(57)【要約】  本明細書で提供されるのは、異常な線維芽細胞における受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のオリゴマー形成及び/又はその機能的活性を、特異的に調節する薬剤又は化合物を同定する方法、並びにそれに基づく治療法である。【選択図】図３Ｂ
2020514394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象における関節炎を処置する方法であって:
対象の関節から滑膜細胞、滑膜様細胞、及び/又は滑液を含む生体試料を得ること、
この生体試料を、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP活性を促進する被験薬剤と接触させること、並びに
(i)RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその生物学的活性に変化があるかどうか、又は(ii)薬剤が、RPTPσ外部ドメインのリガンドに結合しているかどうかを判定すること
を含み、
RPTPσのクラスター形成の抑制及び/若しくはそのPTP活性の増大、又はRPTPσ外部ドメインのリガンドへの被験薬剤の結合が認められる場合、前記対象を、RPTPσのクラスター形成を抑制又はPTP活性及び/若しくはRPTPσの生物学的活性を促進する薬剤で処置する、
前記方法。
【請求項２】
前記薬剤が、RPTPσの可溶性細胞外ドメインである、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記薬剤が、RPTPσ Ig1及び2のポリペプチドである、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記薬剤が、RPTPσ外部ドメインと特異的に相互作用し、クラスター形成を抑制する抗体である、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
シンデカン-4のレベルを測定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
関節炎を有するか、又は有するリスクがある対象をスクリーニングする方法であって:
線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)を対象から得ること、
このFLS細胞を、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP活性を促進する薬剤と接触させること、並びに
(i)前記FLS細胞におけるRPTPσのクラスター形成及び/若しくはその生物学的活性に変化があるかどうか、又は(ii)前記薬剤が、FLS細胞におけるRPTPσ外部ドメインのリガンドに結合しているかどうかを判定すること
を含み、
RPTPσのクラスター形成の抑制及び/若しくはPTP活性の増大、又はRPTPσ外部ドメインのリガンドへの被験薬剤の結合が認められる場合、関節リウマチが示唆される、
前記方法。
【請求項７】
前記薬剤が、RPTPσの可溶性細胞外ドメインである、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記薬剤が、RPTPσ Ig1及び2のポリペプチドである、請求項6に記載の方法。
【請求項９】
前記薬剤が、RPTPσ外部ドメインと特異的に相互作用し、クラスター形成を抑制する抗体である、請求項6に記載の方法。
【請求項１０】
シンデカン-4のレベルを測定することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項１１】
受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその活性を調節する薬剤をスクリーニングする方法であって:
関節リウマチである対象から得る線維芽細胞様滑膜細胞を、被験薬剤と接触させること、
(i)被験薬剤の存在下及び非存在下における、RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその生物学的活性の変化、又は(ii)前記薬剤が、RPTPσ外部ドメインのリガンドに結合しているかどうかを判定すること
を含み、
被験薬剤の存在下における、RPTPσのクラスター形成の抑制若しくはそのクラスター分離、又は前記薬剤がRPTPσ外部ドメインのリガンドに結合しているかどうかが、薬剤によるRPTPσの調節を示唆する、
前記方法。
【請求項１２】
化合物又は薬剤が、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節するかどうかを判定する方法であって:
異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞、及び正常な又は変形性関節症(OA)の線維芽細胞のRPTPσを、化合物又は薬剤と接触させること、並びに
前記化合物又は薬剤が、異常な線維芽細胞若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節するが、正常な若しくはOAの線維芽細胞から得るRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節しないかどうかを判定すること
を含む、前記方法。
【請求項１３】
前記化合物又は薬剤が、異常な若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成を促進及び/又はそのPTP機能的活性を抑制するかどうかを測定する、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記化合物又は薬剤が、異常な若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP機能的活性を促進するかどうかを測定する、請求項12に記載の方法。
【請求項１５】
前記線維芽細胞が、線維芽細胞様滑膜細胞である、請求項12に記載の方法。
【請求項１６】
前記異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞が、関節リウマチを有する対象から得る線維芽細胞様滑膜細胞である、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞が、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんを有する対象から得る線維芽細胞である、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
請求項12に記載の方法から判定された化合物又は薬剤、及び
医薬担体、
を含む医薬組成物。
【請求項１９】
関節炎、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんの処置を受けている対象の、治療上の処置又は予後を判定する方法であって:
線維芽細胞又は線維芽細胞様細胞を含む試料を、前記対象から得ること、
この細胞を、治療剤と接触させること、
受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその機能的活性を測定すること
を含み、
RPTPσのクラスター形成の減少若しくは抑制及び/又はそのPTP機能的活性の促進が、有益な処置又は予後を示唆する、
前記方法。
【請求項２０】
受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその機能的活性に関連する、プロテオグリカンの不規則性を有する対象における、疾患又は障害を処置する方法であって:
前記対象に、請求項18に記載の医薬組成物を投与すること
を含む、前記方法。
【請求項２１】
前記疾患又は障害が、関節リウマチ、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんから選択される、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記疾患又は障害が、関節リウマチである、請求項21に記載の方法。
【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、2017年3月24日に出願された米国仮出願第62/476,156号の優先権を主張し、その開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
連邦政府支援研究に関する陳述
本発明は、国立衛生研究所によって授与された助成金番号R01AR066053の下、政府支援によって行われた。政府は、本発明における特定の権利を有する。
【０００３】
技術分野
本明細書で提供されるのは、異常な線維芽細胞における受容体型タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のオリゴマー形成及び/又はその機能的活性を、特異的に調節する薬剤又は化合物を同定する方法、並びにそれに基づく治療法、加えて、このような薬剤に基づく治療法に対する患者の応答性を予測するための診断である。
【背景技術】
【０００４】
関節リウマチ(RA)は、130万を超えるアメリカ人が罹患する、自己免疫性関節炎の最も一般的な形態である。これらのうちの約75パーセントは女性である。実際に、女性の1〜3パーセントは、生涯に関節リウマチを患うことがある。この疾患は、30代〜50代の間に発症することが最も多い。しかし、RAはいずれの年齢においても発症し得る。RAは、多くの関節の、疼痛、硬直、腫脹、並びに制限された動き及び機能を招く、慢性的(長期的)疾患である。RAは、いずれの関節にも影響を及ぼし得るが、手及び足の小関節は、最もよく関与する傾向がある。炎症は、器官、例として、眼又は肺にも時に影響を及ぼし得る。線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)は、滑液及び細胞外マトリックス(ECM)を分泌し、関節に構造を与える、特殊化した滑膜表層細胞である。RAにおいて、FLSは、軟骨に侵入すること並びに炎症及び骨侵食を促進することによって、関節破壊を媒介する(図1参照)。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、対象における関節炎を処置する方法であって、対象の関節から滑膜細胞、滑膜様細胞、及び/又は滑液を含む生体試料を得ること、この生体試料を、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP活性を促進する被験薬剤と接触させること、並びに(i)RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその生物学的活性に変化があるかどうか、又は(ii)前記薬剤が、RPTPσ外部ドメイン若しくはRPTPσ外部ドメインのリガンドに結合しているかどうかを判定することを含み、RPTPσのクラスター形成の抑制及び/若しくはそのPTP活性の増大、又はRPTPσ外部ドメイン若しくはRPTPσ外部ドメインのリガンドへの被験薬剤の結合が認められる場合、前記対象を、RPTPσのクラスター形成を抑制又はRPTPσの生物学的活性を促進する薬剤で処置する、方法を提供する。一実施形態において、前記薬剤は、RPTPσの可溶性細胞外ドメインである。別の実施形態において、前記薬剤は、RPTPσ  Ig1及び2のポリペプチドである。さらに別の実施形態において、前記薬剤は、RPTPσ外部ドメインと特異的に相互作用し、クラスター形成を抑制する抗体である。また別の又は追加の実施形態において、前記方法は、シンデカン-4のレベルを測定することをさらに含む。
【０００６】
本開示は、関節炎を有するか、又は有するリスクがある対象をスクリーニングする方法であって、線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)を対象から得ること、このFLS細胞を、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP活性を促進する薬剤と接触させること、並びに(i)前記FLS細胞におけるRPTPσのクラスター形成及び/若しくはその生物学的活性に変化があるかどうか、又は(ii)前記薬剤が、FLS細胞におけるRPTPσ外部ドメインのリガンドに結合しているかどうかを判定することを含み、RPTPσのクラスター形成の抑制及び/若しくはそのPTP活性の増大、又はRPTPσ外部ドメインのリガンドへの被験薬剤の結合が認められる場合、関節リウマチが示唆される、方法も提供する。一実施形態において、前記薬剤は、RPTPσの可溶性細胞外ドメインである。さらに別の実施形態において、前記薬剤は、RPTPσ  Ig1及び2のポリペプチドである。また別の実施形態において、前記薬剤は、RPTPσ外部ドメインと特異的に相互作用し、クラスター形成を抑制する抗体である。別の又は追加の実施形態において、前記方法は、シンデカン-4のレベルを測定することを含む。
