JP2012167121A - 炎症性眼表面疾患の予防ないし治療剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チオレドキシンスーパーファミリーのポリペプチドを有効成分とする炎症性眼表面疾患の予防ないし治療剤を提供する。
【選択図】 なし
Description
ステロイド系点眼剤は、消炎作用が非常に強力な反面、重篤な副作用が多発することが欠点であり、副作用として感染症の増悪、感染症誘発、創傷治癒の遅延、白内障、緑内障、下垂体、副腎系機能抑制などが起こる。
また、投薬を中止すると投薬前より炎症が増悪するリバウンド現象が起こることも大きな欠点である(特許文献1)。
非ステロイド系抗炎症剤は、ステロイドほど多彩で重篤な副作用はないが、効力が物足りないことが大きな欠点である。又、何れのNSAIDsも角膜上皮に対する細胞毒性を有しており、点眼等の方法により局所使用を行うと上皮欠損という副作用を生ずる恐れがある。これらはプロスタグランジン産生を抑制することで消炎作用を発揮する。
従って、炎症性疾患誘発の引き金をひくリンパ球のはたらきを抑制しないので、対症療法にとどまり根本的な治療につながらないことも欠点である(特許文献2)。
以上より、これら難治性の炎症性眼表面疾患(例えばStevens-Johnson症候群)に対し、効果が高く副作用の少ない予防ないし治療剤の開発が強く望まれていた。
成人T細胞白血病誘導因子(ADF)は、本発明者らがHTLV−1に感染したTリンパ球によって産生されるIL−2受容体誘導因子として最初に同定したもので、ヒトチオレドキシンである。細胞内チオレドキシンはラジカル消去や、activator protein−1や、nuclear factor−κBなどのレドックスに関する転写因子の制御に重要な役割を果たしている(非特許文献2)。
ヒトチオレドキシンは、p38 mitogen activating protein kinase(MAPK)やapoptosis signal regulating kinase−1(ASK−1)のシグナル伝達を制御する。
チオレドキシンが細胞外に放出され、サイトカインまたはケモカイン作用を示すこと(非特許文献3)、更には細胞外TRXが細胞内へ移行すること(非特許文献4)が本発明者らによって報告されてきた。
しかしながら、TRXsと炎症性眼表面疾患との関連性、並びにTRXsの眼表面における炎症抑制作用、即ち、炎症性眼表面疾患の予防ないし治療薬としての作用効果については、未だ報告されていない。
請求項2にかかる発明は、前記炎症性眼表面疾患が、慢性炎症眼又は急性炎症眼である請求の範囲第1項に記載の予防ないし治療剤に関する。
請求項3にかかる発明は、前記慢性炎症眼が、Stevens-Johnson症候群、眼類天疱瘡、熱・化学外傷、特発性幹細胞欠乏症、外胚葉形成異常、難治性角結膜上皮症からなる群より選択されるいずれか一つである請求の範囲第2項に記載の予防ないし治療剤に関する。
請求項4にかかる発明は、前記急性炎症眼が、熱・化学外傷、角膜感染症、周辺部角膜潰瘍、モーレン潰瘍、角膜外傷、角膜フリクテン、角膜手術後からなる群より選択されるいずれか一つである請求の範囲第2項に記載の予防ないし治療剤に関する。
請求項5にかかる発明は、目薬、ゲル又は軟膏の形状であり、薬学的に許容される賦形剤も含有する請求の範囲第1項乃至第4項いずれかに記載の予防ないし治療剤に関する。
本発明によれば体内でも発現する内因性のチオールタンパクであるチオレドキシンを有効成分とする為、副作用の心配がない。
これらの中でも活性中心に配列−Cys−Gly−Pro−Cys−を有するチオレドキシン又はチオレドキシン2(ミトコンドリア特異的チオレドキシン)が好ましい。
