JP2023524286A - 関節の健康のための組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
骨構造、軟骨構造または両方を維持するため、骨の再吸収を最小限に抑えるため、軟骨分解を防止するため、骨密度を増加させるため、軟骨の完全性を保護することによって健康な関節を促進するため、骨の健康、軟骨の健康、または両方に影響を与える酵素の作用を減少させるため、関節の動きまたは機能を改善するため、関節の痛みを軽減するため、関節の不快感を軽減するため、関節の痛みおよび不快感を軽減するため、関節のこわばりを軽減するため、関節の可動域または柔軟性を改善するため、可動性を促進するためなどの組成物及び方法が提供され、組成物は、Anacardium occidentale Lの種皮の治療有効量の植物抽出物を含み、植物抽出物は、全カテキン含有量について富化されている。
Description
関連出願への相互参照
本出願は、2020年5月7日に出願された米国特許出願第63/021,406号、及び2021年3月26日に出願された米国特許出願第63/166,458号に対する優先権を主張し、それらの内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年5月7日に出願された米国特許出願第63/021,406号、及び2021年3月26日に出願された米国特許出願第63/166,458号に対する優先権を主張し、それらの内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は、一般に、関節の炎症、関節痛、関節硬直、軟骨の劣化、又は可動性、可動域、可動性、関節の身体機能、又はそれらの任意の組合せを調節することができる植物抽出物又はその組成物に関する。本発明は、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ホウ素のような他の関節管理剤(ビタミンD、ビタミンK、グルコサミン及び/又はコンドロイチン化合物、非ステロイド性抗炎症剤/鎮痛剤、COX/LOX阻害剤、グルコサミン化合物、神経障害性疼痛緩和剤など)と組み合わせて使用することも可能である。
本発明は、一般に、関節の炎症、関節痛、関節硬直、軟骨の劣化、又は可動性、可動域、可動性、関節の身体機能、又はそれらの任意の組合せを調節することができる植物抽出物又はその組成物に関する。本発明は、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ホウ素のような他の関節管理剤(ビタミンD、ビタミンK、グルコサミン及び/又はコンドロイチン化合物、非ステロイド性抗炎症剤/鎮痛剤、COX/LOX阻害剤、グルコサミン化合物、神経障害性疼痛緩和剤など)と組み合わせて使用することも可能である。
関節リウマチ(「RA」)は最も一般的な慢性自己免疫疾患の1つである。その初期段階は、慢性多系統疾患に進行する前に、滑膜関節の局所的な腫脹と硬直を伴う。関節リウマチの病理学的特徴は、滑膜組織の細胞密度の増加と膨張性乳房反応による関節損傷の両方である。RAにおける主要な炎症カスケードには、全身性の過剰産生及びインターロイキン-6(「IL-6」)及び腫瘍壊死因子-α(「TNF-α」)などの炎症誘導性サイトカインの発現が関与し、骨/関節合併症を促進する。RAの滑膜炎は全身に広がり、サイトカイン放出の増加(IL-IIβ、IL-6、IL-18など)及びC反応性タンパク質(CRP)などの急性反応性タンパク質(「ARP」)の異常な高値によって発現する慢性炎症に静かに変化し、持続的な炎症及び関節損傷をもたらす。
従って、RAの病理は複雑であり、RAの根底にある病因は不明のままである。軟骨及び骨の破壊的変化、及び関節の可動性を制限する骨の増殖が起こる。関節炎は重度の障害を引き起こすことがあり、最終的には日常業務を遂行する能力に影響を及ぼし、生活の質を制限し、早死を引き起こす。関節炎では、体のどの部分にも炎症や痛みが生じる。これは最も一般的な炎症性疾患の1つであり、世界の成人人口の約0.5~1.0%に影響を及ぼし、女性は男性の3倍以上に罹患している。
現在利用可能な治療法は効率を改善したが、インドメタシンなどの非ステロイド性抗炎症薬(NSAID);メトトレキサート、スルファサラジン、レフルノミド、及びヒドロキシクロロキンなどの疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD);及びプレドニゾロンやメチルプレドニゾロンなどのコルチコステロイドの使用はいくつかの副作用と関連している。従って、筋骨格系障害の患者は、症状緩和のための別の方法を模索してきた。
アラキドン酸とその代謝産物は炎症の重要なメディエーターである。アラキドン酸(「AA」)は、その代謝産物の形成における律速段階が、ホスホリパーゼの活性化を介した細胞膜リン脂質プールからのその放出に依存する、膜リン脂質の成分である。ホスホリパーゼA2(「PLA2」)活性は関節炎で増加し、TNF-a及びIL-1を含むサイトカインはPLA2の活性を刺激することが報告されている。放出後、AAはシクロオキシゲナーゼ(「COX」)によって2つの経路のうちの1つによって代謝され、プロスタグランジン(「PGE2」)、プロスタサイクリン、トロンボキサンなどのエイコサノイドを生成するか、又は5-リポキシゲナーゼ(「5-LOX」)によって代謝され、ロイコトリエンとリポキシンを生成する。これらのエイコサノイドは、細胞内メッセンジャーとして作用し、疼痛及び炎症反応におけるシグナル伝達の調節において重要な役割を果たす。アラキドン酸代謝経路の例を図1に示す。
シクロオキシゲナーゼ:プロスタグランジン-エンドペルオキシドシンターゼとしても知られるプロスタグランジン-エンドペルオキシドシンターゼ(PTGS、EC1.14.99.1)-は、プロスタグランジン、プロスタサイクリン及びトロンボキサンを含むプロスタノイドと呼ばれる重要な生物学的メディエーターの形成に関与する酵素である。COXはアラキドン酸からプロスタノイドへの生合成経路の中心的な酵素である。COX-1とCOX-2の2つのアイソザイムが知られている。COX-1は、胃粘膜の保護及び腎潅流の維持のような生理学的機能に関与するプロスタグランジンの産生に対する構成的イソホミ責任を表す。COX-2は、ほとんどの細胞で正常な条件下では発現しないが、炎症中に上昇する。COX-2は、炎症組織における優性アイソザイムであり、その誘導は、インターロイキン-1(「IL-1」)及び腫瘍壊死因子(「TNF-α」)を含むいくつかの炎症誘導性サイトカインによって促進され得る。非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)によるCOXの薬理学的阻害は、炎症や疼痛の症状を緩和することができる。
従って、望ましくない副作用を防止するために、COX-1によって形成されるプロスタグランジンによって制御される重要な生理学的プロセスに影響を与えることなく、その鎮痛及び抗炎症作用に対してCOX-2を選択的に阻害することが現実的であると思われる。しかし、COX-2が構成的アイソザイムとして腎血流量と糸球体濾過量の維持に相乗効果を示すことから、COX-2が選択的に阻害されると、いくつかの副作用が生じる可能性があるとの報告がある。これらの作用は、選択的COX-2阻害薬(例えば、セレオキシブ及びロフェコキシブ)が、変形性関節症及び関節リウマチにおける従来のNSAIDと同等の有効性を示し、胃の忍容性が良好で、腎副作用においてNSAIDと同等であった臨床試験の被験者によって経験された。従って、これらの酵素のいずれかの完全な選択的阻害とは対照的に、これらのアイソザイムの阻害を引き起こすのに十分であるが、不必要な有害な結果を回避するのに十分な程度の化合物を仮定し、有することは合理的である。
COX-2の発現増加、従って、その産物PGE2の合成も、癌、心血管疾患、及び炎症の主要なプレイヤーであるMMP-9の誘導と強く関連することが見出された。従って、COX-2酵素の阻害は、MMP-9の発現及び活性の調節をもたらし、これは、癌細胞の浸潤及び遊走を調節し、アテローム性動脈硬化症の進行を予防又は遅延し、プラークを安定化し、マクロファージプロテイナーゼ発現を調節し、慢性歯周炎及び歯肉炎を予防し、肝疾患のリモデリングを制御し得る。
アラキドン酸(「AA」)代謝経路の他の部分は5-リポキシゲナーゼ(「5-LOX」)経路を介しており、ここでLTA4由来のロイコトリエン(LTB4、L.TC4、LTD4、及びLTE4)は最終生理活性代謝物である。リポキシゲナーゼ経路は関節リウマチ(「RA」)炎症過程において重要であり、RA患者からの滑液は多量のロイコトリエンを含むことが知られている。例えば、5-LOXは、RA及びOA滑膜に存在し、5-LOXは、主に、内層及び下層のマクロファージ、好中球、及び肥満細胞に発現される。この経路のもう1つの構成要素であるLTB4は、5-LOXの下流産物であり、強力な炎症誘導性走化性物質であり、RAにおける関節炎症の重要なメディエーターとして関与している。非活動性関節炎患者や健常者に比べて、RA患者の血清中のLTB4濃度が高い。Pfizerの5-LOX酵素-PF-4191834の特異的阻害剤は、ラットモデルにおいて関節炎関連疼痛及び炎症を減少させることが見出されているが、5-LOXモジュレーターに対する単一の治療法は不十分であるように思われる。
好ましくは、抗炎症産物は、アラキドン酸(「AA」)代謝の両方の主要代謝経路の阻害を包含し、広範囲の抗炎症活性を有する一方で、より良好な安全性プロファイルを有する。
サイトカインとして作用し、免疫細胞によって分泌される炎症のもう1つのメディエーターは、高移動度グループタンパク質1(「HMG-1」)及び両性テリンとしても知られる高移動度グループボックス1タンパク質(「HMGB1」)である。HMGB1は、ヒトにおいてHMGB1遺伝子によってコードされるタンパク質である。ヒストンと同様に、HMGB1は最も重要なクロマチンタンパク質の一つである。HMGB1は、30kDaの核及び細胞質タンパク質であり、免疫及び炎症の調節において複数の機能を有する自己由来免疫活性化因子である。
HMGB1は、炎症及び損傷時にマクロファージ、単球、及び樹状細胞などの先天性免疫細胞によって能動的に放出され得る。例えば、マクロファージ及び単球は、外因性細菌性エンドトキシン(例えば、リポ多糖、又はLPS)、又は腫瘍壊死因子(「TNR-α」)、インターロイキン-1β(「IL-1β」)、及びインターフェロンγ(「IFN-γ」)などの内因性炎症誘導性サイトカインによる刺激に応答して、時間及び用量依存的にHMGB1を能動的に放出する。
HMGB1はまた、壊死又は損傷した細胞によって受動的に放出される可能性があり、隣接する免疫細胞に傷害を伝達することによって炎症反応を誘発することができ、自然免疫細胞が損傷に反応し、さらに炎症を誘発することを可能にする。HMGB1タンパク質は、進行グリコシル化最終産物(「RAGE」)及び/又はToll様受容体(TLR-2/4)の受容体を介した細胞内シグナル伝達を誘導し、この受容体は、次に、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ(「MARK」)経路として種々のシグナル伝達経路を活性化し、続いて、炎症を媒介する活性化B細胞の核因子カッパー鎖エンハンサー(「NF-κB」)を活性化し、種々の白血球接着分子、炎症誘導性サイトカイン、及びケモカインの発現を導く。
HMGB1は炎症活性に重要な役割を果たし、広範囲の免疫応答に関与している。HMGBlは、樹状細胞(「DC」)の成熟と遊走、ならびにTNF-α、IL-1β、IL-6、及びマクロファージ炎症性タンパク質1(「MIR-G」)のような炎症性サイトカインを誘導するこれらの細胞及び単球の活性化を誘導する。HMGBlはまた、単球、マクロファージ、好中球、及びDCに対する走化性因子としても働き、炎症を維持し、先天性免疫応答を誘導する。
HMGB1は、侵入病原体からではなく、損傷自己に由来する危険信号の主な例と考えられている。HMGB1は、先天性受容体の活性化を仲介し、サイトカインの放出を介して炎症反応の増幅をもたらし、それによってさらにHMGB1の放出が誘導され、これらのメディエーターの誘導がさらに促進される。TNF-α、IL-1β、IFN-γなどの炎症誘導性サイトカインは炎症の初期段階を媒介することが知られているが、HMGB1は敗血症及び組織損傷の後期独裁因子と考えられている。
HMGB1を標的とすることは、敗血症、関節炎、癌、及び糖尿病を含む多くの疾患の病因において重要なメディエーターとして同定されているため、炎症性疾患における治療介入のための実用的アプローチである可能性がある。例えば、HMGB1のレベルは、(1)関節リウマチ患者の滑液、(2)生存した患者と比較して生存しなかった敗血症患者、(3)固形腫瘍の浸潤及び転移、(4)糖尿病及びその合併症において上昇することが明らかにされている。
結果として、多くの薬理学的薬剤が、HMGB1又はHMGB1活性の放出を阻害する可能性について研究されている(図2参照)。これらには、ドングアイ又はダングギの水抽出物(「女性ニンジン」-Angelica sinensis)のような伝統的なハーブ薬が含まれる。緑茶(Camellia sisenses)及びDanshen(Red sage又はChinese sage)は、エンドトキシン誘導性HMGBl放出を阻害し、実験的敗血症から動物を保護することがわかっている。科学的研究により、これらのハーブ抽出物は強力な抗炎症及び抗関節炎作用を有することが実証されている。多糖類、フェノール酸、フェニルプロパノイドエステル、トリテルペングリコシド、フタリド、フラボノイド、トリテルペノイドサポニン、ジテルペン及びトリテルペンを含む広範囲の植物化学物質が単離され、ハーブの生物学的影響の原因であることが実証されている。
