JP6469015B2 - エネルギー代謝を増大させるための組成物および方法 - Google Patents

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Description

相互参照
本出願は、２０１２年１１月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／７２６，００６号の優先権の利益を請求し、これは、すべての目的についてその全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
すべての生物は、自己のエネルギーの摂取量および代謝を生物の自己の消費必要性とバランスを取ることによってエネルギー恒常性を維持する絶妙な代謝経路を発達させた。哺乳動物では、これらの経路は、食物摂取量、グルコース恒常性、脂肪および／または筋肉中のエネルギーの貯蔵、ならびに例えば、身体活動によるエネルギーの動員を制御する。これらの経路の機能不全は、多くの場合エネルギー消費量に対する過剰なエネルギー摂取量から生じ、アンバランスなエネルギー恒常性に至り、これはひいては広範囲の代謝障害に至り得る。これらの中では、肥満、糖尿病、高血圧、動脈硬化症、高コレステロール、および高脂血症である。
ヒトにおける代謝障害の高い発生率、ならびに健康および死亡率に対する関連したインパクトは、公衆衛生にかなりの負担を与える。例えば、肥満は、３０ｋｇ／ｍ２超のボディマスインデックスとして臨床的に定義され、米国の成人人口の３５．７％に影響すると推定されている。肥満は、多くの疾患、例えば、心疾患およびＩＩ型糖尿病の可能性を増大させ、世界的な死亡の有力な予防できる原因の１つである。米国では、肥満は、１年当たりおおよそ１１０，０００〜３６５，０００の死亡の原因となっていると推定されている。糖尿病は、高い血中グルコースレベルまたは低いグルコース耐性によって特徴付けられる代謝障害であり、米国の人口の８％に影響すると推定されている。糖尿病はまた、血管疾患、がん、腎疾患、感染症、外因、意図的な自傷行為、神経系障害、および慢性肺疾患からの死亡のより高いリスクと著しく関連している（Ｎ Ｅｎｇｌ Ｊ Ｍｅｄ、２０１１年；３６４巻：８２９〜８４１頁）。対象が中心性肥満および少なくとも２つの他の代謝障害（高コレステロール、高血圧、または糖尿病など）を提示するメタボリック症候群は、米国の人口の２５％に影響すると推定されている。
サーチュインは、下等モデル生物、例えば、酵母、Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓ、およびショウジョウバエにおいて寿命を延長することが示された高度に保存されたタンパク質脱アセチル化酵素および／またはＡＤＰ−リボシルトランスフェラーゼである。哺乳動物では、サーチュインは、環境シグナルに応答して複数のエネルギー恒常性経路を制御する遺伝子の活性を協調させる代謝センサーとして作用することが示された。例えば、諸試験により、サーチュイン活性化は、寿命を著しく延長することが実証された介入であるカロリー制限の効果を模倣し、グルコース恒常性、および脂肪酸酸化による脂肪のエネルギーへの転換を改善する遺伝子を活性化することが示された。
サーチュイン経路は、ホスホジエステラーゼ（ＰＤＥ）も含む。ＰＤＥは、環状アデノシン一リン酸（ｃＡＭＰ）および環状グアノシン一リン酸（ｃＧＭＰ）と相互作用する酵素である。酵素のＰＤＥファミリーは、ヒトにおけるＰＤＥ１〜１１を含めた複数のサブクラスを含む。これらのホスホジエステラーゼの阻害剤は、ｃＡＭＰおよびｃＧＭＰの不活化を防止することができ、様々な異なる生理的効果を有し得る。ＰＤＥ阻害剤は、別のサブクラスと比較して１つのＰＤＥサブクラスを優先的に阻害することによって選択的であり得、または非選択的であり得、非選択的なものは、個々のＰＤＥサブクラスについて実質的により低い程度の選択性を有する。シルデナフィルは、ＰＤＥ５の選択的阻害を示した選択的ＰＤＥ阻害剤の一例である。シルデナフィルは、肺高血圧症、勃起不全、および高山病を処置するのに使用されている医薬活性剤である。
特定のエネルギー代謝経路を標的にすることによって代謝障害の処置を開発するために、多くの取り組みが試みられてきた。これらの取り組みは、例えば、イソフラボン（米国特許出願第２０１１０１６５１２５号）、テトラヒドロリプスタチン（米国特許第６，００４，９９６号）、ならびにＳＩＲＴ１およびＡＭＰＫ経路をモジュレートする組成物（米国特許出願第２０１００２１０６９２号、同第２０１００００９９９２号、同第２００７０２４４２０２号、および同第２００８０１７６８２２号）の開発をもたらした。しかし、これらの取り組みは、ある程度の成功のものである。例えば、ヒトにおけるＳＩＲＴ１活性化因子レスベラトロールの使用は、その限られた生物学的利用能によって妨害され、高い投与量を必要とし、それは、安全性への懸念を上昇させた。したがって、代謝経路を安全に制御することによって広範囲の代謝障害に対処することができる処置に対する大きな必要性が残っている。
米国特許第６，００４，９９６号明細書
Ｎ Ｅｎｇｌ Ｊ Ｍｅｄ、２０１１年；３６４巻：８２９〜８４１頁
本発明は一般に、エネルギー代謝の制御の分野に関する。一部の実施形態では、本発明は、ＰＤＥ５などのＰＤＥ阻害剤、および分岐鎖アミノ酸を使用してエネルギー代謝を制御するための組成物、方法、およびキットを提供する。
ＰＤＥは、サーチュイン経路の成分であるので、ＰＤＥ阻害剤を含む組成物は、エネルギー代謝を制御するのに有効であり得る。これらのＰＤＥ阻害剤は、サーチュイン経路に対する効果を有し得るので、選択的でも非選択的でもＰＤＥ阻害剤を含む組成物は、エネルギー代謝を制御することに対して有効な効果を有し得る。
本発明は、エネルギー代謝を制御するための改善された組成物およびサプリメントの必要性に対処する。エネルギー代謝の制御は、体重もしくは脂肪組織の減少、脂肪酸化もしくはインスリン感受性の増大、および／または炎症もしくは酸化的ストレスの減少を可能にし得る。これらの効果は、細胞代謝およびミトコンドリア生合成を含めたエネルギー代謝の増大または制御によるものであり得る。
本出願は、対象における脂肪酸酸化およびミトコンドリア生合成の増大を誘導するのに有用な組成物を提供する。本組成物は、Ｓｉｒｔ１およびＳｉｒｔ３の活性化も引き起こし、それによって糖尿病、心血管疾患、および炎症疾患の防止および処置を含めた有益な下流効果を媒介する。このような組成物は、分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物（例えば、ベータ−ヒドロキシメチルブチレート（ＨＭＢ）、ロイシン、ケト−イソカプロン酸（ＫＩＣ）、またはＨＭＢ、ＫＩＣ、および／もしくはロイシンの組合せ）と組み合わせて、それだけに限らないが、ＰＤＥ５阻害剤、例えば、アバナフィル、イオデナフィル（iodenafil）、ミロデナフィル、シルデナフィル、タダラフィル、イカリイン、バルデナフィル、ウデナフィル、またはザプリナスト（zaprinst）を含めたＰＤＥ阻害剤を含有する。分岐鎖アミノ酸（ｂｒａｎｃｈｅｄ ｃｈａｉｎ ａｎｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ）は、ロイシンであり得、代謝産物は、ＨＭＢおよびＫＩＣであり得る。本出願は、対象における脂肪酸酸化を増大させる方法であって、開示した組成物の投与を含む、方法も提供する。
本発明の一態様は、（ａ）ＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤、ならびに（ｂ）ロイシンおよび／またはロイシン代謝産物を含む、エネルギー代謝を増強するのに有効な組成物を提供する。一部の実施形態では、組成物は、対象に成分（ａ）または（ｂ）を単独で投与することと比較して、より大きい程度に対象におけるエネルギー代謝を増強する。一部の実施形態では、ロイシンおよび／またはロイシン代謝産物は、遊離アミノ酸および／または遊離アミノ酸代謝産物形態で存在する。例えば、ロイシンは、ペプチド結合を含まない形態で存在し得る。
一部の実施形態では、エネルギー代謝の増強は、少なくとも約３００％の脂肪細胞の脂肪酸酸化の増大、少なくとも１５０％の脂肪細胞のグルコース利用の増大、少なくとも６０％の変化による脂肪細胞のグルコース利用の増大、または少なくとも約１５％のミトコンドリア量の増大によって測定される。
一部の実施形態では、エネルギー代謝の増強は、少なくとも２０％の食後血中グルコースの低減、少なくとも３０％の食後インスリンの低減、少なくとも４０％の空腹時血中グルコースの低減、少なくとも４０％の空腹時インスリンの低減、少なくとも１５％のグルコース負荷に対する血中グルコース応答の低減、インスリン耐性の結果の２倍の改善、または少なくとも２０％の炎症ストレスの低減によって測定される。一部の実施形態では、グルコース負荷に対する血中グルコース応答は、グルコース耐性曲線下面積によって測定される。
一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、アバナフィル、イオデナフィル、ミロデナフィル、シルデナフィル、タダラフィル、イカリイン、バルデナフィル、ウデナフィル、またはザプリナストである。他の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、シルデナフィルまたはイカリインである。一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、イカリインである。一部の実施形態では、成分（ｂ）は、ＨＭＢである。一部の実施形態では、成分（ｂ）は、遊離ロイシンである。他の実施形態では、組成物は、非選択的ＰＤＥ阻害剤をさらに含む。他の実施形態では、組成物は、ビタミンＢ６をさらに含む。
一部の実施形態では、組成物は、医薬活性剤をさらに含む。組成物は、２種の医薬活性剤をさらに含み得る。２種の医薬活性剤の一方は、シルデナフィルであり得る。一部の実施形態では、組成物は、経口消費用に製剤化される。
組成物は、治療量以下の量の成分（ａ）を含む単位投与量であり得る。治療量以下の量の成分（ａ）は、約０．１から２０ｍｇの間のシルデナフィルであり得る。治療量以下の量の成分（ａ）は、約０．１から１０ｍｇの間のシルデナフィルであり得る。治療量以下の量の成分（ａ）は、約０．５〜５０ｍｇの間のアバナフィル、０．０５〜１０ｍｇのイオデナフィル、０．２５〜２５ｍｇのミロデナフィル、０．０１〜１．２５ｍｇのタダラフィル、０．０１〜１．２５ｍｇのバルデナフィル、０．５〜５０ｍｇのウデナフィル、０．５〜５０ｍｇのザプリナスト、または０．０５〜１００ｍｇのイカリインであり得る。成分（ｂ）は、少なくとも約５００ｍｇのロイシンを含み得る。成分（ｂ）は、少なくとも約２００ｍｇのＨＭＢを含み得る。一部の実施形態では、成分（ｂ）は、５０〜１０００ｍｇの遊離ロイシンを含む。成分（ｂ）は、５００〜７００ｍｇの遊離ロイシンを含み得る。
本発明の別の態様は、（ａ）ＰＤＥ５阻害剤、および（ｂ）ポリフェノールを含む、エネルギー代謝を増強するのに有効な組成物であって、対象に成分（ａ）または（ｂ）を単独で投与することと比較して、より大きい程度に対象におけるエネルギー代謝を増強する、組成物を提供する。ポリフェノールは、レスベラトロールであり得る。
ポリフェノールは、スチルベンまたはヒドロキシケイ皮酸であり得る。ポリフェノールは、クロロゲン酸、レスベラトロール、コーヒー酸、ピセアタンノール、エラグ酸、没食子酸エピガロカテキン（ＥＧＣＧ）、グレープシード抽出物、またはこれらの任意の類似体であり得る。組成物は、ロイシンおよび／またはロイシン代謝産物をさらに含み得る。
本発明の一態様は、それを必要とする対象におけるエネルギー代謝を制御する方法であって、対象に本明細書に記載の組成物を投与するステップを含む、方法を提供する。組成物は、経口投与され得る。
本発明の別の態様は、エネルギー代謝を制御する方法であって、肥満もしくは糖尿病を有する、またはその傾向のある対象（ａ ｓｕｂｊｅｃｔｉｎｇ）を同定するステップ、対象に本明細書に記載の組成物を投与するステップを含む、方法を提供する。
本発明は、それを必要とする対象におけるエネルギー代謝を制御する方法であって、対象に治療量以下の量のＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤、および少なくとも約５００ｍｇのロイシンまたは２００ｍｇのＨＭＢを含む単位投与量を投与するステップを含む、方法も提供する。治療量以下の量のＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤は、約１０ｍｇ／日未満であり得る。ＰＤＥ５阻害剤は、シルデナフィルであり得る。ロイシンは、遊離アミノ酸形態、例えば、インタクトな形態であってもよい。例えば、ロイシンは、ペプチド結合を含まない形態で存在してもよい。
本発明の一態様は、対象におけるエネルギー代謝を増大させるための方法であって、選択された投薬レベルで本明細書に記載の組成物を投与するステップを含み、選択された投薬レベルにより、対象において約１ｎＭのシルデナフィルおよび約０．５ｍＭのロイシンの循環レベルが誘導される、方法を提供する。ロイシンは、遊離アミノ酸形態、例えば、インタクトな形態であってもよい。例えば、ロイシンは、ペプチド結合を含まない形態で存在してもよい。一部の場合では、本明細書の方法のいずれも、１週間超にわたって、２週間超にわたって、または６週間超にわたって組成物を投与するステップを含む。
本発明は、それを必要とする対象における糖尿病を処置する方法であって、対象にＰＤＥ５阻害剤、および遊離アミノ酸形態での分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物を含む治療上有効な組成物を投与するステップを含む、方法も提供する。糖尿病は、例えば、Ｉ型糖尿病またはＩＩ型糖尿病であり得る。例えば、組成物を投与すると、対象におけるインスリン感受性を改善することができる。Ｉ型糖尿病は、Ｉ型糖尿病を有さない対象と比較してインスリンを産生する能力の低減によって特徴付けることができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象によって産生される、または対象に投与されるインスリンに対する、Ｉ型糖尿病を有する対象の感受性を改善することができる。改善された感受性は、組成物を投与する前に測定した対象の感受性より大きくなり得る。ＩＩ型糖尿病は、インスリンに対する感受性の低減によって特徴付けることができる。したがって、本明細書に記載の組成物を投与すると、ＩＩ型糖尿病を有する対象におけるインスリン感受性を改善することができる。糖尿病は、食事誘導性糖尿病であってもよい。一部の実施形態では、分岐鎖アミノ酸は、遊離ロイシンである。一部の実施形態では、分岐鎖アミノ酸代謝産物は、ＨＭＢである。治療上有効な組成物は、本明細書に記載の組成物のいずれかであり得ることが理解される。
一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、イカリインである。一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、シルデナフィルである。一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、タダラフィルである。一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、バルデナフィルである。一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、ウデナフィルである。一部の実施形態では、ＰＤＥ５阻害剤は、ザプリナストである。
一部の実施形態では、方法は、治療上有効な組成物を経口投与するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、治療上有効な組成物を少なくとも１週間にわたって投与するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、治療上有効な組成物を少なくとも２週間にわたって投与するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、治療上有効な組成物を少なくとも６週間にわたって投与するステップを含む。
一部の実施形態では、治療上有効な組成物を投与すると、対象における糖尿病の症状が改善される。糖尿病の症状は、Ｉ型および／またはＩＩ型糖尿病の症状であり得る。糖尿病症状の改善は、少なくとも２０％の食後血中グルコースの低減、少なくとも３０％の食後インスリンの低減、少なくとも４０％の空腹時血中グルコースの低減、少なくとも４０％の空腹時インスリンの低減、少なくとも１５％のグルコース負荷に対する血中グルコース応答の低減、インスリン耐性の結果の２倍の改善、または少なくとも２０％の炎症ストレスの低減によって測定され得る。一部の実施形態では、グルコース負荷に対する血中グルコース応答は、グルコース耐性曲線下面積によって測定される。
本発明の別の態様は、本明細書に記載の組成物の単位投与量の複数日供給物、および複数日の期間にわたる前記複数日供給物の投与を指示する指示書を含むキットを提供する。一部の実施形態では、キットは、ウェアラブルアクティビティモニターをさらに含む。
本発明は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
エネルギー代謝を増強するのに有効な組成物であって、
ａ）ホスホジエステラーゼ５（ＰＤＥ５）阻害剤、ならびに
ｂ）ロイシンおよび／またはロイシン代謝産物
を含む、組成物。
（項目２）
成分（ａ）または成分（ｂ）を単独で対象に投与することと比較してより大きい程度に該対象におけるエネルギー代謝を増強する、項目１に記載の組成物。
（項目３）
前記エネルギー代謝の増強が、少なくとも約３００％の脂肪細胞の脂肪酸酸化の増大、少なくとも１５０％の脂肪細胞のグルコース利用の増大、少なくとも６０％の変化による脂肪細胞のグルコース利用の増大、または少なくとも約１５％のミトコンドリア量の増大によって測定される、項目２に記載の組成物。
（項目４）
前記エネルギー代謝の増強が、少なくとも２０％の食後血中グルコースの低減、少なくとも３０％の食後インスリンの低減、少なくとも４０％の空腹時血中グルコースの低減、少なくとも４０％の空腹時インスリンの低減、少なくとも１５％のグルコース負荷に対する血中グルコース応答の低減、インスリン耐性の結果の２倍の改善、または少なくとも２０％の炎症ストレスの低減によって測定される、項目２に記載の組成物。
（項目５）
グルコース負荷に応答した前記血中グルコースの低減が、グルコース耐性曲線下面積によって証明される、項目４に記載の組成物。
（項目６）
前記ＰＤＥ５阻害剤が、アバナフィル、イオデナフィル、ミロデナフィル、シルデナフィル、タダラフィル、イカリイン、バルデナフィル、ウデナフィル、またはザプリナストである、項目１に記載の組成物。
（項目７）
前記ＰＤＥ５阻害剤が、シルデナフィルまたはイカリインである、項目１に記載の組成物。
（項目８）
前記ＰＤＥ５阻害剤がイカリインである、項目１に記載の組成物。
（項目９）
成分（ｂ）がＨＭＢである、項目１に記載の組成物。
（項目１０）
成分（ｂ）が遊離ロイシンである、項目１に記載の組成物。
（項目１１）
非選択的ＰＤＥ阻害剤をさらに含む、項目１に記載の組成物。
（項目１２）
ビタミンＢ６をさらに含む、項目１に記載の組成物。
（項目１３）
前記ＰＤＥ５阻害剤以外の医薬活性剤をさらに含む、項目１に記載の組成物。
（項目１４）
遊離アミノ酸形態でのアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、またはバリンを実質的に含まない、項目１に記載の組成物。
（項目１５）
遊離アミノ酸形態でのイソロイシンおよびバリンを実質的に含まない、項目１に記載の組成物。
（項目１６）
経口消費用に製剤化される、項目１に記載の組成物。
（項目１７）
治療量以下の量の成分（ａ）を含む単位投与量である、項目１に記載の組成物。
（項目１８）
前記治療量以下の量の成分（ａ）が、約０．１〜約２０ｍｇの間のシルデナフィルである、項目１７に記載の単位投与量。
（項目１９）
前記治療量以下の量の成分（ａ）が、約０．１〜約１０ｍｇの間のシルデナフィルである、項目１７に記載の単位投与量。
（項目２０）
前記治療量以下の量の成分（ａ）が、約０．５〜約５０ｍｇの間のアバナフィル、約０．０５〜約１０ｍｇの間のイオデナフィル、約０．２５〜約２５ｍｇの間のミロデナフィル、約０．０１〜約１．２５ｍｇの間のタダラフィル、約０．０１〜約１．２５ｍｇの間のバルデナフィル、約０．５〜約５０ｍｇの間のウデナフィル、約０．５〜約５０ｍｇの間のザプリナスト、または約０．０５〜約１００ｍｇの間のイカリインである、項目１７に記載の単位投与量。
（項目２１）
成分（ｂ）が、約５０〜約１０００ｍｇの遊離ロイシンを含む、項目１７に記載の単位投与量。
（項目２２）
成分（ｂ）が、約５００〜約７００ｍｇの遊離ロイシンを含む、項目１７に記載の単位投与量。
（項目２３）
成分（ｂ）が、少なくとも約５００ｍｇの遊離ロイシンを含む、項目１７に記載の単位投与量。
（項目２４）
成分（ｂ）が、少なくとも約２００ｍｇのＨＭＢを含む、項目１７に記載の単位投与量。
（項目２５）
エネルギー代謝を増強するのに有効な組成物であって、
ａ）ＰＤＥ５阻害剤、および
ｂ）ポリフェノール
を含み、成分（ａ）または成分（ｂ）を単独で対象に投与することと比較してより大きい程度に該対象におけるエネルギー代謝を増強する、組成物。
（項目２６）
前記ポリフェノールがレスベラトロールである、項目２５に記載の組成物。
（項目２７）
前記ポリフェノールが、スチルベンまたはヒドロキシケイ皮酸である、項目２５に記載の組成物。
（項目２８）
前記ポリフェノールが、クロロゲン酸、レスベラトロール、コーヒー酸、ピセアタンノール、エラグ酸、没食子酸エピガロカテキン（ＥＧＣＧ）、グレープシード抽出物、またはこれらの任意の類似体である、項目２５に記載の組成物。
（項目２９）
ロイシンおよび／またはロイシン代謝産物をさらに含む、項目２５に記載の組成物。
（項目３０）
それを必要とする対象におけるエネルギー代謝を制御する方法であって、前記項目のいずれか一項に記載の組成物を該対象に投与するステップを含む、方法。
（項目３１）
前記組成物が経口投与される、項目３０に記載の方法。
（項目３２）
エネルギー代謝を制御する方法であって、
ａ）肥満もしくは糖尿病を有する、またはその傾向のある対象を同定するステップ、および
ｂ）該対象に項目１から２９のいずれか一項に記載の組成物を投与するステップ
を含む、方法。
（項目３３）
エネルギー代謝の制御を必要とする対象におけるエネルギー代謝を制御する方法であって、該対象に治療量以下の量のＰＤＥ５阻害剤、および少なくとも約５００ｍｇのロイシンまたは約２００ｍｇのＨＭＢを含む単位投与量を投与するステップを含む、方法。
（項目３４）
前記ＰＤＥ５阻害剤の前記治療量以下の量が、約１０ｍｇ／日未満である、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記ＰＤＥ５阻害剤がシルデナフィルである、項目３３に記載の方法。
（項目３６）
対象におけるエネルギー代謝を増大させるための方法であって、
選択された投薬レベルで項目１から２９のいずれかに記載の組成物を該対象に投与するステップを含み、該選択された投薬レベルにより、該対象において約１ｎＭのシルデナフィルおよび約０．５ｍＭのロイシンの循環レベルが誘導される、方法。
（項目３７）
糖尿病の処置を必要とする対象における糖尿病を処置する方法であって、該対象に
ａ）ＰＤＥ阻害剤、および
ｂ）遊離アミノ酸形態での分岐鎖アミノ酸またはその遊離代謝産物
含む治療上有効な組成物を投与するステップを含む、方法。
（項目３８）
前記分岐鎖アミノ酸が遊離ロイシンである、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記代謝産物がＨＭＢである、項目３７に記載の方法。
（項目４０）
前記ＰＤＥ阻害剤がＰＤＥ５阻害剤である、項目３７に記載の方法。
（項目４１）
ＰＤＥ５阻害剤が、アバナフィル、イオデナフィル、ミロデナフィル、シルデナフィル、タダラフィル、イカリイン、バルデナフィル、ウデナフィル、またはザプリナストである、項目３７に記載の方法。
（項目４２）
前記治療上有効な組成物を経口投与するステップを含む、項目３７に記載の方法。
（項目４３）
前記治療上有効な組成物を少なくとも１、２、または６週間にわたって投与するステップを含む、項目３７に記載の方法。
（項目４４）
前記投与するステップにより、前記対象における糖尿病の症状が改善される、項目３７に記載の方法。
（項目４５）
前記糖尿病症状の前記改善が、少なくとも２０％の食後血中グルコースの低減、少なくとも３０％の食後インスリンの低減、少なくとも４０％の空腹時血中グルコースの低減、少なくとも４０％の空腹時インスリンの低減、少なくとも１５％のグルコース負荷に対する血中グルコース応答の低減、インスリン耐性の結果の２倍の改善、または少なくとも２０％の炎症ストレスの低減によって測定される、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記グルコース負荷に対する血中グルコース応答の低減が、グルコース耐性曲線下面積によって証明される、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
項目１から２９のいずれかに記載の組成物の単位投与量の複数日供給物、および複数日の期間にわたる前記複数日供給物の投与を指示する指示書を含むキット。
参照による組込み
本明細書に述べたすべての刊行物、特許、および特許出願は、それぞれの個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれるように具体的かつ個々に示されているのと同じ程度に参照により本明細書に組み込まれている。
本発明の新規特徴は、添付の特許請求の範囲における特定性とともに示されている。本発明の特徴および利点のより良好な理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、および添付の図面を参照することによって得られることになる。
図１は、サーチュイン経路を示す略図を表す図である。
図２は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内の脂肪酸酸化に対する、シルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。脂肪酸酸化は、パルミテート注射に対するＯ２消費応答として測定した。これは、注射前ベースラインからの％変化として表されている。垂直線は、パルミテート注射の時間を示し、この線の左側のデータ点は、ベースライン測定であり、線の右側のデータ点は、Ｏ２消費応答を示す。
図３は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内の脂肪酸酸化に対する、シルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。データは、対照値からの％変化として表されている。＊ｐ＝０．０１３；＊＊ｐ＝０．０１５。
図４は、３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞内の脂肪酸酸化に対する、シルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。データは、対照値からの％変化として表されている。＊ｐ＜０．０５。
図５は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内のグルコース利用に対する、シルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。グルコース利用は、グルコース注射に対する細胞外酸性化応答として測定した。＊ｐ＝０．０４。
図６は、３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞内のグルコース利用に対する、シルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。グルコース利用は、グルコース注射に対する細胞外酸性化応答として測定した。＊ｐ＝０．０５。
図７は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内の脂肪酸酸化に対する、イカリインのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。脂肪酸酸化は、パルミテート注射に対するＯ２消費応答として測定した。これは、注射前ベースラインからの％変化として表されている。垂直線は、パルミテート注射の時間を示し、この線の左側のデータ点は、ベースライン測定であり、線の右側のデータ点は、Ｏ２消費応答を示す。
図８は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内の脂肪酸酸化に対する、イカリインのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。データは、対照値からの％変化として表されている。＊ｐ＝０．０３；＊＊ｐ＝０．００２。
図９は、３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞内の脂肪酸酸化に対する、イカリインのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。データは、対照値からの％変化として表されている。＊ｐ＜０．０５。
