WO2007060924A1 - 膵β細胞保護剤 - Google Patents

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WO2007060924A1
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glucose
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diabetes
glycine
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Yoshiro Kitahara
Toshifumi Kajioka
Kyoko Miura
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Ajinomoto Co., Inc.
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    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to a drug, food and drink, or functional food for protecting spleen
  • Non-patent Document 1 Non-patent Document 1
  • Diagnosis criteria for diabetes have recently been published by the American Diabetes Association (ADA), World Health Organization (WH 0), and the Japan Diabetes Association (JDS), taking into account the results of clinical and epidemiological studies. Is fasting blood glucose ⁇ 126mg / dl, ad libitum blood sugar level ⁇ 200mg / dl, 75g translobe glucose tolerance test (OGTT) 2 hour blood sugar level ⁇ 200mg / dl! Diabetes is diagnosed if any deviation is confirmed (Non-patent document 2, Non-patent document 3, Non-patent document 4).
  • the pre-stage of diabetes which is said to be borderline type 2 diabetes, is the ability to be classified as impaired glucose tolerance (IGT) .
  • ITT impaired glucose tolerance
  • the standard is a blood glucose level of 140 mg / dl or more after 2 hours in the 75 g glucose tolerance test. It is less than 200 mg / dl and fasting blood glucose is 110 mg / dl or more and less than 126 mg / dl (Non-patent Document 5).
  • Non-patent Document 8 insulin secretion ability accompanying a decrease in the function of spleen
  • Non-Patent Document 9 This is very important as one approach for early stage diabetes treatment including borderline.
  • Normal insulin secretion means that the necessary amount is secreted when needed, such as after a meal, without causing unnecessary secretion at rest or between meals.
  • Non-patent Document 10 Insulin preparations are intended to protect the function of splenic j8 cells by directly administering insulin by means of injection or inhalation in order to compensate for the decrease in secretion from spleen
  • many patients with type 2 diabetes are obese insulin resistant, and the promotion of additional secretion of insulin and the direct administration to patients with hyperinsulinemia are not sufficient. Therefore, more ideally, it is desirable to establish a therapy that maintains or restores normal insulin secretion by maintaining normal spleen
  • Patent Document 1 L-leucine L-arginine and L-aspartic acid are Patent Document 2 describes that endogenous insulin secretion from spleen 18 cells is promoted, and Patent Document 2 discloses a composition containing L-lysine, L-glycine, L-cystine, and L-glutamic acid. It is also described that there is a descending action. Furthermore, Non-Patent Document 11 describes that L-glycine, L-serine, and L-glutamine have an action to enhance the insulin secretion promoting action through the promotion of amino acid metabolism by 3-phenylpyruvate! Speak.
  • Non-Patent Document 12 describes that glycine has an action to improve insulin resistance in adipose tissue and skeletal muscle.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-255722
  • Patent Document 2 WO 02/49636
  • Non-Patent Document 1 Ministry of Health, Labor and Welfare, Health Bureau, General Affairs Division, Lifestyle Disease Control Office
  • Non-Patent Document 2 Diabetes Care 20: 1183 (1997)
  • Non-Patent Document 3 Diabet Med 15: 539 (1998)
  • Non-Patent Document 4 Diabetes 42: 385 (1999)
  • Non-patent document 5 Diabetes treatment guide edited by the Japan Diabetes Society
  • Non-Patent Document 6 Lancet 354: 617 (1999)
  • Non-Patent Document 7 Diabetes Care 22: 920 (1999)
  • Non-Patent Document 8 N Engl J Med 326: 22 (1992)
  • Non-Patent Document 9 Japanese Clinical 63: 107 (2005)
  • Non-Patent Document 10 Diabetes Care 15: 737 (1992)
  • Non-patent literature l l Acta Diabet lat 20: 205 (1983)
  • Non-Patent Document 12 Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 287: R1387 (2004) Disclosure of the Invention
  • the present invention relates to spleen ⁇ for diabetic patients including borderline diabetics, particularly type 2 diabetic patients.
  • the purpose is to provide a drug or food or drink for normalizing the function of cells.
  • the present invention provides a spleen ⁇ -cell protective agent containing serine, glycine or a mixture thereof as an active ingredient.
  • the present invention also provides a spleen cell protective agent for patients with type 2 diabetes.
  • the present invention also provides a drug for inhibiting the onset and progression of diabetes and epilepsy or metabolic syndrome, characterized by containing serine, glycine or a mixture thereof, preferably the above spleen
  • the present invention also provides a food or drink comprising a spleen
  • the present invention also provides an agent for recovering the action of an insulin secretagogue comprising serine, glycine or a mixture thereof as an active ingredient.
  • the spleen ⁇ -cell protective agent of the present invention suppresses the excessive secretion of insulin induced by high glucose (after-prandial blood glucose level is 150 mg / dL or more) and inhibits insulin production at low dalcose concentrations. Is suppressed to a small amount, so that insulin is secreted only in a high glucose state, and has a function of restoring normal insulin secretion.
