【文献】
JPET, vol. 338, no. 1, p 228-239, 2011,2011年 4月11日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記CCR5拮抗物質が、マラビロック、ビクリビロック、NCB−9471、PRO−140、CCR5 mAb004、8−[4−(2−ブトキシエトキシ)フェニル]−1−イソブチル−N−[4−[[(1−プロピル−1H−イミダゾル−5−イル−)メチル]スルフィニル]フェニル]−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ベンザコシン−5−カルボキサミド、メチル1−エンド−{8−[(3S)−3−(アセチルアミノ)−3−(3−フルオロフェニル)プロピル]−8−アザビシクロ[3.2.1]オクト−3−イル}−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−イミダゾ[4,5−c]ピリジン−5−カルボキシレート、メチル3−エンド−{8−[(3S)−3−(アセタミド)−3−(3−フルオロフェニル)プロピル]−8−アザビシクロ[3.2.−1]オクト−3−イル}−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−3H−イミダゾ[4,5−c]ピリジン−5−カルボキシレート、エチル1−エンド−{8−[(3S)−3−(アセチルアミノ)−3−(3−フルオロフェニル)プロピル]−8−アザビシクロ[3.−2.1]オクト−3−イル}−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−イミダゾ[4,5−c]ピリジン−5−カルボキシレート、および、N−{(1S)−3−[3−エンド−(5−イソブチリル−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−イミダゾ[4,−5−c]ピリジン−1−イル)−8−アザビシクロ[3.2.1]オクト−8−イル]−1−(3−フルオロフェニル)プロピル}アセタミド)からなる群から選択される、請求項1に記載の薬学的組成物。
【背景技術】
【0003】
発明の背景
黄色ブドウ球菌
黄色ブドウ球菌(「S.aureus」)は、人間の人口の25%を超えて片利共生的にコロニー形成する細菌である。重要なことに、この生物はコロニー形成初期の部位を突破し、その結果、細菌性播種および疾患をもたらす。黄色ブドウ球菌は、院内感染の主因であり、皮膚感染および軟組織感染と同様に感染性心内膜炎の最も一般的な病原体であって、食品媒介疾患の4つの主因のうちの1つである。要するに、黄色ブドウ球菌は米国内病院の1年当たり120万人を超える患者を感染させる。ヒトの健康に対する黄色ブドウ球菌の脅威が、バンコマイシン耐性の菌株を含む抗生物質耐性菌株(すなわち、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA))の出現によって、さらに強調され、抗生物質が黄色ブドウ球菌感染に対する最終防衛ラインと考えられる。これらの事実は、この重要な病原体に対する新しい治療を開発することの重要性を強調する。
【0004】
黄色ブドウ球菌は、細菌に様々な種類の免疫細胞、具体的には、身体の原始的防御システムを作り上げる白血球分集団を中和し、攻撃に耐えることを可能にする病原性因子および毒素の多様配列を産生する。これらの病原性因子および毒素の産生によって、黄色ブドウ球菌は感染状態を維持する(Nizet、"Understanding How Leading Bacterial Pathogens Subvert Innate Immunity to Reveal Novel Therapeutic Targets,"、J.Allergy Clin.Immunol.120(1):13 22(2007)(非特許文献1))。これらの病原性因子の中で、黄色ブドウ球菌はいくつかの二成分性ロイコトキシンを産生し、それは2つの非関連タンパク質またはサブユニットの相乗作用によって宿主防御細胞および赤血球皮膜を損傷させる(Menestrina et al."Mode of Action of Beta−Barrel Pore−Forming Toxins of the Staphylococcal Alpha−Hemolysin Family,"Toxicol.39(11):1661−1672(2001)(非特許文献2))参照)。これらの二成分性ロイコトキシンの中で、ガンマ−溶血素(HlgABおよびHlgCB)およびパントンバレンタインロイコシジン(PVL)は最も特徴的である。
【0005】
哺乳動物細胞に対するロイコシジンの毒性は、2成分の作用を含む。第1のサブユニットはS級サブユニット(すなわち、"緩徐溶出")と名付けられ、第2のサブユニットはF級サブユニット(すなわち、"急速溶出")と名付けられる。S級およびF級のサブユニットは相乗的に作用し、単核細胞、大食細胞、樹状細胞および顆粒球細胞を含む白血球上に孔を形成する(集合的に貪食細胞として周知)(Menestrina et al."Mode of Action of Beta−Barrel Pore−Forming Toxins of the Staphylococcal Alpha−Hemolysin Family,"Toxicol.39(11):1661−1672(2001)(非特許文献2))。二成分性毒素が標的細胞膜に孔を形成するメカニズムが、全面的に理解されるというわけではない。これらの毒素の提案された作用機構は、おそらく受容体を通じての標的細胞膜へのS級のサブユニットの結合、続いてそのS級のサブユニットとF級のサブユニットとの結合を含み、それによって今度はそれが標的細胞膜に挿入するプレ孔を形成するオリゴマーを形成する(Jayasinghe et al."The Leukocidin Pore:Evidence for an Octamer With Four LukF Subunits and Four LukS Subunits Alternating Around a Central Axis,"Protein、Sci.14(10):2550−2561(2005)(非特許文献3))。二成分性ロイコトキシンによって形成される孔は、概してカチオン選択性である。孔形成は細胞溶解現象を経た細胞死を起こし、標的白血球の場合において、カチオン流入による浸透平衡異常から生じると報告されている(Miles et al."The Staphylococcal Leukocidin Bicomponent Toxin Forms Large Ionic Channels,"、Biochemistry 40(29):8514−8522(2001)(非特許文献4))。
【0006】
MRSA感染を治療する効果的療法を設計することは、特に挑戦的なことであった。メチシリンおよび関連した抗菌剤に対する耐性に加えて、MRSAはまた、クリンダマイシン、トリメトプリム/スルファメトキサゾール(バクトリム)およびリファンピンにと同様にマクロライド(例えばエリスロマイシン)、ベータ−ラクタマーゼ阻害物質配合物(例えばユナシン、オーグメンチン)、およびフルオロキノロン(例えばシプロフロキサシン)に対する著しいレベルの耐性を有することが判明した。重大な黄色ブドウ球菌感染の症例では、臨床医は経静脈バンコマイシンに頼っていた。しかしながら、バンコマイシンに対する黄色ブドウ球菌耐性の報告があった。このように、黄色ブドウ球菌感染と効果的に戦う新規抗生物質を開発する必要がある。
【0007】
C−Cケモカイン受容体5型
C−Cケモカイン受容体5型(CCR5)は、βケモカイン受容体系列のメンバーである(Samson M et al."Molecular Cloning and Functional Expression of a New Human CC−Chemokine Receptor Gene"、Biochemistry 35:3362(1996)(非特許文献5))。この受容体で通常のリガンドは、RANTES、Mip1b、およびMip1aである(Samson、上記、およびGon W et al."Monocyte Chemotactic Protein−2 Activates CCR5 and Blocks CD4/CCR5 Mediated HIV−1 Entry/Replication,"、J.Biol.Chem.273:4289(1998)(非特許文献6)参照)。CCR5は、T細胞、大食細胞、樹状細胞、ナチュラルキラー細胞および小神経膠細胞のサブセットに発現される。CCR5
