JPH09512523A

JPH09512523A - 肺血管収縮及び喘息を治療する方法

Info

Publication number: JPH09512523A
Application number: JP7525910A
Authority: JP
Inventors: ウォレンエム．ザポル
Original assignee: General Hospital Corp
Current assignee: General Hospital Corp
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1997-12-16
Also published as: US5570683A; DE69534755T2; DK0754069T3; ATE316396T1; DE69533190T2; EP0754069A1; ATE269731T1; EP1466641A1; CA2186892C; EP0754069A4; KR100371082B1; EP0754069B1; ES2224123T3; AU688027B2; EP1466641B1; DK1466641T3; WO1995026768A1; DE69533190D1; DE69534755D1; ES2255020T3

Abstract

(57)【要約】本発明は哺乳動物における気管支収縮または可逆的な肺血管収縮を治療または予防する方法であって、ａ）治療に有効な量のガス状の一酸化窒素を哺乳動物に吸収させること、およびｂ）治療に有効な量のホスホジエステラーゼ阻害化合物（106）を動物に導入することを含む方法、並びに一酸化窒素ガスおよびホスホジエステラーゼ阻害化合物を含む吸入装置（10）である。

Description

【発明の詳細な説明】肺血管収縮及び喘息を治療する方法発明の背景本発明は肺血管収縮の治療及び喘息の治療に関する。本発明はアメリカ合衆国政府によって支持されており、同政府は本発明に関して何らかの権利を有する。喘息は、正常な肺に対しては影響がないようなさまざまな刺激のうちのどれかに応答して肺の気道に間欠的、可逆的、広範囲の収縮が起こることに特徴のある慢性疾患である。アメリカ合衆国の国民でこの疾患にかかっている人口を見積ると、３〜６％の範囲内にある。喘息の病因を解明する試みでは、この疾患の３つの重要な特徴として細胞の根拠及び生化学的な根拠（原文のまま）が考えられている。それは慢性の気道炎症、可逆性の空気流動障害、および気管支の過剰反応である。理論は、気道機能を自律神経系で調節する場合の異常、気管支の平滑筋が収縮する性質にかかる異常、また正常の気道とは異なる喘息の特徴である上皮細胞内側の完全性の異常などについてさまざま指摘されている。証拠は正常上皮の内が簡単なバリア以上であるとき機能すること、上皮細胞は平滑筋の弛緩を引き起こすことによって気道の開通性を活性的に維持する弛緩因子を生成できることを示唆している。上皮の落屑は気管支の過剰な反応性に起因している。これはつまり少量の弛緩因子しか生成されないからである。（″Asthma″，Ch．14-II in Scientific American Medicine，Vol．2; Scienti fic American，Inc.; 1988，p．2，4参照）喘息を治療するために用いられる薬物は一般に二つのカテゴリーに当てはまる。即ち、主として炎症抑制剤として働く薬物、副腎皮質ホルモン及びクロモリンナトリウムのようなもの、および主として気管支平滑筋の弛緩剤として働く薬物、テオフィリン及びその誘導体、ベーターアドレナリン様アゴニスト、および抗コリン作動薬のようなものである。これらの気管支拡張剤のうちのいくつかは経口で投与することができるが、一方他のものは、一般には血管内または筋肉内注入することによって、またはエアロゾール粉末（つまり、細かく粉砕した固体を空気のような気体中に分散させた形状のもの）またはエアロゾール状飛沫（微細な霧の形状のもの）のように適当な剤形で薬物を吸入することによって投与される。喘息患者は通常、間欠的喘息発作を抑制したり阻止したりすることが必要である場合に用いられる気管支拡張剤を、携帯用で測定した量だけ吸入する手段によって自分で投与する。喘息発作で起こる肺の気道の狭小化、即ち血管収縮に概念上類似するのは、血管の平滑筋の収縮に特徴のある血管の可逆的狭小化である。このような血管収縮は、循環器系の病変部位で異常に高い血圧（高血圧）を引き起こす可能性がある。哺乳動物の循環器系は二つの分離したシステム、体循環系および肺循環系とからなり、それらは心臓の左側および右側によりそれぞれ連携して押し出される。肺循環系は肺を通る血液を輸送し、肺胞で酸素および二酸化炭素ガスの濃度を平衡にすることによって酸素を取り込み二酸化炭素を放出する。酸素の豊富な血液は続いて心臓の左側に戻り、そこから体循環系を通って体内の全ての部分に分配される。成人の体循環系は通常、平均体動脈圧（「ＳＡＰ」）が８０−１００ｍｍＨｇであり、一方通常の平均肺動脈圧（「ＰＡＰ」）はおよそ１２−１５ｍｍＨｇである。正常の肺の毛細血管圧力は約７−１０ｍｍＨｇである。間質液体コロイド浸透圧（１４ｍｍＨｇ）および血漿コロイド膠質浸透圧（２８ｍｍＨｇ）を、間質の遊離液体の圧力（１−８ｍｍＨｇ）とともに考慮すると、正常の肺は＋１ｍｍＨｇの正味の平均濾過圧を有している（Guyton，Textbook of Medical Physi ology，6th Ed.; W．B．Saunders Co.，Philadelphia，PA(1981)，p．295参照）。このほとんどバランスのとれた圧較差は健康な肺の肺胞を、健康な肺でない場合に循環器系から肺に漏れる可能性のある体液のない状態に保つ。正常レベル以上にＰＡＰが上昇することを「肺高血圧」という。ヒトでの肺高血圧は、ＰＡＰが正常レベルよりも少なくとも５〜１０ｍｍＨｇ上昇した場合に存在すると言われる。ＰＡＰは正常レベルよりも５０〜１００ｍｍＨｇほど越えることもあると報告されている。ＰＡＰが顕著に増加すると、血しょうが肺の間質および肺胞に毛細血管から漏出する可能性がある。肺に水が蓄積（肺水腫）すると、肺の機能が低下するとともに場合によっては致死的になりうる。肺高血圧は急性または慢性のいずれもありうる。急性の肺高血圧は、肺血管の平滑筋の収縮に通常起因する潜在的に可逆的な現象であることが多く、それは低酸素血症（高山病のときのような）、アシドーシス、炎症、または肺塞栓のような状態によって引き起こされる可能性がある。慢性の肺高血圧は、肺血管の断面積の減少を起こすような肺血管の大きな構造上の変化として特徴付けられる。なおこれは、例えば慢性の低酸素血症や血栓塞栓症、または原因不明の場合（特発性または原発性の肺高血圧）によって引き起こされる場合がある。肺高血圧は、成人呼吸窮迫症候群（「ＡＲＤＳ」）および新生児の遷延性肺高血圧（「ＰＰＨＮ」）のようないくつかの生命に危険のある重症状態に関与している。「Zapol et al.，Acute Respiratory Failure，P．241-273，Marcel Dek ker，New York(1985)、Peckman，J．Ped．93:1005(1978)」参照。ＰＰＨＮは生まれた赤ん坊が主にかかる障害であって、高い肺血管抵抗、肺動脈の高血圧、及び新生児の心臓の動脈管及び卵円孔を通して右左シャントされていることで特徴づけられる。死亡率は、12−50%にも及ぶ。「Fox,Pediatrics 59: 205(1977)、D woretz，Pediatrics 84: 1(1989)」参照。また肺高血圧は、「肺性心」として、即ち肺心臓疾患として知られている潜在的に致命的な心臓状態に導くこともある。「Fishman，″pulmonary Diseases and Disorders″2nd Ed.，McGraw-Hill， New York(1988)」参照。ニトロプルシッド、ヒドララジン、及びカルシウムチャンネル遮断薬のような既知の体血管拡張効果を備えた薬物を投与することによって肺高血圧を治療する試みがなされている。これらの薬物は肺血管圧をうまく低めることができるであろうが、それらは通常、肺血管圧だけでなく体血管圧も低下させるという選択性のない効果を奏する。体血管抵抗が大きく低下することは、静脈系の血管の危険なプーリング、末梢性低血圧（ショック）、右心室の虚血、及びそれに続く心不全を引き起こす。「Zapol(1985)、Radermacher，Anaesthesiology 68: 152(1988 )、Vlahakes，Circulation 63: 87(1981)」参照。例えば血管内のニトロプルシッドをＡＲＤＳに起因する急性の肺高血圧を治療する目的で１５人の患者に投与した場合、平均ＰＡＰは２９．６から２４．２ｍｍＨｇへと減少し、かつ肺血管抵抗（ＰＶＲ）は平均３２％減少するが、平均の全身性動脈圧は８９．６ｍｍＨｇから許容できないほど低いレベルである７０ｍｍＨｇにまで減少した（Za pol et al.,1985）。血管内のニトロプルシッドは肺高血圧の臨床治療法として推奨できなかった。というのはそれが、「Ｑ_VA／Ｑ_Tが増加することによって肺のガス交換を顕著に害する」（異常なシャントを経て静脈血および動脈血とが混合すること）ためである。「Radermacher(1988)」参照。血管の生理的な弛緩は、血管の内側に存在する内皮細胞から非常に不安定な非プロスタノイド内皮由来の弛緩因子（ＥＤＲＦ）が放出することでもたらされると報告されている。ＥＤＲＦは血管平滑筋内の酵素であるグアニレートサイクラーゼを刺激してこの平滑筋の弛緩を起こすサイクリックＧＭＰを増加させ、これにより血管収縮が復元することになる。「Ignarro et al.，Proc．Natl．Acad． Sci．USA 84: 9265(1987)」及び「Palmer et al.，Nature 327: 524(1987)」には、一酸化窒素（「ＮＯ」）の存在で動脈及び静脈の内皮によって放出される平滑筋弛緩因子が同定されている。またＮＯは、ニトロプルシッドおよびグリセリルトリニトレートのような有機ニトロ化合物の分解によって生成することも判明している。「Ignarro，Circ．Res．65: 1(1989)、Furchgott，FASEB J．3: 2007 (1989)」参照。「Higenbottam et al.，Ann．Rev．Resp．Dis．Suppl．137: 107 (1988)」では、主に肺高血圧と言われる慢性状態の７人の患者にＮＯを吸入した場合の血管拡張効果が測定されている。ＮＯを添加しない空気を吸入した時の平均ＰＡＰが５９．６ｍｍＨｇと比べて、４０ｐｐｍのＮＯを吸収した場合のこれらの患者の平均ＰＡＰは５６．７ｍｍＨｇであり、２．９ｍｍＨｇの違いがある。すなわち前処理したＰＡＰおよび正常のＰＡＰの間の違い（「△ＰＡＰ」）の約６％である。「Higenbottam et al.,」は、これらの患者がＮＯを吸入している間、ＰＶＲが平均９％減少すると報告している。ＳＡＰでは対応する減少は見られなかった。酸素にさらされるとＮＯは不安定で、自然にＮＯ₂に酸化されてより高い窒素酸化物になる。これらの高窒素酸化物は肺には毒であり、肺水腫を引き起こすほどの高濃度になる可能性がある。ＮＯは、「見る限りにおいてはヘモグロビンとのリガンドを最も急速に形成する」。「Meyer，Eur．Resp．J．2: 494(1988)」参照。酸素にさらされた希釈水性溶液では、溶解したＮＯは無機の亜硝酸塩と硝酸塩に急速に酸化されるために１０秒以下の半減期を有している。「Ignarro，F ASEB J．3: 31(1989)」参照。作業上の安全性および健康の管理（ＯＳＨＡ）を考慮すると、ＮＯに対する平均吸入制限は、時間−重量で１０時間あたり２５ｐｐｍでセットされた。「作業上の安全性および健康の管理に対するＮＩＯＳＨの推奨」「Morbidity and Mortality Weekly Report，Vol．37，No．S-7，p．21(1 988)」参照。発明の概要本発明は、哺乳動物（特にヒト）における喘息発作または気管支収縮をもたらす他の状態、即ち急性の呼吸不全または可逆性の肺血管収縮（即ち急性の肺血管収縮あるいは可逆性の要素を備えた慢性の肺血管収縮）を予防したり治療したりする方法に特徴がある。この方法には、（１）そのような治療または予防を必要とする哺乳動物を診断（例えば従来の診断法を用いることによって）する段階と、（２）ガス状の一酸化窒素（または治療上有効量の一酸化窒素を放出する化合物）を治療上有効な濃度で前記哺乳動物に吸入させる段階、および（３）ＮＯを吸収する段階の前または最中かあるいは直後に前記哺乳動物に治療上有効量のホスホジエステラーゼ阻害剤、好ましくはサイクリックＧＭＰ−特異的ホスホジエステラーゼに選択的な（即ち最も作用の強い）阻害剤（例えばZapinast ^TMのような）を導入する段階とが関与している。気管支収縮に陥っている患者に関していうと、ガス状の一酸化窒素または一酸化窒素放出化合物の「治療上有効な」量とは、肺機能を標準的な方法で測定した場合に患者の気道抵抗が２０％またはそれ以上減少する量である。肺血管収縮が起きている患者について言うと、ガス状の一酸化窒素または一酸化窒素放出化合物の「治療上有効な」量とは、次の一つまたはそれ以上の点をもたらすことのできる量である。即ち（１）肺血管収縮が起こることが予測できるような損傷（吸い込みまたは外傷などのような）の後で肺収縮が起きるのを阻止すること、（２）患者の△ＰＶＲ（患者において高くなったＰＶＲおよび「正常の」ＰＶＲとの間の差である。なおこの正常のＰＶＲは対象にされた患者に対して他の方法が取られていない限り、成人においては１ｍｍＨｇ・分／リットル以下に想定されている。）が２０％あるいはそれ以上減少すること、（３）患者の△ＰＡＰが２０％またはそれ以上減少すること、（４）急性または慢性の呼吸不全（例えば喘息または肺炎に起因する）を起こしている成人においては、動脈血の酸素分圧を少なくとも１０ｍｍＨｇ改善すること、または（５）乳幼児においては、上半身（前動脈管）の動脈血酸素飽和度が１０％またはそれ以上上昇すると測定されるように肺でのＯ₂運搬を改善することである。