JP2008529968A

JP2008529968A - インスリン様成長因子−１（ｉｇｆ−１）を使用する慢性重症心不全を処置するための新規方法

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Publication number: JP2008529968A
Application number: JP2007534397A
Authority: JP
Inventors: 邦夫宮武; 和雄駒村; 純夫清遠
Original assignee: Astellas Pharma Inc
Current assignee: Astellas Pharma Inc
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2008-08-07
Also published as: WO2006085631A2; US20090012499A1; WO2006085631A3; EP1846021A2

Abstract

本発明は、インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）を使用する慢性重症心不全を処置するための新規方法に関する。より詳細には、本発明は、心臓移植以外に治療手段のない慢性重症心不全患者に、ＩＧＦ−１を一定期間投与することによって、該患者における心血管の機能および症状を改善する方法に関する。１つの局面において、本発明は、慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善する方法を提供し、該方法は、該患者に治療有効量のＩＧＦ−１を一定期間投与する工程を包含し、該患者における心血管の機能および症状の改善がＩＧＦ−１処置の休止後において持続する。

Description

本発明は、インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）を使用する慢性重症心不全を処置するための新規方法に関する。より詳細には、本発明は、心臓移植以外に治療手段のない慢性重症心不全患者に、ＩＧＦ−１を一定期間投与することによって、該患者における心血管の機能および症状を改善する方法に関する。

心不全を治療するための多くの医薬が実用化されており、患者の生存およびＱＯＬの改善に貢献してきた。例えば、心不全に対する成長ホルモン（ＧＨ）の有利な効果が、以前の研究によって示されている（非特許文献１および２）。さらに、現在、アンジオテンシン変換酵素阻害剤（ＡＣＥ−Ｉ）やβブロッカーの使用が、多くの心不全患者の処置に非常に効果的であることが示されている。

しかし、ＧＨは、無作為化された二重盲検治験において、特発性拡張型心筋症（ＤＣＭ）患者における心血管機能および心不全の症状の改善をすることができなかった（非特許文献３および４）。さらに、この研究の詳細な分析によって、臨床的有効性には、体重に比例する十分量のＧＨが必要であることが明らかにされている（非特許文献５）。また、ＡＣＥ−Ｉやβブロッカーは、難治性の重症心不全には不応性である。

心不全における筋消耗は患者のＱＯＬを悪化させ、さらに、慢性心不全における死亡リスクとなる（非特許文献６）。骨格筋の量や強さは、慢性心不全における、血清ＩＧＦ−１レベルの減少（非特許文献７）および骨格筋でのＩＧＦ−１ｍＲＮＡ発現の減少（非特許文献８）に伴って減少される。さらに、低レベルのＩＧＦ−１は、心不全、心筋梗塞や糖尿病の発生リスクの増加に関連する（非特許文献９〜１１）。

しかし、重篤なＧＨ抵抗性（非特許文献１２〜１３）やインスリン抵抗性（非特許文献１４〜１５）が慢性心不全に関連するので、外因性のＧＨやそのインスリン様活性メディエーターであるＩＧＦ−１は、重篤な慢性心不全において心機能や運動能に影響しないであろうと考えられている。さらに、最近、インスリン抵抗性が心不全の発生や進行に密接に関連すること（非特許文献１６）、心不全状態がインスリン抵抗性を増大すること（非特許文献１７）が報告されているが、インスリン抵抗性を改善する代表的な薬剤であるチアゾリジン誘導体が心不全の発生を誘導することも報告されている（非特許文献１８）。

すなわち、上記のように、現在の医薬では症状を改善することができない、いくつかのタイプの慢性の重症心不全がなお存在する。現在までに、このようなタイプの重症心不全患者の生存性を改善するためには、心臓移植以外に選択肢はない。心臓移植の待機リストにある患者数は年々増加し、心臓移植の待機リストに登録されていない慢性重症心不全患者も存在する。心臓移植を必要とする重症心不全患者の予後は不良であり、このような患者の１年生存率は約５０％に過ぎない。ドナー心臓の不足、待機期間の長期化によって、心臓移植に代わる新しい治療方法が確立されなければならない。
米国特許第５４３４１３４号 Colao A et al, Clin Endocrinol (Oxf). 2001; 54:137-54 Ren J et al, J Mol Cell Cardiol. 1999; 31:2049-61 Osterziel KJ et al, Lancet. 1998; 351:1233-7 Isgaard J et al, Eur Heart J. 1998; 19:1704-11 Osterziel KJ et al, J Clin Endocrinol Metab. 2000; 85:1533-9 Anker SD et al. Lancet. 1997;349:1050-3 Niebauer J et al. J Am Coll Cardiol. 1998;32:393-7 Hambrecht R et al. J Am Coll Cardiol. 2002;39:1175-81 Ann Intern Med 2003; 139: 642-8 J Cardiol 2004; 94:384-6 Diabetes 2001; 50: 637-42 Anker SD et al. J Am Coll Cardiol. 2001;38:443-52 Cicoira M et al. J Card Fail. 2003;9:219-26 Swan JW et al. J Am Coll Cardiol. 1997;30:527-32 Witteles RM et al. J Am Coll Cardiol. 2004;44:78-81 JAMA 2005; 294: 334-41 Am J Hypertens 2005; 18:731-7 Lancet 2005;366:1279-89 McMullen JR et al, J Biol Chem. 2004; 279:4782-4793 von Lewinski D, et al, Circ Res. 2003; 92:169-76 Welch S et al, Circ Res. 2002; 90:641-8 Anwar A et al, Circulation. 2002; 105:1220-5 Yamashita K et al, Circ Res. 2001; 88:609-14 Fujio Y et al, Circulation. 2000; 101:660-7 Wang L et al, Circ Res. 1998; 83:516-22 Cittadini A et al, Circ Res. 1998; 83:50-9 Li Q et al, J Clin Invest. 1997; 100:1991-9 Donath MY et al, J Clin Endocrinol Metab. 1996; 81:4089-94 Donath MY et al, J Clin Endocrinol Metab. 1998; 83:3177-83

