JP6151454B2 - モノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用組成物 - Google Patents

モノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用組成物 Download PDF

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Description

本発明は、モノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用薬学的組成物、慢性閉塞性肺疾患の予防または改善用健康機能食品組成物に関する。
慢性閉塞性肺疾患(chronic obstructive pulmonary disease、COPD)は、肺の非正常的な炎症反応で気道が狭くなる肺疾患のうちの一つである。慢性閉塞性肺疾患は、主に有害な粒子やガスの吸入によって発生することになり、特に喫煙が主要原因として知られている。現在、韓国の40歳以上の慢性閉塞性肺疾患有病率は毎年増加傾向にあり、また、全世界でも慢性閉塞性肺疾患は有病率と死亡率が増加している唯一の疾患であり、2020年には世界で3番目の死亡原因となると推定されている。喫煙は肺組織内で強力な刺激物質として作用して、多様な感染症因子、成長因子、酸化物質および化学走性因子の生成を増加させ、炎症性信号伝達体系を活性化して好中球および大食細胞をはじめとする多くの炎症細胞の遊走を促進させて肺の炎症をさらに悪化させることになる。タバコ煙および炎症細胞に由来するメタロプロテアーゼ(metalloproteinase)のような蛋白分解酵素が活性化して肺間質組織内構成物を破壊することになる。これは、結局、肺組織の非正常的な変化、例えば気道壁の肥厚、肺繊維化を起こして肺機能を低下させる。したがって、慢性閉塞性肺疾患の予防および治療のために、病気の主要原因である肺の炎症の改善に重点を置いて多様な物質の開発が行われている。そのうち、喘息治療と類似な慢性閉塞性肺疾患の炎症改善のためのステロイド製剤および抗生剤の治療は非常に魅力的な治療方法である。しかし、ステロイド製剤および抗生剤の場合、免疫抑制および免疫寛容などによる多くの副作用が発生する可能性があるため、長期間の治療を必要とする慢性閉塞性肺疾患患者にとっては適さないという制限がある。
EC−18はモノアセチルジグリセリド(monoaetyldiglyceride)の一種であって、鹿茸から分離した。EC−18は造血作用があるものとして知られており、cecal−ligation−punctureを利用した敗血症動物モデルで伝染症因子の減少とともに動物の生存率を大きく増加させたことが開示されており、GLP(Good Laboratory Practice)毒性試験でも毒性がないことが示された。しかし、このようなEC−18を含むモノアセチルジアシルグリセロール類化合物が慢性閉塞性肺疾患においていかなる効果を現すかについてはまだ開示されていない。これに本発明者らは、天然物由来あるいは新たな化合物の慢性閉塞性肺疾患の治療剤を開発するために鋭意努力した結果、モノアセチルジアシルグリセロール化合物がIL−4の発現を抑制し、CXCL−1、TNF−αまたはMIP−2の分泌を抑制し、気管支内炎症細胞の浸潤を抑制して慢性閉塞性肺疾患の予防または治療に有用に使用できることを確認し本発明を完成させるに至った。
本発明の一つの目的は、下記化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用薬学的組成物、および慢性閉塞性肺疾患の予防または改善用健康機能食品組成物を提供することにある。
[化学式1]
Figure 0006151454

上記の式において、R1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基である。
本発明の他の目的は、前記薬学的組成物を慢性閉塞性肺疾患の発症可能性があるか慢性閉塞性肺疾患を患っている個体に投与する段階を含む、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療方法を提供することにある。
前記目的を達成するための一つの様態として、本発明は、下記化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用薬学的組成物を提供する。
[化学式1]
Figure 0006151454

上記の式において、R1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基である。本明細書で脂肪酸基は脂肪酸のカルボキシル基から−OH基を除いた残りの部分を意味する。
具体的に、本発明の慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用薬学的組成物は、前記化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を含むことができる。本発明において、用語“モノアセチルジアシルグリセロール化合物”とは、1つのアセチル基と2つのアシル基を有するグリセロールの誘導体を意味し、モノアセチルジグリセロール(MADG)ともいう。
前記化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物においてR1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基であることもあり、好ましくはパルミトイル(palmitoyl)、オレオイル(oleoyl)、リノレオイル(linoleoyl)、リノレノイル(linolenoyl)、ステアロイル(stearoyl)、ミリストイル(myristoyl)またはアラキドノイル(arachidonoyl)などであることができるが、これらに限定されない。さらに好ましくは、前記R1およびR2の組み合わせ(R1/R2)はオレオイル/パルミトイル、パルミトイル/オレオイル、パルミトイル/リノレオイル、パルミトイル/リノレノイル、パルミトイル/アラキドノイル、パルミトイル/ステアロイル、パルミトイル/パルミトイル、オレオイル/ステアロイル、リノレオイル/パルミトイル、リノレオイル/ステアロイル、ステアロイル/リノレオイル、ステアロイル/オレオイル、ミリストイル/リノレオイルまたはミリストイル/オレオイルなどであることができるが、これらに限定されない。また、前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物は光学活性において、(R)−形、(S)−形またはラセミ体であることができる。
前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物は、好ましくは、下記化学式2で表示される化合物であることができる。
[化学式2]
Figure 0006151454