ＰＶＲは、平均肺動脈圧（ＰＡＰ）から肺毛細血管楔入圧（ＰＣＷＰ）（または、有効な場合の左動脈圧）を引算して、心臓の出力（ＣＯ）で割ることによって算出される。６−２０ｍｍＨｇ・分／リットルのＰＶＲレベルが重篤なＡＲＤＳの場合に測定されている（Zapol et al.，N．Engl．J．Med．296: 476-480，1 977参照）。本明細書のホスホジエステラーゼ阻害剤の「治療上有効な」量とは、ガス状ＮＯまたはＮＯ放出化合物の治療効果が維持できる期間（つまり半減期）が少なくとも１００％長くできるような量として定義される。治療効果の半減期とは、ＮＯ（またはＮＯ放出化合物）を用いる治療が停止する時間であって、それは基準線の値およびこのような治療中に達するピークの値の間の半分の値に戻るまでの関係を適切に測定することで得られる。好ましい態様では、ホスホジエステラーゼ阻害剤の作用に起因する治療効果が持続する間に見られる増加量は少なくとも約２００％であり、３００％以上である可能性もある。本明細書で開示された方法は、肺炎、外傷性損傷、吸い込みまたは吸入による損傷、肺の脂肪塞栓症、アシドーシス、肺の炎症、成人の呼吸窮迫症候群、急性の肺水腫、急性の高山病、喘息、心臓手術後の急性肺高血圧、新生児の遷延性の肺高血圧、分娩前後の吸引症候群、ヒアリン膜疾患、急性肺血管塞栓症、ヘパリン−プロタミン反応、敗血症、喘息、喘息のような状態、または低酸素血症（一方の肺を麻酔した時に起こる可能性のある低酸素症を含む）のようなものから引き起こされるであろう急性の肺血管収縮を予防（症状の出る前に投与されるのであれば）したり復元させたりするのに有効であり、またこれと同様に、慢性の肺高血圧、気管支肺異形成、慢性の肺血管塞栓症、特発性または原発性肺高血圧、または慢性の低酸素症のようなものから引き起こされるであろう可逆的な要素を持った慢性の肺血管収縮の場合でも予防したりあるいは復元させたりするのに有効である。一酸化窒素ガスは好ましくは、肺血管収縮または喘息を起こしている哺乳動物に次の一つまたはそれ以上の条件によって投与される。即ち、（ａ）少なくとも３分間（少なくとも６分間であるとより好ましい。）で投与すること、（ｂ）タバコの煙のないところで投与すること、（ｃ）一酸化窒素の吸入濃度が少なくとも０．００１ｐｐｍであり、より好ましくは少なくとも０．０１ｐｐｍであり、更に好ましくは少なくとも０．５ｐｐｍであり、最も好ましくは少なくとも１ｐｐｍ（例えば５、１０、または２０ｐｐｍ）であること。この一酸化窒素の濃度（このような濃度は化学的蛍光法のような手法によってモニターされる）は好ましくは、１８０ｐｐｍを越えないこと、（ｄ）一酸化窒素は、窒素酸化物、酸素（Ｏ₂）、及び窒素（Ｎ₂）ガスを含む混合ガスとして吸入され、最も好ましくはＦ₁Ｏ₂（つまりＯ₂ガスの容量比）が０．２１−０．９９で、空気中のＯ₂の比率が０．２１であること、および（ｅ）ＮＯ₂の濃度はモニターされて安全な範囲内（例えば１ｐｐｍ以下）に維持されることである。このガスは、気道に分散して運ばれるように粒子状でも水滴状でもないためガス状の一酸化窒素を吸収することは喘息治療において高い有効性を示す。ガスは長く自由に拡散する経路を備えるとともに、バイパスの閉鎖（収縮した気道のように）を容易に行い、衝撃的な気管支けいれんを引き起こすことなく組織に直接染み込むことができる。呼吸器系の平滑筋の緊張に対するＮＯガスの有効性は吸入の後ですぐに観察され、ＮＯは気管支けいれんをまず初めにうまく防御させる。しかしながら一旦ＮＯを吸入した後でのこの効果は、短命であって長くは続かないので、本発明では内在性のホスホジエステラーゼ類によるサイクリックＧＭＰの分解を阻止するようなホスホジエステラーゼ阻害剤を用い、これにより平滑筋におけるＮＯの有効性が延長されるような治療を含んでいる。ホスホジエステラーゼ阻害剤はいかなる適切な方法でも哺乳動物に導入することができる。この適切な方法としては経口、粘膜経由、血管内、筋肉内、皮下、または腹膜内ルートを含む。また別の方法としてこの阻害剤は、病変のある肺に直接導入されるために哺乳動物に吸入させてもよい。そのような場合では阻害剤は、乾燥粉末として、または飛沫可能な溶液として有効性のあるように形成されており、さらにガス状の一酸化窒素を含むガスを任意で吸入させてもよい。また吸入された一酸化窒素により、哺乳動物（特にヒト）における慢性の肺血管収縮の復活能力を診断するための簡単な方法が得られる。この場合病変のある哺乳動物では、ガス状の一酸化窒素の吸入が引き起こされて、ＮＯの吸入前と吸入中でのＰＡＰと心臓の出力とが変化することに記録される。仮にＰＡＰがＮＯの吸入により減少する場合には心臓の出力は一定、または増加し、また仮に△ＰＶＲが有意な程度（例えば少なくとも２０％、または好ましくは３０％）に減少する場合には、その哺乳動物におけるの慢性の肺血管収縮が、全身性に即ち吸入治療法によって投与されたガス状のＮＯまたはＮＯ放出化合物を用いることで（または他のタイプの血管拡張薬を用いることで）潜在的に治療できるような復元要素を持っていることがわかる。本発明の方法及び装置において用いることのできる既知の一酸化窒素放出化合物（一酸化窒素ドナーまたは一酸化窒素発生化合物とも言われる）は、次の三つのカテゴリーに分類できる。即ち（ａ）ニトロソ基またはニトロシル基含有の化合物（例えば、Ｓ−ニトロソ−Ｎ−アセチルペニシルアミン、Ｓ−ニトロソ−Ｌ −システイン、及びニトロソグアニジンなど）であって、肺で得られるような生理的条件の下でその化合物から自然に放出されるかまたは他の方法で移されるかする−ＮＯ部位によって特徴づけられる化合物、（ｂ）ＮＯが遷移金属と複合体を形成するリガンドであって、例えば生理的条件下でその化合物から容易に放出されるかまたは移されるような化合物（例えばニトロプルシッド、ＮＯ−フェレドキシン、またはＮＯ−ヘム複合体）、及び（ｃ）酵素によって内在的に代謝することによって呼吸器系や血管系でＮＯラジカルを生成させる窒素含有化合物（例えばアルギニン、グリセリルトリナイトレート、イソアミルナイレート、無機の亜硝酸塩、アジド、及びヒドロキシルアミンなど）である。このようなタイプの一酸化窒素放出化合物及びこれらの合成方法については当業者によく知られている（例えば以下の文献を参照のこと。なおこれらのそれぞれの文献の記載は、参考文献としてこの明細書中に組み入れられる。即ち、「Edwards et al.，Bioc hemical Pharmacology 30: 2531-2538，1981；Schmidt and Kukovertz，Eur．J ．Pharmacol．122: 75-79，1986；Curranetal.，FASEB J．5: 2085-2092，1 991；Southern et al.，FEBS Lett．276: 42-44，1990；Garg et al.，J．Clin ．Invest．83: 1774-1777，1989；Garg et al.，Biochem．Biophys．Res．Commu n．171: 474-479，1990；Boje et al.，J．Pharmacol．Exp．ther．253: 20-26 ，1990；Bruene et al.，J．Biol．Chem．264: 8455-8458，1989、及びMcNamara et al.，Can．J．Physiol．Phamacol．58: 1446-1456，1980」である。）。ＮＯ放出化合物のようであると認められている、あるいは考えられている化合物は、以下に記述するようなインビボ（in vivo）でのアッセイのうちの一つで動物モデルを使用することによって本発明の方法においての効果を直接的にテストすることができる。これとは別に「Ishii et al.，Am．J．Physiol．261: H598-H6 03，1991」に記述されているようなインビトロ（in vitro）でのアッセイでは、このような化合物はまず、グアニレートサイクラーゼを刺激する能力についてスクリーニングすることができ、その酵素にＮＯが結合し、それによって生物活性が発揮する。貯蔵している間のこの化合物の安定性は例えば、その貯蔵化合物をＮＯ含有化合物に特有の波長（通常は５９５ｎｍ）でＵＶ吸収を連続的に測定することによって確かめることができる。本発明の方法で選択的に用いられるホスホジエステラーゼ阻害化合物および一酸化窒素放出化合物とは、粉末（即ち微細に粉砕された固体、純粋に製造された粉末あるいは生物学的に受け入れ可能なキャリア粉末との混合物のいずれか、または一つ以上の付加的な治療用化合物と任意で混合された粉末）として投与するか、または液体（即ち生物学的に受け入れ可能なキャリア液体に溶解あるいは懸濁した液体、一つまたはそれ以上の付加的な治療用化合物と任意で混合された液体）として投与することができ、またエアロゾールの形態（好ましくは直径が１０μｍ以下の粒子あるいは飛沫を含んでいる）で簡単に吸入することができる。吸入するのに都合のよいキャリアとなる液体や粉末は、従来の喘息吸入治療で一般的に用いられており、そのような治療法を開発する人には周知である。最適な容量範囲は、当業者である薬理学者により日常的に行われている手法によって決定することできる。例えば、ＳＮＡＰに対する有効用量レベルは、単位吸入用量あたり１−５００μモル（好ましくは１−２００μモル）であって、患者の要求性に応じて必要な回数だけ吸入が行われる。また本発明には、気管支収縮あるいは肺血管収縮の治療あるいは予防に適した吸入装置（好ましくは、携帯することを考えられるほど充分に軽量、即ち５ｋｇ以下であり、より好ましくは１ｋｇ以下である）がある。この装置は喘息発作を治療するために現在入手できる吸入器と同様にデザインすることができ、またその装置は、ホスホジエステラーゼ阻害剤および（ａ）加圧状態の一酸化窒素ガス及び（ｂ）一酸化窒素放出化合物のいずれか、あるいは両方を備えている。このような装置は通常、少なくとも０．１ｐｐｍ（好ましくは少なくとも１ｐｐｍ、より好ましくは少なくとも５ｐｐｍ、そして最も好ましくは少なくとも２０ｐｐｍ）の一酸化窒素を含む加圧状態のガスを封入した容器および、吸入可能なホスホジエステラーゼ阻害化合物を封入したルーメンおよびこのルーメンに連結する小室とを区画する外枠および、ルーメンまたは小室にガスを調節しながら放出させる（これによって放出されたガスに薬物活性のある薬剤を懸濁する）ためにバルブを緩めることによって操作できる放出用バルブのような機構および、放出されたガス（及びもし存在するのであれば、懸濁された薬剤）を患者の呼吸器系に導くように形成されたルーメンとを備えている。このルーメンには現在入手可能な吸入装置で普通用いられているような管、マスク、または繰り返し呼吸する小室を含むことができる。またこの装置は、小室内にある化合物をバイパスする方法でルーメンにガスを任意で放出し、それによって患者が一酸化窒素含有ガス単独でまず治療を行うようにしてから、次に必要に応じて一酸化窒素含有ガスに懸濁されたある用量のホスホジエステラーゼ阻害化合物を用いて治療を行うようにする機構も備えている。この装置は例えば気管支拡張剤のような薬理学的に活性な他の薬剤を、液体状または固体状で任意で含むことができる。このような化合物は現在知られているかまたは気管支収縮を阻止する効果があることが後で発見されるだろうものである。喘息の吸入治療で有効であることが知られている薬物のタイプにはクロモリンナトリウム、抗コリン作動薬類（例えばアトロピン、臭化イプラトロピウム）、β₂アゴニスト（例えばアドレナリン、イソプロテレノール、エフェドリン、サルブタモール、テルブタリン、オルチプレナリン、フェノテロール、及びイソエタリン）、メチルキサンチン類（例えばテオフィリン）、カルシウムチャンネル遮断薬類（例えばベラパミール）、および糖質コルチコイド類（例えばプレドニゾン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、ジプロピオン酸ベクロメタゾン、及び吉草酸ベクロメタゾン）が含まれる。これらについては「Ch．39 of Principles of Medical Pharmacology，Fifth Edition，Kalant an d Roschlau，Ed．(B．C．Deker Inc.，Philadelphia，1989)」に記述されており、その記載は本明細書に参照文献として含まれる。吸入治療におけるこれらの気管支拡張剤あるいは有効な他の気管支拡張剤の使用法及び用量に関しては、喘息患者の治療を日常的に行っている実務者には周知である。上述した気管支拡張剤に加えて、またはその気管支拡張剤に代えて本発明の吸入装置はＮＯ−放出化合物（例えばＳＮＡＰ、Ｓ−ニトロソシステイン、ニトロプルシッド、ニトロソグアニジン、グリセリルトリニトレート、イソアミル亜硝酸塩、無機の亜硝酸塩、アジド、またはヒドロキシルアミン）を用いることもでき、これらは気管支拡張効果を長く持続させることによってＮＯガスの吸入により得られる即時の効果を補充することができる。ＮＯ−放出化合物は、喘息発作および／または可逆性の肺血管収縮の治療におけるそれらの有効性について、これらの症状の治療法を日々開発している実務者には周知のインビトロ（in vitro ）及びインビボ（in vivo）アッセイを行うことでテストできる。治療効果のあるＮＯ−ドナーを選択する基準は、吸入を行うまで保存する場合に安定性があること、及び気道の適切な部分において治療効果のある沈着速度でＮＯを放出すべく分解できる能力があることである。例えばＳ−ニトロソ−Ｎ−アセチルペニシルアミン（「ＳＮＡＰ」）は固体では安定であるように見えるが、生理的な条件下（例えば気管支または肺胞の管腔の表面にある生理的液体の膜中）ではこの化合物はＮＯを放出して急速に分解してしまう（Ignarro，Circ．Res.，1989参照）。この一酸化窒素放出化合物は粉末状に製造されていてもよいし、また生物学上許容される液体担体に溶解あるいは懸濁して製造されていてもよい。本発明の装置は、喘息の人が通常用いている携帯用の吸入器と同じような装置であってもよいが、ただしこの装置では窒素ガス（あるいは他の不活性ガス）および一酸化窒素ガス（フルオロカーボン、例えばフレオンのような不活性な液化高圧ガスの代わりにあるいは同高圧ガスに添加して）とが圧縮された混合ガスを用いている。