(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象において感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防における腹腔内使用のための、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、及び、メトロニダゾールと共にホスホマイシンを含む、医薬組成物。
【請求項２】
フルコナゾール又はカスポファンジンのような1種又は複数の抗真菌剤を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
【請求項３】
組成物が腹腔内投与に好適な水溶液に溶解される、請求項1又は2に記載の医薬組成物。
【請求項４】
組成物が、500mLと3000mLの間の容量での投与用である、請求項1から3のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【請求項５】
パーツキットとして提示される、請求項1に記載の医薬組成物であって、
前記パーツキットが、
(i)顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)を含む第一の組成物、及び
(ii)ホスホマイシン及びメトロニダゾールを含む第二の組成物、
を含む、医薬組成物。
【請求項６】
フルコナゾール又はカスポファンジンのような1種又は複数の抗真菌剤をさらに含む、請求項5に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腹膜腔への直接点滴注入による、微生物原因の腹膜炎の予防、予防的な治療、又は治療のための1種又は複数の抗菌剤と組み合わせて顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)を含む組成物を提供する。それ自体、腹部手術、消化器病学、及び腎臓病学の分野において、腹膜透析を受ける患者のために有用である。
【背景技術】
【０００２】
腹膜炎は、腹腔を裏打ちし、その中の臓器を覆う漿膜である、腹膜の炎症として定義される。通常、無菌性(sterile)である腹膜は、様々な病理的刺激にかなり均一な炎症応答で反応する。基礎的な病理に応じて、生じる腹膜炎は、感染性又は無菌性(sterile)の原因でおきる可能性がある(Daley 2013)。
【０００３】
無菌性(sterile)又は無菌性(aseptic)腹膜炎は、異物、穿孔性胆嚢又は裂傷性肝臓からの胆汁、穿孔性潰瘍からの胃酸又は破裂卵巣嚢胞からの液体によって引き起こされる可能性があり、多発性漿膜炎又は家族性地中海熱等の遺伝的に決定される障害及び全身性エリテマトーデス等の自己免疫疾患から生じ得る。
【０００４】
感染性腹膜炎は腹腔への微生物の侵入によって引き起こされる。感染性腹膜炎は原発性、二次性、又は三次性腹膜炎に慣例的に分類されている(Holzheimer 2001を参照されたい)。
【０００５】
原発性感染性腹膜炎は腹膜腔の突発的な微生物の侵入を指す。原発性感染性腹膜炎は、しばしば突発性細菌性腹膜炎と呼ばれる。これは主に乳児期及び幼児期、腹水症による硬変患者及び免疫不全患者において起こる。
【０００６】
二次性感染性腹膜炎は、通常細菌性であり、管腔臓器の穿孔、腸管壊死、穿通感染プロセス又は元々は無菌性(aseptic)腹膜炎の結果としての細菌感染等、腹腔内の病変に対して二次的な腹膜感染症を指す。
【０００７】
腹膜透析関連腹膜炎は、残念ながら一般的な、末期腎不全のためのますます広範な治療である、腹膜透析によって導入された細菌汚染から生じる二次性感染性腹膜炎の特別なタイプである。
【０００８】
三次性腹膜炎は、内在する病原性の低い生物による、又は免疫不全患者の疾病素因による持続性若しくは再発性感染症によって特徴づけられる、あまり明確ではない実体である。三次性腹膜炎は、通常二次性腹膜炎を治療する手術的な試みに続き、ほとんど例外なく全身性炎症応答と関連する。
【０００９】
感染性腹膜炎はしばしば、腹腔内感染症又は敗血症と同義で使用される。腹膜腔における微生物の存在の重要性の評価において、汚染(宿主反応のない正常な無菌組織における細菌の存在)、感染(局所炎症応答による正常な無菌組織における細菌の存在)、及び敗血症(局所感染への全身性応答)の間を区別することが有用であり得る。
【００１０】
感染性腹膜炎の症例のごく一部(1〜5%)は、真菌、最も一般的にはカンジダアルビカンス(Candida albicans)によって引き起こされるが、稀な例では他の真菌によっても引き起こされる。
【００１１】
臨床的に、腹膜炎はしばしば限局性又はびまん性のいずれかとして分類される。限局性腹膜炎は、通常隣接する臓器によって仕切られ又は含有される感染の部位を指し、腹腔内膿瘍とも呼ばれ得る。びまん性腹膜炎は、腹腔全体に拡散する汎発性腹膜炎と同義である。
【００１２】
異なる原因による無菌性(aseptic)腹膜炎の発生率は、世界的に評価されていない。非散発性原因の発生率は、家族性地中海熱の有病率及び全身性エリテマトーデスに罹患している患者の割合に関係する。世界的な数字では、原発性感染性腹膜炎は同じように欠いているが、腹水症により入院した全ての患者の10〜30%に影響を及ぼすことが推定されている(Wiestら2012)。二次性腹膜炎の発生率は、同様に評価が難しい。腹腔内感染症は、外科のICUにおいて、複数の臓器不全を患う患者の25%で起こる。腹膜炎は一連の大規模な検死における全ての症例の8%に存在する。腹膜透析関連腹膜炎は、透析の最初の年に患者の50〜60%で起こり、再発エピソードが一般的である。全体的に、全ての腹膜炎の症例の圧倒的に最大の割合を構成する二次性腹膜炎の症例は、USA及びヨーロッパにおいて、年ごとに数十万人の患者に達することが推定できる。
【００１３】
腹膜炎における顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)
GM-CSFは、マクロファージ、T細胞、肥満細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、内皮細胞、及び線維芽細胞によって分泌されるコロニー刺激因子ファミリーのサイトカインである。GM-CSFは、腹膜の主な固定された細胞成分である、腹膜中皮細胞によっても分泌される。これらの細胞からの分泌は、培養において自然発生的であるか若しくはインターロイキン(IL)-1によって上方制御され得る(Lanfranconeら1992)、又は上皮増殖因子(EGF)及び腫瘍壊死因子(TNF)によって誘導され得る(Demetriら1989)。白血球増殖因子としてのGM-CSFの機能は、幹細胞を刺激し顆粒球(好中球、好酸球、及び好塩基球)及び単球を産生する。単球は循環を出て組織へ移動し、すぐにマクロファージ及び樹状細胞へと成熟する。GM-CSFはマクロファージの樹状細胞への増殖及び成熟を刺激し、周辺の好中球及びTリンパ球の限局性感染/炎症プロセスへの応答を組織化する。
【００１４】
細菌性腹膜炎等重症感染症において、マクロファージ、好中球、及びリンパ球を含む正常な免疫-炎症防御メカニズムが、患者の回復にいつも最適に機能するわけではない。Volkら(1991)は、敗血症性腹膜炎を患い、致死的転帰の患者からの単球のHLA-クラスII抗原の発現の欠損及び他の表現型の異常を記載している。これらの異常は、抗原提示、活性酸素種の形成、及びサイトカイン分泌の機能欠損と関連する。この現象は、「免疫トレランス」と名付けられ、その主な特徴、HLA-DR抗原発現の20%未満までの欠損は、インビトロにおいてGM-CSF及びインターフェロンガンマによって逆転される。
【００１５】
しかし、細菌性腹膜炎における単球/マクロファージ機能を全身性GM-CSFを与えることによって復活させる試みは矛盾した結果をもたらす。Todaら(1994)は、組換えマウスGM-CSFで腸管穿孔モデルによって誘導した腹膜炎を患うラットを治療した。生存率は改善せず、対照群よりも早く動物が死んだ。全身性GM-CSFは、腹膜腔における初期の白血球ゼクエストレーションを阻害した。「重症感染症におけるGM-CSFの臨床利用には注意が必要である」と結論付けられた。同様に、Barsigら(1996)は、マウスGM-CSFの予防投与(述べられていない経路による)が、白血球数の増加も便性腹膜炎の亜致死性モデルにおけるマウスの保護もしないことを見出した。
【００１６】
対照的に、Gennariら(1994)は、GM-CSFの皮下注射が同種血輸血によって免疫抑制された及び腸管穿孔モデルに供したマウスの死亡率を著しく減少することを見出した。マクロファージ及び白血球の数及び機能は記録しなかった。Austinら(1995)は、外傷性損傷後5日間及び腸管穿孔モデルによる細菌性腹膜炎の誘導前にマウスに与えた腹腔内のGM-CSFの予防効果を実証した。この手順は生存率を改善し、回収される腹膜細胞の回収率を増加し、腹腔マクロファージ機能の状況を改善し、細菌増殖指数を減少させた。
【００１７】
全身性の抗生物質によって治療した非外傷性の汎発性腹部敗血症を患うヒト患者において、皮下投与したGM-CSFは、感染性合併症の割合及び入院期間を減少させた(Orozcoら2006)。
【００１８】
Selgasら(1996)は、腹膜透析患者における腹腔マクロファージの数及び活性について、腹腔内投与したGM-CSFの効果を試験した。治療の停止後7日でベースラインに戻る、腹腔マクロファージの数が大幅に増加した。GM-CSFは、マクロファージのCD11b/CD18(CR3)及びそのカウンター受容体CD54の発現を増加させ、より活性化した状態への進行が示されている。食細胞の数と食細胞指数の両方が増加した。腹腔の流出したサイトカイン-ケモカインレベルはIL-6及びMCP-1レベルの増加を実証したが、TNF-アルファ、IL-1、IL-8、MIP-1アルファ、及びRANTESは大きく変わらなかった。GM-CSF投与は、水又は溶質の腹腔輸送に影響しなかった。治療の3日目及び最終日に8人の患者のうち2人(細胞数の最大の上昇を示す者)が軽度の感冒様症状を経験した。GM-CSFは、炎症性パラメーターを誘導せずに腹膜への初回刺激を受けたマクロファージの著しい及び一過性の動員を引き起こし、したがって常在性の及び新しく動員されたマクロファージのエフェクター機能の相乗作用を通して腹腔の防御能を改善することができると結論付けられた。
【００１９】
追跡研究において、Schaferら(1998)は、腹腔マクロファージがGM-CSFの腹腔内投与により放出されるケモカイン源である可能性があると決定した。
