JP6526570B2 - 炎症及び血管形成を減少させるcyp450脂質メタボライト - Google Patents

炎症及び血管形成を減少させるcyp450脂質メタボライト Download PDF

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Description

連邦政府によって支援された研究または開発
本発明は、国立衛生研究所が付与したGrantNos.R01EY022084−01/S1、T32EY007145及びP30EY014104の下、政府の支援で行われた。政府は、本発明に特定の権利を持つ。
本発明は、例えば、オメガ3長鎖多価不飽和脂肪酸(ω−3LCPUFA)由来の一つ以上のエポキシメタボライトを含む医薬組成物を投与することによって、対象者における血管形成を抑制する、あるいは退行させる、炎症及び血管形成の抑制方法に関する。この医薬組成物は、例えば、エポキシドコサペンタエン酸(EDP)の類似体(例えば、7,8−EDP、10,11−EDP、13,14−EDP、16,17−EDP、19,20−EDP)を含むドコサヘキサエン酸(DHA)のチトクロームP450(CYP)誘導エポキシメタボライト、及び/またはエポキシエイコサカトラエン酸(EEQ)の類似体(例えば、8,9−EEQ、11,12−EEQ、14,15−EEQ、17,18−EEQ)、例えば、17,18−エポキシエイコサテトラエン酸(EEQ)及び19,20−エポキシドコサペンタエン酸(EDP)の一方または両方を含むエイコサペンタエン酸(EPA)のCYP誘導エポキシメタボライト、オプションとして医薬的に許容可能な担体を含む。この方法は、例えば加齢性黄斑変性、糖尿病性網膜症及び癌などの眼の病状、卒中や癌を含む血管透過性上昇に関連する病状、そして例えば関節炎などの炎症に関連する病状を含む、炎症や過剰血管形成または血管新生に関連する病状の治療に使用できる。
加齢性黄斑変性(AMD)は、先進工業国における初老の人々の、失明の主要な原因であり1及び2、2020年までに、50%増加することが予測されている。AMDの予防または治療に長期に渡って安全な、栄養学的な、あるいは薬理学的な新しい対策が緊急に必要である。
本発明は、炎症を鎮静化させるのに、新生血管後退を引き起こすのに、及び、血管からの漏れを減少させるのに、ω−3LCPUFA由来の生理活性脂質メタボライトが有効であるという発見に、少なくとも部分的に基づいている。
したがって、第一の態様における本発明は、対象者における血管新生に関連する疾患の治療方法、あるいはその疾患の危険性の抑制方法を提供する。この方法は、例えば表Aにリストされた、例えば、17,18−EEQ及び/または19,20−EDP等の、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)の一つ以上のエポキシメタボライト及び医薬的に許容可能な担体を含む医薬組成物を、治療的に有効な量で投与することを含む。いくつかの実施形態における組成物は、17,18−EEQ及び/または19,20−EDPを含む。例えば、実質的に精製された17,18−EEQ及び/または19,20−EDPを含む。いくつかの実施形態における組成物は、唯一の活性成分として、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)の一つ以上のエポキシメタボライト、例えば表Aにリストされたもの、例えば、17,18−EEQ及び/または19,20−EDP、から実質的になるか、または、からなり、例えば、他の活性成分を含まない。
いくつかの実施形態における疾患は、血管新生に関連する眼の疾患であり、例えば、角膜、網膜、脈絡膜、ブドウ膜または虹彩血管新生に関係する。いくつかの実施形態における血管新生に関連する眼の疾患は、例えば、血管新生AMDまたは萎縮性AMD等の、加齢性黄斑変性であり、治療は血管後退を生ずる。いくつかの実施形態における血管新生に関連する眼の疾患は、網膜疾患またはシュタルガルト病である。いくつかの実施形態における網膜疾患は、未熟児網膜症(ROP)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、鎌状赤血球網膜症及び放射線網膜症からなる群から選択される。いくつかの実施形態における投与は、眼球への局所投与、すなわち非経口投与である。いくつかの実施形態における投与は、角膜、網膜、ガラス体液、葡萄膜、眼球孔、眼瞼、結膜または虹彩への、または、その近くへの局所注入による。
いくつかの実施形態における疾患は、癌である。
もう一つの態様においては、本発明は、対象者における炎症に関連する疾患の治療方法、または、その危険性の抑制方法を提供する。この方法は、ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトを含む医薬組成物を、治療的に有効な量で投与することを含む。この医薬組成物は、例えば表Aにリストされた、例えば、17,18−EEQ及び/または19,20−EDP、及び医薬的に許容可能な担体を含む。いくつかの実施形態における組成物は、17,18−EEQ及び/または19,20−EDPを含む。例えば、実質的に精製された17,18−EEQ及び/または19,20−EDPを含む。いくつかの実施形態における疾患は、関節炎である。
さらにもう一つの態様においては、本発明は、対象者における血管からの漏れに関連する疾患の治療方法、または、そのリスクの抑制方法を提供する。この方法は、ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトを含む医薬組成物を、治療的に有効な量で投与することを含む。この医薬組成物は、例えば表Aにリストされた、例えば、17,18−EEQ及び/または19,20−EDP、及び医薬的に許容可能な担体を含む。いくつかの実施形態における疾患は、卒中である。
追加の態様において、本発明は、対象者における血管新生に関連する疾患を治療するために、対象者における血管新生に関連する疾患を治療するために、及び対象者における血管新生に関連する疾患を治療するために、例えば表Aにリストされた、例えば、17,18−EEQ及び/または19,20−EDP等の、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)のエポキシメタボライトの使用を提供する。いくつかの実施形態における組成物は、17,18−EEQ及び/または19,20−EDPを含み、例えば、実質的に精製された17,18−EEQ及び/または19,20−EDPを含む
いくつかの実施形態における疾患は、血管新生に関連する眼の疾患であり、例えば、角膜、網膜、脈絡膜、ブドウ膜または虹彩血管新生に関連する。いくつかの実施形態における血管新生に関連する眼の疾患は、例えば、血管新生AMDまたは萎縮性AMD等の、加齢性黄斑変性であり、治療は血管後退を生ずる。いくつかの実施形態における血管新生に関連する眼の疾患は、網膜疾患またはシュタルガルト病である。いくつかの実施形態における網膜疾患は、未熟児網膜症(ROP)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、鎌状赤血球網膜症及び放射線網膜症からなる群から選択される。いくつかの実施形態における投与は、眼球への局所投与、すなわち非経口投与である。いくつかの実施形態における投与は、角膜、網膜、ガラス体液、葡萄膜、眼球孔、眼瞼、結膜または虹彩への、または、その近くへの局所注入による。
いくつかの実施形態における疾患は、癌、卒中または関節炎である。
本方法においては、例えば表Aにリストされた、例えば、17,18−エポキシエイコサテトラエン酸(EEQ)及び19,20−エポキシドコサペンタエン酸(EDP)の一方または両方の、オメガ3長鎖多価不飽和脂肪酸(ω−3LCPUFA)のエポキシメタボライトを「投与する」ことは、エポキシメタボライト自体を、対象者へ送達することを意味し、対象者内でのエポキシメタボライトへのω−3LCPUFAの生体内変換を含まない。いくつかの実施形態における化合物は、例えば、少なくとも20%の純度に、実質的に精製されるため、上記方法は、全活性化合物に対して重量比で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%または90%の純度の医薬組成物を投与することを含むことができる。
特に別の方法で定義されない限り、本文中で用いるすべての技術的及び科学的な用語は、本発明が属する技術における当業者が一般に理解すると同じ意味を持つ。本発明に用いるものとして、方法及び物質を本文中に説明する。本技術において既知である他の、適切な方法及び物質を使用することもできる。物質、方法及び実施例は、説明目的のためだけのものであり、制限することを意図していない。本文中で言及するすべての公報、特許出願、特許、シーケンス、データベース・エントリと記載の他の参考文献は、参照により全文が援用される。矛盾がある場合、定義を含め本明細書が優先することになる。
本発明の他の特徴及び効果については、次の詳細説明及び図面から、また、請求項から明らかになる。
この特許または出願ファイルは、カラーで描いた少なくとも一枚の図面を含む。カラー図面を含むこの特許または特許出願公報のコピーは、特許庁へ要請し必要な料金を支払うことで得ることができる。
ω−3LCPUFAの食餌摂取は、CNVを減衰させる。A.ω−6LCPUFA(各々、n=61及び69の病変)またはω−3LCPUFA(各々、n=63及び65の病変)を高めた食餌を与えたマウスにおける、脈絡膜平坦マウント・プレパラートを蛍光イソレクチンB4で染色して査定した、CNV誘発5日後及び7日後の病変サイズ。データは、平均値±標準誤差である。***P<0.001。 ω−3LCPUFAの食餌摂取は、CNVを減衰させる。B.Aで定量化されたCNV病変の代表的な染色。スケール・バー、50μm。 ω−3LCPUFAの食餌摂取は、CNVを減衰させる。C.ω−6LCPUFA食餌(各々、n=60及び53の病変)またはω−3LCPUFA食餌(各々、n=64及び55の病変)を与えたマウスにおける、CNV誘発5日後及び7日後のSD−OCTによって定量化した病変の断面積。データは、平均値±標準誤差である。***P<0.001。 ω−3LCPUFAの食餌摂取は、CNVを減衰させる。D.cで定量化された(赤い点線で境界を定めた)CNV病変の代表的なSD−OCT画像。スケール・バー、50μm。 ω−3LCPUFAの食餌摂取は、CNVを減衰させる。E.ω−6LCPUFA食餌(各日、n=72病変)またはω−3LCPUFA食餌(各々、n=96及び80の病変)を与えられたマウスにおける、CNV誘発5日後及び7日後の病変のフルオレセイン・アンジオグラフィー。病変は、フルオレセイン漏出の時空間的展開に基づき、順序尺度で等級分けした。 ω−3LCPUFAの食餌摂取は、CNVを減衰させる。F.Eで定量化された代表的なフルオレセイン血管造影画像。 血清中のモノエポキシドのプロフィールに対するω−3LCPUFA食餌摂取の影響。(A〜C)AA(A)、EPA(B)及びDHA(C)由来の脂肪酸プロフィールを、ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスのCNV誘発後7日に、血清(n=8)に対して判定した。データは、平均値±標準誤差である。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。(左パネル)CNV解消を行うために使用した遺伝子学的及び薬理学的ツールの概略図。略語:DHET、ジヒドロキシエイコサトリエン酸。EET、エポキシエイコサトリエン酸。DHEQ、ジヒドロキシエイコサカトラエン酸。EEQ、エポキシエイコサテトラエン酸。DHDP、ジヒドロキシ・ドコサペンタエン酸。EDP、エポキシドコサペンタエン酸。すべての量的データは、平均値±標準誤差である。 血清中のモノエポキシドのプロフィールに対するω−3LCPUFA食餌摂取の影響。(A〜C)AA(A)、EPA(B)及びDHA(C)由来の脂肪酸プロフィールを、ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスのCNV誘発後7日に、血清(n=8)に対して判定した。データは、平均値±標準誤差である。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。(左パネル)CNV解消を行うために使用した遺伝子学的及び薬理学的ツールの概略図。略語:DHET、ジヒドロキシエイコサトリエン酸。EET、エポキシエイコサトリエン酸。DHEQ、ジヒドロキシエイコサカトラエン酸。EEQ、エポキシエイコサテトラエン酸。DHDP、ジヒドロキシ・ドコサペンタエン酸。EDP、エポキシドコサペンタエン酸。すべての量的データは、平均値±標準誤差である。 血清中のモノエポキシドのプロフィールに対するω−3LCPUFA食餌摂取の影響。(A〜C)AA(A)、EPA(B)及びDHA(C)由来の脂肪酸プロフィールを、ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスのCNV誘発後7日に、血清(n=8)に対して判定した。データは、平均値±標準誤差である。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。(左パネル)CNV解消を行うために使用した遺伝子学的及び薬理学的ツールの概略図。略語:DHET、ジヒドロキシエイコサトリエン酸。EET、エポキシエイコサトリエン酸。DHEQ、ジヒドロキシエイコサカトラエン酸。EEQ、エポキシエイコサテトラエン酸。DHDP、ジヒドロキシ・ドコサペンタエン酸。EDP、エポキシドコサペンタエン酸。すべての量的データは、平均値±標準誤差である。 網膜内におけるモノエポキシドのプロフィールに対するω−3LCPUFA食餌摂取の影響。(D〜F)AA(D)、EPA(E)及びDHA(F)由来の脂肪酸プロフィールを、ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスのCNV誘発後7日に、網膜(n=7)に対して判定した。*P<0.05、**P<0.01。すべての量的データは、平均値±標準誤差である。 網膜内におけるモノエポキシドのプロフィールに対するω−3LCPUFA食餌摂取の影響。(D〜F)AA(D)、EPA(E)及びDHA(F)由来の脂肪酸プロフィールを、ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスのCNV誘発後7日に、網膜(n=7)に対して判定した。*P<0.05、**P<0.01。すべての量的データは、平均値±標準誤差である。 網膜内におけるモノエポキシドのプロフィールに対するω−3LCPUFA食餌摂取の影響。(D〜F)AA(D)、EPA(E)及びDHA(F)由来の脂肪酸プロフィールを、ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスのCNV誘発後7日に、網膜(n=7)に対して判定した。*P<0.05、**P<0.01。