これとは別の場合では、本発明の装置で任意で用いられる薬剤学上活性のある薬物として、抗菌性の薬物またはヒアリン膜疾患を治療するのに好まれる界面活性剤を用いることができる。他の好ましい態様においては、本発明の装置は次の構成要素を備えている。即ち、液化高圧ガス中に懸濁されたホスホジエステラーゼ阻害化合物（例えば、液体状または固体状に形成されたもの）を内蔵する容器および、（ａ）その容器が取り付けられるポート、及び（ｂ）このポートと連結するルーメンを区画する外枠および、前記容器から前記ルーメンに高圧ガスを調節しつつ放出することにより、その容器からルーメンに前記化合物を放出させる機構である。なお前記ルーメンは例えば、ヒトの呼吸器系に前記化合物を導くことができるように形成されている。また別の場合ではこの装置は、次の構成要素を備えていてもよい。即ち、圧縮された、あるいは液化された高圧ガス（少なくとも０．１ｐｐｍの一酸化窒素ガスを任意で含んでいる）を内蔵する容器および、（ａ）ホスホジエステラーゼ阻害化合物を収容した小室、及び（ｂ）この小室と連結するルーメンを区画する外枠および、前記容器から前記小室に前記ガスを調節しつつ放出することによりそのガス中に化合物を懸濁させる機構である。なお前記ルーメンは、ヒトの呼吸器系にその化合物を導くことができるように形成されている。この装置は、これまで利用されているたくさんのデザインの装置のうちの一つと同じような用量測定可能な吸入器であると好ましく、それは、一回または数回の呼吸で吸入させる一吹きで、治療する必要のある患者によってＮＯガスおよびホスホジエステラーゼ阻害剤が活性化される時のそれらの決まった量を自動的に分配できるようになっている。一つの装置は、患者の自由にＮＯガス（Ｎ₂のような不活性ガス中に希釈されている）を供給できるように任意にデザインすることができる。なおこの時、固体状または液体状のホスホジエステラーゼ阻害化合物および／または他の気管支拡張剤を用いてもよいし用いなくてもよい。このような「二段階（two-stage）」のデザインをすれば、Ｎ₂に含まれるガス状のＮＯを一吹きすることによって患者の気道が開くまで、長く作用する固体状あるいは液体状の気管支拡張剤の使用を保留したままにでき、したがって効果を延長させるために薬剤学上必要な固体あるいは液体の用量を減少できる。分配されるＮＯおよび／またはＮＯ放出化合物の最適レベルは、ここに列挙したような方法を用いて薬学者によって決定することができる。喘息の治療に用いられるＮＯガスの有効な吸入量は少なくとも１／２分あたり０．１ｐｐｍであり、好ましくは１分あたり５〜３００ｐｐｍである。これは例えば、Ｎ₂との混合ガス中に少なくとも１，０００ｐｐｍで吸入器のノズルから（または再呼吸管またはマスクへ）放出されるように圧縮されたＮＯをパッケージングすることで目的を達成することができる。肺血管収縮を自己投与で治療するには、患者の肺におけるＮＯが１０〜３００ｐｐｍの有効レベルになるように、ノズルでＮ₂に含まれるＮＯの濃度が１，０００〜３０，０００ｐｐｍで、一回容量が５ｍｌ〜５００ｍｌずつ分配することが必要であろう。ＮＯガスはまた、気管支を拡張をし、それにより吸入によって投与される他の薬剤の分配を改善するためにも用いることができる。吸入によってしばしば投与されることのあるこのような薬剤の例としては、抗生物質や他の抗菌剤（例えば肺炎菌による肺炎の治療のために用いられるペンタミジン）、及びヒアリン膜疾患にかかっている幼児に投与されるような界面活性剤が挙げられる。ここに記述した本発明は、喘息に対しておよび急性の呼吸不全（例えば、ＡＲＤＳまたは肺炎）に対して、および血管収縮性の肺高血圧に対して簡単・安全、かつ迅速で有効な治療法あるいは予防療法を提供する。本発明の一態様では、圧縮ＮＯのカートリッジおよび粉末状あるいは液体状のホスホジエステラーゼ阻害化合物のエアロゾール容器とを備えた携帯用の吸入器は、喘息あるいは肺血管収縮についての吸入治療を行うために、病院に設置するかまたは緊急の状況におくかのいずれかの場所で用いることもできる。このような吸入器は例えば、登山家のような低酸素血症を起こす危険のある人によって運ばれてもよいし、あるいは低酸素性肺水腫を起こしている傷ついたスキーヤーに緊急の場で吸入治療を施せるスキーパトーロール員によって運ばれてもよい。気管支拡張剤を含む同様の吸入器は、喘息の人によって日常的に運搬される。本発明の他の実施態様によれば、圧縮ＮＯのカートリッジおよびホスホジエステラーゼ阻害剤のエアロゾール容器は、呼吸器系に連結してＰＰＨＮにかかっている新生児を生まれた病院から集中治療ユニットの整った病院に輸送する間、治療したり安定化させたりするために用いることができるし、または病院あるいは緊急所にあるマスク治療法や機械的呼吸器によって肺炎やＡＲＤＳを治療するために用いることもできる。ホスホジエステラーゼ阻害化合物またはＮＯ放出化合物が固体状または液体状で吸入される場合、その粒子あるいは水滴は呼吸器系を通って堆積するのであるが、この時大きな粒子あるいは水滴は入口近く（即ち口内あるいは鼻内）に堆積する傾向があり、小さな粒子または水滴は呼吸器系に徐々に運ばれ、気管、気管支、そして最終的に肺胞に堆積する（例えば、「Hounam & Morgan，″Particle Deposition″，Ch．5 in Respiratory Defense Mechanisms，Part 1，Marcel De kker，Inc.，NY；ed．Brain et al.，1977; p．125」参照）。本発明の方法においては、１０μｍあるいはそれ以下の粒子／水滴を使用することが推奨される。肺血管収縮が改善すべき状態である場合には、粒子／水滴の大きさは一般的には肺胞に堆積するのにちょうどよい大きさの分布（即ち、平均５μｍ以下で理想的な大きさは１−３μｍあたりである）にあるべきで、これに対して主に気管支を患っている喘息発作の治療を行う場合には、ほぼ２−８μｍの大きさの粒子／水滴を吸入に用いて治療することが好ましい。好ましいキャリア（もし用いるのであれば）、高圧ガス（Ｎ₂のような不活性ガスに希釈されたＮＯを含有しているガス）、吸入器のデザイン、およびこのキャリア中のホスホジエステラーゼ阻害剤の構造を選択することは、日常的な喘息吸入治療を工夫している当業者の能力をもってすれば充分である。更に吸入器はホスホジエステラーゼ阻害化合物を、高圧ガスと乾燥状態で混合されているかあるいは高圧ガスと小室内で分離して保持されているかのいずれかの状態で、あるいは適当な大きさの水滴に霧状にされることが可能な液体状キャリアと混合された状態で、あるいは携帯用吸入器の技術に精通した人に知られているこの他の状態で含んでいる。今日開発されているいくつかのタイプの吸入器のデザインのうち数個は、例えば米国特許番号4,667, 668、4,592,348、4,534,343、及び4,852,561に記述されており、これらの特許文献の記載は参照文献としてここに組み入れられる。他の吸入器のデザインについては、Physicians’Desk Reference，45th Edition，Edward R．Barnhart，Publ isher(1991)に記載されている。これらのエアロゾールタイプの吸入器、及び他のエアロゾールタイプの吸入器は、ＮＯガスおよび／またはＮＯ放出化合物の供給をうまく調節して行うことができる。また乾燥粉末状態で製造されたＮＯ放出化合物を供給するのに用いることができるのは、Allen & Hanburys，Resear ch Triangle Park，North Carolinaによって開発されたような非エアロゾールタイプの吸入装置である。血流に入ったＮＯガスはヘモグロビンと結合して急速に不活性化されるため、吸入したＮＯの気管支拡張効果はガス交換を行った気管支に限られ、また吸入したＮＯの血管拡張効果は血流にＮＯが入る部位近くの血管、即ち肺の毛細血管に限られる。したがって本発明における気管支拡張方法および肺血管拡張方法の両方にかかわる重要な利点は、潜在的に危険なレベルにまで体血管圧が不随的に低下することなく選択的に気管支けいれんおよび／または肺高血圧を予防したり治療したりできることである。本発明は、体血管拡張に付随して起こる生きた臓器の下層潅流、静脈のプーリング、虚血、及び心不全の危険なく肺高血圧を効果的に復元できるようにする。このような選択的な肺血管拡張はまた、新生児に起こるＰＰＨＮを治療する際にも重要である。それは、全身性の血管拡張が新生児の心臓の動脈管または卵円孔を通して酸素化された血液および脱酸素化された血液が混合する望ましくない状態を悪化させるからである。さらに、不随的な気管支拡張を行いかつガス交換を行っている肺胞に流れる血液を増加させることによって、本発明の方法は通常の気管支拡張治療では見られなかった付加された利点をもたらして、喘息の患者あるいは急性の呼吸不全にかかっている患者における酸素の輸送を改善する。有利なことに本発明はまた、ＮＯ吸入治療に反応する可能性のある慢性の肺高血圧の型を診断する簡単で迅速な、非侵襲性の方法を提供する。これらの患者は本発明の方法によって長い期間の吸入治療から恩恵が得られるであろうし、またＮＯ生産性血管拡張剤、例えばニトロプルシッドやグリセリルトリナイトレートを用いたり、またはカルシウムチャンネル遮断薬を用いたり、または他のタイプの血管拡張剤を用いたりする慢性の全身性治療から恩恵が得られるであろう。本発明の他の特徴及び利点は、次の詳細な説明と実験結果、及び請求の範囲から明らかとなろう。図面の簡単な説明図１は、U46619によって肺血管収縮が誘導された子ヒツジにおける、NO(一酸化窒素)用量応答曲線のグラフである。図２は、NOを加えていない60-70％の酸素を呼吸させる時間を挟みながら、さまざまな濃度のNOを酸素と混ぜて、継続的にU46619の注入を受けている子ヒツジに吸入させた場合の、子ヒツジのPAPに与える効果を示すグラフである。図３は、U46619に誘導されて肺血管収縮を起こした子ヒツジに80 ppmのNOを6 分間吸入させた場合の効果を示すストリップチャート記録である。図４は、NOを加えていない60-70％の酸素を呼吸させる時間を挟みながら、さまざまな濃度のNOを酸素と混ぜて、継続的にU46619の注入を受けている子ヒツジに吸入させた場合、子ヒツジの肺血管抵抗性(PVR)に与える効果を示すグラフである。図５A及び５Bは、空気を呼吸していた無処理の対照に180 ppmのNOを吸入させた場合の、ヒツジのPAPおよびPVRに対する効果を比較した図であるが、ヘパリン -プロタミン反応により、PAPおよびPVRが上昇している。図６は、重篤なARDSを患う成人に対する、PGI2による処理およびNO吸入処理を比較したストリップチャート記録である。図７は、気管支拡張に関する実験で、モルモットの肺にNOガスを輸送するために用いられた装置および条件を示した図、そしてこの装置の3つの部位で採集された化学発光データを要約したものである。図８は、9個体の正常な(すなわち、気管支収縮を起こしていない)モルモットの肺に対する、300 ppmのNOガスの吸入の効果を示すグラフである。図９は、実験的に気管支収縮を起こさせた9個体のモルモットで観察された、N Oガスの濃度を変えて処理した場合の肺抵抗性に対する効果を示すグラフである。図10は、実験的に気管支収縮を起こさせた8個体のモルモットの、NOガスの濃度を変えて処理した場合の肺抵抗性を比較したグラフである。図11および12は、実験的に気管支収縮を起こさせた9個体のモルモットを、さまざまな濃度のNOガスで処理したときの用量応答曲線を示したグラフで、その応答を肺抵抗性で測定したもの(図11)、または観察された肺抵抗性の最大値に対する百分率(図12)で示したものである。図13は、実験的に気管支収縮を起こさせた8個体のモルモットの肺に対する効果を示すグラフで、100 ppmのNOガスを長時間(1時間)吸入させた場合の効果、またはメタコリンのみを吸入させた場合の効果を示したものである。図14は、実験的に気管支収縮を起こさせた3個体のモルモットにテルブタリンおよびNOをともに吸入させた場合の、その肺抵抗性に与える相加効果を示すグラフである。図15は、実験的に気管支収縮を起こさせた3個体のモルモットにテルブタリンとNOをともに吸入させたときの、その肺コンプライアンスに対する相加効果を示すグラフである。図16は、実験的に気管支収縮を起こさせた5個体のモルモットに、S-ニトロソ- N-アセチルペニシルアミン(SNAP)を噴霧して吸入させたときに観察される肺抵抗性における変化を示したグラフである。図17は、本発明の吸入器の一態様の断面図である。図18は、本発明の吸入器の第二の態様の断面図である。図19Aは、U46619の注入によって誘導された肺高血圧において、Zaprinast(0.1 mg- kg^-1min^-1)の静脈への継続的な点滴が、NO吸入に応答して起きる平均肺動脈圧の最高点の減少の度合いに及ぼす影響を示すグラフである。数値は平均値±ＳＥである。図19Bは、U46619の注入によって誘導された肺高血圧において、Zaprinast(0.1 mg- kg^-1min^-1)の静脈への継続的な点滴が、NO吸入に応答して起きる血管拡張効果の半減期に及ぼす影響を示すグラフである。数値は平均値±ＳＥである。*は対照と有意に異なることを表す。図20は、基準状態(基準値)における、あるいは、Zaprinastを2 mg-kg^-1用量負荷した後(Zaprinast)、基準となる肺高血圧(U46619)における、あるいは、6分毎にNOを吸入させたときの、血漿のサイクリックGMPレベルに及ぼすZaprinastの影響を示すグラフである。数値は、平均値±標準誤差である。**は対照と有意に異なることを表す。*はその基準値と有意に異なることを表す。図21は、基準状態(基準値)、U46619によって誘導された安定的肺高血圧(U4661 9)において、および、吸入させるNO濃度を増加させたときに、Zaprinastが、静脈および大動脈が混ざるところの血漿cGMP濃度の違いに及ぼす影響を示した棒グラフである。数値は、動物2個体から得たデータの平均値である。