JP2018090540A - 歯槽骨吸収抑制剤 - Google Patents
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Abstract
Description
歯周炎では、歯垢の細菌の内毒素やリポタンパク質などの刺激により歯周組織に慢性的な炎症が起きて歯肉溝に歯周ポケットが形成される。そして、歯周炎の重症度が高くなるに従い歯槽骨が吸収され、最終的には歯が抜けてしまう。歯肉炎は適切なブラッシングなどで歯垢除去することで比較的回復しやすいのに対し、歯周炎は歯垢除去だけでは回復しにくい。さらには、生体側の免疫系にも様々な作用を及ぼすことで、歯槽骨の吸収が進行すると考えられている。
例えば、歯槽骨の吸収を誘導したマウスに対して、所定量のカテキン類が歯槽骨の吸収を抑制する作用を有することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献2には、歯周炎の特徴的な症状である歯槽骨吸収に対するナイアシンの有効性について何ら具体的な検討がされていない。
また本発明は、歯槽骨吸収の発症機構に関与するタンパク質(以下、「歯槽骨吸収関連タンパク質」ともいう)の発現を調整する、歯槽骨吸収関連タンパク質の発現調整剤の提供を課題とする。
そこで本発明者らは上記課題に鑑み、歯槽骨吸収の抑制作用を有する新たな素材について鋭意検討を行った。その結果、ナイアシン化合物が、歯槽骨吸収関連タンパク質の発現を調整し、歯槽骨の吸収を抑制する作用を有することを見い出した。
本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。
さらに本発明は、ナイアシン化合物を有効成分とする、オステオプロテゲリン発現促進剤、又はNFκB活性化受容体リガンド発現抑制剤に関する。
また本発明の歯槽骨吸収関連タンパク質の発現調整剤は、歯槽骨吸収関連タンパク質の発現を調整することができる。
歯周病のリスクファクターとして、喫煙が挙げられる。喫煙による歯肉の血流低下などにより、歯周病の罹患率が2〜9倍上昇することが知られている(歯周病の検査・診断・治療計画の指針 2008、特定非営利活動法人 日本歯周病学会編著、2009 年1月1日、1〜48頁参照)。そこで特許文献2は、ナイアシンによって血流を上げることで、歯周疾患を予防することを開示している。
一方、ビタミンEなどの血行促進剤は、Gingival index(歯肉の腫れ)、Periodontal probing depth(歯周ポケットの深さ、歯槽骨吸収の度合いを反映)を改善しなかった(すなわち、歯肉炎や歯周炎の改善には効果が無かった)ことが報告されている(Cohen R. E. et al., Clin. Prev. Dent., 1991, vol. 13(5), p. 20-24参照)。また、ビタミンEは、歯周病モデルラットにおいて、炎症反応は抑制したが、歯槽骨吸収は抑制しなかったことが報告されている(Rosimary de Sousa Carvalho. et al., Arch. Oral Biol., 2013, vol. 58, p. 50-58参照)。よって、歯肉の血流の改善が歯周炎の治療には有効であるとは言い難い。
ここで「歯周病」とは、歯肉炎と歯周炎の総称である。このうち、歯ぐきにのみ炎症が起こっており、歯周組織の破壊が無い状態を「歯肉炎」といい、歯垢の除去で可逆的に完治が可能である。これに対して、歯肉の炎症に加えて、歯槽骨の吸収などの歯周組織破壊が伴う状態を「歯周炎」又は「慢性歯周炎」という。歯周炎は、歯垢の除去だけでは破壊された歯槽骨は再生せず、外科的手術によっても再生は難しい。よって、ナイアシン又はそのエステル化合物の歯肉の血行促進作用を示しただけでは、歯槽骨吸収抑制効果を示したことにはならない。
このような知見に対して、後述の実施例で示すように、ナイアシン化合物は、歯槽骨の吸収を抑制する作用を有することを初めて見い出した。
本発明で好ましく用いることができるナイアシンはビタミンBの1種であり、トリプトファンやピリジンなどから合成される。過剰量のナイアシンを経口投与しても、通常、消化管及び尿を経由して速やかに体外に排出される。そのため、ナイアシンを有効成分として用いることで、長期間投与や摂取しても安全性の高い歯槽骨吸収抑制剤を提供することができる。
ここで、歯槽骨吸収関連遺伝子の発現と、歯槽骨の吸収との関係性について、具体的に説明する。
「NFκB活性化受容体リガンド(Receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand、以下単に「RANKL」ともいう)」は、破骨細胞前駆細胞に作用することで破骨細胞への分化を促進する、歯槽骨の吸収に働くリガンドである。また「オステオプロテゲリン(Osteoprotegerin、以下単に「OPG」ともいう)」は、RANKLのおとりレセプター(Decoy receptor)として機能し、破骨細胞の分化を抑制する、歯槽骨の形成に働くタンパク質である。歯槽骨の吸収が抑制されると、RANKL遺伝子の発現量は減少するのに対し、OPG遺伝子の発現量は増加する。
