JPH11505528A - 胃腸治療剤としての表皮成長因子の使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 胃腸治療剤としての表皮成長因子(ＥＧＦ)の新規使用を記載する。特に、ＥＧＦは病原体による胃腸コロニー形成の予防および体重増加の促進に有用である。このようにＥＧＦが腸感染の処置に使用でき、例えば、農業および養殖産業における動物製造を増加する。ＥＧＦはまた免疫グロブリンの腸吸収の増加にも有用である。表皮成長因子シグナルカスケードの阻害は、毒性または有害化合物の取り込み予防または体重減少促進に使用し得る。従って、物質の吸収を減少するため、または体重増加を減少するための表皮成長因子の活性を阻害する薬剤の使用もまた記載する。

Description

【発明の詳細な説明】 胃腸治療剤としての表皮成長因子の使用 本発明は、本明細書に参考として包含する、米国出願番号第０８／４３８,９ ０１号の一部継続出願である。発明の分野 本発明は、胃腸治療剤としての表皮成長因子(ＥＧＦ)の使用に関する。特に、 ＥＧＦは体重増加の促進および病原体の胃腸コロニー形成の予防に使用できる。 ＥＧＦは、免疫グロブリンの吸収増加にも使用し得る。ＥＧＦシグナルカスケー ドの阻害は、毒性または有害な化合物の取り込み予防および体重減少の促進に使 用し得る。発明の背景 多くの腸成長因子が表皮成熟および再生を加速させる。これらの一つは、小さ い酸安定胃腸ペプチドである表皮成長因子(ＥＧＦ)であり、本質的に唾液および 腸分泌物および他の体液に存在し、初乳および乳汁中に大量に製造される。ＥＧ Ｆは、ａ）生まれて初めの頃の腸細胞増殖および分化、ｂ）離乳前幼児の腸の機 能的成熟化およびｃ）成人腸の表皮増殖を促進する(１０、１１、１２、１３、 １４)。更に、ＥＧＦは急速(数分以内)に電解質および栄養物の小腸吸収を上方 制御し、その効果は腸細胞の尖端微小絨毛の同時の伸長と関係した(１５)。ＥＧ Ｆの可能性のある治療的利点は、ＥＧＦでの局所治療が創傷治癒を促進する(３ ０)という研究により、およびより最近では、ＥＧＦの投与が大規模な腸管摘出 後の腸からの栄養物吸収を促進するという発見(１６)により脚光を浴びている。 小腸と比較して、ＥＧＦのより多くのレセプターが、Ｅscherichia coliのよう な微生物の感染中に最もひどい細菌負荷が見られる、結腸で発見されている(１ ７)。ＥＧＦは結腸を含む全腸で機能を上方制御する(１２、１６)。 ＥＧＦが種々の機能を有することが報告されているが、病原体の腸コロニー形 成予防または体重増加の加速におけるその役割は先に報告されていない。これら の二つの新規に発見されたＥＧＦの特性により、ＥＧＦは治療剤として非常に有 用となる。ＥＧＦが病原体の腸コロニー形成または感染を予防する能力は、多く の重要な治療的適用を有する。このような適用の一つは、若い家畜動物における 腸大腸菌症の治療である。 腸大腸菌症は、農業の経済とかなり密接な細菌惑染である。腸大腸菌症(下痢( scours)とも呼ばれる)は、新生および若い家畜に最も一般的な病気である(１-６ )。この病気を誘発する微生物は、病原性細菌Ｅscherichia coli(Ｅ．coli)であ る。感染は、家畜を飼育している間に発生し、カナダ西部および世界の他の地域 での経済的損失の明白な原因である。疾病は、下痢、脱水および最後に死により 特徴付けられる。従って、腸大腸菌症による経済的損失を防止するための方法の 開発が真に望まれている。 若い家畜の腸大腸菌症の治療に加えて、ＥＧＦはまた病原体、すなわち、ウイ ルス(例えば、コロナウイルス、パルボウイルス、ロタウイルス)、細菌(例えば 、Ｓalmonella sp.およびＳhigella sp.)または寄生虫(例えば、Ｃryptospordiu m sp.およびＥimeria sp.)の腸コロニー形成および旅行者の下痢によりもたらさ れる疾病の処置または予防にも使用できる。ＥＧＦの他の重要な使用は、胃潰瘍 部位における細菌コロニー形成の予防である。細菌Ｈelicobacter pyloriによる 感染は、再発性消化性潰瘍の主な危険因子であることが十分証明されている。