JP2018150373A - それを必要とする哺乳類の正常血糖を維持するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するための方法、哺乳動物、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の腎虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を予防また制限するための方法に関する。【解決手段】生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記重症患者に投与される。【選択図】なし

Description

本発明は、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するための方法に関する。本発明はさらに、それを必要とする哺乳類、好ましく急性ストレスを患う重症患者の腎虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限するための方法に関する。本発明はまた、それを必要とする哺乳類、好ましく急性ストレスから重症患者の心腎臓障害の予防、制限又は治療のための方法に関する。本発明はさらに、急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するために使用する医薬組成物に関する。

急性ストレス、例えば脳卒中や心筋梗塞を患う患者の高い割合で、これまで糖尿病と診断されなかったにもかかわらず高血糖症を発症する。かかるストレス誘導高血糖症は、脳卒中及び心筋梗塞の後、高死亡率を伴う。さらにストレス誘導高血糖症は脳傷害のリスク要因でもあり得る（Ｓａｒａｈ Ｅ．Ｃａｐｅｓ ｅｔ ａｌ．、Ｓｔｒｏｋｅ ２００１、３２、２４２６頁）。

加えて、たとえグルコース恒常性はこれまで正常であったとしても高血糖症及びインシュリン抵抗性は一般的に重症患者に共通している（米国特許出願公開第２００５／１７１５０３号、この内容は参照されて本明細書に援用される）。

Ｇ．Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇｈｅらは、糖尿病の重症患者だけでなく非−糖尿病重症患者においても中程度の高血糖は、間接的又は直接的に生体(vital)器官やシステムに有害となる、ということを見出した（Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．２００１、３４５、１３５９−１３６７）。集中インスリン治療は、全体としてＩＣＵ（集中治療室）死亡率を８％から４．６％へ、特に５日以上集中治療を必要とする患者については２０．２％から１０．６％へ低減させた。集中的なインスリン治療はまた有意に血流感染、長期炎症、急性腎不全、重症の多発性神経障害及び輸血の必要性を低減させた。従って、集中的なインスリン治療と共に、正常血糖の厳密な維持は、ＩＣＵでの重症成人患者の集中治療、院内死亡率及び罹患率(morbidity)を低減させる。

しかし集中インスリン治療は、患者の血糖値を知る必要があり、これは頻繁な（毛細管）血液サンプル採取を含む。これは、相当の看護人又は技術者の時間を必要とし、且つ、多くの患者、特に非糖尿病患者は、繰り返される血液採取を不快に感じる。さらには、断続的血液採取は、正確な血糖値を与えるには十分ではない場合がしばしば起こる。他の集中インスリン治療の欠点は：低血糖のリスクが増加すること（これは当該技術分野では、低血糖は心筋梗塞及び心室性不整脈のリスクを増加させることが知られている；米国特許出願公開第２００５／１７１５０３号、本全内容は参照されて本明細書に援用される）、鎮静作用は低血糖を隠し、インスリンを導入すべき時期か及び患者が受ける治療手順についての意見の違いを隠してしまう恐れがある。

従って、インスリン治療は上で説明した重症患者のために確かに利点はあるけれども、なおこの分野においては、重症患者、特に急性ストレスを患う重症患者へのインスリン投与を制御するための方法を提供する必要性が存在する。

急性腎不全（ＡＲＦ）は、数日内に生じる腎臓機能の急激な悪化により特徴付けられる臨床的症候群である。ＡＲＦはしばしば、虚血及び／又は腎毒性損傷(nephrotoxic insults)に起因する急性尿細管壊死（ＡＴＮ）により引き起こされる。一般的世界人口で、毎年、百万人につき約２００の重篤なＡＲＦ事例が生じている。例えば酸化防止剤、カルシウムチャネル遮断薬、利尿薬、血管作用性物質、成長因子及び抗炎症剤などのいくつかの薬物が、臨床試験でその有効性が研究されてきたが、ほとんど又は全く臨床的使用は見出されていない。

米国特許第５３００４９６号、米国特許第５５２７７９０号、米国特許第５６２０９６７号、米国特許第５８６６５６３号及び米国特許第５８８８９９３号（これらの全内容は参照されて本明細書に援用される）は、バナジウム化合物の、糖尿病、高血圧、肥満病及び慢性的に高い血糖値に関連する類似の症状の治療への使用を開示している。

米国特許第５８８５９８０号（全内容は参照されて本明細書に援用される）は、糖尿病の治療のための医薬組成物を開示し、これはＶＯ^２＋生成化合物及び微粉化グリブリドを含む。米国特許第５８８５９８０号の実施例５は、タイプＩ糖尿病の女性患者の治療について開示し、前記患者はＩＣＵに慢性高血糖症のために入院しており、前記患者にインスリン、硫酸バナジル及びグリナーゼ（ｇｌｙｎａｓｅ）、タイプＩＩ糖尿病治療でより普通に使用されるスルホニルウレウム（ｓｕｌｆｏｎｙｌｕｒｅｕｍ）タイプの抗糖尿病薬物を用いた治療を開示している。しかし、グリナーゼは低血糖を引き起こし得るものであり、０．３ｍＭ／Ｌを下回る血糖値として定義される低血糖は、心筋梗塞及び心室性不整脈を増加させるリスクがある（米国特許出願公開第２００５／１７１５０３号）。

