JP2010047567A - 加齢黄斑変性の予防又は治療剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ブホルミン若しくはフェンホルミン又はそれらの塩の新たな医薬用途を探索すること。
【解決手段】 ブホルミン若しくはフェンホルミン又はそれらの塩は、脈絡膜において優れた血管新生阻害作用を発揮する一方、光障害による光受容体細胞死をも抑制するので、加齢黄斑変性の予防又は治療剤として有用である。
【選択図】 なし
【解決手段】 ブホルミン若しくはフェンホルミン又はそれらの塩は、脈絡膜において優れた血管新生阻害作用を発揮する一方、光障害による光受容体細胞死をも抑制するので、加齢黄斑変性の予防又は治療剤として有用である。
【選択図】 なし
Description
本発明は、ブホルミン、フェンホルミン及びそれらの塩からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する加齢黄斑変性の予防又は治療剤に関する。
加齢黄斑変性(age‐related macular degeneration: AMD)は、現在、先進国における失明の主要原因疾患の一つであり、主に50歳以上の高齢者に見られる。加齢黄斑変性は黄斑の加齢に伴う変化によっておこる疾患であり、滲出型加齢黄斑変性(exudative AMD)、萎縮型加齢黄斑変性(atrophic AMD)及びこれらの前駆病変である初期加齢黄斑変性(early age−related maculopathy)に大別される。ここで、滲出型加齢黄斑変性は高齢者の黄斑に脈絡膜から新生血管が発生し、網膜色素上皮下又は網膜下に出血や滲出性病変を生じ、ついには瘢痕組織を形成する疾患である。一方、萎縮型加齢黄斑変性は黄斑部の萎縮やドルーゼンの蓄積を伴う疾患である。
滲出型加齢黄斑変性の基本となる病態は、脈絡膜血管新生であり、黄斑の網膜色素上皮細胞、ブルッフ膜、脈絡膜血管等の加齢変化を基盤にして発症すると考えられている。しかし、脈絡膜血管新生の発症原因・メカニズムはいまだ解明されていない点が多く、今後の発展が期待される領域である。一方、初期加齢黄斑変性および萎縮型加齢黄斑変性は、脈絡膜新生血管を伴わないことが知られている。なお、萎縮型加齢黄斑変性においては、萎縮に伴う光受容体細胞の変性(細胞死)により視力低下が生じると考えられており、光受容体細胞保護が新たな治療法として注目されている(非特許文献1)。
一方、ビグアナイド系薬剤は、古くから経口糖尿病薬として開発および臨床使用されてきた薬剤である。ビグアナイド系薬剤としては、我が国で上市されているメトホルミンおよびブホルミンに加えて、フェンホルミン、ベンホスホルミン(Benfosformin)、エトホルミン(Etoformin)、ティホルミン(Tiformin)などが知られている。
ビグアナイド系薬剤の血糖低下作用の作用機序については完全には明らかとなっていないが、一部のビグアナイド系薬剤がインスリン感受性を亢進すること(非特許文献2)、AMPK(AMP−activated protein kinase)活性化作用を有すること(非特許文献3及び4)などが報告されている。また、糖尿病薬により血糖コントロールを適切に行うことは糖尿病網膜症の予防及び進行の抑制に有効であることが知られており(特許文献1、非特許文献5など)、特許文献1には、糖尿病薬の一例としてビグアナイド系薬剤が開示されている。
ところで、ビグアナイド系薬剤の一つであるメトホルミンについては、特許文献2において、そのAMPK活性化作用より加齢黄斑変性の治療に有用であることが示唆されている。しかしながら、特許文献2には、メトホルミンがどのように加齢黄斑変性の治療に用いられるのか開示されておらず、また、初期加齢黄斑変性、萎縮型加齢黄斑変性または滲出型加齢黄斑変性のいずれの型の加齢黄斑変性の治療に有用であるのかも明らかではない。さらに、メトホルミン以外のビグアナイド系薬剤(例えば、ブホルミン又はフェンホルミン)が加齢黄斑変性に及ぼす影響についても、特許文献2には一切記載も示唆もされていない。
また、代表的なAMPK活性化剤であるAICAR(5−aminoimidazole−4−carboxamide ribonucleoside)が血管新生促進因子であるVEGF(vascular endothelial growth factor)の発現を促進するとの報告も存在し(非特許文献6)、メトホルミン以外のビグアナイド系薬剤が加齢黄斑変性を悪化させる可能性も考えられる。
以上のように、ブホルミン又はフェンホルミンが加齢黄斑変性に及ぼす影響については全く明らかとなっていない。
Expert Opin. Ther. Targets, 11(5), 625-639 (2007)
Int. J. Diabetes and Metabol., 13(3), 111-134 (2005)
Mini-Rev. Med. Chem., 7(5), 521-528 (2007)
Biochem. Pharmacol., 71(11), 1637-1647 (2006)
Postgrad. Med., 116(1), 57-64 (2004)
