JP6800492B2 - 水素を含む癌性疼痛の抑制もしくは軽減のための組成物 - Google Patents

水素を含む癌性疼痛の抑制もしくは軽減のための組成物 Download PDF

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Description

本発明は、水素(水素ガス、分子状水素、気体状水素又は水素分子とも称する。)を有効成分として含む、癌性疼痛の抑制又は軽減のための組成物に関する。
本発明はまた、上記組成物を被験体に投与することを含む、被験体において癌性疼痛を抑制もしくは軽減する方法に関する。
癌患者、とりわけ末期癌患者における癌による痛み(以下「癌性疼痛」と称する。)は、慢性的で強い痛みが持続し、通常の鎮痛薬が効きにくいために、患者の生活の質(QOL)を著しく低下させる。
このような癌性疼痛の治療には、モルヒネなどのオピオイドが使用される。オピオイドは、強い鎮痛作用を示す医療用麻薬であり、脊髄と脳に存在するオピオイド受容体に結合することによって脊髄から脳への痛みの伝達をブロックする。オピオイド自体に薬物依存性があるため医師による用量、用法等の管理が必須であるとともに、眠気、せん妄・幻覚、呼吸抑制、口内乾燥、掻痒感、排尿障害、ミオクローヌス、痛覚過敏、心血管系などの副作用がある。
以下に詳述するように、本発明では水素を有効成分として含む組成物が癌性疼痛の抑制もしくは軽減に有効であることを示す。
水素は、活性酸素種(ROS)に起因する生体内酸化ストレスによる障害を防御すると云われており、発癌と酸化ストレスの関係や、癌の治療に対する水素の使用の可能性に関する文献がいくつか存在する(特許文献1〜3、非特許文献1〜3)。しかし、水素が癌性疼痛を抑制したという報告はない。
特開2007-254435号公報 特開2016-060732号公報 US 2015/0297514 A1
太田成男,日本生化学会誌87(1):82-90 (2015) 赤池孝章ら編集,実験医学36(5)(増刊):161-170 (2018) 吉川敏一監修,改訂第2版 酸化ストレスの医学,第169〜175,389〜395頁
本発明の課題は、癌患者のQOLの改善、とりわけ癌患者における癌性疼痛の抑制又は軽減を可能にするより安全な物質を提供することである。
癌性疼痛の約70%は、癌が周囲の組織に広がって起こる痛みであり、組織炎症、神経圧迫などにより激しい痛みが生じると云われている。モルヒネなどのオピオイド(麻薬鎮痛剤)によって疼痛を抑制することが可能であるが、上記の通り、オピオイドには薬物依存性や副作用がある。
より安全性の高い薬剤があれば、癌患者のQOLのさらなる改善に寄与することが可能となる。
本発明者らは、鋭意研究の結果、癌性疼痛の抑制又は軽減を可能にする物質として水素を見出した。この知見はまったく驚くべきことであり、これまで報告がない。
従って、本発明は、以下の特徴を包含する。
(1)水素を有効成分として含む、癌を有する被験体において癌性疼痛を抑制又は軽減するための組成物。
(2)上記組成物が水素ガス含有気体及び/又は水素溶存液体の形態である、上記(1)に記載の組成物。
(3)上記水素ガス含有気体の水素濃度が、0.5〜18.5体積%である、上記(2)に記載の組成物。
(4)上記水素溶存液体の水素濃度が、1〜10ppmである、上記(2)に記載の組成物。
(5)上記の組成物が、経肺投与、静脈内投与又は経口投与によって被験体に投与される、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の組成物。
(6)上記経肺投与が、大気圧環境下で、又は1.02〜7.0気圧の高気圧環境下で行われる、上記(5)に記載の組成物。
(7)上記組成物が、上記被験体への投与時に水素ガス生成装置、水素水生成装置、又は水素ガス添加装置を用いてその場で作製される、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の組成物。
