JP6535686B2 - Methods of using novel monosaccharide-like glycinated sugar alcohol compositions for the design and development of antidiabetic agents - Google Patents

Description

優先権
本発明は、2014年1月26日に提出した出願番号が61/931，650であり、「生体内及び体外で核酸類薬物を送達するための糖アルコール類複合物の組成及び処方」と題する米国仮出願を優先権として主張する。本発明は、更に、2014年9月13日に提出した出願番号が62/050，107であり、「糖尿病を治療するための新規な単糖様グリシン化糖アルコール組成物」と題する米国仮出願を優先権として主張する。本発明は、更に2014年8月12日に提出した出願番号が14/457，829であり、「生体内及び体外で核酸類薬物を送達するための新規な糖アルコール類組成物」と題する米国特許出願を優先権として主張する。本発明は、更に、2014年9月25日に提出した出願番号が62/054，981であり、「糖尿病を治療するための新規な単糖様グリシン化糖アルコール組成物」と題する米国特許出願を優先権として主張する。 Priority The present invention, application number 61 / 931,650, filed January 26, 2014, "Composition and formulation of sugar alcohol compounds complex for delivering nucleic acid drugs in vivo and in vitro" Claim a provisional application entitled US provisional application. The present invention is further directed to US Provisional Application No. 62 / 050,107, filed September 13, 2014, entitled "Novel Monosaccharide-Like Glycinated Sugar Alcohol Composition for Treating Diabetes". Claim as a priority. The present invention is further directed to the United States Application No. 14 / 457,829, filed August 12, 2014, entitled "Novel Sugar Alcohols Composition for Delivering Nucleic Acid Drugs In Vitro and Extracorporeally" Claim patent application as priority. The present invention is further directed to US Patent Application No. 62 / 054,981, filed September 25, 2014, entitled "Novel Monosaccharide-Like Glycinated Sugar Alcohol Composition for Treating Diabetes" Claim as a priority.

発明の分野
本発明は新規な糖様化学組成物及びその糖尿病治療への使用方法に関する。具体的に、本発明は、修飾された単糖様糖アルコール組成物で患者により吸収できる糖類を置換する使用方法を開示し、これによって糖尿病を処理する。これらの新規な糖アルコール組成物は単糖を模擬するように、「グリシン化」と呼ばれる反応によってグリシン化糖アルコールに修飾される。したがって、本発明はこれらのグリシン化糖アルコールで人類腸内の糖の摂取を低下させる新規な使用方法を提供し、これによって糖尿病患者に食事後に発生した高血糖の症状を予防する。なお、本発明は、糖アルコール及び糖に類似する化学化合物がグリシン化で修飾されることにより、その糖尿病患者体内での病理学的効果を低下させることができることを初めて開示する。したがって、本発明は新規な糖様化学組成物及びその糖尿病の治療への使用方法を含むだけでなく、グリシン化によるこの新規な組成物を生産する最適なステップ及び方法学を更に含む。 FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to novel sugar-like chemical compositions and their use in the treatment of diabetes. Specifically, the present invention discloses a method of using a modified monosaccharide-like sugar alcohol composition to replace saccharides that can be absorbed by a patient, thereby treating diabetes. These novel sugar alcohol compositions are modified to a glycated sugar alcohol by a reaction called "glycination" to mimic a monosaccharide. Thus, the present invention provides a novel method of using the glycated sugar alcohols to reduce sugar intake in the human intestinal tract, thereby preventing post-prandial hyperglycemic symptoms in diabetic patients. In addition, the present invention discloses for the first time that sugar alcohols and chemical compounds similar to sugars can be modified by glycination to reduce the pathological effects in the body of diabetic patients. Thus, the present invention not only comprises the novel sugar-like chemical composition and its use for the treatment of diabetes, but also comprises the optimal steps and methodology for producing this new composition by glycination.

背景
I型糖尿病（Diabetes mellitus （DM））は、diabetesとも呼ばれ、代謝性疾患の一種であり、人類及びその他の哺乳類、例えばマウスの体に長期の高血糖症状を発生させる。この高血糖症状は高血糖レベル（即ち＞140mg/dL）、頻尿、口渇及び飢餓を含み、そしてより深刻なのは糖尿病性ケトアシドーシス（diabetic ketoacidosis）及び高浸透圧性昏睡（hyperosmolar coma）である。長期の高血糖症状は心臓病、脳卒中、腎不全、四肢の潰瘍、眼の損傷および肥満を引き起こす場合が多い。糖尿病には、膵臓の生成したインスリンの不十分に起因するI型糖尿病（type-I DM）（又はインスリン依存型糖尿病（IDDM）と呼ばれる）と、体がインスリンに対して反応できないことに起因するII型糖尿病（type-II DM）（又はインスリン抵抗、インスリン非依存型糖尿病、NIDDMと呼ばれる）という2種のタイプがある。治療上では、I型糖尿病（type-I DM）はインスリン注射により処理され、II型糖尿病（type-II DM）は必ずしもインスリンにより処理するわけではなく、更にインスリン抵抗の病理学的原因によるものである。 background
Type I diabetes (Diabetes mellitus (DM)), also called diabetes, is a type of metabolic disease that causes long-term hyperglycemic symptoms in the human and other mammals, such as the body of the mouse. This hyperglycemic condition includes hyperglycemic levels (i.e.> 140 mg / dL), frequent urination, thirst and hunger, and more serious is diabetic ketoacidosis and hyperosmolar coma. Long-term hyperglycemic symptoms often cause heart disease, stroke, renal failure, ulcers in the extremities, eye damage and obesity. For diabetes, type I diabetes (or type-I DM) (or called insulin-dependent diabetes (IDDM)) due to an inadequate amount of insulin produced by the pancreas and the inability of the body to respond to insulin There are two types of type II diabetes (type-II DM) (or called insulin resistance, non-insulin dependent diabetes, NIDDM). Therapeutically, type I diabetes (type-I DM) is treated by insulin injection and type II diabetes (type-II DM) is not necessarily treated with insulin, but also due to the pathological cause of insulin resistance. is there.

従来、II型糖尿病に対する薬物治療は以下の5種類に分けられている：第一種類薬物は膵臓によるインスリン生成を増加させることができ、例えばスルホニル尿素類（Sulfonylureas）、メグリチニド（Meglitinides）及びStitagliptinである；第二種類薬物は肝臓による糖の生成を低下させ、例えばMetforminである；第三種類薬物は尿による糖の***を増加させ、例えばCanagliflozinである；第四種類薬物は脂肪組織及び筋肉におけるインスリン抵抗を低下させ、例えばチアゾリジンジオン類（Thiazolidinediones）である；第五種類薬物は腸内での糖の吸収を遅延及び/又は低下させ、例えばα-グルコシダーゼ阻害剤（alpha-glucosidase inhibitors）である。しかしながら、これらの薬物はある天然の代謝経路に対する動力学的性質のため、常に低血糖（スルホニル尿素類、メグリチニド、Stitagliptin及びα-グルコシダーゼ阻害剤）、腎不全（Metformin及びCanagliflozin）、心不全（Metformin及びチアゾリジンジオン類）、胃腸障害（Metformin及びα-グルコシダーゼ阻害剤）、及び浮腫と貧血（チアゾリジンジオン類）を含む異なる程度の副作用を示す。ある悪い場合に、ひいては死亡に至る報道もある。   Traditionally, drug treatment for type II diabetes has been divided into five classes: The first class of drugs can increase insulin production by the pancreas, for example with sulfonylureas (Sulfonylureas), meglitinides (Meglitinides) and Stitagliptin Type 2 drugs reduce sugar production by the liver, eg Metformin; type 3 drugs increase urinary sugar excretion, eg canagliflozin; type 4 drugs in adipose tissue and muscle Reduces insulin resistance, for example thiazolidinediones (Thiazolidinediones); Type 5 drugs delay and / or reduce absorption of sugars in the intestine, for example alpha-glucosidase inhibitors . However, these drugs are always hypoglycemic (sulfonylureas, meglitinides, Stitagliptin and α-glucosidase inhibitors), renal failure (Metformin and Canagliflozin), heart failure (Metformin and They exhibit different degrees of side effects, including thiazolidinediones), gastrointestinal disorders (Metformin and α-glucosidase inhibitors), and edema and anemia (thiazolidinediones). In some bad cases, there are also reports that lead to death.

