KR101467957B1

KR101467957B1 - 철 대사 개선제

Info

Publication number: KR101467957B1
Application number: KR1020097014516A
Authority: KR
Inventors: 다케시 나카니시; 다카히로 구라가노; 노부히데 아카이케; 다카시 나카니시
Original assignee: 아지노모토 가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2014-12-02
Also published as: EP2123270B1; CN105640930A; EP2123270A4; JP2014218504A; US20090306002A1; EP2123270A1; KR20090100390A; WO2008072591A1; EP2123270B2; JPWO2008072591A1; TW200833320A; CN105380936A; TWI440457B; JP5592609B2; US20130131179A1

Abstract

본 발명은 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자의 생체내의 철 대사를 개선시키는 철 대사 개선제를 제공하는 것에 관한 것이며, 전해질로서 아세트산 및/또는 아세트산염을 함유하지 않으며, 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하고, 또한 다른 전해질 또는 포도당을 단독으로 또는 복수로 조합하여 함유하는 것을 특징으로 하는 철 대사 개선제에 관한 것이고, 투석액 및/또는 투석용 보충액의 형태인 철 대사 개선제에 관한 것이다. 또한, 당해 투석액 및/또는 투석용 보충액을 사용하는 것에 의한 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법, 및 만성신부전 환자에 대한 혈액 투석 및 혈액 여과 투석을 포함하는 혈액 정화 방법에 관한 것이다.

혈액 투석, 혈액 여과 투석, 만성신부전, 철 대사 개선제

Description

철 대사 개선제{Iron metabolism-improving agent}

본 발명은 생체내의 철 대사를 개선시키는 철 대사 개선제에 관한 것이며, 특히 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자의 생체내의 철 대사를 개선시키는 철 대사 개선제에 관한 것이다.

또한 본 발명은 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에게 당해 철 대사 개선제를 투여하는 것에 의한 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법에 관한 것이며, 특히 당해 철 대사 개선제를 함유하는 투석액 및/또는 투석용 보충액을 사용하는 것에 의한 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 만성신부전 환자에 대하여, 당해 철 대사 개선제를 함유하는 투석액을 사용하여 혈액 정화를 실시하는 것에 의한 혈액 투석 및 혈액 여과 투석을 포함하는 혈액 정화 방법에 관한 것이며, 또한, 만성신부전 환자에 대하여, 당해 철 대사 개선제를 함유하는 투석용 보충액을 사용하여 혈액 정화를 실시하는 것에 의한 혈액 여과 투석 및 혈액 여과를 포함하는 혈액 정화 방법에 관한 것이다.

혈액 투석으로 대표되는 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자는, 많은 합병증에 의해 삶의 질(QOL; Quality of Life)의 저하나 입원, 사망의 위험율이 높아지고 있고, 그 인자로서 만성 염증 상태, 영양 장해, 동맥 경화, 및 에리트로포이에틴(EPO) 저항성 신장성 빈혈이 존재하고, 이들이 상호 관계함으로써, 예후를 악화시키는 것이 널리 알려져 있다.

이러한 병태에 관여하는 일원적 기전은 해명되고 있지 않지만, 신부전에 동반되는 철 대사 이상, 즉, 여러 가지 장기·조직으로의 철 축적, 및 철을 촉매한 펜톤(Fenton) 반응에 의한 산화 스트레스의 증가에 의한 세포 장해가 원인의 하나로서 고려되고 있다.

혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에게 발병하는 신장성 빈혈은, 신장 기능의 저하에 따라 신장 조직내에서 생성되는 에리트로포이에틴의 상대적 생성 부족으로 인해, 골수에서의 적혈구 생성이 감소되는 상태이고, 이에 대한 치료로서는, 인간 유전자 재조합형 에리트로포이에틴(rHuEPO) 제제가 사용되고 있고, 또한 최근에는 투석 요법 도입전의 보존기 신부전 환자에게도 rHuEPO 제제가 사용되고 있다.

그러나, rHuEPO 제제를 투여하더라도, EPO에 대한 조혈 반응성의 저하에 의해, 빈혈 개선이 수득되지 않는 EPO 저항성 신장성 빈혈도 가끔 발견된다. 그 원인의 대부분은 골수에 있어서의 철 결핍이고, 만성신부전에 있어서는, rHuEPO 치료에 의한 조혈 항진에 의해 철의 수요가 증가하기 때문이라고 생각되어 왔다. 그러나, 혈청 페리틴 농도로부터는 충분히 철이 저장되어 있다고 판단됨에도 불구하고, 추가적인 철의 투여에 의해 빈혈이 개선되는 기능성 철 결핍과 같은 상태가 알려져 있다.

본 발명자들은 투석 환자에 있어서의 철 대사 이상의 존재와, 그 메카니즘의 일부를 밝혀오고 있다(비특허문헌 1). 즉, 혈액 투석 환자의 혈청 철은 건강한 자에 비해 낮은 값이었지만, 혈청 페리틴 농도는 유의적으로 높은 값이었다. 또한 이러한 환자의 다핵 백혈구내 철 농도는 건강한 자의 3배 정도로까지 상승하고, 동시에 페리틴 농도도 약 1.5배까지 상승하였다.

