JP2007501209A - 一酸化炭素の治療目的での放出のためのボラノカルボネートの使用 - Google Patents

Abstract

一酸化炭素の放出のために人又はその他の哺乳類に投与するためのボラノカルボネートについて記載される。このボラノカルボネートは、生理学的に有効なＣＯを利用可能とするように適合せしめられた化合物又はイオンであり、グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤と共に投与されて良い。前記生理学的に有効な効果とは、神経伝達、血管拡張、又は平滑筋弛緩の刺激であり得る。

Description

本発明は、一酸化炭素を、人間及びその他の哺乳類に、治療目的で放出する為の薬剤組成物類や化合物類に関するものである。これらの組成物及び化合物類の、その他の使用には、臓器潅流におけるものがある。

哺乳類の細胞は、絶えず、一酸化炭素（ＣＯ）ガスを、構成型（ＨＯ−２）並びに誘導型（ＨＯ−１）のヘムオキシゲナーゼ (heme oxygenase) 酵素類の族によるヘムの内因性の分解 (degradation) を通じて、発生させている（非特許文献１、２）。推測上の神経メッセンジャーとして初めて記述された（非特許文献３）ＣＯは、現在では、心臓血管系、神経系、及び免疫系にて行われる様々な生理学的及び病態生理学的工程において、重要な規定の役割を有する、用途の広いシグナル分子 (signaling molecule) であるとみなされている。実際に、血管壁で、ヘムオキシゲナーゼ酵素類によって作られたＣＯは、血管弛緩特性を有しており、血管収縮、並びに急性及び慢性の高血圧を、可溶のグアニル酸シクラーゼの刺激を通じて、防止することが示されてきた（非特許文献４−１０）。内因性のＣＯは、肝循環において類洞の緊張を調整し（非特許文献１１）、血管平滑筋細胞の増殖を制御し（非特許文献１２）、移植された心臓の拒絶反応を抑制すると見受けられる（非特許文献１３）。ヘムオキシゲナーゼによって導かれたＣＯの、かかる生物学的活動は、実質的に、この気体が生体外 (in vitro) 及び生体内 (in vivo) の系に、外因的に適用された際に観察された薬理効果によって立証された。１０乃至５００ｐ．ｐ．ｍ．の範囲の濃度において、ＣＯの気体が、強力な抗炎症効果を媒介し（非特許文献１４）、内皮細胞のアポトーシスを予防し（非特許文献１５）、人の気道の平滑筋細胞の増殖を防ぎ（非特許文献１６）、酸素過剰の状態及び虚血性の肺の疾病からの保護を促す（非特許文献１７、１８）ことが報告されてきている。細胞恒常性（非特許文献１９）及びＣＯに起因する新興特性（非特許文献２０）の制御におけるヘムオキシゲナーゼの経路によって発揮された重要な役割を考慮に入れると、この２原子気体を、血管機能不全及び免疫関連の疾病の状態に対する治療ツールとして利用し得ると考えられる。

現在、ＣＯによる治療可能性を調査するための、以下の３つの異なるアプローチが、提案されている： １）ＣＯガスの直接的な投与； ２）ＣＯを発生させるための、肝酵素類によって異化された (catabolized) プロドラッグ（即ち塩化メチレン）の使用（非特許文献２１）； ３）特定のＣＯのキャリヤ（carrier）によるＣＯの運搬及び放出 (transport and delivery)（非特許文献２２）。ある調査員らは、最近報告された特定の遷移金属カルボニルが、特定の状況下においてＣＯを解放する能力を有し、生物学系においてＣＯを放出する分子（ＣＯ−ＲＭｓ）として機能するような最終的な戦略アプローチに、集中して力を注いできた。特に、ＣＯ−ＲＭｓが、隔離された大動脈組織において血管の弛緩を誘因し、ＨＯ−１／ＣＯ経路の活性化によってシミュレートされ得る特定のメカニズムを通じて、生体外にて、急性高血圧の他、冠状動脈の血管収縮を防ぐことが示された（非特許文献２３）。興味深いことに、遷移金属類の有用な化学的作用 (versatile chemistry) は、前記の分子を、より毒性の低いものとし、水溶性をより高め、ＣＯの放出を調節するために、生物学的配位子を、金属中心に配位することによって、それらが効果的に改変せしめられることを許容する。最近、新たに合成された水溶性の形態の金属カルボニルであり、試験管内 (in vitro)、生体外 (ex-vivo)、及び生体内 (in vivo)の生物学的モデルに対してＣＯを解放する、トリカルボニルクロロ（グリシナト）ルテニウム (II)（ここでは、ＣＯＲＭ−３と呼ぶ）が、虚血再潅流の疾病及び心臓の同種移植の拒絶反応に対して、固有心筋細胞及び組織を保護するということが、報告されている（非特許文献２４、特許文献１）。この研究の一部は、国際特許出願 ＷＯ ０２／０９２０７５にて公開されている。

ＣＯＲＭ−３の場合には、塩化物及びグリシナトの配位子は、不安定であり、それらの、細胞又は血漿環境（即ちグルタチオン）に存在している親和性の高い配位子との置換が、金属中心からのＣＯの解離を促進させると考えられる（非特許文献２６）。ミオグロビン（Ｍｂ）を含む溶液に添加された時、１−２分以内に化合物１モル当たり１モルのＣＯが遊離されるので、ＣＯＲＭ−３からのＣＯの放出が促進される（非特許文献２４）。ＣＯＲＭ−３は、従って、ＣＯがシグナリング・メディエーター (signalling mediator)（即ち、神経伝達、急性高血圧、アンギナ、虚血再潅流）として機能する幾つかの臨床的応用に理想的であり得るＣＯを、非常に速やかに放出する化合物（"速放出性の遊離薬 (fast releasers)") のカテゴリーに入る。しかし、遅い速動性によってＣＯを放出する化合物（"遅放出性の遊離薬 (slow releasers）") を同定することによって、ＣＯの連続的且つ持続的な作用が必要となり得る特定の慢性疾病（即ち、関節炎、炎症、癌、臓器保存、慢性高血圧、敗血性ショック、バルーン血管形成後の再狭窄の防止、術後イレウス）の処置において、より多機能の薬剤の考案を実施し得る。

ＣＯの治療目的での使用に関係の無い医療の適用のために用いられる、遷移金属カルボニル類の発展における興味深い例は、特に電波画像技術のために開発されたカルボニル類に代表される。近年記載のあったテクネチウム（Ｉ）錯体［^99mＴｃ（ＯＨ₂）₃−（ＣＯ）₃］⁺ は、テクネチウム−９９ｍ放射性医薬品の前駆物質として、関心を大いに集めた（非特許文献２７）。多くの生体分子、例えばペプチド、ｓｃＦｖ、及びＣＮＳ受容体配位子は、このアプローチによって、既にテクネチウムによって標識されており、［^99mＴｃ（ＯＨ₂）₃−（ＣＯ）₃］⁺ の、放射性医薬品への適用可能性を示している（非特許文献２８）。この化合物は、還元剤としてのＣＯ及びＢＨ₄ ^- の存在下にて、水溶性の［^99mＴｃＯ４]^- から、単一の工程手順 (procedure)で調製され得る（非特許文献２９）。しかし、公開されている［^99mＴｃ（ＯＨ₂）₃ −（ＣＯ）₃］⁺ の、気体の一酸化炭素に依存した調剤は、市販の放射性医薬品 "キット (kits)" における使用には、適していない。最近の研究が報告したものは、ＣＯの発生源として機能すると同時に還元剤としても機能する、ホウ素 (boron) をベースにしたカルボニル化剤であるカリウムボラノカルボネート (potassium boranocarbonate)（Ｋ₂［Ｈ₃ＢＣＯ₂］）を用いた、生理的媒体における［^99mＴｃ（ＯＨ₂）₃ −（ＣＯ）₃］⁺ の、第一の市販可能な調剤である（非特許文献３０）。

ボラノカルボネート類 (boranocarbonates) は、その生理学的効果について、先行文献に開示又は示唆されている。ＥＰ−Ａ−３４２３８やＥＰ−Ａ−１８１７２１は、抗腫瘍及び抗高脂血症における、アミン−カルボキシボランの活性について、開示している。ＵＳ−Ａ−４３１２９８９は、アミンボランの、炎症の進行を防止するための使用について開示している。ＵＳ−Ａ−５２５４７０６は、抗腫瘍、抗炎症、及び脂質低下作用のための亜リン酸−ボラン化合物を、記載している。

