JP3510886B2 - ボツリヌスb複合体を含有する医薬組成物 - Google Patents

ボツリヌスb複合体を含有する医薬組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、ボツリヌス菌(C.botulinum)から誘導さ
れた神経毒を含有する医薬組成物および、制御されない
筋活性により特徴づけられる疾患を治療するために、筋
の選択的、局所的脱神経(denervation)に対してそれ
を使用する方法に関するものである。
ボツリヌス神経毒は、クロストリジウム ボツリヌス
(Clostridium botulinum),クロストリジウム バラ
ティ(Clostridium baratii)およびクロストリジウム
ブチリカム(Clostridium butyricum)の菌種のある
菌株によって産生される。ハースウェイ(Hatheway)
は、“Bacterial Sources of Clostridial Neurotoxin
s",Botulinum Neurotoxin and TetanusToxin,Simpson,L
L(ed),Academic Press,San Diego(1989)において、
この毒素をA〜Gと称する7種の血清型に分類してい
る。ボツリヌス神経毒は、抹消神経からのアセチルコリ
放出を遮断する薬理学的に同様な毒素の群を含む。十分
な投与量において、神経毒は、麻痺および死亡を起す。
Clostridium botulinum(C.botulinum)は、自然界
に広く存在しそして、稀に、缶詰製造前に適正に滅菌さ
れなかった保存食品からの食品中毒(すなわちボツリヌ
ス中毒)の原因となる菌種である。薬理学的に同様な神
経毒であるけれども抗原的に異なることにより特徴づけ
られる7種の主な型のC.botulinum菌株がある。これら
の非常に強力な神経毒は、特殊な抗毒素によってのみ中
和することができる。
型Aのボツリヌス毒素は、現在ある機能亢進の筋疾患
の臨床処置に対して、FDAにより認可されている。線条
筋に局所的に注射した場合、ボツリヌス毒素は、アセチ
ルコリンの放出を遮断することにより筋を脱神経し、そ
れによって筋の収縮を減少させ、そして筋萎縮を誘発す
ることを包含する一連の薬理学的効果を有している。こ
れらの効果は、約10〜15週継続し、その後、筋はその収
縮性を回復し、そして萎縮は逆転する。これらの効果、
例えば、一時的な脱神経および収縮性は、ボツリヌス毒
素を、制御されない筋痙れんにより特徴づけられる局所
的運動疾患の治療に対して有用なものにする。ボツリヌ
スA毒素は、瞼痙れん、反面痙れん、痙れん性斜頸、痙
れん性音声障害および局所的手筋緊張異常を包含する多
数の分節運動疾患を治療するために使用されている。
スコット(Scott)等、Arch.Ophthalmol.,103:347−3
50(1985);エルストン(Elston)およびラッセル(Ru
ssell),Br.Med.J.,290:1857−1859(1985);ダットン
(Dutton)およびバックレイ(Buckley),Arch.Neuro
l.,43:380−382(1986);ボロディック(Borodic)お
よびコツオリノ(Cozzolino),Plast.Reconstr.Surg.,8
3(3):546−554(1989);ボロディック(Borodic)
等、Ear Nose and Throat J.,67(12);914(1988);
ジャンコビック(Jankovic)およびオーマン(Orman),
Neurology,37:616−623(1987);ゲルブ(Gelb)等、N
eurology,39;80−84(1989);フレッチャー(Fletche
r)およびクイン(Quinn),Curr.Opin.Neurol.Neurosur
g.,2:330−333(1989);ルドロー(Ludlow)等、Otola
ryngol.Head Neck Surg.,101;122−131(1990);およ
びグイクストラ(Dykstra)等、J.Urol.,139:919−922
(1988). C.botulinumにより産生されるB血清型の神経毒は、
A型毒素とは免疫学的に異なっている。AおよびB型に
対する部分的アミノ酸配列の分析は、軽鎖の場合より
も、重鎖の一次的および二次的構造の間においてより大
なる相同性を示す。AおよびB血清型の間の構造的相同
性の程度は、軽鎖に対しては約20%でありそして重鎖に
対しては約40%である。A型毒素に対する抗体とB型毒
素との交叉反応性は非常に低く、そしてA型毒素に対す
る抗体は、マウス検査においてB型毒素を中和しない。
電気生理学的研究は、AおよびB型神経毒が、神経伝
達物質放出プロセスにおいて異なる段階に影響を及ぼす
ということを実証している。B型は、量子伝達物質放出
の同期化に影響を及ぼし、そしてこれに対してA型は影
響を与えない。神経伝達物質のカルシウム−依存性放出
の阻害の可逆性における相違もまた存在する。カルシウ
ム イオノフォーレ(ionophore)を使用した神経終末
へのカルシウムの導入は、B型神経毒により中毒された
ものよりも、A型により中毒されたシナプトソームから
より速やかに伝達物質の放出を生ずる。アミノピリジン
は、神経筋接合部におけるA型神経毒により生ずる可逆
性阻害においてより有効である。微小管−解離薬剤は、
神経伝達物質放出に対するB型毒素の阻害作用を遮断す
るのに有効であり、そしてA型毒素に対して有効でない
ということを実証している。
神経伝達物質の放出に対するB型神経毒の作用は、Ac
ta Physiol.Scand.,119:127−133(1983)におけるL.