또한, 혈청 페리틴 농도가 낮은 환자에서만 검토해 보더라도, 역시 동일한 세포내 철 농도의 상승이 확인되었다.

즉, 투석 환자에서는, 혈청 페리틴 농도에 관계없이 다핵 백혈구 내의 철 농도가 상승하고 있는 것을 확인하였다.

세포내 철 대사에는 철 수송 단백이 관여하고 있는 것으로 생각된다. 철 수송 단백에 관해서는, 세포 레벨로, 특히 십이지장이나 망내피계 세포에 있어서 많은 새로운 발견이 수득되고 있다. 세포내에 철을 도입하는 단백으로서, 3가 철(Fe³⁺)과 결합한 트랜스페린을 도입하는 트랜스페린 수용체(TfR) 이외에, 2가 철(Fe²⁺)을 수송하는 이가 금속 전달체 1(divalent metal transporter 1; DMT1)가, 또한 세포외로 철을 배출하는 단백으로서 페로포틴 1(FP1)이 알려져 있다.

본 발명자들은 또한 다핵 백혈구에 있어서의 세포내 철 농도의 상승과 철 수송 단백의 관련성에 관해서 해명해 오고 있다(비특허문헌 1). 즉, 다핵 백혈구 세 포내로의 철의 도입에는 TfR이 관여하고, 철의 배출에는 FP1이 관여하고 있는 것을 확인하였다. 또한, 혈액 투석 환자의 다핵 백혈구에서는, 건상인에 비해, 철 도입 단백인 TfR 발현은 증가하고 있고, 철 배출 단백인 FP1 발현이 저하되는 것을 mRNA 레벨 및 단백 레벨에서 밝혀내었다.

이상으로부터, 혈액 투석 환자에서는, 이러한 철 수송 단백의 조절 이상, 즉「철의 비축」에 의해, 다핵 백혈구 내의 철이 과잉으로 축적되어 있는 것이 시사되었다.

철 수송 단백은, 전신의 세포에 발현되는 점에서, 투석 환자의 다핵 백혈구에서 확인된 동일한 발현 변화가, 세망내피계에서도 일어나고 있을 가능성이 고려된다.

생체에 있어서의 가장 중요한 철 대사는, 노화된 적혈구를 세망내피계에서 포식(engulfment)하여 헤모글로빈으로부터 철을 취출하고, 골수에서 조혈을 위해 철을 재이용시키는 소위 재생계이다. 이러한 계에 의해 1일에 약 20 내지 25mg의 철이 재이용되게 된다. 간장이나 비장의 세망내피계 및 골수 마크로파지에서의「철의 비축」이 일어나면, 철 대사의 재생계가 파괴되어 혈청 페리틴 값이 높은 값임에도 불구하고, 철이 부족한 기능성 철 결핍의 상태에 빠져 버린다.

한편, 만성신부전 환자의 대부분은, 염증 반응의 급성기 지표의 하나인 C-반응성 단백질(CRP)이 높은 값이며, 만성 염증 상태에 있다고 생각되고 있다. 종래부터 만성 염증성 질환에 동반되는 만성병 빈혈은, 비장 및 간장의 마크로파지에 철이 축적되어 있는 것, 세망내피계에서의「철의 비축」에 의한 재이용 장해가 그 원인이라고 보고되어 있다(비특허문헌 2).

또한, EPO 저항성 신장성 빈혈의 일부도, 만성 염증 상태와 관련되어 있는 것이 나타나 있다(비특허문헌 3).

최근 만성병 빈혈의 병태와 염증성 사이토카인의 관련성이 보고되는 점에서(비특허문헌 4), 투석 환자의 철 수송 단백 조절 장해의 원인 물질로서, 염증성 사이토카인이 주목받고 있다.

본 발명자들은 인간 단핵구 유래 배양 세포를 사용하여, 이러한 염증성 사이토카인이 철 수송 단백에 주는 영향을 검토하고 있다(비특허문헌 5). 그 결과, mRNA 레벨 및 단백 레벨에 있어서는, TfR, DMT1의 발현 증가와 FP1의 발현 억제가 확인되었다. 또한, 철을 전부하(preload) 상태에서도 사이토카인 자극에 의해 동일한 변화를 확인하고 있다. 즉, 세망내피계에 있어서 사이토카인이 세포내 철 농도에 관계없이, 철 수송 단백 조절 장해를 야기하는 것이 시사되었다.

종래의 시판 투석제에는, 안정화를 위해 소량(8 내지 12mEq/L)의 아세트산이 함유되며, 그 아세트산이 단핵구로의 자극에 의해 고사이토카인 혈증을 조장하고 있을 가능성도 시사되고 있다. 한편, 시트르산의 변환 효소인 아코니타제에는, 그 활성 중심으로 철-유황 착체가 존재하고, 세포내 철 농도가 낮은 경우에는, 철-유황 착체가 분해되어 효소 활성이 저하된다. 또한, 세포질에 존재하는 철 대사 제어 단백인 IRP(iron regulatory protein) 중 IRP1이, 철 결핍하에 있어서 철 수송 단백의 mRNA에 존재하는 IRE(iron responsive element)와 결합하여, TfR 및 DMT1의 mRNA의 분해 저해와 FP1의 mRNA의 번역 개시 저해가 일어나는 것이 보고되어 있다 (비특허문헌 6). IRP1은 세포내 철 농도가 높은 경우에는 아코니타제 활성을 갖는 것이 알려져 있기 때문에, 시트르산이 아코니타제 활성의 상승을 야기하여 IRP1-IRE의 결합을 감소시켜 철 수송 단백 이상을 시정할 가능성이 있다.

