JPWO2011049200A1 - 掻痒抑制剤 - Google Patents
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Abstract
Description
アトピー性皮膚炎等における掻痒は、I型アレルギー反応による肥満細胞(マスト細胞)由来のヒスタミンに起因する現象であると考えられていたことから、掻痒の抑制のために、抗ヒスタミン薬や抗アレルギー薬が内服薬または外用薬として投与されることも多い。
また、抗ヒスタミン薬には、眠気や口渇等の副作用があること、効用に個人差があること、アトピー性皮膚炎患者等の一部の掻痒が抗ヒスタミン薬に対する抵抗性を有すること等から、強い掻痒を伴うアトピー性皮膚炎等に対する有効性が疑問視されるようになっている。
更に、シクロスポリン内服薬についても、長期服用に伴う腎機能障害や高血圧等の副作用が懸念される。
(1)下記の配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するペプチド(CCK58)のC末端側から7個以上の部分アミノ酸配列と相同なアミノ酸配列を有するペプチド、および
Val-Ser-Gln-Arg-Thr-Asp-Gly-Glu-Ser-Arg-Ala-His-Leu-Gly-Ala-Leu-Leu-Ala-Arg-Tyr-Ile-Gln-Gln-Ala-Arg-Lys-Ala-Pro-Ser-Gly-Arg-Met-Ser-Ile-Val-Lys-Asn-Leu-Gln-Asn-Leu-Asp-Pro-Ser-His-Arg-Ile-Ser-Asp-Arg-Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号1]
(なお、配列番号1で表されるアミノ酸配列において、Tyr(SO3H)はO−硫酸化チロシンまたはその塩を表す。以下において同じ。)
(2)上記(1)のアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつCCK2Rアゴニスト活性を有するペプチドからなる群より選択される1または複数であることが好ましい。
Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号2]
Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号3]
これらはいずれも局所への皮下および経皮投与に好適な剤型である。
(1)下記の配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するペプチド(CCK58)のC末端側から7個以上の部分アミノ酸配列と相同なアミノ酸配列を有するペプチド、および
Val-Ser-Gln-Arg-Thr-Asp-Gly-Glu-Ser-Arg-Ala-His-Leu-Gly-Ala-Leu-Leu-Ala-Arg-Tyr-Ile-Gln-Gln-Ala-Arg-Lys-Ala-Pro-Ser-Gly-Arg-Met-Ser-Ile-Val-Lys-Asn-Leu-Gln-Asn-Leu-Asp-Pro-Ser-His-Arg-Ile-Ser-Asp-Arg-Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号1]
(2)上記(1)のアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつCCK2Rアゴニスト活性を有するペプチドからなる群より選択されるペプチドが挙げられる。
例えば、アミノ酸の置換の例としては、配列番号1のアミノ酸配列中、C末端側から7番目のO−硫酸化チロシンが通常のチロシンに置換されたもの、C末端のアミド化されたフェニルアラニンが通常の(アミド化されていない)フェニルアラニンに置換されたもの等が挙げられる。
これらのペプチドのうち1種類のみを掻痒抑制剤の製造に使用してもよく、任意の2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号2]
Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号3]
これらのコレシストキニンペプチドのうち1種類のみを掻痒抑制剤の製造に使用してもよく、任意の2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
なお、経皮投与の場合、CCK2Rアゴニストの吸収率を向上させるために、テープストリッピング等により角質層の少なくとも一部を除去してもよい。
(a)注射剤の場合:注射用水、生理的食塩水、リンゲル液等の水性溶液、植物油等の非水性溶媒、界面活性剤または乳化剤(懸濁性または乳濁性注射剤の場合)
(b)軟膏剤の場合:ワセリン、パラフィン、プラスチベース、シリコーン、蜜ろう、動植物油等の疎水性基剤、親水軟膏、親水ワセリン、精製ラノリン、マクロゴール剤等の親水性基剤
(c)ローション剤の場合:エタノール、グリセリン等の溶剤、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース等の懸濁化剤、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリソルビン酸エステル等の乳化剤