該誘導体は配列番号1の32位と35位以外、好ましくは32位〜35位以外のアミノ酸の1又は複数個、好ましくは1又は数個が置換、欠失、付加、挿入され、且つ、眼疾患の炎症抑制活性を有するものである。
尚、配列番号2は、配列番号1の核酸配列を表す。
本発明に係る予防ないし治療剤は、目薬、ゲル又は軟膏の形状であり薬学的に許容される賦形剤も含有する局所投与用の剤形のものが好ましい。
特に、角結膜における炎症性疾患(例えば、Stevens-Johnson症候群、眼類天疱瘡、熱・化学外傷、角膜ヘルペス、細菌性角膜炎、細菌性結膜炎、真菌性角膜炎、アカントアメーバ角膜炎、角膜外傷、アルカリ腐食角結膜炎、角膜潰瘍、ビタミンA欠乏による角膜軟化症、壊死性角膜炎、神経麻痺性角膜炎、糖尿病性角膜症、乾性角結膜炎、コンタクトレンズ装着時の角結膜炎、春季カタル、結膜アレルギー等)の予防、治療に有用である。
また角膜潰瘍(上記種々の角膜潰瘍及びそれ以外の原因に起因する角膜潰瘍も含む)、特に感染性角膜潰瘍の予防、治療にも有用である。
該担体としては、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、吸収促進剤、保湿剤、吸着剤、滑沢剤、充填剤、増量剤、付湿剤、防腐剤、安定剤、乳化剤、可溶化剤、浸透圧を調節する塩、緩衝剤等の希釈剤又は賦形剤を例示でき、これらは得られる製剤の投与単位形態に応じて適宜選択使用される。
尚、この場合、等張性の溶液を調整するに充分な量の食塩、ブドウ糖あるいはグリセリンを本発明薬剤中に含有させてもよい。
また、通常の溶解補助剤、緩衝剤、無痛化剤等を添加してもよい。
凍結乾燥製剤は、使用時に注射用蒸留水等を加え、再度溶解して使用される。
さらに、本発明に係る予防ないし治療剤中には、必要に応じて着色剤、保存剤等や他の医薬品を含有させて調製することもできる。
これを1日あたり1回又は数回に分けて塗布等することができるが、各種製剤の形態、患者の性別、年齢、疾患の程度に合わせて適宜調節することが好ましい。
対照には眼疾患を有さない33眼を用いた。
詳細は以下の表1のとおりである。
前記各グループから涙液サンプルを、1μL ディスポーザブルタイプのキャピラリー・マイクロピペッタ(Microcaps, Drummond Scientific Co., USA)を用いてスリット・ランプ観測下で直接、局部麻酔なしで採取した。
眼球刺激を最小限にすべく、薄暗いライトを使用し、瞼縁に接触せず、非刺激性に眼表面から涙液採取を行った。
涙液サンプル収集に際し、要した時間は片眼あたり数十秒(1分以内)で行った。
本研究において採取された全涙液サンプルは必要最小限度量である1μL以上である。
全涙液サンプルは、直に前記ガラスキャピラリー・マイクロピペッタ添付のスモールポンプを使用して、直接、微量遠心機用チューブに入れ遠心した。
尚、以下の検討を行う迄、涙液サンプルは−80℃の冷凍庫(サンヨー社製)に保管した。
前記73眼からの涙液(〔表1〕における眼表面疾患を有する40眼、並びに対照として眼疾患を有さない33眼)について、涙液中のTRXをELISA法にて定量した。
ELISA法は、チオレドキシンELISAキット(ELISA kit for human thioredoxin)(レドックス・バイオサイエンス社製)を用い、添付のプロトコールに従った。
各検体について少なくとも3回、測定を行い、測定値は平均値±標準誤差(SD)で示した。測定値の統計的解析は、ダンカン法(Duncan's test)で行った。
その結果、涙液中のTRX発現量は、非炎症眼 171.9±121.3(ng/mL, 平均±SD)、急性炎症眼 715.2±371.9(ng/mL, 平均±SD)、慢性炎症眼 2816.2±1923.1(ng/mL, 平均±SD)、熱、化学外傷後の持続性炎症 5943.1±2520.8(ng/mL, 平均±SD)、正常眼 164.3±104.8 in basal tears(N=22) 80.8±51.4(ng/mL, 平均±SD)in reflex tears(ng/mL, 平均±SD)であり、慢性持続炎症眼で著しく高濃度のTRXを検出した(表2)。
