JP2001525364A - 糖尿病を治療する方法及び組成物 - Google Patents

糖尿病を治療する方法及び組成物

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JP2001525364A JP2000523988A JP2000523988A JP2001525364A JP 2001525364 A JP2001525364 A JP 2001525364A JP 2000523988 A JP2000523988 A JP 2000523988A JP 2000523988 A JP2000523988 A JP 2000523988A JP 2001525364 A JP2001525364 A JP 2001525364A
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Abstract

(57)【要約】 動物の糖尿病を治療する方法及び糖尿病を治療するのに有用な食物組成物が記載される。本発明の1つの側面では、本方法は、9,11−オクタデカジエン酸及び10,12−オクタデカジエン酸、その異性体、そのエステル、その塩又はそれらの混合物を含むCLAの治療有効量で糖尿病の動物を治療することを包含する。本発明のもう1つの側面では、cis,cis−9,11−オクタデカジエン酸、trans,cis−10,12−オクタデカジエン酸又は精製されたcis,trans−9,11−オクタデカジエン酸とtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸の混合物を包含する、精製されたCLA異性体の治療有効量を有する食物製品を含んでなる食物組成物について記載される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 関連出願への相互参照 本出願は、そのまま参照により本明細書に組込まれている、1997年12月
12日に出願された、米国暫定特許出願第60/069,567号の利益を請求
する。 発明の背景 本発明は、糖尿病を治療する方法に概して関する。特に、本発明は、治療有効
量の複合リノール酸(conjugated linoleic acid:CLA)を投与することによ
って動物の糖尿病を治療する方法に関する。本発明は、精製されたcis,ci
s−9,11−オクタデカジエン酸、精製されたtrans,cis−10,1
2−オクタデカジエン酸、又は精製されたcis,trans−9,11−オク
タデカジエン酸とtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸の混合物
のような、CLAの精製された異性体の治療有効量を有する食物製品を包含する
食物組成物にさらに関する。
【0002】 糖尿病は最も一般的な代謝性疾患の1つであり、全世界で何億人もの人々が罹
患している。糖尿病には、I型(インスリン依存型)及びII型(インスリン非
依存型)という2つの形態がある。この疾患は、高血糖症、大脈管障害、小脈管
障害、神経障害、腎障害及び網膜障害を包含する重篤な合併症につながる可能性
がある。糖尿病の治療法には、I型糖尿病の症例でのインスリン投与及びII型
糖尿病の症例での様々な血糖低下剤の投与が含まれてきた。既知の血糖低下剤の
多くは所望されない副作用を示し、ある症例では有毒である。従って、糖尿病を
治療する追加の方法及び組成物に対するニーズがある。本発明はこのニーズに対
処する。 発明の要約 CLAの投与が糖尿病の治療に有利であることが発見された。従って、本発明
の1つの好ましい態様は、治療有効量のCLAを動物へ投与することを包含する
糖尿病の治療法を提供する。
【0003】 本発明のさらなる側面では、CLAの精製された異性体が動物の糖尿病の治療
に役立てるために使用され得ることが発見された。従って、本発明は、精製され
たCLA異性体を単独でか又は前決定された混合物で、及びそのような異性体又
は混合物を含有する食物又は投与可能なユニット剤形(例、錠剤、丸剤など)で
動物へ投与することに関する方法を提供する。特に、cis,cis−9,11
−オクタデカジエン酸、trans,cis−10,12−オクタデカジエン酸
、又は精製されたcis,trans−9,11−オクタデカジエン酸とtra
ns,cis−9,11−オクタデカジエン酸の混合物のような、CLAの精製
された異性体の治療有効量を有する食物製品を包含する食物組成物が提供される
【0004】 本発明の他の特徴は、本明細書の実施例に示されるように、ある遺伝子、例え
ば脂質代謝酵素の発現を調節すること及び/又は脂肪細胞の分化を調節すること
に関わる遺伝子の発現レベルをモジュレートする(例えば、増加する)新規な方
法を含む。この方法には、遺伝子発現をモジュレートするために有効量のCLA
を動物へ投与することが含まれる。
【0005】 CLAを投与することによって糖尿病の動物を治療する方法を提供することが
本発明の目的である。
【0006】 糖尿病の治療に有利にも使用され得る食物組成物を提供することが本発明のさ
らなる目的である。
【0007】 本発明の上記及び他の目的及び効果は、本明細書の記述内容から明らかであろ
う。 好ましい態様の説明 本発明の原理に関する理解を深めるために、以下に好ましい態様について言及
し、特定の用語を用いてそれを説明する。しかしながら、それによって本発明の
特許請求範囲を制限する意図はなく、本発明に示されるような変更及びさらなる
改良、及び本発明の原理のさらなる応用は、本発明に関する当業者ならば通常考
えつくものとみなされるだろう。
【0008】 本発明は糖尿病を治療する方法及び糖尿病の治療に有用な組成物を提供する。
本発明の1つの側面では、動物に治療有効量のCLAを投与することによって糖
尿病が治療される。CLAの投与は、有利にも糖尿病動物の糖耐性を正常化し、
並びに血漿インスリン、トリグリセリド及び遊離脂肪酸のレベルを減少させる。
本方法はII型(インスリン非依存型)糖尿病を治療するのに有利であるが、そ
れはまた、当技術分野で知られている他の治療薬とともにI型(インスリン依存
型)糖尿病を治療するためにも使用され得る。本発明のさらにもう1つの側面で