【０００７】
本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその活性を調節する薬剤をスクリーニングする方法であって、関節リウマチである対象から得る線維芽細胞様滑膜細胞を、被験薬剤と接触させること、(i)被験薬剤の存在下及び非存在下における、RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその生物学的活性の変化、又は(ii)前記薬剤が、RPTPσ外部ドメイン又はそのリガンドのうちの1つに結合しているかどうかを判定することを含み、RPTPσのクラスター形成の抑制又はそのクラスター分離が、薬剤によるRPTPσの調節を示唆する、方法も提供する。
【０００８】
本開示は、化合物又は薬剤が、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節するかどうかを判定する方法であって、異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞、及び正常な又は変形性関節症(OA)の線維芽細胞のRPTPσを、この化合物又は薬剤と接触させること、並びに前記化合物又は薬剤が、異常な線維芽細胞若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節するが、正常な若しくはOAの線維芽細胞から得るRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節しないかどうかを判定することを含む、方法も提供する。一実施形態において、前記方法は、化合物又は薬剤が、異常な若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成を促進及び/又はそのPTP機能的活性を抑制するかどうかを測定する。別の又は追加の実施形態において、前記方法は、化合物又は薬剤が、異常な若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP機能的活性を促進するかどうかを測定する。さらに別の実施形態において、線維芽細胞は、線維芽細胞様滑膜細胞である。前述のものとまた別の又は前述のものに追加の実施形態において、異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞は、関節リウマチを有する対象から得る線維芽細胞様滑膜細胞である。前述のものとは別の又は前述のものに追加の実施形態において、異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞は、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんを有する対象から得る線維芽細胞である。
【０００９】
本開示は、本開示の方法によって、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成又はその活性を調節すると判定された化合物又は薬剤、及び医薬担体を含む、医薬組成物も提供する。
【００１０】
本開示は、関節炎、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんに対する処置を受けている対象の、治療上の処置又は予後を判定する方法であって、線維芽細胞又は線維芽細胞様細胞を含む試料を、前記対象から得ること、この細胞を、治療剤と接触させること、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその機能的活性を測定することを含み、RPTPσのクラスター形成の減少若しくは抑制及び/又はそのPTP機能的活性の促進が、有益な処置又は予後を示唆する、方法も提供する。
【００１１】
本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成及び/又はその機能的活性に関連する、プロテオグリカンの不規則性を有する対象における、疾患又は障害を処置する方法であって、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)のクラスター形成を抑制又は促進する医薬組成物を、前記対象に投与することを含む、方法も提供する。一実施形態において、前記疾患又は障害は、関節リウマチ、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんから選択される。
【００１２】
プロテオグリカン機能を変化させる薬剤に対する患者の応答性を、予測する方法を同定する。さらに本明細書では、変形性関節症(OA)のFLSではなく、リウマチのFLSの生物学的活性を調節する、薬剤(例えば、組換え受容体型タンパク質チロシンホスファターゼシグマの免疫グロブリン様ドメイン(Ig)1及び2)を同定する。活性における差異は、主に、RAのFLSとOAのFLSの間のプロテオグリカン(PG)の組成における差異に起因し、したがって、組換えRPTPσ  Ig1及び2は、OAのFLSにおけるPGに、効率的に結合できない。OAのFLSの表面において、プロテオグリカン(PG)スイッチ(switch)は、すでに活性状態であり、このような薬剤によって、さらに切り替えることはできないことが、暗示されている。
【００１３】
特定の実施形態において、本開示は、化合物又は薬剤が、異常な線維芽細胞におけるRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節するかどうかを判定する方法であって、異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞、及び正常な又はOAの線維芽細胞のRPTPσを、この化合物又は薬剤と接触させること、並びに前記化合物又は薬剤が、異常な線維芽細胞若しくは異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節するが、正常な若しくはOAの線維芽細胞から得るRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節しないかどうかを判定することを含む、方法を提供する。追加の実施形態において、前記方法では、化合物又は薬剤が、異常な又は異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成を促進及び/又はその機能的活性を抑制するかどうかを判定する。代替の実施形態において、前記方法では、化合物又は薬剤が、異常な又は異常の疑いがある線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成を抑制及び/又はその機能的活性を促進するかどうかを判定する。例えば、クラスター形成が抑制されると、機能的活性が促進され、クラスター形成が促進されると、機能的活性が抑制される。さらに追加の実施形態において、線維芽細胞は、線維芽細胞様滑膜細胞である。別の実施形態において、異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞は、関節リウマチを有する対象から得る線維芽細胞様滑膜細胞である。代替の実施形態において、異常な線維芽細胞又は異常の疑いがある線維芽細胞は、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんを有する対象から得る線維芽細胞である。
【００１４】
特定の実施形態において、本開示は、本明細書中に開示されている方法によって、異常な線維芽細胞のRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節すると判定された化合物又は薬剤、並びに医薬担体を含む、医薬組成物も提供する。
【００１５】
特定の実施形態において、本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)の活性化又は不活性化に関連する、プロテオグリカンの不規則性を有する対象における、疾患又は障害を処置する方法であって、本開示の医薬組成物を、前記対象に投与することを含む、方法をさらに提供する。さらに追加の実施形態において、前記疾患又は障害は、関節リウマチ、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんから選択される。特定の実施形態において、前記疾患又は障害は、関節リウマチである。
【００１６】
本開示の1つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明に明記される。他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【００１７】
本明細書に組み入れた、及び本明細書の一部を構成する添付の図面は、本開示の1つ以上の実施形態を例示し、詳細な説明と共に、本発明の原理及び実装を説明するために役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】RAにおけるFLSの役割を示す図解を提供する図である。FLSは、RAの滑膜における、多くの病原性事象の重要な部分を担う。これらは、アポトーシスを生じる能力の低下(パンヌス形成)を介した病理、細胞外マトリックスを分解するプロテアーゼの産生、及び軟骨への侵入に寄与し得る。さらに、FLSは、増殖、炎症、血管新生、及び細胞動員を調節する、並びに免疫細胞の活性化及び免疫細胞によるサイトカイン産生を誘導する、様々な分子を産生する。略記:CCL2、CC-ケモカインリガンド2;CXCL10、CXC-ケモカインリガンド10;FLS、線維芽細胞様滑膜細胞;GM-CSF、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子;MMP、マトリックスメタロプロテイナーゼ;PDGF、血小板由来増殖因子;RA、関節リウマチ;TGF-β、形質転換増殖因子β;VEGF、血管内皮増殖因子。
【図２】RPTPσ  Ig1及び2-Fcが、用量反応的に、RAのFLS遊走を、特異的に抑制することを実証する図である。RAのFLS(N=3)及びOAのFLS(N=3)を、24時間飢餓状態とし、RPTPσ  Ig1及び2(それぞれ、20nM、10nM、5nM、及び2.5nM)又は対照として溶媒/IgG1Fcの存在下で、5%FBSに反応し、トランスウェルを通って遊走させた。同実験からの溶媒処理細胞に対する、遊走の平均値±SEM倍率変化を示す。データは、3つの独立した実験(n=72フィールド、*p<0.05、Mann-Whitney)から得られている。
【図３Ａ】(A)RPTPσ  Ig1及び2が、OAのFLSと比較して、RAのFLSによる治癒を、特異的に遅延させることを示す図である。RAのFLS(N=3)及びOAのFLS(N=3)の単層を、血清飢餓状態とし、その後、引っ掻き創傷を形成し、20nMのRPTPσ  Ig1及び2又は溶媒の存在下で、10%FBSを用いて刺激した。表示時間に、創傷幅を3箇所で測定した。平均値±s.e.m創傷幅(****P<0.01、ANOVA)。
【図３Ｂ】(B)シンデカン-4が、RAのFLSにおいて、高度に発現されていることを示す図である。RAのFLS(N=8)及びOAのFLS(N=9)を、48時間血清飢餓状態とし、その後、シンデカン-4のmRNAレベルを、qPCRによって測定した。グラフは、ハウスキーピング遺伝子GAPDHに対する正規化後の、相対的発現量の平均値+/-平均値の標準誤差(s.e.m.)を示す。データを、両側Mann-Whitney検定を用いて分析した(*、p<0.05)。
【図４Ａ−Ｂ】RPTPσ  Ig1及び2が、RAのFLSに優先的に結合することを実証する図である。RAのFLS(N=3)及びOAのFLS(N=3)を、化学的ビオチン化Ig1及び2並びにAviTagビオチン化Ig1及び2を用いて染色した。(A)FACSによって分析された、OAとRAのFLS間における、ビオチン化RPTPσ  Ig1及び2の染色に関する比較の代表的なフローダイアグラム。全てのデータは、最頻値に対して正規化して表記されている。(B)OAのFLS及びRAのFLSにおける、(AviTag及び化学的)ビオチン化RPTPσ  Ig1及び2で染色されたものと染色されていないもの間の、フローサイトメトリー分析による蛍光強度差の中央値、*p<0.05、Studentのt検定。
