JP2015518002A - 代謝疾患の処置のための食物繊維組成物 - Google Patents

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Abstract

代謝疾患の処置のための、メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの混合物と組み合わされた、48〜90%w/wのグルコマンナン、5〜20%w/wのキサンタンガム、および5〜30%w/wのアルギネートから構成される、食物繊維組成物が開示される。例えば、(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と、(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種とを含む、医薬組成物が提供される。

Description

背景
II型糖尿病の発症をもたらし得る状態の、肥満およびメタボリックシンドロームは、ますます一般的になってきている。内臓肥満、血清グルコース、およびインスリンレベルの増加は、高血圧および脂質異常と共に、まとめてメタボリックシンドロームとして公知である一群の臨床的状態である(E.J. Gallagherら、Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 37巻:559〜19頁(2008年))。これらの状態は、細胞のインスリン抵抗性を増大させることに起因することがわかっており、場合によってはこれらの症状は、II型糖尿病の前駆状態である。II型糖尿病は、典型的には、血糖を調節するために様々な医薬品で、より深刻な場合にはインスリン注射によって管理される。しかし食事および減量が、メタボリックシンドロームおよびII型糖尿病の両方に関連した多くの代謝異常を正すのに主要な役割を演ずる(Yipら、Obesity Res. 9巻:341S〜347S頁(2001年))。研究は、メタボリックシンドロームである者が主要冠動脈事象を経験する危険性が50%と高いことを示している(D.E., Mollerら、Annu Rev Med 56巻:45〜62頁(2005年))。したがって、体重、空腹時インスリン、および空腹時グルコースのどのような低減も、そのように罹患している個人に対して著しい健康上の利益をもたらすと考えられる。
典型的には、II型糖尿病に罹患している対象は、脂質異常(即ち、糖尿病性脂質異常)も有する可能性が高く、この場合、対象は異常に低いレベルのHDL(即ち、<40mg/dL)および/または異常に高いレベルの低密度リポタンパク質(LDL)(即ち、>100mg/dL)、コレステロール、および/または異常に高いレベルのトリグリセリドを有し、アテローム性動脈硬化症のリスクおよび心臓血管疾患の発症のリスクを増大させる(Circulation 110巻:227〜239頁(2004年)参照)。
高血糖指数の食物の摂取は、過食および肥満をもたらすことが公知である(Ludwigら、Pediatrics 103巻(3号):E26頁(1999年))。したがって、糖尿病または前糖尿病状態の管理ならびに減量で使用される任意の薬剤は、血糖指数が低いことが好ましい。そのような薬剤で食物の血糖指数が低減する場合が、最も好ましい。
炭水化物摂取の低減も、糖尿病状態を首尾良く管理するのに必要である。食事カウンセリングが助けになるが、糖尿病は、より頻繁な低血糖状態を経験するので、食物渇望がより大きくなる(Strachanら、Physiol. Behav. 80巻(5号):675〜82頁(2004年))。さらに、糖尿病患者の血糖レベルを低下させる療法は、体重増加という望ましくない副作用をしばしば伴う(Schultesら、J. Clin. Endocrinol. Metabol. 88巻(3):1133〜41頁(2003年))。可溶性繊維が高い食事は、高いインスリン感受性を通して糖尿病のリスクを低減させ得ることが報告されている。(Ylonenら、Diabetes Care 26巻:1979〜85頁(2003年))。これは、血糖調節における食物繊維の可能性ある役割から生じ得る。高粘度の食べ物は、低粘度の食べ物よりも大きな満足感をもたらすことも報告されている(Marcianiら、Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 280巻:G1227〜33頁(2001年))。
E.J. Gallagherら、Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 37巻:559〜19頁(2008年) Yipら、Obesity Res. 9巻:341S〜347S頁(2001年) D.E., Mollerら、Annu Rev Med 56巻:45〜62頁(2005年) Circulation 110巻:227〜239頁(2004年) Ludwigら、Pediatrics 103巻(3号):E26頁(1999年) Strachanら、Physiol. Behav. 80巻(5号):675〜82頁(2004年) Schultesら、J. Clin. Endocrinol. Metabol. 88巻(3):1133〜41頁(2003年) Ylonenら、Diabetes Care 26巻:1979〜85頁(2003年) Marcianiら、Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 280巻:G1227〜33頁(2001年)
したがって、血糖レベルを低下させ且つ満腹感を促進させることによって、代謝疾患および代謝障害と付随するメタボリックシンドロームであって糖尿病状態を含めたものの管理を支援する組成物が求められている。本発明は、この必要性およびその他のものに対処する。
(概要)
一態様では、本発明は、(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種とを含む、医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物とメトホルミンとの組合せを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物とシタグリプチンとの組合せを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物とメトホルミンおよびシタグリプチンとの組合せを含む。
別の態様では、本発明は、代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を予防し、処置し、または改善する方法を提供する。本発明のこの態様による方法は、それらを必要とするヒト対象に、(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種の有効量とを共投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、食物繊維組成物を対象に、1日当たり約5gから約100gの量で投与するステップを含む。
いくつかの実施形態では、代謝疾患または代謝障害は、メタボリックシンドロームまたはII型糖尿病である。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物は、メトホルミンおよび/またはシタグリプチンを投与する前に、対象に投与される。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物は、メトホルミンおよび/またはシタグリプチンの投与と同時に対象に投与される。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物およびメトホルミンは、単一の医薬組成物として共投与される。いくつかの実施形態では、食物繊維およびシタグリプチンは、単一の医薬組成物として共投与される。いくつかの実施形態では、食物繊維、メトホルミン、およびシタグリプチンは、単一の医薬組成物として共投与される。いくつかの実施形態では、メトホルミンおよび/またはシタグリプチンの少なくとも1種は繊維組成物の前に対象に投与される。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物、およびメトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せを投与することによって、対象の高い血糖レベルを低下させるのに有効である。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物、およびメトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せを投与することによって、対象の島細胞集団を保存しかつ/または膵臓細胞の損傷を低減させることにより、膵島機能を保存するのに有効である。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の除脂肪体重を増加させるのに有効である。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物シタグリプチンを投与することによって、対象の総血中コレステロールを低下させるのに有効である。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の肝機能を保存しかつ/または肝臓損傷を低減させるのに有効である。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の腎機能を保存しかつ/または腎損傷を低減させるのに有効である。
別の態様では、本発明は、代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を保存し、処置し、または改善するためのキットであって:(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種とを含むキットを提供する。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物およびメトホルミンの組合せを含む医薬組成物を含む。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物およびシタグリプチンの組合せを含む医薬組成物を含む。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンの組合せを含む医薬組成物を含む。
本発明の前述の態様および付随する利点の多くは、添付図面と併せて解釈した場合に以下の詳細な記述を参照することによって、それらがより良く理解されるようになるにつれ、より容易に認められることになる。
図1は、実施例1に記述される、蒸留水での経時的な様々な繊維ブレンドの粘度プロファイルをグラフで示す。 図2は、実施例1に記述される、胃の条件下での経時的な様々な繊維ブレンドの粘度プロファイルをグラフで示す。 図3は、実施例2に記述される、腸の条件下での経時的な様々な繊維ブレンドの粘度プロファイルをグラフで示す。 図4は、実施例7に記述される、Zucker FA/FA Rat ModelでのPGXおよびシタグリプチンの効果を比較する7週間の比較研究の過程で、毎週測定された群1〜4のラットの体重(グラム)をグラフで示す。 図5は、実施例7に記述される、研究の7週目に測定された群1〜4のラットの総脂肪量(グラム)をグラフで示す。 図6は、実施例7に記述される、研究の7週目に測定された群1〜4のラットの総除脂肪組織量(グラム)をグラフで示す。 図7は、実施例7に記述される、7週間の研究の過程で、毎週測定された群1〜4のラットの食物消費量(グラム/日)をグラフで示す。 図8は、実施例7に記述される、7週間の研究の過程で、1週間の間隔で測定された群1〜4のラットの非空腹時血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図9は、実施例7に記述される、7週間の研究の過程で、1週間の間隔で測定された群1〜4のラットの空腹時血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図10は、実施例7に記述される、研究のベースライン、3週目、および6週目で決定された、群1〜4のラットから得られた血液サンプル中のグリコシル化ヘモグロビンの量(%)をグラフで示す。 図11は、実施例7に記述される、群1〜4のラットで実施された16時間空腹時経口グルコース負荷試験において、グルコース後2時間の期間にわたり測定された血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図12は、実施例7に記述される、研究の6週目で16時間空腹時OGTT試験後の、群1〜4のラットにおいてグルコース投与後2時間にわたり得られた血液サンプル中の血清インスリン濃度(ng/mL)をグラフで示す。 図13は、実施例7に記述される、7週目の群1〜4のラットから得られた血液サンプルで測定された、総コレステロールをグラフで示す。 図14は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットで島インスリン免疫反応性(%)として測定されたβ細胞集団をグラフで示す。 図15は、実施例7に記述される、研究7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得た、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づいた膵島線維症病理学スコアをグラフで示す。 図16は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づいた膵島肥大病理学スコアをグラフで示す。 図17は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づいた膵島細胞変性病理学スコアをグラフで示す。 図18は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づいた尿細管変性/再生病理学スコアをグラフで示す。 図19は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づいた尿細管拡張病理学スコアをグラフで示す。 図20は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づいたメサンギウム拡大病理学スコアをグラフで示す。 図21は、実施例7に記述される、研究の7週目の群1〜4のラットから得た終末部血サンプルから測定された、血中尿素窒素(BUN)レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図22は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得られた肝臓組織切片を使用した、スケール0(染色なし)から5(強度の染色)に基づくスダンブラック染色の染色強度をグラフで示す。 図23は、実施例7に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜4のラットから得られた組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づく肝空胞化(微小胞)病理学スコアをグラフで示す。 図24は、実施例7に記述される、研究の7週目の群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定されたアルカリホスファターゼ活性(IU/L)をグラフで示す。 図25は、実施例7に記述される、研究の7週目の群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された血清アラニンアミノトランスフェラーゼ活性(ALT/SGPT)(IU/L)をグラフで示す。 図26は、実施例7に記述される、研究の7週目の群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性レベル(AST/SGOT)(IU/L)をグラフで示す。 図27は、実施例7に記述される、研究の7週目の群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定されたアルブミン濃度(g/dL)をグラフで示す。 図28は、実施例7に記述される、研究の7週目の群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された総循環タンパク質濃度(g/dL)をグラフで示す。 図29は、実施例8に記述される、7週間の研究の過程で毎週測定された、群1〜6のラットの体重(グラム)をグラフで示す。 図30は、実施例8に記述される、研究の7週目に測定された群1〜6のラットの脂肪量(グラム)をグラフで示す。 図31は、実施例8に記述される、7週間の研究の過程で毎週測定された群1〜6のラットの食物消費量(グラム/日)をグラフで示す。 図32は、実施例8に記述される、7週間の研究の過程で1週間間隔で測定された群1〜6のラットの非空腹時血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図33は、実施例8に記述される、7週間の研究の過程で1週間間隔で測定された群1〜6のラットの空腹時血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図34は、実施例8に記述される、研究のベースライン、3週目、および6週目に決定された、群1〜6のラットから得られた血液サンプル中のグリコシル化ヘモグロビンの量(%)をグラフで示す。 図35は、実施例8に記述される、群1〜6のラットで実施された16時間空腹時経口グルコース負荷試験において、グルコース投与後2時間の期間にわたり測定された血糖濃度(mg/dL)をグラフで示す。 図36は、実施例8に記述される、群1〜6のラットで研究の6週目に実施された16時間空腹時経口グルコース負荷試験において、グルコース投与後2時間の期間にわたり得られた血液サンプル中の血清インスリン濃度(ng/dL)をグラフで示す。 図37は、実施例8に記述される、図36に示される血清インスリン濃度から計算された複合インスリン感受性指数(CISI)のスコアをグラフで示す。 図38は、実施例8に記述される、7週目の群1〜6のラットから得た血液サンプルで測定された総コレステロールをグラフで示す。 図39は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットで島インスリン免疫反応性(%)として測定された、β細胞集団をグラフで示す。 図40は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットの、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色された組織切片を使用して、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づく膵島線維症スコアをグラフで示す。 図41は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットでの、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づく膵島細胞変性スコアをグラフで示す。 図42は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットから得られた組織切片を使用して、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づく尿細管変性/再生病理学スコアをグラフで示す。 図43は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットから得られた組織切片を使用して、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づく尿細管拡張病理学スコアをグラフで示す。 図44は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットから得られた組織切片を使用して、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づくメサンギウム拡大病理学スコアをグラフで示す。 図45は、実施例8に記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルから測定された血中尿素窒素(BUN)レベル(mg/dL)をグラフで示す。 図46は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットから得られた肝臓組織切片を使用して、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づいて大滴性脂肪症(リピドーシス)をグラフで示す。 図47は、実施例8に記述される、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットから得られた組織切片を使用して、0(病状なし)から5(重度な病状)のスケールに基づいて微小胞脂肪症(リピドーシス)病理学スコアをグラフで示す。 図48は、実施例8により記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定されたアルカリホスファターゼ活性(IU/L)をグラフで示す。 図49は、実施例8により記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された血清アラニンアミノトランスフェラーゼ活性(ALT/SGPT)(IU/L)をグラフで示す。 図50は、実施例8により記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性レベル(AST/SGOT)(IU/L)をグラフで示す。 図51は、実施例8により記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定されたアルブミン濃度(g/dL)をグラフで示す。 図52は、実施例8により記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された総循環タンパク質濃度(g/dL)をグラフで示す。 図53は、実施例8により記述される、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された循環グロブリン濃度(g/dL)をグラフで示す。