上記の現状に鑑みて、本発明者らは、インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）を使用することによる、心臓移植以外に治療手段のない慢性重症心不全を処置するための新規方法を確立した。

メカセルミン（ソマゾン（登録商標）、藤沢薬品工業株式会社、大阪、日本）は、遺伝子組換え型インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）であり、成長ホルモン抵抗性ＧＨ不全症およびラロン型小人症の処置のために日本で開発されたオーファン薬剤である。その安全性および有効投薬量は、小人症の治療において確立されている。ＩＧＦ−１は、その細胞増殖効果に加えて、培養細胞および動物の両方における、強心作用、血管拡張作用および抗アポトーシス作用を有することが実証されている（非特許文献２および１９〜２７）。健常人および心不全患者へのＩＧＦ−１の急性投与は、副作用を伴うことなく有意な強心効果を生じる（特許文献１および非特許文献２８〜２９）。しかし、今日まで、心不全に対するＩＧＦ−１の慢性投与の治療効果については報告されていない。本発明者らは、ＩＧＦ−１の慢性投与が慢性重症心不全に対して有意な治療効果を有し、この治療効果がＩＧＦ−１処置の休止後も持続するという新たな知見に基づき本発明を完成した。

１つの局面において、本発明は、慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善する方法を提供し、該方法は、該患者に治療有効量のＩＧＦ−１を一定期間投与する工程を包含し、該患者における心血管の機能および症状の改善がＩＧＦ−１処置の休止後において持続する。１つの実施形態において、本発明の方法は、前記処置の一定期間において、ａ）前記患者における血糖レベルをモニターする工程、および、ｂ）該患者に糖質を投与する工程をさらに包含する。

別の局面において、本発明は、治療有効量のＩＧＦ−１を含む、慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善するための薬学的組成物を提供する。

別の局面において、本発明は、慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善するための医薬の製造のためのＩＧＦ−１の使用を提供する。

本発明の方法は、症状の重症度、ＱＯＬ、心血管機能、血管機能、運動耐容能等を改善し得る。本発明はまた、患者の左心補助人工心臓（ＬＶＡＤ）の除去および／または心臓移植の待機リストからの抹消を可能にする。

本発明を、以下に詳細に記載する。
本発明の方法によって処置され得る心不全としては、拡張型心筋症（ＤＣＭ）、拡張相肥大型心筋症、虚血性心筋炎および虚血性心疾患のようないくつかのタイプの慢性重症心不全が挙げられるが、これらに限定されない。患者における心血管の機能および症状の改善は、従来の技術を使用して、心血管の機能および症状に関連する当該分野で公知の種々の指標を決定することによって確認され得る。

本発明の１つの実施形態において、患者中の循環ＣＤ３４⁺内皮前駆細胞（ＥＰＣ）数が増加される。ＣＤ３４⁺ＥＰＣは、心筋細胞または血管細胞へ分化する能力を有する幹細胞の１種であり、この心筋細胞または血管細胞が患者の心血管機能を増強する。

１つの実施形態において、本発明の方法によって処置され得る慢性重症心不全は、インスリン抵抗性の状態を伴う。大半のタイプの慢性重症心不全がインスリン抵抗性の増加と関連され、本発明の方法は、一定期間ＩＧＦ−１を投与することによって、心血管機能と共にインスリン抵抗性を改善し得る。

１つの実施形態において、本発明の方法によって処置されることが特に期待される患者は、心臓移植を必要とする慢性重症心不全患者である。処置に心臓移植が必要な慢性重症心不全としては、拡張型心筋症、拡張相肥大型心筋症、および心臓移植によって処置されるべきと決定された他の心不全が挙げられる。心不全患者が心臓移植を必要とするか否かは、心臓移植の定められた基準に基づいて医師の判断によって決定される。代表的には、本発明によって処置を受けることが期待される心臓移植を必要とする患者としては、ニューヨーク心臓協会（ＮＹＨＡ）心機能分類クラスＩＩＩ〜ＩＶに分類される患者が挙げられる。１つの実施形態において、本発明の方法によってより効果的に処置され得る慢性重症心不全は、拡張型心筋症である。

本発明に有用なＩＧＦ−１としては、ヒトＩＧＦ−１およびそのアナログが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、本発明に有用なＩＧＦ−１は、組換えＩＧＦ−１メカセルミン（ソマゾン（登録商標）、藤沢薬品工業株式会社、大阪、日本）である。

ＩＧＦ−１の投与期間およびＩＧＦ−１の投与回数は、患者の症状、年齢および体重、投与経路などを考慮して、医師の指示に従って増加または減少し得る。本発明における投与についての一定期間は、その期間後に患者における心血管の機能および症状の改善が持続する、任意の期間である。１つの実施形態においては、この期間は、少なくとも約１ヶ月、好ましくは、少なくとも２ヶ月、より好ましくは、少なくとも３ヶ月である。例えば、この期間は、約１〜６ヶ月、好ましくは、約２〜４ヶ月、より好ましくは、約３ヶ月である。ＩＧＦ−１の投与回数は、その期間において、例えば、１日２回〜１週間に１回、好ましくは、約１日１回である。