すべての量的データは、平均値±標準誤差である。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(A及びE)ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスで、CNV誘発後7日に、LC−MS/MSによって判定した17,18−DHEQ+EEQ(A)及び19,20−DHDP+EDP(E)の血清中濃度。データは、平均値±標準誤差である(n=8)。**P<0.01、***P<0.001。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(B及びF、頂部)通常の食餌を与えて、(B)ビヒクル(n=27)を、または17,18−EEQを、5μg/kg/日(n=27)あるいは50μg/kg/日(n=26)、または(F)ビヒクル(n=30)、または19,20−EDPを、5μg/kg/日(n=26)または50μg/kg/日(n=25)腹膜内に注入したマウスに対する、脈絡膜平坦マウント・プレパラートを蛍光イソレクチンB4で染色して査定した、CNV誘発後7日での病変サイズ。データは、平均値±標準誤差である。†††P<0.001。NSは、ビヒクルを注入したマウスの対応値に比較して、有意なものではないことを示す。上部に定量化したCNV病変の代表的な染色(底部パネル)。スケール・バー、50μm。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(C及びG、頂部)通常の食餌を与えて、(C)ビヒクル(n=52)、または17,18−EEQを、5μg/kg/日(n=58)あるいは50μg/kg/日(n=50)、または(G)ビヒクル(n=57)、あるいは19,20−EDPを、5μg/kg/日(n=57)または50μg/kg/日(n=58)注入したマウスにおける、CNV誘発後7日での、SD−OCTによって定量化した病変の断面積。データは、平均値±標準誤差であり、†P<0.05、†††P<0.001で、ビヒクルを注入したマウスの対応値に比較したものである。上部に定量化した(赤い点線で境界を定めた)CNV病変の代表的なSD−OCT画像(底部パネル)。スケール・バー、50μm。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(D及びH、頂部)通常の食餌を与えて、(D)ビヒクル(n=76)、または17,18−EEQを、5μg/kg/日(n=72)あるいは50μg/kg/日(n=65)、または(H)ビヒクル(n=76)、あるいは19,20−EDPを、5μg/kg/日(n=73)または50μg/kg/日(n=64)腹膜内に注入したマウスにおける、CNV誘発後7日での、病変のフルオレセイン・アンジオグラフィー。上部に定量化した代表的なフルオレセイン血管造影画像(底部パネル)。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(A及びE)ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスで、CNV誘発後7日に、LC−MS/MSによって判定した17,18−DHEQ+EEQ(A)及び19,20−DHDP+EDP(E)の血清中濃度。データは、平均値±標準誤差である(n=8)。**P<0.01、***P<0.001。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(B及びF、頂部)通常の食餌を与えて、(B)ビヒクル(n=27)を、または17,18−EEQを、5μg/kg/日(n=27)あるいは50μg/kg/日(n=26)、または(F)ビヒクル(n=30)、または19,20−EDPを、5μg/kg/日(n=26)または50μg/kg/日(n=25)腹膜内に注入したマウスに対する、脈絡膜平坦マウント・プレパラートを蛍光イソレクチンB4で染色して査定した、CNV誘発後7日での病変サイズ。データは、平均値±標準誤差である。†††P<0.001。NSは、ビヒクルを注入したマウスの対応値に比較して、有意なものではないことを示す。上部に定量化したCNV病変の代表的な染色(底部パネル)。スケール・バー、50μm。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(C及びG、頂部)通常の食餌を与えて、(C)ビヒクル(n=52)、または17,18−EEQを、5μg/kg/日(n=58)あるいは50μg/kg/日(n=50)、または(G)ビヒクル(n=57)、あるいは19,20−EDPを、5μg/kg/日(n=57)または50μg/kg/日(n=58)注入したマウスにおける、CNV誘発後7日での、SD−OCTによって定量化した病変の断面積。データは、平均値±標準誤差であり、†P<0.05、†††P<0.001で、ビヒクルを注入したマウスの対応値に比較したものである。上部に定量化した(赤い点線で境界を定めた)CNV病変の代表的なSD−OCT画像(底部パネル)。スケール・バー、50μm。 ω−3由来のCYP−エイコサノイドは、レーザーによって誘発されたCNVを抑制する。通常のPurina固形飼料を与えたマウスに、CNV誘発の直後から、17,18−EEQまたは19,20−EDPの腹腔内注射を毎日行った。(D及びH、頂部)通常の食餌を与えて、(D)ビヒクル(n=76)、または17,18−EEQを、5μg/kg/日(n=72)あるいは50μg/kg/日(n=65)、または(H)ビヒクル(n=76)、あるいは19,20−EDPを、5μg/kg/日(n=73)または50μg/kg/日(n=64)腹膜内に注入したマウスにおける、CNV誘発後7日での、病変のフルオレセイン・アンジオグラフィー。上部に定量化した代表的なフルオレセイン血管造影画像(底部パネル)。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(A)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、網膜及び脈絡膜内のPparγmRNAのリアルタイムPCR分析。データは、平均値±標準誤差である(n=3)。*P<0.05。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(B)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、網膜及び脈絡膜内のPPARγの免疫ブロット分析。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(C)(B)のものに類似する免疫ブロット(n=6)におけるPPARγの定量化。データは、豊富なβ−アクチン(ローディング管理)に対して正規化されたものの平均値±標準誤差である。*P<0.05。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(D)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスにおけるCNV誘発後7日での網膜の核抽出物内のPPARγ活性を、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)で判定した。データは、450nm(A450)での吸光度として表現された平均値±標準誤差である(n=6)。***P<0.001。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(EからG)マウスに、レーザーによってCNVを誘発する前の2週間、高ω−3LCPUFAまたは高ω−6LCPUFAの食餌を与えた。(E)CNV誘発から、ω−3LCPUFAで処置し、PPARγ−阻害剤GW9662またはビヒクル(各々、n=50及び50の病変)のいずれかを注入したマウス、及び、対照標準(n=73)としての役割を果たすω−6LCPUFAを食べてビヒクル注入を受けたマウスにおける、CNV誘発後7日での病変サイズを、脈絡膜平坦マウント・プレパラートを蛍光イソレクチンB4で染色することによって査定した。データは、平均値±標準誤差であり、††P<0.01で、ビヒクルを注入したω−6LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。§P<0.05で、ビヒクルを注入したω−3LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。上部に定量化したCNV病変の代表的な染色(底部パネル)。スケール・バー、50μm。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(EからG)マウスに、レーザーによってCNVを誘発する前の2週間、高ω−3LCPUFAまたは高ω−6LCPUFAの食餌を与えた。(F)CNV誘発から、ω−3LCPUFAで処置し、PPARγ−阻害剤GW9662あるいはビヒクル(各々、n=36及び56の病変)のいずれかを注入したマウス、または、対照標準(n=69)として用いたω−6LCPUFAを食べビヒクルの注入を受けたマウスにおける、CNV誘発後7日での、SD−OCTによって定量化された病変の断面積。データは、平均値±標準誤差であり、†††P<0.001で、ビヒクルを注入したω−6LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。§§§P<0.001で、ビヒクルを注入したω−3LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。底部に定量化した(赤い点線で境界を定めた)CNV病変の代表的なSD−OCT画像。スケール・バー、50μm。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(EからG)マウスに、レーザーによってCNVを誘発する前の2週間、高ω−3LCPUFAまたは高ω−6LCPUFAの食餌を与えた。(G)CNV誘発から、ω−3LCPUFAで処置し、PPARγ−阻害剤GW9662あるいはビヒクル(各々、n=56及び56の病変)のいずれかを注入したマウス、または対照標準(n=80)として用いたω−6LCPUFAを食べビヒクルの注入を受けたマウスにおける、CNV誘発後7日での、病変のフルオレセイン・アンジオグラフィー。病変は、フルオレセイン漏出の時空間的展開に基づき、順序尺度で等級分けした。底部に定量化した代表的なフルオレセイン血管造影画像。 ω−3LCPUFA食餌による、レーザーによって誘発されたCNVにおけるPPARγ発現及び活性のアップレギュレーション。(H)CNV誘発から、ω−3LCPUFAで処置し、PPARγ−阻害剤GW9662あるいはビヒクルのいずれかを注入したマウス、及び対照標準として用いたω−6LCPUFAを食べビヒクル注入を受けたマウスにおける、CNV誘発後7日での、網膜の核抽出物内のPPARγ活性を、ELISAで判定した。データは、450nm(A450)での吸光度として表現された平均値±標準誤差である(n=6)。†P<0.05であり、ビヒクルを注入したω−6LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。§§§P<0.001であり、ビヒクルを注入したω−3LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。‡P<0.05であり、ビヒクルを注入したω−6LCPUFAでのマウスに対する対応値に比較したものである。 接着分子のダウンレギュレーションは、レーザー誘発CNVの、ω−3LCPUFA食餌による抑制に関連している。(I及びJ)ω−6またはω−3LCPUFA(n=3)を与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、網膜及び脈絡膜内のIcam−1(I)及びE−セレクチン(J)mRNAのリアルタイムPCR分析。n.dは、検出されないことを示す。 接着分子のダウンレギュレーションは、レーザー誘発CNVの、ω−3LCPUFA食餌による抑制に関連している。(I及びJ)ω−6またはω−3LCPUFA(n=3)を与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、網膜及び脈絡膜内のIcam−1(I)及びE−セレクチン(J)mRNAのリアルタイムPCR分析。n.dは、検出されないことを示す。 接着分子のダウンレギュレーションは、レーザー誘発CNVの、ω−3LCPUFA食餌による抑制に関連している。(K及びL)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス(n=3)における、CNV誘発後7日での、網膜及び脈絡膜内のVcam−1(K)及びP−セレクチン(L)mRNAのリアルタイムPCR分析。すべてのデータは、平均値±標準誤差である。 接着分子のダウンレギュレーションは、レーザー誘発CNVの、ω−3LCPUFA食餌による抑制に関連している。(K及びL)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス(n=3)における、CNV誘発後7日での、網膜及び脈絡膜内のVcam−1(K)及びP−セレクチン(L)mRNAのリアルタイムPCR分析。すべてのデータは、平均値±標準誤差である。 接着分子のダウンレギュレーションは、レーザー誘発CNVの、ω−3LCPUFA食餌による抑制に関連している。(M及びN)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス(n=4)における、CNV誘発後の指定時間での、脈絡膜内のICAM−1(M)及びE−セレクチン(N)量のELISAベースの分析。すべてのデータは、平均値±標準誤差である。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 接着分子のダウンレギュレーションは、レーザー誘発CNVの、ω−3LCPUFA食餌による抑制に関連している。(M及びN)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス(n=4)における、CNV誘発後の指定時間での、脈絡膜内のICAM−1(M)及びE−セレクチン(N)量のELISAベースの分析。すべてのデータは、平均値±標準誤差である。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(A)脈絡網膜セクションにおけるCNV病変の代表的なイソレクチンB4染色。赤破線は、レーザー・キャプチャー顕微解剖によって単離させる試料の境界を示す。スケール・バー、50μm。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(B及びC)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、レーザー・キャプチャーされたCNV病変内のIcam−1(B)及びE−セレクチン(C)mRNAのリアルタイムPCR分析。