JP2015214501A - ウイルスの細胞内増殖抑制剤、Mn−SOD活性化剤および抗ウイルス剤 - Google Patents
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- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
【課題】エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とするウイルスの細胞内増殖抑制剤等を提供する。
【解決手段】エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、ウイルスの細胞内増殖抑制剤またはMn−SOD活性化剤である。ウイルスの細胞内増殖抑制効果は、SARS−CoVやインフルエンザウイルス、ネコカリシウイルスに対して有効であり、ウイルス種に依存せずにウイルスの細胞内増殖抑制効果を有することから、従来ウイルスのほかに新興・再興ウイルスにも抗ウイルス作用として使用することができる。
【選択図】なし
【解決手段】エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、ウイルスの細胞内増殖抑制剤またはMn−SOD活性化剤である。ウイルスの細胞内増殖抑制効果は、SARS−CoVやインフルエンザウイルス、ネコカリシウイルスに対して有効であり、ウイルス種に依存せずにウイルスの細胞内増殖抑制効果を有することから、従来ウイルスのほかに新興・再興ウイルスにも抗ウイルス作用として使用することができる。
【選択図】なし
Description
本発明は、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、ウイルスの細胞内増殖抑制剤、Mn−SOD活性化剤および抗ウイルス剤に関する。
ウイルス感染症に対するワクチンの開発は、人類の生存に計り知れない貢献をなして来た。しかしながら、ワクチンの開発が困難であるウイルス性疾患も多く、これらに対する予防法や治療法の開発は、膨大な研究にも拘らず有効なものは限られている。HIV、C型肝炎、コモンコールド、サイトメガロ、RS、新型インフルエンザに対するワクチン開発は困難を極め、新型SARSのほか、未知ウイルスや再興ウイルス等の感染症などに対する対策が急務とされている。
ワクチン以外の対策として、従来からウイルスに特異的な酵素を標的とした阻害剤がある。ヘルペスウイルスに対するチミジンキナーゼ阻害剤、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)に対する逆転写酵素、プロテアーゼ阻害剤及びインテグラ―ゼ阻害剤、インフルエンザウイルスに対するノイラミニデース阻害剤などが代表的なものである。しかしながら、適用しうるウイルスの種類は限られたものとなっている。
また、細胞が内在的に兼ね備えているウイルス感染防御因子であるインターフェロンを利用する方法もある。C型肝炎ウイルスの約半分に有効であり、リバビリンなどとの併用により効果の向上が図られているが、これらもC型肝炎ウイルス以外のウイルス感染症には効果がない。
また、従来から天然物由来成分を利用するものもある。例えば、柿抽出物処理物を有効成分とするエンベロープウイルスに対する抗ウイルス剤がある(特許文献1)。柿抽出物処理物に含まれるカテキン類、ワットルタンニン、ペンタガロイルグルコース、コーヒータンニン、ピロガロール、没食子酸、五倍子タンニンなどを有効成分とするものである。
一方、プロアントシアニジンによる抗ウイルス作用を示す事例もある(特許文献2)。プロアントシアニジンは、リンゴ、ブドウ、松樹皮、ニッケイ、ピーナッツ種皮など多くの植物に含まれるポリフェノール化合物であり、カテキン、エピカテキンなどのフラバン−3−オールが重合した化合物である。ブドウ抽出物からアントシアニジンの重合体を抽出し抗ウイルス効果を評価したところ、アントシアニジンの3〜7重合体が有効であるという。
抗ウイルス剤の作用機序は一通りでなく、ウイルスの細胞への吸着を阻害する薬剤、特定のウイルスの複製を阻害する薬剤、サイトカインの一種であるインターフェロンのように、ウイルスが感染する前の細胞に抗ウイルス性を発揮する(自然免疫能の誘導による)もの、特異的な免疫抗体でウイルスを排除する薬剤(ワクチン)、その他がある。薬剤の作用機序が判明することで抗ウイルス剤を効果的に使用することができる。
一方、抗ウイルス効果があるとされるプロアントシアニジンは、3以上のフラバン−3−オールやその誘導体が重縮合した種々の化合物の複合物である。構成するフラバン−3−オールやその誘導体としては、カテキンやエピカテキンのほかに3位のOH基にエステル結合が形成されたエステル化プロアントシアニジンなども存在する。天然に存在するプロアントシアニジンの内、B型プロアントシアニジンは、フラバン−3−オールを2以上重縮合した化合物の複合物となっており、単に2量体、3量体などと称しても化合物は特定されておらず、各化合物の作用は未知である。同時に、プロアントシアニジンはガレートの修飾などによる構造の複雑さにより天然物からそれぞれの化合物を単離することは容易でなく、現在に至るまで構造と効能との明確な関連付けはなされていない。
しかも、プロアントシアニジンはポリフェノールの一種であり、高い抗酸化力を有するため、酸化されやすい。従来の植物からの抽出物を利用する方法では、抽出過程や作用を評価する過程で酸化される可能性もある。従って、より精製度の高い化合物を用いて評価した抗ウイルス剤の開発が望まれている。
