JPH10259178A - 酸化的損傷に伴う疾患を阻止する組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 糖尿病の末梢神経疾患および血管変形または
糖尿病性網膜損傷の治療用化合物、組成物およびそれら
の使用方法を提供する。 【解決手段】 糖尿病の末梢神経疾患および血管変形ま
たは糖尿病性網膜損傷を患う患者の処置のための組成物
であって、患者に投与するための薬学的に許容可能なキ
ャリアーおよび活性成分を含み、該活性成分が、ヒドロ
キシPBN類、PBNエステル類、アセトキシPBN類、アルキ
ルPBN類、アルコキシPBN類、およびフェニルPBN類から
なる群から選択される化合物を包含する化合物である、
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、卒中、および加齢
に関連した機能障害、および酸化的損傷から起こる他の
症状の治療用のスピントラッピング剤、それを含む組成
物、およびそれらの使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化された組織は損傷を被り、それが虚
血性となり次いで再灌流性となった時には、多くの場合
永久的な損傷となる。酸素のフリーラジカルが、この損
傷と密接な関係にある。脳は特に虚血／再灌流の損傷に
対して感受性であり、神経細胞はグリア細胞よりも一層
感受性である。脳のある領域、例えば海馬および脊髄
は、脳の他の領域よりも一層感受性である。適切な機能
を有するには、全ての領域の完全な統合性が必要である
という理由から、結果として、脳の虚血性／再灌流性の
損傷は、複合的な影響を有し得る。

【０００３】幾つかのメカニズムが、虚血性の脳損傷を
起こし得る。例えば、選択的な神経細胞損傷に対応する
メカニズムは、グリア細胞の膨潤および広範な脳水腫、
および急発作の様な全体的な機能異常の原因となり得る
第３の組の症状のメカニズムとは異なり得る。Siesjo
は、Critical Care Med. 16, 954-963(1988)で、脳損傷
に関する多くの観察結果を４つの可能なメカニズムに分
類した。これらには、Ａ）カルシウムが介在する細胞の
死、Ｂ）毒性促進性損傷(グルタミン酸の蓄積)、Ｃ）フ
リーラジカル症例、およびＤ）アシドーシスが含まれ
る。４つの基本的なメカニズムの全てが、観察された損
傷で相互関係にある、あるいはまとまって寄与している
様である。脳損傷のフリーラジカルメカニズムに関し
て、Siesjoは、フリーラジカルメカニズムの関与を支持
する証拠は決定的ではないと結論している。

【０００４】フリーラジカルは、再灌流損傷の媒介物で
あるとされてきた。スーパーオキサイド（O^-2）あるい
はヒドロキシル（OH^-）種の様なラジカルの主な産生部
位は、ミトコンドリアの呼吸鎖、および、シクロオキシ
ゲナーゼおよびリポキシゲナーゼに触媒される配列であ
る。しかしまた、ラジカルは多くの化合物（例えば、カ
テコールアミン類）の自動酸化中にも形成される。幾つ
かの虚血性症例では、例えば、ポリエン性の遊離脂肪酸
の酸化、カテコールアミン類の放出および再吸収、およ
びキサンチンオキシダーゼによるヒポキサンチンの酸化
を引き起こす、フリーラジカル形成が急激に起こる。こ
れらの症例は全て再循環の間に起こるが、O₂の供給が回
復すると、アゴニスト−レセプター相互作用、エネルギ
ー損失、および／あるいは傷害期間中のカルシウム流
入、により引き起こされる代謝的なカスケード反応を示
す。フリーラジカル形成は、虚血性損傷の原因と考えら
れるが、この様な形成が起こること、および／あるい
は、Curranらの、Mol. Cell. Biol. 5, 167-172(1985)
に記載されているような組織の抗酸化防御を圧倒するの
に充分であると結論し得ること、を直接証明するのは困
難であった。しかし最近、虚血が共役ジエンを形成し得
ること、およびマロンジアルデヒドが組織中に蓄積され
ること、の証拠が得られた。それにもかかわらず、リン
脂質中の不飽和アシル鎖、タンパク質、あるいは核酸に
対するフリーラジカル損傷が、虚血性壊死に重要な役割
を果たしていることは決定的に示されていない。現時点
では、フリーラジカルメカニズムが、血管損傷に関与し
ている証拠は比較的強く、神経およびグリア細胞に影響
する損傷に関与している証拠は比較的弱い。

【０００５】HallおよびBraughlerの、Free Radical Bi
ol. Med. 6, 303-313(1989)、Kontosの、Taylor、Matal
onおよびWard編集、Physiology of Oxygen Radicals, p
p. 207-216 (Am. Physiol. Soc. Bethesda, MD 1986)、
および、Ernsterの、Critical Care Med. 16, 947-953
(1988)、等の総説は、頭部の酸化損傷および脊髄の障
害、および、出血性卒中および虚血性卒中に関係した膨
大な量の証拠を示している。頭部の虚血性／再灌流性損
傷での酸化損傷の主な役割に深く関係した研究の殆ど
は、２つのタイプの研究のいずれかに分類される：即
ち、酸化的症例を防止する試薬の添加による保護を示し
た研究、あるいは、フリーラジカルを観察する様に設計
された研究である。

【０００６】虚血による組織損傷を治療するための臨床
的使用に現在認可されている薬剤は無いが、数種の化合
物が潜在的に有効であると提案されている。移植用の組
織への損傷を抑制させるために酸素スカベンジャーであ
るマンニトールを再灌流溶媒に添加した。スーパーオキ
サイドジスムターゼ（SOD）は、インビボでの酸化的損
傷を抑制する手段として示唆されている。過酸化剤発生
を妨害する最も有望な化合物は、J. M. McCallの、Acta
Anesthesia Belgica, First Antwerp Int. Trauma Sym
p.,に記載されている改変されたプレドニソン（prednis
ones）であるラザロイド（lazaroides）であり、虚血の
間あるいは後に投与すると有効であると報告されてい
る。例えば、Braughlerらの、J. Biol. Chem. 262, 104
38-10440(1987)に記載された、脳ホモジネートの過酸化
を阻止することが知られている、21-アミノ酸ステロイ
ド（474006F）が、アレチネヅミを３時間の一側性頸動
脈閉塞で誘起した脳損傷から保護したことを、Hallら
は、Stroke 19, 997-1002(1988)に示した。Whiteおよび
Austおよび協同研究者の、Adv. Free Radical Biol. Me
d. 1, 1-17(1985)、および、Babbsの、Resuscitation 1
3, 165-173(1986)は、鉄のキレート剤は動物を、虚血／
再灌流損傷から守ることを示した。

【０００７】脳の虚血性／再灌流性損傷の期間中の酸化
事象の直接証明に関しては、スピントラッピング法、サ
リチル酸の水酸化、タンパク質の酸化、および核酸の酸
化損傷を用いた適切な観察がある。虚血／再灌流損傷の
期間中のフリーラジカルの産生と密接な関係にある明白
な証拠をスピントラッピングが提示した。Imaizumiら
は、Neurological Res. 8, 214-220(1986)に記載されて
いるように、非常に低い酸素圧に５分間曝されたラット
の脳のホモジネートと共にインキュベートすると、スピ
ントラップであるPBNが、明かに脂質タイプのラジカル
をトラップすることが可能であることを示した。Kirsch
らは、Pediatric Res. 21, 202A(1987)の序文で、スピ
ントラップで前処理された動物からの虚血後の脳中のフ
リーラジカルを、PBNがトラップしたことを述べてい
る。McCayのグループは、Arch. Biochem. Biophys. 24
4, 156-160(1986)に記載されているように、マウスの脳
中でフリーラジカルをスピントラップし、そして、J. C
lin. Invest. 82, 476-485 (1988)の記載にあるよう
に、「昏倒させた(stunned)」心筋から回収した無傷の
イヌ心臓からの血液中に、PBNによりスピントラップさ
れたフリーラジカルが存在することを示した。記載され
ている様に、スピントラップされたフリーラジカルは、
明かに脂質タイプのフリーラジカルであり、閉塞の解除
後の１分以内に出現し、そして再灌流の開始の約５分後
に強度がピークに達する。PBNは、「昏倒させた」心臓
の虚血後の機能回復を促進する。

【０００８】PBNは多くの調査研究で用いられてきた
が、PBNあるいは任意の他のスピントラッピング剤がイ
ンビボで、特に中枢神経系中の組織損傷の治療に関し
て、有用で有り得ることを支持し得るデータは無い。イ
ンビボではこの薬剤は、（１）血液脳関門を通過する、
（２）虚血期間中あるいは期間後の組織損傷を減少させ
る様に作用する、ことが可能でなければならない。

【０００９】中枢神経系機能の加齢に関係した変化は、
一般的には、細胞の喪失、脳側室の拡張、および短期的
記憶の欠損を伴う。加齢あるいは他の加齢に関連した疾
患の結果として起こる機能的変化の正確なメカニズムと
して一般的に認められたものは無い。幾つかの脳中の酸
化物質の生成に関するメカニズムが提案されている。特
に遷移金属では、とりわけ鉄および銅が、この酸化の媒
介物質であると示唆されている。タンパク質の酸化の増
加に伴い、ある種の神経伝達物質のレセプターシステム
の顕著な減少が起こる。例えば、ムスカリン様レセプタ
ーおよび他のアセチルコリンシステムの減少は、アルツ
ハイマー病における機能変化に関連しているとして特徴
付けられる。加齢は、その期間にわたって酸化したタン
パク質の産生を生じ得る、多発性の短期的な虚血（複数
の梗塞状態あるいは一過性の虚血発作）に関係している
という仮説もある。

【００１０】虚血性脳疾患に関連した変化は、カルシウ
ム分布の変化、刺激毒性の神経伝達物質の放出の増加、
フリーラジカルの産生、および酸素のフリーラジカルの
発生を触媒する、細胞中で弱く結合した金属の増加によ
り当然起こるアシドーシス、の結果であるとも提案され
ている。これらの変化は、主に神経細胞に制限されてい
る。しかし、反応性のグリア細胞は主に、神経細胞の損
傷後に出現することが示されている。