前記高濃度のTRXが確認できた涙液、即ち、No.383、No.376、No.377、No.375について、ウェスタンブロット法による検討を行った(図1)。
使用する抗体としては、抗ヒトチオレドキシンモノクローナル抗体(レドックス・バイオサイエンス社製)を0.5μg/mL用い、定法に従った。
サンプルは左から、ポジティブ・コントロールとして、TRX蛋白1ng/mL、10ng/mL、100ng/mLを、涙液サンプルとして、No.383、No.376、No.377、No.375の検体をそれぞれアプライした。
No.383は、眼類天疱瘡(Ocular pemphigoid)の涙液サンプルで、ELISA法による定量において、TRXの蛋白濃度は2411.7ng/ml(涙液サンプル2μL中、4.8ngのTRX蛋白)であった。
No.376は、熱外傷後(Thermal burn)の涙液サンプルで、ELISA法による定量において、TRXの蛋白濃度は1120.4ng/ml(涙液サンプル4μL中、4.5ngのTRX蛋白)であった。
No.377は、眼類天疱瘡(Ocular pemphigoid)の涙液サンプルで、ELISA法による定量において、TRXの蛋白濃度は2221.9ng/ml(涙液サンプル2μL中、4.4ngのTRX蛋白)であった。
No.375は、眼類天疱瘡(Ocular pemphigoid)の涙液サンプルで、ELISA法による定量において、TRXの蛋白濃度は7499.6ng/ml(涙液サンプル1μL中、7.5ngのTRX蛋白)であった。
ウェスタンブロット法による検討の結果、TRXのバンドがはっきりと確認でき(図1)、前記ELISA法による定量結果と合致する結果を得ることができた。
免疫組織染色法による検討を行った。
免疫組織染色法による実験条件は以下のとおりである。
・反応条件
固定液 :ザンボニ液 4℃ 5分
洗浄 : PBS 5分 3回
ブロッキング: 1% BSA in PBS、 室温 20分
一次抗体 :抗ヒトチオレドキシンモノクローナル抗体(レドックス・バイオ
サイエンス社製)を1.0g/mL(3000倍希釈)
1% BSAに希釈、室温、1時間
洗浄 :PBS 5分 3回
二次抗体 :Alexa Fluor 488 goat Anti mouse IgG 1μg/mL(2000倍希釈)
Invitogen Corp., Carlsbad, CA, USA
1% BSAに希釈、室温、1時間
洗浄 : PBS 5分 3回
封入 : VECTASHIELD with Propidium Iodide
(vector Laboratories,Inc.Burlingame,CA,USA)
図3は、角膜を覆う瘢痕性の上皮層における免疫組織染色法による染色像である。
慢性持続炎症眼の一つであるStevens-Johnson症候群(Stevens-Johnson syndrome)は、正常(Normal conjunctival epithelium)のものと比較して格段にTRXが発現していることが確認された(図3)。
眼類天疱瘡(Ocular pemphigoid)においては、瘢痕性の上皮層中、特に最表層で局所的にTRXの発現が亢進していることが確認された(図3)。
これらの結果は、上記ELISA法による検討結果と一致した。
尚、上述したELISA法による定量において、Stevens-Johnson症候群の検体では、涙液サンプル中、937.3ng/mLの濃度のTRX蛋白が、眼類天疱瘡の検体では、涙液サンプル中、2669.3ng/mLの濃度のTRX蛋白が確認されている。