更に、上述した様に、単に「抗ウイルス作用」と称しても、ウイルスが細胞に侵入した後に細胞内でウイルスの複製を抑制する、ウイルスの細胞内増殖抑制作用や、ウイルスと直接に接触することで、ウイルスの増殖を抑制するウイルス不活性化作用などがある。それぞれの作用に基づいて適切に使用することでより有用な効果を享受することができる。しかしながら、プロアントシアニジンに関し、特定の化合物に単離した抗ウイルス作用は評価されておらず、ましてウイルスの細胞内増殖抑制作用を有するか、ウイルス不活性化作用を有するか、また細胞に対する毒性の程度などが別個に評価されたこともない。従って、より具体的な抗ウイルス作用が評価された、プロアントシアニジンを有効成分とする抗ウイルス剤の開発が望まれている。
加えて、ウイルスが細胞内で増殖する機構が判明すれば、それを応用して新たな用途に拡大することができる。
上記現状に鑑み、本発明は、複合物であるプロアントシアニジンに含まれる各化合物について多面的に抗ウイルス作用を特定し、有効な抗ウイルス剤などを提供することを目的とする。
本発明者等は、種々のプロアントシアニジンを合成し、ウイルス不活性化作用、ウイルスの細胞内増殖抑制作用を評価したところ、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体が細胞毒性が低くかつウイルスの細胞内増殖抑制作用に優れること、これら化合物が細胞内Mn−SODを誘導する活性を有すること、Mn−SODは種々のウイルスに共通することから抗ウイルス剤として好適であることなどを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、ウイルスの細胞内増殖抑制剤を提供するものである。
また本発明は、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、Mn−SOD活性化剤を提供するものである。
更に本発明は、前記ウイルスの細胞内増殖抑制剤、または前記Mn−SOD活性化剤を含む抗ウイルス剤を提供するものである。
本発明によれば、天然物由来のプロアントシアニジンに含まれる特定構造の化合物であるため安全性が高く、かつウイルスの細胞内増殖抑制効果やMn−SOD活性化作用に優れ、抗ウイルス剤として好適に使用することができる。
本発明は、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、ウイルスの細胞内増殖抑制剤、およびMn−SOD活性化剤、並びにこれらウイルスの細胞内増殖抑制剤、およびMn−SOD活性化剤を含む抗ウイルス剤である。以下、本発明を具体的に説明する。
ポリフェノールの一種としてプロアントシアニジンがある。プロアントシアニジンにはA型、B型などがあり、例えばB型プロアントシアニジンは、フラバン−3−オールまたはフラバン−3,4−ジオールを構成単位とし、その4位と8位とが2以上重縮合してなる化合物の総称である。酸処理によりシアニジン、デルフィニジン、ペラルゴニジン等のアントシアニジンを構成単位として生成するため、その前駆体の意味でプロアントシアニジンと称されている。天然物由来のプロアントシアニジンは、上記構成単位の重合体であるプロシアニジン、プロデルフィニジン、プロペラルゴニジンのほか、これらの立体異性体、配糖体、酸エステル体、その他の誘導体などを含み、更に重合度もそれぞれ相違するため極めて複雑な組成物となっている。
本発明では、抗ウイルス作用を持つプロアントシアニジンを特定するため、種々のプロアントシアニジンを有機合成し、抗ウイルス作用を評価した。その結果、極めて構造の類似する化合物であってもウイルスの細胞内増殖抑制効果やウイルス不活性化作用が相違すること、これにより使用方法を特定することでより有効な抗ウイルス効果を確保しうることが判明した。
本発明のウイルスの細胞内増殖抑制剤は、エピカテキン(以下、ECとも表記される。)3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする。本発明において、「エピカテキン3量体」とは、エピカテキン3分子の4位と8位とが重縮合した化合物であり、EC−EC−ECまたはEC3量体と表記される。また、エピカテキン4量体とは、エピカテキン4分子の4位と8位とが重縮合した化合物であり、EC−EC−EC−ECまたはEC4量体と表記される。同様に、エピカテキン6量体とは、EC−EC−EC−EC−EC−ECまたはEC6量体と表記され、エピカテキンn量体は、(ECn−1−EC)またはECn量体と表記される。なお、EC−EC−Cは、エピカテキン2分子とカテキン(以下、Cとも表記される。)との重縮合体である。これらプロアントシアニジンを合成してウイルスの細胞内増殖抑制を評価したところ、エピカテキンの重合度に対応してIC50値で示されるウイルスの細胞内増殖抑制効果およびCTC5値で示される細胞傷害性が増加することが判明した。EC3量体やEC4量体などは、生体内に侵入したウイルスの増加を抑制でき、細胞障害性が低いため、抗ウイルス剤やウイルス感染予防剤として使用できる。
更に、フラバン−3−オールの3量体であっても構成するフラバン−3−オールの相違に応じて抗ウイルス作用に相違が生じることも判明した。後記する実施例に示すように、EC−EC−CはEC3量体よりもウイルスの細胞内増殖抑制に対するIC50値が低くより抗ウイルス作用に優れるが、CTC5値が高い。重合体を構成するフラバン−3−オールの相違によって抗ウイルス作用が異なることは従来全く知られていなかった。本発明は、特定構造のプロアントシアニジンを有機合成してウイルスの細胞内増殖抑制効果を評価することでそれぞれの抗ウイルス作用と化合物の構造との関係が明確となり、作用効果に対応する有効な投与方法が提案される。
