▶ ザ・トラスティーズ・オブ・コロンビア・ユニバーシティ・イン・ザ・シティ・オブ・ニューヨークの特許一覧 ▶ ウィリアム マーシュ ライス ユニバーシティの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-26
(54)【発明の名称】サルコペニアを逆行させる方法、組成物及びその使用
(51)【国際特許分類】
A61K 45/00 20060101AFI20230519BHJP
A61P 21/00 20060101ALI20230519BHJP
A61P 19/02 20060101ALI20230519BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20230519BHJP
A61P 1/16 20060101ALI20230519BHJP
A61P 21/04 20060101ALI20230519BHJP
A61P 43/00 20060101ALI20230519BHJP
A61P 13/12 20060101ALI20230519BHJP
A61P 3/10 20060101ALI20230519BHJP
A61P 5/38 20060101ALI20230519BHJP
A61P 11/00 20060101ALI20230519BHJP
A61P 21/02 20060101ALI20230519BHJP
A61P 25/00 20060101ALI20230519BHJP
A61P 27/02 20060101ALI20230519BHJP
A61K 38/16 20060101ALI20230519BHJP
A61K 47/68 20170101ALI20230519BHJP
A61K 38/20 20060101ALI20230519BHJP
A61K 47/54 20170101ALI20230519BHJP
C07K 14/46 20060101ALN20230519BHJP
【ＦＩ】
A61K45/00
A61P21/00
A61P19/02
A61P35/00
A61P1/16
A61P21/04
A61P43/00 111
A61P13/12
A61P3/10
A61P5/38
A61P11/00
A61P21/02
A61P25/00
A61P27/02
A61K38/16
A61K47/68
A61K38/20
A61K47/54
C07K14/46 ZNA
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022562619
(86)(22)【出願日】2021-04-19
(85)【翻訳文提出日】2022-12-08
(86)【国際出願番号】 US2021027942
(87)【国際公開番号】W WO2021212100
(87)【国際公開日】2021-10-21
(31)【優先権主張番号】63/011,956
(32)【優先日】2020-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】306018457
【氏名又は名称】ザ・トラスティーズ・オブ・コロンビア・ユニバーシティ・イン・ザ・シティ・オブ・ニューヨーク
(71)【出願人】
【識別番号】510166102
【氏名又は名称】ウィリアム マーシュ ライス ユニバーシティ
【氏名又は名称原語表記】ＷＩＬＬＩＡＭ ＭＡＲＳＨ ＲＩＣＥ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
【住所又は居所原語表記】６１００ Ｍａｉｎ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ ７７００５， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100167689
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 征二
(72)【発明者】
【氏名】カーセンティ・ジェラード
(72)【発明者】
【氏名】バーガー・ジュリアン
(72)【発明者】
【氏名】シャオ・ハン
【テーマコード（参考）】
4C076
4C084
4H045
【Ｆターム（参考）】
4C076AA95
4C076CC01
4C076CC10
4C076CC11
4C076CC15
4C076CC16
4C076CC17
4C076CC21
4C076CC27
4C076CC30
4C076CC41
4C076DD63
4C076EE41
4C076EE59
4C084AA01
4C084AA02
4C084AA17
4C084BA01
4C084BA08
4C084BA19
4C084BA23
4C084BA44
4C084CA59
4C084DA18
4C084NA05
4C084NA13
4C084NA14
4C084ZA01
4C084ZA23
4C084ZA33
4C084ZA59
4C084ZA75
4C084ZA81
4C084ZA94
4C084ZA96
4C084ZB26
4C084ZC08
4C084ZC35
4C084ZC41
4C084ZC52
4C084ZC54
4H045BA19
4H045CA40
4H045EA20
4H045FA74
(57)【要約】
例示的方法、組成物及びその使用が、筋機能の喪失を予防、軽減及び／又は処置するように提供され得る。特に、例えば、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出を運動中に高める薬剤の治療的有効量及び任意選択的に薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む薬学的組成物を被検体に投与することが可能となる。
【選択図】 図４
【選択図】 図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筋機能の喪失を予防、軽減又は処置することのうちの少なくとも１つの方法であって、インターロイキン－６（ＩＬ－６）の放出又は活性を高める薬剤の治療的有効量を含む薬学的組成物を被検体に投与するステップを備える方法。
【請求項2】
前記被検体は、サルコペニアに罹患している、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病、加齢、（クッシング性又は医原性）副腎皮質機能亢進症、癌悪液質、ＣＯＰＤにおける悪液質、ＩＣＵ誘導性の筋肉の量及び機能における喪失からのリハビリテーション、ベッカー型筋ジストロフィー、（ＡＳＯ／ＧＴｘ後の６ＭＷＴを高める補完としての）ＳＭＡ、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、原発性ミトコンドリアミオパチー（ＰＭＭ）（包括的なカテゴリー）、脂肪酸酸化障害（ＦＡＯＤ）、フリードライヒ運動失調症、シャルコー・トゥース・マリー病２Ｋ型、遺伝性痙性対麻痺７、封入体筋炎、多発性筋炎、封入体筋炎、皮膚筋炎、ウィルソン病、バース症候群、グレイシル症候群、カーンズ・セイヤー症候群、リー症候群、母性遺伝性難聴及び糖尿病（ＭＩＤＤ）、ミトコンドリアＤＮＡ枯渇症候群、ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様エピソード（ＭＥＬＡＳ）、ミトコンドリア神経胃腸脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、ミトコンドリア劣性運動失調症候群（ＭＩＲＡＳ）、赤色ぼろ線維を有するミオクローヌスてんかん（ＭＥＲＲＦ）、神経障害・運動失調・網膜色素変性症（ＮＡＲＰ）及びピアソン症候群からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患している、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記被検体はヒトである、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記薬剤は、人工オステオカルシンペプチドである、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記薬剤は、Ｃ末端欠損を有するオステオカルシンである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記薬剤は、プロテアーゼを不活性化することによって切断を排除するＮ末端安定化突然変異を有するオステオカルシンである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記薬剤は、オステオカルシン及び該オステオカルシンのＮ末端に融合されたＩｇＦｃ領域を含む分子である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記薬剤は、ＩＬ６－ビスホスホネート融合ペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記薬剤は、Ｇｐｒｃ６ａアゴニストである、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記薬剤は、配列番号１のアミノ酸配列又は該配列番号１のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記薬剤は、配列番号２のアミノ酸配列又は該配列番号２のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記薬剤は、配列番号３から配列番号１１のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号３から配列番号１１のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記薬剤は、配列番号１２から配列番号２０のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号１２から配列番号２０のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記薬剤は、配列番号２１から配列番号２９のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号２１から配列番号２９のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記薬剤は、配列番号３０のアミノ酸配列又は該配列番号３０のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記薬剤は、配列番号３１のアミノ酸配列又は該配列番号３１のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
前記薬剤は、さらに筋量の喪失を予防、軽減又は処置するうちの少なくとも１つについてのものである、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記薬学的組成物は、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤をさらに含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
被検体における筋機能の喪失を予防、軽減又は処置するうちの少なくとも１つについてインターロイキン－６（ＩＬ－６）の放出又は活性を高める薬剤の使用。
【請求項21】
前記被検体は、サルコペニアに罹患している、請求項２０に記載の使用。
【請求項22】
前記被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病、加齢、（クッシング性又は医原性）副腎皮質機能亢進症、癌悪液質、ＣＯＰＤにおける悪液質、ＩＣＵ誘導性の筋肉の量及び機能における喪失からのリハビリテーション、ベッカー型筋ジストロフィー、（ＡＳＯ／ＧＴｘ後の６ＭＷＴを高める補完としての）ＳＭＡ、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、原発性ミトコンドリアミオパチー（ＰＭＭ）（包括的なカテゴリー）、脂肪酸酸化障害（ＦＡＯＤ）、フリードライヒ運動失調症、シャルコー・トゥース・マリー病２Ｋ型、遺伝性痙性対麻痺７、封入体筋炎、多発性筋炎、封入体筋炎、皮膚筋炎、ウィルソン病、バース症候群、グレイシル症候群、カーンズ・セイヤー症候群、リー症候群、母性遺伝性難聴及び糖尿病（ＭＩＤＤ）、ミトコンドリアＤＮＡ枯渇症候群、ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様エピソード（ＭＥＬＡＳ）、ミトコンドリア神経胃腸脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、ミトコンドリア劣性運動失調症候群（ＭＩＲＡＳ）、赤色ぼろ線維を有するミオクローヌスてんかん（ＭＥＲＲＦ）、神経障害・運動失調・網膜色素変性症（ＮＡＲＰ）及びピアソン症候群からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患している、請求項２０に記載の使用。
【請求項23】
前記被検体はヒトである、請求項２０に記載の使用。
【請求項24】
前記薬剤は、人工オステオカルシンペプチドである、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項25】
前記薬剤は、Ｃ末端欠損を有するオステオカルシンである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項26】
前記薬剤は、プロテアーゼを不活性化することによって切断を排除するＮ末端安定化突然変異を有するオステオカルシンである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項27】
前記薬剤は、オステオカルシン及び該オステオカルシンのＮ末端に融合されたＩｇＦｃ領域を含む分子である、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項28】
前記薬剤は、ＩＬ６－ビスホスホネート融合ペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項29】
前記薬剤は、Ｇｐｒｃ６ａアゴニストである、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項30】
前記薬剤は、配列番号１のアミノ酸配列又は該配列番号１の該アミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項31】
前記薬剤は、配列番号２のアミノ酸配列又は該配列番号２のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項32】
前記薬剤は、配列番号３から配列番号１１のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号３から配列番号１１のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項33】
前記薬剤は、配列番号１２から配列番号２０のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号１２から配列番号２０のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項34】
前記薬剤は、配列番号２１から配列番号２９のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号２１から配列番号２９のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項35】
前記薬剤は、配列番号３０のアミノ酸配列又は該配列番号３０のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項36】
前記薬剤は、配列番号３１のアミノ酸配列又は該配列番号３１のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項37】
前記薬剤はさらに、筋量の喪失を予防、軽減又は処置するうちの少なくとも１つについてのものである、請求項２０から３６のいずれか一項に記載の使用。
【請求項38】
前記薬学的組成物は、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤をさらに含む、請求項２０から３７のいずれか一項に記載の使用。
【請求項39】
前記薬剤は、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む薬学的組成物に処方される、請求項２０に記載の使用。
【請求項40】
（ａ）インターロイキン－６（ＩＬ－６）の放出又は活性を高め、かつオステオカルシンではない薬剤及び（ｂ）オステオカルシンの組合せを含む薬学的組成物。
【請求項41】
前記被検体はサルコペニアに罹患している、請求項４０に記載の薬学的組成物。
【請求項42】
前記被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病、加齢、（クッシング性又は医原性）副腎皮質機能亢進症、癌悪液質、ＣＯＰＤにおける悪液質、ＩＣＵ誘導性の筋肉の量及び機能における喪失からのリハビリテーション、ベッカー型筋ジストロフィー、（６ＭＷＴを高めるＡＳＯ／ＧＴｘ後の補完としての）ＳＭＡ、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、原発性ミトコンドリアミオパチー（ＰＭＭ）（包括的なカテゴリー）、脂肪酸酸化障害（ＦＡＯＤ）、フリードライヒ運動失調症、シャルコー・トゥース・マリー病２Ｋ型、遺伝性痙性対麻痺７、封入体筋炎、多発性筋炎、封入体筋炎、皮膚筋炎、ウィルソン病、バース症候群、グレイシル症候群、カーンズ・セイヤー症候群、リー症候群、母性遺伝性難聴及び糖尿病（ＭＩＤＤ）、ミトコンドリアＤＮＡ枯渇症候群、ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様エピソード（ＭＥＬＡＳ）、ミトコンドリア神経胃腸脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、ミトコンドリア劣性運動失調症候群（ＭＩＲＡＳ）、赤色ぼろ線維を有するミオクローヌスてんかん（ＭＥＲＲＦ）、神経障害・運動失調・網膜色素変性症（ＮＡＲＰ）及びピアソン症候群からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患している、請求項４０に記載の薬学的組成物。
【請求項43】
前記被検体はヒトである、請求項４０に記載の薬学的組成物。
【請求項44】
前記薬剤は、人工オステオカルシンペプチドである、請求項４０から４３のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項45】
前記薬剤は、Ｃ末端欠損を有するオステオカルシンである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項46】
前記薬剤は、プロテアーゼを不活性化することによって切断を排除するＮ末端安定化突然変異を有するオステオカルシンである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項47】
前記薬剤は、オステオカルシン及び該オステオカルシンのＮ末端に融合されたＩｇＦｃ領域を含む分子である、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項48】
前記薬剤は、ＩＬ６－ビスホスホネート融合ペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項49】
前記薬剤はＧｐｒｃ６ａアゴニストである、請求項４０から４３のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項50】
前記薬剤は、配列番号１のアミノ酸配列又は該配列番号１の該アミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項51】