II型糖尿病を処理し、腎不全及び心不全などの致命的問題を予防するための最良な方法は腸内での糖の吸収を遅延及び低下させることであるが、エネルギーの供給を失わない条件で前記方法を行うことができる。従来、例えばα-グルコシダーゼ阻害剤といった抗糖尿病薬は、腸内で炭水化物を単糖に変換する酵素を抑制する機能を有し、且つこれによって腸内での糖の吸収を阻害する。しかしながら、消化されていない炭水化物が結腸細菌と反応して、胃腸管上の問題、例えば鼓腸及び下痢を誘発する懸念がある。良い一方で、この副作用が肥満を減らすのに寄与するが、糖の吸収の遮断も体がエネルギーの供給を失うことを意味する。したがって、α-グルコシダーゼ阻害剤の過剰は糖尿病患者の急性低血糖症を引き起こすことができる。   The best way to treat type II diabetes and prevent fatal problems such as renal failure and heart failure is to delay and reduce glucose absorption in the intestine, but without losing energy supply The method can be performed. Conventionally, anti-diabetic agents, such as, for example, alpha-glucosidase inhibitors, have the function of inhibiting enzymes which convert carbohydrates to monosaccharides in the intestine and thereby inhibit sugar absorption in the intestine. However, there is concern that undigested carbohydrates may react with colonic bacteria to cause gastrointestinal problems such as flatulence and diarrhea. While good, this side effect helps to reduce obesity, but blocking the absorption of sugar also means that the body loses its energy supply. Thus, an excess of α-glucosidase inhibitor can cause acute hypoglycemia in diabetic patients.

近年、糖類及び糖類の代用品、例えば人工甘味料が糖尿病患者の糖不耐症を悪化させる状況は更に注目されている（Suez et al.， （2014）Nature in press， doi：10.1038/nature13793）。   In recent years, the situation in which sugars and sugar substitutes, such as artificial sweeteners, exacerbate glucose intolerance in diabetic patients is attracting more attention (Suez et al., (2014) Nature in press, doi: 10.1038 / nature13793) .

要するに、いままでにII型糖尿病の処理では、正常な身体エネルギー供給を同時に維持することができる安全な薬剤/物又は糖類の代替品がない。したがって、腸内での糖の吸収を低下させることができるだけでなく、もう一つの身体エネルギー供給源を提供する新規な抗糖尿病組成物を開発する必要がある。   In short, so far in the treatment of type II diabetes, there is no safe drug / substance or sugar substitute that can simultaneously maintain normal physical energy supply. Therefore, there is a need to develop new anti-diabetic compositions that not only can reduce sugar absorption in the intestine but also provide another source of physical energy.

発明の概要
幹細胞は宝箱のように、美容、薬学及び治療的薬物及び/又は応用を設計及び開発するための種々の有効成分を含有する。前記薬物及び/又は応用は、生体細胞/組織/臓器の再生の誘発及び促進、受傷組織と臓器の修復/治癒、老化細胞/組織/臓器の活性化、変性疾患（即ち癌、糖尿病、骨粗鬆症、パーキンソン病及びアルツハイマー病……など）の処理、並びに腫瘍/癌の生成、発展及び転移の回避を含むが、これらに制限されない。これらのことに基づいて、発明者は2008年前半にマイクロリボ核酸で誘発される多能性幹細胞（iPSCs）を生産する新規な技術（Lin氏ら，2008、2010及び2011）を開発し、且つ該iPSCsを臨床実験及び使用に潜在的に使用される薬物原料の選別、同定、分離及び生産に使用することに成功した（ChenとLin、（2013）Recent Patents on Regenerative Medicine 3，5-16）。 SUMMARY OF THE INVENTION Stem cells, like treasure chests, contain various active ingredients for designing and developing cosmetic, pharmaceutical and therapeutic drugs and / or applications. The drug and / or application may include: induction and promotion of regeneration of living cells / tissues / organs, repair / healing of injured tissues and organs, activation of senescent cells / tissues / organs, degenerative diseases (ie cancer, diabetes, osteoporosis, Treatment of Parkinson's disease and Alzheimer's disease ... etc.) and tumor / cancer generation, development and avoidance of metastasis, but not limited thereto. Based on these, the inventor developed a new technology (Lin et al., 2008, 2010 and 2011) to produce microribonucleic acid induced pluripotent stem cells (iPSCs) in the first half of 2008, and The iPSCs have been successfully used for screening, identification, separation and production of drug substances potentially used in clinical experiments and use (Chen and Lin, (2013) Recent Patents on Reproductive Medicine 3, 5-16) .

糖アルコール（sugar alcohols）は糖から誘導したポリオール（polyol alcohols， polyhydric alcohol， polyalcohol， glycitol）の一般的な種類である。糖アルコールにiPSCsの早期にも大量のグリシン化の発生が発見された。化学上でポリマーに対する定義に応じて、ポリオール（polyol）は有機反応に関与できる活性な複数の水酸基を有する化合物であり、重合したポリオール（polymeric polyols）はポリエーテル又はポリエステルの態様を有する場合が多い。ほとんどの糖アルコールは白く、水溶性の天然に存在する物質であり、且つ保湿剤、増粘剤及び甘味剤として、美容術、薬学及び食品工業によく使用される。糖アルコールは一般的に化学式H（HCHO）_n＋1Hで示され、その化学式は糖のH（HCHO）_nHCOとは異なる。更に、糖アルコールは、糖のように環状構造を形成する傾向があることはない。しかしながら、糖アルコールが脱水によって環状エーテルを形成でき、例えばソルビトールが脱水によってイソソルビド（isosorbide）を形成する。糖アルコールは異なる鎖長を有し、且つ鎖の炭素分子毎に1つの水酸基（OH）が結合されている。糖アルコールは更に水酸基の相対方位（立体化学）によって違っており、例えば、マンニトールとソルビトールとは異性体であり、同じ化学式C₆H₈（OH）₆を有するが、第2の炭素原子（C²）における水酸基の方位が互いに異なる。一般的な糖アルコールとしては、アルジトール（alditol）、アラビトール（arabitol）、エリトリトール（erythritol）、フシトール（fucitol）、ガラクチトール（galactitol）、グリセリン（グリセロール）（glycerol， glycerin）、イジトール（iditol）、イノシトール（inositol）、イソマルト（パラチニット）（isomalt）、ラクチトール（lactitol）、マルチトール（maltitol）、マンニトール（mannitol）、ポリグリシトール（水素化グルコース）（polyglycitol）、ソルビトール（sorbitol）、トレイトール（threitol）、ボレミトール（volemitol）、及びキシリトール（xylitol）を含むが、これらに制限されない。 Sugar alcohols are a common class of sugar-derived polyols (polyalcohols, polyalcohols, polyols, glycitols). Occurrence of a large amount of glycation was also found in the early stage of iPSCs in sugar alcohol. Chemically, depending on the definition of polymer, polyol is a compound having a plurality of active hydroxyl groups capable of participating in organic reaction, and polymerized polyols often have the aspect of polyether or polyester. . Most sugar alcohols are white, water-soluble naturally occurring substances and are often used in the cosmetic, pharmaceutical and food industries as humectants, thickeners and sweeteners. Sugar alcohols are generally represented by the chemical formula H (HCHO) _{n + 1} H, which is different from the sugar H (HCHO) _n HCO. Furthermore, sugar alcohols do not tend to form cyclic structures like sugars. However, sugar alcohols can form a cyclic ether upon dehydration, for example, sorbitol forms isosorbide upon dehydration. Sugar alcohols have different chain lengths and one hydroxyl group (OH) is attached to each carbon molecule in the chain. Sugar alcohols are further dependent on the relative orientation (stereochemistry) of the hydroxyl groups, eg, mannitol and sorbitol are isomers and have the same chemical formula C ₆ H ₈ (OH) ₆ but have a second carbon atom (C The orientations of hydroxyl groups in ² ) are different from each other. As common sugar alcohols, alditol (alditol), arabitol (arabitol), erythritol (erythritol), fucitol (fucitol), galactitol (galactitol), glycerin (glycerol) (glycerol, glycerol), iditol (iditol), inositol (Inositol), isomalto (palatinit) (isomalt), lactitol (lactitol), maltitol (maltitol), mannitol (mannitol), polyglycitol (hydrogenated glucose) (polyglycitol), sorbitol (sorbitol), threitol (threitol) Including, but not limited to, volemitol, and xylitol.