本発明のウイルスの細胞内増殖抑制剤が有効なウイルスとしては、SARS−コロナウイルス、インフルエンザ、ネコカリシウイルス、ノロウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(エイズ)、パピローマウイルス、伝染性軟属腫ウイルス、疣贅ウイルス、ヘルペスウイルス、パラインフルエンザウイルス、アデノウイルス、ライノウイルス、ロタウイルス、エコーウイルス、エンテロウイルスなどがある。本発明のウイルスの細胞内増殖抑制剤は、後記する実施例に示すように、種々のウイルスに対して有効であった。よって、ウイルスに共通する機構に作用して抗ウイルス作用を発揮しうると推定され、従来公知のウイルスのほか、新たに発生するウイルスや再興ウイルスその他にも抗ウイルス作用を発揮しうる可能性がある。
なお、ウイルスの細胞内増殖抑制効果の作用機序の詳細は不明であるが、異なるウイルスに有効であることから、これらウイルスに共通する機能に作用していると考えられた。このような共通する機能としてMn−SOD活性化効果を評価したところ、後記する実施例に示すように、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体は、濃度依存的にMn−SOD活性化作用を示した。一般的に、ウイルスの急性感染では細胞に強い酸化ストレス反応(スーパーオキサイドの産生)が誘導され、細胞の代謝、高分子合成はウイルス産生の工場に置き換えられる。プロアントシアニジンは、細胞内Mn−SODを誘導し、ス-パーオキサイドを消去することによりウイルス増殖抑制作用を発揮すると考えられる。なお、エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体は、濃度依存的にMn−SOD活性化作用を示すことから、Mn−SOD活性化剤としても使用することができる。
更に、Mn−SOD活性化と共に抗ウイルス作用が発揮された。エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とするウイルスの細胞内増殖抑制やMn−SOD活性化剤は、抗ウイルス剤として使用することができる。
加えて、本発明の抗ウイルス剤は、細胞内増殖抑制効果を有するため、予め摂取することで、その後にウイルスに感染した場合でも、細胞内のウイルス増殖を抑制することができ、ウイルス感染予防剤としても使用することができる。
本発明の抗ウイルス剤の成人1日当りの投与量は、投与方法によって適宜選択しうるが、通常、前記エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体の乾燥重量で5〜100mg、より好ましくは10〜40mgである。上記の投与量は、被検者の年齢、他の疾患、投与形態その他に応じて適宜選択することができる。
本発明の抗ウイルス剤やウイルス感染予防剤は、他の成分とともに経口剤または非経口剤として製剤化することができる。経口剤としては、錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、液剤、シロップ剤等が、非経口剤としては、皮下、筋注、静脈注射その他の注射剤、軟・硬膏剤、含嗽剤、スプレー剤等がある。製剤化において使用される他の成分としては、剤型に応じて従来公知の化合物を適宜使用することができ、例えばデキストリン・セルロース等の賦形剤、ゼラチン・アラビアゴム等の結合剤、ステアリン酸マグネシウム等の滑沢剤、ゼラチン化澱粉、アルギン酸等の膨化剤、ショ糖・乳糖等の甘味料、セラック・砂糖等の被覆剤、香料、防腐剤、酸化防止剤、緩衝剤等がある。
プロアントシアニジンの中でも、エピカテキン3量体やエピカテキン4量体は、比較的低分子であるため水に溶けやすい。従って、内服や舌下などによる内服が有効である。更に、エピカテキン3量体やエピカテキン4量体を食品の一部に混入させ、または健康食品や補助食品として摂取することで、その後にウイルスと接触した場合でもウイルスの細胞内増殖抑制により感染を予防することができる。
なお、食品の一部に混入する場合は、前記したエピカテキン3量体やエピカテキン4量体を原料の一部として配合し、目的の食品を調製すればよい。また、健康食品や補助食品として使用する場合は、カプセル剤、顆粒剤、細粒剤、シロップ剤またはドリンク剤タイプの機能性食品として調製してもよい。
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
(製造例1:エピカテキン3量体(EC−EC−EC)の合成)
フラバン−3−オールオリゴマーの合成法を示す図1に準じて、エピカテキン3量体(EC−EC−EC)を合成した。なお、図1の化合物Aにおいて、RがHの場合はエピカテキンであり、R=OHの場合はエピガロカテキンである。
フラバン−3−オールオリゴマーの合成法を示す図1に準じて、エピカテキン3量体(EC−EC−EC)を合成した。なお、図1の化合物Aにおいて、RがHの場合はエピカテキンであり、R=OHの場合はエピガロカテキンである。
化合物Aで示されるエピカテキンをN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、炭酸カリウム存在下にベンジルブロマイド(BnBr)を反応させた。シリカゲルカラムクロマトグラフィー、およびヘキサン−エチル酢酸による再沈澱により精製し、エピカテキンのOH基がベンジル基で保護された化合物Bを合成した。