データは、平均値±標準誤差である(n=3)。**P<0.01。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(B及びC)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、レーザー・キャプチャーされたCNV病変内のIcam−1(B)及びE−セレクチン(C)mRNAのリアルタイムPCR分析。データは、平均値±標準誤差である(n=3)。**P<0.01。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(D〜F)ω−6(Dのためにn=6、Fのためにn=7)またはω−3(Dのためにn=6、Fのためにn=5)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、P−セレクチン及びICAM−1(D及びE、頂部)の両方で被覆したチャンバー、またはP−セレクチン被覆チャンバー(F、頂部)内における白血球回転速度の累積度数。ω−3LCPUFAを与え、PPARγ−阻害剤GW9662(n=4)あるいはビヒクル(n=3)のいずれかを注入したマウスにおける、CNV誘発後3日での、P−セレクチン及びICAM−1(E、頂部)で被覆したチャンバー内における白血球回転速度の累積度数。10秒間に渡って追跡した個々の白血球の代表的なオーバレイ(D〜F、底部)。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(D〜F)ω−6(Dのためにn=6、Fのためにn=7)またはω−3(Dのためにn=6、Fのためにn=5)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、P−セレクチン及びICAM−1(D及びE、頂部)の両方で被覆したチャンバー、またはP−セレクチン被覆チャンバー(F、頂部)内における白血球回転速度の累積度数。ω−3LCPUFAを与え、PPARγ−阻害剤GW9662(n=4)あるいはビヒクル(n=3)のいずれかを注入したマウスにおける、CNV誘発後3日での、P−セレクチン及びICAM−1(E、頂部)で被覆したチャンバー内における白血球回転速度の累積度数。10秒間に渡って追跡した個々の白血球の代表的なオーバレイ(D〜F、底部)。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(D〜F)ω−6(Dのためにn=6、Fのためにn=7)またはω−3(Dのためにn=6、Fのためにn=5)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、P−セレクチン及びICAM−1(D及びE、頂部)の両方で被覆したチャンバー、またはP−セレクチン被覆チャンバー(F、頂部)内における白血球回転速度の累積度数。ω−3LCPUFAを与え、PPARγ−阻害剤GW9662(n=4)あるいはビヒクル(n=3)のいずれかを注入したマウスにおける、CNV誘発後3日での、P−セレクチン及びICAM−1(E、頂部)で被覆したチャンバー内における白血球回転速度の累積度数。10秒間に渡って追跡した個々の白血球の代表的なオーバレイ(D〜F、底部)。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(G及びH、左)ω−6(各々、n=6及び3)またはω−3(各々、n=6及び4)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、PBL上のCD11b(G)及びCD18(H)発現のフローサイトメトリー解析。(G及びH、右)代表的な幾何平均蛍光強度値(平均値±標準誤差)を示す。*P<0.05。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する接着分子のダウンレギュレーション、流動状態下の白血球行動の定量分析、及び、細胞表面上へのCD11b及びCD18発現。(G及びH、左)ω−6(各々、n=6及び3)またはω−3(各々、n=6及び4)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、PBL上のCD11b(G)及びCD18(H)発現のフローサイトメトリー解析。(G及びH、右)代表的な幾何平均蛍光強度値(平均値±標準誤差)を示す。*P<0.05。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する、流動状態下での白血球行動の定量分析。(I及びJ)P−セレクチン(I)で、またはP−セレクチンとICAM−1との組合せ(J)で被覆したチャンバー内で、視野(FOV)当たりの相互作用する白血球の数。データは、平均値±標準誤差である(n=10)。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する、流動状態下での白血球行動の定量分析。(I及びJ)P−セレクチン(I)で、またはP−セレクチンとICAM−1との組合せ(J)で被覆したチャンバー内で、視野(FOV)当たりの相互作用する白血球の数。データは、平均値±標準誤差である(n=10)。 ω−3LCPUFA食餌処置は、CNV病変内へのマクロファージ侵入を抑制する。(A)ω−6またはω−3LCPUFAを高めた食餌を与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での、網膜平坦マウント・プレパラート内の網膜の背面におけるCNV病変内へのマクロファージ(GFP+細胞)侵入の定量化。プレパラートは、特に単核細胞、樹状細胞及び小膠細胞内にGFPを強調発現させる特徴のあるCx3cr1GFP/+マウスから準備し、内皮細胞を検出するために、イソレクチンB4で染色した(マゼンタ色の蛍光)。データは、ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス各々の、15及び13の病変に対する平均値±標準誤差である。***P<0.001。 ω−3LCPUFA食餌処置は、CNV病変内へのマクロファージ侵入を抑制する。(B)(A)のように検査した、脈絡膜の平坦マウント・プレパラートのCNV病変内へのマクロファージ侵入の定量化。データは、ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス各々の、15及び13の病変に対する平均値±標準誤差である。**P<0.01。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する白血球の表現型分析。(C)ω−6(n=8)またはω−3(n=8)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、網膜あるいは脈絡膜内のCx3cr1陽性細胞カウント。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する白血球の表現型分析。(D)ω−6(n=8)またはω−3(n=8)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、網膜あるいは脈絡膜内の炎症性マクロファージ(Mφ;CD115+Ly−6C−)及びLy−6C高単核細胞(CD115+Ly−6C+)に用いられるゲーティング戦略を図示するFACSプロット。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する白血球の表現型分析。(E)ω−6(n=8)またはω−3(n=8)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、網膜あるいは脈絡膜内のLy−6C低マクロファージ及びLy−6C高単核細胞カウント。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する白血球の表現型分析。(F)ω−6(n=4)またはω−3(n=4)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、血液中のCx3cr1陽性細胞カウント。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する白血球の表現型分析。(G)ω−6(n=4)またはω−3(n=4)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、血液中の炎症性マクロファージ(Mφ;CD115+Ly−6C−)及びLy−6C高単核細胞(CD115+Ly−6C+)に用いられるゲーティング戦略を図示するFACSプロット。 ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスに対する白血球の表現型分析。(H)ω−6(n=4)またはω−3(n=4)LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後3日での、血液中のLy−6C低マクロファージ及びLy−6C高単核細胞カウント。 ω−3LCPUFA食餌処置は、網膜及び脈絡膜内のVEGF発現を抑制する。(A)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスにおける、Vegf−amRNAのリアルタイムPCR分析を、CNV誘発後7日に行った。データは、平均値±標準誤差である(n=6)。 ω−3LCPUFA食餌処置は、網膜及び脈絡膜内のVEGF発現を抑制する。(B及びC)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス(n=6)における、CNV誘発後5日及び7日での、網膜(B)及び脈絡膜(C)内VEGFレベルのELISA。データは、平均値±標準誤差である。**P<0.01。 ω−3LCPUFA食餌処置は、網膜及び脈絡膜内のVEGF発現を抑制する。(B及びC)ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウス(n=6)における、CNV誘発後5日及び7日での、網膜(B)及び脈絡膜(C)内VEGFレベルのELISA。データは、平均値±標準誤差である。**P<0.01。 脈絡膜血管新生におけるCYP依存性脂質メタボライトの役割の提案。AA、DHA及びEPAは、ホスホリパーゼA2によって解放され、ヒドロキシラーゼまたはエポキシゲナーゼとして機能可能なCYP−NADPHレダクターゼ複合体による変換を求めて競い合う。EPA及びDHAは、AAを代謝させるCYPイソ型及び還元されたAA由来の14,15−EETメタボライトに対する有効な代替サブストレートでありながら、EPA由来の17,18−EEQ及びDHA由来の19,20−EDPメタボライトの両方を増加させる。ω−3LCPUFA由来のこれらのCYPメタボライトは、炎症性病状及び脈管形成予兆病状を下方制御することによって、脈絡膜新生血管の溶解を促進する。 EEQ及びEDP由来のメタボライトは、これらの動物内における回転速度を増加させることによって、病変部位への動員を減少させる。(A及びC)EPA由来の17,18−EEQ及びDHA由来の19,20−EDPメタボライトは、回転を減少させた。 EEQ及びEDP由来のメタボライトは、これらの動物内における回転速度を増加させることによって、病変部位への動員を減少させる。(B及びD)AA由来の8,9−EET、11,12−EET及び14,15−EETメタボライトは、白血球回転を増加させた。 EEQ及びEDP由来のメタボライトは、これらの動物内における回転速度を増加させることによって、病変部位への動員を減少させる。(A及びC)EPA由来の17,18−EEQ及びDHA由来の19,20−EDPメタボライトは、回転を減少させた。 EEQ及びEDP由来のメタボライトは、これらの動物内における回転速度を増加させることによって、病変部位への動員を減少させる。(B及びD)AA由来の8,9−EET、11,12−EET及び14,15−EETメタボライトは、白血球回転を増加させた。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(E〜H)EDPは、末梢血白血球内のCD11b(E及びF)を抑制するが、CD18(G及びH)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(E〜H)EDPは、末梢血白血球内のCD11b(E及びF)を抑制するが、CD18(G及びH)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(E〜H)EDPは、末梢血白血球内のCD11b(E及びF)を抑制するが、CD18(G及びH)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(E〜H)EDPは、末梢血白血球内のCD11b(E及びF)を抑制するが、CD18(G及びH)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(I〜L)EEQは、末梢血白血球内のCD18(K及びL)を抑制するが、CD11b(E及びF)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(I〜L)EEQは、末梢血白血球内のCD18(K及びL)を抑制するが、CD11b(E及びF)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(I〜L)EEQは、末梢血白血球内のCD18(K及びL)を抑制するが、CD11b(E及びF)を抑制しない。 CYPメタボライトは、ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼす。(I〜L)EEQは、末梢血白血球内のCD18(K及びL)を抑制するが、CD11b(E及びF)を抑制しない。
前向き臨床試験は、ω−3長鎖不飽和脂肪酸(LCPUFA)の食餌摂取が、AMDに対する保護効果を持つ可能性を示唆している4−7。本文に示すように、ω−3LCPUFAの食餌サプリメントは、血管新生AMDを明確に特徴づけたネズミ・モデルで、脈絡膜新生血管の溶解を促す。これらのマウスの血清脂質プロフィールは、抗炎症エイコサノイドドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)、主要ω−3LCPUFAが上昇している。チトクロームP450(CYP)酵素は、これらのω−3LCPUFAのエポキシ化に触媒作用を及ぼし、エイコサノイド、17,18−エポキシエイコサテトラエン酸(EEQ)及び19,20−エポキシドコサペンタエン酸(EDP)を形成する。これらは、病気回復のキー脂質メディエーターとして識別されている。さらに、全身性炎症を弱めることで、ω−3LCPUFAは、白血球CD11b及びCD18発現だけでなく内皮ICAM−1及びE−セレクチンをも下方制御することによって、疾患部位への白血球動員を抑制する。ω−3LCPUFA由来の生理活性脂質メタボライトは、AMD病気回復に有望な治療的潜在能力を示す。
