JPWO2013137009A1 - 慢性閉塞性肺疾患改善剤 - Google Patents
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Abstract
本発明は、気管支拡張作用及び抗炎症作用の両作用を併せ持つ、安全であり、効果的な慢性閉塞成敗疾患（ＣＯＰＤ）改善剤を提供するものであって、メペンゾラート臭化物を有効成分とする慢性閉塞性肺疾患改善剤であり、より好ましくは、投与形態が経気道投与、又は吸入投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤であり、さらに、投与形態が経口投与、或いは直腸内投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤であり、メペンゾラート臭化物の気管支拡張作用及び抗炎症作用の両作用を併せ持つ、安全であり、効果的な慢性閉塞成敗疾患（ＣＯＰＤ）改善剤である。
Description
本発明は、慢性閉塞性肺疾患改善剤に関し、詳細には、メペンゾラート臭化物（以下、単に「メペンゾラート」と記載することもある。）を有効成分として含有する慢性閉塞性肺疾患改善剤に関する。
近年、気管支拡張薬（βアゴニストやムスカリンアンタゴニストなど）が慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ：Chronic Obstructive Pulmonary Disease：以下、「ＣＯＰＤ」と記載する場合もある。）の治療に使用されており、これらは気流制限（airflow limitation）を一時的に改善するといわれている（非特許文献１）。
また、ムスカリン拮抗剤である臭化イプラトロピウムは、気管支平滑筋を弛緩させて気管支拡張作用を示すといわれている（非特許文献２）。
また、ムスカリン拮抗剤である臭化イプラトロピウムは、気管支平滑筋を弛緩させて気管支拡張作用を示すといわれている（非特許文献２）。
ところで、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、様々な原因、特に喫煙により肺に慢性の炎症を生じ、これが原因で肺胞の破壊や気管支粘液腺の肥大が起き、その結果息切れを生じたり、咳嗽や喀痰が増加したりする疾患である。
以前において肺気腫（ＰＥ：pulmonary emphysema）と呼ばれていた疾患と、慢性気管支炎（ＣＢ：chronic bronchitis）と呼ばれていた疾患は、両者が種々の割合で合併して発症することが多く、この二つによる疾患を併せて慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）と呼ぶようになった。
以前において肺気腫（ＰＥ：pulmonary emphysema）と呼ばれていた疾患と、慢性気管支炎（ＣＢ：chronic bronchitis）と呼ばれていた疾患は、両者が種々の割合で合併して発症することが多く、この二つによる疾患を併せて慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）と呼ぶようになった。
世界保健機構（ＷＨＯ）試算では、２００５年に世界中で年間３００万人がＣＯＰＤで命を落とし、死亡原因の第４位を占めているが、今後１０年間でさらに３０％増加すると予測されている。日本では厚生労働省の統計によると、２００５年には日本人の全死亡数の１．３％がＣＯＰＤにより死亡しており、死亡原因の１０位であり、男性に限れば７位を占めている。
ＣＯＰＤ発症の最大の原因は、喫煙である。ＣＯＰＤ患者の９０％は喫煙者であり（非特許文献３）、非喫煙者に比べて喫煙者ではＣＯＰＤの発症のリスクは６倍以上になる。喫煙者の約１０〜１５％がＣＯＰＤを発症するが、高齢者に限ると、喫煙者の５０％近くがＣＯＰＤである。その他の原因として、室内空気汚染や大気汚染、化学物質や粉塵の吸入、遺伝によるもの、小児期の肺炎・気管支炎などが挙げられる。
ＣＯＰＤ発症の最大の原因は、喫煙である。ＣＯＰＤ患者の９０％は喫煙者であり（非特許文献３）、非喫煙者に比べて喫煙者ではＣＯＰＤの発症のリスクは６倍以上になる。喫煙者の約１０〜１５％がＣＯＰＤを発症するが、高齢者に限ると、喫煙者の５０％近くがＣＯＰＤである。その他の原因として、室内空気汚染や大気汚染、化学物質や粉塵の吸入、遺伝によるもの、小児期の肺炎・気管支炎などが挙げられる。
その病態としては、気流制限、すなわち息が吐きづらいことを特徴とする疾患であるが、病態の本質は、気道の慢性炎症である。喫煙や吸入物質により、中枢気道から末梢気管支まで肺のさまざまなレベルで炎症が惹起される。その結果、プロテアーゼ・アンチプロテアーゼの不均等や、オキシダント・アンチオキシダントの不均等などにより、肺胞の破壊や気管支粘液腺の肥大が起きると考えられている。
このＣＯＰＤは、不可逆的な気道の破壊が生じているために治癒しない疾患である。禁煙や、気管支拡張剤、去痰剤、鎮咳剤などの投与による薬物療法、或いは、酸素療法等により症状緩和を行うにすぎず、極めて厄介な疾患である。
かかる観点から、これまでに種々のＣＯＰＤ改善剤、或いは改善方法が提案されているが（例えば、特許文献１、２）、さらに優れたＣＯＰＤ改善剤の登場が期待されているのが現状である。
このＣＯＰＤは、不可逆的な気道の破壊が生じているために治癒しない疾患である。禁煙や、気管支拡張剤、去痰剤、鎮咳剤などの投与による薬物療法、或いは、酸素療法等により症状緩和を行うにすぎず、極めて厄介な疾患である。
かかる観点から、これまでに種々のＣＯＰＤ改善剤、或いは改善方法が提案されているが（例えば、特許文献１、２）、さらに優れたＣＯＰＤ改善剤の登場が期待されているのが現状である。
かかる背景のもとで、本発明者等は、ＣＯＰＤの改善薬の開発を、既販薬から探索する研究を行った結果、過敏大腸症の治療薬として使用されているメペンゾラート臭化物が、気管支拡張作用及び抗炎症作用に基づいてＣＯＰＤの治療効果を示すことを確認して、本発明を完成させるに至った。