化合物Bをジクロロメタンに溶解し、3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(DDQ)存在下にエトキシエタノールを反応させた。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物Cを合成した。
化合物Cに4モル等量の化合物Aを添加し、ルイス酸存在下に、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホン酸(TMSOTf)またはSnCl4により化合物Cの4位と化合物Aの8位とを縮合させた。シリカゲルクロマトグラフィーによって精製し、化合物Dで示されるベンジル保護基が付いたエピカテキンの2量体を合成した。
化合物Dに1/4モル等量の化合物Cを添加し、ルイス酸存在下に、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホン酸(TMSOTf)またはSnCl4により化合物Dと化合物Cとを縮合させた。シリカゲルクロマトグラフィーによって精製し、化合物Eで示されるベンジル保護基が付いたエピカテキンの3量体を合成した。
次いで化合物Eから、パラジウム触媒を用いた過水素分解反応によってベンジル基を脱保護した。HPLCによる精製を行い、化合物Fで示されるエピカテキン3量体を合成した。
(製造例2、製造例3:エピカテキン4量体および6量体の合成)
化合物Dに代えて化合物Eを用いて化合物Cとの縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行いエピカテキン4量体を合成した。また、化合物Eと化合物Eとの縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行ってエピカテキン6量体(EC−EC−EC−EC−EC−EC)を合成した。
化合物Dに代えて化合物Eを用いて化合物Cとの縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行いエピカテキン4量体を合成した。また、化合物Eと化合物Eとの縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行ってエピカテキン6量体(EC−EC−EC−EC−EC−EC)を合成した。
(製造例4:エピガロカテキン2量体(ECG−ECG)の合成)
前記したエピカテキン3量体の合成方法に準じて、エピカテキンに代えてエピガロカテキンを使用し、化合物Dに対応する化合物を合成した。次いで、この化合物から、パラジウム触媒を用いた過水素分解反応によってベンジル基を脱保護した。HPLCによる精製を行い、エピガロカテキン2量体を合成した。
前記したエピカテキン3量体の合成方法に準じて、エピカテキンに代えてエピガロカテキンを使用し、化合物Dに対応する化合物を合成した。次いで、この化合物から、パラジウム触媒を用いた過水素分解反応によってベンジル基を脱保護した。HPLCによる精製を行い、エピガロカテキン2量体を合成した。
(製造例5:エピカテキンとカテキンとの重合体(EC−C)の合成)
化合物Cに4モル等量のベンジル保護基付きカテキンを添加して化合物Cとカテキンとの縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行い、エピカテキンとカテキンとの2量体(EC−C)を合成した。
化合物Cに4モル等量のベンジル保護基付きカテキンを添加して化合物Cとカテキンとの縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行い、エピカテキンとカテキンとの2量体(EC−C)を合成した。
(製造例6:エピカテキンとカテキンとの3量体(EC−EC−C)の合成)
化合物Cに4モル等量のエピカテキンとカテキンとの2量体(EC−C)との縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行い、エピカテキンとカテキンとの3量体(EC−EC−C)を合成した。
化合物Cに4モル等量のエピカテキンとカテキンとの2量体(EC−C)との縮合反応を行い、精製および脱保護基処理を行い、エピカテキンとカテキンとの3量体(EC−EC−C)を合成した。
(製造例7:アセチル化エピカテキンと3−アセチルエピカテキンとの2量体(ECOAc−AcC)の合成
化合物Cに4モル等量のTBDMS基で保護した(+)−カテキンをSnCl4を用いて縮合を行い、TBAFでTBDMS基を脱保護し、生じた水酸基を無水酢酸でアセチル化し、最後にベンジル基を水酸化パラジウムで脱保護し、図2に示す構造のECOAc−AcCを合成した。
化合物Cに4モル等量のTBDMS基で保護した(+)−カテキンをSnCl4を用いて縮合を行い、TBAFでTBDMS基を脱保護し、生じた水酸基を無水酢酸でアセチル化し、最後にベンジル基を水酸化パラジウムで脱保護し、図2に示す構造のECOAc−AcCを合成した。
(実施例1)
製造例1〜7で得たプロアントシアニジンについて、SARS−CoVに対する作用を以下の評価方法に従って、評価した。
製造例1〜7で得たプロアントシアニジンについて、SARS−CoVに対する作用を以下の評価方法に従って、評価した。
(評価方法)
(1)ウイルスストック液の調製と力価の測定
