JP2006008714A - Matrix metalloproteinase inhibitor - Google Patents

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Yumiharu Okada
裕実春 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new medicine for inhibiting matrix metalloproteinase (MMP), and to provide an agent for inhibiting / treating diseases including the growth and metastasis of tumor, in which MMP is estimated to participate. <P>SOLUTION: The matrix metalloproteinase (MMP) inhibitor, the tumor growth and metastasis inhibitor, and the therapeutic agent for diseases in which MMP participates, each, contains astaxanthin and/or its ester as an active ingredient. The MMP inhibitor is able to be useful for treating diseases in which MMP is estimated to participate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤に関する。より詳細には、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤、および腫瘍の増殖および転移抑制剤を包含するマトリックスメタロプロテイナーゼが関与する疾患の治療剤に関する。   The present invention relates to a matrix metalloproteinase inhibitor. More specifically, the present invention relates to a matrix metalloproteinase inhibitor containing astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient, and a therapeutic agent for diseases involving matrix metalloproteinases including tumor growth and metastasis inhibitors.

マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)は、細胞外マトリックス構成成分(例えば、コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、ゼラチン、プロテオグリカンなど)を基質として、タンパク質分解活性を示す亜鉛エンドペプチダーゼのスーパーファミリーである。MMP−1(繊維芽コラゲナーゼ)、MMP−2(72kDaゼラチナーゼ)、MMP−9(92kDaゼラチナーゼ)、MMP−3(ストロメライシン1)、MMP−10(ストロメライシン2)、MMP−11(ストロメライシン3)、MMP−7(マトリライシン)、MMP−8(神経栄養性コラゲナーゼ)、MMP−13(コラゲナーゼ3)、メタロエラスターゼ(MMP−12)などがある。   Matrix metalloproteinases (MMPs) are a superfamily of zinc endopeptidases that exhibit proteolytic activity using extracellular matrix components (eg, collagen, fibronectin, laminin, gelatin, proteoglycan, etc.) as substrates. MMP-1 (fibroblast collagenase), MMP-2 (72 kDa gelatinase), MMP-9 (92 kDa gelatinase), MMP-3 (Stromelysin 1), MMP-10 (Stromelysin 2), MMP-11 (S Tromelysin 3), MMP-7 (matrilysin), MMP-8 (neurotrophic collagenase), MMP-13 (collagenase 3), metalloelastase (MMP-12) and the like.

これらのMMPに共通した性質として、(1)活性中心にZn2+を有し、酵素活性にカルシウムイオン(Ca2+)を必要とすること、(2)潜在型酵素として分泌され、細胞外で活性化を受けること、(3)アミノ酸配列に高い相同性を有すること、(4)生体内に存在する種々の細胞外マトリックス成分分解能をもつこと、(5)共通のインヒビターである組織メタロプロテイナーゼインヒビター(TIMP)によって活性が阻害されることなどが知られている。 Properties common to these MMPs are: (1) having Zn 2+ at the active center and requiring calcium ion (Ca 2+ ) for enzyme activity; (2) secreted as a latent enzyme and active extracellularly (3) having high homology to the amino acid sequence, (4) having a resolution of various extracellular matrix components existing in the living body, and (5) a tissue metalloproteinase inhibitor (common inhibitor) ( It is known that the activity is inhibited by TIMP).

既知のMMP阻害剤の多くは、天然アミノ酸をベースとするペプチド誘導体であり、MMPの天然基質中の開裂部位との類似体である。なかでも、コラーゲンの切断点近傍の基質(Gly−Ile−Ala−GlyまたはGly−Leu−Ala−Gly)が、コラゲナーゼと高い親和性を有し、この基質の切断部位に亜鉛親和性基を有するように化学修飾を行った基質アナログマトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤が、数多く研究されている(例えば、特許文献1)。しかし、これらの基質アナログ阻害剤は、ペプチドアナログであるために種々の問題点があることが予想される。そこで、ペプチド構造がより少ない、プソイドペプチドまたはペプチド様物質としては、例えば、スルホンアミド化合物(例えば、特許文献2)、ヒドロキサム酸化合物(例えば、特許文献3)、アミノブタン酸誘導体(例えば、特許文献4)、カルボン酸誘導体(例えば、特許文献5)などが挙げられる。一方、天然物由来のMMP阻害剤もいくつか知られている(例えば、特許文献6および7)。   Many of the known MMP inhibitors are peptide derivatives based on natural amino acids and are analogs to cleavage sites in the natural substrate of MMP. Among them, the substrate (Gly-Ile-Ala-Gly or Gly-Leu-Ala-Gly) near the collagen cleavage point has a high affinity for collagenase, and has a zinc affinity group at the cleavage site of this substrate. Many substrate analog matrix metalloproteinase inhibitors chemically modified in this way have been studied (for example, Patent Document 1). However, these substrate analog inhibitors are expected to have various problems because they are peptide analogs. Accordingly, pseudopeptides or peptide-like substances having a smaller peptide structure include, for example, sulfonamide compounds (for example, Patent Document 2), hydroxamic acid compounds (for example, Patent Document 3), aminobutanoic acid derivatives (for example, Patent Documents). 4), carboxylic acid derivatives (for example, Patent Document 5) and the like. On the other hand, some MMP inhibitors derived from natural products are also known (for example, Patent Documents 6 and 7).