【００１１】老人性痴呆症の治療は、この状態の研究用
の適切なモデルの開発が困難なために大きく制限されて
きた。これは、加齢が、特にヒト老人性痴呆症に伴う機
能的および生化学的な基礎に関連する特定の情報の欠如
によりモデルを作成するのが難しい、非常に複雑な状態
であるという事実に起因している。動物モデルの使用
は、脳が本当に老化していない場合、あるいは老化の起
源に関する知識が殆ど無いにもかかわらず、老化した動
物を使用した場合、あるいは幾つかの例では、本当に機
能的な老化を証明することが不可能な場合など、脳観察
に用いるモデルシステムに大きく依存している。

【００１２】加齢に関連して、組織中での酸化されたタ
ンパク質のレベルの亢進が、神経系あるいは非神経系の
両方の種々のシステム中に示されたことは、中枢神経系
での加齢に関連した機能障害は、酸化されたタンパク
質、および、中枢神経系全体の神経細胞中の酸化された
巨大分子の蓄積に関連し得るという可能性を示してい
る。この仮説は、酸化されたタンパク質が蓄積された細
胞は、機能が低下し、そしてその細胞が存在する中枢神
経系の特定の場所でその細胞の特異的な役割を維持する
能力が低下する、というものである。この仮説は何人か
の研究者により示唆されたが、中枢神経系に酸化された
タンパク質を与えて変化させ、そして動物の器官の機能
的変化と関連付けた実際的な研究は無い。もし脳の機能
不全に本当に関連しているのならば、この様なアプロー
チは、加齢に関連した、生存能力はあるが、神経細胞の
機能を欠損した細胞を、回復させる基礎を提供し得る。
この様なアプローチは、機能が低下し、しかも生存能力
は有する細胞を対象として行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
の一つは、インビボで、特にCNS、脊髄および眼で、虚
血性損傷を阻止あるいは回復するのに有用な化合物、組
成物およびそれらの使用方法を提供することである。

【００１４】本発明のさらなる目的は、インビボで、感
染および炎症に由来する、フリーラジカル損傷を阻止あ
るいは回復するのに有用な組成物およびその使用方法を
提供することである。

【００１５】本発明のさらにさらなる目的は、虚血期間
中の細胞のエネルギー減少を阻止するのに用いる組成物
およびその使用方法を提供することである。

【００１６】本発明のさらに別の目的は、虚血に由来す
る機能障害に加えて、疾患あるいは薬剤およびアルコー
ル濫用に由来する進行性の神経細胞損失、光酸化および
高圧あるいは濃い酸素への被曝に由来する機能障害を含
む、種々の機能障害を治療するのに有用な組成物および
その使用方法を提供することである。

【００１７】本発明の別の目的は、加齢に関連した機能
的欠損を阻止あるいは回復するのに有用な組成物および
その使用方法を提供することである。

【００１８】本発明のさらなる目的は、感染あるいは炎
症に関係した認識力欠損を阻止あるいは回復するのに有
用な組成物およびその使用方法を提供することである。

【００１９】本発明のさらにさらなる目的は、外傷後の
認識力の機能不全を減少させる、組成物およびその使用
方法を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】卒中、あるいは他の虚血
性損傷、加齢あるいは他の酸化的組織損傷に関連した症
候を治療あるいは阻止するための有効成分である化合物
として、スピントラッピング剤、好ましくはα-フェニ
ル-t-ブチルニトロン（PBN）あるいはそのスピントラッ
ピング誘導体、およびそれらを患者に投与するための薬
学的に許容可能なキャリアー中に含んだ組成物が開示さ
れる。好適な化合物は以下の一般式を有している：

【００２１】

【化１６】

【００２２】ここで、Ｘはフェニルあるいは、

【００２３】

【化１７】

【００２４】であり、ここで、Ｒは、

【００２５】

【化１８】

【００２６】であり、そして、ｎは、１から５の整数で
ある；あるいは、

【００２７】

【化１９】

【００２８】であり；Ｙは、１箇所あるいはそれ以上の
部位が水酸基化あるいはアセチル化され得るt-ブチル；
フェニル；あるいは、

【００２９】

【化２０】

【００３０】であり、ここで、Ｗは、

【００３１】

【化２１】

【００３２】であり；そして、Ｚは、Ｃ₁からＣ₅の直鎖
あるいは分岐のアルキル基；である。

【００３３】5,5-ジメチルピロリン-N-オキシド（DMP
O）、あるいはα-(4-ピリジル-1-オキシド)-N-t-ブチル
ニトロン（POBN）；および、それらのスピントラッピン
グ誘導体の様な他のスピントラッピング剤もまた使用し
得る。

【００３４】有用なスピントラッピング化合物として以
下の化合物が挙げられる。

【００３５】(PBNおよびその誘導体）好ましいスピント
ラッピング化合物は、α-フェニル-t-ブチルニトロン(P
BN)およびその誘導体である。PBNは、正常なあるいは損
傷されていない細胞には測定し得るほどの影響を与えな
い。PBNは現時点では好ましい化合物であるが、以下に
挙げる多くの化合物もまた有用である。特に2-、3-、あ
るいは4-ヒドロキシPBN、およびモノ-、ジ-、およびト
リヒドロキシ-t-ブチルニトロン等のヒドロキシ誘導
体；エステル、特に2-、3-、あるいは4-ヒドロキシフェ
ニル-t-ブチルニトロンを放出する2-、3-、あるいは4-
カルボキシフェニル-t-ブチルニトロンのようなエステ
ル、エチル誘導体、あるいはアセトキシ誘導体のような
フェニルヒドロキシニトロン；特に2-、あるいは4-ヒド
ロキシフェニル-t-ブチルニトロンを放出するアルコキ
シ誘導体である、メチル誘導体のようなアルコキシ誘導
体；および2-、あるいは4-アミノフェニル-t-ブチルニ
トロンを放出するアセチル誘導体のようなアセトアミド
誘導体であるアセトアミド誘導体；ジフェニルニトロン
(DPN)および類似のジフェニルニトロン誘導体。本明細
書で用いる用語「PBN」は、特に断りのない限り、フェ
ニル-t-ブチルニトロンおよびその誘導体の両方を指
す。

【００３６】PBNおよびその有用な誘導体の一般式は；

【００３７】

【化２２】

【００３８】であり、ここで、Ｘはフェニルあるいは、

【００３９】

【化２３】

【００４０】であり、ここで、Ｒは、

【００４１】

【化２４】

【００４２】であり、そして、ｎは、１から５の整数で
ある；あるいは、

【００４３】

【化２５】

【００４４】であり；Ｙは、１箇所あるいはそれ以上の
部位が水酸基化あるいはアセチル化され得るt-ブチル；
フェニル；あるいは、

【００４５】

【化２６】

【００４６】であり；ここで、Ｗは、

【００４７】

【化２７】

【００４８】であり；そして、Ｚは、Ｃ₁からＣ₅の直鎖
あるいは分岐のアルキル基；である。

【００４９】(他のスピントラッピング剤）5,5-ジメチ
ルピロリン-N-オキシド(DMPO)あるいはα-(4-ピリジル-
1-オキシド)-N-t-ブチルニトロン(POBN)、およびそのス
ピントラッピング誘導体のような他のスピントラッピン
グ剤もまた使用し得る。例えば、メチル基の置換等の標
準的技術を用いて誘導体は作成される。DMPOの一般式
は：

【００５０】

【化２８】

【００５１】ここで、ＡおよびＢは独立して、-CH₃、-C
H₂OH、-CH₂OWあるいは

【００５２】

【化２９】

【００５３】であり、ｎは１から５の整数であり、ここ
でＷは、

【００５４】

【化３０】

【００５５】そして、Ｚは、 Ｃ₁からＣ₅の直鎖あるい
は分岐のアルキル基；である。

【００５６】POBNの一般式は：

【００５７】

【化３１】

【００５８】ここで、Ｙは、１箇所あるいはそれ以上の
部位が水酸基化あるいはアセチル化され得るt-ブチル；
フェニル；あるいは、

【００５９】

【化３２】

【００６０】であり；ここでＷは、

【００６１】

【化３３】

【００６２】であり；そして、Ｓは-Ｈ、-(ＯＲ)nであ
り、ここでＲは、

【００６３】

【化３４】

【００６４】であり、ｎは１から４の整数である、ある
いは

【００６５】

【化３５】

【００６６】である；ここで、Ｚは、Ｃ₁からＣ₅の直鎖
あるいは分岐のアルキル基；である。

【００６７】

【発明の実施の形態】虚血に由来する損傷の阻止あるい
は治療の目的には、虚血の前にあるいは期間中に、ATP
の減少（インビボNMRで示された様に）に由来する、お
よび再灌流後のフリーラジカル生成に由来する、細胞の
損傷の素因を阻止するあるいは回復するのに有効な投与
量で、この組成物を投与する。動物実験に基づいて、卒
中による損傷を治療するための投与量は、10から300mg/
kgの範囲である。卒中の治療のための好ましい投与方法
は、ヒトでは静脈投与である。炎症の治療のための好ま
しい投与方法は、炎症部位への直接送達である。

【００６８】治療し得る疾患の例には、卒中、随膜炎、
パーキンソン病による進行性の神経細胞損失、老人性痴
呆症、および薬物の濫用、高圧酸素あるいは酸素に富ん
だ環境への被曝から起こる機能障害、および外傷の結果
として起こる神経組織への出血が含まれる。

【００６９】老化の治療用には、この組成物を経口投与
により一日に１回あるいは２回、１から10mg PBN/70kg
のヒト体重の間に相当する投与量で、投与するのが好ま
しい。２週間の期間この化合物を投与すると、酸化され
た脳の酵素のレベルが正常レベルに減少し、そして若い
コントロール動物で得られたのと同じレベルまで記憶が
回復することが、動物実験で示された。酸化されたタン
パク質の顕著な減少、および記憶の回復が、治療の開始
後の７日目に既に観察された；治療の中止の１日から３
日後でも、若いコントロールに匹敵するレベルであり、
治療の中止の７日後に部分的に減少した。

【００７０】これらの組成物および方法は、加齢に関係
した機能障害の治療、手術前の準備および／あるいは麻
酔前の準備、あるいは化学療法剤投与、および脳、心臓
血管システム、リンパ管システムの機能障害あるいは外
傷の治療に有用であり、そして、ウイルスに感染された
細胞中の宿主タンパク質の酸化によって特徴付けられる
ある種のウイルス性機能障害の治療にも潜在的に有用で
ある。

