ニーマンピック病C型の新規治療薬の開発

九州大学【文部科学省橋渡し研究加速ネットワークプログラム】シーズ：B12
拠点名：九州大学
文部科学省橋渡し研究加速ネットワークプログラムシーズB
ニーマンピック病C型の新規治療薬の開発
ニーマンピック病C型の新規治療薬の開発
プロジェクト責任者熊本大学発生医学研究所幹細胞誘導分野江良択実
プロジェクト責任者熊本大学発生医学研究所幹細胞誘導分野
江良択実
研究概要
ニーマンピック病C型(NPC)は、ライソゾーム内に遊離型コレステロール、糖脂質が蓄積する先天代謝異常症で、ライソゾーム病の１つである。
国内に確定患者が10名、潜在的患者数としては約100名と予想されている。幼児期に発症し、肝障害、神経症状のために20歳ぐらいまでに死亡する。
今回、新たに治療薬候補化合物として、2-hydroxypropyl-g-cyclodextrin (HPGCD) を疾患由来iPS細胞から誘導した肝様細胞や神経前駆細胞を用い
て発見した。この化合物は、NPC由来の肝様細胞での遊離型コレステロールの蓄積を阻害する。さらに疾患モデルマウスへの投与においても、肝障害
を改善し、生存期間を延長させた。本研究では、化合物のin vivo での有効性や安全性等の非臨床試験と治験届提出を行う。
センダイウイルス
薬剤の治療効果を解析
リプログラミング
分化誘導
NPC患者由来
皮膚線維芽細胞
NPC患者由来
iPS細胞
動物モデルで確認
ベットサイドへ
NPC患者由来
神経細胞・肝細胞
NPC患者の治験
非臨床のPOC取得
研究目的
2-Hydroxypropyl-γ-cyclodextrin (HPGCD)のニーマンピック病C型に対しての非臨床POCの取得と治験届の提出
HPBCD
HPGCDの優位性・革新性
HPGCD
１．知財特許出願済（2013年）。米国、欧州、日本で、先行特許ない。
２．効果はHPBCDと同等
３．高い安全性
ロードマップ
ニーマンピック病C型（NPC）とは？
✓ 遊離型コレステロールが蓄積するライソゾーム病の１つである。
✓ 神経障害、肝障害のために20歳ぐらいまでに死亡する。
✓ 国内：バンク登録 8人、推定100人海外：500人
✓ Miglustat（ミグルスタット、糖脂質合成阻害剤）、骨髄移植治療等は
限定的な効果。蛋白補充、遺伝子治療は行われていない。
有効な治療法はない。
✓ 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPBCD)が欧米で治験、
わが国でも使用、しかし、急性呼吸不全が起こり使用が中止。
H26年度
Cholesterol
(フィリピン染色)
神経前駆細胞
Nestin
Nucleus
Cholesterol
2. 非臨床試験関連
3
5
4
健常者由来肝様細胞とNPC患者由来肝様細胞の
アルブミン発現とコレステロール蓄積
分化誘導した肝様細胞の免疫染色（左）。
アルブミン（緑）と核染色のpropidium iodide（PI）（青）、
コレステロールはフィリピン染色によって検出（左）。
フィリピン染色の蛍光強度を測定しグラフ化（右）。
*P<0.01
3
2
1
0
2.5
2
N1-12
Normal
*P<0.01
健常者由来とNPC患者由来の神経前駆細胞の
Nestin発現とコレステロール蓄積
分化誘導した神経前駆細胞の免疫染色（左）。
Nestin（緑）と核染色のPI（赤）、コレステロールはフィリピン染色
によって検出（左）。フィリピン染色の蛍光強度を測定しグラフ化（右）。
1.5
1
0.5
0
HPGCD
Miglustat
N1-12
NPC6-1
6
5
治験相談、治験届提出等
企業、PMDAとの交渉
NPCモデルマウスでの有効性
NPCモデルマウスへのHPGCD投与スケジュール
4
3
2
フィリピン染色
Normal
N1-12
AST
**
NPC
NPC6-1
# P<0.05
120
#
#
#
β
γ
Mig
100
80
60
-
β
γ
Mig
-
β
Normal
N1-12
0
*P<0.01
HPGCD投与による肝臓と小脳の組織像の改善
WT
Saline
Saline
*
HPGCD
200
0
HPGCD
HPGCD