植物医学はこれらの疾患の大部分の管理において重要な役割を果たし、植物は天然抗酸化剤の潜在的供給源である。紅茶、ハーブ、果物、野菜に含まれるポリフェノール化合物の摂取は、これらの疾患のリスクが低いことが研究によって示されている。その結果、抗炎症活性を示し、潜在的な治療剤として健康促進植物成分を示す植物に対する研究の関心が高まっている。薬用植物は、化学的抗酸化剤に代わる安全で、費用対効果が高く、生態学的な選択肢を提供することができる。抗酸化剤は、長期曝露で毒性を示す可能性がある。
カシューツリー(Anacardium ocddentale Linn)はもとはアマゾンからであり、その後インド、東アフリカなどに移植されて栽培されている。木は非常に特異なリンゴや果実を、腫れた果柄の形で生産する。この脚の端の外側では、カシューナッツは灰色の腎臓の形をした硬い殻の中で成長する。この殻は、軟らかい革のような外皮と、穀粒を取り囲む殻又は種皮と呼ばれる薄い硬い内皮とを有する。これら2つのスキンの間にはカシューナッツ殻液体を含む蜂の巣状構造がある。この液体は、とりわけアナカルジウム酸、カルダノール、及びカルドールを含む。アナカルジン酸はサリチル酸であり、カルダノール及びカルドールは置換フェノールである。
果実の種々の部分は、食用食物であることに加えて、カシューリンゴからの果汁は飲料に使用され、果実エキスは体重管理において利点を示した。カシューナッツ殻液は、摩擦ライニング、塗料、ラミネート樹脂、ゴム配合樹脂、カシューセメント、ポリウレタンベースのポリマー、界面活性剤、エポキシ樹脂、鋳物用化学品、化学中間体、殺虫剤、殺菌剤など、様々な産業及び農業用途のために抽出されている。カシュー種皮は日焼け材料に使用されている。
上述したように、抗炎症活性を有する有効で無毒の天然化合物が必要である。より具体的には、関節炎症、関節痛、関節硬直、軟骨劣化調節効果を有する、効果的で非毒性の天然化合物が必要とされている。本発明は、そのような解決策の1つを提供する。
簡単に説明すると、本開示は、関節の健康管理に有用な抽出物を含有する標準化された植物抽出物及び組成物、ならびに関節の健康を改善するための関連する方法に向けられている。
より具体的には、本明細書では、カテキンを含む植物抽出物組成物であり、ここで、抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、約15.0重量%以上の全カテキン含有量に標準化されている。植物抽出物組成物は、その抗炎症活性により促進された関節の健康を示し、少なくともAnacardium属からの抽出物を含む。好ましくは、植物抽出物は、少なくともAnacardium occidentale Lからの抽出物であり、より好ましくは、植物抽出物は、少なくともAnacardium occidentale Lの果実の種皮からの抽出物である。
1つの実施形態において、本発明は、抽出物の全重量に基づいて、約15.0重量%以上の全カテキンを含むAnacardium occidentale L.の果実の種皮抽出物に向けられる。
さらなる実施形態において、本発明は、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を減少させるための組成物を提供し、この組成物は、Anacardium occidentale Lの種皮の治療有効量の植物抽出物を含み、ここで、植物抽出物は、全カテキン含有量に対して富化される。植物抽出物は、全ポリフェノールについてさらに富化することができる。
1つの実施形態において、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を減少させるための組成物中の植物抽出物の治療有効量は、少なくとも約500.0mg/kg又はそれ以上の量であり、ヒトの等価投与に基づくものであり得る。さらに別の実施形態では、組成物中の植物抽出物の治療有効量は、ヒト等価投与量に基づいて、約500.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量である。さらに別の実施形態では、組成物中の植物抽出物の治療有効量は、ヒト等価投与量に基づいて、約1000.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量である。
1つの実施形態において、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減するための組成物中の植物抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化される。
1つの実施形態において、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減するための組成物は、関節の剛性及び不快感を有する哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を緩和する。
1つの実施形態において、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減するための組成物は、薬学的担体をさらに含む。
それを必要とする哺乳類における関節の硬直及び二次苦痛を減少させるための組成物は、栄養補助食品であり得る。
別の態様において、本発明は、それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善するための組成物を提供し、ここで、植物抽出物は、全カテキン含有量に対して富化される、Anacardium occidental Lの種皮の治療有効量の植物抽出物を含む。
それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善するための組成物中の植物抽出物の治療有効量は、ヒト等価投与量に基づいて、少なくとも約500.0mg/kg以上であり得る。好ましくは、組成物中の植物抽出物の治療有効量は、ヒト等価投与量に基づいて、約500.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量である。より好ましくは、組成物中の植物抽出物の治療有効量は、ヒト等価投与量に基づいて、約1000.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量である。
さらなる実施形態において、軟骨再構築又は再生機能を改善するための組成物中の植物抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化される。
1つの実施形態において、軟骨の再構築又は再生機能を必要とする哺乳動物における軟骨の再構築又は再生機能を改善するための組成物は、軟骨の再構築又は再生機能を必要とする哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を軽減する。
それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善するための組成物は、薬学的に許容される担体をさらに含むことができる。
さらに、それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善するための組成物は、栄養補助食品であり得る。
別の態様において、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を減少させる方法は、Anacardium occidentale Lの種皮の植物抽出物を含む組成物の治療有効量を投与することを含み、ここで植物抽出物は全カテキン含有量に対して富化される。
一態様では、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を減少させる方法における植物抽出物は、抽出物の全重量に対して、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化される。植物抽出物は、全ポリフェノールについてさらに富化することができる。
1つの態様において、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減する方法は、関節の剛性及び不快感を有する哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を緩和する。
別の実施形態では、それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善するための方法が、Anacardium occidentale Lの種皮の植物抽出物を含む組成物の治療有効量を投与することを含み、ここで植物抽出物は全カテキン含有量に対して富化される、方法が提供される。植物抽出物はさらに全ポリフェノールについて富化される。
それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善する方法における植物抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化することができる。
ある態様において、軟骨再構築又は再生機能を必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善する方法は、軟骨再構築又は再生機能を必要とする哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を緩和する。
Anacardium occidental L.の種皮の植物抽出物を含有する組成物は、薬学的に許容される担体をさらに含むことができる。そのような組成物の非限定的な例には、食物性サプリメント及び局所組成物が含まれる。
本発明は、カシュー(Anacardium occidentale Linn)の種皮がある種のフラボノイドにおいて実質的に高いという驚くべき発見に基づいている。特に、カシュー種皮の抽出物は、プロシアニジンと同様に、主要成分としてカテキン及びエピカテキンを包含することが発見された。本明細書に記載されたデータは、カシュー種皮抽出物が抗炎症用途を有し得ることを示す。
本発明の他の態様は、骨構造、軟骨構造または両方を維持するため、骨の再吸収を最小限に抑えるため、軟骨の分解を防止するため、骨密度を増加させるため、軟骨の完全性を保護することにより健康な関節を促進するため、骨の健康、軟骨の健康、またはその両方に影響を与える酵素の作用を減少させるため、関節の動きまたは機能を改善するため、関節の痛みを緩和するため、関節の不快感を緩和するため、関節の痛みと不快感を緩和するため、関節のこわばりを緩和するため、関節の可動域または柔軟性を改善するため、可動性を促進するためなど、本開示の組成物を使用する方法に関する。
以下の説明では、本開示の様々な実施形態の完全な理解を提供するために、特定の詳細が記載される。しかしながら、当業者は、本発明がこれらの詳細なしに実施され得ることを理解するであろう。
本明細書では、特に断らない限り、任意の濃度範囲、パーセンテージ範囲、比率範囲、又は整数範囲は、列挙された範囲内の任意の整数の値、及び、適宜、それらの分数(整数の10分の1及び100分の1など)を含むと理解されるべきである。また、特に断らない限り、ポリマーサブユニット、サイズ、又は厚さのような任意の物理的特徴に関して本明細書に記載される任意の数の範囲は、列挙された範囲内の任意の整数を含むと理解されるべきである。本明細書で使用される場合、用語「約」及び「本質的に」は、他に指示されない限り、示された範囲、値又は構造の平均±20%である。本明細書で使用される用語「1つ(a)」及び「1つの(an)」は、列挙された成分の「1つ以上」を指す。代替案(例えば、「又は」)の使用は、選択肢の一方、両方又はそれらの任意の組合せを意味するものと理解されるべきである。文脈上別異の解釈を要する場合を除き、本明細書及び請求の範囲を通して、用語「含む」及びその変形、例えば、「含む(comprises)」及び「含んでいる(comprising)」、ならびに「含む(include)」の同義語の用語及びそれらの「有する」及び変形は、オープンで包括的な意味で、すなわち「含むが、これらに限定されない」として解釈されるべきである。
本明細書を通して、「一実施形態」又は「ある実施形態」というときは、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造又は特徴が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書中の様々な箇所における「一実施形態における」又は「ある実施形態における」という語句の外観は、必ずしもすべて同じ実施形態を参照するものではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特徴は、1つ以上の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせることができる。
本出願では、「組成物」という用語は、自然状態、生物学的プロセス、または病気もしくは障害に関連する特定の状態を治療、改善、促進、増加、管理、制御、維持、最適化、修正、軽減、阻害、または防止する製品を指す。例えば、組成物は、対象における酸化の阻害及び/又は炎症などを改善する。「組成物」という用語は、限定されるものではないが、医薬品(即ち、ドラッグ)、市販薬、化粧品、食品、食品成分、又は有効量の抽出物、その少なくとも1つの成分、又はそれらの混合物を含む栄養補助組成物を含む。例示的な組成物には、クリーム、化粧ローション、パック又は粉末、又はエマルジョン、ローション、被覆フォーム、錠剤、プラスター、顆粒、又は軟膏が含まれる。組成物はまた、有効量の抽出物を注入した飲料、又は有効量の抽出物を含有する茶飽和飲料などの飲料を含むことができる。有効量の抽出物を含有する食品組成物の非限定的な例としては、焼成品、タンパク質粉末、肉製品、乳製品、及び菓子が挙げられる。