【００７１】本明細書の用語、フリーラジカルスカベン
ジャー、あるいはスピントラッピング剤は、フリーラジ
カルと安定な複合体を形成する分子である。フリーラジ
カル炭素トラップは、フリーラジカルが、炭素原子上に
存在する分子である。この化学結合の形成の結果、フリ
ーラジカルは、細胞を損傷しないようになる。

【００７２】（虚血性損傷の治療および阻止）虚血の
後、フリーラジカル産生に顕著な増大が起こる（酸素お
よび炭素中心のラジカルの両方）。脳細胞の初期の損傷
は、過酸化産物によるものと考えられ、引き続き二次
（炭素中心の）ラジカルによる損傷が起こる。最後には
代謝および合成経路が、細胞が死ぬ程に損傷される。血
液脳関門を通過したPBNおよびその機能的等価物のスピ
ントラッピング誘導体は、虚血の間、あるいは虚血の後
に、ATP枯渇を減少あるいは阻止することにより、細胞
損傷を阻止し、そして尚存在する酸素ラジカルのスピン
トラッピング剤は、炭素中心のフリーラジカル結合し、
改変された酵素あるいは他の構成物質によるさらなる損
傷を阻止する利点を示す。

【００７３】これらの化合物はさらに、フリーラジカル
の関与する慢性的あるいは周期的細胞毒素状態の予防的
処置に非常に有効であるに違いない。このような化合物
を用いて治療可能であると予測されるCNSの疾患状態に
は、卒中、一過性虚血発作、アルツハイマー壊疽、パー
キンソン症候群での連続的細胞損失、髄膜炎、心臓蘇生
−誘起された脳損傷、および、特に周囲組織から神経組
織への出血を伴った頭部および脊髄損傷のような、外傷
の結果起こる損傷が含まれる。これらの組成物はまた、
特に極度の未熟児を高圧酸素吸入器中に入れることによ
る眼の損傷等の高圧酸素あるいは酸素に富んだ環境への
被曝による損傷、薬剤および／あるいはアルコールの濫
用により誘起されたCNSの損傷、および、イオン化性の
放射への被曝あるいは光酸化による損傷を含んだ種々の
他の機能障害の治療にも使用し得ると予測される。

【００７４】（スピントラッピング剤の有効投与量およ
び投与方法）静脈投与に適した薬学的な溶媒中のα-フ
ェニル-t-ブチルニトロン(PBN)は、虚血あるいは炎症後
のCNS損傷を阻止するあるいは回復するのに有効であ
る。本明細書で使用する用語虚血は、脊柱および眼を含
む、中枢神経系(CNS)の損傷を招く血流の遮断と定義さ
れる。PBNは血液脳関門を通過し得ること、および、正
常あるいは未損傷の細胞に測定し得る影響を与えないな
どの効果を示さないことを含む多くの利点を有する。こ
の組成物はまた、組織プラスミノーゲンアクティベータ
ー、ストレプトキナーゼ、あるいは他の血栓溶解剤、マ
ンニトールのような酸素ラジカルスカベンジャーである
他の化合物、あるいはラザロイドのようなペルオキシダ
ーゼ生成を阻止する化合物などの他の活性成分を含み得
る。

【００７５】実施例は、脳に通じる頸動脈を流れる血流
の遮断後の、動物の脳の損傷および死を阻止するため
の、この組成物の有用性を示している。例えばアレチネ
ズミでは、PBNの投与量は、32から300mg/kg体重であ
る。ヒトおよび他の動物におけるPBNの有効範囲は、約1
0から300mg/kgの間である。虚血の前、虚血の間、虚血
の後に、そして細胞損傷の程度を阻止あるいは減少させ
るために、この組成物を効果的に投与し得る。

【００７６】内因性のフリーラジカルのトラッピング
は、フリーラジカルの産生が起こる条件に被曝された細
胞でのみ特異的に起こるため、このトラッピング剤は正
常細胞に殆どあるいは全く影響しない。この有益な効果
は、損傷された細胞でのみ起こる。さらに、この有益な
効果は特異的なレセプターあるいは特異的な酵素の存在
を必要としないので、このスピントラッピング剤は、虚
血に誘起された細胞の機能障害および壊疽の治療に大き
な改善を与える。

【００７７】PBNは、全身的に投与するのが好ましく、
フリーラジカルの発生部位に活性化合物を差し向ける最
も迅速で効果的な方法であるため、静脈あるいは経口的
に投与するのが最も好ましい。しかし、実施例において
PBNを腹腔内に投与したように、あるいは鼻腔内経由で
肺静脈に投与したように、他の投与方法も使用し得る。
あるいはPBNは、筋肉内注射あるいは皮下注射、軟膏、
あるいは徐放性の移植片により局所的に投与し得る。

【００７８】静脈投与に好適な薬学的なキャリアーは、
生理学的pHの生理食塩水あるいはリン酸緩衝食塩水であ
る。好ましい方法ではPBNは、10mg/kg/hrの付近の投与
量で静脈から患者に送達され、１から３mg/kg/hrの範囲
が最も好ましい。特定の疾患状態および／あるいは種に
対する投与量は、以下に詳細に記載するように、測定に
より決定される。一般に有効な投与量は、酵素活性損失
を25％減少させる、細胞の死を25％減少させる、および
／あるいは正常機能を25％あるいはそれ以上保持する、
PBNの量である。

【００７９】本発明は、以下のこれに制限されることの
無い、虚血により起こる損傷の治療用のPBNの有効投与
量を決定する方法を示し、そして、動物における虚血に
よる損傷の阻止および／あるいは回復を示した、実施例
を参考としてより良く理解される。

【００８０】

【実施例】 （アレチネズミの卒中モデル）卒中により起こった損傷
に対する化合物の効果を決定するための、認定された動
物モデルは、Chandlerらの、J. Pharm. Methods 14, 13
7-146(1985)に記載されている。要約すると、モンゴル
アレチネズミをペントバルビタール（40mg/kg）で麻酔
する。首に腹側正中切開を行う。総頸動脈をむき出し、
そして、迷走−交感神経幹から分離する。各頸動脈の周
りにループ状にしたワックスを塗っていないデンタルフ
ロス（Johnson and Johnson）を巻く。フロスの両端は
各々、ダブルルーメンカテーテル（Dural Plastics and
Engineering, Dural, NSW, Australia）の１つのルー
メンで貫き通す。カテーテルおよびデンタルフロスを、
背部の筋を貫き通し、そして、首の背面で刺激する。こ
のカテーテルを、排出部でシアノアクリレート接着剤を
用いて、頸動脈の真上の位置に固定する。毎日の洗浄お
よび探索活性の試験の間、頸動脈が閉塞されないよう確
認するために、デンタフロスの長さをマークしておく。
腹側正中切開を9mmの創傷クリップで閉じる。設置の48
時間後に、ループ状にしたデンタルフロスを頸動脈が閉
塞されるまでゆっくり引き、虚血を起こす。頸動脈の閉
塞は意識の喪失、下垂体および呼吸パターンの変化を伴
う。直接観察を用いた以前の研究では、これらの条件下
で血流の完全な妨害が起こった。閉塞を10分間維持し、
そして次に完全に再灌流を起こすために、デンタルフロ
スを除去した。再灌流の後に、首の表面と同じ高さにカ
テーテルを刈り込んだ。

【００８１】動物は、雄のアレチネズミ（50-60グラ
ム）は、Tumblebrook Farm. West Brookfield. MAから
購入し、手術の少なくとも１週間前に３匹の群にして飼
った。手術の後、檻の仲間による事故的な虚血の誘起を
避けるために、１匹にして飼った。食餌および水は、ホ
ームゲージ中で不断給餌とした。全てのアレチネズミ
は、12時間の照光／遮光サイクルに置いた。

【００８２】実施例１：脳組織における過酸化的損傷の
進展の測定フリーラジカルの発生による組織損傷の測定 組織の損傷は、フリーラジカルの発生、タンパク質カル
ボニル濃度の増加、およびグルタミンシンセターゼの酵
素活性の低下の関数として測定し得る。

【００８３】フリーラジカルは、虚血／再灌流傷害のあ
るアレチネズミの脳中に見い出される。フリーラジカル
の発生を測定するために有効な方法が、スピントラッピ
ングおよびサリチレートの水酸化を含めて数種ある。サ
リチルレートの水酸化は、インビボで水酸基フリーラジ
カルをモニターするために用い得る。なぜなら、水酸化
生成物（2,5-および2,3-ジヒドロキシ安息香酸、DHBA）
が、サリチル酸エステルで前処理されたアレチネズミの
脳中に存在するからである。Caoら、Neuroscience Let
t, 88, 233-238 (1988)に示されているように、DHBAの
量は、このモデルにおいて観察される脳の傷害の程度と
密接に関連する。アレチネズミの脳に生じるタンパク質
の酸化的損傷は、タンパク質のカルボニル基の増加によ
って評価し得る。このカルボニル基の増加は、虚血損傷
されたアレチネズミの脳を再灌流するときに生じる。さ
らに、組織全体の壊死は、虚血損傷されたアレチネズミ
の脳中のグルタミンシンターゼ（GS）の酵素活性の低下
によって示される。この低下は、再灌流時間が増加する
と進行して、再還流時間60分間でGS活性が正常値から約
35％低下する。GSの酵素活性は、金属に触媒される酸化
的損傷に対して感受性が高い。従って、この酵素活性の
損失は、虚血損傷のあるアレチネズミの脳の再還流期
に、金属に触媒される酸化的損傷が発生するという考え
を支持する。GSは酵素的にグルタミン酸をグルタミンに
変換し、従って活性の低下は、興奮性毒性アミノ酸であ
るグルタミン酸の蓄積を導き得る。

【００８４】虚血／再灌流傷害されたアレチネズミの脳
を用いて、酸化的損傷が生じることが以下のような証拠
とともに確認された：１）損傷された脳中の水酸基フリ
ーラジカル流出に関連する、サリチレートの水酸化生成
物のレベルの増加；２）損傷された脳中でのタンパク質
の酸化レベルの増加およびグルタミンシンセターゼ活性
の損失；３）損傷された脳中でのスピントラップから形
成されるフリーラジカル；４）脳の虚血／再灌流傷害の
スピントラップに媒介された予防；および５）虚血発作
後の再灌流期中における脳の過酸化能力の増加。