は、精製されたCLA異性体又は精製されたCLA異性体の混合物の使用を含む
方法及び組成物が提供される。本発明の組成物には、治療有効量の精製されたc
is,cis−9,11−オクタデカジエン酸、精製されたtrans,cis
−10,12−オクタデカジエン酸、精製されたcis,trans−9,11
−オクタデカジエン酸とtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸の
混合物、又は他の精製されたCLAの異性体が含まれ、本発明の方法はそれらの
使用を含み得る。
【0009】 本発明の第一の側面では、CLAの塩、そのエステル(例えば、モノグリセリ
ド、ジグリセリド及びトリグリセリドを包含する)、その活性異性体及びそれら
の混合物を包含する、CLAの治療有効量を動物へ投与することを包含する動物
の糖尿病を治療する方法が提供される。CLAはリノール酸(cis,cis−
9,12−オクタデカジエン酸)の位置及び幾何異性体の群に言及する。位置異
性体に9位と11位の炭素原子か10位と12位の炭素原子のいずれかに二重結
合を有する異性体が含まれるのに対し、幾何異性体にはcis及び/又はtra
ns配置を有する異性体が含まれる。従って、CLAにはいくつかの可能な異性
体が存在し、限定しないが、それにはcis,cis−9,11−オクタデカジ
エン酸;cis,trans−9,11−オクタデカジエン酸;trans,c
is−9,11−オクタデカジエン酸;trans,trans−9,11−オ
クタデカジエン酸;cis,cis−10,12−オクタデカジエン酸;cis
,trans−10,12−オクタデカジエン酸;trans,cis−10,
12−オクタデカジエン酸;及びtrans,trans−10,12−オクタ
デカジエン酸が含まれる。cis,trans−9,11及びtrans,ci
s−9,11異性体はまだ互いから独立に単離されてはいないが、文献では、c
is,trans−9,11−オクタデカジエン酸という用語は、cis,tr
ans−9,11とtrans,cis−9,11異性体の両方に言及するため
に曖昧に使用される。
【0010】 本発明に利用されるCLAは、当技術分野及び文献で知られている技術を使用
して製造されるか又は市販製品として得られる。CLAは、例えば、Pharm
anutrients社、レークブラフ、IL;NuChek Prep、イリ
ジャン、MN;及びPeak Nutrition、シラキューズ、NEのよう
な企業から購入し得るが、NuChek Prepの販売しているCLAが好ま
しい。異性体の相対比は市販のCLAで異なる場合がある。市販の組成物にはま
た、リノール酸のような他の脂肪酸、並びに極性の末端基を有する直鎖の炭化水
素のような他の脂質が含まれ得る。例えば、CLA混合物には、当技術分野で知
られている他の飽和又は不飽和脂肪酸、又はCLAの分解産物が含まれ得る。市
販の組成物にはまた、ビタミンE、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)又
はブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)のような抗酸化剤も含まれ得る。CL
Aはまた当技術分野で知られている方法によって合成され得る。例えば、CLA
は、当技術分野で知られていて、そのまま参照により本明細書に組込まれている
、Dormandy TL,Wickens DG,Chem.Phys.Li
pids 45:353−64(1987)に記載されている、ラジカル発生分
子種及びイオウ残基に富むタンパク質を利用するリノール酸の異性化反応から合
成され得る。他の例として、CLAは、そのまま参照により本明細書に組込まれ
ているCookらへの米国特許第5,670,082号に記載されているように
、不活性気体の中でリノール酸又はベニバナ油を加熱して次いで酸性化し抽出す
ることによって、リノール酸又はベニバナ油から合成され得る。さらに、tra
ns,trans−9,11、cis,cis−9,11異性体、(trans
,cis−9,11異性体と複合した)cis,trans−9,11及びci
s,trans−10,12異性体のようなCLAの特定の異性体は、今日では
当技術分野で知られている方法によって純粋な形態で合成され得る。CLAの塩
は、ナトリウム塩及びカリウム塩を含め、当技術分野で知られているものである
【0011】 CLAを合成するために使用されるリノール酸、又は混合物に含まれる他の脂
肪酸は、大豆、綿実、コーン、ヒマワリ、ベニバナ、キャノーラ及びヤシ油を包
含する植物の供給源から得られる。特にリノール酸に富むのは、大豆、コーン、
ヒマワリ及びベニバナ油である。リノール酸はまた植物源から単離されたトリグ
リセリドを当技術分野で知られている方法により加水分解して得られる。例えば
、トリグリセリドは植物バイオマスを脂肪族の溶媒を用いて溶媒抽出することに
より植物源から得られる。続く追加の精製は、蒸留、分別晶出、脱ガム、漂白及
び蒸気ストリッピングを含み得る。トリグリセリドは必要に応じて水素添加され
得る。次いでトリグリセリドは、当技術分野で知られている酵素的(例えば、リ
パーゼの使用)又は化学的(例えば、アルカリ加水分解による)な方法のいずれ
かによって加水分解され得る。リノール酸はまた石油化学系の脂肪族アルコール
からも合成され得る。他のやり方では、遊離脂肪酸及びトリグリセリドは、Ca
rgill、Archer Daniel Midlands及びCentra
l Soyaを包含する市販の供給源から得られる。
【0012】 CLAはまた、反芻動物の肉、滅菌した酪農製品及びプロセスチーズにも見出
され得る。さらに、酪農製品中のCLA量は当技術分野で知られている方法によ
って増やすことができる。例えば、牛乳のCLA量は、牧草だけの餌か、そのま
ま参照により本明細書に組込まれているSatterらへの米国特許第5,77
0,247号に記載されているように、リノール酸又はリノレン酸を含有する植
物油を重量にして約1%〜約5%含有する餌のいずれかを乳牛へ与えることによ
って増加され得る。CLAはまた、当技術分野で知られているようにリノール酸