【００２０】
細菌性腹膜炎の抗菌剤治療
感染性腹膜炎の治療は、腸穿孔からの細菌の漏出、全身性の抗生物質の投与、及び臓器不全による二次性合併症を予防又は制限する支持療法等の根本的プロセスの修正を含む(Daley 2013)。敗血症源の初期の管理は、必須であり、手術的又は非手術的に達成することができる。
【００２１】
抗菌剤/抗生物質治療は必須であると考えられ、感染の根本的原因を正す任意の外科的手順前、間、及び後に適用することができる。グラム陰性桿状菌又は嫌気性グラム陰性桿状菌に対する活性がほとんど又は全くない抗生物質レジメンを許容できるとは考えられない(Holzheimer 2001)。
【００２２】
急性感染性腹膜炎において見出される生物は、大腸菌(Escherichia coli)、続いて嫌気性バクテロイデス・フラジリス(Bacteroides fragilis)群、グラム陽性嫌気性球菌、エンテロコッカス菌種(Enterococcus spp.)、及びクレブシエラ菌種(Klebsiella spp.)(Shinagawaら1994)が含まれる。術後の腹膜炎において、生物の頻度の順は、エンテロコッカス菌種、続いてシュードモナス菌種(Pseudomonas spp.)、スタフィロコッカス菌種(Staphylococcus spp.)、大腸菌(E.coli)、エンテロバクター菌種(Enterobacter spp.)、及びクレブシエラ菌種(8%)であることが見出された。インドでの感染性腹膜炎の100症例の研究において、Shreeら(2013)は、大腸菌、続いてクレブシエラ菌種が主な好気性病原体であり、バクテロイデス・フラジリスが主な嫌気性病原体であることを見出した。真菌類は3症例においてのみ回収された。大腸菌及びクレブシエラ菌種のおよそ3分の2は、基質特異性拡張型ベータラクタマーゼ(ESBL)陽性であり、ベータラクタム、シプロフロキサシン、アミカシン、及びエルタペネムに対する高度な耐性が観察された。メキシコでの感染性腹膜炎を患う58人の患者の研究において、Orozcoら(2006)は、頻度の降順に以下の微生物:大腸菌、エンテロコッカス菌種、ストレプトコッカス菌種(Streptococcus spp.)、クレブシエラ菌種、シュードモナス菌種、エンテロバクター菌種、スタフィロコッカス菌種、クロストリジウム菌種(Clostridium spp.)、バクテロイデス菌種(1人の患者のみ)、カンジダ菌種(2人の患者のみ)が見出された。腹膜透析に関連する腹膜炎において、感染性生物は透析カテーテル及び液の皮膚及び環境汚染を反映しており、スタフィロコッカス菌種(主にコアグラーゼ陰性)は見出される最も一般的な生物である(Troidleら2006)。
【００２３】
細菌性腹膜炎を治療するために推奨される抗生物質は、感染の限局性スペクトル及び抗生物質耐性生物の出現、並びに耐性を克服するための次世代の抗生物質の開発に応じて、時と場所で変わる。通常、大半の好気性生物に対して活性を有する広域スペクトルの殺菌性抗生物質は、バクテロイデス・フラジリス群の主要な嫌気性病原体に対して活性な抗生物質とともに静脈内に与えられる。抗生物質を腹腔内経路で与えることは、いかなる原因の汎発性感染性腹膜炎の治療に最も有効であり得るが、これは、腹腔内カテーテルが既に定位置に存在する腹膜透析と関連する腹膜炎の治療を除き、通常行われてきていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】Daley BJ (2013) Peritonitis and abdominal sepsis. emedicine.medscape.com/article/180234-overview.
【非特許文献２】Holzheimer RG (2001) Management of secondary peritonitis. In: Surgical Treatment: Evidence-Based and Problem-Oriented. Holzheimer RG, Mannick JA, editors. Munich:Zuckschwerdt.
【非特許文献３】Wiest R, Krag A, Gerbes A (2012) Spontaneous bacterial peritonitis. Gut 61 :297-310.
【非特許文献４】Lanfrancone L, Boraschi D, Ghiara P, Falini B, Grignani F, Peri G, Mantovani A, PelicciPG (1992) Human peritoneal mesothelial cells produce many cytokines (granulocytecolony-stimulating factor [CSF], granulocyte-monocyte-CSF, macrophage-CSF, interleukin-1 [IL-1], and IL-6) and are activated and stimulated to grow by IL-1. Blood 80:2835-2842.
【非特許文献５】Demetri GO, Zenzie BW, Rheinwald JG, Griffin JD (1989) Expression of colony- stimulating factor genes by normal human mesothelial cells and human malignant mesothelioma cells lines in vitro. Blood 74:940-946.
【非特許文献６】Volk HD, Thieme M, Heym S, Docke WD, Ruppe U, Tausch W, Manger D,Zuckermann S, Golosubow A, Nieter B, et al (1991) Alterations in function and phenotype of monocytes from patients with septic disease - predictive value and new therapeutic strategies. Behring lnst Mitt (88):208-215.
【非特許文献７】Toda H, Murata A, OkaY, Uda K, Tanaka N, Ohashi I, Mori T, Matsuura N (1994) Effect of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor on sepsis-induced organinjury in rats. Blood 83:2893-2898.
【非特許文献８】Barsig J, Bundschuh OS, Hartung T, Bauhofer A, Sauer A, Wendel A (1996) Control of fecal peritoneal infection in mice by colony-stimulating factors. J Infect Dis 174:790-799.
【非特許文献９】Gennari R, Alexander JW, Gianotti L, Eaves-Pyles T, Hartmann S (1994) Granulocytemacrophage colony-stimulating factor improves survival in two models of gut-derived sepsis by improving gut barrier function and modulating bacterial clearance. Ann Surg 220:68-76.
【非特許文献１０】Austin OM, Redmond HP, Watson WG, Cunney RJ, Grace PA, Bouchier-Hayes D (1995) The beneficial effects of immunostimulation in posttraumatic sepsis. J Surg Res 59:446-449.
【非特許文献１１】Orozco H, Arch J, Medina-Franco H, Pantoja JP, Gonzalez QH, Vilatoba M, HinojosaC, Vargas-Vorackova F, Sifuentes-Osornio J (2006) Molgramostim (GM-CSF) associated with antibiotic treatment in nontraumatic abdominal sepsis: a randomized,double-blind, placebo-controlled clinical trial. Arch Surg 141:150-153.
【非特許文献１２】Selgas R, Fernandez de Castro M, Jimenez C, Carcamo C, Contreras T, Bajo MA,Vara F, Corbi A (1996) lmmunomodulation of peritoneal macrophages by granulocytemacrophage colony-stimulating factor in humans. Kidney lnt 50:2070-2078.
【非特許文献１３】Schafer K, Stoteknuel S, Schollmeyer P, Dobos GJ (1998) Granulocyte macrophagecolony stimulating factor stimulates secretion of chemoattractive cytokines by peritoneal macrophages of CAPO patients. Adv Perit Dial14:164-167.
【非特許文献１４】Shree N, Arora BS, Mohil RS, Kasana D, Biswall (2013) Bacterial profile and patterns of antimicrobial drug resistance in intra-abdominal infections: Current experience in a teaching hospital. Indian J Pathol Microbial 56:388-392.
