JP2008514609A - 有機リン中毒を治療する方法 - Google Patents
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Abstract
有機リン（ＯＰ）中毒を阻害する量のガランタミンを、ＯＰ中毒の危険のある哺乳動物に投与することを含む、ＯＰ中毒を治療する方法。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
本願は、２００４年９月２４日に出願された米国仮特許出願６０／６１３，１２１号の利益を主張する。
（政府の支持に関する陳述）
本明細書に記載された発明は、少なくとも部分的には助成金番号ＤＡＡＤ１９−０２−Ｄ−０００１に基づいて米国陸軍より資金が提供されて行われた。したがって、アメリカ合衆国は本発明において一定の権利を有し得る。
本明細書に記載された発明は、少なくとも部分的には助成金番号ＤＡＡＤ１９−０２−Ｄ−０００１に基づいて米国陸軍より資金が提供されて行われた。したがって、アメリカ合衆国は本発明において一定の権利を有し得る。
本発明は、動物、特に哺乳動物、詳細にはヒトにおける有機リン中毒を治療する方法に関する。
有機リン化合物（ＯＰ）は、その物理的状態および高親油性により、中枢神経系（ＣＮＳ）に急速に浸透し、蓄積する。例えば、戦場での兵士のＯＰ中毒、および神経ガスによるテロリストの攻撃時の一般市民のＯＰ中毒は、近年世界中の一般大衆および政府当局の関心を増大させてきた。更に、食用作物および観賞用作物（ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｃｒｏｐ）の需要の増大が、先進国および発展途上国において、パラチオンおよびマラチオンのようなＯＰを含む毒性の抗コリンエステラーゼ（抗ＣｈＥ）を基本とする殺虫剤の使用を増大させる結果となっている。これは農業従事者および園芸家の不測の中毒を増大させる結果をもたらしている。
ＯＰおよび他の抗ＣｈＥ剤の主要な毒性効果が酵素ＣｈＥの阻害から生じることは長い間知られていた。ＣｈＥはＣＮＳおよび末梢神経系（ＰＮＳ）における神経伝達物質アセチルコリン（ＡＣｈ）の不活化に関与しており、それゆえＯＰおよび他の抗ＣｈＥ剤は、ムスカリン性コリン作動性応答およびニコチン性コリン作動性応答を異常に増加させ、長引かせる。残念なことに、ＯＰの毒性効果を治療または予防する現在の方法は、特に高吸収性であり脳に容易に到達する神経剤に急性曝露した時には、許容できる方法であることからは依然程遠い。
臭化ピリドスチグミン（ＰＢ）、フィゾスチグミンおよびヒューペルジンのような可逆性ＣｈＥ阻害薬は、ＯＰ中毒に対する解毒治療として試験されてきた。ＰＢは、戦場で兵士により予防的治療として使用されてきた。ＰＢは強力な抗ＣｈＥ薬剤である一方で、ほとんどＣＮＳに浸透しない荷電分子であるために、ＰＢの作用はほとんどＰＮＳに限定される。それゆえ、ＰＢは神経剤に対して脳ＣｈＥを効果的に保護しない。フィゾスチグミンはＰＢより効果的ではあるが、安全性はより低い。したがって、ＯＰによる不可逆的ＣｈＥ阻害から脳を保護する方法はこれまでのところ存在しない。むしろ、ＯＰに曝露した個人は、アトロピンのような抗ムスカリン性薬剤、オキシムのようなＣｈＥ再活性化剤（例えば、ピリジン−２−アルドキシム（２−ＰＡＭ））、および抗けいれん剤（例えば、ジアゼパム）で曝露後に治療されている。
上記の事柄を考慮して、ＯＰ中毒の治療方法を提供することが本発明の目的である。この目的および優れた点ならびに他の目的および優れた点、ならびにさらなる発明の特徴は、本明細書中で提供された詳細な記載により明らかになるであろう。
（発明の簡単な要旨）
本発明はＯＰ中毒の治療方法を提供する。該方法はＯＰ中毒の危険がある哺乳動物に対してＯＰ中毒を阻害する量のガランタミンを投与することを含み、ＯＰへの曝露の際にＯＰ中毒から哺乳動物が保護される。
