JP2005289818A

JP2005289818A - 動脈硬化抑制剤および治療剤

Info

Publication number: JP2005289818A
Application number: JP2004102647A
Authority: JP
Inventors: Shiro Sasakuri; 志朗笹栗; Ryoko Suzuki; 稜子鈴木
Original assignee: Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用等を有し、薬剤溶出ステント（ＤＥＳ）コーティング用薬剤として利用できる動脈硬化抑制剤および治療剤を提供する。
【解決手段】中枢神経系用剤として知られているエダラボン（Edaravone）を含有してなる動脈硬化抑制剤および治療剤。
【選択図】図２

Description

本発明は、動脈硬化抑制剤および治療剤、更に詳しくは、動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用等を有する動脈硬化抑制剤および治療剤に関する。

動脈硬化症とは、動脈壁が肥厚し、弾性を失った状態をいい、一般に、アテローム（粥状）硬化、メンケベルグ型（中膜）動脈硬化および細小動脈硬化の３型に分類されている。動脈硬化症病変の細胞レベルの変化として、（１）内皮細胞の慢性傷害に伴う内皮細胞の透過性亢進、内皮細胞活性化、単球の動員などの炎症、（２）平滑筋の遊走と細胞増殖、マトリックス合成や単球からのマクロファージ泡沫細胞（foam cell）形成、（３）脂質の細胞内外への蓄積による変性、（４）酸化脂質の細胞毒性に由来する泡沫細胞などの壊死と石灰化、（５）病変と血流の接触面で生じる血小板動員とフィブリン合成などの血栓症、等の現象が見られる。

薬剤溶出ステント（ＤＥＳ：drug-eluting stent）は、冠動脈狭窄症に対する画期的な治療法として注目を集めている新しい治療法である。既に、欧米では爆発的に臨床応用が進んでおり、近々本邦において臨床応用が開始される医療材料である。

ＤＥＳは、ステントで初期の拡張を確保し、さらに冠動脈インターベンション（intervention）急性期の合併症と慢性期のリコイルを予防しつつ、かつその後の血栓症や再狭窄を薬物により抑制するという考えのもとに開発されてきた治療法である。プラットフォームとなるステント、薬剤、薬剤を含んだキャリアーマトリックスという３つのコンポーネントから構成されている小さな金属製のチューブである（図１）。腕や大腿部の動脈から挿入されるカテーテルの先端部にバルーン（風船）と共に装着し、血管内の狭窄部でバルーンを膨らませ、狭窄した血管部を押し拡げ、薬剤をコーティングしたステントは留置してくることによって、血流を回復させる治療法に使用される。

ＤＥＳにコーティングする薬剤としては血栓症や再狭窄の原因を抑える細胞増殖抑制剤、免疫抑制剤、細胞外マトリクス修飾薬、抗血栓薬、内皮治癒促進剤などが考えられ、その効果の検討が行われている。現在、臨床的には抗癌剤であるタキソールが細胞増殖抑制剤という観点で主要な薬剤として用いられている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、抗癌剤は、本来良性疾患である動脈硬化や冠動脈狭窄症に用いる薬剤としては不適当であり、また、動脈硬化および冠動脈狭窄病変が多岐にわたる場合、ＤＥＳの副作用の発症も懸念される（例えば、非特許文献２参照）。

一方、エダラボン（Edaravone：3-Methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one）は、脳梗塞急性期に伴う神経症候、日常生活動作障害、機能障害の改善を効能・効果とする点滴静注で投与される中枢神経系用剤である。ハイドロキシラジカル等のフリーラジカルが、脳虚血後の主な傷害因子の一つであることは数多く報告されているが、エダラボンは、有害なラジカルを消去無害化することで、脳虚血後の神経細胞や血管内皮細胞の酸化傷害を防ぐ脳保護剤であることが報告されている（例えば、非特許文献３参照）。また、エダラボンは、細胞増殖抑制作用があることが知られている（例えば、非特許文献４参照）。

しかしながら、エダラボンが、動脈硬化抑制作用を有していることは、これまで知られていなかった。
Circulation，2003；108：788-794 Circulation，2001；104：473-479 日薬理誌 119，301-308 (2002) 第６２回癌学会総会演題２４９８−ＰＡ（２００３年９月２６日）

本発明の課題は、動脈硬化抑制剤および治療剤、更に詳しくは、動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用を有し、ＤＥＳコーティング用薬剤として利用できる動脈硬化抑制剤および治療剤を提供することにある。

本発明者らは、エダラボンがもつ細胞増殖抑制作用に注目し鋭意研究し、エダラボンを新しいＤＥＳコーティング用薬剤として利用出来る可能性を見出すと同時に、動脈硬化関連疾病抑制作用があることを見出し、本発明を完成するに至った。

