JP2022538212A - 疾患の治療および軽減のための超長鎖脂肪酸 - Google Patents
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Abstract
本発明は、疾患の治療および軽減のための方法および組成物に関する。特に本発明は、疾患に役割を担う特定の組織中に存在するVLCFAの濃度に不足または異常を有する対象などの治療における使用のための超長鎖脂肪酸を含む組成物を提供する。特に本発明は、脂肪酸の内因性合成の能力の低下を有する対象の治療のための方法および組成物を提供する。【選択図】図7
Description
本発明は、疾患の治療および軽減のための方法および組成物に関する。特に本発明は、脂肪酸の内因性合成の能力低下に関連する疾患を治療する方法を提供する。
長鎖多価不飽和脂肪酸(LCPUFA)、特に長鎖ω-3脂肪酸(LCn3)の中で、文献によると鎖長がC20~C22の脂肪酸に最も関心が集まっている。頭字語でのEPA(エイコサペンタエン酸)およびDHA(ドコサヘキサエン酸)は、魚油やその他の供給源からの貴重なω-3酸を述べる際の身近な名称となっている。植物源からのα-リノレン酸(ALA)に富む製品もまた市場で入手可能である。
より最近では、鎖長がC20~C22の長鎖一価不飽和脂肪酸(LCMUFA)が科学的な興味の焦点となっている。例えば、BreivikおよびVojnovicの「長鎖一価不飽和脂肪酸組成物およびその製造方法」と題する米国特許9,409,851B2号を参照。
これに関して、脂質はX:YnZの式によって記述され、式中、Xはそれらのアルキル鎖中の炭素原子の数であり、かつYはその鎖中の二重結合の数であり、そして式中「nZ」はメチル末端基から最初の二重結合までの炭素原子の数である。天然の状態では、二重結合は全てシス型である。多価不飽和脂肪酸では、二重結合のそれぞれは、1個のメチレン(-CH2)基によってその次の二重結合から分離されている。この命名法を使用すると、EPAはC20:5n3であり、DHAはC22:6n3であり、そしてALAはC18:3n3である。さらに、また、魚油などのω-3脂肪酸の天然源には、C20~C22よりも短い脂肪酸および長い脂肪酸も含まれる。
EPAおよびDHAに富む海洋性ω-3濃縮物を製造するために、従来からの工業プロセスは、短鎖脂肪酸ならびにC22脂肪酸よりも長い分子の両方を除去して、C20~C22画分を濃縮するように設計されている。このプロセスの例としては、分子/短経路蒸留、尿素分別、抽出、およびクロマトグラフィーの手順が存在し、これらの全ては、海洋性脂肪酸および他の供給源に由来する類似の材料のC20~22画分を濃縮するのに利用できる。これらの手順の総説として、Breivik Hの「濃縮」Concentrates(2007)、Breivik H編集の「長鎖ω-3特殊油について」In:Long-Chain Omega-3 SpecialtyOils、およびThe Oily Press, PJ Barnes & Associates, Bridgwater, UK, pp 111-140に説明されている。ω-3酸に加えて、海洋性油の多価不飽和脂肪酸には、少量のω-6脂肪酸を含む可能性がある。
北大西洋のニシンやサバなどの重要な魚供給源では、EPAやDHAなどのω-3酸に加えて、C20~C22脂肪酸画分はまた、相当量のC20~C22のMUFA(一価不飽和脂肪酸)を含む。C20~C22のMUFAおよびPUFA(多価不飽和脂肪酸)を分離する手順は、米国特許第9,409,851B2号に開示されている。
ω-3酸は非常に酸化され易い。薬局方およびオリゴマー/ポリマー酸化生成物に上限を課す自主基準に準拠するために、例えば蒸留、抽出、およびその類似の手順によって、DHAよりも鎖長が長い成分を除去するのが一般的である。さらに、海洋性油のそのような高分子量成分は、典型的には、コレステロールを含むその油の望ましくない不鹸化成分、ならびに臭素化ジフェニルエーテルなどの有機汚染物質と関連している。
ω-3脂肪酸、そして特にLCPUFAであるEPA、DHAおよびn3DPA(n3ドコサペンタエン酸、C22:5n3)は、広範囲の有益な健康効果を有することが知られており、すなわち種々の用途で既知である。これらのLC ω-3脂肪酸は、魚やその他の海洋生物中に天然に見出される。それらはまた、特定の植物および動物に基づく油中に見られるω-3脂肪酸であるALAから体内で誘導することもできる。しかしながら、体内だけではALAをLC ω-3酸に変換するには不十分である。この理由により、LC ω-3酸は多くの場合に「必須」脂肪酸と呼ばれる。脂肪酸は細胞によって摂取され、ここでこの脂肪酸は、他の化合物の合成での前駆体として、エネルギー生成の燃料として、かつケトン体の合成の基質として機能できる。さらに一部の細胞は、貯蔵または送出のために脂肪酸を合成する。食事源などから対象が摂取する脂肪酸は、多くの場合に生体内で修飾される。このような修飾には、より長い脂肪酸を生成するための鎖伸長、および/または脱飽和を含み、これにより不飽和脂肪酸が生成される。
対象によっては脂肪酸代謝の障害を患うことは周知であり、この障害は、例えば、高トリグリセリド血症(過高濃度のトリグリセリド)、または他の類型の高脂血症として説明できる。これらは家族性または後天性である可能性がある。これらの障害は、脂肪酸化障害としてあるいは脂質貯蔵障害として説明でき、かつ筋肉、肝臓、およびその他の細胞種でエネルギーを生成するための脂肪酸を酸化する身体の能力に影響を及ぼす酵素の欠損に起因するいくつかの先天性の代謝異常のうちのいずれかの1つである。さらに脂肪酸の代謝に関連する障害に加えて、一部の対象では、例えばより短い脂肪酸からより長い脂肪酸を合成する能力が低下していて、脂肪酸の内因性合成の能力が低下している場合もある。従ってこれらの対象では、より短い長さの脂肪酸からの長鎖脂肪酸の内因性合成の能力が低下している可能性がある。内因性合成のこのような能力の低下が、これらの脂肪酸が対象の最適な健康を維持するために必要とされる特定の組織内で起こる可能性がある。この能力の低下は、年齢とともに発症する場合もあり、あるいは若年齢でも既に存在している場合もある。特に後者の場合には、より長い脂肪酸への内因性合成の能力低下は、遺伝性疾患に起因する可能性もある。
種々の病気での症状を治療または軽減するために、伝統的なC20~C22のω-3脂肪酸の濃縮物を含む栄養補助剤が、多くの場合に推奨されている。また、加齢性黄斑変性症(AMD)、ドライアイ病(DED)、メンタルヘルスの低下、男性対象での***の質低下などの疾患や病状は、伝統的なC20~C22のω-3脂肪酸、例えば高濃度のEPAおよび/またはDHAを含む脂肪酸によって治療されてきた。但し全ての対象がこの治療に満足な応答を示す訳ではなく、魚類に富む食事を食べることによるか、あるいは伝統的なC20~C22濃縮物を摂取することにより対象がω-3脂肪酸を摂取するかどうかに依存して、結果が矛盾するように見えることがある。一例として、最近の刊行物(Gorusupudi A, Liu A, Hageman GS and Bernstein P (2016)「ヒト網膜での超長鎖多価不飽和脂肪酸の食事での脂質バイオマーカーとの関連性」Associations of human retinal very long-chain polyunsaturated fatty acids with dietary lipid biomarkers. Journal of Lipid Research 57: 499-508)は、以下の未解決の矛盾点を提示している:複数の疫学的研究では、n3 LCPUFAに富む食事はAMDの低リスクに関連することが示されているが、3~5年に亘る「魚油」補給による2種の臨床試験では、進行性AMDの進展にはいずれの効果も得られなかった。
この矛盾点の説明は、超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFA)が、通常はヒトの食事では摂取されないという誤った仮定に基づく可能性がある。BreivikおよびSvensenの国際特許公開WO2016/182452号に示されるように、野生魚由来の油には、鎖長がC24以上のVLCPUFAが含まれる。一方で、食事療法の「魚油」ω-3栄養補助剤は、殆どの場合に、貴重な長鎖海洋性ω-3脂肪酸を濃縮して製造され、それによりEPA(C20)よりも鎖長が短い脂肪酸かつn3DPAおよびDHA(C22)よりも鎖長が長い脂肪酸の量は少なくなっている。
AMDでのGorusupudiらの刊行物に由来する前述のような矛盾点と同様に、ドライアイ疾患(DED)を患う患者へのω-3酸の補給も、矛盾する結果をもたらしている。乾性角結膜炎(KCS)としても知られるDEDは、生活の質を低下させる眼の不快感や視覚障害を特徴とするよくある慢性疾患である。ドライアイ評価および管理(DREAM:the Dry Eye Assessment and Management)研究開発グループによって最近説明されているように(New England Journal of Medicine, April 13 2018, DOI: 10.1056/NEJMoa1709691)、多くの臨床医は、DEDの症状を軽減するためにω-3脂肪酸の使用を推奨している。しかしながら、大規模なDREAMの研究では、DED患者の中で、ω-3濃縮物として栄養補助剤を12か月間摂取(3000 mgのn3脂肪酸をトリグリセリドの形態で2000 mgのEPAおよび1000 mgのDHAとして毎日摂取)した患者は、偽薬を投与された患者よりも良好な結果を有意に得ることはなかったと結論付けた。
これとは対照的に、その他の研究では、魚油のDEDへの正の効果が示されている。一例として、DREAMの研究報告書の参考文献の中に列記される記事の中で、Deinemaら(ドライアイ疾患を治療するための2種の形態でのω-3栄養補助剤の無作為化二重マスクした偽薬対照での臨床試験:Ophthalmology2017; 124: 43-52)は、ω-3の供給源として非濃縮の魚油とオキアミ油を用いた場合に、DEDに有意な正の効果を示していた。
DREAMの検討では、ω-3脂肪酸の栄養補助剤は、抗炎症活性を有し、かつ実質的な副作用には関連しないので、多くの臨床医はそれらの栄養補助剤を推奨していると述べている。
DEDの治療のためのω-3脂肪酸補給の効力に関する最近刊行されたメタ解析、すなわちGiannaccareらの「ドライアイ疾患の治療のためのω-3脂肪酸補給の効力:無作為化臨床試験のメタ解析」Efficacy of omega-3 fatty acid supplementation for treatment of Dry Eye Disease: A meta-analysis of randomized clinical trials, Cornea 38 (5) 565-573 (2019)中の考察の節に、著者らは、食事摂取とω-3脂肪酸補給の両方のDEDの症候および症状への効果は依然疑わしいと述べている。しかし、3363人の患者が関与する17回の無作為の臨床研究を含む検討に基づいて、著者らは、ω-3脂肪酸の補給がDED患者でのドライアイ症状、涙液膜の安定性、および涙液の生成を改善すると結論付けている。他方では、著者らは、全てのそれらの転帰変量に対して相当な異質性が観察されたと述べていて、研究全体に亘って一貫性はなかったという結果を示している。
本発明で開示するように、いくつかの疾患において、C20~C22のω-3脂肪酸による治療に対する応答の欠如の理由は、対象は、例えばEPAとDHAからより長い脂肪酸を内因性合成する能力が低下していて、従って、最適な健康のために必要とされる鎖長と不飽和度に至るまで幅広く十分な量で超長鎖ω-3脂肪酸を合成できないことにありうる。
LCPUFAに関する上述の内容と同様に、VLCPUFAはまた、必須脂肪酸と呼ばれることもある。残念ながら、化学合成によってVLCPUFAを調製する場合には、これらの合成では、主要な体組織に存在するのと比較して限定的な数のVLCPUFAしか生成しない。さらに、VLCPUFAは適切な組織内で合成され、かつ食事からは得られないと一般的に考えられてきた。従って、VLCPUFAを含む様々な脂肪酸を含む適切な組成物は市販されてはいない。
上述の内容に基づいて、対象、特に脂肪酸の内因性合成の能力が低下している対象の疾患および病状の新規かつ代替の治療法の必要性が存在する。
従って本発明の目的は、脂肪酸の内因性合成の能力の低下に関連する、例えば1つ以上の伸長酵素システムの欠損を有する疾患、症状、および病状の治療ならびに軽減に有用な方法および組成物を提供することである。
本発明はさらに、特定の組織での超長鎖脂肪酸(VLCFA)の濃度の増大によって改善され得る疾患、症状、および病状の治療における使用のためのVLCFAを含む組成物を提供する。一実施態様で、対象は、疾患に役割を担う特定の組織内に存在するVLCFAの濃度が不足しているかまたは異常を有する。
本出願人は、1つ以上の伸長酵素システム、および/または他の酵素システムの欠損が、天然由来の超長鎖脂肪酸(VLCFA)の投与によって軽減できることを想定している。
従って、ある対象は、より短い脂肪酸からより長い脂肪酸を合成する能力が低下しているように、脂肪酸の内因性合成の低下した能力を経験しうる。それゆえ、これらの対象は、より短い長さの脂肪酸から、C22を超える鎖長を有する脂肪酸などのより長い脂肪酸の内因性合成のための低下した能力を有しうる。内因性合成のこのような能力の低下は、これらの脂肪酸が対象の最適な健康を維持するのに必要とされる特定の組織中で起こる可能性がある。この能力の低下は、年齢につれて発症する場合もあれば、若年齢で既に存在している場合もある。特に後者の場合には、超長鎖脂肪酸の内因性合成の能力低下は、遺伝性疾患によって引き起こされる可能性がある。従って、不十分な内因性合成に関連する疾患は、家族性または後天性の場合がある。
種々の病気の症候を治療または軽減するためには、C20~C22のω-3脂肪酸の濃縮物を含む組成物が多くの場合に推奨され、そしてこのような脂肪酸は、医薬品および栄養補助剤の両方に含まれる。しかしながら全ての対象で、例えば高濃度のEPA及びDHAによる治療に対して満足に応答するわけではない。理由としては、例えば生体内でより長い脂肪酸を生成するために、対象の身体が投与された脂肪酸を十分に代謝または活用できない場合がある。不十分な伸長酵素システム、またはその他の酵素システムが、伝統的なC20~C22のω-3脂肪酸治療への応答性の低下の理由でありうる。従って本出願人は、ある例において、有益な効果を提供するのは、実際には超長鎖脂肪酸(VLCFA)の存在、すなわち少なくともC24の鎖長を有するVLCFAの存在にあると気付いた。従って、有益な効果を提供するのは、通常は投与された長鎖脂肪酸から生体内で生成されるVLCFAであり、効果が低下した伸長酵素システムなどの酵素システムを有する対象は、投与された脂肪酸から最適な量で有益なVLCFAを生成できないだろう。
従ってω-3脂肪酸を含む生物学的に有益なPUFAは、EPA、DHA、およびn3DPAなどの長鎖脂肪酸には限定されない。BreivikおよびSvensenが国際特許公開WO2016/182452号で開示するように、魚油などの天然油中には少量のVLCn3しか存在せず、これらかつ他の超長鎖脂肪酸は通常、従来からの海洋性ω-3濃縮物の製造中に実質的に除去され、ここでその目的は、C20~C22の鎖長を含むω-3脂肪酸をさらに濃縮することである。従って慣習のω-3脂肪酸の栄養補助剤において、いずれの超長鎖脂肪酸も実質的に除去されていて、そしてこのような栄養補助剤は、超長鎖(VLC)ω-3脂肪酸を得るためには適当でない。
しかしながら、残念なことに、VLCFAを、例えば、魚、甲殻類などの生物の油、藻類の油のような海洋性油、または高等植物の油などの天然油から単離する場合には、VLCFAの脂肪酸鎖長は、往々にして、例えば健康な眼、男性の生殖能、皮膚、表皮、および(肺および気道を含む)粘膜組織、脳、および神経系に関連する組織で正の生体効果を示すことが知られている多くのVLCPUFAの脂肪酸鎖長よりも短い。それにもかかわらず、天然油のVLCFAは、これらの組織に関連する様々な疾患の治療に有益であることが現在判明していて、以下に説明するように驚異的に優れた効果を有する。例えば、VLCPUFAは、ELOVL4などの高発現に関連される組織中に見出される。
本出願人は、以下に説明される1つ以上の伸長酵素システムまたは他の酵素システムの欠損が、海洋性油などの天然油からの超長鎖脂肪酸(VLCFA)の投与によって軽減されうることを見出した。特定の説明に限定することを望まず、以下でさらに詳細に説明するように、身体中の(また、とりわけ不飽和化酵素反応およびβ酸化反応でもある)様々な伸長酵素システムが、多数の脂肪酸の生体内合成に関与している。この合成では、C22までの鎖長を有する脂肪酸を含み、そしてまたVLCn3、VLCn6、例えばn9 MUFAなどのVLCMUFA、およびVLCSFAを含み、これらの酵素に対して脂肪酸の間で競合を引き起こす。対象におけるこれらの生体内システムの1つ以上が、通常の提示システムを有する対象と比較して効率の低下を示す場合に、VLCFAの生体内合成において1つ以上の「障害(bottlenecks)」が生じている可能性がある。
簡略化した例として、脂肪酸C22:5n3(n3DPA)が、効率が低下した伸長酵素システムを介してC24:5n3を生体内合成するための中間体として機能すると考える。伸長酵素システムの効率の低下、かつ同一のシステムに対する多数の他の脂肪酸との競合は、「障害」を生み出す可能性があり、これにより正常に効率的な伸長酵素システムを有する対象での生体内合成と比較して、C24:5n3の合成の低下へと繋がる。構造式がC(24+2x):5n3のVLCPUFAを得るためには、(正常と比較して)C24:5n3の低下した濃度が、「障害」のある伸長酵素システムを通じてx回の新規の継代と競合する必要がある。効率の低下を示すこの同一の伸長酵素システムを必要とする他の脂肪酸との競合により、各継代において、VLC脂肪酸であるC(24+2x):5n3の連続する中間体の相対濃度は、最適な伸長酵素システムを備える対象と比較してさらに低下すると思われる。説明のみを目的として、C22:5n3(n3DPA)からC24:5n3を経由して構造式がC(24+2x):5n3であるVLCPUFAまでの(x+1)回の過程のそれぞれで、最適なシステムと比較して伸長酵素システムの効率が50%低下すると仮定すると、構造がC32:5n3(x=4;x+1=5)の伸長した脂肪酸は、最適な比率と比較して生体内で(0.5)5、すなわち3%の比率で生成される。同様に効率が80%に低下した場合には、例示的な計算でのC32:5n3は、最適なシステムと比較して(0.8)5、すなわち33%の比率で生体内で生成され、効率が20%に低下した場合には、例示的な計算でのC32:5n3は、最適な比率と比較して(0.2)5、すなわち最適な比率の僅か0.03%で生体内で生成される。しかしながら例示ではあるが、身体に適切な量のC28:5n3が補充された場合には、C28:5n3は、C32:5n3(x=2)の生体内合成の出発物質として機能できるので、最適な比率に比較して同様の相対比率は、それぞれ、(0.5)2すなわち25%、(0.8)2すなわち64%、および(0.2)2すなわち4%になると思われる。
上述の計算により、VLCPUFA組成物は、例えば本明細書に開示されるように、海洋性油からの伝統的な長鎖ω-3濃縮物と比較して、身体での生物学的に活性なVLCPUFAの生体内合成を大幅に改善できることが示されている。
対象が例えば食物から海洋性ω-3脂肪酸を殆どまたは全く摂取していない場合には、食事中の主要なω-3脂肪酸は、C18:3n3(ALA)であると予測でき、C(24+2x):5n3の構造の脂肪酸を得るために必要なさらに2回の生体内伸長工程を加える必要がある。さらに、C18:3n3での3個の二重結合に比較して、C(24+2x):5n3での5個の二重結合に到達するには、2回の不飽和化酵素工程が必要となる。従って対象が、例えば、アレルギー、食事上の問題、または嗜好のいずれかのために、海洋性ω-3脂肪酸を摂取しない場合には、LCPUFAは、さらなる伸長のために関連の組織内で利用可能となる機会はより少なくなる。従って、この対象はLCPUFAが不足する可能性がある。このような対象は、対象がVLCFAの内因性合成のための通常の能力を有する場合であっても、VLCFAを含む開示された組成物からの脂肪酸の補充により恩恵を得る可能性がある。従って本発明は、特定の組織中のVLCFAの濃度の増加によって改善しうる対象の疾患または病状の治療に用いるVLCFAを含む組成物を提供する。VLCFAの組成物を投与する場合に、脂肪酸は標的の体組織によって取り込まれ、ここでVLCFAは正常な組織機能の役割を担う。従ってこの組成物は、VLCFAの投与による疾患の予防または治療に用いるものであり、VLCFAは、これらが正常な組織機能の役割を担う標的の体組織まで移送される。
本出願によるVLCFAの組成物を対象に投与して、上述の組成物と同様の「障害」を克服できる。特に脂肪酸合成のための1つ以上の生体内システムが効率の低下を示す対象において、このような「障害」を克服できる。本出願に従って投与されるVLCFAが、所望される正の健康効果を与えるVLCPUFAよりも短い鎖長を有し、かつ/あるいは異なる数の二重結合を含む状況でさえも、患者の健康の驚異的に高度な増進が得られる可能性がある。