MMPは、生理学的および病理学的な組織分解のいずれにも大きく関与する。例えば、皮膚は、コラーゲン、エラスチンなどの種々のタンパク質により構造や正常な代謝を維持し、水分を保持している。しかし、MMPによるこれらのタンパク質の分解は、たるみ、シワ、乾燥などの原因となる。また、MMPが関与する疾患としては、慢性関節リウマチ、骨関節症、骨粗鬆症、歯周病、多発性硬化症、歯肉炎、角膜表皮および胃の潰瘍、アテローム性動脈硬化症、病態の悪化に関わる血管新生、ならびに腫瘍の増殖・転移のような疾患を含む結合組織の破壊から生じる多数の疾患が挙げられる。特に、腫瘍の増殖・転移においては、腫瘍細胞の結合組織への浸潤のみならず、血管新生を助け、血管基底膜の分解を引き起こすことにより、癌細胞が血管に侵入して血流に乗り、その結果転移を引き起こす。   MMP is greatly involved in both physiological and pathological tissue degradation. For example, the skin maintains its structure and normal metabolism by various proteins such as collagen and elastin, and retains moisture. However, the degradation of these proteins by MMP causes sagging, wrinkles, and drying. In addition, diseases related to MMP include rheumatoid arthritis, osteoarthritis, osteoporosis, periodontal disease, multiple sclerosis, gingivitis, corneal epidermis and gastric ulcer, atherosclerosis, and worsening of the disease state. There are numerous diseases resulting from the destruction of connective tissue including angiogenesis and diseases such as tumor growth and metastasis. In particular, in tumor growth / metastasis, not only tumor cells infiltrate connective tissue, but also help angiogenesis and cause degradation of the vascular basement membrane. As a result, it causes metastasis.

血管新生が関与する疾病の1つである癌の治療法としては、一般的に外科的方法、放射線療法、化学療法(薬剤投与)などが行われている。これらのうち化学療法としては、直接腫瘍細胞に作用して腫瘍細胞を死滅させる薬剤を投与する治療法が広く適用されており、このような治療法に適用するための抗腫瘍剤についての提案は多い。しかし、このような薬剤は、腫瘍細胞を死滅させると共に正常細胞にも作用するため、癌の治療効果は高いが、副作用が非常に強いという欠点がある。また、このような薬剤は、細胞単位で効いても、腫瘍塊の深部まで届かないため、根本的な解決とならない。さらに、癌はその器官が異なると性質も異なり、抗腫瘍剤の選択や投与方法が異なることは珍しくなく、様々な種類の癌に対して効果を有する抗腫瘍剤が望まれている。   As a method for treating cancer, which is one of the diseases associated with angiogenesis, surgical methods, radiation therapy, chemotherapy (drug administration) and the like are generally performed. Among these, as chemotherapy, treatment methods that administer drugs that act directly on tumor cells and kill tumor cells are widely applied, and proposals for antitumor agents to be applied to such treatment methods are Many. However, since such a drug kills tumor cells and also acts on normal cells, it has a high therapeutic effect on cancer, but has a drawback of having extremely strong side effects. In addition, even if such a drug works on a cell-by-cell basis, it does not reach the deep part of the tumor mass, so it is not a fundamental solution. Furthermore, cancers have different properties depending on their organs, and it is not uncommon for the selection and administration method of antitumor agents to differ, and antitumor agents that are effective against various types of cancer are desired.