具体的には、動脈硬化モデルであるウサギ（頚部動脈のバルーン傷害モデル）にエダラボンを静脈内注入することにより、ウサギの中膜および内膜部への脂肪の沈着、内膜の肥厚、石灰化が、著明に抑制されることが分かった（図３、４）。この実験結果は、静脈内注入によるin vivo生物活性であり、臨床的には動脈硬化、冠動脈再狭窄、動脈硬化巣の石灰化病変、動脈硬化病変の脂肪沈着、冠動脈再狭窄などの抑制剤としてエダラボンの薬効拡大が期待される。

これまでに知られている動脈硬化の薬としてスタチン系の薬剤があり、これらの薬剤は血中のコレステロール低下作用、抗炎症作用、抗酸化作用等を介して動脈硬化抑制作用を発揮することが知られている。エダラボンは、石灰化の抑制作用を動物モデルで発揮した薬剤である。これまでのステント植え込みで特に再狭窄率の高い病変のひとつに石灰化病変があるが、現在、石灰化病変に対して抑制作用を発揮する薬剤の報告はない。従って、エダラボンは、石灰化病変再狭窄をも阻止する新規の薬剤として有用であることが期待できる。

更に、エダラボンは上記効果に加え、細胞増殖抑制作用を有する点から、冠動脈再狭窄に関係が深い動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用を発揮することが予測され、本実験の本来の目的であったＤＥＳコーティング用薬剤としての有効性が推測された。

すなわち本発明は、エダラボン（Edaravone）またはその薬理的に許容し得る塩を有効成分として含有してなる動脈硬化抑制剤および治療剤（請求項１）や、動脈硬化抑制剤および治療剤が、動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用を有する請求項１記載の動脈硬化抑制剤および治療剤（請求項２）や、動脈硬化抑制剤および治療剤が、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用を有する請求項１記載の動脈硬化抑制剤および治療剤（請求項３）や、動脈硬化抑制剤および治療剤が、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用を有する請求項１記載の動脈硬化抑制剤および治療剤（請求項４）や、動脈硬化抑制剤および治療剤が、薬剤溶出ステント（ＤＥＳ）コーティング用薬剤である請求項１〜４記載の動脈硬化抑制剤および治療剤（請求項５）に関する。

本発明により、動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用等を有し、ＤＥＳコーティング用薬剤として利用できる動脈硬化抑制剤および治療剤を提供することができる。本発明の有効成分であるエダラボンは、中枢神経系用の医薬として利用されていたものであるから、その安全性は確認されているものであり、その製造方法や投与方法も確立されているものであるから、本発明の動脈硬化抑制剤および治療剤は、実用性の高い動脈硬化抑制剤および治療剤として期待できる。

本発明は、エダラボンまたはその薬理的に許容し得る塩を有効成分として含有してなる動脈硬化抑制剤および治療剤からなる。本発明における動脈硬化抑制剤および治療剤は、動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用等を有している。

本発明の薬理的に許容し得る塩としては、塩酸、硫酸等の無機酸塩、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、乳酸、クエン酸、安息香酸等の有機酸塩が例示される。

本発明のエダラボンの投与に当たっては、その対象に応じて、経口、皮下注射、静脈注射、局所投与等のいずれでもよい。また、製剤としては、通常、製薬的に許容される担体、賦形剤、その他添加剤を用いて製造した散剤、錠剤、細粒剤、丸剤、カプセル剤、顆粒剤等の経口剤、点眼剤、注射剤、坐剤等の非経口剤を挙げることができる。製薬的に許容される担体や賦形剤、その他添加剤としては、グルコース、ラクトース、ゼラチン、マンニトール、でんぷん、ケイ酸マグネシウム、コーンスターチ、ケラチン、コロイド状シリカ等があり、さらには、安定剤、増量剤、着色剤および芳香剤のような補助剤を含有してもよい。これらの製剤は、各々当業者に公知慣用の製造方法により製造できる。また、１日当たりの投与量は、患者の症状、体重、年齢、性別等によって異なり一概に決定できないが、通常成人１日当りエダラボン０．１〜１００ｍｇ／ｋｇ、好ましくは１〜１０ｍｇ／ｋｇ、より好ましくは２〜５ｍｇ／ｋｇを、１度ないし３度に分けて投与するのが好ましい。

