JP2000136139A - 有機ゲルマニウム化合物を有効成分とするmcp−1受容体拮抗剤、及びmcp−1が関与する炎症性疾患及び臓器障害の発症予防または治療剤 - Google Patents
有機ゲルマニウム化合物を有効成分とするmcp−1受容体拮抗剤、及びmcp−1が関与する炎症性疾患及び臓器障害の発症予防または治療剤Info
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Abstract
れる有機ゲルマニウム化合物を有効成分とするMCP−
1受容体拮抗剤を提供する。 【効果】本発明は、有機ゲルマニウム化合物、好ましく
は3ーオキシゲルミルプロピオン酸、ことに8員性構造体
が、MCP−1受容体拮抗作用、例えば、MCP−1に
より惹起されるCCR2発現炎症性細胞(単球等)のケモタ
キシスを顕著に抑制することを示す。本化合物は、MC
P−1が関与する炎症性疾患及び臓器障害、即ち当該炎
症性細胞の浸潤等に起因する炎症性疾患及び臓器障害に
対する有効な予防または治療剤となる。
Description
化合物、好ましくは3ーオキシゲルミルプロピオン酸を
有効成分とするMCP−1受容体拮抗剤、さらには、M
CP−1が関与する炎症性疾患及び臓器障害、即ち、単
球等の炎症細胞の浸潤等に起因する炎症性疾患及び臓器
障害の発症予防または治療剤に係る。
ゲルミルプロピオン酸は、複雑な重合性を有する化合物
として知られており、特公昭57−53800号には、
各種構造体の存在の可能性が記載されている。本発明者
等は、さらに複数の構造体の存在を発見し、高活性構造
体を特定するに至った(特開平7−238022号)。
また、この物質は、抗ウイルス作用(特公昭57−53
800号)を初めとして、多様な薬理活性を有すること
から、多くの用途に関する研究がなされている。本発明
者等は、インターフェロン産生増強作用(特開平2−1
34818号)、インターフェロン効果増強作用(特開
平7−238022号)を発見し開示してきた。しか
し、ケモカインに対する作用、及び、ケモカインに起因
する各種疾患に対する作用については明らかにされてい
なかった。
okineの略称)は白血球の遊走活性を有するポリペプチド
の総称である。一般に、白血球の炎症局所への浸潤は、
(i)白血球の血管内皮細胞への接着、(ii)白血球の血管
内皮細胞間隙の通過と基底膜の破壊、(iii)白血球の血
管外への遊出とその後の組織への遊走の過程を経る。こ
れら一連の白血球の動作を制御する因子として種々のメ
デイエーターとともに炎症局所から産生されるケモカイ
ンが重要な役割を果たす。
つのシステインが含まれており、そのシステインの配列
様式によってケモカインは2つのグループに大別され
る。即ち、最初の2つのシステインが1個のアミノ酸で
隔てられているCXCケモカインサブファミリー(αケモ
カインサブファミリー)と、1番目と2番目のシステイ
ンが隣りあっているCCケモカインサブファミリー(βケ
モカインサブファミリー)である。CXCケモカインサブ
ファミリーには、インターロイキン8(IL-8)などがあ
り、CCケモカインサブファミリーには、Monocyte Chem
otactic Protein-1(以下には、「MCP−1」と略記
する。)、MIP-1α/β(Macrophage Inflammatory Pr
otein-1α./βの略称)、RANTES(Regulated on Activ
ation, Normal T cell expressed and Secreted
の略称)などがある。IL-8を初めとするCXCケモカイン
サブファミリーは、急性炎症において、主に好中球に作
用する。一方、CCケモカインサブファミリーは、主に単
球、リンパ球に作用する。
ーに属するケモカインであり、細胞表面の7回膜貫通型
レセプターに属するCCR2を受容体とする。MCP−1は
76個のアミノ酸からなる分子量8,700の蛋白で、単球乃