【００８５】電気化学的検出を用いたスピントラッピン
グおよびHPLCによるインビボでの酸素フリーラジカル流
出の測定 電気化学的検出（LCED）によるスピントラッピングおよ
びHPLCを、水酸基フリーラジカルの付加により部分的に
形成されるサリチレートの水酸化生成物、およびDNAお
よびRNAへの水酸基フリーラジカル付加物の定量に用い
た。光学的方法より10³から10⁴倍高感度であるLCED方法
は、高酸化ストレス条件下でも僅か10^-9Mにしか達しな
い、インビボでの酸素フリーラジカル流出の確認を試み
るときに際だった利点がある。OHラジカルがサリチレー
トによってトラップされ、LCEDを用いて定量され得るこ
とが、生化学系で確認された。

【００８６】脳の脂質抽出物の電子スピン共鳴を以下の
ように測定した。アレチネズミに、処置まえ１時間に、
生理食塩水に溶解した冷所（遮光）保存のスピントラッ
プをI.P.投与する。アレチネズミを虚血／再灌流処置す
るかあるいはコントロールとして偽手術して、一定期
間、動物用ホルダーに移し、一定期間閉塞を行わない。
アレチネズミを断頭術により殺す。脳を取り出し、２分
間以下冷却した台に置く。脳の皮質を取り出して、抽出
するまで約１週間、８℃で冷却保存する。皮質を氷温
下、0.5％NaCl（0.5gm/ml）溶液中でホモジナイズし、
次にそのホモジネートをクロロホルム−メタノール2：1
（V/V）の混合物で抽出し、組織試料の体積の20倍に最
終希釈する。粗抽出物を0.5％NaCl（5:1,V/V）で十分に
洗浄し、その混合物を２時間４℃に保って二層に分離す
る。有機層を回収して、N₂でバブリングして必要とされ
る濃度を得るか、あるいは有機層の溶媒をエバポレート
して乾燥し、残渣をクロロホルムに再溶解する。最後
に、この試料をパスツールピペット（キャピラリー端が
シールされている）に移し、５分間Ｎ₂でバブリングす
る。次に、ピペットをIBM Bruker ESP300 EPRスペクト
ロメーターのサンプル入れに移し、走査してスピン付加
物の存在を調べる。スペクトロメーターの通常のセッテ
ングは以下の通りである：マイクロウエーブ出力 19.8
mW；変調強度 0.975G；時定数 1310.72 ms；走査レンジ
100G；および走査時間 ６分。全てのスペクトルは室温
で記録する。カップリング定数は装置から直接得られ、
装置はオンラインコンピューターによって制御されてい
るので、トラップされたフリーラジカルに関する予測を
得るために、スピントラップされたフリーラジカルの混
合物をシュミレートしたスペクトルを、得た見かけのス
ペクトルと比較し得る。異なる系を用いて異なる溶媒中
で得たスピンカップリング定数の膨大なデータベース
を、結果を比較するために用いる。

【００８７】スピントラップは、フリーラジカルと反応
して付加物を形成する。電子スピン共鳴（ESR）スペク
トルは、トラップされたフリーラジカルの化学種を推定
するためのメカニズムを提供する。インビボでのスピン
トラッピングに用いられる方法は、Laiら、Arch. Bioch
em. Biophys. 244, 156-160(1986)に報告されているよ
うに、Dr. P.B. McCayおよびDr. Ed Janzenによって開
発された。フリーラジカルがラットの虚血／再灌流傷害
の心臓中でスピントラップされたことがBolliおよびMcC
ay, J. Clin. Invest. 82, 476-485(1988)に記載されて
いる。

【００８８】アレチネズミの脳に虚血／再灌流を誘導す
る傷害期間中のフリーラジカルの生成を、スピントラッ
ピングでテストした。処置された動物およびコントロー
ルの動物の両方に、実験処置の前にスピントラップPBN
（α-フェニル-t-ブチルニトロン）を投与した。偽手術
したコントロール動物からの非常に小さいシグナルと対
照的な、虚血／再灌流処置されたアレチネズミの脳抽出
物からフリーラジカルの大きなシグナルが得られたこと
をデータが示している。驚くことには、これらのラジカ
ルは、スピントラップがフリーラジカルと反応してスピ
ン付加物を生成するときに予期されるものではない。６
重線のスペクトルが、PBNのフリーラジカルのスピン付
加物からは予期される。この６重線のスペクトルは、プ
ロトンのスピン1/2の核磁気モーメントおよびN-オキシ
ド基の窒素からのスピン１と相互作用したフリーの電子
によるものである。これに対して、得られたスペクトル
は３重線のみであって、従って、このスペクトルはN-オ
キシド基の窒素とのみ相互作用したフリーの電子によ
る。このことは、近くのプロトンがフリーの電子に影響
をおよぼさない距離に移っていることを意味している。

【００８９】この結果に対しては、PBNはまずフリーラ
ジカル、おそらく脂質炭素のフリーラジカルをトラップ
し、その後スピン付加物が酸化されて他のフリーラジカ
ルをトラップするニトロンになり、観察されたスペクト
ルを生じる性質を有するニトロキシドが得られるとい
う、説明が最も可能性がある。あるいは、PBNは代謝さ
れてメチルニトロソプロパン（MNP）になり、t-ブチル
ラジカルがトラップされてt-ブチルニトロキシドが生成
される、と説明され得る。

【００９０】他の２つのスピントラップ、DMPO（5,5-ジ
メチルピロリン-N-オキシド）およびPOBN（α-ピリジル
ー1ーオキシド-N-t-ブチルニトロン）は、両方ともPBNと
は化学構造が異なるが、虚血／再灌流処置したアレチネ
ズミ中のPBNで得られるのと同じ、ニトロオキシドのス
ペクトル（ごく僅かに異なる窒素のカップリング定数お
よび異なった強度を有する、非常に類似した３重線）を
与えた。PBNで前処理した動物の脳のクロロホルム／メ
タノール抽出物を24時間室温で放置すると、その３ライ
ンのシグナルは消える。しかし、この抽出物にさらにPB
Nを添加し、そして24時間インキュベートすると、トラ
ップされたラジカルシグナルが虚血／再灌流動物の抽出
物中に観察されるが、偽手術されたコントロールにはシ
グナルは見られない。シグナルの発展のコンピューター
シュミレーションは、３つのラジカルの存在を示してい
る。１つは、以前に観察した３重線のニトロオキシドと
等しいパラメーターを有し、他の２つは、スピントラッ
プされた炭素フリーラジカル、おそらく脂質ラジカルで
ある。これらの観察は、酸化は虚血の脳で開始される
が、偽手術したコントロールでは開始されず、これらの
事象は少なくとも一部、脂質抽出物に持ち越されること
を示している。

【００９１】虚血／再灌流誘導された増大した脳の過酸
化能力の実証 脳のホモジネートは、氷温では自然過酸化はしないが、
温度を37℃に上昇すると、他のほとんどの組織のホモジ
ネートと対照的に、自然過酸化する。過酸化の速度は脳
の区分によって変化し、その脳の区分の総鉄含有量に強
く相関する。アレチネズミのホモジネートは、ラットの
脳よりも速く過酸化する。虚血／再灌流傷害を受けた後
の脳のホモジネートの過酸化の受け易さ、および再灌流
時間の影響を測定した。データは176匹のアレチネズミ
から得た。各時点で、偽手術した動物をコントロールと
して用いた。データは、虚血10分後、再灌流を起こさな
ければ、過酸化速度の減少があることを示す。虚血後再
灌流を起こすと、過酸化速度は時間に依存した様式で、
偽手術したコントロールの動物を有意に上回って増加す
る。増加は最初の60分間が最も速く、その後遅くなり、
虚血の７日目に最高に達し、その後、減少するが、その
値は14日目でもまだコントロールより高い。

【００９２】ペントバルビタールで前処理し、次に15分
間虚血し、その後15分間再灌流したアレチンズミの脳
は、偽手術したコントロールを上回る自然過酸化量の増
加はない。従って、ペントバルビタールは虚血／再灌流
傷害によってもたらされる損傷からアレチネズミを保護
するのみならず、処置しない動物に比較して、ペントバ
ルビタール処置の動物からの脳のホモジネートには過酸
化の増大はない。15分間虚血／15分間再灌流の傷害で前
処理した動物は、脳のホモジネートの自然過酸化は、偽
手術のコントロールより約15％上回り、増大した脳のホ
モジネートの過酸化と直接相関することを示している。

【００９３】実施例２：虚血／再灌流が誘導されたアレ
チネズミの脳でのスピントラップの保護効果の証明 スピントラップPBNは、虚血／再灌流の傷害によりもた
らされる脳の損傷からアレチネズミをかなり保護し、さ
らに脳の損傷にしばしば伴う死を妨げるのを助ける。こ
れらの記述を証明する測定データは、図１、２、３およ
び表１に示されている。

【００９４】図１は、移動活性 対 PBN mg/kgで表した
投与量をプロットした、一過性の虚血で誘起した活性亢
進に対するPBNの有益な効果に関する投与量−効果曲線
のグラフである。若い成体のアレチネズミに５分間の両
側頸動脈閉塞を行う１時間前にPBNを単回投与した。24
時間後に、自主的な活動活性の変化を測定した。コント
ロール値（CON）は、正常な知識の無いアレチネズミの
群の探索活性のレベルを表している。生理食塩水値（SA
L）は、虚血の１時間前に生理食塩水を注射したアレチ
ネズミで測定された。データは、処置グループ当り６匹
の平均値（±S.E.)で表した。

【００９５】

【表１】

【００９６】表１は、15分間虚血の60分前に、生理食塩
水に溶解したPBNを、投与量300mg／kgでI.P.投与し、そ
の後、24時間再灌流した動物群を示し、投与によりこの
動物群は死から保護され、死亡が見積られた７日より以
上に生存した動物の数を示している。生理食塩水を投与
したコントロールの動物群の若齢アレチネズミの50％お
よび老齢アレチネズミの100％がその７日目までに死亡
した。

【００９７】脳の虚血傷害を受けて永久的な損傷になっ
たアレチネズミは、まず嗜眠性反応を示し、次に虚血後
４時間でコントロール群を上回る自発的な歩行活性の特
徴的な増加を示した。この傷害に誘導された多動性は、
数日間続く。動物を虚血／再灌流傷害から保護する薬剤
は、自発的な活性のこの特徴的な出現を妨げる。ＰＢＮ
は、表１および図１に示されているように、多動性を誘
導する虚血／再灌流に対する保護に、種々の投与量にお
いて有効であった。５分間虚血傷害を与えた生理食塩水
処置の動物は、虚血後２４時間に、偽手術したコントロ
ールを有意に上回る多動性を有することが理解され得
る。しかし、PBNの32あるいは100mg/kgを虚血前１時間
に受けた動物は、多動性の上昇はなかった。

