JP2016523969A - エンドセリンb受容体アゴニストを用いた、神経精神疾患を治療するための組成物及び方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、脊椎動物及びヒトにおける神経精神疾患を治療するための組成物及び方法に関する。より具体的には、本発明により、神経保護剤及び神経再生剤としてのエンドセリンB受容体アゴニストの使用が提示される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第119条(e)の定めにより2013年7月8日に出願された米国仮特許出願第61/843,702号、及び、2013年11月12日に出願された米国仮特許出願第61/902,935号の優先権を主張する(それら開示物は、参照により本明細書にその全体が援用される)。
電子的に提出された物体の参照による援用
本出願は、本開示の一部として、コンピューターで読み取り可能な形態の配列表(ファイル名48812_SeqListing.txt;2014年7月8日作製、659バイト−ASCIIテキストファイル)を含有し、それは、その全体で参照により援用される。
本発明は、脊椎動物及びヒトにおける神経精神疾患を治療するための組成物及び方法に関するものである。より具体的には、本発明により、神経保護剤及び神経再生剤としてのエンドセリンB受容体アゴニストの使用が開示される。
エンドセリン(ET)は、身体内の多くの生理学的現象及び病理学的現象に関与する内因性ペプチドである。2つの異なる受容体、ET及びETに作用すると、ETは、広範囲のプロセス(血圧の制御から、神経伝達物質及びホルモンまで)に影響を与える(非特許文献59、非特許文献68、非特許文献102、非特許文献104)。それらの作用に関して最も広く研究されているのは、心血管系に対してだが、ET受容体は脳を含む身体中に広く存在している。ET受容体は、特に、ニューロン及びグリア細胞、ならびに脳血管系の内膜に豊富に存在している(非特許文献103)。脳内のこれら受容体の正確な機能、特に、その発生中における機能は、まだあまり解明されていない。
中枢神経系の発生
誕生時にET受容体が欠損することにより、神経前駆細胞の減少と、ラットの出生後の歯状回及び小脳内のアポトーシスが増加することが示されている(非特許文献32、非特許文献116)。さらに、ラットのETノックアウトモデルにより、消化管内の先天性神経節細胞欠損及び関連CNSの攪乱がもたらされる(非特許文献26)。これらETノックアウトラットは、4週齢の出生後4週齢で死亡しており、ヒトのヒルシュスプルング病のモデルとして利用されている。従前の研究により、脳のET受容体発現は、誕生直後が特に高いが、出生後21日で低レベルまで落ちることが示されている(非特許文献15)。これら極めて重要な発生段階の間の、これら受容体の位置と、CNS増殖因子とのその相互関係、またはその欠落の場合の相互関係は、まだ判明していない。
ET受容体は正常なCNSの発生に必要であることははっきりしているが、それらが保護作用または増殖作用を発揮するのはどの細胞またはどの経路なのかは、不明である。従前の研究により、ET受容体の選択的刺激により、酸化ストレスに対する神経保護作用が生じ、及び、脳虚血に曝された成ラットの脳の梗塞体積が顕著に減少することが示されている(非特許文献64、非特許文献65)。また、虚血状態からの保護及び回復は少なくとも部分的に、梗塞及びET受容体アゴニストのIRL−1620を用いた処置後、7日以内の血管新生及び神経発生の増加によるものであったことが判明した(非特許文献67)。IRL−1620で処置された梗塞動物の脳内の血管増殖因子及び神経成長因子の増加は、ET受容体のレベルの増加と同時に発生していた。
血管内皮増殖因子(VEGF)は、通常、新生児及び成人の両方の神経組織ならびに脳微小血管で発現している(非特許文献51)。胎児のヒトの脳におけるVEGFは、神経上皮細胞、神経芽細胞、放射状グリア細胞、及び内皮細胞に位置しており、その発現は、発生的に制御され、血管新生と相関していると考えられている(非特許文献118)。VEGFは血管の増殖に必要であることがよく知られている一方で、最近の研究では、神経新生、神経パターニング、及び、神経細胞移動にも重要な役割を果たしていることが示唆されている(非特許文献100)。発生中の脳において、VEGF、神経成長因子(NGF)、及びET受容体の間には相関関係があることが示されている。たとえばIRL−1620等のET受容体アゴニストを投与することによりET受容体を刺激することができ、CNSが損傷を受け、または適切に成長していないCNS処置疾患の成長が促進される。
神経変性疾患
神経変性は、ニューロンの死を含む、ニューロン構造または機能の進行性の喪失を表す用語である。多くの神経変性性疾患(筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、及びハンチントン病が挙げられる)は、神経変性プロセスの結果として発生する。研究が進むにつれ、細胞内レベルで、これら疾患に互いに関連した多くの類似性が見出されている。これら類似性の発見により、多くの疾患を同時に改善することが出来るような治療法の進展に希望がもたらされた。非定型なタンパク質アセンブリならびに誘導性細胞死を含む様々な神経変性性疾患の間には多くの類似点がある(非特許文献10、非特許文献101)。
アルツハイマー病(AD)は、認知機能の進行性の衰退をもたらす、脳血管系の機能障害及び神経機能障害により特徴付けられる神経変性性疾患である。ADの神経病理学的な特徴としては、ベータアミロイド(Aβ)プラーク及び神経原線維変化が挙げられる(非特許文献54)。脳血管系の機能障害によってADが発生するのではないかと長年疑われてきた。Aβは、筋原性反応を低下させ、脳血流量(CBF)を減少させ、及び、血管拡張反応を低下させることが示されている(非特許文献46、非特許文献86、非特許文献93、非特許文献105)。Aβの脳内レベルが高いトランスジェニックマウスにおいて、CBFの制御が損なわれている傾向にある(非特許文献87)。合成Aβは、in vitro及びin vivoにおいて、エンドセリン(ET)依存性の血管収縮の弛緩及び増強を損なうことが示されている(非特許文献86、非特許文献88)。
いくつかの研究により、ADにおけるETの関与が示されている。ETは、2つの主要な受容体、ET及びETを標的とする内因性の血管調節ペプチドである。ET受容体は、主に、血管平滑筋細胞に存在し、血管収縮を調節しており、一方、ET受容体は、主に、血管内皮細胞に存在し、血管拡張を調節している(非特許文献41、非特許文献114)。ETは、脳に存在しており、脳及び全身の血液循環の制御に重要な役割を果たしていることが示されている(非特許文献42、非特許文献43、非特許文献44、非特許文献96)。当初、AD患者の脳脊髄液中のET−1濃度が、対照と比較し低下していることが示されたが(非特許文献122)、その後の研究で、ET−1様の免疫反応が、対照の脳と比較し、AD罹患患者の大脳皮質(前頭葉及び後頭葉)で有意に増加していたことが示されている(非特許文献80)。死後に得られたAD患者の脳サンプルでは、星状細胞においてET−1免疫反応性の発現増加が示された(非特許文献124)。星状細胞から放出されたET−1が血管平滑筋細胞に到達し、血管収縮を誘導するのではないかと推測されている。ADを有するヒトの脳におけるET結合部位は、大脳皮質におけるニューロンの喪失により、減少していることが判明している(非特許文献58)。
可溶性Aβが血管機能に干渉するメカニズムは完全には解明されていない。可溶性Aβの血管機能への干渉のメカニズムは、心血管系機能及び局所血流の制御に中心的な役割を果たすET−1を介して調節されると推測されている(非特許文献42、非特許文献43、非特許文献44)。従前に、特異的ET受容体アンタゴニスト(BMS182874及びBQ123)がAβ誘導性の酸化ストレス及び認知障害を予防することが判明している(非特許文献16)。特異的ET受容体アンタゴニストは、逃避潜時を低下させ、また、標的四分円選好を増加させる。他方で、非特異的ET/ET受容体アンタゴニスト(TAK−044)は、空間記憶障害の改善または標的四分円選好欠落の改善のいずれももたらさなかった(非特許文献16)。非特異的ET/ETアンタゴニストで改善が見られなかったことから、ADにおけるET受容体の特異的な関与が示唆される。
脳におけるET結合部位は、主にET受容体であり、ET受容体アゴニストは、Aβの神経毒性に対し抗アポトーシス作用があることが示されている(非特許文献120)。ET受容体の完全な欠落または阻害により、虚血性脳障害の憎悪がもたらされるが、これは、ET血管運動性バランスのシフトによるものと推測される(非特許文献20、非特許文献30)。高い選択性を有するETアゴニストであるIRL−1620の静脈内注射を用いたET受容体の活性化により、正常なラットにおいて、CBFの有意な上昇がもたらされ、ならびに、脳卒中を起こしたラットの梗塞体積及び神経学的欠損の低下がもたらされた(非特許文献64、非特許文献66)。さらに、脳卒中のラットモデルにおけるIRL−1620の効果は、BQ788により完全に拮抗されることが判明したことから、ET受容体の関与が示唆された (非特許文献64、非特許文献65)。
脳卒中及び心血管系障害
脳卒中は、脳への血液供給が攪乱されることによる、脳機能の急速な消失であり、虚血及び出血に起因するものである(非特許文献106)。世界で、第二の死因であり、身体障害の第四の原因となっている(非特許文献77、非特許文献109)。また、てんかん、転倒、及びうつ病の素因であり(非特許文献36)、及び、機能障害の最大原因であり、生存者のうち20%が、3か月後に組織的なケアを必要としており、及び、15〜30%が永続的に身体障害者となっている (非特許文献108)。
脳卒中は、2つの広義のカテゴリーに分類される:虚血性脳卒中は、脳に血液を供給している動脈の突然の閉塞に起因し、閉塞部位の血栓または他の循環部位に形成された血栓のいずれかが原因である。American Heart Associationにより公表された最近のデータによると、脳卒中の87%が虚血性に分類される(非特許文献25、非特許文献35、非特許文献99)。出血性脳卒中は、脳動脈のうちの1つからの脳組織への出血(くも膜下出血)、または、髄膜腔における動脈出血(脳内出血)に起因する。
脳卒中後の転帰は、脳損傷の部位及び重篤度に依存する。非常に重篤な脳卒中は突然死をもたらす。脳卒中の影響を受けた脳の領域は機能することができず、それにより、身体の一方の側の1以上の手足が動かせなくなり、理解したり、系統だてて話したりすることが出来なくなり、または、視野の一方の側が見えなくなる(非特許文献8、非特許文献29)。脳卒中を早期に認識することが、診断テスト及び治療を促すために最も重要である。
虚血性脳卒中の重篤度にも拘らず、FDAが承認した現在利用可能な医薬治療は、組換え組織プラスミノーゲンアクチベーター(rtPA)(凝結塊を溶解し、脳の血流を回復させる)のみである。この治療法は、梗塞と治療の間に比較的短時間しかなく(3〜4時間)、及び、くも膜下出血のリスクを上げるという点で困難がある(非特許文献79)。神経保護作用に広く分類され、脳卒中後の虚血カスケードに関連した二次障害を減速または防止することを目的とする多くの他の剤は、研究の初期段階では効果を期待されたが、現在のところ、臨床試験で有効性を示すことができていない(非特許文献74)。それゆえ、新たなアプローチ法が必要とされており、その1つは、血流の回復と境界域の二次損傷の減弱の両方に取り組むものである。
虚血性脳卒中後及びくも膜下出血後の両方とも、血液中のETレベルと、組織中のET免疫反応性は上昇する(非特許文献3、非特許文献97、非特許文献117)。実験的に脳卒中を起こした後、脳の虚血領域における局所血流の低下と、ETレベルの上昇は同時に発生しており、このことから、限局性虚血性脳卒中の治療における数種のETアンタゴニストの研究が行われた(非特許文献94)。一部のETA特異的、及びETA/B非特異的アンタゴニストは、実験的脳卒中モデルにおいて期待されるものがあったが、他は無かった(非特許文献6、非特許文献7、非特許文献12、非特許文献13、非特許文献14、非特許文献45、非特許文献56、非特許文献123、非特許文献125)。全体として、この方法はあまり有用ではなかった。脳におけるVEGF及びNGFを上昇させるET受容体は、誕生時に過剰発現され、脳の成熟と共にその発現は減少することが示されている(非特許文献15)。ET受容体はCNSに多く存在し、その発生に重要な役割を果たしていると考えられている。この基本的情報から、脳虚血後に損傷を受けた脳の神経血管の可塑性を生成する、脳の発達におけるET受容体の関与の可能性が示唆される。高い選択性ETアゴニストであるIRL−1620の静脈内注射を用いて、ET受容体を刺激することにより、正常なラットにおいて脳血流量の有意な上昇がもたらされることが判明している(非特許文献66)。さらに、機能性ET受容体は、神経前駆細胞の増殖を増強すること、ならびに、歯状回、嗅上皮、及び皮質ニューロンにおけるアポトーシスを防ぐことが示されている(非特許文献32、非特許文献62、非特許文献63、非特許文献121)。ET受容体の欠落により、脳虚血後の転帰が悪化し(非特許文献20)、及び、ET受容体が完全に欠落または阻害されることにより、虚血による脳損傷が憎悪する(非特許文献30)ということの証明があり、このことから、虚血性脳卒中モデルにおけるET受容体の役割に関する研究が行われた。ET及び脳卒中に関する主要な研究が過剰な血管収縮を防ぐための選択的または非選択的ET受容体拮抗に焦点が当てられていたときに、限局性脳卒中モデルにおけるETB受容体の選択的活性化の効果は検証されていた(非特許文献64、非特許文献65、非特許文献67)。
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現在のところ、臨床現場においては、2つの基礎的な治療である、脳卒中リスクを低下させるための抗血栓剤または抗凝固剤の長期使用による保護的治療、または、線維素溶解による急性治療が行われている。しかしながら、2%未満の患者のみが線維素溶解を受けることができる(非特許文献37)。脳卒中の急性期における、神経保護剤の使用の可能性を探索するため、及び、脳卒中後期の神経修復に使用することができる剤を探索するために、広範な研究が行われている。
本発明は、脊椎動物及びヒトにおける、神経精神疾患を治療するための組成物及び方法に関する。より具体的には、本発明により、神経保護剤及び神経再生剤である、エンドセリンB受容体アゴニストのIRL−1620の適切な用量での使用が開示される。
従って、本開示の1つの態様において、エンドセリンB受容体アゴニストの治療有効量を、その必要のある患者に投与して神経精神疾患を治療することを含む、神経精神疾患を治療するための方法が開示される。
一部の実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、神経精神疾患を治療するための追加の剤と共に投与される。一部の実施形態において、追加の剤は、抗鬱剤、抗炎症剤、CNS興奮剤、神経安定剤、及び抗増殖剤からなる群から選択される。
さらなる実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、IRL−1620、BQ−3020、[Ala1,3,11,15]−エンドセリン、サラホトキシンS6c、エンドセリン3、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
本開示から、さらなる実施形態において神経精神疾患が、脳血管疾患、脳卒中、脳虚血、脳出血、頭部外傷、脳外傷、脳腫瘍、多発性硬化症及び脱髄疾患、認知症、血管性認知症、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、運動失調、運動ニューロン疾患、筋委縮側索硬化症、薬物中毒、アルコール依存症、慢性脳感染、脳膿瘍、白質疾患、ビンスワンゲル病、モヤモヤ病、周生期低酸素症、脳仮死、頭蓋内分娩時損傷、脳の先天性奇形、気分障害、及びうつ病からなる群から選択されることが予期される。
一部の実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、0.0001〜0.5mg/kgの投与量範囲で投与される。さらなる実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストが、2〜5日毎後、1〜6時間の間隔で繰り返し投与される。
本開示の任意の実施形態において、患者は、哺乳類であることが予期される。一部の実施形態において、当該哺乳類はヒトである。
他の態様において、本開示により、(a)エンドセリンB受容体アゴニスト、(b)神経精神疾患の治療に用いられる剤、及び、任意選択的に、(c)賦形剤を含有する組成物が提示される。
