JP2020524676A - ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、アクテイン、デオキシアクテインの使用 - Google Patents

ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、アクテイン、デオキシアクテインの使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、自己免疫疾患の治療薬または機能性健康食品の調製におけるショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用を提供する。本発明は、さらに、自己免疫疾患を治療するための薬物組成物および炎症性サイトカインを抑制するための薬物組成物を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、医薬分野に関し、具体的には、自己免疫疾患の治療薬または機能性健康食品の調製におけるショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用に関する。
自然免疫細胞と適応免疫細胞の異常活性化は自己免疫疾患の重要な発病メカニズムであり、典型的な疾患は自己免疫性肝炎と関節リウマチである。自己免疫性肝炎は自己免疫反応によって引き起こされる慢性進行型炎症性肝疾患であり、程度の異なる血清トランスアミナーゼの上昇、自己抗体陽性が示され、リンパ球、プラズマ細胞の浸潤を主とするインターフェイス肝炎によって引き起こされる肝機能損傷と免疫障害を組織学的特徴とする。関節リウマチは炎症性滑膜炎を主とする全身性疾患であり、手足の小さな関節の多関節、対称性、侵襲性関節炎を特徴とし、多くの場合、血清リウマチ因子と炎症性サイトカインの上昇を伴い、関節変形や機能喪失を引き起こす可能性がある。身体の免疫を調節するという観点からの新薬や健康食品の開発は自己免疫疾患を治療するための突破口であり、我が国の伝統的な医薬資源に基づいて免疫調節薬または機能性健康食品を開発することは幅広い見通しがある。
ショウマ(Cimicifuga foetidae)はキンポウゲ科ショウマ属の植物であり、トリテルペノイドサポニン抽出物はショウマの根、茎および地上部を抽出することによって得られ、一般的には、抗腫瘍、内分泌調節、抗骨粗鬆など複数の生理活性を有すると考えられ、開発の見通しのある天然産物である。
本発明の一つの目的は、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン(別名:27−デオキシアクテイン)、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の新しい使用を提供することにある。
本発明は、自己免疫疾患の治療薬または機能性健康食品の調製における、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用を提供する。
上記使用において、前記自己免疫疾患は自己免疫性肝炎または関節リウマチである。
本発明は、さらに、炎症性サイトカインを抑制するための薬物または機能性健康食品の調製における、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用を提供する。
上記使用において、前記炎症性サイトカインは、TNF−α、IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IL−18、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、MIP−2、Eotaxin、G−CSFの中の1種または複数種を含んでもよい。
上記使用において、前記炎症性サイトカインは、複数の細菌やウイルスの感染によって引き起こされる疾患、例えば、肝炎、肺炎、敗血症、インフルエンザ、麻疹、単純ヘルペスなどに関し、また、複数の自己免疫疾患、例えば、関節リウマチ、全身性血管炎、強皮症、多発性脳脊髄炎などに関し、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物は、いずれも、上記疾患を予防、緩和、治療するための薬物または機能性健康食品として使用することができる。
上記使用において、アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物におけるアクテインとデオキシアクテインの質量比は、1〜5:5〜1であってもよく、好ましくは、1〜3:3〜1であり、より好ましくは、1:1である。
上記使用において、前記薬物は、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物を活性成分とするほか、医薬上許容される担体を含んでもよい。医薬上許容される担体は、賦形剤、結合剤、潤滑剤、充填剤、崩壊剤、乳化剤、安定剤、着色剤、矯味剤、防腐剤などを含むがこれらに限らない。前記薬物は、医薬分野における既存のありふれた剤形に調製されることができ、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、丸剤などの経口剤形、および注射剤、凍結乾燥剤などの非経口剤形を含むがこれらに限らない。
上記使用において、前記機能性健康食品は、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物を活性成分とするほか、ありふれた添加物を添加してもよく、栄養素、ビタミン、ミネラル、香味料、着色剤、粘着付与剤、pH調整剤、安定剤、防腐剤などを含むがこれらに限らない。前記機能性健康食品は、単独で使用することができるし、既存の薬物または健康食品と同時に使用することもできる。
本発明の二つ目の目的は、薬物組成物を提供することにある。本発明により提供される薬物組成物は自己免疫疾患を治療するための薬物組成物であってもよく、前記薬物組成物は以下の成分を活性成分とする:ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物。
上記薬物組成物において、前記自己免疫疾患は自己免疫性肝炎または関節リウマチである。
