JP2015182998A - 非アルコール性脂肪性肝炎の改善剤および改善用栄養組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 D−アロースおよび/またはイソロイシンおよび/またはロイシンを有効成分とすることを特徴とする非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。成人1回あたりの服用量は、D−アロース2.5g〜20g、および/または、イソロイシンおよび/またはロイシン0.5〜20gになるように含有させる。さらにビタミンEを有効成分とする。
【選択図】 図4
Description
近年、生活習慣の変化に伴う肥満・糖尿病の増加により、アルコールを摂取しないにも関わらず、非アルコール性脂肪性肝疾患を呈し、さらには肝の炎症、壊死と肝線維化を来す病態が認知されるようになった「非アルコール性脂肪性肝炎(non−alcoholic steatohepatitis、以下、NASHと称する)」患者の増加が報告されている(非特許文献1)。このNASHに至るまでには二段階のステップを経るといわれており、肝臓に脂肪が沈着して脂肪肝を発症するという第一段階と、その後、その脂肪肝に酸化ストレスが加わり肝細胞を損傷したり炎症を起こしたりするという第二段階とを経て発症するものと考えられている。現在、NASHを指摘された患者は食生活の改善や運動療法といった治療が主体となり、その他まだ、有効な予防法や治療法が確立されてはいない。NASHとなることの予防さらにはNASH患者における早急な治療は肝硬変などの重篤な肝障害に至るリスクが高いことにあり、この予防、改善、治療法の開発は医療上の重要な課題となっている。しかしながら安全で、かつ予防効果や治療効果の高い薬剤や治療法は未だ確立されていないのが現状である。
アミノ酸の一つであるアラニンに、アルコール性肝障害、ウイルス性肝炎治療、肝再生に対する有効性を示唆する報告(特許文献1、2及び3)、あるいは原発性胆汁性肝硬変(PBC)患者に有効であるとの報告がある(特許文献4)。臨床的にNASHを改善することを示した報告として、L−アラニンを有効成分とすることを特徴とする非アルコール性脂肪性肝炎の予防、改善及び治療薬が提案された(特許文献5)。
一方、アミノ酸のうち分岐鎖アミノ酸は、慢性肝障害時における脳症の改善や食事摂取量が十分であるにもかかわらず低アルブミン血症を呈する非代償性肝硬変患者の低アルブミン血症の改善目的に用いられることが多い。しかしながら、肝硬変の肝切除後の患者に分岐鎖アミノ酸を含む栄養剤を長期的に投与しても、累積がん再発率及び生存率のいずれにも効果が無い旨の報告があり(非特許文献7)、また一方では、非環式レチノイド及び分岐鎖アミノ酸を組み合わせてなる肝細胞がんの予防及び/又は治療のための医薬が開示されているが(特許文献15)、分岐鎖アミノ酸が単独で非アルコール性脂肪性肝炎の予防、改善、および治療の効果を奏するとの示唆はないし、分岐鎖アミノ酸のうちロイシン、イソロイシンが特に効果を奏するとの示唆もない。
(1)D−アロースおよび/またはイソロイシンおよび/またはロイシンを有効成分とすることを特徴とする非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
(2)成人1回あたりの服用量は、D−アロース2.5g〜20g、および/または、イソロイシンおよび/またはロイシン0.5〜20gになるように含有させる上記(1)に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
(3)さらにビタミンEを有効成分とする上記(1)または(2)に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
(4)予防および治療薬である上記(1)、(2)または(3)に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
(5)薬学的に許容され得る製剤担体を含む医薬組成物の形態である上記(4)に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
(6)経口投与製剤である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
(7)上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤を含む非アルコール性脂肪性肝炎の予防用および/または改善用栄養組成物。
(8)予防および治療用栄養組成物である上記(7)に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防用および/または改善用栄養組成物。