【非特許文献１５】Troidle L, Finkelstein F (2006) Treatment and outcome of GPO-associated peritonitis. Ann Clin Microbial Antimicrob 5:6.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、有効な腹腔内経路を介してGM-CSFを提供することにより腹腔マクロファージの機能欠損を回復する工程及び本文脈における原因生物を除去するための最適な、またその経路によって与えられる抗生物質を提供する工程の両方によって感染性腹膜炎の最適な治療のための手段を提供することである。感染性腹膜炎において見出される全ての原因好気性細菌に対して活性な第一候補抗生物質は、ホスホマイシンである。ホスホマイシンは好気性の属、スタフィロコッカス、ストレプトコッカス、ナイセリア(Neisseria)、大腸菌、プロテウス(Proteus)、セラチア(Serratia)、サルモネラ(Salmonella)、赤痢菌(shigella)、シュードモナス、へモフィラス(Haemophilus)、及びビブリオ(Vibrio)に対して高度に活性であり、クレブシエラ菌種及びエンテロバクター菌種に対して活性である(例えば、Rodriguezら1977を参照されたい)。嫌気性の属に関して、ホスホマイシンはペプトストレプトコッカス(Peptostreptococcus)(ペプトニフィラス(peptoniphilus)、フィネゴルジア(Finegoldia)、及びアナエロコッカス(Anaerococcus)を含む)及びフソバクテリウム(Fusobacterium)に対して活性であるが、B.フラジリス群の細菌に対しては活性ではない。ホスホマイシンは、多剤耐性の大腸菌及びESLB産生生物を含む腸内細菌科に対して高度に有効である。
【００２６】
抗生物質の腹腔内投与は、ホスホマイシンに対して比較的耐性であると考えられる生物でさえ、最小阻止濃度よりも何倍も高い、高い局所濃度になる。ホスホマイシンの利点は、全身性副作用に関して、明らかに非毒性であるだけでなく、顆粒球、マクロファージ、及び樹状細胞において毒性作用を欠き、これらの細胞におけるGM-CSFの効果が損なわれないことである。
【００２７】
しかし、B.フラジリス群の細菌はホスホマイシンに耐性であり、この群の細菌が病原性の役割を果たすと合理的に予期される細菌性腹膜炎の治療においては、この群に対する活性を有する1種又は複数のさらなる抗生物質又は抗菌剤は同じ経路によって併用して提供しなければならない。そのような薬剤の非限定的な例は、イミペネム又はメロペネム等メトロニダゾール又はカルバペネムである。
【００２８】
腹腔内GM-CSF及び1種又は複数の腹腔内抗菌剤による真菌性腹膜炎の治療では、ホスホマイシンの役割はなく、抗真菌剤と置き換えられ、その非限定的な例はフルコナゾール又はカスポファンジンである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
したがって、本発明は、腹腔内投与されるGM-CSFを提供して、腹腔マクロファージの機能欠損を回復すること及びさらなる初期刺激したマクロファージを全身性炎症を誘導せずに腹膜へ動員することにより、腹膜の抗菌防御を改善する工程、同時に腹腔内に投与した適切な抗菌剤を提供して、高い局所殺菌性又は殺真菌性濃度を達成する工程により、感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療を最適化する手段を提供することからなる。したがって、本発明は以下の腹腔内投与用の医薬組成物を提供する:
1.感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防のための1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質とともに、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体又は断片を含む、腹腔内投与用の組成物。
2.抗菌剤又は抗生物質がホスホマイシンを含む、上記1.に記載の組成物。
3.抗菌剤又は抗生物質がホスホマイシン及びバクテロイデス・フラジリス群の細菌に対して活性な1種又は複数のさらなる薬剤を含む、上記2.に記載の組成物。
4.バクテロイデス・フラジリス群の細菌に対して活性なさらなる抗菌剤又は抗生物質がメトロニダゾールである、上記3.に記載の組成物。
5.バクテロイデス・フラジリス群の細菌に対して活性なさらなる抗菌剤及び抗生物質がイミペネムである、上記3.に記載の組成物。
6.抗菌剤又は抗生物質が、フルコナゾール又はカスポファンジン等の1種又は複数の抗真菌剤を含む、上記1.に記載の組成物。
【００３０】
本発明の第二の態様は、
(i)顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体又は断片を含む第一の組成物、及び
(ii)1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質を含む第二の組成物、
を含み、前記第一の組成物及び第二の組成物が腹腔内投与用である、対象における感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防において使用するためのパーツキットを提供する。
【００３１】
本発明の第三の態様は、
(i)顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体、又は断片を含む治療上有効量の第一の組成物を投与する工程、及び
(ii)1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質を含む治療上有効量の第二の組成物を投与する工程を含み、前記投与する工程が腹腔内投与による、対象における感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防のための方法に関する。
【００３２】
組成物は、同時に、併用して、別々に、又は逐時投与され得る。顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体、又は断片及び1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質は単一の製剤に同時製剤化することもでき、そのように投与することもできる。
【００３３】
本発明のさらなる態様は、1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質とともに顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体、又は断片を含む医薬組成物に関する。好ましい実施形態では、抗菌剤又は抗生物質はホスホマイシンを含む。
【００３４】
以下の発明を実施するための形態において、本発明の範囲の詳細及び使用する特定の用語の意味を、本発明の実用性能の詳細とともに提供する。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明は、感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療のための組成物に関する。本発明の本質的特徴は1)組成物が任意の適切な手段による腹膜腔への局所投与用であるが、典型的には手術時又は腹腔内を仕切るように腹壁に移植したテンコフカテーテル等のカテーテルを介すこと;及び2)組成物がGM-CSFを提供し、腹腔マクロファージの機能欠損を回復すること及びさらなる初期刺激したマクロファージを全身性炎症を誘導せずに腹膜へ動員することにより、腹膜の抗菌防御を改善し、同時に、適切な抗菌剤を提供し、高い局所殺菌性又は殺真菌性濃度を達成することである。
【００３６】
GM-CSF及び抗菌剤/抗生物質(複数可)は、腹腔内投与用に1つの組成物に製剤化することができる。好ましくは、GM-CSF及び抗菌剤/抗生物質(複数可)は、腹膜腔への同時、併用、別々の、又は逐時投与用に別々の製剤に製剤化される。
【００３７】
したがって、本発明の第一の態様は、対象において感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防において使用するための1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質とともに、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体又は断片を含む、腹腔内投与用の医薬組成物を提供する。
【００３８】
本発明の第二の態様は、
(i)顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体又は断片を含む第一の組成物;及び
(ii)1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質を含む第二の組成物、