図１０は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内の酸化窒素産生に対する、シルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。＊対照に対してｐ＜０．０００１；＊＊すべての他の処置に対してｐ＝０．０００３。
図１１は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内の酸化窒素産生に対する、イカリインのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。対照に対してｐ＜０．０００１；＊＊すべての他の処置に対してｐ＝０．０００１３。
図１２は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内のミトコンドリア質量として測定した、ミトコンドリア生合成に対するシルデナフィルのＨＭＢ、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。＊対照に対してｐ＜０．０００１；＊＊すべての他の処置に対してｐ＝０．０００３。
図１３は、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞内のミトコンドリア質量として測定した、ミトコンドリア生合成に対するイカリイン（１ｎＭ）のＨＭＢ（５μＭ）、ロイシン、およびレスベラトロールとの相互作用的効果を示す図である。対照に対してｐ＜０．０００１；＊＊すべての他の処置に対してｐ＝０．０００１３。
図１４は、低または高脂肪食で６週間後のマウスにおける腹腔内グルコース耐性テストからの結果を示す図である。
図１５は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおける食後血中グルコースレベルに対する７日のロイシンまたはロイシン＋イカリイン処置の効果を示す図である。
図１６は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおける食後血中グルコースレベルに対する１４日のロイシンまたはロイシン＋イカリイン処置の効果を示す図である。
図１７は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおける食後血漿インスリンに対する１４日のロイシンまたはロイシン＋イカリイン処置の効果を示す図である。
図１８は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるインスリン抵抗性尺度の恒常性評価に対する１４日のロイシンまたはロイシン＋イカリイン処置の効果を示す図である。
図１９は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおける２８日のロイシンまたはロイシン＋イカリイン処置後の１．２Ｕインスリン／体重１ｋｇに対する血中グルコース応答を示す図である。
図２０は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおける２８日のロイシンまたはロイシン＋イカリイン処置後の１．２Ｕインスリン／体重１ｋｇに対する３０分の血中グルコース応答を示す図である。
図２１は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるロイシンまたはロイシン＋イカリインで処置して５週間で測定したグルコース耐性テストからの結果を示す図である。
図２２は、図２１に表したグルコース耐性テストから得た、経時的なグルコース負荷に対する計算された総合的な血中グルコース応答を示す図である。
図２３は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるロイシンまたはロイシン＋イカリインで処置して６週間後の空腹時血中グルコースレベルを示す図である。
図２４は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるロイシンまたはロイシン＋イカリインで処置して６週間後の空腹時インスリンレベルを示す図である。
図２５は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるロイシンまたはロイシン＋イカリインで処置して６週間後のインスリン抵抗性の恒常性評価を示す図である。
図２６は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるロイシンまたはロイシン＋イカリインで処置して６週間後の肝重を示す図である。
図２７は、未処置の低脂肪食マウスと比較した、高脂肪食マウスにおけるロイシンまたはロイシン＋イカリインで処置して６週間後の炎症マーカーＣ反応性タンパク質のレベルを示す図である。
本発明のいくつかの態様を、実例のための例示的適用を参照して以下に記載する。本発明の完全な理解をもたらすために、多数の具体的な細部、関係、および方法が示されていることが理解されるべきである。しかし、本発明は、具体的な細部の１つもしくは複数を用いないで、または他の方法を用いて実践され得ることを、当業者は容易に理解するであろう。別段の明言のない限り、いくつかの行為は、異なる順序で、かつ／または他の行為もしくは事象と同時的に行われ得るので、本発明は、行為または事象の例示した順序付けによって限定されない。さらに、例示した行為または事象のすべてが、本発明による方法論を実行するのに要求されるわけではない。開示した組成物中の様々な成分の濃度は、例示的であり、列挙された濃度自体に限定されることを意味しない。
本明細書において、用語「対象」または「個体」は、哺乳動物を含む。哺乳動物の非限定例には、ヒト、ならびにトランスジェニックおよび非トランスジェニックマウスを含めたマウスが含まれる。本明細書に記載の方法は、ヒト治療、前臨床、および獣医学的用途の両方に有用であり得る。一部の実施形態では、対象は、哺乳動物であり、一部の実施形態では、対象はヒトである。他の哺乳動物としては、類人猿、チンパンジー、オランウータン、サル、飼いならされた動物（ペット）、例えば、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラット、ウサギ、およびフェレット、飼いならされた家畜、例えば、ウシ、バッファロー、バイソン、ウマ、ロバ、ブタ、ヒツジ、およびヤギ、または動物園で一般に見つかる珍しい動物、例えば、クマ、ライオン、トラ、ヒョウ、ゾウ、カバ、サイ、キリン、カモシカ、ナマケモノ、ガゼル、シマウマ、ウィルドビースト、プレーリードッグ、コアラ、カンガルー、パンダ、ジャイアントパンダ、ハイエナ、アザラシ、アシカ、およびゾウアザラシがあり、それだけに限られない。
用語「投与する（administer）」、「投与される（administered）」、「投与する（administers）」、および「投与する（administering）」は、それだけに限らないが、投与の静脈内、動脈内、経口、非経口、頬側、局部的、経皮、直腸、筋肉内、皮下、骨内、経粘膜、または腹腔内経路を含めた当技術分野で公知の経路を介して対象に組成物を提供することとして定義される。本出願のある特定の実施形態では、経口経路の組成物の投与が好適である場合がある。
本明細書において、「作用物質」または「生物学的活性剤」は、生体化合物、医薬化合物、もしくは化学化合物、または他の部分を指す。非限定例としては、単純もしくは複雑な有機もしくは無機分子、ペプチド、タンパク質、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、オリゴヌクレオチド（例えば、アプタマー（aptomer）およびポリヌクレオチドを含む）、抗体、抗体誘導体、抗体断片、ビタミン誘導体、炭水化物、毒素、または化学療法化合物がある。様々なコア構造に基づいて、様々な化合物、例えば、小分子、ならびにオリゴマー（例えば、オリゴペプチドおよびオリゴヌクレオチド）、ならびに合成有機化合物を合成することができる。さらに、様々な天然源、例えば、植物または動物の抽出物などは、スクリーニングのための化合物をもたらし得る。本発明の作用物質の構造的性質に関して制限はまったくないことを、当業者は容易に認識することができる。
用語「有効量」または「治療有効量」は、以下に定義するように、それだけに限らないが、疾患の処置を含めた意図された用途を行うのに十分である、本明細書に記載の化合物の量を指す。治療有効量は、意図される用途（ｉｎ ｖｉｔｒｏもしくはｉｎ ｖｉｖｏ）、または処置される対象および病状、例えば、対象の体重および年齢、病状の重症度、投与の様式などに応じて変動する場合があり、これは、当業者によって容易に決定され得る。この用語は、標的細胞内での特定の応答、例えば、増殖の低減、または標的タンパク質の活性の下方制御を誘導することになる用量にも当てはまる。具体的な用量は、選択される特定の化合物、従うべき投薬レジメン、それが他の化合物と組み合わせて投与されるか否か、投与のタイミング、それが投与される組織、およびそれが運ばれる物理的な送達システムに応じて変動することになる。
用語「エネルギー代謝」は、本明細書において、細胞代謝およびミトコンドリア生合成を含めて、体内の生化学反応に付随するエネルギーの変換を指す。エネルギー代謝は、本明細書に記載の様々な測定値、例えば、かつ限定することなく、体重喪失、脂肪喪失、インスリン感受性、脂肪酸酸化、グルコース利用、トリグリセリド含量、Ｓｉｒｔ１発現レベル、ＡＭＰＫ発現レベル、酸化的ストレス、およびミトコンドリア量を使用して定量化することができる。
用語「単離された」は、対象成分、例えば、シルデナフィルおよびイカリインを含むがそれだけに限らないＰＤＥ５阻害剤、ロイシンおよびロイシン代謝産物（ＨＭＢなど）、ならびにレスベラトロールに適用する場合、物質または類似物質が天然に存在する、または最初に得られる場合にやはり存在し得る他の成分の少なくとも一部を欠いた物質の調製物を指す。したがって例えば、単離された物質は、精製技法を使用して原料混合物からそれを濃縮することによって調製され得る。濃縮度は、溶液の体積当たりの重量などの絶対的に測定することができ、またはこれは、原料混合物中に存在する第２の潜在的に干渉する物質に関して測定することができる。本発明の実施形態の濃縮度を増すことは、ますますより好適である。したがって、例えば、２倍の濃縮度が好適であり、１０倍の濃縮度がより好適であり、１００倍の濃縮度がより好適であり、１０００倍の濃縮度がさらにより好適である。物質はまた、化学合成などの人工的なアセンブリーのプロセスによって単離された状態で提供され得る。
経路の「モジュレーター」は、同じ特定のシグナルトランスダクション経路にマッピングされた１種または複数の細胞タンパク質の活性をモジュレートする物質または作用物質を指す。モジュレーターは、シグナル伝達分子の活性および／または発現レベルまたはパターンを高め、または抑制することができる。モジュレーターは、成分に直接結合することによって経路内の成分を活性化することができる。モジュレーターは、１種または複数の関連成分と相互作用することによって経路内の成分を間接的に活性化することもできる。経路の出力は、タンパク質の発現または活性レベルに関して測定され得る。経路内のタンパク質の発現レベルは、細胞内位置内の対応するｍＲＮＡのレベルまたは関連転写因子、およびタンパク質のレベルによって反映され得る。例えば、ある特定のタンパク質は、それだけに限らないが、核、ミトコンドリア、エンドソーム、リソソーム、または細胞の他の膜質構造を含めた特定の細胞内成分内またはその外で転座させることによって活性化される。経路の出力は、生理的効果、例えば、ミトコンドリア生合成、脂肪酸酸化、またはグルコース取込みに関して測定することもできる。
「活性化因子」は、経路出力を増大させる様式で経路に影響を与えるモジュレーターを指す。特定の標的の活性化は、直接的（例えば、標的と相互作用することによって）であっても、間接的（例えば、標的を含むシグナル伝達経路内の標的の上流のタンパク質と相互作用することによって）であってもよい。
生物学的活性剤に言及される用語「選択的阻害」または「選択的に阻害する」は、標的との直接または間接（interact）相互作用を介してオフターゲットシグナル伝達活性と比較して標的シグナル伝達活性を優先的に低減する作用物質の能力を指す。
「抑制因子」は、経路出力を減少させる様式で経路に影響を与えるモジュレーターであり得る。
用語「実質的に含まない」は、本明細書において、約１０％未満、約５％未満、約１％未満、約０．５％未満、０．１％未満の、またはさらに少ない指定された成分を有する組成物を指す。例えば、非分岐鎖アミノ酸を実質的に含まない組成物は、約１％未満の非分岐鎖アミノ酸リシンを有し得る。例えば、非分岐鎖アミノ酸を実質的に含まないことは、所与の組成物内のアミノ酸の残りと比較したとき、１％未満の非分岐鎖アミノ酸によって証明することができる。
作用物質、活性化因子、または療法の「治療量以下の量」は、その作用物質、活性化因子、または療法の有効量未満の量であるが、有効な、または治療量以下の量の別の作用物質または療法と組み合わせたとき、例えば、得られる有効な効果の相乗作用、および／または副作用の低減に起因して所望の結果を生じ得る。
「相乗的」または「相乗性」効果は、各成分が独立して作用すると仮定して、組合せ組成物の１つもしくは複数の効果が、同等の投薬レベルでの各成分単独の１つもしくは複数の効果より大きい、またはこれらが同等の投薬レベルでの成分のすべての効果の予測される合計より大きくなり得るようなものであり得る。相乗効果は、成分の１つを単独で用いた対象に対する効果、または成分のそれぞれが個々に投与されるとき測定される相加効果より、約１０、２０、３０、５０、７５、１００、１１０、１２０、１５０、２００、２５０、３５０、もしくは５００％、またはそれ以上、あるいはこれらを超える値であり得る。効果は、本明細書に記載の測定可能な効果のいずれかであり得る。
用語「遊離アミノ酸形態」または「個々のアミノ酸形態」は、本明細書において、例えば、ペプチド結合によって他のアミノ酸と結合していないアミノ酸を指すことができる。例えば、「遊離」または「個々の」ロイシンは、ペプチド結合によって他のアミノ酸に結合していないロイシンを指す。
組成物
対象組成物は、選択的ホスホジエステラーゼ（ＰＤＥ）阻害剤を含み得る。ＰＤＥ阻害剤は、１種または複数のＰＤＥ酵素または標的に対して選択性を有することができる。例えば、ＰＤＥ阻害剤は、ＰＤＥ１、２、３、４、５、６、９、または１１選択的阻害剤であり得る。サーチュイン経路は、限定することなく、シグナル伝達分子、例えば、Ｓｉｒｔ１、Ｓｉｒｔ３、およびＡＭＰＫを含む。ＰＤＥ阻害剤は、相乗効果をもたらす別の成分と組み合わせることができ、例えば、ＰＤＥ阻害剤は、ロイシンおよび／またはその代謝産物と組み合わせることができる。一部の実施形態では、組成物は、ＰＤＥ５阻害剤、例えば、シルデナフィルまたはイカリイン、ならびにロイシンおよび／またはその代謝産物、例えば、ヒドロキシメチルブチレート（ＨＭＢ）を含み得る。
本発明は、サーチュイン経路の出力を増大させ、またはモジュレートすることができる組成物を提供する。経路の出力は、経路の発現レベルおよび／もしくは活性、ならびに／または生理的効果によって判定され得る。一部の実施形態では、Ｓｉｒｔ１経路の活性化は、ＰＧＣ１−αの刺激、ならびに／またはミトコンドリア生合成および脂肪酸酸化の後続の刺激を含む。一般に、サーチュイン経路活性化因子は、サーチュイン経路の１種または複数の成分を活性化し、または増大させる化合物である。サーチュイン経路の増大または活性化は、経路成分タンパク質の活性の増大によって観察され得る。例えば、タンパク質は、Ｓｉｒｔ１、ＰＧＣ１−α、ＡＭＰＫ、Ｅｐａｃ１、アデニリルシクラーゼ、Ｓｉｒｔ３、または任意の他のタンパク質、および図１に表したシグナル伝達経路に沿ったこれらのそれぞれの関連タンパク質であり得る（Parkら、「Ｒｅｓｖｅｒａｔｒｏｌ Ａｍｅｌｉｏｒａｔｅｓ Ａｇｉｎｇ−Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ Ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ ｂｙ Ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｃＡＭＰ Ｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒａｓｅｓ」、Ｃｅｌｌ、１４８巻、４２１〜４３３頁、２０１２年２月３日）。サーチュイン経路出力の尺度として機能を果たし得る生理的効果の非限定例としては、ミトコンドリア生合成、ミトコンドリア量、脂肪酸酸化、グルコース取込み、酸化窒素産生、パルミテート取込み、酸素消費量、二酸化炭素産生、体重喪失、熱産生、内臓脂肪組織喪失、呼吸商、インスリン感受性、炎症マーカーレベル、血管拡張、脂肪細胞の褐色化、およびイリシン産生がある。脂肪細胞の褐色化の徴候の例としては、限定することなく、脂肪酸酸化の増大、ならびに１種または複数の褐色脂肪選択的遺伝子（例えば、Ｕｃｐ１、Ｃｉｄｅａ、Ｐｒｄｍ１６、およびＮｄｕｆｓ１）の発現がある。一部の実施形態では、サーチュイン経路出力の尺度として機能を果たし得る１つまたは複数の生理的効果の変化は、本発明の組成物を投与することによってなど、イリシン産生を増大させることによって誘導される。
ミトコンドリア生合成の増大は、新しいミトコンドリアの形成の増大、ミトコンドリア量の増大によって、かつ／またはミトコンドリア機能の増大、例えば、脂肪酸酸化の増大、発熱の増大、インスリン感受性の増大、グルコース取込みの増大、血管拡張の増大、体重の減少、脂肪体積の減少、および対象における炎症応答もしくはマーカーの減少によって証明され得る。
組成物は、１種または複数の相乗成分を含んでもよい組合せ組成物であり得る。複数の成分を含む組成物は、相乗効果が細胞代謝の増強であり、細胞代謝が、本明細書で予測相加効果とも呼ばれる、各成分がその効果を独立して発揮する場合として判定される各成分を投与する効果の合計と比較して、より大きい程度に増大するようなものであり得る。例えば、成分（ａ）を含む組成物が細胞代謝の２０％の改善の効果を生じ、成分（ｂ）を含む組成物が細胞組成の５０％の改善の効果を生じる場合に、成分（ａ）および成分（ｂ）の両方を含む組成物は、細胞代謝に対する組合せ組成物の効果が７０％超である場合、相乗効果を有するはずである。
相乗的な組合せ組成物は、各成分がその効果を独立して発揮する場合、組合せ組成物の各成分を単独で投与することの予測相加効果より大きい効果を有し得る。例えば、予測相加効果が７０％である場合、１４０％という実際の効果は、予測相加効果より７０％大きく、または予測相加効果より１倍大きい。相乗効果は、予測相加効果より少なくとも約２０、５０、７５、９０、１００、１５０、２００、または３００％大きくなり得る。代わりに、相乗効果は、予測相加効果より少なくとも約０．２、０．５、０．９、１．１、１．５、１．７、２、または３倍大きくなり得る。
一部の実施形態では、組合せ組成物の相乗効果は、投薬量の低減を可能にすることができ、対象に対する副作用の低減および処置のコストの低減をもたらす。他の実施形態では、相乗効果は、任意の他の慣例的な処置によって達成可能でない結果を可能にし得る。対象組合せ組成物は、エネルギー代謝の制御の著しい改善をもたらす。
一部の実施形態では、組成物は、１種もしくは複数の分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物の組合せ組成物であり得、サーチュイン経路活性化因子は、１つまたは複数の特性を有し得る。１種または複数の分岐アミノ酸は、遊離アミノ酸形態であってもよい。組合せ組成物は、（ａ）サーチュイン経路出力の増大において相乗効果を有することができ、（ｂ）少なくとも約１、２、５、７、１０、または２０倍サーチュイン経路出力を増大させ、（ｃ）約２０超である分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物とサーチュイン経路出力とのモル比を有し、（ｄ）サーチュイン経路活性化因子がポリフェノール分子の実質的に均質な集団である場合、経口摂取用単位投与量として製剤化され、（ｅ）相乗効果を有することができ、食品担体をさらに含み得る。本明細書に記載の組成物のいずれも、これらの特性の１つまたは複数を有し得る。１種もしくは複数の分岐鎖アミノ酸と組み合わせて使用されるサーチュイン経路活性化因子の例は、米国特許出願第１３／５４９，３８１号および同第１３／５４９，３９９号に記載されており、これらは、その全体が参照によりそれぞれ組み込まれている。
一部の実施形態では、本発明は、（ａ）１種もしくは複数のタイプの分岐アミノ酸および／またはその代謝産物、ならびに（ｂ）治療量以下の量で存在する選択的ＰＤＥ阻害剤を含む組成物であって、単独で使用されるときの成分（ａ）または（ｂ）のものと比較して、サーチュイン経路出力を少なくとも約５、１０、５０、１００、２００、５００倍、またはそれ以上増大させることにおいて相乗的に有効である、組成物を提供する。組成物中の分岐鎖アミノ酸は、遊離アミノ酸形態であってもよい。
ホスホジエステラーゼ阻害剤
一部の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、ホスホジエステラーゼ（ＰＤＥ）の活性をモジュレートする。サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ阻害剤としてＰＤＥの活性をモジュレートすることができる。ＰＤＥ阻害剤は、選択的または非選択的であり得る。ＰＤＥ阻害剤は、ＰＤＥサブクラス、例えば、ＰＤＥ５に対して選択的阻害を呈することができる。選択的ＰＤＥ阻害剤の例には、ＰＤＥ１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または１１に対する阻害剤が含まれる。非選択的ＰＤＥ阻害剤は、ホスホジエステラーゼのサブクラスを区別しないものであり得る。さらに、一部の非選択的ＰＤＥ阻害剤は、１つを超える代謝経路と相互作用する場合がある。例えば、一部の非選択的ＰＤＥ阻害剤は、キサンチン誘導体であり得、アデノシンアンタゴニストとして機能を果たし、他の代謝経路との未知の相互作用を有し得る。選択的ＰＤＥ阻害剤は、選択されたＰＤＥとの優先的な相互作用を呈するＰＤＥ阻害剤であり得る。例えば、ＰＤＥ阻害剤は、ＰＤＥ５との強い相互作用および他のＰＤＥサブクラスとのほんの少しの相互作用を有し得る。
ＰＤＥ５などのＰＤＥサブクラスの発現または活性を選択的かつ負に制御する任意の作用物質を、本発明の組成物および方法における選択的ＰＤＥ阻害剤として使用することができる。
例えば、選択的ＰＤＥ阻害剤は代わりに、１、２、３、またはそれ以上の他のＰＤＥサブクラスに関する阻害剤の５０％阻害濃度（ＩＣ５０）より、少なくとも１０分の１、少なくとも２０分の１、少なくとも５０分の１、少なくとも１００分の１、少なくとも１０００分の１、少なくとも１０，０００分の１低い、ＰＤＥ５などのＰＤＥサブクラスに関するＩＣ５０を呈する作用物質であり得る。一部の実施形態では、選択的ＰＤＥ阻害剤は、すべての他のＰＤＥサブクラスに関する阻害剤の５０％阻害濃度（ＩＣ５０）より、少なくとも１０分の１、少なくとも２０分の１、少なくとも５０分の１、少なくとも１００分の１、少なくとも１０００分の１、少なくとも１０，０００分の１、またはそれ以上低い、ＰＤＥ５などのＰＤＥサブクラスに関するＩＣ５０を呈する作用物質であり得る。
一態様では、ＩＣ５０は、所与のＰＤＥの５０％が細胞ベースアッセイで阻害される濃度の判定である。ＩＣ５０判定は、当技術分野で公知の任意の慣例的な技法を使用して達成され得る。一般に、ＩＣ５０は、試験下の一連の濃度の阻害剤の存在下での所与の酵素の活性を測定することによって判定することができる。次いで酵素活性の実験的に得られた値は、使用した阻害剤濃度に対してプロットされる。５０％の酵素活性（任意の阻害剤の非存在下での活性と比較して）を示す阻害剤の濃度が「ＩＣ５０」値として採用される。同様に、他の阻害濃度が活性の適切な判定によって定義され得る。例えば、一部の設定では、９０％阻害濃度、すなわち、ＩＣ９０などを確立することが望ましい場合がある。
ＰＤＥ阻害剤の選択性を測定するための方法は、Ｚｏｒａｇｈｉ（２００６年）による「Ｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒａｓｅ−５ Ｇｌｎ−８１７ ｉｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｏｒ ｃＧＭＰ， ｖａｒｄｅｎａｆｉｌ， ｏｒ ｓｉｌｄｅｎａｆｉｌ ａｆｆｉｎｉｔｙ： ｉｔｓ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｍｐａｃｔｓ ｃＧＭＰ ｂｕｔ ｎｏｔ ｃＡＭＰ ａｆｆｉｎｉｔｙ」、およびＢｅｎｄｅｒ（２００６年）による「Ｃｙｃｌｉｃ Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒａｓｅｓ： Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｔｏ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｕｓｅ」に記載されており、これらは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
対象生物学的活性剤は、細胞ベースアッセイまたはｉｎ ｖｉｔｒｏキナーゼアッセイで確認される場合、約１００ｎＭ以下、好ましくは、約５０ｎＭ、約２５ｎＭ、約１０ｎＭ、約５ｎＭ、約１ｎＭ、１００ｐＭ、５０ｐＭ、２５ｐＭ、１０ｐＭ、１ｐＭ、またはそれ未満のＩＣ５０値でＰＤＥ活性を阻害し得る。
一部の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ１阻害剤、例えば、ニモジピン、ビンポセチン（vinopocetine）、およびＩＣ２２４である。ＰＤＥ１阻害剤は、ＰＤＥ１と相互作用することができ、ＰＤＥ１は、ｃＡＭＰおよびｃＧＭＰの両方を分解する機能を果たす、Ｃａ２＋／カルモジュリンで制御されるホスホジエステラーゼである。ビンポセチンは、ニチニチソウ抽出物から得ることができ、脳血管拡張剤として機能を果たすことができる。ビンポセチンは、栄養補助食品の形態であり得る。
他の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ３阻害剤、例えば、メリベンダン、アムリノン（arinone）、およびシロスタミドである。サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ４阻害剤、例えば、アプレミラスト、メセムブリン、イブジラスト、ピクラミラスト、ルテオリン、ロフルミラスト、シロミラスト、ジアゼパム、ロリプラム、およびＹＭ７９６であり得る。サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ４阻害剤、例えば、ロリプラムおよびＹＭ７９６であり得る。ＰＤＥ４阻害剤は、ＰＤＥ４と相互作用することができ、ＰＤＥ４は、免疫細胞内で優位を占めるｃＡＭＰ特異的ホスホジエステラーゼである。
一部の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ５阻害剤、例えば、アバナフィル、イオデナフィル、ミロデナフィル、シルデナフィル、タダラフィル、イカリイン、バルデナフィル、ウデナフィル、またはザプリナストである。他の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、シルデナフィルまたはイカリインである。ＰＤＥ５阻害剤は、ＰＤＥ５と相互作用することができ、ＰＤＥ５は、ｃＧＭＰ特異的ＰＤＥである。ｃＧＭＰシグナル伝達を増大させると、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏの両方でミトコンドリア生合成を増大させることができる。ＰＤＥ５阻害剤は、酸化窒素シグナル伝達を増大させることができ、有効な血管拡張剤であり得る。ＰＤＥ５阻害剤の例は、米国特許第５，２５０，５３４号および同第６，４６９，０１２号に記載されており、これらは、その全体が参照によりそれぞれ組み込まれている。
一部の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、選択的ＰＤＥ阻害剤であり得る。他の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、非選択的ＰＤＥ阻害剤である。ＰＤＥ阻害剤は、天然に存在し、または天然に存在しない（例えば、製造された）場合があり、ＰＤＥ阻害剤を含む天然源、またはその抽出物（例えば、精製された）の形態で提供されてもよい。非選択的ＰＤＥ阻害剤の例としては、それだけに限らないが、カフェイン、テオフィリン、テオブロミン、３−イソブチル−１−メチルキサンチン（ＩＢＭＸ）、ペントキシフィリン（３，７−ジヒドロ−３，７−ジメチル−ｌ−（５オキソヘキシル）−ｌＨ−プリン−２、６−ジオン）、アミノフィリン、パラキサンチン、ならびにこれらの塩、誘導体、代謝産物、異化産物、同化産物、前駆体、および類似体がある。ＰＤＥ阻害剤の天然源の非限定例としては、コーヒー、茶、ガラナ、イエルバマテ、ココア、およびチョコレート（例えば、ダークチョコレート）がある。
追加のサーチュイン経路活性化因子
一部の実施形態では、レスベラトロールなどのポリフェノール、または別のサーチュイン経路活性化因子がＰＤＥ−５阻害剤の代わりに、またはそれに加えて投与される。一部の実施形態では、本明細書に記載の１種または複数の成分を含む組成物は、レスベラトロールまたは他のサーチュイン経路活性化因子の代わりに、またはそれに加えてＰＤＥ阻害剤を含む。一般に、ＰＤＥ阻害剤は、組成物または処置の方法の１種または複数の他の成分と相乗的である量で提供される。
