JP2010229041A - 哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハロタン誘導性肝障害の発症にはTh1とTh2のバランスの変動およびIL−17を介したMIP−2の誘導による好中球の肝臓への浸潤が関与しており、これらの変動はPGE1の投与によって抑制されることを明らかにした。
【選択図】図20
Description
第一に、上記文献記載の従来技術では、ハロタンなどの各種薬物による肝障害誘導のメカニズムは未だ明らかになっていない。そのため、そのメカニズムに基づいて医薬品の候補化合物のアレルギー性薬物誘導性肝障害の予測をする方法を組み立てることが困難であった。また、同様の理由により、アレルギー性薬物誘導性肝障害の治療における医薬品の候補化合物のスクリーニング方法を組み立てることも困難であった。
本発明者らは、薬物によるアレルギー性肝障害の発症には他のいくつかの免疫性の疾患と同様に、Th1/Th2サイトカインが関与しており、Th1/Th2のバランスの個人差は肝障害のリスクファクターとなるという仮説を立て、それについて検証するために、アレルギー性肝障害を起こす典型的な薬物であるハロタンを肝障害の程度と免疫学的なバックグラウンドの異なる2種類の系統のマウスに投与し、Th1/Th2サイトカインの産生能の変動等について評価した。
本明細書および特許請求の範囲において、各種用語の意味を以下のとおり定義する。
「薬物誘導性肝障害」とは、薬剤が原因となる肝障害をいう。薬物誘導性肝障害は、大別して、アレルギー性機序により起こるアレルギー性肝障害と、肝毒性機序により起こる中毒性肝障害に大別される。前者はアレルギー性機序であり肝障害を予知することが困難であるが、後者は用量依存性であり、肝障害を予知することが容易である。
「プロスタグランジン」とは、単一の物質ではなく、プロスタン酸を基本骨格とし、これに二重結合や水酸基等が加わった数多くの不飽和脂肪酸の総称を意味する。プロスタグランジンを大別すると、プロスタグランジン類、トロンボキサン類、ロイコトリエン類となる。このなかで、発熱に関係しているのが、主としてプロスタグランジンE1およびプロスタグランジンE2である。プロスタン酸、プロスタグランジンE1およびプロスタグランジンE2の化学構造式を以下に示す。
「ハロタン(Halothane)」とは、吸入麻酔薬の一種である。気化させやすく、導入も覚醒も速いが、副作用が強いため近年ではあまり使用されなくなっている。副作用として、心血管系の抑制作用があり、外科麻酔レベルで中程度の血圧低下を生じる。また、ハロタンの肝臓代謝が起こり、肝臓ミクロソーム酵素誘導が麻酔後にみられ、肝機能障害になることがある。さらに、心臓の刺激伝導系におけるカテコールアミンの感受性を増加させるため、不整脈発生時はカテコールアミンの併用は推奨されない。ハロタンの化学式を以下に示す。
「インターロイキン17」は、1993年にマウスのT細胞ハイブリドーマからクローニングされ、CTLA−8と名付けられ、その後、1995年に、このタンパク質にNF−kBの活性化能やIL−6誘導能があることが示され、新しいサイトカインとしてIL−17と命名された蛋白質である。IL−17は分子量20−30kDのペプチドからなるホモダイマーの糖蛋白質であり、現在、IL−17(IL−17Aとも呼ぶ)以外に、相同性を持つ6個のファミリー分子(IL−17、IL−17B、IL−17C、IL−17D、IL−25(IL−17E)、IL−17F)からなることが知られている。IL−17は主に活性化T細胞より産生され、繊維芽細胞や上皮細胞、血管内皮細胞、マクロファージなど種々の細胞に作用して、炎症性サイトカインやケモカイン、細胞接着因子など、種々の因子を誘導して炎症を誘導することが知られている。最近、IL−17を産生するT細胞が従来知られていたTh1細胞、あるいはTh2細胞と呼ばれるT細胞サブセットではなく、新たなTh17細胞と呼ばれるサブセットから産生されることがわかり、炎症や感染防御に於けるこの細胞集団の役割が大きな注目を集めている。
白血球やリンパ球など細胞を組織へ遊走させるのに必要な物質をケモカインと呼び、システイン配列の違いによりCC、CXC、C、CX3Cの4種類に分類される。「CXCケモカイン」とは、システイン残基の間に他のアミノ酸が1つ介在する構造を有するケモカインの総称である。CXCサブファミリーの既知のケモカインには、MIP−2、インターロイキン−8(IL−8)および成長調節タンパク質(GRO−アルファおよびベータ)が含まれる。一方、CCケモカインには、MIP−1などが含まれる。
「MIP−2」は、最初はリポ多糖類(LPS)での刺激時にマウスマクロファージ細胞株RAW264.7により分泌された6kDaのヘパリン結合タンパク質として同定された。MIP−2は、ケモカインのC−X−C(またはCXC)サブファミリーのメンバーである。マウスMIP−2はヒト好中球に対して化学走化性であり、マウスの足の裏に注射した場合、局所的好中球浸潤を誘発する。ラットMIP−2はマウスMIP−2に対して86%のアミノ酸相同性を示し、ラット好中球に対して化学走化性であるが、ラット肺胞マクロファージ又はヒト末梢血好酸球又はリンパ球の遊走を刺激しない。また、ラットMIP−2はラット肺胞内皮細胞の増殖を刺激するが線維芽細胞の増殖は刺激しないことが実証されている。
本実施形態に係る哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬は、プロスタグランジンEを含む。ここで、プロスタグランジンEは、図20にも示すように、インターロイキン17の発現を抑制することを介して、哺乳動物の薬物誘導性肝障害を抑制することが後述する実施例で実証されている。したがって、本実施形態に係る哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬は、プロスタグランジンEを含むので、薬全体としても哺乳動物の薬物誘導性肝障害を抑制する効果が得られることになる。
