JP2008514723A - Hcvns3−ns4aプロテアーゼの阻害 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セリンプロテアーゼの活性、とくに、C型肝炎ウイルスのNS3−NS4Aプロテアーゼの活性を阻害する化合物に関する。したがって、該化合物は、C型肝炎ウイルスの生活環を阻害することにより作用し、抗ウイルス剤としても有用である。本発明はさらに、ex vivoで使用するためのまたはHCV感染症に罹患している患者に投与するための組成物に関する。本発明はまた、本発明に係る組成物を投与することにより患者においてHCV感染症を治療する方法に関する。
C型肝炎ウイルス(「HCV」)の感染は、切実なヒト医学上の問題である。HCVは、非A型非B型肝炎のほとんどの症例の原因因子として認識され、全世界で3%の推定ヒト血清有病率を有する[A. Alberti et al., ”Natural History of Hepatitis C,” J. Hepatology, 31., (Suppl. 1), pp. 17-24 (1999)]。米国だけでも、およそ400万人が感染している可能性がある[M.J. Alter et al., ”The Epidemiology of Viral Hepatitis in the United States, Gastroenterol. Clin. North Am., 23, pp. 437-455 (1994); M. J. Alter ”Hepatitis C Virus Infection in the United States,” J. Hepatology, 31., (Suppl. 1), pp. 88-91 (1999)]。
本発明は、VX−950を用いて遺伝子型2および遺伝子型3のHCVを阻害する方法を提供することにより、これらの必要性に対処する。遺伝子型2および遺伝子型3のHCVを特異的に阻害する点でVX−950は他のプロテアーゼ阻害剤よりも優れていることが本発明に例示されているが、他の非遺伝子型1のHCV遺伝子型であってもVX−950により効果的に阻害されうると考えられる。
本発明は、遺伝子型2または遺伝子型3のプロテアーゼをVX−950に接触させることにより遺伝子型2および遺伝子型3のプロテアーゼを単独にまたは同時に阻害する方法を提供する。
(a) Intron(インターフェロン−α2B、Schering Plough)、
(b) Peg−Intron、
(c) Pegasys、
(d) Roferon、
(e) Berofor、
(f) Sumiferon、
(g) Wellferon、
(h) Amgen, Inc., Newbury Park, CAから入手可能なコンセンサスαインターフェロン、
(i) Alferon、
(j) Viraferon(登録商標)、
(k) Infergen(登録商標)。
20040082574; U.S. Patent Publication No. 20050192212; U.S. Patent Publication No. 20050187192; U.S. Patent Publication No. 20050187165; U.S. Patent Publication No. 20050049220が挙げられる。
HCV NS3プロテアーゼのHPLCペプチド切断アッセイ
このアッセイは、Landro et al. [Landro J.A. et al., Biochemistry, 36, pp. 9340-9348 (1997)]に報告されたアッセイに変更を加えたものである。遺伝子型1a HCVのNS5A/NS5B切断部位に基づく単一のペプチド基質(NS5AB)をすべてのプロテアーゼについて使用した。0.2M DTTを含有するDMSOを用いて基質ストック溶液(25mM)を調製し、−20℃で貯蔵した。各遺伝子型に適合した合成ペプチド補因子(KK4A)をNS4Aの中心コア領域の代わりに使用した。ペプチド配列は、以下に示される。50mM HEPES pH7.8、100mM NaCl、20%グリセロール、5mM DTT、および25μM KK4Aを含有する緩衝液中の25nM〜50nM HCV NS3プロテアーゼを用いて、96ウェルマイクロタイタープレート方式で加水分解反応を行った。最終DMSO濃度は、2% v/v以下であった。2.5%の最終TFA濃度になるように10%トリフルオロ酢酸(TFA)を添加することにより、反応を停止させた。