(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感覚、運動および／または認知障害の処置のため、且つ損傷脳への脳内移植のための医薬の製造における造血幹細胞の使用。
【請求項２】
前記処置がアルツハイマー病、パーキンソン病、コルサコフ病またはクロイツフェルト-ヤコブ病についてである、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記造血幹細胞が条件的不死である、請求項１又は２に記載の使用。
【請求項４】
前記細胞が３５℃を超える温度で発現されない温度感受性癌遺伝子を含む、請求項３に記載の使用。
【請求項５】
前記癌遺伝子がSV40 T抗原を発現する、請求項４に記載の使用。
【請求項６】
前記造血幹細胞が遺伝子的に形質転換されて治療的異種遺伝子産物を発現する、請求項１〜５に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、細胞の脳内移植による感覚、運動および／または認知障害(sensory, motor and/or cognitive deficit)の矯正、ならびにそのための細胞および医薬に関する。
【０００２】
発明の背景
感覚、運動および／または認知障害は、多くの疾患によって引き起こされ、そしてまた脳が外傷を受けた場合に生じ得る。例えば、運動機能障害は、パーキンソン病の１つの症状である。今なお、ほとんどの場合において、満足な処置が得られていない。
【０００３】
Bjornsonら、Science（1999）283:534-537は、神経幹細胞の、種々の血液細胞タイプ（骨髄性細胞、リンパ球様細胞および造血細胞を含む）を産生する能力を記載する。神経幹細胞は、血液幹細胞を通常刺激するシグナルに応答するサイレント遺伝子情報を別の方法で発現するために必要である適切な機構を含むと考えられている。この実験は、成人血液系が神経幹細胞を「活性化する」強力なシグナルを含むことを示唆する。
【０００４】
造血細胞は、白血球および赤血球を含む全ての血液細胞についての始原細胞である。このような細胞の移植が、例えばWO-A-92/11355において、鎌状赤血球性貧血および血友病を含む造血障害と関連して提案されている。造血幹細胞を培養しそして遺伝子的に改変するための方法が、WO-A-92/11355およびWO-A-93/18137に開示されている。
【０００５】
発明の要旨
本発明は、損傷脳または疾患脳中へ移植されると、造血幹細胞が、そうでなければ損傷または疾患を導く機能障害を戻すまたは補償し得る表現型をとることによって、損傷脳または疾患脳からのシグナルに応答するようであるという観察に一部基づいている。
【０００６】
本発明における使用のために、造血幹細胞は、脳の標的領域における損傷または疾患を修復または補償するに適切な細胞へ分化し得るべきである。移植のための細胞が、全てのタイプまたは表現型の神経細胞への分化が可能である必要はないことが理解される。
【０００７】
処置が、任意の哺乳動物について実施可能であり得るが、本発明は、特にヒトの処置（特にヒト細胞を用いての処置）、ならびにヒト細胞およびヒト細胞株に関連する。
【０００８】
本発明の細胞は、ヒト脳の損傷部分へ移植されると、感覚、運動および／または認知障害を矯正し得る。本明細書中で使用される用語「損傷」は、機能の縮小または損失を含む。この用語は、細胞損失も含む。損傷は、身体的外傷、低酸素症（酸素の欠乏）、化学薬剤（例えば、損傷は、薬物乱用によって引き起こされ得る）および疾患を含む任意の種々の手段によって引き起こされ得る。以下の疾患および病理学的状態は、本発明に従って処置され得る、感覚、運動および／または認知障害という結果をもたらす疾患または状態の例である：外傷性脳傷害、発作（stroke）、周産期虚血（perinatal ischaemia）（脳性小児麻痺を含む）、アルツハイマー病、ピック病および関連する痴呆傾向の（dementing）神経変性疾患、多発梗塞性痴呆、パーキンソン病およびパーキンソン型疾患、ハンチントン病、コルサコフ病ならびにクロイツフェルト-ヤコブ病。特に心停止または冠動脈バイパス形成手術の後のような一時的な全虚血に続く、健忘症がまた、本発明に従って処置され得る。
【０００９】