治療方法。
本文に説明する方法は、炎症及び/または血管形成、例えば血管新生に関連する疾患の治療方法を含む。いくつかの実施形態における疾患は、脈絡膜血管新生(CNV)、例えば、AMDに関連する。いくつかの実施形態における疾患は、腫瘍血管新生、例えば、癌、眼球癌に関連する。加えて、本文に説明する方法は、炎症または「漏れやすい」脈管系、例えば、卒中あるいは関節炎に関連する疾患の治療方法を含む。概して、上記方法は、そのような治療を必要とする、あるいは必要であると診断された対象者へ、例えば、表Aで示すように、本文で説明するω−3LCPUFAのエポキシメタボライトを、治療的に有効な量で投与することを含む。いくつかの実施形態における方法は、そのような治療を必要とする、あるいは必要であると診断された対象者へ、治療に有効な量の17,18−EEQまたは19,20−EDPを投与することを含む。投与ルートの実施例は、例えば、静脈内、腹腔内、皮内、皮下などの非経口投与、局所的投与及び経口投与を含む。いくつかの実施形態においては、眼の病状の治療のために、眼内投与または、とりわけ、点眼液による投与を採用してもよい。
いくつかの実施形態における疾患は、血管の過度な形成から生じる。すなわち、不要部分への、例えば、網膜症などの眼球の無血管領域内への、または、例えば癌性あるいは良性腫瘍などの腫瘍内への血管形成である。例えば、眼の疾患は、網膜下に新しい血管が成長する加齢性黄斑変性(AMD)、または網膜上に異常な血管が成長する例えば糖尿病性網膜症などの網膜疾患である。他の眼の疾患は、網膜疾患(例えば、未熟児網膜症(ROP)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞、鎌状赤血球網膜症、シュタルガルト病、脈絡膜血管新生、放射線網膜症からなる群から選択)、微小血管障害、血管新生緑内障、角膜移植後拒絶反応、緑内障、疱疹性伝染性角膜炎、眼球虚血、血管新生緑内障、角膜、ブドウ膜及び虹彩血管新生、眼窩及び眼瞼腫瘍、スティーヴンズ・ジョンソン症候群、眼部瘢痕性類天疱瘡、創傷または他の傷害(例えば、刺激物、酸または塩基への曝露による化学的損傷)及び眼表面疾患を含む。疾患は、例えば、表面、角膜、網膜、脈絡膜、ブドウ膜または虹彩への血管新生に特徴づけることができる。
上記疾患は、例えば、原発癌または転移性癌あるいは良性腫瘍などの癌組織へ血液を送達する血管の形成から発症することもある。転移性腫瘍は、限定せずに、前立腺、大腸、肺、胸及び肝臓を起源とするものを含んで、多数の原発腫瘍タイプから発達する。
本文中で用いる用語「癌」、「高増殖性」及び「新生物形成」は、自律的増殖能力を持つ細胞に言及する。すなわち、急速に増殖する細胞増殖を特徴とする異常な状態または病状を意味する。高増殖性状態及び新生物疾患は、病状を特徴づける、あるいは構成する病的なものと、病状に関係のない、正常な状態からの逸脱である非病的なものとに分類してもよい。上記用語は、転移組織または悪性形質転換細胞、組織あるいは器官、組織病理タイプまたは侵襲ステージに関係なく、すべてのタイプの癌性増殖または腫瘍形成プロセスを含むことを意図している。「病的高増殖性」細胞は、悪性腫瘍増殖を特徴とする病状において発生する。非病的高増殖性細胞の例は、創傷治癒に関連する細胞増殖を含む。したがって、上記方法は、創傷治癒中に無血管状態を維持するための、本文に説明する方法によって識別される化合物の投与を含む。この実施形態における疾患は、典型的に創傷であり、事故による創傷及び意図的な創傷(例えば、手術創)を含み、また、眼科的創傷及び傷害(例えば、刺激物、酸または塩基への曝露による化学的損傷)を含む。
いくつかの実施形態における疾患は、眼球の癌であり、例えば、眼瞼腫瘍、悪性眼瞼腫瘍、良性眼瞼腫瘍、基底細胞癌、扁平上皮癌、脂腺細胞癌、及び悪性黒色腫、結膜腫瘍、例えば、色素性結膜腫瘍、黒色腫及び異型性原発性後天性黒色症、鱗状結膜新形成、結膜リンパ腫、及びカポシ肉腫、虹彩腫瘍、例えば、虹彩黒色腫、虹彩着色上皮嚢胞、ブドウ膜前部転移、及び虹彩真珠嚢腫、浸潤性眼内腫瘍、例えば、多発性骨髄腫、リンパ腫及び白血病、脈絡膜腫瘍、例えば、脈絡膜黒色腫、脈絡膜転移、脈絡膜母斑、脈絡膜血管腫、脈絡膜骨腫、及び太田母斑、網膜腫瘍、例えば、網膜芽細胞腫、網膜色素上皮性腫瘍、網膜色素上皮肥大、フォン・ヒッペル血管腫、視神経腫瘍、例えば、褐色細胞腫、黒色腫、髄膜腫、乳頭周辺転移、眼窩腫瘍、例えば、リンパ管腫、海綿状血管腫、髄膜腫、粘液瘤、横紋筋肉腫、眼窩偽腫瘍、腺様嚢胞癌、幼児期の眼周囲血管腫、眼球付属器癌、例えば、腺様嚢胞癌や粘液表皮性上皮腫などの涙腺癌、及び転移性眼球腫瘍、例えば、転移性脈絡膜黒色腫、及び転移性網膜芽細胞腫である。
いくつかの実施形態における疾患は、例えば、脈管増殖眼球腫瘍(例えば、網膜毛細血管性血管腫などの新生物形成良性網膜脈管腫瘍、血管芽細胞腫、海綿状血管腫、蔓状血管腫(ワイバーン・メゾン症候群)、網膜血管増殖性腫瘍、及びフォン・ヒッペル・リンダウ(VHL)病に関連する腫瘍、または限局性脈絡膜血管腫と散在性脈絡膜血管腫を含む脈絡膜脈管腫瘍)に関連する。例えば、Turell and Singh,Middle East Afr J Ophthalmol.2010Jul−Sep;17(3):191−200を参照。
この文脈で用いる「治療」は、血管新生を減少させることと、異常な血管形成に関連する少なくとも一つの症状を改善することを意味する。癌及び固形腫瘍の治療についての「治療」は、血管増殖を抑制することにより、腫瘍及び/または癌細胞に対して、腫瘍の増殖に必要な栄養分の欠乏に至らせることを含む。腫瘍及び増殖は、小さくなり、恐らく消失することになる。関節炎の症状を治療するための組成物の治療的に有効な量の投与は、軟骨、特に関節内の血管形成を減少させるため、これらの箇所における機動性及び柔軟性を向上させる。眼科的病状に対しては、本文で説明する組成物の治療的に有効な量の投与は、網膜内の無関係な血管形成を減少させるため、視野が遮られないことになる。癌などの疾患の治療においては、本文で説明する組成物の治療的に有効な量の投与は、血管の増殖及び/または更なる形成を抑制するため、発生する病変及び/または腫瘍の形成を妨げることになる。
加えて、疾患が卒中である場合、治療は、局所炎症の減少及び血管からの漏れを減少させる。疾患が関節炎である場合、治療は局所炎症を減少させる。
加齢性黄斑変性
進行型AMDは、「萎縮性」あるいは「血管新生」の特徴があり、前者は、外側網膜層の消失を示し、後者は、脈絡膜血管新生(CNV)の存在を示す。血管新生(または「湿った」)AMDは、ブルック膜の亀裂を通して外網膜の方へ、脈絡膜脈管系から成長する異常な血管の形成で定義される。これらの血管は、本来、未熟であるため、網膜の下に、または網膜内に流体を漏らす。AMDの二つの形態は、一緒に生ずることもあり、細胞死及び線維神経膠置換の症状を共有することもある10及び11。血管新生AMDは、AMDケースの10から15%を占め、突然に発症し、急速に視力をかなりな程度奪ってしまう9及び12。成長因子が、血管新生AMDの進行の後期に重要な役割を演ずるように見えるが、それらは、疾患の遠因に寄与しているようではない。CNVを有する患者のケアの現在の標準は、親脈管形成及び浸透性分子、血管内皮成長因子A(VEGF)を標的にすることを伴う13から15。しかし、抗VEGF療法は、血管透過及び血管形成を妨げるが、完全な血管後退には至らない14。さらに、VEGF拮抗剤の治療を受けた患者における相当な視野改善は、処置患者の3分の1のみに見られることで、6分の1は、未だに、法的に盲目と認められる状態へと進行する13及び15。したがって、AMDの治療と、理想的には予防のための、安全な栄養学的あるいは薬理学的処置の切迫した必要性がある。
血管透過性
図3D及び3Hに示すように、本文に説明するエポキシメタボライトは、血管透過性を減少させる。本文に説明する方法は、血管透過性を減少させるためにも使用できる。血管透過は、高度な血管癌及び卒中に関連していることが示されている。これらの病状に見られる血管からの漏れには、本文で説明するモデルに見られるものと類似の特徴がある。例えば、Lee et al.,Stroke.2007;38:3289−3291(卒中)、Lin et al.,AJNR August 2007 28:1292−1298、Cao et al.,Cancer Res September 1,2006 66(癌)、8912を参照。
炎症
図9A〜9Lに示すように、本文に説明するエポキシメタボライトの投与は、CNV中、全体的な白血球動員を減少させて、炎症を減少させる。したがって、本文に説明する方法は、関節炎を含む炎症に関連する病状を治療するこれらの化合物の使用を含み、対象者の全体的な炎症を減少させる。
ω−3LCPUFAのエポキシメタボライト。
ω−3及びω−6LCPUFAは、網膜内で高度に高められて、対抗性生理的影響を及ぼす2種類の食餌脂質である。ω−3LCPUFAは、抗血栓性で抗炎症性を有し、CYP、シクロオキシゲナーゼ及びリポキシゲナーゼ・レベルで、下流のエイコサノイド合成を、ω−6LCPUFAと争う16。哺乳動物は、新規にこれらの分子を合成する酵素を欠いているので、LCPUFAの食餌摂取に依存する。ω−6LCPUFAは、西洋型の食事に見られる主要な多価不飽和脂肪酸である。ω−3LCPUFAによる食餌富化は、癌及び網膜症で起こる病的血管新生に対する保護を提供することが示された16〜22。前向き臨床試験は、ω−3LCPUFA食餌が、AMDからの保護を提供する可能性を示唆した4及び5。進行型AMDを発症するリスクが中から高程度の1837人の参加者に対する前向きコホート研究において、ω−3LCPUFAの最高摂取量(中央値で全エネルギー摂取量の0.11%)を報告した人々は、12年間に渡って、彼らの仲間に比べ、30%発症し難かった
栄養学的AMD治療2(NAT2)は、特に、DHAサプリメントと、CNVの病的進展におけるそれの役割を査定した。この二重盲検で、ランダムな、平行比較トライアルでは、一つの眼球内に血管新生AMDを有する患者が、3年に渡って経口DHAまたはプラセボの投与を受け、そして被験眼球におけるCNV発生時期の査定を受けた(Souied et al.,OPHTHA,120(8):1619−1631(2013))。高EPAプラスDHAレベルを受けた患者では、その3年間、CNV進展に関して有意な減少(−68%)があることが観察された。これらのデータは、これらの分子が強力な抗血管新生特性を持つことを示す。網膜LCPUFA組織の状態は食餌摂取に依存し、また、西洋型の食事ではω−3LCPUFA摂取量が比較的に低いことを考慮して、本発明者は、これらの栄養分が、血管新生AMDに対する合理的な治療的処置になると仮定した。
興味深いことには、NIH主導の加齢性眼疾患研究2(AREDS2)は、ω−3LCPUFA食餌サプリメントからの、疾病進行に対する保護効果を発見しなかった(GA及びCNVの両方)(The Age−Related Eye Disease Study2(AREDS2)Research Group/Chew et al.,JAMA:the Journal of the American Medical Association,309(19):2005−2015(2013))。AREDS2における補足DHA(網膜内の主要なω−3)の用量は、NAT2研究のものよりも著しく低かった(Souied et al.,(2013))。このことは、サプリメント用量がCNVの結果に重要であることを示唆している。そのうえ、AREDS2におけるプラセボ群は、AREDS1調合物によっても補足されたので、本当のプラセボを与えられたとは言えない。最後に、AREDS2におけるGA及びCNVは、疾病進行の診断用マーカーとして使用された。CNVに対するこれらの脂質の影響は、直接的には研究されなかった45。注釈として、NAT2研究の患者は、また、サプリメントに関係なく、それでもGAが進行した(Souied et al.,(2013))。全体的に最高レベルのDHA/EPAを持つNAT2の患者には、CNVへの進行に関して有意な減少(68%)があった(Souied et al.,(2013))。この興味深い発見は、これらの食餌脂質が脈管系に真に影響を及ぼす、という見解をサポートする。
本開示は、レーザー誘発CNVのマウス・モデルにおいて、ω−3LCPUFAの食餌摂取が、脈絡膜新生血管の溶解を促進させる経路を明らかにして、ω−3LCPUFAのエポキシメタボライトの投与が、AMDに特徴的な血管新生を治療するのに有用であるということを示す。
本文に説明する方法は、例えば表Aにリストされた、例えば、17,18−エポキシエイコサテトラエン酸(EEQ)及び19,20−エポキシドコサペンタエン酸(EDP)の一方または両方の、オメガ3長鎖多価不飽和脂肪酸(ω−3LCPUFA)の一つ以上のエポキシメタボライトを含む組成物を投与することを含む。好適実施形態における化合物は、生体外で合成される。例えば、DHAまたはEPAからの組換えCYP450を使用して生合成される。例えば、Lucas et al.,J Lipid Res.2010May;51(5):1125−1133を参照。
本文に説明する方法は、例えば表Aにリストされた、ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトを含む医薬組成物の使用を含むことができる。エポキシメタボライトは、17,18−EEQ及び/または19,20−EDPであることが好ましい。このような組成物は、典型的に、有効成分と医薬的に許容可能な担体を含む。本文で使用する用語「医薬的に許容可能な担体」は、食塩水などの希釈液、溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などを含み、医薬投与に適切なものである。上記組成物には、例えば、一つ以上の抗VEGF剤などの補足活性化合物を統合させることもできる。
医薬組成物は、典型的に、意図する投与ルートに適合するよう調製される。投与ルートの実施例は、非経口投与、例えば、静脈内、腹腔内、皮内、皮下、オーラル(例えば、吸入)、経皮あるいは局所、経粘膜、及び直腸投与を含む。眼の病状の治療には、眼内投与、または点眼液を使用してもよい。例えば、U.S.Patent7,582,785を参照。非経口、皮内、皮下投与で使用する溶液または懸濁液は、次の構成要素を含んでもよい。例えば、注射用蒸留水、塩水溶液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶剤などの無菌希釈液、例えば、ベンジルアルコールまたはメチル・パラベンなどの抗菌剤、例えば、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウムなどの抗酸化剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤、例えば、酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩などの緩衝液、及び例えば、塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの浸透圧調整剤。pHは、例えば塩酸または水酸化ナトリウムなどの、酸または塩基で調節できる。非経口調製物は、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジまたは多回投与バイアルに封入することができる。