VLCPUFAは通常、眼(眼球、網膜、まぶたのマイボーム腺からのマイバム)、***および精巣、脳および神経系、肺および気道を含む種々の表皮組織および粘膜組織/粘膜の各組織を含む特定の身体組織中に見出される。皮脂腺は、皮脂と呼ばれる油性またはワックス状の物質を分泌して哺乳類の皮膚と毛髪を滑らかにしかつ防水する、皮膚内の微細な外分泌腺である。ヒトでは、これらの皮脂腺は、顔や頭皮だけでなく、手のひらを除く皮膚の全ての部分に非常に多く発生している。まぶたの中のマイボーム腺は、特別な種類の皮脂を涙液中に分泌する皮脂腺の一種である。皮脂脂肪酸が皮膚障壁の完全性の維持に役割を担うという証拠が増えつつある。本出願で分かるように、粘膜は、体内の種々の空洞を裏打ちし、かつ内臓の表面を被覆する膜である。その粘膜は、疎性結合組織の層を覆う上皮細胞の1枚以上の層からなる。それは主に内胚葉の起源であり、目、耳、鼻の内側、口の内側、唇、膣、尿道の開口部、および肛門などの様々な身体の開口部で皮膚と連続している。粘膜によっては、高濃度の保護液である粘液を分泌する。この膜の機能は、病原菌や汚れが体内に侵入するのを防止し、体組織が脱水状態になるのを防止することである。従ってVLCFAは通常、種々の組織内に存在しその場所で機能する。将来の研究により、おそらくVLCFAの生体内合成に関し、すなわちいずれの組織でそのような合成が起こるのか、かつVLCFAから恩恵を受けるのはいずれの組織および身体機能であるのかに関して、より多くの知識がもたらされると思われる。
以下の実施例により報告されるように、対象に投与されたVLCPUFAおよびVLCMUFAは、正の健康効果を提供するために、対象の特定の体組織によって取り込まれる。より具体的には、投与されたVLCFAは、疾患または病状に役割を担う特定の組織に移送されて、通常はVLCFAが存在するその組織内に取り込まれる。従って本発明は、特定の組織内でVLCFAの濃度の増大によって改善できる疾患の治療に用いるVLCFAを含む組成物を提供する。取込みが起こる特定の組織は、例えば、眼(眼球、網膜、まぶた内のマイボーム腺からのマイバム)、***および精巣、脳および神経系、肺と気道を含む様々な表皮組織および粘膜組織/粘膜、心臓血管系の組織、ならびに膀胱、泌尿器系、および消化器系の組織である。
意外なことに、伸長酵素システムなどの1つ以上の酵素システムの欠損を、超長鎖脂肪酸(VLCFA)の投与によって軽減できる。さらに、投与されたVLCFAは関連の組織によって取り込まれる。用語「VLCFA」には、VLCPUFA、さらにVLCn3、VLCMUFA、VLCSA、およびVLCn6が含まれる。また本明細書で用いられる用語「超長鎖脂肪酸(またはVLCFA)」は、22個を超える炭素原子の鎖長を有する脂肪酸(FA)、すなわち少なくともC24鎖長を有する脂肪酸を意味することを意図し;用語「超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFA)」は、22個を超える炭素原子の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸(PUFA)を意味することを意図し;用語「超長鎖一価不飽和脂肪酸(VLCMUFA)」は、22個を超える炭素原子の鎖長を有する一価不飽和脂肪酸(MUFA)を意味することを意図し;および用語「VLCn3」は、22個を超える炭素原子の鎖長を有する多価不飽和ω-3脂肪酸を指すことを意図し、VLCn3はVLCPUFAの下位群を表すことが分かっている。同様に用語「VLCn6」は、22個を超える炭素原子の鎖長を有する多価不飽和ω-6脂肪酸を指すことを意図している。用語「超長鎖飽和脂肪酸(VLCSA)」は、22個を超える炭素原子の鎖長を有する飽和脂肪酸を意味することを意図している。従って、本明細書で用いられるVLCFAは、C24~C38、そして好ましくはC24~C32などのC24~C40の鎖長を有する。本明細書で用いられるVLCFAは、C24~C38、好ましくはC24~C32などのC24~C40の鎖長を有する。実施態様によっては、本明細書で使用されるVLCFAは、C26~C38、好ましくはC26~C32などのC26~C40の鎖長を有する。実施態様によっては、本明細書で用いられるVLCFAは、6個を超える二重結合、好ましくは7個または8個の二重結合を有し、さらにより好ましくは、7個または8個の二重結合を有するC28~C32の長さを有するVLCn3脂肪酸である。
超長鎖脂肪酸は、それらの鎖長および不飽和度の変更によって細胞に機能的な多様性を付与する。生体内での脂肪酸の伸長は、細胞質ゾル、ミトコンドリア、および小胞体(ミクロソーム)の3つの細胞内区画で発生する。細胞質ゾルでは、脂肪酸の伸長は新規の脂質生成の一部であり、アセチルCoAカルボキシラーゼおよび脂肪酸合成酵素が関与している。脂肪酸合成酵素は、アセチルCoAとマロニルCoAを利用して、脂肪酸を2個の炭素で伸長する。ミクロソームの脂肪酸伸長は、細胞脂質中の飽和脂肪酸、一価不飽和脂肪酸、および多価不飽和脂肪酸の鎖長を決定する主要な経路を表している。脂肪酸伸長の全体的な反応には、4個の酵素の伸長酵素システムが含まれ、基質としてマロニルCoA、NADPH、および脂肪アシルCoAを利用する。この経路には、反応の最初の工程、すなわち凝縮反応に関与する酵素の部類が含まれる。7個の脂肪酸伸長酵素部分型(ELOVL #1~7)が、マウス、ラット、およびヒトのゲノム内で同定されている。これらの酵素が、全体的な脂肪酸の伸長率を決定する。さらにこれらの酵素はまた、種々の基質特異性、組織分布、および調節を表示し、それらは細胞脂質組成ならびに特定の細胞機能の重要な調節因子となっている。伸長酵素活性を測定し、伸長産物を分析し、かつ細胞伸長酵素発現を変更する方法は、Jump, D., Methods Mol Biol. 2009; 579, 375-389によって説明されている。
従って体内で、VLCPUFAは、より短い脂肪酸から脂肪酸鎖伸長により、また特定の脂肪酸に対しては、とりわけ不飽和、飽和、ならびにβ-酸化およびω-酸化の各反応により、生体内で生成される。
上述より、脂肪酸の伸長は複雑な反応で起こり、その結果として、脂肪酸のカルボニル末端に2個の炭素が付加される。ここで使用される命名法から、これは伸長後もω-3酸が依然ω-3酸のままであることを意味し、すなわち、脂肪酸C20:5n3(EPA)はC22:5n3(n3DPA)に伸長でき、これはさらにC24:5n3などに伸長できる。類似の生体内反応は、ω-6 PUFA、その他のPUFA、MUFA、およびSFAについても起こる。
伸長に加えて、また、とりわけ、炭素/炭素結合が生成される生体内不飽和化反応、かつ鎖長の短縮工程の必要性もまた存在する。例えば上述のC24:5n3は、Δ6不飽和化酵素反応を通じてC24:6n3を形成して二重結合を生成でき、次にβ酸化反応を経由する2個の炭素の除去効果により、C22:6n3(DHA)が生成できる。従って必須脂肪酸の生合成では、伸長酵素は、種々の不飽和化酵素(例えばΔ6不飽和化酵素)と交互になり、エチル基を繰返し挿入して、次に二重結合を形成できる。
本発明の発明者らは、DHA(C22:6n3)をさらに含む本発明による組成物を利用することにより、C24:6n3からC22:6n3を合成する内因性合成システムの必要性を低減させるか、または完全に排除するように、VLCPUFAの対象での内因性合成を増強できることを見出した。従って、C24:6n3および/またはその生物学的体前駆体C24:5n3を、より長鎖のVLCn3の内因性合成のためにより広範囲に利用できる。これにより、本発明によるVLCPUFA組成物が、DHAの存在によって驚く程の効果の増大を示すことができることを意味する。実施態様によっては、VLCFA組成物は、例えば、22:5n3を合成する内因性合成システムの必要性を低減または排除するために、および/または22:5n3から24:5n3を合成する内因性合成システムの能力を改善するために、n3DPA(C22:5n3)を有効に含むことができる。
DHAでの上記に説明したような様々な伸長酵素、不飽和化酵素、およびβ酸化の各反応はまた、VLCn3、VLCn6、例えばn9 MUFAなどのVLCMUFA、およびVLCSFAを含むその他の脂肪酸の生体内合成に関与し、これによりこれらの酵素に対して脂肪酸の間の競合を引き起こす。
上述のように、哺乳動物では現在、VLCPUFAの7個の伸長システム/伸長酵素(ELOVL1~7)が同定されていて、各伸長酵素は特徴的な基質特異性および組織分布を示している。これは、ある特定の伸長酵素システムの欠損が、その他の伸長酵素システムによって通常は補償することが不可能な負の生物学的効果をもたらすことを意味する。
例えば、糖尿病のような病気は、伸長酵素および不飽和化酵素の発現水準に影響を及ぼす。伸長酵素に及ぼすこの影響は、VLCPUFA、VLCMUFA、およびVLCFAを伸長できる伸長酵素であるELOVL4に対して非常に強くなる。
ELOVL4はまた、胸腺、すなわちリンパ組織でも発現され、そしてこれが免疫系およびシグナル分子の準備に役割を担っているという兆候がある。
ELOVL4は、網膜で最も高く発現される伸長酵素であり、かつ健康な眼には重要であるVLCPUFAおよびVLCSAを生成する。ELOVL4の機能不全は、加齢によって引き起こされて加齢性黄斑変性症:AMDの発症をもたらし、遺伝性疾患によって引き起こされてスターガルト様黄斑変性症(STGD3)に関連し、かつ視力の低下および網膜の炎症をもたらし得る糖尿病などの代謝性疾患によって引き起こされる可能性がある。
ELOVL4はまた、皮膚では重要な役割を持ち、皮膚での水分障壁を維持するのに不可欠であるセラミド内に組み込まれるVLCSAを生成する。角質層は表皮の最外層であり、死滅細胞(角質細胞)からなっている。これらの角質細胞は、セラミド、コレステロール、および遊離脂肪酸で構成される脂質基質内に埋め込まれている。角質層は、感染、脱水、化学物質、および機械的応力から下層組織を保護するための障壁を形成するように機能する。生角化細胞が死滅角質細胞中に変換される過程中に、細胞膜はセラミドの層によって置換されて、構造タンパク質の包膜に共有結合するようになる。この複合体は、肌の障壁機能に重要な貢献を付与し、また肌外観を健康に保ち、肌の皺を避け、そしてまた太陽の紫外線による肌への悪影響から保護するという重要な機能を有すると考えられている。
内因性の生物学的システムを利用して、VLCFAを(O-アシル)ω-ヒドロキシFA(OAHFA)を含むω-ヒドロキシ脂肪酸に転移させることができる。ELOVL4は、VLC ω-ヒドロキシ脂肪酸の合成に関与するように見受けられる。Wenmeiら(Wenmei L, Sandhoff R, Kono M, Zerfas P, Hoffmann V, Ding B C-H, Proia RL and Deng CX,「超長鎖脂肪酸を含むセラミドの枯渇は、皮膚の透過性障壁機能の欠損、およびELOVL4欠損マウスでの新生児の致死を引き起こす」Depletion of ceramides with very long chain fatty acids causes defective skin permeability barrier function, and neonatal lethality in ELOVL4 deficient mice, Int. J. Biol. Sci. 2007 3(2):120-128)は、ω-ヒドロキシ超長鎖脂肪酸(C28以上)を含むセラミドが表皮透過性障壁の必須成分であり、かつ表皮障壁中のスフィンゴ脂質の構成要素として機能する超長鎖脂肪酸の形成においてELOVL4には不可欠な役割が存在することを見出した。Wenmeiらによると、ELOVL4欠損マウスでは、脂肪酸がC28以上のセラミドが存在しないか、または対照と比較して大幅に減少していた。鎖長が26を超える炭素原子を有する表皮VLCFAの大部分は、ω-ヒドロキシル化されていて、飽和または不飽和(1~2個の二重結合)であってもよい。これらの脂肪酸を含むスフィンゴ脂質は、セラミドとグルコシルセラミドである(Sandhoff (2010)「超長鎖スフィンゴ脂質:組織の発現、機能、および合成」Very long chain sphingolipids: Tissue expression, function and synthesis, FEBS Letters 584 1907-192 3, 1.2節、第1段落を参照)。これらの分子は、表皮の保護機能の重要な部分を形成する。伸長酵素システム以外の内因性生体システムを利用して、VLCMUFAおよびVLCFAを含むLCFAを、有益な(O-アシル)-ω-ヒドロキシFA(OAHFA)、コレステリルエステル、セラミド、遊離脂肪酸、リン脂質、スフィンゴミエリン、およびワックスエステルに転移できる。ω-ヒドロキシ脂肪酸とは別の形態ではあるが、VLCFAを含む本発明による組成物を用いて、これらの非常に重要な脂肪酸を関連する組織に、特に皮膚および粘膜/粘膜組織に提供できる。この組成物は、鎖長がC28以上のVLCFAを含む本発明による組成物には特に重要である可能性がある。
注目すべきことに、Wenmeiらは、ELOVL4欠損マウスは、それらマウスの母親の乳首を見つけて乳を吸う意思が無いことを見出した。この著者らは、これは脳内でのELOVL4の不在による神経学的行動の異常性を反映していると疑った。本発明による組成物は、VLCFAを脳に提供することによってこの神経学的行動を軽減する方法を提示できるものと思われる。
ELOVL1~3および5~7に関する以下の説明は、大部分は、Sassa and Kihara (2014)「超長鎖脂肪酸の代謝」Metabolism of very long chain fatty acids:かつ「遺伝子および病態生理」Genes and pathophysiology, Biomol Ther 22(2): 83-92に基づいている。但し将来の研究により、おそらくVLCFAの生体内合成に関して、すなわちいずれの組織でそのような合成が起こるのか、かつVLCFAから恩恵を受けるのはいずれの組織および身体機能であるのかに関し、より多くの知識がもたらされると思われる。
ELOVL1は、飽和かつ一価不飽和のC20~C26アシルCoAを伸長させる。
ELOVL2は、n3とn6系統両方のC20~C22多価不飽和アシルCoAを伸長させる。ELOVL2の欠損は、精巣中でC28:5n6およびC30:5n6を含むVLCPUFAの減少を引き起こし、***形成およびオスの生殖能を低減させる可能性がある。哺乳類の精巣および***には、n3とn6両方のVLCPUFAが含まれている。
ELOVL3とELOVL7は、飽和と不飽和両方のC16~C22アシルCoAを伸長させることが知られている。
ELOVL3は、皮膚の皮脂腺および毛嚢中で、ならびに褐色脂肪組織中で発現することが知られている。マウスでの研究から、ELOVL3の欠損は、皮膚内にC20:1の蓄積を示し、かつ撥水の欠損および疎らな毛被覆に関連することが示されている。毛嚢の炎症の軽減により、かつその他の現在未知の機序により、VLCFAは脱毛を防止し、髪の全体的な健康を改善できる。ELOVL3が欠損したマウスは、ELOVL4と同様に水分喪失による新生児の急速な死亡に苦しまず(Sandhoff 2010)、ELOVL3伸長酵素システムがELOVL4とは異なる効果をもたらすことを示している。
ELOVL5は、肝臓でのn3およびn6系統の両方のC18-CoAの伸長に必須であると考えられている。マウスでのELOVL5の欠損は、脂肪肝に関連する。ELOVL5は、副腎と精巣内で高度に発現し、小胞体内に局在する多重貫通膜タンパク質をコードする。この遺伝子の変異は、運動失調症の稀な形態である脊髄小脳失調症-38(SCA38)に関連している。
ELOVL6は、その他のELOVLと比較してより短い脂肪酸を伸長し、C12:0~16:0アシルCoAに対する活性を有する。肝臓内などのいくつかの組織内での細胞質の発現が分かっている。
上述の経路に類似の1つ以上の経路での効果の低下は、生体内伸長、ならびにその後のβ酸化および不飽和化、最適な健康に不可欠なVLCFAを形成する反応のシステムに障害を引き起こす可能性がある。上述したように、これらの障害は、複雑な生体内合成の複数の部位で起こる可能性があるが、現時点では、おそらく全てが詳細に解明されてはいない。
従って個々の対象では、対象の最適な健康を維持するためにこれらの脂肪酸が必要とされる特定の組織中で、VLCMUFAおよびVLCPUFAを含むVLCFAの内因性合成の能力が低下している可能性がある。この能力の低下は、年齢とともに発症する場合もあれば、若年齢で既に存在している場合もある。特に後者の場合には、VLCFAの内因性合成の能力の低下は、遺伝性疾患によって引き起こされている可能性がある。
乳児は、組織を成長させるためにDHAを必要とするが、完璧に成長した酵素システムを保有していない。出願者は、乳児、特に母乳を授乳されていない乳児が、最適な健康のために、周知のDHAの栄養補助剤(例えば、乳児用調剤、乳児用医療用食品など)に加えて、天然由来のVLCPUFAの補給により恩恵を得ることを分かっている。
対象に投与される本明細書に説明のような天然油からのVLCPUFAが対象の体内に吸収でき、かつ1つ以上の伸長酵素システムおよび/または不飽和化酵素システムおよび/またはβ酸化システムの欠損が、C24~C32などの鎖長C24~C40を備える(VLCn3、VLCn6、VLCMUFA、VLCSAを含む)VLCFAを投与して軽減できることは、現状では分かっている。さらに以下の説明のように、かつ実施例に示すように、補給されたVLCFAは、それらの機能を発揮できる種々の体組織によって取り込まれる。
本発明によれば、上述に説明のVLCFAの種々の群は、以下に詳細に示すように、かつ特定の実施態様では、同時に投与することができ、特定の他の実施態様では、VLCFAの1つ以上の亜群、すなわち、例えばC24~C32の鎖長を備えるVLCn3、VLCn6、VLCMUFA、VLCSAのうちの1つ以上は、VLCFA組成物の効果を高めるために、その他に対比して濃縮できることがさらに分かっている。VLCFAは、それらの鎖長および不飽和度の変更によって細胞に機能的な多様性を付与するので、投与される組成物は、一実施態様では、以下に開示されるように、種々の長さおよび不飽和度のいくつかの異なる脂肪酸の混合物を含んでもよい。このようなVLCFA富化組成物の使用により、所望の伸長酵素、不飽和化酵素、およびβ酸化反応に関与する酵素に対する脂肪酸の間の競合が回避されて、それにより、VLCFA「構築ブロック」の所望の群が最終的なVLCFAに移送される。本明細書で使用される用語「VLCFA」は、VLCFAのさらなる生体内変換物を含むと理解すべきである。一例として、この用語は、ω-ヒドロキシVLCFAを含む生体内で生成されたVLCFAのヒドロキシ誘導体、およびω-ヒドロキシVLCFAのさらなる生体内変換物を含む。
体内では、上記の最終的なVLCFAは、それらの有益な作用のために、限定はされないが、(O-アシル)-ω-ヒドロキシFA、コレステリルエステル、セラミド、遊離脂肪酸、グリセリド、リン脂質、スフィンゴミエリン、およびワックスエステルを含む種々の形態で存在してもよい。
内因性合成のための1つ以上の複合的なシステムに欠損がある対象は、短鎖脂肪酸および長鎖脂肪酸からVLCFAを生成できない、あるいは通常よりもその程度が低い可能性がある。酵素システムの欠損には、ELOVL遺伝子の変異や小さな欠失が含まれる可能性があり、そのような欠損は病気に関連する可能性がある。生体内での脂肪酸の伸長により通常生成されるVLCFAの濃度上昇により改善され得る病気や疾患は、そのような欠損が存在する場合には悪化する可能性がある。従って、対象はVLCFAの内因性合成の能力低下を患う可能性があり、すなわちこの能力低下は、例えば合成に関与するいずれかの酵素の低濃度によって引き起こされ、脂肪酸の合成の程度がより低くおよび/またはより遅くなる。
一側面では、本発明は、VLCFAを含む組成物を対象に投与して対象を治療する方法を提供する。VLCFAの鎖長は、C24~C40であり、例えばC24~C38またはC24~C32である。同様に本発明は、対象の治療の使用のためのVLCFAを含む組成物を提供する。治療できる関連の疾患および関連の組成物は、本明細書に開示されている。一実施態様では、疾患は、1つ以上の内因性システムの欠損に関連し、かつ/あるいはVLCFAの内因性合成の能力低下に関連している。一実施態様では、対象は、疾患に役割を担う特定の組織に存在するVLCFAの不十分な濃度または異常な濃度を有する。実施例では、投与されたVLCFAが種々の組織に取り込まれることを示している。さらに、投与されたVLCFAの皮膚などへの正の効果が示されている。この新規の知見には、VLCFAが通常は種々の組織中に存在するという知見と、酵素活性での疾患を促進する低下に関する知見とが組合わされている。老化のパターンに影響を及ぼす可能性があり、かつ他の疾患や病状にも関連する内因性および外因性の要因については、以下の説明を参照のこと。一実施態様では、本発明は、対象の治療に用いる少なくとも5重量%のVLCFAを含む組成物を提供し、ここでこの組成物は、治療のために対象に投与され、対象は、疾患に役割を担う特定の組織に存在するVLCFAの不十分な濃度または異常な濃度を有する。
一実施態様では、本発明は、対象の治療における使用のための少なくとも5重量%のVLCFAを含む組成物を提供し、この組成物は、1つ以上の内因性伸長酵素システムの欠損に関連し、および/またはVLCFAの内因性合成の能力低下に関連する治療対象に投与される。
一実施態様では、本発明は、対象の疾患の治療に用いる少なくとも5重量%のVLCFAを含む組成物を提供し、この組成物は対象に投与される。一実施態様では、この疾患は、1つ以上の内因性伸長酵素システムの欠損、および/またはVLCFAの内因性合成の能力低下に関連している。