本発明により提供される薬物組成物は炎症性サイトカインを抑制するための薬物組成物であってもよく、前記薬物組成物は以下の成分を活性成分とする:ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物。
上記薬物組成物において、前記炎症性サイトカインは、TNF−α、IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IL−18、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、MIP−2、Eotaxin、G−CSFの中の1種または複数種を含んでもよい。
上記薬物組成物において、アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の中のアクテインとデオキシアクテインの質量比は、1〜5:5〜1、好ましくは、1〜3:3〜1、より好ましくは1:1である。
上記薬物組成物において、活性成分に加え、医薬上許容される担体を含んでいてもよく、賦形剤、結合剤、潤滑剤、充填剤、崩壊剤、乳化剤、安定剤、着色剤、矯味剤、防腐剤などを含むがこれらに限らない。前記医薬組成物は単独で使用することができ、既存の自己免疫疾患の治療薬と同時に使用することもでき、それは医薬分野における既存のありふれた剤形に調製されることができ、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、丸剤などの経口剤形および注射剤、凍結乾燥剤などの非経口剤形を含むがこれらに限らない。
上記薬物組成物において、薬物組成物はショウマを含有する漢方薬組成物、例えば、ショウマと他の生薬トウキ、サイコ、チンピなどと調製される配合薬であってもよい。前記漢方薬組成物は単独で使用することができ、既存の自己免疫疾患の治療薬と同時に使用することもでき、それは漢方薬分野における既存のありふれた剤形に調製されることができ、煎薬、薬酒、薬茶、薬露、丸剤、散剤、軟膏剤、エリキシル剤、錠剤、トローチ剤などを含むがこれらに限らない。
本発明では、コンカナバリンA(Concanavalin A、ConA)のモデル動物実験から、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはその組成物、薬物組成物などがコンカナバリンAによる急性免疫性肝損傷に対して保護作用を有し、自己免疫性肝炎モデル動物の生存率、肝機能レベル、肝臓の病理学的損傷および炎症性サイトカインの分泌能を著しく改善することが分かり、それは自己免疫性肝炎を治療または緩和するための薬物または健康食品の調製に用いられることができると考えられる。
本発明では、さらに、コラーゲン誘発関節炎(Collagen induced arthritis、CIA)モデル動物の実験から、アクテイン、デオキシアクテイン、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、またはその組成物、薬物組成物などがCIAによる多発性関節損傷に対して保護作用を有し、CIAモデル動物の発病率、平均関節炎指数を著しく低下させ、骨の構造的損傷を改善し、抗II型コラーゲン抗体および複数の炎症性サイトカインの分泌を抑えることが分かり、それは確実な抗関節炎作用を有することが示され、関節リウマチ症状を治療、緩和するための薬物または健康食品の調製に用いられることができると考えられる。
本発明はさらにLPSで刺激したマクロファージ(BMDM)から、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはその組成物、薬物組成物などが確実な抗炎症作用を有することが認められ、マクロファージの活性化とIL−12、TNF−αなどの炎症性サイトカインの分泌を顕著に抑制できると考えられ、生体外実験により、NK、NKTとTリンパ球の活性化および炎症性サイトカインIFN−γの分泌を顕著に抑制できると考えられる。そのため、免疫抑制剤として複数の炎症性サイトカインによって引き起こされる炎症などの疾患の治療や改善に用いられることができると考えられる。
要するに、本発明はショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、アクテイン、デオキシアクテインの新しい使用を提供し、それが広範な免疫抑制作用を有するため、自己免疫疾患の治療薬または機能性健康食品における応用領域を開拓し、化学合成や抽出によってこれらの成分を得て使用することができるだけでなく、ショウマ抽出物またはショウマを含有する漢方薬の配合薬を直接使用することもでき、簡単に調製でき、原料の由来が広範であり、コストが低く、高い市場応用価値を有する。
実験例1の各群マウスの生存率に関する図表である。 実験例2の各群モデルマウスの肝組織の顕微鏡写真(HE染色)である。 実験例3の各群マウスの前後足趾関節の写真である。 実験例6の各群マウスの右後肢膝関節、足首関節および足趾関節のMirco−CT画像である。
以下、調製例と実験例により、本発明を更に詳しく説明し、それによって本発明の特徴や利点をより明らかになる。しかし、調製例と実験例は本発明の理解を助けるためのものであり、本発明の範囲は本文に記載される調製例と実験例に限定されるものではない。
以下の調製例と実験例に記載される実験方法は特に断りがない限り、いずれも従来の方法である。使用される材料、試薬などは、別段の指示がない限り、市販で入手することができる。
(調製例:ショウマトリテルペノイドサポニン抽出物の調製)
ショウマは同仁堂前門本社から購入される。参考文献(潘瑞楽、陳迪華、斯建勇、趙暁宏、沈連鋼、『ショウマ地上部のサポニン類成分についての研究(升麻地上部分○○類成分研究)』、薬学学報、2002年、37(2):117−120)の方法に従ってトリテルペノイドサポニンの抽出を行う(訳注:丸括弧で示した前述の参考文献の正式名称は本来は簡体字表記、「○○」はサポニンを意味する二文字の中国語、一文字目は「白」の下に「七」、二文字目はくさかんむりの下に「甘」である。)。
ショウマ12gを取って蒸留水に1〜2時間浸漬し、強火で10分煎じてから、弱火で1時間煎じ、75mLまで濃縮する。ショウマ煎出液75mLを取り、95%エタノールを加えて1000mLとし、1晩放置し、上澄液を分離する。上澄液を減圧蒸留してエタノールと余剰水を十分に除去し、75mLまで濃縮し、ショウマのアルコール抽出物が得られる。室温条件下で、有機溶媒酢酸エチルを用いて5回抽出し、攪拌・抽出し、遠心して上澄液が得られ、さらに5%炭酸ナトリウムで抽出し、減圧回収してから、ショウマ総フェノール酸の抽出物が得られ、水を加えて正確に75mLとする。