(8)上記被験体がヒトである、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の組成物。
(9)上記被験体が末期癌を有する、上記(1)〜(8)のいずれかに記載の組成物。
(10)さらに癌細胞増殖抑制作用及び延命作用を有する、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の組成物。
(11)さらに、末期癌を有する被験体において、食欲減退の改善、不眠の改善、身体の倦怠感の改善、及び顔色もしくは血色の悪さの改善からなる群から選択されるQOL(生活の質)改善作用を有する、上記(9)又は(10)に記載の組織物。
(12)癌を有する被験体に、上記(1)〜(11)のいずれかに記載の組成物を投与することを含む、癌を有する被験体において癌性疼痛を抑制又は軽減する方法。
本発明により、癌患者(例えば末期癌患者)に水素を投与することによって癌性疼痛が抑制又は軽減されるため、また水素自体には副作用がないことが知られているため、癌患者のQOLが著しく改善される。水素は、主にガス状分子特有の性質から拡散により脳を含めた各組織に分布し、また一部は血流を介して全身に分布し、癌細胞によって侵された組織の炎症を軽減し、癌細胞の増殖や転移を抑制するとともに、癌による慢性的で強い癌性疼痛を抑制又は軽減することができる。
この図は、実施例1の症例2における膵臓癌患者の水素ガス吸入開始から約8か月間の膵臓癌マーカーCA19−9の血中レベルの経時的変化を示す。
本発明をさらに詳細に説明する。
1.癌及び癌性疼痛
本明細書中「癌」は、悪性腫瘍、カルシノーマ(癌腫)及びサルコーマ(肉種)を包含することを意図している。
癌には、非限定的に、例えば、胃癌、大腸癌、肝癌、胆道癌、腎癌、膀胱癌、肺癌、食道癌、乳癌、子宮頸癌、子宮体癌、卵巣癌、脳腫瘍、咽頭癌、上顎癌、口腔癌、口唇癌、甲状腺癌、皮膚癌、悪性黒色腫、骨腫瘍、骨肉腫、軟部腫瘍、血管肉腫、小児固形腫瘍、白血病、リンパ腫などが含まれる。
本明細書中「末期癌」は、病期がステージ3及びステージ4の癌を指す。
本明細書中「癌性疼痛」は、末期癌患者などの癌患者における癌による痛みを指す。癌性疼痛には、癌が転移によって周囲の組織に広がって起こる痛みを含み、この場合、組織炎症、神経圧迫などにより激しい痛みが生じる。このため、痛みに対し敏感になり通常の鎮痛薬が効きにくい、脈拍や呼吸が速くなる、血圧が上がる、食欲が落ちる、眠れないなどの症状が現れ、患者のQOLが著しく低下する。
2.水素を含む癌性疼痛の抑制又は軽減のための組成物
本発明は、第1の態様により、水素を有効成分として含む、癌を有する被験体において癌性疼痛を抑制又は軽減するための組成物を提供する。
本明細書中、本発明の組成物の有効成分である「水素」は分子状水素(すなわち、気体状水素)であり、特に断らない限り、単に「水素」又は「水素ガス」と称する。また、本明細書中で使用する用語「水素」は、分子式でH、D(重水素)、HD(重水素化水素)、又はそれらの混合ガスを指す。Dは、高価であるが、Hよりスーパーオキシド消去作用が強いことが知られている。本発明で使用可能な水素は、H、D(重水素)、HD(重水素化水素)、又はそれらの混合ガスであり、好ましくはHであり、或いはHに代えて、又はHと混合して、D及び/又はHDを使用してもよい。
本発明の組成物の好ましい形態は、水素ガス含有気体及び/又は水素溶存液体の形態である。
水素ガス含有気体は、好ましくは、水素ガスを含む空気又は、水素ガスと酸素ガスを含む混合ガスである。水素ガス含有気体の水素ガスの濃度は、ゼロ(0)より大きく、かつ18.5体積%以下、例えば0.5〜18.5体積%であり、好ましくは1〜10体積%、例えば2〜8体積%、3〜7体積%、3〜6体積%、4〜6体積%、4〜5体積%、5〜10体積%、5〜8体積%、6〜8体積%、6〜7体積%など、より好ましくは5〜8体積%、例えば6〜8体積%、6〜7体積%などである。本発明では、爆発限界以下で水素ガス濃度が高いほど癌性疼痛抑制効果及び抗腫瘍効果が大きい傾向がある。