骨は、静的な組織ではなく、骨をつくる「骨形成」と、骨を壊す「骨吸収」を絶えず繰り返すことで維持される。骨形成は骨芽細胞が担い、骨吸収は破骨細胞が担う。これらの2種の細胞が相互作用し、バランスを取っていることで骨が維持される。
後述の実施例で示すように、歯槽骨吸収抑制作用を有するナイアシン化合物は、歯槽骨吸収関連遺伝子の発現の調整作用も有する。その結果、歯槽骨吸収関連タンパク質の発現が調整される。具体的には、ナイアシン化合物は、RANKLをコードする遺伝子(以下、「RANKL遺伝子」ともいう)の発現を抑制することでRANKLの発現量を減少させ、RANKLのDecoy receptorであるOPGをコードする遺伝子(以下、「OPG遺伝子」ともいう)の発現を促進することでOPGの発現量を増加させる。RANKLは、骨芽細胞が産生し、破骨細胞前駆細胞が破骨細胞に分化することを促進することで、骨吸収を促進させる(骨芽細胞の骨形成は変化しないが、破骨細胞が増えて、骨吸収が優位になる)作用を有する。一方でOPGは、骨芽細胞が産生し、破骨細胞前駆細胞のRANKLを介した破骨細胞への分化を抑制する作用を有する。よって、ナイアシン化合物の投与又は摂取により、破骨細胞の活動抑制的な遺伝子変化があったため、歯槽骨の吸収が抑制されたと考えられる。
以上のように、本発明の歯槽骨吸収抑制剤は、OPGの発現を促進し、RANKLの発現を抑制する、というメカニズムにより歯槽骨の吸収を抑制するものと推測される。
本発明において、ナイアシン化合物の1種を単独で使用してもよい。あるいは、2種以上を組合せて使用してもよい。
また、歯周組織へ投与する態様として、歯肉注射剤、歯肉溝注入剤、歯肉溝洗浄剤として、歯肉注射部、歯肉溝注入部、又は歯肉溝洗浄部を備えた局所投与具を用いた態様が好ましい。これらの投与態様を採用することで、歯磨剤や洗口剤と比べて歯周組織へ効率的かつ局所的に投与することができる。ここで、歯肉注射具、歯肉溝注入具、又は歯肉溝洗浄具は、歯周局所へ投与しやすい注射具、注入具、又は洗浄具等であって、本発明の歯槽骨吸収抑制剤、OPG発現促進剤、又はRANKL発現抑制剤を収容する収容部を備えるものであれば、種々の局所投与具を採用することが可能である。すなわち、本発明の歯槽骨吸収抑制剤、OPG発現促進剤、又はRANKL発現抑制剤は、局所投与具とのキット、又は容器詰め歯槽骨吸収抑制剤とすることも可能である。
本明細書において「非治療的」とは、医療行為、すなわち治療による人体への処置行為を含まないことを意味する。
また、本発明の歯槽骨吸収抑制剤、OPG発現促進剤、及びRANKL発現抑制剤は、歯周病の発症若しくは進行、好ましくは歯周炎の発症若しくは進行、より好ましくは歯槽骨の吸収、が亢進又は惹起されている条件下で好ましく適用することができる。
本発明の剤を用いた、歯槽骨吸収抑制方法、OPG発現促進方法、又はRANKL発現抑制方法において、投与することで適用する前記有効成分量は、個体の状態、体重、性別、年齢、素材の活性、投与経路、投与スケジュール、製剤形態又はその他の要因により適宜決定することができる。例えば、前記有効成分の投与量は、成人(60kg)1人当たり、3mg/日以上が好ましく、18mg/日以上がより好ましい。また、その上限値は、120mg/日以下が好ましく、100mg/日以下がより好ましく、45mg/日がより好ましい。さらに、前記有効成分の投与量の数値範囲は、3〜100mg/日が好ましく、18〜45mg/日がより好ましい。
なお前記有効成分は、1日1回〜数回に分け、又は任意の期間及び間隔で摂取・投与され得る。また、前記有効成分の投与は、全身への投与でもよいし、局所への投与でもよい。本発明では、前記有効成分を歯周組織へ局所投与することが好ましく、歯肉へ局所投与することがより好ましく、歯肉溝へ局所投与することがより好ましい。
<3>歯周組織、好ましくは歯肉、より好ましくは歯肉溝、に投与するための、前記<1>又は<2>項に記載の剤。
<4>前記剤を医薬品組成物又は化粧料組成物として使用し、組成物の総量に対する前記有効成分の含有量が、0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、であり、10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下、である、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の剤。
<6>歯槽骨吸収抑制剤、OPG発現促進剤、RANKL発現抑制剤、OPG遺伝子発現促進剤、又はRANKL遺伝子発現抑制剤の製造のための、ナイアシン化合物の使用。
<7>ナイアシン化合物を、歯槽骨吸収抑制剤、OPG発現促進剤、RANKL発現抑制剤、OPG遺伝子発現促進剤、又はRANKL遺伝子発現抑制剤として使用する方法。
<8>ナイアシン化合物を適用する、歯槽骨吸収抑制方法、OPG発現促進方法、RANKL発現抑制方法、OPG遺伝子発現促進方法、又はRANKL遺伝子発現抑制方法。