前記薬剤は、配列番号２のアミノ酸配列又は該配列番号２のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項52】
前記薬剤は、配列番号３から配列番号１１のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号３から配列番号１１のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項53】
前記薬剤は、配列番号１２から配列番号２０のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号１２から配列番号２０のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項54】
前記薬剤は、配列番号２１から配列番号２９のいずれか１つのアミノ酸配列又は前記配列番号２１から配列番号２９のいずれか１つのアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項55】
前記薬剤は、配列番号３０のアミノ酸配列又は該配列番号３０のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項56】
前記薬剤は、配列番号３１のアミノ酸配列又は該配列番号３１のアミノ酸配列と少なくとも約８５％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなるペプチドである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項57】
前記薬剤はさらに、筋量の喪失を予防、軽減又は処置するうちの少なくとも１つについてのものである、請求項４０から５６のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項58】
薬学的に許容可能な担体又は賦形剤をさらに含む請求項４０から５７のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
【請求項59】
前記組合せは、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤をさらに含む、請求項４０に記載の薬学的組成物。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年４月１７日に出願された米国仮出願第６３／０１１，９５６号に関するとともに優先権を主張し、その開示がその全体において参照によりここに取り込まれる。
本出願は、２０２０年４月１７日に出願された米国仮出願第６３／０１１，９５６号に関するとともに優先権を主張し、その開示がその全体において参照によりここに取り込まれる。
【0002】
政府権益の記載
本発明は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈによって授与されたＡＲ０７３１８０の下で政府支援を受けて行われた。政府は、本発明に特定の権利を有する。
本発明は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈによって授与されたＡＲ０７３１８０の下で政府支援を受けて行われた。政府は、本発明に特定の権利を有する。
【0003】
本開示は、サルコペニアに罹患している、又は罹患するリスクがある患者における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失を予防及び処置する方法、組成物及びその使用に向けられる。例えば、患者は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び／又は加齢に関連する運動能力の衰退を有し得る。
【背景技術】
【0004】
非常に希少な骨芽細胞特異的タンパク質の１つであるオステオカルシンは、ホルモンのいくつかの特徴を有する。例えば、それは、プレプロ分子として合成され、全身循環において分泌される（Ｈａｕｓｃｈｋａ他、１９８９年、Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｒｅｖｉｅｗ ６９：９９０－１０４７、Ｐｒｉｃｅ、１９８９年、Ｃｏｎｎｅｃｔ．Ｔｉｓｓｕｅ Ｒｅｓ．２１：５１－５７（ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ５７－６０））。それらの巧妙な細胞特異的発現のために、オステオカルシン遺伝子は、骨芽細胞特異的転写因子を同定し、骨生理学の分子学的基礎を定義するように集中的に研究されている（Ｄｕｃｙ他、２０００年、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８９：１５０１－１５０４、Ｈａｒａｄａ及びＲｏｄａｎ、２００３年、Ｎａｔｕｒｅ ４２３：３４９－３５５）。
【0005】
オステオカルシンは、石灰化された骨基質に関連して見られる最も豊富な非コラーゲン性タンパク質であり、現在、骨代謝回転の臨床評価に関する生物学的マーカーとして用いられている。オステオカルシンは、その一次構造において３個のガンマ－カルボキシル化グルタミン酸残基を含む小さな（４６～５０アミノ酸残基）骨特異的タンパク質である。オステオカルシンという名称（ｏｓｔｅｏ：ギリシャ語で骨、ｃａｌｃ：ラテン語で石灰塩、ｉｎ：タンパク質）は、Ｃａ２＋に結合するタンパク質の能力及び骨においてそれが豊富であることに由来する。オステオカルシンは、グルタミン酸残基がカルボキシル化されてガンマ－カルボキシグルタミン酸（Ｇｌａ）残基を形成する特有な翻訳後修飾を受け、これによりオステオカルシンの別名は骨Ｇｌａタンパク質である（Ｈａｕｓｃｈｋａ他、１９８９年、Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｒｅｖｉｅｗ ６９：９９０－１０４７）。
【0006】
成熟したヒトオステオカルシンは、５８００ｋＤａの推定分子量を有する４９個のアミノ酸を含む（Ｐｏｓｅｒ他、１９８０年、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２５５：８６８５－８６９１）。成熟したヒトオステオカルシンは、以下の例示的アミノ酸配列：ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号３２）を有する。
【0007】
オステオカルシンは、主に骨芽細胞及び象牙芽細胞（ｏｎｄｏｎｔｏｂｌａｓｔ）によって合成され、１５～２０％の骨の非コラーゲン性タンパク質を含む。Ｐｏｓｅｒ他、１９８０年、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈａｍ．２５５：８６８５－８６９１は、成熟したオステオカルシンがグルタミン酸残基のビタミンＫ依存性翻訳後修飾によって形成される３個のカルボキシグルタミン酸残基を含むことを示した。カルボキシル化Ｇｌａ残基は、成熟したヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位にある。一部のヒトオステオカルシンは、２個のＧｌａ残基しか含まないことが示されている（Ｐｏｓｅｒ及びＰｒｉｃｅ、１９７９年、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２５４：４３１－４３６）。
【0008】
オステオカルシンは、ホルモンのいくつかの特徴を有する。Ｄｕｃｙ他、１９９６年、Ｎａｔｕｒｅ ３８２：４４８－４５２は、加齢のオステオカルシン欠乏マウスによる石灰化した骨は、野生型のものよりも２倍厚いことを示した。オステオカルシンの不在は、骨吸収を損なうことなしに骨形成の増加をもたらし、石灰化には影響しないことが示された。ヒトオステオカルシンの複数の免疫反応性形態は、血液循環（Ｇａｒｎｅｒｏ他、１９９４年、Ｊ．Ｂｏｎｅ Ｍｉｎｅｒ．Ｒｅｓ．９：２５５－２６４）及び尿（Ｔａｙｌｏｒ他、１９９０年、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎ．Ｍｅｔａｂ．７０：４６７－４７２）においても発見されている。ヒトオステオカルシンの断片は、骨基質の破骨細胞分解中又は合成後の循環タンパク質の骨芽細胞による異化分解の結果として生成され得る。
【0009】
したがって、ここに記載された従来の不備な点の少なくともいくつかに対処し、及び／又はそれを少なくとも部分的に克服するニーズが存在し得る。
【発明の概要】
【0010】
そのような問題及び／又は欠点は少なくとも部分的に対処及び／又は克服されることが可能であり、筋機能の喪失を予防又は処置する方法が本開示の特定の例示的実施形態により提供され得る。そのような例示的方法は、例えば、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を、例えば、運動中に高める薬剤の治療的有効量及び任意選択的に、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む薬学的組成物を被検体に投与するステップを備え得る。被検体はサルコペニアに罹患し得る。被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び加齢からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患し得る。特定の例示的実施形態では、薬剤は、筋量の喪失をさらに予防又は処置し得る。
【0011】
例示的薬剤は、内因性オステオカルシンペプチド又は人工オステオカルシンペプチドであり得る。人工オステオカルシンは、Ｃ末端欠損を有するオステオカルシン、プロテアーゼを不活性化することにより切断を排除するＮ末端安定化突然変異を有するオステオカルシン並びに／又はオステオカルシン及びオステオカルシンのＮ末端に融合されたＩｇＦｃ領域を含む分子となり得る。
【0012】
例示的薬剤は、ＩＬ６－ビスホスホネート融合ペプチドとなり得る。特定の例示的実施形態では、薬剤は、Ｇｐｒｃ６ａアゴニストとなり得る。
【0013】
本開示の特定の例示的実施形態によると、筋機能の喪失を予防又は処置するためにインターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高める薬剤を利用することが可能となる。本開示の他の例示的実施形態では、筋機能の喪失を予防又は処置する医薬品の製造においてインターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高める薬剤を用いることが可能となる。
【0014】
本開示の例示的実施形態のこれら及び他の目的、特徴及び有利な効果は、本開示の例示的実施形態の以下の詳細な説明を添付の特許請求の範囲と併せて読解されると明らかとなる。
【0015】
本開示のさらなる目的、特徴及び有利な効果は、本開示の実例的な実施形態を示す添付の図面と併せて以下の詳細な説明により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
図面の全体を通じて、特に断りのない限り、同一の符号及び文字が用いられ、図示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素又は部分を示す。さらに、本開示は図面を参照して詳細にここに説明されるが、これは説明的な実施形態に関連してそのように行われ、図面及び添付の特許請求の範囲に示す特定の例示的実施形態によっては限定されない。
【0018】
サルコペニアは、以下の、筋量の喪失、握力の喪失及び／又は運動能力の喪失の３つの症状のうちの２つが共存することによって特徴付けられる筋疾患である。様々な原因の複数の疾患及び状態がサルコペニアを引き起こし得る。例えば、サルコペニアは、股関節骨折後、癌、肝硬変、クッシング病、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び加齢において発症し得る。いずれの形態のサルコペニアも処置する承認薬は、存在していない。複数の薬物が、筋量のみを対象とするように開発されている（表１）。
【表1】
【0019】
運動能力に欠陥を有し得る一般的な疾患は、限定されることなく、例えば、サルコペニア、股関節骨折、肝硬変、（クッシング性又は医原性）副腎皮質機能亢進症、癌悪液質、ＣＯＰＤにおける悪液質並びにＩＣＵ誘導性の筋量及び筋機能における喪失からのリハビリテーションを含む。
【0020】
運動能力に欠陥を有し得る他の疾患は、限定されることなく、例えば、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、（ＡＳＯ／ＧＴｘ後の６ＭＷＴを高める補完としての）ＳＭＡ、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、原発性ミトコンドリアミオパチー（ＰＭＭ）（包括的なカテゴリー）、脂肪酸酸化障害（ＦＡＯＤ）、フリードライヒ運動失調症、シャルコー・トゥース・マリー病２Ｋ型、遺伝性痙性対麻痺７、封入体筋炎、多発性筋炎、封入体筋炎、皮膚筋炎、ウィルソン病、バース症候群、グレイシル症候群、カーンズ・セイヤー症候群、リー症候群、母性遺伝性難聴及び糖尿病（ＭＩＤＤ）、ミトコンドリアＤＮＡ枯渇症候群、ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様エピソード（ＭＥＬＡＳ）、ミトコンドリア神経胃腸脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、ミトコンドリア劣性運動失調症候群（ＭＩＲＡＳ）、赤色ぼろ線維を有するミオクローヌスてんかん（ＭＥＲＲＦ）、神経障害・運動失調・網膜色素変性症（ＮＡＲＰ）及びピアソン症候群を含む。
【0021】
本開示の特定の例示的実施形態によると、骨由来ホルモンであるオステオカルシンが筋線維のエネルギー力学を上方制御し得ることが特定された。また、サルコペニアの臨床関連マウスモデルにおいて、オステオカルシン処置が筋機能及び／又は筋量を保護し得るか否かもさらに試験された。この疑問に対処するために、本開示の例示的実施形態では、デキサメタゾンの１ヶ月の長期的な点滴を用いて、走行能力を５０％減少させ、腓腹筋量を３０％減少させる医原性クッシング病に存在するサルコペニアを再現した。ＳＡＲＭ、グレリン類似体及びミオスタチン阻害剤などのサルコペニアを処置するように開発された以前の分類の薬物は、筋量の増加には成功したが、筋機能を改善することはできなかった。一方、オステオカルシンでの処置は、デキサメタゾン処置マウスの走行能力を完全に救出した。オステオカルシンはこの疾患モデルにも存在する高血圧に対しては効果を有さなかったので、この効果は特定の臓器系に固有であった。コルチコステロイド類は自己免疫疾患の処置に最も一般的に用いられ、したがって、循環リンパ球数はデキサメタゾン処置後に５０％低下した。オステオカルシンでの処置は、デキサメタゾン誘導性免疫抑制に干渉せず、悪化させることもなかった。オステオカルシンは走行能力を完全に復元したが、それは酸化性の筋肉、すなわち、運動中に最も動員される筋肉においてのみ筋量を改善した。これは、サルコペニアのこのモデルにおいて、筋機能の筋量との部分的な解離があり得ることを示唆した。これがその場合であるかどうかを特定するために、マウスを、オステオカルシン又はサルコペニアにおける筋量を増加させる後期臨床開発段階にある選択的アンドロゲン受容体修飾剤（ＳＡＲＭ）であるＶＫ５２１１のいずれかとともにデキサメタゾンで処置した。オステオカルシンとは異なり、ＶＫ５２１１は全ての種類の筋肉、すなわち、酸化性、解糖性及び混合性の筋肉において、筋量を正常レベルまで完全に復元したが、デキサメタゾン処置マウスにおける走行能力に対してはわずかな効果しか有さなかった。したがって、オステオカルシンは、医原性クッシング病及び筋機能が筋量とはある程度無縁の他のサルコペニア状態における筋機能を改善する潜在的な治療標的物として同定されている。
【0022】
サルコペニアの他の承認モデルにおいて、オステオカルシンの有効性が試験された。具体的には、ポンプ（６９ｍｇ／日）によって２８日間送達されたデキサメタゾンが、マウスにおいて用いられる。マウスの他のグループは、デキサメタゾンに加えてポンプによって送達されたオステオカルシンも与えられた。デキサメタゾンがマウスの筋量及びマウスの踏み車上を走行する能力を低下させることが観察された。デキサメタゾン及びオステオカルシンを与えられたマウスは、デキサメタゾン単独群よりも筋量を有意には失わなかった。他の化合物はデキサメタゾンマウスにおける筋量の喪失の軽減をもたらしたが、当該他の化合物は運動能力の喪失を予防しなかった。デキサメタゾン及びオステオカルシン処置マウスは、正常な運動能力を有した。
【0023】
さらに、本開示の特定の例示的実施形態によると、１歳のマウスにおいて、オステオカルシンとの同時処置によって、デキサメタゾンの筋機能に対する有害作用が存在することを示すｉｎ ｖｉｖｏの証拠が特定された。本開示の特定の例示的実施形態によると、既に２週間にわたってデキサメタゾンを与えられたマウスにオステオカルシンが投与された場合、筋機能に対するデキサメタゾンの有害作用を部分的に戻し得ることがさらに特定された。
【0024】
本開示の特定の例示的実施形態により、筋機能の喪失を予防又は処置する例示的方法が提供され得る。例示的方法は、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を、例えば運動中に高める薬剤の治療的有効量及び任意選択的に、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む薬学的組成物を、被検体に投与するステップを備え得る。被検体は、サルコペニアに罹患し得る。被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び加齢からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患し得る。
【0025】
被検体は、サルコペニアに罹患し得る。被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び加齢からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患し得る。
【0026】
本開示のいくつかの例示的実施形態では、被検体は、股関節骨折に罹患し得る。米国では、年間３０万件の股関節骨折が発生する。通常、股関節骨折は、１２ヶ月の高額な介護費用の回復期間を伴う。患者の５０％以上は、可動性／運動能力を取り戻すことがない。
【0027】
本開示の特定の例示的実施形態によると、被検体は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーに罹患し得る。デュシェンヌ型筋ジストロフィーは、希少疾患である。米国には約６千人の患者が存在する。他の例示的実施形態では、被検体は、クッシング病に罹患し得る。クッシング病は希少疾患である。米国では、クッシング病に罹患している約２万人の患者が存在する。
【0028】
本開示の特定の例示的実施形態において用いられるインターロイキン－６（ＩＬ－６）の放出又は活性を高める薬剤は、小分子、ペプチド、タンパク質又は核酸からなる群から選択され得る。特定の例示的実施形態では、薬剤は、オステオカルシンである。他の実施形態では、薬剤は、オステオカルシンではない。
【0029】
