JP3363440B2

JP3363440B2 - 脊髄小脳変性症治療剤および脊髄小脳変性症治療用組成物

Info

Publication number: JP3363440B2
Application number: JP2000553058A
Authority: JP
Inventors: 圭司和田; 徹西川; 保幸市丸; 愛子澤; 豊一平沼
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: EP1084704A1; EP1084704A4; EP1084704B1; WO1999063989A1; ES2262322T3; US7067545B1; DE69930624D1; ATE321553T1; DE69930624T2

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はＤ−サイクロセリン、Ｄ−セリン、またはＤ
−セリンエステルを有効成分とする脊髄小脳変性症治療
剤、該脊髄小脳変性症治療剤と製剤学的に許容される担
体を含有することを特徴とする脊髄小脳変性症治療用組
成物、及びその治療方法に関する。

背景技術Ｄ−サイクロセリンは公知の抗結核性抗生物質であり
（Welch, H. et al. Antibiot. Med. & Clin. Therap
y., 1(2), 72, 1955）、抗結核剤としては１回２５０mg
を１日２回経口投与で用いられている。また、Ｄ−サイ
クロセリンはバイオアベイラビリティーが高く、半減期
も長くかつ脳内移行性が良いことが知られている（Nai
r, K. G. S. et al. Antibiot. Ann., 56, 136-140,195
5、およびMandell, G. L. & Petri, W. A. In Goodman
& Gilman′s The Pharmacological Basis of Therapelu
tics. 9th ed. New York: McGraw-Hill, pp1164-1165,
1996）。またさらに、Ｄ−サイクロセリンは神経系に
おいては興奮性神経伝達物質の１つであるグルタミン酸
のレセプターの１つであるＮＭＤＡ（N-methyl-D-aspar
tate）レセプターのグリシン結合部位（ストリキニン非
感受性グリシン結合部位）に選択的に作用することも知
られている（Watson, G. B. et al. Brain Res., 510,
158-160, 1990、およびKemp, J. A. & Leeson, P. D. T
iPS, 14, 20-25, 1993）。

このグリシン結合部位にＤ−サイクロセリンはパーシ
ャルアゴニストとして作用することにより、中枢神経へ
の種々の作用が報告されており（Baxter, M. G. & Lant
horn, T. H. CNS Drug Reviews, 1(1), 74-90, 199
5）、特に精神分裂症の治療(特開平2-225412)、および
頭部外傷やアルツハイマーなどにおける記憶障害改善を
目的とした治療（WO 96/15787、およびWO 96/15788）に
ついては特許が出願されている。

しかしながら、Ｄ−サイクロセリンの運動中枢（小
脳）機能障害への改善作用については今までに報告され
ていない。

脊髄小脳変性症は、小脳性または脊髄性の運動失調を
主症候とし、小脳や脊髄の神経核や伝導路に病変の主座
をもつ原因不明の変性疾患の総称である。一般に発症は
緩徐であるが進行性で、病型によっては遺伝性に発現す
る。頭部ＣＴやＭＲＩにより、小脳や脳幹の萎縮がしば
しばみられる。主要症候は小脳性あるいは脊髄後索性の
運動失調であるが、病型によっては自律神経症候や痙性
対麻痺が主症状のものもあり、錐体路症候や錐体外路症
候などを示す場合があるなど、症候はきわめて多彩であ
る。