(詳細な説明)
本発明は、メタボリックシンドロームやII型糖尿病などの代謝疾患または代謝障害の症状の少なくとも1つの発症を遅延させ、進行を遅くし、かつ/または改善するのに有効な組成物および方法を提供する。
本明細書で使用される「メタボリックシンドローム」という用語は、以下の症状:高血圧および脂質異常と共に、内臓肥満、血清グルコース、およびインスリンレベルの増加の、1つまたは複数を指す(E.J. Gallagherら、Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 37巻:559〜79頁(2008年))。高い血清グルコースおよび高いインスリンレベルは、それぞれ高血糖症および高インスリン血症と時々呼ばれる。メタボリックシンドロームは、一緒に生じかつ冠動脈疾患、卒中、およびII型糖尿病を発症するリスクが高いことに関連する症状の群の名称である。メタボリックシンドロームの症状には、腰回りの余分な重さ(中心性および腹部肥満)、高血圧、高トリグリセリド、インスリン抵抗性、低HDLコレステロール、および高グルコースにより引き起こされる組織損傷が含まれる。インスリン抵抗性は、メタボリックシンドロームの主な原因であると考えられる。
本明細書で使用される「代謝疾患または代謝障害の症状の少なくとも1つを改善する」という用語は、疾患または障害の症状を少なくし、軽減し、またはマスクする対症療法、ならびに処置がなされる状態または症状の重症度の進行を予防し、低下させ、停止させ、または逆転させるための療法を含む。したがって「処置」という用語は、確立された状態または症状の医学的な療法上の処置および/または適宜行われる予防的投与の両方を含む。
本明細書で使用される「処置する」という用語は、その必要がある対象の状態に応じて、代謝疾患もしくは障害の予防、または代謝疾患もしくは障害の病理学的状態に関連した1つもしくは複数の症状の予防であって、代謝疾患もしくは障害のまたはそれに関連した任意の症状の発症を含めたものの予防、ならびに代謝疾患もしくは障害の重症度の低減、または代謝疾患もしくは障害に関連した1つもしくは複数の症状の再発の予防も包含する。
本明細書で使用される「脂質異常」という用語は、異常に高いレベルのLDL(即ち、100mg/dLを超えるLDL)および/または異常に低いレベルのHDL(即ち、40mg/dL未満のHDL)を指し、高脂血症、低脂血症、高トリグリセリド、高コレステロール血症、高グリセリド血症、および高トリグリセリド血症が包含される。
本明細書で使用される「併用療法」、「共投与」、「共投与する」、「〜と共に投与」、「投与する」、「組合せ」、および/または「同時療法」という用語は、薬物組合せの有益な効果を発揮することになる、レジメンでの連続的な各薬剤の投与を包含するものとし、実質的に同時になされるこれら薬剤の共投与も包含するものとする。
本明細書に示される「治療有効量」という用語は、投与された場合などに、研究者、獣医、医師、またはその他の臨床医により求められている組織、系、動物、またはヒトの生物学的または医学的応答をいくらか有意な程度まで誘発させることになる、対象化合物または医薬組成物の量を指し、処置がなされる代謝疾患または状態の症状の1つまたは複数の発症を予防しまたはある程度まで軽減するのに十分な量である。治療有効量は、化合物、疾患およびその重症度、処置がなされる哺乳類の年齢、体重などに応じて変わることになる。
本明細書で使用される「グルコマンナン」という用語は、β−(1,4)−結合−D−マンノース残基とβ−(1,4)−結合−D−グルコース残基とが約3:1の比でありかつ様々なα−結合ガラクトース末端基を有する、水溶性食物繊維を指す。これはコンニャクの根から最も一般的に単離されるが(Amorphophallus konjac)、その他の植物源から単離することもできる。
本明細書で使用される用語「キサンタンガム」という用語は、グルコース、マンノース、グルクロン酸カリウムまたはナトリウム、アセテート、およびピルベートを含有するヘテロ多糖を指す。
本明細書で使用される「アルギネート」という用語は、マンヌロン酸およびグルクロン酸の混合ポリマーを指す。
本明細書で使用される「繊維ブレンド」という用語は、繊維の混合物を指す。
本明細書で使用される「粘性繊維ブレンド」(「VFB」)という用語は、グルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートの混合物を指す。
本明細書で使用される「粘性繊維複合体」(「VFC」)という用語は、3種の構成要素であるグルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートのからみ合い母材を指し、これらの構成要素は、個々の構成要素がその純粋な状態でそれぞれ示し得る特性を示すことのない未処理の成分間の2次および3次的な相互作用を形成することによって(接合ゾーンおよび網状構造)、3種の個別の構成要素の混合物ではない新規な成分を形成するように、相互に作用させる手法(例えば、造粒)で加工されている。
本明細書で使用される「相乗的」という用語は、それらの個々の効果の合計から予測され得るよりも大きな代謝疾患または代謝障害を処置する効力を有する本発明の医薬組成物、組合せ生成物、またはキットの形態のいずれかで、メタボリックシンドロームまたはII型糖尿病などの代謝疾患または代謝障害の処置で使用される、食物繊維組成物と、メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種との組合せ物を指す。本発明の実施形態の相乗効果は、メタボリックシンドロームまたは疾患の処置に関する追加の予期せぬ利点を包含する。そのような追加の利点には、組合せ物の活性化合物の1種もしくは複数の必要な用量を低下させること、組合せ物の活性化合物の1種もしくは複数の副作用を低減させること、または活性化合物の1種もしくは複数を、メタボリックシンドロームもしくは疾患の療法を必要とする患者にさらに許容されるものにすることが含まれるが、これらに限定するものではない。
一態様では、本発明は、メタボリックシンドロームやII型糖尿病などの代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を、予防、処置、または改善するために配合された医薬組成物を提供する。本発明のこの態様による医薬組成物は、(i)食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種とを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物とメトホルミンとの組合せを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物とシタグリプチンとの組合せを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンの組合せを含む。
(食物繊維組成物)
本発明の組成物、キット、および方法に使用される医薬組成物は、約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む、高粘性多糖食物繊維組成物を含む。
参照によりそのそれぞれが本明細書に組み込まれる、2006年4月7日出願の係属中の米国特許出願第11/400768号、2007年7月30日出願の係属中の米国特許出願第11/830615号、2011年3月10日出願の係属中の米国特許出願第13/045285号、および2011年10月19日出願の係属中の米国特許出願第13/277038号に記載されるように、約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを組み合わせることによって生成された、繊維ブレンド(VFB)またはその複合体(VFC)を含む高粘性多糖食物繊維組成物が開発され、これは商業的に「PolyGlycopleX(登録商標)」または「PGX(登録商標)」と呼ばれ、非常に高い保水容量およびゲル形成特性を保持するものである。この繊維組成物の構成成分である多糖構成要素は、互いに相補的であり相乗的に作用して、任意のその他の現在公知の多糖よりも3から5倍高い粘度レベルをもたらす強力な相互作用を形成する。米国特許出願第13/045285号の実施例6に記載されるように、加工される場合(例えば、造粒)、3種の構成要素であるグルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートは、個々の構成要素がその純粋な状態にある場合にそれぞれ示し得る特性を示すことなしに、未処理の成分間に2次および3次的な相互作用を形成することによって(接合ゾーンおよび網状構造)、3種の個別の構成要素の混合物ではない新規な成分を(複合体(「VFC」))を形成することが決定された。
この高粘性食物繊維組成物は、その他の可溶性繊維で必要とされ得るよりも低い重量測定量で、胃腸内容物の粘度に有意な増加をもたらす。この高濃縮性により、この繊維組成物は、その他の可溶性繊維よりも有意に低い用量でかなりの生理学的効果を発揮し、したがって、この材料の意味ある量を医薬組成物に組み込むことがより容易になる。
一実施形態では、医薬組成物に含有される食物繊維組成物は、3種の構成要素のからみ合い母材が生成されるよう(即ち、複合体(VFC))、造粒を介して加工される。本明細書で使用される「造粒」は、小粒子が1つに集まってより大きな永続的凝集体になる、サイズ拡大の任意のプロセスを指す。造粒は、混合設備での撹拌によって、圧密化、押出し、または球体化によって実現されてもよい。食物繊維組成物は、様々なメッシュサイズを使用して造粒されてもよい。「メッシュ」という用語は、定められた寸法の穴を有するスクリーンを通過するその能力によって決定された、粒子のサイズを指す。本明細書で使用されるメッシュサイズは、Chemical Engineers Handbook(5版、PerryおよびChilton編)の表21−12に示される、タイラー均等物である。食物繊維組成物/複合体の造粒が大きくなるほど(即ち、メッシュサイズが小さくなるほど)、所望の粘度を得るのにより長くかかる。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物/複合体は、組み合わせたメッシュサイズを使用して、造粒された材料をその粒度によって分離し次いで粒度分離された顆粒を再び組み合わせて所望の粘度プロファイルを得ることにより造粒される。例えば組み合わせたメッシュサイズ30から60は、30メッシュ(約600ミクロン)の顆粒、約40メッシュ(約400ミクロン)の顆粒、約50メッシュの顆粒、および約60メッシュ(250ミクロン)の顆粒を組み合わせることによって得られる。
食物繊維組成物に含有される粘性食物繊維ブレンド/複合体(VFB/C)中のグルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートの割合は、グルコマンナンが約48%から約90%(約60%から約80%、または約60%から約90%、または約65%から約75%、または約50%から約80%、または約50%から約70%、または約70%など)、キサンタンガムが約5%から約20%(約10%から約20%、または約11%から約13%、または約13%から約17%、または約13%、または約17%など)、およびアルギネートが約5%から約30%(約10%から約20%、または約13%から約17%、または約13%、または約17%など)であってもよい。いくつかの実施形態では、医薬組成物に含有される食物組成物中のグルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートの割合は、約70%のグルコマンナン、約13%から約17%のキサンタンガム、および約13%から約17%のアルギネートである。
(メトホルミン)
本明細書で使用される「メトホルミン」は、II型糖尿量の管理で使用されるビグアニドクラスの経口抗高血糖薬である、塩酸メトホルミン(系統(IUPAC)名N,N−ジメチルイミドジカルボンイミドジアミドヒドロクロリド)を指す。塩酸メトホルミン、USPは、分子式がC11+HClであり分子量が165.63である白色結晶質化合物であり、水中に自由に溶解する。
メトホルミンは、GLUCOPHAGE、RIOMET、FORTAMET、GLUMETZA、OBITMET、GLUFORMIN、DIANBEN、DIABEX、およびDIAFORMINを含めたいくつかの商標名で販売される。
メトホルミンIR(即時放出)は、利用可能な500mg、850mg、および1000mgの錠剤として入手可能である。塩酸メトホルミン錠剤の最大推奨1日投薬量は、成人で2550mg、小児患者(10〜16才)で2000mgである。典型的には成人への投薬は、最小で1日当たり500mgを2回、最大で合計2000mg/日を分割用量で与える。投薬は個別的に決定され、空腹時血漿グルコースは、患者の最小有効用量が特定されるよう治療上の応答を決定するのに使用してもよい。その後、グリコシル化ヘモグロビンを、約3カ月の間隔で測定してもよい。治療上の目標は、単独療法として使用しまたは本発明の食物繊維組成物と組み合わせて使用した場合に、最低有効用量を使用することによって、空腹時血漿グルコースおよびグリコシル化ヘモグロビンのレベルを正常にまたはほぼ正常に減少させることである。
メトホルミンは、肝臓によるグルコース産生を抑制することによって高血糖症を改善する(Kirpichnikov, D.ら、Ann Intern Med 137巻(1号):25〜33頁(2002年))。肝臓でのグルコース産生を抑制するのに加え、メトホルミンは、インスリン感受性を増大させ、末梢グルコース取込みを高め、脂肪酸酸化を増加させ、胃腸管からのグルコースの吸収を減少させる(Collier, C.ら、Am J Physiol Endorinol Metab 291巻(1号):E182〜189頁(2006年))。メトホルミンは、代謝されず、細管分泌により身体から取り除かれ、変化しないまま尿として排泄される。血漿中の平均半減期は6.2時間である。Bristol-Myers Squibb GLUCOPHAGE Label information、2008年8月27日(www.accessdata.fda.gov)を参照されたい。
メトホルミンの通常の合成では、参照によりその両方が本明細書に組み込まれる、Werner, E.ら、J Chem Soc Transactions 121巻:1790〜5頁(1921年);Shapiro, S.ら、J Am Chem Soc 81巻(9号):2220〜5頁(1959年)に記載されるように、塩酸ジメチルアミンと2−シアノグアニジン(ジシアンジアミド)とを加熱しながら反応させる。参照によりその両方が本明細書に組み込まれる仏国特許第2322860号(1975年)およびPharmaceutical Manufacturing Encyclopedia 3巻、Norwich、NY、2208頁(2007年)に記載されるように、等モル量のジメチルアミンおよび2−シアノグアニジンを冷却しながらトルエンに溶解することにより濃縮溶液を作製し、等モル量の塩化水素をゆっくり添加する。混合物は、それ自体が沸騰し始め、冷却後、塩酸メトホルミンが96%の収率で沈殿する。
(シタグリプチン)
本明細書で使用される「シタグリプチン」は、シタグリプチンおよび薬学的に許容されるその塩、例えばリン酸シタグリプチンを指す。シタグリプチン(系統IUPAC名(R)−4−オキソ−4−[3−(トリフルオロメチル)−5,6−ジヒドロ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−a]ピラジン−7(8H)−イル]−1−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン−2−アミン)は、商標名JANUVIAで販売されている、ジペプチジルペプチダーゼ−4(DPP−4)阻害剤クラスの経口抗高血糖物質である。この薬物は、単独で、またはII型糖尿病の処置用のメトホルミンなどのその他の経口抗高血糖剤と組み合わせて使用される。シタグリプチンで処置された人々の膵炎(いくらか致命的)に関する報告が存在している。Olansky, L.ら、J Diabetes Sci Technol 4巻(1号):228〜9頁(2010年);Merck&Co.(www.januvia.com)を参照されたい。時には透析が必要になる、急性腎不全を含めたJANUVIA摂取後の悪化した腎機能に関する報告も存在している。
シタグリプチンは、2006年にFDAにより承認され、Merck&Co.からJANUVIAとして米国で販売されている。2007年には、FDAは、JANUMETとして米国で販売されているシタグリプチンとメトホルミンとの経口用組合せを承認した。
シタグリプチンは、食べ物に応答して放出される胃腸ホルモンである、グルコ−インクレチンGLP−1(グルコプゲン様ペプチド1)およびGIP(胃抑制ペプチド)を破壊する、酵素ジペプチジルペプチダーゼ4(DPP−4)を競合的に阻害するように働く(Herma, G.ら、J Clin Pharmacol 46巻(8号):876〜86頁(2006年))。GLP−1および GIPの失活を防止することによって、DPP−4阻害剤はインスリンの分泌を増加させ、細胞にグルコースを取り込ませ、したがって血清グルコースレベルは減少し、膵臓によるグルカゴンの放出が抑制されて血糖レベルを正常に向かわせる。
成人対象に関して推奨されるシタグリプチンの投薬量は、1日1回、100mgである。中程度から重度の腎不全患者には、低い投薬量が推奨される。
JANUVIA錠剤は、7−[(3R)−3−アミノ−1−オキソ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブチ]−5,6,7,8−テトラヒドロ−3−(トリフルオロメチル)−1,2,4−トリアゾロ[4,3−a]ピラジンホスフェート(1:1)一水和物と化学的に記述される、25、50、または100mgのリン酸シタグリプチンを含有する。実験式はC1615O−HPO−HOであり、分子量は523.32である。リン酸シタグリプチン一水和物は、白色結晶質非吸湿性粉末である。これは水に対して可溶性である。リン酸シタグリプチンの合成は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,699,871号に記載されている。
(医薬組成物)
本発明のいくつかの実施形態では、医薬組成物は、(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種との組合せを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物およびメトホルミンを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンを含む。
活性成分に加え、本発明の医薬組成物は、適切な担体および添加剤を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、食物繊維組成物は、約50%から約80%(w/w)のグルコマンナン、約10%から約20%の(w/w)キサンタンガム、および約10%から約20%(w/w)のアルギネートを含む。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物が造粒される。いくつかの実施形態では、医薬組成物はさらに、少なくとも1種の脂質またはそれらのブレンドを含み、この脂質またはそれらのブレンドは、全食物繊維組成物の少なくとも20%(w/w)を構成する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、外側軟質ゼラチンカプセル剤に含有される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は錠剤に配合される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は粉末に製剤化される。