上記化学式2で表示される化合物は1−パルミトイル(palmitoyl)−2−リノレオイル(linoleoyl)−3−アセチルグリセロール(acetylglycerol)といい、EC−18とも命名される。前記化合物のR1とR2は、それぞれパルミトイルとリノレオイルに該当する。
前記モノアセチルジアシルグリセロール類化合物は、鹿茸から抽出/分離したり、公知の有機合成法(大韓民国特許登録番号10−0789323号公報)により製造される。具体的に、 鹿茸をヘキサンで抽出し、その抽出の残余を再びクロロホルムにより抽出した後、収得した抽出液を減圧蒸留して鹿茸のクロロホルム抽出物を収得することができる。前記抽出において使用される抽出溶媒であるヘキサンおよびクロロホルムの量はそれぞれ使用された鹿茸が浸る程度の量であれば十分で、一般的には、鹿茸1kgに対しヘキサンおよびクロロホルムをそれぞれ4〜5リットルの割合で使用されるが、抽出溶媒の種類および使用量は、これに限定されない。このような方法で収得した鹿茸のクロロホルム抽出物が、次いで一連のシリカゲルコラムクロマトグラフィーおよびTLC方法によりさらに分画化され精製されて、本発明に使用されるモノアセチルジアシルグリセロール類化合物が得られる。前記クロマトグラフィー精製段階の溶離液としてはクロロホルム/メタノール、ヘキサン/酢酸エチル、ヘキサン/酢酸エチル/酢酸などが用いられるが、これに限定されない。
一方、本発明に使用されるモノアセチルジアシルグリセロール類化合物を化学的に合成する方法は、大韓民国特許登録番号10−0789323号公報に開示されている。具体的に、(a)1−R1−グリセロールの3番位置に保護基を導入して1−R1−3−保護基−グリセロールを製造する過程、(b)1−R1−3−保護基−グリセロールの2番位置にR2基を導入して1−R1−2−R2−3−保護基−グリセロールを製造する過程および、(c)1−R1−2−R2−3−保護基−グリセロールの脱保護反応およびアセチル化反応を同時に実行する過程を含み、必要に応じて精製して、目的とするモノアセチルジアシルグリセロール類化合物を合成でき、他の方法としてはホスファチジルコリンを加酢酸分解(acetolysis)して得られるが、これに限定されない。前記化学式1の化合物の立体異性体もすべて本発明の範囲内に含まれる。
本発明によってモノアセチルジアシルグリセロール化合物は、IL−4、CXCL−1、TNF−αまたはMIP−2の分泌の減少が認められることによって、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療に効果的に用いられることが確認された。本発明において、用語“慢性閉塞性肺疾患”とは、有害な粒子やガスの吸入によって肺に非正常的な炎症反応が起こり、これによって漸次気流制限が進行して肺機能が低下し呼吸困難を誘発することになる呼吸器疾患をいう。慢性閉塞性肺疾患の主な症状は、慢性の咳または慢性の痰(喀痰)をはじめとして呼吸困難などがあり、ベータ亢進剤、抗コリン剤、メチルキサンチン類などの気管支拡張剤または副腎皮質ホルモン吸入剤などが代表的な治療剤として使用される。本発明において前記慢性閉塞性肺疾患は、好ましくは慢性気管支炎(chronic bronchitis)または肺気腫(emphysema)であることもあるが、これに制限されない。本発明において、用語“慢性気管支炎(chronic bronchitis)”とは、2年以上連続し、毎年3ヶ月以上痰があり咳が継続する疾患を意味する。喫煙、大気汚染、職業上の露出などの刺激による気管支損傷が原因と推定されており、主な症状としては慢性咳、痰、運動時の息切れなどがある。また、慢性閉塞性肺疾患の特徴である急性増悪があることもあり、この場合は、数時間から数日間の間呼吸困難が急速に悪化して痰の量が増えたり痰の性状が粘液性から化膿性になりながら濃い黄色ややや緑色となり、粘度が高くなって吐きにくくなる。本発明において、用語“肺気腫(emphysema)”とは、終末細気管支(terminal bronchiole)末端の空気空間(airspace)の破壊によって非正常的であり永久的な末梢気道および肺胞の拡張状態を意味する。有害な粒子とガスの吸入によって発生し、臨床的に最も意味のある危険因子は喫煙と知られている。主な症状としては慢性の咳、痰、呼吸困難などである。本発明において、用語“予防”とは、前記組成物の投与で慢性閉塞性肺疾患の発症を抑制または遅延したりするあらゆる行為を意味し、“治療”とは、前記組成物によって慢性閉塞性肺疾患による症状が好転したり有益に変更されるあらゆる行為を意味する。
IL−4のようなサイトカインは気管支炎症のみならず、気道過敏性と密接な関係があり、気道過敏性は慢性閉塞性肺疾患の代表的な危険因子である(Chest2004、126(6)、1832−9)。したがって、IL−4発現を抑制させることで、気管支炎症を抑制し気道過敏性を低くして、慢性閉塞性肺疾患の進行を抑制することができる。TNF−αのようなサイトカインとMIP−2のようなCXCケモカインは肺血管循環から肺胞までの好中球のトラフィキング(trafficking)活性に関与することで知られている。これらはいずれも炎症に関連するサイトカインまたはケモカインであって、慢性閉塞性肺疾患の場合、好中球数が増加し、前記サイトカインまたはケモカインが分泌される。したがって、気道に炎症が生じ、筋肉の壁が厚くなり、粘液分泌を増加させて気管支閉塞が現れる。気管支が閉塞されると肺胞は拡張、損傷して酸素と二酸化炭素の交換能力が損傷を受けることになり、呼吸不全発生が高くなることになる。特に、これらサイトカインまたはケモカインはCOPDを患っている患者からの発現が増加していることが明らかになり、慢性閉塞性肺疾患との関連が知られている。したがって、前記IL−4、CXCL−1、TNF−αおよびMIP−2からなる群から選択される蛋白質の分泌を抑制させることによって慢性閉塞性肺疾患反応を抑制することができる。
本発明の実施例においては、i)ハツカネズミT細胞リンパ腫(mouse T cell lymphoma)細胞であるEL−4細胞でホルボールミリスタートアセタート(phorbol myristate acetate、PMA)によって誘導されたIL−4の発現をモノアセチルジアシルグリセロール化合物による阻害度を測定した結果、EC−18を含む多数のモノアセチルジアシルグリセロール化合物の有意な阻害活性を確認し(実施例2)、ii)喘息誘発動物モデルで気管支肺胞洗浄液内のCXCL−1、TNF−αおよびMIP−2の発現量を測定した結果、CXCL−1、TNF−αおよびMIP−2いずれもCOPD誘発群で正常対照群に比べて大きく増加した反面、モノアセチルジアシルグリセロール類化合物(EC−18)の投与群ではこれら因子が有意に減少したことを確認した(実施例6)。これは、前記モノアセチルジアシルグリセロール類化合物が慢性閉塞性肺疾患の治療に有効であることを良く示しているのである。