の酵素的変換によっても得られる。例えば、CLAは、酵素W−cis,W−ト
ランスイソメラーゼを利用して製造され得る。この酵素は、例えば、Butyr
ivibrio fibrisolvensのような反芻胃の細菌から得られる
。ラット及び他の単胃動物の腸管内の無害な微生物も、Chin,SFら、FA
SEB J,6(1992)に記載のように、リノール酸をCLAへ変換し得る
【0013】 CLAは様々な形態で投与され得る。例えば、CLAは、錠剤、溶液又は乳濁
液、又はカプセルの形態で投与され得る。CLAはまた製剤的に許容される担体
と混合し得る。錠剤では、固体の担体に、例えばラクトース、デンプン、カルボ
キシメチルセルロース、デキストリン、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、合
成又は天然の珪酸カルシウム、酸化マグネシウム、乾燥水酸化アルミニウム、ス
テアリン酸マグネシウム、重炭酸ナトリウム、乾燥酵母又はそれらの複合物が含
まれ得る。溶液では、担体は油であり得るが、好ましくは非経口投与用の滅菌水
又は滅菌生理食塩水である。CLAはまた、当技術分野で知られている他の薬物
が投与される形態でも投与され得る。
【0014】 CLAは多種多様な方法で投与され得る。例えば、CLAは、静脈内、直腸内
、並びに腹腔内のように非経口的に投与され得る。
【0015】 本発明のもう1つの特徴では、あるCLA異性体がより高い活性を有すること
が発見された。従って、本発明のさらに別の側面では、精製されたCLA異性体
が動物へその必要時に投与され、食物組成物を形成するために食物製品へ加えら
れ得る。CLA異性体は、粉末又はコーン油のような油において、単独でか又は
ココヤシ油のような他の油と一緒にして、食物製品へ加え得る。1つの好ましい
食物組成物には、精製されたcis,trans−9,11−オクタデカジエン
酸及びtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸の混合物から主に(
即ち、50%以上)構成されるCLAが含まれる。もう1つの有用な食物組成物
は、cis,cis−9,11−オクタデカジエン酸又はtrans,cis−
10,12−オクタデカジエン酸から主に構成される混合物を包含し得る。さら
に好ましい態様では、食物組成物は、精製されたcis,trans−9,11
−オクタデカジエン酸及びtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸
の混合物を包含し得る。このことに関し、特定のCLA異性体又は異性体の混合
物に言及するために本明細書で使用される「精製された」という用語は、特定さ
れる異性体以外のCLA異性体を約10重量%以下しか含まないCLA組成物の
ことを意味する。好ましくは、特定された異性体又は混合物は、他のCLA異性
体を約5重量%以下、より好ましくは約3重量%以下しか含まない。本発明の他
の側面では、食物組成物は、精製されたcis,cis−9,11−オクタデカ
ジエン酸、又はtrans,cis−10,12−オクタデカジエン酸を含む他
の精製されたCLA異性体を包含し得る。さらなる態様では、食物組成物は精製
されたCLAの混合物を包含し得る。例えば、CLAは、CLA異性体のすべて
より少数の異性体を包含する精製されたCLAの混合物を製造するために、種々
の程度へ精製され得る。精製されたCLA異性体は、例えば、シリアル、肉、卵
、チーズ及び他の酪農製品、野菜、パン及び他の小麦粉又はふすまをベースとす
る製品、及び糖菓製品を包む、食物製品に包含され得る。CLA異性体はまた消
費飲料に加え得るが、溶かすために様々な乳化剤を必要とし得る。
【0016】 投与される治療有効量は、糖尿病の動物に有益な効果をもたらす。例えば、治
療有効量とは、糖尿病動物の糖耐性を正常化するのに望ましくは十分である。糖
耐性の正常化は、例えば、当技術分野で知られていて以下の実施例に記載されて
いるような糖負荷試験によって判定され得る。さらに、投与されるCLAの量は
また、好ましくはインスリンの血液レベルを下げる、及び/又は循環の遊離脂肪
酸又はトリグリセリドのレベルを下げるに十分であろう。インスリン、遊離脂肪
酸及びトリグリセリドの血液レベルは、望ましくは少なくとも約5%、より好ま
しくは少なくとも約20%、及びさらに最も好ましくは少なくとも約50%減少
される。糖尿病の動物へ投与されるCLAの量は、動物の年齢、動物の全般的な
健康及びその糖尿病態の重症度に応じて変化する。しかしながら、糖尿病を治療
される動物は、通常、少なくとも約1mg CLA/kg体重/日から動物に有
毒でない最高のレベルまで受けることが期待される。典型的には、動物は、約1
mg CLA/kg体重/日〜約10,000mg CLA/kg体重/日まで
受けることが可能である。しかしながら、比較的少量のCLA、例えば、約1m
g CLA/kg体重/日〜約150mg CLA/kg体重/日、及びより望
ましくは約10mg CLA/kg体重/日〜約50mg CLA/kg体重/
日の範囲で十分であろう。さらに、CLAが食物製品に含まれるとき、食物製品
の摂取あたり、上記の好ましい量のCLA/kg体重/日を提供するCLAの量
を包含することが有利である。
【0017】 本発明のさらに別の特徴では、CLAは、例えばCLAのエステル、好ましく
はトリグリセリドの形態で体内でCLAを放出する組成物において動物へ投与さ
れ得る。さらに好ましい態様では、トリグリセリドは、グリセロールとのエステ
ルの形態で少なくとも1つのCLA残基を包含し、他の不飽和又は飽和脂肪酸残
基、好ましくは不飽和脂肪酸のリノール酸を有し得る。より好ましい側面では、
トリグリセリドはグリセロールとのエステルの形態で3つのCLA残基を包含す
る。CLA残基は、好ましくはcis,trans−9,11及びtrans,
cis−9,11異性体又はcis,cis−9,11異性体のような最も活性
なCLAの異性体であるが、他の異性体のいずれをも包含し得る。摂取されると
、CLA残基は、例えばリパーゼの作用を介した酵素的加水分解によって動物の
胃の中で放出され得る。トリグリセリドは上記のように植物源から精製し得るか
