JP6280106B2 - No(一酸化窒素)ドナーを用いた動脈新生の誘導 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の基本的な諸特徴および種々の態様を列挙する。
[1]
動脈新生の誘導に有効な量で間欠的様式で投与される、動脈不全の防止または治療のための方法における使用のためのNOドナー。
[2]
動脈血管の部分的または完全な閉塞によって動脈不全が特徴付けられる、[1]記載の使用のためのNOドナー。
[3]
動脈不全が、血管における物質の沈着によるものであるか、または動脈の外部もしくは内部の圧縮によるものである、[1]または[2]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[4]
動脈不全が血管疾患であるか、または動脈不全はアテローム性動脈硬化症、虚血性疾患、およびさらなる慢性動脈疾患からなる群より選択される疾患であるか、または動脈不全は冠動脈不全、脳動脈不全、末梢動脈不全、腸動脈不全、尿生殖動脈不全、神経動脈不全、強皮症、もしくは網膜中心動脈不全である、[1]〜[3]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[5]
NOドナーが、一酸化窒素、ニトロプルシドナトリウム、ニトログリセリン(三硝酸グリセリン)、一硝酸イソソルビド、二硝酸イソソルビド、四硝酸ペンタエリスリトール(PETN)、モルシドミン、亜硝酸アミル、またはニコランジルであり、特にNOドナーはニトログリセリンである、[1]〜[4]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[6]
短時間作用型NOドナーである、[1]〜[5]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[7]
少なくとも2週間の間、1週間に少なくとも1日で、かつ1日に少なくとも1回の、[1]〜[6]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[8]
数週間または数ヶ月の期間投与される、[1]〜[7]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[9]
動脈における拍動性剪断力の外因性刺激と併せて投与される、[1]〜[8]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[10]
外因性刺激の開始前30分間から外因性刺激の終了後30分間までの期間に投与される、[9]記載の使用のためのNOドナー。
[11]
身体運動または動脈血管への内因性の力の適用によって前記刺激が達成される、[9]または[10]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[12]
前記方法は動脈不全の防止を目的とするものである、[1]〜[11]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[13]
舌に、舌下に、吸入で、頬に(bucally)、経粘膜で、または口腔粘膜に投与される、[1]〜[12]のいずれか一項記載の使用のためのNOドナー。
[14]
抗動脈原性(anti-anteriogenic)であるか動脈新生を阻害する動脈不全の任意の治療に伴う負の効果の抑制の方法における使用のためのNOドナーであって、治療に供される対象に動脈新生の誘導に有効な量および様式で投与され、特に[2]〜[13]のいずれか一項に規定されている、NOドナー。
[15]
心不整脈の治療に有効な量および様式で対象に投与され、特に[5]〜[13]のいずれか一項に規定されている、心不整脈の防止または治療のための方法における使用のためのNOドナー。
一酸化窒素
ニトライト
ニトレート
有機ニトレート:
GTN(三硝酸グリセリン;ニトログリセリン)
PETN(四硝酸ペンタエリスリトール)
ISDN(二硝酸イソソルビド)
ISMN(一硝酸イソソルビド)
ニコランジル
有機ニトライト:
IAN(イソアミルニトライト:亜硝酸アミル)
IBN(イソブチルニトライト)
N-ニトロソ化合物:
N-ニトロソアミン:
デホスタチン
NDMA
N-メチル-N-ニトロソウレアの誘導体
N-ヒドロキシ-ニトロソアミン:
ドパスチン
クペロン
アラノシン
N-ニトロソイミン
N-ジアゼニウムジオレート(NONOエート):
スペルミンNONOエート
DEA-NONOエート
DETA-NONOエート
S-ニトロソチオール:
S-ニトロソ-N-アセチルペニシラミン(SNAP)
S-ニトロソグルタチオン
金属-NO-錯体:
鉄錯体:
ニトロプルシド(ニトロプルシドナトリウム)
ジニトロシル-鉄錯体
鉄-硫黄クラスターニトロシル(例えば、ルッサン赤色塩、ルッサン黒色塩、ルッサン赤色エステルのようなもの)
ルテニウム錯体
NO放出複素環:
複素環N-オキシド:
フロキサン
メソイオン複素環:
シドノンイミン(例えば、モルシドミン、リンシドミン(SIN-1)、シクロシドミン、ピルシドミン、マルシドミン(marsidomine))
メソイオンオキサトリアゾール
グアニジンおよびN-ヒドロキシグアニジン:
L-アルギニン
L-ホモアルギニン
N-ヒドロキシ-L-アルギニン
N-ヒドロキシ-L-ホモアルギニン
その他:
アルキルC-ニトロソ化合物
アリールC-ニトロソ化合物
オキシム
N-ヒドロキシウレア
前臨床研究
1. 序論
動脈新生の1つの重要なメカニズムは、採用された側副動脈にわたる剪断応力の誘導である。
1.1. 動物の調製
オスのSprague-Dawleyラット(研究開始時に体重300g;n=182)を実験に用いる。手術(0日目)のために、ラットに前投薬し(ケタミン50mg/ml+キシラジン4mg/ml 腹腔内)かつ挿管する。耳鏡を用いた声帯の直接観察下で、経口挿管(I4-Gポリエチレンチューブ)を行う。イソフルラン吸入(1.0%〜2.0%、100%酸素とともに)によって、一般的な麻酔を導入しかつ維持する。体温を電熱台によって37℃に制御する。無菌技法を用いて手術を実施する。最初に動物を仰向けに置き、皮膚用クリップを固定する。手術中、PowerLabデータ収集システムに連結されたBioAmp差動増幅器(AD Instruments)を用いて、ECGパラメーター(心拍)をモニターしかつ記録する。左開胸によって心臓をむき出しにする。ミニ空気圧式輪なわ閉塞器(snare occluder)(詳細に関しては、ミニ空気圧式輪なわ閉塞器の節を参照されたい)を、左冠動脈前下行枝(LAD)の中間あたりから近位に埋め込む。閉塞器が機能的である、すなわち心筋虚血をもたらしていることの確認を、左心室(LV)の白化および運動低下の観察によって、ならびに膨張中の心電図(ST上昇)の観察によって最初に判定する。ラットを4つの治療的モジュール:
モジュール1:疑似操作
モジュール2:間欠的NO(ニトログリセリン)
モジュール3:連続的NO(二硝酸イソソルビドの遅延型調製物)
モジュール4:間欠的NO+ASA
にランダムに分ける。
ミニバルーン、シースチューブ、縫合糸、およびカテーテルからなるミニ空気圧式輪なわ閉塞器を用いる。バルーン(7mm長)は、柔らかいラテックス膜で作られており、バルーン収縮中に冠血管に対して無視できるほどの物理的力しか与えないほど十分に柔軟である。バルーンをアンブレラシース内に取り付ける(直径3.2または4.8mm、長さ12mm;線維性浸潤からバルーンを保護する)。プロリーン(5-0)をLADの周りに通しかつシースに接着させて、心臓に閉塞器を固定し、それにより心筋虚血がバルーン膨張によってもたらされる。膨張容積は小さい(0.2〜0.25mL 大気)が、閉塞は2つの物理的作用:上/下に向かってLADを「波形にすること」および膨張したバルーン/シースによってLADを圧縮することによって起こる。露出させるカテーテル(PE-50)にバルーンを接続する。バルーンの膨張および収縮をラット用ケージの外側から制御する。
4つすべてのモジュール(1〜4)において、実験プロトコール(RIP)の始まり(3日目)および最後に(それぞれの13日間の8日目)に、冠閉塞を40秒間実施し(RIPにおける閉塞に相当;6ページを参照されたい)、かつ90分間のFPO中に(それぞれの13日間の8日目)ECGパラメーターを測定して、心拍およびST上昇を調べる。さらに、FPO中に発生している不整脈を判定する。Lown分類に従って、どの動物もある特定のグレードを示す。グレードが高いほど、不整脈はより重度である。全群の平均重症度をより記述的に例証するために、VPBスコアを確定する。それに関して、どのLownグレードも特定の因数を指す(グレード0=因数0;グレードI=因数1;グレードII=因数2;グレードIIIa=因数3;グレードIIIb=因数4;グレードVIa=因数5;グレードVIb=因数6;およびグレードV=因数7)。どの群も、各グレードを提示している動物の異なるパーセンテージを有する。それぞれのグレードのパーセンテージに適切な因数を掛け、群全体のVPBスコアに次いでまとめられる個々の結果につながる。結果的に、より高いLownグレードを有する動物の群は、相関的に高いVPBスコアを有する。
加えて、マイクロCTをさらなる評価項目として用いて、側枝を撮像する。1つの群のラット(各モジュールにおける各群の3匹のラット;合計36匹のラット)を、マイクロCTを用いた冠血管の可視化のために調製する。ラットにおけるマイクロCT研究のための方法論の修正によって、冠循環に造影剤(黄色のマイクロフィル)を充填する。造影剤の粘性により、毛細血管の充填なしまたは最小限の充填で、冠細動脈レベルまで充填することが可能となる。摘出した心臓に大動脈カニューレを直ちに挿入し、かつ冠循環を85mm Hgで逆行的に灌流する。灌流(2%プロカインを含む25℃〜27℃生理食塩水)を用いて、心筋代謝縮小を回避し、かつ冠血管系を最大限に拡張させる。LVに負荷をかけないために、ポリエチレンチューブを、僧帽弁を通り左心耳(left appendage)を介してLV内に挿入する。温めた造影剤(42℃)を85mmHgの圧力で3分間注射し、一方で灌流圧をモニターする。(黄色のマイクロフィルが)凝固するまで、冷却生理食塩水中(0℃〜4℃)への浸漬によって心臓を冷却する。次いで、心臓を取り出し、4%パラホルムアルデヒド溶液(4℃)中で一晩固定する。全心臓を冠側枝成長のマイクロCTイメージングに用いる。冠血管系をマイクロCTで可視化する。簡潔には、全心臓を、その頂点から底部までの縦軸の周りをおよそ360°、増分1°でスキャンする。本研究において選択された空間分解能は、側副血管のサイズに焦点を合わせるため、かつより小さな血管からのシグナルを最小限に抑えるために、18*18*18m3のボクセルサイズを有する。最後に、CTデータを3D画像として再構成する。これらの画像の主な目的は、動脈−動脈吻合部接続の有無を確証することである。側副血管、すなわち動脈−動脈吻合部接続は、群に対して独立した観察者によって測定される。側副動脈網形態をAmira 5.2.2ソフトウェア(Visage Imaging, Berlin, Germany)で解析する。
以下のプロトコール:2時間20分の間、20分おきに40秒間の閉塞、その後に5時間40分の間の「静止」(収縮)の期間が続く、を用いた自動化された閉塞器の膨張によって、反復性虚血プロトコール(RIP)を導入する。この8時間セットを、それぞれの10日間の5日間、1日3回繰り返す(モジュール1Aおよび2Aにおいてのみ)。LADは、カテーテルを介した遠隔の膨張または収縮によって自動的に閉塞される。疑似ラットでは(モジュール1を参照されたい)、バルーンは埋め込まれているが、RIPは適用されない。RIプロトコール下のラットを、3つのモジュール2、3、および4にランダムに分ける。
最終的な永久閉塞の後、梗塞サイズをTTC染色によって検出する。実験プロトコールのそれぞれの10日間の5日後(モジュール1Aおよび2Aにおいてのみ)、閉塞器を90分間永久に膨張させる。梗塞サイズをTTC染色によって測定する(n=10/群)。したがって、ラットに麻酔をかけかつECG記録を再度経験させて、閉塞(ST上昇)を確認しかつECGパラメーターおよび不整脈の数を算出する。側枝がない動物では、冠閉塞により、心室性期外収縮、心室頻拍、および心室細動を含めた、全身的血行動態の悪化および不整脈が引き起こされ;十分に発達した側枝を有する動物では、そのような有害作用は認められない。ECGパラメーターを記録し、かつコンピューター化プログラム(Lab chart 7)を用いて解析した。
ASA Merck化学物質