ポリフェノールは、スチルベンまたはヒドロキシケイ皮酸であり得る。一部の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子またはＡＭＰＫ経路活性化因子は、ポリフェノールであり得る。例えば、ポリフェノールは、クロロゲン酸、レスベラトロール、コーヒー酸、ピセアタンノール、エラグ酸、没食子酸エピガロカテキン（ＥＧＣＧ）、グレープシード抽出物、またはこれらの任意の類似体であり得る。一部の実施形態では、活性化因子は、レスベラトロール、その類似体、またはその代謝産物であり得る。例えば、活性化因子は、プテロスチルベン、またはレスベラトロールの小分子類似体であり得る。レスベラトロールの小分子類似体の例は、米国特許出願第２００７００１４８３３号、同第２００９０１６３４７６号、および同第２００９０１０５２４６号に記載されており、これらは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
ポリフェノールは、ポリフェノールの実質的に均質な集団であり得る。ポリフェノールは、１つのタイプのポリフェノールであり得、組成物は、すべての他のタイプのポリフェノールを除外し得る。他の実施形態では、組成物は、２、３、または４つのタイプのポリフェノールを含み、すべての他のタイプのポリフェノールを除外することができる。一部の実施形態では、組成物は、１、２、３、または４つのタイプのポリフェノール、および０．１、０．５、１、または２％未満の任意の他のタイプのポリフェノールを含み得る。
様々な他の実施形態では、組成物は、以下の構成要素：カフェイン、緑茶抽出物、またはガラナ種子もしくはガラナ植物からの抽出物の１種または複数を含有しない（または除外する）ように製剤化される。
他の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子またはＡＭＰＫ経路活性化因子は、イリシン、キナ酸、ケイ皮酸、フェルラ酸、フコキサンチン、ビグアナイド（メトホルミンなど）、ロシグリタゾン、またはこれらの任意の類似体であり得る。代わりに、サーチュイン経路活性化因子またはＡＭＰＫ経路活性化因子は、イソフラボン、ピロロキノリン（pyroloquinoline）（ＰＱＱ）、ケルセチン、Ｌ−カルニチン、リポ酸、補酵素Ｑ１０、ピルビン酸、５−アミノイミダゾール−４−カルボキサミドリボチド（ＡＬＣＡＲ）、ベザフィブレート（bezfibrate）、オルチプラズ、および／またはゲニステインであり得る。一部の実施形態では、サーチュイン経路活性化因子は、ＰＤＥ阻害剤である。
一部の実施形態では、組成物は、１種または複数の以下：メトホルミン、レスベラトロール、および分岐鎖アミノ酸、またはその代謝産物（例えば、ＨＭＢのレベル）の組合せで選択的ＰＤＥ−５阻害剤を含み得る。
一部の実施形態では、組成物は、サーチュイン経路活性化因子の相乗的組合せを含み得る。例えば、組成物は、相乗的な量のメトホルミンおよびＰＤＥ阻害剤を含み得る。一部の実施形態では、組成物は、メトホルミンおよびカフェインを含む。
一部の実施形態では、ＰＤＥ−５阻害剤と組み合わせることができるサーチュイン経路活性化因子は、Ｆｎｄｃ５、ＰＧＣ１−α、またはＵＣＰ１の発現を刺激する作用物質を含む。発現は、遺伝子またはタンパク質発現レベルに関して測定され得る。代わりに、サーチュイン経路活性化因子は、イリシンであり得る。イリシンのレベルを増大させるための方法は、Ｂｏｓｔｒｏｍら、「Ａ ＰＧＣ１−α−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｍｙｏｋｉｎｅ ｔｈａｔ ｄｒｉｖｅｓ ｂｒｏｗｎ−ｆａｔ−ｌｉｋｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｆａｔ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏｇｅｎｅｓｉｓ」、Ｎａｔｕｒｅ、２０１２年１月１１日に記載されている。
一部の実施形態では、そのように組み合わせることができるサーチュイン経路活性化因子は、フラボンまたはカルコンである。一実施形態では、例示的なサーチュイン活性化因子は、Howitzら（２００３年）、Nature、４２５巻：１９１頁に記載されているものであり、これらとしては、例えば、レスベラトロール（３，５，４’−トリヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−スチルベン）、ブテイン（３，４，２’，４’−テトラヒドロキシカルコン）、ピセアタンノール（３，５，３’，４’−テトラヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−スチルベン）、イソリキリチゲニン（４，２’，４’−トリヒドロキシカルコン）、フィセチン（３，７，３’，４’−テトラヒドロキシフラボン（Tetrahyddroxyflavone））、ケルセチン（３，５，７，３’，４’−ペンタヒドロキシフラボン）、デオキシラポンチン（３，５−ジヒドロキシ−４’−メトキシスチルベン３−Ｏ−β−Ｄ−グルコシド）；ｔｒａｎｓ−スチルベン；ラポンチン（３，３’，５−トリヒドロキシ−４’−メトキシスチルベン３−Ｏ−β−Ｄ−グルコシド）；ｃｉｓ−スチルベン；ブテイン（３，４，２’，４’−テトラヒドロキシカルコン）；３，４，２’４’６’−ペンタヒドロキシカルコン；カルコン；７，８，３’，４’−テトラヒドロキシフラボン；３，６，２’，３’−テトラヒドロキシフラボン；４’−ヒドロキシフラボン；５，４’−ジヒドロキシフラボン５，７−ジヒドロキシフラボン；モリン（３，５，７，２’，４’−ペンタヒドロキシフラボン）；フラボン；５−ヒドロキシフラボン；（−）−エピカテキン（ヒドロキシ部位：３，５，７，３’，４’）；（−）−カテキン（ヒドロキシ部位：３，５，７，３’，４’）；（−）−ガロカテキン（ヒドロキシ部位：３，５，７，３’，４’，５’）（＋）−カテキン（ヒドロキシ部位：３，５，７，３’，４’）；５，７，３’，４’，５’−ペンタヒドロキシフラボン；ルテオリン（５，７，３’，４’−テトラヒドロキシフラボン）；３，６，３’，４’−テトラヒドロキシフラボン；７，３’，４’，５’−テトラヒドロキシフラボン；ケンペロール（３，５，７，４’−テトラヒドロキシフラボン）；６−ヒドロキシアピゲニン（５，６，７，４’−テトラヒドロキシフラボン（Tetrahydoxyflavone））；スクテラレイン）；アピゲニン（５，７，４’−トリヒドロキシフラボン）；３，６，２’，４’−テトラヒドロキシフラボン；７，４’−ジヒドロキシフラボン；ダイゼイン（７，４’−ジヒドロキシイソフラボン）；ゲニステイン（５，７，４’−トリヒドロキシフラバノン）；ナリンゲニン（５，７，４’−トリヒドロキシフラバノン）；３，５，７，３’，４’−ペンタヒドロキシフラバノン；フラバノン；ペラルゴニジンクロリド（３，５，７，４’−テトラヒドロキシフラビリウムクロリド）；ヒノキチオール（ｂ−ツジャプリシン；２−ヒドロキシ−４−イソプロピル−２，４，６−シクロヘプタトリエン−１−オン）；Ｌ−（＋）−エルゴチオネイン（（Ｓ）−ａ−カルボキシ−２，３−ジヒドロ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−２−チオキソ−１Ｈ−イミダゾール−４−エタンアミニウム分子内塩）；コーヒー酸フェニルエステル；ＭＣＩ−１８６（３−メチル−１−フェニル−２−ピラゾリン−５−オン）；ＨＢＥＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸−Ｈ２Ｏ）；アンブロキソール（ｔｒａｎｓ−４−（２−アミノ−３，５−ジブロモベンジルアミノ）シクロヘキサン−ＨＣｌ；およびＵ−８３８３６Ｅ（（−）−２−（（４−（２，６−ジ−１−ピロリジニル−４−ピリミジニル）−１−ピペラジニル（piperzainyl））メチル）−３，４−ジヒドロ−２，５，７，８−テトラメチル−２Ｈ−１−ベンゾピラン−６−オール．２ＨＣｌ）がある。これらの類似体および誘導体も使用され得る。
本出願は、対象における脂肪酸酸化およびミトコンドリア生合成の増大を誘導するのに有用な組成物を提供する。このような組成物は、レスベラトロールと組み合わせたＨＭＢ；レスベラトロールと組み合わせたロイシン；レスベラトロールと組み合わせたロイシンおよびＨＭＢの両方；レスベラトロールと組み合わせたＫＩＣ；レスベラトロールと組み合わせたＫＩＣおよびＨＭＢの両方；レスベラトロールと組み合わせたＫＩＣおよびロイシンの両方；またはレスベラトロールと組み合わせたＫＩＣ、ＨＭＢ、およびロイシンを含有する。
分岐鎖アミノ酸
ＰＤＥ−５阻害剤と組み合わせることができる分岐鎖アミノ酸は、２個以上の他の原子に結合した分岐炭素原子を有する脂肪族側鎖を有する。他の原子は、炭素原子であってもよい。分岐鎖アミノ酸の例としては、ロイシン、イソロイシン、およびバリンがある。分岐鎖アミノ酸として、４−ヒドロキシイソロイシンなどの他の化合物も挙げることができる。一部の実施形態では、組成物は、非分岐鎖アミノ酸の１種もしくは複数、またはすべてを実質的に含まない。一部の実施形態では、組成物は、遊離アミノ酸形態での非分岐鎖アミノ酸の１種もしくは複数、またはすべてを実質的に含まない。例えば、組成物は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、および／またはチロシンを実質的に含まない場合がある。組成物は、遊離アミノ酸形態でのアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、および／またはチロシンを実質的に含まない場合がある。一部の実施形態では、分岐鎖アミノ酸は、ロイシンである。一部の実施形態では、組成物は、遊離形態であり得るイソロイシンおよび／またはバリンを実質的に含まない場合がある。本明細書に記載のロイシンとＰＤＥ５阻害剤との相乗効果は、ロイシンがイソロイシンおよびバリンと置換されたとき観察されない。いずれの特定の理論によっても束縛されることを望むことなく、イソロイシン、バリン、およびロイシンは、輸送および／または吸収を互いに競合し、組成物中にイソロイシンおよびバリンを含めると、組成物中の任意のロイシンの有効性が低減される。さらに、イソロイシンおよびバリンはそれぞれ、Ｓｉｒｔ１を含めたｓｉｒｔシグナル伝達経路および／またはＡＭＰＫを活性化する実質的な能力を欠く。
分岐鎖アミノ酸は、遊離アミノ酸形態で組成物中に存在し得る。組成物は、遊離アミノ酸形態でのアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、またはバリンを実質的に含まない場合がある。一部の実施形態では、組成物は、遊離形態でない非分岐鎖アミノ酸（例えば、他のアミノ酸とペプチド結合を形成した非分岐鎖アミノ酸）を実質的に含まない。
理論に限定されることなく、ロイシンなどの分岐鎖アミノ酸を摂取すると、ｍＴＯＲ依存性および非依存性経路の両方を介して組織タンパク質合成を刺激することができ、かつ抗タンパク質分解効果を発揮することができる。これらの効果は、筋肉内で優位を占めるが、脂肪組織を含めた他の組織内でも顕在化し得る。タンパク質合成および代謝回転のエネルギーコストを考慮すると、ロイシンは、脂肪酸酸化および正味のエネルギー利用を増大させ、体脂肪蓄積を減じることができる。実際に、ロイシンは、発熱性効果を発揮し、エネルギー制限中に体重および脂肪組織の喪失を高めると報告されている。また、ロイシンおよびロイシンに富む食事は、脂肪細胞およびマウス内の炎症性サイトカインパターンを有利にモジュレートし得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物のいずれも、分岐鎖アミノ酸のいずれかの塩、誘導体、代謝産物、異化産物、同化産物、前駆体、および類似体を含み得る。代謝産物は、ＨＭＢなどのロイシンの代謝産物であり得る。分岐鎖アミノ酸の代謝産物として、ヒドロキシメチルブチレート（ＨＭＢ）、α−ヒドロキシイソカプロン酸、およびケト−イソカプロン酸（ＫＩＣ）、ケトイソバレレート、およびケトイソカプロエートを挙げることができる。分岐鎖アミノ酸の限定されない例示的な同化産物として、グルタメート、グルタミン、トレオニン、α−ケトブチレート（ketobytyrate）、α−アセト−α−ヒドロキシブチレート、α，β−ジヒドロキシ−β−メチルバレレート、α−ケト−β−メチルバレレート、α，β−ジヒドロキシイソバレレート、およびα−ケトイソバレレートを挙げることができる。
本発明のある特定の実施形態では、本明細書に開示の組成物のいずれも、これらがリシン、グルタメート、プロリン、アルギニン、バリン、イソロイシン、アスパラギン酸、アスパラギン、グリシン、トレオニン、セリン、フェニルアラニン、チロシン、ヒスチジン、アラニン、トリプトファン、メチオニン、グルタミン、タウリン、カルニチン、シスチン、およびシステインからなる群から選択される１種または複数のアミノ酸を含有しない（または除外する）ように製剤化することができる。本発明のある特定の実施形態では、本明細書に開示の組成物のいずれも、これらがリシン、グルタメート、プロリン、アルギニン、バリン、イソロイシン、アスパラギン酸、アスパラギン、グリシン、トレオニン、セリン、フェニルアラニン、チロシン、ヒスチジン、アラニン、トリプトファン、メチオニン、グルタミン、タウリン、カルニチン、シスチン、およびシステインからなる群から選択される１種または複数の遊離アミノ酸を含有しない（または除外する）ように製剤化することができる。一部の場合では、組成物は、いずれの非分岐鎖アミノ酸も含有しない。一部の場合では、組成物は、遊離アミノ酸形態でのいずれの非分岐鎖アミノ酸も含有しない。非分岐鎖アミノ酸の質量またはモル量は、全組成物の０．０１、０．１、０．５、１、２、または５％未満であり得る。遊離アミノ酸形態での非分岐鎖アミノ酸の質量またはモル量は、全組成物の０．０１、０．１、０．５、１、２、または５％未満であり得る。ロイシンまたはその代謝産物は別として、任意の分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物の質量またはモル量は、全組成物の０．０１、０．１、０．５、１、２、または５％未満であり得る。ロイシンまたはその代謝産物は別として、遊離アミノ酸形態での任意の分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物の質量またはモル量は、全組成物の０．０１、０．１、０．５、１、２、または５％未満であり得る。
ビタミンＢ６
一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、ＰＤＥ５阻害剤、ロイシンおよび／またはロイシン代謝産物、ならびにビタミンＢ６を含み得る。他の実施形態では、組成物は、シルデナフィル、レスベラトロール、およびビタミンＢ６を含み得る。ロイシンは、遊離アミノ酸形態であってもよい。
いずれの特定の理論または作用機序にも限定されることなく、活性Ｂ６代謝産物（ピリドキサールリン酸）が上昇すると、脂肪細胞カルシウムチャネルの調子および活性が低減され得る。細胞内遊離Ｃａ２＋は、脂肪細胞脂肪酸合成酵素発現および活性の一次制御因子であり、これは、脂肪酸合成酵素の発現および活性の両方を抑制することができ、それはひいては、脂肪細胞内の中性脂質合成における律速段階の１つである。
本明細書において、ビタミンＢ６は、ピリドキシン、ピリドキシン５’−ホスフェート、ピリドキサール、ピリドキサールリン酸、ピリドキサール５’−ホスフェート、ピリドキサミン、ピリドキサミン５’−ホスフェートを含めた、その異なる形態が含まれる。他の実施形態では、ビタミンＢ６として、４−ピリドキシン酸も挙げることができ、これは、排泄されるビタミンＢ６の上記形態の異化産物である。本明細書に記載の組成物は、ビタミンＢ６のこれらの形態の任意の１種または複数を含み得る。
体内のビタミンＢ６の活性体は、ピリドキサール５−ホスフェートであり、これは、すべてのアミノ基転移ならびにいくつかの脱炭酸および脱アミノ反応の補酵素である。さらに、ピリドキサール５−ホスフェートは、体内で起こるすべてのアミノ基転移反応の補酵素として要求される（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ Ｄ Ｌ、Ｍａｒｔｉｎｅｚ−Ｃａｒｒｉｏｎ Ｍ．、Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｒａｎｓａｍｉｎａｔｉｏｎ． Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｓｔｉｄｙｌ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｓｉｔｅ ｏｆ ｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ ａｓｐａｒｔａｔｅ ｔｒａｎｓａｍｉｎａｓｅ．、Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．、１９７０年２月２５日；２４５巻（４号）：８０６〜１３頁）。
一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物のいずれも、ビタミンＢ６の形態のいずれかの塩、誘導体、代謝産物、異化産物、同化産物、前駆体、および類似体を含み得る。ビタミンＢ６の例示的な異化産物としては、２−メチル−３−ヒドロキシ−５−ホルミルピリジン−４−カルボキシレートおよび３−ヒドロキシ−２−メチルピリジン−４，５，−ジカルボキシレートがある。ビタミンＢ６の例示的な類似体は、米国特許第７，２３０，００９号および同第６，３６９，０４２号に記載されている。ビタミンＢ６の例示的な前駆体は、米国特許第７，４９５，１０１号に記載されている。
医薬活性剤
対象組成物は、ＰＤＥ−５阻害剤以外の１種または複数の医薬活性剤をさらに含み得る。治療活性剤の例としては、イブプロフェン、アルドリル、およびゲムフィブロジル（gemfebrozil）、ベラパミル、マキシジド（maxzide）、ジクロフェナク、およびメトロロール、マプロチリン（maproltiline）、トリアゾラム、およびミノキシジルがある。例えば、組合せ組成物は、薬学的に活性な抗糖尿病剤、痩せ剤、またはカルシウム制御剤を含み得る。ともに本明細書に参照により組み込まれている米国特許第７，１０９，１９８号および米国特許出願第２００９０１４２３３６号には、本明細書に記載の組合せ組成物に含めるのに適した様々な医薬活性剤または治療活性剤が記載されている。抗糖尿病剤の例としては、ビグアナイド（メトホルミンなど）、チアゾリジンジオン（thiazoladinedione）、ならびにメグリチニド（レパグリニド、ピオグリタゾン、およびロシグリタゾンなど）、アルファグルコシダーゼ（ａｌｐｈａ ｇｌｕｃｏｓｉｄｅａｓｅ）阻害剤（アカルボースなど）、スルホニル尿素（トルブタミド、アセトヘキサミド、トラザミド、クロルプロパミド、グリピジド、グリブリド、グリメピリド、グリクラジドなど）、インクレチン、麦角アルカロイド（ブロモクリプチンなど）、ならびにＤＰＰ阻害剤（シタグリプチン、ビルダグリプチン、サキサグリプチン、リナグリプチン（lingliptin）、デュトグリプチン、ゲミグリプチン、アログリプチン、およびベルベリンなど）がある。抗糖尿病剤は、経口抗糖尿病剤であり得る。抗糖尿病剤はまた、インスリン、アミリン類似体（プラムリンチドなど）、ならびにインクレチン（inretin）模倣体（エキセナチドおよびリラグルチドなど）を含めた注射用抗糖尿病薬であり得る。抗肥満治療剤の例としては、リパーゼ阻害剤（オーリスタットなど）、ドーパミン作動性、ノルアドレナリン作動性およびセロトニン作動性化合物、カンナビノイド受容体アンタゴニスト（リモナバントなど）、エキセナチド、プラムリンチド、ならびにＣＮＳ剤（トピメレート（topimerate）など）がある。これらの例は、考察目的のためだけに提供されており、多種多様な薬物への本発明の適用性の広い射程を実証するように意図されている。これは、本発明の射程を限定するように決して意味しない。
一部の実施形態では、ＰＤＥ−５阻害剤は、以下の通り医薬活性剤の対で組み合わせることができる：グリピジドとメトホルミン；グリブリドとメトホルミン；ピオグリタゾンとグリメピリド；ピオグリタゾンとメトホルミン；レパグリニドとメトホルミン；ロシグリタゾンとグリメピリド；ロシグリタゾンとメトホルミン；およびシタグリプチンとメトホルミン。
医薬剤、または本明細書に記載の組合せ組成物中に使用される任意の他の成分の量は、治療上有効である量で使用され得る。医薬剤、または本明細書に記載の組合せ組成物中に使用される任意の他の成分の量は、治療量以下である量で使用され得る。一部の実施形態では、治療量以下の量の作用物質または成分を使用すると、作用物質の副作用を低減することができる。治療量以下の量の使用は、特に他の作用物質または成分との相乗作用で使用されるとき、依然として有効であり得る。
作用物質または成分の治療量以下の量は、それが治療的と見なされる未満の量であるようなものであり得る。例えば、ＦＤＡガイドラインは、特定の状態を処置するための投薬の指定されたレベルを示唆することができ、治療量以下の量は、ＦＤＡが示唆した投薬レベル未満である任意のレベルである。治療量以下の量は、治療量であると見なされる量より約１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、５０、７５、９０、または９５％少ない場合がある。治療量は、個々の対象、または対象の群について評価することができる。対象の群は、すべての潜在的な対象、または特定の特性、例えば、年齢、体重、人種、性別、もしくは身体活動レベルを有する対象であり得る。
メトホルミン塩酸塩の場合では、医師に示唆される出発用量は、１日１０００ｍｇであり、対象特異的な投薬は、１日５００ｍｇ〜最大２５００ｍｇの範囲を有する（メトホルミン塩酸塩持続放出錠剤標識www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2008/021574s010lbl.pdf）。対象の特定の投薬は、用量を滴定し、治療応答を測定することによって、臨床医が判定することができる。治療的な投薬レベルは、空腹時血漿グルコースレベルを測定し、グリコシル化ヘモグロビンを測定することによって判定され得る。治療量以下の量は、メトホルミンの推奨された投薬未満である任意のレベルであり得る。例えば、対象の治療的な投薬レベルが１日７００ｍｇであると判定される場合、６００ｍｇの用量は、治療量以下の量である。代わりに、治療量以下の量は、個々の対象ではなく対象の群に対して判定することができる。例えば、３００ｌｂｓ超の体重を有する対象のメトホルミンの平均治療量が２０００ｍｇである場合、治療量以下の量は、２０００ｍｇ未満の任意の量であり得る。一部の実施形態では、投薬は、それだけに限らないが、患者の医師、看護師、栄養士、薬剤師、または他のヘルスケアの専門家を含めたヘルスケア提供者によって推奨され得る。ヘルスケアの専門家は、ヘルスケアシステムに関連した人または実体を含み得る。ヘルスケアの専門家の例として、外科医、歯科医、オージオロジスト、医療言語聴覚士、医師（一般医および専門医を含む）、医師助手、看護師、助産婦、薬事専門家／薬剤師、管理栄養士、療法士、心理学者、理学療法士、瀉血専門医、作業療法士、検眼士、脊柱指圧療法師、準医師、救命士、救急医療隊員、医療検査技師、放射線技師、医療装具技術者（ｍｅｄｉｃａｌ ｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）、ソーシャルワーカー、およびあるタイプのヘルスケアサービスを提供するように訓練された多種多様な他の人材を挙げることができる。
投薬量
本発明は、１つまたは複数の源から単離された単離成分、例えば、ロイシン、ＨＭＢなどのロイシンの代謝産物、シルデナフィル、イカリイン、およびレスベラトロールの組合せである組成物を提供する。本発明は、ロイシン、ＨＭＢなどのロイシンの代謝産物、シルデナフィル、イカリイン、および／またはレスベラトロールに富んだ組成物を提供する。成分は、天然源から単離し、または合成源から創製し、次いで濃縮して成分の純度を増大させることができる。例えば、シルデナフィルを合成源から創製し、次いで１つまたは複数の精製法によって濃縮することができる。さらに、ロイシン（例えば、遊離ロイシン）を天然源から単離し、次いで１回または複数の分離によって濃縮することができる。次いで単離および濃縮された成分、例えば、シルデナフィルおよびロイシンを、対象に投与するために組み合わせ、製剤化することができる。
一部の実施形態では、組成物は、ある量の選択的ＰＤＥ阻害剤（例えば、それだけに限らないが、シルデナフィルまたはイカリインを含めたＰＤＥ−５阻害剤）を含む。ＰＤＥ阻害剤の量は、治療量以下の量、および／あるいは組成物中の１種もしくは複数の他の化合物、または組成物と同時に、もしくは時間的に近接して投与される化合物の１種もしくは複数と相乗的である量であり得る。一部の実施形態では、ＰＤＥ阻害剤は、低用量、中程度の用量、または高用量で投与され、この用量は、２つの用量間の関係を記述し、一般にいずれの特定の用量範囲も定義しない。
シルデナフィルの１日量は、約０．０５、０．１、０．５、１、２、５、１０、２０、４０、６０、８０、もしくは１００ｍｇ、またはこれらに満たない値のシルデナフィルであり得る。他の実施形態では、イカリインの１日量は、約１、１０、２０、５０、１００、１５０、３００、４００、５００、７５０、１０００、１５００、もしくは２０００ｍｇ、またはこれらに満たない値のイカリインであり得る。レスベラトロールの１日の低用量は、約０．５ｍｇ／ｋｇ、１ｍｇ／ｋｇ、２．５ｍｇ／ｋｇ、５ｍｇ／ｋｇ、７．５ｍｇ／ｋｇ、１０ｍｇ／ｋｇ、１２．５ｍｇ／ｋｇ、１５ｍｇ／ｋｇ、２０ｍｇ／ｋｇ、２５ｍｇ／ｋｇ、５０ｍｇ／ｋｇ、７５ｍｇ／ｋｇ、１００ｍｇ／ｋｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得、レスベラトロールの１日の中程度の用量は、約２０ｍｇ／ｋｇ、２５ｍｇ／ｋｇ、５０ｍｇ／ｋｇ、７５ｍｇ／ｋｇ、１００ｍｇ／ｋｇ、１２５ｍｇ／ｋｇ、１５０ｍｇ／ｋｇ、１７５ｍｇ／ｋｇ、２００ｍｇ／ｋｇ、２５０ｍｇ／ｋｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得、レスベラトロールの１日の高用量は、約１５０ｍｇ／ｋｇ、１７５ｍｇ／ｋｇ、２００ｍｇ／ｋｇ、２２５ｍｇ／ｋｇ、２５０ｍｇ／ｋｇ、３００ｍｇ／ｋｇ、３５０ｍｇ／ｋｇ、４００ｍｇ／ｋｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得る。
本発明の別の態様は、ロイシン、ＨＭＢ、ＫＩＣ、ビタミンＤ、ビタミンＫ２、および／またはレスベラトロールと組み合わせて、シルデナフィルおよびイカリインなどの相乗量のＰＤＥ−５阻害剤を含む組成物を提供する。これらの相乗量は、以下の通りであり得る：ロイシン、約０．５〜３．０ｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、０．５、０．７５、１、１．２５、１．５、１．７５、２、２．５、３ｇ／日、もしくはそれ以上）；ＨＭＢ、約０．２０〜３．０ｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、０．２、０．４、０．５、０．７５、１、１．５、２、２．５、３ｇ／日、もしくはそれ以上）；ＫＩＣ、約０．２〜３．０ｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、０．２、０．４、０．５、０．７５、１、１．２５、１．５、１．７５、２、２．５、３ｇ／日、もしくはそれ以上）；ビタミンＤ、約２．５〜２５μｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０、２５μｇ／日、もしくはそれ以上）；ビタミンＫ２、約５〜２００μｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、５、１０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００μｇ／日、もしくはそれ以上）；シルデナフィル、約０．０５〜１００ｍｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、０．０５、０．１、０．５、１、２、５、１０、２０、４０、６０、８０、もしくは１００ｍｇ／日）；イカリイン、約１〜２０００ｍｇ、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、１、１０、２０、５０、１００、１５０、３００、４００、５００、７５０、１０００、１５００、もしくは２０００ｍｇ／日）、および／またはレスベラトロール、約１０〜５００ｍｇ／日、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値（例えば、１０、２５、５０、５１、７５、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００ｍｇ／日、もしくはそれ以上）。したがって、一実施形態は、約０．７５〜約３．０ｇ（０．７５〜３．０ｇ）の量でロイシン、および約０．０５から約１００ｍｇの間（または０．０５〜１００ｍｇ）の量でシルデナフィルを含む組成物を提供する。別の実施形態は、０．４０〜３．０ｇ（または０．４０〜３．０ｇ）の量でＨＭＢ、および０．０５から１００ｍｇの間（または０．０５０〜１００ｍｇ）の量でシルデナフィルを含む組成物を提供する。別の実施形態は、約０．７５〜約３．０ｇ（または０．７５〜３．０ｇ）の量でロイシン、約０．４０および約３．０ｇ（または０．４０〜３．０ｇ）の量でＨＭＢ、ならびに約０．０５から約１００ｍｇの間（または０．０５〜１００ｍｇ）の量でシルデナフィルを含む組成物を提供する。ＰＤＥ阻害剤を含む組成物、またはＰＤＥ阻害剤の投与（１種もしくは複数の他の成分と別個もしくは同時的に）を含む方法では、ＰＤＥ阻害剤は、約０．１、１、５、１０、２５、５０、１００、５００、１０００、２５００、５０００、１００００ｎＭ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のピーク血漿濃度を生じる量で提供され得る。