自動注入ならびに210nmおよび280nmにおけるダイオードアレイ検出の機能を備えたAgilentシリーズ1100装置を使用し、サーモスタット付きカラムチャンバーを用いて40℃に加熱された逆相マイクロボアHPLCカラム(Phenomenex Jupiter 5μ C18 300A column, 150×2.0 mm)で基質と産物とを分離することにより、酵素活性を評価した。H2O/0.1% TFA(溶媒A)およびCH3CN/0.1% TFA(溶媒B)を使用し、流量は、0.2mL/minであった。リニアグラジエントを使用した。12分間で溶媒Bを5%から60%に、次に、1分間で溶媒Bを60%から100%に変化させ、3分間の定組成条件の後、1分間で溶媒Bを5%に変化させ、そして定組成条件で5%溶媒Bを用いて10分間のポストタイムで最終処理を行った。210nmで収集されたデータを用いてSMSY産物ピーク(典型的には10分間の保持時間を有する)を分析した。
HPLCペプチド切断アッセイによる効力の決定
見掛けのKi値を評価するために、試験化合物および基質を除くすべての成分を室温で5分間プレインキュベートした。次に、DMSOに溶解された試験化合物を混合物に添加し、室温で15分間インキュベートした。Kmに見合う濃度(70μM〜11μM)でNS5ABペプチドを添加することにより切断反応を開始し、30℃で15分間インキュベートした。阻害を調べるために、7〜8つの化合物濃度を用いて酵素活性の力価を測定した。活性vs阻害剤濃度のデータ点を非線形回帰により競合的強結合酵素阻害を記述するMorrison式にあてはめた[Sculley, M.J. and Morrison, J.F., Biochim. Biophys. Acta. 874, pp. 44-53 (1986)]。
HCV NS3プロテアーゼの蛍光ペプチドアッセイ
Taliani et al. [Taliani M. et al., Anal. Biochem., 240, pp. 60-67 (1997)]に報告されたアッセイに変更を加えて、酵素活性を決定した。基質としてRET−S1蛍光ペプチド(AnaSpec, San Jose, CA)を用いて、50mM HEPES pH7.8、100mM NaCl、20%グリセロール、5mM DTT、および25μM KK4Aを含有する緩衝液(緩衝液A)中で、すべての反応を行った。最終DMSO濃度を1〜2%(v/v)に保持した。とくに記載がないかぎり、それぞれ355nmおよび495nmの励起フィルターおよび発光フィルターを用いて、サーモスタットで30℃に制御された蛍光マイクロタイタープレートリーダーにより、反応を連続的にモニタリングした。
長時間インキュベーションによる効力の決定
VX−950と共に長時間プレインキュベーションを行った後の残存酵素活性をアッセイすることにより、VX−950およびHCV NS3プロテアーゼに対する阻害定数を決定した。緩衝液A中のHCV NS3プロテアーゼのストック溶液を室温で10分間プレインキュベートし、次に、30℃に変化させた。100% DMSOに溶解されたVX−950のアリコートを予備加熱された酵素ストック液に時間ゼロで添加した。4μM RET−S1および5nM〜20nM HCV NS3プロテアーゼの最終濃度になるように緩衝液A中のRET−S1の5μLアリコートを酵素−阻害剤混合物の95μLアリコートに添加することにより、5〜360分の範囲内の時間点で反応を開始した。蛍光の変化を150秒のウィンドウでモニタリングし、蛍光vs時間のデータ点の線形回帰に基づいて反応速度を決定した。ニートなDMSOを含有する反応から対照速度を決定した。阻害を調べるために、7〜8つの化合物濃度を用いて酵素活性の力価を測定した。標準的なロジスティック2パラメーターあてはめを用いて、活性vs阻害剤濃度のデータからIC50値を計算した。これらのアッセイ条件下では、長時間インキュベーション後におけるVX−950によるHCV NS3プロテアーゼの阻害に対するIC50は、強結合酵素/阻害剤複合体に対する阻害定数と等価である。
プログレス曲線解析に基づく阻害の特徴付け