図22は、覚醒している子ヒツジにおいて、U46619によって誘導された肺高血圧が起きている間の間欠的なNO吸入が、平均PAPに与える効果を示したグラフである。同時にZaprinastを注入したり、しなかったりして、一酸化窒素(40 ppm)を4 分間隔で吸入させた。Zaprinastについては、ΔPAPの減少率が50％になる度に、さらに４分間の注入が繰り返された。詳細な説明肺血管収縮に対するNO/ホスホジエステラーゼ阻害剤による治療本発明は、患者の全身の血圧降下を伴わずに、急性肺高血圧症および慢性肺高血圧の一定の様式を治療ないし予防するための、簡単、迅速、選択的かつ効果的な方法を提供する。肺高血圧症は、臨床的に広く現れる症状で、さまざまなグループの患者を悩ましている。NO吸入をホスホジエステラーゼ阻害剤(PDE阻害剤) 治療とともに利用することが、以下の疾患に苦しんだり、発病の危機に瀕している患者に向いていると最近では考えられている。ただし、以下のものに限定される訳ではない。すなわち、成人呼吸促進症候群(ARDS)、肺炎、喘息、急性肺水腫、急性あるいは慢性低酸素症、肺胞の換気過少状態、高所性肺水腫(″高山病″) 、PPHN、ヒアリン膜症、アシドーシス、特発性肺高血圧症、敗血症、肺血栓塞栓症、肺高血圧症から派生する肺心性、周産期吸引症候群、および、ヘパリンの抗凝血作用のプロタミンによる逆転(ヘパリン-プロタミン反応)に応答した急性肺血管収縮。投与方法圧縮NOガスは、エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社(アレンタウン、ペンシルバニア州)またはエアコ社(マレーヒル、ニュージャージー州)などの商業的供給者から、典型的には、純粋な窒素ガス中に200-800 ppmのNOを混合したガスとして入手することができる。窒素の多価酸化物(NOとO₂が反応してできる)は、肺組織に有害かもしれないので、NOガスを酸素またはより多価の窒素酸化物の混入のない混合物として入手保存することが重要である。必要なときには、患者に投与する前に、既知の方法を用いて、NOの純度を化学発光解析によって明らかにしてもよい。例えば、事前に肺活量計で確認して、目盛り補正したロータメーターを通して、NO-N₂混合物は、空気や酸素と混ざるかもしれない。呼吸混合ガス中の最終NO濃度は、当業者によく知られらた、化学ないし化学発光技術によって明らかになる(例えば、Fontijin et al.，Anal．Chem．42:575-579，1970)。NO₂ などの夾雑物は、水酸化ナトリウム溶液やバラライム(baralyme)またはソーダ石灰に通すことで洗浄することができる。また、補足的な対照として、最終ガス混合物中のF_iO₂を測定してもよい。必要であれば、換気装置の呼気流出口のところにガス除去装置を付ければ、相当量のNOが隣接する環境に漏出するのを確実に防止できるであろう。病院または救急現場という状況においては、NOガスの投与は、例えば、圧縮したNO入りN₂ガスが入った容器、および酸素ないし酸素/N₂混合ガス入りの第二容器とを、この2つの容器に入ったガスが混ざるように設計された吸入器に接続させて行うことができ、また、各容器からのガスの流量を調節して、患者が吸入するNOガスの濃度を至適なレベルに維持することができる。 NOは、急性肺血管収縮を起こしたと思われる哺乳類に、0.001 ppmから40 ppm の濃度になるように、空気、純粋な酸素、あるいは他の適当なガスないしガス混合物に混ぜて、必要な期間、投与することができる。短い時間であれば、80から 180 ppmにまで濃度を上げることができる。例えば、直ちに劇的な効果が必要なときには、180 ppmのNOを5分間投与することができる。PDE阻害剤による治療を同時に行うと、適切な時間、充分なレベルの肺血管拡張を起こさせるのに必要な NOの全用量が減少する。ホスホジエステラーゼ(PDE)阻害剤本発明の好ましい態様において、治療上有効な量のPDE阻害剤は、NO吸入の前か、同時に、あるいは直後に投与される。好ましくは、PDE阻害剤は、平滑筋細胞中のcAMPを崩壊させる効果を最小に抑えながら、選択的にcGMPの加水分解を阻害する。PDE阻害剤は、口腔、粘膜、静脈内、筋肉内、皮下、あるいは、腹腔内などの経路によることを含む適切な方法で、哺乳類に取り込ませることになる。あるいは、PDE阻害剤を哺乳類に吸入させてもよい。吸入においてPDE阻害剤は、肺胞への沈積を至適にするために、粒子又は水滴の大きさが10μm以下の乾燥粉末又はエアロゾル化した溶液などにして、効果的な処方にする。場合によっては、PDE阻害剤をNOを含むガスに入れて吸入させることができる。好ましいPDE阻害剤は、Zaprinast^TM(M&B 22948; 2-o-プロポキシフェニル-8- アザプリン-6-1; ローヌ-プーランク・ローラー社、ダゲナム・エセックス、UK) である。本発明を実施する上で用いることができる他のPDE阻害剤の実例は、 W IN 58237(1-シクロペンチル-3-メチル-6-(4-ピリジル)ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-(5H)-オン)、例えば、「Silver et al.，J．Phamacol．Exp．Ther．271:11 43(1994)」を参照； SCH 48936((+)-6a,7,8,9,9a,10,11,11a-オクタヒドロ-2,5-ジメチル-3H-ペンタレン(6a,1,4,5)イミダゾ[2,1-b]プリン-4-(5H)-オン)、例えば、「Chatterjee et al.，Circulation 90:1627（抄録番号 3375）(1994)」を参照； KT2-734(2-フェニル-8-エトキシシクロヘプトイミダゾール)、例えば、「Sata ke et al.，Eur．J．Pharmacol．251:1(1994)」；および、 E4021(1-[6-クロロ-4-(3,4-メチレンジオキシベンジル)-アミノキナゾリン-2- y]-ピペリジン-4-カルボキシレート・セスキハイドレートナトリウム)、例えば、「Saeki et al.，J．Phamacol．Exp．Ther.272:825(1995)」を参照。本発明にしたがって、Zaprinast^TMを用いる場合、好ましい投与経路は、静脈あるいは経口によるものである。Zaprinast^TM、あるいは、その他のPDE阻害剤の適正な用量範囲は、当業者によって決定されよう。肺血管圧および肺血流量の評価肺動脈血圧は、局所麻酔を施した患者の血管を通して経皮的に設置された、血流特異的肺動脈(PA)カテーテルによって、もっとも正確に測定される。PA流量は、通常、PAカテーテルなどによる熱希釈を利用して測定される。間接的で、非侵襲的な測定を行う別の方法も存在する。例えば、心臓超音波法、心収縮期間隔を測定する方法、および、レンジゲート・ドップラー技術などである。測定のためのこれらの代替法は、救急状態、カテーテルを挿入するのにふさわしくないとき、あるいは、進行中の治療又は確立されたプロトコールがあるときなど、カテーテル挿入が実施不可能なときには優れている。一酸化窒素の薬理効果吸入されたNOは、肺胞に接する血管間隙の中に拡散し、そして肺血管の平滑筋を弛緩させ、それによって肺の中の血流量の増加、およびガス交換を促進させる作用をする。重篤な急性呼吸不全に罹った5人の患者から得られた予備的な証拠によって、一ヶ月に至るまでの期間、機械的な換気の際にNO(約20 ppm)を吸入させると、肺動脈圧およびQ_VA/Q_T(右側から左側へのシャント、つまり、肺における酸素輸送の無効力性を示す尺度)をともに減少させるために、患者の血中酸素量を著しく増加させることが明らかになっている。これは、NOによる血管拡張が、換気された肺胞のみで起き、換気されない肺胞または崩壊した肺胞では起きないことを示しており、ニトロプルシドなどの血管拡張剤を静脈から投与した後に観察される結果と著しい対照を示す。ガス状のNOを直接肺に局在させるような輸送によって、溶解したNOは、NOがヘモグロビンに結合して不活性化される前に、直ちに、標的となる血管平滑筋に対して薬理効果をもたらすことができる。同時に、NOはヘモグロビンに速やかに結合するため、吸入されたNOの血管拡張作用は、肺血管において、局所的ないし選択的な効果をもたらすだけで、全身の血液循環の下流における血管拡張を伴わないことが保証される。慢性肺高血圧症の診断と治療慢性肺高血圧症は、肺の血管の閉塞ないし構造的な収縮という特徴をもつ。肺の血管平滑筋の痙攣性収縮あるいは気管支収縮によって、特定の患者に慢性状態が起きる、または悪化したのであれば、NOを吸入すれば、少なくとも部分的には改善されるかもしれない。NOによる治療の効果がある症例および全身性の血管拡張剤による治療の効果があるかもしれない症例とを、PAP、PCWPおよび心拍出量を測定しながら、短時間のNO吸入試験(例えば、80 ppmのNOの6分間の吸入および、NOを加えない空気の6分間の吸入とを交互に行い、２から４周期繰り返す)によって簡単に同定することができる。そして、反応があった場合(例えば、PVRが20％以上低下する場合)には、固体あるいは液体状のNO放出化合物の吸入ができる、携帯可能なNO吸入器具を用いた治療を行うか、ニトログリセリンや他の非特異的な全身性拡張薬(カルシウムチャネル阻害剤)などの、NOを放出ことができる全身性の血管拡張薬による治療を行うことができる。肺血管収縮に対するNO放出化合物吸入治療ガス状のNOを吸入することで、一定の形態の肺血管収縮を効果的に逆転できることが見いだされたことから、ガス状のNO以外の、NOを放出する化合物を吸入するという、肺血管収縮に対する別の方式による吸入治療法が示唆された。この方法は、蓄積したNOを放出する化合物が、比較的長い期間に亘ってNOをゆっくりと放出するため、ガスNOの短時間吸入よりも、より長期間持続する有益な効果を提供するであろう。選択したNO放出化合物の処方および用量は、当業者による不必要な実験を行うことなしに決定することができる。一例として、S-ニトロソ-N- アセチルペニシルアミン(SNAP)またはS-ニトロソシステインなどのNO放出化合物の、乾燥粉末状での一回分の一般的な吸入用量は、約1時間吸入すると、全体重1 kgに対して活性化合物(NO)が60から650μgの範囲になろう。実験的にPA圧を上昇させたヒツジでは、1.3 mg/kgのSNAPを吸入させると、PA圧が長期間降下した。喘息に対する吸入治療肺血管収縮と同様、ガスNO、あるいは、NO放出化合物で固体あるいは液体状のものを吸入させることによって、喘息発作などによって起こる気道の痙攣性収縮を逆転させることができる。ガスのNOは、粒子でないために、速やかに拡散するという利点があり、また、気管支拡張部位で血管を拡張すため、動脈内の酸素圧を増加させる。同時にPDE阻害剤による治療を(吸入とともに輸送する、または他の適当な経路で)行うと、当該用量のNOが臨床的に効力をもつ時間が長くなる。上述したところに従って投与され、そして、発作が起きたとき、または発作が切迫していると思われるときに一般的に投与が開始されよう。当該患者の慢性的な気管支拡張が必要なときには、マスクまたはテントなどによって、患者の周囲の空気にNOガスを低い用量（ガスの高いターンオーバー率で）で加えることができよう。吸入装置本発明の吸入治療法は、好ましくは、本発明にかかる吸入装置の一つを用いて施される。このような器具の一つである装置10が、図17の断面図に描かれているが、この図は、ルーメン16とつながった小室20を区切る外枠14、固体あるいは液体のPDE阻害剤の懸濁物を含む液状の高圧ガスまたは圧縮された不活性ガス、１p pm以上の一酸化窒素に溶解した加圧ガスを含み、小室20に可動的に取り付けられる容器12、容器12の加圧された内容物をルーメン16に制御して放出できるようにした、圧力で作動するバルブ装置18、およびルーメン16の一端を構成し、28の空気を再呼吸用小室22に入れるが、治療用のガスが漏出しないように、一方向に開くバルブ24をもつ再呼吸用小室22を示している。患者は、外枠14から突き出した容器12の上端26を押して使用する。押すことによって、容器12が小室20の中に滑り込み、バルブ装置18を押し下げる。これによって、容器12の加圧内容物がルーメン16および再呼吸用小室22に放出される。そして、患者は、再呼吸用小室22の内容物の一部を吸入し、このとき、患者に吸入された内容物に入れ替わるよう、空気28が一方向に開くバルブ24を通して再呼吸用小室22に取り込まれる。容器12 から再呼吸用小室22に放出される治療薬の一回分の用量としては、患者が数回吸入すれば充分である。この装置の総重量は、200 g以下であるため、簡単に持ち運びできる。別の好ましい態様100において、図18に描かれているように、外枠102が(a)吸入できないPDE阻害剤化合物106を含む第一小室104、および(b)第一小室104とつながったルーメン108を区切っている。0.1 ppm以上の一酸化窒素を含む加圧ガスあるいは液化高圧ガスを含む容器110は、容器114の上に圧力が加えられると、容器116の底に付けられた、圧力で開くバルブが、外枠102の壁に向かって押し下げられるようにするため、外枠102の第二小室112に可動的に取り付けられており、それによって、バルブが開き、容器110の加圧された内容物の一部が第一小室104 に放出される。このようにして放出された加圧ガスは、第一小室104の中の化合物106を混合、懸濁してエアロゾル化したミストになる。そして、このミストは、ルーメン108の端にあたる開口マウスピース118を通して患者に吸入される。患者の任意で、圧力放出バルブ116を開く前あるいは開いている最中に、バネ式の蝶番122の上のタブ120を手で押し下げてもよい。それによって、第一小室104を一時的に閉じて、放出された加圧ガスが通れないようにる。そして、ガスは直接ルーメン108に流れ込み、PDE阻害化合物106が置かれている第一小室104を迂回する。最初に、化合物106が混ざっていない一酸化窒素を含むガスを吸入すると、患者の気道が充分に開放されるため、続いてPDE阻害化合物116を吸入する効能を最大にすることができる。