JP2014210718A - 腸管バリア機能改善剤 - Google Patents

Abstract

【課題】安全に摂取できる腸管バリア機能改善剤を提供すること。
【解決手段】ラクト−Ｎ−ビオースＩ（Ｇａｌβ１−３ＧｌｃＮＡｃ）を、炎症性腸疾患のような腸管バリア機能の破綻に関連する疾患の治療用及び／又は予防用の薬剤の有効成分とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、腸管バリア機能改善剤に関する。腸管バリア機能改善剤は、医薬、及び食品、飼料として利用することができる。

腸管上皮細胞は、食品中に含まれる各種栄養素を取り込むための吸収機能に加えて、有害微生物や毒素、アレルゲン等から生体を守るバリア機能を有している。この腸管バリア機能が破綻すると、細菌やアレルゲン等の異物が生体に透過、侵入しやすくなり、炎症性腸疾患、肝疾患や食物アレルギーなどの疾患を引き起こす可能性がある。

腸管バリアはタイトジャンクションが主な役割を担っており、タンパク質、イオン等の選択的物質透過性を有している。そこで、栄養素の輸送担体やタイトジャンクションなどを発現するＣａｃｏ−２細胞が小腸上皮細胞モデルとして広く使用されている（非特許文献１）。そして、同細胞を用いてアレルゲン腸管透過抑制活性を有する物質の検討が行われている（非特許文献１）。また、Ｃａｃｏ−２細胞を用いた研究により、乳酸菌ラクトバチルス・ラムノーサス（特許文献１）や、ケストース等のフラクトオリゴ糖（特許文献２）が腸管バリア機能を亢進することが報告されている（特許文献１、２）。

さらに、腸管バリア機能の改善については、ポリ−γ−グルタミン酸が腸内ビフィズス菌増殖促進作用及び腸管バリア機能改善作用を有すること（特許文献３）、あるいは、Ｌ−セリン、メチオニン等のメチル供与体（特許文献４）、ガラクト−オリゴ糖及びポリフルクトース（特許文献５）、オリゴ糖を含むごぼう由来抽出物（特許文献６）、ラクトバチルス・ブレビス（特許文献７）、及び、ビフィドバクテリウム属またはラクトバチルス属に属する細菌等の微生物の生細胞、又は同細胞とフルクトース又はそれを構成糖とするオリゴ糖との組み合わせ（特許文献８）が、腸管バリア機能の改善、増大、又は低下抑制作用を有することが報告されている。また、プレバイオティクスの投与により、腸内菌叢の変化を介して腸管バリアが改善されることが知られている（非特許文献２）。

また、オリゴ糖については、水溶性食物繊維成分等の成分とラクチュロースを含む整腸及び／又は便通改善のための組成物（特許文献９）、胃腸管機能の疾患を解消することを目的とするオリゴ糖混合物（特許文献１０）が知られている。さらに、ラクチュロースが、腐敗菌により産生されるアンモニアの腸管からの吸収を阻害すること（特許文献１１）、及び、ガラクトフルクトース及びフルクトオリゴ糖が、腸管輸送機能を補助すること（特許文献１２）が知られている。

前記のように、腸管バリア機能が低下すると疾患が引き起こされるリスクが高くなるが、特に乳児においては、早産児などに多く見られる低出生体重児では組織や免疫が未発達であり、外界から病原菌やアレルゲンへの防御が不十分である。したがって、腸管バリア機能の向上はこれらのリスクへの防御のために重要である。

育児粉乳中にはフルクトオリゴ糖（FOS）、ガラクトオリゴ糖（GOS）、ラクチュロース、ラフィノース等のオリゴ糖が配合されているが、上記したように種々のオリゴ糖が腸管に対して何らかの効果が確認されているものの、腸管バリアに対する直接的な評価がなされているものは少ない。

ラクト−Ｎ−ビオースＩ（Ｇａｌβ１−３ＧｌｃＮＡｃ、以下「LNB」と記載することがある。）は、母乳に含まれるオリゴ糖の中に存在する構成単位で、これまでにビフィズ
ス菌増殖促進作用などの機能性が報告されており、整腸作用や免疫調節作用など、乳児の健康増進と維持に有効な種々の働きが期待されている（特許文献１３、非特許文献３)。しかしながら、LNBと腸管バリア機能との関係については報告されていない。