メペンゾラート臭化物は、下部消化管の運動・収縮抑制作用を有する抗コリン薬として知られており、１９６７年から過敏大腸症の治療薬として臨床の場で使用されているが、ＣＯＰＤ治療に効果があることは、知られていない。
また、気管支拡張作用及び抗炎症作用を併せもつＣＯＰＤ治療剤は、これまで知られていない。
メペンゾラート臭化物は、下部消化管の運動・収縮抑制作用を有する抗コリン薬として知られており、１９６７年から過敏大腸症の治療薬として臨床の場で使用されているが、ＣＯＰＤ治療に効果があることは、知られていない。
また、気管支拡張作用及び抗炎症作用を併せもつＣＯＰＤ治療剤は、これまで知られていない。
European Respiratory Journal, Vol.25, p1084-1106 (2005）
Proceedings of the American Thoracic Society, Vol.2, p297-304 (2005)
Annual Review of Medicine, Vol.40, p411-429 (1989)
したがって本発明は、上記の現状に鑑み、メペンゾラート臭化物を有効成分とする、安全で効果的なＣＯＰＤ改善剤を提供することを課題とする。
かかる課題を解決するための本発明は、その基本的態様として、メペンゾラート臭化物を有効成分とする慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
より好ましくは、投与形態が経気道投与又は吸入投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
さらに本発明は、投与形態が経口投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
また本発明は、投与形態が直腸内投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
より好ましくは、投与形態が経気道投与又は吸入投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
さらに本発明は、投与形態が経口投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
また本発明は、投与形態が直腸内投与である慢性閉塞性肺疾患改善剤である。
本発明により、既に過敏大腸症の治療薬として使用され、安全性が確認されているメペンゾラート臭化物を有効成分とするＣＯＰＤ改善剤が提供される。
本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤の有効成分であるメペンゾラート臭化物は、優れたＣＯＰＤ改善作用を有しており、特に、経気道投与及び吸入投与において著しい効果を表し、さらに経口投与並びに直腸内投与においても優れた効果を示した。
その作用は、気管支拡張作用及び抗炎症作用に基づくものであり、これまで両作用を併せ持つＣＯＰＤ改善剤が存在しなかった点からみれば、本発明のＣＯＰＤ改善剤は、極めて特異的なＣＯＰＤ改善剤である。
また、本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤の有効成分であるメペンゾラート臭化物は、ムスカリン拮抗作用、抗コリン作用とは異なる作用機序により効果を示すことを特徴とするものである。
したがって、これまで効果的なＣＯＰＤ改善剤が存在しなかった状況下において、特異的かつ安全なメペンゾラート臭化物を投与することにより、その症状の改善を行えるものであり、その医療上の効果は極めて特異的なものである。
本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤の有効成分であるメペンゾラート臭化物は、優れたＣＯＰＤ改善作用を有しており、特に、経気道投与及び吸入投与において著しい効果を表し、さらに経口投与並びに直腸内投与においても優れた効果を示した。
その作用は、気管支拡張作用及び抗炎症作用に基づくものであり、これまで両作用を併せ持つＣＯＰＤ改善剤が存在しなかった点からみれば、本発明のＣＯＰＤ改善剤は、極めて特異的なＣＯＰＤ改善剤である。
また、本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤の有効成分であるメペンゾラート臭化物は、ムスカリン拮抗作用、抗コリン作用とは異なる作用機序により効果を示すことを特徴とするものである。
したがって、これまで効果的なＣＯＰＤ改善剤が存在しなかった状況下において、特異的かつ安全なメペンゾラート臭化物を投与することにより、その症状の改善を行えるものであり、その医療上の効果は極めて特異的なものである。
本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤において使用されるメペンゾラート臭化物は、下記の化学式を有する第４級アンモニウム塩化合物である。
なお、本剤は既に医薬品として販売されていることから、当該市販品をそのまま本発明におけるＣＯＰＤ改善剤の有効成分として使用することができる。
なお、本剤は既に医薬品として販売されていることから、当該市販品をそのまま本発明におけるＣＯＰＤ改善剤の有効成分として使用することができる。
本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤は、上記の化学式で示されるメペンゾラート臭化物を有効成分とし、経気道投与、吸入投与として好ましく投与することができるが、さらに経口投与或いは直腸内投与としても有効である。
かかる経気道投与用の経気道剤、吸入投与用の吸入剤は、気管、気管支、肺等の各組織へ到達させるための医薬組成物を意味し、好適には、点鼻剤又は経鼻若しくは経肺投与に適した組成物であり、これらはネブライザー、アトマイザー、スポイト、ピペット、カニューレなどで投与すると効果的である。
その場合の経気道剤、吸入剤は、メペンゾラート臭化物を粉末製剤、溶液製剤、或いは懸濁液製剤の形態として、調製することができる。
