と共に提供され得る。例として、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、一酸化窒素産生の少なくとも1つの誘発因子および少なくとも1つの負電荷を帯びたリン脂質と共に提供され得る。
加えて、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、追加的または相乗的な利益を患者に提供し得る手順と組み合わせて使用され得る。例えば、視力障害を軽減することが知られるか、そうと提案されるか、またはそうと見なされる手順には、「限定された網膜移動術」、光線力学療法(例えば、受容体標的化PDT、PDTでの注入用のポルフィマーナトリウム、ベルテポルフィン、PDTでのロスタポルフィン、PDTでのタラポルフィンナトリウム、モテクサフィンルテチウム)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(例えば、Novagali Pharma SA,ISIS−13650の製品)、レーザー凝固、ドルーゼンレーザー処置、黄斑円孔手術、黄斑移動手術、植え込み式微小望遠鏡、ファイモーション(phi−motion)血管造影(マイクロレーザー療法および栄養血管処置)、陽子線療法、微小刺激療法、網膜剥離および硝子体の手術、強膜バックル、黄斑下出血手術、経瞳孔温熱療法、光化学系I療法、RNA干渉(RNAi)の使用、体外のレオフェレーシス(膜分別濾過およびレオセラピー(rheotherapy))、マイクロチップ移植、幹細胞療法、遺伝子置換療法、リボザイム遺伝子療法(低酸素症応答エレメントの遺伝子療法、LENTIPAC(商標)、PDEF遺伝子療法を含む)、光受容体/網膜細胞移植(移植可能な網膜上皮細胞、網膜細胞移植を含む)、ならびに鍼が含まれるが、それらに限定されない。
個人の利益になるように使用され得るさらなる組み合わせには、その個人がある特定の眼状態と相互関係があることで知られる変異遺伝子の保有者であるかを決定するために遺伝子検査を使用することが含まれる。ほんの例として、ヒトABCA4遺伝子における欠損は、シュタルガルト病、錐体杆体ジストロフィー、加齢性黄斑変性、および網膜色素変性を含む、5つの明確に異なる網膜の表現型に関連すると考えられる。例えば、Allikmets,et al.,Science 277:1805−07(1997);Lewis,et al.,Am.J.Hum.Genet.64:422−34(1999);Stone,et al.,Nature Genetics 20:328−29(1998);Allikmets,Am.J Hum.Gen.67:793−799(2000);Klevering,et al.,Ophthalmology 11 1:546−553(2004)を参照されたい。加えて、シュタルガルト病の常染色体優性形態は、ELOV4遺伝子における変異によって引き起こされる。Karan,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.(2005)を参照されたい。これらの変異のうちのいずれかを保有する患者は、本明細書に記載される治療的および/または予防的方法から利益を受けると予測される。
いくつかの実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、心不全の予防または処置のための1つ以上の追加の薬剤と組み合わされる。心不全のための薬物処置は、利尿薬、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、ジゴキシン(ジギタリス)、カルシウムチャネルブロッカー、およびβブロッカーを典型的に伴う。軽度の場合、チアジド系利尿薬、例えば25〜50mg/日のヒドロクロロチアジドまたは250〜500mg/日のクロロチアジドなどが有用である。しかしながら、慢性利尿は低カリウム性アルカローシスを引き起こすため、補足的な塩化カリウムが必要な場合がある。さらに、チアジド系利尿薬は、通常、心不全の進行症状を有する患者において有効ではない。典型的な用量のACE阻害剤には、2550mg/日のカプトプリルおよび10mg/日のキナプリルが含まれる。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、アドレナリン作動性β−2アゴニストと組み合わされる。「アドレナリン作動性β−2アゴニスト」は、例えば、アドレナリン作動性β−2アゴニスト生物学的活性を有する天然または合成の機能性変異体、ならびにアドレナリン作動性β−2アゴニスト生物学的活性を有するアドレナリン作動性β−2アゴニストの断片を含む、アドレナリン作動性β−2アゴニストならびにそれらの類似体および誘導体に言及する。用語「アドレナリン作動性β−2アゴニスト生物学的活性」は、対象におけるアドレナリンおよびノルアドレナリンの効果を模倣し、かつ心不全を有する患者における心筋収縮力を改善する活性を指す。一般的に知られるアドレナリン作動性β−2アゴニストには、クレンブテロール、アルブテロール、フォルメオテロール、レブアルブテロール、メタプロテレノール、ピルブテロール、サルメテロール、およびテルブタリンが含まれるが、それらに限定されない。
一実施形態において、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)は、単独で、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)と組み合わせて、アドレナリン作動性β−1アンタゴニストと組み合わされる。アドレナリン作動性β−1アンタゴニストおよびアドレナリン作動性β−1ブロッカーは、例えば、アドレナリン作動性β−1アンタゴニスト生物学的活性を有する天然または合成の機能性変異体、ならびにアドレナリン作動性β−1アンタゴニスト生物学的活性を有するアドレナリン作動性β−1アンタゴニストの断片を含む、アドレナリン作動性β−1アンタゴニストならびにそれらの類似体および誘導体に言及する。アドレナリン作動性β−1アンタゴニスト生物学的活性は、β受容体に対するアドレナリンの効果をブロックする活性を指す。一般的に知られるアドレナリン作動性β−1アンタゴニストには、アセブトロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロール、エスモロール、およびメトプロロールが含まれるが、それらに限定されない。
例えば、クレンブテロールは、Spiropent、Broncodil(登録商標)、Broneoterol(登録商標)、Cesbron、およびClenbuterを含む多数の商品名で入手可能である。同じく、メトプロロールなどのアドレナリン作動性β−1アンタゴニストならびにそれらの類似体および誘導体を調製する方法は、当該技術分野において周知である。特に、メトプロロールは、Novartis Pharmaceuticals Corporation(East Hanover、N.J.、USA)によって製造されるLopressor(登録商標)(メトプロロールタートレート)の商品名で市販されている。Lopressor(登録商標)のジェネリック版はまた、Mylan Laboratories Inc.(Canonsburg、PA、USA)、およびWatson Pharmaceuticals,Inc.(Morristown、N.J.、USA)から入手可能である。メトプロロールはまた、Astra Zeneca、LP(London、G.B.)によって製造されるToprol XL(登録商標)の商品名で市販されている。
一実施形態において、追加の治療剤は、相乗的な治療効果が生み出されるように、GLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)単独、または1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)との組み合わせと組み合わせて、対象に投与される。「相乗的な治療効果」は、2つの治療剤の組み合わせによって生み出され、かつ、いずれかの治療剤単独の個別の投与から別様に生じるものを超える、付加的を上回る治療効果を指す。したがって、特定の状態を処置するに当たって、治療剤の一方または両方のより低い用量が使用され得、上昇した治療有効性および減少した副作用をもたらす。
一実施形態において、対象は、虚血の前に、本明細書に記載される組成物を投与される。一実施形態において、対象は、虚血組織の再灌流の前に、本組成物を投与される。一実施形態において、対象は、およそ虚血組織の再灌流のときに、本組成物を投与される。一実施形態において、対象は、虚血組織の再灌流の後に、本組成物を投与される。
一実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建術の前に、本明細書に記載される組成物を投与される。別の実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建術の後に、本組成物を投与される。別の実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建術の間および後に、本組成物を投与される。別の実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建術の前、間、および後に、連続的に本組成物を投与される。
一実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建、すなわち、虚血組織の再灌流の少なくとも5分、少なくとも10分、少なくとも30分、少なくとも1時間、少なくとも3時間、少なくとも5時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間、または少なくとも24時間前に、本明細書に記載される組成物を投与される。一実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建術の約5〜30分、約10〜60分、約10〜90分、または約10〜120分前に、ペプチドを投与される。一実施形態において、対象は、CABGまたは血行再建術の約5〜30分、約10〜60分、約10〜90分、約10〜120分、または約10〜180分後まで、ペプチドを投与される。
一実施形態において、対象は、CABG手技または血行再建術、すなわち、虚血組織の再灌流後、少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも3時間、少なくとも5時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間、または少なくとも24時間にわたって、本組成物を投与される。一実施形態において、本組成物は、CABG手技または血行再建術、すなわち、虚血組織の再灌流の約30分、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約8時間、約12時間、または約24時間後まで、投与される。
一実施形態において、対象は、再灌流の約1分〜30分前(すなわち、再灌流の約5分、約10分、約20分、または約30分前)に開始し、再灌流後の約1時間〜約24時間(すなわち、再灌流の約1時間、約2時間、約3時間、約4時間後など)にわたって持続するように、ペプチド組成物を静脈内注入として投与される。一実施形態において、対象は、組織の再灌流の前に、静脈内ボーラス注入を受ける。一実施形態において、対象は、再灌流期間後に慢性的に、すなわち、再灌流期間後の約1〜7日、約1〜14日、または約1〜30日にわたって、本組成物を受け続ける。この期間の間、本組成物は、任意の経路によって、例えば、皮下的または静脈内に投与されてもよい。
一実施形態において、ペプチド組成物は、麻酔の誘発の約5〜60分、約10〜45分、または約30分前に開始する、全身的な静脈内注入によって投与される。一実施形態において、ペプチド組成物は、心停止液と併用して投与される。一実施形態において、ペプチドは、心肺バイパス術の間の心肺装置におけるプライミング溶液の一部として投与される。
様々な実施形態において、対象は、心筋梗塞、脳卒中を患っているか、または血管形成術を必要としている。一実施形態において、血行再建術は、バルーン血管形成術、ステントの挿入、経皮的冠動脈形成術(PCI)、経皮経管冠動脈形成術、または方向性冠動脈粥腫切除術からなる群から選択される。一実施形態において、血行再建術は、閉塞の除去を含む。一実施形態において、血行再建術は、1つ以上の血小板溶解剤の投与を含む。一実施形態において、1つ以上の血小板溶解剤は、組織プラスミノーゲン活性化因子、ウロキナーゼ、プロウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラスミノーゲンのアシル化形態、プラスミンのアシル化形態、およびアシル化ストレプトキナーゼ−プラスミノーゲン錯体からなる群から選択される。
一実施形態において、血管閉塞は、心臓血管閉塞を含む。別の実施形態において、血管閉塞は、頭蓋内血管閉塞である。さらに他の実施形態において、血管閉塞は、深部静脈血栓症、末梢性血栓症、塞栓性血栓症、肝静脈血栓症、静脈洞血栓症、静脈血栓症、閉塞した動脈−静脈シャント、および閉塞したカテーテル装置からなる群から選択される。
一態様において、本技術は、治療上有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせて、アテローム硬化性血管病(ARVD)の処置を必要とする対象に投与することを含む、アテローム硬化性血管病(ARVD)の処置に関連する。いくつかの実施形態において、処置は、1週間を超える期間にわたって投与される、慢性処置である。
別の態様において、本技術は、組織再灌流の不在下の虚血傷害の処置または予防に関する。例えば、ペプチドは、例えば、血行再建術の好適な候補でないか、または血行再建術が容易に利用可能でない、1つ以上の組織または臓器における急性虚血を経験している患者に、投与され得る。さらに、またはあるいは、ペプチドは、血行再建術の必要を回避するために、1つ以上の組織における慢性虚血を有する患者に投与され得る。組織再灌流の不在下の虚血傷害の処置または予防のためにペプチドを投与される患者は、本明細書に記載される方法に従う血行再建術の前、間、およびその後に、ペプチドをさらに投与され得る。
一実施形態において、腎臓の再灌流傷害の処置には、ペプチドを投与されない同様の対象と比較して、対象における組織灌流の量または面積を増加させることが含まれる。一実施形態において、腎臓の再灌流傷害の予防には、ペプチドを投与されない同様の対象と比較して、対象における再灌流によって引き起こされた微小血管の損傷の量または面積を低減させることが含まれる。いくつかの実施形態において、腎臓の再灌流傷害の処置または予防には、ペプチドを投与されない同様の対象と比較して、対象における再灌流時の影響を受けた血管に対する傷害を低減させること、血液細胞による閉塞の影響を低減させること、および/または内皮細胞膨張を低減させることが含まれる。予防または処置の程度は、腎臓体積、腎動脈圧、腎臓血流(RBF)、および糸球体濾過率(GFR)の測定を含むがそれらに限定されない、当該技術分野において既知の任意の技術によって、ならびに、CTおよびマイクロCTを含むがそれらに限定されない、当該技術分野において既知の撮像技術によって、測定され得る。予防または処置の成功は、ペプチドを投与されない対照対象または対照対象の集合と比較して、これらの撮像技術のうちのいずれかによって観察される対象における腎臓の再灌流傷害の程度を比較することによって、決定され得る。
一実施形態において、対象へのペプチド(複数可)の投与は、腎臓の再灌流傷害の発生の前である。例えば、いくつかの実施形態において、ペプチドは、虚血傷害の阻害、予防、もしくは処置を必要とする対象における虚血傷害を阻害、予防、もしくは処置するため、ならびに/または再灌流処置の回避および/もしくは再灌流傷害の緩和または寛解するために投与される。さらに、またはあるいは、いくつかの実施形態において、対象へのペプチド(複数可)の投与は、腎臓の再灌流傷害の発生の後である。一実施形態において、本方法は、血行再建術と併用して実施される。一実施形態において、血行再建術は、経皮的腎動脈形成術(PTRA)である。一態様において、本技術は、治療上有効な量の芳香族カチオン性ペプチドを哺乳動物の対象に投与することと、PTRAを対象に実施することと、を含む、腎血行再建の方法に関連する。
一実施形態において、対象は、血行再建術の前に、D−Arg−2’,6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などのペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩を投与される。別の実施形態において、対象は、血行再建術の後に、ペプチドを投与される。別の実施形態において、対象は、血行再建術の間および後に、ペプチドを投与される。さらに別の実施形態において、対象は、血行再建術の前、間、および後に、連続的にペプチドを投与される。別の実施形態において、対象は、腎動脈狭窄および/または腎血行再建術の後に、規則的に(すなわち、慢性的に)ペプチドを投与される。
いくつかの実施形態において、対象は、血行再建術の後に、ペプチドを投与される。一実施形態において、対象は、血行再建術後、少なくとも3時間、少なくとも5時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間、または少なくとも24時間にわたって、ペプチドを投与される。いくつかの実施形態において、対象は、血行再建術の前に、ペプチドを投与される。一実施形態において、対象は、血行再建術の少なくとも8時間、少なくとも4時間、少なくとも2時間、少なくとも1時間、または少なくとも10分前に、ペプチドを投与される。一実施形態において、対象は、血行再建術後、少なくとも1週間、少なくとも1ヶ月、または少なくとも1年間にわたって、投与される。いくつかの実施形態において、対象は、血行再建術の前および後に、ペプチドを投与される。いくつかの実施形態において、対象は、特定の期間にわたる注入として、ペプチドを投与される。いくつかの実施形態において、ペプチドは、ボーラスとして対象に投与される。
いくつかの実施形態において、本方法は、1つ以上の血小板溶解剤と併用したペプチドの投与を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の血小板溶解剤は、組織プラスミノーゲン活性化因子、ウロキナーゼ、プロウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラスミノーゲンのアシル化形態、プラスミンのアシル化形態、およびアシル化ストレプトキナーゼ−プラスミノーゲン錯体からなる群から選択される。
Glp−1類似体
いくつかの態様において、本開示は、安定性を上昇させるように修飾された、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を提供する。
酵素分解に対してペプチドを安定化する1つの方法は、開裂を受けているペプチド結合におけるL−アミノ酸のD−アミノ酸での置換である。Glp−1ペプチド類似体は、既に存在するD−Arg残基に加えて、1つ以上のD−アミノ酸残基を含有するように調製される。酵素分解を防止する別の方法は、ペプチドの1つ以上のアミノ酸残基におけるα−アミノ基のN−メチル化である。これは、いかなるペプチダーゼによるペプチド結合開裂も防止する。例には、H−D−Arg−Dmt−Lys(NαMe)−Phe−NH2、H−D−Arg−Dmt−Lys−Phe(NMe)−NH2、H−D−Arg−Dmt−Lys(NαMe)−Phe(NMe)−NH2、およびH−D−Arg(NαMe)−Dmt(NMe)−Lys(NαMe)−Phe(NMe)−NH2が含まれる。Nα−メチル化類似体は、より低い水素結合能力を有し、改善した腸内透過性を有すると予測され得る。いくつかの実施形態において、Glp−1は、ペプチドの1つ以上のアミノ酸残基におけるα−アミノ基のN−メチル化によって修飾される。
酵素分解に対してペプチドアミド結合(−CO−NH−)を安定化する代替の方法は、還元アミド結合(Ψ[CH2−NH])でのその置換である。これは、固相ペプチド合成において成長するペプチド鎖のBoc−アミノ酸−アルデヒドとN末端アミノ酸残基のアミノ基との間の還元的アルキル化反応を用いて達成され得る。還元ペプチド結合は、低減した水素結合能力のため、改善した細胞透過性をもたらすと予測される。例には、H−D−Arg−Ψ[CH2−NH]Dmt−Lys−Phe−NH2、H−D−Arg−Dmt−Ψ[CH2−NH]Lys−Phe−NH2、H−D−Arg−Dmt−LysΨ[CH2−NH]Phe−NH2、H−D−Arg−Dmt−Ψ[CH2−NH]Lys−Ψ[CH2−NH]Phe−NH2などが含まれる。いくつかの実施形態において、Glp−1は、還元アミド結合(Ψ[CH2−NH])を含むように修飾される。
安定化されたGlp−1類似体は、血漿、模擬胃液(SGF)、および模擬腸液(SIF)における安定性についてスクリーニングされ得る。ある量のペプチドを、10mlのペプシン(Cole−Palmer)を有するSGFまたはパンクレアチン(Cole−Palmer)を有するSIFに添加し、0、30、60、90、および120分間にわたって混合してインキュベートする。このサンプルを、固相抽出後HPLCによって分析する。SGFおよびSIFの両方において安定している新たな類似体を、次いで、Caco−2単層全体にわたるその分布について評価する。>10〜6cm/秒(良好な腸内吸収が予測可能)と判定される見かけの透過性係数を有する類似体は、次いで、その活性が細胞培養において決定されるミトコンドリア酸化ストレスにおいて低減する。ミトコンドリアROSを、超酸化物のためのMitoSox、およびHyPer−mito(H22を感知するためのミトコンドリアに標的化される遺伝的にコードされた蛍光指示薬)を使用するFACSによって定量化する。ミトコンドリア酸化ストレス要因には、t−ブチルヒドロ過酸化物、アンチマイシン、およびアンジオテンシンが含まれ得る。これらの基準全てを満たすGlp−1類似体は、次いで、大規模合成を経ることができる。
提案される手段は、経口生物学的利用能を有するGlp−1類似体を生成すると予測される。Caco−2モデルは、薬物産業によって腸内吸収の良好な予測因子と見なされている。
VII.製剤
いくつかの態様において、本開示は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)の送達のための薬学的製剤を提供する。
一態様において、本技術は、GLP−1の経口送達のために適合された完成した薬学的製品に関連し、本製品は、(a)治療上有効な量の活性ペプチドと、(b)少なくとも1つの薬学的に許容されるpH低下剤と、(c)活性薬剤の生物学的利用能の促進に有効な少なくとも1つの吸収促進剤と、を含み、該pH低下剤は、本製品が10ミリリットルの0.1Mの水性炭酸水素ナトリウム溶液に添加された場合、該溶液のpHを5.5未満まで低下させるのに十分な量で、完成した薬学的製品中に存在し、本製品の外表面は、耐酸性保護溶媒を実質的に含まない。
いくつかの実施形態において、pH低下剤は、本製品が10ミリリットルの0.1Mの炭酸水素ナトリウム溶液に添加された場合、該溶液のpHを3.5未満まで低下させるのに十分な量で存在する。いくつかの実施形態において、吸収促進剤は、吸収性または生分解性の表面活性剤である。いくつかの実施形態において、表面活性剤は、アシルカルニチン、リン脂質、胆汁酸、およびスクロースエステルからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、吸収促進剤は、(a)コレステロール誘導体であるアニオン性薬剤、(b)負電荷中和剤およびアニオン性表面活性剤の混合物、(c)非イオン性表面活性剤、ならびに(d)カチオン性表面活性剤からなる群から選択される表面活性剤である。
いくつかの実施形態において、完成した薬学的製品は、Glp−1ペプチドの生物学的利用能を向上させるために有効な生理学的に活性なペプチドではない、ある量の第2のペプチドをさらに含む。いくつかの実施形態において、完成した薬学的製品は、室温で100ミリリットルの水当たり少なくとも30グラムの水溶性を有する少なくとも1つのpH低下剤を含む。いくつかの実施形態において、完成した薬学的製品は、薬学的結合剤と、結合剤中に均一に分散した、pH低下剤、吸収促進剤、およびGlp−1ペプチドとを含有する、顆粒を含む。
いくつかの実施形態において、完成した薬学的製品は、少なくとも1つの薬学的に許容されるpH低下剤を含む第1の層、および治療上有効な量の活性ペプチドを含む第2の層を有する積層を含み、本製品は、活性薬剤の生物学的利用能を促進するために有効な少なくとも1つの吸収促進剤をさらに含み、第1および第2の層は互いと合体されているが、少なくとも1つのpH低下剤および該ペプチドは、第1の層の材料と第2の層の材料との間の実質的な混合を防止するため、約0.1%未満の該ペプチドがpH低下剤に接触し、ひいてはpH低下剤と該ペプチドとの間の積層内の相互作用を回避するように、積層内で実質的に分離している。
いくつかの実施形態において、完成した薬学的製品は、クエン酸、酒石酸、およびアミノ酸の酸性塩からなる群から選択されるpH低下剤を含む。いくつかの実施形態において、pH低下剤は、ジカルボン酸およびトリカルボン酸からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、pH低下剤は、少なくとも300ミリグラムの量で存在する。
VIII.疼痛管理/鎮痛
一態様において、本開示は、μオピオイド受容体の刺激を必要とする哺乳動物におけるμオピオイド受容体を刺激するための方法を提供する。本方法は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせた有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を、哺乳動物に全身的に投与することを含む。一実施形態において、本方法は、哺乳動物におけるノルエピネフリンを阻害することを含む。
用語「末梢神経障害」は、末梢神経系の神経への損傷を一般的に指す。この用語は、後天性神経障害、遺伝性神経障害、および特発性神経障害を含むがそれらに限定されない、様々な病因の神経障害を包含する。例示的な後天性神経障害には、外傷、代謝/内分泌障害(例えば、糖尿病)、炎症性疾患、感染症、ビタミン欠乏症、悪性疾患、ならびにアルコール、有機金属、重金属、放射線、および薬物毒性などの毒性によって引き起こされるか、それらに起因するか、ないしはそれらに関連する神経障害が含まれるが、それらに限定されない。本明細書において使用される場合、「末梢神経障害」は、運動性、感覚性、混合型感覚運動性、慢性、および急性の神経障害を包含する。本明細書において使用される場合、この用語は、単神経障害、多発単神経障害、および多発神経障害を包含する。
薬物毒性は複数の形態の末梢神経障害を引き起こし、軸索変性が最も一般的である。明らかな例外は、いくつかの神経の周りの絶縁層の局在性変性である節性脱髄を引き起こし得る予防的な抗狭心症剤である、ペルヘキシリンである。
末梢神経障害は、通常、感覚性症状を初めに提示し、しばしば運動性傷害に進行する。ほとんどの薬物誘発性の末梢神経障害は、純粋に感覚性または混合型感覚運動性の異常である。ここでの明らかな例外は、ほとんど排他的に運動性神経障害を引き起こすダプソンである。
例えば、化学療法誘発性の末梢神経障害を含む、薬物誘発性の末梢神経障害は、1)筋肉痛、2)有痛性の焼けつく感覚異常、3)手袋靴下型感覚性神経障害、ならびに4)痛覚過敏およびアロディニアを含む、様々な用量制限性の神経障害状態を引き起こし得る。痛覚過敏は、通常、軽度に有痛性または刺激性である刺激によって引き起こされる過敏症および疼痛を指す。アロディニアは、通常、有痛性または刺激性でない刺激によって引き起こされる過敏症および疼痛を指す。
用語「痛覚過敏」は、侵害受容器または末梢神経への損傷(すなわち、神経障害)によって引き起こされ得る、疼痛への上昇した感受性を指す。この用語は一時的および永久的な痛覚過敏を指し、一次性痛覚過敏(すなわち、損傷した組織中で直接的に疼痛感受性が起こる)および二次性痛覚過敏(すなわち、損傷した組織を包囲する未損傷の組織中で疼痛感受性が起こる)の両方を包含する。この用語は、遺伝性障害、代謝性/内分泌性合併症、炎症性疾患、ビタミン欠乏症、悪性疾患、ならびにアルコール、有機金属、重金属、放射線、および薬物毒性などの毒性によって引き起こされるか、それらに起因するか、またはそれらに関連する神経障害を含むがそれに限定されない、末梢神経障害によって引き起こされる痛覚過敏を包含する。いくつかの実施形態において、痛覚過敏は薬物誘発性末梢神経障害によって引き起こされる。
いくつかの実施形態において、本開示は、痛覚過敏の処置または予防のための組成物を提供する。いくつかの実施形態において、痛覚過敏は薬物誘発性である。いくつかの実施形態において、痛覚過敏は、化学療法剤によって誘発される。いくつかの実施形態において、化学療法剤はビンカアルカロイドである。いくつかの実施形態において、ビンカアルカロイドはビンクリスチンである。
抗菌薬、抗悪性腫瘍薬、心血管治療薬、睡眠薬および向精神薬、抗リウマチ薬、ならびに抗痙攣薬を含むがそれらに限定されない、幅広い医薬品が、薬物誘発性神経障害を引き起こすことで知られている。
神経障害を引き起こすことで知られる例示的な抗菌薬には、イソニアジド、エタンブトール、エチオナミド、ニトロフラントイン、メトロニダゾール、シプロフロキサシン、クロラムフェニコール、チアンフェニコール、ジアミン、コリスチン、ストレプトマイシン、ナリジクス酸、クリオキノール、スルホンアミド、アンホテリシン、ペニシリンが含まれるが、それらに限定されない。
神経障害を引き起こすことで知られる例示的な抗悪性腫瘍薬には、プロカルバジン、ニトロフラゾン、ポドフィルム、ムスチン、エトグルシド、シスプラチン、スラミン、パクリタキセル、クロラムブシル、アルトレタミン、カルボプラチン、シタラビン、ドセタキセル、ダカルバジン、エトポシド、メスナを伴うイホスファミド、フルダラビン、タモキシフェン、テニポシド、およびチオグアニンが含まれるが、それらに限定されない。ビンクリスチンなどのビンカアルカロイドは、特に神経毒性であると知られている。
神経障害を引き起こすことで知られる例示的な心血管治療薬には、プロプラノロール、ペルヘキシリン、ヒドララジン、アミオダロン、ジソピラミド、およびクロフィブラートが含まれるが、それらに限定されない。
神経障害を引き起こすことで知られる例示的な睡眠薬および向精神薬には、フェネルジン、サリドマイド、メタカロン、グルテチミド、アミトリプチリン、およびイミプラミンが含まれるが、それらに限定されない。
神経障害を引き起こすことで知られる例示的な抗リウマチ薬には、金、インドメタシン、コルヒチン、クロロキン、およびフェニルブタゾンが含まれるが、それらに限定されない。
神経障害を引き起こすことで知られる例示的な抗痙攣薬には、フェニトインが含まれるが、それに限定されない。
神経障害を引き起こすことで知られる他の薬物には、カルシウムカルビミド、スルホキソン、エルゴタミン、プロピルチオウラシル、スルタイム(sulthaime)、クロルプロパミド、メチセルジド、フェニトイン、ジスルフィラム、カルブタミド、トルブタミド、メチマゾール、ダプソン、および抗凝固薬が含まれるが、それらに限定されない。