水素は可燃性かつ爆発性ガスであるため、癌性疼痛の治療においては、ヒトなどの被験体に安全な条件で本発明の組成物に含有させて被験体に投与することが好ましい。
水素ガス以外の気体が空気であるときには、空気の濃度は、例えば81.5〜99.5体積%の範囲である。
水素ガス以外の気体が酸素ガスを含む気体であるときには、酸素ガスの濃度は、例えば21〜99.5体積%の範囲である。
その他の主気体として窒素ガスを含有させることができる。空気中に含有する気体である二酸化炭素などのガスを、空気中の存在量程度の量で含有させてもよい。
水素溶存液体は、具体的には、水素ガスを溶存させた水性液体であり、ここで、水性液体は、非限定的に、例えば水(例えば精製水、滅菌水)、生理食塩水、緩衝液(例えばpH4〜7.4の緩衝液)、エタノール含有水(例えばエタノール含有量0.1〜2体積%)、点滴液、輸液、注射溶液、飲料などである。水素溶存液体の水素濃度は、非限定的に、例えば1〜10ppm、好ましくは1.2〜8ppm、例えば1.5〜7ppm、1.5〜5ppm、2〜8ppm、2〜7ppm、2〜6ppm、2〜5ppm、3〜8ppm、3〜7ppm、4〜8ppm、5〜8ppmなど、より好ましくは3〜8ppm、例えば3〜7ppm、4〜8ppm、5〜8ppmなどである。本発明では、爆発限界以下で溶存する水素濃度が高いほど癌性疼痛抑制効果及び抗腫瘍効果が大きい傾向がある。
水素溶存液体には、癌を治療するための医薬品を添加してもよい。或いは、当該医薬品は、水素溶存液体又は水素ガス含有気体の投与と別に投与してもよい。そのような医薬品の例は、非限定的に、化学療法剤、分子標的薬(例えば抗体医薬)、免疫療法剤(例えば免疫チェックポイント阻害剤)などを含む。
化学療法剤には、例えば、カルボプラチン、シクロホスファミド、シスプラチン、ドセタキセル、ネタプラチン、パクリタキセル、ピラルビシン、フルオロウラシル、ブレオマイシン、マイトマイシンC、アクラルビシン、イホスファミド、イリノテカン、エトポシド、エルロチニブ、ゲムシタビン、エピルビシン、エリブリン、ゴセレリン、シタラビン、デキサメタゾン、ドキソルビン、ミトキサントロン、メトトレキサート、リュープロレリン、ビンデシン、アクラルビシン、オキサリプラチン、ニムスチン、インターフェロンα、テセロイキン、テムシロリスム、ズスルファン、メルファランなどが含まれる。
分子標的薬には、セツキシマブ、ペバシズマブ、ベルツズマブ、ラバチニブ、トラスツズマブ、バニツムマブ、アキシチニブなどの抗体が含まれる。
免疫チェックポイント阻害剤には、例えば抗PD−1抗体及び抗PD−L1抗体などが含まれる。癌細胞を攻撃するために表面にPD−1を発現するT細胞が、その攻撃を打ち消すために癌細胞はPD−L1を産生しT細胞の攻撃から免れる。上記の抗体は、PD−1やPD−L1と結合することによってT細胞が癌細胞を攻撃しやすくする。
或いは、水素溶存液体には、オピオイド鎮痛薬(例えばモルヒネ、トラマドール、オキシコドン、フェンタニル、タペンタドール、メサドンなど)又は非オピオイド鎮痛薬(例えばNSAIDs、アセトアミノフェンなど)を含有させてもよく、そのような場合には、オピオイドの用量を減らすことにより、或いは非オピオイド鎮痛薬との併用投与により、強い癌性疼痛をさらに有効に抑制又は軽減することが可能となるだろう。或いは、水素溶存液体又は水素ガス含有気体及びオピオイド鎮痛薬は、別々に被験体に投与してもよい。
水素ガス含有気体又は水素溶存液体は、所定の水素ガス濃度になるように配合されたのち、例えば耐圧性の容器(例えば、ステンレスボンベ、アルミ缶、好ましくは内側をアルミフィルムでラミネーションした、耐圧性プラスチックボトル(例えば耐圧性ペットボトル)及びプラスチックバッグ、アルミバッグ、等)に充填される。アルミは水素分子を透過させ難いという性質を有している。或いは、水素ガス含有気体又は水素溶存液体は、投与時に、水素ガス生成装置、水素水生成装置、又は水素ガス添加装置、例えば、公知のもしくは市販の水素ガス供給装置(水素ガス含有気体の生成用装置)、水素添加器具(水素水生成用装置)、非破壊的水素含有器(例えば点滴液などの生体適用液バッグ内部へ非破壊的に水素ガスを添加するための装置)などの装置を用いてその場で作製されてもよい。