したがって、次に、患者はタブ120を放して、容器114 の上を再び押し下げてバルブ116を開き、ルーメン108の開口末端のマウスピース 118から、放出された加圧ガスに懸濁された化合物106を吸入する。実験に関する情報出願者らは、本出願を裏付けるために、以下の動物およびヒトの実験データ、そしてヒトの研究に関して承認されたプロトコールを提出する。１．肺血管拡張Ａ．ガス一酸化窒素の子ヒツジへの投与 i．方法動物モデルの外科的調製：体重が25-35 kgのサフォーク種の子ヒツジ8頭に、左心房ラインを付け、気管切開し、大腿動脈ラインを付けるために、実験の三日前に一般的なハロタン/酸素による気管内麻酔下で、無菌的な開胸手術を施した。三日間回復を待った後、局所麻酔下、7個のフレンチの熱希釈式肺動脈測定カテーテルを無菌的に設置した。実験条件：通常の麻酔によって、低酸素症による血管収縮が弱くなるのを避けるために、麻酔を施していない、覚醒状態にある子ヒツジを実験に用いた。子ヒツジは、バブラハムの檻（Babrahamc age）に入れて、自由に飲食させた。2日間おいて、二つの実験をそれぞれ6頭の子ヒツジについて行なった。実験後、バルビツレートを過剰投与して子ヒツジたちを殺し、それらの肺を固定、染色して、光学顕微鏡下で病理学的な変化を調べた。 U46619で肺血管収縮を誘導された子ヒツジに対するNOの投与：実験第一日に、60-70％の酸素を呼吸している子ヒツジに、強力な肺血管収縮誘発剤である、トロンボキサンの安定的なエンドペルオキシド類似化合物である (5z,9α,13E,15S)-11,9-(エポキシメタノ)プロスタ-5,13-ジエン-1-オイック酸( U46619、アップジョン社、カラマズー、ミシガン州)を、0.4-0.8μg/kg/分の割合で点滴した。気管切開によって、５リットルの貯蔵バッグ、および吸い込まれたガスと吐き出されたガスを分離するための一方向に開くバルブからなる非再呼吸循環回路につないだ。吐き出されたガスは排出して捨てた。吸入されたガスは、適正な濃度にするために、速やかにNOで希釈された酸素および窒素の正確な混合物である。体積測定で測られる流量計を用いて、吸入される酸濃度(F_iO₂)が0. 6-0.7で、必要な吸入されるNO濃度を得るために、NOの量を変えてN₂と混ぜた。各レベルのNO吸入をさせた後、貯蔵バッグは空になった。ガス貯蔵バッグ中のNO の滞留半減期は、NO₂への変換を最小に抑えるために、15秒以下にした。NOは、エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社(アレンタウン、ペンシルバニア州)から、純粋な窒素ガス中に235 ppmの混合物として得られた。化学ルミネセンス解析では、この混合物中において12ppm 未満のNO₂を示した。フォンティーン、Anal ．Chem．27:1903(1981)。 U46619を点滴している間吸入されたNO濃度の関数として描かれた、PAPにおける変化をプロットした肺血管拡張薬の用量応答曲線は、6分間で、5、10、20、40 、80 ppmNOと段階的にNO濃度が上昇する一連のNO/O₂混合物を8頭の子ヒツジに呼吸させて作成したものである(図1)。各段階のNO処理は、NOを含まない酸素の混合ガスを6分間呼吸させた後に行われた(図2)。次に行われたNO処理も同様の時間調査された。その後、U46619の点滴を止めた後6分間、酸素混合物を呼吸するコントロール期間を調査した。実験の間、NOを投与、投与を停止したりする度に、その後3分間および6分間に亘って、発明者らは、肺動脈圧(PAP)または左心房圧( LAP)、全身の動脈圧(SAP)、および中央静脈圧(CVP)の平均および相を測定した。すべての圧を、変換器で胸部の真ん中の大気圧を０にして測定するヒューレット・パッカード社のマルチチャンネル・ストリップチャート記録計に記録した(例えば、図3参照)。5 mlの0℃リンゲル乳酸を注射する熱希釈法により、２回測定した平均値で心拍出量(CO)を測定した。肺血管抵抗性(PVR)と全身の血管抵抗性( SVR)を、標準的な公式によってコンピューターで計算した。各吸入NO濃度について測定されたPVRが図4に示されている。適当な統計的解析を行ない、すべてのデータを平均値±ＳＥで表した。低酸素症によって肺血管収縮を誘導された子ヒツジに対するNO投与急性の低酸素性肺高血圧を誘導するために、低酸素ガス混合体を呼吸させている間に、5頭の覚醒している子ヒツジを調べた。3頭の子ヒツジは、敗血症および心不全を起こしたため除外した。既に上述した技術と同じような、血行力学的な測定技術を用いた。25リットルの貯蔵バッグを含む非再呼吸回路を用いたため、 FiO2が0.06-0.08に減少し、ほぼ30 mmHgのPaO2でPAPの平均がほぼ25 mmHgになった。次に、40か80 ppmのNOを吸入用混合ガスに加えた。全ガス流量は、過換気による再呼吸を阻止するために、35 l/分に維持された。電極(モデル5590、ハドソン社、Temecala、カリフォルニア州)を用いて、吸入されたFiO2を監視し、純粋なCO₂を吸入ガスに加えて呼吸終期のCO₂濃度を4.5-6％に維持した。低酸素症状態にある間、基準点での中央血行力学値とガス交換の測定値を得た。また、低酸素症状態にある間、3分間から6分間のNO呼吸中における中央血行力学値とガス交換の測定値を得た。一対一のｔ検定を用いて比較した。 ii．結果薬剤を注入しない、2頭の対照用の子ヒツジに、F_iO₂0.6-0.7で80 ppmのNOを呼吸させた。これらの子ヒツジでは、PAP、SAP、CO、またはSVRの平均値に変化はなかった。 8頭の子ヒツジにおける、U46619を注入している間のNO濃度のSVR、CO、または SAPに対する回帰解析は、有意な変化を示さなかった。しかし、すべてのNO吸入レベルにおいて、U46619注入によって起きる肺血管収縮および肺高血圧が速やかに軽減した(図1、2)。NO吸入を始めた後、数秒以内に肺血管拡張が開始した。血管拡張薬の効果は、ほぼ3分以内で最大になった(図3)。NOの吸入を止めると、3 分から6分以内に元の血管収縮レベルに戻った。8頭の子ヒツジの吸入NOの肺血管収縮応答曲線が、図1に示されている。5 ppmのNO(吸入される肺用量にして、0.8 9μg/kg/分)で、PA圧が有意に低下し、40または80 ppmを吸入することによって、ほぼ完全な血管拡張反応が起きた。U46619の注入期間中ずっと、PAPの基準値が小さな低下しか示さないことを考慮して、二回目に5、10、および20 ppmのNO を吸入させたときの血管拡張反応を比較すると、その前の段階的な処理から、有意な低下は起きていないことが明らかになった(図2)。U46619を注入しながら80 ppmのNOを1時間吸入した4頭の子ヒツジについて補足実験を行なったところ、NO 吸入後に再び起きる肺高血圧を正常なPAPにするまで、血管拡張が起きることが明らかになった。急性の低酸素性肺高血圧を誘導した5頭の子ヒツジはすべて、心拍出量の著しい上昇を示した。それぞれの場合に、40または80 ppmのNOを、吸気させるガス混合物に加えると、心拍出量が上昇したままでも、肺動脈圧は対照のレベルに戻り、平均PVRも33％落ちた(表1)。低酸素症の間、P_aO₂およびP_vO₂は、NOを加えても加えなくても同じであった。 iii 後続実験図5aおよび5bは、対照の、空気を呼吸しているヒツジと比較して、180 ppmの吸入NOが、9頭の麻酔をしていないヒツジの中で起きた、ヘパリン-プロタミン反応によるPAPおよびPVRの上昇を阻止できたことを示している。最初にヘパリンを投与し(200 U/kg; エルキンズ・シン社、チェリーヒル、ニュージャージー州)、その5分後に(このときを0時間とする)プロタミン(2 mg/kg; エルキンズ・シン社 )を投与して、これら9頭のヒツジにおいてヘパリン-プロタミン反応を誘導した。これら9頭のヒツジは、対照としても用いた。さらに、6頭のヒツジに空気を呼吸させながら、ナトリウムニトロプルシド(40μg/kg/分/体重; エルキンズ・シン社)を与えた(データは示されていない)。このヒツジのモデルにおいて、180 p pmのNOの吸入用量で、ヘパリン-プロタミン誘導によるPAPが、SNPを40μg/kg/分注入したときに相当する程度にまで低下させられることが証明された。また、NO の吸入は、後者の薬剤の特性である著しい全身性の低血圧を引き起こさない。 NOを呼吸することによって起きる形態学上の変化を明らかにするため、180分間、80 ppmのNOを呼吸していた3頭の子ヒツジの肺を光学顕微鏡で調べた。これらの肺および対照の肺との間には、有意な違いは観察されなかった。Ｂ．新生児持続性肺高血圧を患う乳児に、ガス状NOを投与するためのプロトコール以下は、マサチューセッツ総合病院で新生児に対するNO投与を行うための、承認された実験用プロトコールの説明である。参加者の選抜：本実験においては、新生児持続性肺高血圧症(PPHN)を患う10人の患者が記載されている。ａ．包含基準 − 生後一週間未満の乳児 − 管前および管後分布において、動脈血のサンプリング部位をもつ乳児 − 機械的な換気援護を必要とする乳児 − ショート(Clin．Perinatol．14:737-748，1987)の基準によって定義される呼吸不全 − 乳児は、全身的な血管拡張薬および/または緩衝剤(二酸化炭素)の注入を受けているかもしれないｂ．除外基準 − 母体-胎児超音波検査および日付による検査によって、妊娠37週未満であることが定義された未熟児 − 出産時体重が2500 g未満 − 羊水過少の病歴から示唆される肺形成不全、先天性横隔膜ヘルニア、先天性側湾症、または、窒息を起こす胸部ジストロフィーに一致する所見 − 胸管があるにもかかわらず非排気性気胸がある − 心膜気腫または低血圧を伴う気縦隔症 − 固定した解剖学的な、心臓および血管の損傷(隔離された開存性動脈管および開存性卵円孔を除く) − 進行中の肺出血、または、血小板数が50,000/mm³未満 − 実験参加後24時間以内の頭部超音波が、頭蓋内出血の証拠を提供しているとき − 誕生後24時間以内の静脈ヘマトクリットが70％以上と定義される過剰粘性 − 病原生物に対する血液培養の陽性反応によって定義される敗血症 − 親または法律上の保護者からのインフォームドコンセントを得ていないもの実験手順選抜された患者は、仰臥した姿勢のままに置かれ、鎮静のために3μg/kgのフェンタニールが投与され、筋肉を弛緩するために0.1 mg/kgのパンクロニウムブロマイドの投与を受ける(この処置前一時間以内に同様の処置を受けていない限り)。資格のある小児科の麻酔医とともに、乳児をカテーテル挿入用スーツに移し、そこで血流に対する肺動脈カテーテルを、局所麻酔下、大腿静脈を経由して経皮的に設置する。肺高血圧の程度およびNO吸入による血管拡張反応を正確に評価するために、カテーテルにより、肺動脈圧を直接測定する。新生児集中治療室に戻ったところで、F_iO₂を0.90に調節する。すべての必要な看護および医療介入が済んだ後、この20分間のコントロール期間中に患者は平衡状態に戻される。もし、下記に定義したような改善がみられなかったら、動脈血のサンプルを管後部位から採取する。次に、継続的に流れている呼吸用回路の中に、窒素に入ったNOを導入する。一方向バルブによって、酸素が逆流してNO容器の中に入るのを防ぐ。一定のF_iO₂(0.90)および流速を維持する。吸気されるNOの開始濃度は20 ppmである。改善は、P_aO₂＞100 mmHg、および、<570 mmHgのA-aDO₂(管後のサンプル)と定義される。変化が見られなかったら、F_iO₂と流速を変えないで、吸入NOの濃度を40 ppmにまで上昇させることができる。管後動脈血のガスを再び測定する。それでも同様の基準に合わないときには、NO濃度を80 ppmにまで上昇させることができ、三回目の血液ガスのサンプルを採る。NOのそれぞれの濃度について、呼吸時間は10分間は続ける。治療時間が終わった後、動脈血ガスを分析するために、血液を再び採取する。また、メトヘモグロビンのレベルと、ヘモグロビンのレベル、および、網状赤血球数を分析するために、NO処理する前および後に血液を採取する。血液の塗抹標本を調べて、ハインツ小体がないかを確かめる。NO吸入に関連した何らかの変化を見るために、これらの検査を治療の24時間後に繰り返す。血液サンプルの全量は5 ml以下である。統計学的方法：均一でない集団サイズの測定を反復して、分散分析により、データの評価を行う。ウイナー、「同一要素に関する反復測定値をもつ一因子実験」、実験デザインにおける統計原理、第二版、ニューヨーク、マッグローヒル社(1971)、pp.261 -308より。マン-ウイットニー検定法を用いて、事後検定を行う。有意性は、５％水準で判定する。Ｃ．新生児持続性肺高血圧(PPHN)を患う乳児に、ガス状NOを投与した結果第一被検者：使用に注意して、持続性肺高血圧症および先天性心疾患を患う乳児に、一酸化窒素を投与した。換気時間を延長したこと、管前動脈血サンプリング部位がなかったこと、および房室(AV)管が存在したことから、この患者は、上記のPPHN実験には入れなかった。この患者は3225 gで、臨月に生まれた男児であるが、重篤な心臓疾患と重症の低酸素症のために、対外膜中で酸素付加(ECMO)による治療が行われていた。この子をECMOから出して、新生児用集中治療室で挿管および換気を維持し続けた。その後、管後パルス酸素測定(POX)値に表れたところによると、次第に低酸素状態になっていった。A-V管が存在することを確かめ、何らかの緊急の心臓手術が必要か否かを決定するために、カテーテル挿入試験室に連れて来られる時まで、最大限の医療および換気装置による生命維持がなされたが、危険な低酸素状態のままであった。このような状況の下で、この患者に一酸化窒素による治療を施す同意を得た。カテーテル挿入試験室に到着したとき、患者は極度のチアノーゼであった。NO を投与する前に患者を安定させるために、フェンタニール、酸素、過換気、および静脈内液体ボーラスによる処置を施した。表2に示すように、カテーテル挿入によって、重度の肺高血圧およびA-V管形成が明らかになった。