Biochem. Biophys. Res. Commun., 342(4), 1197-1202 (2006)
すなわち、ブホルミン又はフェンホルミンの新たな医薬用途を探索することは興味深い課題である。
本願の発明者は、ブホルミン又はフェンホルミンの新たな医薬用途を探索すべく鋭意研究したところ、レーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデルにおいて、ブホルミン又はフェンホルミンの経口投与により脈絡膜血管新生の阻害が認められることを見出し、本発明に至った。一方で、メトホルミンの経口投与では脈絡膜血管新生阻害がほとんど認められなかったことを考慮すれば、これは驚くべき結果である。
また、ブホルミン又はフェンホルミンがヒト網膜血管内皮細胞であるHRECの細胞増殖を抑制する一方で、メトホルミンは全く細胞増殖を抑制しなかった。すなわち、ブホルミン及びフェンホルミンは、メトホルミンが有していない異質な作用により脈絡膜血管新生を阻害している可能性が考えられる。
さらに、本願の発明者は、マウス光障害モデルにおいて、ブホルミン又はフェンホルミンの経口投与が光受容体細胞死を抑制することも見出した。一方、驚くべきことに、メトホルミンの経口投与は光受容体細胞死を全く抑制しなかった。
すなわち、本発明は、ブホルミン、フェンホルミン及びそれらの塩からなる群より選択された少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する加齢黄斑変性の予防又は治療剤である。
後述するように、ブホルミン又はフェンホルミンは、レーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデルにおいて優れた脈絡膜血管新生阻害作用を示す一方、マウス光障害モデルにおいて光受容体細胞死を抑制した。また、ブホルミン又はフェンホルミンは、VEGFによって誘発されるHREC細胞の増殖を抑制した。すなわち、ブホルミン若しくはフェンホルミン又はこれらの塩(以下、「本化合物」ともいう)は、加齢黄斑変性の予防又は治療剤として有用である。
また、ブホルミン又はフェンホルミンの塩としては、医薬として許容される塩であれば特に制限はなく、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸との塩、酢酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、酒石酸、アジピン酸、グルコン酸、グルコヘプト酸、グルクロン酸、テレフタル酸、メタンスルホン酸、乳酸、馬尿酸、1,2−エタンジスルホン酸、イセチオン酸、ラクトビオン酸、オレイン酸、パモ酸、ポリガラクツロン酸、ステアリン酸、タンニン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、硫酸ラウリルエステル、硫酸メチル、ナフタレンスルホン酸、スルホサリチル酸等の有機酸との塩、臭化メチル、ヨウ化メチル等との四級アンモニウム塩、臭素イオン、塩素イオン、ヨウ素イオン等のハロゲンイオンとの塩、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属との塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属との塩、鉄、亜鉛等との金属塩、アンモニアとの塩、トリエチレンジアミン、2−アミノエタノール、2,2−イミノビス(エタノール)、1−デオキシ−1−(メチルアミノ)−2−D−ソルビトール、2−アミノ−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール、プロカイン、N,N−ビス(フェニルメチル)−1,2−エタンジアミン等の有機アミンとの塩等が挙げられるが、塩酸塩が特に好ましい。また、ブホルミン若しくはフェンホルミンは水和物又は溶媒和物の形態をとっていてもよい。
ブホルミン若しくはフェンホルミンに幾何異性体又は光学異性体が存在する場合は、それらの異性体又はそれらの塩も本発明の範囲に含まれる。また、ブホルミン若しくはフェンホルミンにプロトン互変異性が存在する場合には、それらの互変異性体又はそれらの塩も本発明の範囲に含まれる。
ブホルミン、フェンホルミン若しくはそれらの幾何異性体、光学異性体及びプロトン互変異性又はそれらの塩に、結晶多形及び結晶多形群(結晶多形システム)が存在する場合には、それらの結晶多形体及び結晶多形群(結晶多形システム)も本発明の範囲に含まれる。ここで、結晶多形群(結晶多形システム)とは、それら結晶の製造、晶出、保存等の条件及び状態(なお、本状態には製剤化した状態も含む)により、結晶形が変化する場合の各段階における個々の結晶形及びその過程全体を意味する。
本発明において、加齢黄斑変性とは滲出型加齢黄斑変性、萎縮型加齢黄斑変性及びこれらの前駆病変である初期加齢黄斑変性を意味する。滲出型加齢黄斑変性は高齢者の黄斑に脈絡膜から新生血管が発生し、網膜色素上皮下又は網膜下に出血や滲出性病変を生じ、ついには瘢痕組織を形成する疾患である。一方、萎縮型加齢黄斑変性は黄斑部の萎縮やドルーゼンの蓄積を伴う疾患である。