本明細書に記述される本発明の医薬組成物は、本発明の方法およびキットで使用されてもよい。いくつかの実施形態では、本発明の医薬組成物は、その必要がある対象に、1日当たり少なくとも1回投与される。いくつかの実施形態では、本発明の医薬組成物は1日2回、好ましくは朝1回および午後/夜1回投与される。医薬組成物の典型的な処置レジームは、少なくとも2週間から8週間以上継続されることになる。
本発明の医薬組成物は、調剤の分野で周知の方法のいずれかによって調製されてもよい。医薬組成物は、グルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートを含んだ粘性繊維ブレンド(VFB)またはその複合体(VFC)を含む食物繊維組成物の有効量と、メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種の有効量とを組み合わせることによって、調製されてもよい。いくつかの実施形態では、医薬組成物を調製する方法は、グルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートを含んだ粘性繊維ブレンド(VFB)から形成された繊維複合体(VFC)を含む食物繊維組成物の有効量と、メトホルミンとを組み合わせるステップを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物を調製する方法は、グルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートを含んだ粘性繊維ブレンド(VFB)から形成された繊維複合体(VFC)を含む食物繊維組成物の有効量と、シタグリプチンとを組み合わせるステップを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物を調製する方法は、グルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートを含んだ粘性繊維ブレンド(VFB)から形成された繊維複合体(VFC)を含む食物繊維組成物の有効量と、メトホルミンおよびシタグリプチンとを組み合わせるステップを含む。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状の予防、処置、または改善のために配合される。いくつかの実施形態では、医薬組成物に添加される食物繊維組成物は、約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン(約60%から約80%、または約60%から約90%、または約65%から約75%、または約50%から約80%、または約50%から約70%、または約70%など)、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム(約10%から約20%、または約11%から約13%、または約13%から約17%、または約13%、または約17%など)、および約5%から約30%(w/w)のアルギネート(約10%から約20%、または約13%から約17%、または約13%、または約17%など)を含む、繊維ブレンド(VFB)、または繊維ブレンド(例えば、造粒VFB)から形成された繊維複合体(VFC)を含む。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物に含有される、繊維ブレンド中または繊維ブレンドから形成された繊維複合体中のグルコマンナン、キサンタンガム、およびアルギネートの割合は、グルコマンナンが約70%、キサンタンガムが約13%から約17%、アルギネートが約13%から約17%である。
(製剤)
本発明による組合せ物は、任意の適切な経路によって投与されてもよい。いくつかの実施形態では、本発明による医薬組成物は、経口投与用に製剤化される。例えば錠剤、コーティング付き錠剤(糖衣錠)、丸剤、カシェ剤、カプセル剤(カプレット)、顆粒剤、溶液剤、乳剤、および懸濁剤が経口投与に適している。特に前記製剤は、例えば腸溶性形態、即時放出形態、遅延放出形態、反復用量放出形態、長期放出形態、または持続放出形態を呈示するように適応させることができる。前記形態は、例えば錠剤をコーティングすることによって、または異なる条件(例えば、pH条件)下で崩壊する層により分離されたいくつかの区画に錠剤を分割することによって、または活性化合物を生物分解性ポリマーにカップリングすることによって、得ることができる。
経口投与用の医薬組成物は、バルク状の液体溶液もしくは懸濁液、またはバルク状の粉末の形をとることができる。しかし、より一般的には、組成物は、正確な投薬が容易になるような剤形で提示される。「単位剤形」という用語は、ヒト対象およびその他の哺乳類への単位投薬量として適切な物理的に切り離された単位を指し、各単位は、適切な医薬添加剤に関連して所望の治療効果を発揮するように計算された活性材料を、所定量含有しているものである。典型的な単位剤形には、液体組成物が事前に充填され、事前に測定された、アンプルまたは注射器、または固体組成物の場合には丸剤、錠剤、カプセル剤、もしくはロゼンジ剤などが含まれる。
投与可能な組成物を調製するのに適切な添加剤または担体および方法は、当業者に公知でありまたは明らかであり、Remington's Pharmaceutical Science、Mack Publishing Co、NJ (1991年)などの刊行物に、より詳細に記載されている。
投与される量は、製剤、投与経路などに応じて変化し、一般には通常の試験で実験的に決定され、標的、宿主、および投与経路などに応じて変動が必ず生じることになる。特定の実施形態では、単位剤形は、少なくとも6、9、または12単位剤形のシートを含む、ブリスターパックなどの連続使用に適応させたマルチパックに包装される。用いられる実際の投薬量は、患者の要件、および処置がなされる状態の重症度に応じて変化してもよい。特定の状況に適正な投薬量の決定は、当業者の範囲内である。一般に処置は、活性成分の最適用量未満のより少ない投薬量から開始される。その後、投薬量は、状況下で最適な効果に達するまで少量ずつ増加させる。便宜上、合計1日投薬量を分割し、望みに応じて1日の間に少量ずつ投与してもよい。
(キット)
別の態様では、本発明は、代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を本発明は、予防し、処置し、または改善するためのキットであって:(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種とを含むキットを提供する。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物およびメトホルミンの組合せを含む、医薬組成物を含む。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物およびシタグリプチンの組合せを含む、医薬組成物を含む。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンの組合せを含む、医薬組成物を含む。いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物と、メトホルミンおよびシタグリプチンの組合せを含んだ医薬組成物とを含む。
いくつかの実施形態では、キットは、食物繊維組成物を含んだ単位投薬量と、メトホルミン、シタグリプチンまたはこれらの組合せのうちの少なくとも1種を含んだ個別の単位投薬量とを含む。
(代謝疾患または代謝障害に関連した1種または複数の症状を予防し、処置し、または改善するための方法)
別の態様では、本発明は、メタボリックシンドロームまたはII型糖尿病などの代謝疾患または代謝障害に関連した1種または複数の症状を、予防し、処置し、または改善するための方法を提供する。
代謝疾患および代謝障害は、一般に、消化中にグルコースに変換される糖およびデンプンを身体が使用する手法に、悪影響を及ぼす。膵臓により産生されるホルモンであるインスリンは、エネルギーを目的に身体の細胞がグルコースを利用できるようにする。インスリンの正味の効果は、炭水化物、タンパク質、および脂肪の貯蔵および使用を促進させることである。膵臓からのインスリンの分泌は、血糖レベルによって主に制御される。II型糖尿病では、例えば膵臓はインスリンを産生する能力を保持し、実際に正常量よりも高いインスリンを産生し得るが、インスリンの量は、インスリンに対する細胞の抵抗性に起因して、完全に有効であるとは言えない。
代謝疾患および代謝障害は、高血糖症(高血清グルコースレベル)であることが特徴的である。制御されていない高血糖症は、インスリンを産生する膵臓(β島細胞)、肝臓、および腎臓の細胞に損傷を与える可能性があり、長期間でより大規模なインスリン欠乏をもたらす可能性がある。
代謝疾患および代謝障害では、(1)様々な「末梢」組織内へのグルコースの進入が低減すること、および(2)肝臓から循環内へのグルコースの遊離が増加することよって、広範な異常が引き起こされ、その結果、細胞外でのグルコース過剰(高血糖症)および細胞内でのグルコース欠乏がもたらされる。筋肉内へのアミノ酸の浸入の減少、および脂肪分解の増加もある。脂質異常も代謝疾患および代謝障害の合併症である。
本発明は、グルコースおよび脂質の代謝の修正および調節を通して、一般にはインスリン抵抗性、高血糖症、高インスリン血症、肥満、高脂血症、高リポタンパク血症(カイロミクロン、VLDL、およびLDLなど)を低減させ、体脂肪、より一般には脂質貯蔵を調節することにより、代謝疾患または代謝障害に関連する1つまたは複数の症状を予防し、処置し、または改善するための方法を提供する。
実施例に記述されるように、本発明の方法は、血糖レベルを低下させ安定させるのに有効であり、その結果、膵臓、肝臓、および腎臓の機能を保存するのに、かつ膵臓、肝臓、および腎臓への損傷を低減させるのに有効である。
本発明のこの態様による方法は、(i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と;(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種の有効量とを、その必要があるヒト対象に共投与するステップを含む。
いくつかの実施形態では、方法は、約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含んだ粘性繊維ブレンド(VFB)またはその複合体(VFC、例えば造粒VFBなど)を含む食物繊維組成物を、その必要があるヒト対象に、1日当たり1.0gから50gのVFB/Cの投薬量、例えば1日当たり約2.5gから約50gのVFB/C、1日当たり約5gから約50gのVFB/C、1日当たり約10gから約35gのVFB/C、1日当たり約12gから35gのVFB/C、または例えば約15gから35gのVFB/C、例えば1日当たり約20gから35gのVFB/C、例えば1日当たり約12gから約25gのVFB/C、例えば1日当たり約15gから約25gのVFB/Cの投薬量で、メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せと組み合わせて、対象の代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を予防し、処置し、または改善するのに有効な期間にわたり投与するステップを含む。
いくつかの実施形態では、食物繊維組成物は、約50%から約80%(w/w)のグルコマンナン、約10%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約10%から約20%(w/w)のアルギネートを含む。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物は造粒される。
いくつかの実施形態では、方法は、食物繊維組成物を、1日当たり約1gから約50gの量で少なくとも2週間にわたって対象に投与するステップを含む。
いくつかの実施形態では、方法は、食物繊維組成物をメトホルミンと共に共投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、メトホルミンは、1日当たり約50mgから約2000mgの量で少なくとも2週間にわたって対象に投与される。
いくつかの実施形態では、方法は、食物繊維組成物をシタグリプチンと共に共投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、シタグリプチンは、1日当たり約5mgから100mgの量で少なくとも2週間にわたって対象に投与される。
いくつかの実施形態では、方法は、食物繊維組成物をメトホルミンおよびシタグリプチンと共に共投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、メトホルミンを1日当たり約50mgから2000mgの量で、シタグリプチンを1日当たり約5mgから100mgの量で、少なくとも2週間にわたって投与するステップを含む。
食物繊維組成物は、メトホルミンおよび/またはシタグリプチンを、個々の構成要素を同時に投薬することによって共投与されてもよく、または個別に投薬されてもよい。個々の構成要素は、任意の順序で逐次投与されてもよい。個々の構成要素は、個々の構成要素を含む単一組成物として投与されてもよい。
食物繊維組成物は、メトホルミンを投与する前に、メトホルミンの投与と同時に、またはメトホルミンの投与後に、対象に投与されてもよい。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物およびメトホルミンは、単一医薬組成物として共投与される。
食物繊維組成物は、シタグリプチンを投与する前に、シタグリプチンの投与と同時に、またはシタグリプチンの投与後に対象に投与されてもよい。いくつかの実施形態では、食物繊維組成物およびシタグリプチンは、単一医薬組成物として共投与される。
いくつかの実施形態では、食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンは、単一医薬組成物として共投与される。いくつかの実施形態では、メトホルミンおよびシタグリプチンが単一医薬組成物として投与され、食物繊維組成物が別に投与される。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物と、メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せを投与することによって、対象の上昇した血糖レベルを低下させるステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物と、メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せを投与することによって、対象の島細胞集団を保存しかつ/または膵臓細胞の損傷を低減させることにより膵島機能を保存するステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の除脂肪体重を増加させるステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の総血中コレステロールを低下させるステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の肝機能を保存しかつ/または肝臓損傷を低減させるステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、対象の腎機能を保存しかつ/または腎損傷を低減させるステップを含む。
いくつかの実施形態では、対象は、II型糖尿病を有する。
メトホルミン、シタグリプチン、メトホルミンとシタグリプチンとを組み合わせたものは、上昇した血糖レベルを低下させることによって、II型糖尿病の症状を処置または制御するのに使用される公知の医薬組成物である。しかし出願人らは、以下の実施例に示されるように、メトホルミンと組み合わせた、またはシタグリプチンと組み合わせた、またはメトホルミンおよびシタグリプチンの両方と組み合わせた本発明の食物繊維組成物の投与が、各活性成分(食物繊維組成物、メトホルミン、またはシタグリプチン)の単独での投与と比較した場合、またはメトホルミンおよびシタグリプチンの組合せの投与と比較した場合、統計的に有意な有益な効果を発揮することを予期せず発見した。
本発明は、本発明のある態様および実施形態の例示を単に目的として含まれかつ本発明を限定するものではない、下記の実施例を参照することによって、より容易に理解されよう。
(実施例1)
この実施例は、粘性繊維ブレンド(VFB)と呼ばれる例示的な食物繊維組成物の繊維の選択と、胃腸条件下で所望の粘度プロファイルを提供する、粘性繊維複合体(VFC)を形成するその造粒とについて記述する。
(背景/理論的根拠)
VFBの製剤化で、主な目的は、粘度を15から60分の時間にわたって実質的に増大させ得る繊維ブレンドを生成することである。口に合う状態を高めるため、繊維ブレンドの初期粘度はより薄く、かつ繊維ブレンドの最大の濃さが対象の胃および腸で生じることが望ましい。したがって繊維の選択の際、ブレンドは、胃(酸性)および腸の両方の条件下で粘度を維持しまたはより望ましくは増大もさせなければならなかった。消化系でのこの時点での高粘度は、満足感に寄与する可能性があり、炭水化物の吸収を調節することによって血糖調節も助ける可能性がある。
かなりの量の実験の後(データは示さず。)、グルコマンナン、アルギネート、およびキサンタンガムを含む繊維ブレンドを開発した。グルコマンナンは、その高粘度の性質により、繊維ブレンドに望ましい成分であることが決定された。グルコマンナンは、口に合う状態を高める非常に滑らかな食感も有していた。アルギネートは、グルコマンナンの強力な増粘特性を穏やかにするのを助け、消化の初期段階中に、より口に合う粘度も実現した。キサンタンも、粘度試験の終わり(30〜60分)近くでグルコマンナンを抑制し薄くするように見られる唯一の繊維であるので、ブレンドの一部として選択された。
生成されたVFBの最終的な組成は、グルコマンナンが48%〜90%、キサンタンガムが5%〜20%、およびアルギネートが5%〜30%であった。グルコマンナン、キサンタン、およびアルギネートがこれらの比で組み合わされてVFBを生成する場合、この組成物は、図1に示されるようにかつ実施例2に記述されるように、水とブレンドしてから120分後に予期せず高い粘度の値を示す。VFBは、図2に示されるようにかつ実施例2に記述されるように、胃液とブレンドされてから10分後に予期せず高い粘度の値も生成する。
グルコマンナンの比がより低い場合、生成物は所望の濃さに達しないと考えられる。キサンタンの比がより高い場合、生成物はやはり、所望の濃さに達しなかった。キサンタンの比がより低い場合、繊維ブレンドは非常に素早く濃くなった。アルギネートには、生成物の初期段階中に粘度を減少させることによって、口に合う状態を高めるという重要な役割もあった。
好ましい実施形態では、上述の望ましい特徴を有する、60%〜80%のグルコマンナン、10%〜20%のキサンタンガム、および10%から20%のアルギネートを含有するVFB組成物が生成された。例えばVFB組成物は、本明細書に記述される望ましい特徴を有する、70%のグルコマンナン、13%のキサンタンガム、および17%のアルギネートを含有するものが生成された。別のVFB組成物は、類似の望ましい性質を有する、70%のグルコマンナン、17%のキサンタンガム、および13%のアルギネートを含有するものが生成された。
競合する市販繊維と比較した、VFB(グルコマンナン70%、キサンタンガム13%、およびアルギネート17%)の粘度プロファイルを、表1に示す。
Figure 2015518002
VFBと市販繊維との間の相違の1つは、それらが、シミュレーションされた消化条件下でどのように反応するかである。表2に示されるように、VFBは、胃条件下で濃さを増大させる能力を有する。表2は、繊維2gが、リン酸10滴と共に蒸留水200gに添加されたときの、VFB(グルコマンナン70%、キサンタンガム13%、およびアルギネート17%)と市販繊維との粘度プロファイルを比較する。
Figure 2015518002
表3は、腸条件下で市販繊維と比較した、VFB(グルコマンナン70%、キサンタンガム13%、およびアルギネート17%)の粘度プロファイルを比較する。繊維2グラムを、腸液200gに添加した。腸液は、一塩基性リン酸カリウム6.8gを水250mLに溶解し、混合し、0.2N NaOH 190mLおよび水400mLを添加することによって作製した。パンクレアチン10グラムを添加し、その後、混合し、pHを0.2N NaOHで7.5±0.1のpHに調整した。溶液を水で1,000mLに希釈した(United States Pharmacopoeia)。
Figure 2015518002
これらの試験結果は、シミュレーションされた胃および腸の条件下で、VFB繊維ブレンドが市販繊維ブレンドよりもさらに濃くなったことを示し、これはVFBが胃内で市販繊維よりも高い粘度を有し、腸条件下で濃くなるまで継続され得ることを示している。
消費者に、より魅力のある生成物を生成するために、造粒VFBを使用して、消化の初期段階中に粘度をさらに遅延させた。造粒は、30〜60%(w/w)の水をVFBブレンドに添加し、次いで添加した水を乾固することによって実現される。このプロセスは、機械式造粒機、流動床造粒機/乾燥機、機械式凝集機、または単純な混合の後に炉または真空乾燥することによって、典型的には行われる。
