JP5587637B2 - Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof - Google Patents

Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5587637B2
JP5587637B2 JP2010044643A JP2010044643A JP5587637B2 JP 5587637 B2 JP5587637 B2 JP 5587637B2 JP 2010044643 A JP2010044643 A JP 2010044643A JP 2010044643 A JP2010044643 A JP 2010044643A JP 5587637 B2 JP5587637 B2 JP 5587637B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mmp
gal6s
glcnac6s
glcnac
glca
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010044643A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010260846A (en
Inventor
直之 谷口
明郎 松本
叢笑 高
智子 別役
啓一郎 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hokkaido University NUC
Osaka University NUC
Seikagaku Corp
Original Assignee
Hokkaido University NUC
Osaka University NUC
Seikagaku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hokkaido University NUC, Osaka University NUC, Seikagaku Corp filed Critical Hokkaido University NUC
Priority to JP2010044643A priority Critical patent/JP5587637B2/en
Publication of JP2010260846A publication Critical patent/JP2010260846A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5587637B2 publication Critical patent/JP5587637B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

本発明は、マトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤に関連し、より具体的には、MMP−9及びMMP−12活性に対する特性によりスクリーニングされた、ヒアルロン酸オリゴ糖、ケラタン硫酸オリゴ糖等のグリコサミノグリカンの、マトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤及びエラスターゼ活性抑制剤としての用途、並びに、慢性閉塞性肺疾患の治療剤に関する発明である。   The present invention relates to matrix metalloprotease inhibitors, and more specifically glycosaminoglycans such as hyaluronic acid oligosaccharides and keratan sulfate oligosaccharides screened for properties on MMP-9 and MMP-12 activity. The invention relates to use as a matrix metalloproteinase inhibitor and an elastase activity inhibitor, and a therapeutic agent for chronic obstructive pulmonary disease.

まず、本出願書類において用いる略号を説明する。
MMP:マトリックスメタロプロテアーゼ
COPD:慢性閉塞性肺疾患
HA:ヒアルロン酸
CS:コンドロイチン硫酸
DS:デルマタン硫酸
GAG:グリコサミノグリカン
GPC:ゲル浸透クロマトグラフィー
HA4:ヒアルロン酸4糖(GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc)
L4:ケラタン硫酸2糖(Gal6S β1-4 GlcNAc6S)
L4L4:ケラタン硫酸4糖(Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S)
First, abbreviations used in the application documents will be described.
MMP: matrix metalloproteinase COPD: chronic obstructive pulmonary disease HA: hyaluronic acid CS: chondroitin sulfate DS: dermatan sulfate GAG: glycosaminoglycan GPC: gel permeation chromatography HA4: hyaluronic acid tetrasaccharide (GlcA β1-3 GlcNAc β1- 4 GlcA β1-3 GlcNAc)
L4: Keratan sulfate disaccharide (Gal6S β1-4 GlcNAc6S)
L4L4: Keratan sulfate tetrasaccharide (Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S)

動物組織を構成する多様な細胞は、種々の細胞外マトリックス(Extracellular Matrix)分子によって接着・固定されている。細胞の増殖・分化・移動・アポトーシスにも深く関与するMMPは、このような細胞外マトリックスタンパク質を主要な基質とする一群の金属要求性プロテアーゼの総称名である。MMPは現在、MMP−1、MMP−3、ゼラチナーゼA(MMP−2)、好中球コラーゲナーゼ(MMP−18)、ゼラチナーゼB(MMP−9)、マクロファージエラスターゼ(MMP−12)、コラーゲナーゼ(MMP−13)等、数十種類の存在が知られている。これらの共通した性質として、活性ドメイン中に亜鉛を有すること、また、生体内に存在するMMPに特異的な天然の阻害物質(Tissue Inhibitor of Metalloproteinase)によって活性を調整されていること等が挙げられる(非特許文献1)。   Various cells constituting animal tissues are adhered and fixed by various extracellular matrix molecules. MMP, which is also deeply involved in cell proliferation, differentiation, migration, and apoptosis, is a generic name for a group of metallophilic proteases that use such extracellular matrix protein as a main substrate. MMPs are currently MMP-1, MMP-3, gelatinase A (MMP-2), neutrophil collagenase (MMP-18), gelatinase B (MMP-9), macrophage elastase (MMP-12), collagenase ( Dozens of types such as MMP-13) are known. These common properties include having zinc in the active domain, and adjusting the activity by a natural inhibitor (Tissue Inhibitor of Metalloproteinase) specific to MMP present in the living body. (Non-Patent Document 1).

また、本発明者らの研究により、Fut8ノックアウトマウス(COPD自然発症モデルマウス)において、MMP−9、12、13の遺伝子発現レベルが有意に上昇しており、これらが肺胞の破壊に関連していることが報告されている(非特許文献2)。このことから肺胞破壊を阻止するためには、最終段階に働くMMP活性を抑制することが有効であると考えられる。しかしながらこれまで様々なMMP阻害薬が開発されてきたが、いずれも重篤な副作用のため治療効果を上げるには至っていない。   In addition, as a result of studies by the present inventors, gene expression levels of MMP-9, 12, and 13 were significantly increased in Fut8 knockout mice (COPD spontaneous model mice), which are related to alveolar destruction. Has been reported (Non-patent Document 2). From this fact, it is considered effective to inhibit the MMP activity that acts in the final stage in order to prevent alveolar destruction. However, various MMP inhibitors have been developed so far, but none of them has improved therapeutic effects due to serious side effects.

COPDは中高年の喫煙者に多く発症し、慢性かつ持続性の閉塞性換気障害を呈する疾患群であり、世界保健機関の統計では死亡原因の第4位にランクインされている。日本においては、日本呼吸器学会ガイドライン(非特許文献3)により、COPDは、肺気腫、慢性気管支炎又は両者の併発により惹起される閉塞性換気障害を特徴とする疾患、と定義されている。このうち肺気腫は、軽症である人を含めると、約300万人が、肺気腫の患者及び予備軍であると予測されている。   COPD is a disease group that occurs frequently in middle-aged and smokers and presents chronic and persistent obstructive ventilatory impairment, and is ranked fourth in the cause of death by World Health Organization statistics. In Japan, COPD is defined as a disease characterized by obstructive ventilation disorder caused by pulmonary emphysema, chronic bronchitis, or a combination of the two according to the Japanese Respiratory Society Guidelines (Non-Patent Document 3). Of these, emphysema is estimated to be about 3 million patients and reserves, including those with mild illness.

肺気腫の病態は終末細気管支以下の気道と肺胞壁の破壊、及び、非可逆的な気腔の拡張を特徴とし、明らかな線維化や気道系の閉塞を伴わない病態、と病理学的に定義されている。肺気腫の発症の機序については「プロテアーゼ・アンチプロテアーゼ不均衡説」や肺胞壁のアポトーシス(非特許文献4及び5)等が考えられているが、いまだ明らかにされていないことも多い。最も確かな内因性危険因子は、遺伝性疾患であるα1−アンチトリプシン欠損症であるが、日本においては非常にまれである(非特許文献3)。   The pathophysiology of emphysema is characterized by the destruction of the airways and alveolar walls below the terminal bronchioles and irreversible airway dilatation, with no pathological fibrosis and obstruction of the airway system. Is defined. Regarding the mechanism of the development of emphysema, the “protease / antiprotease imbalance theory”, apoptosis of alveolar walls (Non-patent Documents 4 and 5), and the like have been considered, but many have not yet been clarified. The most certain intrinsic risk factor is α1-antitrypsin deficiency, which is a genetic disease, but it is very rare in Japan (Non-patent Document 3).

また、GAGのMMPに対する作用については、軟骨魚類の軟骨の水抽出物由来の分子量500kDa以上のコンドロイチン硫酸C(コンドロイチン6硫酸)を主成分としたプロテオグリカンが、MMPを阻害することが報告されている(特許文献1)。多硫酸化されたGAGについては、例えば、多硫酸化CSついて、MMP活性への影響が検討されている。しかし、多硫酸化CSは、MMP−3は阻害するが、MMP−1については活性化することが報告されており、多硫酸化CSがMMP阻害剤として、好ましい物質ではないことが示されている(非特許文献6)。また、閉塞性換気障害を抑制する薬剤として、肺におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成又は蓄積を阻害することを特徴とする薬剤が知られている(特許文献2)。また、特許文献3や4には、ケラタン硫酸オリゴ糖及びその誘導体の線維化抑制効果として、肺線維症や間質性肺疾患の治療効果が期待できる旨記載されているが、肺気腫は、明らかな線維化を伴わないため、肺気腫のような、肺線維症や間質性肺疾患以外の肺疾患にケラタン硫酸のオリゴ糖が治療効果を有するかを予測することはできない。特許文献5には、分子量5000〜200万程度の分子量を有するGAGを有効成分とする成長因子誘導剤の適応疾患の例として、肺気腫や慢性閉塞性肺疾患等が例示されている。   Regarding the action of GAG on MMP, it has been reported that proteoglycan mainly composed of chondroitin sulfate C (chondroitin 6 sulfate) having a molecular weight of 500 kDa or more derived from an aqueous extract of cartilage fish cartilage inhibits MMP. (Patent Document 1). As for polysulfated GAG, for example, the influence on MMP activity has been studied for polysulfated CS. However, polysulfated CS has been reported to inhibit MMP-3 but activate MMP-1, indicating that polysulfated CS is not a preferred substance as an MMP inhibitor. (Non-Patent Document 6). In addition, as a drug for suppressing obstructive ventilation disorder, a drug characterized by inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans in the lung is known (Patent Document 2). Patent Documents 3 and 4 describe that the therapeutic effect of pulmonary fibrosis and interstitial lung disease can be expected as a fibrosis-inhibiting effect of keratan sulfate oligosaccharide and its derivatives. Therefore, it cannot be predicted whether the oligosaccharide of keratan sulfate has a therapeutic effect for lung diseases other than pulmonary fibrosis and interstitial lung disease such as emphysema. Patent Document 5 exemplifies emphysema, chronic obstructive pulmonary disease, and the like as examples of indications for growth factor inducers containing GAG having a molecular weight of about 5,000 to 2,000,000 as an active ingredient.