米国特許第６２８７５８６号（全内容が参照されて本明細書に援用される）は、高血糖症及び関連障害の治療のための特定のバナジウムビグアニド錯体の医薬組成物を開示する。

米国特許第６５７９５４０号（全内容が参照されて本明細書に援用される）は、組織の二次損傷(injury)の予防治療のための生理学的に許容可能なバナジウム化合物の使用が開示され、前記二次損傷は、一次損傷の結果であり、前記一次損傷が外傷(trauma)、例えば虚血後の再灌流（梗塞）により引き起こされるものである。米国特許第６５７９５４０号は従って、生理学的に許容可能なバナジウム化合物の、重症患者の高血糖症又は腎臓虚血−再灌流の治療での使用については開示されていない。

米国特許第６８５２７６０号は（全内容は参照されて本明細書に援用される）、糖尿病の治療のための、スルホニルウレウム化合物、クロムの生物学的利用可能原料及びバナジウムの生物学的利用可能原料の組み合わせの使用が開示されている。

従って、糖尿病患者での高血糖を制御するバナジウム化合物の使用は当該技術者分野で知られている。しかし、糖尿病は慢性疾患である。しかしながら、重症患者は、比較的短期間、特に１日から数日間入院、特に集中治療室（ＩＣＵ）に入院する。従って糖尿病患者は、重症患者とは異なる分類の患者である。

Ｐ．Ａ．ＭｃＣｕｌｌｏｕｇｈは、心血管疾患と腎疾患との間に相互関係が存在することを示唆する（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．、Ｖｏｌｕｍｅ ２０１１、Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ ７６２５９０（ｄｏｉ：１０．４０６１／２０１１／７６２５９０）。この関係は、「心腎臓(cario-renal)」−障害と呼ばれる。

現在では、造影剤誘導、好ましくは放射性造影剤誘導腎症は、Ｎ−アセチルシステインで治療される。

米国特許出願公開第２００５／１７１５０３号 米国特許出願公開第２００５／１７１５０３号 米国特許出願公開第２００５／１７１５０３号 米国特許第５３００４９６号明細書 米国特許第５５２７７９０号明細書 米国特許第５６２０９６７号明細書 米国特許第５８６６５６３号明細書 米国特許第５８８８９９３号明細書 米国特許第５８８５９８０号明細書 米国特許第６２８７５８６号明細書 米国特許第６５７９５４０号明細書 米国特許第６８５２７６０号明細書

Ｓａｒａｈ Ｅ． Ｃａｐｅｓ ｅｔ ａｌ．、 Ｓｔｒｏｋｅ ２００１、 ３２、 ｐａｇｅ ２４２６ Ｇ．Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇｈｅ ｅｔ ａｌ．、Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．２００１、３４５、１３５９−１３６７ Ｐ．Ａ．ＭｃＣｕｌｌｏｕｇｈ、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．、Ｖｏｌｕｍｅ ２０１１、Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ ７６２５９０（ｄｏｉ：１０．４０６１／２０１１／７６２５９０）

本発明は、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するための方法に関する。

本発明は、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳類に投与される。

本発明はまた、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の腎臓虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳類に投与される。

本発明はまた、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の心臓腎障害を防止又は制限するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳類に投与される。

本発明はさらに、医薬組成物の、急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するための使用に関する。

本発明はさらに、医薬組成物に関し、急性ストレスを患う重症患者の腎臓虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限する使用のための生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む。

本発明はさらに、生理学的に許容可能な有機バナジウム化合物又は錯体、医薬的に許容可能なキャリア及び第の成分を含む医薬組成物に関し、前記第２の成分が、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される。

本発明はまた、それを必要とする哺乳動物で造影剤誘導腎症の予防又は治療で使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物に関する。

本発明はさらに、それを必要とする哺乳動物の心臓腎障害を予防、制限又は治療するために使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物を又は錯体を含む医薬組成物に関する。

図１は、ベースライン（ＢＳＬＮ）、及び虚血３０分間及び再灌流９０分後（Ｒ９０分）の平均動脈圧力を示す。 図２は、３０分間虚血及び９０分間再灌流後（Ｒ９０分）のベースライン（ＢＳＬＮ）に対する、腎血管抵抗（上段）、腎血流（中段）及び腎酸素輸送（下段）を示す。 図３は、３０分間虚血及び９０分間再灌流後（Ｒ９０分）のベースライン（ＢＳＬＮ）に対する、皮質（上段）及び髄質（下段）での腎微小血管酸素張力（μＰＯ_２）を示す。 図４は、３０分間虚血及び９０分間再灌流後（Ｒ９０分）のベースライン（ＢＳＬＮ）に対する、腎臓酸素消費量（上段）、ナトリウム再吸収（ＶＯ２／Ｔｎａ＋）（中段）及びクレアチニンクリアランス（下段）を示す。 図５は、３０分間虚血後及び９０分間再灌流後（Ｒ９０分）のベースライン（ＢＳＬＮ）に対する、尿排出量を示す。 図６は、３０分間虚血後及び９０分間再灌流後（Ｒ９０分）のベースライン（ＢＳＬＮ）に対する、ＩＬ−６及びｉＮＯＳ発現（上段）及びＭＰＯ染色白血球発現（下段）を示す。 図７は、３０分間虚血後及び９０分間再灌流後（Ｒ９０分）のベースライン（ＢＳＬＮ）に対する、ＩＬ−６及びｉＮＯＳ発現（上段）及びＭＰＯ染色白血球発現（下段）を示す。