이상을 정리하면, 투석 환자에게 나타나는 고사이토카인 혈증에 기인하여, 세망내피계 세포에 있어서 다핵 백혈구와 동일한 철 수송 단백 조절 장해가 야기되며, 세망내피계에서의「철의 비축」에 의한 철 이용 장해가, EPO 저항성 신장성 빈혈의 주요인이 되는 것으로 생각되며, 또한 환자 예후를 좌우하는 여러 가지 합병증의 발병, 진전에 있어서 중심적 역할을 담당하고 있는 것을 생각할 수 있다.

따라서, 상기 사항을 근거로 하면, 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에 있어서는, 고사이토카인 혈증을 예방하는 것, 또는 철 수송 단백의 조절 이상을 시정함으로써, 세망내피계에서의「철의 비축」이 해제되고, 이것에 동반하여 혈청 철 농도가 상승하여 철의 이용성이 향상되는 것으로 생각되고, 따라서, 이에 의해 EPO 저항성 신장성 빈혈을 개선하여 합병증 발생 리스크의 회피로 이어지고, 환자의 QOL의 향상과 예후의 개선에 기여할 수 있는 것으로 생각된다.

그러나 현재 상황에서는, 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에서 발병하는 철 대사 이상의 개선, 즉 세포내로의 철의 과잉 도입, 및 배출 억제를 개선하는 구체적 수단이나, 세망내피계에 축적된 철을 조혈계에서 이용할 수 있도록 이행하는 해결법은 개시되어 있지 않다. 또한, EPO 저항성 빈혈을 나타내는 만성신부전 환자에 대한 치료 수단으로서는, 철제의 투여에 의한 EPO 제제 요법의 보조 요법이 유효하지만, 전문 의사에 의한 경험에 의지하는 것 이외에, 특별한 방법은 없는 것이 현재 상황이다.

비특허문헌 1: Otaki Y, et al.: Am. J. Kidney Dis.: 43, 1030-1039(2004)

비특허문헌 2: Ali M, et al.: Lancet: 20, 652-655(1982)

비특허문헌 3: Barany P: Nephrol. Dial. Tranplant.: 16, 224-227(2001)

비특허문헌 4: Ludwiczek S, et al.: Blood.: 101, 4148-4154(2003)

비특허문헌 5: Nanami M, et al.: Arterioscler Thromb. Vasc. Biol.: 25, 2495-2501(2005)

비특허문헌 6: Hentze MW et al.: Cell: 117, 285-297(2004)

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 이러한 현상을 감안하여 특히 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자의 생체내의 철 대사를 개선시키는, 철 대사 개선제를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에 대하여, 본 발명의 철 대사 개선제를 투여하는 것에 의한 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법을 제공하는 것이며, 특히 당해 철 대사 개선제를 함유하는 투석액 및/또는 투석용 보충액을 사용하는 것에 의한 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은 만성신부전 환자에 대하여, 당해 철 대사 개선제를 함유하는 투석액을 사용하여 혈액 정화를 실시하는 것에 의한 혈액 투석 및 혈액 여과 투석을 포함하는 혈액 정화 방법을 제공하는 것이며, 또한, 만성신부전 환자에 대하여, 당해 철 대사 개선제를 함유하는 투석용 보충액을 사용하여 혈액 정화를 실시하는 것에 의한 혈액 여과 투석 및 혈액 여과를 포함하는 혈액 정화 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

이러한 과제를 해결하는 본 발명은 이하의 구성으로 이루어진다.

(1) 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 철 대사 개선제;

(2) 상기 항목 (1)에 있어서, 전해질로서 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 철 대사 개선제;

(3) 상기 항목 (1) 또는 (2)에 있어서, 전해질로서 아세트산 및/또는 아세트산염을 함유하지 않고, 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 철 대사 개선제;

(4) 상기 항목 (1), (2) 또는 (3)에 있어서, 전해질로서 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하고, 또한 다른 전해질 또는 포도당을 단독으로 또는 복수로 조합하여 함유하는 것을 특징으로 하는 철 대사 개선제;

이다.

보다 구체적으로는, 본 발명은,

(5) 상기 항목 (1) 내지 (4) 중의 어느 한 항에 있어서, 투석액의 형태인 철 대사 개선제;

(6) 상기 항목 (1) 내지 (4) 중의 어느 한 항에 있어서, 투석용 보충액의 형태인 철 대사 개선제;

이다.

또한, 본 발명은 다른 형태로서,

(7) 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에 대하여, 상기 항목 (1) 내지 (4) 중의 어느 한 항에 따르는 철 대사 개선제를 투여하는 것을 특징으로 하는, 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법;

이고, 보다 구체적으로는,

(8) 혈액 투석, 혈액 여과 및 혈액 여과 투석 등의 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에게, 상기 항목 (5) 또는 (6)에 따르는 철 대사 개선제를 함유하는 투석액 및/또는 투석용 보충액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 생체내의 철 대사를 개선시키는 방법;

이다.

