WO2006028105A1 - 薬効評価用動物、薬効評価用動物の喘息発症方法及びその動物を用いた薬効評価方法 - Google Patents

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Nobuaki Mizutani
Mitsuteru Ishiwara
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    • A01K2267/035Animal model for multifactorial diseases
    • A01K2267/0368Animal model for inflammation

Definitions

  • the present invention relates to a medicinal evaluation animal that developed asthma with inflammation in the nasal cavity and pharynx, a method for evaluating asthma of the animal for evaluating the medicinal effect, and a drug efficacy evaluation method using the animal for evaluating medicinal effect.
  • an animal for evaluating the efficacy of a drug in an animal for evaluating the efficacy of a drug, an animal that has developed asthma to be evaluated needs to be stably, selectively, and efficiently produced. Was insufficient.
  • Non-Patent Document 1 K. Ikegami et al., European Journal of Pharmacology. 1997, 328, p. 75-81
  • Non-Patent Document 2 HO Heuer et al., Journal of Lipid Mediators Cell Signaling, 1996, 15th , P. 17- 28
  • Non-Patent Document 3 T. Nabe et al., Allergology International, 1997, 46th, p. 261—267
  • An object of the present invention is to provide, for example, a medicinal evaluation animal that develops only asthma that is free of inflammation in the nasal cavity and pharynx, and a method that develops only asthma in such an animal for evaluating medicinal effects, and at the same time, for effective medicinal evaluation
  • the purpose is to provide a method for evaluating selective drug efficacy against asthma by administering drugs to animals.
  • the present invention also provides sensitization by directly administering a sensitizing substance to the lower respiratory tract of animals other than humans. Then, the method for developing asthma in an animal for evaluating efficacy is provided by directly administering an inducing substance to the lower respiratory tract.
  • the present invention also provides a drug efficacy evaluation method for administering a drug to the above-mentioned animal for drug efficacy evaluation and evaluating the action and effect.
  • the present invention is not limited to mist formation and can be administered directly to the lower respiratory tract, so a high concentration sensitizer and inducer are prepared. This makes it possible to produce asthmatic animals in a short period of time by directly administering high concentrations of sensitizers and inducers to the lower respiratory tract.
  • water dispersible polyisocyanate (A) used in the present invention will be described.
  • an asthma model animal that has developed asthma (hereinafter referred to as an asthma model animal) has developed a late-onset type, and is desired in the field! Can do.
  • the asthma model animal of the present invention performs sensitization by directly administering a sensitizing substance, which is a mist, solution or suspension, to the lower respiratory tract of animals other than humans, and then mists, solutions or suspensions.
  • a sensitizing substance which is a mist, solution or suspension
  • Asthma was developed by direct administration of the inducer, which is a liquid, to the lower respiratory tract.
  • the lower respiratory tract here is defined as the airway, trachea, bronchi, bronchiole, alveoli, etc.
  • the direct administration here means that the sensitizing and inducing substance is administered directly to the lower respiratory tract without touching the nasal cavity.
  • a powerful asthma model animal is a sensitizer that is a mist, solution or suspension, that is, an antigen with an inducer that is a mist, solution or suspension after active sensitization with the antigen in the sensitization solution. Asthma develops through induction.
  • the antigen used for the sensitizer include, for example, egg white Force egg white albumin, such as rubumin, DNP-ascalis, DNP-usi serum albumin, etc. is preferred.
  • the antigen can be used alone as a sensitizing solution.
  • it can also be used as a sensitizing substance in combination with an adjuvant.
  • the adjuvant to be used aluminum hydroxide is preferred.
  • the sensitizing substance may be misted by a generally known method, or may be used as a solution or suspension containing generally used physiological saline as a diluent.
  • the onset of the medicinal effect evaluation animal of the present invention can be achieved by directly administering a mist, a sensitizing substance as a solution or a suspension, and an inducing substance to the lower respiratory tract.
  • a mist a sensitizing substance as a solution or a suspension
  • an inducing substance to the lower respiratory tract.
  • mist it is generally difficult to misactivate aluminum hydroxide, a sensitizing substance, so special treatment must be applied to aluminum hydroxide.
  • the concentration range of the antigen and the adjuvant in the sensitizing solution may be an amount sufficient to cause asthma in the applied animal, and is preferably 1 dose per animal. Olmg / mL or more, More preferably, the range of 0.01-500 mg / mL can be mentioned. In this case, the dose range is 20 L Zkg or more, preferably 20 ⁇ LZkg to 5 mLZkg in one administration per animal weight.
  • an antigen is elicited by administering an inducer to an experimental animal that has been previously sensitized.
  • a powerful inducer can be used containing an antigen.
  • the antigen used for the induction include ovalbumin, DNP-vascalis, DNP-usi serum albumin, and ovalbumin is preferable.
  • the inducer may be mistoided by a generally known method, or may be used as a solution or suspension containing a commonly used physiological saline as a diluent.
  • the concentration range of the strong antigen is preferably at least 0.1 OlmgZmL, more preferably from 0.01 to 1 in one administration per animal. The range of 500 mgZmL can be mentioned.
  • the dose range is preferably 20 LZkg or more, more preferably 20 / z L to 5 mLZkg in one administration per weight of one animal. It is preferable to set the concentrations of these sensitizing solution and inducing solution used in the test by conducting a preliminary test to confirm that the asthma model animal has been produced reliably before evaluating the drug efficacy.
  • the number and duration of sensitization and induction can be set by judging the degree of specific airway resistance (sRaw).
  • Specific airway resistance is described, for example, by Pennock BE, et al, Journal of Applied Physiol, 1979, 46th, No. 2, p. 399-406.
  • it can be measured by a total breathing function measurement system (for example, PULMOS-I; MIPS, etc.) via a flow sensor.
  • the degree of asthma onset in the asthma model animal of the present invention is evaluated by an increase rate (%) of specific airway resistance, and can be preferably evaluated at a stage of 5% or more, more preferably 10% or more. Therefore, the sensitization and triggering operations set the number and duration of specific airway resistance at 5% or higher. In addition, the interval between the sensitization and triggering periods may or may not be provided.
  • the asthma model animal thus obtained has a feature that can selectively cause inflammation at a target asthma disease site.