特許第５０４６６８４号公報 特開２０１２−１７６９０７号公報 特開２０１１−１７８７６４号公報 特表２００５−５２９９８０号公報 特表２００７−５３８０６７号公報 特開２０１２−０２５６９１号公報 特開２０１０−８３８８１号公報 国際公開２０１１／０２７８７５号パンフレット 特開２００９−１６７１７２号公報 特表２００３−５１６４１２号公報 特開平１０−１９４９７５号公報 特表２０１３−５０００２８号公報 特開２００８−２９０９７２号公報

小林彰子ら、アレルゲン腸管透過抑制活性の評価系構築と活性成分、New Food Industry, 2003, 45(9):33-38 Cani, P.D. et al., Curr. Pharm. Des. 2009, 15(13):1546-1558 Satoh, T. et al., Anaerobe, 2013 Feb; 19:50-57

本発明は、安全に摂取できる腸管バリア機能改善剤を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、ラクト−Ｎ−ビオースＩが腸管バリア機能改善作用を有することを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ラクト−Ｎ−ビオースＩを有効成分として含有する腸管バリア機能改善剤を提供する。
本発明の腸管バリア機能改善剤は、腸管バリア機能の破綻に関連する疾患の治療用及び／又は予防用であることを好ましい態様としている。
また、本発明の腸管バリア機能改善剤は、前記疾患が炎症性腸疾患であることを好ましい態様としている。

本発明によれば、腸管バリア機能改善剤が提供される。本発明の腸管バリア機能改善剤は、医薬として利用することができる。また、本発明の腸管バリア機能改善剤は、母乳に含まれるオリゴ糖の中に存在する構成単位であるLNBを有効成分としているため、安全性が高く飲食品等にも用いることができる。

Ｃａｃｏ−２細胞を用いた上皮細胞モデルの経上皮電気抵抗値（TEER）に与える試料の影響を示す図。None：無添加、LNB：ラクト−Ｎ−ビオースＩ、GOS：ガラクトオリゴ糖。#、##、###は、無添加に対するLNBのｔ検定におけるｐ値が、各々p<0.1、p<0.05、及びp<0.01であることを示す。また、*、**、***は、GOSに対するLNBのｔ検定におけるｐ値が、各々p<0.1、p<0.05、及びp<0.01であることを示す。縦軸はTEER（Ω・cm²）、横軸は培養の日数を示す。

以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の好ましい実施形態に限定されず、本発明の範囲内で自由に変更することができるものである。
本発明の腸管バリア機能改善剤は、ラクト−Ｎ−ビオースＩ（LNB）を有効成分として含有する。

LNBは、例えば、ラクトースとＮ−アセチルグルコサミンとを含有する基質を出発原料として、ブタ睾丸起源のβ−ガラクトシダーゼとバチルス・サーキュランス（Bacillus circulans）の生産するβ−ガラクトシダーゼとを順次的に反応させる方法（特開平６−２５３８７８号）、糖ヌクレオチドと複合糖質前駆物質から複合糖質を生産する能力を有する微生物、動物細胞、または昆虫細胞を利用する方法（特開２００３−１８９８９１号）、及び、下記の酵素を用いる方法（特開２００８−１５４４９５号、Nishimoto, M. et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 71(8):2101-2104, 2007）等によって製造することができる。これらの中では、安全性や原料の入手の容易性から、酵素を用いる方法が好ましい。

具体的には、Ｎ−アセチルグルコサミン又はＮ−アセチルガラクトサミン、リン酸、ラクト−Ｎ−ビオースホスホリラーゼ（EC 2.4.1.211）及びＵＤＰ−グルコース−４−エピメラーゼ（EC 5.1.3.2）の存在下で、（i）ショ糖などの糖質原料と、該糖質原料を加リン酸分解し、α−グルコース−１−リン酸を生じる酵素との組合せ；並びに（ii）α−グルコース−１−リン酸をＵＤＰ−グルコースに変換する酵素、及びＵＤＰガラクトースをガラクトース−１−リン酸に変換する酵素とそれらの補因子との組合せ、及び／又はα−グルコース−１−リン酸及びＵＤＰ−ガラクトースを、それぞれＵＤＰ−グルコース及びα−ガラクトース−１−リン酸に変換する酵素（ＵＤＰ−グルコース−ヘキソース−１−リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ（ＵＤＰ−Ｇｌｙ生成酵素ともいう））とその補因子との組合せを作用させて、LNBが得られる。
また、LNBは、市販されているものを使用することもできる。