しかしながら、特定の構造を有するGAGが有意にMMP活性を阻害すること、及び、COPDの治療剤としてL4が有用であることは知られていなかった。   However, it has not been known that GAG having a specific structure significantly inhibits MMP activity and that L4 is useful as a therapeutic agent for COPD.

WO2004/083257WO2004 / 083257 特許4101276号Japanese Patent No.4101276 特開平11−269076JP-A-11-269076 特開2000−256385JP 2000-256385 A 特開2002−3384JP2002-3384

宮崎香ら,生化学,68,1791-1807,1996Kaoru Miyazaki, Biochemistry, 68, 1791-1807, 1996 Wang, X et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 15791-15796,(2005)Wang, X et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 15791-15796, (2005) 日本呼吸器学会COPDガイドライン作製委員会:COPD診断と治療のためのガイドライン1999Respiratory Society COPD Guidelines Preparation Committee: Guidelines for COPD Diagnosis and Treatment 1999 Hoshino Y, Am. J. Physiol. Lung cell Mol. Physiol. 281 (2) p509-516 (2001)Hoshino Y, Am. J. Physiol. Lung cell Mol. Physiol. 281 (2) p509-516 (2001) Aoshiba K, Am. J. Respir. Crit. Care Med. 153(2) p530-534(2003)Aoshiba K, Am. J. Respir. Crit. Care Med. 153 (2) p530-534 (2003) Andrew Nethery et al., Biochem. Pharmacol., 44, p1549-1553(1992)Andrew Nethery et al., Biochem. Pharmacol., 44, p1549-1553 (1992)

本発明は、上記の状況を鑑み、GAGに関連した、MMPを阻害する新たな手段を提供し、慢性閉塞性肺疾患(COPD)等の治療の途を提供することを課題とする発明である。   In view of the above situation, the present invention provides a new means for inhibiting MMP related to GAG, and an object of the present invention is to provide a way to treat chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and the like. .

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の構造を有するGAGが、有意にMMPを阻害する活性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that GAG having a specific structure has an activity to significantly inhibit MMP, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、HAオリゴ糖、ケラタン硫酸オリゴ糖、6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサン及びN,6−O−硫酸化ヘパロサン、並びに、薬学的に許容されるそれらの塩、からなる群から選択される少なくとも1種、を有効成分として含有するMMP阻害剤(以下、「本発明MMP阻害剤」という)を提供する発明である。なお、上記したGAGオリゴ糖と特定の構造を有するヘパロサン、さらにそれらの薬学的に許容される塩を、以下、「GAGオリゴ糖等」とも総称する。   That is, the present invention comprises HA oligosaccharide, keratan sulfate oligosaccharide, 6-O-sulfated N-acetylheparosan and N, 6-O-sulfated heparosan, and pharmaceutically acceptable salts thereof. The present invention provides an MMP inhibitor containing at least one selected from the group as an active ingredient (hereinafter referred to as “the MMP inhibitor of the present invention”). In addition, the above-described GAG oligosaccharide, heparosan having a specific structure, and pharmaceutically acceptable salts thereof are hereinafter collectively referred to as “GAG oligosaccharide and the like”.

本発明MMP阻害剤は、下記式HA4、L4及びL4L4で示されるGAGオリゴ糖からなる群から選ばれる1種又は2種以上、を有効成分として含有することがより好ましい。
HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
The MMP inhibitor of the present invention more preferably contains as an active ingredient one or more selected from the group consisting of GAG oligosaccharides represented by the following formulas HA4, L4 and L4L4.
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)

本発明MMP阻害剤は、特に、MMP−9、MMP−12及びMMP−13を阻害する用途として用いることが好ましく、中でもMMP−9を阻害する用途として用いることが好適である。   The MMP inhibitor of the present invention is particularly preferably used as an application for inhibiting MMP-9, MMP-12 and MMP-13, and more preferably used as an application for inhibiting MMP-9.

また本発明は、下記式HA4、L4、L4L4でそれぞれ示されるGAGオリゴ糖及び薬学的に許容されるそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種又は2種以上により、細胞由来のMMP活性を抑制する、MMPの阻害方法(以下、「本発明阻害方法」という)を提供する発明である。
HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
The present invention also provides cell-derived MMP activity by at least one or more selected from the group consisting of GAG oligosaccharides represented by the following formulas HA4, L4 and L4L4 and pharmaceutically acceptable salts thereof. It is an invention that provides a method for inhibiting MMP inhibition (hereinafter referred to as “inhibition method of the present invention”).
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)

本発明阻害方法は、特に、MMP−9、MMP−12及びMMP−13を阻害するために用いることが好ましく、中でも、MMP−9を阻害するために用いることが好適である。   The inhibition method of the present invention is particularly preferably used for inhibiting MMP-9, MMP-12, and MMP-13, and particularly preferably used for inhibiting MMP-9.

また本発明は、ケラタン硫酸オリゴ糖を少なくとも含むエラスターゼ活性抑制剤(以下、「本発明エラスターゼ抑制剤」という)を提供する発明である。   The present invention also provides an elastase activity inhibitor (hereinafter referred to as “the present elastase inhibitor”) containing at least a keratan sulfate oligosaccharide.

本発明エラスターゼ抑制剤の有効成分であるケラタン硫酸オリゴ糖は、下記式L4で示されるケラタン硫酸オリゴ糖であることが好ましい。
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
The keratan sulfate oligosaccharide that is an active ingredient of the elastase inhibitor of the present invention is preferably a keratan sulfate oligosaccharide represented by the following formula L4.
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond. )

また本発明は、下記式L4で示されるケラタン硫酸オリゴ糖からなる慢性閉塞性肺疾患の治療剤(以下、「本発明肺疾患治療剤」という)を提供する発明である。
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
The present invention also provides a therapeutic agent for chronic obstructive pulmonary disease (hereinafter referred to as “the therapeutic agent for pulmonary disease of the present invention”) comprising a keratan sulfate oligosaccharide represented by the following formula L4.
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond. )

また、上記慢性閉塞性肺疾患は、肺気腫である場合に用いることがさらに好ましい。   The chronic obstructive pulmonary disease is more preferably used when it is emphysema.

なお、本発明において「剤」とは、「調剤物」又は「有効成分そのもの」を意味することとする。「調剤物」は、「組成物」と同意義であるが、医薬品分野における慣用表現として「剤」を用いることとする。また、「調剤物」であるか、「有効成分そのもの」であるかは、剤の定義によって明確に区別をすることができる。すなわち、「〜を有効成分として含有する剤」は「調剤物」を意味するものであり、「〜からなる剤」は「有効成分そのもの」を意味するものである。例えば、本発明MMP阻害剤は、「HAオリゴ糖、ケラタン硫酸オリゴ糖、6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサン及びN,6−O−硫酸化ヘパロサン、並びに、薬学的に許容されるそれらの塩、からなる群から選択される少なくとも1種、を有効成分として含有するMMP阻害用組成物」とも表現される。これは、本発明エラスターゼ抑制剤と本発明肺疾患治療剤においても同様であり、それぞれの有効成分を含有する「エラスターゼ活性抑制用組成物」と「慢性閉塞性肺疾患治療用組成物」と同意義である。また、上記の各有効成分からなる剤は、それぞれの有効成分自体の用途を示している。   In the present invention, “agent” means “preparation product” or “active ingredient itself”. “Dispensing product” has the same meaning as “composition”, but “agent” is used as a common expression in the pharmaceutical field. Whether it is a “preparation product” or an “active ingredient itself” can be clearly distinguished by the definition of the agent. That is, "agent containing ~ as an active ingredient" means "preparation product", and "agent consisting of" means "active ingredient itself". For example, the MMP inhibitor of the present invention includes “HA oligosaccharide, keratan sulfate oligosaccharide, 6-O-sulfated N-acetylheparosan and N, 6-O-sulfated heparosan, and pharmaceutically acceptable ones thereof. MMP-inhibiting composition containing at least one selected from the group consisting of salts of The same applies to the elastase inhibitor of the present invention and the pulmonary disease therapeutic agent of the present invention, and is the same as the “elastase activity suppressing composition” and the “chronic obstructive pulmonary disease therapeutic composition” containing the respective active ingredients. It is significant. Moreover, the agent which consists of said each active ingredient has shown the use of each active ingredient itself.

加えて、本発明は、下記式HA4、L4、L4L4でそれぞれ示されるGAGオリゴ糖及び薬学的に許容されるそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種又は2種以上、並びに、被験薬剤を、細胞に接触させ、該被験薬剤における前記GAGオリゴ糖又は塩による該細胞由来のMMP活性の抑制に対する、促進作用あるいは緩和作用を選別する、薬剤の選別方法(以下、「本発明選別方法」という)を提供する発明である。
HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
In addition, the present invention provides at least one or more selected from the group consisting of GAG oligosaccharides represented by the following formulas HA4, L4, and L4L4 and pharmaceutically acceptable salts thereof, and a test drug. A method for selecting a drug (hereinafter referred to as “the present invention screening method”), which is brought into contact with a cell and screened for a promoting action or a mitigating action on the suppression of MMP activity derived from the cell by the GAG oligosaccharide or salt in the test drug. ).
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)

本発明選別方法により、上記の本発明の剤のエラスターゼ抑制作用を促進して、本発明の剤と組み合わせて処方することにより、肺気腫等の慢性閉塞性肺疾患に対していっそうの治療効果を上げることが可能な有効成分を選別することが可能となる。逆に、本発明の剤のエラスターゼ抑制作用を緩和して、例えば、本発明の剤による副作用が顕在化した際の緩和剤の有効成分を選別することができる。   According to the screening method of the present invention, the elastase inhibitory action of the above-mentioned agent of the present invention is promoted and formulated in combination with the agent of the present invention, thereby further enhancing the therapeutic effect on chronic obstructive pulmonary diseases such as emphysema. It is possible to select active ingredients that can be used. On the contrary, the elastase inhibitory action of the agent of the present invention can be alleviated, and for example, the active ingredient of the mitigating agent when the side effects caused by the agent of the present invention become apparent can be selected.

