JP4563679B2 - 形成外科における組織弁壊死の予防 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許出願第６０／３３６，１７５号（２００１年１２月６日出願）の優先権を主張し、その内容全体は、本明細書に参考として援用される。

（技術分野）
本発明は、有茎皮弁または他の顕微手術における、血管収縮の解消または予防および血流減少の予防または血流回復の方法に関する。

（発明の背景）
外傷もしくは他の損傷のため、または癌組織もしくは他の組織を除去するための手術の後の再構築のために、そのような必要のある部位に、新しい組織を提供するための形成外科／微小血管外科手術において、組織弁は再構築のために使用され得る。特に、組織弁は栄養物血液供給源に関して分離された組織のブロックである。組織がその茎（動脈および静脈）上に転移された時はいつでも、その組織は血管痙攣および血栓症に供され、血管痙攣および血栓症が回復されない場合、組織の壊死を引き起こし得る。

組織弁壊死を予防するための試みにおいて、有茎皮弁に血液供給源を接続する茎に、血管拡張剤（例えば、リドカインまたはパパラビン（ｐａｐａｒａｖｉｎｅ））を局所的に適用することは、標準手順である。この血管拡張剤は、血管収縮を内部動作可能的に回復または予防するが、その効果は、血流量減少の予防または血流回復に常に有効なわけではない。さらに、この効果は短寿命であり、リドカイン適用後３０分で、ベースラインの約５０％またはそれ以下に減少する。

（発明の要旨）
形成外科または他の顕微手術において、血管収縮の回復または予防および有茎皮弁中の血流減少の予防または回復におけるリドカインの効果は、一酸化窒素（ＮＯ）および／またはＮＯ供与体および／または組織内でニトロソチオールの形成を引き起こすプロドラッグを、血管拡張剤としてまたはリドカインとの組み合わせで使用することにより従来のリドカインのみの使用と比較した場合、改善かつ延長され得ることが、本明細書中で見出された。

第１の実施形態において、本明細書中の本発明は、有茎皮弁において、または任意の微小血管外科手術において壊死を予防する方法に関し、この方法は、茎または他の血管供給源に治療的有効量の血管拡張組成物を局所的に適用する工程を包含し、この組成物は、ＮＯもしくはＮＯ供与体または組織内でニトロソチオールの生成を起こすプロドラッグを、必要に応じてリドカインと組み合わせて含有する。

用語「治療的有効量」は、第１の実施形態に関しては、血管収縮回復量または血管収縮予防量、および血流量減少予防量または血流減少回復量を意味するために本明細書中で使用される。

第２の実施形態において、本明細書中の本発明は、薬物を送達する方法に関し、この方法は、薬物を、１μＭ〜１００ｍＭのニトシル化ポリチオール化シクロデキストリンもしくは他のニトシル化ポリマーまたはシクロデキストリンにより例示される長寿命ゲルコーティング等価物を含有するゲル中もしくは溶液中または薬学的基剤中に治療的有効量で組み込む工程、あるいは丸剤形態の薬物を一酸化窒素を送達するコーティングでコーティングする工程、および得られた組み合わせを、皮膚に局所的に、または胃腸管に局所的に投与する工程を包含し、従って、薬物吸収の増加により薬物送達を改善し、および／または薬物の副作用を打ち消し、そして／または薬物送達および一酸化窒素送達の組み合わせた効果を得る。

（詳細な説明）
本は発明者らはここで、本発明の第１の実施形態について熟考する。その実施形態は、有茎皮弁において、または任意の微小血管外科手術において、壊死を予防する方法のためであって、この方法は、茎もしくは他の血液供給源に、治療的有効量の血管拡張組成物を局所的に適用する工程を含有し、その組成物は、ＮＯもしくはＮＯ供与体または組織内でニトロソチオールの生成を起こすプロドラッグを、必要に応じてリドカインと組み合わせて含有する。

本発明者らはここで、ＮＯ、ＮＯ供与体、および組織内でニトロソチオールの生成を起こすプロドラッグについて熟考し、それらは、本明細書中の本発明の第１の実施形態において、組成物において局所的に適用される。

