JPH04500959A - 抗炎症剤および免疫抑制剤としてのカスタノスペルミンの使用 - Google Patents

抗炎症剤および免疫抑制剤としてのカスタノスペルミンの使用

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JPH04500959A JP1508558A JP50855889A JPH04500959A JP H04500959 A JPH04500959 A JP H04500959A JP 1508558 A JP1508558 A JP 1508558A JP 50855889 A JP50855889 A JP 50855889A JP H04500959 A JPH04500959 A JP H04500959A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 抗炎症剤および免疫抑制剤としての カスタノスペルミンの使用 この発明は、オーストラリア産天然マメ類から抽出されるイントリジジン系アル カロイドであるカスタノスペルミン(cas tanospermi ne)の 抗炎症剤および免疫抑制剤としての使用に関するものである。
カスタノスペルミン(C3)は、オーストラリアマメCaStanO8perm Um australe の種子から最初に単離されたイントリジジン系アルカ ロイドとして最近記述され(t(ohenschutzら、+981) 、次の 構造式を有する:C8は、オリゴ糖工程をインビトロで阻害することが示されて いるグリコシダーゼIの有望な阻害剤である( 5asak ら、1985、H amphries ら、1986およびGrossら、+986)。該アルカロ イドは、インビトロにおいて酵素、3−グルコシダーゼおよびβ−グルコセレプ ロシダーゼをも阻害しく Sau lら、1983) 、またα−グルコシダー ゼをインビボ(Saulら、1985)およびインビトロ(Saulら、198 3 ; Ellmersら、1987ならびにChambersおよびElbe in、 1986)の両方において阻害する。
国際特許明細書WO8703903は、AIDSおよびネコ白血病の病原学的薬 剤を含めて、欠陥のないレトロウィルス性病原に対抗する治療的薬剤として、グ ルコンダーゼI阻害剤、好ましくはカスタノスペルミンの使用を記述している。
この明細書において、グリコシダーセI阻害剤の作用は、感染細胞内におけるレ トロウィルスの複製の妨害、感染細胞上におけるウィルス性env糖蛋白質の提 示に伴う病原性効果の軽減、また可能的にピリオンに認識される細胞内受容体の 発現の妨害による標的細胞への感染阻止として記述されている。
加えて、ヨーロッパ特許明細書第202661号には、糖尿病の治療、好ましく は食後の高血糖症の治療または糖尿病における炭水化物吸収の阻止のためのカス タノスペルミン含有組成物の使用が記述されている。この明細書において、カス タノスペルミンの活性は、消化酵素の阻害として記述されており、これによって 増大した脂質生合成の阻害に加えて複合糖の加水分解によるグルコース形成を低 減し、もって高脂血症および過剰な脂質蓄積を防止する。
本発明を導いた研究において、カスタノスペルミンは、受容動物にインビボで与 えられた場合に、受動的に誘発された実験的アレルギー性脳を髄炎(EAE)に 対して阻害効果を有することが見出された。
実験的アレルギー性脳を髄炎は、細胞媒介自己免疫で、中枢神経系(CNS)の 脱髄性疾患である(Paterson、1976 ; Bernardら、19 83) 、これは、完全フロインドアジュバント(CFA)に組込まれたミニリ ンの塩基性蛋白質(BP)の注射投与により、多くの動物種において容易に誘発 され得る。また、これはCNS抗原で感作された供与体のリンパ細胞を純粋同系 受容体に注射することにより、受動的に誘発され得る(Paterson、19 60 。
5tone %1961 ; LevineおよびSowinski 、 19 67)。