【図５】Doody他(Sci Transl. Med. 7(288):288ra76、2015年)からの、FLSにおけるRPTPσ依存性PGスイッチのモデルを提示する図である。RPTPσは、FLSの表面にあるHS PGシンデカン-4と相互作用し、不活性なオリゴマー状態で維持される。PDGFRの下流におけるエズリンのチロシンリン酸化は、アクチン細胞骨格へのエズリン局在化を促進し、細胞遊走及び細胞侵入を可能にする。HS結合デコイRPTPσ  Ig1及び2断片によるRPTPσ-HS相互作用の破壊によって、HSからRPTPσが外れる。これは、エズリンの脱リン酸化及びアクチン細胞骨格からのエズリンの分離を招き、軟骨へのFLSの遊走、侵入、及び接着を減少させる。
【図６】GAG質量分光分析を用いた、OAとRAのFLS間のHSの硫酸化における差異を示さない図である。RAのFLS(N=3)及びOAのFLS(N=3)を、第3継代まで培養した。分泌されたHSを含有する培地及び細胞表面HSを含有する、トリプシン処理細胞からの培地を、細胞培養中に3回採取した。その後、GAGを、DEAEセファロースビーズによって精製し、乾燥するまで凍結乾燥した。その後、水に再懸濁したGAGを、アニリンタグで標識した、2mUのヘパリンリアーゼI、II、IIIで消化し、次に、Lawrence R他、JBC、2008年に記載される通り、質量分光法によって、HS定量分析を実施した。グラフは、RAのFLSとOAのFLSの試料における、各HS硫酸修飾のモル百分率を示す。データを、両側Mann-Whitney検定を用いて分析した(有意差なし=p>0.05)。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられた通り、単数形の「a」、「an」、及び「the」は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。このため、例えば、「1つの細胞」への言及は、このような細胞の複数を含み、「薬剤」への言及は、1種以上の薬剤への言及を含む、などである。
【００２０】
別段の定めがない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本開示が属する技術分野の当業者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと同様又は同等の方法及び物質は、開示された方法の実施及び組成物に使用することができるが、例示的な方法、装置、及び物質は、本明細書に記載される。
【００２１】
また、別段の記載がない限り、「又は」の使用は、「及び/又は」を意味する。同様に、「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、「含んでいる(comprising)」、「含む(include)」、「含む(includes)」、及び「含んでいる(including)」は、交換可能であり、限定することを意図しない。
【００２２】
種々の実施形態の記載に、「含んでいる」という用語が使用されている場合、当業者は、いくつかの具体的な例において、ある実施形態を、「から実質的になる」又は「からなる」という文言を代わりに使用して記載することができると理解するであろうことをさらに理解されたい。
【００２３】
上記及び本文全体を通して検討した公報のいずれも、本出願の出願日に先行して、それらの開示のみのために提供されている。本明細書において、先行する開示を理由に、発明者らが、このような開示に先行する権利を与えられていないことの承認と解釈されることはない。
【００２４】
本明細書で用いる用語「薬剤」は、本開示の方法及び組成物に使用することができる任意の分子又は化合物を指す。薬剤は、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド(例えば、抗体又はその断片)、核酸(例えば、RNAi分子)などの生物学的薬剤、高分子又は低分子の薬剤であってよい。
【００２５】
「生体試料」又は「試料」は、対象若しくは患者から得られる又は対象若しくは患者由来の物質を指す。生体試料は、生検試料及び剖検試料などの組織の切片、並びに組織学的目的のために採取された凍結切片を含む。このような試料は、体液を含む。このため、生体試料は、例えば、滑液、血液及び血液の画分又は生成物(例えば、血清、血漿、血小板、赤血球など)、培養細胞(例えば、初代培養、体外移植片、及び形質転換細胞)から得る培地、糞便、尿、関節組織、滑膜組織、滑膜細胞、線維芽細胞様滑膜細胞、マクロファージ様滑膜細胞、免疫細胞、造血細胞、線維芽細胞、マクロファージ、T細胞などを含む。生体試料は、通常、霊長類、例えば、チンパンジー又はヒト;ウシ;イヌ;ネコ;げっ歯類、例えば、モルモット、ラット、マウス;ウサギなどの哺乳類、鳥類、爬虫類、又は魚類などの真核生物から得られる。
【００２６】
「生検」は、診断評価又は予後評価のための組織試料を切除する工程、及び組織検体それ自体を指す。当該分野で既知のいずれの生検技術も、本開示の診断方法及び予後予測方法に適用することができる。適用される生検技術は、他の要因の中でも、評価される組織の種類(すなわち、前立腺、リンパ節、肝臓、骨髄、血液細胞、関節組織、滑膜組織、滑膜細胞、線維芽細胞様滑膜細胞、マクロファージ様滑膜細胞、免疫細胞、造血細胞、線維芽細胞、マクロファージ、T細胞など)に依存すると思われる。代表的な生検技術は、切除生検、切開生検、針生検、外科的生検、及び骨髄生検を含む。
【００２７】
本明細書で用いる場合、RPTPσの「クラスター形成」は、RPTPσの複数のモノマーの会合又はRPTPσのオリゴマー形成を指す。RPTPσのクラスター形成は、PTP活性の「非活性化」をもたらす(すなわち、タンパク質を脱リン酸化する能力が、低下又は非活性化する)。これに対し、「クラスター分離」は、PTP活性及びタンパク質の脱リン酸化を促進する。シンデカン-4は、例えば、RPTPσのクラスター形成を促進し、このため、PTP活性を低下/抑制する。
【００２８】
「診断」という用語は、疾患(例えば、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、がん、感染症、免疫疾患、又は他の疾患)が、対象に存在する相対的確率を指す。本開示は、RPTPσの異常なクラスター形成及び/又はその機能的活性に関連する疾患又は障害を診断する方法を提供する。例えば、状態を診断することは、健常対照集団又は変形性関節症の組織若しくは細胞(例えば、OAのFLS)と比較して、RPTPσのクラスター形成及び/又はその活性の量を判定すること、対象、又は測定によって行うことができ、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性における統計的有意差は、疾患又は障害を示唆/診断するものである。本開示は、シンデカン-4の量を測定すること及びシンデカン-4の量を健常対照と比較することによって、対象を診断する方法であって、シンデカン-4レベルが、健常対照より高い場合、対象は、自己免疫疾患、炎症性疾患、がん、又は感染症を有するか、又は有するリスクがある、方法も提供する。例えば、前記疾患又は障害は、関節リウマチであり得る。
【００２９】
「用量」及び「投与量」という用語は、本明細書において互換的に使用される。用量は、投与毎に個体に与えられる活性成分の量又はin vitro又はex vivoで投与される量を指す。本明細書で提供される方法及び組成物に対する、用量は、一般的に、疾患(例えば、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、又は他の疾患)のために必要な処置及び本明細書中に開示されている化合物又は薬剤の生物学的活性に依存することがある。用量は、所定の治療法のための通常の用量範囲、投与回数、個体の体格及び耐性、状態の重症度、副作用のリスク、並びに投与経路を含む、多くの要因に依存して変更されることがある。熟練者は、上記の要因に依存して、又は治療の進行に基づいて、用量の修正が可能であることを認識しているであろう。「剤形」という用語は、医薬又は医薬組成物の特定の型を指し、投与経路に依存するものである。例えば、剤形は、噴霧療法、例えば、吸入薬のための液体形態であり、例えば、経口送達のための錠剤又は液体であり、又は例えば、注射剤のための生理食塩溶液であり得る。
【００３０】
本明細書で用いる場合、「有効量」、「治療上の有効量」、「治療上有効な用量又は量」などは、投与の目的となる作用(例えば、RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその機能的活性を抑制又は促進すること)をもたらす量(例えば、用量)を意味する。有効な用量は、細胞培養中に、特定の生物学的読み出し(例えば、遺伝子又はタンパク質の発現、クラスター形成など)を調節することを特徴とし得る。正確な用量及び製剤処方は、研究又は処置の目的に依存し、当業者によって、既知の技術を用いて確認され得るであろう(例えば、Lieberman、Pharmaceutical Dosage Forms(1〜3巻、1992年);Lloyd、The Art、Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999年);Remington:The Science and Practice of Pharmacy、第20版、Gennaro、編集者(2003年)、及びPickar、Dosage Calculations(1999年)を参照)。例えば、所定のパラメータのための、治療上の有効量は、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、又は少なくとも100%の増加又は減少を示すであろう。治療的有効性は、「-倍」増加又は「-分の1」減少として表記することもできる。例えば、治療上の有効量は、少なくとも1.2倍、1.5倍、2倍、5倍以上、標準対照を上回る作用を有する可能性がある。治療上有効な用量又は量は、疾患の1つ以上の症状を改善し得る。投与の目的となる作用が、疾患を発症するリスクにある個人を処置することである場合、治療上有効な用量又は量は、疾患の発生若しくは疾患の1つ以上の症状を予防又は遅延することがある。
【００３１】
本明細書で用いる場合、「薬学的に許容される」という用語は、「生理的に許容される」及び「薬理学的に許容される」と同じ意味で使用される。医薬組成物は、一般的に、緩衝化するための及び貯蔵における保存のための薬剤を含み、投与経路に依存した適切な送達のための緩衝剤及び担体を含むことができる。
【００３２】
「薬学的に許容される賦形剤」及び「薬学的に許容される担体」は、対象への活性薬剤の投与及び/又は対象による吸収を助け、患者に重大で有害な毒物学的作用を招くことなく、本明細書中に開示されている組成物に含まれ得る物質を指す。反対のことが示されていない限り、「活性薬剤」、「活性成分」、「治療上の活性薬剤」、「治療剤」などは、同じ意味で使用される。薬学的に許容される賦形剤の非限定的な例は、水、NaCl、標準生理食塩溶液、乳酸リンゲル液、標準スクロース、標準グルコース、結合剤、充填剤、崩壊剤、滑沢剤、コーティング剤、甘味剤、香料、塩溶液(リンゲル液など)、アルコール、油剤、ゼラチン、炭水化物(ラクトース、アミロース、又はデンプンなど)、脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリジン、ポリエチレングリコール、及び着色剤などを含む。このような製剤は、滅菌することが可能であり、所望とあれば、本明細書中に開示されている化合物と有害な反応を示さない助剤、例えば、滑沢剤、保存剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を与える塩、緩衝剤、着色剤、及び/又は芳香物質などと混合することが可能である。当業者は、他の医薬賦形剤が、本明細書中に開示されている方法及び組成物において有用であることを認識しているであろう。
【００３３】