別の実施形態は、ＨＭＢまたはロイシンと組み合わせて相乗量のシルデナフィルおよびレスベラトロールを含有する組成物を提供する。このような組成物では、組成物内のロイシンおよびＨＭＢの総量は、３．０ｇ未満（または約３．０ｇ未満；例えば、約０．７、０．７５、１、１．５、２、２．５、３グラム未満）、および少なくとも０．７０ｇ（または少なくとも約０．７０ｇ；例えば、少なくとも約０．７、０．７５、１、１．５、２、２．５、３グラム）であり得る。ロイシンおよびＨＭＢの両方を含有する組成物は、組成物内に約０．７０ｇ〜３．０ｇ（約０．７０ｇ〜約３．０ｇ；例えば、０．７、１、１．２５、１．５、１．７５、２、２．５、３グラム、もしくはそれ以上）、０．７５ｇ〜３．０ｇ（約０．７５ｇ〜約３．０ｇ）、または１．０ｇ〜３．０ｇ（約１．０ｇ〜約３．０ｇ）、これらに満たない値、またはこれらを超える値の合計になる量のロイシンおよびＨＭＢ、ならびに相乗量でのレスベラトロール（少なくとも３５ｍｇのレスベラトロールおよび５００（もしくは約５００）ｍｇ以下のレスベラトロール（例えば、約３５、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、もしくは５００ｍｇ、これらに満たない値、もしくはこれらを超える値のレスベラトロール）、または５０から５００ｍｇの間（もしくは約５０〜約５００ｍｇ）の量のレスベラトロール）を含有し得る。
一部の実施形態では、単位投与量は、１種または複数の他の成分と組み合わせてシルデナフィルなどのＰＤＥ５阻害剤を含み得る。一部の実施形態では、単位投与量は、約０．０５、０．１、０．５、１、２、５、１０、２０、４０、６０、８０、もしくは１００ｍｇ、これらに満たない値、またはこれらを超える値の選択的なＰＤＥ−５阻害剤（例えば、シルデナフィル）；約５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のＨＭＢ；約１０、２０、３０、４０、５０、７５、１００ｍｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のレスベラトロール；約２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０ｍｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のビタミンＢ６；約２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０、２５μｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のビタミンＤ；約５、１０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００μｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のビタミンＫ２；および約４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０、１５００ｍｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値のロイシンの１種または複数を含む。単位投与量は、約５００ｍｇ、それに満たない値、またはそれを超える値のベータヒドロキシ（hydroxyl），ベータメチルブチレート、および約５０ｍｇ、それに満たない値、またはそれを超える値のレスベラトロールを含み得る。単位投与量は、約５００ｍｇ、それに満たない値、またはそれを超える値のベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート；および約５０ｍｇ、それに満たない値、またはそれを超える値のレスベラトロール；および約１５ｍｇ、それに満たない値、またはそれを超える値のビタミンＢ６を含み得る。
一部の実施形態では、単位投与量は、約０．１〜１０ｍｇの間のシルデナフィルを含み得る。一部の実施形態では、単位投与量は、約０．５〜１００ｍｇの間のアバナフィル、０．０５〜２０ｍｇのイオデナフィル、０．２５〜５０ｍｇのミロデナフィル、０．０１〜２．５ｍｇのタダラフィル、０．０１〜２．５ｍｇのバルデナフィル、０．５〜１００ｍｇのウデナフィル、または０．５〜１００ｍｇのザプリナストを含み得る。一部の実施形態では、単位投与量は、約０．５〜５０ｍｇの間のアバナフィル、０．０５〜１０ｍｇのイオデナフィル、０．２５〜２５ｍｇのミロデナフィル、０．０１〜１．２５ｍｇのタダラフィル、０．０１〜１．２５ｍｇのバルデナフィル、０．５〜５０ｍｇのウデナフィル、または０．５〜５０ｍｇのザプリナストを含み得る。
一部の実施形態では、単位投与量は、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量での１種または複数の他の成分と組み合わせて、クロロゲン酸（例えば、約２５、５０、７５、１００、１５０、２００ｍｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値）を含み得る。単位投与量は、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート（例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）、および１００ｍｇのクロロゲン酸を含み得る。単位投与量は、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート（例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）；および１００ｍｇのクロロゲン酸；および１５ｍｇのビタミンＢ６を含み得る。単位投与量は、１．１２５ｇのロイシン（例えば、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上）、および１００ｍｇのクロロゲン酸を含み得る。単位投与量は、１．１２５ｇのロイシン（例えば、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上）；１００ｍｇのクロロゲン酸；および１５ｍｇのビタミンＢ６（例えば、２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０ｍｇ、またはそれ以上）を含み得る。単位投与量は、７５０ｍｇのロイシン、７５ｍｇのクロロゲン酸、および１０ｍｇのビタミンＢ６を含み得る。
一部の実施形態では、単位投与量は、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量での１種または複数の他の成分と組み合わせて、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量（例えば、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０ｍｇ、またはそれ以上）でのキナ酸を含み得る。単位投与量は、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート（例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）、および２５ｍｇのキナ酸を含み得る。単位投与量は、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート（例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）、２５ｍｇのキナ酸、および１５ｍｇのビタミンＢ６（例えば、２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０ｍｇ、またはそれ以上）を含み得る。単位投与量は、１．１２５ｇのロイシン（例えば、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上）、および２５ｍｇのキナ酸を含み得る。単位投与量は、１．１２５ｇのロイシン（例えば、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上）、２５ｍｇのキナ酸、および１５ｍｇのビタミンＢ６（例えば、２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０ｍｇ、またはそれ以上）を含み得る。単位投与量は、７５０ｍｇのロイシン、１５ｍｇのキナ酸、および１０ｍｇのビタミンＢ６を含み得る。
一部の実施形態では、単位投与量は、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量での１種または複数の他の成分と組み合わせて、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量（例えば、０．５、０．７５、１、１．２５、１．５、１．７５、２、２．２５、２．５、３、５ｍｇ、またはそれ以上）でフコキサンチンを含み得る。単位投与量は、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート（例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）、および２．５ｍｇのフコキサンチンを含み得る。単位投与量は、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート（例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）、２．５ｍｇのフコキサンチン、および１５ｍｇのビタミンＢ６（例えば、２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０ｍｇ、またはそれ以上）を含み得る。単位投与量は、１．１２５ｇのロイシン（例えば、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上）、および２．５ｍｇのフコキサンチンを含み得る。単位投与量は、１．１２５ｇのロイシン（例えば、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上）、２．５ｍｇのフコキサンチン、および１５ｍｇのビタミンＢ６（例えば、２．５、５、７．５、１０、１２．５、１５、１７．５、２０ｍｇ、またはそれ以上）を含み得る。単位投与量は、７５０ｍｇのロイシン、１．５ｍｇのフコキサンチン、および１０ｍｇのビタミンＢ６を含み得る。
一部の実施形態では、組成物は、ビグアナイド（例えば、メトホルミン）などのある量の抗糖尿病剤を含む。抗糖尿病剤の量は、治療量以下の量、および／あるいは組成物中の１種もしくは複数の他の化合物、または組成物と同時に、もしくは時間的に近接して投与される化合物の１種もしくは複数と相乗的である量であり得る。一部の実施形態では、抗糖尿病剤は、非常に低い用量、低用量、中程度の用量、または高用量で投与され、この用量は、２つの用量間の関係を記述し、一般にいずれの特定の用量範囲も定義しない。例えば、メトホルミンの１日の非常に低い用量は、約５ｍｇ／ｋｇ、１０ｍｇ／ｋｇ、２５ｍｇ／ｋｇ、５０ｍｇ／ｋｇ、７５ｍｇ／ｋｇ、１００ｍｇ／ｋｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得；メトホルミンの１日の低用量は、約７５ｍｇ／ｋｇ、１００ｍｇ／ｋｇ、１５０ｍｇ／ｋｇ、１７５ｍｇ／ｋｇ、２００ｍｇ／ｋｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得；メトホルミンの１日の中程度の用量は、約１５０ｍｇ／ｋｇ、１７５ｍｇ／ｋｇ、２００ｍｇ／ｋｇ、２５０ｍｇ／ｋｇ、３００ｍｇ／ｋｇ、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得；メトホルミンの１日の高用量は、約２００ｍｇ／ｋｇ、２５０ｍｇ／ｋｇ、３００ｍｇ／ｋｇ、３５０ｍｇ／ｋｇ、４００ｍｇ／ｋｇ、５００ｍｇ／ｋｇ、７００ｍｇ／ｋｇ、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値を含み得る。
一部の実施形態では、単位投与量は、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量での１種または複数の他の成分（１０、２０、３０、４０、５０、７５、１００ｍｇもしくはそれ以上のレスベラトロール；５０、１００、２００、３００、４００、５００ｍｇ、もしくはそれ以上のＨＭＢ；および／または４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２５０ｍｇ、またはそれ以上のロイシンなど）と組み合わせて、約指定量、それに満たない量、またはそれを超える量（例えば、２５、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００、４００、５００ｍｇ、またはそれ以上）でメトホルミンを含み得る。単位投与量は、約５０ｍｇのメトホルミン、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート、および５０ｍｇのレスベラトロール、それに満たない値、またはそれを超える値の各化合物を含み得る。単位投与量は、約５０ｍｇのメトホルミン、１．１２５ｇのロイシン、および５０ｍｇのレスベラトロール、それに満たない値、またはそれを超える値の各化合物を含み得る。単位投与量は、約１００ｍｇのメトホルミン、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート、および５０ｍｇのレスベラトロール、それに満たない値、またはそれを超える値の各化合物を含み得る。単位投与量は、約１００ｍｇのメトホルミン、１．１２５ｇのロイシン、および５０ｍｇのレスベラトロール、それに満たない値、またはそれを超える値の各化合物を含み得る。単位投与量は、約２５０ｍｇのメトホルミン、５００ｍｇのベータヒドロキシ，ベータメチルブチレート、および５０ｍｇのレスベラトロール、それに満たない値、またはそれを超える値の各化合物を含み得る。単位投与量は、約２５０ｍｇのメトホルミン、１．１２５ｇのロイシン、および５０ｍｇのレスベラトロール、それに満たない値、またはそれを超える値の各化合物を含み得る。一部の実施形態では、組成物は、相乗量でＰＤＥ阻害剤をさらに含む。一部の実施形態では、メトホルミン組成物は、相乗量で選択的ＰＤＥ阻害剤をさらに含む。
一部の実施形態では、単位投与量は、ロイシンおよびイカリインを含む。単位投与量は、約５００〜約２０００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約７００〜約１５００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約９００〜約１３００ｍｇのロイシンを含み得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０２〜０．０６であり得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ロイシンおよびイカリインを含む単位投与量の例示的な製剤を表１に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ロイシン、イカリイン、およびレスベラトロールを含む。単位投与量は、約５００〜約２０００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約７００〜約１５００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約９００〜約１３００ｍｇのロイシンを含み得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０２〜０．０６であり得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ロイシンに対するレスベラトロールの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ロイシンに対するレスベラトロールの重量比は、０．０２〜０．０６であり得る。ロイシンに対するレスベラトロールの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ロイシン、イカリイン、およびレスベラトロールを含む単位投与量の例示的な製剤を表２に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ロイシン、イカリイン、およびメトホルミンを含む。単位投与量は、約５００〜約２０００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約７００〜約１５００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約９００〜約１３００ｍｇのロイシンを含み得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０２〜０．０６であり得る。ロイシンに対するイカリインの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ロイシンに対するメトホルミンの重量比は、０．０１〜０．６であり得る。ロイシンに対するメトホルミンの重量比は、０．１〜０．５であり得る。ロイシンに対するメトホルミンの重量比は、０．１５〜０．３であり得る。ロイシンに対するメトホルミンの重量比は、０．２２〜０．２３であり得る。ロイシン、イカリイン、およびメトホルミンを含む単位投与量の例示的な製剤を表３に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ロイシンおよびシルデナフィルを含む。単位投与量は、約５００〜約２０００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約７００〜約１５００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約９００〜約１３００ｍｇのロイシンを含み得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．００００１〜０．０５であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．０００１〜０．０３であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．００１〜０．０２であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．００５〜０．０１５であり得る。ロイシンおよびシルデナフィルを含む単位投与量の例示的な製剤を表４に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ロイシン、レスベラトロール、およびシルデナフィルを含む。単位投与量は、約５００〜約２０００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、約７００〜約１５００ｍｇのロイシンを含み得る。単位投与量は、９００〜１３００ｍｇのロイシンを含み得る。ロイシンに対するレスベラトロールの重量比は、０．００００１〜０．０５であり得る。ロイシンに対するレスベラトロールの重量比は、０．０００１〜０．０３であり得る。ロイシンに対するレスベラトロールの重量比は、０．００１〜０．０２であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．００００１〜０．０５であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．０００１〜０．０３であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．００１〜０．０２であり得る。ロイシンに対するシルデナフィルの重量比は、０．００５〜０．０１５であり得る。ロイシン、レスベラトロール、およびシルデナフィルを含む単位投与量の例示的な製剤を表５に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ＨＭＢおよびイカリインを含む。単位投与量は、約５０〜１０００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１００〜５００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、１５０〜４００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、２００〜３００ｍｇのＨＭＢを含み得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．０５〜０．５であり得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．０７〜０．４であり得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．１〜０．３であり得る。ＨＭＢおよびイカリインを含む単位投与量の例示的な製剤を表６に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ＨＭＢ、イカリイン、およびレスベラトロールを含む。単位投与量は、約５０〜１０００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１００〜５００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１５０〜４００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、２００〜３００ｍｇのＨＭＢを含み得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．０５〜０．５であり得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．０７〜０．４であり得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．１〜０．３であり得る。ＨＭＢに対するレスベラトロールの重量比は、０．０５〜０．５であり得る。ＨＭＢに対するレスベラトロールの重量比は、０．０７〜０．４であり得る。ＨＭＢに対するレスベラトロールの重量比は、０．１〜０．３であり得る。ＨＭＢ、イカリイン、およびレスベラトロールを含む単位投与量の例示的な製剤を表７に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ＨＭＢ、イカリイン、およびメトホルミンを含む。単位投与量は、約５０〜約１０００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１００〜約５００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１５０〜約４００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約２００〜約３００ｍｇのＨＭＢを含み得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．０５〜０．５であり得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．０７〜０．４であり得る。ＨＭＢに対するイカリインの重量比は、０．１〜０．３であり得る。ＨＭＢに対するメトホルミンの重量比は、０．２〜４であり得る。ＨＭＢに対するメトホルミンの重量比は、０．５〜２であり得る。ＨＭＢに対するメトホルミンの重量比は、０．７５〜１．２５であり得る。ＨＭＢ、イカリイン、およびメトホルミンを含む単位投与量の例示的な製剤を表８に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ＨＭＢおよびシルデナフィルを含む。単位投与量は、約５０〜１０００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１００〜５００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１５０〜４００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、２００〜３００ｍｇのＨＭＢを含み得る。ＨＭＢに対するシルデナフィルの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ＨＭＢに対するシルデナフィルの重量比は、０．０２〜０．０８であり得る。ＨＭＢに対するシルデナフィルの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ＨＭＢおよびシルデナフィルを含む単位投与量の例示的な製剤を表９に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、単位投与量は、ＨＭＢ、シルデナフィル、およびレスベラトロールを含む。単位投与量は、約５０〜１０００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１００〜５００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、約１５０〜４００ｍｇのＨＭＢを含み得る。単位投与量は、２００〜３００ｍｇのＨＭＢを含み得る。ＨＭＢに対するシルデナフィルの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ＨＭＢに対するシルデナフィルの重量比は、０．０２〜０．０８であり得る。ＨＭＢに対するシルデナフィルの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ＨＭＢに対するレスベラトロールの重量比は、０．０１〜０．１であり得る。ＨＭＢに対するレスベラトロールの重量比は、０．０２〜０．０８であり得る。ＨＭＢに対するレスベラトロールの重量比は、０．０３〜０．０５であり得る。ＨＭＢおよびシルデナフィルを含む単位投与量の例示的な製剤を表１０に示す。
Figure 0006469015
一部の実施形態では、例えば表１〜１０に記載した本明細書の単位投与量のいずれも、ビタミンＢ６をさらに含む。一部の実施形態では、例えば表１〜１０に記載した本明細書の単位投与量のいずれも、ビタミンＢ６ １５ｍｇをさらに含む。単位投与量は、ビタミンＢ６約５〜５０ｍｇをさらに含み得る。ビタミンＢ６とＨＭＢの重量比は、存在する場合、約０．０６、０．００２〜０．１８、０．０３〜０．１２、または０．０５〜０．０７であり得る。ビタミンＢ６とロイシンの重量比は、存在する場合、約０．０１３５、０．００５〜０．０３、０．００７〜０．０２５、または０．０１〜０．０１７であり得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、１種または複数の指定された成分を実質的に含まない場合があり、または指定されたレベルのこのような成分を有し得る。組成物、例えば、表１〜１０に記載の組成物は、グリセミック炭水化物を実質的に含まない場合があり、または総重量で４０、２０、１０、１５、５、もしくは１％未満のグリセミック炭水化物を含み得る。組成物は、限定することなく、グルコース、デキストロース、フルクトース、およびスクロースを含めた糖を実質的に含まない場合があり、または総重量で４０、２０、１０、１５、５、もしくは１％未満の糖を含み得る。組成物は、高グリセミック指数炭水化物を実質的に含まない場合があり、または総重量で４０、２０、１０、１５、５、もしくは１％未満の高グリセミック指数炭水化物を含み得る。組成物は、複合炭水化物を実質的に含まない場合があり、または総重量で４０、２０、１０、１５、５、もしくは１％未満の複合炭水化物を含み得る。組成物は、単純炭水化物を実質的に含まない場合があり、または総重量で４０、２０、１０、１５、５、もしくは１％未満の単純炭水化物を含み得る。組成物は、デンプン、コーンシロップ、短粒白米、精白小麦粉を実質的に含まない場合があり、または総重量で４０、２０、１０、１５、５、もしくは１％未満のこれらを含み得る。
本発明の一部の実施形態では、組合せ組成物は、分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物と選択的ＰＤＥ阻害剤の指定された比を有し得る。指定された比は、エネルギー代謝の有効かつ／または相乗的な制御をもたらすことができる。例えば、指定された比は、対象の体重増加の減少、対象の内臓脂肪体積の減少、対象の脂肪酸化の増大、対象のインスリン感受性の増大、対象の筋肉内のグルコース取込みの増大、炎症マーカーの減少、血管拡張の増大、および／または体温の増大を引き起こすことができる。このような有益な効果は、ミトコンドリア生合成の増大、またはエネルギー代謝経路の様々な他の変化から部分的に生じ得る。分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物と選択的ＰＤＥ阻害剤活性化因子の比は、質量比、モル比、または体積比であり得る。