また、前記モノアセチルジアシルグリセロール類化合物は、気管支周囲の炎症細胞数を減少させたりCD4およびNeutrophils Gr−1細胞を減少させることができることが本発明によって確認された。CD4細胞は免疫を促進する細胞として知られており、前記細胞が過度に増加する場合、自己免疫が発生することができる。慢性閉塞性肺疾患患者の場合、正常な人よりCD4細胞数が顕著に増加すると知られている(Proceedings of the American Thoracic Society,Vol.4,No.7(2007),pp.512−521.)。一方、慢性閉塞性肺疾患の場合、Neutrophils Gr−1細胞数も増加する(Eur Respir J2011;38:285-294.;Nikota et al.Respiratory Research 2011,12:39)。したがって、前記CD4およびNeutrophils Gr−1細胞を減少させることによって慢性閉塞性肺疾患反応を抑制することができる。
本発明の一実施例においては、トリパンブルー染色を通じて肺組織内の炎症細胞を測定し、免疫蛍光染色および流動細胞分析を通じてCD4およびNeutrophils Gr−1細胞を観察した結果、i)COPD誘発群炎症細胞の数が顕著に増加することが観察された反面、モノアセチルジアシルグリセロール類化合物(EC−18)投与群でいずれも、炎症細胞の数が減少したことを確認し(実施例4)、ii)COPD誘発群ではCD4およびNeutrophils Gr−1細胞数の増加が観察された反面、モノアセチルジアシルグリセロール類化合物(EC−18)投与群でいずれもCD4およびNeutrophils Gr−1細胞数が顕著に減少したことを確認した(実施例5)。このような結果も前記モノアセチルジアシルグリセロール類化合物が慢性閉塞性肺疾患の治療に有効であることを良く示しているのである。
本発明のモノアセチルジアシルグリセロール化合物を含む薬学的組成物は、薬学的組成物の製造に通常使用する適切な担体、賦形剤または希釈剤をさらに含むことができる。このとき、前記組成物に含まれるモノアセチルジアシルグリセロール類化合物またはその薬学的に許容可能な塩の含有量は、特に限定されないが、組成物総重量に対して0.0001ないし100.0重量%、好ましくは0.001ないし50.0重量%、さらに好ましくは0.01ないし20重量%を含むことができる。
前記薬学的組成物は錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤、懸濁剤、内用液剤、油剤、シロップ剤、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥剤および坐剤からなる群から選択されるいずれか一つの剤形を有することができ、経口または非経口の様々な製剤であることができる。製剤化に際して、通常使用される充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、界面活性剤などの希釈剤または賦形剤を用いることができる。経口投与のための固形製剤には錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などが含まれ、このような固形製剤は、一つ以上の化合物に少なくとも一つ以上の賦形剤、例えば、デンプン、炭酸カルシウム、スクロース(sucrose)またはラクトース(lactose)、ゼラチンなどを混合して調製することができる。また、単純な賦形剤以外にステアリン酸マグネシウム、タルクなどのような潤滑剤も用いることができる。経口投与のための液状製剤としては懸濁剤、内用液剤、油剤、シロップ剤などが該当するが、よく使用される単純希釈剤である水、リキッドパラフィン以外に様々な賦形剤、例えば湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などを含むことができる。非経口投与のための製剤には、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤、坐剤が含まれる。非水性溶剤、懸濁溶剤にはプロピレングリコール(propylene glycol)、ポリエチレングリコール、オリーブオイルのような植物性油、オレイン酸エチルのような注射可能なエステルなどが用いることができる。坐剤の基剤にはウィテプソル(witepsol)、マクロゴール、ツイン(tween)61、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが用いることができる。
本発明の組成物は薬学的に有効な量で投与することができる。本発明において、用語“薬学的に有効な量”とは、医学的治療に適用可能な合理的な受恵/危険の比率で疾患を治療するのに十分な量を意味し、有効用量のレベルは個体の種類および重症度、年齢、性別、病気の種類、薬物の活性、薬物に対する敏感度、投与時間、投与経路および排出比率、治療期間、同時に使用される薬物を含む要素と、その他医学分野によく知られている要素とによって決定できる。本発明の組成物は個別治療剤として投与したり、他の治療剤と併用して投与が可能であり、従来の治療剤とは順次または同時に投与が可能である。そして、単一または多重投与することができる。前記要素いずれもを考慮して副作用なしに最小限の量で最大効果が得られる量を投与するのが重要であり、当業者によって容易に決定可能である。本発明の組成物の望ましい投与量は、患者の状態および体重、病気の程度、薬物形態、投与経路および期間により異なり、適した一日の総使用量は、正しい医学的判断の範囲内で担当医によって決定されるが、一般に0.001ないし1000mg/kgの量、好ましくは0.05ないし200mg/kg、より好ましくは0.1ないし100mg/kgの量を一日1回乃至複数回に分けて投与することができる。前記組成物は、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療を目的とする個体であれば特に限定されず、あらゆる個体に適用可能である。例えば、猿、犬、猫、ウサギ、モルモット、ラット、マウス、牛、羊、豚、ヤギなどのような動物、人間、鳥類および魚類などすべての個体に適用でき、投与の方式は当業系の通常の方法であれば、限りはない。例えば、経口、直腸、または静脈、筋肉、皮下、子宮内頚膜または脳血管内注射によって投与できる。
また一つの様態として、本発明は下記化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する、慢性閉塞性肺疾患の予防または改善用健康機能食品組成物を提供する。
[化学式1]
Figure 0006151454