さらに、ビタミンEは、多量に摂取しない限り食品としての安全性が特に高いため好ましい。用いることのできるビタミンEとは、α−トコフェロール(α−ビタミンE)、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロールの1種以上からなる総ビタミンEを表す。
Non-alcoholic steatohepatitis(NASH)とは、常習飲酒歴とは無関係に肝組織にて壊死・炎症を伴い、肝機能障害を呈する疾患である。現在のところ、本疾患は肥満人口の増加や生活習慣の欧米化に伴って、更なる増加が想定されている。図1にNASHが、非アルコール性脂肪肝疾患であり、常習飲酒歴がないにも関わらず,肝機能障害を呈する疾患であることの説明が図示されている。
また、NASHは肝硬変や肝ガンへの進展し、生命予後にも大きく影響することから、近年では軽視できない重要な肝疾患の一つとされている。図2にNASHとは予後不良な疾患であり、生活習慣病の増加に伴い、NASHの増加が危惧されている疾患であることの説明が図示されている。また、発症機序が明確でなく、現時点において確立された予防法および治療法がない。発症機序や予防法、治療法が未だ明確にされていないことから、動物を用いた基礎的研究も含め、近年盛んに研究がなされている。
D−アロースは、いずれの製法によって得られたものでもよいが、特許文献13に記載されている製法によれば、大量生産が期待されるため、より容易に入手することができる。特許文献14の高純度D−アロースの分離回収法によれば、D−アロースの結晶を分離することができる。上記の方法において、D−プシコースを酵素反応でD−アロースに変換する際に用いる酵素は「L−ラムノースイソメラーゼ」が例示される。L−ラムノースイソメラーゼは、上記1998年の文献で発表された公知酵素であり、菌株Pseudomonas stutzerii LL172aは、財団法人発酵研究所から同一のPseudomonas stutzeriiは得られる。Pseudomonas stutzerii IFO 3773, Pseudomonas stutzerii IFO 13596が同一の活性を持っていると思われる。上記のL−ラムノースイソメラーゼ産生能を有する微生物自体を、また、その培養物や部分精製した培養物を用いることができる。固定化酵素または固定化菌体の形態で用いることにより、送液圧力が低く安定で長期間連続使用可能なリアクターを構築することができる。その高純度D−アロースを連続的に製造する方法によって、D−アロースの分離と同時に脱塩、脱イオン、そして濃縮、結晶化が行え、従来、すべて別々の工程で行っていた分離方法をワンステップに統合処理できる。したがって、短時間に大量の処理が可能である。
本発明で用いる分岐鎖アミノ酸であるイソロイシン、ロイシンは、それぞれL−体、D−体、DL−体(混合物)のいずれも使用することができるが、好ましくは、L−体、DL−体であり、さらに好ましくは、L−体である。イソロイシンおよび/またはロイシンは、それぞれ遊離体だけでなく塩の形態でも使用することができる。本発明におけるイソロイシンおよび/またはロイシンは、かかる塩の形態をも包含する。
ビタミンEの作用量として、1回の服用量は、0.5g〜50gの範囲であり、非アルコール性脂肪性肝炎の重症度などによって、体重が標準体重の範囲かどうかなどを考慮して決めることができる。通常は5g以上/1回であることが望ましい。栄養組成物中のビタミンEの含有量は、0.5〜50重量%が好ましい。
経口投与の剤形としては、顆粒剤、細粒剤、粉剤、被覆錠剤、錠剤、坐剤、散剤、(マイクロ)カプセル剤、チュアブル剤、シロップ、ジュース、液剤、懸濁剤、乳濁液などが挙げられる。また注射による投与の剤形としては、静脈直接注入用、点滴投与用、活性物質の放出を延長する製剤などの医薬製剤一般の剤型を採用することができる。
また、このような食品を、保健機能食品またはダイエタリーサプリメントとして提供することも可能である。この保健機能食品には、特定保健用食品および栄養機能食品なども含まれる。特定保健用食品は、例えば、非アルコール性脂肪性肝炎の改善など、特定の保健の目的が期待できることを表示できる食品である。また、栄養機能食品は、1日あたりの摂取目安量に含まれる栄養成分量が、国が定めた上・下限値の規格基準に適合している場合その栄養成分の機能の表示ができる食品である。ダイエタリーサプリメントには、いわゆる栄養補助食品または健康補助食品などが含まれる。本発明において、特定保健用食品には、非アルコール性脂肪性肝炎の改善などの用途に用いるものであるという表示を付した食品、さらには、かかる用途に用いるものである旨を記載したいわゆる能書きなどをパッケージとして包含する食品なども含まれるものとする。