一部の実施形態では、約２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、１００、１２０、もしくは１５０、またはこれらを超える値の（ａ）分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物と（ｂ）選択的ＰＤＥ阻害剤のモル比。他の実施形態では、対象組成物中に含有される１種もしくは複数の分岐鎖アミノ酸および／またはその代謝産物と選択的ＰＤＥ阻害剤のモル比は、約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２２０、２５０、３００、３５０、４００、もしくは５００、またはこれらを超える値である。一部の実施形態では、前記組成物中の成分（ａ）と（ｂ）のモル比は、約２０、４０、６０、８０、１００、１２０、または１５０超である。一部の実施形態では、前記組成物中の成分（ａ）と（ｂ）のモル比は、約８０、１００、１２０、または１５０超である。一部の実施形態では、前記組成物中の成分（ａ）と（ｂ）のモル比は、約８０、１００、１２０、または１５０超である。一部の実施形態では、前記組成物中の成分（ａ）と（ｂ）のモル比は、約２００、２５０、または３００超である。一部の実施形態では、前記組成物中の成分（ａ）と（ｂ）のモル比は、約４０、１５０、２５０、または５００超である。
一部の実施形態では、ロイシン、ロイシンの任意の代謝産物、ＰＤＥ阻害剤（シルデナフィルのようなＰＤＥ５阻害剤など）の投薬は、ロイシン、ロイシンの代謝産物、および／またはＰＤＥ５阻害剤の指定された生理的濃度または循環レベルを実現するように設計することができる。生理的濃度は、対象の血流中で測定される循環レベルであり得る。対象は、ヒトまたは動物であり得る。選択された投薬は、対象の特性、例えば、体重、エネルギー代謝の速度、遺伝学、民族性、身長、または任意の他の特性に基づいて変更することができる。単位用量中のロイシンの量は、対象におけるロイシンの循環レベルが約０．２５ｍＭ、０．５ｍＭ、０．７５ｍＭ、もしくは１ｍＭ、またはこれらを超える値であるようなものとすることができる。ロイシン（例えば、遊離ロイシン）約１，１２５ｍｇを投薬すると、約０．５ｍＭである対象におけるロイシンの循環レベルを実現することができる。ロイシン（例えば、遊離ロイシン）約３００ｍｇを投薬すると、約０．２５ｍＭである対象におけるロイシンの循環レベルを実現することができる。約シルデナフィルを投薬すると、約０．１、０．５、１、２、５、もしくは１０ｎＭ、またはこれらに満たない値の循環濃度を実現することができる。一部の実施形態では、シルデナフィルの標的循環濃度または実現される循環濃度は、約１ｎＭ未満である。シルデナフィル約２０ｍｇの単位用量は、約１００ｎＭのシルデナフィルの循環濃度を実現することができる。シルデナフィル約０．２ｍｇの単位用量は、約１ｎＭのシルデナフィルの循環濃度を実現することができる。約イカリインを投薬すると、約０．１、０．５、１、２、５、もしくは１０ｎＭ、またはこれらに満たない値の循環濃度を実現することができる。一部の実施形態では、イカリインの標的循環濃度または実現される循環濃度は、約１ｎＭ未満である。イカリイン約２０ｍｇの単位用量は、約１００ｎＭのイカリインの循環濃度を実現することができる。イカリイン約０．１ｍｇの単位用量は、約１ｎＭのイカリインの循環濃度を実現することができる。
一部の実施形態では、モル比または質量比は、対象に１種または複数の組成物を投与した後に実現される循環モル比または循環質量比である。組成物は、本明細書に記載の組合せ組成物であり得る。投薬形態での組合せ組成物のモル比は、所望の循環モル比を実現するように調整することができる。モル比は、組合せ組成物の１種または複数の成分の生物学的利用能、取込み、および代謝過程を構成するように調整され得る。例えば、一成分の生物学的利用能が低い場合、その成分のモル量を組合せ組成物中の他の成分に対して増大させることができる。一部の実施形態では、循環モル比または循環質量比は、投与して約０．１、０．５、０．７５、１、３、５、または１０、１２、２４、または４８時間以内に実現される。循環モル比または循環質量比は、約０．１、１、２、５、１０、１２、１８、２４、３６、４８、７２、もしくは９６時間、またはこれらの値を超える時間にわたって維持され得る。
一部の実施形態では、ロイシンとシルデナフィルの循環モル比は、約１００，０００、２５０，０００、５００，０００、７５０，０００、もしくはそれ以上、またはこれらを超える値である。一部の実施形態では、ＨＭＢとシルデナフィルの循環モル比は、約１，０００、２，５００、５，０００、７，５００、もしくはそれ以上、またはこれらを超える値である。一部の実施形態では、レスベラトロールとシルデナフィルの循環モル比は、約５０、１００、２００、４００、８００、もしくはそれ以上、またはこれらを超える値である。
組成物は、対象が組成物の選択された総１日量を投与されるように対象に投与することができる。総１日量は、２４時間の期間にわたって投与される用量の合計によって判定され得る。組成物の総１日量は、約０．０５、０．１、０．５、１、２、５、１０、２０、４０、６０、８０、または１００ｍｇのシルデナフィルを含み得る。組成物の総１日量は、約１、１０、２０、５０、１００、１５０、３００、４００、５００、７５０、１０００、１５００、または２０００ｍｇのイカリインを含み得る。組成物の総１日量は、少なくとも約２５０、５００、７５０、１０００、１１２５、２０００、２２５０ｍｇ、またはそれ以上の分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物を含み得る。分岐鎖アミノ酸は、ロイシン、ＨＭＢ、または本明細書に記載の任意の他の分岐鎖アミノ酸であり得る。組成物の総１日量は、少なくとも約３、７．５、１５、３０、４５、９０ｍｇ、またはそれ以上のＢ６を含み得る。組成物の総１日量は、約４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１７５、２００、２５０、５００、７５０、１０００、もしくはそれ以上、これらを超える値、またはこれらに満たない値である分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物とビタミンＢ６の質量比を有し得る。
一部の実施形態では、組成物の選択された用量は、対象が組成物の所望の循環レベルを実現するように対象に投与され得る。組成物の所望の循環レベルは、少なくとも約０．２５、０．５、０．７５、１ｍＭ、またはそれ以上のロイシンであり得る。組成物の所望の循環レベルは、少なくとも約１０、２５、５０、１００、１５０、もしくは２００ｎＭ、またはそれ以上のＢ６であり得る。組成物の所望の循環レベルは、約０．１、０．５、１、２、５、１０ｎＭ、またはそれ以上のシルデナフィルであり得る。組成物の所望の循環レベルは、約０．１、０．５、１、２、５、１０ｎＭ、またはそれ以上のイカリインであり得る。選択される用量は、対象の特性、例えば、体重、身長、民族性、または遺伝学に基づいて選択することができる。
投薬形態
本明細書に記載の組成物は、調合して様々な異なる剤形にすることができる。これは、錠剤、咀しゃく錠、カプレット、カプセル、軟質ゼラチンカプセル、ロゼンジ、または溶液として経口使用され得る。これは、その溶液形態であるとき、鼻腔用スプレーとして、または注射用に使用することもできる。一部の実施形態では、組成物は、経口消費に適した液体組成物であり得る。経口投与に適した本発明の組成物は、それぞれ液体剤形（例えば、懸濁液またはスラリー）、および経口固形剤形（例えば、錠剤または原末）を含めた、粉末として、あるいは顆粒剤、溶液、または水性もしくは非水液体中の懸濁液、水中油型エマルジョン、または油中水型液体エマルジョン中に所定量の活性構成要素を含有する別々の剤形、例えば、カプセル、カシェ剤、または錠剤、または液体、またはエアロゾルスプレーとして与えられ得る。経口剤形は、個体または処置される患者による経口摂取用に錠剤、ピル、糖衣丸、カプセル、エマルジョン、親油性および親水性懸濁液、液体、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁液などとして製剤化してもよい。このような剤形は、製剤の方法のいずれかによって調製され得る。例えば、活性構成要素は、１種または複数の必要な構成要素を構成する担体と会合させることができる。経口投与に適したカプセルとしては、ゼラチン製の押し込み型カプセル、ならびにゼラチン、およびグリセロールまたはソルビトールなどの可塑剤でできた軟質密封カプセルがある。押し込み型カプセルは、ラクトースなどの増量剤、デンプンなどの結合剤、および／またはタルクもしくはステアリン酸マグネシウムなどの滑剤、および任意選択で安定剤との混ぜ物中に活性構成要素を含有し得る。任意選択で、経口使用のための本発明の組成物は、組成物を固体賦形剤と混合し、得られた混合物を任意選択で粉砕し、必要に応じて適当な助剤を添加した後に顆粒剤の混合物を加工して、錠剤または糖衣丸コアを得ることによって得ることができる。適当な賦形剤は、特に、ラクトース、スクロース、マンニトール、またはソルビトールを含めた糖などの増量剤、セルロース調製物、例えば、メイズデンプン、コムギデンプン、米デンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントガム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル−セルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、および／またはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などである。一般に組成物は、活性構成要素を液体担体もしくは微粉化固体担体、または両方と均一かつ密接に混ぜ、次いで必要であれば生成物を成形して所望の提供形態にすることによって調製される。例えば、錠剤は、任意選択で１種または複数の副構成要素とともに圧縮または成型することによって調製することができる。圧縮錠剤は、賦形剤、例えば、それだけに限らないが、結合剤、滑剤、不活性な希釈剤、および／または表面活性剤もしくは分散剤と任意選択で混合された、粉末または顆粒剤などの自由流動形での活性構成要素を適当な機械で圧縮することによって調製することができる。湿製錠剤は、不活性な液体希釈剤で湿らせた粉末化合物の混合物を適当な機械で成型することによって作製することができる。
本明細書に開示の製剤が経口的に、または注射によって投与するために組み込まれ得る液体形態としては、水溶液、適切に風味付けされたシロップ、水性または油懸濁液、および食用油、例えば、綿実油、ゴマ油、ヤシ油、またはラッカセイ油との風味付けされたエマルジョン、およびエリキシル剤、および類似の薬学的ビヒクルがある。水性懸濁液用の適当な分散剤または懸濁剤としては、合成天然ゴム、例えば、トラガカント、アカシア、アルギネート、デキストラン、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、またはゼラチンがある。
対象は、注射用組成物および経口摂取組成物の組合せによって処置され得る。
経口投与用液体調製物は、例えば、溶液、シロップ、または懸濁液の形態を採ることができ、またはこれらは、使用前に水または他の適当なビヒクルで再構成するための乾燥製品として与えてもよい。このような液体調製物は、薬学的に許容される添加剤、例えば、懸濁剤（例えば、ソルビトールシロップ、メチルセルロース、または水素化食用脂肪）；乳化剤（例えば、レシチンまたはアカシア）；非水性ビヒクル（例えば、扁桃油、油状エステルまたはエチルアルコール）；防腐剤（例えば、メチルもしくはプロピルｐ−ヒドロキシ安息香酸、またはソルビン酸）；ならびに人工または天然の色および／または甘味料を用いて慣例的な手段によって調製され得る。
本発明の医薬組成物の調製は、医薬調製物を調製するのに一般に許容されている手順に従って行われる。例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、１８版（１９９０年）、Ｅ． Ｗ． Ｍａｒｔｉｎ編、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．、ＰＡを参照。意図した使用および投与モードに応じて、医薬組成物の調製においてマグネシウム対イオン化合物をさらに処理することが望ましい場合がある。適切な処理としては、適切な無毒性および非干渉成分との混合、滅菌、用量単位への分割、ならびに送達デバイス内への封入を挙げることができる。
本発明は、活性構成要素を含む無水組成物および剤形をさらに包含し、理由は、水が一部の化合物の分解を促進し得るためである。例えば、特性、例えば、保存可能期間または経時的な製剤の安定性を判定するために長期貯蔵をシミュレートする手段として、水を当技術分野において添加してもよい（例えば、５％）。本発明の無水組成物および剤形は、無水または低水分含有構成要素、および低水分または低湿度条件を使用して調製することができる。ラクトースを含有する本発明の組成物および剤形は、製造、包装、および／または貯蔵中に水分および／または湿度との実質的な接触が予期される場合、無水にすることができる。無水組成物は、その無水性が維持されるように調製および貯蔵することができる。したがって、無水組成物は、これらが適当な処方キット内に含まれ得るように、水への曝露を防止することが知られている材料を使用して包装することができる。適当な包装の例としては、それだけに限らないが、密封ホイル、プラスチックなど、単位用量容器、ブリスターパック、およびストリップパックがある。
本明細書に記載の構成要素は、慣例的な医薬配合技法に従って薬学的担体とのよく混じった混ぜ物中で組み合わせることができる。担体は、投与に望まれる調製物の形態に応じて多種多様な形態を採ることができる。経口剤形用組成物の調製では、経口液体調製物（懸濁液、溶液、およびエリキシル剤など）もしくはエアロゾルの場合に、通常の医薬媒体のいずれか、例えば、水、グリコール、油、アルコール、香味剤、防腐剤、着色剤などを担体として用いることができ、またはラクトースの使用を行使しない一部の実施形態において、担体、例えば、デンプン、糖、微結晶性セルロース、希釈剤、顆粒化剤、滑剤、結合剤、および崩壊剤を、経口固体調製物の場合に使用することができる。例えば、固体経口調製物に対して、適当な担体としては、粉末、カプセル、および錠剤がある。必要に応じて、錠剤は、標準的な水性または非水性技法によって被覆することができる。
薬学的に許容される担体として機能を果たし得る材料のいくつかの例としては、（１）糖、例えば、ラクトース、グルコース、およびスクロース；（２）デンプン、例えば、トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプン；（３）セルロースおよびその誘導体、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、および酢酸セルロース；（４）粉末トラガカント；（５）麦芽；（６）ゼラチン；（７）タルク；（８）賦形剤、例えば、カカオバターおよび坐剤ワックス；（９）油、例えば、ラッカセイ油、綿実油、サフラワー油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、およびダイズ油；（１０）プロピレングリコールなどのグリコール；（１１）ポリオール、例えば、グリセリン、ソルビトール、マンニトール、およびポリエチレングリコール；（１２）エステル、例えば、オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチル；（１３）寒天；（１４）緩衝剤、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム；（１５）アルギン酸；（１６）無発熱物質水；（１７）等張食塩水；（１８）リンガー液；（１９）エチルアルコール；（２０）リン酸塩緩衝液；ならびに（２１）医薬製剤中に用いられる他の無毒性適合性物質がある。
剤形で使用するのに適した結合剤としては、それだけに限らないが、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、または他のデンプン、ゼラチン、天然および合成ゴム、例えば、カシア、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸、他のアルギネート、粉末トラガカント、グアーガム、セルロースおよびその誘導体（例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロースカルシウム、ナトリウムカルボキシメチルセルロース）、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、プレゼラチン化デンプン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、微結晶性セルロース、ならびにこれらの混合物がある。
本発明の組成物および剤形を形成するのに使用され得る滑剤としては、それだけに限らないが、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、鉱油、軽油、グリセリン、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール、他のグリコール、ステアリン酸、硫酸ラウリルナトリウム、タルク、硬化植物油（例えば、ラッカセイ油、綿実油、ヒマワリ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、およびダイズ油）、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸エチル、ラウリン酸エチル（ethylaureate）、寒天、またはこれらの混合物がある。追加の滑剤としては、例えば、シロイドシリカゲル、合成シリカの凝集エアロゾル、またはこれらの混合物がある。滑剤は、組成物の約１重量パーセント未満の量で任意選択で添加され得る。
滑剤は、それだけに限らないが、ポリサッカライド、ポリグリカン、セプラフィルム、インターシード、およびヒアルロン酸が挙げられる組織壁と併せて使用することもできる。
水性環境に曝露されると崩壊する錠剤を提供するために、崩壊剤を本発明の組成物中に使用してもよい。崩壊剤が多すぎると、ボトル内で崩壊し得る錠剤を生じる場合がある。少なすぎると、崩壊が起こるのに不十分となり得、したがって剤形からの活性構成要素（複数可）の放出の速度および程度を変更し得る。したがって、少なすぎ、または多すぎて活性構成要素（複数可）の放出を有害に変更しない十分な量の崩壊剤を使用して本明細書に開示の化合物の剤形を形成することができる。使用される崩壊剤の量は、製剤のタイプおよび投与モードに基づいて変更することができ、当業者に容易に認識可能であり得る。約０．５〜約１５重量パーセントの崩壊剤、または約１〜約５重量パーセントの崩壊剤を医薬組成物中に使用することができる。本発明の組成物および剤形を形成するのに使用され得る崩壊剤としては、それだけに限らないが、寒天、アルギン酸、炭酸カルシウム、微結晶性セルロース、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、ポラクリリンカリウム、ナトリウムデンプングリコレート、ジャガイモもしくはタピオカデンプン、他のデンプン、プレゼラチン化デンプン、他のデンプン、粘土、他のアルギン、他のセルロース、ゴム、またはこれらの混合物がある。
本明細書に開示の組成物および剤形で使用するのに適した増量剤の例としては、それだけに限らないが、タルク、炭酸カルシウム（例えば、顆粒剤または粉末）、微結晶性セルロース、粉末セルロース、デキストレート、カオリン、マンニトール、ケイ酸、ソルビトール、デンプン、プレゼラチン化デンプン、およびこれらの混合物がある。
水性懸濁液および／またはエリキシル剤が経口投与に望まれるとき、その中の活性構成要素は、水、エタノール、プロピレングリコール、グリセリン、ならびにこれらの様々な組合せなどの希釈剤と一緒に、様々な甘味剤もしくは香味剤、着色物質、または色素、ならびにそのように望まれる場合、乳化剤および／もしくは懸濁剤と組み合わせることができる。
錠剤は、被覆しない、または胃腸管内の崩壊および吸収を遅延させ、それによってより長い期間にわたって持続的作用をもたらすために、公知の技法によって被覆することができる。例えば、モノステアリン酸グリセリルまたはジステアリン酸グリセリルなどの時間遅延材料を用いることができる。経口使用用製剤は、活性構成要素が、不活性な固体希釈剤、例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、もしくはカオリンと混合される硬質ゼラチンカプセルとして、または活性構成要素が水もしくは油媒体、例えば、ラッカセイ油、流動パラフィン、もしくはオリーブ油と混合される軟質ゼラチンカプセルとしても与えることができる。
一実施形態では、組成物は、本発明の化合物の良好な可溶化および／または溶解を保証し、本発明の化合物の沈澱を最小限にするために、可溶化剤を含んでもよい。これは、非経口使用用組成物、例えば、注射用組成物にとって特に重要であり得る。可溶化剤は、親水性薬および／もしくは界面活性剤などの他の成分の溶解度を増大させ、または安定もしくは均質な溶液もしくは分散液として組成物を維持するために添加される場合もある。
組成物は、１種または複数の薬学的に許容される添加剤および賦形剤をさらに含み得る。このような添加剤および賦形剤としては、限定することなく、粘着防止剤、消泡剤、緩衝剤、ポリマー、抗酸化剤、防腐剤、キレート化剤、粘性調整剤、等張化剤、香味料、着色料、匂い物質、乳白剤、懸濁剤、結合剤、増量剤、可塑剤、滑剤、およびこれらの混合物がある。賦形剤の例の非網羅的リストとしては、モノグリセリド、ステアリン酸マグネシウム、加工食品デンプン、ゼラチン、微結晶性セルロース、グリセリン、ステアリン酸、シリカ、黄色蜜ろう、レシチン、ヒドロキシプロピルセルロース、クロスカルメロースナトリウム、およびクロスポビドンがある。
本明細書に記載の組成物は、１種または複数の成分が経時的に放出されるように持続放出、徐放、または時間放出としても製剤化することができる。遅延放出は、様々な材料のマトリックス中に１種もしくは複数の成分を製剤化することによって、またはマイクロカプセル化によって実現され得る。組成物は、４、６、８、１２、１６、２０、または２４時間の時間にわたって１種または複数の成分を放出するように製剤化することができる。１種または複数の成分の放出は、定速または変速であり得る。
本明細書に提供される調節放出剤形を使用して、１種または複数の補助因子を、同じ分量の成分の即時放出製剤について観察されるより遅い速度でその剤形内で放出することができる。一部の実施形態では、調節放出製剤についての、最大濃度までの投与からの規定時間にわたる濃度の変化として測定される生体試料中の変化の速度は、即時放出製剤の速度の約８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、または１０％未満である。さらに、一部の実施形態では、経時的な濃度の変化の速度は、即時放出製剤の速度の約８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、または１０％未満である。
一部の実施形態では、経時的な濃度の変化の速度は、相対的に比例する様式で最大濃度までの時間を増大させることによって低減される。例えば、最大濃度までの時間を２倍増大させると、濃度の変化の速度がおよそ２倍低減され得る。結果として、１種または複数の補助因子は、これが即時放出剤形に対して著しく低減された速度でその最大濃度に到達するように提供され得る。本発明の組成物は、２４時間、１６時間、８時間、４時間、２時間、または少なくとも１時間の最大濃度のシフトをもたらすように製剤化してもよい。濃度の変化の速度の付随した低減は、約０．０５、０．１０、０．２５、０．５、または少なくとも０．８倍であり得る。ある特定の実施形態では、これは、このような投与の１時間以内に、循環内に１種または複数の補助因子の約３０％、５０％、７５％、９０％、または９５％未満を放出することによって達成される。
任意選択で、調節放出製剤は、同じ補助因子の同じ投与量の即時放出製剤のものの７５％、５０％、４０％、３０％、２０％、または１０％未満の初期（例えば、投与後２時間〜投与後４時間）勾配を有する血漿濃度曲線を呈する。
一部の実施形態では、溶解試験で測定される補助因子の放出の速度は、最初の１、２、４、６、８、１０、または１２時間にわたる同じ補助因子の即時放出製剤の速度の約８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、または１０％未満である。
本明細書に提供される調節放出製剤は、様々なフォーマットを採用することができる。一部の実施形態では、製剤は、それだけに限らないが、本明細書に記載のものなどの液体剤形（例えば、懸濁液またはスラリー）、および経口固形剤形（例えば、錠剤または原末）を含めた経口剤形である。
本明細書に開示の製剤の調節放出錠剤は、マトリックス、リザーバー、または浸透圧システムのものであり得る。３つのシステムのいずれも適当であるが、後者の２つのシステムは、個体の遺伝子構造に応じて、相対的に大きい質量を被包するのに、例えば、大量の単一補助因子を含める、または複数の補助因子を含めるためにより最適な能力を有し得る。一部の実施形態では、緩徐放出錠剤は、リザーバーシステムに基づき、ここで１種または複数の補助因子を含有するコアは、多孔質膜被膜によって被包され、この被膜は、水和すると、１種または複数の補助因子が拡散することを可能にする。有効構成要素の組み合わせた質量は、一般にグラム量であるので、効率的な送達システムは、最適な結果をもたらし得る。
したがって、錠剤またはピルはまた、被覆され、または他の方法で調合されて持続性作用の利点をもたらす剤形を提供することができる。例えば、錠剤またはピルは、内側投与成分、外側投与成分を含むことができ、後者は、前者の上の外被の形態である。２つの成分は、腸溶性層によって分離することができ、この層は、胃内での崩壊に耐える機能を果たし、内側成分が十二指腸内にインタクトで通過し、または放出されるのを遅延させることを可能にする。様々な材料をこのような腸溶性層または被膜に使用することができ、このような材料には、いくつかのポリマー酸、ならびにポリマー酸のシェラック、セチルアルコール、および酢酸セルロースなどの材料との混合物が含まれる。一部の実施形態では、複数の補助因子を含む製剤は、異なる速度または異なる時間で放出される異なる補助因子を有し得る。例えば、腸溶性層とともに散在した補助因子の追加の層が存在し得る。
徐放錠剤を作製する方法は、当技術分野で公知であり、例えば、米国特許公開第２００６／０５１４１６号および同第２００７／００６５５１２号、または本明細書に開示の他の参考文献を参照。米国特許第４，６０６，９０９号、同第４，７６９，０２７号、同第４，８９７，２６８号、および同第５，３９５，６２６号に記載のものなどの方法を使用して、個体の遺伝子構造によって判定される１種または複数の補助因子の徐放製剤を調製することができる。一部の実施形態では、製剤は、ＯＲＯＳ（登録商標）技術、例えば、米国特許第６，９１９，３７３号、同第６，９２３，８００号、同第６，９２９，８０３号、および同第６，９３９，５５６号に記載されたものを使用して調製される。他の方法、例えば、米国特許第６，７９７，２８３号、同第６，７６４，６９７号、および同第６，６３５，２６８号に記載のものも、本明細書に開示の製剤を調製するのに使用され得る。
一部の実施形態では、組成物は、食品組成物で製剤化され得る。例えば、組成物は、食品担体を伴った、または伴わない飲料、または他の液体、固形食品、半固体食品であり得る。例えば、組成物として、本明細書に記載の組成物のいずれかを補充された紅茶を挙げることができる。組成物は、本明細書に記載の組成物のいずれかを補充された乳製品であり得る。一部の実施形態では、組成物は、食品組成物で製剤化され得る。例えば、組成物は、飲料、固形食品、半固体食品、または食品担体を含み得る。
一部の実施形態では、飲料、例えば、サプリメントジュース、コーヒー、茶、ソーダ、風味付けされた水などの形態などでの液体食品担体を使用することができる。例えば、飲料は、製剤および液体成分、例えば、慣例的な飲料中に存在する様々な脱臭剤または天然炭水化物を含み得る。天然炭水化物の例としては、それだけに限らないが、単糖、例えば、グルコースおよびフルクトース；二糖、例えば、マルトースおよびスクロース；慣例的な糖、例えば、デキストリンおよびシクロデキストリン；ならびに糖アルコール、例えば、キシリトールおよびエリスリトールがある。天然の脱臭剤、例えば、タウマチン（taumatin）、ステビア抽出物、レバウジオシドＡ（ｌｅｖａｕｄｉｏｓｉｄｅ Ａ）、グリチルリジン、ならびに合成脱臭剤、例えば、サッカリンおよびアスパルテームも使用され得る。香味剤、着色剤などの作用物質も使用することができる。例えば、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、保護コロイド粘着剤、ｐＨ調節剤、安定剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、または炭化剤も使用することができる。果実および野菜も、本明細書に論じた製剤を含む食品または飲料を調製するのに使用することができる。