ＷＯ９３／０５７９５は、骨そしょう症に対する効果のある、有機ホウ素化合物の使用について論議しており、抗炎症、抗高脂血症活性及び抗腫瘍性嚢胞活性についても、示唆している。開示された化合物は、本来、アミノボランの部類のものであるが、Ｎａ₂ＢＨ₃ＣＯＯも、テストされた。Hall et al. の、"Metal Based Drugs", Vol. 2, No. 1,1995 は、鎖状アミン−カルボキシボランの抗炎症薬の、げっ歯類における活性について記載している。

これらの文献は、ホウ素化合物に対する関心を、ホウ素自体の潜在的効果、或いはアミノボランが天然のα−アミノ酸に類似していること、の何れかによって、示している。
ＷＯ ０２／０９２０７５ ＥＰ−Ａ−３４２３８ ＥＰ−Ａ−１８１７２１ ＵＳ−Ａ−４３１２９８９ ＵＳ−Ａ−５２５４７０６ ＷＯ ９３／０５７９５ Tenhunen R, Marver HS, Schmid R. Microsomal heme oxygenase. Characterization of the enzyme. J Biol Chem. 1969;244:6388-6394. Maines MD. The heme oxygenase system: a regulator of second messenger gases. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 1997;37:517-554. Verma A, Hirsch DJ, Glatt CE, Ronnett GV, Snyder SH. Carbon monoxide: a putative neural messenger. Science. 1993;259:381-384. Sacerdoti D, Escalante B, Abraham NG, McGiff JC, Levere RD, Schwartzman ML. Treatment with tin prevents the development of hypertension in spontaneously hypertensive rats. Science. 1989;243:388-390. Marks GS, Brien JF, Nakatsu K, McLaughlin BE. Does carbon monoxide have a physiological function? Trends Pharmacol Sci. 1991;12:185-188. Coceani F, Kelsey L, Seidlitz E, Marks GS, McLaughlin BE, Vreman HJ, Stevenson DK, Rabinovitch M, Ackerley C. 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以下に詳記する実験データによって例証されているように、本発明者らは、ＣＯを、生理学的対象乃至は標的 (physiological target) に、生理学的効果を与えるべく放出するために、ボラノカルボネート化合物の利用が可能であることを見出した。

従って、本発明は、生理学的効果を与えるＣＯを利用可能とするように適応せしめられたボラノカルボネート化合物又はイオンと、少なくとも一つの薬学的に許容可能なキャリヤとを含有し、一酸化炭素を放出するために人又はその他の哺乳類に投与することが意図された、薬剤組成物を提供する。

ボラノカルボネート類は、ボラン (borane) のカルボキレート付加物、及びボランの誘導体として、大まかに表現され得る化合物の一群である。ボラノカルボネート類は、一般的に、ホウ素原子に結合した−ＣＯＯ^- 又はＣＯＯＲ（但し、ＲはＨ又はその他の基である）の形態の基を有しているため、ボラノカルボキシレート類又はカルボキシボラン類と呼ばれることがあるが、ボラノカルボネートという語がより好ましいと見受けられる。Ｋ₂（Ｈ₃ＢＣＯＯ）の化合物や、関連のＫ（Ｈ₃ＢＣＯＯＨ）は、非特許文献３０に記載されており、そこでは、Ｋ₂（Ｈ₃ＢＣＯＯ）の化合物が、Ｔｃカルボニル類の生成のために用いられる。

そのため、一般的に、ボラノカルボネートは、以下の一般式にて示される成分(moiety)を含む分子構造を有している：

好適なものは、上記の構造に、ホウ素に３つの水素原子が結合したもの（ＢＨ₃−ＣＯ−）が含まれる構造であり、それは、ＣＯの放出を促進させるものであると考えられているからである。

同じく好適なものには、カルボキシレート基、即ち、−ＣＯＯ^-、−ＣＯＯＨ−、−ＣＯＯＸ［但し、Ｘは、薬学的に許容可能な、如何なる好適なエステル化基であってよい］が、ホウ素に結合した構造のものがある。

好ましくは、薬剤組成物に含まれるボラノカルボネート化合物は、式：ＢＨｘ（ＣＯＱ）ｙＺｚ［但し、ｘは１、２又は３であり、ｙは１、２又は３であり、ｚは０、１又は２であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝４であり、各Ｑは、カルボン酸アニオンの形態を表すＯ^- であり、或いは、ＯＨ、ＯＲ、ＮＨ₂、ＮＨＲ、ＮＲ₂、ＳＲ又はハロゲンであり且つ該Ｒ若しくは各Ｒがアルキル（好ましくは１乃至４個の炭素原子を有する）であり、各Ｚは、ハロゲン、ＮＨ₂、ＮＨＲ’、ＮＲ’₂、ＳＲ’又はＯＲ’であり且つ該Ｒ’若しくは各Ｒ’がアルキル（好ましくは１乃至４個の炭素原子を有する）である]で表されるアニオンである。この式は、ボラノアニオンＢＨ₄ ^- に類似しているので、その構造は、一般的に、アニオンである。それは、一つの（ＣＯＱ）が（ＣＯＯ^-）として存在する時には、二価のアニオンであり得る。構造がアニオンであれば、カチオンが必要となる。生理学的に適した何れのカチオンも、採用されて良く、特に、例えば、Ｋ⁺ 又はＮａ⁺ の如きアルカリ金属イオン、 若しくはＣａ⁺⁺ 又はＭｇ⁺⁺ の如きアルカリ土類金属カチオン等の、金属カチオンが採用されて良い。その代わりに、ＮＲ₄ ⁺［但し、各Ｒは、Ｈ又はアルキル（好ましくは、１乃至４個の炭素原子を有する）である] 又は、ＰＲ₄ ⁺ [但し、Ｒは、アルキル（好ましくは、１乃至４個の炭素原子を有する）である] の如き、非金属カチオンが採用されてもよい。前記カチオンは、化合物の溶解度を望ましいものにするために選択されてよい。

好ましくは、ｙは、１である。好ましくは、ｘは、３である。

好ましくは、ボラノカルボネートは、可溶性であり、好適な溶媒に溶解して、例えば前記組成物の水性媒体中に存在する。その他に利用可能な溶媒には、エタノール、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、及びその他の生理学的に相性の良い溶媒がある。

本発明にて採用されるボラノカルボネート類は、ＣＯを提供する能力において、多様である。ＣＯの放出は、ｐＨ及び温度に依存したものであり得る。より低いｐＨは、より多くの、又は、より早い放出を引き起こす。従って、特定の適用のためにふさわしい放出率を選択するように、様々な化合物が利用可能である。数時間又は数日という長期に渡る遅放出が、達成され得る。溶液は、前記ボラノカルボネートによって既に放出せしめられ、溶解されたＣＯを含有する状態にて、調製され得る。その代わりに、ＣＯの放出は、条件（例えば、ｐＨ又は温度）の変更によって、若しくは、例えば別の溶剤又は血液やリンパ液の如き水性の生理液等のその他の材料との接触によって、若しくは、生理的な放出部位において、誘因され得る。

一般的には、本発明の薬剤組成物は、処置する対象物に対して、溶解された形態において利用可能となるような方法にて、ＣＯを放出するものである。しかし、ある状況下では、ＣＯは、無溶媒アクセプター分子に対して、直接に放出され得る。

本発明に従う薬剤組成物が、上記作用形態の一つ又はそれ以上によって、治療用にＣＯを放出可能であることが明白となる。

前記ボラノカルボネート化合物は、更に、適切な部位でのＣＯの放出を容易にするため、標的となる成分 (targeting moiety) を含むことができる。この標的となる成分は、必要とされた部位でのＣＯの放出を促進させるため、一般的に、特定の目標となる細胞の表面上で、レセプターと結合することが可能である。この標的となる成分は、前記標的となる細胞の表面上に見られるレセプターに結合可能に調節されている配位子の一部であってもよく、例えば適切なリンカー (linker) によってボラノカルボネート分子につながっている、特定のレセプターに対して作られた抗体の如き別の分子から、誘導され得る。