本発明により、GAGオリゴ糖等を有効成分とするMMP阻害剤、それを用いたMMP阻害方法、エラスターゼ活性抑制剤及び慢性閉塞性肺疾患治療薬が提供される。MMP阻害剤はその他さまざまな疾患に応用できることが期待されることから極めて有用である。さらに、本発明により、上記の剤の作用を促進又は緩和することが可能な有効成分を選別することが可能な選別方法が提供される。   According to the present invention, there are provided an MMP inhibitor comprising GAG oligosaccharide or the like as an active ingredient, an MMP inhibition method using the same, an elastase activity inhibitor and a therapeutic agent for chronic obstructive pulmonary disease. MMP inhibitors are extremely useful because they are expected to be applicable to various other diseases. Furthermore, the present invention provides a selection method capable of selecting an active ingredient capable of promoting or alleviating the action of the above agent.

各種GAGオリゴ糖群に応じたMMP活性への影響を示す図である。It is a figure which shows the influence on MMP activity according to various GAG oligosaccharide groups. HAオリゴ糖の結合糖鎖数を変化させてMMP−9抑制の度合いを検討した結果を示した図面である。It is drawing which showed the result of having examined the degree of MMP-9 suppression by changing the coupling | bonding sugar chain number of HA oligosaccharide. ケラタン硫酸オリゴ糖のMMP活性阻害効果の濃度依存性を示す図である。It is a figure which shows the density | concentration dependence of the MMP activity inhibitory effect of keratan sulfate oligosaccharide. GM6001によるMMP−9に対する阻害定数を示す図である。It is a figure which shows the inhibition constant with respect to MMP-9 by GM6001. ケラタン硫酸オリゴ糖L4によるMMP−9に対する阻害定数を示す図である。It is a figure which shows the inhibition constant with respect to MMP-9 by keratan sulfate oligosaccharide L4. ケラタン硫酸オリゴ糖L4L4によるMMP−9に対する阻害定数を示す図である。It is a figure which shows the inhibition constant with respect to MMP-9 by keratan sulfate oligosaccharide L4L4. L4による総細胞数の集積抑制効果を検討した図面である。It is drawing which examined the accumulation inhibitory effect of the total cell number by L4. L4による好中球数の集積抑制効果を検討した図面である。It is drawing which examined the accumulation inhibitory effect of the neutrophil count by L4. L4による好中球数比率への影響を検討した図面である。It is drawing which examined the influence on the neutrophil count ratio by L4. L4による、エラスターゼ誘導肺気腫の抑制効果を検討した図面である。It is drawing which examined the inhibitory effect of the elastase induction emphysema by L4. L4による、エラスターゼ誘導肺気腫の抑制効果を、ホルマリン固定顕微鏡像で示した図面である。It is drawing which showed the inhibitory effect of the elastase induction emphysema by L4 with the formalin fixed microscope image.

<1>本発明MMP阻害剤
本発明MMP阻害剤は、HAオリゴ糖、ケラタン硫酸オリゴ糖、6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサン及びN,6−O−硫酸化ヘパロサン、並びに、薬学的に許容されるそれらの塩、からなる群から選択される少なくとも1種、を有効成分として含有するMMP阻害剤である。
<1> MMP inhibitor of the present invention The MMP inhibitor of the present invention comprises HA oligosaccharide, keratan sulfate oligosaccharide, 6-O-sulfated N-acetylheparosan and N, 6-O-sulfated heparosan, and pharmaceuticals. An MMP inhibitor containing, as an active ingredient, at least one selected from the group consisting of:

[A]有効成分
本発明MMP阻害剤で用いられる、GAGオリゴ糖は、単一の種からなっていても、混合物であってもよい。
[A] Active ingredient The GAG oligosaccharide used in the MMP inhibitor of the present invention may be composed of a single species or a mixture.

また、それぞれのGAGオリゴ糖等は、例えば、WO96/16973やWO02/04471に記載の方法により適宜調整される。その原料として使用されるGAGは、サメ等の軟骨魚類のプロテオグリカンや鶏冠等から取得できる。また、市販されているものを用いることもできる。具体的なGAGオリゴ糖等の製造方法は、実施例の欄にて具体的に開示した。   Moreover, each GAG oligosaccharide etc. are suitably adjusted with the method of WO96 / 16973 or WO02 / 04471, for example. GAG used as the raw material can be obtained from proteoglycan or chicken crown of cartilaginous fish such as sharks. Moreover, what is marketed can also be used. Specific methods for producing GAG oligosaccharides and the like are specifically disclosed in the Examples section.

(1)HAオリゴ糖
例えば、公知の手段により入手したHAを、ヒアルロン酸分解酵素によってオリゴ糖に分解し、該オリゴ糖を、常法、例えば、エタノール沈殿による濃縮、ゲルろ過及び陰イオン交換クロマトグラフィーによる分解精製法等を用いて精製することにより、本発明に用いるHAオリゴ糖を製造することができる。HAオリゴ糖は、下記のHA4であることが好適である。
(1) HA oligosaccharide For example, HA obtained by a known means is decomposed into an oligosaccharide by a hyaluronic acid degrading enzyme, and the oligosaccharide is condensed by an ordinary method such as ethanol precipitation, gel filtration and anion exchange chromatography. The HA oligosaccharide used in the present invention can be produced by purification using a graphic purification method or the like. The HA oligosaccharide is preferably the following HA4.

HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
(式中、GlcAはグルクロン酸残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
(In the formula, GlcA represents a glucuronic acid residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, β1-3 represents a β1-3 glycoside bond, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond.)

(2)ケラタン硫酸オリゴ糖
ケラタン硫酸オリゴ糖の調製法としては、ケラタン硫酸又は高硫酸化ケラタン硫酸の緩衝溶液にエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ型ケラタン硫酸分解酵素、例えばバチルス属細菌由来のケラタナーゼ(II)、又は、バチルス・サーキュランスKsT202株由来のケラタン硫酸分解酵素を作用させて分解した後、得られた分解物を分画することにより得ることができる。得られたオリゴ糖の画分は、例えば、エタノール沈殿による濃縮、ゲルろ過及び陰イオン交換クロマトグラフィーによる分解精製法等を用いて、目的のケラタン硫酸オリゴ糖を分離精製することが出来る。ケラタン硫酸は、下記のL4又はL4L4であることが好適である。
(2) Keratan sulfate oligosaccharide As a method for preparing keratan sulfate oligosaccharide, endo-β-N-acetylglucosaminidase-type keratan sulfate degrading enzyme such as keratanase derived from Bacillus bacteria is used in a buffer solution of keratan sulfate or highly sulfated keratan sulfate. It can be obtained by fractionating the resulting degradation product after (II) or degradation by reacting with Keratan sulfate degrading enzyme derived from Bacillus circulans KsT202 strain. The obtained oligosaccharide fraction can be separated and purified from the target keratan sulfate oligosaccharide by using, for example, concentration by ethanol precipitation, gel filtration, and decomposition / purification by anion exchange chromatography. The keratan sulfate is preferably L4 or L4L4 described below.

L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)

(3)6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサン
6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサンは、公知の手段により入手したN−アセチルヘパロサンを蒸留水に溶解した後、触媒の存在下、6−O−硫酸化を行い、例えば、エタノール沈殿による濃縮、ゲルろ過及び陰イオン交換クロマトグラフィーによる分解精製法等を用いて、分離精製することができる。
(3) 6-O-sulfated N-acetylheparosan 6-O-sulfated N-acetylheparosan is prepared by dissolving N-acetylheparosan obtained by a known means in distilled water and then in the presence of a catalyst. , 6-O-sulfation can be performed, and separation and purification can be performed using, for example, concentration by ethanol precipitation, gel filtration, and decomposition / purification by anion exchange chromatography.

(4)N,6−O−硫酸化ヘパロサン
N,6−O−硫酸化ヘパロサンは、例えば、公知の手段により入手したポリサッカライドを、ヒドラジン分解しN−脱アセチル化を行い、得られた生成物をN−硫酸化し、さらに触媒の存在下、6−O−硫酸化を行い、例えば、エタノール沈殿による濃縮、ゲルろ過及び陰イオン交換クロマトグラフィーによる分解精製法等を用いて、分離精製することができる。
(4) N, 6-O-sulfated heparosan N, 6-O-sulfated heparosan is obtained by, for example, subjecting a polysaccharide obtained by known means to hydrazine decomposition and N-deacetylation. The product is N-sulfated, further 6-O-sulfated in the presence of a catalyst, and separated and purified using, for example, concentration by ethanol precipitation, gel filtration, and decomposition / purification by anion exchange chromatography. Can do.

(5)薬学的に許容される塩
薬学的に許容される塩とは、上記(1)〜(3)のGAGオリゴ糖の塩、すなわち、HAオリゴ糖の該塩、ケラタン硫酸オリゴ糖の該塩、6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサンの該塩、及び、N,6−O−硫酸化ヘパロサンの該塩である。
(5) Pharmaceutically acceptable salt The pharmaceutically acceptable salt is a salt of the GAG oligosaccharide of the above (1) to (3), that is, the salt of the HA oligosaccharide, the salt of the keratan sulfate oligosaccharide. The salt of 6-O-sulfated N-acetylheparosan and the salt of N, 6-O-sulfated heparosan.