糖アルコールは、モノグリシルグリセロール（monoglycylated glycerol、 MGG）、ジグリシルグリセリン（diglycylated glycerin、 DGG）、及びトリグリシルグリセリド（triglycylated glyceride、 TGG）という3種に分けられている。高速液体クロマトグラフィーを使用して、純粋なMGG及び一部混合したDGGとTGGを分離して収集することができる（図1）。さらなる立体化学的解析から、MGGの構造は単糖類、例えばグルコース、フルクトース、及びガラクトースに類似するが、DGGとTGGの構造は二糖類に類似すると示される。構造上の類似性のため、MGGは単糖を置換して糖尿病患者の糖の吸収を干渉及び減少することができる可能性がある。   Sugar alcohols are divided into three types: monoglyceryl glycerol (MGG), diglycylglycerin (DGG), and triglyceryl glyceride (TGG). High performance liquid chromatography can be used to separate and collect pure MGG and partially mixed DGG and TGG (FIG. 1). Further stereochemical analysis indicates that the structure of MGG is similar to monosaccharides such as glucose, fructose and galactose, while the structure of DGG and TGG is similar to disaccharides. Because of structural similarities, MGG may be able to replace monosaccharides to interfere with and reduce glucose absorption in diabetic patients.

本発明はこの新規な糖様（sugar-like）グリシン化糖アルコール化合物が糖尿病の処理に使用されることができることを初めて認識して開示する。更に、本発明は、グリシン化糖又はグリシン化糖アルコール組成物の糖尿病の高血糖症状及び肥満症を治療する課題上での使用方法を提供することを目的とし、該方法は、グリシン化反応で修飾された、化学式H（HCHO）_n＋1Hを有する少なくとも1つの糖アルコール、又は化学式H（HCHO）_nHCOを有する少なくとも1つの糖に由来するグリシン化糖又はグリシン化糖アルコールを含有する組成物を投与することを含む。 The present invention recognizes and discloses for the first time that this novel sugar-like glycinated sugar alcohol compound can be used for the treatment of diabetes. Furthermore, the present invention aims to provide a method for using a glycated sugar or a glycined sugar alcohol composition on the subject of treating diabetes hyperglycemic condition and obesity, the method comprising the steps of: A composition comprising at least one sugar alcohol having the chemical formula H (HCHO) _{n + 1} H or at least one sugar derived from the at least one sugar having the chemical formula H (HCHO) _n HCO. Including administering.

本発明は糖尿病の高血糖症状と肥満症の治療を開発するための組成物を提供する。該組成物は、グリシン化反応で修飾された、少なくとも1つの化学式H（HCHO）_n＋1Hを有する糖アルコール、又は少なくとも1つの化学式H（HCHO）_nHCOを有する糖に由来するグリシン化糖又はグリシン化糖アルコールを含む。 The present invention provides compositions for developing the treatment of hyperglycemic symptoms of diabetes and obesity. The composition is a glycated sugar or glycine derived from a sugar alcohol having at least one chemical formula H (HCHO) _{n + 1} H, or a sugar having at least one chemical formula H (HCHO) _n HCO, modified by a glycination reaction Contains modified sugar alcohol.

図面及び実施例を特に参照するが、制限するものではなく、説明するためのものだけである。   With particular reference to the figures and examples, it is not limiting and is merely for illustrative purposes.

Suez et al., (2014) Nature in press, doi: 10.1038/nature13793Suez et al., (2014) Nature in press, doi: 10.1038 / nature13793 Chen and Lin, (2013) Recent Patents on Regenerative Medicine 3, 5-16Chen and Lin, (2013) Recent Patents on Comprehensive Medicine 3, 5-16

図1は高速液体クロマトグラフィーによってDGG/TGGとMGGを分離することを示す。FIG. 1 shows separation of DGG / TGG and MGG by high performance liquid chromatography. 図2Aは中度脱水のグリシン化の化学反応及びそれにより生成したモノグリシン化糖アルコール（モノグリシル化糖アルコール）（monoglycylated sugar alcohols MGG）を示し、該モノグリシン化糖アルコールは1-モノグリシルグリセロール、3-モノグリシルグリセロール、及び2-モノグリシルグリセロールを含む。モノグリシルグリセロールの化学式はpHの状態に応じてNH₂CH₂CO（HCHO）₃H又はNH₃ ^＋CH₂CO（HCHO）₃Hである。FIG. 2A shows the chemical reaction of moderate dehydration glycation and monoglycated sugar alcohol (monoglycated sugar alcohol) MGG produced thereby, wherein the monoglycated sugar alcohol is 1-monoglycyl glycerol , 3-monoglycylglycerol, and 2-monoglycylglycerol. The chemical formula of monoglycyl glycerol is NH ₂ CH ₂ CO (HCHO) ₃ H or NH ₃ ⁺ CH ₂ CO (HCHO) ₃ H depending on the pH conditions. 図2B及び2Cは高度脱水のグリシン化及び生成したジグリシン化糖アルコール（DGG）及びトリグリシン化糖アルコール（TGG）を示す。グリセリン（グリセロール）のグリシン化を例とし、ジグリシルグリセリン（2B；DGG）と1，2，3-トリグリシルグリセリド（2C；TGG）という2種のグリシン化の高い生成物がある。Figures 2B and 2C show hyperdehydrated glycinating and generated diglycinated sugar alcohol (DGG) and triglycinated sugar alcohol (TGG). Taking glycation of glycerin (glycerol) as an example, there are two highly glycated products of diglycylglycerin (2B; DGG) and 1,2,3-triglycyl glyceride (2C; TGG). 図3はグリシン化糖アルコール、例えばMGGの細胞内での代謝を示す概念図である。例えば、構造上の類似性のため、MGGはGLUT2-媒介のポータブル輸送又はピノサイトーシスによって吸収される。細胞により摂取された後に、MGGが解糖作用に類似する機構によってピルビン酸に処理され、ピルビン酸がその他の重要な生物代謝、例えばクレブス回路（Krebs cycle）及び糖新生には有用である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the intracellular metabolism of a glycinylated sugar alcohol such as MGG. For example, due to structural similarity, MGG is absorbed by GLUT2-mediated portable transport or pinocytosis. After being taken up by cells, MGG is processed to pyruvate by a mechanism similar to glycolysis and pyruvate is useful for other important biological metabolisms such as the Krebs cycle and gluconeogenesis. 図4はグリシン化糖アルコールを含有する抗糖尿病薬物の糖尿病を持つマウスの高血糖症状上での生体内治療効果を示す。（マウス：雄、8週齢C57BL/6J、合計6匹）FIG. 4 shows the in vivo therapeutic effect on hyperglycemic condition in mice with diabetes mellitus of antidiabetic drug containing glycated sugar alcohol. (Mouse: Male, 8 weeks old C57BL / 6J, 6 total) 図5はグリシン化糖アルコールの飲食による肥満症を持つマウスの体重変化上での効果を示す。（マウス：雄、8週齢C57BL/6J、合計6匹）FIG. 5 shows the effect on weight change of obese mice by eating and drinking glycated sugar alcohol. (Mouse: Male, 8 weeks old C57BL / 6J, 6 total)

