JPH11515003A - タンパク質Ｓ−１００ｂの薬剤への使用法、および該タンパク質Ｓ−１００ｂを含む薬剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、Ｓ−１００ｂタンパク質を、損傷した神経単位の生長および生存を刺激する薬剤に使用することに関する。本発明はまた、他の生物学的に両立性の物質も含み得る水溶液中にＳ−１００ｂタンパク質を含む薬剤を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】 タンパク質Ｓ−１００ｂの薬剤への使用法、および 該タンパク質Ｓ−１００ｂを含む薬剤 ［発明の技術分野］ 本発明は、損傷した神経単位の生長および生存を、主として、タンパク質Ｓ− １００ｂを含む薬剤を損傷した部位に局部的に注入または注射により投与するこ とにより、刺激することを意図した薬剤に使用することに関する。 ［発明の背景］正常な末梢神経、頭蓋神経、星状細胞および菱形脳の構造 末梢神経および頭蓋神経、並びに星状細胞は体の運動に責任がある機能単位を 構成する。該単位は大脳および小脳への感覚刺激（インパルス）をも含む。損傷 されていないときは、該単位は我々の日常生活に必要な内部および外部に向けら れた情報を与える。 各神経単位は細胞体部（核周囲部または体細胞）および二種類の突起からなり 、該突起の一つは電気的刺激として情報を受け取り（樹状突起）、そして一つは 電気的刺激として情報を伝える（軸索）。末梢神経および頭蓋神経の軸索は、各 軸索を他の軸索から隔離する絶縁性の脂質に富んだ物質であるミエリンを生成す るシュワン細胞内に収容されている。星状細胞および菱形脳においては、乏枝神 経膠細胞が軸索を囲み、ミエリン鞘を形成している。更に、星状細胞内には神経 膠星状細胞および小膠細胞のような他の細胞タイプが存在する。 神経膠星状細胞は、脳の神経膠細胞が占める容積の５０〜７０％を構成する。 神経膠星状細胞は神経単位のミクロ環境を維持する。小膠細胞（ミクログリア） はずっと少ない。小膠細胞は脳の損傷中に活性化され、死物質の食作用を営む。 更に、脳の免疫系に重要な役割を果たす。末梢神経および星状細胞の組織 末梢神経は、刺激を筋肉に取り次ぎ、次に筋肉の収縮を生じさせる軸索（運動 性軸索）と、筋紡錘、腱関節嚢および皮膚からの情報を取り次ぐ軸索（知覚軸索 ）とから成る。運動性軸索は、星状細胞の前角内に局在する大きい核周囲部から の突起である。知覚軸索は背根神経節内にその核周囲部を有し、そこで該軸索は 随伴膠細胞により囲まれている。星状細胞内の知覚軸索は情報をさらに小脳およ び大脳に伝える。星状細胞の構造 星状細胞の神経単位の核周囲部は、断面がＨ形状の灰色物質として構成されて いる。これは、上下に移動する軸索を含む白色物質に囲まれている。菱形脳および頭蓋神経の構造 ２０個の頭蓋神経の１０個は、菱形脳内にグループ（核）となって位置する核 周囲部を有する。頭蓋神経は運動機能または知覚機能のいずれかをもつ。 損傷への反応：炎症および損傷への細胞の反応 脳組織の損傷は炎症反応を引き起こし、該炎症反応は血管反応並びに細胞反応 により特徴づけられ、両反応は異物から体を防御しそして死んだ及び死につつあ る組織を廃棄することを目的とする。炎症自体は組織の回復過程の準備をする。 軸索が捨てられると、それらの核周囲部はそれと一致して変性する。ある軸索の 近くの部分およびそれらの核周囲部は同様に変性しそして死滅する。 炎症および変性過程の強さは損傷の大きさ、組織の状態、および反応を起こす 体の能力に依存する。