本実施形態におけるプロスタグランジンEは、哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬として用いることができる。本実施形態におけるプロスタグランジンEは、製薬的に有用な組成物を調製するのに知られた方法に従って製剤され、これにより、本実施形態におけるプロスタグランジンEは製薬的に許容される担体媒体と混合される。
本実施形態における哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬を哺乳類とりわけヒトに適用する場合においては、所望の送達経路に適した任意の剤形を用い、例えば、経口、皮膚、皮内、気管支内、鼻内、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、腹腔内、鼻内、経膣、経直腸、舌下、頭蓋内、硬膜内または気管内のような経路により送達することができるが、好ましくは経口投与である。
本実施形態における哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬の医薬的有効量は、それぞれの化合物、送達の様式、治療される症状の重篤性、および他の成分に依存して変動し得る。いくつかに分割した用量を1日当たりに送達する(例えば、1日当たり分割用量を2〜4回)こともでき、単回用量を送達することもできる。また、送達は、毎日、毎週または毎月の何れを基本としてもよい。
本実施形態に係る哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬は、抗インターロイキン17抗体を含む。ここで、抗インターロイキン17抗体は、図20にも示すように、CXCケモカインであるMIP−2の発現を抑制することを介して、哺乳動物の薬物誘導性肝障害を抑制することが後述する実施例で実証されている。したがって、本実施形態に係る哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬は、抗インターロイキン17抗体を含むので、薬全体としても哺乳動物の薬物誘導性肝障害を抑制する効果が得られることになる。
抗インターロイキン17抗体は、ポリクローナル抗体を含む。ポリクローナル抗体の調製方法は当業者に知られている。哺乳動物においてポリクローナル抗体は、例えば免疫化剤、及び所望するのであればアジュバントを、一又は複数回注射することで産生させることができる。典型的には、免疫化剤及び/又はアジュバントを複数回皮下又は腹腔内注射により、哺乳動物に注射する。免疫化剤は、インターロイキン17ポリペプチド又はその融合タンパク質を含みうる。免疫化剤を免疫化された哺乳動物において免疫原性が知られているタンパク質に結合させるのが有用である。このような免疫原タンパク質の例は、これらに限られないが、キーホールリンペットヘモシアニン、血清アルブミン、ウシサイログロブリン及び大豆トリプシンインヒビターが含まれる。使用され得るアジュバントの例には、フロイント完全アジュバント及びMPL−TDMアジュバント(モノホスホリル脂質A、合成トレハロースジコリノミコラート)が含まれる。免疫化プロトコールは、過度の実験なく当業者により選択されるであろう。
あるいは、抗インターロイキン17抗体は、モノクローナル抗体であってもよい。モノクローナル抗体は、Kohler及びMilstein,Nature,256:495(1975)に記載されているようなハイブリドーマ法を使用することで調製することができる。ハイブリドーマ法では、マウス、ハムスター又は他の適切な宿主動物を典型的には免疫化剤により免疫化することで、免疫化剤に特異的に結合する抗体を生成するかあるいは生成可能なリンパ球を誘発する。また、リンパ球をインビトロで免疫化することもできる。免疫化剤は、典型的にはインターロイキン17ポリペプチド又はその融合タンパク質を含む。一般にヒト由来の細胞が望まれる場合には末梢血リンパ球(「PBLs」)が使用され、あるいは非ヒト哺乳動物源が望まれている場合は、脾臓細胞又はリンパ節細胞が使用される。次いで、ポリエチレングリコール等の適当な融合剤を用いてリンパ球を不死化株化細胞と融合させ、ハイブリドーマ細胞を形成する[Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,Academic Press,(1986)pp.59−103]。不死化株化細胞は、通常は、形質転換した哺乳動物細胞、特に齧歯動物、ウシ、及びヒト由来の骨髄腫細胞である。通常、ラット又はマウスの骨髄腫株化細胞が使用される。ハイブリドーマ細胞は、好ましくは、未融合の不死化細胞の生存又は成長を阻害する一又は複数の物質を含有する適切な培養培地で培養される。例えば、親細胞が、酵素のヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT又はHPRT)を欠いていると、ハイブリドーマの培養培地は、典型的には、ヒポキサチン、アミノプチリン及びチミジンを含み(「HAT培地」)、この物質がHGPRT欠乏性細胞の増殖を阻止する。
本実施形態の抗インターロイキン17抗体は、さらにヒト化抗体又はヒト抗体を含む。非ヒト(例えばマウス)抗体のヒト化形とは、キメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖あるいはその断片(例えばFv、Fab、Fab’、F(ab’)2あるいは抗体の他の抗原結合サブ配列)であって、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を含むものである。ヒト化抗体はレシピエントの相補性決定領域(CDR)の残基が、マウス、ラット又はウサギのような所望の特異性、親和性及び能力を有する非ヒト種(ドナー抗体)のCDRの残基によって置換されたヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)を含む。