図2A-2Cは、糖アルコールのグリシン化という新規な化学反応を示し、該化学反応によりMGG、DGG及びTGGを生成する。従来、アミノ酸間のグリシン化の発生のみが観察されたが、糖アルコール又は糖でこの反応が発見されていなかった。ここで定義されたように、グリシン化（グリシル化）は糖アルコール又は糖の水酸基（HO-）をグリシンのグリシル基（NH₂CH₂COO-又はNH₃ ^＋CH₂COO-）で置換する化学反応であり、またこの反応により該糖/糖アルコールの水酸基が脱去された炭素原子と該グリシル基（glycyl group）との間でエーテル結合（R-O-R）を形成する。この反応は脱水による縮合反応を含む。グリセリン（グリセロール）を糖アルコールとするグリシン化では、1-、2-、又は3-モノグリシルグリセロール（MGG；図2A）、1，2-、又は2，3-、又は1，3-ジグリシルグリセリン（DGG；図2B）、及び1，2，3-リグリシルグリセリド（TGG；図2C）という3種類のグリシン化生成物がある。この例において、グリシン化は部分的又は完全な反応であってもよく、例えば、MGG及びDGGは部分的グリシン化の生成物であり、TGGは完全グリシン化の生成物である。MGG、DGG及びTGGは酸性条件、例えば胃腸管系（GI）内で負に帯電したため、糖を細胞に吸収するグルコース輸送体（GLTU）に対して高い親和性を有する。したがって、MGG/DGG/TGGとGLUTとの結合によって糖がGLUTの吸収で体内、特にGI系内に入ることを防止する。同様に、糖アルコールに類似し、グルコース、フルクトース、ガラクトースを含む単糖など、ショ糖及びラクトースもグリシン化によって修飾されることによって、糖尿病患者の糖の摂取を低下させる。 FIGS. 2A-2C show novel chemical reactions of glycation of sugar alcohols, which produce MGG, DGG and TGG. Conventionally, only the occurrence of glycation between amino acids was observed, but this reaction was not found in sugar alcohol or sugar. As here defined, glycine reduction (glycylation) Chemical substituted with hydroxyl group of the sugar alcohol or sugar (HO-) glycyl group of glycine (NH ₂ CH ₂ COO- or NH ₃ ⁺ CH ₂ COO-) It is a reaction, and this reaction forms an ether bond (ROR) between the carbon atom from which the hydroxyl group of the sugar / sugar alcohol has been removed and the glycyl group. This reaction involves a condensation reaction by dehydration. In glycation using glycerol (glycerol) as a sugar alcohol, 1-, 2-, or 3-monoglycyl glycerol (MGG; FIG. 2A), 1,2-, or 2,3-, or 1,3-diglyceryl. There are three types of glycation products, silglycerin (DGG; FIG. 2B), and 1,2,3-liglycyl glyceride (TGG; FIG. 2C). In this example, glycation may be a partial or complete reaction, for example, MGG and DGG are products of partial glycation and TGG is a product of full glycation. MGG, DGG and TGG have a high affinity for glucose transporters (GLTU), which absorb sugars into cells, since they are negatively charged in acidic conditions, such as in the gastrointestinal system (GI). Thus, the binding of MGG / DGG / TGG to GLUT prevents the sugar from entering the body, in particular in the GI system, by absorption of GLUT. Similarly, similar to sugar alcohols, sucrose and lactose are also modified by glycation, such as glucose, fructose, monosaccharides including galactose, to reduce sugar intake of diabetic patients.

天然の糖のように、これらのグリシン化糖アルコールはグルコース輸送体（GLUT）及び/又はGLUTにより制御したエンドサイトーシスによりヒト細胞に吸収されることができる。例えば、図3は、ヒト肝細胞HepG2において、大部分のMGGがGLUT2[溶質キャリアーファミリー2（促進性グルコース輸送体）メンバー2（SLC2A2）とも呼ばれる]を介して、タンパク質のコンホメーション変化及び輸送機構によって吸収される。しかしながら、一部のMGG、大部分のDGG及びTGGは、高い親和性によりGLUT2と結合するため、糖の流入に必要なコンホメーション変化を阻害する。その他の経路では、細胞は他のエンドサイトーシス機構を活性化させ、GLUT2とMGG/DGG/TGGとの結合に従ってGLUT2を摂取することにより、細胞表面におけるGLUT2を減少させ、胃腸管（GI）細胞の糖吸収を低下させる。   Like natural sugars, these glycineated sugar alcohols can be absorbed into human cells by glucose transporter (GLUT) and / or endocytosis controlled by GLUT. For example, FIG. 3 shows that, in human hepatocytes HepG2, protein conformational change and transport via MLUT2 [also called solute carrier family 2 (promoted glucose transporter) member 2 (SLC2A2)] in most of MGG. Absorbed by the mechanism. However, some MGG, most DGG and TGG bind GLUT2 with high affinity and thus inhibit the conformational change required for influx of sugars. In the other pathway, cells activate other endocytosis mechanisms and take up GLUT2 according to the binding of GLUT2 to MGG / DGG / TGG, thereby reducing GLUT2 on the cell surface and gastrointestinal tract (GI) cells Reduce glucose absorption.

細胞内のグリシン化糖アルコールの詳しい代謝「グリシルグリセロリシス（glycylglycerolysis）」を図3に示す。細胞内に吸収された後に、グリシン化された糖アルコール、例えばMGGはまずジヒドロキシアセトンリン酸（dihydroxyacetone phosphate （DHAP））に処理され、次に、その異性体であるD-グリセルアルデヒド-3-リン酸（D-glyceraldehyde-3-phosphate （GADP））になる。その後に、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（GADPH）によりGADPをD-1，3-ビスホスホグリセリン酸（D-1，3-bisphosphoglycerade（1，3-BGP））に変換し、続いてホスホグリセリン酸キナーゼ（PGK）との触媒反応により3-ホスホグリセリン酸（3-PG）になり、更にホスホグリセリン酸ムターゼ（PGM）により2-ホスホグリセリン酸（2-PG）に変換し、次に、エノラーゼによりホスホエノールピルビン酸（PEP）に変換する。最終的に、PEPがキナーゼ（PK）によりピルビン酸に変換した後に、最終生成物であるピルビン酸は最後に（クレブス回路又はクエン酸回路で）細胞により利用されてエネルギーが発生し、（糖新生により）糖を生成し、且つその他の細胞代謝に関与することができる。したがって、これらのグリシン化糖アルコールは糖尿病患者の血における糖のレベルを低下させることができるだけでなく、もう一つのエネルギー供給源として使用でき、これによって、よく見られた、過剰の抗糖尿病薬、例えばα-グルコシダーゼ阻害剤による急性低血糖症を予防する。   The detailed metabolism “glycylglycerolysis” of glycated sugar alcohol in cells is shown in FIG. After being absorbed intracellularly, the glycated sugar alcohol, eg, MGG, is first treated with dihydroxyacetone phosphate (DHAP) and then its isomer, D-glyceraldehyde-3- It becomes phosphoric acid (D-glyceraldehyde-3-phosphate (GADP)). Subsequently, GADP is converted to D-1,3-bisphosphoglycerate (D-1,3-bisphosphoglyceride (1,3-BGP)) by glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GADPH), and then The catalytic reaction with phosphoglycerate kinase (PGK) results in 3-phosphoglycerate (3-PG), which is further converted to 2-phosphoglycerate (2-PG) by phosphoglycerate mutase (PGM), and then It is converted to phosphoenolpyruvate (PEP) by enolase. Finally, after PEP is converted to pyruvate by kinase (PK), the final product pyruvate is finally utilized by the cells (in the Krebs cycle or citrate cycle) to generate energy, (gluconeogenesis ) And can be involved in other cellular metabolism. Thus, these glycated sugar alcohols not only can reduce the level of sugar in the blood of diabetic patients, but can also be used as another energy source, which leads to a common excess of anti-diabetic drugs, For example, acute hypoglycemia is prevented by alpha-glucosidase inhibitors.

グリシン化糖アルコールが人類胃腸系内の糖吸収を低下させることにより機能するため、経口投与がこのような薬物を送達するための最適な方法である。なお、グリシン化糖アルコールを生産する原料は糖アルコール及びグリシンである一方で、両者が食物源であり、またこのような薬物はテストによって、マウス（四十分の一の体重）体内での投与量が1グラムに達する時に毒性又は低血糖の兆候がない。しかしながら、投与量が高い（＞0.65グラム/匹マウス）群では、その中の15％〜20％のマウスにおいて食事後に軽度乃至中度の下痢が観察された。糖尿病及び肥満症の処理での薬効を更にテストするために、発明者は食事前に飲食による糖尿病C57BL/6Jマウス（n＝3）毎に1ミリグラム精製されたMGGを1ミリリットル与え、また、別に1ミリリットルの再蒸留水をコントロール群のC57BL/6Jマウス（n＝3）に与えた。薬物を投与した後に、マウス毎に毎食に4ミリグラムのグルコース及び2グラムのKayteeマウス飼料を混合した高炭水化物ミールを与える。次に、食事後0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5及び4時間後に、Bayer Contour Next USBシステムによって全血糖レベルを測定する。合計で4時間の測量期間において水の摂取を停止させる。   Oral administration is the method of choice for delivering such drugs because glycated sugar alcohols function by reducing sugar absorption in the human gastrointestinal system. The raw materials for producing glycinated sugar alcohol are sugar alcohol and glycine, while both are food sources, and such drugs are administered in the body of mice (1/10 body weight) by test. There is no indication of toxicity or hypoglycemia when the amount reaches 1 gram. However, in the high dose (> 0.65 grams / mouse) group, mild to moderate diarrhea was observed after eating in 15% to 20% of the mice among them. To further test the efficacy of the treatment of diabetes and obesity, the inventor gave 1 ml of purified milligrams of MGG to each meal of eating and drinking C57BL / 6J mice (n = 3) before eating separately One milliliter of redistilled water was given to a control group of C57BL / 6J mice (n = 3). After drug administration, each mouse is fed a high carbohydrate meal mixed with 4 milligrams of glucose and 2 grams of Kaytee mouse chow per meal. The total blood glucose level is then measured by the Bayer Contour Next USB system at 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 and 4 hours after eating. Stop water intake for a total of 4 hours survey period.

