WO2020138244A1 - 認知機能改善用の組成物 - Google Patents

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WO2020138244A1
WO2020138244A1 PCT/JP2019/051030 JP2019051030W WO2020138244A1 WO 2020138244 A1 WO2020138244 A1 WO 2020138244A1 JP 2019051030 W JP2019051030 W JP 2019051030W WO 2020138244 A1 WO2020138244 A1 WO 2020138244A1
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WO
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cla
composition according
composition
bace1
cognitive function
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PCT/JP2019/051030
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English (en)
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俊二 名取
宏人 駒野
鈴木 利治
沙緒里 伴
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学校法人岩手医科大学
株式会社デメンケア研究所
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    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/20Carboxylic acids, e.g. valproic acid having a carboxyl group bound to a chain of seven or more carbon atoms, e.g. stearic, palmitic, arachidic acids
    • A61K31/201Carboxylic acids, e.g. valproic acid having a carboxyl group bound to a chain of seven or more carbon atoms, e.g. stearic, palmitic, arachidic acids having one or two double bonds, e.g. oleic, linoleic acids
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    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia

Definitions

  • the present invention relates to a composition for improving cognitive function.
  • CLA has a beneficial effect on humans such as a body fat reducing action, and as a product containing CLA, in addition to foods derived from ruminants, products derived from organisms other than ruminants are also known.
  • Foods for example, chicken and eggs
  • artificial supplements have been developed.
  • lipids derived from the larva or pupa of the flesh fly scented fly contained a large amount of c9, t11-CLA, which is one of the CLA isomers. It was It was found that the purity of c9, t11-CLA in the lipid was several times higher than the purity of c9, t11-CLA in the lipid derived from ruminant, which was previously considered to have the highest purity. (See Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 is an example of a paper that reports the results of verifying the action of CLA generally on nerve cells at the molecular level or the cell level.
  • conventional CLA contains c9, t11-CLA and t10, c12-CLA as main isomers at a ratio of about 1:1. Teaches that they have neuroprotective effects by inhibiting glutamate-induced neuronal hyperexcitability and cell death.
  • t10, c12-CLA does not show such an action, and teaches that it has no neuroprotective action.
  • Non-Patent Document 2 Some papers report the results of studies on the effects of CLA on nerve cells, with particular neurological diseases such as Alzheimer's disease in mind, but the CLA used for the verification was the purity of c9, t11-CLA. Is low, and contains a large amount of palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, and the isomers of CLA (see Non-Patent Document 2).
  • CLA for improving cognitive function in animals which bears in mind that it can treat or prevent a specific neurological disease such as Alzheimer's disease, exists in the first place, or even if it exists, it is not. It has not been revealed at all.
  • CLA since it is unclear how CLA can be delivered to brain nerve cells in animals, the behavior of CLA at the individual level cannot be inferred from the verification results at the molecular level or the cell level.
  • BBB blood-brain barrier
  • fatty acids are said to pass through the BBB via the transporter Mfsd2a and transfer to the brain.
  • trans fatty acids such as CLA
  • the chemical substance acting on the cerebral nerve cells may be not only a substance that has permeated the blood-brain barrier, but also a substance in blood retained in the brain.
  • trans fatty acids such as CLA
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a composition containing CLA for improving cognitive function in animals.
  • Alzheimer's disease can be obtained by simply orally administering a composition containing CLA containing c9, t11-CLA or a triglyceride thereof as an active ingredient.
  • the present inventors have found that the formation of amyloid plaques, which are its pathological characteristics, and the apoptosis of cerebral nerve cells are remarkably suppressed in model mice, and have completed the present invention.
  • the present invention is as follows.
  • [2] Includes more than 80 mass% of all c9 and t11-CLA with respect to the total amount of all CLA, The composition according to [1].
  • the mass ratio of all t10, c12-conjugated linoleic acid (t10, c12-CLA) to all c9, t11-CLA is less than 0.25.
  • the total t10, c12-CLA content is less than 20% by mass based on the total amount of all CLA, The composition according to any one of [1] to [4].
  • a BACE1 inhibitor comprising the composition according to any one of [1] to [6].
  • the pharmaceutical composition according to [11], wherein the cognitive impairment is a disease associated with amyloid plaque formation or cerebral nerve cell apoptosis.
  • the pharmaceutical composition according to [11] or [12], wherein the improvement in cognitive function is associated with BACE1.
  • the pharmaceutical composition according to any of [11] to [13], wherein the cognitive impairment is Alzheimer's dementia.
  • a therapeutic or prophylactic agent for cognitive impairment which comprises the pharmaceutical composition according to any one of [11] to [14].
  • the method comprises the step of administering the pharmaceutical composition according to any one of [11] to [14] to a subject in need thereof. A method for treating or preventing cognitive impairment.
  • the cognitive function of an animal can be improved by simply orally administering to the animal a composition containing CLA containing c9, t11-CLA or a triglyceride thereof as an active ingredient. It is possible to improve.
  • the composition for improving cognitive function according to the present invention improves the cognitive function of animals mainly because it has an activity of promoting the formation of nerve cells in the entire brain including hippocampus and cortex. However, it becomes possible to treat and prevent cognitive dysfunction represented by Alzheimer's disease.
  • FIG. 3(A) is a graph showing a quantified graph of wild-type mouse A ⁇ 40 secreted in each medium.
  • FIG. 3(B) shows the amino acid sequences of mouse and human A ⁇ 1-40, respectively.
  • FIG. 5(A) is a diagram showing the analysis results of the amount of APP, BACE1, PS1NTF, and the membrane protein Flotillin of wild-type neurons by Western blot method.
  • FIG. 5(B) is a diagram showing a graph quantifying the results of FIG. 5(A). It is a figure which shows the graph which quantified BACE1 activity in the presence and absence of LA and c9, t11-CLA using rBACE1. It is a figure which shows the graph which quantified the wild-type mouse A(beta)40 secreted by each culture medium.
  • the present embodiment modes for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail.
  • the following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents.
  • the present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist.
  • composition of the present embodiment is c9,t11-conjugated linoleic acid (hereinafter, also referred to as “c9,t11-CLA”).
  • CLA conjugated linoleic acid
  • CLA conjugated linoleic acid
  • the CLA of the present embodiment (which also means a combination of the glyceride or sphingoid described later) includes c9 and t11-CLA. Further, the mass ratio of t10, c12-CLA to c9, t11-CLA is less than 0.25.
  • c “t”, and the numerical values that follow them indicate whether the carbon-carbon double bond is cis-trans, and whether the double bond is a carboxylic acid. It shows the number of carbons formed from the carbon of the acid. For example, in “c9,t11-CLA”, the carbon-carbon double bond is cis and trans isomerism and is formed from carbons 9 and 11 counted from the carbon of the carboxylic acid, respectively. Indicates.
  • the CLA of this embodiment is mainly used for feeding to animals. That is, by using the CLA of the present embodiment, c9, t11-CLA, which is an isomer of CLA that produces an action of improving cognitive function in animals, is contained as an active ingredient, and t10, c12-CLA is relatively included. It is possible to administer low amounts of CLA.
  • the CLA of this embodiment can be easily manufactured. This is because the CLA in which the mass ratio of t10, c12-conjugated linoleic acid (hereinafter, also referred to as “t10, c12-CLA”) to c9, t11-CLA is less than 0.25 is an insect belonging to, for example, the fly order. This is because it can be easily obtained by extraction from (see Patent Document 1). Further, all the contents described in Patent Document 1 are incorporated herein by reference, and a method for producing CLA including extraction from insects belonging to such a fly order can be used in the present embodiment.