かかる経気道投与用の経気道剤、吸入投与用の吸入剤は、気管、気管支、肺等の各組織へ到達させるための医薬組成物を意味し、好適には、点鼻剤又は経鼻若しくは経肺投与に適した組成物であり、これらはネブライザー、アトマイザー、スポイト、ピペット、カニューレなどで投与すると効果的である。
その場合の経気道剤、吸入剤は、メペンゾラート臭化物を粉末製剤、溶液製剤、或いは懸濁液製剤の形態として、調製することができる。
経気道剤並びに吸入剤を粉末製剤として調製する場合には、有効成分であるメペンゾラート臭化物をそのまま、若しくは適当な賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、安定化剤、矯味・矯臭剤などの添加剤を加えて、微細化することにより調製することができる。
また、経気道剤並びに吸入剤を溶液製剤又は懸濁製剤として調製する場合には、例えば、メペンゾラート臭化物を、水、または水と補助溶媒、例えば、エタルール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールのようなアルコール系の補助溶媒による混合溶媒の混合物に溶解又は懸濁させることにより調製することができる。
そのような溶液又は懸濁液には、さらに防腐剤、可溶化剤、緩衝剤、等張化剤、吸収促進剤、増粘剤等を含有することができる。
また、経気道剤並びに吸入剤を溶液製剤又は懸濁製剤として調製する場合には、例えば、メペンゾラート臭化物を、水、または水と補助溶媒、例えば、エタルール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールのようなアルコール系の補助溶媒による混合溶媒の混合物に溶解又は懸濁させることにより調製することができる。
そのような溶液又は懸濁液には、さらに防腐剤、可溶化剤、緩衝剤、等張化剤、吸収促進剤、増粘剤等を含有することができる。
上記のようにして調製した経気道剤並びに吸入剤は、吸入剤の分野での一般的な手段、例えば、スポイト、ピペット、カニューレ又はアトマイザーやネブライザーなどの噴霧器を用いて、霧状にして鼻腔内または口腔内に、或いは気管、気管支、肺等の組織へ直接投与される。
噴霧器を用いる場合には、適当な噴霧剤（例えば、ジクロロフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、若しくはジクロロテトラフルオロメタンのようなクロロフルオロカーボン、または二酸化炭素等のガス等）と共に加圧バッグの形にされたエアゾールとして噴霧するか、ネブライザーを用いて投与することができる。
噴霧器を用いる場合には、適当な噴霧剤（例えば、ジクロロフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、若しくはジクロロテトラフルオロメタンのようなクロロフルオロカーボン、または二酸化炭素等のガス等）と共に加圧バッグの形にされたエアゾールとして噴霧するか、ネブライザーを用いて投与することができる。
本発明のＣＯＰＤ改善剤を、経口剤として調製する場合には、有効成分であるメペンゾラート臭化物を、賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、安定化剤、矯味・矯臭剤などの添加剤を加えて錠剤、粉末剤、顆粒剤、カプセル等に製造することができる。
経口剤を調製する場合には、例えば、乳糖、澱粉またはその誘導体、セルロースまたはその誘導体等の賦形剤、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸、アラビアゴム等の結合剤、ステアリン酸マグネシウム、タルク等の滑沢剤、その他必要に応じて慣用の添加剤を加えて、通常の圧縮打錠機を用いて錠剤に調製することができる。
経口剤を調製する場合には、例えば、乳糖、澱粉またはその誘導体、セルロースまたはその誘導体等の賦形剤、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸、アラビアゴム等の結合剤、ステアリン酸マグネシウム、タルク等の滑沢剤、その他必要に応じて慣用の添加剤を加えて、通常の圧縮打錠機を用いて錠剤に調製することができる。
本発明のＣＯＰＤ改善剤を直腸内投与製剤（注腸剤）とする場合には、水溶液形態、懸濁液形態、ゾル形態、ゲル形態等のいずれの形態であってもよく、水、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、植物油等を適宜使用して調製する。さらに、増粘剤、緩衝剤、保存剤、ｐＨ調節剤等を適宜配合してもよい。
本発明のＣＯＰＤ改善剤における有効成分であるメペンゾラート臭化物の投与量は、製剤調製の方法、剤形、疾患の症状、患者の年齢、体重などによって異なり、一概に限定できないが、例えば臨床量として、経気道剤、吸入剤投与の場合は成人１日当たり０．５〜２００ｍｇであり、また、経口剤投与の場合は成人１日当たり０．５〜５００ｍｇが適切である。投与回数についても一概に限定できないが、１日１回ないし数回の投与を行うことも可能である。
注腸剤投与の場合は成人１日当たり０．０１ｍｇ〜１００ｍｇが適切である。
また、本発明のＣＯＰＤ改善剤における有効成分であるメペンゾラート臭化物は、抗コリン作用を有する薬物、例えばイプラトロピウム、スコポラミン、ピレンゼピン、チオトロピウム、オキシトロピウムなどと併用投与することにより、より効果的に使用することができる。
注腸剤投与の場合は成人１日当たり０．０１ｍｇ〜１００ｍｇが適切である。
また、本発明のＣＯＰＤ改善剤における有効成分であるメペンゾラート臭化物は、抗コリン作用を有する薬物、例えばイプラトロピウム、スコポラミン、ピレンゼピン、チオトロピウム、オキシトロピウムなどと併用投与することにより、より効果的に使用することができる。
以下に本発明を具体的試験例、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。