  • splenic Langernos islands with j8 cells as the main constituent cells are cultured under high glucose concentration to create a diabetic state, which induces excessive secretion of insulin and glucose concentration-dependent insulin secretion
  • the action of the spleen ⁇ -cell protective agent of the present invention can be confirmed by its action on insufficiency, further non-response to insulin secretagogues and the like.
  • the spleen 8 cell protective agent of the present invention preferably has an action of normalizing an abnormal expression level of secretory granule protein, which is one of the intracellular molecular mechanisms necessary for normal insulin secretion.
  • the insulin secretagogue may be any drug that has the action of promoting insulin secretion.
  • the insulin secretagogue may be any drug that has the action of promoting insulin secretion.
  • darivenclamide gliclazide, glimepiride, tolptamide, acetohexamide, tolazamide, glycloviramide, glybazole, etc.
  • Fast-acting insulin secretion promoters such as sulfulurea, nateglinide, repaglinide, and mitiglinide.
  • glycine and serine used in the present invention not only the free form but also pharmaceutically acceptable salts thereof can be used. Any of L-form, D-form and DZL-form may be used, but L-form is preferred. Further, compounds that are metabolized in vivo to produce these amino acids, such as precursors, prodrugs, and peptides, may be used.
  • the pharmaceutical agent of the present invention may contain various pharmacologically acceptable pharmaceutically acceptable substances as pharmaceutically acceptable carriers (adjuvants).
  • the carrier for formulation include lactose, glucose, D-manntol, starch, crystalline cellulose, calcium carbonate, kaolin, starch, gelatin, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, ethanol, carboxy Methylcellulose, carboxymethylcellulose calcium salt, magnesium stearate, talc, acetylcellulose, sucrose, titanium oxide, benzoic acid, paraoxybenzoate, sodium dehydroacetate, gum arabic, tragacanth, methylcellulose, egg yolk, surfactant, sucrose, simple substance Syrup, citrate, distilled water, ethanol, glycerin, propylene glycol, macrogol, sodium monohydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium phosphate, glucose Sodium Shioi ⁇ , phenol,
  • the drug of the present invention can be prepared in various administration forms such as oral administration, intraperitoneal administration, transdermal administration, and inhalation administration.
  • suitable solid or liquid preparation forms such as granules, powders, coated tablets, tablets, (micro) capsules, suppositories, syrups, juices, suspensions, emulsions, drops, infusions, Injectable solutions, formulations that prolong the release of active substances Etc.
  • the intake of the drug used in the present invention is appropriately selected according to the symptoms, but in the case of oral administration, it is usually 1OOmg or more per day in terms of the net weight of amino acids per day in an adult patient, preferably About 0.5 to 100 g, more preferably about 1 to 20 g can be taken. In severe cases, the dose can be further increased. About the frequency and timing of administration, it can be applied once every few days or once a day. Usually, it is administered several times a day, for example, divided into 2 to 4 times.
  • it when it is used as a food or drink, for example, it may be a granule, powder, coated tablet, tablet, (micro) capsule as a supplement, or a food containing beverages, jelly, biscuits or the like containing the agent of the present invention. .
  • the present invention is intended to be a fundamental therapy for suppressing the development of diabetes and metabolic syndrome by normalizing the function of spleen cells in patients with type 2 diabetes, including borderline diabetes. Useful for treatment.
  • Langernos islets were isolated from normal spleen from normal Wistar male rats.
  • the isolated islets of Langerno and Seungs were collected under a stereomicroscope and collected in groups of 5 and plated on a 24-well culture plate. Cultivation was carried out in an incubator maintained at 5 ° C. and 5% C02 concentration.
  • Second group RPMI-1640 medium containing high glucose concentration (16.7 mM)
  • Group 5 RPMI-1640 medium containing high glucose concentration (16.7 mM) and 3 mM serine
  • Group 6 High glucose concentration (16.7 mM), RPMI-1640 medium containing 0.3 mM glycine Seventh group: High glucose concentration (16.7 mM), RPMI-1640 medium containing ImM glycine Eighth group: High glucose concentration (16.7 mM), RPMI-1640 medium containing 3 mM glycine
  • Glucose concentration of Langernos island after overnight culture is the same as that of overnight culture.
  • KRBH buffer 129 mM NaCl, 4.7 mM KC1, 5 mM NaHC03, 1.2 mM MgS04, 1.2 mM KH2P04, 2.5 mM CaC12, lOmM HEPES, pH 7.4
  • the cells were again cultured in an incubator maintained at 37 ° C and 5% C02 for 1 hour.
  • Each KRBH buffer contains 2.8 mM glucose!
  • Is replaced with KRBH buffer 500 1 containing 16.7 mM dalcose and further maintained in an incubator maintained at 37 ° C and 5% C02 concentration. After culturing for 1 hour, a buffer solution was collected from each well, and the amount of insulin secreted in the buffer solution was measured by an ELISA method according to a conventional method.
