JPWO2008047880A1 - 関節リウマチ治療薬 - Google Patents
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Abstract
Description
Ha H. et al. Exp Cell Res. 2004 Dec 10; 301(2): 119-27 Lee JM et al. Blood. 2005 Aug 1;106(3):852-9 Lean JM et al. Endocrinology. 2005;146:728-35 Yip KH et al. J Bone Miner Res. 2005 20(8): 1462-71 Williams MS and Kwon J. Free Radical Biology & Medicine. 2004; 1144-1151. Bonizzi G et al. Mol. Cell. Biol. 1999 Mar; 19(3): 1950-60 Droge W. Physiol. Rev. 2002 Jan; 82(1): 47-95 Ito K et al. Nature medicine, 12(4), 446-451 Li C, et al., Org Biomol Chem. 2004 Dec 7;2(23):3464-9. Mirkov SM, et al., Nitric Oxide. 2004 Sep;11(2):201-7.
(1) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症の治療および/または予防用医薬品、
(2) 関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患が、骨破壊を伴う疾患である、上記(1)に記載の医薬品、
(3) 活性酸素消去能を有する物質を含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症における骨破壊の治療および/または予防用医薬品、
(4) 活性酸素消去能を有する物質を含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症における炎症の治療および/または予防用医薬品、
(5) 活性酸素消去能を有する物質がフラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つである、上記(1)から(4)のいずれかに記載の医薬品、
(6) 関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患が、悪性関節リウマチ、フェルティ症候群、カプラン症候群からなる群より選択される少なくとも一つの疾患である、上記(1)から(5)のいずれかに記載の医薬品、
(7) 関節炎を伴う自己免疫疾患が、全身性エリテマトーデス、多発性筋炎、乾癬性関節炎、ベーチェット病、シェーグレン症候群、混合性結合組織病、オーバーラップ症候群からなる群より選択される少なくとも一つの疾患である、上記(1)から(6)のいずれかに記載の医薬品、
(8) フラーレンがC60である、上記(1)から(7)のいずれかに記載の医薬品、
(9) 注射剤である、上記(1)から(8)のいずれかに記載の医薬品、
(10) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、破骨細胞分化抑制剤、
(11) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、骨吸収抑制剤、
(12) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、炎症性サイトカイン産生抑制剤、
(13) 炎症性サイトカインが、TNF-α、IL-6、IL-1、IL-17からなる群より選択される少なくとも一つを含む、上記(12)に記載の炎症性サイトカイン産生抑制剤、
(14) 上記(10)に記載の破骨細胞分化抑制剤、上記(11)に記載の骨吸収抑制剤、または上記(12)に記載の炎症性サイトカイン産生抑制剤のいずれかを含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症の治療および/または予防用医薬品、
(15) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、関節炎を呈する疾患の治療および/または予防方法、
(16) 関節炎を呈する疾患が、関節リウマチ、関節リウマチ類縁疾患、自己免疫疾患、骨粗鬆症のいずれかである、上記(15)記載の方法、
(17) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、破骨細胞分化を抑制する方法、
(18) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、骨吸収を抑制する方法、
(19) フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、炎症性サイトカイン産生を抑制する方法、
(20) 関節炎治療および/または予防用医薬品の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用、
(21) 破骨細胞分化抑制剤の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用、
(22) 骨吸収抑制剤の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用、
(23) 炎症性サイトカイン産生抑制剤の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用。
なお本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
関節炎は関節内の滑膜を主座とする炎症性疾患であることから、滑膜線維芽細胞および浸潤リンパ球に対するC60の直接作用を検討した。特に、C60の添加による、上記細胞からの炎症性サイトカイン産生への影響を検討した。
培養細胞はヒト関節滑膜組織から分離した滑膜線維芽細胞と、健常者の血液から分離したリンパ球とマクロファージを用いた。