カロテノイド(カロチノイド)は、動物、植物、および微生物に広く分布し、その数約600種におよぶ黄〜橙〜赤色を呈する脂溶性生体色素である。その一種であるアスタキサンチンは、オキアミ、エビ、カニなどの甲殻類、サケ・マスの筋肉・卵(イクラなど)、タイ・コイ・金魚などの体表などに含有されている。アスタキサンチンは、プロビタミンAとなり得ることや顕著な抗酸化作用を有することだけでなく、抗腫瘍剤としての可能性も知られている。例えば、膀胱癌、口腔癌、および結腸癌の腫瘍形成抑制作用(非特許文献1);抗ストレス作用(特許文献8);アポトーシス誘導作用(特許文献9);トポイソメラーゼ阻害作用(特許文献10);プロテインキナーゼ阻害作用(特許文献11); UV照射からの皮膚の防御作用(非特許文献2);乳癌増殖抑制作用(非特許文献3);アスタキサンチン誘導体の一種による腫瘍形成阻害作用(非特許文献4);免疫応答増強作用(非特許文献5)などが報告されている。しかし、上記のようなMMP阻害や腫瘍転移抑制に関しては、全く報告がない。
特表2004−529874号公報 特開2002−284686号公報 特開2003−321435号公報 特開2003−212831号公報 特開平10−130217号公報 特表2004−520294号公報 特開2005−8539号公報 特開平9−124470号公報 特開2001−114673号公報 特開2001−114674号公報 特開2001−114683号公報 T. Tanakaら、Carcinogenesis,1995年,16巻,12号,pp.2957-2963 N.M. LyonsおよびN.M. O'Brien、J. Dermatol. Sci.,2002年,30巻,pp.73-84 B.P. Chewら、Anticancer Res.,1999年,19巻,pp.1849-1853 L.M. Hixら、Cancer Lett.,2004年,211巻,pp.25-37 H. Jyonouchiら、Nutr. Cancer,2000年,36巻,1号,pp.59-65
Carotenoids (carotenoids) are fat-soluble biological pigments that are widely distributed in animals, plants, and microorganisms, and have about 600 to yellow to orange to red colors. Astaxanthin, which is one type, is contained in crustaceans such as krill, shrimp and crabs, salmon and trout muscles and eggs (such as salmon roe), and body surfaces such as Thai, carp and goldfish. Astaxanthin is known not only to be provitamin A and to have a remarkable antioxidant effect, but also as a potential antitumor agent. For example, tumor formation inhibitory action of bladder cancer, oral cancer, and colon cancer (Non-patent Document 1); anti-stress action (Patent Document 8); apoptosis-inducing action (Patent Document 9); topoisomerase inhibitory action (Patent Document 10); Protein kinase inhibitory action (Patent Document 11); Skin protective action from UV irradiation (Non-Patent Document 2); Breast cancer growth inhibitory action (Non-Patent Document 3); ); Immune response enhancing action (Non-patent Document 5) has been reported. However, there is no report about MMP inhibition and tumor metastasis suppression as described above.
Special Table 2004-529874 JP 2002-284686 A JP 2003-321435 A JP 2003-212831 A JP-A-10-130217 JP-T-2004-520294 JP 2005-8539 A JP-A-9-124470 JP 2001-114673 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-114674 JP 2001-114683 A T. Tanaka et al., Carcinogenesis, 1995, 16 (12), pp.2957-2963 NM Lyons and NM O'Brien, J. Dermatol. Sci., 2002, 30, pp. 73-84 BP Chew et al., Anticancer Res., 1999, 19, pp.1849-1853 LM Hix et al., Cancer Lett., 2004, 211, pp. 25-37 H. Jyonouchi et al., Nutr. Cancer, 2000, 36, 1, pp.59-65

本発明は、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)を阻害する新たな薬剤を提供することを目的とする。本発明はさらに、MMPが関与すると考えられる腫瘍の増殖および転移の抑制剤、ならびにMMPが関与すると考えられる疾患および症状の治療剤を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the novel chemical | medical agent which inhibits a matrix metalloproteinase (MMP). It is another object of the present invention to provide an inhibitor of tumor growth and metastasis that is considered to involve MMP, and a therapeutic agent for diseases and symptoms that are considered to involve MMP.

本発明者らは、上記のように抗腫瘍剤としての可能性が報告されているアスタキサンチンについて種々の検討を行ったところ、アスタキサンチンがマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)阻害活性を有することを見出し、本発明を完成した。   As a result of various studies on astaxanthin, which has been reported as an antitumor agent as described above, the present inventors have found that astaxanthin has a matrix metalloproteinase (MMP) inhibitory activity. Was completed.

すなわち、本発明は、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤を提供する。   That is, the present invention provides a matrix metalloproteinase inhibitor containing astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient.

