JP5885206B2 - Bone formation promoter containing glycogen - Google Patents

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Description

本発明はグリコーゲンを有効成分とする骨形成剤、骨形成促進剤、歯胚発育促進剤、歯根形成促進剤、および歯周組織再生促進剤等に関する。本発明は骨形成剤、骨形成促進剤、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進等に関するものであり、グリコーゲンの新規用途に関する。   The present invention relates to an osteogenic agent, an osteogenesis promoting agent, a tooth germ growth promoting agent, a root formation promoting agent, a periodontal tissue regeneration promoting agent and the like containing glycogen as an active ingredient. The present invention relates to an osteogenesis agent, an osteogenesis promoter, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, periodontal tissue regeneration promotion, and the like, and relates to a novel use of glycogen.

現在の再生医療で行われている骨組織再生療法には、自家骨ないし骨代替材を移植する方法、サイトカイン等の因子を局所投与することにより骨形成を促進する方法などがある。前者は骨増量法として一般的な方法であるが、骨採取に伴う身体への侵襲が大きく、また採取可能な骨量も限定されるという問題点がある。そこで、近年では後者の外来性因子を局所投与する方法も広く用いられており、とくにサイトカイン療法として、血小板由来成長因子(platelet−derived growth factor: PDGF)、骨形成因子(bone morphogenetic protein: BMP)や塩基性線維芽細胞増殖因子(basic−fibroblast growth factor: bFGF)が注目されている。BMPは未分化間葉細胞を骨芽細胞に分化させる蛋白性因子で、米国では臨床応用のためのリコンビナントタンパクの作製が行われており、製品化が開始されている。また、bFGFは強力な血管新生作用ならびに間葉系細胞の増殖誘導能をもち、細胞外基質の産生を促し骨増加作用を有するため、骨折治癒促進薬および歯周組織再生薬として臨床応用が期待されている。しかし、いずれの因子も実際の骨欠損治療には多くの量が必要となるが、大量生産に有効とされる遺伝子導入法の安全性の問題が現時点では完全にはクリアされていない。また、コスト面においても、一般の医科および歯科臨床で広く使用するには問題が多い。そこで、大量生産が可能で安価に臨床現場へ提供でき、安全性の高い骨形成促進剤の開発が求められていた。   Bone tissue regeneration therapy currently performed in regenerative medicine includes a method of transplanting autologous bone or a bone substitute material, a method of promoting bone formation by locally administering a factor such as cytokine. The former is a general method as a bone augmentation method. However, there is a problem that the invasion to the body accompanying bone collection is large and the amount of bone that can be collected is limited. Therefore, in recent years, the method of locally administering the latter exogenous factor has also been widely used. In particular, as a cytokine therapy, platelet-derived growth factor (PDGF), bone morphogenetic protein (BMP) And basic fibroblast growth factor (bFGF) have attracted attention. BMP is a proteinous factor that differentiates undifferentiated mesenchymal cells into osteoblasts. In the United States, recombinant proteins for clinical application have been produced and commercialized. In addition, bFGF has a potent angiogenic action and proliferation-inducing ability of mesenchymal cells, promotes the production of extracellular matrix and has a bone-increasing action. Therefore, it is expected to be clinically applied as a fracture healing promoter and periodontal tissue regenerative drug. Has been. However, each factor requires a large amount for actual bone defect treatment, but the safety problem of the gene transfer method that is effective for mass production has not been completely cleared at present. Also, in terms of cost, there are many problems when widely used in general medical and dental clinics. Accordingly, there has been a demand for the development of an osteogenesis promoter that can be mass-produced and can be provided to clinical sites at low cost and has high safety.

グリコーゲンは、動物、真菌、酵母および細菌の主な貯蔵多糖である。グリコーゲンは、水に可溶性であり、乳白色の溶液となる。動物のグリコーゲンの分子構造はよく研究されている。天然グリコーゲンは、ブドウ糖(グルコース)のα−1,4−グルコシド結合を介して直鎖状に連結した糖鎖からα−1,6−グルコシド結合で枝分れし、さらにそれも枝分かれして網状構造を形成したホモグルカンである。天然グリコーゲンは、α−1,6−グルコシド結合によって連結された、平均重合度約10〜約14のα−1,4−グルコシド結合鎖から構成されている。天然グリコーゲンの分子量については、色々な説があるが、約10〜約10とされている。天然グリコーゲンは、分子量約10の粒子(β粒子)またはβ粒子の凝集により形成されたさらに大きな粒子(α粒子)として存在する。細菌のグリコーゲンの構造は、動物のグリコーゲンの構造と類似すると考えられる。ある種の植物(たとえばスイートコーン)にもグリコーゲンと類似した構造のグルカンが存在し、植物グリコーゲン(フィトグリコーゲン)と呼ばれる。Glycogen is the main storage polysaccharide in animals, fungi, yeasts and bacteria. Glycogen is soluble in water and becomes a milky white solution. The molecular structure of animal glycogen is well studied. Natural glycogen is branched by α-1,6-glucoside bonds from sugar chains that are linearly linked via α-1,4-glucoside bonds of glucose (glucose), and is also branched into a network. It is a homoglucan that forms a structure. Natural glycogen is composed of α-1,4-glucoside-linked chains having an average degree of polymerization of about 10 to about 14 linked by α-1,6-glucoside bonds. There are various theories about the molecular weight of natural glycogen, but it is about 10 5 to about 10 8 . Natural glycogen exists as particles having a molecular weight of about 10 7 (β particles) or larger particles (α particles) formed by aggregation of β particles. The structure of bacterial glycogen is thought to be similar to that of animal glycogen. A certain kind of plant (for example, sweet corn) also has a glucan having a structure similar to glycogen, and is called plant glycogen (phytoglycogen).

非特許文献1において、グリコーゲンが、骨芽細胞の前駆細胞に有され、骨芽細胞に分化するとグリコーゲンが消失することが報告されている。しかし、グリコーゲンを投与することで骨形成に寄与しうることは知られていない。   In Non-Patent Document 1, it is reported that glycogen is present in osteoblast progenitor cells, and glycogen disappears when differentiated into osteoblasts. However, it is not known that administration of glycogen can contribute to bone formation.

非特許文献1および非特許文献2は、グリコーゲン陽性部位とアルカリホスファターゼ(骨芽細胞への分化マーカー)陽性部位がほぼ一致することを記載している。生体内で、「グリコーゲンを含有する細胞の出現が骨形成に関与している可能性」が示唆されている。しかし、グリコーゲンを外的に付与したときの事象についてはなんら記載していない。   Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 describe that a glycogen positive site and an alkaline phosphatase (differentiation marker for osteoblast) positive site almost coincide. In vivo, it has been suggested that "the appearance of cells containing glycogen may be involved in bone formation". However, there is no description of the event when glycogen is applied externally.

非特許文献3は、5000〜6500kDaのグリコーゲンが、免疫細胞を活性化することを記載している。しかし、増殖を促進することは記載していない。しかし、骨芽細胞に関する記載はない。   Non-Patent Document 3 describes that glycogen of 5000 to 6500 kDa activates immune cells. However, it does not describe promoting proliferation. However, there is no description regarding osteoblasts.

特許文献1は、線維芽細胞増殖剤およびこれを配合した皮膚外用剤を開示しており、グリコーゲンが線維芽細胞の増殖効果を有することを記載しているが、浮遊系細胞用のプレートへのコート剤として用いているものが記載されているのみである。しかし、骨芽細胞に関する記載はない。   Patent Document 1 discloses a fibroblast proliferating agent and an external preparation for skin containing the same, and describes that glycogen has a fibroblast proliferating effect. Only what is used as a coating agent is described. However, there is no description regarding osteoblasts.

特許文献2は、表皮細胞賦活剤、およびATP産生促進剤を開示しており、グリコーゲンが表皮細胞のATP産生を促進することを開示する。しかし、骨芽細胞に関する記載はない。   Patent Document 2 discloses an epidermal cell activator and an ATP production promoter, and discloses that glycogen promotes ATP production of epidermal cells. However, there is no description regarding osteoblasts.

上述のように、グリコーゲンはグルコースからなる多糖体で、動物の肝臓や筋肉に蓄えられており、細胞のエネルギー源として重要な役割を果たしている。近時、高純度で構造安定性が高いグリコーゲンを大量に得ることが可能な、酵素を用いた製造方法の開発に成功し(非特許文献4および特許文献3)、得られた酵素合成グリコーゲンの生理活性作用の解析が進められている。その結果、酵素合成グリコーゲンは天然グリコーゲンと比較してほぼ同様の化学構造と物性をもっているものの、αアミラーゼによる分解を受けにくく(非特許文献5)、さらに免疫賦活機能(非特許文献3)、保湿作用があること(特許文献4)が明らかになりつつある。しかし、骨形成に関する報告はなんらされていない。   As described above, glycogen is a polysaccharide consisting of glucose, stored in the liver and muscles of animals, and plays an important role as an energy source for cells. Recently, we have succeeded in developing a production method using an enzyme capable of obtaining a large amount of glycogen having high purity and high structural stability (Non-patent Document 4 and Patent Document 3). Analysis of bioactive effects is ongoing. As a result, enzyme-synthesized glycogen has almost the same chemical structure and physical properties as natural glycogen, but is less susceptible to degradation by α-amylase (Non-Patent Document 5), and further has an immunostimulatory function (Non-Patent Document 3) and moisturizing. It is becoming clear that there exists an effect | action (patent document 4). However, there are no reports on bone formation.

日本国特開平11−255657号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-255657 日本国特開2003−321373号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-321373 日本国特許第4086312号公報Japanese Patent No. 4086312 日本国特開2009−227632号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-227632

大島勇人 “歯の発生におけるグリコーゲンの機能的意義” 新潟歯学会誌29(2) 185−186:1999Hayato Oshima “Functional significance of glycogen in tooth development” Journal of Niigata Dental Society 29 (2) 185-186: 1999 依田ら “マウス歯胚発育過程におけるグリコーゲンおよびグルコース輸送体の局在” 第51回歯科基礎医学会学術大会 2009 (新潟)Yoda et al. “Localization of glycogen and glucose transporters during mouse tooth germ development” The 51st Annual Meeting of the Dental Society of Japan 2009 (Niigata) R. Kakutani, et al.(2007) Carbohydr Res 342, 2371−2379.R. Kakutani, et al. (2007) Carbohydr Res 342, 2371-2379. H. Kajiura, et al. (2008) Biocatal. Biotransform. 26, 133−140.H. Kajiura, et al. (2008) Biocatal. Biotransform. 26, 133-140. H. Takata, et al. (2009) Carbohydr. Res. 344, 654−659.H. Takata, et al. (2009) Carbohydr. Res. 344, 654-659.

本発明は、特定の種類のグリコーゲンが、骨形成を促進することを見出し、新規の骨形成剤、骨形成促進剤、歯胚発育促進剤、歯根形成促進剤、および歯周組織再生促進剤を完成させた。   The present invention finds that a specific type of glycogen promotes bone formation, and provides a novel bone formation agent, bone formation promoter, tooth germ growth promoter, tooth root formation promoter, and periodontal tissue regeneration promoter. Completed.

本発明は、現在市販されている骨粗鬆症等の骨形成または骨形成の増殖の必要な疾患の治療剤または予防剤に関する有効成分の副作用の問題を解決し、有効な骨形成促進効果をもつとともに、副作用のより軽減された安全性の高い化合物または組成物を提供し、骨形成を促進するために生体に適合性の素材を提供する。   The present invention solves the problem of side effects of active ingredients relating to therapeutic agents or preventive agents for diseases that require bone formation or bone formation proliferation such as osteoporosis currently on the market, and has an effective osteogenesis promoting effect, To provide a safe compound or composition with reduced side effects and to provide a biocompatible material to promote bone formation.

したがって、本発明は、以下を提供する。
(1)重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための組成物。
(2)前記重量平均分子量が約8000kDa以下である項目1に記載の組成物。
(2A)前記重量平均分子量が約5000kDa以下である項目1または2に記載の組成物。
(3)前記重量平均分子量が約3000kDa以上約8000kDa以下である項目1、2または2Aに記載の組成物。
(3A)前記重量平均分子量が約3000kDa以上約5000kDa以下である項目1、2、2Aまたは3に記載の組成物。
(4)前記重量平均分子量が約4900〜約7000kDaである項目1、2、2A、3または3Aのいずれかに記載の組成物。
(4A)前記重量平均分子量が約4900〜約5000kDaである項目1、2、2A、3、3Aまたは4のいずれかに記載の組成物。
(5)前記グリコーゲンは、酵素合成グリコーゲン(ESG)を含む項目1、2、2A、3、3A、4または4Aのいずれかに記載の組成物。
(6)前記グリコーゲンは、ESG−5M(重量平均分子量約5200kDaの酵素合成グリコーゲン)、ESG−3M(重量平均分子量約3200kDaの酵素合成グリコーゲン)、ESGB(重量平均分子量約5000kDaの酵素合成グリコーゲン)、重量平均重合度約7000kDaの酵素合成グリコーゲンおよびイガイグリコーゲンからなる群より選択される少なくとも1つを含む項目1、2、2A、3、3A、4、4Aまたは5のいずれかに記載の組成物。
(7)前記骨形成または骨形成促進は骨芽細胞増殖が促進されることにより達成される、項目1、2、2A、3、3A、4、4A、5または6のいずれかに記載の組成物。
(8)前記組成物は、食品、添加剤、医療デバイスまたは医薬である、項目1、2、2A、3、3A、4、4A、5、6または7のいずれかに記載の組成物。
(9)重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医薬。
(10)薬学的に許容可能な賦形剤をさらに含む、項目9に記載の医薬。
(11)骨形成のための薬剤をさらに含む、項目9または10に記載の医薬。
(12)前記医薬は、1日〜10日間にわたり投与されることを特徴とする項目9〜11のいずれかに記載の医薬。
(13)重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医療デバイス。
(14)骨セメント、ステント、カテーテル、骨補填材またはインプラントである、項目13に記載の医療デバイス。
(15)骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医薬を生産する方法であって、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを薬学的に許容可能な賦形剤と混合する工程を包含する方法。
(16)骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医療デバイスを生産する方法であって、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを医療デバイスまたは医療デバイスの材料に含ませる工程を包含する方法。
(17)骨を形成すること、骨形成を促進すること、歯胚発育を促進すること、歯根形成を促進すること、および歯周組織再生を促進することからなる群より選択される少なくとも1つのための方法であって、該方法は、骨形成または骨形成の促進を必要とする患者に重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンが骨形成または骨形成の促進を必要とする部位に送達されるように投与する工程を包含する方法。
(18)骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための食品、添加剤、医療デバイスまたは医薬を製造するための、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンの使用。
(19)骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲン。
(20)前記グリコーゲンは、食品、添加剤、医療デバイスまたは医薬の形態で提供される、項目19に記載のグリコーゲン。
Accordingly, the present invention provides the following.
(1) A composition for at least one selected from the group consisting of osteogenesis containing glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa, promotion of osteogenesis, promotion of tooth germ development, promotion of root formation, and promotion of periodontal tissue regeneration object.
(2) The composition according to item 1, wherein the weight average molecular weight is about 8000 kDa or less.
(2A) The composition according to item 1 or 2, wherein the weight average molecular weight is about 5000 kDa or less.
(3) The composition according to item 1, 2 or 2A, wherein the weight average molecular weight is about 3000 kDa or more and about 8000 kDa or less.
(3A) The composition according to item 1, 2, 2A or 3, wherein the weight average molecular weight is about 3000 kDa or more and about 5000 kDa or less.
(4) The composition according to any one of items 1, 2, 2A, 3 or 3A, wherein the weight average molecular weight is about 4900 to about 7000 kDa.
(4A) The composition according to any one of Items 1, 2, 2A, 3, 3A or 4, wherein the weight average molecular weight is about 4900 to about 5000 kDa.
(5) The composition according to any one of Items 1, 2, 2A, 3, 3A, 4 or 4A, wherein the glycogen includes enzyme-synthesized glycogen (ESG).
(6) The glycogen is ESG-5M (enzymatic synthetic glycogen having a weight average molecular weight of about 5200 kDa), ESG-3M (enzymatic synthetic glycogen having a weight average molecular weight of about 3200 kDa), ESGB (enzymatic synthetic glycogen having a weight average molecular weight of about 5000 kDa), 6. The composition according to any one of items 1, 2, 2A, 3, 3A, 4, 4A or 5, comprising at least one selected from the group consisting of enzymatically synthesized glycogen and mussel glycogen having a weight average degree of polymerization of about 7000 kDa.
(7) The composition according to any one of items 1, 2, 2A, 3, 3A, 4, 4A, 5 or 6, wherein the bone formation or bone formation promotion is achieved by promoting osteoblast proliferation. object.
(8) The composition according to any one of items 1, 2, 2A, 3, 3A, 4, 4A, 5, 6 or 7, wherein the composition is a food, an additive, a medical device, or a medicine.
(9) for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, comprising glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa Medicine.
(10) The medicament according to item 9, further comprising a pharmaceutically acceptable excipient.
(11) The medicament according to item 9 or 10, further comprising a drug for bone formation.
(12) The medicament according to any one of items 9 to 11, wherein the medicament is administered for 1 to 10 days.
(13) for at least one selected from the group consisting of bone formation, osteogenesis promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, comprising glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa Medical device.
(14) The medical device according to item 13, which is a bone cement, a stent, a catheter, a bone filling material or an implant.
(15) A method for producing a medicament for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, wherein the weight average molecular weight is Mixing a glycogen that is less than about 8700 kDa with a pharmaceutically acceptable excipient.
(16) A method for producing a medical device for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, the weight average molecular weight Including the step of including a glycogen having a molecular weight of less than about 8700 kDa in the medical device or the medical device material.
(17) At least one selected from the group consisting of forming bone, promoting bone formation, promoting tooth germ development, promoting tooth root formation, and promoting periodontal tissue regeneration. A method wherein a glycogen having a weight average molecular weight less than about 8700 kDa is delivered to a site in need of bone formation or promotion of bone formation to a patient in need of bone formation or promotion of bone formation. Administering the step of administering.
(18) To produce a food, additive, medical device or medicament for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion Of glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa.
(19) A glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion.
(20) The glycogen according to item 19, wherein the glycogen is provided in the form of a food, an additive, a medical device or a medicine.

これらのすべての局面において、本明細書に記載される各々の実施形態(例えば、分子量等)は、適用可能である限り、他の局面において適用されうることが理解される。   In all these aspects, it is understood that each embodiment described herein (eg, molecular weight, etc.) can be applied in other aspects, as long as applicable.

複数の実施形態が開示されるが、本発明のなお他の実施形態は、以下の詳細な説明から当業者には明らかになる。当業者に明らかであるように、本発明は、すべて本発明の技術思想および範囲から逸脱することなく、種々の明白な態様において修飾が可能である。従って、図面および詳細な説明は、事実上例示的であると見なされ、制限的であるとは見なされない。   While multiple embodiments are disclosed, still other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description. As will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be modified in various obvious aspects, all without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the drawings and detailed description are to be regarded as illustrative in nature and not as restrictive.

本発明は、特定のグリコーゲンが骨形成に有用であることを証明した。このような生体に適合性のある材料が骨形成に有用であることを見出したことは医薬品業界における応用が期待され、従来技術にない効果を達成することができると考えられる。   The present invention has demonstrated that certain glycogens are useful for bone formation. The finding that such a material compatible with a living body is useful for bone formation is expected to be applied in the pharmaceutical industry and can achieve an effect not found in the prior art.