  • t10, c12-CLA c12-conjugated linoleic acid
  • CLA is a compound represented by C 18 H 32 O 2 , and theoretically has 28 types of isomers.
  • CLA CLA-CLA
  • c9, c11-CLA, c9, t11-CLA, t9, c11-CLA, t9, t11-CLA, c10, c12-CLA, c10, t12-CLA, t10 examples include c12-CLA, t10, t12-CLA, t11, t13-CLA.
  • CLA is produced from linoleic acid (n-6) in grass by the action of microorganisms present in the rumen of ruminants, so it can be ingested through conventional foods derived from ruminants.
  • n-6 linoleic acid
  • the amount of CLA in this type of food is extremely small, and even a large amount is about 5 mg per 1 g of fat.
  • CLA products are marketed as supplements for obesity reduction focusing on the body fat reducing action of CLA.
  • Commercially available CLA products are not extracted from natural materials, but artificially synthesized by alkali isomerizing high linoleic acid type safflower oil and the like. That is, in the conventional CLA product artificially synthesized in this way, for example, c9 and t11-CLA are 37.0 mass %, t10 and c12-CLA are 38.4 mass %, and other CLA isomers are It is configured to be the rest of the body, palmitic acid, oleic acid, etc.
  • the physiological effects of CLA ingested by animals have been verified mainly in animal experiments.
  • the physiological effects include carcinogenesis suppressing effect, body fat reducing effect, antidiabetic effect, antiarteriosclerotic effect, and immunopotentiation.
  • beneficial physiological effects are mainly due to c9, t11-CLA, and some beneficial physiological effects (for example, body fat reducing effect) are also due to t10, c12-CLA. Therefore, conventional verification using CLA containing a large amount of isomers cannot clarify what the physiological action of c9, t11-CLA is as an active ingredient.
  • t10 and c12-CLA have some physiological effects (for example, a remarkable body fat reducing effect) that are in common with the above-mentioned beneficial physiological effects, in addition to the beneficial effects on animals, hyperinsulinemia Induced by illness and fatty liver, carcinogenic action of breast cancer in high expression type of erbB-2, promotion of cancer metastasis, and enlargement of organs, and other harmful physiological actions are observed.
  • the risk of developing breast cancer may be increased when a woman takes t10, c12-CLA for a long period of time with supplements for obesity reduction and the like.
  • Non-Patent Document 3 Ham Wang et al. Isomer-specific effects of conjugated). linoleic acid on proliferative activity of cultured neural progenitor cells. Mol. Cell. Biochem. 358. 13-20 (2011)).
  • c9, t11-CLA used in the composition of the present embodiment is an isomer of t10, c12-CLA, it has an activity completely opposite to that of t10, c12-CLA and promotes the proliferation of neural stem cells. It has been found to have the activity to Note that nerve cells are not formed unless the neural stem cells proliferate, and therefore there is a possibility that c9, t11-CLA is involved in the formation of nerve cells.
  • the glyceride or sphingoid of the present embodiment is a compound in which CLA has an ester bond with a hydroxy group of glycerin (eg, triglyceride), or CLA has an amide bond or an ester bond with an amino group or a hydroxy group of sphingosine.
  • Compound. Such a compound can be obtained as an extract together with free CLA, for example, when CLA is derived from an insect described below. From the obtained extract, it is also possible to further extract only free CLA or only its glyceride or sphingoid using a known method.
  • the glyceride or sphingoid is not particularly limited as long as it has a skeleton that forms the above-mentioned ester bond or amide bond, and may be, for example, a compound to which phosphoric acid or a sugar is further bonded, and forms a salt.
  • the compound may be
  • the mass ratio (t10, c12/c9, t11) of all t10, c12-CLA to all c9, t11-CLA is less than 0.25, preferably 0.20 or less, It is more preferably 0.15 or less, still more preferably 0.10 or less, still more preferably 0.05 or less.
  • the CLA of the present embodiment contains c9 and t11-CLA, and preferably contains more than 80 mass% of all c9 and t11-CLA with respect to the total amount (100 mass%) of all CLA, more preferably c9 and all t11.
  • -CLA is contained in an amount of 85% by mass or more, more preferably all c9 and t11-CLA are contained in an amount of 90% by mass or more, still more preferably all c9 and t11-CLA are contained in an amount of 95% by mass or more, and still more preferably all c9, t11.
  • -Containing 98% by mass or more of CLA is contained in an amount of 85% by mass or more, more preferably all c9 and t11-CLA are contained in an amount of 90% by mass or more, still more preferably all c9 and t11-CLA are contained in an amount of 95% by mass or more, and still more preferably all c9, t11. -Cont
  • the content of total t10, c12-CLA in the CLA of the present embodiment is preferably less than 20% by mass, more preferably less than 15% by mass, based on the total amount (100% by mass) of all CLA. It is preferably less than 10% by mass, more preferably less than 5.0% by mass.
  • total c9, t11-CLA means free c9, t11-CLA and its triglycerides and sphingoids converted into free c9, t11-CLA.
  • total t10, c12-CLA” and “total CLA” as in the case of “total c9, t11-CLA”, respectively, the free form, and its triglyceride and sphingoid are all made into the free form. Means converted.
  • composition of the present embodiment preferably contains 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more of c9 and t11-CLA with respect to the total amount of the composition.
  • the composition containing CLA of the present embodiment and its glycerides and sphingoids as active ingredients is mainly used for improving the cognitive function of animals.
  • it can be provided as a food used for improving cognitive function (particularly, food with functional claims) or feed, or a drug used for treatment or prevention of cognitive impairment
  • the composition of this embodiment is a food composition, a feed composition, or a pharmaceutical composition.
  • the “animal” is not particularly limited, but is, for example, a mammal (eg, human, mouse, rat, guinea pig, rabbit, dog, horse, monkey, pig, etc.), and particularly human.
  • the “medicine” in the present specification is a concept including a therapeutic agent and a prophylactic agent.
  • the food composition, feed composition, or pharmaceutical composition of the present embodiment includes the CLA of the present embodiment described above, and may further include a carrier or an additive that is acceptable for foods, feeds, or pharmaceuticals.
  • Examples of carriers and additives include water, saline, phosphate buffer, dextrose, glycerol, pharmaceutically acceptable organic solvents such as ethanol, collagen, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, carboxyvinyl polymer, sodium carboxymethylcellulose, Sodium polyacrylate, sodium alginate, water-soluble dextran, sodium carboxymethyl starch, pectin, methyl cellulose, ethyl cellulose, xanthan gum, gum arabic, casein, agar, polyethylene glycol, diglycerin, glycerin, propylene glycol, petrolatum, paraffin, stearyl alcohol , Stearic acid, human serum albumin, mannitol, sorbitol, lactose, surfactants and the like, but are not limited thereto.
  • pharmaceutically acceptable organic solvents such as ethanol, collagen, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, carboxyvinyl polymer, sodium carboxymethylcellulose
  • the food composition or feed composition of the present embodiment can be provided in the form of powder, capsule (hard capsule, soft capsule), microcapsule, syrup, pill, or tablet.
  • the pharmaceutical composition of the present embodiment can be made into various forms depending on its administration route, for example, powders, capsules (hard capsules, soft capsules), microcapsules, syrups, pills, tablets, solutions (eg injections). Agents), dispersants, suspensions, suppositories and the like.