1つの実施態様では、上記マトリックスメタロプロテイナーゼは、表皮および真皮の構成タンパク質の分解に関与する。   In one embodiment, the matrix metalloproteinase is involved in the degradation of epidermal and dermal constituent proteins.

本発明はまた、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、腫瘍の増殖および転移抑制剤を提供する。   The present invention also provides a tumor growth and metastasis inhibitor comprising astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient.

本発明はさらに、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、マトリックスメタロプロテイナーゼが関与する疾患の治療剤を提供する。   The present invention further provides a therapeutic agent for diseases involving matrix metalloproteinases, which contains astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient.

本発明によれば、新たなマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)阻害剤が提供される。このMMP阻害剤は、組織分解および炎症を伴う症状、例えば、腫瘍増殖、関節リウマチ、糖尿病性網膜症などの疾病の治療剤として用いられ得る。特に、本発明によれば、腫瘍転移抑制剤も提供される。さらに、本発明のMMP阻害剤および腫瘍の増殖および転移抑制剤は、低毒性であるため、安全性が高い。また、本発明のMMP阻害剤は、表皮および真皮の構成タンパク質の分解に関与するMMP、すなわちコラゲナーゼやエラスターゼなどを阻害するため、肌にはりを与え、シワ生成を抑制し、そして皮膚を保湿するという効果も得られる。   According to the present invention, a novel matrix metalloproteinase (MMP) inhibitor is provided. This MMP inhibitor can be used as a therapeutic agent for conditions associated with tissue degradation and inflammation, for example, diseases such as tumor growth, rheumatoid arthritis, diabetic retinopathy and the like. In particular, according to the present invention, a tumor metastasis inhibitor is also provided. Furthermore, since the MMP inhibitor and tumor growth and metastasis inhibitor of the present invention have low toxicity, they are highly safe. In addition, the MMP inhibitor of the present invention inhibits MMPs involved in degradation of epidermal and dermal constituent proteins, that is, collagenase, elastase, and the like, thus giving skin skin, suppressing wrinkle formation, and moisturizing the skin. The effect is also obtained.

本発明のマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)阻害剤の有効成分であるアスタキサンチンおよび/またはそのエステルは、以下の式:   Astaxanthin and / or its ester, which is an active ingredient of the matrix metalloproteinase (MMP) inhibitor of the present invention, has the following formula:

Figure 2006008714
Figure 2006008714

(ここで、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または脂肪酸残基である)で示されるカロテノイドの一種である。アスタキサンチンのエステルとしては、特に限定されないが、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸などの飽和脂肪酸、あるいはオレイン酸、リノール酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、ビスホモ−γ−リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸などの不飽和脂肪酸のモノエステルまたはジエステルが挙げられる。これらは単独でまたは適宜組み合わせて用いることができる。アスタキサンチンは、β−カロチンの骨格の両端にオキソ基とヒドロキシ基とを余分に有する構造であるため、β−カロチンとは異なり、分子の安定性が低い。これに対し、両端のヒドロキシ基が不飽和脂肪酸などでエステル化されたエステル体(例えば、オキアミ抽出物)はより安定である。 (Here, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a fatty acid residue). The ester of astaxanthin is not particularly limited. For example, saturated fatty acids such as palmitic acid and stearic acid, or oleic acid, linoleic acid, α-linolenic acid, γ-linolenic acid, bishomo-γ-linolenic acid, arachidonic acid, Examples thereof include monoesters or diesters of unsaturated fatty acids such as eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid. These can be used alone or in appropriate combination. Astaxanthin has a structure having extra oxo groups and hydroxy groups at both ends of the skeleton of β-carotene, and therefore has low molecular stability unlike β-carotene. On the other hand, the ester body (for example, krill extract) in which the hydroxyl groups at both ends are esterified with unsaturated fatty acid or the like is more stable.