本発明の方法によって使用されるＩＧＦ−１の治療有効量とは、患者における心血管の機能および心不全の症状の改善に必要なＩＧＦ−１の量を意味し、そして好ましくは、０．０１ｍｇ／ｋｇ〜０．５ｍｇ／ｋｇ、より好ましくは、０．０５ｍｇ／ｋｇ〜０．３ｍｇ／ｋｇである。しかし、患者の症状、年齢および体重、投与経路などを考慮して、医師の指示に従って、投与されるＩＧＦ−１の量は増加または減少し得る。好ましい実施形態において、ＩＧＦ−１の血糖降下作用によって引き起こされ得る低血糖症を回避するために、患者に投与されるＩＧＦ−１量は、投与期間にわたり経時的（例えば、１日毎、１週間毎、または１ヶ月毎）に増量される。

本発明の方法において使用されるＩＧＦ−１の投与経路としては、皮下投与、筋内投与、静脈内投与、経鼻投与、経口投与、経皮投与またはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、投与経路は皮下経路である。

患者に投与されるＩＧＦ−１を含む組成物は、当該分野で周知の任意の薬学的調製物の形態、例えば、皮下、筋内、静脈内、経鼻、経口、経皮、非経口または任意の他の薬学的適用に適切な、有機または無機のキャリアまたは賦形剤との混合形態で、ＩＧＦ−１を活性成分として含む、液体形態、固体形態または半固体形態を有する。ＩＧＦ−１は、例えば、液剤、溶液製剤、乳剤、懸濁剤、注射剤、リポソーム封入剤、粉末剤、カプセル剤、丸剤、錠剤および任意の他の使用に適切な形態用の、従来の非毒性の、薬学的に受容可能なキャリアと処方され得る。使用されるキャリアとしては、水、生理食塩水、ワックス、糖、および、液体、固体または半固体形態の調製物製造における使用に適切な他のキャリアであり、さらなる添加剤（例えば、補助剤、安定化剤および等張剤）を含有しても、しなくてもよい。

本発明の方法において、ＩＧＦ−１は、他の薬剤との組み合わせて、同じかまたは異なる投与経路で、同時に、別々にまたは連続的に患者に投与され得る。例えば、本発明の方法において、ＩＧＦ−１は、グルコース、スクロース、マルトース、ラクトースおよびオリゴ糖などの糖質と組み合わせて患者に投与し、ＩＧＦ−１の血糖降下作用によるグルコースレベルの低下を補ってもよく、または、成長ホルモン、血管拡張剤、ＡＣＥ阻害剤、β−ブロッカー、カルシウム拮抗剤、抗不整脈剤、強心剤および利尿剤などの心不全患者の症状を改善するための他の公知の薬剤と組み合わせて投与してもよい。１つの実施形態において、本発明の方法は、上記処置の一定期間において、ａ）患者における血糖レベルをモニターする工程およびｂ）該患者に糖質を投与する工程をさらに包含する。

以下の実施例は、ＩＧＦ−１を使用する拡張型心筋症の処置を例示するが、それ自体が、添付の特許請求の範囲に記載の発明を限定するものとしてみなされるべきではない。

（方法）
（研究プロトコル）
本研究は、ヘルシンキ宣言に従って実施され、治験審査委員会によって承認されたものである。倫理委員会による承認後、８症例の患者を本研究に組み入れた。適格要件は、以下のとおりである：１）カテーテル法および心内膜心筋生検によって確認され、世界保健機関／国際心臓連合合同委員会（International Society and Federation of Cardiology Task Force）の定義（Richardson P et al. Circulation. 1996;93:841-2）に基づきＤＣＭと診断された症例；２）ニューヨーク心臓協会（ＮＹＨＡ）心機能分類クラスＩＩＩまたはＩＶに分類され、かつ、左心補助人工心臓（ＬＶＡＤ）を含む至適処置にもかかわらず左室（ＬＶ）駆出率（ＥＦ）が３０％未満の症例；および３）日本臓器移植ネットワークに登録されている症例。除外基準は、以下のとおりである：１）急性期または不安定期の心不全の症例；２）原発性の虚血性または弁膜症性心疾患あるいは心筋炎に起因する心不全の症例；３）悪性腫瘍の症例；４）種々の障害（真性糖尿病を含む）に起因する低血糖傾向のある症例；５）腎不全および／または肝不全の症例；６）ＧＨおよびＩＧＦ−１を含む内分泌系における障害を有する症例；および７）感染性または炎症性疾患の症例。患者のベースライン時の特性を、表１に報告する。表１に示されるように、全ての患者が、難治性心不全に対する最適かつ最大の従来投薬を受けていた。注意すべきは、日本人心不全患者に対するカルベジロールの最適用量は、ＭＵＣＨＡ試験（Hori M et al. Am Heart J. 2004;147:324-30）で５〜２０ｍｇであり、これは、米国でのＭＯＣＨＡ試験（Bristow MR et al. Circulation. 1996;94:2807-16）における量の半分未満の量である。いずれの患者も、血清ＧＨおよびＩＧＦ−１で異常値は示さなかった。書面によるインフォームドコンセントを得た後、組換えＩＧＦ−１を、８人の患者に、他のそれ以前の薬剤に加えて、３ヶ月間投与した。ＩＧＦ−１以外の処置は、この３ヶ月投与期間中変更しなかった。ＩＧＦ−１皮下注射は、１日１回朝食後９時に行い、低血糖症を回避するために、血中グルコースを綿密にモニターしながら、１週間毎に０．０５ｍｇ／ｋｇから０．３ｍｇ／ｋｇの量まで上げていった。本発明者らは、日本でのインスリンレセプター異常症またはラロン型小人症に対する承認された用量に従って、０．０５〜０．３ｍｇ／ｋｇの範囲の用量を設定した。最終用量は、低血糖症を誘導しないように決定した。最終用量は、０．１５〜０．３０ｍｇ／ｋｇ（中央値０．２５ｍｇ／ｋｇ）の範囲であった。