  • the food composition or feed composition of the present embodiment is used to improve cognitive function, and more specifically, the cognitive function associated with suppression of amyloid plaque formation or suppression of cerebral nerve cell apoptosis, or BACE1 suppression.
  • BACE1 is an abbreviation for ⁇ -site APP cleaving enzyme 1, and is an aspartic protease that cleaves the ⁇ -cleavage site of APP mainly in cells such as endosomes and Golgi apparatus.
  • APP is an abbreviation for Amyloid Precursor Protein, which is an amyloid precursor protein that is a precursor of amyloid ⁇ that contributes to the formation of amyloid plaques.
  • the pharmaceutical composition of the present embodiment is used for treating or preventing cognitive dysfunction, and more specifically, it is associated with cognitive dysfunction associated with amyloid plaque formation or cerebral nerve cell apoptosis, or BACE1. It is preferably used for treating or preventing cognitive dysfunction, and above all, for treating or preventing Alzheimer's dementia.
  • cognitive dysfunction means a disorder related to cranial nerve cells.
  • composition containing CLA of the present embodiment and its glycerides and sphingoids as active ingredients can be used as a BACE1 inhibitor, and particularly preferably a BACE1 inhibitor in cerebral nerve cells.
  • Non-Patent Document 2 the composition of the present embodiment is compared with the conventional CLA, It is possible to improve cognitive function and treat or prevent cognitive dysfunction by containing c9 and t11-CLA in a purity high enough to function as an active ingredient.
  • the method for treating or preventing cognitive dysfunction of the present embodiment includes a step of administering the pharmaceutical composition of the present embodiment to a subject in need thereof.
  • the “subject” is, among the above-mentioned animals, a subject suffering from cognitive dysfunction, particularly a human patient having the cognitive dysfunction.
  • treatment or prophylaxis means, in addition to cure or amelioration of disease, prevention or delay of onset, prevention or delay of progression of disease, and alleviation of at least one symptom associated with disease, at least Means to give one.
  • any method may be used as long as it can act on the brain neurons of the animal, for example, oral administration , Nasal administration, transmucosal administration, vaginal administration, ocular administration, or rectal administration.
  • the composition of the present embodiment is excellent in that it can be easily administered to a subject because it can act on the brain nerve cells of an animal by simply administering it by oral administration.
  • Example 1 [Preparation of feed] Ordinary mouse feed, 2.0% (w/w) sunflower oil and 0.4% (w/w) c9, t11-CLA mixed in the experimental feed, 2.4% (w/w) sunflower oil only The mixture was used as a control feed.
  • ⁇ Sunflower oil (trade name "NIKKOL sunflower oil", as fatty acid composition palmitic acid: 6.7%, oleic acid: 17.9%, stearic acid: 4.0%, linoleic acid (CLA is not included): 69.8%, linolenic acid: 0.9%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
  • C9, t11-CLA purity 98%, ABCAM
  • Regular mouse feed CLA not included
  • AD model mice Human APP overexpression mice with Swedish mutation and Indiana mutation, 7 males and 9 females (Jacksonlaboratory) were fed with normal mouse feed from birth to 6 months of age, and used as Alzheimer's disease (AD) model mice. Using. These AD model mice were bred for 3 months with 3 males and 4 females for the above experimental diet, and 4 males and 5 females for the above control diet for 8 months each. Then, the AD model mouse was autopsied to quantitatively determine the state of brain amyloid plaques and neuronal apoptosis. The results are shown in FIGS.
  • FIG. 1 is a diagram showing a graph quantifying the area in which A ⁇ 42 deposition was confirmed from the images of amyloid ⁇ protein 42 (A ⁇ 42) deposition in the hippocampus stained with an anti-A ⁇ 42 antibody for each sample.
  • FIG. 2 is a diagram showing a graph in which the proportion of apoptotic nerve cells is quantified from the image of apoptotic nerve cells in the hippocampus stained for each sample according to the area in which the apoptotic nerve cells were confirmed.
  • composition containing C9, including c9 and t11-CLA as an active ingredient was administered orally to reduce amyloid plaque formation in AD model mice, and further, neuronal apoptosis in the hippocampus or cortex. It was revealed for the first time that there is an unknown attribute that suppresses. In addition, it is speculated that a variety of molecular mechanisms are accumulated in order to exhibit such effects.
  • Example 2-1 (inhibition of A ⁇ production by CLA, reduction of BACE1 activity) Neurons of cerebral cortex and hippocampus were isolated from fetal brain of wild type mouse (C57BL6/J) and cultured in Neurobasal Medium containing 2% B-27 Supplement (Invitrogen), 4mM Glutamax I, 5% heat-inactivated horse serum. (Other detailed conditions were the same as the method described in Non-Patent Document 4: Chiba et al., [2014] Mol. Biol. Cell 25, 3569-3580).
  • Mouse A ⁇ 40 was captured with a C-terminal end specific antibody 4D1 of A ⁇ 40 (described in Nonpatent Document 5: Tomita et al., [1988] J, Biol. Chem. 273, 6277-6284). After that, HRP (Horseradish peroxidase)-labeled mouse/rat A ⁇ (1-16) sequence-specific antibody (rabbit) IgG Fab' fragment (IBL: Institute for Immunobiology) was reacted to react with TMB (3,3',5). The result of quantification of (5,5'-tetramethylbenzidine) as a chromogenic substrate is shown in Fig. 3(A). In FIG.
  • the amount of A ⁇ 40 secreted when LA was added was 1.0, and the amount of A ⁇ 40 secreted when c9, t11-CLA was added was quantified.
  • the c9 and t11-CLA-added neurons showed a significant decrease in A ⁇ production and secretion compared with LA-added neurons.
  • a ⁇ 42 produced from the endogenous A ⁇ precursor protein APP (Amyloid- ⁇ precursor protein) is usually extremely small, it is difficult to accurately quantify A ⁇ 42 secreted from mouse wild-type neurons. Therefore, the mouse A ⁇ sequence was changed to a human type (mouse and human amino acids in FIG. 3(B)), and a knock-in mouse introduced with a familial Alzheimer's disease gene mutation that increases the production amount of A ⁇ 42 (App tm3.1Tcs /App tm3 .1Tcs ) (hereinafter referred to as APP-KI mouse, which is the same as the mouse described in Non-patent document 6: Saito et al [2014] Nature Neuroscience 17, 661-663).
  • BACE1 activity of the wild-type mouse neurons used in the experiment shown in FIG. 3 above was measured according to the manual using ⁇ -Secretase (BACE1) Activity Assay Kit (Abcam “ab65357”). The result is shown in FIG. BACE1 activity was significantly decreased in c9 and t11-CLA-added neurons as compared to LA-added neurons. Similar results were obtained for BACE1 activity in the nerve cells of the above APP-KI mice.
  • APP of wild-type neurons with LA, c9, and t11-CLA added precursor of A ⁇ that serves as a substrate for BACE1
  • BACE1, PS1NTF C-terminal fragment of APP containing the A ⁇ sequence cleaved by BACE1
  • the amount of the membrane protein Flotillin (control protein), which is the catalytic unit of the enzyme ⁇ -secretase that cleaves CTF ⁇ to produce A ⁇ ) was analyzed by Western blot method.