本明細書において「食品補助剤」とは、食品として摂取されるもの以外に栄養を補助する目的で摂取されるものをいい、栄養補助剤、サプリメントなどもこれに含まれる。また本発明において「濃厚流動食」とは、1kcal/ml程度の濃度に調整され、長期間の単独摂取によっても著しい栄養素の過不足が生じないよう、各栄養素の質的構成が十分考慮され、1日の栄養所要量を素に設計された総合栄養食品(液体状食品)である。
さらに本発明は、上記の本発明のD−アロースおよびまたはイソロイシンおよびまたはロイシン含有素材、特に機能性を持った素材を使用して得られたことを特徴とする飲食品などがある。
また、例えば、せんべい、あられ、おこし、餅類、まんじゅう、ういろう、あん類、羊羹、水羊羹、錦玉、ゼリー、カステラ、飴玉などの各種和菓子、パン、ビスケット、クラッカー、クッキー、パイ、プリン、バタークリーム、カスタードクリーム、シュークリーム、ワッフル、スポンジケーキ、ドーナツ、チョコレート、チューインガム、キャラメル、キャンディーなどの各種洋菓子、アイスクリーム、シャーベットなどの氷菓子、果実のシロップ漬、氷蜜などのシロップ類、フラワーペースト、ピーナッツペースト、フルーツペーストなどのペースト類、ジャム、マーマレード、シロップ漬、糖菓などの果実、野菜の加工食品類、パン類、麺類、米飯類、人造肉などの穀類加工食品類、福神漬、べったら漬、千枚漬、らっきょう漬などの漬物類、たくわん漬の素、白菜漬の素などの漬物の素類、ハム、ソーセージなどの畜産製品類、魚肉ハム、魚肉ソーセージ、カマボコ、チクワ、天ぷらなどの魚肉製品、ウニ、イカの塩辛、酢コンブ、さきするめ、ふぐのみりん干しなどの各種珍味類、のり、山菜、するめ、小魚、貝などで製造される佃煮類、煮豆、ポテトサラダ、コンブ巻などの惣菜食品、乳製品、魚肉、畜肉、果実、野菜の瓶詰め、缶詰類、合成酒、果実酒、洋酒、リキュールなどの酒類、コーヒー、ココア、ジュース、炭酸飲料、乳酸飲料、乳酸菌飲料などの清涼飲料水、プリンミックス、ホットケーキミックスなどのプレミックス粉類、即席ジュース、即席コーヒー、即席汁粉、即席スープなど即席飲食品などの各種飲食物への添加剤として利用できる。
特に機能性を持たせた飲料としては、コーラなどの炭酸飲料、スポーツ飲料、果汁飲料、乳性飲料、茶系飲料などを挙げることができるが、特に大量飲用により肥満の問題の生ずる炭酸飲料が格好のターゲットと言うことができる。
本発明の組成物の、前記生体作用改善を目的とした食品素材あるいは食品添加物としての使用形態としては、錠剤、カプセル剤、飲料などに溶解させる粉末あるいは顆粒などの固形剤、ゼリーなどの半固形体、飲料水などの液体、希釈して用いる高濃度溶液などがある。
さらに、本発明の栄養組成物を適宜食品に添加して生体機能改善などを目的とした保健食または病人食とすることができる。任意的成分として、通常食品に添加されるビタミン類、炭水化物、色素、香料など適宜配合することができる。食品は液状または固形の任意の形態で食することができる。ゼラチンなどで外包してカプセル化した軟カプセル剤として食することができる。カプセルは、例えば、原料ゼラチンに水を加えて溶解し、これに可塑剤(グリセリン、D−ソルビトールなど)を加えることにより調製したゼラチン皮膜でつくられる。
(ヒトNASH疾患にきわめて近い病態モデルの作出)
〈1.STAMマウス〉
遺伝子改変を伴わずNASHから肝癌を発症する病態モデルである(特許文献12).すなわち、5週齢で脂肪肝、7週齢でNASH、9週齢で肝繊維化、12週齢で肝硬変、16週齢で肝癌といった発症ステージを安定的にたどる。
STAMマウスはヒトNASHの病因とされる“2 hit theory”、すなわちストレプトゾトシンによるインスリン抵抗性を惹起させ、ならびに全身性の弱い炎症ならびに肝細胞のアポトーシス誘導を高脂肪食負荷にて発症させる。
本発明者らはこれまでSTAMマウスの有用性を検討してきた。その結果、STAMマウスの肝機能検査値や組織学的検査の結果から、ヒトNASH疾患に極めて類似した病態を呈すること、並びに安定的に発症することから、NASH研究にて極めて有用な病態動物であることを見出している(図3)。
本実施例では、STAMマウスを用いた。本モデルを検証した結果、血清生化学検査値より、高血糖、高コレステロールを呈すること、かつ肝機能障害を伴なうことが認められた。このことから、STAMマウスはヒトNASHに極めて類似したモデルであることが検証された。
[2.実験動物の作製および飼育スケジュール]