（心機能、運動能および血中神経液性因子）
ＩＧＦ−１処置の開始前、終了時および休止後３ヶ月後に、全ての患者について、身体活動指数評価によりＮＹＨＡ心機能分類クラスおよび日常生活動作機能を測定した（Sasayama S et al. Evaluation of functional capacity of patients with congestive heart failure. In: Yasuda H, Kawaguchi H eds. New Aspects in Treatment of Failing Heart. Springer-Verlag;1992:113-7）。同じ時点で、心臓カテーテル検査、心エコー検査、核磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）、心肺運動負荷試験、上腕動脈の高解像度超音波血流依存性血管拡張能（ＦＭＤ）検査、および洞律動下の冠血流速度予備能（ＣＦＶＲ）計測（経胸腔心ドップラーエコー検査により評価される）を行った。ＬＶＡＤを有する患者については、ＭＲＩの代わりに、高機能電子ビームＣＴを行った（Naito H et al. Invest Radiol. 1992;27:436-42）。また、これらの時点で、二重エネルギーＸ線吸収測定法（ＬｕｎａｒＤＰＸ−Ｌ）による除脂肪体重の測定を５人の患者に行った。同様に、以下の物質の朝食前血中レベルを測定した：標準実験物質（standard laboratory chemistry）、総血球数、ＩＧＦ−１（第一ラジオアイソトープ）、遊離ＩＧＦ−１（Takada M et al. J Immunoassay. 1994;15:263-76.）（三菱化学ヤトロン）、ＧＨ（第一ラジオアイソトープ）、ＩＧＦ結合タンパク質−３（ＩＧＦＢＰ−３）（Diagnostic Systems Laboratories）、心房性ナトリウム利尿ペプチド（ＡＮＰ）（塩野義）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（ＡＮＰ）（塩野義）、エピネフリン、ノルエピネフリン、レニン活性、アルドステロン、アンジオテンシンＩＩ、サイクリックＧＭＰ（Cayman Chemical）、ニトリート／ニトレート（ＨＰＬＣ自動分析器、Eicom）、インターロイキン−６（R&D Systems）および腫瘍壊死因子−α（ＴＮＦ−α）（R&D Systems）。

ＩＧＦ−１は、ＣＤ３４⁺細胞のような推定内皮前駆細胞（ＥＰＣ）の増殖を刺激するので（Frostad S et al. Stem Cells. 1998;16:334-42）、循環中のＣＤ３４⁺およびＣＤ１３３⁺細胞を、標準的なフローサイトメトリー法（Taguchi A et al. Circulation. 2004;109:2972-5）で計数した。

（心筋生検の組織像）
心筋生検を、上記の３つの時点で、右室側中隔から得た。サンプル供給源と収集日について盲検化された観察者によって、ランダムな順序で、５マイクロメーター厚のパラフィン包理切片を染色し、顕微鏡用デジタルカメラで検査した。筋細胞の直径と繊維化の割合を、以前に記載の方法に従って、デジタルイメージアナライザーによって測定した（Komamura K et al. Hypertension. 2004;44:365-71）。免疫組織化学染色を、抗ヒトＩＧＦ−１モノクローナル抗体（Upstate Biotechnology）、抗ヒトＩＧＦ−１レセプター（ＩＧＦ−１Ｒ）モノクローナル抗体（R&D Systems）、抗ヒトリン酸化Ａｋｔモノクローナル抗体（Cell Signaling）および抗ヒトＴＮＦ−αモノクローナル抗体（Santa Cruz）を使用して行った。心筋のＩＧＦ−１、ＩＧＦ−１Ｒ、リン酸化ＡｋｔキナーゼおよびＴＮＦ−αの量を、Ｍａｔｓｕｏ法（Matsuo T et al Histochem J. 1995;27:989-96）に基づくＴｏｒｒｅ−Ａｍｉｎｏｅらの方法（Kucuker SA et al. J Heart Lung Transplant. 2004;23:28-35）に従って、Ｗｉｎ−ＲＯＯＦ（三谷）を使用する染色領域の定量分析によって測定した。ターミナルｄＵＴＰニックエンドラベリング（ＴＵＮＥＬ）染色を、ＡｐｏｐＴａｇキット（Chemicon International）を用いて、メチルグリーンで対比染色を行い、実施した。患者あたり６０の無作為強拡大（×４００）中の心筋細胞をカウントした。

