JPH04305533A - 生医学的用途におけるオキシラジカル損傷を減少させる組成物及び方法 - Google Patents
生医学的用途におけるオキシラジカル損傷を減少させる組成物及び方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/76—Albumins
- C07K14/765—Serum albumin, e.g. HSA
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
-
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- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は概して、生医学的に応用
し得る抗酸化剤に関するものである。より詳細に言うな
らば、本発明はタンパク質−又はペプチド結合ビリルビ
ンのオキシラジカル掃去特性に関するものである。
し得る抗酸化剤に関するものである。より詳細に言うな
らば、本発明はタンパク質−又はペプチド結合ビリルビ
ンのオキシラジカル掃去特性に関するものである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】ピリルビ
ンはヘムの分解産物である。主な四種類のビリルビン、
すなわち非抱合ビリルビン(Bu)、単糖一又は二糖抱
合ビリルビン及びデルタビリルビンがある。デルタビリ
ルビンは、ビリルビンのテトラピロール基のプロピオン
酸側鎖とアルブミンのリジン残基のε−アミノ基との間
のペプチド結合によってアルブミンに共有結合させるビ
リルビンから成る。このリジン残基はタンパク質のN末
端半分において、すなわちアルブミンタンパク質のN末
端から、アミノ酸残基97と 224との間に位置する
。
ンはヘムの分解産物である。主な四種類のビリルビン、
すなわち非抱合ビリルビン(Bu)、単糖一又は二糖抱
合ビリルビン及びデルタビリルビンがある。デルタビリ
ルビンは、ビリルビンのテトラピロール基のプロピオン
酸側鎖とアルブミンのリジン残基のε−アミノ基との間
のペプチド結合によってアルブミンに共有結合させるビ
リルビンから成る。このリジン残基はタンパク質のN末
端半分において、すなわちアルブミンタンパク質のN末
端から、アミノ酸残基97と 224との間に位置する
。
【0003】そこでデルタビリルビンはビリタンパク質
或いは、BP、と呼ばれることが多い。デルタビリルビ
ンは、ビリルビンの中で最も極性が大きく、最も水溶性
である。それはまた、ビリルビンの最も安定な型でもあ
り、したがってデルタビリルビンは、熱、光、空気、及
び酸−又はアルカリ加水分解に対して、他の型のビリル
ビンほど敏感ではない。
或いは、BP、と呼ばれることが多い。デルタビリルビ
ンは、ビリルビンの中で最も極性が大きく、最も水溶性
である。それはまた、ビリルビンの最も安定な型でもあ
り、したがってデルタビリルビンは、熱、光、空気、及
び酸−又はアルカリ加水分解に対して、他の型のビリル
ビンほど敏感ではない。
【0004】
どの酸素フリーラジカルは血流中の酸素の約5%によっ
て形成される。このようなオキシラジカルは毒性が非常
に大きく、細胞及び組織に非可逆的酸化被害を与え得る
。生体の臓器又は組織への正常な血流が阻害されるとき
、例えば臓器移植中又はバイパス手術中など(虚血状態
になる外科手術)の場合、組織への酸素の再導入がスー
パーオキサイド生成を著しく増加させ、二次的ヒドロキ
シルラジカル及び顕著な細胞毒性の生成に通ずる。
て形成される。このようなオキシラジカルは毒性が非常
に大きく、細胞及び組織に非可逆的酸化被害を与え得る
。生体の臓器又は組織への正常な血流が阻害されるとき
、例えば臓器移植中又はバイパス手術中など(虚血状態
になる外科手術)の場合、組織への酸素の再導入がスー
パーオキサイド生成を著しく増加させ、二次的ヒドロキ
シルラジカル及び顕著な細胞毒性の生成に通ずる。
【0005】虚血後に生成する過剰フリーラジカルの主
なソースは、キサンチン脱水素酵素である。この酵素は
、通常は、電子をプリン塩基からニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチドの酸化型に移す。酸素圧低下時にはこ
の酵素は速やかに、非可逆的に、キサンチン酸素酵素に
変換される−この酵素はその電子を酸素に直接移すこと
によって大量のスーパーオキサイドを生成する。
なソースは、キサンチン脱水素酵素である。この酵素は
、通常は、電子をプリン塩基からニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチドの酸化型に移す。酸素圧低下時にはこ
の酵素は速やかに、非可逆的に、キサンチン酸素酵素に
変換される−この酵素はその電子を酸素に直接移すこと
によって大量のスーパーオキサイドを生成する。
【0006】酸素フリーラジカルは、重要な生物学的分
子を攻撃し、破壊する。細胞膜内で 脂肪酸が分解されて水溶性生成物になり、その結果、膜
の一体性が破壊される。リソソーム膜の過酸化は、リソ
ソーム加水分解酵素の細胞質への放出によって細胞死を
起こすかも知れない。酸素基はDNAにおける突然変異
並びにヒアルロン酸及び関連巨大分子の解重合をおこし
得る。
子を攻撃し、破壊する。細胞膜内で 脂肪酸が分解されて水溶性生成物になり、その結果、膜
の一体性が破壊される。リソソーム膜の過酸化は、リソ
ソーム加水分解酵素の細胞質への放出によって細胞死を
起こすかも知れない。酸素基はDNAにおける突然変異