또한 본 발명은, 또 다른 형태로서,

(9) 만성신부전 환자에 대하여, 상기 항목 (5)에 따르는 철 대사 개선제를 함유하는 투석액을 사용하여 혈액 정화를 실시하는 것을 특징으로 하는, 혈액 투석 및 혈액 여과 투석을 포함하는 혈액 정화 방법;

(10) 만성신부전 환자에 대하여, 상기 항목 (6)에 따르는 철 대사 개선제를 함유하는 투석용 보충액을 사용하여 혈액 정화를 실시하는 것을 특징으로 하는, 혈액 여과 투석 및 혈액 여과를 포함하는 혈액 정화 방법;

이다.

발명의 효과

본 발명이 제공하는 철 대사 개선제는, 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것, 특히 전해질로서 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것으로 이루어지는 철 대사 개선제이고, 이러한 철 대사 개선제에 의해, 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에 있어서는, 신부전에 의해 저하된 철 이용성을 향상시키는 효과를 갖는 것이다.

또한, 본 발명의 철 대사 개선제는, 철의 재이용이 되는 철 대사의 재생계를 회복시키고, 그 결과, 고사이토카인 혈증이 예방되는 동시에, 생체내의 철 수송 단백의 조절 이상을 시정하는 것이다.

따라서, 본 발명의 철 대사 개선제에 의해, 만성신부전 환자에 있어서의 EPO 저항성 신장성 빈혈을 개선하여, 합병증 발생 리스크를 회피시켜 환자의 QOL의 향상이나 예후의 개선에 기여할 수 있는 점에서 특히 우수한 것이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명이 제공하는 철 대사 개선제는, 상기한 바와 같이, 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것, 특히 전해질로서 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것으로 이루어지는 철 대사 개선제이다.

보다 구체적으로는, 전해질로서 아세트산 및/또는 아세트산염을 함유하지 않고, 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하고, 또한 다른 전해질 또는 포도당을 단독으로 또는 복수로 조합하여 함유하는 것을 특징으로 하는 철 대사 개선제이다.

따라서, 본 발명의 철 대사 개선제는, 투석액의 형태 또는 투석용 보충액의 형태로 투여되는 것이 바람직하다. 이와 같은 투석액 또는 투석용 보충액으로서는, 바람직하게는 알칼리화제로서의 중탄산 이온의 탄산수소나트륨을 포함하는 중탄산 투석액 또는 투석용 보충액이다.

이러한 관점에서 보면, 본 발명이 제공하는 철 대사 개선제는, 투석액에서는, 전해질 성분, pH 조정제 및/또는 포도당을 함유하는 소위「A제」의 형태인 것이 바람직하고, 실제의 투여에 있어서는, 희석수에 의해 희석되거나, 또는 바람직하게는, 중탄산 이온의 탄산수소나트륨으로 이루어지는 소위「B제」와 함께 희석되어 사용된다. 또한, 투석용 보충액에서는, 전해질 성분, pH 조정제 및/또는 포도당을 함유하는 소위「B액」의 형태인 것이 바람직하고, 실제의 투여에 있어서는, 전해질 성분, pH 조정제 및 탄산수소나트륨으로 이루어지는 소위「A액」과 혼합되어 사용된다.

본 발명의 철 대사 개선제에 함유되는 다른 전해질 성분으로서는, 시트르산 및/또는 시트르산나트륨 등의 시트르산염 이외에, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화칼슘, 락트산나트륨, 락트산칼륨, 락트산칼슘 등을 들 수 있다. 특히 바람직한 전해질 성분으로서는, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 및 시트르산나트륨 이다.

이에 추가하여 추가로 포도당을 함유하고, 투석액 및/또는 투석 보충액으로서 조제되었을 때에 적절한 pH가 되는 pH 조정제를 함유한다.

이와 같은 pH 조정제로서는, 시트르산, 락트산, 염산, 말산, 아스코르브산, 타르타르산, 수산화나트륨 등을 들 수 있고, 시트르산, 염산이 특히 바람직하다.

따라서, 본 발명이 제공하는 철 대사 개선제에 있어서의 상기한 각 성분의 배합량은, 적절한 농도로 희석, 혼합한 경우에, 중탄산 투석액 또는 중탄산 보충액으로서, 하기의 농도인 것이 바람직하다.

나트륨 이온 120 내지 150mEq/L,

칼륨 이온 0 내지 5mEq/L,

칼슘 이온 0 내지 5mEq/L,

마그네슘 이온 0 내지 2mEq/L,

염소 이온 55 내지 135mEq/L,

중탄산 이온 20 내지 45mEq/L,

시트르산 이온 0.02 내지 5mEq/L,

포도당 0 내지 3.0g/L

본 발명이 제공하는 철 대사 개선제에 함유되는 전해질 성분으로서 칼슘 이온이 함유되는 경우에는, 시트르산 및/또는 시트르산염, 예를 들면 시트르산나트륨에 의해 불용성 화합물을 생성하지만, 시트르산에 의해, pH를 낮게 조정함으로써 불용성 화합물의 생성을 방지할 수 있다.

