JP2007182448A - 血管性病変の治療又は予防剤 - Google Patents

Abstract

【課題】副作用がなく、トランスフォーミング成長因子−β（ＴＧＦ−β）、メタロプロテアーゼ組織インヒンビター（ＴＩＭＰ）、コラーゲン等の亢進を抑制し、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化亢進を抑制することができる医薬製剤の提供。
【解決手段】活性炭、特に、球形活性炭を有効成分とする医薬製剤。
【効果】細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化の亢進の病態を示す疾患として、例えば、心疾患（例えば、心肥大又は心筋梗塞など）、肝疾患（例えば、慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、又は肝癌など）、腎疾患（例えば、慢性腎不全、間質性腎炎、腎炎、又は糖尿病性腎症など）、又は血管性病変（例えば、動脈硬化病変、又は糖尿病など）等に有効である。
【選択図】なし

Description

本発明は、マトリックス形成亢進抑制剤に関する。

細胞外マトリックス形成亢進及び／又は線維化の亢進には、トランスフォーミング成長因子−β（以下、ＴＧＦ−βと称する）等の発現が関与している。ＴＧＦ−βは、心臓、腎臓、又は肝臓等に分布しており、内皮細胞又は線維芽細胞等に作用し、細胞外基質（例えば、プロテオグリカン、フィブロネクチン、又はコラーゲン等）、すなわち、マトリックスの合成を促進させる作用がある。また、ＴＧＦ−βは、腫瘍組織において発現量の高いことが知られている。従って、ＴＧＦ−βの発現、濃度の亢進、及び／又は過剰産生は、線維化の亢進に関与し、細胞外マトリックスの異常な増加の起因となっていることから、様々な内科疾患［例えば、心疾患（例えば、心肥大又は心筋梗塞など）、肝疾患（例えば、慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、又は肝癌など）、腎疾患（例えば、慢性腎不全、間質性腎炎、腎炎、又は糖尿病性腎症など）、又は血管性病変（例えば、動脈硬化病変、又は糖尿病など）等］の進展に関与しているといえる。
更に、細胞外マトリックスの形成亢進には、ＴＧＦ−β以外にも、例えば、メタロプロテアーゼ組織インヒビター（Ｔｉｓｓｕｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ；以下、ＴＩＭＰと称する）又はコラーゲン等のｍＲＮＡの発現の亢進が関与しているといわれている。

細胞外マトリックスの形成亢進を抑制させる治療法の一つとして、アンタゴニストが考えられるが、充分に有効な治療法が未だ確立されておらず、副作用も懸念される。従って、特別な副作用がなく、ＴＧＦ−β、ＴＩＭＰ、及び／又はコラーゲン等の亢進を抑制させ、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化亢進を抑制させることのできる薬剤が望まれていた。
従って、本発明の課題は、体内において異常に細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化が亢進している疾患について、副作用等の薬害が少なく、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化の亢進を抑制させることのできる医薬製剤を提供することにある。
本発明者は、前記の課題を解決する目的で、鋭意研究を重ねたところ、医療用活性炭製剤の経口投与により、細胞外マトリックス形成亢進及び／又は線維化の亢進に関与するＴＧＦ−β、ＴＩＭＰ、及びコラーゲンの発現が抑制されることを見出した。更に、この点は、血中における線維化指標であるヒアルロン酸濃度の上昇及びプロリン水酸化酵素濃度の上昇がそれぞれ抑制されることからも確認した。本発明は、こうした知見に基づくものである。

本発明は、活性炭を有効成分とする、マトリックス形成亢進抑制剤に関する。
以下、本明細書において、本発明の「マトリックス形成亢進抑制剤」、本発明の「線維化亢進抑制剤」、本発明の「トランスフォーミング成長因子−β（ＴＧＦ−β）発現抑制剤」、本発明の「メタロプロテアーゼ組織インヒビター（ＴＩＭＰ）発現抑制剤」、本発明の「コラーゲンの発現抑制剤」、及び本発明の「マトリックス形成亢進の病態を示す疾患の治療又は予防剤」を集合的に、本発明の「医薬製剤」と称する。

