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WO1996016973A1 - Fraction d'oligosaccharide de sulfate de keratane et medicament la contenant - Google Patents

Fraction d'oligosaccharide de sulfate de keratane et medicament la contenant Download PDF

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WO1996016973A1
WO1996016973A1 PCT/JP1995/002386 JP9502386W WO9616973A1 WO 1996016973 A1 WO1996016973 A1 WO 1996016973A1 JP 9502386 W JP9502386 W JP 9502386W WO 9616973 A1 WO9616973 A1 WO 9616973A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
keratan sulfate
gal
oligosaccharide
sulfate
4glcnac
Prior art date
Application number
PCT/JP1995/002386
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Maruyama
Kiyoshi Morikawa
Akira Tawada
Satoshi Miyauchi
Keiichi Yoshida
Akira Asari
Original Assignee
Seikagaku Corporation
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Publication date
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Priority to DE69532293T priority patent/DE69532293T2/de
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    • C08B37/0063Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
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    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
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Definitions

  • Keratan sulfate origo sugar BACKGROUND ART Keratan sulfate is a glycosaminoglycan whose basic structure is N- acetyllactosamine, which is 0-sulfated at position 6 of an N-acetylglucosamine residue.
  • highly sulfated keratan sulfate in which the hydroxyl group other than the 6th position of the N-acetylglucosamine residue in the constituent disaccharide unit is further sulfated is used for cartilage of mammals such as sharks and other mammals of mammals such as whales and bushes. It is known to exist in bones and corneas.
  • a report using keratan sulfate and keratan sulfate-degrading enzyme Keratanase II; Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-51182
  • oligosaccharide fractions obtained by fractionating keratan sulfate derived from ushi cartilage by keratanase II are analyzed, and tetrasulfated N-represented by the following formula (I): Acetyllactosamine tetrasaccharide (hereinafter, also referred to as “keratan sulfate tetrasaccharide (I)”), a trisulfated N-acetyllactosamine pentasaccharide represented by the following formula (II) (hereinafter, “keratan sulfate pentasaccharide” (II) “)”, and a report for deducing the structure of disulfated N-acetyllactosamine disaccharide (hereinafter also referred to as “keratan sulfate disaccharide (III)”) represented by the following formula (III) [Biochemistry, 33, 4836-4846 (1994
  • this keratan sulfate oligosaccharide in particular, the anti-inflammatory action, the antiallergic action, the immunoregulatory action, the differentiation-inducing action of cells, the apoptosis-inducing action
  • the present invention has been made from the above-mentioned viewpoints, and clarane sulfate oligosaccharide substantially free of impurities is used as an anti-inflammatory agent, an anti-allergic agent, an immunomodulator, a cell differentiation inducer (hereinafter referred to as " The subject is to use as “differentiation inducer” or as apoptosis inducer.
  • the inventors of the present invention decompose highly sulfated keratan sulfate with keratan sulfate degrading enzyme, and among the degradation products, oligosaccharides of di- to penta-saccharide units, especially disaccharides, tetrasaccharides and
  • these oligosaccharides and their salts have excellent anti-inflammatory action, anti-allergic action, immunomodulation action, differentiation-inducing action of cells, It has been found that it exhibits an apoptosis-inducing action, and the present invention has been accomplished.
  • the anti-inflammatory agent, anti-allergic agent, immunoregulator, differentiation inducer or apo-cis-cis inducer of the present invention (hereinafter, these agents are sometimes collectively referred to as "the agent of the present invention") It contains keratan sulfate oligosaccharide and ⁇ or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • keratan sulfate oligosaccharide refers to keratan sulfate as an endotoxin; 3- ⁇ -acetylglucosaminidase type keratan sulfate degrading enzyme It means a decomposition product of keratan sulfate which can be obtained by decomposition.
  • keratan sulfate oligosaccharide used for the agent of the present invention
  • keratan sulfate oligosaccharide having sulfated N-acetyllactosamine unit which may contain sialic acid and / or fucose, sulfated N-acetylglucosamine may be used.
  • An oligosaccharide of a di- to penta-saccharide unit at the reducing end which is a keratan sulfate oligosaccharide in which at least two hydroxyl groups in one molecule are sulfated, in particular at least Gal (6S) -GlcNAc (6S) (wherein , Ga 1 represents galactose, GlcN represents glucosamine, Ac represents an acetyl group, and 6S represents a 6-0-sulfate ester. 6)
  • the above keratan sulfate oligosaccharide comprising a disaccharide represented by the formula: It is illustrated.
  • keratan sulfate oligosaccharide tetrasulfated N-acetyllactosamine tetrasaccharide represented by the following formula (I)
  • a disulfated N-acetyl lactosamine disaccharide represented by the formula (II) is mentioned.
  • the present invention is also a di- to penta-saccharide unit oligosaccharide having a sulfated ⁇ -acetyl glucosamine at the reducing end, wherein at least two of the hydroxyl groups in one molecule are sulfated.
  • the present invention provides a keratan sulfate origo sugar fraction having the following characteristics, containing not less than 99% of the keratan sulfate oligosaccharide:
  • Hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, heparan sulfate and keratan sulfate are substantially free.
  • the present invention also provides at least a disaccharide represented by Gal (6S) -GlcNAc (6S) as a constituent.
  • the present invention provides a keratan sulfate oligosaccharide fraction containing not less than 99% of keratan sulfate oligosaccharide and having the above-mentioned properties (a) and (b).
  • tetrasulfated N monoacetyllactosamine tetrasaccharide represented by the above formula (I) trisulfated N represented by the formula (II) —Acetyl lac—Samin pentasaccharide, a disulfated N-acetyl lactosamine disaccharide represented by the formula (II I) and the like are mentioned as preferable examples.
  • these keratan sulfate oligosaccharides can be obtained by fractionating the highly sulfated keratan sulfate derived from soft bone fish after digestion with endo ⁇ 3-N-acetylglucosaminidase type keratan sulfate degrading enzyme.
  • the present invention further provides keratan sulfate with the following physicochemical properties:
  • a step of fractionating sugars of The present invention provides a method for producing a sugar fraction of curcumin sulfate.
  • (B) is substantially free of endotoxin, and the content of the nucleic acid, protein and protease is a trace amount or below the detection limit;
  • (C) It is substantially free of hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, heparan sulfate and keratan sulfate.
  • tetrasulfated N-acetyllactosamine represented by the above formula (I) is used.
  • Keratan sulfate oligosaccharides comprising a sugar, a trisulfated N-acetyllactosamine pentasaccharide represented by the formula (II), a disulfated N-acetyllactosamine disaccharide represented by the formula (II), and the like;
  • a keratan sulfate origogo sugar comprising a tetrasulfated N-acetulalacsamine tetrasaccharide represented by the formula and a disulfated N-acetyllactosamine disaccharide represented by the formula (II) is obtained Be
  • the keratan sulfate oligosaccharide of the di- to pentasaccharide unit preferable in the present invention is one which is usually sulfated at 2 to 4 power points.
  • examples of sialic acid include N-acetylneuraminic acid and N-glycolylneuraminic acid, with preference given to N —Acetylneuraminic acid.
  • any of sialic acid in which ⁇ 2, 3 bond or ⁇ 2, 6 bond is used may be used, preferred is s 2, 3 bond.
  • the present invention will be described in detail.
  • the keratan sulfate which is a raw material of keratan sulfate oligosaccharide used in the present invention mainly comprises galactose or galactose-6-sulfate and ⁇ -acetyl glucosamine 6-Composed of repeating disaccharides with sulfuric acid, and the content of sulfuric acid differs depending on the animal species and organs etc.
  • cartilage fish such as shark
  • mammals such as whales and bushes etc.
  • Manufactured from raw materials such as cartilage, bone and cornea.
  • Keratan sulfate to be used as a raw material may be any one that is usually available, and is not particularly limited, but highly sulfated keratan sulfate in which galactose residue which is a constituent sugar is sulfated (1.5 per constituent disaccharide) It is preferable to use highly sulfated keratan sulfate containing 2 or more molecules of sulfate groups as keratan polysulfate). The position of the sulfate group of the saccharide residue is preferably 6-position.
  • Such highly sulfated keratan sulfate can be obtained, for example, from cartilage proteoglycans of cartilage fish such as sharks. Also, commercially available ones can be used.
  • the keratan sulfate oligosaccharide of the present invention is a buffer solution of keratan sulfate, preferably highly sulfated keratan sulfate, and an end-3-N-acetylglucosaminidase type keratan sulfate degrading enzyme, for example, derived from Bacillus bacteria It is degraded after it is reacted with keratanase II (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2 571 82) or a new keratan sulfate degrading enzyme which the present inventors have newly found from bacteria belonging to the genus Bacillus. It is obtained by fractionating the product.
  • This decomposition reaction is carried out, for example, by using a buffer solution adjusted to pH 6.0 to 7.0 with a keratan sulfate concentration of 1.0 to 100 mg / ml and at a temperature of 25 to 40 for 1 to 72 hours. It is done by reaction.
  • the concentration of the buffer is usually 0.01 to 0.2 M.
  • the type of buffer is not particularly limited as long as it can be adjusted to the above-mentioned pH range, and examples include acetate buffer, phosphate buffer, and Tris buffer.
  • the amount of enzyme used for the degradation reaction may be, for example, 0.1 force, 1.0 unit, or the like per 1 g of keratan sulfate.
  • one unit is the amount of enzyme that generates a reducing end corresponding to 1 mol of N-acetylglucosamine per minute.
  • the above novel keratan sulfate degrading enzyme is an enzyme produced by Bacillus circulans, for example, Bacillus circulans K s T 2 0 2 strain isolated by the present inventors, and keratan sulfate having excellent heat stability. It is a decomposing enzyme.
  • This enzyme can be obtained by cultivating Bacillus circulans K s T 202 strain in a suitable medium, and purifying it from this medium and / or bacterial cells according to the conventional enzyme purification method. .
  • the Bacillus circulans K s T 2 0 2 shares, on September 5, 1994, the Institute of Technology and Technology, Institute of Technology and Technology, Institute of Technology, Japan (Zip code 3 0 5 Tsukuba, Ibaraki, Japan 1-chome Higashi, 1-chome) No. 3) under the microorganism accession number FE RM P-1 4 5 16 and transferred to the international deposit under the Budapest Treaty on January 6, 1995, -Deposited under the accession number of 5 2 8 5
  • reaction can also be carried out using an immobilized enzyme in which a degrading enzyme or a keratan sulfate degrading enzyme such as the above-mentioned keratanase II is further immobilized by a conventional method.
  • Keratan sulfate is degraded to oligosaccharides by the above-mentioned enzymatic degradation reaction.
  • the oligosaccharide thus obtained is purified by a conventional labor purification method, for example, ethanol precipitation or various orifice chromatography, and the desired keratan sulfate oligosaccharide can be separated and purified.
  • a conventional labor purification method for example, ethanol precipitation or various orifice chromatography
  • This purification method will be described in more detail, for example, in the case of disaccharides, tetrasaccharides and pentasaccharides of keratan sulfate oligosaccharides.
  • the decomposition product is first concentrated by ethanol precipitation, and then filtered through gel (fractionated molecular weight According to 100 to 10 0, 0 0 0), the crude fraction is roughly divided into a disaccharide, a tetrasaccharide, and a urago sulfate sulfate origo sugar near the pentasaccharide, respectively.
  • this crude fraction is subjected to anion exchange chromatography Therefore, it is substantially free of endotoxin, and the content of nucleic acid, protein and protease is below the detection limit, and is substantially free of hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, heparan sulfate and keratan sulfate. That is, it divides and divides into substantially pure disaccharides, tetrasaccharides and pentasaccharides.
  • substantially free is detected by a sensitive detection method, but the pharmacological action (anti-inflammatory action, anti-allergic action, immunoregulatory action, differentiation-inducing action of cells, keratan sulfate oligosaccharide), It should be a content that does not affect the apoptosis induction effect etc.).
  • the keratan sulfate oligosaccharide of the present invention is prepared by using keratan sulfate as a raw material, which is decomposed by n-d; 3-N-acetylglucosaminidase and fractionated from the oligosaccharide fraction of di- to pentasaccharide units. Yes, substantially free of keratan sulfate, which is the raw material.
  • keratan sulfate is a chemical decomposition method that preferentially or specifically cleaves N-acetylglucosamide bond of galactose or galactose-6-sulphate and n-acetylglucosamine-6-sulphate constituting keratan sulfate.
  • Keratan sulfate oligosaccharides can also be obtained from the degradation products obtained by degrading.
  • keratan sulfate oligosaccharides particularly tetrasulfurized oxidized N-acetyllactosamine tetrasaccharide represented by the formula (I) and trisulfated N-acetyllactosamine pentasaccharide represented by the formula (I)
  • the disulfated N-acetyllactosamine disaccharide represented by the formula (III) is obtained.
  • nuclear magnetic resonance spectrum ('-NMR, 13 C-NMR) and fast atom bombardment mass spectrometry of substances represented by the formula (I), the formula ( ⁇ ), the formula (II I) The analysis results by are as shown in Examples described later.
  • the keratan sulfate oligosaccharide used in the present invention is in an ionized state, in a structure having a proton added, or an alkali metal (sodium, potassium, lithium etc.) or an alkaline earth metal (calcium).
  • Etc. salts formed with inorganic bases with ammonium, etc., or salts formed with organic bases with diethanolamine salts, cyclohexylamine salts, amino acid salts, etc. It also includes acceptable salts.
  • a pharmaceutical composition comprising the keratan sulfate oligosaccharide and / or a salt thereof used in the present invention and a carrier, an excipient, other additives and the like generally used for medicine is also novel. It can be administered for the purpose of anti-inflammatory, anti-allergic, immunomodulation, induction of differentiation of cells, induction of apoptosis, etc.
  • the keratan sulfate oligosaccharide fraction of the present invention can be prepared from keratan sulfate, particularly an enzyme-degraded product of highly sulfated keratan sulfate, other than endotoxin, nucleic acid, protein, protease, and keratan sulfate oligosaccharide of interest. Impurities such as other glycosaminoglycans were removed, and the content of keratan sulfate oligosaccharide was 99% or more.
  • the above keratan sulfate oligosaccharides and / or pharmaceutically acceptable salts thereof are widely used as medicaments for other uses such as anti-inflammatory agents, anti-allergic agents, immunomodulators, differentiation inducers or apoptosis inducers. it can.
  • the anti-inflammatory agent of the present invention is effective against any disease involving inflammation, but as specific indications, for example, rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, osteoarthritis, osteoarthritis, lumbago Disease, post-surgery and post-traumatic inflammation and swelling relapse, shoulder and shoulder joint arthritis, temporomandibular arthrosis, tendon tendinitis, peritendonitis, humeral condylaritis (tennis elbow), myalgia, keratoconjunctivitis, etc. it can.
  • the anti-inflammatory agent of the present invention has anti-inflammatory effects such as analgesia, anti-inflammatory and antipyretic against these diseases and symptoms by the action of the keratan sulfate oligosaccharide and Z or the pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the anti-allergic agent of the present invention is effective for all diseases in which it is involved, but as specific indications, for example, allergic morulitis, allergic keratitis, vernal keratoconjunctivitis, eczema dermatitis, acne Measles, atopic dermatitis, etc. can be mentioned.
  • the immunomodulator of the present invention is effective against any diseases caused by abnormalities in the immune system, and, as a specific indication, for example, the human autoimmune lymphoproliferative ⁇ scab group (human autoimmune 1 ymphopro 1 ifa ra ti ve syndrome; Cell 81, 935-946 (1995), Science 268.
  • human autoimmune lymphoproliferative ⁇ scab group human autoimmune 1 ymphopro 1 ifa ra ti ve syndrome; Cell 81, 935-946 (1995), Science 268.
  • lymphoproliferative disease Lehmphopic disorder disorder; Leukemia and Lymphoma 16, 363- 368 (199r); Vascular immune stem cell lymphadenopathy (angioi ⁇ unoblastic lymphadenopathy; Blood 85 (10), 2862-2869 (1995)), immunoblastic lymphadenopathy (immunoblastic lymphadenopathy; The American Journal of Medicine 63, 849- (1977)), chronic joint rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, discoid lupus erythematosus, polymyositis (Dermocutaneous myositis), scleroderma, mixed connective tissue disease, chronic thyroiditis, primary myxedema, thyroid poisoning, malignant hemoptysis, Good-pasture syndrome, acute progressive glomerulitis, heavy Myasthenia gravis, pemphigus vulgaris, bullous pemphigoid, insulin-resistant diabetes
  • the agent for inducing differentiation of the present invention is effective against any disease caused by physiological cell differentiation failure, immune system abnormality, malignancy and the like, but as a specific indication, for example, human self Immune lymphoproliferative syndrome, lymphoproliferative disease, vascular immunoblastic lymphadenopathy, immunoblastic lymphadenopathy, rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, inflammatory bowel disease (Crohn's disease, ulcerative Colitis, etc.), progressive systemic sclerosis, polymyositis (dermomyositis), Si-Gren syndrome, cancer, leukemia, lymphoma, suppression of cancer metastasis, prevention of hyperplasia (such as xerostomia) Treatment), wound healing, myelodysplasia, scleroderma etc. can be mentioned.
  • the apoptosis-inducing agent of the present invention is effective against any disease caused by physiological apoptotic failure, immune system abnormality, malignancy and the like, but a specific indication is, for example, human autoimmunity Lymphoproliferative syndrome, Lymphocytogenic disease, Hemangioimmunoblastic lymphadenopathy, Immunoblastic lymphadenopathy, Chronic rheumatoid arthritis, Systemic lupus erythematosus, Ulcerative colitis, Progressive systemic sclerosis , Polymyositis (dermomyositis), Syugren's syndrome, cancer, leukemia, lymphoma, suppression of cancer metastasis, prevention of hyperplasia (treatment such as xerostomia), myelodysplastic syndrome, scleroderma, abnormal mesangial cells Induction of apoptosis (treatment of glomerulitis) and the like.