  • the Evans Blue solution was directly administered to the lower respiratory tract by the method of the present invention and the colored part of the living body was confirmed, the colored part was limited to the lung, and the ratio was almost 100%.
  • sensitizer and the inducer are solutions or suspensions, for example, administration is performed using a metal sonde.
  • the metal sonde used a commonly used stainless steel sonde can be used. Depending on the type of animal used in the experiment, a preferred metal sonde such as size and shape can be selected, but administration to the lower respiratory tract is possible. It is preferable to process the tip of the sonde so that it can be reliably performed. As a processing method, for example, the tip of a stainless steel sonde is thrown into the lower airway. There is a way to bend like! Degree of curvature ⁇ The shape varies depending on the type of animal used and the shape, but in general, the angle formed by the part corresponding to the curved tip and the part corresponding to the base of the sonde is 90 to 150 ° It is preferable to bend. In direct administration, a curved sonde is inserted from the oral cavity, and the tip is placed on the upper respiratory tract of the pharynx. Administer substance.
  • the sensitizing substance and the inducing substance are mists
  • administration is performed via a metal sonde.
  • the tip of the sonde After applying the tip of the sonde to the upper lower airway of the pharynx from the oral cavity, the mist is inhaled spontaneously through this.
  • the mistoy candy can be produced by a generally known method using, for example, a nebulizer. That is, a solution or suspension of a sensitizer or inducer is sent to a nebulizer and mistoided.
  • the concentration range of the solution or suspension may be any amount that is sufficient to cause asthma in the animal to which it is applied, and is preferably administered once per animal [this should be at least 0. Olmg / mL, More preferably, the range is from 0.01 to 500 mg / mL.
  • the preferable inhalation time at that time is 10 seconds to 3 hours.
  • an animal other than a person having a lower respiratory tract and performing pulmonary breathing can be used.
  • mammals can be mentioned, experiments with shapes that are preferred by normal laboratory animals such as rats, mice, monolemots, hamsters, rabbits, monkeys, chimpanzees, nu, goats, hidges, pigs, etc.
  • rodents such as guinea pigs, rats, mice, hamsters and the like are particularly preferred. These animals can be used repeatedly after an appropriate drug withdrawal period after sensitization and provocation reactions.
  • a drug is administered to the asthma model animal, and its action effect is evaluated.
  • the effect of action may be evaluated with changes in respiratory function. That is, the evaluation of airway hypersensitivity in the asthma model animal of the present invention is based on lung resistance (RL ung) as an index.
  • lung resistance RL ung
  • Gilles RE et al Archives Inter Measured according to the method described in National Defarmakodynamy (Arch. Int. Pharmacodyn.), 1976, 194, pp. 213-222 (hereinafter referred to as “Gills et al.”) be able to.
  • the concentration of the sensitizing solution and the concentration of the inducing solution vary depending on the animal used. Therefore, it is preferable to set the sensitizing solution based on the preliminary examination before the test.
  • the sensitizing solution in guinea pigs Ovalbumin lmgZ Hydroxyl The results of examining the antigen-inducing concentration in the case of aluminum 10 mgZmL solution are shown.
  • Aluminum hydroxide was weighed and prepared with physiological saline so as to be 15 mgZmL. After preparing the aluminum hydroxide solution, it was sonicated for 4-5 hours to make the particles finer.
  • the sensitizing solution (1-1) was obtained by mixing 3 mgZmL of ovalbumin solution and 15 mgZmL of aluminum hydroxide solution 1: 2.
  • Ovalbumin was weighed and prepared with physiological saline to a concentration of 2, 10, and 20 mgZmL to obtain an eliciting solution (2-1).
  • Pyrilamine was weighed and prepared with physiological saline to a concentration of 5 mgZmL to obtain a pyrilamine solution (3-1).
  • a curved sonde is inserted from the mouth, and its tip is applied to the upper lower airway of the pharynx, and the other end of the sonde is sensitized and induced by the other end of the sonde in time with the spontaneous breathing of the animal. The substance was administered.
  • Sensitization was performed by direct administration of the sensitizing solution (1 1) once a day for 7 days directly into the lower respiratory tract. The unstimulated group was not sensitized.
  • pyrilamine solution (3-1) 12 days after the end of sensitization, 30 minutes before induction, to prevent lethality due to anaphylactic shock, pyrilamine solution (3-1) was administered at a rate of 5 mg / mL / kg, ip, and induction solution (2-1) was administered. Elicitation was performed by direct administration to the lower respiratory tract. In the non-stimulated group, the pyrilamine solution (3-1) was similarly administered at a ratio of 5 mgZmLZkg, i.p., and physiological saline was administered to the lower respiratory tract.
  • Biphasic asthma reaction is a specific airway resistance (hereinafter referred to as "sRa wj t," ), And the total respiratory function is measured via a flow sensor (Validyne DP45 (Na side and Th side)) in accordance with the method of Pennock et al. Measured by the system (PULMOS-I; MIPS) The sRaw adopted was a stable value 100 breaths after the start of each measurement, and the average value of the sRaw was calculated. The abnormal value of sRaw due to rampage, etc. was not adopted in the calculation. The increase rate of sRaw was calculated by the following formula.
  • sensitization required 7 days, and induction was performed 12 days after the end of sensitization, so the number of days until induction was 19 days.
  • a biphasic asthma model is established in the range of 2 to 2 OmgZkg in this example, and it is judged that the efficacy evaluation can be performed.
  • a strong reaction was expressed at 10 mgZmL without inflammation of the nasal cavity and the like, which was a preferable concentration.
  • This example was carried out in order to clarify the establishment of the asthma model according to the present invention by confirming its effect using a known anti-asthma substance.
  • an anti-asthma substance dexamethasone, which is known to exhibit effectiveness in late-onset asthma, was used.
  • dexamethasone 2 mg / mL (10 mg Zkg administration solution) A dexamethasone solution was obtained.
  • Dexamethasone solution was administered twice (lOmg Zkg X 2 times) 16 hours before antigen induction and 2 hours before.
  • the non-stimulated group was non-sensitized and was given physiological saline at the time of induction, and the medium control group was sensitized and then the medium (0.5% methylcellulose aqueous solution) was induced 1 hour before The group administered and not administered with dexamethasone.
  • reaction inhibition rate was calculated by the following equation.