非造粒VFBは非常に微細であり、水を添加すると固まる傾向がある。これは水分を非常に素早く吸収するので、水は実際に粉末を包封する。しかし造粒VFBは、より大きい顆粒が濡れると互いに分離したままになるので、この問題を回避する。VFB顆粒は徐々に水に溶解するので、スラリーはゆっくりと濃くなる。
VFBの適正なメッシュサイズの決定は、造粒プロセスで重要である。30メッシュ粒子は直径が約600ミクロンであり、40メッシュ粒子は直径が約400ミクロンであり、50メッシュ粒子は直径が約300ミクロンであり、60メッシュ粒子は直径が約250ミクロンであり、80メッシュ粒子は直径が約180ミクロンである。粘度の増大を遅くするが、造粒VFB生成物は、満足感を発生させかつ腸内での炭水化物の吸収を遅くすることによって血糖レベルを調節することにも関与する、所望の濃さまで依然として増大する。造粒が大きくなるほど(即ち、メッシュサイズが小さくなるほど)、表4に示されるように粘度の増大はさらに遅延する。
Figure 2015518002
30−、40−、および60−メッシュサイズ顆粒の1:1:1の組合せからなる、30−〜60−メッシュサイズ造粒VFB生成物の組合せが望ましい。より小さいメッシュがより大きい割合であることにより、粘度の増大はさらになお遅延することになる。
(実施例2)
この実施例は、例示的な繊維ブレンド(VFB)とその他の繊維ブレンドとの、様々な条件下での粘度プロファイルの比較について記述する。
(方法)
実施例1に記述されるように、70%のグルコマンナン(コンニャク)、13%のキサンタンガム、および17%のアルギネートを含む、様々な繊維ブレンド(VFB)の製剤を生成した。VFBを、下記のような蒸留水中、胃条件下、および腸条件下で、コンニャク/キサンタン(70:30)繊維ブレンドおよびコンニャク/アルギネート(70:30)繊維ブレンドと比較した。
試験をした組成物:
(1)VFB:コンニャク(70%)/キサンタン(13%)/アルギネート(17%)
(2)KX:コンニャク(70%)/キサンタン(30%)
(3)KA:コンニャク(70%)/アルギネート(30%)
粘度プロファイル実験:
試験材料5グラムを、流体(蒸留水、胃液、または腸液のいずれか)350gと混合した。サンプルを、Proctor/Silexブレンダーで、低速2で30秒間ブレンドした。粘度の読取りを、5、10、15、20、30、45、60、および120分で行った。胃液および腸液は、汎用サンプル調製(Universal Sample Preparation (USP))法に従い調製した。
(結果)
表5および図1は、通常条件下(蒸留水)でKXおよびKAと比較した、VFBの粘度プロファイルを比較する。表6および図2は、胃条件下でKXおよびKAと比較した、VFBの粘度プロファイルを比較する。表7および図3は、腸条件下でKXおよびKAと比較した、VFBの粘度プロファイルを比較する。図1、2、および3に示されるように、KA(コンニャク/アルギネート70:30)繊維ブレンドは一貫して、試験がなされた3種の繊維ブレンドの中で最も低い粘度を有する。中性および胃条件下では、KX(コンニャク/キサンタン70:30)は、最大粘度に素早く到達する(例えば、約15〜20分以内)。VFBブレンド(コンニャク(70%)/キサンタン(13%)アルギネート(17%))は、中性条件下ではKAと同じ粘度で出発し、胃および腸の両方の条件下では時間と共に粘度が増大し、最終的には中性および胃の条件下でKXよりも大きい粘度に達する。この組合せは、胃液とブレンドした10分後に、予期せず高粘度も生成する。したがって、KXの組合せへのアルギネートの添加は、中性条件でVFBの粘度の低下を予期せずもたらし、その結果、経時的にKX単独よりも大きい粘度になる。
Figure 2015518002
Figure 2015518002
Figure 2015518002
(実施例3)
この実施例は、ゼラチンカプセル剤として製剤化された、本発明の食物繊維組成物(VFB/C)を含む組成物、およびメトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せと組み合わせた食物繊維組成物を含む組成物の、例示的な実施形態を提供する。
例示的な食物繊維組成物は、2片の硬質ゼラチンカプセル剤であって、各カプセル剤が表8Aに示すように食物繊維組成物を500mg含有しているものとして製剤化される。表8B〜Dは、メトホルミン(8B)と組み合わせた、シタグリプチンと組み合わせた(8C)、メトホルミンおよびシタグリプチンと組み合わせた(8D)食物繊維組成物を含む、本発明の医薬組成物の構成要素の、予言的実施例を提供する。
Figure 2015518002
Figure 2015518002
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Figure 2015518002
(実施例5)
この実施例は、中鎖トリグリセリド混合された粘性繊維ブレンド/複合体を含んでいる組成物を含有する軟質ゼラチン(ソフトゲル)カプセル剤の調製について記述する。
(方法)
粘性繊維ブレンドを含有する軟質ゼラチンカプセル剤の調製:
内側充填材
軟質ゼラチンカプセル剤は、粘性繊維ブレンド/複合体(コンニャク/キサンタン/アルギネート(70:13:17))および油(例えば、中鎖トリグリセリド(MCT))を、0.01:99.99から80:20(w/w VFB/C:MCT)までの比で含む、内側充填材により調製した。VFB/C:MCTの比が52.7:47.3w/wである例が、以下の表9に示されている。MCTは、下記の油:大豆油、パーム核油、魚油、およびカノーラ油のいずれかで置換することができる。
Figure 2015518002
外側カプセルシェル
外側カプセルシェルは、ゼラチン、グリセリン、および水の混合物を含む。
例示的なソフトゲルカプセル剤は、下記の通り生成した:
内側充填材:
790mg VFB/C
710mg MCT
外側カプセルシェル:
ゼラチン、グリセリン、および水からなる混合物2,130mgを使用した。
外側カプセルシェルと内側充填剤との割合は、表9に示されるように、様々なカプセルサイズに順応するよう変えてもよい。
中鎖トリグリセリドと混合されたVFB/Cを含有するソフトゲルカプセル剤は、実施例6で実証されるように、胃条件下でVFB/Cを最大粘度にしながら水中でのVFB/C粘性効果を遅延させるのに有効である。
(実施例6)
この実施例は、油をベースにしたソフトゲルカプセル剤で包封されたVFB/Cが、潜在的な窒息の危険性を低減させるために水中でその粘性効果を遅延させると同時に、胃条件下で最大粘度に素早く到達させるのに有効であることを実証する。
(方法)
油をベースにしたソフトゲルカプセル剤で包封されたVFB/Cの粘度プロファイルを、蒸留水と胃液中で比較した。
油と混合したVFB/Cを含有する軟質ゼラチンカプセル剤を、実施例5に記述されるように調製した。各カプセル剤は、790mgのVFB/C(コンニャク/キサンタン/アルギネート(70:13:17))を含有していた。6個のカプセル剤(合計でVFB/Cが4.74g)を、合計体積331.8の蒸留HOまたは胃液(USPガイドラインに従い調製)に溶解し、5g VFB/C:350g HOの比にした。
サンプルを、25℃の水浴中に置かれた容器内の液体媒体中に入れた。液体中で15分後、軟質カプセル剤をスプーンで押し破った。次いで混合物を手作業で5分間混合し、次いでブレンダーに入れ、機械的に4,000rpmで30秒間混合し、その後、8,000rpmでさらに30秒間混合した。粘度の読取りを、3時間を超える時間間隔で行った。
(結果)
蒸留水中のVFB/Cソフトゲルカプセル剤の粘度プロファイルを、以下の表10に示す。
Figure 2015518002
胃液中でのVFB/Cソフトゲルカプセル剤の粘度プロファイルを、以下の表11に示す。
Figure 2015518002
Figure 2015518002
表11〜12に示されるように、胃条件下では、ソフトゲルカプセル剤で送達された油をベースにしたVFB/Cがブレンド後に素早く(5分以内)濃くなり、90,000センチポアズよりも大きい粘度に到達した。対照的に、表10および12に示されるように、ソフトゲルカプセル剤で送達された油をベースにしたVFB/Cは、蒸留水中でゆっくりと濃くなり、その結果、ブレンド後5分で3,500の粘度レベルになり、ブレンド後160分で最大65,000センチポアズまで徐々に増大した。表10に示されるように、ソフトゲルで送達されたVFB/Cは、蒸留水中で19,630cpsの粘度に到達するのに60分を要し、3時間を超えた後であっても90,000cpsには到達しなかった。この結果は、本明細書の実施例1、表4に示されるように、120分で90,000cpsに到達する水中での撹拌の場合にVFB(非造粒、油をベースにしたカプセル剤なし)で観察される挙動とは、著しく異なる。事実、ソフトゲルカプセル剤で送達されたVFB/Cに関して最大濃度に到達する際に観察された時間遅延は、120分でそれぞれ90,000cpsに到達する(本明細書の表4参照)造粒VFBメッシュサイズ40およびメッシュサイズ60に関して観察された場合よりも、さらに顕著であることが示される。これらの結果は、VFB/Cに油を添加することが、水と混合した場合にその粘性効果を遅延させるのに有効であることを示す。したがって、VFB/Cと油との組合せは、VFB/C単独の場合に水中で非常に素早く粘性になりかつ大きな塊を形成する可能性があることが観察されているので、個体へのVFB/Cの投与中に潜在的な窒息の危険性を回避するために使用されてもよい。
さらに、水中で観察される遅延粘度とは対照的に、ソフトゲルカプセル剤として送達されたVFB/Cは、表11および12に示されるように、胃条件との接触後5分以内に90,000cpsに到達した。この高い粘度は、経時的に維持された(データは示さず。)。VFB/Cと油との組合せが胃条件下でそのような短時間で90,000cpsに到達できることは、驚くべきことである。ソフトゲルカプセル剤内のVFB/Cに関するこの粘度プロファイルが、60分後であってもそのような高い粘度に到達することが観察されない胃条件下でのVFB単独で観察されたもの(本明細書の表4に示されている。)とは非常に異なることを示すことは、重要である。表4に示されるように、VFB単独では30分後に6500cpsにしか到達しない。
したがって、水中での粘度の遅延および胃条件下で到達した素早い高粘度レベルを含めた、ソフトゲルカプセル剤内のVFBで観察されたこの実施例に記述される結果は、VFB/Cと油との組合せを使用して、胃の満足感に関する所望の効果を発揮しかつ個体における空腹感を低減させると共に消化中の窒息のリスクを低減させることができることを実証する。
理論に拘泥するものではないが、VFB/Cと油との組合せに関するこの実施例に記述される有益な結果は、繊維表面の油のコーティングに起因すると考えられる。水中で観察される遅延粘度に関して、油は、水によって粒子が一まとめに固まらないようにかつそれらの分散が制限されないように、粒子をコーティングし分離する傾向にある。しかし胃条件下では、酸性度および胃酵素は、VFB/C繊維が最大粘度に素早く到達できるように、油のコーティングの少なくとも一部を剥離させ易くする可能性がある。さらに、いくらかの塊の形成をもたらす水中でのVFB/C(油のコーティングなし)の分散とは対照的に、VFB/Cと油との組合せは水中での塊の形成を回避し、水中ではより低い初期全体粘度をもたらし、それによって、VFB/Cおよび油の組合せはより均等に分散し、より多くの繊維粒子が、形成される塊ではなく水と反応できるようになるので、経時的に最終のより高い粘度が可能になる。
(実施例7)
この実施例は、Zucker FA/FAラットモデルでの、PGXおよびシタグリプチン(JANUVIA)の効果を実証する。
背景/理論的根拠
この研究は、ラットモデルZucker FA/FAにおける代謝疾患および疾患メカニズムの評価項目(血糖コントロール、ペプチドホルモン、酵素活性、組織構造、および組織病理状態)に対する、対照(それぞれセルロースおよびビヒクル)と比較したPGXおよびシタグリプチンの単独でのまたは組み合わせた場合の影響を決定するために、設計された。ZDF/Crl−Leprfa/faラットは、II型糖尿病を併発する成人発症型肥満の優れたモデルと見なされる(C. Daubioulら、J. Nutr. 132巻:967〜973頁(2002年); J.M. Lenhardら、Biochem. & Biophys. Res. Comm. 324巻:92〜97頁(2004年); J.N. Wilson、Atheriosclerosis 4巻:147〜153頁(1984年))。ZDFは、脳レプチン受容体が欠乏していることが見出された突然変異体である。レプチンは、食欲抑制をシグナル伝達する、脂肪組織によって分泌されるタンパク質である。したがって、これらの突然変異ラットでは、食欲を低減させまたは満腹感を誘発させるフィードバックシグナル伝達がない。ZDFラットは、食物を非常に速い速度で消費し、非常に素早く肥満になる。したがって、このモデルは、過食により肥満になった人々を模倣する。ZDFラットは肥満になるにつれ、人間にちょうどみられるように、インスリンに対して非感受性になる(メタボリックシンドロームとも呼ばれる。)。ZDFラットは脂質異常でもあり、このラットモデルは、ヒトのメタボリックシンドロームの良好なモデルであることを示す。経時的に、ヒトでの進行と同様に糖尿病はZDFモデルで進行し、膵臓β細胞(インスリン分泌細胞)集団が失われる。タンパク質は、過剰なグルコースによってグリコソル化するようになり、ZDFおよび人間で、器官機能、特に腎臓に関して問題を引き起こす。高いグルコースレベルは、タンパク質のグリコシル化を引き起こし、糖尿病性腎症および血管損傷を引き起こす。
タンパク質に対するグルコース損傷の程度の標準マーカーは、グリコシル化ヘモグロビン(HbA1c)であり、ZDFで高い。尿中のアルブミンの測定も、腎臓に対する糖尿病性損傷の標準マーカーである。糖尿病の処置のためのFDAガイドラインは、血糖コントロール、および高グルコースにより引き起こされた組織損傷の低減を必要とする。
(方法および材料)
(試験材料)
本明細書でPGXと呼ばれる本発明の造粒食物繊維組成物を、実施例1に記述されるように調製した。PGXを、Research Diets、New Brunswick、NJにより、5%wt/wtで基本的なラット用固形飼料(D11725)に組み込んだ。セルロース繊維を、対照として5%wt/wtで基本的なラット用固形飼料(D11725)に組み込んだ。
シタグリプチンを、処方JANUVIA錠剤(100mg強度で60錠)として購入した。シタグリプチン投薬溶液を、JANUVIA錠剤を蒸留水中に均質化し、粒状物質を遠心分離によって分離することによって調製した。シタグリプチン投薬溶液は、毎週新たに調製した。製剤化後、シタグリプチンを冷蔵した。
(品質管理)
投薬研究の開始前に、投薬溶液を分析した。JANUVIAを参照として使用して、新鮮な投薬溶液の、十分均質化されたサンプルを分析することにより、濃度を検証した。投薬溶液の容器の上部、中間、および底部からのサンプルを分析して、均質性を検証した。10日間を経た投薬溶液の、十分均質化されたサンプルも分析して、安定性を検証した。
研究中、投薬溶液の各調製物のアリコートを、−80℃で貯蔵した。研究が終わった後、これらの貯蔵したサンプルを分析して、試験物の濃度を検証した。
(研究設計)
(動物)
44匹の若年(9週齢)オスラット(Zucker ZDF/Crl−Leprfa/fa)を、Charles River Laboratories、Kingston、NYから得た。ラットは、試験開始時に、平均して250〜350グラムと計量された。ラットを、Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(Nat'l Res. Council、1996年)のサイズ標準に一致したケージに収容した。敷き藁は、週当たり少なくとも2回交換した。動物を、18〜22℃の温度範囲、湿度44〜68%、および12時間の光/暗サイクルの光周期で維持した。ラットを4日間馴化させた後、研究を開始した。各動物に連続番号を与え、ステンレス鋼の耳タグまたはその他の適切な永続的方法で一意的に識別した。罹患率および死亡率のチェックを、研究中に毎日2回実施した。
動物を、4つの群:(1)対照5%セルロース繊維/餌[C];(2)5%PGX/餌[PGX];(3)C+シタグリプチン(10mg/kg/日);および(4)PGX+シタグリプチン(10mg/kg/日)の1つにランダムに割り当てた。
(試験用食餌)
45%の脂肪と、5%のセルロース(w:w)または5%のPGX(w:w)のいずれか(Research Diets formula D12451に基づく)とを含有する食餌は、空腹時試験以外、随意に入手可能であった。濾過した水道水が随意に入手可能であった。試験用食餌は、ほぼ等エネルギー的であった(PGX食餌は3.98kcal/gを与え、セルロース食餌は3.90kcal/gを与えた)。
シタグリプチンを水中で調製し、経管栄養により毎日与えた(10mL/kgの体積中、ベースとして10mg/kg)。シタグリプチンは、朝、投与し、サンプルとデータは処置後に収集した。
(研究段階)
研究を、馴化段階(送達時から1回目の投薬までの日数;0週目とも呼ぶ。);試験物投与段階(6週間全体、下記の表13では1〜6を付した。);最終停止段階(7週目)に分割した。表13は、様々な研究段階中に実施された測定を示す。
Figure 2015518002
注記:スポンサーの裁量で、試験物投与段階中にラットをさらなる時間にわたりモニターした。このモニタリングは、体重、食物消費量、および満腹/空腹時血糖試験を含んでいた。
馴化後、ラットを、重量に応じて処置群に割り当てた(層別化されたランダムな手法で)。
Figure 2015518002
(通常の研究評価項目)
ラットを、表13に示されるように毎週1回計量した。食物は、週当たり3回計量し、こぼれた量を週当たり2回決定した。これらの値を使用して、馴化後毎週、1日の平均食物消費量を決定した。グルコース濃度は、手持ち式グルコースメーター(例えば、Bayer Asencia Elite)を使用して決定した。血液を、シタグリプチンの投与度に尾部の切れ目を介して収集し;1つのサンプルは、食物が先の24時間で入手可能なとき(非空腹時)に収集し、1つのサンプルは、食物が一晩入手できなかった(16時間空腹)別の日に収集した。
(経口グルコース負荷試験(OGTT))
空腹時(16時間)OGTTを、シタグリプチン投与後に実施した。ベースラインのサンプルを収集した後、グルコースを経管栄養(1g/kg、PO)により投与した。血液サンプルは、グルコース投与後10、20、30、60、および120分で、尾部の切れ目を介して収集した。血糖濃度は、手持ち式グルコースメーターを使用して決定した。サンプルの残りは凝固させ、遠心分離して血清を分離した。血清サンプルを、インスリン分析用に凍結させた。
(グルコース投入ペプチド分析)
ラットを一晩絶食させ、朝、それらの通常のシタグリプチン処置を行った。ベースラインのサンプルを収集した後、グルコースを経管栄養(2g/kg、PO)により投与した。血液サンプル(目標体積:160μl、少なくとも70μl血漿)を、グルコース投与後15、30、60、および90分に尾部の切れ目を介して収集した。ペプチダーゼ阻害剤(ジプロチンA、AEBSFおよびSigmaのプロテアーゼ阻害剤カクテル、それぞれ最終濃度34μg/ml、1mg/ml、および1%v:v)を使用した。血漿を遠心分離により分離し、ペプチド分析用に凍結させた。
(脂質決定、血漿DPPIV活性、および臨床化学検査)
血液サンプルを、停止段階中に、眼窩後方からの採血(イソフルラン麻酔下)を介して収集した。このサンプルの一部を、アナライザー(例えば、Polymer Technology Systems CardioChek PA)を使用して脂質濃度(総、LDLおよびHDLコレステロールならびにトリグリセリド)に関して試験をした。血漿を遠心分離によって分離し、DPPIV活性の決定のために瞬間凍結させた。残りは、包括的臨床化学検査分析用に調製した。
(解剖)
ラットを一晩絶食させ、朝、それらの通常のシタグリプチン処置を行った。生存中の手順に従って、ラットにイソフルランで麻酔をかけ、心臓穿刺を介して血液サンプルを収集した。ペプチダーゼ阻害剤は使用しなかった。サンプル収集の後、限定解剖を行った。回腸切片(約1インチ、吻側から盲腸までの1インチを収集)を、冷やした生理食塩液で濯ぎ、瞬間凍結し;このサンプルをDPPIV mRNAに関して分析した。1つの腎臓を、DPPIV mRNA分析用に瞬間凍結し;1つの肝葉を、DPPIV活性およびmRNA分析用に瞬間凍結した。膵臓(腸の残りの部分を含めた付随する組織と共に、膵プラック(pancreatic pluck)として収集)、1つの肝葉、および1つの腎臓を、後固定して、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。1つの肝葉をスナップ凍結して、スダンブラックで染色した。
組織サンプルを、委員会の認可を受けた病理学者による組織学的処理のためおよび病理学的評価のために、Histo−Scientific Research Laboratories Inc.(Mount Jackson、VA)に送った。病理分析は、39匹のオスラットから得た肝臓(2つの葉)、右腎、および膵臓の肉眼および顕微鏡による評価に基づく。
