JP2012503619A - Hcv感染に対する抗ウイルス治療のための標的としての宿主細胞キナーゼ - Google Patents

Hcv感染に対する抗ウイルス治療のための標的としての宿主細胞キナーゼ Download PDF

Info

Publication number
JP2012503619A
JP2012503619A JP2011528295A JP2011528295A JP2012503619A JP 2012503619 A JP2012503619 A JP 2012503619A JP 2011528295 A JP2011528295 A JP 2011528295A JP 2011528295 A JP2011528295 A JP 2011528295A JP 2012503619 A JP2012503619 A JP 2012503619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hcv
kinase
cells
agent
infection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011528295A
Other languages
English (en)
Inventor
バウメルト,トーマス
ルプベルガー,ヨアヒム
Original Assignee
アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル filed Critical アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル
Publication of JP2012503619A publication Critical patent/JP2012503619A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • G01N33/502Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects
    • G01N33/5041Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing non-proliferative effects involving analysis of members of signalling pathways
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/111General methods applicable to biologically active non-coding nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/48Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase
    • C12Q1/485Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase involving kinase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/14Type of nucleic acid interfering N.A.
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/10Applications; Uses in screening processes
    • C12N2320/11Applications; Uses in screening processes for the determination of target sites, i.e. of active nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011Details
    • C12N2760/20011Rhabdoviridae
    • C12N2760/20211Vesiculovirus, e.g. vesicular stomatitis Indiana virus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2770/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses positive-sense
    • C12N2770/00011Details
    • C12N2770/24011Flaviviridae
    • C12N2770/24211Hepacivirus, e.g. hepatitis C virus, hepatitis G virus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/005Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from viruses
    • G01N2333/08RNA viruses
    • G01N2333/18Togaviridae; Flaviviridae
    • G01N2333/183Flaviviridae, e.g. pestivirus, mucosal disease virus, bovine viral diarrhoea virus, classical swine fever virus (hog cholera virus) or border disease virus
    • G01N2333/186Hepatitis C; Hepatitis NANB

Abstract

本発明は、哺乳動物(ヒトを含む)におけるC型肝炎ウイルス(HCV)感染ならびにHCV関連疾患及び障害に対する医学的介入のための潜在的な標的としての細胞タンパク質キナーゼのいくつかのネットワークを提供する。本発明は、HCVにより引き起こされる感染及び疾患の予防及び/又は処置のためにこれらのタンパク質キナーゼの1つ又は複数の活性を阻害するように設計された治療プロトコール及び医薬組成物に関する。本発明は、また、HCV感染及びHCV関連疾患を処置及び/又は予防するために使用されうるキナーゼ阻害剤の同定のための方法に関する。