  • Response inhibition rate (%) ([medium control group sRaw increase rate (%)] [dexamethasone administration group sRaw increase rate (%)]) Z [vehicle control group sRaw increase rate (%)] X 100 [0055] The results (average values in 8 animals) are shown in Table 2.
  • Example 2 After performing Example 2, the following experiment was continued. That is, airway hypersensitivity was measured according to the method of Gils et al. The day after induction using lung resistance (hereinafter referred to as “RLung”!).
  • Histamine was weighed, prepared with physiological saline to a concentration of 800 gZmL, dispensed, and stored in a reagent freezer (set temperature: -20 ° C) until use.
  • the aliquot was thawed every day of measurement of airway hypersensitivity and diluted with physiological saline to a concentration of 50, 100, 200 / z gZmL to obtain a histamine solution.
  • Dexamethasone solution was administered twice (lOmg Zkg X 2 times) 16 hours before antigen challenge and 2 hours before antigen induction.
  • the “unstimulated group” was non-sensitized and was given physiological saline at the time of induction. This group was given before and did not receive dexamethasone.
  • Nembutal 50 mgZkg, ip
  • perform force-ureation on the esophagus, lower respiratory tract and jugular vein for histamine solution administration
  • trachea force-yure with ventilator 60 times Z min.
  • Connected to SN-480-7 through a flow sensor (Valid yne DP45 (for flow rate and pressure))
  • the total respiratory function measurement system PULMOS — ⁇ ; ⁇ . IP S
  • RLung was measured after administration of saline and histamine solutions at a rate of 5, 10, 20 ⁇ & / 0.1 mL / kg, iv. Dexamethasone prepared in (Example 2) was used.
  • RLung before administration of histamine solution is 3 breaths from 20 breaths after the start of measurement
  • RLung of physiological saline solution is 5 breaths to 3 breaths after physiological saline administration
  • RLung by administration of histamine solution is histamine solution
  • the abnormal value of RLung due to the fetal movement of the animal under measurement, etc. was not used for these calculations.
  • the rate of increase of RLung was calculated using the following formula.
  • Rate of increase in RLung (%) ([RLung after histamine solution administration] [RLung before histamine solution administration)) Z [RLung before histamine solution administration] X 100
  • reaction inhibition rate (%) in the dexamethasone solution administration group was calculated by the following formula.
  • BAL alveolar lavage
  • the BAL solution 25 L obtained in 1. was stained with 100 L of Turk's solution, and the total white blood cell count was counted using a Birkel-Turk hemocytometer (Elma sales).
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, this example was carried out for the purpose of preparing a biphasic asthma reaction model using experimental animals such as Inu, Usagi, Hidge, and monkey.