(ヘモグロビングリコシル化測定)
ヘモグロビングリコシル化の程度を、臨床アナライザー(例えば、Bayer DCA2000)を使用して決定した。分析用の血液サンプルを、尾部の切れ目を介して収集した。
(統計的方法)
全てのデータは、平均±SEMとして提示する。データは、分散方法の適切な分析によって分析した。2元配置分散分析を、食餌(PGX対セルロース)および薬物(シタグリプチン対ビヒクル)と、それらの相互作用との主な効果を決定するのに使用した。有意な相互作用効果が明らかにされた場合、Tukeyの多重比較事後検定による1元配置分散分析を使用して、群間の差を明らかにした。反復測定が経時的に行われるパラメーター(即ち、体重、グルコース、HbA1c、および満腹ホルモン)に関しては、対象間要因(4レベルの処置)および対象内要因(時間)を用いて2元配置反復測定分散分析を行った。不等間隔データ(例えば、組織学スコア)を、Kruskal Wallis検定およびDunn’s MCTにより分析した。有意性は、P<0.05に設定した。
(結果)
(体重、身体組成、および食物消費量)
図4は、7週間の研究の過程で毎週測定された、群1〜4のラットの体重(グラム)をグラフで示す。全ての群は、研究の過程において重量を増加させた。しかし、PGXを含有する食餌(5%w:w)を与えた群は、JANUVIA(経管栄養、10mg/kg 毎日)で処置してもビヒクルで処置しても、より多くの重量を得る傾向があった。群3(JANUVIA経管栄養によるセルロース対照食餌)は、当初は、ビヒクルで処置した群よりも多くの重量を得る傾向があったが、この研究は、ビヒクルで処置したラットに類似した体重で終了した。
Figure 2015518002
ベースライン体重は、群間で有意には異ならなかった(F(3,43)=0.91、p〜0.45;全てのF比は、1元配置分散分析を使用して計算した。))。絶対的には、上記表15に示されるように、全ての体重は類似していた。7週目の体重は群間で異なる傾向があったが、これらの差は、統計的有意性に達しなかった。
身体組成は、研究の終わり(即ち、組織病理学的サンプルの限定解剖後)に死体の2重エネルギーX線吸収測定法(DEXA)を使用して測定した。主要エンドポイントは、体脂肪量、除脂肪量、および骨ミネラル密度であった。組織組成(即ち、体脂肪%)および無脂肪量も報告したが、これらの測定値に関する情報は、その他の評価項目と重複していた。
図5は、研究の7週目に測定された、群1〜4のラットの総体脂肪量(グラム)をグラフで示す。図5に示されるように、体脂肪量は、より高い最終体重の群(群2:PGX−ビヒクル、および群4:PGX−JANUVIA)で、僅かに高くなる傾向があった。しかし、これは統計的有意性には達しなかった。
図6は、研究の7週目に測定された、群1〜4のラットの総除脂肪組織量(グラム)をグラフで示す。図6に示されるように、除脂肪量は、より大きい除脂肪量を示す、7週目でより重い群で、実質的に異なっていた(図4と図6を比較する。)。進行した糖尿病は、しばしば、除脂肪体重の損失を含めた悪液質を伴う。本発明の結果は、悪液質の低減に一致している。除脂肪組織量の差は、統計的有意性に達した(F(3,38)=7.97、p<0.0005)。
参照群としての群1(セルロース−ビヒクル)での事後検定は、PGX単独で有意な効果を示した(群1対群2、PGX−ビヒクル、p<0.05)。全ての事後検定は、他に指示しない限り、Newman−Keuls多重比較検定を使用して計算した。しかしJANUVIA単独では、除脂肪体重に対して効果を示さなかった(群1対群3:セルロース−JANUVIA、p>0.05)。PGXとJANUVIAとの組合せの効果は、群1、およびいずれかの処置のみの効果とは異なっていた(群1対群4:PGX−JANUVIA、p<0.001;群4対群2および3、共にp<0.05)。
骨ミネラル密度は、群間で異なっていなかった(データは示さず。)。
表18にさらに示すように、組織組成(体脂肪%)は、群間で有意には異ならなかった。除脂肪量における明らかな差にも関わらず、身体組成における差が不十分であることは、この年齢のZuckerラットでの極めて高い体脂肪量に起因するようである(図5の値と図6の値とを比較する。)。
表15にさらに示すように、無脂肪量、除脂肪量および骨ミネラル密度の複合物は、群間で有意に異なった(F(3,38)=7.66、p<0.001)。このパラメーターは除脂肪量で主に構成されるので、類似した結果のパターンを示す(表15の値と図6とを比較する。)。
図7は、研究の7週間の過程にわたり毎週測定された、群1〜4のラットの食物消費量(グラム/日)をグラフで示す。図7に示されるように、PGXを含有する食餌を与えた群は、セルロースを含有する食餌を与えた群よりも少なく食べる傾向があり、JANUVIAで処置した群は、ビヒクルで処置した群よりも少なく食べる傾向があった。
分析のため、表15に示されるように食物消費量の値を各ラットごとに平均した。統計的に有意な差が、全ての群間で食物消費量に観察された。群2、3、および4は全て、群1とは有意に異なっていた(全てp<0.001)。PGXおよびJANUVIAの組合せの効果は、いずれかの処置単独の効果とは異なっていた(群2対群4、p<0.05;群3対群4、p<0.001)。
(グルコースホメオスタシス(Homeostatis)−継続評価項目)
図8は、7週間の研究の過程にわたり1週ごとの間隔で測定された、群1〜4のラットの非空腹時血糖値(mg/dL)をグラフで示す。図8に示されるように、1週ごとの間隔で測定された非空腹時血糖は、群間で明らかな差を示した。群1(セルロース−ビヒクル)は、高い血糖濃度を示した。対照的に群4(PGX−JANUVIA)は、初期に持続的な血糖濃度の低下を示し、測定を行った最後の週(6週目)には僅かに上昇した。群2(PGX−ビヒクル)および群3(セルロース−JANUVIA)は、結果の中間パターンを示した。
血糖濃度の統計的分析は、体重に関して行ったように、ベースラインおよび最後の測定からのデータを使用して実施した。結果を、以下の表16に示す。
Figure 2015518002
表16に示されるように、ベースライン非空腹時血糖濃度は群間で有意に異ならなかった。しかし、表16にさらに示されるように、6週目の非空腹時血糖濃度は群間で有意に異なった(F(3,38)=20.83、p<0.0001)。群1(セルロース−ビヒクル)と比較すると、群3(セルロース−JANUVIA)は有意には異ならず;しかし群2(PGX−ビヒクル、p<0.05)および群4(PGX−JANUVIA、p<0.001)は有意に異なった。PGXおよびJANUVIAの組合せは、いずれかの処置単独の効果と比較した場合(群4対群2または群3、p<0.001)、血糖値の低下の際に統計的に有意な効果を発揮した。
空腹時血糖(前夜から食物なし、血液採取前約16時間)も、この研究の全体を通して1週ごとの間隔で測定した。表16に示されるように、ベースラインの空腹時血糖濃度は群間で有意には異ならなかった。しかし、群間の明らかな差は、6週目に測定された空腹時血糖濃度で明白であった。
図9は、7週間の研究の過程にわたり1週ごとの間隔で測定された、群1〜4のラットの空腹時血糖値(mg/dL)をグラフで示す。図9に示されるように、血糖レベルは、非空腹状態で観察された場合よりも低く、任意の群に関して低下せず;その他の点で、群の傾向は類似していた(図8および図9を比較する。)。
表16および図9に示されるように、6週目の空腹時血糖濃度は群間で有意に異なった(F(3,38)29.03、p<0.0001)。群1(セルロース−ビヒクル)と比較すると、群3(セルロース−JANUVIA)は有意には異ならなかった。しかし、群2(PGX−ビヒクル、<0.05)および群4(PGX−JANUVIA、p<0.001)は、有意に異なった。PGXおよびJANUVIAの組合せの効果は、いずれかの処置単独の効果とは異なっていた(群4対群2、p<0.01;群4対群3、p<0.001)。
図10は、研究のベースライン、3週目、および6週目に決定された、群1〜4のラットから得られた血液サンプル中のグリコシル化ヘモグロビンの量(%)を、グラフで示す。図10および表19に示されるように、ヘモグロビングリコシル化のベースライン測定は群間で有意には異ならなかった。しかし、表16および図10でさらに示されるように、ヘモグロビングリコシル化は研究の過程にわたって増加し、この結果は、空腹時と非空腹時の両方の条件下で高い血糖濃度を観察したことに一致するものである。6週目に測定されたように、ヘモグロビングリコシル化は、表16および図10に示されるように群間で有意に異なった(F(3,34)=21.12、p<0.0001)。群1(セルロース−ビヒクル)と比較すると、全ての群は、有意に低いヘモグロビングリコシル化度を示した(群2:PGX−ビヒクル、p<0.001;群3:セルロース−JANUVIA、p<0.05;群4:PGX−JANUVIA、p<0.001)。PGXおよびJANUVIAの組合せの効果は、いずれかの処置単独の効果とは異なっていた(群2対群4、p<0.05;群3対群4、p<0.001)。
(グルコースホメオスタシス:経口グルコース負荷試験(OGTT)評価項目)
6週目に一晩空腹にさせた条件下で実行した経口グルコース負荷試験では、図11および表17に示されるように、観察期間全体を通して群間でかなりの差が観察された。図11は、群1〜4のラットで実施された16時間空腹時経口グルコース負荷試験で、グルコース後2時間にわたり測定された血糖値(mg/dL)をグラフで示す。表20は、OGTT試験の測定値を示す。
Figure 2015518002
図11および表17に示すように、研究の6週目に一晩空腹にさせた条件下で実行された経口グルコース負荷試験では、観察期間全体を通して群間にかなりの差があった。ベースライン血糖測定については、上記にて論じた。グルコース投与後に収集したデータを、時間的経過における曲線下の面積(AUC)を積分することによって分析した。AUCは、表17に示されるように群間で有意に異なった(F(3,38)=5.62、p<0.005)。しかし、唯一統計的に有意な事後比較は、群1(セルロース−ビヒクル)と群4(PGX−JANUVIA、p<0.01;その他全て>0.05)との間の差であった。
図12は、研究6週目の16時間空腹時OGTT試験後の群1〜4のラットで、グルコース投与後2時間にわたって得られた血液サンプル中の血清インスリン濃度(ng/mL)をグラフで示す。図12に示されるように、図11で分析された同じサンプルから測定した血清インスリンも、群間で明らかな差を示した。インスリン濃度は、表17に示されるように、ベースラインで異なっていた(F(3,38)=3.44、p<0.05)。群1(セルロース−ビヒクル)と比較すると、PGXを含有する食餌を与えた群(群2:PGX−ビヒクル、および群4:PGX−JANUVIA)は、有意に高いベースラインのインスリン濃度を有していた(p<0.05)。群3(セルロース−JANUVIA)は、群1よりも高いベースラインのインスリン濃度を有する傾向があったが、この差は、統計的有意性に達しなかった(p>0.05)。
インスリンAUC値は、表20に示されるように群間で異なる傾向があったが、全体的な効果は、統計的に取るに足らなかった(F(3,38)=2.85、p=0.052)。図12および表17にさらに示されるように、血清インスリン濃度は最初に上昇する(グルコース後10分でピークに達する。)が、その後、群1(セルロース−ビヒクル)ではベースラインよりも低く低下した。群3(セルロース−JANUVIA)のAUC値はベースライン付近に残り、その結果、AUC値が約ゼロになった(表17参照)。群2(PGX−ビヒクル)および4(PGX−JANUVIA)は共に、血清インスリンの増加を示し、その結果、正のAUCになるが、図12に示されるように群4(PGX−JANUVIA)だけがインスリン濃度の持続的増加を示した。
(脂質分析)
各ラットからの終末部血サンプルの脂質含量を、7週目に分析した。図13は、7週目に群1〜4のラットから得た血液サンプルで測定された、総コレステロールをグラフで示す。図13に示されるように、総コレステロールは群ごとに有意に異なっていた(F(3,38)=13.47、p<0.0001)。群1(セルロース−ビヒクル)と比較すると、群2(PGX−ビヒクル)および群4(PGX−JANUVIA)は共に、低い血中コレステロール を示した(それぞれ、p<0.01およびp<0.001)。JANUVIA単独での処置は、血中コレステロールを低下させるのに有効ではなかった(群1対群3、p>0.05)。
(臨床化学検査)
7週目の各ラットからの終末部血サンプルを、臨床化学検査パラメーターに関して分析した。結果を以下の表18に示す。
Figure 2015518002
表18に示されるように、血清クレアチンキナーゼ活性は、群間で有意に異ならなかった。血清カルシウム濃度は基準範囲の上であったが、基準範囲は非肥満Sprague Dawleyラットで確立されたことが示される。血清カルシウムは、群間で有意には異ならなかった。血清塩化物は群間で有意に異なり、群4が最も高い濃度を有し、次いで群2が続いた(F(3,34)=8.79、p<0.0005)(データは示さず。)。しかし、この結果が示唆するところは、全ての群の平均が基準範囲内にあったので明らかではない。血清カリウム濃度は基準範囲の下であった(表18参照)が、それらは生理学的に正常であり、群は有意には異ならなかった。全群平均ナトリウム濃度は基準範囲の下にあり、群間で有意に異なっており(F(3,34)=8.68、p<0.0005)、群4が最も高い濃度を有し、次いで群2が続いた(データは示さず。)。
(標的器官効果)
顕微鏡による所見の概要を、以下の表19に示す。
Figure 2015518002
(膵臓)
概要:膵臓は、下記の変化:島肥大、島内での単核細胞浸潤、島細胞変性、島線維症、および島ヘモジデリン/出血を実証した。島肥大は、処置とは無関係に全ての動物に存在したが、肥大の量は、群1(対照)および群4(PGXおよびJANUVIA)と比較して、PGX単独で処置した動物(群2)およびJANUVIA単独で処置した動物(群3)で高かった。群2および3は、最大量の肥大を有していたが、インスリン陽性細胞を含有する島面積のパーセントは群4の動物で最高であった。島細胞変性および島線維症の重症度は、対照群(群1)およびJANUVIA単独(群3)に比較し、PGX単独で処置した動物(群2)とPGXおよびJANUVIAの組合せで処置した動物(群4)とで低減した。単核細胞浸潤の発生率および重症度は、その他の群と比較して組合せ群(群4)で低減し、一方、出血/ヘモジデリンの重症度はこれと同じ群で僅かに上昇した。
図14は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットの島インスリン免疫反応性(%)として測定したβ細胞集団をグラフで示す。図14に示されるように、膵臓β細胞集団は、処置の関数として変化した(F(3,37)=5.70、p<0.005)。PGXを含有する食餌を与えたラットは、セルロースを含有する食餌を与えたラットよりも広いインスリン免疫応答性面積を有する傾向があった。JANUVIAそのものはインスリン免疫反応性面積を変化させなかったが、PGXの効果を増大させる傾向があった(群1:セルロース−ビヒクル対群2:PGX−ビヒクルまたは群3:セルロース−JANUVIA、p>0.05;群1対群4:PGX−JANUVIA、p<0.01;群4対群2、p>0.05;群4対群3、p<0.01)。
図15は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得たヘマトキシリンおよびエオシンで染色した組織切片を使用して、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づき膵島線維症病理学スコアをグラフで示す。図15に示されるように、膵島線維症は、一般に最小または軽度(1または2)であった。群のスコアは、有意に異なっていた(K(4)=12.62、p<0.01、Kruskal−Wallis検定)。事後検定で統計的有意性に到達した唯一の群の差は、群2(PGX−ビヒクル)と群3(セルロース−JANUVIA)との間の差であって、これは対照と比較して高い重症度を示しており、PGXは、単独でもJANUVIAとの組合せでも線維症の重症度を低下させる傾向があった。
表22に示されるように、膵臓出血およびヘモジデリンの沈着は一般に最小であり、処置によって変化しなかった(K(4)=5.75、p〜0.12、Kruskal−Wallis)。
図16は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た組織切片を使用して、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づき膵島肥大病理学スコアをグラフで示す。図16に示すように、組織病理スコアとして測定された膵島肥大は、一般に中等度(3)から顕著(4)であった。病理学スコアは、群間で有意に異なっていた(K(4)=9.47、p<0.05;Kruskal−Willis)。しかし、群2および群3は、群1よりも高いスコアを有する傾向があったが(共にp>0.05、Dunn検定)、群4は群1に匹敵するスコアを有していた(p>0.05、Dunn検定)。
図17は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た組織切片を使用して、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づき膵島細胞変性病理学スコアをグラフで示す。図17に示されるように、膵島細胞変性の病理学スコアは、β細胞集団で見られる差に類似する傾向があった(図17と図14とを比較する。)。JANUVIA単独は、病状の低下をほとんどまたは全くもたらさなかった(群1対群3、p>0.05)。PGX単独は、低下に向かう傾向をもたらしたが、統計的有意性はなかった(群1対群2、p>0.05)。しかしPGXおよびJANUVIAの組合せは、膵島細胞変性に、統計的に有意な低下をもたらした(群1対群4、p<0.01)。
表19で既に示されるように、膵島単核細胞浸潤は一般に最小のスコアが付された。処置の統計的に有意な主な効果が観察されたが(K(4)=8.06、p<0.05;Kruskal−Wallis)、事後検定で有意な群差は見られなかった(全てp>0.05、Dunn検定)。
(腎臓)
概要:腎臓には、様々な変化があり、その一部は処置による影響を受けた。糸球体内には、増大したメサンギウム基質(メサンギウム拡大)があった。この糸球体性変化は、PGXおよびJANUVIAの組合せで処置した動物(群4)で重症度が最低であり、その後にPGX単独で処置した動物(群2)が続いた。群1(対照)および3(JANUVIA単独)は、これらの変化と同等の重症度を有していた。細管の変化には、細管拡張と細管変性および再生が含まれた。この場合も、両方のパラメーターに関して最も低い平均スコアが群4(組合せ群)で見られた。これらの変化の発生率は、群1、2、および3で100%であったが、群4での発生率は、拡張および変性/再生に関してそれぞれ10/11および8/11であった。群2(PGX単独)も、群1および3と比較して、両方のパラメーターに関してより低いスコアを有していた。腎盂拡張は、群3を除き、一般に同等の発生率および重症度を有する全ての処置群で観察された。この処置群は、腎盂拡張の僅かに高い発生率および重症度を有していた。腎盂拡張(水腎症)は、痩せたおよび肥満の両方のZuckerラットで報告されている。Marshら、「Cardiovascular dysfunction in Zucker obese and Zucker diabetic fatty rats: role of hydronephrosis」、Am J Physiol Heart Circ Physiol 293巻(1号):H292−8頁(2007年)。
図18は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づく尿細管変性/再生病理学スコアをグラフで示す。図18に示されるように、尿細管変性/再生スコアは、一般に最小(1)から軽度(2)まで変化した。群スコアは処置により変化した(K(4)=25.40、p<0.0001)。PGXを含有する食餌単独では病状を低減させる傾向があったが、差は統計的有意性に到達しなかった。JANUVIA単独は、病状を低減させなかったが(群1対群3)、JANUVIAおよびPGXの組合せは、どちらかの処置のみで得られなかった効果をもたらした(群1対群4、PGX−JANUVIA、p<0.001、Dunn検定)。この効果は、PGX単独の効果よりも大きくなる傾向があり、JANUVIA単独の効果よりも有意に大きかった(群2対群4、p>0.05;群3対群4、p<0.001、共にDunn検定による。)。