本発明による医薬製剤を、例えば、経口薬として投与することにより、特別な副作用を起こさずに、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化の亢進を抑制することができる。従って、本発明による医薬製剤は、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化亢進の病態を示す疾患の治療又は予防に有効である。また、本発明による医薬製剤によれば、細胞外マトリックス形成亢進及び／又は線維化の亢進に関与するＴＧＦ−β、ＴＩＭＰ、及びコラーゲンの発現を抑制することができる。

本発明の医薬製剤の有効成分である活性炭としては、医療用に使用することが可能な活性炭であれば特に限定されるものではないが、経口投与用活性炭、すなわち、医療用に内服使用することが可能な活性炭が好ましい。
前記活性炭としては、例えば、粉末状活性炭又は球形活性炭を用いることができる。粉末状活性炭としては、従来から解毒剤として医療に用いられている公知の粉末状活性炭を用いることができるが、副作用として便秘を引き起こす場合があるので、球形活性炭を用いるのが好ましい。

球形活性炭としては、医療用に内服使用することが可能な球形状の活性炭であれば特に限定されない。この球形活性炭は吸着能に優れていることが好ましい。そのため、前記球形活性炭は、好ましくは直径０．０５〜２ｍｍ、より好ましくは０．１〜１ｍｍの球形活性炭である。また、好ましくは比表面積が５００〜２０００ｍ^２／ｇ、より好ましくは７００〜１５００ｍ^２／ｇの球形活性炭である。また、好ましくは細孔半径１００〜７５０００オングストロームの空隙量が０．０１〜１ｍｌ／ｇ、より好ましくは０．０５〜０．８ｍｌ／ｇの球形活性炭である。なお、上記の比表面積は、自動吸着量測定装置を用いたメタノール吸着法により測定した値である。空隙量は、水銀圧入ポロシメータにより測定した値である。前記の球形活性炭は、粉末活性炭に比べ、服用時に飛散せず、しかも、連続使用しても便秘を惹起しない点で有利である。直径が０．０５ｍｍ未満の場合は、便秘などの副作用の除去に充分な効果がなく、２ｍｍを超える場合は、服用し難いだけでなく、目的とする薬理効果も迅速に発現されない。
球形活性炭の形状は、重要な因子の１つであり、実質的に球状であることが重要である。球形活性炭の中では、後述の石油系ピッチ由来の球形活性炭が真球に近いため特に好ましい。

球形活性炭の製造には、任意の活性炭原料、例えば、オガ屑、石炭、ヤシ殻、石油系若しくは石炭系の各種ピッチ類又は有機合成高分子を用いることができる。球形活性炭は、例えば、原料を炭化した後に活性化する方法によって製造することができる。活性化の方法としては、水蒸気賦活、薬品賦活、空気賦活又は炭酸ガス賦活などの種々の方法を用いることができるが、医療に許容される純度を維持することが必要である。

球形活性炭としては、炭素質粉末からの造粒活性炭、有機高分子焼成の球形活性炭及び石油系炭化水素（石油系ピッチ）由来の球形活性炭などがある。
炭素質粉末からの造粒活性炭は、例えば、タール、ピッチ等のバインダーで炭素質粉末原料を小粒球形に造粒した後、不活性雰囲気中で６００〜１０００℃の温度に加熱焼成して炭化し、次いで、賦活することにより得ることができる。賦活方法としては、水蒸気賦活、薬品賦活、空気賦活又は炭酸ガス賦活などの種々の方法を用いることができる。水蒸気賦活は、例えば、水蒸気雰囲気中、８００〜１１００℃の温度で行われる。