定義
ここで使用される動詞「含む」は非限定的意味であり、続く事項が含まれるが具体的に記載されていない事項が含まれないというものではない。加えて、不定冠詞「ひとつ」による要素は、その要素がひとつである必要があると特に明記されない限り、複数のその要素が存在することを除外するものではない。不定冠詞「ひとつ」による要素は従って、通常「少なくとも１つ」を意味する。

ここで用語「重症患者」とは、比較的短時間、特に１日か数日間、より具体的には１から７日間、集中治療室（ＩＣＵ）へ入院する一群の患者を意味する。好ましくは、用語「重症患者」は、急性ストレスを患う患者、特に急性腎障害（ＡＲＦ）、急性腎不全（ＡＣＩ）又はその両方を患うこの群の患者を意味する。腎臓への腎臓虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）は、例えば心臓又は血管外科、腎臓移植、待機的大動脈瘤修復及びショック（例えば心原性、出血性又は敗血症ショック）の結果として、又はそれらの際に生じ得るが、適切な組織灌流を妨げ腎微小循環に影響を与える。これは、低腎酸素、酸化ストレス及び臓器不全を伴う不可逆的な障害などの望ましくない効果をもたらし得る。

用語「心腎臓」障害は、心臓及び腎臓などの器官の障害として定義され、これによりひとつの器官の急性又は慢性不全が他の器官での急性又は慢性不全を誘導し得る。それぞれの障害についていくつかの可能な病理学的メカニズムが提案されている。

従って、本発明は、必要な場合に哺乳動物、特に急性ストレスを患う重症患者、の正常血糖を維持するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳類に投与される。

本発明はまた、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の腎臓虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳類に投与される。さらに本発明は、それを必要とする哺乳類、好ましくは急性ストレスを患う重症患者の腎臓における腎臓虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳類に投与される。

驚くべきことに、本発明の医薬組成物は、それを必要とする哺乳動物、特に重症患者の腎皮質における及び髄質における微小血管酸素化(microvascular oxygenation)を有意に増加させることが見出された。この微小血管酸素化は、Ｉ／Ｒ損傷によって先に減少していた。

また驚くべきことに、本発明の医薬組成物は、それを必要とする哺乳動物、特に重症患者にＩ／Ｒ障害により先に減少していた腎臓酸素利用効率を増加させることが見出された。

加えて、驚くべきことに、本発明の医薬組成物は、それを必要とする哺乳動物、特に重症患者に、早期のＩ／Ｒ損傷で引き起こされる炎症活性化(activation)を有意に低減させることが見出された。

さらに驚くべきことに、本発明の医薬組成物は、それを必要とする哺乳動物、特に重症患者に、早期のＩ／Ｒ損傷で引き起こされた腎損傷(injury)を有意に低減することが見出された。

本発明はさらに、それを必要とする哺乳動物の急性腎不全（ＡＦＲ）の形である、造影剤誘導、好ましくは放射線造影剤誘導腎症を予防又は治療するための方法に関し、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳動物に投与される。

本発明のひとつの実施態様によると、前記重症患者は非糖尿病である。

本発明によると、前記急性ストレスは、負傷(injurgy)、損傷(insult)、外傷(trauma)、医学的処置(medical treatment)、感染症、脳卒中、血管又は冠動脈バイパス手術、好ましくは心原性、出血や敗血症性ショック、または心筋梗塞の治療によって誘導される。

好ましくは、哺乳動物、好ましくは重症患者で血液グルコース濃度が正常、約８０と約１１０ｍｇ／ｄＬとの間（約４．４から約６．１ｍｍｏｌ／Ｌ）に維持される。好ましくは血液グルコース濃度は、約８５と約１００ｍｇ／ｄｌとの間に維持される。

ひとつの実施態様によると、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む本発明の医薬組成物は非経口的に投与される。本発明の他の実施態様によると、前記医薬組成物は静脈内に投与される。

前記重症患者は集中治療室（ＩＣＵ）に入院していることから、本発明の方法は、１日から７日の間、好ましくは１から６日の間、より好ましくは１から５日間、より好ましくは１から４日間、なお好ましくは１から３日の間、さらに好ましくは１から２日間、特に１日間のみで実施される。

本発明のひとつの実施態様によると、インスリン又はインスリン類似体を、哺乳動物、好ましくは重症患者に共投与される。

本発明の他の実施態様によると、抗不整脈剤が、前記哺乳動物、特に重症患者に共投与される。

本発明の他の実施態様によると、栄養補助成分(nutritional supplement)が、前記哺乳動物、特に重症患者に共投与される。ここで、栄養補助成分は、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択されることが好ましい。

本発明の好ましい実施態様によると、前記生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体は、ビス（マルトラト）オキソバナジウム（ＩＶ）（これはＢＭＯＶとして知られている）である。ＢＭＯＶ及びその合成は当該技術分野で知られている（ＣＡＳ３８２１３−６９−３）。

従って、本発明はまた、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体、医薬的に許容可能なキャリア及び第２の成分を含む医薬組成物に関し、前記第２の成分は、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ及びこれらの混合物からなる群から選択される。