さらに、本明細書で使用される「医薬組成物」または「医薬組成物」は、本開示の植物抽出物の製剤、および生物学的に活性な抽出物を哺乳動物、例えばヒトに送達するために当技術分野で一般に認められている媒体を指す。例えば、本開示の医薬組成物は、独立した組成物として、または処方薬、店頭販売(OTC)薬、植物薬、漢方薬、ホメオパシー剤、機能性食品、または政府機関によって審査および承認されたその他の形態のヘルスケア製品の成分として処方または使用され得る。本開示の例示的な栄養補助食品組成物は、スタンドアロン組成物として、または食品、新規食品、機能性食品、飲料、バー、食品フレーバー、食品添加物、医療食品、栄養補助食品、またはハーブ製品中の栄養成分または生物活性成分として処方または使用することができる。当技術分野において一般に受け入れられる培地は、そのための全ての薬学的又は栄養学的に許容される担体、希釈剤、又は賦形剤を含む。
本明細書で使用される場合、「抽出物」または「植物抽出物」という用語は、少なくとも植物Anacardium属(例えば、Anacardium humile、Anacardium othonianum、Anacardium giganteum、Anacardium nanum、Anacardium negrense、及び/又はAnacardium occidentale)、好ましくはAnacardium occidentale Lのうちの物質の1つ以上の活性成分を含む、固体、粘性、または液体の物質または調製物を指す。好ましくは、活性成分は、カシューの種皮の抽出物に由来する。抽出物は、水、炭素数1~4の低級アルコール(例えば、メタノール、エタノール、ブタノールなど)、エチレン、アセトン、ヘキサン、エーテル、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジクロロメタン、N,N-ジメチルホルムアミド(「MF」)、ジメチルスルホキシド(「DMSO」)、1,3-ブチレングリコール、プロピレングリコール、及びそれらの組み合わせだけでなく、そのような溶媒中の粗抽出物の画分などの溶媒を用いて調製される。有効成分(複数可)の抽出及び保存が確実である限り、任意の抽出方法を用いることができる。
本明細書で使用される場合、「について富化された」とは、抽出又は他の調製物の前の植物材料又は他の供給源の重量に見出される1つ以上の活性化合物の量又は活性と比較して、1つ以上の活性成分の量又は活性の少なくとも2倍の増加を有する植物抽出物又は他の調製物を指し、特定の実施形態では、抽出又は他の調製物の前の植物材料又は他の供給源の重量は、乾燥重量、湿重量、又はそれらの組み合わせであってもよい。
本明細書で使用される場合、純粋な化合物、組成物、抽出物、抽出物混合物、抽出物の成分、及び/又は活性剤もしくは成分、又はそれらの組み合わせの用語「有効量」又は「治療有効量」は、所望の結果を達成するのに十分な投薬量及び期間において有効な量を指す。より具体的には、「有効量」又は「治療有効量」とは、ヒトなどの哺乳動物に投与した場合に、(1)哺乳動物における骨及び軟骨の喪失を治療又は予防すること;(2)骨及び軟骨の健康を促進すること;(3)哺乳動物における骨及び軟骨の喪失を抑制すること;(4)哺乳動物における骨密度を増加させること;(5)哺乳動物における骨粗鬆症を治療又は予防すること;(6)哺乳動物における骨及び軟骨の炎症を修飾すること;(7)骨及び軟骨の完全性を保護すること;及び(8)関節の剛性及び不快感を減少させることのいずれか1つ以上を含む治療を施すのに十分である本開示の抽出物又は組成物の量を指す。「治療有効量」を構成する本開示の化合物又は組成物の量は、主な活性成分の量、治療される状態及びその重症度、投与方法、治療期間、又は治療される対象の体重及び年齢に依存して変化するが、自身の知識及びこの開示を考慮して、当業者によって決定することができる。
用語「薬学的に許容される」とは、合理的な利益/リスク比に見合った、過度の毒性、不適合性、不安定性、刺激性などを伴わずに、ヒト及び下等動物の組織と接触して使用するのに適した、薬物、医薬、抽出物又は不活性成分を意味する。
「投与する(administer)」、「投与される」、「投与する(administers)」、および「投与すること」という用語は、静脈内、動脈内、経口、非経口、口腔、局所、経皮、直腸、筋肉内、皮下、骨内、経粘膜、または腹腔内投与経路を含むがこれらに限定されない、当該技術分野で知られている経路を介して対象に組成物を提供することとして定義される。好ましい実施形態において、組成物を投与する経口経路が適している。
本明細書で使用される場合、用語「対象」又は「個体」は、組成物が投与され得る哺乳動物を含む。「哺乳動物」の非限定的な例としては、ヒト、ヒト以外の霊長類、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、げっ歯類(トランスジェニック及び非トランスジェニックマウスを含む)などが挙げられる。いくつかの実施形態において、対象はヒト以外の哺乳動物であり、いくつかの実施形態において、対象はヒトである。
本明細書で使用される場合、用語「担体」は、投与に適した形態で、1以上の植物抽出物を可溶性かつ均一な状態に維持するのを助け、非毒性であり、有害な様式で他の成分と相互作用しない組成物を指す。
本明細書で使用される「サプリメント」とは、自然状態又は生物学的プロセスに関連する特定の状態、構造または機能を改善、促進、支援、増加、調節、管理、制御、維持、最適化、修正、軽減、阻害、または防止する製品を指す(すなわち、疾患を診断、治療、緩和、治癒、または予防するために使用されない)。ある実施形態において、サプリメントは、栄養サプリメントである。例えば、骨と軟骨の健康に関連する状態に関しては、栄養補助食品を使用して、骨と軟骨の完全性を維持し、骨の再吸収を最小限に抑え、軟骨の劣化を最小限に抑え、骨と軟骨の完全性を保護することで健康な骨と軟骨を促進し、骨と軟骨の健康に影響を与え、骨粗鬆症の状態を改善し、骨の再構築をサポートし、痛みを緩和し、不快感を緩和し、こわばりを緩和し、可動域を改善し、柔軟性を改善し、可動性を促進するなどの酵素の作用を減少することができ、ある実施形態では、栄養サプリメントは、ダイエット、食品、またはその両方のカテゴリーであり、医薬品ではない。
特に断らない限り、本開示全体にわたって記載されている全ての割合及びパーセンテージは重量基準である。
特定の実施形態において、本開示の化合物および組成物(例えば、医薬品、栄養補助食品)は、骨の健康を促進し、骨の健康を改善し、骨の健康を維持し;骨障害を治療または管理し;骨の健康をサポートし;通常の快適な可動域および/または柔軟性をサポートし;可動域および/または柔軟性を改善し;骨を分解する有害な酵素の作用を減らし;骨吸収に影響を与える酵素の作用を変更し;正常な骨機能で動きを改善し;身体の可動性を向上させ;身体の可動性を管理および/または維持し;骨量減少による痛みおよび/またはこわばりを軽減し;身体機能を改善し;柔軟性と快適な動きを促進または強化し;健康な骨の機能と快適さを促進し;骨の不快感を和らげ;運動、作業、過度の運動、またはそれらの組み合わせによって引き起こされる骨の不快感を和らげ;軟骨の完全性を保護することにより、健康な骨を促進し;関節軟骨を維持し;関節軟骨をサポートし;軟骨の劣化を治療、予防、または管理し;軟骨の劣化を最小限に抑え;関節の潤滑のために滑液を維持することにより、関節の健康または快適さを促進し;関節の安定性と関節の柔軟性をサポートし;関節を活性化し、可動性を促進し;柔軟な関節と強い軟骨を促進し;関節への安定した血流を維持して、柔軟性および/または強度の向上をサポートし;運動、作業、過度の運動、またはそれらの組み合わせの後に、関節の快適さと幅広い可動域を促進するのに十分な量で投与され得;または本明細書に記載の他の関連適応症であり、一般に患者に対して許容可能な毒性を有するものを対象とする。
本発明は、抗炎症活性を示し、従って関節の健康を促進する植物抽出物を提供する。より具体的には、本発明は、Anacardium属からのカシュー種皮の植物抽出物に関する。本明細書に示されるように、そのような植物抽出物は、関節の剛性及び不快感を減少させ、関節機能を改善することが見出されている。さらに、本発明による植物抽出物は、μCTX-IIの還元及び関節構造の完全性の保護に基づく軟骨保護を提供する。本発明による植物抽出物は、改善された軟骨再構築又は再生を提供する。最後に、本発明による植物抽出物は、OAの症状の改善、異化経路の抑制、関節構造の完全性の保護、及び軟骨の再構築又は再生機能の改善において、グルコサミン/コンドロイチンサプリメントよりも有効であると考えられる。
先に述べたように、本発明による有用な関節健康植物抽出物は、Anacardium属からの植物抽出物を含む。より具体的には、抽出物は、Anacardium humile、Anacardium othoniamim、Anacardium giganteum、Anacardium nanum、Anacardium negrense、及び/又はAnacardium occidentaleの1種以上から選択される植物抽出物である。好ましくは、植物抽出物は、Anacardium occidentale L.種からのものである。一実施形態では、植物抽出物は、Anacardium occidentale L.種の種皮のものである。
本発明による合同健康組成物は、活性成分として機能し得る1以上の化合物を含んでもよい。化合物は植物抽出物の成分であり得る。例えば、化合物は、植物抽出物が得られる植物に存在する植物化学物質であり得る。化合物は、抗炎症活性を示すことに少なくとも部分的に関与し得る。該化合物は、関節の健康を促進することができる任意の化合物であり得る。一実施形態において、化合物は、フィトケミカルカテキン、エピカテキン、及び/又はプロシアニジン(例えば、A、B、三量体、四量体)から選択される。
一般に、植物の1つ以上の部分は、根、茎、葉、花、果実、種子、及び種子の種皮を含むが、これらに限定されない植物抽出物を生産するために使用することができる。本発明では、少なくとも種子の種皮が、単独で又は他の植物部品と共に、植物抽出物を製造するために使用される。Anacardium植物由来の種皮は、種々の供給源から商業的に得ることができる。カシュー種皮の抽出物は、任意の適切な抽出技術を用いて得ることができる。
この点に関して、植物の1つ以上の部分、特に植物の種皮を収集し、粉砕することができる。その後、粉砕された物質は、適切な溶媒を用いて抽出することができる。溶媒は、濃縮段階で除去することができる。例えば、抽出された物質をスクリーニング又は濾過して、上清及びケーキを作製することができる。ケーキを押して液体のかなりの部分を除去することができ、これを上清に加えることができる。その後、ケーキを脱水し、繊維源として使用することができる。上清を蒸留して溶媒又はその一部を除去し、植物抽出液濃縮物を形成することができる。除去された溶媒は、再利用することができる。濃縮物を乾燥(例えば、スプレー乾燥)して、乾燥植物抽出物を得ることができる。この乾燥植物抽出物は、本明細書に記載されるようにアッセイ及び/又は標準化することができる。好ましくは、乾燥植物抽出物は、Anacardium occidentals、特に植物Anacardium occidental Lの種皮から誘導される。
抽出プロセスに適した溶媒としては、水、アルコール、又はそれらの混合物が挙げられる。例示的なアルコール溶媒には、限定されないが、C1-C7アルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、およびブタノール)、ヒドロアルコールまたはアルコールと水の混合物(例えば、ヒドロエタノール)、多価アルコール(例えば、プロピレングリコールおよびブチレングリコール)、及び脂肪アルコールが含まれる。これらのアルコール性溶媒のいずれも混合物の形態で使用することができる。一実施形態において、植物抽出物は、エタノール、水、又はそれらの組み合わせ(例えば、約70%エタノール及び約30%水の混合物)を用いて抽出される。別の実施形態では、植物抽出物は、水のみを用いて抽出される。
一実施形態では、植物抽出物は、有機溶媒抽出技術を用いて得ることができ、別の実施形態では、溶媒連続分画を用いて植物抽出物を得ることができる。全水-エタノール抽出技術も植物抽出物を得るために用いることができる。一般に、これは一括抽出と呼ばれる。
全エタノール抽出も使用できる。この方法では、溶媒としてエタノールを用いる。この抽出技術は、水溶性化合物に加えて脂溶性及び/又は親油性化合物を有する植物抽出物を生成することができる。
植物抽出物を得るために使用できる抽出技術の別の例は、超臨界流体二酸化炭素抽出(「SFE」)である。この抽出手順では、抽出する材料を有機溶媒にさらしてはならない。むしろ、二酸化炭素は、超臨界条件下(>31.3℃、>73.8bar)で、修飾剤の有無にかかわらず、抽出溶媒として使用することができる。当業者は、温度及び圧力条件を変化させて、抽出物の最良の収率を得ることができることを理解するであろう。この技術は、全ヘキサン及び酢酸エチル抽出技術と同様に、脂溶性及び/又は親油性化合物の抽出物を生成することができる。
このプロセスで生成された植物抽出物は、抽出材料中に存在する広範な植物化学物質を含むことができる。植物性化学物質は、脂溶性又は水溶性であり得る。抽出溶液の回収後、溶媒を蒸発させて、抽出物を得ることができる。植物抽出物は、特定の化合物の特定量に標準化することができる。例えば、植物抽出物は、特定量の活性成分又は植物化学物質に標準化することができる。一実施形態において、植物抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、約15.0wt%以上のカテキン含有量に標準化される。
関節健康組成物中に存在する植物抽出物の量は、炎症抑制の所望のレベル、特定の植物抽出物又はその成分の炎症抑制レベル、及び他の因子を含むいくつかの因子に依存し得る。好ましくは、植物抽出物は、組成物の全重量に基づいて、約0.005wt%以上、例えば約0.005wt%~約50.00wt%の量で存在する。