本開示はまた、さらなる態様において、(a)エンドセリンB受容体アゴニスト、及び神経精神疾患のための剤を含有する、パッケージ化された組成物;(b)エンドセリンB受容体アゴニストと神経精神疾患のための、その必要のある患者を治療する剤を、同時投与、または逐次投与するための説明を提示する挿入物;ならびに、(c)(a)及び(b)のための容器、を含有する製品が提示される。一部の実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、IRL−1620である。
IRL−1620の構造(Suc−Asp−Glu−Glu−Ala−Val−Tyr−Phe−Ala−His−Leu−Asp−Ile−Ile−Trp;配列番号1) 出生後のラット脳の血管における、血管内皮増殖因子とエンドセリンB受容体の発現。A)出生後1、7、14及び28日目のラット皮質における血管の代表的な画像(VEGF(赤)及びET受容体(緑)で染色。スケールバー=10μm)。 出生後のラット脳の血管における、血管内皮増殖因子とエンドセリンB受容体の発現。B)出生後1、7、14及び28日目のラット脳血管におけるVEGFの強度。 出生後のラット脳の血管における、血管内皮増殖因子とエンドセリンB受容体の発現。C)出生後1、7、14及び28日目での、20μmの厚さのラット脳切片当たりのVEGF陽性血管の数。 出生後のラット脳の血管における、血管内皮増殖因子とエンドセリンB受容体の発現。D)出生後1、7、14及び28日目でのラット脳血管におけるET受容体の強度。1日目に対し、P<0.05;7日目に対し、#P<0.01。値は、平均±SEMとして表されている。30匹のオスの子供を以下の群に分けた:1日目(N=10);7日目(N=10);14日目(N=5);28日目(N=5)。 出生後のラット脳の皮質及び脳室下帯における神経成長因子とエンドセリンB受容体の発現。A)出生後1、7、14及び28日目のラット皮質における代表的な画像(NGF(赤)及びET受容体(緑)で染色。スケールバー=100μm)。 出生後のラット脳の皮質及び脳室下帯における神経成長因子とエンドセリンB受容体の発現。B)出生後1、7、14及び28日目のラットSVZの代表的な画像(NGF(赤)及びET受容体(緑)で染色。スケールバー=100μm)。 出生後のラット脳の皮質及び脳室下帯における神経成長因子とエンドセリンB受容体の発現。C)出生後1、7、14及び28日目での、ラット脳の皮質及びSVZにおけるNGFの強度。 出生後のラット脳の皮質及び脳室下帯における神経成長因子とエンドセリンB受容体の発現。D)出生後1、7、14及び28日目でのラット脳の皮質及びSVZにおける、100cmあたりのNGF陽性細胞数。 出生後のラット脳の皮質及び脳室下帯における神経成長因子とエンドセリンB受容体の発現。E)出生後1、7、14及び28日目での、ラット脳の皮質及びSVZにおけるET受容体の強度。1日目に対し、P<0.001;7日目に対し、#P<0.01。値は、平均±SEMとして表されている。30匹のオスの子供を以下の群に分けた:1日目(N=10);7日目(N=10);14日目(N=5);28日目(N=5)。 出生後ラットの脳における血管内皮増殖因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。ラットの子供に対し、出生後21日目に、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与した。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。A)出生後28日目の、対照処置ラット及びIRL−1620処置ラットの皮質における血管の代表的な画像(VEGF(赤)及びET受容体(緑)で染色。スケールバー=10μm)。 出生後ラットの脳における血管内皮増殖因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。ラットの子供に対し、出生後21日目に、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与した。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。B)出生後28日目のラット脳血管系におけるVEGFの強度。 出生後ラットの脳における血管内皮増殖因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。ラットの子供に対し、出生後21日目に、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与した。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。C)出生後28日目の、20μmの厚さのラット脳切片当たりのVEGF陽性血管の数。 出生後ラットの脳における血管内皮増殖因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。ラットの子供に対し、出生後21日目に、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与した。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。D)出生後28日目のラット脳血管系におけるET受容体の強度。対照に対し、P<0.05。値は平均±SEMとして表されている。 出生後ラットの脳における神経成長因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。A)出生後28日目の、対照処置ラット脳及びIRL−1620処置ラット脳の皮質の代表的な画像(NGF(赤)及びET受容体(緑)で染色。スケールバー=100μm)。 出生後ラットの脳における神経成長因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。B)出生後28日目の対照処置ラット脳及びIRL−1620処置ラット脳のSVZの代表的な画像(NGF(赤)及びET受容体(緑)で染色。スケールバー=100μm)。 出生後ラットの脳における神経成長因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。C)出生後28日目のラット脳の皮質及びSVZにおけるNGFの強度。 出生後ラットの脳における神経成長因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。D)出生後28日目のラット脳の皮質及びSVZにおける、100μmあたりのNGF陽性細胞数。 出生後ラットの脳における神経成長因子及びET発現に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。次いで、出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。E)出生後28日目のラット脳の皮質及びSVZにおける、ET受容体の強度。対照に対し、P<0.05。値は平均±SEMとして表されている。 出生後ラット脳における、血管増殖因子、神経成長因子、及びET受容体のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。A)出生後28日の、対照処置ラット脳及びIRL−1620処置ラット脳における、VEGF、ET及びNGFタンパク質発現の代表的なブロット図(タンパク質ローディング対照は、βチューブリンまたはβアクチンのいずれか)。レーン1=対照;レーン2=IRL‐1620。 出生後ラット脳における、血管増殖因子、神経成長因子、及びET受容体のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。B)出生後28日目のラット脳におけるVEGFの発現における倍数変化。 出生後ラット脳における、血管増殖因子、神経成長因子、及びET受容体のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。C)出生後28日目のラット脳におけるET受容体の発現における倍数変化。 出生後ラット脳における、血管増殖因子、神経成長因子、及びET受容体のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620の効果。子ラットは、出生後21日目、生理食塩水(対照;N=5)またはIRL−1620(5μg/kg、IV;N=5)のいずれかを投与された。出生後28日目に子ラットを殺処分し、解析のために脳を回収した。D)出生後28日目のラット脳におけるNGFの発現における倍数変化。対照に対し、P<0.05。値は平均±SEMとして表されている。 ラット脳における、Aβ誘導性酸化ストレス下での(A)マロンジアルデヒド(MDA)のレベルに対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.0001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 ラット脳における、Aβ誘導性酸化ストレス下での(B)還元グルタチオン(GSH)のレベルに対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.0001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 ラット脳における、Aβ誘導性酸化ストレス下での(C)スーパーオキソジムスターゼ(SOD)のレベルに対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.0001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 非糖尿病ラットにおける、水迷路タスクの各訓練日での、逃避潜時(A)に対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。動物は、4訓練日の間、隠されたプラットフォームを発見するために、毎日4回のトライアルを受けた。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 非糖尿病ラットにおける、水迷路タスクの各訓練日での、経路長(B)に対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。動物は、4訓練日の間、隠されたプラットフォームを発見するために、毎日4回のトライアルを受けた。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 水迷路探索トライアルタスクにおける、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。非糖尿病ラットにおける、探索トライアルの各四分円において過ごした時間(A)。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 水迷路探索トライアルタスクにおける、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。水迷路タスクにおける探索トライアルの間の各群の代表的な軌跡(B)。 糖尿病ラットにおける水迷路タスクの各訓練日での、逃避潜時(A)に対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。動物は、4訓練日の間、隠されたプラットフォームを発見するために、毎日4回のトライアルを受けた。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 糖尿病ラットにおける水迷路タスクの各訓練日での、経路長(B)に対する、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。動物は、4訓練日の間、隠されたプラットフォームを発見するために、毎日4回のトライアルを受けた。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 水迷路探索トライアルタスクにおける、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。糖尿病ラットにおける、探索トライアルの各四分円で過ごした時間(A)。値は平均±SEMとして表されている。対照と比較し、p<0.001;Aβ+ビヒクルと比較し、p<0.001(N=6)。 水迷路探索トライアルタスクにおける、BQ788(ET受容体アンタゴニスト)の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。水迷路タスクにおける探索トライアルの間の各群の代表的な軌跡(B)。 中大脳動脈閉塞の7日後の梗塞領域を可視化するためにTTCで染色された脳の2mmの冠状断面(赤色は、正常組織を示し、白色は、梗塞組織を示す)。群由来の代表的な切片を示す。IRL−1620(5μg/kg、IV)または等張生理食塩水(1ml/kg、IV)を、MCAOの2、4及び6時間後に注入した。BQ−788(1mg/kg、IV)を、IRL−1620またはビヒクルの最初の注入の15分前に一回投与した。 偽外科手術または中大動脈閉塞のいずれかを受けたラットの7日生存率に対する、BQ788の存在下、及び非存在下での、IRL−1620(ET受容体アゴニスト)の効果。 オスのSprague Dawleyラットの、左及び右大脳半球における、ET受容体の結合アフィニティ(K)及び受容体密度(Bmax)(MCAO後24時間(A)。値は、平均±SEMとして表されている。各群、N=4。偽手術(対照)群及び脳卒中(MCAO)群の両群の左及び右半球の間で、KまたはBmaxにおける有意な変化は無かった。 オスのSprague Dawleyラットの、左及び右大脳半球における、ET受容体の結合アフィニティ(K)及び受容体密度(Bmax)(MCAO後7日(B))。値は、平均±SEMとして表されている。各群、N=4。偽手術(対照)群及び脳卒中(MCAO)群の両群の左及び右半球の間で、KまたはBmaxにおける有意な変化は無かった。 中大脳動脈閉塞後の、グリア細胞線維性酸性タンパク質に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)、及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。ET受容体(緑)及びGFAP(赤)に対して染色された、30μmの厚さの虚血脳の代表的な切片。スケールバー=2000μm。一番下のパネルは、梗塞後24時間での、中大脳動脈閉塞ラットの皮質、線条体及び脳室下帯における、100μmあたりの反応性星状細胞(GFAP+細胞)の数を示す。対照に対しては、p<0.001。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.0001。MCAO+IRL−1620に対しては、@P<0.01;及び、梗塞後、1週での中大脳動脈閉塞ラットの皮質、線条体、及び脳室下帯における、100μmあたりの反応性星状細胞(GFAP+細胞)の数。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。対照に対し、P<0.001。 中大脳動脈閉鎖後の神経核(NeuN)に対する、ETB受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後2、4及び6時間後に、5μg/kg、i.v.の3回投与)及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。(A)MCAOの1週後のIRL−1620処置動物の皮質の代表的画像(ETB受容体(緑)及びNeuN(赤)で染色)。スケールバー=100μm。 中大脳動脈閉鎖後の神経核(NeuN)に対する、ETB受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後2、4及び6時間後に、5μg/kg、i.v.の3回投与)及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。(B)MCAOの1週後のIRL−1620処置動物の線条体の代表的な画像(ETB受容体(緑)及びNeuN(赤)で染色)。 中大脳動脈閉鎖後の神経核(NeuN)に対する、ETB受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後2、4及び6時間後に、5μg/kg、i.v.の3回投与)及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。(C)梗塞24時間後の中大脳動脈閉塞ラットの皮質、線条体、及び脳室下帯における、100μmあたりの神経核の数。対照に対しては、p<0.05。MCAO+ビヒクルに対しては、P<0.01。