ベロ細胞(アフリカミドリザル腎臓由来、株式会社大日本製薬製)を10%ウシ胎児血清、100μg/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリンを添加したダルベッコ変法イーグル最小必須培地(DMEM)にて5%CO2存在下、37℃で培養した。90%単層を形成した培養細胞に、細胞1個当たりのSARS−CoVの数が0.1となる条件でウイルス感染を行い、37℃で16時間培養し、上清を回収してこれをウイルスストック液とした。なお、SARS−CoVとして、フランクフルト大学医学部のドエル博士より分与されたFFM−1株を用いた。
(1)ウイルスストック液の調製と力価の測定
ベロ細胞(アフリカミドリザル腎臓由来、株式会社大日本製薬製)を10%ウシ胎児血清、100μg/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリンを添加したダルベッコ変法イーグル最小必須培地(DMEM)にて5%CO2存在下、37℃で培養した。90%単層を形成した培養細胞に、細胞1個当たりのSARS−CoVの数が0.1となる条件でウイルス感染を行い、37℃で16時間培養し、上清を回収してこれをウイルスストック液とした。なお、SARS−CoVとして、フランクフルト大学医学部のドエル博士より分与されたFFM−1株を用いた。
ウイルスストック液をウイルス希釈液(1%ウシ血清アルブミンを加えたPBS(−)(Mg2+,Ca2+を含まない0.05Mリン酸緩衝液、0.15M NaCl、pH7.0))で10倍階段希釈した。ベロ細胞で90%単層が形成された24穴ウェルに各希釈液ウイルス液0.2mlを添加し、25℃、60分間感染させ、1.0%メチルセルロースを加えたDMEM(5%ウシ胎児血清含有)を加えて7日間培養した。培養後、培養液を取り除き、細胞を2.5%クリスタルバイオレットで染色し、PBS(−)で3回洗浄および脱色した。各ウェルのプラーク数を測定し、ウェル3個のプラーク数の平均値を1mlに含まれるウイルス量(PFU)とした。このプラーク法によるウイルスストック液の力価は、5×107PFU/mlであった。
(2)ウイルスの細胞内増殖抑制作用およびIC50値の測定
予め、前記ウイルスストック液を前記ウイルス希釈液にて希釈し、100PFU/0.2mlのウイルス液を調製した。
ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞数2×106個)に、前記ウイルス液0.2mlを添加し、22℃で1時間感染させた。次いで、製造例1〜7で得た各プロアントシアニジンを培養液1mlあたり0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlとなるように加え、0.9%メチルセルロースを加えたDMEM(5%ウシ胎児血清含有)で7日間培養した。培養後、前記プラーク法によってウイルス量を測定し、各プロアントシアニジンのIC50値を求めた。各プロアントシアニジンのIC50値を表1に、EC−C、エピカテキン3量体(EC−EC−EC)、EC−EC−C、エピカテキン6量体(EC−EC−EC−EC−EC−EC)のウェルの結果を図3に示す。
予め、前記ウイルスストック液を前記ウイルス希釈液にて希釈し、100PFU/0.2mlのウイルス液を調製した。
ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞数2×106個)に、前記ウイルス液0.2mlを添加し、22℃で1時間感染させた。次いで、製造例1〜7で得た各プロアントシアニジンを培養液1mlあたり0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlとなるように加え、0.9%メチルセルロースを加えたDMEM(5%ウシ胎児血清含有)で7日間培養した。培養後、前記プラーク法によってウイルス量を測定し、各プロアントシアニジンのIC50値を求めた。各プロアントシアニジンのIC50値を表1に、EC−C、エピカテキン3量体(EC−EC−EC)、EC−EC−C、エピカテキン6量体(EC−EC−EC−EC−EC−EC)のウェルの結果を図3に示す。
(3)ウイルス不活化作用
予め、ウイルスストック液をウイルス希釈液で希釈して、108PFU/mlのウイルス液を調製した。このウイルス液1mlに、製造例1〜7で得た各プロアントシアニジンおよびエピカテキンを0μg/ml、1,000μg/ml、300μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/mlとなるように加え、22℃で5分間反応させた。次いで各溶液を、ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞数2×106個)に0.2mlずつ接種した。エピカテキン、エピカテキン2量体(EC−EC:EC2量体)、エピカテキン3量体(EC−EC−EC:EC3量体)、エピカテキン6量体(EC6量体)のウェルの結果を図4に示す。
予め、ウイルスストック液をウイルス希釈液で希釈して、108PFU/mlのウイルス液を調製した。このウイルス液1mlに、製造例1〜7で得た各プロアントシアニジンおよびエピカテキンを0μg/ml、1,000μg/ml、300μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/mlとなるように加え、22℃で5分間反応させた。次いで各溶液を、ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞数2×106個)に0.2mlずつ接種した。エピカテキン、エピカテキン2量体(EC−EC:EC2量体)、エピカテキン3量体(EC−EC−EC:EC3量体)、エピカテキン6量体(EC6量体)のウェルの結果を図4に示す。