注射使用に適切な医薬組成物は、(水溶性のものに対しては)滅菌水性溶液または散布剤、及び、無菌の注射可能な溶液または散布剤を即席に準備するための無菌粉末を含む。静脈内投与に適切な担体は、生理的塩水、静菌水、クレモホルEL(商標)(BASF、Parsippany、NJ)、リポソームまたはリン酸緩衝食塩液(PBS)を含む。すべてのケースにおける組成物は、無菌でなければならない。また、注射が容易な程度に流動的でなければならない。製造及び貯蔵条件下で安定であるべきであり、また、例えばバクテリアや真菌などの微生物に汚染されることのないよう保管されなければならない。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセリン、プロピレングリコール及び液体ポリエチレングリコール等)及び、これらの適切な混合物を含む溶媒または分散媒であってよい。例えばレシチンなどのコーティングを用いて、散布剤のケースでは必要な粒度を維持することによって、また、界面活性剤を用いて、妥当な流動性を維持することができる。微生物の活動は、種々の抗菌剤や抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、石炭酸、アスコルビン酸、チメロサール等によって防止できる。多くのケースでは、組成物内に、等張化剤として、糖、例えばマンニトール、ソルビトールなどの多価アルコール、塩化ナトリウム等を含ませることが好ましい。注射可能組成物の長期間吸収は、組成物内に、例えばモノステアリン酸アルミニウムやゼラチン等の吸収遅延剤を組成物に含ませることによって達成可能である。
無菌の注射可能な溶液は、必要な量の上記活性化合物を、必要に応じて上記列挙した成分の一つ、あるいはそれらの組合せで、適切な溶剤内に統合し、フィルタ処理滅菌を行うことによって調製できる。概して、散布剤は、塩基性分散媒、及び上記列挙成分からの必要な他の成分を含む無菌ビヒクル内に、上記活性化合物を統合することによって調製される。無菌の注射可能な溶液を準備するための無菌粉末のケースでは、好適調整法は、上記活性成分と、予め無菌フィルタ処理した溶液からの追加の他の所望成分との粉末を産する真空乾燥及び凍結乾燥である。
経口組成物は、概して、不活性希釈液または食用の担体を含む。治療的経口投与のための活性化合物は、賦形剤で統合し、錠剤、トローチまたは、例えばゼラチン・カプセルなどのカプセルの形態で使用できる。薬学的に適合する結着剤及び/または補助剤は、組成物の一部として含むことができる。錠剤、丸剤、カプセル、トローチ等は、次の成分のいずれか、または類似の化合物を含んでもよい。例えば、微結晶性セルロース、タラカントガムまたはゼラチン等の結合剤。例えば、澱粉または乳糖、アルギン酸などの崩壊剤、プリモゲルまたはトウモロコシ澱粉などの賦形剤。例えば、ステアリン酸マグネシウムまたはSterotes等の潤滑剤。コロイド状二酸化ケイ素などの滑走剤。例えば、ショ糖またはサッカリン等の甘味料。例えば、セイヨウハッカ、サリチル酸メチルまたはオレンジ香料などの香味剤。
吸入投与のための化合物は、適切な噴霧剤、例えば二酸化炭素などのガスを含む圧力容器またはディスペンサー、あるいはネビュライザーから、エアロゾル・スプレーの形態で送達される。そのような方法は、U.S.Patent No.6,468,798に説明されたものを含む。
本文に説明するポリペプチドまたは核酸化合物の投与は、経粘膜あるいは経皮の手段であってもよい。経粘膜または経皮投与には、浸透すべきバリアに対して適切な浸透剤を、調製中に使用する。そのような浸透剤は、概して、本技術において既知であり、例えば経粘膜投与には、洗剤、胆汁酸塩及びフシジン酸派生物を含む。経粘膜投与は、鼻スプレーまたは坐薬を用いることにより成就できる。経皮投与には、上記活性化合物を、本技術分野において一般に既知である軟膏、膏薬、ゲルまたはクリーム内に調合する。
上記化合物は、坐薬(例えば、カカオ脂や他のグリセリド等の従来の座薬基剤)または、直腸送達のための保留浣腸剤の形態でも調製できる。
いくつかの実施形態における組成物は、体外への迅速な除去に対して上記有効成分を保護する担体で調製される。それら担体は、例えば、インプラント及びマイクロカプセル送達システムを含む放出制御調合物である。生物分解可能な、生物学的適合性ポリマー、例えばエチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル及びポリ乳酸を使用できる。そのような調合物は、標準技術を用いて調製できる。上記物質は、商業的に、例えばAlza社またはNova医薬社から取得できる。医薬的に許容可能な担体として、(ウイルス抗原への単クローン抗体で感染させた細胞を標的とするリポソームを含む)リポソーム懸濁液を使用することもできる。これらは、例えば、U.S.Patent No.4,522,811に説明があるように、当業者に既知である方法によって調製できる。
化合物の投薬量、毒性及び治療有効性は、例えば、LD50(集団の50%に致命的な用量)及びED50(集団の50%で治療的に有効な用量)を判定する、細胞培養または実験動物での標準的な医薬プロシージャによって判定できる。毒性と治療性の影響間の用量比は、治療指数であり、比率LD50/ED50と表すことができる。高治療指数を示す化合物が好まれる。毒性副作用を示す化合物は使用してもよいが、非感染細胞への潜在的損傷を最小にするために、そのような化合物を患部組織部位へ向ける送達システムをデザインすることに注意を払うことによって、副作用を減少させるべきである。
細胞培養アッセイ及び動物実験から得られたデータは、ヒトで使用すべき用量範囲を考慮する際に採用できる。そのような化合物の投薬量は、ほぼ、あるいは全く毒性がないED50を含む循環濃度の範囲内に留まることが好ましい。投薬量は、この範囲内で、採用投薬形態及び利用投与ルートに応じて異なってもよい。本発明の方法で使用される化合物に対しては、治療的に有効な用量は、最初は、細胞培養アッセイから推定できる。用量は、細胞培養において判定したIC50(すなわち、最大半分の症状抑制を達成するテスト化合物の濃度)を含む循環血漿濃度範囲を達成するよう、動物モデルで調節してもよい。そのような情報は、ヒトで、より正確に有用な用量を決定するために使用できる。血漿中のレベルは、例えば、高速液体クロマトグラフィーによって測定できる。例えば、Shearer et al.,J Lipid Res.2010Aug;51(8):2074−81を参照。
「有効な量」とは、有益な、あるいは所望な結果を生じるのに十分な量である。例えば、治療的に有効な量は、所望の治療効果を達成するものである。この量は、疾患または症状の発症を妨ぐのに必要な量である予防的に有効な量と同じであっても、あるいは異なってもよい。有効な量は、1回以上の投与、適用または投薬量で投与できる。組成物の治療的に有効な量は、選択した組成物に依存する。組成物は、一日おきにを含んで毎日1回以上から、毎週1回以上まで投与できる。当業者は、対象者を効果的に治療するのに必要な投薬量及びタイミングは、限定せずに、例えば、病気または疾患の重症度、以前の治療、対象者の健康状態及び/または年齢、及び他の疾患の有無などの、特定な要因の影響を受けることを認識するはずである。そのうえ、本発明の組成物の治療的に有効な量による対象者の治療は、単一の処置または一連の処置を含むことができる。いくつかの実施形態においては、全身的に投与される場合、治療的に有効な量は、少なくとも血漿濃度が、17,18−EEQについては150nMあるいは19,20−EDPについては400nMを生じるのに十分な用量である。模範的な用量は、各エポキシメタボライトについて約50ng/日を含んで、例えば、各エポキシメタボライト、例えば17,18−EEQ及び/または19,20−EDPの各々について、少なくとも5μg kg−1−1、25μg kg−1−1、50μg kg−1−1、例えば、75μg kg−1−1、100μg kg−1−1、120μg kg−1−1、125μg kg−1−1、150μg kg−1−1、200μg kg−1−1、250μg kg−1−1、500μg kg−1−1、あるいは、より多量である。
医薬組成物は、投与の説明書と共に、容器、パックまたはディスペンサーに入れてもよい。
組合せ治療、抗VEGF剤
いくつかの実施形態における方法は、抗血管内皮成長因子(VEGF)剤を同時投与することを含む。いくつかの実施形態における抗VEGF剤は、VEGFシグナリングを遮断する。現在までに使用されたVEGFシグナリングの遮断方法は、少なくとも三つある。第一の方法は、抗体を使用して、VEGF(例えば、VEGF−A、−B、−C、−D、PGF)及び/またはVEGFR(例えば、VEGFR−1、−2、−3)を抑えることである。例えば、以下のものがある。アバスチン(ベバシズマブ)、VEGF−Aに結合して、VEGFR−1及びVEGFR−2へのVEGF−Aの相互作用を妨げる組換えヒト化モノクローナル抗体(例えば、Presta et al.,Cancer Res.57:4593−4599(1997)(癌研)、Hurwitz et al.,N.Engl.J.Med.350:2335−2342(2004)参照)。2C3、VEGF−Aに対するマウス・モノクローナル抗体(Zhang et al.,Angiogenesis.5:35−44(2002)(血管形成)、Brekken et al.,Cancer Res.58:1952−9(1998)(癌研))。IMC−1121B、VEGFR−2に対するヒト・モノクローナル抗体(Rockwell and Goldstein,U.S.Patent No.6,811,779)。CDP−791、VEGFR−2に結合するペグ化ヒト化ジFabフラグメント(Ton et al.,Clin.Cancer Res.13:7113−711(2007)(癌研))。ルセンティス(ラニビズマブ)は、VEGF−Aに結合する組換えヒト化モノクローナル抗体であるが、その使用は、血管新生加齢性黄斑変性を有する患者への治療のために承認されている(ジェネンテクから入手可能)。
第二の方法は、VEGFR(例えばVEGFR−1、−2、−3)を抑制するためにプロテインキナーゼ阻害剤を使用する。少なくとも二つの既知のFDA承認小型分子阻害剤が市場に出ている。Sutent(スニチニブ)(Goodman et al.,Clin.Cancer Res.13:1367−1373(2007)(癌研))及びNexavar(ソラフェニブ)(Kane et al.,Clin.Cancer Res.12:7271−8(2006)(癌研))。他のキナーゼ阻害剤は、以下を含むが、これらに限定されない。VEGFR−1、−2及び−3を抑制するバタラニブ(PTK787/ZK222584)(Wood et al.,Cancer Res.60:2178−2189(2000)(癌研))。CEP−7055、VEGFR−1、−2及び−3の阻害剤(Ruggeri et al.,Cancer Res.63:5978−5991(2003)(癌研))。CP−547,632、VEGFR−2及びFGFの阻害剤(Beebe et al.,Cancer Res.63:7301−7309(2003)(癌研))。
第三の方法は、いわゆる「VEGF−トラップ」、すなわち、VEGFリガンドに結合してVEGFRへの結合を妨げる可溶性ハイブリッドVEGF受容体を使用する(Holash et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.99:11393−11398(2002))。
いくつかの実施形態における抗VEGF剤は、例えばアバスチン(商標)(ベバシズマブ)などのKDR及び/またはflt受容体へのVEGF結合を阻止する抗VEGF抗体または、それの抗原結合部分(例えば、Fv、FabまたはscFv部分)である。アバスチンは、インビトロ及びインビボの両方で、結合してヒトVEGFの生物活性を妨げる組換えヒト化単一クローン系IgG1抗体である。ベバシズマブは、VEGFに結合するヒト・フレームワーク領域とネズミ抗体の相補性決定領域を含む(Presta et al.,Cancer Res57:4593−91997(癌研))。アバスチンは、ジェネンテク(南サンフランシスコ、CA)から入手可能である。以下も参照のこと。Schlaeppi and Wood,Cancer and Metastasis Rev.1999;18:473−481(癌と転移)、U.S.Pat.No.7,169,901、7,056,509及び7,297,334、U.S.Pat.Pub.No.20020032315、20080187966及び20090010883、及びPCTNo.WO94/10202。いくつかの実施形態における抗体は、特にVEGFに結合して、VEGFR1への、あるいはVEGFR2への結合を阻止、またはVEGFR1及びVEGFR2の両方への結合を阻止する。
他の抗VEGF剤は、KDR及び/またはflt受容体への結合をVEGFと争うことが可能なVEGF拮抗剤(例えば、WO94/21679に説明されている、VEGFに結合する可溶性欠失型flt受容体)及びチロシンキナーゼ阻害剤を含む。
いくつかの実施形態における抗VEGF剤は、VEGFまたはVEGFRを標的とする小さな干渉RNA(siRNA)である。例えば、Bevasiranib(Cand5;OPKOヘルス、すべてのVEGF−Aスプライス・フォームを標的とする修飾siRNA)またはAGN−745(Sirna−027、メルク、VEGFR−1を標的とする化学修飾siRNA)、例えば、de Fougerolles,Human Gene Therapy19:125−132(2008)(ヒト遺伝子治療)を参照。また、抗VEGFアプタマー(例えば、マクジェン(ペガプタニブ、OSIファーマシューティカルズ社、ペグ化抗VEGF−Aアプタマー)、例えば、Tremolada et al.Am.J.Cardiovasc.Drugs7:393−398(2007)(循環器薬剤)を参照)。
いくつかの実施形態における抗VEGF剤は、本文に説明の化合物と同じ治療法の一部として投与される。いくつかの実施形態における抗VEGF剤は、例えば、上記説明の同じ医薬組成物の一部として同時投与される。
本発明は、以下の実施例でさらに説明するが、実施例は、請求項で説明される本発明の範囲を制限するものではない。
物質及び方法
次の方法は、下記の実施例1〜9で使用されたものである。