細胞はまた、損傷の実際の部位から離れた部位に投与され得、例えば、細胞は、損傷を示す領域と反対側の領域に投与され得る。
【００１０】
本発明は、感覚、運動および／または認知障害の処置のための医薬の製造においての造血幹細胞（必要に応じて単離形態で）の使用を提供する。投与される医薬は、造血幹細胞を含む。
【００１１】
本発明は、感覚、運動および／または認知障害の処置のための医薬の製造においての、条件的不死化(conditionally immortal)造血幹細胞の使用をさらに提供する。投与される医薬は、条件的不死化造血幹細胞を含む。
【００１２】
本発明に従いそして本発明において使用される条件的不死化細胞は、クローン細胞株由来であってもよく、または混合集団(mixed population)であってもよい。クローン細胞株由来の細胞が好ましくあり得る。単一細胞株由来の細胞が使用され得るか、または２以上の細胞株由来の混合細胞が使用され得る。
【００１３】
本発明は、さらに、本発明に従う細胞および薬学的に許容される担体を含む薬学的調製物を提供する。
【００１４】
発明の説明
本発明は、造血幹細胞が損傷脳に移植されると、細胞が、意外にも、その損傷を修復し得る細胞形態へ分化し、そして機能を改善するという認識に基づく。分化した細胞の表現型は、損傷細胞または損失細胞の表現型と同一であり得るが、分化した細胞は、１つの異なる表現型、または多数の表現型であってもよい。いずれの場合においても、細胞は、損傷細胞または損失細胞を機能的に統合しそして補償し得る表現型をとる。これは、損傷組織へ移入しそしてこれを探し出す細胞の性質（これは本発明者らが発見した）によって支持される。
【００１５】
幹細胞の使用は、１つのクローン細胞株を用いて、脳の多数の異なる領域における損傷を修復することが可能であることを意味する。これはまた、１を超える特定の細胞タイプが所定の領域における損傷を修復するために必要とされる場合、単一の細胞株が必要とされる異なるタイプの細胞へ分化し得ることを意味する。
【００１６】
条件的不死化細胞は、特定の許容条件下で不死であるが非許容条件下で不死でない細胞である。本願の場合において、これは、幹細胞を条件的不死化し、そしてこれらの許容条件下で維持することによって、幹細胞の成長(development)が選択段階で停止され得、そしてこれらが長期間にわたって増殖され得ることを意味する。条件的不死化の使用によって、クローン株の成長が可能となり、これはインビトロで容易に拡大可能である。細胞が維持される条件が非許容条件に切り替えられると、細胞の成長が連続することが可能になる。正しい条件が提供されると、細胞は成長し続け、そして分化する。
【００１７】
不死化細胞は、通常、癌遺伝子を細胞へ形質導入することによって調製される。従って、長期間にわたって腫瘍形成の危険性が存在し、このためこのような細胞は本発明における使用に好ましくない。
【００１８】
条件的不死化細胞は、これらが成長の所望の段階で「凍結され」、容易に維持され、そして許容条件下で良好に増殖するという点で不死化細胞の利益を有するが、これらは、移植される環境が非許容条件を有する限り移植に使用され得る。本発明の細胞の場合、条件的不死を与えるために使用する遺伝子は、脳に存在する条件が非許容条件に対応するように、選択されるべきである。
【００１９】
適切な条件的不死化癌遺伝子の例は、非DNA結合温度感受性Ｔ抗原を発現する癌遺伝子であり；この説明は、US-A-5688692またはWO-A-97/10329に見出され得る。
【００２０】
非不死化細胞が使用される場合、これらは、WO-A-92/11355およびWO-A-93/18137に開示されるように、増殖因子を添加した培養培地中でインビトロで維持され得る。
【００２１】
条件的不死を与えるために使用される遺伝子が、動物の骨髄からの抽出後に細胞へ組み込まれ得る。
【００２２】
ヒトの処置に使用される細胞は、免疫拒絶を伴う問題を減少するように、好ましくはヒト細胞から誘導されるべきである。これは、ヒトの骨髄からの細胞の抽出を必要とする。
【００２３】
しかし、細胞は、必ずしも条件的不死である必要はなく、そして処置される患者から直接得られ得る。
【００２４】