本化合物は、必要に応じて、医薬として許容される添加剤を加え、単独製剤又は配合製剤として汎用されている技術を用いて製剤化することができる。なお、我が国では、1錠中に塩酸ブホルミン50mgを含有し、添加物として乳糖、バレイショデンプン、アラビアゴム末、ステアリン酸マグネシウム、ヒプロメロース、酸化チタン及びカルナウバウロを含有する医薬組成物「ジベトス錠50mg」が、経口血糖低下剤として市販されている。
本化合物は、前述の眼疾患の予防又は治療に使用する場合、患者に対して経口的又は非経口的に投与することができ、投与形態としては、経口投与、眼への局所投与(点眼投与、結膜嚢内投与、硝子体内投与、結膜下投与、テノン嚢下投与等)、静脈内投与、経皮投与等が挙げられるが、経口投与が特に好ましい。
本化合物は、必要に応じて、製薬学的に許容され得る添加剤と共に、投与に適した剤型に製剤化される。経口投与に適した剤型としては、例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤等が挙げられるが、錠剤が特に好ましい。非経口投与に適した剤型としては、例えば、注射剤、点眼剤、眼軟膏、貼布剤、ゲル、挿入剤等が挙げられる。これらは当該分野で汎用されている通常の技術を用いて調製することができる。また、本化合物はこれらの製剤の他に眼内インプラント用製剤やマイクロスフェアー等のDDS(ドラッグデリバリーシステム)化された製剤にすることもできる。
例えば、錠剤は、乳糖、ブドウ糖、D−マンニトール、無水リン酸水素カルシウム、デンプン、ショ糖等の賦形剤;カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースカルシウム、クロスカルメロースナトリウム、クロスポピドン、デンプン、部分アルファー化デンプン、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース等の崩壊剤;ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、アラビアゴム、デンプン、部分アルファー化デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等の結合剤;ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、タルク、含水二酸化ケイ素、硬化油等の滑沢剤;精製白糖、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン等のコーティング剤;クエン酸、アスパルテーム、アスコルビン酸、メントール等の矯味剤などを適宜選択して用い、調製することができる。
注射剤は、塩化ナトリウム等の等張化剤;リン酸ナトリウム等の緩衝化剤;ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等の界面活性剤;メチルセルロース等の増粘剤等から必要に応じて選択して用い、調製することができる。
点眼剤は、塩化ナトリウム、濃グリセリンなどの等張化剤;リン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなどの緩衝化剤;ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ステアリン酸ポリオキシル40、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等の界面活性剤;クエン酸ナトリウム、エデト酸ナトリウム等の安定化剤;塩化ベンザルコニウム、パラベン等の防腐剤等から必要に応じて選択して用い、調製することができ、pHは眼科製剤に許容される範囲内にあればよいが、通常4〜8の範囲内が好ましい。また、眼軟膏は、白色ワセリン、流動パラフィン等の汎用される基剤を用い、調製することができる。
挿入剤は、生体分解性ポリマー、例えばヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸等の生体分解性ポリマーを本化合物とともに粉砕混合し、この粉末を圧縮成型することにより、調製することができ、必要に応じて、賦形剤、結合剤、安定化剤、pH調整剤を用いることができる。眼内インプラント用製剤は、生体分解性ポリマー、例えばポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸・グリコール酸共重合体、ヒドロキシプロピルセルロース等の生体分解性ポリマーを用い、調製することができる。
本化合物の投与量は、剤型、投与すべき患者の症状の軽重、年令、体重、医師の判断等に応じて適宜変えることができるが、経口投与の場合、一般には、成人に対し1日あたり0.01〜5000mg、好ましくは0.1〜2500mg、より好ましくは0.5〜1000mgを1回又は数回に分けて投与することができ、注射剤の場合、一般には、成人に対し0.0001〜2000mgを1回又は数回に分けて投与することができる。また、点眼剤又は挿入剤の場合には、0.000001〜10%(w/v)、好ましくは0.00001〜1%(w/v)、より好ましくは0.0001〜0.1%(w/v)の有効成分濃度のものを1日1回又は数回投与することができる。さらに、貼布剤の場合は、成人に対し0.0001〜2000mgを含有する貼布剤を貼布することができ、眼内インプラント用製剤の場合は、成人に対し0.0001〜2000mg含有する眼内インプラント用製剤を眼内にインプラントすることができる。