  • Example 2-2 (c9, t11-CLA does not act directly on BACE1) Whether c9, t11-CLA directly acts on BACE1 to change the activity, using recombinant BACE1 (rBACE1, catalog number 931-AS; R&D Systems, Mineapolis, MN, USA), LA and c9, t11-CLA BACE1 activity was measured in the presence and absence thereof (FIG. 6). 100 ⁇ M LA and c9, t11-CLA dissolved in DMSO (dimethyl sulfoxide) were added to rBACE1 and incubated at 37° C. for 15 minutes, then a chromogenic substrate was added and incubated at 37° C. for 1 hour to measure BACE1 activity.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • FIG. 3 shows the results of c9 and t11-CLA acting on nerve cells to suppress A ⁇ secretion.
  • One of the causes of amyloid plaque reduction in c9, t11-CLA-administered mice in the AD mouse model is considered to be the function of c9, t11-CLA to reduce A ⁇ production.
  • FIG. 4 shows the results showing a decrease in BACE1 activity in nerve cells attached with c9 and t11-CLA. The decrease in A ⁇ is considered to be due to diarrhea by c9 and t11-CLA decreasing BACE1 activity.
  • c9 and t11-CLA do not affect the intracellular amount of the substrates APP, APP cleaving enzymes BACE1 and PS1NTF.
  • LA and c9 t11-CLA do not directly act on BACE1 activity.
  • Compounds that directly inhibit BACE1 activity have not been put into practical use because they also inhibit the cleavage of other substrates and thus have side effects.
  • c9 and t11-CLA are novel substances having a novel AD inhibitory effect that suppresses A ⁇ production by reducing BACE1 activity without directly acting on BACE1 and consequently inhibiting AD pathology.
  • Example 2-3 The same procedure as in Example 2-1 was performed, except that a medium supplemented with t10 and c12-CLA 10 uM was added and the culture was performed for 48 hours to obtain each specimen. The result is shown in FIG. 7 as in FIG.
  • Example 3 The same AD model mice as in Example 1 were used to observe IL-10-expressing cells in the cortex and hippocampus when orally ingesting c9 and t11-CLA and when not ingesting it. The result is shown in FIG. From the results in FIG. 8, it is considered that the anti-inflammatory cytokine IL-10 is increased because the number of IL-10 producing cells is increased in the hippocampus. ⁇ Staining of phosphorylated tau protein: No significant difference was observed, The hippocampus tended to decrease. ⁇ Astrocyte staining: No significant difference was observed, The hippocampus tended to decrease.
  • -Microglia Both hippocampus and cortex significantly increased in the CLA-fed group.
  • -Anti-inflammatory cytokine IL-10 IL-10-expressing cells significantly increased in the hippocampus of the CLA-fed group. From the above, it is considered that the anti-inflammatory cytokine IL-10 is increased because the activated microglia is increased by the intake of c9 and t11-CLA and the number of IL-10 producing cells is increased in the hippocampus.
  • the composition according to the present invention is a food product (for example, a human food product and a pet food product, particularly a food product with functional claims), a feed product (for example, a feed product for domestic animals), a pharmaceutical product (for example, a human drug product and a pet product product). It is useful in fields such as pharmaceuticals.

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Abstract

本発明は、動物における認知機能を改善するための共役リノール酸を含む組成物を提供することを目的として、c9、t11-共役リノール酸(c9、t11-CLA)を含む共役リノール酸(CLA)、又はそのグリセリドを有効成分として含む、認知機能改善用の組成物を提供する。

Description

認知機能改善用の組成物
 本発明は、認知機能改善用の組成物に関する。
 共役リノール酸(Conjugated Linoleic Acid;CLA)は、リノール酸の異性体のうち、炭素-炭素間の二重結合が2個共役した形(-C=C-C=C-のように連続している。)部分構造を有するものである。ヒトは、例えば反芻動物由来の食品を介して、その食品に含まれるCLAを極微量摂取している。
 ここで、CLAには体脂肪低減作用等のヒトに対して有益な作用があることが知られており、CLAを含む製品として、反芻動物由来の食品以外にも、反芻動物以外の生物由来の食品(例えば、鶏肉や鶏卵等)や人工的なサプリメントが開発されている。
国際公開第2018/186327号