図1は、グリコーゲン添加後の骨芽細胞(MC3T3−E1)の増殖曲線を示したグラフである。黒四角はグリコーゲン(ESM−5M)を示し、菱形はコントロールを示す。*は統計学的有意性(p<0.05)を示す。5日目でグリコーゲン添加群がコントロールに比べて有意に増加していることがわかる。使用したグリコーゲンの濃度は、300μg/mlである。FIG. 1 is a graph showing a growth curve of osteoblasts (MC3T3-E1) after glycogen addition. Black squares indicate glycogen (ESM-5M), and diamonds indicate controls. * Indicates statistical significance (p <0.05). It turns out that the glycogen addition group has increased significantly compared with control by the 5th day. The concentration of glycogen used is 300 μg / ml. 各種グリコーゲンの骨芽細胞(MC3T3−E1)増殖促進効果試験の結果を示す。各種グリコーゲン(300μg/ml)またはコントロールを用いて経時的に細胞増殖を観察して細胞数を記録した。左の群は、1日目、右の群は3日目を示す。各群中、左からコントロール(模様なし)、ESG−B(グレイ)、ESG−3M(破線の模様)、ESG−20M(チェック模様)、および天然グリコーゲン(NSG(Corn)、黒)を示す。The result of an osteoblast (MC3T3-E1) proliferation promotion effect test of various glycogen is shown. Cell growth was observed over time using various types of glycogen (300 μg / ml) or control, and the cell number was recorded. The left group shows the first day and the right group shows the third day. In each group, control (no pattern), ESG-B (gray), ESG-3M (dashed pattern), ESG-20M (check pattern), and natural glycogen (NSG (Corn), black) are shown from the left. 図3は、MC3T3−E1細胞増殖試験を示す。各種グリコーゲン(500μg/ml)またはコントロールを用いて経時的に細胞増殖を観察して細胞数を記録した。NSG(イガイ)では、統計学的有意性(p<0.05)も認められた。各群は、左から、3日目、5日目、7日目、10日目の結果を示す。各群において、左からコントロール(黒)、ESG−B(破線模様)、ESG−20M(チェック)、天然グリコーゲン(イガイ;斜線)、および天然グリコーゲン(ウサギ;白)を示す。FIG. 3 shows the MC3T3-E1 cell proliferation test. Cell growth was observed over time using various glycogens (500 μg / ml) or controls, and the number of cells was recorded. For NSG (mussel), statistical significance (p <0.05) was also observed. Each group shows the results on the 3rd, 5th, 7th and 10th days from the left. In each group, control (black), ESG-B (dashed line pattern), ESG-20M (check), natural glycogen (mussel; diagonal line), and natural glycogen (rabbit; white) are shown from the left. 酵素合成グリコーゲン添加によるMC3T3−E1のALP、OC遺伝子発現変化をRT−PCR法にて解析した結果である。2%アガロースゲル電気泳動、エチジウムブロマイド染色像。グリコーゲン添加群でALP mRNAおよびOCmRNAの発現上昇が認められる。使用したグリコーゲンの濃度は、300μg/mlである。各レーンは、左から1日目(1day)でのグリコーゲン刺激なし(−)、1日目でのグリコーゲン刺激あり(+;300μg/ml)、3日目でのグリコーゲン刺激なし(−)、3日目でのグリコーゲン刺激あり(+;300μg/ml)、5日目でのグリコーゲン刺激なし(−)、5日目でのグリコーゲン刺激あり(+;300μg/ml)、7日目でのグリコーゲン刺激なし(−)、および7日目でのグリコーゲン刺激あり(+;300μg/ml)を示す。It is the result of having analyzed the ALP and OC gene expression change of MC3T3-E1 by enzyme synthesis glycogen addition by RT-PCR method. 2% agarose gel electrophoresis, ethidium bromide stained image. Increased expression of ALP mRNA and OC mRNA is observed in the glycogen added group. The concentration of glycogen used is 300 μg / ml. Each lane has no glycogen stimulation on the first day (1 day) from the left (-), glycogen stimulation on the first day (+; 300 μg / ml), no glycogen stimulation on the third day (-), 3 Glycogen stimulation on day (+; 300 μg / ml), no glycogen stimulation on day 5 (−), glycogen stimulation on day 5 (+; 300 μg / ml), glycogen stimulation on day 7 None (−) and glycogen stimulation on day 7 (+; 300 μg / ml). 酵素合成グリコーゲン添加によるMC3T3−E1の石灰化物形成を示す図である。左は、非添加群を示し、右は添加群を示す。コッサ染色像で、黒褐色部位がカルシウム沈着を表す(矢印)。バーは250μmを示す。培養7日目のグリコーゲン添加群のみにカルシウム沈着が確認される。使用したグリコーゲンの濃度は、300μg/mlである。It is a figure which shows the mineralization formation of MC3T3-E1 by enzyme synthesis glycogen addition. The left shows a non-addition group, and the right shows an addition group. In the Kossa-stained image, the dark brown part indicates calcium deposition (arrow). The bar represents 250 μm. Calcium deposition is confirmed only in the glycogen addition group on the 7th day of culture. The concentration of glycogen used is 300 μg / ml. 図6は、酵素合成グリコーゲンが骨再生へ及ぼす影響:in vivo実験を示す写真である。マウスの頭蓋骨に穴を開け、そこに、ESGを注入し、数日後にCT−Scanにかけることにより、骨再生促進が起こるかを調べた。左はコントロール、右はグリコーゲン(ESG 070223−5M)添加を示す。矢印は、グリコーゲン添加した場所を示す。グリコーゲン添加において有意な骨再生促進が認められる。使用したグリコーゲンの濃度は、300μg/mlである。FIG. 6 is a photograph showing the effect of enzyme-synthesized glycogen on bone regeneration: an in vivo experiment. A hole was made in the skull of a mouse, and it was examined whether or not bone regeneration promotion occurred by injecting ESG and applying CT-Scan several days later. The left shows control, and the right shows addition of glycogen (ESG 070223-5M). The arrow indicates the location where glycogen was added. Significant promotion of bone regeneration is observed when glycogen is added. The concentration of glycogen used is 300 μg / ml. 器官培養系における酵素合成グリコーゲン添加による歯胚発育への影響を示す写真である。妊娠16.5日目のマウス胎児より、下顎第一・第二臼歯歯胚を採取し、生体外で培養した。酵素合成グリコーゲン(5000kDa)を500μg/mlになるように添加し4日間培養した後、歯胚発育の状態を観察した。グリコーゲン添加により明らかに発育促進が起こり、大きく、分化が進んだ歯胚が形成された。It is a photograph which shows the influence on tooth-germ development by the enzyme synthesis glycogen addition in an organ culture system. Mandibular first and second molar tooth germs were collected from mouse fetuses at 16.5 days of gestation and cultured in vitro. Enzyme-synthesized glycogen (5000 kDa) was added to 500 μg / ml and cultured for 4 days, and then the state of tooth germ development was observed. The addition of glycogen clearly promoted growth, and large and well-differentiated tooth germs were formed.

以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当上記分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。   The present invention will be described below. Throughout this specification, it should be understood that the singular forms also include the plural concept unless specifically stated otherwise. Thus, it should be understood that singular articles (eg, “a”, “an”, “the”, etc. in the case of English) also include the plural concept unless otherwise stated. In addition, it is to be understood that the terms used in the present specification are used in the meaning normally used in the above field unless otherwise specified. Thus, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.

(定義)
本明細書では、「グリコーゲン」とは、D−グルコースを構成単位とする糖であって、α−1,4−グルコシド結合およびα−1,6−グルコシド結合のみによって連結されており、分子量が100万Da以上であるものをいう。特に、本発明で用いられるものは、50U/g基質のプルラナーゼを、以下の条件(特許4086312号参照)で作用させた場合に得られる生成物をMALLS法によって分析した場合のMwが50万Da以上であり、かつ300U/g基質のα−アミラーゼを以下の条件(特許4086312号を参照)で作用させた場合に得られる生成物をMALLS法によって分析した場合のMwが50万Da以上である糖をいう。
(Definition)
In the present specification, “glycogen” is a sugar having D-glucose as a structural unit, which is linked only by α-1,4-glucoside bond and α-1,6-glucoside bond, and has a molecular weight. The thing which is 1 million Da or more. In particular, the product used in the present invention has a Mw of 500,000 Da when a product obtained by allowing pullulanase of 50 U / g substrate to act under the following conditions (see Japanese Patent No. 4086312) by the MALLS method. Mw is 500,000 Da or more when the product obtained when the α-amylase of 300 U / g substrate is allowed to act under the following conditions (see Japanese Patent No. 4086312) is analyzed by the MALLS method. Say sugar.

プルラナーゼによるテスト法の試験条件:プルラナーゼの活性は、プルランを基質として1分間に1μmolのグルコースに相当する還元力を生成するのに必要な量を1Uとしてあらわされる。プルラナーゼとしては、例えば大和化成株式会社製のBacillusbrevis由来の酵素剤であるクライスターゼPLF、あるいはクライスターゼPL45や、SigmaAldrich製のBacillus acidopullulyticus由来のプルラナーゼ、同社製Klebsilla pneumoniae由来のプルラナーゼなど任意のプルラナーゼを使用できる。反応温度と反応pHは、それぞれの酵素の反応に最も適する温度、pHを選択する。   Test conditions of the test method with pullulanase: The activity of pullulanase is expressed as 1 U in an amount necessary to generate a reducing power corresponding to 1 μmol of glucose per minute using pullulan as a substrate. As the pullulanase, for example, the enzyme agent derived from Bacillusbrevis manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd., or the crystallase PL45, the pullulanase derived from Bacillus acidopullulyticus manufactured by SigmaAldrich, or the pullulanase derived from Klebilla pneumoniae manufactured by the same company is used. it can. As the reaction temperature and reaction pH, a temperature and pH most suitable for the reaction of each enzyme are selected.

α−アミラーゼによるテスト法の試験条件:α−アミラーゼとしては、ヒト唾液腺由来のα−アミラーゼ(例えばSigma Aldrich社製Type XIII−A)や、ブタすい臓由来のα−アミラーゼ(例えばSigma Aldrich社製Type I−Aを用いることができる。α−アミラーゼの活性1Uは、20℃、pH6.9で、デンプンを基質として、3分間に1.0mgのマルトースを遊離する酵素量として定義される。   Test conditions of the test method using α-amylase: α-amylase includes α-amylase derived from human salivary gland (eg, Type XIII-A manufactured by Sigma Aldrich) and α-amylase derived from porcine pancreas (eg, Type manufactured by Sigma Aldrich). IA can be used, 1U of α-amylase activity is defined as the amount of enzyme that liberates 1.0 mg maltose in 3 minutes using starch as a substrate at 20 ° C. and pH 6.9.

本明細書において「重量平均分子量(Mw)」、および数平均分子量(Mn)は以下のように説明される。すなわち、グリコーゲンのような高分子は、一般に均一な分子ではなく、種々の大きさの分子の混合物であるため、その分子量は数平均分子量(Mn)もしくは重量平均分子量(Mw)で評価する。Mnは、その系の全質量を、その系に含まれる分子の個数で割ったものである。すなわち数分率による平均である。一方、Mwは重量分率による平均である。完全に均一な物質であれば、Mw=Mnとなるが、高分子は一般に分子量分布を有するためMw>Mnとなる。したがって、Mw/Mnが1より大きいほど、分子量の不均一度が大きい(分子量分布が広い)ということになる。本発明では、グリコーゲンについては、重量平均分子量をおもに使用する。   In the present specification, “weight average molecular weight (Mw)” and number average molecular weight (Mn) are explained as follows. That is, a polymer such as glycogen is generally not a uniform molecule but a mixture of molecules of various sizes, and its molecular weight is evaluated by a number average molecular weight (Mn) or a weight average molecular weight (Mw). Mn is the total mass of the system divided by the number of molecules contained in the system. In other words, it is an average by a fraction. On the other hand, Mw is an average by weight fraction. If it is a completely uniform substance, Mw = Mn. However, since a polymer generally has a molecular weight distribution, Mw> Mn. Therefore, the greater the Mw / Mn is, the greater the molecular weight non-uniformity (the molecular weight distribution is wider). In the present invention, the weight average molecular weight is mainly used for glycogen.

本発明に用いるグリコーゲンは、動物の肝臓や骨格筋で貯蔵されることが知られているものであり、特に限定はされない。その由来としては動物が挙げられるが、植物ないし微生物がグリコーゲンないしグリコーゲンと同様な構造を有する物質を産生することも知られており、これらはすべて本発明のグリコーゲンとして使用することができる。さらに本発明に用いるグリコーゲンを、酵素を用いて合成することもできる。例えば、砂糖とプライマー分子(マルトオリゴ等やデキストリン)にスクロースホスホリラーゼ(EC2.4.1.7)とα−グルカンホスホリラーゼ(EC2.4.1.1)およびブランチングエンザイム(EC2.4.1.18)を作用させる方法、および短鎖のアミロースにブランチングエンザイム(EC2.4.1.18)を作用させる方法などがある。これらの方法で合成したグリコーゲンも、天然グリコーゲンと同様の化学的構造、および物理的構造を持つことが知られており、これらの酵素合成グリコーゲンも本発明の安定化方法に使用することができる。また、天然或いは合成のグリコーゲンを用いる以外に、それらの誘導体を用いても良く、それらの同等物であっても良い。そのような誘導体または同等物の作製は、例えば、以下の方法で行なうことが可能である。   The glycogen used in the present invention is known to be stored in the liver or skeletal muscle of animals, and is not particularly limited. The origin is exemplified by animals, but it is also known that plants or microorganisms produce glycogen or a substance having a structure similar to glycogen, and these can all be used as glycogen of the present invention. Furthermore, glycogen used in the present invention can be synthesized using an enzyme. For example, sucrose phosphorylase (EC 2.4.1.7), α-glucan phosphorylase (EC 2.4.1.1), and branching enzyme (EC 2.4.1.18) are added to sugar and primer molecules (malto-oligo and the like and dextrin). ) And a method of allowing a branching enzyme (EC 2.4.1.18) to act on short-chain amylose. Glycogen synthesized by these methods is also known to have the same chemical structure and physical structure as natural glycogen, and these enzymatically synthesized glycogens can also be used in the stabilization method of the present invention. In addition to using natural or synthetic glycogen, derivatives thereof or equivalents thereof may be used. Such derivatives or equivalents can be produced, for example, by the following method.

本発明のグリコーゲンは、当業者に周知の分離方法、例えば、クロマト分離(例えば、ゲル濾過クロマトグラフィー、HPLC)、膜分離等で適当な分子量分布を持つ画分に分離することができる。また、溶媒(例えば、メタノール、エタノール)を用いる沈澱等の方法を、単独で、あるいは組み合わせて用いて適当な分子量分布を持つ画分に分離することができる。また、天然或いは合成のグリコーゲンを当業者に周知の方法でエーテル化、エステル化、架橋化、およびグラフト化したものを使用することができる。誘導体化の方法としては、通常、澱粉の修飾に用いられる方法が用いられ得る(生物化学実験法19,「澱粉・関連糖質実験法」:中村ら、学会出版センター、1986年273〜303頁)。リン酸化の例としては、本発明のグリコーゲンをジメチルホルムアミド中でオキシ塩化リンと反応させることにより、リン酸化したグリコーゲンを得ることができる。   The glycogen of the present invention can be separated into fractions having an appropriate molecular weight distribution by separation methods well known to those skilled in the art, for example, chromatographic separation (for example, gel filtration chromatography, HPLC), membrane separation, and the like. In addition, a method such as precipitation using a solvent (for example, methanol or ethanol) may be used alone or in combination to separate into fractions having an appropriate molecular weight distribution. Natural or synthetic glycogen obtained by etherification, esterification, cross-linking and grafting by methods well known to those skilled in the art can be used. As a derivatization method, a method usually used for modification of starch can be used (Biochemical Experimental Method 19, “Starch / Related Sugar Experimental Method”: Nakamura et al., Academic Publishing Center, pp. 273-303, 1986. ). As an example of phosphorylation, phosphorylated glycogen can be obtained by reacting the glycogen of the present invention with phosphorus oxychloride in dimethylformamide.

本明細書において「骨形成」とは、骨芽細胞によって、新しい骨がつくられることをいう。骨形成は、実際に肉眼で観察したり、レントゲン写真等により確認することができるほか、指標をもとに評価することができる。骨形成の指標としては、アルカリホスファターゼの発現増加、骨芽細胞の増殖促進、および石灰化などを挙げることができる。本明細書における「骨形成」には、当業者に通常理解されるように、硬骨の形成のほか、歯の形成等も包含されることが理解される。   As used herein, “bone formation” refers to the formation of new bone by osteoblasts. Bone formation can be actually observed with the naked eye, confirmed by X-ray photography or the like, and can be evaluated based on an index. As an index of bone formation, increase in expression of alkaline phosphatase, promotion of osteoblast proliferation, mineralization, and the like can be mentioned. It is understood that “bone formation” in the present specification includes not only bone formation but also tooth formation and the like, as normally understood by those skilled in the art.

本明細書において「骨形成促進」とは、骨形成がなかった状態をある状態にすること、およびすでにある骨形成の状態を加速させることの両方を包含する。   As used herein, “promoting osteogenesis” includes both making a state without bone formation a certain state and accelerating the existing bone formation state.

骨形成を促進する活性は、後述の実施例に例示するもののほか、培養した2.0x10cells/well の骨芽細胞培養株MC3T3−E1に、培地中濃度0.1〜10.0μMとなるように該化合物を添加し4日間培養し、骨芽細胞の分化指標であるアルカリホスファターゼ(ALP)活性(特開2003−155236)と、細胞数の指標であるDNA量(C.Labarca and K.Paigen,Analytical Biochemistry 102:344−352,1980)を測定し、DNA量に対するALP活性を決定することによって実施することができる。このALP活性が対照と比べて有意に高いほど、化合物の骨形成促進活性が高いことを示す。In addition to those exemplified in the examples described later, the activity for promoting bone formation is 0.1 to 10.0 μM in the medium concentration in the cultured 2.0 × 10 4 cells / well osteoblast cell line MC3T3-E1. Thus, the compound was added and cultured for 4 days, and alkaline phosphatase (ALP) activity (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-155236), which is a differentiation index of osteoblasts, and the amount of DNA (C. Labarca and K.) as an index of cell number. Paigen, Analytical Biochemistry 102: 344-352, 1980) and measuring the ALP activity relative to the amount of DNA. A significantly higher ALP activity compared to the control indicates a higher osteogenesis promoting activity of the compound.

あるいは、骨形成促進活性は、実施例においてした石灰化の実験等のほか、試験物をラットなどの実験動物(病態モデル動物などを含む)に胃ゾンデの投与、または試験飼料の給餌によって4週間以上飼育し、動物の大腿骨の骨幹部および骨幹端部組織の骨成分の変動をカルシウム量、アルカリホスファターゼ活性、DNA量を指標として測定することによって決定することができる。骨組織のカルシウム量は、骨組織を0.25Mショ糖溶液で洗浄し、100℃で6時間乾燥したのち、乾燥重量を測定し、濃硝酸を添加して24時間120℃で分解し、カルシウム量を原子吸光光度計で定量する。アルカリホスファターゼ活性は、骨組織を冷0.25Mショ糖溶液で洗浄後、6.5mMバルビタール緩衝液(pH7.4)中で破砕し、60秒間超音波処理、3000rpmで遠心し、上清画分の酵素活性を公知の方法(Methods of Enzymatic Analysis,Vol.1−2,Academic Press,New York,pp856−860,1965)で測定することができる。DNA量は、骨組織を冷0.25Mショ糖溶液で洗浄し、水分除去後、0.1N水酸化ナトリウム溶液中で破砕し、抽出し、3000rpmで遠心し、その上清画分をDNA測定試料とし公知の方法(J.Biol.Chem.214:39−77,1955)で測定することができる。   Alternatively, the osteogenesis promoting activity can be determined for 4 weeks by administering a gastric sonde to a laboratory animal such as a rat (including a disease model animal) or feeding a test feed in addition to the calcification experiment described in the Examples. The animals are reared as described above and can be determined by measuring changes in bone components of the diaphysis and metaphyseal tissue of the animal's femur using the calcium content, alkaline phosphatase activity, and DNA content as indicators. The amount of calcium in the bone tissue was determined by washing the bone tissue with a 0.25M sucrose solution and drying at 100 ° C. for 6 hours, measuring the dry weight, adding concentrated nitric acid and decomposing at 120 ° C. for 24 hours. The amount is quantified with an atomic absorption photometer. Alkaline phosphatase activity was determined by washing bone tissue with a cold 0.25M sucrose solution, crushing in 6.5 mM barbital buffer (pH 7.4), sonicating for 60 seconds, centrifuging at 3000 rpm, and supernatant fraction. Can be measured by a known method (Methods of Enzymatic Analysis, Vol. 1-2, Academic Press, New York, pp 856-860, 1965). The amount of DNA was determined by washing bone tissue with cold 0.25M sucrose solution, removing water, crushing in 0.1N sodium hydroxide solution, extracting, centrifuging at 3000 rpm, and measuring the supernatant fraction with DNA The sample can be measured by a known method (J. Biol. Chem. 214: 39-77, 1955).