従って一実施態様では、本発明は、対象の治療に使用するために、22個を超える炭素原子の鎖長を有し、かつ天然油から単離された少なくとも5重量%のVLCFAを含む組成物を提供し、この組成物は、1つ以上の内因性伸長酵素システムの欠損および/またはVLCFAの内因性合成の能力低下に関連する治療対象に、あるいは疾患の予防または治療目的で対象に投与され、投与されたVLCFAは、これらが正常な組織機能の役割を担う標的の体組織に移送される。
本明細書で使用される用語「疾患」は、疾患、病状、障害、または病気のいずれかを指す。特に本発明の方法および本発明に用いる組成物は、通常はVLCFAを含む特定の組織に関連するあるいは関与する疾患の治療に有用である。関連の組織は、以下の非限定的な組織の群、すなわち、眼(眼球、網膜、またはマイバム)、***および精巣、脳および神経系、皮膚の組織、肺および気道の組織を含む表皮および粘膜/粘膜組織、心臓血管系の組織、ならびに膀胱、泌尿器系、および消化器系の組織から選択される。
特にこの治療は、組織にVLCFAを供給して正常な組織機能を維持することを目的としてもよく、投与されたVLCFAは、通常VLCFAが存在すると知られている組織中で良好な機能の維持を支援できる。例えば、種々の組織にVLCFAを付加することにより、細胞膜の流動性の誘導、修正、または改善に寄与できる。使用する組成物の投与による、疾患の治療を含むこのような治療は、眼の健康、男性の生殖能、皮膚および/または内皮および粘膜組織/粘膜、脳および神経組織、および心血管の各疾患のうちのいずれかを含む、あるいはそれらに関連する。皮膚および/または内皮および粘膜組織/粘膜の疾患は、例えば、泌尿系および消化器系の疾患であり、湿疹、アレルギー、および喘息などの肺疾患も含まれる。
心臓血管系とは、動脈、毛細血管、および静脈の各要素からなる肺および全身循環を含む体の全ての部分との間で血管を通して血液を運ぶ器官系を含むことを意味する。従って、血管の組織と心筋組織が含まれ、これらに関連する疾患も含まれる。先天性あるいは後天性にかかわらず、心臓と血管の心血管疾患のいずれもが、本発明に用いる組成物による治療に関連する。最も重要なものとして、アテローム性動脈硬化症、リウマチ性心疾患、および血管炎症が挙げられる。
使用する組成物は、VLCFAの量の低下によって悪影響を受ける眼疾患の治療に用いることができる。これらには、加齢性黄斑変性症(AMD)、眼の糖尿病性炎症によって引き起こされる疾患、および優性スターガルト黄斑変性症(STGD3)が含まれる。これらは典型的には、ELOVL4遺伝子の変異によって引き起こされる。後者の理由として、STGD3は通常は小児期または青年期に発生する。ドライアイ症(DED)およびマイボーム腺炎は、眼に関連する疾患である。
AMDにおいて、黄斑ではドルーゼン(細胞外タンパク質および脂質の蓄積物)と呼ばれる特徴的な黄色の沈着物の進行性の蓄積が存在する。研究によると、AMDに関連するドルーゼンは、分子組成がβ-アミロイド(βA)溶血斑およびアルツハイマー病やアテローム性動脈硬化症などの他の加齢性疾患での沈着物と類似していることが分かっている。これは、同様の経路がAMDおよびその他の加齢性疾患の病因に関与する可能性があることを示唆している。
本発明の組成物によって治療され得る、中枢神経系の疾患を含む脳および神経組織に関連する疾患は、少なくとも以下を含む:メンタルヘルスの低下、ならびに多発性硬化症、パーキンソン病、統合失調症、認知症、アルツハイマー病、認知機能障害、片頭痛、発作、およびてんかんなどの脱髄性疾患。
男性の生殖能の治療のために、VLCFA組成物の使用により、***の機能および/または生存能力を増強でき、あるいは成熟***細胞の量を増大できる。
本発明の使用のための組成物によって、太陽の紫外線放射による皮膚への悪影響、毛嚢への悪影響、および脱毛のリスクを含む毛髪の健康の低下に対する保護として、治療(すなわち予防的治療)され得る皮膚、及び毛髪に関連する疾患は、少なくとも以下を含む:乾燥皮膚および皺のある皮膚、荒れて不快なまたは敏感な皮膚、太陽の紫外線放射による皮膚への悪影響、毛嚢への悪影響、脱毛のリスクを含む毛髪の健康の低下に対して保護としての、創傷治癒能力。典型的には荒れて不快な皮膚をもたらし、かつ使用する組成物による治療から恩恵を得る可能性がある皮膚の疾患および病状の例は、例えば、湿疹、乾癬、にきび、および酒さ(丘疹膿疱性酒さ)である。本発明の組成物または方法を用いて、例えば異常な皮脂脂肪酸組成物を補償することによって、すなわち内因性合成された超長鎖脂肪酸の濃度低下を補償することによって、皮膚などの組織の脂肪酸組成物を正常にできる。
乳児は組織を発達させるためにDHAを必要とするが、完全に発達した酵素システムを有していないことが知られている。DHAは母乳の重要な脂肪酸成分であるために、乳児用調製粉乳や乳児への薬用栄養素にDHAを添加するのは普通のことである。本発明の出願人は、最適な健康のために、乳児も天然由来のVLCPUFAの補給により恩恵を得ることは認識している。一実施態様では、本発明は、離乳食、乳児用調製粉乳、および非経口的に与えられる栄養を含む薬用栄養素など、乳児への栄養素に添加するための組成物を提供する。本発明によれば、乳児とは、子宮内の乳児、および未熟児および新生児を含む約2歳未満の子供を指す。従ってこの組成物は、胎児の発育に寄与するために、栄養補給の一部として妊婦に投与してもよく、経口製剤または非経口製剤として投与してもよい。
免疫系の低下に関連する疾患もまた、使用する組成物によって治療できる。特に脂肪酸は、皮膚、表皮、および粘膜組織/粘膜を強化し、これにより感染、炎症、脱水、化学物質、および機械的応力を含む病原から下層組織を保護する障壁を形成する。投与されたVLCFAもまた、免疫細胞によって取り込まれることが現在分かっている。実施例の段落を参照すると、実施例1は、マウスの食餌に含まれるVLCPUFAが血漿によって取り込まれることを示している。
さらに炎症関連疾患および心血管疾患を、使用する組成物によって、特に例えばアテローム性動脈硬化症および関節リウマチを治療できる。
本明細書で使用される用語「治療すること」または「治療」は、1)疾患を阻害すること、例えば、疾患の予防(すなわち予防的治療、病態および/または症候のさらなる進展の阻止)を含む、疾患、病状、または障害の病態または症候を経験または示している対象での疾患、病状、または障害を阻害すること、あるいは2)疾患の症状を軽減すること、あるいは3)疾患を改善すること、例えば、疾患、病状、または障害の病態または症候を経験または示している対象での疾患、病状、または障害を改善すること(すなわち病態および/または症候を逆転させること)を指す。特に一実施態様では、使用する組成物は、組織にVLCFAを供給することによる、例えば正常な組織機能を維持するため、または組織機能を改善するためなどの予防的治療のためのものである。投与されたVLCFAは、通常はVLCFAが存在すると知られている組織で良好な機能を維持するのに役立つ。
本明細書で使用される用語「対象」は、ヒトおよびヒト以外の動物の両方を包含し、ヒト以外の動物はまた、養殖魚などの魚を含む。
特に本発明は、超長鎖脂肪酸を含む脂質組成物の投与による、眼の健康、オスの生殖能、皮膚および内皮組織ならびに粘膜組織/粘膜、脳および神経組織、および心臓血管組織のうちの1つ以上に関連する疾患の治療方法、および治療に用いる組成物を提供する。
一実施態様では、本発明は、1つ以上の内因性伸長酵素および/またはVLCPUFAの生体内合成に必要なその他の酵素システムに欠損がある対象の治療に用いる組成物を提供する。伸長酵素システムおよび/または他の酵素システムは、対象の健康にとって重要である可能性がある。この方法は、VLCFAを含む脂質組成物を対象に投与する工程を含む。VLCFAは、対象に直接的な正の健康効果をもたらす可能性があり、あるいは、直接的な正の健康効果を持つさらなる長鎖脂肪酸の「構築ブロック」として機能しうる。従ってVLCFA含有脂質組成物は、特にVLCFAの内因性合成の能力が低下した対象群の治療に使用するためのものである。さらに、VLCFAは、ある種の後成的効果を通じて、脂肪酸の伸長酵素または不飽和化酵素での酵素の発現の誘因としても機能する可能性がある。
特に前述のように、ELOVL2の欠損は、精巣中の特定の脂肪酸であるC28:5n6およびC30:5n6を含むVLCPUFAの低下を引き起こし、その結果として、***形成およびオスの生殖能を低下させる可能性がある。一実施態様では、本発明は、C28~C30の鎖長などのC24~C32の鎖長を有するVLCFAを含む組成物を対象に投与することによって、健康な***を生成する対象の能力の治療に使用する組成物を提供する。より具体的には、組成物は、1種以上の脂肪酸であるC28:5n6およびC30:5n6に濃縮されている。一実施態様では、組成物は、1種以上の脂肪酸であるC28:5n3、C28:6n3、C28:7n3、C28:8n3、およびC30:5n3に濃縮されている。以下の実施例1Aを参照すると、VLCPUFAを含む食餌を与えられたマウス(試験食餌2)について、食餌からのVLCPUFAが精巣組織のリン脂質画分中に取り込まれることが示されている。
伸長酵素:
伸長酵素:
一実施態様では、使用のための組成物は、伸長酵素システムELOVL1~7のうちのいずれかの欠損に関連する1つ以上の疾患の治療のためのものである。これらの酵素に関連する疾患の非限定的な例を、上述に提供する。
特に一実施態様では、治療は、ELOVL4酵素システムの欠損を対象とし、そしてその組成物を、この欠損に関連する疾患、例えば眼、皮膚、または糖尿病の疾患の治療に使用しうる。別の実施態様では、治療は、ELOVL2酵素システムの欠損を対象とし、組成物は、この欠損に関連する疾患の治療、例えばオスの生殖能の改善に使用できる。別の実施態様では、この治療は、ELOVL3酵素システムの欠損を対象とし、そしてその組成物は、この欠損に関連する疾患、例えば皮膚、毛髪、および褐色脂肪組織の疾患の治療に使用できる。特にVLCFAが皮膚、内皮組織、または粘膜組織の細胞によって取り込まれ、より速い細胞***を提供するので、組成物は創傷の治癒を改善することが見出された。従って創傷はより早く治癒すると思われる。従って、特に皮膚に関連する疾患または病状をもたらすELOVL3またはELOVL4の欠損は、本発明に従って治療できる。線維芽細胞などの皮膚細胞によって取り込まれると、組成物のVLCFAは、感染、脱水、化学物質、および機械的応力から下層組織を保護するための障壁の強化に寄与する。一実施態様では、皮膚の治療に使用する組成物は、VLCMUFA、特に最大34個の炭素を有するα-ヒドロキシVLCMUFAをさらに含む。A.Poulos (1995)「高等動物での超長鎖脂肪酸-総説」Very long chain fatty acids in higher animals - a review, Lipids, 30: 1-14に見られるように、最大34個の炭素原子を持つα-ヒドロキシVLCMUFAが、表皮脂質中に見出されている。α-ヒドロキシ形態の脂肪酸は、天然油からのVLCMUFAを修飾して合成してもよい。
一実施態様では、この組成物は特に、例えば寄生虫、機械的応力に対して皮膚を強化するための養殖魚の処置のために、あるいはより迅速な創傷治癒および生存率の増加のために使用される。例えば本明細書に開示されるように、使用のためのVLCFA組成物は、魚の食餌中に含まれてもよい。実施例を参照すると、実施例1Aおよび2Bは、皮膚組織中のVLCPUFAの取込み量を示している。VLCPUFAを含む食餌を与えられた魚を対象とする実施例5および6には、創傷治癒に正の効果が示され、より厚い表皮と鱗の発達の改善が促進されている。
別の実施態様では、治療は、ELOVL5酵素システムの欠損を対象とし、そして組成物は、この欠損に関連する疾患の治療、例えば脂肪肝、または軽度の形態の脂肪肝(非アルコール性脂肪肝、NAFLD)などの肝臓の疾患の治療に使用できる。ELOVL1~7酵素システムのいずれかの欠損は、本発明による治療によって補償できる。
さらに本発明は、この脂肪酸が対象の健康および健康状態にとって重要である組織中のVLCFA濃度を改善するのに使用する組成物を提供する。出願人は、対象に投与された超長鎖脂肪酸が、通常はその脂肪酸が組織中に存在する組織によって吸収されることを見出した。従って出願人は、関連するVLCFAを合成し、かつ種々の組織にこれらの必要な濃度を提供するための身体の機能不全を、例えばVLCFAが実際に移送されて関連する組織によって取り込まれるように、関連するVLCFAを身体に投与して補償できることを見出した。
一実施態様では、対象は、1つ以上の身体の伸長酵素システムの有効性の低下に罹ってている。一実施態様では、使用のための組成物は、1つ以上の身体の伸長酵素システムの加齢に伴う有効性低下に罹っている人を対象とする。本発明の別の実施態様では、使用のための組成物は、1つ以上の身体の伸長酵素システムの遺伝性の有効性低下に罹っている人を対象とする。老化は、生理学的機能の低下を特徴とし、そして種々の病気のリスクの増大に関連する複雑なプロセスである。
ゲノムのメチル化は、生物学的な老化度の強力なかつ再現性のあるバイオマーカーを呈することが知られている。メチル化の形態により、老化の定量モデルを可能とし、このモデルは複数の組織で使用でき、一般的に「分子時計」の形態として機能する。一例として、ヒト伸長遺伝子ELOVL2は、年齢によって増大したメチル化を示すことが報告されている。メチル化の程度は、年齢と高い相関関係を示し、かつGaragnani, P., Bacalini, M. G.ら(2012)「年齢の新規後成的マーカーとしてのELOVL2遺伝子のメチル化」Methylation of ELOVL2 gene as a new epigenetic marker of age. Aging Cell, 11, 1132-1134. https ://doi.org/10.1111/acel.12005によって実施された検討において、寿命の両端の間でメチル化が7%~91%の範囲にあるほぼ「オン-オフ」のメチル化傾向を示している。伸長酵素ELOVL2は、n3およびn6系統両方のC20~C22多価不飽和アシルCoAを伸長する。ELOVL2は、網膜、肝臓、精巣などの複数の組織中に存在すると考えられている。ELOVL2遺伝子のメチル化の増大と伸長酵素の活性低下との相関関係を仮定すると、年齢の増加はELOVL2の欠損に対応し、VLCPUFAの生体内合成の低下を引き起こすと考えられる。ELOVL2発現の加齢に伴う下方制御によって引き起こされるこの伸長酵素の欠損は、特に、健康な眼、男性の生殖能、健康な肝臓機能、および神経機能に関連する生物学的機能に悪影響を及ぼす。例として最適な視力を有する健康なヒト個体でさえも、加齢は、桿体駆動または暗所視の視力、および空間コントラスト感度の加齢に伴う低下を含む視覚機能の低下に繋がる。本発明の発明者らによって認識されるように、観察された桿体視力の加齢に伴う喪失は、限定はされないが、C20~C22多価不飽和脂肪酸のELOVL2伸長の低下を引き起こす加齢に伴う伸長遺伝子ELOVL2のメチル化を含む、加齢によって引き起こされる伸長遺伝子の生理学的機能の低下に関連する可能性がある。以下に詳細に説明するように、本発明者らは、VLCFAの生体内合成を実行する(ELOVL2には限定されない)伸長酵素の年齢により低下した能力の影響を、本発明の開示に従って、VLCFAの補給によって改善できることを見出した。
同様に個体では、眼以外の組織中、とりわけ皮膚および内皮組織中、精巣、神経組織、および肝臓中の伸長酵素の活性の加齢に伴う低下の影響は、本発明の開示に従うVLCFAの補給によって改善できる。個体での有益な効果として、限定はされないが、視力と眼の健康の改善、生殖能の改善、(皮膚の皺の低減を含む)皮膚の健康の改善、脳と神経組織の機能の改善、肝臓の機能の改善が挙げられる。
本発明者らは、VLCFAの生体内合成に関与する全ての酵素の群内で、酵素活性の加齢に関連する低下を改善する種々の伸長酵素の場合と同様の有益な効果を得ることができると想定している。上述のように、体内のVLCFAは、脂肪酸鎖の伸長によってより短い脂肪酸から生体内で生成される。さらに特定のVLCFAでは、他の酵素システムにはまた、特に不飽和化、飽和化、およびβ-酸化反応およびω-酸化反応のための酵素システムが含まれる。
DHA欠損は老化に関連することが知られている。出願人は、VLCFAの場合にも同様であるとの見解であり、本明細書に開示されるようなVLCFAを含む組成物が、これらの欠損を引き起こしている老化の影響の結果を如何に軽減できるかを開示している。
上述のように、老化は、DNAメチル化のゲノム全体の形態の広範な変化に関連している。このようなメチル化の変化は、老化自体に加えて、遺伝的要因および環境要因の両方の影響を受ける可能性がある。例えば、喫煙、日光への曝露、および肥満などの外因性の環境要因は、DNAメチル化形態の特定の変化に関連している。遺伝的背景などの内因性の要因もまた、「基底線」であるDNAメチル化水準などの老化のパターンに影響を与える可能性がある。本発明による治療法および組成物は、限定はされないが、上記で示す明示的な因子を含む、生体内VLCPUFA合成および修飾のための酵素に関連するゲノムのメチル化に対する外因性環境要因および内因性遺伝的要因の負の健康影響を改善することが想定されている。
別の実施態様では、使用する組成物は、乳児、例えば体の酵素システムが完全に発達していない人を意図している。
眼の健康:
眼の健康:
一実施態様では、本発明は、VLCFAを含む脂質組成物を対象に導入することによる対象の眼の健康に関連する疾患の治療に用いる組成物を提供し、ここでこの対象には、健康な眼にとって重要な1つ以上の内因性伸長酵素システムに欠陥が在る。これにより、直接的な正の健康効果をもたらす可能性があり、あるいはVLCFAは、健康な眼のために正の健康効果をもたらす、さらに長い脂肪酸に対する「構築ブロック」として機能する可能性がある。従って本発明は、対象の眼の健康の治療に使用するVLCFAを含む組成物を提供し、これにより、眼の特定の組織でのVLCFA濃度の増大が得られる。一実施態様では、眼の健康に関連する疾患は、黄斑変性症(AMD)、糖尿病性炎症が引き起こす眼の疾患、および優性シュタルガルト黄斑変性症(STGD3)の群から選択される。
一実施態様では、本発明は、VLCFAを含む脂質組成物を対象に導入することによるドライアイ疾患またはマイボーム腺炎に関連する対象の疾患の治療に用いる組成物を提供し、ここでこの対象は、1つ以上の内因性伸長酵素システムに欠損を有する。これにより、直接的な正の健康効果をもたらす可能性があり、あるいはVLCFAは、DEDまたはマイボーム腺炎のために正の健康効果をもたらす、さらに長い脂肪酸に対する「構築ブロック」として機能する可能性がある。しかし一実施態様では、その使用が眼の健康に関連する対象の疾患の治療となる組成物では、ドライアイ疾患およびマイボーム腺炎は否定される。AMDにおいてGorusupudiらの刊行物の3頁での説明に由来する矛盾点に類似して、ドライアイ疾患(DED)を患う患者へのω-3酸の補給は、矛盾する結果をもたらしている。本発明の発明者らは、いずれの型の脂肪酸がドライアイ症状に影響を与えるかを検討してできる限り特定するために、ドライアイ疾患(DED)の治療のためにω-3脂肪酸補給の有効性に関するGiannaccareらのメタ分析に含まれる公開された検討(2019)を調査した。メタ分析の個々の17個の検討で用いられたω-3脂肪酸補給の組成物を、超長鎖脂肪酸(VLCFA)の濃度を含む、様々な脂肪酸の存在と濃度を特定するために調査した。要約すると、VLCFAは存在しないか、あるいは所望のC20~C22 ω-3酸を濃縮するために実質的に除去されていると想定される植物油と海洋性ω-3濃縮物に基づく検討では、DEDへの正の効果は無いかまたは限定される傾向があり、一方で、非濃縮の魚油とオキアミ油に基づき、かつVLCPUFAおよび少量のVLCPUFAを含むLCPUFAの濃縮物を含む検討(例えばメタ分析の検討番号15)では、明らかにDED患者に対して正の結果をもたらす傾向がある。ω-3脂肪酸の供給源と効果との間のこの意外な関係を、メタ分析の著者は理解できず、またメタ研究に含まれた個々の検討の著者もまた理解できなかった。Giannaccareらおよび全ての個々の検討の著者は、VLCPUFA/VLCn3の存在または効果について沈黙を守っている。またDED症状に対するVLCPUFA補給の正の効果が科学界にとって明白ではなかったことは明らかである。他の多くの適応症について、DEDに関するメタ研究は、C20~C22 ω-3脂肪酸(EPA+DHA)の潜在的な効果に焦点を当てている。メタ分析と使用される組成物の検討後に、出願人は、治療効果に寄与するのは組成物のVLCFAであり、かつDEDの症状を軽減し治療するためのより効果的な恩恵は、VLCn3などのVLCFAを含む組成物の投与によって得ることができると結論付けている。眼のその他の適応症についても類似の効果が期待される。以下の添付の実施例1、2、および3に示すように、食事に含まれるVLCFAは眼の組織に取り込まれる。従って眼の健康に有益な補給されたVLCFAは、眼の組織に到達でき、そこでそれらの機能を発揮する。これは、本発明によるVLCFAの組成物の補給が、眼疾患、さらに黄斑変性症(AMD)、糖尿病性炎症によって引き起こされる眼の疾患、および優性シュタルガルト黄斑変性症(STGD3)などのDED以外の疾患および病状の治療に利用できることを意味している。
男性の生殖能:
男性の生殖能:
別の実施態様では、本発明は、VLCFAを含む脂質組成物を対象に導入することによる健康な***を生成する対象の能力の治療に用いる組成物を提供し、ここでこの対象は、男性の健康な***の生成能力にとって重要な1つ以上の内因性伸長酵素システムに欠陥がある。これにより直接的な正の健康効果をもたらすことができ、あるいはVLCFAは、健康な***の生成に直接的な正の効果をもたらす、さらに長い脂肪酸の「構築ブロック」として機能する。従って本発明は、精巣および***に関連する特定の組織中のVLCFA濃度の増大が得られる、健康な***を生成するための男性対象の能力の治療に用いるVLCFAを含む組成物を提供する。従ってこの治療は、***の機能および/または生存能力を増強でき、あるいは成熟***細胞の量を増大できる。(加齢黄斑変性症に関連する)Gorusupudiらおよび(ドライアイ疾患に関連する)Giannaccareらによる刊行物に示されるような類似の誤解が、精巣機能と男性の生殖能に対するω-3補助剤の効果を研究するように実施された検討に存在するように見受けられる。Esmaieiliらによる総説(Esmaeili, V., Shahverdi, A.H., Moghadasian, M.H. and Alizadeh, A.R. (2015)「食事の脂肪酸は***の質に影響を及ぼす:総説」Andrology 3: 450-461)によると、不十分なDHA濃度は、低品質の***の主要な原因となる(453頁、第1列)。脳や網膜などの他のPUFA富化組織とは対照的に、***は精巣上体に移送されるので、精巣から(DHAなどの)PUFAが継続的に排出される。しかしながら、DHA補助剤を用いた3種の公開された検討では、矛盾する結果をもたらしたように見受けられる。
i)魚油由来の高DHA濃縮物を利用する2種の検討は、男性の生殖能の正の結果パラメーターを報告。
i)魚油由来の高DHA濃縮物を利用する2種の検討は、男性の生殖能の正の結果パラメーターを報告。
Martinez-Soto JC, Domingo JC, Cordobilla Bら(「ドコサヘキサエン酸(DHA)の栄養素補給は、***の抗酸化状態を改善し、かつ***DNAの断片化を減少させる」Dietary supplementation with docosahexaenoic acid (DHA) improves seminal antioxidant status and decreases sperm DNA fragmentation. Syst Biol Reprod Med. 2016;62(6): 387-395. doi:10.1080/19396368.2016.1246623)は、魚油由来の76%のDHA濃縮物を利用した。著者らは、このDHA産物による栄養素補給が、総抗酸化能の増加と***DNAの低下に関連して、精漿中のω-3脂肪酸とDHA濃度の増大を誘発することを見出した。10週間に亘る補給後に、DNA損傷を含む***の比率は22.0%から9.3%に減少した。対照的に、ヒマワリ油による偽薬の補給では、***のパラメーターに変化を誘発しなかった。Marinezらは、Giannaccareらの刊行物からの検討番号15での市販のDHA濃縮物に脂肪酸組成が類似するDHA濃縮物を利用したようであり、ここで出願人の研究室での化学分析により、少量のVLCPUFAの存在が証明された。Giannaccareらのドライアイ疾患に対するメタ研究の分析に関連する上述の考察を参照のこと。
Gonzalez-Ravina C, Aguirre-Lipperheide M, Pinto Fら(「高純度に濃縮されたドコサヘキサエン酸(DHA)補助剤による栄養素補給のヒト***機能への効果」Effect of dietary supplementation with a highly pure and concentrated docosahexaenoic acid (DHA) supplement on human sperm function. Reprod Biol. 2018;18(3): 282-288. doi:10.1016/j.repbio.2018.06.002)は同様に、製造業者(https://nuabiological.com/nua-DHA/nua-DHA-composicion-e-ingredientes/)によると85%のDHAを含む高DHA濃縮物(NuaDHA)を利用し、この濃縮物は本出願の開示からは、VLCPUFAの存在を示すものである。著者らは、要約として「著者らの検討は、***無力症の男性の***の質を改善する手段としてのDHA補給の重要性を強調する過去の結果を支持する」と結論付けている。検討の結果は、***無力症の患者におけるDHA補給の明確な指標となり、1 g/日での栄養素DHA補給がこの不妊症の集団に対し特に有益であることを示唆していると思われる(考察の節、最後の段落)。
ii)DHA富化の藻類油を利用する検討
ii)DHA富化の藻類油を利用する検討
Conquerらによる刊行物(Conquer JA, Martin JB, Tummon I,Watson L, Tekpetey F「***無力症の男性のDHA状態と***運動性に対するDHA補給の影響」Effect of DHA supplementation on DHA status and sperm motility in asthenozoospermic males. Lipids. 2000;35(2):149-154. doi:10.1007/BF02664764)は、38.6%のDHAを含む微細藻類油を利用した。
著者らは、***無力症の男性では、正常***の男性よりも精漿リン脂質DHA濃度が低いと述べている。著者らの検討は、DHA補給が、精漿中のこの脂肪酸の濃度を正常***の男性で過去に報告された濃度に相当する濃度まで増加させることを示していた。しかしながら、DHA補給は血清および精漿中のこの脂肪酸の濃度を改変したが、この補給は***のDHA濃度に影響を及ぼさず、DHA補給は***無力症の男性の***運動性に影響を及ぼさなかった。著者らによると、***中のDHA濃度に影響が無いということは、***が予め形成されたDHAを取り込むことが不可能なことに関連する可能性が高いことになる。この点において、著者らは、「魚油(EPA+DHAの供給源)の補給によりDHA濃度が上昇することを示唆する」正常***のヒトでの1つの検討を参照している。
上記に参照された3つの刊行物のいずれも、VLCPUFAについては触れていない。しかしながら、本出願に開示される内容に基づいて、本発明者らには、DHAに加えて、健康な***を得るためにはVLCn3の補給が極めて重大であることが分かっている。最初の2つの検討では、***の質の改善に関して正の結果が得られ、少量のVLCn3も含まれると思われる魚油からのDHA濃縮物が利用された。***の質への影響を報告していない3番目の検討では、本出願で開示される「構築ブロック」として有用な構造を持つVLCn3を含むことが知られていない藻類油を利用していた。本発明の発明者らは、脂肪酸DHAが***の質に役割を担う可能性があるとしても、VLCFAの必要性もまた存在し、そのようなVLCFAは、本発明による組成物によって提供できることを見出した。本発明の実施例によって示されるように、非常に驚くべきことに、食事に添加されたVLCFAの組成物を吸収でき、精巣組織に移送できることが見出された(実施例1A)。従って、男性の生殖能に有益な補給されたVLCFAは精巣に到達でき、そこでそれらの機能を発揮する。これは、本発明によるVLCFAの組成物の補給が、VLCFAの生体内合成能力の低下を発症した個体などの***の機能および/または生存能力の低下、あるいは成熟***細胞の量の低下などの男性の生殖能の治療に利用できることを意味する。
認知の健康:
認知の健康:
さらに別の実施態様では、本発明は、対象にVLCFAを含む脂質組成物を導入することによる脳および神経組織に関連する対象の疾患の治療に用いる組成物を提供する。例えば対象には、健康な脳および神経組織にとって重要な1つ以上の内因性伸長酵素システムに欠損が在る。これにより、直接的な正の健康効果をもたらすことができ、またはVLCFAは、健康な脳や神経組織に直接的な正の効果をもたらす、さらに長い脂肪酸の「構築ブロック」として機能する。従って本発明は、脳および神経組織に関連する疾患の治療に用いるVLCFAを含む組成物を提供し、特定の組織中でVLCFA濃度の増大が得られる。
ω-3脂肪酸であるEPAとDHAの少ない摂取は、脳の発達の遅延、および人生の後半にアルツハイマー病(AD)のリスクの増大などの認知能力の低下リスクの増大に関連している。但しこの分野で発表された検討は、矛盾する結果を示しているように見受けられる。魚の摂取が健康的な認知能力に有益であることは十分に確立されているようである。Albaneseら(「ラテンアメリカ、中国、インドにおける食事での魚と肉の摂取および認知症:10/66認知症研究グループの人口ベースの研究」Dietary fish and meat intake and dementia in Latin America, China, and India: a 10/66 Dementia Research Group population-based study, Am J Clin Nutr 2009;90:392-400)は、中国、インド、キューバ、ドミニカ共和国、ベネズエラ、メキシコ、ペルーの65歳以上の14960人に基づく検討で、かつ全ての国のデータを組み合わせたメタ分析を実施することにより、認知症の有病率の低下と食事による魚の摂取量の増大との間に有意な関連性が見出された。
Freund-Leviら(「軽度から中等度のアルツハイマー病の174人の患者でのω-3脂肪酸治療:OmegAD研究、無作為二重盲検試験」ω-3 Fatty Acid Treatment in 174 Patients With Mild to Moderate Alzheimer Disease: OmegAD Study, A Randomized Double-blind Trial, Arch Neurol. 2006;63:1402-1408)は、ω-3脂肪酸の投与が非常に軽度のAD患者の部分集合に正の結果を示すことを見出した。ADの発症リスクが魚の摂取によって低減されることを示唆する疫学研究からのデータと組み合わせて、Freund-Leviらは、彼らの研究がω-3脂肪酸がADの一次予防に役割を果たすが、明白な疾患の治療には役割を果たさないという考察を支持すると結論付けた。Freund-Leviらは、EPAよりも2.8倍多いDHAを含む補給を利用し、患者を無作為化して、それぞれ430mgのDHAと150mgのEPA(出願人のEPAX1050TG)、または等カロリーの偽薬としてコーン油を含む1 gのカプセルを1日4回投与した。EPAX1050TGは魚油から得られるDHAの濃縮物である。以下の説明のように、この濃縮物にはまた、いくらかの量のVLCFAも含む。
Kongaiら(「リン脂質形態でn-3多価不飽和脂肪酸を含むオキアミ油がヒトの脳機能に及ぼす影響:健康な高齢志願者を対象とした無作為化比較試験」Effects of krill oil containing n-3 polyunsaturated fatty acids in phospholipid form on human brain function: a randomized controlled trial in healthy elderly volunteers, Clinical Interventions in Aging 2013:8 1247-1257)は、61~72歳の男性が、偽薬としての中鎖トリグリセリド、ホスファチジルコリンに組み込まれたn-3 PUFA富化のオキアミ油、またはトリグリセリドに組み込まれたn-3 PUFA富化のイワシ油による12週間の治療を受ける検討を実施した。記憶および計算タスク中の大脳皮質中のオキシヘモグロビン(oxy-Hb)濃度の変化を測定し、著者らは、12週間での作業記憶タスク中にオキアミ油およびイワシ油の群のoxy-Hb濃度の変化が偽薬群よりも有意に大きいことを見出した。オキアミ油が最良の結果をもたらし、それにより著者らは次のように結論付けた。「この研究は、n-3 PUFAが高齢者での認知機能を活性化する証拠を提供する。これは特に、n-3 PUFAの大部分がホスファチジルコリン中に組み込まれているオキアミ油の場合に当てはまり、n-3 PUFAがトリグリセリドとして存在するイワシ油よりも効果的である。」
Kongaiらの検討への参加者には、1日あたり2 g(8個の0.25 gカプセル)の油をそれぞれ投与し、これら油は、1日当たりオキアミ油で193 mgのEPAおよび92 mgのDHA(すなわちオキアミ油1 g当たり96.5 mgのEPAおよび46mgのDHA)、および「イワシ油」で491 mgのEPAおよび251 mgのDHA(すなわち「イワシ油」1 g当たり245.5 mgのEPAおよび125.5 mgのDHA)に相当した。当業者には、245.5 mg/gのEPAと125.5 mg/gのDHA(合計371 mg/gのEPA+DHA)および合計460 mg/gのω-3酸が天然の魚油中に見られる値よりも大幅に高い値であること、従っていわゆるイワシ油「SO」は魚油に由来する適度に高濃度のC20~C22 ω-3脂肪酸を含む製品であることが分かっている。以下の考察に示すように、オキアミ油中かつKongaiらが利用した中程度に濃縮されたω-3脂肪酸中の成分である見過ごされる程に少量のVLCFAは、健康的な認知能力を維持するための驚く程重要な要素となり得る脂肪酸に相当する。前述のように、Kongaiらは、記憶および計算作業中に、脳血流量の増大の尺度として大脳皮質中のoxy-Hb濃度の増大を利用した。このような手順は、以前にJacksonらによって利用されていて(「DHA富化油は、健康な若年成人での大脳の認知作業に対する血行動態応答を調節する:近赤外分光法の予備研究」DHA-rich oil modulates the cerebral haemodynamic response to cognitive tasks in healthy young adults: a near IR spectroscopy pilot study, British Journal of Nutrition (2012), 107, 1093-1098)、Jacksonらは、偽薬と比較して「DHA富化FO」の補給が、認知作業中の脳血流量(CBF)の増大を示すoxy-Hbの濃度とヘモグロビン(Hb)の総濃度に顕著な増大をもたらすことを見出した。比較してみると、「EPA富化FO」の補給後には、CBFへの効果は観察されなかった。「EPA富化FO」にはかなりの量のDHAが含まれているので(以下の詳細を参照)、著者らは、CBF応答は「200 mg/日を超える用量のDHAの補給後にのみ調節される」と結論付けた。頭字語「FO」は「魚油」の略語として用いられ、これはこの場合には、魚油由来のEPAおよびDHAを意味する。治療油(1094頁を参照)は、EPAX AS社(Aalesund, Norway、すなわち本出願の出願人)から購入され、500 mgのカプセルにカプセル化されていた。著者らからの情報に基づいて、DHAとEPA富化油の1日2個の500 mgのカプセルは、以下の含有量のEPAとDHA(天然魚油に対比して濃縮された含有量)を含んでいた::「DHA富化FO」:450 mgのDHAと90 mgのEPA(すなわち、Freund-Leviらが上記の彼らの論文で利用した430 mgのDHAと150 mgのEPAである「EPAX1050TG」にかなり近い)および「EPA富化FO」:300 mgのEPAと200 mgのDHA。
上記に引用の科学的刊行物は、以下の重要な情報を提供している。
・公開された検討は、海洋性ω-3脂肪酸であるEPAおよびDHAの効果に焦点を合わせている。しかし、これら検討は矛盾する結果を示すように見受けられる。
・魚の摂取は、健康的な認知能力に有益であるように見受けられる。オキアミ油は健康的な認知能力に有益であるように見受けられる。
・EPAに比較してDHAの含有量が高い魚油のω-3濃縮物は、正の結果をもたらすように見受けられる。
・DHAに比較してEPAの含有量が高い魚油のω-3濃縮物は、EPAに比較してDHAの含有量が高い魚油のω-3濃縮物よりも正の効果が低い結果をもたらすように見受けられる。
・公開された検討は、海洋性ω-3脂肪酸であるEPAおよびDHAの効果に焦点を合わせている。しかし、これら検討は矛盾する結果を示すように見受けられる。
・魚の摂取は、健康的な認知能力に有益であるように見受けられる。オキアミ油は健康的な認知能力に有益であるように見受けられる。
・EPAに比較してDHAの含有量が高い魚油のω-3濃縮物は、正の結果をもたらすように見受けられる。
・DHAに比較してEPAの含有量が高い魚油のω-3濃縮物は、EPAに比較してDHAの含有量が高い魚油のω-3濃縮物よりも正の効果が低い結果をもたらすように見受けられる。
最後部の見解は、殆どの天然魚油ならびにオキアミ油が、DHAよりも多くのEPAを含むという事実に幾分矛盾するように思われる。さらに、正の結果を得るために利用されるDHAの量は、次に示すように非常に異なっている。Freund-Leviらは、1.7 gのDHAの1日用量を利用した。Jacksonらは、認知作業中の脳血流量の増大は、200 mg/日を超える用量でのDHAの補給後にのみ調節されると結論付けた。Kongaiらは、Jacksonらと非常に類似した評価手順を用いて、僅か92 mg/日のDHA補給により有意な正の結果を得た。
しかしながら、DHAかつホスファチジルコリン中でのDHAの可能性のある優先的役割に加えて、本発明の発明者らは、これらの検討では完全に見過ごされている脂肪酸の群であるVLCFAが意外にも重要な役割を有し、科学文献における矛盾する結果を説明できることを認識した。
天然魚油およびオキアミ油は、少量であるが貴重な量のVLCFAを含む。海洋性ω-3脂肪酸の濃縮物は、上記の引用の科学刊行物に示されるように、脂肪酸EPA(C20:5n3)とDHA(C22:6n3)の濃縮に焦点を合わせている。その濃縮物を得るためには、例えば分子/短経路蒸留または抽出の手順によって、EPAの分子量よりも小さく、DHAの分子量を超える分子量を有する成分が、典型的には除去されてきた。特に、酸化され易く熱に弱い海洋性LCPUFAの酸化/分解により生成されるオリゴマーなどの高分子量不純物を除去するために、分子量がDHAよりも大きい成分を除去することが望まれてきた。不飽和脂肪酸は酸化され易いので、薬局方およびオリゴマー/ポリマー酸化生成物に上限を課す自主基準に準拠するために、DHAよりも鎖長が長い成分は、通常は、例えば蒸留、抽出、およびその類似の手順によって除去されてきた。さらに海洋性油のこのような高分子量成分は、典型的には、コレステロールおよび臭素化ジフェニルエーテルなどの有機汚染物質を含むこの油の望ましくない不鹸化成分に関連している。残念なことに、不要な重質成分の除去は、出発天然油に由来する貴重なVLCFAの大部分もまた除去されることを意味する。
VLCFAの除去は、EPAが高度に濃縮された濃縮物の製造中の場合に特に当てはまり、このために、DHAを含むC22画分の一部もまた除去される。他方では、DHAの濃縮物を製造する場合には、本発明の発明者らは、相当の量のVLCFAが製品中に残留できることを見出した。例えば、50%のDHA、6%のDPA、および8.5%のEPAのみを含む既存の濃縮物を分析した場合に、出願人は、この製品には1.4%のC24~C30のVLCn3が含まれることを見出した[Giannaccareらの検討番号15]。DHA富化EPAX1050TGのバッチからの試料を分析した場合に、出願人は、0.2%のVLCPUFAと0.6%のVLCMUFAが含有することを見出した。天然油からの濃縮物を用いる検討に関する種々の刊行物の著者らは、天然油からのVLCPUFA/VLCn3の存在または効果に関しては触れておらず、天然油からのVLCPUFAの正の効果が科学界では明白でなかったことは明らかである。
天然油からのEPA+DHAの適度に高濃度の生成物はまた、これらの濃縮物は通常、DHAの脂肪酸よりも限定的な部分の脂肪酸のみを除去して製造されるので、少量のVLCFAを含む可能性がある。
商業的にカプセル化されたオキアミ油を分析した場合に、出願人は、0.2%のC24~C30 VLCPUFAおよび0.2%のVLCMUFAが含有されることを見出した。但し市販のオキアミ油の製造方法は、いくつかの全く異なる製造方法に基づくように見受けられるので、市販のオキアミ油中のVLCFAの正確な濃度は、これらの数値とは多少異なる場合がある。
従ってJacksonらの論文では、「DHA富化FO」は、「EPA富化FO」よりも有意に高い相対濃度のVLCFAを含み、認知作業中の脳血流に正の影響を及ぼすと思われる。同様にKongaiらの論文では、オキアミ油はSO油より遥かに少ないEPAとDHAしか含んでいないにも拘らず、SOのω-3魚油濃縮物はオキアミ油よりも少ないVLCFAを含み、このことがオキアミ油の正の結果に寄与している可能性がある。
高等動物の脳、特にミエリンは、VLCFAを含む。脳内のVLCFAの濃度は、発達とともに増加する。脳とミエリンには、飽和および一価不飽和ならびに多価不飽和のVLCFAが含まれる。正常な若いヒトの脳には、少なくとも最大38個の炭素原子を有する多価不飽和VLCFAが含まれる。α-ヒドロキシVLCFAは脳でも発生する(A Poulos (1995)「高等動物における超長鎖脂肪酸-総説」Very long chain fatty acids in higher animals - a review, Lipids, 30: 1-14.)