、市販品から購入し得るか又は当技術分野で知られている方法によってグリセロ
ール及びそれぞれの脂肪酸から合成し得る。投与される治療有効量は、少なくと
も上記に論じた要因に依存する。投与されるトリグリセリドの量は、上記に特定
されたCLAの量を提供するものであり得る。特定の用量に達するのに必要とさ
れるトリグリセリドの量は、トリグリセリドを含んでなるCLAエステル又は残
基の数に依存し、当業者によって容易に算出され得る。トリグリセリドは、CL
Aについて記載したものと類似の形態で投与され得る。
【0018】 CLAは、哺乳動物のような温血の脊椎動物を包含する、糖尿病をもった動物
へ投与され得る。哺乳動物のリストには、例えば、ヒトが含まれる。
【0019】 以下に、上記の組成物及び方法を示す特定の実施例について言及する。実施例
は好ましい態様を示すために提供され、それによって本発明の範囲を制限するこ
とを意図しないと理解されるべきである。以下の試験からのデータは、統計分析
システム(SAS;キャリー、NC)又はマッキントッシュ用のStarVie
w(Abacus Concepts,バークレー、CA)を使用するANOV
A(一般線形モデル、NC)によって解析した。
【0020】
【実施例】
実施例1 ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPRA)のCLAによる活性化 この実施例では、CLAがいくつかのPPARサブタイプの活性化に関わるこ
とが示される。細胞内のタンパク質受容体であるPPARは、脂質代謝酵素の発
現を調節している可能性があり、細胞の増殖及び/又は分化に影響を及ぼし得る
ステロイドホルモンスーパーファミリーのメンバーである。ヒトを含め、いくつ
かの種で3種のPPARサブタイプ(α、β及びγ)が同定されている。PPA
Rγは、チアゾリジンジオン及びフィブレート低脂血漿薬として知られている薬
物群の抗糖尿病及びグルコース低下活性に関与していると考えられている。PP
ARは、ペルオキシソーム増殖因子、チアゾリジンジオン及び脂肪酸によって活
性化され得る。ペルオキシソーム増殖因子の作用機序を図1に示し、PPARサ
ブタイプの活性化剤の効果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】 COS−1細胞(American Type Culture Colle
ction)を、8%胎仔血清(Gibco BRL)、ストレプトマイシン0
.2mg/ml及びペニシリン200U/mlを補充したα−最少必須培地(シ
グマ)で維持した。マウスのPPARα、β又はγのリガンド結合ドメインを含
有するpSG5−GAL4−PPARキメラ発現構築体、並びに(UAS)5− tk−CATレポーター構築体は、Steven A.Kliewer(グラク
ソ研究所)の厚意により頂戴した。Lehmann,J.M.ら、J.Biol
.Chem.270,12953−12956(1995)に記載のように、7
5〜90%の集密状態のCOS−1細胞をGAL4−PPAR、(UAS)5− tk−CAT及びpSV−βGAL(プロメガ)で当時トランスフェクトした。
トランスフェクションから24時間後に、指定量のCLA又は単に100μM量
の4−クロロ−6−(2,3−キシリンジノ)−2−ピリミジンニルチオ)−酢
酸(Wy14,643;ペルオキシソーム増殖因子として知られている低脂血症
薬)で細胞を処置した。処置から6時間後に細胞を回収し、製造業者の指示書に
よるELISA(Gibco BRL)によってクロラムフェニコールアセチル
トランスフェラーゼのレベルを評価した。データはβ−ガラクトシダーゼ活性に
比較して表す。この実験に使用したCLAは、NuChek Prep、イリジ
ャン、MNから入手される市販の混合物から得た。この混合物は、cis,tr
ans−9,11−オクタデカジエン酸及びtrans,cis−9,11−オ
クタデカジエン酸を包含する組成物を約41.2重量%、trans,cis−
10,12−オクタデカジエン酸を約44重量%、cis,cis−10,12
−オクタデカジエン酸を約9.4重量%、trans,trans−9,11−
オクタデカジエン酸及びtrans,trans−10,12−オクタデカジエ
ン酸を包含する組成物を約1.3重量%、cis,cis−9,11−オクタデ
カジエン酸を約1.1重量%、リノール酸を約0.7重量%及び上記のような他
の脂質を約2%含有した。
【0023】 図2は、試験したPPARの全サブタイプがCLAによって活性化されたこと
を示す。PPRAαは、PPRAβ又はPPRAγのいずれよりも大きい程度で
活性化された。しかしながら、PPRAβ及びPPRAγは有意な量(対照の数
値より約2倍)で活性化された。市販の混合物によるPPRAαの活性化は、実
施例2に論じられるように、cis,trans−9,11−オクタデカジエン
酸異性体の結果であると考えられる。さらに、CLAによるPPAR活性化の生
物学的効果は、図3に示すように、試験される組織及び主要なPPARサブタイ
プに依存する。 実施例2 CLA異性体によるPPARサブタイプの活性化 この実施例では、あるPPARサブタイプがCLA異性体によって活性化され
ることを示す。実施例1に記載したのと同じ実験方法を実施して、図4に示すデ
ータを得た。しかしながら、CLAのどの特定の異性体がPPARサブタイプの
いずれをも活性化し得るかを判定するために、トランスフェクションアッセイに
も100μM濃度の選択したCLA異性体を利用した。
【0024】 図5〜7のデータは、完全長のマウスPPARα、PPARβ又はPPARγ
及びルシフェラーゼレポーター遺伝子を包含する構築体を利用して得た。使用し
たCV−1細胞系(アフリカミドリザルの腎細胞)はAmerican Typ
e Culture Collection(#CCL−70)より入手した。
10%胎仔血清(GIBCO)を含有するイーグル最少必須培地でこの細胞を増
殖させた。PPARαに関する各トランスフェクションには、psV−GL−2
−PPRE−ルシフェラーゼレポータープラスミド250ng及びpSV−β−