代わりに、組成物は、本明細書に記載の組成物のいずれかを補充されたスナックバーであり得る。例えば、スナックバーは、チョコレートバー、グラノーラバー、またはトレイルミックスバーであり得る。さらに別の実施形態では、本栄養補助食品または食品組成物は、消費にとって適当で望ましい味覚、舌触り、および粘度を有するように製剤化される。任意の適当な食品担体を本食品組成物中に使用することができる。本発明の食品担体は、実際的に任意の食品製品を含む。このような食品担体の例としては、それだけに限らないが、フードバー（グラノーラバー、プロテインバー、キャンデーバーなど）、シリアル製品（オートミール、朝食用シリアル、グラノーラなど）、ベーカリー製品（パン、ドーナツ、クラッカー、ベーグル、ペストリー、ケーキなど）、飲料（ミルクベース飲料、スポーツドリンク、果汁、アルコール飲料、容器入り飲料水）、パスタ、穀物（米、コーン、カラスムギ、ライムギ、コムギ、小麦粉など）、卵製品、スナック（キャンデー、チップ、ガム、チョコレートなど）、肉、果実、および野菜がある。一実施形態では、本明細書で用いられる食品担体は、望ましくない味覚（例えば、苦み）を隠すことができる。望まれる場合、本明細書に提示される食品組成物は、本明細書に記載の成分のいずれのものより望ましい舌触りおよび芳香を呈する。例えば、液体食品担体を本発明に従って使用して、飲料、例えば、サプリメントジュース、コーヒー、茶などの形態で本食品組成物を得てもよい。他の実施形態では、固形食品担体を本発明に従って使用して、食事代替品、例えば、サプリメントスナックバー、パスタ、パンなどの形態で本食品組成物を得てもよい。さらに他の実施形態では、半固形食品担体を本発明に従って使用して、ガム、チューイキャンディ、またはスナックなどの形態で本食品組成物を得てもよい。
組合せ組成物の投薬は、１日に約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０回、もしくはそれ以上、これらの回数未満、またはこれらの回数超投与することができる。対象は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４日、週間、もしくはカ月、またはそれ以上の期間、これらの期間未満、あるいはこれらの期間超にわたって投薬を受けることができる。単位用量は、１日当たりに投与される単位用量の数によって除された１日量などの１日量のフラクションであってもよい。単位用量は、１日当たりに投与される単位用量の数によって除され、１投与当たりの単位用量（例えば、錠剤）の数によってさらに除された１日量である１日量のフラクションであり得る。１投与当たりの単位用量の数は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値であってもよい。１日当たりの用量の数は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値であってもよい。１日当たりの単位用量の数は、単位用量で１日量を除すことによって決定される場合があり、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、６、１７、１８、１９、２０、もしくはそれ以上、これらに満たない値、またはこれらを超える値の１日当たりの単位用量であり得る。例えば、単位用量は、約１／２、１／３、１／４、１／５、１／６、１／７、１／８、１／９、１／１０であり得る。単位用量は、１日の量の約３分の１であり得、毎日３回対象に投与され得る。単位用量は、１日の量の約２分の１であり得、毎日２回対象に投与され得る。単位用量は、１日の量の約４分の１であり得、２単位用量が毎日２回対象に投与され得る。一部の実施形態では、単位用量は、約５０ｍｇ、これに満たない値、またはこれを超える値のレスベラトロールを含む。一部の実施形態では、単位用量は、約５５０ｍｇ、これに満たない値、またはこれを超える値のロイシンを含む。一部の実施形態では、単位用量は、約２００ｍｇ、これに満たない値、またはこれを超える値の１種または複数のロイシン代謝産物を含む。一部の実施形態では、単位用量（例えば、ロイシンを含む単位用量）は、１日当たり２回、２単位用量として投与される。一部の実施形態では、単位用量（例えば、ＨＭＢなどの１種または複数のロイシン代謝産物を含む単位用量）は、１日当たり２回、１単位用量として投与される。
本明細書に開示の組成物は、香味料をさらに含み得、固体、液体、ゲル、またはエマルジョンであり得る。
方法
本出願は、選択的ＰＤＥ阻害剤を使用して対象におけるサーチュイン経路出力（ＡＭＰＫ、サーチュイン経路内のシグナル伝達分子を含む）を増大させる方法を提供する。本明細書に記載するように、サーチュイン経路の出力は、分子レベルで、または生じる生理的効果によって特徴付けることができる。一部の実施形態では、本発明は、対象における脂肪酸酸化を増大させる方法であって、対象への本明細書に開示の組成物の投与を含む、方法を提供する。本発明の様々な実施形態では、組成物は、対象の細胞内で脂肪酸酸化を増大させるのに十分な、相乗量の１種または複数の分岐アミノ酸、またはその代謝産物、例えば、ロイシンまたはＨＭＢ、およびＰＤＥ５阻害剤、例えば、シルデナフィルまたはイカリインを送達する量で対象に投与される。
本明細書に記載の方法は、様々な用途に有用であり得る。これらの用途としては、（ａ）サーチュイン経路出力の増大、（ｂ）ミトコンドリア生合成の増大、（ｃ）新しいミトコンドリアの形成の増大、（ｄ）ミトコンドリア機能の増大、（ｅ）脂肪酸酸化の増大、（ｆ）発熱の増大、（ｇ）インスリン感受性の増大、（ｈ）グルコース取込みの増大、（ｉ）血管拡張の増大、（ｊ）体重の減少、（ｋ）脂肪体積の減少、（ｌ）対象における炎症応答またはマーカーの減少、および（ｍ）イリシン産生の増大がある。これらの用途のいずれも、本明細書に記載の１種または複数の組成物を投与することによって実現され得る。
したがって、本発明は、（ａ）１種または複数のタイプの分岐アミノ酸および／またはその代謝産物、ならびに（ｂ）治療量以下の量で存在する選択的ＰＤＥ阻害剤を含む組成物を投与するための方法であって、組成物は、単独で使用されるときの成分（ａ）または（ｂ）のものと比較して少なくとも約５倍サーチュイン経路出力を増大させるのに相乗的に有効である、方法を提供する。
経路の出力は、本明細書に開示のかつ／または当技術分野で公知の１つまたは複数の方法を使用して測定され得る。例えば、脂肪酸酸化は、酸素消費量または３Ｈ−標識パルミテート酸化を測定することによって判定され得る。ミトコンドリア生合成は、蛍光を使用することによって、ミトコンドリアプローブを使用して測定され得る。ＡＭＰＫ活性は、ＥＬＩＳＡアッセイを介してＡＭＰＫリン酸化を測定することによって、またはウエスタンブロットによって判定され得る。Ｓｉｒｔ１活性は、フルオロフォアを使用して検出され得る基質の脱アセチル化を測定することによって判定することができる。
ｓｉｒｔ１、ｓｉｒｔ２、またはｓｉｒｔ３の増大は、ｉｎ ｖｉｔｒｏで行われる脱アシル化アッセイで対応する基質を適用することによって観察される。ＳＩＲＴ１活性を測定するための基質は、当技術分野で公知の任意の基質であり得る（例えば、ヒトｐ５３のアミノ酸３７９〜３８２を含有するペプチド（Ａｒｇ−Ｈｉｓ−Ｌｙｓ−Ｌｙｓ［Ａｃ］）。ＳＩＲＴ３活性を測定するための基質は、当技術分野で公知の任意の基質であり得る（例えば、ヒトｐ５３のアミノ酸３１７〜３２０を含有するペプチド（Ｇｌｎ−Ｐｒｏ−−Ｌｙｓ−Ｌｙｓ［Ａｃ］））。場合によっては、本明細書に記載の１種または複数の組合せ組成物の存在下で行われる１つまたは複数のアッセイにおけるｓｉｒｔ活性の増大は、組合せ組成物の１成分のみの存在下で測定される活性と比較して、少なくとも約１、２、３、５、または１０倍の活性増大をもたらす。例えば、（ａ）サーチュイン経路活性化因子（シルデナフィルなど）および（ｂ）分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物（ＨＭＢなど）を含む組合せ組成物を使用すると、（ａ）または（ｂ）単独の存在下で測定される活性と比較して、少なくとも約５倍ｓｉｒｔ３活性が増大する。また、対象組成物を使用すると、組成物の１成分のみの存在下で測定される活性より、１．５、２、５、または１０倍大きいｓｉｒｔ１活性の増大がもたらされる。
本発明は、（ａ）１種または複数のタイプの分岐アミノ酸および／またはその代謝産物、ならびに（ｂ）選択的ＰＤＥ阻害剤を含む組成物を投与するための方法であって、前記組成物を投与される対象における成分（ａ）と（ｂ）の標的循環モル比または実現される循環モル比は、約１００，０００、２００，０００、または５００，０００より大きく、組成物は、それを必要とする対象に投与されるとき、対象の体重増加の減少、対象の内臓脂肪体積の減少、対象の脂肪酸化の増大、対象のインスリン感受性の増大、対象の筋肉内のグルコース取込みの増大、炎症マーカーの減少、血管拡張の増大、および／または体温の増大によって測定される場合、エネルギー代謝を相乗的に増強する、方法を提供する。
本発明は、（ａ）１種または複数のタイプの分岐アミノ酸および／またはその代謝産物、（ｂ）選択的ＰＤＥ阻害剤（例えば、シルデナフィルまたはイカリイン）、ならびに（ｃ）食品担体を含む食品組成物を投与するための方法であって、（ａ）および（ｂ）は、対象の体重増加の減少、対象の内臓脂肪体積の減少、対象の脂肪酸化の増大、対象のインスリン感受性の増大、対象の筋肉内のグルコース取込みの増大、血管拡張の増大、酸化的ストレスの減少、炎症ストレスの減少、および／または体温の増大を相乗的にもたらす量で存在する、方法を提供する。
本発明は、（ａ）１種または複数のタイプの分岐アミノ酸および／またはその代謝産物、ならびに（ｂ）ＰＤＥ−５阻害剤の組合せを含む組成物を投与するための方法であって、組成物は、非分岐アミノ酸を実質的に含まず、組合せは、それを必要とする対象に投与されるとき、成分（ａ）または成分（ｂ）を単独で対象に投与することと比較してより大きい程度にミトコンドリア生合成を増強し、ミトコンドリア生合成の増強は、対象の体重の減少、対象の内臓脂肪体積の減少、対象の脂肪酸化の増大、対象のインスリン感受性の増大、対象の筋肉内のグルコース取込みの増大、血管拡張の増大、酸化的ストレスの減少、炎症ストレスの減少、および／または体温の増大によって測定される、方法を提供する。一部の実施形態については、（ａ）の量および（ｂ）の量は相乗的である。
本発明は、（ａ）１種または複数のタイプの分岐アミノ酸および／またはその代謝産物、ならびに（ｂ）ＰＤＥ−５阻害剤の組合せを含む組成物を投与するための方法であって、組成物は、非分岐アミノ酸を実質的に含まず、組合せは、それを必要とする対象に投与されるとき、成分（ａ）または成分（ｂ）を単独で対象に投与することと比較してより大きい程度にミトコンドリア生合成を増強し、ミトコンドリア生合成の増強は、対象の体重の減少、対象の内臓脂肪体積の減少、対象の脂肪酸化の増大、対象のインスリン感受性の増大、対象の筋肉内のグルコース取込みの増大、血管拡張の増大、酸化的ストレスの減少、炎症ストレスの減少、および／または体温の増大によって測定される、方法を提供する。一部の実施形態では、（ａ）の量および（ｂ）の量は相乗的である。
本発明は、それを必要とする対象における脂肪酸化を増強する方法であって、ある時間にわたって本明細書に記載の組成物のいずれかを対象に投与するステップを含み、対象における脂肪酸化は、その時間にわたって増大する、方法を提供する。脂肪酸化は、約５、１０、１５、２０、５０、１００、２００、もしくは５００％、またはこれらの値を超えて増大し得る。
本発明は、それを必要とする対象における炎症応答を低減する方法であって、ある時間にわたって本明細書に記載の組成物のいずれかの組成物を対象に投与するステップを含み、対象における炎症応答は、その時間にわたって低減される、方法を提供する。炎症応答は、約５、１０、１５、２０、５０、もしくは１００％、またはこれらの値を超えて減少され得る。
血漿中の、それだけに限らないが、ＩＬ−６、アディポネクチン、ＴＮＦ−α、およびＣＲＰレベルを含めた炎症マーカーおよびサイトカインレベルは、ＥＬＩＳＡなどの免疫アッセイ（Ａｓｓａｙ Ｄｅｓｉｇｎｓ、Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ、ＭＩ；Ｌｉｎｃｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｓｔ．Ｃｈａｒｌｅｓ、ＭＯ；およびＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）によって判定することができる。
本発明は、対象における体温を増大させ、または維持する方法であって、ある時間にわたって本明細書に記載の組成物のいずれかの組成物を対象に投与するステップを含み、対象における体温は、その時間にわたって増大する、方法を提供する。体温は、約１、２、３、４、５、１０、１５、もしくは２０％、またはこれらの値を超えて増大し得る。
本発明は、血管拡張を誘導する方法であって、ある時間にわたって本明細書に記載の組成物のいずれかの組成物を対象に投与するステップを含み、対象における血管拡張は、その時間にわたって誘導される、方法を提供する。血管の血管拡張は、約１、２、３、５、１０、２０、５０、もしくは１００％、またはこれらの値を超えて増大し得る。血管拡張は、光学的に、血管狭窄（vasorestriction）を測定することによって、または様々な他の技法によって測定され得る。これらの技法としては、侵襲性前腕技法（ｉｎｖａｓｉｖｅ ｆｏｒｅａｒｍ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）、上腕動脈超音波技法、および脈波分析がある。血管拡張を測定するための方法は、Ｌｉｎｄら、「Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉｕｍ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｖａｓｏｄｉｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ」、Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ、２００２年、１０２巻、５６１〜５６７頁に記載されている。
本発明は、イリシン産生を増大させる方法であって、本明細書に記載の組成物のいずれかを対象に投与するステップを含み、対象におけるイリシン産生は、ある時間にわたって増大する、方法を提供する。一部の実施形態では、イリシン産生の（またはその証拠をもたらす指標の）増大は、約５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、もしくはそれ以上、またはこれらの値を超える増大である。一部の実施形態では、イリシン産生の（またはその証拠をもたらす指標の）増大は、約１倍、３倍、５倍、６倍、８倍、１０倍、１５倍、２０倍、５０倍、もしくはそれ以上、またはこれらの値を超える増大である。一部の実施形態では、イリシン産生の増大は、ＦＮＤＣ５発現の増大（例えば、ｍＲＮＡおよび／またはタンパク質レベルから測定される）によって証明される。一部の実施形態では、イリシン産生の増大は、脂肪細胞褐色化の１つまたは複数の徴候の増大（例えば、脂肪酸酸化、および／または脂肪組織内の１種もしくは複数の褐色脂肪選択的遺伝子の発現の増大）によって証明される。褐色脂肪選択的遺伝子の非限定例としては、Ｕｃｐ１、Ｃｉｄｅａ、Ｐｒｄｍ１６、およびＮｄｕｆｓがある。一部の実施形態では、イリシン産生の増大は、細胞からのイリシンの分泌の増大（例えば、細胞が培養されている培地から、または対象における循環血漿から測定される）によって証明される。遺伝子レベルの増大は、直接的に（例えば、ｍＲＮＡもしくはタンパク質レベルの変化）、または間接的に（下流遺伝子の発現の増大などの発現増大に関連した効果の変化）測定することができる。遺伝子発現レベルの変化を検出するための方法は、当技術分野で公知であり、限定することなく、ｍＲＮＡの検出（例えば、ＲＴ−ＰＣＲ、ノーザンブロット、およびマイクロアレイハイブリダイゼーション）、タンパク質生成物の検出（例えば、ウエスタンブロット、およびＥＬＩＳＡ）、翻訳されたタンパク質の１種または複数の活性の検出（例えば、酵素活性アッセイ）のための方法を含む。
本発明は、糖尿病対象、例えば、Ｉ型糖尿病、ＩＩ型糖尿病、および／または食事誘導性糖尿病を有する対象を処置する方法であって、ある時間にわたって本明細書に記載の組成物のいずれかを対象に投与するステップを含む、方法を提供する。糖尿病は、インスリンレベルの低減、インスリン抵抗性、または両方の組合せによって特徴付けることができる。一部の実施形態では、投与は、対象における糖尿病の症状を改善するのに有効である。例えば、組成物を投与すると、対象におけるインスリン感受性を改善することができる。Ｉ型糖尿病は、Ｉ型糖尿病を有さない対象と比較して、インスリン産生の低減によって特徴付けることができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、Ｉ型糖尿病を有する（例えば、インスリンが低減された）対象の、対象によって産生される、または対象に投与されるインスリンに対する感受性を改善することができる。ＩＩ型糖尿病は、インスリンに対する感受性の低減によって特徴付けることができる。したがって、本明細書に記載の組成物を投与すると、ＩＩ型糖尿病を有する対象におけるインスリン感受性を改善することができる。
糖尿病の例示的な症状は、インスリン感受性の低減である。インスリン感受性は、当技術分野で公知の任意の手段によって判定され得る。例えば、インスリン感受性は、インスリンをボーラス投与した後、一部の場合では、ある時間にわたって、対象における血中グルコースレベルを測定することによって判定され得る。インスリン感受性が低減した対象は一般に、正常なインスリン感受性を有する対象と比較して、インスリン投与後の血中グルコースレベルの減衰低下を呈する。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象におけるインスリン感受性を増大させることができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、例えば、投与前の対象におけるインスリン感受性のレベルと比較して、対象におけるインスリン感受性を増大させることができる。インスリン感受性は、組成物の投与前の対象におけるインスリン感受性のレベルと比較して、約１、２、３、５、１０、２０、５０、１００、もしくは２００％、またはこれらの値を超えて増大され得る。
糖尿病の別の例示的な症状は、グルコース耐性の低減である。グルコース耐性は、当技術分野で公知の任意の手段によって判定され得る。例えば、グルコース耐性は、グルコースをボーラス投与した後、一部の場合では、ある時間にわたって、対象における血中グルコースレベルを測定することによって判定され得る。グルコース耐性が低減した対象は一般に、正常なグルコース耐性を有する対象と比較して、血中グルコースレベルの上昇および／または血液からのグルコースのより遅いクリアランスを呈する。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象におけるグルコース耐性を増大させることができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、例えば、投与前の対象におけるグルコース耐性のレベルと比較して、対象におけるグルコース耐性を増大させることができる。グルコース耐性は、例えば、投与前の対象におけるグルコース耐性のレベルと比較して、約１、２、３、５、１０、２０、５０、１００、もしくは２００％、またはこれらの値を超えて増大され得る。
糖尿病の別の症状は、食後または空腹時血中グルコースレベルの上昇である。血中グルコースレベルは、当技術分野で公知の任意の手段によって判定され得る。例えば、血中グルコースレベルは、例えば、グルコースモニターによって判定され得る。血中グルコースの上昇は、例えば、糖尿病を有さない対象または対照集団における血中グルコースレベルと比較して、糖尿病を有する対象における血中グルコースレベルの増大であり得る。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象における血中グルコースレベル（例えば、食後および／または空腹時血中グルコース）を低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、例えば、投与前の対象における血中グルコースのレベルと比較して、対象における血中グルコースレベル（例えば、食後および／または空腹時血中グルコース）を低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、投与前の対象における血中グルコースレベルと比較して約１、２、３、５、１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００％、またはこれらの値を超えて血中グルコースレベルを低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、正常レベル、例えば、糖尿病を有さない対照集団で見出されるレベルまで血中グルコースレベルを低減することができる。
糖尿病の別の症状は、インスリン抵抗性の恒常性評価（ＨＯＭＡＩＲ）の上昇である。ＨＯＭＡＩＲは、当技術分野で公知の任意の手段によって、例えば、以下の式：ＨＯＭＡＩＲ＝［インスリン（μＵ／ｍＬ）×グルコース（ｍＭ）］／２２．５によって判定され得る。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象におけるＨＯＭＡＩＲレベルを低減することができる。ＨＯＭＡＩＲの上昇は、例えば、糖尿病を有さない対象または対照集団におけるＨＯＭＡＩＲレベルと比較して、糖尿病を有する対象におけるＨＯＭＡＩＲレベルの増大であり得る。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象におけるＨＯＭＡＩＲレベルを低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、例えば、本明細書に記載の組成物の投与前の対象におけるＨＯＭＡＩＲレベルと比較して、対象におけるＨＯＭＡＩＲレベルを低減することができる。組成物を投与すると、組成物の投与前の対象におけるＨＯＭＡＩＲレベルと比較して、約１、２、３、５、１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００％、またはこれらの値を超えてＨＯＭＡＩＲレベルを減少させることができる。ＨＯＭＡＩＲレベルは、正常レベル、例えば、糖尿病を有さない対照集団で見出されるレベルまで減少し得る。
糖尿病の別の症状は、肝重の上昇である。肝重は、当技術分野で公知の任意の手段によって、例えば、イメージングによって、または生検によって推定され得る。肝重の上昇は、例えば、糖尿病を有さない対象または対照集団における肝重と比較して、糖尿病を有する対象における肝重の増大であり得る。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象における肝重を低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、例えば、本明細書に記載の組成物の投与前の対象における肝重と比較して、対象における肝重を減少させることができる。組成物を投与すると、組成物の投与前の対象の肝重と比較して、約１、２、３、５、１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００％、またはこれらの値を超えて肝重を減少させることができる。組成物を投与すると、対象の肝重を正常まで、例えば、糖尿病を有さない対照集団で見出される平均肝重まで減少させることができる。
糖尿病の別の症状は、炎症の上昇である。対象における炎症は、当技術分野で公知の任意の手段によって、例えば、対象における、または対象から得られる生体試料における炎症と関連したマーカーを分析することによって推定され得る。炎症と関連したマーカーは、当技術分野で公知であり、これらには、例えば、炎症細胞型、タンパク質受容体、炎症分子、および炎症経路に関与する他の指標が含まれる。炎症と関連した例示的なマーカーとしては、それだけに限らないが、サイトカイン、ＩＬ−６、アディポネクチン、ＭＣＰ−１、およびＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）がある。生体試料は、例えば、全血、血漿、血清、唾液、痰、尿、糞便、皮膚、毛髪、または組織生検であり得る。生体試料は、当技術分野で公知の任意の手段によって得ることができる。マーカーは、当技術分野で公知の任意の手段によって、例えば、イメージング、免疫蛍光、免疫組織化学検査、遺伝子発現分析、ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション、ＲＮａｓｅ保護アッセイ、レポーターアッセイ、ＥＬＩＳＡによって、または任意の他の方法によって検出および／または評価され得る。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象における炎症を低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、例えば、投与前の対象における炎症レベルと比較して、対象における炎症を低減することができる。炎症の上昇は、例えば、糖尿病を有さない対象または対照集団における炎症レベルと比較して、糖尿病を有する対象における炎症レベルの増大であり得る。本明細書に記載の組成物を投与すると、投与前の対象における炎症レベルと比較して、約１、２、３、５、１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００％、またはこれらの値を超えて低減することができる。本明細書に記載の組成物を投与すると、対象における炎症を、正常レベルまで、例えば、糖尿病を有さない対照集団で見出される平均炎症レベルまで低減することができる。
一部の実施形態では、インスリンシグナル伝達も測定することができる。インスリンシグナル伝達は、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ製のＬｕｍｉｎｅｘ Ｋｉｔｓ「Ａｋｔ Ｐａｔｈｗａｙ Ｔｏｔａｌ ７−Ｐｌｅｘ Ｐａｎｅｌ」（カタログ番号ＬＨＯ０００２）および「Ａｋｔ Ｐａｔｈｗａｙ Ｐｈｏｓｐｈｏ７−Ｐｌｅｘ Ｐａｎｅｌ」（カタログ番号ＬＨＯ０００１）を介して、組織溶解産物中の総およびリン酸化Ａｋｔ、ＧＳＫ−３β、ＩＧＦ−１Ｒ、ＩＲ、ＩＲＳ−１、ｐ７０Ｓ６Ｋ、およびＰＲＡＳ４０を測定することによって測定され得る。
一部の実施形態では、分岐鎖アミノ酸（もしくはその代謝産物）および／または選択的ＰＤＥ阻害剤は、対象のためのメトホルミンの治療有効用量を低減する量で投与される。一部の実施形態では、メトホルミンの治療有効用量は、約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９７．５％、９９．９％、９９．９９％、もしくはそれ以上、またはこれらの値を超えて低減される。一部の実施形態では、本発明の組成物を投与すると、約５％、１０％、１５％、２０％、２５％、５０％、もしくはそれ以上、またはこれらの値を超えて体脂肪（例えば、内臓脂肪）が低減される。
本出願は、対象におけるミトコンドリア生合成を増大させる方法であって、対象への本明細書に開示の組成物の投与を含む、方法も提供する。本発明の様々な実施形態では、組成物は、対象の細胞内でミトコンドリア生合成を増大させるのに十分な相乗量の選択的ＰＤＥ阻害剤を送達する量で対象に投与される。別の実施形態は、対象の細胞内でミトコンドリア生合成を増大させるのに十分な量での対象への相乗量のロイシンおよびＰＤＥ阻害剤（例えば、ＰＤＥ−５阻害剤）を含む組成物の投与を提供する。さらに他の実施形態は、対象においてミトコンドリア生合成を増大させるのに十分な量での対象への相乗量のロイシン、ＰＤＥ阻害剤（例えば、ＰＤＥ−５阻害剤）、およびレスベラトロールを含む組成物の投与を提供する。ミトコンドリア生合成および脂肪酸化は、筋細胞および脂肪細胞を含めた様々な細胞内で誘導され得る。
本発明の別の態様は、対象における体重増加を低減し、または脂肪体積を低減する方法であって、本明細書に開示の組成物の投与を含む、方法を提供する。体重は、較正された体重計で測定することができ、身長は、壁掛け身長計で測定することができ、ボディマスインデックスは、標準方程式を介して計算することができる（ｋｇ／ｍ２）。脂肪量は、ベースライン、ならびに１２および２４週間において二重エネルギーＸ線吸収測定法を介して評価することができる。ＬＵＮＡＲ Ｐｒｏｄｉｇｙ二重エネルギーＸ線吸収測定法システム（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）、または当技術分野で公知の任意の他のＸ線吸収測定法システムを使用のために維持し、較正することができる。脊椎ファントムを毎日評価して、機械内で何らかのずれが起こったか否かを判定し、その後毎日の較正ブロックで評価することができる。
本発明のこの態様では、組成物は、対象における体重増加を低減するのに十分な、ロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールの１種または複数と組み合わせて相乗量の選択的ＰＤＥ阻害剤を送達する量で対象に投与される。