MCAO+IRL−1620に対しては、P<0.0001。 中大脳動脈閉鎖後の神経核(NeuN)に対する、ETB受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後2、4及び6時間後に、5μg/kg、i.v.の3回投与)及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。(D)梗塞後1週での中大脳動脈閉塞ラットの皮質、線条体、及び脳室下帯における、100μmあたりの神経核の数。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。対照に対しては、p<0.0001。MCAO+ビヒクルに対しては、P<0.0001。MCAO+IRL−1620に対しては、P<0.0001。 中大脳動脈閉塞後の、増殖細胞に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)、及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。MCAO1週後のIRL−1620処置動物の皮質の代表的な画像(ET受容体(緑)及びBrdU(赤)に対して染色され、脳血管を示す)。スケールバー=100μm。一番下のパネルは、梗塞後1週での、中大脳動脈閉塞ラットの皮質、線条体及び脳室下帯における、100μmあたりの増殖細胞(BrdU+)の数を示す。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。対照に対しては、*p<0.01。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.0001。MCAO+IRL−1620に対しては、@P<0.0001。 中大脳動脈閉塞後の、血管内皮増殖因子(VEGF)に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)、及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。(a)MCAO24時間後のラット皮質における血管の代表的な画像(ET受容体(緑)及びVEGF(赤)で染色)。矢印:1.対照;2.MCAO+ビヒクル;3.MCAO+IRL−1620;4.MCAO+BQ788+ビヒクル;5.MCAO+BQ788+IRL−1620。スケールバー=10μm。(b)MCAO1週後のラット皮質における血管の代表的な画像(ET受容体(緑)及びVEGF(赤)で染色)。矢印は、(A 24時間)と同じ。スケールバー=10μm。 中大脳動脈閉塞後の、血管内皮増殖因子(VEGF)に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)、及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。上のパネルは、梗塞後24時間での中大動脈閉塞ラットの30μm脳切片当たりのVEGF+血管の数を示す。対照に対しては、*p<0.05。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.01。MCAO+IRL−1620に対しては、@P<0.05。下のパネルは、梗塞後1週での中大動脈閉塞ラットの30μm脳切片当たりのVEGF+血管の数を示す。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。対照に対しては、*p<0.01。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.01。MCAO+IRL−1620に対しては、@P<0.05。 中大脳動脈閉塞後の、血管内皮増殖因子(VEGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。A.MCAO後24時間のラット脳におけるVEGFタンパク質レベルの代表的なブロット(ローディング対照としてβチューブリンを用いた)。レーン1−対照(LH)、レーン2−対照(RH)、レーン3−MCAO+ビヒクル(LH)、レーン4−MCAO+ビヒクル(RH)、レーン5−MCAO+IRL−1620(LH)、レーン6−MCAO+IRL−1620(RH)。LH=左脳半球、RH=右脳半球。 中大脳動脈閉塞後の、血管内皮増殖因子(VEGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。B.MCAO後1週のラット脳におけるVEGFタンパク質レベルの代表的なブロット(ローディング対照としてβチューブリンを用いて、(A)と同じレーン配置)。 中大脳動脈閉塞後の、血管内皮増殖因子(VEGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。C.MCAO後24時間のラット脳におけるVEGFタンパク質レベルの発現。 中大脳動脈閉塞後の、血管内皮増殖因子(VEGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。D.MCAO後1週のラット脳におけるVEGFタンパク質レベルの発現。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。対照に対しては、*p<0.001。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.01。 中大脳動脈閉塞後の神経成長因子(NGF)に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)、及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。A.MCAO後、1週のIRL−1620処置動物の皮質の代表的な画像(ET受容体(緑)及びNGF(赤)で染色)。スケールバー=10μm。 中大脳動脈閉塞後の神経成長因子(NGF)に対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)、及びアンタゴニストであるBQ788(1mg/kg、i.v.)の効果。B.梗塞後1週での中大脳動脈閉塞ラットの皮質、線条体及び脳室下帯における、100μmあたりのNGF+細胞の数。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.0001。MCAO+IRL−1620に対しては、@P<0.0001。 中大脳動脈閉塞後の、神経成長因子(NGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。A.MCAO後24時間のラット脳におけるNGFタンパク質レベルの代表的なブロット(ローディング対照としてβチューブリンを用いた)。レーン1−対照(LH)、レーン2−対照(RH)、レーン3−MCAO+ビヒクル(LH)、レーン4−MCAO+ビヒクル(RH)、レーン5−MCAO+IRL−1620(LH)、レーン6−MCAO+IRL−1620(RH)。LH=左脳半球、RH=右脳半球。 中大脳動脈閉塞後の、神経成長因子(NGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。B.MCAO後1週のラット脳におけるNGFタンパク質レベルの代表的なブロット(ローディング対照としてβチューブリンを用いて、(A)と同じレーン配置)。 中大脳動脈閉塞後の、神経成長因子(NGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。C.MCAO後24時間のラット脳におけるNGFタンパク質レベルの発現。 中大脳動脈閉塞後の、神経成長因子(NGF)のタンパク質レベルに対する、ET受容体アゴニストであるIRL−1620(虚血後、2、4及び6時間で、5μg/kg、i.v.の3回投与)の効果。D.MCAO後1週のラット脳におけるNGFタンパク質レベルの発現。値は、平均±SEMとして表されている(n=5/群)。対照に対しては、*p<0.01。
本開示により、神経精神疾患の治療のための組成物及び方法が開示される。本明細書において、エンドセリンB受容体アゴニストが、神経保護剤及び神経再生剤として機能することが開示される。本開示の組成物及び方法は、概して、その必要のある患者にエンドセリンB受容体アゴニストを投与して神経精神疾患を治療することに関する。
従って、本開示の1つの態様において、エンドセリンB受容体アゴニストの治療有効量を、その必要のある患者に投与して神経精神疾患を治療することを含む、神経精神疾患を治療する方法が開示される。
一部の実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、IRL−1620、BQ−3020、[Ala1,3,11,15]−エンドセリン、サラホトキシンS6c、エンドセリン3、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
一部の実施形態において、本開示から、たとえばIRL−1620(図1)等のET受容体アゴニストが、様々な神経精神疾患(たとえば、脳血管疾患、脳卒中、脳虚血、脳出血、頭部外傷、脳外傷、脳腫瘍、多発性硬化症及び脱髄疾患、認知症、血管性認知症、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、運動失調、運動ニューロン疾患、筋委縮側索硬化症、薬物中毒、アルコール依存症、慢性脳感染、脳膿瘍、白質疾患、ビンスワンゲル病、モヤモヤ病、周生期低酸素症、脳仮死、頭蓋内分娩時損傷、脳の先天性奇形、気分障害、及びうつ病等)を治療するために用いられうることが予期される。
一部の実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、神経精神疾患を治療するための追加の剤と共に投与される。一部の実施形態において、追加の剤は、抗鬱剤、抗炎症剤、CNS興奮剤、神経安定剤、及び抗増殖剤からなる群から選択される。
一般的な追加の剤
本開示の方法及び組成物に有用な抗うつ剤、CNS興奮剤、及び神経安定剤の例としては、限定されないが、アビリファイ(Abilify)、アダピン(Adapin)、アデロール(Adderall)、アレパム(Alepam)、アレルテック(Alertec)、アロペリジン(Aloperidin)、アルプラックス(Alplax)、アルプラックス(Alprax)、アルプラゾラム(Alprazolam)、アルビズ(Alviz)、アルゾラム(Alzolam)、アマンタジン(Amantadine)、アンビエン(Ambien)、アミスルピリド(Amisulpride)、アミトリプチリン(Amitriptyline)、アモキサピン(Amoxapine)、アムフェブタモン(Amfebutamone)、アナフラニル(Anafranil)、アナテンソル(Anatensol)、アンシアル(Ansial)、アンシセド(Ansiced)、アンタブス(Antabus)、アンタブセ(Antabuse)、アンチデプリン(Antideprin)、アンキシロン(Anxiron)、アポ−アルプラッツ(Apo−Alpraz)、アポ−プリミドン(Apo−Primidone)、アポ−セルトラル(Apo−Sertral)、アポナル(Aponal)、アポゼパム(Apozepam)、アリピプラゾール(Aripiprazole)、アロパックス(Aropax)、アルタン(Artane)、アセンジン(Asendin)、アセンジス(Asendis)、アセントラ(Asentra)、アチバン(Ativan)、アトモキセチン(Atomoxetine)、アウロリックス(Aurorix)、アベンチル(Aventyl)、アキソレン(Axoren)、バクロフェン(Baclofen)、ベネフィキャット(Beneficat)、ベンペリドール(Benperidol)、ビマラン(Bimaran)、ビオペリドロ(Bioperidolo)、ビストン(Biston)、ブロトポン(Brotopon)、ベスパル(Bespar)、ブプロピオン(Bupropion)、バスパー(Buspar)、ブスピメン(Buspimen)、ブスピノール(Buspinol)、ブスピロン(Buspirone)、ブスピサル(Buspisal)、カバサール(Cabaser)、カベルゴリン(Cabergoline)、カレプシン(Calepsin)、炭酸カルシウム(Calcium carbonate)、カルシウムカルビミド(Calcium carbimide)、カルマックス(Calmax)、カルバマゼピン(Carbamazepine)、カルバトロール(Carbatrol)、カルボリス(Carbolith)、セレキサ(Celexa)、クロラルデュラット(Chloraldurat)、クロラルヒドラット(Chloralhydrat)、クロルジアゼポキシド(Chlordiazepoxide)、クロルプロマジン(Chlorpromazine)、シバリス−S(Cibalith−S)、シプラレックス(Cipralex)、シタロプラム(Citalopram)、クロミプラミン(Clomipramine)、クロナゼパム(Clonazepam)、クロザピン(Clozapine)、クロザリル(Clozaril)、コンサータ(Concerta)、コンスタン(Constan)、コンブレックス(Convulex)、サイラート(Cylert)、シムバルタ(Cymbalta)、ダポツム(Dapotum)、ダキラン(Daquiran)、ダイトラナ(Daytrana)、デファニル(Defanyl)、ダルマン(Dalmane)、ダミキサン(Damixane)、デモロックス(Demolox)、デパド(Depad)、デパケン(Depakene)、デパコテ(Depakote)、デピキソール(Depixol)、デシレール(Desyrel)、ドスチネックス(Dostinex)、デキストロアムフェタミン(dextroamphetamine)、デキセドリン(Dexedrine)、ジアゼパム(Diazepam)、ジドレックス(Didrex)、ジバルプロエクス(Divalproex)、ドグマチル(Dogmatyl)、ドロフィン(Dolophine)、ドロペリドール(Droperidol)、デソキシン(Desoxyn)、エドロナックス(Edronax)、エフェクチン(Effectin)、エフェキソール(Effexor (Efexor))、エグロニル(Eglonyl)、エイナロン S(Einalon S)、エラビル(Elavil)、エロントリル(Elontril)、エンデプ(Endep)、エパヌチン(Epanutin)、エピトール(Epitol)、エクエトロ(Equetro)、エスシタロプラム(Escitalopram)、エスカリス(Eskalith)、エスカジニル(Eskazinyl)、エスカジン(Eskazine)、エトラホン(Etrafon)、ユーキストロール(Eukystol)、ユーネルパム(Eunerpan)、ファベリン(Faverin)、ファザクロ(Fazaclo)、フェバリン(Fevarin)、フィンレプシン(Finlepsin)、フルデケート(Fludecate)、フルナンサート(Flunanthate)、フルオキセチン(Fluoxetine)、フルフェナジン(Fluphenazine)、フルラゼパム(Flurazepam)、フルスピリレン(Fluspirilene)、フルボキサミン(Fluvoxamine)、フォカリン(Focalin)、ガバペンチン、ゲオドン(Gabapentin、Geodon)、グラデム(Gladem)、グリアニモン、グアンファシン(Glianimon、Guanfacine)、ハルシオン(Halcion)、ハロモンス(Halomonth)、ハルドール(Haldol)、ハロペリドール(Haloperidol)、ハロステン(Halosten)、アイマップ(Imap)、イミプラミン(Imipramine)、イモバン(Imovane)、ジャニミン(Janimine)、ジャトロノイラール(Jatroneural)、カルマ(Kalma)、ケセラン(Keselan)、クロノピン(Klonopin)、ラモトリギン(Lamotrigine)、ラーガクチル(Largactil)、レボメプロマジン(Levomepromazine)、レボプロム(Levoprome)、レポネックス(Leponex)、レキサプロ(Lexapro)、リボトリプ リブリタブ(Libotryp Libritabs)、リブリウム(Librium)、リントン(Linton)、リスカンチン(Liskantin)、リタン(Lithane)、リチウム(Lithium)、リチジン(Lithizine)、リソビド(Lithobid)、リソネート(Lithonate)、リソタブ(Lithotabs)、ロラゼパム(Lorazepam)、ロキサパク(Loxapac)、ロキサピン(Loxapine)、ロキシタン(Loxitane)、ルジオミル(Ludiomil)、ルネスタ(Lunesta)、ルストラル(Lustral)、ルボックス(Luvox)、リリカ(Lyrica)、リオゲン(Lyogen)、マネガン(Manegan)、マネリクス(Manerix)、マプロチリン(Maprotiline)、メラリル(Mellaril)、メレレッテン(Melleretten)、メレリル(Melleril)、メルネウリン(Melneurin)、メルペロン(Melperone)、メレサ(Meresa)、メソリダジン(Mesoridazine)、メタデート(Metadate)、メタンフェタミン(Methamphetamine)、メトトリメプラジン(Methotrimeprazine)、メチリン(Methylin)、メチルフェニデート(Methylphenidate)、ミニトラン(Minitran)、ミラペックス(Mirapex)、ミラペキシン(Mirapexine)、モクロベミド(Moclobemide)、モダフィニル(Modafinil)、モダリナ(Modalina)、モデケート(Modecate)、モジテン(Moditen)、モリパキシン(Molipaxin)、モキサジル(Moxadil)、ムレラクス(Murelax)、ミドン(Myidone)、ミレプシナム(Mylepsinum)、及び、ミソリン(Mysoline)が挙げられる。