  • human autoimmunity Lymphoproliferative syndrome
  • MRL-lp iVlpr mice Their effects on suppression of lymph node weight, induction of differentiation and induction of apoptosis were observed in MRL-lp iVlpr mice.
  • Human autoimmune lymphocyte proliferation Similar to MRL-lpr / lpr mice, the syndrome (autoimmune lymphoproliferative syndrome) is caused by an abnormality in the Fas gene, and swelling of the Jpa node is observed. The similarity of is high.
  • MR lpr / lpr mice are a good model for human autoimmune lymphoproliferative syndrome. Therefore, the most preferable indication of the agent of the present invention in the immunomodulator, differentiation inducer and apo-cis-inducer is human autoimmune lymphoproliferative syndrome.
  • the drug of the present invention can be prepared according to the administration method such as injection (intramuscular, subcutaneous, intradermal, intravenous, joint cavity, intraocular, intraperitoneal), instillation, instillation, transdermal, oral, inhalation etc.
  • Can be Dosage forms include injections (solutions, suspensions, emulsions, solid agents for dissolution when used, etc.), tablets, capsules, granules, powders, solutions, lipolytic agents, softgels, gels, These include external powders, sprays, inhaled powders, eye drops, and eyelids.
  • excipients In the preparation of the preparation, conventional excipients, binders, lubricants, other coloring agents, disintegrants, etc., and the like, can be used ingredients generally used in medicine.
  • agent of the present invention other anti-inflammatory component, anti-allergic component, immunomodulator component, differentiation inducing component, apoptosis inducing component and the like can be used in combination with keratan sulfate oligosaccharide.
  • preferable anti-inflammatory agents and anti-allergic agents are shown in Table 1.
  • preferred administration methods and dosage forms for the immunomodulator, differentiation inducer and apoptosis inducer are shown in Table 2.
  • Powder Liquid, Lipolytic agent Transdermal ointment, Gel, External powder, Spray Inhalant Spray, Inhalable powder
  • the estimated effective dose of the anti-inflammatory agent and anti-allergic agent of the present invention when administered systemically, is 30 to 30 Omg Z human dose as the amount of keratan sulfate oligosaccharide, and when administered locally , 1 to 1 Omg Z people / day.
  • the estimated effective dose of the immunoregulatory agent, differentiation inducer and apoptosis inducer of the present invention is 30 to 600 Omg days as the amount of keratan sulfate oligosaccharide.
  • Example 1 is a diagram showing a chromatogram of gel filtration by HPLC for the tetrasulfated N-acetyllac-samine tetrasaccharide (keratan sulfate tetrasaccharide (I)) prepared in Example 1. It is.
  • FIG. 2 is a diagram showing a chromatogram of the trisulfated N-acetyllactosamine pentasaccharide (keratan sulfate pentasaccharide ( ⁇ )) produced in Example 1 when it was gel-filtered by HPLC.
  • FIG. 3 is a diagram showing a chromatogram of the disulfated N-acetyllactosamine disaccharide (keratan sulfate disaccharide (III)) produced in Example 1 when it was gel-filtered by HPLC.
  • FIG. 4 is a diagram showing an l H-NMR spectrum at 400 MHz of keratan sulfate pentasaccharide (II) produced in Example 1.
  • FIG. 5 is a view showing the joint fluid volume of a ha-pain arthritis model rabbit treated with keratan sulfate tetrasaccharide (I), keratan sulfate pentasaccharide (II) or keratan sulfate disaccharide ( ⁇ ).
  • FIG. 6 is a figure which shows a time-dependent change of the paw edema rate when administering keratan sulfate tetrasaccharide (I) or various test substances 5 minutes before inflammation induction with respect to the ratchi which inflammation was caused.
  • FIG. 5 is a view showing the joint fluid volume of a ha-pain arthritis model rabbit treated with keratan sulfate tetrasaccharide (I), keratan sulfate pentasaccharide (II) or keratan sulfate disaccharide ( ⁇ ).
  • FIG. 6 is a figure which shows a time-dependent change of the
  • FIG. 7 is a figure which shows a time-dependent change of the paw edema rate when administering keratan sulfate tetrasaccharide (I) or various test substances 3 hours before inflammation induction with respect to the rat which raise
  • FIG. 8 is a diagram showing the pleural fluid volume of a force ragenin pleurisy model rat fistula administered with keratan sulfate tetrasaccharide (I) or dexamethasone acetate.
  • FIG. 9 is a diagram showing the white blood cell count in the pleural fluid of a rat with force ragen pleurisy treated with keratan sulfate tetrasaccharide (I) or dexamethasone acetate.
  • Fig. 10 shows the results of N-forminole-Met-Leu-Phe (FMLP) stimulation of tetra-keratan sulfate tetrasaccharide (I), keratan sulfate pentasaccharide ( ⁇ ) and keratan sulfate disaccharide (III) on neutrophils.
  • active oxygen (0 2 -) is a diagram showing a production inhibitory effect.
  • FIG. 11 is a graph showing the degree of conjunctivitis of allergic conjunctivitis model Mormocto with and without keratan sulfate tetrasaccharide (I).
  • FIG. 12 shows that keratan sulfate tetrasaccharide (I), keratan sulfate pentasaccharide (II) or keratan sulfate
  • FIG. 7 is a graph showing the degree of conjunctivitis in the allergic conjunctivitis model Mormox with and without the acid disaccharide (III).
  • FIG. 13 is a diagram showing the score of the degree of conjunctivitis when keratan sulfate tetrasaccharide (I) is administered at various concentrations to the allergic conjunctivitis model Mormox.
  • FIG. 14 is a diagram showing the submandibular lymph node weight of keratan sulfate disaccharide (III) repeatedly administered at various doses for 28 days to MRL mice that are autoimmune disease model mice.
  • FIG. 15 shows mesenteric lymph node weights of MRL mice when keratan sulfate disaccharide (III) was repeatedly administered for 56 days at various doses.
  • FIG. 16 shows the submandibular lymph node weight of MR L mice when keratan sulfate disaccharide (III) was repeatedly administered for 56 days at various doses.
  • FIG. 17 shows the results of analysis of the staining concentration of mesenteric lymph node sections (HE staining) of MRL mice when keratan sulfate disaccharide ( ⁇ ) was administered at various doses.
  • FIG. 18 is a diagram showing the results of analysis of the staining concentration of MRL mouse submandibular lymph node sections (HE staining) when keratan sulfate disaccharide (III) was administered at various doses.
  • FIG. 19 is a diagram showing the percentage (%) of CD3 and CD4 positive cells in lymphocytes of MRL mice when keratan sulfate disaccharide (III) is administered at various doses.
  • FIG. 20 is a diagram showing the percentage (%) of CD3 and CD8a positive cells in lymphocytes of MRL mice when keratan sulfate disaccharide (III) was administered at various doses.
  • FIG. 21 is a diagram showing the percentage (%) of CD3 and B220 positive cells in MRL mouse lymphocytes when keratan sulfate disaccharide (III) is administered at various doses.
  • FIG. 19 is a diagram showing the percentage (%) of CD3 and CD4 positive cells in lymphocytes of MRL mice when keratan sulfate disaccharide (III) is administered at various doses.
  • FIG. 20 is a diagram showing the percentage (%) of CD3 and CD8a positive cells in lymphocytes of MRL mice when keratan sul
  • the production example shows a production example of a novel keratan sulfate degrading enzyme obtained from Bacillus subtilis
  • Example 1 1 shows production examples of keratan sulfate oligosaccharide fraction
  • 2 shows an example of acute toxicity and various pharmacological actions of keratan sulfate oligosaccharide, respectively.
  • Examples 3, 4, 5 and 6 are examples of formulations.
  • a small amount of soil was added to a liquid medium (5 m) containing a nitrogen source, inorganic salts and keratan sulfate, and shaking culture was carried out at 45 for 3 days. After cultivation, the culture supernatant 101 was spotted on paper. Similarly, the medium (control) was also spotted on 10 ⁇ 1 paper. After air-drying, the paper was soaked in toluidine blue liquid. After thoroughly washing the filter paper with a dilute boric acid solution, the color of the spotted sites was compared for the culture supernatant and the control.
  • toluidine blue exhibits a blue color by binding to keratan sulfate
  • the presence of keratan sulfate-utilizing bacteria is confirmed in a sample having a lighter color than the control, and the culture medium is plated with bacteria (eg, Purely isolated by conventional method using Heart-in-fusion agar: Heart infusion Agar)
  • a keratan sulfate-utilizing bacterium was obtained by examining the assimilation ability of keratan sulfate using a liquid medium and examining the assimilation ability of keratan sulfate with respect to various kinds of pure-divided bacteria.
  • this strain was identified as Bacillus> circulans.
  • Bacillus circulans K s T 202 strain was deposited with Institute of Advanced Industrial Science and Technology Life Science and Technology Institute on September 5, 1994 under the accession number FERM P-14516, January 6, 1995. It has been transferred to the International Deposit under the Budazes Treaty and has been deposited under the accession number of FERM BP-5285.
  • peptone manufactured by Far East Pharmaceutical Industry Co., Ltd.
  • brewer's yeast extract manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.
  • keratan polysulfate manufactured by Seikagaku Kogyo Co., Ltd.
  • Ammonium sulfate was added to this extracellular solution to a saturation of 0.7, and the resulting precipitate was collected by centrifugation and dissolved in 2.5 L of 10 mM Tris acetate buffer (pH 7.5). Ammonium sulfate was added to this solution to a saturation of 0.35, the resulting precipitate was removed by centrifugation, and the ammonium sulfate was further added to a saturation of 0.55, and the resulting precipitate was collected by centrifugation.
  • the precipitate is dissolved in 2.5 mM of 1 mM Tris-borate buffer (pH 7.5) and equilibrated with the same buffer solution DE AE-cellulose DE 52 (manufactured by ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) Column (5.2 x 24 cm) The enzyme was adsorbed by passing through. After washing the column with 1.5 L of the same buffer, the salt concentration was linearly raised from 0 to 0.3 M in the same buffer to elute the enzyme. The active fraction was collected, ammonium sulfate was added to a saturation of 0.55, and the precipitate was collected by centrifugation and dissolved in a small amount of 1OmM Tris-borate buffer (pH 7.5).
  • the active fraction was concentrated by ultrafiltration using a UK-10 membrane (manufactured by Advantec Toyo Kaisha, Ltd.), and dialyzed against about 100 volumes of a 1 OmM solution of Tris-acetate buffer (pH 7.5).
  • the enzyme was adsorbed by passing the inner solution through a DEAE-Toyopearl (manufactured by Tosoh Co., Ltd.) column (2.2 ⁇ 15 cm) previously equilibrated with the same buffer, and the same buffer containing 0.1 M sodium chloride After washing the column with 150 ml, the salt concentration was linearly raised to 0.1 M, 0.2 M in the same buffer to elute the enzyme.
  • the active fraction was concentrated by ultrafiltration, loaded onto a Sephacryl S-300 column (2.2 ⁇ 101 cm) and gel filtered.
  • the obtained enzyme was 29 units, and the specific activity was 2.09 units mg (in terms of weight of serum albumin).
  • the purified enzymes contained no glycosidase contaminating enzymes.
  • the keradine sulfate degrading enzyme thus obtained has the following properties.
  • the force using the keratan sulfate degrading enzyme obtained as described above the present invention
  • the present invention is not limited to enzymes, and other endo-, 3-N-acetylglucosaminidase type keratan sulfate degrading enzymes such as keratanase II may be used.
  • 1 50 g of highly sulfated keratan sulfate derived from shark cartilage was dissolved in 300 ml of 0.1 M borate buffer (PH 6.0).
  • supernatant A The supernatant was separated into a supernatant and a precipitate according to (4000 rpm, 15 minutes), and the supernatant was concentrated under reduced pressure (hereinafter, this concentrate is referred to as supernatant A).
  • this concentrate 300 ml of distilled water was added to the precipitate for dissolution, 3 volumes of ethanol were added, and the mixture was stirred and allowed to stand overnight at room temperature. The next day, the supernatant and the precipitate were separated by centrifugation and the supernatant was concentrated under reduced pressure (hereinafter this concentrate is referred to as supernatant B).
  • the supernatant A is dissolved in a small amount of distilled water, gel reduction chromatography is performed using a Biogel P-2 column (Biorad) (3.6 X 134 cm) and distilled water as a solvent, and ion exchange chromatography is performed. Perform the keratan sulfate tetrasaccharide
  • keratan sulfate tetrasaccharide (I) keratan sulfate pentasaccharide ( ⁇ ) and kera Chromatograms of gel filtration of tansulfate disaccharide (III) by HPLC (high performance liquid chromatography) are shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3, respectively.
  • the keratan sulfate tetrasaccharide (I) obtained from 50 g of keratan sulfate is 7.8 g (15.6%)
  • the keratan sulfate pentasaccharide (II) is 1.3 g (2.6%)
  • keratan sulfate disaccharide ( ⁇ I) was 10.4 g (20.8%), none of which contained endotoxin, nucleic acids, proteins, proteases and other glycosaminoglycans.
  • the keratan sulfate tetrasaccharide (I) is prepared in an aqueous solution of 25 nmol 1
  • the keratan sulfate pentasaccharide (II) is prepared in an aqueous solution of 40 nmol Z
  • ul and the keratan sulfate disaccharide (III) is prepared in an aqueous solution of 50 nmol Z 1, respectively.
  • 1.0 1 was mixed with ⁇ -thioglycerol (used as a matrix) 1.0 1 and used for measurement. The measurement was performed with a finnigan MAT TSQ700 triple quadrupole mass spectrometer. Also, xenon (8kV) was used as the collision atom. The results are shown in Table 3. The numbers in parentheses in the table indicate the relative intensity (%) of the peak. Table 3
  • Keratan sulfate tetrasaccharide (I) was prepared in an aqueous solution of 25 nmol Z, keratan sulfate pentasaccharide ( ⁇ ) in an aqueous solution of 40 nmol Z 1 and keratan sulfate disaccharide ( ⁇ ) in an aqueous solution of 40 nmol ⁇ 1 respectively.
  • the resulting aqueous solution of each keratan sulfate oligosaccharide was taken at 1.01, 1.0 and 0.5 ⁇ 1, respectively, and mixed with 1.01 of ⁇ -thioglycerol (used as a matrix) for measurement.
  • the content of glycans was determined by electrophoresis using a cellulose acetate membrane (SEPARAX, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) (buffer: 0.1 M pyridine / formic acid, pH 3.0, current: 0. As a result of confirmation with SmAZ cm, swimming time: 30 minutes, staining: 0.5% alcian blue solution), no compound was detected from any of the keratan sulfate oligosaccharides (below detection limit).
  • SEPARAX cellulose acetate membrane
  • Example 2 The acute toxicity test and various pharmacological action tests of the keratan sulfate tetrasaccharide (I), keratan sulfate pentasaccharide ( ⁇ ) and keratan sulfate disaccharide (III) obtained as described above are carried out
  • Acute toxicity tests were conducted on each of the purified keratan sulfate oligosaccharide prepared in Example 1 using male and female 5-week-old ICR mice.
  • PBS phosphate buffered saline
  • a 1501 saline solution (1%) of papain was injected into the knee joint cavity of both Japanese white native rabbits (females) weighing approximately 3 kg, and an arthritis model was created.
  • 150 1 (1.5 mg / joint) of the purified keratin fluid tetrasaccharide (I) in PBS (1%) prepared in Example 1 was injected into the left knee joint cavity
  • the keratan sulfate tetrasaccharide (I) -administered foot and PBS injected into the right knee joint cavity 1501 hereinafter referred to as the keratan sulfate tetrasaccharide (I) non-administered foot
  • the rabbit (I) who received sugar (I) is called the administration group).
  • Arthritis model was prepared by the method described in (1-1), and one day after papain injection Then, 150 1 (0.5 mg / kg body weight) of PBS solution (1% solution) of the purified keratan sulfate tetrasaccharide (I) prepared in Example 1 was injected into the muscle of the left dorsal region (the following keratan sulfate tetrasaccharide) (I) Administration group).
  • 1501 PBS was injected (hereinafter referred to as control group). No.
  • the joint fluid volume was calculated in the same manner as in (11) on the seventh day after the injection, which was also tested in the case of normal rabbits (hereinafter referred to as normal group) not injected with pain.
  • n in the table indicates the number of rabbits in each group used in the experiment.
  • the joint fluid volume of the keratan sulfate tetrasaccharide (I) -administered group according to the present invention is significantly smaller than that of the control group, and it is recognized that keratan sulfate tetrasaccharide (I) has an improving effect on arthritis.
  • 150 ⁇ l of the purified keratan sulfate tetrasaccharide (I) solution (2%, 1% solution, 0.5% solution) prepared in Example 1 was injected into the left buttock muscle. 1 (1.0 mg / kg, 0.5 mg / kg, 0.25 mg / kg) injected (hereinafter referred to as the keratan sulfate tetrasaccharide (I) administration group).
  • control group PBS 1 was injected 1501 instead of the PBS solution of keratan sulfate tetrasaccharide (I) (hereinafter referred to as control group).
  • control group PBS solution of keratan sulfate tetrasaccharide (I) (hereinafter referred to as control group).
  • control group PBS solution of keratan sulfate tetrasaccharide (I)
  • the joint fluid volume of the keratan sulfate tetrasaccharide (I) administration group, the keratan sulfate pentasaccharide (II) administration group, and the keratan sulfate disaccharide (III) administration group are all significantly smaller than that of the control group. It was found that all keratan sulfate oligosaccharides have an improving effect on arthritis. It was
  • the dose volume was all 0, 5 ml per 100 g body weight.
  • keratan sulfate tetrasaccharide (I), physiological saline and dexamethasone were administered from the tail vein, and indomethacin was orally administered.