ここで、薬学的に許容される塩とは、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等の無機塩基との塩、ジエタノールアミン塩、シクロヘキシルアミン塩、アミノ酸塩等の有機塩基塩等が例示されるが、これらに限定されるものではない。   Here, the pharmaceutically acceptable salt is, for example, an alkali metal salt such as sodium salt, potassium salt or lithium salt, an alkaline earth metal salt such as calcium salt, a salt with an inorganic base such as ammonium salt, or diethanolamine. Examples thereof include organic base salts such as salts, cyclohexylamine salts, and amino acid salts, but are not limited thereto.

[B]選択的成分
本発明MMP阻害剤は、MMP阻害効果を損なわない範囲で、上記のGAGオリゴ糖(1)〜(5)以外の成分を、必要に応じて配合することが可能である。例えば、保湿剤、細胞賦活剤、抗炎症剤、抗酸化剤、美白剤、ヒアルロニダーゼ阻害剤、活性酸素抑制剤、抗ヒスタミン剤、慣用の賦形剤、安定化剤、結合剤、滑沢剤、乳化剤、浸透圧調整剤、pH調整剤、その他着色剤、崩壊剤等を適宜配合することができる。
[B] Selective component The MMP inhibitor of the present invention can be blended with components other than the above-mentioned GAG oligosaccharides (1) to (5) as needed, as long as the MMP inhibitory effect is not impaired. . For example, moisturizer, cell activator, anti-inflammatory agent, antioxidant, whitening agent, hyaluronidase inhibitor, active oxygen inhibitor, antihistamine, conventional excipient, stabilizer, binder, lubricant, emulsifier, An osmotic pressure adjusting agent, a pH adjusting agent, other colorants, disintegrating agents and the like can be appropriately blended.

[C]投与方法と剤形
本発明MMP阻害剤は、注射(静脈内、筋肉内、皮下、皮内、腹腔内等)、経口、経皮、吸入等により投与することが可能であり、これらの投与方法に応じて適宜製剤化することができる。本発明MMP阻害剤が投与される組織又は細胞は、特に限定されるものではないが、肺または気管支への直接投与は、好適な投与形態の一つである。
[C] Administration method and dosage form The MMP inhibitor of the present invention can be administered by injection (intravenous, intramuscular, subcutaneous, intradermal, intraperitoneal, etc.), oral, transdermal, inhalation, etc. Depending on the administration method, it can be appropriately formulated. The tissue or cell to which the MMP inhibitor of the present invention is administered is not particularly limited, but direct administration to the lung or bronchus is one of the preferred administration forms.

本発明MMP阻害剤の剤形は、例えば、注射剤(溶液、懸濁液、乳濁液、用時溶解用固形剤等)、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、液剤、リポ化剤、軟膏剤、ゲル剤、外用散剤、スプレー剤、吸入散剤等から広く選択することができる。   The dosage form of the MMP inhibitor of the present invention includes, for example, injections (solutions, suspensions, emulsions, solid agents for dissolution at the time of use), tablets, capsules, granules, powders, solutions, lipolytic agents, It can be widely selected from ointments, gels, powders for external use, sprays, inhalation powders and the like.

本発明MMP阻害剤を医薬として用いる場合、そのエンドトキシン濃度は、溶液状態の剤とした場合において0.3EU/mL以下であることが好ましい。エンドトキシン濃度は、当業者に周知慣用のエンドトキシン測定法を用いて測定することができるが、カブトガニ・アメボサイト・ライセート成分を用いるリムルス試験法が好ましい。なお、EU(エンドトキシン単位)は、日本工業規格生化学試験通則(JIS K8008)、又は米国薬局方等に従って測定・算出できる。   When the MMP inhibitor of the present invention is used as a pharmaceutical, the endotoxin concentration is preferably 0.3 EU / mL or less when used as a solution agent. The endotoxin concentration can be measured using a conventional endotoxin measurement method well known to those skilled in the art, but the Limulus test method using horseshoe crab, amebocyte, lysate components is preferred. In addition, EU (endotoxin unit) can be measured and calculated according to the Japanese Industrial Standards Biochemical Test General Rules (JIS K8008) or the US Pharmacopoeia.

本発明MMP阻害剤の投与量は、投与の目的(予防、悪化防止、症状の改善、又は治療)、疾患の種類、患者の症状、性別、年齢、体重、投与部位、投与方法等によって個別に設定されるものであり、特に限定されないが、成人1人1回あたり概ね、GAGオリゴ糖(1)〜(5)の量として、1ng/投与部位〜30mg/投与部位程度、を投与することが可能である。   The dosage of the MMP inhibitor of the present invention depends on the purpose of administration (prevention, prevention of deterioration, improvement of symptoms, or treatment), the type of disease, the symptoms, sex, age, body weight, administration site, administration method, etc. of the patient. Although it is set and is not particularly limited, it is possible to administer 1 ng / dose site to 30 mg / dose site as the amount of GAG oligosaccharide (1) to (5) in general per adult. Is possible.

本発明MMP阻害剤は医薬としての用途としても用いることができる他、実験試薬の用途としても用いることができる。すなわち、本発明MMP阻害剤を医薬としての承認を得るための治験の他、本発明MMP阻害剤が有効な生体臓器や疾患を検証するために、様々な種類の生体細胞に対して本発明MMP阻害剤を共存させて、そのMMP阻害作用の有無や強弱を検証することや、特定の患者に対して、本発明MMP阻害剤の有効性が確認されている臓器(例えば、肺等)に対する生検を行い、MMP阻害効果の有無強弱の確認を行い、本発明MMP阻害剤の使用の是非、投薬量、投薬時期等の判断指標を得ることも可能である。また、MMPの阻害の生体に対する微視的又は巨視的な影響をさらに基礎的に検討するために、in vivo又はin vitroにおける本発明MMP阻害剤の作用を検証することも可能である。   The MMP inhibitor of the present invention can be used not only as a pharmaceutical use but also as an experimental reagent. That is, in addition to clinical trials for obtaining approval of the MMP inhibitor of the present invention as a drug, the MMP of the present invention is applied to various types of living cells in order to verify biological organs and diseases in which the MMP inhibitor of the present invention is effective. Coexisting an inhibitor to verify the presence or absence or strength of its MMP inhibitory action, or to a specific patient for an organ (for example, lung) in which the effectiveness of the MMP inhibitor of the present invention has been confirmed. It is also possible to check the presence or absence of the MMP inhibitory effect and obtain a judgment index such as the right or wrong of using the MMP inhibitor of the present invention, the dosage, and the timing of administration. In addition, in order to further fundamentally examine the microscopic or macroscopic effects of MMP inhibition on the living body, it is possible to verify the action of the MMP inhibitor of the present invention in vivo or in vitro.

また、本発明MMP阻害剤は、特に、MMP−9、MMP−12及びMMP−13を阻害する用途として用いることが好ましく、中でもMMP−9を阻害する用途として用いることが好ましい。   The MMP inhibitor of the present invention is particularly preferably used as an application for inhibiting MMP-9, MMP-12, and MMP-13, and more preferably used as an application for inhibiting MMP-9.

<2>本発明阻害方法
本発明阻害方法は、下記式HA4、L4、L4L4でそれぞれ示されるGAGオリゴ糖及び薬学的に許容されるそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種又は2種以上により、細胞由来のMMP活性を抑制する、MMPの阻害方法である。
<2> Inhibition method of the present invention The inhibition method of the present invention is at least one or more selected from the group consisting of GAG oligosaccharides represented by the following formulas HA4, L4 and L4L4 and pharmaceutically acceptable salts thereof. Is a method for inhibiting MMP, which suppresses cell-derived MMP activity.

HA4:GlcA β1-3 GlcNAcβ1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4;Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4;Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
HA4: GlcA β1-3 GlcNAcβ1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4; Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4; Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)

本発明阻害方法で用いられる、上記のGAGオリゴ糖とそれらの塩を「共存」させる細胞の出所となる生物種、また、その種類は特に限定されない。生物種は、ヒトをはじめ、イヌ、ネコ、サル、ウマ、ヒツジ、マウス、ラット、ウサギ等の哺乳動物を例示することが可能であるが、これらに限定されるものではない。細胞の種類は、MMPの活性を阻害することを試みることに意義がある細胞であれば、特に限定されるものではなく、分離又は非分離の各種の正常細胞の他、腫瘍細胞を用いることができる。また、該細胞は、分離された細胞であることが好適である。   There is no particular limitation on the species of the organism that is used in the inhibition method of the present invention and that is the source of cells that “coexist” the GAG oligosaccharides and their salts. Examples of the biological species include mammals such as humans, dogs, cats, monkeys, horses, sheep, mice, rats, rabbits and the like, but are not limited thereto. The cell type is not particularly limited as long as it is meaningful to try to inhibit the activity of MMP, and it is possible to use tumor cells in addition to various normal or non-separated normal cells. it can. In addition, the cells are preferably isolated cells.

本発明阻害方法における、細胞由来のMMP活性を阻害する手段は、特に限定されないが、典型的には、MMP活性を阻害する対象の細胞に、GAGオリゴ糖を接触させることにより行われる。この接触の態様は、例えば、細胞とGAGオリゴ糖の培養初期からの共存培養、増殖期の培養細胞に対するGAGオリゴ糖の添加、定常期の培養細胞に対するGAGオリゴ糖の添加、等が挙げられる。また、MMPの活性を長期にわたり抑制したい場合には、GAGオリゴ糖の濃度が常に高い状態に保たれるよう、細胞の培養系に対し、随時GAGオリゴ糖を添加することも出来る。また、細胞とGAGオリゴ糖の接触に際しての条件も特に限定されず、MMPの阻害が望まれるような細胞にとって好ましい温度やpHを適宜選択して接触させることができる。例えば、温度は、25〜45℃程度の範囲が通常であり、30〜40℃であることが好ましく、35〜38℃であることがより好ましい。また、pHは、6〜8程度の範囲が通常であり、7.0〜7.6であることが好適である。   The means for inhibiting cell-derived MMP activity in the inhibition method of the present invention is not particularly limited. Typically, the method is performed by bringing a GAG oligosaccharide into contact with a cell to be inhibited of MMP activity. Examples of this contact include co-cultivation of cells and GAG oligosaccharide from the beginning of culture, addition of GAG oligosaccharide to cultured cells in the growth phase, addition of GAG oligosaccharide to cultured cells in the stationary phase, and the like. In addition, when it is desired to suppress the activity of MMP for a long period of time, GAG oligosaccharide can be added to the cell culture system as needed so that the concentration of GAG oligosaccharide is always kept high. Further, the conditions for contacting the cells with the GAG oligosaccharide are not particularly limited, and a temperature and pH preferable for cells in which inhibition of MMP is desired can be appropriately selected and contacted. For example, the temperature is usually in the range of about 25 to 45 ° C, preferably 30 to 40 ° C, and more preferably 35 to 38 ° C. The pH is usually in the range of about 6 to 8, and preferably 7.0 to 7.6.