回復過程の開始の主な徴候は、生存する核周囲部からの軸 索の生長と、生存する軸索近傍部分の延長である。これらの軸索は、損傷領域を 通過して神経の変性した末端部分の鞘にまでまたは星状細胞にまで生長する。こ の過程はゆっくりで（１日当たり、数ｍｍ）、その結果は確かでない。何故なら 、時には神経脈を受け取らなかった的器官（筋肉、血管、皮膚、腱、関節、軟骨 、骨）は、生長しつつある軸索の到達前に変性する傾向があるからである。この こ とは筋力の減退または麻痺、並びに知覚認識（報知）の減退に至らせ、この知覚 認識の減退は確かに冒された個人の厳しいハンディキャップとなる。この種の損 傷は社会にとっても、社会−経済的にかなり不都合である。神経組織回復の細胞相 二つの主なタイプの損傷が現れ得る。第１の損傷は神経組織（軸索）の圧迫に よるが、死につつある軸索を囲むそのミエリン鞘（基礎膜、神経線維内鞘、神経 周膜、神経鞘）は無傷のままである。第２のタイプの損傷は神経組織の喪失であ り、この場合、軸索の近位部分と周辺部分との間にギャップがある。このタイプ の神経損傷の回復は橋かけ構造物（シリコン室、神経の移植組織またはその他の 組織）を必要とする。細胞反応は二つのタイプの損傷では類似する。変性する組 織はまず大食細胞に襲われ、該大食細胞は初めに損傷した成分および死につつあ る物質を除去する。損傷した領域には数日の間に線維芽細胞および小さい血管が 侵入する。シュワン細胞が次に生長しそして損傷領域を神経の近位端部から侵入 する。次に生存する核周囲部からの軸索がシュワン細胞と密接に関連して生長す る。 回復過程中の細胞の活性を調節する機構について、この数十年間にかなりの量 の知識が蓄積された。走化ペプチドが単離され、プロスタグランジンおよび関連 化合物の役割が部分的に明らかにされた。しかしながら、改良された回復および 再生に導く過程の段階の詳細は大部分知られていない。 損傷の回復のために本願で用いた方法の評価および該方法の限界：末梢神経 末梢神経および頭蓋神経の損傷の回復に、多くの様々な技術が用いられる。消 化器官切断の場合は、神経基部は縫合により接合される。神経の一部が失われて いる場合は更に問題がある。肉芽組織および膠原質（コラーゲン）が存在すると 、通常、機能的な組織回復過程が妨げられる。これは、神経の周辺部、すなわち 的器官に至る神経の周辺部、にブリッジすることができる軸索の不足によること が多い。 神経の一部が失われた場合、近位を末梢神経基部に橋かけするために、移植組 織を縫合しなければならない。シリコン管または神経移植組織が主として用いら れる。現在テストは、冷凍および解凍の繰り返し（液体窒素−室温）により無細 胞にされた筋肉移植細胞を用いて行われる。しかしながら、結果はまだかなり劣 る。 軸索およびシュワン細胞の生長度は生長因子の投与により刺激され得る。結論： 末梢神経、頭蓋神経または星状細胞が大きく損傷した場合は、再生能力は乏し いかまたは無く、回復過程の結果は、機能能力の減退である。一方、小さい神経 損傷は通常無視できる程度の欠陥を生じる。従って、大きい損傷の後の回復過程 の改良がかなり必要とされる。かかる改良は小さい損傷にも有用であろう。 組織の回復速度を促進または低減する数多くの因子がこの１０年間に記載され た。これらの多くは腫瘍から誘導されるか、または腫瘍に関連する（腫瘍遺伝子 ）。これらの生成物のいくつかは、非特異的方法でまたは特定のタイプの組織ま たは器官に対して、生長を刺激する。重大な問題は、これらの化合物のいくつか は変形を誘発し得、そして／または望まない副作用がある、と云うことである。