（心筋遺伝子発現）
全ＲＮＡを、ＲＮｅａｓｙＦｉｂｒｏｕｓＴｉｓｓｕｅＫｉｔ（QIAGEN）を用いて、生検サンプルから調製した。これらのサンプルから、ｍＲＮＡをＴ７ＲＮＡポリメラーゼによって増幅した。相補的ＤＮＡを、ＱｕａｎｔｉＴｅｃｔＲＴ−ＰＣＲＫｉｔ（QIAGEN）を使用するリアルタイム定量逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、および、Ｐｒｉｓｍ７７００ＳｅｑｕｅｎｃｅＤｅｔｅｃｔｏｒ（Applied Biosystems）によって生成した（Komamura K et al. Cardiovasc Drugs Ther. 2003; 17: 303-10）。ｃＤＮＡ合成の効率を補正するために、測定したｍＲＮＡ量を、内部標準としてのグリセルアルデヒド−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＡＰＤＨ）ｍＲＮＡの量で除算した。本発明者らは、以下のセンスプライマーおよびアンチセンスプライマーを使用した（タカラバイオ株式会社、大津）：ＩＧＦ−１（１１６ｂｐ）について５’−ＧＣＴＧＡＧＣＴＧＧＴＧＧＡＴＧＣＴＣＴＴ−３’および５’−ＴＣＡＴＣＣＡＣＧＡＴＧＣＣＴＧＴＣＴＧ−３’；；ＩＧＦ−１Ｒ（１０８ｂｐ）について５’−ＡＣＣＡＧＧＧＣＴＴＧＴＣＣＡＡＣＧＡＧ−３’および５’−ＡＧＣＡＣＡＴＧＣＧＣＡＴＣＡＧＴＴＣＡ−３’；ＴＮＦ−α（８９ｂｐ）について５’−ＣＡＣＡＧＴＧＡＡＧＴＧＣＴＧＧＣＡＡＣ−３’および５’−ＴＴＣＣＡＧＡＴＧＴＣＡＧＧＧＡＴＣＡＡＡＧ−３’；ＧＡＰＤＨ（１４６ｂｐ）について５’−ＣＣＴＧＣＡＣＣＡＣＣＡＡＣＴＧＣＴＴＡＧ−３’および５’−ＧＣＣＡＴＣＡＣＧＣＣＡＣＡＧＴＴＴＣ−３’。増幅されたフラグメントの配列を、ＤＮＡシーケンシングによって確かめた。

（統計）
データは、特に示されない限り、平均±ＳＤとして表す。ベースラインと処置後との間およびベースラインと３ヶ月経過観察後との間の変数の変化を、適切なように、ｐａｉｒｅｄｔ検定またはＷｉｌｃｏｘｏｎｓｉｇｎｅｄ−ｒａｎｋ検定のいずれかによって評価した。変数における変化の相関を、適切なように、ＰｅａｒｓｏｎまたはＳｐｅａｒｍａｎ相関係数によって評価した。ｐ＜０．０５の値を有意とみなした。

（結果）
（症状および心機能）
いずれの患者も処置中および経過観察期間中で死亡せず心臓移植を受けなかった。心機能がこの処置に応答した１人の患者については、処置の終了後、予期しない心不全が再発した。この患者の経過観察は不安定状態のために実施しなかった。ベースライン、処置後および３ヶ月経過観察後の患者の症状および病理学的パラメーターを、表２および図１に記載する。ＮＹＨＡ心機能分類クラスおよび日常生活動作機能は、処置後で有意に改善され、経過観察後も改善が維持されたままであった。血圧、心拍数、心室性不整脈数および心胸郭比は、全研究期間中、有意に変化しなかった。体重および除脂肪体重は、処置後に増加したが、経過観察後にベースラインレベルに戻った。

８人中５人の患者（患者１〜４および８）は、ＩＧＦ−１の漸増投与期間中、昼食前に、症候性低血糖を経験した。最終投与量は低血糖を誘導しないよう決定した。意識の喪失や気を失うような症状は報告されなかった。患者２および６は、肝臓トランスアミナーゼが一過的増加に増加したが、ＩＧＦ−１注入の中断なく２週間以内に正常化された。全ての患者において、ＩＲＩ、ＣＰＲ、ＡＣＴＨ、ＦＳＨ、ＬＨ、Ｔ₄、Ｔ₃、ＣＥＡ、ＡＦＰ、ＣＡ１９−９、ＢＣＡ２２５およびＰＡの血中レベルは、ＩＧＦ−１処置期間中変化しなかった。

カテーテル由来の心係数は増加し、左室拡張終期圧および体血管抵抗指数は、処置終了時に有意に減少した。処置終了時、心エコーによる左室内径短縮率および後壁厚は、有意に増加し、Ｅ／ＡおよびＥ波減速時間によって測定したところ、拡張機能のさらなる低下を伴わなかった（表２）。同様に、ＬＶＥＦおよびＬＶ重量係数（ＬＶＭＩ）（ＭＲＩで測定）は、有意に増加した。ＬＶＥＦの変化率は、ＬＶＭＩの変化率に相関した（ｐ＝０．０４３、ｒ＝０．７２）。ピーク酸素消費量、無酸素性作業閾値、運動持続時間およびピーク運動負荷のような運動能の変数は、ベースラインと比較して有意に増加した。ＦＭＤおよびＣＦＶＲもまた有意に増加した。ＦＭＤの変化率は、ピーク酸素消費量の変化と有意に相関した（ｐ＝０．０２１、ｒ＝０．７９）。３ヶ月経過観察後、心機能分類クラス、日常生活動作機能、壁厚およびＦＭＤを除く、これらの生理学的パラメーターは、ベースラインレベルに戻った（表２および図１）。