なお、下記の試験例及び実施例に記載する「メペンゾラート」はメペンゾラート臭化物を意味する。
また、各図中記載された「PPE」はブタ膵臓エラスターゼ（porcine pancreatic elastase）を意味し、「Mep」はメペンゾラートを意味する。
なお、下記の試験例及び実施例に記載する「メペンゾラート」はメペンゾラート臭化物を意味する。
また、各図中記載された「PPE」はブタ膵臓エラスターゼ（porcine pancreatic elastase）を意味し、「Mep」はメペンゾラートを意味する。
以下の試験例における経気道投与及び吸入投与、また、エランタンス（elastance）測定、ＦＥＶ0.05／ＦＶＣ測定は、以下の方法で行った。
経気道投与：
抱水クロラールで麻酔したマウスに、ブタ膵臓エラスターゼ１００μｇ／マウス、及び各投与量のメペンゾラートを、３０μＬ／マウスのリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に溶解し、この溶液を、マイクロピペットを用いて経気道注入を行った。
なお、コントロールマウスにはＰＢＳのみを投与した。
抱水クロラールで麻酔したマウスに、ブタ膵臓エラスターゼ１００μｇ／マウス、及び各投与量のメペンゾラートを、３０μＬ／マウスのリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に溶解し、この溶液を、マイクロピペットを用いて経気道注入を行った。
なお、コントロールマウスにはＰＢＳのみを投与した。
吸入投与：
マウスをチャンバーに入れ、１０ｍＬのＰＢＳに溶解したメペンゾラートを、超音波ネブライザー（NE-U07、オムロン社製）をチャンバーに接続し、メペンゾラート溶液の全量を３０分かけて噴霧した。
なお、コントロールマウスにはＰＢＳだけを噴霧した。
各マウスは、噴霧完了後１０分間チャンバーに閉じ込めた。
マウスをチャンバーに入れ、１０ｍＬのＰＢＳに溶解したメペンゾラートを、超音波ネブライザー（NE-U07、オムロン社製）をチャンバーに接続し、メペンゾラート溶液の全量を３０分かけて噴霧した。
なお、コントロールマウスにはＰＢＳだけを噴霧した。
各マウスは、噴霧完了後１０分間チャンバーに閉じ込めた。
エラスタンス（elastance）測定：
肺機能と気道抵抗の測定は、コンピューター制御小動物用人工呼吸器（Computer-controlled small-animal ventilator、FlexiVent、SCIREQ社）を使用して行った。
マウスを抱水クロラールで麻酔し、気管切開手術を行い、８ｍｍの金属製チューブを気管内に挿入した。マウスは８．７ｍＬ／ｋｇの体積と活性最終呼気圧力２〜３ｃｍＨ２Ｏで、１分間に１５０回の呼吸数で通気した。
肺全体エラスタンスは、スナップショット法（snap shot technique）で測定し、肺細胞エランタンスは、強制振動法（forced oscillation technique）で測定した。
データ分析は、FlexiVentソフトウエアで行った。
肺機能と気道抵抗の測定は、コンピューター制御小動物用人工呼吸器（Computer-controlled small-animal ventilator、FlexiVent、SCIREQ社）を使用して行った。
マウスを抱水クロラールで麻酔し、気管切開手術を行い、８ｍｍの金属製チューブを気管内に挿入した。マウスは８．７ｍＬ／ｋｇの体積と活性最終呼気圧力２〜３ｃｍＨ２Ｏで、１分間に１５０回の呼吸数で通気した。
肺全体エラスタンスは、スナップショット法（snap shot technique）で測定し、肺細胞エランタンスは、強制振動法（forced oscillation technique）で測定した。
データ分析は、FlexiVentソフトウエアで行った。
ＦＥＶ 0.05 ／ＦＶＣ測定：
最初の０．０５秒における強制呼気量（forced expiratory volume、FEV）と努力肺活量（forced vital capacity、FVC）の比率（ＦＥＶ0.05／ＦＶＣ）の測定は、陰圧貯蔵器（negative pressure reservoir、SCIREQ社）に接続された前記のコンピューター制御小動物用人工呼吸器を用いて実施した。
ＦＥＶ0.05／ＦＶＣは、FlexiVentソフトウエアで測定した。
最初の０．０５秒における強制呼気量（forced expiratory volume、FEV）と努力肺活量（forced vital capacity、FVC）の比率（ＦＥＶ0.05／ＦＶＣ）の測定は、陰圧貯蔵器（negative pressure reservoir、SCIREQ社）に接続された前記のコンピューター制御小動物用人工呼吸器を用いて実施した。
ＦＥＶ0.05／ＦＶＣは、FlexiVentソフトウエアで測定した。
試験例１：ブタ膵臓エラスターゼ誘発の肺気腫及び肺機能変化に対するメペンゾラートの気管内投与の効果
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、一匹あたり１００μｇのブタ膵臓エラスターゼを１回経気道投与を行い、肺気腫及び肺機能変化の肺傷害モデルを作成した。
このマウスに、メペンゾラートの各投与量を経気道投与（μｇ／ｋｇ）及び吸入投与（μｇ／chamber）を、１日１回１４日間（０日〜１３日目）行い、１４日目にマウスを安楽死させ肺組織切片を作成し、Ｈ＆Ｅ染色（ヘマトキシリン・エオシン染色）を行い、電子顕微鏡撮影により染色像を得た。
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、一匹あたり１００μｇのブタ膵臓エラスターゼを１回経気道投与を行い、肺気腫及び肺機能変化の肺傷害モデルを作成した。
このマウスに、メペンゾラートの各投与量を経気道投与（μｇ／ｋｇ）及び吸入投与（μｇ／chamber）を、１日１回１４日間（０日〜１３日目）行い、１４日目にマウスを安楽死させ肺組織切片を作成し、Ｈ＆Ｅ染色（ヘマトキシリン・エオシン染色）を行い、電子顕微鏡撮影により染色像を得た。