至マクロファージに強い遊走活性を示し、また、好塩基
球や活性化リンパ球にも遊走活性を示すが、好中球や好
酸球に対する遊走活性は認められていない。このMCP
−1が、炎症病変部位への血中単球及びマクロファージ
の集積を惹起し、かつこれらを活性化することにより病
変の発症進展に深く関与している。慢性関節リウマチ患
者においては、滑液中には高濃度のMCP−1が認めら
れ、また滑膜被覆細胞には免疫組織学的にMCP−1陽
性像が認められている。また、セルレイン誘起膵炎や腎
炎においても、炎症組織にMCP-1の強い発現が認められ
ている。さらに、グルカン誘起ラット肺肉芽腫症や肺線
維症でも、単球の浸潤が病変の発症進展を誘導するとさ
れており、MCP−1の関与が強く示唆されている。ま
た、I型糖尿病、アトピー性皮膚炎、喘息などの疾病に
おいても、病巣において発現されたMCP−1が病巣へ
の単球浸潤を促進し、病変の発症、進展に深く関与する
ことが推測されている。
位には、メモリーT細胞の浸潤が認められる。このメモ
リーT細胞には、MCP−1受容体であるCCR2が発現し
ており、MCP−1が疼痛の発生に関与することが推察
される。また、メモリーT細胞は、βエンドルフィンを
内包しており、刺激によりβエンドルフィンを遊離して
疼痛抑制に働くことも明らかになってきたが、βエンド
ルフィンの遊離がCCR2の消失とともに起こることも、M
CP−1又はその受容体が疼痛の発生に関与することを
物語っている。
は、単球等の炎症性細胞の浸潤を阻害する等のメカニズ
ムにより、慢性関節リウマチ、膵炎、腎炎、肺肉芽腫
症、肺線維症及びI型糖尿病(糖尿病性組織炎症)等の
炎症性疾患及び臓器障害の予防または治療剤、また、ア
トピー性皮膚炎及び喘息等の疾患の予防または治療剤、
更に、癌性疼痛やリウマチ性疾患の疼痛及び痛風等に例
示される慢性炎症に伴う疼痛の抑制剤となることが期待
される。
るものとしては、現在のところ、抗MCP−1抗体(FA
SEB J.,10,1418-1425,1996)やMCP−1のアナログ
(J.Exp.Med.,181,631-640,1995)が、MCP−1の関
与する炎症モデルにおいて炎症性疾患及び臓器障害の発
症予防または治療剤として基礎研究が進められている。
しかしながら、これらの物質については、生産・単離・
精製過程において、純度・収率・経済性等の問題が山積
しており、実用化までにはさらに時間が必要である。
が関与する炎症性疾患及び臓器障害、即ち、MCP−1
受容体であるCCR2発現炎症性細胞(単球等)の浸潤等に
起因する炎症性疾患及び臓器障害に対する発症予防また
は治療剤、例えば、慢性関節リウマチ、膵炎、腎炎、肺
肉芽腫症、肺線維症、I型糖尿病(糖尿病性組織炎
症)、アトピー性皮膚炎及び喘息、更に疼痛の発症予防
または治療剤を提供するものである。尚、これらの具体
的疾患は、広い意味ではすべて炎症性疾患であり、1つ
の概念で捉えることができる。
1とCCR2との結合を阻害する拮抗剤のスクリーニングを
行い、その拮抗剤の炎症性疾患及び臓器障害の発症に対
する予防または治療剤としての可能性について検討し
た。その結果、当該化合物が、単球のMCP−1に対す
る走化性(chemotaxis)を抑制し、さらに、単球等の炎
症性細胞の浸潤が深く関与する炎症動物モデルにおい
て、当該細胞の浸潤を著しく抑制する作用等を有すると
共に、炎症性疾患や臓器障害の発症を顕著に抑制するこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
ウム化合物は、以下式 [(O1/2)3Ge-A-CO2H]n (式中、nは1以上の数、Aは低級アルキル基)で表さ
れる化合物で、好ましくは、以下式 [(O1/2)3Ge-A-CO2H]n (式中、nは1以上の数、Aは炭素数1から3の低級ア
ルキル基)で表され、更に好ましくは、以下立体構造
式、
ピルエステルの重量平均分子量から換算した重量平均重