本開示で用いられるように、「オステオカルシン」は、限定されることなく、成熟タンパク質を含み、種々のドメインを含む全長オステオカルシン又は成熟タンパク質に由来する生物学的に活性な断片並びにここで記載されるような変異体及び人工オステオカルシンをさらに含む。ヒト全長オステオカルシンは、配列番号３３のアミノ酸配列（ＭＲＡＬＴＬＬＡＬＬ ＡＬＡＡＬＣＩＡＧＱ ＡＧＡＫＰＳＧＡＥＳ ＳＫＧＡＡＦＶＳＫＱ ＥＧＳＥＶＶＫＲＰＲ ＲＹＬＹＱＷＬＧＡＰ ＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲ ＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣ ＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱ ＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ）を有する。ヒトオステオカルシンｃＤＮＡは、配列番号３４のヌクレオチド配列（ｃｇｃａｇｃｃａｃｃ ｇａｇａｃａｃｃａｔ ｇａｇａｇｃｃｃｔｃ ａｃａｃｔｃｃｔｃｇ ｃｃｃｔａｔｔｇｇｃ ｃｃｔｇｇｃｃｇｃａ ｃｔｔｔｇｃａｔｃｇ ｃｔｇｇｃｃａｇｇｃ ａｇｇｔｇｃｇａａｇ ｃｃｃａｇｃｇｇｔｇ ｃａｇａｇｔｃｃａｇ ｃａａａｇｇｔｇｃａ ｇｃｃｔｔｔｇｔｇｔ ｃｃａａｇｃａｇｇａ ｇｇｇｃａｇｃｇａｇ ｇｔａｇｔｇａａｇａ ｇａｃｃｃａｇｇｃｇ ｃｔａｃｃｔｇｔａｔ ｃａａｔｇｇｃｔｇｇ ｇａｇｃｃｃｃａｇｔ ｃｃｃｃｔａｃｃｃｇ ｇａｔｃｃｃｃｔｇｇ ａｇｃｃｃａｇｇａｇ ｇｇａｇｇｔｇｔｇｔ ｇａｇｃｔｃａａｔｃ ｃｇｇａｃｔｇｔｇａ ｃｇａｇｔｔｇｇｃｔ ｇａｃｃａｃａｔｃｇ ｇｃｔｔｔｃａｇｇａ ｇｇｃｃｔａｔｃｇｇ ｃｇｃｔｔｃｔａｃｇ ｇｃｃｃｇｇｔｃｔａ ｇｇｇｔｇｔｃｇｃｔ ｃｔｇｃｔｇｇｃｃｔ ｇｇｃｃｇｇｃａａｃ ｃｃｃａｇｔｔｃｔｇ ｃｔｃｃｔｃｔｃｃａ ｇｇｃａｃｃｃｔｔｃ ｔｔｔｃｃｔｃｔｔｃ ｃｃｃｔｔｇｃｃｃｔ ｔｇｃｃｃｔｇａｃｃ ｔｃｃｃａｇｃｃｃｔ ａｔｇｇａｔｇｔｇｇ ｇｇｔｃｃｃｃａｔｃ ａｔｃｃｃａｇｃｔｇ ｃｔｃｃｃａａａｔａ ａａｃｔｃｃａｇａａ ｇａｇｇａａｔｃｔｇ ａａａａａａａａａａ ａａａａａａａａ）を有する。
【0030】
特定の例示的実施形態では、インターロイキン－６（ＩＬ－６）の放出又は活性を高めるオステオカルシンではない薬剤は、オステオカルシン、例えば、低カルボキシル化又は非カルボキシル化ヒトオステオカルシンとの組合せで用いられる。
【0031】
本開示のさらに他の例示的実施形態では、薬剤は、ＩＬ６（インターロイキン－６）－ビスホスホネート融合ペプチドとなり得る。ＩＬ６－ビスホスホネート融合ペプチドは、骨からのＯＣＮの放出の上流の経路を標的としてもよく、運動能力の強力な局所調節因子となり得る。ＩＬ６－ビスホスホネート融合ペプチドは、隔月の注入によって被検体に投与され、ＯＣＮの生理学的な放出をもたらし得る。骨を標的とすることによって、オフターゲット効果が排除され得る。
【0032】
本開示のさらに他の例示的実施形態によると、薬剤は、Ｇｐｒ６ａアゴニストとなり得る。Ｇｐｒｃ６ａは、小分子標的とするための有望な標的物である。小分子／構造誘導設計の大規模スクリーニングは、当技術分野で公知の方法を用いて行われ得る。Ｇｐｒ６ａアゴニストは、被検体に経口的に投与され得る。
【0033】
さらに、例示的方法は、本開示の追加的な例示的実施形態による筋機能の喪失を予防又は処置する。例示的方法は、オステオカルシンの形態の治療的有効量及び任意選択的に薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む薬学的組成物を被検体に投与するステップを備え得る。
【0034】
本開示の例示的実施形態による方法の特定の例示的ものでは、ここに列挙される例示的実施形態における疾患、障害及び／又は状態は、オステオカルシンの形態、例えば、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン又は低カルボキシル化／非カルボキシル化ヒトオステオカルシンを含む薬学的組成物を患者に投与することによって緩和され得る。特定の例示的実施形態では、オステオカルシンは、ヒトオステオカルシンとなる。特定の例示的実施形態では、オステオカルシンは、完全非カルボキシル化ヒトオステオカルシンとなる。
【0035】
薬剤が低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンとなる本開示の特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンにおける成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する位置のグルタミン酸の少なくとも１個が、カルボキシル化されない。特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンにおける成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する位置のグルタミン酸の３個全てが、カルボキシル化されない。
【0036】
本開示の特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、調製物における成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する位置の全Ｇｌｕ残基の約２０％超がカルボキシル化されない低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンの調製物となる。特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン及び成熟ヒトオステオカルシンが最大の配列相同性のために整列される場合、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、成熟ヒトオステオカルシンと少なくとも８０％のアミノ酸配列同一性を共有する。特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン及び成熟ヒトオステオカルシンが最大の配列相同性のために整列された場合、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、成熟ヒトオステオカルシンと少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有する。特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、成熟ヒトオステオカルシンと１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０個のアミノ酸残基が異なる。
【0037】
本開示の特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンにおける成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する位置のグルタミン酸の少なくとも１個が、カルボキシル化されない。特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンにおける成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する位置のグルタミン酸の３個全てが、カルボキシル化されない。
【0038】
特定の例示的実施形態では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、
（ａ）Ｃ末端から最後の１０個のアミノ酸を欠失した成熟ヒトオステオカルシンを含む断片、
（ｂ）Ｎ末端から最初の１０個のアミノ酸を欠失した成熟ヒトオステオカルシンを含む断片、
（ｃ）配列番号３３のアミノ酸６２～９０を含む断片、
（ｄ）成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸１～３６を含む断片、
（ｅ）成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸１３～２６を含む断片、及び／又は
（ｆ）成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸１３～４６を含む断片、並びに
（ｇ）上記の変異体
からなる群から選択されるポリペプチドとなる。
（ａ）Ｃ末端から最後の１０個のアミノ酸を欠失した成熟ヒトオステオカルシンを含む断片、
（ｂ）Ｎ末端から最初の１０個のアミノ酸を欠失した成熟ヒトオステオカルシンを含む断片、
（ｃ）配列番号３３のアミノ酸６２～９０を含む断片、
（ｄ）成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸１～３６を含む断片、
（ｅ）成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸１３～２６を含む断片、及び／又は
（ｆ）成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸１３～４６を含む断片、並びに
（ｇ）上記の変異体
からなる群から選択されるポリペプチドとなる。
【0039】
２つのアミノ酸配列における位置が対応する場合、それは、２つのアミノ酸配列が互いに整列してそれらの間に最大の同一性を提供する場合、２つの位置が互いに整列することを意味する。この同一の対応の概念が、核酸にもあてはまる。
【0040】
例えば、２つのアミノ酸配列ＡＧＬＹＳＴＶＬＭＧＲＰＳ及びＧＬＶＳＴＶＬＭＧＮにおいて、第１の配列の２～１１位は、それぞれ第２の配列の１～１０位に対応する。したがって、第１の配列の２位は、第２の配列の１位に対応し、第１の配列の４位は、第２の配列の３位に対応する、などとなる。なお、２つの配列における位置が同一のアミノ酸によって占有されていない場合であっても、一方の配列における位置が他方の配列における位置に対応し得る。
【0041】
本開示の特定の例示的実施形態によると、薬学的組成物は、ワルファリン、ビタミンＫ阻害物質及びその生物学的に活性な断片又は変異体からなる群から選択される小分子を含む。特定の例示的実施形態では、小分子はワルファリンとなる。他の特定の例示的実施形態では、薬剤は、オステオカルシンの活性又は発現を増加する小分子となる。
【0042】
本開示の特定の例示的実施形態では、薬学的組成物は、約０．５ｍｇ～約５ｇ、約１ｍｇ～約１ｇ、約５ｍｇ～約７５０ｍｇ、約１０ｍｇ～約５００ｍｇ、約２０ｍｇ～約２５０ｍｇ又は約２５ｍｇ～約２００ｍｇの薬剤を含む。特定の例示的実施形態では、薬学的組成物は、放出制御調製物に処方される薬剤を含む。特定の例示的実施形態では、薬学的組成物は、化学的に修飾されて人体におけるその半減期を延長する薬剤を含む。
【0043】
特定の例示的実施形態によると、本開示による薬学的組成物は、アミノ酸配列ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＬＸｌＰＲＲＸ２ＶＣＸ３ＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号３８）を含む低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンポリペプチドを含み、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３は、アミノ酸又はアミノ酸類似体からそれぞれ独立して選択され、ただし、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３が各々グルタミン酸である場合、Ｘ１はカルボキシル化されず、若しくは５０％未満のＸ２がカルボキシル化され及び／若しくは５０％未満のＸ３がカルボキシル化され、又は上記オステオカルシンポリペプチドは、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３以外に、１～７位で配列番号３８と異なるアミノ酸配列を含み、並びに／又は上記アミノ酸配列は、１以上のアミド骨格置換を含み得る。
【0044】
本開示の特定の例示的実施形態では、配列番号３８のオステオカルシンポリペプチドは、融合タンパク質となる。本開示の特定の例示的実施形態によると、配列番号３８の４３位のアルギニンが、タンパク質分解に対するオステオカルシンポリペプチドの感受性を低下させるアミノ酸又はアミノ酸類似体で置換される。特定の例示的実施形態では、配列番号３８の４４位のアルギニンはβ－ジメチルアルギニンで置換される。本開示の特定の例示的実施形態では、オステオカルシンポリペプチドは、非カルボキシル化ヒトオステオカルシンのレトロエナンチオマー（１～４９）となる。
【0045】
本開示の種々の例示的実施形態は、ヒトにおける筋機能の喪失を予防、軽減及び／又は処置するための医薬品の製造に対して、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高める薬剤、例えば、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンポリペプチド又はその模倣体、変異体若しくは誘導体の使用を容易にする。
【0046】
オステオカルシン（ＯＣＮ）の形態は、内因性ＯＣＮペプチド（例えば、内因性ヒトＯＣＮペプチド）又は人工ＯＣＮペプチド（例えば、人工ヒトＯＣＮペプチド）となり得る。内因性ＯＣＮペプチドは、毎日の皮下注入によって被検体に投与され得る。内因性ＯＣＮは、動物モデルにおいて負の副作用の記録がなく、安全である。
【0047】
人工オステオカルシンは、例えば、毎週又は隔月で皮下注入を介して被検体に投与され得る。人工オステオカルシンは、内因性ＯＣＮよりも改善された有効性を示し得る。人工オステオカルシンの例は、Ｃ末端欠損を有するオステオカルシン、プロテアーゼを不活性化することによって切断を排除するＮ末端安定化突然変異を有するオステオカルシン並びにオステオカルシン及びオステオカルシンのＮ末端に融合されたＩｇＦｃ領域を含む分子を含む。
【0048】
人工ヒトオステオカルシンは、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号１）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなるＣ末端ポストＣＰＥペプチドとなり得る。人工ヒトオステオカルシンは、配列番号１のアミノ酸配列と少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。人工オステオカルシンは、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号２）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなるＣ末端ジ－アルギニンペプチドとなり得る。人工ヒトオステオカルシンは、配列番号２のアミノ酸配列と少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。Ｃ末端欠損を有するオステオカルシンは、Ｇｐｒｃ６ａ（ＯＣＮ受容体）での能力を増加し、及び／又は運動能力における有効性を改善し得る。
【0049】
Ｎ末端安定化突然変異を有する例示的人工ヒトオステオカルシンは、ＯＣＮのＮ末端の位置に単一のアミノ酸置換を含み得る。突然変異はプロテアーゼを不活性化することによって切断を排除し、それにより半減期を増加し、より長い投薬間隔（例えば、１週間又はそれ以上の週間）をもたらし得る。
【0050】
Ｎ末端突然変異を有する例示的人工ヒトオステオカルシンは、ＹＬＹＱＷＬＡＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号３）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＡＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号４）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＡＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号５）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＡＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰV（配列番号６）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＡＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号７）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＡＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号８）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＡＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号９）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＡＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号１０）又はＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＡＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号１１）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。人工ヒトオステオカルシンは、配列番号３～配列番号１１のアミノ酸配列のいずれかと少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。
【0051】
Ｎ末端突然変異を有する人工ヒトオステオカルシンは、ＹＬＹＱＷＬＡＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１２）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＡＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１３）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＡＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１４）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＡＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１５）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＡＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１６）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＡＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１７）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＡＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１８）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＡＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号１９）又はＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＡＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲ（配列番号２０）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。例示的人工ヒトオステオカルシンは、配列番号１２～配列番号２０のアミノ酸配列のいずれかと少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。
【0052】
