JP2000517315A - ヒアルロニダーゼの使用 - Google Patents

ヒアルロニダーゼの使用

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Abstract

(57)【要約】 哺乳類の結合組織中のヒアルロナンの局所含量増大に関連した臓器移植に関係した間隙性水腫の症状の治療のための製剤の製造におけるヒアルロニダーゼの使用。この製剤は、哺乳類に局所的または全身的に投与する場合、1日用量が体重1kg当たり1〜100,000 IUとなるような量でヒアルロニダーゼを含有する。ヒアルロニダーゼを含有する医薬での全身的または局所的処置により、ヒアルロナンの局所含量増大に関連した臓器移植に関係した間隙性水腫の症状の治療方法。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒアルロニダーゼの使用 技術分野 本発明は、臓器移植と関係があるヒアルロナンの増大された局所合成に関連し た間隙性水腫の症状に罹患したヒトまたは動物起源の哺乳類の治療のための製剤 製造におけるヒアルロニダーゼの使用に関する。 発明の背景 ヒアルロニダーゼは、例えば哺乳類、ヒルおよびオキアミ類で産生される酵素 であり、これは多数の組織から抽出可能である。ヒアルロニダーゼは、ヒアルロ ナンと呼ばれる、そしてヒアルロン酸とも呼ばれるムコ多糖類を分解する(Bala zs EA et al,Biochem.J.1986;235:903)。 ヒアルロナンは、反復二糖類であるN−アセチル−D−グルコサミン−D−グ ルクロン酸により作り上げられる直鎖ポリマーである。それは、細胞外マトリッ クスの構造および構成における鍵的役割を有し、胚形成中の(Toole,P.B.in Ce llular Biology of Extracellular Matrix(ed.Hay,E.D.)251-294(Plenum Pu bliShinq Corp.,New York,1981))、並びに迅速な組織増殖、再生および修復 が起きるときはいつでも、細胞外マトリックスの主要成分である。それは、間葉 細胞により産生される(Comper WD,Laurent TC,PhysiolRev.1978;58:255-315 )。 ヒアルロナンは、部分的にその分子サイズに関連したいくつかの生物学的作用 を有する(West,D.C.,Kumar,S.Exp.Cell.Res.183,179-196,1989)。ヒ アルロナンの独特の水結合能力は十分認 識されており、治療目的に、例えば眼の手術に利用される。 臓器中のヒアルロナンの含量は、その臓器の炎症の異なる症状で増大すること が示されている。したがって、ヒアルロナン濃度の増大は、例えば肺胞炎(Net- telblad O et al,Am Rev Resp Dis 1989;139:759-762)および心筋梗塞(Walde nstroem et al,J Clin Invest 1991;88(5):1622-1628)といった炎症性−免 疫学的損傷の症状を特徴とする異なる臓器からの組織で示されている。この種の 症状のその他の例は、腎臓(Haellqren et al,J Exp Med 1990a;171:2063-2076 ;Wells et al,Transplantation 1990;50:240-243)、小腸(wallander et al, Transplant Int1993;6:133-137)または心臓(Haellgren et al,J Clin Invest 1990b;85:668-673)移植後の同種異系移植片拒否反応(allograft rejection) 、あるいはウイルス起源の心筋炎症(Waldenstroem et al,Eur J Clin Invest 1993;23:277-282)である。 ヒアルロナンの顕著な水結合能力(Mason RM,Progr Clin Biol 1981;Res 54: 87-112)のために、臓器の結合組織中のヒアルロナンの局所的産生および蓄積の 増大は有害な間隙組織水腫の危険性を伴う液体の局所的蓄積を引き起こし、次に これがその臓器の機能の損傷を引き起こす。例えば、炎症状態の臓器中のヒアル ロナンのこの蓄積が非常に重篤な結果を生じ得ることは明らかである。臓器移植 の場合、移植水腫の発症は、例えば細胞外圧の増大および微小血管系の圧縮のた めの、あるいは酸素に関する拡散距離の増大のための、臓器移植片の機能に対す る脅威を示す。これは、ついには臓器の非可逆的拒否反応を、そしていくつかの 場合には生命の危機的症状をも引き起こし得る。