ある場合には、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基は、対応する非ヒト残基によって置換されている。また、ヒト化抗体は、レシピエント抗体にも、移入されたCDRもしくはフレームワーク配列にも見出されない残基を含んでいてもよい。一般に、ヒト化抗体は、全てあるいはほとんど全てのCDR領域が非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、全てあるいはほとんど全てのFR領域がヒト免疫グロブリンコンセンサス配列のものである、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含む。ヒト化抗体は、最適には免疫グロブリン定常領域(Fc)、典型的にはヒトの免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部を含んでなる[Jones等,Nature,321:522−525(1986);Riechmann等,Nature,332:323−329(1988);及びPresta,Curr.Op.Struct.Biol.,2:593−596(1992)]。
二重特異性抗体は、少なくとも2つの異なる抗原に対して結合特異性を有するモノクローナル抗体、好ましくはヒトもしくはヒト化抗体である。この場合、結合特異性の一方はインターロイキン17に対してであり、他方は任意の他の抗原、好ましくは細胞表面タンパク質又はレセプター又はレセプターサブユニットに対してである。
ヘテロ結合抗体も本発明の範囲内に入る。ヘテロ結合抗体は2つの共有結合した抗体からなる。このような抗体は、例えば、免疫系細胞を不要な細胞に対してターゲティングさせるため[米国特許第4,676,980号]及びHIV感染の治療のために[WO91/00360;WO92/200373;EP03089]提案されている。この抗体は、架橋剤に関連したものを含む合成タンパク化学における既知の方法を使用して、インビトロで調製することができると考えられる。例えば、ジスルフィド交換反応を使用するか又はチオエーテル結合を形成することにより、免疫毒素を作成することができる。この目的に対して好適な試薬の例には、イミノチオレート及びメチル−4−メルカプトブチリミデート、及び例えば米国特許第4,676,980号に開示されているものが含まれる。
ここで同定されたインターロイキン17ポリペプチドに特異的に結合する抗体、並びに上記に開示したスクリーニングアッセイによって同定された他の分子は、種々の疾患の治療のために、製薬組成物の形態で投与することができる。
本実施形態における抗インターロイキン17抗体は、哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬として用いてもよい。本実施形態における抗インターロイキン17抗体は、製薬的に有用な組成物を調製するのに知られた方法に従って製剤され、これにより、本実施形態における抗インターロイキン17抗体は製薬的に許容される担体媒体と混合される。治療用製剤は、凍結乾燥された製剤又は水性溶液の形態で、任意的な製薬上許容可能なキャリア、賦形剤又は安定剤と、所望の精製度を有する活性成分とを混合することにより(Remington’s Pharmaceutical Sciences,16th edition,Osol,A. Ed.,[1980])、調製され保管される。許容される担体、賦形剤又は安定剤は、用いる投与量及び濃度ではレシピエントに対して無毒性であり、リン酸、クエン酸及び他の有機酸等の緩衝液;アスコルビン酸を含む抗酸化剤;低分子量(残基数10個未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性重合体;グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン又はリシン等のアミノ酸;グルコース、マンノース又はデキストリン等の単糖類、二糖類又は他の炭水化物;EDTA等のキレート剤、マンニトール又はソルビトール等の糖類;ナトリウム等の塩形成対イオン;及び/又はTWEENTM、PLURONICSTM又はPEG等の非イオン性界面活性剤を含む。
本実施形態に係る医薬品の候補化合物のアレルギー性薬物誘導性肝障害の予測をする方法は、候補化合物を、哺乳動物に投与する工程と、その哺乳動物の体内におけるインターロイキン17の発現量を測定する工程と、を含む、予測方法である。
本実施形態に係る医薬品の候補化合物のアレルギー性薬物誘導性肝障害の予測をする方法は、候補化合物を、哺乳動物に投与する工程と、その哺乳動物の体内におけるCXCケモカインの発現量を測定する工程と、を含む、予測方法である。
本実施形態に係るアレルギー性薬物誘導性肝障害の治療における医薬品の候補化合物のスクリーニング方法は、アレルギー性薬物誘導性肝障害を誘導するアレルギー性薬物を、哺乳動物に投与する工程と、その候補化合物を、その哺乳動物に投与する工程と、その哺乳動物の体内におけるインターロイキン17の発現量を測定する工程と、を含む、スクリーニング方法である。
本実施形態に係るアレルギー性薬物誘導性肝障害の治療における医薬品の候補化合物のスクリーニング方法は、アレルギー性薬物誘導性肝障害を誘導するアレルギー性薬物を、哺乳動物に投与する工程と、その候補化合物を、その哺乳動物に投与する工程と、その哺乳動物の体内におけるCXCケモカインの発現量を測定する工程と、を含む、スクリーニング方法である。
全身麻酔薬ハロタンは個体特異的に肝障害を引き起こすことが知られており、ハロタンを使用した患者の約20%で血清トランスアミナーゼが増加すると言われている。古くからラットやモルモットなどの実験動物においてハロタンの急性肝障害の研究が行われてきたが、近年マウスを用いた肝障害モデルが開発され、BALB/cマウスとC57BL/6マウスの間には非常に大きな系統差が存在することが報告されている。そこでハロタンの毒性発現機序の解明に用いるために、本実施例ではこれら2種類の系統のマウスにハロタンを投与し、経時的に血中の肝障害マーカーを測定することで肝障害レベルの評価を行った。同時に肝臓における炎症・免疫に関与する転写因子およびサイトカイン類のmRNAの定量を行った。