本開示の方法及び組成物に有用な抗うつ剤、CNS興奮剤、及び神経安定剤の例としては、ナルジル(Nardil)、ナロール(Narol)、ナバン(Navane)、ネファゾドン(Nefazodone)、ネオペリドール(Neoperidol)、ネウロンチン(Neurontin)、ニポレプト(Nipolept)、ノレボクス(Norebox)、ノルミソン(Normison)、ノルプラミン(Norpramine)、ノルトリプチリン(Nortriptyline)、ノボドルム(Novodorm)、ニトラゼパム(Nitrazepam)、オランザピン(Olanzapine)、オムカ(Omca)、オプリメア(Oprymea)、オラプ(Orap)、オキサゼパム(Oxazepam)、パメロール(Pamelor)、パルネート(Parnate)、パロキセチン(Paroxetine)、パキシル(Paxil)、ペルセス(Peluces)、ペモリン(Pemoline)、ペルゴリド(Pergolide)、ペルマックス(Permax)、ペルミチル(Permitil)、ペルフェナジン(Perphenazine)、ペルトフラン(Pertofrane)、フェネルジン(Phenelzine)、フェニトイン(Phenytoin)、ピモジド(Pimozide)、ピポルチル(Piportil)、ピポチアジン(Pipotiazine)、プラグマレル(Pragmarel)、プラミペキソール(Pramipexole)、プレガバリン(Pregabalin)、プリミドン(Primidone)、プロリフト(Prolift)、プロリキシン(Prolixin)、プロメタジン(Promethazine)、プロチペンジル(Prothipendyl)、プロトリプチリン(Protriptyline)、プロビジル(Provigil)、プロザック(Prozac)、プリソリン(Prysoline)、サイミオン(Psymion)、クエチアピン(Quetiapine)、ラロザム(Ralozam)、レボキセチン(Reboxetine)、レデプチン(Redeptin)、レシマチル(Resimatil)、レストリル(Restoril)、レスチル(Restyl)、ロトリミン(Rhotrimine)、リルゾール(riluzole)、リスペルダル(Risperdal)、リスペリドン(Risperidone)、リスポレプト(Rispolept)、リタリン(Ritalin)、リボトリル(Rivotril)、ルビフェン(Rubifen)、ロゼレム(Rozerem)、セジテン(Sediten)、セズキセン(Seduxen)、セレクテン(Selecten)、セラックス(Serax)、セレネース(Serenace)、セレパクス(Serepax)、セレナーゼ(Serenase)、セレンチル(Serentil)、セレスタ(Seresta)、セルライン(Serlain)、セルリフト(Serlift)、セロクエル(Seroquel)、セロキサット(Seroxat)、セルタン(Sertan)、セルトラリン(Sertraline)、セルゾン(Serzone)、セビノール(Sevinol)、シデリル(Sideril)、シフロール(Sifrol)、シガペリドール(Sigaperidol)、シネクアン(Sinequan)、シンクアロン(Sinqualone)、シンクアン(Sinquan)、シルタール(Sirtal)、ソラナクス(Solanax)、ソリアン(Solian)、ソルベックス(Solvex)、ソンガル(Songar)、スタゼピン(Stazepin)、ステラジン(Stelazine)、スチルノクス(Stilnox)、スチムロトン(Stimuloton)、ストラッテラ(Strattera)、スルピリド(Sulpiride)、スルピリド ラチオファーム(Sulpiride Ratiopharm)、スルピリド ノイラズファーム(Sulpiride Neurazpharm)、スルモンチル(Surmontil)、シンビアクス(Symbyax)、シンメトレル(Symmetrel)、タフィル(Tafil)、タボール(Tavor)、タキサゴン(Taxagon)、テグレトール(Tegretol)、テレスミン(Telesmin)、テマゼパム(Temazepam)、テメスタ(Temesta)、テムポシル(Temposil)、テルフルジン(Terfluzine)、チオリダジン(Thioridazine)、チオチキセン(Thiothixene)、トムブラン(Thombran)、トラジン(Thorazine)、チモニル(Timonil)、組織プラスミノーゲンアクチベーター(tissue plasminogen activator (tPA))、トフラニル(Tofranil)、トラドン(Tradon)、トラマドール(Tramadol)、トラマル(Tramal)、トランシン(Trancin)、トラナクス(Tranax)、トランキマジン(Trankimazin)、トランキナール(Tranquinal)、トラニルシプロミン(Tranylcypromine)、トラザロン(Trazalon)、トラゾドン(Trazodone)、トラゾニル(Trazonil)、トリアロジン(Trialodine)、トレビロル(Trevilor)、トリアゾラム(Triazolam)、トリフルオペラジン(Trifluoperazine)、トリヘキサン(Trihexane)、トリヘキシフェニジル(Trihexyphenidyl)、トリラホン(Trilafon)、トリミプラミン(Trimipramine)、トリプチル(Triptil)、トリッチコ(Trittico)、トロキサール(Troxal)、トリプタノール、トリプトメル(Tryptanol,Tryptomer)、ウルトラム(Ultram)、ベリウム(Valium)、バルプロエート(Valproate)、バルプロン酸(Valproic acid)、バルレレアーゼ(Valrelease)、バシプラックス(Vasiprax)、ベンラファキシン(Venlafaxine)、ベストラ(Vestra)、ビジセル(Vigicer)、ビバクチル(Vivactil)、ウエルブトリン(Wellbutrin)、キサナクス(Xanax)、キサノール(Xanor)、キシデプ(Xydep)、ザレプロン(Zaleplon)、ザムヘキサル(Zamhexal)、ゼルドクス(Zeldox)、ジモバン(Zimovane)、ジスピン(Zispin)、ジプラシドン(Ziprasidone)、ゾラレム(Zolarem)、ゾルダック(Zoldac)、ゾロフト(Zoloft)、ゾルピデム(Zolpidem)、ゾナロン(Zonalon)、ゾピクロン(Zopiclone)、ゾテピン(Zotepine)、ザイジス(Zydis)、及び、ザイプレキサ(Zyprexa)も挙げられる。
抗炎症剤
抗炎症作用を有する任意の剤を本発明に用いても良い。当該抗炎症剤は、ステロイド性の抗炎症剤、非ステロイド性の抗炎症剤、または、それらの組み合わせであっても良い。一部の実施形態において、抗炎症剤として、限定されないが、アルクロフェナク(alclofenac)、アルクロメタゾン ジプロピオネート(alclometasone dipropionate)、アルゲストン アセトニド(algestone acetonide)、アルファ アミラーゼ(alpha amylase)、アムシナファル(amcinafal)、アムシナフィド(amcinafide)、アムフェナク ナトリウム(amfenac sodium)、アミプリローズ塩酸塩(amiprilose hydrochloride)、アナキンラ(anakinra)、アニロラク(anirolac)、アニトラザフェン(anitrazafen)、アパゾン(apazone)、バルサラジド二ナトリウム(balsalazide disodium)、ベンダザク(bendazac)、ベノキサプロフェン(benoxaprofen)、ベンジダミン塩酸塩(benzydamine hydrochloride)、ブロメライン(bromelains)、ブロペラモール(broperamole)、ブデソニド(budesonide)、カルプロフェン(carprofen)、シクロプロフェン(cicloprofen)、シンタゾン(cintazone)、クリプロフェン(cliprofen)、プロピオン酸クロベタゾール(clobetasol propionate)、ブチル化クロベタゾン(clobetasone butyrate)、クロピラク(clopirac)、プロピオン酸クロチカゾン(cloticasone propionate)、酢酸コルメタゾン(cormethasone acetate)、コルトドキソン(cortodoxone)、デフラザコート(deflazacort)、デソニド(desonide)、デソキシメタゾン(desoximetasone)、ジプロピオン酸デキサメタゾン(dexamethasone dipropionate)、ジクロフェナクカリウム(diclofenac potassium)、ジクロフェナクナトリウム(diclofenac sodium)、二酢酸ジフロラゾン(diflorasone diacetate)、ジフルミドンナトリウム(diflumidone sodium)、ジフルニサル(diflunisal)、ジフルプレドネート(difluprednate)、ジフタロン(diftalone)、ジメチルスルホキシド(dimethyl sulfoxide)、ドロシノニド(drocinonide)、エンドリゾン(endrysone)、エンリモマブ(enlimomab)、エノリカムナトリウム(enolicam sodium)、エピリゾール(epirizole)、エトドラク(etodolac)、エトフェナメート(etofenamate)、フェルビナク(felbinac)、フェナモール(fenamole)、フェンブフェン(fenbufen)、フェンクロフェナク(fenclofenac)、フェンクロラク(fenclorac)、フェンドサル(fendosal)、フェンピパロン(fenpipalone)、フェンチアザク(fentiazac)、フラザロン(flazalone)、フルアザコート(fluazacort)、フルフェナム酸(flufenamic acid)、フルミゾール(flumizole)、酢酸フルニソリド(flunisolide acetate)、フルニキシン(flunixin)、フルニキシン メグルミン(flunixin meglumine)、フルオコルチンブチル(fluocortin butyl)、酢酸フルオロメトロン(fluorometholone acetate)、フルキアゾン(fluquazone)、フルルビプロフェン(flurbiprofen)、フルレトフェン(fluretofen)、プロピオン酸フルチカゾン(fluticasone propionate)、フラプロフェン(furaprofen)、フロブフェン(furobufen)、ハルシノニド(halcinonide)、プロピオン酸ハロベタゾール(halobetasol propionate)、酢酸ハロプレドン(halopredone acetate)、イブフェナク(ibufenac)、イブプロフェン(ibuprofen)、イブプロフェンアルミニウム(ibuprofen aluminum)、イブプロフェンピコノール(ibuprofen piconol)、イロニダプ(ilonidap)、インドメタシン(indomethacin)、インドメタシンナトリウム(indomethacin sodium)、インドプロフェン(indoprofen)、インドキソール(indoxole)、イントラゾール(intrazole)、酢酸イソフルプレドン(isoflupredone acetate)、イソキセパク(isoxepac)、イソキシカム(isoxicam)、ケトプロフェン(ketoprofen)、ロフェミゾール塩酸塩(lofemizole hydrochloride)、ロモキシカム(lomoxicam)、エタボン酸ロテプレドノール(loteprednol etabonate)、メクロフェナメートナトリウム(meclofenamate sodium)、メクロフェナム酸(meclofenamic acid)、メクロリゾン二酪酸(meclorisone dibutyrate)、メフェナム酸(mefenamic acid)、メサラミン(mesalamine)、メセクラゾン(meseclazone)、メチルプレドニゾロンスレプタネート(methylprednisolone suleptanate)、モルニフルメート(morniflumate)、ナブメトン(nabumetone)、ナプロキセン(naproxen)、ナプロキセンナトリウム(naproxen sodium)、ナプロキソール(naproxol)、ニマゾン(nimazone)、オルサラジンナトリウム(olsalazine sodium)、オルゴテイン(orgotein)、オルパノキシン(orpanoxin)、オキサプロジン(oxaprozin)、オキシフェンブタゾン(oxyphenbutazone)、パラニリン塩酸塩(paranyline hydrochloride)、ペントサンポリサルフェートナトリウム(pentosan polysulfate sodium)、フェンブタゾンナトリウムグリセレート(phenbutazone sodium glycerate)、ピルフェニドン(pirfenidone)、ピロキシカム(piroxicam)、ピロキシカム桂皮酸塩(piroxicam cinnamate)、ピロキシカムオラミン(piroxicam olamine)、ピルプロフェン(pirprofen)、プレドナゼート(prednazate)、プリフェロン(prifelone)、プロドール酸(prodolic acid)、プロキアゾン(proquazone)、プロキサゾール(proxazole)、クエン酸プロキサゾール(proxazole citrate)、リメキソロン(rimexolone)、ロマザリト(romazarit)、サルコレクス(salcolex)、サルナセジン(salnacedin)、サルサレート(salsalate)、サングイナリウム塩化物(sanguinarium chloride)、セクラゾン(seclazone)、セルメタシン(sermetacin)、スドキシカム(sudoxicam)、スリンダク(sulindac)、スプロフェン(suprofen)、タルメタシン(talmetacin)、タルニフルメート(talniflumate)、タロサレート(talosalate)、テブフェロン(tebufelone)、テニダプ(tenidap)、テニダプナトリウム(tenidap sodium)、テノキシカム(tenoxicam)、テシカム(tesicam)、テシミド(tesimide)、テトリダミン(tetrydamine)、チオピナク(tiopinac)、チキソコルトールピバレート(tixocortol pivalate)、トルメチン(tolmetin)、トルメチンナトリウム(tolmetin sodium)、トリクロニド(triclonide)、トリフルミデート(triflumidate)、ジドメタシン(zidometacin)、ゾメピラクナトリウム(zomepirac sodium)、アスピリン(アセチルサリチル酸)(aspirin (acetylsalicylic acid))、サリチル酸(salicylic acid)、コルチコステロイド(corticosteroids)、グルココルチコイド(glucocorticoids)、タクロリムス(tacrolimus)、ピメコルリムス(pimecorlimus)、それらのプロドラッグ、それらの共剤(co−drug)、及び、それらの組み合わせ、が挙げられる。
抗増殖剤