マウス。本研究は、視力及び眼科学研究協会の眼科視力研究における動物の使用規範に従い、また、マサチューセッツ目耳診療所の動物ケア委員会の承認を受けて行われた。生後6週目の雄C57BL/6マウス(ストック番号000664)を、ジャクソン実験室から取得した。Cx3cr1GFP/+マウス(ストック番号005582)を、ジャクソン実験室から取得した。このマウスは、特に単核細胞、樹状細胞及び小膠細胞内に緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現させるものである。C57BL/6マウスと同じ食餌を投与した。
動物には、前述のとおり、ω−3LCPUFAを全く含まない2%のω−6LCPUFA(AA)、あるいはω−6LCPUFAを全く含まない2%のω−3LCPUFA(AAなしで1%のDHA及び1%のEPA)のいずれかを含む10%(w/w)のサフラワー油を含有する規定齧歯動物餌を与えた17。これらの食餌は、レーザーCNV誘発の2週前に与えた。合衆国においては、ω−3LCPUFAの典型的な摂取量(100から200mg/日)が、総カロリーの約0.05から0.1%を提供することを考慮すると、実験食餌内のこれらの脂肪酸の量は、生理的に患者が達成できるものである。
LCPUFA食餌は、DSM栄養食品から商品名ROPUFA、ARASCO及びDHASCOの下で取得した。飼料は、リサーチ・ダイエット社が製造したものである。CX3CR1−GFPマウス(ストック番号005582)は、特に単核細胞、樹状細胞及び小膠細胞内にGFPを発現させるものであるが、ジャクソン実験室から取得し、C57BL/6マウスと同じ食餌を投与した。
17,18−EEQ及び19,20−EDPは、カイマン・ケミカルから取得した。マウスは、CNV誘発の直後から開始して毎日、腹膜内へ17,18−EEQ、19,20−EDPまたは、ビヒクル対照標準としてリン酸塩緩衝食塩水(PBS)を注入した。用量は、CNV解消のためのCYPメタボライトの必須最小定常レベル(5μg/kg/日)として、ω−3LCPUFAを与えたマウスにおける19,20−EHDP+EDPの血清中濃度から計算した(図2C)。循環血液量としては、体重の7%(23から25g)と概算した。
GW9662、ナノモル抑制剤を含む特異的PPARγ−拮抗剤を、CNV誘発(20μL中1mg/kg)の直後に開始して毎日、ω−3LCPUFA食餌のものにIP注入した。ビヒクル対照標準は、PBS/DMSOが、1:1であった。
CNVのレーザー誘発モデル。ω−3またはω−6LCPUFA食餌の給餌を開始した2週後、細隙灯に取り付けた532nmレーザー(Oculight GLxレーザー・システム、IRIDEX)を使用して、レーザー光凝固を実行した。このとき、カバーグラスを使用して、眼球の後極を観察できるよう角膜を広げた。視神経を中心にして3、6、9及び12時子午線に位置する四つの病変(サイズ及び漏出試験)または10の病変(タンパク質及びmRNA分析)を、同じ設定で両眼に誘発した。100μmのスポットサイズ、0.1秒のパルス持続時間、及び100mWのレーザー・パワーを用いた25。病変は、視神経から二つまたは三つのディスク直径に位置した。ブルック膜のレーザー誘発損傷は、光凝固の部位への泡の出現によって確認した。泡の形成に至らなかったレーザー・スポットは、試験から除外した。1人の研究者が、すべてのレーザー光凝固を実行した。
脈絡膜平坦マウント・プレパラート。CNV病変サイズの評価のために、マウスは、レーザー光凝固後5日または7日にアベルチン(シグマ)で麻酔し、頚椎脱臼によって犠牲にした。眼球を取り出し、室温で60分間、4%のパラホルムアルデヒド内に固定した。角膜及びレンズを除去し、網膜全体を、アイカップから慎重に解剖した。放射状カット(平均、8)を、アイカップの端から赤道へ入れ、それからプレパラートを、0.3%のトゥイーン20を含む氷冷PBSで洗浄した41。血管の視覚化のために、アイカップは、室温で一晩中、1:100の希釈のアレクサ・フルオル488共役グリフォニア(Bandeiraea)simplicifoliaイソレクチンB4(インヴィトロゲン)で染色した。アイカップは、SlowFade Antifade試薬(インヴィトロゲン)内のSuperfrost/Plus顕微鏡スライド(フィッシャー)上に、強膜を下向きに脈絡膜を上向きにして平坦マウントした。脈絡膜平坦マウントの蛍光画像を、Zeiss AxioCam MRmカメラ及びZeiss AxioObserver.Z1顕微鏡でキャプチャした。CNV面積を、イメージJソフトウェアを使用して測定した。
スペクトル・ドメイン光干渉断層法(SD−OCT)。レーザー光凝固後5日及び7日に、BioptigenシステムでSD−OCTを実行した。マウスをアベルチン(シグマ)で麻酔し、撮像のために3次元自由回転で眼の心合わせを可能にするカスタム・カセット上に配置した。角膜の明瞭さを維持するために、通常の食塩水での水和を行った。B−スキャンは、100本の水平線(ラスター)で実行した。連続的なB−スキャン・ラインの各々は、1000のA−スキャンから構成された。領域サイズは、1.4x1.4mmであった。ソフトウェアは、OCTセクション(体積強度投影)から得た反射率情報で正面基底部画像を生成することができたので、OCTと基底部位置と間をポイント・ツー・ポイントで相互に関連づけることが可能であり、それは正確であった。OCT画像内の各病変の断面サイズを評価するために、CNVの中心を通過しているセクションを選択した。病変の中心は、網膜色素上皮及びブルック膜の破断領域を通過する正中線として定義した。この点は、Bioptigen・SD−OCTシステムに付属の正面基底部再構築ツールを使用することによって、一貫して識別した。このソフトウェア・ツールは、各単一OCT・A−スキャンからの平均反射率を用いての、基底部画像の生成を可能にする。この再構築を生成するために使用されるOCT画像の軸間隔は、カスタマイズ可能である。私たちは、それを、網膜色素上皮・脈絡膜複合体のレベルにまで狭く設定したので、網膜色素上皮・ブルック膜の破断領域は、基底部画像内に低反射スポットとして容易に識別可能であった25
フルオレセイン・アンジオグラフィー。レーザー光凝固後5日及び7日に、カメラ及びイメージング・システム(TRC50VTカメラ及びIMAGEnet1.53システム、トプコン)で、フルオレセイン・アンジオグラフィーを実行した。写真は、0.1mLの2%フルオレセインナトリウム(Akorn)を腹腔内注射後、眼底カメラ・レンズに接触した20−ジオプトリー・レンズでキャプチャした。レーザー光凝固またはアンジオグラフィーには関わらなかった2人の網膜専門医(J.S.及びD.G.V)が、覆面方式で、1回の作業として蛍光血管造影図を評価した。病変は、予め既定したスキームに従って、以下の通りに等級分けした。0(漏れない)、漏出のない、かすかな過蛍光か、まだら蛍光。1(疑わしい漏出)、サイズまたは強度に漸進的増加がない過蛍光病変。2A(漏れやすい)、サイズではなく強度が増加している過蛍光。2B(臨床的に有意な漏出)、強度及びサイズにおいて増加している過蛍光42
CYPエイコサノイド及び脂肪酸分析。ω−6及びω−3LCPUFAを与えたマウスから、CNV誘発後7日に、組織及び血清サンプルを採集し、前述したCYP−エイコサノイド・プロフィールのLC−MS/MS分析のために準備した28。手短に、サンプルを、内部標準(カイマン・ケミカルからの、20−HETE−d6、14,15−EET−d8及び14,15−DHETE−d11の各々10ng)と混合し、アルカリ加水分解させてから、アジレント・ボンド溶出認証IIコラムを使用して、メタボライトの固相抽出を行った。メタボライトは、水性蟻酸(0.1%)及びアセトニトリルの溶媒系を使用して、Phenomenex Kinetex−C18コラム(2.6μm、2.1x150mm)上のアジレント1200HPLCシステムで分析した。勾配溶離を、5%のアセトニトリルで開始し、10分以内に90%へ増加し、10分間そこに維持した。流速は、0.3mL/分に設定した。HPLCは、エレクトロスプレー・イオン化源を持つアジレント6460三連四重質量スペクトロメータに結合した。CYPエイコサノイドの分析は、ネガティブ・モードにある多重反応モニタリングで、前述の通り実行した28。結果は、アジレント質量ハンター・ソフトウェアを使用して計算した。メタボライト濃度は、ローリー法で測定されるままの、血清に対するng/mLで、また、網膜タンパク質に対するng/mgで示す。
脂肪酸分析は、アルカリ加水分解後のサンプルのアリクォットを使用して実行した。サンプルは中和し、内部標準(C15:0、C21:0 50μg、C20:4−d8、C18:2−d4 5μg、C20:5−d5及びC22:6−d5 1μg)を含むメタノールで1:10に希釈し、上記の通りの同じ測定機能を使用して計量した。溶剤勾配は、30%のアセトニトリルで開始し、0.4mL/分の流速で、11分に渡って98%まで上昇させた。質量スペクトロメータは、以下の脂肪酸イオンを検出するために、ネガティブ単一イオン・モニタリング・モードで作動させた。C12:0(m/z199)、C14:0(227)、C14:1n−9(225)、C15:0(241)、C16:0(255)、C16:1n−9(253)、C18:1n−9(281)、C18:2n−6(279)、C18:2n−6(279)、C18:2−d4(283)、C18:3n−3(277)、C18:3n−6(277)、C20:3n−6(305)、C20:4d8(311)、C20:4n−3(303)、C20:4n−6(303)、C20:5n−3(301)、C20:5−d5(306)、C22:5n−3(329)、C22:5n−6(329)、C22:6n−3(327)及びC22:6−d5(332)。
RNA単離及びcDNA製剤。全RNAを、網膜または脈絡膜から抽出した。6〜10の眼球からのものをプールし、生物学的変動を減少させた。組織は、RNAlater(アンビオン)を含む溶液内で乳鉢及び乳棒を使用して溶解した。溶解物は、QiaShredderコラム(Qiagen)を通過させ、それから、RNeasyミニ・キット(Qiagen)を使用して全RNAを抽出した。汚染ゲノムDNAを除去するために、RNA(1μg)の一部分を、RNaseフリーDNaseセット(Qiagen)で処理し、それから、ランダム・ヘキサマー・プライマー及びスーパースクリプトIII逆転写酵素(インヴィトロゲン)を使用してRTを受けさせた。生じたcDNAサンプルは、−80℃で、更なる分析まで保管した。
リアルタイムPCR分析。リアルタイムPCR分析は、ステップ・ワン・リアルタイムPCRシステム(アプライド・バイオシステムズ)及び以下のマウスTaqMan遺伝子発現アッセイ(アプライド・バイオシステムズ)を用いて実行した。Icam−1(Mm00516023_m1)、Vcam−1(Mm01320970_m1)、IL−6(Mm00446190_m1)、Il−1β(Mm00434228_m1)、IL−10(Mm01288386_m1)、Tnf−α(Mm00443258_m1)、Ccl2(Mm00441242_m1)、Csf−1r(Mm01266652_m1)、Vegf−a(Mm01281449_m1)、E−セレクチン(Mm00441278_m1)、P−セレクチン(Mm01295931_m1)、Pparγ(Mm01184322_m1)、Gpr120(Mm00725193_m1)、sEH(Mm00514706_m1)、及びβ−アクチン(Mm00607939_s1)。すべてのデータは、β−アクチンmRNAの対応する豊度によって正規化した。
レーザー・キャプチャー顕微解剖。眼球は、摘出直後にOCT化合物に封埋し、急速に冷凍した。それらを、RNaseフリー状態下で16μmの厚さに凍結切断した。それらセクションを、RNaseフリー・ポリエチレンナフタレート・ガラススライド(ライカ)上に採集し、50、75及び100%のエタノール洗浄で乾操させて、(1mMのCaClで1:50に希釈した)イソレクチンB4で染色した。ライカLMD7000システムを使用して、CNV病変内の脈絡網膜血管を顕微解剖し、RNeasyマイクロ・キット(Qiagen)からのRNA安定化緩衝液内へ直接採集した16,19。それから、このキットを使用して、顕微解剖組織からRNAを抽出し、それを、上述のようにリアルタイムPCR分析にかけた。
マクロファージ浸潤の蛍光顕微鏡法。ヘテロ接合CX3CR1−GFPマウスの網膜または脈絡膜内のマクロファージ(または小膠細胞)を視覚化した。レーザー火傷後7日にマウスを安楽死させ、眼球を取り出して、60分間4%のパラホルムアルデヒド内に固定した。角膜及びレンズを除去し、そして網膜全体をアイカップから慎重に分離した。放射状カット(平均、8)を、アイカップの端から赤道へ入れ、それから、冷緩衝液(PBS内に0.3%のトゥイーン20)で洗浄し、そして1:100希釈のアレクサ・フルオル647共役イソレクチンB4(インヴィトロゲン)で染色した。網膜及び脈絡膜平坦マウントの蛍光画像を、40x対物レンズを備えたライカSP2共焦点顕微鏡で視覚化した。多くの光学的セクションを、0.50μm間隔で採集した。データは、各々、ω−6またはω−3LCPUFAを与えたマウスの、15及び13の病変からのものである。
免疫ブロット分析。網膜及び脈絡膜をマウスから単離し、生物学的変動を減少させるために、別個にプールした(n=6から10)。組織は、プロテアーゼ阻害剤(ロシュ・ダイアグノスティクス)を含む溶解緩衝液(ロシュ・ダイアグノスティクス)で均質化した。そのホモジェネートを、10分間4℃、16,200×gで遠心分離した。生じた上澄みのタンパク質濃度を、DC(洗剤互換性)タンパク質アッセイ(バイオラド)で測定した。サンプル(20μgのタンパク質)は、それから、4から20%の勾配ゲル(インヴィトロゲン)上のSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動によって細分した。分離されたタンパク質は、二フッ化ポリビニリデン膜(ミリポア)へ移し、それから、スターティングブロック・ブロッキングバッファー(サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック)で温置した後、4℃で一晩、PPARγ(1:200希釈、サンタ・クルーズ・バイオテクノロジー)へのウサギ・ポリクローナル抗体へ、sEH(1:100、カイマン・ケミカル)へ、またはβ−アクチン(1:2000、セル・シグナリング)へ曝露させた。それから、0.5%のトゥイーン20を含むトリス緩衝食塩水で、薄膜を3度(1回5分間)洗浄した後、室温で20分間、ウサギ免疫グロブリンGへのホースラディッシュペルオキシダーゼ共役ヤギ抗体(1:2,000、セル・シグナリング)で温置した。上記薄膜を再び、同じ洗浄液で3度(1回5分間)洗浄し、その後、ECL試薬(GEヘルスケア)を使用して免疫複合体を視覚化し、そしてイメージJを使用するデンシトメトリーによって数量化した。
PPARγ活性の測定。生物学的変動を減少させるために、マウスの網膜(n=8)をプールし、核分画の準備のために、氷冷低浸透圧緩衝液(アクティヴ・モチーフ)内で均質化した。ELISAベースのトランザム・キット(アクティヴ・モチーフ)を使用して、核抽出物(20μgのタンパク質)を、PPARγ活性に関して分析した。