  • the third group force which contained serine or glycine in the culture solution, also significantly suppressed the excessive insulin secretion from 0.3 mM for serine and ImM to 2.8 mM glucose for glycine.
  • the attenuation of insulin secretion at 16.7 mM glucose stimulation was improved compared to 2.8 mM glucose stimulation as observed when cultured at high glucose concentrations.
  • Second group RPMI-1640 medium containing high glucose concentration (16.7 mM)
  • Langerhans islets were isolated from normal spleens from normal Wistar male rats. Isolate the isolated islets of Langerno and Suns under a stereomicroscope and divide them into 5 wells and spread them on a 24-well culture plate. This is RPMI-1640 medium containing a high glucose concentration (16.7 mM). Insulin secretion failure as described in Example 1 was induced by culturing overnight in an incubator maintained at 37 ° C. and 5% C02 concentration. -After sputum culture, the islets of Langerhans were divided into three groups and further cultured overnight in the following medium in an incubator maintained at 37 ° C and 5% C02 concentration.
  • Second group RPMI-1640 medium containing high glucose concentration (16.7 mM) and ImM serine
  • Group 3 RPMI-1640 medium containing normal glucose concentration (5.6 mM)
  • Second group RPMI-1640 medium containing high glucose concentration (16.7 mM) and ImM serine

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Abstract

　セリン、グリシン又はこれらの混合物を有効成分として含有する膵β細胞保護剤、糖尿病および／またはメタボリックシンドローム発症・進展抑制薬、飲食品及びインスリン分泌促進薬作用回復剤を提供する。これらを用いると、境界型糖尿病も含めた糖尿病患者、特に2型糖尿病患者に対して膵β細胞の機能を正常化させることができる。

Description

滕 /3細胞保護剤 技術分野
[0001] 本発明は、境界型糖尿病も含めた糖尿病患者において、脾 |8細胞を保護するある いは機能の低下した膝 β細胞を正常化するための薬剤および飲食品な 、し機能食 品に関する。
(発明の背景）
生活習慣の欧米化にともなって日本国内でも糖尿病を呈する人口が年々増加して いる。平成 14年に厚生労働省によって実施された糖尿病実態調査によれば、日本国 内において糖尿病が強く疑われる人は現在治療中の人を含めて約 740万人と推定さ れている力 そのほかに糖尿病の可能性を否定できないとされる人が約 880万人おり 、両者をあわせると約 1620万人であることが報告されている（非特許文献 1)。
糖尿病の診断基準としては最近、アメリカ糖尿病学会 (ADA)、世界保健機構 (WH 0)、日本糖尿病学会 (JDS)より臨床的、疫学的研究の成果を考慮したものが発表さ れ、血糖値に関しては空腹時血糖≥126mg/dl、随時血糖値≥200mg/dl、 75g経ロブ ドウ糖負荷試験（OGTT)での 2時間血糖値≥200mg/dlの! ヽずれかが確認されれば 糖尿病と診断される (非特許文献 2、非特許文献 3,非特許文献 4)。糖尿病の可能性 を否定できない人とは HbAlc力 .6%以上 6.1%未満であり、普段の健康診断などで 疑わしいと言われつつも治療を受けていない人をさす。また、境界型の 2型糖尿病と 言われる糖尿病の前段階は耐糖能不全 (impaired glucose tolerance(IGT))と分類さ れる力 その基準は 75gブドウ糖負荷試験における 2時間後血糖値が 140mg/dl以上 2 00mg/dl未満でかつ空腹時血糖が 110mg/dl以上 126mg/dl未満とされる（非特許文献 5)。