本開示は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)の、1つ以上の追加の治療的レジメンと合わせた投与を含む、併用療法を企図する。いくつかの実施形態において、追加の治療的レジメンは、神経障害もしくは痛覚過敏または神経障害もしくは痛覚過敏に関連する症状の処置または予防を対象とする。いくつかの実施形態において、追加の治療的レジメンは、神経障害もしくは痛覚過敏に関連しない疾患または状態の処置または予防を対象とする。いくつかの実施形態において、追加の治療的レジメンは、神経障害もしくは痛覚過敏または神経障害もしくは痛覚過敏に関連する症状に関連しない疾患、状態、または症状に加えて、神経障害もしくは痛覚過敏または神経障害もしくは痛覚過敏に関連する症状の処置または予防を対象とするレジメンを含む。いくつかの実施形態において、追加の治療的レジメンは、抗菌薬、抗悪性腫瘍薬、心血管治療薬、睡眠薬および向精神薬、抗リウマチ薬、ならびに抗痙攣薬を含むがそれらに限定されない、1つ以上の薬物の投与を含む。実施形態において、追加の治療的レジメンは、食事管理および生活習慣管理を含むがそれらに限定されない、非薬学的療法を含む。
一態様において、本開示は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせた有効な量のGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を対象に投与することを含む、疼痛の阻害または抑制を必要とする対象における疼痛を阻害または抑制するための方法を提供する。いくつかの実施形態において、Glp−1ペプチドは、μオピオイド受容体の結合および阻害の間、疼痛を抑制する。
X.実施例
以下の実施例は、本明細書に記載される厳選した実施形態を実証する。1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(もしくは変異体、類似体、またはそれらの薬学的に許容される塩)を含む組成物もまた、同じまたは同様の結果を得るために実施例に従い使用され得ることを理解されたい。
実施例1:酸化低密度リポタンパク質(oxLDL)誘発性CD36発現のGLP−1媒介抑制およびマウス腹腔マクロファージにおける泡沫細胞形成
アテローム性動脈硬化症は、平滑筋細胞増殖をもたらす泡沫細胞の発生ならびにサイトカインおよびケモカインの産生を引き起こす血管壁マクロファージによる脂質取り込みの結果として発症すると考えられる。CD36は、oxLDLのマクロファージへの取り込みおよびその後の泡沫細胞の発生を媒介するスカベンジャー受容体である。CD36ノックアウトマウスは、減少したoxLDLの取り込みおよび減少したアテローム性動脈硬化症を示した。CD36発現を、グルコースおよびoxLDLを含む様々な細胞刺激によって、転写レベルで調節する。
マクロファージを、48時間、oxLDL(50μg/ml)の不在または存在下で、一晩培養されたマウス腹腔から採取する。oxLDLを伴うインキュベーションは、CD36mRNAを著しく増加させると予測される。培地へのGLP−1(例えば、10nMまたは1μM)の包含は、CD36の発現上昇を無効にすると予測される。
ウェスタンブロットによって判定されるCD36タンパク質の発現はまた、溶媒対照(V)と比較したときに、25μg/mlのoxLDL(oxLDL)を伴う48時間のインキュベーション後、著しく増加すると予測される。他の対照は、マウスの心臓(H)およびCD36ノックアウトマウス(KO)から得られたマクロファージからのCD36発現を含む。CD36タンパク質の量を、β−アクチンへと正規化する。GLP−1(例えば、1μM)を伴うインキュベーションが、溶媒対照(V)に曝露されたマクロファージと比較してCD36タンパク質レベルを著しく減少させると予測される。GLP−1(1μM)を伴う併用インキュベーションが、48時間、25μg/mlのoxLDLに曝露されたマクロファージ(oxLDL/S)におけるCD36タンパク質レベルの発現上昇を著しく阻害することも予測される。
48時間のoxLDLを伴うマクロファージのインキュベーションはまた、泡沫細胞形成を増加させると予測される。泡沫細胞を、脂質滴を赤色に染めるオイルレッドOによって可視化する。GLP−1(1μM)の包含が、oxLDL誘発性泡沫細胞形成を予防すると予測される。
oxLDLを伴うマクロファージのインキュベーションが、6.7%〜32.8%のアポトーシス細胞を増加させると予測される。GLP−1(1nM)での併用処置は、oxLDLによって誘発されるアポトーシス細胞の割合を20.8%に著しく減少させると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象におけるアテローム性動脈硬化症を処置または予防するための方法に有用であることを示す。
実施例2:急性脳虚血の影響からのGLP−1媒介保護
脳虚血は、脳障害の原因となる一連の細胞および分子事象を引き起こす。1つのかかる事象は、虚血後の炎症である。脳虚血−再灌流のマウスモデルを使用して(20分の中大脳動脈の閉塞)、CD36が、活性酸素種産生の増加と共に、虚血後の脳におけるミクログリアおよびマクロファージにおいて発現上昇することが見出された。CD36ノックアウトマウスは、野生型マウスと比較して、虚血後の活性酸素種の重大な減少および改善された神経性機能を有する。
脳虚血を、30分間の右中大脳動脈の閉塞によって誘発する。野生型(WT)マウスは、虚血後に0、6、24、および48時間時点で、食塩水溶媒(Veh)(i.p.、n=9)またはGLP−1(2mg/kgまたは5mg/kg、i.p.、n=6)のいずれかを与えられる。マウスを、虚血の3日後に屠殺する。脳を、冷凍、切開、およびニッスル染色を用いて染色する。梗塞体積および大脳半球の膨張を、画像解析器を使用して判定する。データを、事後分析(posthoc analysis)を伴う一元配置分散分析法(one−way ANOVA)によって解析する。
中大脳動脈の30分の閉塞後の0、6、24、および48時間時点でのGLP−1(2mg/kgまたは5mg/kg、i.p.、n=6)での野生型マウスの処置は、食塩水対照と比較して、梗塞体積および大脳半球の膨張の著しい減少を引き起こすと予測される。野生型マウスにおける30分の脳虚血が、溶媒処置された動物における対側と比較して、同側皮質および線条体における還元グルタチオン(GSH)の著しい欠乏を引き起こすことが以前に示された。同側皮質におけるGSHの欠乏は、マウスがGLP−1(2mg/kg i.p.、0、6、24、および48時間時点で)を伴い処置されるとき、著しく減少すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象における急性脳虚血の影響を処置または予防するための方法に有用であることを示す。
実施例3:GLP−1はCD36媒介急性脳虚血を防ぐ
CD36ノックアウト(CD36KO)マウスは、実施例2に記載した通り急性脳虚血に曝される。CD36KOマウスは、30分の期間の虚血後に、0、6、24、および48時間時点で食塩水溶媒(Veh)(i.p.、n=5)またはGLP−1(2mg/kg、i.p.、n=5)のいずれかを与えられる。CD36KOマウスにおける梗塞体積および大脳半球の膨張は、食塩水およびGLP−1を受けている対象と類似していると予測される。GLP−1(2mg/kg、i.p.、n=5)でのCD36KOマウスの処置は、虚血によって引き起こされる同側皮質におけるGSH欠乏をさらに予防することができないと予測される。データは、急性脳虚血におけるGLP−1の保護作用が、CD36の発現上昇の阻害の機能であることを示す。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象におけるCD36媒介急性脳虚血の影響を予防または処置するための方法に有用であることを示す。
実施例4:虚血後の脳におけるCD36発現のGLP−1媒介抑制
中大脳動脈の一過性閉塞は、虚血後の脳におけるミクログリアおよびマクロファージにおいてCD36mRNAの発現を著しく増加させることを示した。野生型マウスは、30分の期間の虚血後に、0および6時間時点で、食塩水溶媒(Veh、i.p.、n=6)またはGLP−1(5mg/kg、i.p.、n=6)のいずれかを与えられる。虚血後の脳におけるCD36 mRNAのレベルを、実時間PCRを使用して判定する。CD36 mRNAが、GLP−1を受けているマウスの同側脳において著しく減少するにつれて、CD36発現は、食塩水を受けているマウスの対側脳と比較して、同側脳において6倍も発現上昇すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象における虚血後の脳においてCD36発現を抑制するための方法に有用であることを示す。
実施例5:片側尿管閉塞後の腎尿細管細胞におけるGLP−1媒介抑制CD36発現上昇
片側尿管閉塞(UUO)は、尿細管細胞アポトーシス、マクロファージ浸潤、および間質性線維症に関連する一般的な臨床的障害である。間質性線維症は、低酸素環境を引き起こし、外科的矯正にも関わらず、腎機能の進行性の低下に寄与する。CD36は、腎尿細管細胞において発現することが示された。
UUOを、Sprague−Dawley系ラットにおいて誘発する。ラットを、UUO誘発後14日間1日1回、およびUUOの誘発より1日前に、食塩水(i.p.、n=6)またはGLP−1(1mg/kg、i.p.、n=6)で処置する。ラットを屠殺し、腎臓を除去し、パラフィンに埋め込み、切開する。その切片を、1.5時間、室温で抗−CD36ポリクローナルIgG(Santa Cruz、sc−9154;ブロッキング血清で1:100に希釈)で処置する。次いで、スライドを、30分間、室温で、ビオチンと共役される第2の抗体(抗−イエウサギIgG−B1;ABCキット、PK−6101)と共にインキュベートする。次いで、スライドを、アビジンで処置し、DABで展開させ、10%のヘマトキシリンで対比染色する。対側非閉塞腎臓は、各動物の対照として働く。
UUOは、尿細管拡張および食塩水で処置された対象の尿細管細胞におけるCD36の発現の著しい増加を引き起こすと予測される。尿細管拡張はまた、GLP−1で処置されたラットにおいて予測されるが、CD36発現の著しい減少があると予測される。
GLP−1がUUOの後の腎臓における脂質過酸化を減少させることを実証するために、ラットを、UUOの後14日間1日1回、およびUUOの誘発より1日前に、食塩水(n=6)またはGLP−1(1mg/kg、i.p.、n=6)のいずれかで処置する。次いで、ラットを屠殺し、腎臓を除去し、パラフィンに埋め込み、切開する。スライドを、抗HNEイエウサギIgGと共にインキュベートし、ビオチン結合抗イエウサギIgGを二次抗体として使用する。スライドを、DABで展開する。UUOによって増加する脂質過酸化は、GLP−1処置によって低減されると予測される。HNE染色(茶色)は、対側対照と比較して、閉塞した腎臓における尿細管細胞において、著しく増加すると予測される。GLP−lで処置されたラットからの閉塞した腎臓は、食塩水で処置されたラットと比較して、HNE染色が著しく少ないことを示すと予測される。
GLP−lがUUOの後の閉塞した腎臓における尿細管細胞アポトーシスを減少させることを実証するために、ラットを、UUOの後14日間1日1回、およびUUOの誘発より1日前に、食塩水(n=6)またはGLP−1(1mg/kg、i.p.、n=6)のいずれかで処置する。次いで、ラットを屠殺し、腎臓を除去し、パラフィンに埋め込み、切開する。断片化されたDNAで核を定量化するために、TUNELアッセイを、原位置でのTUNELキットで実施する。スライドを、DABで展開し、10%のヘマトキシリンで対比染色する。尿細管細胞アポトーシスに関連する食塩水で処置された対照におけるCD36の発現上昇は、GLP−1処置によって著しく阻害されると予測される。対側非閉塞対照と比較したときに、食塩水で処置された動物からの閉塞した腎臓で観察されるアポトーシス細胞の著しい増加があると予測される。アポトーシス細胞の数は、GLP−1で処置された動物からの閉塞した腎臓において著しく減少すると予測される。
マクロファージ浸潤および間質性線維症は、GLP−1処置によって予防されると予測される。ラットを、UUOの後14日間1日1回、およびUUOの誘発より1日前に、食塩水(n=6)またはGLP−1(1mg/kg、i.p.、n=6)のいずれかで処置する。次いで、ラットを屠殺し、腎臓を除去し、パラフィンに埋め込み、切開する。スライドを、ED1マクロファージ(1:75、Serotec)のためにモノクローナル抗体で処置する。西洋ワサビペルオキシダーゼ結合イエウサギ抗マウス二次抗体(Dako)を、マクロファージ検出のために使用する。次いで、切片を10%のヘマトキシリンで対比染色する。食塩水で処置されたラットの閉塞した腎臓におけるマクロファージの数は、対側非閉塞対照と比較して、著しく増加すると予測される。マクロファージ浸潤は、GLP−1で処置されたラットにおいて著しく減少すると予測される。
ラットを、UUOの後14日間1日1回、およびUUOの誘発より1日前に、食塩水(11=6)またはGLP−1(1mg/kg、i.p.、n=6)のいずれかで処置する。次いで、ラットを屠殺し、腎臓を除去し、パラフィンに埋め込み、切開する。スライドを、間質性線維症(青染色)のために、ヘマトキシリンおよびエオシンおよびマッソントリクロームで染色する。GLP−1で処置されたラットからの閉塞した腎臓が著しく少ない線維症を示す一方で、食塩水で処置されたラットからの閉塞した腎臓は、対側非閉塞対照と比較して、線維症の増加を示すと予測される。
これらの結果は、GLP−1が、UUOによって誘発される腎尿細管細胞におけるCD36の発現上昇を抑制することを示す。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象におけるUUOによって誘発される腎尿細管細胞におけるCD36の発現上昇を抑制するための方法に有用であることをさらに示す。
実施例6:長期の冷虚血保管後の再灌流の際の、摘出された心臓におけるCD36発現上昇のGLP−1媒介抑制
臓器移植は、被移植者への移植のために摘出された臓器の低体温保存を必要とする。現在、心臓移植は、冠動脈血流が重度に損なわれる前に(<4時間)、耐えられ得る冷虚血保存の時間が短いために制限される。冠動脈内皮および心筋におけるCD36の発現が、長期の冷虚血保存および温かい再灌流に曝される摘出された心臓において発現上昇する。
摘出されたモルモットの心臓を、3分間、セントトーマス液(St.Thomas solution)単独、または1〜100nMのGLP−1を含有するセントトーマス液(St.Thomas solution)で、灌流し、次いで、18時間、4℃で同じ溶液内に保管する。虚血保存後、心臓を、90分間、34℃のクレブス−ヘンゼライト液で、再灌流する。モルモットから摘出されたばかりの心臓を、対照として使用する。
心臓を、パラフィン中に固定し、抗CD36イエウサギポリクローナル抗体で免疫染色をするためにスライスする。18時間、4℃でセントトーマス液(St.Thomas solution)中に保存される代表的な心臓からの切片は、対照と比較して、増加したCD36染色を示すと予測される。CD36染色は、18時間セントトーマス液(St.Thomas solution)中に1〜100nMのGLP−1いずれかで保存される心臓において著しく減少すると予測される。
GLP−1で処置された心臓における脂質過酸化の減少があることも予測される。モルモットの心臓を、3分間、心停止液(セントトーマス液(St.Thomas solution))単独、または1〜100nMのGLP−1を含有するセントトーマス液(St.Thomas solution)で、灌流し、次いで、18時間の冷虚血(4℃)に曝す。次いで、心臓を、90分間、34℃でクレブス−ヘンゼライト緩衝液で再灌流する。組織スライスからのパラフィン切片における4−ヒドロキシノネナール(HNE)−修飾タンパク質の免疫組織学的分析は、抗HNE抗体(Santa Cruz)および蛍光性二次抗体を伴うインキュベーションによって実施される。HNE染色は、非虚血心臓と比較して、セントトーマス液(St.Thomas solution)中の18時間の冷保存に曝される心臓において著しく増加すると予測される。HNE染色は、対照と比較して、GLP−1において保存される心臓において減少すると予測される。
さらに、GLP−1は、内皮アポトーシスを劇的に減少させると予測される。モルモットの心臓を、3分間、セントトーマス液(St.Thomas solution)単独、または1〜100nMのGLP−1を含有するセントトーマス液(St.Thomas solution)で、灌流し、次いで、18時間の冷虚血(4℃)に曝す。次いで、心臓を、90分間、34℃でクレブス−ヘンゼライト緩衝液で、再灌流する。脱パラフィン後、切片を、1時間、ジゴキシゲニン−dNTPを伴うデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(Tdt)と共にインキュベートする。反応を、停止緩衝液で停止する。次いで、蛍光性抗ジゴキシゲニン抗体が適用される。
セントトーマス液(St.Thomas solution)中で18時間の冷保存に曝された心臓は、突出した内皮アポトーシスを示し、一方では、非虚血対照心臓において内皮アポトーシスは観察されないと予測される。アポトーシス細胞はGLP−1中で保存された心臓において観察されないと予測される。心臓がGLP−1中に貯蔵されるとき、長期の冷虚血保存および温かい再灌流後の冠動脈血流の著しい改善が起こると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、長期の冷虚血保存後の再灌流の際に、摘出された臓器においてCD36発現上昇を抑制するための方法に有用であることを示す。
実施例7:糖尿病のマウスにおける腎障害のGLP−1媒介予防
CD36発現は、単球、心臓、腎臓、および血液を含む糖尿病患者の様々な組織において、発現上昇する。高グルコースは、CD36mRNAの翻訳効率を改善することによって、CD36の発現を発現上昇させることで知られる。糖尿病性腎症は、1型および2型糖尿病の一般的な合併症であり、尿細管上皮変性および間質性線維症と関連する。CD36は、糖尿病性腎症における尿細管上皮アポトーシスの媒介物として識別されていた。高グルコースは、近位尿細管上皮細胞におけるCD36発現およびアポトーシスを刺激する。
ストレプトゾトシン(STZ)を使用して、マウスにおける糖尿病を誘発する。3つの群のCD−lマウスを研究する。I群−STZ処置なし、II群−5日間、1日1回STZ(50mg/kg、i.p.)を与える、III群−5日間、1日1回STZ(50mg/kg、i.p.)を与え、かつ16日間、1日1回GLP−1(3mg/kg、i.p.)を与える。STZ処置は、血中グルコースの進行性の増加をもたらすと予測される。動物を3週間後に屠殺し、腎臓組織を病理組織学のために貯蔵する。腎臓切片を、腎尿細管刷子縁の過ヨウ素酸シッフ(Periodic Schiff)(PAS)染色によって検査する。
STZ処置は、腎皮質の近位尿細管における刷子縁の劇的な損失を引き起こし、尿細管上皮細胞が、小さい凝集核を示すと予測される。GLP−1(3mg/kg、i.p.)での毎日の処置は、STZ処置マウスにおける刷子縁の損失を予防し、尿細管上皮核は正常であるらしいと予測される。
STZ処置は尿細管上皮細胞における有意なアポトーシスを誘発すると予測される。腎臓切片を、上述の通りTUNELアッセイを使用してアポトーシスについて検査する。STZで処置されたマウスからの腎臓切片は、非処置対照と比較して、近位尿細管における多数のアポトーシス核を示すと予測される。GLP−1での処置は、近位尿細管上皮細胞における近位尿細管CD36発現におけるアポトーシス細胞を劇的に減少させると予測される。CD36発現を減少させることによって、GLP−1は、血中グルコースレベルに影響を及ぼすことなく、尿細管細胞アポトーシスおよびSTZで処置されたマウスにおける刷子縁の損失を阻害すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、糖尿病の哺乳動物における腎障害を処置または予防するための方法に有用であることを示す。
実施例8:GLP−1による細胞膜透過
[3H]GLP−1の細胞取り込みを、Caco−2細胞(ヒト腸上皮細胞)を使用して研究し、SH−SY5Y(ヒト神経芽細胞腫)、HEK293(ヒト胎児腎臓)、およびCRFK(腎臓上皮)細胞を使用して確定する。細胞の単層を、3日間、コラーゲンでコーティングされた12−ウェルプレート(5×105細胞/ウェル)中で培養する。4日目に、細胞を予め温めたHBSSで2回洗浄し、最大1時間の様々な時間、37℃または4℃で、250nMの[3H]GLP−1を含有する0.2mlのHBSSと共にインキュベートする。
[3H]GLP−1は、細胞可溶化物において観察され、定常レベルに1時間以内で到達すると予測される。[3H]GLP−1取り込み速度は、37℃と比較して、4℃では遅くなるが、取り込みは45分で76.5%飽和に到達し、1時間で86.3%飽和に到達すると予測される。[3H]GLP−1の内部移行は、Caco−2細胞に限定されず、同様の結果が、SH−SY5Y、HEK293、およびCRFK細胞で到達されると予測される。GLP−1の細胞内濃度は、1時間のインキュベーション後、細胞外濃度よりも約50倍高いと予測される。
別個の実験において、細胞を、37℃で1時間、GLP−1濃度(1μM〜3mM)の範囲で、インキュベートする。インキュベート期間の最後に、細胞を、HBSSで4回洗浄し、1%のSDSを含む0.2mlの0.1NのNaOHを各ウェルに添加する。次いで、細胞可溶化物を、シンチレーションバイアルに移動し、放射能を計算する。内部移行した放射能と表面関連放射能とを区別するために、酸洗浄ステップを含める。細胞溶解より前に、細胞を、氷上で5分間、0.2mlの0.2Mの酢酸/0.05MのNaClと共にインキュベートする。
GLP−1のCaco−2細胞への取り込みを、GLP−1の蛍光性類似体を使用して、共焦点レーザー走査顕微鏡法(CLSM)によって確認する。細胞は、上述の通りに成長し、2日間、(35mm)ガラス皿(MatTek Corp.、Ashland、MA)上に蒔かれる。次いで、媒体を除去し、細胞を、1時間、37℃で、0.1μM〜1.0μMの蛍光性ペプチド類似体を含有する1mlのHBSSと共にインキュベートする。細胞を、氷冷のHBSSで3回洗浄し、200μLのPBSで被覆する。顕微鏡法を、10分以内に、室温で、C−アポクロマート63×/l.2W補正環付対物レンズを備えるNikon共焦点レーザー走査顕微鏡を使用して、実施する。励起を、UVレーザーによって、340nmで実施し、放出を520nmで測定する。z−方向における光学切片のため、2.0μのz−ステップを伴う5〜10フレームを回収する。
1時間、37℃で、0.1μMの蛍光性GLP−1と共にインキュベートした後、CLSMを使用して、蛍光性GLP−1のCaco−2細胞への取り込みを確認する。蛍光性ペプチドの取り込みは、37℃および4℃で類似すると予測される。蛍光は、細胞質じゅうに拡散するように見えるが、核から完全に排除されると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、GLP−1の細胞への進入を含む方法に有用であることを示す。
実施例9:インビボのミトコンドリアへのGLP−1の標的化
GLP−1の蛍光性類似体を調製する。細胞は、上述の通りに成長し、2日間、(35mm)ガラス皿(MatTek Corp.、Ashland、MA)上に蒔かれる。次いで、媒体を除去し、細胞を、15分〜1時間、37℃で、0.1μMの蛍光性GLP−1を含有する1mlのHBSSと共にインキュベートする。
細胞はまた、15分間、37℃で、テトラメチルローダミンメチルエステル(TMRM、25nM)、すなわち、ミトコンドリアを染色するための染料と共にインキュベートされる。細胞を、氷冷のHBSSで3回洗浄し、200μLのPBSで被覆する。顕微鏡法を、10分以内に、室温で、C−アポクロマート63×/l.2W補正環付対物レンズを備えるNikon共焦点レーザー走査顕微鏡を使用して、実施する。
蛍光性GLP−1では、励起を、UVレーザーを使用して350nmで実施し、放出を520nmで測定する。TMRMでは、励起を536nmで実施し、放出を560nmで測定する。
CLSMが、37℃で15分間のみのインキュベーション後、蛍光性GLP−1のCaco−2細胞への取り込みを示し、染色を核から排除すると予測される。蛍光性GLP−1のミトコンドリア局在を、蛍光性GLP−1およびTMRMの重複によって実証する。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ペプチドのインビボのミトコンドリアへの標的化を含む方法に有用であることを示す。
実施例10:GLP−1の単離ミトコンドリアへの標的化
マウスの肝臓からミトコンドリアを単離するために、マウスを断頭によって屠殺する。肝臓を除去し、迅速に冷却肝臓均質化媒体内へと配置する。肝臓を、ハサミを使用して細かく切り刻み、次いで、ガラスホモジナイザーを使用して、手によって均質にする。
均等質を、4℃で、1000×gで、10分間遠心分離する。上澄みを、吸引し、ポリカーボネートチューブへと移動し、3000×g、4℃で、10分間、さらに遠心分離する。結果として生じる上澄みを除去し、チューブの側壁上の脂肪脂質を除去する。
ペレットを肝臓均等質媒体において再懸濁し、均質化を2回繰り返す。最終精製ミトコンドリアペレットを媒体において再懸濁する。ミトコンドリア調製におけるタンパク質濃度を、ブラッドフォード手順によって判定する。
400μl緩衝液中の約1.5mgのミトコンドリアを、5〜30分間、37℃で、[3H]GLP−1と共にインキュベートする。次いで、ミトコンドリアを、遠心分離し、放射能の量を、ミトコンドリア分画および緩衝液分画において判定する。0.7μl/mgのタンパク質のミトコンドリア基質体積を想定して(Lim,et al.,J.Physiol.545:961−974(2002))、ミトコンドリアにおける[3H]GLP−1の濃度は、緩衝液におけるものより高いことが予測され、GLP−1がミトコンドリア中に濃縮されていることを示す。
GLP−1が選択的にミトコンドリアに分布されることを実証するために、我々は、蛍光性GLP−1および[3H]GLP−1の摘出されたマウスの肝臓のミトコンドリア内への取り込みを検査する。蛍光性GLP−1の迅速な取り込みが予測される。カルボニルシアニドp−(トリフルオロメトキシ)−フェニルヒドラゾン(FCCP)、ミトコンドリアの即座の脱分極をもたらす脱共役剤でのミトコンドリアの前処置は、蛍光性GLP−1の取り込みを減少させると予測され、取り込みは膜電位に依存することを実証する。
ミトコンドリア標的化が発蛍光団の人工産物でないことを実証するために、我々はまた、[3H]GLP−1のミトコンドリア取り込みも検査する。単離ミトコンドリアを、[3H]GLP−1と共にインキュベートし、放射能を、ミトコンドリアペレットおよび上澄みにおいて判定する。ペレットにおける放射能の量は、2分〜8分で変化せず、FCCPでのミトコンドリアの処置は、ミトコンドリアペレットに関連する[3H]GLP−1の量を減少させると予測される。
GLP−1のミトコンドリア取り込み上のFCCPの最小限の影響は、[3H]GLP−1が、ミトコンドリア膜と、またはミトコンドリア基質においてよりも膜間の隙間において、関係がありそうであることを示す。我々はまた、外のミトコンドリア膜の膨張および破裂を誘発するためにアラメチシンを使用する蛍光性GLP−1のミトコンドリア局在上のミトコンドリア膨張の影響を実証する。蛍光性GLP−1の取り込みは、ミトコンドリア膨張によって部分的にのみ逆転されると予測される。この結果は、GLP−1がミトコンドリア膜と関連していることを確定する。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ペプチドの単離ミトコンドリアへの標的化を含む方法に有用であることを示す。
実施例11:GLP−1はミトコンドリア呼吸または膜電位を変化させない。
この実施例は、GLP−1が、酸素消費およびミトコンドリア膜電位によって測定されるミトコンドリア機能を変化させないことを実証する。
摘出されたマウスの肝臓のミトコンドリアを100pMのGLP−1と共にインキュベートし、酸素消費を測定する。GLP−1は、状態3または状態4の間の酸素消費、または呼吸比(状態3/状態4)(6.2対6.0)を変化させないと予測される。ミトコンドリア膜電位を、TMRMを使用して測定する。ミトコンドリアの添加は、FCCPの添加によって容易に元に戻せるTMRMシグナルの即座の停止をもたらすことが予測され、ミトコンドリア脱分極を示す。Ca2+(150μM)の添加は、即座のミトコンドリア脱分極、続いて、MPTの表示の停止の進行性の損失をもたらすと予測される。GLP−1の単独の添加は、200μMでさえ、ミトコンドリア脱分極またはMPTを引き起こすと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ペプチドのミトコンドリアへの標的化を含む方法に有用であることを示す。
実施例12:Ca2+および3NPによって誘発されるGLP−1媒介保護MPT
この実施例は、GLP−1が、Ca2+過負荷および3−ニトロプロピオン酸(3NP)によって誘発されるMPTを防ぐことを実証する。
Ca2+の添加より前の2分間の単離ミトコンドリアのGLP−1(10μM)での前処置は、一過性の脱分極のみもたらし、MPTの開始を防止すると予測される。GLP−1は、用量依存的に、蓄積Ca2+負荷へのミトコンドリアの耐性を増加させると予測されることがさらに予測される。
3−ニトロプロピオン酸(3NP)は、電子伝達鎖の錯体IIにおけるコハク酸デヒドロゲナーゼの不可逆的な阻害剤である。3NP(1mM)の単離ミトコンドリアへの添加はミトコンドリア膜電位の損失およびMPTの開始を引き起こすと予測される。ミトコンドリアのGLP−1での前処置が、用量依存的に、3NPによって誘発されるMPTの開始を遅延させることがさらに予測される。
Caco−2細胞を、GLP−1(0.1μM)の不在下または存在下で、4時間、3NP(10mM)で処置し、次いで、TMRMと共にインキュベートし、LSCMによって検査する。3NP処置された細胞は、対照細胞と比較して、減少した蛍光を示すことが予測され、ミトコンドリア脱分極を示す。一方、GLP−1での併用処置は3NPによって起こるミトコンドリア脱分極を防ぐと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、インビトロまたはインビボのMPTからミトコンドリアを保護するための方法に有用であることを示す。
実施例13:GLP−1はミトコンドリア膨張およびチトクロムc放出を防ぐ
MPT孔開口はミトコンドリア膨張をもたらす。我々は、540nmでの吸光度(A540)における減少の測定によるミトコンドリア膨張上のGLP−1の影響を実証する。ミトコンドリア懸濁液を遠心分離し、ペレットおよび上澄みにおけるチトクロムcの量を、市販のELISAキットを使用して判定する。単離ミトコンドリアのGLP−1での前処置は、Ca2+過負荷によって誘発される膨張およびチトクロムc放出を阻害すると予測される。Ca2+過負荷によって誘発されるMPTを防止することに加えて、GLP−1はまた、1−メチル−4−フェニルピリジウムイオン(MPP+)、ミトコンドリア電子伝達鎖の錯体Iの阻害剤によって誘発されるミトコンドリア膨張を防止するとさらに予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ミトコンドリアをミトコンドリア膨張およびインビトロまたはインビボのチトクロムc放出を防ぐための方法に有用であることを示す。
実施例14:GLP−1は虚血−再灌流誘発性心筋気絶を防ぐ。