（血中神経液性因子）
処置後、血清ＩＧＦ−１および遊離ＩＧＦ−１は、それらのベースラインレベルから有意に増加し、経過観察後にベースラインレベルに戻った（表３）。遊離ＩＧＦ−１レベルの変化率は、３ヶ月処置期間中のＬＶＭＩの変化率（ｐ＝０．０２８、ｒ＝０．８３）およびＬＶＥＦの変化率（ｐ＝０．０１０、ｒ＝０．９７６）に相関した。ＧＨレベルおよびＩＧＦＢＰ−３レベルは、ベースラインレベルから有意に減少し、経過観察後にベースラインレベルに戻った。同じ時点で、ノルエピネフリン、ＡＮＰ、ＢＮＰ、ＩＬ−６およびＴＮＦ−αのレベルは有意に減少した。レニン、アルドステロンおよびアンジオテンシンＩＩのレベルは変化しなかった。サイクリックＧＭＰおよびニトリート／ニトレートのレベルは有意に増加した。血清サイクリックＧＭＰレベルの変化率（ｐ＝０．０４４、ｒ＝０．７６）、ニトリート／ニトレートレベルの変化率（ｐ＝０．０３２、ｒ＝０．８１）、ＩＬ−６レベルの変化率（ｐ＝０．０４４、ｒ＝−０．７６）およびＴＮＦ−αレベルの変化率（ｐ＝０．０１７、ｒ＝−０．９１）は、ＦＭＤの変化率と相関した。インスリン抵抗性の指数ＨＯＭＡ−ＩＲは処置後に改善し、これは、内皮機能に関連している可能性がある。推定内皮前駆細胞は増加し、これは、ＦＭＤの改善に関連している可能性がある。経過観察後、これらの神経液性パラメーターは、ＢＮＰ、サイクリックＧＭＰおよびニトリート／ニトレートを除き、ベースラインレベルに戻った。

（心筋生検の定量化）
心筋の直径は、処置後に有意に増加していた（表４）。繊維化の領域は、研究期間全体にわたって変化しなかった。心筋直径の変化率は、処置後のＬＶＭＩの変化率と相関した（ｐ＝０．０１７、ｒ＝０．９１）。繊維化領域の変化は、ＬＶＭＩの変化と相関しなかったが、これは、ＬＶ肥厚が繊維化の肥厚ではなく心筋の肥厚に基づくことを示唆する。ＩＧＦ−１とＩＧＦ−１Ｒの染色領域は、処置後により大きく拡大した。同じ時点で、リン酸化Ａｋｔキナーゼの染色領域の拡大およびＴＮＦ−αの染色領域の減少が観察された。同時に、ＩＧＦ−１とＩＧＦ−１Ｒの遺伝子発現レベルが増加し、ＴＮＦ−αの発現レベルが減少した（表４）。ＴＵＮＥＬ陽性細胞の割合は、処置後に減少する傾向にあった。図２は、心筋組織の代表的な画像を示す。図３は、心室構造の核磁気共鳴画像および推定循環ＥＰＣの数の変化を示す。

（移植待機リストからの抹消および心不全の再発）
患者１は、処置後の心機能の改善が除外に十分であったので（ＥＦ１８〜２９％、ＢＮＰ５３〜１６ｐｇ／ｍＬ）、日本臓器移植ネットワークのリストから除外された。患者３からは、処置後、心機能の改善が除去に十分であったので（ＥＦ８〜２４％、ＢＮＰ１８８〜５０ｐｇ／ｍＬ）、ＬＶＡＤが取り外された。経過観察後、この患者はこの機械的な強心補助具の中断後でも安定であったので（ＥＦ２４〜３８％、ＢＮＰ５０〜９９ｐｇ／ｍＬ）、日本臓器移植ネットワークのリストから除外された。患者６を除く全ての患者が、処置後退院した。

患者８は、ＩＧＦ−１休止後８日で、安定な状態で退院した。ＩＧＦ−１の休止後７２日目に、この患者は心不全の再発のために再入院した。ＩＧＦ−１の休止後８７日目に、この患者は、カテコールアミンを静脈投与したが、心原性ショックを発した。大動脈内バルーンパンピングは血行動態の支持に効果的でなかった。翌日、この患者はＬＶＡＤ植込みを受けた。この患者の３ヶ月経過観察研究は、不安定な血行動態のために中止した。

（考察）
本研究の主な知見は、以下である：１）組換えＩＧＦ−１の３ヶ月投与が安全かつ実現可能なものであった；２）心不全の症状、日常生活動作機能、心室収縮力、心室重量、運動能および血管拡張能が改善された；３）一部の改善が３ヶ月経過観察後でさえ維持された；４）８人の患者のうち２人の患者が、心機能が改善したため、待機リストから除外された。