合度であり、137±84[平均値±標準誤差(3
σ)]を示す。) 最小構成単位 (O1/2)3GeCH2CH2COOH 実験式 C6H10Ge2O7 にて示される3ーオキシゲルミルプロピオン酸8員性構
造体であり、表1及び表2に記載の物理化学的性質を有
する。(表中本発明物質を「SKー818」として記載
する。表1は光散乱法による分子量測定結果を、表2は
粉末X線解析により求めた格子定数を示す。)
酸は、MCP−1受容体拮抗剤等として提供される。す
なわち、MCP−1が関与する炎症性疾患及び臓器障害
の発症予防または治療剤として提供されるものである。
具体的には、慢性関節リウマチ、膵炎、腎炎、肺肉芽腫
症、肺線維症、I型糖尿病(糖尿病性組織炎症)、アト
ピー性皮膚炎及び喘息、更に疼痛に対して適用される。
酸を実際にヒトに投与する場合は、本発明物質を0.005
重量%〜5重量%に対して作用活性化安定化担体を0.005重
量%〜50重量%を含有するように調製された組成物として
使用されることが好ましい。作用活性化安定化担体とし
ては、乳糖・ショ糖・デキストラン類等の糖類、ヒドロ
キシプロピルセルロース等のセルロース系高分子性物
質、アルブミン等の天然性高分子物質が使用される。さ
らには、これに、一般に使用されている直接的治療効果
の高い薬剤類(たとえばアレルギー疾患であれば抗アレ
ルギー剤、炎症疾患であれば抗炎症剤等)を混合製剤化
する事もできる。
酸は、通常は経口製剤として用いられるが、座剤、鼻腔
製剤、注射製剤等としても利用することができる。剤型
及び投与量に関しては、本発明による3-オキシゲルミル
プロピオン酸は、通常の剤型形態でも使用できうるもの
であるが、配合する薬剤との特性に合わせて腸溶性とす
ることもできる。なお、本発明薬剤をヒトに投与する場
合の投与量は、剤型・患者の年齢等に依存するが、一日
あたり1mg〜1500mgの範囲内であり、体重50kgの成
人に対する経口投与では、一日あたり60mg〜120mgが好
ましい。
例、製剤例を挙げ、本発明を更に詳細に説明する。
酸を、エチルアルコール2リットル中に溶解させ、この
溶液温度を20℃に保ちつつ、水1.5リットルを数時間を
かけて添加する。一昼夜放置した後、吸引ろ過により結
晶を濾取し、アセトンにて洗浄し減圧乾燥する事によ
り、収率90%で3-オキシゲルミルプロピオン酸重合体を
得た。得られた本発明化合物は、光散乱法により分子量
を測定し、粉末X線解析法により格子定数を測定した。
結果は表1及び表2に示す通りであった。
物質2重量をエタノールを浸潤剤として練合し、50℃以
下の温度で乾燥後粉末または粒状の組成物を得た。
の薬理試験例を示す。尚、本発明物質である3-オキシゲ
ルミルプロピオン酸は、「SKー818」と示す。 試験例1 THP-1細胞のMCP−1に対する遊走に於けるSKー8
18の阻害能の測定 (1)実験方法 48穴マイクロケモタキシスチャンバー(NeuroProve:登
録商標)と、5μmポアサイズのポリカーボネートフィル
ター(PVP-coat NeuroProve:登録商標)(以下、試験
例1中の記載において、「フィルター」という。)を用
いた。ヒト単球由来細胞株THP-1細胞を10%FBS添加RPMI1
640培地で6×106cells/mlに調製し、SKー818を最
終濃度0.1μg/ml〜3μg/mlとなるように添加し、細胞を
3×106cells/mlとして45分間インキュベートした。ま
た、ヒト・リコンビナントMCP−1(Peprotech社製)
を培地により最終濃度5nMに希釈し、これをケモタキシ
スチャンバーの下室に26μl添加した後、フィルターを
置き、上室をセットした。上室にインキュベーション終
了後のTHP-1細胞3×106cells/mlを50μl入れ、37℃、5%
CO2下に2時間インキュベートした。その後、フィルタ
ーを取り出し、Diff Quick染色液(国際試薬製)にて