一酸化窒素は、水溶液として容易に適用される。

本発明者らはここで、投与されるＮＯ供与体について熟考する。ＮＯ供与体は一酸化窒素または関連する酸化還元種を表し、そしてより一般的には、一酸化窒素生物活性、すなわち、一酸化窒素で同定される活性（例えば、血管緊張低下またはレセプタータンパク質（例えば、ｒａｓタンパク質、アドレナリン作用性レセプター、ＮＦκＢ）の刺激もしくは阻害）を提供する。本明細書中で有用なＮＯ供与体（Ｓ−ニトロソ化合物、Ｏ−ニトロソ化合物、Ｃ−ニトロソ化合物およびＮ−ニトロソ化合物およびそれらのニトロ誘導体ならびに金属ＮＯ錯体を含むが、他のＮＯ生物活性を生じる化合物は除かない）は、Ｆｅｅｌｉｓｃｈ，Ｍ．，およびＳｔａｍｌｅｒ，Ｊ．Ｓ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓにより編集された「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｎｉｔｒｉｃ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ」Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９６，７１−１１５ページに記載され、それは本明細書で参考として援用される。ニトロソが第三級炭素に結合したＣ−ニトロソ化合物である、本明細書中で有用であるＮＯ供与体としては、米国特許第６，３５９，１８２号となった米国特許出願番号０９／６９５，９３４に記載されるＮＯ供与体およびＷＯ０２／３４７０５に記載されるＮＯ供与体が挙げられる。本明細書で有用なＳ−ニトロソチオールを含むＳ−ニトロソ化合物の例としては、例えば、Ｓ−ニトロソグルタチオン、Ｓ−ニトロソ−Ｎ−アセチルペニシルアミン、Ｓ−ニトロソ−システインおよびそれらのエチルエステル、Ｓ−ニトロソ−システイン−グリシン、Ｓ−ニトロソ−γ−メチル−Ｌ−ホモシステイン、Ｓ−ニトロソ−Ｌ−ホモシステイン、Ｓ−ニトロソ−γ−チオ−Ｌ−ロイシン、Ｓ−ニトロソ−Δ−チオ−Ｌ−ロイシン、およびＳ−ニトロソアルブミンが挙げられる。Ｓ−ニトロシル化化合物またはＯ−およびＳ−ニトロシル化化合物の例は、Ｓｔａｍｌｅｒ、ら米国特許第６，４０３，７５９号に記載されるニトシル化ポリチオール化シクロデキストリン（本明細書中以下ではシクロデキストリンＮＯまたはＣＸ−ＮＯ）であり、それは、例えば米国特許第６，４０３，７５９号の実施例１４に記載されるＯ−およびＳ−ニトロシル化β−シクロデキストリンまたは米国特許第６，４０３，７５９号の実施例３〜６に記載されるニトシル化ポリチオール化−β−シクロデキストリンであり得る。本明細書中で有用な他のＮＯ供与体の例は、金属ニトロシル（例えば、ニトロプルシドナトリウム（ニプリド（ｎｉｐｒｉｄｅ））、１０，０００までの分子量の亜硝酸アルキル（例えば、亜硝酸エチル）、ニトログリセリン、モルシドミンであるＳＩＮ１、フロキサミン（ｆｕｒｏｘａｍｉｎｅ）、Ｎ−ヒジオキシ（Ｎ−ニトロサミン）、ＮＯまたは疎水性ＮＯ供与体で飽和したペルフルオロカーボン、およびカーボンモノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｔｕｂｕｌｅ）に混入したＮＯである。

ＮＯ供与体であるＣ−ニトロソ化合物の例としては、以下が挙げられる：

実際の実施例において使用される、ＮＯ供与体または組織内でニトロソチオールの形成を引き起こすＮＯプロドラッグは、亜硝酸エチルまたはニトロシル化ポリチオール化シクロデキストリンである。

上に示されたように、ＮＯ、ＮＯ供与体および／またはプロドラッグは、治療的有効量で投与される。一般的に、これらは１μＭ〜１００ｍＭにわたる濃度で適用され、この範囲内の変動は、投与される薬剤に依存する。亜硝酸エチルは、エタノール中で９０〜９５％の亜硝酸エチルとして有用であり、例えば、５×１０^−３〜５×１０^−４Ｍの濃度でエタノール溶液として適用され得る。シクロデキストリンＮＯは、１μＭ〜１００ｍＭの濃度で、溶液あるいはゲルとして、または薬学的基剤中の微粒子として適用され得る。