S.Sellin等による動物試験において示されている。彼等
は、ラットの後脚においてA型およびB型の神経毒の効
果を比較した。彼等は、A型毒素の1および20マウスLD
50の間の投与量が、ラットの脚において麻痺を生ずるけ
れども、同じ効果を生ぜしめるのにB型の毒素の1200LD
50より多くの投与量が必要であったことを報告してい
る。さらに、彼等は、B型の神経毒の効果は、A型の結
晶性毒素に対する2週間に比較して、数日間持続される
にすぎないことを報告している。
A型の神経毒は、多数の筋痙れん疾患を治療するため
に有利に使用し得るけれども、それはすべての病気にか
かった患者に対して使用することはできない。
ある患者は、A型ボツリヌス毒素に対して免疫性を有
するようになり、そしてそれに対する抗体を産生し、そ
れによってその有効性が減少される。文献、例えば、ツ
イ(Tsui)等、Ann.Neurol.23:181(1988);ブリン(B
rin)等、Mov.Disord.,2:237(1991)には、A型毒素で
処理した若干の患者におけるA型毒素に対する抗体の産
生の報告が記載されている。抗体が、ボツリヌス毒素の
有利な作用を中和することが示されている(同上のツイ
(Tsui)等の文献)。長年にわたるA型毒素の反復投与
の長期間の効果は、明らかでない。しかしながら、筋痙
れん疾患を治療するためのA型毒素に代わる薬剤が要求
されている。
発明の要約 本発明は、患者に選択的な、局所的な漸増可能な(ti
tratable)脱神経を誘発するのに有効である医薬製剤に
関するものである。該製剤は、非毒性のボツリヌス由来
蛋白質と結合したC.botulinum B型神経毒を含有する蛋
白質複合体を有する。この複合体は、ゲル濾過クロマト
グラフィーによって測定して、約300キロダルトン(K
D)以上、好ましくは約300〜450KDの分子量を有す。こ
の複合体は、使用可能な投薬単位への稀釈中および稀釈
後の複合体の安定性を維持することを助ける賦形剤と混
合される。本発明の製剤は、約7.3以下、好適には7.0以
下のpHを有することにより特徴づけられる。中性〜酸性
のpHレベルが複合体の安定性を改善し、そして複合体
は、賦形剤の蛋白質の存在下で凍結乾燥することにより
保存できるということが見出された。
賦形剤は、好ましくは医薬的に許容し得る蛋白質、例
えば、ヒト血清アルブミンおよび(または)ゼラチンで
ある。賦形剤の存在は、神経毒/蛋白質複合体の溶液安
定性を維持しながら、製剤を有用な投薬単位に稀釈する
ことを可能にする。賦形剤は、また、組成物の凍結乾燥
及び再構成に対する複合体の溶解性および活性を保持す
ることを助ける。
この医薬製剤を使用して、制御されない筋痙れんによ
り特徴づけられる運動疾患を治療する方法も、また、本
発明の目的である。処置は、本発明の製剤の有効な投与
量を直接病気にかかった筋に非経口的に局所的に投与す
ることを含む。神経毒複合体は、一時的に筋と神経末端
との間の神経接合を中断または低下し、それによって筋
の不随意の収縮を軽減する。本発明の製剤を使用して治
療することのできる疾患は、例えば、瞼痙れん、反面痙
れん、痙れん性斜頸、痙れん性音声障害、局所的手筋緊
張異常および筋肥大を包含する。
図面の簡単な説明 図1は、C.botulinum B型複合体の精製における工程
を説明するフローチャートである。
図2は、50mMクエン酸ナトリウム中のpH5.5におけるD
EAE−セファデックス上のクロマトグラフィー後の粗製
複合体の存在を示すグラフである。
図3は、O→0.5M NaCl勾配を使用した20mM燐酸ナト
リウム中のpH7.9におけるDEAE−セファデックス上の複
合体をクロマトグラフィー分離し、純粋な神経毒および
結合した非毒性の結合蛋白質とすることを示すグラフで
ある。ピーク1は、純粋な神経毒を示し、そしてピーク
2〜5は、結合した非毒性の蛋白質を示す。
発明の詳細な説明 本発明の医薬製剤は、賦形剤と一緒にした、精製され
たボツリヌスB型毒素および非毒性のボツリヌス由来蛋
白質の安定な複合体を含む。この組成物は、制御されな
い筋痙れんまたは機能亢進により特徴づけられる痙れん
性および/または収縮性筋疾患を治療するのに有用であ
る。
本発明の組成物に使用されるボツリヌス毒素は、Clos
tridium botulinum(C.botulinum)から誘導されたB血
清型毒素である。この神経毒は、約150,000ダルトンの
分子量を有する蛋白質である。この毒素の活性形態は、
1個または2個以上のジスルフイド結合により結合され
た軽鎖(〜50,000ダルトン)および重鎖(〜100,000ダ
ルトン)からなる二鎖分子として存在する。
C.botulinum菌株Okra Bから誘導されたB型神経毒
が、特に好ましい。C.botulinum Okra Bは、種々の研
究グループからおよびアメリカン タイプ カルチャー
コレクションからATCC No.55323として入手することが
できる。
上記神経毒との複合体の一成分を形成するボツリヌス
由来蛋白質は、C.botulinumにより神経毒と一緒に同時