ガラクトシダーゼ内部対照プラスミド250ngとともに、pcDNA3−PP
ARα発現ベクター625ngを使用した。PPARβ又はPPARγに関する
各トランスフェクションには、psV−GL2−PPRE−ルシフェラーゼレポ
ータープラスミド250ng及びpSV−β−ガラクトシダーゼ内部対照プラス
ミド250ngとともに、pSG5−マウス−PPARβ 625ng又はpS
G5−マウス−PPARγ 625ngを使用した。Lipofect AMI
NETM試薬(GIBCO)及びフェノールレッドを含まない無血清培地(Opt
iMEM(R)I,GIBCO Life Technologies,グラン
ドアイランド、NY)を使用して細胞をトランスフェクトした。トランスフェク
ションから7時間後に、木炭処理血清(Cocalico Biologica
ls社、リームズタウン、PA)を培地へ加え(最終濃度:10%)、一晩(1
6時間)インキュベーションした。トランスフェクトされた細胞を様々な用量又
は100μMのCLA、9Z,11E(cis,trans−9,11)異性体
(純度97%)、9E,11E(trans,trans−9,11)異性体(
純度98%)、10E,12Z(trans,cis−10,12)異性体又は
他の指定された活性化剤で6時間処置した。ルシフェラーゼ及びβ−ガラクトシ
ダーゼ活性は、製造業者(Promega,マジソン、WI)のプロトコールに
従って、細胞溶解液についてアッセイした。ルシフェラーゼ/β−ガラクトシダ
ーゼ活性に関してデータを定量化し、担体処置細胞(0.1% DMSO)に対
する比率として表した。
【0025】 図4は、試験した異性体がいずれもすべてのPPARサブタイプを活性化した
ことを示す。しかしながら、9Z11Z(cis,cis−9,11)及び9Z
11E(cis,trans−9,11)異性体はCLA混合物よりPPARα
及びPPARβを活性化し、9E11E(trans,trans−9,11)
異性体だけがCLA混合物単独よりPPARβを活性化した。CLA混合物より
もPPARγを活性化した異性体はない。さらに、同様の試験では、ヒトPPA
RγもCLAによって活性化され(データ示さず)、本発明の裏付けとなる分子
的事象がヒトでも起きていることを示している。
【0026】 図5〜7に示したデータは、trans,cis−10,12−オクタデカジ
エン酸異性体を含め、試験したCLA異性体がいずれもDMSO対照に比較して
それぞれのPPARサブタイプを活性化することを示す。さらに、図5及び6の
データは、trans,cis−10,12のCLA異性体がCLA混合物単独
よりも有意にPPARα及びPPARβを活性化したことを示す。 実施例3 遺伝子発現に対するCLAの効果 あるPPARサブタイプの活性化は、遺伝子誘導のような遺伝子発現の変化を
もたらす。この実施例では、PPARγの活性化を必要とする、マウス3T3−
L1前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を示す2種の分化マーカーをCLAが誘導す
ることが見出された。試験した2種のマーカーとは、脂肪細胞タンパク質−2(
mAP2)のmRNAとPPARγのmRNAである。 3T3−L1細胞の培養 マウス3T3−L1前脂肪細胞(American Type Cultur
e Collection)を、10%胎仔血清(Gibco BRL)、スト
レプトマイシン0.2mg/ml及びペニシリン200U/mlを補充したダル
ベッコ改良イーグル培地(DMEM)(「増殖培地」)で維持した。Brand
es,R.,Arad,R.,and BarTana,J.,Biochem
.Pharmacol.50,1949−1951(1995)に記載のように
分化を誘導した。簡潔に述べると、10% FCS及び0.1μM デキサメサ
ゾン添加DMEM(「誘導培地」)に様々な濃度のCLA(最終濃度:25〜2
50μM)、リノール酸(100μM)、Wy14,643(100μM)又は
担体(DMSO)を加えた溶液を集密状態の3T3−L1前脂肪細胞へ加えるこ
とによって、分化を誘導した。48時間後、誘導培地を除去し、インスリン4m
U/mlを含む誘導培地で置換した。この培地は48時間ごとに換えた。様々な
時点で、細胞を2回PBS洗浄し、TriReagent(Molecular
Research Center)を使用して全RNAを抽出した。
【0027】 PPARγ(γ1及びγ2)及び脂肪細胞タンパク質−2(mAP2)を包含
する脂肪細胞特異的なマーカーを試験することによって、マウス3T3−L1細
胞の分化をモニターした。ハウスキーピング遺伝子であるβ−アクチンも、Va
nden Heuvel,J.P.ら、Cancer Res.54,62−6
8(1994)に記載のように試験した。それぞれのプライマーセットに特異的
な内部標準を使用し(Vanden Heuvel,J.P.,Tyson,F
.and Bell,D.A.,Biotechniques 14,395−
398(1993))、定量的逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応を利用して上記
遺伝子のmRNA発現を定量した(Vanden Heuvel,J.P.,P
CR Applications in Molecular Toxicol
ogy,218pgs.CRCプレス、ボカレイトン、FL(1997),利用
したプライマー配列については表2を参照のこと)。
【0028】
【表2】
【0029】 図8にみられるように、CLAにはmAP2とPPARγの両方のmRNAを
誘導する効果がある。また、この3T3−L1バイオアッセイにおけるPPAR
γ・mRNAのリガンドとして、図4に結果が示されているトランス活性化アッ
セイから予測される以上にCLAが強力であることも認められる。図8はまた、
この分化アッセイにおける最も有効なCLA濃度が50μMであったことを示す
。 動物試験 6週齢の雄ツッカー肥満(fa/fa)ラット及び痩せ同腹子(wt)をGe
netics Models社(インディアナポリス、IN)より入手した。こ
の試験の主要目的が、インスリン作用を改善して糖尿病の発症を防ぐCLAの能