間欠的NO(NTG) ニトログリセリン溶液;Nitrolingual akut(登録商標)スプレー、G. Pohl-Boskamp GmbH & Co. KG, Hohenlockstedt, Germany
連続的NO(ISDN遅延型) 二硝酸イソソルビド遅延型丸薬;Nitrosorbon(登録商標)遅延型;G. Pohl-Boskamp GmbH & Co. KG, Hohenlockstedt, Germany
間欠的NOに対するキャリア化合物(NTG-偽薬) Nitrolingual akut(登録商標)スプレーの偽薬溶液、Pohl-Boskamp GmbH & Co. KG, Hohenlockstedt, Germany
連続的NOキャリア化合物(ISDN-偽薬) Nitrosorbon(登録商標)遅延型の中性丸薬;G. Pohl-Boskamp GmbH & Co. KG, Hohenlockstedt, Germany
対照緩衝液 PBS(リン酸緩衝生理食塩水)
すべての医薬(ASAおよびNTGおよびISDN遅延型)を、後続の装置の閉塞時間に先行して与える。対照緩衝液(PBS)を、最初の2回の閉塞の前に同じ手段で与える。
新しいテスト溶液を毎朝8時に調製する。シリンジを介して、溶液をバイアルから取り出す。間欠的NO(NTG)を、8時間の時間間隔を有して1日2回与える。ラットの慢性的計装によりかつさらなるストレスを回避するために、頬への適用によってNTGを与える。17.37μgのニトログリセリンを含有する50μlの毎日調製されるテスト溶液(Loscher, W., Ungemach, F.R., Kroker, R., 1998, Blackwell Science, 3rd editionに従った、用量/動物[mg]=代謝性体重[kg0,75]*ヒト用量[mg/kg]*再計算因数[kg/kg0,75]という式によって算出される、0.8mgのヒト用量に相当)を、モジュール1、2、および4において頬への適用を通じて投与する。適用の時点は、午前9時および午後5時におけるバルーン膨張のすぐ前を先行し、ゆえに採用された側副動脈に対して最大効果を有する。この濃縮液を、投与の直前に上記の反応バイアルから取り出す。キャリア化合物溶液は、テスト溶液の調製のためのストック溶液としての役割を果たした。
キャリア化合物を、間欠的NOと同一の手段で投与する。
長期にわたるNO送達のための医薬(遅延型調製物二硝酸イソソルビド=長時間作用型ニトレートISDN)を、1日あたり遅延型丸薬1×として送達する。遅延型調製物に関して、2.6mg ISDN/ラットという投薬量のISDNを選定する。したがって、13mgの丸薬を0.5mlの飲料水中に懸濁し、かつ毎朝午前9時に強制飼養によって適用する(2mg/kg/bw(体重)のヒト用量に相当する量)。
キャリア化合物を、連続的NOと同一の手段で投与する。
ラット1匹あたり、0.5mlの飲料水中に溶解された2.22mgのASAを、毎朝午前9時30分に強制飼養により胃内に直接与える。ラット1匹あたり2.22mgのASA(6.34mg/kg bw)というASA濃度は、100mg/日のヒト投薬量と相関する。
1群あたり10匹のラット(FPO=梗塞を誘導する最終的な永久閉塞)。群d:3匹のさらなる動物を同じ医薬、ならびに対応する群a、b、およびcのようなライゲーションスキームで処理するがFPOなし。1モジュールあたりこれら9匹の動物をマイクロCT画像に用いる。
A. 梗塞サイズ検出のための機能的FPOありの対照緩衝液(リン酸緩衝生理食塩水PBS) n=20
1. n=10:「5日間 疑似 PBS」
2. n=10:「10日間 疑似 PBS」
B. NOなしのキャリア化合物+梗塞サイズ検出のための機能的FPO
n=10:「5日間 疑似 NTG-偽薬」
C. 梗塞サイズ検出のための機能的FPOありのNTG
n=10:「5日間 疑似 NTG」
D. マイクロCT画像用 n=12、A1.)n=3 A2.)n=3 B)n=3 C)n=3
合計:n=52
A. 梗塞サイズ検出のための機能的FPOありの間欠的対照緩衝液 n=20
1. n=10:「5日間 RIP PBS」
2. n=10:「10日間 RIP PBS」
B. 間欠的キャリア化合物+梗塞サイズ検出のための機能的FPO
n=10:「5日間 RIP NTG-偽薬」
C. 梗塞サイズ検出のための機能的FPOありの間欠的NTG
n=10:「5日間 RIP NTG」
D. マイクロCT画像用 n=12、A1.)n=3 A2.)n=3 B)n=3 C)n=3
合計:n=52
A. 梗塞サイズ検出のための機能的FPOありの連続的対照緩衝液(飲料水)
(n=10):「5日間 RIP DW」
B. 連続的キャリア化合物+梗塞サイズ検出のための機能的FPO
n=10:「5日間 RIP ISDN-偽薬」
C. 連続的NO 梗塞サイズ検出のための機能的FPO
n=10:「5日間 RIP ISDN」
D. マイクロCT画像用 n=9、A.)n=3 B.)n=3 C.)n=3
合計:n=(39)
A. 梗塞サイズ検出のための機能的FPOありの間欠的対照緩衝液+ASA
n=10:「5日間 RIP PBS+ASA」
B. 間欠的NOキャリア化合物+ASA+梗塞サイズ検出のための機能的FPO
n=10:「5日間 RIP NTG-偽薬+ASA」
C. 間欠的NTG+ASA 梗塞サイズ検出のための機能的FPO
n=10:「5日間 RIP NTG+ASA」
D. マイクロCT画像用 n=9、A.)n=3 B.)n=3 C.)n=3
合計:n=39
すべてのデータは平均±SDとして与えられている。グラフは平均±SEMとして示されている。ST部分上昇、梗塞サイズ、および血管直径を測定することによって得られた結果を、SPSS 20ソフトウェアパッケージ(IBM SPSS Statistics, NY, USA)を用いて統計的有意性について解析する。偽発見率FDR補正を有するANOVAを用いる。FDR手順を用いた多重テストに対してp値を調整し、p≦0.05という実験全体の有意性を達成する。FDRは帰無仮説の数を考慮しており、Bonferroni補正と比較して統計的検出力(statistical power)を増大させることが示されている。
3.1 最終的な永久閉塞
LAD閉塞により、側副血管の機能についての予測的研究が可能となった。そのような血管は、冠閉塞後に虚血の危険性がある心筋組織を保護し得る。
LAD閉塞によって開始された虚血の心電図兆候は、側副血管が存在している場合、それほど顕著ではない。