したがって、この危険な状態を 軽減する方法が大いに必要とされる。本発明の目的は、 これを達成する手段を提供することである。 ヒアルロニダーゼは、従来、70年代に、心筋梗塞の影響を低減するために用 いられている(Maroko PR et al,Circulation 1972;46(3):430-7;Maclean D ,et al,Science 1976;194(4261):199-200)。しかしながら、作用の様式は 分かっていない。in vitro動物モデルでは、虚血性損傷後の心臓性能は、ヒアル ロニダーゼを投与すると、改良された(Rovetto MJ,Circ-Res 1977;41(3):37 3-9;Fischer JH et al,Transplantation 1994;58(6):748-53)。さらに、Wal denstroem等(J Clin Invest1991;88(5):1622-1628)は、ヒアルロナンがラッ トで誘発された実験的心筋梗塞における梗塞領域に蓄積されるという事実にかん がみて、虚血中の細胞損傷を制限するに際してのヒアルロニダーゼ使用の成功の 可能性について考えたが、しかしながら彼等の理論を実行に移さなかった。 ヒアルロニダーゼ治療はさらに、おそらくは側副血流の形成、すなわち新規の 血管の形成を刺激することによる心筋梗塞治療の手段として、その他の研究者に より提案された(Sleight P,Interventions durling and after acute myocard ial infarction.Postgrad.Med.J.59,suppl 3:80-8(1983))。しかしなが ら、急性の梗塞形成の状態のヒト被験者に関する大規模な無作為試験はこれを確 証できなかった。1488名の急性心筋梗塞被験者に関する試験では、致死率に 及ぼす有益な作用は、プラセボ群と比較した場合、ヒアルロニダーゼ処置群にお いて示されなかった(Julian DG,Simpson JM,Cadigan PJ,Petri MC et al.C ardiology 75(3):177-183(1988))。851名の心筋梗塞罹患被験者に関す る別の二重盲検多施設試験も、それぞれヒアルロニダーゼ処置被験者とプラセボ 処置被験者 との間にいかなる有意差も示すことができなかった(MILIS Study Group.Am J C ardiol 57(15):1236-1243,(1986))。 明らかに、これらの大規模試験はどれも、ヒアルロニダーゼを用いた治療によ るヒト被験者の心筋梗塞に及ぼすいかなる有益な作用も示せなかった。 ヒアルロニダーゼを用いたイヌにおける心臓リンパの能動的ドレナージの試み が、イヌで成功している(Taira A et al.,Angiology(United States)Dec 19 90,41(12)p1029-36,ISSN 003-3197,Journal Code:4UA)。リンパおよび間 隙性水腫のドレナージは、互いに間接的に関係があるだけである。我々が提案し た本発明では、リンパドレナージは正常であると推測される。 間隙性ヒアルロナン蓄積は、虚血性/炎症性損傷に対していくつかの臓器で十 分実証されている。移植臓器では、ヒアルロナンは、おそらくは臓器の獲得およ び保存により誘発される虚血性損傷のために、術後早い期間に蓄積される。しか しながら、急性拒否反応の発現中は、おそらくは臓器移植片の拒否反応の免疫学 的および/または炎症性反応に関連した多数の炎症生成物により刺激された間隙 細胞によるヒアルロナン合成の増強のために、漸増性のそして非常に顕著な間隙 性ヒアルロナン蓄積が認められる。 臓器移植に関連した間隙性水腫の発生は、移植手術の領域に重大な問題を設定 する。実際、例えば腎臓移植の領域では、統計学的に25%という多さの移植片 が、すなわち100例中25例の移植片が、機能が一時的に喪失される程度に腫 脹する。さらに、症例の約2〜3%において、腫脹は腎臓の破裂を引き起こし、 その結果大出血を引き起こすほど重篤である。 したがって、移植臓器の腫脹は、移植手術を受けた被験者に重篤な危 険をもたらす。これに対する治療を見つけだすことが緊急に必要であることは明 らかである。しかしながら、この緊急の必要性にもかかわらず、本発明のような 、これを達成するための簡単で且つ信頼できる方法があることを、今日までだれ も示していない。これは、いくつかの理由から、これが使用可能な治療方法であ ると、当業者が思わなかったためである。第一に、酵素が水腫組織に達するとい うことはほとんどありそうもないと考えられた。第二に、ヒアルロニダーゼは酸 性pHでその最適活性を有するが、一方組織のpHは中性であり、したがって組 織中の酵素の活性は低いと予測された。