[0002] 近年、日本や欧米でおこなわれた大規模臨床研究によれば、食後 2時間の血糖値 の上昇が死亡リスクや心筋梗塞、脳卒中のリスクを増大させることが明らかにされてい る。（非特許文献 6、非特許文献 7)。さらに重要なこととしてこれらの調査では、空腹 時血糖値が正常レベルでも食後血糖が高まることによって心血管イベント発生のリス クが上昇することが示され、糖尿病と診断されるよりも前の早 、段階からの積極的な 治療が重要であるとされている。
IGTも含めた糖尿病の早い段階において最も重要な特徴は、脾 |8細胞の機能低下 にともなうインスリン分泌能の低下であることが知られて 、る (非特許文献 8)。健常人 にお 、ては食後早期にインスリンの分泌が誘導され、これによつて食後の血糖上昇 が抑制されるが、糖尿病の発症 ·進展とともに食後早期インスリン分泌が減弱し、それ を補完するように遅れたタイミングで過剰なインスリンが分泌される 、わゆる遅延過剰 型のインスリン分泌パターンを示す。このようなパターンの変化が高インスリン血症か らインスリン抵抗性を惹起してメタボリックシンドロームへの進展を促すと考えられてい る。このインスリン分泌の変化は糖尿病と診断されるよりも約 10年前力も始まっている ことが明らかにされており（非特許文献 9)、脾臓の β細胞において正常なインスリン 分泌能を維持または回復させることは境界領域も含めた早期段階力 の糖尿病治療 のアプローチのひとつとしては非常に重要である。正常なインスリン分泌とは、安静時 または食間に不必要な分泌を起こすことなく、食後などの必要なときに必要量を分泌 することを指す。
これまでに、インスリン分泌の低下を補うための治療剤として様々な経口インスリン 分泌促進薬やインスリン製剤が開発され、用いられてきた。しカゝしながら、経口インス リン分泌促進薬は機能の低下した脾 β細胞をさらに刺激してインスリンを無理に分泌 させていることになり、長期的には薬剤の不応答が生じるなど β細胞の機能をより低 下させる場合が報告されている（非特許文献 10)。また、インスリン製剤は脾 |8細胞か らの分泌の低下を補うために注射や吸入などの方法によってインスリンを直接投与す るもので、それによつて脾 j8細胞の機能の保護を目的としたものではない。また、多く の 2型糖尿病患者では肥満インスリン抵抗性であり、高インスリン血症の患者に対す るインスリンの追加分泌促進や直接投与では効果が十分得られな ヽ。したがってより 理想的には、正常な脾 |8細胞を維持する、または機能低下をおこした |8細胞を正常 化することによって正常なインスリン分泌を維持、回復させる治療法の確立が望まれ ている。
ところで、これまでにアミノ酸によるインスリン分泌促進活性にっ ヽての記載は!、く つか知られている。特許文献 1では L-ロイシン L-アルギニン、 L-ァスパラギン酸には 脾 18細胞からの内因性のインスリン分泌を促進することが記載されており、また、特許 文献 2には L-リジン、 L-グリシン、 L-シスチン、 L-グルタミン酸力も成る組成物には血 糖降下作用があることも記載されている。さらに非特許文献 11には L-グリシン、 L-セリ ン、 L-グルタミンには 3- phenylpyruvateによるアミノ酸代謝の促進を介したインスリン 分泌促進作用を増強させる作用があることが記載されて！ヽる。
その他非特許文献 12にはグリシンに脂肪組織や骨格筋でのインスリン抵抗性を改 善する作用があることが記載されて 、る。
しカゝしながら、糖尿病状態においても正常な機能を維持する、あるいは糖尿病状態 で機能低下をおこした膝 ι8細胞を正常化し、先に定義した正常なインスリン分泌を回 復させると言う作用についてはグリシン'セリンのみならずアミノ酸についても報告は まったくない。
[0004] 特許文献 1：特開昭 60— 255722号公報
特許文献 2 :WO 02/49636号公報
非特許文献 1：厚生労働省健康局総務課生活習慣病対策室 平成 14年糖尿病実態 調査、 2003
非特許文献 2 : Diabetes Care 20: 1183 (1997)
非特許文献 3 : Diabet Med 15: 539 (1998)
非特許文献 4 :糖尿病 42: 385 (1999)
非特許文献 5 :日本糖尿病学会編 糖尿病治療ガイド 分光堂（1999)
非特許文献 6 : Lancet 354: 617 (1999)
非特許文献 7 : Diabetes Care 22: 920 (1999)
非特許文献 8 : N Engl J Med 326: 22 (1992)
非特許文献 9 :日本臨床 63: 107 (2005)
非特許文献 10 : Diabetes Care 15: 737 (1992)
非特許文献 l l :Acta Diabet lat 20: 205 (1983)
非特許文献 12 : Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 287: R1387 (2004) 発明の開示
[0005] 本発明は、境界型糖尿病も含めた糖尿病患者、特に 2型糖尿病患者に対して脾 β 細胞の機能を正常化させるための薬剤または飲食品の提供を目的とする。
本発明者らは、上記問題点に鑑み、鋭意検討を行った結果、アミノ酸である L-セリ ンと L-グリシンが糖尿病状態の脾 細胞の機能を正常化させることを見出し、本発明 を完成させた。