+ T細胞は、炎症促進性サイトカインを分泌し、炎症部位に補給される。このように、感染に対する炎症性反応において、そして、自己免疫疾患のような病的状態においてCCR5が役割を果たすことはあり得る。CCR5はまた、HIVの主要株のための受容体である(Deng H et al."Identification of a Major Co−Receptor for Primary Isolates of HIV−1,"、Nature381:661−666(1996)(非特許文献7))。HIVに感染した個体において、CCR5使用ウイルスはウイルス性感染症の初期の間、単離された主な種であり、疾患の伝達または急性段階の間の選択的有利性をこれらのウイルスが有し得ることが示唆される。さらに、感染現象の全体にわたって感染した全個体の少なくとも半分は、CCR5使用ウイルスのみを内部に有する。この遺伝子における32塩基対の欠失によって、ほぼ1%の北欧人は機能的CCR5発現を欠いている。CCR5のΔ32アレルを有する個体は健康で、CCR5が必ずしも必要でないことを示唆している。しかしながら、これらの個体はHIV感染に対して非常に強い耐性を有する(Liu R et al."Homozygous Defect in HIV−1 Coreceptor Accounts for Resistance of Some Multiply−Exposed Individuals to HIV−1 Infection,"、Cell 86:367−377(1996)(非特許文献8))。実際に、骨髄性白血病を持ったAIDS患者は癌を抑制するために薬物療法で治療され、療法によって患者のT細胞の全てが死滅された。患者は次いで32bp CCR5欠失突然変異体を持ったドナー血液の移植を受け、免疫系が回復した。600日後に、患者は健康で、血液、脳精査、および直腸組織において検出不可レベルのHIVであった。(Hutter G et al."Long−Term Control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 Stem−Cell Transplantation,"、N.Engl.J.Med.360:692−698(2009)(非特許文献9))。侵入阻害剤と呼ばれる多くの新規実験的HIV薬は、CCR5とHIV間の相互作用を阻害するように設計されており、PRO140、ビクリビロック、アプラビロックおよびマラビロック(ファイザー製薬)を含み、後者は現在HIV感染のために承認された薬物である。
【0008】
CCR5はまた、抑制できない炎症にも関与している(Charo et al."The Many Roles of Chemokine Receptors in Inflammation,"、N.Engl.J.Med.354:610−621(2006)(非特許文献10))。この関連は、炎症性白血球の漸増におけるこのケモカイン受容体の役割に基づく。特に、CCR5はインターフェロンガンマ(IFNg)およびインターロイキン−17(IL−17)のような炎症性サイトカインを生産するエフェクターT細胞のサブセットにおいて発現され、炎症の間、局所的に濃縮される。このように、CCR5は関節リウマチ(RA)、クローン病(CD)、アテローム性動脈硬化症および他の中で乾癬のような炎症性障害を弱めるための標的とみなされている。
【0009】
本発明は、当技術分野においてこれらおよび他の制限を克服することに関する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】
図1Aおよび1Bは、LukE/Dが全身感染ハツカネズミモデルの黄色ブドウ球菌感染に寄与していることを示している。
図1Aは、LukE/Dが黄色ブドウ球菌に全身に感染したマウスの死に決定的であることを実証している。黄色ブドウ球菌株ニューマン野生型、ΔlukE/D突然変異体および相補ΔlukE/D::plukE/D株による約1×10
7 CFUの静脈内注射の後、マウスの生存がモニタされた。グループ毎のマウスの総数は、N=6であった。生存曲線間の統計的有意差は、ログランク(マンテル・コックス)検定(p≦0.0005)を使用して判定された。
図1Bは、生体内黄色ブドウ球菌増殖のためにLukE/Dが必要なことを実証している。
図1Aについて記載されているように、細菌負担は感染後96時間の腎臓からの細菌性CFUの列挙によって判定された。統計的有意差は、Tukeyの多重比較検定後(
***、p≦0.0005)による一元配置ANOVAを使用して判定された。
【
図2】
図2Aおよび2Bは、LukE/Dが毒性でヒト免疫細胞株を選択することを示している。
図2Aは、LukE/Dが単球様細胞株THP−1およびTリンパ球様細胞株Hut細胞に対して選択的に毒性であることを実証している。示されたヒト免疫細胞株を濃度の異なったLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた細胞生死判別アッセイ法によって細胞毒性が判定された。CellTiter細胞増殖試験を使用して中毒化後1時間で細胞生存率がモニタされ、培地で処理される細胞は100%生存可能に設定された。結果は、3回測定の平均で±標準偏差を表す。
図2Bは、LukE/DがHut細胞を死滅させるものの、他のヒトTリンパ球様細胞株は死滅させないことを示す。示された細胞株は、
図2Aと同様に、濃度の異なったLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させ、細胞生存率をモニタした。結果は、試料の3回測定の平均±標準偏差で表す。
【
図3】ケモカイン受容体CCR5が哺乳動物細胞をLukE/D媒介細胞毒性に影響され易くさせるのに必要で充分であることを示している。親Jurkat(上、左)およびゴースト細胞(下、左)またはこれらの細胞は、CCR5 cDNA(Jurkat CCR5
+、上/右;ゴースト CCR5
+、下/右)によって、変換し、LukE、LukDまたはLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。CellTiter細胞増殖試験にて中毒化後1時間で細胞生存率がモニタされ、培地で治療される細胞は100%生存可能に設定された。結果は、試料の3回測定の平均±標準偏差で表す。
【
図4】
図4A〜4Cは、宿主細胞に対するLukE/D細胞毒性がCCR5阻害物質によって妨げられることを示している。
図4Aは、CCR5特異的拮抗物質がCCR5
+細胞に対するLukE/D細胞毒性を強力に妨げることを実証している。CCR5
+ Jurkatsは、濃度の異なるマラビロック(MVC)、ビクリビロック(VVC)、またはTAK−779(TAK)と共に30分間プレインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物により中毒化させた。CellTiter細胞増殖試験にて中毒化後1時間のト死亡率(%)が判定され、培地+LukE/Dによって治療される細胞は100%細胞死に設定された。結果は、試料の3回測定の平均±標準偏差で表す。
図4Bは、CCR5に対するモノクローナル抗体がCCR5
+細胞に対するLukE/D細胞毒性を阻害することを実証している。CCR5
+ Jurkatsは、示唆モノクローナル抗体と共に30分間プレインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物により中毒化させた。CellTiter細胞増殖試験にて中毒化後1時間の細胞生存率が判定された。結果は、試料の3回測定の平均±標準偏差で表す。
図4Cは、CCR5リガンドがCCR5
+細胞に対するLukE/D細胞毒性を阻害することを実証している。CCR5
+ Jurkatsは緩衝剤(PBS;負の調節)または濃度の異なる示唆リガンドと共に30分間プレインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物により中毒化させた。CellTiter細胞増殖試験にて中毒化後1時間の細胞生存率が判定された。結果は、試料の3回測定の平均±標準偏差で表す。
【
図5】
図5A〜5Cは、標的細胞の原形質膜に結合しているLukE/Dを阻止することが細胞をLukE/D媒介細胞毒性から保護することを示している。
図5Aは、LukE/DがCCR5依存様式で宿主細胞に結合し、この結合がマラビロックによって強力に阻害されることを実証している。Jurkat(CCR5
−)およびCCR5
+ Jurkat(CCR5
+)細胞は、緩衝剤またはマラビロック(CCR5
++MVC)と共にプレインキュベートされ、続いて緑色蛍光タンパク質(GFP)融合LukEとLukD毒素(
GFPLukE/D)との等モル混合物とインキュベートされた。細胞の原形質膜に対する毒素の結合は、流動細胞計測法を介してモニタされた。
図5Bは、LukE/Dが、CCR5
+細胞の原形質膜における孔を形成し、孔形成がマラビロックによって強力に阻止されることを実証する。CCR5
+ Jurkat細胞は、マラビロック(MVC)と共にプレインキュベートされ、続いてエチジウムブロミドの存在下でLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。孔形成は、エチジウムブロミド取り込みのモニタリングによって時間をかけて測定された。結果は、試料の3回測定の平均±標準偏差で表す。
図5Cは、LukE/Dによる孔形成が、細胞膨潤、マラビロックによって強力に阻害される細胞変性効果と関連することを示す。CCR5
+ Jurkat細胞は緩衝剤(MVCなし)またはマラビロック(MVC)と共にプレインキュベートされ、次いでエチジウムブロミドの存在下でLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。中毒化した細胞は光(上パネル)および蛍光顕微鏡検査法によってモニタされ、エチジウムブロミド摂取を判定した。代表的な画像が示されている。
【
図6】
図6A〜Cは、LukE/DがCCR5
+原始ヒト免疫細胞を強力に死滅させることを示している。
図6Aは、LukE/Dが原始ヒトTリンパ球をCCR5依存様式で標的とすることを実証している。野生型CCR5およびΔ32CCR5ドナーからのヒト末しょう血液単核細胞(PBMC)からのT細胞は、試験管内で拡張され、次いで培地(負の調節)、LukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物、またはマラビロック(MVC)と共にインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。細胞は、次いで抗CCR5抗体および流動細胞計測法による分析の前の生死判定色素で染色された。
図6B〜6Cは、LukE/Dが原始ヒト大食細胞(
図6B)および原始ヒト樹状細胞(