（左室の肥厚および機能改善）
本研究においては、外因性のＩＧＦ−１により、処置後のＩＧＦ−１レベルが基底レベルの３倍に増加した。同時に、内因性のＧＨおよびＩＧＦＢＰ−３レベルは抑制された。以前のＧＨの研究においては、外因性のＧＨにより誘導される血清ＩＧＦ−１レベルが、ＬＶ重量（Isgaard J et al Eur Heart J. 1998;19:1704-11）およびＬＶＥＦ（Osterziel KJ et al Clin Endocrinol (Oxf). 2000;53:61-8）と相関した。本研究では、ＩＧＦ−１処置中のＬＶＥＦの変化とＬＶＭＩの変化との相関が示されたが、これは、心肥厚の誘導がＩＧＦ−１の強心作用を一部基礎付けていることを示唆する。心エコー拡張指数および心筋の繊維化は、研究期間中、悪化しなかった。さらに、処置後の心筋直径の変化は、ＬＶＭＩの変化と相関し、これは、ＩＧＦ−１によって誘導されたＬＶ肥厚が、主に心筋起源であり、繊維化起源でないことを示唆する。このように、このＩＧＦ−１処置で観察されたＬＶ肥厚は、以前の研究（Welch S et al Circ Res. 2002;90:641-8, Rommel C et al Nat Cell Biol. 2001;3:1009-13）とともに確証されるように、病理学的な肥厚でなく生理学的肥厚を構成している可能性がある。

ＩＧＦ−１の心筋染色領域および遺伝子発現は、循環中のＩＧＦ−１の著しい上昇にも拘わらず、処置後に上方調節された。外因性のＩＧＦ−１は生理学的状況下ではＩＧＦ−１レセプターを下方調節するにも拘らず（Bostedt KT et al Exp Cell Res. 2001;271:368-77）、本発明者らは、処置後のＩＧＦ−１レセプターの心筋染色領域および遺伝子発現の上方調節を見出した。それを基礎づける分子メカニズムの解明が必要である。それでもなお、ＩＧＦ−１レセプターの下流にあるリン酸化Ａｋｔキナーゼの心筋染色の付随は、ＩＧＦ−１シグナル伝達が疾患心筋において処置により引き起こされたことを示唆し得る。さらに、Ａｋｔキナーゼは、生理学的な心筋肥大において役割を果たす（Welch S et al Circ Res. 2002;90:641-8, Rommel C et al Nat Cell Biol. 2001;3:1009-13）。最近の研究は、Ａｋｔキナーゼが、虚血／再潅流、酸化ストレスおよび心不全によって誘導される心筋アポトーシスの抑制において極めて重要な役割を果たしていることが示唆されている（Cittadini A et al. Circ Res. 1998;83:50-9, Boger RH. J Endocrinol Invest. 1999;22:75-81, Fujio Y et al Circulation. 2000;101: 660-7）。

本発明者らは、経過観察時でのＩＧＦ−１によって得られた改善の損失のメカニズムは分からない。これは、拡張型心筋症における筋細胞の分解に関連しているかもしれない。アポトーシス、ユビキチン−プロテアソームタンパク質分解、リソソームカテプシン加水分解、カルシウム依存性カルパイン消化およびオートファジーが、拡張型心筋症における筋細胞の分解に関与しているかもしれない。ＩＧＦ−１は、心筋および骨格筋細胞を肥大させ、筋細胞のタンパク質分解を中断する（Komamura K et al Cardiovasc Drugs Ther. 2003;17:303-10）。心筋の肥大と萎縮との間のバランスは、左室重量、ひいては、駆出率を決定する。拡張型心筋症において、心筋分解のプロセスは、外因性のＩＧＦ−１で完全には中断されないかもしれない。

（炎症誘発性サイトカインおよびアポトーシス）
炎症性サイトカイン（ＴＮＦ−αおよびＩＬ−６等）の活性化は、心不全においてより重篤な症状および生存の短縮に関連している（Rauchhaus M et al Circulation. 2000;102:3060-7, Mann DL. Circ Res. 2002;91:988-98）。ＴＮＦ−αは、心不全の主要モジュレーターの１つとして関係があるとされており、重要な治療標的である（Kubota T et al Circ Res. 1997;81:627-35、 Torre-Amione G et al Circulation. 1999;100:1189-93）。以前の実験では、ＴＮＦ−αが成長ホルモンに対する転写応答を阻害し（Anwar A et al Circulation. 2002;105:1220-5）、ＩＧＦ−１およびそのレセプターの発現を抑制する（Fernandez-Celemin L et al Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002;283:E1279-90）ことが実証されている。一方、ＩＧＦ−１は、炎症誘発性サイトカインを下方調節する抗炎症性因子として知られている（Spies M et al Gene Ther. 2001;8:1409-15、 Adamopoulos S et al Eur Heart J. 2003 Dec;24(24):2186-96）。つい最近の研究では、ＩＧＦ−１がＴＮＦ−αと抗アポトーシス因子との間のシグナル伝達を遮断している可能性が報告されている（Dalla Libera L et al Am J Physiol Cell Physiol. 2004;286:C138-44）。本研究においては、血清ＩＬ−６およびＴＮＦ−αレベルは、ＴＮＦ−αの心筋染色および遺伝子発現レベルに伴って、処置後に減少した。外因性ＩＧＦ−１のこれらの抗炎症効果は、疾患心筋における内因性のＩＧＦ−１／ＩＧＦ−１Ｒ系の上方調節に関連している可能性がある。