Ｎ末端突然変異を有する例示的人工ヒトオステオカルシンは、ＹＬＹＱＷＬＡＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２１）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＡＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２２）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＡＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２３）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＡＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２４）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＡＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２５）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＡＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２６）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＡＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２７）、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＡＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２８）又はＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＡＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹ（配列番号２９）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。人工ヒトオステオカルシンは、配列番号２１～配列番号２９のアミノ酸配列のいずれかと少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。
【0053】
例示的分子は、オステオカルシン及びオステオカルシンのＮ末端に融合したＩｇＦｃ領域を含んでいてもよく、増加された半減期及びより長い投薬間隔（例えば、１週間又はそれ以上の週間）を有し得る。例示的分子は、ヒトオステオカルシン及びヒトオステオカルシンのＮ末端に融合したヒトＩｇＦｃ領域を含んでいてもよく、ＥＰＫＳＣＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＡＰＥＡＡＧＧＰＳＶＦＬＦＰＰＫＰＫＤＴＬＭＩＳＲＴＰＥＶＴＣＶＶＶＣＶＳＨＥＤＰＥＶＫＦＮＷＹＶＤＧＶＥＶＨＮＡＫＴＫＰＲＥＥＱＹＮＳＴＹＲＶＶＳＶＬＴＶＬＨＱＤＷＬＮＧＫＥＹＫＣＫＶＳＮＫＡＬＰＡＰＩＥＫＴＩＳＫＡＫＧＱＰＲＥＰＱＶＹＴＬＰＰＳＲＤＥＬＴＫＮＱＶＳＬＴＣＬＶＫＧＦＹＰＳＤＩＡＶＥＷＥＳＮＧＱＰＥＮＮＹＫＴＴＰＰＶＬＤＳＤＧＳＦＦＬＹＳＫＬＴＶＤＫＳＲＷＱＱＧＮＶＦＳＣＳＶＭＨＥＡＬＨＮＨＹＴＱＫＳＬＳＬＳＰＧＫＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶ（配列番号３０）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。人工ヒトオステオカルシンは、配列番号３０のアミノ酸配列と少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。
【0054】
例示的分子は、ヒトオステオカルシン及びヒトオステオカルシンのＣ末端に融合したヒトＩｇＦｃ領域を含んでいてもよく、ＹＬＹＱＷＬＧＡＰＶＰＹＰＤＰＬＥＰＲＲＥＶＣＥＬＮＰＤＣＤＥＬＡＤＨＩＧＦＱＥＡＹＲＲＦＹＧＰＶＥＰＫＳＣＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＡＰＥＡＡＧＧＰＳＶＦＬＦＰＰＫＰＫＤＴＬＭＩＳＲＴＰＥＶＴＣＶＶＶＣＶＳＨＥＤＰＥＶＫＦＮＷＹＶＤＧＶＥＶＨＮＡＫＴＫＰＲＥＥＱＹＮＳＴＹＲＶＶＳＶＬＴＶＬＨＱＤＷＬＮＧＫＥＹＫＣＫＶＳＮＫＡＬＰＡＰＩＥＫＴＩＳＫＡＫＧＱＰＲＥＰＱＶＹＴＬＰＰＳＲＤＥＬＴＫＮＱＶＳＬＴＣＬＶＫＧＦＹＰＳＤＩＡＶＥＷＥＳＮＧＱＰＥＮＮＹＫＴＴＰＰＶＬＤＳＤＧＳＦＦＬＹＳＫＬＴＶＤＫＳＲＷＱＱＧＮＶＦＳＣＳＶＭＨＥＡＬＨＮＨＹＴＱＫＳＬＳＬＳＰＧＫ（配列番号３１）のアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。例示的人工ヒトオステオカルシンは、配列番号３１のアミノ酸配列と少なくとも約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％又は約９８％のアミノ酸配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み、又はそれからなり得る。
【0055】
本開示の態様によると、Ｌｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１の放出又は活性を高める薬剤の治療的有効量及び任意選択的に、薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む薬学的組成物を被検体に投与するステップを備える、筋機能の喪失を予防又は処置する方法が提供される。被検体は、サルコペニアに罹患し得る。サルコペニアの症状は、筋量及び／又は筋機能の進行性の喪失を含み得る。それは、加齢のほぼ普遍的な特徴であり、骨量の低下後に発生することが多い。その細胞及び分子基盤は不明である。
【0056】
被検体は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び加齢からなる群から選択される少なくとも１つの状態に罹患し得る。特定の例示的実施形態では、薬剤は、筋量の喪失をさらに予防又は処置し得る。
【0057】
「被検体」は、哺乳動物、好ましくはヒトであってもよいが、イヌ若しくはネコなどのコンパニオンアニマル又はウマ、ウシ、ブタ若しくはヒツジなどの家畜であってもよい。特定の例示的実施形態では、被検体は年齢が少なくとも５５歳の患者となる。本開示のいくつかの例示的実施形態では、患者は、少なくとも６０、６５、７０、７５又は８０歳である。本開示の特定の例示的実施形態では、患者は、５５歳～８０歳の間、６０歳～７５歳の間又は６５歳～７０歳の間のヒトとなる。特定の例示的実施形態では、患者は、５５歳～６０歳の間、６５歳～７０歳の間、７０歳～７５歳の間、７５歳～８０歳の間、８０歳～８５歳の間又は８５歳～９０歳の間のヒトとなる。
【0058】
本開示の方法による予防、軽減及び／又は処置を必要とする患者は、筋機能の喪失、例えば、骨格筋機能の喪失を有することが知られ又は有することが疑われる患者を含み、それを発症するリスクにある。処置を必要とするそのような患者は、例えば、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンレベルが低いことが知られている哺乳動物であり得る。本開示の方法による処置を必要とする患者は、筋機能の喪失を処置するために、血清の低カルボキシル化／非カルボキシル化レベルを増加する治療を必要としていることが知られている患者を含む。
【0059】
本開示の特定の例示的実施形態では、本開示の方法による筋機能の喪失を予防、軽減及び／又は処置を必要とする患者は、ここに記載される治療薬剤を、筋機能の喪失を処置する以外の目的のみで投与されている患者を含まないこともある。したがって、例えば、本開示の方法による筋機能の喪失の予防、軽減及び／又は処置を必要とする患者は、骨量疾患又はメタボリックシンドローム、耐糖能障害、Ｉ型糖尿病、ＩＩ型糖尿病、アテローム性動脈硬化症若しくは肥満などの代謝障害を緩和する目的のみでオステオカルシンで処置されている患者を含まない。また、耐糖能の増加、インスリン産生の増加、インスリン感受性の増加、膵臓ベータ細胞増殖の増加、アディポネクチン血清レベルの増加、酸化リン脂質の低減、アテローム硬化性プラークの退縮、炎症性タンパク質生合成の低下、血漿中コレステロールの低減、血管平滑筋細胞（ＶＳＭＣ）の増殖及び数の低減又は動脈プラークの厚さにおける低下を引き起こす目的のみでオステオカルシンで処置されている患者も含まない。
【0060】
本開示による方法の例示的実施形態による、又はそれを用いた筋機能の喪失の予防、軽減及び／又は処置を必要とする患者は、男性生殖障害又は認知障害を緩和する目的のみでオステオカルシンで処置されている患者も含まないこともある。
【0061】
本開示の特定の例示的実施形態によると、本開示の方法による筋機能の喪失の予防、軽減及び／又は処置を必要とする患者は、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンではないオステオカルシン、例えば、完全なカルボキシル化オステオカルシンで処置されている患者も含まないこともある。
【0062】
筋線維におけるオステオカルシンのシグナル伝達が、トリカルボン酸回路へのグルコースの取込み及び利用を増加し、かつ脂肪酸の利用を促進することから、運動への適応を支持することを示す例示的データは、国際公開第２０１６／０８１７２８号に含まれ、その開示は参照によってここに取り込まれる。筋線維におけるオステオカルシンのシグナル伝達はまた、生理活性オステオカルシン及び筋線維に利用可能となる栄養素の生成を支持するミオカインであるインターロイキン－６の運動誘導性上方制御の主な決定要因となる。さらに、循環オステオカルシンレベルは、中年期前に急激に衰退し、若年マウスよりも老年のマウスにおいて運動中の増加が少なくなる。これは、外因性オステオカルシンが若年マウスにおける運動能力を増加し、１５ヶ月齢のマウスに３ヶ月齢のマウスの運動能力を与える理由を説明するものである。したがって、運動中の筋機能を増強するのに必要となることもあり、加齢誘導性の運動能力の衰退を逆行させるように利用され得るオステオカルシン－インターロイキン－６軸が存在する。
【0063】
オステオカルシンが、トリカルボン酸（ＴＣＡ）回路におけるグルコースの取込み及び利用並びにＦＡの利用を促進することから、筋線維におけるシグナル伝達によって運動への適応を支持することを示す例示的データは、国際公開第２０１６／０８１７２８号にも含まれ、その開示は参照によりここに組み込まれる。筋繊維におけるオステオカルシンのシグナル伝達は、グルコース及びＦＡの生成を支持するミオカインであるインターロイキン－６（ＩＬ－６）の循環レベルの運動中の増加の大部分にも関与し、骨芽細胞においてシグナル伝達して生理活性オステオカルシンの生成を支持する。一方、循環オステオカルシンレベルは、試験した全ての種において中年期前に急激に低下し、老年マウスでは運動中に若年マウスと同程度までは増加しない。オステオカルシンの機能及び循環レベルの経時的進化に従って、外因性オステオカルシンは、若年マウスの運動能力を増加し、１２～１５ヶ月齢のマウスに３ヶ月齢のマウスの運動能力を与える。これらの結果は、ＩＬ－６のグルコース及びＦＡを生成する能力とともに、運動への適応を促進し、若年マウスの運動能力を増加し、老年マウスの運動能力を正常化するように利用され得る、筋線維におけるオステオカルシンのシグナル伝達とＩＬ－６との間のクロストークの存在を明らかにしている。
【0064】
本開示の例示的実施形態による他の例示的態様は、患者における低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンのレベルの検出に基づく診断方法に向けられ、そのレベルは哺乳動物において筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失に関係する障害に関連する。
【0065】
一例示的態様では、本開示の例示的実施形態による患者における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失を診断する方法は、（ｉ）患者から採取した生物学的サンプルにおける低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンの患者レベルを決定するステップ、（ｉｉ）低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンの患者レベル及び低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンのコントロールレベルを比較するステップ及び（ｉｉｉ）患者レベルがコントロールレベルより有意に低い場合、患者を筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失を有し、又はそのリスクにあると診断するステップを備え得る。そして、さらなる例示的ステップ及び／又は手順は、患者又は患者の医療提供者に診断を通知することであってもよい。
【0066】
本開示の例示的実施形態の他の例示的態様は、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン対カルボキシル化オステオカルシンの比率の低下の検出に基づく診断方法に向けられる。そのような比率は、哺乳動物における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失に関連し得る。一例示的態様では、本開示の例示的実施形態による患者における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失に関係する障害を診断する方法は、（ｉ）患者から採取した生物学的サンプルにおける、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン対カルボキシル化オステオカルシンの患者の比率を決定するステップ、（ｉｉ）低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン対カルボキシル化オステオカルシンの患者の比率及び低カルボキシル化／非カルボキシルオステオカルシン対カルボキシル化オステオカルシンのコントロールの比率を比較するステップ及び（ｉｉｉ）患者の比率がコントロールの比率よりも有意に低い場合、患者を筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失を有し、又はそのリスクにあると診断するステップを備え得る。そして、さらなる例示的ステップ及び／又は手順は、患者又は患者の医療提供者に診断を通知することとなり得る。
【0067】
例示的方法における使用のための薬学的組成物
本開示の例示的実施形態は、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高める薬剤を含む、哺乳動物における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失の予防、軽減及び／又は処置における使用のための薬学的組成物を提供する。薬剤は、小分子、ポリペプチド、タンパク質及び核酸からなる群から選択され得る。本開示の薬学的組成物は、哺乳動物における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失を予防、軽減又は処置するのに効果的な薬剤の量を提供する。
本開示の例示的実施形態は、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高める薬剤を含む、哺乳動物における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失の予防、軽減及び／又は処置における使用のための薬学的組成物を提供する。薬剤は、小分子、ポリペプチド、タンパク質及び核酸からなる群から選択され得る。本開示の薬学的組成物は、哺乳動物における筋機能の喪失及び／又は筋量の喪失を予防、軽減又は処置するのに効果的な薬剤の量を提供する。
【0068】
本開示の特定の例示的実施形態によると、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高める薬剤を含み得る薬学的組成物は、他の治療薬剤とともに投与される。いくつかの例示的実施形態では、インターロイキン－６の放出又は活性を高める薬剤及び他の治療薬剤は、同一の薬学的組成物内に存在し得る。他の例示的実施形態では、インターロイキン－６の放出又は活性を高める薬剤及び他の治療薬剤は、別個の薬学的組成物において投与され得る。
【0069】
本開示のさらなる例示的実施形態によると、インターロイキン－６の放出又は活性を高める薬剤は、薬学的組成物内に存在する唯一の活性薬学的原料となり得る。
【0070】
治療薬剤の生物学的に活性な断片又は変異体も、本開示の範囲内となる。「生物学的に活性」は、インターロイキン－６の放出又は活性を高めることが可能であることを意味する。
【0071】
「生物学的に活性」はまた、インターロイキン－６の放出又は活性を高めて哺乳動物におけるサルコペニア又は筋機能の喪失を予防、軽減又は処置する能力を保持する、オステオカルシンの断片又は変異体をいう。
【0072】
特定の例示的実施形態では、本開示の方法における使用のための組成物は、内因性又はここに記載される人工ヒトオステオカルシン断片のうちの１以上を含み得る。
【0073】
オステオカルシンの一次配列は種間で高次に保存されており、それは人体で最も豊富な１０種のタンパク質の１つであり、骨のある脊椎動物の間の進化の全体を通じてその機能が保護されていることを示唆する。保存された特徴は、１７、２１及び２４位の３個のＧｌａ残基及びＣｙｓ２３とＣｙｓ２９の間のジスルフィド架橋を含む。さらに、大部分の種は、９位にヒドロキシプロリンを含む。オステオカルシンのＮ末端は、分子の他の部分と比較して最も高い配列変異を示す。ヒト及びマウスのオステオカルシンが高度に保存されていることは、ヒトについての動物モデルとしてのマウスの関連性を、健康な状態及び疾患の状態の双方において明確に示し、ヒトにおける筋機能の喪失を処置するオステオカルシンの、ここに開示されたマウスモデルに由来する実験データに基づく治療的及び診断的な使用を立証する。
【0074】
本開示の例示的実施形態はまた、オステオカルシンの内因性又は人工ポリペプチド断片の使用を提供又は容易にし得る。断片は、オステオカルシンの全長の、天然に発生するアミノ酸配列（例えば、配列番号３３）に由来し得る。断片はまた、成熟オステオカルシン（例えば、配列番号３２）由来ともなり得る。本開示はまた、ここに記載されるオステオカルシンの変異体の断片も内包する。断片は、生物学的に活性である任意の長さのアミノ酸配列を含み得る。
【0075】
一例示的特定の断片は、成熟ヒトオステオカルシンの１～３６位を含み得る断片となる。他の特定の例示的断片は、成熟ヒトオステオカルシンの２０～４９位を含む断片となり得る。他の例示的断片は、成熟ヒトオステオカルシンのＰｒｏ１３～Ｔｙｒ７６又はＰｒｏ１３～Ａｓｎ２６を含むように設計され得る。さらに、成熟ヒトオステオカルシンの２３及び２９位にシステイン残基を含むように提供され、それらの２個のシステインの間にジスルフィド結合を形成することが可能であり得る例示的断片が、有用である。
【0076】
例示的断片は、別個であり（他のアミノ酸又はポリペプチドに融合されていない）、又はより長いポリペプチド内のものとなり得る。さらに、いくつかの例示的断片は、単一のより長いポリペプチド内に含まれ得る。一実施形態では、宿主における発現のために設計された断片は、オステオカルシン断片のアミノ末端に融合された異種のプレ－及びプロ－ポリペプチド領域並びに／又は例示的断片のカルボキシル末端に融合された追加領域を有し得る。
【0077】
本開示の組成物及び方法における使用のために提供され得る本開示の例示的実施形態は、上述のオステオカルシンの変異体及び人工オステオカルシン断片である。「変異体」は、１以上のアミノ酸の置換、付加、欠失及び／又は挿入などのそれらのアミノ酸配列における修飾を含むが、依然として生物学的に活性であるオステオカルシンペプチドをいう。一部の例では、変異体の抗原性及び／又は免疫原性の特性は、変異体が由来する対応するペプチドに関して、実質的に変更されない。そのような修飾は、例えば、Ａｄｅｌｍａｎ他、１９８３年、ＤＮＡ ２：１８３によって教示されるようなオリゴヌクレオチド指定部位特異的突然変異生成などの標準的な突然変異生成技術を用いて、又は化学合成によって容易に導入され得る。例示的変異体及び断片は、相互に排他的な用語ではない。断片は、断片が依然として生物学的に活性であるように、１以上のアミノ酸の置換、付加、欠失及び／又は挿入を含み得るペプチドも含み得る。