本発明はさらに、急性ストレスから患う重症患者の正常血糖の維持に使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物を又は錯体に関する。

好ましくは、重症患者は前記の通り非糖尿病である。好ましくは、急性ストレスは、負傷(injurgy)、損傷(insult)、外傷(trauma)、医学的処置(medical treatment)、感染症、脳卒中、冠動脈バイパス手術や心筋梗塞の治療によって誘導される。

本発明によれば、血液グルコース濃度が、約８０と約１１０ｍｇ／ｄＬとの間（約４．４から約６．１ｍｍｏｌ／Ｌ）、好ましくは約８５と約１００ｍｇ／ｄＬとの間に維持するために十分な量で投与される。

好ましくは本発明の医薬組成物は、非経口的に又は静脈内に投与される。

好ましくは本発明の医薬組成物は、１日から７日の間、好ましくは１から６日の間、より好ましくは１から５日間、より好ましくは１から４日間、なお好ましくは１から３日の間、さらに好ましくは１から２日間、特に１日間のみで投与される。

本発明の医薬組成物さらに、インスリン又はインスリン類似体、抗不整脈剤、栄養補助成分又はこれらの混合物を含む。好ましくは、前記栄養補助成分は、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される。

本発明はさらに、急性ストレスを患う重症患者において腎虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限に使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物に関する。

本発明はさらに、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体、医薬的に許容可能なキャリア及び第２の成分を含む医薬組成物に関し、前記第２の成分が、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される。

本発明はまた、必要な場合哺乳動物の造影剤誘導腎症を防止又は治療に使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物に関する。好ましくは哺乳動物は、急性ストレスを患う重症患者である。

本発明はさらに、それを必要とする哺乳動物の心腎臓障害の防止、制限又は治療で使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物に関する。好ましくは哺乳動物は、急性ストレスを患う重症患者である。

材料及び方法
動物
この研究手順は、アムステルダム大学のアカデミックメディカルセンターの動物実験組織委員会で検討され承認された。前記動物の扱い及び処置は、実験動物の扱い及び使用に関する実験動物研究委員会ガイドに従った。

３２匹の雄ウィスターラット（Ｈａｒｌａｎ ＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓＢＶ、Ｈｏｒｓｔ、オランダ）、平均体重２８０±３０ｇをこの研究で使用した。前記動物は研究の開始の前１週間の間、新しい環境に順応させるため、２２±１℃に保った、相対湿度５５±１０％の光制御された室内で、従来ゲージ内にペアで収容して隔離した。全ての動物は、標準実験ラット餌と水を自由摂取させた。

外科的準備
全ての動物は、最初、ケタミン（Ｎｉｍａｔｅｋ、 Ｅｕｒｏｖｅｔ Ａｎｉｍａｌ Ｈｅａｌｔｈ ＢＶ、 Ｂｌａｄｅｌ、オランダ；９０ｍｇ／ｋｇ）、デクスメデトミジン（Ｄｅｘｄｏｍｉｔｏｒ、 Ｐｆｉｚｅｒ Ａｎｉｍａｌ Ｈｅａｌｔｈ ＢＶ、 Ｃａｐｅｌｌｅ ａａｎ ｄｅｎ ＩＪｓｓｅｌ、オランダ；０．５ｍｇ／ｋｇ）及びアトロピン硫酸塩（Ｃｅｎｔｒａｆａｒｍ ＢＶ、 Ｅｔｔｅｎ−Ｌｅｕｒ、オランダ；０．０５ｍｇ／ｋｇ）を腹腔内に注射して麻酔された。麻酔後、胸部胸骨柄と顎の間の領域及び左腎臓を覆う左側腹部を剃毛し、外科手術を開始する前に洗浄した。外科的準備(preparation)及び実験手順の残りの間、麻酔は、気管切開と、０．４の吸入酸素分画（ＦｉＯ_２）で機械呼吸を介して維持された。体温は、全実験で、３７±０．５℃に維持された。呼吸器設定は、動脈ｐＣＯ_２が３５と４０ＭｍＨｇの間に維持されるように調節された。