図4は血糖レベルの変化結果を示す。MGGで処理したマウスは、血中グルコースが測定によって食事後0時間に85、91、77 mg/dL（平均値84.3±7.0 mg/dL）であり、食事後0.5時間に135、147、121 mg/dL（平均値134.3±13.0 mg/dL）であり、食事後1時間に157、151、147 mg/dL（平均値151.7±5.5 mg/dL）であり、食事後1.5時間に155、131、158 mg/dL（平均値148±13.4 mg/dL）であり、食事後2時間に129、137、133 mg/dL（平均値133±4.0 mg/dL）であり、食事後2.5時間に97、121、101 mg/dL（平均値106.3±12.0 mg/dL）であり、食事後3時間に91、89、88 mg/dL（平均値89.3±1.5 mg/dL）であり、食事後3.5時間に93、85、83 mg/dL（平均値87±5.0 mg/dL）であり、また食事後4時間に88、93、85 mg/dL（平均値88.7±4.0 mg/dL）である。測定されたデータに基づいて普通人の体から測定されたデータに類推すると、発明者はグリシン化糖アルコール、例えばMGGによる処理によって、糖尿病を持つ個体が高炭水化物ミールを摂取した後に、明らかに個体に正常に接近/類似する血糖レベルを維持させることができると推論する。一方で、処理しなかったコントロール群のマウスでは、血中グルコースが測定によって食事後0時間に73、79、88ミリグラム/デシリットル（平均値80±7.5ミリグラム/デシリットル）であり、食事後0.5時間に255、167、315ミリグラム/デシリットル（平均値245.7±74.0ミリグラム/デシリットル）であり、食事後1時間に375、267、415ミリグラム/デシリットル（平均値345.7±74.0ミリグラム/デシリットル）であり、食事後1.5時間に315、281、379ミリグラム/デシリットル（平均値325±49.0ミリグラム/デシリットル）であり、食事後2時間に295、285、311ミリグラム/デシリットル（平均値297±13.0ミリグラム/デシリットル）であり、食事後2.5時間に264、284、315ミリグラム/デシリットル（平均値287.7±25.5ミリグラム/デシリットル）であり、食事後3時間に171、222、299ミリグラム/デシリットル（平均値230.7±64.0ミリグラム/デシリットル）であり、食事後3.5時間に157、199、285ミリグラム/デシリットル（平均値213.7±64.0ミリグラム/デシリットル）であり、また食事後4時間に143、166、213ミリグラム/デシリットル（平均値173.7±35.0ミリグラム/デシリットル）である。発明者はMGGで処理されたマウスから得られたデータと、処理されなかったマウスから得られたデータを更に比較すると、グリシン化糖アルコールで処理されることによってグルコースの吸収及び血糖値を顕著に低下させることができるため、糖尿病を持つ動物の高血糖症状を成功に防止した。   FIG. 4 shows the results of changes in blood glucose levels. Mice treated with MGG had blood glucose measurements of 85, 91, 77 mg / dL (mean 84.3 ± 7.0 mg / dL) at 0 hours after meal, and 135, 147, 121 mg at 0.5 hours after meal. / dL (average value 134.3 ± 13.0 mg / dL), 157, 151, 147 mg / dL (average value 151.7 ± 5.5 mg / dL) at 1 hour after eating, 155, 131, 1.5 hours after eating It is 158 mg / dL (mean value 148 ± 13.4 mg / dL), 129, 137 and 133 mg / dL (mean value 133 ± 4.0 mg / dL) at 2 hours after meals, 97 at 2.5 hours after meals 121, 101 mg / dL (average value 106.3 ± 12.0 mg / dL) and 91, 89, 88 mg / dL (average value 89.3 ± 1.5 mg / dL) at 3 hours after eating, at 3.5 hours after eating 93, 85, 83 mg / dL (average value 87 ± 5.0 mg / dL) and 88, 93, 85 mg / dL (average value 88.7 ± 4.0 mg / dL) at 4 hours after a meal. By analogy to the data measured from the body of the common man based on the measured data, the inventor clearly showed that after treatment with a glycated sugar alcohol, such as MGG, an individual with diabetes consumes a high carbohydrate meal, It is inferred that normal access / similar blood sugar levels can be maintained. On the other hand, in the control group mice not treated, blood glucose was 73, 79, 88 milligrams / deciliter (mean 80 ± 7.5 milligrams / deciliter) at 0 hour after meal by measurement, and 0.5 hour after meal 255, 167, 315 milligrams per deciliter (mean 245.7 ± 74.0 milligrams per deciliter), 375, 267, 415 milligrams per deciliter (mean 345.7 ± 74.0 milligrams per deciliter) per hour after eating, 1.5 postmeal Time is 315, 281, 379 mg / deciliter (mean 325 ± 49.0 mg / deciliter) and 295, 285, 311 mg / deciliter (mean 297 ± 13.0 mg / deciliter) 2 hours after eating It is 264, 284, 315 mg / deciliter (average value 287.7 ± 25.5 mg / deciliter) in 2.5 hours after 2.5 hours, 171, 222, 299 milligrams in 3 hours after eating. / Deciliter (mean 230.7 ± 64.0 mg / deciliter), 157, 199, 285 mg / deciliter (mean 213.7 ± 64.0 mg / deciliter) at 3.5 hours after eating, and 143, 166 at 4 hours after eating , 213 mg / deciliter (mean value 173.7 ± 35.0 mg / deciliter). By further comparing the data obtained from MGG-treated mice with the data obtained from non-treated mice, the inventor noted that glucose absorption and blood glucose levels were remarkable when treated with glycated sugar alcohol. Hyperglycemic symptoms in animals with diabetes were successfully prevented because it can be lowered.

なお、MGGで処理されたマウスでは体重損失も観察された。それに対して、コントロール群では体重の損失がない。図5に示すように、糖尿病C57BL/6Jマウス（n＝3）を毎食（毎日三回の高炭水化物ミール）前に1ミリグラムのMGG（1ミリリットルの再蒸留水に溶解）で約1ヵ月処理し、その後、マウスには約16％〜30％（平均値23％）の体重の損失が観察された。それに対して、1ミリリットルの再蒸留水のみで処理したコントロール群のマウス（n＝3）は平均49％超の体重を得た。この結果は、グリシン化糖アルコールの生体に対してもう一つの潜在的な肥満症、特に糖尿病に関連する肥満症の治療上での用途を明らかに示す。   In addition, weight loss was also observed in mice treated with MGG. In contrast, there is no weight loss in the control group. As shown in FIG. 5, diabetic C57BL / 6J mice (n = 3) were treated with 1 milligram of MGG (dissolved in 1 milliliter of redistilled water) for about 1 month before each meal (three times daily high carbohydrate meal) Then, mice were observed to lose about 16% to 30% (mean 23%) of body weight. In contrast, mice in the control group (n = 3) treated with only 1 milliliter of redistilled water obtained an average weight of over 49%. This result clearly demonstrates the use of glycinylated sugar alcohol in the treatment of another potential obesity in the living being, in particular obesity associated with diabetes.