本発明の前記薬剤組成物は、一般的には、薬学的に許容可能な賦形剤、キャリヤ、緩衝剤、安定剤、又は当業者に公知のその他の材料を含有している。このような材料は、毒性の無いものであるべきであり、活性成分の効力に対して過度に妨げないものにすべきである。前記キャリヤ又はその他の材料の正確な性質は、例えば、口、静脈、皮下、鼻、筋肉、腹腔内、経皮、経粘膜、又は座薬のルート等、投与の経路に依存させることができる。

経口投与のための薬剤組成物は、錠剤、カプセル、粉末、又は液体の形態にすることができる。錠剤には、ゼラチン又はアジュバンド（佐剤）又は遅放出性のポリマー等の固体キャリヤを含めても良い。液状の薬剤組成物は、一般的に、水、石油、動物性若しくは植物性油脂、鉱油、又は合成油等の液状のキャリヤを含んでいる。生理食塩水、ブドウ糖若しくはその他の糖類の溶液、又はエチレングリコール、プロピレングリコール、若しくはポリエチレングリコール等のグリコール類を含めることができる。薬学的に許容可能な量のその他の溶媒も、特に組成物に含まれる特定の化合物を溶解させるために必要である場合には、含有させることができる。

静脈、皮膚若しくは皮下注射、又は苦痛がある部位への注射のため、前記活性成分は、一般的に、発熱物質を含まず、適切なｐＨ、等張性、並びに安定性を有する、非経口的に許容可能な溶液形態であるものが用いられる。関連の当業者であれば、例えば、生食注射、リンゲル注射、乳酸加リンゲル注射等の等張性のビヒクルを用いて適切な溶液を調製する能力を十分に備えている。保存剤、安定剤、緩衝剤、酸化防止剤、及び／又はその他の添加剤も、必要に応じて加えることができる。針を用いない注入による放出システムについても知られており、かかるシステムと共に用いる組成物類についても、それに応じて調製することができる。

かかる薬剤組成物における活性物質で、口、鼻、粘膜、静脈、皮膚、皮下、及び直腸を含むがそれらに限定される訳ではないルートを経由しての放出が意図された、体液への露出やその後のＣＯの放出が、時間的に遅れるように、ポリマーの球の中に微小に被包（カプセル化）されたものであってよい。

投与は、予防効果のある量、又は治療効果のある量（但し、場合により、予防も治療と考えられることがある）にすることが好ましく、各個人に利益を示すのに十分なものとする。投与される実際の量、及び、投与の頻度並びに時間変化は、治療内容の性質及び重症度に左右される。治療の処方、例えば投与量の決定等については、一般開業医及びその他の医師の責任の範囲内であり、一般的には、治療対象となる異常症、個々の患者の健康状態、放出部位、投与の方法、及び医師が知るその他の要因が考慮される。上記の専門技術及びプロトコルの例については、Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, Osol, A. (ed), 1980 に記されている。

本発明に従う薬剤組成物を処方する際には、活性成分及び／又は溶媒の毒性について考慮されなければならない。医学的効果と毒性とのバランスが、考慮されるべきである。該組成物の投与量及び処方は、通常は、成分の毒性によるあらゆるリスクに勝る医学的効果が得られるように、決定される。

ここでは、更に、本発明に従う薬剤組成物を投与する工程を含めた、ＣＯを哺乳類に導入する方法についても示される。ＣＯは、少なくとも、その一部が、グアニル酸シクラーゼの刺激又は活性を通じて作用すると考えられている。ＣＯは、とりわけ、神経伝達物質及び血管拡張剤としての機能を有すると考えられている。それゆえ、ここでは、グアニル酸シクラーゼ活性を刺激するためにＣＯを哺乳類に放出する方法についても、提供する。ここでは更に、神経伝達又は血管拡張を刺激するためにＣＯを哺乳類に放出する方法についても、提供する。しかし、本願は、理論に束縛されることは好んでおらず、又、ＣＯが他のメカニズムによって作用する可能性を、除外するものでも無い。

ヘムオキシゲナーゼ１（ＨＯ−１）経路は、長波長紫外線（ＵＶＡ）の放射、発癌性物質、虚血再潅流による障害、内毒素性ショック、及び酸素フリーラジカルの生成によって特徴付けられるいくつかの他の状態 (condition) を含む、ストレス刺激に対する、極めて重要な誘導型防衛システムを代表するものであると考えられている（非特許文献３１、１９、２）。ＨＯ−１の保護効果は、強力な酸化防止剤であるビリベルジン並びにビリルビン、及び血管に作用する気体状ＣＯの発生に、起因している。ＨＯ−１の発現は、心臓の異種移植片の生存（参考文献３３）、移植による動脈硬化の抑制（参考文献３４）、及び虚血後の心筋の機能不全の改善（参考文献３５）に関連付けられてきた。ＨＯ−１は、ラットにおける急性の炎症の消散時期にも、直接的に影響している（参考文献３６）。脳並びに肝臓内の出血性ショック、及びセプシスの如きその他の病理的状況（参考文献３７−３９）は、ＨＯ−１遺伝子の誘導によって特徴付けられ、これは、こうした病理学的状態が原因にて起きる、血管機能障害を妨げる上で、重要な役割を果たしている。ＨＯ−１の誘導の結果である、ＣＯ発生量の増加は、血管の収縮性に著しい影響を与え、生物全体の急性の高血圧を減少させる（非特許文献１０、９）。動物を、濃度の低いＣＯを含む大気に晒したり、又はＨＯ−１遺伝子の移入を行なうと、生体内の酸素過剰が原因による肺疾病から保護することができるが、このメカニズムは、好中球炎症及び肺のアポトーシス（細胞死）の両方を弱めることによるものである（非特許文献１７、参考文献４０）。外因性のＣＯガスにも、体内外にて、炎症前のサイトカインを抑制し、抗炎性分子であるＩＬ−１０の発現を、調整する能力がある（非特許文献１４）。従って、本発明に従うＣＯの投与は、炎症状態の調整、及び癌を含めたその他の病理学的状態の緩解のため、これらの症状の何れの処置 (treatment) に対しても、用いることができる。

そのため、ここでは、ＣＯを哺乳類に導入する方法が提示され、そこには、急性の、肺の、並びに慢性の高血圧等の高血圧症、放射線障害、内毒素性ショック、炎症、喘息の如く炎症に関わる疾病、慢性関節リウマチ並びに小腸疾患等の炎症に関わる疾病、酸素過剰が原因による負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、及び成人呼吸窮迫症候群の処置の為の、並びに、バルーン血管形成（バルーン血管形成後の再狭窄の処置のため）及び大動脈移植の如き処置における、本発明に従う薬剤組成物を投与する工程が含まれる。例えば、バルーン血管形成においては、血管形成の前、及び／又は後に、ＣＯを放出する化合物を局所的に放出することが、有利であり得る。その代わりに、ステントは、ＣＯを放出する化合物を含むコーティングを有していても良い。

本発明は、また、ここに記載されているボラノカルボネートの化合物又はイオンを、ＣＯを生理学的な対象物、特に哺乳類に放出するための薬剤の製造において、ここに記述せる如く使用することについても提供し、それは、生理的効果、例えば神経伝達若しくは血管拡張の刺激の為の、又は、急性の、肺の、並びに慢性の高血圧等の高血圧症、放射線障害、内毒素性ショック、炎症、喘息の如く炎症に関わる疾病、慢性関節リウマチ及び小腸疾患、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、鎌状血球貧血又は鎌状血球疾病、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害並びに成人呼吸窮迫症候群の処置のための、及びバルーン血管形成や大動脈移植の如き処置の、何れかの処置の為の生理的効果を与えるためのものである。かかる薬剤は、口、静脈、皮下、鼻、吸入、筋肉、腹腔内、経皮、経粘膜、又は座薬ルート等を経由しての投与に、適用することができる。

更なる態様において、本発明は、哺乳類を処置する方法についても、提供するものであり、そこでは、生理学的に有効な作用剤（agent)としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張、又は平滑筋弛緩の為の刺激、又は、高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、炎症、炎症に関わる疾病、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、成人呼吸窮迫症候群、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎の何れかの処置、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、又は移植器官の生存のための処置が含まれ、それは、生理学的効果を与えるＣＯを利用可能とするように適合せしめられたボラノカルボネート化合物又はイオンによって、行われる。