Description

関連出願
本願は、2008年9月26日に出願された欧州特許出願EP 08 305 604.4に対する優先権を主張する。この欧州特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
発明の背景
C型肝炎ウイルス(HCV)は主な世界的健康問題であり、全世界で推定1.5〜2億人が感染している(欧州連合内での少なくとも500万の感染者を含む)(Pawlotsky, 2004)。世界保健機構によると、300〜400万の新たな感染が毎年生じている。感染はしばしば無症候である。しかし、HCV感染者の大部分が慢性感染を発生する(Hoofnagle, 2002; Lauer, 2001; Seeff, 1995)。慢性HCV感染は、重大な肝臓疾患(線維症及び脂肪症を含む)を招くことが多い(Chisari, 2005)。慢性HCV感染患者の約20%が肝硬変を発生し、その症例の5%が肝細胞癌に進行する(Hoofnagle, 2002)。
慢性HCV感染は、肝臓移植の主要な適応である(Seeff, 2002)。残念なことに、肝臓移植はC型肝炎のための療法ではない;ウイルスの再発は不変の問題であり、移植片喪失の主要な原因である(Brown, 2005)。HCVを防ぐ利用可能なワクチンはない。現在の治療は、リバビリン及び/又はインターフェロンアルファ(IFN−α)(2つの非特異的抗ウイルス薬剤)の投与を含む。ペグ化IFN−α及びリバビリンの併用処置を使用して、ウイルスの永続的な除去が、慢性C型肝炎患者の約50%〜80%において達成される。しかし、多数の患者が、併用処置の成分の1つに対して禁忌を示し、処置を許容できず、IFN治療に対して全く応答しない、又は、投与を止めた場合に再発が認められる。限定された効力及び実質的な副作用(例えば好中球減少、溶血性貧血、及び重度の抑鬱など)に加えて、現在の抗ウイルス治療は、また、高費用という特徴をもつ。
最近まで、HCV感染に対するより効果的な治療法の開発は、HCV複製を支持する細胞培養システムの欠如により妨げられてきた。現在、細胞培養における感染性HCVの急速な産生が、日本の劇症C型肝炎(JFH−1)患者の血液由来の固有のHCVゲノムを使用して達成されている(Wakita, 2005; Lindenbach, 2005; Zhong, 2005)。細胞培養において感染性粒子を放出するHCV(HCVcc)のJFH−1株の能力及びレトロウイルスHCV擬似粒子(HCVpp)の開発(Bartosch, 2003; Hsu, 2003)によって、完全なウイルスライフサイクルの調査が可能になっている。これにより、HCVタンパク質のプロセシング及び複製を標的にする新たな抗ウイルス薬剤の開発につながる。しかし、これらの薬剤の多くが、有毒で、ウイルス耐性を高頻度に生じさせることが証明されており、異なる戦略がHCV感染の処置のために必要であるを示唆している。
HCVは、フラビウイルス科のヘパシウイルス(Hepacivirus)属に分類されるプラス鎖RNAウイルスである。HCVゲノムの主なオープンリーディングフレームの翻訳は、約3000アミノ酸長のポリタンパク質の産生をもたらし、それは翻訳と同時に及び翻訳後に細胞及びウイルスのプロテアーゼの協調作用により少なくとも10個の熟成タンパク質(2つのエンベロープ糖タンパク質(E1及びE2)を含む)に切断される。HCVは、肝細胞表面の分子又は受容体に付着することにより感染を開始する。HCV侵入がウイルス−宿主相互作用の最初の段階であるため、それは抗ウイルス治療のための有望な標的であることを示す。ウイルスの結合及び侵入の間にHCVと相互作用するいくつかの細胞表面分子が同定されている。これらは、テトラスパニンCD81(Pileri, 1998)、スカベンジャー受容体クラスBI型(SB−RI)(BScarselli, 2002)、タイトジャンクションタンパク質クローディン1(CLDN1)(Evans, 2007)及びオクルディン(Ploss, 2009)、高度に硫酸化されたヘパリン硫酸(Barth, 2003)、ならびに低密度リポタンパク(LDL)受容体(概説については、Barth, 2006 及び Zeisel, 2008を参照のこと)を含む。これら全ての因子は、多くの組織において発現され、肝臓特異的ではない。CD81、SR−BI、及びタイトジャンクションタンパク質の過剰発現が特定の細胞株にHCV感受性を付与することができるが、同定された侵入因子を発現する他の細胞株は非許容性のままである。これらの知見は、HCV侵入を媒介又は調節する他の共侵入因子の存在を示唆する。
ウイルスは、そのライフサイクルの1つ又は複数の段階(侵入、内在化、複製、及び放出などの)の間に、それらが有利に働くように、標的細胞のシグナル伝達経路を利用することが知られている(Cirone, 1990; Constantinescu, 1991; Pelkmans, 2005; Root, 2000;及びSieckarski, 2003)。近年、ウイルス−宿主相互作用の最初の段階の間での侵入ウイルスと宿主細胞間の形成交換が、細胞によりウイルスに与えられる指示に限定されず、細胞結合及びウイルス侵入をもたらすことが明らかになっている。多くのウイルスについて、ウイルス−宿主相互作用は二方向のやりとりに似ており、それにおいてウイルスが細胞自体のシグナル伝達システムを利用して細胞にシグナルを伝える(Smith, 2004)。これらのシグナルは − 通常、細胞表面で生成され− 侵入を促進する変化を誘導し、浸潤のために細胞を準備し、そして宿主の防御を無効にする。肝細胞癌細胞に結合するHCVエンベロープ糖タンパク質に対する応答のゲノム分析を使用し、出願者らの研究室は、宿主細胞へのHCVエンベロープ糖タンパク質の結合が、ウイルス増殖の支持のために細胞を調整しうる細胞の遺伝子発現を調節する細胞内シグナルのカスケードをもたらすことを以前に実証していた(Fang, 2006)。
発明の概要
本発明は、哺乳動物、特にヒトにおける、C型肝炎ウイルス(HCV)感染及びHCV関連疾患に対する医学的介入のための新規標的に関する。本発明は、HCVにより起こされる感染及び疾患の処置及び/又は予防のための新規治療プロトコールの標的として、ならびに、新たなHCV抗ウイルス薬剤の同定及び開発のために使用することができるヒト細胞タンパク質キナーゼの同定を提供する。
より具体的には、新規HCV侵入因子を同定する目的で、本出願者らは、691個の細胞キナーゼ及び関連タンパク質を標的にする機能性siRNA(小分子干渉RNA)スクリーニングを利用し、HCV偽型粒子(HCVpp)に基づくモデルシステムを使用してHCV侵入に及ぼすキナーゼ遺伝子サイレンシングの効果を研究した(Bartosch, 2003)。特定の実験において、HCV特異的及び非特異的効果を識別するために、本出願者らは、また、比較実験において水疱性口内炎ウイルス擬似粒子(VSVpp)の感染に及ぼすキナーゼ遺伝子サイレンシングの効果を試験した(Barth, 2006)。予備実験(実施例1を参照のこと)によって、対応する遺伝子のサイレンシングが細胞中へのHCV侵入の有意な低下をもたらす101個のタンパク質キナーゼの同定に至った。それらの内、69個のタンパク質キナーゼについては、遺伝子サイレンシングによって、VSVpp侵入に影響を与えることなく細胞中へのHCV特異的ウイルス侵入の低下がもたらされ(図1を参照のこと)、32個のタンパク質キナーゼについては、対応する遺伝子のサイレンシングによって、VSVpp侵入に対する遺伝子サイレンシングにより起こされる変化にかかわらず、細胞中へのHCVウイルス侵入の顕著な低下がもたらされた(図2を参照のこと)。
第2組の実験(実施例2を参照のこと)によって、HCV侵入及びHCV感染の開始に対し影響を及ぼす78個のヒトキナーゼの同定に至った(図5を参照のこと)。これらの78のヒトキナーゼは以下である:CALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、TYK2、ACVR2B、APEG1、ATM、AURKB、BMX、BRAF、CDC2、CDC2L1、CDK4、CDK8、CHKA、CHKB、CIB2、CKMT1、DGKB、EGFR、EPHA3、EPHB1、FER、FGFR4、FLT3LG、FN3K、GCK、GKAP1、GRK4、IKBKB、MAP3K7IP1、MAPKAP1、NEK9、PANK3、PI4KII、PIP5K2A、PRKAG2、PSKH1、PTK2、PTK2B、RIOK1、RPS6KA5、RPS6KL1、Sharpin、SKIP、STK22C、TNK2、及びULK2(これらのキナーゼのフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号を図5に提示する)。
上記78個のヒトキナーゼの内、HCVpp侵入及びHCVcc感染に対して機能的影響を有するが、しかし、34個がVSV侵入に対する効果はないことが明らかになった(実験の詳細については、図5A及び実施例2を参照のこと)。これらの34個のヒトキナーゼは以下である:CALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、及びTYK2(これらのキナーゼのフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号を図5Aに提示する)。
STRINGデータベースを使用した78個のヒトキナーゼのバイオインフォマティクス分析によって、細胞形態(細胞極性、タイトジャンクション透過性、及びインテグリンシグナル伝達を含む)を調節するキナーゼネットワークならびに細胞周期に関与するキナーゼのネットワークが明らかになった(図6C)。合計23個のヒトキナーゼがこのように同定された。特に、細胞極性を調節する2個のキナーゼ:STK11及びPRKAG2;タイトジャンクションを調節する3個のキナーゼ:MAGI−1、EphA2、及びEGFR;インテグリンシグナル伝達に関与する4個のキナーゼ:CSK、PTK2、PTK2B、及びILK;ならびに細胞周期に関与する8個のキナーゼ:CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、CDKN2C、PKMYT1、及びWEE1を含む。
出願者らは、次に、細胞培養由来の感染性HCV(HCVcc)(Wakita, 2005)を使用し、ウイルスのライフサイクルについて同定された候補キナーゼの関連性を検証し、抗HCV処置のための既に認可されたキナーゼ阻害薬物の潜在能力を評価した。この方法を使用して検証されているヒトキナーゼは以下を含む:STK11、PRKAG2、EPHA2、EGFR、及びサイクリン依存性キナーゼ(即ち、CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、及びCDKN2Cの1つ又は複数)。
全ての同定された細胞タンパク質キナーゼが、新規抗ウイルス介入のための潜在的な標的であることを示す。したがって、一態様において、本発明は、HCV感染及びHCV関連疾患に対する抗ウイルス治療のための標的としてこれらのタンパク質キナーゼを提供する。
別の態様において、本発明は、HCV感染及び/又はHCV関連疾患の予防及び/又は処置のために有用な化合物の同定のための方法を提供する。具体的には、これらの方法は、本明細書に開示する少なくとも1つのタンパク質キナーゼを発現する又は発現することができる生物学的システム(例、細胞)を候補化合物と接触させること、及び、前記タンパク質キナーゼ又は前記キナーゼの活性を表す因子の活性を決定することを含む。候補化合物は、タンパク質キナーゼの活性が候補化合物の非存在においてより候補化合物の存在において低い場合に、潜在的HCV抗ウイルス薬剤(即ち、HCVにより起こされる感染又は疾患を処置及び/又は予防するために潜在的に有用な化合物)として認められる。あるいは、候補化合物は、キナーゼの活性を表す因子が候補化合物の存在において及び候補化合物の非存在において異なる(因子と活性の間での関係に依存して低い又は高い)場合に、潜在的なHCV抗ウイルス薬剤として認められる。
特定の実施態様において、本発明の方法は、個々の候補化合物をスクリーニングするために使用される。別の実施態様において、本発明の方法は、候補化合物のライブラリーをスクリーニングするために使用される。候補化合物は、分子の多種多様なファミリーのいずれかに属しうる。特定の実施態様において、候補化合物は、小分子、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、リボザイム、siRNA、siDNA、及びその任意の組み合わせからなる群より選択される。
本明細書に記載されるスクリーニング方法により同定される任意の潜在的なHCV抗ウイルス薬剤が、本発明により包含される。特に、本発明は、細胞のHCV感染を予防するための薬剤を提供し、それにおいて薬剤は、本明細書に開示する少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害し、それにより細胞中へのHCV侵入を予防、遮断、又は阻害する。本発明は、また、被験体においてHCV感染又はHCV関連疾患を予防又は処置するための薬剤を提供し、それにおいて薬剤は、本明細書に開示される少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害し、それにより被験体の感受性細胞中へのHCV侵入を予防、遮断、又は阻害する。本発明は、肝臓移植患者においてHCVの再発を予防するための薬剤をさらに提供し、それにおいて薬剤は、本明細書に開示される少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害し、それにより被験体の感受性細胞中へのHCV侵入を予防、遮断、又は阻害する。これらの薬剤(又はキナーゼ阻害剤)は、小分子、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、siRNA、siDNA、リボザイムなどでありうる。特定の実施態様において、これらの薬剤は、本明細書に開示されるタンパク質キナーゼの少なくとも1つの活性を阻害する当技術分野において既に公知の化合物である。少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害する当技術分野において既に公知の化合物は、メチル−2−シアノ−3,12−ジオキソラン(dioxoolean)−1,9−ジエン−28−オエート、セツキシマブ、AEE788、パニツムマブ、BMS−599626、ARRY−334543、XL647、カネルチニブ、ゲフィチニブ、HKI−272、PD153035、ラパチニブ、バンデタニブ、エルロチニブ、BMS−387032、フラボピリドール、XL647、ダサチニブ、AZM−475271、イマチニブ、AZD−1152、ソラフェニブ、PD−0332991、その誘導体、その生理学的に許容可能な塩、及びその任意の組み合わせを含む。
本発明は、また、HCV感染及びHCV関連疾患の予防及び/又は処置のための標的化システム及び戦略に関する。本発明は、特に、本明細書に開示されるキナーゼの活性を阻害することにより、HCV−宿主細胞相互作用、特に、HCV侵入に干渉する薬剤に関する。これらのキナーゼ阻害剤は、HCV感染(急性又は慢性HCV感染)及びHCV関連の疾患又は障害(例、肝臓炎症、肝硬変、及び肝細胞癌)の予防的又は治療的な処置において使用することができる。キナーゼ阻害剤(例えば細胞中へのHCV侵入を阻害する本明細書に提供するキナーゼ阻害剤など)は、抗ウイルス治療薬として特に魅力的である。
本発明のキナーゼ阻害剤は、種々の予防的及び治療的処置において適用することができる。したがって、別の態様において、本発明のキナーゼ阻害剤は;細胞(例、感受性細胞又は感受性細胞の集団)のHCV感染を予防するため;被験体においてHCV感染又はHCV関連疾患を予防又は処置するため;及び肝臓移植患者においてHCVの再発を予防するために提供される。
関連する態様において、本発明は、HCVとの接触の結果としてHCVに感染する感受性細胞の可能性を低下させる方法を提供し、感受性細胞と有効量の本発明のキナーゼ阻害剤を接触させることを含む。また、HCVとの接触の結果として被験体の感受性細胞がHCVに感染する可能性を低下させる方法を提供し、被験体に有効量の本発明のキナーゼ阻害剤を投与することを含む。本発明は、また、それを必要とする被験体においてHCV感染又はHCV関連疾患(例、肝臓疾患又は病変)を処置又は予防する方法を提供し、被験体に有効量の本発明のキナーゼ阻害剤を投与することを含む。また、肝臓移植患者におけるHCVの再発を予防する方法を提供し、患者に有効量の本発明のキナーゼ阻害剤を投与することを含む。本発明のキナーゼ阻害剤の被験体への投与は、任意の適した経路(例えば、非経口、エアゾル、経口、及び局所経路を含む)によって行ってもよい。本発明のキナーゼ阻害剤は、単独で又は治療用薬剤(例えば抗ウイルス薬剤など)と組み合わせて投与してもよい。
このように、本発明のキナーゼ阻害剤は、本明細書に記載される少なくとも1つの標的キナーゼの活性の阻害剤である当技術分野において既に公知の薬剤及び本明細書に開示するスクリーニングアッセイのいずれか1つにより同定される薬剤を含む。
特に、一実施態様において、本発明は、HCV感染の予防又は処置のためのドルソモルフィン、ダサチニブ、エルロチニブ、フラボピリドール、バンデタニブ、ゲフィチニブ、又はラパチニブの使用を提供する。別の実施態様において、本発明は、肝臓移植患者においてHCVの再発を予防するためのダサチニブ又はエルロチニブの使用を提供する。
本発明のキナーゼ阻害剤は、それ自体で又は医薬組成物として投与してもよい。したがって、別の態様において、本発明は、HCV感染及びHCV関連疾患の処置及び/又は予防のための医薬、医薬組成物、又は薬学的キットの製造のための本発明のキナーゼ阻害剤の使用を提供する。
関連する態様において、本発明は、有効量の本発明のキナーゼ阻害剤及び少なくとも1つの薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む医薬組成物を提供する。特定の実施態様において、医薬組成物は、追加の治療用薬剤(例えば抗ウイルス薬剤など)との併用投与に適応される。他の実施態様において、医薬組成物は、追加の治療用薬剤(例えば抗ウイルス薬剤など)をさらに含む。本発明の方法及び医薬組成物における使用に適した抗ウイルス薬剤は、限定はされないが、インターフェロン(例、インターフェロン−アルファ、ペグ化インターフェロン−アルファ)、リバビリン、抗HCV(モノクローナル又はポリクローナル)抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、IRES阻害剤、ヘリカーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、リボザイム、及びその任意の組み合わせを含む。
本発明のこれらの及び他の目的、利点、及び特性は、以下の好ましい実施態様の詳細な説明を読んだ当業者には明らかになるであろう。
図1は、予備実験において(実施例1を参照のこと)、HCV感染に対する抗ウイルス治療のための潜在的な標的として同定された69個のヒトタンパク質キナーゼを提示する表である。siRNAを使用して発現停止された場合、これらのタンパク質キナーゼをコードする遺伝子は、細胞中へのウイルス侵入に及ぼすHCV特異的効果を示した(即ち、HCVppを使用したHCV感染の低下、しかし、コントロール偽型VSVppに及ぼす類似の効果はない)。タンパク質キナーゼの各々のフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号も表に示す。 図1は、予備実験において(実施例1を参照のこと)、HCV感染に対する抗ウイルス治療のための潜在的な標的として同定された69個のヒトタンパク質キナーゼを提示する表である。siRNAを使用して発現停止された場合、これらのタンパク質キナーゼをコードする遺伝子は、細胞中へのウイルス侵入に及ぼすHCV特異的効果を示した(即ち、HCVppを使用したHCV感染の低下、しかし、コントロール偽型VSVppに及ぼす類似の効果はない)。タンパク質キナーゼの各々のフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号も表に示す。 図2は、予備実験において(実施例1を参照のこと)、HCV感染に対する抗ウイルス治療のための潜在的な標的として同定された32個のヒトタンパク質キナーゼを提示する表である。siRNAを使用して発現停止された場合、これらのタンパク質キナーゼをコードする遺伝子は、VSVpp侵入に対して遺伝子サイレンシングにより起こされた変化にかかわらず、細胞中へのウイルス侵入の顕著な低下を示した。タンパク質キナーゼの各々のフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号も表に示す。 図3は、上皮増殖因子受容体(EGFR)の阻害剤がHCVpp侵入及びHCVcc感染を顕著に阻害することを実証する(実験の詳細については実施例1を参照のこと)。エルロチニブ(Erlotenib)(図3A)、ゲフィチニブ(図3B)、ラパチニブ(図3C)、及びバンデタニブ(図3D)とのインキュベーションに続き、HCVpp侵入(HCVpp H77C、遺伝子型1a)及びHCVcc JFH1感染を、Huh7.5.1細胞におけるルシフェラーゼレポーター遺伝子発現又はHCV RNAのRT−PCRにより評価した。細胞を、感染前の1時間から感染後の3時間に、溶媒(CTRL)、1μM又は10μMの阻害剤とインキュベートした。ルシフェラーゼ活性を感染後72時間に評価し、全タンパク質含量に対して標準化した。データを、コントロール細胞の%HCVpp侵入又はHCVcc感染として表わした(CTRL=100%、平均値±SDを示す)。 図4は、2回目の実験において、宿主細胞由来のHCV侵入補助因子を同定するために使用される機能性RNAi HCVpp侵入スクリーニングの概略図を示す。スクリーニングの詳細を実施例2に示す。 図5は、第2組の実験において(実施例2を参照のこと)、HCV侵入及びHCV感染の開始に対し影響を及ぼすとして同定される78個のヒトタンパク質キナーゼを提示する表である。表に提示する最初の34個のヒトタンパク質キナーゼは、HCVpp侵入及びHCVcc感染に対して機能的な影響を有するが、しかし、VSV侵入に及ぼす効果は有さないことが見出されている(図5A)。タンパク質キナーゼの各々のフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号も表に示す。 図5は、第2組の実験において(実施例2を参照のこと)、HCV侵入及びHCV感染の開始に対し影響を及ぼすとして同定される78個のヒトタンパク質キナーゼを提示する表である。表に提示する最初の34個のヒトタンパク質キナーゼは、HCVpp侵入及びHCVcc感染に対して機能的な影響を有するが、しかし、VSV侵入に及ぼす効果は有さないことが見出されている(図5A)。タンパク質キナーゼの各々のフルネーム及び対応する遺伝子のGenBank登録番号も表に示す。 図6は、第2組の実験においてHCV侵入に対する顕著な影響を有するとして同定された細胞キナーゼでの生物学的プロセス及びタンパク質会合ネットワーク分析での結果を示す。HCV侵入に関与する78個の同定された細胞キナーゼ(A)及びHCV侵入に対し影響を及ぼすが、しかし、VSV侵入に対しては影響を及ぼさない34個の同定されたキナーゼ(B)を、Ingenuity Pathwaysデータベースを使用して分析した。この分析によって、生物内の同定された候補キナーゼに関連する最もよく見られる生物学的プロセスを伴う項目が特定された(閾値p<10−5)。生物学的機能の最も有意な項目は、上昇するp値により順序付けられた。(C)STRING分析により同定されたHCV侵入に関与する78個のキナーゼのタンパク質会合ネットワーク。キナーゼを連結する線は、多数の供給源(実験レポジトリ、コンピューター予測方法、及び公的テキスト収集)に由来する直接的(物理的)及び間接的(機能的)会合を示す。細胞形態、タイトジャンクション及び細胞極性(緑色)、細胞付着(濃緑色)、ならびに細胞周期進行(青色)の調節に関与するキナーゼが強調されている。(D)HCV侵入機構に対するRNAiスクリーニングにおいて同定された細胞キナーゼの影響のモデル。HCV侵入因子はオレンジで描写され、侵入スクリーニングにおいて同定された細胞キナーゼは赤色で描写されている。 図7は、肝臓キナーゼB1(STK11)のサイレンシング及びAMP活性化タンパク質キナーゼサブユニットガンマ2(PRKAG2)発現がHCVpp侵入及びHCVcc感染の阻害をもたらすことを実証する(実施例2を参照のこと)。Huh7.5細胞における特異的な個々のsiRNAによるSTK11(A)又はPRKAG2(B)のサイレンシングが、遺伝子型1a、1a、2a、3a、及び4aに由来するHCVppの侵入(左パネル)ならびにHCVcc感染(HCVcc Luc−Jc1;遺伝子型2a/a2)(右パネル)の阻害をもたらした。対照的に、コントロールsiRNAトランスフェクション(CTRL)はHCV感染に影響を与えなかった。タンパク質キナーゼ阻害剤ドルソモルフィンによりAMPK活性の阻害が、Huh7.5細胞におけるHCVpp侵入(HCVpp H77C;遺伝子型1a)(C)及びHuh7.5.1細胞におけるHCVcc感染(HCVcc Luc−Jc1;遺伝子型2a/2a)(D)を阻害した。細胞の生存は、Huh7.5細胞において減少しなかったが、しかし、Huh7.5.1において少し低下した(MTTアッセイにより示される)(C〜D)。細胞を1時間にわたり前処理し、6時間にわたる感染の間に10μMドルソモルフィンを用いて処理した。データを、CTRL siRNAトランスフェクト細胞又は溶媒コントロール処理細胞のパーセントHCVpp侵入、HCVcc感染、又は細胞生存として表わす(CTRL=100%;平均値±SDを示す)。 図8は、ヒト肝細胞癌細胞におけるEphA2及びEGFR発現のサイレンシングが、HCVpp侵入及びHCVcc感染の遺伝子型非依存的な阻害をもたらすことを実証する。(A)個々のsiRNAを使用したHuh7.5細胞におけるEphA2又はEGFR遺伝子転写のサイレンシングは、対応するタンパク質の発現の低下をもたらす。発現を、免疫沈降及びウエスタンブロットにより示される通り、コントロールsiRNA(CTRL)を用いてトランスフェクトされた細胞と比較する。模擬=未処理細胞。(B)特異的な個々のsiRNAによるEphA2、EGFR、又はCD81発現のサイレンシングは、遺伝子型1a、1b、2a、3a、及び4aに由来するHCVppの侵入の阻害をもたらした。EGFRとは対照的に、EphA2サイレンシングは、VSVppコントロール粒子の侵入に対して効果を有さなかった。(C)個々のsiRNAによるEphA2、EGFR、又はCD81発現のサイレンシングは、HCVcc感染(HCVcc Luc−Jc1、遺伝子型2a/2a)の顕著な阻害をもたらした。対照的に、コントロールsiRNAトランスフェクション(CTRL)は、HCV感染に影響を与えなかった。データを、CTRL−siRNAトランスフェクト細胞の%HCVpp侵入又はHCVcc感染として表わす(CTRL=100%;平均値±SDを示す)。 図9は、タンパク質キナーゼ阻害剤ダサチニブ及びエルロチニブによるHCVcc感染及びHCVpp侵入の用量依存的な阻害を示す。ダサチニブ又はエルロチニブとのインキュベーションに続き、Huh7.5細胞のHCVcc感染(HCVcc Luc−Jc1、遺伝子型2a/2a)(A)及び初代ヒト肝細胞におけるHCVpp侵入(HCVpp JFH1;遺伝子型2a)(B)をルシフェラーゼレポーター遺伝子発現により評価した。ダサチニブ及びエルロチニブは、初代ヒト肝細胞におけるHCVcc感染(A)及びHCVpp侵入(B)を用量依存的な様式で阻害した。キナーゼ阻害剤を感染前1時間に加えた。処理細胞の生存を、MTTアッセイを使用して評価し、灰色破線として示す。データを、溶媒処理コントロール細胞に対するパーセントHCVcc感染又はHCVpp侵入として表わす(CTRL=100%;平均値±SDを示す)。(C)ダサチニブ及びエルロチニブは、パーセントHCVcc複製としてHCV複製を阻害しなかった。Huh7.5細胞を、実施例2に記載するように、サブゲノムHCV JFH1レプリコンからのHCV RNAを用いてトランスフェクトした。電気穿孔に続く4時間、細胞を、溶媒CTRL、ダサチニブ、又はエルロチニブを用いて24時間にわたりインキュベートした。HCV RNA及びGAPDH RNAをノーザンブロットにより分析した。 図10は、マルチキナーゼ阻害剤を用いた宿主細胞キナーゼの標的化が、肝臓移植を受けている患者からのHCV単離株の感染の阻害をもたらすことを実証する。4人の異なるHCV感染患者からの肝臓移植の間に単離されたHCV株VD、VH、VK、VNからのエンベロープ糖タンパク質を持つHCVpp(遺伝子型1b)。全ての株の侵入が、Huh7.5においてEphA2、EGFR、又はCD81を標的とする特異的な個々のsiRNAを使用した遺伝子サイレンシングにより(A)及び感染1時間前に濃度10μMのダサチニブ又はエルロチニブを用いたHuh7.5細胞(B)又は初代ヒト肝細胞(PHH)(C)の処理により阻害された。対照的に、ワートマニン(10μM)はHCVpp侵入を阻害しなかった。細胞生存は、遺伝子サイレンシング(非特異的コントロールsiRNAと比較して)又は阻害剤処理(溶剤コントロールと比較して)(B〜C)のいずれにおいても低下しなかった。データを、CTRL siRNAトランスフェクト細胞又は溶媒コントロール処理細胞のパーセントHCVpp侵入又は細胞生存として表わした(CTRL=100%;平均値±SDを示す)。
定義
本明細書を通して、以下のパラグラフにおいて定義されるいくつかの用語を用いる。
「キナーゼ」及び「タンパク質キナーゼ」という用語は本明細書において互換的に使用される。それらは、ヌクレオシド三リン酸から、シグナル伝達経路に関与する別の分子(本明細書において「基質」又は「キナーゼ基質」と呼ぶ)の特定のアミノ酸残基へのリン酸基の転移を触媒する酵素を指す。リン酸基は、例えば、ATP又はGTP(アデノシン又はグアニン三リン酸)分子から転移されうる。キナーゼは、膜貫通又は細胞内タンパク質でありうる。真核生物タンパク質キナーゼは、触媒(キナーゼ)ドメインを構成する約250のアミノ酸の一連のストレッチの配列により特徴付けられる。キナーゼは、チロシンキナーゼ、セリン/スレオニンキナーゼ、ヒスチジンキナーゼ、又は二重特異性キナーゼでありうる。
「キナーゼ活性」及び「キナーゼの活性」という用語は、本明細書において互換的に使用され、基質分子の特定のアミノ酸残基のリン酸化を触媒するタンパク質キナーゼの能力を指す。
「キナーゼ活性の阻害剤」という用語は、化合物を指す場合、ヌクレオシド三リン酸から、基質分子の特定のアミノ酸残基へのリン酸基の転移を触媒するタンパク質キナーゼの能力を阻害する(例、完全に抑制する又は部分的に減少する)化合物の能力を指す。本発明の実施において、キナーゼ活性の阻害は、多種多様な機構のいずれかにより達成することができる。しかし、機構とは無関係に、キナーゼ活性阻害は、その基質のリン酸化を触媒するキナーゼの能力の低下をもたらす。このように、「阻害」とは、基質のリン酸化のレベルが、化合物の存在におけるインキュベーション後に、例えば、本発明のアッセイにおいて少なくとも50%低下することを意味する。好ましくは、基質のリン酸化のレベルは、化合物により少なくとも90%低下される。より好ましくは、基質のリン酸化のレベルは、化合物により少なくとも95%低下される。本発明のキナーゼアッセイでの基質分子のリン酸化のレベルにおけるそのような減少を誘導する候補化合物が、キナーゼの活性の阻害剤として「同定される」。このように、特定の実施態様において、「キナーゼ活性の阻害剤」は、所与のキナーゼの活性を阻害/抑制するとして、本発明のスクリーニング方法により同定された化合物である。