ハロタンはSigma(St. Louis,MO)より購入した。オリーブ油、トランスアミナーゼCII−テストワコーキットは和光純薬工業(Osaka,Japan)より購入した。ReverTra Aceは東洋紡(Osaka,Japan)より、逆転写用dNTPsはグライナー・ジャパン (Tokyo,Japan)より購入した。RNAiso、ランダムヘキサマー、SYBR Premix Ex Taq(R) (Perfect Real Time)は宝酒造(Osaka,Japan)より購入した。プライマーは北海道システムサイエンス(Sapporo,Japan)に合成を依頼した。Reference DyeにはBrilliant SYBR Green QPCR master mix(Stratagene,La Jolla,CA)付属のものを使用した。Ready−SET−GO! Mouse Interleukin−4(IL−4)およびReady−SET−GO! Mouse Interferon gamma(IFN−g)はeBioscience,Inc(San Diego,CA)より購入した。イムノモジュール(ストリップ&フレーム) はNalge Nunc International K.K.(Tokyo,Japan)より購入した。その他の試薬類は市販品の特級、生化学用または高速液体クロマトグラフィー用のものを用いた。
DEPC処理精製水
DEPCの最終濃度が0.1%になるように精製水に加え、37℃で2時間加温した。その後、121℃、40分間オートクレーブした。
BALB/cCrSlcマウス(雌性、7週齢;日本SLC,Shizuoka,Japan)およびC57BL/6JJmsSlcマウス(雌性、7週齢;日本SLC)を馴化飼育した後、体重を測定し、群分けを行った。ハロタン投与群にはハロタン100、300または600μmol/mouseを単回腹腔内投与した。投与時間は3、6、12および24時間とし、下行大静脈より採血を行い(1−1−3)および(1−1−4)で使用した。ハロタンの投与量の検討の際には投与から24時間後に採血を行った。同時に肝臓を採取し、1.15%塩化カリウム溶液で洗浄後、(1−1−5)で使用した。
ヘパリナイズした器具を用いて採取したマウスの全血を1,500g、4℃で15分間遠心分離を行った後、上清をサンプルチューブに移し血漿とした。血漿中ASTおよびALT値は、トランスアミナーゼCII−テストワコーキットを用いて、マニュアルに修正を加え、以下の方法で定量した。血漿5μLにALT用基質酵素液を125μL加え混合し、37℃で5分間インキュベートした。その後、発色試薬を加えよく混合し、37℃で正確に20分間加温した。20分後に反応停止液を加え、混合した後、555nmでの吸光度を測定し、ASTおよびALT値を求めた。
上述の(1−1−2)で採取したマウスの全血を1時間室温で放置し、1,500g、4℃で15分間遠心分離を行った後、上清をサンプルチューブに移し血漿とした。血漿中のIFNγ濃度およびIL−4濃度をReady−Set−Go!のマニュアルにしたがって以下の方法で測定した。96well plateにcoating bufferに溶かしたcapture antibodyを1wellあたり100 μL加え、4℃で18時間静置した。Wash buffer でwellを5回洗浄しwellの水分を除き、1x Assay Diluentを1wellあたり200μL加え、25℃で1時間静置した。Wash buffer でwellを1回洗浄しwellの水分を除き、血漿および1x Assay Diluentを用いて段階希釈を行ったrecombinant mouse IFNγまたはrecombinant mouse IL−4を1wellあたり100μL加え、25℃で2時間静置した。Wash buffer でwellを5回洗浄しwellの水分を除き、1x Assay Diluentに溶かしたdetection antibodyを1wellあたり100μL加え、25℃で1時間静置した。Wash buffer でwellを5回洗浄しwellの水分を除き、1x Assay Diluentに溶かしたAvidin − HRPを1 wellあたり100μL加え、25℃で30分間静置した。Wash buffer でwellを7回洗浄しwellの水分を除き、1x TMB solutionを1wellあたり100μL加え、25℃で15分間インキュベートし、1Mリン酸を1wellあたり50μL加え反応を停止させた。450nmの吸光度を測定することにより定量した。
RNAisoのマニュアルに修正を加え、以下の方法で肝臓からtotal RNAを調製した。約100mgの肝臓に、RNAiso 1mLを加えてホモジナイズ後、サンプルチューブに分注し、クロロホルム 0.2mLを加えて激しく15秒間攪拌した。室温で3分間放置した後、10,000g、4℃で15分間遠心分離した。上清を別のチューブに採取し、0.5mLのイソプロパノールを加えて室温にて8分間放置した後、10,000g、4℃で10分間遠心分離した。沈殿を70%エタノールで洗浄した。この沈殿を乾燥させた後、DEPC処理精製水に溶解させ、260nmにおける吸光度を測定することにより定量した。
上述の(1−1−5)より得られたtotal RNAを用い、以下の方法に従ってRT反応を行った。Total RNA 10μg、150ng/μLランダムヘキサマー1μLにDEPC処理精製水を加えて23μLとした。70℃水浴中で10分間反応後、氷冷した。5x 逆転写用バッファー8μLと2.5M dNTPs 8μL、ReverTra Aceを1μL加え、全量を40μLとした後、30℃で10分間、42℃で60分間反応させた。その後、98℃で10分間インキュベートし、RT酵素を失活させた後、PCRに供した。
