JPH10324626A - 2−プロピルペンタン酸を含有する薬剤 - Google Patents
2−プロピルペンタン酸を含有する薬剤Info
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Abstract
塩を有効成分として含有するアストロサイト機能改善
剤。 【効果】 2−プロピルペンタン酸、またはその非毒性
塩は神経変性疾患(アルツハイマー病等)、脳卒中や脳
外傷後の神経機能障害(多発性硬化症等)、脳腫瘍(星
状膠細胞腫等)および感染症に伴う脳脊髄疾患(髄膜炎
等)の予防/治療に有用。
Description
剤に関する。さらに詳しく言えば、神経変性疾患、脳卒
中や脳脊髄外傷後の神経機能障害、脳腫瘍、感染症に伴
う脳脊髄疾患などの治療剤および/または予防に用いる
ことのできる2−プロピルペンタン酸またはその非毒性
塩を有効成分として含有するアストロサイト機能改善剤
に関する。
ロンとグリア細胞が存在する。ニューロンは細胞体と突
起を有する。突起には神経情報を他のニューロンに伝え
る軸索と、他のニューロンからの情報を受け取る樹状突
起の2種類が存在する。神経情報は、ニューロンの突起
の接着部(シナプスという。)を通じてひとつのニュー
ロンより次のニューロンに伝えられる。一方、グリア細
胞はニューロンの働きを支持する。具体的には、ニュー
ロンに対する栄養補給や老廃物***、それにイオンバラ
ンスの保持といったニューロンの支持細胞としての役割
を有すると考えられている。グリア細胞には多種多様な
細胞が含まれる。中枢神経系ではアストロサイト、オリ
ゴデンドロサイト、ミクログリアなどがあり、末梢神経
系にはシュワン(Schwaun)細胞、マントル(mantle)
細胞などがあり、また脳室内皮に存在するエペンダイマ
ル(ependymal)細胞もグリア細胞のひとつである。
生直後に行なわれる。一方、グリア細胞の増殖・分化は
出生後も行なわれる。
多発性硬化症、肝性脳症、遅発性神経壊死など)の成因
は、主にニューロンの異常にあると考えられていた。し
かし、最近ではニューロンを取り囲むグリア細胞、特に
アストロサイトの機能的異常にあるとの考え方も有力に
なってきた[Scientific American, p.p.44-52, April
(1989)]。なぜなら、アストロサイトがニューロンの支
持細胞としての役割にとどまらず、グルタミン酸やγ−
アミノ酪酸(以下、GABAと略記する。)の代謝能、
神経ペプチドやサイトカインの生成能、さらにはニュー
ロンや免疫細胞としての機能を有し、脳機能の働きを制
御する重要な役割を演じていることが明らかになったか
らである。従って、アストロサイトの機能的異常が種々
の脳疾患に決定的な影響を及ぼすことは容易に考えられ
る。
められる部位周辺には、アストロサイトから誘導された
リアクティブアストロサイトによるリアクティブアスト
ロサイトシスが認められている[J. Anat., 106, 471
(1970) ;Dev., Biol., 72, 381 (1979);Adv. Cell. N
eurobiol., 2, 249 (1981)]。脳損傷後に出現するリア
クティブアストロサイトシスは、病巣修復のための代償
性の反応であるという考え方があるが、最近、リアクテ
ィブアストロサイトシスの過剰反応がニューロンの変性
脱落を引き起こすことを示唆する報告がなされた[Scie
nce, 237, 642(1987); Brain Res., 481, 191 (1989)
;同誌 547, 223 (1991)]。
トロサイトからは種々の神経伝達物質やサイトカインの
放出が認められているが[Cytobios, 61, 133 (199
0)]、そのうち、特に注目すべきものは神経成長因子
(NGF)[Biochem. Biophys. Res. Commun., 136, 5
7 (1986); Brain Res., 560, 76 (1991)]の放出および
β−アミロイド前駆体蛋白(β−APP)[Neuron, 3,