フィルター下面に遊走したTHP-1細胞を固定染色し、顕
微鏡下で遊走細胞数を算定した。データは、4穴の平均
値により示した。 (2)結果及び考察 下記の表3に結果を示した。SKー818は、0.1μg/m
l〜1μg/mlで用量依存的にヒト単球由来細胞株THP-1細
胞のケモタキシスを抑制した。
能の測定 (1)実験方法 48穴マイクロケモタキシスチャンバー(NeuroProve:登
録商標)と、3μmポアサイズのポリカーボネートフィル
ター(PVP-free NeuroProve:登録商標)(以下、試験
例2中の記載において、「フィルター」という。)を用
いた。ヒト末梢血より好中球を分離し、0.5%BSA添加RPM
I1640培地(15mM HEPES,pH7.4)に4× 106cells/mlとな
るように調製し、ここにSKー818を最終濃度0.1μg
/ml〜3μg/mlとなるように添加して、好中球数を2×106
cells/mlとして45分間インキュベートした。また、ヒト
・リコンビナントIL-8(Genzyme社製)を培地で最終濃
度5nMに希釈して、ケモタキシスチャンバーの下室に26
μlを添加し、フィルターを置き、上室をセットした。
上室にインキュベーション終了後の好中球2×106cells/
mlを50μlを入れ、37℃、5%CO2下に1時間インキュベー
トした。フィルターを取り出し、Diff Quick染色液
(国際試薬製)にてフィルター下面に遊走した細胞を固
定染色し、顕微鏡下で遊走細胞数を算定した。データ
は、4穴の平均値により示した。 (2)結果及び考察 下記の表4に結果を示した。SKー818は、好中球の
ケモタキシスをほとんど抑制しなかった。
に対するSKー818の効果 (1)実験方法 ICR系雄性マウスの腹腔に3%チオグリコレート培地1mlを
注射し、2及び3日後にSKー818(1mg/kg及び3mg/k
g)を経口投与した。4日後に腹腔をPBSにより洗浄する
ことで浸潤細胞を採取し、コールターカウンターにより
計数した。 (2)結果及び考察 下記の表5に結果を示した。チオグリコレート培地注射
4日後に、腹腔浸潤細胞は正常マウスに比較して20倍以
上になった。SKー818は1mg/kg及び3mg/kgでマクロ
ファージの腹腔浸潤を有意に抑制した。なお、データと
しては示さないが、本実験モデルでは、チオグリコレー
ト刺激後、1乃至2日後には好中球が腹腔内に浸潤する。
このモデルに対し、チオグリコレート刺激日当日及び1
日後にSKー818を投与しても、2日後の好中球浸潤
には影響しなかった。
効果 セルレイン投与マウスでは病態の進展に単球浸潤が関与
し、セルレイン投与60分後に膵臓でMCP−1が発現
し、病態進行につれて増加することが知られている。 (1)実験方法 6週齢雄性ICR系マウスを使用した。セルレイン(Sigma
社)をPBSに溶解し、50μg/kgで1時間おきに7回腹腔内
に投与した。SKー818を最終セルレイン投与直後に
1mg/kg及び10mg/kgで経口投与した。初回セルレイン投
与12時間後に採血し、血清アミラーゼ活性をアミラーゼ
測定キット(和光純薬)を用いて測定した。また、膵重
量を測定した。 (2)結果及び考察 表6に結果を示した。SKー818は、セルレイン投与
による膵臓の肥大(重量増加)およびアミラーゼ活性増
加を有意に抑制した。
タイプIIコラーゲン(ウシ、コラーゲン技術研究会)を
フロイント・コンプリート・アジュバント(Freunt's
complete adjuvant、Difco社製)とエマルジョンを作
成し、200μgをマウス尾基部皮内に注射した。21および
35日後にコラーゲン200μg/mouseを腹腔内に投与してブ
ーストを行なった。46日目にLPS(0111:B4,Difco)1.0
μgを腹腔内に投与した。SKー818は初回コラーゲ
ン感作後から、実験終了時まで60日間、1日1回連日経
口投与した。関節炎は四肢の腫脹を4段階にスコアー化