또한, 시트르산을 사용함으로써 침전 억제 효과도 발휘할 수 있다. 즉, 소위 투석액용「A제」및 투석용 보충액용「B액」에 함유되는 전해질 성분과, 소위 투석액용「B제」및 투석용 보충액용「A액」에 함유되는 중탄산 이온의 탄산수소나트륨을 혼합하였을 때, 중탄산 이온은 칼슘 및 마그네슘 이온과 반응하여 불용성 화합물인 탄산금속염을 생성하기 때문에, 사용시, 희석·혼합후 인공 신장용 투석액으로서 제조되는 경우, 시트르산의 침전 생성 억제 효과에 의해, 안정성이 길게 유지된다는 이점이 있다.

본 발명의 철 대사 개선제에 있어서, 시트르산 및/또는 시트르산염의 사용량은, 제제가 pH 2.2 내지 2.9 정도로 조정되는 양인 것이 양호하며, 통상적으로 시트르산 이온이 상기한 0.02 내지 5mEq/L로 조정되는 양을 함유하면 양호하다.

또한, 종래의 소위 투석액용「A제」및 투석용 보충액용「B액」에는 아세트산이 함유되어 있는 것에 비해, 본 발명의 철 대사 개선제에는 아세트산은 일체 함유하지 않는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 철 대사 개선제를 함유하는 투석액 및/또는 투석용 보충액으로서 조제하는 경우에는, 중탄산나트륨만을 알칼리화제로서 사용하고 있기 때문에, 보다 생리적인 처방이라고 말할 수 있다.

본 발명이 제공하는 철 대사 개선제는, 여기에 함유되는 시트르산 및/또는 시트르산염의 작용에 의해, 아코니타제 활성의 상승을 야기하여, IRP1-IRE의 결합을 감소시키고, 철 수송 단백의 조절 이상을 시정하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 철 대사 개선제는 여기에 아세트산을 전혀 함유하지 않음으로써, 투석 환자의 고사이토카인 혈증을 예방하여 철 수송 단백의 조절 이상을 시정하는 것이 가능해진다. 그 결과, 세망내피계에서의 「철의 비축」이 해제되고, 이에 따라 혈청 철 농도가 상승하여 철 대사 이상이 개선되고, 철 이용성이 향상됨으로써, EPO 저항성 신장성 빈혈의 개선에 크게 공헌하게 된다.

이 점에서, 본 발명의 철 대사 개선제는 매우 특이적인 것이라고 할 수 있다.

본 발명의 철 대사 개선제는, 투석액의 형태 또는 투석용 보충액의 형태 이외에, 의약상 허용되는 담체, 부형제, 희석제 등과 함께 혼합하여, 액제, 엘릭서제, 캡슐제, 과립제, 환제, 경피흡수형 제제, 현탁제·유제, 좌제, 산제, 주정제, 정제, 시럽제, 주사제, 패취제, 리모나제 등의 형태로 투여할 수도 있다. 또는, 적당한 부형제를 사용한 경구 섭취(섭식)할 수 있는 형태로 투여할 수도 있으며, 그러한 형태로서, 예를 들면, 분말, 과립, 정제, 액체(음료, 젤리 음료 등), 캔디 등을 들 수 있다.

이하에 본 발명을 구체적인 시험예, 및 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 신부전 개에 있어서의 투석 제제가 철 대사에 주는 작용

신부전 개를 사용하여 실제로 투석을 실시하여, 그 때의 철 대사에 주는 작 용에 관해서 검토하였다.

[시험방법]

약 18시간의 절식을 실시한 수컷 비글견을, 펜토바르비탈나트륨(30mg/kg)의 요측 피정맥내 투여에 의해 마취한 후, 정중선 개복하여, 양측의 요관을 완전 결찰시켰다.

수술후 2일째에 투석 실험을 실시하였다. 도입 마취로서 펜토바르비탈나트륨(30mg/kg)을 요측 피정맥 내에 투여하고, 투석 중에도 마취 유지를 위해 인퓨전 펌프를 사용하여 펜토바르비탈나트륨을 지속적으로 정맥내 투여하였다.

대퇴동정맥에 헤파린을 혼합한 생리식염액(10단위/mL)을 충만시킨 8Fr 카테터를 삽입 고정하고, 혈관 접속 장치(blood access)를 제작하였다. 호흡 관리를 위해, 기관 삽관을 실시하여 인공 호흡기를 동물에게 장착하였다.

혈액 투석은, 단신(single patient)용 혈액 투석 여과 장치 DBG-01[참조: 닛키소 가부시키가이샤 제조]를 사용하여 실시하였다. 투석막 및 혈액 회로는, 각각 PS-0.6UW 및 소아용 혈액 회로를 사용하였다.

시험군으로서, 하기 표 1에 기재한 처방으로 이루어지는 본 발명의 투석액 및 시판 투석액[AK-Solita™·DL]을 사용하여 각각 3개의 예로 하였다.

혈액 투석은, 혈액 유량 100mL/분, 투석액 유량 300mL/분으로 유체 제거는 실시하지 않고 투석 시간 4시간 동안 실시하였다.