[0006] 本発明は、セリン、グリシン又はこれらの混合物を有効成分として含有する脾 β細 胞保護剤を提供する。
本発明は、又、 2型糖尿病患者用である脾 細胞保護剤を提供する。 本発明は、又、セリン、グリシン又はこれらの混合物、好ましくは上記脾 |8細胞保護 剤を有効成分として含有することを特徴とする糖尿病および Ζまたはメタボリックシン ドローム発症 ·進展抑制薬を提供する。
本発明は、又、脾 |8細胞保護剤を含有することを特徴とする飲食品を提供する。 本発明は、又、セリン、グリシン又はこれらの混合物を有効成分として含有するイン スリン分泌促進薬作用回復剤を提供する。
発明を実施するための最良の形態
[0007] 本発明の脾 β細胞保護剤は、高グルコース (食後血糖値が 150mg/dL以上）によつ て誘導されるインスリンの過剰分泌を抑制して低ダルコース濃度下でのインスリン分 泌量を少量に抑制し、高グルコースの状態の時にのみインスリンが分泌されるよう〖こ なり、正常なインスリン分泌を回復させる作用を有する。具体的には j8細胞を主構成 細胞とする脾臓のランゲルノヽンス島を高グルコース濃度下で培養して糖尿病状態を 作り出し、それによつて誘導されるインスリンの過剰分泌やグルコース濃度依存的な インスリン分泌の不全、さらにはインスリン分泌促進薬に対する不応答等に対する作 用を以つて本発明の脾 β細胞保護剤の作用を確認することができる。
本発明の脾 ι8細胞保護剤において、正常なインスリン分泌をおこすために必要な 細胞内の分子機構の一つである分泌顆粒タンパク質の発現レベルの異常を正常化 させる作用を有することが好ましい。また、高グルコースによってインスリン分泌促進 薬、例えばナテグリニドに対するインスリン分泌応答が消失したランゲルノヽンス島に 対して、インスリン分泌促進薬の作用を正常化させる作用を有することが好ましい。ィ ンスリン分泌促進薬の作用を正常化（回復)させる作用を有する場合には、インスリン 分泌作用促進薬作用回復剤として有用である。さらにこの場合、インスリン分泌促進 薬と併用（キット製品含む)もしくは合剤化することにより、より有用なインスリン分泌促 進薬とすることが可能である。インスリン分泌促進薬とは、インスリンの分泌を促進す る作用を有する薬剤であればいずれの薬剤でも良ぐ例えば、ダリベンクラミド、グリク ラジド、グリメピリド、トルプタミド、ァセトへキサミド、トラザミド、グリクロビラミド、グリブゾ ール等のスルホ -ルゥレア剤、ナテグリニド、レパグリニド、ミチグリニド等の速効型ィ ンスリン分泌促進剤などがある。
[0008] 本発明で用いるグリシン、セリンには、遊離体のみならずその薬学的に許容される 塩類を使用できる。 L体、 D体、 DZL体のいずれでも良いが、 L体が好ましい。また 生体内で代謝されてこれらのアミノ酸を生成する化合物、例えば前駆体、プロドラッグ 、ペプチドでも良い。
さらに本発明の薬剤には、上記成分に加えて、薬理学的に許容し得る各種の製剤 用物質を製剤学上許容される担体 (補助剤)として含むこともできる。製剤用担体とし ては、例えば、乳糖、ブドウ糖、 D-マン-トール、澱粉、結晶セルロース、炭酸カルシ ゥム、カオリン、デンプン、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピ ルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、エタノール、カルボキシメチルセルロース、 カルボキシメチルセルロースカルシウム塩、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ァセチ ルセルロース、白糖、酸化チタン、安息香酸、パラォキシ安息香酸エステル、デヒドロ 酢酸ナトリウム、アラビアゴム、トラガント、メチルセルロース、卵黄、界面活性剤、白糖 、単シロップ、クェン酸、蒸留水、エタノール、グリセリン、プロピレングリコール、マクロ ゴール、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸ナトリウム、ブドウ糖、 塩ィ匕ナトリウム、フエノール、チメロサール、パラォキシ安息香酸エステル、亜硫酸水 素ナトリウム等があり、製剤の形に応じて、セリン及び z又はグリシン酸と混合して使 用される。
[0009] 本発明の薬剤は、例えば、経口投与、腹腔内投与、経皮的投与、吸入投与等各種 の投与形態に調製することができる。具体的には、適当な固形又は液状の製剤形態 、例えば顆粒、粉剤、被覆錠剤、錠剤、（マイクロ)カプセル、坐剤、シロップ、ジユー ス、懸濁液、乳濁液、滴下剤、輸液、注射用溶液、活性物質の放出を延長する製剤 等を挙げることができる。
本発明に使用する薬剤の摂取量については、症状に応じて適当に選択されるが、 経口投与の場合は成人患者で 1日当たり、アミノ酸の正味重量で表して 1日当たり通 常 lOOmg以上、好ましくは 0. 5g〜100g程度、更に好ましくは l〜20g程度摂取す ることができる。また、重篤な場合には更に増量することもできる。投与の回数、時期 については、数日に 1回でも、また 1日 1回でも可能である力 通常は 1日当たり数回 、例えば 2〜4回に分けて投与される。
一方、飲食品とする場合、例えばサプリメントとして顆粒、粉剤、被覆錠剤、錠剤、 ( マイクロ)カプセルとしても良ぐまた飲料、ゼリー、ビスケットなどの食品に本発明の 薬剤を含有させたものがあげられる。