ICAM−1、E−セレクチン及びVEGFのためのELISA。網膜及び脈絡膜をマウスから単離し、生物学的変動を減少させるために、別個にプールした(n=6から10)。上記免疫ブロット分析に関して説明したように、組織ホモジェネートを準備して遠心分離した。それから、上澄みタンパク質の複数の等量を、ELISAシステムを使用して、ICAM−1、E−セレクチンまたはVEGFに関して分析した(ICAM−1はNovusBiologicals、E−セレクチン及びVEGFはR&DSystems)。各アッセイは、3個ずつ最低3度実行した。
自動灌流微小流チャンバー・アッセイ。自動灌流微小流チャンバー・アッセイを使用して、白血球回転速度を分析した33及び43。手短に、半透明マイクロチャンバー(0.4×0.04×50mm、ビトロコム)を、4℃で一晩、各々5μg/mL濃度の組換えネズミP−セレクチン、あるいは組合せP−セレクチン及びICAM1(R&DSystems)のいずれかで被覆した。それから、マイクロチャンバーの両端を、生物学的適合性ポリエステル・チュービング(PE10、ベクトン・ディキンソン)に結合した。その後、チュービング及びマイクロチャンバーは、それらの内面と非特異性白血球との相互作用を阻止するために、0.1%のウシ血清アルブミン(シグマ・アルドリッチ)で1時間温置した。それから、チュービングの自由端を、顕微手術で、麻酔したマウスの右頸動脈及び左頸静脈に結合した。このシステムでは、血液は、頸動脈から生物学的適合性インレット・チュービングへ流れ、マイクロチャンバーを通過し、アウトレット・チュービングを介して頸静脈へと、再び動物の体へ入る。血流の速度は、ネジ弁で、インレット・チュービングの直径を調節することによって制御する。マイクロチャンバーの前後に組み込んだスリーウェイ・コネクタによってチャンバーに取り付けたマイクロトランスデューサ(ハーヴァード・アパラタス)が、血圧の連続測定を可能にする。マイクロトランスデューサ・ユニットのアナログ出力は、チャートV7ソフトウェア(ADインストルメント)を実行するPCコンピュータへ結合されたA/Dコンバータ(ML785パワー・ラブ/8SP、ADインストルメント)でデジタル化された。マイクロチャンバーのインレット及びアウトレットの測定値は、圧力降下(ΔP)を計算するために使用した。以前に説明したように、ΔPから剪断応力(τ)を計算した33及び43。固定化付着分子上の白血球回転は、直立型固定ステージ生体内顕微鏡(ライカ)で観察し、以降の分析のために、単彩デバイス・カメラ(DFC360FX、ライカ・マイクロシステム)を使用してビデオテープに録画した。10の異なる視野を、少なくとも30秒間記録した。白血球回転速度は、経時的にチャンバー面と相互作用する個々の細胞の変位(Δd/Δt)から決定した。白血球の変位は、イメージJソフトウェア1.46(NIH)を使用して測定した。フラックスは、視野毎の相互作用白血球の数として定義し、10の個々の視界に対して平均値をとった。チャンバー内での血流力学的状態を明らかにするため、チャンバーのインレット前とアウトレット後の血圧を測り、そこから、圧力降下Δpと剪断応力を計算した。
フローサイトメトリー解析のためのPBLの単離。EDTA処理シリンジでマウス心臓から新たに採取した血液を、30分間氷上に、全細胞の1×10につき1μgの比率の、CD11b(M1/70、BDバイオサイエンセズ)あるいはCD18(C71/16、BDバイオサイエンセズ)へのフィコエリトリン共役ネズミ・モノクローナル抗体、またはアイソタイプ・コントロール抗体で温置した。赤血球はEasy−Lyse(レインコ・テクノロジーズ)を使用して溶解し、残留細胞は遠心によって単離してから、即時のフローサイトメトリー解析のために、氷上のPBSで再懸濁した。PBLは、サイトミクスFC500インストルメント(ベックマン・コウルター)を使用して、それらの特徴的な前方及び側方散乱に従ってゲート制御し、データを、フローJo10.0ソフトウェア(ベックマン・コウルター)で分析した。
眼球浸透細胞とフローサイトメトリー解析のための血液の準備。表現型を調べるため、以前に説明したように、血液及び眼球浸透細胞を準備した(Gautier et al.,J Immunol.2012;189:2614−2624;Tsutsumi et al.,J.Leukoc.Biol.2003;74:25−32)。CNV誘発後3日に、マウス血液を、非終端顎下穿刺または終端心臓穿刺によって採集し、即時のフローサイトメトリー解析のために、赤血球をEasy−Lyse(レインコ)を使用して溶解した。眼球を摘出し、強膜、脈絡膜及び網膜を含む眼球の後部セグメントを、ハサミで崩壊させた。それから、40分間37℃で、0.5mg/mLのコラゲナーゼ・タイプD(ベーリンガー・マンハイム、ドイツ)で補足した溶媒中で振とうした。塩基性溶媒として、私たちは、10%のウシ胎児血清(ギブコ・ラボラトリーズ)、100U/mLのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシン、5x10−5Mの2−メルカプトエタノール、及び5mg/mLのHEPES緩衝液と一緒に、RPMI1640(ギブコ・ラボラトリーズ、GrandIsland、NY)を使用した。上澄みを採集し、金属メッシュを通過させてから、3度洗浄して、生細胞を取得した。Fc−ブロッキングAb(2.4G2)の存在下で、表面染色を実行した。PE−Cy7共役抗CD115mAb(AFS98)は、eバイオサイエンスから購入した。APC共役抗Ly−6G/Ly−6CmAb(RB6−8C5)は、バイオレジェンドから購入した。データは、フロー・サイトメーターLSRII(BDバイオサイエンセズ)を使用して取得し、フローJoソフトウェア(ツリー・スター、アシュランド、OR)で分析した。
統計分析。データは、平均値±標準誤差または標準偏差として表し、(2群間の比較については、シンボル*で示す)スチューデントt検定で、あるいは(2を超える群間の比較に対しては、シンボル†で示す)ダネットの検定で分析した。P値<0.05は、統計学的に有意であると考察した。
[実施例1]ω−3長鎖多価不飽和脂肪酸のチトクロームP450依存エポキシメタボライトは、脈絡膜新生血管の溶解を促進する。
CNVへのω−3LCPUFAの影響を試験するために、マウスには、二つの実験食餌のうちの一方を与えた。前述のとおり、1)ω−3LCPUFAを含む食餌[アラキドン酸(AA)なしの、1%のDHAと1%のEPA]、または2)ω−3を欠くが、ω−6LCPUFA(2%のAA)を含む食餌17。これらの食餌は、レーザーCNV誘発の2週前に与えた。合衆国においては、ω−3LCPUFAの典型的な摂取量(100〜200mg/日)が、総カロリーの約0.05〜0.1%を提供することを考慮すると、実験食餌内のこれらの脂肪酸の量は、生理的に患者が達成できるものである。CNV形成に対するLCPUFAの影響を評価するために、CNV誘発後の血管に対するレクチン染色後、脈絡膜平坦マウント・プレパラートを第一に調べた23,24。(先に、サイズ及び重症度がピークになる時期と示された25)光凝固後5日の病変サイズは、ω−3またはω−6LCPUFAを与えたマウス間で、有意なほどには違わなかったのに対し、7日のサイズは、ω−3LCPUFAを与えた動物で、有意なほど小さかった(図1A及び1B)。このことは、ω−3LCPUFAが、レーザー誘発AMDモデルで病気解消を促進することを示す。
スペクトル・ドメイン光干渉断層法(SD−OCT)は、インビボでの網膜アーキテクチャの、詳細で非侵襲性の評価を可能にする。それによって、AMD中は、網膜の形態学的変化が反映されることが発見されている22,26。したがって、ω−3あるいはω−6LCPUFAのいずれかを与えたマウスにおけるCNV病変の断面積を測定するために、SD−OCTを使用した。CNV誘発後5日に、どちらの実験食餌を与えたマウスにも病変サイズの違いはなかった。しかし、CNV誘発後7日には、ω−6LCPUFAを与えたマウスに比べ、ω−3LCPUFAを与えたマウスにおける病変領域は有意に小さかった(図1C及び1D)。このことは、CNV病変解消におけるω−3LCPUFAの役割をさらにサポートする。
血管新生AMD眼球の血管からの漏れは、視覚障害及び失明に関連する網膜下あるいは網膜内水腫と共に、網膜色素上皮の剥離に至る可能性がある。CNV病変から生じる血管からの漏れへの、ω−3LCPUFA食餌摂取の影響を査定した。フルオレセイン・アンジオグラフィーは、CNV誘発後5日及び7日の両日における新しい(病的な)脈絡膜血管からの漏出の程度が、ω−6を与えたマウスに比べ、ω−3LCPUFAを与えたマウスではより小さいことを明らかにした(図1E及び1F)。したがって、光凝固後7日での臨床的に有意な(等級2B)CNV病変の存在は、ω−3LCPUFAを受けたマウスの30.0%のみに対して、ω−6LCPUFAを与えたマウスでは58.3%であった。
CNVサイズに対するω−3LCPUFA食餌の影響に関する推定機構を得るために、CNV誘発後7日に、いずれの食餌を受けたマウスにおける網膜及び血清の両方の液体クロマトグラフィー質量スペクトロメトリー/質量スペクトロメトリー(LC−MS/MS)によって、脂質プロフィールを分析した。主要なω−3LCPUFA(EPA及びDHA)及び全ω−3LCPUFAの濃度、ならびに、DHA/ω−6ドコサペンタエン酸(DPA)比率が有意に増加したのに対し、相対物を与えたω−6マウスに比べ、ω−3マウスの血清中のω−6/ω−3LCPUFA比率は有意に低下した(表1)。また、ω−3LCPUFA食餌を与えたマウスの網膜では、EPAレベル及びDHA/ω−6DPA比率が有意に増加したのに対し、AA及びω−6DPAの量は減少した。
データは、3匹のマウスに対する平均値(標準偏差)である。文中で定義されていない略語:PA、パルミチン酸。SA、ステアリン酸。LA、リノール酸。ALA、α−リノレン酸。P値は、スチューデントt検定で判定したものであり、<0.05のものを太字で示す。
[実施例2]ω−3あるいはω−6LCPUFA食餌を与えたマウスにおける、LC−MS/MSによって有意に規制されたCYPメタボライトの識別。
EPA及びDHAは、AAを代謝させるCYPイソ型の有効な代替基質であり、それらのω−3二重結合で優勢にエポキシ化させ、主生成物として17,18−エポキシエイコサテトラエン酸(17,18−EEQ)及び19,20−エポキシドコサペンタエン酸(19,20−EDP)を産する27〜29。これらは、CNVを改善する潜在能力を持つ。ω−3またはω−6LCPUFAを与えたマウスにおける、CNV誘発後7日での血清及び網膜で内在性CYP−エポキシエイコサノイドの量を計量するために、LC−MS/MSを使用した。試験したAA由来の14,15−ジヒドロキシエイコサトリエン酸(DHET)+エポキシエイコサトリエン酸(EET、5,6−8、9−、11,12−及び14,15−)の血清レベルは、有意に減少していた(図2A)のに対し、EPA由来のEEQ(8,9−、11,12−、14,15−及び17,18−EEQ)及びDHA由来のEDP(7,8−、10,11−、13,14−、16,17−及び19,20−EDP)は、ω−3LCPUFAを与えたマウスで有意に増加した(図2B及び2C)。血清とは異なり、AA及びDHA由来のエポキシエイコサノイドの網膜レベルは不変だった(図2D及び2F)。ω−3を与えたマウスでは、EPA由来のEEQのみが有意に増加した(図2E)。これらの結果は、短期食餌療法を受けたマウスでは、全体的なCYPメタボライトの血清レベルが、網膜内で見つかるものに比べ、病気解消への寄与が大きいことを示す。
[実施例3]ω−3LCPUFA由来のチトクロームP450脂質メタボライトは、CNV病変サイズを減少させる。
脈絡膜血管新生に対するω−3LCPUFA由来のCYP脂質メタボライトの影響を査定するために、レーザー誘発AMDモデルにおいて、17,18−EEQ及び19,20−EDPを評価した。ω−3食餌マウスにおいてLC−MS/MSによって確認した血清中濃度に相当するレベルで、外因性17,18−EEQまたは19,20−EDPを投与した(図3A及び3E)。17,18−EEQの腹腔内注射は、脈絡膜平坦マウント及びSD−OCTの査定によれば、レーザー誘発CNVに対する有意な用量依存的保護を提供した(図3B及び3C)。加えて、17,18−EEQは、CNV誘発後の血管からの漏れを有意に減少させた(図3D)。同等な影響は、DHA由来の19,20−EDPメタボライトでも観察された。この場合、19,20−EDPの腹腔内投与は、CNV形成と血管からの漏れとの両方に対する有意な保護を提供した(図3F〜3H)。このデータは、ω−3LCPUFA由来のCYP経路エイコサノイドには、レーザー誘発CNVを制限して病気解消を促進するキー脂質メディエーターとしての重要な役割があることを示唆する。
[実施例4]PPARγ発現及び活性は、ω−3LCPUFAを与えたマウスで上昇する。
ω−3LCPUFA食餌摂取が病気解消をもたらす作用様式をさらに明らかにするために、ペルオキシゾーム増殖因子活性受容体γ(PPARγ)経路(Bensinger and Tontonoz,Nature.2008;454:470−477)を調査した。以前の研究は、ω−3LCPUFAが、PPARγ、内在性ω−3LCPUFA受容体の活性化を伴うメカニズムを介して、網膜血管新生を減衰させることを示している(Stahl et al.,Circ Res.2010;107:495−500)。PPARγ発現に対する各食餌の寄与を、レーザー誘発CNVを有するマウスで試験した。CNV誘発後7日におけるリアルタイムPCRは、脈絡膜内のPPARγの量が、ω−6を与えたマウスに比べ、ω−3を与えたマウスで有意に増加することを示した(図4A)のに対し、免疫ブロット分析は、PPARγタンパク質の豊度が、ω−3を与えたマウスでは、網膜と脈絡膜との両方で有意に増加することを明らかにした(図4B及び4C)。網膜核抽出物内のPPARγのトランス活性化作用も、ω−3を与えたマウスでは、有意に大きかった(図4D)。これらの研究結果は、ω−3LCPUFA食餌摂取が、PPARγシグナリングを促進させると共に、レーザー誘発CNVの解消に関わることを示唆する。CNV後退に関して、ω−3を与えたマウスにおけるPPARγシグナリングの影響を査定するために、CNV病変に対して、強力なPPARγ阻害剤の有無を試験した。特異的阻害剤GW9662によるPPARγの薬理学的抑制(Ambati and Fowler,Neuron.2012;75:26−39)は、CNVサイズ(図4E及び4F)及び漏出(図4G)に対するω3−LCPUFAの保護効果を有意に減少させる。顕著に、PPARγの薬理学的抑制は、また、ω−3を与えたマウスの網膜におけるPPARγの活性を有意に減少させる(図4H)。これらの結果は、PPARγが、ω−3LCPUFAがCNV後退に関して有益な影響を及ぼす主要な経路となっていることを示唆する。
[実施例5]ω−3LCPUFA食餌摂取は、CNV病変におけるICAM−1及びE−セレクチン発現を抑制する。