図19は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づく尿細管拡張病理学スコアをグラフで示す。図19に示されるように、尿細管拡張スコアは、細管変性/再生スコアに類似したパターンに従った(図19と図18とを比較する。)。群スコアは処置により変化した(K(4)=22.89、p<0.0001)。PGXを含有する食餌単独では病状が低減する傾向があったが、差は統計的有意性に到達しなかった(群1、セルロース−ビヒクル対群2、PGX−ビヒクル、p>0.05、Dunn検定)。JANUVIA単独では病状が低減しなかったが(群1対群3、セルロース−JANUVIA、p>0.05、Dunn検定)、JANUVIAとPGXとの組合せは、どちらの処置単独でも得られなかった効果を発揮した(群1対群4、PGX−JANUVIA、p<0.001、Dunn検定)。この効果は、PGX単独の効果よりも大きくなる傾向があり、JANUVIA単独の効果よりも有意に大きかった(群2対群4、p>0.05;群3対群4、p<0.001、共にDunn検定)。
図20は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づくメサンギウム拡大病理学スコアをグラフで示す。図20に示されるように、メサンギウム拡大スコアは、細管変性/再生スコアに類似したパターンに従った(図20と図18とを比較する。)。しかし統計的に有意な主な効果にも関わらず(K(4)=10.92、p<0.05)、群の差は事後検定で統計的有意性に到達しなかった(全てp>0.05;Dunn検定)。
図21は、研究の7週目に群1〜4のラットから得た終末部血サンプルから測定された、血中尿素窒素(BUN)レベル(mg/dL)をグラフで示す。図21に示されるように、血中尿素窒素は一般に、Sprague−Dawleyラットで確立された基準範囲内にあった(図21中、点線で示す。)。しかし、群は有意に異なっていた(F(3,38)=6.53、p<0.005)。PGX単独およびJANUVIA単独はBUNを低下させる傾向があったが、効果は統計的有意性に到達しなかった(群1対群2、および群1対群3、p>0.05)。対照的に、PGXとJANUVIAとの組合せはBUNを有意に低下させた(群1対群4、p<0.01)。さらに、組合せの効果は、PGXまたはJANUVIA単独のいずれかとは異なっていた(群4対群2、および群4対群3、共にp<0.01)。
表19で既に示すように、腎盂拡張は一般に軽度のスコアが付され、スコアは群間で有意に異なっていた。表19でさらに示すように、腎盂炎のスコアは凡そ0(正常限度内)または1(最小)であり、群間で有意には変化しなかった。腎盂鉱質化のスコアも、凡そ正常限度内にあり、群間で変化しなかった(表19参照)。終末部血サンプルから測定された血清クレアチニンは、表19に示されるように一般に低く、群間で有意には異ならなかった。
(肝臓)
肝臓では、全ての処置群が微小胞および大滴性肝細胞空胞化を示した。これらの空胞は、脂質(肝臓リピドーシス)の存在と一致してスダンブラック陽性であった。全ての動物が、微小胞肝細胞空胞化を示した。しかし、この変化の重症度は、その他の処置群と比較して群4の動物で低減し、群1と比較すると群2および3で僅かに低減した。大滴性肝細胞空胞化は重症ではなく、全ての処置群に存在するが全ての動物で観察されたわけではなかった。大滴性空胞化で見られる大きい空胞は、小さい(微小胞)空胞の融合の結果であるように見なされる。処置群のいずれかの間で、大滴性空胞化の発生率または重症度の顕著な差はなかった。その他の処置群と比較した、群4の動物におけるスダンブラック陽性肝細胞の重症度の低さは、微小胞空胞化の低減に起因していた。その他の観察内容は、中等度から重度な重症度の肝臓リピドーシスを持つ動物で見られる変化に一致して、下記:群1(重症度は軽度)の1匹の動物および群3(重症度は軽度)の1匹の動物における梗塞の面積と;群3の1匹の動物における最小限の嚢胞性肝細胞変性とを含んでいた。
図22は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た肝臓組織切片を使用した、スケール0(染色なし)から5(強力な染色)に基づくスダンブラック染色の染色強度をグラフで示す。空胞のスダンブラック染色は、これら空胞中に脂質(肝臓リピドーシス)が存在することを示す。図22に示されるように、処置は、統計的に有意な変化を染色スコアにもたらした(K(4)=9.33、p<0.05)。PGXおよびJANUVIAの両方は、脂肪症の重症度を低減させる傾向があったが、効果は統計的有意性に到達しなかった。しかし組合せは、統計的に有意な低減をもたらした(群1対群4、PGX−JANUVIA、p<0.05、Dunn検定)。
図23は、研究の7週目(解剖中)に群1〜4のラットから得た組織断片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づく肝臓空胞化(微小胞)病理学スコアを、グラフで示す。図23に示されるように、微小胞肝臓空胞化は、処置によって有意に異なっていた(K(4)=8.70、p<0.05、Kruskal Wallis)。PGXおよびJANUVIAは共に、脂肪症の重症度を低減させる傾向があったが、効果が統計的有意性に到達しなかった。しかしPGXおよびJANUVIAの組合せは、統計的に有意な低減をもたらした(群1対群4、PGX−JANUVIA、p<0.05;Dunn検定)。
図24は、研究の7週目に群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定されたアルカリホスファターゼ活性(IU/L)を、グラフで示す。図24に示されるように、終末部血サンプルで測定された血清アルカリホスファターゼ活性は、一般に高く、Sprague Dawleyラットで確立された基準範囲(図24の点線よりも下の領域として示される。)を超えていた。処置群は、有意に異なっていた(F(3,38)=29.53、p<0.0001)。PGXおよびJANUVIAは共に単独で、アルカリホスファターゼ活性も有意に低減させた(群1対群2、p<0.001;群1群対群3、p<0.05)。PGXおよびJANUVIAの組合せはさらに、活性を基準範囲内に低減させた。組合せで処置した動物は、対照とは有意に異なり(群1対群4、p<0.001)、個々の処置の両方とも異なっていた(群2対群4、p<0.01;群3対群4、p<0.001)。
図25は、研究の7週目に群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された、血清アラニンアミノトランスフェラーゼ活性(血清グルタミン酸−ピルビン酸トランスアミナーゼとしても公知である。)(ALT/SGPT)(IU/L)を、グラフで示す。図25に示されるように、血清アラニンアミノトランスフェラーゼ活性(ALT/SGPT)は一般に高く、基準範囲(図25の点線の間の領域として示される。)を超えていた。処置の主な効果は統計的に有意であった(F(3,38)=7.76、p<0.0005)。JANUVIAはALT活性を低下させる傾向があり、PGXは有意な低下をもたらした(群1対群3、p>0.05;群1対群2、p<0.01)。PGXおよびJANUVIAの組合せは、いずれか単独よりも大きい低下をもたらす傾向があった(群1対群4、p<0.001;群4対群2または群3、p>0.05)。
図26は、研究の7週目に群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された、血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(血清グルタミン酸−オキサロ酢酸トランスアミナーゼとしても公知である。)活性(AST/SGOT)レベル(IU/L)を、グラフで示す。図26に示されるように、血清アミノトランスフェラーゼ(AST)活性は一般に高く、基準範囲(図26の点線の間の領域として示される。)を超えていた。処置の主な効果は統計的に有意であった(F(3,38)=3.81、p<0.05)。3つの処置群は全て、基準範囲のほぼ最上部までAST活性を低減させ、群1とは有意に異なっていた(群1対群2、3、または4、全てp<0.05)。
図27は、研究の7週目に群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された、アルブミン濃度(g/dL)を、グラフで示す。図27に示されるように、循環アルブミン濃度は一般に基準範囲(図27の点線の間の領域として示される。)よりも下にあり、代謝疾患があるおよび代謝疾患がないラットのその他の関係ない研究での観察内容に一致していた。図27に示されるように、群は有意に異なっていた(F(3,38)=14.47、p<0.0001)。JANUVIAは、アルブミン濃度を増加させず(群1対群3、p>0.05);しかしPGXと、PGXおよびJANUVIAの組合せとは共に、増加させた(群1対群2、p<0.05;群1対群4、p<0.01)。
図28は、研究の7週目に群1〜4のラットから得た終末部血サンプルで測定された、総循環タンパク質濃度(g/dL)を、グラフで示す。図28に示されるように、総循環タンパク質濃度は、アルブミンに非常に類似した効果のパターンを示した(図28と図27とを比較する。)。群は有意に異なった(F(3,38)=6.23、p<0.005)。JANUVIAは、総タンパク質濃度を増加させず(群1対群3、p>0.05);しかしPGXと、PGXおよびJANUVIAの組合せとは共に、増加させた(群1対群2、p<0.05;群1対群4、p<0.01)。
表19で既に示したように、ヘマトキシリンおよびエオシンスライドからスコアを付けた、線維症を持つ嚢胞性肝細胞変性は、一般に正常限度内でスコアが付けられ(0;表19)、主な効果は統計的に有意ではなかった。肝臓局所梗塞は一般に正常限度内でスコアが付けられ(0;表19)、主な効果は統計的に有意ではなかった。表19でさらに示されるように、循環グロブリン濃度は一般に類似しており、群は有意には異ならなかった。総ビリルビン濃度は一般に低く(表19)、各群は検出限界よりも下での観察を含んでいた。有意な主な効果が観察され(F(3,34)=3.83、p<0.05)、しかし事後検定で有意に異なる群の対はなかった(全てp>0.05)。
(結果の概要)
Figure 2015518002
Figure 2015518002
(実施例8)
この実施例は、高脂肪食を与えたZucker FA/FAラットモデルにおける、PGXおよびメトホルミン(GLUCOPHAGE)、またはPGXおよびJANUMET(シタグリプチンおよびメトホルミンの組合せ)の、単独または組合せでの効果を実証する。
(背景/理論的根拠)
実施例7に記述される研究の追跡調査として;この研究は、実施例7に記述されるラットモデルZucker FA/FA:ZDF/Crl−Leprfa/faラットでの代謝疾患および疾患メカニズムの評価項目(血糖コントロール、ペプチドホルモン、酵素活性、組織状態および組織病理状態)に対する、単独でのまたは組み合わせたPGX、GLUCOPHAGE、およびJANUMETの効果を、対照(それぞれセルロースおよびビヒクル)と比較して決定するように設計した。
(方法および材料)
(試験材料)
造粒食物繊維組成物、PGXを、実施例1に記述されるように調製した。PGXを、Research Diets、New Brunswick、N.J.により5%w/wで基本的なラット用固形飼料(D11725)に組み込んだ。セルロース繊維を、対照として5%w/wで基本的なラット用固形飼料(D11725)に組み込んだ。
メトホルミン(GLUCOPHAGE−850mg)と、メトホルミンおよびシタグリプチンの組合せ(JANUMET−50mgシタグリプチン/1000mgメトホルミン)とを、処方錠剤として購入した。
メトホルミン(20mgメトホルミン/mL)およびシタグリプチン/メトホルミン(1mg/mLシタグリプチン、20mgメトホルミン/mL)の投薬溶液は、蒸留水中でGLUCOPHAGEおよびJANUMET薬物錠剤をそれぞれ均質化し、粒状物質を遠心分離により分離することによって、調製した。投薬溶液は、毎週新しく調製した。製剤化後、溶液を冷蔵状態で貯蔵した。
(品質管理)
投薬研究の開始前に、投薬溶液を分析した。参照としてJANUMETおよびGLUCOPHAGE錠剤を使用して、新しい投薬溶液の十分均質化させたサンプルを分析することにより、濃度を検証した。投薬溶液の容器の上部、中間、および底部からのサンプルを分析して、均質性を検証した。最後に、10日を経た投薬溶液の十分均質化されたサンプルも、安定性を検証するために分析した。
研究中、投薬溶液の各調製物のアリコートを−80℃で貯蔵した。研究の終了後、これらの貯蔵されたサンプルを分析して、試験物の濃度を検証した。
(研究設計)
(動物)
66匹の若年(7〜8週齢)オスラット(Zucker ZDF/Crl−Leprfa/fa)を、Charles River Laboratories、Kingston、NYから得た。ラットを、Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (Nat'l Res. Council、1996年)のサイズ標準に一致したケージに収容した。敷き藁は、週当たり少なくとも2回交換した。動物を、18〜22℃の温度範囲、湿度44〜68%、および12時間の光/暗サイクルの光周期で維持した。ラットを12日間馴化させた後、研究を開始した。各動物に連続番号を与え、ステンレス鋼の耳タグまたはその他の適切な永続的方法で一意的に識別した。罹患率および死亡率のチェックを、研究中に毎日2回実施した。
(試験用食餌)
45%の脂肪と、5%のセルロース(w:w)または5%のPGX(w:w)のいずれか(Research Diets formula D12451に基づく)とを含有する食餌は、空腹時試験以外、随意に入手可能であった。濾過した水道水が随意に入手可能であった。
GLUCOPHAGEおよびJANUMETを、経口経管栄養(10mL/kgで投薬するために、水中で、それぞれベースとしておよび標識済みとして、20mgメトホルミン/mL、および1mgシタグリプチン/mL+20mgメトホルミン/mLで製剤化)により投与した。経管栄養処置を、朝、投与し、処置後にサンプルおよびデータを収集した。投薬体積は、毎週の体重に基づいて計算した。
(研究段階)
研究を、馴化段階(送達時から1回目の投薬までの日数;0週目と呼ぶ。);試験物投与段階(6週間全体、下記では1〜6を付した。);最終停止段階(7週目)に分割した。表21は、様々な研究段階中に実施された測定を示す。
Figure 2015518002
馴化後、ラットを、表22に示すように重量に応じて(層別化されたランダムな手法で)処置群に割り当てた。
Figure 2015518002
(通常の研究評価項目)
ラットを、表21に示されるように毎週1回計量した。食物は、週当たり3回計量し、こぼれた量を週当たり2回決定した。これらの値を使用して、馴化後毎週、1日の平均食物消費量を決定した。グルコース濃度は、手持ち式グルコースメーター(例えば、Bayer Asencia Elite)を使用して決定した。血液を、経管栄養投薬後に尾部の切れ目を介して収集し;1つのサンプルは、食物が先の24時間で入手可能なとき(非空腹時)に収集し、1つのサンプルは、食物が一晩入手できなかった(16時間空腹)別の日に収集した。サンプル収集の目標時間は、経管栄養投薬後1時間であった。
(経口グルコース負荷試験(OGTT))
空腹時(16時間)OGTTを、経管栄養投薬後に実施した。ベースラインのサンプルを収集した後、グルコースを経管栄養(1g/kg、PO)により投与した。血液サンプルは、グルコース投与後10、20、30、60、および120分で、尾部の切れ目を介して収集した。血糖濃度は、手持ち式グルコースメーターを使用して決定した。サンプルの残りは凝固させ、遠心分離して血清を分離した(目標体積、80μL)。血清サンプルを、インスリン分析用に凍結させた。手順(ベースラインのサンプルの収集)を開始するための目標時間は、経管栄養投薬後1時間であった。
(グルコース投入ペプチド分析)
ラットを一晩絶食させ、朝、それらの通常の経管栄養処置を行った。ベースラインのサンプルを収集した後、グルコースを経管栄養(2g/kg、PO)により投与した。血液サンプル(目標体積:80μL血漿)を、グルコース投与後15、30、60、および90分に尾部の切れ目を介して収集した。血液は、抗凝固チューブ(例えば、KEDTA)内に収集した。ペプチダーゼ阻害剤(ジプロチンA、AEBSFおよびSigmaのプロテアーゼ阻害剤カクテル、それぞれ最終濃度34μg/ml、1mg/ml、および1%v:v;目標体積:2%、2.5%、および1%v:v)を使用した。血漿を遠心分離により分離し、ペプチド分析用に凍結させた。手順(ベースラインのサンプルの収集)を開始するための目標時間は、経管栄養投薬後1時間であった。
(脂質決定、血漿DPPIV活性、および臨床化学検査(解剖))
ラットを一晩絶食させ、朝、それらの通常の経管栄養処置を行った。ラットにイソフルランで麻酔をかけ、心臓穿刺を介して血液サンプルを収集した。ペプチダーゼ阻害剤は使用しなかった。このサンプルの一部を、アナライザー(例えば、Polymer Technology Systems CardioChek、PA)を使用して、脂質濃度(総、LDL、およびHDLコレステロールおよびトリグリセリド)に関して試験をした。血液を、分析前に2体積の生理食塩液で希釈した。血漿を遠心分離により分離し、DPPIV活性決定のために瞬間凍結した。残りは、包括的臨床化学検査分析用に調製した。
(組織収集(解剖))
サンプル収集の後、限定解剖を行った。回腸切片(約1インチ、吻側から盲腸までの1インチを収集)を、冷やした生理食塩液で濯ぎ、瞬間凍結し;このサンプルをDPPIV mRNAに関して分析した。1つの腎臓を、DPPIV mRNA分析用に瞬間凍結し;1つの肝葉を、DPPIV活性およびmRNA分析用に瞬間凍結した。肝葉の1つまたは2つの楔状片(約100mg)を切除し、その後、瞬間凍結した。膵臓(腸の残りの部分を含めた付随する組織と共に、膵プラックとして収集)、1つの肝葉、および1つの腎臓を、後固定して、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。膵臓は、β細胞決定のためにインスリン免疫組織化学を使用して加工もし;1つの肝葉をスナップ凍結して、スダンブラックで染色した。死体の残りは、2重エネルギーX線吸収測定法(即ち、DEXA)により、除脂肪量、体脂肪量、および骨含量に関して分析した。
(ヘモグロビングリコシル化測定)
ヘモグロビングリコシル化の程度を、臨床アナライザー(例えば、Bayer DCA2000)を使用して決定した。分析用の血液サンプルを、尾部の切れ目を介して収集した。
(統計的方法)
データは、分散方法の適切な分析(1元配置分散分析、2元配置反復測定分散分析、またはKruskal−Wallis検定)によって分析した。全ての6つの処置群は、単一要因として処置された。
(結果)
(体重、身体組成、および食物消費量)
図29は、7週間の研究の過程において毎週測定された、群1〜6のラットの体重(グラム)をグラフで示す。図29に示されるように、全ての群は、研究の過程において重量を増加させた。しかし、PGXを含有する食餌(5%w:w)を与えた群は、重量を減らす傾向があった。重量の増加は、PGXと組み合わせた、GLUCOPHAGE(経管栄養により、毎日、ベースとして200mg/kgのメトホルミン)またはJANUMET(固定組合せの、ベースとして10mg/kgのシタグリプチン、および塩酸塩として200mg/kgのメトホルミンを、毎日、経管栄養によって)を用いた処置によって、低減した。しかし、セルロース(対照繊維、5%w:w)と組み合わせると、JANUMETは重量増加を変化させず、GLUCOPHAGEは重量増加を増大させた。
体重を、ベースラインおよび最終測定(7週目)で分析した。図29および表23に示されるように、ベースラインの体重は群間で異ならなかった。7週目、体重は有意に異なった(F(5,65)=8.75、p<0.0001)。事後検定は、群6(PGX−JANUMET)が、その他全ての群よりも有意に低い体重を有することを示した(p<0.05からp<0.001、Newman−Keuls検定による。)。群3(セルロース−GLUCOPHAGE)の体重は、その他全ての群よりも有意に高かった(p<0.01からp<0.001)。その他の比較では統計的有意性に到達しなかった。
身体組成は、研究の終わり(即ち、組織病理学的サンプルの限定解剖後)に、2重エネルギーX線吸収測定法(DEXA)を使用して測定した。主要エンドポイントは、体脂肪量、除脂肪量、および骨ミネラル密度であった。組織組成(即ち、体脂肪%)および無脂肪量も報告したが、これらの評価項目における情報は、その他の評価項目と重複していた。
図30は、研究の7週目に測定された群1〜6のラットの、体脂肪量(グラム)をグラフで示す。図30に示されるように、体脂肪量は、最終体重に見られる結果に類似した(図29および図30に比較して)傾向があった。体脂肪量は、群間で有意に異なっていた(F(5,59)=17.61、p<0.0001)。群6は、その他全ての群よりも有意に低い体脂肪量を有していた(p<0.001)。群3は、群4(PGX−GLUCOPHAGE)、群5(セルロース−JANUMET)、および群6(JANUMET−PGX)よりも有意に高い体脂肪量を有していた。その他の比較は、統計的有意性に到達しなかった。
以下の表23に示されるように、組織組成(体脂肪%)は群間で有意に異なっていた(F(5,59)=4.86、p<0.005)。有意な事後差は、体脂肪量に見られるもののサブセットであった(図30と比較)。群6(JANUMET−PGX)は、その他全ての群とは有意に異なっていた(p<0.05からp<0.01)。その他の差は、組織組成に関する有意差に到達しなかった。