を含み、前記第一の組成物及び第二の組成物が腹腔内投与用である、対象における感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防において使用するためのパーツキットを提供する。
【００３９】
本発明のさらなる態様は、1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質とともに顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体、又は断片を含む医薬組成物に関する。組成物は、好ましくは腹腔内投与用に製剤化される。
【００４０】
本明細書に記載のさらなる実施形態は、GM-CSFと抗菌剤/抗生物質(複数可)が別々の製剤として製剤化される態様と、GM-CSFと抗菌剤/抗生物質(複数可)が単一の製剤として製剤化される態様の両方に適用する。
【００４１】
本発明の使用は、腸穿孔からの細菌の漏出等、感染の根本的原因を修復及び制御するために必要とされる、必要な外科的手順を代えることを意図せず、代えないが、そのような手順と完全に互換性であり、そのような手順の前、間、及び後の両方に適用できる。
【００４２】
治療のための理論的背景は、上に概説したように、腹膜腔に直接投与したGM-CSFが、重症感染症から生じる腹腔マクロファージの機能欠損を回復すること、及び更に初期刺激したマクロファージを全身投与したGM-CSFの全身の炎症誘発性応答を生じることなく動員することである。GM-CSFは、腹膜を透過して血流に入るとは考えられないタンパク質であり、その全身性炎症誘発性骨髄性効果は腹膜炎の治療中の患者に有害な可能性がある。
【００４３】
同時に、併用して、別々に、又は逐時、1種又は複数の適切な抗菌剤は、抗菌剤/抗生物質(複数可)をGM-CSFと同時製剤化、及びそのように投与しない限り、同じ腹腔内経路によって投与される。これにより、全身投与後に得られるよりも、薬剤のかなり高い局所濃度が達成可能になる。感染性腹膜炎において典型的に見出される好気性細菌に対する好ましい薬剤は、腹腔内投与によって得られる腹腔内濃度でのこれら全てに対して活性なホスホマイシンである。ホスホマイシンは、感染性腹膜炎の症例の高い割合で見出される、多剤耐性大腸菌及びESBL産生生物を含む腸内細菌科に対して特に活性であるという特別な利点を有する(例えばShreeら2013を参照されたい)。ホスホマイシンは、高度な組織穿通を示す、小さく、高度に拡散性の分子である。この症例でさえ、腹腔内投与は、静脈投与によって得られるものよりも優れた腹腔内レベルを産生する(Tobudicら2012)。
【００４４】
適切な抗菌剤の腹腔内適用とGM-CSFの腹腔内適用の組合せは、本発明の組成物の活性成分を、高い局所濃度及び高い局所有効性を達成するそれらを必要とする部位に提供することによって感染性腹膜炎において強力な治療効果を有する。同時に、これらの物質、特にGM-CSFの血流への侵入の減少は、望ましくない全身性の効果を減らす。腹腔内に適用した組成物の治療有効性は、全身に与えた場合の同じ活性成分の不必要に制限した有効性とは対照的である。
【００４５】
本発明の組成物による治療は、以下により詳細に記載する。典型的には、本発明の組成物による感染性腹膜炎の治療は、いずれかの外科的処置又は治療の決定後2〜14日間であるが、特別な状況ではより長い治療期間が必要な場合がある。感染性腹膜炎の抗菌剤治療は、習慣的に、患者の熱が下がるまで及び白血球数が正常に戻るまで継続されてきた。最初の投与計画で患者の状態が改善しない場合、投与は、予期される副作用がないことを考慮して、例えば用量の2倍に増やすことができる。
【００４６】
本発明の組成物の活性成分
本発明に記載の組成物は、基本的に顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)又はその機能的相同体、変異体、又は断片、及び抗菌剤又は抗生物質を含み、好ましい薬剤はホスホマイシン及びメトロニダゾール、イミペネム、フルコナゾール及びカスポファンジン等公知の薬剤である。
【００４７】
顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)
GM-CSFは、コロニー刺激因子(CFS)ファミリーに属し、造血前駆細胞の増殖及び成熟を刺激し、成熟したエフェクター細胞の機能活性を増強する糖たんぱく質である。簡単に言えば、未熟細胞のレベルで、CSFはスタミナルプール(staminal pool)の自己再生を確実にし、血球分化の第一段階を活性化する。続く段階において、細胞増殖が成熟細胞の特徴の進歩的な獲得と関連する場合、それらCSFが分化する細胞の数を非常に増やす。最終段階において、それらCSFは成熟細胞の循環及び活性化を刺激する。
【００４８】
成熟GM-CSFは、いくつかの潜在的なグリコシル化部位を有する127個のアミノ酸残基の単量体タンパク質である。様々なグリコシル化の程度により、14kDaと35kDaの間の分子量範囲をもたらす。非グリコシル化及びグリコシル化GM-CSFは、インビトロで同様の活性を示す(Cebonら1990)。GM-CSFの結晶解析は、4つの短いアルファヘリックスから構成されるバレル型構造を明らかにした(Diederichsら1991)。GM-CSFは2つの公知の配列変異体がある。GM-CSFタンパク質の活性型は、インビボでホモ二量体として細胞外で見出される。
【００４９】
GM-CSFは、その受容体に結合することによって、その生物活性を発揮する。GM-CSF受容体(GM-CSF-R)発現の最も重要な部位は、I型及びII型マクロファージ、上皮細胞、及び内皮細胞等、骨髄細胞の細胞表面上であるが、リンパ球はGM-CSF-R陰性である。天然受容体は、アルファ及びベータサブユニットから構成されている。アルファサブユニットは、リガンドに特異性を与え、ナノモル濃度の親和性でGM-CSFと結合する。ベータサブユニットはインターロイキン3及びインターロイキン5受容体複合体の一部でもあり、GM-CSF-Rアルファサブユニット及びGM-CSFと関連して、ピコモル濃度の結合親和性を有する複合体の形成をもたらす(Hayashidaら1990)。GM-CSFの受容体への結合ドメインをマッピングした:GM-CSFは、GM-CSFの第一アルファヘリックスにおいて非常に限られた領域を介してその受容体のベータサブユニットと相互作用する(Shanafeltら1991a;b:Lopezら1991)。アルファサブユニットへの結合は、第三アルファヘリックス、ヘリックスC、ヘリックスCとDを結合するループの最初の残基、及びGM-CSFのカルボキシ末端尾部にマッピングすることができた(Brownら1994)。
【００５０】
GM-CSF三量体受容体複合体の形成は、JAK/STATファミリーの分子、She、Ras、Raf、MAPキナーゼ、フォスファチジルイノシトール-3-キナーゼ及びNFκBを含む複雑なシグナル伝達カスケードの活性化をもたらし、最終的にc-myc、c-fos、及びc-junの転写をもたらす。活性化は主に受容体のベータサブユニットによって誘導される(Hayashidaら1990;Kitamuraら1991;Satoら1993)。共有するベータサブユニットは、IL-3、IL-5、及びGM-CSFによって発揮されるオーバーラップする機能にも関与する(de Grootら1998によって批評される)。
【００５１】
造血性の増殖及び分化におけるその刺激活性に加えて、GM-CSFは炎症誘発性サイトカインとして作用する。マクロファージ、例えばI型&II型マクロファージ及び単球、並びに好中球及び好酸球はGM-CSFによって活性化され、結果として他のサイトカイン及びケモカイン及びマトリックス分解性プロテアーゼの放出、並びにHLA及び細胞接着分子又はCC-ケモカインの受容体の発現の増加をもたらす。これは、次いで炎症組織への炎症細胞の走化性の増加をもたらす。
【００５２】
実用目的のため、本発明において使用されるGM-CSF製剤は、精製された天然ヒトGM-CSFではなく、十分な量入手でき、起こり得るウイルス汚染の問題が克服された場合当然使用され得るが、ヒトGM-CSFは組換えDNA技術によってインビトロで調製される。哺乳動物細胞におけるヒト組換えGM-CSF(hrGM-CSF)製剤が記載されている(Wongら1985;Kaushanskyら1986)。同様の研究が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞において一般名レグラモスチムのhrGM-CSFの産生をもたらした(Moonenら1987によって最初に報告された)。酵母(Saccharomyces cerevisiae)におけるhrGM-CSFの発現はCantrellら(1985)によって報告され、一般名サルグラモスチムで公知の製剤をもたらす。サルグラモスチムは、プロペプチドの23位においてプロリン残基の代わりにロイシン残基を有し、内在性ヒトGM-CSFかレグラモスチムよりもグリコシル化されない点で、内在性ヒトGM-CSFと異なる(Armitage 1998)。大腸菌におけるhrGM-CSFの発現はBurgessら(1987)によって報告され、グリコシル化されていない、一般名モルグラモスチムで公知の製剤をもたらす。3つ全てのhrGM-CSF製剤、レグラモスチム、サルグラモスチム、及びモルグラモスチムは本発明において使用することができるが、後の2つのみが現在入手可能である。