T−bet、GATA−3、IFNγ、IL−10、TNFα、MIP−2および補正用のβ−actinのRNA含量の測定は、Mx3000P (Stratagene) を用いてreal−time RT−PCRにて行った。反応条件を以下に示した。上述の(1−1−6)で得られたcDNA試料2μL、10μM FP 0.8μL、10μM RP 0.8μL、SYBR Premix Ex Taq(R)バッファー10μL、5μM Reference Dye 0.3μLに滅菌精製水を加え、全量を20μLとした。使用したプライマーの配列を以下に示す。
GATA−3,FP:5’−GGA GGA CTT CCC CAA GAG CA−3’(配列番号:3),RP: 5’− CAT GCT GGA AGG GTG GTG A−3’(配列番号:4);
IFNγ,FP:5’−GGC CAT CAG CAA CAT AAG C−3’(配列番号:5),RP:5’−TGG ACC ACT CGG ATG AGC TCA−3’(配列番号:6);
IL−10,FP:5’−TGA AGA CCC TCA GGA TGC GG−3’(配列番号:7),RP:5’−AGA GCT CTG TCT AGG TCC TGG−3’(配列番号:8);
TNFα,FP:5’−TGT CTC AGC CTC TTC TCA TTC C−3’(配列番号:9),RP:5’−TGA GGG TCT GGG CCA TAG AAC−3’(配列番号:10);
MIP−2,FP:5’−AAG TTT GCC TTG ACC CTG AAG−3’(配列番号:11),RP:5’−ATC AGG TAC GAT CCA GGC TTC−3’(配列番号:12);
β−actin,FP:5’−ACG GCC AGG TCA TCA CTA TTG G−3’(配列番号:13),RP:5’− CTA GGA GCC AGA GCA GTA ATC TC−3’(配列番号:14).
(1−2−1)ハロタン投与マウスの血漿試料の生化学検査
BALB/cマウスに対しハロタンを100、300または600 μmol/mouseで単回腹腔内投与し、24時間の血漿試料中のALTの平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した(図4)。
ハロタンの投与後3、6、12および24時間のマウス血漿中のIFNγおよびIL−4タンパク質量の変動をELISAを用いて検討した。BALB/cマウスおよびC57BL/6マウスについて各時間において得られた血漿3匹分を等量ずつ混合し、検討に用いた(図7)。
ハロタン投与後3、6、12および24時間のマウス肝における炎症・免疫に関与する遺伝子のmRNAの発現変動を、real−time RT−PCRを用いて検討した。各サンプルについてT−bet、GATA−3、IFNγ、IL−10、TNFα、MIP−2、β−actinのmRNAの量を測定し、T−bet量にはGATA−3量を、IFNγ量にはIL−10量を、TNFαおよびMIP−2量にはβ−actin量を補正に用いて対照群に対するT−bet/GATA−3比、IFNγ/IL−10比(図8)、TNFα/β−actin比およびMIP−2/β−actin比(図9)の平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した。
ハロタンは吸入型全身麻酔薬として古くから用いられているがヒトにおいてまれな頻度であるが肝障害を引き起こすことが知られており、現在はより肝障害性の少ないセボフルランが主流となっている。しかし現在でも設備や様々な法的な問題からハロタンの使用が余儀なくされる状況が存在している(Splinter,2002)。In vitroにおいてハロタンはCYP2E1およびCYP2A6によって酸化的に(Madan and Parkinson,1996;Spracklin et al.,1997)、CYP3A4およびCYP2A6によって還元的に(Spracklin et al.,1996)代謝を受けると言われている。またヒトにおいてCYP2E1がハロタンの主要な代謝酵素であること(Kharasch et al.,1996)、ハロタンによって肝炎を発症した患者の45%は血漿から抗CYP2E1抗体が検出されること(Bourdi et al.,1996)が報告されており、ハロタンによる肝障害の発症にはCYP2E1による代謝的活性化が関与していると考えられる。多くの種においてハロタン誘導性肝障害は通常の条件では再現されないが、モルモットを用いた検討でハロタンがCYP2E1によってトリフルオロ酢酸に代謝され、血漿中のALTの増加と肝細胞のネクローシスが起こること、ハロタンの投与による肝臓のグルタチオンの減少と肝障害の増悪が関連することが報告されている(Lind and Gandolfi,1997)。
実施例1ではハロタン抵抗性モデルと感受性モデルの作成とハロタンの投与による炎症・免疫関連遺伝子の発現変動を解析した。本章ではハロタンの投与によって脾臓におけるサイトカインの産生能が変動し、その変動の系統差が肝障害に関連しているかについてハロタン投与マウスの初代培養脾臓細胞をマイトジェン存在下で培養し、産生するサイトカインの量をELISAで測定することによって検討した。
PBSタブレットは宝酒造より購入した。ペニシリン−ストレプトマイシン(PC/ST)はICN Biochemicals(Aurora,OH)より購入した。HEPESは同仁化学研究所(Kumamoto,Japan)より購入した。Con Aおよび2−メルカプトエタノールはSigmaより購入した。RPMI1640培地は日水製薬(Tokyo, Japan)より購入した。ウシ胎児血清(FBS)はInvitrogen(Melbourne,Australia)より購入した。セルストレーナーはBDファルコン(Franklin Lakes,NJ)より購入した。Ready−SET−GO! Mouse Interleukin−4(IL−4)およびReady−SET−GO! Mouse Interferon gamma(IFN−g)はeBioscience,Incより購入した。イムノモジュール(ストリップ&フレーム)はNalge Nunc International K.K.より購入した。その他の試薬類は市販品の特級、生化学用または高速液体クロマトグラフィー用のものを用いた。また、以下に本章で使用した溶液等の組成を示した。