最後に、酵素が活性であることが立証さ れた場合でも、水腫中だけでなく全身のヒアルロナンの分解が引き起こされるお それがあった。 実際、本発明の基礎をなした、臓器移植に関連したヒアルロナンの増大した局 所合成を用いて間隙性水腫を治療することができるという発見は、本発明にとっ ても全く意外であった。 したがって、今日まで、ヒアルロナン蓄積により引き起こされる間隙性水腫に 適した治療はなかった。唯一の治療は間接的で、炎症の治療に拠っていた。その 場合、「自然」が蓄積ヒアルロナンを希望的に分解し、それにより水腫を低減す る。 ヒアルロニダーゼを用いる炎症誘発性間隙性水腫の治療の成功は、ヒアルロナ ンが炎症を起こしていない組織中では分解されないという事実に拠っている。し たがって、我々は、実験で、非炎症化「対照」腎臓の天然ヒアルロナン含量が攪 乱されないことを示した。 本発明の一般的説明 本発明は、結合組織中に蓄積されたヒアルロナンの酵素的消化により余分の水 分が遊離され、したがって、ヒアルロナンのこの含量増大に起 因する組織水腫が軽減されるということを示し得た。この当業者にとって非常に 意外な発見が、臓器移植に関係した結合組織中のヒアルロナンの局所含量増大に 関連した間隙性水腫の症状の治療のためのヒアルロニダーゼをベースにした製剤 を本発明者に開発させた。 したがって本発明の目的は、臓器移植に関係したヒトまたは動物起源の哺乳類 の結合組織中のヒアルロナンの局所含量増大に関連した間隙性水腫の症状の治療 のための製剤の製造におけるヒアルロニダーゼの使用である。 本発明の別の目的は、臓器移植に関係したヒトまたは動物起源の咄乳類の結合 組織中のヒアルロナンの局所含量増大に関連した間隙性水腫の症状の治療方法で あって、ヒアルロニダーゼを包含する製剤による前記の哺乳類の全身的または局 所的治療による方法を提供することである。 以下で本発明を詳細に説明するが、本発明は添付の請求の範囲に限定される。 発明の詳細な説明 本発明の好ましい一実施態様は、動物またはヒト起源の哺乳類における臓器移 植に関係した間隙性水腫の治療のための製剤の製造におけるヒアルロニダーゼの 使用に言及する。この治療は、予防的または治療的特性を有し得る。臓器は、動 物またはヒト起源の哺乳類の例えば肝臓、腎臓または心臓である。 本発明によれば、ヒアルロニダーゼは全身的にまたは局所的に投与される製剤 の製造に用いられる。 ヒアルロニダーゼは、製剤の全身的または局所的投与により1日用量が体重1 kg当たり、1 IU〜100 000 IU、さらに好ましくは、100 I U〜15 000 IU、あるいは、500 IU〜 10 000 IUとなるような量で、製剤中に混入される必要がある。 本発明の製剤は、当業者に公知の慣用的方法で調製される。局所適用製剤は、 ヒアルロニダーゼの他に、慣用的臓器保存溶液の構成成分、例えばデキストラン 、陰イオン、陽イオンおよび浸透性分子を含有する。その全身性使用形態は、安 定剤および塩類(Saline)を含有し得る。 本発明はさらに、ヒアルロナンの局所合成増大に関連した症状に罹患した哺乳 類の治療方法に関する。本発明の好ましい一実施態様は、ヒアルロニダーゼを包 含する製剤を用いた全身的または局所的治療による、ヒアルロナンの局所合成増 大に関連した間隙性水腫に罹患した哺乳類の治療方法である。 本発明の特に好ましい一実施態様は、ヒアルロニダーゼを包含する製剤を用い た全身的または局所的治療による、臓器移植に関係して生じ、そしてヒアルロナ ンの局所合成増大に関連する間隙性水腫に罹患した哺乳類の治療方法である。 本発明の方法では、製剤の全身的または局所的投与により、製剤は、1日用量 が哺乳類の体重1kg当たり1 IU〜100 000 IU、さらに好ましく は100 IU〜15 000 IU、或いは500 IU〜10 000 I Uとなるような量で、哺乳類に全身的にまたは局所的に投与される。 本発明は、体重約200gの雄Lewisラットのラットモデルで先ず試験された 。10匹のラットの多数が左腎臓の60分間温虚血を施され、炎症性水腫および ヒアルロナン蓄積を誘発された。これらの動物のうちの5匹はさらに、0、1お よび2日目、および実験終了の2時間前に、ヒアルロニダーゼ静注を施された。 5匹の未処置動物は、左腎臓の水分蓄積(水腫)およびヒアルロナン蓄積を発症 した。この現象は、ヒアルロニダーゼ静注で付加的に治療された動物には全く生 じなかった。実験 未使用ラット5匹と比較測定した場合、右腎臓の含水量またはヒアルロナン含量 に変化は認められなかった。 次に、下記に詳述するように、ラットにおいて異所性心臓移植の方法を用いて 、別の試験を実行した。 