(4)Mn−SOD活性および細胞毒性の測定
ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞数106個)に、エピカテキン3量体とエピカテキン6量体を0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlとなるように加え、37℃、48時間培養した。次いで、全細胞を0.4mlのSDS−PAGE用のサンプルバッファーに回収し、全タンパク質をSDS−PAGEで分離した。タンパク質をPVDF膜(ポリビニリデンフロオライド)に転写し、一次抗体として抗マウスα−チューブリンモノクローナル抗体(シグマ社製)、および抗ウサギMn−SOD抗体(ストレスゲン社)を使用し、二次抗体にはアルカリホスファターゼで標識した抗マウス-ヤギ抗体、または抗ウサギ−ヤギ抗体(サンタクルズ社)を用い、NBT(ニトロブルーテトラゾリュウム塩、ベーリンガー社)による発色で検出し、免疫ブロットを行った。画像をCCDカメラで撮影し、画像解析ソフト(バイオラド社製、イメージラボ)でα−チュブリンバンドおよびMn−SODの濃度を測定した。対照(0μg/ml)を1とし、各希釈液における相対的な濃度比を算出した。図5(A)に撮像画像と、図5(B)にエピカテキン3量体のα−チューブリン量とMn−SOD量とを示す。また、エピカテキン4量体について同様に操作し、α−チューブリンに対するMn−SOD量の比を算出した。エピカテキン3量体およびエピカテキン4量体の、α−チューブリンに対するMn−SOD量の比をそれぞれ表2、表3に示す。
ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞数106個)に、エピカテキン3量体とエピカテキン6量体を0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlとなるように加え、37℃、48時間培養した。次いで、全細胞を0.4mlのSDS−PAGE用のサンプルバッファーに回収し、全タンパク質をSDS−PAGEで分離した。タンパク質をPVDF膜(ポリビニリデンフロオライド)に転写し、一次抗体として抗マウスα−チューブリンモノクローナル抗体(シグマ社製)、および抗ウサギMn−SOD抗体(ストレスゲン社)を使用し、二次抗体にはアルカリホスファターゼで標識した抗マウス-ヤギ抗体、または抗ウサギ−ヤギ抗体(サンタクルズ社)を用い、NBT(ニトロブルーテトラゾリュウム塩、ベーリンガー社)による発色で検出し、免疫ブロットを行った。画像をCCDカメラで撮影し、画像解析ソフト(バイオラド社製、イメージラボ)でα−チュブリンバンドおよびMn−SODの濃度を測定した。対照(0μg/ml)を1とし、各希釈液における相対的な濃度比を算出した。図5(A)に撮像画像と、図5(B)にエピカテキン3量体のα−チューブリン量とMn−SOD量とを示す。また、エピカテキン4量体について同様に操作し、α−チューブリンに対するMn−SOD量の比を算出した。エピカテキン3量体およびエピカテキン4量体の、α−チューブリンに対するMn−SOD量の比をそれぞれ表2、表3に示す。
(5)CTC5値の測定
ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞106個)に、製造例1〜7で得た各プロアントシアニジンを0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlとなるように加え、37℃、48時間培養した。次いで、全細胞を0.4mlのSDS−PAGE用のサンプルバッファーに回収し、全タンパク質をSDS−PAGEで分離した。タンパク質をPVDF膜(ポリビニリデンフロオライド)に転写し、一次抗体として抗ウサギα−チューブリン抗体を使用し、二次抗体にはアルカリホスファターゼで標識した抗ウサギ−ヤギ抗体(サンタクルズ社)を用い、NBT(ニトロブルーテトラゾリュウム塩、ベーリンガー社)による発色で検出し、免疫ブロットを行った。画像を図5(A)と同様にCCDカメラで撮影し、画像解析ソフト(バイオラド社製、イメージラボ)でα−チュブリンバンドの濃度を測定した。対照(0μg/ml)を1とし、CTC5値(5%細胞障害が認められる濃度(μg/ml))を求めた。結果を表1に示す。
ベロ細胞を培養した6穴ウェル(細胞106個)に、製造例1〜7で得た各プロアントシアニジンを0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlとなるように加え、37℃、48時間培養した。次いで、全細胞を0.4mlのSDS−PAGE用のサンプルバッファーに回収し、全タンパク質をSDS−PAGEで分離した。タンパク質をPVDF膜(ポリビニリデンフロオライド)に転写し、一次抗体として抗ウサギα−チューブリン抗体を使用し、二次抗体にはアルカリホスファターゼで標識した抗ウサギ−ヤギ抗体(サンタクルズ社)を用い、NBT(ニトロブルーテトラゾリュウム塩、ベーリンガー社)による発色で検出し、免疫ブロットを行った。画像を図5(A)と同様にCCDカメラで撮影し、画像解析ソフト(バイオラド社製、イメージラボ)でα−チュブリンバンドの濃度を測定した。対照(0μg/ml)を1とし、CTC5値(5%細胞障害が認められる濃度(μg/ml))を求めた。結果を表1に示す。
(結果)