図6C)に対して細胞毒性であり、マラビロックがLukE/D媒介細胞毒性からこれらの細胞を強力に保護することを実証している。大食細胞および樹状細胞は、培地(負の調節)、LukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物、またはマラビロック(MVC)と共にインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。流動細胞計測法にて中毒化後1時間の死亡率(%)が判定された。
【発明を実施するための形態】
【0019】
発明の詳細な説明
本発明の第1の態様は、単離されたLukEタンパク質またはそのポリペプチド、単離されたLukDタンパク質またはそのポリペプチドの治療的に有効な量、および薬学的に許容可能な担体を含む組成物に関する。
【0020】
本発明のこの態様によると、適切な単離されたLukEタンパク質は、黄色ブドウ球菌の任意の菌株から得られたタンパク質を含む。本発明の組成物に適した黄色ブドウ球菌の様々な菌株からのLukEタンパク質のアミノ酸配列が下記表1(すなわち、SEQ ID NO:1〜10)に示されている。表1のSEQ ID NO:11は、黄色ブドウ球菌の様々な菌株においてLukEタンパク質全体の高レベルの配列同一性を実証しているLukE共通配列である。したがって、本発明の一実施形態において、単離されたLukEタンパク質は、SEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む。本発明の別の実施形態において、単離されたLukEタンパク質は、SEQ ID NO:11に対して約70〜80%の配列類似性、より好ましくは、SEQ ID NO:11に対して約80〜90%の配列類似性、およびより好ましくは、SEQ ID NO:11に対して90〜95%の配列類似性、および最も好ましくはSEQ ID NO:11に約95〜99%の配列類似性を有するアミノ酸配列を含む。
【0021】
本発明の別の実施形態において、組成物はLukEの単離されたポリペプチドを含む。適切なLukEポリペプチドは、長さが約50〜約100アミノ酸である。より好ましくは、LukEポリペプチドは、長さが約100〜200のアミノ酸、より好ましく長さが約200〜250のアミノ酸、および最も好ましくは長さが約250〜300のアミノ酸である。全長LukEのN末端アミノ酸残基は、天然の分泌/信号配列を表す。このように、LukEの「成熟」分泌型は、SEQ ID NO:1〜10およびSEQ ID NO:11のそれぞれにおけるアミノ酸残基29〜311によって表される。対応して、SEQ ID NO:1〜10およびSEQ ID NO:11のそれぞれにおけるアミノ酸残基1〜311は、LukEの「未成熟」型と称される。したがって、本発明の一実施形態において、LukEポリペプチドは、SEQ ID NO:11のアミノ酸残基29〜311、SEQ ID NO:11のアミノ酸残基48〜291、SEQ ID NO:11のアミノ酸残基29〜301およびSEQ ID NO:11のアミノ酸48〜301を含む。いずれにせよ、適切なLukEポリペプチドはまた、SEQ ID NO:11のアミノ酸残基29〜311またはSEQ ID NO:11のアミノ酸残基48〜291に対して約70〜80%の配列類似性、好ましくは80〜90%の配列類似性、より好ましくは、90〜95%の配列類似性、および最も好ましくは95〜99%の配列類似性を有するアミノ酸配列を含む。
【0022】
本発明のこの態様によると、適切な単離されたLukDタンパク質は、黄色ブドウ球菌の任意の菌株から得られたタンパク質を含む。本発明の組成物に適した黄色ブドウ球菌の様々な菌株からのLukDタンパク質のアミノ酸配列が下記表2(すなわち、SEQ ID NO:12〜21)に示されている。表2のSEQ ID NO:22は、黄色ブドウ球菌の様々な菌株においてLukDタンパク質全体の高レベルの配列同一性を実証しているLukD共通配列である。したがって、本発明の一実施形態において、単離されたLukDタンパク質は、SEQ ID NO:22のアミノ酸配列を含む。本発明の別の実施形態において、単離されたLukDタンパク質は、SEQ ID NO:22に対して約70〜80%の配列類似性、好ましくは、SEQ ID NO:22に対して約80〜90%の配列類似性、およびより好ましくは、SEQ ID NO:22に対して90〜95%の配列類似性、および最も好ましくはSEQ ID NO:22に対して約95〜99%の配列類似性を有するアミノ酸配列を含む。
【0023】
本発明の別の実施形態において、組成物はLukDの単離されたポリペプチドを含む。適切なLukDポリペプチドは、長さが約50〜約100アミノ酸である。より好ましくは、LukDポリペプチドは、長さが約100〜200のアミノ酸、より好ましく長さが約200〜250のアミノ酸、および最も好ましくは長さが250〜300のアミノ酸である。全長LukDのN末端アミノ酸残基は、天然の分泌/信号配列を表す。このように、LukDの成熟分泌型は、SEQ ID NO:12〜21およびSEQ ID NO:22のそれぞれにおけるアミノ酸残基27〜327によって表される。対応して、SEQ ID NO:12〜21およびSEQ ID NO:22のそれぞれに関してアミノ酸残基1〜327は、LukDの「未成熟」型と称される。したがって、本発明の一実施形態において、LukDポリペプチドは、SEQ ID NO:22のアミノ酸残基27〜327を含む。あるいは、本発明のLukDポリペプチドは、SEQ ID NO:22のアミノ酸残基46〜307、アミノ酸残基27〜312およびアミノ酸残基46〜312を含む。いずれにせよ、適切なポリペプチドも、SEQ ID NO:22のアミノ酸残基27〜327、SEQ ID NO:22のアミノ酸残基46〜307、SEQ ID NO:22のアミノ酸残基46〜312、またはSEQ ID NO:22のアミノ酸残基27〜312に約70〜80%の配列類似性、好ましくは80〜90%の配列類似性、より好ましくは、90〜95%の配列類似性、および最も好ましくは95〜99%の配列類似性を有するそれらのポリペプチドを含む。
【0024】
(表1)黄色ブドウ球菌LukE配列アラインメント
【0025】
(表2)LukDアミノ酸配列アラインメント
【0026】
このように、別段の指摘がない限り、天然のLukEおよびLukDの未成熟型および成熟型、および天然のLukE(すなわち、天然の配列および類似物が同様に、本願明細書において集合的に「LukE」および「LukD」と称される)と100%未満の類似性を有する配列は共に本発明の方法において使用し得る。
【0027】
本発明のLukEおよびLukDタンパク質およびポリペプチドは、それぞれ、SEQ ID NO:1〜11および12〜22と指定される天然ポリペプチドとは異なる場合があり、1つ以上のさらなるアミノ酸の挿入、置換、または欠失に関して、例えば、SEQ ID NO:1〜22内の1つ以上のアミノ酸残基は、同様の極性を有する他のアミノ酸によって置換され得、これは、機能的等価物として働き、サイレントな変化をもたらす。すなわち、天然配列と関連する変更は、これといって天然のLukEまたはLukDの基本特性を減少させることがない。LukEまたはLukDのいずれの種類の類似物も、それが天然のLukEもしくはLukDの活性を維持するかを決定するために本願明細書において開示される(例えば、細胞毒性分析評価および膜障害分析評価)プロトコールに従ってスクリーニングされ得る。これらのロイコシジン内の置換は、アミノ酸が属する類の他の部材から選択できる。例えば、無極性(疎水性)のアミノ酸は、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンを含む。極性中性アミノ酸は、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギンおよびグルタミンを含む。正に荷電される(塩基性)アミノ酸は、アルギニン、リジンおよびヒスチジンを含む。負に荷電される(酸性)アミノ酸は、アスパラギン酸およびグルタミン酸を含む。
【0028】
他の実施形態において、非保存的な変化(例えば1つのアミノ酸の置換、欠失および/もしくは付加)は、LukEおよび/もしくはLukDの選択性および/もしくは活性を増やす目的のためになされ得る。改変されたLukEおよびLukDが、本願明細書において記載されている治療的組成物において使用できる。分子的変化は周知技術の方法によって達成することができ、一本鎖テンプレート(Kunkel et al.Proc.Acad.Sci、USA 82:488−492(1985)、この文献が参照により本明細書全体に組み込まれているものとする)、二本鎖DNAテンプレート(Papworth et al.Strategies 9巻3号:3−4(1996)、この文献が参照によって本明細書全体に組み込まれているものとする)、およびPCRクローニング(Braman、J.(ed.)、IN VITRO MUTAGENESIS PROTOCOLS、第2版、Humana Press,Totowa,N.J.(2002)、この文献が参照によって本明細書全体に組み込まれているものとする)を使用しているプラスミドテンプレート上のプライマ拡張を含む。LukEおよびLukDの与えられた分子的変化がLukE/D細胞毒性を変えるかどうかを決定する方法が、本願明細書において記載されている。
【0029】
本発明の好適な実施形態において、高度に精製されたLukE/LukD調製が用いられる。LukEおよびLukD毒素を精製する方法は、当技術分野において既知である(Gravet et al."Characterization of a Novel Structural Member,LukE−LukD,of the Bi−Component Staphylococcal Leucotoxins Family,"、FEBS 436:202−208(1998)、この文献が参照によって本明細書全体に組み込まれているものとする)。本願明細書において用いられるように、「単離された」タンパク質またはポリペプチドは、他のタンパク質、脂質およびそれが天然で関与される核酸から切り離されたタンパク質またはポリペプチドを称する。例えば、純度はHPLC分析のカラムクロマトグラフィ、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によっていかなる妥当な標準分析法でも測定できる。本発明の単離されたタンパク質またはポリペプチドは、天然源から精製されて、組換えDNA技術または化学法によって産生されることができる。