潰 瘍部位で細菌コロニー形成が起こり、潰瘍の慢性化に寄与することが示されてい る。従って、ＥＧＦは細菌Ｈelicobacter pyloriのコロニー形成の予防に有用で あり得、従って、胃潰瘍の治癒の加速に有用であり得る。 ＥＧＦの投与が病原体による腸コロニー形成を予防できるという証明に加えて 、本発明者らは、ＥＧＦが動物の体重増加を促進できることも示した。後者の効 果は、ある刊行物がＥＧＦが体重増加に効果を有しないと示しているため(２１ 、２５)、予期されなかった。ブタにおけるＥＧＦの効果を研究する他の研究は( ２８、２９)、腸ジサッカライドのレベルの付随した増加にもかかわらず、成長 速度の加速の証明は不可能であった。 体重増加加速におけるＥＧＦの使用は、また多くの重要な治療的適用を有する 。この特性は、特に、感染に付随する下痢および脱水による体重減少の場合の、 腸感染の処置に有用である。この特性はまたウシ、ブタ、家禽および魚業のよう な 動物産業における生産性の増加にも有用である。後者の産業は、より多くの魚が 養殖により生産されるようになっているため、より重要になってきている。動物 産業において、ＥＧＦは家畜の食物添加剤として、または飲料水として摂取させ るのが容易であり得る。体重増加のためのＥＧＦの使用はまた栄養失調のヒトお よび神経性食欲不振症に罹患しているヒトの処置にも使用できる。 病原体によるコロニー形成の予防および体重増加の促進に加えて、ＥＧＦはま た栄養物の腸吸収を増加をせることも示されている。この特性はまた多くの治療 的適用を有する。例えば、この特性は、ＥＧＦを、このような状況が必要であり 得る栄養物の吸収を増加させることにより、腸感染の処置または体重増加の促進 により有用にする。更に、胃腸吸収を上方制御することにより、ＥＧＦはまた新 生児の免疫グロブリン取り込みも増加し得る。 新生児の免疫グロブリンの主な源は、母体からの初乳および乳汁であり、母体 からの適切な免疫グロブリンの吸収不良は、感染性疾患の高い疾病率および致死 率と関係する(３１)。免疫グロブリン吸収率は、生まれて一日目が最大であり、 その後、免疫グロブリン取り込みは減少し、腸閉鎖が起こる。ＥＧＦの投与は、 (ａ)初乳、乳汁または他の源(経口免疫グロブリン製剤のような)からの免疫グロ ブリン吸収の促進および(ｂ)免疫グロブリン取り込みの促進をまたし得る腸閉鎖 の遅延をし得る。 上記のように、ＥＧＦは栄養物の腸吸収の増加をもたらす。従って、ＥＧＦシ グナルカスケードの阻害が栄養物の腸吸収を減少させる。胃腸栄養物吸収の制御 におけるＥＧＦシグナルカスケードの阻害の臨床的利点は、今まで評価されてい ない。ＥＧＦレセプターまたはＥＧＦシグナルカスケードのアンタゴニストが、 例えば、肥満の治療のような腸吸収の減少が正当であり得る場合の胃腸治療剤と して、または毒性または有害物質の腸取り込みを減少させるために使用し得る。発明の要約 本発明は、胃腸治療剤としての表皮成長因子(ＥＧＦ)の使用に関する。 一つの態様において、本発明は動物における病原体の腸コロニー形成の予防ま たは処置のためのＥＧＦの使用を提供する。腸感染および疾病は、食物生産動物 における損失の主な原因である。 本明細書で使用する限り、“動物”なる用語は、魚および哺乳類(家畜および ヒトでさえ含む)のような動物界の全てのメンバーを含むことを意味する。 本明細書で使用する“病原体”なる用語は、細菌、ウイルスおよび寄生虫のよ うな疾病の原因となる生物を含むことを意味する。胃腸系に侵入できる細菌性病 原体の例は、Ｅ．coliおよびsalmonella typhimuriumを含む。 ＥＧＦは好ましくは経口で、例えば、動物の餌として投与する。更に、飲料水 に添加した凍結乾燥ＥＧＦは安定性が証明されており、そのように投与できる。 一つの態様において、本発明は動物における腸惑染(ウイルス、細菌または寄 生虫)の処置または予防のためのＥＧＦの使用を提供する。 他の態様において、本発明は動物における腸大腸菌症(下痢(scours))の処置ま たは予防のためのＥＧＦの使用を提供する。 