上記化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール類化合物において、R1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基であることができるが、これに限定されない。
具体的に、本発明のモノアセチルジアシルグリセロール化合物を慢性閉塞性肺疾患の予防または改善を目的で健康機能食品組成物に含むことができる。前記モノアセチルジアシルグリセロール類化合物および慢性閉塞性肺疾患については前述のとおりである。本発明において、用語“改善”とは、前記組成物を利用して慢性閉塞性肺疾患の疑いおよび発症個体の症状が好転したり有益となるあらゆる行為を意味する。
本発明の組成物が健康機能食品に用いられる場合、前記組成物をそのまま添加したり他の健康機能食品または健康機能食品成分と共に使用することができ、通常の方法により適切に使用することができる。有効成分の混合量は、使用目的により適するように決定される。一般に、食品または飲料の製造時に本発明の組成物は原料に対し、好ましくは15重量部以下、より好ましくは10重量部以下の量で添加することができる。しかし、健康調節および衛生を目的とする長期間摂取時の場合には前記量は前記範囲以下であることができ、安定性の面でも問題がないため、有効成分は前記範囲以上の量でも使用することができる。本発明の組成物が含まれる健康機能食品の種類としては、特に制限はなく、具体的な例として、肉類、ソーセージ、パン、チョコレート、キャンディ類、スナック類、菓子類、ピザ、ラーメン、その他の麺類、ガム類、アイスクリーム類を含む酪農製品、各種スープ、飲料、茶、ドリンク剤、アルコール飲料およびビタミン複合剤などが挙げられ、通常の意味での健康機能食品を全て含み、動物用飼料として利用される食品を含むことができる。また、本発明の健康機能食品組成物が飲料形態に用いられる場合は、通常の飲料と同様に、色々な甘味剤、香味剤または天然炭水化物などを追加成分として含有することができる。前記天然炭水化物とは、ブドウ糖、果糖などのモノサッカライド、マルトース、シュークロスなどのジサッカライド、デキストリン、サイクロデキストリンなどのポリサッカライド、およびキシリトール、ソルビトール、エリトリトールなどの糖アルコールである。前記天然炭水化物の比率は、これに限定されないが、本発明の組成物100ml当たり好ましくは、約0.01ないし0.04g、より好ましくは0.02乃至0.03gである。前記甘味剤としては、タウマチン、ステビア抽出物などの天然甘味剤およびサッカリン、アスファルタムなどの合成甘味剤などが挙げられる。前記以外に本発明の健康機能食品組成物は種々の栄養剤、ビタミン、電解質、風味剤、着色剤、ペクチン酸およびその塩、アルギン酸およびその塩、有機酸、保護性コロイド増粘剤、pH調節剤、安定化剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、炭酸飲料に使われる炭酸化剤などを含有することができる。その他、天然果物ジュース、果物ジュース飲料および野菜飲料の製造のための果肉を含有することができる。
また一つの様態として、本発明は、前記薬学的組成物を慢性閉塞性肺疾患の疑い個体に投与する段階を含む、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療方法を提供する。本発明において前記慢性閉塞性肺疾患の疑い個体は、慢性閉塞性肺疾患が発症したり発症できる人間を含むすべての動物を意味し、本発明の化合物またはその薬学的に許容可能な塩を含む薬学的組成物を慢性閉塞性肺疾患の疑い個体に投与することによって、個体を効率的に治療することができる。慢性閉塞性肺疾患については前述したとおりである。本発明において、用語“投与”とは、いかなる適切な方法で慢性閉塞性肺疾患の疑い個体に本発明の薬学的組成物を導入するのを意味し、投与経路は目的組織に到達できる限り経口または非経口の多様な経路を通じて投与されることができる。
本発明の治療方法は、前記化学式1のモノアセチルジアシルグリセロール類化合物またはその薬学的に許容可能な塩を含む薬学的組成物を薬学的有効量で投与するのを含むことができる。適した1日の総使用量は、正しい医学的判断の範囲内で担当医によって決定され、一般に0.001ないし1000mg/kgの量、好ましくは0.05ないし200mg/kg、より好ましくは0.1ないし100mg/kgの量を一日1回乃至複数回に分けて投与することができる。しかし、本発明の目的上、特定患者に対する具体的な治療的有効量は達成しようとする反応の種類と程度、場合によって他の製剤を使用するかどうかをはじめとする具体的組成物、患者の年令、体重、一般的な健康状態、性別および食餌、投与時間、投与経路および組成物の分泌率、治療期間、具体的組成物とともに使用されたり同時に使用される薬物をはじめとする多様な因子と医薬分野によく知られた類似因子によって異なるように適用するのが望ましい。
本発明のモノアセチルジアシルグリセロール化合物は、EL−4細胞でIL−4の発現を抑制し、動物モデルで気管支内炎症細胞の浸潤を抑制する。また、本発明の化合物は、CXCL−1、TNF−αまたはMIP−2の発現を抑制する効果が優れているので、現在使用される慢性閉塞性肺疾患治療剤の副作用を克服し、毒性がなく、かつ治療効果が優秀な化合物として慢性閉塞性肺疾患の予防、治療および改善用組成物として有用に用いられる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例は本発明の理解を助けるためのものであって、本発明はこれらに限定されるものではない。
製造例1:標準タバコ抽出物(Cigarette smoking;CS)製造
製造例1−1:実験材料
標準タバコCM7(Coresta Monitoring Cigarette7、Heinr Borgwaldt、Germany)60本およびイソプロパノール(isopropanol)、エタノール(Merck、Germany)、n−ヘプタデカン(n−heptadecane、Sigma−Aldrich、USA)を使用し、実験装備は自動喫煙装置(Automatic smoking machine、ISO3308規格品、モデル:RM20、Heinr Borgwaldt)を使用した。
製造例1−2:標準タバコ煙の捕集
標準タバコCM7(Coresta Monitoring Cigarette7、Heinr Borgwaldt、Germany)煙凝縮物捕集はISO3402規定に基づいて喫煙室(温度22±2℃、相対湿度60±5%)で実施し、ISO3308規定によりRM20(Heinr Borgwaldt、Germany)自動喫煙装置(ISO3308規格品)を使用して喫煙体積35.0±0.3ml、喫煙周期60±0.5秒、喫煙時間2.00±0.02秒、そして吸殻の長さはチップペーパー(tip paper)の長さ+3mm(overwrap+3mm)となるようにISO標準喫煙方法でシガレットタバコを燃焼させ、92mmケンブリッジフィルター(cambridge filter、ISO3308規格品)でタバコ煙凝縮物を捕集した(ISO3308、2000)。
製造例1−3:標準タバコのタバコ煙凝縮物抽出
タバコ煙凝縮物が捕集されたケンブリッジフィルター(camberidge filter)をシガレット用パイプ(cigaratte holder)から分離してそれぞれ100ml三角フラスコに入れて抽出溶媒イソプロパノール(isopropanol)50mlずつを加えてよく混ぜた後、室温で8時間以上放置して抽出した。抽出後ろ過し、減圧ろ過濃縮器で濃縮し、3つの三角フラスコに入っている濃縮液をシンチレーションバイアル(scintillation vial)に集めて窒素ガスを使用して完全濃縮した。
製造例1−4:総粒子状物質(TPM)含有量の計算
標準タバコ主流煙中TPMの含有量は、下記数式1を利用して求めた。
Figure 0006151454