혈액 응고 방지를 위해, 투석 개시전에 100단위/kg 체중의 헤파린을 정맥내 투여하고, 이후 1시간마다 50단위/kg 체중을 추가로 정맥내 투여하였다.

혈액은, 양측 뇨관 결찰 수술전, 투석 개시전, 투석 개시 2 및 4시간후에 채취하였다. 채취한 혈액은 냉각하에 원심분리하여, 혈청 중의 철 및 불포화 철 결합능(UIBC) 이외에, 혈장 중의 크레아티닌(Cre), 요소 질소(BUN), 시트르산 및 아세트산을 측정하였다.

철 결합능(TIBC)은, 혈청 철+UIBC로 산출하였다.

투석 종료후, 혈관 접속 장치 부위로부터 생리식염액으로 탈혈하고, 관류(perfusion)한 후, 동물을 해부하여, 비장으로부터 조직을 채취하였다. 채취한 조직에 관해서, 프러시안블루 염색을 실시하여, 화상 해석에 의해 철 염색의 비율을 %로서 구하였다. 또한, 조직중 페리틴의 면역 조직 염색을 실시하여 육안적 조직 관찰을 실시하였다. 조직 검토는, 본 발명의 투석액 및 시판 투석액의 시험군 2군과 무처치 정상군(3개의 예) 및 투석 미시행의 신부전군(3개의 예)과 비교하였다.

성분	성분처방(mEg/L)
성분	본 발명의 투석액	시판 투석액
나트륨	140	140
칼륨	2.0	2.0
칼슘	3.0	3.0
마그네슘	1.0	1.0
염소	111	111
포도당	1.5	1
탄산수소	35	25
아세트산	-	10
시트르산	1.4	-
시트르산나트륨	0.3	-

[시험 결과 및 고찰]

시트르산 농도, 혈청 철 농도, UIBC, TIBC의 결과를 각각 도 1 내지 4에 도시하였다.

또한, 투석 개시 2시간 후의 아세트산 농도의 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

양측 뇨관 결찰후 2일째의 투석전에 있어서의 신부전 개의 혈장 중 Cre 및 BUN 농도는 현저히 상승하고, 신부전이 야기되는 것을 확인할 수 있었다.

신부전에 의해 상승한 혈장 중 Cre 및 BUN 농도는, 본 발명의 투석액군 및 시판 투석액군 중 어느 것이나 투석에 의해 신속하게 저하되었다. 본 발명의 투석액군에서는 투석전 값과 동일한 정도의 값으로 변화하였지만, 시판 투석액군에서는 투석에 의해 혈장 중 시트르산 농도는 저하되었다(도 1). 이들 군간의 비교에서는, 투석 2 및 4시간후에 시판 투석액군과 비교하여 본 발명의 투석액군에서는 유의적으로 높은 값이었다. 혈장 중 아세트산 농도는, 본 발명의 투석액군에서는 투석 중에 검출되지 않았지만, 시판 투석액군에서는 투석에 의해 유의적으로 상승하였다(p<0.05, 표 2).

철에 관해서는, 신부전에 의해 저하된 혈청 철은, 본 발명의 투석액에 의한 투석에서 투석전 값에 대해 유의적으로 상승하였다(도 2). 한편, 시판 투석액에 의한 투석에서는, 유의적인 변화는 보이지 않았다. 2원 배치 분산 분석에서는, 투석 시간뿐만 아니라 투석액의 종류에 따라서도 철 값에 유의한 차가 확인되었다(투석전부터 4시간 후까지: 시간, F(2,12)=4.46, p<0.05; 투석액, F(1,12)=9.71, p<0.01; 시간×투석액, F(2,12)=1.09, p>0.05).

UIBC는 투석에 의해 본 발명의 투석액군 및 시판 투석액군 중 어느 것이나 투석전 값에 대하여 유의적으로 저하되었지만, 2원 배치 분산 분석에서는, 투석 시간 및 투석액의 종류에서 UIBC 값에 유의한 차가 확인되었다(투석 전부터 4시간 후까지: 시간, F(2,12)=9.91, p<0.01; 투석액, F(1,12)=7.82, p<0.05; 시간×투석액, F(2,12)=0.53, p>0.05, 도 3).

또한, TIBC는 투석에 의해 거의 변화가 보이지 않고, 또한 투석액간의 유의한 차도 없었기 때문에(도 4), UIBC의 변화가, 혈청 철의 변화에 영향을 미치는 것으로 생각되었다.

비장 조직의 철 염색에 관해서는, 신부전군은 무처치군에 비해 철 염색의 비율이 상승하고, 투석에 의해 상승된 철 염색의 비율이 저하되어, 본 발명의 투석액 쪽이 시판 투석액보다 철 염색의 정도가 약하였다(도 5). 통계 해석을 실시한 결과, 본 발명의 투석액군과 시판 투석액군 사이에서 비장의 철 염색(%)에 유의한 차가 나타났다(p<0.05).

비장 조직의 페리틴 염색에 관해서는, 본 발명의 투석액에 의한 투석에서, 시판 투석액 보다도 페리틴 염색의 정도가 감소되어 염색된 세포수도 적었다.

