JPWO2006075587A1 - CSF-containing therapeutic agent for low dose administration - Google Patents

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JPWO2006075587A1
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豊明 室原
豊明 室原
美貞 李
美貞 李
青木 美香
美香 青木
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Abstract

CSFを有効成分とする低用量投与用治療剤であって、血流増加剤、血管新生促進剤及び虚血性疾患治療剤から選ばれる1以上の治療剤として用いられる前記治療剤。A therapeutic agent for low-dose administration comprising CSF as an active ingredient, wherein the therapeutic agent is used as one or more therapeutic agents selected from a blood flow increasing agent, an angiogenesis promoting agent, and an ischemic disease therapeutic agent.

Description

本発明は、CSFを有効成分とする低用量投与用の治療剤に関する。本発明の治療剤は、血流増加剤、血管新生促進剤又は虚血性疾患の治療剤として有用である。   The present invention relates to a therapeutic agent for low dose administration comprising CSF as an active ingredient. The therapeutic agent of the present invention is useful as a blood flow increasing agent, an angiogenesis promoter or an ischemic disease therapeutic agent.

ヒト顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)は顆粒球系造血幹細胞の分化誘導因子として発見された造血因子であり、生体内では好中球造血を促進することから、骨髄移植や癌化学療法後の好中球減少症治療剤として臨床応用されている。また、上記作用のほかにもヒトG-CSFは幹細胞に作用してその分化増殖を刺激する作用や骨髄中の幹細胞を末梢血中に動員する作用がある。実際に後者の作用に基づいて、臨床の現場では強力な化学療法を施行した後の癌患者の造血回復促進を目的として、ヒトG-CSFにより動員された末梢血造血幹細胞を移植する末梢血幹細胞移植術が行われている。   Human granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is a hematopoietic factor discovered as a differentiation-inducing factor for granulocyte hematopoietic stem cells, and promotes neutrophil hematopoiesis in vivo. Therefore, after bone marrow transplantation and cancer chemotherapy It has been clinically applied as a treatment for neutropenia. In addition to the above actions, human G-CSF has an action of acting on stem cells to stimulate differentiation and proliferation, and an action of mobilizing stem cells in bone marrow into peripheral blood. Based on the latter action, peripheral blood stem cells transplanted with peripheral hematopoietic stem cells mobilized by human G-CSF with the aim of promoting hematopoietic recovery in cancer patients after powerful chemotherapy in clinical practice Transplantation has been performed.

又、G-CSFが血管新生促進作用を有し、虚血性疾患の治療剤として有用であることも報告されている(WO02/22163;Bussolino F. et al., Nature, 337:471-473, 1989)。これまでG-CSFを幹細胞動員、白血球増多、血管新生促進などの目的で用いる場合には、通常、10〜20μg/kg/dayという比較的高用量を皮下投与で投与することが一般的であった。   It has also been reported that G-CSF has an angiogenesis-promoting action and is useful as a therapeutic agent for ischemic diseases (WO02 / 22163; Bussolino F. et al., Nature, 337: 471-473, 1989). Until now, when using G-CSF for the purpose of stem cell mobilization, leukocytosis, angiogenesis promotion, etc., it is common to administer a relatively high dose of 10-20 μg / kg / day subcutaneously. there were.

しかしながら、G-CSFは非常に多様な活性を有している為、10〜20μg/kg/dayという比較的高用量を投与した場合に、本来の目的である血管新生促進作用以外の作用が現れる。
WO02/22163 Bussolino F. et al., Nature, 337:471-473, 1989
However, since G-CSF has a wide variety of activities, when a relatively high dose of 10 to 20 μg / kg / day is administered, effects other than the original purpose of promoting angiogenesis appear. .
WO02 / 22163 Bussolino F. et al., Nature, 337: 471-473, 1989

本発明は、G-CSFなどのコロニー刺激因子(CSF)を低用量で含有し、かつ血管新生促進作用を奏する治療剤を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a therapeutic agent containing a colony stimulating factor (CSF) such as G-CSF at a low dose and exhibiting angiogenesis promoting action.

本発明者らは、従来の投与量と比較して非常に低用量のG-CSFでも、局所投与をすることにより目的の作用を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors have found that even with a very low dose of G-CSF compared to the conventional dose, it is possible to obtain the desired effect by local administration, and completed the present invention. .

すなわち、本発明は、以下のものを提供する。
(1)CSFを有効成分とする低用量投与用治療剤であって、血流増加剤、血管新生促進剤及び虚血性疾患治療剤から選ばれる1以上の治療剤として用いられる前記治療剤。
(2)虚血部位へ局所投与されることを特徴とする前記(1)記載の治療剤。
(3)CSFがG-CSFである前記(1)又は(2)記載の治療剤。
(4)血流増加剤として用いられる前記(1)〜(3)のいずれかに記載の治療剤。
(5)血管新生促進剤として用いられる前記(1)〜(3)のいずれかに記載の治療剤。
(6)虚血性疾患治療剤として用いられる前記(1)〜(3〜のいずれかに記載の治療剤。
(7)虚血性疾患が末梢循環障害である前記(6)記載の治療剤。
(8)虚血性疾患が虚血性心疾患である前記(6)記載の治療剤。
That is, the present invention provides the following.
(1) A therapeutic agent for low-dose administration comprising CSF as an active ingredient, wherein the therapeutic agent is used as one or more therapeutic agents selected from a blood flow increasing agent, an angiogenesis promoting agent, and an ischemic disease therapeutic agent.
(2) The therapeutic agent according to (1) above, which is locally administered to an ischemic site.
(3) The therapeutic agent according to (1) or (2) above, wherein the CSF is G-CSF.
(4) The therapeutic agent according to any one of (1) to (3), which is used as a blood flow increasing agent.
(5) The therapeutic agent according to any one of (1) to (3), which is used as an angiogenesis promoter.
(6) The therapeutic agent according to any one of (1) to (3), which is used as a therapeutic agent for ischemic disease.
(7) The therapeutic agent according to the above (6), wherein the ischemic disease is peripheral circulation disorder.
(8) The therapeutic agent according to the above (6), wherein the ischemic disease is ischemic heart disease.

本発明に従い、G-CSFなどのCSFを低用量で投与することにより、循環白血球増加などの好ましくない作用を引き起こすことなく、血流増加、血管新生促進又は虚血性疾患の治療に使用することができる。   According to the present invention, administration of CSF such as G-CSF at a low dose can be used to treat increased blood flow, promote angiogenesis, or ischemic disease without causing undesirable effects such as increased circulating leukocytes. it can.

ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト真皮微小血管内皮細胞(HMVEC)、及びヒト冠状動脈内皮細胞(HCAEC)上におけるG-CSF受容体(G-CSFR)mRNAの発現を調べた電気泳動の図である。Diagram of electrophoresis examining the expression of G-CSF receptor (G-CSFR) mRNA on human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), human dermal microvascular endothelial cells (HMVEC), and human coronary artery endothelial cells (HCAEC) It is. rhG-CSFが、HUVECの遊走活性に及ぼす影響を試験した結果を示す顕微鏡写真の図である。It is a figure of the microscope picture which shows the result of having tested the influence which rhG-CSF has on the migration activity of HUVEC. rhG-CSFが、HUVECの遊走活性に及ぼす影響を試験した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having tested the influence which rhG-CSF has on the migration activity of HUVEC. rhG-CSFが、HUVECの細胞増殖に及ぼす影響を試験した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having tested the influence which rhG-CSF has on the cell proliferation of HUVEC. rhG-CSFが、HUVECの内皮ネットワーク形成に及ぼす影響を試験した結果を示す顕微鏡写真の図である。It is a figure of the microscope picture which shows the result of having tested the influence which rhG-CSF has on the endothelial network formation of HUVEC. rhG-CSFが、HUVECの内皮ネットワーク形成に及ぼす影響を試験した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having tested the influence which rhG-CSF has on the endothelial network formation of HUVEC. In vivo血管形成モデルを用いる実験プロトコルを示す図である。FIG. 3 shows an experimental protocol using an in vivo angiogenesis model. rhG-CSFが、ラットの循環白血球数に及ぼす影響を示す図(末梢血の白血球数)である。It is a figure (white blood cell count of peripheral blood) which shows the influence which rhG-CSF has on the circulating white blood cell count of a rat. rhG-CSFが、ラットの後肢血流に及ぼす影響を示す図である。It is a figure which shows the influence which rhG-CSF exerts on the hindlimb blood flow of a rat. rhG-CSFが、ラットの組織毛細血管密度に及ぼす影響を示す顕微鏡写真の図(上図)及び毛細血管数を定量した結果を示すグラフ(下図)である。It is the figure (upper figure) which shows the result of having quantified the figure (upper figure) of the micrograph which shows the influence which rhG-CSF has on the tissue capillary density of a rat (upper figure), and the number of capillaries. rhG-CSFが、マウス耳、皮下血管観察モデルを用いる血管形成に及ぼす影響を示す顕微鏡写真の図である。It is a figure of the microscope picture which shows the influence which rhG-CSF has on the angiogenesis using a mouse ear and a subcutaneous blood vessel observation model.

本発明の治療剤または方法に使用するCSFとしては、G-CSFの他に、強力な造血サイトカインである顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)インターロイキン3(IL-3)及びインターロイキン5(IL-5)を含む。最も好ましいのはG-CSFである。   As CSF used in the therapeutic agent or method of the present invention, in addition to G-CSF, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) interleukins are powerful hematopoietic cytokines. 3 (IL-3) and interleukin 5 (IL-5). Most preferred is G-CSF.

本発明において低用量投与とは、通常、CSFを0.01μg/kg/day以上10μg/kg/day未満の投与量で投与することであり、好ましくは0.1μg/kg/day以上10μg/kg/day未満の投与量で投与することであり、より好ましくは1μg/kg/day以上5μg/kg/day未満の投与量で投与することであり、さらに好ましくは1μg/kg/day以上3μg/kg/day未満の投与量で投与することである。また、0.01μg/kg/day以上1μg/kg/day未満、例えば0.1μg/kg/day以上1μg/kg/day未満の投与量も本発明の低用量投与に含まれる。本発明の治療剤の個々の患者に対する投与量は患者の年齢、体重、症状、投与経路などを考慮して医師により決定される。   In the present invention, low-dose administration means that CSF is usually administered at a dose of 0.01 μg / kg / day or more and less than 10 μg / kg / day, preferably 0.1 μg / kg / day or more and 10 μg / kg / day. Less than 1 μg / kg / day, more preferably less than 5 μg / kg / day, and even more preferably 1 μg / kg / day to 3 μg / kg / day. It is to be administered at a dose of less than. In addition, a dose of 0.01 μg / kg / day or more and less than 1 μg / kg / day, for example, 0.1 μg / kg / day or more and less than 1 μg / kg / day is also included in the low dose administration of the present invention. The dosage of the therapeutic agent of the present invention for each patient is determined by a doctor in consideration of the patient's age, weight, symptoms, route of administration and the like.

又、本発明における低用量投与の際には、徐放性製剤が用いられてもよい。徐放性製剤を使用する場合、1回の投与量は上記の低用量を超えてもよく、1日の間に徐放性製剤から体内に放出されるCSFが上記の低用量となればよい。   In the case of low dose administration in the present invention, a sustained release preparation may be used. When a sustained-release preparation is used, a single dose may exceed the above-mentioned low dose, and the CSF released into the body from the sustained-release preparation during one day only needs to be the above-mentioned low dose. .

本発明の治療剤または方法においては、CSFは局所投与されることが好ましい。局所投与される部位は特に限定されず、血管新生促進や血流増加を起こしたい部位(組織、器官など)や虚血状態になっている部位などに投与することができる。具体的な局所投与部位の例としては、下肢骨格筋、上肢骨格筋、心臓(心筋)などを挙げることができる。   In the therapeutic agent or method of the present invention, CSF is preferably administered locally. The site to be locally administered is not particularly limited, and can be administered to a site (tissue, organ, etc.) where angiogenesis is promoted or blood flow is increased or a site ischemic. Specific examples of the local administration site include lower limb skeletal muscle, upper limb skeletal muscle, and heart (myocardium).

局所投与は、全身に大きな影響を及ぼすことなく患部局所に効率的にCSFを投与できる方法であれば特に限定されず、通常の注射器、ニードル、局所針などを用いて局所投与することが可能である。   The local administration is not particularly limited as long as it can efficiently administer CSF to the affected area without greatly affecting the whole body, and can be administered locally using a normal syringe, needle, local needle, etc. is there.

本発明において局所投与とは、通常、血管新生促進や血流増加を起こしたい部位や虚血状態になっている部位などに直接CSFを投与することをいうが、血管新生促進や血流増加を起こしたい部位や虚血状態になっている部位などに直接つながっている血管に投与してもよい(例えば、肝臓が虚血部位である場合に、肝動脈にCSFを投与する場合、など)。   In the present invention, topical administration usually refers to administration of CSF directly to a site where angiogenesis is promoted or blood flow is increased, or ischemic, or the like. You may administer to the blood vessel directly connected to the site | part which wants to occur, the site | part which is in an ischemic state, etc. (For example, when a liver is an ischemic site | part, when administering CSF to a hepatic artery, etc.).

本発明の治療剤は、血流増加剤、血管新生促進剤又は虚血性疾患の治療剤として有用である。   The therapeutic agent of the present invention is useful as a blood flow increasing agent, an angiogenesis promoter or an ischemic disease therapeutic agent.

本発明において血流増加とは、CSFが局所投与された部位又は該部位より末梢に位置する部位における血流量が投与前に比べて増加すること、又は虚血組織に到達する血流量が増加することを意味する。血流増加作用が得られたかどうかについては、当業者に公知の方法により測定することが可能であり、例えば、フロー技術により放射活性ミクロスファーを用いて定量することが可能である(Am. J. Physiol. 243:H371-H378、(1982))。さらに、皮膚温、サーモグラフィー、レーザー血流計、下肢/上肢血圧比、組織酸素分圧などの方法により測定、確認することもできる。   In the present invention, the increase in blood flow means that the blood flow at a site where CSF is locally administered or at a site located more peripheral than the site is increased compared to before administration, or the blood flow reaching the ischemic tissue is increased. Means that. Whether or not an effect of increasing blood flow has been obtained can be measured by a method known to those skilled in the art, and can be quantified using, for example, radioactive microspheres by a flow technique (Am. J Physiol. 243: H371-H378, (1982)). Furthermore, it can also be measured and confirmed by methods such as skin temperature, thermography, laser blood flow meter, lower limb / upper limb blood pressure ratio, tissue oxygen partial pressure.