力を判定することであったので、実験処置へ割当てる前に、すべてのラットが正
常血糖であることを確認した(食餌については以下の節で論じる)。ラットを実
験食で14日間維持した後で、CO2及び頚部脱臼によって安楽死させ、組織を 採取し、重量測定し、凍結した。上記のようにRT−PCRを実施した。
【0030】 組織及びサブタイプ特異的なPPAR活性化のマーカーとして利用した遺伝子
には、アセチル−CoAオキシダーゼ(ACO;肝臓にあってPPARαの活性
化によって誘導される)、脂肪細胞特異的タンパク質(mAP2;脂肪組織にあ
ってPPARγの活性化によって誘導される)及び筋肉内のACO(PPARβ
によって誘導される)が含まれた。
【0031】 図9に示されるように、CLAもトログリタゾン(5−[[4−(3,4−ジ
ヒドロ−6−ヒドロキシ−2,5−7,8−テトラメチル−2H−1−ベンゾピ
ラン−2−イル)メトキシ]フェニル]メチル−2,4−チアゾリジンジオン;
TZD;Rezulin、Parke−Davis)も、PPARα含有組織(
肝臓)及びPPARγが支配的な組織(脂肪組織)におけるACOのmRNA発
現を有意に誘導するが、PPARβが支配的な組織(筋肉)に対しては効果がな
かった。脂肪組織におけるmAP2の誘導は、3T3−L1細胞において観察さ
れたPPARγの活性化を裏付ける。 実施例4 ツッカー肥満fa/faラットの糖耐性の正常化に対する食餌CLAの効果 ツッカーfa/faラットは、成人発症性糖尿病の試験に好適な動物モデルで
ある。この実施例では、fa/faラット並びにその痩せた対照動物(野生型、
wt)の循環インスリン、トリグリセリド及び遊離脂肪酸レベルに対する3種の
食餌(対照、CLA、TZD)の効果を判定した。さらに、CLAがTZDのよ
うなPPARγ活性化剤としてインスリン感受性を高めるかどうかを判定するた
めに、糖負荷試験を実施した。
【0032】 食餌成分はDyets社(ベツレヘム、PA)から、CLA異性体の混合物(
純度90%の混合物)は、PharmaNutrients,シカゴ、ILから
入手した。CLA混合物は以下の異性体分布であった:cis,trans−9
,11及びtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸を包含する組成
物 42%;trans,cis−10,12−オクタデカジエン酸 43.5
%;cis,cis−9,11−オクタデカジエン酸 1%;cis,cis−
10,12−オクタデカジエン酸 1%;及びtrans,trans−9,1
1−オクタデカジエン酸及びtrans,trans−10,12−オクタデカ
ジエン酸を包含する組成物 1.5%(いずれも重量%)。CLA混合物には、
重量%で、約0.5%のリノリエート、約5.5%のオレエート及び約5%の他
の上記脂質が含まれていた。上記試験における抗糖尿病活性の陽性対照としては
、チアゾリジンジオン、TZD(RezulinTM,Parke−Davis,
アンアーバー、MI)を使用した。6週齢の雄ツッカー肥満(fa/fa)ラッ
ト及び痩せ同腹子(wt)をGenetics Models社(インディアナ
ポリス、IN)より購入した。この試験の主要目的が、インスリン作用を改善し
て糖尿病の発症を防ぐCLAの能力を判定することであったので、実験処置へ割
当てる前に、すべてのラットが正常血糖であることを確認した。ラットを実験食
で14日間維持した後で、CO2及び頚部脱臼によって安楽死させ、血液を採取 し、摂食後グルコース濃度(以下参照)をすぐに分析するか、又は以下に示すよ
うに血漿分析用ヘパリン加試験管へ入れた。副睾丸脂肪パッド及び肝臓を採取し
、重量を量った。副睾丸脂肪パッドのアリコートを、グルコース輸送分析のため
に緩衝化生理食塩水へ単離し、残りの副睾丸脂肪パッド及び腓腹筋を単離し、す
ぐに液体窒素で凍結し、mRNA及びタンパク質分析を実施するまで−80℃で
保管した。 実験食 3種類の等カロリー実験食を、脂肪6.5%(重量)を含有する変更したAI
N−76混合物に従って調合した(アメリカ栄養研究所:栄養試験の標準食に関
するアメリカ栄養研究所臨時委員会報告、J.Nutr.107,1340−1
348(1977)に記載された食餌。5重量%の脂肪の代わりに6.5重量%
の脂肪を含む)。必須脂肪酸であるリノール酸に富むコーン油をすべての食餌に
同量(5%)使用した。実験食は、コーン油5%+ラード1.5%+CLA0%
(対照食)、コーン油5%+CLA1.5%(CLA食)、又はコーン油5%+
ラード1.5%+トログリタゾン0.2%(TZD食)のいずれかを含有した。
1.5%のCLA用量が選択されたのは、この用量で肝臓におけるPPAR関連
遺伝子の発現がモジュレートされること(Belury,M.A.ら、Nutr
.Biochem.8:579−84(1997))及びマウス皮膚における腫
瘍産生が阻害されること(Belury,M.A.ら、Nutr.Cancer
26:149−157(1996))を示した我々の研究室による以前の研究
結果に基づいている。この試験で使用されたTZDの用量(0.2%)は、ツッ
カー(fa/fa)ラットにおいて、15日後に糖耐性を正常化し、上昇したグ
ルコース、トリグリセリド、遊離脂肪酸及び尿タンパク質を抑制するのに有効で
あると示されている。食餌は1日おきに与え、ラットは食物及び水を自由に摂取
できた。1週間に2回体重を測定し、新たに供給した食事と2日後にフィーダー
に残っている食事の量の差を測定することによって平均食餌消費量を評価した。
fa/faラットの平均体重及び消費された食餌量を考慮すると、fa/faラ
ットは体重gあたり約1.71mgのCLAを毎日摂取し、これは375mg/
日に相当した。 糖負荷試験 インスリンの作用に対するCLA及びTZDの効果を比較するために、食事介
入の第11日目に糖負荷試験を実施した。動物を一晩(16時間)絶食させた。
意識のあるラットにD−グルコース(1g/kg体重)を腹腔内注射し、尾静脈
より、注射前(0分)、注射後2、5、10、15、20、40、60、120
及び180分の時点で血液サンプルを採取した。 血液代謝物及びホルモン濃度の定量 One Touchグルコースメーター(Lifescan社)を用いて血糖