水素ガス供給装置は、水素発生剤(例えば金属アルミニウム、水素化マグネシウム、等)と水の反応により発生する水素ガスを、希釈用ガス(例えば空気、酸素、等)と所定の比率で混合することを可能にする(日本国特許第5228142号公報、等)。あるいは、水の電気分解を利用して発生した水素ガスを、酸素、空気などの希釈用ガスと混合する(日本国特許第5502973号公報、日本国特許第5900688号公報、等)。これによって0.5〜18.5体積%の範囲内の水素濃度の水素ガス含有気体を調製することができる。
水素添加器具は、水素発生剤とpH調整剤を用いて水素を発生し、水などの生体適用液に溶存させる装置である(日本国特許第4756102号公報、日本国特許第4652479号公報、日本国特許第4950352号公報、日本国特許第6159462号公報、日本国特許第6170605号公報、特開2017−104842号公報、日本国特許第6159462号公報、等)。水素発生剤とpH調整剤の組み合わせは、例えば、金属マグネシウムと強酸性イオン交換樹脂もしくは有機酸(例えばリンゴ酸、クエン酸、等)、金属アルミニウム末と水酸化カルシウム粉末、などである。これによって1〜10ppm程度の溶存水素濃度の水素溶存液体を調製できる(例えば、商品名「セブンウォーター」(クオシア)、等)。
非破壊的水素含有器は、点滴液などの市販の生体適用液(例えば、ポリエチレン製バッグなどの水素透過性プラスチックバッグに封入されている。)に水素分子をパッケージの外側から添加する装置又は器具であり、例えばMiZ(株)から市販されている(http://www.e−miz.co.jp/technology.html)。この装置は、生体適用液を含むバッグを飽和水素水に浸漬することによってバッグ内に水素を透過し濃度平衡に達するまで無菌的に水素を生体適用液に溶解させることができる。当該装置は、例えば電解槽と水槽から構成され、水槽内の水が電解槽と水槽を循環し電解により水素を生成することができる。或いは、簡易型の使い捨て器具は同様の目的で使用することができる(特開2016−112562号公報、等)。この器具は、アルミバッグの中に生体適用液含有プラスチックバッグ(水素透過性バッグ、例えばポリエチレン製バッグ)と水素発生剤(例えば、金属カルシウム、金属マグネシウム/陽イオン交換樹脂、等)を内蔵しており、水素発生剤は例えば不織布(例えば水蒸気透過性不織布)に包まれている。不織布に包まれた水素発生剤を水蒸気などの少量の水で濡らすことによって発生した水素がプラスチックバッグを透過し生体適用液に非破壊的かつ無菌的に溶解される。
上記の装置又は器具を用いて調製された、水素ガス含有気体や水素飽和生体適用液(例えば水(例えば精製水、滅菌水)、生理食塩水、点滴液、等)は、癌を有する被験体に経口的に又は非経口的に投与されうる。
本発明の組成物の別の形態には、被験体に経口投与(もしくは摂取)するように調製された、消化管内で水素の発生を可能にする水素発生剤を含有する剤型(例えば、錠剤、カプセル剤、等)が含まれる。水素発生剤は、例えば食品もしくは食品添加物として承認されている成分によって構成されることが好ましい。
3.癌性疼痛の抑制又は軽減
本発明は、第2の態様により、癌を有する被験体に、本発明の上記組成物を投与することを含む、癌を有する被験体において癌性疼痛を抑制又は軽減する方法を提供する。
本発明の組成物は、癌性疼痛の抑制もしくは軽減に加えて、抗腫瘍効果、例えば癌細胞増殖抑制効果(もしくは、作用)、末期癌患者の延命効果(もしくは、作用)など、及び/又は、末期癌を有する被験体における食欲減退の改善、不眠の改善、身体の倦怠感の改善、及び顔色もしくは血色の悪さの改善からなる群から選択されるQOL(生活の質)改善などを提供する(例えば、後述の実施例1)。