【0078】
本開示の範囲内となる一例示的特定の種類の変異体は、成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する位置のうちの１以上がグルタミン酸ではないアミノ酸によって占有された変異体である。特定の例示的実施形態では、グルタミン酸ではないアミノ酸は、アスパラギン酸でもない。そのような例示的変異体は、成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応する３つの位置のうちの少なくとも１つが、それらの位置の少なくとも１つがグルタミン酸によって占有されないことからカルボキシル化グルタミン酸とならないため、低カルボキシル化オステオカルシンのものとなり得る。
【0079】
他の例示的実施形態では、オステオカルシン変異体は、１以上のアミド骨格置換を含むアミノ酸配列を含む。
【0080】
完全に機能的な変異体は、通常、保存的な変異又は重要でない残基若しくは重要でない領域における変異のみを含む。機能的な変異体はまた、機能における変化がない、又はささいな変化をもたらす同様のアミノ酸の置換を含み得る。あるいは、そのような置換は、ある程度まで機能に正又は負に影響し得る。そのような機能的なオステオカルシン変異体の活性は、ここに記載されるものなどのアッセイを用いて決定され得る。
【0081】
例示的変異体は、天然に発生し、又は組換え手段若しくは化学合成によって作成されて低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンに有用及び新規の特徴を提供し得る。例えば、変異体オステオカルシンポリペプチドは、免疫原性の低下、血清半減期の増加、生物学的利用能の増加及び／又は効能の増加を有し得る。特定の例示的実施形態では、血清半減期は、成熟オステオカルシンの１９、２０、４３及び４４位の本来のＡｒｇ残基のうちの１以上を他のアミノ酸又はアミノ酸類似体、例えばβ－ジメチルアルギニンで置換することによって増加する。そのような置換は、ここに記載されるオステオカルシンの本来のアミノ酸配列における他の変化と組み合わせられてもよい。
【0082】
本開示の薬学的組成物及び方法における使用のために提供され得る本開示の例示的実施形態は、上記のオステオカルシン及びオステオカルシン断片の誘導体でもある変異体である。誘導体化は、化合物を誘導体と呼ばれる同様の化学構造の生成物に変換する化学において用いられる技術である。一般に、化合物の特定の官能基が、誘導体化反応に関与し、化合物を異なる反応性、溶解性、沸点、融点、凝集状態、機能活性又は化学組成の誘導体に変換する。もたらされる新規の化学的性質は、誘導体化された化合物の定量化又は分離に用いられてもよいし、誘導体化された化合物を治療薬剤として最適化するように用いられてもよい。誘導体化のための公知の技術が、上述のオステオカルシン及びオステオカルシン断片に適用され得る。したがって、上記のオステオカルシン及びオステオカルシン断片の誘導体は、天然のアミノ酸とは異なるように何らかの形態で化学的に修飾されたアミノ酸を含むことになる。
【0083】
オステオカルシン模倣体も、提供される。「模倣体」は、天然に、又は非天然に発生するオステオカルシンポリペプチドと実質的に同一の構造的及び機能的特徴を有する合成化合物をいい、例えば、修飾された骨格、側鎖及び／又は塩基を有するポリペプチド－及びポリヌクレオチド－様ポリマーを含む。ペプチド模倣体は、鋳型ペプチドのものと類似する特性を有する非ペプチド薬物として製薬業界において一般的に用いられる。一般に、模倣体は、生物学的又は薬理学的な活性を有する範例のポリペプチドと構造的に類似する（すなわち、同一の形状を有する）が、１以上のポリペプチド結合が置換される。模倣体は、アミノ酸の合成非天然類似体から完全に構成され、又は部分的に天然のペプチドアミノ酸及び部分的に非天然のアミノ酸類似体のキメラ分子となり得る。模倣体はまた、そのような置換も模倣体の構造及び／又は活性を実質的に変化させない限り、任意の量の天然アミノ酸の保存的置換を組み込み得る。
【0084】
当業者によってオステオカルシンに適応され得る例として、Ｃｈｏ他、１９９３年、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６１：１３０３－１３０５は、様々な側鎖で置換されたキラルアミノカーボネートモノマーからなる「非天然バイオポリマー」、そのようなポリマーのライブラリの合成及びモノクローナル抗体への結合親和性に対するスクリーニングを開示している。Ｓｉｍｏｎ他、１９９２年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８９：９３６７－９３７１は、多様な側鎖を有するＮ置換グリシン（「ペプトイド」）からなるポリマーを開示している。Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ他、１９９６年、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７１：１８５４－１８５７は、Ｄ－アミノ酸で合成されたタンパク質に対してＬペプチドのファージライブラリをスクリーニングすることによって同定され、そして選択されたＬペプチドをＤ－アミノ酸を用いて合成するＤ－ペプチドリガンドを開示している。Ｂｒｏｄｙ他、１９９９年、Ｍｏｌ．Ｄｉａｇｎ．４：３８１－８は、数百～数千のアプタマーの生成及びスクリーニングを記載している。
【0085】
本開示の例示的実施形態の範囲内の特定の種類のオステオカルシン変異体は、１以上の骨格アミドが異なる化学構造体によって置換され、又は１以上のアミノ酸がアミノ酸類似体によって置換されたオステオカルシン模倣体となり得る。特定の例示的実施形態では、オステオカルシン模倣体は、非カルボキシル化ヒトオステオカルシンのレトロエナンチオマーとなる。
【0086】
オステオカルシン並びにその断片及び変異体は、化学合成又は組換え方法によって任意選択的に生成され、ここに記載されるように、修飾されたオステオカルシン分子（すなわち、オステオカルシン断片又は変異体）として生成され得る。オステオカルシンポリペプチド及び／又はオステオカルシン変異体は、任意の従来の手段（Ｈｏｕｇｈｔｅｎ、１９８５年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．米国 ８２：５１３１－５１３５）によって生成され得る。複数のペプチドの同時合成は、米国特許第４，６３１，２１１号に記載され、また、用いられ得る。組み換えにより生成される場合、オステオカルシンは、融合タンパク質、例えば、ＧＳＴ－オステオカルシン融合タンパク質として生成され得る。
【0087】
本開示の例示的実施形態による方法において用いられ得る低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン分子は、他の生物由来のタンパク質、すなわち、ヒトオステオカルシンの相同分子種を含む、ヒトオステオカルシンに実質的に相同的なタンパク質を含む。特定の相同分子種の１つは、マウスオステオカルシンである。マウスオステオカルシン遺伝子１のｃＤＮＡは、配列番号３５（ａｇａａｃａｇａｃａ ａｇｔｃｃｃａｃａｃ ａｇｃａｇｃｔｔｇｇ ｃｃｃａｇａｃｃｔａ ｇｃａｇａｃａｃｃａ ｔｇａｇｇａｃｃａｔ ｃｔｔｔｃｔｇｃｔｃ ａｃｔｃｔｇｃｔｇａ ｃｃｃｔｇｇｃｔｇｃ ｇｃｔｃｔｇｔｃｔｃ ｔｃｔｇａｃｃｔｃａ ｃａｇａｔｇｃｃａａ ｇｃｃｃａｇｃｇｇｃ ｃｃｔｇａｇｔｃｔｇ ａｃａａａｇｃｃｔｔ ｃａｔｇｔｃｃａａｇ ｃａｇｇａｇｇｇｃａ ａｔａａｇｇｔａｇｔ ｇａａｃａｇａｃｔｃ ｃｇｇｃｇｃｔａｃｃ ｔｔｇｇａｇｃｃｔｃ ａｇｔｃｃｃｃａｇｃ ｃｃａｇａｔｃｃｃｃ ｔｇｇａｇｃｃｃａｃ ｃｃｇｇｇａｇｃａｇ ｔｇｔｇａｇｃｔｔａ ａｃｃｃｔｇｃｔｔｇ ｔｇａｃｇａｇｃｔａ ｔｃａｇａｃｃａｇｔ ａｔｇｇｃｔｔｇａａ ｇａｃｃｇｃｃｔａｃ ａａａｃｇｃａｔｃｔ ａｔｇｇｔａｔｃａｃ ｔａｔｔｔａｇｇａｃ ｃｔｇｔｇｃｔｇｃｃ ｃｔａａａｇｃｃａａ ａｃｔｃｔｇｇｃａｇ ｃｔｃｇｇｃｔｔｔｇ ｇｃｔｇｃｔｃｔｃｃ ｇｇｇａｃｔｔｇａｔ ｃｃｔｃｃｃｔｇｔｃ ｃｔｃｔｃｔｃｔｃｔ ｇｃｃｃｔｇｃａａｇ ｔａｔｇｇａｔｇｔｃ ａｃａｇｃａｇｃｔｃ ｃａａａａｔａａａｇ ｔｔｃａｇａｔｇａｇ ｇａａｇｔｇｃａａａ ａａａａａａａａａａ ａａａａ）であり、マウスオステオカルシン遺伝子２のｃＤＮＡは配列番号３６（ｇａａｃａｇａｃａａ ｇｔｃｃｃａｃａｃａ ｇｃａｇｃｔｔｇｇｔ ｇｃａｃａｃｃｔａｇ ｃａｇａｃａｃｃａｔ ｇａｇｇａｃｃｃｔｃ ｔｃｔｃｔｇｃｔｃａ ｃｔｃｔｇｃｔｇｇｃ ｃｃｔｇｇｃｔｇｃｇ ｃｔｃｔｇｔｃｔｃｔ ｃｔｇａｃｃｔｃａｃ ａｇａｔｃｃｃａａｇ ｃｃｃａｇｃｇｇｃｃ ｃｔｇａｇｔｃｔｇａ ｃａａａｇｃｃｔｔｃ ａｔｇｔｃｃａａｇｃ ａｇｇａｇｇｇｃａａ ｔａａｇｇｔａｇｔｇ ａａｃａｇａｃｔｃｃ ｇｇｃｇｃｔａｃｃｔ ｔｇｇａｇｃｃｔｃａ ｇｔｃｃｃｃａｇｃｃ ｃａｇａｔｃｃｃｃｔ ｇｇａｇｃｃｃａｃｃ ｃｇｇｇａｇｃａｇｔ ｇｔｇａｇｃｔｔａａ ｃｃｃｔｇｃｔｔｇｔ ｇａｃｇａｇｃｔａｔ ｃａｇａｃｃａｇｔａ ｔｇｇｃｔｔｇａａｇ ａｃｃｇｃｃｔａｃａ ａａｃｇｃａｔｃｔａ ｃｇｇｔａｔｃａｃｔ ａｔｔｔａｇｇａｃｃ ｔｇｔｇｃｔｇｃｃｃ ｔａａａｇｃｃａａａ ｃｔｃｔｇｇｃａｇｃ ｔｃｇｇｃｔｔｔｇｇ ｃｔｇｃｔｃｔｃｃｇ ｇｇａｃｔｔｇａｔｃ ｃｔｃｃｃｔｇｔｃｃ ｔｃｔｃｔｃｔｃｔｇ ｃｃｃｔｇｃａａｇｔ ａｔｇｇａｔｇｔｃａ ｃａｇｃａｇｃｔｃｃ ａａａａｔａａａｇｔ ｔｃａｇａｔｇａｇｇ）であり、マウスオステオカルシン遺伝子１及び遺伝子２のアミノ酸配列は配列番号３７（ＭＲＴＬＳＬＬＴＬＬ ＡＬＡＡＬＣＬＳＤＬ ＴＤＰＫＰＳＧＰＥＳ ＤＫＡＦＭＳＫＱＥＧ ＮＫＶＶＮＲＬＲＲＹ ＬＧＡＳＶＰＳＰＤＰ ＬＥＰＴＲＥＱＣＥＬ ＮＰＡＣＤＥＬＳＤＱ ＹＧＬＫＴＡＹＫＲＩ ＹＧＩＴＩ）である。
【0088】
ここで用いられるように、２つのタンパク質は、それらのアミノ酸配列が少なくとも７０％相同的である場合、実質的に相同的であり得る。一般的に、相同性の程度は、少なくとも約７５％、約８０％、約８５％であり、最も一般的には、少なくとも約９０％、約９５％、約９７％、約９８％又は約９９％以上である。２つのアミノ酸配列又は核酸配列の間の「相同性」は、ここに開示されるアルゴリズムを用いて決定され得る。これらのアルゴリズムは、２つのアミノ酸配列又は核酸配列の間のパーセント同一性を決定するのにも用いられ得る。相同配列は、実質的に同一となるそれらの配列を含む。
【0089】
２つのアミノ酸配列又は２つの核酸配列のパーセント相同性又はパーセント同一性を決定するために、配列は最適な比較目的で整列される（例えば、最適な整列のために、第１及び第２のアミノ酸又は核酸配列の一方又は双方にギャップが導入されてもよく、比較目的で非相同配列が無視されてもよい）。好ましくは、比較目的で整列される参照配列の長さは、参照配列が比較される配列の長さの少なくとも３０％、好ましくは少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも５０％、さらにより好ましくは少なくとも６０％、さらにより好ましくは少なくとも７０％、８０％又は９０％以上である。そして、対応するアミノ酸の位置又はヌクレオチドの位置のアミノ酸残基又はヌクレオチドが比較される。第１の配列における位置が、第２の配列において対応する位置と同じアミノ酸残基又はヌクレオチドによって占有されている場合、分子はその位置で同一である。２つの配列の間のパーセント同一性は、２つの配列の最適な整列のために導入される必要のあるギャップの数及び各ギャップの長さを考慮に入れ、配列によって共有される同一の位置の数の関数となる。
【0090】
本開示の例示的実施形態は、低い程度の同一性を有するが、オステオカルシンによって行われる同一の機能のうちの１以上を行うために十分な類似性を有するポリペプチドも内包し得る。類似性は、保存されたアミノ酸置換を考慮することによって決定される。そのような置換は、ポリペプチドにおける所与のアミノ酸を、同様の特徴の他のアミノ酸によって置換するものである。保存的な置換は、表現型的にサイレントとなりやすい。どのアミノ酸変化が表現型的にサイレントとなりやすいかに関するガイダンスは、Ｂｏｗｉｅ他、１９９０年、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２４７：１３０６－１３１０に見ることができる。
【0091】
保存的な置換の例は、疎水性アミノ酸Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ及びＩｌｅの間の相互置換、ヒドロキシル残基Ｓｅｒ及びＴｈｒの入れ換え、酸性残基Ａｓｐ及びＧｌｕの交換、アミド残基ＡｓｎとＧｌｎの間の置換、塩基性残基Ｌｙｓ、Ｈｉｓ及びＡｒｇの交換、芳香族残基Ｐｈｅ、Ｔｒｐ及びＴｙｒの間の置換、極性残基Ｇｌｎ及びＡｓｎの交換並びに小さい残基Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｍｅｔ及びＧｌｙの交換である。
【0092】
２つのオステオカルシンポリペプチドの間の配列比較並びにパーセント同一性及びパーセント相同性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成され得る。例えば、Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｌｅｓｋ、Ａ．Ｍ．ｅｄ．、Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ、ニューヨーク州、１９８８年、Ｂｉｏｃｏｍｐｕｔｉｎｇ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ａｎｄ Ｇｅｎｏｍｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ、Ｓｍｉｔｈ，Ｄ．Ｗ．ｅｄ．、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、ニューヨーク州、１９９３年、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄａｔａ、パートｌ、Ｇｒｉｆｆｉｎ、Ａ．Ｍ．及びＧｒｉｆｆｉｎ，ＨＧ．ｅｄｓ．、Ｈｕｍａｎａ Ｐｒｅｓｓ、ニュージャージー州、１９９４年、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、ｖａｎ Ｈｅｉｎｊｅ，Ｇ．、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９８７年並びにＳｅｑｕｅｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｐｒｉｍｅｒ，Ｇｒｉｂｓｋｏｖ，Ｍ．及びＤｅｖｅｒｅｕｘ，Ｊ．ｅｄｓ．、Ｍ Ｓｔｏｃｋｔｏｎ Ｐｒｅｓｓ，ニューヨーク州、１９９１年参照。このような数学的アルゴリズムの非限定的な例は、Ｋａｒｌｉｎ他、１９９３年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．米国、９０：５８７３－５８７７に記載される。
【0093】
２つのオステオカルシンアミノ酸配列間のパーセント同一性又はパーセント相同性は、Ｎｅｅｄｌｅｍａｎ他、１９７０年、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８：４４４－４５３のアルゴリズムを用いて決定され得る。
【0094】
本開示の例示的実施形態によると、実質的に相同的なオステオカルシンはまた、高度に厳しい条件、例えば、０．５ＭのＮａＨＰＯ４、７％のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、１ｍＭのＥＤＴＡにおいて６５℃でのフィルター結合ＤＮＡへのハイブリダイゼーション及び６８℃で０．１×ＳＳＣ／０．１％のＳＤＳでの洗浄（Ａｕｓｕｂｅｌ他、ｅｄｓ．、１９８９年、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．Ｉ、Ｇｒｅｅｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ株式会社及びＪｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆ｓｏｎｓ株式会社、ニューヨーク州、ｐ．２．１０．３）下で、ヒトオステオカルシン核酸配列にハイブリダイゼーションし、機能的に同等の遺伝子産物をコードすることが可能な核酸配列であって、又は適度に厳しい条件、例えば、４２℃で０．２×ＳＳＣ／０．１％のＳＤＳでの洗浄（Ａｕｓｕｂｅｌ他、１９８９年、上記参照）などの厳しさの緩い条件下で、依然として生物学的に活性な低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンをコードする核酸配列によってコードされるポリペプチドでもあり得る。
【0095】
本開示の例示的実施形態による実質的に相同的なオステオカルシンはまた、厳しい条件、例えば、０．５ＭのＮａＨＰＯ４、７％のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、１ｍＭのＥＤＴＡにおいて６５℃でのフィルター結合ＤＮＡへのハイブリダイゼーション及び６８℃で０．１×ＳＳＣ／０．１％のＳＤＳでの洗浄（Ａｕｓｕｂｅｌ Ｆ．Ｍ．他、ｅｄｓ．、１９８９年、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．Ｉ、Ｇｒｅｅｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ株式会社及びＪｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆ｓｏｎｓ株式会社、ニューヨーク州、ｐ．２．１０．３）下で、ヒトオステオカルシン核酸配列に対して、少なくとも７０～７５％、通常は少なくとも約８０～８５％、最も通常には少なくとも約９０～９５％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する配列にハイブリダイゼーションし、機能的に同等の遺伝子産物をコードすることが可能な核酸配列であって、又は適度に厳しい条件、例えば、４２℃で０．２×ＳＳＣ／０．１％のＳＤＳでの洗浄（Ａｕｓｕｂｅｌ他、１９８９年、上記参照）などの厳しさの緩い条件下で、依然として生物学的に活性な低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンをコードする核酸配列によってコードされるポリペプチドでもあり得る。
【0096】
ヒトオステオカルシンの生物学的に活性な断片又は変異体は、本来のヒトオステオカルシンとは異なる数のアミノ酸を含み得ることが理解されるはずである。したがって、成熟ヒトオステオカルシンの１７、２１及び２４位に対応するアミノ酸残基の位置番号は、例示的断片又は変異体において異なり得る。当業者は、断片又は変異体のアミノ酸配列の成熟ヒトオステオカルシンのアミノ酸配列との比較により、対応するそのような位置を容易に認識することになる。
【0097】
全長オステオカルシン、成熟オステオカルシン又はオステオカルシン断片若しくは人工オステオカルシンが無関係のタンパク質又はポリペプチドに融合されている融合タンパク質に対応するペプチドも、本開示の範囲内となり、ここに開示されるオステオカルシンヌクレオチド及びアミノ酸配列に基づいて設計され得る。そのような融合タンパク質は、マーカー機能を提供する酵素、蛍光タンパク質又は発光タンパク質への融合体を含む。本開示の特定の例示的実施形態では、融合タンパク質は、体内の特定の標的細胞又は位置にオステオカルシンを標的とすることが可能なポリペプチドへの融合を含み得る。例えば、オステオカルシンポリペプチド配列は、リガンド分子に融合されてもよく、当該リガンド分子は上記リガンドに対する受容体を発現する細胞に融合タンパク質を標的とすることが可能である。特定の例示的実施形態では、オステオカルシンポリペプチド配列は、哺乳動物の脳における特定のニューロンに融合タンパク質を標的とすることを可能とするリガンドに融合され得る。