EAEの脱髄的特徴のために、これはヒトの脱髄性疾患である多発性硬化症のモ デルとしても広く使用されてきた。従って、この疾患を阻害し、または抑制する 方法を見出すべく努力が注がれてきた。これまでのところ論理的に最も関連する 研究は、該疾患の効果相、神経免疫的炎症を阻害するための試験方法であろう。
リンパ細胞−マクロファージ相互作用は、この炎症性応答において極めて重要で あると考えられている。感作されたリンパ細胞は、CNSへ侵入時、おそらく特 定の抗原、すなわちBPを認識し、これは、溶解性媒介体の放出を引き起こす。
次いでこれらの媒介体が、脱髄の最終的媒介体と考えられているマクロファージ を誘引し、活性化する。この工程の阻害は、例えば、リンパ細胞−内皮細胞相互 作用を妨害し、これにより細胞のCNSへの侵入を阻止する:媒介体産生/作用 の阻害または活性化マクロファージの活性の阻害等、多くの段階で起こり得る。
最近、ヘパリンおよびフコイジン等の硫酸化多糖類が、EAEのCNS炎症の強 力な阻害剤であることが示された(Wi llenborgおよびParish  51988) oこの阻害は、ヘパリン調製物が抗凝集活性を欠き、また該疾 患を部分的に阻害することから、これらの化合物の抗凝集活性のみによるもので はない。これらの薬剤による正確な阻害機構は知られていないが、これらの研究 は、炎症過程のある臨界的段階に炭水化物残基があることを示唆している。
カスタノスペルミンは、能動的に誘発された関節炎に加え、受動的に誘発された 補助的関節炎においても抗炎症効果を示すことが見出された。ラットにおける補 助薬誘発関節炎は、例えば増殖性骨膜炎および皮下小節、四肢の浮腫、および最 終的な軟骨および骨の侵食の存在等、ヒトの関節炎と多くの特徴を共通して有す る。この動物モデルは、抗炎症および免疫抑制剤の検出のために広く使用されて きた。
最後に、カスタノスペルミンは、準備的な実験において免疫抑制剤として、特に 組織移植片拒絶反応、および遅延型過敏性反応の調節において有効であることが 見出された。
従って、第1の面において本発明は、抗炎症および/または免疫抑制剤としての カスタノスペルミンの使用に関する。この面において本発明は、患者に対して有 効量のカスタノスペルミンを投与することを含む、動物またはヒト患者の抗炎症 的および/または免疫抑制的治療方法を提供する。
カスタノスペルミンの有効量は、例えば、0.O1〜500■/kg/日を含む 。
他の面において、本発明は、抗炎症および/または免疫抑制治療のための医薬ま たは動物薬組成物の調製または製造におけるカスタノスペルミンの使用に関する 。この面において、カスタノスペルミンを医薬もしくは獣医 ・薬として許容さ れる担体、またはその希釈剤と共に含む医薬または獣医薬組成物が提供される。
カスタノスペルミンの抗炎症的および免疫抑制的効果は、以下の例において更に 示される。
150〜200gの雌Lewis (RT−1’ )ラットは、John Cu rtin 5chool of Medical Re5earchの動物飼育 施設から入手した。
EAEの誘発 モルモットBPをDeiblerら(1972)の方法に従って調製し、食塩水 中のBPを4mg/mlの Mycobacteriumbutyricumが 添加された当容量のフロイント不完全アジュバント中に乳化させた。ラットに0 .1mlのエマルジョンを、両後足の各内針のひとつに投与した。全投与量は、 50μgのBPおよび400μgのMyCObaCteriUm特表平4−50 0959 (3) EAEの受動的転移のための細胞を、Pa1nitchおよびMcFarlin  (1977)の方法に従って生成させた。単一細胞懸濁物を、上述のように1 0−12日前にBP−CFAにより感作させた供与体ラットの牌臓から調製した 。5%の胎児性ウシ血清(Fe2) 、5 X I O−’Mのメルカプトエタ ノール、200mMのし一グルタミンならびにペニシリンおよびストレプトマイ シンを含むRPMI中にて細胞を2xlO@/mlとして培養した。コンカナバ リン2μg/mlとなるように添加し、37°CにてlO%COa 、 75%  02および残部のN2雰囲気中で培養した。