이러한 조직 검토의 결과로부터, 신부전 상태에서의 장기내로의 철의 비축과, 투석 행위 그 자체에 의한 철의 비축의 해제가 일어나고 있고, 비장에서는 철의 비축의 해제가 시판 투석액보다도 본 발명의 투석액 쪽에서 강하게 나타난 것이 시사되었다.

이상으로부터, 본 발명의 투석액을 사용한 투석에 의해, 신부전에 의해 저하된 철 이용성의 향상 효과의 가능성이 나타났다.

투여군	혈장 중 아세트산 농도(mg/dL)
본 발명의 투석액군	0.0±0.0
시판 투석액군	4.3±0.2

실시예 2: 양쪽 신장 적출 래트에 있어서의 시트르산 투여에 의한 철 대사 개선 효과의 검토

신장을 전체 적출한 래트를 사용하여, 시트르산을 투여하였을 때의 철 대사에 주는 작용에 관해서 검토하였다.

[시험방법]

8주령의 웅성 CD(SD) 래트(체중 약 300g)를 사용하여, 하기 표 3의 시험군으로 시험을 실시하였다. 래트를 펜토바르비탈나트륨(50mg/kg)의 복강내 투여에 의해 마취한 후, 래트 등측으로부터 신장을 전체 적출하여(표 3의 1군에 관해서는 무처치), 중심 정맥 카테터(CVC) 유치술을 시행하였다.

수술 시행 약 24시간 후에, CVC로부터 1mL의 채혈을 실시하고, 표 3의 2군 및 3군에 관해서는 그 직후부터 CVC로부터 각각 생리식염액 또는 4.5w/v%의 시트르산나트륨액을 각 0.25mL/시간의 투여 속도로 4시간 지속 투여하고, 투여 종료후 즉시 CVC로부터 1mL을 채혈하였다.

채취한 혈액은 냉각하에 원심분리하여, 혈장 중의 크레아티닌(Cre), 요소 질소(BUN), 철 및 시트르산을 측정하였다.

군	시험군	투석액	동물수
1	무처치군	-	3
2	양쪽 신장 적출 + 염수	생리식염액	6
3	양쪽 신장 적출 + 4.5 Cit	4.5w/v% 시트르산나트륨액	6

[시험 결과 및 고찰]

시트르산 농도 및 철 농도의 결과를 각각 도 6 및 7에 도시하였다.

양쪽 신장 적출 약 24시간 후의 래트의 혈장 중 Cre 및 BUN 농도는 현저히 상승하고, 신부전이 야기되는 것을 확인할 수 있었다.

혈장 중의 시트르산은, 1군에서는 5.27±1.23mg/dL이었지만, 양쪽 신장 적출에 의해 2군에서 16.38±9.49mg/dL, 3군에서는 17.11±18.64mg/dL까지 상승하였다(도 6). 3군에서의 혈장 시트르산 농도의 투여 전후의 차는 21.08±13.18mg/dL로 시트르산 투여에 의한 상승이 확인되었다. 한편, 2군에서는, 그 차는 -0.92±2.20mg/dL로 약간이지만 저하되었다.

혈장 중의 철은, 1군에서는 112±14㎍/dL이었지만, 2군에서 61±17㎍/dL로 신부전 상태에 의해 분명히 저하되고 있으며(도 7), 본 모델에 있어서 철 대사 이상이 생기고 있는 것이 관찰되었다. 3군의 시트르산 투여군에서는, 투여 전후의 혈장 중 철 농도의 차는 2군(△5±17㎍/dL)에 비해 높은 값(14 내지 18㎍/dL)을 나타내며(도 7), 시트르산 투여에 의한 철의 비축 개선에 의한, 혈장 중 철 농도의 상승의 가능성이 시사되었다.

실시예 3: 양쪽 신장 적출 래트에 있어서의 투석시 시트르산 투여에 의한 철 대사 개선 효과의 검토

신장을 전체 적출 2일째의 래트를 사용하여, 투석 시행 중에 시트르산을 투여하였을 때의 철 대사에 주는 작용에 관해서 검토하였다.

[시험방법]

웅성 CD(SD) 래트를 사용하여, 하기 표 4의 시험군으로 시험을 실시하였다. 래트를 펜토바르비탈나트륨(50mg/kg)의 복강내 투여에 의해 마취한 후, 래트 등측으로부터 신장을 전체 적출하였다.

수술 시행 2일 후에, 래트를 펜토바르비탈나트륨(50mg/kg)의 복강내 투여에 의해 마취한 후, 좌대퇴 동맥 및 좌대퇴 정맥에 카테터를 유치하여, 혈관 접속 장치를 제작하는 동시에, 시트르산 투여 및 채혈용으로 중심 정맥 카테터(CVC) 유치술을 시행하였다. CVC로부터 1mL의 채혈을 실시한 후, 시판 투석액(AK-Solita·DL)을 사용하여 마취하에서 4시간의 투석을 실시하고, 표 4의 2군 및 3군에 관해서는, 투석 중에 CVC로부터 각각 생리식염액 또는 4.5w/v%의 시트르산나트륨액을 각 1.0mL/시간의 투여 속도로 지속 투여하고, 투석 종료후 즉시 CVC로부터 1mL을 채혈하였다.