抗増殖作用を有する任意の剤を本発明に用いても良い。抗増殖剤は、たとえば、細胞毒素等の天然のタンパク質の剤、または合成分子であっても良い。一部の実施形態において、当該活性剤としては、抗増殖性物質(たとえば、アクチノマイシンDまたはその誘導体及びアナログ(アクチノマイシンDの類義語としては、ダクチノマイシン、アクチノマイシンIV、アクチノマイシンI1、アクチノマイシンX、及びアクチノマイシンCOが挙げられる)、すべてのタキソイド類(たとえば、タキソール、ドセタキセル、及びパクリタキセル、パクリタキセル誘導体等)、すべてのオリムス(olimus)薬剤(たとえば、マクロリド抗生物質、ラパマイシン、エベロリムス、ラパマイシンの構造誘導体及び機能性アナログ、エベロリムスの構造性誘導体及び機能性アナログ、FKBP−12介在性mTOR阻害剤、バイオリムス)、それらのプロドラッグ、それらの共薬剤、ならびに、それらの組み合わせ)が挙げられる。代表的なラパマイシン誘導体としては、40−O−(3−ヒドロキシ)プロピル−ラパマイシン、40−O−[2−(2−ヒドロキシ)エトキシ]エチル−ラパマイシン、または、40−O−テトラゾール−ラパマイシン、40−エピ−(N−1−テトラゾリル)−ラパマイシン(ABT−578(Abbot Laboratories, Abbot Park, Ill.により製造)、それらのプロドラッグ、それらの共薬剤、及び、それらの組み合わせが挙げられる。
本発明により、さらなる実施形態において、神経精神疾患は、脳血管疾患、脳卒中、脳虚血、脳出血、頭部外傷、脳外傷、脳腫瘍、多発性硬化症及び脱髄疾患、認知症、血管性認知症、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、運動失調、運動ニューロン疾患、筋委縮側索硬化症、薬物中毒、アルコール依存症、慢性脳感染、脳膿瘍、白質疾患、ビンスワンゲル病、モヤモヤ病、周生期低酸素症、脳仮死、頭蓋内分娩時損傷、脳の先天性奇形、気分障害、及びうつ病からなる群から選択されることが予期される。
本開示によると、エンドセリンB受容体アゴニストは、0.0001〜0.5mg/kgの範囲の用量で投与されても良い。さらなる実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、約0.0001〜約0.5mg/kg、または、約0.0001〜約0.4mg/kg、または、約0.0001〜約0.3mg/kg、または、約0.0001〜約0.2mg/kg、または、約0.0001〜約0.1mg/kg、または、約0.001〜約0.5mg/kg、または、約0.001〜約0.4mg/kg、または、約0.001〜約0.3mg/kg、または、約0.001〜約0.2mg/kg、または、約0.001〜約0.1mg/kg、または、約0.01〜約0.5mg/kg、または、約0.01〜約0.4mg/kg、または、約0.01〜約0.3mg/kg、または、約0.01〜約0.2mg/kg、または、約0.01〜約0.1mg/kg、または、約0.0005〜約0.5mg/kg、または、約0.0005〜約0.4mg/kg、または、約0.0005〜約0.3mg/kg、または、約0.0005〜約0.2mg/kg、または、約0.0005〜約0.1mg/kgの範囲の用量で投与される。さらなる実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、少なくとも約0.0001mg/kg、または少なくとも約0.0002mg/kg、または少なくとも約0.0005mg/kg、または少なくとも約0.001mg/kg、または少なくとも約0.002mg/kg、または少なくとも約0.005mg/kg、または少なくとも約0.007mg/kg、または少なくとも約0.01mg/kg、または少なくとも約0.02mg/kg、または少なくとも約0.03mg/kg、または少なくとも約0.04mg/kg、または少なくとも約0.05mg/kg、または少なくとも約0.06mg/kg、または少なくとも約0.07mg/kg、または少なくとも約0.08mg/kg、または少なくとも約0.09mg/kg、または少なくとも約0.1mg/kg、または少なくとも約0.2mg/kg、または少なくとも約0.3mg/kg、または少なくとも約0.4mg/kgの用量で投与される。さらなる実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、約0.0001mg/kg未満、または、約0.0002mg/kg未満、または、約0.0005mg/kg未満、または、約0.001mg/kg未満、または、約0.002mg/kg未満、または、約0.005mg/kg未満、または、約0.007mg/kg未満、または、約0.01mg/kg未満、または、約0.02mg/kg未満、または、約0.03mg/kg未満、または、約0.04mg/kg未満、または、約0.05mg/kg未満、または、約0.06mg/kg未満、または、約0.07mg/kg未満、または、約0.08mg/kg未満、または、約0.09mg/kg未満、または、約0.1mg/kg未満、または、約0.2mg/kg未満、または、約0.3mg/kg未満、または、約0.4mg/kg未満、または、約0.5mg/kg未満の用量で投与される。
エンドセリンB受容体アゴニストは、様々な実施形態において、1〜6時間の間隔で、繰り返し患者に投与される。一部の実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、1〜5時間毎、または、1〜4時間毎、または、1〜2時間毎、または1時間毎、または2時間毎、または3時間毎、または4時間毎、または5時間毎、または6時間毎に、患者に投与される。さらなる実施形態において、エンドセリンB受容体アゴニストは、2〜5日毎、または3〜5日毎、または2日毎、または3日毎、または4日毎、または5日毎に患者に投与される。
出生後ラット脳におけるエンドセリンB受容体の存在
出生後28日で、子ラットの脳におけるET受容体の発現が低下する(免疫ブロッティング法を用いて測定)ことが報告されている(Briyal et al., 2012b)。成長中の脳における、これら受容体の局在、及び、血管成長因子及び神経成長因子との関連の可能性を測定するために、ET受容体、VEGF及びNGFに対する抗体で、出生後1、7、14及び28日目で、子ラットの脳を免疫蛍光標識した。血管内でのET受容体染色の強度は、出生後1日齢及び7日齢と比較し、14日齢で有意に高かった(図2)。対照的に、成長中のラットの脳の皮質及び脳室下帯のET染色の強度は、出生後1日齢及び7日齢と比較して、14日齢で有意に低下していた(P<0.0001;図3)。ETの強度は、出生後14日齢及び28日齢では類似であることが判明した。これらの結果から、成長中のラット脳の神経組織内ではET受容体の発現が確かに減少しているが、神経血管系では減少していないことが示唆される。
出生後ラット脳における血管内皮増殖因子の存在
免疫蛍光標識を介して、出生後1、7、14及び28日齢で、出生後ラット脳の血管系におけるVEGFを評価した。図2に示されているように、神経血管系のVEGF染色の強度は、出生後1〜14日齢で着実に増加していた。同様に、20μmの厚さの脳切片当たりの、VEGF陽性血管の数は、出生後1日齢の2.22±0.36から、14日齢の5.69±0.74に有意に増加していた(P<0.0001)(図2)。成長中のラット脳の脳血管系内のVEGF及びETの両方の強度及び発現が、齢と共に増加した一方で、その2つの間に有意な相関はなかった(r=0.8279;P=0.0901)。
出生後ラット脳における神経成長因子の存在
1、7、14及び28日目の出生後ラット脳におけるNGFの発現及び分布を測定するために、免疫蛍光標識法を用いた。成長中のラット脳の皮質におけるNGFの染色強度は、出生後1日齢〜7日齢で有意に低下し(P<0.001)、及び、7日齢〜14日齢で再度有意に低下した(P<0.01)。出生後14日齢〜28日齢ではNGF強度に有意差は無かった(図3)。出生後ラット脳の脳室下帯内のNGF強度は、出生後7日齢〜14日齢で低下し(P<0.01)たが、14日齢と28日齢の間では、さらなる低下は無かった(図3)。興味深いことに、皮質またはSVZのいずれかにおいて、NGF陽性染色の細胞の平均数は、実験の経過中、有意に変化しなかった。しかしながら、成長中のラット脳の皮質におけるET受容体及びNGFにおける低下と、年齢の間には有意な相関があった(r=0.9742;P=0.0130)。これらの結果から、ラットの脳が成熟するにつれ、NGFの全体的な発現が低下することが示唆される。この低下は、神経組織内のET受容体の低下と相関している可能性がある。
出生後ラット脳におけるエンドセリンB受容体に対するIRL‐1620の効果
出生後21日目でET受容体アゴニストであるIRL−1620を投与することにより、対照群と比較し、28日齢のラット脳において、ET受容体の有意な増加がもたらされた。全体として、ET受容体のタンパク質発現(免疫ブロッティング法を用いて測定した)は、IRL−1620を投与された動物において増加していた(図6)。脳切片の免疫蛍光標識では、対照群と比較し、IRL−1620を処置した動物の脳血管系(図2)及び皮質(図3)の両方において、ET受容体染色の強度が有意に高かった(P<0.05)。これら結果から、出生後の成長の間にET受容体の選択的刺激を行うことにより、これら受容体の上方制御がもたらされることが推測される。
出生後ラット脳における血管内皮増殖因子に対するIRL−1620の効果
図2に示されているように、ラットの成長中、脳血管系においてVEGFが増加している。アゴニストIRL−1620を用いてET受容体を選択刺激することにより、同齢の対照動物と比較し、出生後ラット脳内のVEGF陽性血管の数及びVEGF染色の強度の両方がさらに増加する(P<0.05;図4)。これらの結果は免疫ブロティング法を用いて確認され、IRL−1620で処置されたラットの出生後の脳内で、VEGF発現全体が有意に増強されることが示された(P<0.05;図6)。これらの結果から、成長中のET受容体の選択刺激により、脳血管系の血管新生が増強されることが推測される。
出生後ラット脳における神経成長因子に対するIRL−1620の効果
出生後14日までに、ラット脳において、免疫蛍光標識されたNGFが有意に減少する。出生後21日目でET受容体アゴニストであるIRL−1620を投与しても、対照群と比較し、ラットの皮質または脳室下帯内のNGF陽性細胞数及びNGF染色強度のいずれも変化しなかった(図5)。同様に、出生後ラット脳内のNGFの全体的な発現(免疫ブロッティング法を用いて測定)は、対照群と処置群の両方で同等であった(図6)。選択的ET受容体刺激は、出生後の成長の間、ラット脳内のNGFレベルに有意な影響を与えないと考えられる。
実験手順
動物
指定齢の妊娠したメスのSprague−Dawleyラット(Harlan,Indianapolis,IN)は、気温(23±1度)、湿度(50±10%)及び12時間の明暗サイクル(6:00 am‐6:00 pm)に制御された部屋で、1匹ずつ飼育された。餌と水は、不断給餌とした。実験のための全ての動物のケアと使用は、Midwestern Universityのthe Institutional Animal Care and Use Committee(IACUC)により承認された。ホルモン変化による変動を避けるために、オスの子ラットのみを分け、本実験に用いた。子ラットは、出生後1、7、14及び28日目に、断頭術により安楽死させた。脳を無菌状態で回収し、ET受容体、VEGF及びNGFの免疫蛍光標識または免疫ブロット解析のいずれかのために処理した。
実験デザイン及び剤の投与
妊娠21日目の後、10匹の妊娠したメスのラットから、70匹のオスの子ラットと65匹のメスの子ラットが生まれた。30匹のオスの子ラットを、実験Iのためにランダムに選択し、以下のように4群に分けた:1群=オスの子ラット、出生後1日目に安楽死(N=10);2群=オスの子ラット、出生後7日目に安楽死(N=10);3群=オスの子ラット、出生後14日目に安楽死(N=5);4群=オスの子ラット、出生後28日目に安楽死(N=5)。さらに20匹のオスの子ラットを、実験IIのためにランダムに連宅し、2群に分けた:対照(N=10)とIRL−1620処置群(N=10)。実験IIの子ラットは、等張生理食塩水(1ml/kg)またはET受容体アゴニストIRL−1620(5μg/kg、American Peptide Co, Inc., Sunnyvale, CA)のいずれかを、出生後21日目に投与された。投与は、2時間の間隔で、静脈内注射で行われた。出生後1、7、14及び28日目で、全ての子ラットの重量を計測し、発育及び行動の特徴を評価した。発育及び行動の特徴としては、活発な振る舞いと不活発な振る舞い、健康な毛皮と抜け落ちた毛皮、舐める行動、グルーミング、攻撃的行動、排便、排尿及び激しい震えが挙げられる。
免疫蛍光標識
免疫蛍光標識された抗体を用いて、成長中のラット脳におけるET受容体、VEGF及びNGFの発現を測定した。出生後1、7、14及び28日目でオスの子ラットを断頭術により安楽死させ、脳を採取した。脳を等張生理食塩水で洗浄し、4%パラホルムアルデヒド(PFA)/NaPO緩衝溶液に移し、2時間、組織を固定し、次いで、20%スクロース/4%PFA溶液に4℃で48時間、浮遊させた。次いで、クリオスタット(Microtome cryostat HM 505 E; Walldorf, Germany)を用いて、‐30℃で、脳を20μmの厚さの冠状断面に切り出した。切片を、Looら(非特許文献71)(若干の修正は加えた)に記述されているように、免疫蛍光染色のために処理した。ET受容体に対する1次抗体は、ラットET受容体(1:200;ab50658;Abcam, Cambridge, MA)のカルボキシ末端ペプチドに対しヒツジで誘導された抗ET受容体抗体であった。血管新生及び神経発生のマーカーの測定は、VEGF(抗VEGF; 1:500; ab46154; Abcam)及び神経成長因子(抗NGF;ab6199; Abcam)に対する抗体を用いて行われた。切片はPBS中で洗浄され、次いで、0.3%TritonX−100を含有するPBS中で、1時間、10%v/v血清を用いてブロッキングされた。切片を、一晩、4℃で1次抗体と共にインキュベートし、再度PBSで洗浄し、適切な二次抗体と共に2時間、室温でインキュベートした。共局在性のための二重染色を連続して行った。切片をPBSでリンスし、Vectashield(Vector Laboratories, Inc., Burlingame, CA)を用いてガラススライド上にマウントした。蛍光は倒立蛍光顕微鏡(Nikon Eclipse TiE, Melville, NY)を用いて検出された。全ての解析画像は、NIS Elements BRイメージングソフトウェア(Nikon Instruments, Inc., Melville, NY)を用いて、マルチチャンネルND取得と共に、同じ露出(VEGF及びNGFに対しては300ミリ秒;ETに対しては800ミリ秒)及び対物(Plan Fluor 10x Ph1DL)のセッティングで撮影された。
免疫蛍光解析
NGFに対する解析は、ラット脳の皮質及びSVZにおいて特に行われた。各画像上の100×100μmのグリッドをオーバーレイし、各領域の脳切片当たり、6つのランダムに選択された、一致しない100μmセクションで、NGFに対して陽性染色された細胞の数を測定した。当該100μm領域の内側に少なくとも50%収まっている全ての細胞を計数した。血管新生に対しては、VEGF陽性血管の総数を、脳切片毎に計測した。各マーカーに対する蛍光強度は、NIS Elements BRイメージングソフトウェア(Nikon Instruments, Inc., Melville, NY)と共に、非改変の画像を用いて測定した。
免疫ブロッティング
実験II動物の出生後ラットの脳における、VEGF、NGF及びET受容体のタンパク質レベルを、免疫ブロッティング法を用いて算出した。動物に断頭術を施し、出生後28日目(生理食塩水またはET受容体アゴニストのIRL−1620のいずれかの投与後7日目である)で脳を採取した。10%(w/v)RIPA溶解緩衝液中で、組織をホモジナイズし、Lowry法に従い、ウシ血清アルブミンを標準として用いて、タンパク質濃度を測定した(非特許文献73)。Laemmliサンプル緩衝液中で、タンパク質(60μg)を変性させ、10%SDS−PAGE中に溶解し、次いで、マイクロセルロース膜上に移した。ブロッキング後、ウサギポリクローナル抗VEGF(1:1000;Abcam, Cambridge, MA)、抗NGF(1:500;Abcam, Cambridge, MA)、または抗ET抗体(1:1000; Sigma−Aldrich)と共に、4℃で一晩インキュベートし、次いで、HRP連結二次抗体(1:2000;Cell Signaling Technology, Inc., MA)と共に、室温で1.5時間、インキュベートした。β‐チューブリン(1:2000;Cell Signaling Technology, Inc. MA)またはβアクチン(1:10000;Sigma−Aldrich)は、ローディング対照として用いた。標識されたタンパク質は、Kodak Gel Logic 1500イメージングシステム(Carestream Health Inc., New Haven, CT)を用いた、SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate(Thermo Scientific)で、可視化させた。タンパク質発現は、Image J(NIH)ソフトウェアを用いて解析した。