【００９８】300mg/kgのPBNは、コントロールよりも活
動を減少させた。生理食塩水あるいは300mg/kgのPBNの
いずれかを受けた、２分間虚血、５分間虚血および15分
間虚血の傷害をうけた動物と、偽手術のコントロールと
を、24時間の再灌流時間での活性を比較したデータを、
図２、３および４に示す。

【００９９】図２は、図１に示したテストでの、連続し
た10分間の期間間隔の活動活性のレベルに対するPBNの
効果のグラフである。データは、処置グループ当り６匹
の平均値（±S.E.）で表し；

【０１００】

【外１】

【０１０１】図３は、図１に記載したのと同様の、２分
間の間隔の虚血後24時間テストした老齢のアレチネズミ
（20月齢以上）の虚血後の活動活性に対するPBNの効果
のグラフである。

【０１０２】

【外２】

【０１０３】である。

【０１０４】図４は、15分間の虚血で誘起したアレチネ
ズミの自主的行動活性の変化に対する300mg PBN/kgのPB
Nの効果のグラフである。活動活性を時間（分）に対し
てプロットしている。生理食塩水処理群（●−●）は、
10匹のテストしたコントロールのアレチネズミ（◆−
◆）の内の５匹を表している。

【０１０５】

【外３】

【０１０６】全てのデータは、平均値（±S.E.）で表し
た。S.E.が示されていない場合、S.E.は記号の大きさよ
りも小さい。

【０１０７】以上の結果は、PBNの高投与が、虚血が誘
導する多動性をコントロールのレベルあるいはそれ以下
に減退させることを明かに示している。

【０１０８】PBNの急性の毒性に関するパラメーターを
得るために、正常なアレチネズミの総累積活動を、広範
囲の濃度において調べた。データを図５に示す。

【０１０９】図５は、連続した10分間の期間間隔の積算
した行動活性計数値の比較の結果である。生理食塩水を
投与した

【０１１０】

【外４】

【０１１１】である。

【０１１２】図から明らかなように、1000mg/kgおよび
それ以上の濃度のPBNにおいてのみ注目すべき活動の変
化があった。2000mg/kgのPBNは致死量ではなかった。高
濃度PBNの唯一の記録された効果は、24時間後に消失す
る嗜眠応答である。

【０１１３】致死卒中（15分間の虚血）を与えられた動
物の生存率に関するPBN投与効果を図６に示す。図６
は、生理食塩水あるいは300mg PBN/kgで処理したアレチ
ネズミを、頸動脈の致死閉塞を行った後の生存率を比較
した棒グラフである。図から明らかなように、15分間虚
血を与えられた動物の50％は死亡した。PBNによる虚血
前処置により、動物の100％が生き残った。虚血／再灌
流は、脳タンパク質に酸化的損傷を誘発した。

【０１１４】種々の処置を受けたアレチネズミの脳を、
タンパク質の酸化的損傷の指標であるタンパク質のカル
ボニル基、およびグルタミンシンセターゼ活性について
分析した。その結果を図７および８に示し、そして図９
で比較した。

【０１１５】図７は、表示の時間の再灌流におけるカル
ボニル含有量を10分間虚血を与えたコントロールのアレ
チネズミの脳のカルボニル含有量に対するパーセントと
して測定した、タンパク質に対する酸化的損傷を示す。

【０１１６】図７は、虚血、虚血の後15分間再灌流、虚
血の後60分間再灌流、および300mgPBN/kgの虚血前投与
を行い虚血の後60分間再灌流のアレチネズミ中のカルボ
ニルタンパク質のコントロールに対する％を比較したグ
ラフである。

【０１１７】300mg PBN/kgを虚血を起こす１時間前に投
与した。10分間虚血処置し、再灌流しなかった脳におい
ては、カルボニルタンパク質の含有量はコントロールレ
ベルを上回って上昇した。15分間の再灌流は、カルボニ
ルタンパク質を虚血のみの値よりも上回らせなかった。
60分間の再灌流の後では、カルボニルタンパク質の有意
な増加があった。PBNの前処理は、この上昇を防ぐ。

【０１１８】図８は、10分間虚血を与えたコントロール
のアレチネズミに対するパーセントとして、表示の時間
の再灌流におけるグルタミンシンセターゼ活性に対する
酸化的損傷を示す。

【０１１９】図８は、虚血、虚血の後15分間再灌流、虚
血の後60分間再灌流、および300mgPBN/kgの虚血前投与
を行い虚血の後60分間再灌流のアレチネズミ中のグルタ
ミンシンターゼのコントロールに対する％を比較したグ
ラフである。

【０１２０】300mg PBN/kgを虚血を起こす１時間前に投
与した。グルタミンシンセターゼ（GS）活性は、虚血後
再灌流なしではコントロールより僅かに低かった。再灌
流時間が増すに従って、GS活性は劇的に減少し、60分間
の再灌流の後では活性の65％のみが残った。動物のPBN
前処置は、GS活性のこの減少を防いだ。この酵素はグリ
ア細胞マーカーと考えられているので、このデータは、
グリア細胞にも起こる虚血後の損傷を示している。

【０１２１】図９は、カルボニル/mlタンパク質対グル
タミンシンセターゼ特異活性を相関させたグラフであ
る。コントロール（□）；10分間の虚血、再灌流無し
（□）10分間虚血、15分間再灌流（□）、10分間虚血、
60分間再灌流（□）および、10分間虚血、60分間再灌流
およびPBN（■）、である。

【０１２２】図９は、分析した全試料を比較して、GS活
性の損失とカルボニルタンパク質の累積との間にはよい
相関性があることを示している。

【０１２３】虚血／再灌流誘発の遺伝子発現 虚血／再灌流後のアレチネズミの脳皮質において、c-fo
sおよびc-junのmRNAレベルを調べた。10分間の虚血後60
分の再灌流で調べた結果では、c-fosおよびc-junの両方
のmRNAレベルは損傷後60分以内に上昇する。コントロー
ルの動物および手術を施した動物で、低かったc-fosのm
RNAレベルが、著しく増大した。動物を虚血／再灌流損
傷から保護するペントバルビタール前処置は、c-fos遺
伝子の誘発される発現を阻み、一方、前処置をしなけれ
ばc-fosのmRNAは大きく増加する。PBN前処置は虚血／再
灌流損傷でのc-fosの誘発レベルを抑制する。

【０１２４】表２に示すように、老齢のアレチネズミは
若齢の動物よりも脳の虚血／再灌流損傷に鋭敏である。
データは、生存数／全テスト数で示されている。

【０１２５】

【表２】

【０１２６】実施例３：PBN以外のスピントラッピング
剤の有効性 他の２つのスピントラップ、DMPOおよびPOBNの、脳に対
する虚血損傷の急性の影響を阻む有効性をテストした。
この結果は、DMPOは、PBNより効果が少ないPOBNよりも
さらに効果が少ないが、DMPOおよびPOBNは両方ともなん
らかの防御を現すことを示している。

【０１２７】老化の治療 スピントラッピング剤はさらに、特に脳の、老化、外
傷、薬剤投与および手術に関連する症状の予防あるいは
治療に有用であることが発見された。患者への投与に、
薬剤用の賦形剤と組み合わせて、好ましくは経口投与
で、これらのスピントラッピング化合物は、老化に関連
する症状、例えば、酸化タンパク質レベルの増加、酵素
活性の低下、および、空間的および短期記憶を、予防あ
るいは回復するために有用である。現在まで、老化に対
して非毒性処置であって効果的であるものはない。有効
性は、僅か7日間の投与後の動物で示される。有効性
は、投与後少なくとも１週間持続する。値は、2週間後
に処置前のレベルに戻る。

【０１２８】１つの実施態様において、スピントラッピ
ング剤は、老化の関数として生じる損傷を回復するため
に患者に投与される。前段階的な結果として、脳中で、
タンパク質の酸化の実質的な増加および酸化物質の蓄積
があることが示される。さらに、老齢の患者に老人斑の
発生が日常的に観察される。

【０１２９】他の異常には、頭部打撲のような外傷、あ
るいは麻酔剤の投与あるいは薬剤の乱用などの薬剤処
置、あるいはあるタイプのウイルス感染の結果による異
常がある。

【０１３０】脳の酸化タンパク質レベルは、短期記憶機
能の能力に逆比例し、卒中に誘導される損傷および挙動
の変化に関するリスクに直接比例することが確かめられ
た。細胞酸化の増加は、以下の１つあるいはそれ以上の
結果起こり得る：(a)イオンチャネルの調節の変化を生
じ得る細胞タンパク質の酸化的損傷；(b)シグナル翻訳
および膜の脱分極の速度および効率の変化；(c)選択的
機能を損い得るエネルギー流出の有意な変化；(d)DNAの
酸化的損傷によるRNA転写の変化；(e)RNA翻訳がRNAある
いは調節高分子のいずれかの酸化によって影響され得
る；あるいは(f)タンパク質の分解速度が変化し得る。

【０１３１】これらの変化のいずれもが、学習および記
憶工程の内の１工程の妨害ですら、情報の習得時の整理
統合および検索に負の影響をもたらし得る。特定の脳領
域中の細胞酸化は、習得の欠損をもたらし得、他の領域
の酸化はアウトプットの欠陥をもたらし得る。アルツハ
イマー症を含む多くの破壊的な神経変質疾患を考慮する
と、本発明の処置は、これらの機能障害のある患者に多
大の援助を与え得る。

【０１３２】本発明の組成物で処置され得る他の機能障
害の例には、糖尿病の末梢神経疾患、運動に誘発された
筋肉損傷および痛み、および細胞のホルモンシグナルへ
の応答の促進が含まれる。