本発明において血管新生促進とは、血管新生の促進及び/又は血管の成長・発達の促進をいう。CSFにより新生、成長、発達などが促進される血管は特に限定されないが、動脈が好ましく、特に末梢動脈が好ましい。血管新生促進作用が得られたかどうかについては、当業者に公知の方法により測定することが可能であり、例えば、アルカリフォスファターゼ染色などを用いて毛細血管密度を測定すること等により可能である。さらには、血管造影などの方法で測定、確認することもできる。   In the present invention, promotion of angiogenesis refers to promotion of angiogenesis and / or promotion of blood vessel growth / development. Although the blood vessel whose neoplasm, growth, development, etc. are promoted by CSF is not particularly limited, an artery is preferable, and a peripheral artery is particularly preferable. Whether or not an angiogenesis-promoting action has been obtained can be measured by a method known to those skilled in the art, for example, by measuring capillary density using alkaline phosphatase staining or the like. Furthermore, it can be measured and confirmed by a method such as angiography.

また、本発明の方法を用いることにより、血管の新生、成長、発達などを促進するだけでなく、リンパ管の新生、成長、発達、末梢神経への栄養、血管新生による神経障害の改善などを促進させることも可能である。   In addition, by using the method of the present invention, not only is blood vessel formation, growth, development, etc. promoted, but also lymphangiogenesis, growth, development, nutrition to peripheral nerves, improvement of neuropathy due to angiogenesis, etc. It can also be promoted.

本発明の治療剤は虚血性疾患の治療にも有用である。虚血性疾患は血管内腔の狭窄、血栓の生成、血管の閉塞、血管炎、血管の収縮、血液粘性の増加などの様々な要因により、血管における血流量が減少し、組織が虚血状態に陥る病状である。虚血性疾患の例としては、末梢循環障害、虚血性心疾患(虚血性心筋症、心筋梗塞症、虚血性心不全など)、虚血性脳血管障害、虚血性腎疾患、虚血性肺疾患、感染症に関連する虚血性疾患、などがある。本発明の治療剤の対象となる好ましい疾患は、末梢循環障害または虚血性心疾患である。   The therapeutic agent of the present invention is also useful for the treatment of ischemic diseases. Ischemic disease is caused by various factors such as narrowing of blood vessel lumen, thrombus formation, blood vessel occlusion, vasculitis, blood vessel contraction, increased blood viscosity, etc. It is a medical condition that falls. Examples of ischemic diseases include peripheral circulation disorder, ischemic heart disease (ischemic cardiomyopathy, myocardial infarction, ischemic heart failure, etc.), ischemic cerebrovascular disorder, ischemic kidney disease, ischemic lung disease, infection Related to ischemic disease, etc. A preferred disease that is a target of the therapeutic agent of the present invention is peripheral circulation disorder or ischemic heart disease.

末梢循環障害は血管内腔の狭窄、血栓の生成、血管の閉塞、血管炎、血管の収縮、血液粘性の増加などにより末梢動脈の血流が減少し、末梢の組織が虚血状態に陥る病状である。末梢循環障害を伴う疾患としては、閉塞性動脈硬化症、Buerger病などの慢性動脈閉塞症、進行性全身硬化症、全身性エリテマトーデス、レイノー病、振動病、動脈瘤、血管炎などを挙げることができる。   Peripheral circulatory disorder is a condition in which peripheral arterial blood flow decreases due to stenosis of blood vessel lumen, thrombus formation, blood vessel occlusion, vasculitis, blood vessel contraction, blood viscosity increase, etc., and peripheral tissues fall into ischemic state It is. Diseases with peripheral circulatory disturbance include obstructive arteriosclerosis, chronic arterial occlusion such as Buerger's disease, progressive systemic sclerosis, systemic lupus erythematosus, Raynaud's disease, vibration disease, aneurysm, vasculitis, etc. it can.

本発明の治療剤または方法に用いるCSFがG-CSFである場合には、どのようなG-CSFでも用いることができるが、好ましくは高度に精製されたG-CSFであり、より具体的には、哺乳動物G-CSF、特にヒトG-CSFと実質的に同じ生物学的活性を有するものである。   When the CSF used in the therapeutic agent or method of the present invention is G-CSF, any G-CSF can be used, but it is preferably highly purified G-CSF, more specifically Are those having substantially the same biological activity as mammalian G-CSF, particularly human G-CSF.

本発明で用いるG-CSFは、いかなる方法で製造されたものでもよく、例えば、ヒト腫瘍細胞やヒトG-CSF産生ハイブリドーマの細胞株を培養し、これから種々の方法で抽出し分離精製したG-CSF、あるいは遺伝子工学的手法により大腸菌、イースト菌、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)、C127細胞、COS細胞、ミエローマ細胞、BHK細胞、昆虫細胞、などに産生せしめ、種々の方法で抽出し分離精製したG-CSFなどを用いることができる。本発明において用いられるG-CSFは、遺伝子工学的手法により製造されたG-CSFが好ましく、哺乳動物細胞(特にCHO細胞)を用いて製造されたG-CSFが好ましい(例えば、特公平1−44200号公報、特公平2−5395号公報、特開昭62−129298号公報、特開昭62−132899号公報、特開昭62−236488号公報、特開昭64−85098号公報)。   The G-CSF used in the present invention may be produced by any method. For example, G-CSF obtained by culturing human tumor cells or human G-CSF-producing hybridoma cell lines, and then extracting, purifying, and purifying the cells by various methods. It is produced in Escherichia coli, yeast, Chinese hamster ovary cells (CHO cells), C127 cells, COS cells, myeloma cells, BHK cells, insect cells, etc. by CSF or genetic engineering techniques, extracted, separated and purified by various methods. G-CSF or the like can be used. The G-CSF used in the present invention is preferably G-CSF produced by a genetic engineering technique, and G-CSF produced using mammalian cells (particularly CHO cells) is preferred (for example, JP-B-1- No. 44200, Japanese Patent Publication No. 2-5395, Japanese Patent Laid-Open No. 62-129298, Japanese Patent Laid-Open No. 62-132899, Japanese Patent Laid-Open No. 62-236488, Japanese Patent Laid-Open No. 64-85098).