モルモットの心臓は、迅速に摘出され、大動脈を原位置でカニューレ処置し、一定の圧力で(40cmH20)、酸素化クレブス−ヘンゼライトを用いて逆行性様式で灌流する。収縮力を、小さなフックを左心室の心尖部に挿入し、絹の結紮糸を力変位トランスデューサーに連結して、測定する。冠動脈血流量を、肺動脈流出物の回収の時間を測ることによって測定する。
心臓を、30分間、GLP−1(1−100nM)で灌流し、次いで、30分の全虚血に曝す。再灌流を、GLP−1が欠如している灌流緩衝液を使用して、実施しない。
二元配置分散分析法(two−way ANOVA)は、対照と比較したGLP−1処置心臓における収縮力、心拍数、および冠動脈血流量の著しい差を実証すると予測される。対照心臓において、収縮力は、虚血前期間と比較して、再灌流期間の間著しく低いと予測される。GLP−1処置心臓において、再灌流期間の間の収縮力は、対照と比較して改善されると予測される。GLP−1は、心臓気絶の完全な阻害を提供するとさらに予測される。その上、冠動脈血流量は、再灌流期間全体を通してよく持続し、GLP−1処置心臓における心拍数の減少がないと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、虚血−再灌流誘発性心筋気絶の影響を処置または予防するための方法に有用であることを示す。
実施例15:GLP−1は、臓器貯蔵を向上させる
移植のため、提供者の心臓は、移送の間、心停止液中で貯蔵される。貯蔵溶液は、心臓が拍動するのを効果的に停止し、エネルギーを温存する高カリウムを含有する。しかしながら、摘出された心臓の生存時間はかなり制限される。
この実施例は、GLP−1が移植のために保存される臓器の生存を延長することを実証する。摘出されたモルモットの心臓は、34℃で酸素化クレブス−ヘンゼライト液を用いて逆行性様式で灌流される。30分の安定化後、心臓は、3分間、100nMのGLP−1を伴いまたは伴わずに、心停止液(CPS、セントトーマス(St.Thomas))で灌流される。次いで、全虚血は、冠動脈血流量の完全な中断によって誘発され、90分間維持される。再灌流を、60分間、酸素化クレブス−ヘンゼライト液で実施する。収縮力、心拍数、および冠動脈血流量を、手順の間、監視し続ける。
GLP−1の心停止液への添加は長期の虚血後の収縮機能を著しく向上させると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、臓器の貯蔵を向上させるための方法に有用であることを示す。
実施例16:GLP−1は過酸化水素を捕捉する
22へのGLP−1の影響を、ルミノール誘発性化学発光によって測定する。ルミノール(25μM)および西洋ワサビペルオキシダーゼ(0.7IU)を、H22(4.4nmol)およびGLP−1ペプチドの溶液に添加し、化学発光を、20分間、37℃でChronolog Model560血小板凝集計(Havertown、PA)で、監視する。
GLP−1は、用量依存的に、ルミノール応答を阻害すると予測され、GLP−1ペプチドがH22を捕捉し得ることを実証する。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、H22捕捉のための方法に有用であることを示す。
実施例17:GLP−1は脂質過酸化を阻害する
リノール酸過酸化を、水溶性イニシエータ2,2’アゾビス(2−アンルジノプロパン)(ABAP)を使用して誘発し、脂質過酸化を共役ジエンの形成によって検出し、236nmで、分光測定で監視する(E.Longoni,W.A.Pryor,P.Marchiafava,Biochem.Biophys.Res.Commun.233,778−780(1997))。
5mlの0.5MのABAPおよび変動する濃度のGLP−1を、自動酸化速度が一定になるまで、2.4mlのリノール酸懸濁液中にインキュベートする。GLP−1は、用量依存的に、リノール酸の過酸化を阻害すると予測される。
本明細書に記載の様々なペプチドを、単独およびGLP−1と併用して、100μMの濃度で試験する。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、脂質過酸化を阻害するための方法に有用であることを示す。
実施例18:GLP−1はLDL酸化を阻害する
ヒト低密度リポタンパク質(LDL)を、保存血漿から新たに調製する。LDL酸化は、10mMのCu8O4の添加によって触媒的に誘発され、共役ジエンの形成を、5時間、37℃で、234nmで監視する(B.Moosmann and C.Behl,Mol.Pharmacol.61:260−268(2002)。
GLP−1は、用量依存的に、LDL酸化の速度を阻害すると予測される。
本明細書に記載の様々なペプチドを、単独およびGLP−1と併用して、100μMの濃度で試験する。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、LDL酸化を阻害するための方法に有用であることを示す。
実施例19:GLP−1は摘出されたマウス肝臓ミトコンドリアによる過酸化水素産生を抑制する
この実施例は、単離ミトコンドリアにおけるH22形成へのGLP−1の影響を実証する。肝臓をマウスから採取し、氷冷の緩衝液中で均質化し、10分間、13800×gで、遠心分離する。ペレットを1回洗浄し、0.3mlの洗浄緩衝液中で再懸濁し、使用まで氷上に配置する。H22を、以前に記載した通りのルミノール化学発光を使用して、測定する(Li,et al.,Biochim.Biophys.Acta 1428:1−12(1999)。0.1mgのミトコンドリアタンパク質を、GLP−1ペプチド(100μM)の不在下または存在下において、0.5m1のリン酸カリウム緩衝液(100mM、pH8.0)に添加する。25mMのルミノールおよび0.7IUの西洋ワサビペルオキシダーゼを添加し、化学発光を、20分間、37℃で、Chronolog Model560血小板凝集計(Havertown、PA)で、監視する。産生されるH22の量を、20分にわたる曲線下面積(AUC)として定量化し、全てのデータは、ミトコンドリア単独によって産生されるAUCに正規化される。
22産生の量は、10μMのGLP−1の存在下において、著しく減少すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ミトコンドリアにおけるH22産生を抑制するための方法に有用であることを示す。
実施例20:GLP−1は摘出されたマウス肝臓ミトコンドリアによるアンチマイシン誘発性過酸化水素産生を抑制する
肝臓をマウスから採取し、氷冷の緩衝液中で均質化し、10分間、13800×gで、遠心分離する。ペレットを1回洗浄し、0.3mlの洗浄緩衝液中で再懸濁し、使用まで氷上に配置する。H22を、以前に記載した通りのルミノール化学発光を使用して、測定する(Li,et al.,Biochim.Biophys.Acta1428,1−12(1999)。0.1mgのミトコンドリアタンパク質を、GLP−1の不在下または存在下において、0.5mlのリン酸カリウム緩衝液(100mM、pH8.0)に添加する。25mMのルミノールおよび0.7IUの西洋ワサビペルオキシダーゼを添加し、化学発光を、20分間、37℃で、Chronolog Model560血小板凝集計(Havertown、PA)で、監視する。産生されるH22の量を、20分にわたる曲線下面積(AUC)として定量化し、全てのデータは、ミトコンドリア単独によって産生されるAUCに正規化される。
GLP−1は、用量依存的に、単離ミトコンドリアによるH22の自然産生を減少させると予測される。
GLP−1は、用量依存的に、単離ミトコンドリアにおけるアンチマイシンによって誘発されるH22の産生を減少させると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ミトコンドリアにおけるアンチマイシン誘発性H22産生を抑制するための方法に有用であることを示す。
実施例21:GLP−1は細胞内活性酸素種(ROS)を減少させ、細胞生存を増加させる
全細胞に適用されるときに、本明細書に記載されるペプチドが効果的であることを実証するために、ニューロンN2A細胞を、1×104/ウェルの密度で、96−ウェルプレート中に蒔き、40分間のtBHP(0.5または1mM)での処置の前に、2日間成長させる。細胞を、2回洗浄し、媒体単独または変動する濃度のGLP−1を含有する媒体において、4時間インキュベートする。細胞内ROSを、カルボキシ−H2DCFDA(Molecular Probes、Portland、OR、U.S.A.)を使用して、測定する。細胞死を、MTS細胞増殖アッセイ(Promega、Madison、WI)を使用して、測定する。
tBHPを伴うインキュベーションは、細胞内ROSの用量依存的増加および細胞生存率の減少をもたらすと予測される。GLP−1を伴うインキュベーションは、用量依存的に、細胞内ROSを減少させ、nM範囲におけるEC50での細胞生存を増加させると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、細胞内ROSレベル/産生を減少させ、細胞生存を増加させることを含む方法に有用であることを示す。
実施例22:GLP−1は細胞生存率の損失を防止する
ニューロンN2AおよびSH−SY5Y細胞を、1×104/ウェルの密度で、96−ウェルプレート中に蒔き、24時間のGLP−1を伴うまたは伴わないt−ブチルヒドロ過酸化物(tBHP)(0.05〜0.1mM)での処置の前に、2日間成長させる。細胞死を、MTS細胞増殖アッセイ(Promega、Madison、WI)を使用して、評価する。
24時間の低用量のt−BHP(0.05〜0.1mM)でのN2AおよびSH−SY5Y細胞の処置は、細胞生存率の減少をもたらすと予測される。細胞のGLP−1での併用処置は、t−BHP誘発性細胞毒性の用量依存的減少をもたらすと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、細胞生存率の損失を減少させるための方法に有用であることを示す。
実施例23:GLP−1は、カスパーゼ活性を減少させる
N2A細胞は、96−ウェルプレート上で成長し、GLP−1の不在下または存在下において、12〜24時間、37℃で、t−BHP(0.05mM)で処置される。全ての処置を4連で実行する。N2A細胞を、12時間、37℃で、GLP−1を伴いまたは伴わずに、t−BHP(50mM)と共にインキュベートする。細胞を、細胞脱離溶液(Accutase、Innovative Cell Technologies,Inc.、San Diego、CA、U.S.A.)を用いて、プレートから優しく持ち上げ、PBS中で、2回洗浄する。カスパーゼ活性を、FLICAキット(Immunochemistry Technologies LLC、Bloomington、MN)を使用して、アッセイする。製造業者の推奨に従い、細胞を、PBSにおいて再懸濁し(約5×106細胞/ml)、光から保護しながら、5%のCO2下で、1時間、37℃で、汎カスパーゼ阻害剤FAM−VAD−FMKで標識する。次いで、細胞を洗浄して、非結合試薬を除去し、固定する。細胞における蛍光強度を、緑色に対する標準放出フィルター(FLl)を使用する、レーザー走査型血球計算器(Beckman−Coulter XL、Beckman Coulter,Inc.、Fullerton、CA、U.S.A.)によって測定する。それぞれの操作に対して、10,000の個々のイベントを収集し、オフライン分析のためにリストモードファイルに保存する。
カスパーゼ活性化は、アポトーシスカスケードの開始誘因であり、用量依存的に、GLP−1によって阻害される、50mMのt−BHPを伴う12時間のSH−SY5Y細胞のインキュベーション後に、カスパーゼ活性の著しい増加があると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、カスパーゼ活性を減少させるための方法に有用であることを示す。
実施例24:GLP−1は酸化的損傷に曝露された細胞における脂質過酸化を阻害する
GLP−1は、t−BHPで処置されたN2A細胞における脂質過酸化を阻害すると予測される。脂質過酸化を、4−HNEマイケル付加物を測定することによって評価する。4−HNEは、膜多価不飽和脂肪酸の過酸化の主な産物の1つである。N2A細胞を、GLP−1(10−8〜10−10M)の不在下または存在下におけるt−BHP処置(1mM、3時間、37℃、5%のC02)の1日前に、ガラス皿上に蒔く。細胞を、PBSで2回洗浄し、室温で、PBSにおいて4%のパラホルムアルデヒドで、30分、固定し、PBSでさらに3回洗浄する。次いで、細胞を、透過処理し、イエウサギ抗HNE抗体で処置し、続いて、二次抗体(ビオチンと共役されるヤギ抗イエウサギIgG)で処置する。細胞を、Vectashieldに取り付け、460±20nmの励起波長および放出のため505nmのロングパスフィルターを使用するZeiss蛍光顕微鏡を使用して、映し出す。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、酸化的損傷に曝露された細胞における脂質過酸化を阻害するための方法に有用であることを示す。
実施例25:GLP−1は過酸化水素に曝露された細胞におけるミトコンドリア膜電位の損失を阻害する
Caco−2細胞を、GLP−1(0.1μM)の不在下または存在下で、4時間、tBHP(lmM)で処置し、次いで、TMRMと共にインキュベートし、LSCM下で検査する。tBHPで処置された細胞において、TMRM蛍光は、対照細胞と比較してかなり減少すると予測され、全般性ミトコンドリア脱分極を示唆する。その一方、GLP−1での併用処置は、t−BHPによって引き起こされるミトコンドリア脱分極を防ぐと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、過酸化水素に曝露された細胞におけるミトコンドリア膜電位の損失を阻害するための方法に有用であることを示す。
実施例26:GLP−1はミトコンドリア膜電位の損失およびt−BHPに曝露されたN2A細胞における増加したROS蓄積を防止する
ガラス皿において培養されたN2A細胞を、0.1mMのt−BHP単独で、または1nMのGLP−1と組み合わせて、6時間、処置する。次いで、細胞を、30分間、37℃、5%のCO2で、10μMのジクロロフルオレセイン(ex/em=485/530)で、充填する。細胞を、HBSSで3回洗浄し、15分間、37℃で、20nMのMitotracker TMRM(ex/em=550/575nm)で、染色し、共焦点レーザー走査型顕微鏡法によって検査する。
N2A細胞のt−BHPでの処置は、TMRM蛍光の損失をもたらすと予測され、ミトコンドリア脱分極およびDCF蛍光における付随する増加を示し、細胞内ROSの増加を示す。1nMのGLP−1での併用処置は、ミトコンドリア脱分極および減少したROS蓄積の両方を防止するとさらに予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ミトコンドリア膜電位の損失およびt−BHPに曝露された細胞における増加したROS蓄積を阻害するための方法に有用であることを示す。
実施例27:GLP−1は酸化ストレスによって引き起こされるアポトーシスを防止する
SH−SY5Y細胞は、96−ウェルプレート中で成長し、GLP−1の不在下または存在下において、24時間、37℃で、t−BHP(0.025mM)で処置される。全ての処置を4連で実行する。次いで、細胞を、20分間、2mg/mlのHoechst33342で染色し、4%のパラホルムアルデヒドで固定し、Zeiss Acroplan×20対物レンズを備えるZeiss蛍光顕微鏡(Axiovert200M)を使用して映し出す。核形態を、350±100mの励起波長および放出のための400nmのロングパスフィルターを使用して、評価する。全ての画像を、処理し、MetaMorphソフトウェア(Universal 撮像 Corp.、West Chester、PA、U.S.A.)を使用して解析する。均一に染色された核を、健康な生存可能なニューロンとして記録する。凝集または断片化された核を伴う細胞を、アポトーシスとして記録する。GLP−1は、0.025mMt−BHPによって誘発されるSH−SY5Y細胞アポトーシスを予防すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、酸化ストレスによって引き起こされるアポトーシスを予防するための方法に有用であることを示す。
実施例28:GLP−1は虚血および再灌流に曝される心臓における脂質過酸化を防止する
摘出されたモルモット心臓は、ランゲンドルフ装置において逆行性様式で灌流され、様々な間隔の虚血−再灌流に曝される心臓を即座に固定し、パラフィンに埋め込み、切開する。4−ヒドロキシ−2−ノネナール(HNE)−修飾タンパク質の免疫組織学的分析を、抗HNE抗体を使用して、実施する。
GLP−1は、未処置対照と比較して短い間隔の虚血および再灌流に曝される心臓における脂質過酸化を防止すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、虚血および再灌流に曝される臓器における脂質過酸化を防止するための方法に有用であることを示す。
実施例29:GLP−1は様々な単離膵島細胞の改善
膵島細胞を、標準手順に従いマウスの膵臓から単離する。GLP−1または対照溶媒を、単離手順全体を通して使用する単離緩衝液に添加する。ミトコンドリア膜電位を、TMRM(赤色)を使用して測定し、共焦点顕微鏡法により可視化し、アポトーシスを、アネキシンVを使用する流動細胞計測法によって、ヨウ化プロピジウムによって壊死を測定する。
GLP−1は、ミトコンドリア膜電位によって測定される通り、アポトーシスを減少させ、膵島細胞生存率を増加させると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、単離膵島細胞の生存率を改善するための方法に有用であることを示す。
実施例30:GLP−1は、膵島細胞における酸化的損傷を防ぐ
単離マウス膵島細胞を、GLP−1を伴いまたは伴わずに、25μMのtBHPで処置する。ミトコンドリア膜電位を、TMRM(赤色)によって測定し、活性酸素種を、共焦点顕微鏡法を使用して、DCF(緑色)によって測定する。GLP−1は、単離膵島細胞における酸化的損傷を防ぐと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、膵島細胞における酸化的損傷を予防するための方法に有用であることを示す。
実施例31:GLP−1はパーキンソン病を防ぐ
MPTPは、線条体ドーパミン作動性ニューロンを選択的に破壊する神経毒であり、パーキンソン病の許容された動物モデルである。MPP+、すなわちMPTPの代謝物は、ミトコンドリアを標的とし、電子伝達鎖の錯体Iを阻害し、ROS産生を増加させる。細胞は、MPTPを代謝して、活性代謝物とすることができないので、MPP+を、インビトロ研究のために使用するが、一方で、MPTPをインビボ(すなわち、動物)研究のために使用する。
SN−4741細胞を、48時間、緩衝液、50μMのMPP+または50μMのMPP+および1nMのGLP−1で処置する。アポトーシスを、Hoechst33342を用いて蛍光顕微鏡法によって測定する。凝集、断片化された核の数は、対照細胞におけるMPP+処置によって著しく増加し、GLP−1を用いた併用処置は、アポトーシス細胞の数を減少させると予測される。
GLP−1は、用量依存的に、MPTPで処置されたマウスにおけるドーパミン作動性ニューロンの損失を防止するとさらに予測される。MPTP(10mg/kg)の3回の投与を、2時間毎にマウスに与える(n=12)。GLP−1を、各MPTP注入の30分前に、および最後のMPTP注入の1時間後および12時間後に投与する。動物を、1週間後に屠殺し、線条体脳領域を、チロシンヒドロキシラーゼ活性のため免疫染色する。ドーパミンのレベル、すなわちDOPACおよびHVAレベルを、高圧液体クロマトグラフィーによって定量化する。
GLP−1は、用量依存的に、MPTPで処置されたマウスにおける線条体ドーパミン、DOPAC(3,4ヒドロキシフェニル酢酸)、およびHVA(ホモバニリン酸)レベルを増加させると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象におけるーキンソン病を処置または予防するための方法に有用であることを示す。
実施例32:GLP−1は高脂肪食を与えられたラットにおけるミトコンドリア機能不全を減少させる
食事誘発性肥満の骨格筋における細胞酸化還元バランスの制御への潜在的な影響を判定するために、透過処理した骨格筋線維束におけるミトコンドリアH22産生速度の測定への新たな取り組みを開発する。See Anderson,et al.,J.Clin.Invest.(doi:10.1 172/J C137048)。NADH−結合錯体I基質によって支持される基礎(状態4)呼吸の間、超酸化物形成の速度は低く、0.1〜0.5%の合計O2利用を表す(Anderson&Neufer,Am.J.Physiol.Cell Physiol.290:C844−851(2006);St−Pierre,et al.,J.Biol.Chem.277:44784−44790(2002))。しかしながら、コハク酸塩、FADH−結合錯体II基質によって独占的に支持される呼吸は、錯体Iに戻る電子の逆流を発生させることによって、超酸化物生成の高速度を促進する(Anderson & Neufer,Am J Physiol Cell Physiol290:C844−851(2006);St−Pierre,et al.,J.Biol.Chem.277:44784−44790(2002);Liu,et al.,J.Neurochem.80:780−787(2002);Turrens,et al.,Biochem.J.191:421−427(1980))。この実施例は、透過処理した筋線維におけるミトコンドリア機能を測定するための方法を記載し、高脂肪食のミトコンドリア機能への影響を検査する。
動物および試薬。30匹の雄Sprague−Dawley系ラットを、Charles River Laboratory(Wilmington、MA)から入手し、温度(22℃)で、食事と水を自由にとれる光調節した部屋に収容する。20匹の動物を、高(60%)脂肪食(Research Dyets、Bethlehem、PA)で維持する。骨格筋を、麻酔下の動物(100mg/kg、i.p.ケタミン−キシラジン)から得る。手術後、動物を、麻酔しながら、頸椎脱臼により屠殺する。Amplex Red Ultra試薬を、Molecular Probes(Eugene、OR)から入手する。スチグマテリンおよび西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を、Fluka Biochemika(Buchs、Switzerland)から入手する。全ての他の化学薬品をSigma−Aldrich(St.Louis、MO)から購入する。研究された全ての動物は、East Carolina University Institutional Animal Care and Use Committeeによって認可される。
透過処理された筋線維束の調製。手短に言えば、少量(25mg)のヒラメ筋、赤色腓腹筋(RG)、および白色腓腹筋(WG)筋肉を切断し、60mMのK−MES、35mMのKC1、7.23mMのK2EGTA、2.77mMのCaK2EGTA、20mMのイミダゾール、0.5mMのDTT、20mMのタウリン、5.7mMのATP、15mMのPCr、および6.56mMのMgCl2.6 H2O(pH 7.1、295mosmol/kgのH2O)を含有する氷冷の緩衝液X中に配置する。筋肉を、結合組織のトリムし、線維束(2×7mm、4〜8mg湿重量)に切断する。一組の針状先端の鉗子を使用して、解剖顕微鏡下で、線維を、互いから優しく分離して、線維束の表面積を最大限にし、接触の小さい領域のみを残す。筋線維を透過処理するために、各線維束を、50μg/mlのサポニンを含有する氷冷の緩衝液X中に配置し、30分間、4℃で、ローテータ上でインキュベートする。透過処理した線維束(PmFBs)を、110mMのK−MES、35mMのKC1、1mMのEGTA、10mMのK2HP04、3mMのMgCl2.6 H2O、5mg/mlのBSA、0.1mMのグルタミン酸塩、および0.05mMのリンゴ酸塩(pH7.4、295mOsm)を含有する氷冷の緩衝液Z中で洗浄し、分析まで(<2時間)、4℃で、ローテータ上で、緩衝液Zにおいてインキュベートする。
ミトコンドリア呼吸およびH22産生測定。高解像呼吸計測測定値を、Oroboros O2K Oxygraph(Innsbruck、Austria)を使用して、緩衝液Zにおいて、30℃で得る。温度調節および>1000rpmでの磁気撹拌を伴うSpex Fluoromax3(Jobin Yvon,Ltd.)分光蛍光光度計を使用して、Amplex Redの酸化を監視し続けることによって、緩衝液Z(10μg/mlオリゴマイシン)における状態4呼吸の間、30℃で、ミトコンドリアH22産生を測定する。Amplex Red試薬は、HRPによって触媒された1:1化学量論においてH22と反応して、蛍光性化合物レゾルフィンおよびモル当量O2を生じさせる。レゾルフィンは、563nm/587nmの励起/放出特性を有し、一旦形成されると非常に安定している。ベースライン後、蛍光(反応物質のみ)を確立し、反応は、37℃で、コハク酸塩を伴う5μMのAmplex Redおよび0.5U/mlのHRPを含有する300μlの緩衝液Zへの透過処理した線維束の添加によって開始する。コハク酸塩実験のため、線維束を、基質を伴わずに緩衝液Zにおいて簡単に洗浄して、残留ピルビン酸塩およびリンゴ酸塩を除去する。表される場合、10μg/mlのオリゴマイシンを反応緩衝液において誘発して、ATPシンターゼをブロックし、状態4呼吸を確保する。各実験の結果として、PmFBsを再蒸留(dd)H2Oにおいて洗浄して、塩を除去し、凍結乾燥器(LabConco)において凍結乾燥させる。呼吸速度を、乾燥重量当たり毎秒ピコモルとして表し、ミトコンドリアH22産生を、乾燥重量当たり毎分ピコモルとして表す。
統計分析。データを手段±SEとして提示する。統計分析を、群の間での有意分析のため、スチューデント−ニューマン−コイルス法を用いて、一元配置分散分析法(one−way ANOVA)を使用して実施する。有意レベルをp<0.05に設定する。
動物を60%の脂肪食で3週間の期間維持することは、ミトコンドリアH22産生の最大速度の増加を引き起こすと予測される。コハク酸塩滴定の結果としてのロテノンの添加は、H22産生を除去すると予測され、錯体Iを、対照動物および高脂肪食を与えられたものの両方における超酸化物産生の源として確定する。ミトコンドリアH22産生はまた、高脂肪食を与えられた動物が、対照動物より高いH22産生の最大速度を有するという見込みで、アンチマイシン(錯体III阻害剤)の存在下において、ピルビン酸塩/リンゴ酸塩を滴定することによって測定される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、高脂肪食を与えられた哺乳動物の対象におけるミトコンドリア機能不全を減少させるための方法に有用であることを示す。
実施例33:GLP−1は高脂肪食を与えられたラットにおけるROS産生を減少させる
超酸化物産生は、脂肪酸対炭水化物代謝によって支持される基礎呼吸の間高く、高脂肪食によって引き起こされるミトコンドリアH22産生の増加の可能性を上げることが、細胞のH22レベル(例えば、ROS誘発性ROS放出機構によるROS)の上昇の結果となり得る。この仮説を試験するために、GLP−1ペプチドの高脂肪食ラットにおけるミトコンドリア機能への影響を検査する。GLP−1ペプチド抗酸化剤は、心筋気絶に曝された心臓、移植後の膵島細胞、ならびにパーキンソン病および筋萎縮性側索硬化症の動物モデルにおけるROSを効果的に減少させることを示した(Zhao,et al.,J.Biol.Chem.279:34682−34690(2004);Thomas,et al.,J.Am.Soc.Nephr.16,TH−FC067(2005);Petri,et al.,J.Neurochem.98,1141−1148(2006);Szeto,et al.,AAPS J.8:E521−531(2006))。
高脂肪食で維持された10匹のラットは、リン酸緩衝食塩水に溶解したGLP−1の腹腔内注入(1.5mg/kg)を毎日受ける。GLP−1の用量反応曲線を、インビトロおよびインビボで確立する。ミトコンドリア機能を実施例1に記載の方法に従い測定する。両方の用量反応曲線は、コハク酸塩支持呼吸の間のミトコンドリアH22産生の減少を反映すると予測される。
次に、ラットを、GLP−1の毎日の投与を伴いまたは伴わずに、高脂肪食(60%)で、6週間飼育する。透過処理した線維で実施されるコハク酸塩滴定実験は、高脂肪食を与えられたラットにおけるH22産生の最大速度の増加を明らかにすると予測される。高脂肪食を与えられたラットからの透過処理した線維は、パルミトイルカルニチンによって支持される基礎呼吸の間、より高いH22産生速度を示すとさらに予測される。GLP−1で処置された高脂肪食を与えられたラットにおいて、コハク酸塩およびパルミトイルカルニチン両方の支持呼吸の間のミトコンドリアH22産生の増加が減少すると予測される。ピルビン酸塩/リンゴ酸塩によって支持される基礎呼吸は、高脂肪食を与えられたラットからの線維において少し増加するとさらに予測され、ある程度の脱共役を示唆する。しかしながら、高脂肪食を与えられたラットにおいて、ピルビン酸塩/リンゴ酸塩またはパルミトイルカルニチン支持呼吸の基礎速度は、GLP−1処置によって影響されないことも予測され、GLP−1処置と伴うH22産生の正常化が、プロトン漏出の増加によって媒介されないことを示す。GLP−1処置は高脂肪食を与えられたラットにおける体重増加に影響しないことも予測される。
まとめると、これらの発見は、本技術のGLP−1ペプチドなどのミトコンドリア標的化抗酸化剤の投与が、高脂肪食によって誘発されるミトコンドリアH22産生の増加を防止または補うことを実証する。このため、本技術のGLP−1ペプチドは、哺乳動物の対象におけるミトコンドリア機能不全によって引き起こされるインスリン抵抗性を予防または処置するための方法に有用である。
細胞内局在および多くのタンパク質活動(例えば、受容体、キナーゼ/ホスファターゼ、転写因子など)は、チオール(−SH)含有残基の酸化状態によって調節されるという認識が高まっており、細胞内酸化還元環境における変化が、幅広い細胞機能に影響を及ぼし得ることを示唆する(Schafer and Buetner,Free Radic BioI Med 30,1191−1212(2001)。グルタチオン(GSH)、細胞における最も豊富な酸化還元緩衝液は、H22の存在下において、グルタチオンペルオキシダーゼによって、GSSGに可逆的に酸化され、NADPHによって提供される電子を伴うグルタチオンレダクターゼによってGSHに減少される。GSH/GSSGの比率は、典型的には、非常に動的であり、細胞の全体の酸化還元環境を反映する。
100mgの凍結した筋肉を、pH7.2で、10mMのトリス、1mMのEDTA、1mMのEGTA、2mMのNaバナジン酸塩、2mMのNaピロリン酸塩、5mMのNaF、およびプロテアーゼ阻害剤カクテル(完全な)を含有する緩衝液において、均質化することによって、タンパク質均等質を調製する。均質化後、1%のトリトンX−100を、タンパク質懸濁液に添加し、それを、ボルテックスし、5分間氷上でインキュベートする。サンプルを10,000rpmで10分間遠心分離して、不溶性破片をペレットにする。GSSG測定のため、組織を、20mMのメチル−2−ビニルピリジニウムトリフレートを含有する溶液において、均質化して、サンプルにおける全ての還元チオールを除去する。合計GSHおよびGSSGを、市販のGSH/GSSGアッセイ(Oxis Research Products、Percipio Biosciences、Foster City、CA、U.S.A)を使用して測定する。