LAD閉塞中、ST部分上昇の大きさと側枝供給の程度との間には逆相関が存在する。側枝機能は、急性冠閉塞中の虚血に対するST部分応答の方向についての重要な決定因子である。急性LAD閉塞中の可逆性ST部分上昇は、不充分な側副動脈機能に関係している。可逆性ST部分下降を有する患者では、冠側枝機能はより良好であるように見え、かつ結果として、より低い虚血結果を示す。
3つの疑似群の間に有意性は存在しない(5日間 疑似 PBS、n=8:0.134±0.034mV;5日間 疑似 NTG-偽薬、n=6:0.131±0.043mV;5日間 疑似 NTG、n=7:0.124±0.058mV)(図3および4)。
NTG群(「5日間 RIP NTG」)において、ST上昇は、PBS群と比較して有意に減少する(5日間 RIP PBS、n=8:0.104±0.016mV;5日間 RIP NTG、n=7:0.052±0.030mV)。PBS群とNTG-偽薬群との間に有意性は存在しない(5日間 NTG-偽薬:n=6;0.096±0.061mV)(図5および6)。
ISDN群(「5日間 RIP ISDN」)におけるST部分上昇は、PBS群と比較して減少する(5日間 RIP PBS、n=8:0.104±0.016mV;5日間 RIP ISDN、n=7:0.062±0.027mV)が、PBS群とISDN-偽薬群との間には同様に有意性は存在しない(5日間 ISDN-偽薬、n=7:0.110±0.069mV)(図7および8)。
PBSおよびASAで処理された群におけるST部分上昇は、PBS対照群と比較してより高い(5日間 RIP ASA+PBS、n=7:0.138±0.098mV;5日間 RIP PBS、n=8:0.104±0.016mV)が、ASA+NTG-偽薬群との間には同様に有意性は存在しない(5日間 RIP ASA+NTG-偽薬、n=6:0.144±0.091mV)。ASA+NTG群において、ST上昇は、ASAおよびPBSで処理された群と比較して減少する(5日間 RIP NTG+ASA、n=7:0.088±0.071mV)(図9および10)。
心室性期外収縮(VPB)の重要性は、心臓突然死の危険性の増大とのそれらの潜在的関連性から生じる。VPBは、Lown分類に従って層別化された。高いLownグレードは、急性心筋梗塞後の死亡を予測することが示されている。
グレード0:心室異所性拍動なし
グレードI:散発性、孤立性VPB
グレードII:多発性VPB(>1回/分間または30回/時間)
グレードIII:多形性VPB
(a)VPB
(b)双形(Bigenimus)
グレードIV:反復性VPB
(a)二連発
(b)多連発(Salvos)
グレードV:早期性VPB
「5日間 疑似 PBS」群では、ラットの87.5%が分類IVbの不整脈、および12.5%が分類IVaを有する。「5日間 疑似 NTG-偽薬」群では、83.3%がIVbの不整脈、および16.7%が分類IVaを有し、かつ「5日間 疑似 NTG」群では、85.7%がIVbの不整脈、および14.3%が分類IIIaの不整脈を有する(図11)。
「5日間 RIP PBS」群では、ラットの75.0%が分類IVbの不整脈、12.5%がIVa、および12.5%が分類0を有する。「5日間 RIP NTG-偽薬」群に関しては、ラットの50.0%が分類IVbの不整脈、16.7%がIVa、16.7%が分類IIIb、および16.7%が分類0の不整脈を示した。興味深いことに、「5日間 RIP NTG」群は、42.9%が分類IVbの不整脈、および57.1%が分類0の不整脈を示す(図12)。
「5日間 ISDN-偽薬」群では、ラットの57.1%が分類IVbの不整脈、14.3%が分類IVa、および28.6%が分類IIIbを有する。「5日間 RIP ISDN」群は、57.1%が分類IVb、28.6%が分類IIIb、および14.3%が分類0の不整脈を有する、より重症度の低い不整脈を示す(図13)。
「5日間 RIP ASA+PBS」群、ASS+NTG-偽薬で処理された群、および「5日間 RIP ASS+NTG」群では、ラットの83.3%が分類IVbの不整脈、および16.7%が分類IIIaを持つ(図14)。
図15:VPBスコア
90分間のLAD閉塞および20分間の再灌流の後に、梗塞サイズを解析した。
3つの疑似群の間に有意性は存在しない(5日間 疑似 PBS、n=8:13.36±5.22%;5日間 疑似 NTG-偽薬、n=6:14.21±5.79%;5日間 疑似 NTG、n=7:14.09±5.18%)(図17)。
「5日間 RIP PBS」と比較して、「5日間 RIP NTG」群では有意により小さな梗塞面積が観察される(5日間 RIP PBS、n=8:11.05±5.12%;5日間 RIP NTG、n=7:3.61±2.08%)。PBS群とNTG-偽薬群との間に有意性は存在しない(5日間 NTG-偽薬:n=6;9.80±6.79%)(図18)。
ISDN群(「5日間 RIP ISDN」)における梗塞サイズは、PBS群(5日間 RIP PBS、n=8:11.05±5.12%;5日間 RIP ISDN、n=7:7.59±4.38%)、ならびにISDN-偽薬群(5日間 ISDN-偽薬、n=6:9.97±3.65%)と比較してより小さい(図19)。
ASAで処理された群(「5日間 ASA+PBS」)における梗塞サイズは、PBS対照群(5日間 RIP ASA+PBS、n=6:12.51±3.05%;5日間 RIP PBS、n=8:11.05±5.12%)、ならびにASA+NTG-偽薬群(5日間 RIP ASA+NTG-偽薬、n=6:13.92±1.71%)と比較してごくわずかに増大する。ASA+NTG群とASAおよびPBSで処理された群との間に差異は存在しない(図20)。しかしながら、NTG群における梗塞面積は、ASA+NTG群と比較して有意により小さい(5日間 RIP NTG、n=7:3.61±2.08%;5日間 RIP NTG+ASS、n=6:13.00±3.82%)(図20)。
側副動脈は、主幹動脈に平行して走っている既存の血管である。主幹動脈が閉塞した場合、短い期間(本RIP中の40秒間)でさえ、側枝が血液供給を引き継ぐ。結果として、このエリア(ROI、関心対象区域)における側副動脈は、長さを(らせん状パターンによってはっきりと目に見える)、かつ最も顕著にはそれらの直径を成長させ始める。そこで、本発明者らは、ROIにおける側枝の直径を測定した。