有機高分子焼成の球形活性炭は、例えば、特公昭６１−１３６６号公報に開示されており、次のようにして製造することが可能である。縮合型又は重付加型の熱硬化性プレポリマーに、硬化剤、硬化触媒、乳化剤などを混合し、攪拌下で水中に乳化させ、室温又は加温下に攪拌を続けながら反応させる。反応系は、まず懸濁状態になり、更に攪拌することにより熱硬化性樹脂球状物が出現する。これを回収し、不活性雰囲気中で５００℃以上の温度に加熱して炭化し、前記の方法により賦活して有機高分子焼成の球形活性炭を得ることができる。
石油系ピッチ由来の球形活性炭は、直径が好ましくは０．０５〜２ｍｍ、より好ましくは０．１〜１ｍｍ、比表面積が好ましくは５００〜２０００ｍ^２／ｇ、より好ましくは７００〜１５００ｍ^２／ｇ、細孔半径１００〜７５０００オングストロームの空隙量が好ましくは０．０１〜１ｍｌ／ｇである。この石油系ピッチ由来の球形活性炭は、例えば、以下の２種の方法で製造することができる。

第１の方法は、例えば、特公昭５１−７６号公報（米国特許第３９１７８０６号明細書）及び特開昭５４−８９０１０号公報（米国特許第４７６１２８４号明細書）に記載されているように、まず、溶融状態で小粒球形状としたピッチ類を酸素により不融化した後、不活性雰囲気中で６００〜１０００℃の温度に加熱焼成して炭化し、次いで、水蒸気雰囲気中で８５０〜１０００℃の温度で賦活する方法である。第２の方法は、例えば、特公昭５９−１０９３０号公報（米国特許第４４２０４３３号明細書）に記載されているように、まず、溶融状態で紐状としたピッチ類を破砕した後、熱水中に投入して球状化し、次いで、酸素により不融化した後、上記の第１の方法と同様の条件で炭化、賦活する方法である。

本発明において有効成分の球形活性炭としては、（１）アンモニア処理などを施した球形活性炭、（２）酸化及び／又は還元処理を施した球形活性炭なども使用することができる。これらの処理を施すことのできる球形活性炭は、前記の石油系ピッチ由来の球形活性炭、炭素質粉末の造粒活性炭、有機高分子焼成の球形活性炭の何れであってもよい。

前記のアンモニア処理とは、例えば、球形活性炭を、１〜１０００ｐｐｍのアンモニアを含有するアンモニア水溶液で、アンモニア水溶液と球形活性炭の容量比を２〜１０として、１０〜５０℃の温度で、０．５〜５時間処理することからなる。前述の石油系ピッチ由来の球形活性炭にアンモニア処理を施した活性炭としては、特開昭５６−５３１３号公報（米国特許第４７６１２８４号明細書）に記載の球形活性炭を挙げることができる。例えば、アンモニア処理が施された球形活性炭としては直径が０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍ、比表面積が５００〜２０００ｍ^２／ｇ、好ましくは７００〜１５００ｍ^２／ｇ、細孔半径１００〜７５０００オングストロームの空隙量が０．０１〜１ｍｌ／ｇ、ｐＨが６〜８の球形活性炭を例示することができる。

前記の酸化処理とは、酸素を含む酸化雰囲気で高温熱処理を行なうことを意味し、酸素源としては、純粋な酸素、酸化窒素又は空気などを用いることができる。また、還元処理とは、炭素に対して不活性な雰囲気で高温熱処理を行なうことを意味し、炭素に対して不活性な雰囲気は、窒素、アルゴン若しくはヘリウム又はそれらの混合ガスを用いて形成することができる。

前記の酸化処理は、好ましくは酸素含有量０．５〜２５容量％、より好ましくは酸素含有量３〜１０容量％の雰囲気中、好ましくは３００〜７００℃、より好ましくは４００〜６００℃の温度で行われる。前記の還元処理は、好ましくは７００〜１１００℃、より好ましくは８００〜１０００℃の温度で不活性雰囲気中で行われる。