[0010] 本発明は、境界型糖尿病を含めた 2型糖尿病患者に対して脾 細胞の機能を正常 化することで糖尿病やメタボリックシンドロームの発症 '進展を抑制するための根本治 療となりうるための治療に有用である。
次に実施例に基づいて本発明を説明する。
[0011] (実施例 1) (インスリン分泌不全の予防効果の確認）
正常の Wistar系雄性ラットから定法にしたがって脾臓よりランゲルノヽンス島を単離し た。単離したランゲルノ、ンス島は実体顕微鏡下で大きさが均一なものを採取し 5個ず つにわけて 24穴培養プレートに播き、これを 8つのグループに分けてそれぞれ下記培 地にて 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内でー晚培養した。
第一群：正常グルコース濃度（5.6mM)を含む RPMI-1640培地
第二群：高グルコース濃度（16.7mM)を含む RPMI-1640培地
第三群：高グルコース濃度（16.7mM)、 0.3mMセリンを含む RPMI-1640培地 第四群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMセリンを含む RPMI-1640培地
第五群：高グルコース濃度（16.7mM)、 3mMセリンを含む RPMI-1640培地
第六群：高グルコース濃度（16.7mM)、 0.3mMグリシンを含む RPMI-1640培地 第七群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMグリシンを含む RPMI-1640培地 第八群：高グルコース濃度（16.7mM)、 3mMグリシンを含む RPMI-1640培地
一晩培養後のランゲルノヽンス島を、それぞれ一晩培養時と同様のグルコース濃度 の KRBH緩衝液（129mM NaCl、 4.7mM KC1、 5mM NaHC03、 1.2mM MgS04、 1.2 mM KH2P04, 2.5mM CaC12、 lOmM HEPES、 pH 7.4)に移し変えてそれまでの培 養液を洗い流し、その KRBH緩衝液中で再び 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュ ベータ一内で 1時間培養した。 1時間後に上記 8つの培養条件のランゲルノヽンス島に つ！、てそれぞれ緩衝液を 2.8mMグルコースを含む KRBHある!/、は 16.7mMダルコ一 スを含む KRBH緩衝液 500 1に交換して 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベー ター内でさらに 1時間培養し、各穴より緩衝液を回収しその緩衝液中に分泌されたィ ンスリン量を定法により ELIS A法にて測定した。
[0012] 結果を表 1に示す。正常グルコース濃度で培養した第一群のランゲルノヽンス島では 2.8mMグルコースを含む KRBHによるインスリン分泌は 0.37±0.08 ng/isletであった のに対し、 16.7mMグルコースを含む KRBHの場合は 1.90±0.3 ng/isletと約 5倍の分 泌上昇が認められた。これに対し、高グルコース濃度で培養した第二群のランゲルノヽ ンス島では 2.8mMグルコースによる刺激ですでに 1.06±0.49 ng/isletのインスリンが 分泌されてインスリンの過剰分泌が認められたうえに、 16.7mMグルコースによる刺激 でのインスリン分泌は 2.8mMグルコース刺激時に比べて約 1.7倍程度と著しく減弱し ていた。このとき、培養液中にセリンまたはグリシンが含まれていた第三群力も第八群 については、セリンでは 0.3mMから、グリシンでは ImMから 2.8mMグルコース濃度下 での過剰なインスリン分泌が有意に抑制され、高グルコース濃度で培養した場合に 見られたような 2.8mMグルコース刺激時に対する 16.7mMグルコース刺激時のインス リン分泌の減弱は改善されて 、た。
以上の結果は、糖尿病の初期段階で見られるような高血糖によって誘導される高ィ ンスリン血症やダルコース濃度依存的なインスリン分泌不全の誘導がセリンゃダリシ ンによって防止できることを示して 、る。
[0013] [表 1] 表 1
各群における 2. 8mMグルコース刺激または 16. 7mMグルコース刺激時のィンスリン分泌量
2. 8mMグノレコース 16. 7mMグルコース - 第一群 0. 37 ±0. 08 ng/islet 1. 90±0. 3 ng/islet
第二群 1. 06±0. 49 ng/islet 1. 80±0. 23 ng/islet
第三群 0. 34± 0. 069 ng/islet* * 1, 43 ±0. 10 ng/islet
第四群 0. 50±0. 23 ng/islet * * 2. 07 ±0. 22 ng/islet
第五群 0. 48±0. 21 ng/islet氺 * 1. 54 ±0. 18 ng/islet
第六群 1. 03 ±0. 49 ng/islet 2. 14±0. 50 ng/islet
第七群 0. 80±0. 13 ng/islet * 2. 02±0. 63 ng/islet
第八群 0. 81 ±0. 24 ng/islet * 2. 13±0. 26 ng/islet
平均値 ±標 差、 n=4
* ； pく 0. 05 vs第二群の 2. 8mMダルコ一ス刺激時のィンスリン分泌量