<10>前記化合物を、歯槽骨吸収抑制効果、OPG発現促進効果、RANKL発現抑制効果、OPG遺伝子発現促進効果、又はRANKL遺伝子発現抑制効果を所望する対象に適用する、前記<5>〜<9>のいずれか1項に記載の方法。
<11>歯周病の発症若しくは進行、好ましくは歯周炎の発症若しくは進行、より好ましくは歯槽骨の吸収、が亢進又は惹起されている条件下で前記化合物を適用する、前記<5>〜<10>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<12>前記化合物を歯周組織、好ましくは歯肉、より好ましくは歯肉溝、に投与する、前記<5>〜<11>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<13>前記剤の総量中、前記化合物の含有量が、0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、であり、10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下、である、前記<5>〜<12>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<14>前記化合物の投与量が、成人(60kg)1人当たり、3mg/日以上、好ましくは18mg/日以上、であり、120mg/日以下、好ましくは100mg/日以下、より好ましは45mg/日以下、である、前記<5>〜<13>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<16>歯槽骨吸収抑制薬、OPG発現促進薬、RANKL発現抑制薬、OPG遺伝子発現促進薬、又はRANKL遺伝子発現抑制薬の製造のための、ナイアシン化合物の使用。
<17>歯槽骨吸収抑制、OPG発現促進、RANKL発現抑制、OPG遺伝子発現促進、又はRANKL遺伝子発現抑制の非治療的な処置方法のために用いる、ナイアシン化合物の使用。
<19>前記化合物を、歯槽骨吸収抑制効果、OPG発現促進効果、RANKL発現抑制効果、OPG遺伝子発現促進効果、又はRANKL遺伝子発現抑制効果を所望する対象に適用する、前記<15>〜<18>のいずれか1項に記載の化合物又は使用。
<20>歯周病の発症若しくは進行、好ましくは歯周炎の発症若しくは進行、より好ましくは歯槽骨の吸収、が亢進又は惹起されている条件下で前記化合物を適用する、前記<15>〜<19>のいずれか1項に記載の化合物又は使用。
<21>前記化合物を歯周組織、好ましくは歯肉、より好ましくは歯肉溝、に投与する、前記<15>〜<20>のいずれか1項に記載の化合物又は使用。
<22>前記化合物を医薬品組成物又は化粧料組成物の形態で適用する、前記<15>〜<21>のいずれか1項に記載の化合物又は使用。
<23>前記組成物の総量に対する前記化合物の含有量が、0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、であり、10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、である、前記<22>項に記載の化合物又は使用。
<24>前記化合物の投与量が、成人(60kg)1人当たり、3mg/日以上、好ましくは18mg/日以上、であり、120mg/日以下、好ましくは100mg/日以下、より好ましは45mg/日以下、である、前記<15>〜<23>のいずれか1項に記載の化合物又は使用。
<26>前記化合物が、ナイアシン、ニコチン酸エステル、ニコチン酸アミド、及びニコチン酸塩(ナトリウム塩など)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物、好ましくはナイアシン、である、前記<25>項に記載の方法。
<27>前記化合物を、歯槽骨吸収抑制効果、OPG発現促進効果、RANKL発現抑制効果、OPG遺伝子発現促進効果、又はRANKL遺伝子発現抑制効果を所望する対象に適用する、前記<25>又は<26>項に記載の方法。
<28>歯周病の発症若しくは進行、好ましくは歯周炎の発症若しくは進行、より好ましくは歯槽骨の吸収、が亢進又は惹起されている条件下で前記化合物を適用する、前記<25>〜<27>のいずれか1項に記載の方法。
<29>前記化合物を歯周組織、好ましくは歯肉、より好ましくは歯肉溝、に投与する、前記<25>〜<28>のいずれか1項に記載の方法。
<30>前記化合物の投与量が、成人(60kg)1人当たり、3mg/日以上、好ましくは18mg/日以上、であり、120mg/日以下、好ましくは100mg/日以下、より好ましは45mg/日以下、である、前記<25>〜<29>のいずれか1項に記載の方法。
<32>前記化合物が、ナイアシン、ニコチン酸エステル、ニコチン酸アミド、及びニコチン酸塩(ナトリウム塩など)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物、好ましくはナイアシン、である、前記<31>項に記載の組成物。