  • the asthma model animal of the present invention is industrially useful because it can be used for screening compounds in the development of pharmaceuticals, particularly in the development of anti-asthma drugs.

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Abstract

 本発明は、感作物質を人以外の動物の下気道へ直接投与することにより感作を行った後、惹起物質を該下気道へ直接投与することにより喘息を発症させたことを特徴とする薬効評価用動物、感作物質を人以外の動物の下気道へ直接投与することにより感作を行った後、惹起物質を該下気道へ直接投与することを特徴とする薬効評価用動物の喘息発症方法、および前記薬効評価用動物に薬剤を投与し、その作用効果を評価することを特徴とする薬効評価方法を提供する。

Description

薬効評価用動物、薬効評価用動物の喘息発症方法及びその動物を用い た薬効評価方法
技術分野
[0001] 本発明は、鼻腔及び咽頭に炎症がなぐ喘息を発症した薬効評価用動物、その薬 効評価用動物の喘息発症方法及びかかる薬効評価用動物を用いた薬剤の薬効評 価方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、抗喘息物質の薬効評価方法としては、以下の方法により、実験的に喘息を 惹起した薬効評価用動物を作製し、薬剤の薬効評価を行って!/ヽた。
(1)感作液又は惹起液をネブライザ一等によりミストイ匕してから、鼻腔を経由して吸 入させることにより、感作及び惹起を行って作製した喘息を惹起した薬効評価用動物 を用いて評価を行う方法 (例えば、非特許文献 1参照)。
(2)注射液とした感作液又は惹起液を、腹腔内或いは静脈内へ投与することにより 感作及び惹起を行って作製した喘息を惹起した薬効評価用動物を用いて評価を行 う方法 (例えば、非特許文献 2参照)。
[0003] 従来、上記(1)のミストイ匕してから吸入させる方法が一般的に行われてきた力 本法 では鼻腔を経由して投与することから、喘息以外での炎症反応を併発することが知ら れていた (例えば、非特許文献 3参照)。力かる文献によれば、着色剤であるエバンス ブルー溶液を種々のネブライザ一を用いてモルモットに投与し、生体部位の着色量 により、ミストイ匕されたエバンスブルー溶液の到達部位とその割合につ 、ての検討結 果が開示されている。それによれば、ネブライザ一として、ガラス製加圧ネブライザ一 、デビルビスネブライザ一、及び超音波ネブライザ一を用いて、鼻腔及び咽頭、又は 肺に到達した割合を算出した結果、鼻腔及び咽頭:肺への到達の比率が、各々、 21 : 79、 49 : 51、 79 : 21であったとの報告がある。これは、溶液或いは懸濁液をミストイ匕 して鼻腔や咽頭経由で投与した場合、発生させる条件により、炎症の部位や強度が 一定にならず、安定した薬効評価用喘息モデル動物の作製は困難であることを示し ている。
[0004] 又、従来のミストイ匕してから吸入させる方法では、一般的に力かる喘息モデル動物 の作製のための感作及び惹起に長期間を必要とし、該喘息モデル動物の効率的な 作製が出来ず、薬効評価試験が迅速に行えない状況であった。
上記(2)の方法では、感作及び惹起は全身に及ぶ事力 選択的な部位における 薬効評価用喘息モデル動物を作製できな 、欠点を有して 、た。
このように、薬剤の薬効評価用動物では、評価の対象とする喘息を発症した動物が 、安定的に、選択的に、且つ効率的に作製されることが必要であるが、従来の方法で は不十分であった。
[0005] 非特許文献 1 :ケー.ィケガミら(K. Ikegami et al)著、ョ一口ビアン ジャーナル ォブ ファーマコロジー (Europian Journal of Pharmacology. )、 1997年、第 328卷、 p. 75-81
[0006] 非特許文献 2 :ェイチ.ォー.へゥァ一ら(H. O. Heuer et al)著、ジャーナル ォブ リピド メディエーターズ アンド セル シガナリング (J. Lipid Mediators Cell Signalling) , 1996年、第 15卷、 p. 17— 28
[0007] 非特許文献 3 :ティー、ナベら(T. Nabe et al)著、 アレルゴロジー インターナショ ナル(Allergology International) , 1997年、第 46卷、 p. 261— 267
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明の課題は、例えば鼻腔及び咽頭に炎症がなぐ喘息のみを発症した薬効評 価用動物及びかかる薬効評価用動物に喘息のみを発症する方法を提供し、同時に 力かる薬効評価用動物に薬剤を投与して喘息に対する選択的な薬効を評価する方 法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、感作物質を人以外の動物の下気道へ直接投与することにより感作を行 つた後、惹起物質を該下気道へ直接投与することにより喘息を発症させたことを特徴 とする薬効評価用動物を提供する。
また、本発明は感作物質を人以外の動物の下気道へ直接投与することにより感作 を行った後、惹起物質を該下気道へ直接投与する薬効評価用動物の喘息発症方法 を提供する。
また、本発明は前記の薬効評価用動物に薬剤を投与し、その作用効果を評価する 薬効評価方法を提供する。
発明の効果
[0010] 本発明によれば、喘息のみを選択的に発症した薬効評価用動物を確実に作製す ることができ、医薬品の開発、特に抗喘息物質のスクリーニングに有用な評価方法を 実行するための薬効評価用動物を迅速に提供することができる。
尚、本発明の効果について、より具体的に下記に示す。
( 1)ミスト化により鼻腔を経由して吸入する従来法と比較して、本発明ではミスト化に 限定されないこと及び直接下気道に投与できることから、高濃度の感作物質、惹起 物質を調製することが可能となり、それにより高濃度の感作物質、惹起物質を直接下 気道に投与して短期間で喘息発症動物の作製が可能となる。
[0011] (2)注射液による感作液又は惹起液を、腹腔内或いは静脈内へ投与することにより 感作及び惹起を行って作製した薬効評価用動物では、炎症反応が全身に及び、選 択的な疾患部位における喘息を発症した薬効評価用動物の作製が不可能であるが 、本発明では、喘息を選択的に発症した薬効評価用動物の作製ができ、正確に喘 息に対する効果を確認することが可能となる。
[0012] (3)従来の薬効評価用動物では、感作後の抗原連続投与により、抗原惹起を反復 しな!/ヽと、即時型と遅発型を含んだ二相性喘息を発症した薬効評価用動物を作製で きな力つたが、本発明では、惹起 1回目で二相性喘息を発症するため、短期間で薬 効評価に供することができる薬効評価用動物の作製が可能となる。