3つの疑似群の間に有意性は存在しない(5日間 疑似 PBS、n=3:82.7±3.7μm;5日間 疑似 NTG-偽薬、n=3:89.6μm±10.6μm;5日間 疑似 NTG、n=3:86.8±9.0μm)(図22および26)。
「5日間 RIP PBS」と比較して、「5日間 RIP NTG」群におけるROIでの側枝の直径は有意に増大する(5日間 RIP PBS、n=3:129.8±6.9μm;5日間 RIP NTG、n=3:158.4±9.2μm)。PBS群とNTG-偽薬群との間に差異は存在しない(5日間 NTG-偽薬:n=3;127.0±12.1μm)(図23および26)。
ISDN群(「5日間 RIP ISDN」)における側枝の直径は、PBS群(5日間 RIP PBS、n=3:129.8±6.9μm;5日間 RIP ISDN、n=3:148.2±11.3μm)と比較して、ならびにISDN-偽薬群(5日間 ISDN-偽薬、n=3:133.0±11.5μm)と比較して増進する(図24および26)。
PBSおよびASAで処理された群における直径は、PBS対照群と比較して有意により小さい(5日間 RIP PBS+ASA、n=3:102.5±8.0μm;5日間 RIP PBS、n=3:129.8±6.9μm)が、ASA+NTG-偽薬群と比較して有意性は存在しない(5日間 NTG-偽薬+ASA、n=3:97.1±8.6μm)。ASA+NTG群では、直径は、PBSおよびASAで処理された群と比較して有意に増大する(5日間 RIP ASA+NTG、n=3:124.4±5.6μm)(図25および26)。
本発明者らは、それぞれがRIP(反復性虚血プロトコール)を含まない「10日間 疑似 PBS」および「5日間 疑似 PBS」群、ならびにそれぞれが5日間および10日間のRIPを含む「10日間 RIP PBS」および「5日間 RIP PBS」群を調べた。
臨床研究
本研究は、慢性安定CADを有する患者における、対症治療のための医師により制御された監視下での標準化運動プログラムの効果、動脈新生能の機能的改善および増強を検証することを目的とする。
1.1 仮説および研究治療群
1.1.1 仮説
I GTNの間欠的適用ありの医師により制御された能動運動トレーニングは、GTNなしの医師により制御された能動運動トレーニングよりも優れている。
(A+)>(A−)
II GTNの間欠的適用ありの医師により制御された受動運動トレーニング(CardioAccel(登録商標))は、GTNなしの医師により制御された受動運動トレーニングよりも優れている。
(P+)>(P−)
III GTNの間欠的適用ありの保守的CAD療法は、GTNなしの保守的CAD療法よりも優れている。
(C+)>(C−)
A+ GTNの間欠的適用ありの医師により制御された能動運動トレーニング
A− 医師により制御された能動運動トレーニング
P+ GTNの間欠的適用ありの医師により制御された受動運動トレーニング(CardioAccel(登録商標))
P− 医師により制御された受動運動トレーニング(CardioAccel(登録商標))
C+ GTNの間欠的適用ありの保守的CAD療法
C− 保守的CAD療法
慢性安定狭心症を有する患者に対するケアのための、現在のガイドライン(AHA、ESC)に詳述されている最善の内科的療法および通常診療。合計6週間の、現在のEACPRガイドラインに詳述されている危険性の層別化、ならびにトレーニング強度の個々の算出および調整の後での、30分間の毎日(月曜日〜金曜日)の身体運動間隔(トレッドミル)(≧1W/kg bw)。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。加えて、運動の開始の2〜5分前に、GTN 0.4mgを投与する。
慢性安定狭心症を有する患者に対するケアのための、現在のガイドライン(AHA、ESC)に詳述されている最善の内科的療法および通常診療。合計6週間の、現在のEACPRガイドラインに詳述されている危険性の層別化、ならびにトレーニング強度の個々の算出および調整の後での、30分間の毎日(月曜日〜金曜日)の身体運動間隔(トレッドミル)(≧1W/kg bw)。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。
慢性安定狭心症を有する患者に対するケアのための、現在のガイドライン(AHA、ESC)に詳述されている最善の内科的療法および通常診療。詳述されているような(Arora RR, Chou TM, Jain D, Fleishman B, Crawford L, McKiernan T, Nesto RW. The multicenter study of enhanced external counterpulsation (MUST-EECP): effect of EECP on exercise-induced myocardial ischemia and anginal episodes. J Am Coll Cardiol. 1999 Jun;33(7): 1833-40)、合計6週間の、1日あたり1時間の毎日(月曜日〜金曜日)のCardioAccel(登録商標)治療間隔。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。加えて、運動の開始の2〜5分前に、GTN 0.4mgを投与する。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。
慢性安定狭心症を有する患者に対するケアのための、現在のガイドライン(AHA、ESC)に詳述されている最善の内科的療法および通常診療。詳述されているような(Arora et al.、上記参照)、合計6週間の、1日あたり1時間の毎日(月曜日〜金曜日)のCardioAccel(登録商標)治療間隔。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。
慢性安定狭心症を有する患者に対するケアのための、現在のガイドライン(AHA、ESC)に詳述されている最善の内科的療法および通常診療。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。加えて、1日1回、好ましくは日常生活の自発的活動の開始前に、GTN 0.4mgを投与する。