【0098】
オステオカルシンはまた、薬物スクリーニング又は組換えタンパク質の作製における使用のためのキメラタンパク質の一部として作製され得る。これらのキメラタンパク質は、オステオカルシンと実質的に相同でないアミノ酸配列を有する異種ペプチドに結合されたオステオカルシンペプチド配列を含む。異種ペプチドは、オステオカルシンのＮ末端若しくはＣ末端に融合されてもよいし、内部に配置されてもよい。一実施形態では、融合タンパクは、オステオカルシンの機能に影響しない。例えば、融合タンパク質は、オステオカルシン配列がＧＳＴ配列のＮ又はＣ末端に融合されたＧＳＴ－融合タンパク質となり得る。他の種類の融合タンパク質は、限定されることなく、酵素融合タンパク質、例えばベータガラクトシダーゼ融合体、酵母ツーハイブリッドＧＡＬ－４融合体、ポリＨｉｓ融合体及びＩｇ融合体を含む。そのような融合タンパク質、特にポリＨｉｓ融合体は、組換えオステオカルシンの精製を容易にし得る。特定の宿主細胞（例えば、哺乳類宿主細胞）では、タンパク質の発現及び／又は分泌は、異種シグナル配列を用いることによって増加され得る。したがって、融合タンパク質は、そのＮ末端に異種シグナル配列を含み得る。
【0099】
当業者は、オステオカルシンとの使用のために公知の技術をどのように適用するかを理解することになる。例えば、欧州特許公開第０４６４５３３号は、免疫グロブリン定常領域（Ｆｃ領域）の種々の部分を含む融合タンパク質を記載している。Ｆｃ領域は、治療及び診断において有用であり、したがって、例えば、改善された薬力学的な特性をもたらす（例えば、欧州特許公開第０２３２２６２号参照）。創薬では、例えば、ヒトタンパク質は、アンタゴニストを同定するハイスループットスクリーニングアッセイの目的で、Ｆｃ領域と融合されている（例えば、Ｂｅｎｎｅｔｔ他、１９９５年、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｒｅｃｏｇ．８：５２－５８及びＪｏｈａｎｓｏｎ他、１９９５年、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７０：９４５９－９４７１参照）。したがって、本開示の種々の実施形態はまた、オステオカルシンポリペプチド及び種々のサブクラスの免疫グロブリン（例えば、ＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＢ）の重鎖又は軽鎖の定常領域の種々の部分を含む可溶性融合タンパク質を利用する。特定の免疫グロブリンは、ヒトＩｇＧ、特に融合がヒンジ領域で起こるＩｇＧ１の重鎖の定常部分となる。一部の使用について、融合タンパク質がその意図した目的で用いられた後に、Ｆｃ領域を除去することが望ましい。特定の例示的実施形態では、Ｆｃ部分は、切断配列による簡単な態様で除去されてもよく、それはまた組み込まれ、例えば第Ｘａ因子で切断され得る。
【0100】
キメラ又は融合タンパク質は、標準的な組換えＤＮＡ技術によって生成され得る。例えば、異なるタンパク質配列をコードするＤＮＡ断片は、従来の技術によりインフレームで相互に連結され得る。他の例示的実施形態では、融合遺伝子は、自動化ＤＮＡ合成機を含む従来の技術によって合成され得る。あるいは、遺伝子断片のＰＣＲ増幅は、続けてアニーリング及び再増幅されてキメラ遺伝子配列を生成し得る２つの連続した遺伝子断片の間に相補的なオーバーハングを生じさせるアンカープライマーを用いて実行され得る（Ａｕｓｕｂｅｌ他、１９９２年、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ参照）。さらに、融合部分（例えば、ＧＳＴタンパク質）をすでにコードする多数の発現ベクターが、購入可能である。オステオカルシンをコードする核酸は、融合部分がオステオカルシンにインフレームで結合されるように、そのような発現ベクターにクローニングされ得る。
【0101】
１以上の機能的部位が異なる異性体又は他の種からの他のオステオカルシン分子に由来するキメラオステオカルシンタンパク質が生成され得る。部位は、哺乳動物のゲノムにおいて発生するがまだ発見又は特徴付けされていないオステオカルシン関連タンパク質にも由来し得る。
【0102】
ポリペプチドは、通常、２０個の天然に発生するアミノ酸をいう２０個のアミノ酸以外のアミノ酸を含むことが多い。さらに、末端アミノ酸を含む多数のアミノ酸は、プロセッシング及び他の翻訳後修飾などの天然の処理によって、又は当技術分野で周知の化学修飾技術によって修飾され得る。
【0103】
したがって、本開示の例示的実施形態による方法において有用なオステオカルシンポリペプチドは、遺伝子コードによってコードされたものではない、置換された非天然発生のアミノ酸残基を含む誘導体も内包し、その誘導体では、置換基が含まれ、成熟ポリペプチドがポリペプチドの半減期を増加する化合物（例えば、ポリエチレングリコール）などの他の化合物と融合され、又は付加的なアミノ酸が、リーダー若しくは分泌配列又はオステオカルシンポリペプチドの精製のための配列若しくはプロ－タンパク質配列など、オステオカルシンポリペプチドに融合される。
【0104】
低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、医薬品化学において公知の方法により修飾されて、その安定性、半減期、取込み又は有効性を増加し得る。公知の修飾は、限定されることなく、アセチル化、アシル化、ＡＤＰ－リボシル化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチド又はヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質又は脂質誘導体の共有結合、ホスファチジルイノシトールの共有結合、架橋結合、環化、ジスルフィド結合の形成、脱メチル化、共有架橋の形成、シスチンの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、グリコシル化、ＧＰＩアンカーの形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸化、タンパク質分解プロセッシング、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化、硫酸化、アルギニル化などのタンパク質へのアミノ酸の転移ＲＮＡ媒介付加及びユビキチン化を含む。
【0105】
本開示の特定の例示的実施形態では、血清半減期を増加する手段として、残基Ａｒｇ４３でのタンパク質分解に対する感受性を低減するようにオステオカルシンに修飾が行われ得る。そのような修飾は、例えば、レトロエナンチオ異性体、Ｄ－アミノ酸又は他のアミノ酸類似体の使用を含む。
【0106】
Ｎ末端アミノ基のアシル化は、ヒドロオロチン酸などの親水性化合物を用いて、又はメチルイソシアネート若しくはイソプロピルイソシアネートなどの適したイソシアネートとの反応によって達成されて、Ｎ末端に尿素部分を形成し得る。他の薬剤も、Ｎ末端に結合され、オステオカルシン誘導体の作用の持続時間を増加し得る。
【0107】
還元的アミノ化は、アンモニアがアルデヒド又はケトンと縮合して、続けてアミンに還元されるイミンを形成する処理である。還元的アミノ化は、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン及びその断片又は変異体をポリエチレングリコール（ＰＥＧ）に接合する有用な方法である。ＰＥＧの低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン並びにその断片及び変異体への共有結合は、増加した水溶性、変更された生物学的利用能、薬物動態、免疫原性の特性及び生物学的活性を有する複合体をもたらし得る。例えば、Ｂｅｎｔｌｅｙ他、１９９８年、Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．８７：１４４６－１４４９参照。
【0108】
グリコシル化、脂質結合、硫酸化、ヒドロキシル化及びＡＤＰ－リボシル化などの、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン並びにその断片及び変異体に適用され得るいくつかの特に一般的な修飾は、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ－Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ、第２版、Ｔ．Ｅ．Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ、Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ、ニューヨーク州（１９９３）などの最も基本的なテキストに記載されている。この主題に対して、Ｗｏｌｄ，Ｆ．による、Ｐｏｓｔｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｖａｌｅｎｔ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ、Ｂ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｅｄ．，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ニューヨーク州、１－１２（１９８３）、Ｓｅｉｆｔｅｒ他、１９９０年、Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．１８２：６２６－６４６及びＲａｔｔａｎ他、１９９２年、Ａｎｎ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．６６３：４８－６２などの多数の詳細なレビューが入手可能である。
【0109】
また、周知であるように、ポリペプチドは常に完全に線状ではない。例えば、ポリペプチドは、ユビキチン化の結果として分枝されてもよく、それらは、分枝の有無にかかわらず、一般に、天然のプロセッシングイベント及び天然には発生しない人間の操作によってもたらされるイベントを含む翻訳後イベントの結果として、環状であってもよい。環状、分枝状及び分枝状の環状ポリペプチドは、翻訳的ではない天然の処理によって、及び合成方法によって合成され得る。そのような非線状ポリペプチドを調製する公知の技術は、当業者によって適合されて、非線状オステオカルシンポリペプチドを生成し得る。
【0110】
修飾は、ペプチド骨格、アミノ酸側鎖及びアミノ若しくはカルボキシル末端を含む、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン並びにその断片及び変異体におけるいずれの場所にも発生し得る。ポリペプチドにおけるアミノ基若しくはカルボキシル基又はその両方の共有結合修飾による遮断は、天然発生及び合成ポリペプチドにおいて一般的であり、本開示において用いられる低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン又はその断片及び変異体に適用され得る。例えば、大腸菌において作製されるポリペプチドのアミノ末端残基は、タンパク質分解プロセッシングの前に、ほぼ常にＮ－ホルミルメチオニンとなる。したがって、アミノ末端残基としてのＮ－ホルミルメチオニンを有する低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン並びにその断片及び変異体の使用は、本開示の範囲内となる。
【0111】
本開示の例示的実施形態の範囲内に入る種々のタンパク質修飾の簡単な説明を以下の表に記載する。
【表2】
【0112】
本開示の例示的実施形態はまた、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体のカルボキシル酸機能部を、低級アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどでエステル化することによって生成され得る、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン、人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体のプロドラッグの使用も内包する。低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン又はエステルではないその誘導体若しくは変異体のプロドラッグの使用も、検討される。例えば、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体の、薬学的に許容可能なカーボネート、チオカーボネート、Ｎ－アシル誘導体、Ｎ－アシルオキシアルキル誘導体、第３級アミンの第４級誘導体、Ｎ－マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アミノ酸複合体、リン酸エステル、金属塩及びスルホン酸エステルも、検討される。いくつかの例示的実施形態では、プロドラッグは、生体加水分解性部分（例えば、生体加水分解性アミド、生体加水分解性カルバメート、生体加水分解性カーボネート、生体加水分解性エステル、生体加水分解性リン酸塩又は生体加水分解性ウレイド類似体）を含む。ここに開示される低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体のプロドラッグの調製についてのガイダンスは、Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｒｏｄｒｕｇｓ、Ｂｕｎｄｇａａｒｄ，Ａ．Ｅｄ．、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１９８５年、Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｄｒｕｇｓ，Ａ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、Ｋｒｏｓｇａａｒｄ－Ｌａｒｓｅｎ及びＨ．Ｂｕｎｄｇａａｒｄ、Ｅｄ．、１９９１年、第５章、１１３－１９１ページ並びにＢｕｎｄｇａａｒｄ，Ｈ．、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｒｅｖｉｅｗ、１９９２年、８、１－３８ページなどの刊行物に見ることができる。
【0113】
本開示の例示的実施形態による方法を実施するために、例えば、オステオカルシンをコードするｃＤＮＡ配列を組換えで発現させることによって、内因性オステオカルシン又は人工オステオカルシン変異体を組換えで発現させることが望ましいこともある。ヒトオステオカルシンのｃＤＮＡ配列及び推定アミノ酸配列は、配列番号１及び配列番号２に示される。オステオカルシンヌクレオチド配列は、当業者に公知の様々な異なる方法を用いて単離され得る。例えば、オステオカルシンを発現することが知られている組織からのＲＮＡを用いて構築されたｃＤＮＡライブラリは、標識オステオカルシンプローブを用いてスクリーニングされ得る。あるいは、ゲノムライブラリは、オステオカルシンをコードする核酸分子を派生させるようにスクリーニングされてもよい。さらに、オステオカルシンの核酸配列は、既知のオステオカルシンのヌクレオチド配列に基づいて設計された２つのオリゴヌクレオチドプライマーを用いたポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を行うことによって派生されてもよい。反応のための鋳型は、オステオカルシンを発現することが知られている細胞株又は組織から調製されたｍＲＮＡの逆転写によって得られるｃＤＮＡであり得る。
【0114】
オステオカルシンポリペプチド及びペプチドは化学的に合成され得るが（例えば、Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ、１９８３年、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ＆Ｃｏ．、ニューヨーク州参照）、オステオカルシン由来の長いポリペプチド及び全長オステオカルシン自体は、核酸を発現する当技術分野で周知の技術を用いる組換えＤＮＡ技術によって有利に生成され得る。そのような方法は、オステオカルシンヌクレオチド配列並びに適切な転写及び翻訳制御シグナルを含む発現ベクターを構築するのに用いられ得る。これらの方法は、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏ組換えＤＮＡ技術、合成技術及びｉｎ ｖｉｖｏ遺伝子組換えを含む。例えば、上記Ａｕｓｕｂｅｌ他、１９８９年に記載された技術参照。
【0115】
様々な宿主発現ベクター系が、オステオカルシンヌクレオチド配列を発現するのに利用され得る。特定の例示的実施形態では、オステオカルシンペプチド又はポリペプチドは分泌され、培養培地から回収され得る。
【0116】
適切な発現系は、オステオカルシンタンパク質の正しい修飾、プロセッシング及び細胞内局在化が発生することを保証するように選択され得る。この目的で、細菌宿主細胞は、そのような細胞がオステオカルシンをカルボキシル化することができないので、オステオカルシンの発現に有用である。
【0117】
単離されたオステオカルシンは、それを天然に発現する細胞、例えば骨芽細胞から精製され、又は天然にオステオカルシンを発現するがオステオカルシンを過剰生成するように組換え変性された細胞から精製され、若しくは天然ではオステオカルシンを発現しないがオステオカルシンを発現するように組換え変性された細胞から精製され得る。特定の例示的実施形態では、組換え細胞は、内因性オステオカルシン遺伝子の発現を活性化するように操作されている。例えば、国際公開第９９／１５６５０号及び００／４９１６２号は、遺伝子発現のランダム活性化（ＲＡＧＥ）と呼ばれる、内因性遺伝子を発現する方法を記載しており、それは内因性オステオカルシンの発現を活性化又は増加するように用いられ得る。ＲＡＧＥ方法論は、下流の内因性遺伝子の発現を活性化する調節配列の非相同組換えを伴う。あるいは、国際公開第９４／１２６５０号、９５／３１５６０号及び９６／２９４１１号並びに米国特許第５，７３３，７６１号及び６，２７０，９８５号は、標的配列、調節配列、エキソン及びスプライス供与体部位を含むＤＮＡ構築物の相同組換えを伴う、内因性遺伝子の発現を増加する方法を記載している。相同組換えにより、下流の内因性遺伝子が発現される。前述の特許及び特許刊行物に記載された内因性遺伝子を発現する方法は、ここに明示的に参照によってここに取り込まれる。
【0118】
治療薬剤が内因性オステオカルシン、ここに記載された人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体である本開示の方法の特定の例示的実施形態では、内因性オステオカルシン、ここに記載された人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体は、約０．５μｇ／ｋｇ／日～約１００ｍｇ／ｋｇ／日、約１μｇ／ｋｇ／日～約９０ｍｇ／ｋｇ／日、約５μｇ／ｋｇ／日～約８５ｍｇ／ｋｇ／日、約１０μｇ／ｋｇ／日～約８０ｍｇ／ｋｇ／日、約２０μｇ／ｋｇ／日～約７５ｍｇ／ｋｇ／日、約５０μｇ／ｋｇ／日～約７０ｍｇ／ｋｇ／日、約１５０μｇ／ｋｇ／日～約６５ｍｇ／ｋｇ／日、約２５０μｇ／ｋｇ／日～約５０ｍｇ／ｋｇ／日、約５００μｇ／ｋｇ／日～約５０ｍｇ／ｋｇ／日、約１ｍｇ／ｋｇ／日～約５０ｍｇ／ｋｇ／日、約５ｍｇ／ｋｇ／日～約４０ｍｇ／ｋｇ／日、約１０ｍｇ／ｋｇ／日～約３５ｍｇ／ｋｇ／日、約１５ｍｇ／ｋｇ／日～約３０ｍｇ／ｋｇ／日、約５ｍｇ／ｋｇ／日～約１６ｍｇ／ｋｇ／日又は約５ｍｇ／ｋｇ／日～約１５ｍｇ／ｋｇ／日の投与量範囲において患者に投与される。
【0119】