Steinbergらによると、ヒトでは、1つの特定の超長鎖アシルCoA合成酵素(VLCS)は脳内で予め発現される(Steinberg SJ, PA (2000)「超長鎖アシルCoA合成酵素:ヒトの「バブルガム」は超長鎖脂肪酸を活性化できるタンパク質の新規の部類に相当する」Very Long-chain Acyl-CoA Synthetases. Human “Bubblegum” represents a new family of proteins capable of activating very long chain fatty acids, Journal of Biological Chemistry, 275, No. 45, pp. 35162-35169)。VLCFAの濃度は発達中に増大し、そしてこれらのVLCFAは、ガングリオシド、セレブロシド、スルファチド、スフィンゴミエリン、そしてその他のリン脂質などの複雑な脂質の成分である。これらの複雑な脂質中にVLCFAを組み込むには、VLCSによる活性化が必要である。これらのVLCFA含有脂質の多くは、脳内のミエリン膜の成分である。
本発明の発明者らは、例えば加齢に関連する理由から貴重な脳VLCFAの生体内合成または複雑な脂質中へのVLCFAの組込みに対する個体の能力が低下している場合に、本発明による組成物の補給は、個人の認知的健康でのそれに続く悪影響を改善できることを見出した。
この意外な開示内容は、当該技術の状態とは非常に対照的である。一例として、ω-3酸の生成のための藻類に関するごく最近の総説文献では、著者は、本発明によって定義されるVLCPUFAに関して全く触れてはいない(Harwood JL,「総説:藻類:超長鎖多価不飽和脂肪酸の重要な供給源」Review: Algae: Critical Sources of Very Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids, Biomolecules 2019, 9, 708; doi:10.3390/biom9110708)。Harwoodによれば、「食事由来のEPAとDHAが健康に有益な効果をもたらすという多くの証拠が存在する」、かつこれらの恩恵には脳機能の改善が含まれると述べている(序説、最終段落)。本文と表に示されるように、C22を超える鎖長の脂肪酸の生成または使用については述べられていない。
この見解とは対照的に、本発明の発明者には、脂肪酸であるDHAおよびEPAが脳機能にとって非常に重要であるとしても、さらにVLCFAの必要性があり、そのようなVLCFAは本発明による組成物によって提供できると分かっている。本発明の実施例によって示されるように、非常に意外なことには、飼料に添加されたVLCFAの組成物が吸収されて脳に移送できることが見出された(実施例1A、2B、3)。従って認知的健康に有益な補給されたVLCFAは、特にミエリン中に組み込まれるように脳に到達でき、そこでそれらの機能を発揮できる。このことは、本発明によるVLCFAの組成物の補給が、VLCFAの生体内合成の能力低下を発症した個体などの認知的健康への悪影響を改善するための治療として利用できることを意味する。
さらなる実施態様では、本発明は、VLCFAを含む脂質組成物を対象に導入することによる皮膚および/または内皮組織および粘膜組織/粘膜に関連する対象の疾患の治療に使用する組成物を開示し、この対象には、健康な皮膚組織および/または内皮組織および粘膜組織にとって重要である1つ以上の内因性伸長酵素システムに欠陥が在る。これにより直接的な正の健康効果をもたらすか、あるいはVLCFAが健康な皮膚組織および/または内皮組織および粘膜組織/粘膜に直接的な正の健康効果をもたらす脂肪酸の「構築ブロック」として機能する可能性がある。従って本発明は、皮膚組織および/または内皮組織および粘膜組織/粘膜の疾患の治療に用いるVLCFAを含む組成物を提供して、そのような特定の組織でのVLCFAの濃度の増大が得られる。一実施態様では、使用する組成物は、皮膚組織および/または内皮組織および粘膜組織/粘膜の1つ以上の疾患、例えば、乾燥皮膚、湿疹、およびアレルギーの治療を含む。実施例を参照のこと。実施例1Aおよび2Bは、皮膚組織でのVLCPUFAの取込みを示している。実施例5および6は、創傷治癒に対し、かつより厚い表皮の促進および鱗の発達の改善にVLCFAの正の効果を示す。別の実施態様では、使用する組成物は、喘息などの肺および気道の治療を含む。
要約すると、使用する組成物は、以下の疾患のうちの1つ以上の疾患の治療に使用できる。
i)黄斑変性症(AMD)、糖尿病性炎症によって引き起こされる眼の疾患、および優性シュタルガルト黄斑変性症(STGD3)などの眼疾患。
ii)***の機能低下および/または生存率低下、あるいは成熟***細胞量の低下などの男性の生殖能疾患。
iii)乾燥皮膚および皺のある皮膚、荒れて不快なまたは敏感な皮膚、ならびに太陽の紫外線放射による皮膚への悪影響、毛嚢への悪影響、および脱毛のリスクを含む毛髪の健康の低下に対して保護する創傷治癒能力のいずれかを含む、湿疹、乾癬、にきび、および酒さなどの肌疾患および内皮疾患。
iv)肺疾患、喘息を含む呼吸器の疾患などの粘膜組織/粘膜の疾患、肝疾患、アレルギー、泌尿系および消化器系の疾患。
v)メンタルヘルスの低下、ならびに多発性硬化症、パーキンソン病、統合失調症、認知症、アルツハイマー病、認知機能障害、片頭痛、発作、およびてんかんなどの脱髄性疾患などの中枢神経系を含む脳および神経組織の疾患。
vi)例えばアテローム性動脈硬化症および関節リウマチなどの心血管疾患としての炎症関連疾患。
i)黄斑変性症(AMD)、糖尿病性炎症によって引き起こされる眼の疾患、および優性シュタルガルト黄斑変性症(STGD3)などの眼疾患。
ii)***の機能低下および/または生存率低下、あるいは成熟***細胞量の低下などの男性の生殖能疾患。
iii)乾燥皮膚および皺のある皮膚、荒れて不快なまたは敏感な皮膚、ならびに太陽の紫外線放射による皮膚への悪影響、毛嚢への悪影響、および脱毛のリスクを含む毛髪の健康の低下に対して保護する創傷治癒能力のいずれかを含む、湿疹、乾癬、にきび、および酒さなどの肌疾患および内皮疾患。
iv)肺疾患、喘息を含む呼吸器の疾患などの粘膜組織/粘膜の疾患、肝疾患、アレルギー、泌尿系および消化器系の疾患。
v)メンタルヘルスの低下、ならびに多発性硬化症、パーキンソン病、統合失調症、認知症、アルツハイマー病、認知機能障害、片頭痛、発作、およびてんかんなどの脱髄性疾患などの中枢神経系を含む脳および神経組織の疾患。
vi)例えばアテローム性動脈硬化症および関節リウマチなどの心血管疾患としての炎症関連疾患。
本発明はさらに、対象で、特に非効率的な伸長酵素システムを有する対象などのVLCFAの内因性合成の能力が低下している対象で、VLCFAの血中濃度を高める方法を提供する。本発明の方法または組成物を用いて達成されるVLCFAの増大または是正は、赤血球または血漿などの血液中のVLCFA濃縮物として定量できる。さらに本発明は、治療対象の疾患を含む特定の組織中のVLCFA濃度を増大または正常化する方法を提供する。特に実施例に示されるように、出願人は、VLCFAを含む食餌を与えられた動物(マウス、サケ、ラット)の特定の組織中のVLCFAの取込みを検討して、VLCFAが特定組織中のVLCFA濃縮物として定量できることを見出した。ある検討群では、サケおよびラットに海洋性油を与えて、出願人は眼、脳、精巣、肝臓、心臓、皮膚の組織を分析して、VLCFAがこれらの組織に取り込まれることを同定した。組織内に存在する脂肪酸の分析および定量は、当技術分野に従って、例えば適切な溶媒で関連する組織を抽出した後に、多くの場合は質量分析と組み合わせた生体内でのクロマトグラフィーによって実施できる。本出願に含まれる実施例は、いくつかの組織形態および動物/魚の形態でのVLCFAの含有量がVLCFAの補給によって直接影響を受ける可能性があることを示すデータを提供している。例えば食餌から、投与されたVLCFA含有組成物からVLCFAが直接取り込まれる。過去の検討では、VLCPUFAの生成に関与するのは伸長酵素および不飽和化酵素であることが示されている。しかしながら出願人は、今回、これらの「必須」脂肪酸を種々の組織に取り込む別の方法を見出した。本出願の実施例は、VLCFAが消化管から取り込まれ、肝臓、皮膚、脳、網膜、眼球などの様々な組織に、さらには血漿中に移送されることを明確に示している。VLCFAを含まない類似の脂肪酸組成物を含む対照食と比較すると、組織内での観察されるVLCFAの増大は、より短い脂肪酸を含む脂肪酸からの生体内合成、例えばLCPUFAからの生体内合成などの結果だけではないことが明確に示されている。実施例の検討では、VLCFAは、飼料中にそれらを含むことで経口的に投与されている。別の投与経路を以下に示す。
一実施態様では、本発明は、特にVLCFAの内因性合成の能力が低下している対象中で、VLCFA濃度を増大させる方法、または対象の血液中のVLCFAの欠損を是正する方法を提供する。使用する組成物によって、血漿中のVLCFAの量の実質的な増大が達成される。さらに本発明は、血中のLCPUFA対VLCPUFAの比率の不均衡を是正するように開示された方法を提供する。一実施態様では、本発明の方法の使用して、例えば総脂肪酸の百分率として得られる赤血球のVLCFAの変化は、少なくとも10%、例えば少なくとも20%、例えば30~60%の増大である。あるいは、実際の赤血球VLCFAについて定量測定を実施できる。使用する組成物によって、血中のVLCFA量の実質的な増大が達成される。一実施態様では、本発明は、特にVLCFAの内因性合成の能力が低下している対象でVLCFA濃度を増大させるか、あるいは対象の血液中のVLCFAの欠損を是正する方法を提供する。さらに本発明は、血中のLCPUFA対VLCPUFAの比率の不均衡を是正するように開示の方法を提供する。使用する組成物によって、赤血球VLCFAの量の相当な増大が達成される。一実施態様では、本発明は、特にVLCFAの内因性合成の能力が低下している対象で、対象の組織中のVLCFA濃度を増大させるか、あるいはVLCFAの欠損を是正する方法を提供する。さらに本発明は、組織中のLCFA対VLCFAの比率の不均衡を是正するように開示の方法を提供する。この組織は、例えば、眼球、網膜またはマイバム、***および精巣、脳および神経系、ならびに肺および気道の組織、心血管系の組織、および膀胱、泌尿器系、および消化器系の組織を含む表皮組織および粘膜/粘膜組織の群から選択される。
組成物:
組成物:
脂質組成物のVLCFAは、脂肪酸群VLCPUFAのうちの1つ以上の群に属し、すなわち限定はされないが、VLCn3およびVLCn6、あるいはVLCMUFAn7、VLCMUFAn9、VLCMUFAn11、VLCMUFAn13、およびVLCSAを含むVLCMUFAのいずれかに属する。一実施態様では、本発明の治療に使用する脂質組成物は、少なくとも5重量%のVLCFAを含む。いくつかの(好ましい)実施態様では、VLCFAの主成分は、ω-3酸および/または一価不飽和脂肪酸である。脂肪酸は、以下に詳述するように、海洋性油などの天然供給源から得られる、すなわちそれから単離される。
従って本発明は、対象の疾患の治療に使用する少なくとも5重量%のVLCFAを含む組成物を提供し、特にこの疾患は、1つ以上の内因性伸長酵素システムの欠損に関連し、かつ/あるいはVLCFAの内因性合成能力の低下に関連している。
一実施態様では、脂質組成物は、少なくとも4.0重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸および少なくとも1.0重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む。別の実施態様では、脂質組成物は、少なくとも1.0重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸および少なくとも4.0重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む。
さらに一実施態様では、脂質組成物は、少なくとも8重量%のVLCMUFA、例えば少なくとも15重量%のVLCMUFAを含む。
一実施態様では、脂質組成物は、少なくとも2重量%のVLCPUFA、例えば少なくとも5重量%のVLCPUFAを含む。VLCPUFAは、好ましくはω-3脂肪酸またはω-6脂肪酸である。男性の生殖能の治療などのいくつかの特定の用途のために、組成物はω-6 VLCPUFAを含む。
一実施態様では、脂質組成物は、合計で少なくとも8重量%、10重量%、12重量%、15重量%、例えば、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、より好ましくは少なくとも30重量%の超長鎖脂肪酸を含む。
一実施態様では、組成物は、種々の長さおよび不飽和度のいくつかの異なる脂肪酸の混合物を含む。この組成物は、少なくとも3種の異なるVLCFAなど、少なくとも2種の異なるVLCFAを含んでもよい。一実施態様では、組成物は、以下でさらに開示するように、VLCFAに加えてLCPUFAを含む。例えば組成物は、少なくとも2種のLCPUFAおよび少なくとも2種のVLCFAを含む。さらに組成物は、ω-3および/またはω-6のVLCPUFAおよびVLCMUFAの両方を含んでもよい。一実施態様では、組成物は、6個を超える二重結合を有するω-3およびω-6のVLCPUFAのいずれかを含む。
組成物中に存在してもよいVLCFAは、限定はされないが、以下の群の脂肪酸うちのいずれか1つから選択され:
C24:1n9(ネルボン酸)およびテトラコセン酸の他の異性体;
C26:1n9およびヘキサコセン酸の他の異性体;
C28:1n9およびオクタコセン酸の異性体;
C30:1、C32:1、C32:1、およびさらに長鎖の一価不飽和脂肪酸;
C24:4n3、C24:5n3、C24:6n3、特にC24:5n3;
C26:3n3、C26:4n3、C26:5n3、C26:6n3、C26:7n3、特にC26:6n3;
C28:3n3、C28:4n3、C28:5n3、C28:6n3、C28:7n3、C28:8n3、特にC28:7n3、C28:8n3;
C30:3n3、C30:4n3、C30:5n3、C30:6n3、C30:7n3、C30:8n3;
C32:3n3、C32:4n3、C32:5n3、C32:6n3、C32:7n3、C32:8n3、C32:9n3、特にC32:7n3、C32:8n3;
C34:4n3、C34:5n3、C34:6n3、C34:7n3、C34:8n3、C34:9n3、特にC34:7n3、C34:8n3;
C36:4n3、C36:5n3、C36:6n3、C36:7n3、C36:8n3、C36:9n3、特にC36:7n3、C36:8n3、またはさらに長鎖のω-3脂肪酸;
C24:2n6、C24:4n6、C24:5n6;
C26:4n6、C26:5n6、C26:6n6;
C28:4n6、C28:5n6、C28:6n6、C28:7n6;
C30:4n6、C30:5n6、C30:6n6、C30:7n6;
C32:4n6、C32:5n6、C32:6n6、C32:7n6、C32:8n6;
C34:4n6、C34:5n6、C34:6n6、C34:8n6;
C36:4n6、C36:5n6、C36:6n6、C34:8n6、またはさらに長鎖のω-6脂肪酸;
また、VLCSAであるC24:0、C26:0、C28:0、C30:0、C32:0、またはさらに長鎖の飽和脂肪酸を含んでもよい。
C24:1n9(ネルボン酸)およびテトラコセン酸の他の異性体;
C26:1n9およびヘキサコセン酸の他の異性体;
C28:1n9およびオクタコセン酸の異性体;
C30:1、C32:1、C32:1、およびさらに長鎖の一価不飽和脂肪酸;
C24:4n3、C24:5n3、C24:6n3、特にC24:5n3;
C26:3n3、C26:4n3、C26:5n3、C26:6n3、C26:7n3、特にC26:6n3;
C28:3n3、C28:4n3、C28:5n3、C28:6n3、C28:7n3、C28:8n3、特にC28:7n3、C28:8n3;
C30:3n3、C30:4n3、C30:5n3、C30:6n3、C30:7n3、C30:8n3;
C32:3n3、C32:4n3、C32:5n3、C32:6n3、C32:7n3、C32:8n3、C32:9n3、特にC32:7n3、C32:8n3;
C34:4n3、C34:5n3、C34:6n3、C34:7n3、C34:8n3、C34:9n3、特にC34:7n3、C34:8n3;
C36:4n3、C36:5n3、C36:6n3、C36:7n3、C36:8n3、C36:9n3、特にC36:7n3、C36:8n3、またはさらに長鎖のω-3脂肪酸;
C24:2n6、C24:4n6、C24:5n6;
C26:4n6、C26:5n6、C26:6n6;
C28:4n6、C28:5n6、C28:6n6、C28:7n6;
C30:4n6、C30:5n6、C30:6n6、C30:7n6;
C32:4n6、C32:5n6、C32:6n6、C32:7n6、C32:8n6;
C34:4n6、C34:5n6、C34:6n6、C34:8n6;
C36:4n6、C36:5n6、C36:6n6、C34:8n6、またはさらに長鎖のω-6脂肪酸;
また、VLCSAであるC24:0、C26:0、C28:0、C30:0、C32:0、またはさらに長鎖の飽和脂肪酸を含んでもよい。
特定の実施態様では、本発明に従って使用する組成物は、任意の量のC32よりもさらに長い鎖長を有する脂肪酸、すなわち限定はされないが、鎖長C34、C36、C38、およびC40を有する脂肪酸を含んでもよい。さらに、上述に列記の脂肪酸の他の位置異性体、および上述に列記の脂肪酸とは異なる数の脂肪酸を有する脂肪酸および/または異なる数の二重結合を有する脂肪酸が、組成物中に存在してもよい。
実施例は、投与された組成物からのVLCFAが種々の組織および血漿中に取り込まれることを示している。一実施態様では、使用する組成物は、実施例に示される取り込まれる脂肪酸のいずれかを含む。飼料中に存在する主要な脂肪酸は、特に組織中で最も大きく増加する脂肪酸である。特に一実施態様では、使用する組成物は、C24:5n3、C26:6n3、およびC28:8n3の群から選択される脂肪酸のうちの少なくとも1つを含む。
特定のVLCFAが蓄積することが知られている疾患では、その脂肪酸は、治療に使用する組成物中に含まれるべきではない。
一実施態様では、組成物は、C24~C32の鎖長を有する少なくとも4重量%のVLCMUFAを含み、一実施態様では、組成物は、VLCMUFA C24:1を含む。特に脳や神経組織に関連するいくつかの病気の治療には、この脂肪酸を高濃度で含むことが有益な可能性がある。但しVLCMUFAが蓄積することが知られている疾患では、その脂肪酸を治療に含めるべきではない。一実施態様では、この方法は、C24:1の脂肪酸を含む脂質組成物を、4.0~50.0%の量、例えば7.0~40.0%、8.0~20.0%、例えば13.0~20.0%、例えば約40%の量で投与する工程を含む。さらに脳および神経組織の疾患の治療のために、あるいは眼の健康および出生前および出生後の健康のために、組成物は、好ましくは高濃度のDHAを含む。実施例2Bに示すように、脳組織への取り込みに関連して、脂肪酸C28:8は、脳組織中に他の脂肪酸よりも多く吸収され、この脂肪酸が脳の健康のための組成物中に含まれる可能性があることを裏付けている。
投与された脂質組成物の脂肪酸は、上述の実施態様によれば、遊離脂肪酸、遊離脂肪酸塩、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、エチルエステル、ワックスエステル、(O)-アセチル化ω-ヒドロキシ脂肪酸(OAHFA)、コレステリルエステル、セラミド、リン脂質、またはスフィンゴミエリンの単独または組合せの形態で存在してもよい。あるいは脂肪酸は、消化管で吸収できる、または局所投与によって特定の組織によって吸収できる任意の形態であってもよい。好ましくは、脂肪酸は、遊離脂肪酸、脂肪酸塩、エチルエステル、グリセリド、またはワックスエステルの形態である。VLCFA組成物を含む調製物を送達する局所投与の場合に、脂肪酸は、好ましくは、遊離脂肪酸、(モノグリセリド、ジグリセリド、またはトリグリセリド単独または組合せでの)グリセリドのような脂肪酸塩、OAHFA、コレステリルエステル、セラミド、リン脂質、スフィンゴミエリン、またはワックスエステルの形態であり、さらにより好ましい実施態様では、VLCFAはワックスエステルの形態である。一実施態様では、組成物の局所投与の場合に、この組成物は塩を含み、従って、少なくともいくつかのVLCPUFAなどの組成物の少なくともいくつかの脂肪酸は、脂肪酸塩の形態であってもよい。
VLCFAに加えて、使用する脂質組成物は、さらに長鎖多価不飽和脂肪酸などのその他の脂肪酸をさらに含んでもよい。一実施態様では、使用する組成物は、少なくとも5重量%の1種以上のC20~C22 PUFAなどの1種以上のLCPUFAを含む。特定の実施態様では、本発明のこの組成物は、少なくとも10重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、または少なくとも70重量%の1種以上のC20~C22長鎖PUFAなどの少なくとも1つのLCPUFAを含む。一実施態様では、LCPUFAは、EPA、DHA、およびω-3 DPA(n3DPA、全シス-7, 10, 13, 16, 19-ドコサペンタエン酸)のうちの少なくとも1つを含む。さらなる実施態様では、本発明の組成物は、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、または少なくとも20重量%、少なくとも30重量%、少なくとも40重量%のDHAを含む。さらに、他の実施態様では、本発明の組成物は、少なくとも5重量%、少なくとも8重量%、または少なくとも10重量%のDPA(22:5n3)を含む。本発明の実施態様によっては、組成物のEPA:DHAの重量比は、約1:15~約10:1、約1:10~約8:1、約1:8~約6:1、約1:5~約5:1、約1:4~約4:1、約1:3~約3:1、または約1:2~約2:1の範囲である。一実施態様では、使用する組成物は、組成物の重量に対し5~30重量%のVLCFAおよび50~90重量%のLCPUFAを含む。一実施態様では、使用する脂質組成物は、主に脂肪酸および/または脂肪酸誘導体を含み、好ましくは、脂質組成物のうちの少なくとも90.0重量%、例えば少なくとも95.0重量%は脂肪酸である。
さらに実施態様によっては、VLCFAが富化された脂質組成物は、さらに多量の一価不飽和脂肪酸を含む。一実施態様では、使用する組成物は、少なくとも5重量%の1種以上のC20~C22 MUFAなどの1種以上のLCMUFAを含む。特定の実施態様では、本発明のこの組成物は、少なくとも10重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、または少なくとも70重量%の1種以上のC20~C22長鎖MUFAなどの少なくとも1つのLCMUFAを含む。実施態様によっては、VLCFAが富化された組成物はまた、所定量のC18:1n9および/またはC18:1n7などのC18 MUFAを含む。
さらに実施態様によっては、、VLCFAが富化された脂質組成物は、少量の全ての長さの飽和脂肪酸を含む。全体として、組成物は、1.0%未満の飽和脂肪酸、より好ましくは0.5%未満の飽和脂肪酸を含む。特に、C16:0(パルミチン酸)、C18:0(ステアリン酸)、C20:0(アラキジン酸)の量は少なく、これらの含有量は合計で1.0%未満であることが好ましい。特にステアリン酸の量は少なく、好ましくは1.0%未満、より好ましくは0.5%未満である。さらに超長鎖飽和脂肪酸(VLCSFA)の量は少なく、脂肪酸C24:0、C26:0、C28:0、およびC30:0の量は、脂肪酸混合物に対し好ましくは合計で2.0%未満、より好ましくは1.0重量%、最も好ましくは0.5重量%未満である。しかしながら、他の実施態様では、例えば組成物が皮膚または粘膜の治療に使用される場合には、組成物は、超長鎖飽和脂肪酸(VLCSA)を含んでもよい。例えば組成物は、1.0%を超える、例えば2.0%を超えるVLCSAを含み、使用する組成物中に含まれる適切なVLCSAは、例えば、リグノセリン酸(C24:0)およびセロチン酸(C26:0)である。一例では、組成物はC24:0を含み、かつ皮膚疾患、特に丘疹膿疱性酒さの治療用である。
BennettおよびAnderson(2016)(「網膜中のVLCPUFAの重要性の解釈に関する現状での進展」Current Progress in Deciphering Importance of VLC-PUFA in the retina. In: C. Bowes Rickman et al. (eds.)および「網膜変性疾患」Retinal Degenerative Diseases, Advances in Experimental Medicine and Biology 854, Springer, Switzerland)は、網膜中のVLCPUFAの重要性の解釈に関する現状での進展を述べる書籍の章の中で、VLCPUFAが欠損した網膜中で再構成できれば、これらの脂肪酸の重要性は確定するが、「VLCPUFAを、マウスでの摂食研究を可能とするのに十分な量で化学的に合成することは不可能」と述べている。多くの検討が、組換え技術を用いてVLCPUFAの合成生成に集中されてきたにも拘わらず、この見解が述べられている。例えば、Andersonら(米国特許2009/0203787A1号、2012/0071558A1号、および2014/0100280A1号)は、ELOVL4遺伝子を用いてC28~C38 VLCPUFAを生成する組換えプロセスを開示し、Andersonらは、(米国特許2009/0203787A1号の段落13に)VLCPUFAは少数の臓器または特定の動物種中にごく少量しか天然に見出せないので、そのような組換えプロセスが必要であることを示し、「これらのVLCPUFAをμgの微量でも得るためには、ウシの網膜などの天然資源から抽出する必要がある。結果として、C28~C38 VLCPUFAへの研究は限定的であり、その商業生産のための手段は存在していない。」と述べている。さらにRamanら(米国特許2013/0190399号)は、VLCPUFAの化学的合成を開示している。Ramanによれば、[0009]に「いくつかの既知の生体供給源に見られる限定的な酵素生成速度および限定的な量のVLCPUFAのために、化合物およびそれらの治療的有用性の検討は非常に限られている。従って、VLCPUFAを生成するための高信頼性のかつ効率的な化学的方法の必要性がある…」と述べている。[0010]に、Ramanは「網膜、脳、および***などの従来からのVLCPUFAの供給源には、これらの長鎖脂肪酸がごく少量しか含まれていない」と述べている。Ramanらは、DHAやDPAなどのC20~C22 LCPUFAから合成を開始している。「飽和亜鉛増量試薬」またはアルデヒドを用いる化学合成によって、選択されたLCPUFAが、油中に存在しない別の炭素原子鎖に化学的に結合して、合成のVLCPUFAを提供する。しかしながら、合成の「増量試薬」を介する別個の非天然の炭素原子鎖を有するEPA、DHA、およびDPAなどのLCPUFAの間での開示された化学反応では、元のPUFAと同じ数の二重結合を有する合成VLCPUFAとなる、すなわちEPAとDPAで開始する場合は5個の二重結合、DHAで開始する場合は6個の二重結合を有する合成VLCPUFAとなる。Ramanは、4、5、および6個の二重結合を有するVLCPUFAの合成は開示しているが、従って種々の数の二重結合を有する全ての生物学的に重要なVLCPUFAを合成する方法は教示していない。
天然では、脂肪酸の二重結合は全シス型である。多価不飽和ω-3脂肪酸およびω-6脂肪酸では、各二重結合は1つのメチレン(-CH2-)基によって次の二重結合から分離されている。全シス型ならびに脂肪酸分子での二重結合の正確な位置は、脂肪酸の生物学的変換および作用には極めて重要である。使用する組成物の多価不飽和脂肪酸は、実質的に全シス型である。体内の天然脂肪酸の作用により、常に所定量のトランス異性体を含む化学的に合成された脂肪酸、ならびに二重結合の位置が共役二重結合を持つ脂肪酸異性体を含む有益な天然脂肪酸の位置から逸れている脂肪酸とは区別される場合がある。VLCn3およびVLCn6を含むVLCPUFAが関与する複雑な生物学的反応では、トランス異性体および共役異性体が、天然の全シス異性体とともに変換され、天然の脂肪酸異性体と競合して生物学的効果を修飾する分子が生成される。
