(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-26
(45)【発行日】2024-09-03
(54)【発明の名称】α-サラセミアの治療薬の製造における甲状腺ホルモン及びその類似体の使用
(51)【国際特許分類】
A61K 38/22 20060101AFI20240827BHJP
A61P 7/06 20060101ALI20240827BHJP
A61P 43/00 20060101ALI20240827BHJP
C12Q 1/6851 20180101ALN20240827BHJP
A61K 31/192 20060101ALN20240827BHJP
【FI】
A61K38/22
A61P7/06
A61P43/00 111
C12Q1/6851 Z ZNA
A61K31/192
(21)【出願番号】P 2023504689
(86)(22)【出願日】2021-01-19
(86)【国際出願番号】 CN2021072745
(87)【国際公開番号】W WO2021208552
(87)【国際公開日】2021-10-21
【審査請求日】2022-10-12
(31)【優先権主張番号】202010304073.5
(32)【優先日】2020-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】522399736
【氏名又は名称】上海上薬睿尓薬品有限公司
【氏名又は名称原語表記】SHANGHAI SPH RARE DISEASE PHARMACEUTICAL CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】21/F, 699 Guangzhong West Road, Jing’an District Shanghai, China
(74)【代理人】
【識別番号】100146374
【氏名又は名称】有馬 百子
(72)【発明者】
【氏名】袁 浩
【審査官】長谷川 茜
(56)【参考文献】
【文献】特表2014-530002(JP,A)
【文献】British Journal of Haematology,2000年,Vol.109,pp.882-890
【文献】Blood,2005年,Vol.106, No.11,3632,https://doi.org/10.1182/blood.V106.11.3632.3632
【文献】膜(MEMBRANE),2007年,Vol.32, No.3,pp.155-162
【文献】American Journal of Hematology,1978年,Vol.5,pp.163-168
【文献】Cold Spring Harb Perspect Med,2013年,Vol.3, No.1,a011718, pp.1-15,doi: 10.1101/cshperspect.a011718
【文献】Blood Reviews,2012年,Vol.26S,pp.S31-S34
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61K
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゼブラフィッシュ胚を、甲状腺ホルモンアナログTriac、又は甲状腺ホルモンにより処理する、ことを特徴とするゼータ-グロビン遺伝子(HBZ)の発現をアップレギュレートする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サラセミアの技術分野に属し、具体的に、α-サラセミアの治療薬の製造における甲状腺ホルモン及びその類似体の使用に関する。’
【背景技術】
【0002】
サラセミアは、世界で最も一般的な単一遺伝子の遺伝病の1つであり、人間の健康に大きな影響を与える。それは、グロビン遺伝子(globin)の欠失や変異によるグロビン鎖合成障害により、ヘモグロビン(hemoglobin)の組成比率に不均衡が生じ、最終的には赤血球が破壊されることで起こる溶血性貧血である。関連するグロビン鎖のタイプに従って分類すると、最も一般的なのはα-サラセミア及びβ-サラセミアである。α-グロビン合成の減少はα-サラセミアとして知られており、β-グロビン合成の減少はβ-サラセミアとして知られている。α-サラセミア遺伝子キャリアの数はβ-サラセミア遺伝子キャリアの数より多く、かつ中間型α-サラセミア(HbH病としても知られる)及び重症型α-サラセミア(バートの胎児水腫症候群としても知られる)の患者の数は、中国は世界の他の国や地域よりはるかに高く、まさに「深刻な災害地域」であるが、これまでのところ、そのような病気に対する成熟した有効な治療方法はない。その結果、α-サラセミアの患者は、満たされていない巨大な医療ニーズに直面している。