治療薬剤が内因性オステオカルシン、ここに記載された人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体である本開示の方法の特定の例示的実施形態では、内因性オステオカルシン、ここに記載された人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体は、約０．５μｇ／ｋｇ／日～約１００μｇ／ｋｇ／日、約１μｇ／ｋｇ／日～約８０μｇ／ｋｇ／日、約３μｇ／ｋｇ／日～約５０μｇ／ｋｇ／日又は約３μｇ／ｋｇ／日～約３０μｇ／ｋｇ／日の投与量範囲において患者に投与される。
【0120】
治療薬剤が内因性オステオカルシン、ここに記載された人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体である本開示の方法の特定の例示的実施形態では、内因性オステオカルシン、ここに記載された人工オステオカルシン又はその誘導体若しくは変異体は、約０．５ｎｇ／ｋｇ／日～約１００ｎｇ／ｋｇ／日、約１ｎｇ／ｋｇ／日～約８０ｎｇ／ｋｇ／日、約３ｎｇ／ｋｇ／日～約５０ｎｇ／ｋｇ／日又は約３ｎｇ／ｋｇ／日～約３０ｎｇ／ｋｇ／日の投与量範囲において患者に投与される。
【0121】
本開示の例示的実施形態は、薬学的組成物に処方されて被検体に投与される、ここに記載されたポリペプチド、タンパク質、核酸、小分子及び他の治療薬剤の使用を内包する。治療薬剤（「活性化合物」ともいう）は、被検体、例えばヒトへの投与に適した薬学的組成物に組み込まれ得る。そのような組成物は、通常、治療薬剤及び薬学的に許容可能な担体を含む。好ましくは、そのような組成物は、ヒトに投与される場合、非発熱性である。
【0122】
ここで用いられるように、言語「薬学的に許容可能な担体」は、薬学的投与に適合可能なありとあらゆる溶媒、結合剤、希釈剤、崩壊剤、潤滑剤、分散媒体、コーティング物質、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などを含むことを意図される。そのような媒体及び薬剤の薬学的に活性な物質に対する使用は、当技術分野において周知である。任意の従来の媒体又は薬剤が活性化合物と適合可能となる限り、そのような媒体は本開示の組成物において用いられ得る。補足的な活性化合物又は治療薬剤も、組成物に組み込まれ得る。本開示の例示的実施形態による薬学的組成物は、その意図された投与経路に適合可能となるように処方され得る。投与経路の例は、非経口、例えば、静脈内、皮内、鼻腔内、皮下、経口、吸入、経皮（局所）、経粘膜及び直腸投与を含む。
【0123】
用語「投与する」は、その最も広い意味で用いられ、本開示の組成物を被検体に導入する任意の方法を含む。これは、被検体に外因的に導入されたポリヌクレオチドの転写又は翻訳によって、ｉｎ ｖｉｖｏでポリペプチド又はポリヌクレオチドを生成することを含む。したがって、被検体において外因性組成物から生成されたポリペプチド又は核酸は、用語「投与する」に内包される。
【0124】
非経口、皮内又は皮下適用に用いられる溶液又は懸濁物は、以下の成分、注入用水、生理食塩水、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又は他の合成溶媒などの滅菌希釈剤、ベンジルアルコール又はメチルパラベンなどの抗菌剤、アスコルビン酸又は重亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤、エチレンジアミン４酢酸などのキレート剤、酢酸塩、クエン酸塩又はリン酸塩などの緩衝剤及び塩化ナトリウム又はデキストロースなどの張性を調整する薬剤を含み得る。ｐＨは、塩酸又は水酸化ナトリウムなどの酸又は塩基で調整され得る。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジ又はガラス若しくはプラスチック製の複数回用量バイアルに封入され得る。
【0125】
注入使用に適した薬学的組成物は、滅菌水溶液（治療薬が水溶性である場合）又は滅菌注入用溶液又は分散物質の即時調製のための分散物質及び滅菌粉末を含む。静脈内投与について、適した担体は、生理食塩水、静菌水、Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ ＥＬ（登録商標）（ＢＡＳＦ社、パーシッパニー、ニュージャージー州）又はリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を含む。全ての場合において、組成物は滅菌でなければならず、容易な注射針通過性が存在する程度に流動性を有する必要がある。製造及び保管の条件下で安定である必要があり、細菌及び菌類などの微生物の汚染作用から保護されている必要がある。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及び液体ポリエチレングリコールなど）及びそれらの適した混合物を含む溶媒又は分散媒体となり得る。妥当な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング物質の使用によって、分散物質の場合には必要とされる粒子サイズの維持によって、及び界面活性物質の使用によって維持され得る。微生物の作用の予防は、様々な抗菌剤及び抗真菌剤、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、チメロサールなどによって達成され得る。多くの場合、組成物において、等張剤、例えば、糖類、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコール、塩化ナトリウムを含むことが好ましい。注入用組成物の持続的な吸収は、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及びゼラチンを組成物に含むことによってもたらされ得る。
【0126】
滅菌注入用溶液は、上記に列挙された原料の１つ又は組合せとともに、適切な溶媒において必要量で活性化合物を組み込むことによって調製されてもよく、必要に応じて、続けてろ過滅菌される。一般に、分散物質は、活性化合物を、基本的な分散媒体及び上記に列挙されたものからの必要な他の原料を含む滅菌ビヒクルに組み込むことによって調製される。滅菌注入用溶液の調製のための滅菌粉末の場合、好適な調製の方法は、以前に滅菌ろ過されたその溶液から活性原料及び任意の追加の所望の原料の粉末を得る真空乾燥及び凍結乾燥である。
【0127】
経口組成物は、一般に、不活性希釈剤又は食用担体を含む。それらはゼラチンカプセルに封入され、又は錠剤に圧縮され得る。処置される特定の状態に応じて、哺乳動物における筋機能の喪失の処置に対する本開示の薬学的組成物が、処方され、全身的又は局所的に投与され得る。処方及び投与のための技術は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ」（第２０版、Ｇｅｎｎａｒｏ（ｅｄ．）並びにＧｅｎｎａｒｏ、Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ、Ｗｉｌｌｉａｍｓ及びＷｉｌｋｉｎｓ、２０００年）に見ることができる。経口投与について、薬剤は、腸溶性形態に含まれて胃を通過し、又は公知の方法によってさらにコーティング若しくは混合されて消化管の特定の領域で放出され得る。経口治療的投与の目的で、活性化合物は、賦形剤と組み込まれ、錠剤、トローチ又はカプセルの形態において用いられ得る。口腔組成物はまた、うがい薬としての使用のために流体担体を用いて調製されてもよく、流体担体における化合物は経口的に適用され、すすがれ、吐き出され、又は飲み込まれる。薬学的に適合可能な結合薬剤及び／又はアジュバント材料は、組成物の一部として含まれ得る。錠剤、丸薬、カプセル、トローチなどは、次の原料又は同様の性質の化合物のいずれか、微結晶性セルロース、トラガントガム若しくはゼラチンなどの結合剤、デンプン若しくはラクトースなどの賦形剤、アルギン酸、ＰＲＩＭＯＧＥＬ（登録商標）若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若しくはＳＴＥＲＯＴＥＳ（登録商標）などの潤滑剤、コロイド状二酸化ケイ素などの滑剤、スクロース若しくはサッカリンなどの甘味料又はペパーミント、サリチル酸メチル若しくはオレンジ風味などの香味料を含み得る。
【0128】
吸入による投与について、化合物は、適した推進剤、例えば二酸化炭素などのガスを含む加圧容器若しくはディスペンサー又はネブライザーから、エアロゾルスプレーの形態で送達され得る。
【0129】
全身投与は、経粘膜的又は経皮的手段によるものでもあり得る。経粘膜又は経皮投与について、透過されるバリアに適した浸透剤が、処方において用いられる。そのような浸透剤は、一般に、当技術分野において公知であり、例えば、経粘膜投与に対して、界面活性剤、胆汁酸塩及びフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、点鼻スプレー又は坐剤の使用を通じて達成され得る。経皮投与について、活性化合物は、当技術分野で一般的に公知であるように、軟膏、膏薬、ゲル又はクリームに処方される。
【0130】
適切な場合、化合物は、（例えば、ココアバター及び他のグリセリドなどの従来の坐剤基剤を有する）坐剤又は直腸送達のための停留浣腸の形態で調製され得る。
【0131】
一実施形態では、活性化合物は、インプラント及びマイクロカプセル化送達システムを含む放出制御処方などの、身体からの急速な排出に対して化合物を保護する担体とともに調製される。エチレンビニルアセテート、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及びポリ乳酸などの生分解性の生体適合性ポリマーが、使用され得る。このような製剤の調製の方法は、当業者に明らかとなる。材料も、Ａｌｚａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ及びＮｏｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ株式会社から商業的に得られ得る。（例えば、モノクローナル抗体で特定の細胞を標的とするリポソームを含む）リポソーム懸濁体も、薬学的に許容可能な担体として用いられ得る。これらは、例えば、米国特許第４，５２２，８１１号に記載されているように、当業者に公知の方法により調製され得る。
【0132】
経口又は非経口組成物を、容易な投与及び均一な投与量のための単位投与形態に処方することが特に有利である。ここで用いられるように、「単位投与形態」は、処置される被検体に対する単位投与量として適した物理的に個別の単位をいい、各単位は、必要とされる薬学的担体と関連して所望の治療効果を生成するように計算された所定量の活性化合物を含む。本開示の単位投与形態についての仕様は、活性化合物の固有の特徴及び達成されるべき特定の治療効果、並びに個体の処置に対するそのような活性化合物を調合する技術に固有の制限によって決定され、かつ、それに直接的に依存する。
【0133】
ここに記載するように、薬剤は、長期間にわたってポンプによって連続的に又は日中に頻繁に投与され得る。特定の例示的実施形態では、薬剤は、約０．３～１００ｎｇ／時間、好ましくは約１～７５ｎｇ／時間、より好ましくは約５～５０ｎｇ／時間、さらにより好ましくは約１０～３０ｎｇ／時間の速度で投与され得る。薬剤は、約０．１～１００μｇ／時間、好ましくは約１～７５μｇ／時間、より好ましくは約５～５０μｇ／時間、さらにより好ましくは約１０～３０μｇ／時間の速度で投与されてもよい。処置に使用される抗体、タンパク質又はポリペプチドの有効投与量は特定の処置の過程にわたって増減し得ることも理解されるはずである。投与量の変更は、生物学的サンプル、好ましくは血液又は血清における活性化合物のレベルをモニタリングすることから明らかとなり得る。
【0134】
本開示の例示的実施形態では、薬剤は、所望時間にわたって所望の用量の薬剤を点滴する浸透圧ポンプを用いた皮下の長期的な自動化薬剤送達によって送達可能である。インスリンポンプは広く入手可能であり、長期間にわたってインスリンを自動的に送達するのに糖尿病患者によって使用される。そのようなインスリンポンプは、本開示の方法における使用のために薬剤を送達するように適合可能である。薬剤の送達速度は、個々の変化する要件（例えば、基礎率及びボーラス用量）に対応するように広範囲にわたって直ちに調整可能である。新たなポンプが周期的な投与態様を可能とし、すなわち、液体が、連続フロー的にではなく、少量の固定体積の周期的な別個の用量において送達される。デバイスに対する全体的な液体送達速度は、投与周期を制御及び調整することによって制御及び調整される。ポンプは、米国特許第６，５６０，４７１号、発明の名称「Ａｎａｌｙｔｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｕｓｅ」に記載されるシステムのような連続モニタリングデバイス及び遠隔ユニットに結合され得る。このような構成では、連続血液モニタリングデバイスを制御するハンドヘルド遠隔ユニットが、血液モニタリングユニット及び本開示の方法での使用のための治療薬剤を送達する流体送達デバイスの双方と無線通信してそれを制御し得る。
【0135】
本開示の特定の例示的実施形態では、血清活性化合物レベルに対する治療薬剤の効果をモニタリングすることによって各患者に対して適切な投与量を決定するのにルーチン的実験が用いられてもよい。薬剤は、１日あたり１回又は複数回投与され得る。血清活性化合物レベルは、血清活性化合物レベルを上昇させ又は血清活性化合物レベルを長期間にわたって所望のレベルとするように、治療前及び治療中にモニタリングされて投与する治療薬剤の適量を決定してもよい。特定の例示的実施形態では、患者は、治療薬剤での処置を施す前に、彼の血清活性化合物レベルが正常レベルよりも大幅に低いか否か（約２５％以下であるか否か）を判定するようにテストされる。投与の頻度は、１日あたり単回用量から１日あたり複数回用量まで変動し得る。投与の特定の経路は経口、静脈内及び腹腔内を含むが、他の形態の投与も同様に選択され得る。
【0136】
タンパク質、ポリペプチド、小分子、抗体又は核酸の「治療的有効量」は、所望の治療結果を達成する量である。例えば、治療薬剤が哺乳動物における筋機能の喪失を処置するのに投与される場合、治療的有効量は、筋消耗又は肺障害に関連する１以上の症状を緩和する一方で、同時に代謝障害、男性生殖障害又は認知障害に関連する１以上の症状を緩和する量である。
【0137】
本開示における使用のためのタンパク質、ポリペプチド、小分子又は核酸の治療的有効量は、通常は変動するものであり、通常は被検体において約１ナノグラム／ミリリットルから約１０マイクログラム／ミリリットルの血清治療薬剤レベルを達成するのに充分な量、又は被検体において約１ナノグラム／ミリリットルから約７マイクログラム／ミリリットルの血清治療薬剤レベルを達成するのに充分な量であり得る。他の特定の血清治療薬剤レベルは、約０．１ナノグラム／ミリリットル～約３マイクログラム／ミリリットル、約０．５ナノグラム／ミリリットル～約１マイクログラム／ミリリットル、約１ナノグラム／ミリリットル～約７５０ナノグラム／ミリリットル、約５ナノグラム／ミリリットル～約５００ナノグラム／ミリリットル、及び約５ナノグラム／ミリリットル～約１００ナノグラム／ミリリットルを含む。
【0138】
本開示の方法において患者に投与されるものとしてここに開示される例示的治療薬剤の例示的量はルーチン的な方法を介して当業者によって決定可能であり、約１ｍｇ／ｋｇ／日～約１０００ｍｇ／ｋｇ／日、約５ｍｇ／ｋｇ／日～約７５０ｍｇ／ｋｇ／日、約１０ｍｇ／ｋｇ／日～約５００ｍｇ／ｋｇ／日、約２５ｍｇ／ｋｇ／日～約２５０ｍｇ／ｋｇ／日、約５０ｍｇ／ｋｇ／日～約１００ｍｇ／ｋｇ／日、又は他適切な量の範囲であり得る。
【0139】
本開示の方法において患者に投与されるものとしてここに開示される例示的治療薬剤の例示的量は、約１μｇ／ｋｇ／日～約１０００μｇ／ｋｇ／日、約５μｇ／ｋｇ／日～約７５０μｇ／ｋｇ／日、約１０μｇ／ｋｇ／日～約５００μｇ／ｋｇ／日、約２５μｇ／ｋｇ／日～約２５０μｇ／ｋｇ／日、又は約５０μｇ／ｋｇ／日～約１００μｇ／ｋｇ／日の範囲であってもよい。
【0140】
本開示の方法において患者に投与されるものとしてここに開示される例示的治療薬剤の例示的量は、約１ｎｇ／ｋｇ／日～約１０００ｎｇ／ｋｇ／日、約５ｎｇ／ｋｇ／日～約７５０ｎｇ／ｋｇ／日、約１０ｎｇ／ｋｇ／日～約５００ｎｇ／ｋｇ／日、約２５ｎｇ／ｋｇ／日～約２５０ｎｇ／ｋｇ／日、又は約５０ｎｇ／ｋｇ／日～約１００ｎｇ／ｋｇ／日の範囲であってもよい。
【0141】
熟練者であれば、これに限定されないが、被検体の状態の深刻度、以前の処置、全体的健康状態及び／又は年齢、並びに存在する他の障害又は疾患を含む特定の要因が、被検体を有効に処置するのに必要な投与量に影響し得ることを理解するはずである。
【0142】
治療的有効量のタンパク質、ポリペプチド、ヌクレオチド又は抗体による被検体の処置は、単一の処置を含み、又は好ましくは、一連の処置を含み得る。
【0143】
さらに、本開示の例示的実施形態による、被検体における筋機能の喪失を予防又は処置するための例示的方法は、薬剤がＬｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１の発現又は活性を増加させるＬｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１シグナル伝達経路を調節する薬剤を含む薬学的組成物を被検体に投与するステップを含み得る。
【0144】
運動は、進化上で保存された生存機能である。運動の系統的制御は、依然不明である。運動能力は、股関節骨折、癌、肝硬変、クッシング病、ミトコンドリア病、腎不全、糖尿病及び加齢において衰退する。
【0145】
骨由来のホルモンであるオステオカルシンは、Ｇｐｒｃ６ａを介して筋線維にシグナル伝達する。オステオカルシンレベルは、マウス及びヒトにおいて運動後に急上昇する。オステオカルシンは、栄養の取込み及び異化を促進する。オステオカルシンは、運動時にＩＬ６の放出に必要である。オステオカルシンは、正常な運動能力に必要かつ充分である。Ｃｅｌｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ、２０１６。
【0146】
本開示の特定の例示的実施形態では、薬学的組成物は、約０．５ｍｇ～約５ｇ、約１ｍｇ～約１ｇ、約５ｍｇ～約７５０ｍｇ、約１０ｍｇ～約５００ｍｇ、約２０ｍｇ～約２５０ｍｇ、又は約２５ｍｇ～約２００ｍｇの薬剤を含み得る。本開示の特定の例示的実施形態では、薬学的組成物は、放出制御調製物に処方される薬剤を含み得る。本開示の特定の例示的実施形態では、薬学的組成物は、人体内でのその半減期を延長するように化学的に変性される薬剤を含み得る。
【0147】
薬剤の適切な用量は通常の医師、獣医又は研究者の知識内の多数の要因に依存することが理解され得る。薬剤の用量は、例えば、被検体又は処置されているサンプルのアイデンティティ、サイズ及び状態に応じて、さらに組成物が投与される経路、及び施術者が薬剤に望む効果に応じて、変わる。またさらに、薬剤の適切な用量は、調節される発現又は活性に関して薬剤の効能に応じることが理解可能である。さらに、いずれか特定の被検体に対する具体的な用量レベルは、採用される具体的化合物の活性、被検体の年齢、体重、全体的な健康状態及び食生活、投与の時間、投与の経路、排出率、他の薬がその患者に投与されているか否か、並びに調節される発現又は活性の程度を含む多様な要因に応じることが理解される。
【0148】
本開示の方法において有用な薬学的組成物の投与の適切な経路は、経口、腸内、非経口、経粘膜、経皮、筋肉内、皮下、経皮、直腸、骨髄内、髄腔内、静脈内、心室内、心房内、大動脈内、動脈内又は腹腔内投与を含み得る。本開示の例示的実施形態による例示的方法に有用な薬学的組成物は、これに限定されないが、カテーテル、バルーン、移植可能デバイス、生分解性インプラント、プロテーゼ、グラフト、縫合糸、パッチ、シャント又はステントなどの医療デバイスによって被検体に投与可能である。ある特定の例示的実施形態では、薬剤は、標的領域への局所投与のためにステント上にコーティングされてもよい。この状況では、例えば、活性化合物の徐放調製が採用され得る。
【0149】
