2017/10/2

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東北大学病院神経内科

青木 正志

2017.10.1 ALS治験勉強会

ＨＧＦ治験について

研究開発課題名：筋萎縮性側索硬化症（ALS）新規治療法開発をめざした病態解明代 表 研 究 者 ：東北⼤学⼤学院医学系研究科 神経内科学分野 教授 ⻘⽊ 正志

• 致死的な神経変性疾患ALSの病態解明に基づく創薬• 細胞／動物モデル・バイオマーカー開発，治療標的分⼦

発⾒，神経再⽣療法開発• 創薬シーズの前臨床試験を実施 ⇒ 治験へ

平成28年度 AMED難治性疾患実⽤化研究事業

⽬指している成果

研究概要

研究概要図

研究開発課題名・研究代表者

対象疾患名：筋萎縮性側索硬化症（ALS）既存の治療⽅法：リルゾール、エダラボン

1. 新規ALS動物／細胞モデル開発2. 主要なALS関連分⼦病態の解明3. 病原蛋⽩伝播とその抑⽌戦略の解明4. 診断・病態マーカー開発5. 神経再⽣療法の開発6. 創薬シーズの前臨床試験7. 総合推進会議の実施

基礎・臨床両分野の研究成果を包括 神経保護療法 分⼦標的治療 遺伝⼦治療 神経再⽣療法

病態解明 前臨床試験 治験

本 研 究 事 業

モデル開発

ALS治療法の開発

Superoxide dismutase 1（SOD1）変異によるALS

ALSの病態の解明

動物モデルの開発

HGFによる再生医療の開発

臨床への応用

家族性筋萎縮性側索硬化症（家族性ALS）

ALSのうち5～10%に家族内発症が認められ、その多くは常染色体優性遺伝形式をとる

1993年家族性ALSの原因遺伝子Cu/Zn SOD(SOD1)の発見（Brown RH Jr ら）

SOD1遺伝子・H46R変異陽性家族性ALS

FALS-1

III

I

II

IV

Aoki M et al. Nature Genet (1993)

Department of Neurology, Tohoku Univ Graduate School of Medicine Tohoku Univ ALS Center

家族性ALS遺伝⼦解析の実績111家系のうち44％に 変異を同定

32%

11%

SOD1FUSTARDBPOPTNANGその他

ALS家系の集積 新規原因遺伝⼦を解析中

解析遺伝⼦SOD1 ANG SIGMAR1 DAO

ALS2 TARDBP CHMP2B DCTN1

SETX FIG4 PFN1 BSCL2

SPG11 OPTN C9ORF72 TAF15

FUS ATXN2 NEFH UBQLN2

VAPB VCP PRPH HSPB8

SMN1 PLEKHG5 GARS HSPB1

ATP7A TRPV4 VRK1 SPAST

SPG3A IGHMBP2 HSPB3

Nishiyama A, et al. Neurobiol Aging 2017

未同定

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RNA 代謝TranscriptionRNA maturationNuclear organizationRNA exportRNA transport/localizationTranslationStabilityDegradation, NMDmiRNACytoplasmic RNA granules

環境因子Heat shockoxidative stress / free radicalheavy metalsviral infectionimmune responsetissue injury / repairhypoxia

蛋白分解異常proteasome dysfunctionautophagyER stress

老化

遺伝学から明らかになったALS病態

下位運動ニューロン

アストロサイト

ぺリサイトシュワン

ミクログリア

骨格筋

NMJ

上位運動ニューロン

ＦＵＳ

ＴＤＰ４３

SOD１変異による病態の解明からALS解明へ

１）遺伝子異常が発症を規定

Aoki M, et al. Nature Genet. (1993)

２）遺伝子変異と臨床経過が相関

0 5 10 15 20 25

S134N

C6F

L84V

V148I

D90V

H43R

L126S

H46R

I104F

経過年数(年)

Aoki M, et al. Ann Neurol. (1995)