末期癌患者にみられる癌性疼痛は、患者のQOLを著しく低下させる。この癌性疼痛を本発明の組成物の投与により抑制又は軽減することによって、例えば、食欲減退が改善し食欲が回復する、不眠状態を改善する、癌による状態の悪さが原因する身体の倦怠感や顔色もしくは血色(血流や血行とも称する。)の悪さを改善することができる。
本発明の組成物を被験体に投与する方法としては、水素ガスを有効成分とするとき、例えば吸入、吸引等による経肺投与が好ましい、また、水素溶存液体を有効成分とするとき経口投与又は静脈内投与(点滴を含む)が好ましい。ガスを吸入するときには、鼻カニューラや、口と鼻を覆うマスク型の器具を介して口又は鼻からガスを吸入して肺に送り、血液を介して全身に送達することができる。
経口投与する水素溶存液体については、好ましくは低温下に保存し、冷却した液体、又は常温で保存した液体を被験体に投与してもよい。水素は常温常圧下で約1.6ppm(1.6mg/L)の濃度で水に溶解し、温度による溶解度差が比較的小さいことが知られている。或いは、水素溶存液体は、例えば上記の非破壊的水素含有器を用いて調製された水素ガスを含有させた点滴液又は注射液の形態であるときには、静脈内投与、動脈内投与などの非経口投与経路によって被験体に投与してもよい。
上記水素濃度の水素ガス含有気体又は上記溶存水素濃度の水素溶存液体を1日あたり1回又は複数回(例えば2〜3回)、1週間〜3か月又はそれ以上の期間、例えば1週間〜6か月又はそれ以上にわたり被験体に投与することができる。水素ガス含有気体が投与されるときには、1回あたり例えば10分〜2時間もしくはそれ以上、好ましくは20分〜40分もしくはそれ以上、さらに好ましくは30分〜2時間かけて投与することができる。また、水素ガス含有気体を吸入又は吸引によって経肺投与するときには、大気圧環境下で、或いは、例えば標準大気圧(約1.013気圧をいう。)を超える且つ7.0気圧以下の範囲内の高気圧、例えば1.02〜7.0気圧、好ましくは1.02〜5.0気圧、より好ましくは1.02〜4.0気圧、さらに好ましくは1.02〜1.35気圧の範囲内の高気圧環境下で被験体に当該気体を投与することができる。高気圧環境下での投与によって被験体での水素の体内吸収が促進されうる。
上記高気圧環境は、内部に、例えば上記水素ガス含有気体(例えば、水素含有酸素又は空気)を圧入して標準大気圧を超える且つ7.0気圧以下の高気圧を内部に形成することが可能である、十分な強度をもつように設計された高気圧筐体(例えば、カプセル状筐体)の使用によって作ることができる。高気圧筐体の形状は、耐圧性であるため、全体的に角がない丸みを帯びていることが好ましい。また高気圧筐体の材質は、軽量、高強度であることが好ましく、例えば強化プラスチック、炭素繊維複合材、チタン合金、アルミ合金などを挙げることができる。被験体は、上記高気圧筐体内で酸素ガスもしくは空気とともに水素ガスを含む癌性疼痛の抑制又は軽減のための組成物の投与を受けることができる。
本明細書中「被験体」という用語は、哺乳動物、例えば、ヒトを含む霊長類、イヌ、ネコなどのペット動物、動物園などの観賞用動物などを含む。好ましい被験体はヒトである。
本発明の組成物による癌性疼痛の処置の際には、十分な治療効果と安全性が確認された、水素ガス生成装置、水素水生成装置、又は水素ガス添加装置(例えば、上記の水素ガス供給装置(もしくは気体状水素吸入装置)、水素添加器具(もしくは水素水生成装置)、非破壊的水素含有器(水素透過性バッグに封入された点滴液などの生体適用液に非破壊的に水素ガスを溶解する装置)などの装置)を使用することが望ましい。
以下の実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]水素ガス吸引による末期癌患者での癌性疼痛抑制を含むQOLの改善
<症例1>