本発明者らはここで、ＮＯ、ＮＯ供与体、または組織内でニトロソチオールの生成を引き起こすプロドラッグが、リドカインとの組み合わせにおいて使用されることを熟考する。リドカインは、溶液の形態で、もしくはクリームの形態で、または適用した組成物中に、例えば２〜２０％で存在する粘性リドカインとして適用され得る。

ＮＯ、ＮＯ供与体または組織内でニトロソチオールの生成を引き起こすプロドラッグおよびリドカイン（使用される場合）は、液体組成物または粘性組成物（例えば、溶液、クリーム、軟膏またはゲルとして）の形態で、局所的に適用され得る。

本発明者らはここで、本発明の第２の実施形態の方法について熟考する。この第２の実施形態は、薬物（ニトロシル化されていない）を送達する方法に関し、この方法は、薬物を１μＭ〜１００ｍＭのニトロシル化ポリチオール化シクロデキストリン（時々ＣＸ−ＮＯと示される）もしくは任意のニトロシル化ポリマーまたはシクロデキストリンにより例示される長寿命ゲルコーティング等価物を含有するゲル中もしくは溶液中または薬学的基剤中に組み込む工程、あるいは、丸剤形態の薬物を、一酸化窒素を送達するコーティング（例えば、ＣＸ−ＮＯまたは他のニトロシル化ポリマー含むコーティング、もしくはカーボンナノチューブに取りこまれた一酸化窒素のコーティング）でコーティングする工程、および得られた組み合わせを皮膚に局所的に、または胃腸管に局所的に投与する工程を包含し、それにより、薬物送達を改善し、そして／または薬物の副作用を打ち消し、そして／または薬物送達および一酸化窒素送達の組み合わせた効果を得る。

ニトロシル化ポリチオレール化シクロデキストリンは、第１の実施形態に記載されるものである。

薬物は、例えば、アスピリンまたは非ステロイド性抗炎症薬物（ＮＳＡＩＤ）あるいは疼痛または炎症の処置のため（例えば、頭痛または骨関節炎のため）のシクロオキシゲナーゼ−２の選択的インヒビター、あるいは抗増殖薬剤が治療法である子供の癌の処置のための抗増殖性薬剤（例えば、ラパマイシンまたはタキソール）、もしくは血液の代用としてヘモグロビン、敗血症の因子ＶＩＩＩ阻害剤あるいはＩ型糖尿病の治療のためのインシュリンを含むタンパク質であり得る。例えば、ＣＸ−ＮＯは、血液代用品に基づいたヘモグロビンと、２５：１から１，０００：１にわたるヘモグロビン：ＮＯの割合で処方され、末梢血流を改善し得、かつ高血圧を緩和し得る。

ＣＸ−ＮＯは、ゲル中あるいは溶液中に、または薬学的基剤および混合後の薬物中に微粒として処方され得るか、または薬物およびＣＸ−ＮＯは、ゲル中もしくは溶液中または薬学的基剤あるいはＣＸ−ＮＯ前に取りこまれ得る薬物中に、一緒に処方され得る。

薬物およびＣＸ−ＮＯを含有する化合物は、局所的な適用により皮膚への投与され得、そこで局所的に作用するか、あるいは局所的な適用のためのカプセル形態または他の経口投薬形態で、胃腸管に取りこまれ得るか、または胃腸管への適用のために、吸入により投与され得る。

丸剤形態の薬物およびＮＯを送達する丸剤上のコーティングから成る化合物は、胃腸管に対する局所的な適用のために、経口的に投与され得る。

ＣＸ−ＮＯ由来の一酸化窒素は、血管拡張を引き起こしそして／または浸透性を増加することにより薬剤の吸収を増加させ、そしてこのような場合、血管拡張量および／または浸透性増加量で投与される。

第２の実施形態の方法はまた、薬剤の副作用を緩和し得、例えば、ＣＸ−ＮＯの一酸化窒素は、アスピリンおよびＮＳＡＩＤにによって起こされ得る胃腸管出血を改善または予防し得る。

第２の実施形態の方法はまた、ＮＯに対する代替物または米国特許第６，０５７，３６７号および米国特許第６，３５９，１８２号に記載されるような薬物のＳＮＯ代替物となり得、薬物およびＮＯ投与またはＮＯ供与体投与の組み合わせた効果を得る。

本発明は、以下のバックグラウンドの実施例により支持され、その実施例は組織弁血流を測定する標準モデルを使用する。バックグラウンドの実施例１において、ＥＮＯは亜硝酸エチルを意味する。バックグラウンドの実施例２において、ＣＸ−ＮＯは、ニトロシル化ポリチオール化シクロデキストリンを意味する。