  • the drugs except indomethacin were administered by the blind method.
  • the dose and administration schedule of each test substance are as follows. Each group consisted of 5 animals.
  • the rabbit anti-ovalbumin serum was subcutaneously administered, and ovalbumin was further injected from the tail vein to cause inflammation (paw edema).
  • the antiserum used was prepared as follows. Mixed equal volume of Freund's complete 'adjuvant (FCA) with saline solution containing 2% ovalbumin (Egg Albumin 5 x Cryst, Lot No. P93601, Seikagaku Kogyo Co., Ltd.) in the back skin of the Japanese rabbit (Emulsion) was sensitized by injecting 1 m 1 (one ovalbumin 1 O mg per animal) once a week for a total of 3 times. Blood was collected about 34 days after the final sensitization to obtain antiserum.
  • FCA Freund's complete 'adjuvant
  • saline solution containing 2% ovalbumin Egg Albumin 5 x Cryst, Lot No. P93601, Seikagaku Kogyo Co., Ltd.
  • the antibody titer of the obtained antiserum was determined by the overlay method. That is, the white precipitation reaction between antisera diluted with physiological saline and physiological saline containing 0.1% ovalbumin (lmg / ml) was measured as an index. As a result, the antibody titer of the antiserum obtained was X 2 7.
  • the left hind footpad of rats to which each test substance was administered was subcutaneously administered 0.1 ml of a six-fold diluted antiserum after the time set for each group had elapsed.
  • a physiological saline solution 25 mg / 5 inl / kg
  • egg white albumin 0.5% egg white albumin was administered from the tail vein to induce inflammation ( before inflammation and 1, 2, 3 and 4 hours after stimulation).
  • the volume of the treated foot in each group was measured using a foot volume measuring device (TK-101, Junicom Co., Ltd.), and the paw edema rate was determined from the difference with the pre-evoked value.
  • the edema suppression rate relative to the control group was calculated The mean edema difference was tested by the least significant difference test for each obtained edema rate
  • the paw edema rate and edema suppression rate in each administration group are shown in Table 9, inflammation
  • the paw edema rate of the group to which the drug was administered 5 minutes before and 3 hours before induction is shown in Figure 6 and Figure 7.
  • * and * in p ⁇ 0. 05 and p ⁇ 0. 01 respectively. Indicates that there is a significant difference.
  • the paw edema suppression rate was 9 to 17. 596 in the indomethacin administration group after 1 to 4 hours, whereas it was 8. 6 to 36 in the keratan sulfate tetrasaccharide (I) one-minute prior administration group. A high foot edema suppression rate of 5% was calculated. In addition, in the keratan sulfate tetrasaccharide (I) 13 hour pre-administration group, it was 18.1 to 24.4%. On the other hand, in the dexamethasone treatment group, the foot edema suppression rate was high at 3 1. 7-58.1%.
  • rat carrageenan pleuritis model which is an inflammation model generally used for evaluation of anti-inflammatory agents
  • the action of keratan sulfate origo sugar was examined.
  • One hundred and nine rats with the above-mentioned pleurisy model rat were dosed subcutaneously (SC) with a dose of 20 mg / kg or 100 mg / kg of keratan sulfate tetrasaccharide (I) dissolved in PBS.
  • SC subcutaneously
  • I keratan sulfate tetrasaccharide
  • a steroid drug oxalic acid dexamethasone (Wanai Pharmaceutical Co., Ltd.) was subcutaneously administered at a clinical dose of 150 i / g / kg to 8 rats described above as a negative control.
  • Table 10 shows the Table 10 Dosing groups Test substance Dosing dose administration site
  • n 8 oxalic acid 'x' bang 30 / g / ml 150 zg / kg S. C.
  • Each rat was dissected six hours after administration of su-force lagenin.
  • the thoracic cavity of the rat was opened, and pleural fluid collected by a 2 ml 1 syringe with a sonde was collected. Thereafter, the thoracic cavity was washed with 1 ml of physiological saline, and the wash was collected.
  • the volume of pleural fluid collected with a syringe was measured, and the number of white blood cells (number of cells) in the pleural fluid was further measured with an automatic hemocytometer.
  • the results are shown in Figures 8 and 9, respectively. In the figure, * and ** indicate that there is a significant difference in ⁇ ⁇ 0 ⁇ 05, ⁇ ⁇ 0.01 ( ⁇ is the risk rate in the Duncan test), respectively.
  • the pleural fluid volume of the 10 mg / kg dose group of keratan sulfate tetrasaccharide (I) was significantly smaller than that of the negative control group, but the 20 mg / kg dose group of keratan sulfate tetrasaccharide (I) and There was no difference and no dose dependency was observed.
  • the pleural fluid volume in the dexamethasone acetate group was significantly less than in the negative control group.
  • the white blood cell count in pleural fluid was significantly less in both the 10 mg / kg dose group of keratan sulfate tetrasaccharide (I) and the 20 rag / kg dose group than in the negative control group, and decreased in a dose-dependent manner (FIG. 9).
  • the white blood cell count in the dexamethasone acetate group was significantly lower than in the control group (Fig. 9).
  • keratan sulfate tetrasaccharide (I) exhibits an anti-inflammatory effect on a rat model of ragenin pleuritis.
  • the collected solution is centrifuged at lOOOOrpni for 10 minutes, and the obtained sediment is lysed with purified water for 30 seconds, and this solution is used as a Hank's solution at a double concentration (without phenol red; manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) It was returned to isotonicity and further centrifuged for 10 minutes in lOOOOrpni. The resulting sediment was suspended in Hanks' solution and centrifuged twice to obtain neutrophils.
  • cytochrome c Type III, Horse Heart; manufactured by Sigma
  • FML P. Sigma N-formyl-Met-Leu-Phe
  • the ratio of each keratan sulfate oligosaccharide addition group was calculated when the amount of reduced cytochrome c in the control group (without addition of keratan sulfate oligosaccharide) was 100%, and the difference from the control group was calculated as active oxygen ( ⁇ ) Calculated as the production inhibition rate (%), and further, the average of each experiment was obtained.
  • the results are shown in Fig. 10.
  • the concentration of each keratan sulfate oligosaccharide in the figure is the final concentration.
  • keratan sulfate tetrasaccharide (I) is 0.10, 0.1 and 1. OmgZ. at a concentration of m 1, concentration-dependent manner significantly active oxygen (0 2 -) you can see that suppresses the production, which is intended to support that the keratan sulfate tetrasaccharide (I) has anti-inflammatory effects It is.
  • keratan sulfate disaccharide (III) and keratan sulfate pentasaccharide ( ⁇ ) also slightly inhibited the production of active oxygen. From these results, it was suggested that keratan sulfate oligosaccharide exerts anti-inflammatory action by suppressing the production of reactive oxygen (o) of neutrophils. ⁇ Anti-allergic effect>
  • TDI Toluene diisocyanate
  • a TDI sensitized model was prepared.
  • the PBS solution (lOOmg / ral) of the purified keratan sulfate tetrasaccharide (I) prepared in Example 1 was instilled in the left eye of the TDI sensitization model, and PBS as a control in the right eye.
  • Each eye drop dose was 1 drop (48 ⁇ 4, 6 ⁇ 1 (S.D.)) from the eye drop container.
  • both eyes were instilled with 10% TDI 6.51 to cause conjunctivitis.
  • keratan sulfate tetrasaccharide is further added to the left eye
  • the PBS solution (100 mg / ml) of (I) was instilled in the right eye. After 15 minutes, both eyes were observed. The degree of conjunctivitis was graded in four grades of 0, + 1, + 2, + 3 for three items: hyperemia, edema, and lacrimation. As a result, the average score is shown in Fig. 11 together with the standard deviation. In the figure, * indicates that there is a significant difference in p ⁇ 0.05 (p is the risk factor in the X 2 test).
  • keratan sulfate tetrasaccharide (I) tended to suppress all three items of observed congestion, edema, and lacrimation, and in particular, edema was significantly suppressed compared to the control.
  • MRL mice which are autoimmune disease model mice.
  • Example 1 A solution of purified keratan sulfate tetrasaccharide (I) in PBS (lOOmg / ml) prepared in Example 1 at a dose of 10 mg / kg body weight (hereinafter referred to as the administration group) in MRL- lpiVlpr mice, and as a control PBS was injected into the thigh muscle for 5 weeks each for 4 weeks. That Then, the mice were dissected, and the weights of spleen and mesenteric lymph node were measured to determine the average weight. The results are shown in Table 11 together with the standard error. Note that n in the table indicates the number of mice used. Table 1 1
  • the PBS solution of purified keratan sulfate disaccharide (III) prepared in Example 1 was added once to lmg / kg body weight, 5 mg / kg body weight or 25 mg / kg body weight in MRL-lpr / lpr mice (below, 1 mg / kg dose group, 5 mg / kg dose group, 25 mg / kg dose group) and PBS as a control (hereinafter also referred to as control group), each 7 times a week for 4 weeks, in the thigh muscle I was injected.
  • the mice were then dissected and the weight of submandibular lymph nodes was measured to determine the average weight.
  • the results are shown in Fig. 14 together with the standard error. The number of mice used was 6 in each group. Also, * in the figure indicates that there is a significant difference at p 0.05 0.05 (p is the risk factor in Bonferroni's multiple comparison test).
  • the PBS solution of purified keratan sulfate disaccharide (III) prepared in Example 1 was added once to lmg / kg body weight, 5 rag / kg body weight or 25 mg / kg body weight to MRL-lpr / lpr mice (below, Hig / kg administration group, 5 mg / kg administration group, 25 rag / kg administration group) and PBS (hereinafter also referred to as control group) as a control, each for 7 weeks at Z week for 4 weeks in the thigh muscle I was injected. Thereafter, the mice were dissected, and section labels of the mesenteric lymph nodes and submandibular lymph nodes (HE staining) were prepared.
  • HE staining section labels of the mesenteric lymph nodes and submandibular lymph nodes
  • the staining concentration per unit area was analyzed for this sample using an image analyzer (manufactured by PIAS). Since undifferentiated cells have a large proportion of cytoplasm and nuclei are also lightly stained, the staining concentration per unit area is low. Since differentiated cells occupy a large proportion of nuclei and are also deeply stained, the staining concentration per unit area is high.
  • a single PBS solution of the purified keratan sulfate disaccharide (III) prepared in Example 1 was added to MRL-lpr / lpr mice once to give 2.5 rag / kg body weight, 5 mg / kg body weight or 10 mg / kg body weight.
  • mice (Hereinafter referred to as 2.5 rag / kg administration group, 5 mg / kg administration group, and 10 rag / kg administration group, respectively) and PBS (hereinafter referred to as control group) as a control each for 7 weeks and 8 weeks for the thigh It was injected intramuscularly. The mice were then dissected and the lymph nodes were crushed on cell strainer (Falcon 2350) to prepare lymphocyte cells.
  • Falcon 2350 cell strainer
  • CD3, CD4 and CD8a are cell surface antigens expressed on T cells, and ⁇ 220 is a cell surface antigen expressed on ⁇ cells. In addition, it is known that null lymphocytes do not show expression of these cell surface antigens.
  • CD3 + CD4 + cells The percentage (%) of CD3 and CD4 positive cells (hereinafter also referred to as CD3 + CD4 + cells; mainly helper T cells) to total lymphocyte cells is shown in Figure 19 together with the standard error, CD 3 and CD 8 a positive cells ( Hereinafter, the ratio (%) of CD3 + CD8a + cells (mainly subtractor T cells and cytotoxic T cells) together with the standard error is shown in Fig. 20, and CD3 and B 220 positive cells (CD3 + B220 + below). The percentage (%) of T cells, but abnormal cells bearing the surface antigen of B cells but with T cells, together with the standard error are shown in Figure 21. Show. In the figure, * indicates that there is a significant difference in p ⁇ 0. 05 (p is the risk factor in the Ryan multiple comparison test). The number of mice used was 7 in each group.
  • keratan sulfate disaccharide (II I) has a cell differentiation-inducing action.
  • MR L-lpr / lpr mice were treated once with PBS solution of purified keratan sulfate disaccharide (II I) prepared in Example 1 at 1 mg / kg body weight, 5 mg / kg body weight or 25 mg / kg body weight.
  • PBS purified keratan sulfate disaccharide
  • mice are then dissected and sectioned specimens of submandibular lymph nodes (stained by the method of Gavrieli et al .; Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) -mediated nick labeling method; J. Cell Biol., 119, 493-501 (1992) ) was produced.
  • This staining method is a method that can detect cells that have caused apoptosis by detecting the ends of fragmented DNA. The sample was observed with a light microscope, and the number of stained cells per unit area (cells that had undergone apoptosis. It is also called a cell. ) was measured. The results are shown in Fig. 22 together with the standard error. In the figure, * indicates that there is a significant difference in P 0. 05 and * * in p ⁇ 0. 01 (p is the risk factor in Bonferroni's multiple comparison test). The number of mice used was 6 in each group.
  • a section preparation (HE staining) of the submandibular lymph node of each group of mice was prepared, and the presence or absence of an apoptotic body (apoptic body) was observed with an optical microscope. As a result, it was observed that apoptotic bodies were scattered in the groups to which the keratan sulfate disaccharide ( ⁇ ) was administered at any of the above doses.
  • Example 3 Soft-kneading
  • the purified keratan sulfate tetrasaccharide (I) prepared in Example 1 was dissolved in Japanese Pharmacopoeia hydrophilic soft-knot by the conventional method at a concentration of 1 O mg Zm 1 to produce an ointment.
  • This ointment can also be used as an anti-inflammatory agent, an anti-allermic agent I, or a combination.
  • Example 4 Ophthalmic Solution A physiological saline solution adjusted to pH 6.8-7.6 with phosphate according to a conventional method was prepared by adding 1 mg of purified keratan sulfate tetrasaccharide (I) prepared in Example 1 to 1 mg of Zm 1. The eye drops were prepared by dissolving sodium hyaluronate at a concentration of 2 mg / ml. This eye drop can be used as either an antiinflammatory agent or an antiallergic agent.
  • Example 5 Lipolytic agent Lipophilic agent containing lecithin at a concentration of 10 mg / m 1 of purified keradine sulfate tetrasaccharide (I) prepared in Example 1 (Aquasome LA, Nikko Chemicals Co., Ltd.
  • Example 6 Injection The purified keratan sulfate disaccharide (III) prepared in Example 1 was dissolved at a concentration of 1 Omg Zm 1 in physiological saline adjusted to pH 6. 8 to 7 with phosphate according to a conventional method. The injection was prepared by sterile filtration through a 0.22 ⁇ cm filter. This injection can be used as any of anti-inflammatory agent, anti-allergic agent, immunomodulator, differentiation inducer and apoptosis inducer.
  • the purified highly sulfated keratan sulfate oligosaccharide fraction of the present invention is extremely highly purified, and endotoxin, nucleic acid, protein, protease, glycosaminoglycans other than the above oligosaccharides, etc. Because it is not included, it can be used as a drug such as a novel anti-inflammatory agent.