インフォームド-コンセントを得た後、関節リウマチ患者の手術組織から滑膜組織を採取した。該組織を細切したのち1.0 mg/ml collagenaseを含有する液体低グルコースDulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM, Gibco社製)培地内(37 ℃)で一晩処理し、培養滑膜線維芽細胞を分離した。通常、細胞は培養フラスコ(培養面積25 cm2)で培養し、実験に使用する際にはポリスチレン性培養皿(直径6 cm)で培養した。細胞培養はDMEM培地に非働化ウシ胎児血清(FBS、TRACE社製)を培地容量の10 %添加し、さらに2 mM L-グルタミン, 25 mM HEPES, 100 units/mlのペニシリンとストレプトマイシンを添加したものを使用し、37 ℃、飽湿下、5 % CO2+95% airに設定したCO2インキュベーター(正常酸素濃度環境)で行った。細胞の継代はリン酸緩衝液(PBS、ニッスイ社製)液で洗浄後、0.25 %トリプシン-PBS液(Gibco社製)を用いて細胞を剥離し、ピペッティングで細胞を分散させた後、培地で適当な濃度に希釈した。
インフォームド-コンセントを得た後、健常者から50 mlの採血を行い、1 %ヘパリン加血を得た。この血液をリンパ球分離液に重層した遠心管を1500回転/分で30分間遠心し、リンパ球とマクロファージをそれぞれ分離した。細胞培養はRMPI培地に非働化ウシ胎児血清(FBS、TRACE社製)を培地容量の10 %添加し、さらに2 mM L-グルタミン, 25 mM HEPES, 100 units/mlのペニシリンとストレプトマイシンを添加したものを使用し、37 ℃、飽湿下、5 % CO2+95 % airに設定したCO2インキュベーター(正常酸素濃度環境)で行った。
C60による滑膜線維芽細胞、リンパ球、マクロファージに対する生存率への影響を、XTT法により評価した。
C60 (クラウンフラーレン: フロンティアカーボン(株)社製)はPBSに溶解し、40 μMストックを調製し、暗所に-20℃で保管した。
C60の処理濃度は0.1 μM, 1.0 μM, 10.0 μMとし、薬物処理濃度は48時間および96時間とした。対数増殖期にある軟骨細胞を5.0 x 105 個/mlの濃度で50 μlずつ96穴マイクロプレートに添加し、CO2インキュベーター(正常酸素濃度環境)で24時間培養した。C60を各目的濃度(最終容量100 μl)となるように96穴マイクロプレートに加えて、48時間または96時間培養後、培地交換を行い、さらに12時間培養した。XTT試薬を50 μlずつ加え、4時間培養後、直ちにプレートリーダーにて450 nMの吸光度を測定、細胞生存率を解析した。
上記検討の結果、滑膜線維芽細胞、リンパ球、マクロファージの細胞のいずれにおいても、0.1, 1.0, 10.0 μMのC60添加による細胞生存率への影響は観察されなかった(各種細胞ともにn= 5)。
C60による各種細胞からの炎症性サイトカイン産生に対する影響を、酵素結合イムノアッセイ法(ELISA)を用いて解析した。
関節炎、特に関節リウマチでは、炎症とともに骨破壊が進行する。関節炎において最も日常生活上の障害度が高いのが滑膜炎に伴う骨破壊である。骨破壊を担う破骨細胞は炎症因子により分化が誘導され、活性酸素がそれを仲介するmediatorであることが知られている。そこで、関節炎における破骨細胞分化ならびに骨吸収を抑制する効果をC60が有するか否かを検証した。
破骨前駆細胞培養キット(セルガレージ社)を用いて、破骨前駆細胞から成熟破骨細胞への分化におけるC60の影響を観察した。
上記の破骨前駆細胞培養キットを用いて、破骨細胞分化誘導因子存在下に破骨前駆細胞をチャンバースライドの上で培養した。培地に最終濃度が0.1, 1.0, 10.0 μMになるようにC60を加えて7日間培養した。培地は各種添加因子を含めて3日毎に新しいものに交換した。7日目に、破骨細胞の分化の指標であるTRAP陽性多核巨細胞をTRAP染色(セルガレージAK04 Lot:FEM)によって観察した。
結果を図4Aおよび図5〜図8に示す。破骨前駆細胞からTRAP陽性多核巨細胞となる成熟破骨細胞への分化は、10.0 μM濃度のC60存在下において有意に抑制された。
上記の破骨前駆培養キットを用いて、破骨細胞分化誘導因子存在下に破骨前駆細胞を象牙スライス片の上で培養した。培地に最終濃度が0.1, 1.0, 10.0 μMになるようにC60を加えて14日間培養した。培地は各種添加因子を含めて3日毎に新しいものに交換した。14日目に、破骨細胞の分化の指標であるTRAP陽性多核巨細胞をTRAP染色によって観察した。
結果を図4Bおよび図9 に示す。1.0 μM, 10.0 μMの濃度でC60は破骨細胞による骨吸収を抑制した。
[実施例3−1] C60と他の活性酸素消去剤の抗酸化能比較
各種濃度のC60、SOD、ビタミンC溶液を調製し(溶媒:DEME培地、SOD(10, 100μM)、C60(1, 10, 100μM)、ビタミンC(100μM))、それぞれの抗酸化能を、銅の酸化還元反応を応用した抗酸化能測定キット(OXIS Health Product社、OR、USA)を用いて測定した。
それぞれの抗酸化能について、ビタミンC(100μM)の抗酸化能に対する比として比較した(図10)。ビタミンC(100μM)の抗酸化能に対し、SOD(10μM)は約2倍、SOD(100μM)は約8倍、C60(1μM)が20倍、C60(10μM)が68倍、C60(10μM)が270倍であった。同じ濃度100μMで比較すると、SODはビタミンCの約8倍の抗酸化能を示したのに対し、C60の抗酸化能は約270倍であった。
DMEM培地にSOD(最終濃度:10, 100μM)、ビタミンC(最終濃度:10, 100μM)を添加し、上記実施例1-3記載の方法によりマクロファージの炎症性サイトカイン産生量を、また上記実施例2-2記載の方法により骨細胞分化能を測定し、C60(10μM)の結果と比較した(表1)。
マクロファージからのサイトカイン(TNF-α, IL-1β)産生および破骨細胞分化に対する抗酸化剤の抑制効果について、コントロール(培地のみ)と比べて有意な抑制効果が見られたのは、C60のみであった。