慢性安定狭心症を有する患者に対するケアのための、現在のガイドライン(AHA、ESC)に詳述されている最善の内科的療法および通常診療。狭心症発作の治療のためのGTN使用は許可されている。
1.2.1 臨床試験デザイン−概略
研究を、
・予測的な
・ランダム化された
・多施設における(ドイツ会場、米国会場)
臨床試験として設計して、運動能力に対する三硝酸グリセリン(Nitrolingual(登録商標))の効果、動脈原性促進効果の誘導であると提案された病態生理学的メカニズムを評価する。
主要
標準化運動トレッドミルテスト(sETT)における、酸素摂取量のピーク容積(最大VO2)および嫌気性閾値時の最大酸素摂取量(AT最大VO2)によって来院3の際に測定される機能的運動能力の、ベースラインからの変化。
(1)標準化運動トレッドミルテスト(sETT)における、>1mmのST部分下降までの時間によって測定される、運動誘導性虚血までの時間の変化、
(2)心拍数(bpm)を乗じた収縮期血圧(mmHg)として定義される二重積(rate pressure product)(RPP)1によって定量化される、sETTに対する血行動態学的応答の変化。心拍数、血圧、およびST部分トレンドは、J点+60ミリ秒の時点で電子的に測定される。
(3)1日あたりの狭心症発作の数の変化、
(4)sETTでの運動持続時間の変化、
(5)相対的ピーク勾配指標(RPSI)の変化、
(4)Doppler由来の最大収縮期加速度[最大ACC]の変化、
(5)CCSおよびNYHAの機能状態の変化、
(6)Dukeトレッドミルスコア2の変化、
(7)治療段階中の心血管系事象の発生率の変化、ならびに
(8)主要評価項目と同じであるが、介入期間の1ヶ月後の変化。
2Dukeトレッドミルスコアは危険性を算出する;それは、分単位での運動時間−(ミリメートル単位での運動中または運動後のST部分の偏差×5)−(4×狭心症指標、狭心症がない場合には「0」、狭心症が起こった場合には「1」、および狭心症がテストを中断する原因である場合には「2」の値を有する)に等しい。疑われるCADを有する外来患者の中で、低い危険性を示すスコアを有する患者の3分の2が、99%の4年生存率(平均年間死亡率0.25%)を有し、かつ高い危険性を示すスコアを有する者の4%が、79%の4年生存率(平均年間死亡率5%)を有した。スコアは入院患者および外来患者の両方に対してよく機能し、予備データによれば、スコアは男性および女性に対して同様によく機能することが示唆されている[Gibbons et al., 2003 AHA/ACC Guideline]。
適格患者は、慢性安定CADの治療のための現在のESC/AHAガイドラインに十分に従っている抗狭心症およびCAD療法を登録前に受けており、臨床的に安定でなければならない。
登録された患者を、能動トレーニング、CardioAccel(登録商標)療法、または通常診療、すなわち現在のガイドラインに従ったベースライン治療の継続、のいずれかを受ける/経験する1:1:1の比率でランダム化する。これらの群内で、患者を、それらの標準的医薬に加えてまたは加えずに、グリセロールトリニトレートを受ける「+GTN」または「−GTN」群のいずれかに1:1の比率でランダム化する。
試験は、Arteriogenesis Network Art.Net.によって計画される。
c/o Campus Technologies Freiburg GmbH
フライブルク大学の技術移転
CEO:Prof. Dr. Bernhard Arnolds
Stefan-Meier Strasse 8, 79104 Freiburg(ドイツ)
電話:+49 (0) 761 203 4990
ファクシミリ:+49 (0) 761 203 4992
参加施設:未定
質問の場合の連絡先、情報の普及(dissemination of info)
有害事象の場合の連絡先、情報の普及
研究フローチャートは図27に付されている。
ランダム化は、実施施設において封筒を介してなされる。層別化は、年齢群、性、および罹患率に従ってなされる。
来院1:適格性スクリーニング(1日目)
・以前の介入、身体検査を含めた医療歴
・登録 はい/いいえ(y/n)
・1日あたりの狭心症発作の数、CCSおよびNYHA状態についての査定、ならびに自発的身体活動についての査定を含めた、詳細な医療歴および身体検査
・心肺テスト性能を備えた標準的目盛り付きトレッドミル装置でのトレッドミルテスト(修正Naughtonプロトコール):
機能的運動能力(最大VO2およびAT最大VO2)、>1mmのST部分下降までの時間によって測定される運動誘導性虚血までの時間、二重積(RPP)、J点+60ミリ秒の時点で電子的に測定される心拍数、血圧、およびST部分トレンド、運動持続時間、DUKEトレッドミルスコア、個々の患者が達成し得る最大レベルの運動時のVO2として定義される最大VO2とともに、12誘導ECGおよびVO2を含めたバイタルサインの連続的モニタリング(>1の呼吸比、嫌気性閾値)
・相対的ピーク勾配指標(RPSI)
・Doppler由来の最大収縮期加速度[最大ACC]
・ランダム化
患者は、彼らの医学的状態に関していつでも研究施設に連絡するように勧告されている。患者は、ランダム化の6週間後における彼らの初回の追跡調査来院のために戻る予定になっている。
・1日あたりの狭心症発作の数、CCSおよびNYHA状態についての査定、ならびに自発的身体活動についての査定を含めた、医療歴および身体検査
・心肺テスト性能を備えた標準的目盛り付きトレッドミル装置でのトレッドミルテスト(修正Naughtonプロトコール):
機能的運動能力(最大VO2およびAT最大VO2)、>1mmのST部分下降までの時間によって測定される運動誘導性虚血までの時間、二重積(RPP)、J点+60ミリ秒の時点で電子的に測定される心拍数、血圧、およびST部分トレンド、運動持続時間、DUKEトレッドミルスコア、個々の患者が達成し得る最大レベルの運動時のVO2として定義される最大VO2とともに、12誘導ECGおよびVO2を含めたバイタルサインの連続的モニタリング(>1の呼吸比、嫌気性閾値)
・相対的ピーク勾配指標(RPSI)
・Doppler由来の最大収縮期加速度[最大ACC]
・治療段階中の心血管系事象の発生率
(本研究項目の合理性は、介入期間後の研究用医薬の長期効果を評価することである。)