関節の健康組成物は、1つ以上の許容可能な担体を含むことができる。担体は、対象への投与に適した形態を有する抗炎症組成物への植物抽出物の取り込みを可能にするのを助けることができる。広い数の許容可能な担体が当技術分野で知られており、担体は任意の適切な担体であり得る。担体は、ヒトを含む動物への投与に好適であり、植物抽出物及び/又は任意の活性成分の所望の活性に実質的に影響を与えることなく担体として作用することができる。担体は、組成物の所望の投与経路及び投薬形態に基づいて選択することができる。
適切な投薬形態は、液体及び固体形態を含む。一実施形態において、組成物は、ゲル、シロップ、スラリー、又は懸濁液の形態である。別の実施形態では、組成物は、飲料ショット又は液体濃縮物のような液体投薬形態である。さらなる態様において、組成物は、錠剤、丸剤、カプセル剤、糖衣錠、又は粉末のような固体投薬形態で存在する。液体又は固体投薬形態の場合、組成物は、送達のための食品中への組込みに適した食品送達形態であり得る。固体形態(特に錠剤およびカプセル形態)で使用するための適切な担体の例には、限定されないが、ゼラチン、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ガム、二酸化ケイ素、ステアリン酸、セルロースなどの有機及び無機不活性担体が含まれる。
担体は実質的に不活性であり得る。
担体は実質的に不活性であり得る。
一例として、ケイ化微結晶セルロースを担体又は結合剤として使用することができる。ケイ化微結晶セルロースは、微結晶セルロースとコロイド状二酸化ケイ素との物理的混合物である。このようなケイ化微結晶セルロースの好適な形態の一つは、ケイ化微結晶セルロースによって提供されるものに加えて、ニュージャージー州パターソンのPenwest Pharmaceutical Co.,Pattersonから入手可能なProSolv SMCC(登録商標)90である。例えば、二酸化ケイ素は、錠剤のような固体投与単位の製造における圧縮中の粉末の流れを改善するために、グライダントとして含まれ得る。
別の実施形態では、担体は、ソバ又はスペルトのような少なくとも機能的担体である。機能性担体を組成物に添加することにより、上記のような標準的担体と比較してより低い血糖指数のような付加的利益を提供することができる。さらに、機能性担体は、アレルゲンを含まない(例えば、ソバ)ことができ、それらを生産工程に加えることによって、本発明の植物抽出物は、ルチン及びクエルセチンのようなこれらの機能性担体のフラボノイドから利益を得ることができる。さらに、これらの機能性担体の高繊維含量は、腸管通過を促進し、調節する可能性がある。最後に、スペルトに含まれるセレンの付加的なミネラルベネフィットは、代謝に役立つ可能性がある。
抗炎症組成物は、潤滑剤及び/又は流動促進剤のような他の不活性成分を含むことができる。潤滑剤は、押し抜き機からの押し出しの間のように、製造中の錠剤の取扱いを助ける。
流動促進剤は、錠剤圧縮中の粉末流動を改善する。ステアリン酸は、許容可能な潤滑剤/流動促進剤の例である。
流動促進剤は、錠剤圧縮中の粉末流動を改善する。ステアリン酸は、許容可能な潤滑剤/流動促進剤の例である。
抗炎症組成物は、錠剤及びカプセルのような固体投薬形態で作ることができる。この形態は、食物を摂取する前、摂取中、摂取後に、個人がレストランなどの食事場所に容易に輸送できる製品を提供する。組成物は、適切な量の植物抽出物及び/又は活性成分を含有する投与単位に処方することができ、これにより、個体は、体重、食品のサイズ、又は炭水化物(例えば、糖)含有量などの適切なパラメータに基づいて、適切な数の単位を取ることができる。
さらなる実施形態では、本開示の組成物は、カテキン、エピカテキン、又はそれらの組み合わせを含有するフラバンのために富化されたアナカルジウム抽出物を含む。ある実施形態では、アナカルジウムの抽出物中の主要活性成分は、カテキン、エピカテキン、又はそれらの組み合わせを含有するフラバンを含み、ここで、抽出物は、種皮からのこれらの活性成分のために富化される。
一実施形態では、植物抽出物は、組成物中に、約500.0mg/kg以上、好ましくは約500.0mg/kg~約2000.0mg/kg、より好ましくは約1000.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量などの治療有効量で存在する。組成物は、例えば、ヒト等価投与のために植物抽出物の約500.00mg/kg~約2000.0mg/kg/日の投与量で投与することができる。組成物は、単回用量として、又は複数回用量として投与することができる。1つの例において、化合物は、1日当たり最大3回投与される。例えば、化合物は、食事の前、食事の間、又は食事の後に投与することができる。一実施形態において、組成物は、治療有効量のカシュー種皮抽出物を含有する抗炎症特性を有する栄養補助食品である。
投与量は、一部の個体及び/又は一部の食品に有効であり得る単一の単位における阻害効果のレベルを提供するように選択することができ、一方、他の個体及び/又は他の食品に有効であり得る阻害効果の他のレベルを提供するように比較的単純な投薬量の増加を可能にすることもできる。
阻害組成物は、経口摂取に適した形態であり得る。この形態は、植物抽出物の特定の投与量を提供することを意図した単一の投薬形態として構成することができる。例えば、単一投薬形態は、粉末、丸剤、錠剤、カプセル剤、又はドリンク剤であり得る。単一投薬形態は、例えば、ヒト等価投薬のための約500.0mg/kg~約2000.0mg/kgの植物抽出物を含むことができる。
実施例-材料及び化学プロファイリング
実施例1-生の(抽出前)カシュー種皮材料の全カテキン(フラバノール)及びポリフェノール定量
フラバノールの定量はHPLCにより行われ、結果を下記の表1に示す。
実施例1-生の(抽出前)カシュー種皮材料の全カテキン(フラバノール)及びポリフェノール定量
フラバノールの定量はHPLCにより行われ、結果を下記の表1に示す。
重量パーセントでは、原料の全重量に基づくと、カシュー種皮原料の全カテキン含量は7.000%であった。
全ポリフェノール(アントシアニン、フラバノール、ヒドロキシけい皮酸、及び可溶性プロアントシアニジン)は、Folin-Ciocalteuの方法により定量することができる。ガリン酸は一般に標準品として選択されており、全ポリフェノールの結果は没食子酸当量として報告されている。
没食子酸原液(1mg/mL)を連続希釈し、全ポリフェノールの推定のための標準曲線を作成するために使用した。試料カシュー試験及び没食子酸標準品を、希釈フォリン試薬(7%水溶液)と共に96ウェルプレートに単独で添加し、室温で10分間インキュベートし、次に200g/LのNa2CO3を添加した。振とう後、96ウェルプレートを40℃で20分間インキュベートし、次に分光光度法により755nmで分析した。
全ポリフェノールの定量を755nm波長のUV-Vis分光法により行った。Folin-Ciocalteu法による全ポリフェノールの定量では、没食子酸当量(mg/g)で表される全ポリフェノールは1420mg/gであった。重量パーセントでは、原料の全重量に基づくと、カシュー種皮原料の全ポリフェノール含量は約25,000%であった。
実施例2-カシュー種皮からの70%エタノール抽出物の調製
乾燥カシュー試験粉末(Anacardium occidentale L.)(60g)を3本の100mlステンレス鋼管に装填し、Thermo Scientific(商標)Dionex(商標)ASE 350 Accelerated Solvent Extractorを用いて、温度80℃、圧力1500psiでDI水中70%エタノールの溶媒を用いて2回抽出した。抽出液を濾過し、回収した。合わせたエタノール抽出液を減圧下で回転蒸発器で蒸発させ、粗カシュー種皮抽出物を得た。
乾燥カシュー試験粉末(Anacardium occidentale L.)(60g)を3本の100mlステンレス鋼管に装填し、Thermo Scientific(商標)Dionex(商標)ASE 350 Accelerated Solvent Extractorを用いて、温度80℃、圧力1500psiでDI水中70%エタノールの溶媒を用いて2回抽出した。抽出液を濾過し、回収した。合わせたエタノール抽出液を減圧下で回転蒸発器で蒸発させ、粗カシュー種皮抽出物を得た。
抽出結果を以下に示す。
実施例3-カシュー種皮抽出物のカテキン定量
カシュー種皮抽出物中に存在する遊離カテキンを、フォトダイオードアレイ検出器付き日立高速液体クロマトグラフ(「HPLC/PDA」)と共に、C18逆相カラム(Luna(登録商標)>5μm C18(2)100Å LCカラム250×4.6mm、Torrance、California、USから入手可能)を用いて測定した。移動相Aの溶媒は0.10%リン酸(「H3PO4」)であり、移動相Bの溶媒はアセトニトリル(「ACN」)であり、これを275nmのUV吸光度及び35℃のカラム温度で1.0ml/minの定格流量で溶出に用い、Sigma-Aldrich Co.のカテキン標準品を用いた。標準品をメタノール(「MeOH」):0.1%H3PO4(1:1比)に、カテキン(C1251)を0.5mg/ml、エピカテキン(El 753)を0.1mg/mlの濃度で溶解した。試験試料を、容量フラスコ中の0.1%H3PO4中の50%MeOH中2mg/mlで調製し、溶解するまで超音波処理し(約10分)、次に室温まで冷却し、十分に混合し、そして0.45pmナイロンシリンジフィルターを通して濾過した。HPLC分析は、20μlの試料をHPLCに注入することによって実施した。下記の表2にHPLC分析法の勾配表を示す。
カシュー種皮抽出物中に存在する遊離カテキンを、フォトダイオードアレイ検出器付き日立高速液体クロマトグラフ(「HPLC/PDA」)と共に、C18逆相カラム(Luna(登録商標)>5μm C18(2)100Å LCカラム250×4.6mm、Torrance、California、USから入手可能)を用いて測定した。移動相Aの溶媒は0.10%リン酸(「H3PO4」)であり、移動相Bの溶媒はアセトニトリル(「ACN」)であり、これを275nmのUV吸光度及び35℃のカラム温度で1.0ml/minの定格流量で溶出に用い、Sigma-Aldrich Co.のカテキン標準品を用いた。標準品をメタノール(「MeOH」):0.1%H3PO4(1:1比)に、カテキン(C1251)を0.5mg/ml、エピカテキン(El 753)を0.1mg/mlの濃度で溶解した。試験試料を、容量フラスコ中の0.1%H3PO4中の50%MeOH中2mg/mlで調製し、溶解するまで超音波処理し(約10分)、次に室温まで冷却し、十分に混合し、そして0.45pmナイロンシリンジフィルターを通して濾過した。HPLC分析は、20μlの試料をHPLCに注入することによって実施した。下記の表2にHPLC分析法の勾配表を示す。
HPLCカテキン定量化の結果、カシュー種皮抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、カテキン含有量9.40%、エピカテキン含有量6.12%、全カテキン含有量15.52重量%を提供した。従って、カシュー種皮抽出物は、抽出物の全重量に基づいて、約15.00重量%以上の全カテキン含有量に標準化することができる。275nm波長のカシュー種皮抽出物のHPLCクロマトグラムを図3に示す。上記実施例1に示すように、生カシュー種皮エキスの全カテキン含有量は、原料の重量に対して約7.00重量%に過ぎない。従って、本発明によるカシュー種皮抽出物は、1つ以上のフラバン、特に全カテキンに対して濃縮される。別の態様では、カシュー種皮抽出物は、カテキン及びエピカテキンについて富化される。
カシュー種皮抽出物中の全ポリフェノールは、抽出物の全重量に基づいて約55.00重量%であった。従って、本発明によるカシュー種皮抽出物は、全ポリフェノールに対して富化される。
実施例4-カシュー種皮抽出物の化学プロファイリング
カシュー種皮抽出物中に存在するフラボノイド化合物を、超高圧液体クロマトグラフィー(「HPLC」)及び質量分析(ACQUITY(登録商標)UPLC IClass及びXEVQ(登録商標)GS-XT-QTofシステム(いずれもWater Corporation、Milford、Massachusetts USAから入手可能)を用いて測定した。使用したカラムは、カラム温度40℃、試料温度15℃のACQUITY HSC T3 2.1×100mm、1.8pmであり、移動相については、溶媒Aは水(0.1%ギ酸)中の10%アセトニトリル(「ACN」)、溶媒BはACMであり、収集範囲は100~1500ダルトン(「Da」)、回収モードはエレクトロスプレーイオン化(「ESI」)(-)であった。下記の表3にHPLC条件を示す。
カシュー種皮抽出物中に存在するフラボノイド化合物を、超高圧液体クロマトグラフィー(「HPLC」)及び質量分析(ACQUITY(登録商標)UPLC IClass及びXEVQ(登録商標)GS-XT-QTofシステム(いずれもWater Corporation、Milford、Massachusetts USAから入手可能)を用いて測定した。使用したカラムは、カラム温度40℃、試料温度15℃のACQUITY HSC T3 2.1×100mm、1.8pmであり、移動相については、溶媒Aは水(0.1%ギ酸)中の10%アセトニトリル(「ACN」)、溶媒BはACMであり、収集範囲は100~1500ダルトン(「Da」)、回収モードはエレクトロスプレーイオン化(「ESI」)(-)であった。下記の表3にHPLC条件を示す。
ピーク同定は正確な質量のみに基づいていた。フラバン-3-オールのジグルカテキン、カテキン及びエピカテキンを、以下の一般構造を有するカシュー種皮抽出物の主要成分として同定した。
1:R1=H、R2=OG、R3=OH;(-)-エピガロカテニン-3-O-没食子酸塩
2:R1=H、R2=OH、R3=H;(-)-エピカテニン
3:R1=OH、R2=H、R3=H;(-)-カテニン
2:R1=H、R2=OH、R3=H;(-)-エピカテニン
3:R1=OH、R2=H、R3=H;(-)-カテニン