並びにヒアルロン酸及び関連巨大分子の解重合をおこし
得る。
【0007】生体は酸化的損傷を最小にし得るいくつか
の防御メカニズムをもっている。その一つはスーパーオ
キシドジスムターゼを含む酵素的メカニズムである。こ
の酵 な過酸化酵素によって除去されるより毒性の弱い分子で
ある過酸化水素を生成する。
の防御メカニズムをもっている。その一つはスーパーオ
キシドジスムターゼを含む酵素的メカニズムである。こ
の酵 な過酸化酵素によって除去されるより毒性の弱い分子で
ある過酸化水素を生成する。
【0008】もう一つの防御メカニズムは、細胞膜の疎
水性コアにあるビタミンE(トコフェロール)及び細胞
水中のグルタチオン及びアスコルビン酸などの天然抗酸
化物によって提供される。このような抗酸化物は細胞内
で普通に産生されるスーパーオキサイドの大部分を解毒
するのに適している。しかしながら、それらは、虚血期
間後に酸素が組織に再導入されるときにおこるスーパー
オキサイド産生の著しい増加には、対処しきれない。
水性コアにあるビタミンE(トコフェロール)及び細胞
水中のグルタチオン及びアスコルビン酸などの天然抗酸
化物によって提供される。このような抗酸化物は細胞内
で普通に産生されるスーパーオキサイドの大部分を解毒
するのに適している。しかしながら、それらは、虚血期
間後に酸素が組織に再導入されるときにおこるスーパー
オキサイド産生の著しい増加には、対処しきれない。
【0009】そこで、外科手術、特に心臓、肝臓、及び
腎臓のような臓器の虚血を含む手術の後におこる酸素基
被害を阻止し、その被害を最小にするために、治療的に
有効な抗酸化剤が必要である。
腎臓のような臓器の虚血を含む手術の後におこる酸素基
被害を阻止し、その被害を最小にするために、治療的に
有効な抗酸化剤が必要である。
【0010】ストッカーら(Science 235巻
:1943−1946ページ;1987)は、フリー−
又は非抱合ビリルビン Bu が生理学的に重要な抗酸
化剤であることを示唆した。ビリルビンは均質溶液中の
リノール酸のラジカル誘導性酸化速度を明らかに抑制し
た。しかしながら、この研究は非生理学的無細胞系で行
われたのみならず、使用したBu範囲は、細胞毒性であ
ることが知られているBu量をも含んでいる。
:1943−1946ページ;1987)は、フリー−
又は非抱合ビリルビン Bu が生理学的に重要な抗酸
化剤であることを示唆した。ビリルビンは均質溶液中の
リノール酸のラジカル誘導性酸化速度を明らかに抑制し
た。しかしながら、この研究は非生理学的無細胞系で行
われたのみならず、使用したBu範囲は、細胞毒性であ
ることが知られているBu量をも含んでいる。
【0011】ストッカーら(Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA 84巻:5918−5922ペ
−ジ;1987)は、非可逆的にアルブミンに結合した
ビリルビンは、フリーラジカルの掃去に関して、尿酸よ
り有効であるが、ビタミンCよりは効果が小さい、と報
告した。
ad.Sci.USA 84巻:5918−5922ペ
−ジ;1987)は、非可逆的にアルブミンに結合した
ビリルビンは、フリーラジカルの掃去に関して、尿酸よ
り有効であるが、ビタミンCよりは効果が小さい、と報
告した。
【0012】Proc.Natl.Acad.Sci.
,84巻:8130−8134ページ;1987.にお
いてストッカーらは、ビリルビンの二抱合型であるジタ
ウロビリルビンが、多層リポソーム又はミセル中のホス
ファチジルコリンの過酸化ラジカル誘起性酸化を阻止す
ることを報告した。
,84巻:8130−8134ページ;1987.にお
いてストッカーらは、ビリルビンの二抱合型であるジタ
ウロビリルビンが、多層リポソーム又はミセル中のホス
ファチジルコリンの過酸化ラジカル誘起性酸化を阻止す
ることを報告した。
【0013】ストッカーら(Biochimica e
t Biophysica Acta,1002巻:2
38−244ページ;1989)は、ビタミンEとBu
又はビリベルジンとの間には相乗作用があり、この場合
大豆ホスファチジルコリン リポソームにおける脂質過
酸化が阻止された、と報告した。
t Biophysica Acta,1002巻:2
38−244ページ;1989)は、ビタミンEとBu
又はビリベルジンとの間には相乗作用があり、この場合
大豆ホスファチジルコリン リポソームにおける脂質過
酸化が阻止された、と報告した。
【0014】ロバートソン(Robertson)ら(
Arch.Biochem Biophys.213巻
353−357ペジ;1982)は、Bu 及びビリベ
ルジンがスーパーオキサイドによって直接攻撃され、酸
化されることを確認した。
Arch.Biochem Biophys.213巻
353−357ペジ;1982)は、Bu 及びビリベ
ルジンがスーパーオキサイドによって直接攻撃され、酸
化されることを確認した。
【0015】虚血−再潅流 損傷を減らすためのフリー
ラジカル掃去剤としての使用がこれまでに提案された物
質としては、アロプリノール、アスコルビン酸、dl−
トリフェロール及びビタミンEがある−たとえばU.S
.特許 第4,877,810号 参照。
ラジカル掃去剤としての使用がこれまでに提案された物
質としては、アロプリノール、アスコルビン酸、dl−
トリフェロール及びビタミンEがある−たとえばU.S
.特許 第4,877,810号 参照。
【0016】本発明の目的は、特に再潅流時に使用する
ための、より効果的な生医学的に容認される抗酸化剤、
即ちオキシラジカル被害を減少させる組成物及び方法を