* * ； p<0. 01 vs第二群の 2. 8mMグルコース刺激時のィンスリン分泌量
[0014] (実施例 2) (インスリン分泌機構の悪ィ匕予防効果の確認）
実施例 1と同様に正常の Wistar系雄性ラットから定法にしたがって脾臓よりランゲル ハンス島を単離した。単離したランゲルノ、ンス島は実体顕微鏡下で大きさが均一なも のを採取し 10個ずつにわけて 24穴培養プレートに播き、これを 3つのグループに分け てそれぞれ下記培地にて 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内でー晚 口 しプ 。
第一群：正常グルコース濃度（5.6mM)を含む RPMI-1640培地
第二群：高グルコース濃度（16.7mM)を含む RPMI-1640培地
第三群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMセリンを含む RPMI-1640培地
ー晚培養後のランゲルノヽンス島をすベて回収し、定法に従って mRNAを抽出してィ ンスリン分泌制御に深く関わっていることが知られているタンパク質である SNAP-25お よび VAMP- 2 (Mol Endocrinol 17: 732 (2003))の遺伝子発現量を定量的 PCR法によ つて定量ィ匕した。
[0015] 結果を表 2に示す。高グルコース濃度で培養したランゲルノヽンス島では正常ダルコ ース濃度で培養した場合に比べて SNAP-25は 65%程度低下しており、 VAMP-2は 2. 8倍程度上昇していた。しかしセリンを共存させて培養することにより両遺伝子ともに 正常グルコースで培養したときのレベルが維持されて 、た。グリシンは細胞内の代謝 を経てセリンに変換されることから、グリシンでも同様の効果が期待できる。
以上の結果は、高血糖によって誘導されるインスリン分泌の調節機構の異常がセリ ンによって防止できることを示して 、る。
[0016] [表 2] 表 2
SNAP- 25、 および VAMP- 2遣伝子の βァクチン発現量に対する相対的発現量
SNAP- 25遺伝子発現量 VA P-2遺伝子発現最
第一群 0. 406 ± 0. 017 0. 383土 0. 064 第二群 0. 266±0. 115 1. 096±0. 429 第三群 0. 393±0. 071 0. 203±0. 011 平均値 ±標職差、 n=4
[0017] (実施例 3) (インスリン分泌不全の改善効果の確認）
実施例 1と同様に正常の Wistar系雄性ラットから定法にしたがって脾臓よりランゲル ハンス島を単離した。単離したランゲルノ、ンス島を実体顕微鏡下で大きさが均一なも のを採取し 5個ずつにわけて 24穴培養プレートに播き、これを高グルコース濃度（16.7 mM)を含む RPMI-1640培地にて 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内 で一晩培養することによって実施例 1に記したようなインスリン分泌不全を惹起した。 ー晚培養後にランゲルハンス島を 3つのグループに分けて下記培地にて 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内でさらに一晩培養した。
第一群：高グルコース濃度（16.7mM)を含む RPMI-1640培地
第二群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMセリンを含む RPMI-1640培地
第三群：正常グルコース濃度（5.6mM)を含む RPMI-1640培地
合計でニ晚培養したランゲルノヽンス島を、それぞれニ晚目の培養時と同様のダル コース濃度の KRBH緩衝液に移し変えてそれまでの培養液を洗 、流し、その KRBH 緩衝液中で再び 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内で 1時間培養した 。 1時間後に上記 3つの培養条件のランゲルハンス島についてそれぞれ 2.8mMグル コースを含む KRBHあるいは 16.7mMグルコースを含む KRBH緩衝液 500 μ 1に交換し て 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内でさらに 1時間培養し、各穴より 緩衝液を回収しその緩衝液中に分泌されたインスリン量を定法により ELISAにて測定 した。
[0018] 結果を表 3に示す。高グルコース濃度でニ晚培養した第一群のランゲルハンス島で は 2.8mMグルコースによる刺激ですでに 1.32±0.21 ng/isletのインスリン分泌がみら れインスリンの過剰分泌が認められたうえに、 16.7mMグルコース刺激によるさらなる インスリンの追加分泌は 1.58±0.10 ng/isletと著しく減弱していた。一方、ニ晚目の培 養時に培養液中のダルコース濃度を正常ダルコース濃度に下げて糖尿病状態を解 除した第三群のランゲルノヽンス島では 2.8mMグルコースによる刺激時のインスリン分 泌量が第一群に比べて有意に低下し、 2.8mMグルコース刺激に対する 16.7mMダル コース刺激によるインスリン分泌の減弱が改善されて 、た。第二群にぉ 、て高ダルコ ース濃度の培養条件は変えずに、ニ晚目の培養時にセリンを添加した場合にも正常 グルコース濃度に下げた場合と同様に 2.8mMグルコースによるインスリン分泌量の有 意な低下が見られ、 2.8mMグルコース刺激時に対する 16.7mMグルコースの刺激時 のインスリン分泌も第三群と同様に回復が認められた。