WT
Saline
HPGCD
HPGCD
HPGCD投与によるNPCモデルマウスの生存期間延長
肝臓
(HE)
100
80
Saline
60
小脳
(Calbindin)
HPGCD
40
p < 0.05
0
50
100
Days
150
細胞とマウスの急性毒性試験
HPGCDはHPBCDより高い安全性を示した。
NPC
NPC6-1
160
140
HPBCD
HPGCD
Miglustat
3
Relative filipin intensity
-
フィリピン
染色
投与
サンプル回収
健常者由来肝様細胞
NPC6-1
Nestin
PI
投与
8.5週齢
Mig
HPGCDとHPBCDはNPC由来細胞で
見られるATP産生低下とオートファジー異常
を回復した。ミグルスタット処理ではこれらの
細胞機能異常を回復出来なかった。
LC3-I
LC3-II
p62
20
γ
投与
400
*
200
NPC6-1
α−tubulin
40
0
N1-12
投与
2.5
2
1.5
α
β
γ
Mig
*P<0.01
* *
1
0.5
0
N-12
Normal
NPC6-1
NPC
神経前駆細胞でのコレステロール蓄積と
シクロデキストリンの効果
HPGCDとHPBCDはNestin陽性のNPC由来神経
前駆細胞のコレステロール蓄積を顕著に減少させた。
ミグルスタット処理ではコレステロール蓄積を
減少出来なかった。
* p<0.01 *
野生型マウス
*
*
120
100
100
*
*
*
生存率 (%)
ATP (fmol/cell)
140
8週齢
600
400
細胞生存率(%)
160
7週齢
800
600
0
オートファジーの異常
6週齢
ALT
1000
800
HPGCDはNPCで見られるコレステロール蓄積を顕著に減少
させた。既知の化合物2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin
(HPBCD) の効果もHPGCD同様に効果が見られた。
しかし、 2-Hydroxypropyl-α-cyclodextrin （HPACD）、
ミグルスタットはコレステロール蓄積に効果は見られなかった。
5週齢
HPGCD投与による肝障害マーカー血清トランスアミナーゼの減少
20
ATP 産生
投与
1000
1
0
4週齢
投与
4000 mg/kg
HPGCD
NPC6-1
NPC
*P<0.01
α
β
γ
Mig
薬剤化企業
が決定
治験届提出
が終了
4. 規制当局対応
生存率 (%)
HPBCD
Relative filipin intensity
HPACD
H36年度～
治験実施戦略策定、プロトコール作成
コレステロールの蓄積に対するHPGCDの効果
-
治験審査委員会
倫理委員会
非臨床試験
が終了
NPCマウス等での急性・慢性毒性試験
（安全性試験）
3. 臨床試験関連
1200
N1-12
Normal
治験開始準備
iPS細胞を用いての安全性試験、メカニズム解析
NPC6-1
NPC
*
H31年度～
NPCマウス等での薬理動態試験
特許調査
*
6
H30年度 H31年度以降
HPGCDの
作用機序が
解明
至適投与条件の探索
IU/L
(フィリピン染色)
Relative filipin intensity
Albumin
Nucleus
7
H29年度
HPGCDのGMP薬
剤グレードの製品
が完成
HPGCDの合成
HPGCDのGMP下での製造法の確立
HPGCDの分析法の確立
HPGCDの物性評価
NPC6-1
Relative filipin intensity
肝様細胞
3年後の到着点
H28年度
1. 品質関連
分化誘導した細胞に見られたコレステロールの蓄積
N1-12
H27年度
*
80
60
40
14.4 mM HPBCD
60
14.4 mM HPGCD
40
p < 0.001
20
20
0
80
0
10 20 30 40 50 60 70 80
濃度
HPBCD
HPGCD
(mM)
0
0
12
24
36
時間
48
60
72 (hr)

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