遺伝子組換え法により得られるG-CSFには、天然由来のG-CSFとアミノ酸配列が同じであるもの、あるいは該アミノ酸配列中の1または複数のアミノ酸を欠失、置換、付加等したもので、天然由来のG-CSFと同様の生物学的活性を有するもの等であってもよい。アミノ酸の欠失、置換、付加などは当業者に公知の方法により行うことが可能である。例えば、当業者であれば、部位特異的変異誘発法(Gotoh, T. et al. (1995) Gene 152, 271-275;Zoller, M.J. and Smith, M. (1983) Methods Enzymol. 100, 468-500;Kramer, W. et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456;Kramer, W. and Fritz, H.J. (1987) Methods Enzymol. 154, 350-367;Kunkel, T.A. (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492;Kunkel (1988) Methods Enzymol. 85, 2763-2766)などを用いて、G-CSFのアミノ酸に適宜変異を導入することにより、G-CSFと機能的に同等なポリペプチドを調製することができる。また、アミノ酸の変異は自然界においても生じうる。一般的に、置換されるアミノ酸残基においては、アミノ酸側鎖の性質が保存されている別のアミノ酸に置換されることが好ましい。例えばアミノ酸側鎖の性質としては、疎水性アミノ酸(A、I、L、M、F、P、W、Y、V)、親水性アミノ酸(R、D、N、C、E、Q、G、H、K、S、T)、脂肪族側鎖を有するアミノ酸(G、A、V、L、I、P)、水酸基含有側鎖を有するアミノ酸(S、T、Y)、硫黄原子含有側鎖を有するアミノ酸(C、M)、カルボン酸及びアミド含有側鎖を有するアミノ酸(D、N、E、Q)、塩基含有側鎖を有するアミノ離(R、K、H)、芳香族含有側鎖を有するアミノ酸(H、F、Y、W)を挙げることができる(括弧内はいずれもアミノ酸の一文字標記を表す)。あるアミノ酸配列に対する1又は複数個のアミノ酸残基の欠失、付加及び/又は他のアミノ酸による置換により修飾されたアミノ酸配列を有するポリペプチドがその生物学的活性を維持することはすでに知られている(Mark, D.F. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1984) 81, 5662-5666;Zoller, M.J. & Smith, M. Nucleic Acids Research (1982) 10, 6487-6500;Wang, A. et al., Science 224, 1431-1433;Dalbadie-McFarland, G. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1982) 79, 6409-6413)。   G-CSF obtained by a genetic recombination method has the same amino acid sequence as that of naturally-occurring G-CSF, or one obtained by deleting, substituting, or adding one or more amino acids in the amino acid sequence. Those having the same biological activity as naturally-derived G-CSF may be used. Amino acid deletion, substitution, addition and the like can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, those skilled in the art will recognize site-directed mutagenesis (Gotoh, T. et al. (1995) Gene 152, 271-275; Zoller, MJ and Smith, M. (1983) Methods Enzymol. 100, 468- 500; Kramer, W. et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456; Kramer, W. and Fritz, HJ (1987) Methods Enzymol. 154, 350-367; Kunkel, TA (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492; Kunkel (1988) Methods Enzymol. 85, 2763-2766) and the like, by introducing appropriate mutations in the amino acids of G-CSF, Functionally equivalent polypeptides can be prepared. Amino acid mutations can also occur in nature. In general, the amino acid residue to be substituted is preferably substituted with another amino acid that preserves the properties of the amino acid side chain. For example, as the properties of amino acid side chains, hydrophobic amino acids (A, I, L, M, F, P, W, Y, V), hydrophilic amino acids (R, D, N, C, E, Q, G, H, K, S, T), amino acids having aliphatic side chains (G, A, V, L, I, P), amino acids having hydroxyl group-containing side chains (S, T, Y), sulfur atom-containing side chains Amino acids (C, M) having carboxylic acids and amide-containing side chains (D, N, E, Q), amino groups having base-containing side chains (R, K, H), aromatic-containing side chains (H, F, Y, W) can be mentioned (all parentheses represent single letter amino acids). It is already known that a polypeptide having an amino acid sequence modified by deletion, addition and / or substitution with other amino acids of one or more amino acid residues to a certain amino acid sequence maintains its biological activity. (Mark, DF et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1984) 81, 5662-5666; Zoller, MJ & Smith, M. Nucleic Acids Research (1982) 10, 6487-6500; Wang, A et al., Science 224, 1431-1433; Dalbadie-McFarland, G. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1982) 79, 6409-6413).

又、G-CSFと他のタンパク質との融合タンパク質を用いることも可能である。融合ポリペプチドを作製するには、例えば、G-CSFをコードするDNAと他のタンパク質をコードするDNAをフレームが一致するように連結してこれを発現ベクターに導入し、宿主で発現させればよい。本発明のG-CSFとの融合に付される他のタンパク質としては、特に限定されない。   It is also possible to use a fusion protein of G-CSF and another protein. In order to prepare a fusion polypeptide, for example, a DNA encoding G-CSF and a DNA encoding another protein are linked so that the frames coincide with each other, introduced into an expression vector, and expressed in a host. Good. Other proteins to be subjected to fusion with G-CSF of the present invention are not particularly limited.

又、化学修飾したG-CSFを用いることも可能である。化学修飾したG-CSFの例としては、例えば、糖鎖の構造変換・付加・欠失操作を行ったG-CSFや、ポリエチレングリコール・ビタミンB12等、無機あるいは有機化合物等の化合物を結合させたG-CSFなどを挙げることができる。   It is also possible to use chemically modified G-CSF. As an example of chemically modified G-CSF, for example, G-CSF subjected to sugar chain structural conversion / addition / deletion operation, polyethylene glycol / vitamin B12, and other compounds such as inorganic or organic compounds were bound. Examples include G-CSF.

本発明の治療剤には、必要に応じて、懸濁化剤、溶解補助剤、安定化剤、等張化剤、保存剤、吸着防止剤、海面活性化剤、希釈剤、賦形剤、pH調整剤、無痛化剤、緩衝剤、含硫還元剤、酸化防止剤等を適宜添加することができる。   The therapeutic agent of the present invention includes a suspending agent, a solubilizing agent, a stabilizer, an isotonic agent, a preservative, an adsorption inhibitor, a sea surface activator, a diluent, an excipient, if necessary. A pH adjuster, a soothing agent, a buffering agent, a sulfur-containing reducing agent, an antioxidant and the like can be appropriately added.

懸濁剤の例としては、メチルセルロース、ポリソルベート80、ヒドロキシエチルセルロース、アラビアゴム、トラガント末、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等を挙げることができる。   Examples of the suspending agent include methyl cellulose, polysorbate 80, hydroxyethyl cellulose, gum arabic, tragacanth powder, sodium carboxymethyl cellulose, polyoxyethylene sorbitan monolaurate and the like.

溶解補助剤としては、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリソルベート80、ニコチン酸アミド、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、マグロゴール、ヒマシ油脂肪酸エチルエステル等を挙げることができる。   Examples of the solubilizer include polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polysorbate 80, nicotinic acid amide, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, Magrogol, castor oil fatty acid ethyl ester, and the like.

安定化剤としては、デキストラン40、メチルセルロース、ゼラチン、亜硫酸ナトリウム、メタ亜硫酸ナトリウム等を挙げることができる。   Examples of the stabilizer include dextran 40, methylcellulose, gelatin, sodium sulfite, and sodium metasulfite.

等張化剤としては例えば、D−マンニトール、ソルビート等を挙げることができる。   Examples of the isotonic agent include D-mannitol and sorbate.

保存剤としては例えば、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル、ソルビン酸、フェノール、クレゾール、クロロクレゾール等を挙げることができる。   Examples of the preservative include methyl paraoxybenzoate, ethyl paraoxybenzoate, sorbic acid, phenol, cresol, chlorocresol and the like.

吸着防止剤としては例えば、ヒト血清アルブミン、レシチン、デキストラン、エチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。   Examples of the adsorption inhibitor include human serum albumin, lecithin, dextran, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyethylene glycol and the like.