Hunt W.T. et al. Protection of cortical neurons from excitotoxicity by conjugated linoleic acid. J. Neurochem. 115, 123-130 (2010) Lee E. et al. Effect of conjugated linoleic acid, μ- calpain inhibitor, on pathogenesis of Alzheimer's disease. Biochim. Biophys. Acta 1831, 709-718 (2003)
 また例えば、先般、本発明者のうちの一人は、センチニクバエの幼虫又は蛹に由来する脂質に、CLAの異性体の1つであるc9、t11-CLAが多量に含まれていることを見出した。その脂質中のc9、t11-CLAの純度は、従前に純度が最も高いと考えられていた反芻動物に由来する脂質中のc9、t11-CLAの純度よりも何倍も高かったことを見出した(特許文献1参照)。
 ここで、CLAをマウス或いはラットに投与すると、様々な生理機能を示すことが、分子レベル、細胞レベル、或いは個体レベルで検証されている。それらの生理機能として主要なものは、例えば、発ガン抑制作用、体脂肪低減作用、抗糖尿病作用、抗動脈硬化作用、免疫増強作用、骨代謝改善作用、血圧低下作用、抗リウマチ作用、抗炎症作用が挙げられる。また、それらの生理機能が発現する作用メカニズムについて、様々な説が提唱されている。ただし、アルツハイマー病に対する作用やその他の認知機能に対する作用については、分子レベル又は細胞レベルでの検証に留まり、未だに生体内に投与した際の作用を直接的に示した論文はなく、個体レベルで検証されていない。
 CLAについて、分子レベル又は細胞レベルで、一般的に神経細胞に対する作用を検証した結果を報告する論文としては、例えば非特許文献1が挙げられる。非特許文献1では、従来のCLAには、その主な異性体として、c9、t11-CLAとt10、c12-CLAとがおよそ1:1の割合で含まれているところ、c9、t11-CLAのみが、グルタミン酸により誘導される神経細胞の過興奮状態と細胞死を阻害する作用を示し、神経保護作用があることを教示している。一方、t10、c12-CLAはかかる作用を示さず、神経保護作用がないことを教示している。
 アルツハイマー病のような特定の神経疾患を念頭においた上で、CLAが神経細胞に与える作用を研究した結果を報告する論文もあるが、その検証に用いたCLAは、c9、t11-CLAの純度が低く、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等やCLAの異性体を多量に含んだものである(非特許文献2参照)。
 しかしながら、アルツハイマー病のような特定の神経疾患を治療又は予防し得ることを念頭においた、動物における認知機能を改善するためのCLAは、そもそも存在するのか、存在するとしても、どのようなものであるのかは全く明らかにされていない。また、動物中の脳神経細胞に対してCLAがどのように送達することができるのかが不明であるため、個体レベルにおけるCLAの挙動を分子レベル又は細胞レベルでの検証結果から推測することはできない。例えば、CLAを脳へ移行させるためには、血液脳関門(BBB)の通過性を検討する必要があるところ、一般に脂肪酸はMfsd2aというトランスポーターを介してBBBを透過して脳に移行するとされているが、CLAのようなトランス脂肪酸についてはその透過性は何ら明らかにされていない。なお、厳密には、脳神経細胞に対して作用する化学物質は、血液脳関門を透過したものだけではなく、脳に停留している血液中のものもあり得る。しかしながら、CLAのようなトランス脂肪酸について、認知機能を改善するための有効量を脳神経細胞に送達し得る方法は、何らの知見も存在しない。
 そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、動物における認知機能を改善するためのCLAを含む組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上述した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、c9、t11-CLAを含むCLA又はそのトリグリセリドを有効成分として含む組成物を単に経口投与することによっても、アルツハイマー病モデルマウスにおいてその病理的特徴であるアミロイド斑の形成や、脳神経細胞のアポトーシスが顕著に抑制されることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
 c9、t11-共役リノール酸(c9、t11-CLA)を含む共役リノール酸(CLA)、又はそのグリセリドを有効成分として含む、
 認知機能改善用の組成物。
[2]
 全CLAの総量に対して、全c9、t11-CLAを、80質量%超含む、
 [1]に記載の組成物。
[3]
 前記組成物の総量に対して、c9、t11-CLAを0.1質量%以上含む、
 [1]又は[2]に記載の組成物。
[4]
 全c9、t11-CLAに対する全t10、c12-共役リノール酸(t10、c12-CLA)の質量比が、0.25未満である、
 [1]~[3]のいずれかに記載の組成物。
[5]
 全t10、c12-CLAの含有量が、全CLAの総量に対して、20質量%未満である、
 [1]~[4]のいずれかに記載の組成物。
[6]
 経口投与されるための、
 [1]~[5]のいずれかに記載の組成物。
[7]
 [1]~[6]のいずれかに記載の組成物を含む、BACE1抑制剤。
[8]
 c9、t11-CLAを含む共役リノール酸、又はそのグリセリドを有効成分として含む、
 認知機能改善用の食品組成物又は飼料組成物。
[9]
 認知機能改善がアミロイド斑の形成抑制又は脳神経細胞のアポトーシス抑制に関連する、[8]に記載の食品組成物又は飼料組成物。
[10]
 認知機能改善がBACE1抑制に関連する、[8]又は[9]に記載の食品組成物又は飼料組成物。
[11]
 c9、t11-CLAを含むCLA、又はそのグリセリドを有効成分として含む、
 認知機能障害の治療又は予防に用いられる、医薬組成物。
[12]
 認知機能障害がアミロイド斑の形成又は脳神経細胞のアポトーシスに関連する疾患である、[11]に記載の医薬組成物。
[13]
 認知機能改善がBACE1に関連する、[11]又は[12]に記載の医薬組成物。
[14]
 認知機能障害がアルツハイマー型認知症である、[11]~[13]のいずれかに記載の医薬組成物。
[15]
 [11]~[14]のいずれかに記載の医薬組成物を含む、認知機能障害の治療剤又は予防剤。
[16]
 [11]~[14]のいずれかに記載の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与する工程を含む、
 認知機能障害の治療方法又は予防方法。
 本発明に係る認知機能改善用の組成物を用いれば、c9、t11-CLAを含むCLA又はそのトリグリセリドを有効成分として含む組成物を単に動物に経口投与することによっても、その動物の認知機能を改善することが可能となる。
 具体的には、本発明に係る認知機能改善用の組成物は、海馬や皮質を含む脳全体の神経細胞の形成を促進する活性を有することに主に起因して、動物の認知機能を改善し、アルツハイマー病に代表される認知機能障害を治療及び予防することが可能となる。
海馬におけるアミロイドβタンパク42(Aβ42)沈着を抗Aβ42抗体によって染色した画像から、そのAβ42沈着が確認された面積を定量化したグラフを示す図である。 海馬におけるアポトーシス神経細胞を染色した画像から、そのアポトーシス神経細胞が確認された面積によってアポトーシス神経細胞の割合を定量化したグラフを示す図である。 図3(A)は、各培地に分泌された野生型マウスAβ40を定量化したグラフを示す図である。図3(B)は、マウス及びヒトのAβ1-40のそれぞれのアミノ酸配列である。 各培地における野生型マウス神経細胞のBACE1活性を定量化したグラフを示す図である。 図5(A)は、野生型神経細胞のAPP、BACE1、PS1 NTF、及び膜タンパク質Flotillin量をWestern blot法での解析結果を示す図である。図5(B)は、図5(A)の結果を定量化したグラフを示す図である。 rBACE1を用いたLA及びc9、t11-CLA存在下並びにそれらの無存在下でのBACE1活性を定量化したグラフを示す図である。 各培地に分泌された野生型マウスAβ40を定量化したグラフを示す図である。 ADモデルマウスを用い、c9、t11-CLAを経口摂取した場合と、それを未摂取の場合とで、皮質及び海馬におけるIL-10発現細胞を観察した結果を示す図である。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明はその要旨の範囲内で、適宜に変形して実施できる。
 本実施形態の認知機能改善用の組成物(以下、「本実施形態の組成物」ともいう。)は、c9、t11-共役リノール酸(以下、「c9、t11-CLA」ともいう。)を含む共役リノール酸(以下、単に「CLA」ともいう。)、又はそのグリセリドを有効成分として含む。
[CLA]