ＳＩＲＴ１およびＳＩＲＴ３活性を増大させる本明細書に開示の組成物の投与は、脂肪細胞、あるいは自己の筋肉、例えば、骨格筋、平滑筋、もしくは心筋、またはこれらの筋細胞の１種または複数の代謝活性化を必要とする任意の対象において有用であり得る。対象は、悪液質または筋肉の消耗を有する対象であってもよい。ＳＩＲＴ３活性の増大は、例えば、低体温対象における体温を増大させ、または維持するのに使用される場合もあり、ＳＩＲＴ１活性の増大は、対象における糖尿病（２型糖尿病）およびグルコース耐性障害を処置し、炎症応答を低減するのに有益である。
ＳＩＲＴ３活性の増大は、心血管疾患を処置または防止し、血管拡張によって血圧を低減し、心血管健康を増大させ、血管組織、例えば、血管および動脈の収縮機能を増大させる（例えば、平滑筋に影響を与えることによって）のにも使用される場合がある。一般に、ＳＩＲＴ３の活性化は、脂肪細胞、または任意のタイプの筋肉、例えば、腸もしくは消化器系、または尿路の筋肉の代謝を刺激するのに使用することができ、それによって腸運動性、例えば、便秘、および失禁を調節するのに使用することができる。ＳＩＲＴ３活性化は、勃起不全にも有用であり得る。これは、精子の運動性を刺激するのにも使用される場合があり、例えば、妊娠促進薬として使用され得る。ＳＩＲＴ３を増大させることが有用であるはずである他の実施形態としては、手術または事故後などの筋肉の修復、筋肉量の増大、およびアスレチックパフォーマンスの増大がある。
したがって、本発明は、１種または複数の筋細胞を細胞内のＳＩＲＴ３のタンパク質または活性レベルを増大させる作用物質と接触させることによって、有益な効果が生じる方法を提供する。これらの方法は、以下のうちの１つまたは複数を有効に促進し、増大させ、または刺激する：筋細胞内のカロリー制限または運動の利益の模倣、ミトコンドリア生合成または代謝の増大、筋細胞内のミトコンドリア活性および／または耐久性の増大、グルコース取込みへの筋細胞の感作、筋細胞内の脂肪酸酸化の増大、筋細胞内の反応性酸素種（ＲＯＳ）の減少、筋細胞内のＰＧＣ−１αおよび／またはＵＣＰ３および／またはＧＬＵＴ４発現の増大、ならびに筋細胞内のＡＭＰ活性化プロテインキナーゼ（ＡＭＰＫ）の活性化。様々なタイプの筋細胞が本発明によって接触され得る。一部の実施形態では、筋細胞は、骨格筋細胞である。ある特定の実施形態では、筋細胞は、ヒラメ筋細胞などの遅筋の細胞である。
安静代謝率（ＲＭＲ）／基質酸化は、ＳｅｎｓｏｒＭｅｄｉｃｓ Ｖｍａｘ ２９ｎ代謝カート（Ｓｅｎｓｏｒ Ｍｅｄｉｃｓ、Ａｎａｈｅｉｍ、ＣＡ）を利用して、１２時間の絶食および４８時間の運動の自制後の６ＡＭから１０ＡＭの時間の間のオープンサーキット技法を使用して、間接熱量測定によって測定される。排尿後、参加者は、温度調節された（２１〜２４℃）環境を有する隔離室内で３０分間静かに休む。次いで対象は、定常状態に到達するまで最低３０分間換気フード内に配置される。有効な測定の基準は、最低１５分の定常状態とすることができ、定常状態は、１分の換気および酸素消費量の１０％未満の変動、ならびに呼吸商の５％未満の変動として判定される。代謝率は、Ｗｅｉｒの式を使用して計算され、ＲＱは、ＣＯ２産生／Ｏ２消費として計算され、基質酸化は、尿窒素喪失について補正した後、ＲＱから計算される。
グルコース取込みは、ｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｖｉｔｒｏ技法を使用して測定することができる。例えば、グルコース取込みは、標識グルコースまたはグルコース類似体と併せてＰＥＴスキャンを使用してｉｎ ｖｉｖｏで測定され得る。グルコース取込みの測定は、ＰＥＴスキャンから、または当技術分野で公知の任意の他の技法によって定量化され得る。一部の実施形態では、グルコース取込みは、ＰＥＴを介して、体外から投与された１８−Ｆ−デオキシグルコース取込みの定量化によって測定され得る。
ＲＯＳ／酸化的ストレスは、ＥＤＴＡ処理チューブ内に血液を引き込み、遠心分離して血漿を分離し、個々のアッセイのために試料をアリコートにすることによって測定することができる。血漿は、窒素下で−８０℃に維持して測定前の酸化的変化を防止することができる。血漿マロンアルデヒド（ＭＤＡ）を、蛍光定量的なアッセイを使用して測定することができ、血漿８−イソプロスタンＦ２αは、ＥＬＩＳＡ（Ａｓｓａｙ Ｄｅｓｉｇｎｓ、Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ、ＭＩ）によって測定された。
別の実施形態は、対象の細胞内で脂肪酸酸化を増大させるのに十分な量での対象への相乗量のロイシンおよびレスベラトロールを含む組成物の投与を提供する。さらに他の実施形態は、対象において脂肪酸酸化を増大させるのに十分な量での対象への相乗量のロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールを含む組成物の投与を提供する。ロイシンは、遊離アミノ酸形態であってもよい。
組成物は、経口的に、または任意の他の方法によって対象に投与され得る。経口投与の方法には、栄養補助食品または食料品の形態で採用され得る液体、固体、または半固体として組成物を投与することが含まれる。
組成物は、定期的に投与することができる。例えば、組成物は、１日に１、２、３、４回、またはそれ以上頻繁に投与することができる。対象は、１、２、３、４、５、６、または７日毎に投与され得る。一部の実施形態では、組成物は、毎日３回投与される。投与は、対象の食事時間と同時とすることができる。処置または食事による補給の期間は、約１、２、３、４、５、６、７、８、または９日間、１週間以上、２週間以上、６週間以上、１〜１１カ月以上、１年以上、２年以上、または５年以上であり得る。本発明の一部の実施形態では、対象に投与される投与量は、処置の期間にわたって変更することができ、または一定のままであり得る。例えば、１日の投薬量を、投与の期間にわたって増減することができる。
組成物は、長い時間にわたって治療上有効であり得、その結果、有益な効果が維持される。有益な効果は、少なくとも約４、６、８、１０、もしくは１２週間、または少なくとも約４、６、１２、２４、４８、もしくは７２カ月の期間にわたって、本明細書に記載の組成物の投与によって維持され得る。
本明細書に記載するように、組成物は、対象が組成物の選択された総１日量を投与されるように、対象に投与され得る。例えば、組成物の総１日量は、約０．０５、０．１、０．５、１、２、５、１０、２０、４０、６０、８０、または１００ｍｇのシルデナフィルを含み得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載するように、組成物の選択された用量を、対象が組成物の所望の循環レベルを実現するように対象に投与することができる。例えば、組成物の所望の循環レベルは、約０．１、０．５、１、２、５、１０ｎＭ、またはそれ以上のシルデナフィルであり得、組成物の所望の循環レベルは、少なくとも約０．２５、０．５、０．７５、１ｍＭ、またはそれ以上のロイシンであり得る。選択される用量は、対象の特性、例えば、体重、身長、民族性、または遺伝学に基づいて選択され得る。
別の態様では、本発明は、対象におけるエネルギー代謝を増大させるための方法であって、対象のエネルギー代謝が増大する時間にわたって、必要のある対象に選択的ＰＤＥ阻害剤を含むものなどの本明細書に記載の組成物を投与するステップを含む、方法を提供する。本発明は、それを必要とする対象における脂肪酸化を増強するための方法であって、ある時間にわたって１日当たり少なくとも２回、本明細書に記載の組成物を投与するステップを含み、対象における脂肪酸化が、前記時間の前の対象における脂肪酸化と比較して、その時間にわたって増大する、方法も提供する。対象のエネルギー代謝を処置前および処置後に測定して、対象のエネルギー代謝が増大したか否かを判定することができる。代わりに、対象をテスト群および対照群にプールすることができ、この場合、エネルギー代謝の増大が群間で測定される。
投与期間の長さおよび／または投薬量は、医師、栄養士、または任意の他のタイプの臨床医によって決定され得る。時間は、１、２、３、４週間、またはそれ以上であり得る。代わりに、時間は、１、２、３、４、５、６カ月、またはそれ以上であり得る。
別の態様では、本発明は、対象におけるエネルギー代謝を増大させるための方法であって、選択された投薬レベルで本明細書に記載の組成物を投与するステップを含み、選択された投薬レベルにより、対象において約０．５ｍＭのロイシンおよび約１ｎＭのシルデナフィルの循環レベルが誘導される、方法を提供する。投薬レベルは、対象の特性、例えば、体重、身長、民族性、遺伝学、またはベースラインエネルギー代謝レベルに基づいて調整され得る。
医師、栄養士、または臨床医は、投与された組成物に対する対象の応答を観察し、対象のパフォーマンス、または組成物のロイシン、ＰＤＥ５阻害剤、もしくは任意の他の成分の測定循環レベルに基づいて投薬を調整することができる。例えば、投薬レベルは、エネルギー制御の低減された効果、または所望の標的レベル未満のＰＤＥ５阻害剤もしくはロイシンの循環レベルを示す対象について増大され得る。
一部の実施形態では、対象に投与される組成物は、所与の対象のために最適化され得る。例えば、組合せ組成物中の分岐鎖アミノ酸と選択的ＰＤＥ阻害剤の比、または特定の成分を調整することができる。比および／または特定の成分は、様々な比の分岐鎖アミノ酸と選択的ＰＤＥ阻害剤、または様々な組合せ組成物成分を有する１種または複数の組成物を投与された後の対象を評価した後に選択することができる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、本発明の組成物を単独で投与するステップを含む。しかし、本明細書に記載の方法のいずれも組合せ療法を含み得る。組合せ療法は、追加の治療剤と組み合わせて、本明細書に記載の組成物（例えば、分岐鎖アミノ酸またはその代謝産物、およびＰＤＥ阻害剤を含む組成物）を投与するステップを含み得る。追加の治療剤は、例えば、糖尿病を処置するための治療剤であり得る。本明細書において、用語「同時投与」、「〜と組み合わせて投与される」、およびこれらの文法的な同義語は、単一対象への本発明の組成物および追加の治療剤の投与を包含することを意味し、組成物および追加の治療剤が同じもしくは異なる投与経路によって、または同じもしくは異なる時間に投与される処置レジメンを含むように意図されている。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、１種または複数の追加の治療剤と同時投与される。これらの用語は、本発明の組成物、追加の治療剤（複数可）、および／またはこれらの代謝産物の活性構成要素が対象内に同時に存在するように、一対象に本発明の組成物および追加の治療剤を投与することを包含する。これらは、別個の組成物での同時の投与、別個の組成物での異なる時間における投与、ならびに／またはＰＤＥ阻害剤、分岐鎖アミノ酸、および追加の治療剤が存在する単一組成物での投与を含む。したがって、一部の実施形態では、ＰＤＥ阻害剤、分岐鎖アミノ酸、および追加の治療剤は、単一組成物で投与される。一部の実施形態では、ＰＤＥ阻害剤、分岐鎖アミノ酸、および追加の治療剤は、単一組成物中に混ぜられる。例示的な追加の治療剤は、本明細書に記載されている。
一部の実施形態では、追加の治療剤は、ビグアナイドである。場合によっては、ビグアナイドは、血中グルコースレベルおよび／または血漿グルコースレベルを低減する。ビグアナイドの例としては、メトホルミン、ブホルミン、フェンホルミン、プログアニルなどがあり、これらに限定されない。
一部の実施形態では、追加の治療剤は、インクレチン模倣体である。一部の実施形態では、インクレチン（incretic）模倣物は、食品の摂取に対する膵臓応答を高める。場合によっては、本明細書に記載の化合物のいずれかと組み合わせてインクレチン模倣体を投与すると、血中グルコースレベルおよび／または血漿グルコースレベルが低下する。インクレチン模倣体の例としては、エキセナチド（Ｂｙｅｔｔａ（登録商標））があり、これに限定されない。糖尿病の処置のための１つの現在使用されている療法は、エキセナチド（Ｂｙｅｔｔａ（登録商標））の皮下注射である。
一部の実施形態では、追加の治療剤は、チアゾリジンジオンである。場合によっては、チアゾリジンジオンは、インスリン抵抗性を逆転させ、血中グルコースレベルおよび／または血漿グルコースレベルを低下させる。チアゾリジンジオンの例としては、ロシグリタゾン（アバンディア）、ピオグリタゾン（アクトス）、トログリタゾン（レズリン）、ＭＣＣ−５５５、リボグリタゾン、シグリタゾンなどがあり、これらに限定されない。
一部の実施形態では、追加の治療剤は、腸内分泌ペプチドである。一部の実施形態では、腸内分泌ペプチドは、インスリン抵抗性を逆転させ、血中グルコースレベルおよび／または血漿グルコースレベルを低下させる。追加の治療剤として投与される腸内分泌ペプチドの例としては、ＧＬＰ−１またはＴａｓｐｏｇｌｕｔｉｄｅ（登録商標）（Ｉｐｓｅｎ）などのＧＬＰ−１類似体などがあり、これらに限定されない。
具体的な実施形態では、追加の治療剤は、Ｌ−細胞腸内分泌ペプチドの分解を阻害する。ある特定の実施形態では、追加の治療剤は、ＤＰＰ−ＩＶ阻害剤である。本明細書に記載の方法で使用するのに適したＤＰＰ−ＩＶ阻害剤としては、（２Ｓ）−１−｛２−［（３−ヒドロキシ−１−アダマンチル）アミノ］アセチル｝ピロリジン−２−カルボニトリル（ビルダグリプチン）、（３Ｒ）−３−アミノ−１−［９−（トリフルオロメチル）−１，４，７，８−テトラザビシクロ［４．３．０］ノナ−６，８−ジエン−４−イル］−４−（２，４，５−トリフルオロフェニル）ブタン−１−オン（シタグリプチン）、（１Ｓ，３Ｓ，５Ｓ）−２−［（２Ｓ）−２−アミノ−２−（３−ヒドロキシ−１−アダマンチル）アセチル］−２−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−３−カルボニトリル（サキサグリプチン）、および２−（｛６−［（３Ｒ）−３−アミノピペリジン−１−イル］−３−メチル−２，４−ジオキソ−３，４−ジヒドロピリミジン−１（２Ｈ）−イル｝メチル）ベンゾニトリル（アログリプチン）があり、これらに限定されない。糖尿病の処置のための現在のスタンダードオブケアである別の療法は、メトホルミン、またはメトホルミンおよびシタグリプチン（Ｊａｎｕｍｅｔ（登録商標））の組合せである。
一部の実施形態では、化合物の特定の選択は、主治医の診断、および個体の状態の主治医の判断、および適切な処置プロトコールに依存する。化合物は任意選択で、疾患、障害、または状態の性質、個体の状態、および使用される化合物の実際の選択に応じて、同時的に（例えば、同時に、本質的に同時に、もしくは同じ処置プロトコール内で）、または順次投与される。ある特定の場合では、処置プロトコール中の各治療剤の投与の順序、および投与の繰り返しの数の決定は、処置されている疾患および個体の状態の評価に基づく。
一部の実施形態では、治療有効投与量は、薬物が処置の組合せで使用される場合、変動する。組合せ処置レジメンで使用するのに薬物および他の作用物質の治療有効投与量を実験的に判定するための方法は、文献に記載されている。
本明細書に記載の組合せ療法の一部の実施形態では、同時投与される化合物の投与量は、用いられるコドラッグのタイプ、用いられる具体的な薬物、処置されている疾患または状態などに応じて変動する。さらに、１種または複数の生物学的活性剤と同時投与される場合、本明細書に提供される化合物は任意選択で、生物学的活性剤（複数可）と同時に、または順次投与される。ある特定の場合では、順次投与される場合、主治医が追加の治療剤と組み合わせた本明細書に記載の治療化合物の適切な順番を決断することになる。
複数の治療剤は任意選択で、任意の順序で、または同時にでさえ投与される。同時である場合、治療剤は、単一の統一的形式で、または複数形式で（単なる例として、単一のピルとして、または２つの別個のピルとして）、任意選択で提供される。ある特定の場合では、治療剤の１つは、複数回用量で任意選択で与えられる。他の場合では、両方が任意選択で複数回用量として与えられる。同時でない場合、複数回用量間のタイミングは、任意の適当なタイミング、例えば、ゼロ週間超〜４週間未満である。さらに、組合せの方法、組成物、および製剤は、２種の作用物質のみの使用に限定されず、複数の治療的組合せの使用も想定されている（２種以上の本明細書に記載の化合物を含む）。
ある特定の実施形態では、緩和が求められている状態（複数可）を処置し、防止し、または回復させるための投薬レジメンは、様々な要因によって修正される。これらの要因としては、対象が被っている障害、ならびに対象の年齢、体重、性別、食事、および医学的状態がある。したがって、様々な実施形態では、実際に用いられる投薬レジメンは、変動し、本明細書に示した投薬レジメンから逸脱する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の組合せ療法を構成する医薬剤は、実質的に同時の投与を意図した組み合わされた剤形または別個の剤形で提供される。ある特定の実施形態では、組合せ療法を構成する医薬剤は、いずれの治療化合物も２ステップ投与を要求しているレジメンによって投与される状態で、順次投与される。一部の実施形態では、２ステップ投与レジメンでは、活性剤の順次投与、または別個の活性剤の間隔を空けた投与が要求される。ある特定の実施形態では、複数の投与ステップ間の時間は、各医薬剤の性質、例えば、医薬剤の効力、溶解度、生物学的利用能、血漿半減期、および動態プロファイルに応じて、非限定例によって数分〜数時間変動する。
一部の実施形態では、本明細書の方法は、本明細書に記載の組成物の投与および身体活動レジメンを含む。身体活動レジメンは、運動レジメンであり得る。身体活動レジメンは、例えば、介護者が対象に推奨することができ、または対象自身の自主性の下で対象が行うことができる。身体活動レジメンは、任意の種類の身体活動または運動の１種または複数のエピソードまたは一時的期間を含み得、単なる例として、ウォーキング、パワーウォーキング、ハイキング、バックパッキング、ランニング、ジョギング、フリーランニング、パルクール、バイキング、水泳、散策、トレッドミリング、スピニング、ローイング、ヨガ、ズンバ、重量挙げ、ダンス、体操、武道、トラックアンドフィールドアクティビティ、アスレチックアクティビティ、スポーツ、例えば、フットボール、野球、ソフトボール、クリケット、キックボール、ドッジボール、サッカー、バスケットボール、ホッケー、アイススケート、ローラースケート、ローラーブレード、スケートボード乗り、サーフィン、ボウリング、スキー、ポロ、水球、ラクロス、スノーボード、ラグビー、レスリング、ボクシング、曲芸飛行、アーチェリー、フェンシング、バドミントン、テニス、卓球、スカッシュ、ダイビング、フリスビー、アルティメットフリスビー、登山、例えば、岩登り、ビリヤード、乗馬、ゴルフ、オリエンテーリングなど、曲芸芸術、例えば、トランポリン、ぶらんこ、柔軟芸、ジャグリング、エアリアルファブリック（ａｅｒｉａｌ ｆａｂｒｉｃ）などを含む。身体活動のエピソードまたは一時的期間は、ある長さの時間、例えば、１〜１０分、５〜２０分、１５〜３０分、３０〜６０分（１時間）、２時間、４時間、８時間、１２時間、２４時間、または２４時間超行うことができる。身体活動の一時的期間は、３０分未満であり得る。対象は、１カ月当たり、１週間当たり１回の一時的期間の身体活動、１週間当たり２回の一時的期間、１週間当たり３回の一時的期間もしくはそれ以上、１日１回の一時的期間の活動、１日２回、または１日２回超に従事することができる。身体活動レジメンは、単なる例として、１日当たり１回の一時的期間の身体活動を含み得、身体活動の一時的期間は、例えば、２０分間である。身体活動レジメンと組み合わせた本明細書に記載の組成物の投与は、対象に対して相乗的な有益な効果、例えば、相乗的な治療効果を有し得る。
組合せ組成物などの本明細書に記載の組成物を対象に投与すると、対象のエネルギー代謝の制御または維持が可能となり得る。エネルギー代謝の制御または維持は、対象がいくつかの有益な効果を経験することを可能にし得る。これらの有益な効果としては、体重の低減、脂肪組織の低減、脂肪酸酸化の増大、インスリン感受性の増大、酸化的ストレスの減少、および／または炎症の減少がある。処置前のベースラインと比較して、これらの効果は、約５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、２５０、３００、４００、もしくは５００％、またはこれらの値を超えた改善をもたらし得る。代わりに、本明細書に記載の組成物を投与すると、対象の体重、脂肪組織の量、脂肪酸酸化の量、インスリン感受性のレベル、酸化的ストレスレベル、および／または炎症のレベルの維持が可能となり得る。これらの量および／またはレベルは、投与開始時の量および／またはレベルの０、１、５、または１０％以内に維持され得る。
本発明の別の態様は、指定された時間にわたって、本明細書に記載の組合せ組成物の投与後に１つまたは複数の対象において所望の効果を実現することを提供する。
組成物を投与して６週間の期間後に、（ａ）一投薬レベルのＰＤＥ５阻害剤および一投薬レベルのＨＭＢ、または（ｂ）一投薬レベルのＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤および一投薬レベルのロイシン（例えば、遊離ロイシン）を含む組合せ組成物は、１つまたは複数の対象の体重増加を少なくとも約１０、１５、２０、または２０．５％低減することができる。ｐ値は、０．０５未満（例えば、約０．０５、０．０３、０．０２、０．０１、０．００１、０．０００１未満、またはそれ未満）であり得る。成分（シルデナフィル、イカリイン、レスベラトロール、ロイシン、またはＨＭＢ）の同じ投薬レベルの１種で処置された１つまたは複数の対象は、取るに足らない体重低減、または約０、５、もしくは１０％未満である体重低減を有し得る。
２週間の投与の期間後、（ａ）一投薬レベルのＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤および一投薬レベルのＨＭＢ、または（ｂ）一投薬レベルのレスベラトロールおよび一投薬レベルのロイシン（例えば、遊離ロイシン）を含む組成物は、１つまたは複数の対象における全身脂肪酸化を少なくとも約１０、１５、または２０％増大させることができる。ｐ値は、０．０５未満（例えば、約０．０５、０．０３、０．０２、０．０１、０．００１、０．０００１未満、またはそれ未満）であり得る。全身脂肪酸化の増大は、対象が組成物を投与されている間、または少なくとも２、４、６、１０、１３、２６、もしくは５２週間の期間にわたって持続され得る。成分（シルデナフィル、イカリイン、レスベラトロール、ロイシン、またはＨＭＢ）の同じ投薬レベルの１種で処置された１つまたは複数の対象は、取るに足らない全身脂肪酸化の増大、または約０、５、もしくは１０％未満である全身脂肪酸化の増大を有し得る。
２週間の投与の期間後、（ａ）一投薬レベルのＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤および一投薬レベルのＨＭＢ、または（ｂ）一投薬レベルのレスベラトロールおよび一投薬レベルのロイシン（例えば、遊離ロイシン）を含む組成物は、１つまたは複数の対象における食物の産生熱量を少なくとも約１０、１５、１７、または２０％増大させることができる。ｐ値は、０．０５未満（例えば、約０．０５、０．０３、０．０２、０．０１、０．００１、０．０００１未満、またはそれ未満）であり得る。食物の産生熱量の増大は、対象が組成物を投与されている間、または少なくとも２、４、６、１０、１３、２６、もしくは５２週間の期間にわたって持続され得る。成分（シルデナフィル、イカリイン、レスベラトロール、ロイシン、またはＨＭＢ）の同じ投薬レベルの１種で処置された１つまたは複数の対象は、取るに足らない食物の産生熱量の増大、または約０、５、もしくは１０％未満である食物の産生熱量の増大を有し得る。
２週間の投与の期間後、（ａ）一投薬レベルのＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤および一投薬レベルのＨＭＢ、または（ｂ）一投薬レベルのＰＤＥ阻害剤、例えば、ＰＤＥ５阻害剤および一投薬レベルのロイシン（例えば、遊離ロイシン）を含む組成物は、１つまたは複数の対象における総エネルギー消費量を少なくとも約１０、１５、１７、または２０％増大させることができる。ｐ値は、０．０５未満（例えば、約０．０５、０．０３、０．０２、０．０１、０．００１、０．０００１未満、またはそれ未満）であり得る。総エネルギー消費量の増大は、対象が組成物を投与されている間、または少なくとも２、４、６、１０、１３、２６、もしくは５２週間の期間にわたって持続され得る。成分（シルデナフィル、イカリイン、レスベラトロール、ロイシン、またはＨＭＢ）の同じ投薬レベルの１種で処置された１つまたは複数の対象は、取るに足らない総エネルギー消費量の増大、または約０、５、もしくは１０％未満である総エネルギー消費量の増大を有し得る。
組合せ組成物などの本明細書に記載の組成物を対象に投与すると、対象のエネルギー代謝の制御または維持が可能となり得る。エネルギー代謝の制御または維持は、対象がいくつかの有益な効果を経験することを可能にし得る。これらの有益な効果としては、体重の低減、脂肪組織の低減、脂肪酸酸化の増大、脂肪組織の褐色化の増大（脂肪細胞褐色化の１つまたは複数の徴候によって示される場合）、インスリン感受性の増大、酸化的ストレスの減少、および／または炎症の減少がある。処置前のベースラインと比較して、これらの効果は、約５％、１０％、１５％、２０％、３０％、４０％、５０％、７５％、もしくはそれ以上、またはこれらの値を超えた改善をもたらし得る。一部の実施形態では、処置前のベースラインと比較して、これらの効果は、約１００％、１２５％、１５０％、２００％、２５０％、３００％、４００％、５００％、もしくはそれ以上、またはこれらの値を超えた改善をもたらし得る。代わりに、本明細書に記載の組成物を投与すると、対象の体重、脂肪組織の量、脂肪酸酸化の量、インスリン感受性のレベル、酸化的ストレスレベル、および／または炎症のレベルの維持が可能となり得る。これらの量および／またはレベルは、投与開始時の量および／またはレベルの約０％、１％、５％、または１０％以内に維持され得る。
本発明は、対象を処置する方法であって、処置に適用できる対象のプールを同定するステップを含む、方法を提供する。同定するステップは、１種または複数のスクリーニング検査またはアッセイを含み得る。例えば、糖尿病患者と、インスリン抵抗性を有すると同定されている、または平均より上、もしくは平均より著しく大きいボディマスインデックスおよび／もしくは体重を有する対象が、処置に対して選択され得る。同定するステップは、対象が処置に適用できることを示唆する１種または複数の遺伝的バリアントを同定する遺伝子検査を含み得る。次いで同定された対象を本明細書に記載の１種または複数の組成物で処置することができる。一実施形態では、本発明は、エネルギー代謝を制御する方法であって、（ａ）肥満もしくは糖尿病を有する、またはその傾向のある対象を同定するステップ、および（ｂ）対象に本明細書に記載の組成物、例えば、請求項１から２９に記載の任意の組成物を投与するステップを含む、方法を提供する。例えば、これらの対象は、ＰＤＥ５阻害剤などの選択的ＰＤＥ阻害剤、および分枝鎖アミノ酸を含む組合せ組成物で処置され得る。
本発明は、本明細書に記載の組成物を製造する方法も提供する。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物の製造は、２種以上の成分を混合し、または組み合わせることを含む。これらの成分は、ロイシン（例えば、遊離ロイシン）および／またはロイシン代謝産物と組み合わせて、それだけに限らないが、ＰＤＥ５阻害剤を含めた選択的ＰＤＥ阻害剤を含み得る。組成物は、追加のサーチュインまたはＡＭＰＫ経路活性化因子（ポリフェノールもしくはポリフェノール前駆体、例えば、レスベラトロール、クロロゲン酸、コーヒー酸、ケイ皮酸、フェルラ酸、ＥＧＣＧ、ピセアタンノール、もしくはグレープシード抽出物など、または別の作用物質、例えば、キナ酸およびフコキサンチンなど）をさらに含み得る。一部の実施形態では、サーチュイン活性化因子は、ポリフェノールである。他の実施形態では、サーチュイン活性化因子は、ポリフェノール前駆体である。成分の量または比は、本明細書に記載したものであり得る。
一部の実施形態では、組成物は、ＰＤＥ−５阻害剤以外の医薬活性剤、担体、および／または賦形剤と組み合わせ、または混合することができる。このような成分の例は、本明細書に記載されている。組み合わされた組成物は、錠剤、カプセル、ゲルカプセル、緩徐放出錠剤などとしての単位投与量に形成することができる。
一部の実施形態では、組成物は、１種または複数の成分の実質的に均質な混合物を含有する固体組成物が実現されるように、１種または複数の成分が組成物全体にわたって均等に分散され、その結果、組成物が同様に有効な単位剤形、例えば、錠剤、ピル、およびカプセルに容易に細分され得るように調製される。
キット