日本では厚生省の「運動失調症」調査研究班によって
脊髄小脳変性症の診断基準が１９９１年に改められ、９
ないし１０の疾患が一応の疾患単位としてあげられてい
る。

日本では欧米と比べて遺伝性脊髄小脳変性症よりも非
遺伝性脊髄小脳変性症の割合が高いが、欧米では遺伝性
脊髄小脳変性症が多くみられる。非遺伝性の脊髄小脳変
性症には、オリーブ橋小脳萎縮症、Shy-Drager症候群、
線条体黒質変性症、晩発性小脳皮質萎縮症が含まれる。
日本での頻度は、脊髄小脳変性症全体の中でオリーブ橋
小脳萎縮症が３５％と最も多く、晩発性小脳皮質萎縮症
１３％、Shy-Drager症候群７％、線条体黒質変性症１．
５％と報告されている。男女比はほぼ１：１であるが、
Shy-Drager症候群では５：１と男性に多い。（新しいＳ
ＣＤの臨床−脊髄小脳変性症の臨床−糸山泰人監修、
新興医学出版社、１９９６）小脳皮質は分子層、プルキンエ細胞層、顆粒細胞層の
３層から成り立っており、神経伝達物質としてはアミノ
酸系（興奮性アミノ酸・グルタミン酸（Glu）、抑制性
アミノ酸・γ−アミノ酪酸（GABA））が優位である。脊
髄小脳変性症の生化学的変化は病型ごとに異なってお
り、代表的な病型であるオリーブ橋小脳萎縮症について
みると、アミノ酸レセプターではγ−アミノ酪酸Ｂレセ
プター（ＧＡＢＡＢレセプター）及びキスカル酸レセプ
ターが分子層で減少し、ＮＭＤＡレセプターも顆粒細胞
層で減少し、γ−アミノ酪酸Ａレセプター（ＧＡＢＡＡ
レセプター）及びベンゾジアゼピンレセプターが顆粒細
胞層と分子層での減少していることが報告されている
（Albin, R. L. & Gilman, S. Brain Res., 522, 37-4
5, 1990）。しかし、本疾患に対するＮＭＤＡレセプタ
ーのグリシン結合部位作用薬の有効性については未だ検
討がなされていない。

他方、Ｄ−セリンが哺乳動物の脳に内在性物質として
存在すること（Hashimoto, A. et al. J. Neurochem.,
60, 783-786, 1993、およびJ.Neurochem., 61, 348-35
1, 1993）、さらにＮＭＤＡ型グルタメートレセプター
のグリシン結合部位の拮抗薬であるＤＣＫ（５，７−ジ
クロロキヌレイン酸）に非感受性のＤ−セリン結合部位
がラット脳に存在し、特に小脳で高濃度に存在すること
が知られている（Matoba, M. et al. J. Neurochem., 6
9, 399-405, 1997）。このＤＣＫにもストリキニンにも
非感受性のＤ−セリン結合部位は、内在性Ｄ−セリンの
新たな作用点候補として考えられている。

上述のように脊髄小脳変性症は原因不明であり、現在
のところその治療法は対症療法が中心となっている。日
本において現時点で脊髄小脳変性症に適用が認められて
いる薬剤は、その運動失調に対するＴＲＨ（サイロトロ
ピン遊離ホルモン）製剤である酒石酸ブロチレリンのみ
である（Mano, Y. et al. Acta Neurol. Scand., 73, 3
52-358, 1986、および特許第2556193号）。運動失調マ
ウス（rolling mouse Nagoya）の腹腔内へのＴＲＨ投与
により失調症状が改善したことから、脊髄小脳変性症の
治療への応用が始まった。しかしながら、その治療効果
は、持続性や効果の面において十分満足できるものでな
く、副作用も発現する。ＴＲＨ製剤は投与量が多く、ま
たＴＲＨ同様注射剤であることから患者への負担も大き
い。したがって臨床現場においては十分な治療効果があ
り、かつ副作用の少ない経口剤の開発が強く望まれてい
た。

発明の開示本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、新たにＤ−サイクロセリン、Ｄ−セリン、
またはＤ−セリンエステルが運動失調マウスに対して特
異的な改善効果（すなわち運動中枢（小脳）機能障害へ
の改善作用）を示すという知見を得て、本発明を完成す
るに至った。