 本実施形態のCLA(後述するそのグリセリド又はスフィンゴイドを併せたものも意味する。)は、c9、t11-CLAを含む。また、c9、t11-CLAに対するt10、c12-CLAの質量比が、0.25未満である。ここで、「c」、「t」、及びそれらに続く数値は、炭素-炭素間の二重結合がシス(cis)-トランス(trans)のいずれの異性であるかと、その二重結合がカルボン酸の炭素から数えて何番目の炭素から形成されているかを示す。例えば、「c9、t11-CLA」では、炭素-炭素間の二重結合がシス及びトランスの異性であって、それぞれカルボン酸の炭素から数えて9位及び11位の炭素から形成されていることを示す。
 本実施形態のCLAは、主として動物に摂取させるために用いられる。つまり、本実施形態のCLAを用いることにより、動物に対して認知機能を改善する作用を生じるCLAの異性体であるc9、t11-CLAを有効成分として含み、相対的にt10、c12-CLAを少なく含むCLAを投与することが可能である。
 また、本実施形態のCLAは、簡易に製造することが可能である。これは、c9、t11-CLAに対するt10、c12-共役リノール酸(以下、「t10、c12-CLA」ともいう。)の質量比が、0.25未満であるCLAが、例えばハエ目に属する昆虫からの抽出により、容易に得られるからである(特許文献1参照)。また、特許文献1に記載される内容は全てここに参照として取り込まれ、このようなハエ目に属する昆虫からの抽出を含めたCLAの製造方法を本実施形態において使用することできる。
 本実施形態のCLAとは、リノール酸の異性体のうち、炭素-炭素間の二重結合が2個共役した形(-C=C-C=C-のように連続している。)の部分構造を有するものを意味し、それにその他の脂質等の不純物を含んだものも包含する。CLAは、C1832で表される化合物であり、理論的には28種類の異性体が存在する。具体的なCLAの異性体としては、例えば、c9、c11-CLA、c9、t11-CLA、t9、c11-CLA、t9、t11-CLA、c10、c12-CLA、c10、t12-CLA、t10、c12-CLA、t10、t12-CLA、t11、t13-CLAが挙げられる。
 CLAは、反芻動物の第一胃に存在する微生物の働きで牧草中のリノール酸(n-6)から生成されるため、反芻動物由来の従来の食品を通じて摂取することができる。しかしながら、この種の食品中のCLAの量は極めて少なく、多いものでも脂肪1g当たり5mg程度である。
 日本を含め諸外国で、CLAの体脂肪低減作用に注目した肥満解消用サプリメントとしてCLA製品が市販されている。市販されているCLA製品は、天然素材から抽出したものではなく、高リノール酸タイプの紅花油等をアルカリ異性化して人工的に合成したものである。つまり、このように人工的に合成した従来のCLA製品においては、例えばc9、t11-CLAが37.0質量%であり、t10、c12-CLAが38.4質量%であり、他のCLA異性体やパルミチン酸、オレイン酸等の残分であるように構成されている。
 CLAを動物が摂取することにより示す生理作用は、主として動物実験で検証されており、その生理作用としては、例えば、発癌抑制作用、体脂肪低減作用、抗糖尿病作用、抗動脈硬化作用、免疫増強作用、骨代謝改善作用、血圧低下作用、及び抗リウマチ作用の有益な生理作用が挙げられる。これらの有益な生理作用は、主にc9、t11-CLAに起因し、一部の有益な生理作用(例えば、体脂肪低減作用)はt10、c12-CLAにも起因する。よって、従来の異性体を多量に含むCLAを用いた検証では、c9、t11-CLAを有効成分とした生理作用がどのようなものであるかは明らかにできない。
 t10、c12-CLAには、上記の有益な生理作用と一部共通する生理作用(例えば、顕著な体脂肪低減作用)が認められるものの、動物に対して有益な作用以外にも、高インスリン血症や脂肪肝の誘発、erbB-2遺伝子高発現型における乳癌の発癌作用、癌転移の促進、臓器の肥大化等の有害な生理作用が認められる。特に女性が肥満解消用サプリメント等で長期にわたってt10、c12-CLAを摂取する場合、乳癌発症の危険性増大の可能性が指摘されている。
 次に、t10、c12-CLAの脳神経細胞に対する作用としては、t10、c12-CLAが神経幹細胞の増殖を阻害することが挙げられる(非特許文献3:Ham Wang et al. Isomer-specific effects of conjugated linoleic acid on proliferative activity of cultured neural progenitor cells. Mol. Cell. Biochem. 358. 13-20 (2011))。一方で、本実施形態の組成物に用いられるc9、t11-CLAは、t10、c12-CLAの異性体でありながら、t10、c12-CLAとは全く逆の活性として、神経幹細胞の増殖を促進する活性を有することを見出した。なお、神経幹細胞が増殖しなければ、神経細胞は形成されないため、神経細胞の形成に、c9、t11-CLAが関与している可能性がある。
 本実施形態のグリセリド又はスフィンゴイドは、グリセリンの有するヒドロキシ基に対してCLAがエステル結合した化合物(例えば、トリグリセリド)、又は、スフィンゴシンの有するアミノ基若しくはヒドロキシ基に対してCLAがアミド結合若しくはエステル結合した化合物である。このような化合物は、例えば、CLAが後述する昆虫に由来する場合に、遊離型のCLAと共に抽出物として得られる。得られた抽出物から、公知の方法を用いて、遊離型のCLAのみ、又は、そのグリセリド若しくはスフィンゴイドのみをさらに抽出することもできる。また、グリセリド又はスフィンゴイドは、上述したエステル結合やアミド結合を形成する骨格を有するものであれば特に限定されず、例えば、リン酸や糖がさらに結合した化合物であってもよく、塩を形成している化合物であってもよい。
 本実施形態のCLAにおいて、全c9、t11-CLAに対する全t10、c12-CLAの質量比(t10、c12/c9、t11)は、0.25未満であり、好ましくは0.20以下であり、より好ましくは0.15以下であり、さらに好ましくは0.10以下であり、よりさらに好ましくは0.05以下である。
 本実施形態のCLAは、c9、t11-CLAを含み、全CLAの総量(100質量%)に対して、好ましくは全c9、t11-CLAを80質量%超含み、より好ましくはc9、全t11-CLAを85質量%以上含み、さらに好ましくは全c9、t11-CLAを90質量%以上含み、よりさらに好ましくは全c9、t11-CLAを95質量%以上含み、さらにより好ましくは全c9、t11-CLAを98質量%以上含む。
 本実施形態のCLAにおける全t10、c12-CLAの含有量は、全CLAの総量(100質量%)に対して、好ましくは20質量%未満であり、より好ましくは15質量%未満であり、さらに好ましくは10質量%未満であり、よりさらに好ましくは5.0質量%未満である。
 本明細書において、「全c9、t11-CLA」とは、遊離型のc9、t11-CLA、並びにそのトリグリセリド及びスフィンゴイドを、全て遊離型のc9、t11-CLAに換算したものを意味する。また、「全t10、c12-CLA」及び「全CLA」についても、それぞれ「全c9、t11-CLA」と同様に、遊離型のもの、並びにそのトリグリセリド及びスフィンゴイドを、全て遊離型のものに換算したものを意味する。
 本実施形態の組成物は、当該組成物の総量に対して、好ましくはc9、t11-CLAを0.01質量%以上含み、より好ましくは0.1質量%以上含む。
[用途]
 本実施形態のCLA、並びにそのグリセリド及びスフィンゴイドを有効成分として含む組成物は、主として動物の認知機能を改善するために用いられる。そのことを実現するために、認知機能を改善するために用いられる食品(特に、機能性表示食品)若しくは飼料、又は認知機能障害の治療又は予防に用いられる医薬品として提供することができ、それぞれの場合に、本実施形態の組成物は食品組成物、飼料組成物、又は医薬組成物である。「動物」は、特に限定されないが、例えば哺乳類(例えば、ヒト、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、イヌ、ウマ、サル、ブタ等)であり、特にヒトである。ここで本願明細書における「医薬品」は、治療剤及び予防剤を含む概念である。
 本実施形態の食品組成物、飼料組成物、又は医薬組成物は、上記の本実施形態のCLAを含み、食品、飼料、又は医薬品に許容できる担体や添加物をさらに含むことができる。
 担体及び添加物の例として、水、食塩水、リン酸緩衝液、デキストロース、グリセロール、エタノール等の薬学的に許容される有機溶剤、コラーゲン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、水溶性デキストラン、カルボキシメチルスターチナトリウム、ぺクチン、メチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、アラビアゴム、カゼイン、寒天、ポリエチレングリコール、ジグリセリン、グリセリン、プロピレングリコール、ワセリン、パラフィン、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミン、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、界面活性剤等が挙げられるがこれらに限定されない。