【0003】
α-サラセミアは、α-グロビン鎖の合成の減少による赤血球の破壊によって引き起こされる溶血性貧血である。α-グロビン遺伝子の欠失または変異の数に応じて、(1)静止型α-サラセミア、(2)軽症型α-サラセミア、(3)中間型αサラセミア(HbH病としても知られる)、(4)重症型α-サラセミア(バートの胎児水腫症候群としても知られる)という4種類に分けられる。そのうち静止型α-サラセミアや軽症型α-サラセミア患者は特別な治療を必要としないが、重度の貧血である一部の中間型α-サラセミア(HbH病)患者は輸血療法が必要であり、重症型α-サラセミア(バートの胎児水腫症候群)の患者の場合、いくつかの病院は子宮内輸血が症状を緩和できると報告しているが、それ以外には、今のところ有効な治療方法はない。
【0004】
しかしながら、輸血療法には次のような問題がある。
1.輸血は、母体と乳児に深刻な合併症を引き起こし、患者の体内に鉄の過負荷を引き起こし、主に心臓、肝臓、膵臓、及び各内分泌器官に影響を与える複数の臓器の損傷を引き起こし、母と子の生命の安全を危険にさらす。
2.輸血は、発熱、悪寒、発疹などの副作用を引き起こし、重症の場合、急性溶血、気管収縮、血圧低下を引き起こす。
3.輸血は血液を介して伝染病に感染する危険性がある可能性がある。
4.子宮内輸血は技術的要件が高く、難しく、普及して広く使用しにくい。
5.輸血は、高額な費用が必要であり、特に生涯輸血が必要な患者にとって、大きな経済的負担となる。
【0005】
ゼータ-グロビンは、胚の段階でのみ発現するα-グロビン様タンパク質で、酸素を運ぶ機能もあり、且つ該タンパク質をコードする遺伝子は、ほとんどのα-サラセミア患者でよく保存され、胚発育が進むにつれて、その発現は徐々にオフになる。α-グロビン遺伝子欠失マウスにおいて、遺伝子組み換え方法によってゼータ-グロビンを再発現すると、α-サラセミア病のマウスの正常な発育を完全に回復できることが研究により示されている。したがって、患者体内のサイレンシングされたゼータ-グロビン遺伝子を再活性化して欠失しているα-グロビンを補うことは、α-サラセミアの有効な治療方法であると期待されている。しかしながら、ゼータ-グロビン遺伝子の発現を活性化する薬物は現在まで存在していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
先行技術の欠点に対して、本発明の第一の目的は、α-サラセミアの治療薬の製造における甲状腺ホルモン及びその類似体の使用を提供することである。
【0007】
本発明の第2の目的は、ゼータ-グロビン遺伝子の発現を調節する治療薬の製造における甲状腺ホルモン及びその類似体の使用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の第1の目的を達成するために、本発明の解決手段は、
α-サラセミアの治療薬の製造において、甲状腺ホルモン及びその類似体を使用することができることである。
【0009】
上記第2の目的を達成するために、本発明の的解決手段は、
ゼータ-グロビン遺伝子の発現調節薬において甲状腺ホルモン及びその類似体を使用することができることである。
【0010】
具体的には、甲状腺ホルモン及びその類似体は、ゼータ-グロビン遺伝子の発現を有意にアップレギュレートすることができる。
【0011】
Triac(Tiratricolまたは3,3’,5-triiodothyroacetic acidとも呼ばれる)(化学名:2-[4-(4-Hydroxy-3-iodophenoxy)-3,5-diiodophenyl]acetic acid、分子式:C14H9I3O4)は甲状腺ホルモン類似体であり、甲状腺ホルモン抵抗性症候群(Thyroid hormone resistance syndrome)、高脂血症(hyperlipidemia)、限局性脂肪代謝障害(localized lipodystrophy)と肥満(obesity)の治療に用いられる。また、Triacは現在、Allan-Herndon-Dudley症候群の治療のための臨床試験にも使用されている。
【0012】