[0013] (4)ミスト化により吸入する従来法では、鼻腔を介して抗原が吸入されるため、喘息 反応だけでなく鼻閉反応を併発する。例えば、実験的動物として広く用いられている モルモットを使用した場合、鼻腔のみを介して呼吸をしているため、卵白アルブミンを ミストにて吸入させる従来の方法では、感作物質、及び惹起物質が鼻でトラップされ て喘息反応だけでなく鼻閉反応を併発する。本発明では、鼻腔を介すことなく下気 道に直接感作物質及び惹起物質を投与することにより、下気道のみの反応を捉える ことから、疾患部位に限定した感作および惹起が可能となる。
[0014] (5)本発明によらず、ミストを用いて選択的に肺に炎症を起こそうとする場合、喉を 切開して投与する必要があり、実験動物を覚醒下で評価することが不可能であった 力 本発明による方法では、動物を覚醒下で薬効評価を行うことが可能となる。
(6)下気道へ投与することによって、ミストイ匕してから吸入させる従来法では不可欠 であったドラフトなどの装置が不要となった。また、吸入による従来法より使用する試 薬量が少なくてすみ安価に薬効評価用動物が作製できる。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下に、本発明をより詳細に説明する。
はじめに、本発明で使用する水分散性ポリイソシァネート (A)について説明する。
[0016] 近年、食物、ストレス、汚染物質等の様々な要因によりアレルギー疾患罹患者は増 大の傾向にあり、特に喘息を代表とする呼吸器系アレルギー疾患は重篤な結果を引 き起こす可能性があることから、その有効な治療法や治療薬の開発は、医療上特に 重要な課題となっている。とりわけ、喘息では、即時型と遅発型を含む二相性喘息に おいて、遅発型に対する治療効果を有する薬剤の開発が望まれており、確実に遅発 型を発症する薬効評価用動物が待たれて!/ヽた。
本発明では、喘息を発症した薬効評価用動物(以下、喘息モデル動物という)が遅 発型を発症したものであり、巿場で望まれて!/ヽる喘息モデル動物を確実に提供する ことができる。
[0017] 本発明の喘息モデル動物は、ミスト、溶液又は懸濁液である感作物質を人以外の 動物の下気道へ直接投与することにより感作を行った後、ミスト、溶液又は懸濁液で ある惹起物質を該下気道へ直接投与することにより喘息を発症したものである。ここ でいう下気道とは、気道の内、気管、気管支、細気管支、肺胞等と定義される。また、 ここでいう直接投与とは、感作及び惹起物質が鼻腔と触れることなぐ直接下気道に 投与されることをいう。
[0018] 力かる喘息モデル動物は、ミスト、溶液又は懸濁液である感作物質、即ち感作液中 の抗原で能動感作した後、ミスト、溶液又は懸濁液である惹起物質で抗原誘発を行う ことにより喘息を発症する。該感作物質に用いられる抗原としては、例えば、卵白ァ ルブミン、 DNP—ァスカリス、 DNP—ゥシ血清アルブミン等が挙げられる力 卵白ァ ルブミンが好ましい。抗原は、単独で感作液として用いることもできる力 感作を強め る目的で、アジュバントを併用した感作物質で用いることもできる。用いられるアジュ バントとしては、水酸ィ匕アルミニウムが好適である。感作物質は、通常公知の方法に てミスト化を行うか、一般に用いられる生理食塩水を希釈液として含有した溶液又は 懸濁液で用いてもよい。
[0019] 本発明の薬効評価用動物の発症には、ミスト、溶液又は懸濁液である感作物質、 及び惹起物質を下気道に直接投与することにより可能となるが、溶液又は懸濁液の 場合の方が、高濃度に調整することにより、強い反応を短期間に引き起こすことがで きること、また、投与する溶液又は懸濁液の量及び濃度を容易に、且つ正確に設定 することが可能であることから、ミストよりも好ましい。さらに、感作物質である水酸化ァ ルミ-ゥムをミストイ匕することは一般的に困難なため、水酸ィ匕アルミニウムに特殊な処 理を施す必要がある。その結果、処理法及びその程度により、ミスト化の状態にバラ ツキが生じ易ぐ投与量を一定にして薬効評価用動物を安定的に作製する為には精 度の高い調製が必要となる。このような理由からも、感作物質、及び惹起物質の投与 には、溶液又は懸濁液であるとより簡便に行えるため好ましい。
[0020] 上記感作液中の抗原及びアジュバントの濃度範囲は、適用する動物に喘息を発症 するに足る量であれば差し支えなぐ好ましくは動物 1匹当たり 1回の投与にぉ 、て、 0. Olmg/mL以上、より好ましくは、 0. 01〜500mg/mLの範囲を挙げることがで きる。その際の投与量の範囲は、動物 1匹の重量当たり 1回の投与において、 20 L Zkg以上、好ましくは 20 μ LZkg〜5mLZkgの範囲を挙げることができる。
[0021] 次に、先に感作を行った実験動物に対して、惹起物質の投与により抗原惹起を行う 。力かる惹起物質は、抗原を含有して用いることができる。惹起を行うために使用され る抗原としては、例えば、卵白アルブミン、 DNP—ァスカリス、 DNP—ゥシ血清アル ブミン等が挙げられるが、卵白アルブミンが好ましい。惹起物質は、感作物質と同様 に、通常公知の方法にてミストイ匕を行うか、一般に用いられる生理食塩水を希釈液と して含有した溶液又は懸濁液で用いてもよい。力かる抗原の濃度範囲は、動物 1匹 当たり 1回の投与において、好ましくは 0. OlmgZmL以上、より好ましくは、 0. 01〜 500mgZmLの範囲を挙げることができる。その際の投与量の範囲は、動物 1匹の 重量当たり 1回の投与において、好ましくは 20 LZkg以上、より好ましくは 20 /z L 〜5mLZkgの範囲を挙げることができる。試験に使用されるこれらの感作液及び惹 起液の濃度は、薬効を評価する前に、喘息モデル動物が確実に作製されたことを確 認する予備試験を行い、設定することが好ましい。
[0022] 感作及び惹起の回数やその期間は、特異的気道抵抗(specific airway resista nce; sRaw)の程度を判断して設定することができる。特異的気道抵抗は、例えば、 ペノックら(Pennock BE, et al)著、ジャーナル ォブ アプライド フィジオロジー (J. Appl. Physiol. ) , 1979年、第 46卷、第 2号、 p. 399— 406に記載された 方法 (以下、「ペノックらの方法」という)に準拠して、フローセンサーを介して総合呼 吸機能測定システム(例えば PULMOS— I ; M. I. P. S等)により測定することがで きる。
[0023] 本発明の喘息モデル動物の喘息発症程度は、特異的気道抵抗の増加率 (%)で 評価し、好ましくは 5%以上、より好ましくは 10%以上の段階で評価が可能となる。従 つて、感作及び惹起の操作は、特異的気道抵抗が 5%以上となる回数と期間を設定 する。また、感作と惹起の実施期間の間隔は、設けても、設けなくてもどちらでもよい
[0024] こうして得られた喘息モデル動物では、選択的に目的とする喘息疾患部位に炎症 を発症させ得る特徴を有する。例えば、エバンスブルー溶液を、本発明の方法により 直接下気道へ投与し、生体の着色部分を確認したところ、着色部位が肺に限定され 、その割合は、ほぼ 100%であった。