「予後」という用語は、特定の将来的な転帰が、対象に、疾患状態に関して生じることのある相対的確率を指す。例えば、本発明の文脈において、予後は、個体が疾患(例えば、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、がん、感染症、免疫疾患、又は他の疾患)を発症する可能性、疾患の可能性が高い重症度(例えば、疾患の異常な影響の程度及び疾患の期間)、又は疾患の進行若しくは退行の可能性を指すことがある。この用語は、医療診断の分野の全ての当業者に理解される通り、絶対的であることを意図しない。
【００３４】
「PTPRS」又は「RPTPσ」は、タンパク質チロシンホスファターゼ(PTP)ファミリーのメンバーである、タンパク質チロシンホスファターゼ受容体型S(又はシグマ)を指す。RPTPσのアミノ酸配列は、例えば、UniProtKB/Swiss-Prot Accession No. Q13332(ヒト)、B0V2N1(ハツカネズミ)、及びQ64605(ドブネズミ)に認められる(この内容は、参照によって本明細書に組み込まれる)。RPTPσの核酸配列は、例えば、GenBank Accession No. NC 000019.9に認められる(この内容は、参照によって本明細書に組み込まれる)。RPTPσは、細胞内ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞外ドメインを含む。膜貫通ドメインという用語は、膜に埋め込まれ、任意で、膜に広がるタンパク質又はポリペプチドの部分を指す。細胞内ドメインという用語は、細胞の細胞質に広がるタンパク質又はポリペプチドの部分を指す。細胞外ドメインという用語は、細胞外環境に広がるタンパク質又はポリペプチドの部分を指す。RPTPσの細胞外ドメインは、免疫グロブリン様ドメイン1(Ig1)、免疫グロブリン様ドメイン2(Ig2)、及び免疫グロブリン様ドメイン3(Ig3)を含む。Ig1、Ig2、及びIg3のアミノ酸配列は、既知である。
【００３５】
本明細書で用いる場合、「RPTPσ化合物」又は「RPTPσ薬剤」は、RPTPσ又は通常RPTPσに結合するリガンドに結合し、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する(例えば、抑制する又は促進する)化合物又は薬剤を指す。例えば、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、600倍、700倍、800倍、900倍、1000倍、2000倍、3000倍、4000倍、5000倍、6000倍、7000倍、8000倍、9000倍、10000倍、100,000倍、1,000,000倍高く優先的に結合する場合、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤は、生物又は細胞に存在する他の高分子の生体分子と比較して、RPTPσに優先的に結合する。特定の実施形態において、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤は、RPTPσに優先的に結合し、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する。代替の実施形態において、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤は、通常RPTPσに結合するリガンドに、優先的に結合し、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する。
【００３６】
本明細書中の特定の実施形態において、「RPTPσ化合物」又は「RPTPσ薬剤」は、小さな化学分子のRPTPσリガンド模倣物である。本明細書で用いる場合、「小さな化学分子」などという用語は、2千(2000)ダルトン未満、千(1000)ダルトン未満、5百(500)ダルトン未満、百(100)ダルトン未満、又は上記の値のうちの任意の2つの間又は任意の2つを含む範囲の分子量を有する分子を指す。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、RPTPσリガンド模倣物は、組換えRPTPσ  Ig1及び2である。別の実施形態において、「RPTPσ化合物」又は「RPTPσ薬剤」は、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質である。別の実施形態において、「RPTPσ化合物」又は「RPTPσ薬剤」は、高分子である。
【００３７】
「対象」、「患者」、「個体」などという用語は、限定することを意図せず、一般的に交換可能である。これは、「患者」と記載された個体が、所定の疾患を有する必要はないが、単に診察を受けるだけの場合があるということである。加えて、対象、患者、又は個体は、霊長類、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタなどを含む任意の哺乳動物であり得る。好ましくは、対象は、ヒト対象である。
【００３８】
本明細書で用いる場合、「処置する」及び「予防する」という用語は、あらゆる、発生の遅延、症状の頻度又は重症度の低下、症状の改善、患者の快適さ又は機能(例えば、関節機能)の向上、疾患状態の重症度の低下なども指すことがある。処置の作用は、所定の処置を受けていない個体若しくは個体のプール、又は処置の前若しくは処置の停止後の同じ患者と比較することができる。「予防する」という用語は、一般的に、患者における所定の疾患(例えば、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、がん、感染症、免疫疾患  又は他の疾患)又は疾患症状の発生の減少を指す。上記のように、予防は、完全(検出可能な症状がない)又は部分的であってよく、処置なして生じる可能性があるよりも、観察される症状が少ない。
【００３９】
線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)は、関節リウマチ(RA)における、軟骨破壊を媒介し、炎症及び骨侵食を促進する局所的な関節の表層細胞である。FLSの挙動は、タンパク質チロシンリン酸化を伴ういくつかの細胞内経路によって制御される。RPTPσ(遺伝子RPTPσ)と呼ばれる、R2Aサブクラスに属する膜貫通PTPは、関節炎のFLSにおいて、高度に発現されるホスファターゼである。神経細胞において、種々のプロテオグリカン(PG)のヘパラン硫酸(HS)又はコンドロイチン硫酸(CS)グリコサミノグリカン(GAG)部分による、RPTPσのN末端の細胞外免疫グロブリン様ドメイン1及び2(Ig1及び2)の連結は、軸索の伸長を制御する。RPTPσ  Ig1及び2とHS含有PGの相互作用は、RPTPσのクラスター形成及び/又はオリゴマー形成並びにRPTPσの機能不活性化を誘導し、これは、軸索の伸長を促進する。一方、CS含有PGは、同じRPTPσ  Ig1及び2のドメインへの結合を、HS含有PGと競合することができ、RPTPσのクラスターを分離し、軸索の伸長を抑制する。この機構は、「PGスイッチ」と呼ばれており、脊髄損傷後のCSリッチ修復組織を介した、軸索の成長の抑制を媒介する。例えば、「活性」PGスイッチは、クラスターが分離されたRPTPσを含み、不活性PGスイッチは、クラスターを形成したRPTPσを含む。
【００４０】
関節は、高度なPGリッチ組織で構成されており、CSは、軟骨中の主なGAGである。一方、HS含有PGは、主に細胞表面に位置しており、そこで、細胞と周囲のECMの間の相互作用を媒介する。FLSにおいて、HS PGシンデカン-4は、重要な病原性FLSの挙動である、FLSの軟骨への接着のために必要とされる。
【００４１】
FLSにおいて、RPTPσの発現は、上方制御されており、マウスの関節炎進行中に、クラスター形成は、シンデカン-4とRPTPσの相互作用を介して促進され、このため、PTP活性が低下/抑制される。さらに、HS PGシンデカン-4は、RPTPσを不活性状態に保つために必要とされ、このため、重要な病原性FLSの挙動である、FLSの軟骨への侵入性及び接着を促進する(図5参照)。組換えPG結合デコイRPTPσ  Ig1及び2タンパク質を用いたPGスイッチの操作は、in vitro及びin vivoにおける軟骨へのFLSの侵入、遊走、及び接着を抑制し、PGスイッチを活性化することによって、マウスの関節炎を改善した。
【００４２】
RAのFLSは、健常者から得るFLSと比較した場合、内因性の異常を有し、RAにおける炎症を維持し、軟骨破壊及び骨破壊を促進する。RAのFLSの糖鎖生物学又は糖鎖病理学は、未知のままである。マウスの関節炎進行中に、FLSにおける膜貫通ホスファターゼRPTPσが、上方制御されていることが示されている。FLSの表面で、RPTPσは、その細胞外ドメインとヘパラン硫酸プロテオグリカンの相互作用によって、不活性状態が保たれ、このような相互作用の遷移によって活性化され得る。PGスイッチと呼ばれるこの機構は、in vitro及びin vivoにおけるRAのFLSの遊走及び侵入を抑制すること、並びにマウスに対する注射後に、関節炎の経過が向上することが示された、RPTPσ  Ig1及び2と呼ばれる組換えPG結合デコイタンパク質によって利用され得る。
【００４３】
本開示では、Ig1及び2による処置は、異常なFLSにのみ作用し、OA又は正常なFLSには作用しないという、驚くべき発見について記載する。具体的には、FLSの糖鎖病理学によって、RAのFLSとOAのFLSにおける、Ig1及び2の区別的な作用の根拠となるPGの異常が生じる。したがって、RAのFLSと正常なFLSにおけるPG組成の差異を利用することによって、治療法を調整し、RAを特異的に処置することが可能である。このため、RPTPσ  Ig1及び2は、OAのFLSにおいて、PGに結合できないが、これは、PGスイッチが、OAのFLSの表面で、すでに活性状態であり、組換えIg1及び2によって、さらに切り替えることができないことを暗示している。加えて、こうした差異を知ることで、RAのFLSとOAのFLSの間のPGの差異からみて、活性な医薬品を使用することによって、追加のタンパク質/タンパク質システム(例えば、PGスイッチ)を標的とし得る。
【００４４】
一実施形態において、本開示は、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する薬剤を同定する方法であって、プロテオグリカンの異常を有する異常な線維芽細胞を、被験薬剤と接触させること、並びに被験薬剤との接触前及び接触後に、RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその機能的活性並びに/又はRPTPσ依存性の細胞挙動を測定することを含み、RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその機能的活性並びに/又はRPTPσ依存性の細胞挙動における変化が、薬剤によるRPTPσ活性の調節を示唆する、方法を提供する。
【００４５】
別の実施形態において、本開示は、関節炎に罹患している対象のための治療法を同定する方法を提供する。前記方法は、対象から生体試料を得ること、(i)生検又は滑膜線維芽細胞若しくは滑液におけるシンデカン-4の発現を測定すること、生検する細胞における、(ii)RPTPσのクラスター形成(又は、オリゴマー形成)を抑制する能力又は(iii)RPTPσ活性を促進する能力を測定することを含む。一実施形態において、前記方法は、対象からFLS細胞を得ること、Ig1及び2の存在下及び非存在下で、FLS細胞を培養すること、並びにRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性が、変化したかどうかを判定することを含む。RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性が、変化していた場合、対象は、RA型の関節炎を有している、及び/又はRPTPσのクラスター形成の阻害剤を用いて処置することができる。別の実施形態において、RPTPσを同定するために、免疫組織化学法又は免疫蛍光法を用いるか(例えば、クラスター形成/クラスター分離)、又はRPTPσのクラスター形成のモジュレーターに反応した活性を測定するために、アッセイを実施する(例えば、リン酸化/脱リン酸化の測定)。代替の又は追加の実施形態において、対象の滑液を得て、シンデカン-4のレベルを測定する。滑液中のシンデカン-4のレベルが、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくは少なくとも100%高いか、又は1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、600倍、700倍、800倍、900倍、1000倍、2000倍、3000倍、4000倍、5000倍、6000倍、7000倍、8000倍、9000倍、10000倍、100,000倍、1,000,000倍高い場合、対象は、RA型の関節炎を有する。本開示は、対象のシンデカン-4のレベルが上昇した場合、並びに/又は対象が、RPTPσのクラスター形成を示す、及び/若しくはRPTPσの「クラスターを分離する」薬剤に反応した脱リン酸化を示す場合