プロシアニジンフィアボノイドは、A型及びB型プロシアニジン、プロシアニジン四量体、及びプロシアニジン三量体を含む抽出物中にも検出され、プロシアニジンの主成分はB型プロシアニジンであった。
プロシアニジンB2、又は(-)-エピカテキン-(4β→8)-(-)-エピカテキン
上記の化合物に加えて、同定された化合物には、とりわけ、バクシヘインA、6’’-p-クルナロイルプルニン、及びドゥナリアノシドBが含まれた。分析から得られたカシュー種皮抽出物のLC/MS及びLC/PDAクロマトグラムを図4に示す。
実施例5-7-インビトロバイオアッセイ
カシュー種皮の抽出物を食品グレードのエタノールで調製し、次に、上述のように濾過し、乾燥した。残りのアッセイ調製物には、研究グレードの試薬を使用した。抽出物をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、50mg/mLの最終濃度にし、次に、各バイオアッセイのための適切な緩衝液中で作業濃度まで希釈した。
カシュー種皮の抽出物を食品グレードのエタノールで調製し、次に、上述のように濾過し、乾燥した。残りのアッセイ調製物には、研究グレードの試薬を使用した。抽出物をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、50mg/mLの最終濃度にし、次に、各バイオアッセイのための適切な緩衝液中で作業濃度まで希釈した。
実施例5-COX-1及びCOX-2阻害
カシュー種皮抽出物を、BioVision(Milpitas、California、US)のシクロオキシゲナーゼ-1(「COX-1」)阻害剤スクリーニングキット(カタログ#K548)を用いてCOX-1阻害について試験した。このスクリーニングキットは、COX酵素によって生成される生成物である有機過酸化物プロスタグランジンG2の生成を経時的に測定するものである。抽出物を、COXアッセイ緩衝液を用いてDMSO中の作業濃度に溶解し、5%DMSOの最終濃度にした。陽性対照としてSC-560 COX-1阻害剤を用いた。COX-1酵素を滅菌水中で再構成し、-80℃で保存した。使用直前にCOX補因子及びアラキドン酸溶液を希釈した。COXプローブ、COX補因子、及びCOX-1酵素溶液を、アラキドン酸溶液を迅速に添加して反応を開始する前に、試験試料及び対照に添加した。蛍光は、励起535nm、発光590nmの波長で10分間毎分測定した。曲線の直線部分の勾配(図5)を推定し、阻害されていない対照の阻害率を計算した。図5を参照すると、種々の程度のCOX-1阻害が、カシュー種皮抽出物の濃度に依存して観察された。カシュー種皮抽出物COX-1阻害は、約4pg/mLから少なくとも約2000pg/mL、より具体的には約15pg/mLから約250pg/mLであり、IC50は32μg/mLであった。
カシュー種皮抽出物を、BioVision(Milpitas、California、US)のシクロオキシゲナーゼ-1(「COX-1」)阻害剤スクリーニングキット(カタログ#K548)を用いてCOX-1阻害について試験した。このスクリーニングキットは、COX酵素によって生成される生成物である有機過酸化物プロスタグランジンG2の生成を経時的に測定するものである。抽出物を、COXアッセイ緩衝液を用いてDMSO中の作業濃度に溶解し、5%DMSOの最終濃度にした。陽性対照としてSC-560 COX-1阻害剤を用いた。COX-1酵素を滅菌水中で再構成し、-80℃で保存した。使用直前にCOX補因子及びアラキドン酸溶液を希釈した。COXプローブ、COX補因子、及びCOX-1酵素溶液を、アラキドン酸溶液を迅速に添加して反応を開始する前に、試験試料及び対照に添加した。蛍光は、励起535nm、発光590nmの波長で10分間毎分測定した。曲線の直線部分の勾配(図5)を推定し、阻害されていない対照の阻害率を計算した。図5を参照すると、種々の程度のCOX-1阻害が、カシュー種皮抽出物の濃度に依存して観察された。カシュー種皮抽出物COX-1阻害は、約4pg/mLから少なくとも約2000pg/mL、より具体的には約15pg/mLから約250pg/mLであり、IC50は32μg/mLであった。
カシュー種皮抽出物を、BioVision(Milpitas、California、US)のシクロオキシゲナーゼ-2(「COX-2」)阻害剤スクリーニングキット(カタログ#K547)を用いてCOX-2阻害について試験した。このスクリーニングキットは、COX酵素によって生成される生成物である有機過酸化物プロスタグランジンG2の生成を経時的に測定するものである。抽出物を、COXアッセイ緩衝液を用いてDMSO中の作業濃度に溶解し、最終濃度10%DMSOにした。陽性対照としてセレコキシブ非ステロイド性抗炎症薬(「NSAID」)を用いた。COX-2酵素を滅菌水中で再構成し、-80℃で保存した。使用直前にCOX補因子及びアラキドン酸溶液を希釈した。COXプローブ、COX補因子、及びCOX-1酵素溶液を、アラキドン酸溶液を迅速に添加して反応を開始する前に、試験試料及び対照に添加した。蛍光は、励起535nm、発光590nmの波長で10分間毎分測定した。曲線の直線部分の勾配(図6)を推定し、阻害されていない対照の阻害率を計算した。図6を参照すると、種々の程度のCOX-2阻害が、カシュー種皮抽出物の濃度に依存して観察された。カシュー種皮抽出物COX-2阻害は、約4pg/mL~少なくとも約2000μg/mL、より具体的には約30μg/mL~約250μg/mLであり、IC50は86μg/mLであった。従って、本明細書に提示した結果に基づいて、カシュー種皮抽出物は、COX-1及びCOX-2の活性又は放出を改善する合理的な活性を有することができ、COX-1及びCOX-2によって媒介される炎症性疾患におけるその使用を示唆する。
実施例6-5-LOX阻害
Cashew種皮抽出物を、リポキシゲナーゼ阻害剤スクリーニングアッセイキット(Cayman Chemical、Ann Arbor、Michigan、USから入手可能)及びジャガイモ5-リポキシゲナーゼ酵素(Cayman Chemicalから入手可能)を用いて5-LQX阻害について試験した。このキットは、リポキシド化反応で生成されるヒドロペルオキシドを測定する。
Cashew種皮抽出物を、リポキシゲナーゼ阻害剤スクリーニングアッセイキット(Cayman Chemical、Ann Arbor、Michigan、USから入手可能)及びジャガイモ5-リポキシゲナーゼ酵素(Cayman Chemicalから入手可能)を用いて5-LQX阻害について試験した。このキットは、リポキシド化反応で生成されるヒドロペルオキシドを測定する。
抽出物をメタノールに溶解し、最終作業濃度とした。5-LOX酵素、クロマゲン及びリノール酸溶液を使用直前に調製した。陽性対照としてノルジヒドログアヤレチン酸(「NDGA」)を用いた。5-LOX酵素を試験試料及び対照に添加し、室温で5分間インキュベートして、酵素/阻害剤相互作用を可能にした。反応を開始するためにリノール酸基質をプレートに添加し、次にプレートを室温で10分間振とうした。反応中に生成したヒドロペルオキシドを可視化するためにクロマゲンを添加し、プレートを室温でさらに5分間振とうした。次に、吸光度を492nmで読み取った。抽出物濃度の阻害パーセントを、非阻害対照ウェルと比較して計算した。
カシュー種皮抽出物は、10種類の濃度(0、7、1.5、3.0、6.0、11.9、15.6、31、2、62.5、125.0、及び250.0μg/mL)で5-LOX阻害活性について試験された。NDGAを、100%5-LOX酵素阻害で100μMの陽性対照として使用した。図7を参照すると、カシュー種皮抽出物5-LOX阻害は、約32μg/mL~少なくとも約250μg/mL、より具体的には約32pg/mL~約125μg/mLであり、カシュー種皮抽出物について55μg/mLのIC50が観察された。従って、本明細書に提示された結果に基づいて、カシュー種皮抽出物は、5-LQXの活性又は放出を改善する合理的な活性を有し得ることから、5-LOXによって媒介される炎症性疾患におけるその使用が示唆される。
実施例7-HMGB1阻害
HMGBl実験手順
細胞培養。マウスマクロファージ様細胞(American Type Culture Collection(ATCC)、Manassas、Virginia、USからRAW 264.7(ATCC(登録商標)TLB-71(商標))として入手可能)は、10%ウシ胎児血清(Atlanta Biologicals、Lawrenceville、Georgia、US)を添加した、ダルベッコ変法イーグル培地(「DMEM」)((DMEM)(ATCC(登録商標)30-2002(商標))、American Type Culture Collection(ATCC)、Manassas、Virginia、US)で培養された。細胞を正常酸素条件下(5%CO2/21%O2)に維持し、70~80%凝集まで増殖させ、2日ごとに継代培養した。
HMGBl実験手順
細胞培養。マウスマクロファージ様細胞(American Type Culture Collection(ATCC)、Manassas、Virginia、USからRAW 264.7(ATCC(登録商標)TLB-71(商標))として入手可能)は、10%ウシ胎児血清(Atlanta Biologicals、Lawrenceville、Georgia、US)を添加した、ダルベッコ変法イーグル培地(「DMEM」)((DMEM)(ATCC(登録商標)30-2002(商標))、American Type Culture Collection(ATCC)、Manassas、Virginia、US)で培養された。細胞を正常酸素条件下(5%CO2/21%O2)に維持し、70~80%凝集まで増殖させ、2日ごとに継代培養した。
抽出/薬剤調製。カシュー種皮抽出物は、-20℃で粉末状で保存された。細胞を抽出物で処理する前に、抽出物の原液量をジメチルスルホキシド(「DMSO」)(AMRESCO、Inc、Solon、Ohio、USから入手)で最終濃度50mg/mLに調整し、-20℃で保存した。抽出物を無血清Opti-MEM(商標)I培地(Cibco-BRL、Gaithersburg、Maryland、USから入手)で最終濃度0.25mg/mLに希釈し、0.2μm PESシリンジフィルター(VWR、Radnor、Pennsylvania、USから入手)で濾過滅菌した。サリチル酸ナトリウム(AMRESCO,Inc.、Solon、Ohio、USから入手)を、マクロファージからの高酸素誘導HMGB1放出を減弱させることができる陽性対照として2~20mMで調製した。
高酸素曝露。高酸素症へのマウスマクロファージRAW 264.7細胞の曝露は、密封し、加湿したプレキシグラスチャンバー(Billups-Rothenberg、Del Mar、California、US)から入手)で37℃で24時間95%O2/5%CO2でフラッシュした。
HMGB1のELISA。細胞外HMGB1のレベルを測定するために、RAW 264.7細胞を、6ウェルプレート中で無血清Opti-MEM(商標)I培地(Gibco-BRL、Gaithersburg、Maryland、US)で培養し、21%O2(室内空気)に維持するか、又はカシュー種皮抽出物の有無にかかわらず95%O2に24時間曝露した。高酸素曝露後、培養培地中のHMGB1レベルをELISA(酵素免疫測定法)により測定した。細胞培養培地を回収し、500gで5分間、4℃でペレット化し、次に、等量の細胞培養上清を、Ami con Ultra-4遠心ユニット(EMD Millipore、Burlington、Massachusetts、US)を用いて約6倍濃縮した。濃縮直後に、等量の細胞培養上清濃縮物を、製造業者の指示に従ってELISAによりHMGB1を測定するために96ウェルプレートにロードした(Chondrex,Inc.、Redmond、Washington、USから入手)。プレート吸光度は、Thermo Multisean Exマイクロプレートリーダー(Thermo Scientific、Waltham、Massachusetts、US)上で450nm(基準として630nmを使用)での光学密度(「OD」)値を読み取ることにより測定した。
試料細胞培養上清中のHMGB1レベルを、標準曲線と比較することによって測定し、さらに濃度係数を適用することによって補正した。
試料細胞培養上清中のHMGB1レベルを、標準曲線と比較することによって測定し、さらに濃度係数を適用することによって補正した。
統計分析。データは、1~3回の独立した実験の平均(SEM)の平均±標準誤差として示した。データは、Fisherの最小有意差(「LSD」)事後分析及びGraphPad Prismバージョン6ソフトウェア(GraftPad Software、La Jolla、California、US)を用いた一元分散分析(ANOVA)を用いて分析した。P値<0.05を統計学的に有意とみなした。
HMGB1実験結果
図8を参照すると、高酸素(「O2」)は、21%O2(「RA」)で処理された細胞と比較して、HMGB1レベルの有意な増加をもたらした。これらのHMGB1の上昇レベルは、カシュー種皮抽出物(「CP」)による処理のために、正常レベル(処理なしで室内空気(RA)に曝露された細胞)に近づくほど低下した。陽性対照のサリチル酸ナトリウム(「SS」)でも同様の低下が観察された。両治療群(SS及びCT)の減少は統計学的に有意であった。従って、本明細書に提示された結果に基づいて、カシュー種皮抽出物は、HMGB1の活性又は放出を改善する合理的な活性を有し得ることから、HMGB1によって媒介される炎症性疾患におけるその使用が示唆される。
図8を参照すると、高酸素(「O2」)は、21%O2(「RA」)で処理された細胞と比較して、HMGB1レベルの有意な増加をもたらした。これらのHMGB1の上昇レベルは、カシュー種皮抽出物(「CP」)による処理のために、正常レベル(処理なしで室内空気(RA)に曝露された細胞)に近づくほど低下した。陽性対照のサリチル酸ナトリウム(「SS」)でも同様の低下が観察された。両治療群(SS及びCT)の減少は統計学的に有意であった。従って、本明細書に提示された結果に基づいて、カシュー種皮抽出物は、HMGB1の活性又は放出を改善する合理的な活性を有し得ることから、HMGB1によって媒介される炎症性疾患におけるその使用が示唆される。