(実験例1:ConA肝炎モデルマウスの生存率に対する作用に関する実験)
試験材料:ConAはSigma社から購入される。アクテインとデオキシアクテインは米国ChromaDex社から購入される。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
割り当て:C57BL/6マウス40匹、雄、18−20g、1日間順応飼育してから、以下の4群にランダムに割り当てる(各群10匹):ConAモデル群、トリテルペノイドサポニン群、アクテイン群、デオキシアクテイン群。
モデル動物の作製および投与処置:ConA粉末150mgを秤量し、滅菌PBS40mLを加えて溶解し、室温下で時々軽く振盪しながら1〜2時間放置し、低温超音波によって溶解を促進し(毎回5分以下)、過度の発泡を避けるように注意する。完全に溶解してから、正確に50mLとし、濃度が3mg/mLになるように調製し、0.45μmのフィルタで加圧濾過する。25mg/kgに従ってマウスに単回静脈内注射し、各マウスに100μL注射する。アクテインとデオキシアクテインを4mgずつ取り、滅菌二段蒸留水10mLを加えて溶解し、濃度が0.4mg/mLになるように調製する。ConAモデル群は、蒸留水250μLを強制経口投与し、トリテルペノイドサポニン群は、調製例1のショウマトリテルペノイドサポニン抽出物250μLを強制経口投与し、投与量は15mg/kgであり、アクテイン群は、アクテイン溶液250μLを強制経口投与し、投与量は5mg/kgであり、デオキシアクテイン群は、デオキシアクテイン溶液250μLを強制経口投与し、投与量は5mg/kgであり、動物の96時間以内の死亡率を観察する。
結果を図1に示す。ConAモデル群では4−6時間後から死亡するマウスが観察され始め、24時間以内に死亡するマウスが比較的集中し、その後死亡率が低下し、48−96時間以内はほぼ安定する。ConAモデル群の生存率は10%であり、薬物処置後のマウスの生存率が上昇し、トリテルペノイドサポニン群の生存率は70%(ConAモデル群に比べると、***、p<0.001)、アクテイン群の生存率は60%(ConAモデル群に比べると、**、p<0.01)、デオキシアクテイン群の生存率は40%(ConAモデル群に比べると、**、p<0.01)である。生存率についてはKaplan−Meier統計解析により、各薬物処置群はモデル群に比べ有意な差が認められる。これらの結果により、ショウマトリテルペノイドサポニン抽出物、アクテイン、およびデオキシアクテインはいずれもConA急性肝炎モデルマウスの生存率を向上させることができると考えられる。
(実験例2:肝臓炎症に対する治療に関する実験)
試験材料および動物は実験例1と同様である。
割り当て:C57BL/6マウス、雄、18−20g、1日間順応飼育してから、以下の5群にランダムに割り当てる:正常対照群、ConAモデル群、トリテルペノイドサポニン群、アクテイン群、およびデオキシアクテイン群。
モデル動物の作製および投与処置:正常対照群を除き、ConA 15mg/kgの投与量に応じてマウスに単回静脈内注射する。各投与群の投与量は実験例1と同様である。
(1)各投与群の薬物によるConAモデルマウス血清中のALT、ASTへの作用を調べる。各群8匹ずつをConA注射10時間後麻酔下で屠殺し、末梢血を採取して血清を分離し、ALT、ASTを測定する。
(2)各投与群の薬物によるConAモデルマウス肝臓の病理的損傷への作用を調べる。各群3匹ずつをConA注射10時間後麻酔下で屠殺し、肝臓左葉を摘出し、約5mmのサイズで切り、10%ホルマリン溶液に浸し、脱水、透徹・パラフィン浸透、包埋、薄切、伸展、染色を行ってから観察する。
(3)各投与群の薬物によるConAモデルマウスの血清サイトカインの分泌への作用を調べる。各群6匹ずつをConA注射3時間後末梢血を採取し且つ血清を分離し、サイトカインTNF−α、IL−12、IL−6、およびMCP−1の分泌能を測定する。ConA注射10時間後血清を分離し、サイトカインIFN−γの分泌能を測定する。
結果(1):薬物によるConA肝炎モデルマウス血清中のALTおよびASTへの作用
結果を表1に示す。ConAモデル群は正常群に比べALT、ASTが顕著に上昇する(**、p<0.01;***、p<0.001)。各投与群のALT、ASTはいずれも顕著に低下し、ConAモデル群に比べ統計的有意差が認められる(#、p<0.05;##、p<0.01;###、p<0.001)。ショウマトリテルペノイドサポニン抽出物、アクテイン、およびデオキシアクテインはいずれもConAマウスの肝損傷を軽減できると考えられる。
表1:ショウマトリテルペノイドサポニン提取物、アクテイン、およびデオキシアクテインによるConA肝炎モデルマウス血清中のALTとASTへの作用(MEAN±SEM)
注:*はConA群が正常対照群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、***はp<0.001を表す。#は投与群がConA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01、###はp<0.001を表す。
結果(2):薬物によるConA肝炎モデルマウス肝臓の病理学的損傷への作用
結果を図2示す。ConAモデル群マウスの肝細胞が広範囲な変性を呈し、肝小葉の構造に乱れが認められ、肝細胞の中心静脈が著しく拡張し、中心静脈および肝類洞が著しく充血し、ひいては肝細胞の大きなシート状壊死巣、大量の免疫細胞浸潤が認められる。ショウマトリテルペノイドサポニン群は、ConA群に比べ、肝細胞のシート状壊死巣が著しく軽減し、白血球のやや浸潤が認められる。アクテイン群、デオキシアクテイン群は、ConA群に比べ、肝細胞のシート状壊死巣が著しく軽減し、白血球の浸潤が減少する。
結果(3):薬物によるConA肝炎モデルマウスの血清サイトカインへの作用