薬物及び流体投与及び血行動態モニタリングのために、３つの容器にポリエチレンカテーテルでカニューレ挿入された（外側直径＝０．９ｍｍ；Ｂｒａｕｎ、Ｍｅｌｓｕｎｇｅｎ、ドイツ）。右頸動脈内のカテーテルは、動脈圧及び心拍数をモニターするために圧力変換器に接続された。右頸動脈は、１５ｍＬ／ｋｇ／時間の速度でリンガー乳酸塩（Ｂａｘｔｅｒ、Ｕｔｒｅｃｈｔ、オランダ）の連続灌流のためのカニューレ挿入された。大腿動脈は、血液ガス分析のための血液サンプルを回収するためにカニューレ挿入された。動物は、全ての実験の間全身麻酔下に維持され、連続静脈希釈ケタミン又は鎮痛薬注入を受けた。左腎臓は暴露され、脱カプセル化され、左側腹部上で約４ｃｍの切開を通じて特別に作成されたＬｕｃｉｔｅ（即ち、ポリ（メチルメタクリレート）；ＰＭＭＡ）の腎臓カップに固定化された。回りの神経及び副腎を保存するために腎臓動脈及び静脈は注意して分離した。腎臓血液流（ＲＢＦ）を連続的にモニターできるように、血管周囲超音波通過時間フロープローブ（タイプ０．７ＲＢ；Ｔｒａｎｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ、イサカ、ニューヨーク、アメリカ合衆国）を左腎臓動脈の回りに配置しフローメーターに接続した（Ｔ２０６； Ｔｒａｎｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ、イサカ、ニューヨーク、アメリカ合衆国）。左尿管が分離され、結紮され、かつポリエチレンカテーテルでカニューレ挿入（外直径＝０．９ｍｍ；Ｂｒａｕｎ、Ｍｅｌｓｕｎｇｅｎ、ドイツ）されて尿を回収した。アルミニウムホイルの小片（１０×１０ｍｍ）を腎静脈の背側に配して、併置された下層の組織が、動脈ｐＯ_２測定でのリン光シグナルと干渉することを防いだ。外科手順後（約６０分）、ひとつの光学ファイバを前記脱カプセル化された腎臓の上に設け、他の光学ファイバを前記腎動脈上１ｍｍ上に配置し、リン光寿命技術（２０）を用いて酸素を測定した。オキシフォア（Ｏｘｙｐｈｏｒ）Ｇ２（Ｏｘｙｇｅｎ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ、フィラデルフィア、ペンシルバニア、アメリカ合衆国；６ｍｇ／ｋｇ）を続いて５分間静脈内に注入し、次に３０分間安定化させた。

手術野を湿らせた圧迫ガーゼ(compress)で覆って、全実験の間、前記手術野の暴露組織が乾燥することを防止した。前記リン光寿命測定はより詳細に他所に記載されている（２０）。実験は、１ｍＬの３Ｍ塩化カリウムを注射することで停止した。最後に腎臓を除去し、秤量し、及び組織学的評価の処理を行った。前記カテーテルの正しい配置がまた死後チェックされた。

実験手順
前記外科的準備が完了しさらに３０分間安定化時間後、それぞれの動物は無作為に次の群に配置した：ＢＭＯＶ７ｍｇ／ｋｇ（ｎ＝６）；ＢＭＯＶ１５ｍｇ／ｋｇ；（ｎ＝６）、Ｉ／Ｒコントロール（ｎ＝８）及び時間コントロール（ｎ＝３）。ＢＭＯＶ注入が、３０分間の虚血期間の１５分間前に開始され、注入は全実験を通じて続けられた。

血液動態及び血液ガスパラメータ
平均動脈圧（ＭＡＰ）は、連右総頸動脈から続的にモニターされた。加えて、腎動脈血流（ＲＢＦ；ｍＬ／分）は、通過時間超音波フロープローブ（タイプ０．７ＲＢ；Ｔｒａｎｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．、イサカ、ニューヨーク）を用いて連続的に記録された。動脈血液サンプル（０．５ｍｌ）は、ベースライン（ＢＳＬＮ）で虚血後９０分（Ｒ９０分）の頸動脈から回収された。血液サンプルは、ＨＥＳ１３０／０．４（Ｖｏｌｕｖｅｎ（登録商標）、６％ＨＥＳ１３０／０．４；Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｋａｂｉ ＮｅｄｅｒｌａｎｄＢＶ．、シエーレ、ベルギー）の同じ容積と交換された。前記サンプルは、ヘモグロビン濃度、ヘモグロビン酸素飽和度及びナトリウム及びカリウム濃度（ＯＳＭ３；ラジオメーター）の決定ともに血液ガス値（ＡＢＬ５０５血液ガス分析装置；ラジオメーター、コペンハーゲン、デンマーク）を決定するために使用された。

腎微小血管及び静脈ｐＯ _２
全身注入アルブミン−ターゲット（および従って閉じ込めれた循環）リン光色素（Ｏｘｙｐｈｏｒ Ｇ２；ＯｘｙｇｅｎＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ、 Ｌｔｄ、フィラデルフィア、ＰＡ、アメリカ合衆国）の酸素消光リン光寿命が、二波長時間領域リン光計測装置を用いて測定され、微小血管及び静脈のｐＯ_２（μｐＯ_２）中の変化を検出するための使用された。Ｏｘｙｐｈｏｒ Ｇ２（テトラ−（４−カルボキシ−フェニル）ベンゾポルフィリンの２層グルタメートデンドリマー）は、２つの励起ピーク（λ_励起１＝４４０ｎｍ、λ_励起２＝６３２ｎｍ）と１つの発光ピーク（λ_発光＝８００ｎｍ）を持ち、これにより、前記励起光の異なる光学的透過深さにより腎皮質と外部髄質における同時寿命測定が可能になる。腎静脈ｐＯ_２（ＰｒｖＯ_２）の測定のために、一波長周波数領域リン光測定計が使用された。測定寿命とｐＯ_２値との関連付けは、Ｓｔｅｒｎ−Ｖｏｌｍｅｒ式： １／τ＝（１／τ_０）＋ｋｑ［Ｏ_２］で与えられ、ここでτは測定寿命、τ_０はゼロｍｍＨｇの酸素濃度での寿命であり、ｋｑは知られた消光定数である。