含硫還元剤としては例えば、N−アセチルシステイン、N−アセチルホモシステイン、チオクト酸、チオジグリコール、チオエタノールアミン、チオグリセロール、チオソルビトール、チオグリコール酸及びその塩、チオ硫酸ナトリウム、グルタチオン、炭素原子数1〜7のチオアルカン酸等のスルフヒドリル基を有するもの等が挙げられる。   Examples of the sulfur-containing reducing agent include N-acetylcysteine, N-acetylhomocysteine, thioctic acid, thiodiglycol, thioethanolamine, thioglycerol, thiosorbitol, thioglycolic acid and salts thereof, sodium thiosulfate, glutathione, carbon Examples thereof include those having a sulfhydryl group such as thioalkanoic acid having 1 to 7 atoms.

酸化防止剤としては例えば、エリソルビン酸、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、α−トコフェロール、酢酸トコフェロール、L−アスコルビン酸及びその塩、L−アスコルビン酸パルミテート、L−アスコルビン酸ステアレート、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、没食子酸トリアミル、没食子酸プロピルあるいはエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA)、ピロリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム等のキレート剤が挙げられる。   Examples of the antioxidant include erythorbic acid, dibutylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, α-tocopherol, tocopherol acetate, L-ascorbic acid and its salt, L-ascorbyl palmitate, L-ascorbic acid stearate, sodium bisulfite, Chelating agents such as sodium sulfite, triamyl gallate, propyl gallate or disodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA), sodium pyrophosphate, sodium metaphosphate and the like can be mentioned.

さらには、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機塩;クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酢酸ナトリウムなどの有機塩などの通常添加される成分を含んでいてもよい。   Furthermore, normally added components such as inorganic salts such as sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, sodium phosphate, potassium phosphate and sodium bicarbonate; organic salts such as sodium citrate, potassium citrate and sodium acetate May be included.

本発明を徐放性製剤として行う場合、徐放性製剤は公知の方法、例えば基剤としてポリマーを用いる方法などにより調製することが可能である。基剤として用いるポリマーは生体内で分解されるポリマーを用いることが好ましい。   When the present invention is carried out as a sustained-release preparation, the sustained-release preparation can be prepared by a known method, for example, a method using a polymer as a base. The polymer used as the base is preferably a polymer that is decomposed in vivo.

本発明者らは、後述の実施例に示したように、組換えヒトG-CSF(rhG-CSF)のin vitroでの成熟内皮細胞の血管形成能への影響を調べ、また、末梢血での白血球増加を引き起こさないような、虚血組織への低用量のrhG-CSFの局所投与が血管形成を促進するかについて片側(unilateral)後肢虚血ラットモデルを用いて試験した(Murohara T. et al., J. Clin. Invest. 105:1527-1536, 2000)。その結果、非常に低用量のG-CSFであっても、著明な循環白血球増加を引き起こすことなく、血流を増加し、また血管新生促進作用を奏することを確認した。さらに、マウス耳の皮下血管観察モデルを用いた試験では、VEGF投与マウスでは微少動脈瘤の形成が観察されたのに対し、G-CSF投与マウスではこのような微少動脈瘤の形成が観察されず、きれいな血管を形成することが確認された。   The present inventors investigated the influence of recombinant human G-CSF (rhG-CSF) on the angiogenic ability of mature endothelial cells in vitro, as shown in the Examples below. Of local administration of a low dose of rhG-CSF to ischemic tissue, which does not cause the increase in leukocyte proliferation, promotes angiogenesis using a unilateral hindlimb ischemic rat model (Murohara T. et al. al., J. Clin. Invest. 105: 1527-1536, 2000). As a result, it was confirmed that even with a very low dose of G-CSF, blood flow was increased and angiogenesis-promoting action was achieved without causing a marked increase in circulating leukocytes. Furthermore, in the study using the mouse ear subcutaneous blood vessel observation model, formation of microaneurysms was observed in VEGF-treated mice, whereas such microaneurysms were not observed in G-CSF-treated mice. , Confirmed to form clean blood vessels.

本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されない。種々の変更、修飾が当業者には可能であり、これらの変更、修飾も本発明に含まれる。   The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Various changes and modifications can be made by those skilled in the art, and these changes and modifications are also included in the present invention.

なお、以下の実施例における統計的解析は、全てのデータを平均値±SEで表す。群間の比較をANOVA、次いでフィッシャーの確率検定により行った。顕著な違いをp<0.05で定義した。   In the statistical analysis in the following examples, all data are expressed as an average value ± SE. Comparisons between groups were made by ANOVA followed by Fisher's test. Significant differences were defined at p <0.05.

実施例1:種々のヒト内皮細胞上におけるG-CSF受容体mRNAの発現の確認
逆転写PCR(RT-PCR)解析を用いて、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト真皮微小血管内皮細胞(HMVEC)、及びヒト冠状動脈内皮細胞(HCAEC)上におけるG-CSF受容体(G-CSFR)mRNAの発現を調べた。上記細胞は三光純薬(株)から購入した。これらの細胞からグアニジウムイソチオシアネート−フェノールクロロホルム溶液(TRIzol試薬、Invitrogen社)を用いて全RNAを抽出し、260/280nmでの吸収の測定により定量し、RT-PCR解析にかけた。まず、各サンプル1μgの全RNAをオリゴdTプライマー及びRnase H- 逆転写酵素(SuperscriptII;Invitrogen社)を用いて逆転写した。
Example 1: Confirmation of G-CSF receptor mRNA expression on various human endothelial cells Using reverse transcription PCR (RT-PCR) analysis, human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), human dermal microvascular endothelial cells ( The expression of G-CSF receptor (G-CSFR) mRNA on HMVEC) and human coronary artery endothelial cells (HCAEC) was examined. The cells were purchased from Sanko Junyaku Co., Ltd. Total RNA was extracted from these cells using a guanidinium isothiocyanate-phenol chloroform solution (TRIzol reagent, Invitrogen), quantified by measuring absorption at 260/280 nm, and subjected to RT-PCR analysis. First, 1 μg of total RNA of each sample was reverse-transcribed using an oligo dT primer and Rnase H-reverse transcriptase (Superscript II; Invitrogen).

なお、ヒトG-CSFRのプライマーとして以下のものを用いた。
センス鎖:5’-tcctcaccctgatgaccttga-3’(配列番号1)
アンチセンス鎖:5’-gaagttgagcagtggcccaaa-3’(配列番号2)
G-CSFRのRT-PCRにより、620bp(膜貫通型、GenBank M59818)、701bp(細胞質ドメイン挿入型、GenBank M59820), および548bp(可溶型、GenBank M59819)のサイズの3つのPCR産物が得られると予想された。
The following were used as primers for human G-CSFR.
Sense strand: 5'-tcctcaccctgatgaccttga-3 '(SEQ ID NO: 1)
Antisense strand: 5'-gaagttgagcagtggcccaaa-3 '(SEQ ID NO: 2)
RT-PCR of G-CSFR yields three PCR products of sizes 620 bp (transmembrane type, GenBank M59818), 701 bp (cytoplasmic domain inserted type, GenBank M59820), and 548 bp (soluble type, GenBank M59819) It was expected.