(d)外用エアゾール剤の場合:LPG、ジメチルエーテル、フルオロカーボン類等の液化ガス、窒素、炭酸ガス等の圧縮ガス、各種溶剤、懸濁化剤および乳化剤(乳化型の場合)
本実施例において使用したコレシストキニンペプチドは、下記の配列番号2〜6で表されるアミノ酸配列からなる5種類のペプチドである。
CCK8S Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号2]
CCK7S Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号3]
CCK8 Asp-Tyr-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号4]
CCK7 Tyr-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号5]
CCK6 Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号6]
なお、本実施例において、「CCKm(mは7または8)S」は、C末端側から7番目のTyrが硫酸化を受けた「天然型」のコレシストキニンを表し、「CCKn(nは6、7または8)」は、C末端側から7番目のTyrが硫酸化を受けていないコレシストキニン類縁体を表す。
CCK8S、CCK8、CCK7S、CCK6は株式会社ペプチド研究所より、CCK7はフナコシ株式会社より購入した。
動物実験は、産業医科大学動物管理使用規程に準拠して行った。
1)正常ヒト表皮角質細胞(NHEK)
正常ヒト表皮角質細胞(NHEK)の初代培養細胞は、Lonza社より購入した。NHEKをKeratinocyte Growth Medium-2(KGM-2、Lonza社)で培養し、実験の際には、Keratinocyte Basal Medium-2(KBM-2、Lonza社)を用いた。培養および実験のいずれも、37℃、5%CO2のインキュベータ中で行った。
ICRマウス新生仔の皮膚を生後24時間以内に剥離し、37℃、5%CO2の雰囲気下、0.05%コラゲナーゼ(clostridium histolyticum由来、タイプ2、Sigma社)中で2日間インキュベートした。表皮シートを回収し、培地中に懸濁した。細胞懸濁液を6ウェルプレート(Corning Glass Works社)上に播種し、CnT−07培地(フナコシ株式会社)中でサブコンフルエントで培養した。
14日齢マウス胎児の皮膚を、ハンクス平衡塩溶液(HBSS、Gibco社)中37℃で20分間トリプシン消化した。RBC lysing buffer (Sigma社)を用いて赤血球を溶解させ、洗浄後、5%ウシ胎児血清(FBS)、1%非必須アミノ酸、1%ピルビン酸ナトリウム、抗生/抗真菌剤、0.1%メルカプトエタノールを添加したcomplete RPMI培地(RPMI-1640:Gibco社)中に細胞を再懸濁させた。細胞懸濁液50mLを細胞培養フラスコに取り、組み換えマウスIL−3(Invitrogen社、20ng/mL)および組み替えマウス幹細胞因子(Biosource社、20ng/mL)を加え、培地を交換せずに37℃で培養した。非接着性細胞および軽く付着した細胞を回収した。細胞を遠心分離後、再度RPMI中に懸濁させ、40%パーコール(GE Healthcare社)上に載せ、室温で遠心分離した。細胞ペレットをFSMCとして使用した。
PC12(JCRB0733)は、HS研究資源バンクより入手した。PC12細胞を、10%FBSを添加したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM、Sigma社)中で培養した。実験に用いる際には、フィブロネクチンでコーティングしたカバーガラス上にPC12細胞を播種し、組み換えラットβ−NGFで24時間以上処理した後に使用した。
統計解析
データの解析には、対応のないt検定(unpaired-Student's-t-test)を用いた。P<0.05である場合を有意とした。
DNAマイクロアレイ分析のために、RNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いてNHEKから全RNAを抽出した。DNASIS Array(日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社)を用いて、プレートリーダより得られた画像データの解析を行った。
PureLink RNA Mini Kit (Invitrogen社)を用いて、細胞ペレットより全RNAを抽出した。Taqman逆転写試薬(Applied Biosystems社)を用いて全RNAサンプルよりcDNAを生成した。SYBR Green Dye (PE Biosystems社)およびABI PRISM 7000配列検出システム(Applied Biosystems社)を用いて、mRNA発現量の定量を行った。プライマーの設計には、ヒトおよびマウス用のものについてはPrimer Bank、ラット用のものについてはPrimer 3をそれぞれ用いた。プライマー配列(Invitrogen社)は下記のとおりである。
ヒトCCK2R:GGGACACGAGAATTGGAGCTG および CGGTGCCAAAGATGAATGTGC、
ヒトNK1R:CTCAGACCTCTCCCCAAACAT および CCACAATGACCGTGTAGGCAG、
マウスCCK2R:GATGGCTGCTACGTGCAACT および CGCACCACCCGCTTCTTAG、