Narjes et al. [Narjes F. et al., Biochemistry 39, pp. 1849-1861 (2000)]に報告されたプログレス曲線の測定方法に変更を加えて、緩徐な結合阻害の初速度を決定した。緩衝液A中のHCV NS3プロテアーゼのストック溶液を室温で10分間プレインキュベートし、次に、10分間で30℃に変化させた。100% DMSOに溶解された対象化合物を緩衝液A中のRET−S1の溶液に添加した。次に、化合物および基質を30℃で10分間インキュベートした。6〜12μM RET−S1および0.5nM〜4nM HCV NS3プロテアーゼの最終濃度になるように予備加熱された酵素ストック液のアリコートを化合物−基質混合物に添加することにより、反応を開始した。蛍光の変化を4時間までモニタリングし、蛍光vs時間のデータ点を非線形回帰により式1にあてはめた[Morrison, J.F. and Walsh, C.T., Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 61, pp. 201-301 (1988)]。ニートなDMSOを含有する反応から対照速度を決定した。
式1: F(t)=Vs×t+(Vi−Vs)×(1−exp(−kobs×t))/kobs+C
式2: kobs=koff+(kon×[I])/(1+[S]/Km)
酵素−阻害剤複合体からの解離速度の測定
緩衝液A中のHCV NS3プロテアーゼのストック溶液を室温で10分間プレインキュベートし、次に、10分間で30℃に変化させた。330nM〜1600nM酵素および1.0μM〜6.4μM阻害剤を生成するように、100% DMSOに溶解された対象化合物を予備加熱された酵素ストック液に添加した。酵素−阻害剤複合体が平衡に達するように、この溶液を30℃で長時間インキュベートした。30℃で酵素−阻害剤混合物を緩衝液A中のRET−S1の溶液中に希釈することにより、反応を開始した。最終濃度は、0.5nM〜8nM HCV NS3プロテアーゼ、12μM RET−S1、および2nM〜32nM阻害剤であった。蛍光の変化を4時間までモニタリングし、蛍光vs時間のデータ点を非線形回帰により式2にあてはめた。ニートなDMSOを含有する反応から対照速度を決定した。式3を用いて強結合VX−950/HCV NS3プロテアーゼ複合体の半減期を決定した[Segel, I.H. Biochemical Calculations, 2nd ed., Wiley & Sons: New York, p. 228 (1976)]。
式3: t1/2=0.693/koff
HCVレプリコン細胞アッセイのプロトコル
Lohmannn et al., Science, 285, pp. 110-113 (1999)の方法に従って細胞を取得した。適切な補助剤と共に10%ウシ胎仔血清(FBS)、0.25mg/mlのG418を含有するDMEM(培地A)中に、C型肝炎ウイルス(HCV)レプリコンを含有する細胞を保持した。
遺伝子型2a、2b、3a、または3bに対するHCV NS3セリンプロテアーゼドメインおよびNS4A補因子ペプチドのコンセンサス配列
多くのHCV単離株のNS3セリンプロテアーゼドメインおよびNS4A補因子ペプチドをカバーするcDNA断片のヌクレオチド配列をGenBankから入手し、DNAstarソフトウェアを用いてアライメントした。これらの遺伝子型2単離株には、遺伝子型2aに属する8種(GenBank寄託コードP26660、AF177036、AB031663、D50409、AF169002、AF169003、AF238481、AF238482)および遺伝子型2bに属する3種(GenBank寄託コードP26661、AF238486、AB030907)が包含される。これらの11種の遺伝子型2 HCV NS3セリンプロテアーゼドメインのアミノ酸配列のアライメントを図1に示す。遺伝子型2a NS3セリンプロテアーゼドメインのコンセンサスアミノ酸配列およびコンセンサスヌクレオチド配列を図2に示す。これらの遺伝子型3単離株には、遺伝子型3aに属する4種(GenBank寄託コードAF046866、D17763、D28917、X76918)および遺伝子型3bに属する2種(GenBank寄託コードD49374およびD63821)が包含される。これらの6種の遺伝子型3 HCV NS3セリンプロテアーゼドメインのアミノ酸配列のアライメントを図3に示す。遺伝子型3a NS3セリンプロテアーゼドメインのコンセンサスアミノ酸配列およびコンセンサスヌクレオチド配列を図4に示す。最後に、それぞれの遺伝子型または遺伝子サブタイプ1a、1b、2a、2b、3a、および3bのコンセンサスアミノ酸配列のアライメントを図5に示す。
HCV遺伝子型のコンセンサスドメインを決定した後、NS3セリンプロテアーゼドメインタンパク質をE. coliにより発現させ、そして所定の均一度になるように精製した。KK−4Aペプチド(Landro et al., 1997 Biochemistry)およびFRET基質(Taliani et al., 1997 Anal. Biochem.)を用いてVX−950に対する酵素アッセイを行った。定常状態法を用いてVX−950のKi*を決定し、2つの他の方法(長時間インキュベーション法およびプログレス曲線法)により確認した。