結果を表2に示す。ConAモデル群は、正常群に比べ、TNF−α、IL−12、MCP−1、IL−6およびIFN−γの分泌能が顕著に上昇し、統計学的有意差が認められる(***、p<0.001)。トリテルペノイドサポニン抽出物とアクテインはいずれも血清炎症性サイトカインIL−12、TNF−α、MCP−1、IL−6およびIFN−γの分泌能を著しく低下させることができ、デオキシアクテインはIL−12、MCP−1、IL−6とIFN−γの分泌能を著しく低下させることができると考えられる(#、p<0.05;##、p<0.01;###、p<0.001)。
表2:ショウマトリテルペノイドサポニン提取物、アクテインおよびデオキシアクテインがConA肝炎モデルマウス血清炎症性サイトカインの分泌に対する作用(MEAN±SEM)
注:*はConA群が正常対照群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、***はp<0.001を表す。#は投与群がConA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01、###はp<0.001を表す。
(実験例3:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの関節炎指数への作用)
試験材料:ウシII型コラーゲン酢酸溶液、完全フロイントアジュバントはChondrex社から購入される。イソフェルラ酸は天津一方科技有限公司から購入される。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
割り当て:C57BL/6マウス24匹、雄、18−20g、1日間順応飼育してから、以下の3群にランダムに割り当てる:正常群とCIAモデル群、n=5;アクテイン併用デオキシアクテイン群(以下、アクテインデオキシアクテイン群という)、n=7。
モデル動物の作製および投与処置:2mg/mLウシII型コラーゲン酢酸溶液を調製し、1晩放置してからウシII型コラーゲン酢酸溶液2mLを取り、完全フロイントアジュバント2mLとよく混ぜ乳化させ(氷上操作)、調製されるウシII型コラーゲン乳剤の最終濃度はlmg/mLである。各マウスに0.1mLを皮内注射する。アクテインとデオキシアクテインを4mgずつとり、滅菌二段蒸留水10mLを加えて溶解し、0.4mg/mLアクテインと0.4mg/mLデオキシアクテインとを含有する混合溶液が調製され、アクテインデオキシアクテイン群の投与治療の用に供する。マウス初回免疫21日目から、2回目の免疫を行い、2回目の免疫の0日目から、CIAモデル群は、蒸留水250μLを強制経口投与し、アクテインデオキシアクテイン群は、アクテインとデオキシアクテインの混合溶液250μLを強制経口投与し、投与量は5g/kgであり、1日ごとに強制経口投与し、21日間連続飼育する。
2回目の免疫の0日目から、3日ごとに関節評価を行う。関節評価法によって動物を評価し(0−4段階)、評価の根拠は関節の赤みや腫れの程度および関節の腫脹と変形の状況である。0点:赤みや腫れがない。1点:赤みがあるが腫れがない。2点:関節に軽度の赤みや腫れがある。3点:関節に中程度の赤みや腫れがある。4点:関節に重度の赤みや腫れがあり且つ機能障害を伴う。四肢は別々にスコア付けされ、四肢のスコアの合計が当該マウスの関節炎指数である。最高点は16点である。点数が高ければ高いほど、関節症状が深刻になる。
結果を表3に示す。2回目の免疫の3日目、CIAモデル群マウスに赤みや腫れおよび軽度の腫脹が認められ、関節炎指数の平均値は0.57であり、疾患の持続時間の延長に伴い、関節炎指数が徐々に上昇し、15日目、足首と足趾の関節に重度の腫脹があり、関節表面に充血が認められ、後肢で体重を支えることができず、平均関節炎指数は最高値7.86±0.96になり且つプラトー期に達する。アクテインデオキシアクテイン群の平均関節炎指数は3.71±1.17であり、平均関節炎指数を著しく低下させ、CIAモデル群に比べ有意差が認められる。
表3:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの関節炎指数への作用(MEAN±SEM)
注:*はCIA群が正常群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、**はp<0.01、***はp<0.001を表す。#は投与群がCIA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01を表す。
図3は15日目CIAモデル群および投与群マウスの前後足趾関節の腫脹の写真を示す。写真から、CIA関節炎モデルマウスの足首関節が著しく腫脹し、アクテインデオキシアクテイン群マウスの関節腫脹が著しく軽減することがわかる。これらの結果により、アクテインとデオキシアクテインとの併用はCIA関節炎モデルマウスの関節の赤みや腫れおよび機能障害を改善できると考えられる。
(実験例4:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIAモデルマウスの体重への作用)
試験材料と動物は実験例3と同様である。
モデル動物の作製および投与処置:実験例3と同様である。マウスの2回目の免疫の21日目、体重を測る。
結果を表4に示す。各投与群では、マウス体重の平均値に有意差が認められない。この結果により、アクテインとデオキシアクテインとの併用はCIA関節炎モデルマウスの体重に影響を与えないと考えられる。
表4:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの体重への作用(MEAN±SEM)
(実験例5:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIAモデルマウスの臓器指数への作用)
試験材料と動物は実験例3と同様である。
モデル動物の作製および投与処置:実験例3と同様である。マウスの2回目の免疫の21日目、麻酔下で屠殺し、脳、心臓、肝臓、脾臓、肺、腎臓、精巣を摘出し、体重を迅速に測り、臓器指数を評価する。
結果を表5に示す。アクテインデオキシアクテイン群は、CIA群に比べ、平均臓器指数に有意差が認められない。この結果により、アクテインとデオキシアクテインとの併用はCIAモデルマウスの臓器指数に影響を与えないと考えられる。
表5:アクテインとデオキシアクテインとによるCIA関節炎モデルマウスの臓器指数への作用(MEAN±SEM、単位mg)