、RPTPσのクラスター形成を抑制する薬剤(例えば、Ig1及び2ドメイン)を用いて、対象を処置することができることを、さらに提供する。
【００４６】
本開示は、RA又はRPTPσのクラスターを形成する疾患及び障害を処置するために有用な、RPTPσクラスター分離薬剤の候補物質を同定する方法であって、被験薬剤を、RA-FLS細胞と接触させること、及びRPTPσペプチドのクラスター分離を検出し、それによって、RPTPσクラスター分離薬剤の候補物質を同定することを含む、方法も提供する。任意選択で、RPTPσクラスター分離薬剤の候補物質を同定する方法は、被験薬剤を、RA-FLS培養物及びヘパラン硫酸と接触させること、並びに被験薬剤が、ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合を抑制又は減少するかどうかを判定することを含み、結合の抑制又は減少は、被験薬剤が、RPTPσクラスター分離薬剤であることを示唆する。上記の通り、「薬剤」は、核酸、ペプチド、抗体、高分子、又は低分子であり得る。種々の方法は、薬剤が、RPTPσのクラスター分離に有効であるかどうかを評価するために利用可能である。例えば、RPTPσ機能に対して、細胞に基づく読み出しアッセイ(readout assay)を使用することができる。RPTPσのクラスター分離は、RPTPσ基質のチロシンリン酸化又は下流のシグナル伝達中間体の減少を検出することによって観察され得る。クラスター分離は、FLS細胞の遊走又は侵入の減少を検出することによっても観察され得る。他のアッセイは、以下に限定されないが、FRETに基づくアッセイ及びゲル濾過を含む。例えば、このようなアッセイにおいて、クラスター形成が減少している細胞(例えば、OAのFLS細胞)におけるRPTPσのクラスター形成を誘導するため、細胞を、HSで処置することができ、次に、RPTPσのクラスター分離について試験するため、細胞を、被験薬剤で処置することができる。同様に、ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合の抑制は、当該分野で既知の任意の適切な方法を用いて、検出され得る。例えば、薬剤は、ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合を、検出することができるアッセイ(例えば、免疫測定法)を実施することによって、ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合を抑制又は減少する薬剤として同定され得る。ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合が、薬剤の非存在下では検出されるが、薬剤の存在下ではもはや検出されないか、又は結合が減少する場合、この薬剤は、ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合を抑制又は減少する。任意選択で、検討する薬剤が、ヘパラン硫酸と競合して、RPTPσへの結合を抑制するかどうかを判定することによって、結合を検出することができる。任意選択で、薬剤は、RPTPσの機能又は活性を、測定するアッセイを実施することによって、ヘパラン硫酸へのRPTPσの結合を抑制又は減少する薬剤として同定され得る。
【００４７】
例として、被験薬剤は、動物モデル(例えば、ヒトRAのFLS細胞を含む動物モデル又は対象)において、この薬剤が、自己免疫性又は炎症性の疾患又は状態の1つ以上の症状の重症度を低下するかを判定することによって、RPTPσクラスター分離薬剤として同定され得る。このため、例として、提供されたスクリーニング方法において、接触ステップは、薬剤を、自己免疫疾患又は炎症性疾患を有する対象に投与することを含み、判定ステップは、薬剤が、対象における疾患の1つ以上の症状を予防又は減少するかどうかを判定することを含む。一実施形態において、疾患は、関節リウマチである。例えば、炎症性疾患及び自己免疫疾患のヒトRAのFLS細胞を含む動物モデルを使用して、このようなスクリーニング方法を実行することができる。
【００４８】
本明細書に記載されている方法は、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する(すなわち、増加又は減少する)化合物/薬剤を同定する方法(本明細書では、「スクリーニングアッセイ」とも称される)を含む。このような化合物は、RPTPσ(例えば、シンデカン-4)に結合する並びに/又は例えば、RPTPσのクラスター形成及び/若しくはその機能的活性に対する、刺激作用若しくは抑制作用を有する、ポリペプチド、ペプチド、抗体、ペプチド模倣物、ペプトイド、無機低分子、非核酸有機低分子、核酸(例えば、アンチセンス核酸、siRNA、オリゴヌクレオチド、合成オリゴヌクレオチド)、炭水化物、又は他の薬剤などを含む。このため、同定された化合物は、治療プロトコールにおいて、標的遺伝子又はRPTPσの発現又は活性を調節するために使用され得る。
【００４９】
一般に、スクリーニングアッセイは、被験試料(すなわち、標的核酸又はRPTPσを含有する試料)中の標的核酸又はRPTPσの発現又は活性に対する、被験薬剤の作用を分析することに関与する。被験化合物又は被験薬剤の存在下における発現又は活性を、対照試料(すなわち、被験化合物を除外した同じ条件下で、培養されたRPTPσを含有する試料)における発現又は活性と比較することができる。対照と比較した、被験試料における標的核酸又はRPTPσの発現又は活性の変化によって、被験薬剤又は被験化合物が、標的核酸又はRPTPσの発現又は活性を調節し、候補薬剤であることが示唆される。
【００５０】
本明細書に記載されているRPTPσによって媒介された、1つ以上の活性を調節する能力について、化合物を試験することができる。例えば、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する能力について、化合物を試験することができる。このような化合物をスクリーニングする方法は、in vivo(例えば、動物モデル)又はin vitro(例えば、細胞培養)であり得る。一実施形態において、前記方法は、RAの動物モデルを、被験化合物と接触させること、及びこの動物の関節の炎症又は他の症状における何らかの変化を判定することを含む。一実施形態において、前記方法は、RA-FLS細胞を、被験薬剤/被験化合物と接触させること、並びにRPTPσのクラスター形成及び/若しくはその機能的活性並びに/又は前記細胞中のリン酸化若しくは下流のセカンドメッセンジャーにおける変化があるかどうかを判定することを含む。
【００５１】
前記方法で使用される被験化合物/被験薬剤は、生物学的ライブラリー、ペプトイドライブラリー(ペプチドの機能性を有するが、酵素分解に耐性があり、それにもかかわらず、生物活性を維持している新規の非ペプチド骨格を有する分子のライブラリー、例えば、Zuckermann他、(1994年) J. Med. Chem. 37:2678)、空間的に位置指定可能な並行固相(spatially addressable parallel solid phase)又は液相ライブラリー、逆重畳積分を必要とする合成ライブラリー法、「1ビーズ1化合物」ライブラリー法、及びアフィニティークロマトグラフィー選択を用いた合成ライブラリー法を含む、組み合わせライブラリー法を含む、当該分野の多くの手法のいずれかを用いて得られる。生物学的ライブラリー及びペプトイドライブラリーの手法は、ペプチドライブラリーに限定されているが、他の4つの手法は、化合物の、ペプチドライブラリー、非ペプチドオリゴマーライブラリー、又は低分子ライブラリーに適用可能である(Lam (1997年) Anticancer Drug Des. 12:145)。
【００５２】
分子ライブラリーの合成方法の例は、例えば:DeWitt他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、90:6909、1993年;Erb他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、91:11422、1994年;Zuckermann他、J. Med. Chem. 37:2678、1994年;Cho他、Science 261:1303、1993年;Carrell他、Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2059、1994年;Carell他、Angew. Chem. Int. Ed. Engl.、33:2061、1994年;及びGallop他、J. Med. Chem.、37:1233、1994年などの文献中に認められる。
【００５３】
化合物のライブラリーは、溶液中(例えば、Houghten、Bio/Techniques、13:412421、1992年)、ビーズ上(Lam、Nature、354:82-84、1991年)、チップ上(Fodor、Nature 364:555-556、1993年)、細菌上(米国特許第5,223,409号)、胞子上(米国特許第5,571,698号、米国特許第5,403,484号、及び米国特許第5,223,409号)、プラスミド上(Cull他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、89:1865-1869、1992年)、又はファージ上(Scott及びSmith、Science、249:386-390、1990年;Devlin、Science、249:404-406、1990年;Cwirla他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、87:6378-6382、1990年;及びFelici、J. Mol. Biol.、222:301-310、1991年)に提示され得る。
【００５４】
一実施形態において、RPTPσを発現する細胞を、被験化合物と接触させる、細胞に基づくアッセイが採用される。そこで、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する、被験化合物の能力が判定される。例えば、細胞は、哺乳動物由来、例えば、ヒトのRA又はOA組織供給源から得るFLS細胞であり得る。
【００５５】
RPTPσに結合するか、又はRPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する被験化合物の能力も、評価することができる。これは、例えば、RPTPσへの化合物の結合が、標識された化合物を、複合体として検出することによって判定できるように、化合物を、放射性同位体ラベル又は酵素ラベルなどとカップリングすることによって達成され得る。代替方法として、RPTPσのクラスター形成及び/又はその機能的活性を調節する被験化合物の能力をモニターするため、RPTPσを、放射性同位体ラベル又は酵素ラベルとカップリングしてよい。例えば、化合物を、125I、35S、14C、又は3Hで直接的又は間接的に標識してよく、放射性同位体は、放射線放射の直接的計数又はシンチレーション計数によって検出される。代替方法として、化合物を、例えば、ホースラディシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、又はルシフェラーゼで酵素的に標識してよく、酵素ラベルは、適切な基質の生成物への変換の判定によって検出される。
【００５６】