発現(Coexpressed)される赤血球細胞凝集因子を含
む。この蛋白質は、上記神経毒と安定な複合体を形成す
る。1種または2種以上の蛋白質が、神経毒分子と結合
することができる。B型神経毒および少なくとも1種の
蛋白質から形成された好ましい複合体は、約300KDの分
子量を有している(M複合体)。B型神経毒および少な
くとも2種の蛋白質から形成された他の好ましい複合体
は、約450KDの分子量を有している(L複合体)。これ
らの複合体は、複合しない神経毒に比較してすぐれた安
定性および力価を有するために好ましい。LおよびM複
合体の特異的毒性は、それぞれ、窒素(N)1mg当り約
4.0×107〜4.8×107マウスLD50およびN1mg当り約8.8×1
07〜9.6×107マウスLD50である。C.botulinumから精製
されたB型毒素は、一般に、LおよびM複合体の混合物
として存在する。
賦形剤は、このましくは稀釈および凍結乾燥中に、精
製された製剤に加えられる。使用される賦形剤なる用語
は、ベヒクルまたは安定剤として医薬製剤に加えられる
医薬的に不活性な物質を意味する。この場合において
は、ヒト血清アルブミン(HSA)またはゼラチンのよう
な蛋白質賦形剤が好ましい。
医薬製剤は、好ましくは7.3またはそれ以下、より好
ましくは7.0またはそれ以下のpHを有している。酸性のp
Hレベルの使用は、稀釈中および稀釈後の毒素複合体の
安定性を改善し、そして凍結乾燥およびその後の再構成
に対して毒素複合体の活性を維持することを助ける。約
7.0以上のpHレベルは、複合体を解離し、凍結乾燥によ
って活性の喪失を起こす。
本発明の組成物は、次の一般的操作により製造するこ
とができる。B型神経毒および結合した凝集蛋白質を発
現するC.botulinum菌を、これらの細菌を培養するため
に当業者に認識されている技術を使用して、合点(Conf
luence)まで発育させる。神経毒−蛋白質複合体は、細
菌によって培地中に放出される。この培地から、例えば
pHを約3.5またはそれ以下に低下することによって、そ
れを沈澱させることができる。それから、神経毒複合体
を含有する沈澱を培地から分離する。毒素は、pHを約6.
5に上昇し、そしてCaCl2の存在下において周囲温度で撹
拌することによってはじめの沈澱物から抽出する。溶解
しない物質を遠心分離により除去する。それから、上澄
液中の毒素を、塩酸(HCl)を添加してpH3.7にすること
によって、再沈澱させる。第2の沈澱物を遠心分離によ
り集め、pH5.5の50mMクエン酸ナトリウムに溶解し、そ
してそれに対して十分に透析する。他の酸性緩衝液をク
エン酸ナトリウムの代わりに使用することができる。透
析した毒素複合体は、例えば、DEAE−SephadexTMのよう
なアミン−官能基質を使用してpH5.5における陰イオン
交換クロマトグラフィー処理する。結合しないフラクシ
ョンが複合体を含有する。毒素複合体を硫酸アンモニウ
ムで沈澱させ、そして沈澱をヘレット化し(例えば、遠
心分離によって)そして必要に応じて、透析およびクロ
マトグラフィーにより、さらに精製することができる。
得られた物質は、実質的に発熱性物質または原核生物の
蛋白質を含有していない、その結合した蛋白質と高度に
純粋なB型神経毒との高度に濃縮された非結晶性の複合
体である。
本発明の医薬製剤を製造するために、精製された複合
体を、賦形剤とおよび滅菌した稀釈剤と混合して毒素複
合体を使用可能な投与レベルにうすめる。賦形剤の存在
は、稀釈中および稀釈後の複合体の安定性を維持するこ
とを助ける。
稀釈剤は、複合体の安定性に不利な影響を与えない何
れの医薬的に許容し得る物質であってもよく、そして好
ましくは、滅菌した生理的食塩水、生理学的緩衝液また
は水である。本発明の好ましい態様においては、毒素溶
液のpHは、中性〜酸性のpH、好ましくは7.0以下のpHに
調節される。これは、例えば、塩酸のような酸を使用し
て達成することができる。低いpHレベルは毒素複合体の
取扱い中良好な安定性を与え、そして乾燥および次の再
構成後の高いレベルの活性度の回収を可能にする。本発
明の方法を使用してpH5.0で凍結乾燥した後、毒素活性
度の90〜100%の回収が得られた。結果は、pH6.4(商業
的に入手できるHSAのpH)における乾燥が、活性度の≧7
5%を回収することを示す。
神経毒複合体および賦形剤を含有する製剤は、必要に
応じて貯蔵および(または)輸送のために乾燥し、そし
てその後再構成することができる。乾燥は、好ましく
は、凍結乾燥により達成される。凍結乾燥は、滅菌され
たバイアル中の毒素複合体をフラッシュ凍結し、そして
製剤中に存在する水を真空下で昇華することによって実
施される。凍結乾燥した製品は、例えば、水、生理的食
塩水または標準の燐酸塩緩衝液で再構成し、そして注射
に先立って、pHを7.3〜7.4の生理学的範囲に調節する。
賦形剤は、好ましくは稀釈中および稀釈後の複合体の
溶液安定性を与え、そして凍結乾燥および再構成に対し
て複合体の所望の活性レベルを保持するのに十分な濃度
で使用される。賦形剤は、また、毒素がガラスに粘着し