【００５３】
ヒトGM-CSFの「機能的相同体」は本明細書において、ヒトGM-CSFの公知の並びに天然に生じる配列及び配列変異体と少なくとも50%の配列同一性を有するポリペプチドとして定義され、天然に生じるタンパク質の1つ又は複数の機能を有する。これらの機能には顆粒球、マクロファージ、及び単球を含む、様々な系統から造血前駆細胞の増殖及び分化を刺激すること、好中球、単球、マクロファージ、及び樹状細胞を含む、抗原提示及び細胞性免疫に含まれる成熟エフェクター細胞の機能活性を増強することが含まれる。機能はまた、炎症細胞の局所動員を引き起こすこと、好中球の動員を改善すること、単核貪食細胞を活性化すること、上皮細胞の遊走を促進すること、更に治療プロセスにおいてサイトカイン産生を制御することも含む。レグラモスチム、サルグラモスチム、及びモルグラモスチムは全て、天然に生じる形態のヒトGM-CSFの機能的相同体であるということができる。
【００５４】
アミノ酸配列アライメントによって評価したように、異なる近縁種のGM-CSF相同体間の進化的保存は、個々のアミノ酸残基における進化圧の程度を特定するために使用することができる。好ましくは、GM-CSF配列は、例えば、哺乳動物に限定されないが、げっ歯類、サル、及び霊長類を含むGM-CSF機能が保存された種間で比較される。高い選択圧下の残基は、種間で変化する残基よりも容易に置換することができない必須アミノ酸残基を表すようである。ヒトGM-CSF配列の適当な数の修飾又は変更は、本発明によるGM-CSF分子の活性に干渉せずにできることが上記から明らかである。そのようなGM-CSF分子は、本明細書において、ヒトGM-CSFの機能的相同体と呼ばれ、以下に記載したように、そのような天然ヒトGM-CSFの変異体及び断片であり得る。
【００５５】
本明細書において使用される場合、用語「変異体」は、本事例において天然に生じるヒトGM-CSFである指標タンパク質(親とも呼ばれる)に相同であるポリペプチド又はタンパク質を指すが、指標タンパク質の配列内の1つ又は複数のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基によって置換される指標タンパク質とは異なる。これらの置換は、アミノ酸残基がほぼ同じ性質を有する異なるアミノ酸残基によって置き換えられる場合「保存的」とみなすことができ、アミノ酸残基が異なるタイプのものによって置き換えられる場合「非保存的」とみなすことができる。大まかに言えば、ポリペプチドの生物活性を変更することなくわずかな非保存的置換が可能である。したがって、本発明の一実施形態では、GM-CSFは配列番号2に記載するアミノ酸配列を有するヒトGM-CSFの変異体である。その場合、配列番号2に記載のアミノ酸配列は指標配列(親とも呼ばれる)であり、それから1個又は複数のアミノ酸置換(又は挿入又は欠失)によって変異体が得られる。
【００５６】
当業者は、1つのアミノ酸残基が1つ又は複数の共有する化学的及び/又は物理的特徴を有する別の残基によって置換されることによる「保存的」アミノ酸置換を作製及び評価する方法を知っている。保存的アミノ酸置換は、タンパク質の機能性にあまり影響しそうにない。アミノ酸は、それらの共有する特徴に従って分類され得る。保存的アミノ酸置換は、アミノ酸が同様の又は実質的に同様の特徴を示す、同じグループ内の別のアミノ酸のための所定のグループのアミノ酸内での1つのアミノ酸の置換である。本明細書において適用する場合、用語「保存的アミノ酸置換」の意味の中では、1つのアミノ酸は、
i)極性側鎖(Asp, Glu, Lys, Arg, His, Asn, Gln, Ser, Thr, Tyr及びCys)
ii)非極性側鎖(Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Phe, Trp, Pro及びMet)
iii)脂肪族側鎖(Gly, Ala, Val, Leu及びIle)
iv)環状側鎖(Phe, Tyr, Trp, His及びPro)
v)芳香族側鎖(Phe, Tyr及びTrp)
vi)酸性側鎖(Asp及びGlu)
vii)塩基性側鎖(Lys, Arg及びHis)
viii)アミド側鎖(Asn及びGln)
ix)ヒドロキシ側鎖(Ser及びThr)
x)硫黄含有側鎖(Cys及びMet)
xi)モノアミノ-ジカルボン酸又はモノアミノ-モノカルボキシル-モノアミドカルボン酸(Asp, Glu, Asn及びGln)であるアミノ酸
を有することにより特徴づけられるアミノ酸のグループ内での別のアミノ酸によって置換され得る。
【００５７】
本発明の範囲内の機能的相同体は、天然に生じる形態のヒトGM-CSFと、少なくとも50%の配列同一性、天然に生じる形態のヒトGM-CSFと少なくとも60%の配列同一性等、例えば少なくとも70%の配列同一性、少なくとも75%の配列同一性等、例えば少なくとも80%の配列同一性、少なくとも85%の配列同一性等、例えば少なくとも90%の配列同一性、少なくとも91%の配列同一性等、例えば少なくとも91%の配列同一性、少なくとも92%の配列同一性等、例えば少なくとも93%の配列同一性、少なくとも94%の配列同一性等、例えば少なくとも95%の配列同一性、少なくとも96%の配列同一性等、例えば少なくとも97%の配列同一性、少なくとも98%の配列同一性等、例えば99%の配列同一性を示すポリペプチドである。
【００５８】
配列同一性はいくつかの公知のアルゴリズムを用い、いくつかの異なるギャップペナルティを適用して算出できる。限定はされないが、FASTA、BLAST、GETSEQ等、任意の配列アライメントアルゴリズムが相同体を検索し、配列同一性を算出するために使用できる。更に、適当な場合、限定はされないが、PAM、BLOSSUM、又はPSSMマトリックス等、任意の公知の置換マトリックスが、検索アルゴリズムと適用され得る。例えば、PSSMはPSI-BLASTプログラムを介して適用され得る(位置特異的スコアリングマトリックス)。更に、配列アライメントはギャップオープニングペナルティ及びギャップエクステンションペナルティの範囲を用いて実施され得る。例えば、BLASTアルゴリズムは、範囲5-12のギャップオープニングペナルティ、及び範囲1-2のギャップエクステンションペナルティで使用され得る。
【００５９】
したがって、本発明による変異体又はその断片は、配列又はその断片の同じ変異体内、若しくは配列又はその断片の異なる変異体中で、互いに独立して導入された複数の置換等、少なくとも1つの置換を含み得る。
【００６０】
上記の概要から、同じ変異体又はその断片は、本明細書において上記に定義したように、保存アミノ酸の1つより多くのグループから、1つより多くの保存アミノ酸置換を含みうることが明らかである。
【００６１】
20個の標準的なアミノ酸及び2つの特別なアミノ酸、セレノシステイン及びピロリジンの他に、インビボでタンパク質に取り込まれない膨大な数の「非標準的なアミノ酸」がある。非標準的なアミノ酸の例としては、硫黄含有タウリン、神経伝達物質GABA、及び神経伝達物質前駆体L-DOPAが挙げられる。他の例は、ランチオニン、2-アミノイソブチル酸、及びデヒドロアラニンがある。更に、非標準的なアミノ酸は、オルニチン及びシトルリンである。
【００６２】
非標準的なアミノ酸は、通常標準的なアミノ酸への修飾によって形成される。例えば、タウリンは、システインの脱カルボキシル化によって形成することができ、ドーパミンは、チロシン及びプロリンの翻訳後修飾によって作製されるヒドロキシプロリンから合成される(コラーゲンにおいて一般的である)。非天然のアミノ酸の例は、例えば、37 C.F.R. section 1.822(b)(4)に列挙されるものであり、その全てが本明細書において参照により組み込まれる。
【００６３】
本明細書に記載の標準的な及び非標準的なアミノ酸残基の両方が、「D」又は「L」異性体型であってよい。
【００６４】
本発明に記載の機能的等価物は、非標準的なアミノ酸を含む任意のアミノ酸を含み得ると考えられる。好ましい実施形態では、機能的等価物は標準的なアミノ酸のみを含む。
【００６５】
標準的な及び/又は非標準的なアミノ酸は、ペプチド結合によって又は非ペプチド結合によって結合され得る。用語ペプチドは、当技術分野で公知のように、化学反応又は酵素触媒反応によって導入された翻訳後修飾も包含する。そのような翻訳後修飾は、所望であれば、分配前に導入できる。本明細書において特定したアミノ酸は、優先的にL-立体異性形態である。アミノ酸類似体が、20個の天然に生じるアミノ酸の代わりに用いることができる。フルオロフェニルアラニン、ノルロイシン、アゼチジン-2-カルボン酸、S-アミノエチルシステイン、4-メチルトリプトファン等を含む、いくつかのそのような類似体が公知である。
【００６６】
本発明の一実施形態では、GM-CSF変異体は、例えばアルブミン又は脂肪酸等の活性成分の半減期を延長することができるコンジュゲートを含む。