以下に、薬理試験及び製剤例の結果を示すが、これらの例は本発明をよりよく理解する
ためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
ためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
[薬理試験1]
滲出型加齢黄斑変性のモデルとして汎用されているレーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデル(Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 40(2), 459−466 (1999))を用いて、本化合物の有用性を評価した。
滲出型加齢黄斑変性のモデルとして汎用されているレーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデル(Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 40(2), 459−466 (1999))を用いて、本化合物の有用性を評価した。
(クリプトンレーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデルの作製方法)
ラットに5%(W/V)塩酸ケタミン注射液および2%塩酸キシラジン注射液の混合液(7:1)1ml/kgを筋肉内投与してこれを全身麻酔し、0.5%(W/V)トロピカミド−0.5%塩酸フェニレフリン点眼液を点眼して散瞳させた後、クリプトンレーザー光凝固装置(ニデック社製 マルチカラーレーザー光凝固装置 MC−7000)により光凝固を行った。光凝固は、眼底後局部において、太い網膜血管を避け、焦点を網膜深層に合わせて1眼につき8ヶ所散在状に実施した(凝固条件:スポットサイズ100μm、出力100Wm、凝固時間0.1秒)。光凝固後、眼底撮影を行い、レーザー照射部位を確認した。
ラットに5%(W/V)塩酸ケタミン注射液および2%塩酸キシラジン注射液の混合液(7:1)1ml/kgを筋肉内投与してこれを全身麻酔し、0.5%(W/V)トロピカミド−0.5%塩酸フェニレフリン点眼液を点眼して散瞳させた後、クリプトンレーザー光凝固装置(ニデック社製 マルチカラーレーザー光凝固装置 MC−7000)により光凝固を行った。光凝固は、眼底後局部において、太い網膜血管を避け、焦点を網膜深層に合わせて1眼につき8ヶ所散在状に実施した(凝固条件:スポットサイズ100μm、出力100Wm、凝固時間0.1秒)。光凝固後、眼底撮影を行い、レーザー照射部位を確認した。
(薬物投与方法)
塩酸ブホルミン(以下、「化合物A」ともいう)又は塩酸フェンホルミン(以下、「化合物B」ともいう)を1%(W/V)メチルセルロース液(メチルセルロースを精製水に溶解させて調製)に6mg/ml又は20mg/mlになるように懸濁させ、それぞれ1回あたり5ml/kgの投与液量で、光凝固手術日より、手術日を含め7日間1日1回経口投与した(1日あたり30mg/kg又は100mg/kg)。また、塩酸メトホルミン(以下、「化合物C」ともいう)に関しては、1%(W/V)メチルセルロース液に20mg/ml又は60mg/mlになるように懸濁させ、それぞれ1回あたり5ml/kgの投与液量で、光凝固手術日より、手術日を含め7日間1日1回経口投与した(1日あたり100mg/kg又は300mg/kg)。なお、化合物A、B及びCは、それぞれ、和光純薬社より購入した「Buformin hydrochloride」(カタログ番号:028−10052)、Sigma社より購入した「Phenformin hydrochloride」(カタログ番号:P7045)及びSigma社より購入した「Metformin(1,1−Dimethylbiguanide hydrochloride)」(カタログ番号:D150959)を用いた。
塩酸ブホルミン(以下、「化合物A」ともいう)又は塩酸フェンホルミン(以下、「化合物B」ともいう)を1%(W/V)メチルセルロース液(メチルセルロースを精製水に溶解させて調製)に6mg/ml又は20mg/mlになるように懸濁させ、それぞれ1回あたり5ml/kgの投与液量で、光凝固手術日より、手術日を含め7日間1日1回経口投与した(1日あたり30mg/kg又は100mg/kg)。また、塩酸メトホルミン(以下、「化合物C」ともいう)に関しては、1%(W/V)メチルセルロース液に20mg/ml又は60mg/mlになるように懸濁させ、それぞれ1回あたり5ml/kgの投与液量で、光凝固手術日より、手術日を含め7日間1日1回経口投与した(1日あたり100mg/kg又は300mg/kg)。なお、化合物A、B及びCは、それぞれ、和光純薬社より購入した「Buformin hydrochloride」(カタログ番号:028−10052)、Sigma社より購入した「Phenformin hydrochloride」(カタログ番号:P7045)及びSigma社より購入した「Metformin(1,1−Dimethylbiguanide hydrochloride)」(カタログ番号:D150959)を用いた。