ないことを確保する。これらの目的を達成するのに必要
な濃度は、部分的に使用される賦形剤に依存する。複合
体100単位(U.マウスLD50として測定)当り賦形剤約0.1
〜1.0mgの濃度が、大部分の処方に対して十分である。
例えば、複合体100Uを含有するバイアル1個ありりヒト
血清アルブミン(HSA)約0.9mgの濃度が、稀釈中および
組成物の凍結乾燥および再構成において毒素複合体に安
定性を与える。毒素複合体は特に賦形剤の不存在下、非
常な稀釈溶液中にある場合は、変性および不活性化を受
けやすい。
バイアルの充填および凍結乾燥に先立つ濾過による毒
素の殺菌は、殺菌された安全な製品を確保する。
本発明の医薬組成物は、罹患した筋の痙れん性収縮を
一時的に軽減するために、痙れん性筋疾患の患者に投与
することができる。B型複合体は、不随意筋収縮を中断
するけれども、それは処理した筋における随意筋収縮を
可能にすることができる。一つの態様においては、治療
は、例えば、筋電計コントロール下で微細なゲージのテ
フロン−被覆針を使用して、医薬組成物を直接筋に注射
することからなる。毒素の十分な投与は、横紋筋に作用
して、シナプス前膜からのアセチルコリン神経伝達物質
の放出を遮断する。これは、毒素によって収縮した領域
における筋の有効な脱神経を生ずる。この毒素は脱神経
に対する特有の生理学的応答として起こるシナプス後ア
セチルコリンエステラーゼ活性の増加およびアセチルコ
リン受容体の集団の増加を起こす。数日後に軸索末端は
新芽を形成し、そして数ヵ月にわたって、側副運動軸索
は、筋繊維との新しい神経筋結合を確立する。神経筋結
合が再生するにつれて、筋の機能は、疾患の痙れん性収
縮症状とともに復帰する。それから治療を反復しなけれ
ばならない。
疾患に対して投与される本発明の組成物の投与量は患
者の体重および治療される筋グループに依存する。一般
に、それは、1回の投与量当り約1000U(Uはホワイト
マウスに対するLD50として定義される)以下である。1
マウスLD50は、1Uに等しいものであると考えられる。特
定の場合における投与量は、経験的に、非常に低い投与
量から出発し、そして観察および経験によって投与量を
増加するように決定することができる。異なる個々の患
者は、異なる方法で処置に応答することができるので、
選択された条件に対する一患者における有効な投与量
は、同じ条件の他の患者に対して必要な投与量と同一で
はない。しかしながら、A型毒素の治療プロトコール
が、若干のガイドラインを与える。一般に、はじめに低
い投与量を投与し、そして効果を測定する。投与量は、
最低の副作用をもって所望の効果が得られるまで小量づ
つ増加する(すなわち、漸増する)。ボツリヌス神経毒
を標準化する方法および臨床的使用に対する独特に標準
化された投与量を製造する方法は、“Controlled Admi
nistration of Chemodenervating Pharmaceuticals"と
題する発明の名称の米国特許出願07/570,395に記載され
ている。該米国特許出願の教示を参照として本明細書中
に引用する。
数U乃至約500〜1000Uまでの投与量を、所望の治療効
果を達成するために使用することができる。好ましい投
与量は、約500U以下、好ましくは300U以下である。例1
は、マウスLD50を基にしてB型神経毒複合体の活性を測
定する方法を記載する。本明細書中に記載したボツリヌ
スB型神経毒複合体は、通常の神経伝達物質放出の可逆
的阻害を与える神経筋接合における化学的脱神経を生ず
る。本発明の医薬的組成物は、高度に純粋なそして高度
に活性なB型複合体を含有しており、そしてこの組成物
は、痙れん性または機能亢進性筋活性により特徴づけら
れる神経筋疾患を治療するのに有用である。本発明の組
成物は、安定な注射することのできる処方およびこれら
の痛い、そして衰弱させる疾患に罹患した患者を治療す
るためにこれらの処方を使用する方法を提供する。
さらに、本発明を、以下の例により説明する。しかし
ながら、これらの例は如何なる点においても本発明を限
定することを企図するものではない。
例 A.C.botulinum Okra BからのB型複合体の精製 材 料 TPGY:トリプチケース ペプトン、グルコース、酵母
エキス、トリプチケース ペプトン(BBL Microbiology
Systems,Becton Dickinson and Co.,Cokeysville,MD 2
1030) 5.0% バクト ペプトン(Difcs Labs,Detroit M
I) 0.5% D−グルコース(Mallinckrodt,Paris,Ky)0.4% システイン−HCl(Sigma Chemical,St.Louis M
O) 0.2% 酵母エキス(Difco) 0.1%;pH7.4 M's培地; トリプチケース ヘプトン(BBL) 2.0% バクト ペプトン(Difco) 0.75% D−グルコース(Mallinckrodt) 0.5% 酵母エキス(Difco) 1.0%;pH7.4 DEAE−SephadexTMA−50(Sigma) 操 作 TPGY管(10ml)に、C.botulinum Okra B(ATCC No.55