低酸素環境下に曝された血管内皮細胞においては、ヒトグリセリルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(GAPDH)が誘導産生されることが知られている。本実施例で使用した種々の内皮細胞でもGAPDHが検出されるかを確認するため、GAPDHのRT-PCRを以下のプライマーを用いて行った。
センス鎖:5’-cttcaccaccatggaggagg-3’(配列番号3)
アンチセンス鎖:5’-tgaagtcagaggagaccacc-3’(配列番号4)
GAPDHのRT-PCRにより、得られるPCR産物は557bpと予測される。また、ポジティブコントロールとして骨髄単核球細胞(BM-MNC)上でG-CSF受容体を発現させた。
It is known that human glyceryl aldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is induced and produced in vascular endothelial cells exposed to a hypoxic environment. In order to confirm whether GAPDH was also detected in various endothelial cells used in this example, GAPDH RT-PCR was performed using the following primers.
Sense strand: 5'-cttcaccaccatggaggagg-3 '(SEQ ID NO: 3)
Antisense strand: 5'-tgaagtcagaggagaccacc-3 '(SEQ ID NO: 4)
The PCR product obtained is predicted to be 557 bp by RT-PCR of GAPDH. As a positive control, G-CSF receptor was expressed on bone marrow mononuclear cells (BM-MNC).

得られたPCR産物をアガロースゲルの電気泳動にかけた結果を図1に示す。HUVEC、HMVEC及びHCAEC上のG-CSF受容体の発現が確認された。

実施例2:細胞遊走アッセイ
rhG-CSFの影響を調べるため、HUVECの遊走活性アッセイを行った。遊走能アッセイは、改良型Boyden Chamber装置(Neuroprobe, Gaithersburg, Maryland)を用いて行った。ポリビニルピロリドン(PVP)フリーの多孔(直径8mm)ポリカーボネートフィルターを0.1%ゼラチン及び50mg/mLフィブロネクチンで被覆し、空気中で1時間乾燥させた。1%FBS及びG-CSF(1,10.100ng/mL)を補充した培地を装置の下室に入れた(rhG-CSFは中外製薬株式会社から恵与された)。ポジティブコントロールとしてrhVEGF(10ng/mL)を下室に入れた。半集密的(Subconfluent)HUVEC培養物を、細胞脱離に必要な最低時間洗浄及びトリプシン処理した。被覆PVPフリーポリカーボネートフィルターを上室及び下室の間に設置したのち、1%FBS(G-CSFを含まない)を含むMedium-199(50mL)中に懸濁させたHUVEC(1×104細胞)を上室にまいた。装置全体を空気95%、CO25%の加湿インキュベーター中、37℃で3時間インキュベートし、HUVECが膜を通して移動できるようにした。インキュベーション後、フィルターを取り出し、フィルター上面の非遊走HUVECをゴムベラで削り落とした。その後、フィルターをメタノールで10分固定し、May-Gruenwald液(Merck, Darmstadt, ドイツ)及びギームザ染色液(SIGMA)で染色した。各室について、フィルター下面に付着した遊走HUVECをランダムに選択した顕微鏡視野(×200)で計測した。全ての実験は6回行われ、データは、遊走細胞の数/視野で表わした。
The results of subjecting the obtained PCR product to agarose gel electrophoresis are shown in FIG. Expression of G-CSF receptor on HUVEC, HMVEC and HCAEC was confirmed.

Example 2: Cell migration assay
In order to examine the effect of rhG-CSF, a migration activity assay of HUVEC was performed. The migration ability assay was performed using a modified Boyden Chamber device (Neuroprobe, Gaithersburg, Maryland). A polyvinylpyrrolidone (PVP) free porous (8 mm diameter) polycarbonate filter was coated with 0.1% gelatin and 50 mg / mL fibronectin and allowed to dry in air for 1 hour. Medium supplemented with 1% FBS and G-CSF (1,10.100 ng / mL) was placed in the lower chamber of the apparatus (rhG-CSF was a gift from Chugai Pharmaceutical Co., Ltd.). As a positive control, rhVEGF (10 ng / mL) was placed in the lower chamber. Subconfluent HUVEC cultures were washed and trypsinized for the minimum time required for cell detachment. HUVEC (1 × 10 4 cells) suspended in Medium-199 (50 mL) containing 1% FBS (without G-CSF) after placing coated PVP-free polycarbonate filter between upper and lower chambers ) In the upper room. The entire apparatus was incubated for 3 hours at 37 ° C. in a humidified incubator with 95% air and 5% CO 2 to allow HUVEC to move through the membrane. After the incubation, the filter was taken out, and non-migration HUVEC on the upper surface of the filter was scraped off with a rubber spatula. The filters were then fixed with methanol for 10 minutes and stained with May-Gruenwald solution (Merck, Darmstadt, Germany) and Giemsa stain (SIGMA). For each chamber, the migratory HUVEC adhering to the lower surface of the filter was measured in a randomly selected microscopic field (× 200). All experiments were performed 6 times and data were expressed as number of migrating cells / field of view.

得られた結果を図2の写真と図3のグラフに示す。rhG-CSFは濃度100ng/mLで微走化性膜を通してHUVECの遊走を促進することが明らかになった。これらのin vitroでの知見により、rhG-CSFは成熟内皮細胞の遊走を促進することが示された。

実施例3:細胞増殖アッセイ
HUVECの増殖活性を、予備確認した比色MTS(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-5-(3-カルボキシメトキシフェニル)-2-(4-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウム)アッセイと電子結合試薬フェナジンメトスルフェート(CellTiter 96 AQ; Promega, Madison, WI)を用いて解析した。HUVECを96穴プレートで2%FBS(G-CSF(0.1,1,10,100,1000ng/mL)有りまたは無し)を含むMedium-199(0.2ml)中にまいた(1000細胞/穴)。MTS/フェナジンメトサルフェート混合物(20μl)を培養3日目に各穴に加え、37℃で4時間インキュベートした。次いで、ELISAプレートリーダー(Model 680 Microplate Reader, Bio-Rad社)を用いて490nm/655nmの吸光度を測定した。ポジティブコントロールとして、10ng/mlのVEGF(血管内皮細胞増殖因子)を用いた。
The obtained results are shown in the photograph of FIG. 2 and the graph of FIG. It was revealed that rhG-CSF promotes HUVEC migration through the microchemotactic membrane at a concentration of 100 ng / mL. These in vitro findings indicate that rhG-CSF promotes migration of mature endothelial cells.

Example 3: Cell proliferation assay
The colorimetric MTS (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium, which was previously confirmed for the proliferation activity of HUVEC ) Assay and analysis using the electron binding reagent phenazine methosulfate (CellTiter 96 AQ; Promega, Madison, Wis.). HUVEC were spread in 96-well plates in Medium-199 (0.2 ml) containing 2% FBS (with or without G-CSF (0.1, 1, 10, 100, 1000 ng / mL)) (1000 cells / hole). MTS / phenazine methosulfate mixture (20 μl) was added to each well on day 3 of culture and incubated at 37 ° C. for 4 hours. Next, the absorbance at 490 nm / 655 nm was measured using an ELISA plate reader (Model 680 Microplate Reader, Bio-Rad). As a positive control, 10 ng / ml VEGF (vascular endothelial growth factor) was used.