(評価方法)
光凝固後7日目、ラットに5%(W/V)ペントバルビタール1ml/kgを腹腔内投与してこれを全身麻酔し、0.5%(W/V)トロピカミド−0.5%塩酸フェニレフリン点眼液を点眼して散瞳させた後、10%フルオレセイン溶液0.1mlを陰茎静脈から注入して、蛍光眼底造影を行った。蛍光眼底造影で、蛍光露出が認められなかったスポットを陰性(血管新生なし)、蛍光露出が認められたスポットを陽性(血管新生あり)と判断した。また、若干の蛍光露出が認められる光凝固部位は、それが2箇所存在した時に陽性と判定した。その後、式1に従い、レーザー照射8ヶ所のスポットに対する陽性スポット数から脈絡膜血管新生発生率(%)を算出し、式2に従い、評価薬物の抑制率(%)を算出した。化合物A、B及びCの評価結果を表1に示す。なお、各投与群の例数は8である。
光凝固後7日目、ラットに5%(W/V)ペントバルビタール1ml/kgを腹腔内投与してこれを全身麻酔し、0.5%(W/V)トロピカミド−0.5%塩酸フェニレフリン点眼液を点眼して散瞳させた後、10%フルオレセイン溶液0.1mlを陰茎静脈から注入して、蛍光眼底造影を行った。蛍光眼底造影で、蛍光露出が認められなかったスポットを陰性(血管新生なし)、蛍光露出が認められたスポットを陽性(血管新生あり)と判断した。また、若干の蛍光露出が認められる光凝固部位は、それが2箇所存在した時に陽性と判定した。その後、式1に従い、レーザー照射8ヶ所のスポットに対する陽性スポット数から脈絡膜血管新生発生率(%)を算出し、式2に従い、評価薬物の抑制率(%)を算出した。化合物A、B及びCの評価結果を表1に示す。なお、各投与群の例数は8である。
[式1]
脈絡膜血管新生発生率(%)=(陽性スポット数/全光凝固部位数)×100
[式2]
抑制率(%)=(A0−AX)/A0×100
A0:基剤投与群の脈絡膜血管新生発生率
AX:薬物投与群の脈絡膜血管新生発生率
脈絡膜血管新生発生率(%)=(陽性スポット数/全光凝固部位数)×100
[式2]
抑制率(%)=(A0−AX)/A0×100
A0:基剤投与群の脈絡膜血管新生発生率
AX:薬物投与群の脈絡膜血管新生発生率
(結果)
表1から明らかなように、化合物Aまたは化合物Bの経口投与は、レーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデルにおいて脈絡膜血管新生を阻害することが示された。一方で、化合物Cについては、投与量を300mg/kgまで増加させても、脈絡膜血管新生をほとんど阻害しなかった。
表1から明らかなように、化合物Aまたは化合物Bの経口投与は、レーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデルにおいて脈絡膜血管新生を阻害することが示された。一方で、化合物Cについては、投与量を300mg/kgまで増加させても、脈絡膜血管新生をほとんど阻害しなかった。
(考察)
ブホルミン又はフェンホルミンの経口投与は脈絡膜血管新生阻害作用を示すことから、本化合物は滲出型加齢黄斑変性等の加齢黄斑変性を予防又は治療しうることが示された。一方、驚くべきことに、同じビグアナイド系薬剤の中でも、メトホルミンの経口投与では該作用はほとんど認められなかった。また、加齢黄斑変性治療の予防又は治療剤については、一般に結膜下投与または硝子体内投与といった侵襲性の高い投与形態が選択されることが多い。したがって、ブホルミン又はフェンホルミンが経口投与により脈絡膜血管新生を阻害することは、予想外かつ臨床上極めて有用な知見である。すなわち、本化合物は、非侵襲性である経口型の加齢黄斑変性の予防又は治療剤となることが期待される。
ブホルミン又はフェンホルミンの経口投与は脈絡膜血管新生阻害作用を示すことから、本化合物は滲出型加齢黄斑変性等の加齢黄斑変性を予防又は治療しうることが示された。一方、驚くべきことに、同じビグアナイド系薬剤の中でも、メトホルミンの経口投与では該作用はほとんど認められなかった。また、加齢黄斑変性治療の予防又は治療剤については、一般に結膜下投与または硝子体内投与といった侵襲性の高い投与形態が選択されることが多い。したがって、ブホルミン又はフェンホルミンが経口投与により脈絡膜血管新生を阻害することは、予想外かつ臨床上極めて有用な知見である。すなわち、本化合物は、非侵襲性である経口型の加齢黄斑変性の予防又は治療剤となることが期待される。
[薬理試験2]
VEGFは血管新生を促進する因子であり、加齢黄斑変性の発症や進行原因の1つであると考えられている(Prog. Retinal Eye Res., 22(1), 1−29 (2003))。そこで、ヒト網膜血管内皮細胞であるHRECを用いて、VEGF誘発の細胞増殖に対する化合物Aおよび化合物Bの抑制効果を評価した。加えて、化合物Cの効果も同時に評価し、これらを比較検討した。