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Description

明細書 ケラタン硫酸ォリゴ糖面分及びそれを含む薬剤 技術分野 本発明は、 抗炎症剤、 抗アレルギー剤、 免疫調節剤、 細胞の分化誘導剤、 アポ トーシス誘導剤及びこれらの薬剤の有効成分として有用なケラタン硫酸ォリゴ糖 に関する。 背景技術 ケラタン硫酸は、 N—ァセチルグルコサミン残基の 6位が 0—硫酸化された N 一ァセチルラクトサミンを基本構造とするグリコサミノグリカンである。 特に、 構成二糖単位中の N -ァセチルグルコサミン残基の 6位以外の水酸基がさらに硫 酸化された高硫酸化ケラタン硫酸は、 サメなどの軟骨魚類、 クジラ、 ゥシなどの 哺乳動物の軟骨、 骨や角膜に存在することが知られている。 その分解物であるケ ラタン硫酸オリゴ糖を生成する方法として、 ケラタン硫酸に、 バチルス厲細菌由 来のケラタン硫酸分解酵素 (ケラタナーゼ I I;特開平 2— 5 7 1 8 2号公報) を 用いた報告がある。
また、 ゥシ軟骨由来のケラタン硫酸をケラタナーゼ I Iで分解後、 分画して得ら れた 2 5種のオリゴ糖画分について分析し、 下記 ( I ) 式で表される四硫酸化 N —ァセチルラク トサミン四糖 (以下、 「ケラタン硫酸四糖 ( I ) 」 ともいう」 ) 、 下記 (I I) 式で表される三硫酸化 N—ァセチルラクトサミン五糖 (以下、 「ケラ タン硫酸五糖 (II) 」 ともいう) 、 下記 (III) 式で表される二硫酸化 N—ァセチ ルラクトサミンニ糖 (以下、 「ケラタン硫酸二糖 (III) 」 ともいう) 等の構造を 推定した報告 [Biochemistry, 33, 4836-4846 (1994)〕 もある。
Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · ( I ) NeuAc〜Gal ^^-4GlcNAc(6S) ^ ^3Gal(6S) S l-4GlcNAc(6S) · · · (I I) Gal(6S) /S l-4GlcNAc(6S) · · · (I I I) (式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはダルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜はな 2 , 3 結合又は α 2 , 6結合を表す。 ) しかしながら、 現在までに不純物 (例えばエンドトキシン、 核酸、 蛋白質、 プ 口テアーゼ、 ケラタン硫酸オリゴ糖以外の他のグリコサミノグリカン類等) を除 いた純粋なケラタン硫酸オリゴ糖、 特にケラタン硫酸四糖 ( I ) 、 ケラタン硫酸 五糖 (Π) 及びケラタン硫酸二糖 (I II) を効率良く大量に調製した報告はない。 特に、 このような不純物の混在は、 ケラタン硫酸オリゴ糖を医薬品として利用す る場合に致命的な欠点になるおそれがある。 更に、 このケラタン硫酸オリゴ糖の 薬理作用 (特に、 抗炎症作用、 抗アレルギー作用、 免疫調節作用、 細胞の分化誘 導作用、 アポトーシス誘導作用) については全く知られていない。 発明の開示 本発明は、 上記観点からなされたものであり、 不純物が実質的に混在しないケ ラタン硫酸オリゴ糖を抗炎症剤、 抗アレルギー剤、 免疫調節剤、 細胞の分化誘導 剤 (以下、 「分化誘導剤」 という) 又はアポトーシス誘導剤として利用すること を課題とする。
本発明者らは、 上記課題を解決するために、 高硫酸化ケラタン硫酸をケラタン 硫酸分解酵素で分解し、 その分解産物の中から二〜五糖単位のオリゴ糖、 特に二 糖、 四糖及び五糖単位のオリゴ糖を調製し、 その薬理作用について鋭意研究を重 ねた結果、 これらのオリゴ糖及びその塩が優れた抗炎症作用、 抗アレルギー作用、 免疫調節作用、 細胞の分化誘導作用、 アポトーシス誘導作用を示すことを見い出 し、 本発明を完成するに至った。
即ち、 本発明の抗炎症剤、 抗アレルギー剤、 免疫調節剤、 分化誘導剤又はアポ 卜一シス誘導剤 (以下、 これら薬剤を総称して 「本発明の薬剤」 ということがあ る) は、 ケラタン硫酸オリゴ糖及び Ζ又はその薬学的に許容される塩を有効成分 として含有する。 本明細書中において 「ケラタン硫酸オリゴ糖」 とは、 ケラタン 硫酸をェンド— ;3— Ν—ァセチルグルコサミニダ一ゼ型ケラ夕ン硫酸分解酵素で 分解して得られうるケラタン硫酸の分解生成物を意味する。
本発明の薬剤に用いるケラタン硫酸オリゴ糖としては、 シアル酸及び 又はフ コースを含みうる硫酸化された N—ァセチルラクトサミン単位を有するケラタン 硫酸オリゴ糖、 硫酸化された N—ァセチルグルコサミンを還元末端に有する二〜 五糖単位のォリゴ糖であつて、 1分子中の少なくとも 2個所の水酸基が硫酸化さ れたケラタン硫酸オリゴ糖、 特に、 少なくとも Gal(6S)-GlcNAc(6S) (ただし、 Ga 1はガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸ェ ステルをそれぞれ表す。 ) で表される二糖を構成成分として含む上記ケラタン硫 酸オリゴ糖が例示される。 さらに、 前記ケラタン硫酸オリゴ糖として、 下記 ( I ) 式で表される四硫酸化 N—ァセチルラクトサミン四糖、 (Π) 式で表される三硫 酸化 N—ァセチルラクトサミン五糖、 (Ι Π) 式で表される二硫酸化 N—ァセチル ラクトサミンニ糖等が好適な例として挙げられる。
Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · ( I ) NeuAc;〜 Gal /9 1-4GlcNAc(6S) ;^-3Gal(6S) ;9 1-4GlcNAc(6S) · · · (II) Gal(6S) ^ l-4GlcNAc(6S) · · · (I I I)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜はな 2 , 3 結合又は α 2 , 6結合を表す。 ) 本発明はまた、 硫酸化された Ν—ァセチルグルコサミンを還元末端に有する二 〜五糖単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2個所の水酸基が硫酸化 されたケラタン硫酸オリゴ糖を 9 9 %以上含有し、 下記の特性を有するケラタン 硫酸ォリゴ糖画分を提供する。
( a ) エンドトキシンを実質的に含まず、 また核酸、 蛋白質、 プロテア一ゼの含 有量は検出限界以下である。
( b ) ヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デルマタン硫酸、 へパラン硫酸及び ケラタン硫酸を実質的に含まない。
本発明はまた、 少なくとも Gal(6S)- GlcNAc(6S)で表される二糖を構成成分とし て含むケラタン硫酸オリゴ糖を 9 9 %以上含有し、 かつ上記 (a ) および (b ) の特性を有するケラタン硫酸オリゴ糖画分を提供する。 また、 前記オリゴ糖画分 に含有されるケラタン硫酸オリゴ糖として、 上記 ( I ) 式で表される四硫酸化 N 一ァセチルラクトサミン四糖、 (II) 式で表される三硫酸化 N—ァセチルラク卜 サミン五糖、 (II I) 式で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖等が好 適な例として挙げられる。 さらに、 これらのケラタン硫酸オリゴ糖としては、 軟 骨魚類由来の高硫酸化ケラタン硫酸をェンドー ^3— N—ァセチルグルコサミニダ ーゼ型ケラタン硫酸分解酵素で分解後、 分画して得られるケラタン硫酸オリゴ糖 が挙げられる。
本発明はさらに、 ケラタン硫酸を、 下記の理化学的性質:
①作用:
ケラタン硫酸に作用し、 その N—ァセチルグルコサミニド結合を加水分解する
②基質特異性:
ケラタン硫酸 I、 ケラタン硫酸 II及びケラタンポリ硫酸に作用し、 主な分解物 として硫酸化ケラタン硫酸二糖及び硫酸化ケラタン硫酸四糖を生じる ;、 好まし くはさらに下記の理化学的性質:
③至適反応 p H:
4 . 5〜6 (0. 1M齚酸緩衝液及び 10mM トリスー酢酸緩衝液中、 3 7て);
④ p H安定性:
6〜7 (0. 1M 酢酸緩衝液及び lOraM トリス—酢酸緩衝液中、 3 7 、 1時間放 置) ;
⑤至適反応温度:
5 0〜6 0 (0. 1M酢酸緩衝液、 p H 6 . 0、 1 0分反応) ;
⑥熱安定性:
少なくとも 4 5て以下で安定 (0. 1M酢酸緩衝液、 p H 6. 0、 1時間放置) 、 を有するケラタン硫酸分解酵素によつて分解するステップと、 この分解生成物 から下記性質を有するケラタン硫酸ォリゴ糖を分画するステツプとを含む、 ケラ 夕ン硫酸ォリゴ糖画分の製造法を提供する。
( A)硫酸化 N—ァセチルラクトサミンを基本骨格とするケラタン硫酸オリゴ糖 を主成分とする ;
( B ) エンドトキシンを実質的に含まず、 核酸、 蛋白質及びプロテアーゼの含有 量は微量もしくは検出限界以下である ;
( C ) ヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デルマタン硫酸、 へパラン硫酸及び ケラタン硫酸を実質的に含まない。
また、 上記ケラタン硫酸オリゴ糖面分の製造方法において、 例えば、 原料のケ ラタン硫酸として高硫酸化ケラタン硫酸を用いると、 上記 (I ) 式で表される四 硫酸化 N—ァセチルラクトサミン四糖、 (I I) 式で表される三硫酸化 N—ァセチ ルラクトサミン五糖、 (I II) 式で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ 糖等を含むケラタン硫酸オリゴ糖、 特に ( I ) 式で表される四硫酸化 N—ァセチ ルラク卜サミン四糖及び (II I) 式で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミン 二糖を主成分とするケラタン硫酸ォリゴ糖が得られる。
なお、 本発明において好ましい二〜五糖単位のケラタン硫酸オリゴ糖は、 通常 2〜4力所が硫酸化されているものである。 また、 本発明において用いることが できるシアル酸を含むケラタン硫酸オリゴ糖において、 シアル酸としては、 N— ァセチルノイラミン酸及び N—グリコリルノイラミン酸を挙げることができるが、 好ましいのは N—ァセチルノイラミン酸である。 また、 シアル酸が α 2 , 3結合 又は α 2 , 6結合したものの何れをも用いることができるが、 好ましいのは α 2 , 3結合したものである。 以下、 本発明を詳細に説明する。
< 1 >本発明に用いるケラタン硫酸オリゴ糖およびケラタン硫酸オリゴ糖画分 本発明に用いるケラタン硫酸ォリゴ糖の原料となるケラタン硫酸は、 主として ガラク卜ース又はガラクトースー 6—硫酸と Ν—ァセチルグルコサミンー 6—硫 酸との二糖の繰り返し構造で構成され、 動物種及び器官などによつて硫酸含有量 が異なっているが、 通常はサメなどの軟骨魚類、 クジラ、 ゥシなどの哺乳動物の 軟骨、 骨や角膜等の生原料から製造される。 原料として使用されるケラタン硫酸は、 通常入手できるものであればよく、 特 に限定されないが、 構成糖であるガラクトース残基が硫酸化された高硫酸化ケラ タン硫酸 (構成二糖当たり 1 . 5〜 2分子の硫酸基を含む高硫酸化ケラタン硫酸 をケラタンポリ硫酸ということもある) を用いることが好ましい。 また、 ガラク トース残基の硫酸基の位置としては、 6位が好ましい。 このような高硫酸化ケラ タン硫酸は、 例えば、 サメ等の軟骨魚類の軟骨のプロテオグリカンから取得でき る。 また、 市販されているものを使用することもできる。
本発明のケラタン硫酸オリゴ糖は、 ケラタン硫酸、 好ましくは高硫酸化ケラタ ン硫酸の緩衝溶液にェンド— 3— N—ァセチルグルコサミニダ一ゼ型ケラタン硫 酸分解酵素、 例えばバチルス属細菌由来のケラタナーゼ I I (特開平 2— 5 7 1 8 2号公報) 、 または本発明者らがバチルス属に属する細菌から新たに見出した新 規ケラタン硫酸分解酵素を作用させて分解した後、 得られた分解物を分画するこ とにより得られる。 この分解反応は、 例えばケラタン硫酸濃度 1 . 0〜1 0 O m g /m 1で、 p H 6 . 0〜7 . 0に調整された緩衝溶液を温度 2 5〜4 0 で 1〜7 2時間反応させて行われる。 この場合、 緩衝液の濃度は、 通常 0 . 0 1〜0 . 2 M である。 緩衝液としては、 上記 p H範囲に調整できるものであれば、 種類は特に 制限されず、 例えば酢酸緩衝液、 リン酸緩衝液、 トリス緩衝液が挙げられる。 ま た、 分解反応に使用される酵素の量は、 ケラタン硫酸 1 gに対し 0 . 1力、ら 1 . 0 ユニッ トが例示できる。 ここで、 1ユニットとは、 1分間に 1 molの N—ァセチ ルグルコサミンに相当する還元末端を生成する酵素量である。
上記の新規ケラタン硫酸分解酵素は、 バチルス ·サーキュランス、 例えば本発 明者らによって分離されたバチルス ·サーキュランス K s T 2 0 2株が産生する 酵素であり、 熱安定性に優れたケラタン硫酸分解酵素である。 この酵素は、 バチ ルス ·サーキュランス K s T 2 0 2株を好適な培地で培養し、 この培地又は/及 び細菌菌体から、 通常の酵素の精製法に準じて精製することにより得られる。 バ チルス ·サーキュランス K s T 2 0 2株は、 平成 6年 9月 5日に通商産業省工業 技術院生命工学工業技術研究所 (郵便番号 3 0 5 日本国茨城県つくば市東一丁目 1番 3号) に微生物受託番号 F E RM P - 1 4 5 1 6として寄託され、 平成 7 年 1 1月 6日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管されて、 F E R M B P - 5 2 8 5の受託番号で寄託されている。
また、 上記新規ケラタン硫酸分解酵素の理化学的性質を以下に示す。
①作用:
ケラタン硫酸に作用し、 その N—ァセチルグルコサミニド結合を加水分解する c
②基質特異性:
ケラタン硫酸 I、 ケラタン硫酸 II及びケラタンポリ硫酸に作用し、 主な分解物 として硫酸化ケラタン硫酸二糖及び硫酸化ケラタン硫酸四糖を生じる。 また、 硫 酸化ケラタン硫酸五糖も生じることが確認されている。
③至適反応 p H :
4 . 5〜6 (0· 1M酢酸緩衝液及び 10mM 卜リス一酢酸緩衝液中、 3 7 )
④ p H安定性:
6〜7 (0. 1M 酢酸緩衝液及び 10 トリスー酢酸緩衝液中、 3 7て、 1時間放 置)
⑤至適反応温度:
5 0〜6 0て (0. 1M 酢酸緩衝液、 p H 6. 0、 1 0分反応)
⑥熱安定性:
少なくとも 4 5て以下で安定 (0. 1M 醉酸緩衝液、 p H 6. 0、 1時間放置) 本発明のケラ夕ン硫酸ォリゴ糖画分を製造する際には、 この様な新規ケラタン 硫酸分解酵素や上記ケラタナーゼ IIなどのケラタン硫酸分解酵素を、 更に、 常法 により固定化した固定化酵素を用いて反応を行わせることもできる。
上記のような酵素による分解反応によって、 ケラタン硫酸はォリゴ糖に分解さ れる。
次に、 こうして得られたオリゴ糖は、 通常の分雜精製方法、 例えば、 エタノー ル沈澱や各種ク口マトグラフィ一によつて精製され、 目的のケラタン硫酸ォリゴ 糖を分離精製することができる。 この精製方法を例えば二糖、 四糖及び五糖のケ ラタン硫酸オリゴ糖の場合について更に詳しく説明すると、 通常、 前記分解生成 物を初めエタノール沈澱によって濃縮し、 次いでゲル滤過 (分画分子量範囲 1 0 0〜 1 0 , 0 0 0 ) により、 ほぼ二糖、 四糖、 五糖近辺のケラ夕ン硫酸ォリゴ糖 にそれぞれ粗分画する。 更に、 この粗画分を陰イオン交換クロマトグラフィーに よって、 エンドトキシンを実質的に含まず、 また、 核酸、 蛋白質、 プロテアーゼ の含有量は検出限界以下であり、 さらにヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デ ルマタン硫酸、 へパラン硫酸及びケラタン硫酸を実質的に含まない、 すなわち実 質的に純粋な二糖、 四糖および五糖に分雜、 分画する。 本発明において 「実質的 に含まない」 とは、 鋭敏な検出法によって検出はされるが、 ケラタン硫酸オリゴ 糖の薬理作用 (抗炎症作用、 抗アレルギー作用、 免疫調節作用、 細胞の分化誘導 作用、 アポトーシス誘導作用等) に影響を及ぼさない程度の含量であることをい 。
また、 本発明のケラタン硫酸オリゴ糖は、 ケラタン硫酸を原料とし、 これをェ ンドー ;3— N—ァセチルグルコサミニダーゼによって分解し、 二〜五糖単位のォ リゴ糖画分を分画したものであり、 原料であるケラタン硫酸を実質的に含まない。 尚、 ケラタン硫酸を構成するガラクトース又はガラクトースー 6—硫酸と N— ァセチルグルコサミンー 6—硫酸との N—ァセチルグルコサミ ド結合を優先的に 又は特異的に切断する化学的分解法によってケラタン硫酸を分解した分解物から も、 ケラタン硫酸オリゴ糖は取得され得る。
上記のようにして、 ケラタン硫酸オリゴ糖、 特に前記 ( I ) 式で表される四硫 酸化 N—ァセチルラクトサミン四糖、 (Π) 式で表される三硫酸化 N—ァセチル ラクトサミン五糖、 (I I I) 式で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖 等が得られる。 なお、 式 ( I ) 、 式 (Π) 、 式 (II I) で表される物質の核磁気共 鳴スぺク トル (' Η— NMR、 1 3 C - NMR ) 及び高速原子衝繋質量分析による解 析結果は、 後述の実施例に示す通りである。
また、 本発明に用いられるケラタン硫酸オリゴ糖は、 電離した状態のもの、 プ 口トンが付加した構造のもの、 或はアルカリ金属 (ナトリウム、 カリウム、 リチ ゥ厶等) やアルカリ土類金属 (カルシウム等) 、 アンモニゥム等との無機塩基と の間で形成された塩、 又はジエタノールアミン塩、 シクロへキシルァミン塩、 ァ ミノ酸塩等との有機塩基との間で形成された塩のうち、 薬学的に許容される塩も 包含する。
また、 本発明に用いられるケラタン硫酸オリゴ糖及び 又はその塩と、 通常医 薬に用いられる担体、 賦形剤、 その他の添加物等とからなる医薬組成物も新規な ものであり、 抗炎症、 抗アレルギー、 免疫調節、 細胞の分化誘導、 アポトーシス 誘導等を目的として投与することができる。
本発明のケラタン硫酸オリゴ糖画分は、 以上の方法により、 ケラタン硫酸、 特 に高硫酸化ケラタン硫酸の酵素分解物から、 エンドトキシン、 核酸、 蛋白質、 プ 口テアーゼ、 目的のケラタン硫酸オリゴ糖以外の他のグリコサミノグリカン類等 の不純物を除去し、 ケラタン硫酸オリゴ糖の含有量を 9 9 %以上としたものであ る。