統計解析
検出力分析は、GraphPad Instat−2.00を用いて行われた。検出力は、80%に設定され(ベータ=0.8)、及び、用いられた有意レベル(アルファ)は0.05であった。検出力分析から、群当たり5のサンプルサイズで、所望の検出力を得るには十分であったことが示唆された。データは、平均±SEMとして表されている。一元配置分散分析(ANOVA)の後、Tukeyの事後比較検証を群間比較に用いた。対応の無いt検定を、出生後28日の対照群とIRL−1620群の比較に用いた。0.05未満のP値は、有意であるとみなされた。統計解析は、GraphPad Prism 6.02(GraphPad, San Diego, CA)を用いて処理された。
本実験の目的は、出生後のラット脳におけるET受容体、VEGF及びNGFの存在の測定、ならびに、出生後の成長の間にET受容体を選択刺激することにより、受容体または成長因子のいずれかの発現に変化が生じるか否かを調べることであった。従前の研究(非特許文献15)を確認すると、ET受容体は、出生後の齢と共に神経組織において低下すると考えられることが判明した。興味深いことに、ET受容体とVEGFの両方の強度が、出生後1日目〜14日目まで、脳血管系内で増加していた。他方で、NGFは、出生後1〜14日目まで、ラット脳の皮質及びSVZにおいては、ET受容体と同時に低下していた。出生後21日目に静脈内注射でIRL−1620を投与することにより、ET受容体が選択的に刺激され、ET受容体とVEGFの有意な増加がもたらされるが、NGFは増加しなかった。これらの結果から、ET受容体の存在は、成長中の脳内で、血管増殖因子及び神経成長因子の両方と関連している可能性がある一方で、出生後の成長の間にET受容体を刺激することにより、神経発生よりも血管新生のほうにより影響を与えることが推測される。
存在論的研究にラットモデルが普遍的に用いられている一方で、妊娠期間及び発生(特に、脳に関して)は、げっ歯類とヒトの間で異なることを認識することが重要である。ラットの16.7日は、ヒトの1年に相当すると報告されている(非特許文献95)。この事実を本発明実験のタイムラインに当てはめると、以下のような事実となる:出生後1日=ヒトの21日;出生後7日=ヒトの5か月;出生後14日=ヒトの10か月;及び、出生後28日=ヒトの20か月。ヒトは、妊娠の第二期の最後で急速に脳が成長し、誕生時にピークを迎え、その後、数年の間に低下することから、これは意義深い。しかしながら、ラットの妊娠期間は21日のみであり、脳の最も急速な成長と発生は出生後の最初の10日以内に起こる(非特許文献38)。この期間はおよそ、ヒトの脳の発生の第三期に相当する。
本実験により評価された期間(ラット出生後1〜28日)は、相当するヒト脳の発生の最初の2年と一致する。予測されたように、ET受容体と連動した最も高レベルの神経成長因子は、誕生後1日目で皮質及びSVZで記録された。これらのレベルは、1〜14日にかけて脳の成熟度が増加するにつれ、有意に低下した。14〜28日の間は、有意な変化は記録されなかった。出生後21日までのラット脳全体でのET受容体タンパク質発現の低下が報告されている(非特許文献15)。本発明のデータは、ET欠損子ラットにおける、低レベルの神経前駆体とCNS攪乱の増加に関する早期の報告を明らかにする(非特許文献31、非特許文献98、非特許文献116)。成長中の脳の脳皮質における、NGFとET受容体の染色強度における低下の間に有意な相関があったが、ET受容体を刺激するためにIRL−1620を出生後21日目に投与した場合、この相関は消失し、脳皮質におけるET受容体染色の増加は、NGF染色の増加と一致しなかった。脳が成熟するにつれ、ET受容体とNGF染色を低下させる制御メカニズムが存在し、及び、この制御メカニズムによって、ほぼ成熟している脳の、IRL−1620によるET受容体とNGF染色の薬理学的誘導性の増加が生じない可能性がある。
それゆえ、ET受容体刺激は、後期CNS発生の間の神経発生を増加させるとは思われないが、このプロセスは大人の神経血管系の修復プロセスを増強することが示されており(非特許文献67)、このことから、脳虚血後に制御メカニズムが消失することが示唆される。しかしながら、ET受容体の選択刺激により、脳全体内のETの発現全体が増加し(免疫ブロッティング法により測定)、同様に、成長中のラット脳の脳血管系のET受容体染色の強度画像化することから、当該刺激は、出生後後期の間の血管新生を増強することが示唆される。
全体として、本研究期間の間、脳血管系内のVEGFとETの両方の強度が増加した。VEGFは、CNSの血管新生、発生及び修復に必須な、強力な血管新生因子である。従前の研究により、VEGFは、発生の初期において主に皮質ニューロンに制限されているが、その後、血管床が安定化し始めるにつれ、血管周囲のグリア細胞の成熟にスイッチする(非特許文献91)。神経組織内のVEGF発現を特異的に測定していないが、結果から、脳が発達するにつれ、血管周囲のVEGFが増加することが示されている。CNS発生の初期段階において、NGFのレベルが高い場合、VEGFは神経発生、神経移動、及び神経保護のプロモーターとして機能する可能性がある(非特許文献100)。同様の効果が、虚血損傷後の成人の脳において見られ、VEGFレベルの増加により、脳血管系の修復が促進される(非特許文献40、非特許文献89)。実際のところ、従前の研究により、永続的な脳虚血後にET受容体を選択的に刺激することにより、VEGFとETの両方の発現の増加がもたらされ、同時に、神経が保護され、脳血管系が修復したことが示されている(非特許文献67)。本実験において、出生後21日でのET受容体の選択刺激により、脳血管系及び脳全体において、VEGFとETの発現の両方の増加がもたらされた。これらの結果から、ET受容体とVEGFの間の関係性が確認され、及び、脳の発生における、それらの重要性が強く認識された。
新生児期の低酸素性虚血による脳のダメージは、脳機能障害の主要な原因の1つである(非特許文献69)。特に、未熟児はしばしば低酸素性虚血の症状が現れ、これにより、皮質の成長と発達の低下がもたらされうる。これら障害は、幼児期及び青年期を通じて継続し、神経の微小回路内の機能不全を生じさせ、てんかん、神経発達障害、及び精神病をもたらす(非特許文献75)。脳内の低酸素性虚血の症状発現により、低酸素誘導性転写因子−1が増加することが知られており、これにより、次いで、VEGFが上方制御される(非特許文献113)。選択的ET受容体刺激により、正常な新生児ラットと、脳虚血を受けた成ラットの両方の脳において、ET受容体とVEGFの両方が上方制御されることが示されている。選択的ET受容体アゴニストで早期治療を行うことにより、VEGF及び神経保護が増強され、それによって、低酸素性損傷を受けた乳児の脳の神経損傷の回復が可能となる。
本実験により、ET受容体の選択的刺激により、成長中のラットの脳内のVEGFが増強されることが示された。NGFは、同様な著しい上方制御は本実験において見られなかったが、ET受容体とNGFの存在に相関が、出生後の子ラットの皮質及びSVZ内で観察された。ET受容体とNGFの両方が、発生初期のCNSに重要であると考えられる。実験において、虚血後の成獣の脳における脳血管系修復は、選択的ET受容体刺激によって増強することが出来ることが示されたことから、類似の処置によって、虚血を受けた成長中の脳内の修復メカニズムを著しく改善することができるかどうか、非常に興味深い。
アルツハイマー病の動物モデルにおける実験
オスのSprague−Dawleyラット(Harlan, Indianapolis,IN)(体重は280−310g)は、使用する前に少なくとも4日間、順応させた。動物は、温度(23±1度)、湿度(50±10%)、及び光源(6:00 A.M.〜6:00 P.M.)に制御された部屋で飼育された。食物と水は継続的に与えた。動物のケアと使用に関する実験手順は、Midwestern Universityのthe Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC)により承認された。すべての麻酔及び外科手技は、Midwestern UniversityのIACUCにより確立されたガイドラインに準拠した。
剤、及び実験デザイン
アミロイドβ(Tocris Bioscience, Ellisville, MO, USA)、IRL−1620[N−スクシニル−[Glu9、Ala11、15]エンドセリン1](American Peptide Co, Inc., Sunnyvale, CA, USA)及び、BQ788(American Peptide Co, Inc., Sunnyvale, CA, USA)は、滅菌生理食塩水に溶解させ、全ての溶液は、注射の前に新たに調製された。ケタミン(Butler Animal Health Supply, Dublin, OH, USA)は、腹腔内(i.p.)に100mg/kgの投与量で投与され、及び、キシラジン(Lloyd Laboratories, Shenandoah, IA, USA)は、10mg/kgの投与量で、i.p.投与された。ラットはケタミン(100mg/kg)及びキシラジン(10mg/kg)を用いて麻酔され、定位固定装置(David Kopf Instruments, Tujunga, California, USA)に、ラットを置き、カニューレを固定することにより(前項に対して1.00mm側方、1.5mm尾側、及び、骨から4.00mmの深さに調節)、側脳室にカニューレを挿管した。カニューレ(プラスチック製、Roanoke, VA, USA)は、頭がい骨内に置かれた3つのねじに歯科用アクリルを用いて固定された。動物は、少なくとも7日間、手術から回復させた。7日後、ラットは、移植カニューレを用いて側脳室内に、ビヒクル、Aβ(1〜40)、ET受容体アゴニスト、及び/または、アンタゴニストが処置された。ビヒクル、Aβ、またはET受容体アゴニスト及びアンタゴニストは、5分間にわたり、5μlの体積で注入された。Aβ(1〜40)は、Aβ(1〜42)と比較し可溶性が高く、記憶障害に加え、脳の血管と全身の血管の両方の内皮の機能障害を誘導することから用いられた(非特許文献85、非特許文献85、非特許文献107、非特許文献119)。剤は、10μlのHamiltonシリンジを用いて送達され、剤の処置は、別々の10μlシリンジを用いて個々に行われた。IRL−1620は、Aβ注入の1時間後に投与され、一方で、BQ788は、IRL−1620注入の15分前に投与された。実験の最後に、カニューレ挿管を、メチレンブルー色素(5μl)の注入により確認し、染色部位と範囲を観察した。全ての実験は、15日目に行われた(非特許文献16)。水迷路検査は15〜19日目に行われ、その後、動物は安楽死させた。酸化ストレス測定に用いられた動物は、いずれの行動検査も行わずに15日目に安楽死させた。2型糖尿病は、新たに調製されたストレプトゾトシンを45mg/kg、i.p.の投与量で投与することにより、糖尿病群に属するラットに誘導された。ストレプトゾロ新は、pH4.3の0.01M クエン酸ナトリウム緩衝液中に溶解させた。3日目に、血中グルコースを、ラットの尾から得て、SureStep Complete Blood Glucoseモニターキットを用いて高血糖症を検査した。11.1mMを超える血中グルコースレベルを有するラットは、糖尿病とみなした。糖尿病及び非糖尿病動物をランダムに5群に分けた(一群当たり6匹のラット)(i)対照、(ii)Aβ+ビヒクル、(iii)Aβ+IRL−1620、(iv)Aβ+BQ788、(v)Aβ+BQ788+IRL−1620が、1、7及び14日目に脳室内投与(i.c.v.)された(20μgが、3分割された。すなわち、6.67μgが3回投与され、トータルで20μgの投与量)。特異的ET受容体アゴニストのIRL−1620(3μg)、及び、特異的ET受容体アンタゴニストであるBQ788(10μg)が、Aβ注射の1日目から始まり、14日間、毎日i.c.v.投与された。IRL−1620とBQ788の投与量は、我々の研究室で過去に行われた実験を基に選択された(非特許文献64)。
酸化ストレスマーカーの推定
ラット脳内のマロンジアルデヒド(MDA)、還元グルタチオン(GSH)、及び、スーパーオキシドジムスターゼ(SOD)が、15日目に評価された。ラットを断頭術で処置し、すばやく脳を取り出し、冷却した生理食塩水で洗浄し、−80℃で保存した。生化学的分析は48時間以内に行われた。
脂質過酸化反応の測定
脂質過酸化反応のマーカーであるMDAを、分光光度法で測定した(非特許文献92)。簡潔に述べると、各動物の全脳を別々に採取し、10倍(w/v)の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中でホモジナイズした。酢酸1.5ml(20%)、pH3.5、1.5mlチオバルビツール酸(0.8%)及び0.2mlドデシル硫酸ナトリウム(8.1%)を、0.1mlの処理した組織サンプルに加えた。次いで、混合物を60分間、100℃で加熱した。混合物を冷却し、5mlのブタノール:ピリジン(15:1 %v/v)及び1mlの滅菌水を加えた。4,000rpmで10分間遠心した後、有機層を引き出し、分光光度計を用いて532nmで吸光度を測定した。
グルタチオンの測定
グルタチオンは、分光時計で測定した(非特許文献33)。簡潔に述べると、全脳を、10倍(w/v)の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中でホモジナイズした。このホモジネートを、次いで、5%トリクロロ酢酸を用いて遠心し、タンパク質を分離させた。0.1mlの上清に、2mlのリン酸緩衝液(pH 8.4)、0.5mlの5´5ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)(DTNB)及び0.4mlの二重滅菌水を加えた。混合物をボルテックスし、吸光度を15分以内に412nmで読み取った。
スーパーオキシドジムスターゼの測定
SODは、Kakkarら(非特許文献55)により記述されたように評価した。簡潔に述べると、全脳を、10倍(w/v)の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中でホモジナイズした。ピロリン酸ナトリウム緩衝液試薬1.2ml(0.052M)pH8.3、0.1mlフェナジンメトサルフェート(186μM)、0.3mlニトロブルーテトラゾリウム(300μM)及び0.2ml NADH(780μM)を、0.1mlの処理した組織サンプルに加えた。次いで、混合物を90分間、30℃でインキュベートした。次いで、4mlのn−ブタノール及び1mlの酢酸を加えた。混合物をしっかりと振とうさせた。4,000rpmで10分間遠心した後、有機層を引き出し、分光光度計を用いて吸光度を560nmで測定した。タンパク質は、ローリー法(非特許文献73)を用いて推定した。
認知機能障害に対するMorrisの水迷路(MWM)検査
動物の空間学習及び記憶を、MWM(非特許文献81)で検査した。循環水タンク(直径132cm、高さ60cm)は白で塗られ、水(25±2℃)で40cmの深さまで満たされ、無脂肪ミルクを加えることにより水を不透明にした。プールを4つの等しい四分円に分け、東西南北と標識した。円状の白いエスケーププラットフォーム(直径10cm)を、水面のおよそ2cm下、四分円II(標的四分円)と指定された位置で、タンクのヘリから10cm離れた場所に沈めた。ビデオカメラをプールの中心の天井部分に設置した。逃避潜時及び泳経路長は、Videomexトラッキングシステムを用いてモニターし、データは、Videomex Water Maze Software(Columbus Instruments, Ohio, USA)を用いて集められた。