本発明に用いられるアスタキサンチンおよび/またはそのエステルは、化学的に合成されたものであっても、あるいは天然物由来のもののいずれであってもよい。後者の天然物としては、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを含有する赤色酵母;ティグリオパス(赤ミジンコ)、オキアミなどの甲殻類の殻;緑藻類などの微細藻類などが挙げられる。本発明においては、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルの特性を利用できるものであれば、どのような方法で生産されたアスタキサンチンおよび/またはそのエステルを含有する抽出物をも使用することができる。一般的には、これらの天然物からの抽出物が用いられ、抽出エキスの状態であっても、また必要により適宜精製したものであってもよい。本発明においては、このようなアスタキサンチンおよび/またはそのエステルを含有する粗抽出物や破砕粉体物、あるいは必要により適宜精製されたもの、化学合成されたものを、単独でまたは適宜組み合わせて用いることができる。体内での安定性を考慮すると、好ましくはエステル体が用いられる。   Astaxanthin and / or its ester used in the present invention may be either chemically synthesized or derived from natural products. Examples of the latter natural products include red yeast containing astaxanthin and / or an ester thereof; shellfish shells such as tigliopath (red daphnia) and krill; and microalgae such as green algae. In the present invention, an extract containing astaxanthin and / or its ester produced by any method can be used as long as the characteristics of astaxanthin and / or its ester can be utilized. In general, extracts from these natural products are used, and the extract may be in the form of an extract or may be appropriately purified as necessary. In the present invention, such a crude extract or crushed powder containing astaxanthin and / or an ester thereof, or an appropriately purified or chemically synthesized product containing astaxanthin and / or its ester may be used alone or in appropriate combination. Can do. Considering the stability in the body, an ester form is preferably used.

本発明のMMP阻害剤は、組織分解および炎症を伴う症状、例えば、慢性関節リウマチ、骨関節炎、オステオペニア(例えばオステオポローシス)、歯周炎、歯肉炎、角膜表皮もしくは胃潰瘍、皮膚老化、ならびに腫瘍の転移、浸潤および増殖(それらに限定されない)を治療または予防するのに有用であり得る。本発明のMMP阻害剤は、神経炎症性疾患(ミエリン分解を伴う疾患を包含する)、例えば、多発性硬化症、ならびに血管新生依存性疾患(関節炎症状および固形腫瘍増殖ならびに乾癬、増殖性網膜症、血管新生緑内障、眼内腫瘍、血管線維腫および血管腫を包含する)の処置にも有用であり得る。   The MMP inhibitors of the present invention can be used for conditions associated with tissue degradation and inflammation, such as rheumatoid arthritis, osteoarthritis, osteopenia (eg osteoporosis), periodontitis, gingivitis, corneal epidermis or gastric ulcer, skin aging, and tumors May be useful for treating or preventing metastasis, invasion and proliferation of (but not limited to). The MMP inhibitors of the present invention include neuroinflammatory diseases (including diseases involving myelin degradation), such as multiple sclerosis, and angiogenesis-dependent diseases (arthritic conditions and solid tumor growth as well as psoriasis, proliferative retinopathy) , Including neovascular glaucoma, intraocular tumors, hemangiofibromas and hemangiomas).

本発明の腫瘍の増殖および転移抑制剤およびMMPが関与する疾患の治療剤は、上記の本発明のMMP阻害剤と同様に、アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する。特に、ある種の乳癌などの転移性腫瘍の転移の抑制に有用である。   The tumor growth and metastasis inhibitor of the present invention and the therapeutic agent for diseases involving MMP contain astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient, similar to the MMP inhibitor of the present invention described above. In particular, it is useful for suppressing metastasis of metastatic tumors such as certain types of breast cancer.

本発明のMMP阻害剤または腫瘍の増殖および転移抑制剤もしくはMMPが関与する疾患の治療剤の投与経路は、経口投与または非経口投与のいずれであってもよい。その剤形は、投与経路に応じて適宜選択される。例えば、注射液、輸液、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、丸剤、腸溶剤、トローチ、内用液剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤、外用液剤、湿布剤、点鼻剤、点耳剤、点眼剤、吸入剤、軟膏剤、ローション剤、坐剤、経腸栄養剤などが挙げられる。これは、症状に応じてそれぞれ単独でまたは組み合わせて使用することができる。これらの製剤には、必要に応じて、賦形剤、結合剤、防腐剤、酸化安定剤、崩壊剤、滑沢剤、矯味剤などの医薬の製剤技術分野において通常用いられる補助剤が用いられる。   The route of administration of the MMP inhibitor of the present invention or tumor growth and metastasis inhibitor or therapeutic agent for a disease involving MMP may be either oral or parenteral. The dosage form is appropriately selected depending on the administration route. For example, injections, infusions, powders, granules, tablets, capsules, pills, enteric solvents, troches, liquids for internal use, suspensions, emulsions, syrups, liquids for external use, poultices, nasal drops, ear drops Agents, eye drops, inhalants, ointments, lotions, suppositories, enteral nutrients and the like. This can be used alone or in combination depending on the symptoms. In these preparations, auxiliary agents usually used in the pharmaceutical preparation technical field such as excipients, binders, preservatives, oxidation stabilizers, disintegrants, lubricants, and corrigents are used as necessary. .