323)の凍結した貯蔵培養菌0.5mlを接種した。この管を
37℃で一夜培養した。次の日に、M's培地の1の増進
培養液に、TPGY管の約10mlを接種し、そして37℃で培養
した。24時間後に、M's培地の12の大型ガラス瓶に、
この増進した培養液を接種し、そして37℃で4日間培養
した。4日後に、培養液を室温にし、そして大型ガラス
瓶中の培養液のpHを3N H2SO4でpH3.5に低下させた。得
られた沈澱を室温で一夜沈降させた。次の日に透明な上
澄液を傾瀉分離し、そして沈澱を2の目盛りをしたシ
リンダ−中でさらに沈降させた。次の日に、残りの上澄
液を除去し、そして1.0M CaCl2150mlを撹拌しながら加
えた。全容量を脱イオン化水で2.0に増加させ、そし
てpHを1N NaOHで6.5に上昇させた。毒素溶液を遠心分離
により清澄化し、そして1N HClをpH3.7になるように添
加して毒素を再沈澱させた。得られた沈澱を室温で一夜
沈降させた。次の日に、毒素沈澱を遠心分離により集
め、そして50mMクエン酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)約5
0mlに溶解した。毒素を同じ緩衝液に対して一夜十分に
透析した。透析した毒素を遠心分離し、そして上澄液を
pH5.5の50mMクエン酸ナトリウムで平衡化したDEAE−Sep
hadex(Sigma)の1000mlカラム上でクロマトグラフィー
処理した。図2に示されるように0.51のOD260/278の比
を使用して、A278nmにおける溶液の光学密度を測定(27
8nmにおける1.0吸光度単位=1ml当り蛋白質約1.8mg)す
ることにより測定して、未結合のフラクションは、蛋白
質135mgを含有する。得られた複合体は非結晶性であ
り、そして1mg当り約3×107LDの平均特異的毒性を有し
ている。毒素複合体は、硫酸アンモニウムを使用して60
%飽和することによって沈澱させた。必要である場合
は、硫酸アンモニウム沈澱物約30mgを遠心分離によりペ
レット化した。このペレットをpH7.9の25mM燐酸ナトリ
ウムに溶解し、そして同じ緩衝液に対して透析した。そ
れから毒素複合体をpH7.9のDEAE−Sephadexの40mlカラ
ム上でクロマトグラフィー処理した。複合体の毒素およ
び結合した非毒性の結合蛋白質は、図3に示されるよう
に、0〜0.5M NaClの線状勾配を使用して分離し、毒性
および非毒性の蛋白質を分離した。図3におけるピーク
1は、精製された神経毒を示し、そしてピーク2〜5
は、非毒性の結合蛋白質を示す。
B.医薬に使用されるボツリヌスB型毒素の製剤 ボツリヌス毒素の医薬製剤は、上述したようにして得
られた精製された毒素を使用して製造した。製剤は、次
の処方を有す。
C.Botulinum B型毒素(25mM燐酸ナトリウム(pH6.
4)に0.07mg/mlの濃度で溶解した非結晶性の懸濁液); アルブミン(ヒト、25%溶液USP)0.72ml;および 滅菌した蒸留水99.28ml。
生物学的活性の測定 上記毒素の生物学活性は、溶解およびろ過後マウス検
査により測定した。
毒素は、完全に溶解するのに3時間未満を必要とす
る。溶解は、しばしばおだやかに混合しながら、室温で
遂行した。泡立ち攪拌および渦巻き攪拌のような激しい
攪拌は、それが変性を起こすため、避けなければならな
い。
それから、この使用原料の力価を、マウスにおける腹
腔内注射による毒素の力価測定にって測定した。この力
価測定は、毒素/HSA溶液を30mM燐酸塩(0.2%のゼラチ
ン含有、pH6.2)(ゲル−燐酸塩)中において消去まで
連続的に稀釈し、そしてそれぞれの稀釈液0.5mlを体重1
8〜22gの白マウスに腹腔内的(IP)に注射することによ
り行われた。それから48〜72時間で殺す最終稀釈液を、
2マウスLD50/ml(1マウス致死量/0.5ml)を示すと仮
定した。この稀釈から、使用原料のLD50/mlの数値を計
算することができる。それから、この使用原料を同じ滅
菌した9.0mg/mlのHSA中における1,000LD50/mlまで稀釈
した。この原料毒素溶液を4℃で貯蔵した。
4〜6匹のマウスのそれぞれに、終点に達するまで適
当な稀釈液0.5mlを腹腔内的に注射した。それから、注
射したマウスの数の50%を殺す稀釈液を1LD50/0.5mlま
たは2LS50/mlを示すものとみなした。この情報から、も
との使用原料の力価を計算し、そして適当な稀釈を行っ
て200LD50/mlを有する溶液を得た。それから、それぞれ
0.5mlを滅菌したバイアル中に滅菌的に入れ、そしてバ
イアルそれ自体を凍結乾燥し、そして窒素下で密閉し
た。凍結乾燥後のバイアルの力価は適当な数を試料取り
することにより測定した。
検査のために、約100LD50を含有するバイアルを試験
されるそれぞれのバイアルに滅菌した水または生理的食
塩水1.0mlを加えることにより再構成した。毒素およびH