マウスCCK1R:CACGCTGGTTATCACGGTG および GCCCATGAAGTAGGTGGTAGTC、
マウスNK1R:CTCCACCAACACTTCTGAGTC および TCACCACTGTATTGAATGCAGC、
ラットCCK2R:TCTCCCGCGAACTCTACCTA および ACACAGCAGCCATCACTGTC、
ラットNK1R:TGGGCAACGTAGTGGTGATA および CACGGCTGTCATGGAGTAGA。
50℃2分間、95℃10分間、次いで95℃15秒間および60℃1分間の増幅サイクルを50サイクル。
6ウェルプレート(Corning社)上に播種したICRマウス由来の表皮角質細胞を、SP(10−8M)で0.5〜24時間刺激し、ゴム製のポリスマンで回収後、RIPAバッファー(和光純薬株式会社、Tris-HCl [pH8.0]、150 mM塩化ナトリウム、0.5 w/v%デオキシコール酸ナトリウム、0.1 w/v%硫酸ドデシルナトリウム、および1.0 w/v% NP-40代替品)で抽出した。タンパク質サンプル20μgを8%SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法を用いて電気泳動(180mA、2時間)させ、ポリフッ化ビニリデンメンブレン上に転写した。スキムミルク溶液でブロッキング後、ウサギ由来抗マウスCCK1Rポリクローナル抗体(SC-33220;1:1000、Santa Cruz社)またはウサギ由来抗マウスCCK2Rポリクローナル抗体(SC-33221;1:1000,Santa Cruz社)とインキュベートし、西洋ワサビペルオキシダーゼを結合させた抗ウサギIgG(1:3000、Bio-Rad社)を用いて反応を検出した。ECL Plus Western Blotting Detection Reagents (GE Healthcare社)を用いて免疫ブロットを可視化した。CS Analyzer version 2.0(アトー株式会社)を用いて、吸光度分析法によりバンドを定量した。NIH/3T3全細胞溶解物(Santa Cruz社)を溶性対照として用いた。
培地上清中のIL−8濃度は、ベクトン・ディッキンソン社FACSCantoフローサイトメーターおよび同社のCytometric Bead Array (CBA) Flex Set Systemを用いて定量した。
フィコエリスリン(PE)と結合した抗マウスFcεRI(eBionics社)およびAlexa Fluor 700と結合した抗マウスCD117(c-kit)(eBionics社)を用い、氷浴上で20分間細胞を染色し、2回洗浄後、FACSバッファー中に再度懸濁させた。ベクトン・ディッキンソン社FACSCantoフローサイトメーターおよびFlowJoソフトウェア(TreeStar社)を用いて、フローサイトメトリー分析を行った。
表皮角質細胞および肥満細胞は、共にCCKによるSPに誘発される掻痒の抑制における標的である可能性を有している。表皮角質細胞が掻痒関連分子の受容体を発現していることが知られており、SP受容体はNK1R、ヒスタミン受容体はH1受容体、トリプターゼ(合成アゴニスト、SLIGRL−NH2)受容体はプロテアーゼ活性化受容体2(PAR−2)と表記される。肥満細胞がNK1Rを有していることはよく知られている。
表皮角質細胞に対するSPの効果を決定するために、ICRマウス由来表皮角質細胞をSPの存在下で30分間〜24時間培養し、ウェスタンブロッティング法を用いてCCK2RおよびCCK1Rの発現レベルを分析した。CCK2Rは、抗体によって78kDaのバンドとして検出され、SPに5〜6時間暴露された表皮角質細胞において、その発現レベルが増大することが観測された(図2a参照)。一方、CCK1R(抗体によって50kDaのバンドとして検出された。)の発現レベルはSPへの暴露によっては増大しないことが観測された(図2b参照)。
CCK外用では表皮角質細胞に影響を与えると考えられることから、まず、掻痒関連掻破行動モデル(SP(100 nmol)を皮内投与したICRマウス)にCCK2Rアゴニストを経皮投与(アセトン:オリーブ油3:1溶剤を使用して調製した液剤を塗布)した。
これらの結果から、掻破行動抑制効果を有するコレシストキニンには、C末端側から7番目の硫酸化を受けたアミノ酸(Tyr)の存在が必須であることがわかる。
この結果から、表皮角質細胞に加え、掻痒の発現に関与する肥満細胞等の真皮に存在する細胞がCCKの標的になってことが示唆された。
肥満細胞がNK1受容体(NK1R)を発現しているという事実、およびCCK8Sの皮内投与によりSPに誘導されるICRマウスの掻破行動が抑制されるという上述の観察結果を踏まえ、表皮角質細胞に加え、肥満細胞、神経細胞におけるCCK2RおよびNK1Rの発現の有無について検討した。
上述の結果は、CCK8Sは表皮角質細胞や肥満細胞の活性を抑制することにより掻痒を抑制していることを示唆している。掻痒抑制に関連するCCK8Sの標的細胞を明らかにするため、表皮角質細胞および肥満細胞におけるCCK8S投与の効果をin vitroで評価した。