発明者の研究によると、K562細胞分化プロセスにおいて、Triacはゼータ-グロビン遺伝子(HBZ)の発現を有意にアップレギュレートすることができ、さらに、モデル動物ゼブラフィッシュ胚において、Triacによって処理された後にゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)の発現も、特異的有意にアップレギュレートされたが、他のグロビン遺伝子の発現は有意にアップレギュレートされなかった。さらに、発明者の研究は、甲状腺ホルモン(3,3’,5-Triiodo-L-thyronine、T3と呼ばれ、または3,3’,5,5’-tetraiodothyronine、T4と呼ばれる)も同様の機能を有することを発見した。したがって、発明者は、甲状腺ホルモン類似体であるTriac及び甲状腺ホルモン(T3またはT4)が、細胞レベル及び動物レベルでゼータ-グロビン遺伝子の発現を有意に活性化できることを初めて発見し、したがって、ゼータ-グロビン遺伝子発現を有意に活性化する最初類の低分子化合物になり、それは、α-サラセミアの治療に重要な役割を果たす。
【0013】
具体的には、Triacは米国のSelleckバイオテック株式会社から、T3(3,3’,5-Triiodo-L-thyronine)はSigma会社から、T4(3,3’,5,5’-tetraiodothyronine)は生工生物工程(上海)股▲分▼有限公司から購入した。
【発明の効果】
【0014】
上記手段の採用により、本発明の有益な効果は以下のとおりである。
本発明は、甲状腺ホルモン及びその類似体を使用して、ゼータ-グロビン遺伝子の発現を有意に活性化でき、すなわち、α-サラセミア患者体内のサイレンシングされたゼータ-グロビン遺伝子を再活性化して赤血球の破壊を抑制することにより、α-サラセミアの治療薬を製造する方法となり、特に中間型α-サラセミア(HbH病)及び重症型α-サラセミア(バートの胎児水腫症候群)における使用であり、これは、α-サラセミアの治療に経済的で安全かつ効果的な方法を提供し、広く普及して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】本発明の実施例1におけるヒトK562細胞分化プロセスにおける各遺伝子の発現状況の概略図である(縦座標のRelative Expressionは相対発現である)。
【
図2】本発明の実施例2におけるゼブラフィッシュ胚のTriac、T3及びT4で処理した後のゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)の発現状況の概略図である。
【
図3】本発明の実施例3におけるゼブラフィッシュ胚のTriac、T3及びT4で処理した後の各遺伝子の発現状況の概略図(縦座標のRelative Expressionは相対発現である)。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明は、α-サラセミアの治療薬の製造における甲状腺ホルモン及びその類似体の使用を提供する。
【0017】
実験材料:
K562細胞を10%ウシ胎児血清(fetal bovine serum、FBS)を含む1640培地で培養し、ヘミン(Hemin)を0.2mol/L NaOH溶液に溶解し、K562細胞の作業濃度を処理して20μmol/Lにし、Triac、T3、及びT4を、ジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、K562細胞の作業濃度を処理して20μmol/Lにし、ゼブラフィッシュ胚の作業濃度を処理して5μmol/Lにする。
【0018】
以下で実施例を参照しながら本発明をさらに説明する。
【0019】
実施例1:
K562細胞では、Triacがゼータ-グロビン遺伝子(HBZ)の発現を有意に活性化するプロセスは以下のとおりである。
【0020】
K562細胞の分化中、それをそれぞれheminまたはhemin+Triacで72時間処理した後、2000rpmで5分間遠心分離して細胞を収集し、TRIzol試薬(Invitrogen)を使用して全RNAを抽出し、次に、逆転写キット(ReverTra Ace、TOYOBO)を使用してcDNAを合成し、最後に、SYBRGreen Realtime PCR Master Mix(TOYOBO)試薬を使用して、定量的PCRを使用して遺伝子発現レベルを検出した。
【0021】
定量的PCR反応系は以下のとおりである。
2×SYBR Green PCR Master Mix 5ul
F-Primer(10μmol/L) 0.6ul
R-Primer(10μmol/L) 0.6ul
cDNA 1ul