前述の石油系ピッチ由来の球形活性炭に酸化及び／又は還元処理を施した例としては、特公昭６２−１１６１１号公報（米国特許第４６８１７６４号明細書）に記載の球形炭素質吸着剤を挙げることができる。
酸化及び／又は還元処理が施された球形活性炭としては、直径が０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍ、比表面積が５００〜２０００ｍ^２／ｇ、好ましくは７００〜１５００ｍ^２／ｇ、細孔半径１００〜７５０００オングストロームの空隙量が０．０１〜１ｍｌ／ｇである球形活性炭が好ましい。

本発明の医薬製剤は、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化の亢進を抑制することができる。従って、本発明の医薬製剤は、ヒトをはじめとする哺乳動物における、細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化の亢進の病態を示す疾患の治療又は予防に有用である。細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化の亢進の病態を示す疾患としては、例えば、心疾患（例えば、心肥大又は心筋梗塞など）、肝疾患（例えば、慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、又は肝癌など）、腎疾患（例えば、慢性腎不全、間質性腎炎、腎炎、又は糖尿病性腎症など）、又は血管性病変（例えば、動脈硬化病変、又は糖尿病など）等を挙げることができる。
また、本発明の医薬製剤は、細胞外マトリックス形成亢進及び／又は線維化の亢進に関与するＴＧＦ−β、ＴＩＭＰ、及びコラーゲンの発現を抑制することができる。
本発明の医薬製剤における細胞外マトリックスの形成亢進及び／又は線維化亢進の抑制効果は、本発明の医薬製剤が、血中における線維化指標であるヒアルロン酸濃度及びプロリン水酸化酵素濃度の上昇を抑制することからも確認することができる。

本発明の医薬製剤は、好ましくは経口的に投与される。その投与量は、対象（哺乳動物、特にはヒト）、年齢、個人差、及び／又は病状などに依存する。例えば、ヒトの場合の１日当たりの投与量は、通常、球形活性炭量として０．２〜２０ｇであるが、症状により、投与量を適宜増減してもよい。また、投与は１回又は数回に分けて行なってもよい。球形活性炭は、そのまま投与してもよいし、活性炭製剤として投与してもよい。球形活性炭をそのまま投与する場合、球形活性炭を飲料水などに懸濁したスラリーとして投与することもできる。

活性炭製剤における剤形としては、顆粒、錠剤、糖衣錠、カプセル剤、スティック剤、分包包装体又は懸濁剤などの任意の剤形を採用することができる。カプセル剤の場合、通常のゼラチンカプセルの他、必要に応じ、腸溶性のカプセルを用いることもできる。顆粒、錠剤又は糖衣錠として用いる場合は、体内で元の微小粒子に解錠されることが必要である。活性炭製剤中の球形活性炭の含有量は、通常１〜１００％である。本発明において、好ましい活性炭製剤は、カプセル剤、スティック剤又は分包包装体である。これらの製剤の場合、球形活性炭は、そのまま容器に封入される。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。

《実施例１：球形活性炭の調製》
ナフサ熱分解により生成した軟化点１８２℃、キノリン不溶分１０重量％、Ｈ／Ｃ＝０．５３のピッチ７５ｋｇにナフタリン２５ｋｇを、攪拌翼のついた内容積３００リットルの耐圧容器に導入し、２１０℃に加熱溶融混合し、８０〜９０℃に冷却して押出紡糸に好適な粘度に調整し、径１．５ｍｍの孔を１００個有する下部の口金から５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下にピッチ混合物を５ｋｇ／ｍｉｎの割合で押出した。押出した紐状ピッチは、約４０°の傾斜を有するプラスチック製の樋に沿って１０〜２５℃の冷却槽に流入する。樋には流速３．０ｍ／ｓｅｃの水を流下することにより、押出直後の紐状ピッチは連続的に延伸される。冷却槽には径５００μｍの紐状ピッチが集積する。水中に約１分間放置することにより紐状ピッチは固化し、手で容易に折れる状態のものが得られる。この紐状ピッチを高速カッターに入れ水を加える。１０〜３０秒間攪拌すると紐状ピッチの破砕は完了し、棒状ピッチとなる。顕微鏡で観察すると円柱の長さと直径の比は平均１．５であった。