高脂肪食を与えることは、GLP−1処置に関係なく、合計細胞グルタチオン含有量(GSHt)の減少を引き起こすと予測され、高脂肪摂取が、骨格筋におけるGSH媒介酸化還元緩衝能力を損なうことを実証する。高脂肪食によってもたらされた増加したミトコンドリアH22産生と骨格筋の全体酸化還元環境へのその影響との関連を確立するために、GSHおよびGSSGの両方を、1)10時間絶食後、および2)標準グルコース充填の投与の1時間後(経口経管栄養、10時間絶食)に、標準の食事を与えられたラットおよび高脂肪食を与えられたラットからの骨格筋において、測定する。標準の食事を与えられた対照において、グルコース摂取は、GSH/GSSG比率(GSHtに正規化)の減少を引き起こすと予測され、インスリン促進グルコース代謝の増加に対応するより酸化した状態への変化を恐らく反映する。高脂肪食を与えられたラットにおいて、GSH/GSSG比率が、標準の食事を与えられた対照と比較して、10時間の絶食状態において減少し、グルコース摂取に対応してさらに減少すると予測される。GLP−1処置は、GSH/GSSG比率を、グルコース摂取後でさえ、対照レベル近くに維持すると予測される。
これらの発見は、高脂肪食が、骨格筋における細胞内酸化還元環境を、対照と比較したときに、より酸化した状態に変化させることを実証する。GLP−1での処置は、恐らく、一次酸化体を捕捉し、それによって、高脂肪食によって誘発される合計GSH媒介酸化還元緩衝能力の減少を補うことによって、骨格筋における細胞内酸化還元状態を維持すると予測される。したがって、本技術のGLP−1ペプチドなどのミトコンドリア標的化抗酸化剤の投与は、高脂肪食を与えられたラットにおいて発症する代謝機能不全を予防または補うと予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、高脂肪食を与えられた哺乳動物の対象におけるROS産生を減少させるための方法に有用であることを示す。
実施例34:GLP−1は高脂肪食を与えられたラットにおけるインスリン抵抗性を予防する
細胞内酸化還元環境におけるミトコンドリアによる変化が、高脂肪食誘発性インスリン抵抗性の病因に関連し得ることを実証するために、経口グルコース耐性試験を、6週間の高脂肪食を受けたラットで実施する。試験の日、食事を、経口経管栄養による2g/kgのグルコース溶液の投与より10時間に除去する。グルコースレベルを、全血液サンプル(Lifescan、Milpitas、CA、U.S.A.)で判定する。血清インスリンレベルを、ラット/マウスELISAキット(Linco Research、St.Charles、MO、U.S.A.)を使用して判定する。空腹時データを使用して、空腹時インスリン(mU/ml)×空腹時グルコース(mM)/22.5として計算したホメオスタシスモデル評価(HOMA)を判定する。
経口グルコース負荷に対する血中グルコースおよびインスリン応答は、標準の食事を与えられたラットと比較して、高脂肪食を与えられたラットにおいてより高く、より持続すると予測される。高脂肪食を与えられたラットのGLP−1での処置は、経口グルコース負荷に対する血中グルコースおよびインスリン応答を正常化すると予期される。
ホメオスタシスモデル評価(HOMA)は、高脂肪食を与えられたラットにおけるインスリン抵抗性の発症を確定し、高脂肪食を与えられたラットのGLP−1での処置は、インスリン抵抗性の発症を抑制すると予測される。
インスリン感受性をさらに評価するために、骨格筋におけるインスリンシグナル伝達タンパク質Aktのリン酸化状態を、1)10時間の絶食後、および2)経口グルコース充填を受けた1時間後に、測定する。グルコース摂取に対応して、Aktリン酸化は、標準の食事を与えられた対照の骨格筋において増加するが、高脂肪食を与えられたラットにおいて本質的に変化しないままであると予測され、インスリンシグナル伝達のレベルでのインスリン抵抗性の存在を確定する。高脂肪食を与えられたラットのGLP−1での処置は、グルコース摂取に対応して、Aktリン酸化を抑制するとさらに予測され、それは、インスリン感受性を示す。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチドなどのミトコンドリア標的化抗酸化剤の投与が、高脂肪食を与えられたラットにおいて発症するインスリン抵抗性を予防することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、哺乳動物の対象におけるインスリン抵抗性を予防または処置する方法に有用である。
実施例35:GLP−1はヒト対象におけるミトコンドリア機能不全を予防する
この実施例は、細胞内酸化還元環境におけるミトコンドリアによる変化とヒト対象におけるインスリン抵抗性との間の関連を示す。
除脂肪からの透過処理した骨格筋線維束におけるミトコンドリアH22産生および呼吸、インスリン感受性(BMI=21.6±1.2kg・m−2、HOMA=1.2±0.4)、および肥満/インスリン抵抗性(BMI=43.0±4.lkg・m−2,HOMA=2.5±0.7)雄対象を測定する。実験の日、対象を、一晩の絶食(約12時間)後に、研究所に報告する。空腹時血液サンプルをグルコースおよびインスリンの判定のために得る。伸長および体重を記録し、骨格筋生検を、局所皮下麻酔下(1%リドカイン)で、経皮的針生検技法によって、外側広筋の外側面から得る。生検サンプルの一部を、タンパク質分析のために液体N2において急速冷凍し、別の部分を使用して、透過処理した線維束を調製する。
ミトコンドリアH22産生は、コハク酸塩の滴定への除脂肪対象反応におけるものより肥満対象においてより高く、脂肪酸によって支持される基礎呼吸の間、より高いと予測される。基礎O2利用は、除脂肪および肥満対象において同様であると予測され、肥満対象におけるグルタミン酸塩/リンゴ酸塩/コハク酸塩およびパルミトイルカルニチン支持基礎呼吸が高い間、ミトコンドリアフリーラジカル漏出の速度が高い。最後に、合計細胞GSH含有量およびGSH/GSSG比率は、肥満対象の骨格筋において低いと予測され、全体のより低い酸化還元緩衝液能力およびより酸化された細胞内酸化還元環境を示す。
これらの結果は、ミトコンドリアROS産生およびより酸化した骨格筋酸化還元環境への結果として生じる変化が、高脂肪食誘発性インスリン抵抗性の根本原因であることを示す。ミトコンドリアH22産生の予測された増加は、全体の細胞酸化還元環境における変化をもたらす主な要因であると予期される。したがって、本技術のGLP−1ペプチドなどのミトコンドリア標的化抗酸化剤の投与は、高脂肪食によって引き起こされる代謝機能不全を予防または補う。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、ヒト対象におけるインスリン抵抗性を予防または処置するための方法に有用である。
実施例36:インスリン抵抗性の予防および処置におけるGLP−1
インスリン抵抗性の予防および処置を実証するために、本技術のGLP−1ペプチドを、食事誘発性インスリン抵抗性の許容されたモデルである肥満(fa/fa)ズッカーラットに投与する。高脂肪食を与えられたSprague−Dawley系ラット(実施例1〜3で使用された通りの)と比較すると、肥満ズッカーラットは、同様の状態下で、かなりの度合の肥満およびインスリン抵抗性を発症すると予測される。実施例1〜3における通り、ミトコンドリア機能不全(例えば、増加したH22産生)は、ズッカーラットからの透過処理した線維に明確に現れると予測される。
インスリン抵抗性の予防におけるGLP−1ペプチドの影響を実証するために、若いズッカーラット(約3〜4週間の年齢)は、約6週間、GLP−1を投与される。これらの若いラットがインスリン抵抗性の兆候または症状を示していないときに、それらは、インスリン抵抗性を予防する方法の有効性を評価するための有用なモデルを提供する。GLP−1(1.0〜5.0mg/kg体重)を、腹腔内に(i.p.)または経口的に(飲料水または経口経管栄養)、ラットに投与する。
GLP−1投与は、肥満ズッカーラットにおいて通常発症する全身および筋肉インスリン抵抗性の発症を軽減または予防すると予測される。測定される生理学的パラメータは、体重、空腹時グルコース/インスリン/遊離脂肪酸、経口グルコース耐性(OGTT)、インビトロ筋肉インスリン感受性(インビトロインキュベーション)、インスリンシグナル伝達のバイオマーカー(Akt−P、IRS−P)、透過処理した線維上で研究したミトコンドリア機能(呼吸、H22産生)、細胞内酸化ストレスのバイオマーカー(脂質過酸化、GSH/GSSG比率、アコニターゼ活性)、およびミトコンドリア酵素活性を含む。対照動物は、GLP−1を投与していない野生型ラットおよび肥満ラットを含む。本技術のGLP−1ペプチドによるインスリン抵抗性の予防の成功は、上に列挙したインスリン抵抗性またはミトコンドリア機能不全に関連するマーカーのうちの1つ以上の減少によって示される。
GLP−1ペプチドのインスリン抵抗性処置に対する影響を実証するために、ズッカーラット(約12週間の年齢)は、約6週間、GLP−1を投与される。これらのラットが、肥満およびインスリン抵抗性の兆候を示すとき、それらは、インスリン抵抗性を処置する方法の有効性を評価するための有用なモデルを提供する。GLP−l(1.0〜5.0mg/kg体重)を、腹腔内に(i.p.)、または経口的に(飲料水または経口経管栄養)、ラットに投与する。
GLP−1投与は、肥満ズッカーラットにおいて通常発症する全身および筋肉インスリン抵抗性の発症を減少させると予測される。測定されるパラメータは、体重、空腹時グルコース/インスリン/遊離脂肪酸、経口グルコース耐性(OGTT)、インビトロ筋肉インスリン感受性(インビトロインキュベーション)、インスリンシグナル伝達のバイオマーカー(Akt−P、IRS−P)、透過処理した線維上で研究したミトコンドリア機能(呼吸、H22産生)、細胞内酸化ストレスのバイオマーカー(脂質過酸化、GSH/GSSG比率、アコニターゼ活性)、およびミトコンドリア酵素活性を含む。対照は、GLP−1を投与していない野生型ラットおよび肥満ラットを含む。本技術のGLP−1ペプチドによるインスリン抵抗性の処置の成功は、上に列挙したインスリン抵抗性またはミトコンドリア機能不全に関連するマーカーのうちの1つ以上の減少によって示される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象におけるインスリン抵抗性を処置または予防するための方法に有用であることを示す。
実施例37:GLP−1は虚血−再灌流によって引き起こされる腎前性ARIを防ぐ
この実施例は、虚血−再灌流(I/Rによって引き起こされる急性腎損傷(ARI)から対象を保護することにおける本技術のGLP−1ペプチドの影響を実証する。
8匹のSprague Dawley系ラット(250〜300g)を、3つの群のうちの1つに割り当てる。(1)擬似手術(I/Rなし)、(2)I/R+食塩水溶媒、および(3)I/R+GLP−1。GLP−1(食塩水における3mg/kg)を、虚血の30分前および再灌流の直前に投与する。対照動物に、同じ計画に従い、食塩水のみを与える。
ラットを、ケタミン(90mg/kg、i.p.)およびキシラジン(4mg/kg、i.p.)の混合物で、麻酔にかける。左腎臓血管茎を、マイクロクランプを使用して、30〜45分間閉塞させる。虚血期間の最後に、再灌流を、クランプを除去することによって、確立する。その時、対側腎臓を除去する。24時間の再灌流後、動物を屠殺し、血液サンプルを、心臓穿刺によって得る。腎機能を、血中尿素窒素(BUN)および血清クレアチニンのレベルを測定することによって、判定する(BioAssay SystemsDIUR−500およびDICT−500)。
腎臓形態学的検査:腎臓を、10%の中性緩衝ホルマリンにおいて固定し、切開のためパラフィンワックスに埋め込む。3ミクロンの切片を、ヘマトキシリン−エオシン(H&E)および過ヨウ素酸シッフ(PAS)で染色し、光学顕微鏡法によって分析する。病変は、1)別個の細胞の有糸分裂および壊死、2)周囲の尿細管の生存を伴う近位曲尿細管に隣接する全ての細胞の壊死、3)内皮質を横切って広がる帯状の壊死を伴う遠位3番目の近位曲尿細管に限定された壊死、および4)近位曲尿細管の全ての3つのセグメントに影響を及ぼす壊死に基づいて、記録される。
アポトーシスのTUNELアッセイ:腎組織切片を、脱パラフィンし、キシレン、段階的なアルコールシリーズ、および脱イオンしたH2Oで再水和し、20μg/mlのプロテイナーゼKにおいて、20分間、室温でインキュベートし、原位置での細胞死検出PODキット(Roche、IN、USA)を、製造業者の指示に従い使用する。手短に言えば、腎臓切片における内在性ペルオキシダーゼ活性を、10分間のメタノールにおける0.3%のH22を伴うインキュベーションにより、ブロックする。次いで、切片を、30分間、37℃で、暗がりで、加湿チャンバーにおいて、TUNEL反応混合物と共にインキュベートする。洗浄後、スライドを、30分間、室温で、加湿チャンバーにおいて、50〜100μlのコンバーター−PODと共にインキュベートする。スライドを、DAB溶液において、インキュベートし(1〜3分)、ヘマトキシリンで対比染色し、段階的なシリーズのアルコールによって脱水し、顕微鏡法のため、Permount中に取り付ける。
免疫組織化学的検査:腎臓切片をパラフィンブロックから切断し、スライドに取り付ける。キシレンでのパラフィンの除去後、スライドを、段階的なアルコールシリーズおよび脱イオンしたH2Oを使用して、再水和する。スライドを、抗原回復のため、クエン酸塩緩衝液(10mMのクエン酸、0.05%のTween20、pH6.0)において加熱する。内在性ペルオキシダーゼを、メタノール中の過酸化水素0.3%でブロックする。次いで、免疫組織化学的検査を、1:200希釈でのヘムオキシゲナーゼ−I(HO−1)(ラット抗HO−1/HMOX1/HSP32モノクローナル抗体(R&D Systems、MN、USA)に対する一次抗体、および二次抗体(HRP共役ヤギ抗ラットIgG、VECTASTAIN ABC(VECTOR Lab Inc.MI、USA))を使用して実施する。基質試薬3−アミノ−9−エチルカルバゾール(AEC、Sigma、MO、USA)を使用して、スライドを、対比染色のために使用されるヘマトキシリンで、発展させる。
ウェスタンブロット法:腎臓組織を、氷上の2mlのRIPA溶解緩衝液(Santa Cruz、CA、USA)において均質化し、30分間、500×gで、遠心分離して、細胞片を除去する。一定分量の上澄みを−80℃で保存する。各サンプルからの30μgのタンパク質を含む一定分量を、添加液において懸濁し、5分間沸騰させ、10%のSDS−PAGEゲル電気泳動を受ける。タンパク質は、PVDF膜に移送され、1時間、1%のウシ血清アルブミンで、5%の脱脂粉乳においてブロックされ、1:2000希釈の抗HO1/HMOXl/HSP32または1:1000で希釈された抗AMPKα−1、モノクローナル抗体(R&D Systems、MN、USA)と共にインキュベートされる。特異的結合を、西洋ワサビペルオキシダーゼ共役二次抗体を使用して検出し、それは、強化化学発光検出法(Cell Signaling、MA、USA)を使用して発達する。
ATP含有量アッセイ:採取の直後に、腎臓組織を、10mMのDTT、2mMのEDTAを含む10mlの5%トリクロロ酢酸内に配置し、氷上で均質化し、10分間氷上で、インキュベートし、10分間、2000×gで遠心分離し、10NのKOHを使用して、pH7.6で中和する。10分間の2000×gでの遠心分離後、一定分量の結果として生じる上澄みを、−80℃で保存する。ATPを、市販のキット(ATP生物発光キット、Sigma、MO、USA)を使用して、生物発光によって測定する。
ミトコンドリア機能:腎臓ミトコンドリアを単離し、本明細書に記載される手順に従い酸素消費測定をする。
GLP−1処置は、虚血および再灌流後のラットにおけるBUNおよび血清クレアチニン値を改善し、虚血および再灌流後の尿細管細胞アポトーシスを予防すると予測される。GLP−1は、虚血および再灌流後の尿細管細胞傷害を予防するとさらに予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチドが、虚血−再灌流によって引き起こされるARIの発生率の減少に有効であることを示す。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、虚血によって引き起こされるARIから対象を保護するための方法に有用であることを示す。
実施例38:GLP−1は尿管閉塞によって引き起こされる腎後性ARIを防ぐ
尿管閉塞によって引き起こされるARIから対象を保護する本発明のGLP−1ペプチドの影響は、片側尿管閉塞(UUO)の動物モデルにおい実証される。
Sprague−Dawley系ラットは、無菌条件下で、正中腹部切開による4〜0絹糸縫合で片側尿管結紮を受ける。尿管閉塞を、尿管膀胱移行部直上の左尿管の下端部を結紮することによって実行する。GLP−1(lmg/kgまたは3mg/kg、n=8)または対照溶媒(n=16)を、UUOより一日前に、およびUUO後に14日間続けて、腹腔内に投与する。
腎臓組織学的検査:パラフィンに埋め込まれた検体のトリクローム切片を、有資格の病理医(SVS、腎臓病理学専門家)によって検査し、0−+++の尺度で、線維症記録をする。
免疫組織学的分析:マクロファージの免疫組織化学染色を、以前に記載した通りのED−lに対するモノクローナル抗体を使用して、実行する。マクロファージを、盲検様式において、2人の別個の研究者によって、10高倍率視野(×400)において計数する。アポトーシスを、実施例1に記載した通りのTUNELアッセイによって測定する。線維芽細胞の存在を、DAKO#S100−A4抗体(1:100希釈)を使用して、実施例1で記載された通りの免疫組織化学的検査を使用して検査する。抗原を、20分間、プロテイナーゼKで、細胞をインキュベートすることによって、回復する。残存免疫ペルオキシダーゼプロトコルを、通例の手順に従い実行する。
S100−A4染色は、紡錘状間質細胞中および炎症細胞の周囲に存在すると予期される。紡錘状細胞のみを定量化する。8〜0H dGの染色を、抗原回復のためのプロテイナーゼ Kおよび1:200〜1:500の希釈でのJapan Institute Control of Agingによって提供された抗体を使用して行う。
ポリメラーゼ連鎖反応分析:ヘムオキシゲナーゼ−l(HO−l)の腎臓発現を、以下に従いRT−PCRによって測定する。ラット腎臓を、採取し、使用まで−80℃で保存する。合計RNAを、トリゾール(R)−クロロホルム抽出手順を使用して、抽出し、mRNAを、製造業者の指示に従いOligotex mRNA抽出キット(Qiagen、Valencia、California、U.S.A.)を使用して、精製する。mRNA濃度および純度を、260nmで、吸光度を測定することによって、判定する。RT−PCRを、Qiagen One−step PCRキット(Qiagen、Valencia、California、U.S.A.)および自動熱循環器(ThermoHybrid、PX2)を使用して、実施する。熱循環を、以下の通りに実行する。15分間、95℃での初期起動ステップに続いて、45秒間、94℃での35回の変性、30秒間、60℃でのアニール、60秒間、72℃での拡張。増幅産物を、2%アガロースゲル電気泳動で分離し、臭化エチジウム染色によって可視化し、ImageJ濃度測定分析ソフトウェアを使用して、定量化する。GAPDHを、内部対照として使用する。
非閉塞対側腎臓は、あるとすれば、尿細管、糸球体、または間質における非常に少ない炎症または線維症を示し、対照動物の閉塞した腎臓は、中程度の(1 2+)髄質トリクローム染色および限局性骨盤周囲(peripelvic)1+染色の領域を示すと予測される。皮質は、髄質よりも少ない線維症を示すと予測される。対照の閉塞した腎臓は、中程度の炎症を示すとも予測され、一般的に、皮質において1+および髄質において2+として記録される。GLP−1で処置された閉塞した腎臓は、皮質において0−トレースおよび髄質においてtr−1+での、著しく少ないトリクローム染色を示すと予期される。したがって、GLP−1処置は、UUOモデルにおける髄質の線維症を減少させると予測される。
線維芽細胞を、線維芽細胞特異的タンパク質(FSP−l、別名S100−A4)のために免疫ペルオキシダーゼによって可視化する。FSP−lの増加した発現が、閉塞した腎臓において見出されると予測される。GLP−1(1mg/kg)は、閉塞した腎臓における線維芽細胞浸潤の量を著しく減少させるとも予測される。したがって、GLP−1は、UUOモデルにおける線維芽細胞発現を減少させると予測される。
未処置腎臓において、2週間のUUOは、対側腎臓と比較したときに、アポトーシスの尿細管細胞の著しい増加をもたらすと予測される。GLP−1(1mg/kg)は、閉塞した腎臓における尿細管アポトーシスを著しく減少させるとさらに予測される。したがって、GLP−1は、UUOモデルにおける尿細管アポトーシスを減少させると予測される。
2週間のUUO後の対側腎臓と比較したときに、閉塞した腎臓内へのマクロファージ浸潤の著しい増加があることが予測される。1mg/kgまたは3mg/kgのGLP−1での処置は、閉塞した腎臓におけるマクロファージ浸潤を著しく減少させるとさらに予期される。したがって、GLP−1は、UUOモデルにおけるマクロファージ浸潤を減少させると予測される。
閉塞した腎臓は、PCNAの免疫ペルオキシダーゼによって可視化される通り、腎尿細管細胞の増殖の増加に関連すると予測される。GLP−1は、閉塞した腎臓における腎臓尿細管増殖の著しい減少を引き起こすと予測される。尿細管細胞増殖は、1mg/kgの用量で、減少し、3mg/kgの用量で、3.5倍も減少すると予測される。したがって、GLP−1は、UUOモデルにおける腎尿細管細胞増殖を抑制すると予測される。
閉塞した腎臓は、ヘムオキシゲナーゼ−l(HO−l)および8−OHdGの増加した発現によって測定されるときに、対側腎臓と比較して、酸化的損傷の上昇を示すと予測される。GLP−1での処置は、閉塞した腎臓におけるHO−l発現を減少させると予測される。8−OHdG染色は、閉塞した腎臓の尿細管区画および間質区画の両方において検出され、8−OHdG陽性細胞の数は、対側腎臓と比較して、閉塞した腎臓において著しく増加し、8−OHdG陽性細胞の数は、GLP−1処置によって著しく減少されると予測される。したがって、GLP−1は、UUOモデルにおいて酸化的損傷を減少させると予測される。
これらの結果は、GLP−1が、UUOによって引き起こされるARIの動物モデルにおける、間質性線維症、尿細管アポトーシス、マクロファージ浸潤、および尿細管増殖を減少させるのに有効であることを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、尿管閉塞によって引き起こされるARIから対象を保護するための方法に有用である。
実施例39:造影剤誘発性腎症(CIN)の予防および処置におけるGLP−1
この実施例は、ARIの動物モデルにおける造影剤誘発性腎症(CIN)の予防および処置における本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
動物モデル:Agmon,et al.,J.Clin.Invest.94:1069−1075(1994)によって記載される放射性造影剤誘発性腎不全のラットモデルを使用する。ヒトと同様に、放射性造影剤は、正常な腎機能を有する動物に投与したとき、一般的に、無毒性である。しかしながら、放射性造影剤は、腎機能障害を有する動物においてARIを誘発し得る。このモデルにおいて、腎機能障害を、インドメタシン(10mg/kg)およびL−NAME(10mg/kg)の投与によって誘発する。動物を、3つの群のうちの1つに割り当てる。
1. 対照(n=8)
2. インドメスチンおよびL−NAMEを15分毎に投与し、続いて、イオタラム酸塩(6ml/kg)(n=7)を投与する
3. 2群においてインドメタシン/L−NAME/イオタラム酸塩を投与する15分前に、GLP−1(3mg/kg、i.p.)を投与し、薬剤曝露直後に(n=9)、2回目の投与のGLP−1(3mg/kg)を投与する。
腎機能:腎機能を、ベースライン時、および染料投与24時間後に、GFRを判定することによって、評価する。GFRを、染料投与前および後に、24時間間隔にかけて推定されるクレアチニンクリアランスによって判定する。クレアチニンクリアランスを、ラズマおよび尿クレアチニンレベル(Bioassay Systems、DICT−500)ならびに尿量を測定することによって、測定する。
腎臓組織学的検査:腎臓を、10%の中性緩衝ホルマリン中に固定し、切開のためにパラフィンワックス中に埋め込む。3ミクロン切片をヘマトキシリン−エオシン(H&E)および過ヨウ素酸シッフ(PAS)で染色し、有資格の病理医によって光学顕微鏡法により分析する。アポトーシスを、TUNEL標識化によって可視化する。
対照動物は、最初の24時間の期間(約235.0±30.5μl/分/g)と2回目の24時間の期間(約223.7±44.0μl/分/g)との間のGFRにおける著しい差は示さないと予測される。造影剤を、インドメタシンおよびL−NAMEで前処置された動物に投与するとき、GFRは、24時間以内に低下し、染料投与前および後のGLP−1での処置は、腎機能の低下を減少させると予測される。
PAS染料は、対照腎臓における正常形態、ならびに造影剤に曝露された腎臓における腎臓刷子縁の損失および空胞形成を示すと予測される。これらの影響は、GLP−1処置によって軽減されるとさらに予測される。したがって、GLP−1は、放射性造影剤に曝露された対象における腎損傷を予防すると予測される。
対照腎臓は、わずかなアポトーシス細胞を示すが、一方で、造影剤に曝露された腎臓は、多数のアポトーシス細胞を有すると予測される。GLP−1での処置は、造影剤に曝露された腎臓におけるアポトーシス細胞の数を減少させるとさらに予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチドが、放射性造影剤曝露によって誘発される腎損傷を減少させるのに有効であることを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、造影剤曝露によって引き起こされる急性腎損傷を処置または予防するための方法に有用である。
実施例40:糖尿病の対象におけるCINの予防および処置におけるGLP−1
この実施例は、糖尿病の対象における造影剤誘発性腎症(CIN)の予防および処置における本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
動物モデル:糖尿病によって引き起こされる腎機能障害は、造影剤誘発性腎症の主な素因のうちの1つである(McCullough,et al.,J.Am.Coll.Cardio.,2008,51,1419−1428)。この実験において、合計57匹のSprague−Dawley系ラットに、6週間、高脂肪食を与え、続いて、9週間の期間の間低用量のストレプトゾトシン(30mg/kg)の投与。血中グルコース、血清クレアチニン、およびシスタチンCを測定する。以下の基準を満たす動物(n=20)は、CIN研究に進む。Scr>250μM、シスタチンC>750ng/ml、および血中グルコース>=16.7μM。
動物は、イオヘキソールおよびGLP−1、またはイオヘキソールおよび食塩水対照溶媒を投与される。
1日目、血清サンプルを回収し、合計尿タンパク質を、ブラッドフォードアッセイを使用して測定する。2および3日目、3mg/kgのGLP−1または対照溶媒を、造影剤注入(6mL/kg、静脈(尾静脈))の30分前に、皮下に(s.c.)投与する。GLP−1または溶媒投与を、染料投与後2時間および24時間時点で繰り返す。血清および尿サンプルを、4および5日目に回収する。動物を5日目に安楽死させ、重要臓器を採取する。サンプルをスチューデントt検定によって分析し、差は、p<0.05で有意であると考えられる。
腎機能:腎機能を、ベースライン時、染料投与の48時間および72時間後に、血清および尿クレアチニンを判定することによって評価する。クレアチニンクリアランスを、血清および尿クレアチニンならびに尿量に基づいて計算する。尿タンパク質濃度を、ブラッドフォードタンパク質アッセイキット(Sigma、St.Louis、MO、U.S.A.)によって判定し、シスタチンCを、WestangラットシスタチンCキット(Shanghai、P.R.C.)を使用して、測定する。
対照動物は、造影剤曝露後に、血清シスタチンC(AKIバイオマーカー)のレベルの上昇およびクレアチニンクリアランスの減少を示しGLP−1での処置がこれらの影響を軽減すると予測される。したがって、本技術のGLP−1ペプチドは、糖尿病の動物モデルにおける放射性造影剤によって引き起こされる腎機能不全を減少させると予測される。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、造影剤によって引き起こされる急性腎損傷から糖尿病の対象を保護するための方法に有用である。
実施例41:グリセロール誘発性横紋筋融解症動物モデルにおけるCINの予防および処置におけるGLP−1
この実施例は、グリセロール誘発性横紋筋融解症動物モデルにおけるCINの予防および処置における本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
動物モデル:この実施例は、以前に記載された通りのグリセロール誘発性横紋筋融解症を受ける動物を使用する。Parvez,et al.,Invest.Radiol.,24:698−702(1989);Duan,et al.,Acta Radiologica,41:503−507(2000)。300〜400gの体重を有するSprague−Dawley系ラットを、24時間、脱水させ、続いて、10ml/kgの用量で25%のグリセロール溶液(v/v)の筋肉内(i.m.)注入。24時間後、動物は、GLP−1または対照溶媒を含む造影剤を、以下に従い投与される。1)25%グリセリン+食塩水+PBS(n=6)、2)25%グリセリン+ジアトリゾ酸+PBS(n=7)、3)25%グリセリン+ジアトリゾ酸+GLP−1(n=7)。ARIにおけるGLP−1の影響を、各群からの動物における腎機能を比較することによって、実証する。サンプルをスチューデントt検定によって分析し、差は、p<0.05で有意であると考えられる。
腎機能:腎機能を、ベースライン時、脱水の24時間後、および造影剤投与の48時間後に血清および尿クレアチニンを投与することによって評価する。クレアチニンクリアランスを、血清および尿クレアチニンレベルならびに尿量に基づいて計算する。尿アルブミン濃度を、競合ELISAアッセイを使用して、判定する。
造影剤を、グリセロール誘発性横紋筋融解症を有する対象に投与するとき、クレアチニンクリアランスは減少すると予測される。GLP−1での処置は、クレアチニンクリアランスの減少を軽減または防止するとさらに予測される。
アルブミン尿は、糸球体膜の透過性の増加の指標であり、造影剤への曝露に起因し得る。造影剤を、グリセロール誘発性横紋筋融解症を有する対象に投与するとき、アルブミン尿は増加すると予測される。GLP−1での処置は、かかる対象におけるアルブミン尿を軽減または防止するとさらに予測され、GLP−1が、このモデルにおける糸球体基底膜の透過性に対する保護効果を有することを示唆する。