(1) 表1に示すように、ウイルス細胞内増殖抑制に関するIC50値は、EC2量体(EC−EC)、EC3量体(EC−EC−EC)、EC4量体、EC6量体と、エピカテキンの重合度が増加するにつれて低下する傾向があり、EC6量体は、EC3量体の1/3量で同等の抗ウイルス作用を奏することが判明した。一方、エピカテキンの重合度の増加につれてCTC5値が低下する傾向があった。
(2) 表1に示すように、EC−EC−Cとエピカテキン4量体とは、共にIC50値が10μg/mlであるが、EC−EC−CのCTC5値は100μg/mlであるのに対しエピカテキン4量体は100μg/mlを超える。細胞障害性で比較すると、EC−EC−Cの細胞傷害性はエピカテキン6量体と同等である。実際にベロ細胞にSARC−CoVを感染させてSARC−CoVの細胞内増殖抑制効果を評価すると、図3に示すように細胞障害性を近似するウェルの濃淡は、EC−EC−Cとエピカテキン6量体とで略同等の淡色であった。これに対し、エピカテキン3量体のウェルは濃色である。エピカテキンを含む3量体であってもEC3量体とEC−EC−Cとは抗ウイルス作用が大きく異なることが判明した。
(3) 図4は、SARC−CoVにエピカテキン単量体(EC)、エピカテキン2量体(EC2)、3量体(EC3)、6量体(EC6)を加えてそれぞれのウイルスの不活化作用を調べた結果を示す図である。各ウェルのプラーク数で比較すると、EC、EC2、EC3では1,000μg/mlでもウイルス不活性化作用が観察されなかったが、EC6のプラーク数は他と比較して少なく、ウイルス不活性化効果が観察された。
(4) 図5(A)に示すように、エピカテキン3量体および6量体を作用させたベロ細胞は、α−チューブリンとMn−SODとを含む。図5(B)に示すように、エピカテキン3量体について、これを含まない対照を1としてチューブリン量とMn−SODとを測定すると、エピカテキン3量体の濃度依存的に、Mn−SOD量が増加した。なお、α−チューブリンは化学的に安定な化合物であり細胞数を近似しうる。従って、α−チューブリン量に対するMn−SOD量を算出すると、細胞障害性を加味したMn−SOD活性を求めることができる。この結果を表2に示すが、エピカテキン3量体の添加量に対応してα−チューブリンに対するMn−SOD比が増加した。なお、表3に、エピカテキン4量体におけるα−チューブリンに対するMn−SOD比を示す。エピカテキン3量体と同様に、濃度依存的にα−チューブリンに対するMn−SOD比が増加する傾向が観察された。
(5) 図6に、エピカテキン(EC)、エピカテキン2量体(EC2)、エピカテキン3量体(EC3)、エピカテキン4量体(EC4)、およびエピカテキン6量体(EC6)の、ウイルス不活性化、ウイルスの細胞内増殖抑制効果、細胞障害性を評価した結果を示す。エピカテキンは、その4量体まではウイルスを不活性化するのに1,000μg/ml以上を要するため、ウイルス不活性化は弱い。一方、ウイルスの細胞内増殖抑制効果は、エピカテキン3量体およびエピカテキン4量体でそれぞれ30μg/ml、10μg/mlであった。なお、エピカテキン6量体は5μg/mlでウイルスの細胞内増殖抑制効果を有するが、70μg/mlで細胞障害性を有した。これらから、ウイルスの細胞内増殖抑制剤として、エピカテキン3量体やエピカテキン4量体が、安全に使用できる薬物と推定された。
(1) 表1に示すように、ウイルス細胞内増殖抑制に関するIC50値は、EC2量体(EC−EC)、EC3量体(EC−EC−EC)、EC4量体、EC6量体と、エピカテキンの重合度が増加するにつれて低下する傾向があり、EC6量体は、EC3量体の1/3量で同等の抗ウイルス作用を奏することが判明した。一方、エピカテキンの重合度の増加につれてCTC5値が低下する傾向があった。
(2) 表1に示すように、EC−EC−Cとエピカテキン4量体とは、共にIC50値が10μg/mlであるが、EC−EC−CのCTC5値は100μg/mlであるのに対しエピカテキン4量体は100μg/mlを超える。細胞障害性で比較すると、EC−EC−Cの細胞傷害性はエピカテキン6量体と同等である。実際にベロ細胞にSARC−CoVを感染させてSARC−CoVの細胞内増殖抑制効果を評価すると、図3に示すように細胞障害性を近似するウェルの濃淡は、EC−EC−Cとエピカテキン6量体とで略同等の淡色であった。これに対し、エピカテキン3量体のウェルは濃色である。エピカテキンを含む3量体であってもEC3量体とEC−EC−Cとは抗ウイルス作用が大きく異なることが判明した。
(3) 図4は、SARC−CoVにエピカテキン単量体(EC)、エピカテキン2量体(EC2)、3量体(EC3)、6量体(EC6)を加えてそれぞれのウイルスの不活化作用を調べた結果を示す図である。各ウェルのプラーク数で比較すると、EC、EC2、EC3では1,000μg/mlでもウイルス不活性化作用が観察されなかったが、EC6のプラーク数は他と比較して少なく、ウイルス不活性化効果が観察された。
(4) 図5(A)に示すように、エピカテキン3量体および6量体を作用させたベロ細胞は、α−チューブリンとMn−SODとを含む。図5(B)に示すように、エピカテキン3量体について、これを含まない対照を1としてチューブリン量とMn−SODとを測定すると、エピカテキン3量体の濃度依存的に、Mn−SOD量が増加した。なお、α−チューブリンは化学的に安定な化合物であり細胞数を近似しうる。従って、α−チューブリン量に対するMn−SOD量を算出すると、細胞障害性を加味したMn−SOD活性を求めることができる。この結果を表2に示すが、エピカテキン3量体の添加量に対応してα−チューブリンに対するMn−SOD比が増加した。なお、表3に、エピカテキン4量体におけるα−チューブリンに対するMn−SOD比を示す。エピカテキン3量体と同様に、濃度依存的にα−チューブリンに対するMn−SOD比が増加する傾向が観察された。