275 (1989); J. Neurosci.Res., 25, 431 (1990); F
EBS Lett., 292, 171 (1991)]の発現である。
ロサイトがβ−アミロイドの起源である可能性を示唆し
ており、β−アミロイド沈着とリアクティブアストロサ
イトシスとは密接な関係があると推察されている[J. N
eurol. Sci.,112, 68 (1992)]。β−アミロイド沈着
は、神経変性疾患の代表であるアルツハイマー病に特徴
的で、その発症に重大な役割を演じていると考えられて
いる[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 4245 (198
5); Brain Res. Reviews, 16, 83 (1991) ;TIPS,12,
383 (1991)]。
出されたNGFは、β−アミロイドが有する神経毒性活
性[Science, 250, 279 (1990)]の用量効力を10万倍
増強する作用を有することが見出され、NGFもβ−ア
ミロイドによるニューロン死に対して相乗的効果をもた
らしていることが判明している[Proc. Natl. Acad.Sc
i. USA, 87, 9020 (1990)]。また、β−アミロイド
は、グルタミン酸やN−メチル−D−アスパラギン酸
(NMDA)のような興奮性アミノ酸によるニューロン
死を促進することも見出されている[Brain Res., 533,
315 (1990)]。これらの事実は、アルツハイマー病に
おけるβ−アミロイドの沈着という病理所見を説明しう
る現象と考えられる。さらに最近、アルツハイマー病で
アストロサイトの機能的異常が認められ、しかもリアク
ティブアストロサイトが直接アルツハイマー病の発症に
関与しているのではないかとも推察されている[Neurol
ogy, 40, 33 (1990); Neurobiol. Aging, 13, 239 (199
2)]。
ロサイトシスが過剰に起こるのかについては、これまで
まったく明らかにされていない。そこで、本発明者らは
リアクティブアストロサイトの生理的機能を調べるため
に、ラット新生児の摘出脳を用いてリアクティブアスト
ロサイトの誘導について検討した。その結果、脳を予め
物理的に破壊した後、アストロサイトを常法により培養
することによって、リアクティブアストロサイトを誘導
することに成功した。すなわち、培養5日目頃から驚く
べき異常増殖が始まるとともに、リアクティブアストロ
サイトの指標となる繊維性グリア酸性蛋白(GFAP)
含量の増大およびリアクティブアストロサイトに特徴的
な形態変化(肥大)が認められた。
ストロサイトの誘導時における機能的変化を追跡した。
その結果、カルシウムチャネル、ナトリウムチャネル、
カリウムチャネルおよびグルタミン酸受容体は、培養中
も一定の応答を示し大きな変化はなかったが、抑制性の
制御にあずかるGABAA受容体の応答は、培養中アス
トロサイトの異常増殖とともに低下し、やがて検出限度
以下まで低下することが確認された。もうひとつの抑制
性アミノ酸であるグリシンに対する受容体の応答が培養
中まったく観察されなかったことを考慮すると、この実
験事実はアストロサイトの抑制性の制御能が低下するこ
とによってリアクティブアストロサイトが誘導されるこ
とを示している。
ストロサイトのGABAA受容体応答が低下し、リアク
ティブアストロサイトシスが異常に持続して、神経伝達
物質やサイトカイン、特にNGFやβ−APPの異常放
出が起こり、それらが相乗的に作用して神経突起の異常
伸展を招き、その結果、ニューロン死、すなわち神経変
性疾患が発症すると考えられる。従って、リアクティブ
アストロサイトのGABAA受容体応答を改善すること
によって、アストロサイトの機能的異常による神経変性
疾患を治療および/または予防することができると考え
られる。
末端でグルタミン酸やアスパラギン酸が過剰に遊離さ
れ、過剰の脱分極が持続し、ニューロン死が生じる[日
経サイエンス誌,1991年9月号,52頁]。続いて、脳