【０１３３】神経変質機能障害の治療 いくつかの神経変質状態は、タンパク質の酸化を妨害す
る化合物によって最も適切に治療される。アルツハイマ
ー病は、酸化タンパク質の異常な蓄積、あるいは病的に
影響をうけた領域での異常タンパク質の生産に関係して
いる。さらに、加齢が関与するタンパク質の酸化の促進
は、老齢の個体の全細胞において生じる。PBNおよびそ
の誘導体は、老齢動物の脳内の、タンパク質酸化の減少
および重要な酵素の活性の増大に有用であることが示さ
れた。これは酸化状態の基本的な変化であるので、PBN
および他の関連の化合物は、アルツハイマー病の初期の
個体に、あるいは末期の個体にも恐らく長期間与える場
合に有用である。さらに、多くの梗塞性痴呆症もこれら
の化合物によって治療され得る。なぜなら、これらの痴
呆症も虚血再灌流酸化物によるためである。

【０１３４】老人性痴呆症は、虚血再灌流の病因あるい
はタンパク質酸化として直接評価されてはいないが、し
かし、老人性痴呆症もまたこれらの化合物によって治療
され得る。これは、加齢は酸化タンパク質の生産の増加
を伴うという仮説に基づいている。老化が加速される独
得の状態である早老では、StadtmanらNIHの研究者は、
早老患者では若年の成体でさえも、酸化タンパク質の基
本レベルに顕著な増加があることを示した。このこと
は、Oliverら、J. Biol. Chem. 262, 5488-5491(1987)
およびStarke-ReedおよびOliver, Arch. Biochem. Biop
hys. 275, 559-567(1989)に報告されている。これはま
れな症状であるが、これもまた本発明の組成物によって
治療され得る。

【０１３５】微小循環の困難から生じる酸化的損傷に関
連すると思われるもう１つの症状は、糖尿病の末梢神経
疾患および血管変形である。これらは結局は患者を助け
るために切断術が必要とされる悲惨な症状である。これ
らの化合物は血管の流れを改善はしないようだが、酸化
および末梢神経の損傷をもたらし、さらに、運動誘導性
の跛行あるいは間欠性の跛行と呼ばれる症状をしばしば
伴う骨格筋の損傷をもたらす、血管流の一過性の変形の
衝撃を軽減するようである。糖尿病に関連する網膜症
が、微小循環の虚血再灌流の問題であるならば、スピン
トラッピング化合物が、糖尿病患者で非常に頻繁に起こ
る網膜損傷の治療に有用である。

【０１３６】手術前の準備処置 低酸素あるいは無酸素環境での細胞状態および生存能力
は、過酸化とは対照的に、細胞の金属を区画する能力お
よび有用な方法で酸素を処理する能力に依存するので、
これらの化合物は、カルボニル負荷を軽減し、選択的手
術の前の患者の酵素状態を改良する、手術前の準備医療
処置として有用であると期待される。さらにこれらの化
合物は、体細胞がより高いレベルの酵素機能、回復期間
の短縮を達成するのを助け、さらに微小循環の変化に関
連する手術中のあらゆる困難の可能性を減少させる。

【０１３７】ウイルス感染症および炎症性の異常の治療 レトロウイルスは選択的に、リンパ球などの特定の種の
細胞に感染する。多くの研究活動の対象となったレトロ
ウイルスの一例は、免疫不全症候群（AIDS）を起こすヒ
ト免疫不全ウイルス（HIV）である。治療法を発見する
試みも数多く行われているが、感染の予防法はいまだに
発見されていない。リンパ球の活性化はタンパク質の酸
化に関係していて、そして新たに形成されたウイルスの
放出の前にはリンパ球の活性化が必要なので、これらの
化合物の投与はウイルスによる感染およびリンパ球の複
製を阻害すると期待される。T-4リンパ球の活性化は、
生化学的な細胞内変化のカスケード、その１つは酸化タ
ンパク質の生産、に関係している。PBN関連の化合物
は、タンパク質の酸化を変則的な方法でブロックし得る
のであれば、PBNあるいは他のスピントラッピング化合
物は、ウイルスの複製および／または宿主細胞（T-4リ
ンパ球）からのウイルスの分散のプロセスを妨害するこ
とことでき、T-4リンパ球が新たに形成されたウイルス
を放出することを妨害することにより、ウイルス静止剤
として作用することが可能である。これは結核治療にお
けるイソニアジド（INH）の使用に類似している。INHは
低投与量では結核の感染能および分散能を減少し、結核
を静止し、そのことによって効果的に患者の肺の損傷を
防ぐ。

【０１３８】スピントラッピング化合物の効果は、翻訳
後のプロセスに必要と思われるベースレベルのカルボニ
ル形成を有する動物中に生じることは注目される。老齢
の動物には、若齢のコントロールの動物に比べて、酵素
機能の減退に関連するカルボニルタンパク質のレベルの
有意な上昇がある。若齢のコントロールの動物に全く同
じ投与量を与えると、酵素活性に有意な変化はなく、タ
ンパク質カルボニルにも有意な変化はない。従って、PB
Nおよび関連のスピントラッピング化合物は、正常な細
胞機能に必要とされる基本的な過程は妨害しないようで
ある。

【０１３９】結論として、多くの臨床的症状は、基本的
な原因として細胞タンパク質の酸化および酵素的損傷を
有するようである。スピントラッピング化合物は、タン
パク質酸化の減少および酵素機能の改善を行う動物モデ
ルで効果的である。これは、異常な酸化されたタンパク
質を改変し、そして保護し、翻訳後の正常な酸化が生じ
るようにした検体中で起こる。このことは、PBNが、合
成後の正常で必要なタンパク質の酸化は妨害しないこと
を示唆している。

【０１４０】スピントラッピング剤の有効投与量および
投与方法 PBNの投与量の例は、動物の体重１kg当り0.1から10mgで
ある。ヒトのPBNの有効量は、体重70kg当り約１から10m
gの間と考えられている。毒性試験で、この化合物がLD
₅₀が決定できないほどの低毒性で完全に無害であること
が示された。

【０１４１】好ましい応用では、PBNあるいは他のスピ
ンットラッピング剤は、しばしば老化に関連する記憶喪
失あるいは他の症候を有する患者に投与される。最適の
結果は、一般的に毎日あるいは日に２回の経口投与で２
週間後に観察される。この組成物は、手術前、手術中、
あるいは手術直後に効果的に投与され得、そして外傷あ
るいは麻酔のいずれかからの細胞損傷の広がりを防ぐか
あるいは軽減し得る。

【０１４２】内因性のフリーラジカルのトラッピングは
フリーラジカルの生成を導く条件に曝された細胞のみに
特異的であるので、トラップは正常細胞に対しては、ほ
とんどあるいは全く影響がない。有益な効果は損傷細胞
にのみ生じ、特異的なレセプター、特異的な酵素、およ
び／あるいは特異的な細胞型の存在は要求されない。

【０１４３】PBNあるいは他のスピントラッピング剤
は、好ましくは全身的に、最も好ましくは経口的に投与
される。なぜなら、これが、フリーラジカル発生部位に
この活性化合物を送達する最も迅速で効果的な方法であ
るためである。PBNは一度に投与され得るか、あるいは
小投与量に分けて種々の時間間隔で投与され得る。皮
下、静脈内、および腹腔内投与を含む他の投与法もまた
使用され得る。薬剤組成物中の活性化合物の濃度は、薬
剤の吸着、不活性化および排出速度、ならびに当業者に
公知の他の因子に依存する。さらに有効投与量もまた、
ATPの減少（インビボNMRにより示された）による損傷お
よびフリーラジカルの発生による損傷に対する細胞の素
質を予防あるいは回復するために要求される量に基づい
て決定される。投与量の値は治療される患者の症状によ
って変化することも注目される。任意の個人用に、患者
の必要性、および、組成物の投与あるいは投与指示を行
う専門的判断に従って、特定の投与法が時間とともに調
節されることもまた理解される。従って、本明細書に記
載されている濃度範囲は例を示すのみであって、請求の
範囲に記載の組成物の範囲あるいは実施を制限すること
を意図していないことも理解される。

【０１４４】活性化合物の投与の好ましい様式は、経口
送達用の形態である。経口用組成物は、一般的に不活性
希釈剤あるいは食用のキャリアーを含有する。好ましい
静脈内投与用の薬学的キャリアーは、生理食塩水あるい
は生理学的pHのリン酸緩衝生理食塩水である。PBNは、p
Hが約３から４以下では分解するので、PBNはpH4あるい
はそれより高いpHで投与するか、あるいは食物、緩衝剤
と組み合わせて、あるいは腸溶コートして投与するのが
好ましい。経口送達用に、PBNは単独あるいはデンプン
のような固定用基質物質あるいはimmodiumのような吸収
性の低い塩類と組み合わせて、溶液あるいは懸濁液にし
て、カプセル内に封入、錠剤に圧縮、マイクロカプセル
化、リポソームに取り込み、し得る。薬学的に適した結
合剤を組成物の一部として含有し得る。錠剤あるいはカ
プセルは、例えば以下の任意の成分あるいは類似の性質
の化合物を含有し得る：微細結晶セルロース、トロガカ
ンガムあるいはゼラチンなどの結合剤；デンプンあるい
はラクトースなどの賦形剤；アルギン酸、Primogel^R、
あるいはコーンスターチなどの崩壊剤；ステアリン酸マ
グネシウムあるいはSterotesなどの潤滑剤；コロイド状
二酸化ケイ素などの滑剤；スクロースあるいはサッカリ
ンなどの甘味剤；あるいは、ペパーミント、サリチル酸
メチルあるいはオレンジ芳香剤などの芳香剤。投与単位
形態がカプセルである場合には、上記の種類の物質に加
えて、液体キャリアーも含有し得る。さらに、投与単位
形態には、投与単位の物理的形態を改変する他の種々の
物質、例えば、砂糖のコーティング、シェラックあるい
は他の腸溶剤などの種々の物質を含有し得る。

【０１４５】本発明は、老化に関連する症候群を治療、
あるいは予防および／または回復するための、PBN投与
の有効性を調べる方法を示した実施例を参照することに
よりさらに理解される。しかしこの実施例に限定されな
い。