上記の実験結果に基づいて、発明者は、本発明に係る新規なグリシン化糖アルコール組成物は糖尿病の高血糖症状及び肥満症を治療することに用いられることができるだけでなく、他の抗糖尿病薬によく見られた低血糖リスクを予防することができることを確認した。したがって、この単糖類との競争によって胃腸管系内の糖摂取を阻害又は減少する新薬は糖尿病患者により安全且つより効果的な治療をもたらすことができる。注意すべきなのは、グリシン化糖アルコール組成物を製造するために用いる全ての原料は全く毒性がなく、且つ食品医薬品局（FDA）の規定に準拠して、安全であるため、この新規な抗糖尿病薬も栄養補助食品として、糖尿病患者の日常看護に用いられる。   Based on the above experimental results, the inventor has found that the novel glycated sugar alcohol composition according to the present invention can not only be used to treat hyperglycemic symptoms of diabetes and obesity but also other anti-diabetes We confirmed that we could prevent the hypoglycemic risk commonly found in drugs. Thus, new drugs that inhibit or reduce glucose uptake in the gastrointestinal system by competing with this monosaccharide can provide a safer and more effective treatment for diabetic patients. It should be noted that this new anti-diabetic condition is because all the ingredients used to produce the glycinated sugar alcohol composition are completely non-toxic and safe according to the Food and Drug Administration (FDA) regulations. Drugs are also used as dietary supplements in the daily care of diabetic patients.

A.定義
本発明をより理解しやすくするために、幾つかの名詞を以下のように定義する。
処理される細胞：体細胞、組織細胞、幹細胞、生殖腺細胞、腫瘍細胞、癌細胞及びそれらの組合せからなる群から選ばれる1個又は複数個のヒト又は動物細胞である。 A. Definitions In order to make the invention easier to understand, some nouns are defined as follows.
Cells to be treated : One or more human or animal cells selected from the group consisting of somatic cells, tissue cells, stem cells, gonad cells, tumor cells, cancer cells and combinations thereof.

グリシン化（グリシル化）：化学反応であって、糖アルコール又は糖の水酸基（-OH）がグリシン又はグリシルアミノ酸のグリシル基（NH₂CH₂COO-又はNH₃ ^＋CH₂COO-）で置換され、且つ該糖アルコール/糖の水酸基を脱去した炭素原子と該グリシン及び/又はグリシルアミノ酸のグリシル基（glycyl group）との間でエーテル結合（R-O-R）を形成する。 Glycine reduction (glycylation): A chemical reaction, replaced with a sugar alcohol or a sugar hydroxyl group (-OH) is glycyl glycine or Gurishiruamino acid (COO- NH ₂ CH ₂ COO- or NH ₃ ⁺ CH ₂₎ And forms an ether bond (ROR) between the carbon atom from which the hydroxyl group of the sugar alcohol / sugar has been removed and the glycyl group of the glycine and / or glycyl amino acid.

薬学上及び治療上の応用：生物医学上の使用であり、診断の処理方法、装置及び/又は設備、幹細胞の生成、幹細胞研究及び/又は治療開発、組織/臓器の回復及び/又は再生、傷口の治癒処理、腫瘍抑制、癌の治療及び/又は予防、疾患処理、糖尿病及び肥満症の処理、薬物の生産、及びこれらの組合せに用いられる。 Pharmaceutical and therapeutic applications : biomedical use, diagnostic methods of treatment, devices and / or equipment, stem cell generation, stem cell research and / or therapeutic development, tissue / organ restoration and / or regeneration, wounds Treatment, tumor suppression, cancer treatment and / or prevention, disease treatment, diabetes and obesity treatment, drug production, and combinations thereof.

原核細胞：単細胞生物であり、該単細胞生物は明らかな膜結合（membrane-bound）の細胞核が欠如しており、且つその遺伝物質はDNAの連続鎖（continuous strand）として存在し、該単細胞生物は例えば細菌、古細菌である。 Prokaryotic cells : unicellular organisms, which lack clear membrane-bound cell nuclei, and whose genetic material is present as a continuous strand of DNA, the unicellular organisms are For example, bacteria, archaea.

真核生物又は真核細胞：単細胞又は多細胞生物であり、該単細胞又は多細胞生物の細胞は膜結合の細胞核及びその他の構造（細胞小器官）を含有し、該単細胞又は多細胞生物は例えば酵母菌、植物、動物である。 Eukaryotic or eukaryotic cell : a unicellular or multicellular organism, the cells of the unicellular or multicellular organism contain membrane-bound cell nuclei and other structures (cellular organelles), the unicellular or multicellular organism is eg Yeast, plants, animals.

B.組成物及び応用
本発明は新規なグリシン化糖アルコール組成物及びその糖尿病の高血糖症状及び肥満症の治療する課題上での使用方法を開示し、該グリシン化糖アルコール組成物はグリシン化反応で修飾された少なくとも1つの糖アルコール又は少なくとも1つの糖を含む。 B. Compositions and Applications The present invention discloses novel glycineated sugar alcohol compositions and methods for their use on the treatment of diabetes hyperglycemic conditions and obesity, said glycineated sugar alcohol compositions being glycated At least one sugar alcohol or at least one sugar modified in the reaction.

なお、本発明は新規なグリシン化の方法及びその正に帯電した糖アルコールと糖の化合物の製造上での使用方法も開示し、該正に帯電した糖アルコールと糖の化合物は静電親和力（electrostatic affinity）及び/又は構造的類似性（structural similarity）によって負に帯電した物質、例えば細胞表面受容体及び膜貫通輸送体を妨げることができる。   The present invention also discloses a novel method of glycination and a method of using the positively charged sugar alcohol and sugar in the preparation of the compound, wherein the positively charged sugar alcohol and sugar compound has an electrostatic affinity ( Negatively charged substances, such as cell surface receptors and transmembrane transporters, can be blocked by electrostatic affinity and / or structural similarity.

本発明が開示したグリシン化糖アルコール/糖組成物、及び糖アルコールと糖とのグリシン化反応は本願で主張される米国優先権出願（出願番号14/457，829、出願日2014年8月12日、発明名称「生体内及び体外で核酸類薬物を送達するための新規な糖アルコール類組成物」）に初めて報道された。更に、このグリシン化糖アルコール及び/又は糖の糖尿病及び肥満症の治療上での使用方法は完全に新規で、従来報道したことはない。なお、本発明に初めて開示したグリシン化糖アルコールに関する代謝は、関連代謝性疾患、例えば糖尿病と肥満症を治療する医薬及び/又は栄養補助食品の開発に寄与する。   The glycinated sugar alcohol / sugar composition disclosed in the present invention, and the glycation reaction of sugar alcohol with sugar are disclosed in the US priority application claimed in the present application (Application No. 14 / 457,829, filing date August 2014. On the day, the invention title "New sugar alcohol composition for delivering nucleic acid drugs in vivo and in vitro" was reported for the first time. Furthermore, the use of this glycated sugar alcohol and / or sugar in the treatment of diabetes and obesity is completely new and has not been reported previously. The metabolism of glycated sugar alcohol disclosed for the first time in the present invention contributes to the development of medicines and / or nutraceuticals for treating related metabolic diseases such as diabetes and obesity.

実施例
以下の実験説明において、次の略語が使用されている。M（モラー、molar）、mM（ミリモラー、millimolar）、μm（マイクロモラー、micromolar）、mol（モル、moles）、pmol（ピコモル、picomole）、gm（グラム、grams）、mg（ミリグラム、milligrams）、μg（マイクログラム、micrograms）、ng（ナノグラム、nanograms）、L（リットル、liters）、ml（ミリリットル、milliliters）、μl（マイクロリットル、microliters）、℃（摂氏温度、degrees Centigrade）、RNA（リボ核酸、ribonucleic acid）、DNA（デオキシリボ核酸、deoxyribonucleic acid）、dNTP（デオキシリボヌクレオチド-3リン酸、deoxyribonucleotide triphosphate）、PBS（リン酸緩衝生理食塩水、phosphate buffered saline）、NaCl（塩化ナトリウム、sodium chloride）、HEPES（N-2-ヒドロキシエチルピペラジン-N-2-エタンスルホン酸、N-2-hydroxyethylpiperazine-N-2-ethanesulfonic acid）、HBS（HEPES緩衝生理食塩水、HEPES buffered saline）、SDS（ドデシル硫酸ナトリウム、sodium dodecylsulfate）、Tris-HCl（トリスヒドロキシメチルアミノメタン-塩酸塩、tris-hydroxymethylaminomethane-hydrochloride）、ATCC（アメリカンタイプカルチャーコレクション、American Type Culture Collection、Rockville、MD）、hESC（ヒト胚性幹細胞、human embryonic stem cells）、及びiPSC（誘導多能性幹細胞、induced pluripotent stem cells）。 EXAMPLES The following abbreviations are used in the following experimental description. M (mollar, molar), mM (millmolar, millimolar), μm (micromolar, micromolar), mol (mol, moles), pmol (picomol, picomole), gm (grams, grams), mg (milligrams, milligrams), μg (micrograms, micrograms), ng (nanograms, nanograms), L (liters, liters), ml (milliliters, milliliters), μl (microliters, microliters), ° C (degrees centigrade), RNA (ribonucleic acid) , Ribonucleic acid), DNA (deoxyribonucleic acid, deoxyribonucleic acid), dNTP (deoxyribonucleotide triphosphate, deoxyribonucleoside triphosphate), PBS (phosphate buffered saline, phosphate buffered saline), NaCl (sodium chloride, sodium chloride), HEPES (N-2-hydroxyethylpiperazine-N-2-ethanesulfonic acid, N-2-hydroxyethylpiperazine-N-2-ethanesulfonic acid), HBS (HEPES buffered saline, HEPES buffer) ed saline), SDS (sodium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfate), Tris-HCl (trishydroxymethylaminomethane-hydrochloride, tris-hydroxymethylaminomethane-hydrochloride), ATCC (American Type Culture Collection, American Type Culture Collection, Rockville, MD) HESC (human embryonic stem cells) and iPSC (induced pluripotent stem cells).