PBSタブレット2錠に精製水を加えオートクレーブ (121℃、20分間)し、PC/STを4mL加え、全量を200mLとした。
29.78gのHEPESに精製水を加え、水酸化ナトリウムを加えpH 7.3にあわせ、全量を100mLとした。
10μLの2−メルカプトエタノールに精製水を加え、全量を1430μLとした。
411.18mgのTris(hydroxymethyl)amiomethaneに精製水を加え、塩酸を加えpH 7.65にあわせ、1.5gの塩化アンモニウムを加え、全量を200mLとした。
5.1gのRPMI1640培地、5mLの1.25mM HEPES、0.25mLの100mM 2−メルカプトエタノールに精製水を加えオートクレーブ(121℃、20分間)し、25mLのFBS、12.5mLの8%NaHCO3、5mLの3%グルタミン、10mLのPC/STを加え、全量を500mLとした。
BALB/cマウス(雌性、7週齢;日本SLC)およびC57BL/6マウス(雌性、7週齢;日本SLC)を馴化飼育した後、体重を測定し、群分けを行った。ハロタン投与群にはハロタン600μmol/mouseを単回腹腔内投与した。対照群にはオリーブ油のみを2mL/mouse投与した。投与から24時間後に脾臓を採取し、PBS(PC/ST)で洗浄後、RPMI1640培地に細胞を懸濁した。ACTB中に細胞を懸濁し、室温で5分間静置後、800g、4℃で5分間遠心分離を行うことで赤血球を除き、24well plateに各wellあたり1.0x 106個の細胞を蒔いた。Con Aを最終濃度が1、3または5μg/mLとなるように加え、5%CO2存在下、37℃で培養した。24時間後に上清を回収し、サンプルチューブに移しELISAで測定を行うまで−80℃で保存した。
実施例1の(1−1−2)で得られた上清中のIFNγ濃度およびIL−4濃度を実施例1の(1−1−4)の方法に従って測定した。
(2−2−1)ハロタン投与BALB/cマウスおよびC57BL/6マウスの初代培養脾臓細胞のIFNγおよびIL−4の産生能の変動の解析
C57BL/6マウスにオリーブ油またはハロタンを投与し、投与から24時間後に採取した脾臓細胞をCon Aの最終濃度を1、3または5μg/mLとして培養した。培養から24時間後に回収した上清中のIFNγ濃度およびIL−4濃度を以下に示した(図10)。
実施例1ではハロタンによる肝障害の程度とその際の様々な遺伝子の発現量の変動に系統差が存在することを明らかにした。そこで実施例2においては脾臓に由来するサイトカインとハロタン誘導性肝障害との関連について検討を行った。
PGE1は肝障害モデル動物における様々なサイトカインの発現に影響を与えることで障害を軽減することが知られている。またPGE1は好中球の遊走、免疫複合体の貪食およびリソソームの放出を抑制すると言われている。そこでハロタン誘導性肝障害モデルマウスにPGE1を投与することでTh1、Th2サイトカインの発現や好中球の浸潤が変化し、肝障害の程度に影響が現れるかについて検討した。
PGE1のアピスタンディン注射用500μgは日本ケミファ(Tokyo,Japan)より購入した。その他の試薬は上述の(1−1−1)に準じた。
上述の(1−1−2)の方法に従ってBALB/cマウス(雌性、6週齢;日本SLC)にハロタンを投与した。PGE1投与群にはハロタンの投与から6、9および12時間後に2.5mg/kg body weightを単回腹腔内投与した。対照群には生理食塩水を500μL/kg body weightで投与した。ハロタンの投与から24時間後に下行大静脈より採血を行い(3−1−3)で使用した。同時に肝臓を採取し、1.15%塩化カリウム溶液で洗浄後、(3−1−4)で使用した。
上述の(3−1−2)で得られた全血を用いて血漿中のASTおよびALT値を上述の(1−1−3)の方法に従って測定した。
上述の(1−1−2)で得られた肝臓からtotal RNAを上述の(1−1−5)の方法に従って調製した。
上述の(3−1−4)で得られたtotal RNAを用い、上述の(1−1−6)の方法に従ってRT反応を行った。
上述の(3−1−5)で得られたcDNA試料を用い、上述の(1−1−7)の方法に従ってmRNAの定量を行った。
(3−2−1)ハロタン投与マウスの血漿試料の生化学検査
BALB/cマウスのハロタンおよびPGE1投与後の血漿試料中のASTおよびALTの平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した(図13)。
ハロタン投与後24時間のマウス肝における炎症・免疫に関与する遺伝子のmRNAの発現変動を、real−time RT−PCRを用いて検討した。各サンプルについてT−bet、GATA−3、IFNγ、IL−10、TNFα、MIP−2およびβ−actinのmRNAの量を測定し、T−bet量にはGATA−3量を、IFNγ量にはIL−10量を、TNFαおよびMIP−2量にはβ−actin量を補正に用いて対照群に対するT−bet/GATA−3比、IFNγ/IL−10比(図14)、TNFα/β−actin比およびMIP−2/β−actin比(図15)の平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した。
本実施例において用いたPGE1製剤はPGE1をα−シクロデキストリンで包接し、安定化したものであり、血小板凝集抑制作用および末梢血管拡張作用を有することから様々な末梢循環障害の治療に用いられている。