72時間後に細胞を採取し、Hankの平衡塩溶液(HBSS)にて洗浄し、受 容体動物に側部尾静脈を通して転移させた。すべての転移母集団は30X10’ の生細胞を含ん臨床的E八Eは、以下のスキームに従って級分けした:〇−無症 候性;1−尾の先半分が弛緩性;2−尾全体が弛緩性;3−運動失調、正立困難 :4−後足弱化=5−後足麻痺。
カスタノスペルミン(CS) カスタノスペルミンを、Hohenschutzら、1981の方法により調製 した。予測されるC8の短い半減期のため、これを7日間にわたりlOμm/時 で分配する小型−浸透ポンプ(Alzaモデル21JLI)により投与した。該 ポンプは、ラットの背に皮下的に埋設され、また各実験対照ラットはにせの手術 をうけた。
b、結果 準備的な毒性試験(データは示していない)は、500■/kg/日で7日間の C8の投与で、処理後6週間に何らの毒性効果も動物に観察されないことを示し た。第1の実験において、受動的誘発EAEに対する100.200または30 0■/kg/日のC8の効果を試験した。
この実験において、C3を含む浸透ポンプは細胞転移時に埋設された。表1は、 300■/kg1日では臨床的EAEに対して完全な保護を与えることを示し、 一方、200■/kg/日では平均臨床得点の減少で示されるように部分的保護 のみが与えられることを示している。
100■/ kg /日では、保護効果はなかった。
対照ラットおよび300■/kg/日のC3を受けたものを、CNS組織の組織 学的実験のために、8日目に殺した。図1および2は、それぞれ、細胞転移から 7日C3(300■/kg/日)により処置されたラット、および対照(非処置 )ラットの組織学的実験のための顕微鏡写真である。図1においては、臨床的E AEは見られないが、多くの炎症領域が下側を髄に存在し、aおよびc−fは、 集中した小さい脈管周囲の炎症領域を示す。
実線の矢印は、内皮を指しており、細胞が内皮を通して移動していることを示し ている。破線の矢印は、細胞が実質へ更に移動することを制限するであろうある 種の構造を示している。bは、処理ラットにおける集中した髄膜炎を示している 。図2は、aおよびc−fにおいて拡散した炎症領域を六している。bは、軽い 髄膜炎関連部分を示している。処置ラットは、驚くべきことに、非処置ラットと ほぼ同じ数の炎症領域を有しているが、その分布および質が異なっている。処置 ラットは、を髄の髄膜炎中の集中的炎症の浸潤ならびに出口帯および入口帯基部 の頻繁な関与がみられる。対照ラットにおける髄膜炎関連部分は、希に軽微な場 合にのみ見られる。更に、C3処置ラツトにおける脈管周囲の炎症領域は、しば しば集中的であるが炎症細胞が高密度であり、脈管の周囲に近接して境界をもっ ている。対照的に、対照群のラットの病変部は、より拡散して細胞が脈管から離 れて移動し、を髄の実質中に広く浸透している。図3の顕微鏡写真は、EAE細 胞転移の始めから浸透ポンプにより300■/kg/日のC8を受けたラット( 臨床的疾患は観察されず、動物は8日目に電子顕微鏡用に殺された)においては 、リンパ細胞(L y)が小静脈上皮を横切り(矢印)、しかしながら脳の実質 には入り込んでいない。対照的に、図4は、EAE細胞細胞転移後8ト目床的E AEを示す非処置対照ラットにおいては、脳実質へのリンパ細胞(Ly)の浸潤 がある。
先行する受動的誘発疾患によりもたらされた既に傷ついた血管脳障壁を育する受 容体動物におけるC8の受動的誘発EAE阻害能力を試験した。受動的誘発疾患 のエピソードから回復したラットは、2回目の攻撃に対しても純真(naive )な動物と同様に感受性がある(Wi llenborg、1979 ; Hi nrichsら、1981) 、このような動物に、2回目の転移と同日に30 0■/kg/日のC3を分配する浸透ポンプを埋設すると、それらは該疾患の2 回目のエピソードを現わさない(表2)。同じ投与量のC5(300■/kg) は、再度第1の疾患から純真な動物を保護することが示されている。