培養細胞を用いた実施例1および2の結果から、C60が炎症ならびに骨吸収・破壊を抑制するポテンシャルを有することが示唆された。そこで、関節炎疾患動物モデルを用いてC60の関節炎(炎症、骨関節破壊)の抑制効果を検討した。
[4−1]方法
既報(Yamamoto A. et al., Arthritis & Rheumatism, 48: 2682-2692, 2003)に則って、アジュバント関節炎ラットを作製した。関節炎誘導のための1回免疫後にラットを2群に分け、コントロール群の左膝関節にはリン酸緩衝液(PBS) 20.0 μlを、C60投与群の左膝関節にはC60 (10.0 μM) 20.0 μlを、micro-needle注射シリンジを用いて週1回注入し、経時的に関節炎の病勢を観察して関節炎スコア(Woods JM. Et al., J Immunology, 166: 1214-1222, 2001.)および病理組織スコア(Takayanagi H. et al., J Clinical Investigation, 104: 137-146, 1990.)を求め、2群間の差をStudent’s T法で統計学的に比較した。両群とも右膝関節は無処置として、関節炎の発症と進行の程度を比較観察した。
コントロール群のラット膝関節の腫脹と発赤(関節スコア)は、経時的な増強が観察され、関節炎の誘導と増悪がみられた。これに対してC60投与群の関節スコアは、投与開始後4週目からコントロール群の平均スコアに比べて低値を示すようになり、8週目では統計学的有意差がみられた。6週目のスコアについては、平均値はC60投与群のほうがコントロール群よりも低値であったが、ばらつきが大きく有意差はなかった(図11)。
病理組織学的変化についても、関節の腫脹と発赤(関節スコア)と同様の傾向が認められた。すなわち、両群とも経時的に関節炎・骨軟骨破壊は進行したが、C60投与群の病理組織スコアは、投与開始後4週目からコントロール群のスコアに比べて統計学的有意に低かった(図12)。病理組織標本の写真を図13〜16に示す。
Claims (23)
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症の治療および/または予防用医薬品。
- 関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患が、骨破壊を伴う疾患である、請求項1に記載の医薬品。
- 活性酸素消去能を有する物質を含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症における骨破壊の治療および/または予防用医薬品。
- 活性酸素消去能を有する物質を含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症における炎症の治療および/または予防用医薬品。
- 活性酸素消去能を有する物質がフラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1から4のいずれかに記載の医薬品。
- 関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患が、悪性関節リウマチ、フェルティ症候群、カプラン症候群からなる群より選択される少なくとも一つの疾患である、請求項1から5のいずれかに記載の医薬品。
- 関節炎を伴う自己免疫疾患が、全身性エリテマトーデス、多発性筋炎、乾癬性関節炎、ベーチェット病、シェーグレン症候群、混合性結合組織病、オーバーラップ症候群からなる群より選択される少なくとも一つの疾患である、請求項1から6のいずれかに記載の医薬品。
- フラーレンがC60である、請求項1から7のいずれかに記載の医薬品。
- 注射剤である、請求項1から8のいずれかに記載の医薬品。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、破骨細胞分化抑制剤。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、骨吸収抑制剤。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを含む、炎症性サイトカイン産生抑制剤。
- 炎症性サイトカインが、TNF-α、IL-6、IL-1、IL-17からなる群より選択される少なくとも一つを含む、請求項12に記載の炎症性サイトカイン産生抑制剤。
- 請求項10に記載の破骨細胞分化抑制剤、請求項11に記載の骨吸収抑制剤、または請求項12に記載の炎症性サイトカイン産生抑制剤のいずれかを含む、関節リウマチ、関節炎を伴う関節リウマチ類縁疾患および自己免疫疾患、並びに骨粗鬆症の治療および/または予防用医薬品。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、関節炎を呈する疾患の治療および/または予防方法。
- 関節炎を呈する疾患が、関節リウマチ、関節リウマチ類縁疾患、自己免疫疾患、骨粗鬆症のいずれかである、請求項15記載の方法。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、破骨細胞分化を抑制する方法。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、骨吸収を抑制する方法。
- フラーレン、包接化フラーレン、およびフラーレン誘導体からなる群より選択される少なくとも一つを投与する工程を含む、炎症性サイトカイン産生を抑制する方法。
- 関節炎治療および/または予防用医薬品の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用。
- 破骨細胞分化抑制剤の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用。
- 骨吸収抑制剤の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用。
- 炎症性サイトカイン産生抑制剤の製造のための、フラーレン、包接化フラーレン、および/またはフラーレン誘導体の使用。
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