好ましくは、前記処置の方法は、生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張、又は平滑筋弛緩の為の刺激、又は、急性又は慢性の全身系 (systemic) 高血圧症、放射線障害、内毒素性ショック、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺及び潰瘍性大腸炎の処置、又はバルーン血管形成の処置、大動脈移植、又は移植器官の生存における処置である。

より好ましくは、前記処置の方法は、生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張、又は平滑筋弛緩の為の刺激、又は、急性又は慢性の全身系の高血圧症、酸素過剰が要因の負傷、ＣＯのアポトーシス促進効果による癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、陰茎勃起障害、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺及び潰瘍性大腸炎の何れかの処置、又はバルーン血管形成の処置又は大動脈移植における処置である。

特に、前記方法は、酸素過剰が要因の負傷、ＣＯのアポトーシス促進効果による癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、陰茎勃起障害、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺及び潰瘍性大腸炎の何れかの処置、又はバルーン血管形成又は大動脈移植における処置とすることができる。

「平滑筋弛緩」によって、血管拡張以外の状態の処置、例えば慢性裂肛、内肛門括約筋疾病、及び肛門直腸の疾病の処置が、意図される。

本発明を適用することができる、より特定の処置には、大動脈移植後のアテローム硬化性障害の抑制、虚血性肺疾患、及び再潅流が原因による心筋障害の防止、及び（例えば癌の治療のための）ＣＯのアポトーシス促進効果の達成のためのものがある。

本発明は、更に、ここに記載のボラノカルボネート化合物又はイオンの、処置における使用、例えば、移植手術の為に、臓器を保管及び／又は輸送している間等に、生存している (viable) 哺乳類の器官を、体外にて (extracorporeally) 、例えば潅流によって処置する場合の使用についても、提供するものである。この目的のため、ボラノカルボネートは、溶解形態、好ましくは水溶液の状態とする。かかる生存している器官とは、例えば、心臓、腎臓、肝臓、皮膚、又は筋肉皮弁等、生きた細胞を含んだあらゆる組織のことであり得る。

例えば、体外の器官、又は原位置にあるが血液供給源から隔離されている器官のように、隔離された器官が処置され得る。そのような器官は、例えば、循環器官、呼吸器官、泌尿器官、消化器官、生殖器官、神経系の器官、筋肉又は皮膚切片、又は生存細胞を含む人工器官であってよい。特に、該器官は、心臓、肺、腎臓、又は肝臓とすることができる。しかし、処置可能な体の組織は、限定されるものではなく、体外にあるか、又は体内の原位置にあるかの何れかに拘わらず、人又は哺乳類の如何なる組織であっても良い。更に、ここに記載される本発明の組成物は、体外にある又は隔離された器官にＣＯを放出するのに有利であることから、器官組織の虚血障害を減らすものであると考えられる。

本発明においては、ここに記載されているボラノカルボネート類は、生理学的対象物にＣＯを放出し、より改善された生理学的効果を提供するために、グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤と組み合わせて用いられ得る。

薬剤調製物は、ボラノカルボネート及びグアニル酸シクラーゼの刺激剤／安定剤を、単一の組成物中に含有してもよく、或いは、これら二つの成分は、同時的又は連続的に投与するために、別々に調剤されても良い。

従って、本発明は、治療剤としてＣＯを哺乳類に導入する、以下の工程を含む方法について、提供する：
ａ）生理学的効果に適したＣＯを利用可能とするボラノカルボネートを投与する工程； 及び、
ｂ）グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤を投与する工程。

本態様においては、この方法は、特に、急性の若しくは慢性の全身系高血圧、肺の高血圧、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、陰茎勃起障害、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、慢性裂肛、肛門内括約筋の疾病、肛門直腸の疾病、及び潰瘍性大腸炎の処置のために、又は、バルーン血管形成若しくは大動脈移植における処置のために、適用可能である。

好ましくは、前記安定剤／刺激剤が、第一に投与され、その後前記ボラノカルボネートが投与されるが、この順番は、逆にされても良い。

前記グアニル酸シクラーゼの安定剤／刺激剤の化合物は、グアニル酸シクラーゼの精製を刺激する化合物、又はグアニル酸シクラーゼ、特に活性な形態のグアニル酸シクラーゼを安定化する化合物であれば、如何なる化合物であっても良い。単一の化合物、若しくは、同時又は連続的な投与のために複数の化合物が組み合わせて用いられ得る。即ち、様々な態様に、少なくとも一つのグアニル酸シクラーゼの刺激剤／安定剤が、含まれる／用いられる。

この例には、３−（５’−ヒドロキシメチル−２’−フリル）−１−ベンジル−インダゾール）（ＹＣ−１）、４ピリジナミン−５−シクロプロピル−２−[１−[（２−フルオロフェニル）メチル]−１Ｈ−ピラゾロ[３，４−ｂ]ピリジン−３−イル]（ＢＡＹ ４１−２２７２）、ＢＡＹ ５０−６０３８（オルソ−ＰＡＬ）、ＢＡＹ ５１−９４９１（メタＰＡＬ）、及びＢＡＹ ５０−８３６４（パラＰＡＬ）が含まれる。オルソ−、メタ−、及びパラ−ＰＡＬの構造は、添付の図９に示されている。これらの化合物は、グアニル酸シクラーゼ上の活性化サイトに結合することが見出されてきており、この場所に同様に結合するその他の化合物も、グアニル酸シクラーゼの刺激剤／安定剤として利用可能であり得る。同様に利用可能であるものには、ＮＯ供給体、及び、１−ベンジル−３−（３¹−エトキシカルボニル）フェニル−インダゾール、１−ベンジル−３−（３¹−ヒドロキシメチル）フェニル−インダゾール、１−ベンジル−３−（５¹−ジエチルアミノメチル）−フリル−インダゾール、１−ベンジル−３−（５¹−メトキシメチル）フリル−インダゾール、１−ベンジル−３−（５¹−ヒドロキシメチル）フリル−６−メチル−インダゾール、１−ベンジル３−（５¹−ヒドロキシメチル）−フリル−インダゾール−ベンジル−３−（５¹−ヒドロキシメチル）−フリル−インダゾール、１−ベンジル−３−（５¹−ヒドロキシメチル）−フリル−６−フルオロ−インダゾール、１−ベンジル−３−（５¹−ヒドロキシメチル）−フリル−６−メトキシ−インダゾール、及び１−ベンジル−３−（５¹−ヒドロキシメチル）−フリル−５，６−メチレンジオキソインダゾール又はその薬学的に許容可能な塩がある。

先行の特許出願及び所有者に関する理由により、本出願人らは、下記の二つの化合物の使用を、クレームされている本発明の如何なる態様に与えられる保護の範囲からも、除外することを希望する。

従って、この除外は、現在、任意且つ暫定的に行われる。

本願を通して、医療上の処置への言及は、人間の処置及び獣医学的な処置の両方を含めることが意図されているため、薬剤組成物への言及も、人間の処置及び獣医学的な処置における使用のための組成物を包含することが、意図される。

本発明を説明する実験データについては、後程説明される。

実施例 １−８
試薬
トリカルボニルクロロ（グリシナト）ルテニウム（II） ([Ｒｕ（ＣＯ）₃Ｃｌ（グリシナト)] 又はＣＯＲＭ−３）が、Clark 及びその協力者らによって以前に記述された方法によって、合成された（非特許文献２４）。ジソジウムボラノカルボネート (disodium boranocarbonate)（Ｎａ₂［Ｈ₃ＢＣＯ₂］、以下は、「ＣＯＲＭ−Ａ１」と呼ぶ）は、Alberto及びその協力者らによって以前に記述された方法によって、合成された（非特許文献３０）。水酸化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ₄）及びその他全ての試薬は、Sigma Chemicals（Poole、Dorset）より入手した。