[0025] 次に、下気道への投与法について、以下に説明する。
まず、感作物質及び惹起物質が溶液又は懸濁液である場合、例えば、金属ゾンデ を用いて投与を行う。
使用される金属ゾンデは、一般に使用されるステンレス製ゾンデを用いることができ 、実験に使用される動物の種類により、大きさ、形状等好ましい金属ゾンデを選択で きるが、下気道への投与が確実に行えるようにゾンデ先端の加工を行って使用する のが好ましい。加工の方法としては、例えば、ステンレスゾンデの先端を下気道に投 与しやす!/、ように湾曲させる方法がある。湾曲の程度 ·形状は使用される動物の種類 、形状により異なるが、一般的に、湾曲させた先端に相当する部分と、ゾンデの付け 根にあたる部分のなす角度が 90〜150° になるように湾曲させることが好ましい。直 接投与は、湾曲させたゾンデを口腔より挿入し、その先端を咽頭の下気道上部にあ てがい、動物の自発呼吸に合わせて、ゾンデのもう一方の他端から感作物質、及び 惹起物質を投与する。
[0026] また、感作物質及び惹起物質がミストの場合、例えば、金属ゾンデを介して投与を 行う。口腔よりゾンデの先端を咽頭の下気道上部にあてがった後、これを介して自発 呼吸的下にミストを吸入させる。ミストイ匕は、例えばネブライザ一を用いて、通常公知 の方法にて作製することができる。即ち、感作物質又は惹起物質の溶液又は懸濁液 をネブライザ一に送液し、ミストイ匕を行う。溶液又は懸濁液の濃度範囲は、適用する 動物に喘息を発症するに足る量であれば差し支えなく、好ましくは動物 1匹当たり 1 回の投与【こお ヽて、 0. Olmg/mL以上、より好ましく ίま、 0. 01〜500mg/mLの 範囲を挙げることができる。その際の好ましい吸入時間は、 10秒〜 3時間を挙げるこ とがでさる。
[0027] 本発明における薬効評価に使用される喘息モデル動物は、下気道を有し肺呼吸を 行う人以外の動物を用いることができ、例えば、ラット、マウス、モルモット、ノ、ムスター 等のげつ歯目、ゥサギ等の重歯目、ャギ、ヒッジ、ブタ等の偶蹄目、ゥマ、ロバ等の奇 蹄目、ィヌ、ネコ等の食肉目、サル、チンパンジー等の霊長目等の哺乳動物を挙げる ことができるが、通常の実験動物である、ラット、マウス、モノレモット、ハムスター、ゥサ ギ、サル、チンパンジー、ィヌ、ャギ、ヒッジ、ブタ等が好ましぐ形状等による実験操 作上の有利性及び実験動物の費用を考慮すると、モルモット、ラット、マウス、ハムス ター等のげつ歯目動物が特に好ましい。これらの動物は、感作、惹起反応の後に、 適当な休薬期間を経て、繰り返し使用することができる。
[0028] 薬効評価方法としては、前記喘息モデル動物に薬剤を投与し、その作用効果を評 価する。作用効果の評価は呼吸機能の変化をもって行えばよい。すなわち、本発明 の喘息モデル動物における気道過敏性の評価は、肺抵抗 (lung resistance ; RL ung)を指標とし、例えばレ ギルスら(Giles RE et al)著、アーカイブス インター ナショナルズ デ フアルマコダイナミー(Arch. Int. Pharmacodyn. )、 1976年、 第 194卷、 p. 213— 222に記載された方法 (以下、「ギルスらの方法」という)に準拠 して測定することができる。
実施例
[0029] 本発明の内容を更に具体的に説明するため、以下の実施例を示すが、もとより本 実施例により本発明の範囲が限定されるものではない。
[0030] (実施例 1)
感作液の濃度、及び惹起液の濃度は、使用する動物によって異なるので、試験前 の予備検討により設定を行うことが好ましぐ以下に、モルモットにおける感作液 卵 白アルブミン lmgZ水酸ィ匕アルミニウム 10 mgZmL溶液の場合の抗原惹起濃度 の検討結果を示した。
[0031] 1.感作液 (1 1)の調製方法
1) 水酸化アルミニウム溶液の調製
水酸ィ匕アルミニウムを秤量し、 15 mgZmLとなるように生理食塩液で調製した。水 酸化アルミニウム溶液調製後、粒子を細カゝくするため 4〜5時間超音波処理した。
2) 卵白アルブミン溶液の調製
卵白アルブミンを秤量し、 3 mgZmLの濃度となるように生理食塩液で調製する。
3) 卵白アルブミン溶液 3 mgZmLと水酸化アルミニウム溶液 15 mgZmLを 1: 2で混合して 感作液 (1 - 1)を得た。
[0032] 2.惹起液(2— 1) (卵白アルブミン溶液)の調製方法
卵白アルブミンを秤量し、 2、 10、 20 mgZmLの濃度となるように生理食塩液で 調製し、惹起液 (2— 1)を得た。
[0033] 3.ピリラミン (Pyrilamine)溶液(3— 1)の調製方法
ピリラミンを秤量し、 5 mgZmLの濃度となるように生理食塩液で調製してピリラミン 溶液 (3— 1)を得た。
[0034] 4.使用動物
動物を入手し、 7日間以上検疫馴化した後、健常な動物を用いた。
[0035] 5.投与法 投与は、湾曲させたゾンデを口腔より挿入し、その先端を咽頭の下気道上部にあて カ^、、動物の自発呼吸に合わせて、ゾンデのもう一方の他端から感作物質、及び惹 起物質を投与した。
[0036] 6.感作及び惹起
1) 感作
感作液(1 1)を 1日 1回 7日間、連続で下気道に直接投与することにより感作 を行った。なお、無刺激群については非感作とした。
2) 惹起
感作終了 12日後、惹起 30分前に アナフィラキシーショックによる致死を防ぐた め、ピリラミン溶液(3— 1)を 5 mg/mL/kg, i. p.の割合で投与し、惹起液(2—1 )を下気道へ直接投与することにより惹起を行った。なお、無刺激群については同様 に ピリラミン溶液(3— 1)を 5 mgZmLZkg、 i. p.の割合で投与し、生理食塩液を 下気道へ投与した。
[0037] 7.二相性喘息反応 (即時型喘息反応; IAR及び遅発型喘息反応; LAR)の測定 二相性喘息反応は特異的気道抵抗(specific airway resistance) (以下、「sRa wj t 、う)を指標とし、惹起前 (pre)、惹起後 5分、 5時間目にペノックらの方法に準 拠して、フローセンサー(Validyne DP45 (Na側及び Th側))を介して総合呼吸 機能測定システム(PULMOS— I ; M. I. P. S)により測定した。採用した sRawは 、各測定開始後の安定している値 100呼吸分とし、その sRawの平均値を算出し た。なお、測定中の動物の暴れ等による sRawの異常値は計算には採用しな力つた 。 sRawの増加率は以下の式で算出した。
[0038] sRawの増加率(%) = ( [惹起後の sRaw] [惹起前の sRaw] ) / [惹起前の sRa w] X 100
[0039] その結果を表 1に示した。
本実施例では、感作に 7日間を要し、感作終了 12日後に惹起を行ったので、惹起ま での日数を 19日とした。