PAS染色は、グリセロール誘発性横紋筋融解症、ならびに糸球体の膨張および尿細管タンパク質円柱沈着を有する対象への造影剤の投与後に、近位尿細管刷子縁の損失を示すと予測される。GLP−1での処置は、かかる対象におけるこれらの影響を軽減または防止するとさらに予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、横紋筋融解症を有する対象におけるCINの予防および処置のための方法に有用であることを示す。
実施例42:腎毒性CC14慢性腎臓損傷の予防および処置におけるGLP−1
この実施例は、四塩化炭素(CC14)誘発性慢性腎毒性の予防および処置のための本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
動物モデル:反応性ラジカルの生成は、四塩化炭素誘発性腎毒性に関係し、それは、脂質過酸化および機能不全タンパク質の蓄積を特徴とする。Ozturk,et al.,Urology,62:353−356(2003)。この実施例は、四塩化炭素(CC14)誘発性慢性腎毒性の予防のためのGLP−1ペプチドの投与の影響を実証する。
設計および実験のプロトコルを研究する。250gの体重を有するSprague−Dawley系ラットに、0.35g/Lのフェノバルビタール溶液(管腔水)を、2週間与え、以下の群のうちの1つに割り当てる。1)管腔水+オリーブオイル、胃腸内(i.g.)に、1ml/kg、1周間に2回;PBS皮下に(s.c.)、一週間に5日、2)管腔水+50%CC14、i.g.、2ml/kg、一週間に2回;およびPBSs.c.一週間に5日、3)管腔水+50%CC14.i.g.、2ml/kg、一週間2回;GLP−1(10mg/kg)s.c.一週間に5日。治験を合計7週間行う。
5週間目の最後に、各群からの4匹の対象を、肝臓病理組織学切開および線維症実験のために屠殺する。7週間目の最後に、残りの対象を屠殺し、病理組織学実験のため腎臓および肝臓組織を採取する。
腎臓組織学的検査:腎臓を、10%の中性緩衝ホルマリン中に固定し、切開のためにパラフィンワックス中に埋め込む。3ミクロン切片を、ヘマトキシリン−エオシン(H&E)で染色し、公認の病理医によって光学顕微鏡法により分析する。
GLP−1は、腎尿細管をCCl4腎毒性から保護すると予測される。H&E染色は、CCl4曝露が、尿細管上皮細胞変性および壊死をもたらし、GLP−1で処置された動物が、対照動物と比較して、著しい病理組織学的変化を示さないことを示す。したがって、本技術のGLP−1ペプチドは、CCl4腎毒性を予防または処置するための方法に有用である。
実施例43:シスプラチン誘発性ARIの予防におけるGLP−1
この実施例は、シスプラチン誘発性ARIの予防における本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩の使用を実証する。
実験のプロトコル:Sprague−Dawley系ラット(350〜400g)は、1日目に、腹腔内に(i.p.)、シスプラチン(7mg/kg)を単回投与される。対象は、シスプラチン投与の直前に、さらに3日間、1日1回GLP−1(3mg/kg)(n=8)または食塩水溶媒(n=8)を、皮下に受ける。対象を、尿採取のため、治験の最後の24時間、代謝ケージに配置する。治験の最後に、血液サンプルを、尾静脈および採取された腎臓から取る。
腎機能:腎機能を、血中尿素窒素(BUN)、血清クレアチニン、尿クレアチニン、および尿タンパク質を測定することによって評価する。GFRを、血清および尿クレアチニン、ならびに尿量から判定されるクレアチニンクリアランスから評価する。
腎臓組織学的検査:腎臓を、10%の中性緩衝ホルマリン中に固定し、切開のためにパラフィンワックス中に埋め込む。3ミクロン切片を、過ヨウ素酸シッフ(PAS)で染色し、光学顕微鏡法によって分析する。
溶媒対照対象は、シスプラチン投与より前の体重と比較したとき、シスプラチン投与後の体重の著しい減少を示し、GLP−1処置は、この影響を軽減または防止すると予測される。血清クレアチニンは、溶媒対照対象を実質的に増加させ、GLP−1処置はこの影響を軽減または防止するとさらに予測される。
溶媒対照対象は、シスプラチン処置後のBUNの著しい増加を示し、GLP−1処置はこの影響を軽減または防止すると予測される。
これらの結果は、GLP−1がシスプラチン誘発性腎症から肝臓を保護することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、シスプラチンまたは同様の腎毒性薬剤によって引き起こされる急性腎損傷から対象を保護するための方法に有用である。
実施例44:急性肝不全(ALF)の予防および処置におけるGLP−1
この実施例は、急性肝不全(ALF)の予防および処置における本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
好適なALFの動物モデルは、外科手技、中毒性肝障害、またはそれらの組み合わせを使用する。Belanger&Butterworth,Metabolic Brain Disease,20:409−423(2005)を参照されたい。GLP−1または対照溶媒を、毒性傷害または外科的傷害より前、または同時に投与する。肝機能を、血清肝酵素(トランスアミナーゼ、アルカリホスファターゼ)、血清ビリルビン、血清アンモニア、血清グルコース、血清乳酸塩、または血清クレアチニンを測定することによって評価する。ALFの予防における本発明のGLP−1ペプチドの有効性は、対照対象と比較したとき、上のマーカーによって示される通り、ALFの発生率または重症度の減少によって示される。
毒性または外科的肝臓傷害は、肝機能の低下を引き起こし、GLP−1での処置は、これらの影響を軽減または防止すると予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ALFを予防または処置するための方法に有用であることを示す。
実施例45:熱傷後の代謝亢進の予防または処置におけるGLP−1
代謝亢進(HYPM)は、熱傷の代謝障害の顕著な特徴である。エネルギー消費(EE)の増加は、脂質酸化の全エネルギー産生への寄与の増加を伴い、基質酸化の加速および燃料利用の変化に関連する。ミトコンドリア機能不全は、HYPM発症と密接に関係する。この実施例は、HYPMの予防および処置における本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
Sprague Dawley系ラットを3つの群へと無作為に選ぶ。擬似熱傷(SB)、食塩水処置を伴う熱傷(B)、およびペプチド処置を伴う熱傷(BP)。カテーテルを、頸静脈および頸動脈内に外科的に配置する。BP動物群は、即座の輸液蘇生を伴い、背部を、100℃の水中に12秒浸漬することによって、30%の全身表面積全層熱傷を受ける。BP動物は、3日間GLP−1(2mg/kg12時間毎)の静脈内注入を受ける。動物のEEを、TSE間接熱量測定システム(TSE Co.、Germany)において、12時間監視する。
B群の動物は、SB群の動物と比較して、EEの著しい増加を示し、GLP−1での処置は、この影響を軽減または防止すると予測される。これらの結果は、GLP−1での処置が、熱傷誘発性HYPMを予防または軽減することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、熱傷および二次合併症の処置を必要とする対象における熱傷および二次合併症を処置するための方法に有用である。
実施例46:GLP−1は熱傷誘発性肝臓アポトーシスを防ぐ
全身性炎症反応症候群(SIRS)および多臓器不全(MOF)は、重度の熱傷患者における罹患率および死亡率の主な原因である。この実施例は、これらの影響の防止におけるGLP−1の使用を実証する。
6〜8週間の年齢の雄のC57BLマウスは、30%の全身表面積(TBSA)熱傷を受け、続いて、食塩水溶媒またはGLP−1ペプチド(5mg/kg体重)を毎日注入される。微温(約37℃)に曝露された体重および年齢が同等である擬似熱傷群を対照として提供する。肝臓組織を、熱傷処置の1、3、および7日後に回収し、アポトーシス(TUNEL)、活性化カスパーゼレベル(ウェスタンブロット)、およびカスパーゼ活性(酵素アッセイ)のために分析する。
熱傷は、検査した全ての日において対照対象の肝臓におけるアポトーシスの比率を増加させると予測され、最も劇的な増加は、熱傷後7日目に起こると予想される。GLP−1ペプチドでの処置は、この影響を軽減または防止するとさらに予測される。
ウェスタンブロット分析は、擬似対照群と比較したときに、熱傷後に、活性化カスパーゼ−3の進行性増加を明らかにすると予測される。GLP−1での処置は、熱傷後、3および7日目に、カスパーゼ−3活性を軽減または抑制するとさらに予測され、擬似対照動物のものと同様の活性化カスパーゼ−3レベルをもたらす。カスパーゼ活性は、熱傷後7日目に著しく増加し、GLP−1ペプチドでの処置は、カスパーゼ活性を、擬似対照群のそれと統計学的に異ならないレベルへと減少させると予測される。対照対象と比較したときに、熱傷後にGLP−1ペプチドで処置されたマウスにおけるタンパク質酸化の減少があるとさらに予測される。
これらの結果は、GLP−1がアポトーシスシグナル伝達経路の熱傷誘発性活性およびその後の肝臓アポトーシスを予防することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、熱傷に続発する肝損傷などの全身性臓器障害を予防または処置するための方法に有用である。
実施例47:熱傷後の創傷収縮の予防におけるGLP−1
この実施例は、創傷収縮の予防における本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
損傷が可逆的であり得る凝固組織周りの有意な領域を伴う、熱創傷は、典型的に、深さおよび重症度において不均一であり、炎症性組織損傷は予防され得る。創傷収縮は、全層開放創、および特に全層熱傷の大きさを縮小させる過程である。収縮および皮下線維組織の形成中に発生する張力は、組織奇形、関節の固定屈曲、または固定伸長(創傷が関節上の領域を含む場合)をもたらし得る。かかる合併症は、熱傷治癒に特に関連する。組織に損傷がない場合、創傷収縮は起こらず、生存可能な組織が創傷に残っておらず、かつ熱傷が全層である場合、最大収縮が起こる。
Sprague−Dawley系ラット(雄、300〜350g)を、熱傷(65℃の水、25秒、下背部)の1時間前に、腹腔内への1mgのGLP−1ペプチド投与(約3mg/kg)で前処置し、続いて、創傷(1mg)へのGLP−1の局所適用、および72時間の12時間毎に1回の腹腔内への1mgのGLP−1ペプチド投与。創傷を、熱傷後に最大3週間観察する。
創傷は、創傷の大きさの測定値として定量化される堅い瘡蓋のように見えてくると予測される。熱傷が、対照と比較して、この対象においてあまり重症でないので、緩徐な創傷収縮速度が、対照対象と比較したときに、GLP−1処置群において観察されると予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、熱傷に関連する創傷を処置するための方法に有用であることを示す。
実施例48:GLP−1は熱傷の骨格筋機能不全を緩和する
この実施例は、熱傷後の合併症の予防および処置におけるGLP−1の使用を実証する。
熱傷における骨格筋ミトコンドリア機能不全の主な原因は、活性酸素種(ROS)のミトコンドリア産生の刺激およびミトコンドリアDNA(mtDNA)への酸化的損傷による酸化的リン酸化(OXPHOS)における欠損の結果であると思われる。この仮説は、ATP合成速度が、著しく減少し、ROS産生が熱傷に応じて、骨格筋において増加することを示すデータによって支持される。この進行は、熱傷病態生理の根底にあり、それは骨格筋消耗および悪液質を誘発する。
臨床的に関連するマウスの熱傷モデルを使用して、熱傷誘発性ミトコンドリア機能不全および小胞体(ER)ストレスへのGLP−1の影響を実証する。局所皮膚熱傷(3秒間90℃)直下の腓腹筋の酸化還元状態を、窒素酸化物EPRによって評価する。筋肉における酸化還元状態は、熱傷によって損なわれ、熱傷後6時間時点で、最も劇的な影響を伴うと予測される。
GLP−1(3mg/kg)ペプチドを、熱傷30分前、および熱傷直後に、腹腔内に投与する。6時間時点で、ペプチド処置は、窒素酸化物減少速度を著しく増加させると予測され、GLP−1処置は、熱傷下筋肉における酸化ストレスを減少させることを実証する。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、骨格筋機能不全などの熱傷の二次合併症を予防または防止する方法に有用であることを示す。
実施例49:GLP−1は熱傷後の組織損傷の進行を軽減する
この実施例は、熱傷後の組織損傷進行の防止におけるGLP−1ペプチドの使用を実証する。結果は、GLP−1が、
部分層性熱創傷における創傷治癒(すなわち、治癒を加速し、瘢痕の減少を引き起こす)を改善することを示す。
Sprague Dawley系ラットを3つの群へと無作為に選ぶ。擬似熱傷(SB)、食塩水処置を伴う熱傷(B)、およびペプチド処置を伴う熱傷(BP)。BP動物群は、即座の輸液蘇生を伴い、背脳体を、100℃の水中に12秒浸漬することによって、30%の全身表面積全層熱傷を受ける。BP動物は、3日間のGLP−1(2mg/kg12時間毎)の静脈内注入を受ける。創傷上皮再形成、収縮、および深さを、全体的な形態によって、および組織学的に21日間の期間にわたって評価する。この目的のため、傷創直後、暗いマークを、創傷縁ならびに縁から1cm離れた所に、動物の皮膚の上に適用する。創傷を、21日かけてデジタル撮影し、画像解析ソフトウェアを使用して、創傷の領域(瘡蓋として定義される)を測定する。創傷部位からマークの間隔の距離を使用して、創傷収縮を評価する。
選択された時間の時点で、創傷を、動物から採取する。第2度から第3度創傷への進行が、熱傷後の最初の48時間時点で主に起こると予期されるので、サンプルを、12、24、および48時間時点で採取する。創傷治癒過程への長期の影響を監視するために、サンプルを、2、7、14、および21日時点で採取する組織を固定および埋め込み、創傷の中心を横切る切片を、H&Eおよびトリクローム染色のために回収する。
皮膚の毛包のアポトーシスを、TUNEL標識化、および熱傷後0〜48時間時点で得られた皮膚サンプルを使用して活性化したカスパーゼ−3免疫染色を使用して測定する。TUNELおよびカスパーゼ−3染色の定量化を高出力で、デジタルで得られた画像で行う。高倍率視野当たりの陽性細胞の数を判定し、群の間で比較する。
発光マッピングを、ドップラー撮像を使用して実施して、創傷血流を評価する。熱傷後2時間、動物の背側を、走査レーザードップラー装置で撮像して、熱傷領域内および外の皮膚における表在性血流分布を定量化する。発光マッピングのため、100匹の雄のSprague−Dawley系ラットを使用する。80匹の動物は、背側に広範囲の(全身表面積の30%を被覆する)全層熱傷を受ける。これは、確立したモデルである。それらを、2つの群に分割し、一方を、GLP−1で処置し、他方を、偽薬(食塩水)で処置する。各群を、動物をさらなる分析のために屠殺する4つの時点からなる4つの亜群へとさらに分割する。屠殺より前に、発光撮像を実行し、続いて、安楽死およびその後の組織学的検査のための皮膚組織サンプリング。残りの20動物は、「擬似熱傷」を受け、GLP−1または食塩水で処置される。安楽死を、それぞれが4つの時点に対応する2匹の動物に実施する。平均で、各動物を、別個のケージで、10日間(動物農場での予熱傷日を含む)収容する。
GLP−1投与は、創傷治癒を加速させ、このモデルにおける熱傷の進行を軽減すると予測される。GLP−1処置は、熱傷誘発性アポトーシスおよび血流を減少させるとさらに予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、部分層性熱傷から全層熱傷への進行としての、熱傷後の組織損傷の進行を軽減するための方法に有用であることを示す。
実施例50:GLP−1は日焼けを防ぎ、日焼け後の組織損傷の進行を軽減する
この実施例は、日焼けを防ぎ、マウスモデルにおける日焼け後の組織損傷の進行を軽減するためのGLP−1ペプチドの使用を実証する。
ヒトと同様の皮膚特徴を有する無毛マウスは、一週間にわたって過剰な紫外線照射に曝露される。対象を、3つの群に無作為に分割する。1)熱傷、食塩水溶媒、2)熱傷、GLP−1(1日当たり4mg/kg、低用量群)、3)熱傷、GLP−1(1日当たり40mg/kg、高用量群)。ペプチドを、7日間、1日当たり2回、静脈内に投与する。測定されたパラメータは、創傷収縮、上皮再形成距離、細胞充実性、およびコラーゲン組織を含む。Ki67増殖抗原、ならびにTUNELおよびカスパーゼ−3活性化を評価する。血流を、発光マッピングによって測定する。
GLP−1投与は、創傷治癒を加速させ、このモデルにおける日焼けの進行を軽減すると予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、日焼けを防ぎ、日焼け後の組織損傷の進行を軽減するための方法に有用であることを示す。
実施例51:GLP−1は褐色脂肪組織におけるUCP−l発現の発現減少によって熱傷誘発性代謝亢進を軽減する
代謝亢進は、熱傷後の代謝障害の顕著な特徴である。ミトコンドリア機能不全は、熱傷後に起こり、代謝亢進(および変更された基質酸化)の発症と密接に関係する。脱共役タンパク質1(UCP−l)を、褐色脂肪組織において発現し、熱生成において重要な役割を果たす。この実施例は、本技術のGLP−1ペプチドが、熱傷後にUCP−1発現を発現減少させることを示す。
方法。Sprague Dawley系ラットを、無作為に5つの群に分割する。擬似(S)、食塩水溶媒を伴う擬似(SSal)、GLP−1処置を伴う擬似(SPep)、食塩水溶媒を伴う熱傷(BSal)、およびGLP−1処置を伴う熱傷(BPep)。熱傷対象の背側部を、l00℃の水中に12秒間浸漬して、全身麻酔下で、第3度の30%TBSA熱傷を生じさせる。擬似熱傷を、微温の水中に浸漬することによって生じさせる。対象は、傷害後に、蘇生のため40ml/kgの腹腔内食塩水注入を受ける。静脈カテーテルを、擬似または熱傷の後で、右頸静脈内に外科的に配置する。GLP−1(2mg/kg)または食塩水溶媒を、浸透圧ポンプ(Durect、CA)を使用して7日間(4mg/kg/日)注入する。間接熱量測定を、TSE間接熱量測定システム(TSE Co.、Germany)において、熱傷後6日目に24時間実施し、VO2、VCO2、およびエネルギー消費を6分毎に記録する。肩甲骨間の褐色脂肪組織を間接熱量測定後に回収し、褐色脂肪組織におけるUCP−1発現をウェスタンブロットによって評価する。
VO2、VCO2、およびエネルギー消費は、SSal群と比較したときに、BSal群において著しく増加し、GLP−1での処置は、著しくこの影響を軽減すると予測される。BSal群におけるUCP−1発現は、SSal群より高く、BPep群におけるUCP−1レベルは、BSal群より低いとさらに予測される。
これらの結果は、GLP−1が褐色脂肪組織におけるUCP−1発現の発現減少によって、熱傷誘発性代謝亢進を軽減することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、熱傷を患っている対象を処置するための方法に有用である。
実施例52:GLP−1は熱傷後にATP合成を誘発する
この実施例は、GLP−1ペプチドが、31P NMRおよびインビボの電子常磁性共鳴(EPR)を使用して、熱傷後に、ATP合成の速度を増加させることを実証する。
熱傷における骨格筋ミトコンドリア機能不全の主な原因は、活性酸素種(ROS)のミトコンドリア産生の刺激およびミトコンドリアDNA(mtDNA)への酸化的損傷による酸化的リン酸化(OXPHOS)における欠損の結果であると思われる。この仮説は、ATP合成速度が、著しく減少し、ROS産生が熱傷に応じて、骨格筋において増加することを示すデータによって支持される。この進行は、熱傷病態生理の根底にあり、それは骨格筋消耗および悪液質を誘発する。
材料および方法。20〜25gの重量である雄で6週間の年齢のCD1マウスを、40mg/kgのペントバルビタールナトリウムの腹腔内(i.p.)注入によって麻酔する。全群における全てのマウスの左後肢を剪毛する。熱傷対象は、左後肢を90℃の水に3秒間浸漬することによって、3〜5%の全身表面積(TBSA)の非致死性熱湯傷を受ける。
NMR分光法は、Padfield,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,102:5368−5373(2005)に詳細が記載される。手短に言えば、マウスを、1)熱傷+対照溶媒、2)熱傷+GLP−1ペプチド、3)熱傷なし+対照溶媒、4)および熱傷なし+GLP−1ペプチド群へと無作為に選ぶ。GLP−1ペプチド(3mg/kg)を、熱傷の30分前および熱傷直後に腹腔内に注入する。NMR実験を、Bruker Avaneeコンソールを使用する水平ボア磁石(プロトン周波数400MHz、21cm直径、Magnex Scientific)において、実施する。90°パルスを、リンスペクトル(繰り返し時間2秒、400平均、4Kデータ点)の検出のために最適化する。飽和90°−選択的パルス列(持続時間36.534ms、バンド幅75Hz)、続いて、破砕勾配を、使用して、γ−ATPピークを飽和させる。同じ飽和パルス列も、無機リン酸(Pi)共鳴のダウンフィールドに、γ−ATP共鳴に対称的に、適用する。γ−ATP飽和の存在下で、反転回復パルス配列を用いて、Piおよびホスホクレアチン(PCr)のT1緩和時間を測定する。断熱パルス(400スキャン、10KHzで掃引、4Kデータ)を、152ms〜7651msの反転時間で、PiおよびPCrの反転に用いた。
EPR分光法は、Khan,et al.,Mol.Med.Rep.1:813−819(2008)に詳細が記載される。手短に言えば、マウスを、1)熱傷+対照溶媒、2)熱傷+GLP−1ペプチド、3)熱傷なし+対照溶媒、4)および熱傷なし+GLP−1ペプチド群へと無作為に選ぶ。GLP−1ペプチド(3mg/kg)を、熱傷後、0、3、6、24、および48時間時点で腹腔内に注入する。EPR測定を、マイクロ波ブリッジおよびインビボ実験のために設計された外部ループ共鳴装置を備える1.2−GHzEPR分光計で実施する。最適分光計パラメータは、入射マイクロ波出力が10mW、磁場中心が400ガウス、変調周波数が27kHzである。静脈内に注入した窒素酸化物(150mg/Kg)の消失動態を、さまざまな時点で測定して、筋肉のミトコンドリアの酸化還元状態を評価する。
対照対象は、熱傷後に著しく上昇した酸化還元およびATP合成速度の著しい減少を示すと予測される。GLP−1処置は、対照と比較したときに、熱傷したマウスにおけるATP合成速度の著しい増加を誘発するとさらに予測される。
これらの結果は、GLP−1が、恐らく、ミトコンドリア酸化還元状態の回復によって、またはペルオキシソーム増殖因子活性化受容体−γコアクチベーター−1β(PGC−1β)によって、ATP合成速度を誘発することを示す。したがって、熱傷によって引き起こされるミトコンドリア機能不全は、GLP−1ペプチドの投与によって軽減されると予想される。
GLP−1ペプチドの投与は、実質的に、対照の健康なマウスにおいてでさえ、ATP合成速度を増加させるとも予想される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、骨格筋機能不全などの熱傷の二次合併症を予防または防止する方法に有用であることを示す。
実施例53:GLP−1はミトコンドリアアコニターゼ活性を減少させる
ミトコンドリアアコニターゼは、TCAサイクルの一部であり、その活性はTCA流動と直接相関関係があった。さらに、その活性は、ROSによって阻害されるので、酸化ストレスの指標と考えられる。この実施例は、依然として、本技術のGLP−1ペプチドのミトコンドリアアコニターゼ活性への影響を実証する。
マウス対象は、熱傷または擬似を受け、上述の通り、GLP−1または対照溶媒を投与される。ミトコンドリアを、熱傷したおよび対照組織から単離し、ミトコンドリアアコニターゼ活性を、市販のキットを使用して、評価する。
ミトコンドリアアコニターゼ活性は、熱傷した脚(局所熱傷影響)および熱傷した脚の対側(全身性熱傷影響)の両方において増加し、ほぼ確実に熱傷が誘発する代謝亢進に起因すると予測される。したがって、熱傷において生じることで知られる増加したROS産生は、ミトコンドリアアコニターゼ活性を阻害し得、ミトコンドリアアコニターゼ活性およびTCA流動に対する代謝亢進影響を克服できない可能性が高い。ROSの増加がこの状況においても観察されるが、同様の結果が、無傷のヒトおよび摘出されたマウスの骨格筋における運動/繰り返し収縮の場合にも示された。
したがって、GLP−1処置は、ミトコンドリアアコニターゼ活性を、熱傷を受ける対象における対照レベルに減少させるとさらに予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、熱傷後にミトコンドリアアコニターゼ活性を減少させるための方法に有用であることを示す。
実施例54:代謝症候群の予防または処置におけるGLP−1
この実施例は、代謝症候群の予防または処置におけるGLP−1ペプチドの使用を実証する。
Sprague Dawley系ラットに、6週間、高脂肪食(HFD)を与え、次いで、STZ(30mg/kg)を単回投与する。ラットを、STZ投与後、14週間、HFDで維持する。6週間、通常のラットの食事(NRC)を与えられた対照対象に、STZを含まないクエン酸塩緩衝液を投与する。5ヶ月後、糖尿病対象を、10週間の間、GLP−1(10mg/kg、3mg/kg、または1mg/kg、s.c.、q.d.(皮下に、1日1回)で、または1週間に5日、対照溶媒(食塩水)で処置する。研究群は以下の通りである。
A群:HFD/STZ+GLP−1 10mg/kg、s.c.、q.d.(月曜日〜金曜日)、n=12。
B群:HFD/STZ+GLP−1 3mg/kg、s.c.、q.d.(月曜日〜金曜日)、n=12。
C群:HFD/STZ+GLP−1 1mg/kg、s.c.、q.d.(月曜日〜金曜日)、n=10。
D群:HFD/STZ+対照溶媒、s.c.、q.d.(月曜日〜金曜日)、n=10。
E群:NRC+対照溶媒、s.c.、q.d.(月曜日〜金曜日)、n=10。
6週間のHFDの摂食は、明らかな体重増加を提供し、STZ摂取は、血中グルコースおよび高脂血症を増加させると予測され、これらの対象における代謝症候群同様の疾患を示す。それ故、プロトコルは、これらの対象における誘発された代謝症候群を有する。
l0週間の期間のペプチド処置の間、体重または血中グルコースレベルにおける明らかな変化は、GLP−1を受けている対象において予期されない。NRC群の血中グルコースは、正常範囲に留まると予期される一方で、STZ処置群のものは、10週間の期間の治験期間を通して、一番高いままであることが予期される。
HFD/STZラットの血中トリグリセリド値は、ペプチド処置前のNRCラットにおけるものよりかなり高く、10週間のGLP−1投与後に、正常値に減少すると予測され、GLP−1が、脂質代謝に有益な影響を及ぼすことを示す。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、代謝症候群を予防または処置するための方法に有用であることを示す。
実施例55:GLP−1はヒト網膜上皮細胞への高グルコース誘発性傷害を予防する
この実施例は、ヒト網膜上皮細胞(HREC)への高グルコース誘発性傷害の予防のためのGLP−1の使用を実証する。
本発明の研究に有用なHREC培養の方法は既知である。一般的には、Li,et al.,Clin.Ophthal.Res.23:20−2(2005);Premanand,et al.,Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.47:2179−84(2006)を参照されたい。手短に言えば、HREC細胞を、3つの状態のうちの1つで培養する。1)正常対照、2)30mMのグルコース、3)30mMのグルコース+GLP−1。様々な濃度のGLP−1(10nM、100nM、1uM、10μM)で共処置された高グルコースにおけるHRECの生存を、アネキシンVを使用して、流動細胞計測法によって測定する。一般的には、Koopman,et al.,Blood 84:1415(1994);Homburg,et al.,Blood X5:532(1995);Vermes,et al.J.Immunol.Meth.184:39(1995);Fadok,et al.,J.Immunol.148:2207(1992)を参照されたい。
GLP−1で共処置された高グルコースにおけるHRECの生存を、24時間および48時間時点で試験する。HRECの生存は、対照と比較したときに、GLP−1の投与で著しく改善し、アポトーシス細胞および壊死細胞の減少を伴うと予測される。GLP−1での処置はまた、ROSの産生を減少させると予測される。
ミトコンドリア媒介経路が、高グルコース誘発性細胞死に対するGLP−1保護において重要であることを実証するために、ミトコンドリア膜電位を、TMRMを使用して、流動細胞計測法によって測定する。GLP−1を伴わず高グルコースで、24または48時間、HRECを処置した後、ミトコンドリア膜電位の迅速な損失を検出し、100nMのGLP−1での処置が、この影響を防止または軽減することが予測される。これらの結果は、GLP−1ペプチドが、高グルコース環境の曝露によって引き起こされるミトコンドリア膜電位損失を防止することを示す。
グルコース(30mmol/L)は、HRECのミトコンドリアからチトクロムc放出を誘発すると予期される。固定されたHRECを、チトクロムc抗体およびミトコンドリア特異的タンパク質抗体(HSP60)で免疫標識する。共焦点顕微鏡分析は、正常培養およびグルコースで共処置されたGLP−1におけるHRECが、重複チトクロムc染色およびミトコンドリア染色を有することを示すと予想され、チトクロムcおよびミトコンドリアの共局在を示す。24または48時間の30mmol/Lのグルコースでの処置後、チトクロムcは、HRECの細胞質において観察されると予測され、グルコースが、HREC細胞におけるミトコンドリアから細胞質へのチトクロムcの放出を誘発し、GLP−1での処置がこの影響を防止または軽減することを示す。
これらの結果は、GLP−1が、高グルコース環境におけるHREC細胞の生存を促進することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、糖尿病性網膜症の予防のための方法に有用である。
実施例56:GLP−1は高脂肪食を与えられたラットにおける糖尿病性網膜症を予防する
この実施例は、高脂肪食(HFD)を与えられたラットにおける糖尿病性網膜症の予防におけるGLP−1の使用を実証する。
糖尿病のラットモデルを、Sprague−Dawley系ラットにおける、6週間のHFD、および1)低用量STZ(30mg/kg)注入、または2)単回高用量のSTZ(65mg/kg)のいずれかの組み合わせによって確立する。一般的には、Srinivasan,et al.,Pharm.Res.52(4):313−320(2005)を参照されたい。対照を、通常のラットの食事(NRC)で維持する。処置群は以下の通りである。
A群:12 HFD/STZ GLP−1 10mg/kg、s.c.