 本実施形態の食品組成物又は飼料組成物は、粉末剤、カプセル剤(ハードカプセル、ソフトカプセル)、マイクロカプセル剤、シロップ剤、丸剤、又は錠剤の形態で提供することができる。
 本実施形態の医薬組成物は、その投与経路によって様々な形態とすることができ、例えば粉末剤、カプセル剤(ハードカプセル、ソフトカプセル)、マイクロカプセル剤、シロップ剤、丸剤、錠剤、液剤(例えば注射剤)、分散剤、懸濁剤、坐剤等とすることができる。
 本実施形態の食品組成物又は飼料組成物は、認知機能を改善するために用いられるが、より具体的には、アミロイド斑の形成抑制又は脳神経細胞のアポトーシス抑制に関連する認知機能、或いはBACE1抑制に関連する認知機能を改善するために用いられる。ここで、「BACE1」は、β-site APP cleaving enzyme 1の略称であり、細胞内で主にエンドソームやゴルジ体等の小胞内でAPPのβ切断サイトを切断するアスパラギン酸プロテアーゼである。また、APPは、Amyloid Precursor Proteinの略称であり、アミロイド斑の形成に寄与するアミロイドβの前駆体であるアミロイド前駆体タンパク質である。
 本実施形態の医薬組成物は、認知機能障害を治療又は予防するために用いられるが、より具体的には、アミロイド斑の形成又は脳神経細胞のアポトーシスに関連する認知機能障害、或いはBACE1に関連する認知機能障害を治療又は予防するために用いられ、その中でも、アルツハイマー型認知症を治療又は予防するために用いられることが好ましい。ここで「認知機能障害」とは、脳神経細胞に関連する障害を意味する。
 本実施形態のCLA、並びにそのグリセリド及びスフィンゴイドを有効成分として含む組成物は、BACE1抑制剤とすることも可能であり、特に脳神経細胞におけるBACE1抑制剤とすることが好ましい。
 ここで、従来のCLAと動物における神経細胞との関係性については、上述した非特許文献2を参照することが可能であるが、本実施形態の組成物は、従来のCLAと比較して、c9、t11-CLAを有効成分として機能する程度に高い純度で含むことにより、認知機能の改善及び認知機能障害の治療又は予防を図ることが可能である。
[治療方法又は予防方法]
 本実施形態の認知機能障害の治療又は予防方法は、本実施形態の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与する工程を含む。ここで、「対象」とは、主として上述した動物のうち、認知機能障害に罹患したものであり、特にヒトの当該認知機能障害の患者である。
 本明細書において、「治療又は予防」とは、疾患の治癒や寛解に加え、発症の防止又は遅延、疾患の進行の防止又は遅延、及び疾患に関連する少なくとも1つの症状の緩和のうち、少なくとも1つを生じさせることを意味する。
 上述した治療方法又は予防方法を含めて、本実施形態の組成物を動物に投与する方法としては、動物の脳神経細胞に作用できる限り、どのような方法で投与してもよく、例えば、経口投与、経鼻投与、経粘膜投与、経膣投与、経眼投与、又は直腸内投与の投与方法が挙げられる。特に、本実施形態の組成物は、単に経口投与で投与することによっても動物の脳神経細胞に作用し得るため、簡易に対象に投与することができる点で優れる。
 以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下で特に断りのない限り、「%」は、質量%を意味する。
実施例1
〔飼料の調製〕
 通常のマウス飼料に、2.0%(w/w)のヒマワリ油及び0.4%(w/w)のc9、t11-CLAを混ぜたものを実験飼料、2.4%(w/w)のヒマワリ油のみを混ぜたものを対照飼料とした。
・ヒマワリ油(商品名「NIKKOL ヒマワリ油」、脂肪酸組成としてパルミチン酸:6.7%、オレイン酸:17.9%、ステアリン酸:4.0%、リノール酸(CLAは含まれていない):69.8%、リノレン酸:0.9%、和光純薬社)
・c9、t11-CLA(純度98%、ABCAM社)
・通常のマウス飼料(CLAは含まれていない)
〔ADモデルマウスの飼育〕
 Swedish変異とIndiana変異を持つヒトAPP過剰発現マウスのオス7匹とメス9匹(Jacksonlaboratory社)を、誕生から生後6ヶ月齢までは通常のマウス飼料で飼育し、アルツハイマー病(AD)モデルマウスとして用いた。これらのADモデルマウスを、上記実験飼料でオス3匹及びメス4匹、上記対照飼料でオス4匹及びメス5匹を、それぞれ8ヶ月間飼育した。その後、ADモデルマウスを剖検し、脳のアミロイド斑、神経細胞アポトーシスの状況を定量的に判定した。この結果を図1及び2に示す。
 図1は、それぞれの検体について、海馬におけるアミロイドβタンパク42(Aβ42)沈着を抗Aβ42抗体によって染色した画像から、そのAβ42沈着が確認された面積を定量化したグラフを示す図である。
 図2は、それぞれの検体について、海馬における、アポトーシス神経細胞を染色した画像から、そのアポトーシス神経細胞が確認された面積によってアポトーシス神経細胞の割合を定量化したグラフを示す図である。
 図1及び図2に示すように、実験飼料を与えたADモデルマウスでは、脳の海馬領域のアミロイド斑の面積、及びアポトーシスを起こした神経細胞の割合は顕著に減少しており、対照飼料を与えたADモデルマウスのそれの50%以下になっていたことが確認できた。
 以上のように、c9、t11-CLAを含むCLAを有効成分として含む組成物には、経口的に投与することによって、ADモデルマウスのアミロイド斑形成を減少せしめ、さらに海馬又は皮質における神経細胞アポトーシスを抑制するという、未知の属性があることを初めて明らかにした。なお、このような作用効果を発現するためには、多様な分子メカニズムの積み重ねによることが推察される。
実施例2-1(CLAによるAβ産生抑制、BACE1活性低下)
 野生型マウス(C57BL6/J)胎仔脳から大脳皮質及び海馬の神経細胞を単離し、2% B-27 Supplement (Invitrogen), 4mM Glutamax I, 5% heat-inactivated horse serum を含むNeurobasal Medium中で培養した(その他の詳細な条件は非特許文献4:Chiba et al., [2014] Mol. Biol. Cell 25, 3569-3580中に記載される方法と同様におこなった。)。
 上記の方法で9-12日間培養(DIV9-12)した初代培養神経(5 x 105 cells)を、Linoleic Acid(LA Sigma-Aldrich社「L1376」)10uMを添加した培地及びc9、t11-CLA(純度98%、ABCAM社)10uMを添加した培地のそれぞれで24時間培養し、それぞれの検体を得た(n=3~6の実験を3回行った)。その後、LA及びc9、t11-CLAを用いた検体のそれぞれについて、培地中に分泌されたマウスアミロイドβタンパク40(Aβ40)をサンドイッチエライザ法(sELISA)で定量した。マウスAβ40は、Aβ40のC末断端特異抗体4D1(非特許文献5:Tomita et al., [1988] J, Biol. Chem. 273, 6277-6284に記載されるもの)で捕捉(capture)した後、HRP(Horseradish peroxidase)標識したマウス/ラットAβ(1-16)配列特異抗体(ウサギ)のIgG Fab'フラグメント(IBL社:免疫生物研究所) を反応させ、TMB(3,3',5,5'-テトラメチルベンジジン)を発色基質として定量した結果を図3(A)に示す。図3(A)では、LA添加時のAβ40分泌量を1.0とし、c9、t11-CLA添加時のAβ40分泌量を定量化した。c9、t11-CLA添加神経細胞ではLA添加神経細胞と比較してAβの生成・分泌量が有意に低下した。
 内在性のAβ前駆体タンパク質APP(Amyloid-β precursor protein)から生成するAβ42量は通常極めて少量であるため、マウス野生型神経細胞から分泌したAβ42の正確な定量は難しい。そこで、マウスのAβ配列をヒト型に変え(図3(B)にマウス及びヒトのアミノ酸)、Aβ42の産生量を増やす家族性アルツハイマー病遺伝子変異を導入したノックインマウス(Apptm3.1Tcs/Apptm3.1Tcs)(以下、APP-KIマウスと呼ぶ非特許文献6:Saito et al [2014] Nature Neuroscience 17, 661-663に記載されるマウスと同様である。)の神経細胞を上記と同様に培養し、図3(A)と同じ実験を行い分泌したヒト型Aβ42を定量した(非特許文献7:Kimura, Hata, Suzuki [2016] J. Biol. Chem. 291, 24041-24053)。野生系マウス神経と同様に、ヒト型Aβ42の分泌量はLA処理神経と比較してc9、t11-CLA処理神経で有意(p<0.05)に低下した(図示はしない。)。