不活性ＣＯＲＭ−Ａ１の調製及びそのネガティブ・コントロール (negative control) としての使用
水溶液中のボラノカルボネートの化学的性質 (chemistry) については、これまでに記載されている（非特許文献３０）。この化合物は、塩基性 (basic) のｐＨの蒸留水中では、比較的安定している。この化合物は、ｐＨが、より生理的条件（ｐＨ＝７．４）に近づく時に、ＣＯの放出を始め、ＣＯの放出率は、ｐＨが酸性の時に、大幅に促進せしめられる。この根拠に基づいて、前記化合物と酸との反応により、不活性の形態のＣＯＲＭ−Ａ１（ｉＣＯＲＭ−Ａ１）を生成させた。特に、濃縮された塩酸（１０Ｍ）の、少量の一定分量 (aliquot) (１０μｌ) が、水中のＣＯＲＭ−Ａ１の１ｍｌに、添加された（最終的な濃度は１００ｍＭ）。この反応によって、（ＣＯと考えられる）気体の、急速な発生が起きた。その後、この溶液は、結果的に溶解した残余のＣＯの気体を取り除くために、窒素の蒸気でバブリング (bubbling) させた。この溶液の一定分量は、ＣＯ（即ちＭｂ検体）の放出、及び、生物学的効果（即ち血管の弛緩）について計量するために行われた実験において、ＣＯＲＭ−Ａ１のネガティブ・コントロールとして用いられた。ホウ素は、ＣＯＲＭ−Ａ１の成分であり、ボロハイドライドは、水溶液中のＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯの解放の最中に形成され得るため、幾つかの実験においては、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ₄）も、ネガティブ・コントロールとして利用された。

ＣＯ放出の検出
ＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯの放出について、デオキシミオグロビン（Ｍｂ）の一酸化炭素ミオグロビン（ＭｂＣＯ）への転化を測定することによって、以前に記載のあった方法により、分光学的に評価した（非特許文献２３）。形成されたＭｂＣＯの量は、３７℃での時間の経過後、５４０ｎｍ（吸光係数＝１５．４Ｍ^-1ｃｍ^-1）での吸光度を測定することによって、計量された。ミオグロビン溶液（最終的な濃度は、およそ５０μｍｏｌ／Ｌ）は、蛋白質を０．０４Ｍのリン酸緩衝液 (ｐＨ＝７．４）に溶解することによって、新しく用意された。酸化ミオグロビンを、その還元形態に転化させるため、各リーディングの前に、亜ジチオン酸ナトリウム（０．１％）が添加された。ｐＨ＝５．５、又は室温（ＲＴ）でのＭｂを用いた幾つかの実験も、異なる化学的及び物理的条件の下でのＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯ放出の動力学について調査するために、行われた。

隔離された大動脈の環の調製：血管緊張低下についての研究
胸大動脈の横切りにした環を、オスのルイス（Lewis）・ラットから隔離し、以前に記載のあった方法にて、酸素処理した３７℃の Krebs-Henseleit 緩衝剤を含有した臓器槽内に、２ｇの張力をかけて吊り下げた（非特許文献１０）。ＣＯＲＭ−Ａ１（４０、８０、及び１６０μＭ）に対する弛緩応答、反応について、フェニレフリン（３μＭ）で事前に収縮させた大動脈の環を用いて評価した。実験対照となる環についても、臓器槽に同量の不活性化合物（ｉＣＯＲＭ−Ａ１）又は水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ₄）を加えて、同様の処置を行なった。時間が経過するとＣＯＲＭ−Ａ１及びＣＯＲＭ−３が血管緊張低下に与える影響について比較することによっても、実験が行われた。

実施例１： ミオグロビン（Ｍｂ）から一酸化炭素ミオグロビン（ＭｂＣＯ）へのＣＯガスによる転化
還元された状態にあるミオグロビン（Ｍｂ）は、最大吸収ピークが５５５ｎｍという特徴的なスペクトルを示す（図１、点線参照）。Ｍｂ（５０μＭ）の溶液が、ＣＯガス（１％）によって、１分間バブリングされた時、一酸化炭素ミオグロビン（ＭｂＣＯ）への急速な転化が観察された。図１に示されているように、ＭｂＣＯは、それぞれ５４０及び５７６ｎｍという特徴的な二つの最大吸収ピークを示した（実線）。この方法は、ＣＯ−ＲＭｓから放出されたＣＯの量を観察し、決定するために、以前に開発されたものであり（非特許文献２３）、異なるｐＨ及び温度の如く様々な条件が、ＣＯの放出の動力学に、如何に影響し得るか、ということを調査するために、用いられ得る（実施例４参照）。

実施例２： ミオグロビン（Ｍｂ）から一酸化炭素ミオグロビン（ＭｂＣＯ）へのＣＯＲＭ−Ａ１による転化
ＣＯＲＭ−Ａ１（６０μＭ）を、還元されたＭｂ（ｐＨ＝７．４、温度＝３７℃）を含む溶液に添加すると、時間の経過により、除々にＭｂＣＯが形成される結果となった。図２に示されているように、還元されたＭｂの典型的なスペクトル（塗りつぶした四角形）は、２１０分間のインキュベーションの後に、ＭｂＣＯの特徴的なスペクトルに変化した（逆向きの中抜きの三角形）。アステリスクを用いた線は、材料及び方法の項で記述するように、ＭｂがＣＯガスで飽和された時（陽性の対照）のＭｂＣＯのスペクトルを示している。

実施例３： 室温でのＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯ放出の動力学
ＭｂＣＯの吸光係数（e＝１５．４Ｍ^-1ｃｍ^-1）が分かるので、Ｍｂ溶液へのＣＯＲＭ−Ａ１の添加後に形成されたＭｂＣＯの量は、５４０ｎｍでの吸光度を測定することによって、計量され得る。室温にてＭｂを含む溶液に、三つの異なる濃度のＣＯＲＭ−Ａ１が添加され、形成されたＭｂＣＯが、時間の経過毎に算出された。一位相の指数関数結合 () one phase exponential association)（GraphPad Prism）を用いた非線形回帰分析によって三つのカーブの最適化を行った（ｒ² ＞０．９９）。図３に示されているように、ＣＯＲＭ−Ａ１から形成されたＭｂＣＯの量は、濃度依存性の様式にて、定義された動力学によって増加する。各プロット（１６．７±１．２、３３．１±１．４及び４８．２±２．５）に対して計算されたＹｍａｘ は、用いられたＣＯＲＭ−Ａ１の三つの濃度（それぞれ１５．６、３１．１、及び４６．７μＭ）に、大いに合致するものであった。これは、水性溶液中のＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯの形成をもたらす該反応が、時間の経過によって終結に近づき、化合物１モル当たり１モルのＣＯが遊離することを示している。近似曲線によると、室温でのＣＯＲＭ−Ａ１の平均半減期は、１１２±３分である。

実施例４： ＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯの放出率に対する温度とｐＨの影響
ＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯの放出率が、異なるｐＨ及び温度にて、調査された。ＣＯＲＭ−Ａ１（６０μＭ）が、以下の三つの異なる条件下において、Ｍｂ溶液に添加された：１）室温（ＲＴ）且つｐＨ＝７．４； ２）３７℃且つｐＨ＝７．４； ３）３７℃且つｐＨ＝５．５。ＭｂＣＯの濃度は、異なる時点について計算され、実施例３に記載されている通り、三つの曲線の最適化を行うために、非線形回帰分析が用いられた。図４に示されているように、ＣＯＲＭ−Ａ１からのＣＯ放出率は、温度を上昇させることによって、そしてｐＨを減少させることによって、著しく増進した。特に、ＣＯＲＭ−Ａ１の半減期は、ＲＴ／ｐＨ＝７．４の時に１０４分であり（三角形）、３７℃／ｐＨ＝７．４の時に１８．５分であり（ダイヤモンド形）、３７℃／ｐＨ＝５．５の時に１．２分である（四角形）と計算され得た。

実施例５： ＣＯＲＭ−Ａ１とその不活性形態（ｉＣＯＲＭ−Ａ１）のＣＯを解放する能力の比較
材料及び方法のセクションに記載されているように、ＣＯＲＭ−Ａ１が酸性溶液に添加された時に、ＣＯは急速に失われた。この工程は、不活性化合物（ｉＣＯＲＭ−Ａ１）の発生を許容するので、これらの分子の生物学的活性についてテストするために理想的な、ネガティブ・コントロールとして用いられ得る。ｉＣＯＲＭ−Ａ１が、ＣＯを放出するための完全な能力を、効果的に失ったことを確かめるために、ｐＨ＝７．４／ＲＴにてＭｂ（５０μＭ）を含む溶液に、前記化合物（６０μＭ）が添加され、時間の経過によって形成されたＭｂＣＯが、計算された。図５に示されているように、ｉＣＯＲＭ−Ａ１（円形）に、検知可能なＭｂＣＯを発生させる能力が無いということは、該化合物が、完全に不活性化されたということを示している。比較のために、ＭｂＣＯの形成に対するＣＯＲＭ−Ａ１の効果（四角形）が示されている。