得られた結果を図4に示す。ポジティブコントロールである10ng/mlのVEGFは顕著にHUVECの増殖を刺激するのに対し、rhG-CSFは0.1,1,10,100及び1000ng/mLの濃度でHUVECの増殖を促進しないことが明らかになった。

実施例4:In vitro血管形成モデル:基質ゲル培養上での内皮ネットワーク形成
培養皿上の血管新生反応である内皮ネットワーク形成へのrhG-CSFの影響を調べた。2%FBS(G-CSF(0.1,1,10,100,1000ng/mL)有りまたは無し)を含むMedium-199(1mL)中に懸濁させた4×104個のHUVECを増殖因子減少マトリゲル(Becton Dickinson, San Jose, CA)上で培養した。37℃、5%CO2の加湿空気中で12時間インキュベーション後、各穴中のランダムに選択した視野で内皮ネットワーク形成を調べ、撮影した(×40)。定量的評価のため、各画像でのネットワーク形成の長さをコンピューター上でWIN ROOF program(Mitani corporation, 東京、日本)により計算した。全ての実験は4度行われ、データはネットワーク形成の長さ/視野で表した。
The obtained results are shown in FIG. The positive control, 10 ng / ml VEGF, significantly stimulates HUVEC proliferation, whereas rhG-CSF does not promote HUVEC proliferation at concentrations of 0.1, 1, 10, 100 and 1000 ng / mL. It was revealed.

Example 4: In vitro angiogenesis model: Endothelial network formation on substrate gel culture The influence of rhG-CSF on endothelial network formation, an angiogenic reaction on a culture dish, was examined. 4 × 10 4 HUVECs suspended in Medium-199 (1 mL) containing 2% FBS (with or without G-CSF (0.1, 1, 10, 100, 1000 ng / mL)) are growth factors Cultured on reduced Matrigel (Becton Dickinson, San Jose, CA). After incubation for 12 hours in humidified air at 37 ° C., 5% CO 2 , endothelium network formation was examined and photographed with randomly selected fields in each well (× 40). For quantitative evaluation, the length of network formation in each image was calculated on a computer by the WIN ROOF program (Mitani corporation, Tokyo, Japan). All experiments were performed 4 times and data were expressed as network formation length / field of view.

得られた結果を図5の写真と図6のグラフに示す。rhG-CSF(100ng/mL)との12時間のインキュベーションで内皮管形成に顕著な刺激効果が見られた。rhG-SCF(1または10ng/mL)の低用量投与内皮ネットワーク形成を刺激する傾向がみられたが、影響は統計的に顕著ではなかった。

実施例5:in vivo血管形成モデル
in vivoでの実験プロトコルを図7に示す。雄ヌードラット(F344/N rnu/rnu)の左大腿動脈及び静脈の完全切除により手術誘引性片側(unilateral)後肢虚血を起こした。rhG-CSF群のラットには、手術後1日目から6日間、虚血内転筋(各投与群において、n=8)上にrhG-CSF(2,10または20μg/kg/日)を与えた。一方、コントロールラット(n=4)には6日間、虚血内転筋上に生理食塩水を与えた。
The obtained results are shown in the photograph of FIG. 5 and the graph of FIG. Incubation with rhG-CSF (100 ng / mL) for 12 hours showed a significant stimulatory effect on endothelial tube formation. Although there was a tendency to stimulate endothelial network formation at low doses of rhG-SCF (1 or 10 ng / mL), the effect was not statistically significant.

Example 5: In vivo angiogenesis model
The in vivo experimental protocol is shown in FIG. Surgical unilateral hindlimb ischemia was caused by complete resection of the left femoral artery and vein of male nude rats (F344 / N rnu / rnu). The rats in the rhG-CSF group received rhG-CSF (2, 10 or 20 μg / kg / day) on the ischemic adductor muscle (n = 8 in each administration group) for 6 days from the first day after surgery. Gave. On the other hand, control rats (n = 4) were given physiological saline on the ischemic adductor muscle for 6 days.

なお、全てのラットには通常の食事及び飲み水を与えた。全ての実験プロトコルは名古屋大学医学部内動物実験委員会により承認された。
(1)ラットにおける循環白血球数へのG-CSFの影響
rhG-CSFの動員効果の徴候として、全白血球細胞数を調べた。循環全白血球数計測のため、手術前、手術後3日目及び7日目に、尾静脈から血液サンプル(各動物0.2mL)を採取した。完全な血液細胞計測をSysmex KX-21(Sysmex,神戸、日本)により行った。
All rats were given normal food and drinking water. All experimental protocols were approved by the Animal Experiment Committee in Nagoya University School of Medicine.
(1) Effect of G-CSF on circulating white blood cell count in rats
Total white blood cell count was examined as a sign of the mobilization effect of rhG-CSF. A blood sample (0.2 mL of each animal) was collected from the tail vein before and after surgery and on the 3rd and 7th days for the measurement of circulating total white blood cell count. Complete blood cell counts were performed with Sysmex KX-21 (Sysmex, Kobe, Japan).

得られた結果を図8に示す。術後3日目にrhG-CSF 10及び20μg/kg群において、WBC計測数はコントロール群と比較してそれぞれ1.4及び1.3倍と、軽度に増加した。7日目に、計測数は最初の基準レベル(基準線と比べ、顕著な差がない)まで減少した。
(2)レーザードップラー血流解析
レーザードップラー血流(LDBF)解析器(moorLDI, Moor Instrument)を用いて、虚血/正常 後肢血流の比を計測した。予め決めた7回の時点(術前、及び術後1,3,7,14,21,28日目)で関心のある部位(肢及び足)に2度の連続的レーザースキャンを行った。虚血及び非虚血足の平均潅流を血流の程度に関連したカラーピクセルのヒストグラムをもとに算出した。室内光による変動を最小化するため、血流を虚血/正常肢LDBF比により表した。
The obtained result is shown in FIG. On the third day after surgery, in the rhG-CSF 10 and 20 μg / kg groups, the number of WBC measurements slightly increased to 1.4 and 1.3 times as compared with the control group, respectively. On day 7, the number of measurements decreased to the first reference level (no significant difference compared to the baseline).
(2) Laser Doppler blood flow analysis The ratio of ischemia / normal hindlimb blood flow was measured using a laser Doppler blood flow (LDBF) analyzer (moorLDI, Moor Instrument). Two consecutive laser scans were performed on the sites of interest (limbs and feet) at seven pre-determined time points (preoperative and postoperative days 1, 3, 7, 14, 21, 28). The average perfusion of ischemic and non-ischemic paws was calculated based on color pixel histograms related to the degree of blood flow. In order to minimize fluctuations due to room light, blood flow was expressed as an ischemia / normal limb LDBF ratio.

得られた結果を図9に示す。術後14,21,28日目において、生理食塩水処理群と比較して、rhG-CSF処置群は、虚血/正常 後肢血流比が投与量依存性で顕著に増大することが、LDBF解析により明らかになった。
(3)組織毛細血管密度解析
光学顕微鏡下での毛細血管内皮細胞数の計測により、血管新生へのrhG-CSF(もしくは生理食塩水)投与の影響を調べた。28日目の内転骨格筋をOCT化合物(Miles)中に包埋し、液体窒素中で急凍結した。切片をアルカリホスファターゼ染色し、毛細血管内皮細胞を検出した。内皮細胞数を光学顕微鏡下で計測し(×200)、毛細血管密度を決定した。毛細血管密度は、各動物の筋肉サンプルから5視野をランダムに選択し、計測した。
The obtained results are shown in FIG. On the 14th, 21st, and 28th postoperative days, the rhG-CSF treated group showed a significant increase in the ischemia / normal hindlimb blood flow ratio in a dose-dependent manner compared with the saline treated group. It became clear by analysis.
(3) Tissue capillary density analysis The effect of rhG-CSF (or physiological saline) administration on angiogenesis was examined by measuring the number of capillary endothelial cells under an optical microscope. Day 28 adductor skeletal muscle was embedded in OCT compound (Miles) and snap frozen in liquid nitrogen. Sections were stained with alkaline phosphatase to detect capillary endothelial cells. The number of endothelial cells was counted under a light microscope (× 200), and the capillary density was determined. Capillary density was measured by randomly selecting 5 fields from muscle samples of each animal.