[0040] [表 1]
(表一 1 ) 卵白アルブミン惹起濃度による s R a wの増加率 (%) の比較 S R a wの增加率 (%)
惹起液 ( 2— I〉 郎時性反応 運発性反 1* ¾起までの日数
(惹起後 5分) (惹起後 5時間)
Figure imgf000011_0001
(溶液 1 0 0 L 3 5 0 4 0 1 9
投与)
1 0 m g / m L
(溶液 1 0 0 |£ L 5 0 0 1 3 0 1 9
投与)
2 0 m g /m L
(溶液 1 0 0 L 5 0 0 5 0 1 9
投与)
[0041] 本発明の薬効評価用動物であるモルモットを用いた場合、本実施例における 2〜2 OmgZkgの範囲で二相性喘息モデルが成立しており、薬効評価が可能と判断され る。また、 10 mgZmLで鼻腔等の炎症なしに、強い反応が発現しており、好ましい 濃度であった。
従って、実施例 1の結果から、本発明によれば、短時間で、かつ、ドラフトを必要と せず、し力も惹起 1回で強い反応の実験的喘息モデルを作製できることが明らかとな つた o
[0042] (実施例 2) モルモットにおける二相性喘息反応に対する抗喘息物質の効果
既知の抗喘息物質を用いて、その効果を確認することで、本発明による喘息モデ ルの成立を明らかにするため、本実施例を行った。抗喘息物質として、遅発型喘息 に有効性を発現することが知られて 、るデキサメタゾンを用いた。
[0043] 1.デキサメタゾン溶液の調製
デキサメタゾンを必要量秤量してメノウ乳鉢に入れ、乳棒で粉砕した後に、 0. 5%メ チルセルロース水溶液を徐々に加えて懸濁し、デキサメタゾン 2 mg/mL (10 m gZkg投与液)を調製し、デキサメタゾン溶液を得た。
[0044] 2.感作液(1 2) 卵白アルブミン lmgZ水酸化アルミニウム 10 mgZmL溶液 の調製方法
実施例 1と同様にして調製した。 [0045] 3.惹起液(2— 2) 卵白アルブミン 10 mgZmL溶液の調製方法
実施例 1と同様にして調製した。
[0046] 4.ピリラミン (Pyrilamine)溶液 (3 - 2)の調製方法
実施例 1と同様にして調製した。
[0047] 5.使用動物
実施例 1と同様のものを用いた。
[0048] 6.投与法
実施例 1と同様にして行った。
[0049] 7.投与条件
デキサメタゾン溶液を 抗原惹起 16時間前ならびに 2時間前の 2回投与した (lOmg Zkg X 2回)。
なお、無刺激群は、非感作で、惹起時に生理的食塩水を投与した群、媒体コント口 ール群は、感作後、媒体 (0. 5%メチルセルロース水溶液)を惹起 1時間前に投与し 、デキサメタゾン非投与とした群である。
[0050] 8.感作及び惹起
実施例 1と同様にして行った。
[0051] 9.二相性喘息反応 (即時型喘息反応; IAR及び遅発型喘息反応; LAR)の測定 実施例 1と同様にして行い、デキサメタゾン投与群における反応抑制率(%)を以下 の式で算出した。 sRawの増加率は以下の式で算出した。
[0052] sRawの増加率(%) = ( [惹起後の sRaw] [惹起前の sRaw] ) / [惹起前の sRa w] X 100
[0053] また、反応抑制率は、以下の式で算出した。
[0054] 反応抑制率(%) = ( [媒体コントロール群の sRaw増加率(%) ] [デキサメタゾン 投与群の sRaw増加率(%) ])Z [媒体コントロール群の sRaw増加率(%) ] X 100 [0055] その結果(匹数 8における平均値)を表 2に示した。
[0056] [表 2]
(表一 2)各群における sRaw增加率(%)とデキサメタゾン投与群における反応抑制率 (%) sRaw増加率(。/。)
惹起後 反応抑制率
無刺瀲群 媒体 デキサメタゾン
搔過時間 (%)
コント Π— /レ.群 投与群
5分 - 7 480 453 G . 6
2時間 - 26 61 54 11. 6
4時間 一 10 103 49 52. 4
5時間 —1 1 55 35 36. 4
6時間 一 11 48 21 56. 3
7時間 一 26 26 8 69. 2
8時間 一 31 23 7 69. 6
[0057] この結果より、デキサメタゾンに遅発型反応に対する抑制効果が確認され、二相性 喘息反応モデルの成立が明ら力となった。
[0058] (実施例 3) ヒスタミンに対する気道過敏性の測定
実施例 2を行った後、引き続き以下の実験を行った。すなわち、気道過敏性は肺抵 抗(lung resistance) (以下、「RLung」と!、う)を指標とし、惹起の翌日、ギルスらの 方法に準拠して測定した。
[0059] 1. ヒスタミン溶液の調製方法
ヒスタミンを秤量し、 800 gZmLの濃度となるように生理食塩液で調製し分注後、 使用時まで試薬冷凍保管庫 (設定温度:― 20°C)にて保存した。
気道過敏性の測定日毎に分注液を解凍して、 50、 100、 200 /z gZmLの濃度とな るように生理食塩液で希釈調製してヒスタミン溶液を得た。
[0060] 2.投与法
実施例 1と同様にして行った。
[0061] 3.投与条件
デキサメタゾン溶液を抗原惹起 16時間前ならびに 2時間前の 2回投与した (lOmg Zkg X 2回)。
なお、「無刺激群」は、非感作で、惹起時に生理的食塩水を投与した群、「媒体コン トロール群」は、感作後、媒体 (0. 5%メチルセルロース水溶液)を惹起 1時間前に投 与し、デキサメタゾン非投与とした群である。
[0062] 3.感作及び惹起 実施例 1と同様にして行った。
4.測定方法
ネンブタール(50 mgZkg、 i. p. )で麻酔し、食道、下気道及び頸静脈 (ヒスタミ ン溶液投与用)に力-ユレーシヨンを行い、気管力-ユーレを人工呼吸器 (換気量 6 mL/kg,換気回数 60回 Z分、 SN -480 - 7)に接続し、フローセンサー(Valid yne DP45 (流速用及び圧力用))を介して総合呼吸機能測定システム (PULMOS — Π ; Μ. I. P. S) により、生理食塩液及び ヒスタミン溶液を 5、 10、 20 μ &/0. 1 mL/kg, i. v.の割合で投与した後の RLungを測定した。デキサメタゾンは、(実 施例 2)で調製したものを用いた。
[0063] ヒスタミン溶液投与前の RLungは測定開始後 20呼吸から 3呼吸分、生理食塩 液投与の RLungは、生理食塩液投与後 5呼吸から 3呼吸分、ヒスタミン溶液投 与による RLungは、ヒスタミン溶液投与後 20呼吸以内の最大 RLungとその前 後の計 3呼吸分の平均値とした。なお、測定中の動物の胎動等による RLungの 異常値はこれらの計算には採用しな力つた。 RLungの増加率は以下の式で算出し た。
[0064] RLungの増加率(%) = ( [ヒスタミン溶液投与後の RLung] [ヒスタミン溶液投 与前の RLung] ) Z [ヒスタミン溶液投与前の RLung] X 100