LNBは、そのまま腸管バリア機能改善剤（以下、「本発明の薬剤」とも記載する）として、または飲食品もしくは飼料の有効成分として利用することが可能である。

本発明の薬剤は、一態様として、医薬又はその有効成分として利用することができる。本発明の薬剤は、LNBをそのまま、又はLNBを製剤学的に許容される製剤担体と組み合わせて、経口的にヒトを含む哺乳動物に投与することができる。

本発明の薬剤の製剤形態は特に限定されず、錠剤（糖衣錠、腸溶性コーティング錠、バッカル錠を含む）、散剤、カプセル剤（腸溶性カプセル、ソフトカプセルを含む。）、顆粒剤（コーティングしたものを含む。）、丸剤、トローチ剤、封入リポソーム剤、液剤、又はこれらの製剤学的に許容され得る徐放製剤等を例示することができる。製剤化にあたっては製剤成分として通常の経口薬剤に汎用される、担体、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、安定剤、矯味矯臭剤、希釈剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を使用できる。また、本発明の効果を損なわない限り、LNBと、公知の、もしくは将来的に見出される腸管バリア機能改善作用を有する薬剤、又は医薬組成物とを併用してもよい。併用する医薬組成物は、本発明の薬剤中に有効成分の一つとして含有させてもよいし、本発明の薬剤中には含有させずに別個の薬剤として組み合わせて商品化してもよい。

上記の製剤に用いる担体及び賦形剤としては、乳糖、ブドウ糖、白糖、マンニトール、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱粉、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、結晶セルロース、カンゾウ末、ゲンチアナ末等を、結合剤としては例えば澱粉、ゼラチン、シロップ、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を、それぞれ例示することができる。

また、崩壊剤としては、澱粉、寒天、ゼラチン末、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、結晶セルロース、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及びアルギン酸ナトリウム等を例示することができる。

更に、滑沢剤としては、ステアリン酸マグネシウム、水素添加植物油、及びマクロゴール等、着色剤としては医薬品に添加することが許容されている赤色２号、黄色４号、及び青色１号等を例示することができる。

錠剤及び顆粒剤は、必要に応じ、白糖、ヒドロキシプロピルセルロース、精製セラック、ゼラチン、ソルビトール、グリセリン、エチルセルロース、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、ポリビニルピロリドン、フタル酸セルロースアセテート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、メチルメタクリレート、及びメタアクリル酸重合体等により被膜することもできる。

本発明の一態様は、腸管バリア機能改善用の医薬の製造における、LNBの使用である。また、本発明の他の態様は、腸管バリア機能改善に用いられるLNBである。また、本発明の他の態様は、LNBを動物に投与する、腸管バリア機能改善法である。

本発明の薬剤中に含まれるLNBの量は、特に限定されず適宜選択すればよいが、例えば、好ましくは１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上とするのがよい。LNBの含有量の上限は特に制限されないが、例えば５０質量％以下、又は３０質量％以下であってよい。

本発明の薬剤は、腸管バリア機能改善作用を有している。腸管バリア機能とは、各種栄養素は吸収する一方、有害微生物、毒素、及びアレルゲン等の異物の侵入を阻止するという、腸管が持つ機能をいう。腸管には、大腸及び小腸が含まれる。腸管バリア機能改善には、低下した腸管バリア機能を高めること、バリア機能の低下を抑制すること、正常な腸管が持つバリア機能をさらに高めること、及び、バリア機能の低下を予防することが含まれる。

本発明の薬剤は、上記作用により、腸管バリア機能の改善が有効又は必要な疾患、例えば腸管バリア機能の破綻に関連する疾患の治療又は予防に使用することができる。腸管バリア機能の破綻に関連する疾患としては、腸管バリア機能の破綻に起因する疾患、又は腸管バリア機能の破綻を伴う疾患が挙げられる。腸管バリア機能の破綻に関連する疾患としては、例えば、潰瘍性大腸炎、クローン病のような炎症性腸疾患、バクテリアルトランスロケーションによる敗血症、感染症などが挙げられる。尚、「腸管バリア機能の破綻」には、腸管バリア機能が正常に機能しない場合に加え、症状の有無にかかわらず腸管バリア機能が低下した状態も含まれる。