実施態様によっては、脂質組成物の脂肪酸は、水生動物または水生植物からの油、天然の非水生植物油、またはそれら油の組合せなどの天然供給源に由来し、すなわちそれらから単離される。好ましくは、脂肪酸は、海洋生物または淡水生物などの水生動物または水生植物からの油または油の組合せに由来する。より好ましくは、脂肪酸は、海洋性油、すなわち、海洋動物または海洋植物に由来する油に由来する。海洋性油は、限定はされないが、魚油、軟体動物油、甲殻類油、海洋哺乳類油、プランクトン油、藻類油、および微細藻類油を含む群から選択されてもよい。脂質組成物の脂肪酸はまた、上述のように2つ以上の天然供給源の組合せに由来してもよい。用語「魚油」は、あらゆる魚種中に存在する全ての脂質画分を包含する。「魚」とは、硬骨魚類ならびに軟骨魚類(サメ、エイ、ギンザメ類などの軟骨魚類)、円口類、および無顎類を含む用語である。原材料の選択に制限はないが、硬骨魚中の好ましい種は、カタクチイワシ科、アジ科、ニシン科、キュウリウオ科、サケ科、サバ科などの部類の魚の中から見出すことができる。このような油が由来してもよい特定の魚種として、ニシン、カラフトシシャモ、カタクチイワシ、サバ、アオギス、コウナゴ、タラ、およびスケトウダラが挙げられる。油は、魚全体に、または肝臓や魚の切り身を除去した後の残余部分などの魚の一部分に由来してもよい。サメのような軟骨魚類種の中で、油は好ましくは肝臓から得てもよい。用語「軟体動物油」には、イカやタコなどの頭足類の動物を含む軟体動物門の全ての種に存在する全ての脂質画分が含まれる。ここで使用される用語「プランクトン油」とは、クラゲなどの大きな生物を除き、広範囲の水域に生息し、かつ海流に逆らって泳ぐことが不可能な生物の多様な集団から得ることができる全ての脂質画分を意味する。用語「天然植物油」は、藻類および微細藻類からの油を含むことを意味し、また単細胞生物からの油を含むことを意味する。従って天然植物油は、非遺伝子導入性の植物、野菜、種子、藻類、微細藻類、および単細胞生物に由来する全ての油から選択されてもよい。本明細書で使用される用語「天然油」および「天然供給源からの油」は、限定はされないが、天然生物から得られるグリセリド、リン脂質、ジアシルグリセリルエーテル、ワックスエステル、ステロール、ステロールエステル、セラミド、またはスフィンゴミエリンのうちの1種以上を含む、任意の脂肪酸含有脂質を意味する。天然の生物は、遺伝子組み換えされてはいない(非GMO)。
本発明の脂質組成物のVLCPUFAは、実質的に全シス形態である。従って本発明に従って使用するVLCFA組成物は、トランス脂肪酸を実質的に含まない。トランス異性体の量は、総脂肪酸の2重量%未満、1重量%未満、例えば0.9重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、より好ましくは0.3重量%未満である。一実施態様では、トランス異性体の量は、油の0.1~0.3重量%の範囲であり、別の実施態様では、VLCFAトランス異性体の量は、油の0.2~0.5重量%の範囲である。従って最適な組成物として、天然油から濃縮されたVLCFAは、生物学的観点からはより好ましい。組成物中のトランス脂肪酸の量は、特にGC-FID法によって測定してもよく、トランス脂肪酸は、主ピークの直前または直後に現れ、それらは、全シス脂肪酸として同一の応答因子を有すると想定される。
本発明による脂肪酸組成物は、典型的には、天然油からの脂肪酸のエステル交換または加水分解、およびそれに続く物理化学的精製プロセスのための適切な手順によって得られ、かつ単離されてもよい。本発明による組成物は、特に国際特許出願WO2016/182452号の開示による天然油および方法に基づいて製造できるが、その出願に開示される出発油および方法には限定されない。使用する組成物の脂肪酸は化学的に合成されていない。脂質組成物の脂肪酸は、天然の供給源から単離かつ濃縮されて、濃縮量の脂肪酸が得られる。一実施態様では、組成物のVLCFAは、天然源から単離された油と比較して修飾されていない。従って一実施態様では、VLCPUFAの鎖長は変更されておらず、好ましくは、投与の前に伸長のためのいずれの工程も実施されることなく、天然のVLCPUFAを組成物中に含む。さらに組成物は、VLCFAを分泌または生成するいずれの脂質産生細胞も含まない。逆に組成物は、一定量のVLCFAを含み、これら組成物は、商業的使用のための量拡大および生産に適する方法を用いて、天然源から単離および濃縮される。脂肪酸は一般的に不安定であり、使用する脂肪酸は、分解および異性化を回避するために、例えば天然の全シス脂肪酸がトランス脂肪酸または共役脂肪酸に変更されることを避けるために、穏やかな条件(例えば低温および低圧)を用いる方法によって調製されるべきである。
使用のための組成物は、種々の製品に含まれてもよく、用途に応じて処方されるべきである。組成物は、限定はされないが、経口、静脈内、筋肉内、舌下、皮下、髄腔内、口腔内、直腸内、膣内、眼内、鼻腔内、吸入、経皮、および皮膚内を含む任意の投与経路によって投与してもよい。経口使用の場合に、本開示の組成物は、経口投与形態、例えば、錠剤、あるいは軟カプセルまたは硬カプセル、咀嚼性カプセルまたはビーズ、あるいは流体組成物などの様々な形態で処方してもよい。天然油のVLCFA画分の濃縮物の摂取により、対象は、魚油、オキアミ油、藻類油、またはカラヌス油などの天然油を摂取することよりも、より高い正の効果ならびに遥かに少量の薬剤/補助剤により恩恵を受けることになる。同時に対象は、本出願に開示されるような軽減および/または治癒を促進しない脂肪酸および脂質成分からのカロリーの摂取ならびに潜在的な負の効果の排除により、恩恵を得ることになる。
本発明の一実施態様では、脂質組成物の投与は、経口経路によって実施される。本発明の別の実施態様では、脂質組成物の投与は、非経口経路によって実施される。
好ましい実施態様では、非経口投与用の脂質組成物は、非経口使用に適する希釈剤とともに投与され、前記希釈剤は、非経口栄養素としての使用に利用される脂質組成物、すなわち熱量源および必須脂肪酸源として用られる静脈内脂肪乳濁液、例えばイントラリピッド(Intralipid)などの市販の脂質乳濁液製剤中に組み込まれる脂質組成物であってもよい。
一実施態様では、肺組織および気道に関連する疾患の治療は、当技術分野による吸入装置によって実施される。
一実施態様では、皮膚および粘膜に関連する疾患の治療は、例えば皮膚および粘膜への直接的な塗布によって、ローションまたはクリームよって、または本技術分野による貼付剤や坐剤(かつ類似の処置具)によって経皮送達を通して実施する。別のより一般的な実施態様では、貼付剤を利用して脂質組成物を体内に導入でき、脂肪酸を皮膚を通してかつ血流中に経皮的に送達できる。本発明による使用する組成物を含む化粧品は、ローションおよびクリーム、皮膚水和製剤、ならびに日焼け防止製剤を含み、これらは、典型的には皮膚に直接塗布される。一実施態様では、組成物は、眼またはまぶたの中にあるいはその周囲に局所的に塗布される。局所塗布の場合に、このような調製物は、例えば、点眼薬、軟膏剤、皮膚外用剤、ローション、ゲル、眼用小型錠剤などの形態であってもよい。
本開示の実施態様によっては、組成物は、医薬品有効成分(API)として作用し、この組成物は薬剤として使用するものである。実施態様によっては、組成物の脂肪酸は、医薬的に許容可能な量で存在する。本明細書で使用される用語「医薬有効量」は、それを必要とする対象での少なくとも1種の健康問題の影響および症状などを、治療、例えば軽減および/または緩和するのに十分な量を意味する。本発明の実施態様によっては、組成物は追加の活性剤を含まない。この実施態様では、組成物は、対象の医薬治療、例えばVLCFAの内因性合成の能力が低下していると診断された対象の医薬治療に使用できる。関連する疾患はまた上述に開示されている。別の実施態様では、本発明による組成物は、VLCFAを含む食品補助剤、栄養補助剤、または栄養補助食品である。関連する実施態様では、本発明は、特定医療用途腸内処方物(Enteral Formulas for Special Medical Use)、特定健康用途食品(Foods for Specified Health Uses)、特定医療目的食品(Food for Special Medical Purposes:FSMP)、特定食事用途食品(Food for Special Dietary Use:FSDU)、医療用栄養物(Medical Nutrition)、および医療用食品(Medical Food)の群から選択される組成物である。VLCFAなどのこのような組成物は、特定の栄養素が不足する対象に特に適している。この組成物は、特有の栄養素を必要とする対象の栄養管理に適している。このような組成物は、典型的には、医学的な監督の下で対象に投与される。組成物は、VLCFAの内因性合成の能力が低下していると診断された対象などの血液中または特定の組織中のVLCFA濃度を増大させるまたは是正するための適切なVLCFAを含む。従ってVLCFA組成物は、特にVLCFAの内因性合成の能力が低下している対象群の治療用である。本発明の組成物および方法は、そのような標的集団での栄養不足を是正する能力を有する。
本発明による栄養補助剤は、限定はされないが、経口送達、皮膚送達、または点眼薬などの粘膜送達を含む任意の適切な方式で送達してもよい。栄養補助剤の成分は、特に、好ましくはゼラチンカプセルであるカプセル、液体、乳濁液、錠剤、または粉末などの経口送達媒体の形態で、経口摂取のために許容可能な賦形剤および/または担体を含んでもよい。
用量:
用量:
1日の総用量は、対象がどの疾患を有するか、その疾患の重症度、対象、組成物、製剤、使用の形態、および投与方式を含むいくつかの因子に依存する。一実施態様では、脂質組成物の用量は、約0.600 g~約6.0 gの範囲である。例えば、実施態様によっては、組成物の総用量は、約0.8 g~約4.0 g、約1.0 g~約4.0 g、例えば約3.0 g、または約1.0 g~約2.0 gの範囲である。5%よりもかなり高い濃度を含む高濃度VLCFA組成物を使用する場合に、用量は遥かに低くしてもよく、例えば約0.06 g~0.6 gであってもよい。組成物は、1~10回の用量で投与してもよく、例えば1日に1~4回、例えば1日に1回、2回、3回、または4回、さらに例えば1日に1回、2回、または3回で投与してもよい。一実施態様では、用量を、対象に対し測定されたVLCFA濃度に従って調整する。組成物を、好ましくは、12~52週間など、例えば24~46週間の長期間に亘って投与する。VLCFAの適切な濃度は、12~16週間後に到達すると予測されるが、対象にはこの濃度を維持するために治療を継続する必要がある。一実施態様では、対象は、それ以降の生涯に亘って組成物を服用し続ける必要がある。
実施例1:マウスにおけるVLCPUFAの補給-眼(瞳)および血漿の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物:
脂質混合物1および2は、標準的なカタクチイワシの魚油から調製された。粗魚油を精製およびエチル化し、エチル化油を蒸留および尿素沈殿によって分画かつ濃縮して、脂質混合物1の場合にはリチウム沈殿を実施して所望の組成物を得た。この画分を、グリセリンとの酵素反応によって最終的にトリグリセリドに再エステル化した。
脂質混合物1および2は、標準的なカタクチイワシの魚油から調製された。粗魚油を精製およびエチル化し、エチル化油を蒸留および尿素沈殿によって分画かつ濃縮して、脂質混合物1の場合にはリチウム沈殿を実施して所望の組成物を得た。この画分を、グリセリンとの酵素反応によって最終的にトリグリセリドに再エステル化した。
脂質混合物1および2の脂肪酸組成物を、分離/非分離の注入装置(非分離では1分)を備えるScion 436-GCで、Restek Rxi-5msキャピラリーカラム(長さ30 m、内径0.25 mm、膜厚0.25 μM)、水素炎イオン化型検出器、およびTotalChromソフトウェアを用いて分析した。水素を担体ガスとした。脂肪酸の量を、C23:0、EPA、およびDHAの各標準を用いて計算した。標準が入手不可の場合には、VLCPUFAにはDHAと同一の応答係数を想定した。
脂質混合物1および2の脂肪酸組成を表1に示す。
試験食を、以下の組成物を用いて調製した:
脂質混合物1および2の脂肪酸組成を表1に示す。
試験食1:10%の脂肪(5%の大豆油、5%のラード)、17%のタンパク質、5%の繊維、62%の炭水化物、ミネラル、ビタミン(すなわち標準的なマウス食)。
試験食2:10%の脂肪(5%の(VLCPUFAを含む)脂質混合物1、5%のラード)、17%のタンパク質、5%の繊維、62%の炭水化物、ミネラル、ビタミン(すなわちVLCPUFAを含む)。
試験食3:10%の脂肪(5%の脂質混合物2、5%のラード)、17%のタンパク質、5%の繊維、62%の炭水化物、ミネラル、ビタミン(すなわちVLCPUFAを含まず)。
全ての試験食を、-20℃で貯蔵した。
試験食2:10%の脂肪(5%の(VLCPUFAを含む)脂質混合物1、5%のラード)、17%のタンパク質、5%の繊維、62%の炭水化物、ミネラル、ビタミン(すなわちVLCPUFAを含む)。
試験食3:10%の脂肪(5%の脂質混合物2、5%のラード)、17%のタンパク質、5%の繊維、62%の炭水化物、ミネラル、ビタミン(すなわちVLCPUFAを含まず)。
全ての試験食を、-20℃で貯蔵した。
動物:
Charles River社からのC57/bl6株由来のマウスを摂食検討で使用した。体重は約25 gであった。この動物を、飼料と水を自由に摂取できる檻内に室温で収容した。
Charles River社からのC57/bl6株由来のマウスを摂食検討で使用した。体重は約25 gであった。この動物を、飼料と水を自由に摂取できる檻内に室温で収容した。
眼の組織
試験食群1からの8個体と試験食群2および3からの9個体を、摂食試験の開始後29~33日目に犠牲にした。網膜組織を含む全眼の瞳を、訓練を受けた担当者が動物から慎重に解剖した。試料を直ちにドライアイスで凍結し、リン脂質の抽出および単離のためにノルウェーのNofima研究所に送付した。調製した試料の脂肪酸の分析を、EPAx Norway社で実施した。総脂質を、Folchら1の方法によってマウスの眼組織から抽出した。脂質の種類を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。リン脂質画分を脂肪酸の分析に用いた。
試験食群1からの8個体と試験食群2および3からの9個体を、摂食試験の開始後29~33日目に犠牲にした。網膜組織を含む全眼の瞳を、訓練を受けた担当者が動物から慎重に解剖した。試料を直ちにドライアイスで凍結し、リン脂質の抽出および単離のためにノルウェーのNofima研究所に送付した。調製した試料の脂肪酸の分析を、EPAx Norway社で実施した。総脂質を、Folchら1の方法によってマウスの眼組織から抽出した。脂質の種類を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。リン脂質画分を脂肪酸の分析に用いた。
血漿
血液試料を、摂食試験の開始後33目目に犠牲にした各試験食群からの2匹のマウスから採取した。試料は、死亡直後に大動脈から採取した。試料を直ちにドライアイスで凍結して、分析のためにEPAx Norway社に送付した。
0.05157 mg/mLのC23:0内部標準を含む1 mLの溶液を試験管に加え、そして窒素流下で溶媒を蒸発させた。次に同じ試験管に血漿を加えて、組織の重量を記録した。0.5 Mのナトリウムメトキシドを含む3.5 mLのメタノール溶液を加えて、次に試験管を沸騰水浴中で1時間加熱した。冷却後に5 mLのBCL3を加えて、試験管を沸騰浴中で5分間加熱した。加熱後に試験管に0.6 mLのイソオクタンを加えて、5 mLの飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。イソオクタン相をマイクロバイアルに移して、GCに直接注入した。
眼組織試料の脂肪酸分析:
血液試料を、摂食試験の開始後33目目に犠牲にした各試験食群からの2匹のマウスから採取した。試料は、死亡直後に大動脈から採取した。試料を直ちにドライアイスで凍結して、分析のためにEPAx Norway社に送付した。
0.05157 mg/mLのC23:0内部標準を含む1 mLの溶液を試験管に加え、そして窒素流下で溶媒を蒸発させた。次に同じ試験管に血漿を加えて、組織の重量を記録した。0.5 Mのナトリウムメトキシドを含む3.5 mLのメタノール溶液を加えて、次に試験管を沸騰水浴中で1時間加熱した。冷却後に5 mLのBCL3を加えて、試験管を沸騰浴中で5分間加熱した。加熱後に試験管に0.6 mLのイソオクタンを加えて、5 mLの飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。イソオクタン相をマイクロバイアルに移して、GCに直接注入した。
眼組織試料の脂肪酸分析:
脂肪酸分析を、Perkin Elmer社のClarius 680/600T GC-MSで、Agilent CP Wax 52 B(CP7713)カラムを用いて実施した。67、79、および91 m/zの同時単一イオン走査から得られるクロマトグラムからのピーク面積を用いて、LC脂肪酸およびVLCPUFA脂肪酸を定量した。この装置を用いる(C23:0と対比した)DHAの応答係数を、既知の濃度のDHAおよびC23:0の標準溶液を用いて計算した。VLCPUFAには利用可能な標準が無いので、DHAと同じ応答係数を想定して、VLCPUFAのmg脂肪酸/g組織の計算に使用した。
眼での結果
22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表2に示し、各脂肪酸の結果を図1~8に示す。
図1:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のEPA含有量(mg/g組織)
図2:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のDHA含有量(mg/g組織)
図3:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のDPAn3含有量(mg/g組織)
図4:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC24:5n3含有量(μg/g組織)
図5:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC24:6n3含有量(μg/g組織)
図6:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC26:5n3含有量(μg/g組織)
図7:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC26:6n3含有量(μg/g組織)
図8:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC28:8n3含有量(μg/g組織)
22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表2に示し、各脂肪酸の結果を図1~8に示す。
図1:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のEPA含有量(mg/g組織)
図2:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のDHA含有量(mg/g組織)
図3:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のDPAn3含有量(mg/g組織)
図4:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC24:5n3含有量(μg/g組織)
図5:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC24:6n3含有量(μg/g組織)
図6:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC26:5n3含有量(μg/g組織)
図7:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC26:6n3含有量(μg/g組織)
図8:試験食1、2、および3を与えられたマウスの眼(瞳)中のC28:8n3含有量(μg/g組織)
(VLCPUFAを含む)試験食2を与えられたマウスからのPL抽出物は、試験食1および3を与えられたマウスよりも高濃度のVLCPUFAを示している。特にC26:6およびC28:8のVLCPUFAでは、これは非常に明白である。
血漿での結果
血漿での結果
血漿中に見出される20個以上の炭素を有するPUFA脂肪酸の分析の結果を表3に示す。各脂肪酸の結果を図9~16に示す。
図9:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの血漿中のEPA含有量(μg/g組織)
図10:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のDHA含有量(μg/g組織)
図11:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のDPAn3含有量(μg/g組織)
図12:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC24:5n3含有量(μg/g組織)
図13:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC24:6n3含有量(μg/g組織)
図14:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC26:5n3含有量(μg/g組織)
図15:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC26:6n3含有量(μg/g組織)
図16:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC28:8n3含有量(μg/g組織)
図9:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの血漿中のEPA含有量(μg/g組織)
図10:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のDHA含有量(μg/g組織)
図11:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のDPAn3含有量(μg/g組織)
図12:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC24:5n3含有量(μg/g組織)
図13:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC24:6n3含有量(μg/g組織)
図14:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC26:5n3含有量(μg/g組織)
図15:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC26:6n3含有量(μg/g組織)
図16:試験食1、2、および3を与えられたマウスの血漿中のC28:8n3含有量(μg/g組織)
飼料中にVLC脂肪酸を含む試験食2を与えられた群の血漿中には、有意に高濃度のVLC脂肪酸が見出された。これは、脂肪酸C26:5、C26:6、およびC28:8で特に明白であり、試験食2を与えられた群で有意な濃度が見られたが、他の2つの群では検出可能量は見出せなかった。
結論:
結論:
マウスでの摂食検討は、経口投与されたVLC脂肪酸が眼組織に取り込まれることを示していた。食餌中にVLCPUFAを含んだマウスの眼組織は、対照よりも高濃度のVLCPUFAを含んでいた。
眼組織中の超長鎖脂質成分は、網膜および網膜機能に重要な役割を担うことが知られている。この実施例では、VLCFAの組成物が、組織に取り込まれ、眼疾患の治療にかつ一般的に良好な眼の健康を維持するために使用できるという本発明を裏付けている。
マウスでの摂食検討はまた、経口投与されたVLC脂肪酸が血漿中に取り込まれることを示していた。VLCPUFAを含む食餌を与えられたマウスからの血漿は、対照よりも測定可能なかつ有意に高濃度のVLC脂肪酸を含んでいた。
この実施例では、VLCFAの組成物を血漿に移送して、他の組織中にさらに分布させることができるという本発明を裏付けている。生物中での吸収および移送は、種々の疾患に対して活性化合物が役割を担うために、かつ一般的に健康を維持するために重要な工程である。
実施例1A:マウス中へのVLCPUFAの補給-皮膚、脳、精巣、肝臓、および心臓の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物および試験食
実施例1A:マウス中へのVLCPUFAの補給-皮膚、脳、精巣、肝臓、および心臓の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物および試験食
実施例1の説明と同一の脂質組成物、試験食、および動物を使用した。実施例1に提供したように、試験食2は、VLCPUFAを含む。
組織の調製
組織の調製
試験食群1からの8個体と試験食群2および3からの9個体を、摂食試験の開始後29~33日目に犠牲にした。皮膚、脳、精巣、肝臓、および心臓の組織試料を、訓練を受けた担当者が各食餌群の5匹の動物から慎重に解剖した。試料を直ちにドライアイスで凍結し、リン脂質の抽出と分離のためにノルウェーのNofima社に送付した。調製した試料の脂肪酸分析を、EPAx Norway社で実施した。
総脂質を、Folchら1の方法によって組織から抽出した。脂質の種類を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。リン脂質(PL)画分を、全ての組織試料の脂肪酸分析に使用し、トリグリセリド(TAG)画分をまた、肝臓と心臓の試料について分析した。
皮膚、脳、精巣、肝臓、および心臓の各組織試料の脂肪酸分析:
皮膚、脳、精巣、肝臓、および心臓の各組織試料の脂肪酸分析:
脂肪酸分析を、Perkin Elmer社のClarius 680/600T GC-MSで、Agilent CP Wax 52 B(CP7713)カラムを用いて実施した。67、79、および91 m/zの同時単一イオン走査から得られるクロマトグラムからのピーク面積を用いて、LC脂肪酸およびVLCPUFA脂肪酸を定量した。この装置での(C23:0と対比した)DHAの応答係数を、既知の濃度のDHAおよびC23:0の標準溶液を用いて計算した。VLCPUFAには利用可能な標準が無いので、DHAと同じ応答係数を想定して、VLCPUFAのmg脂肪酸/g組織の計算に使用した。
皮膚での結果
皮膚での結果
皮膚組織中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を、以下の表A1に示し、各脂肪酸の結果を図31~33に示す。
図31:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図32:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図33:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC28:8n3含有量(mg/g組織)
図31:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図32:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図33:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC28:8n3含有量(mg/g組織)
脳での結果
脳組織中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表A2に示し、各脂肪酸の結果を図34~37に示す。
図34:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のEPA含有量(mg/g組織)
図35:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のDHA含有量(mg/g組織)
図36:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図37:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のC28:8n3含有量(mg/g組織)
図34:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のEPA含有量(mg/g組織)
図35:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のDHA含有量(mg/g組織)
図36:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図37:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの脳内のC28:8n3含有量(mg/g組織)
精巣組織中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表A3に示し、各脂肪酸の結果を図38~41に示す。
図38:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図39:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC24:6n3含有量(mg/g組織)
図40:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図41:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC28:8n3含有量(mg/g組織)