 上記、図3に示す実験で用いた野生型マウス神経細胞のBACE1活性を、β-Secretase (BACE1) Activity Assay Kit (Abcam社「ab65357」)を用いて、そのマニュアルに従って測定した。その結果を図4に示す。LA添加神経細胞と比較してc9、t11-CLA添加神経細胞では、BACE1活性が有意に低下していた。上記APP-KIマウスの神経細胞でもBACE1活性について同様の結果を得た。
 LA及びc9、t11-CLAを添加した野生型神経細胞のAPP(Aβの前駆体でBACE1の基質になる)、BACE1、PS1 NTF (BACE1が切断したAβ配列を含むAPPのC末側断片である CTFβを切断してAβを生成する酵素γセクレターゼの触媒ユニット)、及び膜タンパク質Flotillin (対照タンパク)量をWestern blot法で解析した。細胞全体をRIPA buffer (組成 : 50 mM Tris-HCl [pH 8.0], 150 mM NaCl, 0.5%SDS, 0.5% sodium deoxycholate, 1% Nonidet P-40)で溶解し、抽出液(15 μg protein)タンパク質をSDS-ポリアクリルアミドゲルを用いた電気泳動後、抗体を用いたウエスタンブロット法でAPP (抗体名 G369, 非特許文献8:Oishi et al. [1997] Mol. Med. 3, 111-123に記載されるものと同様である。), BACE1 ( 抗体名 D10E5. Cell Signaling Technology社 ), PS1 NTF(  抗体名 Ab14,非特許文献9:Thinakaran et al. [1996] Neuron, 17, 181-190に記載されるものと同様である  )及びFlotillin-1 (抗体名 610821,BD Bioscience社)を解析した。抗体と反応したタンパクは、Clarity Western ECL substrate (Cat #170-5061; Bio-Rad)で検出し、LAS-4000 (Fujifilm)で定量した。その結果を図5に示す。APP, BACE1, PS1 NTF 量は、Flotillin量と共に、LAを用いた場合及びc9、t11-CLAを用いた場合で有意差は認められない。
実施例2-2(c9、t11-CLAが直接BACE1に作用しないこと)
 c9、t11-CLAが直接BACE1に作用し活性を変化させるかどうか、組み換え体BACE1(rBACE1, catalog number 931-AS; R&D Systems, Mineapolis, MN, USA)を用いて、LA及びc9、t11-CLA存在下並びにそれらの無存在下でBACE1活性を測定した(図6)。rBACE1にDMSO(ジメチルスルホキシド)に溶解した100 μMのLA及びc9、t11-CLAを加え37oCで15分間インキュベート後、発色基質を加え37℃で1時間インキュベートを行って、BACE1活性を測定した。その結果、溶媒であるDMSOだけに比べてLA及びc9、t11-CLAで活性が上昇したが、LAとc9、t11-CLAの間で活性に有為な差は認められなかった。この結果、c9、t11-CLAはBACE1に直接作用しないことが明らかになった。LA及びc9、t11-CLA添加による活性の上昇は、膜タンパク質であるBACE1が脂質の添加により安定化するためであると考えられる。
 図3は、c9、t11-CLAが神経細胞に作用してAβの分泌を抑制する結果である。ADマウスモデルにおいてc9、t11-CLA投与マウスでアミロイドプラークが減少する原因の1つとして、c9、t11-CLAによるAβの産生低下機能が考えられる。さらに図4は、c9、t11-CLA添付した神経細胞におけるBACE1活性の低下を示す結果である。Aβの減少はc9、t11-CLAがBACE1の活性を低下させ留事に起因すると考えられる。
 図5から得られた結果によれば、c9、t11-CLAは、基質であるAPP, APP切断酵素であるBACE1及びPS1 NTFの神経細胞内量に影響を与えない。また図6からLA及びc9、t11-CLAは、BACE1活性に直接作用しない。これは、c9、t11-CLAが神経細胞に作用して、間接的にBACE1によるAPP切断を低下させ、Aβの生成を抑制している事を示す新規な発見である。BACE1活性を直接阻害する化合物は、他の基質の切断も抑制するため、副作用が生じるために実用化されていない。c9、t11-CLAはBACE1に直接作用することなく、BACE1活性を低下させることでAβの産生を抑え、結果的にADの病理を抑制する新規なAD抑制効果を持つ物質であると理解出来る。
実施例2-3
 t10、c12-CLA 10uMを添加した培地を加えて、それぞれで48時間培養し、それぞれの検体を得た以外は、実施例2-1と同様の方法で行った。その結果を図3(A)と同様に、図7に示す。
実施例3
 実施例1と同様のADモデルマウスを用い、c9、t11-CLAを経口摂取した場合と、それを未摂取の場合とで、皮質及び海馬におけるIL-10発現細胞を観察した。その結果を図8に示す。
 図8の結果から、海馬でIL-10産生細胞の数が増加していることから、抗炎症性サイトカインIL-10が増加していると考えられる。
・リン酸化タウ蛋白の染色 :有意差は認められなかったが、
              海馬で減少傾向があった。
・アストロサイトの染色  :有意差が認められなかったが、
              海馬で減少傾向があった。
・ミクログリア(Iba1染色):海馬、皮質ともに
              有意にCLA摂取群では増加した。
・抗炎症性サイトカインIL-10:有意にCLA摂取群の海馬でIL-10発現細胞が増加した。
 以上より、c9、t11-CLA摂取で活性化ミクログリアが上昇し、海馬でIL-10産生細胞の数が増加することから、抗炎症性サイトカインIL-10が増加していると考えられる。
 本発明に係る組成物は、食品(例えば、ヒト用食品及び愛玩動物用食品、特に、機能性表示食品)、飼料(例えば、飼養動物用飼料)、医薬品(例えば、ヒト用医薬品及び愛玩動物用医薬品)等の分野で有用である。

Claims (16)

  1.  c9、t11-共役リノール酸(c9、t11-CLA)を含む共役リノール酸(CLA)、又はそのグリセリドを有効成分として含む、
     認知機能改善用の組成物。
  2.  全CLAの総量に対して、全c9、t11-CLAを、80質量%超含む、
     請求項1に記載の組成物。
  3.  前記組成物の総量に対して、c9、t11-CLAを0.1質量%以上含む、
     請求項1又は2に記載の組成物。
  4.  全c9、t11-CLAに対する全t10、c12-共役リノール酸(t10、c12-CLA)の質量比が、0.25未満である、
     請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
  5.  全t10、c12-CLAの含有量が、全CLAの総量に対して、20質量%未満である、
     請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
  6.  経口投与されるための、
     請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物を含む、BACE1抑制剤。
  8.  c9、t11-CLAを含む共役リノール酸、又はそのグリセリドを有効成分として含む、
     認知機能改善用の食品組成物又は飼料組成物。
  9.  認知機能改善がアミロイド斑の形成抑制又は脳神経細胞のアポトーシス抑制に関連する、請求項8に記載の食品組成物又は飼料組成物。
  10.  認知機能改善がBACE1抑制に関連する、請求項8又は9に記載の食品組成物又は飼料組成物。
  11.  c9、t11-CLAを含むCLA、又はそのグリセリドを有効成分として含む、
     認知機能障害の治療又は予防に用いられる、医薬組成物。
  12.  認知機能障害がアミロイド斑の形成又は脳神経細胞のアポトーシスに関連する疾患である、請求項11に記載の医薬組成物。
  13.  認知機能改善がBACE1に関連する、請求項11又は12に記載の食品組成物又は飼料組成物。
  14.  認知機能障害がアルツハイマー型認知症である、請求項11~13のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  15.  請求項11~14のいずれか一項に記載の医薬組成物を含む、認知機能障害の治療剤又は予防剤。
  16.  請求項11~14のいずれか一項に記載の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与する工程を含む、
     認知機能障害の治療方法又は予防方法。
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