更に、本発明においては、エダラボンをＤＥＳコーティング用薬剤として用いることもできる。ＤＥＳを構成するコンポーネントの一つであるステントとしては、急性期の適切な拡張を確保し、慢性期の血管のリコイルを防ぎ、しかも薬剤の局所投与のプラットホームとなるものであり、材質として、例えば、ステンレスやコバルト合金等の金属、あるいはポリ乳酸等の生分解性ポリマー等が使用される。また、キャリアーマトリックスは、ステントとの機械的な接着性、載せる薬剤との親和性や搭載可能な薬物量の設定、また薬物の放出速度をコントロールする材質として機能する。また、薬剤や生体組織との親和性などＤＥＳの要素すべてに関連し、かつ血管組織と直接の接触をする部分でもあるため非常に重要な要素であると考えられる。キャリアーマトリックスとしては、材質として、メタアクリル酸、メタアクリル酸ブチル、酢酸ビニル、ウレタン、グリコール酸、乳酸またはカプロクトン等のモノマーの単独もしくは２個以上組み合わせ共重合させたポリマー、あるいは、セラミックス等が例示され、ステントにコーティングして用いられる。薬剤は、直接ステント表面に共有結合で搭載することも可能であるが、通常は、上記ポリマーと混合し、ステントにコーティングし、搭載することができる。搭載する薬物の量は、患者の症状、体重、年齢、性別等によって異なり一概に決定できないが、通常成人として、１〜１０００ｍｇ、好ましくは５〜１００ｍｇ、より好ましくは、１０〜５０ｍｇを、一日１回、症状によっては２回投与するのが好ましい。薬剤を搭載したステントは、動脈から挿入されるカテーテルの先端部にバルーンと共に装着し、血管内の狭窄部でバルーンを膨らませ狭窄した血管部を押し拡げ、ステントは留置しておく。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

エダラボンによる酸化低比重リポ蛋白質（ＬＤＬ）処理ウサギ大動脈平滑筋細胞傷害の抑制（in vitro）
酸化ＬＤＬの処理は、健康なボランティアから回収した血液より超遠心を用いて調整したＬＤＬを硫酸銅とともにインキュベートし酸化を行った。一方、ウサギ由来血管平滑筋初代培養細胞はエクスプラント（explant）法で得た。エクスプラント法で得られたラット血管平滑筋細胞を２４穴の培養プレートに培養し、３７℃のCO₂インキュベータで９時間維持した。その後、エダラボンの処理を行わなかったものおよびエダラボンを添加したものそれぞれに、酸化ＬＤＬの０μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ、３００μｇ／ｍｌを添加し１０時間培養した。１０時間後, 細胞を再度トリプシン処理により回収し、トリパンブルー染色で生細胞数を数えた。その結果を図２に示す。

動脈硬化において、プラークの安定化は突発死を阻止するため重要である。ラジカル、特に、酸化ＬＤＬによってプラークを構成する平滑筋細胞が傷害されることが知られているが、図２に示すように、エダラボンは、酸化ＬＤＬによる平滑筋数の減少を阻止することが判明した。このことから、エダラボンは、動脈硬化層のプラークの安定化に重要な平滑筋細胞の細胞死を抑制することが期待され、動脈硬化抑制剤および治療剤として有用である。

ウサギ頚部動脈のバルーン傷害モデルにおけるエダラボンの動脈硬化にあたえる効果（In vivo）
日本家兎（３ｋｇ前後、６ヶ月齢、オス）の右頸動脈を約３ｃｍ幅にわたり、麻酔下で3F Fogarty catheter (Edwards Lifesciences)を用いて傷害した。兎はエダラボン１０ｍｇ／ｋｇ／ｄａｙ静脈内注入群と薬の処理無し（コントロール）の２群にわけ、バルーン傷害後４週間１％高コレステロール食を与えた。４週間後犠死せしめ、病変をホルマリンで固定後病理標本を作成し、HE、 SudanII（脂質染色）、 Elastica Van Gieson 染色、コッサ反応（石灰化病変の検出）を行い、エダラボンの作用を評価した。その結果を図３および４に示す。

コントロールで認められる中膜および内膜部の脂肪の沈着、内膜の肥厚、石灰化が、エダラボン投与群で著明に抑制された。

薬剤溶出ステント（ＤＥＳ：drug-eluting stent）の構造を示す図である。エダラボンによる酸化低比重リポ蛋白質（ＬＤＬ）処理ウサギ動脈平滑筋細胞傷害の抑制（in vitro）効果を示す図である。ウサギ頚部動脈のバルーン傷害モデルにおけるエダラボンの動脈硬化にあたえる効果（In vivo）を示すもので、ＨＥ染色とElastica van Gieson 染色による、脂肪の沈着および内膜の肥厚に対する効果を示す図である。ウサギ頚部動脈のバルーン傷害モデルにおけるエダラボンの動脈硬化にあたえる効果（In vivo）を示すもので、コッサ反応とSudanIIによる、脂肪の沈着および石灰化に対する効果を示す図である。

Claims

エダラボン（Edaravone）またはその薬理的に許容し得る塩を有効成分として含有してなる動脈硬化抑制剤および治療剤。
動脈硬化抑制剤および治療剤が、動脈硬化巣の石灰化病変抑制作用を有する請求項１記載の動脈硬化抑制剤および治療剤。
動脈硬化抑制剤および治療剤が、動脈硬化病変の脂肪沈着抑制作用を有する請求項１記載の動脈硬化抑制剤および治療剤。
動脈硬化抑制剤および治療剤が、動脈平滑筋細胞の肥厚抑制作用を有する請求項１記載の動脈硬化抑制剤および治療剤。
動脈硬化抑制剤および治療剤が、薬剤溶出ステント（ＤＥＳ）コーティング用薬剤である請求項１〜４記載の動脈硬化抑制剤および治療剤。