FSMCをTyrode's buffer(Sigma社)で洗浄後、96ウェルプレート中に、2×104個/ウェルずつ再懸濁させた。CCK8Sの共存下または非共存下、37℃で15分間、FSMCをcompound 48/80で刺激した。プレートを5分間遠心後、上清を他の96ウェルプレートに移し、細胞ペレットを0.5%Triton X-100(Sigma社)を含むTyrode's buffer中に再懸濁させた。上清および細胞溶解物(50μL)を4mM p−ニトロフェニル−N−アセチル−β−D−ガラクトキサミニド(100μL)と共に、クエン酸バッファー(pH4.5)中37℃で90分間インキュベートした。0.4Mグリシン(pH10.7、200μL)を加えて反応を停止後、マイクロプレートリーダー(Bio-Rad社)を用いて波長405nmについて読み取りを行った(595nm参照フィルタを使用)。β−ヘキソアミニダーゼの放出活性は、上清および細胞溶解物における放出活性間の比率(百分率)として決定した。
またDNFBに対する接触過敏モデル(contact hypersensitivity,CHS)マウスを用いて、CCK8Sの投与効果を検討した。
2,4−ジニトロフルオロベンゼン(DNFB、ナカライテスク)に対するCHSの惹起のために、剃毛した腹部に0.5%DNFB(アセトン/オリーブ油3:1で希釈。25μL)を塗布することにより、ICRマウスを2日間連続(第0日および第1日)で感作した。5日後、両耳の両則に、刺激をもたらさない濃度(0.2%)のDNFBを塗布した。チャレンジの前に、アセトン/オリーブ油(3:1)で希釈したCCK8S(各耳に対し0.5nmolずつ)またはアセトン/オリーブ油(3:1)を塗布した。チャレンジ前およびチャレンジから24時間後に、厚さゲージを用いて耳翼の厚さを測定した。チャレンジ前後の耳翼の厚さの差より、耳翼の腫脹を求めた。
CCK8Sの経皮投与および皮内投与では、掻破行動の抑制について速効性が認められることから、CCK8Sが表皮角質細胞や肥満細胞だけでなく、末梢神経に直接影響している可能性も考えられる。そこで、CCK8Sが肥満細胞あるいは神経細胞に作用するかどうか知るため、共焦点レーザー顕微鏡を用いて細胞内Caの変化を検討した。
Zeiss LSM5 pascal(Carl Zeiss社)を用いて、蛍光染色した細胞の共焦点イメージングを行った。Fluo-4-AM(Invitrogen社)(1μM)を37℃で20分間染色し、2回洗浄後少なくとも40分間静置した。肥満細胞は、Alexa Fluor 700と結合した抗マウスCD117(c-kit)(eBionics社)を用いて染色した。LSM5高速共焦点レーザー顕微鏡を用い、細胞内Ca濃度(励起波長488nm、発光波長>505nm)およびCD117の発現量(励起波長633nm、発光波長>650nm)の同時測定を行った。共焦点イメージ(512×512ピクセル)の記録は室温で行った。SP、コレシストキニンペプチド等による刺激は、これらの物質を含む溶液(10μL)を直接培養液中に滴下することにより行った。画像データの解析は、Zeiss LSM510解析ソフトウェア(LSM Image Examiner)を用いて行った。
Claims (5)
- コレシストキニン2受容体(CCK2R)アゴニストを有効成分として含有することを特徴とする掻痒抑制剤。
- 前記コレシストキニン2受容体アゴニストが、
(1)下記の配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するペプチドのC末端側から7個以上の部分アミノ酸配列と相同なアミノ酸配列を有するペプチド、および
Val-Ser-Gln-Arg-Thr-Asp-Gly-Glu-Ser-Arg-Ala-His-Leu-Gly-Ala-Leu-Leu-Ala-Arg-Tyr-Ile-Gln-Gln-Ala-Arg-Lys-Ala-Pro-Ser-Gly-Arg-Met-Ser-Ile-Val-Lys-Asn-Leu-Gln-Asn-Leu-Asp-Pro-Ser-His-Arg-Ile-Ser-Asp-Arg-Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号1]
(なお、配列番号1で表されるアミノ酸配列において、Tyr(SO3H)はO−硫酸化チロシンまたはその塩を表す。)
(2)上記(1)のアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつCCK2Rアゴニスト活性を有するペプチドからなる群より選択される1または複数であることを特徴とする請求項1記載の掻痒抑制剤。 - 前記コレシストキニン2受容体アゴニストが、下記の配列番号2で表されるアミノ酸配列からなるペプチドおよび/または下記の配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるペプチドであることを特徴とする請求項2記載の掻痒抑制剤。
Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号2]
Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 [配列番号3] - 肥満細胞の脱顆粒を抑制することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の掻痒抑制剤。
- 注射剤、軟膏剤、クリーム剤、外用液剤、スプレー剤、貼付剤およびゲル剤のいずれかである請求項1から4のいずれか1項記載の掻痒抑制剤。
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