「タンパク質キナーゼシグナル伝達経路」及び「タンパク質キナーゼカスケード」という用語は、本明細書において互換的に使用される。それらは、キナーゼタンパク質シグナル伝達カスケードの上流及び下流の成分の両方を指す。
「基質」及び「キナーゼ基質」という用語は、本明細書において互換的に使用される。それらは、1つ又は複数のシグナル伝達経路に関与する分子を指し、それはキナーゼの作用を通じてリン酸化されることができ、そのリン酸化は最終的に1つ又は複数の細胞応答の修飾をもたらす。例示的な基質は、限定はされないが、代謝酵素、遺伝子調節タンパク質、細胞骨格タンパク質、又は他のタンパク質キナーゼ(例、同じシグナル伝達経路に関与する下流のキナーゼ)を含む。
「キナーゼアクチベーター」という用語は、本明細書で使用される通り、キナーゼの活性化を誘発する任意の細胞外又は他の型の刺激を指し、それは基質分子のリン酸化を誘導する。キナーゼアクチベーターの例は、環境ストレスシグナル(例えば浸透圧ショック、熱ショック、低酸素、及びUV照射など)、化学的ストレスシグナル(例えば酸化ストレス、ヒト発癌性物質、及び環境汚染物質など)、及び生化学的刺激(例えば増殖因子、サイトカイン、成長ホルモン、及び神経伝達物質など)を含む。生化学的刺激は、一般的に、他の細胞の機能に影響を与える、細胞により天然で分泌される分子である。
「構成的に活性な」という用語は、タンパク質キナーゼに適用される場合、キナーゼアクチベーターの非存在において基質リン酸化を触媒する能力を有するキナーゼを指す。構成的に活性なキナーゼは、本発明のスクリーニングアッセイで使用される細胞において内因性発現されうる又は、あるいは、細胞が形質転換され、構成的に活性なキナーゼを発現しうる。
本明細書で使用する「遺伝子」という用語は、別々の産物(RNA又はタンパク質を問わず)をコードするポリヌクレオチドを指し、コード配列の前(5’非コード配列)又は後(3’非コード配列)の調節配列を含みうる。2個以上のポリヌクレオチドが別々の産物をコードしうるため、この用語は、また、同じ産物をコードする遺伝子の対立遺伝子及び多型、又は機能的に関連する(機能の獲得、喪失、又は調節を含む)そのアナログを含む。
本明細書で使用する「実質的に同種の集団」という用語は、細胞に適用された場合、細胞の集団を指し、それにおいて集団における細胞の少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約90%が同じ細胞型である。細胞型の例は、限定はされないが、血小板、リンパ球、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、内皮細胞、腫瘍細胞、上皮細胞、顆粒球、単球、肥満細胞、神経細胞などを含む。
「システム」及び「生物学的システム」という用語は、本明細書において互換的に使用される。それらは、インビトロ、インビボ、又はエクスビボでの生物学的要素、例えば細胞、生物学的液体、又は生物学的組織を指す。システムは、例えば、生きた被験体(例、それは生検又は採血により得てもよい)又は死亡した被験体(例、それは剖検で得てもよい)に由来しうる。生物学的システムが得られる被験体は、HCV感染の動物モデルであってもよい。あるいは、それはヒトであってもよい。
本明細書で使用する「被験体」という用語は、ヒト又は別の哺乳動物(例、霊長類、イヌ、ネコ、ヤギ、ウマ、ブタ、マウス、ラット、ウサギなど)を指し、それらはC型肝炎ウイルス(HCV)の宿主でありうるが、しかし、ウイルスに感染していてもしていなくてもよく、及びHCV関連疾患を患っていてもいなくてもよい。非ヒト被険体はトランスジェニック又は他の改変動物でありうる。本発明の多くの実施態様において、被験体はヒトである。そのような実施態様において、被験体はしばしば「個体」といわれる。「個体」という用語は特定の年齢を意味せず、そのため新生児、小児、十代の若者、及び成人を包含する。
本明細書で使用する「HCV」という用語は、任意の主なHCV遺伝子型、サブタイプ、単離株及び/又は疑似種を指す。HCV遺伝子型は、限定はされないが、遺伝子型1、2、3、4、5、及び6を含む;HCVサブタイプは、限定はされないが、サブタイプ1a、1b、2a、2b、2c、3a、4a−f、5a、及び6aを含む。
「HCVに羅患する」及び「HCVに感染した」という用語は、本明細書において互換的に使用される。被験体に関連して使用される場合、それらは、HCVにより感染された少なくとも1つの細胞を有する被験体を指す。「HCV感染」という用語は、標的細胞中へのHCV遺伝情報の導入(例えば標的細胞膜とHCV又はHCVエンベロープ糖タンパク質陽性細胞との融合などによる)を指す。
「HCV関連疾患(HCV-related disease)」及び「HCV関連疾患(HCV-associated disease)」という用語は、本明細書において互換的に使用される。それらは、HCVと関連する及び/又は直接的もしくは間接的に引き起こされることが知られる又は疑われる任意の疾患又は障害を指す。HCV関連(HCV-related)(又はHCV関連(HCV-associated))疾患は、限定はされないが、多種多様な肝臓疾患、例えば急性肝炎、慢性肝炎、肝硬変、及び肝細胞癌の無症状性キャリア状態などを含む。これら用語は、感染が臨床的に明らかになるか否かにかかわらず、任意のHCV感染の症状及び副作用(潜在性、持続性、及び無症状性の感染を含む)を含む。
「処置」という用語を本明細書において使用し、(1)疾患又は状態(例、HCV感染又はHCV関連疾患)の発症を遅延又は予防する;(2)疾患又は状態の症状の進行、増悪、又は悪化を減速又は停止させる;(3)疾患又は状態の症状の寛解をもたらす;あるいは(4)疾患又は状態を治癒させることを目的とする方法又はプロセスを特徴付ける。処置を、予防的(prophylactic)又は予防的(preventing)措置で、疾患又は状態の発症前に施してもよい。あるいは又は加えて、処置を、治療措置で、疾患の開始後に施してもよい。
「医薬組成物」は、本明細書において、有効量の少なくとも1つの生物学的に活性な成分(例えば、タンパク質キナーゼ阻害剤)及び少なくとも1つの薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含むと定義される。
本明細書で使用する「有効量」という用語は、その意図する目的(例、細胞、組織、系、又は被験体における所望の生物学的又は薬理応答)を満たすために十分である化合物又は組成物の任意の量を指す。例えば、本発明の特定の実施態様において、目的は以下でありうる:キナーゼの活性を阻害すること;HCV感染を予防すること;HCV関連疾患の発症を予防すること;HCV関連疾患(例、慢性C型肝炎、肝硬変など)の症状の進行、増悪、又は悪化を減速、軽減、又は停止させること;疾患の症状の寛解をもたらすこと;及び/又はHCV関連疾患を治癒すること。
「薬学的に許容可能な担体又は賦形剤」という用語は、活性成分の生物学的活性の有効性に干渉せず、それが投与される濃度で宿主に対して過度の毒性がない担体媒質を指す。この用語は、溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤、ならびに吸着遅延剤などを含む。薬学的活性物質のためのそのような媒質及び薬剤の使用は、当技術分野において周知である(例えば、"Remington's Pharmaceutical Sciences", E. W. Martin, 18th Ed., 1990, Mack Publishing Co.: Easton, PAを参照のこと。その全体が参照により本明細書に組み入れられる)。
「感受性細胞」及び「HCV感受性細胞」という用語は、本明細書において互換的に使用される。それらは、HCVに感染されうる任意の細胞を指す。感受性細胞は、しかし、限定されないが、肝臓細胞又は肝細胞、初代細胞、肝細胞癌細胞、CaCo2細胞、樹状細胞、胎盤細胞、子宮内膜細胞、リンパ節細胞、リンパ球様細胞(B及びT細胞)、末梢血単核球、及び単球/マクロファージを含む。
「HCV感染を予防、阻害、又は遮断する」という用語は、薬剤(例、タンパク質キナーゼ阻害剤)を指して使用される場合、感受性細胞又は感受性細胞集団中に導入されたHCV遺伝情報の量を、薬剤の非存在において導入されるであろう量と比較し、低下させることを意味する。
「候補化合物」という用語は、任意の天然又は非天然の分子、例えば生物学的高分子(例、核酸、ポリペプチド、又はタンパク質)、有機又は無機分子、あるいは目的の活性についてテストするために生物学的材料、例えば細菌、植物、真菌、又は動物(特に哺乳動物、ヒトを含む)細胞又は組織などから作製される抽出物などを指す。本発明のスクリーニング方法において、候補化合物は、所与のタンパク質キナーゼの活性を阻害する能力について評価される。
「小分子」という用語は、本明細書で使用される通り、低分子量の任意の天然もしくは合成の有機もしくは無機化合物又は因子を指す。好ましい小分子は、50ダルトン超及び2,500ダルトン未満の分子量を有する。より好ましくは、小分子は、600〜700ダルトン未満の分子量を有する。さらにより好ましくは、小分子は、350ダルトン未満の分子量を有する。
本明細書で使用する「生理学的に許容可能な塩又はプロドラッグ」という用語は、適切な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー応答などを伴わず、患者の組織と接触させるうえで使用に適した、妥当な利益/リスク比に相応であり、それらの意図された使用のために効果的である塩又はプロドラッグを指す。
「塩」という用語は、対応する遊離塩基又は遊離酸の生物学的活性及び特性を保持し、生物学的にも又は他の点でも望ましい任意の酸付加又は塩基付加塩を指す。酸付加塩は、無機酸(例、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸など);及び有機酸(例えば、酢酸、プロピオン酸、ピルビン酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、サリチル酸など)と形成される。塩基付加塩は、無機塩基(例、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩、アルミニウム塩など)及び有機塩基(例、一級、二級、及び三級アミンの塩、天然の置換アミンを含む置換アミン、環状アミン及び塩基性イオン交換樹脂、例えばイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、2−ジメチル−アミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、N−エチルピペリジン、ポリアミン樹脂など)と形成することができる。
「プロドラッグ」という用語は、インビボでの投与時に、代謝される又はそうでなければその化合物の生物学的、薬学的、又は治療的に活性な形態に変換される化合物を指す。プロドラッグは、化合物の代謝安定性又は輸送特性を変え、副作用又は毒性をマスクし、化合物の香りを改善する、及び/又は化合物の他の特徴もしくは特性を変えるように設計してもよい。インビボでの薬力学的プロセス及び薬物代謝の知識に基づき、薬学的に活性な化合物が同定されると、薬学的技術分野の当業者は、一般的に、化合物のプロドラッグを設計することができる(Nogrady, "Medicinal Chemistry A Biochemical Approach", 1985, Oxford University Press: N.Y., pages 388-392)。適切なプロドラッグの選択及び調製のための手順も、当技術分野において公知である。
「約(approximately)」及び「約(about)」という用語は、数を指すために使用される通り、一般的に、別に記載されない又はそうでなければ文脈から明らかではない限り(そのような数が可能な値の100%を超えうる場合を除く)、その数のいずれかの方向で(その数より大きい又は小さい)10%の範囲内に入る数を含む。
特定の好ましい実施態様の詳細な説明
上記の通り、本発明は、691個の細胞キナーゼ及び関連タンパク質を標的化する機能的siRNAスクリーニングを適用し、HCV侵入に及ぼすキナーゼ遺伝子サイレンシングの効果を研究することにより同定された抗ウイルス物質のための推定標的としての新たなHCV侵入因子のパネルを提供する。HCV侵入及び感染において直接的又は間接的に役割を果たす同定されたタンパク質キナーゼは、とりわけ、新規治療プロトコール、有用な抗ウイルス治療、ならびに新たな抗ウイルス薬剤を発見及び開発するための新たなスクリーニング方法(例、アッセイ)及び材料を提供する。
I − 宿主細胞のタンパク質キナーゼ
それらの精密な一連の実験において(実施例2及び図3を参照のこと)、出願者らは、HCV侵入及びHCV感染の開始に対して影響を与えるヒトキナーゼ遺伝子を同定するための1次及び2次スクリーニングを実施している。より具体的には、これらの遺伝子のサイレンシングは、細胞中へのHCVpp及びHCVcc侵入において顕著な低下をもたらした。これらのスクリーニングよって、以下のGenBank登録番号を有する78個のキナーゼ遺伝子の同定に至った:NM_001743、NM_004383、NM_173515、NM_001123、NM_001258、NM_004064、NM_001262、NM_004431、NM_004444、NM_006712、NM_005248、NM_004517、NM_001570、NM_007229、NM_152835、NM_003559、NM_004203、NM_004073、NM_016457、NM_003576、NM_003390、NM_016508、NM_001619、NM_001826、NM_004734、NM_006182、NM_017729、NM_005255、NM_002220、NM_002749、NM_005884、NM_000455、NM_007271、NM_003331、NM_001106、NM_005876、NM_000051、NM_004217、NM_001721、NM_004333、NM_001786、NM_033487、NM_000075、NM_001260、NM_001277、NM_005198、NM_006383、NM_020990、NM_004080、NM_005228、NM_005233、NM_004441、NM_005246、NM_002011、BF688722、NM_022158、NM_000162、NM_025211、NM_182982、NM_001556、NM_006116、NM_024117、NM_033116、NM_024594、NM_018425、NM_005028、NM_016203、NM_006742、NM_173176、NM_031480、NM_004755、NM_031464、NM_030974、XM_051221、NM_052841、NM_005781、及びNM_014683。
したがって、本発明は、HCV感染及びHCV関連疾患に対する医学的介入のための新規標的として78個のヒト細胞タンパク質キナーゼを提供する。これらのタンパク質キナーゼは、上記の78個の遺伝子によりコードされる。より具体的には、これらのキナーゼは以下である:CALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、TYK2、ACVR2B、APEG1、ATM、AURKB、BMX、BRAF、CDC2、CDC2L1、CDK4、CDK8、CHKA、CHKB、CIB2、CKMT1、DGKB、EGFR、EPHA3、EPHB1、FER、FGFR4、FLT3LG、FN3K、GCK、GKAP1、GRK4、IKBKB、MAP3K7IP1、MAPKAP1、NEK9、PANK3、PI4KII、PIP5K2A、PRKAG2、PSKH1、PTK2、PTK2B、RIOK1、RPS6KA5、RPS6KL1、Sharpin、SKIP、STK22C、TNK2、及びULK2。タンパク質キナーゼ(及び対応する遺伝子)のフルネーム及び遺伝子のGenBank登録番号を、図5に提示する表に示す。
比較スクリーニングを実施し、siRNAを使用して発現停止された場合に細胞中へのHCVpp及びHCVcc侵入において顕著な低下を示したが、しかし、細胞中へのVSVpp侵入においては任意の変化を起こさなかったキナーゼ遺伝子を同定した。これによって、以下のGenBank登録番号を有する34個のキナーゼ遺伝子の同定に至った:NM_001743、NM_004383、NM_173515、NM_001123、NM_001258、NM_004064、NM_001262、NM_004431、NM_004444、NM_006712、NM_005248、NM_004517、NM_001570、NM_007229、NM_152835、NM_003559、NM_004203、NM_004073、NM_016457、NM_003576、NM_003390、NM_016508、NM_001619、NM_001826、NM_004734、NM_006182、NM_017729、NM_005255、NM_002220、NM_002749、NM_005884、NM_000455、NM_007271、及びNM_003331。
したがって、本発明は、ウイルス感染、特にHCV感染及びHCV関連疾患に対する医学的介入のための新規標的として34個のヒト細胞タンパク質キナーゼを提供する。これらのタンパク質キナーゼは、上記の34個の遺伝子によりコードされる。より具体的には、これらのキナーゼは以下である:CALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、及びTYK2。キナーゼ(及び対応する遺伝子)のフルネーム及び遺伝子のGenBank登録番号を、図5Aに提示する表に示す。
78個のヒトキナーゼで実施されたSTRINGデータベースを使用したバイオインフォマティクス分析によって、細胞形態(細胞極性、タイトジャンクション透過性、及びインテグリンシグナル伝達を含む)を調節するキナーゼネットワークならびに細胞周期に関与するキナーゼのネットワークが明らかになった(図6C)。合計23個のヒトキナーゼがこのように同定された。特に、細胞極性を調節する2個のキナーゼ;タイトジャンクションを調節する3個のキナーゼ;インテグリンシグナル伝達に関与する4個のキナーゼ;及び細胞周期に関与する8個のキナーゼを含む。
したがって、本発明は、ウイルス感染、特にHCV感染及びHCV関連疾患に対する医学的介入のための新規標的として17個のヒト細胞タンパク質キナーゼを提供する。これらの17個のタンパク質キナーゼは以下である:STK11、PRKAG2、MAGI−1、EphA2、EGFR、CSK、PTK2、PTK2B、ILK、CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、CDKN2C、PKMYT1、及びWEE1。
出願者らは、次に、認可されたキナーゼ阻害薬物を使用して、HCV感染に対する医学的介入のための標的としての同定されたタンパク質キナーゼを検証してきた(実施例1及び2を参照のこと)。出願者らは、ドルソモルフィン(AMPK活性の阻害剤)を用いたHuh7.5細胞のプレインキュベーションによってHCVpp侵入が顕著に阻害されることを見出し、これによりSTK11及びPRKAG2の役割を確認した。同様に、ダサチニブ(EphA2機能の阻害剤)を用いたプレインキュベーションによって、初代ヒト肝細胞におけるHCVpp侵入及びHuh7.5.1細胞のHCVcc感染が顕著に阻害され、EphA2機能がHCV侵入のために重要であることが確認された。また、出願者らは、エルロチニブを使用したEGFR活性の阻害が、HCV侵入及びHCV感染を用量依存的に阻害することを見出し、これによりEGFRの役割を確認した。同様の結果が、他のEGFR阻害剤(例えばバンデタニブ、ゲフィチニブ、及びラパチニブなど)を使用して得られた。最後に、フラボピリドール(CDKファミリーの十分に特徴付けられた阻害剤)が、初代ヒト肝細胞においてHCVpp侵入を顕著に阻害し、サイクリン依存性キナーゼ、特にCDK3の役割を確認した。
したがって、本発明は、ウイルス感染、特にHCV感染及びHCV関連疾患に対する医学的介入のための新規標的として以下のタンパク質キナーゼを提供する。これらのタンパク質キナーゼは以下である:STK11、PRKAG2、EPHA2、EGFR、及びサイクリン依存性キナーゼ、特にCDK3。
II − HCV抗ウイルス薬剤としてのキナーゼ阻害剤
本発明者らにより同定されたヒト細胞タンパク質キナーゼを、新たなHCV抗ウイルス薬剤の同定、設計、及び開発のための標的として使用することができる。HCV抗ウイルス薬剤として有用なキナーゼ阻害剤は、多種多様な分子のファミリーのいずれかに属しうる。限定はされないが、有機化合物(例、小分子、サッカライド、ステロイドなど)、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体(例、キナーゼに結合する抗体)、ペプチド、ポリペプチド、核酸分子(例、アンチセンス化合物、リボザイム、三重らせん分子、SELEX RNAなど)を含む。既に上で言及した通り、本発明のキナーゼ阻害剤は、その基質のリン酸化を触媒する対象のタンパク質キナーゼの能力の阻害(例、完全な抑制又は部分的な減少)をもたらす種々の機構の1つ又は複数によりその効果を発揮しうる。このように、キナーゼ阻害剤は、例えば、対象のキナーゼをコードする遺伝子の発現を阻害、遮断、もしくは妨害することにより(遺伝子治療アプローチ)、及び/又は酵素活性を阻害、遮断、もしくは妨害することにより(キナーゼの基質の活性又は機能の競合又は調節を通じて、あるいはキナーゼ又はその触媒/酵素ドメインへの競合的結合を通じて、キナーゼ基質への及び/又はキナーゼエフェクターの上流及び/又は下流への競合的結合を通じて、を含む)その効果を発揮しうる。
本発明は、本明細書に開示するキナーゼの少なくとも1つの活性を阻害する能力について候補化合物をスクリーニングすることにより、HCV感染を予防及び/又は処置するために有用な化合物を同定するための方法を提供する(以下参照)。本発明は、本発明のスクリーニング方法によりキナーゼ阻害剤として同定された化合物のいずれかを包含する。しかし、本発明は、また、本明細書に開示するタンパク質キナーゼの少なくとも1つの活性を阻害する当技術分野において既に公知である化合物の使用を包含する。これらのタンパク質キナーゼ阻害剤は、しばしば、抗癌剤として設計され、様々な企業(限定はされないが、Genetech、Boehringer Ingelheim、Imclone、Novartis、Roche、AstraZeneca、OSI、Onyx、Bayer、Pfizer、BMS、Sanofi、GSK、及びAmgenを含む)により開発される。
公知のキナーゼ阻害剤の例は、限定はされないが、メチル−2−シアノ−3,12−ジオキソラン−1,9−ジエン−28−オエート(CHUKの阻害用);セツキシマブ(EGFRの阻害用)、AEE788、パニツムマブ、BMS−599626、ARRY−334543、XL647、カネルチニブ、ゲフィチニブ、HKI−272、PD153035、ラパチニブ、バンデタニブ、及びエルロチニブ(EGFRの阻害用);BMS−387032及びフラボピリドール(CDK2、CDK3、CDK4、及びCDK8の阻害用);XL647(EPHB4の阻害用);ダサチニブ及びAZM−475271(SRCの阻害用);イマチニブ(BCRの阻害用);ダサチニブ(EPHA2の阻害用);及びAZD−1152(AURKBの阻害用)を含む。公知のキナーゼ阻害剤の他の例は、限定はされないが、ソラフェニブ(BRAFの阻害用);BMS−599626(ERBB4の阻害用);PD−0332991及びフラボピリドール(CDK4の阻害用)を含む。
上記の通り、本出願者らは、同定されたキナーゼの一部の公知の阻害剤が、HCV侵入及びHCV感染を顕著に阻害したことを示している(実施例1及び2を参照のこと)。したがって、本発明は、エルロチニブ(Tarceva(登録商標))、バンデタニブ(Zactima(登録商標))、ゲフィチニブ(Iressa(登録商標))、又はラパチニブ(Tyverb(登録商標))の使用を提供し、全てがHCV感染の予防及び/又は処置のためのEGFR活性の阻害剤である。本発明は、また、ドルソモルフィン(AMPK活性の阻害剤)、ダサチニブ(Sprycel(登録商標))(EphA2機能の阻害剤)、又はフラボピリドール(Alvocidib(登録商標))(CDKファミリー(CDK3、CDC2、CDK2、CDK4、及びCDK8を含む)の十分に特徴付けられた阻害剤)のHCV感染の予防及び/又は処置のための使用を提供する。
本出願者らは、また、エルロチニブ及びダサチニブによるEGFR及びEphA2機能の阻害が、全ての主なHCV遺伝子型の及び肝臓移植の間でのHVC感染患者から単離されたウイルス株の大パネルの侵入を遮断したことを示している(実施例2を参照のこと)。したがって、本発明は、肝臓移植患者においてHCVの再発を予防するためのエルロチニブ又はダサチニブの使用を提供する。
関連する態様において、本発明は、HCV感染及びHCV関連疾患の予防又は処置のための医薬の製造のためのこれらの公知のキナーゼ阻害剤のいずれかの使用を提供する。
III − HCV抗ウイルス薬剤としてのキナーゼ阻害剤の同定の方法
上記の通り、本発明は、本発明の少なくとも1つのキナーゼの活性を阻害することにより、細胞中へのHCV侵入及び/又はHCV感染を低下、阻害、又は抑制する化合物の同定のための方法を提供する。種々のアッセイプロトコール及び検出技術が、当技術分野において周知であり、この目的のために当業者は容易に適応することができる。そのような方法は、限定はされないが、ハイスループットアッセイ(例、マイクロアレイ技術、ファージディスプレイ技術)ならびにインビトロ及びインビボでの細胞及び組織アッセイを含む。
特定の好ましい実施態様において、本発明の方法は、本発明の少なくとも1つのキナーゼを発現する(発現することができる)生物学的システムを、候補化合物と、候補化合物がキナーゼ活性を調節するために十分な条件下及び時間にわたりインキュベートすること;及びキナーゼの活性を測定することを含む。キナーゼの活性を減少させる候補化合物が、キナーゼ阻害剤及び潜在的なHCV抗ウイルス薬剤として同定されている。特定の実施態様において、本発明の方法は、より具体的には、本発明の少なくとも1つのキナーゼを発現する(発現することができる)生物学的システムを、候補化合物と、候補化合物がキナーゼの活性を調節するために十分な条件下及び時間にわたりインキュベートし、それによりテストシステムを得ること;生物学的システムを候補化合物が存在しない同じ条件下及び同じ時間にわたりインキュベートし、それによりコントロールシステムを得ること;テストシステムにおいて、キナーゼ活性を表す少なくとも1つの因子を測定すること;コントロールシステムにおいてその因子を測定すること;テストシステム及びコントロールシステムにおいて測定された因子を比較すること;ならびにテストシステムにおいて測定された因子がコントロールシステムにおいて測定された因子よりも小さい又は大きい場合に、候補化合物がキナーゼの活性を阻害することを決定することを含む。
本明細書において提供するスクリーニング方法は、本発明の1つ又は複数のキナーゼの活性を阻害することにより、それらの効果を発揮するHCV抗ウイルス薬剤の発見及び開発につながるであろう。これらの薬剤は、HCV感染及び/又はHCV関連疾患及び症状の処置及び/又は予防において潜在的に有用でありうる。
A.生物学的システム
本発明のアッセイ及びスクリーニング方法は、任意のタイプの生物学的システム(即ち、細胞、生体液、生体組織、又は動物)を使用して行われうる。特定の実施態様において、システムは、本発明の少なくとも1つのキナーゼを発現する(又は発現することができる)生物学的要素である(例、細胞、血液試料、組織サンプル、臓器の全体又は部分、例、肝臓、又は動物モデル)。特定の実施態様において、生物学的システムをHCVに感染させてもよい(例、HCV感受性細胞)。
特定の実施態様において、本発明のアッセイ及びスクリーニング方法を、標準的な組織培養プラスチックウェア中で増殖させることができる細胞を使用して行う。そのような細胞は、任意のいずれかの既知起源に由来する全ての正常な及び形質転換された細胞を含む。好ましくは、細胞は哺乳動物(ヒト又は動物、例えば齧歯類又はサルなど)由来である。より好ましくは、細胞はヒト由来である。哺乳動物細胞は、任意の臓器又は組織由来(例、脳、肝臓、肺、心臓、腎臓、皮膚、筋肉、骨組織、骨髄、又は血液など)及び任意の細胞タイプでありうる。適した細胞型は、限定はされないが、基底細胞、上皮細胞、血小板、リンパ球、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、網状赤血球、顆粒球、単球、肥満細胞、神経細胞、神経芽細胞、巨大細胞、樹状細胞、マクロファージ、内皮細胞、腫瘍細胞、間質細胞、クッパー細胞、ランゲルハンス細胞、沿岸細胞、組織細胞(例えば筋細胞及び脂肪細胞など)、除核細胞などを含む。特定の実施態様において、本発明のアッセイ及びスクリーニング方法は、HCV感受性であり、本発明の少なくとも1つのキナーゼを発現する細胞を使用して実施される。そのような細胞の例は、限定されないが、肝臓細胞又は肝細胞、初代ヒト肝細胞、ヒト又は他の種由来の初代細胞、肝細胞癌細胞、CaCo2細胞、樹状細胞、胎盤細胞、子宮内膜細胞、リンパ節細胞、リンパ球様細胞(B及びT細胞)、末梢血単核球、及び単球/マクロファージを含む。
本発明のアッセイ及びスクリーニング方法を実施する際に使用される細胞は、初代細胞、二次細胞、又は不死化細胞(例、樹立細胞株)でありうる。それらは、当技術分野において周知の技術により調製してもよく(例えば、細胞を、患者又は健康なドナーからの採血により又は生検により得てもよい)、又は免疫及び微生物供給業者(例えば、American Type Culture Collection, Manassas, VA)から購入してもよい。あるいは又は加えて、細胞を遺伝子操作したもの、例えば、対象の遺伝子、例えば対象のキナーゼを発現する遺伝子などを含んでもよい。
特定の実施態様において、本発明のスクリーニング方法において使用される細胞は、2種以上の細胞タイプである。別の実施態様において、細胞は単一の細胞タイプである。好ましくは、細胞は、実質的に同種の細胞集団由来であり、それにおいて集団中の細胞の少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約90%が同じ細胞タイプである。本発明の方法において使用される細胞は、同じ種の異なる被険体又は個体に由来しうる。しかし、好ましくは、細胞は単一の被験体又は個体に由来する。
本発明のアッセイを実施するための特定の細胞型及び/又は細胞株の選択は、いくつかの因子(例えばその活性が研究中であるキナーゼの性質など)及びアッセイの用途により影響されるであろう。例えば、一次薬物スクリーニング(即ち、スクリーニングの第1ラウンド)のために開発されたアッセイは、好ましくは、樹立細胞株を使用して実施してもよく、それは市販品であり、通常、比較的増殖が容易であり、一方、薬物開発プロセスにおいて後に使用されるアッセイは、好ましくは、初代細胞又は二次細胞を使用して実施してもよく、それはしばしば、不死化細胞よりも入手、維持、及び/又は増殖が困難であるが、インビボの場合より良好な実験モデルである。
本発明のアッセイ及びスクリーニング方法の実施の際に使用することができる樹立細胞株の例は、HepG2肝臓肝細胞癌細胞、Hep3B肝臓肝細胞癌細胞、初代肝細胞、Huh7由来細胞株、及び不死化肝細胞を含む。本発明のスクリーニング方法において使用することができる初代細胞及び二次細胞は、限定はされないが、上皮細胞、血小板、リンパ球、単球、筋細胞、マクロファージ、肝細胞、内皮細胞などを含む。