VEGFは血管新生を促進する因子であり、加齢黄斑変性の発症や進行原因の1つであると考えられている(Prog. Retinal Eye Res., 22(1), 1−29 (2003))。そこで、ヒト網膜血管内皮細胞であるHRECを用いて、VEGF誘発の細胞増殖に対する化合物Aおよび化合物Bの抑制効果を評価した。加えて、化合物Cの効果も同時に評価し、これらを比較検討した。
(実験方法)
HREC(Cell systems社製 カタログ番号:ABI−181)を1.5×103個/ウェルで96ウェルプレートに播種し、37℃、5%CO2/95%空気の条件下で一晩培養した。HRECの培養液は、10%ウシ胎児血清を含有するCSC培地を用いた。次に培養液を除去し、基剤培養液又は1mMの化合物A、BまたはCを含有する実験用培養液に交換した。なお、基剤培養液として、CSC培地にヘパリン溶液を50IU/mlになるように添加したものを使用した。また、実験用培養液として、基剤培養液にVEGF溶液を10ng/mlになるように添加したものを使用した。培養液交換後、37℃、5%CO2/95%空気の条件下で2日間培養した。CellTiter96(登録商標) Aqueous One Solution Cell proliferation Assay(Promega)を添加し、2時間培養した後に吸光度(OD490)を測定した。なお、化合物A、B及びCは、薬理試験1と同じものを使用した。
HREC(Cell systems社製 カタログ番号:ABI−181)を1.5×103個/ウェルで96ウェルプレートに播種し、37℃、5%CO2/95%空気の条件下で一晩培養した。HRECの培養液は、10%ウシ胎児血清を含有するCSC培地を用いた。次に培養液を除去し、基剤培養液又は1mMの化合物A、BまたはCを含有する実験用培養液に交換した。なお、基剤培養液として、CSC培地にヘパリン溶液を50IU/mlになるように添加したものを使用した。また、実験用培養液として、基剤培養液にVEGF溶液を10ng/mlになるように添加したものを使用した。培養液交換後、37℃、5%CO2/95%空気の条件下で2日間培養した。CellTiter96(登録商標) Aqueous One Solution Cell proliferation Assay(Promega)を添加し、2時間培養した後に吸光度(OD490)を測定した。なお、化合物A、B及びCは、薬理試験1と同じものを使用した。
(評価方法)
式3に従い、各化合物処置群の細胞増殖抑制率(%)を算出した。化合物A、B及びCの評価結果を表2に示す。なお、各群の例数は3である。
式3に従い、各化合物処置群の細胞増殖抑制率(%)を算出した。化合物A、B及びCの評価結果を表2に示す。なお、各群の例数は3である。
(結果)
表2から明らかなように、化合物Aまたは化合物BはVEGFによって誘発されるHREC細胞の増殖を強力に抑制した。一方で、化合物Cは、全くHREC細胞増殖抑制作用を示さなかった。
表2から明らかなように、化合物Aまたは化合物BはVEGFによって誘発されるHREC細胞の増殖を強力に抑制した。一方で、化合物Cは、全くHREC細胞増殖抑制作用を示さなかった。
(考察)
同じビグアナイド系薬剤の中でも、ブホルミン又はフェンホルミンがVEGFにより誘発される細胞増殖を抑制するのに対し、メトホルミンは全く細胞増殖を抑制しなかった。これは驚くべき結果である。また、前述したように、ブホルミン及びフェンホルミンは、メトホルミンとは異なり、経口投与により脈絡膜血管新生を阻害する。すなわち、本化合物は、メトホルミンが有していない異質な作用を介して、脈絡膜血管新生を阻害している可能性が考えられる。
同じビグアナイド系薬剤の中でも、ブホルミン又はフェンホルミンがVEGFにより誘発される細胞増殖を抑制するのに対し、メトホルミンは全く細胞増殖を抑制しなかった。これは驚くべき結果である。また、前述したように、ブホルミン及びフェンホルミンは、メトホルミンとは異なり、経口投与により脈絡膜血管新生を阻害する。すなわち、本化合物は、メトホルミンが有していない異質な作用を介して、脈絡膜血管新生を阻害している可能性が考えられる。
[薬理試験3]
マウス光障害モデルは、光照射により網膜光受容細胞の細胞死を誘発させたモデル動物であり、網膜変性のモデル動物として汎用されている(Invest Ophthalmol Vis Sci., 46(3), 979−987 (2005))。また、背景技術の項で説明したように、光受容体細胞保護は萎縮型加齢黄斑変性の新たな治療法として注目されている。そこで、本モデルを用いて、化合物Aおよび化合物Bの薬理効果を評価した。加えて、化合物Cの効果も同時に評価し、比較検討した。
マウス光障害モデルは、光照射により網膜光受容細胞の細胞死を誘発させたモデル動物であり、網膜変性のモデル動物として汎用されている(Invest Ophthalmol Vis Sci., 46(3), 979−987 (2005))。また、背景技術の項で説明したように、光受容体細胞保護は萎縮型加齢黄斑変性の新たな治療法として注目されている。そこで、本モデルを用いて、化合物Aおよび化合物Bの薬理効果を評価した。加えて、化合物Cの効果も同時に評価し、比較検討した。