すべての取得段階実験の間、同じ四分位にプラットフォームが置かれ、および、探索トライアルで取り除かれた。取得トライアル(4日間、1日あたり4回のトライアル)は、タンクの壁に面するようにラットをプールに置き、別々のランダムに選択されたスタート位置から開始させ、見えないプラットフォームを発見するために必要な時間を記録した。トライアルは、ラットがプラットフォームを発見するまで、または、60秒が経過するまで続けられ、トライアルの間には、およそ30秒のインターバルを置いた。もしラットが60秒以内にプラットフォームを発見しなかった場合、プラットフォームまで誘導し、60秒間そこに置いた。プラットフォームまで到達する時間(秒での潜時)及び泳いだ経路長(センチメーター)を計測した。各日、4回目のトライアルが完了した後、ラットを乾かし、ホームケージに戻した。最後の取得トライアルを行った24時間後、プラットフォームをプールから取り除き、60秒継続する探索トライアルを行った;標的四分円で過ごした時間を記録した。標的四分位で過ごした時間は、学習後に発生した記憶の固定を示した。
統計解析
結果は、平均±SEMとして表された。Morrisの水迷路の取得トライアルにおいて、以下のパラメーターが記録された:逃避潜時(放出点からプラットフォームに到達するまでに必要とした時間、秒)及び経路長(放出点からプラットフォームに到達するまでにラットが動いた距離、センチメーター)。被験者間因子の群、及び、被験者因子内としての反復測定(たとえば、トライアル及び日)と共に、分散分析(ANOVA)を、これらデータに行った。Post hoc解析(Tukeyの検定)を用いて、群間の有意差を決定した。探索トライアルデータに関しては、四分円IIで過ごした時間を記録し、一元配置ANOVA及び、Bonferroni検定によるpost hoc解析により解析した。酸化ストレス計測は、一元配置ANOVAにより解析され、次いで、Bonferroni検定を用いたpost hoc解析が行われた。全ての解析は、GraphPad Prism Statistical Software(5.00バージョン)(GraphPad, San Diego, CA, USA)を用いて行われた。P<0.05は有意レベルを表す。
ラットに対する2型糖尿病の影響
糖尿病ラットは、非糖尿病ラットと比較し、不活発で動きが低下している。しかしながら、Morrisの水迷路検査において、糖尿病ラット及び非糖尿病ラットの行動は類似していた(図8〜11)。図7において、糖尿病ラットと非糖尿病ラットの間に、酸化ストレスパラメータの差は無かったことが示されている。
Aβ処置した非糖尿病ラットと糖尿病ラットにおける、酸化ストレスパラメータに対するET受容体アゴニスト及びアンタゴニストの作用
Aβ誘導性の酸化ストレスパラメータ変化における、ET受容体の関与を測定するために、対照処置ラット及びAβ処置ラットの脳におけるマロンジアルデヒド、還元グルタチオン、及びスーパーオキシドジムスターゼのレベルをビヒクル、IRL−1620またはBQ788+IRL−1620を投与した後に測定した(図1)。
脳マロンジアルデヒドレベルに対する効果
マロンジアルデヒド(MDA)の脳レベルを測定し、Aβ処置後の脂質過酸化に対するET受容体刺激の効果を決定した(図7)。予測したとおり、MDAのレベルは、対照群と比較し、非糖尿病群及び糖尿病群の両方に対し、Aβ処置ラットにおいて有意に高かった(p<0.0001)。非糖尿病Aβ処置動物のMDAレベルは、516.13±14.02nmol/g湿組織であり、対照動物(112.1±1.84nmol/g湿組織)と比較し高かった。糖尿病ラットにおいては、MDAレベルは、Aβ処置で、531.58±9.02nmol/g湿組織であった一方、対照動物においては、114.32±2.05nmol/g湿組織であった。MDAレベルは、非糖尿病動物(278.47±8.55nmol/g湿組織)及び糖尿病動物(315.09±5.25nmol/g湿組織)の両方に対し、ビヒクルを処置されたAβラットと比較して、IRL−1620処置されたラットにおいて有意に低下していた(P<0.001)。IRL−1620の前にBQ788を投与することにより、IRL−1620誘導性のMDAレベルの変化が阻害され、当該レベルは、ビヒクル処理ラットにおいて確認されたレベルと類似していた。
脳還元グルタチオンレベルに対する効果
Aβ処置された非糖尿病動物と糖尿病動物における、還元グルタチオン(GSH)のレベルは、対照処置動物よりも有意に低かった(P<0.0001)。Aβを処置された非糖尿病群及び糖尿病群の平均GSHレベルは、それぞれ、102.5±5.96及び81.2±4.33μg/g湿組織であった一方で、対照ラットにおいては、239.1±8.0μg/g湿組織であった。IRL−1620で処置することにより、Aβ処置された非糖尿病ラット及び糖尿病ラットの脳におけるGSHのレベルは有意に上昇した(P<0.001)(それぞれ、192.74±6.26及び166.42±6.63μg/g湿組織)(図7B)。前もってBQ788で処置することにより、GSHレベルに対するIRL−1620処置の正の効果が阻害された(81.2±5.49μg/g湿組織;P<0.001)。
脳スーパーオキシドジムスターゼレベルに対する効果
ビヒクル処置された非糖尿病Aβラット(13.23±0.53U/mgタンパク質)及び糖尿病Aβラット(11.07±.54U/mgタンパク質)の脳におけるスーパーオキシドジムスターゼ(SOD)レベルは、対照処置群(35.22±1.43U/mgタンパク質)よりも有意に低かった(P<0.0001)。IRL−1620の投与により、非糖尿病ラット及び糖尿病ラットにおけるSODが有意に改善された(それぞれ、22.26±1.16及び21.4±1.65U/mgタンパク質)(図7C)。非糖尿病Aβ動物及び糖尿病Aβ動物を、IRL−1620投与の前にBQ788で処置した場合、GSHと同様に、SODレベルも有意に低下した(P<0.001)(それぞれ、15.32±0.44及び16.52±0.45U/mgタンパク質)。
Aβ処置された非糖尿病ラット及び糖尿病ラットの記憶障害に対するET受容体アゴニスト及びアンタゴニストの効果
水迷路取得(図8及び10)及び探索トライアル検査(図9及び11)において、非糖尿病ラットと糖尿病ラットの間に有意差は認められなかった。Aβで処置されたラットは、プラットフォームを発見するまでの時間(逃避潜時)が有意に長かった(P<0.0001)。対照群は、隠しプラットフォーム検査における行動が改善され(連日にわたる逃避潜時の低下により示される)(日の効果、F(3,100)=3.968、p<0.001)。対照と比較して、ビヒクルで処置されたAβラットにおける、1、2、3及び4日目の逃避潜時の間の有意差があった(F(3,59)=8.273、p<0.0001)。しかしながら、ET-受容体アゴニストのIRL−1620をAβ処置ラットに投与した場合、逃避潜時は、ビヒクルで処置されたAβラットと比較して、訓練の3日目及び4日目に有意に低下した(F(4,59)=19.602、p<0.001)。IRL−1620により、Aβ処置によるラットの認知障害が有意に改善された。他方で、ET-受容体アンタゴニストであるBQ788の投与で、AβラットにおいてIRL−1620により生じた逃避潜時の改善が阻害された(図8及び10)。逃避潜時における差異は、水迷路タスクにおける取得トライアルの間にも各群の代表的な軌跡において認められる(図8及び10)。プラットフォームにたどり着くまでにラットが移動した距離(経路長)は、何日にもわたり低下し(F(3,51)=76.3、p<0.0001)、日×群の有意な相関関係があった(F(12,100)=8.88、p<0.0001)ことから、各トライアル日内の群間の際が示唆される。対照、ビヒクルで処置されたAβラットとIRL−1620で処置されたAβラットの間に有意差があった(F(2,57)=24.2、p<0.01);post hoc解析から、ビヒクル処置されたAβラットは、対照群と比較して、より長い経路長を泳いだことが示された(p<0.001)。IRL−1620で処置されたAβラットは、ビヒクル群と比較して、有意に短い経路長を泳いだ(p<0.001)ことから、IRL−1620処置による有益な効果が示唆される(図8及び9)。Aβによって、ラットに著しい認知機能の障害がもたらされるが、それはET受容体アゴニストで改善することができ、及び、特異的ET受容体アンタゴニストにより阻害される。
標的四分円(四分円II)からプラットフォームを除去することにより、他の四分円とは対照的に標的四分円を優先的に泳ぐ傾向が全体的に見られた(探索トライアル)。それゆえ、四分円IIで過ごした時間を、全ての群に対して比較し、記憶維持に対する剤の効果を観察した。他の四分円で過ごした時間は、明確には記憶固定の程度を反映せず、それゆえ、解析はなされなかった。探索トライアルにおいて、標的四分円で過ごした時間は、対照処置ラットと比較し、Aβで処置されたラットにおいて有意に減少したことから、Aβ処置ラットにおける記憶障害が示唆される。ET受容体アゴニストであるIRL1620を投与することにより、ビヒクル処置Aβラットと比較し、標的四分円で過ごす時間が有意に増加した(図9及び11)(p<0.0001)。ET受容体アンタゴニストであるBQ788をAβ処置ラットに投与することにより、標的四分で過ごす時間における改善は何も認められなかった。標的四分円で過ごした時間における差異は、水迷路タスクの探索トライアルの間、各群の代表的な軌跡で示されている(図9及び11)。Aβにより、ラットにおいて著しい記憶障害が生じたが、それはET受容体アゴニスト処置で有意に改善され、しかし、ET受容体アンタゴニストにより阻害された。
本実験の目的は、糖尿病成ラット及び非糖尿病成ラットにおける、Aβの脳室内注射によって実験的に誘導された認知障害後の機能回復に対する、IRL−1620による選択的ET受容体刺激の効果を測定することであった。現在までの結果から、IRL−1620によって、糖尿病ラット及び非糖尿病ラットの両方において、Aβ誘導性認知障害における有意な保護効果が生じたことが示唆される。IRL−1620の効果が、ET受容体の刺激に特異的であったことを確かめるために、ET受容体選択的アンタゴニストのBQ788を用いて、IRL‐1620の効果を阻害した。Aβ処置により、非糖尿病ラット及び糖尿病ラットにおいて、酸化ストレスマーカーが有意に増加し、及び、選択的ET受容体アゴニストであるIRL‐1620を用いた処置により、有意に酸化ストレスマーカーが低下した。IRL−1620による酸化ストレスマーカーの低下は、Aβ非糖尿病ラット及び糖尿病ラットにおいて、ET受容体特異的アンタゴニストであるBQ788を用いた前処置により阻害された。
糖尿病及びADの発生は年齢と共に増加し、ADの発生は、糖尿病を有する患者において有意に高い(非特許文献53)。病理学的には、両方とも、グルコースのホメオスタシスの変化、及びアミロイドタンパク質の細胞外蓄積と関連している。このことから、共通して存在するメカニズム(たとえば、アミロイドタンパク質の交雑または代謝不全当)が示唆される。それゆえ、IRL−1620の効果は、Aβで処置された非糖尿病ラットと糖尿病ラットの両方で実験された。
認知症、特にAD型の認知症の患者数が増加しており、高齢者において最も顕著な神経変性性疾患の1つである。近年の研究から、代謝不全及び血管機能不全が、ADの病態及び進行に関与していることが証明されている。グルコース利用の障害と血流の変化を伴う血管の変化が、AD診断と同時、及びAD診断の前に発生する(非特許文献5、非特許文献18、非特許文献78)。これらの変化は、認知障害に先んじ、根本的なADの病態を悪化させる。血管機能不全の発見と予防は、ADの進行を防ぐ、または進行を止めるための新たな戦略となるだろう。Aβは、ADにおける血管の変化と緊密に関係しており、ADの脳における老人斑の主要なタンパク質成分である。脳でAβのレベルが増加することは、ADの顕著な特徴の1つである(非特許文献47)。ほとんどのAβを産生する組織は、脳及び骨格筋であり、それら両方ともが、高い代謝と、良く発達した血管ネットワークを有している(非特許文献21、非特許文献34)。血管損傷と反応性神経膠症は、AD脳のアミロイド沈着と同じ場所に位置していることから、血管は、AD病態の臨床的に重要な部位であることが示唆される(非特許文献110)。
ETシステムは、脳血液循環の制御に重要な役割を果たすことが長い間知られていた。いくつかの研究により、ADにETが関与していることが示されている。ET受容体を介した、ET−1に起因する高度に強力な血管収縮作用により、ETアンタゴニストの投与により、ADと関連したダメージが低下するのではないかと推測されていた。ET受容体アンタゴニストのBQ123及びBMS182874は、ラットにおいてAβ処置後の酸化ストレスを低下させ、学習障害と記憶障害を改善することが示されている。しかしながら、ETA/B受容体アンタゴニストを組み合わせても有益な効果は無かった(非特許文献16)。このことから、我々は、ADにおけるET受容体の関与を研究することとした。事実、脳のET結合部位は主にET受容体であり、ET受容体アゴニストは、Aβの神経毒性に対する抗アポトーシス因子として作用する(非特許文献120)。Aβの上昇は、血管病態に直接関与し、ADにおける血管の機能不全は、毛細血管密度の低下と血流の低下を含む、血管構造の破壊により特徴付けられる(非特許文献9、非特許文献23、非特許文献52、非特許文献127)。逆に、内皮ET受容体の活性化は、血管拡張を惹起することが知られており、我々の研究室の従前の研究により、正常なラットにおいてCBFの増加が生じることが示されており (非特許文献66)、このことから、ADの治療及び予防に、ETアゴニストが何らかの役割を果たすことが示唆される。
本実験において、Aβ処置ラットは、14日間、ビヒクルまたはIRL−1620のいずれかの投与を受けた。15日目に、動物は認知障害を評価され、酸化ストレスマーカーの解析のために脳が採取された。IRL−1620の処置により、ビヒクル処置群と比較して、酸化ストレスが効果的に低下した(マロンジアルデヒド(MDA)のレベル低下、還元グルタチオン(GSH)のレベル増加、及びスーパーオキシドジムスターゼ(SOD)のレベル増加により測定)。他方で、BQ788を用いたET受容体のブロックにより、酸化ストレスが増加した。抗酸化物質GSHとSODレベルの低下と連動したMDAのレベル増加はすべて、AD病態の初期事象として発生する、酸素フリーラジカル生成の顕著な特徴である(非特許文献22、非特許文献90)。ADの病因は複雑であると考えられており、過剰な細胞内Ca2+、グルタミン酸興奮毒性、反応性酸素種の産生、及び最終的にはアポトーシスをもたらす様々な生化学的反応が始まる。不可逆的な損傷を遅らせる、または防ぐための、これら事象を標的とする剤は、神経保護剤と識別される。酸化ストレスとAβは互いに関連している(非特許文献49、非特許文献76)。酸化ストレスは血管機能不全にも寄与している。AD発病の間の酸素ダメージは、直接、Aβによるものであることが報告されている(非特許文献83、非特許文献84)。本明細書において、ET受容体アゴニストのIRL−1620が、Aβにより上昇した酸化ストレスマーカーを低下させたことが開示される。Aβは血管を収縮させ、及び、酸化ストレスを上昇させ、それら両方ともがETを介して調節されていると考えられている。内皮ET受容体アゴニストの刺激により、血管拡張が惹起されることが知られており、我々の研究室の従前の研究により、このことによって、CBFの増加がもたらされることが示されている。ゆえに、ET受容体アゴニストは、ADにおいて、Aβによるダメージの予防に非常に有効である可能性がある。
ゆえに、本明細書において、Aβ処置後のET受容体刺激により、機能回復がもたらされることが開示される。行動実験は、MWMを用いて行われ、ET受容体アゴニストが、Aβによる学習障害と記憶障害を改善することができるかどうかを測定した。Aβにより、空間認識に著しい障害が生じる(有意に長い逃避潜時、及び、探索トライアルにおいて、プラットフォームが以前に含有されていた四分位に対する優位性が無いことにより証明される)ことが判明した。他の研究者もまた、Aβによる学習障害と記憶障害を示している(非特許文献1、非特許文献72、非特許文献115)。特異的ET受容体アゴニストのIRL−1620が、Aβ処置により生じた空間記憶障害を有意に改善したことが、本明細書において示された。他方で、ビヒクルまたはIRL−1620のいずれかの前に投与された、ET受容体アンタゴニストのBQ788により、学習と記憶障害は、ビヒクル群と同等となった。これらの結果から、IRL−1620において見られた改善は、ET受容体の選択的刺激によるものであることが示唆される。観察された機能障害は、酸化ストレスマーカーにおいて観察された変化と同時に発生していた。