本発明はＯＰ中毒の治療方法を提供する。該方法はＯＰ中毒の危険がある哺乳動物に対してＯＰ中毒を阻害する量のガランタミンを投与することを含み、ＯＰへの曝露の際にＯＰ中毒から哺乳動物が保護される。
（発明の詳細な説明）
本発明は、少なくとも部分的に、ＯＰ中毒から動物を保護するためにＯＰ中毒の危険のある動物、特に哺乳動物、詳細にはヒトにガランタミンのような第３級アルカロイドを投与し得るという驚きの、予期しなかった発見に基づく。ＰＢおよびフィゾスチグミンと比べてガランタミンは弱いＣｈＥ阻害薬である一方、ガランタミンは非荷電分子であり、したがって、血液脳関門を通り抜けることができる。ガランタミンはまた、ニコチン性受容体（ｎＡＣｈＲ）のアロステリック増強リガンド（ＡＰＬ）としても機能し、脱感作からいくらかのニコチン性受容体を「救助する」ことができる。この特徴は、過剰なＡＣｈがｎＡＣｈＲの大規模な脱感作を誘導する、ＯＰ中毒という状況において重要である。
本発明は、少なくとも部分的に、ＯＰ中毒から動物を保護するためにＯＰ中毒の危険のある動物、特に哺乳動物、詳細にはヒトにガランタミンのような第３級アルカロイドを投与し得るという驚きの、予期しなかった発見に基づく。ＰＢおよびフィゾスチグミンと比べてガランタミンは弱いＣｈＥ阻害薬である一方、ガランタミンは非荷電分子であり、したがって、血液脳関門を通り抜けることができる。ガランタミンはまた、ニコチン性受容体（ｎＡＣｈＲ）のアロステリック増強リガンド（ＡＰＬ）としても機能し、脱感作からいくらかのニコチン性受容体を「救助する」ことができる。この特徴は、過剰なＡＣｈがｎＡＣｈＲの大規模な脱感作を誘導する、ＯＰ中毒という状況において重要である。
上記の事柄を考慮して、本発明はＯＰ中毒の解毒治療方法を提供する。該方法はＯＰ中毒の危険がある哺乳動物にＯＰ中毒を阻害する量のガランタミンを投与することを含み、その後のＯＰへの曝露の際にＯＰ中毒から哺乳動物が保護される。このガランタミンはＯＰに曝露される前または後に哺乳動物に投与される。ガランタミンが曝露前に投与される場合、該方法は更に、有効量のアトロピンのような抗ムスカリン性薬剤をこの哺乳動物に続けて投与することを含む。ガランタミンが曝露後に投与される場合、該方法は、ＯＰへの曝露後かつＯＰ中毒を阻害するのに有効な量のガランタミンの前またはそれと同時に、有効量のアトロピンなどの抗ムスカリン性薬剤を投与することを更に含む。好ましくは、治療後の有効性を最大にするために、抗ムスカリン性薬剤およびガランタミンはＯＰへの曝露後なるべく早く投与される。ＯＰへの曝露の時間に対する抗ムスカリン性薬剤およびガランタミンのその後の投与のタイミングに依存して、この実施態様はさらなる治療効果を有し得る。
哺乳動物を毒するのに十分に高いレベルのＯＰに現在曝露されているまたは曝露される危険がある場合、その哺乳動物はＯＰ中毒の危険がある。かかる危険は、戦場での兵士、神経ガスによるテロリストの攻撃時の一般市民、ならびに抗ＣｈＥを基本とする殺虫剤で処理される食用作物および観賞用作物を扱う仕事をする農業従事者および園芸家に対して存在する。
健康障害の徴候から明らかなＯＰへの曝露の有害な影響を著しく、好ましくは完全に減少させるのに十分である場合、ガランタミンの量は「ＯＰ中毒を阻害する量」または「有効量」である。健康障害には、分泌過多、筋収縮、呼吸困難、けいれん、または行動異常などのＯＰ中毒の末梢性の過剰なコリン作用性の（ｈｙｐｅｒｃｈｏｌｉｎｅｒｇｉｃ）徴候および中枢性の過剰なコリン作用性の徴候のいずれも含まれるが、これらに限定されるものではない。ＯＰ中毒を阻害するのに十分なガランタミンの量は、当業者に公知である用量範囲発見技術に従って決定できる。