腎機能
左尿管からの尿サンプルは回収され尿容積とクレアチニン濃度が分析された。クレアチニン濃度の分析のための血漿サンプルは、それぞれの尿回収の中間点で得たれた。尿及び血漿中のクレアチニン濃度は比色計を用いて決定された。クレアチニンクリアランス（クリアクレア（Ｃｌｅａｒ_ｃｒｅａ）［ｍＬ／分］）は、糸球体ろ過速度指標として評価された。

クリアランスの計算は、標準式を用いて行った：
Ｃｌｅａｒ_ｃｒｅａ＝（Ｕ_ｃｒｅａｘＶ）／Ｐ_ｃｒｅａ
ここでＵ_ｃｒｅａは尿中のクレアチニン濃度、Ｖは単位時間あたりの尿容積、及びＰ_ｃｒｅａは血漿中のクレアチニン濃度を表す。

さらに、全ての尿サンプルはナトリウム（Ｎａ^＋）濃度が測定された。Ｎａ^＋の排泄率（ＥＦ_Ｎａ＋［％］）は尿細管機能のマーカーとして使用され、次のように計算された：
ＥＦ_Ｎａ＋＝（Ｕ_Ｎａ＋×Ｐ_ｃｒｅａ）／（Ｐ_Ｎａ＋×Ｕ_ｃｒｅａ）×１００
ここで、Ｕ_Ｎａ＋は尿中のＮａ^＋濃度を、及びＰ_Ｎａ＋は血漿中のＮａ^＋濃度を表す。Ｃｌｅａｒ_ｃｒｅａ及びＥＦ_Ｎａ＋は、ベースラインにおいて及び灌流後に決定された。

免疫組織化学的分析
腎臓組織は、４％ホルマリンで固定されパラフィン中に埋め込んだ。腎臓切片（５μｍ）をキシレンで脱パラフィンし、エタノールのパーセンテージを減少させることにより、及び最終的に水で再水和した。抗原回復は、クエン酸緩衝液中（ｐＨ６．０）（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＡＰ−９００３−５００）中のスライド(slides)をマイクロ波を１０分間かけることで達成された。スライドを室温で２０分間冷却し、その後蒸留水でリンスした。切片の周囲をＰＡＰペンでマークした。内因性ペルオキシダーゼ活性を、３％Ｈ_２Ｏ_２で１０分間室温で処理してブロックし、その後蒸留水及びＰＢＳでリンスした。ブロック剤（Ｌａｂ Ｖｉｓｉｏｎ、ＴＡ−１２５−ＵＢ）をそれぞれのスライドに適用し、次に５分間室温で保湿チャンバ内でインキュベートした。腎臓切片は４℃で一晩、ウサギポリクローナルｉＮＯＳ抗体（ｉＮＯＳ Ａｂ−１、Ｒａｂｉｔ ＰＡｂ、ＲＢ−１６０５−Ｐ、ＮｅｏＭａｒｋｅｒｓ、フレモント、カルフォルニア）及びＩＬ−６（Ａｂｃａｍ、６６７２）でインキュベートし、及び室温で１時間、抗−ミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）抗体（ミエロペルオキシダーゼ Ａｂ−１、ＲＢ−３７３−Ａ、ＮｅｏＭａｒｋｅｒｓ、フレモント、カルフォルニア）、リポカリン２抗体（ＮＧＡＬ）（Ａｂｃａｍ ４１１０５）、ラットＬ−ＦＡＢＰへのポリクローナル抗体（Ｈｙｃｕｌｔ Ｂｉｏｔｅｃｔ ＨＰ８０１０）でインキュベートした。抗体を、大量のＵｌｔｒＡｂ Ｄｉｌｕｅｎｔ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＴＡ−１２５−ＵＤ）で希釈した。切片をＰＢＳで３回それぞれ５分間洗浄し、その後３０分、室温で、ビオチン化ヤギ抗−ウサギ抗体（ＬａｂＶｉｓｉｏｎ、ＴＰ−１２５−ＢＮ）でインキュベートした。スライドをＰＢＳで洗浄後、ストレプトアビジンペルオキシダーゼラベル化試薬（ＬａｂＶｉｓｏｎ、ＴＳ−１２５−ＨＲ）を３０分、室温で保湿チャンバ内で適用した。着色生成物はＡＥＣでインキュベートして発色させた。スライドをＭａｙｅｒのヘマトキシリン（ＬａｂＶｉｓｏｎ、Ｔａ−１２５−ＴＡ）で比染色し、蒸留水で洗浄後ビジョンマウントに装着した（ＬａｂＶｉｓｉｏｎ、ＴＡ−０６０−ＵＧ）。ｉＮＯＳ、ＩＬ−６、Ｌ−ＦＡＢＰ、ＮＧＡＬ及びＭＰＯ染色の強度及び分布の両方が記録された。それぞれのサンプルで、組織学的スコア（ＨＳＣＯＲＥ）値は、それぞれの強度で染色された細胞の％の和に、染色の重み付け強度を掛け算して導かれた［ＨＳＣＯＲＥ＝Ｓ Ｐｉ（ｉ＋１）、ここでｉは強度スコア、及びＰｉは細胞の対応するパーセントである］（Ｓｅｎｔｕｒｋ ｅｔ．ａｌ．、１９９９）。我々は、２４０の選択された糸球体からの糸球体において及び２４０の選択された尿細管周囲の領域においてＭＰＯ反応を、倍率４００で光学顕微鏡で評価した。我々は、白血球が糸球体に見られ得る場合に１、及び見られない場合に０とスコアした（Ｄｅｍｉｒｃｉ ｅｔ．ａｌ．、２００６；Ｌｅｇｒａｎｄ ｅｔ．ａｌ；２００９）。