IRL−1620を用いたET受容体の活性化により、脳の血管拡張が生じ、一酸化窒素(NO)の放出を介した血流の増加が発生することが知られている(非特許文献57、非特許文献66、非特許文献111)。従前の発見から、内皮NOにより形成されるNOの生体利用効率に関連した、脳神経血管機能障害は、ADにおける認知機能の低下と神経変性に寄与する(非特許文献24)。NOは、CBFの制御、及び、細胞活性の制御、及び、ADにおける神経細胞の保護に必須な役割を果たす(非特許文献112)。近年の研究によって、薬理学的手段を介した内皮NO刺激及びCBFの増加によって、血管新生が増強されることが示されている(非特許文献19、非特許文献28)。この推測に沿って、ET受容体が、eNOSを介して、新たな血管の形成を増強することが示されている(非特許文献39)。ET受容体欠損モデルを用いた従前の報告において、この受容体は、海馬、歯状回、及び嗅上皮における神経の生存を促進し、アポトーシスを減少させることが示されている(非特許文献32、非特許文献62、非特許文献98)。eNOSの誘導、及び、ET受容体活性化の直接的な抗アポトーシス神経効果の両方が、AD後の行動回復における、酸化ストレスの低減及び改善に重要な役割を果たしている。
結論として、本実験における、ET受容体アゴニストのIRL−1620を受けた、酸化ストレスの低減及び認知障害の改善、ならびに、特異的ET受容体アンタゴニストのBQ788による、これら効果の減弱から、ET受容体が、ADにおける神経保護の新たな治療標的となりうる可能性が示される。
脳卒中の動物モデルにおける実験
中大脳動脈閉塞ラットにおける、脳エンドセリン受容体レベルに対するIRL-1620の効果:ET受容体は、CNSに多数存在しており、その発生に重要な役割を果たしていると考えられている。脳のET受容体は誕生寺に過剰発現されており、その発現は、脳が成熟するにつれて以下することが示されている(非特許文献15)。また、急性虚血期の後、神経の成長と可塑性のための環境を作り出すためのグリア細胞の活性化(非特許文献50、非特許文献126)とともに、神経及び毛細血管の激しい発芽が続く(非特許文献17、非特許文献82)。虚血した脳において、ET受容体を刺激することにより、再生反応が薬理学的に活性化される。IRL−1620によるET受容体の刺激は、MCAOラットにおいて、神経保護作用をもたらすことが示されている(非特許文献64、非特許文献65、非特許文献67)。ET受容体は、虚血後24時間で、梗塞脳半球において増加し、次いで、1週までに正常レベルに戻る。他方で、IRL−1620で処置されたラットの梗塞脳半球においてのみ、ET受容体発現の著しい増加が、1週後に発生する(非特許文献65)。IRL−1620がET受容体を刺激するだけでなく、これらの受容体の数及びアフィニティをより長期間増加することが予期される。
局所的脳虚血後の神経障害に対するIRL−1620の効果:予備実験において、ラットにおける永続的な中大脳動脈閉塞後のIRL−1620による、選択的ET受容体の活性化の効果を測定した。中大脳動脈閉塞の24時間後、対照操作のラットと比較し、有意に高い(P<0.001)神経障害と、運動機能の障害が存在することから、脳虚血誘導後の神経障害が示唆される。ビヒクル処置と比較し、すべての神経機能及び運動機能において、IRL−1620処置された動物は、有意な改善を示した。より長期の実験において、脳虚血により明らかな運動協調性の喪失が生じた(梗塞後、1、4、及び7日目のフットフォールトエラー及びロータロッドテストにより測定)。ビヒクル処置された閉塞ラットが各評価で悪化した一方で、ET受容体アゴニストのIRL−1620で処置された動物は、閉塞後1日目で最小の障害を示し、7日間の経過中、改善を示した。ET受容体アンタゴニストのBQ788で前処置した後にビヒクルまたはIRL−1620で処置すると、対照操作(P<0.001)またはIRL−1620処置(P<0.05)の両方よりも有意に高い障害が生じたことから、IRL−1620で観察された改善は、ET受容体の刺激に特異的なものであることが示唆される(非特許文献64、非特許文献65)。
局所脳虚血後のET受容体の結合特性に対するIRL−1620の効果:ET受容体の結合特性の変化を、MCAO後1日目及び7日目の脳において測定した。ラットにMCAOが行われ、結合実験は、放射性リガンドとして[125I]−IRL−1620(特異的活性 2200Ci/mmol)を、ディスプレーサーとしてIRL−1620(0−32nM)を用いて行われた。非特異的結合は、1μM濃度のIRL−1620を用いて測定された。K及びBmax値は、ウィンドウズ(登録商標)向けのGraphPad Prism(バージョン5.00)(GraphPad Software, San Diego)を用いて算出された。結合特性(K及びBmax)は、MCAO後24時間で変化しなかった。しかしながら、MCAO後7日目で、左半球及び右半球の両方における、ET受容体結合のK値の有意な低下が観察された。右(虚血)半球におけるKの低下は、左(非虚血)半球と比較し、有意に高かった(P<0.001)。Bmaxは、左右の半球の両方で上昇し、未知半球は、左半球と比較し、有意に高い上昇を示した(P<0.001)(図14)。脳虚血後7日目のET受容体の密度及びアフィニティの増加は、虚血した脳が神経を保護しようとする作用であると結論づけることができる。
中大脳動脈閉塞ラットにおける梗塞体積に対するIRL−1620の効果:ビヒクル処置ラットにおいて、7日間、中大脳動脈が閉塞されることにより、177.06 ± 13.21 mmの梗塞体積が生じた。ビヒクルと比較し、IRL−1620を投与することにより、有意に梗塞体積が低下した(54.06±14.12mm;P<0.05)。ET受容体アンタゴニストのBQ-788が、ビヒクルまたはIRL−1620のいずれかと共に投与された場合には、梗塞体積は低下しなかった(図12)。かなりの浮腫がビヒクル処置動物に記録され、梗塞半球は、反対側の半球よりも、9.73 ± 1.26%大きかった一方で、IRL−1620処置動物は、目立った浮腫は示さず、梗塞半球は、非梗塞半球よりも、1.51 ± 1.81%のみ大きかった。逆に、BQ−788でET受容体をブロックし、その後にビヒクルまたはIRL−1620で処置することにより、浮腫が有意に増加した(それぞれ、17.02±3.17及び17.97 ± 5.17%、P<0.01)(非特許文献65)。
局所脳虚血後のラットの7日生存率に対するIRL−1620の効果:また、中大脳動脈閉塞(MCAO)のラットにおけるET受容体刺激の効果を測定するために、選択アゴニストのIRL−1620を用いて実験を行った。7日間の観察期間を通じて、対照処置ラットでは、死亡率は0%であったことが判明した。しかし、ビヒクル処置群のMCAOラットは、7日目までに38%の死亡率を示した。他方で、IRL−1620で処置されたMCAOラットは、7日間、0%の死亡率を示した。しかし、ET受容体アンタゴニストのBQ−788+ビヒクル、または、BQ−788+IRL−1620で処置されたMCAOラットは、7日の観察期間の間、25%の死亡率を示した(図13)(Leonard et al., 2012)。予備的な結果及び、それを証明する文献から、脳虚血ラットにおける、ET受容体刺激の神経保護効果及び神経再生効果に関与するメカニズムの解明が促される。
ラットにおける、脳虚血後の血管新生及び神経発生に対するIRL−1620に対する効果:血管新生及び神経発生は、正常な脳機能回復のために脳卒中後に必須の、神経血管再構築の駆動力である(非特許文献48)。VEGFは、血管新生を促し、血管透過性を増強させる能力が知られている内因性タンパク質である。たとえば脳虚血等の低酸素条件下で、低酸素誘導性因子−1(HIF−1)を介して、ニューロン、正常細胞及び内皮細胞においてVEGF発現が誘導される(非特許文献11)。発現されると、VEGFにより、直接及び間接両方の神経保護作用、アポトーシスの阻害、神経発生及び血管新生の刺激、グルコース取り込みの増加、及び、抗酸化物質の活性化が開始される(非特許文献40)。正常ラットにおいて、ET受容体アゴニストの脳室内(i.c.v.)投与が行われると、脳においてVEGFの産生が刺激され、VEGF受容体が活性化される一方で、培養星状細胞においては、このアゴニストにより、VEGF−AのmRNAならびにBrdU取り込みが増加する(非特許文献60、非特許文献61)。ET受容体アゴニストのIRL−1620は、我々の以前の研究において、永続的な脳虚血後24時間及び1週の両方で、有意な神経保護作用をもたらすことが示されている。それゆえ、脳虚血ラットにおいて、ET受容体刺激後の神経保護作用及び神経修復作用が研究された(非特許文献67)。閉塞後24時間で、IRL−1620処置により、虚血ラット脳の皮質、線条体、及び脳室下帯(SVZ)のET受容体発現と保存ニューロン数が増加することが判明した(図15〜22)。また、IRL−1620により、ビヒクル処置と比較して、血管内皮増殖因子(VEGF)で標識された血管の数が増加する(図18〜20)。MCAO後1週までに、IRL−1620群の30μm脳切片当たりのVEGF陽性血管数は、11.33±2.13に達する一方で、ビヒクル群は、4.19±0.79であった(P<0.01)ことから、血管新生が増加したことが示唆される。さらに、IRL−1620を投与された動物は、梗塞脳において、増殖細胞数の増加を示し(P<0.0001)、及び、NGF染色陽性細胞数の増加を示した(P<0.0001)。IRL−1620処置動物の皮質、線条体及びSVZのNGF陽性細胞は、100μcm当たり、それぞれ、2.29±0.31、2.08±0.26、及び、3.05±0.38に達していたことから、ビヒクル群(100μmあたり、NGF陽性細胞は平均1未満)と比較し、神経発生が著しく増加したことが示される(図21及び22)。ETアンタゴニストのBQ−788で前処置することにより、IRL−1620処置の効果がブロックされたことから、IRL−1620の神経血管再構築作用におけるET受容体の役割が確認された。本実験の結果から、梗塞当時に投与されたIRL−1620が、神経保護作用を有し、脳虚血後の血管及び神経の再構築を増強することが示された(非特許文献67)。
虚血性脳卒中の治療における、ETB受容体アゴニストのIRL−1620:本明細書において、特異的ETA受容体アンタゴニストが、Aβ誘導性のETA受容体の発現増加、酸化ストレス、及び認識障害を阻害することが開示された。しかしながら、ETA/B受容体アンタゴニストを組み合わせて用いた場合、その有益な効果は消失したことが観察された(非特許文献16)。これらの発見から、CNS疾患におけるETB受容体の役割に関する研究が導かれた。ETB受容体は、CNSに多数存在し、その発生に重要な役割を果たしていると考えられている。脳のETB受容体は、誕生寺に過剰発現され、脳が成熟するにつれその発現は低下することが示されている(非特許文献15)。また、損傷を受けた脳は、個体発生時のような幼児期の組織パターンの再出現を示し、修復へと向かうことが示されている。しかしながら、CNSの内因性の再構築は、神経機能の回復には不十分である。ET受容体のアゴニストであるIRL−1620[Suc−[Glu9,Ala11,15]−エンドセリン−1(8−12)]が、CNSにおいて、ET受容体の発現を増強させることが判明した。ET受容体の増加により、アポトーシスが低下し、血管新生と神経発生が促される。ET受容体の発現は、虚血後のニューロン、グリア、及びマクロファージにおいて増加することが示されている。さらに、研究から、ET受容体活性は、ニューロンの増殖を増強し、アポトーシスを阻害することが示されている。再生反応は、ETB受容体を刺激することにより、損傷を受けた脳で薬理学的に活性化された。ラットにおいて、選択的ETBアゴニストのIRL−1620を介したETB受容体刺激により、虚血後の神経障害、運動機能、及び酸化ストレスマーカーが有意に改善され、及び、梗塞体積が低下した(非特許文献64、非特許文献65)。ETB受容体アゴニストのIRL−1620により、永続的な脳虚血後24時間 (非特許文献64)及び1週(非特許文献65)の両方での有意な神経保護が生じ、及び、急性実験の梗塞体積が83.66%まで低下し、慢性実験で69.49%まで低下した。IRL−1620処置により、虚血ラットの脳の皮質、線条体、及び脳室下帯(SVZ)におけるETB受容体の発現が増加し、神経の数が保全された。また、IRL−1620により、ビヒクル処置と比較し、血管内皮増殖因子(VEGF)で標識された血管の数が増加した(非特許文献67)。ゆえに、IRL−1620の静脈内投与は、脳卒中後の損傷の防御に非常に有効であり、血管新生及び神経発生による虚血脳の神経血管再構築に役立つことが判明した(非特許文献67)。さらに、IRL−1620によるETB受容体の刺激により、神経が保護されること(非特許文献64、非特許文献65)、及び、アルツハイマー病の治療剤として用いることができること(非特許文献16)が実験から示された。Aβにより誘導された認識障害及び酸化ストレスをIRL−1620が防御することが示されている(非特許文献16)。IRL−1620によるET受容体の刺激を介した、推定される生存メカニズムを増強することにより、脳虚血後のさらなる回復がもたらされることが予期される。脳卒中患者のほとんどが、かなりの神経改善を示す(非特許文献27)ことから、内因性の回復メカニズムが示唆される。ゆえに、これらメカニズムを刺激し、増幅することができる薬剤を開発できる可能性がある。脳虚血治療に用いられる2つの主要な方法は、神経保護(急性期の治療介入が必要とされる)及び神経回復(脳卒中回復期の間に設定される)である(非特許文献2、非特許文献4、非特許文献70)。たとえばアンフェタミン、メチルフェニデート、レボドパ、シルデナフィル、セロトニン取り込み阻害剤、エリスロポエチン、スタチン、及び顆粒球コロニー刺激因子等の薬剤を用いたいくつかの試みが行われ、または、進行中であるが、ET受容体を刺激するものは含まれていない。本明細書から、様々な実施態様において、ET受容体の刺激により、神経保護、神経再生、またはその両方がもたらされることが予期される。
表1は、中大脳動脈閉塞後の神経障害及び運動機能に対するET受容体アゴニストのIRL−1620及びアンタゴニストのBQ788の効果を示す。IRL−1620(5μg/kg、i.v.)または生理食塩水(1ml/kg、i.v.)を、MCAO後、2、4、及び6時間で注射した。BQ788(1mg/kg、i.v.)は、IRL−1620またはビヒクルの第一の注射の15分前に投与された。値は平均±SEMとして表されている(n=5〜8/群)。対照に対しては*P<0.05。MCAO+ビヒクルに対しては、#P<0.05。MCAO+IRL−1620に対しては、@P<0.05。

Claims (10)

  1. エンドセリンB受容体アゴニストの治療有効量を、その必要のある患者に投与して神経精神疾患を治療することを含む、神経精神疾患を治療する方法。
  2. 前記エンドセリンB受容体アゴニストが、神経精神疾患を治療するための追加の剤と共に投与される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記追加の剤が、抗うつ剤、抗炎症剤、CNS興奮剤、神経安定剤、及び抗増殖剤からなる群から選択される、請求項2に記載の方法。
  4. 前記エンドセリンB受容体アゴニストは、IRL−1620、BQ−3020、[Ala1,3,11,15]−エンドセリン、サラホトキシンS6c、エンドセリン3、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記神経精神疾患が、脳血管疾患、脳卒中、脳虚血、脳出血、頭部外傷、脳外傷、脳腫瘍、多発性硬化症及び脱髄疾患、認知症、血管性認知症、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、運動失調、運動ニューロン疾患、筋委縮側索硬化症、薬物中毒、アルコール依存症、慢性脳感染、脳膿瘍、白質疾患、ビンスワンゲル病、モヤモヤ病、周生期低酸素症、脳仮死、頭蓋内分娩時損傷、脳の先天性奇形、気分障害、及びうつ病からなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記エンドセリンB受容体アゴニストが、0.0001〜0.5mg/kgの投与量範囲で投与される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記エンドセリンB受容体アゴニストが、2〜5日毎後、1〜6時間の間隔で繰り返し投与される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. (a)エンドセリンB受容体アゴニスト、(b)神経精神疾患の治療に用いられる剤、及び、任意選択的に、(c)賦形剤、を含有する組成物。
  9. (a)エンドセリンb受容体アゴニスト及び神経精神疾患を治療するための剤を含有する、パッケージ化された組成物;
    (b)エンドセリンB受容体アゴニストと、患者を治療する神経精神疾患のための剤を、同時投与、または逐次投与するための説明を提示する挿入物;ならびに、
    (c)(a)及び(b)のための容器、
    を含有する製品。
  10. 前記エンドセリンB受容体アゴニストが、IRL−1620である、請求項9に記載の方法。
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