1.グリシン化糖アルコール組成物の製造
糖/糖アルコールのグリシル化の天然メカニズムはまだ明らかではないが、発明者は既にグリシル化糖アルコール及びグリシル化糖を人工で生成する化学ステップ及び方法を開発した。まず、1.0 M濃度のグリセリン又はフルクトース、及び0.9％（w/v）水酸化ナトリウムを含有する再蒸留水溶液を準備した。次に、グリシンを該溶液に加えて混合した。且つグリシンは該溶液で0.05〜0.3 M（この部分が達成したい最終のグリシン化糖アルコール/糖濃度に応じて調整される）の最終濃度に達した。4℃で、持続的な攪拌で一晩保存し、含まれた水分がほぼ完全に蒸発するまで、グリシンを加えた溶液を45℃より高い温度まで、好ましくは94℃より高い温度まで加熱した。この乾式脱水（dry-style dehydration）ステップでは一般的に約35％のMGG、及び約65％のDGG/TGGを生成する。使用前に、所望の体積の殺菌再蒸留水を加えることによって、該乾式反応による生成物を溶解して、並びに該グリシン化糖アルコールの最終濃度を調整することができる。一方で、MGGの生成率を向上させるために、発明者はオートクレーブを使用した湿式脱水ステップを更に設計した。前述とは異なり、グリシン及びグリセリンと水酸化ナトリウム溶液を混合した後に、この混合物をオートクレーブに入れ、約121℃及び100 kPaで乾式滅菌サイクルを行う。滅菌サイクルが終了した後に、反応物には約78％のMGG及び約22％のDGG/TGGが含まれる。使用前に、所望の体積の殺菌再蒸留水を加えることによって該グリシン化糖アルコールの最終濃度を調整することができる。MGG、DGG及びTGGの化学構造を図2A〜2Cに示す。 1. Production of glycated sugar alcohol composition Although the natural mechanism of glycation of sugar / sugar alcohol is not clear yet, the inventor has already developed chemical steps and methods for artificially producing glycated sugar alcohol and glycated sugar did. First, a redistilled aqueous solution containing glycerin or fructose at a concentration of 1.0 M and 0.9% (w / v) sodium hydroxide was prepared. Next, glycine was added to the solution and mixed. And glycine reached a final concentration of 0.05-0.3 M (adjusted according to the final glycated sugar alcohol / sugar concentration that this part wants to achieve) in the solution. The solution with glycine was heated to a temperature above 45.degree. C., preferably to a temperature above 94.degree. C., at 4.degree. C., with constant stirring and overnight storage, until the contained water had almost completely evaporated. This dry-style dehydration step generally produces about 35% MGG and about 65% DGG / TGG. Before use, the dry reaction product can be dissolved and the final concentration of the glycinated sugar alcohol can be adjusted by adding the desired volume of sterile redistilled water. Meanwhile, in order to improve the production rate of MGG, the inventor further designed a wet dewatering step using an autoclave. Unlike above, after mixing glycine and glycerin with sodium hydroxide solution, the mixture is placed in an autoclave and subjected to a dry sterilization cycle at about 121 ° C. and 100 kPa. After the sterilization cycle is complete, the reaction contains about 78% MGG and about 22% DGG / TGG. Prior to use, the final concentration of the glycinated sugar alcohol can be adjusted by adding the desired volume of sterile double-distilled water. The chemical structures of MGG, DGG and TGG are shown in Figures 2A-2C.

2.ヒト細胞処理及び培養
ATCCから入手したヒト肝細胞株HepG2を、メーカーの提案に従って、37℃及び5％CO₂の環境に培養する。 2. Human cell processing and culture
Human hepatocyte cell line HepG2 obtained from ATCC is cultured in an environment of 37 ° C. and 5% CO ₂ according to the manufacturer's suggestion.

3.高速液体クロマトグラフィー（HPLC）分析
MGG、DGG及びTGGの電荷の違いに応じて、本発明は逆相HPLC（reverse-phase HPLC）法を採用してMGGをDGG及びTGGから分離する。Ultimate 3000高速液体クロマトグラフィー（HPLC）装置（Thermo Scientific）及びDNA Pac PA-100カラム（BioLC Semi-Prep 9×250 mm）を使用し、3.6 ml/minの流速で行った。出発緩衝液（starting buffer）が50mMのTris-HCl（pH 7.6）であり、移動緩衝液（mobile buffer）が50mMのTris-HCl（pH 7.6）及び500mMの過塩素酸ナトリウムである。UV検出器にて260 nmの波長で、異なる電荷を持つグリシン化糖アルコールのシグナルを測定した。結果を図1に示す。 3. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) Analysis
Depending on the difference in charge of MGG, DGG and TGG, the present invention employs reverse-phase HPLC method to separate MGG from DGG and TGG. An Ultimate 3000 high performance liquid chromatography (HPLC) apparatus (Thermo Scientific) and a DNA Pac PA-100 column (BioLC Semi-Prep 9 × 250 mm) were used at a flow rate of 3.6 ml / min. The starting buffer is 50 mM Tris-HCl (pH 7.6), the mobile buffer is 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) and 500 mM sodium perchlorate. The signals of glycinylated sugar alcohols having different charges were measured at a wavelength of 260 nm with a UV detector. The results are shown in Figure 1.

4.グリシン化糖アルコールで処理された糖尿病マウスの生体評価
MGGの糖尿病治療上での薬効をテストするために、発明者は、食事前に飲食による糖尿病C57BL/6Jマウス（雄、8週齢、n＝3）毎に対して、1ミリリットルの1ミリグラム精製されたMGGで処理した。コントロール群のC57BL/6Jマウス（雄、8週齢、n＝3）には再蒸留水を1ミリリットルを与えた。薬物を投与した後に、マウス毎に毎食にグルコース4ミリグラム及びKayteeマウス飼料2グラムを混合した高炭水化物ミールを与えた。次に、食事後0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5及び4時間後に、Bayer Contour Next USBシステムによって全血糖レベルを測定した。処理前の4時間及び食事後の4時間において水及び食物の供給を停止した。しかしながら、毎食の間に、マウス毎に2ミリリットルの再蒸留水を与えた。結果を図4に示す。 4. Biological evaluation of diabetic mice treated with glycated sugar alcohol
To test the efficacy of MGG on diabetes treatment, the inventor purified 1 milligram of 1 milligram of purified C57BL / 6J mice (male, 8 weeks old, n = 3) by eating and drinking before meals Processed with MGG. A control group of C57BL / 6J mice (male, 8 weeks old, n = 3) was given 1 ml of redistilled water. After drug administration, each mouse was fed a high carbohydrate meal mixed with 4 milligrams of glucose and 2 grams of Kaytee mouse chow per meal. Next, total blood glucose levels were measured by the Bayer Contour Next USB system 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 and 4 hours after eating. Water and food supplies were stopped at 4 hours before treatment and 4 hours after eating. However, between meals, 2 ml of double-distilled water was given per mouse. The results are shown in FIG.