統計解析
データ解析は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）用ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ（バージョン５．０（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｃ．、ラホヤ、カリフォルニア、アメリカ合衆国）を用いて行った。全てのデータは平均±ＳＤで表される。群と時間(time points)との間でのパラメータ比較解析は、ボンフェローニの事後テストと分散双方向分析（ＡＮＯＶＡ）で実施した。Ｐ−値が０．０５未満の差は、統計的有意とされた。表１は時間コントロール結果を示す。これらの結果は、平均動脈圧は、Ｉ／Ｒ損傷で減少することを示し、ＢＭＯＶは平均動脈圧に影響せず、ＢＭＯＶの効果は用量依存性ではないことを示す。

平均動脈圧
図１から分かるように、ＢＭＯＶは平均動脈圧に影響を与えなかった（図１は、ベースラインにおける、及び３０分の虚血と９０分の再灌流後の平均動脈（ａｒｔ．）圧を示す。ＢＳＬＮに対して、ｎｓｐ＞０．０５（有意ではない）、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１及び＊＊＊ｐ＜０．００１）。

腎血液動態及び酸素輸送
データは、腎血管抵抗はＩ／Ｒ損傷で影響されないが、腎血流及び酸素輸送は大きく減少することを示す。データはまた、ＢＭＯＶは腎血流及び酸素輸送には影響しないこと、及びＢＭＯＶの効果は用量依存性ではないことを示す。

図２から分かるように、ＢＭＯＶは腎血液動態及び酸素輸送に影響しなかった（図２は、ベースラインにおける、及び３０分虚血及び９０分再灌流（Ｒ９０分）後の腎血管抵抗（Ｖａｓｃ．ｒｅｓ．）（上段）、腎血流（中段）及び腎酸素輸送（下段）を示す。ＢＳＬＮに対して、ｎｓｐ＞０．０５（有意でない）、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１及び＊＊＊ｐ＜０．００１）。

腎微小血管酸素化
データは、腎皮質及び髄質の微小血管酸素化はＩ／Ｒ損傷により大きく減少することを示す。データはまた、ＢＭＯＶが、腎皮質及び髄質の微小血管酸素化を大きく増加させ、ＢＭＯＶの効果は用量依存性ではないことを示す。

図３からわかるように、ＢＭＯＶは微小血管酸素化を有意に増加させる（図３は、ベースラインにおける、及び３０分虚血及び９０分再灌流（Ｒ９０分）後の腎皮質（上段）、及び髄質（下段）での腎微小血管酸素張力（μＰＯ_２）を示す。ＢＳＫＮに対して、ｎｓｐ＞０．０５（有意でない）、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１及び＊＊＊ｐ＜０．００１）。

腎機能
データは、腎酸素消費及びクレアチニンクリアランスがＩ／Ｒ損傷では影響されないが、ナトリウム再吸収（ＶＯ_２／Ｔｎａ＋）のために要求される酸素の量が増加したことを示し、これは腎酸素利用性効率の減少を示す。データはまた、ＢＭＯＶが腎酸素利用性効率を増加させたこと、ＢＭＯＶの効果が用量依存性でないことを示す。

図４は、ＢＭＯＶが酸素利用効率を増加させることを示す（図４は、ベースラインにおける、及び３０分虚血及び９０分再灌流（Ｒ９０分）後の腎酸素消費（上段）、ナトリウム再吸収（ＶＯ_２／Ｔｎａ＋）に要求される酸素量、及びクレアチニンクリアランス（ｃｒｅａｔ．ｃｌｅａｒ．）（下段）を示す）。ＢＳＫＮに対して、ｎｓｐ＞０．０５（有意でない）、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１及び＊＊＊ｐ＜０．００１）。

図５は、ベースライン（ＢＳＬＮ）における、及び３０分虚血及び９０分再灌流（Ｒ９０分）後の尿量(urine output)を示す。ｎｓｐ＞０．０５（有意でない）。

炎症活性のバイオマーカー
データはまた、Ｉ／Ｒ損傷が炎症活性を誘導することを示す。データはさらに、ＢＭＯＶが炎症活性化を有意に減少させること、及びＢＭＯＶの効果は用量依存性であること、即ちｉＮＯＳ発現は、低投与量で処理された群のレベルに比較して高投与量のＢＭＯＶで処理された群では有意に減少する、ことを示す。

図６から分かるように、ＢＭＯＶは有意に炎症活性を減少させる（図６は、３０分虚血及び９０分再灌流（Ｒ９０分）後のＩＬ−６及びｉＮＯＳ発現（上段）及びＭＰＯ−染色白血球発現（下段）を示す。ｎｓｐ＞０．０５（有意でない）、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１及び＊＊＊ｐ＜０．００１）。