実施例６： ＣＯＲＭ−Ａ１及びＣＯＲＭ−３の血管緊張低下を起す能力についての比較
ＣＯＲＭ−３（［Ｒｕ（ＣＯ）₃Ｃｌ（グリシナト）]）は、隔離された血管において急速且つ顕著な弛緩を促進することが示され、この効果には、ＣＯが介在することが示された（非特許文献２７）。最近の研究により、ＣＯＲＭ−３からＭｂへの、又は生物学系におけるＣＯの解放が、非常に速やかに（約５分）起こることも知られており（非特許文献２４、２６）、これは、隔離された血管にて観察された迅速な薬理効果と合致する。ＣＯＲＭ−Ａ１の場合には、生理的ｐＨにおけるＣＯの放出は、実施例５で示されているように、これよりも遅い（１８．４分）。従って、ＣＯＲＭ−Ａ１の薬理活性が、その生化学的挙動に反映するかもしれないということが、予測される。実際、図６に示されているように、ＣＯＲＭ−Ａ１（８０μＭ）は、ＣＯＲＭ−３（８０μＭ）に比べて、弛緩に対してより遅い効果を導いた。特に、フェニレフリン（Ｐｈｅ）によって予め萎縮した、隔離された大動脈の環に添加されたＣＯＲＭ−３（実線）が、４−５分以内に７５％の弛緩を進めたのに対して、ＣＯＲＭ−Ａ１（破線）は、除々の血管緊張低下を導き、該化合物の臓器槽への添加の後３３分で最大（９６％）になった。

実施例７： 血管緊張低下に対するＣＯＲＭ−Ａ１の濃度依存の効果
予め萎縮した大動脈の環が、濃度を高めた（４０、８０及び１６０μＭ）ＣＯＲＭ−Ａ１によって処理され、血管緊張低下の百分率が、異なる時点において算出された。図７に示されているように、ＣＯＲＭ−Ａ１は、時間の経過によって、濃度依存の様式にて、著しい弛緩を導いた。例えば、グラフから分かるように、１０分後には、異なる濃度のＣＯＲＭ−Ａ１によって誘導された弛緩を、実験対照と比較した百分率は、以下の通りであった：ＣＯＲＭ−Ａ１が４０μＭの時２１．０±２．３％、ＣＯＲＭ−Ａ１が８０μＭの時４０．２±３．４％、及び、ＣＯＲＭ−Ａ１が１６０μＭの時７４．９±１．８％。このデータは、各グループに対する６つの独立した実験について、平均値±標準誤差として表される。

実施例８： ＣＯＲＭ−Ａ１の血管緊張低下特性はＣＯによって介在される
予め萎縮した大動脈の環が、８０μＭのＣＯＲＭ−Ａ１、ｉＣＯＲＭ−Ａ１（不活性化合物）、又は、追加的なネガティブ・コントロールとして用いられたＮａＢＨ₄ で処理された（詳細については、材料及び方法の項参照）。図８に示されているように、ＣＯＲＭ−Ａ１のみが、除々の、及び十分な血管緊張低下を促進させたのに対し、ｉＣＯＲＭ−Ａ１及びＮａＢＨ₄ は、何れも、全く有効ではなかった。これらの結果は、明らかに、ＣＯＲＭ−Ａ１から遊離したＣＯが、観察された薬理効果の直接の原因であることを示唆している。このデータは、各グループに対する６つの独立した実験について、平均値±標準誤差６として表される。

実施例９及び１０
実験の前に、該化合物を蒸留水に溶解することによって、ナトリウムボラノカルボネート (sodium boranocarbonate) (ＣＯＲＭ−Ａ１、１００ｍＭ) のストック溶液が調製された。３−（５’−ヒドロキシメチル−２’−フリル）−１−ベンジル−インダゾール（ＹＣ−１）が、Sigma-Aldrich（Poole 、Dorset）から購入され、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に調製された。全てのデータは、平均値±標準誤差にて表された。分析されたグループ間の違いは、両側検定のt-テスト（Student's two-tailed t-test）によって評価され、２つを越える処置について比較する場合には、変量分析（ＡＮＯＶＡ）が実施された。結果は、ｐ＜０．０５と、統計的に有意のものであると考えられた。

隔離された大動脈の環の準備：血管弛緩についての研究
胸大動脈の横切りにした環を、オスのルイス（Lewis）・ラットから隔離し、以前に記載されているように、酸素処理した３７℃の Krebs-Henseleit 緩衝剤を含有した臓器槽内に、２ｇの張力をかけて吊り下げた（非特許文献１０）。ＹＣ−１の存在下又は非存在下におけるＣＯＲＭ−Ａ１（２０μＭ）に対する弛緩応答（最終的な濃度は１μＭ）が、フェニレフリン（１μｍｏｌ／Ｌ）を用いて予め萎縮した大動脈の環において、時間の経過毎に評価された。ＹＣ−１は、フェニレフリンを用いた萎縮の３０分前に、隔離された環に添加された。

動物の研究：ＣＯＲＭ−Ａ１及びＹＣ−１の血圧に対する効果
ルイス・ラット（２８０−３５０ｇ）に、１ｍｌ／ｋｇのヒプノーム（Hypnorm）を筋肉注射することで、麻酔をかけた。次いで、特別に設計した、大腿部の動脈及び静脈カテーテルを、以前に記載があるように、手術によって移植し、ポリグラフレコーダーを用いて平均動脈圧（ＭＡＰ）が連続的に監視された（非特許文献２３）。平均動脈圧（ＭＡＰ）に対するＣＯＲＭ−Ａ１の、時間毎の作用が、５０μモルｋｇ^-1 の静脈（ｉ．ｖ．）注射の後に評価された。ＣＯＲＭ−Ａ１のボーラス (bolus)の投与の５分前に、動物にＹＣ−１（１．２μモルｋｇ^-1、ｉ．ｖ．）を投与することによって、同様の実験が行われた。ＹＣ−１のみを用いた実験対照の実験も、実施された。

実施例９： ＣＯＲＭ−Ａ１とＹＣ−１の大動脈の血管緊張低下に対する効果
予め萎縮した大動脈の環が、ＣＯＲＭ−Ａ１で処理され、血管緊張低下の百分率が、異なる時点において算出された。図１０に示されているように、２０μＭのＣＯＲＭ−Ａ１は、２０分後に、１３±４．９％の弛緩を導き、興味深いことには、血管をＹＣ−１（１μＭ）で前処理した後に、より明白且つ顕著な弛緩応答（６１±６．２％）が検知された。ＹＣ−１のみで前処理し、フェニレフリンを用いて萎縮させた実験対照の血管においては、時間が経過しても、わずかな弛緩応答（２０分後に２．８±１．１％）しか無かったことに、留意すべきである。ＹＣ−１で前処理した血管の弛緩反応は、ＣＯＲＭ−Ａ１が１μＭ及び１０μＭの場合にも、非常に顕著であった（それぞれ、３５±９．８％及び５１±３．３％）。このデータは、各グループに対する６つの独立した実験について、平均値±標準誤差として表される。^*ＣＯＲＭ−Ａ１単独又はＹＣ−１単独に対してＰ＜０．０５。

実施例１０： ＣＯＲＭ−Ａ１とＣＯＲＭ−３の平均動脈圧に対する効果
大腿部の動脈及び静脈カテーテルを、以前我々が記載したように、麻酔をかけたルイス・ラットに手術によって移植し、血圧を連続的に監視した（非特許文献２３）。ＣＯＲＭ−Ａ１及びＹＣ−１の、平均動脈圧（ＭＡＰ）に対する生体内での効果については、図１１に示されている。この化合物は、最終的な濃度が、ＣＯＲＭ−Ａ１の場合は５０μｍｏｌｅｓ／ｋｇ、ＹＣ−１の場合は１．２μモルｋｇ^-1 のボーラスとして、静脈から注射された。これら二つの化合物が、組み合わされて与えられる場合、ＹＣ−１は、ＣＯＲＭ−Ａ１の注射の１０分前に投与された。ここに示されている通り、ＣＯＲＭ−Ａ１は、ＭＡＰにおいて、時間の経過に伴い、除々の且つ持続的な減少を産み出した。例えば、ＣＯＲＭ−Ａ１の注射の６０分後、ＭＡＰは、初期のベースラインの値から、６．３±１．５ｍｍＨｇ減少した。ＹＣ−１単独の注射も、血圧に対する効果を生み出したが、ＭＡＰの減少は一時的なものに過ぎず、１０分後に最大の５．５±１．０ｍｍＨｇに達し、注射から５０分後に、基本的なレベルに戻った。興味深いことに、ＣＯＲＭ−Ａ１とＹＣ−１の組合せは、相乗効果を生み、迅速且つ十分な緊張低下を得る結果となった。実際、ＭＡＰは、１０分後に、１６．１±５．６ｍｍＨｇの減少と、著しく低下し、残りの実験の間もこのレベルにあった。このデータは、各グループに対する５つの独立した実験について、平均値±標準誤差として表される。^*ベースライン（−１０分）に対してＰ＜０．０５。⁺ＣＯＲＭ−Ａ１単独又はＹＣ−１単独に対してＰ＜０．０５。