本開示の例示的実施形態による例示的化合物は、取込み、分配及び／又は吸収を支援するために、例えば、リポソーム、受容体標的化分子、経口、直腸、局所又はその他の製剤として、他の分子、分子構造体又は化合物の混合物に混和、カプセル化、接合又は結合されてもよい。取込み、分配及び／又は吸収を支援する製剤の調製を教示し、本開示を実施するのに有用な技術について当業者によって参考とされ得る代表的な米国特許は、限定されることなく、例えば、米国特許第５，１０８，９２１号、５，３５４，８４４号、５，４１６，０１６号、５，４５９，１２７号、５，５２１，２９１号、５，５４３，１５８号、５，５４７，９３２号、５，５８３，０２０号、５，５９１，７２１号、４，４２６，３３０号、４，５３４，８９９号、５，０１３，５５６号、５，１０８，９２１号、５，２１３，８０４号、５，２２７，１７０号、５，２６４，２２１号、５，３５６，６３３号、５，３９５，６１９号、５，４１６，０１６号、５，４１７，９７８号、５，４６２，８５４号、５，４６９，８５４号、５，５１２，２９５号、５，５２７，５２８号、５，５３４，２５９号、５，５４３，１５２号、５，５５６，９４８号、５，５８０，５７５号及び５，５９５，７５６号を含み、その各々の開示が参照によりここに取り込まれる。
【0150】
非カルボキシル化オステオカルシンは血液脳関門を通過するが、オステオカルシンの特定の誘導体、変異体又は修飾形態は通過しない場合がある。血液脳関門を通過しない形態のオステオカルシンを利用する本開示の実施形態では、物質を血液脳関門にわたって輸送するための当技術で周知の方法を活用することができる。例えば、米国特許出願公開第２０１３／００３４５９０号又は米国特許出願公開第２０１３／００３４５７２号に開示される方法が使用され得る。ヒトインスリン又はトランスフェリン受容体が、これらの受容体をモノクローナル抗体－修飾オステオカルシン複合体によって標的とすることによって利用され得る（例えば、Ｐａｒｄｒｉｄｇｅ、２００７年、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．２４：１７３３－１７４４、Ｂｅｄｕｎｅａｕ他、２００８年、Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｒｅｌｅａｓｅ １２６：４４－４９参照）。修飾オステオカルシンを含有する界面活性剤コーティングされたポリ（ブチルシアノアクリレート）ナノ粒子が使用されてもよい（Ｋｒｅｕｔｅｒ他、２００３年、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．２０：４０９－４１６）。あるいは、修飾オステオカルシンを含有するペグ化ナノ粒子に接合されたカチオン性アルブミンなどのカチオン性担体が、修飾オステオカルシンを脳に送達するのに使用されてもよい（例えば、Ｌｕ他、２００６年、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．６６：１１８７８－１１８８７参照）。
【0151】
本開示のさらに他の例示的態様では、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンが、薬学的に許容可能な賦形剤とともに薬学的組成物として投与される。低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンについての例示的薬学的組成物は、溶液としての注射剤、又は注入用の自己硬化性若しくは自己ゲル化性ミネラルポリマーハイブリッドとしての注射剤を含む。低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンは、リン酸カルシウムの多孔質結晶性の生体模倣型生物活性組成物を用いて投与されてもよい。米国特許第５，８３０，６８２号、６，５１４，５１４号及び６，５１１，９５８号並びに米国特許出願公開第２００６／００６３６９９号、２００６／００５２３２７号、２００３／１９９６１５号、２００３／０１５８３０２号、２００４／０１５７８６４号、２００６／０２９２６７０号、２００７／００９９８３１号及び２００６／０２５７４９２号が参照され、これらの全ては参照によりその全体においてここに取り込まれる。
【0152】
処置の例示的方法
本開示の例示的実施形態は、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高めることを介して哺乳動物における筋機能の喪失を予防、軽減又は処置することの少なくとも１つのための例示的方法を提供する。薬剤は、小分子、ポリペプチド、タンパク質及び核酸からなる群から選択され得る。
本開示の例示的実施形態は、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出又は活性を高めることを介して哺乳動物における筋機能の喪失を予防、軽減又は処置することの少なくとも１つのための例示的方法を提供する。薬剤は、小分子、ポリペプチド、タンパク質及び核酸からなる群から選択され得る。
【0153】
特定の例示的実施形態では、例示的方法は、サルコペニアの処置を必要とする患者を特定し、その後にここに開示される方法をその患者に適用することを含む。好ましくは、患者はヒトである。
【0154】
本開示の他の例示的態様では、方法は被検体における筋機能の喪失を予防、軽減又は処置することの少なくとも１つのために提供され、それを必要とする哺乳動物に、低カルボキシル化／非カルボキシル化オステオカルシンなどの、インターロイキン－６（ＩＬ）の放出及び活性を高める薬剤を、筋機能の喪失が処置されるような治療的有効量で投与することを含む。好ましくは、被検体はヒトである。
【0155】
ここに記載する例示的方法において、疾患又は障害を「処置」又は「緩和」することは疾患若しくは障害又はその症状を改善することだけでなく、疾患若しくは障害の進行を遅延させ又は疾患若しくは障害の有害な効果を寛解させることも包含することが理解されるはずである。
【0156】
本開示の例示的実施形態は、筋機能の喪失を予防、軽減又は処置することの少なくとも１つのための遺伝子治療の使用も包含する。これは、当技術で知られている種々の方法によると、オステオカルシンをコードする遺伝子又はその生物学的に活性な断片若しくは変異体をベクターに導入し、筋機能の喪失又は筋機能の喪失の進行の高いリスクに晒されている哺乳動物からの細胞にそのベクターをトランスフェクション又は感染させることによって達成可能である。細胞は、ｅｘ ｖｉｖｏ又はｉｎ ｖｉｖｏ法によってトランスフェクション又は感染され得る。
【0157】
当技術で知られている遺伝子治療の例示的方法は、本開示の方法における使用に適合可能である。アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）は、遺伝子治療のために最も有望なベクターの１つであり、本開示の方法において使用され得る。遺伝子移入及び遺伝子治療の従来の方法は、例えば、「Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」ｅｄ．Ｔ．Ｂｌａｃｋｅｎｓｔｅｉｎ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、１９９９年、「Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）」ｅｄ．Ｐ．Ｄ．Ｒｏｂｂｉｎｓ、Ｈｕｍａｎａ Ｐｒｅｓｓ、１９９７年、及び「Ｒｅｔｒｏ－ｖｅｃｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ」ｅｄ．Ｃ．Ｐ．Ｈｏｄｇｓｏｎ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、１９９６年、に記載されている。ＡＡＶは、ヒトに対して非病原性であり、高い頻度の組込みを有し、非分裂性細胞にも感染することができ、結果として組織培養及び全哺乳類の双方において哺乳類細胞への遺伝子の送達に有用となるため、ヒト遺伝子治療に有望なベクター系となる。例えば、Ｍｕｚｙｃｚｋａ、１９９２年、Ｃｕｒｒ．Ｔｏｐ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、１５８：９７－１２９参照。最近の研究は、ＡＡＶが遺伝子送達のための潜在的に有用なベクターとなることを実証した。ＬａＦａｃｅ他、１９９８年、Ｖｉｒｏｌｏｇｙ、１６２：４８３－４８６、Ｚｈｏｕ他、１９９３年、Ｅｘｐ．Ｈｅｍａｔｏｌ（ＮＹ）、２１：９２８－９３３、Ｆｌｏｔｔｅ他、１９９３年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９０：１０６１３－１０６１７、及びＷａｌｓｈ他、１９９４年、Ｂｌｏｏｄ ８４：１４９２－１５００が参照される。組換えＡＡＶベクターは、マーカー遺伝子（Ｋａｐｌｉｔｔ他、１９９４年、Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、８：１４８－１５４、Ｌｅｂｋｏｗｓｋｉ他、１９８８年、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．８：３９８８－３９９６、Ｓａｍｕｌｓｋｉ他、１９８９年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．、６３：３８２２－３８２８、Ｓｈｅｌｌｉｎｇ ＆ Ｓｍｉｔｈ、１９９４年、Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ １：１６５－１６９、Ｙｏｄｅｒ他、１９９４年、Ｂｌｏｏｄ、８２：ｓｕｐｐｌ．１：３４７Ａ、Ｚｈｏｕ他、１９９４年、Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．、１７９：１８６７－１８７５、Ｈｅｒｍｏｎａｔ ＆ Ｍｕｚｙｃｚｋａ、１９８４年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．、８１：６４６６－６４７０、Ｔｒａｔｓｃｈｉｎ他、１９８４年、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．、４：２０７２－２０８１、ＭｃＬａｕｇｈｌｉｎ他、１９８８年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．、６２：１９６３－１９７３）及びヒト疾患に伴う遺伝子（Ｆｌｏｔｔｅ他、１９９２年、Ａｍ．Ｊ．Ｒｅｓｐｉｒ．Ｃｅｌｌ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．７：３４９－３５６、Ｌｕｏ他、１９９４年、Ｂｌｏｏｄ、８２：ｓｕｐｐｌ．１，３０３Ａ、Ｏｈｉ他、１９９０年、Ｇｅｎｅ、８９：２７９－２８２、Ｗａｌｓｈ他、１９９２年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８９：７２５７－７２６１、Ｗｅｉ他、１９９４年、Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ、１：２６１－２６８）のｉｎ ｖｉｔｒｏ及びｉｎ ｖｉｖｏ形質導入の使用に成功した。
【0158】
本開示の特定の他の例示的実施形態では、対象遺伝子（例えば、オステオカルシン）は、レトロウイルスベクターを用いて標的細胞にトランスフェクション可能である。レトロウイルスとは、レトロウイルス科に属すウイルスのことをいい、腫瘍ウイルス、泡沫ウイルス（Ｒｕｓｓｅｌｌ ＆ Ｍｉｌｌｅｒ、１９９６年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７０：２１７－２２２、Ｗｕ他、１９９９年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：４４９８－４５０１）、レンチウイルス（例えば、ＨＩＶ－１）(Ｎａｌｄｉｎｉ他、１９９６年、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７２：２６３－２６７、Ｐｏｅｓｃｈｌａ他、１９９６年、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９３：１１３９５－１１３９９、Ｓｒｉｎｉｖａｓａｋｕｍａｒ他、１９９７年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７１：５８４１－５８４８、Ｚｕｆｆｅｒｅｙ他、１９９７年、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１５：８７１－８７５、Ｋｉｍ他、１９９８年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７２：８１１－８１６）及び猫免疫不全ウイルス（Ｊｏｈｎｓｔｏｎ他、１９９９年、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：４９９１－５０００、Ｊｏｈｎｓｔｏｎ ＆ Ｐｏｗｅｒ、１９９９年、Ｖｉｒｏｌ．７３：２４９１－２４９８、Ｐｏｅｓｃｈｌａ他、１９９８年、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．４：３５４－３５７）を含む。これらの刊行物の開示は、本開示の方法における使用に適合され得る。多様な疾患を処置するためにレトロウイルスベクターを活用する多数の遺伝子治療法が当技術で知られており、本開示の方法における使用に適合され得る（例えば、米国特許第４，４０５，７１２号及び４，６５０，７６４号、Ｆｒｉｅｄｍａｎｎ、１９８９年、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２４４：１２７５－１２８１、Ｍｕｌｌｉｇａｎ、１９９３年、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２６０：９２６－９３２、Ｃｒｙｓｔａｌ、１９９５年、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７０：４０４－４１０、並びに米国特許第６，８９９，８７１号が参照され、これらの各々はそれらの全体において参照によりここに取り込まれる）。ますます増加するこれらの方法は、現在ヒト臨床治験に適用されている（Ｍｏｒｇａｎ、１９９３年、ＢｉｏＰｈａｒｍ、６：３２－３５、「Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ」、Ｔｈｅｏｄｏｒｅ Ｆｒｉｅｄｍａｎｎ、Ｅｄ．、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、Ｎ．Ｙ．、１９９９年、ＩＳＢＮ ０－８７９６９－５２８－５も参照され、これはそれらの全体において参照によりここに取り込まれる）。
【0159】
ここに記載される処置の例示的方法の効能は、処置されている疾患又は障害の症状のいずれかを当該方法が寛解させるか否かを判定することによってモニタリング可能である。あるいは、血清活性化合物のレベルをモニタリングすることが可能であり、そのレベルは治療に応じて増加すべきである。
【0160】
本開示の例示的実施形態が以下の実施例によってここに示されるが、限定としてみなされるべきではない。本出願の全体を通じて引用された全ての文献、係属中の特許出願及び公開された特許の内容は、参照によりここに明示的に取り込まれる。当業者であれば、本開示のこれらの例示的実施形態は、多数の異なる形態で実現され得るものであり、ここに上述した実施形態に限定されるものと解釈されるべきではないことを理解するはずである。逆に、これらの例示的実施形態は、本開示が本開示の例示的実施形態を当業者に完全に伝達するように提供されている。本開示の種々の例示的変形例及び他の例示的実施形態は、上記説明に提示された教示の利益を有する本発明が関係する当業者が想定するものである。具体的な用語が採用されるが、特に断りがない限り、それらは当技術におけるものとして使用される。
【実施例】
【0161】
[実施例１]
ＯＣＮは、運動における加齢に関連した衰退を補正（図１参照）。筋肉由来のＩＬ－６が、オステオカルシン（ＯＣＮ）分泌を上方制御すること（図３）による持久力運動（図２）のために必要となる。骨中のＩＬ－６シグナル伝達は、マウス及びヒトにおける運動能力を決定する（図４及び５）。したがって、骨と筋肉の間のフィードフォワードループが、マウス及びヒトの運動能力を決定する。
ＯＣＮは、運動における加齢に関連した衰退を補正（図１参照）。筋肉由来のＩＬ－６が、オステオカルシン（ＯＣＮ）分泌を上方制御すること（図３）による持久力運動（図２）のために必要となる。骨中のＩＬ－６シグナル伝達は、マウス及びヒトにおける運動能力を決定する（図４及び５）。したがって、骨と筋肉の間のフィードフォワードループが、マウス及びヒトの運動能力を決定する。
【0162】
[実施例２]
肝臓におけるＯＣＮシグナル伝達が、運動能力に必要となる（図６参照）。ＯＣＮは、運動中のＬｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１の生成を高める（図７参照）。Ｌｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１は、運動能力のＯＣＮ調節を媒介する（図８参照）。
肝臓におけるＯＣＮシグナル伝達が、運動能力に必要となる（図６参照）。ＯＣＮは、運動中のＬｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１の生成を高める（図７参照）。Ｌｉｖｅｒ Ｆａｃｔｏｒ１は、運動能力のＯＣＮ調節を媒介する（図８参照）。
【0163】
[実施例３]
例えば、サルコペニアの臨床関連マウスモデルを特定し、筋量及び運動能力においてＯＣＮとＶＫ５２１１との効能を比較するのに使用した。図９Ａ及び図９Ｂは、マウスにおける例示的モデル化サルコペニアの例示的グラフを示す。このデキサメタゾン（ＤＥＸ）誘導性サルコペニアの例示的マウスモデルは、筋量及び筋機能の双方の喪失を示し、クッシング症候群の病理及び症状を再現し、多数の他の形態のサルコペニアと共通の分子経路を共有するモデルである。
例えば、サルコペニアの臨床関連マウスモデルを特定し、筋量及び運動能力においてＯＣＮとＶＫ５２１１との効能を比較するのに使用した。図９Ａ及び図９Ｂは、マウスにおける例示的モデル化サルコペニアの例示的グラフを示す。このデキサメタゾン（ＤＥＸ）誘導性サルコペニアの例示的マウスモデルは、筋量及び筋機能の双方の喪失を示し、クッシング症候群の病理及び症状を再現し、多数の他の形態のサルコペニアと共通の分子経路を共有するモデルである。
【0164】
ＯＣＮは、ＤＥＸサルコペニアにおいては筋量に対して限界効果を有さするが（図１０参照）、運動に対するＤＥＸの有害作用を完全に防止する（図１１参照）。ＯＣＮは、Ｄｅｘ誘導性サルコペニアにおいてＩＬ－６を支持する（図１２参照）。ＯＣＮは、主に筋機能を対象とする（図１３参照）。ＯＣＮは、ＤＥＸ毒性と干渉しない（図１４参照）。
【0165】
そのような例示的結果は、オステオカルシンが運動に応じて動的全身性反応を協調させることを示す。オステオカルシンは、Ｄｅｘ誘導性サルコペニアにおける筋機能の喪失を対象とする第１の分子である。オステオカルシンは、後期臨床候補物ＶＫ５２１１を上回る性能を発揮する。また、オステオカルシンには、明らかなオフターゲット効果はない。
【0166】
上記は、単に本開示の原理を示すにすぎない。記載した実施形態に対する種々の変形例及び変更例は、ここでの教示を考慮して当業者には明らかとなる。したがって、当業者は、ここに明示的に記載又は説明されなくても、本開示の原理を実現するとともに結果として本開示の主旨及び範囲内となり得る多数のシステム、構成及び手順を考案することができる。種々の異なる例示的実施形態は、当業者に理解されるように、相互に及び相互に互換可能に併用可能である。さらに、明細書、その図面及び特許請求の範囲を含む本開示において使用される特定の用語は、これに限定されないが、例えば、データ及び情報を含む特定の事例において同義的に使用され得る。相互に同義となり得るこれらの文言及び／又は他の文言はここでは同義的に使用され得るが、そのような文言が同義的に使用されないことが意図され得る場合の事例もあり得ることが理解されるべきである。また、従来技術の知識は、上記でここに参照により明示的に取り込まれていない範囲で、その全体においてここに明示的に取り込まれる。参照される全ての刊行物は、それらの全体において参照によりここに取り込まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【配列表】
【国際調査報告】