本発明のアッセイにおいて使用される細胞は、標準的な細胞培養技術に従って培養してもよい。例えば、細胞を、適した容器中で、加湿95%空気−5%CO雰囲気を含むインキュベータに入れて37℃の無菌環境において増殖させる。容器は撹拌又は静置培地を含みうる。種々の細胞培養液を使用してもよく、不明確の生体液(例えばウシ胎児血清など)を含む培地ならびに完全に確定されている培地、例えば293 SFM無血清培地(Invitrogen Corp., Carlsbad, CA)を含む。細胞培養技術は、当技術分野において周知であり、確立されたプロトコールを多様な細胞タイプの培養のために利用可能である(例えば、R.I. Freshney, "Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique", 2nd Edition, 1987, Alan R. Liss, Inc.を参照のこと)。
特定の実施態様において、スクリーニング方法を、マルチウェルアッセイプレートの複数のウェルに含まれる細胞を使用して実施する。そのようなアッセイプレートは、例えば、Strategene Corp.(La Jolla, CA)及びCorning Inc.(Acton, MA)の市販品であり、例えば、48ウェル、96ウェル、384ウェル、及び1536ウェルプレートを含む。
所望ならば、細胞生存を、アッセイの前に、例えば、標準的な技術(組織学、ラジオアイソトープを用いた定量的評価、光学もしくは走査電子顕微鏡又は蛍光顕微鏡を使用した視覚的観察を含む)を使用して決定することができる。あるいは、細胞生存を蛍光活性化細胞分取(FACS)により評価してもよい。
対象のキナーゼが非構成的に活性なキナーゼである実施態様において、基質分子のリン酸化が、細胞外又は他のタイプの刺激(本明細書において「キナーゼアクチベーター」と呼ぶ)に応答して起こる。したがって、特定の実施態様において、本発明のアッセイは、細胞を、キナーゼの活性化が起こり、基質のリン酸化(阻害剤の非存在において)をもたらすことができる条件及びそのような時間にわたりキナーゼアクチベーターに対して暴露することを含む。本発明の方法の実施で使用するキナーゼアクチベーターは、種々の刺激(環境ストレスシグナル、化学的ストレスシグナル、生化学的刺激、及びそのような刺激の任意の組み合わせを含む)のいずれかでありうる。当業者により十分理解される通り、本発明のアッセイの開発のためのキナーゼアクチベーターの選択は、その活性が候補化合物の存在において評価されるキナーゼの性質により影響されるであろう。
構成的に活性であるキナーゼ、即ち、刺激が無い場合に基質分子のリン酸化を触媒する能力を示すキナーゼに関連する実施態様において、本発明の方法は、キナーゼアクチベーターを使用したキナーゼ刺激を含まないであろう。
本発明の特定の方法において、細胞を試薬に暴露させること、細胞を試薬と接触させること、又は細胞を試薬とインキュベートすることは、試薬を、細胞を含む容器(例、マルチウェルプレートのウェル)に加えること、及び、細胞を、特定の試薬の意図される役割を達成する又は達成することができる条件及び期間にわたり適した培養液中に試薬を加えインキュベートすることを含む。より具体的には、細胞をキナーゼアクチベーターに暴露することは、好ましくは、対象の(非構成的に活性である)タンパク質キナーゼを活性化し、基質分子を阻害剤の非存在下でリン酸化することを可能にする条件下で行う。細胞を候補化合物に暴露し、所与のキナーゼの活性に及ぼすその効果について試験することは、好ましくは、そのようなキナーゼ活性の公知の阻害剤がその効果を発揮することを可能にする条件下で行われる。そのような条件は、当技術分野において周知であるか、又は、例えば、経験的に、当業者により容易に決定されうる。
特定の実施態様において、本発明のアッセイ及びスクリーニング方法は、細胞を飢餓状態にする段階を、それらを様々な試薬に暴露する前に含みうる。細胞の飢餓は、対象のタンパク質キナーゼが構成的に活性ではない場合に特に有用でありうる。細胞の飢餓は、任意の適した方法により、例えば、細胞を、血清又は増殖サプリメントを含まない培地中で培養することにより実施してもよい。特定の実施態様において、本発明のアッセイ及びスクリーニング方法は、細胞を固定することを含みうる。この段階を一般的に実施して、特定の状態に細胞を保存又は「凍結」し、好ましくは、細胞の構造の正確な表示が保持されるようにする。例えば、細胞の本来の大きさ及び形状を保持し、細胞材料の喪失を最小限にし、及び/又はその細胞内構成物の反応性及び/又は状態を保持することがしばしば望ましい。細胞を、当技術分野において周知である種々の適した化学的及び物理的方法のいずれかにより固定してもよい。特定の実施態様において、本発明のアッセイ及びスクリーニング方法は、細胞の透過化の段階を含む。透過化を実施して、細胞の細胞質又は細胞内分子、細胞の成分又は構造への接近を促進させる。特に、透過化によって、薬剤が細胞に侵入し、通常そのような透過化処理の非存在において細胞中へ浸透しうるよりも大きい細胞内の濃度に達することを可能にしうる。細胞の透過化を、任意の方法(限定はされないが、界面活性剤又は有機アルコールへの暴露を含む)により実施してもよい。
B.候補化合物
本発明のスクリーニング方法を、本発明において同定される少なくともキナーゼの活性を阻害する能力を有する化合物又は薬剤を同定するために使用してもよい。本発明のスクリーニング方法を、一般的に、HCV感染及び/又はHCV関連疾患の予防及び/又は処置において有用な治療薬を開発するという目的で実施する。
当業者により理解される通り、化合物又は薬剤のいずれかの種類を、本発明の方法を使用して試験することができる。候補化合物は合成又は天然の化合物でありうる;それは、単一の分子又は異なる分子の混合物もしくは複合体でありうる。特定の実施態様において、本発明の方法を、1つ又は複数の化合物を試験するために使用する。他の実施態様において、本発明の方法を、化合物のコレクション又はライブラリーをスクリーニングするために使用する。本明細書で使用する「コレクション」という用語は、化合物、分子、又は薬剤の任意の組を指し、「ライブラリー」という用語は、構造類似体である化合物、分子、又は薬剤の任意の組を指す。
新規で有用な薬物候補の同定及び特徴付けへの従来のアプローチは、一般的に、化合物の大きなコレクション及び/又はライブラリーの生成、それに続く既知の又は未知の標的に対する試験を含む。天然産物及び化学的化合物の両方を、本発明の方法により試験してもよい。
天然産物のコレクションは、一般的に、微生物、動物、植物、又は海洋生物に由来する;それらは、ポリケチド、非リボゾームペプチド、及び/又はそのバリアント(非天然)を含む。化学的ライブラリーは、しばしば、既知の化合物又は天然産物スクリーニングを介した「ヒット」又は「リード」として同定される化合物の構造類似体からなる。化学的ライブラリーは、従来の自動合成、PCR、クローニング、又は独自の合成方法により比較的簡単に調製される。
細菌、真菌、植物、及び動物の抽出物の形態での天然化合物のコレクションは、例えば、Pan Laboratories(Bothell, WA)又はMycoSearch(Durham, NC)から入手可能である。本発明の実施において使用することができる候補化合物のライブラリーを調製する又は多くの企業から購入してもよい。合成化合物ライブラリーは、例えば、Comgenex(Princeton, NJ)、Brandon Associates(Merrimack, NH)、Microsource(New Milford, CT)、及びAldrich(Milwaukee, WI)から市販品として入手可能である。候補化合物のライブラリーは、また、化学系大企業(例えば、Merck、Glaxo Welcome、Bristol-Meyers-Squibb、Novartis、Monsanto/Searle、及びPharmacia UpJohnを含む)により開発されており、市販品として入手可能である。加えて、天然コレクション、合成的に作製されたライブラリー及び化合物を、従来の化学的、物理的、及び生化学的な手段を通じて容易に修飾する。
本発明のキナーゼの活性の有用な阻害剤は、化学物質の多数のクラス(小分子、抗体、ペプチド、核酸分子、サッカライド、ステロイドなどを含む)内に見出されうる。特定の実施態様において、本発明の方法は、小分子である化合物又は薬剤を同定するために使用される。別の実施態様において、本発明の方法は、小分子ライブラリーをスクリーニングするために使用される。好ましい小さな有機分子は、約50ダルトンを上回る及び約2,500ダルトン未満;好ましくは600〜700ダルトン未満;より好ましくは約350ダルトン未満の分子量を有する。
本発明のアッセイにより試験及びスクリーニングされる候補化合物は、任意の薬理学的活性を有することが以前に未知である化合物でありうる、又は、当技術分野において既に公知の薬剤でありうる。特に、上記の通り、候補化合物は、当技術分野においてキナーゼ活性を阻害することが既に公知である薬剤又は薬剤の誘導体の中から選択することができる。例えば、プリン環は、種々のタンパク質キナーゼの阻害剤についての調査における良好な開始点と考えられ、2,6,9−三置換プリンライブラリーがそのような目的で開発されてきた(例えば、P. Shultz, Science, 1998, 281: 533-538;及びY. T. Chang et al., Chem Biol. 1999, 6: 361-375を参照のこと)。同様に、ATP結合ポケットの保存された極めて十分に特徴付けられた性質は、キナーゼ阻害についての最も一般的で成功した標的の1つである。このように、ATPを標的にする化合物のライブラリーが生成されており、本発明のスクリーニング方法において使用することができる。あるいは、候補化合物は、キナーゼ媒介性事象により誘発される異常な細胞応答に関連する又は関連することが疑われる疾患又は病態生理学的状態の処置において有用であることが当技術分野において公知である薬物又は薬物の誘導体の中から選択することができる。
本発明の方法に従ったライブラリーのスクリーニングは、「ヒット」又は「リード」、即ち、所望の、しかし、最適化されていない生物学的活性を持つ化合物を提供する。有用な薬物候補の開発における次の段階は、通常、ヒット化合物の化学構造とその生物学的又は薬理学的活性の間での関係の分析を含む。分子構造及び生物学的活性は、定義された生物学的指標についての全体的な構造修飾の結果を観察することにより関連付ける。第1ラウンドのスクリーニングから利用可能な構造−活性関係の情報を次に使用し、小さな第二のライブラリーを生成することができ、それは、続いて、より高い親和性を伴う化合物についてスクリーニングされる。臨床的有用性のために要求される立体電子的、物理化学的、薬物動態学的、及び毒物学的要因を満たすために生物学的に活性な化合物の合成修飾を実施するプロセスは、リード最適化と呼ばれる。本発明のスクリーニング方法により同定される候補化合物は、同様に、構造−関係分析に供することができ、化学的に修飾され、改善された薬物候補を提供することができる。本発明は、また、これらの改善された薬物候補を包含する。
C.キナーゼ活性の阻害剤の同定
本発明のスクリーニング方法に従い、対象のキナーゼの活性を阻害する候補化合物の能力の決定は、キナーゼ又はキナーゼ活性を表す少なくとも1つの因子の活性の測定を含む。キナーゼの活性の決定のための方法は、当技術分野において公知である。キナーゼの活性を表す因子は、任意の適した因子(限定はされないが、発現されたキナーゼの量、リン酸化されたキナーゼ基質の量、キナーゼ基質のリン酸化に起因する細胞特性の修飾などを含む)でありうる。
本発明のスクリーニング方法において、候補化合物は、キナーゼ活性が候補化合物の存在において候補化合物の非存在においてよりも低い場合、又はキナーゼ活性を表す因子が候補化合物の存在及び非存在において異なる(因子とキナーゼ活性の間での関係に依存してより高い又はより低い)場合、対象のキナーゼの阻害剤として同定される。
結果の再現性は、同じ濃度の同じ候補化合物を用いて細胞を(例えば、アッセイプレートの2個以上ウェルにおいて)インキュベートすることにより試験してもよい。加えて、候補化合物が、化合物の性質及びその作用機構の性質に依存して、異なる濃度で効果的でありうるため、濃度を変えた候補化合物を、細胞を含む異なるウェルに加えてもよい。一般的に、約1fM〜約10mMの濃度をスクリーニングのために使用する。好ましいスクリーニング濃度は約10pM〜約100μMである。さらに、本発明に従って異なる濃度の候補化合物をスクリーニングすることによって、その化合物についてIC50値を決定することが可能になる。
特定の実施態様において、本発明の方法は、1つ又は複数のネガティブ又はポジティブコントロール化合物の使用をさらに含む。ポジティブコントロール化合物は、スクリーニング方法において調査中のキナーゼの活性を阻害することが公知である任意の分子、薬剤、又は薬物でありうる。ネガティブコントロール化合物は、調査中のキナーゼの活性に対して効果を有さないことが公知である任意の分子、薬剤、又は薬物でありうる。これらの実施態様において、本発明の方法は、候補化合物の効果を、ポジティブ又はネガティブコントロール化合物(又はその非存在)の効果と比較することをさらに含む。そのようなネガティブ及びポジティブコントロール化合物は、当技術分野において公知であるが、又は、本明細書に記載する方法によりもしくは任意の他のキナーゼアッセイにより同定してもよい。
既に上で言及した通り、対象のキナーゼの阻害剤として同定された化合物は、単一の作用機構を通じてキナーゼ活性を阻害しうる。あるいは、それは、異なる作用機構の組み合わせを通じてキナーゼ活性を阻害しうる。例えば、化合物は、その細胞表面受容体へのキナーゼアクチベーターの結合を(例、妨げる、拮抗させる、又は破壊することにより)阻害しうる。あるいは、化合物は、その細胞表面受容体へのキナーゼアクチベーターの結合を促進又は刺激しうる。化合物は、追加で又はあるいは、下流の細胞内タンパク質キナーゼの活性化を予防又は促進し、及び/又は、それは基質分子へのリン酸基の転移に影響を与えうる。
D.キナーゼ活性の候補阻害剤の特徴付け
当業者により理解される通り、本発明のスクリーニング方法により同定されるキナーゼ阻害剤又は当技術分野において既に公知のキナーゼ阻害剤をさらに特徴付けることが一般的に望ましい。
例えば、候補化合物が、細胞培養システム(例、樹立細胞株)において対象のキナーゼの活性の阻害剤として同定されている場合、異なる細胞培養システム(例、初代又は二次細胞)においてこの能力を試験することが望まれうる。あるいは又は加えて、細胞中へのHCV侵入及び/又は細胞のHCV感染に及ぼす化合物の効果を直接的に試験することが望まれうる(例えば、HCVppシステム及びHCVccシステムの使用を記載する実施例2を参照のこと)。薬物動態試験及び毒性試験を実施することも望まれうる。
本発明のスクリーニング方法によりキナーゼ阻害剤として同定された候補化合物を、また、インビボでの化合物の特性の決定を可能にするアッセイにおいてさらに試験してもよい。適した動物モデルは、しかし、限定はされないが、HCV感染の試験のために開発されているヒト肝細胞を用いて再居住されたキメラトランスジェニックマウスを含む(Mercer, 2001)。これらの動物は、プラスミノーゲンアクチベータートランスジーン(Alb−uPA)を保有するSCIDマウス中への正常なヒト肝細胞の移植に由来する。Alb−uPAトランスジーンの発現は、肝細胞の生着を促進するマウス肝細胞に対して細胞毒性がある。SCIDマウスとの戻し交配によって、異種肝細胞による生着及び再増殖が可能になる。一旦、ヒト肝細胞がSCID/Alb−uPAマウスにおいて安定的に生着されると、これらの動物は、C型肝炎を含むヒト向肝性(hepatotrophic)ウイルスに感染しうる。ヒトSCID/Alb−uPAマウスモデルが、HCV感染の制御のための中和抗体(Law, 2008)ならびに抗ウイルス剤(Vanwolleghem, 2007)の効力を試験するために成功裏に使用されてきた。他のマウスモデルは、HCVタンパク質を発現するトランスジェニックマウス(概説については、Barth, 2008を参照のこと)及びチンパンジー(Kato, 2008)を含む。
本明細書に記載するシステムは、キットにすることができる。例えば、本明細書で開示するキナーゼの1つ又は複数を発現する細胞又は本明細書で開示するキナーゼの1つ又は複数を発現し、HCV複製を保持することが可能である細胞、あるいはその細胞ライセートを、種々の容器(例、バイアル、チューブ、マイクロタイターウェルプレート、ボトルなど)中にパッケージすることができる。他の試薬を、別々の容器中に含め、キット(例、ポジティブコントロールサンプル又は化合物、ネガティブコントロールサンプル又は化合物、緩衝液、細胞培養液、特異的検出プローブなど)として提供することができる。
IV − HCV感染及びHCV関連疾患の処置又は予防
本発明は、HCV感染及び/又はHCV関連疾患の処置及び/又は予防のための新規治療プロトコールに関し、それは、出願者らにより標的として同定されたヒトタンパク質キナーゼの少なくとも1つを標的化するように設計される。より具体的には、本発明は、被験体のHCV感染又はHCV関連疾患を処置又は予防するための方法を提供し、被験体に本発明において同定されたキナーゼの活性を阻害する有効量の薬剤を投与する段階を含む。
A.適応
本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤を治療的及び予防的方法において使用して、HCV感染を処置及び/又は予防し、あるいは肝臓疾患又はHCV感受性細胞(例えば肝臓細胞、リンパ球様細胞、又は単球/マクロファージなど)に影響を与える病理学的状態を処置及び/又は予防してもよい。本発明の実施において、タンパク質キナーゼ阻害剤が、本発明のキナーゼの活性を阻害又は抑制することによりHCV−宿主細胞相互作用に干渉し、それにより細胞中へのHCV侵入及び/又は細胞のHCV感染を低下、阻害、遮断、又は予防する。
本発明の処置の方法は、本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤を含む医薬組成物を使用して達成されうる(以下を参照のこと)。これらの方法は、一般的に、有効量の少なくとも1つのタンパク質キナーゼ阻害剤、又はその医薬組成物の、それを必要とする被験体への投与を含む。投与は、当業者に公知の方法のいずれかを使用して実施されうる。特に、タンパク質キナーゼ阻害剤又はその組成物は、種々の経路(限定はされないが、エアゾル、非経口、経口、又は局所経路を含む)により投与されうる。
一般的に、本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物を、有効量、即ち、その意図する目的を満たすために十分な量で投与する。投与されるキナーゼ阻害剤又は医薬組成物の正確な量は、被験体間で、処置される被験体の年齢、性別、体重、及び全体的な健康状態、所望の生物学的又は医学的応答(例、HCV感染の予防又はHCV関連肝臓疾患の処置)などに依存して変動しうる。多くの実施態様において、有効量は、キナーゼの活性を阻害する量であり、HCVが被験体の感受性細胞に侵入すること及び/又は被験体の細胞に感染することを阻害又は予防し、それによりHCV感染を予防し、肝臓疾患又は別のHCV関連病理を被験体において処置又は予防する量である。
本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤及び組成物を、種々の治療的又は予防的方法において使用してもよい。特に、本発明は、HCV関連の肝臓疾患又は病状を被験体において処置又は予防するための方法を提供し、それは被験体に、本発明のキナーゼの活性を阻害する有効量の本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤(又はその組成物)を投与することを含み、それはHCVが被験体の細胞に侵入又は感染することを阻害し、それにより肝臓疾患又は病状を被験体において処置又は予防する。肝臓疾患又は病状は、肝臓の炎症、肝線維症、肝硬変、及び/又は肝細胞癌(即ち、HCV感染に関連する肝臓癌)でありうる。
本発明は、また、HCV関連疾患又は状態(肝臓疾患を含む)を被験体において処置又は予防するための方法を提供し、それは被験体に、本発明のキナーゼの活性を阻害する有効量の本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤(又はその組成物)を投与することを含み、HCVが被験体の細胞に侵入又は感染することを阻害し、それによりHCV関連疾患又は状態を被験体において処置又は予防する。本発明の特定の実施態様において、タンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物を急性C型肝炎と診断された被験体に投与する。本発明の別の実施態様において、タンパク質キナーゼ阻害剤を慢性C型肝炎と診断された被験体に投与する。
そのような方法に従った本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物の投与は、個体により経験される症状(限定はされないが、急性C型肝炎の症状、例えば食欲減衰、疲労、腹痛、黄疸、そう痒、及びインフルエンザ様症状など;慢性C型肝炎の症状、例えば疲労、顕著な体重減少、インフルエンザ様症状、筋肉痛、関節痛、間欠性微熱、そう痒、睡眠障害、腹痛、食欲変化、嘔気、下痢、消化不良、認知変化、抑うつ、頭痛、及び気分変動など;肝硬変の症状、例えば腹水症、挫傷及び出血傾向、骨痛、静脈瘤(特に胃及び食道における)、脂肪下痢、黄疸及び肝性脳症など;ならびにHCVに関連する肝外病変の症状、例えば甲状腺炎、晩発性皮膚ポルフィリン症、クリオグロブリン血症、糸球体腎炎、乾燥症候群、血小板減少症、扁平苔癬、糖尿病、及びB細胞リンパ増殖症候群などを含む)の少なくとも1つの寛解をもたらしうる。
あるいは又は加えて、本発明の方法に従った本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物の投与は、HCV感染又はHCV関連疾患の進行を減速、低下、停止、又は軽減する、あるいは感染又は疾患がなくなるまで進行を戻しうる。そのような方法に従った本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物の投与は、また、ウイルス感染数の低下、感染性ウイルス粒子数の低下、及び/又はウイルス感染細胞数の低下をもたらしうる。
本発明に従った処置の効果を、HCV感染及び/又は肝臓疾患の診断のための当技術分野において公知のアッセイのいずれかを使用してモニターしてもよい。そのようなアッセイは、限定はされないが、血清学的血液テスト、アルブミン、アラニントランスアミナーゼ(ALT)、アルカリホスファターゼ(ALP)、アスパラギン酸トランスアミナーゼ(AST)、及びガンマグルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)の1つ又は複数を測定するための肝機能テスト、ならびに異なる技術、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、転写介在増幅法(TMA)、又は分岐DNA(bDNA)などを使用した分子核酸テストを含む。
本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤及び組成物は、また、免疫療法において使用してもよい。したがって、本発明は、HCVとの接触による感受性細胞がHCVに感染する可能性を低下させる方法を提供する。この方法は、感受性細胞を、HCVが感受性細胞に侵入又は感染することを阻害するように、本発明のキナーゼの活性を阻害する有効量の本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物と接触させることを含み、それによりHCVとの接触による細胞がHCVに感染する可能性を低下させる。本発明は、また、HCVとの接触による被験体の感受性細胞がHCVに感染する可能性を低下させる方法を提供する。この方法において、感受性細胞を本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又はその組成物と接触させることは、キナーゼ阻害剤又は組成物を被験体に投与することにより実施してもよい。
感受性細胞又は被験体がHCVに感染する可能性を低下させることは、HCVとの接触による感受性細胞又は被験体がHCVに感染する確率を減少させることを意味する。この減少は、任意の有意な量、例えば、少なくとも2倍の減少、2倍を超える減少、少なくとも10倍の減少、10倍を超える減少、少なくとも50倍の減少、50倍を超える減少、少なくとも100倍の減少、又は100倍を超える減少でありうる。
特定の実施態様において、被験体は、本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物の投与前にHCVに感染している。他の実施態様において、被験体は、本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物の投与前にHCVに感染していない。さらに別の実施態様において、被験体はHCVに感染していないが、しかし、暴露されている。特定の実施態様において、被験体はHIV又はHBVに感染している。
例えば、本発明の方法を使用して、肝臓移植の結果による被験体の感受性細胞がHCVに感染する可能性を低下させることができる。既に上で言及した通り、罹患肝臓がHCV感染患者から摘出された場合、血清ウイルスレベルが急落する。しかし、健康な肝臓移植片を受けた後、ウイルスレベルがリバウンドし、数日以内に移植前レベルを超える可能性がある(Powers, 2006)。肝臓移植患者は、細胞中へのHCV侵入を低下、阻害、遮断、又は予防する本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤の投与により効果が得られる。投与は、肝臓移植前、肝臓移植の間、及び/又は肝臓移植後に実施してもよい。
本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物の投与により効果が得られる他の被険体は、限定はされないが、HCV感染した母親から生まれた乳児(特に、母親もHIV陽性である場合);HCV汚染血液又は血液汚染した医療機器に接触してきたヘルスケアワーカー;薬物を注射又はそうでなければ投与するための器具を共有することによりHCVに暴露されてきた薬物使用者;ならびに不適切な予防方法を用いた刺青、耳/ボディーピアス、及び針治療を通じてHCVに暴露されてきた人々を含む。
本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物の投与により効果が得られる他の被険体は、限定はされないが、HCV疾患進行の速度を増加させることが公知である1つ又は複数の因子を示す被険体を含む。そのような因子は、特に、年齢、性別(男性は、一般的に、女性よりも速い疾患進行を示す)、アルコール消費、HIV同時感染(疾患進行の速度が顕著に増加する)、及び脂肪肝を含む。
特定の実施態様において、本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤又は組成物は、本発明の処置の方法に従って単独で投与される。他の実施態様において、本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物は、少なくとも1つの追加の治療用薬剤と組み合わせて投与される。本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物は、治療用薬剤の投与前、治療用薬剤と同時に、及び/又は治療用薬剤の投与後に投与されうる。
本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物との組み合わせで投与されうる治療用薬剤は、HCV感染、又はHCV関連疾患もしくは状態の処置、管理又は予防において有益な効果を有することが当技術分野において公知である多種多様な生物学的に活性な化合物の中から選択されうる。そのような薬剤は、特に、抗ウイルス薬剤を含み、限定はされないが、インターフェロン(例、インターフェロンアルファ、ペグ化インターフェロンアルファ)、リバビリン、抗HCV(モノクローナル又はポリクローナル)抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、IRES阻害剤、ヘリカーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、リボザイム、及びその任意の組み合わせを含む。
B.投与
本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤を、(場合により、1つ又は複数の適切な薬学的に許容可能な担体又は賦形剤との製剤化後)、所望の投与量で、それを必要とする被験体に任意の適した経路により投与することができる。種々の送達システムが公知であり、本発明のキナーゼ阻害剤を投与するために使用することができる(錠剤、カプセル、注射溶液、リポソーム中のカプセル化、微粒子、マイクロカプセルなどを含む)。投与の方法は、限定はされないが、経皮、皮内、筋肉内、腹腔内、病巣内、静脈内、皮下、鼻腔内、肺、硬膜外、眼内(ocural)、及び経口経路を含む。本発明のキナーゼ阻害剤又は組成物は、任意の簡便な又は他の適切な経路により、例えば、点滴又はボーラス注射により、上皮内層又は粘膜皮膚内層(例、経口、粘膜、直腸、及び腸粘膜など)を通じた吸収により投与してもよい。投与は全身的又は局所的でありうる。非経口投与は、優先的に患者の肝臓に向けられ、例えば肝動脈への又は胆管中へのカテーテル法などによりうる。当業者により理解される通り、本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤が追加の治療用薬剤との組み合わせで投与される実施態様において、キナーゼ阻害剤及び治療用薬剤は同じ経路(例、静脈内)により又は異なる経路(例、静脈内及び経口)により投与されうる。
C.投与量
本発明の本発明のキナーゼ阻害剤(又は組成物)の投与は、送達される量が意図される目的のために効果的であるような投与量でありうる。投与経路、製剤化、及び投与量は、所望の治療効果、処置されるHCV感染又はHCV関連状態の重症度(既に存在する場合)、任意の他の感染の存在、患者の年齢、性別、体重、及び全体的な健康状態ならびに使用されるキナーゼ阻害剤又は組成物の効力、バイオアベイラビリティ、及びインビボでの半減期、併用治療の使用(又は未使用)、及び他の臨床因子に依存しうる。これらの因子は、治療の経過において主治医により容易に決定可能である。あるいは又は加えて、投与量は、動物モデル(例、チンパンジー又はマウス)を使用した試験から決定することができる。これらの又は他の方法に基づいて用量を調整して、最大効力を達成することは、当技術分野において周知であり、訓練を受けた医師の能力の範囲内である。試験が本発明のキナーゼ阻害剤を使用して行われるにつれて、さらなる情報が、適切な投与量レベル及び処置時間に関して出現するであろう。
本発明の処置は、単回用量又は複数回用量からなりうる。このように、本発明のキナーゼ阻害剤、又はその組成物の投与は、特定の期間にわたり一定、又は定期的、及び特定の間隔、例えば、1時間1回、1日1回、週1回(又は他の複数日間隔)、月1回、年1回(例、時間放出形態)でありうる。あるいは、送達は、所与の期間の間に複数回(例、1週間に2回又はそれ以上;1ヶ月に2回又はそれ以上など)行われる。送達は、一定期間にわたる持続的送達(例、静脈内送達)でありうる。
一般的に、投与されるキナーゼ阻害剤の量は、好ましくは、被験体の体重の約1ng/kg〜約100mg/kg、例えば、被験体の体重の約100ng/kg〜約50mg/kg;又は被験体の体重の約1μg/kg〜約10mg/kg;又は被験体の体重の約100μg/kg〜約1mg/kgの範囲でありうる。
V − 医薬組成物