末期全身性転移癌患者(男性、70歳)は、亡くなる前の約1か月間、気体状水素吸入装置(MHG−2000α(登録商標);MiZ株式会社)を用いて1回あたり約2時間、合計3回にわたり水素・空気混合ガスを吸引した。MHG−2000αの水素濃度は約6〜7%(水素発生量、約140ml/min)である。吸引前は、癌性疼痛がひどく、食欲が減退し、また、顔色も悪かった。しかし、水素ガスの吸引により、癌性疼痛が軽減し、食欲が回復し、また、顔色が良好となった。この間、患者は、オピオイドによる治療を受けることなく、全く痛みを訴えることがなかった。
<症例2>
ステージ4の末期膵臓癌患者(女性、81歳)は、約8か月間、気体状水素吸入装置(MHG−2000α(登録商標);MiZ株式会社)を用いて1日あたり約1〜3時間、水素・空気混合ガスを吸引した。MHG−2000αの水素濃度は約6〜7%(水素発生量、約140ml/min)である。この間、患者は、月1回のCT画像検査を行った結果、癌が大きくなる傾向がなかった。これは、水素ガス吸引による癌細胞増殖抑制効果を示している。また、膵臓癌マーカーであるCA19−9の血中レベルの検査結果(図1)から、水素ガス吸引後約6か月あたりからCA19−9レベルが急激に低下していることが分かる。当該患者は、1回目の吸引のあとから、身体の倦怠感を訴えることがほとんどなかった。また患者は、水素ガス吸引前、医師から余命3か月と宣告されていたが、余命宣告を受けてから9か月後においても水素ガス吸引によって延命している。
<症例3>
末期膵臓癌患者(男性、79歳)は、約4か月間、気体状水素吸入装置(MHG−2000α(登録商標);MiZ株式会社)を用いて、初めの2か月間は週2回(1回あたりの時間:1時間〜3時間)、後の2か月間は1日あたり約24時間、水素・空気混合ガスを吸引した。MHG−2000αの水素濃度は約6〜7%(水素発生量、約140ml/min)である。患者は、水素・空気混合ガス吸引をやめて約40日後に亡くなったが、この間、オピオイドによる治療を受けていない。水素の吸引以前は、癌性疼痛に悩まされ、不眠が続いたが、水素ガスを吸引することにより、痛いとか苦しいとか訴えることなく、不眠も改善し、また食欲もあり、意識もしっかりしたままであった。日常生活における家族との会話でも笑顔が戻った。
本発明により、癌患者に対し水素を投与するだけで癌性疼痛を顕著に抑制又は軽減し、並びに、癌細胞増殖抑制効果及び延命効果を提供することができる。水素自体に、副作用が知られていないため、癌治療において患者のQOLを高めることができる。

Claims (6)

  1. 水素を有効成分として含み、
    水素ガス含有気体であり、
    前記水素ガス含有気体の水素濃度が、0.5〜18.5体積%であり、並びに、
    癌を有するヒトにおいて癌細胞増殖抑制作用及び/又は延命作用を有する、
    ことを特徴とする、癌を有するヒトにおいて癌性疼痛を抑制又は軽減するための組成物。
  2. 水素ガス含有気体の水素濃度が、1〜10体積%である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記組成物が、吸入によって前記ヒトに投与される、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記組成物が、前記ヒトへの投与時に水素ガス生成装置又は水素ガス添加装置を用いてその場で作製される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
  5. 前記ヒトが末期癌を有する、請求項1〜のいずれか1 項に記載の組成物。
  6. さらに、末期癌を有するヒトにおいて、食欲減退の改善、不眠の改善、身体の倦怠感の改善、及び顔色もしくは血色の悪さの改善からなる群から選択されるQOL(生活の質)改善作用を有する、請求項に記載の組成物。
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