上記データは、Anacardium occidenlale L.の種皮の植物抽出物が抗炎症活性を示す1つ以上の化合物を有することを示す。より具体的には、カシュー種皮抽出物は、COX-1、COX-2、5-LGX、及び/又はHMGB1の活性又は放出を改善する合理的な活性を有することができる。
実施例8-コラーゲン誘導ラット足関節炎誘導におけるAnacardium occidentale L.抽出物の有効性
ラットにおけるコラーゲン誘導関節炎(CIA)モデルは、関節リウマチ(RA)の最も一般的に研究されている自己免疫モデルであり、ヒトRAにおける免疫介在性多発性関節炎に類似するいくつかの病理学的特徴を有する。免疫化から疾患発現までの期間が最も短いことから、このモデルは治療効果の評価に適している。その病態生理学の間、牛鼻中隔からのヘテロジェニックII型コラーゲン(CII)の接種後、ラットは、抗原に対する体液性及び細胞性応答の両方を開始する。この感作によって、宿主は自己を認識できず、関節軟骨にのみ存在するII型コラーゲンを攻撃することになる。誘導されると、ラットは炎症性疼痛及び腫脹、軟骨の分解、滑膜過形成、汎形成、単核細胞浸潤、変形、及び不動性を経験する。従って、このモデルは、関節炎に関連した徴候及び症状を軽減するために低、中及び高用量で経口投与したカシュー種皮抽出物の有効性を評価するのに理想的である。
ラットにおけるコラーゲン誘導関節炎(CIA)モデルは、関節リウマチ(RA)の最も一般的に研究されている自己免疫モデルであり、ヒトRAにおける免疫介在性多発性関節炎に類似するいくつかの病理学的特徴を有する。免疫化から疾患発現までの期間が最も短いことから、このモデルは治療効果の評価に適している。その病態生理学の間、牛鼻中隔からのヘテロジェニックII型コラーゲン(CII)の接種後、ラットは、抗原に対する体液性及び細胞性応答の両方を開始する。この感作によって、宿主は自己を認識できず、関節軟骨にのみ存在するII型コラーゲンを攻撃することになる。誘導されると、ラットは炎症性疼痛及び腫脹、軟骨の分解、滑膜過形成、汎形成、単核細胞浸潤、変形、及び不動性を経験する。従って、このモデルは、関節炎に関連した徴候及び症状を軽減するために低、中及び高用量で経口投与したカシュー種皮抽出物の有効性を評価するのに理想的である。
軟骨は関節構造の主成分であり、緻密で高度に組織化された細胞外マトリックス(「ECM」)に埋め込まれた軟骨細胞からなる。ECMは軟骨細胞によって合成され、グリコサミノグリカン(「GAG」)及び関連プロテオグリカンと共にII型コラーゲンを主に含むコラーゲンネットワークで構成される。正確な病理学的配列は不明であるが、関節のすべての構造的構成要素が関節炎の病因に関与している。アグリカンの分解とともに、コラーゲンの分解は関節炎の中心的な特徴である。腫瘍壊死因子(「TNF」)-α及びインターロイキン(「IL」)-1βのような炎症誘導性サイトカインは、アグリカナーゼ及びマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP13のような)産生の刺激につながる一連の事象を介して、関節軟骨における軟骨マトリックス分解において重要な役割を果たすことが知られている。TNF-αは炎症過程の駆動力として知られているが、IL-1βは他の膨張促進性サイトカイン及びケモカインの動員を調整していると考えられている。一緒になると、病気の進行を増幅し、持続させ、永続させることができる。劣化軟骨は、関節リウマチ(「RA」)と変形性関節症(「OA」)の両方における主要な臨床症状の一つである。特に、II型コラーゲンの尿中C末端テロペプチド(「μCTX-II」)は、診断、疾患の重症度の決定、又は疾患進行の予測、予後、及び治療の有効性のモニタリングの目的に使用することができる、軟骨劣化のバイオマーカーについて、はるかに研究され、十分に参照されている。その結果、これらのメディエーターのいずれかを抑制することは、OA/RAにおいて治療的利点を有する可能性があり、また、関節炎の初期段階において、軟骨細胞がコラーゲン及びアグリカンのような分解性細胞外マトリックスを再構築し、補充する努力があることも注目されている。この同化特性は、コラーゲン合成を表すPIIANPの血清レベルを測定することによって評価することができる。
ラットにおけるコラーゲン誘導関節炎(CIA)を開発し、疾患誘導後3週間経口投与したカシュー皮膚抽出物の有効性を評価するために利用した。試験には7群のラット(n=9ラット/群)を含めた。ラットは、目的交配雄Sprague-Daw leyラット(7~8週齢、Charles River Laboratories Inc.、Wilmington、MA)であった。動物を2週間馴化し、必要体重に達させた後、各群に無作為に割り付けた。ラット(3匹/ケージ)をポリプロピレン製ケージに収容し、尾部の番号で個別に同定した。個々のケージは、プロジェクト番号、被験物質、用量、群及び動物番号を示すケージカードで識別した。Harlan Soft Cob寝具(Envigo Tekland 7087、Envigo、Indianapolis、Indiana)を使用し、少なくとも週2回交換した。動物には淡水及びげっ歯類用飼料(Teklad 2018、Envigo、Indianapolis、Indiana)を自由に与え、試験期間を通して12時間明暗周期で温度制御室(22.2℃)に収容した。
試験ラットを無作為に割り付け、以下に記した7つの試験品のうちの1つを投与した。
*CMC=カルボキシメチルセルロース;MTX=メトトレキサート;CNT=カシュー種皮抽出物;G=グルコサミン;C=コンドロイチン。Nair, A. B., et al., J Basic Clin Pharm, "A simple practice guide for dose conversion between animals and human", Mar 2016, Vol. 7, No. 2, p.p. 27-31。
CIA試験で使用したAnacardium occidentale L.抽出物を、上記実施例1に記載のように調製し、実施例2に記載の全カテキン含有量について定量し、抽出物の全カテキン含有量が全重量で18.4%である抽出物を用いた。
上の表4に記されているように、ラットを体重に基づいて各群9匹(9匹)のラットを7つの治療群に無作為に割り付けた。投与開始日のラットの平均体重は189.7±11.7gであった。動物を表4に従って、メトトレキサート、カシュー皮膚抽出物、及びグルコサミン及びコンドロイチンを3週間、毎日経口投与した。メトトレキサートは、CIAラットのような自己免疫媒介性関節炎の治療に最適に使用される有効な免疫抑制剤である。正常対照ラット及びCIAラットは、担体ベヒクル(0.5%カルボキシメチルセルロース)のみで処理した。
誘導前2週間、ラットに0.5%CMCに懸濁した各被験物質を10ml/kg/ラットで強制経口投与した。溶液中の試料を、被験物質の均一性を維持するために経口投与前にボルテックスした。足関節直径、足の厚さ、及び疼痛感受性の測定は、ベースラインのプライミング時に関節炎を誘導する前に行った。
誘導には、牛鼻中隔(Elastin Products Company、Owensville、Michigan)由来のコラーゲンII型及び不完全フロイントアジュバント(Sigma、St.Louis、Missouri由来の「IFA」)を用いた。すべての材料は、製造者が推奨する適切な温度に維持した。調製時に、60mgのコラーゲンを秤量し、磁気撹拌機を備えた60mlサイズのフラスコ中で予備冷却した0.1M酢酸15mlに加えて、4mg/ml濃度を得た。混合物を4℃で一晩穏やかに撹拌することにより溶解し、翌朝、溶解したコラーゲンを等容量のIFA(15ml)で乳化して、最終濃度2mg/mlコラーゲンを得た。次に、イソフルランで鎮静させたラットを、26gの針に取り付けた1mlシリンジを用いて、2つの部位で尾部の基部にある乳化コラーゲン400μlで皮内にプライムした。溶解した混合物を氷バケット中に保持し、注入時にグループ間で撹拌し、均一なコンシステンシーを維持した。
誘導後、全ラットがプライミング後にそれぞれの処理材料を受け続けた。ラットには、計5週間の投与(すなわち、誘導の2週間前及び誘導の3週間後)を行った。
追加投与前にラットの関節炎指数を評価した。2mg/mlのII型コラーゲンを、100μl/ラット/部位で等容量のIFAで乳化し、導入前処理で示されたものと同じ調製物に従い、追加接種した。7日目に抗原を注射する前に足の厚さ、足首の直径及び疼痛感受性の測定を行った。
存命期間中、関節炎重症度指数、足の厚さ、足首の直径及び疼痛感受性をモニターした。試験終了時に尿及び血清を採取し、バイオマーカー分析を行った。プライミング後の全群について22日目に剖検を実施した。剖検時に、各ラットの足関節を組織病理学的分析のために採取した。尿軟骨分解マーカー(CTX-II)、炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-IIβ、及びIL-6)、軟骨合成マーカー(PIIANP)及びマトリックス分解プロテアーゼ(MMP13)を測定した。
すべての動物実験は、実験動物の管理及び使用に関する指針に適合した施設のガイドラインに従って実施され、施設の動物管理使用委員会(IACUC)(承認番号IA-P02-092619)によって検討及び承認された。実験設計を図9に示す。
関節炎重症度指数、足の厚さ、足関節直径、及び疼痛感受性データなどの臨床所見を以下のように集計した。
関節炎重症度指数。ラットでは、試験期間中、疾患の進行が緩慢なままであった。下記のデータに見られるように、全投与群のラットでは、種々の程度の重症度抑制が認められた。特に、100mg/kg及び200mg/kgのCNTを投与したラットでは、10日目から関節炎の重症度が統計学的に有意に抑制され、試験期間中、この有意性が継続した(図10、表5)。ベヒクル処理ラットはプライミング後10日目に関節炎症状を示したが、100mg/kg及び200mg/kgのCNTで処理したラットはプライミング後13日目に症状を開始した(すなわち、関節炎症状の発症が72時間遅れた)。50mg/kgのCNTおよび150mg/kgのG+120mg/kgのC群は、プライミング後11日目に関節炎症状を発現した。比較のために、メトトレキサート群の疾患発症はプライミング後14日目であった。曲線下面積を示すすべての図について、直線台形規則を用いて、9~21日目の曲線下面積を計算した。阻害%={(治療の平均値-CIA+の平均値)/(対照の平均値-CIA+の平均値)}×100。
足の厚さ。重症度スコアと一致して、100mg/kg及び200mg/kgのCNTを投与したラットでは、12日目から足の腫脹が統計学的に有意に減少し、試験期間中この有意性が維持された(図11、表6)。50mg/kgのCNT群は、GC群と比較して、統計学的に有意ではないが、足の厚さのより良好な減少を示した。これらの低下に対する腫脹曲線下の全面積(7日目~21日目)を考慮すると、100mg/kgのCNT群及び200mg/kgのCNT群では、プラセボ投与CIA群と比較して、足浮腫が統計学的に有意に55.8%及び68.7%減少した(図12)。P値は0.15及び0.36であり、足浮腫の36.6%及び23.5%の低下が、ベヒクルで処理したCIAと比較して、50mg/kgのCNT及びGCで処理したラットでそれぞれ観察された。メトトレキサート群は90.2%の減少を示した。
足関節の直径。誘導後15日目まで100mg/kg及び200mg/kgのCNTを投与したラットでは、足関節直径の減少に統計学的に有意な同様のパターンが観察された(図13、表7)。その後、試験期間中、200mg/kg群のみで、残りの群で足関節直径の統計学的に有意な減少が認められた。17日目及び21日目の足関節直径の減少は、100mg/kgのCNT群では統計学的に有意ではなかった。50mg/kgのCNTを投与したラットでは、誘導後13日目、15日目、19日目に足関節直径の統計学的に有意な減少が認められた。対照的に、GC投与ラットでは、試験期間中に足関節直径の有意な減少は認められなかった。ここで、カシュー種皮抽出物から、200mg/kgのCNT群のみが、曲線下面積を7~21日間考慮した場合、足関節幅において統計学的に有意な減少(すなわち、70.3%)を示した。AUCでは、50mg/kgのCNT群、100mg/kgのCNT群、及びGC群で、足関節直径の統計学的に有意ではない49.3%、50.9%、36.2%の減少が観察された。メトトレキサート群は89.1%の減少を示した(図14)。
疼痛感受性。疼痛感受性の尺度としての圧力に対する反応を、プライミング日、ブースト、12日目、13日目、15日目、17日目、19日目及び21日目に電子モニターに取り付けたRandall-Selittoプローブを用いて測定した。その日に左右の後肢をモニターし、その平均値をデータ分析に用いた。ベヒクル処理CIAラットからの変化は、当日の疼痛耐性として報告されている。最も高い疼痛耐性が認められたのは、メトトレキサート群(14.1~67.1%対ベヒクル処理CIA)であり、次に200mg/kg群(13.5~43.8%対ベヒクル処理CIA)及び1000mg/kg群(11.8~25.8%対ベヒクル処理CIA)であった(図15及び36)。50mg/kg CNT群及びGC群のラットでは、モニタリングしたすべての時点で疼痛感受性に同様の低下が認められた。ベヒクル処理CIAラットと比較した場合、すべての群で12日目の時点で統計学的に有意な疼痛抑制が観察された(表8)。
バイオマーカー
尿CTX-II