図31は、7週間の研究の過程において毎週測定された群1〜6のラットの、食物消費量(グラム/日)をグラフで示す。分析では、食物消費量の値を各ラットごとに平均した(表23に示す。)。図31に示されるように、PGXを含有する食餌が与えられた群は、セルロースを含有する食餌が与えられた群よりも消費が少なくなる傾向があった。全ての群は、研究の第1週の間に、ベースラインの消費量からの低下を示した。最も実質的な低下は僅かな反動を伴うが、全ての群は漸進的な低下を示した。統計的有意差は、PGXを与えた群とセルロースを与えた群との間で観察された(p<0.01からp<0.001)。さらに、セルロースを与えた群の中で、GLUCOPHAGEおよびJANUMETは共に、ビヒクルに対して食物消費量を低下させた(p<0.01)。この効果は、PGXを与えた群では観察されなかった。この差は、体重と組み合わせて考慮した場合に有意である。群5は、ビヒクル様体重で比較的低い食物消費量を示した。群3は、任意の群の最も高い最終体重で比較的低い食物消費量を示した。いかなる特定の理論にも拘泥するものではないが、このパターンは、変化した代謝効率によって説明することができ、この変化はPGX繊維を与えることによって逆転するものであった。
Figure 2015518002
表23にさらに示されるように、無脂肪量、除脂肪量および骨ミネラル量を複合させたものは、群間で有意には異ならなかった。除脂肪量および骨ミネラル含量は、群間で有意には異ならなかったことがさらに示される(データは示さず。)。
(グルコースホメオスタシス:継続評価項目)
図32は、7週間の研究の過程において1週ごとの間隔で測定された群1〜6のラットの、非空腹時血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。図32に示されるように、研究の全体を通して1週ごとの間隔で測定された非空腹時血糖は、群間で明らかな差を示した。セルロースを与えた群の全ては、血糖の漸進的な増加を示し、これはGLUCOPHAGEおよびJANUMETによって僅かに低減した。PGXが与えられビヒクルで処置したラットは僅かな増加を示したが、PGXが与えられGLUCOPHAGEまたはJANUMETで処置された群は、低血糖濃度を維持した。
以下の表24に示される、血糖濃度の統計的分析は、体重に関してなされたように、ベースラインおよび最後の測定からのデータを使用して実施した。
Figure 2015518002
表24に示されるように、ベースラインの非空腹時血糖濃度は、群間で有意には異ならなかった。表24にさらに示されるように、6週目の非空腹時血糖濃度は群間で有意に異なった(F(5,65)=56.73、p<0.0001)。全ての群の差は、セルロース(群3対群5)が与えられてもPGX(群4対群6)が与えられても、GLUCOPHAGEとJANUMETで処置された群の比較を除いて統計的に有意であった。
空腹時血糖(前夜、血液採取の約16間前は、食餌抜き)も、研究の全体を通して1週ごとの間隔で測定した。表24に示されるように、ベースラインの空腹時血糖濃度は群間で有意には異ならなかった。しかし、群間での明らかな差は、6週目に測定された空腹時血糖濃度で明白であった。
図33は、7週間の研究の過程において1週ごとの間隔で測定された群1〜6のラットの、空腹時血糖レベル(mg/dL)をグラフで示す。図33に示されるように、血糖レベルは、非空腹時状態で観察された場合よりも低く、どの群に関しても低下せず;その他の点では、群の傾向は類似していた(図32および図33と比較)。6週目の空腹時グルコース濃度は群間で有意に異なった(表24)(F(5,59)=24.33、p<0.0001)。全ての群の差は、セルロース(群3対群5)が与えられてもPGX(群4対群6)が与えられても、GLUCOPHAGEおよびJANUMETで処置した群の比較以外は統計的に有意であった。
図34は、研究のベースライン、3週目、および6週目に決定されたように、群1〜6のラットから得られた血液サンプル中のグリコシル化ヘモグロビンの量(%)をグラフで示す。図34および表24に示されるように、ヘモグロビングリコシル化のベースライン測定値は群間で有意には異ならなかった。しかし、表24および図34でさらに示されるように、ヘモグロビングリコシル化は一般に研究の過程にわたって増加し、この結果は、空腹時と非空腹時の両方の条件下で高い血糖濃度を観察したことに一致するものであった。6週目に測定されたように、ヘモグロビングリコシル化は、表24および図34に示されるように群間で有意に異なった(F(5,52)=36.49、p<0.0001)。全ての群の差は、PGXが与えられたGLUCOPHAGEおよびJANUMETで処置した群の比較(群4対群6)および群2(PGX−ビヒクル)対群3(セルロース−ビヒクル)の比較を除き、統計的に有意であった。
(グルコースホメオスタシス−OGTT評価項目)
6週目に一晩空腹にさせた条件下で実行した経口グルコース負荷試験では、図35および表28に示されるように、観察期間全体を通して群間で実質的な差が観察された。図35は、群1〜6のラットで実施された16時間空腹時経口グルコース負荷試験で、グルコース投与後2時間にわたり測定された血糖濃度(mg/dL)をグラフで示す。表25は、OGTT試験の測定値を示す。グルコース投与後に収集されたデータは、ベースラインの減算後に経時的に曲線下の面積を積分することによって分析した(AUC)。
Figure 2015518002
図35および表25に示されるように、AUCは群間で有意に異なった(F(5,57)=17.28、p<0.0001)。全ての群は、GLUCOPHAGEとJANUMETとの間(群3対群5;群4対群6)、群3(セルロース−GLUCOPHAGE)と群6(PGX−JANUMET)との間、群1(セルロース−ビヒクル)と群2(PGX−ビヒクル)との間の比較以外、事後検定で有意に異なった。
図36は、群1〜6のラットで研究の6週目に実施された16時間空腹時経口グルコース負荷試験で、グルコース投与後2時間にわたって得られた血液サンプル中の血清インスリン濃度(ng/dL)をグラフで示す。図36に示されるように、明らかな差が群間で観察された。インスリン濃度のパターンは、より高いベースライン濃度として観察された様々な程度の基底インスリン抵抗性と、鈍化インスリンベースラインおよび応答として観察された(即ち、より低いAUC値)膵臓機能障害との組合せに一致していた。ベースラインとAUC評価項目とに基づき、表26に示されるパターンが観察された:
Figure 2015518002
表26に示されるように、ベースラインインスリン濃度は有意に異なっていた(F(5,59)=8.28、p<0.0001)。上記列挙した差の中で、群4と群2との間、群3と群5との間の差が、統計的有意性に到達し(p<0.05);その他は到達しなかった。表26にさらに示されるように、インスリンAUC値も有意に異なった(F(5,59)=3.02、p<0.05)。しかし、上記事後比較の中で、統計的有意性に到達したものはなかった。
表26に示されるように、複合インスリン感受性指数(CISI)スコアを計算して、図37に示されるような経口グルコース負荷試験をまとめた。これらのスコアは群ごとに有意に異なっていた(F(5,57)=17.61、p<0.0001)。群6(PGX−JANUMET)および群4(PGX−GLUCOPHAGE)は、その他全ての群からのものよりも有意に高く;しかし、その他の比較で統計的有意性に到達しなかった(全てp>0.05)。
(脂質分析)
各ラットから得た終末部血サンプルの脂質含量を、7週目に分析した。図38は、7週目に群1〜6のラットから得られた血液サンプルで測定された総コレステロールをグラフで示す。図38に示されるように、総コレステロールは群ごとに有意に異なった(F(5,44)=47.75、p<0.0001)。セルロースが与えられた群と比較すると、PGXが与えられた群は、より低い血中コレステロールを示した(例えば、群2のPGX−ビヒクルに対して群1のセルロース−ビヒクル、p<0.01)。セルロースを含有した食餌が与えられ、GLUCOPHAGE(群3)またはJANUMET(群5)のいずれかで処置された群は、高いコレステロールを示した(共に群1に対してp<0.001)。対照的に、PGXを含有する食餌が与えられた群では、これらの処置は、より低いコレステロール濃度に向かう傾向をもたらした(群2のPGX−ビヒクルに対して群4のPGX−GLUCOPHAGEまたは群のPGX−JANUMET、p>0.05)。
(臨床化学検査)
7週目に各ラットから得た終末部血サンプルを、臨床化学検査パラメーターに関して分析した。結果を表27に示す。
Figure 2015518002
表27に示されるように、血清クレアチンキナーゼ活性は、群間で有意に異なっていなかった。血清カルシウム濃度は群ごとに有意に異ならず、しかしこれらの値は、非肥満Sprague Dawleyラットに関して確立された基準範囲よりも僅かに高かった。血清カリウム濃度も群ごとに有意には異ならなかった。血清塩化物は群間で有意に異なったが、その値は全て基準範囲内にあった(データは図示せず。)。
(標的器官効果)
顕微鏡による所見の概要を、以下の表28に示す。
Figure 2015518002
(膵臓)
明らかな処置に関係した差が、膵臓における、インスリン陽性細胞を含有する島面積のパーセントに見られた。詳細には、ビヒクル、GLUCOPHAGE、またはJANUMETであってセルロースを有するものの場合、パーセンテージはそれぞれ52%、53%、および47%であった。PGX処置は、ビヒクル(57%)、GLUCOPHAGE(69%)、またはJANUMET(79%)と組み合わせた場合により高いパーセンテージをもたらし、それによって、PGXと組み合わせた場合のインスリン産生に対する相乗効果が実証された。図39は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットで島インスリン免疫反応性(%)として測定されたβ細胞集団をグラフで示す。図39で示されるように、膵臓β細胞集団は処置の関数として変化した(F(5,59)=28.53、p<0.0001)。PGXを含有する食餌が与えられたラットは、セルロースを含有する食餌が与えられたラットよりも大きなインスリン免疫反応性面積を有する傾向があり、この差はGLUCOPHAGEまたはJANUMETの投与によって増大した。セルロースを含有する食餌が与えられたラットでは、GLUCOPHAGEは明らかな効果を示さず、JANUMETはインスリン免疫反応性面積を低下させる傾向があった。全ての事後比較は、群1(セルロース−ビヒクル)と群2(PGX−ビヒクル)との差;群3(セルロース−GLUCOPHAGE)と群5(セルロース−JANUMET)との差、群2と群3との差、群3と群5との差を除き、統計的有意性に到達した。
図40は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットから得た、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色された組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度の病状)に基づく膵島線維症スコアをグラフで示す。図40に示されるように、膵島線維症は一般に軽度または中等度(2または3)であった。群のスコアは有意に異なった(K(6)=16.31、p<0.01;Kruskal−Wallis検定)。島線維症の量は、GLUCOPHAGEおよびセルロースに比べ、ビヒクルおよびセルロースで僅かに低かった(それぞれ2.5および2.9)。セルロースを有するビヒクルまたはGLUCOPHAGEのいずれかに比べ、JANUMETおよびセルロース(2.1)には低減があった。しかし、事後検定で観察された唯一の有意な差は、群3(セルロース−GLUCOPHAGE)と群4(PGX−GLUCOPHAGE、p<0.01)との差であった。
図41は、研究の7週目(解剖中)の群1〜6のラットにおける、スケール0(病状なし)から5(重度の病状)に基づく膵島細胞変性スコアをグラフで示す。図41に示されるように、膵島細胞変性に関するスコアは、β細胞集団で見られる結果に類似する傾向があった(図41および図39を比較)。空胞化およびアポトーシスを含めた膵島細胞変性は、ビヒクルおよびセルロース(2.6)に比べ、JANUMETおよびセルロース(2.0)を用いた処置によって低減した。セルロースの代わりにPGXが使用された場合、同等のセルロース処置に比べ、ビヒクルでは非常に少ない低下(2.4)があり、GLUCOPHAGEと組み合わせたときには大きな低下(1.5)があった。PGXおよびJANUMETは、セルロースおよびJANUMETに比べ、島細胞変性に大きな低減はなかった。スコアは群間で有意に異なった(K(6)=22.74、p<0.005)。しかし、事後検定で統計的有意性に到達する唯一の差は、群4と群1(p<0.01)、群2(p<0.05)、および群3(p<0.01)との差であった。
表28に示されるように、膵島肥大は、処置に無関係に全ての動物に存在し、一般に中等度(3)または顕著(4)であった。病理学スコアは、群間で有意には異ならなかった。表28にさらに示されるように、膵臓単核細胞浸潤と、膵臓出血およびヘモジデリンは、一般に最小とスコアされ、群間で異ならなかった。
(腎臓)
腎臓には、Zuckerラット糖尿病モデルに見られるものに典型的な、様々な変化があった。ビヒクルおよびGLUCOPHAGEでは、PGXが、セルロースに比べて腎臓でのメサンギウム基質拡大の重症度を低減させた。JANUMETでは、PGXおよびセルロースによって、ビヒクルおよびPGXを組み合わせた場合と同等のレベルまでメサンギウム変化の重症度を低減させた。ビヒクルを用いたPGXは、腎臓での細管拡張および細管変性/再生の両方の低減をもたらした。PGXと組み合わせたGLUCOPHAGEも、細管拡張、および細管変性/再生に関して、より低いスコアをもたらした。しかし、細管変性/再生に関するスコアのみ、セルロースを含むJANUMETに対してPGXを含むJANUMETのほうが低かった。
図42は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度の病状)に基づく尿細管変性/再生病理学スコアを、グラフで示す。図42に示されるように、尿細管変性/再生スコアは一般に、最小から軽度まで変化した。群のスコアは処置により変化した(K(6)=21.89、p<0.0001)。一般に、PGXを含有する食餌は、セルロースを含有する食餌よりも病状を低減させた。しかし、事後検定で統計的有意性に到達する唯一の差は、群1(セルロース−ビヒクル、p<0.05)対群2(PGX−ビヒクル、p<0.05)、群2対群3(セルロース−GLUCOPHAGE)、および群2対群5(セルロース−JANUVIA、p<0.01)であった。
図43は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度の病状)に基づく尿細管拡張病理学スコアを、グラフで示す。図43に示されるように、病理学スコアは最小から中等度に及んだ。群のスコアは有意に変化し(K(6)=14.04、p<0.05);しかし事後検定での唯一の統計的有意差は、群1と群4との差であった(PGX−GLUCOPHAGE、p<0.05)。
図44は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度の病状)に基づくメサンギウム拡大病理学スコアを、グラフで示す。図44に示されるように、メサンギウム拡大スコアはほとんど最小であり、しかし群1のスコアはほとんど軽度から中等度であった。群のスコアは有意に異なった(K(6)=28.56、p<0.0001)。事後検定では、群1が、群2(p<0.05)、群4(p<0.001)、および群6(PGX−JANUVIA、p<0.01)よりも有意に高かった。ビヒクルで処置された動物において、PGXは、セルロースに比べ、この糸球体性変化の重症度を低減させた(それぞれ1.5対2.7)。同様に、GLUCOPHAGEで処置された動物では、PGX処置が重症度の低減をもたらした(それぞれ、PGXおよびセルロースに関し、0.9対1.6)。JANUMETでは、PGX(1.5)およびセルロース(1.6)の両方によるメサンギウム変化の重症度は、ビヒクルおよびPGXを組み合わせたもの(1.5)と同等のレベルまで低減した。
図45は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルから測定された、血中尿素窒素(BUN)レベル(mg/dL)をグラフで示す。図45に示されるように、血中尿素窒素は一般に、非肥満Sprague Dawleyラットに関して確立された基準範囲の下であった(基準範囲は、図45の点線の間の面積として示される。)。しかし、群は有意に異なった(F(5,59)=9.13、p<0.0001)。結果のパターンは、メサンギウム拡大で見られるものに類似していた(図44および図45を比較)。群1は、その他全ての群よりも有意に高く(p<0.01からp<0.0001);その他の比較は、群2対群5(p<0.05)以外、統計的有意性に到達しなかった。
表28に示されるように、腎盂拡張は一般に最小または軽度としてスコアが付され、スコアは群間で有意には異ならなかった。表28にさらに示されるように、腎盂鉱質化は一般に、なし、または最小としてスコアが付された。スコアは、有意な主な効果が発揮されるよう十分に異なっていた(K(6)=11.89、p<0.05)。しかし、事後比較は統計的有意性に到達しなかった(全てp>0.05)。表28にさらに示されるように、腎盂炎症は一般に、なしのスコアが付され、スコアは群間で有意には異ならなかった。
(肝臓)
概観:肝臓では、全ての処置群が微小胞および大滴性肝細胞空胞を示した。これらの空胞はスダンブラック陽性であり、脂質の存在に一致していた(大滴性および微小胞肝臓リピドーシス)。微小胞リピドーシスの重症度および発生率は、大滴性リピドーシスの場合よりも大きかった。GLUCOPHAGEおよびセルロース、またはJANUMETおよびセルロースは、ビヒクルおよびセルロース処置に比べ、リピドーシススコアにいかなる改善ももたらさなかった(それぞれ、3.4、3.8、および3.6)。しかし、PGXをビヒクル、GLUCOPHAGE、またはJANUMETのいずれかと組み合わせて使用する場合、微小胞リピドーシススコアに顕著な低減があった(それぞれ、2.0、1.2、および1.0)。大滴性肝細胞空胞化は、最小からしばしば軽度であり、全ての処置群に存在するが、全ての動物で観察されるわけではなかった。発生率は、対応するセルロース処置群に対してPGX処置群のほうが低く、最も低い発生率および重症度が群6で見られた(10匹の動物のうち4匹、平均スコア0.4)。図46は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットから得た肝臓組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づく大滴性脂肪症(リピドーシス)をグラフで示す。図46に示されるように、大滴性脂肪症は、一般に最小としてスコアが付された。群は有意に異なったが(K(6)=22.41、p<0.0005)、統計的有意性に到達する唯一の事後比較は、群6(PGX−JANUMET)と群3(セルロース−GLUCOPHAGE、p<0.05)および群5(セルロース−JANUMET、p<0.001)との差であり、群6はその他全ての群よりも低かった。
図47は、研究の7週目(解剖中)に群1〜6のラットから得た組織切片を使用した、スケール0(病状なし)から5(重度な病状)に基づく微小胞脂肪症(リピドーシス)病理学スコアをグラフで示す。図47に示されるように、微小胞脂肪症スコアは、広い範囲を包含した。PGXを含有する食餌が与えられた群は、より低い脂肪症スコアを有する傾向があり;PGXと、GLUCOPHAGEまたはJANUMETのいずれかとの組合せが、この効果を増大させた。処置の主な効果は統計的に有意であった(K(6)=43.01、p<0.0001)。群1(セルロース−ビヒクル)と群2(PGX−ビヒクル)との差は統計的有意差に到達しなかったが(p>0.05)、群3と群4(PGX−GLUCOPHAGE、p<0.001)との差、群5(セルロース−JANUMET)と群6との差(p<0.001)は有意であった。
図48は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された、アルカリホスファターゼ活性(IU/L)をグラフで示す。図48に示されるように、血清アルカリホスファターゼ活性は一般に、非肥満Sprague Dawleyラットの基準範囲内にあり(図48の点線の下に示される領域);例外は、2重対照群(群1)であった。群1に対し、PGXを含有する食餌、GLUCOPHAGE、およびJANUMETはそれぞれ、血清アルカリホスファターゼ活性を低減させ;PGXを含有する食餌とGLUCOPHAGEまたはJANUMETとの組合せは、より大きな低減をもたらした。処置の主な効果は統計的に有意であった(F(5,59)=16.53、p<0.0001)。全ての事後比較は、単一処置同士(群2対群3または群5;群3対群5)の比較、および組合せ処置同士(群4対群6)の比較以外、統計的有意性に到達した。