(実験例6:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスへの治療作用)
試験材料と動物:実験例3と同様である。抗II型コラーゲン抗体ELISAキットはChondrex社から購入され、Cytokine&Chemokine 36−Plex Mouse ProcartaPlex(商標)Panel 1A サイトカインおよびケモカイン検出キットはThermoFisher社から購入される。
モデル動物の作製および投与処置:各投与群の投与量は実験例3と同様である。2回目の免疫の21日目、マウスに麻酔をかけ、血清を採取し四肢を切断する。
(1)Micro−CT技術を用いて各投与群の薬物によるCIAモデルマウスの関節構造への作用を調べる。各群からマウスを3匹ずつ取って首の骨を折って処置してから、直ちに右後肢を切り、4%中性ホルマリンで固定する。2−3日間固定してから、生体動物画像診断システムでMicro−CTスキャンを行う。採集部位:マウス右後肢脛骨骨端プレートの上の区域のデータを採集する。3群のデータを採集する。サイズ選択:脛骨骨端プレートの上の部位(0.25*0.25*0.25);骨測定指標のデータを採集する:骨密度、骨体積、骨体積分率および骨梁の数。
(2)各投与群薬物によるCIAモデルマウスの血清抗II型コラーゲン抗体の含有量への作用を調べる。各群7匹、末梢血を採取し且つ血清を分離し、Elisaで抗II型コラーゲン抗体を測定する。
(3)各投与群薬物によるCIAモデルマウスの血清と関節組織のサイトカインの分泌への作用を調べる。各群7匹、末梢血を採取し且つ血清を分離し、多因子により血清サイトカイン:IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、Eotaxin、G−CSFの分泌能を測定する;右後肢膝を採取し、関節と足趾などを液体窒素内で急速凍結し、均質化後にタンパク質を抽出し、多因子により組織サイトカインIL−9、IL−18およびMIP−2の分泌能を測定する。
結果(1):Micro−CT技術を用いて各投与群薬物によるCIAモデルマウスの関節構造への作用を調べる。
結果を図4に示す。CIAモデルマウス足首の関節構造がぼやけ、骨粗鬆が認められ延いてはひどく破壊し、アクテインデオキシアクテイン群の関節構造がほぼ無傷であり、特に骨の破壊程度がモデル群より著しく軽い。表6に示すように、CIA群マウスは、正常群に比べ、骨密度、骨体積、骨体積分率および骨梁の数はいずれも低下し、アクテインデオキシアクテイン群は、CIAモデル群に比べ、骨測定指標が著しく上昇する。これらの結果により、アクテインとデオキシアクテインとの併用は関節破壊を効果的に緩和できると考えられる。
表6:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの骨損傷への作用(MEAN±SEM)
注:*はCIA群が正常群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、**はp<0.01、***はp<0.001を表す。#は投与群がCIA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01を表す。
結果(2):CIAモデルマウスの血清抗II型コラーゲン抗体の含有量への作用。
結果を表7に示す。CIA群は、正常群に比べ、抗II型コラーゲン抗体の分泌能が顕著に上昇し、統計学的有意差が認められる(****、p<0.0001)。アクテインデオキシアクテインは血清抗II型コラーゲン抗体の分泌能を顕著に低下させる。これらの結果により、アクテインとデオキシアクテインとの併用は自己抗体の分泌能を低下させることができると考えられる。
表7:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの血清抗II型コラーゲン抗体の含有量への作用(MEAN±SEM)
注:*はCIA群が正常群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、***はp<0.001を表す。#は投与群がCIA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、###はp<0.001を表す。
結果(3):CIAモデルマウスの血清および関節組織のサイトカインの分泌への作用。
結果を表8に示す。アクテインデオキシアクテイン群は、CIA群に比べ、血清サイトカインIFN−γ、IL−12、IL−17A、IL−6、IL−9、IL−18、ケモカインMCP−1およびコロニー刺激因子G−CSFの分泌能が顕著に低下し、統計学的有意差が認められる。それと同時に、関節組織中のIL−18とMIP−2の分泌能が顕著に低下し、統計学的有意差が認められる。これらの結果により、アクテインとデオキシアクテインとの併用は血清と関節組織中の複数のサイトカイン、ケモカイン、コロニー刺激因子の分泌能を顕著に低下させことができ、広範な抗炎症作用を有すると考えられる。
表8:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの血清および関節組織のサイトカインへの作用(MEAN±SEM)
注:*はCIA群が正常群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、*はp<0.05、**はp<0.01、***はp<0.001を表す。#は投与群がCIA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01、###はp<0.001を表す。
(実験例7:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスの顆粒球の割合への作用)
試験材料と動物:CD3−PerCP、NK1.1−APC抗体、Ki67−PE抗体、細胞内染色キットIntracellular Fixation&Permeabilization Buffer SetはeBioscience社から購入される。B220−FITC抗体はBD Pharmingen社から購入される;その他の試薬はいずれも実験例3と同様である。
モデル動物の作製および投与処置:各投与群の投与量は実験例3と同様である。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