<33>前記組成物の総量中、前記化合物の含有量が、0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、であり、10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、である、前記<31>又は<32>項に記載の組成物。
<35>RANKL遺伝子の発現の抑制を介して、RANKLの発現を抑制する、前記<1>〜<33>のいずれか1項記載の剤、使用、方法、化合物又は組成物
(1)歯周炎モデル動物の作製
8週齢の雄のWister Ratを24匹購入し、1週間順化させた。その後ラットの体重測定し、群間で平均体重が均等になるように3群(sham群、PBS群、ナイアシン群)に割付けた。
イソフルラン吸入麻酔下にて、No. 5-0絹製縫合糸(秋山製作所)を、PBS群、及びナイアシン群のラットの上顎の左右の第2臼歯に結紮した。なお、sham群のラットに対して、結紮は行わなかった。
ナイアシン(ニコチン酸)(和光純薬工業社製)のリン酸緩衝生理食塩水(以下、「PBS」という。Gibco社製)溶液(25mM)を調製した。調製したナイアシン溶液100μLを、ナイアシン群のラットの、結紮した左右の第2臼歯の歯肉に、1日2回、3週間滴下を行った。
sham群及びPBS群のラットには、ナイアシン溶液に代えてPBSを、ナイアシン群のラットと同様に左右の第2臼歯への滴下を行った。
歯槽骨吸収抑制剤又はPBSを3週間投与した後に、イソフルラン吸入麻酔下、腹部大動脈からの放血によりラットを安楽死させた。
全ての臼歯を含むようにラットから上顎組織を採取し、軟組織を完全に除去し、メチレンブルーを用いた染色を行った。そして、リガチャーを結紮した第2臼歯の各歯根部中央の2か所についてそれぞれCement-Enamel junctionから歯槽骨頂までの長さを測定し(図2(a)〜(c)の矢印参照)、2か所で測定した長さの和を歯槽骨吸収深度として算出した。
さらに、各群の代表的な歯槽骨の形態を撮影した図面代用写真を図2に示した。図2(b)と(c)の比較で明らかなように、ナイアシン群では歯槽骨の吸収が抑制されている。
実施例1で行ったラットの安楽死後直ちに、第2臼歯辺縁部の歯肉をメスで採取し、RNAlater(Thermo Fisher Scientific)500μLに保存した。RNeasy mini kit(QIAGEN)を用いてtotal RNAを抽出し、High capacity RNA to cDNA Kit(Applied Biosystems)を用いてcDNAを合成した。
合成したcDNAを鋳型とし、種々の遺伝子に対するTaqman probe(applied biosystems)を用いて定量的PCR法を行い、OPG、及びRANKLそれぞれをコードする遺伝子の発現量を測定した。なお、得られた結果は比較Ct法(ΔΔCt法)にて解析し、ハウスキーピング遺伝子(GAPDH)の発現量に対する相対値として発現量を算出した。なお、各遺伝子のAssay IDは下記の通りである。
GAPDH:Rn01775763_g1
OPG:Rn00563499_m1
RANKL:Rn00589289_m1
図3に示すように、ナイアシン群ではOPG遺伝子の発現量が増加した。また、図4に示すように、PBS群ではRANKL遺伝子の発現が亢進していたのに対して、ナイアシン群ではその発現亢進が抑制されていた。歯槽骨を含む骨組織では、常に骨の吸収と生成を繰り返すことで歯周組織を維持していることが知られている。前述の通り、ナイアシンはOPG遺伝子の発現の亢進とRANKL遺伝子の発現の抑制により、骨吸収を担う破骨細胞の分化を抑制する。そのため、歯槽骨の吸収を抑制するものと推測できる。
よって、ナイアシン化合物を有効成分とする本発明の歯槽骨吸収抑制剤、OPG発現促進剤、及びRANKL発現抑制剤は、歯槽骨吸収の抑制作用を有し、歯槽骨吸収抑制効果を発揮し得る医薬品、医薬部外品、化粧料等として、あるいはこれらへ配合するための素材又は製剤として有用である。
Claims (4)
- ナイアシン化合物を有効成分とする、歯槽骨吸収抑制剤。
- ナイアシン化合物を有効成分とする、オステオプロテゲリン発現促進剤。
- ナイアシン化合物を有効成分とする、NFκB活性化受容体リガンド発現抑制剤。
- 前記剤を医薬品組成物又は化粧料組成物として使用し、組成物の総量に対する前記有効成分の含有量が0.05質量%以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の剤。
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WO2020166662A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | 株式会社ジェクスヴァル | 骨疾患の予防または治療用の医薬組成物 |
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