【０１４６】実施例４：PBN処理されたアレチネズミの
脳中の酵素レベルの老齢と若齢での測定 虚血の持続期間と自発的行動の変化あるいは脳中の酸化
タンパク質レベルの変化の両方との相関は以前にアレチ
ネズミ中で示した。他の多くの精神医学的症状および神
経学的症状が酸化の結果であると提唱された。これらの
症状の内の、細胞老化は、酸素ラジカルおよびタンパク
質の蓄積に関連している。若齢成熟アレチネズミおよび
生殖期を脱したアレチネズミにおいて、酸化タンパク質
のレベル、グルタミンシンセターゼ活性、脳のプロテア
ーゼ活性および放射状の腕の迷路試験を比較して、タン
パク質のカルボニルアッセイを用いた測定により、患者
の年齢と脳の酸化タンパク質レベルとが直接の比例関係
にあることが示された。タンパク質のカルボニルレベル
の増加は、グルタミンシンセターゼ活性の減少およびア
ルカリプロテアーゼ活性の減少に関連した。これに対し
て、若齢成熟アレチネズミに比較して、生殖期を脱した
アレチネズミの酸性プロテアーゼ活性は変化しなかっ
た。タンパク質の酸化および酵素の失活の年齢に相関し
た増加に一致して、若齢成熟アレチネズミに比べて、生
殖期を脱したアレチネズミは短期記憶試験で有意に多い
誤りをなした。これらの研究で、老化の結果として生じ
る機能の欠損は、タンパク質酸化の増加および脳の酵素
活性の減少に関連し得ることが示された。

【０１４７】このシステムは、老齢動物に、若齢の脳の
酵素レベルおよび短期記憶を回復させるPBNの有効性を
示すために用いられた。この結果は以下の図１０から１
４に示されている。

【０１４８】図１０は、アレチネズミ（３から４月齢の
若齢のアレチネズミの皮質に対する％）の皮質からのア
ルカリプロテアーゼ活性に対する、若齢のアレチネズミ
（３から４月齢）、老齢のアレチネズミ（元繁殖用の12
から15月齢）、0.1ml生理食塩水/kg体重の注射を一日に
２回された老齢のアレチネズミ、および、生理食塩水中
の10mg PBN/kg体重を一日に２回、２週間受けた老齢の
アレチネズミのアルカリプロテアーゼ活性を示す。プロ
テアーゼ活性は、若齢のアレチネズミの大脳皮質から抽
出した酸化されたタンパク質を用いて測定した。

【０１４９】図１１のＡおよびＢは、タンパク質のカル
ボニル活性(pmol/mgタンパク質)(Ａ）、および、グルタ
ミンシンセターゼ活性（Ｂ）を、一日に２回、32mg PBN
/kgを投与した若い成体および老齢のアレチネズミの大
脳皮質(新皮質)で、投与の１日目、３日目、７日自ある
いは14日目に比較したグラフである。示した各日の終わ
りに、動物を断頭し、そして大脳皮質を取り出し、そし
て液体窒素中で急速に冷凍した。タンパク質のカルボニ
ル含量は、DNPH法を用いて測定した。この結果は、アレ
チネズミの大脳皮質中のタンパク質に対する酸化的損傷
の減少、および酵素活性の損失が、一日に２回の32mg P
BN/kg(i.p.)の結果として起こることを示している。各
ヒストグラムは、３匹の検体の平均値である。

【０１５０】図１２のＡ、ＢおよびＣは、一日に２回、
10mg PBN/kg体重の投与の停止後の、タンパク質カルボ
ニル(pmol/mgタンパク質)(Ａ)、グルタミンシンセター
ゼ（Ｂ）、およびプロテアーゼ活性(コントロールに対
する％)（Ｃ）の経時変化を比較したグラフである。図
１２のＡは、14日間治療したアレチネズミから、投与後
１日目、３日目、７日目、および14日目に得られた可溶
性タンパク質中のカルボニルのレベルを表している。図
１２のＢは、一日に２回のPBNの注射を停止した後の皮
質グルタミンシンセターゼ（GS）活性の減少の時間との
関連を示したものである。図１２のＣは、一日に２回の
PBNの注射を停止した後のアルカリプロテアーゼ活性の
減少の時間との関連を示したものである。各ヒストグラ
ムは、各々示された時間における３検体の平均値±標準
誤差（S.E.）で表した。＊および破線は、各測定毎の老
齢の未治療のコントロールの値を示している。

【０１５１】図１３のＡ、ＢおよびＣは、一日に２回、
32mg PBN/kg体重の投与の停止後の、タンパク質カルボ
ニル(pmo1/mgタンパク質)（Ａ）、グルタミンシンセタ
ーゼ（Ｂ）、およびプロテアーゼ活性(コントロールに
対する％)（Ｃ）の経時変化を比較したグラフである。
図１３のＡは、14日間治療したアレチネズミから、投与
後１日目、３日目、７日目、および14日目に得られた可
溶性タンパク質中のカルボニルのレベルを表している。
図１３のＢは、一日に２回のPBNの注射を停止した後の
皮質グルタミンシンセターゼ（GS）活性の減少の時間と
の関連を示したものである。図１３のＣは、一日に２回
のPBNの注射を停止した後のアルカリプロテアーゼ活性
の減少の時間との関連を示したものである。各ヒストグ
ラムは、各々示された時間における３検体の平均値±標
準誤差（S.E.)で表した。＊および破線は、各測定毎の
老齢の未治療のコントロールの値を示している。

【０１５２】図１４は、PBNあるいは生理食塩水で処理
した若齢あるいは老齢のアレチネズミの８本腕の放射状
迷路実験のグラフである。探索を制限する障壁を有する
迷路の中央室にアレチネズミを入れた。障壁を除去した
後、再侵入した腕の数、および、８本の腕全てに入る迄
の経過時間を記録した。各ヒストグラムは、18匹の平均
値±S.E.を表している。各動物は、PBNを一日に２回、
７日間投与し（10あるいは32mg PBN/kg体重の何れ
か）、７日目の終わりにテストした。

【０１５３】若齢のアレチネズミはTumblebrook Farms,
West Brookfield, Mass.から入手し、これらは体重が5
0-60グラムで、月齢は３から４ヶ月であった。動物は断
頭して殺し、脳を分析用に取り出した。

【０１５４】図１０のＡは、若齢（３から４ヶ月）のア
レチネズミ、老齢（12から15ヶ月の生殖期を脱した）の
アレチネズミ、0.1mlの生理食塩水を一日２回投与（b.
i.d.）した老齢のアレチネズミ、および10mg PBN／体重
kgを14日間、b.i.d.投与した老齢のアレチネズミのアル
カリプロテアーゼのパーセントを示したグラフである。

【０１５５】この結果は、老齢動物中のアルカリプロテ
アーゼレベルを、若齢動物中に存在するレベルに回復す
るのにPBNが有効であることを示している。図１１のＡ
は、若齢および老齢のアレチネズミの脳のタンパク質酸
化の変化を、PBN処置日数に対してタンパク質カルボニ
ル nmol／タンパク質 mgをプロットしたグラフである。
アレチネズミに、１日に２回、32mg／kgのPBNを14日間
注射した。動物を、１日目、３日目、７日目および14日
目に殺し、タンパク質カルボニルレベルを測定した。

【０１５６】図からわかるように、最高14日PBN処置し
た若齢のアレチネズミの酸化タンパク質レベルには変化
がない。このことは、例えば、タンパク質の合成後にで
あれば、このタンパク質がカルボニル酸化が関与する改
変により活性化されるという様な、酸化タンパク質のこ
のレベルは正常な、かつ必要な翻訳後の影響の結果であ
るらしいことを示している。若齢動物中のカルボニルレ
ベルと対照的に、コントロールの老齢動物（月齢は15ヶ
月）には顕著なカルボニル含量の増加があった。このカ
ルボニル含有量の増加はPBN処置に対応している。PBNの
多日数処置は、若齢動物に見られるレベルにまでタンパ
ク質カルボニルレベルを減少させた。

【０１５７】タンパク質カルボニルレベルの減少（脳中
神経の酸化タンパク質負荷）は、若齢アレチネズミの脳
のレベルまでである。若齢アレチネズミの脳中のレベル
および老齢アレチネズミの脳中のレベルの両方とも、こ
のレベルを越えては減少され得ない。この観察は、細胞
が「正常機能」を有するために必要とされる、正常動物
の細胞に生じる必要な酸化レベルがあり、コントロール
の老齢動物（月齢15ヶ月）にはカルボニル含有量の顕著
な増加がある、という仮説を支持している。このカルボ
ニル含量の増加はPBN処置に対応している。PBNの細胞の
タンパク質カルボニル負荷を減少する能力は、これが通
常速度あるいは予測される速度で起こる酸化過程であ
り、そしてもしこの過程が妨害されると、この酸化タン
パク質を除き得る機構が脳の細胞内に存在することを示
している。

【０１５８】図１１のＢは、若齢動物および老齢動物中
のグルタミンシンセターゼ（GS）レベルの比較、および
酵素の特異的活性に対するPBNの連日投与効果の評価を
示している。この特定の酵素マーカーは、酸化に高感受
性のタンパク質であること、および、金属がその結合部
位から解離するとフリーラジカルの発生に関与し得るよ
うな金属に結合した金属タンパク質であるという理由か
ら選択された。グルタミンシンセターゼ活性は、Stadma
nおよび共同研究者（Oliverら、Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 87, 5144-5147(July 1990)）によって、タンパ
ク質酸化後の変化用のマーカー酵素として用いられた。

【０１５９】図１１のＢに示されているように、グルタ
ミンシンセターゼレベルは若齢成熟アレチネズミ（2.
1）よりも老齢アレチネズミ（1.2）において低い。この
ことは、カルボニルタンパク質レベル（細胞中の酸化タ
ンパク質）の増加はグルタミンシンセターゼ活性の低下
に関連するという以前の研究と一致している。特に、グ
ルタミンシンセターゼ酵素が精製され酵素のカルボニル
含量が評価されたならば、グルタミンシンセターゼ活性
の低下の存在と共に酸化タンパク質レベルの著しい増加
が認められる。さらに図１１のＢに示されているよう
に、若齢アレチネズミへのPBNの繰り返し投与は、グル
タミンシンセターゼ活性に対しては影響がなく、このカ
ルボニルレベルが正常機能に関連しているさらなる証拠
を提供し、PBNの長期間投与は、カルボニルレベルおよ
びマーカー酵素の活性に影響を及ぼさない。若齢のアレ
チネズミと対照的に、PBNを日々注射した老齢アレチネ
ズミは、タンパク質カルボニル含量の減少に平行した、
グルタミンシンセターゼ活性の時間に相関した増加を示
している。このことは、細胞の酸化タンパク質負荷の減
少は、若齢成熟アレチネズミにみられる正常レベルにま
での酵素活性の回復に関連することを示している。