脾臓単細胞懸濁液の調製:C57BL/6マウス麻酔後、マウスの脾臓を分離し、脾臓をPBEB 4mLの入った小さな皿に置き、スライドガラスの粗い面で脾臓を研磨し、400メッシュの濾過用網で脾臓細胞をフローチューブに濾過し、遠心分離して上澄液を除去し、RBC Lysis Buffer 2mLを加え、室温下で15分溶解してから、遠心分離して上澄液を除去し、脾臓細胞が得られる。そしてPBS 1mLを加えて再懸濁し、ピペットで繰り返し吸引・排出して均一になるように混合し、100μLを吸引してフローチューブに入れる。抗CD3、B220、NK1.1抗体を加えて表面染色を行い、4℃下で15分インキュベートしてから、PBEB 2mLを加え、遠心分離して上澄液を除去する。細胞内染色を行う。
細胞内染色:1)細胞固定透過処理液Fixation Buffer 100μLを加え、室温遮光下で、40分固定透過処理する。2)Permeabilization Buffer 1mLを加えて2回洗浄し、上澄液を除去する。3)Ki−67−PE抗体1μLを加えて室温遮光下で40分放置する。4)ステップは2)のステップと同様である。5)フローサイトメーターBD CalibarでCD3NK1.1B220NK細胞におけるKi−67の発現率を測定する。
結果を表9に示す。CIA関節炎モデルマウスは、正常マウスに比べ、脾臓NK細胞のKi−67細胞の割合が上昇し、NK細胞の増殖能が上昇することが示唆される。アクテインデオキシアクテイン群は、CIA群に比べ、Ki−67細胞の割合が低下し、有意差が認められ、アクテインとデオキシアクテインとの併用がNK細胞の増殖を抑制できると考えられる。
表9:アクテインとデオキシアクテインとの併用によるCIA関節炎モデルマウスのNK細胞の増殖能への作用(MEAN±SEM)
注:*はCIA群が正常群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、*はp<0.05を表す。#は投与群がCIA群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、###はp<0.001を表す。
(実験例8:アクテインとデオキシアクテインとによるマクロファージのサイトカイン分泌への抑制作用に関する実験)
試験材料:LPSはSigma社から購入される。アクテインとデオキシアクテインは米国ChromaDex社から購入される。FBSは米国PAA社から購入される。DMEM高グルコース培地、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)はPeproTech社から購入される。ELISAキットは米国BD社から購入される。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
マウス骨髄由来マクロファージ(BMDM)の分離と培養:C57BL/6マウス麻酔後、無菌環境下でマウスの両側大腿骨と脛骨を分離し、2mLシリンジを使用して滅菌PBSを吸引し骨髄細胞をフローチューブに流し込み、ピペットで繰り返し吸引・排出し、骨髓単細胞懸濁液とする。遠心分離後、骨髓細胞が得られ、10%FBS、1%グルタミン、1%二重抗体(抗ペニシリン、ストレプトマイシン)を含有する完全培地10mL、および10ng/mL M−CSFを加え、100mm細胞培養用皿に接種し培養し、37度で培養する。4日後上記新鮮な培地に交換し、培養7日目、顕微鏡により大きな体積、付着増殖、分化成熟のマクロファージが観察されることができる。細胞スクレーパーで細胞を掻き落とし、ピペットで繰り返し吸引・排出し均一になるように混合し、単細胞懸濁液としてから、1×10個/ウェルに従って96ウェルプレートに入れる。
BMDM細胞の誘導活性化と投与処置:投与量の異なるアクテインとデオキシアクテインでBMDM細胞を処置し、1時間後100ng/mL LPSで細胞を刺激し、細菌感染によるマクロファージの活性化をシミュレートする。4時間後細胞上澄液を収集し、ELISAでサイトカイン分泌能を測定する。
結果を表10に示す。LPSでBMDM細胞を刺激して活性化させ、大量の炎症性サイトカインIL−12とTNF−αが分泌されることが認められる。アクテインは2.5ng/mLから312.5ng/mLまでの濃度範囲内においてIL−12の分泌を顕著に抑制することができ、0.5ng/mLから312.5ng/mLまでの濃度範囲内においていずれもTNF−αの分泌を抑制することができる。デオキシアクテインは250ng/mLから500ng/mLまでの濃度範囲内においてIL−12の分泌を顕著に抑制することができ、50ng/mLから500ng/mLまでの濃度範囲内においてTNF−αの分泌を抑制することができる。これらの結果により、2.5ng/mLから312.5ng/mLまでの濃度範囲内におけるアクテインおよび250ng/mLから500ng/mLまでの濃度範囲内におけるデオキシアクテインはいずれもマクロファージの活性化を顕著に抑制する作用を有すると考えられる。
表10:アクテインとデオキシアクテインとによるマクロファージのIL−12およびTNF−αの分泌への抑制作用(MEAN±SEM)
注:*はLPS群がブランク群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、***はp<0.001を表す。#は投与群がLPS群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01、###はp<0.001を表す。
(実験例9:アクテインとデオキシアクテインとによるNK細胞におけるIFN−γの発現への抑制作用に関する実験)
試験材料:CD45−PE、CD3−FITC、NK1.1−APC抗体、細胞内染色キットIntracellular Fixation&Permeabilization Buffer Set、細胞刺激剤Cell Stimulation CocktailはいずれもeBioscience社から購入される。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
骨髄単細胞懸濁液の調製:C57BL/6マウス麻酔後、無菌環境下でマウスの両側大腿骨と脛骨を分離し、2mLシリンジを使用して滅菌PBSを吸引して骨髄細胞をフローチューブに流し込み、ピペットで繰り返し吸引・排出し、骨髓単細胞懸濁液とする。遠心分離後、骨髓細胞が得られ、10%FBS、1%グルタミン、1%二重抗体(抗ペニシリン、ストレプトマイシン)を含有する完全培地1.5mLを加える。