神経栄養因子についての判定基準 神経栄養因子は神経組織の生長を刺激する。ある物質を神経栄養因子（ＮＴＦ ）と分類するには、下記の判定基準が満たされなければならない。 １．ＮＴＦを用いた神経単位はＮＴＦを含み、そしてＮＴＦの受容体（リセプタ ー）を有する。 ２．神経単位はＮＴＦの存在下で生存し、そしてＮＴＦがないと死滅する。 ３．ＮＴＦ合成の機構（ｍａｃｈｉｎｅｒｙ）が、該神経単位と接触している的 状赤血球中またはその他の細胞中に存在する。 ４．ＮＴＦは、判定基準１を満たす特定の細胞群内で行われる過程の伸展を支持 する。神経栄養因子としてのＳ−１００ｂ Ｓ−１００族、すなわち、Ｓ−１００ａ、Ｓ−１００ｂ、Ｓ−１００Ｌ、Ｓ− １００Ｇ、カルパクチンＬＣ，カルシリンおよびカルビンデン９Ｋは、小さい、 酸性の、カルシウムー結合タンパク質であり、多分細胞サイクルの進行、細胞分 化、および細胞体質と細胞の原形質膜との間の相互作用に関係するであろう。“ 原”Ｓ−１００分子は３０年前に発見され、その名称は、硫酸アンモニウムへの 溶解度が１００％であることから付けられた。Ｓ−１００は三つの二量性異性形 （イソホーム）、Ｓ−１００ａＯ、Ｓ−１００ａ、およびＳ−１００ａｂ、があ り、それらはαα、αβ、およびββの下位単位で形成される。Ｓ−１００ｂは 量的に哺乳動物の脳を支配しそしてラットの脳の唯一の成分である。 神経単位にＳ−１００が存在するか否かは、２０年間の論争問題である。一つ の理由は、アルデヒドにより組織を固定すると、Ｓ−１００ｂの抗原的性質がマ スクされる傾向がある。本発明者の研究で、ラットの菱形脳内のある神経単位の 母集団にＳ−１００ｂの存在を最近確かめた。この発見で、Ｓ−１００ｂ抗原の 新しい表現法を用いた(ヤング、キュウ ハンバーガー、エー．ハイデン、エッ チ．ワング、エス．スティグブランド、テー アンド ハグリッド、ケー．ジー .、Ｓ−１００ｂはラットの後脳に神経単位が局在することが抗原回復法により 明らかにされた、Ｂｒａｉｎ Ｒｅｓ．６９６（１９９５）４９ ６１)。 特に噛歯類動物の成長しつつある脳内の神経単位のＳ−１００免疫反応性は以 前の研究では一般に見過ごされたが、これは主に、動物の脳領域および／または 成長段階の研究における選択範囲よる。 神経単位集団の一部だけがＳ−１００ｂを含むかあるいはＳ−１００ｂの受容 体を有する。私は前に、どの神経単位がタンパク質またはその受容体を含むかを 決定できる方法を記載した。私は、ラット内にＳ−１００ｂが存在すると、ある 神経単位を出生後に増大させ、そして多くのこれらの神経単位はＳ−１００ｂを 含むか、あるいは表面にＳ−１００ｂの受容体を有することを示した。成長した ラットにおいては、Ｓ−１００ｂ含有神経単位が、中脳内に、すなわち赤核、動 眼神経核、中脳三又神経核内に、脳橋内に、すなわち、口部、尾側、腹側の脳橋 網状核の内に、および運動三又神経核内に、延髄内に、すなわち顔面核、前庭核 および側方前庭核内に、小脳内に、すなわち小脳核内に、星状細胞内に、すなわ ち運動神経単位内に、そして最後に背根神経節内に見いだされる。これらのグル ープの神経単位は、本願発見による薬剤に影響され得る神経単位の例である。更 に、他の神経単位も該薬剤に影響され得る。 ［発明が解決しようとする課題］ 神経学専門家は末梢神経、頭蓋神経および星状細胞の損傷の多くは不完全にし か癒されない、すなわち的器官は変性するか線維変化を蒙る、と判断した。かか る合併症はしばしば機能的傷害、並びに社会的障害および作業能力の減退をもた らす。 生体医学研究の最も重要な目標の一つは、長い年月の間、神経系傷害の更に迅 速な改良された治癒である。 ［課題を解決するための手段］ 本発明によると、Ｓ−１００ｂタンパク質を薬剤に使用すると神経の生長を刺 激しそして損傷した神経単位の生存を促進するので、上述の問題はかなり軽減さ れる。 本発明によると、Ｓ−１００ｂタンパク質はＳ−１００ｂの受容体および／ま たはＳ−１００ｂを含む神経単位に有用である。 本発明はまた、筋萎縮性側索硬化症および多重硬化症のような疾病により損傷 された神経単位へのＳ−１００ｂタンパク質の使用法に関する。 本発明はまた、神経生長の刺激および損傷された神経単位の生存用の、Ｓ−１ ００ｂタンパク質を含む薬剤に関する。 本発明によると、上記薬剤はＳ−１００ｂを、生物的に両立性の物質も含んで もよい水溶液中に０．１ないし１０００μｇ／ｍｌの濃度で含み得る。 本発明によると、上記薬剤は、例えば小型浸透圧ポンプを用いて損傷された領 域に注入または注射により投与される。 Ｓ−１００ｂが腫瘍形成性または腫瘍形成に関連した性質を有することの前兆 はない。Ｓ−１００ｂは、公知の生体機構学的方法により製造し得る内因性のペ プチドである。Ｓ−１００ｂは厳密に局部的効果をもち、局部投与の後に殆ど副 作用がない。 Ｓ−１００ｂは上述のとおり、単量体下位単位（β）の下記のアミノ酸配列で ある： Ｍｅｔ Ｓｅｒ Ｇｌｕ Ｌｅｕ Ｇｌｕ Ｌｙｓ Ａｌａ Ｍｅｔ Ｖａｌ Ａｌａ Ｌｅｕ Ｉｌｅ Ａｓｐ Ｖａｌ Ｐｈｅ Ｈｉｓ Ｇｌｎ Ｔｙｒ Ｓｅｒ Ｇｌｙ Ａｒｇ Ｇｌｕ Ｇｌｙ Ａｓｐ Ｌｙｓ Ｈｉｓ Ｌｙｓ Ｌｅｕ Ｌｙｓ Ｌｙｓ Ｓｅｒ Ｇｌｕ Ｌｅｕ Ｌｙｓ Ｇｌｕ Ｌｅｕ Ｉｌｅ Ａｓｎ Ａｓｎ Ｇｌｕ Ｌｅｕ Ｓｅｒ Ｈｉｓ Ｐｈｅ Ｌｅｕ Ｇｌｕ Ｇｌｕ Ｉｌｅ Ｌｙｓ Ｇｌｕ Ｇｌｎ Ｇｌｕ Ｖａｌ Ｖａｌ Ａｓｐ Ｌｙｓ Ｖａｌ Ｍｅｔ Ｇｌｕ Ｔｈｒ Ｌｅｕ Ａｓｐ Ｇｌｕ Ａｓｐ Ｇｌｙ Ａｓｐ Ｇｌｙ Ｇｌｕ Ｃｙｓ Ａｓｐ Ｐｈｅ Ｇｌｎ Ｇｌｕ Ｐｈｅ Ｍｅｔ Ａｌａ Ｐｈｅ Ｖａｌ Ｓｅｒ Ｍｅｔ Ｖａｌ Ｔｈｒ Ｔｈｒ Ａｌａ Ｃｙｓ Ｈｉｓ Ｇｌｕ Ｐｈｅ Ｐｈｅ Ｇｌｕ Ｈｉｓ Ｇｌｕ 従って、Ｓ−１００ｂは神経の再生に必要な時間を短くする。これは患者の機 能的および社会的不能を短くする。なぜなら、主な神経損傷後のリハビリテーシ ョン期間が短縮されるからである。これは骨の構造およびその他の器官の筋肉不 活性および変化から生じる問題を減少させる。必要なＳ−１００ｂの投与量は広 範囲に変化し、損傷した組織のタイプ、程度および場所によって決定される。治 療には数日または数週間必要である。 Ｓ−１００ｂおよびＳ−１００ｂを含む薬剤を、坐骨神経を以前に損傷しそし てその一片を除去したラットに局部的に投与した使用例を、以下に示す。 ［実施例］ １．Ｓ−１００ｂを、１００ｍＭのリン酸塩で緩衝作用させ、ｐｈ７．２を有し 、そして２．５ｍＭのＣａＣｌ₂をも含む食塩溶液中に、０．５〜１０００μｇ ／ｍｌの濃度で使用した。 ２．Ｓ−１００ｂを、２．５ｍＭのＣａＣｌ₂をも含む緩衝食塩溶液中の１％牛 血清アルブミン（ＢＳＡ）中に、０．１〜１０００μｇ／ｍｌの濃度で使用した 。 ３．Ｓ−１００ｂを、２．５ｍＭのＣａＣｌ₂をも含む食塩溶液中に、０．５〜 １０００μｇ／ｍｌの濃度で使用した。 ４．Ｓ−１００ｂを、２５μｇ／ｍｌの濃度のヒドロキシ−メチル−セルロース からなるゲルの形で[アポテクスボラゲット社(Ａｐｏｔｅｋｓｂｏｌａｇｅｔ ＡＢ)、ウメア、スウェーデン、製]投与した。 ５．Ｓ−１００ｂを、ヒドロキシ−メチル−セルロースからなるゲルに、１０μ ｇ／ｍｌの濃度で溶解した。 ６．Ｓ−１００ｂを、３％ヒドロキシ−メチル−セルロースからなるゲルに、２ ．５μｇ／ｍｌの濃度で溶解した。 ７．Ｓ−１００ｂを０．５〜１０μｇ／ｍｌの濃度で、浸透圧ミニポンプを用い てラットの損傷した坐骨神経の部分に投与した。坐骨神経の１０ｍｍの部分を取 り出し、無細胞（凍結−解凍）筋肉移植細胞で置き換えたが、該移植細胞は近位 および遠位の神経基部をブリッジした。対照物として２０のラットを使用し、こ れらにＳ−１００ｂを含まない溶液を投与した。１１のラットにＳ−１００ｂ（ ０．５７μｇ／ｈ）をアルゼッツ（Ａｌｚｅｔｓ）浸透圧ミニポンプを用いて６ 日間与えた。神経が無細胞移植細胞内へ再生した長さを、ピンチテストにより第 ６日目に決定した。結果を以下に示す。 ピンチのマン−ホイットニー Ｕ（ピンチ） グループ分け変数：グループ Ｕ １１．０００ Ｕプライム １２１．０００ Ｚ−値 −３．３８５ Ｐ−値 ０．０００７ 結合Ｚ−値 −３．３９１ 結合Ｐ−値 ０．０００７ ＊結合 ４ ピンチのマン−ホイットニー ランク ピンチ情報 グループ分け変数：グループ カウント 合計ランク 平均ランク ｈａ １１ １８７．０００ １７．０００ 対照 １２ ８９．０００ ７．４１７ “平均ランク”値の１７．０００は、Ｓ−１００ｂを用いて治療したラットに ついて計算し（表の下右）、対応する対照は７．４１７の値を有した。これらの 二つの数の比は、本発見に従う薬剤で治療した軸索は、刺激されない対照の軸索 よりも２．３倍生長したことをしめす。この差の意義の確率テストは０．０００ ７未満のＰ−値を与えた。 結論として、Ｓ−１００ｂを含む薬剤は色々なタイプの神経組織の再生、回復 、および生存を改良する。従って、治療は、軸索の生長を刺激するだけでなく、 神経単位の生存能力を増大させる。 本発明は、上記の例に限定されず、特許請求の範囲の枠内で、様々な方法で変 えることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年８月２６日 【補正内容】 補正された請求の範囲 １． Ｓ−１００ｂタンパク質を、Ｓ−１００ｂの受容体を有するおよび／また はＳ−１００ｂを含む、損傷した神経単位の生長および生存を刺激する薬剤の製 造に使用する方法。 ２． Ｓ−１００ｂを筋萎縮性側索硬化症または多重硬化症のような疾病により 損傷した神経単位に使用する、請求項１に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── 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(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． Ｓ−１００ｂタンパク質を、損傷した神経単位の生長および生存を刺激す る薬剤に使用する方法。 ２． Ｓ−１００ｂの受容体を有するおよび／またはＳ−１００ｂを含む神経単 位の治療に使用する、請求項１に記載の方法。 ３． Ｓ−１００ｂを筋萎縮性側索硬化症または多重硬化症のような疾病により 損傷した神経単位に使用する、請求項１または２に記載の方法。 ４． 損傷した神経単位の生長および生存を刺激するための、Ｓ−１００ｂタン パク質を含む薬剤。 ５． Ｓ−１００ｂを、他の生物学的に両立性の物質も含み得る水溶液中に０． １ないし１００μｇ／ｍｌの濃度で使用する、請求項４に記載の薬剤。 ６． 損傷した領域に、例えば浸透圧ミニポンプを用いて、注入または注射によ り請求項４または５に記載の薬剤を投与する方法。