本発明は、Ｄ−サイクロセリン、Ｄ−セリンエステ
ル、又はＤ−セリン若しくはその塩から選ばれる一種又
は二種以上を含有してなる脊髄小脳変性症治療剤に関す
る。

また、本発明は、脊髄小脳変性症の患者に治療上有効
な量のＤ−サイクロセリン、Ｄ−セリンエステル、又は
Ｄ−セリン若しくはその塩から選ばれる一種又は二種以
上を投与してなる脊髄小脳変性症の治療方法に関する。
さらに、本発明は、脊髄小脳変性症治療剤又は脊髄小脳
変性症治療剤及び製剤学的に許容される担体を含有して
なる脊髄小脳変性症治療用組成物を製造するためのＤ−
サイクロセリン、Ｄ−セリンエステル、又はＤ−セリン
若しくはその塩から選ばれる一種又は二種以上の使用に
関する。

発明を実施するための最良の形態本発明において使用されるＤ−サイクロセリンは、St
reptomyces garyphalus S. orchidaceus等の放線菌が産
生する公知の抗生物質であり（Kuehl, Jr., et al. J.
Am. Chem. Soc. ,77, 2344, 1955、他）、シクロセリ
ン、オリエントマイシン、オキサマイシン（商品名）、
セロマイシンとも呼ばれている。1950年代から抗結核剤
として経口投与製剤として用いられているものである。
本発明の有効成分として使用されるＤ−サイクロセリン
は、市販されているＤ−サイクロセリンの医薬品グレー
ドのものであれば特に制限はない。

また、本発明において使用されるＤ−セリンは、ヒド
ロキシアミノ酸の一種であるアミノ酸のセリンのＤ型光
学活性異性体であり、ラセミであるＤＬ−セリンから、
通常用いられる光学分割法（酵素法および優先晶出法な
ど）により得ることができる。これを医薬品として十分
な品質に公知の方法で精製することができる。本発明の
Ｄ−セリンは必要に応じて薬学的に許容される塩として
もよい。例えば、ナトリウム塩、カリウム塩などの無機
塩や有機アミン塩などの有機塩としてもよい。

さらに、本発明のＤ−セリンは薬学的に許容されるエ
ステルの形態で用いることができる。エステルとして
は、生体内で遊離のＤ−セリン又はその塩に代謝生成さ
れるもので、薬学的に許容されるものであればよく、例
えば、メチルエステル、エチルエステルなどの炭素数１
〜２０、好ましくは１〜１０の直鎖又は分枝したアルキ
ル基からなるアルキルエステルやリン酸エステルなどが
あげられる。Ｄ−セリンエステルは、既に市販されてお
り、市販品として入手されるものでもよい。従来公知の
製法によりＤ−セリンをエステル化するなどの方法によ
り製造することもできる。

本発明の医薬製剤のＤ−サイクロセリン、またはＤ−
セリンエステル、又はＤ−セリン若しくはその塩の有効
投与量としては、運動障害モデル動物の薬理試験の結果
から動物においてＤ−サイクロセリンとして１０〜２５
０ｍｇ／ｋｇ、好ましくは１０〜５０ｍｇ／ｋｇ程度で
あり、患者の状態や症状に応じて投与量を適宜変更する
ことができる。

本発明のこの投与量は、例えば、運動障害モデル動物
でのＤ−サイクロセリンの有効用量である１０ｍｇ／ｋ
ｇ、５０ｍｇ／ｋｇ（腹腔内投与）においては、抗結核
剤としてのＤ−サイクロセリンの公知の有効用量と比較
して十分に低いことが明らかとなった（Iseman, M. D.
N. Engl. J. Med. 329, 784-791, 1993）。さらにＤ−
サイクロセリンは、ＮＭＤＡリセプターのグリシン結合
部位へのパーシャルアゴニスト作用薬であることから、
その中枢作用は低用量と高用量では異なった作用が得ら
れることが知られているが、後述の薬理試験の結果でマ
ウスにおいて５０mg/kg（腹腔内投与）以下で用量依存
的に運動障害改善作用がみられたことは、本用量内で本
作用についてアゴニスト作用を表していることを示して
いる。マウスにおける本用量は、バクスター（Baxter）
ら（Baxter, M. G. & Lanthorn, T. H. CNS Drug Revie
ws, 1(1), 74-90, 1995.前述）のいう、Ｄ−サイクロセ
リンの低用量に相当し、ヒトにおける有効用量も低用量
になると推測できる。