その結果を図１（経気道投与）及び図４（吸入投与）に示した（スケールバー：５００μｍ）。
上記で得られたＨ＆Ｅ染色像から、細胞中の空隙間隔（Airspace size）を平均肺胞径（Mean Linear Intercept。ＭＬＩ；μｍ）として測定した。
その結果を図２（経気道投与）及び図５（吸入投与）に示した。
次に、１４日目に肺全体エラスタンス（Total respiratory system elastance）と肺細胞エラスタンス(Tissue elastance)を上記のエラスタンス（elastance）測定に記載された方法により測定した。
その結果を図３（経気道投与）及び図６（吸入投与）に示した。
上記で得られたＨ＆Ｅ染色像から、細胞中の空隙間隔（Airspace size）を平均肺胞径（Mean Linear Intercept。ＭＬＩ；μｍ）として測定した。
その結果を図２（経気道投与）及び図５（吸入投与）に示した。
次に、１４日目に肺全体エラスタンス（Total respiratory system elastance）と肺細胞エラスタンス(Tissue elastance)を上記のエラスタンス（elastance）測定に記載された方法により測定した。
その結果を図３（経気道投与）及び図６（吸入投与）に示した。
＜結果＞
図１、２及び図４、５に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与、及び吸入投与のいずれの投与においても、平均肺胞径が抑制され肺胞壁の損傷が改善されていた。なかでも吸入投与の方が、やや抑制効果が優れていた。
図３及び６に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与及び吸入投与のいずれの投与においても、肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスが有意に改善されていた。
以上の結果から、メペンゾラートは、経気道投与及び吸入投与のいずれの投与においても、エラスターゼ誘発の肺傷害を有意に改善することが判明した。
図１、２及び図４、５に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与、及び吸入投与のいずれの投与においても、平均肺胞径が抑制され肺胞壁の損傷が改善されていた。なかでも吸入投与の方が、やや抑制効果が優れていた。
図３及び６に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与及び吸入投与のいずれの投与においても、肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスが有意に改善されていた。
以上の結果から、メペンゾラートは、経気道投与及び吸入投与のいずれの投与においても、エラスターゼ誘発の肺傷害を有意に改善することが判明した。
試験例２：ブタ膵臓エラスターゼで前処理されて発生した肺気腫及び肺機能変化に対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスを使用して、試験例１と同様の方法でブタ膵臓エラスターゼ処理をしたあと、処理後１４日目から２０日目まで各投与量（μｇ／ｋｇ）のメペンゾラートを１日１回、経気道投与した。その後マウスを安楽死させて肺組織切片を作成し、Ｈ＆Ｅ染色を行い電子顕微鏡撮影により染色像を得た。
その結果を図７に示した（スケールバー：５００μｍ）。
次に、得られたＨ＆Ｅ染色像から、細胞中の空隙間隔を平均肺胞径として測定した。
その結果を図８に示した。
次いで、２１日目に肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスを試験例１と同様の方法により測定した。
その結果を図９に示した。
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスを使用して、試験例１と同様の方法でブタ膵臓エラスターゼ処理をしたあと、処理後１４日目から２０日目まで各投与量（μｇ／ｋｇ）のメペンゾラートを１日１回、経気道投与した。その後マウスを安楽死させて肺組織切片を作成し、Ｈ＆Ｅ染色を行い電子顕微鏡撮影により染色像を得た。
その結果を図７に示した（スケールバー：５００μｍ）。
次に、得られたＨ＆Ｅ染色像から、細胞中の空隙間隔を平均肺胞径として測定した。
その結果を図８に示した。
次いで、２１日目に肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスを試験例１と同様の方法により測定した。
その結果を図９に示した。
＜結果＞
図７及び８に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与においては、投与量依存的に平均肺胞径が抑制され肺胞壁の損傷が改善されていた。平均肺胞径は試験例１の同時投与のときよりも上昇していた。
図９に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与において、肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスが有意に改善されていた。
以上の結果より、ブタ膵臓エラスターゼの前投与することにより肺傷害に罹患したマウスにおいて、メペンゾラートの経気道投与は平均肺胞径を改善し、肺全体と肺細胞のエラスタンスを改善していた。
図７及び８に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与においては、投与量依存的に平均肺胞径が抑制され肺胞壁の損傷が改善されていた。平均肺胞径は試験例１の同時投与のときよりも上昇していた。
図９に示した結果から判明するように、メペンゾラートの経気道投与において、肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスが有意に改善されていた。