グリシンは細胞内の代謝を経てセリンに変換されることから、グリシンでも同様の効 果が期待できる。
以上の結果は、糖尿病発症後でも高血糖によって誘導された高インスリン血症ゃィ ンスリン分泌不全がセリンによって正常なパターンに改善できることを示している。
[0019] [表 3] 表 3
各群における 2. 8m グルコース刺激または 16. 7m ダルコ一ス刺激時のィンスリン分泌量
2. 8mMグルコース 16. 7mMグノレコース
第一群 1. 32±0. 21 ng/i slet 1. 58 ±0. 10 ng/islet
第！ ¾ 0. 93 ±0. 20 ng/isLet * 1. 67 ±0. 34 ng/islet
第三群 0. 38 ±0. 16 ng/islet * * 1. 03 ±0. 19 ng/islet
平 標 2PSS差、 n=4
* ； p<0. 05 vs第一群の 2. 8mMグノレコース刺激時のィンスリン分泌量
* * ； pく 0. 01 vs第一群の 2. 8m グルコース刺激時のィンスリン分泌量 (実施例 4) (インスリン分泌促進薬に対する応答性の回復の確認）
実施例 1と同様に正常の Wistar系雄性ラットから定法にしたがって脾臓よりランゲル ハンス島を単離した。単離したランゲルノ、ンス島は実体顕微鏡下で大きさが均一なも のを採取し 5個ずつにわけて 24穴培養プレートに播き、これを 4つのグループに分け てそれぞれ下記培地にて 37°C、5%C02濃度に保たれたインキュベーター内でー晚 口 しプ 。
第一群：高グルコース濃度（16.7mM)を含む RPMI-1640培地
第二群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMセリンを含む RPMI-1640培地
第三群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMグリシンを含む RPMI-1640培地 第四群：高グルコース濃度（16.7mM)、 ImMァラニンを含む RPMI-1640培地
一晩培養後のランゲルノヽンス島を、それぞれ一晩培養時と同様のグルコース濃度 の KRBH緩衝液に移し変えてそれまでの培養液を洗!、流し、その KRBH緩衝液中で 再び 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内で 1時間培養した。 1時間後 に上記 4つの培養条件のランゲルハンス島についてそれぞれ 2.8mMグルコースを含 む KRBHあるいは 2.8mMグルコースと 30 μ Μのナテグリ-ドを含む KRBH緩衝液 500 1に交換して 37°C、 5% C02濃度に保たれたインキュベーター内でさらに 1時間培養 し、各穴より緩衝液を回収しその緩衝液中に分泌されたインスリン量を定法により ELI SAにて測定した。 [0021] 結果を表 4に示す。 16.7mMグルコースで培養したランゲルノヽンス島（第一群）では ナテグリニドによるインスリンの分泌促進作用が消失していたのに対し、セリンおよび グリシンが添加された培地で一晩培養したランゲルノヽンス島（第二群および第三群) ではナテグリニドによるインスリン分泌はナテグリニドがない場合に比べて約 3倍に上 昇させた。一方、ァラニンを入れた第四群ではそのような作用は認められな力つた。 以上の結果は、高血糖によって誘導されたインスリン分泌促進剤に対する薬剤の 感受性低下がセリンやグリシンによって防止でき、正常なインスリン分泌応答が保た れることを示している。
[0022] [表 4]
表 4
各群における 2.8mMグルコース刺激または 2, 8mMグルコース + 30 ί Μナテグリニド刺激時のィンスリン 分輝
2. 8mMグルコース刺激 2. 8mMダルコ一ス +ナテグリ二ド刺微 第一群 1. 38±0. 46 ng/islet 1. 53±0. 11 ng/islet
第^ 0. 77 ±0. 11 ng/islet 2. 46 ±0. 57 ng/i slet * * 第三群 0. 76 ±0. 20 ng/islet 2. 59±0. 45 ng/islet * * 第四释 1. 12 ±0. 16 ηκ/islet 1. 42 ±0. 44 ng/islet
平均値土標準誤差、 n=4
* *； pく 0, 01 vs各群の 2. 8mMグルコース刺激時のィンスリン分泌量

Claims

請求の範囲
[1] セリン、グリシン又はこれらの混合物を有効成分として含有する脾 β細胞保護剤。
[2] 機能の低下した膝 β細胞を正常化するための請求項 1記載の脾 β細胞保護剤。
[3] 2型糖尿病患者用である請求項 1記載の脾 β細胞保護剤。
[4] インスリン分泌促進薬と併用してなる請求項 1〜3の 、ずれか 1項記載の脾 β細胞 保護剤。
[5] セリン、グリシン又はこれらの混合物を有効成分として含有することを特徴とする糖 尿病および Ζまたはメタボリックシンドローム発症 ·進展抑制薬。
[6] 請求項 1〜3のいずれか 1項記載の脾 細胞保護剤を含有することを特徴とする飲
[7] セリン、グリシン又はこれらの混合物を有効成分として含有するインスリン分泌促進 薬作用回復剤。
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