妊娠14日目のC57BL/6Jマウスは日本チャールズリバー(株)より購入した。飼育は、温度24℃、湿度50±10%、明暗サイクル12時間(明期7:00〜19:00)の環境下で行った。出生確認後、雄性マウスに対して特許文献7に従って病態発症の処置を行い、STAMマウスを作製した。出生から4週目に離乳を行い、餌を高脂肪食(HFD32:日本クレア(株))に切り替えた。脂肪肝発症ステージである5週齢で群分けを行い、継続して高脂肪食を投与するSTAM群(Control群)、2%D−アロース添加の高脂肪食を投与するDA−STAM群とした。また、出生確認後、無処置の雄性マウスには離乳後は通常試料(AIN93G:オリエンタル酵母(株))を投与し、Normal群とした。NASH発症ステージである8週齢満期に絶食をかけ、翌日解剖を行った。
血液採取後、遠心分離にて血清を採取した。血清中のアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、 アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)は、富士ドライケム7000(富士フィルムメディカル(株))を用いて測定した。
その結果、図4に示すように、正常(Normal群)に比べ、STAM群(Control群)の肝機能値(AST、ALT)は有意に上昇したものの、D−アロース投与(DA−STAM群)は低値傾向もしくは有意な低値となった。以上のことから、D−アロースはNASHの発症抑制に有効であることが認められた。
肝臓は、重量測定後、一部を10%ホルマリン液にて固定を行い、パラフィン切片を作製した。作製した切片はヘマトキシリン−エオシン染色 (HE染色) にて染色を行い、NAFLD activity score(NAS)を用いて肝脂肪化(score:0〜3)、小葉内炎症(score: 0〜3)、肝細胞の風船様腫大(score: 0〜2)の合計点より評価を行った。結果を図5に示す。
図5に示すとおり、ヒトNASHの肝臓組織学的検査法であるNASにて、STAMマウスの肝臓所見を検討した結果、D−アロース投与群は肝脂肪化や小葉内炎症が有意に軽減することが認められ、NASHの重症化指標であるNASも有意な軽減が観察された。
肝臓組織の脂肪沈着の程度を評価するために、脂肪染色としてオイルレッドO染色を行った。すなわち、凍結切片を水洗し、60%2-プロパノールに浸水し、オイルレッドO溶液(オイルレッドO 0.3gを99%2-プロパノール100 mlに溶解して保存液を作製し、使用時に保存液6に対して蒸留水4を加え、撹拌後10分放置し、濾過する)に浸水後、60%2−プロパノールに浸水した。軽く水洗後、マイヤーのヘマトキシリン溶液に浸水し、流水水洗後、封入剤(マウントクイックアクエオス、コスモ・バイオ(株))で封入を行った。顕微鏡下で染色組織の画像取得を行い、専用画像解析ソフト(imageJ)にてオイルレッド陽性領域率を測定した。結果を図6に示す。
図6に示すとおり、STAMマウスで多数みられる脂肪が、D−アロース投与群では減少している。また、画像解析を行ったうえでの脂肪面積でも、D−アロース投与群がSTAMマウスに対して有意となることが認められ、この結果でも、D−アロースは肝脂肪化の抑制が観察された。
肝臓は、重量測定後、一部をドライアイスアセトンにて急速凍結し、total RNAを抽出するまで−80℃で保存した。total RNAの抽出にはRNeasy Plus Universal Kit(QIAGEN)を用いた。Rever Tra Ace qPCR RT Kit(TOYOBO)を用いてcDNAを合成し、図7のプライマーリストに示すプライマーを用いてリアルタイムPCR(LightCycler(登録商標) 480、Roche)を行った。内部標準遺伝子としてGAPHDを用い、ΔCt法にて遺伝子発現変動解析を行った。結果を図8に示す。
図8に示すとおり、脂質代謝関連遺伝子として、脂肪酸合成に係わる転写因子であるSREBP−1(Sterol Regulatory Element−bindig Protein−1)について、炎症関連遺伝子として、炎症性のサイトカインであるTNF−α(Tumor Necrosis Factor−α)およびIL−1β(Interleukin−1β)について、肝臓中のmRNA発現量を測定した結果、いずれのmRNA発現量ともD−アロース投与群がSTAMマウスに対して低値を示し、この結果からもD−アロースは肝臓で脂肪酸合成の抑制効果及び炎症誘発の抑制効果が観察された。
データの統計解析にはJMP Pro 9.0.2を使用し、数値は平均値±標準誤差で示した。上記3.および5.の結果についてはTukey−Kuramer法を、上記4.の結果についてはSteeL−Dwass法を用いて解析を行い、有意水準p<0.05とした。