本発明のMMP阻害剤または腫瘍の増殖および転移抑制剤もしくはMMPが関与する疾患の治療剤の投与量は、投与の目的や投与対象者の状況(性別、年齢、体重など)に応じて異なる。通常、成人に対して、アスタキサンチンフリー体換算で、経口投与の場合、1日あたり0.1mg〜2g、好ましくは4mg〜500mg、一方、非経口投与の場合、1日あたり0.01mg〜1g、好ましくは0.1mg〜500mgで投与され得る。   The dose of the MMP inhibitor of the present invention or tumor growth and metastasis suppressor or therapeutic agent for a disease involving MMP varies depending on the purpose of administration and the situation (sex, age, body weight, etc.) of the administration subject. Usually, for adults, 0.1 mg to 2 g per day, preferably 4 mg to 500 mg per day in the case of oral administration, in terms of astaxanthin free body, while 0.01 mg to 1 g per day for parenteral administration, Preferably it can be administered at 0.1 mg to 500 mg.

本発明のMMP阻害剤は、上記のような医薬品としてだけでなく、医薬部外品、化粧品、機能性食品、栄養補助剤、飲食物などとして使用することができる。医薬部外品または化粧品として使用する場合、必要に応じて、医薬部外品または化粧品などの技術分野で通常用いられている種々の補助剤とともに使用され得る。あるいは、機能性食品、栄養補助剤、または飲食物として使用する場合、必要に応じて、例えば、甘味料、香辛料、調味料、防腐剤、保存料、殺菌剤、酸化防止剤などの食品に通常用いられる添加剤とともに使用してもよい。また、溶液状、懸濁液状、シロップ状、顆粒状、クリーム状、ペースト状、ゼリー状などの所望の形状で、あるいは必要に応じて成形して使用してもよい。これらに含まれる割合は、特に限定されず、使用目的、使用形態、および使用量に応じて適宜選択することができる。   The MMP inhibitor of the present invention can be used not only as a pharmaceutical as described above, but also as a quasi-drug, cosmetic, functional food, nutritional supplement, food or drink, and the like. When used as a quasi-drug or cosmetic, it can be used together with various adjuvants commonly used in the technical field such as quasi-drug or cosmetic, if necessary. Or, when used as a functional food, nutritional supplement, or food and drink, it is usually used in foods such as sweeteners, spices, seasonings, preservatives, preservatives, bactericides, and antioxidants as necessary. You may use with the additive used. Further, it may be used in a desired shape such as solution, suspension, syrup, granule, cream, paste, jelly, etc., or as necessary. The ratio contained in these is not specifically limited, It can select suitably according to a use purpose, a usage form, and a usage-amount.

(調製例1:アスタキサンチンモノエステルの調製)
アスタキサンチンモノエステルを、次のように調製した。ヘマトコッカス・プルビアリス(Haematococcus pulvialis)K0084株を、25℃にて光照射条件下3%COを含むガスを通気しながら栄養ストレス(窒素源欠乏)をかけて培養し、シスト化した。シスト化した細胞を、当業者が通常用いる手段によって破砕し、エタノールで油性画分を抽出した。抽出物は、アスタキサンチン類の他に、トリグリセリドなどの脂質を含んでいた。抽出物を、合成樹脂吸着剤を用いるカラムクロマトグラフィーにかけて、アスタキサンチンのモノエステルを含む精製物を得た。この精製物をHPLCによって分析し、このアスタキサンチンモノエステル精製物が、分子量858のモノエステルを主成分として含み、アスタキサンチンの遊離体およびジエステル体を含まず、わずかにジグリセリドを含んでいることを確認した。
(Preparation Example 1: Preparation of astaxanthin monoester)
Astaxanthin monoester was prepared as follows. The Haematococcus pulvialis strain K0084 was cultured at 25 ° C. under irradiating gas containing 3% CO 2 under light irradiation conditions, under nutrient stress (nitrogen source deficiency), and cysted. The cysted cells were crushed by means commonly used by those skilled in the art, and the oily fraction was extracted with ethanol. The extract contained lipids such as triglycerides in addition to astaxanthins. The extract was subjected to column chromatography using a synthetic resin adsorbent to obtain a purified product containing an astaxanthin monoester. This purified product was analyzed by HPLC, and it was confirmed that this purified astaxanthin monoester contained a monoester having a molecular weight of 858 as a main component, did not contain free and diester forms of astaxanthin, and contained a slight amount of diglyceride. .