更なる態様において、本発明はＨelicobacter pyloriに関係する胃潰瘍の予防 または胃潰瘍の治癒加速のためのＥＧＦの使用を提供する。 他の態様において、本発明は動物の体重増加促進のためのＥＧＦの使用を提供 する。これは、生産性を促進する非医薬食物添加剤の要求のある、農業および養 殖産業のような動物産業における生産性の増加に有用である。 更なる態様において、本発明は動物、特に新生動物の腸における免疫グロブリ ン吸収の増加におけるＥＧＦの使用を提供する。 また更なる態様では、本発明は、ＥＧＦ活性を阻害して栄養素の腸管吸収を低 減させる薬剤の使用を提供する。これは、肥満の処置または毒素の腸管吸収の低 減など、腸管での吸収を低減させたい状況において有用であり得る。 本発明は、また、上記のあらゆる症状を処置または防止する医薬の調製におけ るＥＧＦの使用をその範囲内に含む。図面の説明 図１は、ウサギにおける重量増加に対するＥＧＦの効果を示すグラフである。発明の詳細な説明 実施例１： 腸管感染に対するＥＧＦの効果 E.coliによる腸管感染に対するＥＧＦの効果を測定する実験を行った。その実 験の結果を合わせて、下記に要約する。 ニュージーランド白ウサギ２８匹(６週齢)を３グループにして研究した：１） 対照(Ｃon、ｎ＝９)、２）１×１０⁷ＲＤＥＣ−E.coliで感染させたもの(Ｉ、ｎ ＝１０)、および３）感染３日前から始めて１０日間、毎日ＥＧＦ６０μgで経口 的に感染処置したもの(Ｉ−ＥＧＦ、ｎ＝９)。重量増加、Ｅ.coliの直腸通過、 および下痢の存否について動物を毎日検査した。感染後７日目に、動物を屠殺し 、空腸(ＪＥＪ)、回腸(ＩＬＥ)、および近位結腸からＥ.coliの定量用の粘膜を 、そして空腸から粘膜酵素検定用の粘膜を入手した。 実験の結果は、表１に示す。対照のウサギ以外の、感染(Ｉ)ウサギおよび感染 およびＥＧＦ処置(Ｉ−ＥＧＦ)ウサギの糞便培養物はＥ.coliに対して陽性であ った。グループＩでは、Ｉ−ＥＧＦまたは対照動物では下痢が見られなかったの に対して、４匹に下痢が見られた。感染は重量増加の低減をもたらし、これはＥ ＧＦにより防止されている(表１参照)。ＥＧＦ処置はまた、空腸、回腸、および 近位結腸におけるＥ.coliコロニー形成をＩと比較して＞８５％まで低下させ、 かつ空腸マルターゼおよびスクラーゼ活性の低減を防止した。 上記結果は、非処置感染動物と比較した場合、重量増加の増強および下痢の不 在により例示されるとおり、ＥＧＦ投与がＥ.coli感染させたウサギにおいて多 くの臨床的利点を有することを示す。ＥＧＦ処置は、腸管粘膜おけるジサッカリ ダーゼ活性の増大および細菌コロニー形成の低減と関係している。実施例２ 腸管感染および細菌移行に対するＥＧＦの効果 インビトロで上皮にわたる細菌移動に対する外来ＥＧＦの効果を評価し、かつ ＥＧＦ効果が細菌特異性であるかどうかを測定する実験を行った。 ２×１０⁸ヒト病原性サルモネラ・チフィムリウム(Ｓalmonella typhimurium) またはＥ.coliを、トランスウェル膜(多孔性、３.０μm)で生育させた集密(コン フルエンス)状態のヒトＣaＣo２単層の先端表面に添加した。感染１５分前に単 層先端にＥＧＦ(１００μＭ)またはＰＢＳを与えた。感染後毎時間(０−７ｈ)、 膜下の培地を取り替え、細菌の経上皮移動速度(ＣＦＵ／ｈ)を計算した。 その結果は、インビトロで、ＥＧＦが最初Ｅ.coli移行を１時間遅延させ、そ の後侵入速度を＞９５％まで阻害することを示している。Ｓ．チフィムリウムの 移行は、ＥＧＦ−処置単層にて完全に阻止された。 上記の結果は、ＥＧＦが細菌移行を妨害することにより少なくとも一部でその 臨床的利点を発揮することを示している。ＥＧＦは、また、細菌繁殖を妨害し、 および／または腸管表面への細菌接着を阻止することにより細菌コロニー形成を 制御することによりその効果を発揮する。後者は、更に、トランスウェル膜研究 での電子顕微鏡走査により示された。実際、これらの観察結果により、非処置単 層の上皮表面にはＥＧＦ暴露したものと比べて著しく多数の微生物が接着するこ とが明らかになった。