B群:12 HFD/STZ GLP−1 3mg/kg、s.c.
C群:12 HFD/STZ GLP−1 1mg/kg、s.c.
D群:10 HFD/STZ対照溶媒、s.c.
E群:10 NRC対照溶媒、s.c.
眼球を採取し、対象を、当該技術分野において既知の方法を用いて、白内障形成、上皮変化、血液網膜関門の健常性、網膜毛細血管構造、および網膜密着結合構造のために評価する。
GLP−1の投与は、糖尿病ラットの水晶体における白内障形成の予防または回復をもたらすと予測される。GLP−1の処置は、STZラットモデルおよびHFD/STZラットモデルの両方における上皮細胞変化を減少させ、対照対象と比較して、改善した内部血液網膜関門機能をもたらすとさらに予測される。
GLP−1の処置は、STZまたはHFD/STZラットにおいて観察される網膜毛細血管変化を減少させると予測される。クローディン−5局在によって可視化される通りの密着結合は、対照対象における網膜血管に沿って均一に分布され、HFD/STZ対象においては不均一に分布されるとさらに予測される。GLP−1(10mg/kg)での処置は、この影響を防止し、逆戻りさせ、または軽減するとさらに予測される。
これらの結果は、集合的に、GLP−1ペプチドが、眼球における糖尿病の悪影響、例えば、白内障および毛細血管系損傷を予防または補うことを確立する。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、ヒト対象における糖尿病に関連する眼状態を予防または処置するための方法に有用である。
実施例57:心不全の予防および処置におけるGLP−1
この実施例は、高血圧性心筋症および心不全の予防および処置におけるGLP−1の使用を実証する。この実施例は、アンジオテンシンII(AngII)誘発性心筋症における、およびヘテロトリマーのGqタンパク質(Gαq)のαサブユニットを過剰発現させる心筋症のマウスにおけるNADPHおよびミトコンドリアの役割をさらに実証する。
72時間より若いマウス新生仔からの心室を、解剖し、細かくし、ブレンド酵素(Blendzyme)4(45mg/ml、Roche)で酵素消化する。酵素消化後、心筋細胞を、2時間の微分予備プレーティング(differential pre−plating)を使用して濃縮させ、20%のウシ胎仔血清(Sigma)および25μMのアラビノシルシトシン(Sigma)を含むDMEM(Gibco)において、24時間、フィブロネクチンコーティングされた培養皿上に蒔く。心筋細胞を、0.5%のインスリントランスフェリン−セレン(Sigma)、2mMのグルタミン、および1mg/mlのBSAを含有する、スクラム非含有DMEMにおいて、3時間、アンジオテンシンII(lμM)で刺激する。心筋細胞を、以下のうちのいずれかで同時に処置する。GLP−1(lnM)、N−アセチルシステイン(NAC:0.5mM)、またはPBS対照。ミトコンドリア超酸化物濃度を測定するために、Mitosox(5pM)を、30分間、37℃でインキュベートして、心筋細胞を充填し、続いて、ハンクス平衡塩類溶液で、2回洗浄する。サンプルを、流動細胞計測法によって、488/625nmの励起/放出を使用して、分析する。流量データを、FCS Express(De Novo Software、Los Angeles、CA、U.S.A.)を使用して分析し、Mitosox蛍光強度のヒストグラム分布として提示する。
マウス実験、薬物送達、心エコー法、および血圧測定。6〜10匹のマウスが、各実験群に含められる(食塩水、AngII、AngII+GLP−1、WT、Gαq、Gαq+GLP−1)。AngII(1.1mg/kg/日)の昇圧用量を、4週間、GLP−1(3mg/kg/日)を伴いまたは伴わずに、皮下Alzet1004浸透圧ミニポンプを使用して、投与し続ける。心エコー法を、13MHzプローブを備えるSiemens AcusonCV−70を使用して、ポンプ移植の4週間後およびベースライン時に、実施する。興奮を低減するために0.5%のイソフルラン下で、標準M−モードの従来のおよび組織ドップラー画像を撮影し、機能計算を、American Society of Echocardiographyガイドラインに従って実施する。MTIを、等容性収縮および緩和時間の合計と左室駆出時間との比率として計算する。MPIの増加は、収縮期のより大きな分画を使って、等容性段階の間の圧力変化に対処するという指標である。AngII処置マウスにおけるGLP−1ペプチドの影響の参考として、Rosa−26誘導性−mCATの遺伝的マウスモデルが含まれ、そこでミトコンドリアカタラーゼが、AngII処置の前に2週間過剰発現する。
血圧を、血管内カテーテルPA−C10(DSI、MN)を使用して、遠隔測定によって、別個の群のマウスにおいて測定し、そこでは、測定を、ポンプ配置の2日前から開始して、Angポンプ配置の2日後まで、3時間毎に実施する。この後、AngII+GLP−1で充填された新たなポンプを挿入し、続いて、さらに2日の記録をして、GLP−1が血圧に影響を及ぼすかどうかを見る。
定量的病理学。心室組織を、横行のスライスへと切断し、続いて、パラフィンで埋め込み、切開し、マッソントリクローム染色を受ける。線維症の定量的分析を、心室の総断面積に対する青色染色線維化組織の割合を測定することによって実施する。
ミトコンドリアタンパク質カルボニル基の測定。ミトコンドリアタンパク質抽出のため、心室組織を、ミトコンドリア単離緩衝液(1mMのEGTA、10mMのHEPES、250mMのスクロース、10mMのトリス−HCI、pH7.4)において均質化する。可溶化物を、7分間、800gで、4℃において、遠心分離する。次いで、上澄みを、30分間、4000gで、4℃において、遠心分離する。粗製ミトコンドリアペレットを、少量のミトコンドリア単離緩衝液において、再懸濁し、氷上で超音波処理して、膜を破裂させ、1%の硫酸ストレプトマイシンで処置して、ミトコンドリア核酸を沈殿させる。OxiSelect(商標)タンパク質カルボニルELISAキット(Cell Biolabs)を使用して、アッセイによって、1μgのタンパク質サンプルを分析する。ELISAを、少し変更を加え、取扱説明書に従って実施する。手短に言えば、タンパク質サンプルを、ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)と反応させ、抗DNPH抗体、続いて、HRP共役二次抗体で調査する。抗DNPH抗体およびHRP共役二次抗体濃度は、1:2500および1:4000それぞれである。
定量的PCR。遺伝子発現を、オンデマンドのTaqman遺伝子発現アッセイを備えるApplied Biosystems7900熱循環器を使用して、定量的リアルタイムPCRによって定量化し、それはPGCl−a(Mm00731216)、TFAM(Mm004474X5)、NRF−l(Mm00447996)、NRF−2(Mm00487471)、コラーゲン1a2(Mm00483937)、およびANP(Mm01255747)を含んだ。発現アッセイを、18S RNAへと正規化する。
NADPHオキシダーゼ活性NADPHオキシダーゼアッセイを、別の所で記載した通りに実施する。手短に、10μgの心室タンパク質抽出物を、ジヒドロエチジウム(DHE、10μM)、精子DNA(1.25μg/ml)、およびPBS/DTPA(100μMのDTPAを含有)におけるNADPH(50μM)と共にインキュベートし、アッセイを、30分間、暗所で、37℃でインキュベートし、蛍光を、490/580nmの励起/放出を使用して、検出する。
ウェスタン免疫ブロット心臓タンパク質抽出物を、氷上でプロテアーゼおよびホスファターゼ阻害剤を含有する溶解緩衝液(1.5mMのKCI、50mMのトリスHCI、0.125%のデオキシコール酸ナトリウム、0.375%のTritonX100、0.15%のNP40、3mMのEDTA)における均質化によって、調製する。サンプルを、超音波処理し、10,000×gで、15分間、4℃で、遠心分離する。上澄みを回収し、タンパク質濃度を、BCAアッセイ(Pierce Thermo Scientific、Rockford、IL、U.S.A.)を使用して判定する。合計タンパク質(25μg)を、NuPAGE 4−12%ビス−トリスゲル(Invitrogen)で分離させ、0.45μmのPVDF膜(Millipore)に移動し、次いで、1時間、0.1%のTween−20を含むトリス−緩衝溶液における5%の脱脂粉乳においてブロックする。一次抗体を一晩インキュベートし、二次抗体を1時間インキュベートする。一次抗体は、イエウサギモノクローナル抗切断カスパーゼ−3(Cell Signaling)、マウスモノクローナル抗GAPDH(Millipore)、イエウサギポリクローナルホスホ−p3X MAPキナーゼ(Cell ignaling)、およびマウスモノクローナル抗p38(Santa Cruz Biotechnology)を含んだ。向上した化学発光方法(Thermo Scientific)を、検出のために使用する。Image Quantバーション2.0を使用して、GAPDH(internal control)への比率として相対バンド密度を定量化する。全てのサンプルを、同じ心臓タンパク質サンプルへと正規化する。
Ang−IIは、新生仔心筋細胞におけるミトコンドリアROSを増加させ、それは、ミトコンドリア抗酸化剤ペプチドGLP−1によって緩和されると予測される。流動細胞計測法分析は、アンジオテンシンIIが新生仔心筋細胞におけるMitosox蛍光(ミトコンドリア超酸化物の指標)を増加させたことを示すと予想される。N−アセチルシステイン(NAC)、非標的化抗酸化剤薬での処置は、AngII後にミトコンドリアROSのレベルにいかなる影響も示さないと予想される。その一方、GLP−1は、AngII誘発性蛍光を、食塩水で処置した心筋細胞のものと同様のレベルに減少させると予測される。
これらの予測される結果は、心筋細胞におけるAngII誘発性ミトコンドリア酸化ストレスは、ミトコンドリア標的化抗酸化剤によって緩和され得ることを示す。
GLP−1ペプチドは、血圧下降効果の不在にも関わらず、AngII誘発性心筋症を寛解すると予測される。高血圧性心筋症を再現するために、AngII(1.1mg/kg/日)の昇圧用量を、Alzet1004浸透圧ミニポンプでの皮下持続的送達によって、4週間、投与する。血管内遠隔測定は、AngIIのこの用量が、ベースラインを超える25〜28mmHgで、収縮期血圧および拡張期血圧を著しく増加させることを明らかにすると予想される。GLP−1(3mg/kg/日)の同時投与は、血圧にいかなる影響も及ぼさないと予想される。
心臓病理学を、マッソントリクローム染色によって検査し、それは、4週間のAngII後に、血管周囲性線維症および間質性線維症を示す。心室線維症の定量的画像分析(トリクロームの青色染色)は、AngIIが、GLP−1によって完全に軽減されると予測される心室線維症を著しく増加させることを示すと予測される。心臓線維症の増加は、プロコラーゲンla2遺伝子、線維症の主要構成要素の定量的PCRによって確定される。
AngIIが心筋細胞におけるミトコンドリアROSを誘発するという予想と一致して、4週間のAngIIの慢性的な投与は、タンパク質酸化的損傷の指標である心室ミトコンドリアタンパク質カルボニル含有量を著しく増加させると予想される。ミトコンドリア標的化抗酸化剤GLP−1は、心臓ミトコンドリアタンパク質カルボニルを著しく減少させると予測される。
GLP−1は、ダウンストリームo{NADPHオキシダーゼのように働き、AngIlに応じて、p38MAPKおよびアポトーシスの活性化を減少させると予測される。以前の報告と一致して、4週間のAngIIは、心臓NADPHオキシダーゼ活性を著しく減少させると予測されるが、これは、GLP−1投与によって変化しないと予想され、これは、GLP−1保護が、NADPHオキシダーゼのダウンストリームのように働くことを示唆する。
AngIIは、p38などのいくつかのマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ(MAPK)を活性化すると示された。4週間のAngIIの投与は、p38MAPKのリン酸化を増加させ、このリン酸化は、GLP−1によって著しくおよびほぼ完全に軽減されると予測され、これは、MAPキナーゼが、ミトコンドリア−ROS感受性機構によって活性化されることを示唆する。直接的または間接的のいずれかで、アポトーシスシグナル調整キナーゼを活性化することによるミトコンドリアROSは、アポトーシスを誘発し得る。AngIIは、切断カスパーゼ−3の増加によって示される心臓アポトーシスを誘発すると予測される。GLP−1はAngIIによって引き起こされるカスパーゼ−3の活性化を完全に防止することも予測される。
GLP−1は、Gαq過剰発現誘発性心不全を部分的に救援すると予測される。Gαqタンパク質は、カテコラミンおよびAngIIのための受容体と結合され、その全ては、高血圧心血管疾患における主要媒介物であるとして知られる。慢性カテコラミン/AngII刺激のモデルへとこれらの観察を拡張するために、Gαqの心臓特異的過剰発現を伴う遺伝子マウスモデルを使用し、それは、14〜16週間の年齢でマウスの心不全を引き起こす。この研究におけるGαqマウスは、16週間の年齢で収縮機能障害を有し、それは、LV心臓室の拡張、減少したEa/Aaによって示される拡張機能の障害、および心筋作用指標(MPI)の悪化を伴うFSにおける実質的な減少によって示される。GLP−1を、12〜16週間の年齢(3mg/kg/日)から投与し、GLP−1は、収縮機能を著しく寛解し、心筋作用を改善すると予想される。LV心臓室拡張は、GLP−1処置から少し減少されると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象における心筋症または心不全を予防または処置するための方法に有用であることを示す。
実施例58:GLP−1は血管閉塞傷害を防ぐ
この実施例は、血行再建時のGLP−1ペプチドの投与が、急性心筋梗塞の間の梗塞の大きさを制限することを実証する。
胸痛の開始を示し、血行再建術(例えば、PCIまたは血栓溶解剤)で処置するために臨床的決定がなされる18歳以上の年齢の男性および女性が、登録対象である。患者はSTEMI(ST−上昇型心筋梗塞)または非STEMIであり得る。STEMI患者は、患者のECGがST上昇という典型的な心臓発作パターンも示す場合、心筋への血液供給の中断または暗示する症状を示す。したがって、診断を、純粋に症状、臨床検査、およびECG変化に基づいて行う。非ST上昇心臓発作の場合では、胸痛の症状は、STEMIの症状と同一であり得るが、患者のECGが心臓発作に伝統的に関連した典型的なST上昇変化を示さないことが重要な相違点であり、患者は、多くの場合、狭心症の病歴を有するが、疑わしい攻撃時のECGは、異常を全く示さない場合もある。診断は、病歴および症状において疑われ、かつ血液中の心筋酵素と呼ばれる物質の濃度の増加を示す血液試験によって確認される。
左心室および冠動脈血管造影を、血行再建の直前に標準の技法を用いて実施する。血行再建を、直接ステント留置法を用いてPCIによって実施する。代替の血行再建術には、バルーン血管形成、経皮経管冠動脈形成術、および方向性冠動脈粥腫切除術が含まれるが、それらに限定されない。
冠動脈血管造影を実施した後であるが、ステントを埋め込む前に、登録基準を満たす患者を、対照群またはペプチド群のいずれかに無作為に割り当てる。無作為化を、コンピュータ生成された無作為化シーケンスを用いて実施する。直接ステント留置の10分未満前に、ペプチド群の患者は、GLP−1の静脈内ボーラス注入を受ける。患者を、以下の治療アームのうちのいずれかに平等に無作為化する(例えば、0、0.001、0.005、0.01、0.025、0.05、0.10、0.25、0.5、および1.0mg/kg/時間)。ペプチドを、再灌流の約10分前から再灌流期間後のPCLの約3時間後に、静脈内注入として投与し、対象は、あらゆる投与手段、例えば、皮下または静脈内注入によって、ペプチドを慢性的に投与され得る。
主要エンドポイントは、心臓バイオマーカーの測定によって評価される梗塞の大きさである。血液サンプルを、入院時および翌3日間にわたって繰り返し入手する。冠動脈バイオマーカーを、各患者において測定する。例えば、クレアチンキナーゼおよびトロポニンI放出(Beckmanキット)の曲線下面積(AUC)(任意の単位で表される)は、各患者において、コンピュータ化された面積測定法によって測定され得る。主な二次エンドポイントは、心臓磁気共鳴画像(MRI)上で見られる遅延高度増強領域によって測定される梗塞の大きさであり、梗塞後5日目に評価される。遅延増強分析について、1キログラム当たり0.2mmolのガドリニウム−テトラアザシクロドデカン四酢酸(Gd.DOTA)を、1秒当たり4mLの速度で注入し、15mLの食塩水で洗い流す。三次元反転回復勾配エコーシーケンスを用いて、ガドリニウムGd.DOTAの注入の10分後に遅延高度増強を評価する。全左心室を被覆する短軸スライスにおいて画像を解析する。
心筋梗塞は、同じスライス内の離れた非梗塞心筋の参照領域内の強度を2SD超える心筋の造影剤後信号の強度によって定量的に定義される、心筋内の遅延高度増強によって同定される。全てのスライスについて、梗塞領域の絶対質量を、以下の式に従って計算する。梗塞質量(組織のグラム単位)=Σ(高度増強領域[平方センチメートル単位])×スライスの厚さ(センチメートル単位)×心筋特定密度(1立方センチメートルあたり1.05g)。
再灌流時のペプチドの投与は、偽薬の投与で見られるよりもある程度小さい梗塞に関連していると予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、急性心筋梗塞の間の梗塞の大きさを制限するために有用であることを示す。
実施例59:GLP−1はイエウサギモデルにおける急性心筋梗塞傷害を防ぐ
この実施例は、イエウサギモデルにおける急性心筋梗塞傷害を防ぐことにおけるGLP−1ペプチドの使用を実証する。
ニュージーランドホワイト系イエウサギをこの研究に使用する。イエウサギは、雄および>10週間の年齢である。動物の部屋における環境調節を、61°〜72°Fの温度および30%〜70%の間の相対湿度を維持するように設定する。室温および湿度を1時間毎に記録し、毎日監視する。動物の部屋において1時間毎に約10〜15の空気交換をする。光周期は、投薬およびデータ回収を適応するのに必要である例外を除いて、12時間明/12時間暗(蛍光照明によって)である。日常の毎日の観察を実施する。Harlan Teklad、Certified Diet(2030C)、イエウサギの食事を、到着から施設まで、1日当たり約180グラム提供する。加えて、新鮮な果実および野菜を、イエウサギに、1週間に3回与える。
GLP−1ペプチドを、被験物質として使用する。投薬溶液を配合し、一定速度で(例えば、50μL/kg/分)、持続注入(IV)によって送達する。生理食塩水(0.9%のNaCl)を対照として使用する。
試験/溶媒物を、全身麻酔下で、AMIおよびPTCAの臨床的設定における投与の予期される経路を模倣するために、静脈内に与える。静脈内注入を、一定量(例えば、50μL/kg/分)で、Kd Scientific注入ポンプ(Holliston、MA01746)を使用して、末梢静脈を介して投与する。
研究は、所定の偽薬および擬似制御されたデザインに従った。要するに、10〜20匹の健康な気候順応した雄のイエウサギを、3つの研究アームのうちの1つに割り当てる(群当たり約2〜10匹の動物)。アームA(n=4、CTRL/PLAC)は、溶媒で処置された動物(溶媒;VEH、IV)を含み、アームB(n=7、処置済)は、ペプチドで処置された動物を含み、アームC(n=2、擬似)は、溶媒(溶媒;VEH、IV)またはペプチドで処置された擬似手術された時間対照を含む。
全ての場合において、処置を、30分の虚血性傷害(冠動脈閉塞)の開始の約30分後に開始し、再灌流後最大3時間続く。全ての場合において、心血管系機能を、虚血より前およびその間の両方、ならびに再灌流後最大180分間(3時間)監視する。実験を再灌流の3時間後に停止し(研究の終わり)、この時点での不可逆性心筋傷害(組織形態計測による梗塞の大きさ)を評価し、研究の主要エンドポイントである。
GLP−1ペプチドの投与は、対照と比較して、減少した梗塞の大きさをもたらすと予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、哺乳動物の対象における急性心筋梗塞を予防および処置するための方法に有用であることを示す。
実施例60:急性心筋梗塞傷害の処置における組み合わせたGLP−1およびシクロスポリン
この実施例は、血行再建時のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩およびシクロスポリンの投与が、急性心筋梗塞の間、梗塞の大きさを制限することを実証する。
研究群。胸痛の開始の6時間後以内に示し、2つの連続的なリードにおける0.1mV超のST−セグメント上昇を有し、経皮的冠動脈形成術(PCI)で処置するために臨床的決定がなされる18歳以上の年齢の男性および女性が、登録対象である。患者は、彼らが一次PCIまたは救助PCIを受けるかどうかの研究対象である。入院時の影響を受けた冠動脈(心筋梗塞(TIMI)流れ階級0における血栓溶解)の閉塞もまた、包含の基準である。
血管造影および血行再建。左心室および冠動脈血管造影を、血行再建の直前に標準の技法を用いて実施する。血行再建を、直接ステント留置法を用いてPCIによって実施する。代替の血行再建術には、バルーン血管形成、バイパス移植片の挿入、経皮経管冠動脈形成術、および方向性冠動脈粥腫切除術が含まれるが、それらに限定されない。
実験のプロトコル。冠動脈血管造影を実施した後であるが、ステントを埋め込む前に、登録基準を満たす患者を、対照群またはペプチド群のいずれかに無作為に割り当てる。無作為化を、コンピュータ生成された無作為化シーケンスを用いて実施する。直接ステント留置の10分未満前に、ペプチド群の患者は、GLP−1およびシクロスポリンの静脈内ボーラス注入を受ける。ペプチドを食塩水(最終濃度、25mg/mL)中で溶解し、肘正中静脈内に位置付けられるカテーテルを通して注入する。シクロスポリン(最終濃度、1ミリリットル当たり25mgを、カテーテルを通して、別々または同時のいずれかで注入する。生理食塩水(0.9%のNaCl)を対照として使用する。対照群の患者は、同等容量の生理食塩水を受ける。
梗塞の大きさ。主要エンドポイントは、心臓バイオマーカーの測定によって評価される梗塞の大きさである。血液サンプルを、入院時および翌3日間にわたって繰り返し入手する。クレアチンキナーゼおよびトロポニンI放出(Beckmanキット)の曲線下面積(AUC)(任意の単位で表される)は、各患者において、コンピュータ化された面積測定法によって測定される。主な二次エンドポイントは、心臓磁気共鳴画像(MRI)上で見られる遅延高度増強領域によって測定される梗塞の大きさであり、梗塞後5日目に評価される。遅延増強分析について、1キログラムあたり0.2mmolのガドリニウム−テトラアザシクロドデカン四酢酸(Gd.DOTA)を、1秒あたり4mLの速度で注入し、15mLの食塩水で洗い流す。三次元反転回復勾配エコーシーケンスを用いて、Gd.DOTAの注入の10分後に遅延高度増強を評価する。全左心室を被覆する短軸スライスにおいて画像を解析する。
心筋梗塞は、同じスライス内の離れた非梗塞心筋の参照領域内の強度を2SD超える心筋の造影剤後信号の強度によって定量的に定義される、心筋内の遅延高度増強によって同定される。全てのスライスについて、梗塞領域の絶対質量を、以下の式に従って計算する。梗塞質量(組織のグラム単位)=Σ(高度増強領域[平方センチメートル単位])×スライスの厚さ(センチメートル単位)×心筋特定密度(1立方センチメートルあたり1.05g)。
他のエンドポイント。ペプチドの全血濃度は、PCIの直前、ならびにPCIの1、2、4、8、および12時間後である。クレアチニンおよびカリウムの血圧および血清濃度を、入院時、ならびにPCIの24、48、および72時間後に測定する。ビリルビン、グルタミルトランスフェラーゼ、およびアルカリホスファターゼの血清濃度、ならびに白血球数を、入院時およびPCIの24時間後に測定する。
死、心不全、急性心筋梗塞、脳卒中、再発性虚血、血行再建の反復の必要性、腎不全または肝不全、血管合併症、および出血を含む、再灌流後最初の48時間以内に起こる主要な有害事象の累積発現率を記録する。心不全および心室細動を含む梗塞に関連した有害事象を評価する。加えて、急性心筋梗塞の3ヶ月後、心事象を記録し、全体の左心室機能を心エコー法(Vivid7システム、GE Vingmed)によって評価する。
再灌流時のGLP−1ペプチドおよびシクロスポリンの投与が、偽薬の投与で見られるよりもある程度小さい梗塞に関連していることが予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、心筋梗塞の処置のための方法に有用なシクロスポリンとの組み合わせにおいて有用であることを示す。
実施例61:移植患者における腎毒性の処置における組み合わされたGLP−1およびシクロスポリン
この実施例は、移植患者における腎毒性の処置における組み合わされたGLP−1およびシクロスポリンの使用を実証する。
移植後の臓器または組織拒絶を予防するために、患者は、多くの場合、免疫抑制薬シクロスポリンのレジメンを受ける。シクロスポリンレベルを、確立し、免疫系を有効に抑制するレベルで、対象において維持する。しかしながら、腎毒性は、これらの対象に対する懸念であり、対象の血中薬剤のレベルを注意深く監視する。シクロスポリン用量を、拒絶を予防するだけではなく、これらの有害な可能性のある副作用を阻止するために、適切に調節する。典型的には、大人の移植患者は、以下の通りに、シクロスポリンを受ける。IV:4〜6時間にわたる1日1回の2〜4mg/kg/日の静脈内注入、または4〜6時間にわたる1日2回の1〜2mg/kgの静脈内注入、または24時間にわたる2〜4mg/kg/日の持続静脈内注入。カプセル:2回の分割投与で、経口的に8〜12mg/kg/日。溶液:1日1回、経口的に8〜12mg/kg。一部の患者において、用量は時間と共に下方に滴定されて、3〜5mg/kg/日もの低い用量を維持する。一部の患者において、シクロスポリンに対する耐性が乏しく、シクロスポリン治療法を中断しなければならず、対象の腎臓の破壊を予防するために、薬用量を低減するか、または薬用量レジメンを循環させる。
この実施例は、GLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩、およびシクロスポリンの、移植後臓器健康(例えば、移植後虚血−再灌流傷害および臓器拒絶)、ならびに腎臓健康(例えば、シクロスポリンの腎毒性作用)への影響を実証する。GLP−1ペプチドの投与は、移植臓器または組織に対する保護効果、およびシクロスポリン処置の間の腎臓健康に対する保護効果を有すると予測される。
移植前および移植後手順に準じてシクロスポリンを受ける移植対象は、群に分割される。治療上有効な量のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、移植前、移植の間、および/または移植後に、対象に投与される。対象を、移植された組織または臓器の機能、ならびに長期のシクロスポリン投与でよく見られる腎毒性の発生率および重症度のために監視する。
GLP−1ペプチドを受ける対象は、より健康な移植された臓器または組織を有し、および/またはペプチドを受けない対象と比較して、より長い期間、より高いおよび/またはより一定のシクロスポリン薬用量を維持することができると予想される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、移植患者における腎毒性を処置するための方法において有用であるシクロスポリンとの組み合わせにおいて有用であることを示す。