例えば、最適用量は、臨床環境でまたは現場で（ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ）熟練した臨床医により決定され得る。通常は、その状況下で最適な効果が達成されるまで、最初の用量を徐々に変更することによって、最適な用量が決定される。硫酸アトロピンなどのアトロピン１０ｍｇ／ｋｇも投与される時、約５ｍｇ／ｋｇから約８ｍｇ／ｋｇの範囲の臭化水素酸ガランタミンなどのガランタミンの用量は、神経剤であるソマンおよびサリンの致死量により誘導される毒性および致死性を効果的に予防する。ＯＰへの曝露の最大約１時間前、または最大約５分後までに急性的に使用される場合、ガランタミンは効果的な解毒治療法である。
ガランタミンはとりわけＨａｎｄｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ＆Ｔｒａｄｅ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｃｈｉｎａから市販されている。望ましくは、ガランタミンは哺乳動物などの動物、特に人間に医薬組成物として投与することに適している。該医薬組成物の剤形は当業者に公知である（例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ， Ｍａｃｋ Ｐｕｂ．Ｃｏ．参照）。ガランタミンは最近ではアルツハイマー病の治療のためにＲｅｍｉｎｙｌ（商標）（Ｊａｎｓｓｅｎ−Ｃｉｌａｇ，Ｌｔｄ．，ＵＫ）という名前で医薬組成物として入手可能である。
該ガランタミンは当業者に公知のいずれの適切な投与経路によっても投与し得る。好ましい投与経路には経口および筋内が含まれるが、これらに限定されるものではない。投与経路は、一部、曝露の危険の状況次第である。例えば、定規的に（例えば毎日）ＯＰ殺虫剤を扱う農業従事者および他の個人の場合のように、経口投与は予期される曝露に対する事前の治療に好まれ得る。一方で、筋内投与は戦場の兵士、およびテロリストの攻撃という状況などでＯＰに曝露された市民の事後治療に好まれ得る。
ガランタミンの投与後にＯＰに曝露された場合、好ましくはアトロピンなどの抗ムスカリン性薬剤の有効量をＯＰへの曝露後なるべく早く哺乳動物に投与する。該抗ムスカリン性薬剤はいかなる適切な経路によっても投与され得る。通常は筋内投与が好ましい。ＯＰへの曝露のいかなる悪影響も阻害、好ましくは予防するのに十分である場合、アトロピンなどの抗ムスカリン性薬剤の量は、「有効量」である。当業者に既知の用量範囲発見技術に従って、抗ムスカリン性薬剤の有効量が決定され得る。例えば、最適用量は、臨床環境でまたは現場で熟練した臨床医により決定され得る。通常は、その状況下で最適な効果が達成されるまで、最初の用量を徐々に変更することによって、最適な用量が決定される。上記のように、臭化水素酸ガランタミンなどのガランタミンが約５ｍｇ／ｋｇから約８ｍｇ／ｋｇの用量で投与される時、約１０ｍｇ／ｋｇが硫酸アトロピンなどのアトロピンの最も有効な量である。
アトロピンはＳｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｉｓ，ＭＯ）から入手可能である。望ましくは、アトロピンまたは他の抗ムスカリン性薬剤は、医薬組成物として哺乳動物などの動物、特にヒトに対する投与に適している（例えばＲｅｍｉｎｇｔｏｎ、上記参照）。
以下の実施例は本発明を説明するものであるが、決して本発明の範囲を限定する意図はない。
（実施例１）
本実施例は、後にＯＰに曝露される哺乳動物における、ガランタミンによる事前治療の有効性を実証する。
本実施例は、後にＯＰに曝露される哺乳動物における、ガランタミンによる事前治療の有効性を実証する。