提供することにある。
ための、より効果的な生医学的に容認される抗酸化剤、
即ちオキシラジカル被害を減少させる組成物及び方法を
提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明はデルタビリルビ
ン及び以後に定義されるデルタビリペプチドによって代
表されるタンパク質結合−又はペプチド結合ビリルビン
が、生医学的用途における抗酸化剤及び細胞保護剤とし
て予想外に有用で、効果的である、という発見に基づい
ている。
ン及び以後に定義されるデルタビリペプチドによって代
表されるタンパク質結合−又はペプチド結合ビリルビン
が、生医学的用途における抗酸化剤及び細胞保護剤とし
て予想外に有用で、効果的である、という発見に基づい
ている。
【0018】このような用途におけるそれらの効果は他
の公知のビリルビンのどれよりもずっと大きく、これま
でに用いられている抗酸化剤、たとえばトロロックス及
びアスコルビン酸のそれよりも大きい。それらは、虚血
後の患者の血液を治療して、虚血後の血液再潅流時にお
ける酸化フリーラジカルによる組織及び臓器の損傷を減
らすのに特に有用である。その上、デルタビリルビンは
細胞媒質中では他の型のビリルビンよりもずっと安定で
ある。又、それは無毒である。さらにそれは、血液中で
安定であり、普通は少なくとも4−6週間存続する。
の公知のビリルビンのどれよりもずっと大きく、これま
でに用いられている抗酸化剤、たとえばトロロックス及
びアスコルビン酸のそれよりも大きい。それらは、虚血
後の患者の血液を治療して、虚血後の血液再潅流時にお
ける酸化フリーラジカルによる組織及び臓器の損傷を減
らすのに特に有用である。その上、デルタビリルビンは
細胞媒質中では他の型のビリルビンよりもずっと安定で
ある。又、それは無毒である。さらにそれは、血液中で
安定であり、普通は少なくとも4−6週間存続する。
【0019】本発明はいかなる特殊の作用のモード又は
理論的メカニズムに限定されるものでもないが、ビリル
ビンの中心の2個のピロール核を連結するメチレン基−
CH2−は、プロピオン酸側基についているペプチド鎖
によって規定されるデルタビリルビン及びデルタビリペ
プチドがとる独特のコンフォメーションによって、特殊
に立体化学的に露出している。デルタビリルビンの場合
、これは天然アルブミンである。デルタビリペプチドの
場合、これは天然アルブミン中に見られるペプチド配列
である。このように立体化学的に露出しているメチレン
基は、容易に酸化されてケトン基になり、そのためにこ
れは特に効果的な酸素掃去剤又は抗酸化剤となる。
理論的メカニズムに限定されるものでもないが、ビリル
ビンの中心の2個のピロール核を連結するメチレン基−
CH2−は、プロピオン酸側基についているペプチド鎖
によって規定されるデルタビリルビン及びデルタビリペ
プチドがとる独特のコンフォメーションによって、特殊
に立体化学的に露出している。デルタビリルビンの場合
、これは天然アルブミンである。デルタビリペプチドの
場合、これは天然アルブミン中に見られるペプチド配列
である。このように立体化学的に露出しているメチレン
基は、容易に酸化されてケトン基になり、そのためにこ
れは特に効果的な酸素掃去剤又は抗酸化剤となる。
【0020】本発明は一面では細胞保護的抗酸化剤とし
て使用するためのデルタビリルビン及びデルタビリペプ
チドを提供する。発明の他の見地からみると、生体内に
おける哺乳動物の血液を処理して酸化フリーラジカルを
そこから掃去するための抗酸化剤として有用な組成物が
提供される;上記組成物はデルタビリルビン又はデルタ
ビリペプチドの有効量を生理学的に容認されるその補助
剤と共に含んで成る。
て使用するためのデルタビリルビン及びデルタビリペプ
チドを提供する。発明の他の見地からみると、生体内に
おける哺乳動物の血液を処理して酸化フリーラジカルを
そこから掃去するための抗酸化剤として有用な組成物が
提供される;上記組成物はデルタビリルビン又はデルタ
ビリペプチドの有効量を生理学的に容認されるその補助
剤と共に含んで成る。
【0021】もう一面では、本発明は、生体内において
哺乳動物の血液を有効量のデルタビリルビン又はデルタ
ビリペプチドで処理することを含んで成る、哺乳動物の
血液中の酸化フリーラジカルを減らす方法を提供する。
哺乳動物の血液を有効量のデルタビリルビン又はデルタ
ビリペプチドで処理することを含んで成る、哺乳動物の
血液中の酸化フリーラジカルを減らす方法を提供する。
【0022】
【作用】ここで用いられる語、”デルタビリペプチド”
は天然アルブミン中に見られるペプチド残基のリジン単
位のε−アミノ基にビリルビン核のプロピオン酸基によ
りアミド結合を経て共有結合したビリルビン核を有する
ビリンタンパク質を意味し、上記ペプチド残基は、12
ないし約200 のアミノ酸残基をもち、ビリルビン
が結合しているリジン残基は配列 Lys−Gln−A
rg 中にある。ここで Gln はグルタミンをあら
わし、Arg はアルギニンをあらわす。
は天然アルブミン中に見られるペプチド残基のリジン単
位のε−アミノ基にビリルビン核のプロピオン酸基によ
りアミド結合を経て共有結合したビリルビン核を有する
ビリンタンパク質を意味し、上記ペプチド残基は、12
ないし約200 のアミノ酸残基をもち、ビリルビン
が結合しているリジン残基は配列 Lys−Gln−A
rg 中にある。ここで Gln はグルタミンをあら
わし、Arg はアルギニンをあらわす。
【0023】図1に示されるように、デルタビリルビン
は実質上テトラピロール核から成り、ここでピロール単