ddH2O 2.8ul
Total volume 10ul
【0022】
定量的PCR反応条件は以下のとおりである。
ホットスタート:95℃、10分。
変性:95℃、10秒。
アニール・伸長:60℃、30秒。
40サイクル。
溶解曲線分析。
【0023】
図1に示すように、K562をTriacで72時間処理した後、定量的PCRの結果は、ゼータ-グロビン遺伝子(HBZ)の発現が50.9倍アップレギュレートされたことを示した。
【0024】
実際、ヒトゼータ-グロビン遺伝子(HBZ)(NM_005332.3)の配列(SEQ ID NO.1)は以下の通りである。
ATGTCTCTGACCAAGACTGAGAGGACCATCATTGTGTCCATGTGGGCCAAGATCTCCACG
CAGGCCGACACCATCGGCACCGAGACTCTGGAGAGGCTCTTCCTCAGCCACCCGCAGACC
AAGACCTACTTCCCGCACTTCGACCTGCACCCGGGGTCCGCGCAGTTGCGCGCGCACGGC
TCCAAGGTGGTGGCCGCCGTGGGCGACGCGGTGAAGAGCATCGACGACATCGGCGGCGCC
CTGTCCAAGCTGAGCGAGCTGCACGCCTACATCCTGCGCGTGGACCCGGTCAACTTCAAG
CTCCTGTCCCACTGCCTGCTGGTCACCCTGGCCGCGCGCTTCCCCGCCGACTTCACGGCC
GAGGCCCACGCCGCCTGGGACAAGTTCCTATCGGTCGTATCCTCTGTCCTGACCGAGAAG
TACCGCTGA。
【0025】
そのうち、Realtime PCRプライマーは次のとおりである。
Human-β-actin-F CCAACCGCGAGAAGATGA(SEQ ID NO.2)
Human-β-actin-R CCAGAGGCGTACAGGGATAG(SEQ ID NO.3)
Human-HBA1/2-F AAGGTCGGCGCGCACGC(SEQ ID NO.4)
Human-HBA1/2-R CTCAGGTCGAAGTGCGGG(SEQ ID NO.5)
Human-HBZ-F GGACCATCATTGTGTCCATGT(SEQ ID NO.6)
Human-HBZ-R GGGAAGTAGGTCTTGGTCTGC(SEQ ID NO.7)
Human-HBE1-F TGCATGTGGATCCTGAGAAC(SEQ ID NO.8)
Human-HBE1-R CGACAGCAGACACCAGCTT(SEQ ID NO.9)
Human-HBG1/2-F AGCACCTGGATGATCTCAAG(SEQ ID NO.10)
Human-HBG1/2-R AAACGGTCACCAGCACATTT(SEQ ID NO.11)
Human-HBD-F GATGCAGTTGGTGGTGAGG(SEQ ID NO.12)
Human-HBD-R GGGTTGCCCATAACAGCAT(SEQ ID NO.13)
Human-HBB-F GCACGTGGATCCTGAGAACT(SEQ ID NO.14)
Human-HBB-R CACTGGTGGGGTGAATTCTT(SEQ ID NO.15)。
【0026】
実施例2:
ゼブラフィッシュ胚発育中、ゼブラフィッシュ胚の受精後96時間でTriac、T3、及びT4の添加を開始し、Triac、T3、及びT4でそれぞれ24時間処理した後、4%パラホルムアルデヒドで胚を固定し、全胚in situハイブリダイゼーションによりゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)の発現を検出した。
【0027】
図2に示すように、ゼブラフィッシュ胚では、Triac、T3、及びT4がゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)の発現を有意に活性化し、つまり、有意にアップレギュレートした。
【0028】
実施例3:
ゼブラフィッシュ胚発育中、ゼブラフィッシュ胚の受精後96時間でTriac、T3、及びT4の添加を開始し、24時間処理した後に胚を収集し、TRIzol試薬(Invitrogen)を使用して全RNAを抽出し、次に、逆転写キット(ReverTra Ace、TOYOBO)を使用してcDNAを合成し、最後に、SYBRGreen Realtime PCR Master Mix(TOYOBO)試薬を使用して、定量的PCRを使用して遺伝子発現レベルを検出した。
【0029】