レベルを定量した。血漿インスリンレベルは市販のラジオイムノアッセイキット
(Linco Research,セントチャールズ、MO)を使用して定量し
た。血漿の非エステル化脂肪酸は比色測定キット(和光純薬)を使用して定量し
た。血漿トリグリセリド濃度は市販キット(Sigma Diagnostic
s,セントルイス、MO)を使用して定量した。
【0033】 図10は、糖負荷試験の結果を示す。予測されるように、fa/faラットで
は血液からグルコースを除去する能力の減少が見られる(肥満対照と痩せ対照を
比較すること)。CLAかTZDのいずれかを受けたfa/faラットでは、血
糖値はそれぞれの対照動物に比較してずっと速やかに減少した。糖負荷試験はイ
ンスリン非依存型糖尿病(NIDDM)の存在を評価するために用いられる汎用
的な試験なので、図10に示したデータは、糖耐性の改善についてCLAがTZ
Dと同じくらい有効であることを明瞭に示す。従って、CLAは、NIDDMを
有する個体への有効な治療薬となる可能性がある。
【0034】 循環インスリン、血漿トリグリセリド及び循環の遊離脂肪酸の相対レベルを示
す結果を表3に示す。
【0035】
【表3】
【0036】 予測されたように、fa/faラットは、wt動物に比較してより高い血漿イ
ンスリン及びトリグリセリドを示した。しかしながら、CLAは、血漿インスリ
ン、トリグリセリド及び遊離脂肪酸を50〜60%減少させ、糖尿病の症状を有
意に改善した。さらに、TZDはfa/faラットにおいて循環インスリン、ト
リグリセリド及び遊離脂肪酸を顕著に減少させ、TZDを有効な抗糖尿病薬とし
て裏付けた。CLAを使用する糖耐性の正常化及び他の生物学的効果に関するさ
らなる情報については、Biochem.Biophys.Res.Comm.
,244,678−682(1998)が参考になり得る。
【0037】 以上の図表及び説明において本発明を詳しく述べたが、それは説明のためであ
って、制限するようなものではないと考慮されなければならない。好ましい態様
だけを記述したのであり、本発明の精神に含まれるあらゆる変更及び改良が保護
されることが望ましいと考えられる。さらに、本明細書に引用された参考文献は
いずれも当技術分野の水準を示し、そのまま参照により本明細書に組込まれてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、ペルオキシソーム増殖因子の作用機序を示す。
【図2】図2は、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPRA)のC
LAによる活性化の生物学的効果を示す。
【図3】図3は、異なるPPRAサブタイプについて、異なる濃度のCLA
及び100μMのWy14,643で産生されるクロラムフェニコールアセチル
トランスフェラーゼの量を対照に対する比率として示すグラフである。左パネル
、PPARα;中央パネル、PPARβ;右パネル、PPARγ。
【図4】図4は、様々なCLA異性体が3種の異なるPPARサブタイプを
活性化する程度を示す棒グラフである。すべての化学薬品はジメチルスルホキシ
ド(DMSO)に溶かして100μMとして与えた。PPARα(Wy14,6
43)、PPARβ(ベザフィブレート;2−[4−2−[(4−クロロベンゾ
イル)アミノ]−エチル]フェノキシ]−2−メチルプロパン酸])及びPPA
Rγ(トログリタゾン)の陽性対照を比較のために示す。使用したフランは、C
LAの酸化生成物である8−(5−ヘキシル−2−フリル)−オクタン酸であっ
た。データは2回の実験の平均を示す。
【図5】図5は、CLA及び様々なCLA異性体が完全長のPPARαを活
性化する程度を示す棒グラフである。パネルAは、完全長のマウスPPARαの
CLAによる活性化を示す。トランスフェクトされた細胞を上昇濃度(0μM、
5μM、10μM、50μM、100μM、150μM又は200μM)のCL
A混合物で6時間処理した。星印は、DMSO処理細胞から有意に異なる(p<
0.05,n=3)数値を示す;パネルBは、CLAの様々な幾何異性体による
完全長mPPARαの活性化を示す。トランスフェクトされた細胞を示したそれ
ぞれの活性化剤100μMで6時間処理した。異なる文字は有意差(p<0.0
5,n=3)を示す。
【図6】図6は、CLA及び様々なCLA異性体が完全長のPPARβを活
性化する程度を示す棒グラフである。トランスフェクトされた細胞を示した化合
物100μMで処理した。星印は有意差(p<0.05,n=3)を示す。
【図7】図7は、CLA及び様々なCLA異性体が完全長のマウスPPAR
γを活性化する程度を示す棒グラフである。トランスフェクトされた細胞を示し
た化合物100μMで6時間処理した。星印は有意差(p<0.05,n=3)
を示す。
【図8】図8は、3T3−L1前脂肪細胞の分化マーカーに対するCLAの
効果を示す棒グラフである。集密状態のマウス前脂肪細胞を、指定濃度のCLA
、100μMのWy14,643(Wy)又は担体(DMSO)を含有する誘導
培地で48時間処理した。次いで、インスリン入りの誘導培地を細胞へ加えた。
定量的RT−PCRを、各遺伝子に特異的な内部標準を使用して実施した。デー
タは、β−アクチンの発現で補正した、DMSO処理細胞に対する比率として3
回のサンプルの平均値として表されている。
【図9】図9は、組織特異的な遺伝子発現に対するCLA及びトログリタゾ
ン(TZD)の効果を示す棒グラフである。ACO及びmAP2をRT−PCR
により定量した。星印は、対照の食餌を与えたラットからの統計的有意差(p<
0.05)を示す。
【図10】図10は、糖耐性に対する食餌CLAの効果を示すグラフである
。ツッカー痩せ(パネルA)又はfa/fa(肥満、パネルB)ラットに実験食
を14日間与え、糖耐性を測定した。数値は平均グルコース(mg/dl)±S
.D.(n=4[痩せラット]又は8[fa/faラット])を表す。
【手続補正書】