本発明は、従って、選択可能な化学的特性を有し、ＣＯの放出に基づき新規な治療的アプローチを可能とするＣＯキャリヤとして利用できる水溶性の化合物を提供する。酸素の運搬及び放出に対する、ＣＯガスの全身系の作用に関連した問題を回避し得るので、ＣＯの吸引に比して顕著な有意性を提供する。更に、選択的に一部の器官を対象とし体の制限された領域にのみ作用しうる、ＣＯ放出の「速効の」又は「遅効の」動力学を有する安定した化合物類の設計が、大いに実行可能である。水溶性の化合物の使用のための一つの適用には、Ｃｏを局所的に適用する必要があるという条件下においてのものがある。例えば、バルーン血管形成中に血管組織を保護したり、血管の再狭窄を防いだりするために、ＣＯを与える化合物が、血管形成の処置の前に、血管に対して適用され得る。或いはその代わりに、負傷した血管に対してＣＯをゆっくりと放出し、平滑筋細胞の増殖を防ぐ能力のある、特定のボラノカルボネート化合物によって、血管のステントがカバーされ得る。ＣＯ放出の動力学が、温度によって影響される化合物類も、移植の前に器官を保管するために一般的に採用される保存溶液のアジュバンドとして、生体外にて用いられ得る。器官の拒絶反応に対するＨＯ−１の保護の役割については、広範囲の報告がなされてきており、受容者（達）よりもむしろ器官（類）を処理するという概念は、移植の診療上の設定において、多くの利益を得るであろう。
[参考文献３３] Soares MP, Lin Y, Anrather J, Csizmadia E, Takigami K, Sato K, Grey ST, Colvin RP, Choi AM, Poss KD, et al. Expression of heme oxygenase-1 can determine cardiac xenograft survival. Nature Med 1998;4:1073-7.
[参考文献３４] Hancock WW, Buelow R, Sayegh MH, Turka LA. Antibody-induced transplant arteriosclerosis is prevented by graft expression of anti-oxidant and anti-apoptotic genes. Nature Med 1998;4:1392-6.
[参考文献３５] Clark JE, Foresti R, Sarathchandra P, Kaur H, Green CJ, Motterlini R. Heme oxygenase-1-derived bilirubin ameliorates post-ischemic myocardial dysfunction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2000;278:H643-51.
[参考文献３６] Willis D, Moore AR, Frederick R, Willoughby DA. Heme oxygenase: a novel target for the modulation of inflammatory response. Nature Med 1996;2:87-90.
[参考文献３７] Bauer M, Pannen BHJ, Bauer I, Herzog C, Wanner GA, Hanselmann R, Zhang JX, Clemens MG, Larsen R. Evidence for a functional-link between stress-response and vascular control in hepatic portal circulation. Am J Physiol 1996;271:G929-35.
[参考文献３８] Fukuda K, Panter SS, Sharp FR, Noble LJ. Induction of heme oxygenase-1 (HO-1) after traumatic brain injury in the rat. Neurosci Lett 1995;199:127-30.
[参考文献３９] Yet SF, Pellacani A, Patterson C, Tan L, Folta SC, Foster L, Lee WS, Hsieh CM, Perrella MA. Induction of heme oxygenase-1 expression in vascular smooth muscle cells. A link to endotoxic shock. J Biol Chem 1997;272:4295-301.
[参考文献４０] Otterbein LE, Kolls JK, Mantell LL, Cook JL, Alam J, Choi AMK. Exogenous administration of heme oxygenase-1 by gene transfer provides protection against hyperoxia-induced lung injury. J Clin Invest 1999;103:1047-54.

実施例１の実験結果を示すグラフである。 実施例２の実験結果を示すグラフである。 実施例３の実験結果を示すグラフである。 実施例４の実験結果を示すグラフである。 実施例５の実験結果を示すグラフである。 実施例６の実験結果を示すグラフである。 実施例７の実験結果を示すグラフである。 実施例８の実験結果を示すグラフである。 本文中で述べた化合物の構造を示す化学式である。 実施例９の実験結果を示すグラフである。 実施例１０の実験結果を示すグラフである。

Claims (59)

1. 生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激のための、又は、高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、炎症、炎症に関わる疾病、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、成人の呼吸障害症候群、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のための、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、若しくは移植器官の生存における処置のための、薬剤の製造におけるボラノカルボネートの化合物若しくはイオンの使用。
2. 前記薬剤が、生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激のための、又は、急性又は慢性の系統的高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のための、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、若しくは移植器官の生存における処置のためのものである請求項１に記載の使用。
3. 前記薬剤が、生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激のための、又は、急性若しくは慢性の系統的高血圧、酸素過剰が要因の負傷、ＣＯのアポトーシス促進効果による癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、陰茎勃起障害、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のための、又は、バルーン血管形成若しくは大動脈移植における処置のためのものである請求項１に記載の使用。
4. 前記薬剤が、口、静脈、皮下、鼻、吸入、筋肉、腹腔内、経皮、経粘膜、又は座薬のルートによる投与に適したものである請求項１、２、及び３の何れか１つに記載の使用。
5. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンの分子構造が、下記一般式（Ｉ）にて示される成分を含む請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の使用。
   

   
6. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンが、式：ＢＨ₃−ＣＯ−にて示される成分を含む請求項５に記載の使用。
7. 前記ボラノカルボネートが、式：ＢＨｘ（ＣＯＱ）ｙＺｚ［但し、ｘは１、２又は３であり、ｙは１、２又は３であり、ｚは０、１又は２であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝４であり、各Ｑは、カルボン酸アニオンの形態を表すＯ^-であり、或いは、ＯＨ、ＯＲ、ＮＨ₂、ＮＨＲ、ＮＲ₂、ＳＲ又はハロゲンであり且つ該Ｒ若しくは各Ｒがアルキル（好ましくは１乃至４個の炭素原子を有する）であり、各Ｚは、ハロゲン、ＮＨ₂、ＮＨＲ’、ＮＲ’₂、ＳＲ’又はＯＲ’であり且つ該Ｒ’若しくは各Ｒ’がアルキル（好ましくは１乃至４個の炭素原子を有する）である]で表される化合物又はアニオンである請求項５又は６に記載の使用。
8. 前記ｚが、０である請求項７に記載の使用。
9. 前記ｙが、１である請求項８又は９に記載の使用。
10. 前記ｘが、３である請求項７に記載の使用。
11. 前記ボラノカルボネートが、Ｏ^- 又はＯＲの形態である少なくとも一つのＱを有するアニオンであり、該組成物が、少なくとも一つの金属カチオンを含んでいる請求項７乃至請求項１０の何れか１つに記載の使用。
12. 前記金属カチオンの夫々が、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンである請求項１１に記載の使用。
13. 前記ボラノカルボネートが、Ｎａ₂（Ｈ₃ＢＣＯ₂）である請求項１２に記載の使用。
14. 前記薬剤が、更に、グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤を含む請求項１乃至請求項１３の何れか１つに記載の使用。
15. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンと結合していない分子又はイオンである請求項１４に記載の使用。
16. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、ＹＣ−１である請求項１４又は１５に記載の使用。
17. 前記薬剤が、前記ボラノカルボネートの化合物若しくはイオン、及びグアニル酸シクラーゼの刺激剤若しくは安定剤の、同時的又は連続的な投与に適合せしめられている請求項１４乃至請求項１６の何れか１つに記載の使用。
18. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンが、下記の一般式（II)、(III)で示されるもの以外である請求項１乃至請求項１７の何れか１つに記載の使用。
    