本明細書において「歯胚」とは、歯および歯周組織のもととなる細胞集団をいい、エナメル器,歯乳頭および歯小嚢が含まれる。したがって、本明細書において「歯胚発育促進」とは、歯胚の発育が促進することをいい、後述の実施例に例示するもののほか、(1)歯胚の発育が早い(歯胚全体の発生段階が進んでいる、歯胚上皮・間葉細胞の個々の分化が進んでいる)、および(2)歯胚のサイズが大きいかどうかを指標に評価することができる。歯胚の発育については、通常よりも早いかどうかを判断し、早ければ歯胚全体の発生段階が進んでいる、歯胚上皮・間葉細胞の個々の分化が進んでいるということができる。歯胚発育促進に該当する歯胚のサイズかどうかを判断することによって判断しうる。歯胚のサイズが大きいかどうかは、各々の歯種のサイズの平均値と比較して大きいかどうかを判断指標とすることができる。歯の大きさの平均値は、例えば、藤田恒太郎、第22版 歯の解剖学(ISBN4-307-45007-8)を参考にすることができる。歯胚器官培養系においては、同時に培養したグリコーゲン非添加群の歯胚の大きさと比較して、歯のサイズが大きい場合を「歯胚発育促進」ということができる。歯胚発育については、例えば、Antonio Nanci 編著7版TenCate's Oral Histology: Development, Structure, and Function(ISBN4−263−45444−8)を参照することができる。なお、歯胚発育促進については、厳密には、骨形成または骨形成作用に含まれない作用も含むが、生体内での作用を考慮する場合は、歯胚は周囲の歯槽骨と同調しながら発育することから、実質的には骨形成促進に含まれるともいいうる。   As used herein, “tooth germ” refers to a cell population that is the basis of teeth and periodontal tissues, and includes enamel organs, tooth papilla, and dental follicles. Therefore, in this specification, “promoting tooth germ development” means that tooth germ development is promoted. In addition to those exemplified in the examples described later, (1) tooth germ development is fast (the whole tooth germ The developmental stage is progressing, the individual differentiation of the tooth germ epithelium and mesenchymal cells is progressing), and (2) whether the size of the tooth germ is large can be evaluated as an index. It is judged whether or not the development of the tooth germ is earlier than normal, and it can be said that the development stage of the whole tooth germ is advanced as early as possible, and the individual differentiation of the tooth germ epithelium and mesenchymal cells is advanced. It can be judged by judging whether the size of the tooth germ corresponds to the promotion of tooth germ development. Whether or not the size of the tooth germ is large can be used as a judgment index based on whether or not it is larger than the average value of the sizes of the respective tooth types. For the average tooth size, refer to, for example, Kotaro Fujita, 22nd Edition, Anatomy of teeth (ISBN4-307-45007-8). In the tooth germ organ culture system, a case where the tooth size is large compared to the size of the tooth germ of the group not added with glycogen simultaneously cultured can be referred to as “promoting tooth germ development”. For tooth germ development, for example, Antonio Nanci edited by 7th edition, TenCate's Oral Histology: Development, Structure, and Function (ISBN4-263-45444-8) can be referred to. Strictly speaking, tooth germ growth promotion includes bone formation or actions that are not included in the bone formation action. However, when considering the action in vivo, the tooth germ is synchronized with the surrounding alveolar bone. Since it grows up, it can be said to be substantially included in the promotion of bone formation.

本明細書において「歯周組織」とは、歯を支える周囲組織の総称である。軟組織の歯肉および歯根膜、ならびに硬組織であるセメント質および歯槽骨の4つの組織を含む。従って、本明細書では、「歯周組織再生」とは、歯周組織の再生を意味する。「歯周組織再生」の評価は、後述の実施例に例示するもののほか、歯肉、歯根膜、セメント質および歯槽骨の再生について、個々の構成要素の再生レベルを動物実験モデルで評価することができる。そのような評価方法の例としては、例えば、S. Murakami, et al. J Periodont Res 2003; 38; 97-103(例えば、101頁の図4参照)をもとに行なうことができる。bFGFおよび歯周組織再生については、S.Murakami, Periodontology 2000, Vol. 56, 2011, 188-208等を参考にすることができる。   In this specification, “periodontal tissue” is a general term for surrounding tissues that support teeth. It includes four tissues: soft tissue gingiva and periodontal ligament, and hard tissues, cementum and alveolar bone. Therefore, in this specification, “periodontal tissue regeneration” means regeneration of periodontal tissue. Evaluation of “periodontal tissue regeneration” is not limited to those exemplified in the examples described later, and the regeneration level of each component can be evaluated by an animal experimental model for regeneration of gingiva, periodontal ligament, cementum and alveolar bone it can. An example of such an evaluation method can be performed based on, for example, S. Murakami, et al. J Periodont Res 2003; 38; 97-103 (see, for example, FIG. 4 on page 101). Regarding bFGF and periodontal tissue regeneration, S. Murakami, Periodontology 2000, Vol. 56, 2011, 188-208 and the like can be referred to.

本明細書において「歯根」とは、歯の下部の歯槽骨の中に入っている部分をいう。従って、本明細書において「歯根形成促進」とは、任意の形態で歯根の形成が促進されることをいう。歯根形成促進の評価は、後述の実施例に例示するもののほか、例えば、(1)歯根の伸長速度が速い、および(2)歯根が長いことなどを指標に行なうことができる。歯根形成については、Ohshima H., J.Oral.Biosci.50(3)、147-153 (2008)等を参考にすることができる。なお、歯根形成促進については、厳密には、骨形成または骨形成作用に含まれない作用も含むが、生体内での作用を考慮する場合は、歯根は周囲の歯槽骨と同調しながら発育することから、実質的には骨形成促進に含まれるともいいうる。   In the present specification, the “tooth root” refers to a portion in the alveolar bone at the lower part of the tooth. Therefore, in this specification, "protrusion of tooth root formation" means that the formation of tooth root is promoted in an arbitrary form. In addition to those exemplified in the examples described later, the evaluation of the promotion of tooth root formation can be performed by using, for example, (1) a fast root elongation rate and (2) a long tooth root as an index. Regarding the root formation, Ohshima H., J. Oral. Biosci. 50 (3), 147-153 (2008) and the like can be referred to. Strictly speaking, tooth root formation promotion includes bone formation or actions that are not included in bone formation. However, when considering the action in vivo, the root grows in synchronization with the surrounding alveolar bone. Therefore, it can be said that it is substantially included in the promotion of bone formation.

本明細書において「酵素合成グリコーゲン(ESG)」とは、酵素で合成されたグリコーゲンをいう。グリコーゲンを酵素を用いて合成する方法は、たとえば、WO2006/035848号、特許4086312号に記載されている。得られた酵素合成グリコーゲンは、高純度であり分子量や分岐度が制御されている。さらに、酵素合成グリコーゲンの場合、天然グリコーゲンと比較して、各種消化酵素に対する抵抗性が高いという優れた特徴を有する。この酵素合成グリコーゲンにも、天然グリコーゲンと同程度以上の保湿効果、皮膚機能改善効果、および皮膚老化防止が認められる。   As used herein, “enzyme-synthesizing glycogen (ESG)” refers to glycogen synthesized by an enzyme. A method of synthesizing glycogen using an enzyme is described in, for example, WO2006 / 035848 and Patent 4086312. The obtained enzyme-synthesized glycogen is highly pure and has a controlled molecular weight and degree of branching. Furthermore, enzyme-synthesized glycogen has an excellent feature that it has higher resistance to various digestive enzymes than natural glycogen. This enzyme-synthesized glycogen also has a moisturizing effect, skin function improving effect, and prevention of skin aging that are equal to or higher than those of natural glycogen.

本明細書でいう酵素合成グリコーゲンはWO2006/035848号記載の酵素合成グリコーゲンを含む。すなわち、これは、グリコーゲンを合成する能力を有するブランチングエンザイムを溶液中で基質に作用させてグリコーゲンを生産する工程により製造されるものであり、該基質が主にα−1,4−グルコシド結合で連結された重合度4以上のα−グルカンであり、該基質が澱粉枝切り物、デキストリン枝切り物または酵素合成アミロースであり、該グリコーゲンの重量平均分子量が100万Da以上であり、該グリコーゲンに50U/g基質のプルラナーゼを60℃で30分作用させた場合に得られる生成物をMALLS法によって分析した場合の重量平均分子量が50万Da以上であり、かつ該グリコーゲンに300U/g基質のα−アミラーゼを37℃で30分作用させた場合に得られる生成物をMALLS法によって分析した場合の重量平均分子量が50万Da以上であるグリコーゲンである。   The enzyme-synthesized glycogen referred to in this specification includes the enzyme-synthesized glycogen described in WO2006 / 035848. That is, this is produced by a step of producing glycogen by allowing a branching enzyme having the ability to synthesize glycogen to act on a substrate in a solution, and the substrate is mainly α-1,4-glucoside bond Α-glucan having a degree of polymerization of 4 or more linked in the above, the substrate is starch debris, dextrin debranches or enzyme-synthesized amylose, and the weight average molecular weight of the glycogen is 1,000,000 Da or more. When a pullulanase of 50 U / g substrate is allowed to act at 60 ° C. for 30 minutes, the product obtained by the MALLS method has a weight average molecular weight of 500,000 Da or more, and the glycogen contains 300 U / g substrate. The product obtained when α-amylase was allowed to act at 37 ° C. for 30 minutes was analyzed when the product was analyzed by the MALLS method. Average molecular weight of glycogen is 500,000 Da or more.

ESGと天然のグリコーゲンとを識別する方法としては、抵抗性でんぷん(Resistant Starch)を測定する手法がある。ESGは、Megazymes社のResistant Starchアッセイキットで定量した時、約20%程度の「Resistant Starch含量である」、と定量される。これは、ESGの分子コア部分に比較的大きな、αアミラーゼに耐性を示す部分があることによる。NSGの場合、そのような耐性のコア部分を持つ分子の割合が少ないため、本キットの定量値は非常に低くなることによって識別できる。   As a method of discriminating between ESG and natural glycogen, there is a method of measuring a resistant starch (Resistant Starch). ESG is quantified to be about 20% "Resistant Starch content" when quantified with Megazymes' Resistant Starch assay kit. This is because there is a relatively large portion that is resistant to α-amylase in the molecular core portion of ESG. In the case of NSG, since the ratio of molecules having such a resistant core portion is small, the quantitative value of this kit can be identified by being very low.

MALLS法とは、多角度光散乱検出器と、示差屈折計を検出器として併用したHPLCゲルろ過分析法であり、Takataら、J. Appl. Glycosci. 50巻, 15−20頁、2003年に記述されている。該グリコーゲンの重量平均分子量は、100万Daから1億Daであり、より好ましくは100万から5000万Daであり、より好ましくは200万から3000万Daであり、さらにより好ましくは300万から2000万でありうる。グリコーゲン合成に用いる、グリコーゲンを合成する能力を有するブランチングエンザイムはAquifex aeolicus、Aquifex pyrophilus、Rhodothermus obamensis、Rhodothermus marinus、Bacillus stearothermophilus、Bacillus caldovelox、Bacillus thermocatenulatus、Bacillus caldolyticus、Bacillus flavothermus、Bacillus acidocaldarius、Bacillus caldotenax、Bacillus smithii、Thermosynechococcus elongatusおよびEscherichia coliからなる群より選択される細菌に由来し得る。   The MALLS method is an HPLC gel filtration analysis method using a multi-angle light scattering detector and a differential refractometer as a detector. Appl. Glycosci. 50, 15-20, 2003. The weight average molecular weight of the glycogen is 1 million to 100 million Da, more preferably 1 million to 50 million Da, more preferably 2 million to 30 million Da, and even more preferably 3 million to 2000 Can be tens of thousands. Used for glycogen synthesis, branching enzyme having the ability to synthesize glycogen Aquifex aeolicus, Aquifex pyrophilus, Rhodothermus obamensis, Rhodothermus marinus, Bacillus stearothermophilus, Bacillus caldovelox, Bacillus thermocatenulatus, Bacillus caldolyticus, Bacillus flavothermus, Bacillus acidocaldarius, Bacillus caldotenax, Bacillus Smithii, Thermosynechococcus elongatus and Esc It can be derived from a bacterium selected from the group consisting of erichia coli.

本発明に用いることができる酵素合成グリコーゲンは、天然のグリコーゲンとほぼ同様の大きさと形状を持つ高分子である。さらに、本発明に用いる酵素合成グリコーゲンは、天然のグリコーゲンと比較して、電解質などの不純物含量が少なく、皮膚への安全性が高い。また、分岐結合の分子内での配置が若干異なることから、溶液の経時安定性が高く、酵素や微生物などの生物的分解への耐性が高く、化学的、物理的分解に対する耐性も高い。このような特徴から、各種の補助成分との併用により、本来単独で有する効果を相乗的に高めることができる。酵素合成グリコーゲンの配合量は、任意の量であり得る。   Enzyme-synthesizing glycogen that can be used in the present invention is a polymer having substantially the same size and shape as natural glycogen. Furthermore, the enzyme-synthesized glycogen used in the present invention has a lower content of impurities such as electrolytes and higher safety to the skin than natural glycogen. In addition, since the arrangement of branched bonds in the molecule is slightly different, the solution has high stability over time, high resistance to biological decomposition of enzymes, microorganisms, and the like, and high resistance to chemical and physical decomposition. From such characteristics, the combined use with various auxiliary components can synergistically enhance the original effect. The amount of the enzyme-synthesized glycogen can be any amount.

本明細書において「骨芽細胞」とは、間葉組織からできた骨形成細胞であり、未分化間葉系細胞から前駆骨芽細胞、幼若骨芽細胞を経て成熟骨芽細胞へと分化し形成される。骨基質は骨芽細胞から形成され、骨芽細胞は骨細胞として骨基質の中に封入される。前駆細胞の段階から成熟細胞の段階の間にI型コラーゲン、アルカリホスファターゼ(ALP)、オステオネクチンが産生され、幼若骨芽細胞まで分化するとオステオポンチン、成熟細胞まで分化すると骨シアロタンパク(BSP)、オステオカルシン(BGP)がそれぞれ産生し始める(H.Komori,The Bone 12:49−59,1998)。大きさは20〜30μmで、形状は立方体または円柱状の細胞である。骨芽細胞は骨組織表面に存在し盛んにコラーゲンなどの骨基質蛋白質を分泌する。基質蛋白質にリン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイトの結晶が沈着し硬い骨組織ができあがる。リン酸カルシウムの結晶の沈着は「石灰化」と呼ばれる。骨表面の骨芽細胞および石灰化のはじまった直後の骨基質との間は類骨と呼ばれ、骨軟化症のように石灰化の障害があると類骨は増加する。骨芽細胞はこの基質の中に埋め込まれて、やがて骨細胞となる。通常、細胞核は骨とは反対側に位置し、細胞質にはゴルジ体と粗面小胞体が発達していて、盛んに基質を合成し骨の側に分泌している。骨芽細胞は高いアルカリホスファターゼ活性(ALP)を示し、骨芽細胞の組織化学的生化学的マーカーとして用いられている。あるいは上記の細胞マーカーのいずれをも用いることができる。インビトロでは、MC3T3−E1等の骨芽細胞の細胞株を用いて骨芽細胞の増殖をみることができる。   In the present specification, “osteoblast” is an osteogenic cell made of mesenchymal tissue, and is divided from an undifferentiated mesenchymal cell into a precursor osteoblast and a young osteoblast to a mature osteoblast. Formed. The bone matrix is formed from osteoblasts, which are encapsulated in the bone matrix as bone cells. Type I collagen, alkaline phosphatase (ALP), and osteonectin are produced between the precursor cell stage and the mature cell stage, and osteopontin when differentiated to young osteoblasts, bone sialoprotein (BSP) when differentiated to mature cells, Osteocalcin (BGP) begins to be produced respectively (H. Komori, The Bone 12: 49-59, 1998). The size is 20-30 μm, and the shape is a cubic or columnar cell. Osteoblasts exist on the surface of bone tissue and actively secrete bone matrix proteins such as collagen. Crystals of calcium phosphate and hydroxyapatite are deposited on the matrix protein, resulting in a hard bone tissue. The deposition of calcium phosphate crystals is called “calcification”. Osteoblasts on the bone surface and the bone matrix immediately after the start of calcification are called osteoids, and osteoids increase when there are calcification disorders such as osteomalacia. Osteoblasts are embedded in this matrix and eventually become bone cells. Normally, the cell nucleus is located on the opposite side of the bone, the Golgi and the rough endoplasmic reticulum are developed in the cytoplasm, and the matrix is actively synthesized and secreted on the side of the bone. Osteoblasts show high alkaline phosphatase activity (ALP) and are used as histochemical biochemical markers for osteoblasts. Alternatively, any of the cell markers described above can be used. In vitro, osteoblast proliferation can be observed using osteoblast cell lines such as MC3T3-E1.

本発明の組成物は、医薬のほか、培養等の目的の添加剤、医療デバイス、食品、健康食品もしくは機能性食品などとして用いられる。   The composition of the present invention is used as an additive for the purpose of culture, medical devices, foods, health foods, functional foods, etc. in addition to pharmaceuticals.

本明細書において「医薬」とは、当該分野でもっとも広義に解釈され、任意の薬を含み、薬事法上の医薬品、医薬部外品等のほか、骨形成による治療または予防を意図する任意の用途の薬剤、組成物等を包含することが理解される。そのような例として、医療分野、歯科分野等における応用が挙げられ、たとえば、治療補助剤(例えば、患部に投与するもの)、骨充填剤(例えば、骨欠損部へ直接補填する等)、骨補填材等における主成分または副成分としての使用、あるいは、メンブレンへの塗布、抜歯創用保護剤なども挙げられる。通常、医薬は固体または液体の賦形剤を含むとともに、必要に応じて崩壊剤、香味剤、遅延放出剤、滑沢剤、結合剤、着色剤などの添加剤を含むことができる。医薬品の形態は、錠剤、注射剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、細粒剤、徐放製剤などを含むが、これらに限定されない。   As used herein, the term “medicament” is interpreted in the broadest sense in the art, and includes any drug, including any drug under the Pharmaceutical Affairs Law, quasi-drug, etc. It is understood to encompass drugs, compositions, etc. of use. Examples thereof include applications in the medical field, dental field, etc., for example, treatment adjuvants (for example, those administered to affected areas), bone fillers (for example, directly filling bone defects), bones, etc. Use as a main component or subcomponent in a filling material or the like, or application to a membrane, a tooth extraction wound protective agent, and the like can also be mentioned. Usually, the medicine contains solid or liquid excipients, and may contain additives such as disintegrants, flavoring agents, delayed release agents, lubricants, binders, coloring agents and the like as necessary. Examples of pharmaceutical forms include, but are not limited to, tablets, injections, capsules, granules, powders, fine granules, sustained release formulations and the like.