得られた結果を図10に示す。図10中、上図の写真は、下肢虚血手術後28日目の大腿内転骨格筋切片のアルカリホスファターゼ染色を示す。青紫色に染色されているのが内皮細胞である。A:コントロール生理食塩水投与群、B:rhG-CSF(2μg/kg/日)投与群、C: rhG-CSF(10μg/kg/日)投与群、D: rhG-CSF(20μg/kg/日)投与群。B、C、DではAに比べて内皮細胞の密度が高くなっていることが観察される。   The obtained result is shown in FIG. In FIG. 10, the upper photograph shows alkaline phosphatase staining of a femoral adductor skeletal muscle section 28 days after lower limb ischemia surgery. Endothelial cells are stained blue-violet. A: Control saline administration group, B: rhG-CSF (2 μg / kg / day) administration group, C: rhG-CSF (10 μg / kg / day) administration group, D: rhG-CSF (20 μg / kg / day) ) Administration group. In B, C, and D, it is observed that the density of endothelial cells is higher than that in A.

また、図10中、下図のグラフは、視野あたりの毛細血管内皮細胞数に基づく定量的なデータを示す。これらの結果から、rhG-CSF群は生理食塩水コントロール群と比較して毛管密度が顕著に高まる(それぞれp<0.01)ことが明らかになった。

実施例6:マウス耳 皮下血管観察モデルを用いる血管形成に及ぼすG-CSFの影響
試験初日にマウス(C57BL/6J、各群:3匹ずつ、日本クレア(株)から入手)をネンブタール(10倍希釈を0.3〜0.5 ml)で麻酔後に脱毛クリームで耳の毛を処理し、組換えタンパク質(rhG-CSFまたはrhVEGF)を皮下に投与した。投与は、29G注射針を用いて、組換えタンパク質150 ng / 15μl(PBS)で連続3日間行った。2日目からはエーテルで軽く麻酔をかけた後に皮下投与した。別途、コントロール生理食塩水投与群を準備した。
In addition, in FIG. 10, the graph in the lower diagram shows quantitative data based on the number of capillary endothelial cells per visual field. From these results, it was revealed that the rhG-CSF group had a significantly increased capillary density (p <0.01 each) compared to the saline control group.

Example 6: Mouse Ear Effect of G-CSF on Angiogenesis Using a Subcutaneous Blood Vessel Observation Model On the first day of the study, mice (C57BL / 6J, each group: 3 mice, obtained from Clea Japan Co., Ltd.) Nembutal (10 times) The ear hair was treated with a hair removal cream after anesthesia with a dilution of 0.3-0.5 ml) and the recombinant protein (rhG-CSF or rhVEGF) was administered subcutaneously. Administration was performed for 3 consecutive days using a 29G needle with recombinant protein 150 ng / 15 μl (PBS). From the second day, the skin was lightly anesthetized with ether and administered subcutaneously. Separately, a control saline administration group was prepared.

投与開始から4日目に組織採取を行った。10倍希釈のネンブタールを0.3〜0.5ml腹腔内注射した。尾の腹側から見て正中に動脈、その両側に静脈が認められるので、23〜30Gの針で(インスリン皮下注用)FITC-Lycopersicon esculentum Lectinを100 μg / 生食100〜200 μl を静注した。   Tissue collection was performed on the fourth day from the start of administration. Nembutal diluted 10-fold was injected intraperitoneally with 0.3 to 0.5 ml. As seen from the ventral side of the tail, there is an artery in the midline, and veins on both sides of the artery. .

2〜3分後に開胸し、1 % paraformaldehydeを含むPBS(約20 ml)を左室から流入させて血管の全身固定を行った。そのままPBSのみを流して洗浄した。   Two to three minutes later, the thoracotomy was performed, and PBS containing about 1% paraformaldehyde (about 20 ml) was allowed to flow from the left ventricle to fix the blood vessels. It was washed with PBS alone.

続いて安楽死後、耳介を採取し軟骨面で2層に分けた。その際、できるだけ脂肪、筋肉を軟骨面に残さないようにし、特に炎症が誘導されているときは結合織が多いため丁寧に剥離する。これをプレパラートにし、蛍光染色したものをcon-focal顕微鏡で真皮面側から観察した。   Subsequently, after euthanasia, the auricle was collected and divided into two layers on the cartilage surface. At that time, try not to leave as much fat and muscle as possible on the cartilage surface, and peel off carefully because there are many connective tissues especially when inflammation is induced. This was prepared as a preparation and fluorescently stained with a con-focal microscope and observed from the dermis side.

得られた顕微鏡写真を図11に示す。コントロール生理食塩水投与群と比較して、rhVEGF投与マウスおよびrhG-CSF投与マウスで血管形成が観察された。rhVEGF投与マウスでは微少動脈瘤の形成が観察されたが、rhG-CSF投与マウスではこのような微少動脈瘤の形成が観察されず、きれいな血管を形成していた。
The obtained micrograph is shown in FIG. Angiogenesis was observed in rhVEGF-administered mice and rhG-CSF-administered mice as compared to the control saline-administered group. The formation of a microaneurysm was observed in the rhVEGF-treated mice, but the formation of such a microaneurysm was not observed in the rhG-CSF-treated mice, forming clean blood vessels.

Claims (8)

CSFを有効成分とする低用量投与用治療剤であって、血流増加剤、血管新生促進剤及び虚血性疾患治療剤から選ばれる1以上の治療剤として用いられる前記治療剤。 A therapeutic agent for low-dose administration comprising CSF as an active ingredient, wherein the therapeutic agent is used as one or more therapeutic agents selected from a blood flow increasing agent, an angiogenesis promoting agent, and an ischemic disease therapeutic agent. 虚血部位へ局所投与されることを特徴とする請求項1記載の治療剤。 The therapeutic agent according to claim 1, which is locally administered to an ischemic site. CSFがG-CSFである請求項1又は2記載の治療剤。 The therapeutic agent according to claim 1 or 2, wherein the CSF is G-CSF. 血流増加剤として用いられる請求項1〜3のいずれかに記載の治療剤。 The therapeutic agent according to any one of claims 1 to 3, which is used as a blood flow increasing agent. 血管新生促進剤として用いられる請求項1〜3のいずれかに記載の治療剤。 The therapeutic agent according to any one of claims 1 to 3, which is used as an angiogenesis promoter. 虚血性疾患治療剤として用いられる請求項1〜3のいずれかに記載の治療剤。 The therapeutic agent according to any one of claims 1 to 3, which is used as a therapeutic agent for an ischemic disease. 虚血性疾患が末梢循環障害である請求項6記載の治療剤。 The therapeutic agent according to claim 6, wherein the ischemic disease is peripheral circulation disorder. 虚血性疾患が虚血性心疾患である請求項6記載の治療剤。 The therapeutic agent according to claim 6, wherein the ischemic disease is ischemic heart disease.
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