(マウス光障害モデルの作製方法および評価方法)
9週齢のBALB/c雄性マウスに、暗室にて暗順応を24時間施した後、白色蛍光灯で5000lux、2時間光照射を実施して、光障害を誘発した。その後、暗室にて暗順応を一晩施し、electroretinogram(ERG)を測定した。得られた波形からb波の振幅(μV)を算出した。なお、正常対照群は、光照射を行わず、暗室にて暗順応を一晩施したあと、ERGを測定した。式4に従い、b波について振幅減弱抑制率(%)を算出した。なお、各群の例数は7又は8である。
9週齢のBALB/c雄性マウスに、暗室にて暗順応を24時間施した後、白色蛍光灯で5000lux、2時間光照射を実施して、光障害を誘発した。その後、暗室にて暗順応を一晩施し、electroretinogram(ERG)を測定した。得られた波形からb波の振幅(μV)を算出した。なお、正常対照群は、光照射を行わず、暗室にて暗順応を一晩施したあと、ERGを測定した。式4に従い、b波について振幅減弱抑制率(%)を算出した。なお、各群の例数は7又は8である。
[式4]
振幅減弱抑制率(%)=(VX−V0)/(Vn−V0)×100
V0:基剤投与群の振幅(μV)
Vn:正常対照群の振幅(μV)
VX:薬物投与群の振幅(μV)
振幅減弱抑制率(%)=(VX−V0)/(Vn−V0)×100
V0:基剤投与群の振幅(μV)
Vn:正常対照群の振幅(μV)
VX:薬物投与群の振幅(μV)
(薬物投与方法)
化合物A、B及びC投与群については、それぞれ1%(W/V)メチルセルロース水溶液に20mg/mlになるように懸濁した化合物A溶液、B溶液又はC溶液を5mL/kgの用量で、光照射1時間前の1回、経口投与した。一方、正常対照群及び基剤投与群については、1%(W/V)メチルセルロース水溶液を、光照射1時間前の1回、経口投与した。なお、化合物A、B及びCは、薬理試験1と同じものを使用した。
化合物A、B及びC投与群については、それぞれ1%(W/V)メチルセルロース水溶液に20mg/mlになるように懸濁した化合物A溶液、B溶液又はC溶液を5mL/kgの用量で、光照射1時間前の1回、経口投与した。一方、正常対照群及び基剤投与群については、1%(W/V)メチルセルロース水溶液を、光照射1時間前の1回、経口投与した。なお、化合物A、B及びCは、薬理試験1と同じものを使用した。
(結果)
表3から明らかなように、化合物Aまたは化合物Bの経口投与は、光照射によるERGのb波の減弱を顕著に抑制した。一方で、化合物Cについては、光照射によるERGのb波の減弱を全く抑制しなかった。
表3から明らかなように、化合物Aまたは化合物Bの経口投与は、光照射によるERGのb波の減弱を顕著に抑制した。一方で、化合物Cについては、光照射によるERGのb波の減弱を全く抑制しなかった。
(考察)
ERGのb波減弱は光受容体細胞死を反映することから、本化合物が光障害による光受容体細胞死を抑制することが示された。すなわち、ブホルミン及びフェンホルミンは、脈絡膜新生血管を伴わない萎縮型加齢黄斑変性及び初期加齢黄斑変性をも予防又は治療しうることが示唆された。同じビグアナイド系薬剤であるメトホルミンで該作用が全く認められないことを勘案すれば、これは驚くべき結果である。以上より、本化合物は全ての型の加齢黄斑変性(初期加齢黄斑変性、萎縮型加齢黄斑変性及び滲出型加齢黄斑変性)に対して顕著な予防または治療効果を有しており、極めて有用な経口型の加齢黄斑変性の予防又は治療剤となることが期待される。
ERGのb波減弱は光受容体細胞死を反映することから、本化合物が光障害による光受容体細胞死を抑制することが示された。すなわち、ブホルミン及びフェンホルミンは、脈絡膜新生血管を伴わない萎縮型加齢黄斑変性及び初期加齢黄斑変性をも予防又は治療しうることが示唆された。同じビグアナイド系薬剤であるメトホルミンで該作用が全く認められないことを勘案すれば、これは驚くべき結果である。以上より、本化合物は全ての型の加齢黄斑変性(初期加齢黄斑変性、萎縮型加齢黄斑変性及び滲出型加齢黄斑変性)に対して顕著な予防または治療効果を有しており、極めて有用な経口型の加齢黄斑変性の予防又は治療剤となることが期待される。
[製剤例]
製剤例を挙げて本発明の薬剤をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの製剤例にのみ限定されるものではない。
製剤例を挙げて本発明の薬剤をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの製剤例にのみ限定されるものではない。
処方例1 錠剤
100mg中
化合物A 1mg
乳糖 66.4mg
トウモロコシデンプン 20mg
カルボキシメチルセルロースカルシウム 6mg
ヒドロキシプロピルセルロース 6mg
ステアリン酸マグネシウム 0.6mg