（運動耐容能および末梢血管）
内皮一酸化窒素（ＮＯ）合成の低下を含む、内皮機能不全が、心不全で見られ、慢性心不全の運動耐容不全および末梢器官機能不全に寄与してるようである（Ramsey MW et al Circulation 1995;92:3212-9、Landmesser U et al. Circulation. 2002;106: 3073-8.）。ＩＧＦ−１は、内皮ＮＯシンターゼ活性の増強を介して内皮機能を改善する（Donath MY et al J Clin Endocrinol Metab. 1996;81:4089-94、 Osterziel KJ et al Cardiovasc Res. 2000 Jan 14;45(2):447-53）。内皮機能に対するＩＧＦ−１のこれらの効果は、慢性心不全患者におけるその潜在的治療力を一部基礎付けている可能性がある。本研究では、血清サイクリックＧＭＰおよびニトリート／ニトレートレベルの増加、ならびに、血清ＩＬ−６およびＴＮＦ−αレベルの減少が、ＦＭＤの改善に伴って生じた。ＦＭＤの改善は、ピーク酸素消費量の改善に影響しているかもしれない。最後に、除脂肪体重の増加は、骨格筋力（例えば、平均握力）の改善を示し、これが、観察された運動能の改善している可能性がある（表２）。

経過観察時のＢＮＰは、ベースライン値よりもなお低かった。ＦＭＤは、経過観察時になお改善されていた。ＴＮＦ−αやＩＬ−６のような炎症誘導性サイトカインは、ベースライン値よりも低い傾向にあった（ｐ＝０．０６３）。これらの液性因子および血管因子の持続的改善が、ピークＶＯ２が経過観察時にベースラインに戻った時でさえ、ＮＹＨＡ心機能分類クラスまたは自覚症状を、ベースラインにおけるそれらよりも軽度に維持している可能性がある。

（限界および結論）
本発明者らは、本研究の制限を認め、その第一が、サンプルサイズの小ささや無作為化およびプラセボコントロールの欠如である。待機リストにある末期患者に対するプラセボ投与は、倫理的に困難である。この小研究は、注意深く理解される必要がある。しかし、本研究からの結果は、一貫性がある。

本研究においては、ＢＮＰレベルは、進行性の心不全としてはむしろ低いものと思われる。ＢＮＰ測定に使用したＳｈｉｏｎｏｇｉアッセイは、ＴｒｉａｇｅＢＮＰアッセイ（Biosite Diagnositics, USA）（Fischer Y et al. Clin Chem. 2001;47:591-4）からの数値より相当低い数値を与えた。

その心機能が処置に応答した１人の患者については、予期しなかった重篤な再発を生じ、ＬＶＡＤを必要とした。それでもなお、本発明者らは、本研究が、短期間の組換えＩＧＦ−１が末期ＤＣＭ患者の心機能および日常生活動作機能を改善し得ることを実証するものであると、認識している。ＩＧＦ−１と長期生存（Holzenberger M et al in mice. Nature. 2003;421:182-7）、癌（Renehan AG et al Lancet. 2004;363:1346-53）およびアテローム性硬化症（Delafontaine P et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:435-44）との間の関連性についての報告が、蓄積されている。長期でかつ過剰のＩＧＦ−１は、肥大型心筋症や心不全を誘導するかもしれない（Delaughter MC et al FASEB J. 1999;13:1923-9）。従って、ＩＧＦ−１の治療使用は、適切な用量および投与期間で、心筋症の選択的サブグループについて注意深く実施されるべきである。

まとめると、本発明者らのデータは、３ヶ月のＩＧＦ−１治療が、末期ＤＣＭで心臓移植の待機リストにある患者において、安全でかつ有効であり、さらに、心機能および症状の改善に関連していることを示唆する。このように、ＩＧＦ−１治療は、特発性ＤＶＭの末期心不全患者のための、移植までのブリッジまたは回復のための新しい方法として実施する価値のあるものと思われる。

図１は、個体のＩＧＦ−１に対する鍵パラメーターの応答を示す。図２は、一患者のベースライン時、処置後および経過観察時での、以下の代表的な組織学的画像を示す：Ｍａｓｓｏｎ−トリクローム、ＩＧＦ−１抗体、ＩＧＦ−１レセプター抗体、リン酸化Ａｋｔ抗体、ＴＮＦ−α抗体およびＴＵＮＥＬでの染色画像。図３は、代表的な心臓の核磁気共鳴画像およびＣＤ３４⁺細胞のドットプロットを示す。

Claims

慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善する方法であって、該方法は、該患者に治療有効量のＩＧＦ−１を一定期間投与する工程を包含し、該患者における心血管の機能および症状の改善がＩＧＦ−１処置の休止後において持続する、方法。
前記患者における循環ＣＤ３４⁺内皮前駆細胞数が増加される、請求項１に記載の方法。
前記慢性重症心不全がインスリン抵抗性状態を伴う、請求項１に記載の方法。
前記慢性重症心不全患者が心臓移植を必要とする、請求項１に記載の方法。
前記患者がＮＹＨＡ心機能分類クラスＩＩＩ〜ＩＶに分類される、請求項１に記載の方法。
前記慢性重症心不全が拡張型心筋症である、請求項１に記載の方法。
前記期間が少なくとも３ヶ月である、請求項１に記載の方法。
ＩＧＦ−１が前記患者に１日１回投与される、請求項１に記載の方法。
前記治療有効量が０．０５ｍｇ／ｋｇ〜０．３ｍｇ／ｋｇである、請求項１に記載の方法。
前記患者に投与されるＩＧＦ−１の量が前記投与期間にわたり経時的に増量される、請求項１に記載の方法。
前記投与が皮下投与である、請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法であって、前記処置の一定期間において：
ａ）前記患者における血糖レベルをモニターする工程；および
ｂ）該患者に糖質を投与する工程
をさらに包含する、方法。
治療有効量のＩＧＦ−１を含む、慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善するための薬学的組成物。
慢性重症心不全患者における心血管の機能および症状を改善するための医薬の製造のためのＩＧＦ−１の使用。