    

    
19. 哺乳類を処置するための方法にして、生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激、又は、高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、炎症、炎症にかかわる疾病、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、成人の呼吸障害症候群、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、若しくは移植器官の生存における処置を含み、生理学的作用のためにＣＯを利用可能とするように適合したボラノカルボネートの化合物若しくはイオンの投与によって行うことを特徴とする方法。
20. 生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激、又は、急性若しくは慢性の全身系高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、若しくは移植器官の生存における処置を含んでいる請求項１９に記載の方法。
21. 生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激、又は、急性若しくは慢性の全身系高血圧、酸素過剰が要因の負傷、ＣＯのアポトーシス促進効果による癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、陰茎勃起障害、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置、又は、バルーン血管形成、若しくは大動脈移植における処置を含んでいる請求項１９に記載の方法。
22. 口、静脈、皮下、鼻、吸入、筋肉、腹腔内、経皮、経粘膜、又は座薬のルートによる投与を含む請求項１９、２０、又は２１の何れか１つに記載の方法。
23. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンの分子構造が、下記一般式（Ｉ）にて示される成分を含む請求項１９乃至請求項２２の何れか１つに記載の方法。
    

    
24. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンが、式：ＢＨ₃−ＣＯ−にて示される成分を含む請求項２３に記載の方法。
25. 前記ボラノカルボネートが、式：ＢＨｘ（ＣＯＱ）ｙＺｚ［但し、ｘは１、２又は３であり、ｙは１、２又は３であり、ｚは０、１又は２であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝４であり、各Ｑは、カルボン酸アニオンの形態を表すＯ^-であり、或いは、ＯＨ、ＯＲ、ＮＨ₂、ＮＨＲ、ＮＲ₂、ＳＲ又はハロゲンであり且つ該Ｒ若しくは各Ｒがアルキル（好ましくは１乃至４個の炭素原子を有する）であり、各Ｚは、ハロゲン、ＮＨ₂、ＮＨＲ’、ＮＲ’₂、ＳＲ’又はＯＲ’であり且つ該Ｒ’若しくは各Ｒ’がアルキル（好ましくは１乃至４個の炭素原子を有する）である]で表される化合物又はアニオンである請求項２３又は２４に記載の方法。
26. 前記ｚが、０である請求項２５に記載の方法。
27. 前記ｙが、１である請求項２５又は２６に記載の方法。
28. 前記ｘが、３である請求項２５に記載の方法。
29. 前記ボラノカルボネートが、Ｏ^- 又はＯＲの形態にある少なくとも一つのＱを有するアニオンであり、そして該組成物が、少なくとも一つの金属カチオンを含んでいる請求項２５乃至請求項２８の何れか１つに記載の方法。
30. 前記金属カチオン若しくは各金属カチオンが、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンである請求項２９に記載の方法。
31. 前記ボラノカルボネートが、Ｎａ₂（Ｈ₃ＢＣＯ₂）である請求項２９に記載の方法。
32. 前記薬剤が、更に、グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤を含む請求項１９乃至請求項３１の何れか１つに記載の方法。
33. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、前記ボラノカルボネート化合物又はイオンと結合していない分子又はイオンである請求項３２に記載の方法。
34. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、ＹＣ−１である請求項３２又は３３に記載の方法。
35. 前記ボラノカルボネートの化合物若しくはイオン並びにグアニル酸シクラーゼの刺激剤若しくは安定剤の、同時的又は連続的な投与を含む請求項３２乃至請求項３４の何れか１つに記載の方法。
36. 前記ボラノカルボネート化合物又はイオンが、下記の一般式（II)、(III)で示されるもの以外である請求項１９乃至請求項３５の何れか１つに記載の使用。
    

    

    
37. 活性能力のある哺乳類の器官を体外にて、又は、分離された哺乳類の器官を処置する方法において、前記器官を、生理学的効果のためにＣＯを利用可能とするように適合させたボラノカルボネートの化合物又はイオンを含む薬剤組成物に接触させることを含むことを特徴とする方法。
38. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンが、請求項５乃至請求項１３の何れか１つにて定義されたものである、請求項３７に記載の方法。
39. 前記組成物が、更に、グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤を含む請求項３８又は３９に記載の方法。
40. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤若しくは安定剤が、前記ボラノカルボネート化合物又若しくはイオンと結合していない分子又はイオンである請求項３９に記載の方法。
41. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、ＹＣ−１である請求項３９又は４０に記載の方法。
42. 生理学的効果のためにＣＯを利用可能とするように適合させたボラノカルボネートの化合物又はイオンを、移植場所で放出可能な形態において、保持している薬学又は獣医学のインプラント。
43. 前記ボラノカルボネート化合物又はイオンが、請求項５乃至請求項１３の何れか１つにて定義されたものである請求項３８に記載のインプラント。
44. 前記薬物が、更に、グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤を含んでいる請求項４２又は４３に記載のインプラント。
45. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンと結合していない分子又はイオンである請求項４４に記載のインプラント。
46. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、ＹＣ−１である請求項４４又は４５に記載のインプラント。
47. ＣＯを、治療剤として哺乳類に導入する方法にして、以下の工程を含むことを特徴とする方法：
    ａ）生理学的効果に適したＣＯを利用可能とするボラノカルボネートを投与する工程；及び、
    ｂ）グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤を投与する工程。
48. 生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激のために、又は、高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、炎症、炎症に関わる疾病、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、成人の呼吸障害症候群、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のために、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、若しくは移植器官の生存における処置のためにある請求項４７に従う方法。
49. 生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激のために、又は、急性若しくは慢性の系統的高血圧、放射線障害、内毒素性ショック、酸素過剰が要因の負傷、アポトーシス、癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、セプシス、陰茎勃起障害、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のために、又は、バルーン血管形成、大動脈移植、若しくは移植器官の生存における処置のためにある請求項４７に従う方法。
50. 生理学的に有効な作用剤としてのＣＯによる、神経伝達、血管拡張若しくは平滑筋弛緩の刺激のために、又は、急性若しくは慢性の系統的高血圧、酸素過剰が要因の負傷、ＣＯのアポトーシス促進効果による癌、移植による拒絶反応、術後イレウス、虚血後の臓器障害、アンギナ、出血性ショック、陰茎勃起障害、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のために、又は、バルーン血管形成若しくは大動脈移植における処置のためにある請求項４７に従う方法。
51. 急性若しくは慢性の全身系高血圧、肺高血圧症、移植による拒絶反応、術後イレウス、動脈硬化、虚血後の臓器障害、心筋梗塞、陰茎勃起障害、血管再狭窄、肝硬変、心臓肥大、心臓麻痺、慢性裂肛、肛門内括約筋の疾病、肛門直腸の疾病、及び潰瘍性大腸炎のうちの何れかの処置のために、又は、バルーン血管形成若しくは大動脈移植における処置のためにある請求項４７に従う方法。
52. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンが、請求項５乃至請求項１３の何れか１つに定義されたものである請求項４７乃至請求項５１の何れか１つに従う方法。
53. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、前記ボラノカルボネート化合物又はイオンと結合していない分子又はイオンである請求項４７乃至請求項５２の何れか１つに記載の方法。
54. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、ＹＣ−１である請求項４７乃至請求項５３の何れか１つに記載の方法。
55. 以下のものを含むことを特徴とする薬剤組成物：
    ａ）生理学的効果に適したＣＯを利用可能とするボラノカルボネートの化合物又はイオン；及び
    ｂ）グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤。
56. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンが、請求項５乃至請求項１３の何れか１つに定義されたものである請求項５５に記載の組成物。
57. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、前記ボラノカルボネートの化合物又はイオンと結合していない分子又はイオンである請求項５５又は５６に記載の組成物。
58. 前記グアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤が、ＹＣ−１である請求項５５乃至請求項５７の何れか１つに記載の組成物。
59. 前記ボラノカルボネートの化合物又はイオン、並びにグアニル酸シクラーゼの刺激剤又は安定剤の、同時的又は連続的な投与に適合せしめられている請求項５５乃至請求項５８の何れか１つに記載の組成物。
    

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