患者を処置するために、脳内で損傷が起こった場所を知ることは、一般に助けとなる。一旦損傷の存在が確認されると、それが１つの分離された領域であろうといくつかの領域に存在しようと、細胞の損傷領域への移植による処置が実施され得る。しかし、多くの場合、損傷組織の位置および/またはタイプは、未知であり得るか、または不完全にしか特徴付けられ得ない。例えば、神経変性疾患は、異なるタイプの細胞への広範囲に及ぶ損傷をもたらし得る。このような損傷の処置は、それでもなお可能であり、そして一旦移植されると広範に移動し、そして損傷組織を見つけ出すという造血幹細胞の能力によって助けられている。幹細胞は単一部位、または好ましくは複数部位に移植され得、損傷の部位（単数または複数）へ移動し得、そこで、局所微環境に応答して、機能を改善または回復するために必要な表現型（単数または複数）へ分化し得る。
【００２５】
処置後、患者の進行（progress）が、感覚、運動および/または認知テストならびに/または、所望ならば、脳の選択領域での脳活性をモニターするテストを使用してモニターされ得る。例えば、認知機能についてのテストは、移植前後に実施され得る。
【００２６】
好ましくは、処置は、実質的に、感覚、運動および／または認知障害（行動障害および/または心理学的障害）を矯正する。しかし、これは常には可能でないかもしれない。本発明に従い、そして本発明の細胞、医薬および薬学的調製物を用いる処置は、完全な矯正ではなく、機能の改善となり得る。このような改善は、やりがいがあり、そして価値がある。
【００２７】
使用される細胞の数は、損傷組織の性質および程度に依存して変化する。典型的に、移植に使用される細胞の数は、約十万〜数百万の範囲であろう。処置は、単一移植に限定される必要はない。追加の移植が、更に機能を改善するために実施され得る。
【００２８】
動物モデルにおける移植を研究するために、Hodgesら、Pharmacology, Biochemistry and Behaviour (1997)56(4):763-780に記載されるテストが使用され得る。１つのテストはラットを利用し、ここで、４血管閉塞（four-vessel occlusion）（４VO）の技術（ヒト心臓発作をシミュレートする）によって、背面の海馬のCA1錐状細胞に比較的限定されてかつ特異的な損傷が引き起され、水泳プールでの沈められて目に見えないプラットフォームの位置決めをする際の困難性のように明白な認知障害を伴う。これは、脳損傷の一般的形態の結果、すなわち脳への血液供給の一時的損失（例えば、心停止の間に生じ得るような）として生じる認知機能障害のモデルを提供する。
【００２９】
細胞のヒトおよび動物への移植方法は、当業者に公知であり、そして当該分野の文献に記載されている。本明細書中で使用される用語「移植」は、インビトロで増殖させた細胞の移植を含み、そして遺伝子的に改変され得、別の生物から抽出した材料の移植も含む。細胞は、標的領域での既知量の細胞のマイクロシリンジ注射による注入によって移植され得、ここで、細胞は、注射部位周りに普通は分散する。細胞はまた、脳内の脳室へ移植され得る。新生児に移植されると、細胞は脳全体にわたって分散し得る。
【００３０】
本明細書中で使用されるフレーズ「脳内移植」は、脳の任意の部分への移植を含む。移植は、脳の前部およびより広い部分に限定されない。
【００３１】
本発明の用途は、現在、独立して、Choppら、Society for Neuro science(1999)、第25巻、Abstract No.582.2に報告される。このAbstractは、本願の優先日後に発行され、そしてマウスにおける造血幹細胞の脳内移植を詳述する。
【００３２】
Abstractに詳述されるように、成体マウスは、中大脳動脈閉塞（MCAo）に供され、そして培養された造血幹細胞（増殖因子と共に注入される）を虚血線条（ischaemic striatum）へ移植した（MCAoの４日後）。細胞型特異的マーカーを、移植におけるドナー細胞の同定のために使用した。結果は、ドナー細胞が移植に耐え、そして神経細胞および星状細胞の表現型を示して、虚血線条において形態学的に検出可能であることを示した。
【００３３】
適切な賦形剤、希釈剤および担体が、当業者に明らかであり、そして脳内移植に適切な処方物がまた、明らかである。
【００３４】
本発明の幹細胞は、遺伝子的に形質転換されて、異種遺伝子産物を発現し得る。特に、損傷部位でその効果を発揮する治療学的遺伝子産物。適切な遺伝子産物の例は、US-A-5958767に開示されている。