【００６７】
好適な変異体は、少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%同一であり、したがって変異体は、好ましくは、ヒトGM-CSFの天然に生じる形態の所定の配列と少なくとも75%の配列同一性、例えば少なくとも80%の配列同一性、少なくとも85%の配列同一性等、例えば少なくとも90%の配列同一性、少なくとも91%の配列同一性等、例えば少なくとも91%の配列同一性、少なくとも92%の配列同一性等、例えば少なくとも93%の配列同一性、少なくとも94%の配列同一性等、例えば少なくとも95%の配列同一性、少なくとも96%の配列同一性等、例えば少なくとも97%の配列同一性、少なくとも98%の配列同一性等、例えば99%の配列同一性を有する。
【００６８】
機能的相同体は、更に、ユビキチン化、標識(例えば、放射性核種、様々な酵素等による)、ペグ化(ポリエチレングリコールによる誘導体化)、又はヒトタンパク質では天然に生じないオルニチン等のアミノ酸の挿入(又は化学合成による置換)による等、化学修飾を含む。
【００６９】
本明細書に記載のペプチジル化合物に加えて、立体的に類似の化合物は、ペプチド構造の主要部分を模倣するように製剤化することができ、そのような化合物は本発明のポリペプチドと同じ方法でも使用され得る。これは、当業者に公知のモデリング及び化学デザインの技術によって達成され得る。例えば、エステル化及び他のアルキル化は、例えば、ジ-アルギニンペプチド主鎖のアミノ末端(N-末端)を修飾し、テトラペプチド構造を模倣するために用いることができる。それら全ての立体的に類似した構築物は本発明の範囲内にあることが理解される。
【００７０】
N-末端アルキル化及びC-末端エステル化したペプチドもまた、本発明に包含される。機能的等価物は、二量体、又は無関係の化学部分を含む同じ分子で形成されるグリコシル化及び共有結合又は凝集性コンジュゲートも含む。そのような機能的等価物は、当業者に公知の手段によって、N-末端及びC-末端のいずれか1つ又は両方を含む断片において見出される基へ機能性の結合によって調製される。
【００７１】
用語「その断片」は、所与のアミノ酸配列の任意の部分を指し得る。断片は結合された全長タンパク質内から1つより多くの部分を含み得る。好適な断片は欠失又はさらなる変異体であり得る。少なくとも1つのアミノ酸の付加は、好ましくは2から250個のアミノ酸、10から20個のアミノ酸等、例えば20から30個のアミノ酸、40から50個のアミノ酸等の付加であってよい。断片は、タンパク質の小さい領域又はこれらの組合せを含み得る。欠失及び/又は付加は、互いに独立して配列内及び/又は配列の終端での欠失及び/又は付加であり得る。
【００７２】
欠失変異体は、長さで好適には少なくとも20又は40個の連続したアミノ酸を含み、より好ましくは、少なくとも80又は100個の連続したアミノ酸を含む。したがって、そのような断片は少なくとも20個の連続したアミノ酸、例えば少なくとも30個の連続したアミノ酸、少なくとも40個の連続したアミノ酸等、例えば少なくとも50個の連続したアミノ酸、少なくとも60個の連続したアミノ酸等、例えば少なくとも70個の連続したアミノ酸、少なくとも80個の連続したアミノ酸等、例えば少なくとも90個の連続したアミノ酸、少なくとも95個の連続したアミノ酸等、少なくとも100個の連続したアミノ酸等、少なくとも105個のアミノ酸等、例えば少なくとも110個の連続したアミノ酸、少なくとも115個の連続したアミノ酸等、例えば少なくとも120個の連続したアミノ酸を含むヒトGM-CSFの配列から取ったより短い配列であってよく、前記欠失変異体は、好ましくは、天然に生じる形態のヒトGM-CSFと少なくとも75%の配列同一性、例えば少なくとも80%の配列同一性、少なくとも85%の配列同一性等、例えば少なくとも90%の配列同一性、少なくとも91%の配列同一性等、例えば少なくとも91%の配列同一性、少なくとも92%の配列同一性等、例えば少なくとも93%の配列同一性、少なくとも94%の配列同一性等、例えば少なくとも95%の配列同一性、少なくとも96%の配列同一性等、例えば少なくとも97%の配列同一性、少なくとも98%の配列同一性等、例えば99%の配列同一性を有する。
【００７３】
GM-CSFの機能的相同体は、最大500個、より好ましくは最大400個、更により好ましくは最大300個、更により好ましくは最大200個、最大175個等、例えば最大160個、最大150個のアミノ酸等、例えば最大144個のアミノ酸を含むことが好ましい。
【００７４】
2つの公知の天然に生じるヒトGM-CSFの変異体がある:変異体1ではT115I置換及び変異体2ではI117T置換。したがって、本発明の一実施形態では、GM-CSFの機能的相同体はヒトGM-CSF NO:2又は天然に生じる変異体のいずれかと高い配列同一性のある配列を含む。
【００７５】
GM-CSFの類似体は、例えば、米国特許第5229496号、5393870号、及び5391485に記載される。そのような類似体は本発明内に含まれる機能的等価物でもある。
【００７６】
本発明の一実施形態では、変異体、機能的相同体、又はGM-CSFの類似体は、ヒト骨髄アッセイにおいて生物活性を示す。
【００７７】
一実施形態では、GM-CSFは本発明に従って、ホモ又はヘテロマー形態で使用される。GM-CSFのホモ及びヘテロマー形態は、本明細書において上記に定義したように、1つ又は複数のGM-CSF単量体又はGM-CSFの機能的相同体を含み得る。ホモ及びヘテロマーは、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、八量体、九量体、及び十量体を含む。
【００７８】
一実施形態では、GM-CSFのホモ二量体、三量体又は四量体が使用される。
【００７９】
ホモサピエンスのGM-CSFの前駆体(シグナルペプチドを含む)形態のアミノ酸配列(配列番号1)は:
【化１】
0006713148.tif 000002
である。
【００８０】
対応する成熟タンパク質のアミノ酸配列(配列番号2)は:
【化２】
0006713148.tif 000003
である。
【００８１】
本発明によるヒトGM-CSFの天然に生じる形態の機能的相同体は、例えばサルグラモスチム(Leukine(登録商標)、Sanofi US、Bridgewater、NJ、USA)等、市販されている場合がある。
【００８２】
GM-CSFの組換え体製造
GM-CSF又はその機能的変異体又は相同体は、例えば、ヒト又は動物血清から、又は原核細胞、酵母細胞、昆虫細胞、哺乳動物細胞等の細胞での発現からの単離、又は無細胞系において等、様々な方法で製造することができる。
【００８３】
本発明の一実施形態では、GM-CSFは宿主細胞による組換えによって製造される。したがって、本発明の一態様では、GM-CSFは、前記宿主細胞において発現を指示することができる第二の核酸配列と操作可能に結合したGM-CSFをコードする第一の核酸配列を含む宿主細胞によって製造される。第二の核酸配列は、したがって、前記細胞において対象のタンパク質の発現を指示するプロモーターを含み得る又はそのプロモーターから構成され得る。当業者は、所与の宿主細胞において使用するための有用な第二の核酸配列を容易に同定することができる。
【００８４】
一般に、組換えGM-CSFの製造方法は、
・宿主細胞を用意する工程、
・宿主細胞において対象の前記タンパク質の発現を指示することができる第二の核酸配列と操作可能に結合したGM-CSFをコードする第一の核酸配列を含む遺伝子発現構築物を調製する工程、
・宿主細胞を構築物で形質転換する工程、
・宿主細胞を培養し、それによりGM-CSFの発現を得る工程、
を含む。
【００８５】
したがって、製造された組換えGM-CSFは、本明細書において以下に記載したタンパク質の単離のためのいずれかの方法等、いずれかの従来の方法によって単離することができる。当業者は、GM-CSFを精製するための好適なタンパク質単離工程を同定することができる。
【００８６】
本発明の一実施形態では、組換えにより製造されたGM-CSFは宿主細胞によって排出される。GM-CSFが排出される場合、対象の組換えタンパク質を製造する方法は、
・宿主細胞を用意する工程、
・前記宿主細胞において対象の前記タンパク質の発現を指示することができる第二の核酸配列と操作可能に結合したGM-CSFをコードする第一の核酸配列を含む遺伝子発現構築物を調製する工程、
・前記宿主細胞を構築物で形質転換する工程、
・宿主細胞を培養し、それによりGM-CSFの発現及び培養培地へのGM-CSFの分泌を得る工程、
・それによりGM-CSFを含有する培養培地を得る工程
を含み得る。
【００８７】
GM-CSF及び核酸を含む組成物は、したがって、本発明の実施形態において、培養培地又は培養培地から調製される組成物であってよい。
【００８８】
本発明の別の実施形態では、前記組成物は、動物、その一部又は細胞又はそのような抽出物の単離された画分から調製された抽出物である。
【００８９】