３）唯一確立された

遺伝子改変ALSモデル

SOD1 ubiquitin

変異SOD1による細胞死のメカニズム

H2O2 + O22O2- + 2H+

Cu/Zn SOD

変異

SOD1

Glutamate

酸化ストレス

ＳＯＤ１凝集

GluR2

ミトコンドリア障害

Golgi 障害

ER ストレス

軸索輸送障害

プロテアソームストレス

Motor Neuron

UbUbUbUb

UbUb

UbUbUbUb

2020SS

1919SS

UbUbUbUb

UbUb

UbUbUbUbUbUb

UbUb

UbUb

UbUbUbUb

2020SS

1919SS

アストロサイト ミクログリア

運動ニューロン

筋肉

微量元素・メタロチオネイン

肝細胞増殖因子（HGF）の生物学的作用

肝細胞再生作用

内皮細胞増殖作用

抗線維化作用

抗アポトーシス作用

神経栄養因子作用

-chain

HGF

-chain

運動ニューロン保護

神経系にも広く発現、重要な生物学的機能

Y

Y

Y

Y

S

Y

Y

Y

Y

S PP

c-MET

運動ニューロン

トランスジェニックラットによるALSモデルの開発

H46RH46ROnset

Motor Neuron LossMotor Neuron Loss

†† DeathDeathapprox.approx.25 w25 w20 w20 w

G93AG93AOnset

Motor Neuron LossMotor Neuron Loss

†† DeathDeathapprox.approx.20 w20 w17 w17 w

H46RH46ROnset

Motor Neuron LossMotor Neuron Loss

†† DeathDeathapprox.approx.25 w25 w20 w20 w

H46RH46ROnset

Motor Neuron LossMotor Neuron Loss

†† DeathDeathapprox.approx.25 w25 w20 w20 w

G93AG93AOnset

Motor Neuron LossMotor Neuron Loss

†† DeathDeathapprox.approx.20 w20 w17 w17 w

G93AG93AOnset

Motor Neuron LossMotor Neuron Loss

†† DeathDeathapprox.approx.20 w20 w17 w17 w

【異なるSOD1変異をもつ複数ライン】

マウスの２０倍の大きさ

脳脊髄液の採取脊髄への細胞移植 などがはじめて可能に

再生医療研究に有用

Nagai M et al. J Neurosci (2001)

ALSラットに対するHGF髄腔内継続投与

１．脊髄運動ニューロンへの効率的な薬剤の投与２．全身性の副作用のリスクの回避

神経栄養因子の持つ腫瘍栄養作用の回避HGFは腫瘍のpromotion作用あり

Lumbar cord

浸透圧ポンプ

カニューレ

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3

ALSラットに対する発症直前からのHGFの髄腔内投与

4 w

HGFの髄腔内投与

onset

G93A

† Death

Motor Neuronal Loss

123 d(Age) 90 d

発症期のHGF投与が進行を抑制

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175Age (days)

Pro

babi

lity

(%)

PBS Survival(n=8)

HGF Survival(n=8)

PBS Onset(n=8)

HGF Onset(n=8)

16.9 d

27.5 d

Mean Duration+ 63％ (p =0.023)

PBS

HGF

投与開始

HGF死亡

PBS死亡

発症

Ishigaki et al. J Neuropathol Exp Neurol （2007）

0

5

10

15

20

25

30

0 1 4 7 10 12 14 17 21 25 28 35 42 49 56 63 70 77 84

************** **

脊髄損傷マーモセットへのHGF 髄腔内投与

rhHGF (n = 6)

PBS (n = 5)

MIKY original open field scoring

Days after injury

rhHGF

１．HGFによる運動機能の改善

障害の中心部位

頭側

尾側

rhHGF PBS

MRI (T2WI) at 12 weeks after SCI

２．HGFによるMRI所見の改善

３．１２週間の観察にて臨床およびMRI上の副作用所見なし

Kitamura K et al. PLoS  ONE (2011)

1993年

2001年

2007年

2008年

家族性ALSにおけるSOD1遺伝子変異の発見

新しいモデル（ALSラット）の開発

HGF蛋白の有効性をALSラットで確認

HGF投与の安全性試験（霊長類）の実施

GMP基準のHGF生産に成功

Aoki et al. Nature Genet

Nagai et al. J Neurosci

Ishigaki et al. J Neuropathol Exp Neurol

1991年

SOD1変異をもつALS家系 多数例の解析

家族性ALS家系のDNA集積を開始

2011～2014年

（クリングルファーマ）

ALS患者でのHGFのPhase I 試験（安全性と薬物動態を確認）

ALS患者でのHGFのPhase II 試験開始へ2016年

東北大学におけるALS治療研究の歩み

組換えHGF蛋白質の製造

チャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞を用い、遺伝子組換え技術により製造（GMP準拠）

高純度に精製し、製剤調製に用いる

脊髄腔内投与に適した処方（特許出願済）

GMP準拠

十分な安定性を担保

HGF製剤

製造設備

HGF受容体

神経細胞神経細胞の保護

HGF

脳脊髄液

脊髄腔

HGF脊髄腔内投与

HGF原薬

HGF製剤

供給元：クリングルファーマ株式会社（大阪府茨木市）

HGFの脊髄腔内投与による第Ⅰ相試験を東北大病院で開始

第Ⅰ相試験開始にあたり記者会見（2011.7.8）左から青木（東北大）、岡野教授（慶應大）、岩谷社長（ｸﾘﾝｸﾞﾙﾌｧｰﾏ）

（2011年）東日本大震災後の混乱の中、治験を開始

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4

３名

対象： ALS 患者（発症後 3 年以内、ALS 重症度分類１または2）投与方法： 髄腔内カテーテル・ポートを介して髄腔内に HGFを投与する群構成： 単回投与 3 群（各 3 例）、反復投与 2 群（各 3 例）