・1日あたりの狭心症発作の数、CCSおよびNYHA状態についての査定、ならびに自発的身体活動についての査定を含めた、医療歴および身体検査
・心肺テスト性能を備えた標準的目盛り付きトレッドミル装置でのトレッドミルテスト(修正Naughtonプロトコール):
機能的運動能力(最大VO2およびAT最大VO2)、>1mmのST部分下降までの時間によって測定される運動誘導性虚血までの時間、二重積(RPP)、J点+60ミリ秒の時点で電子的に測定される心拍数、血圧、およびST部分トレンド、運動持続時間、DUKEトレッドミルスコア、個々の患者が達成し得る最大レベルの運動時のVO2として定義される最大VO2とともに、12誘導ECGおよびVO2を含めたバイタルサインの連続的モニタリング(>1の呼吸比、嫌気性閾値)
・相対的ピーク勾配指標(RPSI)
・Doppler由来の最大収縮期加速度[最大ACC]
主な有効性パラメーターは、標準化運動トレッドミルテスト(sETT)における、酸素摂取量のピーク容積(最大VO2)および嫌気性閾値時の最大酸素摂取量(AT最大VO2)によって測定される機能的運動能力である。本発明者らは、ベースライン時には差異はないが、追跡調査時のGTN群における有意により高い値を想定する。
本試験には、考察される対象となる変動の2つの主な供給源:GTN治療効果、および能動トレーニング/受動トレーニング/保守的療法の効果、が存在する。したがって、データは二元配置ANOVAで解析される。GTNに関係しない任意の療法効果は、統計的推論なしの記述的手段で報告される。
提案された二元配置ANOVAに対して必要なサンプルサイズを確立するために、本発明者らは、(文献再検証および内部データに基づき)以下の想定をした:統計的検出力=80%、成果尺度に対する標準偏差=平均の15%、効果量(effect size)(GTN はい/いいえ間の変化の群差)=平均の5%。1群あたり30〜60人の患者のnの範囲にわたるサンプルサイズにつき10000回の反復に基づいた、モンテカルロシミュレーションで検出力を確立した。このシミュレーションは、潜在的脱落を考慮に入れるために、1群あたり48人の対象という最小サンプルサイズを確立しており、本発明者らは、300人の患者という合計サンプルサイズをもたらす、1群あたり50人の対象を含むことを提案する。
治験責任医師は、ヒトから採取された特定可能サンプルおよび特定可能データを含めた、ヒトに関わるいかなる実験も、
(a)1964年6月に世界医師会(WMA)によって締結されたヘルシンキ宣言(ヒトを対象とした医学研究の倫理原則)の最新改正のもの;
(b)ICH規制調和三極ガイドライン:医薬品の臨床試験の実施の基準(Good Clinical Practice)に関するガイドラインE6/日米EU医薬品規制調和国際会議(International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use)(ICH E6、1996年5月1日)、ならびに
(c)それらの現在の形式での適用可能なドイツ規制(例えば、ドイツ薬事法(Arzneimittelgesetz))、ならびに適用可能なFDA規制(例えば、出資者、治験責任医師、インフォームドコンセント要素に関するガイダンス、21 CFR§50.25(c))
を順守して計画しかつ実施する。
最大ACC:Doppler由来の最大収縮期加速度
Art.Net.:CTFのネットワーク下請け業者
CAD:冠動脈疾患
CardioAccel(登録商標):個別化カウンターパルゼーション療法
CCS:カナダ分類協会(狭心症分類)
CTF:Campus Technologies Freiburg
FSS:流体剪断応力
GTN:三硝酸グリセリン
IABP:大動脈内バルーンポンプ
NYHA:ニューヨーク心臓協会
RPSI:相対的ピーク勾配指標
sETT:標準化運動トレッドミルテスト
SMC:血管平滑筋細胞
最大VO2:酸素摂取量のピーク容積
AT最大VO2:嫌気性閾値時の最大酸素摂取量
1. 動脈新生の誘導に有効な量で間欠的様式でNOドナーを対象に投与する、動脈不全を治療するまたは防止する方法。
2. 動脈不全は、身体的安静中または運動中の、動脈またはバイパスもしくはシャントによって供給される、組織の不十分な酸素または血液の供給によるものである、項目1の方法。
3. 動脈不全は、動脈またはバイパスもしくはシャントによって供給される、組織の酸素または血流の需要の増大によるものである、項目1または2のいずれかの方法。
4. 動脈不全は動脈血管の部分的または完全な閉塞によって特徴付けられる、項目1〜3のいずれかの方法。
5. 動脈不全は血管における物質の沈着によるものである、項目1〜4のいずれかの方法。
6. 動脈不全は動脈の外部または内部の圧縮によるものである、項目1〜5のいずれかの方法。
7. 動脈不全は血管疾患である、項目1〜6のいずれかの方法。
8. 動脈不全は、アテローム性動脈硬化症、虚血性疾患、およびさらなる慢性動脈疾患からなる群より選択される疾患である、項目1〜6のいずれかの方法。
9. 動脈不全は冠動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
10. 動脈不全は脳動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
11. 動脈不全は末梢動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
12. 動脈不全は腸動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
13. 動脈不全は尿生殖動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
14. 動脈不全は神経動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
15. 動脈不全は強皮症との関連である、項目1〜6のいずれかの方法。
16. 動脈不全は網膜中心動脈不全である、項目1〜6のいずれかの方法。
17. 動脈不全は内皮機能不全の非存在によって特徴付けられる、項目1〜16のいずれかの方法。