< 2 >本発明の薬剤
上記のようなケラタン硫酸オリゴ糖及び/又はその薬学的に許容される塩は、 抗炎症剤、 抗アレルギー剤、 免疫調節剤、 分化誘導剤あるいはアポトーシス誘導 剤等、 その他の用途の医薬品として広く利用できる。
本発明の抗炎症剤は、 炎症が関与するあらゆる疾患に対して有効であるが、 具 体的な適応症として、 例えば慢性関節リウマチ、 全身性エリテマトーデス、 変形 性脊椎症、 変形性関節症、 腰痛症、 手術後及び外傷後の炎症及び腫脹の緩解、 肩 甲関節周囲炎、 顎関節症、 腱腱鞘炎、 腱周囲炎、 上腕骨顆炎 (テニス肘) 、 筋肉 痛、 角結膜炎等を挙げることができる。 本発明の抗炎症剤は、 含有するケラタン 硫酸オリゴ糖及び Z又はその薬学的に許容される塩の働きでこれらの疾患並びに 症状に対して鎮痛、 消炎、 解熱等の抗炎症作用を有する。
本発明の抗ァレルギ一剤はァレルギ一が関与するあらゆる疾患に対して有効で あるが、 具体的な適応症として、 例えばアレルギー性森炎、 アレルギー性角結膜 炎、 春季カタル、 湿疹 皮膚炎、 蓴麻疹、 アトピー性皮膚炎等を挙げることができ る。
本発明の免疫調節剤は、 免疫系の異常により引き起こされるあらゆる疾患に対 して有効である力、'、 具体的な適応症として、 例えば、 ヒ卜自己免疫性リンパ球増 殖性 δΕ候群 (human autoimmune 1 ymphopro 1 i f e ra t i ve syndrome; Cell 81, 935- 946 (1995)、 Science 268. 1347- 1349 (1995)) 、 リンパ球増殖性疾患 ( lymphop roliferative disorder; Leukemia and Lymphoma 16, 363-368 (199r>;) 、 血管免 疫芽紬胞性リンパ節症 (angioi麵 unoblastic lymphadenopathy; Blood 85(10), 2862-2869 (1995)) 、 免疫芽細胞性リンパ節症 (immunoblastic lymphadenopath y; The American Journal of Medicine 63, 849- (1977)) 、 慢性関節リゥマチ、 全身性エリテマトーデス、 円板状エリテマトーデス、 多発性筋炎 (皮庸筋炎) 、 強皮症、 混合結合組織病、 慢性甲状腺炎、 原発性粘液水腫、 甲状腺中毒症、 悪性 贫血、 グッドーパスチユア (Good- pasture) 症候群、 急性進行性糸球体肾炎、 重 症筋無力症、 尋常性天疱瘡、 水疱性類天疱瘡、 インスリン抵抗性糖尿病、 若年性 糖尿病、 アジソン病、 萎縮性胃炎、 男性不妊症、 早発性更年期、 水晶体原性ぶど う膜炎、 交感性脈炎、 多発性硬化症、 進行性全身性硬化症、 炎症性腸疾患 (クロ ーン病、 潰瘍性大腸炎等) 、 原発性胆汁性肝硬変、 慢性活動性肝炎、 自己免疫性 溶血性貧血、 発作性血色素尿症、 特発性血小板減少性紫斑病、 シエーグレン症候 群、 抗リ ン脂質抗体症候群等を挙げることができる。
本発明の分化誘導剤は、 生理的な細胞分化の不全、 免疫系の異常、 悪性腫瘍等 により引き起こされるあらゆる疾患に対して有効であるが、 具体的な適応症とし ては、 例えば、 ヒト自己免疫性リンパ球増殖性症候群、 リンパ球増殖性疾患、 血 管免疫芽細胞性リンパ節症、 免疫芽細胞性リンパ節症、 慢性関節リウマチ、 全身 性エリテマトーデス、 炎症性腸疾患 (クローン病、 潰瘍性大腸炎等) 、 進行性全 身性硬化症、 多発性筋炎 (皮膚筋炎) 、 シ X—グレン症候群、 癌、 白血病、 リ ン パ腫、 癌転移の抑制、 過形成の防止 (乾癖等の治療) 、 創傷治癒、 骨髄異形成症 候群、 強皮症等を挙げることができる。
本発明のアポトーシス誘導剤は、 生理的なアポトーシスの不全、 免疫系の異常、 悪性腫瘍等により引き起こされるあらゆる疾患に対して有効であるが、 具体的な 適応症としては、 例えば、 ヒト自己免疫性リンパ球増殖性症候群、 リ ンパ球增殖 性疾患、 血管免疫芽細胞性リンパ節症、 免疫芽細胞性リンパ節症、 慢性関節リウ マチ、 全身性エリテマトーデス、 潰瘍性大腸炎、 進行性全身性硬化症、 多発性筋 炎 (皮膚筋炎) 、 シユーグレン症候群、 癌、 白血病、 リ ンパ腫、 癌転移の抑制、 過形成の防止 (乾癖等の治療) 、 骨髄異形成症候群、 強皮症、 異常メサンギゥム 細胞のアポトーシス誘導 (糸球体肾炎の治療) 等を挙げることができる。
リンパ節重量の抑制、 分化誘導、 およびアポトーシス誘導については、 MRL-lp iVlprマウスにおいてそれらの効果が認められた。 ヒト自己免疫性リンパ球増殖性 症候群 (autoimmune lymphoproliferative syndrome) は、 MRL- lpr/lprマウスと 同様に F a s遺伝子の異常が原因とされており、 また、 Jンパ節の腫脹が見られる など、 MRい lpr八 prマウスの病態との類似性が高い。 MRい lpr/lprマウスは、 ヒト 自己免疫性リンパ球増殖性症候群の的確なモデルといえる。 よって、 免疫調節剤、 分化誘導剤およびアポ卜一シス誘導剤において、 最も好ましい本発明薬剤の適応 症は、 ヒト自己免疫性リンパ球増殖性症候群 (autoimmune lymphoproliferative syndrome; である。
本発明の薬剤は、 注射 (筋肉内、 皮下、 皮内、 静脈内、 関節腔内、 眼内、 腹腔 内等) 、 点眼、 点入、 経皮、 経口、 吸入等の投与方法に応じ、 製剤化することが できる。 剤型としては、 注射剤 (溶液、 魅濁液、 乳濁液、 用時溶解用固形剤等) 、 錠剤、 カプセル剤、 顆粒剤、 散剤、 液剤、 リポ化剤、 軟裔剤、 ゲル剤、 外用散剤、 スプレー剤、 吸入散剤、 点眼剤、 眼軟裔剤等が挙げられる。 製剤調製に当たり、 慣用の賦形剤、 結合剤、 滑沢剤、 その他着色剤、 崩壊剤等、 通常医薬に用いられ る成分を使用することができる。 また、 本発明の薬剤においては、 ケラタン硫酸 オリゴ糖と共にこれ以外の抗炎症成分、 抗アレルギー成分、 免疫調節成分、 分化 誘導成分、 アポトーシス誘導成分等を併用することもできる。
上記の投与方法および剤型のうち、 抗炎症剤および抗アレルギー剤において好 ましいものを表 1に示す。 また、 免疫調節剤、 分化誘導剤およびアポトーシス誘 導剤において好ましい投与方法及び剤型を表 2に示す。
投与経路 剤 型 静脈内、 筋肉内、 皮下、 皮内 注射剤
関節腔内、 眼内 点眼 点眼剤 点入 軟裔剤 経口 錠剤、 カプセル剤、 顆粒剤
散剤、 液剤、 リポ化剤 経皮 軟膏剤、 ゲル剤、 外用散剤、 スプレー剤 吸入 スプレー剤、 吸入散剤
投 与経路 剤 型 静脈内、 筋肉内、 皮下、 皮内 注射剤 経口 錠剤、 カプセル剤、 顆粒剤
散剤、 液剤、 リポ化剤
本発明の抗炎症剤、 抗アレルギー剤の推定有効投与量は、 全身的に投与される 場合、 ケラタン硫酸オリゴ糖の量として 30〜30 OmgZ人ノ日であり、 また 局所的に投与される場合、 1〜1 OmgZ人/日である。 また、 本発明の免疫調 節剤、 分化誘導剤、 アポトーシス誘導剤の推定有効投与量は、 ケラタン硫酸オリ ゴ糖の量として 30〜600 Omgノ人 日である。 図面の簡単な説明 図 1は、 実施例 1で製造した四硫酸化 N—ァセチルラク 卜サミン四糖 (ケラタ ン硫酸四糖 (I) ) について HPLCによるゲル濾過を行った時のクロマトグラムを 示す図である。
図 2は、 実施例 1で製造した三硫酸化 N—ァセチルラクトサミン五糖 (ケラタ ン硫酸五糖 (Π) ) について HPLCによるゲル據過を行った時のクロマトグラムを 示す図である。
図 3は、 実施例 1で製造した二硫酸化 N—ァセチルラクトサミン二糖 (ケラタ ン硫酸二糖 (III) ) について HPLCによるゲル據過を行った時のクロマトグラムを 示す図である。
図 4は、 実施例 1で製造したケラタン硫酸五糖 (II) の 400 MHzにおける lH— NMRスぺクトルを示す図である。
図 5は、 ケラタン硫酸四糖 (I)、 ケラタン硫酸五糖 (II)又はケラタン硫酸 二糖 (ΠΙ) を投与したハ°パイン関節炎モデルゥサギの関節液量を示す図である。 図 6は、 炎症を惹起させたラッ 卜に対し、 炎症惹起 5分前にケラタン硫酸四糖 ( I )又は各種試験物質を投与したときの足浮腫率の経時変化を示す図である。 図 7は、 炎症を惹起させたラットに対し、 炎症惹起 3時間前にケラタン硫酸四 糖 (I)又は各種試験物質を投与したときの足浮腫率の経時変化を示す図である。 図 8は、 ケラタン硫酸四糖 (I)又は酢酸デキサメサゾンを投与した力ラゲ二 ン胸膜炎モデルラッ 卜の胸水液量を示す図である。
図 9は、 ケラタン硫酸四糖 (I)又は酢酸デキサメサゾンを投与した力ラゲ二 ン胸膜炎モデルラッ卜の胸水中の白血球数を示す図である。
図 10は、 N—ホルミノレ- Met-Leu-Phe (FMLP)刺激によるモルモッ ト好中 球に対する、 ケラタン硫酸四糖 (I) 、 ケラタン硫酸五糖 (Π)及びケラタン硫 酸二糖 (III) の活性酸素 (02— ) 産生抑制効果を示す図である。
図 11は、 ケラタン硫酸四糖 (I)投与及び非投与のアレルギー性結膜炎モデ ルモルモッ 卜の結膜炎の程度の評点を示す図である。
図 12は、 ケラタン硫酸四糖 (I) 、 ケラタン硫酸五糖 (II) 又はケラタン硫 酸二糖 (III) 投与及び非投与のアレルギー性結膜炎モデルモルモッ 卜の結膜炎の 程度の評点を示す図である。
図 1 3は、 アレルギー性結膜炎モデルモルモッ卜に対し、 各種濃度でケラタン 硫酸四糖 ( I ) を投与したときの結膜炎の程度の評点を示す図である。
図 14は、 自己免疫疾患モデルマウスである MRLマウスに対し、 各種投与量 でケラタン硫酸二糖 (III) を 28日間反復投与したときのマウスの顎下リンパ節 重量を示す図である。
図 1 5は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を 56日間反復投与したとき の MRLマウスの腸間膜リンパ節重量を示す図である。
図 1 6は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を 56日間反復投与したとき の MR Lマウスの顎下リンパ節重量を示す図である。
図 1 7は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (ΙΠ) を投与したときの MRLマウ スの腸間膜リンパ節切片標本 (HE染色) の染色濃度についての解析結果を示す 図である。
図 1 8は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を投与したときの MRLマウ スの顎下リンパ節切片標本 (HE染色) の染色濃度についての解析結果を示す図 である。
図 1 9は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を投与したときの MRLマウ スのリンパ球における CD 3及び CD 4陽性細胞の割合 (%) を示す図である。 図 20は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を投与したときの MRLマウ スのリンパ球における CD 3及び CD 8 a陽性細胞の割合 (%) を示す図である。 図 2 1は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を投与したときの MRLマウ スのリンハ °球における CD 3及び B 220陽性細胞の割合 (%) を示す図である。 図 22は、 各種投与量でケラタン硫酸二糖 (III) を投与したときの MRLマウ スの顎下リンパ節中のアポト一シス細胞数を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を実施例によって更に具体的に説明する。 なお、 製造例は、 バチ ルス厲細菌から得られた新規なケラタン硫酸分解酵素の製造例を示し、 実施例 1 は、 ケラタン硫酸オリゴ糖画分の製造実施例、 実施例 2はケラタン硫酸オリゴ糖 の急性毒性及び各種薬理作用の実施例をそれぞれ示す。 また、 実施例 3、 4、 5 及び 6は製剤の実施例である。 製造例 ケラタン硫酸分解酵素の製造
< 1〉バチルス ·サーキュランス Ks T 202株の分雜
窒素源、 無機塩類及びケラタン硫酸を含む液体培地 5m】に土壌を少量添加し、 45てで 3日間、 振逸培養した。 培養後、 培養上清 10 1を濂紙にスポッ トし た。 同様に培地 (対照) も 10^ 1濂紙にスポッ卜した。 風乾後、 トルイジンブ ルー液に據紙を浸した。 薄い齚酸液で充分爐紙を洗浄した後、 スポットした部位 の色調を培養上清と対照とについて比較した。 トルイジンブルーは、 ケラタン硫 酸と結合して青色を示すので、 対照に比べて色調が薄くなつた試料にはケラタン 硫酸資化性菌の存在が確認され、 培養液から菌を平板培地 (例えば、 ハートイン フュージョン寒天培地: Heart infusion Agar)を用いて、 常法により純粋分離し
T o
純粋分雜した種々の菌について、 液体培地を用いて上記と同様にしてケラタン 硫酸の資化能を調べることにより、 ケラタン硫酸資化性菌を得た。 この株の形態 学的性質、 生育特性、 生理学的性質を調べた結果、 本菌株はバチルス >サーキュ ランス(Bacillus circulans)と同定された。 本菌株は、 ケラタン硫酸を資化する 点で公知の菌株と区別される新菌株である。 尚、 バチルス ·サーキュランス K s T 202株は、 平成 6年 9月 5日に工業技術院生命工学工業技術研究所に受託番 号 FERM P— 14516として寄託され、 平成 7年 1 1月 6日にブダぺス卜 条約に基づく国際寄託に移管されて、 FERM B P - 5285の受託番号で寄 託されている。
< 2 >ケラタン硫酸分解酵素の調製
ペプトン (極東製薬工業 (株) 製) 1.5%、 ビール酵母エキス (日本製薬 (株) 製) 0.75%、 サメ軟骨より調製したケラタンポリ硫酸 (生化学工業 (株) 製) 0.75%, K2HPO4 0.5%、 MgSO4 7 H20 0.02 %, N a C 1 0. 5%、 消泡剤アデ力ノール LG 109 (商品名、 旭電化工業 (株) 製) 0.00 1 5% (pH8.0) の組成からなる培地 20 Lを 30 L容量のジャーファーメン夕 一に仕込み、 1 21 で 20分間蒸気滅菌後、 予め同じ培地で 37 で 1 6時間 振燙培養しておいた K s T 202株の培養液 1 L (5%) を無菌的に植菌し、 4 5 で 24時間通気 (1 V vm) 撮拌 (300 r pm) 培養した。 培養液 20 L を連続遠'!:、分雜機で処理して菌体を除き、 約 20 Lの菌体外液を得た。
この菌体外液に硫酸アンモニゥムを 0.7飽和になるように加え、 生じた沈澱を 遠心分雜で集め、 2.5 Lの l OmMトリス酢酸緩衝液 ( p H 7.5 ) に溶解した。 この溶液に硫酸アンモニゥムを 0.35飽和になるように添加し、 生じた沈殿を遠 心分離で除き、 更に硫酸アンモニゥムを 0.55飽和になるように添加後、 生じた 沈澱を遠心分離で回収した。
沈殿を 2.5しの1 OmMトリス齚酸緩衝液 (pH7.5) に溶解し、 予め同緩 衝液で平衡化した DE A E—セルロース DE 52 (ヮッ 卜マン社製) カラム (5. 2 x 24 cm) に通して酵素を吸着させた。 同緩衝液 1.5 Lでカラムを洗浄後、 同緩衝液中、 食塩濃度を直線的に 0から 0.3Mに上昇させ、 酵素を溶出させた。 活性画分を集めて硫酸アンモニゥムを 0.55飽和になるように添加し、 沈澱を 遠心分雜で集め、 少量の 1 OmMトリス齚酸緩衝液 (pH7.5) に溶解した。 そ の後、 セフアクリル S— 300 (フアルマシア社製) カラム (3.4 X 1 10 cm ) に負荷し、 0. 5Mの食塩を含む 5 OmM卜リス酢酸緩衝液 (pH7. 5) でゲ ノレ濾過を行った。
活性画分を UK— 10膜 (アドバンテック東洋 (株) 製) を用いた限外濾過で 濃縮し、 約 1 00倍量の 1 OmM卜リス酢酸緩衝液 (pH7.5) で透析した。 内 液を予め同緩衝液で平衡化した DEAE—トヨパール (東ソ一 (株) 製) カラム (2.2 X 1 5 cm) に通して酵素を吸着させ、 0. 1 Mの食塩を含む同緩衝液 1 50m lでカラムを洗净後、 同緩衝液中、 食塩濃度を直線的に 0. 1力、ら 0.2M に上昇させ、 酵素を溶出させた。
活性画分を限外濾過で濃縮し、 セフアクリル S— 300カラム (2.2 x 1 0 1 cm) に負荷し、 ゲル濾過を行った。
活性画分に食塩を 4Mになるように添加した後、 4M食塩を含む 1 OmMトリ ス酢酸緩衝液 (pH7.5) で平衡化したフヱニルセファロース (フアルマシア社 製) カラム (1.6 x 15 cm) に通して酵素を吸着させ、 同緩衝液中、 食塩濃度 を直線的に 4 Mから 0に減少させ酵素を溶出させた。
得られた酵素は 29ュニッ トであり、 比活性は 2.09ュニッ ト mg (ゥシ血 清アルブミン重量換算) であった。 精製酵素中にグリコシダーゼ類の夾雑酵素は 含まれていなかった。
このようにして得られたケラ夕ン硫酸分解酵素は、 以下に示す性質を有してい る。
①作用:
ケラタン硫酸に作用し、 その N—ァセチルダルコサミニド結合を加水分解する。
②基質特異性:
ケラタン硫酸 I、 ケラタン硫酸 II及びケラタンポリ硫酸に作用し、 主な分解物 として硫酸化ケラタン硫酸二糖及び硫酸化ケラタン硫酸四糖を生じる。 また、 硫 酸化ケラタン硫酸五糖も生じることが確認されている。
③至適反応 pH :
4.5〜6 (0.1M酢酸緩衝液及び lOmM トリスー酢酸緩衝液中、 37て)
④ pH安定性:
6〜7 (0.1M酢酸緩衝液及び 10mM トリスー酢酸緩衝液中、 37て、 1時間放 置)
⑤至適反応温度:
50〜60V (0.1M 酢酸緩衝液、 pH6.0、 1 0分反応)
⑥熱安定性:
少なくとも 45て以下で安定 (0.1M 酢酸緩衝液、 p H 6.0、 1時間放置) 以下の実施例では、 上記のようにして得られたケラタン硫酸分解酵素を用いた 力、'、 本発明はこの酵素に限定されるものではなく、 例えばケラタナーゼ IIのよう な他のエンド一; 3— N—ァセチルグルコサミニダ一ゼ型ケラタン硫酸分解酵素を 用いてもよい。 1 サメ軟骨由来の高硫酸化ケラタン硫酸 50 gを 300m 1の 0.1M齚酸緩衝 液 (PH6.0) に溶解した。 この液に上記ケラタン硫酸分解酵素を 25ユニット 加えて 37てで 24時間分解を行った。 反応終了後、 2倍量 (容量、 以下同様) のエタノールを加えて擁拌し、 室温で一晩放置した。 翌日、 反応液を遠心分離