上で述べた通り、本発明のタンパク質キナーゼ阻害剤は、それ自体で又は医薬組成物として投与されうる。したがって、本明細書に記載する有効量のキナーゼ阻害剤及び少なくとも1つの薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む医薬組成物を提供する。特定の実施態様において、組成物は、1つ又は複数の追加の生物学的に活性な薬剤をさらに含む。
本発明のキナーゼ阻害剤及び医薬組成物は、任意の量で、及び所望の予防的及び/又は治療的効果を達成するために効果的な任意の投与経路を使用して投与されうる。最適な医薬製剤は、投与の経路及び所望の投与量に依存して変動しうる。そのような製剤は、身体の状態、安定性、インビボでの放出速度、及び投与される活性成分のインビボでのクリアランス速度に影響を与えうる。
本発明の医薬組成物は、投与の簡単さ及び投与量の均一性のために投与単位形態で製剤化してもよい。「単位投与形態」という表現は、本明細書で使用される通り、処置される患者のための本発明のキナーゼ阻害剤の物理的に分離した単位を指す。しかし、組成物の全1日投与量が、適切な医学的判断の範囲内で主治医により決定されうることが理解されるであろう。
A.製剤化
注射用調製物、例えば、無菌注射用水又は油性懸濁剤を、公知の技術に従い、適した分散剤又は湿潤剤、及び懸濁剤を使用して製剤化してもよい。無菌注射用調製物は、また、非毒性の非経口的に許容可能な希釈剤又は溶剤中の、例えば、2,3−ブタンジオール溶液としての無菌注射用溶液、懸濁液、又はエマルジョンでありうる。用いてもよい許容可能なビヒクル及び溶剤の内、水リンゲル液、U.S.P.、及び等張塩化ナトリウム溶液がある。また、無菌の固定油が、溶液又は懸濁媒質として慣習的に用いられる。この目的のために、任意の無菌固定油を用いることができる(合成モノ又はジグリセリドを含む)。脂肪酸、例えばオレイン酸なども注射用製剤の調製において使用してもよい。無菌液体担体は、非経口投与のための無菌液体形態の組成物において有用である。
注射用製剤を、例えば、細菌保持フィルターを通じたろ過により、又は使用前に滅菌水もしくは他の無菌注射用媒質に溶解もしくは分散することができる無菌固形組成物の形態で滅菌薬剤を取り込ませることにより滅菌することができる。無菌の溶液又は懸濁液である液体の医薬組成物は、例えば、静脈内、筋肉内、腹腔内、又は皮下注射により投与することができる。注入は、単回又は段階的注入によりうる。必要又は所望である場合、組成物は、注入の部位で疼痛を和らげるための局部麻酔薬を含んでもよい。
活性成分(本明細書においてキナーゼ阻害剤)の効果を延長するために、皮下又は筋肉内注射からの成分の吸収を減速させることがしばしば望ましい。非経口投与された活性成分の吸収を遅延させることは、成分を油ビヒクル中に溶解又は懸濁させることにより達成されうる。注射用デポー形態が、生分解性ポリマー(例えばポリラクチド−ポリグリコリドなど)中で活性成分のマイクロカプセル化マトリックスを形成することにより作られる。活性成分とポリマーの比率及び用いられる特定のポリマーの性質に依存して、成分放出の速度を制御することができる。他の生分解性ポリマーの例は、ポリ(オルトエステル)及びポリ(無水物)を含む。デポー注射用製剤は、また、身体組織と適合性があるリポソーム又はマイクロエマルジョン中に活性成分を捕捉することにより調製することができる。
経口投与のための液体投与形態は、限定はされないが、薬学的に許容可能なエマルジョン、マイクロエマルジョン、溶剤、懸濁剤、シロップ、エリキシル、及び加圧組成物を含む。キナーゼ阻害剤に加えて、液体投与形態は、当技術分野において一般に使用される不活性な希釈剤、例えば、水又は他の溶剤、可溶化剤及び乳化剤、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油(特に、綿実油、落花生油、コーン油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油、及びゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコール、及びソルビタン脂肪酸エステル、ならびにその混合物を含みうる。不活性な希釈剤の他、経口組成物は、また、アジュバント、例えば湿潤剤、懸濁剤、保存剤、甘味剤、香味剤、及び香料剤、増粘剤、着色剤、粘性調整剤、安定剤、又は浸透圧調整剤などを含みうる。経口投与のための適した液体担体の例は、水(潜在的に上の添加剤、例、セルロース誘導体、例えばナトリウムカルボキシメチルセルロース溶液などを含む)、アルコール(一価アルコール及び多価アルコール、例えばグリコールなどを含む)及びそれらの誘導体、ならびに油(例、分画されたヤシ油及びラッカセイ油)を含む。加圧組成物については、液体担体はハロゲン化炭化水素又は他の薬学的に許容可能な噴霧剤でありうる。
経口投与のための固形投与形態は、例えば、カプセル、錠剤、丸剤、粉末剤、及び果粒剤を含む。そのような固形投与形態において、本発明のキナーゼ阻害剤を、少なくとも1つの不活性な、生理学的に許容可能な賦形剤又は担体、例えばクエン酸ナトリウム又はリン酸カルシウム及び以下の1つ又は複数と混合してもよい:(a)充填剤又は増量剤、例えばデンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール、及びケイ酸など;(b)結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロース、及びアカシアなど;(c)保湿剤、例えばグリセロールなど;(d)崩壊剤、例えば寒天−寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモデンプン又はタピオカデンプン、アルギン酸、特定のケイ酸塩、及び炭酸ナトリウムなど;(e)溶液遅延剤、例えばパラフィンなど;吸収促進剤、例えば四級アンモニウム化合物など;(g)湿潤剤、例えば、セチルアルコール及びグリセロールモノステアレートなど;(h)吸収剤、例えばカオリン及びベントナイト粘土など;ならびに(i)潤滑剤、例えばタルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固形ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、及びその混合物など。固形製剤のために適した他の賦形剤は、表面修飾剤、例えば非イオン性及び陰イオン性表面修飾剤を含む。表面修飾剤の代表的な例は、限定はされないが、ポロキサマー188、塩化ベンザルコニウム、ステアリン酸カルシウム、セトステアリルアルコール、セトマクロゴール乳化ワックス、ソルビタンエステル、コロイド状二酸化ケイ素、リン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム、ケイ酸アルミウニムマグネシウム、及びトリエタノールアミンを含む。カプセル、錠剤、及び丸剤の場合において、投与形態は、また、緩衝剤を含んでもよい。
類似の型の固形組成物を、ラクトース又は乳糖などならびに高分子量ポリエチレングリコールなどの賦形剤を使用した軟質及び硬質充填ゼラチンカプセル中の充填剤として用いてもよい。錠剤、糖衣丸、カプセル、丸剤、及び果粒剤の固形投与形態は、コーティング剤及びシェル、例えば腸溶コーティング剤、放出制御コーティング剤、及び製剤処方分野において周知の他のコーティング剤を用いて調製することができる。それらは、場合により、乳白剤を含んでもよく、また、活性成分だけを、又は好ましくは、腸管の特定の部分において、場合により、遅延様式で放出するようにする。組成物であることもでき、使用することができる包埋組成物の例は、ポリマー物質及びワックスを含む。
特定の実施態様において、処置を必要とする部位(例、肝臓)に局所的に本発明の組成物を投与することが望まれうる。これは、例えば、限定はされないが、外科手術(例、肝臓移植)中での局所注入により、局所適用、注射により、カテーテルを用いて、坐剤を用いて、あるいは皮膚パッチ又はステント又は他のインプラントを使用して達成されうる。
局所投与のために、組成物は、好ましくは、担体(例えば水、グリセロール、アルコール、プロピレングリコール、脂肪アルコール、トリグリセリド、脂肪酸エステル、又は鉱油など)を含むことができるゲル、軟膏、ローション、又はクリームとして製剤化される。他の局所担体は、液化石油、パルミチン酸イソプロピル、ポリエチレングリコール、エタノール(95%)、ポリオキシエチレンモノラウレート水溶液(5%)、又はラウリル硫酸ナトリウム水溶液(5%)を含む。他の材料、例えば抗酸化剤、保湿剤、粘性安定剤、及び類似の薬剤などを必要に応じて加えてもよい。
また、特定の実例において、本発明の組成物を、皮膚の上、中、又は下に置いた経皮デバイス内に配置してもよい。そのようなデバイスは、受動的又は能動的な放出機構により活性成分を放出するパッチ、インプラント、及び注射を含む。経皮投与は、身体の表面ならびに上皮組織及び粘膜組織を含む体内の管の内膜にわたる全ての投与を含む。そのような投与は、ローション、クリーム、フォーム、パッチ、懸濁剤、溶剤、及び坐剤(直腸及び膣)中に本組成物を使用して行ってもよい。
経皮投与は、活性成分(即ち、キナーゼ阻害剤)及び皮膚に非毒性である担体を含む経皮パッチの使用を通じて達成されうるが、皮膚から血流中への全身吸収のために成分の送達を可能にする。担体は、任意の数の形態、例えばクリーム及び軟膏、ペースト、ゲル、閉鎖デバイスなどであってよい。クリーム及び軟膏は、粘性液体又は水中油型又は油中水型のいずれかの半固形エマルジョンでありうる。活性成分を含む石油又は親水性石油中に分散された吸収性粉末剤からなるペーストが適しうる。種々の閉鎖デバイスを使用して、血流中に活性成分を放出してもよい(例えば担体を含有又は含有しない活性成分を含むレザバーを覆う半透膜、又は活性成分を含むマトリクスなど)。
坐剤製剤は、従来の材料(カカオ脂、坐剤の融点を変えるためのワックスの添加を行う又は行わない、及びグリセリンを含む)から作られうる。水溶性の坐剤の基剤(例えば種々の分子量のポリエチレングリコールなど)も使用してもよい。
本発明の医薬組成物が、HCV感受性細胞がHCVに感染することを予防するための「ワクチン」として使用される場合、医薬組成物は、当技術分野において公知のワクチン担体、例えばサイログロブリン、アルブミン、破傷風トキソイド、及びポリアミノ酸(例えばD−リジン及びD−グルタミン酸塩のポリマーなど)をさらに含みうる。ワクチンは、また、種々の周知のアジュバント、例えば、不完全フロイントアジュバント、ミョウバン、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、モノホスホリル脂質A(MPL、GlaxoSmithKline)、サポニン、CpGオリゴヌクレオチド、モンタニド、ビタミンA、ならびに生分解性油、例えばスクアレン及び/又はトコフェロール、Quil A、Ribi Detox、CRL−1005、L−121、及びその組み合わせなどから調製される種々の油中水型エマルジョンなどのいずれかを含んでもよい。
種々の製剤を製造するための材料及び方法は、当技術分野において公知であり、対象発明を実施するために適応してもよい。抗体の送達のための適した製剤は、例えば、"Remington's Pharmaceutical Sciences", E. W. Martin, 18th Ed., 1990, Mack Publishing Co.: Easton, PA.に見出すことができる。
B.追加の生物学的に活性な薬剤
特定の実施態様において、キナーゼ阻害剤は、本発明の医薬組成物における唯一の活性成分である。他の実施態様において、医薬組成物は、1つ又は複数の生物学的に活性な薬剤をさらに含む。適した生物学的に活性な薬剤の例は、限定はされないが、ワクチンアジュバント及び治療用薬剤、例えば抗ウイルス薬剤(上記)、抗炎症剤、免疫調節剤、鎮痛剤、抗微生物剤、抗菌剤、抗生物質、抗酸化剤、防腐剤、及びその組み合わせなどを含む。
本発明の実施における使用のために適した抗ウイルス薬剤は、限定はされないが、同じタンパク質キナーゼに対して効果を有するもの、異なる標的分子(即ち、タンパク質キナーゼではなく又は同じタンパク質キナーゼではない)に対する効果を有するもの(ウイルス侵入、ウイルス内在化、ウイルス複製及び/又はウイルス放出に関与する標的分子を含む)、ウイルス耐性の発生を予防又は低下させるものなどを含む。本発明のキナーゼ阻害剤は、また、IFN発現を誘導する薬剤との組み合わせで使用してもよい。
本発明の抗ウイルス剤の組み合わせは、抗ウイルス活性のために要求されるいずれかの薬物の効果的な用量を低下させ、それにより毒性を低下させるだけでなく、また、複数の機構を通じてウイルスを攻撃することによる絶対的な抗ウイルス効果を改善しうる処置の手段を提供する。同様に、組み合わせは、単剤治療に対するウイルス耐性の発生を回避するための手段を提供し、それによりより効率的な処置を提供する。
本発明の医薬組成物において、キナーゼ阻害剤及び追加の治療用薬剤を、キナーゼ阻害剤及び治療用薬剤の同時、別々、又は連続投与のための1つ又は複数の調製物において組み合わせてもよい。より具体的には、本発明の組成物を、キナーゼ阻害剤及び治療用薬剤を一緒に又は互いに独立して投与することができるような方法で製剤化してもよい。例えば、キナーゼ阻害剤及び治療用薬剤を、単一の組成物中で一緒に製剤化することができる。あるいは、それらを別々に保持(例、異なる組成物及び/又は容器中)及び投与してもよい。
C.キットの医薬包装
別の態様において、本発明は、本発明の医薬組成物の1つ又は複数の成分を含む1つ又は複数の容器(例、バイアル、アンプル、テストチューブ、フラスコ、又はボトル)を含む医薬包装又はキットを提供し、本発明のキナーゼ阻害剤の投与を可能にする。
医薬包装又はキットの異なる成分は、固体(例、凍結乾燥)又は液体形態で供給してもよい。各々の成分は、一般的に、そのそれぞれの容器中での一定分量として適しておりあるいは濃縮形態で提供される。医薬包装は、凍結乾燥成分の再構成のための媒体を含んでもよい。キットの個々の容器は、好ましくは、商業販売のために厳重に密封される。
特定の実施態様において、医薬包装又はキットは、1つ又は複数の追加の治療用薬剤(例、上記の1つ又は複数の抗ウイルス薬剤)を含む。場合により、容器に関連する通知又は添付文書が、医薬的又は生物学的製品の製造、使用、又は販売を規制する政府機関により規定される形式でありうるが、その通知は、ヒト投与のための製造、使用、又は販売の機関による認可を反映する。添付文書の通知は、本明細書に開示する処置の方法に従った医薬組成物の使用のための説明書を含みうる。
認証標識(例、バーコード、ラジオ周波、IDタグなど)がキット中又は上に存在しうる。認証標識を使用して、例えば、品質管理、在庫管理、ワークステーションの間での追跡移動などの目的のためのキットを独自に特定することができる。
実施例
以下の実施例は、本発明を構成し、実施する好ましい様式の一部を記載する。しかし、実施例が例示目的だけのためであり、本発明の範囲を限定することを意味しないことを理解すべきである。さらに、実施例における記載が過去時制で提示されない場合、テキストは、明細書と同様に、実験が実際に実施されたこと又はデータが実際に得られたことを示唆しているわけではない。
下で報告する結果の一部が、15th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses(San Antonio, Texas, USA, 5-9 October, 2008)で提示され、"Identification of cellular kinases as co-factors for hepatitis C virus entry using a functional high-throughput siRNA screen"(J. Lupberger et al.による)と表題の付けられた要約にまとめられている。下で報告する他の結果は、Molecular Systems Biologyに提出された原稿(J. Lupberger et al., "Genome-wide analysis of human kinases as host factors for hepatitis C virus entry")の題目である。
実施例1:HCV侵入のための補助因子としての宿主細胞キナーゼの予備同定
1.材料及び方法
細胞及びレプリコン 本試験で使用されるHEK 293T、Huh7、及びHuh7.5.1細胞が以前に記載されている(Bartosch, 2003; Barth, 2003; Zhong, 2005)。初代ヒト肝細胞を、以前に記載された通りに単離及び培養した(David, 1998、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)。本明細書で使用するサブゲノムHCVレプリコンJFH1−SGRも以前に記載されている(Kato, 2005)。
レトロウイルスHCV及びVSV擬似粒子の産生 H77に由来するHCVpp及び由来するVSVppを、以前に記載された通りに生成した(Bartosch, 2003; Barth, 2006)。エンベロープ糖タンパク質をもたない擬似粒子(pp)(コントロールpp)をネガティブコントロールとして使用した(Barth, 2003)。HCVpp及びVSVpp調製物を、Huh7感染後に等しいルシフェラーゼ活性を得るために調整した。
組換えHCVの産生及び感染アッセイ バイシストロニックプラスミドpFK−Luc−Jc1(Koutsoudakis, 2006)は、ルシフェラーゼレポーター遺伝子ならびにJ6CF及びJFH1セグメントからなるキメラHCVゲノム(Jc1と名付けられる)をコードする。インビトロでのHCV RNA合成及びRNAトランスフェクションを、以前に記載された通りに行った(Wakita, 2005)。トランスフェクト細胞からの培養上清を、以前に記載された通りに、Amicon Ultra 15(Millipore, USA)を使用して精製及び濃縮し、そのまま使用した、又は4℃もしくは−80℃で保存した。ウイルスを、少数の小さな改変を伴うHuh7.5.1細胞での限界希釈アッセイを使用することにより滴定し、TCID50値を以前に記載された方法(Lindenbach, 2005)に基づき算出した。
siRNAを使用したハイスループット遺伝子サイレンシング Human Kinase siRNA Set Version 2.0(Qiagen, Germany)が、4つの独立したsiRNA/標的遺伝子の691プールからなり、Huh7細胞において691の細胞キナーゼ及び関連タンパク質を発現停止させるために適用された。5,000個細胞/0.3cmを、3.5pmol siRNAを用いて、1μLのInterferrinトランスフェクション試薬(Polyplus, France)を使用してリバーストランスフェクトした。トランスフェクションから72時間後、上清を除去し、細胞を50μLのHCVpp及びVCVppを用いて比較感染させた。100μLの新鮮培養液を6時間のインキュベーション後に37℃で加え、感染から48時間後、細胞培養上清を全て除去し、細胞を100μLのGlo溶解バッファー(Promega, USA)を使用して溶解した。ホタルルシフェラーゼ活性を、細胞溶解から10分後に、25%(v/v)Bright-Gloルシフェラーゼ基質(Promega, USA)を使用して、ハイスループットルミノメーター(Berthold, Germany)により測定した。特定の感染性を、Dcタンパク質アッセイキット(Biorad, USA)を使用した全タンパク質の標準化により評価した。
新規HCV侵入因子の同定 遺伝子サイレンシングの効果を、非特異的siRNAを用いてトランスフェクトされた細胞と比較したHCVpp侵入の増加又は減少により定義した。詳細には、統計分析を、以前に記載された通りに実施し(Ploner, 2006; Raffelsberger, 2008; Wettenhall, 2004)、真の陽性テスト結果(第二種の過誤)にペナルティーを科すことなく偽陽性(第一種の過誤)の最大の低下を確実にする。HCV侵入に対するHCV特異的な効果を、比較実験において実施されたコントロールウイルス(VSVpp)の侵入に及ぼす有意な類似の効果の非存在として決定した(HCV特異的な効果:HCV侵入は有意に減少し、VSVpp侵入は有意に不変又は増加した。及び逆もまた同様)。加えて、ウイルス侵入機構に対して潜在的で一般的な重要性を有するタンパク質キナーゼを同定し、それについて、対応する遺伝子のサイレンシングが、VSVpp侵入に対する遺伝子サイレンシングにより引き起こされる変化にかかわらず、細胞中へのHCVウイルス侵入の顕著な低下をもたらした(再現性が統計的に有意な場合、HCV侵入の>80%阻害と等価である)。感染性HCVのライフサイクルに及ぼす同定された候補キナーゼの効果を、上のpp−siRNAスクリーニングについて記載された通りに、HCVcc感染に対する候補遺伝子サイレンシングの効果を測定する第2のsiRNAスクリーニングにより検証した。さらに、第2のHCVcc−siRNAスクリーニングの特異性を確実にするために、トランスフェクトされたsiRNAのMTT細胞毒性テストを、以前に記載された通りに(Cole, 1986)比較実施した。
タンパク質キナーゼ阻害剤を使用したHCV感染の阻害 本試験において使用された全ての阻害剤をLC Laboratories(USA)から得た。使用前に、それらをDMSOに溶解し、Huh7.5.1細胞培養液で希釈した(Zhong, 2005)。インキュベーションに続き、細胞でのHCVpp侵入及びHCVcc感染を、以前に報告された通りに(Pestka, 2007; Zeisel, 2007)ルシフェラーゼレポーター遺伝子発現又はHCV RNAのRT−PCRにより評価した。
ノーザンブロッティング Xbal及びEcoRIを用いて消化されたプラスミドJKH1(Wakita, 2005)に由来する9.7kbフラグメントを、α32P−CTPを用いて、NEBlotキット(NEB, USA)を使用して標識した。ノーザンブロッティングを標準的なプロトコール(F. M. Ausubel et al., "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley 1 Sons, Inc., 2007)に従って実施した。
2.HCV侵入のための補助因子としての宿主細胞キナーゼの同定
最先端の機能的なハイスループットsiRNA HCVpp侵入スクリーニングを使用し、本出願者らは、宿主細胞キナーゼの2つのパネルを同定している。第1パネルのキナーゼは、無関係のコントロールウイルス(VSVpp)の侵入に影響を与えることなく、HCVpp侵入の有意な特異的阻害を示す。第2パネルのキナーゼは、VSVpp侵入に対する遺伝子サイレンシングにより引き起こされる変化にかかわらず、HCVpp侵入/感染の顕著な阻害を示す。
選択基準を適用することにより、キナーゼ及び関連タンパク質の691個の遺伝子の内の69個のサイレンシングが、無関係なコントロールウイルス(VSVpp)の侵入に影響を与えることなく、HCVpp侵入に対して特異的かつ機能的な影響をもたらした。これらの69個のキナーゼは、図1に提示され、以下である:FGR、CHUK、PSKH1、DGKB、ILK、CKS1B、PLK3、GKAP1、CALM2、RPS6KA5、MAGI1、LTK、ITPKA、PIP5K2A、ADK、STK11、CDKN1B、CHKB、BUB1B、STK38、TYK2、PRKCABP、EGFR、CSK、AK3、FER、PRKD2、CDKL3、PDIK1L、CKMT1、CDKN2C、CDK2、CAMK2G、EPHB4、GAK、PACSIN2、SGK2、DCAMKL1、MAP3K13、IRAK2、ARAF、PAK4、MAPK7、ATR、SRC、PTK2B、EPHB1、BCR、EPHA2、PIP5K2B、CDK3、STK24、MKNK2、PKMYT1、FES、ACVR2B、MAP2K1IP1、APEG1、JAK1、AURKB、CHKA、PRKACG、DDR2、PIK3C2A、ADRBK1、CALM3、FASTK、WEE1、及びJAK2。選択基準に一致する同定されたキナーゼの数は、研究された遺伝子の総数の10%に相当する。興味深いことに、同定された分子は、確立された薬物による治療的介入に有用な9つのキナーゼを含む。これらの9つのキナーゼは以下である:CHUK、EGFR、CDK2、EPHB4、SRC、BCR、EPHA2、CDK3、及びAURKB。
691個のキナーゼの内の32個のサイレンシングが、VSVpp侵入に対する遺伝子サイレンシングにより引き起こされる変化にかかわらず、HCV侵入の極端な阻害をもたらした。これらの32個のキナーゼは、図2に提示され、以下である:FN3K、CIB2、BCKDK、NEK9、STK33、BRAF、STK22C、PI4KII、RIOK1、CKB、Sharpin、RPS6KL1、FLT3LG、HIPK3、CDC2、ERBB4、CDC2L1、PANK3、SKIP、MAP4K5、ATM、CDK4、KIAA1446、BMP2K、BMX、CDK8、TNK2、NEK4、EPHA3、FGFR4、MAP3K7IP1、及びMAPKAP1。選択基準に一致する同定されたキナーゼの数は、研究された遺伝子の総数の約5%に相当する。同定された分子は、確立された薬物による治療的介入に有用な5つのキナーゼを含む(即ち、BRAF、CDC2、ERBB4、CDK4、及びCDK8)。
HCV侵入についてのスクリーニングにより同定された候補分子の機能的な効果を確認するために、出願者らは、様々な遺伝子型のHCVppならびに細胞培養に由来する感染性HCV(HCVcc)を使用して、肝細胞癌細胞の感染に及ぼす同定された遺伝子産物の効果を分析した。siRNA HCVpp侵入スクリーニングによるHCV補助侵入因子の同定の信頼性および実用性の例として、出願者らは、キナーゼEphA2のサイレンシングが全ての主な遺伝子型に由来するHCVppの侵入を顕著かつ有意に阻害し、Huh7.5ヒト肝細胞癌細胞のHCVcc感染を顕著に阻害することを実証している。
興味深いことに、タンパク質キナーゼEphA2は、クローディン(CLDN)タンパク質ファミリーのメンバーのリン酸化により細胞のタイトジャンクションの透過性を調節することが示されている(Tanaka, 2005)。HCV非構造タンパク質NS4BはEphA2発現をアップレギューションする(Zheng, 2005)。EphA2は、肝臓ならびに初代ヒト肝細胞及びヒト肝細胞癌細胞株において発現される。これは、HCV侵入の分子的理解のための主な関心事である。なぜなら、クローディンファミリーのメンバーがHuh7肝細胞癌細胞におけるHCV感染のための重要な宿主補助因子を表すことが示されているからである(Evans, 2007; Meertens, 2008)。
3.HCV侵入及び感染の阻害のためのキナーゼ阻害剤
推定HCV補助侵入因子としてのEphA2の同定も、HCV侵入を標的化する新規抗ウイルス薬戦略の開発についての関心事である。なぜなら、EphA2がダサチニブ(慢性骨髄性白血病の処置のための臨床的に許可されたキナーゼ阻害剤)の標的であることが示されているからである(Huang, 2007)。
ダサチニブ(EphA2を標的化するタンパク質キナーゼ阻害剤)がHCV侵入及び感染の阻害をもたらすか否かを試験するために、出願者らは、ダサチニブを用いて肝細胞癌細胞をインキュベートし、続いてHCVpp侵入及びHCVcc感染に及ぼすその効果を試験している。ダサチニブが、HCVpp侵入(H77c株 − 遺伝子型1a)及びHCVcc感染(JFH−1株 − 遺伝子型2a)を、用量依存的な様式で、血液悪性腫瘍の処置のための臨床使用の間に達成される濃度と類似の濃度で顕著に阻害することが見出された。
HCVサブゲノムレプリコン(JFH1株、Kato, 2005)を使用したさらなる分析によって、ダサチニブがHCV侵入を実際に特異的に標的化し、ウイルス複製の間にウイルス−宿主相互作用が起こらないことが実証された。
類似の結果が、本試験によりHCV侵入のための補助因子としても同定された上皮増殖因子受容体(EGFR)を標的化する阻害剤を使用して得られた。エルロチニブ、バンデタニブ、ゲフィチニブ、又はラパチニブが、huh7.5.1細胞のHCVcc感染を、用量依存的な様式で、臨床使用の間に達成される治療濃度と類似の濃度で顕著に阻害することが見出された(図3を参照のこと)。
結論として、宿主細胞キナーゼのパネルが、新規のHCV補助因子(EphA2及びEGF受容体ファミリーのメンバーを含む)として同定されている。さらに、HCV−キナーゼ相互作用が、タンパク質キナーゼ阻害剤ダサチニブによるHCV侵入及び感染の効率的な阻害により示される通り、HCV感染に対する治療介入のために新規で独創的な標的を表す。
実施例2:HCV侵入のための補助因子としての宿主細胞キナーゼの精密な同定
1.材料及び方法
試薬及び抗体 ヒトキナーゼsiRNA Set Version 2.0(4つのsiRNAのプール)及び個々のsiRNAをQiagenから購入した。エルロチニブ(Tarceva(登録商標))、ダサチニブ(Sprycel(登録商標))、ゲフィチニブ(Iressa(登録商標))、バンデタニブ(Zactima(登録商標))、及びラパチニブ(Tykerb(登録商標))をIC Laboratoriesから、TpIIIキナーゼ阻害剤及びワートマニンをCalbiochemから、フラボピリドール及びドルソモルフィンをSigma-Aldrichから購入した。抗EphA2 C−20及びプロテインA/G−アガロースビーズをSanta Cruz Biotechnologiesから、EGFRをMilliporeから、及びアルカリホスファターゼ標識二次抗体をGE Healthcareから購入した。
細胞株、初代肝細胞、及びレプリコン。同上。
ゲノムレベルRNAiキナーゼHCV侵入スクリーニング スクリーニングを、Transfected Cell Array(TCA)プラットフォーム(Institut de Genetique et de Biologie Moleculaire et Cellulaire(IGBMC),Illkirch, France)で実施した。このスクリーニングのために使用したライブラリーは、Qiagenから購入のHuman Kinase siRNA Set Version 2.0(4つのsiRNAのプール)であった。個々のsiRNAをQiagenから購入した。691個の細胞キナーゼ及び関連タンパク質を標的化する機能性HCV侵入siRNAスクリーニングを、図4に概説する通りに確立した。各標的について、3.5pmolのsiRNAを、5,000個のHuh7細胞/0.3cm2においてInterferrin(Polyplus)を使用してリバーストランスフェクトした。ウイルス侵入に及ぼす遺伝子サイレンシングの効果を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子を持つHCV偽型粒子(HCVpp H77C;遺伝子型1a)(Bartosh, 2003; Pestka, 2007)を使用し、siRNAトランスフェクションの3日後に研究した。VSVpp侵入に与える影響を比較分析した。ウイルス侵入を、感染の2日後に、Mithras LB940ルミノメーター(Berthold Technologies)を使用しBright Glo Luciferaseアッセイシステム(Promega)により、細胞ライセート中のレポーター遺伝子ルシフェラーゼ活性を測定することにより評価した。ヒットを、同じ標的mRNAを発現停止させる同じsiRNAライブラリー(Qiagen)からの4つの異なる単一siRNAを使用し、独立して検証した。HCVcc株Luc−Jc1(Dimitrova, 2008;Pietschmann, 2006)(TCID50、約10/mL)を使用した検証を、Huh7.5.1細胞において上に記載する同じプロトコールを使用して実施した。全てのsiRNAスクリーニングを96ウェル細胞培養プレート中で実施した。ルシフェラーゼの結果を、Dcタンパク質アッセイ(Bio-Rad)を使用し、ライセートのタンパク質含量により標準化した。蒸発に起因する非特異的な効果を最小限にするために、外のウェルをスクリーニングに使用せず、リン酸緩衝食塩水(PBS)を用いて満たした。細胞増殖における変化に起因する遺伝子サイレンシングの非特異的な効果を、個々のウェルのタンパク質含量を測定することにより標準化した。確立されたハイスループットスクリーニングの品質、個々のプレート設計ならびに複製物の量を、パイロット実験において、Z因子(Zhang, 1999)を算出することにより評価した。HCVppスクリーニング(Z=0.37)を、スクリーニングのために使用される96の中央プレート位置の60を用いて2連で実施する。HCVcc検証スクリーニング(Z=0.47)を、スクリーニングのために使用される96の中央プレート位置の32を用いて3連で実施した。遺伝子サイレンシングならびにHCVpp及びHCVcc感染の内部品質コントロールとして、ポジティブ及びネガティブコントロールsiRNA(GFP、CD81)を各プレート上に並列でトランスフェクトした。細胞に対する細胞毒性効果を、下に記載する通りに、3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)を代謝する能力を分析することにより3連で評価した。