【0030】
本発明の治療的組成物は、薬学的に許容可能な担体を有するLukEおよびLukD、および任意で薬学的に許容可能な賦形剤を製剤化することによって調製される。本願明細書において用いられるように、用語「薬学的に許容可能な担体」および「薬学的に許容可能な賦形剤」(例えば希釈液、免疫活性化剤、抗原性補強剤、抗酸化物質、防腐剤および可溶化剤のような添加物)は、用いられる投与量および濃度でそれらに曝露されている細胞または哺乳類に対して非毒性である。薬学的に許容可能な担体の例は水を含み、例えばホスフェート、シトレート、および他の有機酸によって緩衝を受ける。本発明に有用であり得る薬学的に許容可能な賦形剤の代表例は、アスコルビン酸のような抗酸化物質;低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グロブリンのようなタンパク質;抗原性補強剤(抗原性補強剤‐起因性毒性を避けるように選択、参照によって本明細書全体に組み込まれているものとするPavliak et al.に対する米国特許第6,355,625号に記載されたβ−グルカン、または顆粒白血球コロニー形成刺激因子(GCSF)など);ポリビニルピロリドンのような親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニンまたはリジンのようなアミノ酸;単糖、二糖およびグルコース、マンノースまたはデキストリンを含む他の炭水化物;EDTAのようなキレート剤;マンニトールまたはソルビトールのような糖アルコール;ナトリウムのような対イオンを形成している塩;および/あるいはTWEEN(登録商標)、ポリエチレングリコール(PEG)、およびPLURONICS(登録商標)のような非イオン性界面活性剤を含む。
【0031】
本発明の治療用組成物は、凍結乾燥された製剤または水溶液の形で、所望の純度を有する活性成分を、薬学的に許容可能な担体および任意選択の賦形剤および/もしくはさらなる活性作用物質と混ぜ合せることによって保存用に調製され得る。
【0032】
本発明の別の態様は、対象におけるヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染を予防または治療する方法に関する。この方法は、単離されたLukEタンパク質またはそのポリペプチドおよび単離されたLukDタンパク質またはそのポリペプチドを含む組成物を、対象におけるHIV感染を予防または治療するのに有効な量で投与することを含む。
【0033】
本発明のこの態様によると、対象に対するHIV感染を治療するための投与に適した組成物は、LukEおよびLukDタンパク質または受容体結合を保持するポリペプチドおよび全長のLukEまたはLukDタンパク質の細胞毒の機能を含む。HIV感染を予防するための対象に対する投与に適した組成物は、LukEおよびLukDタンパク質または受容体結合機能性を保持し、細胞毒性を保持するポリペプチドを含む。本発明の別の実施形態において、LukEおよびLukDタンパク質は、受容体結合機能を保持するが、細胞毒でないかまたは細胞毒性を低下させた。
【0034】
本発明のこの態様によると、適切なLukEおよびLukDタンパク質およびポリペプチドは、先に記載されているそれらを含む。本発明のこの態様は、LukE/Dが白血球のCCR5受容体に結合するという本出願人の発見に基づき、それはHIV細胞侵入機構および感染性を媒介する。CCR5に対するLukE/D結合は、LukE/D細胞毒性を媒介する。したがって、HIVを有する対象を治療するときに、組成物のLukEおよびLukDタンパク質またはポリペプチドはCCR5受容体に結合し、全てのHIV陽性の細胞の細胞死の原因となる。この治療の方法は、LukE/D治療が、対象における全てのCCR5陽性、およびしたがって、すべてのHIV陽性細胞を選択的におよび特異的に消滅させるので現行のHIV治療戦略に対して優れている。
【0035】
対象におけるHIV感染を予防するために本発明のLukE/D組成物を投与する時に、LukEおよびLukDタンパク質またはポリペプチドは好ましくは改変されて、先の記載の細胞毒性を低下させかつ/もしくはLukE/LukD受容体結合を強化する。したがって、組成物は、SEQ ID NO:11および22に対して少なくとも70%の配列類似性をそれぞれ保持する改変されたLukEまたはLukDタンパク質またはポリペプチドを含み得る。好ましくは、本発明のLukEおよびLukDタンパク質またはポリペプチドは、SEQ ID NO:11および22に対して少なくとも80%の配列類似性をそれぞれ保持する。より好ましくは、本発明のLukEおよびLukDタンパク質またはポリペプチドは、SEQ ID NO:11および22に対して少なくとも90%の配列類似性をそれぞれ保持する。最も好ましくは、本発明のLukEおよびLukDタンパク質またはポリペプチドは、SEQ ID NO:11および22に対して少なくとも95%の配列類似性をそれぞれ保持する。
【0036】
本発明の治療的組成物は、別の抗HIV剤と併用した併用治療の一部として投与できる。したがって、単離されたLukEタンパク質またはそのポリペプチド、および単離されたLukDタンパク質またはそのポリペプチドを含んでいる組成物はさらに、HIVの治療に有用である、抗ウイルス物質または他の物質の1つ以上を含み得るかまたは該抗ウイルス物質または他の該物質と組み合わせて投与され得る。適切な抗ウイルス物質は、ヌクレオシド逆転写酵素阻害物質、非ヌクレオシド逆転写酵素阻害物質およびプロテアーゼ阻害物質を含む。より具体的には、適切な抗ウイルス物質は、限定されることなく、ジドブジン、ラミブジン、ザルシタビン、ジダノシン、スタブジン、アバカビル、アデホビルピボキシル、ロブカビル、BC H−10652、エムトリシタビン、ベータ−L−FD4、DAPD、ロデノシン、ネビラピン、デラビルジン、エファビレンツ、PNU−142721、AG−1549、MKC−442、(+)−カラノライド AおよびB、サキナビル、インジナビル、リトナビル、ネルフィナビル、ラシナビル、DMP−450、BMS−2322623、ABT−378、アンプレナビル、ヒドロキシウレア、リバビリン、IL−2、IL−12、ペンタフシド、Yissum番号1番1607、ならびにAG−1549を含む。
【0037】
本発明のこの態様および他の態様の意図に関して、標的「対象」は、任意の動物、好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトを含んでいる。対象におけるHIV感染を予防するという意図に関して、本発明の組成物を投与するという文脈において、標的対象は、HIV感染の危険にさらされているいかなる対象も含んでいる。対象におけるHIV感染を予防するという意図に関して、本発明の組成物を投与するという文脈において、標的対象は、HIV感染を受けたいかなる対象も含んでいる。
【0038】
HIV感染を治療するために本発明の治療的組成物を使用するという文脈において、LukEおよびLukDの治療的に有効な量は、感染に関連した症状の軽減、少なくとも1つの症状の重症度の減少、対象のウイルス量の減少、および好ましくは、対象からのウイルスの完全な根絶を達成することができる量である。
【0039】
LukEおよびLukD組成物の治療的に有効な量は、標準的な手順に従って多数の要素を考慮して決定でき、この要素は、例えば、組成物におけるこれらの活性作用物質の濃度、投与のモードおよび頻度、治療(または予防)されるHIV感染の重症度、および年齢、体重および全体的健康および免疫性の状態のような対象項目を含んでいる。一般的な手引きは、例えば、調和国際会議および参照によって本明細書全体に組み込まれているものとするREMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES(Mack Publishing Company 1990)の出版物において見出され得る。臨床医は、LukEおよびLukDタンパク質またはポリペプチドを含む組成物を、所望のまたは必要とされる予防効果または治療効果を与える投与量に達するまで投与できる。この療法の進行度は、従来の分析評価によって容易にモニタできる。
【0040】
本発明の治療的組成物は、単回投与においてまたは複数投与プロトコールによって投与できる。例えば、複数の投与プロトコールにおいて、治療的組成物は治療されている条件の使用および重症度によって毎日、毎週または毎月に一度または二度投与できる。異なる投与量、投与のタイミングおよび治療的組成物の相対量は、当業者により選択でき、調節できる。本発明の治療的組成物の投与モードは、後に記載されている。
【0041】
本発明の別の態様は、対象のHIV感染を予防する方法に関する。この方法は、単離されたLukEタンパク質またはそのポリペプチドおよび単離されたLukDタンパク質またはそのポリペプチドを含む組成物を供給することと、組織中の細胞のHIV感染性を妨げるのに有効な条件下で対象の組織を組成物と接触させて、それによって、対象のHIV感染を阻害することとを含む。
【0042】
本発明のこの態様によると、LukEおよびLukDを含む組成物は、感染が起こる前にHIV感染に影響を受け易い細胞を死滅させる抗HIV殺菌薬として任務を果たす。組成物は、HIVへの曝露の危険にさらされている任意の女性または男性対象に対して、HIV感染を予防する手段として投与できる。
【0043】