また、細胞と上記GAGオリゴ糖とを接触させる時の、該GAGオリゴ糖の濃度についても特に限定はされないが、0.5mM〜20mM程度の範囲が通常であり、1mM〜5mMであることが好適である。   Further, the concentration of the GAG oligosaccharide when the cell is brought into contact with the GAG oligosaccharide is not particularly limited, but is usually in the range of about 0.5 mM to 20 mM, and preferably 1 mM to 5 mM. It is.

また後述する実施例から、添加するGAGオリゴ糖の濃度依存的にMMPの活性を抑制することができる。   Moreover, from the Example mentioned later, the activity of MMP can be suppressed depending on the concentration of the added GAG oligosaccharide.

本発明阻害方法で用いられるGAGオリゴ糖とそれらの塩については、「本発明MMP阻害剤」と同様であり、本発明阻害方法の目的や構成も、「本発明MMP阻害剤」にて開示した「細胞」を用いる系において開示している。   The GAG oligosaccharide and salts thereof used in the inhibition method of the present invention are the same as those of the “invention MMP inhibitor”, and the purpose and configuration of the inhibition method of the present invention are also disclosed in the “invention MMP inhibitor”. It is disclosed in a system using “cells”.

本発明阻害方法は、例えば、GAGオリゴ糖を有効成分とする本発明MMP阻害剤、本発明エラスターゼ阻害剤、又は、本発明肺疾患阻害剤、を投与する対象となる患者(ヒト又はヒト以外の哺乳動物)において、これらの剤が有効か否かを判定するために行うことができる。すなわち、例えば、生検等により分離された対象患者の細胞、又は、特定の細胞モデルとして確立された細胞株に対して、GAGオリゴ糖を接触させることにより、該GAGオリゴ糖が、該細胞のエラスターゼ活性を、有効性を伴って抑制することができるか否かを判断することができる。該細胞のエラスターゼ活性が有効性をもって抑制されれば、上記の剤は、被験細胞の提供者又は被験細胞株をモデルとした者において、COPDに対して有効であると判断される。   The inhibition method of the present invention includes, for example, a patient (human or non-human) to be administered with the MMP inhibitor of the present invention, the elastase inhibitor of the present invention, or the lung disease inhibitor of the present invention containing GAG oligosaccharide as an active ingredient. In mammals) to determine if these agents are effective. That is, for example, by contacting a GAG oligosaccharide with a target patient cell isolated by biopsy or the like or a cell line established as a specific cell model, the GAG oligosaccharide It can be determined whether elastase activity can be suppressed with efficacy. If the elastase activity of the cells is effectively suppressed, the above-mentioned agent is judged to be effective against COPD in a test cell provider or a test cell line model.

<3>本発明エラスターゼ抑制剤
本発明エラスターゼ抑制剤は、ケラタンオリゴ糖を有効成分として含有する、エラスターゼ活性抑制剤である。
<3> Elastase inhibitor of the present invention The elastase inhibitor of the present invention is an elastase activity inhibitor containing a keratan oligosaccharide as an active ingredient.

該ケラタンオリゴ糖は、特に、下記式で示されるケラタン硫酸オリゴ糖であることが好ましい。   The keratan oligosaccharide is particularly preferably a keratan sulfate oligosaccharide represented by the following formula.

L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond. )

本発明エラスターゼ抑制剤の、必須成分、選択的成分、及び、投与方法と剤形は、「本発明MMP阻害剤」と同様である。   The essential component, selective component, administration method and dosage form of the elastase inhibitor of the present invention are the same as those of the “MMP inhibitor of the present invention”.

エラスターゼは、炎症反応における免疫細胞の遊走に関与している可能性があるので、本発明エラスターゼ抑制剤は炎症抑制剤としても有用である。   Since elastase may be involved in immune cell migration in an inflammatory reaction, the elastase inhibitor of the present invention is also useful as an inflammation inhibitor.

<4>本発明肺疾患治療剤
本発明肺疾患治療剤は、下記式で示されるケラタンオリゴ糖を有効成分として含有する慢性閉塞性肺疾患(COPD)治療剤である。
<4> The therapeutic agent for lung disease of the present invention The therapeutic agent for lung disease of the present invention is a therapeutic agent for chronic obstructive pulmonary disease (COPD) containing a keratan oligosaccharide represented by the following formula as an active ingredient.

L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond. )

本発明肺疾患治療剤における「治療」には、COPDの発生を予め抑制し得る予防的な効果も含まれる。また、これらの治療については、必ずしも、完全な治療効果を有する場合に限定されず、部分的な効果を有する場合であってもよい。さらに、本発明肺疾患治療剤の治療対象は、肺気腫であることが好適である。   “Treatment” in the therapeutic agent for pulmonary disease of the present invention includes a prophylactic effect capable of suppressing the occurrence of COPD in advance. In addition, these treatments are not necessarily limited to having a complete therapeutic effect, and may have a partial effect. Furthermore, the treatment target of the therapeutic agent for lung disease of the present invention is preferably emphysema.

本発明肺疾患治療剤の好ましい投与経路としては、本発明MMP阻害剤として例示されているものが好ましいが、中でも静脈注射であることが好ましい。また、本発明肺疾患治療剤の必須成分、選択的成分、及び、投与方法と剤形は、上記のように、静脈注射が特に好適であることを除けば、「本発明MMP阻害剤」と同様である。   As a preferable route of administration of the therapeutic agent for pulmonary disease of the present invention, those exemplified as the MMP inhibitor of the present invention are preferable, and intravenous injection is particularly preferable. In addition, as described above, the essential component, selective component, administration method and dosage form of the therapeutic agent for pulmonary disease of the present invention are “the MMP inhibitor of the present invention” except that intravenous injection is particularly suitable. It is the same.

<本発明選別方法>
本発明選別方法は、被験成分を細胞の培養系に添加することを除けば、上記の本発明阻害方法と実質的には同一の要領で行うことができる。被験成分の添加は、適切な添加濃度を選択して、細胞の培養前、細胞の培養開始時、又は、細胞の培養後、さらには、これらの添加時を適宜組み合わせて行うことが可能である。なお、用いる細胞は、特定の細胞モデルとして確立された細胞株を用いることが、被験薬剤の効果の普遍性をより的確に確認することが可能であり好適である。
<Invention selection method>
The screening method of the present invention can be performed in substantially the same manner as the above-described inhibition method of the present invention, except that the test component is added to the cell culture system. The addition of the test component can be performed by selecting an appropriate addition concentration and appropriately combining the addition of these before cell culture, at the start of cell culture, or after cell culture. . As the cells to be used, it is preferable to use a cell line established as a specific cell model because the universality of the effect of the test drug can be confirmed more accurately.

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(試料の調製)
(1)L4、L4L4の調製
各ケラタン硫酸オリゴ糖は、ウシ角膜由来のケラタン硫酸I(生化学工業社製)又はサメ軟骨由来のケラタン硫酸II(生化学工業社製)の1mg/200μl水溶液に、0.1Mの酢酸緩衝液で希釈したケラタナーゼIIを1mU/μl加え、pH5.0、37℃で二時間反応後、分画分子量10000の遠心フィルター(ミリポア社製)にかけて、高分子量成分を取り除き、得られた抽出液をGPCで分離することにより、得られる。生成物の構造は、特開2006−292683号公報に記載の方法で、質量分析計(4000Q Trap、アプライドバイオシステムズ社製)を用いて確認した。
(Sample preparation)
(1) Preparation of L4 and L4L4 Each keratan sulfate oligosaccharide was added to a 1 mg / 200 μl aqueous solution of bovine cornea-derived keratan sulfate I (manufactured by Seikagaku Corporation) or shark cartilage-derived keratan sulfate II (manufactured by Seikagaku Corporation). Add 1 mU / μl of keratanase II diluted with 0.1 M acetate buffer, react for 2 hours at pH 5.0 and 37 ° C., and then apply a centrifugal filter (Millipore) with a molecular weight cut off of 10,000 to remove the high molecular weight component. The obtained extract is separated by GPC. The structure of the product was confirmed using a mass spectrometer (4000Q Trap, manufactured by Applied Biosystems) by the method described in JP-A-2006-292683.

(2)HA4の調製
HA4の調製は、(Tawada、A、et al.、Glycobiology 12、421-426(2002))及び(Blundell、C.D.、et al. Analytical Biochemistry 353、236-247(2006))の方法に従い調製を行った。具体的には、まず、鶏冠由来のHAを羊精巣由来ヒアルロニダーゼ(シグマ社製)によってオリゴ糖に分解し、陰イオン交換クロマトグラフィーによる精製及びGPCによる精製を経てHA4を調製した。生成物の構造がHA4であることは、上記と同様に質量分析計を用いて確認した。
(2) Preparation of HA4 HA4 was prepared by (Tawada, A, et al., Glycobiology 12, 421-426 (2002)) and (Blundell, CD, et al. Analytical Biochemistry 353, 236-247 (2006)). The preparation was carried out according to the method. Specifically, first, the chicken crown-derived HA was decomposed into oligosaccharides by sheep testis-derived hyaluronidase (manufactured by Sigma), and HA4 was prepared through purification by anion exchange chromatography and purification by GPC. The product structure was confirmed to be HA4 using a mass spectrometer as described above.