本明細書において「医療デバイス」とは、当該分野でもっとも広義に解釈され、任意のデバイス、機器を含み、薬事法上の医療機器のほか、骨形成を意図する任意の用途の装置、デバイス、器具を包含することが理解される。医療デバイスとしては、たとえば、骨セメント、ステント、カテーテル、骨補填材またはインプラントなどが例示される。   As used herein, the term “medical device” is interpreted in the broadest sense in the art, and includes any device or device. In addition to medical devices under the Pharmaceutical Affairs Law, devices, devices for any application intended for bone formation, It is understood to encompass instruments. Examples of the medical device include bone cement, a stent, a catheter, a bone filling material, and an implant.

本明細書において「食品」とは、当該分野で日常的に使用される意味を有し、人間が食することができるすべての食料を指し、一実施形態としては加工品を挙げることができる。たとえば菓子類、乳製品、穀類加工品などの加工食品に、本発明のグリコーゲン等の成分を混入させることができる。また、「健康食品」および「機能性食品」とは、業界で一般的に使用される意味を有し、骨粗鬆症の症状または兆候を示す骨量の減少や骨の脆弱性を予防するために特別に処方された、医薬品または一般の食品とは区別される食品の一種を指す。このような食品の例としては、例えば、歯や骨の治療前に患者に一定期間摂取させる食品を想定することができるがこれに限定されない。   In the present specification, the “food” has a meaning that is routinely used in the art, refers to all foods that can be eaten by humans, and an embodiment includes processed products. For example, components such as glycogen of the present invention can be mixed in processed foods such as confectionery, dairy products, and processed cereal products. In addition, “health food” and “functional food” have the meanings commonly used in the industry, and are specially used to prevent bone loss and bone fragility that show symptoms or signs of osteoporosis. Refers to a type of food that is prescribed in the above and distinct from pharmaceuticals or general foods. Examples of such foods include, but are not limited to, foods that are taken by a patient for a certain period of time before treatment of teeth and bones.

本明細書において「添加剤」とは、主成分に対して、何らかの目的で添加される任意の薬剤をいう。例えば、発育促進のための添加剤等を例示することができる。本発明の添加剤は、例えば、研究用途で、歯胚器官培養における、発育促進用の添加剤(培養添加剤等)を例示することができるがこれに限定されない。   As used herein, “additive” refers to any drug added for any purpose to the main component. For example, an additive for promoting growth can be exemplified. Examples of the additive of the present invention include, but are not limited to, an additive for promoting growth (culture additive and the like) in dental embryo organ culture for research use.

本明細書において「治療」または「予防」とは、骨形成を促進することによって、骨粗鬆症の発症前後の骨量の減少や骨の脆弱性を有意に改善、緩和または予防することを意味する。本発明により骨芽細胞の分化を促進することによって成熟骨芽細胞の形成が促進され、その結果、骨形成が促進されるとともに、骨形成と破骨細胞による骨吸収の不均衡が改善または緩和される。   As used herein, “treatment” or “prevention” means to significantly improve, alleviate or prevent bone loss and bone vulnerability before and after the onset of osteoporosis by promoting bone formation. The present invention promotes osteoblast differentiation by promoting the formation of mature osteoblasts, which in turn promotes bone formation and improves or alleviates the imbalance between bone formation and bone resorption by osteoclasts. Is done.

(好ましい実施形態)
本発明の好ましい実施形態を、以下に掲げる。以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでない。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。
(Preferred embodiment)
Preferred embodiments of the present invention are listed below. The embodiments provided below are provided for a better understanding of the present invention, and the scope of the present invention should not be limited to the following description. Therefore, it is obvious that those skilled in the art can make appropriate modifications within the scope of the present invention with reference to the description in the present specification.

1つの局面において、本発明は、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む骨形成または骨形成促進のための組成物を提供する(なお、本明細書では、重量平均分子量は、有効数字は2桁で表示する。)。したがって、本発明は、骨疾患、骨折、骨損傷、および他の骨異常の治療等の骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための方法、組成物、食品、添加剤、医療デバイスまたは医薬等を提供する。グリコーゲンを哺乳類等の対象に投与し、石灰化の刺激または強化をもたらす工程によって達成される。このような方法等の具体的な例としては、例えば、歯や骨の治療前に患者に一定期間摂取させる食品、患部に投与する治療補助剤、研究用途で、歯胚器官培養における、発育促進用の添加剤などを挙げることができるがこれらに限定されない。   In one aspect, the present invention provides a composition for promoting bone formation or osteogenesis comprising glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa (wherein the weight average molecular weight is a significant figure) Is displayed in two digits.) Thus, the present invention provides for bone formation, bone formation promotion such as treatment of bone diseases, fractures, bone damage, and other bone abnormalities (these may be promoted calcification, osteoblast proliferation, indicators), bone formation Methods, compositions, foods, additives, medical devices, pharmaceuticals, and the like for promoting, promoting tooth germ development, promoting root formation, and / or promoting periodontal tissue regeneration are provided. This is accomplished by administering glycogen to a subject, such as a mammal, resulting in stimulation or enhancement of calcification. Specific examples of such methods include, for example, food to be ingested by a patient for a certain period of time before treatment of teeth and bones, therapeutic adjuvants to be administered to affected areas, and growth promotion in tooth germ organ culture for research purposes. However, it is not limited to these.

本発明で使用されるグリコーゲンは、重量平均分子量が約8700kDa未満のものであれば、どのようなものでも使用しうる。特定の分子量を有するグリコーゲンに骨形成活性があることは従来知られておらず、予想外の効果であるといえる。   As the glycogen used in the present invention, any glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa can be used. It has not been conventionally known that glycogen having a specific molecular weight has osteogenic activity, and it can be said that this is an unexpected effect.

種々の実施形態において、本発明において使用されるグリコーゲンの重量平均分子量の上限は、約8700kDa、約8600kDa、約8500kDa、約8400kDa、約8300kDa、約8200kDa、約8100kDa、約8000kDa、約7900kDa、約7800kDa、約7700kDa、約7600kDa、約7500kDa、約7400kDa、約7300kDa、約7200kDa、約7100kDa、約7000kDa、約6900kDa、約6800kDa、約6700kDa、約6600kDa、約6500kDa、約6400kDa、約6300kDa、約6200kDa、約6100kDa、約6000kDa、約5900kDa、約5800kDa、約5700kDa、約5600kDa、約5500kDa、約5400kDa、約5300kDa等でありうる。本発明によれば、約7000kDaの分子量でも、効果が観察されていることから、本発明において使用されるグリコーゲンの重量平均分子量の上限としては、好ましくは、約8000kDa以上でありうる。   In various embodiments, the upper limit of the weight average molecular weight of glycogen used in the present invention is about 8700 kDa, about 8600 kDa, about 8500 kDa, about 8400 kDa, about 8300 kDa, about 8200 kDa, about 8100 kDa, about 8000 kDa, about 7900 kDa, about 7800 kDa. , About 7700 kDa, about 7600 kDa, about 7500 kDa, about 7400 kDa, about 7300 kDa, about 7200 kDa, about 7100 kDa, about 7000 kDa, about 6900 kDa, about 6800 kDa, about 6700 kDa, about 6600 kDa, about 6200 kDa, about 6200 kDa, about 6200 kDa 6100 kDa, about 6000 kDa, about 5900 kDa, about 5800 kDa, about 5700 kDa, about 5600 kDa, about 5 00kDa, about 5400kDa, may be about 5300kDa or the like. According to the present invention, since an effect is observed even at a molecular weight of about 7000 kDa, the upper limit of the weight average molecular weight of glycogen used in the present invention can be preferably about 8000 kDa or more.

本発明において使用されるグリコーゲンの重量平均分子量の下限は、グリコーゲン自体の下限である約1000kDa、約1100kDa、約1200kDa、約1300kDa、約1400kDa、約1500kDa、約1600kDa、約1700kDa、約1800kDa、約1900kDa、約2000kDa、約2100kDa、約2200kDa、約2300kDa、約2400kDa、約2500kDa、約2600kDa、約2700kDa、約2800kDa、約2900kDa、約3000kDa、約3100kDa、約3200kDa、約3300kDa、約3400kDa、約3500kDa、約3600kDa、約3700kDa、約3800kDa、約3900kDa、約4000kDa、約4100kDa、約4200kDa、約4300kDa、約4400kDa、約4500kDa、約4600kDa、約4700kDa、約4800kDa、約4900kDa等でありうる。これらの下限は、本明細書に記載された上限のいずれかの数値と任意に組合されうる。たとえば、このような範囲は、製造の面を考慮して、約3000kDa〜約8000kDaなどを例示することができるがこれに限定されない。   The lower limit of the weight average molecular weight of glycogen used in the present invention is about 1000 kDa, about 1100 kDa, about 1200 kDa, about 1300 kDa, about 1400 kDa, about 1500 kDa, about 1600 kDa, about 1700 kDa, about 1800 kDa, about 1900 kDa, which is the lower limit of glycogen itself. , About 2000 kDa, about 2100 kDa, about 2200 kDa, about 2300 kDa, about 2400 kDa, about 2500 kDa, about 2600 kDa, about 2700 kDa, about 2800 kDa, about 2900 kDa, about 3000 kDa, about 3100 kDa, about 3300 kDa, about 3300 kDa, about 3300 kDa 3600 kDa, about 3700 kDa, about 3800 kDa, about 3900 kDa, about 4000 kDa, about 4100 kDa, 4200KDa, about 4300KDa, about 4400KDa, about 4500KDa, about 4600KDa, about 4700KDa, about 4800KDa, may be about 4900kDa like. These lower limits can be arbitrarily combined with any numerical value of the upper limits described herein. For example, such a range can be exemplified by about 3000 kDa to about 8000 kDa, but not limited thereto, in consideration of manufacturing.

ある実施形態において、本発明において使用される重量平均分子量は約3000kDa以上約8000kDa以下である。これらの使用される重量平均分子量のグリコーゲンは、いずれも、骨芽細胞増殖促進およびALP発現促進および実際の動物実験での効果、または歯の治癒促進等が立証されており、このような効果は、他のグリコーゲン(たとえば、特許文献1のグリコーゲン(キューピー製フィトグリコーゲン))では認められないことが判明しており、まさに予想外の効果であるといえる。   In certain embodiments, the weight average molecular weight used in the present invention is about 3000 kDa or more and about 8000 kDa or less. Each of these weight average molecular weight glycogens has been demonstrated to promote osteoblast proliferation and ALP expression and actual animal experiments, or promote dental healing, and such effects are It has been found that other glycogens (for example, glycogen of Patent Document 1 (Kuppie phytoglycogen)) are not recognized, and it can be said that this is an unexpected effect.

好ましい実施形態では、本発明において使用される重量平均分子量は約4900〜約7000kDaである。理論に束縛されることを望まないが、この範囲が好ましいのは、まず、動物実験での石灰化、器官培養における歯胚の形成促進または歯の治癒促進等が確実に確認されているからである。   In a preferred embodiment, the weight average molecular weight used in the present invention is from about 4900 to about 7000 kDa. Although not wishing to be bound by theory, this range is preferable because calcification in animal experiments, promotion of formation of tooth germ or promotion of tooth healing in organ culture, etc. have been confirmed. is there.

1つの実施形態では、本発明で使用されるグリコーゲンは、酵素合成グリコーゲン(ESG)を含む。   In one embodiment, the glycogen used in the present invention comprises enzymatically synthesized glycogen (ESG).

別の実施形態では、本発明で使用されるグリコーゲンは、特許4086312号の方法に基づいて合成可能であり、たとえば、実施例で使用したESG−5M(重量平均分子量約5200kDaの酵素合成グリコーゲン)、ESG−3M(重量平均分子量約3200kDaの酵素合成グリコーゲン)、ESGB(重量平均分子量約5000kDaの酵素合成グリコーゲン)、ESG−7M(重量平均重合度約7000kDaの酵素合成グリコーゲン)、イガイグリコーゲン(フランス、Laboratoires Serobiologiques製造、山川貿易株式会社輸入。Sigma Aldrichからも入手可能)、牡蠣グリコーゲン(和光純薬工業株式会社、またはSigma Aldrich、ナカライテスク株式会社などから入手可能)、フナガイ(Slipper Limpet)グリコーゲン(Sigma Aldrich)、ウシ肝臓グリコーゲン(ナカライテスク株式会社またはSigma Aldrich)などである。   In another embodiment, glycogen used in the present invention can be synthesized based on the method of Patent No. 4086312, for example, ESG-5M (enzymatic synthetic glycogen having a weight average molecular weight of about 5200 kDa) used in the examples, ESG-3M (enzymatic synthetic glycogen with a weight average molecular weight of about 3200 kDa), ESGB (enzymatic synthetic glycogen with a weight average molecular weight of about 5000 kDa), ESG-7M (enzymatic synthetic glycogen with a weight average polymerization degree of about 7000 kDa), mussel glycogen (Laboratoires, France) Manufactured by Serobiologiques, imported by Yamakawa Trading Co., Ltd. (also available from Sigma Aldrich), oyster glycogen (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., or Sigma Aldrich, Nacalai Tesque Co., Ltd.) Hand possible), Funagai (Slipper Limpet) glycogen (Sigma Aldrich), is such as bovine liver glycogen (Nacalai Tesque, Inc. or Sigma Aldrich).

理論に束縛されることを望まないが、本発明のグリコーゲンの骨形成または骨形成促進の効果は、少なくとも一部は骨芽細胞増殖が促進されることにより達成されるものと考えられる。   Without wishing to be bound by theory, it is believed that the effects of glycogen of the present invention on osteogenesis or osteogenesis are achieved, at least in part, by promoting osteoblast proliferation.

(医薬等)
1つの局面において、本発明は、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための医薬を提供する。ここで、本発明の医薬に含まれるグリコーゲンの種々の実施形態としては、骨形成または骨形成促進のための組成物等に用いられるもの、たとえば、本明細書のこれらの組成物の項において説明されている任意のものを用いることができる。本発明の医薬は、患部に投与する治療補助剤等の形態としても用いることができるが、これに限定されない。
(Medicine, etc.)
In one aspect, the invention includes osteogenesis, osteogenesis promotion (which can be promoted calcification, osteoblast proliferation, indicator), glycogen comprising a glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa. The present invention provides a medicament for promoting tooth germ development, promoting root formation, and / or promoting periodontal tissue regeneration. Here, as various embodiments of glycogen contained in the medicament of the present invention, those used for a composition for promoting osteogenesis or osteogenesis, such as those described in the section of these compositions in the present specification, are described. Any of those described can be used. The medicament of the present invention can be used in the form of a treatment adjuvant or the like administered to the affected area, but is not limited thereto.

1つの実施形態では、本発明の医薬は、薬学的に許容可能な賦形剤をさらに含む。本発明の組成物を医薬または医薬品として使用する場合、その投与剤型としては、例えば錠剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、被覆錠剤、徐放製剤、カプセル剤、注射剤などが挙げられる。該医薬品は賦形剤、必要に応じて結合剤、崩壊剤、滑沢剤、香味剤、着色剤、遅延放出剤などの添加剤を含むことができる。経口製剤の場合、賦形剤として、例えば乳糖、コーンスターチ、白糖、ブドウ糖、マンニトール、ソルビット、結晶セルロースなど、結合剤として、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アラビアゴム、トラガント、ゼラチン、シェラック、ポリビニルピロリドン、ブロックコポリマーなど、崩壊剤として、例えば澱粉、寒天、ゼラチン末、結晶セルロース、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、クエン酸カルシウム、デキストリン、ペクチンなど、滑沢剤として、例えばステアリン酸マグネシウム、タルク、ポリエチレングリコール、シリカ、硬化植物油など、香味剤として、例えばココア末、ハッカ油、桂皮末などが使用できるが、これらに限定されない。必要により、徐放性または腸溶性製剤とするためのコーティングを施すことができる。注射用製剤の場合には、pH調整剤、溶解剤、等張化剤、緩衝化剤などが使用されるが、これらに限定されない。   In one embodiment, the medicament of the present invention further comprises a pharmaceutically acceptable excipient. When the composition of the present invention is used as a medicine or a medicine, examples of its dosage form include tablets, powders, fine granules, granules, coated tablets, sustained-release preparations, capsules, injections and the like. The medicinal product may contain additives such as excipients, if necessary, binders, disintegrants, lubricants, flavoring agents, coloring agents, delayed release agents and the like. In the case of oral preparations, excipients such as lactose, corn starch, sucrose, glucose, mannitol, sorbitol, crystalline cellulose, etc., binders such as polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, gum arabic, tragacanth, gelatin , Shellac, polyvinylpyrrolidone, block copolymer, etc., as a disintegrating agent, such as starch, agar, gelatin powder, crystalline cellulose, calcium carbonate, sodium bicarbonate, calcium citrate, dextrin, pectin, etc., as a lubricant, eg, magnesium stearate For example, cocoa powder, mint oil, cinnamon powder and the like can be used as flavoring agents such as talc, polyethylene glycol, silica and hydrogenated vegetable oil, but are not limited thereto. If necessary, a coating for obtaining a sustained release or enteric preparation can be applied. In the case of injectable preparations, pH adjusters, solubilizers, tonicity agents, buffering agents and the like are used, but are not limited thereto.

本発明の医薬において、含まれていてもよいさらなる医薬は、目的に応じ種々考えられるが、たとえば、骨粗鬆症の治療薬として現在使用されているもの、たとえば、カルシウム剤(商品名アスパラCA、カルチコール、乳酸カルシウムなど)、ビタミンD剤(商品名アルファロール、ワンアルファ、ロカルトロール、ハイティクロールなど)、女性ホルモン剤(商品名エストリールなど)、イプリフラボン(商品名オステン、アスオストなど)、ビタミンK2製剤(例えばグラケーなど)、ビスホスホネート類(商品名ファサマックス、リセドロネート、チルドロネート、イバンドロネートなど)、などを挙げることができるがこれらに限定されない。   In the medicament of the present invention, further medicaments which may be contained are variously considered depending on the purpose. For example, those which are currently used as a therapeutic agent for osteoporosis, such as a calcium agent (trade name aspara CA, carticol) , Calcium lactate, etc.), vitamin D preparations (trade names such as alpha roll, one alpha, locartrol, and high titrol), female hormone preparations (trade name such as estreol), ipriflavones (trade names such as osten and asost), vitamin K2 preparations (For example, Graque etc.), bisphosphonates (trade name Fasax, risedronate, tiludronate, ibandronate, etc.) and the like can be mentioned, but are not limited thereto.

上記の治療薬若しくは予防薬に加えて、骨形成促進剤を含む種々の骨粗鬆症等の疾患の治療剤が報告されている。例えば、このような薬としては、プテロカルパン[(5αR,11αR)−3−ヒドロキシ−9,10−ジメトキシプテロカルパン](特開2003−155236)(プテロカルパンはマメ科のアストラガラス属植物であるオウギに含まれるイソフラボン化合物);ドロロキシフェンなどのエストロゲンアゴニスト/アンタゴニスト、または骨形成を促進し骨量を増加させる薬物(フッ化ナトリウム、副甲状腺ホルモン、成長ホルモンまたは成長ホルモン分泌物質など)、またはそれらの混合物(特開2002−308771);ポリホスホネート類(アレンドロネード、シマドロネードなど)および/またはスタチン類(シンバスタチン、ブラバスタチン、セリバスタチンなど)(特開2001−253827);ホスホジエステラーゼIV阻害活性のあるキサンチン類(特開平9−169665号);黄体ホルモンおよび抗エストロゲン作用物質(エストラジオール誘導体、トリフェニルエチレン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体など)(特開平6−312930号);単球−マクロファージコロニー形成刺激因子(特開平5−17367号)などを挙げることができるこれらに限定されない。   In addition to the above therapeutic agents or preventive agents, various therapeutic agents for diseases such as osteoporosis including osteogenesis promoters have been reported. For example, such drugs include pterocarpan [(5αR, 11αR) -3-hydroxy-9,10-dimethoxypterocarpan] (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-155236) (pterocarpan is an astragalus plant of the leguminous family) Or estrogen agonists / antagonists such as droloxifene, or drugs that promote bone formation and increase bone mass (such as sodium fluoride, parathyroid hormone, growth hormone or growth hormone secretory), or the like Of polyphosphonates (alendronade, cimadronade, etc.) and / or statins (simvastatin, bravastatin, cerivastatin, etc.) (JP 2001-253827); phosphodiesterase I Xanthines having V inhibitory activity (JP-A-9-169665); lutein hormones and anti-estrogenic substances (estradiol derivatives, triphenylethylene derivatives, benzothiophene derivatives, etc.) (JP-A-6-31930); monocytes-macrophages A colony formation stimulating factor (Japanese Patent Laid-Open No. 5-17367) and the like are not limited thereto.