TPM:総粒子状粉塵物質(mg/cig)、WFHA:喫煙後のフィルターホルダーの重量、WFHB:喫煙前のフィルターホルダーの重量、N:一つのトラップ当たり喫煙本数(cig.)
実施例1:EL−4細胞でモノアセチルジアシルグリセロール化合物の細胞毒性評価
ウシ胎児血清(Fetal Bovine Serum)を10%添加したRPMI培地(Gibco)に、マウスTリンパ腫細胞であるEL−4細胞を5X10cells/mlの濃度に懸濁し、100ulずつ96ウォールプレートに接種して12時間培養した。次に、下記表1に示されているような種類および濃度のモノアセチルジアシルグリセロール化合物(MADG)で前記培養液を処理した後、24時間追加培養した。細胞数を数えるCCK−8(Dojindo社)キットにおいて説明した通り、CCK−8溶液を10ulずつ添加し、最小30分から最大4時間反応させた後、570nmで吸光度(OD)を測定した。細胞生存率(cell viability)は下記数式1により計算し、その結果を下記表1に示す。数式1において、陰性対照群はDMSOを0.2%処理した培養液を示す。下記表1で、PLAGは1−palmitoyl−2−linoleoyl−3−acetylglycerol、POAGは1−palmitoyl−2−oleoyl−3−acetylglycerol、PSAGは1−palmitoyl−2−stearoyl−3−acetylglycerol、PPAGは1−palmitoyl−2−palmitoyl−3−acetylglycerol、OPAGは1−oleoyl−2−palmitoyl−3−acetylglycerol、OSAGは1−oleoyl−2−stearoyl−3−acetylglycerol、LPAGは1−linoeoyl−2−palmitoyl−3−acetylglycerol、LSAGは1−linoeoyl−2−stearoyl−3−acetylglycerolを示す。
Figure 0006151454