バイパス形成をしても、酸素または過換気による治療で持ち直すようには見えなかった。ブレンダーに入れるNOの圧力を下げるために調節器を用いて、800 ppmのNO/N₂ と100％N₂供給の相対量を調節できるようにした。患者を純粋な酸素で処置してから、F_iO₂が0.9になるまで、流量調節器によって、呼吸回路の吸気回路に流れ込むN₂の流量を増加させた。その効果は、表2に示されている。窒素ガスは1:10 に希釈して用いた。次に、0 ppmから80 ppmのNOを提供するために、ブレンダーを用いてN₂およびNO/N₂の相対量を調整した。表2のデータから、NO処理は、動脈飽和、パルス酸素測定値および酸素の動脈分圧の緩やかな上昇を誘導するが、全身の血圧(「平均動脈圧」)には有害効果を及ぼさないことが明らかになった。これは、この期間におけるガスの安定化効果を反映しているのかもしれない。一酸化窒素を停止し、中央カテーテルをはずすと、動脈飽和および酸素ガス圧が突然降下した。カテーテルを外してしまったため、RA値およびPA値を測定することはできなかった。患者を蘇生させるための別の試みがなされたが、失敗したので、赤ん坊の状態を改善するために、一酸化窒素を再開した。これによって、酸素飽和および血液ガス圧を改善するのに成功した。続いて、患者を一酸化窒素から離脱させようとしたが、再び、患者の酸素付加レベルが、危険なほど低いレベルにまで低下した。患者を一酸化窒素で維持して、新生児集中治療室に戻した。集中治療室で、肺血管系を拡張しようと、プロスタグランジンE1を患者に注入した。プロスタグランジンを標準的な用量投与しても、酸素飽和量が危険なほど低いままなので、一酸化窒素を停止できなかった。患者は、ECMOに入れることができるようになるまで、一酸化窒素で維持された。この試行によって、肺高血圧症および先天性心疾患をもつ、この患者においては、ガス交換を促進するために一酸化窒素を使用できることが示された。以後の被検者：さらに二人のPPHNを患う乳児にNO吸入治療を施した。二人とも、 20-80 ppmでNO呼吸に対して優良な反応を示し、管前の酸素付加が上昇して、両者とも長期間生存した。一人の乳児は、NO吸入のみによってそのような目覚ましい改善を示したので、ECMOに入れることを完全に止めた。Ｄ．成人呼吸促進症候群を患う成人に対するNO投与の結果第一被検者：患者は、42歳の女性で、嚥下性肺炎による成人呼吸促進症候群(AR DS)を3週間患っていた。広範性の肺浮腫が見られ、大きなQ_VA/Q_T(30％)を示した。21日間静脈静脈の体外膜酸素付加装置による支持(3リットル/分の血流)を行なった後、PAPの平均値は55 mmHgになった。吸入された一酸化窒素の短期的な効果を、静脈内に注入されるプロスタサイクリン(PGI₂；5 ng/kg/分)の短期的効果と比較した。平均肺動脈圧(PAP)、右心室駆出率(RVEF)、およびガス交換変数の評価を行なった。RVEFは熱希釈によって評価し、ガス交換交代は、複合不活性ガス放出技術(MIGET)を用いて解析を行なった。MIGETおよびRVEFデータは、別の機会に得られたものである。換気装置の設定は、周期量6 ml/kg、呼吸率14/分、F_iO₂は0.4-0.48、および5 cm H₂OのPEEP( 呼気終末陽圧)とした。図6および表3に描かれているように、吸入NOはPAPを低下させ、静脈内PGI₂と同じようにPVEFを改善したが、PGI₂とは対照的に、NOはPaO₂を上昇させ、右から左へのシャントおよびV_D/V_Tを低下させた。酸素中の18 ppmのNO吸入により、楔入圧はほぼ15 mmHgで一定に保たれ、心拍出量もほぼ7リットル/分で変化しないように保たれたままで、平均PAPが38-42 mmHg(12-14 mmHgの減少)に低下し、PVR も44％低下した。NO濃度を36 ppmに上げると、さらに小さな(2-5 mmHg)血管拡張効果があった。NOによる血管拡張を約1.5時間維持してから、選択的に投与を停止した。NO吸入の間、ヘキサフッ化硫黄によって測定すると、Q_VA/Q_Tが38％から、26％(18 ppmのNO)および33％(36 ppmのNO)に減少した。吸入NOによる全身的な動脈圧の変化はなかったが、これと異なり、全身性血管拡張剤PGI₂では、Q_VA/Q_T が57％に上昇した。吸入NOは、主に、換気される肺領域の血管系の血管を拡張する。この実験は、低レベル(18 -36 ppm)の吸入NOが、重篤な肺傷害(ARDS)に罹った患者の体内で、シャントを増加させずに、強力な肺血管拡張剤として作用する能力があることを明らかに示している。後続の被検者：さらに9人の患者に、最高28日間、NO吸入によるARDSに対する治療を施した。重篤な呼吸促進症状にもかかわらず、NO呼吸期間に、PAPの低下だけでなく、Q_VA/Q_Tの著しい低下を示しながら、7人が生き延びた。メトヘモグロビンのレベルに重大な増加は見られなかった。これらの結果、最高数週間に至るまでの期間、NO吸入を行うことは、急性呼吸不全に対する有望な治療法であることが示された。Ｅ．正常な肺(収縮を起こしていない)および低酸素症状を示す(収縮を起こした)肺をもつヒトに対するNO投与の結果 40 ppmのNOを呼吸するときの効果を調べるため、5人の、麻酔をかけていない健康なヒトの被検ボランティアに、さまざまなガスの混合体を10分間吸入させ、 6分間目から測定を開始した。表4は、通常の濃度の酸素(21％ V/V)を含む空気を呼吸しているため、血管収縮を起こしていない被検者においては、NOは、肺血管拡張効果も、全身血管拡張効果も与えないことを示している。これに対し、相対的に低レベルの酸素(12％ V/V)を呼吸している被検者は、PA PおよびPVRが上昇して、低酸素により引き起こされる肺血管収縮の症状を示したが、この効果は、吸入ガス混合体に40 ppmのNOを加えることで完全に元に戻すことができた(図5)。２．気道平滑筋拡張Ａ．方法動物調製雄のハートレー系統のモルモット(体重300-440 g)に、α-クロラロース(50 mg /kg)およびウレタン(500 mg/kg)による麻酔をかけた(Drazen et al.，J．Appl． Physiol．48:613-618，1980)。動物の気管切開を行い、チューブアダプター(ID 1.65 mm)によって挿管し、小動物用換気装置(イーリングサイエンティフィック社の一部門のハーバード・アパレータス社、ナティック、マサチューセッツ州) を用いて、8 ml/kgおよび60 呼吸/分で換気した。薬剤を静脈内投与するために、頸静脈血管にカニューレを挿入した。肋骨を腹部側に切除して胸部を切開し、肺が大気圧に触れるようにした(Shore and Drazen，J．Appl．Physiol．67:2504 -2511，1989)。3-4 cmH₂Oの終末呼気陽圧が提供された。材料次に、モルモットを体積変動記録器(Amdur and Mead,Am.J.Physiol.192:363-3 68,1958)に入れ、温度を一定に保つための銅製のメッシュを含む大きなレザーバーにつないだ。示差的変圧計(セレスコ社、カナガパーク、カリフォルニア州)によって、体積変動記録器の圧力を測定したが、この変圧計の反対側は同じレザーバーにつながっている。気管カニューレの側部の穴から、気道開口部の圧力を測定した。気道開口部の圧力および体積変動記録器内部の圧力の間の差を測定する示差的変圧計(セレスコ社)を用いて、経肺部の圧力を測定した。体積の違い(体積変動記録器内圧力)を電気的に示すシグナルから流量を得た。体積変動記録器内の圧力の変化を記録して、周期的な体積を測定した。体積、流量、および、経肺圧シグナルをストリップチャート(ジェネラル・スキャニング社、ウォータータウン、マサチューセッツ州)に記録した。フォン・ニゴールおよびビルツの方法(Z．Klin．Med．105:35-50，1927; Z．Klin．Med．105:52-82)によるコンピュータープログラムによって、肺抵抗性および動的コンプライアンスを計算した。用いられた装置および条件は、図7で概略図にした。吸気させるガスは、Y字チューブを通して混合され、5リットルのガス混合バッグの中で正確な吸気用濃度になるよう、直ちに一酸化窒素(NO)で希釈された窒素および酸素の正確な混合物である。吸気酸素濃度(FIO₂)が0.30-0.32のところで、必要なNO濃度を得るために、体積を測るように目盛りが設定された流量計によって、さまざまな量のN₂と NOの混合ガスを純粋な窒素と置換した。全流入ガスの流速を2.5 l/分に維持した。次に、混合ガスは、二酸化窒素を除去する(Stavert and Lehnert，Inhal．Tox icol．2:53-67，1990)ために、石灰ソーダを詰めた3 cmのIDチューブを通り、換気装置に入る前にさらにフィルターを通って送り込まれる。ガス混合バッグをほとんど空の状態にして、新しいガスが換気装置の回路に常に入ってくるようにするため、換気装置の流入チューブの直後に真空部を調整して置いた。換気装置からの排出ガスは真空器で除去し、呼気終末陽圧が3-4 cmH₂Oに維持されるように設定した。NOは、純粋な窒素中に1,034 ppmのNOが混合されているものをエアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社(アレンタウン、ペンシルバニア州)から購入した。二酸化窒素の濃度を評価し、異なった濃度レベルのNOを提供するために、ソーダ石灰を詰めたチューブを通過する前後および、換気装置の吸入バルブの直前で(図7参照)、NO/NO_xの化学発光分析(Fontijin et al.,Anal.Chem.42:575-579,1 970)を行なった。プロトコール 24匹のモルモットを調査した。動物を3つのグループに分けて、3回に分けて一連の実験を行なった。グループA 9匹のモルモットが含まれ、3組の測定を行なった。 i．正常な気管支緊張に対する影響はない。周期的な体積の基準値測定の後、FIO₂が0.30-0.32で、300 ppmのNOを6分から10分間吸入したときの、基準となる気管支緊張への効果である、肺抵抗性および動的コンプライアンスを評価した (図8)。 ii．メタコリン注入中に、間欠的にNO吸入をさせたときの用量反応実験。基準値を測定した後、同じモルモットに、強力な気管支収縮剤であるメタコリンを、気管支収縮の中度レベル(基準肺抵抗性の3倍から4倍)に達するように、2.5-7. 5μg/kg/minの割合で与えた。安定期の後、5、10、25、50、100および300 ppm という一連の段階的混合ガスによって、一定のFIO₂(0.30-0.32)の下で各動物を1 0分間換気した。各レベルのNOで処理した後、気道閉塞の影響を最小限に抑えるため、肺を全肺気量まで膨張させた。次の10から50 ppmまでのNO処理を10分間行ない、各モルモットについて急性耐性が起きたかを調べた。最後のレベルのNO換気が終わった後、メタコリン注入を停止し、肺機能の安定期の後に、用量反応実験に関する対照値を得るために測定が行われた。その後初めて、安定的な新しい基準値に達するよう、肺を全肺気量まで膨張させた(図9-12参照)。 iii．メタコリン注入中の、１時間にわたるNO吸入に対する耐性実験。 3倍から4倍の気管支緊張を起こさせるために、モルモットにメタコリンを注入し、その後、FIO₂0.30-0.32で1時間、100 ppmのNOガス混合物を換気した。換気中5分毎、そしてNO吸入を停止してから5分後および10分後に、反復測定して気道測定値を得た。その後、メタコリン注入を停止して、肺換気の安定期間の後、もう一度、肺を全肺気量まで膨張させて反復測定値を得た。外科手術の時および、再び耐性実験を行った後に、メトヘモグロビンのレベルを測定した(Zwart et al.，Cl in．Chem．27:1903-1907，1981)(図13)。グループB． 10匹のモルモットが含まれ、2組の実験を行なった。 i．メタコリン注入のみを80分間行なったときの耐性実験。この気管支収縮モデルの安定性を評価するため、1時間のNO吸入実験のときと同じ気管支収縮レベルになるよう、モルモットに2.5-7.5μg/kg/minの割合でメタコリンを注入した(図13参照)。一定のFIO₂値(0.30-0.32)で、酸素/窒素ガスの混合物で動物を換気した。反復的な測定値を、5分毎に得た。10分後および70分後に、NO換気を促進するために、流量計を調整した。それから、メタコリン注入を停止した。肺換気の安定期間の後、もう一度、肺を全肺気量まで膨張させて反復測定値を得た。 ii．サイクリック-AMPおよびサイクリック-GMP依存的な機構による、気道平滑筋緊張の共制御実験。基準値を測定した後、中度のレベルの気管支収縮に対する抵抗性を上げるために、5匹のモルモットにメタコリンを注入した。最初に、テルブタリン噴霧を受けて10分後に、FIO₂値(0.30-0.32)を一定に維持しながら、100 ppmのNO吸入を6分間行なった。テルブタリン噴霧は、以下のようにして行なった。すなわち、40μg/mlのテルブタリン溶液を4 ml、噴霧器(レスピガードI I)の貯蔵容器に入れて、4l/分の気流で作動させた。噴霧器を、換気装置の回路のY字部品のコックを挟んで、3-4 cmの深さの水に浸したチューブに連結した。噴霧するときには、噴霧器の回路を気道に連結させるため、換気装置から外し、同じ周期容量で噴霧テルブタリンが20回吸い込まれるように投与した。次に、換気装置を再びつないで、噴霧器の方を外した。実験の終わりに、安定した肺機能が戻るまでメタコリン注入を停止し、さらに、最終基準値に到達するように、全肺気量まで肺を膨張させた。グループC ：メタコリン気管支収縮における、S-ニトロソ-N-アセチルペニシルアミン(SNAP )に関する実験。フィールドら、(Field et al，J．Chem．Soc．Chem．Comm．(1978)，249-250) が述べた方法にしたがって、SNAPを調製し、結晶化して、分解したことを(595 n mでの吸光度で測定して)検出せずに0℃で120日まで貯蔵した。基準となる呼吸の測定値を得てから、中度レベルの気管支収縮に対する肺抵抗性を惹起するために、5匹のモルモットにメタコリンを注入した。