本発明のこの態様によると、本発明の組成物を含むLukEおよびLukDは、1つ以上の1つ以上のさらなる作用物質をさらに含むことができる。1つ以上のさらなる作用物質は、例えばかつ限定されることなく、滑沢剤、抗菌剤、抗酸化物質、湿潤剤、乳化剤、殺精子剤またはこれらのうちの2つ以上の混合物を含む。
【0044】
適切な滑沢剤としては、それについてセチルエステルワックス、硬化植物油、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸メチル、鉱油、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ラウリル硫酸ナトリウムまたは白ろうまたはこれらのうちの2つ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適切な抗菌剤としては、プロピレングリコール、メチルパラベンまたはプロピルパラベンもしくはこれらのうちの2つ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適切な抗酸化物質としてはブチルヒドロキシアニソール、ブチルオキシトルエンまたはエデト酸二ナトリウムもしくはこれらのうちの2つ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適切な湿潤剤としては、エチレングリコール、グリセリンまたはソルビトール、もしくはこれらのうちの2つ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適切な乳化剤としては、カルボマー、ポリオキシエチレン−10−ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン−20−ステアリルエーテル、セトステアリルアルコール、セチルアルコール、コレステロール、ステアリン酸ジグリコール、モノステアリン酸グリセリル、ステアリン酸グリセリル、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ラノリン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、メチルセルロース、ステアリン酸ポリオキシエチレン、ポリソルベート、モノステアリン酸プロピレングリコール、ソルビタンエステルまたはステアリン酸もしくはこれらのうちの2つ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0045】
本発明のこの態様の一実施形態において、組成物は、局所適用のために製剤化される。本発明による局所投与用の組成物は、溶液、軟膏、クリーム、泡、懸濁液、ローション、粉末、ペースト、ゲル、スプレー、エアゾール噴霧器または膣、肛門、経口用の油として製剤化される。本発明の別の実施形態において、組成物は膣投与および/または直腸投与のために製剤化されている。本発明の別の実施形態において、組成物は、避妊リング、IUD、またはスポンジ、または他の避妊器具(例えば、コンドーム)のような膣用器具からの持続放出用に製剤化されている。本発明のさらに別の実施形態において、組成物はオーラルリンス用に製剤化されている。本発明の好適な実施形態において、組成物は、対象の皮膚または粘膜に直接適用されるかまたは接触させる。
【0046】
本発明の別の態様は、対象における炎症状態を治療する方法に関する。この方法は、単離されたLukEタンパク質またはそのポリペプチドおよび単離されたLukDタンパク質またはそのポリペプチドを含む組成物を、対象における炎症状態を治療するのに有効な量で投与することを含む。
【0047】
本出願人は、LukE/Dが、ヒトのCCR5陽性白血球を標的として死滅させ、このLukE/D媒介細胞毒性が、これらの細胞に対して実質的に特異的であるが他の有核哺乳動物細胞では特異的でないということを発見した。CCR5が、炎症の間、局所的に濃縮される炎症性サイトカインを生産するエフェクターT細胞のサブセットにおいて発現されるので、LukEおよびLukDタンパク質ならびにポリペプチドを含む本発明の組成物はCCR5陽性在細胞集団を減少させることによって炎症状態を治療することに有用である。好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトである任意の対象を、炎症原因、例えば細菌性またはウイルス感染に関係なく本発明のこの態様によって治療できる。LukEおよびLukDタンパク質を含む適切な組成物および/もしくはポリペプチドは、先に記載されている。
【0048】
本発明の治療的組成物は、多くの炎症状態を治療するために用いてもよく、急性炎症状態、関節リウマチ、クローン病、アテローム性動脈硬化症、乾癬、潰瘍性大腸炎、乾癬性関節炎、多発性硬化症、狼瘡、I型糖尿病、原発性胆汁性肝硬変症、炎症性腸疾患、結核症、皮膚創傷および皮膚感染、組織膿瘍、毛包炎、骨髄炎、肺炎、熱傷様皮膚症候群、敗血症、化膿性関節炎、心筋炎、心内膜炎、毒素ショック症候群、アレルギー性接触皮膚炎、急性過敏症、および急性神経炎症性傷害(例えば、急性感染によって生じる)を含むがこれらに限定されない。
【0049】
急性炎症状態は、襲ってくる刺激に対する身体の初期応答を包含し、創傷または感染組織の限局領域への血漿および白色血液細胞(白血球)の補充を含む。急性炎症状態は、急激な発生および重度の症状を有する。患者の正常な状態から炎症の症状が重度に現れる状態までの発生期間は、概して、約72時間続く。本発明の治療的組成物による治療に敏感に反応する急性炎症状態は、結膜炎、虹彩炎、ブドウ膜炎、中心性網膜炎、外耳炎、急性化膿性中耳炎、乳様突起炎、迷路炎、慢性鼻炎、急性鼻炎、副鼻腔炎、咽頭炎、扁桃炎、接触性皮膚炎、真皮壊死、糖尿病患者多発性神経炎、多発性筋炎、骨化性筋炎、変性性関節炎、関節リウマチ、上腕肩甲関節周囲炎および奇形性骨炎を含む。本発明の一実施形態において、急性炎症状態は、皮膚または軟組織における感染創傷である。
【0050】
炎症状態の治療という文脈において、LukEおよびLukD組成物の有効的な量は、治療が炎症の軽減、炎症の重症度の減少、またはさらには炎症状態の全体的な緩和を達成するという意味で、治療的に有効な量である。
【0051】
後に記載されているように、本発明の抗炎症組成物は任意の投与経路によって投与できる。限局性である急性炎症状態の治療の場合、どの症例においても治療的組成物の投与または急性炎症の部位のまわりでの非浸透移行性投与が好ましい。このことについては、局所投与用の組成物が好ましい。先に記載されている局所製剤に加えて、局所製剤はまた、活性成分を含浸させたパッチまたは包帯剤の形であることがあり得、それは賦形剤または希釈液の1つ以上を任意で含むことができる。いくつかの実施形態において、局所製剤は皮膚または他の影響を受ける領域による活性作用物質の吸収または浸透を強化する材料を含む。
【0052】
本発明のこの態様または他の態様におけるLukE/LukD組成物の治療的に有効な量は、有益または所望の結果を得る量である。治療的に有効な量は、1回以上の投与、適用、または投薬で投与されてもよく、特定の製剤または投与経路に限定されるよう意図されない。
【0053】
また、本発明のこの態様によっても、LukE/LukD組成物は、他の抗炎症組成物、TNFα阻害物質またはこれらの組み合わせで投与できる。典型的な抗炎症薬剤は、それについて非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、鎮痛薬、糖質コルチコイド、疾患修飾抗リウマチ剤、ジヒドロ葉酸レダクターゼ阻害物質(例えばメトトレキセート)、生物学的反応修飾剤、およびこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0054】
適切なNSAIDは、選択的シクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)阻害物質である。例示的なCOX−2阻害物質としては、ニメスリド、4−ヒドロキシニメスリド、フロスリド、メロキシカム、セレコキシブおよびロフェコキシブ(Vioxx)が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、非選択的なNSAID阻害物質は、本発明のLukE/D組成物と組み合わせて投与される。例示的な非選択的NSAIDS阻害物質としては、ジクロフェナク、ジフルニサル、エトドラク、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、ケトロラック、メフェナム酸、メロキシカム、ナブメトン、ナプロキセン、オキサプロジン、ピロキシカム、サルサレート、スリンダクおよびトルメチンが挙げられるが、これらに限定されない。
【0055】
好適な鎮痛薬としては、アセトアミノフェン、オキシコドン、トラマドールおよび塩酸プロポキシフェンが挙げられるが、これらに限定されない。
【0056】
好適な糖質コルチコイドとしては、コルチゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロンおよびプレドニゾンが挙げられるが、これらに限定されない。
【0057】
好適な生体応答調節剤は、リツキシマブのようなβ−細胞阻害物質またはレフルノミド、エタネルセプト(Enbrel)またはインフリキシマブ(Remicade)のようなT細胞活性化阻害物質を含む。
【0058】