位は線上に配列し=CH−又は−CH2橋によって連結
している。アルブミンタンパク質はアルブミン鎖の特定
の位置で、プロピオン酸を経てピロール核に共有結合し
ている。アルブミンタンパク質分子部分は、ピリルビン
の分子量約585に比較して大きい(おおよその分子量
69,000;既知配列のアミノ酸残基 585)。 デルタビリペプチドは、アルブミンのタンパク質鎖の大
部分をデルタビリルビンから切り離すことによって生じ
、そのさい、ビリルビン−アルブミン共有結合と、それ
に隣接するアルブミンの天然アミノ酸配列−付着してい
るアルブミン部分の約 12ないし 200 のアミノ
酸残基−は完全無償のままである。配列 Lys−Gl
n−Arg(ここで Lys は、ピリルビンが結合し
ているリジン残基である)が存在しなければならない。
は実質上テトラピロール核から成り、ここでピロール単
位は線上に配列し=CH−又は−CH2橋によって連結
している。アルブミンタンパク質はアルブミン鎖の特定
の位置で、プロピオン酸を経てピロール核に共有結合し
ている。アルブミンタンパク質分子部分は、ピリルビン
の分子量約585に比較して大きい(おおよその分子量
69,000;既知配列のアミノ酸残基 585)。 デルタビリペプチドは、アルブミンのタンパク質鎖の大
部分をデルタビリルビンから切り離すことによって生じ
、そのさい、ビリルビン−アルブミン共有結合と、それ
に隣接するアルブミンの天然アミノ酸配列−付着してい
るアルブミン部分の約 12ないし 200 のアミノ
酸残基−は完全無償のままである。配列 Lys−Gl
n−Arg(ここで Lys は、ピリルビンが結合し
ているリジン残基である)が存在しなければならない。
【0024】デルタビリペプチドは、当業者には公知の
部位特異的タンパク質切断法を用い、デルタビリルビン
の部位特異的酵素切断又は制限、又は化学的切断によっ
て作られる。別法として、適したペプチド鎖を公知の方
法によって個々のアミノ酸から化学的に合成し、ビリル
ビン核の適当な部位に結合することができる。
部位特異的タンパク質切断法を用い、デルタビリルビン
の部位特異的酵素切断又は制限、又は化学的切断によっ
て作られる。別法として、適したペプチド鎖を公知の方
法によって個々のアミノ酸から化学的に合成し、ビリル
ビン核の適当な部位に結合することができる。
【0025】また別の方法では他のソースから分離した
アルブミンに対して酵素的又は化学的切断処理を行い、
適当なペプチド配列をつくり、それから化学的手段によ
り、上記のリジン基を経てビリルビン核に共有結合させ
る。選択的タンパク質切断に適したプロテアーゼは、パ
パイン、ペプシン及びトリプシンである。有用な化学的
切断法は臭化シアン CNBr を用いる;これはメチ
オニン残基を特異的に切断する。
アルブミンに対して酵素的又は化学的切断処理を行い、
適当なペプチド配列をつくり、それから化学的手段によ
り、上記のリジン基を経てビリルビン核に共有結合させ
る。選択的タンパク質切断に適したプロテアーゼは、パ
パイン、ペプシン及びトリプシンである。有用な化学的
切断法は臭化シアン CNBr を用いる;これはメチ
オニン残基を特異的に切断する。
【0026】本発明の好ましい方法は、デルタビリルビ
ン又はデルタビリペプチドを抗酸化剤として用いて、臓
器の虚血−再潅流−損傷を減らすことである。この目的
のために、デルタビリルビン又はデルタビリペプチド組
成物の有効量を、液体の形の、適当な生理学的に容認し
得る担体とともに、虚血後の臓器の再潅流の直前に、再
潅流すべき臓器に近い部位の患者血液に注射する。
ン又はデルタビリペプチドを抗酸化剤として用いて、臓
器の虚血−再潅流−損傷を減らすことである。この目的
のために、デルタビリルビン又はデルタビリペプチド組
成物の有効量を、液体の形の、適当な生理学的に容認し
得る担体とともに、虚血後の臓器の再潅流の直前に、再
潅流すべき臓器に近い部位の患者血液に注射する。
【0027】このような注射が再潅流すべき臓器のすぐ
近くに行われる場合、活性成分デルタビリルビン又はデ
ルタビリペプチドの量はより少なくてすむ。どの好都合
な部位の血液中へ、活性成分デルタビリルビン及びデル
タビリペプチドを注入しても有効な結果が得られるが、
これは浪費であり、より多量の活性成分が必要となる。 しかしながら、時として傷ついた患者の場合、他の部位
に注射することが避けられないことがある。適した担体
と共に経口投与することも可能である。
近くに行われる場合、活性成分デルタビリルビン又はデ
ルタビリペプチドの量はより少なくてすむ。どの好都合
な部位の血液中へ、活性成分デルタビリルビン及びデル
タビリペプチドを注入しても有効な結果が得られるが、
これは浪費であり、より多量の活性成分が必要となる。 しかしながら、時として傷ついた患者の場合、他の部位
に注射することが避けられないことがある。適した担体
と共に経口投与することも可能である。
【0028】本発明に使用するデルタビリルビン及びデ
ルタビリペプチドのための、適した生理学的に容認し得
る担体は、水及び食塩溶液、好ましくは等張食塩溶液、
又は、混合が容易で血液と相容れる一般に用いられる心
停止溶液である。患者に投与するための注射用デルタビ
リルビン又はデルタビリペプチド溶液のための担体とし
て最も適しているのは、患者自身の血液サンプル、又は
患者と同型の血液である。
ルタビリペプチドのための、適した生理学的に容認し得
る担体は、水及び食塩溶液、好ましくは等張食塩溶液、
又は、混合が容易で血液と相容れる一般に用いられる心
停止溶液である。患者に投与するための注射用デルタビ