本発明の実施形態では、GM-CSFは、宿主細胞においてインビトロで組換えにより製造され、細胞溶出物、細胞抽出物から、又は組織培養上清から単離される。より好ましい実施形態では、GM-CSFは、適切なGM-CSFを発現するそのように改変された宿主細胞によって製造される。本発明の更により好ましい実施形態では、前記宿主細胞は、適切なGM-CSFを製造及び排出するように形質転換される。
【００９０】
本発明による組成物は、GM-CSF又はその機能的変異体又は相同体を、腹膜腔への点滴注入に好適な液体500mLから3000mLに添加した場合、1リットル当たり1.67マイクログラムから1リットル当たり2ミリグラムの濃度を得ることができるように、5マイクログラムから1000マイクログラムの用量で含み得る。
【００９１】
ホスホマイシン
ホスホマシンは、ストレプトマイセス・フラジアエ(Streptomyces fradiae)株から、ホスホマイシン(phosphomycin)又はホスホノマイシンの名称で1969年に単離及び特徴づけられた広域スペクトル抗生物質の国際一般名である(Hendlinら1969)。その構造は、(IUPAC)系統名[(2R,3S)-3-メチルオキシラン-2-イル]ホスホン酸及び式量138.1Daの(-)(1R,2S)-1,2-エポキシプロピルホスホン酸(Christensenら1969)であることが決定された。ホスホマイシンは殺菌性であり、酵素、MurAとしても公知のUDP-N-アセチルグルコサミン-3-エノールピルビル転移酵素を不活性化することにより、細菌の細胞壁の生合成を阻害する(Brownら1995)。この酵素は、ペプチドグリカンの生合成に関与する工程を触媒し、ホスホエノールピルビン酸のUDP-N-アセチルグルコサミンの3'-ヒドロキシル基への連結により、N-アセチルムラミン酸を形成する。ホスホマイシンは、活性部位システイン残基をアルキル化することにより、MurAを阻害するホスホエノールピルビン酸類似体である。抗生物質は、グリセロリン酸輸送体を介して細菌細胞に入る。
【００９２】
この作用機序を考えると、ホスホマイシンは殺菌性広域スペクトルを有し、スタフィロコッカス、ストレプトコッカス、ナイゼリア、大腸菌、プロテウス(インドール陰性)、セラチア、サルモネラ、シゲラ、シュードモナス、へモフィラス、及びビブリオ等の好気性の属に対して活性であり、インドール陽性プロテウス菌種、クレブシエラ菌種、及びエンテロバクター菌種に対して活性が低い。嫌気性の属、ペプトストレプトコッカス(Peptostreptococcus)(ペプトニフィラス(Peptoniphilus)、フィネゴルジア(Finegoldia)及びアナエロコッカス(Anaerococcus)を含む)及びフソバクテリウム(Fusobacterium)に対して活性であることが公知である。
【００９３】
コミュニティーにおいてホスホマイシンの細菌耐性の発生率は低く、ホスホマイシン導入後の耐性細菌の発生率の研究により、耐性生物の発生率が増加しないか又は中程度のみ増加するかが示された。しかし、抗生物質への長期に渡る暴露により、バクテリアはグリセロリン酸輸送体経路を欠く変異体の選択によって耐性を進化させることができる。耐性の代わりのメカニズムは、誘導性のヘキソースリン酸輸送体の欠損、MurASのCys-Asp変異、又は酵素fosA及びfosBを不活性化するホスホマイシンをコードするプラスミドの獲得を含む(リステリアモノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)の染色体のfosXに加えて)。しかし、変異株は、病原性の減少も示し得る(Karageorgopoulosら2012)。これは、なぜ細菌耐性の出現がインビトロでの長期に渡る暴露において見られるが、インビボでは頻度がずっと低いのかを説明できる。経口又は静脈内投与したホスホマイシンの対照臨床試験における耐性細菌株の出現は、全体の3.0%、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)では最大の15%であった。一般に、ホスホマイシンは多剤耐性生物に対する治療用の武器に価値のある追加であると考えられる。
【００９４】
ホスホマイシンは、ヒト患者において最大0.5g/kg/日までの静脈用量で使用されるホスホマイシン二ナトリウムにもかかわらず、哺乳動物細胞及び臓器に明らかに非毒性であることが判明している。ここで、制限因子は抗生物質のいずれかの毒性作用よりも対イオンで過負荷される。確かに、ホスホマイシンは、アミノグリコシド、バンコマイシン、アンフォテリシンB、ポリミキシン、シクロスポリン、及びシスプラチン等の、他の抗生物質、免疫抑制剤、又は化学療法剤の毒性作用に対する保護作用を発揮することを見出した(Gobernado 2003)。さらなる作用として、ホスホマイシンは食作用を支持し、免疫調節物質として作用する能力を有する。それは、多形核白血球によって蓄積され、細胞外液の2倍の濃度であるが、それらの細胞機能に影響を及ぼさず、一方でスタフィロコッカス・アウレウスに対して殺菌効果を発揮する濃度に達する。主な副作用は、経口投与したホスホマイシン二ナトリウムによる胃刺激症状、一過性の発疹(症例の0.3%)、及び好酸球増加(0.2%)、並びに一過的に上昇した肝臓酵素(症例の0.3%)の形のアレルギーの証拠である(Gobernado 2003)。
【００９５】
ホスホマイシンは、ペニシリン、セファロスポリン、アミノグリコシド、マクロライド、及びリンコサミド型の多くの抗生物質と組み合わせて使用する場合、述べた感受性属の多くの生物株における殺菌効果においてかなりの相乗性を示す。初期の研究は、様々な抗生物質併用に対して試験した株の約70-100%に相乗効果を示すが、続くより広範な研究は36-74%の相乗作用率を示した。単に相加効果及び抑制効果を示す残りの株は、個々の細菌株における1又は2種の個々の抗生物質併用においてのみ見られた(Gobernado 2003)。しかし、感染性腹膜炎の動物モデルの特定の研究において、ホスホマイシンはイミペネムとの相乗性及びインビボでの高い有効性を示した(Pachon-Ibanezら2011)。ホスホマイシンが多くの個々の抗生物質と相乗性を示し、アミノグルコシドの腎毒性及び聴器毒性を含む多くの他の抗生物質の毒性を実際に抑制するという事実は、強力な殺菌作用を生じ、より長期に渡る治療の間にホスホマイシン耐性の任意の発生について補填する、他の抗生物質と組み合わせたホスホマイシンの使用を支持する。
【００９６】
本発明の範囲内のホスホマイシンの主要な形態は:
i)ホスホマイシン二ナトリウム、式量182.0Da、5%溶液のpHは9.0-10.5。この塩は、水に非常に可溶性であるが、中和されない場合、局所的に刺激性である。
ii)ホスホマイシントロメタモール、式量259.2Da、5%溶液のpHは3.5-5.5。この塩は、水に非常に可溶性であり、経口付与された場合よく許容される。
【００９７】
名称「ホスホマイシン」が本明細書において使用される場合、上記の主な形態によって例証されるようにホスホマイシンの無機又は有機塩を指し、ホスホマイシンの用量は、塩に存在するホスホマイシンの遊離酸形態の量を指す。
【００９８】
本発明による組成物は、腹膜腔への点滴注入に好適な500mLから3000mLの液体に溶解した場合、単回用量で1リットル当たり、1グラムから4グラムの範囲のホスホマイシン濃度を与えるようにホスホマイシンを含み得る。これは、500グラムから12グラムの範囲の用量のホスホマイシンを示唆する。
【００９９】
他の抗菌剤
本発明による組成物は、バクテロイデス・フラジリス群の細菌を含む、嫌気性細菌に対して活性な1種又は複数の抗菌剤を含み得る。ホスホマイシンと化学的に適合する基準を満たし、点滴注入に好適な液体に溶解した場合腹膜腔での点滴注入に好適である、このタイプの任意の薬剤が使用され得る;好ましい非限定的な例はメトロニダゾール及びイミペネムを含む。本発明による組成物は、カンジダ菌種及び他の真菌に対して活性であり、適合性の同じ基準を満たす1種又は複数の抗菌剤を含み得る;好ましい非限定的な例は、フルコナゾール及びカスポファンジンを含む。これらの抗菌剤の用量は、腹腔内に与えられる薬剤の最大1日用量が、静脈内投与のための推奨される最大1日用量を決して超えないように調節される。多くの場合、これらの薬剤は、静脈内投与のために推奨される用量よりもかなり少ない用量で腹腔内に与えられる場合、有効である。
【０１００】
使用の適応
本発明による組成物の使用の適応は、当業者に公知の基準による所属外科医又は主治医に判断される、疑いの若しくは確定の、初期の若しくは確立された感染性腹膜炎又は腹腔内感染症、又はその高い切迫したリスクである。
【０１０１】
本発明の組成物の使用の効果を、通常体温及び白血球数等のバイオマーカーを考慮に入れて、罹患した個人の臨床兆候及び症状の進展に従って担当臨床医によって評価した。
【０１０２】
本発明の一実施形態では、本発明の組成物を投与する必要がある対象は、感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防を必要とする哺乳動物である。一実施形態では、本発明の組成物は、腹膜透析患者ではなく、腹膜炎が腹腔カテーテルの存在によって引き起こされない患者における使用用である。