投与処置およびNK細胞誘導活性化後の細胞内染色:中濃度の62.5ng/mLアクテインと250ng/mLデオキシアクテインで細胞を処置し、1時間後Cell Stimulation Cocktail(PMA、イオノマイシンとタンパク質輸送阻害剤を含有する)で細胞を5時間刺激し、CD45−PE、CD3−FITC、NK1.1−APC抗体を用いて表面染色を行い、IL−12−APC抗体を用いて細胞内染色を行い、フローサイトメーターによりCD45CD3NK1.1のNK細胞においてIFN−γを発現する陽性細胞の割合を測定する。
結果を表11に示す。PMA+イオノマイシンの刺激により、骨髄中のNK細胞が活性化し、炎症性サイトカインIFN−γの大量分泌が示される。PMA+イオノマイシン群に比べ、アクテインとデオキシアクテインとによる処置はいずれもIFN−γの発現に顕著に低下させ、NK細胞の活性化を抑制することができる(*、p<0.05)。
表11:アクテインとデオキシアクテインとによるNK細胞におけるIFN−γの発現への抑制作用(MEAN±SEM)
注:*はPMA+イオノマイシン群がブランク群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、***はp<0.001を表す。#は投与群がPMA+イオノマイシン群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05を表す。
(実験例10:アクテインとデオキシアクテインとによるNKT細胞におけるIFN−γの発現への抑制作用に関する実験)
試験材料:実験例9と同様である。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
骨髄単細胞懸濁液の調製:実験例9と同様である。
投与処置およびNK細胞誘導活性化後の細胞内染色:実験例9と同様である。フローサイトメーターによりCD45CD3NK1.1のNK細胞においてIFN−γを発現する陽性細胞の割合を測定する。
結果を表12に示す。PMA+イオノマイシンの刺激により、骨髄中のNK細胞が活性化し、炎症性サイトカインIFN−γの大量分泌が示される。PMA+イオノマイシン群に比べ、アクテインとデオキシアクテインによる処置はいずれもIFN−γの発現に顕著に低下させ、NK細胞の活性化を抑制することができる(*、p<0.05;**、p<0.01)。
表12:アクテインとデオキシアクテインとによるNKT細胞におけるIFN−γの発現への抑制作用(MEAN±SEM)
注:*はPMA+イオノマイシン群がブランク群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、**はp<0.01を表す。#は投与群がPMA+イオノマイシン群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、#はp<0.05、##はp<0.01を表す。
(実験例11:アクテインとデオキシアクテインとによるTリンパ球におけるIFN−γの発現への抑制作用に関する実験)
試験材料:CD3−PE抗体は米国BD社から購入され、CD4−FITC、CD8−PerCP抗体はeBioscience社から購入される。その他の試薬はいずれも実験例9と同様である。
動物:C57BL/6マウス、北京華阜康生物科技股フン有限公司から購入される。
脾臓単細胞懸濁液の調製:C57BL/6マウス麻酔後、マウスの脾臓を分離し、脾臓をPBEB 4mLの入った小さな皿に置き、スライドガラスの粗い面で脾臓を研磨し、400メッシュの濾過用網で脾臓細胞をフローチューブに濾過し、遠心分離して上澄液を除去し、RBC Lysis Buffer 2mLを加えて室温下で15分溶解してから、遠心分離して上澄液を除去し、脾臓細胞が得られる。そして10%FBS、1%グルタミン、1%二重抗体(抗ペニシリン、ストレプトマイシン)を含有する完全培地1.5mLを加え、ピペットで繰り返し吸引・排出して均一になるように混合する。
投与処置およびNK細胞誘導活性化後の細胞内染色:中濃度の62.5ng/mLアクテインと250ng/mLデオキシアクテインで細胞を処置し、1時間後Cell Stimulation Cocktail(PMA、イオノマイシンおよびタンパク質輸送阻害剤を含有する)で細胞を5時間刺激し、フローサイトメーターによりCD3CD4T細胞においてIFN−γを発現する陽性細胞の割合、CD3CD8T細胞においてIFN−γを発現する陽性細胞の割合を測定する。
結果を表13に示す。PMA+イオノマイシンの刺激により、CD4T細胞とCD8Tは炎症性サイトカインIFN−γを大量に発現する。PMA+イオノマイシン群に比べ、アクテインとデオキシアクテインとの単独投与はIFN−γの発現を低下させることができないが、両者の併用は相乗作用を有し、IFN−γの発現を顕著に低下させることができる(**、p<0.01;***、p<0.001)。
表13:アクテインとデオキシアクテインとによるTリンパ球におけるIFN−γの発現への抑制作用(MEAN±SEM)
注:*はPMA+イオノマイシン群がブランク群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、**はp<0.01、***はp<0.001を表す。#は投与群がPMA+イオノマイシン群に比べ統計学的有意差が認められることを表し、##はp<0.01、###はp<0.001を表す。
要約すれば、ショウマトリテルペノイドサポニン抽出物、アクテイン、デオキシアクテインはいずれも肝炎モデルマウスの生存率を著しく向上させ、肝機能を改善し、肝臓の病理学的損傷を軽減し、炎症性サイトカインの放出を抑え、著しい肝保護作用を有する。
アクテインとデオキシアクテインとの併用は関節炎モデルマウスの平均関節炎指数を顕著に低下させ、骨の構造を改善し、骨の侵食を軽減し、炎症性サイトカインの放出を抑制し、NK細胞の増殖を抑え、著しい免疫調節および関節保護の作用を有する。
それに、ショウマトリテルペノイドサポニン抽出物およびその主要成分であるアクテインとデオキシアクテインとは顕著な抗炎症作用を有し、いずれもマクロファージ、NK細胞およびNKT細胞の活性化を抑制することができ、両者の併用はTリンパ球の活性化を抑制することができ、広範な免疫抑制作用を有する。