前記のとおり、プレバイオティクスの投与により、腸内菌叢の変化を介して腸管バリアが改善されることが知られている（Cani, P.D. et al., Curr. Pharm. Des. 2009, 15(13
):1546-1558）。それに対し、本発明の腸管バリア機能改善剤は、実施例に示すようにその作用はそのような菌叢変化を介さないことが確認されていることから、新生児用、又は乳幼児用に、特に好適である。

本発明の薬剤の投与時期は特に限定されず、投与対象の状態に応じて適宜選択することが可能である。

本発明の薬剤の投与量は、投与対象の年齢、性別、状態、その他の条件等により適宜選択される。LNBの量として、好ましくは１０〜５００（ｍｇ／ｋｇ／日）、より好ましくは、８０〜２００（ｍｇ／ｋｇ／日）の範囲となる量を目安とするのが良い。
投与期間にかかわらず、薬剤は１日１回又は複数回に分けて投与することができる。

本発明の薬剤、又はその有効成分であるLNBは、飲食品（飲料又は食品）に含有させることもできる。

また、LNB、又は本発明の薬剤を有効成分として飲食品に含有させ、腸管バリア機能改善剤の一態様として、腸管バリア機能改善作用を有する飲食品として加工することも可能である。

飲食品としては、LNBの効果を損なわず、経口摂取できるものであれば形態や性状は特に制限されず、LNBを含有させること以外は、通常飲食品に用いられる原料を用いて通常の方法によって製造することができる。

上記のような食品としては、液状、ペースト状、ゲル状固体、粉末等の形態を問わず、錠菓、流動食等のほか、例えば、パン、マカロニ、スパゲッティ、めん類、ケーキミックス、から揚げ粉、パン粉等の小麦粉製品；即席めん、カップめん、レトルト・調理食品、調理缶詰め、電子レンジ食品、即席スープ・シチュー、即席みそ汁・吸い物、スープ缶詰め、フリーズ・ドライ食品、その他の即席食品等の即席食品類；農産缶詰め、果実缶詰め、ジャム・マーマレード類、漬物、煮豆類、農産乾物類、シリアル（穀物加工品）等の農産加工品；水産缶詰め、魚肉ハム・ソーセージ、水産練り製品、水産珍味類、つくだ煮類等の水産加工品；畜産缶詰め・ペースト類、畜肉ハム・ソーセージ等の畜産加工品；加工乳、乳飲料、ヨーグルト類、乳酸菌飲料類、チーズ、アイスクリーム類、調製粉乳類、クリーム、その他の乳製品等の乳・乳製品；バター、マーガリン類、植物油等の油脂類；しょうゆ、みそ、ソース類、トマト加工調味料、みりん類、食酢類等の基礎調味料；調理ミックス、カレーの素類、たれ類、ドレッシング類、めんつゆ類、スパイス類、その他の複合調味料等の複合調味料・食品類；素材冷凍食品、半調理冷凍食品、調理済冷凍食品等の冷凍食品；キャラメル、キャンディー、チューインガム、チョコレート、クッキー、ビスケット、ケーキ、パイ、スナック、クラッカー、和菓子、米菓子、豆菓子、デザート菓子、ゼリー、その他の菓子などの菓子類；炭酸飲料、天然果汁、果汁飲料、果汁入り清涼飲料、果肉飲料、果粒入り果実飲料、野菜系飲料、豆乳、豆乳飲料、コーヒー飲料、お茶飲料、粉末飲料、濃縮飲料、スポーツ飲料、栄養飲料、アルコール飲料、その他の嗜好飲料等の嗜好飲料類、ベビーフード、ふりかけ、お茶潰けのり等のその他の市販食品等；育児用調製粉乳；経腸栄養食；機能性食品（特定保健用食品、栄養機能食品）等が挙げられる。