適切なTNFα阻害物質は、TNF−α抗体、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害物質、コルチコステロイド、テトラサイクリンTNFα拮抗物質、フルオロキノロンTNFα拮抗物質およびキノロンTNFα拮抗物質を含む。例示的なTNFαが挙げられる。拮抗物質抗体としては、インフリキシマブ、エタネルセプト、CytoFAb、AGT−1、アフェリモマブ、PassTNFおよびCDP−870が挙げられるが、これらに限定されない。例示的なコルチコステロイドとしては、モメタゾン、フルチカゾン、シクレソニド、ブデソニド、ベクロメタソン、ベコナーゼ、フルニソリド、デフラザコート、ベタメタゾン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、プレドニゾロン、ヒドロコルチゾン、コルチゾル、トリアムシノロン、コルチゾン、コルチコステロン、ジヒドロキシコルチゾン、ベクロメタゾンジプロピオネートおよびプレドニゾンが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なテトラサイクリンTNF−α拮抗物質としては、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン、リメサイクリンおよび4−ヒドロキシ−4−ジメチルアミノテトラサイクリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【0059】
本発明の別の態様は、対象における移植片対宿主病(GVHD)を予防する方法に関する。この方法は、単離されたLukEタンパク質またはそのポリペプチドおよび単離されたLukDタンパク質またはそのポリペプチドを含む組成物を、対象における移植片対宿主病(GVHD)を予防するのに有効な量で投与することを含む。
【0060】
移植片対宿主病(GVHD)は、臨床面骨髄移植術(BMT)の初期の合併症であり、重要な治療のモダリティの広範囲にわたる適用に対する主要な阻害であり続ける。GVHDの特質は、皮膚、小腸および胆管の宿主上皮区画へのドナーTリンパ球の溶浸である。GVHDは、移植の骨髄に含まれる成熟したT細胞が、免疫抑制された宿主に移植されるときに起こる。移植術の後、宿主抗原提示細胞(APC)は、宿主組織適合抗原を移植T細胞に提示することによって移植(ドナーT細胞)のT細胞を活性化する。ドナー由来のAPCは、また、交叉提示している宿主同種異系抗原によってドナーT細胞を活性化できる。新たに生成された宿主特異的Tエフェクター(hsTeff)集団は、次いで末梢の宿主器官に移動して標的器官の損傷をもたらす。
【0061】
GVHDは、一般的に急性型および慢性型として起こる。急性GVHDはBMT後の最初の約100日の範囲内で観察されるが、慢性GVHDはこの初期の100日の後に起こる。時系列順に加えて、異なる臨床症状は、急性GVHD対慢性GVHDとしても現れる。急性GVHDは、概して、宿主対象における宿主肝臓、皮膚、粘膜、および腸上皮の損傷を特徴としているが、いくつかの形態の特発性肺炎も報告されている。他方では、慢性GVHDは、器官と同様に結合組織に対する損傷、および宿主対象における急性GVHDの間、損傷を受ける組織と関与する。一般に、本発明の方法は、既に宿主対象に存在するGVHDに取り組むか、宿主対象において起こるGVHDを予防するかのいずれかのための療法に関する。一実施形態において、本発明は急性GVHDを治療または予防する方法に関する。特に、本発明の方法は、GVHDが宿主腸上皮に損傷を与えている急性GVHDの治療に適している。本発明の方法は、また、GVHDが宿主肝臓、宿主皮膚、宿主肺および宿主粘膜からなる群から選択される少なくとも1つの組織に損傷を与えている急性GVHDの治療に適している。もちろん、本発明の方法はGVHDが複数組織に損傷を与えている急性GVHDを治療するために使用してもよい。
【0062】
本発明の本実施形態によると、同種移植の間、レシピエント宿主に移植されたCCR5−陽性ドナーT細胞は、GVHDを仲介する。したがって、本発明の一実施形態において、ドナー骨髄細胞は、全てのCCR5
+細胞の細胞死を成し遂げるために移植術の前にLukEおよびLukeDを含む組成物によって治療され、これによってGVDHを予防する。
【0063】
本発明の別の実施形態において、ドナー骨髄細胞の治療は移植片を治療することによって達成される。「移植片を治療すること」は、組成物を投与するかまたは移植材料に対して手順を実行することを意味することを意図し、治療は直接宿主組織に影響を及ぼすことを意図しない。もちろん、GVHDの重症度が低下させ得るかまたは完全に除去され得るという点で、移植片の好結果の治療は間接的に宿主組織に影響を及ぼす。本発明の方法は、移植片が治療される時には移植片の位置に限定されることはない。このように、一実施態様において、移植片はドナー組織からの除去の前に治療される。別の実施形態において、移植片はドナー組織から除去の後に治療される。さらに別の実施形態において、移植片はドナー組織から除去の後、宿主対象への移植の前に治療される。さらにまた別の実施形態において、移植片は宿主組織へ移植の後に治療される。
【0064】
本発明のこの態様によると、LukEおよびLukDを含む組成物は、併用治療の一部として投与できる。例えば、LukE/D組成物は、メトトレキセートおよびサイクロスポリン等であるが、これらに限定されない別の薬学的に活性な物質と同時投与され得る。同時投与され得るさらなる作用物質は、様々な標的に対する抗体、タクロリムス、シロリムス、インターフェロン、オピオイド、TNFα(腫瘍壊死要素−α)、結合タンパク質、イノシン一リン酸デヒドロゲナーゼ(IMPDH)のミコフェノール酸モフェチルおよび他の阻害物質、糖質コルチコイド、これらに限定されないアザチオプリンおよび代謝拮抗物質およびアルキル化剤のような細胞静止物質を含むがこれらに限定されない。一実施形態において、移植片またはドナーは、移植術の前にサイクロスポリン(単独で、またはステロイドと組み合わせて)およびメトトレキセート等の免疫抑制薬の投与によって事前処理され得る。予防に関しては、免疫抑制療法は概してメトトレキセート(MTX)、サイクロスポリン(CsA)、タクロリムス(FK 506)および/またはコルチコステロイドの組み合わせレジメンから成る。予防的に投与される静脈内のガンマグロブリン調製物はまた、GVHDの予防に有益であることが示された。加えて、ペントキシフィリン、下方制御可能なTNFα産生のキサンチン誘導体は、サイクロスポリンとメトトレキセートまたはメチルプレドニゾロンと共に投与してGVHDの発生率をさらに減少しても良い。慢性GVHDは、プレドニゾン、オゾチオプリンおよびサイクロスポリンのようなステロイドで治療し得る。また、抗胸腺細胞グロブリン(ATG)および/またはウルソジオールが、使用し得る。免疫抑制特質を有するサリドマイドは、慢性GVHDの期待がもてる治療結果を示した。サリドマイドと同様に、クロファジミンもまた、LukEおよびLukDを含む本発明の組成物と同時投与され得る。同時投与される抗体のための抗体標的は、T細胞受容体(TCR)、インターロイキン−2(IL−2)およびIL−2受容体を含むが、これらに限定されない。さらに、CD(25)モノクローナル抗体、抗CD8モノクローナル抗体、または抗CD103抗体は、GVHD予防のために同時投与されてもよい。
【0065】
本発明のこの態様および全ての態様によると、本発明の組成物は、薬学的使用のために製剤化され得、予防的および/または治療的処置のために、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、腹腔内、鼻腔内、筋肉内、動脈内、頭蓋内、皮内注入によって投与され得る。
【0066】
本発明の薬学的組成物を全身に送達することが望ましいときに、それらは注射、例えば、大量注射または連続注入による非経口的投与のために製剤化できる。注射用製剤は、例えば、アンプルまたは多重服用容器中の、添加された防腐剤を伴う単位服用形態において示される。組成物は、懸濁液、溶液または油性もしくは水性媒体における乳液のような形態をとることができ、懸濁剤、安定化剤および/または分散剤のような処方剤を含み得る。該剤の溶液または懸濁液は、ヒドロキシプロピルセルロースのような界面活性剤を適切に混ぜ合わせられる水中にて調製される。分散液はまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコールおよびこれらの油中の混合物において調製できる。油の例は、石油、動物、植物、または合成起源、例えば落花生油、大豆油、または鉱物油である。一般的に、水、食塩水、水性デキストロースおよび関連する糖溶液、ならびにプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールのようなグリコールは、特に注入可能な溶液用の、好適な液状担体である。保管および使用に関する通常の条件下で、これらの調製物は、雑菌の成長を防ぐために防腐剤を含む。
【0067】
注入可能な使用に適している薬学的製剤は、無菌の注入可能な溶液または分散液の即座調製のために殺菌水溶液または分散液および殺菌粉末を含む。全症例において、形態は無菌であるべきであり、容易注射器性が存在する程度に液体でなければならない。形態は、製造および保管の条件下で安定していなければならず、細菌および真菌のような微生物の汚染作用に対して保護されなければならない。担体は、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)、それらの適切な混合物および植物油を含む溶剤または分散媒であり得る。
【0068】
本発明の作用物質の腹腔内もしくはクモ膜下の投与はまた、Medtronic、Northridge、CAによって記載されているそれらのような注入ポンプ器具を使用して達成できる。この種の器具により、多重注入および多重操作を避けた所望の化合物の連続注入が可能となる。
【0069】
先に記載した製剤に加えて、薬学的組成物はまた、デポー調製物として製剤化できる。この種の長時間作用型製剤は、適切なポリマー物質または疎水性物質(例えば多様性油中の乳液として)またはイオン交換樹脂、難溶性誘導体、例えば、難溶性塩として製剤化できる。