浮腫や脳腫脹(いわゆるアストロサイトシス)が過剰に
起こり、ついには死に至る。従って、アストロサイトの
GABAA受容体応答を改善し、リアクティブアストロ
サイトの過剰反応による神経毒性活性を抑えることによ
って脳卒中による死亡例を減少させ、脳卒中後の脳機能
障害を治療することができると考えられる。
受容体応答の低下を改善するための薬物は全く知られて
いない。
イトの過剰誘導は、アストロサイトに抑制性の制御能が
欠如しているからであるとの知見に基いて、種々の抑制
性物質について、アストロサイトの機能改善活性を検討
した結果、2−プロピルペンタン酸がGABAA受容体
の応答を改善する能力を有していることを見出し、本発
明を完成した。
2−プロピルペンタン酸はすでに公知の化合物である。
2−プロピルペンタン酸はバルプロ酸として知られてお
り、テンカン治療剤として既に利用されている。
としては、(1) γ−アミノ酪酸アミノトランスフェラー
ゼ(GABA−T)活性を抑制すること[Neuropharmac
ology, 25, 617 (1986)]、(2) コラーゲンタイプIV受
容体であるグリアヒートショックプロテインの発現を誘
導すること[Brain Res., 459 , 131 (1988)]、(3) グ
リア細胞の増殖抑制[Brain Res., 554, 223 (199
1)]、および(4) GABA取り込みのための親和性を減
少させること[Neurochem. Res., 17,327 (1992)]が今
までに知られているだけであって、本発明者らの発見し
たリアクティブアストロサイトの誘導を抑制する作用に
ついては全く知られていない。また、上記の公知の作用
からバルプロ酸がリアクティブアストロサイトの誘導抑
制活性を有することを予測することは全く不可能であ
る。
酸、またはその非毒性塩を有効成分として含有するアス
トロサイト機能改善剤、(2)2−プロピルペンタン
酸、またはその非毒性塩を有効成分として含有するリア
クティブアストロサイト誘導抑制剤、(3)2−プロピ
ルペンタン酸、またはその非毒性塩を有効成分として含
有するリアクティブアストロサイトからアストロサイト
への変換作用剤、(4) 神経変性疾患治療用である前
記(1)乃至(3)のいずれかに記載の薬剤、(5)
脳卒中または脳脊髄外傷後の神経機能傷害治療用である
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の薬剤、(6)
脳腫瘍治療用である前記(1)乃至(3)のいずれか
に記載の薬剤、(7) 感染症に伴う脳脊髄疾患治療用
である前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の薬剤、
(8) アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、進行
性核上麻痺、またはオリーブ橋小脳萎縮症の治療および
/または予防のための前記(4)記載の薬剤、(9)
多発性硬化症の治療および/または予防のための前記
(5)記載の薬剤、(10) 星状膠細胞腫の治療およ
び/または予防のための前記(6)記載の薬剤、および
(11) 髄膜炎、脳膿瘍、クロッツフェルド−ヤコブ
病、またはエイズ痴呆の治療および/または予防のため
の前記(7)記載の薬剤に関する。
酸、またはその非毒性塩を単独で用いてもよいが、さら
に公知の化合物を配合してひとつの製剤とすることもで
きる。本発明においては、特に指示しない限り異性体は
これをすべて包含する。
相当する塩に変換される。塩は、毒性のない水溶性のも
のが好ましい。適当な塩としては、アルカリ金属(カリ
ウム、ナトリウム等)の塩、アルカリ土類金属(カルシ
ウム、マグネシウム等)の塩、アンモニウム塩、薬学的
に許容される有機アミン(テトラメチルアンモニウム、
トリエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、シ
クロペンチルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミ
ン、ピペリジン、モノエタノールアミン、ジエタノール
アミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミン、リジン、
アルギニン、N−メチル−D−グルカミン等)の塩が挙
げられる。
酸およびその非毒性塩の製造方法は、Physiol. Chem.,
282, 137 (1947)および米国特許第4127604号明細書に記
載されている。
塩は、アストロサイトの機能改善作用を有しており、か
つ毒性が非常に少ないことから、ヒトを含めた哺乳動
物、特にヒトの脳機能改善剤として用いることができ
る。対象疾患としては、例えば、神経変性疾患(例え
ば、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、進行性核
上麻痺、オリーブ橋小脳萎縮症等)、脳卒中や脳脊髄外
傷後の神経機能障害(例えば、脱髄疾患(多発性硬化症
等))、脳腫瘍(星状膠細胞腫等)、感染症に伴う脳脊
髄疾患(髄膜炎、脳膿瘍、クロッツフェルド−ヤコブ
病、エイズ痴呆等)の疾患が挙げられる。例えば、実験
室での実験では、次に示されるような結果を得た。
令)から大脳を摘出し、髄膜剥離後フロスト付スライド
ガラスにて破壊した。0.25%トリプシンおよび0.02%D
NaseIにて処理し、10%FCS−DMEMで懸濁
液とし、遠心分離した。10%FCS−DMEMにて再
懸濁後、ディッシュに分注し、37℃、5%CO2の条
件下で培養した。24時間後振盪洗浄により、非付着性
細胞を除去した。なお、得られた細胞は95%以上がG
FAP陽性細胞であった。
答:アストロサイトの機能改善作用は、GFAP含量増
大の抑制およびGABAA受容体応答の低下抑制を指標
にして評価した。すなわち、培養1日目にバルプロ酸ナ
トリウム塩を添加し、培養7日目に、パッチクランプ法
にて膜電位固定下に、3×10-5M GABA投与によ
って惹起されるCl−電流を測定して、GABA応答の
指標とした。さらに培養11日目に、GFAP含量をE
LISA法によって測定した。なお、実験に用いたバル
プロ酸ナトリウム塩はSigma社から市販されているもの
を用いた。
P含量は対照群に対する比で表示した。
るバルプロ酸ナトリウム塩は、アストロサイトのGAB
AA受容体の応答低下を抑制し、リアクティブアストロ
サイトの指標となるGFAP含量を大幅に抑制してい
る。このことから、バルプロ酸ナトリウム塩は、強力な
アストロサイトの機能改善作用を有していることが確認
された。
対するGABAA受容体の応答を回復する能力 [実験方法]実験例1と同様にして調製したアストロサ
イトを培養し、14日目のリアクティブアストロサイト
を継代し(105cells/dish)、該リアクティブアスト
ロサイトを付着させた後、洗浄し、本発明に用いられる
有効成分を含有する培地に置換した。継代後、14日目
のGABAA受容体応答を実験例1と同様にして測定し
た。 [結果]結果を表2に示す。
旦消失したGABAA応答を大幅に回復させている。こ
のことは、バルプロ酸ナトリウム塩がリアクティブアス
トロサイトをアストロサイトに変換する能力を有してい
ることを示している。
培養による神経細胞死に対する抑制効果 [実験方法]実験例1と同様にして調製したアストロサ
イトを14日間培養した。培養したアストロサイト(3
×105cells/well)に、胎生19日目のラット大脳よ
り予め調製した神経細胞(3×104cells/well)を加
えて培養した。培養経過中、神経細胞の生存率および神
経突起伸展率について観察した。なお、バルプロ酸ナト
リウム塩(3mM)はアストロサイトに神経細胞を加え
ると同時に添加し、以後、薬物(3mM)を含んだ培養
液を3〜4日ごとに交換した。 [結果]結果を表3に示す。
られなかったが、バルプロ酸ナトリウム塩処理群の神経
細胞には著明な生存率および突起形成が認められた。
の両側椎骨動脈をペントバルビタール麻酔下焼却閉塞し
た後7日間の回復期間をおいた。脳虚血は、無麻酔下に