本発明は、キットも提供する。キットは、適当な包装内の本明細書に記載の１種または複数の組成物、および使用のための指示書、臨床試験の考察、副作用の一覧表などを含み得る資料を含む。このようなキットは、情報、例えば、科学論文の参考文献、添付文書資料、臨床試験結果、および／またはこれらの要約なども含む場合があり、この情報は、組成物の活性および／もしくは利点を示し、もしくは確立し、かつ／または投薬、投与、副作用、薬物相互作用、または医療提供者に有用な他の情報を記述する。このような情報は、様々な試験、例えば、ｉｎ ｖｉｖｏモデルを伴う実験動物を使用する試験、およびヒト臨床試験に基づく試験の結果に基づき得る。キットは、別の作用物質をさらに含有し得る。一部の実施形態では、本発明の化合物、および作用物質は、キット内の別個の容器内の別個の組成物として提供される。一部の実施形態では、本発明の化合物、および作用物質は、キット内の一容器内の単一組成物として提供される。使用のための適当な包装および追加の物品（例えば、液体調製物用計量カップ、空気への曝露を最小限にするための箔ラッピングなど）は、当技術分野で公知であり、キット内に含めることができる。本明細書に記載のキットは、医師、看護師、薬剤師、薬局員（ｆｏｒｍｕｌａｒｙ ｏｆｆｉｃｉａｌｓ）などを含めた医療従事者に提供、販売、および／または奨励することができる。キットは、一部の実施形態では、消費者に直接販売することもできる。
一部の実施形態では、キットは、単位投与量の複数日供給物を含み得る。単位投与量は、本明細書に記載の任意の単位投与量であり得る。キットは、複数日の期間にわたる単位投与量の複数日供給物の投与を指示する指示書を含み得る。複数日供給物は、１カ月供給物、３０日供給物、または複数週供給物であり得る。複数日供給物は、９０日、１８０日、３カ月、または６カ月供給物であり得る。キットは、１、２、３、４、または５単位投与量のパッケージなどの包装された１日単位投与量を含み得る。キットは、他の栄養補助食品、ビタミン、ならびに食事代替バー、ミックス、および飲料とともに包装され得る。
一部の実施形態では、キットは、ウェアラブルアクティビティモニターをさらに含み得る。ウェアラブルアクティビティモニターは、歩数計、加速度計を介して身体的および／または歩行活動を監視することができる。例示的なウェアラブルアクティビティモニターとしては、例えば、とりわけ、Ｆｉｔｂｉｔ（登録商標）、Ｊａｗｂｏｎｅ ＵＰ（登録商標）、ＬａｒｋＬｉｆｅ（商標）、Ｎｉｋｅ ＦｕｅｌＢａｎｄ、Ｓｔｒｉｉｖ Ｐｌａｙ、ＢｏｄｙＭｅｄｉａ ＦｉｔＣｏｒｅがある。このようなウェアラブルアクティビティモニターは、米国特許第８，４０３，８４５号；同第８，３９８，５４６号；同第８，３８２，５９０号；同第８，３６９，９３６号；同第８，２７５，６３５号；同第８，１５７，７３１号；同第８，０７３，７０７号；同第７，９５９，５６７号；同第７，６８９，４３７号；同第７，５０２，６４３号；同第７，２８５，０９０号；同第７，２６１，６９０号；同第７，１５３，２６２号；同第７，０２０，５０８号；同第６，６０５，０３８号；同第６，５９５，９２９号；同第６，５２７，７１１号；同第８，５６２，４８９号；同第８，５１７，８９６号；同第８，４６９，８６２号；同第８，４０８，４３６号；同第８，３７０，５４９号；同第８，０８８，０４４号；同第８，０８８，０４３号、ならびに米国特許出願公開第２０１３０１５８３６９号および同第２０１３０１５１１９６号に記載されており、これらのすべては、参照により本明細書に組み込まれている。このようなキットは、組成物を使用するための指示書に加えて、対象が身体活動レジメンに従事するための指示書をさらに含み得る。このようなキットは、ウェアラブルアクティビティモニターを使用するための指示書をさらに含み得る。このようなキットは、ウェアラブルアクティビティモニターアクセサリー、例えば、充電器、および／またはアクティビティモニターからコンピューターもしくはサーバーにデータを通信するためのポートもしくはワイヤレスなども含み得る。
（実施例１）
エネルギー代謝を制御するためのＰＤＥ１阻害剤
ＰＤＥ１阻害剤であるビンポセチンを、エネルギー代謝に対するその効果について、ロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールと組み合わせてテストした。用量−応答は、０．１ｎＭ以下の濃度のビンポセチンは、効果をまったく発揮しないことを示す。したがってこれがこれらの実験で使用した濃度であった。ビンポセチンは、脂肪酸化またはグルコース利用に関してロイシン（０．５ｍＭ）またはＨＭＢ（５μＭ）との相乗作用をまったく呈さなかったが、これは、低用量のレスベラトロール（２００ｎＭ）との相乗効果を確かに呈し、脂肪細胞内のグルコース利用の７０％増大をもたらした（ｐ＝０．０３）。
（実施例２）
エネルギー代謝を制御するためのＰＤＥ３阻害剤
２種のＰＤＥ３阻害剤、アムリノンおよびシロスタミドを、エネルギー代謝に対するこれらの効果について、ロイシンおよびＨＭＢと組み合わせて試験した。用量−応答は、いずれのＰＤＥ３阻害剤についても１０ｎＭ以下の濃度は、効果をまったく発揮しないことを示す。したがって、ＰＤＥ３阻害剤についてのこの濃度をこれらの実験で使用した。アムリノンは、ロイシンまたはＨＭＢと有意な相乗作用をまったく発揮しなかった。しかし、ロイシン（０．５ｍＭ）またはＨＭＢ（５μＭ）のいずれかをシロスタミドと組み合わせると、筋細胞内で脂肪酸化が９２％増大し（ｐ＜０．０５）、脂肪細胞内で５８％増大した（ｐ＜０．０５）。シロスタミド−ＨＭＢブレンドは、筋細胞内で２０２％（ｐ＝０．０２４）、および脂肪細胞内で８３％（ｐ＝０．０５）グルコース利用を相乗的に増大させ、一方、シロスタミド−ロイシンブレンドは、効果をまったく発揮しなかった。
（実施例３）
エネルギー代謝を制御するためのＰＤＥ４阻害剤
２種のＰＤＥ４阻害剤、ロリプラムおよびＹＭ７９６を、エネルギー代謝に対するこれらの効果について、ロイシンおよびＨＭＢと組み合わせて試験した。用量−応答は、０．１ｎＭ以下の濃度のロリプラムおよびＹＭ７９６は、効果をまったく発揮しないことを示す。したがってこれがこれらの実験で使用した濃度であった。筋細胞内での脂肪酸化、グルコース利用、またはＡＭＰＫ活性に関して、ロリプラムのロイシン、ＨＭＢ、またはレスベラトロールとの相乗効果はまったくなかった。ロリプラムは、ＡＭＰＫリン酸化を活性化したが、この効果は、ロイシンまたはＨＭＢの存在によって高められなかった。しかし、脂肪酸化の相乗作用は、脂肪細胞内で明白であり、ロリプラム−ロイシン組合せに応答して脂肪酸化が１２５％増大し（ｐ＝０．０２６）、ロリプラム−ＨＭＢ組合せに応答して６３％増大した。しかし、グルコース利用またはＡＭＰＫ活性化については、相乗作用はまったく見出されなかった。
（実施例４）
エネルギー代謝を制御するためのＰＤＥ５阻害剤
細胞を、シルデナフィル（１ｎＭ）、イカリイン（１ｎＭ）、ロイシン（０．５ｍＭ）、ＨＭＢ（５μＭ）、およびレスベラトロール（２００ｎＭ）の組合せで処置した。０．５ｍＭロイシンでの処置は、ヒト対象に食事性ロイシン約１，１２５ｍｇを投与することによって実現される同じモル濃度の循環レベルに対応する。０．２５ｍＭロイシンでの処置は、ヒト対象に食事性ロイシン約３００ｍｇを投与することによって実現される同じモル濃度の循環レベルに対応する。１ｎＭシルデナフィルでの処置は、ヒト対象に食事性シルデナフィル約０．２ｍｇを投与することによって実現される同じモル濃度の循環レベルに対応する。１ｎＭシルデナフィルでの処置は、ヒト対象に食事性シルデナフィル約０．１ｍｇを投与することによって実現される同じモル濃度の循環レベルに対応する。
シルデナフィル用量−応答曲線は、１ｎＭ未満の濃度は、効果をまったく発揮しないことを示す。したがってこれが相乗作用実験で使用した濃度であった。これは、低用量の薬物（２０ｍｇ）に応答して実現されるピーク血漿濃度（約１００ｎＭ）のおよそ１％である。シルデナフィル単独でＣ２Ｃ１２筋管細胞を処置すると、約５０％のベースラインからの脂肪酸酸化変化がもたらされた。ロイシン単独で処置すると、７３％、ｐ＜０．０５まで脂肪酸酸化が刺激される。この濃度のシルデナフィルは、ＨＭＢ（２０３％の増大、ｐ＝０．００３）およびロイシン（２３２％の増大、ｐ＝０．０１５）の両方と、筋管細胞脂肪酸化の刺激において有意な相乗作用を発揮したが、筋細胞内で、レスベラトロールとの相互作用をまったく呈さなかった（図２および図３）。
３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞では、ロイシンで処置すると、２７％、ｐ＜０．０５まで脂肪酸酸化が増大し、ＨＭＢで処置すると、２９％、ｐ＜０．０５まで脂肪酸酸化が刺激される。Ｃ２Ｃ１２細胞と同様に、シルデナフィル−ロイシンおよびシルデナフィル−ＨＭＢは、脂肪細胞内の脂肪酸化をそれぞれ１３７％および２４０％相乗的に増大させた（ｐ＜０．０５；図４）。シルデナフィル−ロイシンまたはシルデナフィル−ＨＭＢにレスベラトロール（２００ｎＭ）を添加しても、追加の効果はまったく発揮されず、レスベラトロールの非存在下でのこれらの混合物と有意に異ならなかった。
シルデナフィルはまた、筋管細胞および脂肪細胞の両方内でのグルコース利用の刺激においてロイシンおよびＨＭＢとの相乗作用を呈した。ロイシン単独でＣ２Ｃ１２筋管細胞を処置すると、グルコース利用が９．３％に増大する。シルデナフィル−ロイシンおよびシルデナフィル−ＨＭＢは、筋管細胞のグルコース利用をそれぞれ５３および６６％相乗的に高め（ｐ＝０．０４、図５）、シルデナフィルはまた、レスベラトロールと相乗作用を呈して類似の高まりを生じさせた（５３％、ｐ＝０．０４）。ロイシンで処置すると、３Ｔ３−Ｌ１細胞内のグルコース利用が４８．６％、ｐ＜０．０５まで刺激される。３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞では、シルデナフィル−ロイシンは、グルコース利用を２８５％増大させ（ｐ＝０．０５、図６）、一方、ＨＭＢもレスベラトロールも、シルデナフィルとのいずれの有意な相乗作用も発揮しなかった。
イカリインは、著しいＰＤＥ５阻害活性を有する天然に存在するフラボノールである。用量−応答曲線は、１ｎＭ未満のイカリイン濃度は、効果をまったく発揮しないことを示す。したがってこれが相乗作用実験で使用した濃度であった。ロイシン単独でＣ２Ｃ１２筋管細胞を処置すると７３％、ｐ＜０．０５まで脂肪酸酸化が刺激される。この濃度のイカリインは、ＨＭＢ（７５％の増大）およびロイシン（７７％の増大）の両方と、Ｃ２Ｃ１２筋管細胞の脂肪酸化の刺激において有意な相乗作用を発揮し（ｐ＝０．０３、図７および図８）、一方、レスベラトロールは、独立した相乗効果を発揮した（１５７％の増大、ｐ＝０．００２、図８）。類似のデータが脂肪細胞内で得られたが（ｐ＜０．０５；図９）、イカリインは、グルコース利用に関して有意な相乗作用を呈さなかった。
酸化窒素産生に対してシルデナフィルおよびイカリインの両方と、ロイシン、ＨＭＢ、レスベラトロール、およびこれらの組合せとの有意な相乗的相互作用があった。図１０は、シルデナフィルとロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールとの相互作用を示し、図１１は、イカリインとロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールとの相互作用を示す。ロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールはそれぞれ、低用量のシルデナフィル（１ｎＭ）と相互作用して酸化窒素産生の中程度の有意な増大を生じさせ（１５〜３０％の増大、ｐ＜０．０００１）、シルデナフィル、ロイシン、およびレスベラトロールの組合せは、よりロバストな応答を生じさせた（５２％の増大、すべての他の処置に対してｐ＝０．０００３、図１０）。類似の効果がイカリインで認められ、ロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールはそれぞれ相互作用して中程度の有意な効果を誘発し（ｐ＜０．０００１）、よりロバストな効果がシルデナフィル、ロイシン、およびレスベラトロールの組合せで見出された（図１１；ｐ＝０．０００１３）。
酸化窒素は、ＰＧＣ１αを制御し、それによってミトコンドリア生合成を刺激することが実証されており、したがって本発明者らは、測定されるミトコンドリア量として、ミトコンドリア生合成に対するロイシン、ＨＭＢ、およびレスベラトロールとのシルデナフィルおよびイカリインの組合せの効果を評価した。ロイシン単独で処置したＣ２Ｃ１２細胞は、２２．０５＋／−０．４ＡＦＵ／タンパク質１μｇ、ｐ＜０．０５のミトコンドリア量を有し、図１２は、シルデナフィル（１ｎＭ）とロイシンまたはＨＭＢとの有意な相乗作用を実証し、理由は、ロイシン−シルデナフィルおよびロイシン−ＨＭＢはそれぞれ、ミトコンドリア量の有意な増大を刺激したためであり（ｐ＜０．０１）、一方、この相互作用に対するレスベラトロールの有意な効果はまったくなかった。同様に、イカリインは、ロイシンおよびＨＭＢの両方と有意な相乗作用を呈してミトコンドリア生合成を上方制御し（ｐ＜０．００１）、一方、レスベラトロールは、有意な相互作用を呈さなかった（図１３）。
酸化的代謝を高めることにおけるロイシン／ＨＭＢとシルデナフィルとの観察された相乗作用は非自明であり、理由は、最近の報告が、この薬物クラスの密接に関連したメンバー、タダラフィル（商標名Ｃｉａｌｉｓ）は、同じ細胞システム（Ｃ２Ｃ１２筋管細胞）内で好気的代謝を抑制することが報告されたことを示すためである。しかし、シルデナフィルの長期的な（１２週間）投与は、エネルギー消費量の増大、体重および脂肪の増加の低減、ならびにインスリン感受性の増大をもたらしたが、短時間の投与は、効果を伴わなかった。本発明者らのデータは、ロイシンまたはＨＭＢと、勃起不全の処置に使用されるものより実質的に低い濃度を組み合わせると、糖尿病管理に有用な治療ストラテジーとなることを示唆する。シルデナフィルの代替案として、イカリインは、やはりＰＤＥ５阻害活性を有し、類似の効果を発揮するＥｐｉｍｅｄｉｕｍファミリーの植物（ホーニーゴートウィード）中に見つかる天然に存在するフラボノールである。
（実施例５）
糖血症およびインスリン感受性に対するＰＤＥ５阻害剤のｉｎ ｖｉｖｏ効果
糖血症およびインスリン感受性に対する、イカリイン、特異的ＰＤＥ５阻害性を有するフラバノールの相互作用的効果を、２型糖尿病のマウスモデルとして使用され得る食事誘導性肥満マウスで評価した。
方法
雄Ｃ５７／ＢＬ６マウスを、生後６週間で標準的な低脂肪固形飼料（対照；脂肪から１０％のエネルギー）または高脂肪（脂肪から６０％のエネルギー、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｅｔｓ ＃Ｄ１２４９２、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｅｔｓ，Ｉｎｃ、Ｎｅｗ Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ、ＮＪ）につかせてインスリン抵抗性を誘導した。高脂肪食のマウスは、低脂肪食マウスと比較して、曝露して６週間後にグルコース耐性障害を呈した（図１４を参照）。
次いで動物を１群当たり１０匹の動物で追加の６週間にわたる以下の食餌に対してランダム化した：低脂肪食（ＬＦＤ）対照；高脂肪食（ＨＦＤ）対照；ＨＦＤ＋ロイシン（２４ｇ／食餌１ｋｇ、対照レベルに対して２倍の増加）；ＨＦＤ＋ロイシン（２４ｇ／食餌１ｋｇ）＋イカリイン（２５ｍｇ／食餌１ｋｇ）。イカリインの以前に公開された試験では、選択されたレベル（２５ｍｇ／食餌１ｋｇ；約４ｍｇ／体重１ｋｇ）の効果無しが実証されていた。
マウスを、空腹時血中グルコース、インスリン、およびグルコース耐性を測定する前に一晩（約１６時間）絶食させた。グルコース耐性は、グルコースの腹腔内投与（１．２ｇ／体重１ｋｇ）を介して空腹時グルコースを測定し、その後、１５、３０、６０、９０、および１２０分に血中グルコースを測定した後判定した。食後グルコースは、摂食を停止して１時間以内に測定した。インスリン耐性は、インスリン耐性テスト（ＩＴＴ）を介して測定した。食物をＩＴＴの前に４〜６時間除去し、ベースライン血中グルコースを測定した。次いでマウスにインスリン（１．２Ｕ／体重１ｋｇ）を腹腔内に注射し、血中グルコースをインスリン注射後１５、３０、６０、９０、および１２０分に測定した。インスリン抵抗性の恒常性モデル評価（ＨＯＭＡＩＲ）をインスリン感受性の変化のスクリーニング指標として使用した。ＨＯＭＡＩＲは、以下の通り空腹時血漿インスリンおよびグルコースから標準的な式を介して計算される：ＨＯＭＡＩＲ＝［インスリン（μＵ／ｍＬ）×グルコース（ｍＭ）］／２２．５。血漿グルコースおよびインスリン濃度は、それぞれＢｉｏｖｉｓｉｏｎ（Ｍｉｌｐｉｔａｓ、ＣＡ）製Ｇｌｕｃｏｓｅ Ａｓｓａｙ ＫｉｔおよびＭｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）製Ｉｎｓｕｌｉｎ ｋｉｔを使用して測定した。血漿中のＣＲＰレベルは、ＥＬＩＳＡによって判定した（ＣＲＰ：Ｌｉｆｅ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ、Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ、ＰＡ）。
データは、一元配置分散分析を介して分析した。ＡＮＯＶＡが有意な差異を示したとき、平均値を、Ｔｕｋｅｙ多重比較検定（Ｇｒａｐｈｐａｄ Ｐｒｉｓｍ、バージョン６．０）を介して分離した。０．０５未満のｐ値は一般に、統計的に有意であると見なされる。
結果
食後グルコースは、処置の７日目までに高脂肪食に応答して著しく上昇した（図１５）。ロイシンは、グルコースに対して独立した効果をまったく発揮しなかったが、ロイシンとイカリインの組合せは、未処置のＨＦＤマウスと比較して、処置の７日後に食後グルコースを約１０％有意に低減させた（ＨＦＤに対してｐ＜０．０１、図１５）。この効果は、１４日後に約２０％まで規模を増大させ、その結果、ＨＦＤマウスにおけるロイシン−イカリイン組合せ処置は、食後グルコースを低脂肪食マウスで見出されるレベルまで低減した（ＨＦＤに対してｐ＜０．００１、図１６）。
食後インスリンまたは循環インスリンレベルは、１４日の処置後にすべての実験群で測定した。ＨＦＤマウスは、ＬＦＤマウスと比較して循環インスリンの約５倍の上昇を呈した（図１７）。しかし、ＨＦＤマウスをインスリン単独で１４日処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約３０％循環インスリンが減少した（図１７）。ＨＦＤマウスをロイシンおよびイカリインで１４日処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約５０％循環インスリンレベルがさらに減少した（ＨＦＤに対してｐ＜０．０１、図１７）。
インスリン感受性は、１４日の処置後にすべての実験群でインスリン抵抗性の恒常性評価（ＨＯＭＡＩＲ）を介して測定した。（ＨＯＭＡＩＲ＝インスリン（μＵ／ｍＬ）×グルコース（ｍＭ）／２２．５）。ＨＦＤマウスは、ＬＦＤマウスと比較してＨＯＭＡＩＲの１０倍の上昇を呈した（図１８）。しかし、ＨＦＤマウスをインスリン単独で１４日処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約４０％ＨＯＭＡＩＲが減少した（ＨＦＤに対してｐ＜０．００１、図１８）。ＨＦＤマウスをロイシンおよびイカリインで１４日処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約６５％ＨＯＭＡＩＲレベルがさらに減少した（すべてに対してｐ＜０．００１、図１８）。
インスリン感受性は、２８日の処置後にすべての実験群でインスリン耐性テストを介して測定した。図１９に示したように、高脂肪食にロイシンおよびイカリインを添加すると、低脂肪食で見出されるものとマッチしたレベルまでインスリンの応答が改善された。血中グルコースの最大の減少は、３０分において見出されたので、統計分析は、３０分における血中グルコースの変化に対して実施した（図２０）。３０分の時点におけるインスリン耐性テストの分析は、ＨＦＤマウスにおけるグルコースクリアランスは、ＬＦＤマウスと比較して約５０％低減されたことを示す（図２０）。しかし、ＨＦＤマウスをロイシンおよびイカリインで処置すると、ＬＦＤマウスで見出されるレベル、ロイシンおよびイカリインで処置されなかったＨＦＤマウスに対して２倍の変化までグルコースクリアランスが完全に救済された（ＨＦＤに対してｐ＜０．０２、図２０）。この分析は、高脂肪食によって引き起こされるインスリンに対する鈍い応答は、ロイシン−イカリイン組合せの添加によって完全に逆転されたことを示す。
グルコース耐性は、処置して５週間後にすべての実験群で評価した。図２１は、処置の５週間において測定したグルコース耐性テストからの結果を表し、グルコースチャレンジに対する血中グルコース応答の有意な低減を実証する。曲線下面積（ＡＵＣ）測定を図２１のグルコース濃度曲線に対して実施して経時的なグルコース負荷に対する総合的なグルコース応答の尺度を得た。ＡＵＣは、ＬＦＤマウスと比較して約７５％増大した（ｐ＜０．０１、図２２）。ＨＦＤマウスをロイシンおよびイカリインで処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約４０％グルコース負荷が有意に減少した（ＨＦＤマウスに対してｐ＜０．０１、図２２）。
６週間の試験の最後に、空腹時血中グルコースレベル、インスリンレベル、ＨＯＭＡＩＲ、肝重、および循環Ｃ反応性タンパク質（炎症のバイオマーカー）を、すべての実験群で評価した（図２３〜２７）。６週間の試験の最後における空腹時血中グルコースの評価は、ＨＦＤマウスがＬＦＤマウスと比較して約１倍の空腹時グルコースの増大を呈することを明らかにした（図２３）。ロイシン単独でＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約２０％空腹時グルコースが低減した（図２３）。ロイシン＋イカリインでＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約４０％空腹時グルコースが低減した（ＨＦＤに対してｐ＝０．００１４、図２３）。６週間の試験の最後における空腹時インスリンレベルの評価は、ＨＦＤマウスがＬＦＤマウスと比較して、８倍の循環インスリンの増大を呈することを明らかにした（図２４）。ロイシン単独でＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約２５％空腹時中の循環インスリンが低減した（図２４）。ロイシン＋イカリインでＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約４０％空腹時中の循環インスリンが低減した（ＨＦＤに対してｐ＜０．０５、図２４）。６週間の試験の最後におけるＨＯＭＡＩＲの評価は、ＨＦＤマウスがＬＦＤマウスと比較して、約１０倍の循環インスリンの増大を呈することを明らかにした（図２５）。ロイシン単独でＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約３０％ＨＯＭＡＩＲが低減した（図２５）。ロイシン＋イカリインでＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約４５％ＨＯＭＡＩＲが低減した（ＨＦＤに対してｐ＜０．０３、図２５）。これらの結果は、分岐アミノ酸（例えば、遊離ロイシン）とＰＤＥ５阻害剤を組み合わせて投与すると、マウスにおいて投与して６週間後でさえ有効性を失うことなく、長期間にわたって糖尿病に対して治療上有効なままであることを実証した。実験用マウスの平均余命対平均的人間の平均余命を考慮に入れると、マウスにおけるこの有効性は、分岐アミノ酸（例えば、遊離ロイシン）とＰＤＥ５阻害剤を組み合わせて投与すると、４年以上にわたって治療上有効なままであり得る（例えば、糖尿病に対して）ことを示唆する。
長期的な高脂肪食は、他の有害な結果と関連する。例えば、長期的な高脂肪食は、肝臓内の脂肪蓄積からおそらく生じて、肝重を増大させ得る。長期的な高脂肪給餌は、いくつかの疾患の一因となり得る慢性炎症とも関連する。高脂肪給餌の追加の結果に対するロイシンまたはロイシン＋イカリイン投与の効果を判定するために、肝重およびＣ反応性タンパク質（炎症のバイオマーカー）を、６週間の試験の最後にすべての実験群で評価した。６週間の試験の最後における肝重の評価は、ＨＦＤマウスがＬＦＤマウスと比較して、約４０％の肝重の増大を呈することを明らかにした（ｐ＝０．０１、図２６）。ロイシン単独でＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約１０％肝重が低減した（図２６）。ロイシン＋イカリインでＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約２５％肝重が低減した（ＨＦＤに対してｐ＜０．０１、図２６）。６週間の試験の最後におけるＣ反応性タンパク質の評価は、ＨＦＤマウスがＬＦＤマウスと比較して、約３０％の肝重の増大を呈することを明らかにした（図２７）。ロイシン＋イカリインでＨＦＤマウスを６週間処置すると、未処置のＨＦＤマウスと比較して約２０％Ｃ反応性タンパク質レベルが低減した（ＨＦＤに対してｐ＜０．０５、図２７）。
まとめると、これらのデータは、ロイシンと組み合わせた低用量のイカリインに応答して、空腹時および食後グルコース、グルコース耐性、ならびにインスリン感受性の有意な、ロバストな改善を実証する。これらの改善は、この動物モデルにおける抗糖尿病医薬品のものと同様であり、この組合せの治療可能性を示す。さらに、この組合せは、肝重および炎症性バイオマーカーＣ反応性タンパク質の有意な改善をもたらした。
特定の実行形態を例示および記載してきたが、様々な改変がこれらに行われる場合があり、本明細書に企図されていることが上記から理解されるべきである。本発明が明細書内に提供した具体例によって限定されることは、やはり意図されていない。本発明を上述の明細書を参照して記載してきたが、本明細書の好ましい実施形態の記載および実例は、限定的な意味で解釈されることを意味していない。さらに、本発明のすべての態様は、様々な条件および変数に依存する本明細書に示した特定の表現、構成、または相対的比率に限定されないことが理解されるものとする。本発明の実施形態の形式および詳細における様々な改変は、当業者に明らかとなるであろう。したがって、本発明は、任意のこのような改変、バリエーション、および均等物にも及ぶものとすることが企図されている。

Claims (25)

  1. エネルギー代謝を増強するための組成物であって、
    ａ）ある量のホスホジエステラーゼ５（ＰＤＥ５）阻害剤、ならびに
    ｂ）少なくとも５００ｍｇのロイシンおよび／または少なくとも２００ｍｇのロイシン代謝産物
    を含み、
    該ＰＤＥ５阻害剤が、シルデナフィルまたはイカリインを含み、該ロイシン代謝産物が、ベータ−ヒドロキシメチルブチレート（ＨＭＢ）、ケト−イソカプロン酸（ＫＩＣ）、およびα−ヒドロキシイソカプロン酸からなる群から選択される、組成物。
  2. 前記ＰＤＥ５阻害剤の量が、治療量以下の量である、請求項１に記載の組成物。
  3. 単位投与量として製剤化される、請求項１に記載の組成物。
  4. 前記ＰＤＥ５阻害剤の量が、０．０１〜１００ｍｇの間である、請求項１に記載の組成物。
  5. 前記ＰＤＥ５阻害剤がシルデナフィルを含む、請求項１に記載の組成物。
  6. 前記単位投与量が、０．１〜２０ｍｇの間のシルデナフィルである治療量以下の量の成分（ａ）を含む、請求項３に記載の組成物。
  7. 前記単位投与量が、０．１〜１０ｍｇの間のシルデナフィルである治療量以下の量の成分（ａ）を含む、請求項３に記載の組成物。
  8. 前記治療量以下の量の成分（ａ）が、０．１〜１０ｍｇの間のシルデナフィルまたは０．０５〜１００ｍｇの間のイカリインである、請求項２に記載の組成物。
  9. 前記成分（ｂ）が遊離ロイシンである、請求項１に記載の組成物。
  10. 前記成分（ｂ）が、５００〜２０００ｍｇの間の遊離ロイシンを含む、請求項１に記載の組成物。
  11. 前記成分（ｂ）が、ベータ−ヒドロキシメチルブチレート（ＨＭＢ）を含む少なくとも２００ｍｇのロイシン代謝産物を含む、請求項１に記載の組成物。
  12. 抗糖尿病剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  13. 治療量以下の量の抗糖尿病剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  14. 前記抗糖尿病剤が、ビグアナイドまたはチアゾリジンジオンである、請求項１２に記載の組成物。
  15. 前記抗糖尿病剤が、メトホルミンまたはロシグリタゾンである、請求項１２に記載の組成物。
  16. 前記抗糖尿病剤が、少なくとも２５ｍｇのメトホルミンを含む、請求項１２に記載の組成物。
  17. レスベラトロールをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  18. 成分（ａ）が、０．１〜１０ｍｇの間のシルデナフィルを含み、成分（ｂ）が、５００〜２０００ｍｇの間の遊離ロイシンを含み、前記抗糖尿病剤が、少なくとも２５０ｍｇのメトホルミンを含む、請求項１２に記載の組成物。
  19. 前記ＰＤＥ５阻害剤以外の医薬活性剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  20. 遊離アミノ酸形態でのアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、およびバリンからなる群から選択される１％未満のアミノ酸を含む、請求項１に記載の組成物。
  21. １％未満のイソロイシンおよびバリンを含む、請求項１に記載の組成物。
  22. イソロイシンおよびバリンを含まない、請求項１に記載の組成物。
  23. １％未満のアルギニンを含む、請求項１に記載の組成物。
  24. アルギニンを含まない、請求項１に記載の組成物。
  25. 錠剤またはカプセル中に製剤化される、請求項１に記載の組成物。
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