SAをおだやかな転倒混合により、室温で少なくとも15分
再溶解させた。それから、内容物を連続的に次の通り稀
釈した。
1:20(ゲル−燐酸塩1990μl中再構成した毒素100μ
l)、 1:30(ゲル−燐酸塩1933.3μl中再構成した毒素66.7μ
l)、 1:40(ゲル−燐酸塩1950μl中再構成した毒素50μ
l)、 1:50(ゲル−燐酸塩1960μl中再構成した毒素40μ
l)、 1:60(ゲル−燐酸塩1967.3μl中再構成した毒素33.3μ
l)。
それから、3匹のマウスのそれぞれに、上記の稀釈液
のそれぞれ0.5mlを腹腔内的に注射し、そして48〜72時
間観察した。上記から計算した終点は、バッチが使用さ
れる前、100LD50/バイアル±20%であった。
C.ウサギにおけるボツリヌスB毒素の組織化学的作用 方法および材料 これらの実験に使用されたB型毒素は、C.botulinum
CDC培養菌208〔“豆菌株(bean strain)”−British
Culture Collection NCTC−7273〕から製造した。この
微生物は、5価ワクチンの処方に使用されるB型トキソ
イド製剤に対する源を与える。
培地は、1000mlを形成するのに十分な量の普通の生理
的食塩水中で稀釈されたトリプチケース(BBL Microbio
logy Systems)15gおよび酵母エキス5gからなる。pH
を、水酸化ナトリウムで7.2に調節した(溶液A)。20
%のグルコースからなる他の溶液を121℃で15分オート
クレーブ処理した(溶液B)。溶液A10mlを、溶液B200m
lに入れた(溶液C)。微生物の24時間培養液を、CMG培
地(BBL Microbiology Systems)を使用して得た。CMG
−ボツリヌスB毒素培養液を使用し溶液Cに接種した。
毒性測定を3日にわたり行なった。
1日・・・・10,000マウスLD50/ml 2日・・・・100,000マウスLD50/ml 3日・・・・100,000マウスLD50/ml IU=白マウスに対する1LD50 3日後に、3N硫酸をフラスコに加えた。これは安定な
生物学B型毒素活性を有する懸濁液、“泥液(mud)”
を与える。この製剤をpH4.7に調節した酢酸塩緩衝液中
に5%のグリセリンおよび5%のゼラチンを含有する普
通の塩溶液で稀釈した。
筋組織病理学 2〜3kgの白ウサギの背最長筋から得た標本を直ちに
冷(4℃)ホルモール−カルシウム(Bakerの溶液)中
に入れ、そして4℃で6〜12時間固定した。それから、
筋標本をガム・シュークロース溶液中で3時間凍結防止
した。筋をOCT化合物(Tissue Tek)中において、標本
チェックで横および縦平面の両方において配向し、そし
て低温槽で凍結した。切断組織切片(10μm)を、ゲル
−被覆スライド上に接着させ、2分間空気乾燥し、そし
て次にアセチルコリンエステラーゼ活性のために染色し
た(Geneser−:Jensen and Blackstad,1971)。筋原線
維ATPアーゼ活性(Brooke,Kaiser(1969);Dubowitz an
d Brooke,In:Muscle Biopsy:A Modern Approack,J.N.Wa
lton(ed.),W.B.Saunders CO.Ltd.London(1973))お
よびNADH活性(Scarpelle,Hess,Pearse,(1958);Dubow
itz and Brooke,同上文献)に対する酵素組織化学を標
本に対して行なった。アセチルコリンエステラーゼ活性
に対する切片は、マレイン酸緩衝液(マレイン酸1.96g,
NaOH0.8g,IN NaOH10.8ml,蒸留水200ml)13ml,アセチル
チオコリン アイオダイド10mg、0.03M硫酸第二銅2ml、
0.1Mクエン酸ナトリウム1mlおよび0.5Mフエリシアン・
カリウムを含有する溶液中で37℃で1時間培養した。引
き続いて低温槽切片は、ヘマトキシリンおよびエオシン
で、またはゴモリトリクローム染色で染色して正常な組
織形態を評価した。
また、新鮮な骨格筋組織をイソペンタン中でフラツシ
ュ凍結し、そして液体窒素を使用して−160℃に冷却し
た。連続切断切片(10μm)を、ヘマトキシリンおよび
エオシンまたはトリクロームで染色して組織変化を確認
した。アセチルコリン エステラーゼ活性に対する酵素
組織化学を使用して終板構造を定量し、そして脱神経を
評価した。
組織学的測定は、バイオクアント(Bioquant II)シ
ステムを使用して行なった。線維サイズ変動(variatio
n)比較を少なくとも200の線維の直径から計算した標準
偏差および変動値(variance volues)を使用して行な
った。また、F比試験を行なって線維サイズ変動性を比
較した。
結 果: a.ボツリヌスB毒素の点注射後5週間(投与量=15U/k
g) 脱神経の指標として繊維サイズ変動性分析を使用し
て、ボツリヌスB毒素の注射5週間後に、注射部位にお
ける著しい程度の繊維サイズ変動性を実証した(繊維サ
イズ直径中央値=44.4ミクロン、変動=493、標準偏差