【0070】
LukEおよびLukDを含む本発明の組成物の必要投与量は、投与の経路の選択、製剤の性質、対象疾患の性質、対象の寸法、体重、表面積、年齢および性別、投与される他の薬物、および主治医の判断に依存する。適切な投与量は、0.01〜100mg/kgの範囲である。必要とされた投与量のバリエーションは、多様で使用可能な化合物および様々な異なった効率の投与経路を考慮して予想できる。これらの投与量レベルのバリエーションは、当技術分野において周知のとおり、最適化のための標準の経験的手順を使用して調節できる。適切な送達媒体(例えばポリマー微小粒子または移植可能な器具)における化合物のカプセル化は、送達効率を増すことができる。
【0071】
本発明の別の態様は、対象における黄色ブドウ球菌感染を治療する方法に関する。この方法は、黄色ブドウ球菌感染を有する対象を選択することと、CCR5拮抗物質を含む組成物を、対象における黄色ブドウ球菌感染を治療するのに有効な量で対象に投与することとを含む。
【0072】
本発明のこの態様の意図に関して、標的対象は、任意の動物、好ましくは、哺乳類、より好ましくは、黄色ブドウ球菌に感染しており、かつ/またはそれに感染する危険性を有するか、あるいは黄色ブドウ球菌感染の危険性のあるヒトを含む。特に好適な対象は、乳幼児、青少年、成人、および老齢成人、ならびに免疫不全の個体を含む。さらに、好適な対象は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)またはメチシリン感受性黄色ブドウ球菌(MSSA)に感染した対象を含む。
【0073】
本発明のこの態様によると、黄色ブドウ球菌LukE/D媒介細胞毒性を阻害し、黄色ブドウ球菌感染を治療または予防するのに適したCCR5拮抗物質は、当技術分野で既知であり、マラビロック、ビクリビロック、NCB−9471、PRO−140、CCR5 mAb004、8−[4−(2−ブトキシエトキシ)フェニル]−1−イソブチル−N−[4−[[(1−プロピル−1H−イ
ミダゾル−5−イル−)メチル]スルフィニル]フェニル]−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ベンザコシン−5−カルボキサミド、メチル1−エンド−{8−[(3S)−3−(アセチルアミノ)−3−(3−フルオロフェニル)プロピル]−8−アザビ
シクロ[3.2.1]オクト−3−イル}−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−イミダゾ[4,5−c]ピリジン−5−カルボキシレート、メチル3−エンド−{8−[(3S)−3−(アセタミド)−3−(3−フルオロフェニル)プロピル]−8−アザビシクロ[3.2.−1]オクト−3−イル}−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−3H−イミダゾ[4,5−c]ピリジン−5−カルボキシレート、エチル1−エンド−{8−[(3S)−3−(アセチルアミノ)−3−(3−フルオロフェニル)プロピル]−8−アザビシクロ[3.−2.1]オクト−3−イル}−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−イミダゾ[4,5−c]ピリジン−5−カルボキシレート、および、N−{(1S)−3−[3−エンド−(5−イソブチリル−2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−イミダゾ[4,−5−c]ピリジン−1−イル)−8−アザビシクロ[3.2.1]オクト−8−イル]−1−(3−フルオロフェニル)プロピル}アセタミド)を含むが、これらに限定されない。
【0074】
同一物を含むさらなるCCR5拮抗物質および組成物は、Shiota et al.に対する米国特許出願公開第2007/0010509号、Lemoine et al.に対する米国特許第7,625,905号、Chu et al.に対する米国特許第6,476,062号、Shi et al.に対する米国特許第7,728,135号、およびDunning et al.に対する米国特許第7,220,856号に記載されており、各文献が参照によって本明細書全体に組み込まれているものとする。
【0075】
CCR−5拮抗物質は、治療されている黄色ブドウ球菌感染の性質によって、別の活性作用物質と併せて併用治療の一部として投与できる。この種のさらなる活性作用物質は、抗感染剤、抗生物質および抗菌剤を含む。本発明に有用であり得る代表的な抗感染剤は、バンコマイシンおよびリソスタフィンを含む。他の適切な抗感染剤は、LukE/D媒介細胞毒性を阻害する物質(例えば抗LukE抗体、抗LukD抗体、抗LukE/D抗体)を含む。
【0076】
本発明に有用であり得る代表的な抗生物質および抗菌剤は、ペニシリナーゼ耐性ペニシリン、バンコマイシン、リソスタフィン、ペニシリンG、アンピシリン、オキサシリン、ナフシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、セファロチン、セファゾリン、セファレキシン、セフラジン、セファマンドール、セホキシチン、イミペネム、メロペネム、ゲンタマイシン、テイコプラニン、リンコマイシンおよびクリンダマイシンを含むセファロスポリンおよびカルバペネムを含む。これらの抗菌剤の投与量は、当技術分野で周知である。例えば、MERCK MANUAL OF DIAGNOSIS AND THERAPY、第13節、Ch.157、100
thEd.(Beers & Berkow eds.,2004)参照、この文献が参照によって本明細書全体に組み込まれているものとする。抗炎症剤、消毒剤、抗生物質および/または抗菌剤は、投与に先立って本発明のCCR5拮抗物質組成物と組み合わせてもよく、または並行して投与してもよく(同じ組成物の一部としてまたは異なる組成物を経由して)もしくは順次に投与してもよい。特定の実施形態において、投与は繰り返される。
【0077】
CCR−5拮抗物質を含む組成物は、予防的および/または治療的処置のために、腸管外、局所、静脈内、経口、皮下、腹腔内、鼻腔内、筋肉内、動脈内、頭蓋内、または皮内注入によって投与され得る。
【0078】
本発明の別の態様は、黄色ブドウ球菌感染を有する対象に適した治療を識別する方法に関する。この方法は、対象からサンプルを得ることと、サンプルにおけるCCR5発現のレベルおよびCCR5表面レベルを検出するかまたは定量化することとを含む。方法は、サンプルにおけるCCR5発現の検出レベルおよびCCR5表面レベルを、既知またはベースラインのCCR5発現レベルおよびCCR5表面レベルを有する対照サンプルと比較することと、この比較に基づいて対象に適した治療を決定することとをさらに含む。方法は、対象に対して、決定された適切な治療を行うことをさらに含む。
【0079】
本発明のこの態様によると、CCR5欠乏またはより低いCCR5発現レベルを持つ個体は、より高いレベルのCCR5を持つ個体と比較してlukE/D
+黄色ブドウ球菌による感染に耐性が高い。より高いレベルのCCR5を持つ個体は、本願明細書において記載されているように、CCR5受容体拮抗物質を使用する治療により適した候補物質である。
【0080】
本発明のさらなる態様は、対象におけるCCR5レベルをモニタすることで、対象における黄色ブドウ球菌感染の重症度を予測する方法に関する。この方法は、対象の全血からのPBMCを単離することと、CCR5表面発現を決定するために流動細胞計測分析を実行することとを含む。対象からの細胞の表面CCR5発現の定量値は、CCR5の僅かな量または検知不可能量を産生する対照サンプルにおけるCCR5の量に比較して、高レベルのCCR5(例えば、Jurkat CCR5+)を産生する対照サンプルおよび黄色ブドウ球菌感染の重症度はCCR5レベルに基づいて予測される。対象における高レベルCCR5はより重症の黄色ブドウ球菌感染を予測し、その一方で、対象におけるより低いレベルのCCR5は重症度が少ない感染を予測する。FAC分析用の全血液サンプルからPBMCを単離および/またはラベリングする方法は、当技術分野において既に知られている。
【実施例】
【0081】
以下の実施例は、本発明の実施形態を例示するために提供されるが、その範囲を限定することを決して意図するものではない。
【0082】
実施例1−黄色ブドウ球菌病原性に対するLukE/Dの著しい寄与
LukE/Dが黄色ブドウ球菌敗血症感染の病因において重要な役割を果たすかを試験するために、MSSA株Newman中にΔlukE/D変異体を構築し、病原性へのlukE/D欠失の影響を試験した。野生型(WT)黄色ブドウ球菌に感染したマウスと比較して、ΔlukE/D突然変異体の10
7 CFUに感染したマウスの経時的な生存は劇的に増加した。WT黄色ブドウ球菌に感染した全てのマウスは、250時間までに感染に屈した。対照的に、ほぼ100%のΔlukE/D突然変異体に感染したマウスは少なくとも感染後300時間まで生存し、ΔlukE/D突然変異株(ΔlukE/D::plukE/D;
図1A)にlukE/Dを導入することによって表現型を充分に相補した。加えて、腎臓に対する細菌性負担は、WTまたは相補株(
図1B)と比較して1/10倍に減少した。これらの結果は、LukE/Dが黄色ブドウ球菌全身感染の危険な病原物質であることを示している。このように、LukE/Dは、黄色ブドウ球菌感染を抑止する新規治療の発展のための魅力的で新規標的である。
【0083】
実施例2−LukE/Dはヒト免疫細胞株を選択的に死滅させる
先に記載したとおり、LukE/Dは黄色ブドウ球菌媒介の敗血症および全身感染(
図1A−1B)の病因に寄与し、LukE/Dの阻止は黄色ブドウ球菌感染を治療する新規手段であることを実証できた。
【0084】