【０１０３】
一実施形態では、哺乳動物はヒトである。一実施形態では、ヒトは15歳より若い小児である。一実施形態では、ヒトは15歳以上の成人である。
【０１０４】
製剤
本発明における使用のための医薬組成物又は製剤は、感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防のための1種又は複数の抗菌剤又は抗生物質とともに、GM-CSF又はその機能的変異体又は相同体を含む、腹腔内投与用の組成物である。一実施形態では、GM-CSFを含む組成物はホスホマイシンを更に含む。好ましい実施形態では、GM-CSF及びホスホマイシンを含む組成物は、メトロニダゾール又はイミペネムを更に含む。そのような組成物又は製剤は、薬学的に許容される担体、好ましくは水性担体又は希釈液に溶解され得る。限定されないが、注射用水、0.9%生理食塩水、平衡化生理食塩水、生理学的に適合性の緩衝液等を含む様々な水性担体が使用され得る。組成物の腹腔内投与が、腹膜透析の技術によって実施され得る場合、組成物は前もって調製した無菌の腹膜透析液に溶解するための乾燥形態で供給され得る。組成物は、当業者に周知の従来の技術によって滅菌され得る。得られた水溶液は、使用のためにパッケージされ又は無菌状態下で濾過され及び凍結乾燥することができ、凍結乾燥製剤は、投与前の腹膜透析液等、無菌の水溶液に溶解される。一実施形態では、GM-CSF又はその機能的変異体又は相同体及びメトロニダゾール若しくはイミペネム有り又は無しのホスホマイシンを含む凍結乾燥製剤は、例えば、単回用量単位で前もってパッケージすることができる。別の実施形態では、それらは溶解でき、腹腔内点滴注入用の液体に添加されるそれぞれの用量が投与前に調節されるように、組成物の成分は別々のバイアルに乾燥形態で個々の成分を含むキットで供給される。
【０１０５】
本組成物は、例えば、コハク酸、クエン酸、酢酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム等、限定はしないが、pH調整剤、並びに緩衝剤及び/又は等張化剤を含む、薬学的に許容される補助剤又はアジュバントを含有し得る。
【０１０６】
本発明による製剤は、薬学的に許容される担体及び賦形剤並びにマイクロスフィア、リポソーム、ミセル、マイクロカプセル、ナノ粒子、等として存在し得る成分を含み得る。GM-CSF成分は、例えば、GM-CSF成分が溶解する水相のコアと外側の脂肪層を有するリポソームに製剤化され得る。そのような製剤の調製は当業者に周知である。
【０１０７】
腹腔内使用に適合するアプロチニン及び/又は大豆トリプシン阻害剤等のプロテアーゼ阻害剤は、本発明の組成物及び製剤に添加され、GM-CSF又はその機能的変異体又は相同体の分解を制限し、腹膜腔に溶解した組成物がとどまる期間、これらの物質の有効な濃度を保つことができる。
【０１０８】
本発明による組成物及び製剤のpH値は3と10の間のpH;4と9の間等;4と8の間等;5と8の間等;6と8の間等;好ましくは、前記組成物が7.4等、約7のpHを有する等6.5と7.5の間;に調節され得る。
【０１０９】
一実施形態では、本発明による組成物の乾燥凍結製剤は例えば、単回用量単位で前もってパッケージされ得る。更により好ましい実施形態では、単回用量単位は水性媒体(再蒸留水又は脱イオン水、緩衝溶液又は生理的電解液として添加した)に溶解するためのホスホマイシンの製剤であり得る第一の組成物であり、1種又は複数の他の組成物は、GM-CSF又はその機能的変異体又は相同体及び/又は他の抗生物質等他の活性成分を含む。
【０１１０】
実施例2は、細菌性腹膜炎を治療するために好適な本発明の組成物の試料製剤を提供する。
【０１１１】
投与
本発明の組成物は、腹腔内使用用であり、腹膜腔への点滴注入のために当技術分野において従来使用される方法によって与えられ得る。これは、開腹手術又は腹腔鏡の腹部手術のいずれかである外科手術時に行われ、持続性又は慢性腹膜透析(CPD)に使用されるものと同様の技術によって都合よく実施され得る。CPD治療の2つのタイプ:持続的携行式腹膜透析(CAPD)及び持続的周期的腹膜透析(CCPD)がある。前者の治療法は、日中を通して実施する手動の透析交換を含み(通常3から5回)、後者の治療法は自動循環装置を用いて夜間におよそ8から10時間連続して実施される。最も柔軟性のある方法はCAPDと同様であり、患者が典型的には横になり、歩行できず、手動の液体交換が1日24時間に渡るという点で異なる。典型的には、1500mLから3000mLの容量の液体が、成人患者の液体交換に使用される。しかし、感染性腹膜炎の治療のため、目的は透析ではないが、本発明の組成物を含有する十分な液体を提供し、腹膜腔の全ての部位にそれらが到達するようにする。したがって、500mL、1000mL、及び1500mL等より少ない容量を使用することができる。
【０１１２】
本発明の組成物を含有する溶液の投与は、例えば:
a. テンコフカテーテル又は同様の装置等、カテーテルを腹壁を通して挿入し、治療する外科医によって決定された適切な部位における腹膜腔に置いたその出口で終わらせる工程。これは都合よく、腸穿孔等、感染性腹膜炎の根本的原因を決定及び治療する外科的診査時に行うことができるが、その前又は後にも、腹腔鏡検査の手段により、又は経皮的な技術によってさえ、行うことができる。
b. 担当臨床医によって決定された濃度で使用される組成物を含有する好適な液体の好適な容量を点滴注入する工程。
c. 腹膜腔における液体の滞留時間は4時間から24時間であり、1日当たり6から1回の液体交換に相当する工程。
を含み得る。
【０１１３】
投与量
本発明の組成物の「有効量」は、それを必要とする対象に腹腔内投与した場合、感染性腹膜炎又は腹腔内感染症の治療、予防的な治療、又は予防に有益な生物学的効果を有する腹腔溶液における濃度を達成する用量を意味する。
【０１１４】
本発明による組成物は、用量が腹膜腔への点滴注入に好適な液体500mLから3000mLに添加される場合、1リットル当たり1.67マイクログラムから1リットル当たり2ミリグラムの濃度を得ることができるように、用量当たり5マイクログラムから1000マイクログラムであってよい有効量で投与されるGM-CSF又はその機能的変異体又は相同体を含み得る。
【０１１５】
各用量は、1日1回、1日2回、1日3回、1日4回、1日5回、又は1日6回投与することができる。
【０１１６】
投与期間は典型的には1日から14日の範囲、1日から2日等、例えば2日から3日、3日から4日の範囲等、例えば4-5日、5-6日等、例えば6-7日、例えば7-14日、又は症状及び疾患が検出可能な限りで有り得る。
【０１１７】
組成物がホスホマイシンを含む実施形態では、組成物は、腹膜腔への点滴注入に好適な液体500mLから3000mLに溶解したホスホマイシン500ミリグラムから12グラムの単回用量を含むことができ、1リットル当たり1グラムから4グラムの範囲のホスホマイシン濃度を与える。1日あたりに与えられるホスホマイシンの最大量は32グラムを超えない。
【０１１８】
組成物がメトロニダゾール、イミペネム、フルコナゾール又はカスポファンジン等他の抗菌剤を含む実施形態では、前記抗菌剤の用量は、腹腔内に与えられる薬剤の最大1日用量が、静脈内投与のための推奨される最大1日用量を決して超えないように調節される。
【実施例】
【０１１９】
以下の非限定的な例により、本発明を更に例示する。
【０１２０】
(実施例1)
配列
配列番号1:-ヒトpre-GM-CSF
>sp|P04141|CSF2_HUMAN顆粒球マクロファージコロニー刺激因子
OS=ホモサピエンス
【化３】
0006713148.tif 000004
【０１２１】
配列番号2:-成熟ヒトGM-CSF
>sp|P04141|18-144
【化４】
0006713148.tif 000005
【０１２２】
(実施例2)
細菌性腹膜炎を治療するために腹腔内で与えられる場合、有効量のGM-CSFをホスホマイシン及びメトロニダゾールとともに提供する製剤の組成物:
ヒト組換えGM-CSF(モルグラモスチムとして)を含有する乾燥粉末10マイクログラム;ホスホマイシン二ナトリウム2.64グラム(ホスホマイシン遊離酸の2グラムとほぼ等価)、メトロニダゾール500ミリグラム、コハク酸1-2グラム(混合物を溶解した場合、最終pHが7になるように決定した量)。乾燥溶質を密封した真空バイアルに詰めた。バイアルの内容物は注入用の滅菌水100mLに溶解し、腹腔内点滴注入に適した滅菌した生理食塩水1リットルに添加した。生理食塩水は、例えば、ナトリウム132mEq/L、カルシウム3.5mEq/L、マグネシウム0.5mEq/L、塩化物96mEq/L、及び乳酸40mEq/Lを含有し得る。
【０１２３】
[参考文献]
0006713148.tif 000006
0006713148.tif 000007
0006713148.tif 000008
0006713148.tif 000009
0006713148.tif 000010
0006713148.tif 000011
【配列表】
0006713148000001.app