ソマン（４２または５６μｇ／ｋｇを皮下注射）またはサリン（６３または７３．５μｇ／ｋｇを皮下注射）の５０％致死量（ＬＤ５０）の１．５〜２．０倍にモルモット（若いオス、体重は３００〜４２０ｇ）を曝露させる３０分前または５分後に、ガランタミン（４〜１０ｍｇ／ｋｇ）をモルモットに（筋内）投与した。一部のモルモットに、神経剤のソマンまたはサリンの投与１〜２分後に、硫酸アトロピン（６〜１６ｍｇ／ｋｇ）を（筋内）投与した。アトロピンの投与と同時またはその後（例えば約４分以内）に、一部のモルモットにガランタミンを（筋内）投与した。対照のモルモットはガランタミン（４〜８ｍｇ／ｋｇ）、アトロピン（６〜１６ｍｇ／ｋｇ）、それらの組合せ、または生理食塩水を投与した。生存および体重は少なくとも１週間追跡調査した。
ガランタミンは、ソマンまたはサリンの致死量に対してモルモットを保護したことが見出された。５〜８ｍｇ／ｋｇのガランタミンおよび１０ｍｇ／ｋｇのアトロピンからなる治療は、ソマンおよびサリンのＬＤ５０の１．５倍により誘導される毒性および致死性に対してモルモットを十分に保護した。ガランタミンはモルモットを死に対して十分に保護しただけでなく、ＯＰ注射直後にモルモットはＯＰ中毒のいかなる末梢性の過剰なコリン作用性の徴候および中枢性の過剰なコリン作用性の徴候（分泌過多、筋収縮、呼吸困難、けいれん、または行動異常など）も示さなかった。そして、最大１〜２週間の観察期間の間、モルモットは健康障害の徴候を示さなかった。ソマンまたはサリンを投与した後に硫酸アトロピンを投与したモルモットは全て、１０〜２０分以内で命にかかわる症状を示し、動物への配慮および取り扱いに関するＩＡＣＵＣに承認されたプロトコールにより安楽死させた。
最初の２４時間では、ＯＰに曝露された全てのモルモットは５〜１０％の体重減少を示した；しかしながら、翌日以降ではモルモットは体重が増加した。部分的な保護を与えるガランタミン用量では、ＯＰ中毒の徴候を示すモルモットもいた。これらのモルモットは、ＯＰ曝露後数時間または数日以内に命にかかわる症状を有しており、動物への配慮および取り扱いに関するＩＡＣＵＣに承認されたプロトコールにより安楽死させた。かかるモルモットは異なる程度のＯＰ毒性を示しており、体重を回復しなかった。しかしながら、ＯＰへの曝露から３〜４日後には、更なる死は記録されなかった。ガランタミン（最大８ｍｇ／ｋｇ）もしくはアトロピン（６〜１０ｍｇ／ｋｇ）または該２つの保護剤の混合物のいずれかを投与された対照のモルモットは、体重の減少、または中毒の他の悪影響もしくは徴候を示さなかった。
モルモットをＣＯ２により深い麻酔をした後に断頭して安楽死させた時、コリンエステラーゼ阻害およびガランタミンレベルのその後の分析のために、血液サンプル（心臓穿刺により得た）および全脳を取り出し、ドライアイスで急速に凍結させた。最初に行った測定は、８ｍｇ／ｋｇのガランタミンの筋内注射が血漿および脳でほぼ１〜３μＭの薬剤の濃度を生じることを示した。該濃度は、アルツハイマー病の治療に臨床的に推奨されるガランタミンの用量で治療されたヒトの血漿中で見られるガランタミンの濃度と類似である。脳でのガランタミン濃度は、ＯＰに誘導されるコリンエステラーゼの不可逆阻害に起因するＡＣｈのレベルの上昇によるｎＡＣｈＲの脱感作を防止するのに十分である。脳でのコリンエステラーゼ阻害は、最大２０％〜最小１％未満の測定されたガランタミン濃度の範囲であった。脳のコリンエステラーゼ阻害がごくわずかである時でさえ、ガランタミンはＯＰに誘導される毒性をなお抑止した。
ガランタミンで事前に治療されまたは事後に治療されることによりＯＰ中毒からうまく保護されたモルモットの脳を、フルオロ ジェイドＢ染色を用いて形態計測的に対照のモルモットの脳と比較した。対照動物の脳および（ガランタミン＋アトロピン）で治療されたＯＰに曝露された動物の脳において、ニューロンの生存能力および構造は非常に似ていた。
（実施例２）
本実施例は、ＯＰに曝露された哺乳動物におけるガランタミンによる事後治療の有効性を実証する。