2つの分子(例えば、薬剤及びRPTPσ)間の相互作用は、蛍光エネルギー移動(FET)を用いても検出され得る(例えば、Lakowicz他、米国特許第5,631,169号、Stavrianopoulos他、米国特許第4,868,103号参照)。第1の「ドナー」分子上のフルオロフォアラベルは、放出される蛍光エネルギーが、第2の「アクセプター」分子上の蛍光ラベルによって吸収され、次に吸収したエネルギーによって蛍光を発することができるように、選択される。代替方法として、「ドナー」タンパク質分子は、トリプトファン残基の天然の蛍光エネルギーを使用してよい。異なる波長の光を放出するラベルが選択されるため、「アクセプター」分子ラベルは、「ドナー」ラベルと区別され得る。ラベル間のエネルギー移動の効率が、分子を隔てる距離に関連するため、分子間の空間的関係を評価することができる。分子間に結合が生じる状況では、アッセイにおける「アクセプター」分子ラベルの蛍光放射は、最大であるべきである。FET結合事象は、当該分野で公知の標準的な蛍光検出手段(例えば、蛍光光度計を使用すること)を介して、都合よく測定され得る。
【００５７】
本開示は、さらに、上記のスクリーニングアッセイ又は当該分野で既知の関連するアッセイによって同定される、新規の薬剤に関する。したがって、本明細書に記載される通りに同定された薬剤(化合物)(例えば、RPTPσ調節薬剤、アンチセンス核酸分子、siRNA、RPTPσ特異的抗体、RPTPσリガンド特異的抗体(例えば、シンデカン-4に対する抗体)、又はRPTPσ結合パートナー)を、適切な動物モデルにおいて、このような薬剤を用いた処置の有効性、毒性、副作用、又は作用機序を判定するためにさらに使用することは、本開示の範囲内である。さらに、上記のスクリーニングアッセイ(又は当該分野で既知の他のアッセイ)によって同定された新規の薬剤は、本明細書に記載される処置のために使用され得る。
【００５８】
単離したRPTPσ、その断片、及びその変異体は、本明細書で提供される。これらのポリペプチドは、例えば、抗体を惹起するための免疫原として、スクリーニング方法において、又は例えば、RPTPσの可溶性ドメイン(例えば、細胞外又はIg1及び2ドメイン)の投与によって、対象を処置する方法において、使用され得る。「単離した」若しくは「精製した」ポリペプチド又はその生物学的に活性な部分は、タンパク質が得られる細胞又は組織の供給源由来の、細胞物質若しくは他の夾雑タンパク質を実質的に含まないか、又は化学的に合成した場合、化学的前駆物質若しくは他の化学物質を実質的に含まない。「細胞物質を実質的に含まない」という文言は、目的のポリペプチドが、それを単離したか、又はそれを組換えによって産生した細胞の細胞構成成分から分離された、ポリペプチドの製剤を含む。このため、細胞物質を実質的に含まないポリペプチドは、(乾燥重量で)約30%、20%、10%、又は5%未満の異種タンパク質(本明細書では「夾雑タンパク質」とも称される)を有する、ポリペプチドの製剤を含む。一般に、ポリペプチド又はその生物学的に活性な部分が、組換えによって産生される場合、それも培養培地を実質的に含まない、すなわち、培養培地が、タンパク質製剤の体積の約20%、10%、又は5%未満を示す。一般に、ポリペプチドが、化学的合成によって生成される場合、それは化学的前駆物質又は他の化学物質を実質的に含まない、すなわち、それはポリペプチドの合成に関与した化学的前駆物質又は他の化学物質から分離されている。したがって、このようなポリペプチドの製剤は、(乾燥重量で)約30%、20%、10%、又は5%未満の化学的前駆物質又は目的のポリペプチド以外の化合物を有する。
【００５９】
発現の量を判定するために、RPTPσの発現を分析することができる。タンパク質発現を分析する方法は、当該分野で知られており、ウエスタンブロット、免疫沈降反応、及びラジオイムノアッセイを含む。
【００６０】
本明細書で用いる場合、RPTPσの「生物学的に活性な部分」は、RPTPσとプロテオグリカン(例えば、シンデカン-4)の間の相互作用に関与するRPTPσの断片を含む。RPTPσの生物学的に活性な部分は、完全長のRPTPσよりも少ないアミノ酸を含み、RPTPσの少なくとも1つの活性(例えば、シンデカン-4への結合)を示す、RPTPσのアミノ酸配列に十分に相同なアミノ酸配列を含む、ペプチドを含む。典型的には、生物学的に活性な部分は、RPTPσの少なくとも1つの活性を有するドメイン又はモチーフを含む。RPTPσの生物学的に活性な部分は、例えば、アミノ酸の長さが、10、25、50、100、200、又はそれを上回るポリペプチドであり得る。RPTPσの生物学的に活性な部分は、RPTPσ媒介活性を調節する薬剤、例えば、RPTPσ活性又はRPTPσ細胞外ドメインのプロテオグリカン若しくは同族との結合の能力を抑制する(又は結合と競合する)化合物を開発するための標的として使用され得る。
【００６１】
ポリクローナル及びモノクローナル抗体製剤のための抗体を、標準的な技術を用いて、産生するための免疫原として、RPTPσ又はその断片(例えば、細胞外ドメイン)を使用することができる。免疫原として、完全長のポリペプチド若しくはタンパク質を使用することができる、又は代替方法として、抗原性ペプチド断片を使用することができる。タンパク質の抗原性ペプチドは、RPTPσのアミノ酸配列のうち、少なくとも8個(例えば、少なくとも10、15、20、又は30個)のアミノ酸残基を含み、このペプチドに対して惹起された抗体が、ポリペプチドと特異的免疫複合体を形成するような、RPTPσのエピトープを含む。
【００６２】
典型的には、免疫原は、適当な対象(例えば、ウサギ、ヤギ、マウス、又は他の哺乳動物)を免疫化することによって、抗体を調製するために使用される。適切な免疫原性製剤は、例えば、組換えによって発現されたか、又は化学的に合成されたポリペプチドを含有することができる。前記製剤は、Freundの完全若しくは不完全アジュバントのようなアジュバント、又は同様の免疫刺激剤をさらに含んでよい。
【００６３】
上記の通り、免疫原として、RPTPσを用いて適当な対象を免疫化することによって、ポリクローナル抗体を調製することができる。固定化ポリペプチドを用いた酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)のような標準的な技術によって、免疫化した対象における抗体価を、経時的にモニターすることができる。所望とあれば、抗体分子を、哺乳動物から(例えば、血液から)単離し、さらに、IgG画分を得るプロテインAクロマトグラフィーのような公知の技術によって精製することができる。免疫処置後の適切な時点、例えば、特異的抗体価が最も高い時点で、抗体産生細胞が、対象から得られ、Kohler及びMilstein、Nature、256:495-497、1975年に最初に記載されたハイブリドーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor他、Immunol. Today、4:72、1983年)、EBVハイブリドーマ技術(Cole他、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R. Liss、Inc.、77〜96ページ、1985年)、又はトリオーマ技術のような、標準的な技術によって、モノクローナル抗体を調製するために使用され得る。ハイブリドーマを作成する技術は公知である(一般的に、Current Protocols in Immunology、30 1994、Coligan他(編集)、John Wiley & Sons、Inc.、New York、N.Y.参照)。モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞は、例えば、標準的なELISAアッセイを用いて、目的のポリペプチドに結合する抗体について、ハイブリドーマ培養物の上清をスクリーニングすることによって検出される。
【００６４】
モノクローナル抗体分泌ハイブリドーマを調製することの代替として、ポリペプチドに対して誘導されたモノクローナル抗体は、目的のポリペプチドを用いて、組換え組み合わせ免疫グロブリンライブラリー(例えば、抗体ファージディスプレイライブラリー)をスクリーニングすることによって同定及び単離され得る。ファージディスプレイライブラリーを生成及びスクリーニングするためのキットは、市販されている(例えば、the Pharmacia Recombinant Phage Antibody System、カタログ番号27-9400-01、及びthe Stratagene SurfZAP(商標). Phage Display Kit、カタログ番号240612)。さらに、抗体ディスプレイライブラリーの生成及びスクリーニングに使用するために、特に適している方法及び試薬の例は、例えば、米国特許第5,223,409号;WO 92/18619;WO 91/17271;WO 92/20791;WO 92/15679;WO 93/01288;WO 92/01047;WO 92/09690;WO 90/02809;Fuchs他、Bio/Technology、9:1370-1372、1991年;Hay他、Hum. Antibod. Hybridomas、3:81-85, 1992年;Huse他、Science、246:1275-1281、1989年;Griffiths他、EMBO J.、12:725-734、1993年に見出すことができる。
【００６５】
さらに、ヒト及び非ヒト部分のいずれも含む、キメラ及びヒト化モノクローナル抗体のような組換え抗体であって、標準的な組換えDNA技術を用いて作成され得る組換え抗体は、本明細書で提供される。このようなキメラ及びヒト化モノクローナル抗体は、当該分野で既知の組換えDNA技術によって、例えば、WO 87/02671;欧州特許出願第184,187号;欧州特許出願第171,496号;欧州特許出願第173,494号;WO 86/01533;米国特許第4,816,567号;欧州特許出願第125,023号;Better他、Science、240:1041-1043、1988年;Liu他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443、1987年;Liu他、J. Immunol.、139:3521-3526、1987年;Sun他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、84:214-218、1987年;Nishimura他、Canc. Res.、47:999-1005、1987年;Wood他、Nature、314:446-449、1985年;Shaw他、J. Natl. Cancer Inst.、80:1553-1559、1988年);Morrison、Science、229:1202-1207、1985年;Oi他、Bio/Techniques、4:214、1986年;米国特許第5,225,539号;Jones他、Nature、321:552-525、1986年;Verhoeyan他、Science、239:1534、1988年;及びBeidler他、J. Immunol.、141:4053-4060、1988年に記載される方法を用いて作成され得る。
【００６６】
完全ヒト抗体は、ヒト患者への治療上の処置のために特に望ましい。このような抗体は、内因性免疫グロブリンの重鎖及び軽鎖の遺伝子を発現する能力はないが、ヒトの重鎖及び軽鎖の遺伝子を発現することができる遺伝子導入マウスを用いて生成され得る。選択された抗原、例えば、RPTPσの全部又は一部を用いて、遺伝子導入マウスを、通常の様式で免疫化する。従来のハイブリドーマ技術を用いて、前記抗原に対して誘導されたモノクローナル抗体を得ることができる。遺伝子導入マウスによって保有されたヒト免疫グロブリン導入遺伝子は、B細胞の分化中に再配列を生じ、続いてクラススイッチ及び体細胞突然変異を起こす。このため、このような技術を用いることで、治療上有用なIgG、IgA、及びIgE抗体を産生することは可能である。ヒト抗体を産生するためのこの技術の概要として、Lonberg及びHuszar(Int. Rev. Immunol.、13:65-93、1995年)を参照する。ヒト抗体及びヒトモノクローナル抗体を産生するためのこの技術、並びにこのような抗体を産生するためのプロトコールに関する詳細な議論については、例えば、米国特許第5,625,126号、米国特許第5,633,425号、米国特許第5,569,825号、米国特許第5,661,016号、及び米国特許第5,545,806号を参照する。
【００６７】
選択されたエピトープを認識する完全ヒト抗体は、「誘導選択(guided selection)」と称される技術を用いて産生され得る。この手法において、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えば、マウス抗体は、同じエピトープを認識する完全ヒト抗体の選択を誘導するために使用される。(Jespers他、Biotechnology、12:899-903、1994年)。
【００６８】