(4000 r pm、 15分) により上清と沈澱とに分饈し、 上清を減圧濃縮した (以下、 この濃縮物を上清 Aという)。一方、 沈殿には 300m lの蒸留水を加 えて溶解し、 3倍量のエタノールを加えて擁拌後、 室温にて一晩放置した。 翌日、 遠心分雜にて上清と沈澱を分け、 上清を減圧濃縮した (以下、 この濃縮物を上清 Bという) 。
上清 Aを少量の蒸留水に溶解し、 バイオゲル P— 2カラム (バイオラッ ド社製) (3.6 X 134 cm) を用い、 蒸留水を溶媒としてゲル減過クロマトグラフィー を行ない、 さらにイオン交換クロマトグラフィーを行なって、 ケラタン硫酸四糖
(I) 、 ケラタン硫酸五糖 (II)及びケラタン硫酸二糖 (III) を含む画分をそれ ぞれ分取して凍結乾燥した。
これらのケラタン硫酸ォリゴ糖画分をそれぞれ少量の蒸留水に溶解し、 予め蒸 留水で平衡化したムロマックカラム (室町化学工業 (株) 製) (4.3 X 35 cm) を用いた陰イオン交換クロマトグラフィーによりそれぞれさらに精製した。 溶出 溶媒には食塩水を用い、 食塩濃度を直線的に 0から 3 Mに上昇させて、 ケラタン 硫酸四糖 (I) 、 ケラタン硫酸五糖 (II) 、 ケラタン硫酸二糖 (III) をそれぞれ 溶出させた。
得られたケラタン硫酸四糖 ( I )画分、 ケラタン硫酸五糖 (Π)画分、 ケラタ ン硫酸二糖 (III) 画分をそれぞれ減圧濃縮後、 セル口ファイン GCL— 25カラ ム (生化学工業 (株) 製) (3.2 X 125 cm)を用いたゲル濾過クロマトグラ フィ一により脱塩し、 凍結乾燥した。
上清 Bからも同様の操作によってケラタン硫酸四糖 (I) 、 ケラタン硫酸五糖
(II) 、 ケラタン硫酸二糖 (III) を得た。
こうして得られたケラタン硫酸四糖 ( I ) 、 ケラタン硫酸五糖 (Π) 及びケラ タン硫酸二糖 (III) について HPLC (高速液体クロマトグラフィー) によるゲル濾 過を行った時のクロマトグラムをそれぞれ図 1、 図 2、 図 3に示す。
ケラタン硫酸 50 gから得られたケラタン硫酸四糖 (I) は 7.8 g (15.6 %) 、 ケラタン硫酸五糖 (II) は 1. 3 g (2. 6%) 、 ケラタン硫酸二糖 (Π I) は 10. 4 g (20. 8%)であり、 いずれにもエンドトキシン、 核酸、 蛋白 質、 プロテアーゼ、 他のグリコサミノグリカン類は含まれていなかった。
得られたケラタン硫酸四糖 (I)、 ケラタン硫酸五糖 (Π)及びケラタン硫酸 二糖 (III) の1 H- NMRスペク トルを日本電子 J NM - EX 400 (400MHz)、 13C -NMRスペク トルを日本電子 J NM— EX 400 (100MHz) を用い、 3— (トリメ チルシリル) プロピオン酸ナトリウム—D4を内部標準物質として測定した。 ケミ カルシフトは <5 (ppm) 、 結合定数は Hzで表した。 測定結果を以下に示す。 ケラタン硫酸四糖 ( I )
•H-N R δ (D20, 40*0 : 4.757C1H, d).4.565C1H, d), 4, 56K1H, d), 4.402C1H, dd),
4.342 (2H, dd).3.71K1H, dd), 3.626C1H, dd),
3.555C1H, dd), 2.069C3H, s), 2.047C3H, s)
I 3 C-NMR(5(D20, 25て) 177.81, 177.63, 177.30, 105.87, 105.69, 97.84,
93.34, 84.98, 82.41, 81.91, 81.25, 75.55, 75.44, 75.20. 75.13, 75.02, 73.70, 72.68, 72.07, 71.10. 71.01, 70.61, 69.82, 69.59, 69.29, 58.92, 57.94, 56.42, 25.09, 24.76 ケラタン硫酸五糖 (II)
Ή-N R (5(D20,25て) : 測定チヤ一トを図 4に示す。
3C-NMR5(D20,25 ) : 177.80, 177.32, 176.86, 105.92, 105.78, 104.94,
102.60, 97.86, 93.32, 85.08, 82.55. 82.04,
79.75, 78.16, 77.93, 75.69. 75.59, 75.48. 75.24.
74.98. 74.36, 72.68, 72.33, 72.07, 71.38. 71.01,
70.65, 70.35, 69.62, 69.13, 65.38, 63.94, 58.92,
57.99, 56.42. 54.57, 42.47, 25.07, 24.93, 24.76 ケラタン硫酸二糖 (III)
Ή-NMR (D20,4(nC) : 5.235(0.64H, d, J=l.46Hz), 4.766(0.41H, d, J=4.88Hz),
4.562(1.15H, d, J=7.82Hz), 4.44(0.15B, br),
4.42(0.22H, br), 4.357(1.30H, d, J=3.42Hz),
4.313(0.22H, d, J=4.88Hz), 4.286(0.15H, d, J=3.90Hz), 4.213(2.37H, d, J=5.37Hz),
4.183(0.37H, t, J=3.42, 2.93Hz), 4.01-3.97(2.06H, m), 4.006(d, J=2.44Hz), 3.927(1.27H, d, J=5.37Hz),
3.86-3.83(0.37H, br), 3.78-3.69(2.78H, m),
3.59-3.56(1.04H, m), 2.052(3.00H. m)
13
C-NMR5(D20,25 ) : 177.61, 177.30, 105.80, 105.63, 97.82, 93.38,
82.02, 81.55, 75.60, 75.47, 75.15, 75.09, 73.70, 72.04, 71.12, 71.07, 69.93, 69.51, 59.00, 56.44, 25.05, 24.76 また、 得られたケラタン硫酸四糖 ( I ) 、 ケラタン硫酸五糖 (II) 及びケラタ ン硫酸二糖 (III) を高速原子衝撃質量分析法 (FABMS) により分析した。
(1 ) 陽イオン FABMS (陽イオン高速原子衝繫質量分析法)
ケラタン硫酸四糖 ( I ) は 25nmolノ 1の水溶液に、 ケラタン硫酸五糖 (II) は 40nmolZ;ulの水溶液に、 ケラタン硫酸二糖 (III) は 50nmolZ 1の水溶液にそれ ぞれ調製され、 それぞれ 1.0 1を α—チォグリセロール (マトリクスとして使用) 1.0 1 と混和して測定に用いた。 測定は finnigan MAT TSQ700 三連四重極型質量 分析計により行った。 また衝突原子にはキセノン (8kV) を用いた。 結果を表 3に 示す。 なお、 表中の括弧内の数字はピークの相対強度 (%) を示す。 表 3
Figure imgf000023_0001
([M-2H+3Na-102r及び [M-2H+3Na-102-102]+はフラグメントイオンである。 )
(2) 陰イオン FABMS (陰イオン高速原子衝撃質量分析法)
ケラタン硫酸四糖 ( I ) は 25nmolZ の水溶液に、 ケラタン硫酸五糖 (Π) は 40nmolZ 1の水溶液に、 ケラタン硫酸二糖 (ΙΠ) は 40nmol ^ 1の水溶液にそれ ぞれ調製された。 得られた各ケラタン硫酸オリゴ糖の水溶液をそれぞれ 1.0 1、 1.0 】 、 0.5〃 1取り、 それぞれ 1.0 1の α—チォグリセロール (マトリクスと して使用) と混和して測定を行った。 測定は finnigan MAT TSQ700三連四重極型 質量分析計により行った。 また衝突原子にはキセノン (8kV) を用いた。 結果を表 4に示す。 なお、 表中の括弧内の数字はピークの相対強度 (%) を示す。 表 4
Figure imgf000024_0001
([M+Na-2H-102rはフラグメントイオンである。 )
さらに、 得られた精製ケラタン硫酸四糖 ( I ) 、 ケラタン硫酸五糖 (II) 及び ケラタン硫酸二糖 (III) 中のエンドトキシン、 核酸、 蛋白質、 及びプロテア一ゼ の含有量を測定した。 結果を表 5に示す。
表 5
Figure imgf000025_0001
注) a):ケラタン硫酸オリゴ糖 lmg当たりのェンドトキシン含有量で、 トキシカ ラー (商標) システム (生化学工業 (株) 製) を用いて測定。
EU: ェンドトキシン単位 (Endotoxin Unit)
b): DN Aについてスレツシュホールド法 〔DNA測定装置: スレッシュホ 一ルド (米国モレキュラーデバイス社製) 〕 で測定。
c): ゥシ血清アルブミンを標準物にしてローリー法で測定。
d): FITC-カゼィンを基質として測定。 また、 精製ケラタン硫酸四糖 (I) 、 ケラタン硫酸五糖 (II)及びケラタン硫 酸二糖 (III) 中のヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デルマタン硫酸、 へパラ ン硫酸及びケラタン硫酸等のグリコサミノグリカン類の含有量を、 セルロースァ セテー ト膜 (セパラックス :富士写真フィルム (株) 製) を用いた電気泳動法 (緩衝液: 0. 1 Mピリジン ·ギ酸、 pH 3. 0、 電流: 0. SmAZcm、 泳 動時間: 30分、 染色: 0. 5%アルシアンブルー溶液) で確認したところ、 ど のケラタン硫酸オリゴ糖からも、 いずれの化合物も検出されなかった (検出限界 以下) 。 実施例 2 以上のようにして得られたケラタン硫酸四糖 (I)、 ケラタン硫酸五糖 (Π) 及びケラタン硫酸二糖 (III) について急性毒性試験及び各種薬理作用試験を行つ
<急性毒性試験〉
5週令の I CR系マウスの雌雄を用いて、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫 酸オリゴ糖のそれぞれについて急性毒性試験を実施した。 ケラタン硫酸四糖 (I)、 ケラタン硫酸五糖 (II)及びケラタン硫酸二糖 (ΙΠ) のそれぞれ PBS (リン酸 緩衝生理食塩水) 溶液を 100 OmgZk g又は 200 OmgZk gの用量で静 脈内に投与し、 投与後 14日間、 一般状態及び生死についての観察と体重の測定 とを行った。 その後、 動物を屠殺し、 剖検を実施した。
その結果、 死亡した動物は認められず、 一般状態、 体重、 剖検においても異常 は認められなかった。
以上の結果から、 上記ケラタン硫酸オリゴ糖のいずれをマウスの静脈内に投与 した場合でも、 最少死亡量は 200 Omg/k g以上であると結論された。 ぐ抗炎症作用試験〉
( 1 ) ゥサギのパパィン誘発関節炎モデルを用いた抗炎症作用試験
ゥサギのパパイン誘発関節炎モデルを用いて、 関節液量を指標としてケラタン 硫酸オリゴ糖の抗炎症作用について試験した。
(1— 1)両膝関節炎モデルを用いた、 ケラタン硫酸四糖の関節腔内投与による 抗炎症効果
体重約 3 k gの日本白色在来種ゥサギ (雌) の両膝関節腔内にパパインの生理 食塩水溶液 ( 1 %)を 150 1注入し、 関節炎モデルを作製した。 パパィン注 入後 1日目に左側膝関節腔内に実施例 1で調製した精製ケラ夕ン硫酸四糖 ( I ) の PBS溶液 (1%) を 150 1 (1.5mg/関節) 注入し (以下、 ケラタン硫酸 四糖 (I )投与足という) 、 また右側膝関節腔内には PBSを 150 1注入し た (以下、 ケラタン硫酸四糖 ( I )非投与足という。 また、 以下ケラタン硫酸四 糖 ( I ) を投与したゥサギを投与群という) 。 また、 パパイン注入処理のみを施 したゥサギ (以下、 対照群という) およびパパインを注入しない正常なゥサギ (以下、 正常群という) についても同様に試験した。 注入後 7日目にゥサギの耳 介動脈から採血し、 へパリン加血漿を分離した。 採血後ゥサギを解剖し、 両膝関 節を分離した。 2m 1の生理食塩水液で 3回、 関節腔を洗净し、 回収関節液を採 取した。 血漿と回収関節液中のカルシウム濃度を測定し、 下記の式から関節液量 を算定した。 関節液量 (:^ 】 関節) =
回収関節液中のカルシウム量( g/関節) 血漿中のカルシウム濃度( gZ 1 ) 以上の結果を表 6に示す。 なお表中の nは、 実験に用いた各群のゥサギの匹数 を示す。 表 6
Figure imgf000027_0001
注) * :有意性は、 D u n c a n多重比較検定による。 この結果から明らかなように、 本発明によるケラタン硫酸四糖 ( I ) 投与群の 関節液量は対照群のそれに比べて有意に少なく、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) の関節 炎に対する改善作用が認められた。
( 1 -2) 両膝関節炎モデルを用いた、 ケラタン硫酸四糖の筋肉内投与による抗 炎症効果
(1 - 1 ) に記載された方法で関節炎モデルを作製し、 パパイン注入後 1日目 に、 左脊部の筋肉内に実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 (I) の PBS 溶液 (1%溶液) を 150 1 (0.5mg/kg体重) 注入した (以下、 ケラタン硫酸 四糖 (I)投与群という) 。 対照は、 ケラタン硫酸四糖 (I) の PBS溶液の代 わりに PBSを 150 1注入したものとした (以下、 対照群という) 。 ノ、。パイ ンを注入しない正常なゥサギ (以下、 正常群という) についても同様に試験した 注入後 7日目に (1一 1) と同じ方法で関節液量を算定した。
以上の結果を表 7に示す。 なお表中の nは、 実験に用いた各群のゥサギの匹数 を示す。
Figure imgf000028_0001
注) * :有意性は、 D u n c a n多重比較検定による。
この結果から明らかなように、 本発明によるケラタン硫酸四糖 (I)投与群の 関節液量は対照群のそれに比べて有意に少なく、 ケラタン硫酸四糖 (I) による 関節炎の改善作用が認められた。
(1 -3) 片膝関節炎モデルを用いた、 ケラタン硫酸四糖の筋肉内投与による抗 炎症効果
体重約 3 k gの日本白色在来種ゥサギ (雌) の左膝関節腔内にパパインの生理 食塩水溶液 ( 1 %) を 150 1注入し、 右膝は無処置のままとして片膝関節炎 モデルを作製した。 パパイン注入後 1日目に、 左膂部の筋肉内に実施例 1で調製 した精製ケラタン硫酸四糖 (I) の PBS溶液 (2%、 1%ぉょび0. 5%溶液) を 150〃 1 (1.0mg/kg、 0.5mg/kg, 0.25mg/kg)注入した (以下、 ケラタン硫酸 四糖 ( I )投与群という) 。 対照は、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) の PB S溶液の代 わりに PBSを 150 1注入したものとした (以下、 対照群という) 。 パパイ ンを注入しない正常なゥサギ (以下、 正常群という) についても同様に試験した c 注入後 7日目に (1— 1) と同じ方法で関節液量を算定した。
以上の結果を表 8に示す。 なお表中の nは、 実験に用いた各群のゥサギの匹数 を示す。 表 8
Figure imgf000029_0001
注) * :有意性は、 T UK EY多重比較検定による。 この結果から明らかなように、 本発明によるケラタン硫酸四糖 (I) 投与群の 関節液量は対照群のそれに比べて有意に少なく、 ケラタン硫酸四糖 (I) による 関節炎の改善作用が認められた。
(1 -4)片膝関節炎モデルを用いた、 各種ケラタン硫酸オリゴ糖の筋肉内投与 による抗炎症効果
実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 (I) 、 ケラタン硫酸五糖 (II)及 びケラタン硫酸二糖 (III) の 1. 0%?85溶液を150〃 1 (0.5mgZkg) 用 いたこと以外は、 (1— 3) と全く同様の方法で試験を行った。 結果を図 5に示 す。 なお、 図中、 * * *及び * * *は、 それぞれ p<0.05 pく 0.01 pく 0.001で有 意差があることを表す。 また、 試験に用いたゥサギは各群とも 10匹であった。 この結果からケラタン硫酸四糖 (I)投与群、 ケラタン硫酸五糖 (II)投与群 及びケラタン硫酸二糖 (III)投与群の関節液量はいずれも、 対照群のそれに比べ て有意に少なく、 前記各ケラタン硫酸オリゴ糖による関節炎の改善作用が認めら れた。
( 2 ) ラット足浮腫逆受け身ァルサス反応を用いた抗炎症作用試験
II I型アレルギー炎症モデルであるラッ ト足浮腫逆受け身ァルサス反応における ケラタン硫酸オリゴ糖の効果を検討した。 すなわち、 試験物質を投与したラッ ト の足踏にゥサギ抗卵白アルブミン血清を皮下投与し、 さらに卵白アルブミンを尾 静脈から注射して炎症 (浮腫) を惹起し、 試験物質の浮腫に対する抑制効果を調 ベた。
(試験物質の投与)
5週齢の C r j : S D系雄性ラットを、 1週間予備飼育を行った後、 約 1 7時 間絶食を行い、 炎症惹起前に試験物質として実施例 1で調製した精製ケラタン硫 酸四糖 ( I ) 、 インドメタシン(シグマ社、 Lot No. 19F0018) もしくはデキサメサ ゾン (万有製薬 (株) 、 デカドロン注射液、 Lot No. 8D307P) 、 あるいは陰性対照 として生理食塩液 ((株) 大塚製薬工業、 Lot No. 3H72) を投与した。 ケラタン硫 酸四糖 ( I ) 及びデキサメサゾンは生理的食塩液に溶解させたものを、 インドメ タシンは 0. 5¾ カルボキシメチルセルロースナトリウム (C M C— N a :和光純薬 工業 (株) 、 Lot No. PTN1418) に溶解させたものを、 各々使用した。 投与容量は 全て体重 100g当たり 0, 5mlとした。 また、 投与経路としては、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 、 生理的食塩液およびデキサメサゾンは尾静脈より投与し、 インドメタシ ンは経口投与とした。 なお、 インドメタシンを除く薬物はブラインド法により投 与した。
各試験物質の投与量及び投与スケジュールは次の通りである。 各群は 5匹で構 成した。
(i)炎症惹起 5分前投与