ハイスループットスクリーニング:ヒット選択 遺伝子サイレンシングの効果を、コントロールトランスフェクト(GFPを標的化するsiRNA)中への侵入の実験的な平均値と比較した侵入の比率として表わしたHCVpp侵入の増加又は減少により定義した。HCVの特異性を、VSVppコントロールウイルスの侵入に対する有意な類似の効果の非存在として決定した。ログ2比率を、真の陽性テスト結果(第二種の過誤)にペナルティーを科すことなく偽陽性(第一種の過誤)の最大の低下を確実にするために、Bioconductor(Gentleman, 2004)パッケージlimma(Wettenhall, 2004)において実施された経験ベイズ手順を使用して0に対する差についてテストした(Allison, 2006)。経験ベイズテストからの結果として得られるB値を、有意のカットオフを定義するために、それらの分布について検証した(データ示さず)。最後に、HCVppについて閾値−3.5(最高p値4×10−4に対応する)、HCVppについて閾値−4.4(最高p値3×10−6に対応する)、及びVSVppについて閾値−3.6(最高p値1.1×10−3に対応する)を、基礎となる頻度分布に基づくストリンジェントなパラメーターとして選んだ(データ示さず)。VSVppの侵入にかかわらず、HCVpp侵入に対する強い効果(B値>5)を示す遺伝子(合計29個)も、さらなる検証のために含めた。また、各遺伝子についての全ての比較のための局所的な過誤発見率(fdr:false discovery rate)を、ライブラリー「fdrtool」を使用して決定した(Strimmer, 2008)。検証のために、10個の追加遺伝子も含めた。それらは、HCV侵入をプレート平均値から≧2SDだけ減少させたが(即ち、Brass, 2008により使用された戦略)、しかし、高い内部変動が高いp値又は低い対応するB値だけを与えるとの事実に起因して、本発明者らに続くアプローチにより同定されなかったであろう。プールされたsiRNAによるオフターゲットの効果を除外するために、候補を、HCV侵入が、コントロールトランスフェクト細胞と比較し、少なくとも2つの個々のsiRNAにより≧50%だけ低下されるか否かを検証した。
遺伝子オントロジー及び遺伝子アノテーション 遺伝子オントロジー項目及び遺伝子関連性を、Ingenuity Pathwaysデータベース(Mountainview, CA, USA)により検証されたHuman Kinase siRNA Set Version 2.0から得た。同定されたキナーゼの生物学的機能解析を、Ingenuity Pathwaysデータベース(Krishnan, 2008; Tuvin, 2009)を使用して実施した。生物学的機能項目を、それらがp値<10−5を伴い有意に高められた場合に受け入れられた。加えて、同定されたヒットを、公知の予測されたタンパク質相互作用について、ゲノム及びタンパク質の一般的な組で全ての相互作用の証拠をマップするSTRINGメガデータベースを使用して解析した(Jensen, 2009)。
免疫沈降及び免疫ブロットによるキナーゼ発現の分析 EphA2の免疫沈降を、トランスフェクト細胞の溶解後に、50mM Tris(pH 8)、150mM NaCl、1% NP−40、及びプロテアーゼ阻害剤カクテル(Roche)を含む緩衝液を使用して実施した。免疫沈降のために、2.5μgの抗EphA2 C−20抗体(180μgのタンパク質含量)及び25μLのプロテインA/Gビーズ(Santa Cruz Biotechnologies)を使用した。ウエスタンブロットを、GE Healthcareのプロトコールに従い、Hybond-Pメンブランを使用して実施し、ECF基質及びTyphoon Trio高性能蛍光スキャナー(GE Healthcare)を使用して可視化した。
HCVpp及びHCVccを用いたHuh7由来細胞株及び初代ヒト肝細胞の感染 HCVpp(株H77C、HCV−J、UKN2A.2.4、UKN3A、UKN4A.21.16、VD、VH、VK、VN)、VSPpp及びHCVcc(株Jc1、Luc−Jc1)を、以前に記載された通りに作製した(Bartosch, 2003; Dimitrova, 2008; Fati-Kremer, 2009; Pestka, 2007; Pietschmann, 2006; Tarr, 2006;及びZeisel, 2007)。株H77C(1a)に由来するHCVpp、ならびに株Jc1(2a/2a)及びLuc−Jc1(2a/2a)に由来するHCVccを用いた(TCID50 10/mL)Huh7細胞、Huh7.5細胞、及びヒト肝細胞の感染を、記載された通りに実施した(Dimitrova, 2008; Fati-Kremer, 2009; Lan, 2008; Meunier, 2008;及びZeisel, 2007)。遺伝子サイレンシングを、感染の3日前に、RNAiスクリーニングについて記載された通りに実施した。タンパク質キナーゼ阻害剤(例外ワートマニン、最終1% DMSO)を、最終溶媒濃度0.25% DMSOでアプライした。阻害剤を、HCVpp又はHCVcc感染の1時間前に細胞培養液に加えた。
HCV複製の分析 プラスミドpSGR−JFH1に由来するRNAの電気穿孔を、以前に記載された通りに実施した(Lan, 2008)。電気穿孔から4時間後、細胞を、細胞培養上清中で24時間にわたりタンパク質キナーゼ阻害剤とインキュベートした。全RNAを単離し、記載された通りにHCV RNAのノーザンブロット分析により分析した(Lohmann, 1999)。
毒性アッセイ 細胞に対する細胞毒性効果を、3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)を代謝する能力を分析することにより3連で評価した(Lan, 2008)。siRNA実験のために、MTTを、siRNAを用いた5時間にわたるトランスフェクションの3日後に加えた。MTTの最終濃度は0.6mg/mLであった。細胞により産生されたホルマザン結晶を可溶化し、記載された通りに測定した(Mosmann, 1983)。
2.ゲノムレベルRNAiキナーゼHCV侵入スクリーニングを使用したHCV侵入に関与する細胞キナーゼの同定
siRNAベースのスクリーニングを実施し、Huh7細胞において691個のヒトキナーゼを発現停止し、HCV侵入に関連しうるヒトゲノム中の全ての細胞キナーゼを包括的に同定した。感染の後期段階における欠損(例えば複製、集合、又は分泌など)を、このアッセイにおいて検討しなかった。アッセイの計測は、ルシフェラーゼレポーターを含むHCVpp又はHCVccを用いた遺伝子発現停止された細胞の感染からなった。これには、感染から72時間後にレポーター遺伝子発現をアッセイすることによるウイルス侵入の定量化が続いた。スクリーニングは3段階を含んだ:無関係なコントロールウイルスとしての役割を果たす水胞性口炎ウイルスに由来する偽型粒子(VSVpp)を用いたHCVppを比較使用した一次スクリーニング。感染性ウイルスのライフサイクルについて同定されたヒットの関連性を検証するために、一次スクリーニングにおいて同定されたヒットを、組換えHCVcc及びHuh7.5.1細胞に基づく感染性HCV細胞培養モデルを使用した二次スクリーニングにおいて確認した(図4)。一次及び二次スクリーニングを、同じ遺伝子を標的化する4つのsiRNAのプールを使用して実施した。二次スクリーニングからの候補遺伝子を、三回目のスクリーニングに供し、それにおいて各プール中の4つの成分siRNAを個々に再スクリーニングした(図4)。
まとめると、107個のキナーゼが一次HCVppスクリーニングにより同定され、これらの内、82個を組換えHCVccを用いた感染により検証した。この差異は、HCVpp及びHCVccの侵入機構がわずかに異なりうるとの事実に起因しうる。あるいは、一部のキナーゼは、続いて、HCVライフサイクルにおける侵入後の事象(例えば複製など)に対する拮抗効果を有しうる。これは、NEK4キナーゼ(複製を増強することが示されている(Tai, 2009))のサイレンシングが、HCVcc感染を増強したが、しかし、HCVppの侵入を阻害した(データ示さず)との知見により例示される。HCVpp侵入及びHCVcc感染の開始に類似の効果を有する82個のキナーゼの78(95%)が個々のsiRNAにより検証され(図10)、観察された表現型を引き起こした個々のsiRNA配列のオフターゲットの効果よりもむしろ実際に遺伝子サイレンシングであることが実証された。
このように、ゲノムレベルRNAiキナーゼスクリーニングによって、感染性細胞培養モデルにおいて確認された通り、HCVpp侵入及びHCVcc感染の開始に効果を及ぼす78個のキナーゼが同定された(図10)。HCV侵入に特異的に関与しうるキナーゼを同定するために、無関係のコントロールウイルスVSVの侵入に及ぼすサイレンシングの効果を試験した。この比較分析を使用し、34個の遺伝子が同定され、それらは、HCVpp侵入及びHCVcc感染に対する機能的な効果を有したが、しかし、VSV侵入に対する効果を有さなかった(図10A)。
このRNAiスクリーニング方法の妥当性は、コントロールウイルスVSVの侵入のために必須であることが公知であるキナーゼの同定により確認される。一次スクリーニングならびにPelkmans及び共同研究者(Pelkmans, 2005)により実施されたスクリーニングにおけるVSVpp侵入の同一性についてのヒットの比較分析によって、HSV侵入についてのカドヘリン媒介性ウイルスエンドサイトーシスに関与するキナーゼの機能的な関連性が確認された。さらに、一次HCVppスクリーニングによって、Farquhar et al.(Farquhar, 2008)により最近示された通り、HCVpp侵入についてのタンパク質キナーゼAの関連性が確認された。VSV及びHCV侵入のための補助因子としてのこれらのキナーゼの同定によって、本スクリーニングアプローチの妥当性が確認される。
3.バイオインフォマティクス分析によるHCV侵入に関与するキナーゼネットワークの同定
同定されたキナーゼ及び関連タンパク質の公知の生理学的機能の分類を得るために、Ingenuity Pathwaysデータを使用したバイオインフォマティクス分析を、他のRNAn siRNAベースのスクリーニングについて記載された通りに実施した(Krishnan, 2008 and Tuvim, 2009)。この分析によって、癌及び細胞死に関与する遺伝子の高い提示が明らかになった(図6A)。HCVに対する影響を与えるが、しかし、VSV侵入に対しては与えないキナーゼを分類する際、5つの最も高度に提示されるカテゴリーは以下を含んだ:アミノ酸代謝、翻訳後修飾、小分子生化学、細胞形態、細胞発生、細胞周期、細胞シグナル伝達、及び癌(図6B)。
次に、同定されたヒットを、公知の及び予測されたタンパク質相互作用についてSTRINGデータベースを使用して分析した(Jensen, 2009)。検証される相互作用は、多数の供給源(実験レポジトリ、コンピューター予測方法、及び公的テキスト収集)に由来する直接的(物理的)及び間接的(機能的)関連性を含んだ(Jensen, 2009)。STRINGは、ゲノム及びタンパク質の一般的な組での全ての公知のタンパク質−タンパク質相互作用のメタ−データベースマッピングを表す。RNAiスクリーニングにおいて同定された78のキナーゼの分析によって、細胞形態(細胞極性、タイトジャンクション透過性、及びインテグリンシグナル伝達を含む)を調節するキナーゼネットワークならびに細胞周期に関与するキナーゼのネットワークが明らかになった(図6C)。
a)細胞極性を調節する宿主細胞キナーゼ 最初に、RNAiスクリーニング続くSTRING分析によって、肝臓キナーゼB1(STK11)及びAMP活性化タンパク質キナーゼ(AMP、γ2非触媒サブユニットPRKAG2)がHCV侵入のための宿主因子として同定された(図6〜7)。PRKAG2サブユニットが、AMPKのためのアクチベーターとしての役割を果たす。図7に示す通り、STK11又はAMPKサブユニットPRKAG2についての遺伝子の発現のサイレンシングから、全ての主な遺伝子型に由来するHCVppの侵入の顕著な阻害が生じた(図7A〜B、左パネル)。同様の結果が組換えHCVを用いた感染について得られ、同定されたキナーゼが増殖性感染の開始のために重要であることを示唆する(図7A〜B、右パネル)。対照的に、コントロールsiRNAを用いた細胞のインキュベーションは、HCV侵入又はHCV感染を有意に修飾しなかった(図7)。2つの対応する阻害性AMPKサブユニット、即ち、β1(PRKAB1)及びβ2(PRKAB2)のサイレンシングが、HCVpp侵入を刺激し、AMPK活性がHCV侵入及び感染のために極めて重要であることを示唆する。この経路の影響が、ドルソモルフィン(AMPK活性の阻害剤)の使用によりさらに確認された(Zhou, 2001)。ドルソモルフィンを用いたHuh7.5細胞のプレインキュベーションが、HCVpp侵入を顕著に阻害し(図7C)、AMPK機能がHCV侵入のために実際に重要であることが確認された。
STK11及びその下流の基質AMPKが、上皮細胞(肝細胞を含む)における極性の確立において主な役割を果たすことが示されている(Williams, 2008)。他の試験が、AMPKがSTK11の極性及び有糸***の制御機能を媒介することを示唆する(Lee, 2007)。これはHCV侵入についての特別な関心事である。なぜなら、細胞極性は、HCV侵入のための重要な宿主因子であることが示されているからである(Brazzoli, 2008; Evans, 2007; Mee, 2008; Meertens, 2008; Ploss, 2009)。細胞極性は、HCV侵入因子クローディン1の細胞内局在化を変え、HepG2肝細胞癌細胞におけるウイルス侵入を調節すると思われる(Mee, 2009)。さらに、Brazzoli及び共同研究者(Brazzoli, 2008)は、CD81へのHCV E2糖タンパク質の結合が、細胞‐細胞接触面へのHCV E2/CD81複合体のアクチン依存的な再局在化を誘発し、そこではCD81がタイトジャンクションタンパク質(オクルディン、ZO−1、及びクローディン1)と接触することを示している。ドルソモルフィンによるAMPKの阻害が、非筋ミオシン調節軽鎖(MRLC)のリン酸化を遮断することが示されている(Lee, 2007)。まとめると、これらの結果は、STK11/AMPK機能が、細胞表面上又は細胞内でのHCV侵入因子複合体のアクチン‐ミオシン依存的トランスポート又は輸送のために要求されうるモデルを支持する(図6D)。
b)タイトジャンクション機能を調節する宿主細胞キナーゼ RNAiスクリーニングによって、タイトジャンクション(TJ)機能の調節に関与するいくつかのキナーゼが同定された。これらは、MAGI−1、EphA2、及びEGFRを含む(図6C)。極性化肝細胞において、TJが、それらの原形質膜を頂端ドメインと側底ドメインに分離する。これはHCV侵入についての関心事及び関連性である。なぜなら、いくつかのTJタンパク質、即ち、クローディン1、6、及び9(Evans, 2007; Harris, 2008; Meertens, 2008)ならびにオクルディン(Benedicto, 2009; Ploss, 2009)が、HCV侵入のための補助因子であることが示されているからである。別々の細胞表面分布を有するいくつかの取込み因子の使用は、HCVが、コクサッキーウイルスBのものと類似の協調侵入経路(肝細胞TJに依存的である)に従いうるとの仮説と一致する(Ploss, 2009)。あるいは、HCVは、TJに関連しないクローディン1の形態を利用しうる(Mee, 2009)。TJの破壊は、CaCo−2細胞におけるHCV侵入を増強することが示されており、外側及び側底細胞ドメイン上で発現されるHCV侵入因子へのウイルスアクセスに対する物理的バリアを提供するモデルを支持する(Mee, 2008)。
MAGI−1は、ジャンクション複合体の形成に関与する膜会合性グアニル酸キナーゼである(Laura, 2002)。Ephrin受容体A2(EphA2)は、受容体チロシンキナーゼの最も大きなクラスのメンバーであり、細胞位置決め、細胞形態及び移動性ならびに傍細胞TJ透過性に関与する(Lackmann, 2008)。図8に示す通り、EphA2遺伝子発現のサイレンシング(図8A)は、全ての主な遺伝子型1〜4に由来するHCVppの侵入(図8B)、及び組換えHCVとの感染の顕著な阻害を生じ、同定されたキナーゼが増殖性感染の開始のために重要であることを示唆する(図8C)。対照的に、コントロールsiRNA(CTRL)を用いた細胞のインキュベーションによって、HCV侵入又はHCV感染は有意に修飾されなかった(図8)。この経路の影響が、ダサチニブ(EphA2機能の阻害剤)の使用によりさらに確認された(Huang, 2007)。ダサチニブを用いたプレインキュベーションは、初代ヒト肝細胞のHCVpp侵入及びHuh7.5.1細胞のHCVcc感染を顕著に阻害し(図9)、EphA2機能がHCV侵入のために実際に重要であることが確認された。EphA4が、g TJタンパク質クローディン4により内皮組織における傍細胞透過性に関与することが示されている(Tanaka, 2005)。
さらに、上皮増殖因子受容体(EGFR)が、HCV侵入のための補助因子として同定された。図8に示す通り、EGFR発現のサイレンシング(図8A)は、全ての主な遺伝子型1〜4に由来するHCVppの侵入(図8B)ならびに組換えHCVを用いた感染の顕著な阻害を生じた。これらの知見は、このキナーゼが増殖性感染の開始のために重要であることを示唆する(図8C)。EphA2のように、EGFRは、細胞生物学の重要なプロセス(増殖、生存、分化、発生段階、組織ホメオスタシス、及び腫瘍形成を含む)を調節するチロシンキナーゼ受容体である(Schneider and Wolf, 2009)。インビボでは、EGFRはRaf/MEK/ERK及びPI3K/Aktシグナル伝達を主に活性化する(Lackmann, 2008; Schneider, 2009)。興味深いことに、使用された一次スクリーニングは、EGFRシグナル伝達を媒介するキナーゼのサイレンシングがHCV侵入を顕著に阻害することも実証した:これらは、b−Raf(BRAF)、MEK1(MAP2K1)、及びERK1(MAPK3)を含む(図6D)。HCV侵入のためのRaf/MEK/ERK経路の関連性は、EGFRならびにEGFRの下流のキナーゼを阻害する既定の阻害剤の使用によりさらに支持される。エルロチニブを使用したEGFR活性の阻害は、HCV侵入及びHCV感染を用量依存的に阻害した(図9)。対照的に、ワートマニンを使用したPI3K活性の阻害(Arcaro, 1993)は、起こらなかった(図10B)。HCV侵入のためのRaf/MEK/ERKシグナル伝達経路の関連性は、CD81の関与がRaf/MEK/ERKシグナル伝達カスケードを活性化すること及びこの経路がウイルスライフサイクルの侵入後の事象に影響を与えることを示す最近の試験によりさらに支持される(Brazzoli, 2008)。まとめると、これらのデータは、MAPキナーゼ経路を介したEGFR活性化及びシグナル伝達がHCV侵入のために要求されるモデルを支持する。
HCV侵入プロセスの間でのEGFRの分子機能は何か?EGFR活性化が細胞再分布を誘導し、クローディン1の発現を増加させることが示されており(Flores-Benitez, 2007; Singh, 2004)、EGF媒介性MAPキナーゼシグナル伝達がMAPキナーゼERK−1とオクルディンのC末端領域との相互作用をもたらすことが示されており、それによってEGFによるタイトジャンクションのH誘導性の破壊が予防される(Basuroy, 2006)。まとめると、これらのデータ及び本RNAiスクリーニングでの結果は、HCV侵入のためのTJタンパク質の機能的な役割をさらに支持し、MAPキナーゼ経路により媒介される、EGFRとTJタンパク質クローディン1又はオクルディンの間での機能的な結び付きを実証する(図6D)。
HCV非構造タンパク質の発現が、EphA2及びEGFR発現のアップレギュレーションをもたらすことが示されていることに注目することは興味深い。実際に、HCV非構造タンパク質NS4Bが、EphA2の全レベルにおける同時増加を引き起こすことが示されている(Zheng, 2005)。NS5Bは、EGFR発現の増加及びEGFRの輸送プロファイルの変化をもたらすことが示されている(Mankouri, 2008)。この試験の著者らは、MAPキナーゼシグナル伝達がHCV持続性のための最適な環境を保持しうることを示唆していた(Mankouri, 2008)。まとめると、これらのデータ及び本RNAiスクリーニングでの結果は、HCV複製ならびに非構造タンパク質NS4B及びNS5Aの発現が、HCV同時侵入因子EphA2及びEGFRのアップレギュレーションをもたらし、それによりHCV侵入及びウイルス増殖を促進するポジティブなフィードバックループを示唆する。
c)インテグリンシグナル伝達に関与する宿主細胞キナーゼ STRING分析では細胞接着及びインテグリンシグナル伝達に関与する4つのキナーゼのネットワークが同定された:c−Src(CSK)、焦点接着キナーゼ(PTK2)、焦点接着キナーゼ2(PTK2B)、及びインテグリン結合キナーゼ(ILK)。これらの全てが細胞接着及び細胞マトリックス相互作用を調節する(D Nichila, 1999; Harburger, 2009)(図6C)。CD81(重要なHCV侵入因子)及び他のテトラスパニンが、インテグリンファミリーの接着受容体に会合し、インテグリン依存的な細胞遊走を調節することが示されている(Berditchevski, 2001)。従って機能的なインテグリンシグナル伝達が、HCV侵入因子輸送及び細胞表面上での局在化、ひいてはHCV侵入のために必須でありうることが考えられる。これに関連して、多くのテトラスパニン(CD81を含む)が、II型ホスファチジルイノシトール4キナーゼと会合し、これが、インテグリンヘテロ二量体へこれらの酵素を繋ぎ止めることによりシグナル伝達複合体の集合を促進しることが示唆される(Berditchevski, 2001)。これは、ホスファチジルイノシトール4キナーゼ2型アルファ(PI4KII)のサイレンシングがHCV侵入及び感染を特異的に損なったが、しかし、VSV侵入に影響を与えなかったとの本知見により支持される。さらに、インテグリンシグナル伝達が、他のウイルス、例えばアデノウイルス、ハンタウイルス、及びヘルペスウイルスなどの侵入において中枢的役割を果たすことが公知である(概説については、Stewart, 2007を参照のこと):HCVは、従って、別のインテグリン依存的な侵入機構を有しうる。
d)細胞周期に関与する宿主細胞キナーゼ STRING分析は、細胞周期調節に関与する8つのキナーゼ(細胞***周期2キナーゼ(CDC2)、サイクリン依存性キナーゼ3(CDK3)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、コリンキナーゼアルファ(CHKA)、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤1B(CDKN1B)、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤2C(CDKN2C)、膜会合チロシン/スレオニンタンパク質キナーゼ1(PKMYT1)、及びWEE1ホモログS.pombe(WEE1)を含む)を含むネットワークを示した(図6C)。これらのCDKが細胞***依存的な肝細胞癌モデルシステムの内因性の特性のために同定されたという可能性を除外することはできないが、いくつかの観察がHCV侵入のためのCDKの特定の役割を支持する。第1に、CDK3のサイレンシングが、全ての主なHCV遺伝子型1〜4に由来するHCVppの侵入を顕著に阻害するが、しかし、VSVppは阻害しなかった。HCV侵入に及ぼす特異的な効果も、CDKN1B、CDKN2C、WEE1、及びPKMYT1が発現停止された場合に観察された。第2に、遺伝子サイレンシング後(CHKAを用いた実験とは別に)、細胞毒性が、MTTの細胞代謝により測定された通りに観察されなかった。これは、キナーゼのサイレンシングが非特異的な毒性効果に起因しなかったことを示唆する。第3に、フラボピリドール(十分に特徴付けられたCDK3阻害剤)が、任意の検出可能な細胞毒性効果の非存在において初代ヒト肝細胞中でHCVpp侵入を顕著に阻害した。これらのデータは、CDKの効果が、モデル標的細胞株又は擬似粒子侵入アッセイのいずれにも関連せず、HCV侵入に関連しうることを示唆する。CDKがヒト免疫不全及びヘルペスウイルスのライフサイクルにおいて重要な役割を果たすことが周知である。これらは、CDK9によるHIV転写の調節(Zhou, 2009)ならびにマイクロフィラメント組織化及び細胞形態を調節するCDK4及びCDK6のカポジ肉腫関連ヘルペスウイルスによる活性化(Cuomo, 2005)を含む。このように、類似の機構がHCVについて適用されることが考えられる。
4.定義された阻害剤による宿主細胞キナーゼの阻害によるHCV侵入に及ぼす同定されるキナーゼの特異的の効果の確認
HCVライフサイクルに及ぼす同定されたキナーゼの効果をさらに試験するために、EphA2及びEGFRの機能的な効果を特徴付けた。これらのキナーゼが選択された。なぜなら、それらは同定されたネットワーク中の成分であるからである(図6C)。さらに、EphA2及びEGFRは、臨床的に認可されたキナーゼ阻害剤ダサチニブ(EphA2用)及びエルロチニブ(EGFR用)により強力に阻害され、ウイルスライフサイクルの様々な段階でこれらのキナーゼの機能的な効果を研究することを可能にしている。HCV侵入、複製、及び感染に及ぼすキナーゼ阻害剤の効果を試験した。図9に示す通り、ダサチニブ及びエルロチニブはHCV感染を顕著に阻害した。エルロチニブは、HCV侵入及び感染の最も強力な阻害剤であり(IC50、約0.5μM)、ダサチニブがその次であった(IC50、2μM)。観察されたIC50値は、精製されたEphA2(Huang, 2007)又はEGFR(Minami, 2007)の記載されたIC50値より高かった。肝細胞又は肝細胞由来の細胞株において観察されたより高いIC50値は、肝細胞又は肝細胞癌細胞における阻害剤の迅速な代謝に起因する。それにもかかわらず、追加のキナーゼがダサチニブ及びエルロチニブの抗ウイルス効果に寄付する可能性を除外することはできず、しかし、EGFRの場合において、この結果(図9)は、類似のIC50でHCV感染を阻害した3つの追加のEGFR阻害剤(ゲフィチニブ、バンデタニブ、ラパチニブ)を用いて確認された(示さず)。HCVcc感染に及ぼすダサチニブ及びエルロチニブの阻害効果は、ルシフェラーゼレポーターの翻訳に及ぼす薬物の非特異的な影響を除き、RT−PCRを使用したウイルスRNAの検出により確認された(データ示さず)。
HCV感染に及ぼすこれらの分子の阻害効果が実際にウイルス侵入に対することを確認するために、HCV単離株JFH1の侵入及び複製に及ぼすそれらの効果を試験した。図9に示す通り、ダサチニブ及びエルロチニブは、サブゲノムJFH1レプリコンの複製を顕著に調節することなく、JFH1由来のHCVppの侵入を阻害した。対照的に、ワートマニン(ウイルス複製を阻害するタンパク質キナーゼ阻害剤(Tai, 2009))は、JFH1由来のHCVppの侵入にいかなる効果も有さなかった(データ示さず)。これらのデータによって、ダサチニブ及びエルロチニブにより選択的に阻害されるキナーゼがHCV侵入において重要であるが、しかし、ウイルス複製においては重要ではないことが確認される。これらの知見によって、ダサチニブ及びエルロチニブにより選択的に阻害されるキナーゼがHCV侵入において重要であるが、しかし、ウイルス複製においては重要ではないことがさらに確認される。これらの知見によって、HCV侵入について同定されたキナーゼの影響がさらに確認され、認可された化合物を使用して宿主キナーゼを阻害することが、HCVに対する有用な治療戦略でありうることを示唆する。
5.マルチキナーゼ阻害剤を使用して宿主細胞キナーゼを標的化することによる、肝臓移植を受けている患者に由来するHCV単離株の侵入の阻害
エルロチニブが達成可能な血漿濃度(平均血漿濃度〜4μM、Hidalgo and Bloedow, 2003)に対応する用量範囲(IC50、0.5μM)においてHCV侵入及び感染を強力に阻害したため、その影響を患者由来の分離株を用いた感染で評価した。初代ヒト肝細胞及び肝臓移植を受けている4人のHCV感染患者に由来するウイルスエンベロープ糖タンパク質を持つHCV偽型を使用し、本出願者らは、増強したウイルス侵入及び抗体媒介性中和からの回避が、肝臓移植片のHCV再感染の間でのウイルスバリアントの選択のための重要な決定要因であることを実証している(Fafi-Kremer, 2009)。この以前の試験での結果は、ウイルス侵入が肝臓移植片のHCV再感染の予防のための実行可能な標的であることを示唆している(Fafi-Kremer, 2009)。本試験において、多種キナーゼ阻害剤の効果を、4人の異なる患者における移植及び肝臓移植片の再感染の間に選択されたHCV株(HCV株VD、VH、VK、VN)からのエンベロープ糖タンパク質を持つHCVppの侵入について試験した。図9に示す通り、同定された宿主細胞キナーゼのサイレンシングならびにキナーゼ阻害剤ダサチニブ及びエルロチニブを用いた細胞のプレインキュベーションが、Huh7.5細胞及び初代ヒト肝細胞において患者由来のHCVppの侵入を顕著に阻害した。エルロチニブは、Huh7.5細胞においてダサチニブより強力であると思われたが、しかし、初代ヒト肝細胞においてはそうではなかった。対照的に、ワートマニン(図10)又はナフチリジンベースのTpI2キナーゼ阻害剤(データ示さず)は、HCVpp感染の再現性のある阻害をもたらさなかった。これらのデータは、エルロチニブ(Erlotininb)及びダサチニブが、肝臓移植片に感染する患者由来の単離株でのHCV侵入を特異的に阻害することを示唆する。毒性効果は、MTTテストに基づく細胞生存の比較分析において検出されなかった(図10)。
まとめると、これらの結果は、HCV侵入を調節する宿主細胞キナーゼが抗ウイルス治療のための実行可能な標的であることを示唆する。タンパク質キナーゼ阻害剤の臨床開発は、ウイルス感染のために要求される特異的な宿主細胞キナーゼの標的化に基づく抗ウイルス戦略のための新たな展望を提供する。このアプローチは、ウイルスタンパク質を標的化する抗ウイルス戦略に対して補完的であるため、それはウイルス耐性を克服する有用な方法を表わしうる。さらに、許可されたキナーゼ阻害剤を使用したHCV侵入の阻害は、特に肝臓移植後に、一次HCV感染を予防するための新規治療アプローチを成し、また、慢性感染患者におけるウイルス拡散を減弱しうる。