定量的PCR反応系は以下のとおりである。
2×SYBR Green PCR Master Mix 5ul
F-Primer(10μmol/L) 0.6ul
R-Primer(10μmol/L) 0.6ul
cDNA 1ul
ddH2O 2.8ul
Total volume 10ul
【0030】
定量的PCR反応条件は以下のとおりである。
ホットスタート:95℃、10分。
変性:95℃、10秒。
アニール・伸長:60℃、30秒。
40サイクル。
溶解曲線分析。
【0031】
図3に示すように、ゼブラフィッシュ胚において、Triac、T3とT4はゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)の発現を有意に活性化し、すなわち定量的PCRの結果は、ゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)の発現がそれぞれ76倍、31倍、及び41倍アップレギュレートされたことを示した。
【0032】
実際、ゼブラフィッシュゼータ-グロビン遺伝子(hbae5)(NM_001326701.1)の配列(SEQ ID NO.16)は以下の通りである。
ATGAGTCTTTCTGCTAAAGACAAGGCCGCCGTGAGGGGCTTCTGGGCCAAGATTGCCCCA
AAGGGAGAGCAAATTGGTAACGAGGCGTTTTCCAGATTGCTTTTGGTGTACCCTCAGACC
AAGACCTACTTCTCCCACTGGAACGATCTGGCCCCCGGCTCTCCCTCTGTGAAGAAGCAG
GGAAAGAAGATCGTCGGTGGACTCGGTCTGGCTGTTGATAAAATCGACGACCTTTTCAAC
GGCCTGCTGAACCTCAGTGAATTGCACGCCTTTCAGCTGAGAGTCGACCCTGCTAACTTC
AAGCTCCTGTCTCACTGTCTGCTGGTGGTGTTCGCCATGCTCTTCCCTGATGACTTCACC
GCTGAGGTCCATCTGGCCATCGACAAGTTCCTGGCAAGAGTGGCTTTGGCTCTGTCTGAC
AAATATCGTTAA。
【0033】
そのうち、Realtime PCRプライマーは次のとおりである。
Zebrafish-β-actin-F TGCTGTTTTCCCCTCCATTG(SEQ ID NO.17)
Zebrafish-β-actin-R TTCTGTCCCATGCCAACCA(SEQ ID NO.18)
Zebrafish-hbae1-F CTGAGGCTGTCAGCAAAATCG(SEQ ID NO.19)
Zebrafish-hbae1-R GAACAAAGTGGCCAGAACCAC(SEQ ID NO.20)
Zebrafish-hbae3-F GCTGATGGATGACCTGAAGGG(SEQ ID NO.21)
Zebrafish-hbae3-R CTCAGGAGTGAAGTCGTCTGG(SEQ ID NO.22)
Zebrafish-hbae5-F TGCTGAACCTCAGTGAATTGC(SEQ ID NO.23)
Zebrafish-hbae5-R GGAACTTGTCGATGGCCAGAT(SEQ ID NO.24)
Zebrafish-hbbe1-F TCCACGTAGATCCCGACAAC(SEQ ID NO.25)
Zebrafish-hbbe1-R TACTGTCTTCCCAGAGCGGA(SEQ ID NO.26)
Zebrafish-hbbe2-F GGACTGGACAGAGCCATGAAG(SEQ ID NO.27)
Zebrafish-hbbe2-R GAGGCAATCACGATTGTCAGG(SEQ ID NO.28)
Zebrafish-hbbe3-F TTGTGTGGACAGCTGAGGAG(SEQ ID NO.29)
Zebrafish-hbbe3-R ACGGATAGACGACCAAGCAT(SEQ ID NO.30)。
【0034】
上記の実施例の説明は、当業者が本発明を理解して使用するのに便利なものである。当業者には、創造的な労働なしでこれらの実施例に対する様々な変更を容易に行うことができ、本明細書に記載の一般原理を他の実施例に適用できることが明らかである。したがって、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の原理に従って当業者によってなされた改良及び変更は、すべて本発明の保護範囲内にあるはずである。
【配列表】