RPTPσに対して誘導された抗体は、(例えば、細胞溶解物又は細胞上清中の)ポリペプチドを検出し、その発現の豊富さ及びパターンを評価するために使用され得る。前記抗体は、例えば、所定の処置レジメンの有効性を判定するため、臨床検査手順の一部として、組織中のタンパク質レベルを診断的にモニターするためにも使用され得る。前記抗体を、検出可能な物質にカップリングすることによって、検出を容易にすることができる。検出可能な物質の例は、種々の酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、及び放射性物質を含む。適当な酵素の例は、ホースラディシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、又はアセチルコリンエステラーゼを含み、適当な補欠分子族複合体の例は、ストレプトアビジン/ビオチン及びアビジン/ビオチンを含み、適当な蛍光物質の例は、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド、又はフィコエリトリンを含み、発光物質の例は、ルミノールを含み、生物発光物質の例は、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、及びエクオリンを含み、並びに適当な放射性物質の例は、125I、131I、35S、又は3Hを含む。同様に、シンデカン-4に対する抗体は、例えば、所定の処置レジメンの有効性を判定するため、臨床検査手順の一部として(単独で又はRPTPσに対する抗体と組み合わせて)、組織中のシンデカン-4レベルをモニターするために使用され得る。
【００６９】
本明細書に記載されている方法によってスクリーニングされた、及びRPTPσの発現、クラスター形成、又は活性を調節すると判定された被験薬剤/被験化合物は、候補化合物と判断され得る。例えば、RAのin vivoモデルにおいて、スクリーニングされた、及び障害に対する望ましい作用を有すると判定された候補化合物は、候補治療剤と判断され得る。一旦、臨床環境でスクリーニングされた候補治療剤は、治療剤である。候補治療剤及び治療剤は、任意選択で、最適化及び/又は誘導体化され、並びに医薬組成物を形成するために生理学的に許容される賦形剤を用いて製剤化され得る。
【００７０】
RPTPσの発現、クラスター形成、又は活性を調節することができる、本明細書に記載されている化合物は、医薬組成物に組み込まれ得る。このような組成物は、典型的には、前記化合物及び薬学的に許容される担体を含む。本明細書で用いる場合、「薬学的に許容される担体」という文言は、医薬投与(pharmaceutical administration)に適合する溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌剤、抗真菌剤、等張化剤、吸収遅延剤などを含む。補助的な活性化合物も、前記組成物に組み込まれ得る。
【００７１】
医薬組成物は、その意図された投与経路に適合するように製剤化される。投与経路の例は、静脈内などの非経口、皮内、皮下、経口(例えば、吸入)、経皮(局所)、経粘膜、及び直腸内投与を含む。非経口、皮内、又は皮下適用のために使用される溶液又は懸濁剤は、以下の構成成分を含み得る:注射剤のための水、生理食塩溶液、不揮発性油、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無菌希釈剤;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硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤;エチレンジアミン四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度の調整のための薬剤。塩酸又は水酸化ナトリウムなどの酸又は塩基を用いて、pHを調整することができる。非経口製剤は、アンプル剤、使い捨てシリンジ、又はガラス若しくはプラスチックから作られた複数回投与用バイアルに封入することができる。
【００７２】
注射用途に適した医薬組成物は、無菌水溶液(水溶性の場合)又は無菌分散液及び無菌の注射用溶液又は注射用分散液の即時製剤のための無菌粉末を含む。静脈内投与のための適当な担体は、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF、Parsippany、N.J.)、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、前記組成物は、無菌でなければならず、注射器の使用が容易に可能である程度の液体であるべきである。前記組成物は、製造及び貯蔵の条件下で安定しているべきであり、細菌及び真菌などの微生物の混入による活動に対して保存される必要がある。担体は、例えば、水、エタノール、多価アルコール(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)、及び適当なその混合物を含有する溶媒又は分散媒であってよい。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング剤の使用、分散液の場合には必要とされる粒径の維持、及び界面活性剤の使用によって維持し得る。微生物の活動の予防は、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、チメロサールなどの種々の抗菌剤及び抗真菌剤によって達成し得る。多くの場合において、前記組成物中に、等張剤、例えば、糖、マンニトール及び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は、望ましいであろう。注射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、組成物中に含むことによってもたらされ得る。
【００７３】
無菌の注射用溶液は、必要とされる量の活性薬剤/活性化合物を、上記に列挙した成分の1つ又は成分の組合せを含む適切な溶媒中に組み込み、必要に応じ、続いて濾過滅菌することによって調製され得る。一般的に、分散液は、塩基性分散媒及び上記に列挙したものから必要とされる他の成分を含有する無菌溶媒中に、活性化合物を組み込むことによって調製される。無菌の注射用溶液の製剤のための無菌粉末の場合、調製方法は、予め滅菌濾過したその溶液から、活性成分の粉末と任意の別の望ましい成分を得るための、真空乾燥又は凍結乾燥を含んでよい。
【００７４】
経口用組成物は、一般的に、不活性希釈剤又は可食担体を含む。経口の治療的投与を目的として、活性化合物を、賦形剤と共に組み込むことができ、錠剤、トローチ剤、又はカプセル剤、例えば、ゼラチンカプセルの形態で使用できる。経口用組成物は、口腔洗浄液としての使用のために、液体担体を使用しても調製され得る。薬学的に適合する結合剤及び/又はアジュバント物質は、前記組成物の一部として含まれてよい。錠剤、丸薬、カプセル剤、トローチ剤などは、以下の成分のいずれか又は同様の性質の化合物を含有してよい:微結晶セルロース、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、若しくはトウモロコシデンプンなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム若しくはSterotesなどの滑沢剤、コロイド状二酸化ケイ素などの流動促進剤、スクロース若しくはサッカリンなどの甘味剤、又はペパーミント、サリチル酸メチル、若しくはオレンジ香味料などの香味剤。
【００７５】
吸入による投与のための化合物は、適当な噴霧剤、例えば、二酸化炭素などのガスを含有する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のエアゾール噴霧の形態で送達される。
【００７６】
経粘膜的又は経皮的手段による全身投与もあり得る。経粘膜又は経皮投与のための、浸透するバリアに適した浸透剤が、製剤処方に使用される。このような浸透剤は、一般的に当該分野で知られており、例えば、経粘膜投与のためには、洗浄剤、胆汁酸塩、及びフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、鼻腔用噴霧剤又は坐剤の使用を介して達成し得る。経皮的投与のための活性化合物は、一般的に当該分野で既知の軟膏、膏薬、ゲル剤、又はクリーム剤に製剤化される。
【００７７】
前記化合物は、直腸送達のための坐剤(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含む)又は停留浣腸剤の形態に調製され得る。
【００７８】
一実施形態において、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製剤処方のような、体からの速やかな排泄に対して化合物を保護するであろう担体と共に調製される。エチレン酢酸ビニル、多無水物、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、生体適合性ポリマーを使用してよい。このような製剤処方の調製方法は、当業者には明白であろう。前記物質は、Nova Pharmaceuticals, Incから市販品としても得られる。リポソーム懸濁液も、薬学的に許容される担体として使用してよい。これらは、例えば、米国特許第4,522,811号に記載される通り、当業者に知られている方法に従って調製され得る。
【００７９】
投与を容易にし、投与量を均一にするため、経口又は非経口組成物を、投与単位形態に製剤化することは有利である。本明細書で用いる場合、投与単位形態は、処置する対象への単位投与量として適した物理的に個別の単位を指し、各単位は、必要とされる医薬担体と関連して、望ましい治療効果をもたらすよう計算された、所定の量の活性化合物を含有している。投与単位は、使用説明書が添付されていてもよい。
【００８０】
このような化合物の毒性及び治療的有効性は、細胞培養又は実験動物(例えば、RAの動物モデル)に対する既知の薬学的手順を用いて判定され得る。これらの手順を、例えば、LD50(集団の50%に致死的な用量)及びED50(集団の50%に治療上有効な用量)を判定するために使用してよい。毒性作用及び治療効果の間の用量比は、治療指数であり、LD50/ED50比と表記され得る。高い治療指数を示す化合物が好ましい。毒性の副作用を示す化合物を使用する場合もあるが、このような化合物の標的を罹患組織の部位に定め、非感染細胞に対する損傷の可能性を最小限に抑え、それによって副作用を減少させる、送達システムを設計するよう配慮するべきである。
【００８１】
細胞培養アッセイ及び動物研究から得られたデータを使用し、ヒトに使用するための投与量の範囲を処方することができる。このような化合物の投与量は、一般的に、ED50を含み、毒性がほぼないか、又は全くない循環濃度の範囲内である。採用される剤形及び使用される投与経路に依存して、この範囲内で投与量を変更してよい。本明細書に記載される通りに使用される化合物のため(例えば、対象におけるRAを処置するため)の治療上有効な用量は、最初に、細胞培養アッセイから推測され得る。動物モデルにおいて、細胞培養で判定されたIC50(すなわち、症状の半最大抑制を達成する被験化合物の濃度)を含む、循環血漿濃度の範囲を得るために、用量を処方することができる。ヒトにおける有用な用量を、より正確に判定するため、このような情報を使用することができる。血漿中のレベルは、例えば、高性能液体クロマトグラフィーによって測定されてよい。
【００８２】
特定の実施形態において、本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)の活性化に関連したプロテオグリカンの不規則性を有する、疾患又は障害を処置する方法であって、異常な線維芽細胞のRPTPσを、RPTPσの外部ドメインクラスター形成を抑制及び/又はそのPTP活性を促進するが、正常な線維芽細胞又はOAのFLS細胞から得るRPTPσの外部ドメインクラスター形成を抑制及び/又はその機能的活性を促進しない、RPTPσ薬剤と接触させることを含む、方法を提供する。代替の実施形態において、本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)の不活性化に関連したプロテオグリカンの不規則性を有する、疾患又は障害を処置する方法であって、異常な線維芽細胞のRPTPσを、異常な線維芽細胞のRPTPσの外部ドメインクラスター形成を促進及び/又はそのPTP活性を抑制する、RPTPσ薬剤と接触させることを含む、方法を提供する。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、異常な及び正常な線維芽細胞は、線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)である。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、障害又は疾患は、関節リウマチ、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんから選択される。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、障害又は疾患は、関節リウマチである。