図49は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された、血清アラニンアミノトランスフェラーゼ活性(血清グルタミン酸−ピルビン酸トランスアミナーゼとしても公知である。)(ALT/SGPT)(IU/L)をグラフで示す。図49に示されるように、血清アラニンアミノトランスフェラーゼ活性は一般に高く、基準範囲を超えた(図49の点線の間の領域として示される。)。処置の主な効果は統計的有意性に到達しなかった。
図50は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された、血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(血清グルタミン酸−オキサロ酢酸トランスアミナーゼとしても公知である。)活性(AST/SGOT)(IU/L)のレベルをグラフで示す。図50に示されるように、血清アミノトランスフェラーゼ活性は一般に高く、基準範囲を超えた(図50の点線の間の領域として示される。)。処置の主な効果は統計的有意性に到達しなかった。
図51は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された、アルブミン濃度(g/dL)をグラフで示す。図51に示されるように、循環アルブミン濃度は一般に基準範囲よりも低く(図51の点線の間の領域として示される。)、代謝疾患を持つおよび持たないラットのその他の無関係な研究での観察内容と一致していた。群は有意に異なった(F(5,59)=9.06、p<0.0001)。群1は、群5以外のその他全ての群よりも有意に低いアルブミン濃度を示した(p<0.01からp<0.001)。群2は、群5よりも有意に高いアルブミン濃度を示し(p<0.001);その他の事後比較は統計的有意性に到達しなかった。
図52は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された、総循環タンパク質濃度(g/dL)をグラフで示す。図52に示されるように、総循環タンパク質濃度は、アルブミンに非常に類似した効果のパターンを示した(図51および図52を比較)。処置の主な効果は統計的に有意であった(F(5,59)=6.43、p<0.0001)。群1は、群5以外のその他全ての群よりも有意に低いアルブミン濃度を示した(p<0.05からp<0.001)。群2は、群5よりも有意に高いアルブミン濃度を示し(p<0.01);その他の事後比較は統計的有意性に到達しなかった。
図53は、研究の7週目に群1〜6のラットから得た終末部血サンプルで測定された、循環グロブリン濃度(g/dL)をグラフで示す。図53に示される結果は、総循環タンパク質に非常に類似している(図52および図53を比較)。しかし、群4で観察された値は、任意のその他の群に関するものよりも低かった。これは主な効果(F(5,59)=11.05、p<0.0001)と、その他全ての群との有意な事後比較とをもたらした(全てp<0.001)。その他の差は統計的有意性に到達しなかった。
総ビリルビン濃度は一般に低く、各群は検出限界よりも下での観察を含むことも(データは示さず。)、決定された。低濃度にも関わらず、有意な主な効果が観察された(F(5,59)=5.84、p<0.0005)。群2または群6との事後比較は統計的有意性に到達し(p<0.05からp<0.01);その他の比較は有意ではなかった。
(結果の概要)
Figure 2015518002
Figure 2015518002
本発明の様々な実施形態を例示し記述してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなくそこに変更を行うことができることが明らかにされよう。
独占的所有権および特権を請求する本発明の実施形態を、以下に定義する。

Claims (82)

  1. (i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と、(ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種とを含む、医薬組成物。
  2. 前記食物繊維組成物およびメトホルミンを含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンを含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  4. 前記食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンを含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  5. 前記食物繊維組成物が、約50%から約80%(w/w)のグルコマンナン、約10%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約10%から約20%(w/w)のアルギネートを含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  6. 前記食物繊維組成物が造粒されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  7. 前記食物繊維組成物が、少なくとも1種の脂質またはそのブレンドをさらに含み、前記脂質またはそのブレンドが、全食物繊維組成物の少なくとも20%(w/w)を構成する、請求項1から6のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  8. 外側軟質ゼラチンカプセルに含有される、請求項1から7のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  9. 錠剤に配合されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  10. 粉末に製剤化されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  11. 代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を予防し、処置し、または改善するための方法であって、その必要がある対象に、
    (i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と、
    (ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種の有効量と
    を共投与するステップを含む方法。
  12. 前記代謝疾患または代謝障害が、メタボリックシンドロームまたはII型糖尿病である、請求項11に記載の方法。
  13. 前記代謝疾患または代謝障害が、II型糖尿病である、請求項11に記載の方法。
  14. 前記食物繊維組成物が、約50%から約80%(w/w)のグルコマンナン、約10%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約10%から約20%(w/w)のアルギネートを含む、請求項11に記載の方法。
  15. 前記食物繊維組成物が造粒されている、請求項11に記載の方法。
  16. 前記食物繊維組成物が、1日当たり約1gから約50gの量で前記対象に投与される、請求項11に記載の方法。
  17. 前記食物繊維組成物を、少なくとも2週間の期間にわたって1日に少なくとも1回投与するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  18. 前記食物繊維組成物およびメトホルミンを共投与するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  19. 前記メトホルミンが、少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約50mgから約2000mgの量で投与される、請求項18に記載の方法。
  20. 前記食物繊維組成物が、前記メトホルミンの投与前に前記対象に投与される、請求項18に記載の方法。
  21. 前記食物繊維組成物が、前記メトホルミンの投与と同時に前記対象に投与される、請求項18に記載の方法。
  22. 前記食物繊維組成物およびメトホルミンが、単一医薬組成物で共投与される、請求項18に記載の方法。
  23. 前記食物繊維組成物が、前記メトホルミンの投与後に前記対象に投与される、請求項18に記載の方法。
  24. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンを共投与するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  25. 前記シタグリプチンが、少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約5mgから約100mgの量で投与される、請求項24に記載の方法。
  26. 前記食物繊維組成物が、前記シタグリプチンの投与前に前記対象に投与される、請求項25に記載の方法。
  27. 前記食物繊維組成物が、前記シタグリプチンの投与と同時に前記対象に投与される、請求項25に記載の方法。
  28. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンが、単一医薬組成物で共投与される、請求項25に記載の方法。
  29. 前記食物繊維組成物が、前記シタグリプチンの投与後に前記対象に投与される、請求項25に記載の方法。
  30. 前記食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンを共投与するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  31. 前記食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンが、単一医薬組成物で共投与される、請求項30に記載の方法。
  32. 前記メトホルミンおよびシタグリプチンが単一医薬組成物で共投与され、前記食物繊維組成物が別に投与される、請求項30に記載の方法。
  33. 少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約100mgからの量で、メトホルミンを投与するステップを含む、請求項30に記載の方法。
  34. 前記食物繊維組成物、およびメトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せを投与することにより、前記対象の上昇した血糖レベルを低下させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  35. 前記食物繊維組成物、およびメトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せを投与することによって、前記対象の島細胞集団を保存しかつ/または膵臓細胞の損傷を低減させることにより、膵島機能を保存するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  36. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、前記対象の除脂肪体重を増加させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  37. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、前記対象の総血中コレステロールを低下させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  38. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、前記対象の、肝機能を保存しかつ/または肝損傷を低減させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  39. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンを投与することによって、前記対象の、腎機能を保存しかつ/または腎損傷を低減させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  40. 代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を予防し、処置し、または改善するためのキットであって、
    (i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と、
    (ii)メトホルミン、シタグリプチン、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1種と
    を含むキット。
  41. 前記食物繊維組成物が、医薬組成物中で前記メトホルミンと組み合わされている、請求項40に記載のキット。
  42. 前記食物繊維組成物が、医薬組成物中で前記シタグリプチンと組み合わされている、請求項40に記載のキット。
  43. 前記食物繊維組成物が、医薬組成物中で前記メトホルミンおよび前記シタグリプチンと組み合わされている、請求項40に記載のキット。
  44. 前記メトホルミンおよびシタグリプチンが医薬組成物中で組み合わされており、前記食物組成物が別である、請求項40に記載のキット。
  45. 対象の代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を、予防し、処置し、または改善するのに使用するための、請求項1から10のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  46. 前記代謝疾患または代謝障害がメタボリックシンドロームである、請求項45に記載の医薬組成物。
  47. 前記代謝疾患または代謝障害がII型糖尿病である、請求項45に記載の医薬組成物。
  48. 1日当たり約1gから約50gの前記食物繊維組成物の量が提供されるように前記対象に投与するための、請求項45、46、または47に記載の医薬組成物。
  49. 少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり少なくとも1回投与するための、請求項45から48のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  50. 少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約50mgから約2000mgのメトホルミンが提供されるように前記対象に投与するための、メトホルミンを含む請求項45から49のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  51. 少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約100mgのメトホルミンが提供されるように前記対象に投与するための、メトホルミンを含む請求項45から49のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  52. 少なくとも2週間の期間にわたって1日当たりシタグリプチンが約5mgから約100mg提供されるように前記対象に投与するための、シタグリプチンを含む請求項45から49のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  53. メトホルミンおよびシタグリプチンを含む、請求項45から52のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  54. (i)約48%から約90%(w/w)のグルコマンナン、約5%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約5%から約30%(w/w)のアルギネートを含む食物繊維組成物と、
    (ii)メトホルミンおよびシタグリプチンの少なくとも1種の有効量と
    の組合せ物であって、
    前記組合せ物は、対象の代謝疾患または代謝障害に関連した1つまたは複数の症状を予防し、処置し、または改善するのに使用するためのものであり、(i)および(ii)は、前記対象への共投与のためのものである、組合せ物。
  55. 前記代謝疾患または代謝障害がメタボリックシンドロームである、請求項54に記載の組合せ物。
  56. 前記代謝疾患または代謝障害がII型糖尿病である、請求項54に記載の組合せ物。
  57. 前記食物繊維組成物が、約50%から約80%(w/w)のグルコマンナン、約10%から約20%(w/w)のキサンタンガム、および約10%から約20%(w/w)のアルギネートを含む、請求項54、55、または56に記載の組合せ物。
  58. 前記食物繊維組成物が造粒されている、請求項54から57のいずれか一項に記載の組合せ物。
  59. 前記食物繊維組成物が、1日当たり約1gから約50gの量で前記対象に投与するためのものである、請求項54から58のいずれか一項に記載の組合せ物。
  60. 前記食物繊維組成物が、少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり少なくとも1回投与するためのものである、請求項54から59のいずれか一項に記載の組合せ物。
  61. メトホルミンを含む、請求項54から60のいずれか一項に記載の組合せ物。
  62. 前記メトホルミンが、少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約50mgから約2000mgの量で投与するためのものである、請求項61に記載の組合せ物。
  63. 前記食物繊維組成物が、前記メトホルミンの投与前に前記対象に投与するためのものである、請求項61または62に記載の組合せ物。
  64. 前記食物繊維組成物が、前記メトホルミンの投与と同時に前記対象に投与するためのものである、請求項61または62に記載の組合せ物。
  65. 前記食物繊維組成物およびメトホルミンが、単一医薬組成物で共投与するためのものである、請求項64に記載の組合せ物。
  66. 前記食物繊維組成物が、前記メトホルミンの投与後に前記対象に投与するためのものである、請求項61または62に記載の組合せ物。
  67. シタグリプチンを含む、請求項54から60のいずれか一項に記載の組合せ物。
  68. 前記シタグリプチンが、少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約5mgから約100mgの量で投与するためのものである、請求項67に記載の組合せ物。
  69. 前記食物繊維組成物が、前記シタグリプチンの投与前に前記対象に投与するためのものである、請求項67または68に記載の組合せ物。
  70. 前記食物繊維組成物が、前記シタグリプチンの投与と同時に前記対象に投与するためのものである、請求項67または68に記載の組合せ物。
  71. 前記食物繊維組成物およびシタグリプチンが、単一医薬組成物で共投与するためのものである、請求項70に記載の組合せ物。
  72. 前記食物繊維組成物が、前記シタグリプチンの投与後に前記対象に投与するためのものである、請求項67または68に記載の組合せ物。
  73. メトホルミンおよびシタグリプチンを含む、請求項54から60のいずれか一項に記載の組合せ物。
  74. 前記食物繊維組成物、メトホルミン、およびシタグリプチンが、単一医薬組成物で投与するためのものである、請求項73に記載の組合せ物。
  75. 前記メトホルミンおよびシタグリプチンが、単一医薬組成物で投与するためのものであり、前記食物繊維組成物が、別に投与するためのものである、請求項73に記載の組合せ物。
  76. 前記メトホルミンが、少なくとも2週間の期間にわたって1日当たり約100mgの量で投与するためのものである、請求項54から66および73から75のいずれか一項に記載の組合せ物。
  77. 前記予防、処置、または改善が、前記対象の上昇した血糖レベルを低下させるステップを含む、請求項45から76のいずれか一項に記載の組成物または組合せ物。
  78. 前記予防、処置、または改善が、前記対象の、島細胞集団を保存しかつ/または膵臓細胞損傷を低減させることによって、膵島機能を保存するステップを含む、請求項45から76のいずれか一項に記載の組成物または組合せ物。
  79. 前記予防、処置、または改善が、前記対象の除脂肪体重を増加させるステップを含む、請求項45から76のいずれか一項に記載の組成物または組合せ物。
  80. 前記予防、処置、または改善が、前記対象の総血中コレステロールを低下させるステップを含む、請求項45から76のいずれか一項に記載の組成物または組合せ物。
  81. 前記予防、処置、または改善が、前記対象の肝機能を保存しかつ/または肝損傷を低減させるステップを含む、請求項45から76のいずれか一項に記載の組成物または組合せ物。
  82. 前記予防、処置、または改善が、前記対象の腎機能を保存しかつ/または腎損傷を低減させるステップを含む、請求項45から76のいずれか一項に記載の組成物または組合せ物。
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