特に断りがない限り、本発明で使われる用語はいずれも本分野の当業者が一般的に理解する意味と同様の意味を有するものとする。
本発明にかかる実施形態は例示のみを目的として提供され、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、本分野の当業者は本発明の範囲から逸脱せずに様々な置換、変更、および改良を行うことができ、そのため、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって決定される。
[付記]
[付記1]
自己免疫疾患の治療薬または機能性健康食品の調製における、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用。
[付記2]
前記自己免疫疾患は自己免疫性肝炎または関節リウマチである、付記1に記載の使用。
[付記3]
炎症性サイトカインを抑制するための薬物または機能性健康食品の調製における、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用。
[付記4]
前記炎症性サイトカインは、TNF−α、IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IL−18、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、MIP−2、Eotaxin、G−CSFの中の1種または複数種を含む、付記3に記載の使用。
[付記5]
前記アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物において、アクテインとデオキシアクテインの質量比は、1〜5:5〜1、好もしくは、1〜3:3〜1、より好もしくは、1:1である、付記1〜4のいずれか1つに記載の使用。
[付記6]
ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物を活性成分とする自己免疫疾患を治療するための薬物組成物。
[付記7]
前記自己免疫疾患は自己免疫性肝炎または関節リウマチである、付記6に記載の薬物組成物。
[付記8]
ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物を活性成分とする炎症性サイトカインを抑制するための薬物組成物。
[付記9]
前記炎症性サイトカインは、TNF−α、IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IL−18、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、MIP−2、Eotaxin、G−CSFの中の1種または複数種を含む、付記8に記載の薬物組成物。
[付記10]
前記アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物において、アクテインとデオキシアクテインの質量比は、1〜5:5〜1、好もしくは、1〜3:3〜1、より好もしくは、1:1である、付記6〜9のいずれか1つに記載の薬物組成物。

Claims (10)

  1. 自己免疫疾患の治療薬または機能性健康食品の調製における、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用。
  2. 前記自己免疫疾患は自己免疫性肝炎または関節リウマチである、請求項1に記載の使用。
  3. 炎症性サイトカインを抑制するための薬物または機能性健康食品の調製における、ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物の使用。
  4. 前記炎症性サイトカインは、TNF−α、IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IL−18、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、MIP−2、Eotaxin、G−CSFの中の1種または複数種を含む、請求項3に記載の使用。
  5. 前記アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物において、アクテインとデオキシアクテインの質量比は、1〜5:5〜1、好もしくは、1〜3:3〜1、より好もしくは、1:1である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の使用。
  6. ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物を活性成分とする自己免疫疾患を治療するための薬物組成物。
  7. 前記自己免疫疾患は自己免疫性肝炎または関節リウマチである、請求項6に記載の薬物組成物。
  8. ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、ショウマ、アクテイン、デオキシアクテイン、またはアクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物を活性成分とする炎症性サイトカインを抑制するための薬物組成物。
  9. 前記炎症性サイトカインは、TNF−α、IFN−γ、IL−6、IL−9、IL−12、IL−17A、IL−18、IP−10、MCP−1、MCP−3、MIP−1α、MIP−1β、MIP−2、Eotaxin、G−CSFの中の1種または複数種を含む、請求項8に記載の薬物組成物。
  10. 前記アクテインとデオキシアクテインとから形成される組成物において、アクテインとデオキシアクテインの質量比は、1〜5:5〜1、好もしくは、1〜3:3〜1、より好もしくは、1:1である、請求項6〜9のいずれか1項に記載の薬物組成物。
JP2019569945A 2017-06-13 2018-06-13 ショウマトリテルペノイドサポニン類抽出物、アクテイン、デオキシアクテインの使用 Active JP6961020B2 (ja)

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