この事実は、更に、ＥＧＦ治療が腸感染の処置または予防 に有用であり得ることを支持するものである。実施例３： 重量増加に対するＥＧＦの効果 ＥＧＦを、重量増加に対するその潜在的利点について試験した。ニュージーラ ンド白ウサギ(６週齢、５００−７００g)の１グループに、経口用量の組換えヒ トＥＧＦ(１００μg/kg体重)を毎日与え、対照動物には、食塩水のみを与えた。 ９日目で、ＥＧＦ−処置動物は、平均累積重量増加４２２±２７g(ｎ＝１０)で あったのに対し、対照では３９４±１６g(ｎ＝１１)のみであった。図１を参照 すると、ＥＧＦ処置動物における重量増加の線形回帰曲線の傾きは、非処置対照 のものよりも有意に大きかった(Ｐ ０.００２)。両方の曲線の線形解釈によると 、ＥＧＦでの連続給餌は、重量増加に対する着実な増大効果を生むようである。 これらの結果は、ＥＧＦが健常動物における重量増加の加速を促進し得ること を示している。実施例４： 栄養素吸収に対するＥＧＦおよびＥＧＦレセプター阻害因子の効果 栄養素吸収および刷子縁微細構造に対するＥＧＦおよびＥＧＦレセプター阻害 因子の効果を測定するために、これらの実験を行った。 最初の実験は、管腔ＥＧＦが無傷組織におけるグルコース吸収を増大させるこ とを示した。続く実験は、腸管刷子縁膜栄養素吸収に対するＥＧＦおよびＥＧＦ レセプター（チロホスチン５１）阻害因子の効果を調べた。チロホスチン５１は 、チロシンキナーゼの特異的阻害因子であり、ＥＧＦ細胞内シグナル発生カスケ ードの重大な要素である。研究は、ニュージーランド白ウサギ(７００−１００g ；およそ８週齢)にて実施した。適当な１０cmの空腸ループ２つを１cm分節に分 け、トライツの靭帯から５cm離れたところから縛った。別の実験では、食塩水媒 体１.５ml中ＥＧＦ(６０ng/ml)、ＥＧＦ＋チロホスチン(１０μＭ)、またはチロ ホスチン(１０μＭ)単独のいずれかをループの１つに投与した。他のループには 、媒体のみを与え、一対の対照とした。１時間後、ループを取り出し、刷子縁膜 小胞の調製のために粘膜を削った。刷子縁膜への栄養素(Ｄ−グルコースおよび Ｌ−プロリン)摂取を常用技術により測定した。管腔ＥＧＦは、対照と比較して 、刷子縁膜グルコース輸送(ＥＧＦ１６.１±１.０対 対照１１.５±０.９nmol／ 分／mgタンパク質；ｎ＝５)およびプロリン輸送(ＥＧＦ３.８±０.５対 対照２. ６±０.３nmol／分／mgタンパク質；ｎ＝５)の有意な増大を刺激した。グルコー スおよびプロリン輸送の両方が同程度増強され、これは、ＥＧＦが栄養素輸送に おける全体的な増大を刺激することを示唆するものである。同時チロホスチン( ＴＹＲ)投与は、グルコース摂取におけるＥＧＦ誘導化増大を完全に遮断し、対 照と比較して栄養素摂取の有意な(ｐ＜０.００１)低減をもたらした(ＥＧＦ＋Ｔ ＹＲ５.９±０.３対 対照１０.７±０.６nmol／分／mgタンパク質；ｎ＝４)。続 いて、更に一連の実験を行い、刷子縁グルコース輸送に対するチロホスチン単独 の効果を試験した。チロホスチン単独は、対照と比較してグルコース摂取を有意 に(ｐ＜０.００１)低減した(ＴＹＲ８.０±０.８対 対照１０.７±１.０nmol／ 分／mgタンパク質；ｎ＝４)。本発明は、予め、腸管栄養素吸収が多くの様々な モデルで重量増加と相関することを示した。従って、ＥＧＦ処置は、栄養素吸収 を増大させ、重量増加を促進する。逆に、チロホスチン処置は、重量増加の低減 または重量損失を促進することができ、故に、肥満の処置に有用であるといえる 。チロ ホスチン処置は、また、毒性物質または有害物質の腸管摂取を低減させることも できる。 実施例５：免疫グロブリン吸収に対するＥＧＦの効果 その他の一連の実験では、若齢動物の腸における免疫グロブリン摂取を増強す るその能力について、ＥＧＦを試験した。 ラット(１４日齢、Ｓprague−Ｄawley)を無作為に３グループに分けた。０時 点で、３種類の溶液の１つを経口洗浄により各グループに与えた：グループ１に は食塩水のみ(０.４ml)を与えた；グループ２には、食塩水(０.２ml)＋ヒツジＩ gＧ(０.２ml、５mg／ml)；グループ３には食塩水中ＥＧＦ(０.