予め露出しておいた両側総頸動脈を20分間結紮し行な
った。バルプロ酸ナトリウム塩の投与は、虚血再開通直
後より300mg/kgの用量で1日1回、4日間計4
回腹腔投与により行なった。虚血再開通後5および6日
目に能動的条件回避実験を行なった。
ep-up)型の明暗箱を用いて行なった。まず動物をドア
ーを閉じた暗室に1分放置し、次にドアーを10秒間開
放した。この時動物が明室へ上がった場合を条件回避陽
性とした。条件回避陰性の場合、ドアーを閉じて10秒
間、その後ドアーを開けて50秒間2mAのフットショ
ックを与えた。フットショックにより明室へ移動しなか
った動物は、実験から除外した。この様な操作を30分
間隔で1日5回、2日間計10回行なった。
6.1±0.7回、偽処置群は4.8±0.8回の回避反応を示した
が、虚血対照群は2.8±0.8回であった。しかし、バルプ
ロ酸ナトリウム塩の投与により回避反応は5.3±0.8回を
示し、虚血再開通による能動的条件回避反応獲得の障害
を改善したことがわかる。
毒性は非常に低いものであることが確認されている。例
えば、バルプロ酸ナトリウム塩をマウスに経口投与した
時のLD50値は1700mg/kgである(Merck Index,
第11版、1559頁)。従って、本発明に含まれる活性物質
はいずれも医薬として使用するために十分安全であり、
適していると判断できる。
非毒性塩は、アストロサイトの機能改善作用を有してお
り、脳機能改善剤として有用であると考えられる。例え
ば、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病、筋萎縮
性側索硬化症、進行性核上麻痺、オリーブ橋小脳萎縮症
等)、脳卒中や脳脊髄外傷後の神経機能障害(例えば、
脱髄疾患(多発性硬化症等)、脳腫瘍(星状膠細胞腫
等)、感染症に伴う脳脊髄疾患(髄膜炎、脳膿瘍、クロ
ッツフェルド−ヤコブ病、エイズ痴呆等))等の治療お
よび/または予防に有用であることが期待される。
およびその非毒性塩を上記の目的で用いるには、通常、
全身的または局所的に、経口または非経口で投与され
る。投与量は、年齢、体重、症状、治療効果、投与方
法、処理時間等により異なるが、通常成人一人あたり、
1回に1mg〜1000mgの範囲で、1日1回から数回経
口投与されるか、または1回に100μg〜100mg
の範囲で、1日1回から数回非経口投与(好ましくは静
脈内または脳室内投与)される。もちろん、前記したよ
うに投与量は種々の条件で変動するので、上記投与量よ
り少ない量で十分な場合もあるし、また範囲を超えて投
与する必要のある場合もある。本発明の薬剤を投与する
際には、経口投与のための固体組成物、液体組成物およ
びその他の組成物、非経口投与のための注射剤、外用
剤、坐剤等として用いられる。
丸剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤などが含まれる。この
ような固体組成物においては、ひとつまたはそれ以上の
活性物質が、少なくともひとつの不活性な希釈剤(乳
糖、マンニトール、ブドウ糖、ヒドロキシプロピルセル
ロース、微結晶セルロース、デンプン、ポリビニルピロ
リドン、メタケイ酸アルミル酸マグネシウム等)と混合
して用いられる。これらの組成物は、常法に従って、不
活性な希釈剤以外の添加物、例えば潤滑剤(ステアリン
酸マグネシウム等)、崩壊剤(線維素グリコール酸カル
シウム等)、溶解補助剤(アルギニン、グルタミン酸、
アスパラギン酸等)や安定化剤(ヒト血清アルブミン、
ラクトース等)を含有していてもよい。錠剤または丸剤
は、必要により胃溶性または腸溶性物質(白糖、ゼラチ
ン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロースフタレート等)のフィルムで被覆し
ていてもよい。カプセル剤にはハードカプセルおよびソ
フトカプセルが含まれる。
液剤、乳濁剤、懸濁剤、シロップ剤、エリキシル剤が含
まれる。このような液体組成物においては、一般的に用