①生理食塩水 (陰性対照)
②ケラタン硫酸四糖 ( I ) lmg/kg
③ケラタン硫酸四糖 ( I ) 3mg/kg
④ケラタン硫酸四糖 ( I ) 10mg/kg
(ii)炎症惹起 3 0分前投与 ⑤インドメタシン (陽性対照) 5mg/kg
(iii)炎症惹起 3時間前投与
⑥ケラタン硫酸四糖 ( I ) lmg/kg
⑦ケラタン硫酸四糖 ( I ) 3mg/kg
⑧ケラタン硫酸四糖 ( I ) 10mg/kg
⑨デキサメサゾン (陽性対照) lmg/kg
(炎症の惹起)
上記の各ラッ 卜の足踱にゥサギ抗卵白アルブミン血清を皮下投与し、 さらに卵 白アルブミンを尾静脈から注射して炎症 (足浮腫) を惹起した。 用いた抗血清は 次のようにして調製した。 ゥサギの背部皮内に 2 %卵白アルブミン (Egg Albumi n 5 x Cryst, Lot No. P93601,生化学工業 (株) ) 含有生理的食塩液とフロイント •コンプリート 'アジュバント (F C A ) との等量混合液 (ェマルジヨン) を 1 m 1 ( 1匹あたり卵白アルブミン 1 O m g ) を週 1回、 計 3回注射して感作した。 最終感作後から約 3 4日に採血して抗血清を得た。 得られた抗血清について重層 法により抗体価を測定した。 すなわち、 生理的食塩液で希釈した抗血清と 0 . 1 %卵白アルブミン含有生理的食塩液 (lmg/ml) との白色沈澱反応を指標として測 定した。 その結果、 得られた抗血清の抗体価は X 2 7であった。
各試験物質を投与したラットの左後肢足踱に、 各群毎に設定された時間が経過 後に、 6倍に希釈した抗血清を 0 . 1 m 1皮下投与した。 次に、 0 . 5 %卵白ァ ルブミン含有生理的食塩液 (25mg/5inl/kg) を尾静脈より投与して炎症を惹起した ( 炎症惹起前、 および惹起後 1、 2、 3および 4時間の各群の処置足の容積を足容 積測定装置 (T K一 1 0 1、 ュニコム (株) ) を用いて測定し、 惹起前値との差 より足浮腫率を求め、 さらに試験物質投与群の対照群に対する浮腫抑制率を算出 した。 得られた個々の浮腫率について最小有意差検定より平均値の差の検定を行 つた。 各投与群における足浮腫率及び浮腫抑制率を表 9に、 炎症惹起 5分前及び 3時間前に薬物を投与した群の足浮腫率をそれぞれ図 6、 7に示した。 図中、 * 及び * *は、 それぞれ p<0. 05、 p<0. 01で有意差があることを表す。 表 9
Figure imgf000032_0001
*. * * : P< 0. 05 (*) 及び P< 0. 01 (**) で対照と有意差がある
その結果、 陰性対照である生理的食塩液投与群では、 1時間後の足浮腫率が 4 0. 9%であったのに対し、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 一炎症惹起 5分前投与群で は、 29· 1〜34. 4%であり、 lmg/kg投与群および lOrag/kg投与群に有意差が 認められた。 炎症惹起 1時間後以降は、 用量依存的な反応はみられなかったが、 4時間後においても 3mg/kg投与群および 10mg/kg投与群で 37. 2%および 35. 4%と有意に低値であった。 また、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 一炎症惹起 3時間前 投与群では、 炎症惹起 1時間後に有意な差はみられなかったが、 2時間後に 3mg/ kg投与群で 35. 3%、 3時間後に 10mg/kg投与群で 4 1. 5 %、 さらに 4時間後 には lmg/kg投与群でも 38%と有意に低値を示した。 また、 インドメタシン投与 群では、 2時間後及び 4時間後に有意に低値を示した。 またデキサメサゾン投与 群では、 1〜4時間後にかけていずれの測定時点でも有意に低値であった。
足浮腫抑制率は、 インドメタシン投与群では、 1〜4時間後にかけて 9〜 1 7. 596であったのに対し、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 一 5分前投与群では、 8. 6〜 36. 5%の高い足浮腫抑制率が算出された。 また、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 一 3時間前投与群では、 一 8. 1〜24. 4%であった。 一方、 デキサメサゾン投 与群では、 3 1. 7〜 58. 1 %の高い足浮腫抑制率であった。
(3) ラッ 卜の力ラゲニン胸膜炎モデルを用いた抗炎症作用試験
抗炎症剤の評価に一般的に用いられる炎症モデルであるラッ 卜のカラゲニン胸 膜炎モデルを使用して、 ケラタン硫酸ォリゴ糖の作用を検討した。
試験には、 体重約 1 50〜 170gの S. D.ラッ ト (雌) 37匹を使用した。 ス -力ラゲニン (シグマ社製) を生理食塩液で 2%濃度に溶解し、 0.8〃mのフィル ターで濾過をした。 得られた力ラゲニン溶液を 1 00 1/匹の割合いで、 ラッ ト の胸腔内に投与し、 胸膜炎モデルを作製した。
上記胸膜炎モデルラッ ト 1 9匹に、 PB Sに溶解したケラタン硫酸四糖 ( I ) を、 20mg/kgまたは 1 Omg/kgの投与量で皮下 (S. C. ) 投与した。 また、 陽性対 照として上記ラッ ト 8匹にステロイド剤 (齚酸デキサメサゾン (万有製薬 (株) ) を、 臨床投与量である 150 i/g/kgで皮下投与した。 陰性対照として、 10匹に PB Sを皮下投与した。 各々の投与は、 力ラゲニン投与直後に行った。 投与区分 をまとめると、 表 10の通りである。 表 10 投与群 被検物質 投与用量 投与部位
① n=10 ケラタン硫酸四糖(I) 2mg/ml lOmg/kg s. c.
② n= 9 ケラタン硫酸四糖(I) 4mg/ml 20mg/kg S. C.
③ n= 8 齚酸テ 'キサ 'バン 30/ g/ml 150 zg/kg S. C.
④ n=10 PBS (陰性対照) S. C.
各々のラッ トを、 ス-力ラゲニン投与後 6時間後に解剖した。 ラットの胸腔を開 放し、 ゾンデ付き 2m 1シリンジで貯留した胸水を採取した。 その後、 1m lの 生理食塩液で胸腔内を洗浄し、 洗浄液を回収した。 シリンジで回収された胸水液 量を測定し、 さらに胸水中の白血球数 (細胞数) を自動血球計算装置で測定した。 結果を、 各々図 8、 9に示す。 図中、 *及び * *は、 それぞれ ρ〈0·05、 ρ<0.01 (Ρはダンカンテストにおける危険率) で有意差があることを表す。
図 8に示されるように、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 10mg/kg投与群の胸水液量は、 陰性対照群と比べ有意に少なかったが、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 20mg/kg投与群と 比べ差が無く、 用量依存性は認められなかった。 酢酸デキサメサゾン投与群の胸 水液量は、 陰性対照群に比べて有意に少なかった。 また、 胸水中の白血球数は、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) 10mg/kg投与群及び 20rag/kg投与群のいずれも陰性対照群 と比べ有意に少なく、 用量依存的に減少した (図 9) 。 酢酸デキサメサゾン投与 群の白血球数は、 対照群と比べ有意に少なかった (図 9) 。
上記結果から、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) はラッ卜の力ラゲニン胸膜炎モデルに 対して抗炎症作用を示すことがわかる。
(4)モルモット好中球の活性酸素(0 ) 産生抑制作用
生理食塩水に溶解したグリコーゲン (Type II、 Oyster;シグマ社製) の 0. 2 %水溶液を高圧蒸気滅菌後、 5週齢の Hartley系モルモッ ト (雌; 日本エスエルシ 一社より購入) の腹腔内に 2 Om 1投与した。 投与の 1 6時間後にモルモッ 卜を 脱血死させ、 へパリン 1 O UZm ]を含む生理食塩液 2 Om 1を腹腔内に注入し、 腹腔浸出液を回収した。 以後、 インキュベート時以外は全て氷冷下で操作した。 回収した液を lOOOrpniで 1 0分間遠心分離し、 得られた沈渣を精製水で 3 0秒間溶 血させた後、 これを 2倍濃度のハンクス液 (フエノールレツド不含; 日水製薬製) で等張にもどし、 更に lOOOrpniで 1 0分間遠心分離した。 得られた沈渣をハンクス 液に懸濁させ、 遠心分雜する操作を 2回行い、 好中球を得た。
採取したモルモット好中球をハンクス液に懸濁させ、 血球測定装置 (System -2000;東亜医用電子 (株) 製) により白血球数を測定し、 ハンクス液で 2 X 1 0 6個 m 1に希釈したものを細胞浮遊液として測定に用いた。 細胞浮遊液 l m 1 と 上記実施例 1で調製された精製ケラタン硫酸オリゴ糖 (ケラタン硫酸四糖 ( I )、 ケラタン硫酸五糖 (II) またはケラタン硫酸二糖 (III) ) の 1 0 1を混和した 後、 3 7てで 1時間のプレインキュベーションを行った。 その後、 これに 1. 6 mMのチトクローム c (Type III, Horse Heart; シグマ社製) 液 5 0 1、 1 0 0 /iMの N—ホルミル- Met-Leu-Phe (以下 FML Pともいう。 シグマ社製) 1 0 1を順番に加え、 混和した。 これを 3 7 で 1 0分間ィンキュベートした後、 氷冷して反応を停止させ、 3000rpmで 5分間の遠心分雜を行つた。
遠心分離で得られた上清を取り出し、 その 5 5 0 nmにおける吸光度を測定し て、 1 0分間のインキュベート後の 2 X 1 06細胞当たりの還元型チトクローム c 量を求めた。 活性酸素 (ΟΓ ) が産生されると、 還元型チトクローム c量が増加 する。 なお、 組換 ヒ卜 S OD (recombinant human superoxide disrautase) を 終濃度で 2 0 u g/m 1添加したものをブランクとした。 また用いたモルモッ 卜 は 6匹であり、 それぞれ独立に実験した。 対照群 (ケラタン硫酸オリゴ糖を添加 しないもの) における還元型チトクローム c量を 1 00 %としたときの各ケラタ ン硫酸オリゴ糖添加群の割合をそれぞれ算出し、 対照群との差を活性酸素 (ΟΓ) 産生抑制率 (%) として算出し、 さらに各実験の平均を求めた。 結果を図 1 0に 示す。 なお、 図中の各ケラタン硫酸オリゴ糖の濃度は終濃度である。
この結果より、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) は 0. 0 1、 0. 1及び 1. OmgZ m 1の濃度で、 濃度依存的に顕著に活性酸素 (02— )産生を抑制していることが わかり、 これは、 ケラタン硫酸四糖 (I)が抗炎症作用を有することを支持する ものである。 また、 ケラタン硫酸二糖 (III) およびケラタン硫酸五糖 (Π) も、 わずかながら活性酸素の産生抑制作用が認められた。 この結果から、 ケラタン硫 酸オリゴ糖は好中球の活性酸素 (o ) の産生を抑制することにより、 抗炎症作 用を発揮することが示唆された。 〈抗アレルギー作用〉
アレルギー性結膜炎を惹起させたモルモッ卜に、 各種ケラタン硫酸オリゴ糖を 点眼し、 その効果を検討した。
(1) アレルギー性結膜炎に対するケラタン硫酸四糖 (I) の効果
トルエン · ジイソシアナ一ト(toluene diisocyanate, 以下 TD Iという)を酢 酸ェチルで 10%濃度に希釈した。 得られた 10%TD Iを体重約 900〜10 00 gの Hartley系モルモッ ト (雌) 10匹の左右真前庭 ( 10 1ノ匹) に 1日
1回、 5日間塗布し、 TD I感作モデルを作製した。 TD I感作モデルの左眼に、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 (I) の PBS溶液 (lOOmg/ral) を、 右眼には対照として PBSを点眼した。 点眼用量は、 いずれも点眼容器からの 1 滴 (48±4,6〃 1 (S.D. )) とした。 10分後、 両眼に 10%TD Iを 6. 5 1点 眼し、 結膜炎を惹起させた。 5分間放置した後、 さらに左眼にケラタン硫酸四糖
( I ) の PB S溶液 (lOOmg/ml) を、 右眼には P B Sを点眼した。 15分後、 両 眼を観察した。 結膜炎の程度は、 充血、 浮腫、 流涙の 3項目について 0、 + 1、 + 2、 +3の 4段階の評点で段階付けをした。 結果として評点の平均値を標準偏 差と共に図 1 1に示す。 尚、 図中 *は、 pく 0.05 (pは X 2検定における危険率) で 有意差があることを表す。
その結果、 ケラタン硫酸四糖 (I) は、 観察した充血、 浮腫、 流涙の 3項目全 てについて抑制する傾向にあり、 特に浮腫については対照に比べ有意に抑制した。
( 2 ) ァレルギ一性結膜炎に対する各種ケラタン硫酸ォリゴ糖の効果
上記 (1) と同様に作成した各群 10匹ずつの TD I感作モデルの左眼に、 被 検物質として上記実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (ΠΙ) 、 ケラタン硫 酸四糖 (I) またはケラタン硫酸五糖 (II) の PBS溶液 (いずれも 6.0ragZml) を点眼し、 右眼には対照として PBSを点眼した。 結膜炎の程度は上記 (1) と 同様に評価した。 結果として評点の平均値を標準偏差と共に図 12に示す。 尚、 図中 *は、 p<0.05 (pは X 2検定における危険率) で有意差があることを表す。 その結果、 ケラタン硫酸二糖 (III) 、 ケラタン硫酸四糖 (I)及びケラタン硫 酸五糖 (II) のいずれもが、 充血、 浮腫、 流涙の 3項目全てについて、 これを抑 制する傾向にあり、 特にケラタン硫酸四糖 (I) については、 浮腫を有意に抑制 する効果を示すことがわかった。
(3) アレルギー性結膜炎に対する各種濃度のケラタン硫酸四糖 (I) の効果 上記 (1) と同様に作成した各群 10匹ずつの TD I感作モデルの左眼に、 被 検物質として実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 ( I ) を各種濃度 (GnigZ ml、 3mg/mU 1.5mg/mlまたは 0.75mg/nil) で含有する P B S溶液を点眼し、 右 眼には対照として PBSを点眼した。 結膜炎の程度は上記 (1) と同様に評価し た。 結果として評点の平均値を標準偏差と共に図 13に示す。 尚、 図中 *は、 pく 0.05 (pは 検定における危険率) で有意差があることを表す。
その結果、 いずれの濃度のケラタン硫酸四糖 (1) PBS溶液においても、 充 血、 浮腫、 流涙の 3項目全てについて抑制する傾向にあり、 特に GmgZm 3mg/ ml及び 1.5mg/mlの濃度のケラタン硫酸四糖 (I) PBS溶液は、 浮腫について有 意な抑制効果を示した。
〈免疫調節作用 ·細胞の分化誘導作用 ·アポトーシス誘導作用〉
自己免疫疾患モデルマウスである MRLマウスに対する、 ケラタン硫酸オリゴ 糖の効果を検討した。
( 1 ) リンパ節重量抑制作用
(1— 1) MR Lマウスにおけるケラタン硫酸四糖 (I) の 4週間反復筋肉内投 与試験
MRL— lpiVlprマウスに、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 (I) の PBS溶液(lOOmg/ml)を 1回 10mg/kg体重となるように (以下、 投与群という) 、 また対照として PBSを、 それぞれ 5回ノ週で 4週間、 大腿筋内に注射した。 そ の後マウスを解剖し、 脾臓および腸間膜リンバ節の重量を測定し平均重量を求め た。 結果を標準誤差と共に表 11に示す。 なお表中の nは、 用いたマウスの匹数 を示す。 表 1 1
Figure imgf000038_0001
その結果、 ケラタン硫酸四糖 (I) を注射した群において、 脾臓および腸間膜 リンパ節の重量増加抑制傾向が認められ、 ケラタン硫酸四糖 ( I ) の免疫調節作 用が示唆された。
(1 -2) MR Lマウスにおけるケラタン硫酸二糖 (III) の 28日間反復筋肉内 投与試験
MRL-lpr/lprマウスに、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (III) の PBS溶液を 1回 lmg/kg体重、 5mg/kg体重または 25mg/kg体重となるように (以 下、 それぞれ lmg/kg投与群、 5mg/kg投与群、 25mg/kg投与群という) 、 また対照と して PBSを (以下、 対照群ともいう) 、 それぞれ 7回/週で 4週間、 大腿筋内 に注射した。 その後マウスを解剖し、 顎下リンパ節の重量を測定し平均重量を求 めた。 結果を標準誤差と共に図 14に示す。 なお用いたマウスは各群とも 6匹で あった。 また、 図中 *は、 pく 0.05 (pは Bonferroni多重比較検定における危険率) で有意差があることを示す。
この結果、 いずれの投与量のケラタン硫酸二糖 (III)投与群においても顎下リ ンパ節の重量増加抑制効果が認められ、 特に 5mgZkg投与群においては対照群と比 較して有意な重量増加抑制効果が認められ、 ケラタン硫酸二糖 (ΠΙ) が免疫調節 作用を有することが示唆された。 (1 -3) MR Lマウスにおけるケラタン硫酸二糖 (III) の 56日間反復筋肉内 投与試験
MRL-lpr/lprマウスに、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (III) の P B S溶液を 1回 2· 5mg/kg体重、 5mg/kg体重または 10mg/kg体重となるように (以下、 それぞれ 2.5rag/kg投与群、 5mg/kg投与群、 10mg/kg投与群という) 、 また 対照として PBS (以下、 対照群ともいう) を、 それぞれ 7回 Z週で 8週間、 大 腿筋内に注射した。 その後マウスを解剖し、 腸間膜リンノぐ節及び顎下リンハ°節の 重量を測定しそれぞれ平均重量を求めた。 腸間膜リンパ節に関する結果を図 15 に、 顎下リンパ節に関する結果を図 16に、 それぞれ標準誤差と共に示す。 なお 用いたマウスは各群とも 7匹である。
この結果、 ケラタン硫酸二糖 (III) の 2.5π^ Ί¾投与群において腸間膜リンパ 節の重量抑制効果が、 lOmgZkg投与群において腸間膜リンパ節及び顎下リンパ節 の重量増加抑制効果が認められ、 これによりケラタン硫酸二糖 (III) の免疫調節 作用が示唆された。