Claims (21)
- C型肝炎ウイルス(HCV)遺伝子型2 NS3−NS4Aプロテアーゼを阻害する方法であって、該プロテアーゼを該プロテアーゼの活性を阻害するのに有効な量のVX−950またはその製薬上許容される塩に接触させることを含む、上記方法。
- HCV遺伝子型3 NS3−NS4Aプロテアーゼを阻害する方法であって、該プロテアーゼを該プロテアーゼの活性を阻害するのに有効な量のVX−950またはその製薬上許容される塩に接触させることを含む、上記方法。
- 患者においてHCV遺伝子型2感染症を治療する方法であって、該患者にVX−950またはその製薬上許容される塩を投与することを含む、上記方法。
- 患者においてHCV遺伝子型3感染症を治療する方法であって、該患者にVX−950またはその製薬上許容される塩を投与することを含む、上記方法。
- 免疫調節剤;シトクロムp45阻害剤、抗ウイルス剤;HCVプロテアーゼの第2の阻害剤;HCVの生活環中の他の標的の阻害剤;またはそれらの組合せ;から選択される追加の薬剤を前記患者に投与する追加の工程を含み、該追加の薬剤が、VX−950と同一の製剤の一部分としてまたは個別の製剤として前記患者に投与される、請求項3または請求項4に記載の方法。
- 前記免疫調節剤が、α−、β−、もしくはγ−インターフェロン、またはチモシンであるか;前記抗ウイルス剤が、リババリン、アマンタジン、またはテルビブジンであるか;あるいはHCVの生活環中の他の標的の前記阻害剤が、HCVヘリカーゼ、HCVポリメラーゼ、またはHCVメタロプロテアーゼの阻害剤である、請求項5に記載の方法。
- 前記シトクロムP−450阻害剤がリトナビルである、請求項5に記載の方法。
- 前記追加の薬剤がVX−497である、請求項5に記載の方法。
- 前記追加の薬剤がインターフェロンである、請求項5に記載の方法。
- 生物学的サンプルまたは医療機器もしくは実験機器のHCV遺伝子型2汚染またはHCV遺伝子型3汚染を排除または低減する方法であって、該生物学的サンプルまたは該医療機器もしくは該実験機器をVX−950に接触させる工程を含む、上記方法。
- 前記サンプルまたは前記機器が、体液、生物学的組織、外科用器具、外科用衣類、実験用器具、実験用衣類、血液もしくは他の体液の採取装置;血液もしくは他の体液の貯蔵材料;から選択される、請求項10に記載の方法。
- 前記体液が血液である、請求項11に記載の方法。
- HCV遺伝子型2 NS3−NS4Aプロテアーゼを阻害する組成物であって、i)HCV遺伝子型2 NS3−NS4Aプロテアーゼを阻害するのに有効な量のVX−950またはその製薬上許容される塩と;ii)許容しうる担体、アジュバント、または媒体と;を含む、上記組成物。
- HCV遺伝子型3 NS3−NS4Aプロテアーゼを阻害する組成物であって、i)HCV遺伝子型3 NS3−NS4Aプロテアーゼを阻害するのに有効な量のVX−950またはその製薬上許容される塩と;ii)担体、アジュバント、または媒体と;を含む、上記組成物。
- 前記組成物が患者への投与に供すべく製剤化されている、請求項13または請求項14に記載の組成物。
- 前記担体、前記アジュバント、または前記媒体が、製薬上許容される担体、アジュバント、または媒体である、請求項15に記載の組成物。
- 前記組成物が、免疫調節剤;シトクロムp450阻害剤、抗ウイルス剤;HCVプロテアーゼの第2の阻害剤;HCVの生活環中の他の標的の阻害剤;シトクロムP−450阻害剤;またはそれらの組合せ;から選択される追加の薬剤を含む、請求項16に記載の組成物。
- 前記免疫調節剤が、α−、β−、もしくはγ−インターフェロン、またはチモシンであるか;前記抗ウイルス剤が、リバビリン、アマンタジン、またはテルビブジンであるか;あるいはHCVの生活環中の他の標的の前記阻害剤が、HCVヘリカーゼ、HCVポリメラーゼ、またはHCVメタロプロテアーゼの阻害剤である、請求項17に記載の組成物。
- 前記シトクロムP−450阻害剤がリトナビルである、請求項17に記載の組成物。
- 前記追加の薬剤がVX−497である、請求項17に記載の組成物。
- 前記追加の薬剤がインターフェロンである、請求項17に記載の組成物。
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