(5) 図6に、エピカテキン(EC)、エピカテキン2量体(EC2)、エピカテキン3量体(EC3)、エピカテキン4量体(EC4)、およびエピカテキン6量体(EC6)の、ウイルス不活性化、ウイルスの細胞内増殖抑制効果、細胞障害性を評価した結果を示す。エピカテキンは、その4量体まではウイルスを不活性化するのに1,000μg/ml以上を要するため、ウイルス不活性化は弱い。一方、ウイルスの細胞内増殖抑制効果は、エピカテキン3量体およびエピカテキン4量体でそれぞれ30μg/ml、10μg/mlであった。なお、エピカテキン6量体は5μg/mlでウイルスの細胞内増殖抑制効果を有するが、70μg/mlで細胞障害性を有した。これらから、ウイルスの細胞内増殖抑制剤として、エピカテキン3量体やエピカテキン4量体が、安全に使用できる薬物と推定された。
(実施例2)
MDCK細胞(イヌ腎臓尿細管上皮細胞由来の細胞)によって90%単層を形成した24穴ウェルをPBS(−)で2回洗浄し、0.5mlの0.1%BSAと0.75μg/mlのトリプシンを含むMEM培地を加え、3TCID50(細胞50%が感染する濃度)のインフルエンザウイルス(H1N1株)と、エピカテキン3量体(EC−EC−EC)を0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlになるように添加し、2日間培養した。培養後に培地をクリスタルバイオレット液で染色した。なお、インフルエンザウイルスは、SARS−CoVと異なり、1個のウイルスが存在してもウェル全体の細胞が死滅するため細胞が染色されず、ウェルの濃淡を評価できない。このため、ウイルスの希釈度で細胞が生存するか死滅するかを判定し、希釈度でウイルス量を測定した。また、インフルエンザウイルスを添加しない系でも、上記と同様に操作した。図7に感染後、2日目の細胞の生死を示すウェルの結果を示す。インフルエンザウイルスを添加しない系を非感染細胞とし、インフルエンザウイルス添加系を感染細胞とした。EC−EC−ECによる50%阻害濃度は、30μg/mlと10μg/mlの間、IC50=20μg/mlと判定された。
MDCK細胞(イヌ腎臓尿細管上皮細胞由来の細胞)によって90%単層を形成した24穴ウェルをPBS(−)で2回洗浄し、0.5mlの0.1%BSAと0.75μg/mlのトリプシンを含むMEM培地を加え、3TCID50(細胞50%が感染する濃度)のインフルエンザウイルス(H1N1株)と、エピカテキン3量体(EC−EC−EC)を0μg/ml、100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/mlになるように添加し、2日間培養した。培養後に培地をクリスタルバイオレット液で染色した。なお、インフルエンザウイルスは、SARS−CoVと異なり、1個のウイルスが存在してもウェル全体の細胞が死滅するため細胞が染色されず、ウェルの濃淡を評価できない。このため、ウイルスの希釈度で細胞が生存するか死滅するかを判定し、希釈度でウイルス量を測定した。また、インフルエンザウイルスを添加しない系でも、上記と同様に操作した。図7に感染後、2日目の細胞の生死を示すウェルの結果を示す。インフルエンザウイルスを添加しない系を非感染細胞とし、インフルエンザウイルス添加系を感染細胞とした。EC−EC−ECによる50%阻害濃度は、30μg/mlと10μg/mlの間、IC50=20μg/mlと判定された。
(実施例3)
インフルエンザウイルス(H1N1株)に代えてネコカリシウイルスを使用し、プロアントシアニジンとしてエピカテキン4量体を使用した以外は実施例2と同様に操作して、感染細胞に対する作用を評価した。図8に結果を示す。30μg/mlで明らかにウイルス増殖を抑制していた。
インフルエンザウイルス(H1N1株)に代えてネコカリシウイルスを使用し、プロアントシアニジンとしてエピカテキン4量体を使用した以外は実施例2と同様に操作して、感染細胞に対する作用を評価した。図8に結果を示す。30μg/mlで明らかにウイルス増殖を抑制していた。
(実施例4)
インフルエンザウイルス(H1N1株)に代えてSARS−コロナウイルスを使用し、プロアントシアニジンとしてエピカテキン4量体を使用した以外は実施例3と同様に操作して、感染細胞に対する作用を評価した。図9に結果を示す。3μg/mlで明らかにウイルス増殖を抑制していた。
インフルエンザウイルス(H1N1株)に代えてSARS−コロナウイルスを使用し、プロアントシアニジンとしてエピカテキン4量体を使用した以外は実施例3と同様に操作して、感染細胞に対する作用を評価した。図9に結果を示す。3μg/mlで明らかにウイルス増殖を抑制していた。
Claims (3)
- エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、ウイルスの細胞内増殖抑制剤。
- エピカテキン3量体および/またはエピカテキン4量体を有効成分とする、Mn−SOD活性化剤。
- 請求項1記載のウイルスの細胞内増殖抑制剤、または請求項2記載のMn−SOD活性化剤を含む抗ウイルス剤。
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