(3)6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサンの調製
6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサンの調製は、特開2005−290383号公報に記載の方法に従い調製を行った。具体的には、まず、大腸菌K5株から得られたN−アセチルヘパロサンを蒸留水に溶解した後、カラムにて分画し、n−トリブチルアミン(TBA)を添加し、N−アセチルヘパロサンTBA塩を得た。得られたN−アセチルヘパロサンTBA塩に対しジメチルホルムアミド(DMF)を添加し、50℃で4時間攪拌した。さらにピリジン−サルフォトリオキサイド複合体(Py−SO)を添加した後、50℃にて攪拌条件下2時間の反応を進行させた。その後氷冷により、反応を終結させ、蒸留水を添加後、流水透析した。得られた液を生成し、凍結乾燥した後、酢酸ナトリウムに溶解し、カラムにて分画し、脱塩・凍結乾燥により調製を行い6−O−硫酸化N−アセチルヘパロサンを得た。
(3) Preparation of 6-O-sulfated N-acetylheparosan 6-O-sulfated N-acetylheparosan was prepared according to the method described in JP-A-2005-290383. Specifically, first, N-acetylheparosan obtained from Escherichia coli K5 strain was dissolved in distilled water, then fractionated in a column, n-tributylamine (TBA) was added, and N-acetylheparosan was added. A TBA salt was obtained. Dimethylformamide (DMF) was added to the obtained N-acetylheparosan TBA salt, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 4 hours. Furthermore, after adding a pyridine-sulphotrioxide complex (Py-SO 3 ), the reaction was allowed to proceed for 2 hours at 50 ° C. under stirring conditions. Thereafter, the reaction was terminated by cooling with ice, and distilled water was added and dialyzed against running water. The obtained liquid was produced, freeze-dried, dissolved in sodium acetate, fractionated on a column, and prepared by desalting and freeze-drying to obtain 6-O-sulfated N-acetylheparosan.

(4)N,6−O−硫酸化ヘパロサンの調製
N,6−O−硫酸化ヘパロサンの調製は、特表2000−517328号公報に記載の方法に従い行った。具体的には、まず、大腸菌K5株から得られたポリサッカライドをヒドラジン分解しN−脱アセチル化を行い、得られた生成物を無水/トリメチルアミンアダクト(TMA/SO)でN−硫酸化した。その後、蒸留水に溶解しカラムにアプライし、TBAを添加した。過剰のTBAをジエチルエーテルで除去した後、無水ジメチルホルムアミドに溶解し、無水ジメチルホルムアミドに溶解したPy−SOを加え、0℃で1時間反応させることによりN,6−O−硫酸化ヘパロサンを得た。
(4) Preparation of N, 6-O-sulfated heparosan N, 6-O-sulfated heparosan was prepared according to the method described in JP 2000-517328. Specifically, first, the polysaccharide obtained from Escherichia coli K5 strain was subjected to hydrazine decomposition and N-deacetylation, and the resulting product was N-sulfated with anhydrous / trimethylamine adduct (TMA / SO 3 ). . Then, it melt | dissolved in distilled water and applied to the column, and TBA was added. After removing the excess of TBA with diethyl ether, was dissolved in anhydrous dimethylformamide, a Py-SO 3 dissolved in anhydrous dimethylformamide was added, the N, 6-O-sulphated heparosan by 1 hour at 0 ℃ Obtained.

(5)各種コンドロイチン硫酸
各種コンドロイチン硫酸は生化学工業バイオビジネス株式会社より購入した。低分子化されたコンドロイチン硫酸については、各種コンドロイチン分解酵素を用いて低分子化し入手した。コンドロイチン硫酸Cについては、原料のコンドロイチン硫酸C(重量平均分子量:30kDa、コンドロイチン硫酸Cナトリウム塩(サメ軟骨))を出発原料とし、1gをPBS(pH5.3)50mlに溶解した。この溶液に、ヒツジ睾丸ヒアルロニダーゼ(シグマ社製:type V)10万Uを添加して37℃で酵素反応させた。経時的に反応液の一部を採取し、GPC-HPLCで分析し、低分子化の程度を調べた。目的の分子量に達したところで反応液を煮沸して酵素反応を停止させた。目的の分子量に達しない場合には、同様の反応を目的の分子量になるまで繰り返した。こうして得た目的の分子量画分は、反応終了液に活性炭を添加して50℃で1時間反応させ、その後、反応液をろ過し、次いで酢酸ナトリウムで洗浄後、エタノールを添加して沈殿物を得、得られた沈殿物をエタノールで洗浄後、乾燥することで精製した。以上の方法によって各種低分子化したコンドロイチン硫酸を白色粉末として得た。
(5) Various chondroitin sulfates Various chondroitin sulfates were purchased from Seikagaku Corporation Biobusiness Corporation. Low molecular weight chondroitin sulfate was obtained by reducing the molecular weight using various chondroitin degrading enzymes. For chondroitin sulfate C, starting material chondroitin sulfate C (weight average molecular weight: 30 kDa, chondroitin sulfate C sodium salt (shark cartilage)) was used as a starting material, and 1 g was dissolved in 50 ml of PBS (pH 5.3). To this solution was added 100,000 U of sheep testicular hyaluronidase (manufactured by Sigma: type V) and an enzyme reaction was carried out at 37 ° C. A part of the reaction solution was collected over time and analyzed by GPC-HPLC to examine the degree of molecular weight reduction. When the target molecular weight was reached, the reaction solution was boiled to stop the enzyme reaction. If the target molecular weight was not reached, the same reaction was repeated until the target molecular weight was reached. The target molecular weight fraction thus obtained was added with activated carbon to the reaction-finished solution and reacted at 50 ° C. for 1 hour. After that, the reaction solution was filtered, washed with sodium acetate, ethanol was added, and the precipitate was removed. The obtained precipitate was washed with ethanol and then purified by drying. Various chondroitin sulfates with various molecular weights were obtained as white powders by the above method.

[実施例1] 活性測定系の樹立
マクロファージ細胞の無血清培養上清と特異的基質を用いた、MMP活性測定系を樹立した。マクロファージ細胞は生体内において主要なMMP産生細胞であることが知られている。培養上清を濃縮し、総タンパク量が14−18 mg/mlのものをMMP酵素液として用いた。培養上清には、MMP−9とMMP−13をそれぞれ約0.01%、0.0006%程度含んでいた。今回は治療薬の開発を念頭に、総MMP活性に対する抑制効果をスクリーニングの目標としたため、汎用型のMMP基質[DNP-Pro-Cha-Gly-Cys(Me)-His-Ala-Lys(N-Me-Abz)-NH2(Cha=β-cyclohexylalanyl、Abz=2-aminobenzoyl (anthraniloyl) (Ex. 365 nm / Em. 450 nm))](配列番号1)を採用することとした。基質はMMP-1、3、7、8、9、11、12、13、14による分解を受け、MMP-9に対するkcat/Km=1.3x10と報告されている。MMP-9精製酵素を用いて検討したところ、本基質を用いた測定感度は0.015ng以上であった。
[Example 1] Establishment of activity measurement system An MMP activity measurement system using a serum-free culture supernatant of macrophage cells and a specific substrate was established. Macrophage cells are known to be the main MMP producing cells in vivo. The culture supernatant was concentrated and a total protein amount of 14-18 mg / ml was used as the MMP enzyme solution. The culture supernatant contained about 0.01% and 0.0006% of MMP-9 and MMP-13, respectively. This time, with the aim of screening for the inhibitory effect on total MMP activity with the aim of developing therapeutic agents, a general-purpose MMP substrate [DNP-Pro-Cha-Gly-Cys (Me) -His-Ala-Lys (N- Me-Abz) -NH 2 (Cha = β-cyclohexylalanyl, Abz = 2-aminobenzoyl (anthraniloyl) (Ex. 365 nm / Em. 450 nm))] (SEQ ID NO: 1) was adopted. The substrate has been degraded by MMP-1, 3, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14 and is reported to have kcat / Km = 1.3 × 10 4 for MMP-9. When examined using MMP-9 purified enzyme, the measurement sensitivity using this substrate was 0.015 ng or more.

[実施例2]GAGオリゴ糖によるMMP活性の変化
まず、上記で調製した各種GAG糖鎖(終濃度1mg/ml)それぞれ10μlと、ポジティブコントロールとして市販のMMP阻害剤であるGM6001(コスモ・バイオ株式会社より購入:終濃度 25μM)に、ヒト由来のリコンビナントMMP−9(4ng/ml)10μl、精製水20μl及びバッファー(最終濃度50mM Tris-HCL、pH7.6、1.5mM NaCl、0.5 mM CaCl、1μM ZnCl、0.01% (v/v) Brij-35)50μlを混合し、37℃で1時間インキュベーションした。なお、ネガティブコントロールは、それぞれの系にて配合するべきGAG糖鎖を無配合としたものを用いた。
[Example 2] Changes in MMP activity by GAG oligosaccharide First, 10 µl of each of the various GAG sugar chains (final concentration 1 mg / ml) prepared above and GM6001 (Cosmo Bio Co., Ltd.), a commercially available MMP inhibitor as a positive control. Purchased from the company: final concentration 25 μM), human-derived recombinant MMP-9 (4 ng / ml) 10 μl, purified water 20 μl and buffer (final concentration 50 mM Tris-HCL, pH 7.6, 1.5 mM NaCl, 0.5 mM CaCl 2 , 1 [mu] M ZnCl 2, were mixed 0.01% (v / v) Brij -35) 50μl, was incubated for 1 hour at 37 ° C.. In addition, the negative control used what did not mix | blend the GAG sugar chain which should be mix | blended with each type | system | group.