細胞転移後に治療が数日遅れた場合のC8の疾患阻害能力を試験した。C3の1 50■/kgの2回の注射投与を、朝と晩とに細胞転移後4日目から始めて3日 間続けた。表3(実験l)に示されるように、これらの動物はEAEの臨床的徴 候を表さなかった。しかしながら、この実験を繰返すと、処置された動物は保護 されずにすべてが臨床的疾患を表した(実験2:表3)。データの検討は、しか しながら、第1回の実験において非処理動物の疾患の徴候が第6日まで表れず、 一方、第2回の実験においてはすべての動物は、処置開始時には少なくとも最小 の徴候を表わしていた。従って、このことはC3による抑制が、疾患の症状によ る攻撃前に治療を始めた場合にのみ有効であることを示すと思われる。他の可能 性は、第2回の実験における1日2回の注射は、適切な薬剤水準を維持すること が何らかのためにできなかったことである。この可能性を試験するために、細胞 転移後4日目に浸透ポンプを埋設する実験を行なった。この実験において、すべ ての動物は、4日目には軽微な臨床的微特表平4−500959 (4) 候を示しており、C8による処置は、引続く疾患の発現を変化させることができ ず(実験3;表3)、このことは処理を臨床的徴候の始まる前に開始しなければ ならないことを示唆している。
上述の結果は、アルカロイドであるカスタノスペルミンが、臨床的疾患の始まる 前に該薬剤を投与した場合に受動的誘発実験的アレルギー性脳を髄炎を阻害する ことを示している。処置動物からの組織学は、C3がEAEを阻害する有力な機 構に関していくつかの洞察を与える。
臨床的描像から期待されるであろうことに反して、処置を受けた動物中に病変部 か見出された。これらは、特徴的に集中しているが高密度であって、小静脈周囲 に炎症細胞が硬く充填され、対照と比較して、実質内部への移動はほとんど無い 。該細胞は、明らかに上皮を横切ることができるが、次いで、上皮とある種の制 限構造と考えられるものとの間に蓄積されるものと思われる。これらの病変部の 存在は、C8が、上皮を越えた血液からのリンパ細胞の遊出の阻害により作用す るのではなく、作動細胞がCNSの実質へ更に侵入することを阻止することによ り機能することを示唆している。
この活性を負っている機構は知られていないが、受動的誘発EAEにおけるヘパ リンに関する先の知見に基づくと(Wi llenborgおよびParish  、 1988) 、 C3は、作動細胞が血管上皮およびその基礎となる基底 板を横切って遊出するために必要な酵素活性を阻害することにより作用している のであろう。C3は、ホスホリル化後にリソソーム酵素の特異的認識標識となる いわゆる高マンノース構造の形成に要するN−結合オリゴ糖処理の特異的段階を 阻害することが知られている。これらの標識が存在しない場合に、リソソーム酵 素は、粗小胞体/ゴルシ複合体からリゾソームへ運搬され得ず、またそれらは細 胞表面に再捕捉されて通常のように内在化されることもない(von Figu raおよびHasilik、 1986 ; West 、 1986; Ko rnfield 、 1987) a従って、C8の全体としての効果は、EA E作動細胞の小静脈から脳実質への遊出に要する酵素を除去、または機能的に除 去することであろう。
炎症細胞が実質に侵入することが最終的に不能であることは、臨床的疾患を阻止 している。当然のことながら、細胞表面蛋白質の不適当なグリコジル化、C8の 抗転移活性が寄与している工程等、C3が機能することによる他の可能な機構も 存在する(Hurnphriesら、1986)。
表1.受動的EAEに対するC3の保護効果C8投与量” EAEを伴っ 開始 の 平均臨床1なし 4/4 4±0 4.25±0.14100 4/4 4 ±04.θ±0 200 4/4 5±0 2.0+O a、薬剤は、細胞転移と同時に皮下的に設けられた小型浸透ポンプにより分配さ れた。
b、可能な5士標準誤差からの平均点数表2.傷ついた血液脳障壁を有するラッ トにおける受動的EAEに対するC3の効果純真 0 4/4 3.75±0. 14純真 300 0/4 回復期 0 4/4 4±O a、薬剤は、細胞転移と同時に皮下的に設けられた小型浸透ポンプにより分配さ れた。