従って、本発明の脊髄小脳変性症における用量は１０
０mg/man/day以下とすることも可能であり、抗結核用量
である２５０mg/man/dayに比べ低くなることが期待でき
る。このことは同時に脊髄小脳変性症の治療剤において
は、副作用の発現も従来の抗結核剤に比べて十分に低い
ことも期待される。

Ｄ−サイクロセリンのマウスにおける急性毒性は、以
下の表１に示すとおりであり、安全性が高いことが知ら
れている。（Anderson, R, C. et al. Antibiotics and
Chemotherapy, 6(5), 360-368, 1956）表１サイクロセリンの急性毒性投与経路ＬＤ₅₀（ｍｇ／ｋｇ）静脈内約１，８００腹腔内約２，９００皮下約２，８００経口約５，３００本発明の脊髄小脳変性症治療用組成物は、上記のＤ−
サイクロセリン、Ｄ−セリンエステル、又はＤ−セリン
若しくはその塩から選ばれるいずれか一種又は二種以上
を脊髄小脳変性症治療剤として含有するものであって、
経口および非経口（例えば、静注、筋注、皮下投与、直
腸投与、経皮投与）のいずれかの投与経路で、ヒトおよ
びヒト以外の動物に投与することができる。従って、本
発明による脊髄小脳変性症治療剤を有効成分とする脊髄
小脳変性症治療用組成物は、投与経路に応じた適当な剤
型とすることができる。

具体的には、経口剤としては、錠剤、カプセル剤、散
剤、顆粒剤、シロップ剤などがあげられ、非経口剤とし
ては、静注、筋注などの注射剤、直腸投与剤、油脂性座
剤、水性座剤などがあげられる。これらの各種製剤は、
通常用いられている賦形剤、崩壊剤、結合剤、滑沢剤、
着色剤などを用いて常法により製造することができる。

賦形剤としては例えば乳糖、ブドウ糖、コーンスター
チ、ソルビット、結晶セルロースなどが、崩壊剤として
は例えばデンプン、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン
末、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウム、デキストリ
ンなどが、結合剤として例えばジメチルセルロース、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルエーテル、メチルセル
ロース、エチルセルロース、アラビアゴム、ゼラチン、
ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン
などが、滑沢剤としては例えばタルク、ステアリン酸マ
グネシウム、ポリエチレングリコール、硬化植物油など
がそれぞれあげられる。また、上記注射剤は、必要によ
り緩衝剤、pH調整剤、安定化剤などを添加して製造する
ことができる。

本発明の脊髄小脳変性症治療用組成物は前記した成分
を用いて通常の製剤化の方法により製剤化することがで
きる。

本発明の脊髄小脳変性症治療用組成物を経口剤として
用いた場合の一例としては、Ｄ−サイクロセリン２５０
mgを有効成分とするカプセル（ラウリル硫酸ナトリウ
ム、赤色３号、青色１号を成分とする）があげられる。

本発明の脊髄小脳変性症治療用組成物中のＤ−サイク
ロセリン、Ｄ−セリン、またはＤ−セリンエステルの含
有量は、その剤型に応じて異なるが、通常全組成物中
０．１〜５０重量％、好ましくは０．１〜２０重量％程
度である。投与量は患者の年齢、体重、性別、疾患の相
違、症状の程度、投与経路などを考慮して、個々の場合
に応じて適宜決定されるが、通常成人１日当り１〜１０
００mg、好ましくは１〜３００mgであり、これを１日１
回または数回に分けて投与する。