Figure 0006151454

上記表1に示されているように、本発明のモノアセチルジアシルグリセロール化合物(MADG)の濃度に応じたEL−4細胞の細胞生存率を観察した結果、EC−18は200μg/mL以下の濃度で細胞毒性が現れなかったし、その他の化合物は20μg/mL以下の濃度で細胞毒性が現れないことを確認した。
実施例2:モノアセチルジアシルグリセロール化合物のEL−4 mRNAの発現抑制
実施例1の結果を土台として、前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物を20μg/mLの濃度で投与し、EL−4細胞でのPMAによるIL−4 mRNAの発現抑制効果を測定した。具体的に、PMA(1 ng/mL)で誘導されたIL−4 mRNAの発現量をリアルタイム重合酵素連鎖反応(Real−time polymerase chain reaction、real−time PCR、quantitative real time polymerase chain reaction、qPCR)を利用して測定した。細胞準備は6ウォールプレートにEL−4細胞を1X10cells/wellの濃度で分周して12時間培養した後、モノアセチルジアシルグリセロール化合物を20μg/mL濃度で1時間処理し、PMAを1ng/mlの濃度で処理した後、12時間培養した。Total RNAを抽出するために、Trizol B(Invitrogen社、米国)を用いてリボ核酸(RNA)を抽出し、定量後、Omniscript RT kit(Qiagen、GmbH、Hilden、Germany)を用いて相補的核酸(cDNA)を合成した。合成されたcDNAを鋳型と下記表2に示すIL−4およびGAPDHのプライマーをそれぞれ混合し、PCR mix(PCR Master Mix、Bioneer、Korea)を用いて94℃で5分間変性(Denaturation)し、95℃で30秒、60℃で45秒、72℃で45秒として30サイクル(cycle)反応させた後、72℃で10分間酵素を不活性化させるPCRを行った。このように測定されたEL−4細胞のIL−4 mRNAの発現抑制率を下記表3に示した。下記表3で各試料の名称は表1で説明したとおりである。
Figure 0006151454