2分後に、各モルモットにSNAPエアロゾルを与えた。SNAPエアロゾルは以下のようにして投与された。すなわち、エタノール/水混合液(4 ml)に溶かした200 mMのSNAPを噴霧器( レスピガードII)の貯蔵容器に入れて、4 l/minの気流で作動させた。噴霧器は、換気装置の回路のY字部品のコック栓によって4 cmの深さの水に浸したチューブに連結されていた。噴霧するときには、噴霧器の回路を気道に連結させるため、換気装置を外し、同じ周期容量で、噴霧が20回吸い込まれるように投与された。そして、換気装置を再びつなぎ、噴霧器の方を外した。実験の終わり(15分)に、安定した肺機能が戻るまでメタコリン注入を停止し、さらに、最終基準値に到達するよう、全肺気量まで肺を膨張させた。反復して、2分毎に呼吸の力学的測定値を得た(図16)。Ｂ．結果一酸化窒素を含む混合ガスの吸入は、肺抵抗性を確実迅速かつ十分に低下させ、肺コンプライアンスを上昇させた(図9-12)。拡張作用の開始は速やかで、吸入後、数秒以内に開始した。一酸化窒素の吸入は、メタコリン注入によって起きる強い気管支収縮を逆転させたが、また、メタコリンを注入せずに麻酔をかけたモルモットの気管支運動の基本的な緊張を減少させた(図8)。一酸化窒素の吸入は、非常に低い用量(5 ppm)で気管支を拡張した。ただし、より強く迅速な、気道抵抗性の低下は、100 ppmあるいは300 ppmのNOで得られた(図10、11、12)。メタコリンによる完全な気管支収縮の逆転は、300 ppmのNOで得られた。100 ppmのNO 呼吸は、1時間、気道抵抗性を効果的かつ安定的に低下させたため、NO呼吸による耐性は生じなかった(図13)。100 ppmのNOを1時間呼吸させた後でも、メトグロビンのレベルは、5％以下に止まった。メタコリン注入によって気道収縮を発症させるこのモデルは、1時間まで気道抵抗性のレベルを安定的に上昇させた(図13 参照)ため、気管支拡張剤としてのNOの効能に関する上述の実験の信頼性および再現性が確証された。メタコリン注入においては、NOの気管支拡張効果は、広く使用されている噴霧状の気管支拡張剤β₂アゴニストであるテルブタリンの吸入効果と相加的である( 図14)。この相加的な気管支拡張効果は、NOガスをテルブタリンの前(図14)、あるいは後に投与しても(図15)同じように起きることが観察された。一酸化窒素の供与分子であるSNAPを、メタコリンによる気管支収縮を起こした5匹のモルモットの気道に20呼吸分噴霧した。5匹すべてにおいて、迅速で大きな肺抵抗性の低下が起き、約15分間その状態が続いた(図16)。このように、NO供与化合物の吸入によっても、気管支拡張が起きた。３．PDE阻害剤による、吸入NOの作用の延長一酸化窒素(NO)および内皮由来の弛緩因子(EDRF)両方が、L-アルギニンから一酸化窒素合成酵素(NOS)によつて産生される。NOは,内皮細胞から放出されると、可溶性グアニル酸シクラーゼを活性化して、やや近傍の平滑筋細胞のグアノシン -3',5'-サイクリック一リン酸(cGMP)のレベルを上昇させて血管緊張低下をもたらすという考えが示された(Ignarro，Ann．Rev．Pharmacol．Toxicol．30:535-6 0，1990; Ignarro，Circ．Res．65:1-21，1989; Johns，J．Cardiothorac．Vasc ，Anesth．5:69-79，1991; Johns,(editorial)Anesthesiology 75:927-931，199 1; Ignarro，Biochem．Pharmacol.41:485-490，1991; Moncada et al.，Ph armacol．Reviews 43:109-142，1991)。ZaprinastTM(M&B 22948；2-o-プロポキシフェニル-8-アザプリン-6-1、ローン-プーランク・ローラー社、ダゲナム・エセックス、イギリス)は、分離された血管輪の平滑筋細胞中のアデノシン-3',5'- サイクリック一リン酸(cAMP)を分解する効果を最小限に抑えながら、cGMPの加水分解を選択的に阻害する(Trapani et al.，J．Pharmacol．Exp．Ther．258:269- 274，1991; Harris et al.，J．Pharmacol．Exp．Ther．249:394-400,1989; Lug nier et．al.，Biochem．Pharmacol．35(10):1743-1751，1986; Souness et al. ，Br．J．Pharmacol．98:725-734，1989)。このため、動物に吸入されたNOの薬剤効果を延長するのに用いるPDE阻害剤のモデルとしてテストした。材料と方法これらの調査は、ボストンのマサチューセッツ総合病院の、実験動物保護に関する小委員会の承認を受けたものである。動物の準備体重20-25 kgのサフォーク種の子ヒツジ9頭に、酸素中のハロタン吸入によって麻酔をかけた。これらの気管に挿管して、大型の動物用換気装置(ハーバード・アパレイタス社、ナティック、マサチューセッツ州)によって、これらの肺を1 5呼吸/分および15 ml/kgの周期容量で機械的に換気した。7F熱希釈用肺動脈カテーテル(エドワード・ラボ、サンタ・アナ、カリフォルニア州)を、右側外部頸静脈から8F導入器(コルディス社、マイアミ、フロリダ州)によって設置した。ポリ塩化ビニールカテーテル(2 mm ID)で大腿動脈にカニューレ挿入して、継続的に動脈圧を監視し、動脈血のサンプルを採取するために、動脈の中に30 cm差し込んだ。気管支切開を行ない、自発的な換気ができるように、8.0 mm IDのカフス付きの気管支切開用チューブ(ポルテックス社、キーン、ニューハンプシャー州) を挿入した。麻酔から覚醒した3時間後、以下の排除基準が起こらなかった場合に、実験を開始した。すなわち、周囲の白血球細胞数が4,000個/mm3よりも少ない、あるいは12,000個/mm3よりも多い、PAPの平均値が20 mmHGより高い、あるいは、中心体温が40.1℃よりも高い。小ヒツジは、バブラハムの檻に入れて、食糧と水も置いた。血行力学測定胸部中央のレベルを0に目盛り設定した変圧器(コーブ・ラボラトリー社、レイクウッド、コロラド州)を用いて、全身の動脈血圧(SAP)、肺動脈血圧(PAP)、および、中央静脈血圧(CVP)を継続的に測定し、肺動脈楔入圧(PCWP)を間欠的に測定して、連続的に温度チャートレコーダー(ウエスタン・グラフテック社、Mark 10-1、アーバイン、カリフォルニア州)に記録した。5 ml、0℃のリンゲル乳酸を注射してから測定した2個の測定値の平均値で、熱希釈心拍出量(CO)を測定した。標準的な公式によって、肺血管抵抗性(PVR)と全身血管抵抗性(SVR)をコンピュータで計算した。NO吸入時のPAP平均値を基準レベルの肺高血圧のPAP平均値から引いて、U46619で誘導した肺高血圧の基準レベルからのPAP平均値の変化(△PAP) を計算した。NO吸入を停止してから、PAPの平均値が吸入前の基準値に戻るまでに経過した時間を測定して、吸入されたNOに対する血管拡張効果の持続時間を測定し、反応の半減期(t1/2)として表した。NO輸送と測定実験の間中、切開された気管支は、5リットルの貯蔵バッグと、吸気ガスと呼気ガスを分けるための二方向性の非再呼吸バルブからできた回路(ハンス・ラドルフ社、カンサスシティー、ミズーリ州)につながれた。呼気ガスは除去され廃棄された。酸素と窒素を混ぜてFiO₂が0.6-0.7になるようにした。一酸化窒素ガス(窒素中800 ppm、アリコ社、リバーストーン、ニュージャージー州)は、貯蔵バッグの直前の呼吸回路の吸気リムの中に導入した。NO含有ガスを混合した後、貯蔵バッグから離れたところでFiO₂を測定した(酸素測定器番号5590、ハドソン社、Temecula、カリフォルニア州)。化学発光法(モデル14A、サーモエンバイロンメンタル・インスツルメント社、フランクリン、マサチューセッツ州；Fontij in et al.，Anal．Chem．42:575-579，1970)により、一方向バルブの吸気側で、 NO濃度を継続的に測定した。呼気されたガスは、化学発光分析器から放出されたガスも含めて、実験室の中央真空システムによって周囲の空気を負圧に維持したベンタール呼気トラップを使用して除去した。化学発光によって間欠的に測定したところ、実験中、周囲のNO/NO2レベルは上昇しなかった。血漿cGMPレベルの測定ハーパーとブルッカーの方法(Harper et al.，J．Cyclic Nucleotide Res．1 :207-218，1975)に従って、125I放射性免疫アッセイ法(バイオメディカル・テクノロジー社、ストートン、マサチューセッツ州)を用いて、サイクリックGMP(cGM P)のレベルを測定した。簡単に説明すると、10μlの50 mMイソブチルメチルキサンチン(IBMX)を、1 mlのクエン酸塩加血液に加え、この混合物を4℃で10分間、2 500×gで遠心分離した。上清を酢酸希釈液で希釈して、無水酢酸およびトリエチルアミンの混合液でアセチル化した。その後、サンプルおよび既知の用量の125I -cGMPの、特定の抗体に対する競合的結合に基づいて、サンプル中のcGMP濃度を測定した。すべて測定は2回反復し、量が分かっているcGMPを測定して、アッセイ内、アッセイ間の正確性をチェックした。血液サンプルのcGMP濃度は、１ミリリットルの血漿当りのcGMPのピコモル数で表した。プロトコールＡ．U46619注入中に、Zaprinast注入しあるいは注入せずにNOを間欠的に吸入させたときの用量応答実験。6頭の小ヒツジを、FlO2、0.6-0.7で自発呼吸させたながら実験した。基準測定値を作成した後、強力な肺収縮剤であるトロンボキサンの安定的なエンドペルオキシド類似化合物である(5z=9α,13E,15S)-11,9-(エポキシメタノ)プロスタ-5,13-ジエン-1-オイック酸(U46619、アップジョン・アンド・ケイマンケミカル社)を外部頸静脈カテーテルによって注入した。PAPの平均値が30 mmHgに到達するよう注入速度(0.5-1.0μg・kg^-1・min^-1)を滴定した。肺高血圧の定常状態が10分間続き、血行力学値を繰り返し測定した後、でたらめな順に、5、10および20 ppmのNOを含む段階的なNO/酸素混合ガスを、6頭の小ヒツジに6分間呼吸させた。各NO吸入の後、PAP平均値が以前の基準となった高血圧値に戻るまでNOなしの呼吸をさせる期間を置いた。NO吸入の間、3分目と6分目に血行力学測定値を記録し、NO吸入の停止後3分毎に測定を反復した。実験の間、血漿のcGMPレベルを測定するため、6分おきに動脈血サンプルを採取した。その後、U46619注入を停止して、子ヒツジを回復させた。30分間の回復期間と基準値測定を反復した後、負荷用量のZaprinast(2 mg-kg^-1を5分間にわたって)を投与した後、Zaprinast(0.1 mg-kg^-1・min^-1)を注入した。20分後、U46619の静脈内注入によって、再び肺高血圧を誘導した。肺高血圧状態が安定したならば、実験が終わるまで、両方の薬剤の注入速度を一定に保った。同じ程度の肺高血圧状態を作り出すのに必要なU46619の用量(1.1-3.6μg-kg^-1min^-1)は、Zaprinastを注入しながらのときの方が、Zaprinastなしのときよりも多い。10分間定常状態が続き、血行力学測定を反復した後、上述のようにして小ヒツジにNOを呼吸させた。NO吸入の順番は、Zaprinastを注入する前と注入中で同じにした。このような無作為化の目的は、Zaprinastの起こりうる濃度変化の効果を避けるためである。実験期間を通して、3分毎に血行力学値の変化を測定した。NO吸入の間、3分目と6分目、および回復期間中6分毎に、cGMPの血漿レベルを測定した。Ｂ．Zaprinastなしに、あるいは、Zaprinastと一緒にNO吸入を行なったときの cGMP濃度の経肺部における差違。NO吸入時に肺で産生され、肺静脈血に放出されるcGMPの量を測定するために、さらに2頭の小ヒツジで実験した。U46619注入によって、安定した肺高血圧状態が確立された後、NO/酸素混合物の濃度を上げながら(0.1、1.0、5.0、10、20 ppm)小ヒツジに投与した。プロトコールAにおいて、20 ppmのNOを吸入させたときにのみ、cGMPの血漿内濃度の有意な上昇があったため、血漿cGMPの蓄積を避けるためにこの順序を採用した。Zaprinastを注入している間も、NO吸入を同じ順序で反復した。各NO吸入の間と、次のNO吸入を行なう3分前の、基準となる肺高血圧状態の間に、肺動脈血と大動脈血のサンプルを同時に採取した。Ｃ．間欠的なNO吸入の例示。さらにもう1頭の小ヒツジにおいて、U46619に誘導された肺高血圧の間、Zaprinastとともに、あるいは、Zaprinastなしに、NOを間欠的に吸入させたときの効果を調べた。U46619注入によって、基準となる安定した肺高血圧状態が確立した後、40 ppmのNOを4分間、小ヒツジに吸入させた。そして、U46619の注入を停止した。30分間の回復期間の後、上述したようにして Zaprinastを投与し、U46619注入によって肺高血圧状態を再び確立した。一酸化窒素(40 ppm)を4分間吸入させた。続いて、△PAPが50％減少する度に4分間の処理を反復した。化学薬品 Zaprinast(2-o-プロポキシフェニル-8-アザプリン-6-1)は、ローン-プーランク・ローラー社(ダゲナム、エセックス、イギリス)の厚意により頂いたものである。 Zaprinastの貯蔵液は0.05N NaOHで調製した。この貯蔵液をリンゲル乳酸で希釈して、使用直前に最終濃度の8 mg-ml^-1にした。実験の直前に5 mgのU46619を、5 0 mlのリンゲル乳酸に溶解した。データ解析 PAP平均値およびPVRの変化は、安定した肺高血圧基準値、および各NO吸入期間中に記録された最低値との差として表される。血管拡張薬反応の半減期は、各NO 吸入が終了した時から、NO吸入中に記録された最低のPAP平均値および肺高血圧基準値の中間の値にPAP平均値が戻る時までに経過した時間を測定して決められる。