アッセイ。ラット尿検体を1:3に希釈し、MybiosourceのRat CTX-II ELISAキットを用いてCTX-IIの存在を以下のように測定した。CTX-II抗体を被覆したマイクロプレートに希釈尿を加え、37℃で2時間結合させた。CTX-IIに対するビオチン結合抗体を加え、37℃で1時間ラット尿からCTX-IIに結合させた後、マイクロプレートを十分に洗浄して未結合尿と抗体を除去した後、酵素結合アビジン抗体を加えてビオチン結合抗体に結合させ、特異的に検出した。アビジン抗体を37℃で1時間結合させ、洗浄を繰り返し、酵素基質を加え、37℃で30分間培養し、停止液を加えた後、450nmでの吸光度に希釈倍数を乗じ、CTX-II標準曲線の吸光度から算出したCTX-IIの濃度を読み取った。
尿CTX-II
アッセイ。ラット尿検体を1:3に希釈し、MybiosourceのRat CTX-II ELISAキットを用いてCTX-IIの存在を以下のように測定した。CTX-II抗体を被覆したマイクロプレートに希釈尿を加え、37℃で2時間結合させた。CTX-IIに対するビオチン結合抗体を加え、37℃で1時間ラット尿からCTX-IIに結合させた後、マイクロプレートを十分に洗浄して未結合尿と抗体を除去した後、酵素結合アビジン抗体を加えてビオチン結合抗体に結合させ、特異的に検出した。アビジン抗体を37℃で1時間結合させ、洗浄を繰り返し、酵素基質を加え、37℃で30分間培養し、停止液を加えた後、450nmでの吸光度に希釈倍数を乗じ、CTX-II標準曲線の吸光度から算出したCTX-IIの濃度を読み取った。
標準化。クレアチン-CTX-II量を、クレアチニンパラメータアッセイキット(R&Dシステム)を用いて、以下のように尿中クレアチニン量に標準化した。尿を1:20に希釈し、マイクロプレート中でアルカリ性ピクリン酸(5部0.13%ピクリン酸:1部1N NaOH)と混合し、室温で30分間インキュベートした。吸光度を492nmで読み取り、クレアチニン標準曲線の吸光度の測定値に基づいて尿中クレアチニン量を計算した。
タンパク質/CTX-II量を、Pierce BCA Protein Assay kit(ThermoFisher Scientific)を用いて、以下のようにして尿中全タンパク質量に標準化した。尿を1:20に希釈し、マイクロプレート中でビシンコニン酸(BCA)試薬と混合し、37℃で30分間インキュベートした。吸光度は580nmで測定し、尿中のタンパク質濃度はウシ血清アルブミン標準曲線の吸光度測定値に基づいて算出した。
結果。
図17~19に示すように、ベヒクル処理CIAラットでは、疾患の重症度を確認する正常対照と比較して、尿中CTX-IIレベルの統計学的に有意な増加(生データで3.5倍、タンパク質及びクレアチニンの正常化で2倍)が観察された。臨床所見(関節炎の重症度、足の腫脹及び足首の直径)と一致して、カシュー種皮抽出物で処理したラットは軟骨分解の用量相関的予防を示した。マトリックス分解の最大阻害は、高用量(200mg/kg)のカシュー種皮抽出物で処理したラットで観察され、続いて中用量(100mg/kg)で観察された。実際、タンパク質(53.4%阻害対ベヒクル;p=0.04)又はクレアチニン(33.0%阻害;p=0.11)によって値が正常化された場合、200mg/kg群のラットで観察された阻害率はいずれの投与群よりも高かった。メトトレキサートは、生データにおいて、ベヒクル処理された疾患CIAラットと比較して、軟骨の有意な分解(最大53.8%保護;P=0.005)を保っているようであった。これらの値は、ベヒクル処理CIAラットと比較して、メトトレキサート群でタンパク質(22.9%、p=0.37)及びクレアチニン(27.2%、p=0.22)で正常化した場合、中等度であった。100mg/kgで投与したカシュー種皮抽出物は、未処理CIAラットと比較して、生データ、タンパク質正規化及びクレアチニン正規化に対してそれぞれ23.2%(p=0.29)、33.0%(p=0.20)及び21.3%(p=0.36)の軟骨保護を示した。50mg/kgのカシュー種皮抽出物及びGC群のラットでは、軟骨保護はわずかであった。50mg/kgカシュー種皮抽出物で17.8%、19.0%、12.3%、GC処理群で16.3%、16.5%、17.9%の減少が生データ、タンパク質標準化及びクレアチニン標準化CTX-IIで観察された。
図17~19に示すように、ベヒクル処理CIAラットでは、疾患の重症度を確認する正常対照と比較して、尿中CTX-IIレベルの統計学的に有意な増加(生データで3.5倍、タンパク質及びクレアチニンの正常化で2倍)が観察された。臨床所見(関節炎の重症度、足の腫脹及び足首の直径)と一致して、カシュー種皮抽出物で処理したラットは軟骨分解の用量相関的予防を示した。マトリックス分解の最大阻害は、高用量(200mg/kg)のカシュー種皮抽出物で処理したラットで観察され、続いて中用量(100mg/kg)で観察された。実際、タンパク質(53.4%阻害対ベヒクル;p=0.04)又はクレアチニン(33.0%阻害;p=0.11)によって値が正常化された場合、200mg/kg群のラットで観察された阻害率はいずれの投与群よりも高かった。メトトレキサートは、生データにおいて、ベヒクル処理された疾患CIAラットと比較して、軟骨の有意な分解(最大53.8%保護;P=0.005)を保っているようであった。これらの値は、ベヒクル処理CIAラットと比較して、メトトレキサート群でタンパク質(22.9%、p=0.37)及びクレアチニン(27.2%、p=0.22)で正常化した場合、中等度であった。100mg/kgで投与したカシュー種皮抽出物は、未処理CIAラットと比較して、生データ、タンパク質正規化及びクレアチニン正規化に対してそれぞれ23.2%(p=0.29)、33.0%(p=0.20)及び21.3%(p=0.36)の軟骨保護を示した。50mg/kgのカシュー種皮抽出物及びGC群のラットでは、軟骨保護はわずかであった。50mg/kgカシュー種皮抽出物で17.8%、19.0%、12.3%、GC処理群で16.3%、16.5%、17.9%の減少が生データ、タンパク質標準化及びクレアチニン標準化CTX-IIで観察された。
サイトカインIL-1β/IL-6/TNF-α
試料回収。試験終了時に、各動物について心臓穿刺からの血液を採取し、血液を3000rpmで15分間回転させた。各ラットから約700~800μlの血清を分離した。
いずれの試料も使用するまで-80℃に保存した。
試料回収。試験終了時に、各動物について心臓穿刺からの血液を採取し、血液を3000rpmで15分間回転させた。各ラットから約700~800μlの血清を分離した。
いずれの試料も使用するまで-80℃に保存した。
ELISAアッセイ。サイトカインIL-1β/IL-6/TNF-aの存在を、ラットIL-1β/IL-6/TNF-α Quantikine ELISAキット(R&D Systems、Minneapolis、Minnesota)を用いて、以下のように測定した。未希釈血清を、ポリクローナル1L-1β/I L-6/TNF-α抗体で被覆したマイクロプレートに添加し、室温で2時間結合させた。マイクロプレートを徹底的に洗浄して結合していない血清を除去し、次にポリクローナル酵素結合IL-1β/IL-6/TNF-α抗体を添加し、室温で2時間結合させた。洗浄を繰り返し、酵素基質を添加し、プレートを室温で30分間発色させた。停止溶液の添加後、450nmで吸光度を読み取り、IL-1β/IL-6/TNF-α標準曲線の吸光度測定値に基づいて計算したIL-1β/IL-6/TNF-aの濃度を測定した。
血清IL-Iβ、IL-6、およびTNF-αの結果
IL-1β、TNF-αおよびIL-6などの炎症誘導性サイトカインは、単独で、又はOA/RAの病因における炎症の開始、動員、進行、及び持続において重要な役割を果たす。これらのサイトカインのレベルを低下させる薬剤は、OA/RAに関連する症状を緩和する可能性がある。
IL-1β、TNF-αおよびIL-6などの炎症誘導性サイトカインは、単独で、又はOA/RAの病因における炎症の開始、動員、進行、及び持続において重要な役割を果たす。これらのサイトカインのレベルを低下させる薬剤は、OA/RAに関連する症状を緩和する可能性がある。
図21を参照すると、ベヒクル(0.5%のCMC)で処理したCIAラットで血清IL-1βの統計的に有意な増加が観察された。IL-1βの血清レベルのこの増加は、ベヒクルで処理したCIAラットと比較して、陽性対照メトトレキサート(86.4%減少、p=0.01)及び200mg/kgのCNT(53.1%減少、p=0.01)によって有意に減少した。100mg/kgのCNT投与群のラットでは、IL-1βの血清中濃度が統計学的に有意ではないが38.3%低下した。ラットでは、50mg/kgのCNT群で血清IL-1β値が有意ではないが3.7%上昇した(図21)。
同様に、カシュー皮膚抽出物の結果として、TNF-αの血清レベルが低下した(図22)。TNF-αのレベルは、正常対照及びメトトレキサート、100mg/kgのCNT及びGCで処理したラットでは0以下であった。これらのレベルは、ベヒクル処理CIAラットと比較した場合、統計学的に有意であった。50mg/kg及び200mg/kgのCNTの低下率は、それぞれ52.1%(ベヒクル処理CIAラットに対してp=0.14)及び98.3%(ベヒクル処理CIAラットに対してp=0.07)であったが、ベヒクル処理CIAラットと比較すると、個々のラット間でばらつきがあるため、統計的有意性には達しなかった。
カシュー種皮抽出物処理はラット血清IL-6レベルに影響を及ぼさず、すべての血清値はブランク以下であった。しかし、IL-1β及びTNFαデータは、関節炎指数、足関節直径及び足の厚さのような生涯試験臨床測定で観察されたものを反映している。
IIA型コラーゲンN-プロペチド(PHANP)
OA及びRA患者のPIIANPレベルは低下し、IIA型コラーゲン合成がこれらの疾患で変化する可能性を示唆した。従って、このバイオマーカーに基づくIIA型コラーゲン合成の測定は、関節疾患患者におけるカシュー種皮抽出物の有効性を決定するのに有用である。
OA及びRA患者のPIIANPレベルは低下し、IIA型コラーゲン合成がこれらの疾患で変化する可能性を示唆した。従って、このバイオマーカーに基づくIIA型コラーゲン合成の測定は、関節疾患患者におけるカシュー種皮抽出物の有効性を決定するのに有用である。
ELISAアッセイ。PIIANPの存在は、以下のように、ラットIIA型コラーゲンN-Prop(PIIANP)ELISAキット(MyBiosource、San Diego。California)を用いて測定した。PIIANP抗体及びMRP結合PIIANP抗体を被覆したマイクロプレートに未希釈血清を加え、37℃で1時間結合させた後、マイクロプレートを十分に洗浄し、クロマゲン溶液を加えて37℃で15分間結合させ、停止溶液を加えた後、450nmで吸光度を測定し、PIIANP標準曲線の吸光度測定値からPIIANP濃度を算出した。
血清PIIANPの結果
正常対照ラットは血清PIIANPレベルの53.0%の増加を示したが、対照群と比較しベヒクルで処理したCIAラットでは血清PIIANPの統計学的に有意な減少(34.7%対対照)が観察され(p=0.0002)、このモデルの誘導を示した(図23参照)。対照的に、陽性対照メトトレキサートで処理したCIAラットは、ベヒクル処理疾患モデルと比較した場合、血清PIIANPの有意な増加を示した(CIA+ベヒクルと比較して41%、p=0.001)。カシュー皮膚抽出物群のラットは、ベヒクル処理CIA群と比較して、血清PIIANPの20.6%(50mg/kg)、25.3%(100mg/kg)及び27.0%(200mg/kg)の増加を示した。中間用量(100mg/kg)及び高用量(200mg/kg)で観察された増加は、ベヒクル処理CIAラットと比較して統計学的に有意であった。これらの結果は、カシュー皮膚抽出物処理ラットが処理に応答して合成されるコラーゲンの量が増加したことを示す。このことは、治療がこの動物モデルに特徴的なコラーゲン分解表現型の逆転に寄与することを示している。少なくともこのカテゴリーにおいて、GC群は、軟骨再生活性を示すベヒクルで処理したCIAラットと比較して、PIIANP群で統計学的に有意な増加(44.3%、p=0.001)を示した。
正常対照ラットは血清PIIANPレベルの53.0%の増加を示したが、対照群と比較しベヒクルで処理したCIAラットでは血清PIIANPの統計学的に有意な減少(34.7%対対照)が観察され(p=0.0002)、このモデルの誘導を示した(図23参照)。対照的に、陽性対照メトトレキサートで処理したCIAラットは、ベヒクル処理疾患モデルと比較した場合、血清PIIANPの有意な増加を示した(CIA+ベヒクルと比較して41%、p=0.001)。カシュー皮膚抽出物群のラットは、ベヒクル処理CIA群と比較して、血清PIIANPの20.6%(50mg/kg)、25.3%(100mg/kg)及び27.0%(200mg/kg)の増加を示した。中間用量(100mg/kg)及び高用量(200mg/kg)で観察された増加は、ベヒクル処理CIAラットと比較して統計学的に有意であった。これらの結果は、カシュー皮膚抽出物処理ラットが処理に応答して合成されるコラーゲンの量が増加したことを示す。このことは、治療がこの動物モデルに特徴的なコラーゲン分解表現型の逆転に寄与することを示している。少なくともこのカテゴリーにおいて、GC群は、軟骨再生活性を示すベヒクルで処理したCIAラットと比較して、PIIANP群で統計学的に有意な増加(44.3%、p=0.001)を示した。
マトリックスメタロプロテイナーゼ13(MMP-13)
マトリックスメタロプロテイナーゼ13は炎症の調節因子であり、変形性関節症の関節軟骨におけるII型コラーゲン分解に重要な役割を果たす酵素である。また、軟骨のプロテオグリカン、IV型及びIX型コラーゲン、オステオネクチン、ペルレカンを分解する。
マトリックスメタロプロテイナーゼ13は炎症の調節因子であり、変形性関節症の関節軟骨におけるII型コラーゲン分解に重要な役割を果たす酵素である。また、軟骨のプロテオグリカン、IV型及びIX型コラーゲン、オステオネクチン、ペルレカンを分解する。