リルビン又はデルタビリペプチド溶液のための担体とし
て最も適しているのは、患者自身の血液サンプル、又は
患者と同型の血液である。
【0029】このようなものは、虚血と関連する手術の
場所には普通用意されている。それは患者にとって理想
的な生物学的適合性媒質を提供する。投与すべき固体デ
ルタビリルビン又はデルタビリペプチドの量は、患者の
体重及び血液量によって変わる。概して、患者の循環血
液1dlあたり、この物質約1mg−50mgを、投与
することが好ましい。正常体重及び正常血液量成人患者
では、約10mg−200mg量のデルタビリルビン又
はデルタビリペプチドが適しており、約50mg−15
0mgの量がより好ましい。幼児、動物などに投与する
場合、患者の体重に比例して、これらの量を適当に調節
することができる。
場所には普通用意されている。それは患者にとって理想
的な生物学的適合性媒質を提供する。投与すべき固体デ
ルタビリルビン又はデルタビリペプチドの量は、患者の
体重及び血液量によって変わる。概して、患者の循環血
液1dlあたり、この物質約1mg−50mgを、投与
することが好ましい。正常体重及び正常血液量成人患者
では、約10mg−200mg量のデルタビリルビン又
はデルタビリペプチドが適しており、約50mg−15
0mgの量がより好ましい。幼児、動物などに投与する
場合、患者の体重に比例して、これらの量を適当に調節
することができる。
【0030】投与する溶液中のデルタビリルビン又はデ
ルタビリペプチド濃度は厳密ではなく、投与者が容易に
処方することができる。一般には稀溶液が好ましい。抗
酸化剤溶液をゆっくりと、すなわち10−20分間わた
って投与することが重要である。そこでこのような状況
下では、稀溶液がより投与しやすい。溶液を投与すると
きには、患者の状態及び生命徴候をモニターすべきであ
り、もし必要であれば投与速度の調節が必要である。デ
ルタビリルビンは、本来体内に見られるという事実によ
って、治療的に望ましく、生化学的抗酸化剤としての使
用が可能である。そのうえ、酸化に対するその安定性及
びその反応性は、これを抗酸化剤として使用するのに非
常に望ましい特性を提供する。
ルタビリペプチド濃度は厳密ではなく、投与者が容易に
処方することができる。一般には稀溶液が好ましい。抗
酸化剤溶液をゆっくりと、すなわち10−20分間わた
って投与することが重要である。そこでこのような状況
下では、稀溶液がより投与しやすい。溶液を投与すると
きには、患者の状態及び生命徴候をモニターすべきであ
り、もし必要であれば投与速度の調節が必要である。デ
ルタビリルビンは、本来体内に見られるという事実によ
って、治療的に望ましく、生化学的抗酸化剤としての使
用が可能である。そのうえ、酸化に対するその安定性及
びその反応性は、これを抗酸化剤として使用するのに非
常に望ましい特性を提供する。
【0031】デルタビリペプチドは、本発明の組成物及
び方法において特に好ましい。デルタビリペプチドはデ
ルタビリルビンより著しく小さい分子である。そこで、
それは細胞及び組織により容易に、かつ効率的に侵入し
、抗酸化剤としてその機能を発揮する。同時にそれは、
デルタビリルビンの活性特性のすべてを保有しており、
本発明において抗酸化剤及びフリーラジカル酸化掃去剤
としてはたらくことができる。
び方法において特に好ましい。デルタビリペプチドはデ
ルタビリルビンより著しく小さい分子である。そこで、
それは細胞及び組織により容易に、かつ効率的に侵入し
、抗酸化剤としてその機能を発揮する。同時にそれは、
デルタビリルビンの活性特性のすべてを保有しており、
本発明において抗酸化剤及びフリーラジカル酸化掃去剤
としてはたらくことができる。
【0032】
【実施例】本発明は下記の非制限的実施例によって、さ
らによく説明される。次の実施例では、ビリタンパク質
はウー(Wu)(Clin.Chem. 28巻,62
6−637,1982)中の記載のように、黄疸性血清
から分離され、精製され、ドーマス(Doumas)及
びウー(Wu)の方法(Clin.Chem.33巻
769ページ 1987)によって定量された。
らによく説明される。次の実施例では、ビリタンパク質
はウー(Wu)(Clin.Chem. 28巻,62
6−637,1982)中の記載のように、黄疸性血清
から分離され、精製され、ドーマス(Doumas)及
びウー(Wu)の方法(Clin.Chem.33巻
769ページ 1987)によって定量された。
【0033】■ラット肝細胞に対する細胞保護効果ラッ
ト肝細胞を、公知のセグレン(Seglen)の二段階
潅流法(Exp.Cell.Res.82巻 391−
398ページ;1973)によって分離し、プリンセン
(Princen)らの方法によって(J.Clin.
Invest. 78巻;1064−1071ページ;
1986)培養した。培養細胞を、融合するまで増加さ
せ、それから、各ペトリ皿が同数の細胞を含むように(
100,000 細胞/皿)、ピペットでペトリ皿にと
った。存在する増殖倍地を各皿から除去し、フリーラジ
カル発生倍地を各皿に加えた。対照には2μMヒポキサ
ンチン及び67 U/L キサンチン酸化酵素を含むリ
ン酸緩衝食塩液(PBS)3mlを加えた。実験皿には
8μM ビリタンパク質,2mMヒポキサンチン、及び
67 U/L キサンチン酸化酵素を含むPBS3ml
を加えた。
ト肝細胞を、公知のセグレン(Seglen)の二段階
潅流法(Exp.Cell.Res.82巻 391−
398ページ;1973)によって分離し、プリンセン
(Princen)らの方法によって(J.Clin.