腎臓損傷のバイオマーカー
データはＩ／Ｒが腎臓損傷(injury)を導くことを示す。データは又、ＢＭＯＶが有意に腎臓損傷を低減すること、及びＢＭＯＶの効果は用量依存性であること、すなわちＮＧＡＬレベルは、低投与量で処理された群のレベルに比較して高投与量のＢＭＯＶで処理された群では有意に減少する、ことを示す。図７から分かるように、ＢＭＯＶは腎臓損傷を有意に低減する（図７は、３０分虚血及び９０分再灌流（Ｒ９０分）後のＩＬ−６及びｉＮＯＳ発現（上段）及びＭＰＯ染色白血球発現（下段）を示す。ｎｓｐ＞０．０５（有意でない）、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１及び＊＊＊ｐ＜０．００１）。

結論
腎Ｉ／Ｒは次を引き起こす：
（１）平均動脈圧低下；
（２）腎血流及び酸素輸送低下；
（３）腎皮質と髄質で微小血管酸素化減少；
（４）腎酸素利用効率低下；
（５）炎症活性化；及び
（６）腎損傷。

ＢＭＯＶは次については影響しなかった：
（１）平均動脈圧；
（２）腎血液動態及び酸素輸送。

ＢＭＯＶは次については影響を与えた：
（１）微小血管酸素化増加；
（２）腎酸素利用性効率増加；
（３）炎症活性低減；及び
（４）腎損傷低減。

Claims (31)

1. 急性ストレスを患う重症患者の正常血糖を維持するための方法であり、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記重症患者に投与される、方法。
2. 請求項１に記載の方法であり、前記重症患者が非糖尿病である、方法。
3. 請求項１に記載の方法であり、前記急性ストレスが、負傷、損傷、外傷、医学的処置、感染症、脳卒中、冠動脈バイパス手術、又は心筋梗塞の治療によって誘導される、方法。
4. 請求項１に記載の方法であり、血液グルコース濃度が、約８０と約１１０ｍｇ／ｄｌとの間（約４．４から約６．１ｍｍｏｌ／Ｌ）に維持される、方法。
5. 請求項１に記載の方法であり、前記生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体が非経口的に投与される、方法。
6. 請求項１に記載の方法であり、前記生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体が静脈内に投与される、方法。
7. 請求項１に記載の方法であり、当該方法が、１から７日間実施される、方法。
8. 請求項１に記載の方法であり、インスリン又はインスリン類似体が、前記重症患者に共投与される、方法。
9. 請求項１に記載の方法であり、抗不整脈薬が、前記重症患者に共投与される、方法。
10. 請求項１に記載の方法であり、栄養補助成分が、前記重症患者に共投与される、方法。
11. 請求項１０に記載の方法であり、前記栄養補助成分は、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される、方法。
12. 急性ストレスを患う重症患者の腎虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を防止又は制限するための方法であり、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記重症患者に投与される、方法。
13. 生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体、医薬的に許容可能なキャリア及び第２成分を含む医薬組成物であり、前記第２成分が、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される、医薬組成物。
14. それを必要とする哺乳動物の造影剤誘導腎症を防止又は治療するための方法であり、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳動物に投与される、方法。
15. それを必要とする哺乳動物の心腎臓障害を防止、制限又は治療するための方法であり、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物が前記哺乳動物に投与される、方法。
16. 請求項１５に記載の方法であり、前記哺乳動物が、急性ストレスを患う重症患者である、方法。
17. 急性ストレスを患う重症患者の正常血糖の維持における使用のための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物。
18. 請求項１７に記載の医薬組成物であり、前記重症患者が、非糖尿病である、医薬組成物。
19. 請求項１７又は１８のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、前記急性ストレスが、傷害、損傷、外傷、医学的処置、感染症、脳卒中、冠動脈バイパス手術、又は心筋梗塞の治療によって誘導される、医薬組成物。
20. 請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、血液グルコース濃度が、約８０と約１１０ｍｇ／ｄＬ（約４．４から約６．１ｍｍｏｌ／Ｌ）との間に維持される、医薬組成物。
21. 請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、前記医薬組成物が、非経口的に又は静脈内に投与される、医薬組成物。
22. 請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、前記医薬組成物が、１から７日間投与される、医薬組成物。
23. 請求項１７乃至２２のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、さらにインスリン又はインスリン類似体を含む、医薬組成物。
24. 請求項１７乃至２２のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、さらに、抗不整脈薬を含む、医薬組成物。
25. 請求項１７乃至２２のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、さらに、栄養補助成分を含む、医薬組成物。
26. 請求項２５に記載の医薬組成物であり、前記栄養補助成分は、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される、医薬組成物。
27. 急性ストレスを患う重症患者の腎虚血−再灌流（Ｉ／Ｒ）を予防又は制限する使用のための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物。
28. 生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体、医薬的に許容可能なキャリア及び第２成分を含む医薬組成物であり、前記第２成分が、マグネシウム、魚油、カリウム、銅、セレン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、クロム及びこれらの混合物からなる群から選択される、医薬組成物。
29. それを必要とする哺乳類の造影剤誘導腎症の予防又は治療に使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物。
30. それを必要とする哺乳類の心−腎臓障害の予防、制限又は治療に使用するための、生理学的に許容可能な有機及び／又は無機バナジウム化合物又は錯体を含む医薬組成物。
31. 請求項２９又は３０のいずれか一項に記載の医薬組成物であり、前記哺乳類が急性ストレスを患う重症患者である、医薬組成物。

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