図38:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図39:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC24:6n3含有量(mg/g組織)
図40:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図41:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの精巣内のC28:8n3含有量(mg/g組織)
肝臓での結果
PL画分-肝臓
肝臓組織のPL画分中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表A4に示し、各脂肪酸の結果を図42~43に示す。
図42:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓内のPLのC24:6n3含有量(mg/g組織)
図43:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓内のPLのC26:6n3含有量(mg/g組織)
図42:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓内のPLのC24:6n3含有量(mg/g組織)
図43:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓内のPLのC26:6n3含有量(mg/g組織)
TAG画分-肝臓
肝臓組織のTAG画分中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表A5に示し、各脂肪酸の結果を図44~46に示す。
図44:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓のTAG画分中のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図45:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓のTAG画分中のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図46:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓のTAG画分中のC28:8n3含有量(mg/g組織)
図44:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓のTAG画分中のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図45:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓のTAG画分中のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図46:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの肝臓のTAG画分中のC28:8n3含有量(mg/g組織)
心臓での結果
PL画分-心臓
心臓のPL画分からの22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表A6に示し、各脂肪酸の結果を図47~48に示す。
図47:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のPL画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)
図48:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のPL画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)
図47:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のPL画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)
図48:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のPL画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)
TAG画分-心臓
心臓組織のTAG画分の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表A7に示し、各脂肪酸の結果を図49~51に示す。
図49:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のTAG画分中のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図50:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のTAG画分中のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図51:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のTAG画分中のC28:8n3含有量(mg/g組織)
図49:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のTAG画分中のC24:5n3含有量(mg/g組織)
図50:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のTAG画分中のC26:6n3含有量(mg/g組織)
図51:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの心臓のTAG画分中のC28:8n3含有量(mg/g組織)
結論:
マウスでの摂食検討では、経口投与されたVLC脂肪酸が、皮膚、脳、精巣、肝臓、および心臓の組織によって取り込まれることを示していた。食餌中にVLCPUFAを含むマウスの組織は、対照よりもVLCPUFA濃度が高かった。脂肪酸は一般に、組織のリン脂質を含む極性脂質画分とトリグリセリドなどの中性トリグリセリド脂質画分の両方に取り込まれていた。
この実施例は、VLCFAの組成物が組織によって取り込まれ、VLCFAの欠如による疾患の治療に、かつ一般にこれらの器官の良好な機能を維持するために使用できるという本発明を裏付けている。
実施例2:タイセイヨウサケ飼料へのVLCPUFAの補給-眼の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物:
実施例2:タイセイヨウサケ飼料へのVLCPUFAの補給-眼の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物:
脂質混合物Aは、標準的なカタクチイワシの魚油から調製された。粗魚油を精製かつエチル化して、エチル化油を、蒸留、尿素沈殿、およびリチウム沈殿によって分別・濃縮して、所望の組成物を得た。VLCPUFA画分を、グリセリンとの酵素反応によって最終的にトリグリセリドに再エステル化した。脂質混合物Aはトリグリセリド形態であって、少量のモノグリセリドとジグリセリドが含まれていた。脂質混合物Aの脂肪酸分析は、分離/非分離の注入装置(非分離では1分)を備えるPerkin Elmer社のClarius 500で、Agilent社のCP Wax 52 B(CP7713)カラム、水素炎イオン化検出器、およびTotalChromソフトウェアを用いて実施した。水素を担体ガスとした。脂肪酸の量を、23:0の内部標準を用いて計算した。(C23:0に対比して)DHAの応答係数を、EPA、DHA、およびC23:0の既知の濃度の標準溶液を用いて計算した。VLCPUFAには利用可能な標準が無いので、DHAと同じ応答係数を想定し、VLCPUFAのmg/gでの計算に使用した。脂質混合物A中の20個以上の炭素を有するPUFA脂肪酸の分析結果を表4に示す。
5種の異なる試験食を調製した(a、b、c、d、およびe)。成分の量を、全ての試験食で同一濃度となるように調整した。EPAとDHAの含有量も同一濃度に調整した。唯一の差異は、試験食中のVLCPUFAの含有量であった。試験食中のVLCPUFAの濃度の調整を、試験食に種々の量の脂質混合物Aを添加して実施した。
種々の試験食の組成を表5に示す。
摂食実験:
種々の試験食の組成を表5に示す。
体重約5 gの稚魚の養殖タイセイヨウサケ(Salmo salar)を実験に使用した。
5種の異なる試験食(食餌中に0.00~1.41重量%のVLCPUFAを含むa~e)を調製した。各試験食に対し3個の飼育水槽(n=3)を設置した。100匹の個々の魚を、再循環された淡水とともに各水槽に入れた。給餌期間は4週間とした。給餌実験の終了時に、各水槽からの10匹の個々の魚を群として終結させ、ドライアイスで凍結して、臓器を解剖する前に-40℃で貯蔵した。個々の体重は約11 gに増加していた。
試料調製:
5種の異なる試験食(食餌中に0.00~1.41重量%のVLCPUFAを含むa~e)を調製した。各試験食に対し3個の飼育水槽(n=3)を設置した。100匹の個々の魚を、再循環された淡水とともに各水槽に入れた。給餌期間は4週間とした。給餌実験の終了時に、各水槽からの10匹の個々の魚を群として終結させ、ドライアイスで凍結して、臓器を解剖する前に-40℃で貯蔵した。個々の体重は約11 gに増加していた。
試料調製:
全眼の瞳を各飼育水槽からの10個体から解剖し、均等化して10匹の魚の群試料を作製し、液体窒素で凍結し、かつ脂質のその後の分析のために-40℃で保存した。各試験食からの3個の試料(3つの水槽からの群試料)を対象とした。
総脂質を、Folchらの方法によってサケの眼組織から抽出した。脂質の種類を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。リン脂質画分を脂肪酸分析に用いた。
眼組織の脂肪酸分析:
眼組織の脂肪酸分析:
脂肪酸分析を、Perkin Elmer社のClarius 680/600T GC-MSで、Agilent CP Wax 52 B(CP7713)カラムを用いて実施した。67、79、および91 m/zの同時単一イオン走査から得られるクロマトグラムからのピーク面積を用いて、LC脂肪酸およびVLCPUFA脂肪酸を定量した。この装置を用いる(C23:0に対比した)DHAの応答係数を、既知の濃度のDHAおよびC23:0の標準溶液を用いて計算した。VLCPUFAには利用可能な標準が無いので、DHAと同じ応答係数を想定して、VLCPUFAのmg脂肪酸/g組織の計算に使用した。
結果:
結果:
サケの眼組織中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析結果を表6に示す。各脂肪酸の結果を図17~24に示す。
図17は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のEPA含有量(mg/g組織)を示す。
図18は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のDHA含有量(mg/g組織)を示す。
図19は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のDPAn3含有量(mg/g組織)を示す。
図20は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC24:5n3含有量(mg/g組織)を示す。
図21は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC24:6n3含有量(mg/g組織)を示す。
図22は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC26:5n3含有量(mg/g組織)を示す。
図23は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC26:6n3含有量(mg/g組織)を示す。
図24は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC28:8n3含有量(mg/g組織)を示す。
図17は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のEPA含有量(mg/g組織)を示す。
図18は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のDHA含有量(mg/g組織)を示す。
図19は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のDPAn3含有量(mg/g組織)を示す。
図20は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC24:5n3含有量(mg/g組織)を示す。
図21は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC24:6n3含有量(mg/g組織)を示す。
図22は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC26:5n3含有量(mg/g組織)を示す。
図23は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC26:6n3含有量(mg/g組織)を示す。
図24は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの瞳組織中のC28:8n3含有量(mg/g組織)を示す。
結論:
サケでの摂食検討は、経口投与されたVLCPUFAが、眼組織(瞳)中のいくつかのVLCPUFA量の増大をもたらすことを示していた。VLCPUFAはヒトの眼で重要な役割を担うことが知られていて、本発明者らは、今回VLCPUFAはサケの魚眼でも関係があることを示している。眼の網膜は、ELOVL4タンパク質の高い発現および比較的高いVLCPUFA含有量をもたらすと知られている。過去の検討では、眼中のVLCPUFA濃度は、内因性の伸長反応および不飽和化反応によってのみ決定されることが示されていた。この検討は、VLCPUFAが食事源から摂取できることを提示する最初の検討である。
この実施例は、VLCFAの組成物が、補給および眼関連疾患の可能性のある治療および軽減または一般的な眼の健康のために使用できるという本発明を裏付けている。
実施例2B:タイセイヨウサケ飼料中へのVLCPUFAの補給-皮膚、脳、心臓、および肝臓の脂肪酸組成物への効果
実施例2B:タイセイヨウサケ飼料中へのVLCPUFAの補給-皮膚、脳、心臓、および肝臓の脂肪酸組成物への効果
実施例2と同じ脂質組成物および試験食を使用し、かつ摂食実験および試料調製の詳細は実施例2に示す通りとする。全ての組織ではPL画分を分析し、心臓および肝臓組織では、TAG画分も分析した。
皮膚、脳、心臓、および肝臓の各組織の脂肪酸分析:
皮膚、脳、心臓、および肝臓の各組織の脂肪酸分析:
組織からの抽出物の脂肪酸分析は、Perkin Elmer社のClarius 680/600T GC-MSで、Agilent CP Wax 52 B(CP7713)カラムを用いて実施した。67、79、および91 m/zの同時単一イオン走査から得られるクロマトグラムからのピーク面積を用いて、LC脂肪酸およびVLCPUFA脂肪酸を定量した。この装置を用いる(C23:0に対比した)DHAの応答係数を、既知の濃度のDHAおよびC23:0の標準溶液を用いて計算した。VLCPUFAには利用可能な標準が無いので、DHAと同じ応答係数を想定して、VLCPUFAのmg脂肪酸/g組織の計算に使用した。
皮膚組織での結果:
皮膚組織での結果:
サケの皮膚組織中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析結果を表B1に示す。各脂肪酸の結果を図52~54に示す。
図52は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの皮膚組織中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図53は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの皮膚組織中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図54は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの皮膚組織中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図52は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの皮膚組織中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図53は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの皮膚組織中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図54は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの皮膚組織中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
脳組織での結果:
サケの脳組織中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析結果を表B2に示す。各脂肪酸の結果を図55~56に示す。
図55は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの脳組織中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図56は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの脳組織中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図55は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの脳組織中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図56は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの脳組織中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図55~56は、種々の食餌を与えられたサケの脳組織中のいくつかの主要なVLC脂肪酸の含有量を示している。図中の各四角形は、平均値±標準偏差を示し、括弧枠は各群での最高値と最低値を示す。
肝臓組織での結果:
PL画分-肝臓
サケの肝臓のPL組織中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を表B3に示す。選択された脂肪酸の結果を図57~59に示す。
図57は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のPL画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図58は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のPL画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図59は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のPL画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図57は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のPL画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図58は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のPL画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図59は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のPL画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図57~59は、種々の食餌を与えられたサケの肝臓組織のPL画分中のいくつかの主要なVLC脂肪酸の含有量を示している。図中の各四角形は、平均値±標準偏差を示し、括弧枠は各群での最高値と最低値を示す。
TAG画分-肝臓
TAG画分-肝臓
サケの肝臓組織のTAG画分中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を表B4に示す。選択された脂肪酸の結果を図60~62に示す。
図60は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のTAG画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図61は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のTAG画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図62は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のTAG画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図60は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のTAG画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図61は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のTAG画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図62は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの肝臓組織のTAG画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
心臓組織の結果:
PL画分-心臓組織
サケの心臓組織のPL組織中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を表B5に示す。各脂肪酸の結果を図63~65に示す。
図63は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のPL画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図64は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のPL画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図65は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のPL画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図63は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のPL画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図64は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のPL画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図65は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のPL画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
TAG画分-心臓組織
サケの心臓組織のTAG画分中の20個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を表B6に示す。各脂肪酸の結果を図66~68に示す。
図66は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のTAG画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図67は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のTAG画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図68は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のTAG画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
図66は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のTAG画分中のC24:5n3含有量(μg/g組織)を示す。
図67は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のTAG画分中のC26:6n3含有量(μg/g組織)を示す。
図68は、試験食a、b、c、d、eを与えられたタイセイヨウサケからの心臓組織のTAG画分中のC28:8n3含有量(μg/g組織)を示す。
結論:
サケの摂食検討は、経口投与されたVLCPUFAが、実施例2に示されるような眼への取り込みに加えて、皮膚、脳、心臓、および肝臓中でいくつかのVLCPUFA量の増大をもたらすことを示していた。
この検討では、VLCPUFAが食物源から摂取され、かつ種々の組織中での含有量の増大に寄与できることを示している。さらに、組織の中性脂質画分と極性画分中での取込みの程度に差異が存在することを示している。
実施例3:ラットの脳、眼、および皮膚組織中のVLCPUFA含有量-飼料中の魚油の量の効果
実施例3:ラットの脳、眼、および皮膚組織中のVLCPUFA含有量-飼料中の魚油の量の効果
16匹のオスのZucker fa/faラット(Crl:ZUC(Orl)-Lepr fa、イタリアのCharles River Laboratories由来)を、各食餌群に対して同等の平均体重を有する6匹のラットからなる3個の実験群として割り当てた。4週間の摂食介入期間中に、ラットに植物油、魚油、または1:1の植物油/魚油混合物(PO、FO、または1:1のPO/FO混合物)のいずれかを含む食餌を与えた。その後にVLCPUFAを分析するために、皮膚、眼、および脳の臓器を解剖して-80℃に貯蔵した。魚油は0.3~0.5%のVLCPUFAを含んでいた。臓器材料は、Pelagia/EPAx社が管理するMarOmega3プロジェクトにおいて(Nofima社から)入手可能であった。
ラット組織中のVLCPUFA
ラット組織中のVLCPUFA
総脂質を、Folchら1による説明の方法に従って、ラット組織(脳、眼、および皮膚)から抽出した。食餌群ごとに6個の個別の臓器試料を分析した。主な脂質の種類を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。リン脂質画分を、臓器中のVLCPUFA濃度の測定に用いた。
種々の食餌群でのラットの脳、眼、および皮膚の各組織で同定されたVLCPUFA濃度を図25に示し、図中のVLCPUFAは、3種の異なる食餌(PO、FO、または1:1のPO/FO混合物)を与えられたラットの脳、眼、および皮膚のPL中の総脂肪酸の百分率である。結果は、標準偏差(SEM)を伴う平均値として表され、各々の値は3~4匹のラットに由来する。データを一元配置分散分析(one-way ANOVA)によって解析した。組織内の食餌群間で有意差は無かった(P <0.05)が、サケの組織で見出された結果に一致して、食餌中の魚油の濃度が増大するにつれ眼内の濃度が増大する傾向があった。
結論:
結論:
VLCPUFAは全ての組織試料で検出された。ラットの眼では、飼料中の魚油濃度が増大すると、VLCPUFA濃度も増大する傾向があった。魚油中には、僅かであるが0.3~0.5%のVLCPUFAが存在した。この実施例は、重要な組織中のVLCPUFA含有量が食物摂取によって影響を受ける可能性があることを示している。すなわち、VLCFA組成物(濃縮物)をVLCFAの新規の補給物に使用して、疾患を治療または軽減するのに、あるいは良好な健康維持を助けるのに役立つ可能性がある。