Invest. 78巻;1064−1071ページ;
1986)培養した。培養細胞を、融合するまで増加さ
せ、それから、各ペトリ皿が同数の細胞を含むように(
100,000 細胞/皿)、ピペットでペトリ皿にと
った。存在する増殖倍地を各皿から除去し、フリーラジ
カル発生倍地を各皿に加えた。対照には2μMヒポキサ
ンチン及び67 U/L キサンチン酸化酵素を含むリ
ン酸緩衝食塩液(PBS)3mlを加えた。実験皿には
8μM ビリタンパク質,2mMヒポキサンチン、及び
67 U/L キサンチン酸化酵素を含むPBS3ml
を加えた。
【0034】フリーラジカルにさらした100,000
細胞を壊死させるまでの時間(すなわち対照)は、約
10分であった。実験皿中の肝細胞を壊死させるまでの
時間は、約44分であった。デルタビリルビンの存在に
よる肝細胞の壊死時間の遅延を、盲検法で、三回測定し
た。
細胞を壊死させるまでの時間(すなわち対照)は、約
10分であった。実験皿中の肝細胞を壊死させるまでの
時間は、約44分であった。デルタビリルビンの存在に
よる肝細胞の壊死時間の遅延を、盲検法で、三回測定し
た。
【0035】■ヒト筋細胞の細胞保護
新たに生検したヒト心室心筋100−400mgを、0
.1% コラーゲナーゼ及び0.2% ト %食塩液(PBS)PH7.3、を含む溶液5−10m
lとともに、37℃でおだやかに撹拌しながら培養する
ことによって、筋細胞をつくった。15−20分後、培
養混合物を、10%ウシ胎児血清及びペニシリン(10
0μg/ml)を含むダルベッコ改良イーグル培地(D
MEM,キブコ社製)の等量を含むバイアルに傾瀉した
。
.1% コラーゲナーゼ及び0.2% ト %食塩液(PBS)PH7.3、を含む溶液5−10m
lとともに、37℃でおだやかに撹拌しながら培養する
ことによって、筋細胞をつくった。15−20分後、培
養混合物を、10%ウシ胎児血清及びペニシリン(10
0μg/ml)を含むダルベッコ改良イーグル培地(D
MEM,キブコ社製)の等量を含むバイアルに傾瀉した
。
【0036】消化しない組織を上記のように処理し全培
養混合物を集め、5,000gで、15分遠心分離した
。沈殿した細胞を新鮮な培地に懸濁させ、ノイバウエル
血球計で教えた。それから、その細胞を、6×105M
−8×105Mの濃度で、5%CO2下で、37℃で培
養した。1時間培養後、上澄液を他の培養皿に移した。 細胞が融合に達したとき、上記のようにトリプシン処理
によって、それらを分離した。細胞は、分離後7−10
日間の実験用に用意されたものである。他の詳細の事項
はすべて、ウーらの”生化学及び細胞生物学(Bioc
hem and Cell Biology) 199
0”(印刷中)に記載されている。
養混合物を集め、5,000gで、15分遠心分離した
。沈殿した細胞を新鮮な培地に懸濁させ、ノイバウエル
血球計で教えた。それから、その細胞を、6×105M
−8×105Mの濃度で、5%CO2下で、37℃で培
養した。1時間培養後、上澄液を他の培養皿に移した。 細胞が融合に達したとき、上記のようにトリプシン処理
によって、それらを分離した。細胞は、分離後7−10
日間の実験用に用意されたものである。他の詳細の事項
はすべて、ウーらの”生化学及び細胞生物学(Bioc
hem and Cell Biology) 199
0”(印刷中)に記載されている。
【0037】筋細胞は顕微鏡でそれらの特徴的形態学的
外観と、アクチン(ツケカ(Tsukeka)1987
)及びヒト心室ミオシン軽鎖1(ホフマンら(Hoff
man),1988)それぞれに特異的な単クローン抗
体を用いる蛍光染色によって確認された。同じ世代及び
年齢の筋細胞を用いて、人工的に発生した遊離基による
細胞壊死を防ぐオキシラジカル掃去剤としてのデルタビ
リルビンの効果を評価した。筋細胞の壊死は細胞の形態
変化によっモニターされ(たとえば筋鞘破壊及び細胞質
収縮)、ラクテート脱水素やアスパルテートアミノ転移
のような酵素の培養媒質中への漏出によって確かめられ
た。
外観と、アクチン(ツケカ(Tsukeka)1987
)及びヒト心室ミオシン軽鎖1(ホフマンら(Hoff
man),1988)それぞれに特異的な単クローン抗
体を用いる蛍光染色によって確認された。同じ世代及び
年齢の筋細胞を用いて、人工的に発生した遊離基による
細胞壊死を防ぐオキシラジカル掃去剤としてのデルタビ
リルビンの効果を評価した。筋細胞の壊死は細胞の形態
変化によっモニターされ(たとえば筋鞘破壊及び細胞質
収縮)、ラクテート脱水素やアスパルテートアミノ転移
のような酵素の培養媒質中への漏出によって確かめられ
た。
【0038】細胞培養媒質を細胞から除去し、キサンチ
ン酸化酵素(XOD)300 IU/L及びヒポキサン
チン1mlを含む0.05M PBS(PH7.4)3
mlを加えた。細胞を37℃で培養した。実験細胞は1
6μM ビリタンパク質で処理した。ビリタンパク質の
添加はすべて、XOD及びヒポキサンチンの添加直前に
行われた。
ン酸化酵素(XOD)300 IU/L及びヒポキサン
チン1mlを含む0.05M PBS(PH7.4)3
mlを加えた。細胞を37℃で培養した。実験細胞は1