以上の結果より、ブタ膵臓エラスターゼの前投与することにより肺傷害に罹患したマウスにおいて、メペンゾラートの経気道投与は平均肺胞径を改善し、肺全体と肺細胞のエラスタンスを改善していた。
試験例３：ブタ膵臓エラスターゼ誘発による肺機能低下におけるムスカリン拮抗薬との効果（ＦＥＶ 0.05 ／ＦＶＣ）の比較
＜方法＞
試験例１と同様に、４〜６週齢のＩＣＲマウスをブタ膵臓エラスターゼで処理した。このマウスにメペンゾラート、イプラトロピウム、スコポラミン、及びピレンゼピンの各３８μｇ／ｋｇを、１日１回１１日間経気道投与を行った。１４日目にＦＥＶ0.05／ＦＶＣを、上記のＦＥＶ0.05／ＦＶＣ測定に記載された方法により測定した。
その結果を図１０に示した。
なお、図中、「Ipra」はイプラトロピウムを、「Scop」はスコポラミンを、「Pire」はピレゼピンを意味する。
＜方法＞
試験例１と同様に、４〜６週齢のＩＣＲマウスをブタ膵臓エラスターゼで処理した。このマウスにメペンゾラート、イプラトロピウム、スコポラミン、及びピレンゼピンの各３８μｇ／ｋｇを、１日１回１１日間経気道投与を行った。１４日目にＦＥＶ0.05／ＦＶＣを、上記のＦＥＶ0.05／ＦＶＣ測定に記載された方法により測定した。
その結果を図１０に示した。
なお、図中、「Ipra」はイプラトロピウムを、「Scop」はスコポラミンを、「Pire」はピレゼピンを意味する。
＜結果＞
図１０に示した結果から判明するように、メペンゾラートは、ＰＰＥ投与により減少したＦＥＶ0.05／ＦＶＣの肺活量において有効に回復効果を示した。一方、ムスカリン拮抗作用を示す既存薬であるイプラトロピウム（Ipra）、スコポラミン（Scop）並びにピレンゼピン（Pire）においては有意な回復効果はみられなかった。メペンゾラート、イプラトロピウム、スコポラミン、ピレンゼピンはいずれもムスカリン拮抗作用（抗コリン作用）を有することが知られているが、イプラトロピウム、スコポラミン、ピレンゼピンにはＦＥＶ0.05／ＦＶＣ作用は認められず、メペンゾラートにのみＦＥＶ0.05／ＦＶＣ作用が認められた。このことは、メペンゾラートがムスカリン拮抗作用（抗コリン作用）とは異なる作用機序により肺活量を改善していることを示唆している。
図１０に示した結果から判明するように、メペンゾラートは、ＰＰＥ投与により減少したＦＥＶ0.05／ＦＶＣの肺活量において有効に回復効果を示した。一方、ムスカリン拮抗作用を示す既存薬であるイプラトロピウム（Ipra）、スコポラミン（Scop）並びにピレンゼピン（Pire）においては有意な回復効果はみられなかった。メペンゾラート、イプラトロピウム、スコポラミン、ピレンゼピンはいずれもムスカリン拮抗作用（抗コリン作用）を有することが知られているが、イプラトロピウム、スコポラミン、ピレンゼピンにはＦＥＶ0.05／ＦＶＣ作用は認められず、メペンゾラートにのみＦＥＶ0.05／ＦＶＣ作用が認められた。このことは、メペンゾラートがムスカリン拮抗作用（抗コリン作用）とは異なる作用機序により肺活量を改善していることを示唆している。
試験例４：メタコリン誘発の気道収縮（airway constriction）に対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
メタコリン誘発による気道抵抗（airway resistance）の上昇測定を行った。４〜６週齢のＩＣＲマウスに、１ｍｇ／ｍＬのメタコリンの２０秒間の噴霧投与を５回行った。メタコリン投与終了後、スナップショット法（snap shot technique）により、気道抵抗を測定した。全てのデータは、FlexiVentソフトウエアを用いて解析した。
メペンゾラートの各投与量（μｇ／ｋｇ）を経気道投与を行い、投与１時間後に、マウスを噴霧化されたメタコリンに５回曝し、その時の各投与量における気道抵抗を測定した。
その結果を図１１に示した。
また、投与量を３８μｇ／ｋｇとしてメペンゾラートを投与し、薬物投与６時間後、２４時間後、４８時間後に、マウスを噴霧化されたメタコリンに５回曝し、各時間における気道抵抗を測定した。
その結果を図１２に示した。
＜方法＞
メタコリン誘発による気道抵抗（airway resistance）の上昇測定を行った。４〜６週齢のＩＣＲマウスに、１ｍｇ／ｍＬのメタコリンの２０秒間の噴霧投与を５回行った。メタコリン投与終了後、スナップショット法（snap shot technique）により、気道抵抗を測定した。全てのデータは、FlexiVentソフトウエアを用いて解析した。
メペンゾラートの各投与量（μｇ／ｋｇ）を経気道投与を行い、投与１時間後に、マウスを噴霧化されたメタコリンに５回曝し、その時の各投与量における気道抵抗を測定した。
その結果を図１１に示した。
また、投与量を３８μｇ／ｋｇとしてメペンゾラートを投与し、薬物投与６時間後、２４時間後、４８時間後に、マウスを噴霧化されたメタコリンに５回曝し、各時間における気道抵抗を測定した。
その結果を図１２に示した。
＜結果＞
図１１に示した結果から判明するように、メペンゾラートは、０．０４、０．０８、０．３８、３．８、３８．０μｇ／ｋｇにおいてほぼ投与依存的に気道抵抗を低下させていた。
図１２に示した結果から判明するように、メペンゾラートは、投与２４時間後においても気道抵抗を低下させていた。
以上より、メペンゾラートは、メタコリン誘発の気道抵抗（気道収縮）に対して優れた効果を示していた。
図１１に示した結果から判明するように、メペンゾラートは、０．０４、０．０８、０．３８、３．８、３８．０μｇ／ｋｇにおいてほぼ投与依存的に気道抵抗を低下させていた。
図１２に示した結果から判明するように、メペンゾラートは、投与２４時間後においても気道抵抗を低下させていた。
以上より、メペンゾラートは、メタコリン誘発の気道抵抗（気道収縮）に対して優れた効果を示していた。