次にこの棒状ピッチを濾別し、９０℃に加熱した０．５％ポリビニルアルコール水溶液１ｋｇ中に棒状物１００ｇを投入し、溶融し、攪拌分散し、冷却して球形粒子を形成した。
大部分の水を濾別した後、得られた球形粒子を抽出器に入れ、ヘキサンを通液してナフタレンを抽出除去し、通風乾燥した。次いで、流動床を用いて、加熱空気を流通して２５℃／Ｈｒで３００℃まで昇温し、更に３００℃に２時間保持して不融化した。続いて、水蒸気中で９００℃まで昇温し、９００℃で２時間保持して炭化賦活を行ない、多孔質の球形活性炭を得た。得られた球形活性炭の直径は０．０５〜１．０ｍｍであり、こうして得られた球形活性炭を流動床を用いて、６００℃で酸素濃度３％の雰囲気下で３時間処理した後、窒素雰囲気下で９５０℃まで昇温し、９５０℃で３０分間保持して、酸化及び還元処理を施した石油系ピッチ由来の球形活性炭を得た。この球形活性炭の直径は０．０５〜１ｍｍであった。
なお、ラット（Ｃｐｂ：ＷＵ：ウイスターランダム）への経口投与による急性毒性試験では、毒性試験法ガイドライン（薬審第１１８号）による最大投与量（雌雄ラット５０００ｍｇ／ｋｇ）においても異常は観察されなかった。

《実施例２：ＴＧＦ−β、ＴＩＭＰ、及びコラーゲンの発現抑制作用》
８週齢のＳｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ系雄ラットから、腎臓を亜全摘出することにより、腎不全モデルを作製した。腎臓の摘出から６週間経過した時点において、対照群（５匹）と球形活性炭投与群（５匹）とに分けた。この際、腎機能を指標として、両群間に隔たりがないようにした。これ以降１１週間にわたり、対照群には通常餌を与え、球形活性炭投与群には、通常餌に加えて、前記実施例１で調製した球形活性炭を体重１００ｇ当たり０．４ｇ／日の量で経口摂取させた。１１週間経過後に、麻酔下において開腹し、腎臓を摘出した後、所定の方法（Ｔａｋａｓｈｉ Ｍｉｔａｚａｋｉ，Ｍｉｃｈｉｈｉｔｏ Ｉｓｅ，Ｈｉｓａｏ Ｓｅｏ ａｎｄ Ｔｏｓｈｉｍｉｔｓｕ Ｎｉｗａ；Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ．１９９７，Ｖｏｌ．５２，Ｓ１５−Ｓ２２）により腎臓のＲＮＡを抽出し、ノーザン解析によってトランスフォーミング成長因子−β１（ＴＧＦ−β１）、メタロプロテアーゼ組織インヒビター−１（ＴＩＭＰ−１）、及びｐｒｏα１（Ｉ）コラーゲンのｍＲＮＡをそれぞれ定量した。また、心重量を測定した。

その結果、ＴＧＦ−β１のｍＲＮＡの発現量（平均±ＳＤ）は、
対照群：４．３±１．４、
投与群：２．６±０．８
となり、統計学的に有意差があった（ｐ＜０．０５）。
また、ＴＩＭＰ−１のｍＲＮＡの発現量（平均±ＳＤ）は、
対照群：２７．３±７．９、
投与群：１６．５±９．４
となり、統計学的に有意差があった（ｐ＜０．０５）。
更に、ｐｒｏα１（Ｉ）コラーゲンのｍＲＮＡの発現量（平均±ＳＤ）は、
対照群：５．１±１．３、
投与群：２．７±１．０
となり、統計学的に有意差があった（ｐ＜０．０５）。
また、心重量（平均±ＳＤ）は、
対照群：１．６±０．１（ｇ）、
投与群：１．３±０．１（ｇ）
となり、統計学的に有意差があった（ｐ＜０．０５）。
すなわち、球形活性炭投与群において、ＴＧＦ−β１、ＴＩＭＰ−１、及びｐｒｏα１（Ｉ）コラーゲンの遺伝子発現が、統計学的に有意に抑制され、また、心重量も抑制されていた。