既に、ω−3を与えたマウスが、PPARγに依存的な様式で、網膜新血管内のキー接着分子を下方制御することが示されている(Stahl et al.,Circ Res.2010;107:495−500;Im et al.,Prog Lipid Res.2012;51:232−237(脂質研))。接着分子発現に対するω−3LCPUFA食餌の影響を、レーザー誘発CNVモデルで試験した。CNVの誘発後の7日に、ω−3LCPUFAを与えたマウスは、ω−6LCPUFA食餌を与えたマウスに比べ、網膜と脈絡膜との両方におけるIcam−1及びE−セレクチンのレベルが有意に減少した(図4I及び4J)。対照的に、二つの治療群のいずれの網膜または脈絡膜でも、Vcam−1またはP−セレクチンの量に違いは全くなかった(図4K及び4L)。CNV誘発後2日から7日間に、ω−3を与えたマウスでは、脈絡膜内のこれらの接着分子のタンパク質レベルも有意に減少した(図4M及び4N)。CNV病変のレーザー・キャプチャー顕微解剖によって、ω−3を与えたマウスにおけるIcam−1及びE−セレクチンのレベル降下が、これらの病変箇所に特定されることを確証した(図5A−C)。これらのデータは、ω−3LCPUFA食餌が、接着分子発現を規制し、そして以降の、CNV病変への全体的な白血球の動員を規制することを意味する。
[実施例6]内皮細胞へのICAM−1と白血球表面へのICAM−1リガンドの両方の機能的な下方制御は、ω−3LCPUFA摂取によって仲介される。
CNV病変への全体的な白血球動員は、疾患を悪化させると仮定されている(Ishida et al.,Nat Med.2003;9:781−788)。CNV部位への全体的な白血球動員に対するω−3LCPUFAの影響を査定するために、(このモデルにおける免疫細胞浸潤が最大になる(Noda et al.,Faseb J.2008;22:2928−2935))CNV誘発後3日での末梢血白血球(PBL)の回転速度を、P−セレクチンまたはP−セレクチン及びICAM−1の組合せで被覆した自動灌流微小流チャンバーを使用して計測した。P−セレクチン及びICAM−1被覆チャンバー上のPBLの回転速度は、PPARγ依存様式で(図5E)、ω−6LCPUFA食餌を与えたマウス(1.24±0.07μm/s)に比べ、ω−3LCPUFAを与えたマウス(1.87±0.18μm/s)の方が有意に大きかった(図5D)。食餌を与えたマウスの両群からのPBLは、固定化P−セレクチン上では同程度の速度で転がった(図5F)。
チャンバー内の血流力学的状態を解明するために、チャンバーのインレット前及びアウトレット後の血圧を計測し、それらから、圧力降下Δp及び剪断応力を導き出した。平均剪断値は、すべての実験群間で安定だった(表2)。2群間には、P−セレクチン、E−セレクチン、またはP−セレクチン及びICAM−1組合せ被覆チャンバーのいずれにおいても、視野毎の相互作用する白血球の数に、全く違いが見られなかった(図5I及び5J)。したがって、これらのデータは、ω−3LCPUFA食餌を与えたマウスにおける、内皮細胞へのICAM−1と白血球表面へのICAM−1リガンドの両方に関わる機能的下方制御を連想させるものである。
ω−3LCPUFAを与えたマウスからのPBLのICAM−1に依存する回転速度の増加をさらに調査するために、ICAMリガンド、CD11b及びCD18の発現を、循環白血球に関して計量した。フローサイトメトリーは、PBL上のCD11b及びCD18の表面発現レベルが、ω−6LCPUFA食餌を与えたマウスに比べ、ω−3LCPUFAを与えたマウスの方が有意に低いことを明らかにした(図5G及び5H)。これは、ω−3LCPUFAを与えたマウスからの白血球の回転速度の増加が、CD11b及びCD18の下方制御に少なくとも部分的に起因するとの見解に一貫している。

[実施例7]ω−3LCPUFAを与えたマウスにおけるCNV病変の脈絡膜及び網膜内では、Cx3Cr1陽性細胞の侵入が抑制される。
マクロファージ及び白血球は、例えば、脈絡膜新血管発症の原因となるVEGF等の炎症性サイトカイン及び新血管形成分子の源である(Grossniklaus et al.,Mol Vis.2002;8:119−126)。以前の研究は、死後のCNV眼球における、また、AMD患者から外科的に切除したCNV病変における炎症性細胞の侵入を報告している(Noda et al.、上記)。ω−3LCPUFA処置中の白血球接着分子の下方制御が、眼球内への白血球浸潤に影響を及ぼすかどうかを調査するために、Cx3cr1GFP/+マウスを使用して、CNV誘発後に、網膜及び脈絡膜内の白血球数を定量化した(Ishida et al、上記)。ω−3食餌を与えたCx3cr1GFP/+マウスは、ω−6を与えたCx3cr1GFP/+マウスに比べ、網膜(図6A)及び脈絡膜(図6B)内に有意に少ない白血球を示した。これらのデータは、ω−3LCPUFAが、網膜及び脈絡膜内のCNV病変への免疫細胞の動員を抑制するのに重要であることを示唆する。CNV疾患におけるCx3cr1陽性細胞の表現型の識別を開始するために、網膜あるいは脈絡膜において、ならびにω−3を与えたマウスの循環器において、FACS分析により、Ly−6Cの発現を調べた。網膜あるいは脈絡膜へのCx3cr1陽性細胞、Ly−6Cマクロファージ及びLy−6C単核細胞の蓄積は、ω−6を与えたマウスに比べ、ω−3LCPUFA食餌を与えたマウスで有意に減少した(図6C〜6E)。対照的に、血液Cx3cr1陽性、Ly−6Cマクロファージ及びLy−6C単核細胞は、ω−3を与えたマウスでも、ω−6を与えたマウスでも違わなかった(図6F〜6H)。これらの結果は、ω−3LCPUFA食餌摂取が、CNV病変へのマクロファージ侵入を抑制することを示す。
[実施例8]ω−3LCPUFA食餌は、網膜及び脈絡膜内のVEGF発現を抑制する。
浸透するマクロファージ及び白血球は、炎症性サイトカイン(Ishida et al.,Nat Med.2003;9:781−788)、及びCNV発病の原因となるVEGF等の新血管形成分子(Noda et al.,Faseb J.2008;22:2928−2935)の源になり得る。VEGFがCNV解消に関わっているかどうかを調査するために、mRNA及びタンパク質レベルで、VEGF発現を試験した。CNV誘発後7日での網膜または脈絡膜内のVegf−a・mRNA量は、ω−3またはω−6LCPUFA食餌を与えたマウス間で違わなかった(図7A)。CNV誘発後(5日ではなく)7日の網膜及び脈絡膜内のVEGFタンパク質の豊度は、ω−6を与えたマウスに比べ、ω−3を与えたマウスで有意に減少した(図7B及び7C)。VEGF発現のこのパターンは、CNVサイズと血管からの漏れとに密接に相関していた(図1)。このことは、ω−3LCPUFAによる眼球血管形成及び免疫細胞浸潤の調整が、CNVに対する保護効果に寄与することを示す。
[実施例9]メタボライトによるサプリメントは、炎症を減少させる。
ω−3LCPUFA食餌は、VEGF発現を減少させ、CNVからの保護を提供するのに有効であるが、メタボライトの投与は、より強力な治療効果を提供するかもしれない。したがって、白血球回転に対するEEQ及びEDP由来のメタボライトの影響を、先に述べたように評価した。
本文で説明のEEQ及びEDP由来のメタボライトは、これらの動物における回転速度を増加させることによって、病変部位への白血球動員を減少させた(図9A及び9B)。したがって、抗炎症性であるが、オメガ−6由来のEETは、そうではなかった。対照的に、オメガ−6由来のEETは、EEQ及びEDP由来のメタボライトに比べ、ICAM被覆流れチャンバー上での回転速度をさらに減少させた(図9C及び9D)。免疫細胞動員に関わると共に、炎症誘発性表現型になっている。したがって、17,18−EEQ及び19,20−EDPの投与は、CNV中の全身的な白血球動員を減少させる。
接着分子発現に対するω−3LCPUFA食餌メタボライトの影響を、レーザー誘発CNVモデルにおいて試験した。各メタボライトは、特異的ICAMリガンドに対して、異なる影響を及ぼすようであった。EDPは、末梢血白血球内のCD11bを抑制する(図9E及び9F)が、CD18を抑制しない(図9G及び9H)。これに対し、EEQは、末梢血白血球内のCD18を抑制する(図9K及び9L)が、CD11bを抑制しない(図9I及び9J)。
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他の実施形態。
本発明を詳細説明と合わせて説明したが、前述の説明は、例示を目的とするもので、添付の、請求項の範囲によって定義される本発明の範囲を制限しないことを理解すべきである。他の態様、利点及び修正は、次の請求項の範囲内にある。
また、本発明は以下を提供する。
[1] 対象者における血管新生に関連する疾患の治療方法あるいはリスクの減少方法であって、ドコサヘキサエン酸(DHA)またはエイコサペンタエン酸(EPA)の一つ以上のエポキシメタボライトと医薬的に許容可能な担体を含む医薬組成物を治療的に有効な量で、それを必要とする対象者へ投与することを含む、前記方法。
[2] 対象者における血管新生に関連する疾患の治療方法への、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)のエポキシメタボライトの使用。
[3] 前記治療が血管後退に至る、[1]の方法または[2]の使用。
[4] 前記疾患が、血管新生に関連する眼の疾患である、[1]の方法または[2]の使用。
[5] 前記眼の疾患が、角膜、網膜、脈絡膜、ブドウ膜あるいは虹彩の血管新生に関連する、[3]の方法または使用。
[6] 前記血管新生に関連する眼の疾患が加齢性黄斑変性である、[5]の方法または使用。
[7] 前記血管新生に関連する眼の疾患がシュタルガルト病である、[5]の方法または使用。
[8] 前記血管新生に関連する眼の疾患が網膜疾患である、[5]の方法または使用。
[9] 前記網膜疾患が、未熟児網膜症(ROP)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、鎌状赤血球網膜症及び放射線網膜症からなる群から選択される、[8]の方法または使用。
[10] 前記投与が、眼球への局所投与、すなわち非経口投与である、[4]の方法または使用。
[11] 前記投与が、角膜、網膜、ガラス体液、葡萄膜、眼球孔、眼瞼、結膜または虹彩への、あるいは、その近くへの局所注入による、[10]の方法または使用。
[12] 前記疾患が癌である、[1]の方法または[2]の使用。
[13] 対象者における炎症に関連する疾患の治療方法あるいはリスクの減少方法であって、ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトと医薬的に許容可能な担体を含む医薬組成物を、治療的に有効な量で投与することを含む、前記方法。
[14] 対象者における炎症に関連する疾患の治療方法への、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)のエポキシメタボライトの使用。
[15] 前記疾患が関節炎である、[13]の方法または[14]の使用。
[16] 対象者における血管からの漏れに関連する疾患の治療方法あるいはリスクの減少方法であって、ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトと医薬的に許容可能な担体を含む医薬組成物を、治療的に有効な量で投与することを含む、前記方法。
[17] 対象者における血管からの漏れに関連する疾患の治療方法への、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びエイコサペンタエン酸(EPA)のエポキシメタボライトの使用。
[18] 前記疾患が卒中である、[16]の方法または[17]の使用。
[19] 前記ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトが、表Aにリストされている、[1]、[2]、[13]、[14]、[16]または[17]のいずれかの方法または使用。
[20] 前記組成物が、ω−3LCPUFAを含み、17,18−EEQ及び/または19,20−EDPである、[1]、[2]、[13]、[14]、[16]または[17]のいずれかの方法または使用。
[21] 前記17,18−EEQ及び/または19,20−EDPが実質的に精製される、[20]の方法または使用。
[22] 前記ω−3LCPUFAの一つ以上のエポキシメタボライトが、表Aにリストされている、[3]から[12]、[15]または[18]のいずれかの方法または使用。
[23] 前記組成物が、ω−3LCPUFAを含み、17,18−EEQ及び/または19,20−EDPである、[3]から[12]、[15]または[18]のいずれかの方法または使用。
[24] 前記17,18−EEQ及び/または19,20−EDPが実質的に精製される、[23]の方法または使用。

Claims (14)

  1. 17,18−EEQおよび/または19,20−EDPを含む、対象者における血管新生の抑制あるいは血管新生のリスクの減少のための医薬組成物。
  2. 血管後退を生じさせる、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記対象者が、血管新生に関連する眼の疾患を有する、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記眼の疾患が、角膜、網膜、脈絡膜、ブドウ膜あるいは虹彩の血管新生に関連する、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記血管新生に関連する眼の疾患が加齢性黄斑変性である、請求項3に記載の組成物。
  6. 前記血管新生に関連する眼の疾患がシュタルガルト病である、請求項3に記載の組成物。
  7. 前記血管新生に関連する眼の疾患が網膜疾患である、請求項3に記載の組成物。
  8. 前記網膜疾患が、未熟児網膜症(ROP)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、鎌状赤血球網膜症及び放射線網膜症からなる群から選択される、請求項7に記載の組成物。
  9. 眼球への局所投与または非経口投与のための、請求項3に記載の組成物。
  10. 角膜、網膜、ガラス体液、ブドウ膜、眼球孔、眼瞼、結膜または虹彩への、あるいは、その近くへの局所注入のための、請求項9に記載の組成物。
  11. 19,20−EDPを含む、癌の治療のための医薬組成物。
  12. 17,18−EEQおよび/または19,20−EDPを含む、関節炎の治療のための医薬組成物。
  13. 17,18−EEQおよび/または19,20−EDPを含む、対象者における血管透過性の減少あるいは血管透過性上昇のリスクの減少のための医薬組成物。
  14. 17,18−EEQおよび/または19,20−EDPを含む、血管透過性上昇に関連する卒中の治療のための医薬組成物。
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