体重175〜250gの雄PVG(RT1C)およびWistar/Kyoto(RT11V )ラットをそれぞれドナーおよびレシピエントとして用いた。この動物は、Mφl leqaard(Skensved,Denmark)から入手し、手術前に少なくとも1週間安静にさ せて、餌および水を自由に摂取させた。手術は、抱水クロラール(180mg/ 体重1kg)、ペントバルビタール(40mg/体重1kg)および硫酸マグネ シウム(90mg/体重1kg)の混合物の腹腔内注射による麻酔下で実施した 。 非縫合法を用いて、異所性心臓移植を実施した。ドナー心臓の大動脈をレシピ エントの右総頸動脈に、肺動脈を右頸静脈に吻合した。移植完了時に、セフロキ シム(ZinacefTM,Glaxo,Greenford,UK 20mg/ラットを筋注により1回投 与した。毎日触診して移植片を監視し、移植片に拍動が全く検出されなくなると 、心臓は拒絶されたとみなされた。 移植片の再還流直後に、レシピエントラットにヒツジ精巣ヒアルロニダーゼ V型(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO,USA)を20,000 U/体重1 kg静注した。20,000 U/体重1kgの静注用量を、1、2、3および 4日目に1日1回、5日目に1日2回投与し、20,000 U/体重1kgの 最終投与は、6日目の摘出の2時間前に投与した。さらに、この実験群(n=1 1)において、ドナー心臓を獲得時にヒアルロニダーゼで洗い流した。先ず、0 .5mlのFW−溶液(Froedin Wolgast、細胞外ヒスチジン溶液)を大動脈に 通して心臓を洗浄し、その後さらに0.5mlの2,500Uのヒアル ロニダーゼを含有するFW−溶液で洗浄した。対照群(n=11)のラットは、 移植後6日目に摘出するまで、未処置のままであった。この群では、ドナー心臓 はヒアルロニダーゼを含有しない1.0mlのFW溶液で洗浄した。 別個の実験として、移植片生存時間に及ぼすヒアルロニダーゼ処置の作用を調 べた。2群のラット、すなわち未処置ラット(n=10)およびヒアルロニダー ゼ処置ラット(n=11)を試験した。この実験は前記と同様の方法で実施した が、但し、移植片が機能している間は1日1回、ヒアルロニダーゼを投与し、移 植片が拒絶されるまで全動物を保持した。 摘出時に、移植心臓の1/3を、1%セチルピリジニウムクロリドを含有する 緩衝4%ホルマリン、pH7.3中に固定し、1/3を冷イソペンタン中に凍結 させて、残りの1/3を含水量およびヒアルロン酸(HA)含量の確定に用いた 。対照用に、4匹の未処置、非移植ラットから心臓を得た。 摘出直後に、検体を濾紙の上に置き、3分後に計量した(湿重量 w.w.) 。検体を一夜凍結乾燥して、再び計量した(乾燥重量 d.w.)。粉砕後、0 .5M NaClを用いて16時間、HAを組織から抽出した。2,000gで 15分間遠心分離後、市販の放射線測定検定(radiometric assay)(Pharmacia Diagnostics,Uppsala,Sweden)を用いて上清のHA含量を分析した。技法は 、HAの、特異的ヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)との結合に基づいて いる。要するに、100μlの標本を、200μlの125I−標識化HABPと ともに4〜7℃で60分間インキュベートする。HA−sepharose 100μl を付加し、同一温度で45分以上インキュベーションを継続する。2,000g で10分間遠心分離する前に、洗浄溶液 2mlを付 加する。デカント後、ペレット中の放射能をガンマ計数器で測定する。既知量の HAを含有する標本から標準曲線を作成する。各標本に関して二重分析を実施し た結果、変動性は10%未満であった。相対的含水量は、組織の総重量に対する 水の%で表した場合、100x(w.w.−d.w.)/w.w.として算出さ れた。 データは、平均値+平均標準誤差(SEM)で示した。群間の比較は、HA含 量および含水量に関してはスチューデント無対t検定により、移植片(graft) 生存時間に関してはMann-WhitneyU検定により評価した。0.05未満のpレベ ルは統計的に有意と見なされた。結果を下表に示す。 移植後6日目の同種異系心臓移植片(alloqeneic heart grafts)の抽出ヒア ルロナン量および相対的含水量(平均値±SEM)並びに毎日静注ヒアルロニダー ゼ投与の効果 n ヒアルロナン 水(%) (μg/g 乾燥重量) 同種異系移植 11 789±47 81.8±0.3 同種異系移植+ヒアルロニダーゼ 11 494±43*** 80.6±0.3** 対照 4 206±18 76.3±0.3 0.5M NaClを用いて、凍結乾燥心臓組織から、ヒアルロナン の抽出 を実施した。 ** p<0.01、*** p<0.001。ヒアルロニダーゼを含有する場 合と含有しない場合との心臓移植片のヒアルロナン含量および含水量との統計学 的差を、Mann-WhitneyU検定を用いて試験した。 HAの分布をつきとめるために、免疫組織化学的染色を実施した。このために 、主として前記と同様に、アビジン−酵素、ビオチン−タンパク質系を用いた。 要するに、パラフィン包埋4μm厚切片をウシ血清アルブミン(10mg/ml 、V分画、Siqma Chemical CO,St.LouiS,MO,USA)とともにインキュベートし て、非特異的結合部位を遮断し、その後、PBS中の3%H22中に入れて内因 性ペルオキシダーゼを抑制した。HABPとともに2時間インキュベーション後 、切片をABC Vectastain試薬(Vector Laboratories,Burlingame,CA,USA )とともに1時間インキュベートした。最後に、基質としてH22を、電子供与 体として3−アミノ−9−エチル−カルバゾール(AEC)を付加し、その後検 体をメイヤーヘマトキシリンで対比染色した。対照切片を、ストレプトミセス属 (streptomyces)ヒアルロニダーゼとともに2時間インキュベートした。スライ ドはすべて、目隠し評価した。 ホルマリンに固定した心臓移植片をパラフィンに包埋し、4μm厚切片に切断 して、エオシンおよびメイヤーヘマトキシリンで染色した。スライドはすべて、 目隠し評価した。 同種異系移植後6日目の心臓移植片の組織切片では、拡張した間隙に顕著な細 胞浸潤が認められた。ヒアルロナンの蓄積は、富細胞拡張間隙に認められた。ヒ アルロニダーゼを毎日静注後、間隙は低減し、貧細胞となって、ヒアルロナンに 対する染色は全く分散した。 本発明のラットモデルにおけるヒアルロニダーゼ処置は、水腫形成を低減した だけでなく、移植片生存時間を有意に改良した。したがって、未処置ラットでは 、8.3±0.3日後に移植片拒否反応が起きたが、一方ヒアルロニダーゼによ る毎日静注処置ラットは移植片生存時間を1. 5日延長した(平均生存時間 9.7±0.5日;p<0.01)。拒否反応発 現がこのように迅速な工程であるこの全体的非免疫抑制系においてこのような顕 著な効果が得られたということは、注目に値する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 トゥフヴェソン,グンナー スウェーデン ウプサラ エス―756 47, コルファツヴェーゲン 1番 (72)発明者 ヘルグレン,ロジャー スウェーデン ベーリンゲ エス―740 22,ドラゴントルプスヴェーゲン 9番 (72)発明者 ジョンソン,セシリア スウェーデン ウプサラ エス―752 41, グリマーヴェーゲン 7エイ番 (72)発明者 ヴァールベルグ,ジャン スウェーデン ウプサラ エス―754 49, ペパロッツガタン 1番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ヒトまたは動物起源の哺乳類の結合組織中のヒアルロナンの局所含量の増 大に関連した臓器移植と関係のある間隙性水腫の症状の治療のための薬剤の製造 におけるヒアルロニダーゼの使用。 2.前記哺乳類に局所的にまたは全身的に投与する場合に1日用量が1〜10 0 000 IU/体重1kgとなる量でヒアルロニダーゼを包含する薬剤の製 造における請求項1の使用。 3.前記1日用量が100〜15 000IU/体重1kgである請求項2の 使用。 4.前記1日用量が500〜10 000IU/体重1kgである請求項3の 使用。 5.予防的にまたは治療的に投与される薬剤の製造における前記請求項のいず れかの使用。 6.ヒアルロニダーゼを包含する製剤を用いた全身的または局所的治療による ヒトまたは動物起源の哺乳類におけるヒアルロナンの局所合成増大に関連した臓 器移植に関係のある間隙性水腫の症状の治療方法。 7.製剤が1〜100 000 IUのヒアルロニダーゼ/前記哺乳類の体重 1kgの1日用量となるような量で全身的にまたは局所的に投与されることを特 徴とする請求項6の方法。 8.1日用量が100〜15 000 IU/前記哺乳類の体重1kgである ことを特徴とする請求項7の方法。 9.1日用量が500〜10 000 IU/前記哺乳類の体重1kgである ことを特徴とする請求項8の方法。
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