さらに、LNB、又は本発明の薬剤を有効成分として飼料中に含有させ、腸管バリア機能改善剤の一態様として、腸管バリア機能改善作用を有する飼料として加工することも可能である。
飼料の形態としては特に制限されず、例えば、トウモロコシ、小麦、大麦、ライ麦、マイロ等の穀類；大豆油粕、ナタネ油粕、ヤシ油粕、アマニ油粕等の植物性油粕類；フスマ
、麦糠、米糠、脱脂米糠等の糠類；コーングルテンミール、コーンジャムミール等の製造粕類；魚粉、脱脂粉乳、ホエイ、イエローグリース、タロー等の動物性飼料類；トルラ酵母、ビール酵母等の酵母類；第三リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の鉱物質飼料；油脂類；単体アミノ酸；糖類等を配合することにより製造できる。飼料の形態としては、例えば、ペットフード、家畜飼料、養魚飼料等が挙げられる。

本発明の飲食品（飼料を含む）中に含まれるLNBの量は、特に限定されず適宜選択すればよいが、例えば、LNBの量として、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは２．５質量％以上とするのが良い。LNBの含有量の上限は特に制限されないが、例えば１０質量％以下、又は５質量％以下であってよい。

また、本発明の飲食品（飼料を含む）は、単回摂取あたり、LNBを、５００ｍｇ以上、好ましくは２５００ｍｇ以上含むことが望ましい。

以下に、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
グルコースを含まないＤ−ＭＥＭ培地（ＧＩＢＣＯ社）を用いて、ヒト結腸がん由来の細胞株Ｃａｃｏ−２（ＡＴＣＣ ＨＴＢ−３７）を培養した。Ｄ−ＭＥＭには、ウシ胎児血清（fetal bovine serum、ＧＩＢＣＯ社）を１００ｍｌ／Ｌ、Ｐｅｎ Ｓｔｒｅｐ（ＧＩＢＣＯ社、ペニシリン１００００Ｕ／ｍｌ、ストレプトマイシン１００００μｇ／ｍｌの混合物）を１％となるようにそれぞれ添加した。この培地（コントロール）、及び、同培地にガラクトオリゴ糖（GOS）を１ｇ／Ｌ、又は、同培地にLNBを１ｇ／Ｌとなるように添加したものを用いて、それぞれＣａｃｏ−２を培養した。

なお、LNBは、特開２００８−１５４４９５号公報の実施例等に記載された方法で製造されたものを使用した。また、GOSは、市販のガラクトオリゴ糖（ヤクルト社製オリゴメイト。オリゴメイトは同社の商標）からゲルろ過カラムを用いて分離した２糖画分、及び３糖画分を使用した。

培養は、ポアサイズ直径０．４μｍのトランスウェル（１２ウェル、コーニング社）内で、下層１５００μｌ、上層５００μｌの培地を用いて行った。Ｃａｃｏ−２細胞は、メンブレンフィルター上に０．５×１０⁵細胞／ウェルで播種し、１５日間培養した。培養は３７℃、５％ＣＯ₂の条件で行い、培地の交換は２日に１度行った。

New Food Industry, 2003, 45(9):33-38に記載の方法に準じて、Millicell-ERS抵抗値測定システム（Millipore社）を用い、トランスウェルの上層−下層間の電気抵抗値（経上皮電気抵抗；TEER）を経時的に測定した。TEER値が高ければ、上皮細胞モデルのバリア機能が高いことを示す。

結果を図１に示す。LNB添加条件では、無添加（コントロール）条件、及びGOS添加条件より、有意に高いTEERが観察され、バリア機能の改善効果が示された。

菌叢を介さない腸管バリア機能の強化が観察されたことから、新生児におけるビフィズス菌など有用菌が定着する前の腸内菌叢が不安定な状態においても、LNBがビフィズス菌の早期定着を促すだけでなく、直接的な腸管バリア機能を強化する作用を発揮し、感染症などのリスク低減に効果があるものと考えられる。

Claims (3)

1. ラクト−Ｎ−ビオースＩを有効成分として含有する腸管バリア機能改善剤。
2. 腸管バリア機能の破綻に関連する疾患の治療用及び／又は予防用である、請求項１に記載の腸管バリア機能改善剤。
3. 前記疾患が炎症性腸疾患である、請求項２に記載の腸管バリア機能改善剤。

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