〔1.培養細胞について〕
使用した細胞:
(a)SV−40 不死化ヒト角膜上皮細胞
(b)培養ヒト角膜上皮細胞(クラボウ社より購入)
(c)培養ヒト角膜上皮細胞(アメリカアイバンクの角膜から培養して増やしたヒト角膜上皮細胞)
上記(a)乃至(c)に係る培養細胞を、非働化した牛胎児血清15%、L−グルタミン200mM、β−メルカプトエタノール50mM、rmIL−3100pM含有RPMIの培地10mlを25cm2Tフラスコに流し入れて培養した。
1週間目に中フラスコに移し30mlの培地を添加した後、さらに2週間目に中フラスコに継代して培養を継続した。
以下の実験手順により、炎症性サイトカインによる検討を行った。
1)培地を1%血清、或いは無血清に変換して、12well plateに60万cellづつ播種した。
2)翌日、培地をPBSに置換して紫外線(UV)を50mJ照射した。
即ち、紫外線照射によって、上記(a)乃至(c)に係る培養細胞に急性炎症を起こさせた。
3)照射直後にTRXを1000μg/ml添加した。
4)4時間後にRNAを回収して、IL−6/β-actinおよびIL−8/β-actinのmRNAの発現をリアルタイムPCR(real time PCR)法にて定量した。
従って、本実験により、TRX添加によって紫外線照射後のIL−6/β-actin及びIL−8/β-actinの発現亢進が抑制されたことから、TRXは眼表面の炎症を抑制する作用があることが証明された。
以下の実験手順により、TUNEL染色法によるアポトーシスの検討を行った。
1)培地を1% 血清あるいは無血清に変換して、スライドチェンバーに細胞を播種した。
2)翌日、培地をPBSに置換して紫外線(UV)を50mJ照射した。
即ち、紫外線照射によって、上記(a)乃至(c)に係る培養細胞に急性炎症を起こさせた。
3)紫外線(UV)照射直後にTRXを1000μg/ml添加した。
4)紫外線(UV)照射8時間後にグルタールアルデヒドで細胞を固定し、TUNEL染色を行った。
TRX添加群(50mJ TRX(+))では、TUNEL染色陽性細胞を少数認めたのみであった。
即ち、最も細胞が若いときに行ったTUNEL染色では、TRX 1000μg/mlの条件がきれいにアポトーシスを抑制していた。
また今回の実験で紫外線照射が角膜上皮細胞のアポトーシスを誘導したが、TRXは紫外線照射によるアポトーシス誘導を抑制した。
このことから、TRXは角膜上皮細胞のアポトーシスを抑制する作用があることが示された。
従って、本発明に係るチオレドキシンスーパーファミリーのポリペプチドを有効成分とする予防ないし治療剤は、眼表面における炎症を強く抑制することから、炎症性眼表面疾患に対し有効であることが証明された。
Claims (5)
- ヒトチオレドキシンを除くチオレドキシンスーパーファミリーのポリペプチドを有効成分とする炎症性眼表面疾患の予防ないし治療剤。
- 前記炎症性眼表面疾患が、慢性炎症眼又は急性炎症眼である請求の範囲第1項に記載の予防ないし治療剤。
- 前記慢性炎症眼が、Stevens-Johnson症候群、眼類天疱瘡、熱・化学外傷、特発性幹細胞欠乏症、外胚葉形成異常、難治性角結膜上皮症からなる群より選択されるいずれか一つである請求の範囲第2項に記載の予防ないし治療剤。
- 前記急性炎症眼が、熱・化学外傷、角膜感染症、周辺部角膜潰瘍、モーレン潰瘍、角膜外傷、角膜フリクテン、角膜手術後からなる群より選択されるいずれか一つである請求の範囲第2項に記載の予防ないし治療剤。
- 目薬、ゲル又は軟膏の形状であり、薬学的に許容される賦形剤も含有する請求の範囲第1項乃至第4項いずれかに記載の予防ないし治療剤。
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