JP6993480B2 - 聴覚機能改善用組成物 - Google Patents
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Description
感音性難聴の治療、緩和には、発症した直後であれば、血流促進剤や代謝改善剤が有効である場合があるが、加齢性難聴の大半は加齢に伴いゆっくりと進行し、本人が気づかないうちに聞こえが悪くなっているケースである。現状、そのような慢性化した感音性難聴に対しては、有効な薬剤もない。聴力の改善が見込める有効な手段としては補聴器の装着だが、日本での補聴器普及率は低い。
還元型コエンザイムQ10の投与(非特許文献1)等により酸化ストレスを抑制することが、加齢性難聴に対する予防的な効果をもたらすという報告はあるものの、一度低下した聴力の回復が見込める報告はこれまでになかった。
これらの先行技術を含め、内耳における神経栄養因子の役割の重要性が注目されている。
現在では、内耳蝸牛においてNT3の発現が増強されることで、難聴や難聴に伴う耳鳴りの予防や改善効果をもたらす可能性があると考えられているが、内耳の細胞を利用した薬物スクリーニングは効率的な方法がないこともあり、このような薬剤は未だ提供されていない。
(1)トンカットアリの抽出物を有効成分として含有する、NT3の発現増強用組成物。
(2)トンカットアリの抽出物を有効成分として含有する、聴覚機能低下予防及び/又は改善用組成物。
(3)トンカットアリの抽出物が水及び/又は有機溶剤抽出物である(1)または(2)に記載の組成物。
(4)トンカットアリの抽出物が、ユーリコマノン及び/又は13α-21-エポキシユーリコマノンを含有する抽出物である(1)~(3)のいずれかに記載の組成物。
(5)ユーリコマノン及び/又は13α-21-エポキシユーリコマノンを有効成分とする聴覚機能低下予防及び/又は改善用組成物。
(6)トンカットアリの抽出物を有効成分として含有する、加齢性難聴の予防及び/又は改善用組成物。
なお、本発明でいう「組成物」とは、トンカットアリの抽出物を含有し、NT3の発現を増強するものをいう。「組成物」には飲食品、医薬品、健康食品、動物用飼料を包含する。
また本発明でいう聴覚機能低下予防、或いは改善とは、感音性難聴による聴力の低下の予防及び/又は改善をいう。感音性難聴の種類は特に限定しないが、加齢性難聴、騒音性難聴、アミノグリコシド系抗生物質の副作用等による薬剤性難聴、音響性難聴(音響外傷)等がある。
トンカットアリの抽出物は、蝸牛有毛細胞と聴神経間のリボンシナプスの保護および再生を促進して、感音性難聴による聴力の低下を予防及び/又は改善する。したがって当該症状若しくは疾患を予防、改善又は治療するための食品・飲料、医薬部外品、医薬品等として使用可能である。
<実施例1.初代ミュラー細胞を用いた一次スクリーニング>
内耳細胞は一般的に実験使用が困難である。ミュラー細胞は網膜中に存在するグリア系の細胞で、内耳でNT3を発現する支持細胞と性質として類似点があることから、スクリーニングはミュラー細胞を代替細胞として用いて実施した。
初代ミュラー細胞は次の方法で調製した。
7日齢のSDラット10匹から網膜を単離した。単離した網膜は、PBS(-)で5倍希釈したトリプシン-EDTA(Sigma T3924)にDNaseI(Roche)を終濃度100μg/mlで添加した溶液10mL中で、37℃で30分間静置した。ピペッティング操作により網膜組織を分散させ、2,400rpm、室温で5分間遠心した。上清を吸引除去した後、10% FBS(biosera)、1% ペニシリン-ストレプトマイシン(Sigma)を含むDMEM-F12培地(Gibco)25mLに懸濁した。懸濁液を70μMのセルストレーナー(FALCON)に通した後、細胞数を計測し、4.2x106cells/mlの濃度になるよう希釈した。T-75細胞培養用フラスコ(住友ベークライト)に10mLずつ播種し、37℃、5%CO2下で培養した(培養0日目)。培養3日目に、培地を吸引除去し、新しい培地20mLに交換し、再び37℃、5%CO2下で培養した。培養7日目に、Wei-Tao Songらの方法(Ophthalmol 2013;6(6):778-784)に準じて、ミュラー細胞を純化した。培養8日目に、ミュラー細胞を剥がし、4x105cells/mlの濃度になるよう懸濁し、96well cell culture plate(FALCON)に100μLずつ播種し、37℃、5%CO2下で培養した。