あるいは、骨形成成分としては、骨形成タンパク質(BMP等)も挙げることができる。本発明におけるBMPとしては、未分化間葉系細胞に対して骨芽細胞への分化を誘導することにより骨形成を促す活性を有するものであればよく、特に限定されないが、例えば、BMP−1、BMP−2、BMP−3、BMP−4、BMP−5、BMP−6、BMP−7、BMP−8、BMP−9、BMP−12(以上、ホモダイマー)、もしくは、これらのBMPのヘテロダイマーまたは改変体(すなわち、天然に存在するBMPのアミノ酸配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列を有し、かつ、天然に存在するBMPと同じ活性を有するタンパク質)等が挙げられる。あるいは、このようなタンパク質の場合は、それをコードする核酸であってもよい。たとえば、天然に存在するBMPをコードする塩基配列と同一、または、天然に存在するBMPをコードする塩基配列において1以上の塩基が欠失、置換および/または付加されたものであればよい。また、これらのものは、1種または2種以上を組み合わせて用いるようにしてもよい。   Alternatively, examples of the osteogenic component include bone morphogenetic proteins (BMP and the like). The BMP in the present invention is not particularly limited as long as it has an activity of promoting osteogenesis by inducing differentiation into undifferentiated mesenchymal cells into osteoblasts. For example, BMP-1 , BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-12 (above, homodimers), or heterodimers of these BMPs Or a variant (ie, a protein having an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted and / or added in the amino acid sequence of a naturally occurring BMP and having the same activity as that of a naturally occurring BMP) Etc. Or in the case of such a protein, the nucleic acid which codes it may be sufficient. For example, it may be the same as the base sequence encoding naturally occurring BMP, or one having one or more bases deleted, substituted and / or added in the base sequence encoding naturally occurring BMP. Moreover, you may make it use these things combining 1 type (s) or 2 or more types.

1つの実施形態において、本発明の医薬は、1日〜10日間、あるいは、3〜10日間などにわたり投与されることを特徴とする。理論に束縛されることを望まないが、骨芽細胞の増殖効果がよく促進される期間であるからである。この期間は、グリコーゲンが投与された箇所において存在する細胞の数に依存することが理解され、当業者は、投与されるべき箇所の状態(例えば、細胞の集密状態等)に応じて、適宜これを変更することができる。   In one embodiment, the medicament of the present invention is administered over 1 day to 10 days, or over 3 to 10 days. Although not wishing to be bound by theory, it is because it is a period in which the proliferation effect of osteoblasts is well promoted. It is understood that this period depends on the number of cells present at the site where glycogen is administered, and those skilled in the art can appropriately determine depending on the state of the site to be administered (for example, the state of cell confluence). This can be changed.

本明細書において薬剤等の「有効量」とは、その薬剤が目的とする薬効を発揮することができる量をいう。本明細書において、そのような有効量のうち、最小の濃度を最小有効量ということがある。そのような最小有効量は、当該分野において周知であり、通常、薬剤の最小有効量は当業者によって決定されているか、または当業者は適宜決定することができる。そのような有効量の決定には、実際の投与のほか、動物モデルなどを用いることも可能である。本発明はまた、このような有効量を決定する際に有用である。   In the present specification, an “effective amount” of a drug or the like means an amount capable of exerting the intended drug effect of the drug. In the present specification, among such effective amounts, the minimum concentration may be referred to as the minimum effective amount. Such minimum effective amounts are well known in the art, and usually the minimum effective amount of a drug is determined by those skilled in the art or can be determined as appropriate by those skilled in the art. In order to determine such an effective amount, an animal model or the like can be used in addition to actual administration. The present invention is also useful in determining such effective amounts.

本明細書において「薬学的に受容可能なキャリア」は、医薬または動物薬のような農薬を製造するときに使用される物質であり、有効成分に有害な影響を与えないものをいう。そのような薬学的に受容可能なキャリアとしては、例えば、抗酸化剤、保存剤、着色料、風味料、および希釈剤、乳化剤、懸濁化剤、溶媒、フィラー、増量剤、緩衝剤、送達ビヒクル、賦形剤および/または農学的もしくは薬学的アジュバント以下が挙げられるがそれらに限定されない。   As used herein, “pharmaceutically acceptable carrier” refers to a substance that is used when producing agricultural chemicals such as pharmaceuticals or animal drugs, and does not adversely affect active ingredients. Such pharmaceutically acceptable carriers include, for example, antioxidants, preservatives, colorants, flavors, and diluents, emulsifiers, suspending agents, solvents, fillers, bulking agents, buffering agents, delivery agents. Vehicles, excipients and / or agricultural or pharmaceutical adjuvants include, but are not limited to:

(医療デバイス等)
別の局面において、本発明は、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための医療デバイスを提供する。ここで、本発明の医療デバイスに含まれるグリコーゲンの種々の実施形態としては、骨形成または骨形成促進のための組成物、医薬等に用いられるもの、たとえば、本明細書のこれらの組成物または医薬の項において説明されている任意のものを用いることができる。
(Medical devices, etc.)
In another aspect, the invention includes osteogenesis, osteogenesis promotion (these can be promoted calcification, osteoblast proliferation, an indicator), osteogenesis comprising glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa The present invention provides a medical device for promoting tooth germ development, promoting root formation, and / or promoting periodontal tissue regeneration. Here, as various embodiments of glycogen contained in the medical device of the present invention, the composition used for osteogenesis or osteogenesis, a pharmaceutical, etc., for example, these compositions or Any of those described in the pharmaceutical section can be used.

1つの実施形態では、本発明の医療デバイスは、骨セメント、ステント、カテーテル、骨補填材またはインプラントであってもよいがこれらに限定されない。   In one embodiment, the medical device of the present invention may be, but is not limited to, bone cement, stent, catheter, bone prosthesis or implant.

1つの実施形態では、本発明の医療デバイスは、骨欠損部位、例えば、損傷、手術の間にもたらされた欠損、感染症、悪性腫瘍あるいは発育上の奇形から生じる部位に施すように、意図されている。必要に応じて適切な大きさと形状に作られたインプラントは、単純骨折や複雑骨折および癒合不全の修復、外固定および内固定、関節固定術のような関節再形成、一般的な関節形成術、股関節のカップ関節形成術、大腿骨頭面置換および全関節置換、脊椎癒合および内固定が含まれる脊柱の修復、例えば、欠損充填術・分離切除術・椎弓切除術・脊髄腫瘍切除術・前方頸部および胸部の手術のような腫瘍手術、脊椎損傷の修復、脊柱側彎・脊柱前彎および脊柱後彎の処置、骨折の顎骨間固定、顎矯正手術、顎関節置換、歯槽稜の拡大および再形成、埋め込み骨移植、インプラントの置換および修正、洞の引き上げなどのような広範囲の整形外科的、神経外科的、口部および顎顔面手術処置に利用することができる。この明細書における骨由来インプラントで修復あるいは置換することのできる特定の骨としては、篩骨、前頭骨、鼻骨、後頭骨、頭頂骨、側頭骨、下顎骨、上顎骨、頬骨、頸部椎骨、胸部椎骨、腰椎、仙骨、肋骨、胸骨、鎖骨、肩甲骨、上腕骨、橈骨、尺骨、手根骨、掌骨、指骨、腸骨、座骨、恥骨、大腿骨、脛骨、腓骨、膝蓋骨、踵骨、足根骨および中足骨が含まれる。   In one embodiment, the medical device of the present invention is intended to be applied to a bone defect site, eg, a site resulting from an injury, a defect caused during surgery, an infection, a malignant tumor or a developmental malformation. Has been. Implants that are appropriately sized and shaped as needed can be used to repair simple and complex fractures and poor fusion, external and internal fixation, joint remodeling like arthrodesis, general arthroplasty, Hip cup arthroplasty, femoral head replacement and total joint replacement, spinal repair including spinal fusion and internal fixation, eg defect filling, isolated resection, laminectomy, spinal tumor resection, anterior neck Tumor surgery such as head and chest surgery, spinal cord injury repair, scoliosis, lordosis and kyphosis treatment, fracture intermaxillary fixation, orthognathic surgery, temporomandibular joint replacement, alveolar ridge enlargement and re-surgery It can be used for a wide range of orthopedic, neurosurgical, oral and maxillofacial surgical procedures such as shaping, implantable bone grafting, implant replacement and modification, sinus lift and the like. Specific bones that can be repaired or replaced with bone-derived implants in this specification include ethmoid bone, frontal bone, nasal bone, occipital bone, parietal bone, temporal bone, mandible, maxilla, cheekbone, cervical vertebra, Thoracic vertebrae, lumbar vertebrae, sacrum, ribs, sternum, clavicle, scapula, humerus, calcaneus, ulna, carpal, palmar, phalange, iliac, sciatic, pubic, femur, tibia, rib, patella, rib, Includes tarsal and metatarsal bones.

1つの実施形態では、本発明のデバイスは、生体適合性を有する基体(マトリクス)を有していてもよい。この基体は、未分化間葉系細胞から分化した骨芽細胞による骨形成の場(フィールド)あるいは足場(スキャフォールド)、あるいは歯の治癒もしくは歯胚形成の場(フィールド)あるいは足場(スキャフォールド)となることができる。基体の形態は、ブロック体(塊状物)が好適である。ブロック体(例えば焼結体等)は、形状安定性を有しており、生体に骨形成治療デバイスを移植した際に、骨形成治療デバイスが早期に移植部位から散逸するのを防止することができるとともに、骨形成をブロック体の形状に沿って進行させることができるので、特に、移植部位が比較的大きな骨欠損部等である場合に有効である。   In one embodiment, the device of the present invention may have a biocompatible substrate (matrix). This substrate can be used as a bone formation field (scaffold) for osteogenesis differentiated from undifferentiated mesenchymal cells, or as a field for healing or tooth germ formation (scaffold). Can be. The form of the substrate is preferably a block body (lump). The block body (for example, a sintered body) has shape stability, and when an osteogenesis treatment device is implanted in a living body, the osteogenesis treatment device can be prevented from dissipating from the implantation site at an early stage. In addition, since bone formation can proceed along the shape of the block body, it is particularly effective when the transplant site is a relatively large bone defect or the like.

なお、1つの実施形態では、基体の形態は、骨形成治療デバイスの適用部位(移植部位)に応じて、適宜選択するようにすればよく、例えば、粉末状、顆粒状、ペレット状(小塊状)等であってもよい。このような形態の基体を用いる場合には、グリコーゲン等の有効成分と混合した組成物を、骨形成治療デバイスとすることができ、かかる骨形成治療デバイスを、骨欠損部に充填する(詰め込む)ようにして用いることができる。   In one embodiment, the form of the substrate may be appropriately selected according to the application site (transplantation site) of the osteogenesis treatment device. For example, powder, granule, pellet (small block) Or the like. In the case of using the substrate in such a form, a composition mixed with an active ingredient such as glycogen can be used as an osteogenic treatment device, and the osteogenic treatment device is filled (stuffed) into the bone defect portion. Can be used.

また、1つの実施形態では、基体は、多孔質なもの(多孔質体)であるのが好ましい。基体として多孔質体を用いることにより、グリコーゲン等の有効成分を、より容易かつ確実に基体に担持させることができるとともに、骨形成に関与する細胞が基体内に侵入し易くなり、骨形成にとって有利である。   Moreover, in one embodiment, it is preferable that a base | substrate is a porous thing (porous body). By using a porous body as a substrate, an active ingredient such as glycogen can be more easily and reliably supported on the substrate, and cells involved in bone formation can easily enter the substrate, which is advantageous for bone formation. It is.

この場合、その空孔率は、特に限定されないが、30〜95%程度であるのが好ましく、55〜90%程度であるのがより好ましい。空孔率が前記範囲とすることにより、基体の機械的強度を好適に維持しつつ、骨形成に関与する細胞の基体内への侵入がさらに容易となり、基体をより好適な骨形成の場とすることができる。   In this case, the porosity is not particularly limited, but is preferably about 30 to 95%, more preferably about 55 to 90%. By setting the porosity within the above range, cells that are involved in bone formation can be more easily penetrated into the substrate while maintaining the mechanical strength of the substrate suitably. can do.

また、基体の構成材料としては、生体適合性を有するものであればよく、特に限定されないが、例えば、ハイドロキシアパタイト、フッ素アパタイト、炭酸アパタイト、リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウムのようなリン酸カルシウム系化合物、アルミナ、チタニア、ジルコニア、イットリア等のセラミックス材料、チタンまたはチタン合金、ステンレス鋼、Co−Cr系合金、Ni−Ti系合金等の各種金属材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、基体の構成材料としては、リン酸カルシウム系化合物、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料(いわゆる、バイオセラミックス)が好ましく、特に、ハイドロキシアパタイトまたはリン酸三カルシウムを主材料とするものが頻繁に使用される。   Further, the constituent material of the substrate is not particularly limited as long as it has biocompatibility. For example, hydroxyapatite, fluorapatite, carbonate apatite, dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate , Calcium phosphate compounds such as octacalcium phosphate, ceramic materials such as alumina, titania, zirconia, yttria, various metal materials such as titanium or titanium alloys, stainless steel, Co-Cr alloys, Ni-Ti alloys, etc. 1 type or 2 types or more of these can be used in combination. Among these, the constituent material of the substrate is preferably a ceramic material (so-called bioceramics) such as a calcium phosphate compound, alumina, zirconia, and particularly, a material mainly composed of hydroxyapatite or tricalcium phosphate is frequently used. Is done.

ハイドロキシアパタイトやリン酸三カルシウムは、骨の無機質主成分と同様の構造であるため、特に優れた生体適合性を有している。また、正負両荷電を有しているため、特に、キャリアとしてリポソームを用いる場合には、このリポソームを基体に長時間、安定的に担持させることができる。その結果、リポソームに吸着または封入されたグリコーゲン等の有効成分も基体に長時間、安定的に保持されることになり、より迅速な骨形成に寄与する。また、骨芽細胞との親和性も高いことから新生骨を維持する上でも好ましい。   Since hydroxyapatite and tricalcium phosphate have the same structure as the mineral main component of bone, they have particularly excellent biocompatibility. Moreover, since it has both positive and negative charges, particularly when liposomes are used as carriers, the liposomes can be stably supported on a substrate for a long time. As a result, an active ingredient such as glycogen adsorbed or encapsulated in the liposome is also stably held on the substrate for a long time, contributing to more rapid bone formation. Moreover, since it has high affinity with osteoblasts, it is preferable for maintaining new bone.

このような基体は、種々の方法により作製(製造)することができる。基体として、セラミックス材料で構成される多孔質ブロック体を作製する場合を一例に説明すると、このような多孔質ブロック体は、例えば、セラミックス材料の粉体を含むスラリーを、骨欠損部等の移植部位に対応した形状に、例えば圧縮成形等により成形した成形体を得、かかる成形体を焼結(焼成)することによって作製することができる。以上のような骨形成治療デバイスは、グリコーゲンを基体に混合することにより作製(製造)することができる。   Such a substrate can be produced (manufactured) by various methods. The case where a porous block body made of a ceramic material is produced as an example will be described as an example. Such a porous block body is made of, for example, a slurry containing a ceramic material powder and transplanted into a bone defect or the like. It can be produced by obtaining a molded body formed into a shape corresponding to a part by, for example, compression molding or the like, and sintering (firing) the molded body. The osteogenic treatment device as described above can be produced (manufactured) by mixing glycogen with a substrate.

なお、基体として、粉末状、顆粒状、ペレット状等のものを用いる場合には、例えば、基体とバインダーと前述したような液体とを混練した混練物を、成形することにより骨形成デバイスを作製することもできる。   When using a powder, granule, pellet or the like as the substrate, for example, a bone-forming device is produced by molding a kneaded material obtained by kneading the substrate, a binder and the liquid as described above. You can also

(食品等)
1つの局面において、本発明は、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための添加剤、食品、健康食品または機能性食品を提供する。ここで、本発明の添加剤、食品、健康食品または機能性食品に含まれるグリコーゲンの種々の実施形態としては、骨形成または骨形成促進のための組成物、医薬、医療デバイス等に用いられるもの、たとえば、本明細書のこれらの組成物、医薬、医療デバイス等の項において説明されている任意のものを用いることができる。このような添加剤、食品、健康食品または機能性食品としては、例えば、歯や骨の治療前に患者に一定期間摂取させる食品等、あるいは、研究用途で、歯胚器官培養における、発育促進用の添加剤を挙げることができるがこれらに限定されない。
(Food, etc.)
In one aspect, the invention includes osteogenesis, osteogenesis promotion (which can be promoted calcification, osteoblast proliferation, indicator), glycogen comprising a glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa. The present invention provides an additive, a food, a health food, or a functional food for promoting tooth germ development, promoting root formation, and / or promoting periodontal tissue regeneration. Here, as various embodiments of the glycogen contained in the additive, food, health food or functional food of the present invention, it is used for a composition for forming bone or promoting bone formation, a medicine, a medical device, etc. For example, any of those described in the sections of these compositions, medicaments, medical devices and the like of the present specification can be used. Such additives, foods, health foods or functional foods include, for example, foods to be ingested by patients for a certain period of time before treatment of teeth and bones, or for growth promotion in tooth germ organ culture for research purposes. However, it is not limited to these.

本発明を添加剤、食品、健康食品または機能性食品として使用する場合、これらは骨粗鬆症等の骨形成増殖活性を必要とする疾患または状態の予防用として骨形成促進のために使用される。たとえば菓子類、乳製品、穀類加工品などの加工食品に、本発明のグリコーゲン等の成分を、適当な賦型剤と一緒に、また必要に応じて香味剤、着色剤などの添加剤を加えて、混入させることができる。また、「健康食品」および「機能性食品」の場合、たとえばゼラチンカプセル内に本発明の化合物またはその混合物を封入し、あるいは本発明の化合物またはその混合物を含む飲料を調製し、骨粗鬆症の症状または兆候を示す骨量の減少や骨の脆弱性を予防するための、即ち骨形成促進のための、健康維持食品として使用することができる。有効成分の添加量は、通常成人の場合1日あたり約0.1mg〜約5,000mgに相当する量であるが、この範囲に限定されない。歯や骨の治療前に患者に一定期間摂取させる食品の場合、本発明の化合物またはその混合物を封入したカプセル、あるいは本発明の化合物またはその混合物を含む飲料を調製し使用することができ、および研究用途で、歯胚器官培養における、発育促進用の添加剤の場合、例えば、本発明の化合物を直接培養液に溶解させることにより、あるいは別途溶解したものを培養液に加えること等によって調製し使用することができる。このようなカプセルの場合、賦型剤または滑沢剤等とともにカプセルに封入することができる。飲料の場合、甘味料、酸味料、pH調整剤、香料、着色料などを混入することができる。   When the present invention is used as an additive, food, health food or functional food, they are used for promoting osteogenesis for the prevention of diseases or conditions that require osteogenic growth activity such as osteoporosis. For example, ingredients such as glycogen of the present invention are added to processed foods such as confectionery, dairy products and processed cereals together with appropriate excipients, and additives such as flavoring agents and coloring agents are added as necessary. Can be mixed. In the case of “health food” and “functional food”, for example, a compound of the present invention or a mixture thereof is enclosed in a gelatin capsule, or a drink containing the compound of the present invention or a mixture thereof is prepared, and osteoporosis symptoms or It can be used as a health maintenance food for preventing bone loss and fragility of bone showing signs, that is, for promoting bone formation. The amount of the active ingredient added is usually an amount corresponding to about 0.1 mg to about 5,000 mg per day for an adult, but is not limited to this range. For foods to be ingested by a patient for a period of time prior to tooth or bone treatment, capsules containing the compound of the present invention or a mixture thereof, or a beverage containing the compound of the present invention or a mixture thereof can be prepared and used, and In the case of research use, in the case of tooth germ organ culture, the growth promoting additive is prepared by, for example, dissolving the compound of the present invention directly in the culture solution or adding a separately dissolved product to the culture solution. Can be used. In the case of such a capsule, it can be enclosed in a capsule together with an excipient or a lubricant. In the case of beverages, sweeteners, acidulants, pH adjusters, fragrances, colorants and the like can be mixed.