１μg／ml)＋ヒツ ジＩgＧ(０.２ml、５mg／ml)を与えた。接種後、１、２および４時間で、(メト キシフルオランでの麻酔後)心臓穿刺により各グループの４匹から採血した。血 清を分離し、ヒツジＩgＧレベルをＥnzyme−Ｌinked Ｉmmunosorbant Ａssay(Ｅ ＬＩＳＡ)により測定した。数値は、平均±標準誤差血清ヒツジＩgＧ(μg／ml) として表した(表２)。 その結果は表２に示してあり、これはＥＧＦ投与が腸からの免疫グロブリン摂 取を増大させることを示す。 上記は、ＥＧＦの新規有用性を記述するものである。特に、ＥＧＦが病原体に よる胃腸内コロニー形成を妨害し、動物の重量増加を促進することを示している 。更に、ＥＧＦは、若齢動物における免疫グロブリン吸収を増大させ得る。結果 的に、ＥＧＦは、牛肉、ブタ肉、鶏肉産業、並びに水産養殖などの動物産業にお ける生産増加に使用できる非常に有用な薬剤である。更に、ＥＧＦ処置は、ヒト での臨床的利点を有し得る(即ち、クローン病、胃腸内感染、トラベラーズ下痢 等の際)。ＥＧＦはまた、潰瘍部位でのコロニー形成を防止することにより胃腸 潰瘍の治癒を速めることができる。 ＥＧＦの阻害因子は、腸における栄養素吸収を低減させ得るので、肥満の処置 または毒素吸収の防止にも有用であるといえる。 本発明がＥＧＦおよびＥＧＦ阻害因子の新規有用性に関連することは当業者な らば認識できるであろう。記載した実施例は、本発明を例示するモデルであるこ とを意味し、本発明を限定するものではない。ＥＧＦまたはＥＧＦ阻害因子の投 与様式、処方および用量は、特定の用途に応じて変わり得る。例えば、若齢の家 畜を処置する場合、動物の餌または飲料水にＥＧＦを混ぜて、経口的に投与でき る。その用量は、１日当たり１０〜１０,０００μg／kgの範囲で変えることがで きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 45/00 Ａ６１Ｋ 37/24 ＡＦＪ (72)発明者 ガル，ディ・グラント カナダ、ティ３エイ・０イー４、アルバー タ、カルガリー、バーナ・クレセント・ノ ース・ウエスト 3355番 (72)発明者 ハーディン，ジェイムズ・エイ カナダ、ティ３エイ・１エックス７、アル バータ、カルガリー、バンテージ・クレセ ント・ノース・ウエスト5016番 (72)発明者 オルソン，マール・イー カナダ、ティ３エイ・１アール３、アルバ ータ、カルガリー、ダーリンプル・クレセ ント・ノース・ウエスト5420番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．動物における病原体の腸コロニー形成の予防または処置のためのＥＧＦの 使用。 ２．動物における病原体による腸感染の予防または処置のための請求項１の使 用。 ３．病原体が細菌である、請求項１記載の使用。 ４．細菌がＥ．coliである、請求項３記載の使用。 ５．細菌がＳalmonella typhimuriumである、請求項３記載の使用。 ６．細菌がＨelicobacter pyloriである、請求項３記載の使用。 ７．動物の体重増加促進のための表皮成長因子の使用。 ８．動物の腸における免疫グロブリン吸収の増加のための表皮成長因子の使用 。 ９．表皮成長因子が、動物の餌に存在する、請求項１、７または８のいずれか に記載の使用。 １０．表皮成長因子を経口投与する、請求項１、７または８のいずれかに記載 の使用。 １１．動物の体重増加を減少するための表皮成長因子の活性を阻害する薬剤の 使用。 １２．動物の腸への物質の吸収を減少するための表皮成長因子の活性を阻害す る薬剤の使用。 １３．薬剤がチロシンキナーゼ阻害剤である、請求項１１または１２記載の使 用。 １４．チロシンキナーゼ阻害剤がチロホスチン５１である、請求項１１または １２記載の使用。 １５．薬剤がＥＧＦレセプターの遮断剤であるか、またはＥＧＦシグナルカス ケードの阻害剤である、請求項１１または１２記載の使用。 １６．物質が栄養物である、請求項１２記載の使用。 １７．物質が毒性物質である、請求項１２記載の使用。