その後、蛍光標識したMMP基質10μlを添加した後、96−wellプレートにて、分
解速度を2分間隔で120分まで蛍光強度を測定し、分解物濃度を求めた。基質は、上記のDNP-Pro-Cha-Gly-Cys(Me)-His-Ala-Lys(N-Me-Abz)-NH2(Cha=β-cyclohexylalanyl、Abz=2-aminobenzoyl (anthraniloyl) (Ex. 365 nm / Em. 450 nm))(配列番号1)を、終濃度4μMとして用いた。
Then, after adding 10 μl of fluorescently labeled MMP substrate, the fluorescence intensity was measured up to 120 minutes at 2-minute intervals in a 96-well plate, and the decomposition product concentration was determined. The substrate is DNP-Pro-Cha-Gly-Cys (Me) -His-Ala-Lys (N-Me-Abz) -NH 2 (Cha = β-cyclohexylalanyl, Abz = 2-aminobenzoyl (anthraniloyl) (Ex 365 nm / Em. 450 nm)) (SEQ ID NO: 1) was used at a final concentration of 4 μM.

MMP阻害活性は、阻害剤なしの活性を100%とし、比活性値(%)として計算した。各種GAGオリゴ糖群に応じたMMP活性への影響を検討した。これらの結果から低分子量のHAオリゴ糖、ケラタン硫酸オリゴ糖、硫酸化ヘパロサン及び6−O−硫酸化−N−アセチルヘパロサンで、有意にMMP活性の抑制効果が認められた(図1)。図1において、縦軸は比活性値であり、横軸の各棒が各々のGAGオリゴ糖におけるこれらの活性を示している。この図1に示された結果と共に、HAオリゴ糖の結合糖鎖数を変化させてMMP−9の抑制度合いを検討した結果を示したものが図2である。図2において、「Medium」がネガティブコントロールであり、「GM6001」がポジティブコントロールである。また、「4」は「HA4」、「6」は「HA6」、「8」は「HA8」、「10」は「HA10」、「12」は「HA12」を示している。また、「5kDa」、「25kDa」及び「200kDa」は、それぞれ、当該分子量のヒアルロン酸であることを示している。この図2の結果より、ヒアルロン酸オリゴ糖の中でも、HA4又はHA6においてMMP阻害活性が認められ、HA4が最も好適であることが明らかになった。   MMP inhibitory activity was calculated as a specific activity value (%), assuming that the activity without inhibitor was 100%. The influence on MMP activity according to various GAG oligosaccharide groups was examined. From these results, a low-molecular-weight HA oligosaccharide, keratan sulfate oligosaccharide, sulfated heparosan, and 6-O-sulfated-N-acetylheparosan were significantly inhibited by MMP activity (FIG. 1). In FIG. 1, the vertical axis represents specific activity values, and each bar on the horizontal axis represents these activities in each GAG oligosaccharide. Along with the results shown in FIG. 1, FIG. 2 shows the results of examining the degree of inhibition of MMP-9 by changing the number of linked oligosaccharides of HA oligosaccharide. In FIG. 2, “Medium” is a negative control and “GM6001” is a positive control. “4” indicates “HA4”, “6” indicates “HA6”, “8” indicates “HA8”, “10” indicates “HA10”, and “12” indicates “HA12”. In addition, “5 kDa”, “25 kDa”, and “200 kDa” indicate that the molecular weight is hyaluronic acid, respectively. From the results of FIG. 2, among hyaluronic acid oligosaccharides, MMP inhibitory activity was observed in HA4 or HA6, and it became clear that HA4 is most suitable.

さらに、MMP阻害活性が優れていたコンドロイチン硫酸Cオリゴ糖(CS−C)の濃度依存性と糖重合度との関係を、MMP−9精製酵素を用いて検討したところ、L4 及びL4L4で特に抑制効果が高く、濃度依存的にMMP活性を阻害することが分かった(図3)。図3(1)は、L4における濃度依存的なMMP阻害活性を、図3(2)は、L4L4における濃度依存的なMMP阻害活性を示している。図3の縦軸は比活性値(%)であり、横軸は各GAGオリゴ糖の添加濃度である。L4L4について、MMP−9に対する阻害定数Kiを測定したところ、それぞれL4に対しては0.8mM、L4L4に対しては0.6mMであった。陽性コントロールとして用いた市販MMP阻害薬GM6001を同様の方法で測定したところ、そのKiは約4μMであった(図4A〜C)。図4Aは、市販MMP阻害薬GM6001についてのKiを求めた図面であり、図4BはL4の、図4CはL4L4の、Ki値の算出の基となったデータ解析図である。それぞれ、縦軸は勾配であり、横軸はGAGオリゴ糖の添加量である。   Furthermore, when the relationship between the concentration dependency of chondroitin sulfate C oligosaccharide (CS-C) having excellent MMP inhibitory activity and the degree of sugar polymerization was examined using MMP-9 purified enzyme, L4 and L4L4 were particularly suppressed. It was found that the effect was high and the MMP activity was inhibited in a concentration-dependent manner (FIG. 3). FIG. 3 (1) shows the concentration-dependent MMP inhibitory activity in L4, and FIG. 3 (2) shows the concentration-dependent MMP inhibitory activity in L4L4. The vertical axis in FIG. 3 is the specific activity value (%), and the horizontal axis is the concentration of each GAG oligosaccharide added. When L4L4 was measured for inhibition constant Ki for MMP-9, it was 0.8 mM for L4 and 0.6 mM for L4L4, respectively. When the commercially available MMP inhibitor GM6001 used as a positive control was measured by the same method, its Ki was about 4 μM (FIGS. 4A to 4C). FIG. 4A is a drawing showing the Ki for the commercially available MMP inhibitor GM6001, FIG. 4B is a data analysis diagram based on the calculation of Ki values for L4, and FIG. 4C for L4L4. In each case, the vertical axis represents the gradient, and the horizontal axis represents the amount of GAG oligosaccharide added.

[実施例3]エラスターゼ惹起モデル
9〜11週齢のC57BL/6マウス(オス:日本クレア株式会社より購入した)に、L4を250μg/bodyとなるように、5mg/ml水溶液を静注した。コントロールとして、生理食塩水を50μl投与した群を用いた。30分後ブタ膵臓由来エラスターゼ3Uを気管内にスプレー投与した。エラスターゼ投与後24時間後に解剖し、肺に対して生理食塩液で3回、気管支肺胞洗浄を行い、気管支肺洗浄液(BALF)を得た。評価項目は気管支肺洗浄液中の総細胞数及び好中球量により評価した。その結果を図5A〜Cに示した。図5Aは、総細胞数に対するL4投与の影響を検討した図面であり、図5Bは、好中球数に対するL4投与の影響を検討した図面である。図5A、Bにおいて、縦軸は細胞数であり、縦軸への棒グラフは、試験系を示している。また、図5Cは、算出した総細胞数における好中球の比率(%:縦軸)を示した図面である。これらの図に示すとおり、エラスターゼを投与する前にL4を投与した群では、有意に好中球の集積を抑制することがわかった。
Example 3 Elastase Induction Model A 5 mg / ml aqueous solution was intravenously injected into 9 to 11 week-old C57BL / 6 mice (male: purchased from Nippon Claire Co., Ltd.) so that L4 was 250 μg / body. As a control, a group administered with 50 μl of physiological saline was used. 30 minutes later, elastase 3U derived from porcine pancreas was sprayed into the trachea. 24 hours after administration of elastase, the lungs were dissected and bronchoalveolar lavage was performed 3 times with physiological saline on the lungs to obtain bronchopulmonary lavage fluid (BALF). Evaluation items were evaluated based on the total cell count and neutrophil content in bronchopulmonary lavage fluid. The results are shown in FIGS. FIG. 5A is a drawing examining the effect of L4 administration on the total cell number, and FIG. 5B is a drawing examining the effect of L4 administration on the neutrophil count. 5A and 5B, the vertical axis represents the number of cells, and the bar graph on the vertical axis represents the test system. FIG. 5C is a diagram showing the ratio of neutrophils in the calculated total number of cells (%: vertical axis). As shown in these figures, it was found that the neutrophil accumulation was significantly suppressed in the group administered with L4 prior to the administration of elastase.

今回の実験においてMMP−9等の活性阻害効果が認められ、エラスターゼ誘発性肺気腫モデルマウスにおいてMMP産生細胞である好中球の遊走能亢進が抑えられたことから、L4をCOPD治療薬として用いることができると考えられる。   In this experiment, activity inhibition effect of MMP-9 and the like was recognized, and the enhancement of the migration ability of neutrophils, which are MMP-producing cells, was suppressed in elastase-induced pulmonary emphysema model mice, so L4 should be used as a COPD therapeutic agent. It is thought that you can.

[実施例4] エラスターゼ誘導肺気腫モデル
9〜11週齢のC57BL/6マウス(オス:日本クレア株式会社より購入した)に、L4を250μg/bodyとなるように、5mg/ml水溶液を静注した。コントロールとして、生理食塩水を50μl投与した群を用いた(1回目のL4投与)。この1回目のL4投与の30分後に、ブタ膵臓由来エラスターゼ5Uを気管内にスプレー投与した。このエラスターゼ投与の24時間後に、1回目と同一内容のL4投与を、コントロール群における50μlの生理食塩水投与と共に行った(2回目のL4投与)。この2回目のL4投与の24時間後に、L4を125μg/bodyとなるように、5mg/ml水溶液を静注し、コントロール群においては、50μlの生理食塩水を投与した(3回目のL4投与)。この3回目のL4投与から21日後に、実験に供したマウスの犠死を行い、常法に従って、肺のホルマリン固定を行い、肺の平均肺胞壁間距離(Lm)を測定した。なお、L4投与群(L4)のマウスのn数は9であり、生理食塩水投与群(PS)のマウスのn数は9であり、未処理群(Untreat)のn数は2、として本試験は行われた。
[Example 4] Elastase-induced pulmonary emphysema model 9 to 11-week-old C57BL / 6 mice (male: purchased from CLEA Japan, Inc.) were intravenously injected with a 5 mg / ml aqueous solution so that L4 was 250 µg / body. . As a control, a group administered with 50 μl of physiological saline was used (first L4 administration). Thirty minutes after the first L4 administration, 5 U of porcine pancreatic elastase was sprayed into the trachea. 24 hours after this elastase administration, L4 administration having the same contents as the first administration was carried out together with 50 μl of physiological saline in the control group (second administration of L4). 24 hours after the second L4 administration, a 5 mg / ml aqueous solution was intravenously administered so that L4 was 125 μg / body, and 50 μl of physiological saline was administered in the control group (third L4 administration). . Twenty-one days after the third L4 administration, the mice subjected to the experiment were sacrificed, formalin fixation of the lungs was performed according to a conventional method, and the average distance between the alveolar walls (Lm) of the lungs was measured. The number of mice in the L4 administration group (L4) is 9, the number of mice in the saline administration group (PS) is 9, and the number of n in the untreated group (Untreat) is 2. The test was conducted.