いられる不活性な希釈剤(精製水、エタノール等)が含
まれる。これらの組成物は、不活性な希釈剤以外に、湿
潤剤、懸濁剤のような補助剤、甘味料、風味料、芳香
剤、防腐剤を含有していてもよい。経口投与のためのそ
の他の組成物としては、1種または2種以上の活性物質
を含み、常法により処方されるスプレー剤が含まれる。
スプレー剤は、不活性な希釈剤以外に安定化剤(亜硫酸
ナトリウム等)や等張性を与えるための緩衝剤(塩化ナ
トリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸等)を含有し
ていてもよい。スプレー剤の製造には、例えば米国特許
2868691号、同3095355号明細書記載の方法を用いること
ができる。
の水性または非水性の溶液剤、懸濁剤、乳濁剤が含まれ
る。このような注射剤においては、1種または2種以上
の活性物質が少なくとも1種の不活性な水性の希釈剤
(注射用蒸留水、生理食塩水等)や不活性な非水性の希
釈剤(プロピレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、オリーブ油、エタノール、ポリソルベート80(登
録商標)等)と混合して用いられている。これらの注射
剤は、さらに防腐剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化
剤(ヒト血清アルブミン、ラクトース等)、溶解補助剤
(アルギニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、ポリビ
ニルピロリドン等)のような補助剤を含有していてもよ
い。
ィルター等)、殺菌剤の配合または照射によって無菌化
されるか、またはこれらの処理をした後、凍結乾燥等の
方法により固体組成物とし、使用直前に無菌水または無
菌の注射用希釈剤を加えて使用される。
本発明はこれに限定されるものではない。 製剤実施例1:錠剤の製造 以下の化合物を常法により混合し、打錠して一錠中に1
00mgの活性成分を含有する錠剤100個を得た。 ・2−プロピルペンタン酸ナトリウム塩……………………………………10g ・繊維素グリコール酸カルシウム(崩壊剤)…………………………200mg ・ステアリン酸マグネシウム(潤滑剤)………………………………100mg ・微結晶セルロース…………………………………………………………… 9.7g
果を示すグラフである。
Claims (11)
- 【請求項1】 2−プロピルペンタン酸、またはその非
毒性塩を有効成分として含有するアストロサイト機能改
善剤。 - 【請求項2】 2−プロピルペンタン酸、またはその非
毒性塩を有効成分として含有するリアクティブアストロ
サイト誘導抑制剤。 - 【請求項3】 2−プロピルペンタン酸、またはその非
毒性塩を有効成分として含有するリアクティブアストロ
サイトからアストロサイトへの変換作用剤。 - 【請求項4】 神経変性疾患治療用である請求項1乃至
3のいずれかに記載の薬剤。 - 【請求項5】 脳卒中または脳脊髄外傷後の神経機能傷
害治療用である請求項1乃至3のいずれかに記載の薬
剤。 - 【請求項6】 脳腫瘍治療用である請求項1乃至3のい
ずれかに記載の薬剤。 - 【請求項7】 感染症に伴う脳脊髄疾患治療用である請
求項1乃至3のいずれかに記載の薬剤。 - 【請求項8】 アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化
症、進行性核上麻痺、またはオリーブ橋小脳萎縮症の治
療および/または予防のための請求項4記載の薬剤。 - 【請求項9】 多発性硬化症の治療および/または予防
のための請求項5記載の薬剤。 - 【請求項10】 星状膠細胞腫の治療および/または予
防のための請求項6記載の薬剤。 - 【請求項11】 髄膜炎、脳膿瘍、クロッツフェルド−
ヤコブ病、またはエイズ痴呆の治療および/または予防
のための請求項7記載の薬剤。
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