本実施例は、ＯＰに曝露された哺乳動物におけるガランタミンによる事後治療の有効性を実証する。
ソマン（４２μｇ／ｋｇ）をモルモット（若いオス、体重３００〜４２０ｇ）に（皮下）投与した。１分後、アトロピン（１０ｍｇ／ｋｇ）を該動物に（筋内）投与した。アトロピン投与と同時に、またはそれに続いて（例えば４分後）、ガランタミン（８〜１０ｍｇ／ｋｇ）を該動物に（筋内）投与した。ソマン投与５分以内の８〜１０ｍｇ／ｋｇのガランタミン投与は、１００％の保護を与えた。対照的に、ソマン投与５分以内の６ｍｇ／ｋｇのガランタミン投与は、約３５％の生存率を与えただけだった。最初の２４時間で、全てのモルモットが約５％の体重減少を示した；しかしながら、翌日以降では、モルモットは、ＯＰに曝露されていない対照の動物と同じ割合で体重が増加した。
本明細書中で引用した刊行物、特許出願、及び特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が、本明細書中で参考として援用されることが個別におよび具体的に示され、かつその全体が記載されているのと同じ程度に、本明細書中で参考として援用される。
本発明を記載する文脈において（特に、添付の特許請求の範囲の文脈において）、用語「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」及び同様の指示語の使用は、本明細書中で他に特に明記がない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、単数と複数の両方を包含するように解釈されるべきである。本明細書中での値の範囲の記載は、本明細書中で他に特に明記がない限り、その範囲内にある各々の別々の値を個々に言及する略記方法として働くことが単に意図され、そして各々の別々の値は、それが本明細書中で個々に列挙されているかのように本明細書中に含まれるものである。本明細書中に記載される全ての方法は、本明細書中で他に特に明記がない限り、または文脈に明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で行われ得る。本明細書中で提供される任意及び全ての例、又は例示的な言葉（例えば、「などの」）の使用は、本発明をより良く明瞭にすることが単に意図され、そして他に特に主張されない限り、本発明の範囲を制限するものではない。本明細書中の如何なる言葉も、本発明の実施に必須なものとして主張されていない要素を示すと解釈されるべきではない。
本発明の実施に関して、本発明者らが知っている最良の形態を含む、本発明の好適な実施態様を本明細書中に記載する。示された実施態様は例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことが、理解されるべきである。
Claims (7)
- 有機リン（ＯＰ）中毒を治療する方法であって、該方法はＯＰ中毒の危険のある哺乳動物にＯＰ中毒を阻害する量のガランタミンを投与することを含み、ＯＰへの曝露の際に哺乳動物をＯＰ中毒から保護する方法。
- ガランタミンをＯＰへの曝露前に哺乳動物に投与する、請求項１に記載の方法。
- 抗ムスカリン性薬剤の有効量を前記哺乳動物に続けて投与することを含む、請求項２に記載の方法。
- 抗ムスカリン性薬剤がアトロピンである、請求項３に記載の方法。
- ガランタミンをＯＰへの曝露後に哺乳動物に投与する、請求項１に記載の方法。
- ＯＰへの曝露後に、ガランタミンの前またはガランタミンと同時に抗ムスカリン性薬剤の有効量を投与することを更に含む、請求項５に記載の方法。
- 抗ムスカリン性薬剤がアトロピンである、請求項６に記載の方法。
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