試験例５：ブタ膵臓エラスターゼ誘発の炎症に対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、各投与量のメペンゾラートを１回経気道投与した。メペンゾラート投与１時間後にブタ膵臓エラスターゼ１００μｇ／マウスを投与した。ブタ膵臓エラスターゼ投与２４時間後に気管支肺胞洗浄液（bronchoalveolar lavage fluid、ＢＡＬＦ）を肺から採取し、細胞総数及び好中球数を測定した。その結果を図１３に示した。また、メペンゾラートの３８μｇ／ｋｇを経気道投与したときの気管支肺胞洗浄液中のＴＮＦ−α、ＭＩＰ−２、ＭＣＰ−１及びＫＣの総数を、ELISA法により測定し、結果を図１４に示した。
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、各投与量のメペンゾラートを１回経気道投与した。メペンゾラート投与１時間後にブタ膵臓エラスターゼ１００μｇ／マウスを投与した。ブタ膵臓エラスターゼ投与２４時間後に気管支肺胞洗浄液（bronchoalveolar lavage fluid、ＢＡＬＦ）を肺から採取し、細胞総数及び好中球数を測定した。その結果を図１３に示した。また、メペンゾラートの３８μｇ／ｋｇを経気道投与したときの気管支肺胞洗浄液中のＴＮＦ−α、ＭＩＰ−２、ＭＣＰ−１及びＫＣの総数を、ELISA法により測定し、結果を図１４に示した。
＜結果＞
図１３に示した結果から判明するように、ＢＡＬＦ中の総細胞数及び好中球数がメペンゾラートの投与量依存的に減少していた。
図１４に示した結果から判明するように、ＢＡＬＦ中のＴＮＦ−α、ＭＩＰ−２、ＭＣＰ−１、ＫＣの総数がメペンゾラートの３８μｇ／ｋｇの投与量により減少していた。
以上の結果より、メペンゾラートがブタ膵臓エラスターゼにより発症した炎症症状に対して有効であることが判明した。
図１３に示した結果から判明するように、ＢＡＬＦ中の総細胞数及び好中球数がメペンゾラートの投与量依存的に減少していた。
図１４に示した結果から判明するように、ＢＡＬＦ中のＴＮＦ−α、ＭＩＰ−２、ＭＣＰ−１、ＫＣの総数がメペンゾラートの３８μｇ／ｋｇの投与量により減少していた。
以上の結果より、メペンゾラートがブタ膵臓エラスターゼにより発症した炎症症状に対して有効であることが判明した。
試験例６：喫煙に起因する肺気腫及び肺機能変化に対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
５週齢のＤＢＡ／２マウスに、１日３回の喫煙と１日１回のメペンゾラート３８μｇ／ｋｇの同時投与を、１週間に５日間（月曜日〜金曜日）、６週間行った。最終週は喫煙のみを行った。
マウスへの喫煙は、以下の方法で行った。４５Ｌのチャンバーへ１５〜２０匹のマウスを入れ、チャンバーをタバコ発煙装置に接続し、２８ｍｇのタールと２．３ｍｇのニコチンを生成する市販のフィルターのないダバコを使用して３５分間で１本吸わせ、それを１日３回週５日間、それを６週間続けた。タバコは５分間に１５回吸引させた。メペンゾラートはマウスに吸入投与した。
喫煙終了後、マウスを安楽死させ肺組織切片を作成し、Ｈ＆Ｅ染色を行い、電子顕微鏡撮影により染色像を得た。
その結果を図１５に示した（スケールバー：５００μｍ）。
上記で得られたＨ＆Ｅ染色像から、細胞中の空隙間隔を平均肺胞径として測定した。その結果を図１６に示した。
次に、肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスを試験例１と同様の方法により測定した。その結果を図１７に示した。
図中、［ＣＳ］は、喫煙（cigarette smoke）を意味する。
＜方法＞
５週齢のＤＢＡ／２マウスに、１日３回の喫煙と１日１回のメペンゾラート３８μｇ／ｋｇの同時投与を、１週間に５日間（月曜日〜金曜日）、６週間行った。最終週は喫煙のみを行った。
マウスへの喫煙は、以下の方法で行った。４５Ｌのチャンバーへ１５〜２０匹のマウスを入れ、チャンバーをタバコ発煙装置に接続し、２８ｍｇのタールと２．３ｍｇのニコチンを生成する市販のフィルターのないダバコを使用して３５分間で１本吸わせ、それを１日３回週５日間、それを６週間続けた。タバコは５分間に１５回吸引させた。メペンゾラートはマウスに吸入投与した。
喫煙終了後、マウスを安楽死させ肺組織切片を作成し、Ｈ＆Ｅ染色を行い、電子顕微鏡撮影により染色像を得た。
その結果を図１５に示した（スケールバー：５００μｍ）。
上記で得られたＨ＆Ｅ染色像から、細胞中の空隙間隔を平均肺胞径として測定した。その結果を図１６に示した。
次に、肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスを試験例１と同様の方法により測定した。その結果を図１７に示した。
図中、［ＣＳ］は、喫煙（cigarette smoke）を意味する。
＜結果＞
図１５及び１６に示した結果から判明するように、メペンゾラート投与により平均肺胞径が抑制され肺胞壁の損傷が改善されていた。
図１７に示した結果から判明するように、メペンゾラート投与により肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスが有意に改善されていた。
以上より、メペンゾラートは、喫煙に起因する肺傷害を、有意に改善することが判明した。
図１５及び１６に示した結果から判明するように、メペンゾラート投与により平均肺胞径が抑制され肺胞壁の損傷が改善されていた。
図１７に示した結果から判明するように、メペンゾラート投与により肺全体エラスタンスと肺細胞エラスタンスが有意に改善されていた。
以上より、メペンゾラートは、喫煙に起因する肺傷害を、有意に改善することが判明した。
試験例７：経口投与におけるブタ膵臓エラスターゼ誘発の肺気腫及び肺機能変化に対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、１００μｇ／マウスのブタ膵臓エラスターゼを１回経気道投与した。次いで、メペンゾラートの各投与量（ｍｇ／ｋｇ）を１日１回１４日間、経口投与した。投与後肺組織切片を取り出し、その後は試験例１と同様の方法により、Ｈ＆Ｅ染色、そのＭＬＩ測定、エラスタンス測定を行った。
それらの結果を図１８〜２０に示した。