【提出日】平成13年3月2日(2001.3.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (71)出願人 Office of Technolog y Transfer,1063 Hovde Hall,West Lafayett e,Indiana 47907,Unite d States of America (72)発明者 ヴァンデン・ヒューヴェル,ジョン・ピー アメリカ合衆国ペンシルバニア州16807, ポート・マチルダ,ジェームズ・ヒル・ロ ード 101 (72)発明者 ベルリー,マーサ・エイ アメリカ合衆国インディアナ州47906,ウ エスト・ラファイエット,アイヴィー・ヒ ル・ドライブ 181 (72)発明者 ペック,ルイス・ダブリュー アメリカ合衆国インディアナ州47906,ウ エスト・ラファイエット,ウエスト・ 450・ノース 3200 Fターム(参考) 4C206 AA01 AA02 DB07 MA01 MA02 MA04 MA55 MA72 NA10 NA14 ZC35

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 治療有効量の複合リノール酸(CLA)を動物へ投与するこ
    とを含んでなる、前記動物の糖尿病を治療する方法。
  2. 【請求項2】 前記複合リノール酸が経口投与される、請求項1に記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記複合リノール酸がユニット剤形で投与される、請求項2
    に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記ユニット剤形が食物製品である、請求項3に記載の方法
  5. 【請求項5】 前記複合リノール酸が9,11−オクタデカジエン酸、その
    エステル、その幾何異性体、その塩及びそれらの混合物からなる群から選択され
    る、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記幾何異性体がtrans,trans;cis,cis
    ;trans,cis;及びcis,transからなる群から選択される配置
    を有する、請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記複合リノール酸が10,12−オクタデカジエン酸、そ
    のエステル、その幾何異性体、その塩及びそれらの混合物からなる群から選択さ
    れる、請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記幾何異性体がtrans,trans;cis,cis
    ;trans,cis;及びcis,transからなる群から選択される配置
    を有する、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記CLAがcis,trans−9,11−オクタデカジ
    エン酸及びtrans,cis−9,11−オクタデカジエン酸から主に構成さ
    れる、請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記CLAがcis,cis−9,11−オクタデカジエ
    ン酸から主に構成される、請求項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記複合リノール酸が約1mgの前記複合リノール酸/k
    g体重〜約10,000mgの前記複合リノール酸/kg体重で投与される、請
    求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記動物が哺乳動物である、請求項1に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記哺乳動物がヒトである、請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記複合リノール酸が製剤的に許容される担体媒質におい
    て投与される、請求項1に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記製剤的に許容される担体媒質が水を包含する、請求項
    14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 cis,trans−9,11−オクタデカジエン酸及び
    trans,cis−9,11−オクタデカジエン酸の混合物から主に構成され
    る、複合リノール酸の治療有効量を有する食物製品を含んでなる、糖尿病を治療
    するのに有用な食物組成物。
  17. 【請求項17】 前記混合物の前記治療有効量が、摂取あたり約1mgの前
    記混合物/kg体重から摂取あたり約10,000mgの前記混合物/kg体重
    を提供するのに十分である、請求項16に記載の食物組成物。
  18. 【請求項18】 cis,cis−9,11−オクタデカジエン酸から主に
    構成される、複合リノール酸の治療有効量を有する食物製品を含んでなる、糖尿
    病を治療するのに有用な食物組成物。
  19. 【請求項19】 前記複合リノール酸が、摂取あたり約1mgの前記cis
    ,cis−9,11−オクタデカジエン酸/kg体重〜摂取あたり約10,00
    0mgの前記cis,cis−9,11−オクタデカジエン酸/kg体重を提供
    するのに十分な量で投与される、請求項18に記載の食物組成物。
  20. 【請求項20】 trans,cis−10,12−オクタデカジエン酸か
    ら主に構成される、複合リノール酸の治療有効量を有する食物製品を含んでなる
    、糖尿病を治療するのに有用な食物組成物。
  21. 【請求項21】 前記複合リノール酸が、摂取あたり約1mgの前記tra
    ns,cis−10,12−オクタデカジエン酸/kg体重〜摂取あたり約10
    ,000mgの前記trans,cis−10,12−オクタデカジエン酸/k
    g体重を提供するのに十分な量で投与される、請求項20に記載の食物組成物。
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