(実施例1:種々の酵素に及ぼす効果)
上記調製例1で得たアスタキサンチンモノエステルについて、種々の酵素の活性に及ぼす効果を検討した。アスタキサンチンモノエステルを、ジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、以下の表1および2に示す各酵素のアッセイ系に250μMとなるように添加してインキュベートした。
(Example 1: Effect on various enzymes)
The astaxanthin monoester obtained in Preparation Example 1 was examined for effects on the activities of various enzymes. Astaxanthin monoester was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO), added to the assay system for each enzyme shown in Tables 1 and 2 below, and incubated at 250 μM.

Figure 2006008714
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Figure 2006008714
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250μMのアスタキサンチンモノエステルによる各酵素活性の阻害率を表3にまとめて示す。   Table 3 summarizes the inhibition rate of each enzyme activity by 250 μM astaxanthin monoester.

Figure 2006008714
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試験に用いたマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)に対して、アスタキサンチンモノエステルは、いずれも非常に高い阻害率を示した。このことから、アスタキサンチンモノエステルは、MMP群全般に対して活性を阻害し得ることがわかった。   Astaxanthin monoester showed a very high inhibition rate with respect to the matrix metalloproteinase (MMP) used for the test. From this, it was found that astaxanthin monoester can inhibit the activity on the entire MMP group.

(参考例1:HUVECに対する50%致死濃度および阻害濃度の測定)
ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)(ATCC CRL−1730)を、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから入手し、1%Antibiotic-Antimycotic(GIBCO BRL, USA)を添加した10%ウシ胎児血清含有Endothelial Cell Growth Medium(CELL APPLICATIONS, USA))中、5%CO雰囲気下、37℃にて予備培養した。
(Reference Example 1: Measurement of 50% lethal concentration and inhibitory concentration against HUVEC)
Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) (ATCC CRL-1730) were obtained from American Type Culture Collection and endothelial cell growth containing 10% fetal bovine serum supplemented with 1% Antibiotic-Antimycotic (GIBCO BRL, USA) Medium (CELL APPLICATIONS, USA)) was pre-cultured at 37 ° C. in a 5% CO 2 atmosphere.

Matrigelマトリックス(BD Biosciences, USA)を融解して氷上で4℃にて保持し、そして50μLのマトリックスを96ウェル組織培養プレートの各ウェルに移した。プレートを37℃にて少なくとも1時間インキュベートして、マトリックス溶液を固化させた。   Matrigel matrix (BD Biosciences, USA) was thawed and kept on ice at 4 ° C., and 50 μL of matrix was transferred to each well of a 96-well tissue culture plate. The plate was incubated at 37 ° C. for at least 1 hour to solidify the matrix solution.

一方、上記調製例1で得たアスタキサンチンモノエステルを、ジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、次いで蒸留水で希釈して、40(v/v)%DMSO中に25000、2500、250、25、および2.5μMのアスタキサンチンモノエステルを含むストック試験溶液を調製した。   On the other hand, the astaxanthin monoester obtained in Preparation Example 1 above was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) and then diluted with distilled water to obtain 25000, 2500, 250, 25, and 40% in 40 (v / v)% DMSO. A stock test solution containing 2.5 μM astaxanthin monoester was prepared.

100μLのHUVEC懸濁液(約2.5×10細胞/ウェル)を、5%CO雰囲気下37℃にて96ウェルのMatrigelプレートに入れた。24時間後、100μLの増殖培地および上記の各ストック試験溶液またはベヒクル(40(v/v)%DMSO)2μLずつを、各2つのウェルに添加し、さらに72時間インキュベートした。DMSOおよびアスタキサンチンモノエステルの最終濃度は、250、25、2.5、0.25、および0.025μMであった。 100 μL of HUVEC suspension (approximately 2.5 × 10 3 cells / well) was placed in a 96-well Matrigel plate at 37 ° C. in a 5% CO 2 atmosphere. After 24 hours, 100 μL of growth medium and 2 μL of each of the above stock test solutions or vehicles (40 (v / v)% DMSO) were added to each of the two wells and incubated for a further 72 hours. The final concentrations of DMSO and astaxanthin monoester were 250, 25, 2.5, 0.25, and 0.025 μM.