近年新たに発見されたTh1およびTh2とは異なるThサブセットであるTh17はIL−17を産生することで様々な炎症反応と関連することが報告されている。Th17はTh1やTh2と互いに抑制し合う関係にあると言われており、ハロタンの投与によるTh1サイトカインやTh2サイトカインの変動によって何らかの影響を受けているまたはTh17サイトカインがTh1やTh2を変動させている可能性がある。またTh17はTNFαを産生すること、IL−17はMIP−2を誘導することが報告されている。Th17とハロタン誘導性肝障害との関連を明らかにするために、本実施例ではTh17によって主に産生されるIL−17を抗IL−17モノクローナル抗体によって中和し、ハロタン誘導性肝障害に与える影響についての検討を行った。
Ready−SET−GO! Mouse Interleukin−17A(IL−17A)はeBioscience,Incより購入した。抗マウスIL−17モノクローナル抗体500 μgおよびラットIgG2aアイソタイプコントロールはR&D Systems,Inc.(Minneapolis,MN)より購入した。その他の試薬は上述の(1−1−1)に準じた。
上述の(1−1−2)および(3−1−2)で得られた全血から(1−1−3)の方法に従って血漿を調製し、Ready−SET−GO! Mouse Interleukin−17A(IL−17A)を用いて1−1−4の方法に従って血漿中のIL−17濃度の測定を行った。
上述の(1−1−2)の方法に従ってBALB/cマウス(雌性、6週齢;日本SLC)にハロタンを投与した。抗IL−17抗体投与群およびIgG2a投与群にはハロタンの投与の9時間後に100μg/mouseを単回腹腔内投与した。ハロタンの投与から24時間後に下行大静脈より採血を行い上述の(4−1−4)で使用した。同時に肝臓を採取し、1.15%塩化カリウム溶液で洗浄後、上述の(4−1−5)で使用した。
上述の(4−1−3)で得られた血漿中のASTおよびALT値を上述の(1−1−3)の方法に従って測定した。
上述の(4−1−3)で得られた肝臓からtotal RNAを上述の(1−1−5)の方法に従って調製した。
上述の(4−1−5)で得られたtotal RNAを用い、上述の(1−1−6)の方法に従ってRT反応を行った。
上述の(4−1−6)で得られたcDNA試料を用い、上述の(1−1−7)の方法に従ってmRNAの定量を行った。
(4−2−1)ELISAによる血漿中のIL−17の定量
ハロタンの投与後24時間のマウス血漿中のIL−17タンパク質量の変動をELISAを用いて検討した。血漿中IL−17濃度の平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した(図16)。
BALB/cマウスのハロタンおよび抗IL−17抗体投与後の血漿試料中のASTおよびALTの平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した(図17)。
ハロタン投与後24時間のマウス肝における炎症・免疫に関与する遺伝子のmRNAの発現変動を、real−time RT−PCRを用いて検討した。各サンプルについてT−bet、GATA−3、IFNγ、IL−10、TNFα、MIP−2およびβ−actinのmRNAの量を測定し、T−bet量にはGATA−3量を、IFNγ量にはIL−10量を、TNFαおよびMIP−2量にはβ−actin量を補正に用いて対照群に対するT−bet/GATA−3比、IFNγ/IL−10比(図18)、TNFα/β−actin比およびMIP−2/β−actin比(図19)の平均値に標準偏差を付した結果を以下に示した。
IL−17にはIL−17AからIL−17Fまでの6つのファミリー分子が存在することが知られている(Moseley et al.,2003)。IL−17(IL−17A)についてはこれまで様々な研究がなされており、IL−17は感染性微生物から宿主を守る役割を果たすが(Kelly et al.,2005;Ye et al.,2001;Huang et al.,2004)、一方でIL−17の誘導はリウマチ性関節炎、結腸炎および多発性硬化症などの自己免疫性疾患との関連が示唆されている(Langrish et al.,2005;Kotake et al.,1999)。IL−17はKC(CXCL1)、MIP−2(CXCL2)およびLIX(CXCL5)などのケモカインを強く誘導すること(Prause et al.,2003; Ruddy et al.,2004;Shen et al.,2005;Witowski et al.,2000)および好中球の浸潤を促進させ様々な組織の炎症に関与することが報告されている(Caldwell et al.,2005;Miyamoto et al.,2003)。IL−17Fが様々な細胞から産生されるのに対し、IL−17Aの主な産生細胞はTh17であると言われている。
薬物誘導性肝障害は医薬品の開発が中止となる主要な原因であり、多くの医薬品が肝障害に関連すると言われている。しかしアセトアミノフェンの過剰投与による肝障害のように古くから研究がなされているものを除き、そのメカニズムは断片的にしか明らかにされていない。また非臨床試験で用いられる実験動物とヒトとの間にある種差およびヒトにおける個体差が薬物誘導性肝障害の発症の予測を困難にしている。免疫担当細胞であるT細胞の機能の違いが様々な疾患の発症に関連していると考えられるが、薬物誘導性肝障害の種差や系統差については、一部の薬物についてのみ研究がなされているに過ぎない。
Acosta−Rodriguez EV, Napolitani G, Lanzavecchia A, and Sallusto F (2007) Interleukins 1βand 6 but not transforming growth factor−βare essential for the differentiation of interleukin 17−producing human T helper cells. Nat Immunol 8: 942−949.