【０１６０】若齢成熟アレチネズミに見られる以上に
は、酵素活性の増加はないことを記載することは重要で
ある。従って、PBN処置は、酵素活性に関する老化の影
響は回復するが、正常値を越える酵素活性の活性化は生
じない。

【０１６１】実施例５：脳中の酵素レベルの減少に対す
るPBNの残存効果の測定 図１２のＡ、ＢおよびＣに示されているように、図１３
のＡ、ＢおよびＣと比較して、若齢の酵素レベルに回復
させるためには、10mg PBN／kg体重の投与は32mg PBN／
kg体重の投与と同程度に効果的である。他の種の動物に
対する適切な投与量および有効投与量の全範囲は同様の
方法論によって決定し得る。

【０１６２】10mg PBN／kg（図１２のＡ、ＢおよびＣ）
あるいは32mg PBN／kg（図１３のＡ、ＢおよびＣ）によ
る日２回投与の停止後の、タンパク質酸化および酵素活
性の時間に関係した変化をこれらの図によって示してい
る。これの結果は、PBN自身の半減期は３時間である
が、PBNの効果は、PBNでの日２回の処置の終了後１日か
ら３日では変化がないことを示している。７日目で、酵
素レベルは約50％変化している。14日目では、酸化酵素
がほぼ処置前のレベルにもどっている。

【０１６３】実施例６：脳中酵素に対するPBNの効果と
記憶との相関関係の証明 図１４は、このような処置に対する機能的反映が存在す
ることを示している。若齢および老齢のアレチネズミを
８本腕の放射状迷路中で、空間的および短期記憶につい
てテストした。動物を８本腕の放射状迷路中央に入れ、
放射状迷路の８本の腕全てを探索させた。８本のそれぞ
れの腕を探索するテストを完了したときに、動物を迷路
から出した。動物が以前に入った腕に再度入った回数の
数をエラーとして計数した。理想的条件下では、動物は
８本腕の１本に各々１回入るが、どの腕にも再侵入はし
ない。若齢の成熟アレチネズミ（若齢）は多くの場合
に、どの腕にも再侵入しないで各々の腕に侵入した。さ
らに、全ての腕に侵入するのに要する時間を記録した
が、短期記憶機能に対する有効性は確認できない。図１
４からわかるように、未処理の若齢のアレチネズミは、
未処理の老齢のアレチネズミよりもテスト中のエラーが
少なかった。

【０１６４】ある期間一過性の虚血状態にした、これは
また酸化過程であるが、若齢の成熟アレチネズミは、こ
のようなテストで平均15の実質的エラーを犯した。虚血
期間後の期間に、老化において見られるのと同様の顕著
なカルボニルタンパク質の形成およびグルタミンシンセ
ターゼ活性の低下がある。

【０１６５】アレチネズミの７日間処置の結果、老齢の
アレチネズミに認められるエラー数が大きく変化した。
PBNを７日間与えた若齢のアレチネズミには、コントロ
ールのアレチネズミとの差はなかった。一方、PBNを７
日間与えた老齢のアレチネズミは、顕著なエラーの数減
少および、コントロールの若齢アレチネズミが示す挙動
の範囲への回復を示した。従って、長期PBN処置後のタ
ンパク質カルボニルの減少およびグルタミンシンセター
ゼ活性の増大に見られる生化学的変化に相当する機能的
反映が存在する。この機能的反映は、放射状の腕の迷路
での空間的短期記憶に見られるエラー数によって示され
る。放射状の腕の迷路テストには、テストに伴い食物に
よる反応強化あるいは他の代償も必要としないことを特
記しておく。知識のない動物を放射状腕の迷路に入れ
て、１度テストする。そしてテストでの差は再テストし
ても信頼性がある。

【０１６６】

【発明の効果】糖尿病の末梢神経疾患および血管変形ま
たは糖尿病性網膜損傷の治療用化合物、組成物およびそ
れらの使用方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一過性の虚血で誘起した活動亢進に対するPBN
の有益な効果に関する投与量−効果曲線のグラフを示す
図である。

【図２】活動活性のレベルに対するＰＢＮの効果を表す
グラフを示す図である。

【図３】虚血後の活動活性に対するPBNの効果を表すグ
ラフを示す図である。

【図４】自主的行動活性の変化に対するPBNの効果を表
すグラフを示す図である。

【図５】行動活性に対するPBNの効果を表すグラフを示
す図である。

【図６】頚動脈の致死活性閉塞を行った後の生存率に対
するPBNの効果を表すグラフを示す図である。

【図７】カルボニルタンパク質のコントロールに対する
PBNの効果を表すグラフを示す図である。

【図８】グルタミンシンセターゼのコントロールに対す
るPBNの効果を表すグラフを示す図である。

【図９】カルボニル/mgタンパク質とグルタミンシンセ
ターゼ特異活性との相関を表すグラフを示す図である。

【図１０】皮質アルカリプロテアーゼ活性に対するPBN
の効果を示す図である。

【図１１】大脳皮質中のタンパク質およびグルタミンシ
ンセターゼ活性に対するPBNの効果を示す図である。

【図１２】大脳皮質中のタンパク質、グルタミンシンセ
ターゼ活性およびブロテアーゼ活性に対するPBNの効果
を示す図である。

【図１３】大脳皮質中のタンパク質、グルタミンシンセ
ターゼ活性およびブロテアーゼ活性に対するPBNの効果
を示す図である。

【図１４】放射状迷路実験に対するPBNの効果を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 31/22 ＡＡＢ Ａ６１Ｋ 31/22 ＡＡＢ 31/265 ＡＤＳ 31/265 ＡＤＳ 31/40 31/40 31/44 ＡＥＤ 31/44 ＡＥＤ Ｃ０７Ｄ 213/89 Ｃ０７Ｄ 213/89 // Ｃ０７Ｄ 207/46 207/46 (71)出願人 594003676 825 Ｎ．Ｅ． 13ｔｈ Ｓｔｒｅｅｔ, Ｏｋｌａｈｏｍａ Ｃｉｔｙ，Ｏｋｌａｈ ｏｍａ 73104，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔ ｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (71)出願人 591157305 ユニバーシティ オブ ケンタッキー リ サーチ ファウンデーション アメリカ合衆国，ケンタッキー 40506, レキシントン，ユニバーシティ オブ ケ ンタッキー，グラハム アベニュ 120, ミネラル インダストリーズ ビルディン グ 107 (72)発明者 ジョン エム． カーニイ アメリカ合衆国 ケンタッキー 50403, レキシントン，パロモア 4033 (72)発明者 ロバート エイ． フロイド アメリカ合衆国 オクラホマ 73120， オクラホマ シティー，アロウヘッド テ ラス 12621

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糖尿病の末梢神経疾患および血管変形ま
   たは糖尿病性網膜損傷を患う患者の処置のための組成物
   であって：患者に投与するための薬学的に許容可能なキ
   ャリアー、および活性成分を含み、 ここで、該活性成分は、以下の式で表される： 【化１】 ここで、Ｘがフェニルあるいは 【化２】 であり、ここで、Ｒが、 【化３】 ；あるいは 【化４】 であり、そしてｎが、１から５の整数である；あるいは 【化５】 であり；Ｙが１箇所あるいはそれ以上の部位が水酸基化
   あるいはアセチル化され得るt-ブチル基；フェニル；あ
   るいは 【化６】 であり；ここで、Ｗが、 【化７】 であり、そしてＺが、Ｃ₁からＣ₅の直鎖あるいは分枝の
   アルキル基；である、あるいは該活性成分は、以下の式
   で表される： 【化８】 ここで、ＡおよびＢが独立して、−ＣＨ₃、−ＣＨ₂Ｏ
   Ｈ、−ＣＨ₂ＯＷあるいは 【化９】 であり、ここで、ｎが、１から５の整数であり、Ｗが、 【化１０】 であり；そして、Ｚが、Ｃ₁からＣ₅の直鎖あるいは分枝
   のアルキル基；である、あるいは該活性成分は、以下の
   式で表される： 【化１１】 ここで、Ｙが１箇所あるいはそれ以上の部位が水酸基化
   あるいはアセチル化され得るt-ブチル基；フェニル；あ
   るいは 【化１２】 であり；ここで、Ｗが、 【化１３】 であり、そしてＳは、−Ｈ、−(ＯＲ)_nであり、ここ
   で、Ｒが、 【化１４】 ｎが１から４の整数である；あるいは 【化１５】 であり；そしてＺが、Ｃ₁からＣ₅の直鎖あるいは分枝の
   アルキル基；である。
2. 【請求項２】 前記活性成分が、ヒドロキシPBN類、PBN
   エステル類、アセトキシPBN類、アルキルPBN類、アルコ
   キシPBN類、およびフェニルPBN類からなる群から選択さ
   れる、請求項１に記載の組成物。
3. 【請求項３】 前記活性成分が、２−、３−、および４
   −ヒドロキシフェニル−ｔ−ブチルニトロン、２−、３
   −、および４−カルボキシフェニル−ｔ−ブチルニトロ
   ン、および２−、３−、および４−アミノフェニル−ｔ
   −ブチルニトロンからなる群から選択される化合物をイ
   ンビボで放出するように機能化されている、請求項１に
   記載の組成物。
4. 【請求項４】 前記活性成分が、α−フェニル−ｔ−ブ
   チルニトロンである、請求項１に記載の組成物。
5. 【請求項５】 前記活性成分が、５，５−ジメチルピロ
   リン−Ｎ−オキシドである、請求項１に記載の組成物。
6. 【請求項６】 前記活性成分が、α−(４−ピリジル−
   １−オキシド)−Ｎ−ｔ−ブチルニトロンである、請求
   項１に記載の組成物。
7. 【請求項７】 前記活性成分が、患者に投与するための
   薬学的に許容可能なキャリアー中に存在する、請求項１
   に記載の組成物。
8. 【請求項８】 前記活性成分が、微粒子、リポソーム、
   固定化物質、ポリマー性支持体および緩衝剤からなる群
   から選択される薬学的に許容可能なキャリアーとの組み
   合わせで提供される、請求項１に記載の組成物。
9. 【請求項９】 前記活性成分が、１から300 mg PBN/kg
   体重の投与量で提供される、請求項１に記載の組成物。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の組成物であって、糖
    尿病の末梢神経疾患および血管変形の患者に投与され
    る、組成物。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載の組成物であって、糖
    尿性網膜損傷の患者に投与される、組成物。