培養9日目の初代ミュラー細胞の培地を全量除去し、1%FBSを含むDMEM-F12培地100μLに交換し、37℃、5%CO2で90分間培養することで血清飢餓状態に置いた。
ライブラリとして所有する約2000種の流通原料をそれぞれ終濃度10μg/mlになるように添加し、90分間培養後に上清を除去し、RNeasy 96 kit(QIAGEN)を用い添付の説明書に従ってRNAを調製した。RNA調製の際、DNaseIKit(QIAGEN)を用い、ゲノムDNAの除去を行った。約40ngの調製したRNAは、PrimeScript RT reagent kit(Takara)を用いて添付の説明書に従いcDNAを作製した。
NT3の発現量はApplied Biosystems TaqMan Gene Expression Assayを用い、内在性コントロールにはラットGapdh Taqman probeを用いて、次の方法で定量した。1μLのcDNAとラットGapdh Taqman probe、ラットNT3 Taqman probe、Taqman Multiplex MasterMixを所定の割合で混合し、計10μLとなるようにPCR grade water(Invitrogen)を添加し、混合したものを反応液とした。
調製した反応液は、Quant Studio 5(Applied Biosystems)を用い、[(95℃、20秒)→(95℃、1秒)→(60℃、20秒)]x45サイクルの反応条件で測定を行った。
測定により得られたCt値からGapdhを内部標準としてΔΔCt法により、各サンプルの相対的遺伝子発現量を求めた。
使用したTaqman probeの製品情報、仕様は以下のとおりである。
Gapdh:Appilied biosystems Assay ID:Rn01462662_g1(Dye:VIC,Quencher:MGB)NT3:Applied biosystems Assay ID:Rn00579280m1(Dye:FAM,Quencher:MGB)
上記の方法によるスクリーニングの結果、トンカットアリ抽出エキスにラット初代ミ
ュラー細胞におけるNT3の発現増強作用が認められた。
トンカットアリ抽出物のNT3発現増強作用について、以下の方法で試験した。
(1)試験方法
1)試験試料
トンカットアリ抽出物は、アスク薬品株式会社より入手した(製品番号012.105「トンカットアリ乾燥エキス Physta:登録商標」)を試験に用いた。
本試験試料は、原料としてEurycoma longifolia Jackの乾燥根を用い、抽出溶媒として水を用いて抽出したエキスである。この乾燥エキスは、規格成分として、ユーリコマノン(Eurycomanone)を0.8~1.5質量%、グリコサポニンを35%以上、総多糖類を30%以上、総蛋白を22%以上含有する。このエキスをDMSOで溶解し使用した。
実施例1に記載の方法で調製した培養9日目の初代ミュラー細胞の培地を全量除去し、1%FBSを含むDMEM-F12培地100μLに交換し、37℃、5%CO2で90分間培養することで血清飢餓状態に置いた。
上記のトンカットアリ抽出物を、0、50、100μg/mLの濃度になるように添加し、90分間培養後に上清を除去し、RNeasy 96 kit(QIAGEN)を用い添付の説明書に従ってRNAを調製した。次いで、実施例1に記載の方法で、NT3の相対的遺伝子発現量を定量した。
測定結果を図1に示した。
図1に示すように、ラット初代ミュラー細胞において、トンカットアリ抽出物は、添加濃度依存的にNT3の発現を増強した。