=22.2)。未処理の比較対照値(繊維サイズ直径平均値
=37.95、変動=78.6、標準偏差=8.9)に比較した場
合、繊維サイズ変動は、比較対照より有意により大きか
った(F比=4.32 P<0.01) 注射点から3.0cmの筋生検と比較した場合、繊維サイ
ズ変動性の有意な減少(繊維直径中央値=58、変動=27
8、標準偏差16.4)がみられた。3cmにおける繊維サイズ
変動性は、注射点とは有意に異なっており(F比=1.7
7、P<0.05)、局所脱神経が3cmの部位におけるよりも
注射部位においてより著しいことを示す。しかしなが
ら、3.0cmにおける繊維サイズ変動性は、比較対照標本
における繊動性より有意に大きく(F比=2.4、P<0.0
1)、注射点からのこの距離においてさえ脱神経が行な
われていることを示す。
さらに、コリンスステラーゼの拡散は、注射部位にお
いてもっとも著しかった。注射部位から3cmの部位にお
いては、アセチルコリンエステラーゼ拡散は実質的に減
少し、正常な強度に接近する。
比較対照標本においては、pH9.4における筋原繊維ATP
アーゼ活性は、1型および2型繊維を実証する。1型/2
型繊維の数または%比は、全体の3.5%であった。1型
繊維は、生理的食塩水を注射した比較対照組織において
筋標本を通じて一様に分布している。注射部位において
は、両型の繊維に対して影響を与える筋繊維サイズの著
しい変動がある。繊維型のパターンが小さなグループ又
は1型繊維で変化することは、脱神経および再新を示唆
する。1型/2型繊維の比が顕著に増加して、1型繊維
は、全集団の22%を示す。注射部位から3.0cm離れた部
位においては、繊維サイズ変動性は非常に少ない。1型
の繊維の%は減少(全体の10.7%)するけれども、なお
正常でない。
NADH活性は、同様に、繊維サイズならびに繊維型の変
化を示す。さらに、確認された方法は、注射部位におけ
る脱神経と一致した筋原繊維間のネットワークを変化す
る。
b.ボツリヌスB毒素の点注射後14週間 14週間対5週間における注射部位を比較した場合、ア
セチルコリンエステラーゼ染色は有意に低い。比較対照
と比較した場合、14週間におけるアセチルコリンエステ
ラーゼ活性の差は非常に小さい。繊維サイズ変動性は、
注射14週間後において、比較対照変動性とは有意に相違
しない(平均直径=29.5ミクロン、変動=75.7、標準偏
差=8.7、F比=0.7 P=NS)。
さらに、13週間後注射位から4cmはなれた筋組織と注
射部位と比較した場合、繊維サイズ変動性またはアセチ
ルコリンエステラーゼ染色パターンに差はない(繊維直
径=28.1、変動54、S=7.4、F比=0.47、P=NS)。
要約すると、14週間においては、アセチルコリンエス
テラーゼおよび繊維サイズ分析は、有意な脱神経を示す
ものとは思われない。
c.5週間後のボツリヌスA毒系拡散勾配データ(投与量
=2−3U/kg) 試験した3匹の動物において、筋繊維に対するアセチ
ルコリンエステラーゼ染色の拡散と関連した注射部位に
おけるかなりな繊維サイズ変動があった(直径中央値=
27.3ミクロン、S=24.55、V=212、F比=2.5、P<
0.01)。注射部位からの15mmの部位においては、同様な
繊維サイズ変動性およびコリンエステラーゼ拡散(直径
中央値=30.7、S=12.9、V=166、F=1.98、P<0.0
1)が認められた。40mmにおいては、アセチルコリンエ
ステラーゼ染色パターンならびにより一様な筋繊維直径
サイズのかなりな収縮があった(直径中央値=24.9、S
=9.7、V=93、F=1.11、P=NS)。45mmにおいて
は、アセチルコリンエステラーゼ染色パターンおよび筋
繊維サイズ変動は、比較対照(直径中央値=30.6、S=
6.4、V=41、F=0.49、P=NS)と同様であった。
d.背最長筋の長さにわたる比較対照筋繊維直径サイズお
よびアセチルコリンエステラーゼ染色パターン 第1表は、同じ生理的食塩水注射部位および15mm間隔
における繊維サイズ変動性およびアセチルコリンエステ
ラーゼ染色パターンの比較対照値を示す。
結果は、B型毒素は、点注射から局所脱神経を生じせ
しめることができ、そしてA型毒素と同様な可逆性を有
している。それ故に、A毒素で薬理学的に有用である局
所脱神経効果は、B毒素の適用によって二倍にすること
ができる。
均等性 当業者は、通常の実験を使用して、本明細書に記載し
た特定の態様に対しいくつかの均等を確かめることがで
きる。このような均等は、以下の請求の範囲に包含され
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グッドノー,マイケル,シー. アメリカ合衆国 53713 ウィスコンシ ン,マディソン,ナンバー 3,パイク ドライブ 1917 (72)発明者 ボロディック,ゲイリー,シー. アメリカ合衆国 02021 マサチューセ ッツ,カントン,ケンシントン ドライ ブ 90 (56)参考文献 HAMBLETON, P.,J.N eurol., 239,pp.16−20 (1992) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 38/00 - 8/42 A61P 1/00 - 43/00 C07K 1/00 - 1/14 C07K 14/00 - 14/37 BIOSIS(STN) BIOTECHABS(STN) CA(STN) MEDLINE(STN) REGISTRY(STN) WPI(DIALOG)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1ml当り104マウスLD50単位またはそれ以下