b、可能な5士標準誤差からの平均値 表3.臨床的徴候発生後に投与した場合のCSのEAE緩和の失敗 a、4日目に処置開始 す、可能な5士標準誤差からの平均値 例2−受動的、に誘発5されたアジュバント関節秀に対するカスタノスペルミン の効果 a、方法 (DAxLewis) F + ラットを、両後足に皮肉的に注射した軽鉱油中 の3■のM、 butyricumで免疫した。10日後に牌臓を取出し、5% 胎児性ウシ血清、200mMのし一グルタミン、5X10−’Mの2−ME、ペ ニシリンおよびストレプトマイシンを含むRPMI中の単細胞懸濁物に調製した 。細胞を2X10’細胞/mlに調節し、50m1の培地中で75m1の培養フ ラスコ内にて培養した。
Con Aを2μg/mlとなるように加え、培養物を10%CO2,7%02 および残余のN2雰囲気下に37°Cにて72時間培養した。次いで細胞を洗浄 し、50X10@または60X10“細胞/ラットで静脈内的に10週令の雄( DAxLewis)’ F lに転移させた。
カスタノスペルミンを、5μg/時で14日間分配する浸透ポンプ(Alza  Carp、)に入れた。ポンプを細胞転移時に皮下的に埋設した。ラットは、3 50■/kg/日のカスタノスペルミンを受けた。
b、結果 細胞転移の日に始め、ラットの後足を4個所の直径について測定した。測定値は 平均値を得、足の体積について%変化として表した二 細胞転移の日に開始して、350■/kg2日のカスタノスペルミンによりラッ トを処理して行なう2つの実験を行なった。結果を表4に示しである。
表4.受動的に誘発されたアジュバント関節炎に対するC3の効果 衷鰺↓−50810’細胞 足体積の%Δ対 照 7日目 144日 目、 +18% +40% 2 +22% +26% 3 +17% +32% 4 +18% +25% 5 +16% +25% C8処置−30X10@細胞 1 +12% +4% 2 −5% −1% 3 5% 0 4 0 +9% 寒鰺2−60xlO’細胞 足体積の%Δ対 照 7日目 144日 目 ’ +12% +40% 2 +31% +99% 3 +17% +77% 4 +21% +18% 5 +28% +45% C8処置−6OX10’細胞 1 −5% −8% 2 794 18% 3 −3% −14% 4 +3% −1% いずれの場合においてもC3処置ラツトは、炎症を示さなかったが、1例のみ( #l、実験l)が一時期中程度の浮腫を示した。実験lのすべてのラットは、組 織学的試験のために殺された。
実験2において、浸透ポンプは155日目除去され、すべての動物は28十日ま で遂行された。対照は有意な程度の浮腫および炎症を示したが、一方C3処置ラ ットは、薬剤中断2週間後においてさえも正常を保った。
N3−受動的に誘発されたアジュバント関節炎に対するカスタノスペルミンの効 果 受動的に誘発されたアジュバント関節炎に対するC3の効果を測定するための別 の実験において、例2の方法を反復したが、C8による処置(325■/kg/ 日)は、細胞注射(60X10@細胞/ラツト)後7日目に開始した。
処置および対照ラット(5匹のラット/群)の足の大きさ変化の%を示す独立し た2つの実験の結果を図5および6にグラフ的に示す。
例4−能動的に誘発された関節炎に対するカスタノスペルミンの効果 この例においては、M、 butyricumを軽鉱油中において、尾の基部お よび背の下部にわたる数個所の部位に皮下的に注射することによって能動的に関 節炎を誘発した。中肢およびくるぶしの幅を50日間にわたって測定した。
関節炎の変化は、10日後から顕著となった。200■/kg/日のカスタノス ペルミンを含むポンプをM、 butyricun+の注射後5日に埋設した。
試験および対照群の両者において7匹のラットを使用した。対照および試験群の 結果を図7.8および9に中肢幅、平均中肢周囲および平均くるぶし幅をそれぞ れ比較してグラフ的に疫抑制効果 a、方法 供与体マウスは、Ba1b/ c(H2’)であり、また受容体はCBA(82 ,’)であった。供与体の膵臓小島(ランゲル/)ンス島)を標準的技術により 調製した。約400の小島を10匹の供与体マウスから単離した。これらの新し く単離した小島を、50の群においてCBA血餅中に入れ、これらを糖尿病CB Aマウス(血中グルコース20mM/リットル)の腎臓のカプセル下に置いた。