実施施設： 東北大学病院 神経内科

皮下ポート

ALS患者を対象とするHGFの第Ⅰ相試験

15名のALS患者さんの協力を得て、高用量による反復5回投与までの安全性と薬物動態を確認した。

髄腔内投与用カテーテルと皮下ポート

高用量低用量 中用量週１回×5回

単回投与 反復投与

第 1 群 第 2 群 第 3 群 第 4 群 第 5 群

中用量

週１回×5回高用量

3名 3名 3名 3名 3名

効果安全性評価委員会

2014年終了

中枢神経疾患治療薬としてのHGFの開発経緯

東北大学

（ALS）

慶應義塾大学

（脊髄損傷）

大阪大学

（基礎研究）

ALSモデルマウスを用いてHGF遺伝子治療の効果を確認

HGFの発見および分子クローニング

Nakamura et al, BBRC (1984)Nakamura et al, Nature (1989) Sun et at al, J Neurosci (2002)

ALSモデルラットの創出

ALSモデルラットを用いてHGF蛋白質の治療効果を実証

Nagai et al , J Neurisci (2001)

Ishigaki et al , J Neuropathol Exp Neurol

(2007)

家族性ALSの原因遺伝子の探索・解析

脊髄損傷モデルラットを用いてHGF遺伝子治療

の効果を確認

Kitamura et al, J Neurosci Res (2007)

クリングルファーマ

組換えHGF蛋白質の供給GMP製造法の確立

～2007 安全性試験

2011～2014

Phase I

Phase II

2016～

Phase I/II

ALS

ALS

脊髄損傷脊髄損傷モデルマーモセットを用いてHGF蛋白質の

治療効果を実証

Kitamura et al, PLoS One (2011) 2014～実施中

東北大病院

東北大病院阪大病院

国内3施設

第Ⅱ相試験開始について記者会見

2016/5/13（金） 東北大学 東京分室にて

新聞報道 ：毎日新聞、日経新聞、産経新聞などテレビ報道：報道ステーション（テレビ朝日）

（東北大学・ 大阪大学の共同会見）

試験の目的

ALS患者を対象とするHGFの第Ⅱ相試験（医師主導治験）

ALS患者を対象とし、NP022（髄腔内カテーテルと皮下埋込みポート）を用いてHGFの脊髄腔内反復投与を行い、ALSの病勢進展抑制におけるHGFの有効性を検証する

デザイン ： プラセボ対照二重盲検試験

症例数 ： 全48例 （HGF：プラセボ = 2：1）

用法・用量： カテーテル/皮下ポート(NP022)を使用して高用量のHGFを1回/2週の間隔で脊髄腔内に反復投与する

投与・観察期間： 24週間（＋継続投与を最長24週間）

施設 ： 2施設（東北大病院、阪大病院）

各施設 24例ずつ

皮下ポート

カテーテル

NP022

試験の骨子 HGF注射液

第Ⅱ相試験の概要

スクリーニング 前観察期

埋込期

仮登録 本登録

12週間

抜去

埋込

24週間 最長24週間

前観察期 投与・観察期（二重盲検）

AL

SF

RS

-R

Placebo

HGF

24w12w

ALSFRS-R: ALS機能評価スケール

⊿ALSFSRS-Rを比較

主要評価項目

同意

二重盲検期 6ヶ月間におけるALS症状の変化を、HGF投与とプラセボ投与の患者さんとで比較することによりHGFの効果を確認します。

仮登録・本登録のためには一定の条件があります。条件に合致した方のみが治験に参加可能です。

2週に1回投与

二重盲検期 継続投与期

最長 48週間 （最大24回投与）

投与を継続（2週に1回）

初回投与

非盲検

・HGFかプラセボのどちらかを投与します。・どちらになるかは患者さんにも医師にも

決められません。その内容も知らされません。・HGFの確率は2/3です。

・希望者のみ・全ての方にHGFを投与

します

カテーテル・ポートの埋込み手術が必要です

研究費支援：国立研究開発法人 日本医療研究開発機構（AMED） 難治性疾患実用化研究事業

第Ⅱ相試験の実施体制

治験責任医師：青木 正志 治験責任医師：望月 秀樹

実施医療機関：東北大学病院

治験調整医師

青木 正志

実施医療機関：大阪大学医学部附属病院

治験調整事務局

東北大学病院臨床研究推進センター（CRIETO）開発推進部門

独立データモニタリング委員会