他の実施態様
本発明の他の実施態様は、本明細書に開示する本発明の明細書又は実施の考察から当業者には明らかであろう。明細書及び実施例は、例示的であるとだけ見なされることを意図し、本発明の真の範囲は以下の特許請求の範囲により示される。

Claims (18)

  1. 細胞のC型肝炎ウイルス(HCV)感染を予防するための薬剤であって、薬剤がEGFR、PRKAG2、STK11、EPHA2、及びサイクリン依存性キナーゼからなる群より、又はSTK11、PRKAG2、MAGI−1、EphA2、EGFR、CSK、PTK2、PTK2B、ILK、CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、CDKN2C、PKMYT1及びWEE1からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、及びTYK2からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、TYK2、ACVR2B、APEG1、ATM、AURKB、BMX、BRAF、CDC2、CDC2L1、CDK4、CDK8、CHKA、CHKB、CIB2、CKMT1、DGKB、EGFR、EPHA3、EPHB1、FER、FGFR4、FLT3LG、FN3K、GCK、GKAP1、GRK4、IKBKB、MAP3K7IP1、MAPKAP1、NEK9、PANK3、PI4KII、PIP5K2A、PRKAG2、PSKH1、PTK2、PTK2B、RIOK1、RPS6KA5、RPS6KL1、Sharpin、SKIP、STK22C、TNK2、及びULK2からなる群より選択される少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害する薬剤。
  2. HCV感染又はHCV関連疾患を被験体において予防又は処置するための薬剤であって、薬剤がEGFR、PRKAG2、STK11、EPHA2、及びサイクリン依存性キナーゼからなる群より、又はSTK11、PRKAG2、MAGI−1、EphA2、EGFR、CSK、PTK2、PTK2B、ILK、CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、CDKN2C、PKMYT1、及びWEE1からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、及びTYK2,からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、TYK2、ACVR2B、APEG1、ATM、AURKB、BMX、BRAF、CDC2、CDC2L1、CDK4、CDK8、CHKA、CHKB、CIB2、CKMT1、DGKB、EGFR、EPHA3、EPHB1、FER、FGFR4、FLT3LG、FN3K、GCK、GKAP1、GRK4、IKBKB、MAP3K7IP1、MAPKAP1、NEK9、PANK3、PI4KII、PIP5K2A、PRKAG2、PSKH1、PTK2、PTK2B、RIOK1、RPS6KA5、RPS6KL1、Sharpin、SKIP、STK22C、TNK2、及びULK2からなる群より選択される少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害する薬剤。
  3. 肝臓移植患者においてHCVの再発を予防するための薬剤であって、薬剤がEGFR、PRKAG2、STK11、EPHA2、及びサイクリン依存性キナーゼからなる群より、又はSTK11、PRKAG2、MAGI−1、EphA2、EGFR、CSK、PTK2、PTK2B、ILK、CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、CDKN2C、PKMYT1、及びWEE1からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、及びTYK2からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、TYK2、ACVR2B、APEG1、ATM、AURKB、BMX、BRAF、CDC2、CDC2L1、CDK4、CDK8、CHKA、CHKB、CIB2、CKMT1、DGKB、EGFR、EPHA3、EPHB1、FER、FGFR4、FLT3LG、FN3K、GCK、GKAP1、GRK4、IKBKB、MAP3K7IP1、MAPKAP1、NEK9、PANK3、PI4KII、PIP5K2A、PRKAG2、PSKH1、PTK2、PTK2B、RIOK1、RPS6KA5、RPS6KL1、Sharpin、SKIP、STK22C、TNK2、及びULK2からなる群より選択される少なくとも1つのタンパク質キナーゼの活性を阻害する薬剤。
  4. 薬剤が、小分子、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、リボザイム、siRNA、siDNA、及びその任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項1〜3のいずれか一項記載の薬剤。
  5. 薬剤がEGFRの活性を阻害し、エルロチニブ、バンデタニブ、ゲフィチニブ、及びラパチニブからなる群より選択される、請求項1〜3のいずれか一項記載の薬剤。
  6. 薬剤がAMPKの活性を阻害するドルソモルフィンである、請求項1〜3のいずれか一項記載の薬剤。
  7. 薬剤がEPHA2の活性を阻害するダサチニブである、請求項1〜3のいずれか一項記載の薬剤。
  8. 薬剤がサイクリン依存性キナーゼの活性を阻害するフラボピリドールである、請求項1〜3のいずれか一項記載の薬剤。
  9. HCV感染又はHCV関連疾患の処置及び/又は予防のための医薬の製造のための、請求項1〜8のいずれか一項記載の薬剤の使用。
  10. 請求項1〜8のいずれか一項記載の有効量の薬剤、及び少なくとも1つの薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む医薬組成物。
  11. 少なくとも1つの生物学的に活性な薬剤をさらに含む、請求項10記載の医薬組成物。
  12. 少なくとも1つの生物学的に活性な薬剤との組み合わせでの使用のために適応される、請求項10記載の医薬組成物。
  13. 生物学的に活性な薬剤が抗ウイルス薬剤である、請求項11又は請求項12に記載の医薬組成物。
  14. ウイルス薬剤が、インターフェロン、リバビリン、抗HCVモノクローナル抗体、抗HCVポリクローナル抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、IRES阻害剤、ヘリカーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、リボザイム、及びその任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項13記載の医薬組成物。
  15. 以下の工程を含む潜在的なHCV抗ウイルス薬剤を同定する方法:
    (a)少なくとも1つのヒト細胞タンパク質キナーゼを発現する生物学的システムを候補化合物とインビトロで接触させること、ここで前記タンパク質キナーゼが、EGFR、PRKAG2、STK11、EPHA2、及びサイクリン依存性キナーゼからなる群より、又はSTK11、PRKAG2、MAGI−1、EphA2、EGFR、CSK、PTK2、PTK2B、ILK、CDC2、CDK3、CDK4、CHKA、CDKN1B、CDKN2C、PKMYT1、及びWEE1からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、及びTYK2からなる群より、又はCALM2、CSK、MAGI1、ADK、CDK3、CDKN1B、CDKN2C、EPHA2、EPHB4、FASTK、FGR、ILK、IRAK2、PACSIN2、PDIK1L、PIP5K2B、PKMYT1、PLK3、PRKD2、STK24、WEE1、CDKL3、ADRBK1、CKS1B、DCAMKL1、DDR2、EPS8L1、GAK、ITPKA、MAPK7、PAK4、STK11、STK38、TYK2、ACVR2B、APEG1、ATM、AURKB、BMX、BRAF、CDC2、CDC2L1、CDK4、CDK8、CHKA、CHKB、CIB2、CKMT1、DGKB、EGFR、EPHA3、EPHB1、FER、FGFR4、FLT3LG、FN3K、GCK、GKAP1、GRK4、IKBKB、MAP3K7IP1、MAPKAP1、NEK9、PANK3、PI4KII、PIP5K2A、PRKAG2、PSKH1、PTK2、PTK2B、RIOK1、RPS6KA5、RPS6KL1、Sharpin、SKIP、STK22C、TNK2、及びULK2からなる群より選択され;
    (b)前記タンパク質キナーゼの活性を決定すること、ここで候補化合物が、工程(b)において決定された活性が、候補化合物の非存在下の生物学的システムにおいて決定された前記タンパク質キナーゼの活性よりも低い場合、潜在的なHCV抗ウイルス薬剤として同定される。
  16. 候補化合物が、小分子、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、RNAポリメラーゼ阻害剤、アンチセンス化合物、リボザイム、siRNA、siDNA、及びその任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項15記載の方法。
  17. 候補化合物が候補化合物のコレクション又はライブラリーに属する、請求項15又は請求項16記載の方法。
  18. 生物学的システムが細胞である、請求項15〜17のいずれか一項記載の方法。
JP2011528295A 2008-09-26 2009-09-18 Hcv感染に対する抗ウイルス治療のための標的としての宿主細胞キナーゼ Pending JP2012503619A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08305604 2008-09-26
EP08305604.4 2008-09-26
PCT/EP2009/062095 WO2010034670A2 (en) 2008-09-26 2009-09-18 Host cell kinases as targets for antiviral therapies against hcv infection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012503619A true JP2012503619A (ja) 2012-02-09