トンカットアリ抽出物中に含有される成分であるユーリコマノン及び13α-21-エポキシユーリコマノン、クアシンのNT3発現増強作用について、以下の方法で試験した。
(1)試験方法
1)試験試料
ユーリコマノンは富士フイルム和光純薬株式会社より購入し、試験に用いた。13α―21-エポキシユーリコマノンはMed Chem Express社より購入し、試験に用いた。クアシンはToronto Research Chemicals 社より購入し、試験に用いた。試験にあたってDMSOで溶解し使用した。
実施例1に記載の方法で調製した培養9日目の初代ミュラー細胞の培地を全量除去し、1%FBSを含むDMEM-F12培地100μLに交換し、37℃、5%CO2で90分間培養することで血清飢餓状態に置いた。
上記のユーリコマノンおよび13α―21-エポキシユーリコマノンを、0、3、10μMの濃度になるように、クアシンを0、1、3、10、30μMの濃度になるように添加し、90分間培養後に上清を除去し、RNeasy 96 kit(QIAGEN)を用い添付の説明書に従ってRNAを調製した。次いで、実施例1に記載の方法で、NT3の相対的遺伝子発現量を定量した。
測定結果を図2、図3に示した。
図2に示すように、ラット初代ミュラー細胞において、ユーリコマノン、13α-21-エポキシユーリコマノンは、添加濃度依存的にNT3の発現を増強した。したがって、ユーリコマノンおよび13α-21-エポキシユーリコマノンは、トンカットアリの示すNT3発現増強作用の有効成分の1つであることが明らかになった。
一方、図3に示すように、ユーリコマノンや13α-21-エポキシユーリコマノンの基本骨格であるクアシンにはNT3の発現増強作用は見られなかった。
トンカットアリ抽出物のNT3発現増強作用について動物試験を行い、内耳組織での有効性を確認した。中耳腔(鼓室内)に局所投与した薬剤や物質が内耳へ移行することは良く知られている。トンカットアリ抽出物の内耳組織における作用を、トンカットアリ抽出物の中耳への局所投与を用いた次の方法で検証した。
(1)試験方法
1)7週齢Wistarラット雄(日本エスエルシー)を1週間飼育部屋で順化飼育後、試験に供した。
イソフルラン吸入麻酔後、鼓膜を目視できるまで外耳を切開し、マイクロシリンジを用いて、片側の中耳内にコントロールとして生理食塩水(大塚製薬)40μLを投与し、切開部を縫合した。その後、同様の方法により、逆側の中耳内に10mg/mLおよび50mg/mlの濃度で生理食塩水に溶解させたトンカットアリ抽出物(実施例2で用いたものと同様の試料)を40μL投与した。
試験結果を図4に示す。
図4に示すように、ラット中耳に投与したトンカットアリ抽出物は、内耳組織のNT3の発現を増強した。
以上の試験結果から、トンカットアリ抽出物は、内耳組織においても、NT3の発現を増強することによって聴覚機能を改善する作用を有することが明らかである。
脳波によって聴力を測定する検査手法である聴性脳幹反応(Auditory Brainstem Response,以下「ABR」)検査によって、トンカットアリ抽出物による加齢性難聴改善作用を評価した。
(1)試験方法
1)試験動物
試験には、加齢性難聴モデルとしてC57BL/6Jマウスを用いた。10週齢のC57BL/6Jマウス雄20匹を導入後、2週間予備飼育をした後、以下の試験に用いた。なおC57BL/6Jマウスは、10週齢頃から自然な老化現象として加齢性難聴を発症することが一般的に知られている。
実施例2で用いたトンカットアリ抽出物と同じく、水抽出物である「トンカットアリ乾燥エキス Physta:登録商標」)を試験試料として用いた。トンカットアリ乾燥エキスは、あらかじめカルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液に80mg/mLの濃度で懸濁したものを用いた。
トンカットアリ投与群、対照群の2群として、予備飼育終了後のマウスを無作為に割り付けし、1群10匹、として群分けを行った。