すべてのデータは、平均値±SEで示される。一対一のｔ検定、又は分散分析 (ANOVA)を用いて、反復測定により解析した。P<0.05を統計的有意性を判定するための基準に用いた。結果Ａ．U46619注入の間、Zaprinastとともに、あるいは、Zaprinastなしに、NOを間欠的に吸入させたときの用量応答実験 NO吸入中のPAP平均値の変化(△PAP)が、図19に示されている。すべての用量レベルにおいて、Zaprinastを入れてNO吸入しても、入れずにNO吸入しても、結果に差違はなかった。吸入された一酸化窒素に対する血管拡張反応の持続時間(t1/ 2)は、すべてのNO用量において、Zaprinastを注入すると上昇した(図1B)。Zapri nastを入れてNO吸入した場合、および入れずに吸入した場合との間で、SVRあるいはCOに有意な差はなかった(表6)。対照と比較すると、PVRはZaprinastによって僅かに減少したが、この変化は統計的には有意ではなかった(表6)。これは、P AP平均値はZaprinastによって減少せず、また、PCWPもずっと安定だった(データは示していない)ため、Zaprinastの注入によりCOが僅かに上昇するためであろう (表6)。表６．Zaprinastを入れて、あるいは、Zaprinastを入れずにNOを吸入させたときの、全身血管抵抗性(SVR)、肺血管抵抗性(PVR)および心拍出量(CO)。PHTN：肺高血圧症。数値は、平均値±SEである。 Zaprinastを入れて、あるいは、Zaprinastを入れずにNOを吸入させたときの、動脈血漿のcGMPのレベルが図20に示されている。Zaprinast注入は、それだけでは血漿cGMPのレベルを上昇させなかった。しかし、Zaprinast注入をNO吸入と組み合わせると、各NO濃度において、血漿cGMPの濃度が上昇した。一酸化窒素吸入によって、Zaprinast注入の間、すべてのNOレベルで血漿cGMPの濃度が有意に上昇したが、Zaprinastを注入しないときには、NOが20 ppmのNOときにのみ有意に上昇した。U46619注入だけでは血漿のcGMP濃度を有意に変化させなかった。ｂ．Zaprinastを入れて、あるいは、Zaprinastを入れずにNOを吸入させたときの、経肺部でのcGMP濃度の差違。 2頭の動物におけるcGMP濃度の経肺部における差違が図21に示されている。NO 吸入のすべてのレベルにおいて、経肺部におけるcGMP濃度の差違は、Zaprinast の注入による影響を受けなかった。一酸化窒素の吸入による、最大の肺血管拡張効果は、吸入を開始して2分以内に起こり、吸入を停止してから2-3分以内には消滅する(図22)。赤血球細胞のヘモグロビンと速やかに結合して、血管拡張を肺血管床に限定することにより、吸入NOが不活性化される(Rimar et al.，Circulation 88:2884-2887，1993)。この選択性は、吸入されたNOの特異な特徴であるが、ほとんどの肺高血圧症の患者は継続的な治療を必要とするため、作用が持続する時間が短いというのは不都合であろう。高濃度のNOおよびNO₂を含む混合ガスを吸入すると、肺水腫による重篤な急性肺損傷およびメトヘモグロビン血症を起こすことになる(Clutton-Brock， Br．J．Anaesth．39:345-350，1969)。ラットの急性あるいは慢性の処理では、低濃度(<100 ppm)のNOの毒性に関する証拠はほとんどないが、時間を延長して処理した場合のヒトに関するデータもほとんど利用できるものはない。酸素の中で NOは速やかに酸化されてNO₂になるため、特に、処理時間を延長するときには、N O₂の毒性効果(II型肺胞肥厚などの細胞毒性および免疫学的反応、および、肺胞内におけるフィブリン、多形核細胞、および小食球の蓄積)も関係してくる。考えるに、NOの血管拡張効果を強化および/または延長する薬理学上の因子が、処理を長期化したときのNO毒性の危険性を最小限にするかもしれない。今回の実験において、cGMP特異的PDE阻害剤であるZaprinastを静脈内から同時に投与することによって、その肺選択性を変えることなしに、吸入NOの肺血管拡張作用を延長することが可能であることが示された。Zaprinast注入の間、4分間のNO吸入によって起こる肺血管拡張は、NOを停止した後15-30分続いた(図22)。このような条件下でのNOの間欠的吸入により、より長い時間肺動脈高血圧を軽減することができた(図22)。環状ヌクレオチド・ホスホジエステラーゼの複数の分子型が、心臓筋、血管平滑筋、肝臓、肺、および血小板などの多くの組織で同定されている(Lugnier et al.，Biochem．Pharmacol．35(10):1743-1751，1986; Souness et al.，Br．J． Pharmacol.98:725-734，1989; Silver et al.，150:85-94，1988; Weishaar et al.，Biochem.Pharmacol．35:787-800，1986)。哺乳類の血管平滑筋において、P DEの次の3つの異なる型が同定されている。cGMPに対する基質選択性を示す、Ca² ⁺ /カルモジュリン非感受性のアイソフォーム(cGMP PDE)、cGMPおよびcAMP両方を加水分解する、Ca²⁺/カルモジュリン感受性のアイソフォーム(Ca²⁺PDE)、および、cAMP特異的アイソフォーム(cAMP PDE)である(Lugnier et al.，Biochem．Phar macol．35(10):1743-1751，1986; Souness et al.，Br．J．Pharmacol．98:725- 734，1989)。Zaprinastは、選択的にcGMP PDEを阻害することにより、用量依存的に細胞内cGMP濃度を上昇させることが示された(Lugnier et al.，Biochem．Ph armacol．35(10):1743-1751，1986; Souness et al.，Br．J．Pharmacol．98:72 5-734，1989)。無傷の内皮をもつラットの動脈の、Zaprinastに誘導された弛緩は、メチレンブルー、グアニル酸シクラーゼ阻害剤、あるいは動脈の変性によって強く抑制される(Souness et al.，Br．J．Pharmacol．98:725-734,1989)。これらの結果、Zaprinastによって誘導される血管弛緩は、cGMP PDE阻害および、基礎的なEDRF/NO解離によりできるcGMPの結果的な蓄積に依存することが示唆された。本発明の別の態様は、以下の請求の範囲に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＡ６１Ｋ 31/27 9455−4ＣＡ６１Ｋ 31/27 31/415 9454−4Ｃ 31/415 31/475 9454−4Ｃ 31/475 31/505 9454−4Ｃ 31/505 31/52 9454−4Ｃ 31/52 45/00 ＡＣＤ 8615−4Ｃ 45/00 ＡＣＤＡ６１Ｍ 11/00 7720−4ＣＡ６１Ｍ 11/00 Ａ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．哺乳動物における可逆的な肺血管収縮を治療又は予防する方法であって、該治療又は予防の必要な哺乳動物を同定し、治療に効果的な量のガス状の一酸化窒素を哺乳動物に吸入させ、さらに該吸入段階の前、最中、又は直後に治療に効果的な量のホスホジエステラーゼ阻害剤を該哺乳動物に吸入させることを含む方法。２．肺血管収縮が急性肺血管収縮である、請求の範囲１に記載の方法。３．哺乳動物が、肺炎、外傷、呼吸又は吸入障害、肺の脂肪塞栓症、アシドーシス、肺の炎症、成人呼吸促進症候群、急性高山病、心臓手術後の急性肺高血圧症、新生児持続性肺高血圧、周産期吸引症候群、ヒアリン膜症、急性肺血栓塞栓症、急性肺水腫、ヘパリン−プロタミン反応、敗血症、低酸素症、喘息、および喘息発作重積状態からなる群から選ばれる臨床状態にあるか、それを発症する危険を有する場合の、請求の範囲１に記載の方法。４．肺血管収縮が可逆的な要素を有する慢性の肺血管収縮である、請求の範囲１に記載の方法。５．哺乳動物が、慢性肺高血圧症、気管支肺形成不全、慢性肺血栓塞栓症、特発性肺高血圧症、および慢性低酸素症からなる群より選ばれる臨床状態にあるか、それを発症する危険にある、請求の範囲１に記載の方法。６．一酸化窒素が予め決定された濃度範囲で少なくとも３分間吸入される、請求の範囲１に記載の方法。７．濃度が少なくとも0.01 ppmである、請求の範囲１に記載の方法。８．濃度が少なくとも0.5 ppmである、請求の範囲１に記載の方法。９．濃度が少なくとも5 ppmである、請求の範囲１に記載の方法。１０．阻害剤がサイクリックGMP特異的ホスホジエステラーゼを選択する、請求の範囲１に記載の方法。１１．阻害剤が、ザプリナスト（Zaprinast）である、請求の範囲１に記載の方法。１２．阻害剤が口腔、静脈内、筋肉内、皮下、または腹腔内の経路により哺乳動物に導入される、請求の範囲１に記載の方法。１３．阻害剤が、該阻害剤を含むエアロゾルまたは乾燥粉末を哺乳動物に吸入させることにより哺乳動物に導入される、請求の範囲１に記載の方法。１４．阻害剤がガス状の一酸化窒素を含むガスとともに吸入される、請求の範囲１３に記載の方法。１５．哺乳動物がヒトである、請求の範囲１に記載の方法。１６．哺乳動物における肺血管収縮を治療又は予防する方法であって、治療に効果的な量の一酸化窒素放出化合物およびホスホジエステラーゼ阻害剤を哺乳動物に吸入させることを含む方法。１７．ホスホジエステラーゼ阻害剤がサイクリックGMP特異的ホスホジエステラーゼ阻害剤である、請求の範囲１６に記載の方法。１８．哺乳動物における気管支収縮を治療又は予防する方法であって、該治療又は予防の必要な哺乳動物を同定し、治療に効果的な量のガス状の一酸化窒素を哺乳動物に吸入させ、さらに該吸入段階の前、最中、又は直後に治療に効果的な量のホスホジエステラーゼ阻害剤を該哺乳動物に吸入させることを含む方法。１９．哺乳動物がヒトである、請求の範囲１８に記載の方法。２０．ホスホジエステラーゼ阻害剤がサイクリックGMP特異的ホスホジエステラーゼを選択的に阻害する、請求の範囲１８に記載の方法。２１．ホスホジエステラーゼ阻害剤がザプリナスト（Zaprinast）である、請求の範囲２０に記載の方法。２２．阻害剤が口腔、静脈内、筋肉内、皮下、または腹腔内の経路により哺乳動物に導入される、請求の範囲１８に記載の方法。２３．阻害剤が、該阻害剤を含むエアロゾルまたは乾燥粉末を哺乳動物に吸入させることにより哺乳動物に導入される、請求の範囲１８に記載の方法。２４．阻害剤が一酸化窒素を含むガス混合物とともに吸入される、請求の範囲２３に記載の方法。２５．気管支収縮が喘息に関連している、請求の範囲１８に記載の方法。２６．哺乳動物の肺におけるガス交換を改善する方法であって、治療に効果的な量のガス状の一酸化窒素を哺乳動物に吸入させ、さらに該吸入段階の前、最中、又は直後に治療に効果的な量のホスホジエステラーゼ阻害剤を該哺乳動物に導入することを含む方法。２７．哺乳動物が低酸素血症である、請求の範囲２６に記載の方法。２８．哺乳動物が肺傷害を受けている、請求の範囲２６に記載の方法。２９．ホスホジエステラーゼ阻害剤を哺乳動物の肺に輸送する方法であって、該哺乳動物に一酸化窒素を含むガスに懸濁した該化合物を吸入させることを含む方法。３０．（ａ）ホスホジエステラーゼ阻害剤を含む小室、および（ｂ）該小室に連結しているルーメンを区切る外枠、0.1 ppm以上の一酸化窒素を含む圧縮ガスを含む容器であって、該小室に該ガスを制御しつつ放出する機構を有し、これにより該阻害剤を放出されたガスに懸濁する容器、また、患者の呼吸器系に該放出ガスを導くように形成されているルーメンで規定される外枠を含む吸入器。３１．阻害剤がサイクリックGMP特異的ホスホジエステラーゼを選択する、請求の範囲３０に記載の装置。３２．阻害剤がザプリナスト（Zaprinast）である、請求の範囲３１に記載の装置。３３．容器が、小室を迂回しながら、ガスをルーメンに制御しつつ放出する機構をも有する、請求の範囲３０に記載の装置。３４．圧縮ガス、または液化高圧ガスに懸濁したホスホジエステラーゼ阻害剤化合物を含む容器、（ａ）該容器が上に取り付けられているポートおよび（ｂ）該ポートと連結しているルーメンで区切っている外枠、および該容器から該ルーメンに高圧ガスを制御しつつ放出する機構であり、これにより該懸濁化合物を該容器から該ルーメンに放出する機構を含む装置であって、該ルーメンが放出された高圧ガスに懸濁した該化合物をヒトの呼吸器系に導くように配置された装置。３５．化合物が粉末状である、請求の範囲３４に記載の装置。３６．化合物が生物学的に許容される液体担体に溶解または懸濁されている、請求の範囲３４に記載の装置。３７．圧縮ガス、または液化高圧ガスを含む容器、（ａ）ホスホジエステラーゼ阻害剤化合物を含む小室、および（ｂ）該小室に連結しているルーメンを区切っている外枠、該容器から該小室にガスを制御しつつ放出する機構であり、これにより該化合物をガスに懸濁する機構を含む装置であって、該ルーメンが該化合物をヒトの呼吸器系に導くように配置された装置。３８．ガスが一酸化窒素ガスを含む、請求の範囲３７に記載の装置。３９．ホスホジエステラーゼ阻害剤が、WIN 58237（1-シクロペンチル-3-メチル -6-(4-ピリジル)ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン-4-(5H)-オン）、SCH 48936（(+)-6 a,7,8,9a,10,11a-オクタヒドロ-2,5-ジメチル-3Hペンタレン(6a,1,4,5)イミダゾ [2,1-b]プリン-4(5H)-オン）、KT2-734（2-フェニル-8-エトキシシクロヘプトイミダゾール）、およびE4021（ソディウム1-[6-クロロ-4-(3,4-メチレンジオキシベンジル)-アミノキナゾリン-2-y]ピペリジン-4-カルボキシレートセスキハイドレート）からなる群より選ばれる、請求の範囲２０に記載の方法。