（バックグラウンドの実施例１）
雄性ラット（Ｎ＝９）を麻酔し、そして上腹部の動脈および静脈に基づいて皮膚弁（３×３ｃｍ）を両側に上げた。茎血管収縮を、１０^−５Ｍエンドセニン（ｅｎｄｏｔｈｅｎｉｎ）−１（ＥＴ−１）の局所的な適用により誘導した。ＥＴ−１適用後１５分、生理食塩水に溶解した、２％リドカインまたは１０Ｍ^−４ＥＮＯのいずれかを適用した。次の３０分間、組織弁血流をレーザーＤｏｐｐｌｅｒ流量計を用いて測定し、そし茎導管の直径をビデオ顕微鏡を用いて測定した。データーをベースラインの％（平均値±ＳＥＭ）として表す。二つ一組の比較は、スチューデントｔ検定を用いて行った。ＥＴ−１は、上腹部動脈の６９〜７６％の血管収縮、上腹部静脈の４３〜７２％の血管収縮、および組織弁血流のベースラインの３５〜４５％までの減少を引き起こした。リドカインの適用は、１分以内にベースラインの１０１±６％までの急速な動脈性血管拡張を起こすが、３０分後、その効果はベースラインの８２±６％に減少した。静脈は、リドカイン適用後３０分でベースラインの６８±７％に拡張した。リドカインはまた、２分でベースラインの８７±１３％に血量を増加させたが、３０分後は、たったのベースラインの５５±７％であった。ＥＮＯは、動脈を１分後にベースラインの８３±５％に、および３０分後にベースラインの９８±５％に拡張し、そして静脈を３０分後にベースラインの７５±５％に拡張した。ＥＮＯは、２分後にベースラインの６２±６％に、そして３０分後に８６±１０％に血流を回復した。ＥＮＯは、血流のより大きな回復を引き起こし、そして動脈拡張薬（ｐ＜０．５）は、各々の拡張薬の適用後、リドカイン開始１３分（血量のため）またはリドカイン開始１０分（拡張薬のため）と比較した。リドカインは、速い効果を有することが示されたが、ＥＮＯは、動脈拡張薬および血量に関してより長い持続性効果およびより大きな効果を有した。

（バックグラウンドの実施例２）
２５０〜２５０ｇｍの重さの成体雄性ラット（６）を、吸入麻酔薬としてイソフルレンで誘導した後、５０ｍｇ／ｋｇの初期用量の腹腔内の過ホウ酸ナトリウムにより麻酔した。追加のペントバルビタールを必要に応じて投与した。ラットの核心温度は、直腸測定により測定し、あんかで３６〜３８℃に保った。鼠径部および腹部を剃毛した。

気管切開を行い、そしてラットに直接挿管して、呼吸運動と関連した動きの除去を促進した。上腹部の動脈および静脈に基づいて、左右対称３×３ｃｍの島状皮膚弁を上げた。上腹部の動脈および静脈を、お互いからおよび周りの柔組織から慎重に単離した。解剖を外科用顕微鏡によって行った。組織弁の上昇後、組織弁を透明なアクリルシート上に配置し、そしてその元のサイズを４−０ナイロン縫合糸で維持した。最後のＤｏｐｐｌｅｒ量プローブを組織弁の中心に配置した。ビデオカメラを顕微鏡のカメラポート開口部に接続した。カメラ出力をビデオタイマー、１３インチビデオモニター、およびビデオテープレコーダーに接続した。切断面測定は、１００マイクロメーター解像度を有するデジタルカメラを用いてなされた。解剖後、ベースライン測定を記録する前に、ラットを６０分間安定させ、そしてモデルの調製に関連した任意の血管変化の制御をより促進するために実験を行った。

血管収縮を、１０^−５Ｍ濃度で直接露出した血管茎にツベルクリンシリンジの２７標準規格注射針を用いて、エンドセニン−１（ＥＴ−１）の滴下を加えることにより誘導した。ＥＴ−１を０．１％酢酸に溶解し、そして２０℃で保存した。次の各分で集めたデータは、動脈直径、静脈直径、およびレーザードップラー血流（ｌａｓｅｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ ｆｌｏｗ）を含んだ。ＥＴ−１、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中の０．２５ｍｌの３．１７ｍＭＣＸ−ＮＯの投与後１５分を適用した。データをさらなる３０分から集めた。次いで、ラットをペントバルビタールの過剰投与で屠殺した。