実施例本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１薬剤誘発運動失調モデル動物における作用（実験方法）生後第１、２および３週の雄性マウスにシトシンアラ
ビノシド５０ｍｇ／ｋｇを皮下に反復投与することによ
り作製した運動失調マウスを６〜７週齢で実験に使用し
た（Simada, M. et al. Arch. Neurol., 32, 555-559,
1975、およびMatsui, K. et al. Exp. Anim., 32, 13-1
9, 1983）。本モデルマウスは病理学的に小脳の顆粒細
胞数の減少など、小脳の変性により運動失調を呈するこ
とが知られている。

薬物の運動失調改善作用の測定は、ヤマモトら（Yama
moto & Shimizu, Eur. J. Pharmacol. 166, 295-297, 1
989）およびマツイら（Matsui, K. et al. Eur. J. Pha
rmacol., 254, 295-297, 1994; Neurosci. Lett., 212,
115-118, 1996）の方法に準じ以下のように行った。

一辺７０ｃｍ高さ１５ｃｍの壁を有する方形オープン
フィールドを用いた。同フィールドの床面は１０ｃｍ×
１０ｃｍの４９の格子でマークされている。薬物の腹腔
内投与３０分後に１匹づつ同フィールド内にマウスを置
き、３０分間行動を観察した。測定項目は格子のライン
をマウスが横切った回数を「運動スコア」とし、後肢を
踏み外した回数を「転倒スコア」として各々同時に測定
した。両スコアの比（転倒スコア／運動スコア）を「転
倒指数」として表した。

薬物はＤ−セリンエチルエステルを１０，５０，２５
０ｍｇ／ｋｇ、Ｄ−サイクロセリンを２，１０，５０ｍ
ｇ／ｋｇ、およびＬ−セリンエチルエステルを２５０ｍ
ｇ／ｋｇ用い、対照群には各々生理的食塩水を腹腔内投
与した。

（結果）運動スコアと転倒指数（平均値±標準誤差）の結果を
次の表２に示す。

表２薬剤誘発運動失調モデル動物における作用投与成分及び投与量運動スコア転倒指数Ｄ−セリンエチルエステル（ｎ＝６）生理的食塩水 342±98 0.87±0.04 １０ｍｇ／ｋｇ 386±113 0.88±0.09 ５０ｍｇ／ｋｇ 366±96 0.66±0.08^* ２５０ｍｇ／ｋｇ 412±99 0.56±0.06^** Ｄ−サイクロセリン（ｎ＝５）生理的食塩水 220±60 0.94±0.08 ２ｍｇ／ｋｇ 117±54 0.80±0.07 １０ｍｇ／ｋｇ 194±71 0.69±0.09^* ５０ｍｇ／ｋｇ 286±98 0.62±0.04^** Ｌ−セリンエチルエステル（ｎ＝９）生理的食塩水 184±39 0.75±0.05 ２５０ｍｇ／ｋｇ 129±27 0.80±0.06 ＊生理的食塩水と比較して有意差あり（ｐ＜０．０５）＊＊生理的食塩水と比較して有意差あり（ｐ＜０．０１）Ｄ−セリンエチルエステルの５０および２５０ｍｇ／
ｋｇ投与ならびに、Ｄ−サイクロセリンの１０および５
０ｍｇ／ｋｇ投与により、対照群に比し有意な転倒指数
の低下、つまり運動失調改善作用が認められた。しかし
ながらこの時、運動スコアに対しては有意な影響は認め
られなかったことにより、運動量への直接作用はないと
考えられる。

一方、Ｌ−セリンエチルエステルは２５０ｍｇ／ｋｇ
投与においても運動失調改善作用は見られなかった。す
なわち、ここで見られた運動失調改善作用は、Ｄ型の光
学活性異性体に起因することが明らかとなった。