[0065] デキサメタゾン溶液投与群における反応抑制率(%)を以下の式で算出した。
反応抑制率 (%) = ( [媒体コントロール群の RLung] [デキサメタゾン投与群 の RLung] ) Z [媒体コントロール群の RLung] X 100
[0066] その結果(匹数 8における平均値)を、表 3に示した。
[0067] [表 3]
(表— 3 ) R L u n g増加率 (%) とデキサメタゾン投与群における反応抑制率 (%) ヒスタミン R L t l n gの増加率 (%) 反 抑制率 投与量 無刺激群 媒体 デキサメタゾ { )
( a g / k -っン卜 π—ル ン
κ ) 群 投与群
0 0 0 0 0
5 2 6 1 0 i 5 1 4 9 . 5
1 0 7 6 4 6 2 2 1 4 5 3 . 7
2 0 3 5 9 1 0 2 9 4 9 3 5 2 . 1
[0068] 本実施例により、気道過敏性反応に対する実験的動物モデルが成立していること が明らかとなった。
[0069] (実施例 4) 肺胞洗浄液における好酸球数の測定
喘息においては、炎症性細胞のうち、好酸球が気道粘膜に浸潤し、気道炎症を惹 起することが知られている。そこで、好酸球数を測定することにより、本発明の実験モ デルで喘息反応が起こっていることを確認する目的で、本実施例を行った。
[0070] 1. 白血球の採取法
気道過敏性測定後に動物を放血致死させた後、肺動脈より血管を生理的食塩液 で灌流し、挿管されている気管力-ユーレカ 生理食塩液 (液量 5 mL X 2Z匹 (a nimal) )を注入して肺胞洗浄(以下、「BAL」という)を行い、 BAL液を回収した。 BA L液を冷却遠心機により遠心 (4°C、 400 X g、 10分間)後、溶血処理を行い、再度、 同条件で遠心し、得られたペレットを生理食塩液に懸濁した。
[0071] 2.総白血球数の計測
1.にて得られた BAL液 25 Lに対してチュルク液 100 Lをカ卩えて染色し、 ビルケルチュルク血球計算器 (エルマ販売)を用いて総白血球数をカウントした。
[0072] 3.細胞塗沫標本の作製法及び好酸球の計測
2.の総白血球数を基に生理食塩液で 3 X 105cellZmLに調整し、そこから 25 μ Lを採取してスライドグラス上で細胞を沈降させ、 Diff— Quick染色標本を作製し 、好酸球を鏡検下にカウントした。
その結果(匹数 6における平均値)を、表 4に示した。
[0073] [表 4] (表— 4 ) 好酸球数 (X 1 O V b 0 d y )
Figure imgf000016_0001
[0074] 本実施例では、媒体コントロール群で、無刺激群に比較して好酸球数が増加し、喘 息が発症して 、ることが明らかとなつた。
[0075] (実施例 5)
実施例 1と同様にして、ィヌ、ゥサギ、ヒッジ、サルの実験動物を用いて、二相性喘 息反応モデルの作製を目的として、本実施例を行った。
その結果(匹数 6における平均値)を、表 5に示した。
[0076] [表 5]
(表一 5 ) 各種実験動物における s R a wの増加率 (%)
Figure imgf000016_0002
[0077] 本実施例より、各種の実験動物にお!、て、本発明の二相性喘息反応した喘息モデ ル動物の作製が可能であることが明ら力となった。 産業上の利用可能性
[0078] 本発明の喘息モデル動物は、医薬品の開発、特に抗喘息薬の開発における化合 物のスクリーニングに利用することができるため、産業上有用である。

Claims

請求の範囲
[I] 感作物質を人以外の動物の下気道へ直接投与することにより感作を行った後、惹起 物質を該下気道へ直接投与することにより喘息を発症させたことを特徴とする薬効評 価用動物。
[2] 感作物質及び惹起物質が、ミスト、溶液又は懸濁液である請求項 1に記載の薬効評 価用動物。
[3] 感作物質及び惹起物質が、溶液又は懸濁液である請求項 1に記載の薬効評価用動 物。
[4] 前記感作物質が、卵白アルブミン及び水酸ィ匕アルミニウムを含むミスト、溶液又は懸 濁液であり、又前記惹起物質が、卵白アルブミンを含むミスト、溶液又は懸濁液であ る請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[5] 前記喘息が、即時型及び遅発型の喘息反応を含む二相性喘息反応である請求項 1 に記載の薬効評価用動物。
[6] 前記喘息が、気道過敏性反応である請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[7] 前記動物が、げっ歯目である請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[8] 前記動物が、食肉目である請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[9] 前記動物が、重歯目である請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[10] 前記動物が、偶蹄目である請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[II] 前記動物が、霊長目である請求項 1に記載の薬効評価用動物。
[12] 前記げつ歯目である動物が、モルモット、マウス、ラットである請求項 7に記載の薬効 評価用動物。
[13] 前記食肉目である動物が、ィヌ、ネコである請求項 8に記載の薬効評価用動物。
[14] 前記重歯目である動物が、ゥサギである請求項 9に記載の薬効評価用動物。
[15] 前記偶蹄目である動物が、ャギ、ヒッジ、ブタである請求項 10に記載の薬効評価用 動物。
[16] 前記霊長目である動物が、サル、チンパンジーである請求項 11に記載の薬効評価 用動物。
[17] 感作物質を人以外の動物の下気道へ直接投与することにより感作を行った後、惹起 物質を該下気道へ直接投与することを特徴とする薬効評価用動物の喘息発症方法
[18] 前記感作物質及び惹起物質が、ミスト、溶液又は懸濁液である請求項 17に記載の 薬効評価用動物の喘息発症方法。
[19] 前記感作物質及び惹起物質が、溶液又は懸濁液である請求項 17に記載の薬効評 価用動物の喘息発症方法。
[20] 直接投与が、口腔より湾曲したゾンデを挿入し、その先端を咽頭の下気道上部にあ てがい、動物の自発呼吸に合わせて、ゾンデの他端より感作物質および惹起物質を 投与する方法である請求項 17に記載の薬効評価動物の喘息発症方法。
[21] 請求項 1〜16のいずれか一項に記載の薬効評価用動物に薬剤を投与し、その作用 効果を評価することを特徴とする薬効評価方法。
[22] 前記作用効果が、特異的気道抵抗或いは肺抵抗である請求項 21に記載の薬効評 価方法。
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