《実施例３：ヒアルロン酸濃度の測定》
３２週齢の自然発症性肝炎ラットを、対照群（７匹）と球形活性炭投与群（８匹）とに分けた。この際、肝機能を指標として、両群間に隔たりがないようにした。これ以降６週間にわたり、対照群には通常餌を与え、球形活性炭投与群には、通常餌に加えて、前記実施例１で調製した球形活性炭を体重１００ｇ当たり０．４ｇ／日の量で経口摂取させた。６週間経過後に、血清中のヒアルロン酸濃度を測定した。
その結果、血清中のヒアルロン酸濃度（平均±ＳＤ）は、
対照群：２５±４ｎｇ／ｍＬ、
投与群：１７±２ｎｇ／ｍＬ
となり、統計学的に有意差があった（ｐ＜０．０５）。
すなわち、球形活性炭投与群において、ヒアルロン酸濃度の上昇が、統計学的に有意に抑制されていた。

《実施例４：プロリン水酸化酵素濃度の測定》
８週齢のＳｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ系雄ラットに、四塩化炭素をオリーブ油に５０％溶解した溶液を体重１ｋｇ当たり２ｍＬの量で皮下投与することにより、肝線維症ラットを作製した。なお、前記の皮下投与は、１０週間にわたって週２回の頻度で行なった。前記皮下投与の終了から９週間経過後に、対照群（４匹）と球形活性炭投与群（４匹）とに分けた。この際、肝機能を指標として、両群間に隔たりがないようにした。これ以降８週間にわたり、対照群には通常餌を与え、球形活性炭投与群には、通常餌に加えて、前記実施例１で調製した球形活性炭を体重１００ｇ当たり０．４ｇ／日の量で経口摂取させた。８週間経過後に、血清中のプロリン水酸化酵素の濃度を測定した。
その結果、血清中のプロリン水酸化酵素濃度（平均±ＳＤ）は、
対照群：３８４±７ｎｇ／ｍＬ、
投与群：３０６±１５ｎｇ／ｍＬ
となり、統計学的に有意差があった（ｐ＜０．０５）。
すなわち、球形活性炭投与群において、プロリン水酸化酵素濃度の上昇が、統計学的に有意に抑制されていた。

《製剤調製例１：カプセル剤の調製》
前記製造例１で得た球形活性炭２００ｍｇをゼラチンカプセルに封入してカプセル剤を調製した。

《製剤調製例２：スティック剤の調製》
前記製造例１で得た球形活性炭２ｇを積層フィルム製スティックに充填した後、ヒートシールしてスティック剤とした。

Claims (8)

1. 活性炭を有効成分とする、マトリックス形成亢進抑制剤。
2. 活性炭が球形活性炭である、請求項１に記載のマトリックス形成亢進抑制剤。
3. 活性炭を有効成分とする、線維化亢進抑制剤。
4. 活性炭を有効成分とする、トランスフォーミング成長因子−β（ＴＧＦ−β）の発現抑制剤。
5. 活性炭を有効成分とする、メタロプロテアーゼ組織インヒビター（ＴＩＭＰ）の発現抑制剤。
6. 活性炭を有効成分とする、コラーゲンの発現抑制剤。
7. 活性炭を有効成分とする、マトリックス形成亢進の病態を示す疾患の治療又は予防剤。
8. 前記疾患が腎臓、心臓、又は肝臓における疾患である、請求項７に記載の治療又は予防剤。