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、１００μｇ／マウスのブタ膵臓エラスターゼを１回経気道投与した。次いで、メペンゾラートの各投与量（ｍｇ／ｋｇ）を１日１回１４日間、経口投与した。投与後肺組織切片を取り出し、その後は試験例１と同様の方法により、Ｈ＆Ｅ染色、そのＭＬＩ測定、エラスタンス測定を行った。
それらの結果を図１８〜２０に示した。
＜結果＞
図１８〜２０に示した結果から判明するように、メペンゾラートは経口投与によっても肺傷害を改善することが判明した。
図１８〜２０に示した結果から判明するように、メペンゾラートは経口投与によっても肺傷害を改善することが判明した。
試験例８：直腸内投与におけるブタ膵臓エラスターゼ誘発のＣＯＰＤモデルに対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、１００μｇ／マウスのブタ膵臓エラスターゼを１回経気道投与し、肺傷害を作成させた。
各濃度のメペンゾラートを１日１回直腸内投与し、３日後に肺胞洗浄液を回収し、全細胞数をカウントした。また、細胞をディフクイック法により染色し好中球数をカウントした。
その結果を図２１に示した。
さらに、メペンゾラートの各投与量（ｍｇ／ｋｇ）を１日１回１４日間、直腸内投与した。投与後、肺組織切片を取り出し、その後は試験例１と同様の方法により、Ｈ＆Ｅ染色、そのＭＬＩ測定、エラスタンス測定を行った。
それらの結果を図２２〜２４に示した。
＜方法＞
４〜６週齢のＩＣＲマウスに、１００μｇ／マウスのブタ膵臓エラスターゼを１回経気道投与し、肺傷害を作成させた。
各濃度のメペンゾラートを１日１回直腸内投与し、３日後に肺胞洗浄液を回収し、全細胞数をカウントした。また、細胞をディフクイック法により染色し好中球数をカウントした。
その結果を図２１に示した。
さらに、メペンゾラートの各投与量（ｍｇ／ｋｇ）を１日１回１４日間、直腸内投与した。投与後、肺組織切片を取り出し、その後は試験例１と同様の方法により、Ｈ＆Ｅ染色、そのＭＬＩ測定、エラスタンス測定を行った。
それらの結果を図２２〜２４に示した。
＜結果＞
図２１に示した結果から判明するように、メペンゾラートは直腸内投与によって炎症性細胞の減少が見られ、有意に抗炎症作用を有していることが判明した。
また、図２２〜２４に示した結果から判明するように、メペンゾラートは直腸内投与によってもエラスターゼ誘発の肺傷害を改善することが判明した。
図２１に示した結果から判明するように、メペンゾラートは直腸内投与によって炎症性細胞の減少が見られ、有意に抗炎症作用を有していることが判明した。
また、図２２〜２４に示した結果から判明するように、メペンゾラートは直腸内投与によってもエラスターゼ誘発の肺傷害を改善することが判明した。
試験例９：直腸内投与におけるメタコリン誘発の気道収縮に対するメペンゾラートの効果
＜方法＞
メペンゾラートの各投与量（ｍｇ／ｋｇ）を直腸内投与し、試験例４と同様の方法により、メタコリン誘発による気道抵抗の測定を行った。
その結果を図２５に示した。
＜方法＞
メペンゾラートの各投与量（ｍｇ／ｋｇ）を直腸内投与し、試験例４と同様の方法により、メタコリン誘発による気道抵抗の測定を行った。
その結果を図２５に示した。
＜結果＞
図２５に示した結果から判明するように、メペンゾラートは直腸内投与によってもメタコリン誘発の気道抵抗に対して優れた効果を示した。
図２５に示した結果から判明するように、メペンゾラートは直腸内投与によってもメタコリン誘発の気道抵抗に対して優れた効果を示した。
以下に、本発明のＣＯＰＤ改善剤の具体的製剤例を示す。
実施例１：吸入剤
メペンゾラート臭化物１％（ｗ／ｗ）、塩化ベンザルコニウム０．０５％（ｗ／ｗ）、ポリエチレングリコール１０％（ｗ／ｗ）、プロピレングリコール２０％（ｗ／ｗ）、残部精製水で吸入用液剤を調製する。
メペンゾラート臭化物１％（ｗ／ｗ）、塩化ベンザルコニウム０．０５％（ｗ／ｗ）、ポリエチレングリコール１０％（ｗ／ｗ）、プロピレングリコール２０％（ｗ／ｗ）、残部精製水で吸入用液剤を調製する。
実施例２：錠剤
メペンゾラート臭化物 ５０ｍｇ
乳糖 １４６ｍｇ
ヒドロキシプロピルセルロース １５０ｍｇ
ステアリン酸マグネシウム ４ｍｇ
上記処方を基本とし、顆粒を調製後、打錠し重量３５０ｍｇの錠剤を、常法により調製した。
メペンゾラート臭化物 ５０ｍｇ
乳糖 １４６ｍｇ
ヒドロキシプロピルセルロース １５０ｍｇ
ステアリン酸マグネシウム ４ｍｇ
上記処方を基本とし、顆粒を調製後、打錠し重量３５０ｍｇの錠剤を、常法により調製した。
実施例３：注腸剤
メペンゾラート臭化物１ｍｇを水１ｍＬに溶解し、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンを適量添加することにより、注腸剤を調製した。
メペンゾラート臭化物１ｍｇを水１ｍＬに溶解し、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンを適量添加することにより、注腸剤を調製した。
以上記載したように、本発明が提供するＣＯＰＤ改善剤は、既に臨床の場で使用されているメペンゾラート臭化物を有効成分とするものであり、経気道投与、吸入投与において顕著にＣＯＰＤの改善効果が見られ、また、経口投与並びに直腸内投与においても改善効果が見られた。メペンゾラート臭化物は、既に安全性が確認されていることから副作用の心配がなく安心して使用できることから、医療上の価値は多大なものである。
Claims (4)
- メペンゾラート臭化物を有効成分とすることを特徴とする慢性閉塞性肺疾患改善剤。
- 投与形態が、経気道投与又は吸入投与である請求項１記載の慢性閉塞性肺疾患改善剤。
- 投与形態が、経口投与である請求項１記載の慢性閉塞性肺疾患改善剤。
- 投与形態が、直腸内投与である請求項１記載の慢性閉塞性肺疾患改善剤。
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