5.グリシン化糖アルコールで処理された肥満症マウスの生体評価
MGGの肥満症の治療上での薬効をテストするために、発明者は、食事前に飲食による糖尿病C57BL/6Jマウス（雄、8週齢、n＝3）毎に対して、1ミリリットルの1ミリグラム精製されたMGGで処理した。コントロール群のC57BL/6Jマウス（雄、8週齢、n＝3）には再蒸留水を1ミリリットル与えた。薬物を投与した後に、マウス毎に毎食にグルコース4ミリグラム及びKayteeマウス飼料2グラムを混合した高炭水化物ミールを与えた。約1ヵ月の期間において、マウス毎に毎日に処理及び食事を三回した。再蒸留水の供給に制限がない。結果を図5に示す。 5. Biological evaluation of obese mice treated with glycated sugar alcohol
To test the efficacy of MGG for the treatment of obesity, the inventor added 1 ml of 1 to every eating diabetic C57BL / 6J mice (male, 8 weeks old, n = 3) before eating. Treated with milligram purified MGG. One milliliter of redistilled water was given to C57BL / 6J mice (male, 8 weeks old, n = 3) of the control group. After drug administration, each mouse was fed a high carbohydrate meal mixed with 4 milligrams of glucose and 2 grams of Kaytee mouse chow per meal. Each mouse was treated and dieted three times daily for a period of about one month. There is no restriction on the supply of redistilled water. The results are shown in FIG.

6.統計分析
10％を超える信号強度の変化はいずれも陽性結果と見なされ、これらの結果は分析された後、平均値±標準差（mean±SE）で表された。データの統計分析は一元配置分散分析（one-way ANOVA）で計算された。主効果が有意な場合、ダネットのポストホックテスト（Dunnett’s post-hoc test）でコントロール群と有意に差異がある群を判定した。2つの処理群間の一対比較を行う場合、両側スチューデントt検定（two-tailed student t test）を使用した。2群以上の処理群を含む実験について、ANOVA後にポストホック多重範囲検定（post-hoc multiple range test）を行った。確率p<0.05は統計的に有意と認められた。すべてのp値は両側検定で決定された。 6. Statistical analysis
Any change in signal intensity over 10% was considered a positive result, and these results were analyzed and then expressed as mean ± standard difference (mean ± SE). Statistical analysis of the data was calculated by one-way ANOVA. If the main effect was significant, Dunnett's post-hoc test was used to determine groups that were significantly different from the control group. When pairwise comparing between two treatment groups, a two-tailed student t test was used. An ANOVA followed by a post-hoc multiple range test was performed on experiments containing two or more treatment groups. The probability p <0.05 was considered statistically significant. All p-values were determined by two-tailed test.

参照文献
１．Chen SKJ and Lin SL. （2013） Recent patents on microRNA-induced pluripotent stem cell generation. Recent Patents on Regenerative Medicine 3， 5-16.
２．Lin SL，Chang D， Chang-Lin S， Lin CH， Wu DTS， Chen DT，and Ying SY. （2008） Mir-302 reprograms human skin cancer cells into a pluripotent ES-cell-like state. RNA 14， 2115-2124.
３．Lin et al. （2011）. Regulation of somatic cell reprogramming through inducible mir-302 expression. Nucleic Acids Res. 39， 1054-1065.
４．Lin SL，Chang D， Ying SY， Leu D， and Wu DTS. （2010）MicroRNA miR-302 inhibits the tumorigenecity of human pluripotent stem cells by coordinate suppression of CDK2 and CDK4/6 cell cycle pathways. Cancer Res. 70， 9473-9482.
５．Suez et al.， （2014） Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature in press， doi：10.1038/nature13793. Reference 1. Chen SKJ and Lin SL. (2013) Recent patents on microRNA-induced pluripotent stem cell generation. Recent Patents on Referential Medicine 3, 5-16.
2. Lin SL, Chang D, Chang-Lin S, Lin CH, Wu DTS, Chen DT, and Ying SY. (2008) Mir-302 reprograms human skin cancer cells into a pluripotent ES-cell-like state. RNA 14, 2115- 2124.
3. Lin et al. (2011). Regulation of somatic cell reprogramming through inducible mir-302 expression. Nucleic Acids Res. 39, 1054-1065.
4. Lin SL, Chang D, Ying SY, Leu D, and Wu DTS. (2010) MicroRNA miR-302 inhibitors of tumorigenecity of human pluripotent stem cells by coordinate suppression of CDK2 and CDK4 / 6 cell cycle pathways. Cancer Res. 70, 9473 -9482.
5. Suez et al., (2014) Artificial sweeteners induce glucose tolerance by altering the gut microbiota. Nature in press, doi: 10.1038 / nature13793.

Claims (13)

糖尿病の高血糖症状と肥満症の治療を開発するための組成物であって、該組成物は、グリシン化反応で修飾された、少なくとも1つの化学式H（HCHO）_n＋1Hを有する糖アルコール又は少なくとも1つの化学式H（HCHO）_nHCOを有する糖に由来するグリシン化糖又はグリシン化糖アルコールを有効成分として含み、前記有効成分がモノグリシルグリセロール（MGG）である、組成物。 A composition for developing a treatment for hyperglycemic conditions of diabetes and obesity, said composition comprising at least one sugar alcohol having at least one chemical formula H (HCHO) _{n + 1} H or at least a sugar alcohol modified with a glycation reaction It includes one of the formula H (HCHO) glycine sugar or glycine sugar alcohol derived from a sugar with _n HCO as an active ingredient, wherein the active ingredient is a mono glycyl glycerol (MGG), composition. 該グリシン化は化学反応であって、該糖又は該糖アルコールの少なくとも1つの水酸基（-OH）がグリシン又はグリシン化アミノ酸の少なくとも1つのグリシル基（NH₂CH₂COO-又はNH₃ ^＋CH₂COO-）で置換される、請求項１に記載の組成物。 The glycation is a chemical reaction, wherein at least one hydroxyl group (-OH) of the sugar or the sugar alcohol is at least one glycyl group (NH ₂ CH ₂ COO- or NH ₃ ⁺ CH ₂₎ The composition according to claim 1, which is substituted by COO-). 該モノグリシルグリセロールは化学式NH₂CH₂CO（HCHO）₃H又はNH₃ ^＋CH₂CO（HCHO）₃Hを有する、請求項１に記載の組成物。 The mono glycyl glycerol has the formula _{NH 2 CH 2 CO (HCHO)} 3 H or ^{_{NH 3 + CH 2 CO (HCHO}} ) 3 H, The composition of claim 1. 該モノグリシルグリセロールは正に帯電した、請求項１に記載の組成物。 The composition of claim 1, wherein said monoglycyl glycerol is positively charged. 該モノグリシルグリセロールは更に溶液に存在し、且つ0.1 μM〜10 Mの濃度範囲を有する、請求項１に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein said monoglycyl glycerol is further present in solution and has a concentration range of 0.1 μM to 10M. 該モノグリシルグリセロールは生体内で単糖と腸管内での吸収を競争する、請求項１に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein said monoglycyl glycerol competes in vivo for absorption in the intestinal tract with monosaccharides. 該モノグリシルグリセロールは腸管内の糖吸収を妨げる、請求項１に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein said monoglycyl glycerol interferes with glucose absorption in the intestinal tract. 該モノグリシルグリセロールはグルコース輸送体を介して細胞により吸収される、請求項１に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein said monoglycyl glycerol is absorbed by cells via a glucose transporter. 栄養補助食品の開発に用いられる、請求項１に記載の組成物。 Nutrient used in the development of supplement The composition of claim 1. 該モノグリシルグリセロールは生体内のグルコースの吸収を低下させ、糖尿病の高血糖症状と肥満症を防止する、請求項１に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein said monoglycylglycerol reduces glucose absorption in vivo and prevents hyperglycemic symptoms of diabetes and obesity. 抗糖尿病薬及び治療の開発に用いられる、請求項１に記載の組成物。 Antidiabetic agents and used in the development of therapeutic composition of claim 1. 抗肥満症薬及び治療の開発に用いられる、請求項１に記載の組成物。 The composition according to claim 1, which is used in the development of anti- obesity agents and treatments. 美容、薬学及び治療上での応用に用いられる、請求項１に記載の組成物。 Description beauty, used in applications on pharmaceutical and therapeutic composition of claim 1.