本化合物、乳糖を混合機中で混合し、その混合物にカルボキシメチルセルロースカルシウム及びヒドロキシプロピルセルロースを加えて造粒し、得られた顆粒を乾燥後整粒し、その整粒顆粒にステアリン酸マグネシウムを加えて混合し、打錠機で打錠する。また、本化合物の添加量を変えることにより、100mg中の含有量が0.1mg、10mg又は50mgの錠剤を調製できる。
100mg中
化合物A 1mg
乳糖 66.4mg
トウモロコシデンプン 20mg
カルボキシメチルセルロースカルシウム 6mg
ヒドロキシプロピルセルロース 6mg
ステアリン酸マグネシウム 0.6mg
本化合物、乳糖を混合機中で混合し、その混合物にカルボキシメチルセルロースカルシウム及びヒドロキシプロピルセルロースを加えて造粒し、得られた顆粒を乾燥後整粒し、その整粒顆粒にステアリン酸マグネシウムを加えて混合し、打錠機で打錠する。また、本化合物の添加量を変えることにより、100mg中の含有量が0.1mg、10mg又は50mgの錠剤を調製できる。
処方例2 点眼剤
100ml中
化合物A 10mg
塩化ナトリウム 900mg
ポリソルベート80 適量
リン酸水素二ナトリウム 適量
リン酸二水素ナトリウム 適量
滅菌精製水 適量
滅菌精製水に本化合物及びそれ以外の上記成分を加え、これらを十分に混合して点眼液を調製する。本化合物の添加量を変えることにより、濃度が0.05%(w/v)、0.1%(w/v)、0.5%(w/v)又は1%(w/v)の点眼剤を調製できる。
100ml中
化合物A 10mg
塩化ナトリウム 900mg
ポリソルベート80 適量
リン酸水素二ナトリウム 適量
リン酸二水素ナトリウム 適量
滅菌精製水 適量
滅菌精製水に本化合物及びそれ以外の上記成分を加え、これらを十分に混合して点眼液を調製する。本化合物の添加量を変えることにより、濃度が0.05%(w/v)、0.1%(w/v)、0.5%(w/v)又は1%(w/v)の点眼剤を調製できる。
処方例3 眼軟膏
100g中
化合物B 0.3g
流動パラフィン 10.0g
白色ワセリン 適量
均一に溶融した白色ワセリン及び流動パラフィンに、本化合物を加え、これらを十分に混合して後に徐々に冷却することで眼軟膏を調製する。本化合物の添加量を変えることにより、濃度が0.05%(w/w)、0.1%(w/w)、0.5%(w/w)、1%(w/w)又は3%(w/w)の眼軟膏を調製できる。
100g中
化合物B 0.3g
流動パラフィン 10.0g
白色ワセリン 適量
均一に溶融した白色ワセリン及び流動パラフィンに、本化合物を加え、これらを十分に混合して後に徐々に冷却することで眼軟膏を調製する。本化合物の添加量を変えることにより、濃度が0.05%(w/w)、0.1%(w/w)、0.5%(w/w)、1%(w/w)又は3%(w/w)の眼軟膏を調製できる。
処方例4 注射剤
10ml中
化合物B 10mg
塩化ナトリウム 90mg
ポリソルベート80 適量
滅菌精製水 適量
本化合物及び塩化ナトリウムを滅菌精製水に溶解して注射剤を調製する。本化合物の添加量を変えることにより、10ml中の含有量が0.1mg、1mg又は50mgの注射剤を調製できる。
10ml中
化合物B 10mg
塩化ナトリウム 90mg
ポリソルベート80 適量
滅菌精製水 適量
本化合物及び塩化ナトリウムを滅菌精製水に溶解して注射剤を調製する。本化合物の添加量を変えることにより、10ml中の含有量が0.1mg、1mg又は50mgの注射剤を調製できる。
ブホルミン又はフェンホルミンの経口投与は、レーザー誘発ラット脈絡膜血管新生モデルにおいて、優れた脈絡膜血管新生阻害作用を示す一方、マウス光障害モデルにおいて光受容体細胞死を抑制した。また、ブホルミン又はフェンホルミンは、VEGFによって誘発されるHREC細胞の増殖を抑制した。したがって、ブホルミン若しくはフェンホルミン又はそれらの塩は加齢黄斑変性の予防又は治療剤として有用である。
Claims (5)
- ブホルミン、フェンホルミン及びそれらの塩からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する加齢黄斑変性の予防又は治療剤。
- 投与形態が点眼投与、硝子体内投与、結膜下投与、結膜嚢内投与、テノン嚢下投与、静脈
内投与、経皮投与又は経口投与である請求項1記載の予防又は治療剤。 - 投与形態が経口投与である請求項1記載の予防又は治療剤。
- 剤型が点眼剤、眼軟膏、挿入剤、貼布剤、注射剤、ゲル、錠剤、顆粒剤又はカプセル剤で
ある請求項1記載の予防又は治療剤。 - 剤型が錠剤である請求項1記載の予防又は治療剤。
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JP2009172606A JP2010047567A (ja) | 2008-07-24 | 2009-07-24 | 加齢黄斑変性の予防又は治療剤 |
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JP2008190825 | 2008-07-24 | ||
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