結果を図１に示す。図１において、上の曲線はベースラインの割合に応じた動脈の直径に関し、下の曲線はベースラインの割合に応じた静脈の直径に関し、そして破線の曲線は、レーザードップラー血流計での血流の測定を示し、かつベースライン量の割合に応じた小血管の血流量を示す。この結果は、ＣＸ−ＮＯが動脈および静脈直径の増大ならびに小血管中の血流量の増加を示す。

本発明は、以下の実用実施例において説明される。

（実施例Ｉ）
頭部腫瘍および頚部腫瘍が切除され、そして前腕組織の自由組織移動で再構築され、顔が再構築後血管痙攣を患いおよび血流量のなくなった、４０歳の白人男性を調べた。局所的な亜硝酸エチル（１００μＭ）の適用は、血管拡張を生じ、そして流量を保った。上記の化合物（１）を亜硝酸エチルの代わりに５０ｍＭの濃度で適用した場合、同様の結果が得られる。ニトロプルシドナトリウムを亜硝酸エチルの代わりに５０ｍＭの濃度で適用した場合、同様の結果が得られる。

（実施例ＩＩ）
緊急ＣＡＢＦ（冠状動脈バイパス）を受けた６０歳は、移植後、移植片の血管痙攣から心臓虚血となる。リドカイン（２％）の局所的な適用は、一時的だがわずかな血流量となった。１００μＭ亜硝酸エチルの添加は、流量を保持し、そしてＥＫＧ（虚血）を正常化した。

（実施例ＩＩＩ）
米国特許第６，４０３，７５９号の実施例１４のＣＸ−ＮＯを５０ｍＭのゲル中で処方し、そして皮膚に局所的に適用して変形性関節症の疼痛を軽減する。

（実施例ＩＶ）
米国特許第６，４０３，７５９号の実施例１４のＣＸ−ＮＯを５０ｍＭのゲル中で処方し、そしてアスピリンを混合し、そしてその配合は、各１００ｍｇアスピリンおよび２００ｍｇのＣＸ−ＮＯを含むカプセルを充填するために使用された。カプセルの投与は、いくつかの消化管出血なしに、経口的に頭痛を軽減した。あるいは、ＣＸ−ＮＯをアスピリン錠剤（錠剤中に１００ｍｇアスピリン）のためのコーティングとして使用するか、またはそのコーティングに含有し、そしてそのコーティングしたアスピリンの経口投与は、同様の結果を提供する。

（実施例Ｖ）
米国特許第６，４０３，７５９号の実施例１４のＣＸ−ＮＯを５０ｍＭのゲル中で、治療量のインスリンとともに処方する。皮膚への適用は、１型糖尿病の処置である。

（実施例ＶＩ）
米国特許第６，４０３，７５９号の実施例１４のＣＸ−ＮＯを、代用血液を基にしたヘモグロビンと、５００：１のヘモグロビン：ＮＯの割合で処方する。この処方物を患者に投与し、抹消血流量を増加し、かつ高血圧の軽減する。

（変更）
変更は、当業者に明らかである。従って、本発明の範囲は、請求項により限定される。

図１は、時間（分）対％ベースラインのグラフであり、バックグラウンドの実施例２の結果を示す。

Claims (5)

1. 有茎皮弁において、壊死を予防するための薬学的組成物であって、該薬学的組成物は、治療的有効量の血管拡張組成物を含み、該組成物は、組織内でニトロソチオールの形成を引き起こすＮＯ供与体を含有し、該薬学的組成物は、局所適用のために処方され、該ＮＯ供与体が、分子量１０，０００までの亜硝酸アルキル、Ｓ−ニトロソチオール、および金属ニトロシルからなる群より選択される、薬学的組成物。
2. さらにリドカインを含有する、請求項１に記載の薬学的組成物。
3. 前記亜硝酸アルキルが、亜硝酸エチルである、請求項１または２に記載の薬学的組成物。
4. 前記Ｓ−ニトロソチオールが、シクロデキストリンＮＯである、請求項１または２に記載の薬学的組成物。
5. 前記金属ニトロシルがニトロプルシドナトリウムである、請求項１または２に記載の薬学的組成物。

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