(医薬等の生産方法)
1つの実施形態において、本発明の方法は、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進のための医薬を生産する方法であって、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを薬学的に許容可能な賦形剤と混合する工程を包含する。添加剤、食品、健康食品、機能性食品なども同様に製造することができる。その場合、薬学的に許容可能な賦形剤に代えて、目的に応じた二次成分を用いることができる。ここで、本発明に含まれるグリコーゲンの種々の実施形態としては、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための組成物、医薬、医療デバイス等に用いられるもの、たとえば、本明細書のこれらの組成物、医薬または医療デバイスの項において説明されている任意のものを用いることができる。
(Production methods for pharmaceuticals, etc.)
In one embodiment, the method of the present invention comprises bone formation, bone formation promotion (these may be promoted calcification, osteoblast proliferation, index), bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, And a method of producing a medicament for promoting periodontal tissue regeneration, comprising the step of mixing glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa with a pharmaceutically acceptable excipient. Additives, foods, health foods, functional foods and the like can be produced in the same manner. In that case, it can replace with a pharmaceutically acceptable excipient | filler and can use the secondary component according to the objective. Here, various embodiments of glycogen included in the present invention include bone formation, bone formation promotion (these can be used as calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, and index), bone formation promotion, tooth germ development promotion. Used in compositions, medicaments, medical devices, etc. for promoting root formation and / or promoting periodontal tissue regeneration, for example, as described in the section of these compositions, medicaments or medical devices herein Any that are present can be used.

本発明は、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための医療デバイスを生産する方法であって、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを医療デバイスまたは医療デバイスの材料に含ませる工程を包含する方法を提供する。医療デバイスまたは医療デバイスの材料としては、当該分野において公知の任意のものを利用することができる。医療デバイスの場合においても、医薬と同様、薬学的に許容可能な賦形剤に代えて、目的に応じた二次成分を用いることができる。ここで、本発明に含まれるグリコーゲンの種々の実施形態としては、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための組成物、医薬、医療デバイス等に用いられるもの、たとえば、本明細書のこれらの組成物、医薬または医療デバイスの項において説明されている任意のものを用いることができる。   The present invention relates to bone formation, bone formation promotion (which can be used as calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, index), bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and / or periodontal tissue regeneration promotion. There is provided a method for producing a medical device for use in which a glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa is included in the medical device or the material of the medical device. As the medical device or the material of the medical device, any material known in the art can be used. Also in the case of a medical device, a secondary component according to the purpose can be used instead of a pharmaceutically acceptable excipient as in the case of a medicine. Here, various embodiments of glycogen included in the present invention include bone formation, bone formation promotion (these can be used as calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, and index), bone formation promotion, tooth germ development promotion. Used in compositions, medicaments, medical devices, etc. for promoting root formation and / or promoting periodontal tissue regeneration, for example, as described in the section of these compositions, medicaments or medical devices herein Any that are present can be used.

(骨形成法、治療および予防)
1つの局面において、本発明は、骨を形成すること、骨形成を促進すること、歯胚発育を促進すること、歯根形成を促進すること、および歯周組織再生を促進することからなる群より選択される少なくとも1つのための方法であって、該方法は、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進を必要とする患者に重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンが骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進を必要とする部位に送達されるように投与する工程を包含する方法を提供する。ここで、本発明に含まれるグリコーゲンの種々の実施形態としては、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための組成物、医薬、医療デバイス等に用いられるもの、たとえば、本明細書のこれらの組成物、医薬または医療デバイスの項において説明されている任意のものを用いることができる。本発明は、骨疾患、骨折、骨損傷、および他の骨異常の治療のための方法および組成物を提供する。これらは、少なくともその一部において、グリコーゲンを哺乳類等の対象に投与し、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進に関連する事象の促進、例えば、石灰化の刺激または強化をもたらす工程によって達成される。
(Bone formation, treatment and prevention)
In one aspect, the present invention is from the group consisting of forming bone, promoting bone formation, promoting tooth germ development, promoting tooth root formation, and promoting periodontal tissue regeneration. A method for at least one selected, which comprises bone formation, bone formation promotion (these may be calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, indicator), bone formation promotion, tooth germ development promotion Glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa is used to promote bone formation, bone formation (promoting mineralization, promoting osteoblast proliferation, A method comprising administering to be delivered to a site in need of bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and / or periodontal tissue regeneration promotion. Here, various embodiments of glycogen included in the present invention include bone formation, bone formation promotion (these can be used as calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, and index), bone formation promotion, tooth germ development promotion. Used in compositions, medicaments, medical devices, etc. for promoting root formation and / or promoting periodontal tissue regeneration, for example, as described in the section of these compositions, medicaments or medical devices herein Any that are present can be used. The present invention provides methods and compositions for the treatment of bone diseases, fractures, bone damage, and other bone abnormalities. At least in part, glycogen is administered to a subject such as a mammal, and bone formation, bone formation promotion (these can be used as calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, index), bone formation promotion, tooth germ It is achieved by a process that leads to the promotion of events associated with promotion of growth, promotion of root formation, and / or promotion of periodontal tissue regeneration, for example stimulation or enhancement of calcification.

本発明の骨の形成または骨形成の促進方法において、骨折、骨粗鬆症等骨形成を必要とする疾患または処置等の処置、治療または予防を必要とする患者が対象とされ得、そしてこの患者には、経口投与、静脈内投与、動脈内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、直腸内投与などの投与法を、患者の状態、年齢、性別などに応じて適宜選択される。有効成分の用量は、通常成人の場合1日あたり約0.1mg〜約5,000mgであり、この範囲に限定されないが、患者の状態、年齢、性別などに応じて適宜選択される。本発明で使用されるグリコーゲンは無毒性ないし低毒性であると考えられる。本発明の歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進の方法において、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進を必要とする疾患または状態等の処置、治療または予防を必要とする患者が対象とされ得、そしてこの患者には、経口投与、静脈内投与などの投与法を、患者の状態、年齢、性別などに応じて適宜選択される。有効成分の用量は、通常成人の場合1日あたり約0.1mg〜約5,000mgであり、この範囲に限定されないが、患者の状態、年齢、性別などに応じて適宜選択される。本発明で使用されるグリコーゲンは無毒性ないし低毒性であると考えられる。歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進は、インプラントまたは歯の再植もしくは移植を行う場合に、その処置の際にグリコーゲンを応用して歯髄や歯周組織の治癒を促進させるという利用方法が考えられる。したがって、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進は、インプラントまたは歯の再植もしくは移植において併用される療法としての位置づけが期待される。   In the bone formation or bone formation promoting method of the present invention, a patient who needs treatment, treatment or prevention such as a disease or treatment requiring bone formation such as fracture, osteoporosis, and the like can be targeted. The administration method such as oral administration, intravenous administration, intraarterial administration, intramuscular administration, intraperitoneal administration, and rectal administration is appropriately selected according to the patient's condition, age, sex and the like. The dose of the active ingredient is usually about 0.1 mg to about 5,000 mg per day for an adult, and is not limited to this range, but is appropriately selected according to the patient's condition, age, sex and the like. Glycogen used in the present invention is considered to be non-toxic or low-toxic. In the method of promoting tooth germ growth, tooth root formation and / or periodontal tissue regeneration of the present invention, such as diseases or conditions that require tooth germ growth promotion, tooth root formation promotion and / or periodontal tissue regeneration promotion, etc. Patients requiring treatment, treatment or prevention can be targeted, and for this patient, an administration method such as oral administration and intravenous administration is appropriately selected according to the patient's condition, age, sex and the like. The dose of the active ingredient is usually about 0.1 mg to about 5,000 mg per day for an adult, and is not limited to this range, but is appropriately selected according to the patient's condition, age, sex and the like. Glycogen used in the present invention is considered to be non-toxic or low-toxic. To promote tooth germ development, root formation, and / or periodontal tissue regeneration, when implants or teeth are replanted or transplanted, glycogen is applied during the treatment to heal the pulp and periodontal tissues. The usage method of promoting is considered. Therefore, promotion of tooth germ development, promotion of tooth root formation, and / or promotion of periodontal tissue regeneration is expected to be positioned as a combined therapy in implant or tooth replantation or transplantation.

別の局面において、本発明は、骨形成、骨形成促進(これらは、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、指標としうる)、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および/または歯周組織再生促進のための食品、添加剤、医療デバイスまたは医薬を製造するための、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンの使用を提供する。あるいは、本発明は、骨形成または骨形成の促進のための、重量平均分子量が約8700kDa未満であるグリコーゲンを提供する。   In another aspect, the present invention relates to bone formation, bone formation promotion (these may be promoted calcification, osteoblast proliferation, indication), bone formation, tooth germ development, tooth root formation promotion, and / or Provided is the use of glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa for the manufacture of a food, additive, medical device or medicament for promoting periodontal tissue regeneration. Alternatively, the present invention provides glycogen having a weight average molecular weight of less than about 8700 kDa for bone formation or promoting bone formation.

本発明の処置方法または予防方法において使用される有効成分の量は、使用目的、対象疾患(種類、重篤度など)、患者の年齢、体重、性別、既往歴、細胞の形態または種類などを考慮して、当業者が容易に決定することができる。本発明の処置方法を被検体(または患者)に対して施す頻度もまた、使用目的、対象疾患(種類、重篤度など)、患者の年齢、体重、性別、既往歴、および治療経過などを考慮して、当業者が容易に決定することができる。頻度としては、例えば、毎日〜数ヶ月に1回(例えば、1週間に1回〜1ヶ月に1回)の投与が挙げられる。1週間〜1ヶ月に1回の投与を、経過を見ながら施すことが好ましい。   The amount of the active ingredient used in the treatment method or prevention method of the present invention depends on the purpose of use, target disease (type, severity, etc.), patient age, weight, sex, medical history, cell form or type, etc. In view of this, it can be easily determined by those skilled in the art. The frequency with which the treatment method of the present invention is applied to a subject (or patient) also depends on the purpose of use, target disease (type, severity, etc.), patient age, weight, sex, medical history, treatment course, etc. In view of this, it can be easily determined by those skilled in the art. Examples of the frequency include administration every day to once every several months (for example, once a week to once a month). It is preferable to administer once a week to once a month while observing the course.

本発明の処置方法または予防方法において使用される薬剤の種類および量は、本発明の方法によって得られた情報(例えば、疾患に関する情報)を元に、使用目的、対象疾患(種類、重篤度など)、患者の年齢、体重、性別、既往歴、投与される被検体の部位の形態または種類などを考慮して、当業者が容易に決定することができる。本発明のモニタリング方法を被検体(または患者)に対して施す頻度もまた、使用目的、対象疾患(種類、重篤度など)、患者の年齢、体重、性別、既往歴、および治療経過などを考慮して、当業者が容易に決定することができる。疾患状態をモニタリングする頻度としては、例えば、毎日−数ヶ月に1回(例えば、1週間に1回−1ヶ月に1回)のモニタリングが挙げられる。1週間−1ヶ月に1回のモニタリングを、経過を見ながら施すことが好ましい。   The type and amount of the drug used in the treatment or prevention method of the present invention is determined based on the purpose of use, target disease (type, severity) based on information obtained by the method of the present invention (for example, information on the disease). Etc.) can be easily determined by those skilled in the art in consideration of the patient's age, weight, sex, medical history, the form or type of the site of the subject to be administered, and the like. The frequency with which the monitoring method of the present invention is applied to a subject (or patient) also depends on the purpose of use, target disease (type, severity, etc.), patient age, weight, gender, medical history, treatment course, etc. In view of this, it can be easily determined by those skilled in the art. The frequency of monitoring the disease state includes, for example, daily-once every several months (for example, once a week-once a month). It is preferable to perform monitoring once a week to once a month while observing the progress.

本発明は、キットなどとして使用されてもよく、その場合、指示書を伴うこともありうる。本明細書において「指示書」は、本発明の治療方法などを医師、患者など投与を行う人に対して記載したものである。この指示書は、本発明の医薬などを例えば、適切な部位(例えば、骨欠損部)に適切な量および適切な時期に投与することを指示する文言が記載されている。この指示書は、本発明が実施される国の監督官庁(例えば、日本であれば厚生労働省、米国であれば食品医薬品局(FDA)など)が規定した様式に従って作成され、その監督官庁により承認を受けた旨が明記される。指示書は、いわゆる添付文書(package insert)であり、通常は紙媒体で提供されるが、それに限定されず、例えば、電子媒体(例えば、インターネットで提供されるホームページ、電子メール)のような形態でも提供され得る。   The present invention may be used as a kit or the like, in which case instructions may be accompanied. In the present specification, the “instruction” describes the treatment method of the present invention and the like for a person who performs administration such as a doctor or a patient. This instruction describes a word that instructs to administer the medicine of the present invention to an appropriate site (for example, a bone defect) at an appropriate amount and at an appropriate time. This instruction is prepared in accordance with the format prescribed by the national supervisory authority (for example, the Ministry of Health, Labor and Welfare in Japan and the Food and Drug Administration (FDA) in the United States, etc. in the United States) where the present invention is implemented, and is approved by the supervisory authority. It is clearly stated that it has been received. The instruction is a so-called package insert and is usually provided as a paper medium, but is not limited thereto. For example, a form such as an electronic medium (for example, a homepage or e-mail provided on the Internet) is used. But it can be provided.

必要に応じて、本発明の治療では、2種類以上の薬剤が使用され得る。2種類以上の薬剤を使用する場合、類似の性質または由来の物質を使用してもよく、異なる性質または由来の薬剤を使用してもよい。このような2種類以上の薬剤を投与する方法のための疾患レベルに関する情報も、本発明の方法によって入手することができる。   If desired, more than one drug may be used in the treatment of the present invention. When two or more drugs are used, substances with similar properties or origins may be used, or drugs with different properties or origins may be used. Information regarding disease levels for methods of administering two or more such drugs can also be obtained by the methods of the present invention.

(本明細書において用いられる一般的技術)
本明細書において使用される技術は、そうではないと具体的に指示しない限り、当該分野の技術範囲内にある、糖科学、医療器具製造技術、製剤技術、微細加工、有機化学、生化学、遺伝子工学、分子生物学、微生物学、遺伝学および関連する分野における周知慣用技術を使用する。そのような技術は、例えば、以下に列挙した文献および本明細書において他の場所おいて引用した文献においても十分に説明されている。本発明で使用される培養方法は、例えば、動物培養細胞マニュアル、瀬野ら編著、共立出版、1993年などに記載され支持されており、本明細書においてこのすべての記載を援用する。
(General techniques used in this specification)
Unless otherwise specifically indicated, the techniques used herein are within the technical scope of the field, such as glycoscience, medical device manufacturing technology, formulation technology, microfabrication, organic chemistry, biochemistry, Use well-known and conventional techniques in genetic engineering, molecular biology, microbiology, genetics and related fields. Such techniques are well described, for example, in the documents listed below and in references cited elsewhere herein. The culture method used in the present invention is described and supported in, for example, an animal culture cell manual, edited by Seno et al., Kyoritsu Shuppan, 1993, and all of this description is incorporated herein.

本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。   References such as scientific literature, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety to the same extent as if each was specifically described.

以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。   The present invention has been described with reference to the preferred embodiments for easy understanding. In the following, the present invention will be described based on examples, but the above description and the following examples are provided only for the purpose of illustration, not for the purpose of limiting the present invention. Accordingly, the scope of the invention is not limited to the embodiments or examples specifically described herein, but is limited only by the claims.

以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、以下の実施例は、例示の目的のみに提供される。従って、本発明の範囲は、上記実施形態にも下記実施例にも限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。以下に示した実施例において使用した試薬、樹脂等は、特に言及しない限り、和光純薬、Sigma−Aldrich、キューピー株式会社、山川貿易株式会社、ナカライテスク株式会社、Invitrogenから得ることができる。   The present invention will be described below based on examples, but the following examples are provided for illustrative purposes only. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment and the following examples, but is limited only by the appended claims. Reagents, resins and the like used in the examples shown below can be obtained from Wako Pure Chemicals, Sigma-Aldrich, Kewpie, Yamakawa Trading, Nacalai Tesque, and Invitrogen unless otherwise specified.

(調製実施例)
実施例で使用した酵素合成グリコーゲンは、以下のように製造した。
(Preparation Examples)
The enzymatically synthesized glycogen used in the examples was produced as follows.

(ESG−5Mの製造)
デキストリン(MAX1000、松谷化学工業製)を8重量%になるように、100mLの0.01重量%の塩化カルシウム水溶液に溶解し、Pseudomonas由来イソアミラーゼ(Sigma Aldrich)を、基質1gあたり5000単位添加した。50℃で4時間反応を行い、短鎖アミロースに分解した後、温度を65℃に上げ、5mLの1Mクエン酸緩衝液(pH6.7)、Aquifex aeolicus由来ブランチングエンザイム(5000単位/g基質)およびThermus aquaticus由来アミロマルターゼ(2単位/g基質)を添加し、48時間反応させた。反応液のpHを塩酸で約3.5に調製し、100℃15分加熱することによって反応を停止した。この反応液に、100mLのエタノールを添加し、約10,000×gで5分遠心分離することによって、沈殿を回収し、さらに100mLの50%エタノールにより沈殿を3回洗浄した。沈殿を50mLの蒸留水に溶解し、凍結乾燥することにより粉末の酵素合成グリコーゲン(ESG−5M)を得た。
(Manufacture of ESG-5M)
Dextrin (MAX1000, manufactured by Matsutani Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 100 mL of 0.01% by weight calcium chloride aqueous solution to 8% by weight, and Pseudomonas-derived isoamylase (Sigma Aldrich) was added at 5000 units per gram of substrate. . After reacting at 50 ° C. for 4 hours and decomposing into short-chain amylose, the temperature was raised to 65 ° C., 5 mL of 1 M citrate buffer (pH 6.7), Aquefex aeolicus-derived branching enzyme (5000 units / g substrate) And Thermus aquaticus-derived amylomaltase (2 units / g substrate) were added and allowed to react for 48 hours. The pH of the reaction solution was adjusted to about 3.5 with hydrochloric acid, and the reaction was stopped by heating at 100 ° C. for 15 minutes. 100 mL of ethanol was added to this reaction solution, and the precipitate was collected by centrifuging at about 10,000 × g for 5 minutes, and further washed with 100 mL of 50% ethanol three times. The precipitate was dissolved in 50 mL of distilled water and freeze-dried to obtain powdered enzyme-synthesized glycogen (ESG-5M).

(ESG−3Mの製造)
イソアミラーゼによる反応時間を3.5時間とすること以外は、ESG−5Mと同様に製造した。
(Manufacture of ESG-3M)
It was produced in the same manner as ESG-5M except that the reaction time with isoamylase was 3.5 hours.

(ESG−7Mの製造)
イソアミラーゼの反応時間を4.5時間にすること以外は、ESG−5Mと同様に製造した。
(Manufacture of ESG-7M)
It was produced in the same manner as ESG-5M except that the reaction time of isoamylase was 4.5 hours.