トンカットアリ投与群は、上記の懸濁液を用いて、トンカットアリ抽出物800mg/10mL/体重kgを、1日1回、3か月(84日間)ゾンデを用いて強制経口投与した。
対照群は、0.5%カルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液を、10mL/体重kgで同様に投与した。
ABR検査は、予備飼育期間終了日(Pre)、投与5週目(飼育6週経過後)及び12週目(飼育13週経過後)に行った。なお、飼育6週経過後及び13週経過後のマウスの聴力は、マウスを麻酔後、関電極を検耳(右耳)の外耳付近、不関電極を頭頂部皮下、アース電極を頸背部皮下にそれぞれ装着して、脳波出力データを得た。
脳波出力データは、データ収録・解析システム(PowerLab、Sampling soft:LabChart ver.8、ADInstruments)により記録した。(記録条件:Sampling time:10ms、Sampling rate:40kHz、Bandpass filter:1-3000Hz、加算回数500回)。(記録条件:Sampling time:10ms、Sampling rate:40kHz、Bandpass filter:1-3000Hz、加算回数500回)。
聴力試験は、3段階の周波数とも、最初に90dBの音刺激を与えて行い、ABRを記録した。
その後、音圧を適宜変更し、ABRの出力波形が消失する最大音圧とABRの波形が検出される最小音圧を5dB刻みで確認した。ABRの波形が検出された最小音圧を、本試験における音圧閾値(ABR thresholds;音圧レベル(SPL dB))とした。
試験試料の投与前(Pre)、飼育6週目(6W)、飼育13週目(13W)に測定した各試験周波数の音圧閾値(dB)の記録に基づき、試験動物10匹の平均音圧閾値を求めた。
図5に16kHzの音圧閾値の測定結果(Pre、6W、13W)をグラフとして示した。同じく図6に24kHzの音圧閾値の測定結果(Pre、6W、13W)のグラフ、図7に32kHzの音圧閾値の測定結果(Pre、6W、13W)のグラフをそれぞれ示した。
1.試験に用いたマウスは飼育期間が進むにつれて、すべての測定周波数においてABR閾値が上昇し、特に高周波域である32kHzにおいて閾値上昇の程度が強くなった。このことから、試験に用いたマウスは典型的な加齢に伴う聴力低下を発症し、加齢性難聴のモデルとして機能したことが確認された。
2.この加齢に伴う聴力の低下(加齢性難聴)は、各周波数ともトンカットアリ抽出物の投与によって明らかに抑制され、加齢性難聴の発症が有意に抑制又は改善された。
3.16kHzの周波数の刺激音に対して、対照群(トンカットアリ抽出物非投与群)は、音圧閾値が10dB以上上昇し、ゆるやかな聴力の低下が確認された。一方、トンカットアリ抽出物投与群は投与12週目も、音圧閾値の上昇がほとんど認められず、聴力の低下が抑制された。
4.また、24kHz及び32kHzの周波数では、対照群の投与12週目音圧閾値が、試験開始前に比べて15~20dB増加するのに対して、トンカットアリ抽出物投与群は、その増加が5~10dBに抑制されていた。
Claims (5)
- トンカットアリの、水、アルコール、又は、水とアルコールの混合溶媒による抽出物を有効成分として含有する、NT3の発現増強用組成物。
- トンカットアリの、水、アルコール、又は、水とアルコールの混合溶媒による抽出物を有効成分として含有する、聴覚機能低下予防及び/又は改善用組成物。
- トンカットアリの抽出物が、ユーリコマノン及び/又は13α―21-エポキシユーリコマノンを含有する抽出物である請求項1または2に記載の組成物。
- ユーリコマノン及び/又は13α―21-エポキシユーリコマノンを有効成分とする聴覚機能低下予防及び/又は改善用組成物。
- トンカットアリの、水、アルコール、又は、水とアルコールの混合溶媒による抽出物を有効成分として含有する、加齢性難聴の予防及び/又は改善用組成物。
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