Weaver CT, Hatton RD, Mangan PR, and Harrington LE (2007) IL−17 family cytokines and the expanding diversity of effector T cell lineages. Annu Rev Immunol 25: 821−852.
Claims (21)
- プロスタグランジンEを含む、哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬。
- 前記プロスタグランジンEが、プロスタグランジンE1である、
請求項1記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記薬物誘導性の肝障害が、アレルギー性肝障害である、
請求項1または2記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記薬物誘導性肝障害が、好中球浸潤性肝障害である、
請求項1または2記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、ハロタンによって誘導される肝障害である、
請求項1乃至4いずれかに記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、インターロイキン17によって誘導される肝障害である、
請求項1乃至4いずれかに記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、CXCケモカインによって誘導される肝障害である、
請求項1乃至4いずれかに記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記CXCケモカインが、MIP−2である、
請求項7記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - プロスタグランジンEを含む、インターロイキン17発現抑制剤。
- 抗インターロイキン17抗体を含む、哺乳動物の薬物誘導性肝障害の抑制薬。
- 前記抗インターロイキン17抗体が、モノクローナル抗体である、
請求項10記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、アレルギー性肝障害である、
請求項10または11記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、好中球浸潤性肝障害である、
請求項10または11記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、ハロタンによって誘導される肝障害である、
請求項10乃至13いずれかに記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、インターロイキン17によって誘導される肝障害である、
請求項10乃至14いずれかに記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記肝障害が、CXCケモカインによって誘導される肝障害である、
請求項10乃至14いずれかに記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 前記CXCケモカインが、MIP−2である、
請求項16記載の薬物誘導性肝障害の抑制薬。 - 医薬品の候補化合物のアレルギー性薬物誘導性肝障害の予測をする方法であって、
前記候補化合物を、哺乳動物に投与する工程と、
前記哺乳動物の体内におけるインターロイキン17の発現量を測定する工程と、
を含む、予測方法。 - 医薬品の候補化合物のアレルギー性薬物誘導性肝障害の予測をする方法であって、
前記候補化合物を、哺乳動物に投与する工程と、
前記哺乳動物の体内におけるCXCケモカインの発現量を測定する工程と、
を含む、予測方法。 - アレルギー性薬物誘導性肝障害の治療における医薬品の候補化合物のスクリーニング方法であって、
前記アレルギー性薬物誘導性肝障害を誘導するアレルギー性薬物を、哺乳動物に投与する工程と、
前記候補化合物を、前記哺乳動物に投与する工程と、
前記哺乳動物の体内におけるインターロイキン17の発現量を測定する工程と、
を含む、スクリーニング方法。 - アレルギー性薬物誘導性肝障害の治療における医薬品の候補化合物のスクリーニング方法であって、
前記アレルギー性薬物誘導性肝障害を誘導するアレルギー性薬物を、哺乳動物に投与する工程と、
前記候補化合物を、前記哺乳動物に投与する工程と、
前記哺乳動物の体内におけるCXCケモカインの発現量を測定する工程と、
を含む、スクリーニング方法。
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Cited By (2)
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JP2013066412A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Nagase & Co Ltd | 肝機能障害の抑制又は改善に有効な物質のスクリーニング方法及びそれに用いるプライマーセット |
US12214019B2 (en) | 2014-05-15 | 2025-02-04 | Rani Therapeutics, Llc | Pharmaceutical compositions and methods for fabrication of solid masses comprising polypeptides and/or proteins |
-
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- 2009-03-25 JP JP2009075280A patent/JP2010229041A/ja active Pending
Non-Patent Citations (6)
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JPN6013037519; Biochemical Pharmacology,2001,Vol.62,No.11,p.1531-1536 * |
JPN6013037522; Hepatology,1999,Vol.30,No.6,p.1464-1472 * |
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JPN6013037527; Life Sciences,2005,Vol.78,No.2,p.134-139 * |
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