【００８３】
追加の実施形態において、本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)に関連したプロテオグリカンの異常を有する疾患又は障害を、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤で処置することができるかどうかを判定する方法であって、in vitroで、異常な線維芽細胞を、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤と接触させること、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤が、RPTPσの外部ドメインクラスター形成を調節(増加又は減少)並びに/又はその機能的活性及び/若しくはそのPTP活性を抑制若しくは増大するかどうかを判定することを含む、方法を提供する。追加の実施形態において、前記方法は、対象から得る生体試料中のシンデカン-4の量又は量の変化を測定することを含む。追加の実施形態において、本開示は、受容体タンパク質チロシンホスファターゼシグマ(RPTPσ)の不活性化に関連したプロテオグリカンの異常を有する疾患又は障害を、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤で処置することができるかどうかを判定する方法であって、in vitroで、異常な線維芽細胞のRPTPσを、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤と接触させること、RPTPσ化合物又はRPTPσ薬剤が、異常な線維芽細胞のRPTPσの外部ドメインオリゴマー形成を抑制するが、正常な又はOAの線維芽細胞から得るRPTPσの外部ドメインオリゴマー形成を抑制しないかどうかを判定することを含む、方法を提供する。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、異常な及び正常な線維芽細胞は、線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)である。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、障害又は疾患は、関節リウマチ、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんから選択される。本明細書中に開示されている1つ以上の実施形態において、障害又は疾患は、関節リウマチである。
【００８４】
本開示は、関節リウマチ、特発性肺線維症、デュピュイトラン病、強皮症、又はがんを処置するための治療法を受けている対象の予後を判定する方法であって、薬物、治療法、又は被験薬剤を用いた処置の前及び後に、RPTPσの外部ドメインクラスター形成及び/又はその機能的活性の量を判定することを含み、RPTPσの外部ドメインクラスター形成の減少及び/又はその機能的活性の増大が、有益な予後を示唆する、方法も提供する。一実施形態において、前記方法は、対象から試料を得ることを含む。追加の実施形態において、試料は、血液又は組織である。
【００８５】
本発明は、例示を目的として提供されるが、限定することを意図しない、以下の実施例で例示される。
【００８６】
[実施例]
細胞培養。RA及びOAを有する患者の滑膜から、線維芽細胞様滑膜細胞を単離し、培養する。簡潔に述べると、採取した滑膜組織を、小片に細かく刻み、10%ウシ胎児血清(FBS)(Hyclone Laboratories)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)(Hyclone Laboratories、Losan、UT、USA)の入った組織培養フラスコに移す。14日間以内に、FLSは、組織体外移植片から遊走し、コンフルエント単層を形成した。約80%の集密度で、FLSを、続いてトリプシン処理し、採取し、再懸濁して、増殖のために播種する。第3及び第5継代の間のFLSは、典型的には、位相差顕微鏡下で形態学的特徴を示し、CD55の発現レベルは、フローサイトメトリー法を用いて、95%を超えているべきである。
【００８７】
FLSトランスウェル遊走アッセイ。トランスウェル遊走アッセイは、一般的に、血管新生の誘発因子又は抑制因子に対する血管内皮細胞の遊走反応を研究するための試験に使用される。このアッセイは、ボイデン又は改変ボイデンチャンバーアッセイとしても知られている。このアッセイ中、血管内皮細胞を、細胞透過性膜の上層に載せ、被験薬剤を含有する溶液を、細胞透過性膜の下に入れる。培養期間(3〜18時間)後に、膜を通って遊走した細胞を、染色して計数する。このアッセイの主な利点は、その検出感度である。
【００８８】
FLSの遊走能力を、8μm孔膜を備えたトランスウェル細胞培養チャンバー装置(Costar、New York、NY、USA)で測定する。簡潔に述べると、FLSを、5×104細胞/mLの密度で6ウェルプレートに播種した。12時間後に、FLSを、トリプシン処理し、採取し、無血清培地に再懸濁する。細胞懸濁液(5×103細胞/mL)を、トランスウェルインサートの上部チャンバーに載せる。10%FBSを含有する培地(600μL)を、走化性因子として下部区画に加える。8時間の培養後、フィルターを取り外し、膜の上部表面に残っている細胞を、綿棒で取り除く。膜の下に接着している細胞を、4%パラホルムアルデヒドで固定し、クリスタルバイオレットで30分間染色する。FLSの遊走能力を、各膜の100倍率における、5箇所の無作為のフィールドについて、細胞を計数することによって数値化した。
【００８９】
引っ掻き創傷アッセイ。引っ掻き創傷アッセイは、速度、残存率、及び極性などの基本的な細胞遊走パラメータを測定するために一般的に使用される、単純で、再現可能なアッセイである。細胞を、コンフルエントまで増殖させ、ピペット先端で引っ掻いて入れた薄い「創傷」に増殖させる。創縁にある細胞は、分極して創傷空間へと遊走する。このアッセイの利点は、特定の走化性因子又は勾配チャンバーの使用を必要とせず、「単細胞」遊走アッセイで強固な反応を示さない細胞種でさえ、強い方向性を示す遊走反応を生じる点である。これは、微速度画像化を用いて実施される場合、最も確実に分析され、貴重な細胞形態/タンパク質局在化の情報ももたらし得る。
【００９０】
フローサイトメトリーアッセイ。フローサイトメトリーは、流動する液体に細胞を懸濁し、それを電子検出装置のそばを通過させることによる細胞計数、選別、バイオマーカー検出、及びタンパク質工学に採用される、レーザーに基づく生物物理学的技術である。試料溶液をフローサイトメーターに注入すると、粒子は、ランダムに分散される。試料を1本の粒子流に並べ、機械の検出システムによって調べることができる。流体力学的集束後に、各粒子に1つ以上の光束を通過させる。光散乱又は蛍光放射(粒子が蛍光色素によって標識されていると仮定される)は、粒子の性質に関する情報を提供する。異なる波長で行われる蛍光測定によって、蛍光色素標識細胞表面受容体又はDNA及びサイトカインなどの細胞内分子に関する定量的及び定性的データを得ることができる。検出の特異性は、特定の波長を遮断するが、他の波長を透過させる光学フィルターによって制御される。フローサイトメトリーの主な用途は、さらなる生物学的研究のため、サブタイプ又はエピトープ発現によって細胞を分離することである。この工程は、細胞選別と呼ばれる。典型的なフローサイトメトリー試料の調製において、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)は、一般的な懸濁緩衝液であり、フローサイトメトリー用の最も簡単な試料は、培養物、細菌、酵母菌、血液、及び組織から得る非接着細胞を含む。細胞培養では、選別速度が約2,000〜20,000細胞/秒である場合に、フローサイトメーターが詰まるのを予防するために、細胞の増殖は105〜107細胞/mLである方がよい。
【００９１】
統計分析。刺激及び非刺激試料の間の比較は、対応のあるStudentのt検定を用いて実施され、RA試料とOA試料における発現の比較は、対応のないStudentのt検定を用いて実施される。細胞増殖実験には、二元配置ANOVAを用い、細胞周期分析には、多重比較のためのHolm-Sidak法で補正した多重t検定を用いる。データは、GraphPad Prism 6.0を用いて分析され、p<0.05である場合は、統計的に有意であると判断される。
【００９２】
トランスウェル遊走アッセイにおいて、OAのFLSではなくRAのFLSは、RPTPσ  Ig1及び2による用量依存的抑制を示す。様々な濃度(2.5nM、5nM、10nM、及び20nM)のRPTPσ  Ig1及び2の存在下で、又は対照として、溶媒/IgG1Fcにおける、5%FBSに対する反応として、FLSを、コーティングしていないトランスウェルチャンバーを通過して遊走させた。可視化のため、細胞を、2μΜのCellTracker Green(商標)で予め染色するか、又は侵入後に、2μΜのHoechstで室温にて30分間染色する。各膜上の遊走している細胞の蛍光を、上記の通りに可視化した。トランスウェル遊走アッセイの結果によって、RPTPσ  Ig1及び2-Fcは、用量反応的に、RAのFLSの遊走を特異的に抑制するが、RPTPσ  Ig1及び2-Fcは、用量反応的に、OAのFLSの遊走を抑制しないことが実証される(図2参照)。
【００９３】
引っ掻き創傷アッセイにおいて、RPTPσ  Ig1及び2は、OAのFLSと比較して、RAのFLSの治癒を特異的に遅延する。RAのFLS及びOAのFLSを、コンフルエント単層が形成されるまで、増殖培地(10%FBS含有DMEM)を用いた組織培養プレート上で増殖させた。増殖培地を除去して無血清培地で置換した。血清飢餓状態の細胞に引っ掻き傷を付けた。次に、無血清培地を、10%FBSを含む培地で置換した。溶媒又は20nMのRPTPσ  IG1及び2の存在下で、細胞を増殖させた。次に、創傷幅を、3つの時点(12時間、24時間、及び48時間)で測定した。RPTPσ  Ig1及び2は、OAのFLSと比較して、RAのFLSの治癒を特異的に遅延することを示した(図3参照)。
【００９４】
RPTPσ  Ig1及び2は、RAのFLSに優先的に結合する。RAのFLS(N=3)及びOAのFLS(N=3)を、化学的ビオチン化Ig1及び2並びにAviTagビオチン化Ig1及び2を用いて染色した。全てのデータは、最頻値に対して正規化して表記されている。OAとRAのFLS間における、ビオチン化RPTPσ  Ig1及び2の染色に関する比較の代表的なフローダイアグラムを、FACSによって分析した。これによって、RPTPσ  Ig1及び2が、RAのFLSに優先的に結合することが認められた(図4A〜B参照)。
【００９５】
種々の修正が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく行われることは、理解されるであろう。他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内である。
【図１】
2020514394.tif 000003
【図２】
2020514394.tif 000004
【図３Ａ】
2020514394.tif 000005
【図３Ｂ】
2020514394.tif 000006
【図４Ａ−Ｂ】
2020514394.tif 000007
【図５】
2020514394.tif 000008
【図６】
2020514394.tif 000009
【国際調査報告】
2020514394.tif 000010
2020514394.tif 000011
2020514394.tif 000012