6μM ビリタンパク質で処理した。ビリタンパク質の
添加はすべて、XOD及びヒポキサンチンの添加直前に
行われた。
【0039】存在するオキシラジカルに対するデルタビ
リルビンの影響を評価するための基準は、XOD−ヒポ
キサンチン系が同じ培養皿内の同じ世代の細胞105に
壊死をおこすのにかかる時間であった。
リルビンの影響を評価するための基準は、XOD−ヒポ
キサンチン系が同じ培養皿内の同じ世代の細胞105に
壊死をおこすのにかかる時間であった。
【0040】人工的に発生させたオキシラジカルにさら
した心室筋細胞100,000個を壊死させる時間(対
照)は、約2分であった。16μM ビリタンパク質の
存在下では、筋細胞100,000個を壊死させる時間
は、20分以上であった。
した心室筋細胞100,000個を壊死させる時間(対
照)は、約2分であった。16μM ビリタンパク質の
存在下では、筋細胞100,000個を壊死させる時間
は、20分以上であった。
【0041】■デルタビリルビン及びデルタビリペプチ
ドの生体内利用 この研究でもデルタビリペプチドをつくり使用した。1
2−アミノ酸残基ペプチドを合成した;これは天然に生
成するヒト血清アルブミンの Lys−Gln−Arg
配列を含むが、その他の Lys残基を含んでいなか
った。これを非抱合ビリルビンBuと反応させ、本発明
によるビリペプチドを形成した。これを公知の方法で分
離し、精製した。
ドの生体内利用 この研究でもデルタビリペプチドをつくり使用した。1
2−アミノ酸残基ペプチドを合成した;これは天然に生
成するヒト血清アルブミンの Lys−Gln−Arg
配列を含むが、その他の Lys残基を含んでいなか
った。これを非抱合ビリルビンBuと反応させ、本発明
によるビリペプチドを形成した。これを公知の方法で分
離し、精製した。
【0042】体重0.3−0.4kgの雄 Sprag
ue−Dawleyラットをエンフルラン(約0.1%
の酸素:窒素、1:1V/V 混合物)で麻酔し、ヘパ
リンを静脈注射した(100IU ヘパリンナトリウム
/kg体重)。正中開腹後、肝動脈及び門脈を70分間
クランプで締めつけた。0−90分の虚血を誘起する審
査的実験において、時間70分が、手術後の生存と肝壊
死との間の最もよい妥協点を与えることが分かった。7
0分間の虚血誘起は、再現性を持って、手術後最低48
時間、処理動物の50%を生存せしめ、ラットの24.
5%±5.12%肝壊死を誘起せしめる。
ue−Dawleyラットをエンフルラン(約0.1%
の酸素:窒素、1:1V/V 混合物)で麻酔し、ヘパ
リンを静脈注射した(100IU ヘパリンナトリウム
/kg体重)。正中開腹後、肝動脈及び門脈を70分間
クランプで締めつけた。0−90分の虚血を誘起する審
査的実験において、時間70分が、手術後の生存と肝壊
死との間の最もよい妥協点を与えることが分かった。7
0分間の虚血誘起は、再現性を持って、手術後最低48
時間、処理動物の50%を生存せしめ、ラットの24.
5%±5.12%肝壊死を誘起せしめる。
【0043】肝壊死は、組織化学的に、再潅流の48時
間後に、組織を塩化トリフェニルテトラゾリウムで染色
することによって確認された。70分後、血管の脱クラ
ンプを行うことによって再潅流させた。その後腹部を閉
じ、15分後にその動物の放血を行った。それからラッ
ト肝を採取した。25%の肝損傷が非可逆的であること
がわかった。
間後に、組織を塩化トリフェニルテトラゾリウムで染色
することによって確認された。70分後、血管の脱クラ
ンプを行うことによって再潅流させた。その後腹部を閉
じ、15分後にその動物の放血を行った。それからラッ
ト肝を採取した。25%の肝損傷が非可逆的であること
がわかった。
【0044】再潅流を行なう5分前にラットを抗酸化剤
で処理した。抗酸化剤、スーパーオキサイドディスムタ
ーゼ(SOD)及びカタラーゼ(CAT)の混合,アス
コルビン酸、上記したデルタビリルビン及びデルタビリ
ペプチドの比較を行った。PBS溶液中 15.5〜1
6.0μMデルタビリルビンを一組のラットに注射した
。24,200IU/L SOD+92.000 IU
/L CATを両方とも食塩水3mlに溶かして、第二
組のラットに注射した。食塩水に溶かした2mMアスコ
ルビン酸溶液3mlを第三組のラットに注射した。10
μMの合成デルタビリペプチドをPBS担体を用いて、
第四組のラットに注射した。その後これらのラットの再
潅流を行った。
で処理した。抗酸化剤、スーパーオキサイドディスムタ
ーゼ(SOD)及びカタラーゼ(CAT)の混合,アス
コルビン酸、上記したデルタビリルビン及びデルタビリ
ペプチドの比較を行った。PBS溶液中 15.5〜1
6.0μMデルタビリルビンを一組のラットに注射した
。24,200IU/L SOD+92.000 IU
/L CATを両方とも食塩水3mlに溶かして、第二
組のラットに注射した。食塩水に溶かした2mMアスコ
ルビン酸溶液3mlを第三組のラットに注射した。10
μMの合成デルタビリペプチドをPBS担体を用いて、
第四組のラットに注射した。その後これらのラットの再
潅流を行った。
【0045】ラット肝を採取し、肝臓の壊死程度上記の