[7.実験動物の作製および飼育スケジュール]
妊娠14日目のC57BL/6Jマウスは日本チャールズリバー(株)より購入した。飼育は、温度24℃、湿度50±10%、明暗サイクル12時間(明期7:00〜19:00)の環境下で行った。出生確認後、雄性マウスに対して特許文献12に従って病態発症の処置を行い、STAMマウスを作製した。出生から4週目に離乳を行い、餌を高脂肪食(HFD32:日本クレア(株))に切り替えた。脂肪肝発症ステージである5週齢で群分けを行い、継続して高脂肪食を投与するSTAM群(Control群)、2%バリン、イソロイシンもしくはロイシンの計3種のアミノ酸を添加した高脂肪食を投与する群(それぞれVal群、Ile群、Leu群)とした。また、出生確認後、無処置の雄性マウスには離乳後は通常試料(AIN93G:オリエンタル酵母(株))を投与し、Normal群とした。NASH発症ステージである8週齢満期に絶食をかけ、翌日解剖を行った。
血液採取後、遠心分離にて血清を採取した。血清中のアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、 アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)は、富士ドライケム7000(富士フィルムメディカル(株))を用いて測定した。
その結果、図9に示すように、Normal群に比べ、Control群およびVal群の肝機能値(AST、ALT)は有意に上昇したものの、Ile群やLeu群は低値傾向もしくは有意な低値となった。以上のことから、IleやLeuはNASHの発症抑制に有効であることが認められた。
8週齢にて解剖して採取した肝臓は、重量測定後、一部を10%ホルマリン液にて固定を行い、パラフィン切片を作製した。作製した切片はヘマトキシリン−エオシン染色 (HE染色) にて染色を行った。加えて、脂肪染色は凍結肝臓切片を水洗し、次いで60%2-プロパノールに浸水し、オイルレッドО溶液(オイルレッドО 0.3gを99%2-プロパノール100 mlに溶解して保存液を作製し、使用時に保存液6に対して蒸留水4を加え、撹拌後10分放置し、濾過する)に浸水後、60%2−プロパノールに浸水した。軽く水洗後、マイヤーのヘマトキシリン溶液に浸水し、流水水洗後、封入剤(マウントクイックアクエオス、コスモ・バイオ(株))で封入を行った。顕微鏡下で染色組織の画像取得を行った。いずれの写真も、図10に示した。
HE染色の結果から、Control群およびVal群は組織学的にNASH像を呈すること、また脂肪染色の結果から、Control群およびVal群は脂肪肝を呈していることが認められた。一方、Ile群やLeu群の組織画像はNASH像および脂肪肝を軽減していることが認められた。
データの統計解析にはJMP Pro 9.0.2を使用し、数値は平均値±標準誤差で示した。上記5.および9.の結果についてはTukey−Kuramer法を、上記8の結果についてはSteeL−Dwass法を用いて解析を行い、有意水準p<0.05とした。
Claims (8)
- D−アロースおよび/またはイソロイシンおよび/またはロイシンを有効成分とすることを特徴とする非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
- 成人1回あたりの服用量は、D−アロース2.5g〜20g、および/または、イソロイシンおよび/またはロイシン0.5〜20gになるように含有させる請求項1に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
- さらにビタミンEを有効成分とする請求項1または2に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
- 予防および治療薬である請求項1、2または3に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
- 薬学的に許容され得る製剤担体を含む医薬組成物の形態である請求項4に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
- 経口投与製剤である請求項1ないし5のいずれかに記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防剤および/または改善剤を含む非アルコール性脂肪性肝炎の予防用および/または改善用栄養組成物。
- 予防および治療用栄養組成物である請求項7に記載の非アルコール性脂肪性肝炎の予防用および/または改善用栄養組成物。
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