군	시험군	투석액	동물수
1	양쪽 신장 적출	-	3
2	양쪽 신장 적출 + 투석 + 염수	생리식염액	2
3	양쪽 신장 적출 + 투석 + 4.5 Cit	4.5w/v% 시트르산나트륨액	2

[시험 결과 및 고찰]

시트르산 농도 및 철 농도의 결과를 각각 도 8 및 9에 도시하였다.

양쪽 신장 적출 후 2일째의 투석전에 있어서의 래트의 혈장 중 Cre 및 BUN 농도는 현저하게 상승하고 있어 신부전이 야기되는 것을 확인할 수 있었다. 신부전에 의해 상승한 혈장 중 Cre 및 BUN 농도는 투석에 의해 신속하게 저하되었다.

혈장 중의 시트르산은, 양쪽 신장 적출에 의해 1군에서 5.33mg/dL을 나타내었지만, 2군에서 19.87mg/dL까지 상승하고, 한편 3군에서는 5.33mg/dL로 1군과 차는 없었다(도 8). 투석 시행 중에 시트르산을 투여한 3군에서는, 혈장 시트르산 농도의 투여 전후의 차는 26.49mg/dL로 시트르산 투여에 의한 상승이 확인되었다. 한편, 투석 시행 중에 생리식염액을 투여한 2군에서는, 그 차는 -13.05mg/dL로 저하되었다.

혈장 중의 철은, 양쪽 신장 적출에 의해 1군에서 59㎍/dL, 2군에서 113㎍/dL, 또한 3군에서는 83㎍/dL로 격차는 있지만 신부전 상태에 의해 저하되었다(도 9). 투석 시행 중에 시트르산을 투여한 3군에서는, 투여 전후의 혈장 중 철 농도의 차는 2군(△19.5㎍/dL)에 비해 약 4배 높은 값(81㎍/dL)을 나타내며(도 9), 시트르산 투여로 인한 철의 비축 개선으로 혈장 중 철 농도의 상승 가능성이 시사되었다.

제제예:

(1) 투석액

A제(10L 중의 성분/분량)

염화나트륨 2,148.0g

염화칼륨 52.0g

염화칼슘 77.0g

염화마그네슘 36.0g

포도당 525.0g

시트르산 34.3g

시트르산나트륨 10.3g

B제(12.6L 중의 성분/분량)

탄산수소나트륨 1,030.0g

(2) 투석용 보충액

A액(1,010mL 중의 성분/분량)

염화나트륨 12.34g

염화칼륨 0.30g

탄산수소나트륨 5.94g

B액(1,010mL 중의 성분/분량)

염화칼슘 519.8mg

염화마그네슘 205.4mg

포도당 2.02g

시트르산 198.0mg

시트르산나트륨 59.4mg

이상 기재와 같이, 본 발명은 혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자에 대하여 아세트산 및/또는 아세트산염을 함유하지 않고, 시트르산 및/또는 시트르산염을 함유하는 것으로 이루어지는 철 대사 개선제를 사용하여, 고사이토카인 혈증을 예방하고, 또는 철 수송 단백의 조절 이상을 시정하여, 세망내피계에서의「철의 비축」을 해제하고, 이에 따라 혈청 철 농도가 상승하여 철의 이용성이 향상되며, 그 결과, EPO 저항성 신장성 빈혈을 개선하고, 합병증 발생 리스크의 회피로 이어져 환자의 QOL의 향상이나 예후의 개선에 기여할 수 있는 점에서, 그 의료상의 효과는 상당한 것이다.

도면의 간단한 설명

도 1은 실시예 1에 있어서의, 혈장 중 시트르산 농도의 결과를 도시하는 도면이다.

도 2는 실시예 1에 있어서의, 혈청 중 철 농도의 결과를 도시하는 도면이다.

도 3은 실시예 1에 있어서의, UIBC의 결과를 도시하는 도면이다.

도 4는 실시예 1에 있어서의, TIBC의 결과를 도시하는 도면이다.

도 5는 실시예 1에 있어서의, 비장 조직의 철 염색의 결과를 도시하는 도면이다.

도 6은 실시예 2에 있어서의, 혈장 중 시트르산 농도의 결과를 도시하는 도면이다.

도 7은 실시예 2에 있어서의, 혈장 중 철 농도의 결과를 도시하는 도면이다.

도 8은 실시예 3에 있어서의, 혈장 중 시트르산 농도의 결과를 도시하는 도면이다.

도 9는 실시예 3에 있어서의, 혈장 중 철 농도의 결과를 도시하는 도면이다.

Claims

나트륨 이온 120 내지 150mEq/L, 칼륨 이온 0 내지 5mEq/L, 칼슘 이온 0 내지 5mEq/L, 마그네슘 이온 0 내지 2mEq/L, 염소 이온 55 내지 135mEq/L, 중탄산 이온 20 내지 45mEq/L, 시트르산 이온 0.02 내지 5mEq/L, 및 포도당 0 내지 3.0g/L을 포함하고,

혈액 정화 요법을 받고 있는 만성신부전 환자의 철 대사 이상을 치료하기 위해 사용되는, 약제학적 조성물.
제1항에 있어서, 아세트산 및 아세트산염을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는, 약제학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 투석액의 형태인, 약제학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 투석용 보충액의 형태인, 약제학적 조성물.
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