インキュベーション終了後、20μLの90%alamarBlue試薬を個々のウェルに添加し、さらに6時間インキュベートした。次いで、各ウェルの蛍光強度を、Spectrafluor Plusプレートリーダーを用いて、励起波長530nmおよび発光波長590nmにて測定し、生存細胞数を計数した。これは、生存細胞が、alamarBlueを非蛍光性の酸化型(青)から蛍光性の還元型(赤)に変化させる能力に基づく。なお、50%致死濃度は、実験開始時の細胞数の50%になる濃度を算出し、そして50%阻害濃度は、コントロールであるベヒクルの場合における細胞数に対して50%の細胞数となる濃度を算出した。   At the end of the incubation, 20 μL of 90% alamarBlue reagent was added to each well and incubated for an additional 6 hours. Next, the fluorescence intensity of each well was measured at an excitation wavelength of 530 nm and an emission wavelength of 590 nm using a Spectrafluor Plus plate reader, and the number of viable cells was counted. This is based on the ability of viable cells to change alamarBlue from a non-fluorescent oxidized form (blue) to a fluorescent reduced form (red). The 50% lethal concentration is calculated as the concentration that gives 50% of the number of cells at the start of the experiment, and the 50% inhibitory concentration is 50% of the number of cells in the case of the control vehicle. Concentration was calculated.

この結果、HUVECに対するアスタキサンチンモノエステルの50%致死濃度(LC50)は250μM(DMSOへの最大溶解濃度)以上であり、毒性が低いことがわかった。さらに、50%阻害濃度(IC50)は51μMであり、比較的低い濃度で細胞増殖阻害効果を有することもわかった。 As a result, the 50% lethal concentration (LC 50 ) of astaxanthin monoester with respect to HUVEC was 250 μM (maximum dissolution concentration in DMSO), indicating that the toxicity was low. Furthermore, the 50% inhibitory concentration (IC 50 ) was 51 μM, and it was also found that the cell growth inhibitory effect was obtained at a relatively low concentration.

本発明によれば、新たなMMP阻害剤が提供される。このMMP阻害剤は、組織分解および炎症を伴う症状、例えば、慢性関節リウマチ、骨関節炎、オステオペニア(例えばオステオポローシス)、歯周炎、歯肉炎、角膜表皮もしくは胃潰瘍、皮膚老化、ならびに腫瘍の転移、浸潤および増殖(それらに限定されない)を治療または予防するのに有用であり得る。さらに、神経炎症性疾患(ミエリン分解を伴う疾患を包含する)、例えば、多発性硬化症、ならびに血管新生依存性疾患(関節炎症状および固形腫瘍増殖ならびに乾癬、増殖性網膜症、血管新生緑内障、眼内腫瘍、血管線維腫および血管腫を包含する)の処置にも有用であり得る。本発明によれば、新たな腫瘍の増殖および転移抑制剤も提供され、ある種の乳癌などの転移性腫瘍の増殖および転移を抑制するために有用である。また、本発明のMMP阻害剤を用いれば、肌にはりを与え、シワ生成を抑制し、そして皮膚を保湿するという効果も得られるので、化粧品としても有用である。   According to the present invention, a new MMP inhibitor is provided. This MMP inhibitor is a condition involving tissue degradation and inflammation, such as rheumatoid arthritis, osteoarthritis, osteopenia (eg osteoporosis), periodontitis, gingivitis, corneal epidermis or gastric ulcer, skin aging, and tumor metastasis Can be useful for treating or preventing, but not limited to, invasion and proliferation. In addition, neuroinflammatory diseases (including diseases involving myelin degradation), such as multiple sclerosis, and angiogenesis-dependent diseases (arthritic symptoms and solid tumor growth and psoriasis, proliferative retinopathy, angiogenic glaucoma, eye It may also be useful for the treatment of internal tumors, including angiofibromas and hemangiomas). According to the present invention, a novel tumor growth and metastasis inhibitor is also provided, which is useful for suppressing the growth and metastasis of metastatic tumors such as certain breast cancers. In addition, if the MMP inhibitor of the present invention is used, it is useful as a cosmetic because it provides skin elasticity, suppresses wrinkle formation, and moisturizes the skin.

Claims (4)

アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤。   A matrix metalloproteinase inhibitor comprising astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient. 前記マトリックスメタロプロテイナーゼが、表皮および真皮の構成タンパク質の分解に関与する、請求項1に記載の阻害剤。   The inhibitor according to claim 1, wherein the matrix metalloproteinase is involved in degradation of epidermal and dermal constituent proteins. アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、腫瘍の増殖および転移抑制剤。   A tumor growth and metastasis inhibitor comprising astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient. アスタキサンチンおよび/またはそのエステルを有効成分として含有する、マトリックスメタロプロテイナーゼが関与する疾患の治療剤。   A therapeutic agent for diseases involving matrix metalloproteinases, comprising astaxanthin and / or an ester thereof as an active ingredient.
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