18. NOドナーは、一酸化窒素、ニトロプルシドナトリウム、ニトログリセリン(三硝酸グリセリン)、一硝酸イソソルビド、二硝酸イソソルビド、四硝酸ペンタエリスリトール(PETN)、モルシドミン、亜硝酸アミル、またはニコランジルである、項目1〜17のいずれかの方法。
19. NOドナーは短時間作用型NOドナーである、項目1〜6のいずれかの方法。
20. NOドナーはニトログリセリンである、項目1〜19のいずれかの方法。
21. 少なくとも2週間の間、1週間に少なくとも1日かつ1日に少なくとも1回のNOドナーである、項目1〜19のいずれかの方法。
22. NOドナーを数週間または数ヶ月の期間投与する、項目1〜21のいずれかの方法。
23. 動脈における拍動性剪断力の外因性刺激と併せてNOドナーを投与する、項目1〜22のいずれかの方法。
24. 外因性刺激の開始前30分間から、外因性刺激の終了後30分間までの期間にNOドナーを投与する、項目23の方法。
25. 外因性刺激前の15分間から、外因性刺激の開始後30分間までの期間にNOドナーを投与する、項目24の方法。
26. 刺激は、身体運動または動脈血管への内因性の力の適用によって達成される、項目23〜25のいずれかの方法。
27. 方法は動脈不全の防止を目的とする、項目1〜26のいずれかの方法。
28. NOドナーを、舌に、舌下に、吸入で、頬に、経粘膜で、または口腔粘膜に投与する、項目1〜27のいずれかの方法。
29. 動脈新生の誘導に有効な量で間欠的様式でNOドナーを投与する、動脈不全の防止または治療のための方法における使用のためのNOドナー。
30. 項目2〜28のいずれかに規定される特色を有する、項目29に従った使用のためのNOドナー。
31. 治療に供される対象に動脈新生の誘導に有効な量および様式でNOドナーを投与する工程を含む、抗動脈原性(anti-anteriogenic)であるまたは動脈新生を阻害している、動脈不全の任意の治療に伴う負の効果の抑制の方法。
32. 治療に供される対象に動脈新生の誘導に有効な量および様式でNOドナーを投与する、抗動脈原性であるまたは動脈新生を阻害している、動脈不全の任意の治療に伴う負の効果の抑制の方法における使用のためのNOドナー。
33. 項目2〜28のいずれかに規定される特色を有する、項目32に従った使用のためのNOドナー、または項目32に従った方法。
34. 心不整脈の治療に有効な量および様式でNOドナーを対象に投与する、心不整脈の防止または治療のための方法。
35. 項目18〜28のいずれかに規定される特色を有する、項目34の方法。
36. 心不整脈の治療に有効な量および様式でNOドナーを対象に投与する、心不整脈の防止または治療のための方法における使用のためのNOドナー。
37. 項目18〜28のいずれかに規定される特色を有する、項目36に従った使用のためのNOドナー。
38. 治療有効量のNOドナーが、生理的または病的な条件において側副循環を増強するのに十分な動脈新生を促進する、対象を治療有効量のNOドナーに曝露する工程を含む、側副循環を促進する方法。
39. 対象は動脈不全に罹患している、項目38の方法。
40. 項目2〜28のいずれかに規定される特色を有する、項目39の方法。
Claims (12)
- NOドナーを含む、動脈新生の誘導を介する動脈不全の防止または治療のための方法における使用のための組成物であって、該NOドナーは、側副循環を増強するのに十分な動脈新生を促進するために有効な量で間欠的様式で投与されるニトログリセリン(三硝酸グリセリン)であり、該NOドナーは、少なくとも2週間の間、1週間に少なくとも1日で、かつ1日に少なくとも1回、投与される、組成物。
- 動脈血管の部分的または完全な閉塞によって動脈不全が特徴付けられる、請求項1記載の使用のための組成物。
- 動脈不全が、血管における物質の沈着によるものであるか、または動脈の外部もしくは内部の圧縮によるものである、請求項1または2のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- 動脈不全が血管疾患であるか、または動脈不全はアテローム性動脈硬化症、虚血性疾患、およびさらなる慢性動脈疾患からなる群より選択される疾患であるか、または動脈不全は冠動脈不全、脳動脈不全、末梢動脈不全、腸動脈不全、尿生殖動脈不全、神経動脈不全、強皮症、もしくは網膜中心動脈不全である、請求項1〜3のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- 数週間または数ヶ月の期間投与される、請求項1〜4のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- 動脈における拍動性剪断力の外因性刺激と併せて投与される、請求項1〜5のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- 外因性刺激の開始前30分間から外因性刺激の終了後30分間までの期間に投与される、請求項6記載の使用のための組成物。
- 身体運動または動脈血管への内因性の力の適用によって前記刺激が達成される、請求項6または7のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- 前記方法は動脈不全の防止を目的とするものである、請求項1〜8のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- 舌に、舌下に、吸入で、頬に、経粘膜で、または口腔粘膜に投与される、請求項1〜9のいずれか一項記載の使用のための組成物。
- NOドナーを含む、動脈新生の誘導を介する、抗動脈原性であるか動脈新生を阻害する動脈不全の任意の治療に伴う負の効果の抑制の方法における使用のための組成物であって、該NOドナーは、治療に供される対象に、側副循環を増強するのに十分な動脈新生を促進するために有効な量および様式で投与されるニトログリセリン(三硝酸グリセリン)である、組成物。
- NOドナーを含む、動脈新生の誘導を介する心不整脈の防止または治療のための方法における使用のための組成物であって、該NOドナーは、側副循環を増強するのに十分な動脈新生を促進することにより、心不整脈の治療に有効な量および様式で対象に投与されるニトログリセリン(三硝酸グリセリン)であり、該心不整脈は心室性不整脈である、組成物。
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