実施例62:改善したGLP−1電子捕捉能力
特定の天然アミノ酸は、酸化還元活性であり、Tyr、Trp、Cys、およびMetを含む1つの電子酸化を受けることができ、Tyrが最も多用途である。Tyrは、H22およびヒドロキシルラジカルによって酸化を誘発する機構によって、1つの電子酸化を受けることができる。チロシルラジカルは、O2とあまり反応しないが、組み合わさって、ジチロシンダイマーを形成する。チロシルラジカルを、GSHによって捕捉して、チイルラジカル(GS)および超酸化物を生成する。超酸化物のフェノキシルラジカルとの反応は、親フェノールの修復またはヒドロ過酸化物を形成するための添加のいずれかをもたらし得る。Tyrヒドロ過酸化物の生成は、特定の状態、特に、Tyrが、N−末端または遊離アミンが近い場合に、有利に働く。現存のペプチドにおいて、電子捕捉は、2’,6’−Dmtを含むTyrまたは置換Tyrによって提供された。TyrのPheでの置換は、捕捉活性を無効にする。
GLP−1ペプチドの電子捕捉能力は、酸化還元活性アミノ酸の数を増加させることによって改善され得、Tyrにおけるメチル基の取り込みが、Tyrと比較して、捕捉活性をさらに増加させると予想される。その上、Tyr、Trp、またはMetの代わりに、ミトコンドリア標的化に置換され得る。超酸化物は、トリプトファンと反応して、ある数の反応生成物を形成し得、メチオニンとでは、メチオニンスルホキシドを形成し得る。これらの修飾GLP−1ペプチドのH22、ヒドロキシルラジカル、超酸化物、ペルオキシナイトライトを捕捉する能力は、インビトロで判定され、次いで、細胞培養において確定される。
GLP−1ペプチドの捕捉能力は、酸化還元活性アミノ酸の数が増えるにつれ、直線的に増加すると予測される。細胞透過性を依然として維持しながら、ペプチド長さを6残基に増加させ、捕捉能力の3倍に到達することが可能であり得る。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、電子捕捉を含む方法に有用であることを示す。
実施例63:GLP−1は電子移動を促進する
電子伝達鎖(ETC)におけるATP合成は、一連の酸化/還元過程として記載され得るETCのタンパク質錯体を通って、電子流によって、引き起こされる。ETCを通る電子の迅速な入換は、電子脱出およびフリーラジカル中間体の生成を引き起こし得る短絡を防止するのに重要である。電子供与体と電子受容体との間の電子移動(ET)の速度は、それらの間の距離と共に急激に減少し、超交換ETは、20オングストロームに制限される。長距離ETは、複数のステップの電子ホッピング過程において、到達され得、そこでは、供与体と受容体との間の全距離が、一連のより短い、したがってより速いETステップに分割される。ETCにおいて、長距離にわたる効率的なETを、FMN、FeSクラスター、およびヘムを含むIMMに沿って戦略的に局在化される補因子によって補助する。Phe、Tyr、およびTrpなどの芳香族アミノ酸はまた、重複πクラウドを通るヘムへの電子移動を促進し得、これは、cyt cのために具体的に示された。好適な酸化電位(Tyr、Trp、Cys、Met)を伴うアミノ酸は、中間電子伝達体として働くことによって、足掛かりとなる。加えて、Tyrのヒドロキシル基は、それが電子を伝達するときに、プロトンを失う可能性があり、Lysなどの近くの塩基性基の存在は、さらにより効率的であるプロトン結合ETをもたらし得る。
IMMにおけるタンパク質錯体の間のGLP−1ペプチドの分布は、それが追加の中継局として働くことを可能にして、ETを促進すると仮定される。これは、モデル系として、cyt c還元の動態(吸光度分光法によって監視)を使用して、実証され、GLP−1ペプチドはETを促進する。還元剤としてのN−アセチルシステイン(NAC)の添加は、550nmでの吸光度における経時的な増加をもたらすと予測される。100μM濃度でのGLP−1ペプチドの単独での添加は、cyt cを還元しないが、NAC誘発性cyt c還元の速度を、用量依存的に、増加させるとさらに予測され、ペプチドが、電子増加電子移動の速度を提供しないことを示唆する。
この実施例は、ラットにおける虚血−再灌流(IR)傷害後のミトコンドリア呼吸の回復およびATP合成に対するGLP−1ペプチドの影響をさらに実証する。動物は、45分間の腎動脈の両側性閉塞を受け、続いて、20分または1時間の再灌流。対象は、虚血の30分前に、食塩水溶媒またはGLP−1ペプチド(2.0mg/kg、s.c.)を受け、再灌流時にさらに受ける(各群においてn=4−5)。GLP−1ペプチドは、酸素消費およびATP合成を改善すると予測される。
これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、電子捕捉、電子移動を含む方法に有用であることを示す。
実施例64:GLP−1はミトコンドリア還元電位を強化する
細胞の酸化還元環境は、その還元電位および還元能力に依存する。酸化還元電位は、細胞内に高度に区画化され、ミトコンドリア区画における酸化還元結合は、他の細胞区画におけるよりもより還元され、酸化をより起こしやすい。グルタチオン(GSH)は、ミトコンドリアにおけるmM濃度において存在し、主要な酸化還元結合と考えられる。還元チオール基−SHは、タンパク質におけるジスルフィドS−S基を還元し、機能を復元する。GSH/GSSG結合の酸化還元電位は、GSHおよびGSSGの量、ならびにGSHとGSSGとの比率の2つの要因に依存する。GSHが、細胞において区画化されるとき、GSH/GSSGの比率は、各区画において独立して調節され、ミトコンドリアGSH(mGSH)は、ミトコンドリア酸化ストレスに対する主要防御である。ミトコンドリアGSH酸化還元電位は、老化と共により酸化し、これは、主にGSSG含有量の増加およびGSH含有量の減少による。
本技術のGLP−1ペプチドは、単離ミトコンドリアにおけるインビトロおよび培養細胞および動物の対象におけるインビボのミトコンドリア還元電位を強化すると予測される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、ミトコンドリア還元電位を強化させるための方法に有用であることを示す。
実施例65:GLP−1はMV誘発性ミトコンドリア酸化を還元させる
この実施例は、本技術のGLP−1ペプチドが、人工呼吸(MV)誘発性ミトコンドリア酸化を還元させることを示す。
実験の設計マウス対象を以下の通りに処置する。
1.正常な移動性マウス:正常な移動性マウスを、1群当たり8匹で、AおよびBの2つの群に分割する。A群のマウスは、食塩水溶媒の注入を受け、B群のマウスは、GLP−1の注入を腹腔内に受ける。
2.後肢ギプス固定されたマウス:マウスの後肢を、14日間ギプス固定することによって、固定し、したがって、後肢筋萎縮を誘発する。ギプス固定されたマウスは、食塩水溶媒(0.3ml)またはGLP−1(0.3ml)の注入を腹腔内に受ける。未処置マウスの対照群も、この実験において使用する。
ミトコンドリアROS産生が、不動化誘発性骨格筋萎縮において役割を果たすことを実証するために、マウスを、3つの実験群のうちの1つに無作為に割り当てる(n=24/群)。1)非処置(対照)群、2)14日間の後肢不動化群(ギプス)、および3)ミトコンドリア標的化抗酸化剤GLP−1で処置した14日間の後肢不動化群(CasHSS)。対象は、不動化期間の間に1日1回投与される食塩水溶媒(0.3mL)またはGLP−1(1.5mg/kg)の注入を皮下に受ける。
不動化。マウスを、気体のイソフルラン(3%導入、0.5〜2.5%)維持)で麻酔する。麻酔した動物を、足底を固定した位置において、足首関節で、両側で、ギプス固定不動化して、ヒラメ筋および足底筋の最大萎縮を誘発する。両方の後肢および身体の尾側4番目をプラスターギプスによって包囲する。擦過傷を予防するために、薄い層の詰め物を、ギプスの下に配置する。加えて、動物がギプスを噛むのを防止するために、一片のガラス繊維材料をプラスター上に適用する。マウスを、噛まれたプラスター、擦過傷、静脈閉塞、および擦過傷に伴う問題のため、日常的に監視する。
透過処理した筋線維の調製。透過処理した筋線維を、以前に記載した通りに調製する。Korshunov,et al.,FEBS Lett416:15−18,1997;Tonkonogi,et al.,Pfliigers Arch446:261−269,2003。手短に言えば、筋肉を、結合組織のトリムし、線維束(4〜8mg湿重量)に切断する。顕微鏡下で、一組の非常に鋭利な鉗子を使用して、筋線維を、60mMのK−MES、35mMのKC1、7.23mMのK2EGTA、2.77mMのCaK2EGTA、20mMのイミダゾール、0.5mMのDTT、20mMのタウリン、5.7mMのATP、15mMのPCr、および6.56mMのMgCl2.6 H2O(pH7.1、295mosmol/kgのH2O)を含有する氷冷の緩衝液Xにおいて、優しく分離して、線維束の表面積を最大にする。筋線維を透過処理するために、各線維束を、ローテータ上で、30分間、4℃で、50μg/mlのサポニンを含有する氷冷の緩衝液Xにおいてインキュベートする。透過処理した束を、110mMのK−MES、35mMのKCl、1mMのEGTA、5mMのK2HP04、および3mMのMgCl2、0.005mMのグルタミン酸塩、および0.02mMのリンゴ酸塩、および0.5mg/mlのBSA、pH7.1を含有する氷冷の緩衝液Zにおいて洗浄する。
透過処理した線維におけるミトコンドリア呼吸。呼吸を、37℃で維持される呼吸チャンバー(Hansatech Instruments、United Kingdom)において、ポーラログラフ式で測定する。呼吸チャンバーを較正した後、透過処理した線維束を、20mMのクレアチンを含有する1mlの呼吸緩衝液Zと共にインキュベートして、クレアチンキナーゼを飽和する(Saks,et al.,Mol.Cell Biochem.184:81−100,1998;Walsh,et al.,J.Physiol.537:971−978,2001)。錯体Iを通る流動を、5mMのピルビン酸塩および2mMのリンゴ酸塩を使用して、測定する。ADPの存在下における呼吸速度として定義される最大呼吸(状態3)を、0.25mMのADPを呼吸チャンバーに添加することによって、開始する。基礎呼吸(状態4)を、ATP合成を阻害するために、10μg/mlのオリゴマイシンの存在下において、判定する。呼吸対照比率(RCR)を、状態3を状態4呼吸で割ることによって計算する。
ミトコンドリアROS産生。ミトコンドリアROS産生を、Amplex(商標)Red(Molecular Probes、Eugene、OR、U.S.A.)を使用して、判定する。アッセイを、基質として、コハク酸塩を使用して、96−ウェルプレートにおいて、37℃で実施する。超酸化物不均化酵素(SOD)を、40単位/mlで添加して、全ての超酸化物をH22へと転換する。レゾルフィン形成(H22によるAmplex(商標)Red酸化)を、マルチウェルプレートリーダー蛍光光度計(SpectraMax、Molecular Devices、Sunnyvale、CA、U.S.A.)を使用して、545nmの励起波長および590nmの放出波長で、監視する。レゾルフィン形成のレベルを、15分間5分毎に、記録し、H22産生を、検量線で計算する。
GLP−1は、正常な骨格筋の大きさまたはミトコンドリア機能に影響を及ぼさず、GLP−1は、酸化的損傷および後肢不動化によって誘発される関連する筋力低下(例えば、萎縮、収縮機能不全など)を予防すると予測される。
GLP−1は、移動性マウスにおける、正常なヒラメ筋筋肉重量、呼吸結合比(RCR)、ミトコンドリア状態3呼吸、またはミトコンドリア状態4呼吸に影響を及ぼさないと予測される。RCRは、酸素消費によって測定される通りの状態3呼吸と状態4呼吸との呼吸商比である。同様に、GLP−1は、正常なヒラメ筋における異なる大きさの筋線維に対して、または足底筋重量、呼吸結合比(RCR)、ミトコンドリア状態3呼吸、もしくはミトコンドリア状態4呼吸に対して、可変の影響をもたらさないと予測される。同じく、GLP−1は、正常な足底筋線維組織における異なる大きさの筋線維にいかなる可変の影響ももたらさないと予測される。
7日間の後肢ギプス固定は、ヒラメ筋筋肉重量およびミトコンドリア状態3呼吸の著しい減少を引き起こすと予測され、その両方が、GLP−1の投与によって逆戻りすると予測される。7日間のギプス固定は、ヒラメ筋からのミトコンドリア単離によって、H22産生を著しく増加させると予測され、それは、GLP−1によって予防されると予測される。ギプス固定はまた、4−ヒドロキシノネナール(4−HNE)による脂質過酸化によって測定される通りの、ヒラメ筋における酸化的損傷を著しく増加させると予測される。この影響は、GLP−1の投与によって克服されると予測される。さらに、ギプス固定は、筋肉劣化および萎縮を促進させるヒラメ筋におけるプロテアーゼ活性を著しく増加させ、この影響が、GLP−1投与によって、軽減または予防されると予測される。筋肉のカルパイン−l、カスパーゼ−3、およびカスパーゼ−12タンパク質分解は、それぞれ、GLP−1によって全て防止されると予測される。
これらの結果は、ミトコンドリアROS産生におけるMV誘発性または活動停止誘発性増加を伴う対象にGLP−1を投与することが、プロテアーゼ活性を減少させ、骨格筋萎縮および収縮機能不全を軽減することを示す。これらの結果は、ミトコンドリア標的化抗酸化剤GLP−1を伴う動物の処置が、I型、IIa型、およびIIx/b型骨格筋線維の萎縮を予防するのに有用であり、ミトコンドリアROS産生におけるMV誘発性および活動停止誘発性の増加の防止が、準最大および最大刺激周波数両方で、横隔膜特異的力産生におけるMV誘発性減少から横隔膜を保護することを示す。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、横隔膜および他の骨格筋におけるMV誘発性および活動停止誘発性ミトコンドリアROS産生を処置または防止するための方法に有用である。
実施例66:GLP−1は脳における虚血/再灌流後のノーリフローの解剖的ゾーンを減少させる
この実施例は、脳における虚血−再灌流によって引き起こされるノーリフローの解剖的ゾーンから対象を保護することにおける本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
脳虚血は、脳障害の原因となる一連の細胞および分子事象を引き起こす。1つのかかる事象は、ノーリフローの解剖的ゾーンである。脳虚血を、30分間の右中大脳動脈の閉塞によって誘発する。野生型(WT)マウスは、虚血の0、6、24、および48時間後に、食塩水溶媒(Veh)またはGLP−1ペプチド(2〜5mg/kg)のいずれかを、腹腔内に与えられる。マウスを、虚血の3日後に屠殺し、脳を、6〜8の切片に横行にスライスする。切片を、紫外線下で撮影して、ノーリフローの領域を識別する。各スライスにおけるノーリフローの領域を、ImageJ(supplier Rasband WS、ImageJ、National Institutes of Health、http://rsb.info.nih.gov/ij/)を使用して、デジタル化する。各スライスにおける領域を、スライスの重量で掛け、ノーリフロー領域の質量を得るために、結果を、合計する。
GLP−1ペプチドでの野生型マウスの処置は、梗塞体積の著しい減少をもたらし、ノーリフローの解剖的ゾーンを防止または減少すると予想される。これらの結果は、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩が、脳における虚血−再灌流によって引き起こされるノーリフローの発生率を減少させるための方法に有用であることを示す。
実施例67:GLP−1は腎臓における虚血/再灌流後のノーリフローの解剖的ゾーンを減少させる
この実施例は、腎臓における虚血−再灌流によって引き起こされるノーリフローの解剖的ゾーンら対象を保護することにおける本技術のGLP−1ペプチドの使用を実証する。
Sprague Dawley系ラット(250〜300g)を、3つの群に割り当てる。(1)I/Rを伴わない擬似手術群、(2)I/R+食塩水溶媒処置、(3)I/R+GLP−1ペプチド処置。GLP−1(3mg/kg、食塩水中に溶解)を、虚血の30分前および再灌流の開始直前に、ラットに投与する。対照ラットに、同じ計画で、食塩水溶媒を与える。ラットを、ケタミン(90mg/kg、i.p.)およびキシラジン(4mg/kg、i.p.)の混合物で、麻酔にかける。左腎臓血管茎を、マイクロクランプを使用して、30または45分間、一時的に、閉塞させる。虚血期間の最後に、再灌流を、クランプを除去することによって、確立する。その時、対側右腎臓を除去する。24時間の再灌流後、動物を屠殺し、血液サンプルを、心臓穿刺によって得る。腎機能を、血中尿素窒素(BUN)および血清クレアチニンによって測定することによって、判定する(BioAssay SystemsDIUR−500およびDICT−500)。
ノーリフローゾーンの分析および壊死。腎臓を、6〜8の切片に横行にスライスする。切片を、紫外線下で撮影して、ノーリフローの領域を識別する。各スライスにおけるノーリフローの領域を、ImageJ(supplier Rasband WS、Image J、National Institutes of Health、http://rsb.info.nih.gov/ij/)を使用して、デジタル化する。各スライスにおける領域を、スライスの重量で掛け、ノーリフロー領域の質量を得るために、結果を、合計する。
GLP−1ペプチドでの処置は、腎臓におけるノーリフローの解剖的ゾーンを防止または減少させると予想される。BUN、血清クレアチニン、および糸球体濾過率のうちの1つ以上が、対照対象と比較したときに、GLP−1ペプチドで処置された対象において改善されるとさらに予想される。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、腎臓における虚血−再灌流によって引き起こされるノーリフローの発生率を減少させるための方法に有用である。
実施例68:GLP−1は、ヒトにおけるノーリフロー現象を防ぐ
この実施例は、ヒト対象におけるノーリフローの解剖的ゾーンの大きさを制限するための虚血組織の血行再建時のGLP−1の使用を実証する。
急性心筋梗塞(AMI)の処置のため、影響を受けた動脈の機械的再疎通の使用は、患者の90%超において虚血心筋(TIMI流れ階級3)への心外膜冠動脈血流を回復する。しかしながら、これらの再灌流方法は、毛細血管床のレベルで血流ダウンストリームの回復という重要な付属的問題に対処しない。一次経皮的冠動脈形成術(PCI)の間または後に、微小循環機能不全が、患者の20〜40%で観察される。ステント留置法での血管形成術後のST−セグメント上昇分解能の欠如は、毛細血管の問題のマーカーであり、臨床予後不良に関連する。STEMIにおいて、開存性冠動脈の存在にも関わらず心筋再灌流に到達できないことが、「ノーリフロー」と称された。
研究群。胸痛の開始の6時間後以内に示し、2つの連続的なリードにおける0.1mV超のST−セグメント上昇を有し、PCIで処置するために臨床的決定がなされる18歳以上の年齢の男性および女性が、登録対象である。患者は、彼らが一次PCIまたは救助PCIを受けるかどうかの研究対象である。入院時の影響を受けた冠動脈(心筋梗塞[TIMI]流れ階級0における血栓溶解)の閉塞もまた、包含の基準である。
血管造影および血行再建。左心室および冠動脈血管造影を、血行再建の直前に標準の技法を用いて実施する。血行再建を、直接ステント留置法を用いてPCIによって実施する。代替の血行再建術には、バルーン血管形成、バイパス移植片の挿入、経皮経管冠動脈形成術、および方向性冠動脈粥腫切除術が含まれるが、それらに限定されない。
実験のプロトコル。冠動脈血管造影を実施した後であるが、ステントを埋め込む前に、登録基準を満たす患者を、対照群またはGLP−1ペプチド群のいずれかに無作為に割り当てる。無作為化を、コンピュータ生成された無作為化シーケンスを用いて実施する。直接ステント留置の10分未満前に、ペプチド群の患者は、GLP−1ペプチドの静脈内ボーラス注入を受ける。ペプチドを食塩水(最終濃度、ミリリットル当たり25mg)中で溶解し、肘正中静脈内に位置付けられるカテーテルを通して注入する。対照群の患者は、同等容量の正常食塩水を受ける。
ノーリフローゾーン。主要エンドポイントは、ノーリフローの解剖的ゾーンの大きさである。ノーリフローを、1つ以上の撮像技法によって評価する。リフロー現象を、心筋コントラストエコー法、冠動脈血管造影、心筋紅潮、冠動脈ドップラー撮像、心電図検査、タリウムもしくはテクネチウム−99mを使用する核撮像単一光子放射型CT、またはPETを使用して、評価する。1.5−Tの身体MRIスキャナーを使用して、心室機能、心筋の浮腫(危険性のある領域)、毛細血管の閉塞、および梗塞の大きさを評価するために、心臓MRIを実施する。造影剤後の遅延増強を、成功裏PCIおよびステント留置法の後4±1日目、30±3日目、および6+1.5ヶ月目に使用して、梗塞した心筋を定量化する。これは、同じスライス内の、離れた、非梗塞心筋の参照領域における強度を、2SDを超えて上回る、心筋の造影剤後のシグナルの強度によって、定量的に定義される。標準的な細胞外のガドリニウムベースの造影剤が、0.2mmol/kgの用量で使用される。2D反転回復準備済みの高速勾配エコーシーケンスは、次の時点で使用する。(1)毛細血管の梗塞の評価では、早期(造影剤の注入後約2分)。利用可能な場合は単発技法を考慮し、(2)梗塞の大きさの評価では、後期(造影剤の注入後おおよそ10分)。
再灌流時のGLP−1ペプチドの投与は、偽薬の投与で見られるよりもある程度小さいノーリフローの解剖的ゾーンに関連していると予測される。このため、本技術のGLP−1ペプチド、またはそれらの薬学的に許容される塩、例えば、酢酸塩もしくはトリフルオロ酢酸塩は、心臓における虚血−再灌流によって引き起こされるノーリフローの発生率を減少させるための方法に有用である。
実施例69−ヒトにおける薬物誘発性痛覚過敏の処置におけるGlp−1の使用
この実施例は、ヒト対象における痛覚過敏の処置における本技術の方法および組成物の使用を実証する。実施例は、ヒトにおけるビンクリスチン誘発性痛覚過敏の処置における、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)の使用を実証する。
患者は、彼らが、慢性(>6ヶ月の持続期間)の自然発症の進行中のビンクリスチン関連の疼痛で、診療所にいるときに、研究のために採用される。登録者は、視覚的アナログ尺度(VAS)で、4以上の疼痛の毎日の最高レベルを評価する。患者は、研究への登録の意志のために審査され、説明と同意が得られる。健康な対象も、比較データの回収のため採用される。患者または比較群いずれにおける対象も、糖尿病、AIDS、慢性アルコール中毒、または以前の放射線被曝を含む末梢神経障害の任意の他の原因の既知の危険因子を有さない。
患者の癌の病歴および処置についての集中的な問診後、理想的な種類の単語記述語のリストから選択することによって感覚的な症状を記述するように指示される。進行中および日常的な最大の疼痛強度を、底部に「疼痛なし」および頂部に「想像できる最大」のプロンプトを伴うVASで評価する。疼痛および感覚障害の領域は、各患者によって、標準化身体マップ上に描かれる。パクリタキセルで処置された患者における以前の観察と類似しているが、ビンクリスチン誘発性末梢神経障害を有する対象は、以下の感覚の3つのゾーンを識別すると予想される。
a)有痛領域:手指および/または足指の先端に位置する進行中の疼痛のゾーン。示指の先端は、全ての患者に関わると予期され、このゾーンの試験部位として使用される。
b)境界領域:有痛領域とは異なるが、隣接し、および近位であり、無痛感覚障害で表され、手掌および/または足の裏に位置する。母指球は、全ての患者に関わると予期され、このゾーンの試験部位として使用される。
c)無痛領域:境界領域とは異なるが、隣接し、および近位であり、患者によって「正常」に感じると報告される。この部位は、常に、手首および/または足首近位であると予期される。感覚試験を腕の掌側表面上で実施する。
示指の先端、母指球、および掌側前腕を、比較のため、正常な対象において試験する。患者は、衣類、ベッド用リネン製品、入浴、および日常生活の通常の活動が引き起こす影響を含む、疼痛を引き起こすか、またはこれらの領域における進行中の疼痛の悪化を引き起こす刺激について具体的に質問される。各ゾーンを、拡大縮小、ばち状指、および紅斑などの任意の物理変化のために検査し、それを記述する。感覚障害を、ラクダ毛ブラシで軽い接触によって、および手動マッサージによって、物理的に精査して、異痛症または痛覚過敏の存在のため審査する。
接触および鮮鋭度検出閾値-接触検出閾値を、以前に報告した通り、上げ/下げ法を用いて、von Freyモノフィラメントで判定する。0.02gの湾曲力で開始し、各モノフィラメントを、約1秒間、2mm未満の直径の皮膚上の点に適用する。4回連続で検出されたフィラメントの力を、接触検出閾値として割り当てる。鮮鋭度検出を、加重した30−ゲージ金属製シリンダーを使用して、判定する。手短に言えば、30−ゲージ針の先端(200mmの直径)を、やすりにかけて、平坦にし、円柱状終端およびルアーを、各刺激のため、所望の力(100、200、および400mN)レベルで、較正された真鍮重量に適合させる。各負荷針を、それが自由に移動できる別個の10ccのシリンジ内へと配置する。各刺激を、擬似乱数順序における関心の各領域内で、10回皮膚と垂直に、1秒間適用する。対象は、刺激が接触、圧力、鋭さ、またはその他として認知されるかどうかを示す。各応答の割合を、計算し、次いで、比較のため群全体平均値に組み合わせる。50%鮮鋭度検出閾値を、10回の連続刺激後に5以上の鋭さ応答を引き起こす加重した針として計算する。
溝付ペグボード試験−手先の器用さを、溝付ペグボード試験で評価する。対象は、指示された様式で、5×5の溝付ペグボートを満たすように指示され、利き手と非利き手の両方の時間を記録する。
熱検出閾値−熱疼痛を、マーストック(Marstock)技法を使用して判定する。線量計を、試験の初めに使用して、全ての試験部位でのベースライン皮膚温度を確認する。全ての試験および測定を室温22℃で実施する。熱勾配を、32℃のベースライン温度から3.6×3.6cmのペルチェ熱極を使用して、適用した。皮膚加熱は、0.30℃/秒の勾配であり、皮膚冷却は、−0.5℃/秒の勾配である。対象は、刺激が最初に温かくなり次いで痛いほど熱くなる、または最初に涼しくなり次いで痛いほど冷たくなるとして認知されるときに合図するように指示される。対象が、冷却試験において10秒間維持される上行性勾配または3℃に対して、51.5℃の遮断温度の前に所与の閾値に到達できない場合、遮断値は、到達していない任意のもののために割り当てられる。各患者における各皮膚感覚のための最終閾値を、3つの加熱および冷却治験の結果を平均することによって判定する。
統計的分析−接触検出の閾値を、ノンパラメトリック法(ウィルコクソンの試験)を使用して、比較する。鮮鋭度検出、熱閾値、および溝付ペグボート試験における時間を、分散の分析およびダンカンの多重範囲検定を用いた平均値の事後比較(Post hoc comparison)を使用して、比較する。機械的閾値および熱閾値の比較を、試験された皮膚の異なる領域に対して、健康な対象と患者の間で実施する。さらなる分析を、患者群内の無毛の皮膚と掌側皮膚との間で実施する。本研究で実施されたあらゆる比較に関して、p<0.05は有意であると考えられる。