LukE/Dが阻止され得る1つのメカニズムは、毒素とその受容体との相互作用を阻害することによる。LukE/Dが宿主細胞と相互に作用する方法を理解するための最初の戦略として、一まとまりのヒト免疫細胞株は、異なる濃度の個人のサブユニット(すなわちLukEまたはLukD)またはLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物と共にインキュベートされた(「中毒化させた」)。これらの実験は、LukE/DがTHP1細胞(ヒト単核細胞)およびHut細胞(Tリンパ球様細胞)(
図2A)に対して細胞毒性を呈することを明らかにした。興味深いことに、LukE/Dは、Hut細胞に対しては細胞毒性であるがJurkat細胞には細胞毒性でなく、Tリンパ球様細胞として共通して用いられた。この驚くべき結果は、LukE/Dに対するHut細胞の感度の調査を促進した。さらなるリンパ球細胞株(PM1およびH9)の中毒化は、Hut細胞のみがLukE/D媒介毒性(
図2B)の影響を受けやすいことを明らかにした。さらなる調査の結果、上記に記載の実験を用いたHut細胞がケモカインMIP−1α、MIP−1β、およびRANTES用の受容体であるCC−ケモカイン受容体5(CCR5)を過剰発現するよう操作されているということが発見された。
【0085】
実施例3−LukE/DはCCR5依存様式で細胞を標的としかつ死滅させる
宿主細胞を標的としかつ死滅させるLukE/Dの能力のためのCCR5の寄与を直接決定するために、CCR5は、CCR5 cDNAのウイルス性変換によってJurkat細胞に導入され、CCR5
+ Jurkatをもたらした。JurkatおよびCCR5
+ Jurkat細胞は、次いで異なる濃度の個人のサブユニット(すなわちLukEまたはLukD)またはLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。この実験は、LukE/Dに影響を受け易いJurkat細胞媒介毒性(
図3、上パネル)とするのにCCR5の産生が十分なことを明らかにした。重要なことに、それらの表面上のCCR5を産生するよう操作されたヒト骨肉腫細胞株「ゴースト」細胞が調査された(
図3、下パネル)時に、同様な結果が観察された。要するに、これらのデータはCCR5によって哺乳動物細胞がLukE/D細胞毒性に影響を受け易くなることを示している。
【0086】
実施例4−CCR5
+細胞のLukE/D媒介標的化は、作動体、抗体およびCCR5リガンドによって阻止される
CCR5は、HIV−1感染の危険な役割故に高度に研究されたタンパク質である。CD4と共に、CCR5は細胞へ侵入するウイルスによって使用される。CCR5のヒトHIV病原性に対する重要性は、CCR5の表面曝露を防ぐCCR5遺伝子(すなわち、Δ32CCR5)の突然変異を有する対象の識別によって最も強調される。この突然変異を有する患者は、HIV感染に高度に耐性を示す。現在、様々なCCR5拮抗物質(例えば、ペプチド擬態物質、抗体、小分子)は、抗HIV薬、ならびに抗炎症剤としての使用のために、臨床試験で検査されている。
【0087】
標的とするCCR5がLukE/Dを阻止するかどうか決定するために、いくつかのCCR5拮抗物質およびリガンドのCCR5
+細胞を死滅させるLukE/Dの能力に対する効能を評価した。CCR5拮抗物質のうち、薬物であるSelzentry/Celsentri/マラビロック(MVC)、ビクリビロック(VVC)およびTAK−779(TAK)は、LukE/D活性の阻害について検査された。CCR5
+ Jurkat細胞は、異なる濃度の拮抗物質と共にプレインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物によって中毒化させた。これらの実験は、3種のCCR5拮抗物質の全てがLukE/D媒介細胞毒性(
図4A)を強力に妨げることを示唆した。加えて、細胞をLukE/D細胞毒性から保護するCCR5に対するモノクローナル抗体の潜在能力はまた、CCR5拮抗物質に関して記載された実験的プロトコールに続いて評価された。これらの実験も、試験されたモノクローナル抗体のいくつかがLukE/D(
図4B)を阻止することが実際に可能なことを明らかにした。最後に、CCR5の天然リガンドの潜在的な阻害効果もまた、評価された。CCR5
+ Jurkat細胞は、異なる濃度のRANTES、MIP−1β、またはRANTES+MIP−1βの等モル混合物の組み合わせと共にプレインキュベートされ、続いて、LukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。これらの実験も、CCR5リガンドがLukE/D細胞毒性効果(
図4C)を強力に抑止することを明らかにした。集合的に、これらの知見は、LukE/Dの有力な細胞毒の活性がCCR5拮抗物質および/またはリガンドを使用することによって阻止し得ることを示す。
【0088】
実施例5−LukE/D孔の形成を防ぐマラビロックはCCR5
+細胞へのLukE/D結合を阻止する
LukE/DがCCR5を用いて宿主細胞を標的化し、かつ死滅させる機構を解明するために、Jurkat(CCR5
−)およびCCR5
+ Jurkat(CCR5
+)細胞は、GFP融合LukE/D毒素(
GFPLukE/D)と共にインキュベートされ、細胞の原形質膜への蛍光毒素の結合が、フローサイトメトリーによって監視された。これらの実験は、LukE/DがCCR5
+ Jurkat細胞に結合するもののCCR5
− Jurkat細胞(
図5A)には結合しないことを明らかにした。マラビロックがLukE/D媒介細胞毒性を阻害するメカニズムを解明するために、CCR5
+ Jurkat細胞は、マラビロック(MVC)と共にプレインキュベートされ、続いて細胞に対するGFP標識LukE/D毒素と共にインキュベートされ、かつ毒素結合が流動細胞計測法によって評価された。これらの実験は、マラビロックがCCR5
+細胞(
図5A)に対してLukE/D結合を強力に阻害することを示した。
【0089】
LukE/DがCCR5
+細胞に対して毒性であるメカニズムを検討するために、細胞は、マラビロックの存在下または非存在下でインキュベートされ、次いでエチジウムブロミド、宿主細胞膜に通常不浸透性であるが毒素孔を介した宿主細胞に接近できる小さなカチオン色素の存在下で、LukE/Dにより中毒化させた。これらの実験は、LukE/DがCCR5
+細胞の原形質膜において時間に依存する様式で孔を形成することを明らかにした。重要なことに、マラビロック(MVC)はLukE/D媒介された孔形成(
図5B)を強力に阻止した。加えて、LukE/D孔は、細胞膨潤、ロイコトキシンで中毒化した細胞の特徴、マラビロック(MVC)(
図5C)によって充分に妨げられる表現型と関連した。要するに、これらの知見はLukE/DがCCR5に依存する様式で宿主細胞を結合し、標的細胞の原形質膜における毒素媒介孔の形成をもたらし、観察されたLukE/D媒介細胞毒性に至る。重要なことに、CCR5拮抗物質マラビロックは、LukE/DとCCR5
+細胞の表面との相互作用を強力に妨げることによってLukE/Dを阻害し、こうして孔形成および細胞死を防ぐ。
【0090】
実施例6−LukE/Dは、CCR5を標的として一次ヒトリンパ球、マクロファージ、および樹枝状細胞を死滅させる
CCR5がLukE/Dの受容体であると、それらの表面がCCR5(例えば、Tリンパ球、大食細胞、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、その他)で飾られる原始宿主細胞はLukE/D媒介された細胞死に影響を受け易い。さらに詳細にこれを調査するために、ヒトの原始末しょう血液単核細胞(PBMC)は、野生型CCR5(CCR5
+)ドナー、Δ32CCR5(CCR5
−)ドナーおよび拡張Tリンパ球から単離され、続いてLukE/Dによって中毒化され、かつ細胞の生存率が流動細胞計測法によって決定された。CCR5
+ドナーからのヒトの原始Tリンパ球はLukE/D(培地処理された細胞において5.4%の細胞死に対してLukE/D中毒化した細胞において34%;
図6A、上パネル)に対して非常に影響を受け易く、効果はマラビロック(LukE/D対LukE/D+MVC、
図6A、上パネル)によって強力に中和された。対照的に、Δ32CCR5ドナーからのTリンパ球は、LukE/D媒介細胞毒性(
図6A、下パネル)に高度に不応性であった。
【0091】
Tリンパ球に加えて、ヒトの原始大食細胞および樹状細胞に対するLukE/Dの細胞毒活性もまた評価された。大食細胞および樹状細胞は、LukD(負の対照)と共にインキュベートされ、LukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物、またはマラビロック(MVC)と共にインキュベートされ、続いてLukE+LukD(LukE/D)の等モル混合物で中毒化させた。LukE/Dは大食細胞(
図6B)および樹状細胞(
図6C)を共に強力に死滅させたが、LukDは死滅させなかった。重要なことに、これらの大食細胞に対するLukE/Dの細胞毒性効果は、マラビロックによって強力に中和された(LukE/D対LukE/D+MVC、
図6Bおよび6C)。集合的に、これらのデータは、LukE/Dがそれらの表面でCCR5を持つヒトの原始白血球を標的として死滅させること、およびCCR5拮抗物質マラビロックがLukE/D細胞毒性効果を強力に妨げることを示唆する。このように、CCR5拮抗物質および/または阻害物質によるLukE/Dの阻止は、黄色ブドウ球菌感染を予防して、治療するために新規治療選択肢を提供する。
【0092】
本発明を説明の意図に関して詳述したにもかかわらず、この種の詳細はその目的のためだけであると理解され、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲から逸脱することなく、変形物はそこにおいて当業者によって生成できる。