(ESG−8Mの製造)
イソアミラーゼの反応時間を5時間にすること以外は、ESG−5Mと同様に製造した。
(Manufacture of ESG-8M)
It was produced in the same manner as ESG-5M except that the reaction time of isoamylase was changed to 5 hours.

(ESG−20Mの製造)
イソアミラーゼの反応時間を9時間にすること以外は、ESG−5Mと同様に製造した。
(Manufacture of ESG-20M)
It was produced in the same manner as ESG-5M except that the reaction time of isoamylase was 9 hours.

(ESG−Bの製造)
非特許文献3に示された方法により製造した。
(Manufacture of ESG-B)
It was manufactured by the method shown in Non-Patent Document 3.

(実施例1)
本実施例では、以下に示す各種グリコーゲンについて、骨芽細胞増殖促進効果を調べた。
Example 1
In this example, osteoblast proliferation promoting effects were examined for various glycogens shown below.

(骨芽細胞増殖促進効果)
骨芽細胞の分化マーカーは、アルカリホスファターゼを使用した。
(Effect of promoting osteoblast proliferation)
Alkaline phosphatase was used as an osteoblast differentiation marker.

骨髄細胞増殖促進効果は、MC3T3−E1を用いて測定した。   Bone marrow cell proliferation promoting effect was measured using MC3T3-E1.

(方法および材料)
ESG−5M(ロット070223−5M)
ESG−3M(ロット070312−3M)
ESGB(ロット050225)(別名GlyB)
ESG−20M(ロット070312−20M)
ESG−8M(ロット070315−8M)
NSG(Corn)(ロットZG7002)(別名Pytoglycogen)
NSG(Mussel)(ロット127K3775)(別名Sigma Type VII)
NSG (Rabbit liver)(ロット039K3775)(別名Sigma Type III)
(細胞増殖実験)
マウス頭蓋骨から樹立された骨芽細胞様細胞株(MC3T3−E1)を用いて以下の実験を行った。培地は10%ウシ胎児血清、1%ペニシリンーストレプトマイシンを含むα−minimum essential medium (α−MEM)中に、β−グリセロリン酸ナトリウム、 L−アスコルビン酸、デキサメタゾンを加えて石灰化培地とし、37℃、5%CO/95%air条件下にて細胞培養を行った。同石灰化培地に酵素合成グリコーゲン(平均分子量約5000kDa)300μg/mlを添加または非添加条件下にて培養し実験に用いた。培養液は2日毎に交換した。
(Method and material)
ESG-5M (Lot 070223-5M)
ESG-3M (Lot 070312-3M)
ESGB (Lot 050225) (also known as GlyB)
ESG-20M (Lot 070312-20M)
ESG-8M (Lot 070315-8M)
NSG (Corn) (Lot ZG7002) (also known as Phytoglycogen)
NSG (Mussel) (Lot 127K3775) (aka Sigma Type VII)
NSG (Rabbit river) (Lot 039K3775) (also known as Sigma Type III)
(Cell proliferation experiment)
The following experiment was performed using an osteoblast-like cell line (MC3T3-E1) established from a mouse skull. The medium was calcified medium by adding β-sodium glycerophosphate, L-ascorbic acid, and dexamethasone in α-minimum essential medium (α-MEM) containing 10% fetal bovine serum and 1% penicillin-streptomycin. Cell culture was performed under 5% CO 2 /95% air conditions. In the same calcification medium, 300 μg / ml of enzyme-synthesized glycogen (average molecular weight of about 5000 kDa) was added or cultured under the non-addition condition and used for the experiment. The culture solution was changed every two days.

細胞増殖実験では、各5000個のMC3T3−E1を6穴プレートに播種し、1日・3日・5日後にトリプシン−EDTA溶液にて細胞を回収し、セルカウントプレートにて総細胞数を計測した。各々の条件で3回計測を行い、統計学的解析を行った。その結果、グリコーゲン添加培地では培養5日目で、非添加群と比較して有意に細胞数の増加が確認された(図1)。従って、培地中の合成グリコーゲンは骨芽細胞様細胞の増殖を促進することが示された。   In the cell proliferation experiment, each of 5000 MC3T3-E1 cells was seeded in a 6-well plate, and cells were collected with a trypsin-EDTA solution after 1 day, 3 days, and 5 days, and the total number of cells was measured with a cell count plate. did. Three measurements were performed under each condition, and statistical analysis was performed. As a result, in the glycogen-added medium, a significant increase in the number of cells was confirmed on the fifth day of culture compared with the non-added group (FIG. 1). Therefore, it was shown that the synthetic glycogen in the medium promotes the proliferation of osteoblast-like cells.

(結果)
結果を、以下の表1(表中ESG:酵素合成グリコーゲン;NSG:天然グリコーゲンを示す。)、および図1〜3に示す。表1に示すように、少なくとも重量平均分子量約3000kDa〜約6400kDaのものに骨芽細胞増殖促進効果が見られた。
(result)
The results are shown in Table 1 below (in the table, ESG: enzyme-synthesized glycogen; NSG: natural glycogen) and FIGS. As shown in Table 1, an osteoblast proliferation promoting effect was observed at least at a weight average molecular weight of about 3000 kDa to about 6400 kDa.

以上から、約8700kDa程度未満のESGおよびNSGにのみ骨芽細胞増殖促進効果があることがわかった。このことは、非特許文献1、2の知見からは全く予想されない効果であった。理論に束縛されることを望まないが、メカニズムとしては、GLUT−1(グルコーストランスポーター)の発現亢進が起こっていることと関連すると考えられる。このようなメカニズムは、従来技術からは予想されなかったことであり、本発明の顕著な効果の一端を示す例である。   From the above, it was found that only ESG and NSG of less than about 8700 kDa have an osteoblast proliferation promoting effect. This was an effect that was not expected at all from the findings of Non-Patent Documents 1 and 2. Although not wishing to be bound by theory, it is thought that the mechanism is related to the occurrence of increased expression of GLUT-1 (glucose transporter). Such a mechanism has not been anticipated from the prior art, and is an example showing one of the remarkable effects of the present invention.

(実施例2:遺伝子発現検索)
合成グリコーゲン(ESG−5M)添加・非添加培地にて1日、3日、5日または7日間培養したMC3T3−E1よりtotal RNAを抽出し、cDNAを合成してPCR反応を行い、骨芽細胞分化ならびに石灰化に関与する因子(アルカリホスフォターゼ(ALP)、オステオカルシン(OC))について遺伝子発現変化を解析した。
(Example 2: Gene expression search)
Total RNA was extracted from MC3T3-E1 cultured for 1 day, 3 days, 5 days or 7 days in a medium with or without synthetic glycogen (ESG-5M), and cDNA was synthesized and subjected to PCR reaction to produce osteoblasts. Changes in gene expression were analyzed for factors involved in differentiation and calcification (alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OC)).

6穴プレートで培養したMC3T3−E1をTrisol(Invitrogen製)1 mlにて製品プロトコールに従いRNAを抽出した。Total RNA 2μgからcDNA合成キット(Roche Applied Science製)にてcDNAを合成した。ALP遺伝子およびOC遺伝子に対する特異的プライマーとして、それぞれALP−Forward(5’−CCA GCA GGT TTC TCT CTT GG−3’(配列番号1))およびALP−Reverse(5’−CTG GGA GTC TCA TCC TGA GC− 3’(配列番号2))、OC−Forward (5’−CTT GGT GCA CAC CTA GCA GA−3’(配列番号3))およびOC−Reverse(5’−ACC TTA TTG CCC TCC TGC TT−3’(配列番号4))を用いて、PTC−100TM Programmable Thermal Controller(MJ Research製)にてPCR増幅を行った。最初に94℃、2分間の熱変性を行った後、94℃、1分間の熱変性、62℃、1分間のアニーリング、72℃、1分間の伸長反応を30サイクル行った。内部標準にはβ−actin(Forward:5’−TGG AAT CCT GTG GCA TCC ATG AAA C−3’(配列番号5),Reverse:5’−TAA AAC GCA GCT CAG TAA CAG TCC G−3’(配列番号6))を用いた。2%アガロースゲル上で電気泳動後、PCR産物をエチジウムブロマイドで染色して写真撮影した。MC3T3-E1 cultured in a 6-well plate was extracted with 1 ml of Trisol (manufactured by Invitrogen) according to the product protocol. CDNA was synthesized from 2 μg of total RNA using a cDNA synthesis kit (Roche Applied Science). As specific primers for ALP gene and OC gene, ALP-Forward (5′-CCA GCA GGT TTC TCT CTT GG-3 ′ (SEQ ID NO: 1)) and ALP-Reverse (5′-CTG GGA GTC TCA TCC TGA TGC -3 '(SEQ ID NO: 2)), OC-Forward (5'-CTT GGT GCA CAC CTA GCA GA-3' (SEQ ID NO: 3)) and OC-Reverse (5'-ACC TTA TTG CCC TCC TGC TT-3 '(SEQ ID NO: 4)) was used for PCR amplification with PTC-100 Programmable Thermal Controller (manufactured by MJ Research). First, after heat denaturation at 94 ° C. for 2 minutes, 30 cycles of 94 ° C., 1 minute heat denaturation, 62 ° C., 1 minute annealing, 72 ° C., 1 minute extension reaction were performed. Internal standards include β-actin (Forward: 5′-TGG AAT CCT GTG GCA TCC ATG AAA C-3 ′ (SEQ ID NO: 5), Reverse: 5′-TAA AAC GCA GCT CAG TAA CAG TCC G-3 ′ (sequence No. 6)) was used. After electrophoresis on a 2% agarose gel, the PCR product was stained with ethidium bromide and photographed.

(結果)
結果を、以下の表2(表中ESG:酵素合成グリコーゲン;NSG:天然グリコーゲンを示す。)および図4に示す。表2に示すように、少なくとも重量平均分子量約3000kDa〜約6400kDaのものに骨芽細胞の分化マーカーであるアルカリホスファターゼ発現促進効果について効果が見られた。
(result)
The results are shown in Table 2 below (in the table, ESG: enzyme-synthesized glycogen; NSG: natural glycogen) and FIG. As shown in Table 2, at least a weight average molecular weight of about 3000 kDa to about 6400 kDa was found to be effective in promoting the expression of alkaline phosphatase, which is an osteoblast differentiation marker.

その結果、培養3日目よりグリコーゲン添加群にALP遺伝子発現が開始され、5日および7日目では添加群で同遺伝子発現の上昇が確認された。また、骨芽細胞マーカーのオステオカルシンは、培養7日目の合成グリコーゲン添加群で遺伝子発現の上昇が認められた(図4)。したがって、培地中の合成グリコーゲンが骨芽細胞への分化ならびに石灰化能を亢進させることが明らかとなった。   As a result, ALP gene expression was started in the glycogen added group from the third day of culture, and an increase in the same gene expression was confirmed in the added group on the fifth and seventh days. In addition, osteocalcin, an osteoblast marker, was found to have increased gene expression in the synthetic glycogen addition group on the seventh day of culture (FIG. 4). Therefore, it was clarified that the synthetic glycogen in the medium enhances differentiation into osteoblasts and calcification ability.

(実施例3)
本実施例では、各種グリコーゲンについて、石灰化促進効果の有無について調べた。
(Example 3)
In this example, various glycogens were examined for the presence of a calcification promoting effect.

合成グリコーゲン(ESG−5M)の添加・非添加培地にて7日間(コンフルエント状態)培養したMC3T3−E1を4%パラホルムアルデヒド溶液にて固定し、石灰化の指標となるコッサ染色を施した。   MC3T3-E1 cultured in a medium supplemented with or without synthetic glycogen (ESG-5M) for 7 days (confluent state) was fixed with a 4% paraformaldehyde solution and subjected to Kossa staining as an indicator of calcification.

4%パラホルムアルデヒド固定後の培養細胞を蒸留水にて洗浄後、5%硝酸銀液中で1時間、間接光下にて反応させた。蒸留水で洗浄後、5%チオ硫酸ナトリウム液にて3分間定着反応を行った。再度蒸留水にて洗浄後、ケルンエヒトロート液にて核染色を施し、水溶性封入剤を用いてカバーガラスで封入して光学顕微鏡にて観察した。   The cultured cells after fixation with 4% paraformaldehyde were washed with distilled water and then reacted in 5% silver nitrate solution for 1 hour under indirect light. After washing with distilled water, a fixing reaction was performed with 5% sodium thiosulfate solution for 3 minutes. After washing with distilled water again, nuclear staining was performed with a Cologne Echloth funnel, sealed with a cover glass using a water-soluble mounting agent, and observed with an optical microscope.

(結果)
その結果、グリコーゲン添加群にのみ小石灰化物の沈着が確認され(図5)、培地中の合成グリコーゲンがMC3T3−E1の骨芽細胞分化ならびにカルシウム沈着を促進することが示された。
(result)
As a result, deposition of microcalcifications was confirmed only in the glycogen added group (FIG. 5), and it was shown that synthetic glycogen in the medium promotes osteoblast differentiation and calcium deposition of MC3T3-E1.

酵素合成グリコーゲンがin vitro実験系にて、骨芽細胞様細胞株MC3T3−E1の増殖、分化および石灰化能を促進することが明らかとなったが、その具体的な分子メカニズムは未だ不明である。酵素合成グリコーゲンの細胞内への取り込みの有無については、ビオチン標識した酵素合成グリコーゲンを培地中に添加した状態でMC3T3−E1を1時間培養後、FITC−ストレプトアビジンにて反応させ、蛍光顕微鏡にて細胞質内の蛍光反応を観察した。その結果、明らかな合成グリコーゲンの取り込みが確認された。他方、同じ条件で、1日・3日・5日・7日間培養後、FITC−ストレプトアビジンにて反応させ、蛍光顕微鏡にて細胞質内の蛍光反応を観察した場合、明らかな合成グリコーゲンの取り込みは確認されなかった。これらの結果から、細胞内へのグリコーゲン分子取り込みが刺激となって、何らかの細胞内シグナル伝達の活性化を引き起こし、細胞増殖ならびに分化を促進し、骨形成をもたらす可能性が推察されている。   Enzymatic synthetic glycogen has been shown to promote the growth, differentiation and calcification ability of osteoblast-like cell line MC3T3-E1 in an in vitro experimental system, but the specific molecular mechanism is still unclear. . Regarding the presence or absence of enzymatically synthesized glycogen uptake into cells, MC3T3-E1 was incubated for 1 hour with biotinylated enzyme synthetic glycogen added to the medium, reacted with FITC-streptavidin, and examined with a fluorescence microscope. The cytoplasmic fluorescence reaction was observed. As a result, clear uptake of synthetic glycogen was confirmed. On the other hand, after culturing for 1 day, 3 days, 5 days, and 7 days under the same conditions, the reaction with FITC-streptavidin was observed, and when the fluorescence reaction in the cytoplasm was observed with a fluorescence microscope, the apparent uptake of synthetic glycogen was It was not confirmed. From these results, it has been inferred that glycogen molecule uptake into cells is a stimulus, which may cause some activation of intracellular signal transduction, promote cell proliferation and differentiation, and lead to bone formation.

(実施例4:酵素合成グリコーゲンが骨再生へ及ぼす影響:in vivo実験
本実施例では、骨再生(形成)効果が本発明のグリコーゲンで達成されるか観察した。マウス頭頂骨の左右に2個の穴をあけ、グリコーゲン添加と不添加のコラーゲンゲルをそれぞれ穴に埋め、骨形成を評価マウスの頭蓋骨に穴を開け、そこに、ESGを注入し、数日後にCT−Scanにかけることにより、骨再生促進が起こるかを調べた。
(Example 4: Effect of enzyme-synthesized glycogen on bone regeneration: in vivo experiment In this example, it was observed whether the bone regeneration (formation) effect was achieved by glycogen of the present invention, two on the left and right sides of the mouse parietal bone. , Filled with collagen gel with and without glycogen added, and evaluated bone formation, drilled into the skull of mice, injected ESG, and applied CT-Scan several days later, It was investigated whether bone regeneration promotion occurred.

深麻酔を施したICRマウスの頭頂部に、皮膚骨膜弁を形成して頭頂骨を露出させ、直径4mmのリンデマンバーを付けた歯科用タービンにて、左右計2個の骨窩洞を形成した。対照側の骨窩洞にはコラーゲンゲル(Cellmatrix;新田ゼラチン(株)製)のみ、実験側の骨窩洞には500μg/mlのESG−5Mを混合したコラーゲンゲルを埋入後、皮膚骨膜弁を戻して縫合し手術を終了した。2週間後に同マウスを4%パラホルムアルデヒドにて灌流固定し頭部を切離し、15μmのスライス幅にてマイクロCT(Elescan; 日鉄エレックス(株)製)を撮影した。撮影画像をNDTView(ソニー(株)製)および3D bone(ラトックシステムエンジニアリング(株)製)にて三次元構築した。   A percutaneous flap was formed on the parietal portion of the ICR mouse subjected to deep anesthesia to expose the parietal bone, and a total of two left and right fossa sinuses were formed with a dental turbine with a 4 mm diameter Lindemanber. After implanting collagen gel (Cellmatrix; manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) only in the control side bone cavity and collagen gel mixed with 500 μg / ml ESG-5M in the bone cavity in the experiment side, the skin periosteal flap was inserted. It was returned and sutured to finish the operation. Two weeks later, the mouse was perfused and fixed with 4% paraformaldehyde, the head was cut off, and a micro CT (Elescan; manufactured by Nippon Steel ELEX Co., Ltd.) was photographed with a slice width of 15 μm. The photographed images were three-dimensionally constructed with NDTView (manufactured by Sony Corporation) and 3D bone (manufactured by Ratok System Engineering Co., Ltd.).

(結果)
結果を図6に示す。図6に示すように、ESG 070223−5Mに有効性が認められた。本来、グリコーゲンは牡蠣、ホタテ等の貝類やトウモロコシ等の食物に多く含まれている天然分子であり、本発明で使用した酵素合成グリコーゲンは天然グリコーゲンとほぼ同様な化学構造よりなり、細胞毒性も無く人体に安全に使用可能な化合物である。したがって、本発明により、酵素合成グリコーゲンを有効成分として含有する、新たな骨形成促進剤が提供でき、骨折または歯周病などの骨欠損を伴う疾患の治療に広く適用することが可能となる。つまり、骨形成促進、石灰化促進、骨芽細胞増殖促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進への応用が期待できる。さらに酵素合成グリコーゲンはαアミラーゼによる分解を受けにくいことより、経口摂取も可能であると予想されるため、骨欠損部位への局所的な投与のみならず、骨形成促進剤としての全身投与も可能となることが見込まれる。
(result)
The results are shown in FIG. As shown in FIG. 6, the effectiveness was confirmed in ESG 070223-5M. Originally, glycogen is a natural molecule that is abundant in shellfish such as oysters and scallops, and food such as corn. The enzyme-synthesized glycogen used in the present invention has almost the same chemical structure as natural glycogen and has no cytotoxicity. It is a compound that can be safely used in the human body. Therefore, according to the present invention, a new bone formation promoter containing enzyme-synthesized glycogen as an active ingredient can be provided, and can be widely applied to the treatment of diseases associated with bone defects such as fractures and periodontal diseases. That is, application to bone formation promotion, calcification promotion, osteoblast proliferation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion can be expected. Furthermore, since enzyme-synthesized glycogen is expected to be able to be taken orally because it is not easily degraded by α-amylase, it can be administered not only locally to the bone defect site but also systemically as an osteogenesis promoter. It is expected to be.