上の基準の初期評価後、対象を4つの群に分ける。
a)健康な対照
b)非処置
c)溶媒のみの偽薬、皮下に投与、14日間1日1回
d)1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)、10mg/kg、皮下に投与、14日間1日1回
14日間の処置期間後、対象を、上述の通りの統計学的分析で、上の基準に従って再評価する。
結果-14日間の期間Glp−1を投与された神経障害対象は、非処置または溶媒のみの偽薬を投与された対象と比較して、痛覚過敏症状の低減を報告すると予期される。痛覚過敏の低減は、対照対象と比較して、接触および鮮鋭度検出閾値、溝付ペグボート試験、および熱検出試験の改善された点数付けにおいて顕在化される。
これらの結果は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)などの本技術の芳香族カチオン性ペプチドが、ビンクリスチン誘発性痛覚過敏、および一般的に薬物誘発性痛覚過敏の処置で有用であることを示す。結果は、本明細書に記載される方法および組成物が、薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏の処置に有用であることを示す。
実施例70−ヒトにおける痛覚過敏の処置におけるGlp−1の使用
この実施例は、痛覚過敏の処置における本技術の方法および組成物の使用を実証する。実施例は、ヒトにおける様々な原因の末梢神経障害に関連する痛覚過敏の処置における1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)の使用を実証する。
患者は、彼らが、慢性(>6ヶ月の持続期間)の自然発症の進行中の神経障害関連の疼痛で、診療所にいるときに、研究のために採用される。独立した研究は、遺伝性傷害、代謝性/内分泌性合併症、炎症性疾患、ビタミン欠乏症、悪性疾患、ならびにアルコール、有機金属、重金属、放射線、および薬物毒性などの毒性によって引き起こされるか、それらに起因するか、またはそれらに関連する神経障害に対処する。対象を、彼らが神経障害の単一の型を有し、かつ対象が登録される研究の範囲外の神経障害型の既知の危険因子を有さないように、選択する。登録者は、視覚的アナログ尺度(VAS)で、4以上の疼痛の毎日の最高レベルを評価する。対象は、研究への登録の意志のために審査され、説明と同意が得られる。健康な対象も、比較データの回収のため採用される。
診療歴についての集中的な問診後、理想的な種類の単語記述語のリストから選択することによって感覚的な症状を記述するように指示される。進行中および日常的な最大の疼痛強度を、底部に「疼痛なし」および頂部に「想像できる最大」のプロンプトを伴うVASで評価する。疼痛および感覚障害の領域は、各患者によって、標準化身体マップ上に描かれる。神経障害対象は、以下の感覚の3つのゾーンを識別すると予想される。
a)有痛領域:手指および/または足指の先端に位置する進行中の疼痛のゾーン。示指の先端は、全ての患者に関わると予期され、このゾーンの試験部位として使用される。
b)境界領域:有痛領域とは異なるが、隣接し、および近位であり、無痛感覚障害で表され、手掌および/または足の裏に位置する。母指球は、全ての患者に関わると予期され、このゾーンの試験部位として使用される。
c)無痛領域:境界領域とは異なるが、隣接し、および近位であり、患者によって「正常」に感じると報告される。この部位は、常に、手首および/または足首近位であると予期される。感覚試験を腕の掌側表面上で実施する。
示指の先端、母指球、および掌側前腕を、比較のため、正常な対象において試験する。患者は、衣類、ベッド用リネン製品、入浴、および日常生活の通常の活動が引き起こす影響を含む、疼痛を引き起こすか、またはこれらの領域における進行中の疼痛の悪化を引き起こす刺激について具体的に質問される。各ゾーンを、拡大縮小、ばち状指、および紅斑などの任意の物理変化のために検査し、それを記述する。感覚障害を、ラクダ毛ブラシで軽い接触によって、および手動マッサージによって、物理的に精査して、異痛症または痛覚過敏の存在のため審査する。
接触および鮮鋭度検出閾値-接触検出閾値を、以前に報告した通り、上げ/下げ法を用いて、von Freyモノフィラメントで判定する。0.02gの湾曲力で開始し、各モノフィラメントを、約1秒間、2mm未満の直径の皮膚上の点に適用する。4回連続で検出されたフィラメントの力を、接触検出閾値として割り当てる。鮮鋭度検出を、加重した30−ゲージ金属製シリンダーを使用して、判定する。手短に言えば、30−ゲージ針の先端(200mmの直径)を、やすりにかけて、平坦にし、円柱状終端およびルアーを、各刺激のため、所望の力(100、200、および400mN)レベルで、較正された真鍮重量に適合させる。各負荷針を、それが自由に移動できる別個の10ccのシリンジ内へと配置する。各刺激を、擬似乱数順序における関心の各領域内で、10回皮膚と垂直に、1秒間適用する。対象は、刺激が接触、圧力、鋭さ、またはその他として認知されるかどうかを示す。各応答の割合を、計算し、次いで、比較のため群全体平均値に組み合わせる。50%鮮鋭度検出閾値を、10回の連続刺激後に5以上の鋭さ応答を引き起こす加重した針として計算する。
溝付ペグボード試験−手先の器用さを、溝付ペグボード試験で評価する。対象は、指示された様式で、5×5の溝付ペグボートを満たすように指示され、利き手と非利き手の両方の時間を記録する。
熱検出閾値−熱疼痛を、マーストック(Marstock)技法を使用して判定する。線量計を、試験の初めに使用して、全ての試験部位でのベースライン皮膚温度を確認する。全ての試験および測定を室温22℃で実施する。熱勾配を、32℃のベースライン温度から3.6×3.6cmのペルチェ熱極を使用して、適用した。皮膚加熱は、0.30℃/秒の勾配であり、皮膚冷却は、−0.5℃/秒の勾配である。対象は、刺激が最初に温かくなり次いで痛いほど熱くなる、または最初に涼しくなり次いで痛いほど冷たくなるとして認知されるときに合図するように指示される。対象が、冷却試験において10秒間維持される上行性勾配または3℃に対して、51.5℃の遮断温度の前に所与の閾値に到達できない場合、遮断値は、到達していない任意のもののために割り当てられる。各患者における各皮膚感覚のための最終閾値を、3つの加熱および冷却治験の結果を平均することによって判定する。
統計的分析−接触検出の閾値を、ノンパラメトリック法(ウィルコクソンの試験)を使用して、比較する。鮮鋭度検出、熱閾値、および溝付ペグボート試験における時間を、分散の分析およびダンカンの多重範囲検定を用いた平均値の事後比較(Post hoc comparison)を使用して、比較する。機械的閾値および熱閾値の比較を、試験された皮膚の異なる領域に対して、健康な対象と患者の間で実施する。さらなる分析を、患者群内の無毛の皮膚と掌側皮膚との間で実施する。本研究で実施されたあらゆる比較に関して、p<0.05は有意であると考えられる。
上の基準の初期評価後、対象を4つの群に分ける。
a)健康な対照
b)非処置
c)溶媒のみの偽薬、皮下に投与、14日間1日1回
d)1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)、10mg/kg、皮下に投与、14日間1日1回
14日間の処置期間後、対象を、上述の通りの統計学的分析で、上の基準に従って再評価する。
結果−14日の期間、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を投与した神経障害対象は、溶媒飲みの偽薬を投与した対象と比較して、痛覚過敏の低減を報告すると予期される。痛覚過敏の低減は、対照対象と比較して、接触および鮮鋭度検出閾値、溝付ペグボート試験、および熱検出試験の改善された点数付けにおいて顕在化される。
これらの結果は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)などの本技術の芳香族カチオン性ペプチドが、一般的に神経障害に関した痛覚過敏の処置に有用であることを示す。
実施例71−ヒトにおける痛覚過敏の予防におけるGlp−1の使用
この実施例は、痛覚過敏の予防における本技術の方法および組成物の使用を実証する。実施例は、ヒトにおける様々な原因の末梢神経障害に関連する痛覚過敏の予防における1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)の使用を実証する。
痛覚過敏を発症する危険のある対象を、彼らが末梢神経障害または痛覚過敏の発症に関連する状態の処置のために診療所にいるときに採用する。独立した研究は、遺伝性傷害、代謝性/内分泌性合併症、炎症性疾患、ビタミン欠乏症、悪性疾患、ならびにアルコール、有機金属、重金属、放射線、および薬物毒性などの毒性によって引き起こされるか、それらに起因するか、またはそれらに関連する神経障害および痛覚過敏に対処する。対象を、神経障害または痛覚過敏に関連する症状をまだ有していないときに、対象が登録される研究の範囲外の危険因子を有さず、彼らが神経障害または痛覚過敏の単一の型を発症する危険性があるように、選択する。対象は、研究への登録の意志のために審査され、説明と同意が得られる。健康な対象も、比較データの回収のため採用される。
診療歴についての集中的な問診後、接触および鮮鋭度検出閾値、溝付ペグボート試験、および熱検出閾値のベースライン測定を、上述の統計学的分析で、上述の方法に従って、判定する。
上の基準の初期評価後、対象を4つの群に分ける。
a)健康な対照
b)非処置
c)溶媒のみの偽薬、皮下に投与、1日1回
d)1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)、10mg/kg、皮下に投与、1日1回
対象を、鮮鋭度検出閾値、溝付ペグボート試験、および熱検出試験のため、治験の間毎週評価する。治験を、28日の期間、または非処置および偽薬対照群が上の基準に従って、痛覚過敏を示すまで継続し、その時点で、対象は最終評価を受ける。
結果-1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)を投与した神経障害または痛覚過敏を発症する危険性のある対象は、未処置および偽薬対照と比較して、神経障害または痛覚過敏の軽減された発症を示すと予期される。
これらの結果は、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチドまたは第II節および/または表1に示されるペプチドのうちの任意の1つ以上)と組み合わせたGLP−1(または変異体、類似体、もしくはそれらの薬学的に許容される塩)などの本技術の芳香族カチオン性ペプチドが、一般的に神経障害および痛覚過敏の予防 に有用であることを示す。結果は、本明細書に記載される方法および組成物が、一般的に神経障害または痛覚過敏の予防に有用であることを示す。
均等物
本発明は、本発明の個々の態様の単なる例として意図される、本出願に記載の特定の実施形態の点に限定されるものではない。本発明の多数の変更および変形は、当業者には明らかであるように、その精神と範囲から逸脱することなく、なされてもよい。本発明の範囲内の、機能的に同等の方法および器具は、本明細書に列挙されたものに加えて、前述の記載から当業者には明らかであろう。かかる変更および変形は、添付の特許請求の範囲内に含まれるように意図される。本発明は、かかる特許請求が与える均等物の全範囲に加え、添付の特許請求の表現によってのみ制限される。本発明が、特定の方法、試薬、化合物、組成物、または生体系に限定されるものではなく、もちろん変形可能であることを理解されたい。本明細書に使用される専門用語は、特定の実施形態のみを記載する目的であり、限定する意図はないこともまた、理解されたい。
均等物
本発明は、本発明の個々の態様の単なる例として意図される、本出願に記載の特定の実施形態の点に限定されるものではない。本発明の多数の変更および変形は、当業者には明らかであるように、その精神と範囲から逸脱することなく、なされてもよい。本発明の範囲内の、機能的に同等の方法および器具は、本明細書に列挙されたものに加えて、前述の記載から当業者には明らかであろう。かかる変更および変形は、添付の特許請求の範囲内に含まれるように意図される。本発明は、かかる特許請求が与える均等物の全範囲に加え、添付の特許請求の表現によってのみ制限される。本発明が、特定の方法、試薬、化合物、組成物、または生体系に限定されるものではなく、もちろん変形可能であることを理解されたい。本明細書に使用される専門用語は、特定の実施形態のみを記載する目的であり、限定する意図はないこともまた、理解されたい。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕GLP−1を、単独で、あるいは、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH 2 などの芳香族カチオン性ペプチド)または第II節もしくは表1に記載されている1つ以上の芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて含むことを特徴とする組成物。
〔2〕シクロスポリン、心臓病薬、抗炎症薬、降圧剤、抗体、点眼薬、抗酸化剤、金属錯体、および抗ヒスタミン薬などの1つ以上の追加の活性薬剤をさらに含む、前記〔1〕に記載の組成物。
〔3〕ミトコンドリア機能不全を治療または予防するための方法であって、治療上有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔4〕ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を治療する方法であって、治療上有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔5〕前記疾患または状態が、神経性または神経変性疾患または状態、虚血、再灌流、低酸素症、アテローム性動脈硬化症、尿管閉塞、糖尿病、糖尿病の合併症、関節炎、肝損傷、インスリン抵抗性、糖尿病性腎症、急性腎損傷、慢性腎損傷、腎毒性薬剤および/または放射性造影剤への曝露に起因する急性または慢性腎損傷、高血圧、代謝症候群、眼疾患または眼状態、例えば、ドライアイ、糖尿病性網膜症、白内障、網膜色素変性、緑内障、黄斑変性、脈絡膜血管新生、網膜変性、酸素誘発性網膜症、心筋症、虚血性心疾患、心不全、高血圧性心筋症、血管閉塞、血管閉塞損傷、心筋梗塞、冠動脈疾患、酸化的損傷を含む、前記〔3〕または〔4〕に記載の方法。
〔6〕前記ミトコンドリア機能不全が、ミトコンドリア透過性転移を含む、前記〔3〕〜〔5〕に記載の方法。
〔7〕前記神経性または神経変性疾患または状態が、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、ハンチントン病、または多発性硬化症を含む、前記〔3〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の方法。
〔8〕前記対象が、虚血を患っているか、または心血管組織、骨格筋組織、脳組織、および腎組織のうちの1つ以上においてノーリフローの解剖学的ゾーンを有する、前記〔3〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の方法。
〔9〕CD36の発現の減少を必要とする対象におけるCD36の発現を減少させるための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔10〕CD36の上昇を特徴とする疾患または状態の治療または予防を必要とする対象におけるCD36の上昇を特徴とする疾患または状態を治療または予防するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔11〕前記対象が、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管新生異常、脂質代謝異常、アポトーシス細胞の除去異常、脳虚血および心筋虚血などの虚血、虚血−再灌流、尿管閉塞、脳卒中、アルツハイマー病、糖尿病、糖尿病性腎症、または肥満を有する、有すると疑われる、または有する危険性があると診断される、前記〔9〕または〔10〕に記載の方法。
〔12〕除去された臓器または組織における酸化的損傷を低減させるための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記除去された臓器または組織に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔13〕前記除去された臓器が、心臓、肺、膵臓、腎臓、肝臓、または皮膚を含む、前記〔12〕に記載の方法。
〔14〕ドーパミン産生ニューロンの損失の予防を必要とする対象におけるドーパミン産生ニューロンの損失を予防するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔15〕前記対象が、パーキンソン病またはALSを有する、有すると疑われる、または有する危険性があると診断される、前記〔15〕に記載の方法。
〔16〕神経変性疾患に関連する酸化的損傷の低減を必要とする対象における神経変性疾患に関連する酸化的損傷を低減させる方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔17〕前記神経変性疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはALSを含む、前記〔16〕に記載の方法。
〔18〕熱傷の予防または治療を必要とする対象における熱傷を予防または治療するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔19〕人工呼吸誘発性横隔膜機能不全の治療または予防を必要とする対象における人工呼吸誘発性横隔膜機能不全を治療または予防するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔20〕虚血−再灌流傷害後のノーリフローの治療または予防を必要とする対象における虚血−再灌流傷害後のノーリフローを治療または予防するための方法であって、有効な量の前記〔1〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔21〕鎮痛剤を必要とする哺乳動物におけるノルエピネフリン取り込みを予防するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔22〕薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏の治療または予防を必要とする対象における薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏を治療または予防するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔23〕疼痛の阻害または抑制を必要とする対象における疼痛を阻害または抑制するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔24〕アテローム硬化性腎血管疾患(ARVD)の治療を必要とする対象におけるアテローム硬化性腎血管疾患(ARVD)を治療するための方法であって、有効な量の前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
〔25〕1つ以上のD−アミノ酸の包含、1つ以上のN−メチル化部位の包含、および1つ以上の還元アミド結合(Ψ[CH 2 −NH])の包含から選択される修飾を備えるGlp−1類似体を含む、前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物。
〔26〕少なくとも1つの薬学的に許容されるpH低下剤、および前記活性薬剤の生物学的利用能の促進に有効な少なくとも1つの吸収促進剤、および1つ以上の積層のうちの1つ以上をさらに含む、前記〔1〕または〔2〕に記載の組成物。
〔27〕前記pH低下剤が、クエン酸、酒石酸、およびアミノ酸の酸性塩からなる群から選択される、前記〔26〕に記載の組成物。

Claims (27)

  1. GLP−1を、単独で、あるいは、1つ以上の活性薬剤(例えば、D−Arg−2’6’−Dmt−Lys−Phe−NH2などの芳香族カチオン性ペプチド)または第II節もしくは表1に記載されている1つ以上の芳香族カチオン性ペプチドと組み合わせて含むことを特徴とする組成物。
  2. シクロスポリン、心臓病薬、抗炎症薬、降圧剤、抗体、点眼薬、抗酸化剤、金属錯体、および抗ヒスタミン薬などの1つ以上の追加の活性薬剤をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  3. ミトコンドリア機能不全を治療または予防するための方法であって、治療上有効な量の請求項1または2に記載の組成物を投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  4. ミトコンドリア機能不全を特徴とする疾患または状態を治療する方法であって、治療上有効な量の請求項1または2に記載の組成物を投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  5. 前記疾患または状態が、神経性または神経変性疾患または状態、虚血、再灌流、低酸素症、アテローム性動脈硬化症、尿管閉塞、糖尿病、糖尿病の合併症、関節炎、肝損傷、インスリン抵抗性、糖尿病性腎症、急性腎損傷、慢性腎損傷、腎毒性薬剤および/または放射性造影剤への曝露に起因する急性または慢性腎損傷、高血圧、代謝症候群、眼疾患または眼状態、例えば、ドライアイ、糖尿病性網膜症、白内障、網膜色素変性、緑内障、黄斑変性、脈絡膜血管新生、網膜変性、酸素誘発性網膜症、心筋症、虚血性心疾患、心不全、高血圧性心筋症、血管閉塞、血管閉塞損傷、心筋梗塞、冠動脈疾患、酸化的損傷を含む、請求項3または4に記載の方法。
  6. 前記ミトコンドリア機能不全が、ミトコンドリア透過性転移を含む、請求項3〜5に記載の方法。
  7. 前記神経性または神経変性疾患または状態が、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、ハンチントン病、または多発性硬化症を含む、請求項3〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記対象が、虚血を患っているか、または心血管組織、骨格筋組織、脳組織、および腎組織のうちの1つ以上においてノーリフローの解剖学的ゾーンを有する、請求項3〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. CD36の発現の減少を必要とする対象におけるCD36の発現を減少させるための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  10. CD36の上昇を特徴とする疾患または状態の治療または予防を必要とする対象におけるCD36の上昇を特徴とする疾患または状態を治療または予防するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  11. 前記対象が、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管新生異常、脂質代謝異常、アポトーシス細胞の除去異常、脳虚血および心筋虚血などの虚血、虚血−再灌流、尿管閉塞、脳卒中、アルツハイマー病、糖尿病、糖尿病性腎症、または肥満を有する、有すると疑われる、または有する危険性があると診断される、請求項9または10に記載の方法。
  12. 除去された臓器または組織における酸化的損傷を低減させるための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記除去された臓器または組織に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  13. 前記除去された臓器が、心臓、肺、膵臓、腎臓、肝臓、または皮膚を含む、請求項12に記載の方法。
  14. ドーパミン産生ニューロンの損失の予防を必要とする対象におけるドーパミン産生ニューロンの損失を予防するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  15. 前記対象が、パーキンソン病またはALSを有する、有すると疑われる、または有する危険性があると診断される、請求項15に記載の方法。
  16. 神経変性疾患に関連する酸化的損傷の低減を必要とする対象における神経変性疾患に関連する酸化的損傷を低減させる方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  17. 前記神経変性疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはALSを含む、請求項16に記載の方法。
  18. 熱傷の予防または治療を必要とする対象における熱傷を予防または治療するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  19. 人工呼吸誘発性横隔膜機能不全の治療または予防を必要とする対象における人工呼吸誘発性横隔膜機能不全を治療または予防するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  20. 虚血−再灌流傷害後のノーリフローの治療または予防を必要とする対象における虚血−再灌流傷害後のノーリフローを治療または予防するための方法であって、有効な量の請求項1に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  21. 鎮痛剤を必要とする哺乳動物におけるノルエピネフリン取り込みを予防するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  22. 薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏の治療または予防を必要とする対象における薬物誘発性末梢神経障害または痛覚過敏を治療または予防するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  23. 疼痛の阻害または抑制を必要とする対象における疼痛を阻害または抑制するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  24. アテローム硬化性腎血管疾患(ARVD)の治療を必要とする対象におけるアテローム硬化性腎血管疾患(ARVD)を治療するための方法であって、有効な量の請求項1または2に記載の組成物を前記対象に投与する工程を含むことを特徴とする方法。
  25. 1つ以上のD−アミノ酸の包含、1つ以上のN−メチル化部位の包含、および1つ以上の還元アミド結合(Ψ[CH2−NH])の包含から選択される修飾を備えるGlp−1類似体を含む、請求項1または2に記載の組成物。
  26. 少なくとも1つの薬学的に許容されるpH低下剤、および前記活性薬剤の生物学的利用能の促進に有効な少なくとも1つの吸収促進剤、および1つ以上の積層のうちの1つ以上をさらに含む、請求項1または2に記載の組成物。
  27. 前記pH低下剤が、クエン酸、酒石酸、およびアミノ酸の酸性塩からなる群から選択される、請求項26に記載の組成物。
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