実施例4:タイセイヨウサケの脳、眼、および皮膚の各組織中のVLCPUFA含有量-飼料中の魚油量の効果
1.サケの給餌試験
実施例4:タイセイヨウサケの脳、眼、および皮膚の各組織中のVLCPUFA含有量-飼料中の魚油量の効果
1.サケの給餌試験
実験魚に、100 gの魚の出発重量から約2倍の重量まで、2種の異なる魚油(両方とも約0.3~0.5%のVLCPUFAを含む魚油1および魚油2)からなる3種の食餌濃度で与えた。食餌群ごとに3個の水槽を用意した。魚が種々の食餌により200 gに到達したときに、脳、眼、皮膚の試料を採取し液体窒素で凍結して、その後の臓器中のVLCPUFA含有量の分析のために-40℃で貯蔵した。この試験の目的は、魚油の食餌濃度の増量がタイセイヨウサケの眼、脳、および皮膚のVLCPUFA含有量に如何に影響するかを試験することであった。
サケ組織中のVLCPUFA:
サケ組織中のVLCPUFA:
総脂質は、Folchら1の方法によってサケ組織から抽出された。組織当たり水槽ごとに5個の臓器試料を群とする試料を用いた。主要な脂質の種類を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。3種の臓器からのリン脂質(PL)画分を、VLCPUFA濃度の測定に使用した。
VLCPUFAメチルエステルを、分離/非分離の注入装置(非分離では1分)を備えるScion 436-GCで、Restek Rxi-5msキャピラリーカラム(長さ30 m、内径0.25 mm、膜厚0.25 μM)、水素炎イオン化型検出器、およびTotalChromソフトウェアを用いて分析した。水素を担体ガスとした。
図26に示すように、(総FAの百分率での)VLCPUFAの検出濃度は、魚油1の食餌濃度を増大させて与えた魚の眼組織のPL中で顕著に異なっていた。図26は、2種の魚油(魚油1と魚油2)の3種の異なる濃度を与えられたタイセイヨウサケの脳、眼、および皮膚のPL内で識別されたVLCPUFAを示している。その結果を、標準偏差を伴う平均値として表した。データを一元配置分散分析によって分析した。星印(*)は、有意差(P <0.05)を示す。但し顕著ではないが、全ての臓器は、食餌中の魚油の投与量が多いほど、VLCPUFA濃度が増大する傾向を示した。
魚油のVLCPUFA含有量は低かった。おそらく、顕著な効果を明確にするためには、飼料中のVLCPUFAの濃度をより高くする必要があると思われる。
結論:
図26に示すように、(総FAの百分率での)VLCPUFAの検出濃度は、魚油1の食餌濃度を増大させて与えた魚の眼組織のPL中で顕著に異なっていた。図26は、2種の魚油(魚油1と魚油2)の3種の異なる濃度を与えられたタイセイヨウサケの脳、眼、および皮膚のPL内で識別されたVLCPUFAを示している。その結果を、標準偏差を伴う平均値として表した。データを一元配置分散分析によって分析した。星印(*)は、有意差(P <0.05)を示す。但し顕著ではないが、全ての臓器は、食餌中の魚油の投与量が多いほど、VLCPUFA濃度が増大する傾向を示した。
魚油のVLCPUFA含有量は低かった。おそらく、顕著な効果を明確にするためには、飼料中のVLCPUFAの濃度をより高くする必要があると思われる。
結論:
VLCPUFAは、魚油濃度が食餌中で増大するにつれ、試験した全てのサケ組織で増大する傾向を示していた。魚の眼組織では、顕著な差が存在した。この実施例は、重要な組織でのVLCPUFA含有量が食物摂取によって影響を受ける可能性があることを示している。すなわちVLCFA組成物(濃縮物)を、VLCFAの新規の補給物として使用して、疾患を治療または軽減するのに、あるいは良好な健康維持を助けるのに役立つ可能性がある。
実施例5:皮膚細胞へのVLCPUFAの効果-一般的に創傷治癒および皮膚の健康のための効果
実施例5:皮膚細胞へのVLCPUFAの効果-一般的に創傷治癒および皮膚の健康のための効果
VLCPUFAの役割を、生体外での創傷治癒モデルにより調べた。ヒト(1)およびサケ皮膚細胞(2)モデルを使用して、合成によるC26:6n3および魚油からのVLCPUFA濃縮物を試験した。
脂質組成物:
脂質組成物:
脂質組成物A:魚油からのVLCPUFA濃縮物、および脂質組成物B:BOC Sciences社(NY, USA)から購入した純粋な合成脂肪酸であるC26:6n3を試験した。
脂質組成物Aは、標準的なカタクチイワシの魚油から調製された。粗魚油を精製かつエチル化し、エチル化油を蒸留、尿素沈殿、およびリチウム沈殿によって分別かつ濃縮して所望の組成物を得た。画分をグリセリンとの酵素反応によって最終的にトリグリセリドに再エステル化した。
VLCPUFAメチルエステルを、分離/非分離の注入装置(非分離では1分)を備えるScion 436-GCで、Restek Rxi-5msキャピラリーカラム(長さ30 m、内径0.25 mm、膜厚0.25 μM)、水素炎イオン化型検出、およびTotalChromソフトウェアを用いて分析した。水素を担体ガスとした。
20個以上の炭素を有するPUFAの分析結果を表7に示す。
1.ヒト皮膚線維芽細胞の細胞培地中での生体外検討
20個以上の炭素を有するPUFAの分析結果を表7に示す。
市販のヒト皮膚線維芽細胞株(ATCC PCS-201-012)を、Vuongら2によって説明の方法に従って、ダルベッコ改変イーグル培地で培養した。
1A.脂質組成物Aを用いた細胞培養検討
1A.脂質組成物Aを用いた細胞培養検討
ATCC細胞を、1、2、および4 μMの脂質組成物Aを補充した2 mLの培養培地を含むウェルに播種した。アルブミンのPBS溶液を対照とした。90~100%の集密度時に引掻き傷を形成し、その後24時間までのいくつかの時点でウェルの写真を撮影した。引掻き傷中への細胞の移動/創傷の閉鎖を経時的に光学顕微鏡で調べて、画像を撮影した。引掻き傷/創傷の閉鎖率は、引掻き傷開口部の集密度%によって測定した(数値が大きいほど、創傷の閉鎖は良好)。2 μMの脂質組成物Aは、対照と比較して、24時間後に集密度%で有意に高い創傷閉鎖率をもたらした(図27)。このデータは、2 μMの脂質組成物Aで、対照と比較して顕著に優れた「創傷治癒」が存在することを示している。
図27は、培養培地中に4 μMの脂質組成物Aが補充されたATCCヒト線維芽細胞の蛍光画像を示す。右側の図には、種々の濃度群での引掻き傷中の集密度の百分率を示している。
1B.脂質組成物Bを用いた細胞培養検討
1B.脂質組成物Bを用いた細胞培養検討
ATCC細胞を、脂肪酸組成を測定するために、採取する前に10 μMおよび20 μMの脂質組成物Bを補充した培地中で4日間培養した。Folchら1の方法による脂質抽出の前に、群ごとに3個の複製物の試料を生成した。
ATCCヒト皮膚細胞中のC26:6n3の含有量は、脂質組成物Bを培養培地に添加することにより影響を受けた。この結果は、C26:6n3が総FAの0.7%から5.5%に顕著に増加することを示していた(p=0.001(ANOVA))。
増殖測定:
増殖測定:
増殖測定では、核酸の蛍光染色によって培養物中の細胞の密度/数を測定する。その結果は、脂質組成物Bを補充した培地で培養されたATCC細胞が、対照と比較して顕著に多い細胞数をもたらしたことを示している(図28)。
図28は、脂質組成物Bにより約50%の集密度まで培養した後の細胞増殖の測定値を示す。結果を平均値±標準偏差として表示する(n=4)。星印(*)は、各群間の有意差を示している。対照1および2は、20 μMの脂質組成物Bの基質中のアルブミン濃度に相当するアルブミンを示している。
引掻き傷測定(生体外での創傷治癒モデル):
引掻き傷測定(生体外での創傷治癒モデル):
細胞を、10 μMの脂質組成物Bを補充した2 mLの培養培地を含むウェルに播種した(6個の複製物)。アルブミンのPBS溶液を対照とした。90~100%の集密度時に引掻き傷を形成し、その後24時間までのいくつかの時点でウェルの写真を撮影した。引掻き傷中への細胞の移動/創傷の閉鎖を経時的に光学顕微鏡で調べて、画像を撮影した(図29)。
図29は、引掻き傷の閉鎖率に対する脂質組成物Bの効果を示す。ヒトATCC皮膚線維芽細胞を、脂質組成物B(10 μM)または対照(アルブミンのPBS溶液)とともに、単層が集密になるまで24時間培養した。次に細胞を引っ掻き、創傷中への細胞移動を、図Aに示すように、Fiji/ImageJソフトウェアを用いて種々の時点(示すように0時間~24時間)で追跡した。引掻き傷のサイズを、平均縮小率(各ウェルの0時間での元のサイズから24時間での測定サイズへの変化から計算)として解析した(n=6、結果を図Bに示す)。
図29は、引掻き傷の閉鎖率に対する脂質組成物Bの効果を示す。ヒトATCC皮膚線維芽細胞を、脂質組成物B(10 μM)または対照(アルブミンのPBS溶液)とともに、単層が集密になるまで24時間培養した。次に細胞を引っ掻き、創傷中への細胞移動を、図Aに示すように、Fiji/ImageJソフトウェアを用いて種々の時点(示すように0時間~24時間)で追跡した。引掻き傷のサイズを、平均縮小率(各ウェルの0時間での元のサイズから24時間での測定サイズへの変化から計算)として解析した(n=6、結果を図Bに示す)。
10 μMの脂質組成物B群では、対照と比較して24時間後に創傷の直径サイズが縮小していることより、創傷閉鎖率が増大する傾向を示していた。
2.タイセイヨウサケからの皮膚細胞を用いた初代細胞培養での生体外検討
2.タイセイヨウサケからの皮膚細胞を用いた初代細胞培養での生体外検討
サケの外皮からの皮膚細胞(角膜実質細胞)の初代細胞培養物を、淡水タイセイヨウサケから単離した。外皮をプレートウェル中に慎重に配置し、10 μMまたは20 μMの脂質組成B(26:6n3)または陽性対照としての25 ng/mLの線維芽細胞増殖因子(FGF)を添加した増殖培地(L-15)中で13°Cで培養した。アルブミンのPBS溶液を対照とした。
培養培地への脂質組成物Bの補充は、対照群での0%から20 μMの脂質組成物B群での1.4%まで、C26:6n3脂肪酸の細胞含有量の増加をもたらした。
サケの外皮からの細胞移動の分析
サケの外皮からの細胞移動の分析
外皮の単離後2日目に、種々の処理を施した全てのウェルを顕微鏡により検査して、画像を撮影した。
図30は、サケの外皮からの細胞移動の結果を示している。サケの外皮を淡水サケから採取し、培養培地を含むウェルに入れ、CO2を含まずに13℃で培養して、翌日細胞移動を検査した。処理は、25 ng/mLのFGF(n=7)、10 μMの脂質組成物B(n=5)、および20 μMの脂質組成物B(n=5)とした。アルブミンのPBS溶液を対照とした(n=6)。y軸の目盛りは、細胞移動無し(0%)から全ての外皮からの細胞移動(100%)までを表している。各種の文字は有意差を示す(p≦0.05)。
第1の時点で、群間には有意差があり、(アルブミン対照に対して)1 μMの脂質組成物BがFGFと類似の即時の細胞移動効果を示していた。第2の時点では、差は有意ではなかった(P=0.061)が、対照は他の群と比較して依然明らかに少ない細胞移動を示していた。最終の時点では、群間に有意差があり、低用量(10 μM)の脂質組成物Bが細胞移動に最大の効果をもたらした。
結論:
結論:
脂質組成物A(魚油からのVLCPUFA濃縮物)は、対照に比較して、2 μMでヒト線維芽細胞中で顕著に細胞移動を増大させた。
脂質組成物B(合成によるC26:6n3)は、対照に比較して、10 μMでのサケ皮膚細胞培養物中で顕著に細胞移動を増大させた。同一の傾向が、ヒト線維芽細胞での脂質組成物Bでも示された。
脂質組成物B(合成によるC26:6n3)は、対照に比較して、10 μMでのサケ皮膚細胞培養物中で顕著に細胞移動を増大させた。同一の傾向が、ヒト線維芽細胞での脂質組成物Bでも示された。
この実施例は、2つの異なる皮膚細胞モデルに対するVLCPUFAの新規の効果を示し、かつヒトおよび魚の両方の皮膚細胞に対するVLCPUFA補給の直接的な効果を明らかにしている。これは、創傷治癒でのこれらの脂肪酸による健康上の受益者効果を示している。
セラミドは、ヒトの皮膚の表皮層の角質層の主成分である。超長鎖脂質成分は、セラミドに結合していることが知られている。この実施例は、VLCFA組成物が、ヒトおよび動物/魚の両方で創傷治癒、炎症性皮膚症状、およびその他の種々の皮膚関連疾患のために使用できるという観点で本発明を裏付けている。
実施例6:タイセイヨウサケ飼料へのVLCPUFAの補給-種々の濃度のVLCPUFAを与えられたタイセイヨウサケ幼魚からの皮膚の評価
実施例6:タイセイヨウサケ飼料へのVLCPUFAの補給-種々の濃度のVLCPUFAを与えられたタイセイヨウサケ幼魚からの皮膚の評価
飼料中の種々の濃度のVLCPUFAがタイセイヨウサケ幼魚の皮膚および鱗の発達に如何に影響を与えるかを評価するために、VLCPUFA濃縮物の食餌を全く与えない、中濃度で与えた、あるいは高濃度で与えた各々の魚を分析した。実施例2に説明の脂質混合物Aと呼ばれるVLCPUFA濃縮物は、3種の異なる濃度で魚の飼料中に含まれ、3種の群の魚に与えられた。
試験食a:0%のVLCPUFA、
試験食c:0.71%のVLCPUFA、および
試験食e:1.41%のVLCPUFA。
試験食a:0%のVLCPUFA、
試験食c:0.71%のVLCPUFA、および
試験食e:1.41%のVLCPUFA。
間葉系幹細胞の動員、鱗の無機質化、および皮膚の成熟に関与する変化を追跡するために、鱗が発達し始めたばかりの幼魚を用いた。図69は、タイセイヨウサケの皮膚の微細構造を示し、粘液細胞を有する表皮、鱗、真皮、ならびにその下方にある脂肪組織および筋肉を含む種々の層を示している。
種々の濃度のVLCPUFAを与えられた3種の異なる群の魚からの皮膚をパラフィン中に埋め込んで、切片にして細胞構造および粘膜細胞を視覚化するために組織学的染色により染色した(AB/PAS、図70)。これらの切片を、LeicaスキャナーとImageScopeソフトウェアを用いて40倍で顕微鏡により分析した。これらの分析には、各群からの15匹の魚を使用した。図70は、この試験で実施された測定を示していて、粘液細胞の計数値、表皮および真皮の厚さ、ならびに鱗の発達の評価を含んでいる。
結果として、0%のVLCPUFA(試験食a)を与えられた魚は、中濃度(試験食c)および高濃度(試験食e)のVLCPUFAを与えられた魚に比較して、発達した鱗が少ないことが示されていた。試験食a群からの魚ではまた、表皮の厚さが薄かった。これは皮膚の構造が未熟であることを示している。2つの異なる時点で評価した。図71には、試験食a群からの魚での経時的な発達が図示され、最終の採取試料ではより成熟した鱗が示されている。魚が9.5 gの場合の最初の採取試料(左の写真)では、無機質化した鱗(黒い矢印)が示され、魚が12gの場合の最終の採取試料(右の写真)では、発達中の鱗(白い矢印)が示されている。
表皮の厚さの測定により、より高い用量のVLCPUFAを与えられた魚は、より低い用量を与えられた魚に比較してより厚い表皮を有することが示された(図72)。この結果は、サケを用いるその他の実験でも見られるように、より成熟した皮膚の兆候である可能性があり、より著しい鱗の発達が要因である可能性がある。図72に示すように、測定された表皮は、サケの幼魚にVLCPUFAを添加した飼料を与えた場合にはその厚さが顕著に増大していた。実線の縦棒は、試験食群a、c、およびeでのμmで測定された表皮の厚さを示している。これらの食餌群の飼料は、それぞれ0重量%、0.71重量%、1.41重量%のVCLPUFAを含んでいた。各群のサケに対して15個の皮膚試料を分析した。有意差を種々の文字で印付けしている(P <0.05)。
間葉系幹細胞の無機質化および動員の程度を評価するためには、試料をさらに分析する必要がある。予備的な結果として、VLCPUFAを与えられたサケは、食餌にVLCPUFAを含まない魚に比較して、全体的に鱗の発達がより良好であり、表皮がより成熟していることを示している。
結論:
結論:
サケの摂食検討では、VLCPUFA含む魚の食餌を維持することによるサケの皮膚への生体内効果を示していた。この結果は、魚の食餌中のVLCPUFAが、表皮が厚く、鱗の発達が改善された、かつ皮膚構造がより成熟した皮膚を促進し、VLCPUFAを与えられた魚の皮膚がより健康的であることを示している。この検討は、食餌中のVLCPUFAがサケでの皮膚の発達に正の効果を与えることを示している。この実施例は、VLCPUFAの組成物を、補給および皮膚疾患の可能な治療および軽減または一般的な皮膚の健康のために使用できるという本発明を裏付けている。
実施例7:マウスへのVLCFAの補給-皮膚および血漿の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物:
実施例7:マウスへのVLCFAの補給-皮膚および血漿の脂肪酸組成物への効果
脂質組成物:
VLCFA濃縮物(以下の表8を参照)は、標準的なカタクチイワシの魚油から調製された。粗魚油を精製してエチル化し、エチル化された油を分別しかつ蒸留によって濃縮して、所望の組成物を得た。画分を、グリセリンとの酵素反応によって最終的にトリグリセリドに再エステル化した。
動物:
Charles River社からのC57/BL6株由来のマウスを摂食検討に使用した。これら動物を、通常のマウス飼料および水を自由に摂取できる檻内に室温で収容した。
脂肪酸分析
脂肪酸分析
VLCFA濃縮物、組織抽出物、および血漿の脂肪酸組成を、分離/非分離の注入装置(非分離では1分)を備えるScion 436-GCで、Restek Rxi-5msキャピラリーカラム(長さ30 m、内径0.25 mm、膜厚0.25 μM)、水素炎イオン化型検出、およびCompass CDSソフトウェアを用いて分析した。水素を担体ガスとした。脂肪酸の量を、C23:0、EPA、およびDHAの各標準を用いて計算した。VLCPUFAでは、利用可能な標準が無いのでDHAと同じ応答係数を想定した。VLCMUFAは、C23:0と同じ応答係数を有すると想定した。
組織の調製
組織の調製
各試験食からの8個体を、摂食検討の開始から4週間後に犠牲にした。種々の組織を、訓練を受けた担当者が動物から慎重に解剖した。試料を直ちにドライアイスで凍結し、脂質の種類の抽出および分離のためにノルウェーのNofima社に送付した。調製された試料の脂肪酸分析を、EPAx Norway社で実施した。
総脂質を、Folchら1の方法によってマウス組織から抽出した。脂質の種類は、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。全体の抽出物および中性脂質画分を脂肪酸分析に用いた。
血漿試料をEPAx Norway社に直接送付し、実施例1の説明のように分析のために調製した。
総脂質-皮膚組織の結果
総脂質を、Folchら1の方法によってマウス組織から抽出した。脂質の種類は、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて分離した。全体の抽出物および中性脂質画分を脂肪酸分析に用いた。
血漿試料をEPAx Norway社に直接送付し、実施例1の説明のように分析のために調製した。
総脂質-皮膚組織の結果
22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表11に示し、選択された脂肪酸の結果を図73~74に示す。
図73:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC24:1含有量(mg/g組織)
図74:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC26:1含有量(mg/g組織)
VLCMUFA C24:1は、試験食番号5を与えられた群で最大であることが観察されている。
中性脂質-皮膚の結果
図73:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC24:1含有量(mg/g組織)
図74:試験食1、2、および3を与えられたマウスからの皮膚中のC26:1含有量(mg/g組織)
中性脂質-皮膚の結果
皮膚の中性脂質中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表12に示し、各脂肪酸の結果を図75~76に示す。
図75:試験食1、2、3、4、および5を与えられたマウスからの皮膚中のC24:1含有量(μg/g組織)
図76:試験食1、2、3、4、および5を与えられたマウスからの皮膚中のC26:1含有量(μg/g組織)
結論:
図75:試験食1、2、3、4、および5を与えられたマウスからの皮膚中のC24:1含有量(μg/g組織)
図76:試験食1、2、3、4、および5を与えられたマウスからの皮膚中のC26:1含有量(μg/g組織)
以上の結果から、VLC脂肪酸の量を増大させた食餌をマウスに与えると、皮膚組織中のVLCPUFAおよびVLCMUFAの両方の濃度が増大することが判明した。
血漿
血漿
血漿中の22個以上の炭素を有するPUFAの分析の結果を以下の表13に示し、各脂肪酸の結果を図77に示す。
図77:試験食1、2、3、4、および5を与えられたマウスからのC24:1含有量(μg/g血漿)
結論:
図77:試験食1、2、3、4、および5を与えられたマウスからのC24:1含有量(μg/g血漿)
以上の結果から、VLC脂肪酸の量を増大させた食餌をマウスに与えると、血漿中のVLCMUFAの濃度が増大することが判明した。
参考文献
参考文献
1)Folch, J. Lees, M, Sloane Stanley GH.「動物組織から総脂質を単離かつ精製する簡便な方法」A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J Biol Chem. 1957;226(1):497-509. PMID: 13428781.
2)Vuong TT, Ronning SB, Ahmed TAE, Brathagen K, Host V, Hincke MT, et al.「処理された卵殻膜の粉末は、細胞機能を調節し、かつ初期の創傷治癒過程に重要なMMP活性を増強する」Processed eggshell membrane powder regulates cellular functions and increase MMP-activity important in early wound healing processes. PLoS One. 2018;13(8):e0201975. DOI: 10.1371/journal.pone.0201975.
2)Vuong TT, Ronning SB, Ahmed TAE, Brathagen K, Host V, Hincke MT, et al.「処理された卵殻膜の粉末は、細胞機能を調節し、かつ初期の創傷治癒過程に重要なMMP活性を増強する」Processed eggshell membrane powder regulates cellular functions and increase MMP-activity important in early wound healing processes. PLoS One. 2018;13(8):e0201975. DOI: 10.1371/journal.pone.0201975.
Claims (18)
- 対象の疾患の治療における使用のための、22個を超える炭素原子の鎖長を有しかつ天然油から単離される少なくとも5重量%の超長鎖脂肪酸(VLCFA)を含む脂質組成物であって、ここで前記組成物は前記対象に投与され、かつ前記対象は前記疾患に役割を担う特定の組織に存在するVLCFAの濃度に不足または異常を有する、脂質組成物。
- 前記組成物は、VLCFAの内因性合成の能力低下に関連した治療のための前記対象に投与される、請求項1に記載の使用のための請求項1に記載の脂質組成物。
- 前記投与されるVLCFAは、これらVLCFAが正常な組織機能に役割を担う標的の体組織に移送される、請求項1または2に記載の使用のための請求項1または2に記載の脂質組成物。
- 前記疾患は、伸長酵素システムELOVL1~7のうちのいずれかの欠損に関連する、請求項1~3に記載の使用のための請求項1~3のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記治療は、眼の組織(眼球、網膜、またはマイバム)、***および精巣、脳および神経系、皮膚組織、表皮組織、ならびに肺および気道の組織を含む粘膜組織、ならびに心臓血管組織の群から選択される組織を対象とする、請求項1~4に記載の使用のための請求項1~4のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記対象に投与されるVLCFAは、疾患に役割を担う前記対象の特定の体組織によって取り込まれて、正の健康効果を提供する、請求項1~5に記載の使用のための請求項1~5のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記使用は、体の伸長酵素システムのうちの1つ以上の効力の加齢に伴う低下を患う人々、あるいは体の伸長酵素システムのうちの1つ以上の効力の遺伝性の低下を患う人々を対象とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記使用は、前記組織にVLCFAを供給することによる、正常な組織機能を維持することまたは組織機能を改善することなどの予防的治療を目的とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記治療は、治療される疾患に関与する特定の組織中のVLCFA濃度を増大させること、あるいは正常化することである、請求項1に記載の使用のための請求項1~8のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 治療される疾患は、眼の健康;男性の生殖能;皮膚組織、内皮組織、および粘膜組織/粘膜;脳および神経組織;心血管系;および炎症性の各疾患のいずれかである、請求項1~9のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記疾患は、以下の群から選択される、請求項1~10に記載の使用のための請求項1~10のいずれか一項に記載の脂質組成物:
i)黄斑変性症(AMD)、糖尿病性炎症によって引き起こされる眼の疾患、および優性シュタルガルト黄斑変性症(STGD3)などの眼疾患;
ii)***の機能低下および/または生存率低下、あるいは成熟***細胞量の低下などの男性の生殖能疾患;
iii)乾燥皮膚および皺のある皮膚、荒れている、不快なまたは敏感な皮膚、太陽の紫外線放射による皮膚への悪影響、毛嚢への悪影響、脱毛のリスクを含む毛髪の健康の低下に対して保護する創傷治癒能力のいずれかを含む、湿疹、乾癬、にきび、および酒さなどの肌疾患および内皮疾患;
iv)肺疾患および喘息を含む呼吸器の疾患などの粘膜組織/粘膜の疾患、肝疾患、アレルギー、ならびに泌尿器系および消化器系の疾患;
v)メンタルヘルスの低下、多発性硬化症、パーキンソン病、統合失調症、認知症、アルツハイマー病、認知機能障害、片頭痛、発作、およびてんかんなどの脱髄性疾患などの中枢神経系を含む脳および神経組織の疾患;
vi)例えばアテローム性動脈硬化症および関節リウマチなどの心血管疾患としての炎症関連疾患。 - 前記組成物は、ω-3 VLCPUFAおよびVLCMUFAの両方および/またはω-6 VLCPUFAおよびVLCMUFAの両方を含む、請求項1~11に記載の使用のための請求項1~11のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記組成物は、6個を超える二重結合を有するω-3 VLCPUFAおよびω-6 VLCPUFAのうちのいずれかを含む、請求項1~12に記載の使用のための請求項1~12のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記組成物は、C28:7n3およびC28:8n3のうちの少なくとも1つを含む、請求項1~13に記載の使用のための請求項1~13のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記組成物は、超長鎖飽和脂肪酸をさらに含む、請求項1~14に記載の使用のための請求項1~14のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記組成物は、合計で少なくとも10重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸および超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~15に記載の使用のための請求項1~15のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記組成物のVLCFAは、水生動物または水生植物由来の油などの天然供給源から単離される、請求項1~16に記載の使用のための請求項1~16のいずれか一項に記載の脂質組成物。
- 前記組成物のVLCFAは、実質的に全シス型である、請求項1~17に記載の使用のための請求項1~17のいずれか一項に記載の脂質組成物。
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