ELISAアッセイ。未希釈ラット血清中のMMP-13の存在を、MMP-13ラットマトリックスメタロプロテイナーゼ13(MMP-13)ELISAキット(MyBioSource、San Diego、California)を用いて、以下のように測定した。未希釈血清を、MMP-13抗体でコーティングしたマイクロプレートに添加した。37℃で2時間後、血清中のMMP-13をプレートに結合させ、結合していない血清を吸引した。MMP-13に特異的なビオチン結合抗体をウェルに添加し、37℃で1時間結合させ、プレートを徹底的に洗浄し、アビジン結合ウマラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)をプレートに添加した。37℃で1時間後、洗浄を繰り返し、酵素基質をプレートに添加した。37℃で20分間展開した後、停止溶液を加え、450nmで吸光度を読み取った。MMP-13の濃度は、MMP-13標準曲線の吸光度測定値に基づいて算出した。
血清MMP-13の結果
図24を参照すると、血清MMP-13濃度は、全群について標準曲線よりも低かった。
従って、この結果は決定的なものではなかった。
図24を参照すると、血清MMP-13濃度は、全群について標準曲線よりも低かった。
従って、この結果は決定的なものではなかった。
組織病理学
手順及び評価。剖検時に、足関節を注意深く解剖し、10%緩衝ホルマリンで固定し、さらに病理組織学的分析のために全国組織学(Veradale、WA、USA)に送付し、固定した標本をカルシウムで脱灰し、1日半かけてカルシウムで脱灰し、パラフィンに包埋した。各ラットから標準化した5pm連続切片を得、ヘマトキシリン及びエオシン(HE)及びサフラニンO-fastグリーンで染色し、プロテオグリカン含有量の評価を可能にした。修正Mankinシステム(Mankin et al.,1981)を用いて、疾患の進行及び/又は治療効果の指標として、関節構成要素の構造的及び細胞的変化をスコア化した。組織学的分析は、Nationwide Histologyの認定病理医が行った。
手順及び評価。剖検時に、足関節を注意深く解剖し、10%緩衝ホルマリンで固定し、さらに病理組織学的分析のために全国組織学(Veradale、WA、USA)に送付し、固定した標本をカルシウムで脱灰し、1日半かけてカルシウムで脱灰し、パラフィンに包埋した。各ラットから標準化した5pm連続切片を得、ヘマトキシリン及びエオシン(HE)及びサフラニンO-fastグリーンで染色し、プロテオグリカン含有量の評価を可能にした。修正Mankinシステム(Mankin et al.,1981)を用いて、疾患の進行及び/又は治療効果の指標として、関節構成要素の構造的及び細胞的変化をスコア化した。組織学的分析は、Nationwide Histologyの認定病理医が行った。
結果。組織病理学的データは関節炎の重症度スコアと一致した。正常対照ラットと比較して、ベヒクル処理CIAラットは重度の滑膜炎、顕著な軟骨分解、滑膜過形成、パンヌス形成及び骨侵食を示した(図25及び26)。ベヒクル処理CIAラットは、正常対照と比較して、骨侵食、炎症、及びGAG喪失の重症度がそれぞれ4.4倍、5倍、4.8倍、及び4.4倍増加した。対照的に、メトトレキサートで処理したラットは、ベヒクルで処理したCIAラットと比較した場合、軟骨破壊(ベヒクルよりも50.7%低い)、骨侵食(ベヒクルよりも71.2%低い)、炎症(ベヒクルよりも55.8%低い)、及びGAG喪失(ベヒクルよりも50.7%低い)において比較的低い交互変化を有した。同様に、カシュー皮膚抽出物で処理したラットは、ベヒクルで処理したCIAラットと比較して、足関節の組織病理学的検査値の用量相関性の改善を示した。特に、200mg/kgのカシュー皮膚抽出物で処理した動物は、ベヒクルで処理したCIAラットと比較して、軟骨破壊、骨侵食、炎症及びGAG喪失の重症度のそれぞれ54.5%、59.8%、50.5%及び54.5%の減少を示した。これらの減少のうち、骨侵食及び炎症軽減は、ベヒクル処理CIAラットと比較して、200mg/kg投与群で統計学的に有意であった。ベヒクルで処理したCIAラットと比較して、100mg/kgカシュー皮膚抽出物で処理したCIAラットでは、軟骨破壊、骨侵食、炎症、及びGAG喪失のそれぞれ35.7%、51.2%、45.3%、及び35.7%のような中等度の低下が観察された。骨侵食変化は、ベヒクルで処理したCIAラットと比較して、100mg/kg投与ラットで統計学的に有意であった。50mg/kgのカシュー皮膚抽出物又はGC群で処理した動物は、病理組織学的検査で評価した全カテゴリーにおいて非常に類似したパターンを示し、これはCIAに関連する症状の緩和に最小限の活性を示すか、又は全く活性を示さないベヒクル処理CIAラットと非常に類似していた。
コラーゲン誘導ラット足関節炎誘導におけるAnacardium occidentale L.抽出物の有効性の概要
ラットにおけるコラーゲン誘導関節炎(CIA)を開発し、疾患誘導後3週間経口投与したカシュー種皮抽出物の有効性を評価するために利用した。試験報告書には7群のラットが含まれており、各群9匹のラットが含まれている。3群のラットにカシュー種皮抽出物を、低用量50mg/kg、中用量100mg/kg、高用量200mg/kgの3種類の用量で経口投与した。カシュー種皮抽出物群の有効性は、0.5mg/kgで投薬した免疫抑制薬メトトレキサート群、及びグルコサミンとコンドロイチン(150G+120C mg/kg)を毎日3週間投与した群と比較した。正常対照ラット及びCIAラットには、0.5%カルボキシムエチルセルロースのみを担体ベヒクルとして処理した。存命期間中、関節炎重症度指数、足の厚さ、足首の直径及び疼痛感受性をモニターした。試験終了時に尿及び血清を採取し、バイオマーカー分析を行った。剖検時に、各ラットの足関節を組織病理学的分析のために採取した。尿軟骨分解マーカー(CTX-II)、炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-IIβ、およびIL-6)、軟骨合成マーカー(PIIANP)及びマトリックス分解プロテアーゼ(MMP13)を測定し、各治療の有効性を決定した。
疾患モデルの導入は、関節炎重症度指数の漸進的な増加、そして後に尿及び血清の関節炎関連バイオマーカー、ならびに組織病理学的所見を伴った。ラットは種々の程度の反応を示した。カシュー種皮抽出物は、用量と相関し、測定可能な有効性を示し、関節炎の症状緩和において高用量で有意な影響を示した。関節炎の重症度、足の厚さ、足首の直径、及び疼痛感受性に関する総合データを比較したところ、カシュー皮膚抽出物を中用量及び高用量で投与したCIAラットは、関節炎の主要徴候において統計学的に有意な減少を示した。GC及び50mg/kgカシュー皮膚抽出物群のラットでは、この試験ではわずかな有効性しか示さなかった。
バイオマーカーからのデータは存命観察と一致した。200mg/kgのカシュー種皮抽出物で処理したCIAラットにおいて、データをタンパク質で正規化した場合、μCTX-IIで統計学的に有意な減少(53.4%阻害対溶媒;P=0.04)が観察された。同様に、カシュー種皮抽出物を投与したラットでは、溶媒投与群と比較して、血清IL-1(200mg/kgカシュー種皮抽出物、53.1%低下、P=0.01)及びTNF-α(100mg/kgカシュー種皮抽出物)濃度の統計学的に有意な低下が観察された。低用量カシュー種皮抽出物はIL-1βとTNF-αの抑制に感染性であったが、GC処理ラットはTNF-αの統計学的に有意な減少を示した。カシュー種皮抽出物(100mg/kg及び200mg/kg)及びGC投与群は、ベヒクル処理群と比較して、同化マーカーの増加に関して有意水準に達した。
さらに、組織病理学的データは関節炎の重症度スコアと良く一致した。ベヒクルで処理したラットは重度の滑膜炎、顕著な軟骨変性、骨及び軟骨のびまん性壊死、滑膜過形成、パンヌス形成、骨浸食、及び建築構造の喪失を経験したが、カシュー種皮抽出物及びメトトレキサートで処理したCIAラットは、マトリックス完全性において比較的中等度の形態学的変化を有し、関節骨損傷を減少させた。カシュー種皮抽出物(200mg/kg)処理ラットは、組織病理学データの修正Mankinスコア分析から炎症及び骨浸食の統計学的に有意な減少を示した。GC又は50mg/kgのカシュー種皮抽出物で処理したラットでは、関節構造損傷の顕微鏡的改善はわずかであった。
従って、存命測定(関節炎の重症度、足の厚さ、足首の直径及び疼痛感受性)、尿中CTX-II、血清IL-1β及びTNF-α、ならびに組織病理学的分析のデータに基づき、100mg/kg又は200mg/kgのカシュー種皮抽出物を経口投与したところ、GC投与群よりも有意に優れていた。ラットにGCを投与すると、同化(PIIANP)マーカー及びTNF-αに統計学的に有意な変化が認められた。集合的データは、関節構造と機能を支持するためのカシュー種皮抽出物の潜在的使用を支持する。
上記の説明は、本発明のいくつかの方法及び材料を開示している。本発明は、製造方法及び装置の改善だけでなく、方法及び材料の改善にも感受性である。このような修飾は、本明細書に開示された本発明のこの開示又は実施を考慮することにより、当業者に明らかになるであろう。さらに、別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。従って、本発明は、本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に具体化された本発明の真の範囲及び精神内に入る全ての変更及び代替物を包含することを意図している。
Claims (20)
- Anacardium occidenlale Lの種皮の治療有効量の植物抽出物を含む、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減させるため、ならびに/又は軟骨再構築もしくは軟骨再生機能を改善するための組成物であって、植物抽出物は、全カテキン含有量について富化される組成物。
- 組成物中の植物抽出物の治療有効量が、ヒト等価投薬量に基づいて、少なくとも約500.0mg/kg以上の量である、請求項1に記載の組成物。
- 組成物中の植物抽出物の治療有効量が、ヒト等価投与量に基づいて、約500.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量である、請求項2に記載の組成物。
- 組成物中の植物抽出物の治療有効量が、ヒト等価投与量に基づいて、約1000.0mg/kg~約2000.0mg/kgの量である、請求項3に記載の組成物。
- 植物抽出物が、抽出物の全重量に基づいて、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化される、請求項1に記載の組成物。
- 組成物が、関節の剛性及び不快感を有する哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を改善する、請求項1に記載の組成物。
- 植物抽出物が、全ポリフェノール含量についてさらに濃縮される、請求項1に記載の組成物。
- 薬学的に許容される担体をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 組成物が栄養補助食品である、請求項1に記載の組成物。
- Anacardium occidentals Lの種皮の植物抽出物を含む治療有効量の組成物を投与することを含む、それを必要とする哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減するための方法であって、植物抽出物は全カテキン含有量について富化される方法。
- Anacardium occidentale Lの種皮の植物抽出物を含む組成物であって、植物抽出物は、哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減させる治療に使用するために全カテキン含有量について富化される、組成物。
- 植物抽出物が、抽出物の全重量に基づいて、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化される、請求項10に記載の方法。
- 植物抽出物が、全ポリフェノール含量についてさらに富化される、請求項10に記載の方法。
- 方法が、関節の剛性及び不快感を有する哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を改善する、請求項10に記載の方法。
- Anacardium occidentale Lの種皮の植物抽出物を含む治療有効量の組成物を投与することを含む、それを必要とする哺乳動物における軟骨再構築又は再生機能を改善するための方法であって、植物抽出物は全カテキン含有量に対して富化される方法。
- Anacardium occidentale Lの種皮の植物抽出物を含む組成物であって、植物抽出物は、哺乳動物における軟骨の再構築又は再生機能の改善に使用するための全カテキン含有量について富化される組成物。
- 植物抽出物が、抽出物の全重量に基づいて、少なくとも約15.00重量%の全カテキン含有量に標準化される、請求項15に記載の方法。
- 植物抽出物が、全ポリフェノール含量についてさらに富化される、請求項15に記載の方法。
- 方法が、軟骨の再構築又は再生機能を必要とする哺乳動物におけるシクロオキシゲナーゼ及び5-リポキシゲナーゼ媒介性炎症を改善する、請求項15に記載の方法。
- Anacardium occidentals Lの種皮の植物抽出物を含む組成物であって、植物抽出物は、哺乳動物における関節の剛性及び不快感を低減させる処置、ならびに/又は哺乳動物における軟骨の再構築若しくは再生機能の改善に使用するために、全カテキン含有量について富化される組成物。
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