Figure 0006151454

上記表3に示したように、PMAを処理した群よりIL−4の発現量が増加し、これを基準(100%)とするとき、モノアセチルジアシルグリセロール化合物は20ないし50%の発現抑制率を示した。
実施例3:閉塞性肺疾患モデルおよび試料投与
COPDハツカネズミモデルは8週齢の雄BALB/cハツカネズミを7%クロラール水和物(chloral hydrate)で麻酔した後、LPS100μg/mlと標準タバコ抽出物(Cigarette smoking;CS)4mg/mlを1:1に混合した混合物(LPS+CS混合物)を週1回を3週連続して鼻に100ulを気管内(intratracheal)吸入させてCOPDモデルを作った。つまり、麻酔を少しだけした後、動きがないときにハツカネズミの前歯を輪ゴムで固定した状態でLPS+CS混合物を鼻と口にそれぞれ50ulずつ(合計100ul)を気管内(intratracheal)に吸入させた。EC−18は濃度別に30mg/kgと60mg/kgを0.5%CMC(carboxmethylcellulose sodium)に溶かして、PS+CS混合物100ulを気管内(intratracheal)吸入1時間前に経口投与した。実験群は、(i)何の処理もしない正常群(Intact)、(ii)LPS+CS処理した対照群(COPD−control)、(iii)LPS+CS処理1時間前にEC−18を30mg/kg経口投与した実験群、(iv)LPS+CS混合物の処理1時間前にEC−18を60mg/kg経口投与した実験群に分けた。実験終了後、各群はハツカネズミの血液、肺胞洗浄液および肺組織を分離した。
実施例4:気管支肺胞洗浄液(BAL fluid;BALF)分泌および総細胞数測定
血液採血後解剖して肺胞洗浄液(BALF)から細胞を分離するためにFBS−free/DMEM培養液1mlを入れた注射器を気管支(trachea)に注入させ、ひもで縛って固定した後、3回循環させて分離してACK溶液を37℃で5分間処理して赤血球を溶解させ、再びFBS−free/DMEM培養液で洗浄した後、0.04%トリパンブルー(trypan blue)で染めた後総細胞数を測定し、その結果を下記表4に示す。
Figure 0006151454

その結果、上記表4のように、慢性閉塞性肺疾患(COPD)において肺の炎症は主な重要な特徴で、炎症細胞の中で好中球数の増加が観察された。COPD誘発群は正常対照群に比べて気管支肺胞洗浄液内総炎症細胞数の増加が観察され、また、炎症細胞の中で好中球数が顕著に増加した。反面、薬物投与群であるEC−18 30mg/kg投与群では総炎症細胞数が15.1%抑制され、好中球数は大きい変化が観察されなかった。EC−18 60mg/kg投与群では総炎症細胞が44.8%(P<0.05)抑制され、好中球数も42%(P<0.05)抑制された。
実施例5:流動細胞分析を通じたCD4 ± およびNeutrophils Gr−1 ± 細胞数測定
分離したBAL細胞を5×10細胞に調整した後、4℃で免疫蛍光染色(immunofluorescence staining)を実施した。それぞれにPE−anti−CD4(553047、BD Pharmingen)およびPE−anti−Gr−1(553128、BD Pharmingen)を入れて30分氷上で反応させた。反応後、3回以上リン酸緩衝生理食塩水で洗浄した後、流動細胞分析器(flow cytometer)のCell Questプログラム(643274、BD Biosciences)を使用してCD4そしてGr−1Neutrophil細胞頻度を百分率(%)に分析した後、総細胞数(total cells)を適用して各組織での絶対総細胞数(absolute number)を算出した。
Figure 0006151454

その結果、上記表5のように、COPD誘発群はCD4およびNeutrophilsGr−1細胞数が正常対照群に比べていずれも大きく増加した。反面、EC−18 30mg/kg投与群ではCOPD誘発群に比べてCD4細胞数が39.6%、NeutrophilsGr−1細胞数が40.9%(P<0.05)抑制され、60mg/kg投与群ではCD4細胞数が70.0%、NeutrophilsGr−1細胞数が62.7%(P<0.05)抑制された。
実施例6:ELISA法による肺胞洗浄液内のCXCL−1、TNF−αおよびMIP−2の発現量測定
ハツカネズミから分離した肺胞洗浄液でCXCL−1、TNF−αおよびMIP−2水準をELISA(enzyme−linked immuno−sorbent assay)で測定した。CXCL−1、TNF−αおよびMIP−2の各抗体(antibody)をコーティング(coating)用緩衝溶液(291195、R&D System)で希釈してマイクロウェル(microwell)にコーティング(coating)した後、4℃で一晩放置した。各ウェル(well)を洗浄緩衝溶液で3回洗浄した後に血清(10倍稀釈)を100ulずつ分注した。室温で1時間放置した後、洗浄緩衝溶液で2回洗浄した後、antibody Avidin HRP conjugeted(DY998、R&D System)100ulを処理し、室温で1時間放置した後、再び洗浄した。TMB基質を100ulずつ分注し暗室で30分間放置した後、50ulのstop溶液を処理した後ELISA reader(Emax、Molecular Devices)450nmで吸光度を測定し、発現抑制率を計算した結果を下記表6に示す。
Figure 0006151454