(実施例5:歯の治癒促進用飲料としての有効性を示す実験例)
(A.仔マウスにおける効果)
ICRマウス<日本クレア>に妊娠0日目から、水(水群)または調製実施例で記載されるように調製した酵素合成グリコーゲン水溶液(重量平均重合度約7000kDa(ESG−7M(ロット070808−7M))、2mg/mL)(ESG群)<この水溶液は、滅菌水100mlに酵素合成グリコーゲン200mgを溶解して調製した。>を経口投与し(自由飲水)生まれた仔マウスを3週齢まで飼育した。歯の再植のモデルとして、仔マウスの歯を抜き、同部位に再移植して歯髄治癒の状況、象牙芽細胞分化の状況を調べた。
(Example 5: Experimental example showing effectiveness as a beverage for promoting dental healing)
(A. Effects in pups)
Enzyme-synthesized glycogen aqueous solution (weight average polymerization degree about 7000 kDa (ESG-7M (ESG-7M (lot 070808-7M)) prepared as described in the preparation examples in ICR mice <CLEA Japan> from day 0 of pregnancy. )) 2 mg / mL) (ESG group) <This aqueous solution was prepared by dissolving 200 mg of enzymatically synthesized glycogen in 100 ml of sterile water. > Was orally administered (free drinking) and born mice were bred until 3 weeks of age. As a model for tooth replantation, the teeth of pup mice were removed and re-implanted at the same site to examine the healing of dental pulp and the differentiation of odontoblasts.

その結果、ESG群では、歯髄の治癒、象牙芽細胞の分化が促進された。詳細には、表3の最右欄の象牙芽細胞分化が歯髄全体に及んだ%を比較すれば分かるように、いずれの実験例でも、ESGによって、顕著に歯髄の治癒、象牙芽細胞の分化が促進していた。   As a result, in the ESG group, healing of dental pulp and differentiation of odontoblasts were promoted. Specifically, as can be seen from the comparison of the percentage of odontoblast differentiation in the rightmost column of Table 3 that reached the entire pulp, ESG significantly increased pulp healing, odontoblasts in all experimental examples. Differentiation was promoted.

また、本実験に用いたマウス全例において、抜歯時に歯根破折が起こった例は、水群で22例中19例(86.4%)、ESG群では26例中11例(42.3%)であり、ESG群において顕著に少なかった。このことは、ESG群において、丈夫な歯が形成されたことを示唆している。   In all the mice used in this experiment, 19 cases (86.4%) of 22 cases in the water group and 11 cases (42.3%) of the ESG group caused root fractures at the time of tooth extraction. %), And significantly less in the ESG group. This suggests that strong teeth were formed in the ESG group.

(歯の再植実験)   (Tooth replanting experiment)

*1 右に行くほど治癒が進んでいる([治癒効果低い]なし<歯根尖のみ<歯根全体<歯冠+歯根[治癒効果高い])ことを示す。 * 1 Indicates that healing is progressing toward the right (no [curing effect is low]) <only root apex <whole root <crown + root [high healing effect]].

このように上記結果から、本発明の組成物が、歯胚発育促進に有効であることが明らかになった。なお、本実施例では、上記実施例において示された骨形成または骨形成促進に加え、歯髄の治癒促進をも有することが明らかになり、歯の周囲の骨(歯槽骨)の骨形成または骨形成促進等に加え、歯胚発育を総合的に促進することが示されたことになる。   Thus, the above results revealed that the composition of the present invention is effective in promoting tooth germ development. In addition, in this example, in addition to the bone formation or the bone formation promotion shown in the above example, it became clear that it also promoted the healing of the dental pulp, and the bone formation or bone around the tooth (alveolar bone) In addition to promoting formation, it has been shown to comprehensively promote tooth germ development.

また、本実施例で用いた重量平均重合度約7000kDaのものでも、歯の治癒促進という骨形成に関連する効果が見出されたことから、本発明の目的で使用される約8700kDa程度未満のグリコーゲンは、約7000kDa程度のものであってもよいことが理解される。   In addition, even when the weight average polymerization degree used in this example is about 7000 kDa, an effect related to bone formation that promotes the healing of teeth was found, so that it is less than about 8700 kDa used for the purpose of the present invention. It will be appreciated that glycogen may be of the order of about 7000 kDa.

(B.母マウスにおける効果)
ICRマウス<日本クレア>に3週齢から、水(水群)または調製実施例で記載されるように調製した酵素合成グリコーゲン水溶液(重量平均重合度約7000kDa、2mg/mL)(ESG群)<この水溶液は、滅菌水100mlに酵素合成グリコーゲン200mgを溶解して調製する>を経口投与し(自由飲水)、1週間後にマウスの歯を抜き、同部位に再移植して歯髄治癒の状況、象牙芽細胞分化の状況を調べることにより、酵素合成グリコーゲンを用いた場合に治癒促進効果があるかを確認することができる。
(B. Effects in mother mice)
ICR mice <CLEA Japan> from 3 weeks of age, water (water group) or an enzyme-synthesized glycogen aqueous solution prepared as described in the preparation examples (weight average degree of polymerization of about 7000 kDa, 2 mg / mL) (ESG group) < This aqueous solution is prepared by dissolving 200 mg of enzyme-synthesized glycogen in 100 ml of sterilized water (orally drinking), and after 1 week, the mouse's teeth are removed and re-implanted at the same site to recover the dental pulp healing, ivory By examining the status of blast differentiation, it is possible to confirm whether there is a healing promoting effect when enzyme-synthesized glycogen is used.

(実施例6:器官培養における歯胚の形成促進)
ICRマウス(日本クレア)を妊娠させ、妊娠16.5日のマウス胎仔を摘出したものを本実施例の胎仔として使用した。詳細には、妊娠15日のマウス胎仔を日本クレアより入手し、本実施例で用いた。その胎仔より、下顎第一・第二臼歯歯胚を採取し、生体外で培養した。より詳細には、10%ウシ胎仔血清、1%ペニシリンーストレプトマイシン、100μg/mlアスコルビン酸を含むDMEM培地にて、Trowell法を用いて歯胚の器官培養を行った。調製実施例で記載されるように調製したESGB(5000kDa)を500μg/mLになるように上記培地に直接添加し、4日間培養した後、歯胚形成の状態を観察した。ESGにより明らかに発育促進が起こり、大きな歯胚が形成された(図7を参照)。培養後の第一臼歯の平均幅径は、コントロール群では0.63mmであり、ESG群では0.72mmであった(いずれも、n=7)。
(Example 6: Promotion of formation of tooth germ in organ culture)
An ICR mouse (CLEA Japan) was made pregnant, and a mouse fetus extracted at 16.5 gestation was used as the fetus of this example. Specifically, the mouse fetus on the 15th day of gestation was obtained from CLEA Japan and used in this example. Mandibular first and second molar tooth germs were collected from the fetus and cultured in vitro. More specifically, tooth germ organ culture was performed using the Trowell method in a DMEM medium containing 10% fetal bovine serum, 1% penicillin-streptomycin, and 100 μg / ml ascorbic acid. ESGB (5000 kDa) prepared as described in the preparation examples was directly added to the medium so as to be 500 μg / mL, cultured for 4 days, and then the state of tooth germ formation was observed. ESG clearly promoted growth and formed large tooth germs (see FIG. 7). The average width of the first molar after the culture was 0.63 mm in the control group and 0.72 mm in the ESG group (both n = 7).

以上の結果から、本発明は、歯胚発育促進に対する効果があることが確認された。なお、本実施例では、上記実施例において示された骨形成または骨形成促進に加え、歯胚部分のみの発育の促進作用をも有することが明らかになり、周囲の骨の骨形成または骨形成促進等に加え、歯胚発育を総合的に促進することが示されたことになる。   From the above results, it was confirmed that the present invention has an effect on the promotion of tooth germ development. In addition, in this example, in addition to the bone formation or osteogenesis promotion shown in the above example, it is also clear that it has an action of promoting the development of only the tooth germ part, and the bone formation or osteogenesis of the surrounding bone In addition to promotion etc., it has been shown to comprehensively promote tooth germ development.

(実施例7:分子量の範囲の測定、細胞レベルの実験)
平均分子量約2000kDa、約7000kDa、約12000kDaの酵素合成グリコーゲンを用いて、実施例1、2,3と同様に、骨芽細胞様細胞株(MC3T3−E1)を用いた細胞増殖実験、遺伝子発現検討、石灰化促進効果検討を実施する。このようにして、約2000kDa、約7000kDaおよび約12000kDaの酵素合成グリコーゲンを用いた場合に有意な効果があるかを確認することができる。
(Example 7: Measurement of molecular weight range, cell level experiment)
Cell proliferation experiments and gene expression studies using an osteoblast-like cell line (MC3T3-E1) in the same manner as in Examples 1, 2, and 3, using enzyme-synthesized glycogen having an average molecular weight of about 2000 kDa, about 7000 kDa, and about 12000 kDa. Investigate calcification promoting effect. In this way, it can be confirmed whether or not there is a significant effect when enzyme-synthesized glycogen of about 2000 kDa, about 7000 kDa and about 12000 kDa is used.

(実施例8:分子量の範囲の測定、動物実験)
平均分子量約2000kDa、約7000kDa、約12000kDaの酵素合成グリコーゲンを用いて、実施例4と同様の実験を行い、骨再生効果を検討する。その結果、約2000kDa、約7000kDaおよび約12000kDaの酵素合成グリコーゲンを用いた場合に骨再生効果の有意な効果があるかを確認することができる。
(Example 8: Measurement of molecular weight range, animal experiment)
Experiments similar to Example 4 are performed using enzyme-synthesized glycogen having an average molecular weight of about 2000 kDa, about 7000 kDa, and about 12000 kDa, and the bone regeneration effect is examined. As a result, it can be confirmed whether or not there is a significant bone regeneration effect when enzyme-synthesized glycogen of about 2000 kDa, about 7000 kDa and about 12000 kDa is used.

(実施例9:錠剤の製剤例)
本発明により同定した、医薬成分について、常法により次の組成からなる錠剤を製造する。
本発明の化合物 100mg
乳 糖 60mg
馬鈴薯でんぷん 30mg
ポリビニルアルコール 2mg
ステアリン酸マグネシウム 1mg
タール色素 微量。
(Example 9: Tablet formulation example)
For the pharmaceutical ingredient identified by the present invention, a tablet having the following composition is produced by a conventional method.
100 mg of the compound of the present invention
Lactose 60mg
Potato starch 30mg
Polyvinyl alcohol 2mg
Magnesium stearate 1mg
Tar pigment Trace amount.

このような錠剤を用いてグリコーゲンを用いた場合に骨再生効果の有意な効果があるかを確認することができる。   When glycogen is used using such a tablet, it can be confirmed whether there is a significant bone regeneration effect.

(実施例10:注射剤の製剤例)
塩化ナトリウム 0.9g
酵素合成グリコーゲン 5g
精製水 100ml
以上の固形成分を精製水に溶解して注射剤とする。
(Example 10: Formulation example of injection)
Sodium chloride 0.9g
Enzyme-synthesized glycogen 5g
100 ml of purified water
The above solid components are dissolved in purified water to give an injection.

このような注射剤を用いてグリコーゲンを用いた場合に骨再生効果の有意な効果があるかを確認することができる。   It can be confirmed whether or not there is a significant bone regeneration effect when glycogen is used using such an injection.

(実施例11:歯科用の応用例)
本実施例では、歯科用の応用例として、創部に挿入することで、周辺組織から血管や細胞を呼び込み、新しい組織の再生に使用される剤形を実施する。以下のその調合例を示す。
酵素合成グリコーゲン 5mg
生理食塩水 0.1ml
コラーゲンゲルスポンジ 適量
(実施例12:医療デバイスの応用例)
本実施例では、医療デバイスの応用例として、骨補填材の剤形を実施する。以下のその調合例を示す。
酵素合成グリコーゲン 100mg
β型リン酸三カルシウム(β−TCP) 190mg
デキストラン 100mg
生理食塩水 0.4ml
(実施例13:歯や骨の治療前に患者に一定期間摂取させる食品の例)
本実施例では、食品の応用例として、歯や骨の治療前に患者に一定期間摂取させる食品形態を実施する。以下のその調合例を示す。
(Example 11: Dental application example)
In this embodiment, as a dental application example, a blood vessel or a cell is drawn from a surrounding tissue by being inserted into a wound, and a dosage form used for regeneration of a new tissue is carried out. The following preparation examples are shown.
Enzyme-synthesized glycogen 5mg
Saline 0.1ml
Collagen gel sponge appropriate amount
(Example 12: Application example of medical device)
In this embodiment, as an application example of a medical device, a dosage form of a bone prosthetic material is implemented. The following preparation examples are shown.
Enzyme-synthesized glycogen 100mg
β-type tricalcium phosphate (β-TCP) 190mg
Dextran 100mg
Saline 0.4ml
(Example 13: Example of food to be ingested by a patient for a certain period before treatment of teeth and bones)
In the present embodiment, as an application example of food, a food form that is ingested by a patient for a certain period before the treatment of teeth and bones is implemented. The following preparation examples are shown.

酵素合成グリコーゲン 5g
クエン酸 0.03g
スクラロース 0.005g
香料 適量
精製水 100ml。
Enzyme-synthesized glycogen 5g
Citric acid 0.03g
Sucralose 0.005g
Perfume appropriate amount Purified water 100ml.

(実施例14:患部に投与する治療補助剤の例)
本実施例では、治療補助剤の応用例として、患部に投与する治療補助剤を実施する。以下のその調合例を示す。
(Example 14: Example of treatment adjuvant administered to affected area)
In this example, as an application example of the treatment auxiliary agent, a treatment auxiliary agent administered to the affected area is carried out. The following preparation examples are shown.

塩化ナトリウム 0.9g
酵素合成グリコーゲン 5g
精製水 100ml。
Sodium chloride 0.9g
Enzyme-synthesized glycogen 5g
100 ml of purified water.

(実施例15:研究用途で、歯胚器官培養における、発育促進用の添加剤
の例)
本実施例では、添加剤の応用例として、歯胚器官培養における、発育促進用の添加剤を実施する。以下のその調合例を示す。
(Example 15: Example of growth promoting additive in tooth germ organ culture for research use)
In this example, as an application example of the additive, an additive for promoting growth in tooth germ organ culture is carried out. The following preparation examples are shown.

酵素合成グリコーゲン 5mg
DMEM培地 8.9ml
ウシ胎児血清 1ml
ペニシリンーストレプトマイシン 0.1ml
Lアスコルビン酸 1mg。
Enzyme-synthesized glycogen 5mg
DMEM medium 8.9ml
Fetal calf serum 1ml
Penicillin Streptomycin 0.1ml
L ascorbic acid 1 mg.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本出願は、2010年9月15日に出願された日本国特許出願特願2010−207293号に対して優先権を主張するものであり、その全体の内容は、具体的に本明細書に記載されているのと同様に本明細書の一部を構成するものとして援用されるべきであることが理解される。   This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2010-207293 filed on September 15, 2010, the entire contents of which are specifically described in this specification. It should be understood that this should be incorporated as part of the specification as if it were.

本発明は、特定のグリコーゲンが骨形成に有用であることを証明した。このような生体に適合性のある材料が骨形成に有用であることを見出したことは医薬品業界における応用が期待され、従来技術にない効果を達成することができる医薬等の分野で産業上の利用性がある。   The present invention has demonstrated that certain glycogens are useful for bone formation. The discovery that such a biocompatible material is useful for bone formation is expected to be applied in the pharmaceutical industry, and in the field of medicine and the like that can achieve effects not found in the prior art. There is usability.

配列番号1:実施例2で使用したPCRプライマー(ALP-Forward)
配列番号2:実施例2で使用したPCRプライマー(ALP-Reverse)
配列番号3:実施例2で使用したPCRプライマー(OC-Forward)
配列番号4:実施例2で使用したPCRプライマー(OC-Reverse)
配列番号5:実施例2で使用したPCRプライマー(β-actin-Forward)
配列番号6:実施例2で使用したPCRプライマー(β-actin-Reverse)
SEQ ID NO: 1: PCR primer used in Example 2 (ALP-Forward)
SEQ ID NO: 2: PCR primer used in Example 2 (ALP-Reverse)
SEQ ID NO: 3: PCR primer used in Example 2 (OC-Forward)
SEQ ID NO: 4: PCR primer used in Example 2 (OC-Reverse)
SEQ ID NO: 5: PCR primer used in Example 2 (β-actin-Forward)
SEQ ID NO: 6: PCR primer used in Example 2 (β-actin-Reverse)

Claims (16)

重量平均分子量が700kDa未満であるグリコーゲンを含む骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための組成物であって、該組成物は、添加剤、医療デバイスまたは医薬である、組成物Bone formation comprising glycogen weight average molecular weight of less than 8 700 kDa, osteogenic, tooth germ growth promotion, root formation promoting, and periodontal tissue composition for at least one selected from the group consisting of promoting regeneration met The composition is an additive, medical device or medicament . 前記重量平均分子量が000kDa以下である請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1 wherein the weight average molecular weight is less than 8 000kDa. 前記重量平均分子量が000kDa以上000kDa以下である請求項1に記載
の組成物。
The composition of claim 1 wherein the weight average molecular weight is less than 3 000KDa or 7 000kDa.
前記重量平均分子量が900〜000kDaである請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1 wherein the weight average molecular weight of 4 900~ 7 000kDa. 前記グリコーゲンは、酵素合成グリコーゲン(ESG)を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the glycogen comprises enzymatically synthesized glycogen (ESG). 前記グリコーゲンは、重量平均分子量が3200kDa以上7000kDa以下の酵素合成グリコーゲン含む請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the glycogen includes enzyme-synthesized glycogen having a weight average molecular weight of 3 200 kDa to 7000 kDa . 前記骨形成または骨形成促進は骨芽細胞増殖が促進されることにより達成される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the bone formation or bone formation promotion is achieved by promoting osteoblast proliferation. 重量平均分子量が700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医薬。 A medicament for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, comprising glycogen having a weight average molecular weight of less than 8 700 kDa. 薬学的に許容可能な賦形剤をさらに含む、請求項に記載の医薬。 The medicament according to claim 8 , further comprising a pharmaceutically acceptable excipient. 骨形成のための薬剤をさらに含む、請求項8または9に記載の医薬。 The medicament according to claim 8 or 9 , further comprising an agent for bone formation. 前記医薬は、1日〜10日間にわたり投与されることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載の医薬。 The said pharmaceutical is administered over 1 day-10 days, The pharmaceutical as described in any one of Claims 8-10 characterized by the above-mentioned. 重量平均分子量が700kDa未満であるグリコーゲンを含む、骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医療デバイス。 A medical device for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, comprising glycogen having a weight average molecular weight of less than 8 700 kDa. 骨セメント、ステント、カテーテル、骨補填材またはインプラントである、請求項1に記載の医療デバイス。 Bone cement, stents, catheters, a bone prosthetic material or implant, a medical device of claim 1 2. 骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医薬を生産する方法であって、重量平均分子量が700kDa未満であるグリコーゲンを薬学的に許容可能な賦形剤と混合する工程を包含する方法。 A method for producing a medicament for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion and periodontal tissue regeneration promotion, the weight average molecular weight being less than 8 700 kDa Mixing a glycogen which is a pharmaceutically acceptable excipient. 骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための医療デバイスを生産する方法であって、重量平均分子量が700kDa未満であるグリコーゲンを医療デバイスまたは医療デバイスの材料に含ませる工程を包含する方法。 A method for producing a medical device for at least one selected from the group consisting of bone formation, bone formation promotion, tooth germ development promotion, tooth root formation promotion, and periodontal tissue regeneration promotion, having a weight average molecular weight of 8 700 kDa Including the step of including a glycogen that is less than or equal to the medical device or the material of the medical device. 骨形成、骨形成促進、歯胚発育促進、歯根形成促進、および歯周組織再生促進からなる群より選択される少なくとも1つのための加剤、医療デバイスまたは医薬を製造するための、重量平均分子量が700kDa未満であるグリコーゲンの使用。 Bone formation, bone formation promoting, tooth germ growth promotion, root formation promoting, and at least for one of the added vulcanizing agent is selected from the group consisting of periodontal tissue regeneration-promoting, for the production of medical devices or pharmaceutical, weight average Use of glycogen having a molecular weight of less than 8 700 kDa.
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