この肺気腫モデル試験の結果を、図6(A,B)に示す。図6Aにおける棒グラフの縦軸は、肺の平均肺胞壁間距離(Lm)を示し、各々の棒の間に跨る数字は、確率上の危険率を示すp値である。ここに示された結果により、L4は、エラスターゼ誘導性肺気腫を有意に抑制することが明らかになった。図6Bは、各々の試験群のマウスの肺のホルマリン固定像が開示されているが、L4群の肺組織は、PS群に比べると稠密になっており、図6Aに示した数値上の結果を裏付けるものである。   The results of this emphysema model test are shown in FIG. 6 (A, B). The vertical axis of the bar graph in FIG. 6A indicates the average alveolar wall distance (Lm) of the lungs, and the numbers straddling between the bars are p-values indicating the probabilistic risk factors. The results presented here revealed that L4 significantly suppresses elastase-induced emphysema. FIG. 6B discloses formalin fixation images of the lungs of the mice of each test group, but the lung tissue of the L4 group is denser than the PS group, and the numerical results shown in FIG. 6A It is what supports.

Claims (6)

下記式HA4、L4、L4L4でそれぞれ示されるグリコサミノグリカンオリゴ糖及び薬学的に許容されるそれらの塩からなる群から選択される少なくとも1種又は2種以上、を有効成分として含有するMMP−9阻害剤
HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。
MMP- containing, as an active ingredient, at least one or more selected from the group consisting of glycosaminoglycan oligosaccharides represented by the following formulas HA4, L4 and L4L4 and pharmaceutically acceptable salts thereof 9 inhibitor .
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- 3 represents a glycosidic bond, and β1-4 represents a β1-4 glycosidic bond.
下記式HA4、L4、L4L4でそれぞれ示されるグリコサミノグリカンオリゴ糖及び薬学的に許容されるそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種又は2種以上により、分離された細胞由来のMMP−9活性を抑制する、MMP−9の阻害方法
HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
Formula HA4, L4, by at least one or more selected from the group consisting of salts glycosaminoglycan oligosaccharides and pharmaceutically acceptable represented respectively L4L4, isolated from cells MMP- 9 Method for inhibiting MMP-9 , which suppresses activity .
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)
下記式L4で示されるケラタン硫酸オリゴ糖を有効成分として含有する、エラスターゼ誘導性肺気腫抑制剤
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
An elastase-induced emphysema inhibitor comprising a keratan sulfate oligosaccharide represented by the following formula L4 as an active ingredient.
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond. )
下記式L4で示されるケラタン硫酸オリゴ糖を有効成分として含有する、慢性閉塞性肺疾患の治療剤。
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
A therapeutic agent for chronic obstructive pulmonary disease comprising a keratan sulfate oligosaccharide represented by the following formula L4 as an active ingredient.
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, and β1-4 represents a β1-4 glycoside bond. )
慢性閉塞性肺疾患は肺気腫である、請求項に記載の治療剤。 The therapeutic agent according to claim 4 , wherein the chronic obstructive pulmonary disease is emphysema. 下記式HA4、L4、L4L4でそれぞれ示されるグリコサミノグリカンオリゴ糖及び薬学的に許容されるそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種又は2種以上、並びに、被験薬剤を、細胞に接触させ、該グリコサミノグリカンオリゴ糖又は塩による、該細胞由来のMMP−9活性の抑制を促進又は緩和する薬剤を選別する、薬剤の選別方法。
HA4:GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4:Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(式中、Galはガラクトース残基を、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン残基を、GlcAはグルクロン酸残基を、6Sは6位に硫酸基が保持されていることを、β1-3はβ1-3グリコシド結合を、β1-4はβ1-4グリコシド結合を、それぞれ示す。)
Contacting a cell with at least one or more selected from the group consisting of glycosaminoglycan oligosaccharides represented by the following formulas HA4, L4 and L4L4 and pharmaceutically acceptable salts thereof, and a test drug And selecting a drug that promotes or alleviates suppression of MMP-9 activity derived from the cell by the glycosaminoglycan oligosaccharide or salt .
HA4: GlcA β1-3 GlcNAc β1-4 GlcA β1-3 GlcNAc
L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S
L4L4: Gal6S β1-4 GlcNAc6S β1-3 Gal6S β1-4 GlcNAc6S
(In the formula, Gal represents a galactose residue, GlcNAc represents an N-acetylglucosamine residue, GlcA represents a glucuronic acid residue, 6S represents a sulfate group at the 6-position, β1-3 represents β1- (3 glycoside bonds, β1-4 represents β1-4 glycoside bonds, respectively)
JP2010044643A 2009-04-10 2010-03-01 Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof Active JP5587637B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010044643A JP5587637B2 (en) 2009-04-10 2010-03-01 Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009096085 2009-04-10
JP2009096085 2009-04-10
JP2010044643A JP5587637B2 (en) 2009-04-10 2010-03-01 Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010260846A JP2010260846A (en) 2010-11-18
JP5587637B2 true JP5587637B2 (en) 2014-09-10

Family

ID=43359246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010044643A Active JP5587637B2 (en) 2009-04-10 2010-03-01 Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5587637B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2827877B1 (en) * 2012-05-15 2019-05-08 The United States of America, as represented by The Secretary, Department of Health and Human Services Uses of antagonists of hyaluronan signaling

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089647A (en) * 1999-03-10 2003-03-28 Takada Seiyaku Kk Articular disease therapeutic agent
JP2001163789A (en) * 1999-12-13 2001-06-19 Maruho Co Ltd Medicine composition for matrix metalloprotease inhibitor
JP4633232B2 (en) * 2000-06-22 2011-02-16 生化学工業株式会社 Growth factor inducer
DE60140941D1 (en) * 2000-07-07 2010-02-11 Seikagaku Kogyo Co Ltd HYALURONIC ACID OLIGOSACCHARIDE FRACTIONS AND MEDICAMENTS CONTAINING THEM
WO2002020622A1 (en) * 2000-09-11 2002-03-14 Indústria e Comércio de Cosméticos Natura Ltda. A mixture of non-sulfated fucose-based oligosaccharides, a cosmetic or pharmaceutical composition comprising said mixture and its use in cosmetics or pharmacy
CN1761686B (en) * 2003-03-20 2010-04-28 细川密克朗集团 Proteoglycan isolated from cartilaginous fish and process for producing the same
US7348034B2 (en) * 2005-03-07 2008-03-25 Access Business Group International Llc Plant based formulations for improving skin moisture, texture, and appearance
US20070110813A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-17 Aeris Therapeutics, Inc. Polycation-polyanion complexes, compositions and methods of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010260846A (en) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100308679B1 (en) How to reduce the viscosity of respiratory pathological mucoid airway contents
US20050020500A1 (en) Nutraceuticals for the treatment, protection and restoration of connective tissues
Chazeirat et al. The abnormal accumulation of heparan sulfate in patients with mucopolysaccharidosis prevents the elastolytic activity of cathepsin V
WO2008023446A1 (en) Remedy for chronic obstructive pulmonary disease
Szymczak et al. The role of heparanase in diseases of the glomeruli
M Hiebert Proteoglycans and diabetes
Gavriel et al. Inhibition by heparin of the oxidation of lysine in collagen by lysyl oxidase
JP5587637B2 (en) Matrix metalloprotease inhibitors and uses thereof
JPWO2007049424A1 (en) Liver fibrosis inhibitor
AU2005218729A1 (en) New therapeutic use for a group of sulphated polysaccharides
JP2004210715A (en) Inhibitor of formation of osteoclast
US20040253224A1 (en) Mammalian mucinase, its recombinant production, and its use in therapy or prophylaxis against diseases in which mucus is involved or infectious diseases
KR20140044826A (en) Shark-like chondroitin sulphate and process for the preparation thereof
JP2009536637A (en) Use of non-catalytic forms of heparanase and its peptides to reverse the anticoagulant action of heparinoids
Zheng et al. HYBID in osteoarthritis: Potential target for disease progression
EP1100482B1 (en) Use of calix(n)arenes in the manufacture of a medicament for treating fibrotic diseases
EP1345612B1 (en) Use of low molecular heparin for treating osteoarthritis
JP5063940B2 (en) Chondroitin sulfate / iron colloid preparation and method for producing the same
JP4633232B2 (en) Growth factor inducer
JPWO2020004378A1 (en) Glycosaminoglycan inhibitors and accelerators
WO2012136768A1 (en) Use of mutants of human hyaluronidase ph-20 with increased chondroitinase activity for axonal regrowth
JP2004238294A (en) Cd44 cleavage inducer
US11224612B1 (en) Glycosaminoglycans from Alligator mississippiensis
JP4813741B2 (en) Nutritional supplement for promoting chondrocyte proteoglycan production
CA2708399A1 (en) Composition for the treatment of osteoarthritis

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140325

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140610

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140715

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140724

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5587637

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250