上記表6に示されているように、COPD誘発群は気管支肺胞洗浄液内CXCL−1の生成が正常対照群に比べて顕著に増加した。しかし、薬物投与群であるEC−18投与群はCOPD誘発群に比べて、30mg/kg投与群では15.4%、60mg/kg投与群では54.3%(P<0.01)抑制された。
Figure 0006151454

また、上記表7に示されているように、COPD誘発群は気管支肺胞洗浄液内TNF−αの生成が正常対照群に比べて顕著に増加した。しかし、薬物投与群であるEC−18投与群はCOPD誘発群に比べて、30mg/kg投与群では36.0%、60mg/kg投与群では61.8%(P<0.05)抑制された。
Figure 0006151454

また、上記表8に示されているように、COPD誘発群は気管支肺胞洗浄液内MIP−2の生成が正常対照群に比べて顕著に増加した。しかし、薬物投与群であるEC−18投与群はCOPD誘発群に比べて、30mg/kg投与群では40.6%、60mg/kg投与群では63.8%(P<0.05)抑制された。
以上の説明から、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施され得ることを理解できるものであろう。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものとして理解しなければならない。本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲の意味および範囲そしてその均等概念から導き出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。

Claims (13)

  1. 下記の化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有する、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療用薬学的組成物。
    [化学式1]
    Figure 0006151454

    上記の式において、R1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基である。
  2. 前記R1およびR2はそれぞれ、パルミトイル(palmitoyl)、オレオイル(oleoyl)、リノレオイル(linoleoyl)、リノレノイル(linolenoyl)、ステアロイル(stearoyl)、ミリストイル(myristoyl)、アラキドノイル(arachidonoyl)で構成される群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  3. 前記R1およびR2の組み合わせ(R1/R2)は、オレオイル/パルミトイル、パルミトイル/オレオイル、パルミトイル/リノレオイル、パルミトイル/リノレノイル、パルミトイル/アラキドノイル、パルミトイル/ステアロイル、パルミトイル/パルミトイル、オレオイル/ステアロイル、リノレオイル/パルミトイル、リノレオイル/ステアロイル、ステアロイル/リノレオイル、ステアロイル/オレオイル、ミリストイル/リノレオイル、ミリストイル/オレオイルで構成される群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  4. 前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物は下記の化学式2で表示される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
    [化学式2]
    Figure 0006151454
  5. 前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物は鹿茸から分離したことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  6. 前記慢性閉塞性肺疾患は、慢性気管支炎または肺気腫(Emphysema)であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  7. 前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物は、IL−4、CXCL−1、TNF−αおよびMIP−2水準からなる群から選択されるいずれか一つ以上の蛋白質の分泌を減少させることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  8. 前記モノアセチルジアシルグリセロール化合物は、気管支または血管周囲の炎症細胞数を減少させたりCD4またはNeutrophilsGr−1細胞数を減少させることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  9. 前記組成物は、化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を0.001ないし50重量%含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
    [化学式1]
    Figure 0006151454

    上記の式において、R1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基である。
  10. 下記の化学式1で表示されるモノアセチルジアシルグリセロール化合物を有効性分として含有することを特徴とする、慢性閉塞性肺疾患の予防または改善用健康機能食品組成物。
    [化学式1]
    Figure 0006151454

    上記の式において、R1およびR2はそれぞれ炭素数14ないし20の脂肪酸基である。
  11. 前記R1およびR2はそれぞれ、パルミトイル(palmitoyl)、オレオイル(oleoyl)、リノレオイル(linoleoyl)、リノレノイル(linolenoyl)、ステアロイル(stearoyl)、ミリストイル(myristoyl)、アラキドノイル(arachidonoyl)で構成される群から選択されることを特徴とする請求項10に記載の組成物。
  12. 前記R1およびR2の組み合わせ(R1/R2)は、オレオイル/パルミトイル、パルミトイル/オレオイル、パルミトイル/リノレオイル、パルミトイル/リノレノイル、パルミトイル/アラキドノイル、パルミトイル/ステアロイル、パルミトイル/パルミトイル、オレオイル/ステアロイル、リノレオイル/パルミトイル、リノレオイル/ステアロイル、ステアロイル/リノレオイル、ステアロイル/オレオイル、ミリストイル/リノレオイル、ミリストイル/オレオイルで構成される群から選択されることを特徴とする請求項10に記載の組成物。
  13. 請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の組成物を非人間個体に投与する段階を含むことを特徴とする、慢性閉塞性肺疾患の予防または治療方法。
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