し、各肢のスコアーの合計をarthritis scoreとした。 (2)結果及び考察 結果を表7に示した。LPS投与後に四肢の腫脹は急激に
増大し、その後しだいに減少した。SKー818は四肢
の腫脹を全期間にわたり有意に抑制した。対照薬剤のD-
penicillamineは無効であった。
下にフロイント・コンプリート・アジュバント(CALBIO
CHEM社製)0.15mlを注射し、4日後に後肢足蹠(hind p
aw)の疼痛閾値を圧力測定器(analgesy-meter、Ugo B
usic社製)を用いて測定した。SKー818は、疼痛閾
値測定の3時間前に投与した。尚、疼痛閾値の測定は、
左右の後肢について、3回の平均値を算出し、同一個体
の左後肢(非炎症足)の疼痛閾値を100とし、右後肢
(炎症足)の疼痛閾値の割合を求めた。 (2)結果及び考察 表8に結果を示した。SKー818は炎症足における疼
痛閾値(paw pressure threshold)を上昇させた。非
炎症足においては、SKー818による疼痛閾値の変化
は認められなかった。
は、in vivo 及び in vitro において、本発明物質
が、MCP−1により惹起されるCCR2発現炎症性細胞
(単球等)のケモタキシスを抑制することや、当該細胞
に対し何らかの作用をすることを示している。これは、
本発明物質が、当該炎症性細胞の組織浸潤を抑制する等
のメカニズムにより、MCP−1が関与する炎症性疾患
及び臓器障害に効果を発現することを示している。
ましくは3ーオキシゲルミルプロピオン酸、ことに8員性
構造体が、MCP−1受容体拮抗作用、例えば、MCP
−1により惹起されるCCR2発現炎症性細胞(単球等)の
ケモタキシスを顕著に抑制することを示す。本化合物
は、MCP−1が関与する炎症性疾患及び臓器障害、即
ち当該炎症性細胞の浸潤等に起因する炎症性疾患、臓器
障害に対する有効な予防または治療剤となる。
Claims (8)
- 【請求項1】 以下の式 [(O1/2)3Ge-A-CO2H]n (式中、nは1以上の数、Aは低級アルキル基)で表さ
れる有機ゲルマニウム化合物を有効成分とするMCP−
1受容体拮抗剤。 - 【請求項2】 以下の式 [(O1/2)3Ge-A-CO2H]n (式中、nは1以上の数、Aは炭素数1から3の低級ア
ルキル基)で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成
分とするMCP−1受容体拮抗剤。 - 【請求項3】 有機ゲルマニウム化合物が、以下の立体
構造式 【化1】 (式中、Rは−CH2CH2COOH、mはプロパゲルマニウムプロ
ピルエステルの重量平均分子量から換算した重量平均重
合度であり、137±84[平均値±標準誤差(3
σ)]を示す。) 最小構成単位 (O1/2)3GeCH2CH2COOH 実験式 C6H10Ge2O7 にて示される3ーオキシゲルミルプロピオン酸8員性構
造体である、請求項1または2のいずれかに記載のMC
P−1受容体拮抗剤。 - 【請求項4】 請求項1−3のいずれかに記載の有機ゲ
ルマニウム化合物を有効成分とする、MCP−1が関与
する炎症性疾患及び臓器障害の発症予防または治療剤。 - 【請求項5】 前記MCP−1が関与する炎症性疾患及
び臓器障害が膵炎である、請求項4記載の予防または治
療剤。 - 【請求項6】 前記MCP−1が関与する炎症性疾患及
び臓器障害が慢性関節リウマチである、請求項4記載の
予防または治療剤。 - 【請求項7】 前記MCP−1が関与する炎症性疾患及
び臓器障害が疼痛である、請求項4記載の予防または治
療剤。 - 【請求項8】 前記MCP−1が関与する炎症性疾患及
び臓器障害が肺肉芽腫症、肺線維症、腎炎、糖尿病性組
織炎症、アトピー性皮膚炎及び喘息である、請求項4記
載の予防または治療剤。
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