Family

ID=40297873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011528295A Pending JP2012503619A (ja) 2008-09-26 2009-09-18 Hcv感染に対する抗ウイルス治療のための標的としての宿主細胞キナーゼ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8759010B2 (ja)
EP (1) EP2334379A2 (ja)
JP (1) JP2012503619A (ja)
CN (1) CN102227237A (ja)
CA (1) CA2737948A1 (ja)
WO (1) WO2010034670A2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012533545A (ja) * 2009-07-14 2012-12-27 ベス・イスラエル・ディーコネス・メディカル・センター,インコーポレイテッド 肝臓の増殖を増大させる方法
KR20200101075A (ko) * 2019-02-19 2020-08-27 대한민국(관리부서 질병관리본부장) HBV enhancer 억제인자 ACK1을 포함하는 B형 간염 치료용 조성물

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX342405B (es) 2010-06-03 2016-09-28 Pharmacyclics Inc El uso de inhibidores de la tirosina quinasa de bruton (btk).
WO2012018260A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Universiteit Utrecht Holding B.V. Epidermal growth factor receptor targeted immune therapy
US20130012429A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Lucy Ann Eddowes Anti-viral therapy
WO2013024158A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Combinations of protein kinase inhibitors and interferons or of protein kinase inhibitors and direct acting antivirals for the treatment and the prevention of hcv infection
US8466159B2 (en) 2011-10-21 2013-06-18 Abbvie Inc. Methods for treating HCV
US8492386B2 (en) 2011-10-21 2013-07-23 Abbvie Inc. Methods for treating HCV
TW201600087A (zh) 2011-10-21 2016-01-01 艾伯維有限公司 治療c型肝炎病毒(hcv)的方法
DK2583677T1 (da) 2011-10-21 2015-01-19 Abbvie Inc Fremgangsmåder til behandling af HCV omfattende mindst to direktevirkende antivirale midler, ribavirin, men ikke inteferon
SG11201402899TA (en) * 2011-12-06 2014-07-30 Univ Leland Stanford Junior Methods and compositions for treating viral diseases
WO2013142817A2 (en) 2012-03-23 2013-09-26 Dennis Brown Compositions and methods to improve the therapeutic benefit of indirubin and analogs thereof, including meisoindigo
CN102690826B (zh) * 2012-04-19 2014-03-05 山西医科大学 一种特异性降低人Aurora-A基因表达的shRNA及其应用
AU2013293087B2 (en) 2012-07-24 2017-08-31 Pharmacyclics Llc Mutations associated with resistance to inhibitors of Bruton's tyrosine kinase (BTK)
KR101534462B1 (ko) * 2012-07-31 2015-07-06 한림대학교 산학협력단 사이클린 a2 저해제를 포함하는 c형간염 예방 및 치료용 조성물
KR20150080592A (ko) 2012-11-02 2015-07-09 파마시클릭스, 인코포레이티드 Tec 패밀리 키나제 억제제 애쥬번트 요법
US9795584B2 (en) 2013-07-30 2017-10-24 University Of South Florida Treating an atypical protein kinase C enzyme abnormality
WO2015143400A1 (en) 2014-03-20 2015-09-24 Pharmacyclics, Inc. Phospholipase c gamma 2 and resistance associated mutations
CN104111332B (zh) * 2014-07-17 2016-04-20 中国医学科学院肿瘤医院 基于蛋白标志物pak4辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒
CN104958312A (zh) * 2015-05-14 2015-10-07 四川大学华西医院 一种治疗急性淋巴细胞白血病的联合用药物
JP7129703B2 (ja) 2016-04-28 2022-09-02 エモリー ユニバーシティー アルキン含有ヌクレオチド及びヌクレオシド治療組成物並びにそれらに関連した使用
CN106191295B (zh) * 2016-08-30 2019-07-16 梁燕华 Sharpin基因在制备诊断人皮肤肿瘤试剂中的用途
WO2019054922A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-21 Alexera Ab METHODS OF IDENTIFYING THERAPEUTIC AGENTS THAT INTERACT WITH STK24
CN111712252A (zh) 2017-12-13 2020-09-25 纽约州立大学研究基金会 用于治疗疼痛和提高疼痛敏感性的肽和其它药剂
CN109929843B (zh) * 2019-03-05 2021-03-30 首都儿科研究所 Magi-1错义突变(p.w845r)在肾足细胞功能中的应用
CN113533723B (zh) * 2021-07-28 2023-06-20 中国医科大学附属第一医院 一种被hiv和/或siv感染的细胞的标志物及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501646A (ja) * 2004-06-04 2008-01-24 バイオニケ ライフ サイエンシーズ インコーポレイテッド 肝臓疾患及びウイルス感染を治療するためのイマチニブの使用
WO2008036682A2 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Raptor Pharmaceutical Inc. Treatment of liver disorders by administration of receptor-associated protein (rap)-conjugates

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2277595A3 (en) * 2004-06-24 2011-09-28 Novartis Vaccines and Diagnostics, Inc. Compounds for immunopotentiation
US8361976B2 (en) * 2004-07-09 2013-01-29 University Of Massachusetts Therapeutic alteration of transplantable tissues through in situ or ex vivo exposure to RNA interference molecules
PE20061155A1 (es) * 2004-12-24 2006-12-16 Boehringer Ingelheim Int Derivados de indolinona como agentes para el tratamiento o la prevencion de enfermedades fibroticas
SI1928875T1 (sl) * 2005-09-30 2011-10-28 Novartis Ag 2-amino-7,8-dihidro-6H-pirido(4,3-d)pirimidin-5-oni, postopek za njihovo pripravo in farmacevtski sestavki, ki vsebujejo le-te
JO2783B1 (en) 2005-09-30 2014-03-15 نوفارتيس ايه جي Compounds 2-Amino-7, 8-dihydro-6H-Bayredo (3,4-D) Pyrimidine-5-Ones
WO2007044894A2 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Chembridge Research Laboratories, Inc. Cell-free protein expression systems and methods of use thereof
WO2007051862A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Novartis Ag Combination of organic compounds
US20080081791A1 (en) * 2006-07-06 2008-04-03 Weida Huang Methods of using combinations of siRNAs for treating a disease or a disorder, and for enhancing siRNA efficacy in RNAi
US20080161324A1 (en) * 2006-09-14 2008-07-03 Johansen Lisa M Compositions and methods for treatment of viral diseases
CA2708004C (en) * 2006-12-04 2015-12-01 Promedior, Inc. Conjoint therapy for treating fibrotic diseases

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501646A (ja) * 2004-06-04 2008-01-24 バイオニケ ライフ サイエンシーズ インコーポレイテッド 肝臓疾患及びウイルス感染を治療するためのイマチニブの使用
WO2008036682A2 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Raptor Pharmaceutical Inc. Treatment of liver disorders by administration of receptor-associated protein (rap)-conjugates

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013061734; Cancer Research, 2004, Vol.64, pp.6652-6659 *
JPN6013061737; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007, Vol.104, No.9, pp.3520-3525 *
JPN6013061740; J. Virology, 2008.06.25, Vol.82, No.17, pp.8797-8811 *
JPN6013061744; J. Biol. Chem., 2008.01.04, Vol.283, No.1, pp.29-36 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012533545A (ja) * 2009-07-14 2012-12-27 ベス・イスラエル・ディーコネス・メディカル・センター,インコーポレイテッド 肝臓の増殖を増大させる方法
KR20200101075A (ko) * 2019-02-19 2020-08-27 대한민국(관리부서 질병관리본부장) HBV enhancer 억제인자 ACK1을 포함하는 B형 간염 치료용 조성물
KR102175170B1 (ko) 2019-02-19 2020-11-05 대한민국 HBV enhancer 억제인자 ACK1을 포함하는 B형 간염 치료용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CA2737948A1 (en) 2010-04-01
CN102227237A (zh) 2011-10-26
US8759010B2 (en) 2014-06-24
US20110229484A1 (en) 2011-09-22
EP2334379A2 (en) 2011-06-22
WO2010034670A2 (en) 2010-04-01
WO2010034670A3 (en) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8759010B2 (en) Host cell kinases as targets for antiviral therapies against HCV infection
Kumthip et al. Hepatitis C virus NS5A disrupts STAT1 phosphorylation and suppresses type I interferon signaling
Ishikawa-Sasaki et al. Model of OSBP-mediated cholesterol supply to Aichi virus RNA replication sites involving protein-protein interactions among viral proteins, ACBD3, OSBP, VAP-A/B, and SAC1
Stone et al. Participation of rab5, an early endosome protein, in hepatitis C virus RNA replication machinery
Guo et al. A conserved inhibitory mechanism of a lycorine derivative against enterovirus and hepatitis C virus
Fusco et al. A genetic screen identifies interferon-α effector genes required to suppress hepatitis C virus replication
Paulino et al. Neurotoxic effects of the HCV core protein are mediated by sustained activation of ERK via TLR2 signaling
Kong et al. Prolactin regulatory element binding protein is involved in hepatitis C virus replication by interaction with NS4B
Quan et al. A functional role for NS 5 ATP 9 in the induction of HCV NS 5A‐mediated autophagy
Dunham et al. Lifecycle modelling systems support inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) as a pro-viral factor and antiviral target for New World arenaviruses
Katsarou et al. Endocytosis of hepatitis C virus non-enveloped capsid-like particles induces MAPK–ERK1/2 signaling events
Plissonnier et al. Epidermal growth factor receptor-dependent mutual amplification between Netrin-1 and the hepatitis C virus
Riva et al. Identification of piperazinylbenzenesulfonamides as new inhibitors of Claudin-1 trafficking and hepatitis C virus entry
Wang et al. p53 promotes ZDHHC1-mediated IFITM3 palmitoylation to inhibit Japanese encephalitis virus replication
JP6996720B2 (ja) フラビウイルス感染に対する抗ウイルス治療
Tran et al. Nonstructural 5A protein of hepatitis C virus regulates soluble resistance-related calcium-binding protein activity for viral propagation
Tran et al. Nonstructural 3 protein of hepatitis C virus modulates the tribbles homolog 3/AKT signaling pathway for persistent viral infection
Wong et al. Human Choline Kinase-α Promotes Hepatitis C Virus RNA Replication through Modulation of Membranous Viral Replication Complex Formation
Khalfi et al. Antagonism of ALAS1 by the Measles Virus V protein contributes to degradation of the mitochondrial network and promotes interferon response
Sianipar et al. Physical and functional interaction between hepatitis C virus NS5A protein and ovarian tumor protein deubiquitinase 7B
Wing et al. An ACAT inhibitor suppresses SARS-CoV-2 replication and boosts antiviral T cell activity
Lee et al. Identification of novel human kinases that suppress hepatitis C virus infection
Shulla et al. Hepatitis C virus-host interactions
Garcia Jr et al. Broad-spectrum antiviral inhibitors targeting pandemic potential RNA viruses
Yasamut et al. Adaptor protein 1A facilitates dengue virus replication

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131217

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140317

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140320

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150428