実施例２遺伝性運動失調モデル動物における作用（実験方法）遺伝性運動失調モデルマウスであるリーラー（ reele
r）マウス（Heckroth, J. A. et al. J. Comp. Neuro
l., 279, 546-555, 1989、およびHamburgh, Dev. Bio
l., 8, 165-185, 1963）はJackson Laboratory（Bar Ha
rbor, ME, USA）より購入した。ホモ接合体はヘテロ接
合体ペアーの交配により得、６〜７週齢のホモ接合体雄
性マウスを実験に用いた。本 reelerマウスの小脳プル
キニエ細胞数は正常マウスに比べ顕著に減少しているな
ど、小脳の変性により運動失調を呈することが知られて
いる。

運動失調評価の実験方法は、実施例１と同様に行っ
た。薬物投与群はＤ−セリンエチルエステル２５０ｍｇ
／ｋｇを腹腔内に投与し、対照群には生理的食塩水を投
与した。

（結果）運動スコアと転倒指数（平均値±標準誤差）の結果を
次の表３に示す。Ｄ−セリンエチルエステルの２５０ｍ
ｇ／ｋｇにより、対照群に比して有意な運動失調改善作
用が認められた。なお運動スコアに対して、Ｄ−セリン
エチルエステルは影響を示さなかった。

表３遺伝性運動失調モデル動物における作用投与成分及び投与量運動スコア転倒指数生理的食塩水（n=4) 303±79 0.43±0.05 Ｄ−セリンエチルエステル 250mg/kg(n=4) 232±66 0.24±0.05^* ＊生理的食塩水と比較して有意差あり（ｐ＜０．０５）以上、実施例１および実施例２で得られた結果は、Ｄ
−セリンエチルエステル（Ｄ−セリンのプロドラッグに
相当）またはＤ−サイクロセリンが小脳の変性により起
こる運動失調を改善するという初めての知見を示してお
り、同時に脊髄小脳変性症の治療剤としての可能性を示
したものである。

産業上の利用可能性本発明によれば、Ｄ−サイクロセリン、Ｄ−セリン、
またはＤ−セリンエステルから選ばれるいずれか一種又
は二種以上を有効成分とする脊髄小脳変性症の治療剤、
および該治療剤を含有する新規な脊髄小脳変性症治療用
組成物、それを用いた脊髄小脳変性症の治療方法、及び
脊髄小脳変性症治療剤の製造のための使用が提供され
る。本発明は、脊髄小脳変性症の運動失調を主とする症
状を改善するのに有用である。

特にＤ−サイクロセリンにおける特徴は、今までの脊
髄小脳変性症治療薬には見られないものであり、経口投
与可能で持続作用を有し、副作用の少ない実用的な治療
薬となり得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤愛子神奈川県横浜市港北区師岡町760 明治製菓株式会社薬品総合研究所内 (72)発明者平沼豊一神奈川県横浜市港北区師岡町760 明治製菓株式会社薬品総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61K 31/198 A61K 31/223 A61K 31/42 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｄ−サイクロセリン、Ｄ−セリンエステ
ル、又はＤ−セリン若しくはその塩の一種又は二種以上
を有効成分とする脊髄小脳変性症治療剤。
【請求項２】有効成分がＤ−サイクロセリンである請
求の範囲第１項に記載の脊髄小脳変性症治療剤。
【請求項３】Ｄ−サイクロセリン、Ｄ−セリンエステ
ル、又はＤ−セリン若しくはその塩の一種又は二種以
上、及び製剤学的に許容される担体からなる脊髄小脳変
性症治療用組成物。
【請求項４】脊髄小脳変性症治療用組成物を製造する
ためのＤ−サイクロセリン、Ｄ−セリンエステル、又は
Ｄ−セリン若しくはその塩の一種又は二種以上の使用。