    の濃度における複合体の安定性を維持するための医薬的
    に許容し得る賦形剤と混合された、ゲル濾過クロマトグ
    ラフィーにより測定して300KD〜450KDの分子量を有する
    複合体を形成するボツリヌス由来安定化蛋白質と結合し
    たクロストリジウム・ボッリヌス(C.botulinum)B型
    神経毒を含有する凍結乾燥した実質的に塩を含有してい
    ない製剤からなり、そして水溶液中で再構成したとき
    に、その毒性活性の少なくとも75%を保持する製剤から
    なる局所的な、部分的な、漸増可能な(titratable)、
    筋脱神経を誘発するのに使用される医薬製剤。
  2. 【請求項2】再構成したときに5.0と7.3との間のpHを有
    することを特徴とする請求の範囲第1項記載の医薬製
    剤。
  3. 【請求項3】7.0より低いpHを有する請求の範囲第2項
    記載の医薬製剤。
  4. 【請求項4】再構成したときに、その毒性活性の少なく
    とも90%を保持する請求の範囲第1項記載の医薬製剤。
  5. 【請求項5】蛋白質賦形剤がアルブミンおよびゼラチン
    からなる群から選択されたものである請求の範囲第1項
    記載の医薬製剤。
  6. 【請求項6】安定化蛋白質の少なくとも1種が、クロス
    トリジウム・ボッリヌス(C.botulinum)により神経毒
    と一緒に同時発現された赤血球細胞凝集因子からなる請
    求の範囲第1項記載の医薬製剤。
  7. 【請求項7】実質的に上記の神経毒および安定化蛋白質
    以外の細菌蛋白質を含有していない請求の範囲第1項記
    載の医薬製剤。
  8. 【請求項8】随意収縮を可能にしながら不随意収縮を減
    少させるのに十分な再構成した組成物の投与量を筋体積
    内の一点に注射し、そして該投与量を筋体積を通して拡
    散させてその部分的脱神経を誘発させることを可能にす
    ることによる、哺乳動物の筋の体積を選択的、部分的、
    一時的、化学的に脱神経する医薬の製造に請求の範囲第
    1項に記載された再構成した製剤を使用する方法。
  9. 【請求項9】筋の予定された体積内の離れた部位に再構
    成した組成物の個々の投与量を注射することからなり、
    そしてこれらの部位の場所的関係が、該体積の全体を少
    なくとも部分的に脱神経するのに十分なものである請求
    の範囲第8項記載の使用方法。
  10. 【請求項10】筋の体積が単一の筋からなり、上記組成
    物の単位投与量を筋の神経支配帯域に注射し、そして該
    投与量を該神経支配帯域を通して拡散させて筋の全体の
    部分的脱神経を誘発させるものである請求の範囲第8項
    記載の使用方法。
  11. 【請求項11】筋の神経支配帯域の少なくとも一部分
    に、随意筋刺激を可能にしながら、痙れんおよび不随意
    収縮を減少させるのに十分な量の再構成された製剤を投
    与することによる、病原性神経刺激により誘発された患
    者の筋の痙れんおよび不随意収縮を減少する医薬の製造
    に請求の範囲第1項記載の再構成された製剤を使用する
    方法。
  12. 【請求項12】筋の神経支配帯域の少なくとも一部分
    に、随意筋刺激を可能にしながら、振せん、硬直または
    痙性を減少させるのに十分な量の再構成された製剤を注
    射することによる、振せん、硬直または痙性を減少する
    医薬の製造に請求の範囲第1項記載の再構成された製剤
    を使用する方法。
  13. 【請求項13】水性媒質中で再構成したときに、その活
    性の75%以上を保持する凍結乾燥された実質的に塩を含
    有していないボツリヌス毒素製剤。
  14. 【請求項14】水性媒質中で再構成したときに、その活
    性の90%以上を保持する請求の範囲第13項記載の毒素製
    剤。
  15. 【請求項15】5.0と7.3との間のpHを有し、そして賦形
    剤として安定化蛋白質を含有する実質的に塩を含有して
    いない水溶液中の透析した精製された毒素を凍結乾燥す
    る工程からなる貯蔵−安定化されたボツリヌス毒素医薬
    製剤の製法。
  16. 【請求項16】水溶液が燐酸塩緩衝液からなる請求の範
    囲第15項記載の方法。
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