ように組織化学的に測定した。実験結果は次のようであ
った。 抗酸化剤
注射量
臓器救済 SOD + CAT 24.2
00 IU/L + 92,000 IU/L
32%アスコルビン酸
2 mmol/L
10%デルタビリル
ビン 15.5 − 16.0 μmol/L
55%デル
タビリペプチド 10.0μmo
l/L 65 −
70%
ように組織化学的に測定した。実験結果は次のようであ
った。 抗酸化剤
注射量
臓器救済 SOD + CAT 24.2
00 IU/L + 92,000 IU/L
32%アスコルビン酸
2 mmol/L
10%デルタビリル
ビン 15.5 − 16.0 μmol/L
55%デル
タビリペプチド 10.0μmo
l/L 65 −
70%
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
キシラジカル被害を効果的に減少させることのできる組
成物及び方法を提供できるという優れた効果が得られる
。
キシラジカル被害を効果的に減少させることのできる組
成物及び方法を提供できるという優れた効果が得られる
。
【図1】デルタビリルビンの化学構造式を示す図である
。
。
Claims (20)
- 【請求項1】 哺乳動物の血液を生体内で処理してフ
リーラジカルをそこから掃去するための抗酸化剤及び細
胞保護剤として使用するための組成物であって、最低6
個のアミノ酸残基から成り配列 Lys−Gln−Ar
g を含むペプチド鎖に共有結合させるビリルビンの有
効量を生理学的に容認しうるその補助剤と共に含んで成
ることを特徴とする組成物。 - 【請求項2】 活性成分が、天然アルブミン中に見ら
れるペプチド配列に共有結合させるビリルビンであるこ
とを特徴とする請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 ビリルビン活性成分において、ビリル
ビンが、上記配列の Lys残基とビリルビンのテトラ
ピロール核のプロピオン酸との間に形成されるアミド結
合によってペプチド鎖に共有結合させたことを特徴とす
る請求項1記載の組成物。 - 【請求項4】 上記ビリルビン活性成分のペプチド鎖
が最低 12のアミノ酸残基をもつことを特徴とする請
求項3記載の組成物。 - 【請求項5】 活性成分がデルタビリルビンであるこ
とを特徴とする請求項4記載の組成物。 - 【請求項6】 上記ペプチド鎖が約12−200のア
ミノ酸残基をもつことを特徴とする請求項4記載の組成
物。 - 【請求項7】 ペプチド鎖配列が天然アルブミン中に
見られる配列に一致することを特徴とする請求項6記載
の組成物。 - 【請求項8】 ペプチド鎖配列が天然アルブミンに由
来することを特徴とする請求項7に記載する組成物。 - 【請求項9】 活性成分が、デルタビリルビンの部位
特異的酵素的又は化学的切断により、アルブミン部分が
これから切り離すことによって得られるデルタビリペプ
チドであることを特徴とする請求項6記載の組成物。 - 【請求項10】 補助剤が水性液体であることを特徴
とする請求項3記載の組成物。 - 【請求項11】 補助剤が水、生理的食塩水、又は全
血であることを特徴とする請求項10記載の組成物。 - 【請求項12】 哺乳動物の血液を生体内で、請求項
1に記載の組成物の有効量で処理することから成る、哺
乳動物血液中の酸化フリーラジカル濃度を減らす方法。 - 【請求項13】 哺乳動物血液を生体内で、請求項3
に記載の組成物の有効量で処理することから成る、哺乳
動物血液の酸化フリーラジカル濃度を減らす方法。 - 【請求項14】 哺乳動物血液を生体内で請求項5に
記載の組成物の有効量で処理することから成る、哺乳動
物血液中の酸化フリーラジカルを減らす方法。 - 【請求項15】 哺乳動物を生体内で請求項7に記載
の組成物の有効量で処理することから成る、哺乳動物血
液中の酸化フリーラジカルを減らす方法。 - 【請求項16】 虚血後の哺乳動物臓器の再還流中に
おける上記臓器の組織損傷を減らす方法であって、生体
内血液に請求項1記載の組成物の有効量を加えることか
ら成る方法。 - 【請求項17】 虚血後の哺乳動物臓器の再還流中に
おける上記臓器の組織損傷を減らす方法であって、生体
内血液に請求項3記載の組成物の有効量を加えることか
ら成る方法。 - 【請求項18】 虚血後の哺乳動物臓器の再還流中に
おける上記臓器の組織損傷を減らす方法であって、生体
内血液に請求項5記載の組成物の有効量を加えることか
ら成る方法。 - 【請求項19】 虚血後の哺乳動物臓器の再還流中に
おける上記臓器の組織損傷を減らす方法であって、生体
内血液に請求項7記載の組成物の有効量を加えることか
ら成る方法。 - 【請求項20】 配列 Lys−Gln−Arg を
含むペプチド鎖に共有結合せしめて有するビリルビン核
から成るデルタビリペプチドであって、その共有結合が
、テトラピロールビリルビン核に結合させるプロピオン
酸基と上記配列のLys残基のε−アミノ基との間のア
ミド結合であり、上記ペプチド鎖が約 12−200の
アミノ酸基をもつ、デルタビリペプチド。
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