2匹の受容体には、小島移植時にC8を含む小型浸透ポンプを埋設(皮下的)し た。これらのポンプは、C3を300■/kg/マウス/日の投与量で14日間 分配した。2匹の対照マウスにはにせの手術を行なった。
血液試料(10μl)を毎日採取し、自動分析装置(Beckman Gluc ose Analyzer 2)を用いて血中グルコースをアッセイした。
すべての移植受容体は、24時間以内に血糖正常となり、すべての移植片の移植 の成功を示した。移植片の拒絶反応は、動物が高血糖になった場合に起こると考 えられる。対照動物は、9日および12日日月拒絶反応を起こした。
1匹のC3処置マウスは、小型浸透器が機能を停止した後の5日目である19日 目土で拒絶反応を起こさなかった。他方のC8処置動物は、12日日月拒絶反応 を起こした。このことの理由は、小型浸透ポンプを除去して試験を行ない、C3 荷重を分配しなかったことが分かった時点で明らかとなった。
例6−腎臓移植片生存におけるカスタノスペルミンの効果 この例は、カスタノスペルミンにより処理された完全に同種異系(DA/LEW )の供与体由来の腎同種移植片を受けたDAクラット移植片生存を示す。各ラッ トの一個の腎臓を供与体の腎臓と置換し、その後、残っている元のラット腎臓を 除去した。結果を下記の表5に示す。
参考文献ニ ア 250mg/kg 1 33 欅5 ポンプ無し 0 一 本 この対照は、他の多くの場合にも実施され、14日以上に生存したラットは なかった。
本本同系の対照 例7−遅延型過敏性(DTH):カスタノスペルミンの効果 C57BLマウスに10”のヒツジ赤血球細胞(SRBC)を静脈内的に与えた 。5日後に10m1の体積の10 ’ 5RBCを左の後足内針に、また10m 1の食塩水を右側に注射した。カスタノスペルミンを、内証試験の開始と共に4 時間毎に腹腔内的に与えた。24時間にわたるC8の全投与量は、300■/k g/マウスであった。
対照マウスは、4時間毎に食塩水を投与され、また試験および対照の両者につい て、5匹のマウス/群を用0た。 ・ 対照群においては、足の浮腫における33%の増大が生じたが、C8を投与され た試験群においては相当する足の浮腫における増大は11%であった。
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Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.患者に対して有効量のカスタノスペルミンを投与することからなる、動物ま たはヒト患者の抗炎症および/または免疫抑制治療方法。
  2. 2.前記カスタノスペルミンの有効量が、100〜500mg/kg/日を含む 請求の範囲1項に記載の方法。
  3. 3.前記カスタノスペルミンが、抗炎症および/または免疫抑制治療を必要とす る臨床的症状の始まる前に投与される請求の範囲1項に記載の方法。
  4. 4.前記治療が、中枢神経の自己免疫脱髄疾患の治療を含む請求の範囲1項に記 載の方法。
  5. 5.前記治療が、関節炎の治療を含む請求の範囲1項に記載の方法。
  6. 6.前記治療が、組織または器官移植片拒絶反応を阻害するための治療を含む請 求の範囲1項に記載の方法。
  7. 7.カスタノスペルミンを医薬的または動物薬的に許容される担体またはその希 釈剤と共に含有する抗炎症的および/または免疫抑制的治療用医薬または獣医薬 組成物。
  8. 8.前記カスタノスペルミンが、100−500mg/kg/日のカスタノスペ ルミンを与える単位投与形態である請求の範囲8項に記載の組成物。
  9. 9.動物またはヒト患者の抗炎症的または免疫抑制的治療のためのカスタノスペ ルミンの使用。
  10. 10.動物またはヒト患者の抗炎症的または免疫抑制的治療用医薬調製のための カスタノスペルミンの使用。
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