( 2 ) 細胞の分化誘導作用
(2-1)細胞染色濃度を指標とした細胞の分化誘導の解析
MRL-lpr/lprマウスに、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (III) の PBS溶液を 1回 lmg/kg体重、 5rag/kg体重または 25mg/kg体重となるように (以 下、 それぞれ hig/kg投与群、 5mg/kg投与群、 25rag/kg投与群という) 、 また対照と して PBS (以下、 対照群ともいう) を、 それぞれ 7回 Z週で 4週間、 大腿筋内 に注射した。 その後マウスを解剖し、 腸間膜リンパ節及び顎下リンパ節の切片標 本 (HE染色) を作製した。 この標本について画像解析装置 (P I AS製) を用 いて、 単位面積当たりの染色濃度を解析した。 なお、 未分化の細胞は細胞質の割 合が多く、 核も薄く染色されるために、 単位面積当たりの染色濃度は低い。 分化 した細胞は、 核の占める割合が大きく、 かつ核も濃く染色されるため、 単位面積 当たりの染色濃度は高い。
腸間膜リンパ節における解析結果を図 17に、 顎下リンパ節における解析結果 を図 18に、 それぞれ標準誤差と共に示す。 尚、 図中 * *は、 p<0.01 (pは Bonfe rroni多重比較検定における危険率) で有意差があることを表す。 なお、 用いたマ ウスは 、ずれも 6匹であつた。
この結果、 上記いずれの投与量のケラタン硫酸二糖 (III)投与群においても単 位面積当たりの染色濃度の增加 (相対明度の減少) が認められ、 特に 5mg/kg投与 群及び ZSragZkg投与群においては、 対照群と比較して有意な染色濃度の増加が見 られた。 このことは、 ケラタン硫酸二糖 (ΙΠ) によって分化した細胞が増加した ことを示しており、 ケラタン硫酸二糖 (III)が細胞の分化誘導作用を有すること が示された。
(2-2) リンパ節のリンパ球表面抗原を指標とした分化誘導の解析
MRL-lpr/lprマウスに、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (III) の P B S溶液を 1回 2.5rag/kg体重、 5mg/kg体重または 10mg/kg体重となるように
(以下、 それぞれ 2.5rag/kg投与群、 5mg/kg投与群、 10rag/kg投与群という) 、 また 対照として PBS (以下、 対照群ともいう) を、 それぞれ 7回ノ週で 8週間、 大 腿筋内に注射した。 その後マウスを解剖し、 リンパ節を cell strainer (Falcon 2350)上ですりつぶし、 リンパ球細胞を調製した。 調製した各投与群のリンパ球 についてそれぞれ抗 CD 3抗体 (生化学工業 (株) 製) 及び抗 CD 4抗体 (ファ ーミンジユン製) を用いた二重免疫染色、 抗 CD3抗体と抗 CD8 a抗体 (ファ 一ミ ンジヱン製) を用いた二重免疫染色、 及び、 抗 CD 3抗体及び抗 B 220抗 体 (ファーミ ンジヱン製) を用いた二重免疫染色を行った。 なお、 CD3、 CD 4及び CD 8 aは T細胞に発現する細胞表面抗原であり、 Β 220は Β細胞に発 現する細胞表面抗原である。 また、 ヌル (null) のリンパ球細胞には、 これら細 胞表面抗原の発現は見られないことが知られている。
全リンパ球細胞に対する、 CD3及び CD4陽性細胞 (以下、 CD3+CD4+細胞と もいう ;主にヘルパー T細胞) の割合 (%) を標準誤差と共に図 19に、 CD 3 及び CD 8 a陽性細胞 (以下、 CD3+CD8a+細胞ともいう ;主にサブレッサ一 T細胞 及び細胞障害性 T細胞) の割合 (%) を標準誤差と共に図 20に、 また CD 3及 び B 220陽性細胞 (以下、 CD3+B220+細胞ともいう ; T細胞でありながら B細胞 の表面抗原を有する異常な細胞) の割合 (%) を標準誤差と共に図 21にそれぞ れ示す。 尚、 図中 *は、 p<0. 05 (pは Ryan多重比較検定における危険率) で有意差 があることを表す。 なお用いたマウスは各群とも 7匹であった。
図 1 9より、 ケラタン硫酸二糖 (I II) の lOmgZkg投与群において、 対照群、 2. 5mgZkg投与群及び 5mgZkg投与群に対する有意な CD3+CD4+細胞の増加が見られる ことがわかる。 このことは、 ヌル (null) のリンパ球細胞が相当量のケラタン硫 酸二糖 (I I I) の投与により CD3+CD4+細胞に分化したことを示している。
図 2 0より、 ケラタン硫酸二糖 (I II) の lOmgZkg投与群において、 対照群、 2. 5mgZkg投与群及び 5mgZkg投与群に対して、 CD3+CD8a+細胞の増加が見られること がわかる。 このことは、 ヌル (null) のリンパ球細胞が相当量のケラタン硫酸二 糖 (III) の投与により CD3+CD8a+細胞に分化したことを示している。
図 2 1より、 ケラタン硫酸二糖 (III) の lOmgZkg投与群において、 対照群、 2. 5mgZkg投与群及び 5mgZkg投与群に対する CD3+B220+細胞の減少が見られた。 この ことは、 相当量のケラタン硫酸二糖 (III) の投与により CD3+B220+細胞という異 常な細胞が減少したことを示しており、 正常なリンパ球細胞への分化が誘導され たことを支持する結果である。
以上の結果から、 ケラタン硫酸二糖 (I I I) に細胞の分化誘導作用があることが 示された。
( 3 ) アポトーシス誘導作用
MR L - lpr/lpr マウスに、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (II I) の P B S溶液を 1回 lmg/kg体重、 5mg/kg体重または 25mg/kg体重となるように (以 下、 それぞれ lmg/kg投与群、 5mg/kg投与群、 25mg/kg投与群という) 、 また対照と して P B Sを (以下、 対照群ともいう) 、 それぞれ 7回 Z週で 4週間、 大腿筋内 に注射した。 その後マウスを解剖し、 顎下リンパ節の切片標本 (Gavrieliらの方 法により染色; Terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT) -mediated nick e nd labeling method; J. Cell Biol. , 119, 493-501 (1992)) を作製した。 この 染色方法は、 断片化した D N Aの末端を検出することにより、 アポトーシスを引 き起こした細胞が検出できる方法である。 この標本を光学顕微鏡で観察し、 単位 面積当たりの染色細胞数 (アポトーシスを起こした細胞。 以下単にアポトーシス 細胞ともいう。 ) を測定した。 結果を標準誤差と共に図 2 2に示す。 尚、 図中 * は Pく 0. 05、 * *は p<0. 01 (pは Bonferroni多重比較検定における危険率) で有意差 があることを表す。 なお用いたマウスは各群とも 6匹であった。
この結果から、 いずれの投与量のケラタン硫酸二糖 (I II) 投与群においてもァ ポトーシス細胞数の増加が認められ、 特に 5mg/kg投与群においては、 対照群に対 して有意なアポトーシス細胞数の増加が認められることがわかる。
また、 上記各群のマウスの顎下リンパ節の切片標本(H E染色) も作製し、 光 学顕微鏡でアポトーシス小体 (apoptic body) の有無を観察した。 その結果上記 いずれの投与量のケラタン硫酸二糖 (Ι Π) 投与群にもアポトーシス小体が散在し ているのが観察された。
これらの結果より、 ケラタン硫酸二糖 (II I) が、 アポトーシス誘導作用を有す るとが示された。
以上の結果から、 ケラタン硫酸オリゴ糖の免疫調節作用、 細胞の分化誘導作用 およびアポトーシス誘導作用が確認された。 実施例 3 軟奢 常法により日本薬局方親水軟裔に、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 ( I ) を 1 O m g Zm 1の濃度で溶解し、 軟膏を製造した。 本軟膏は、 抗炎症剤、 抗ァレルギ一剤の I、ずれにも使用できる。 実施例 4 点眼剤 常法により、 リン酸塩で P H 6 . 8〜7 . 6に調整した生理食塩液に、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸四糖 ( I ) を 1 O m g Zm 1の濃度で、 またヒア ルロン酸ナトリウムを 2 m g /m 1の濃度で溶解し、 点眼剤を製造した。 本点眼 剤は、 抗炎症剤、 抗アレルギー剤のいずれにも使用できる。 実施例 5 リポ化剤 実施例 1で調製した精製ケラ夕ン硫酸四糖 ( I ) を 1 0 m g /m 1 の濃度で、 レシチンを含有するリポ化剤 (アクアソ一ム L A、 日光ケミカルズ株式会社) に 溶解し、 超音波処理により包接させた。 本リポ化剤は、 抗炎症剤、 抗アレルギー 剤、 免疫調節剤、 分化誘導剤、 アポトーシス誘導剤のいずれにも使用できる。 実施例 6 注射剤 常法により、 リン酸塩で pH6. 8〜7. 6に調整した生理食塩液に、 実施例 1で調製した精製ケラタン硫酸二糖 (III) を 1 OmgZm 1の濃度で溶解し、 0. 22 ^c mのフィルターで無菌濾過することにより注射剤を製造した。 本注射剤は、 抗炎症剤、 抗アレルギー剤、 免疫調節剤、 分化誘導剤、 アポトーシス誘導剤のい ずれにも使用できる。 産業上の利用性 本発明の精製高硫酸化ケラタン硫酸オリゴ糖画分は極めて精製度が高く、 ェン ドトキシン、 核酸、 蛋白質、 プロテアーゼ、 上記オリゴ糖以外の他のグリコサミ ノグリカン類等を実質的に含まないため、 新規な抗炎症剤等の医薬品として利用 できる。

Claims

請求の範囲
1 . ケラタン硫酸ォリゴ糖及び Z又はその薬学的に許容される塩を有効成分 として含有する抗炎症剤。
2 . シアル酸及び 又はフコースを含みうる硫酸化された N—ァセチルラク トサミン単位を有するケラタン硫酸ォリゴ糖及び/又はその薬学的に許容される 塩を有効成分として含有する抗炎症剤。
3 . 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 硫酸化された N—ァセチルグルコサミン を還元末端に有する 2〜 5糖単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2 個所の水酸基が硫酸化されたケラタン硫酸ォリゴ糖である請求項 1又は 2記載の 抗炎症剤。
4 . 前記ケラタン硫酸ォリゴ糖が、 少なくとも下記式で表される二糖を構成 成分として含むことを特徵とする請求項 1〜 3のいずれか 1項記載の抗炎症剤。
Gal(6S)-GlcNAc(6S)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 )
5 . 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 式 ( I ) で表わされる四硫酸化 N—ァセ チルラク 卜サミン四糖、 式 (II) で表される三硫酸化 N—ァセチルラクトサミン 五糖、 式 (I I I) で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖から選ばれる ことを特徴とする請求項 4記載の抗炎症剤。
Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · ( I ) NeuAc〜Gal 4GlcNAc(6S) 3 1-3631(65) l-4GlcNAc(6S) · · · (I I) Gal(6S) /9 1-4GlcNAc(6S) · · · ( II I)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は α 2 , 3 結合又は α 2, 6結合を表す。 )
6. ケラタン硫酸ォリゴ糖及び 又はその薬学的に許容される塩を有効成分 として含有する抗アレルギー剤。
7. シアル酸及びノ又はフコースを含みうる硫酸化された Ν—ァセチルラク トサミン単位を有するケラタン硫酸オリゴ糖及び/又はその薬学的に許容される 塩を有効成分として含有する抗ァレルギ一剤。
8. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 硫酸化された Ν—ァセチルグルコサミン を還元末端に有する 2〜 5糖単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2 個所の水酸基が硫酸化されたケラタン硫酸ォリゴ糖である請求項 6又は 7記載の 抗ァレルギ一剤。
9. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 少なくとも下記式で表される二糖を構成 成分として含むことを特徴とする請求項 6〜 8のいずれか 1項記載の抗ァレルギ 一剤。
Gal(6S)-GlcNAc(6S)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 )
10. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 式 (I)で表わされる四硫酸化 N—ァ セチルラク 卜サミン四糖、 式 (II)で表される三硫酸化 N—ァセチルラク トサミ ン五糖、 式 (III)で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖から選ばれ ることを特徴とする請求項 9記載の抗アレルギー剤。
Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · (I) NeuAc〜Gal/31- 4GlcNAc(6S)91-3Gal(6S)91- 4GlcNAc(6S) · · · (II) Gal(6S))Sl-4GlcNAc(6S) · · · (III)
(式中、 Galはガラク トースを、 GlcNはグルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は α2, 3 結合又は α 2, 6結合を表す。 )
1 1. ケラタン硫酸オリゴ糖及びノ又はその薬学的に許容される塩を有効成 分として含有する免疫調節剤。
12. シアル酸及び Ζ又はフコースを含みうる硫酸化された Ν—ァセチルラ クトサミン単位を有するケラタン硫酸オリゴ糖及び 又はその薬学的に許容され る塩を有効成分として含有する免疫調節剤。
13. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 硫酸化された Ν—ァセチルグルコサミ ンを還元末端に有する 2〜 5糖単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2個所の水酸基が硫酸化されたケラタン硫酸オリゴ糖である請求項 1 1又は 12 記載の免疫調節剤。
14. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 少なくとも下記式で表される二糖を構 成成分として含むことを特徴とする請求項 11〜13のいずれか 1項記載の免疫 調節剤。
Gal(6S)-GlcNAc(6S)
(式中、 Galはガラクト一スを、 GlcNはダルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6 - 0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 )
15. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 式 (I) で表わされる四硫酸化 N—ァ セチルラク トサミン四糖、 式 (Π)で表される三硫酸化 N—ァセチルラク卜サミ ン五糖、 式 (III) で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖から選ばれ ることを特徵とする請求項 14記載の免疫調節剤。
Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · ■ (I) NeuAc〜Gal/S卜 4GlcNAc(6S);S卜 3Gal(6S) 1- 4GlcNAc(6S) · · · (II) Gal(6S)/91-4GlcNAc(6S) · · · (III) (式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはダルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は α2, 3 結合又は α 2, 6結合を表す。 )
16. ケラタン硫酸オリゴ糖及びノ又はその薬学的に許容される塩を有効成 分として含有する細胞の分化誘導剤。
17. シアル酸及び 又はフコースを含みうる硫酸化された Ν—ァセチルラ ク 卜サミン単位を有するケラタン硫酸オリゴ糖及び Ζ又はその薬学的に許容され る塩を有効成分として含有する細胞の分化誘導剤。
18. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 硫酸化された Ν—ァセチルグルコサミ ンを還元末端に有する 2〜 5糖単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2個所の水酸基が硫酸化されたケラタン硫酸オリゴ糖である請求項 16又は 17 記載の細胞の分化誘導剤。
19. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 少なくとも下記式で表される二糖を構 成成分として含むことを特徵とする請求項 16〜18のいずれか 1項記載の細胞 の分化誘導剤。
Gal(6S)-GlcNAc(6S)
(式中、 Galはガラク ト一スを、 GlcNはダルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 )
20. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 式 (I)で表わされる四硫酸化 N—ァ セチルラクトサミン四糖、 式 (II)で表される三硫酸化 N—ァセチルラクトサミ ン五糖、 式 (III) で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖から選ばれ ることを特徴とする請求項 19記載の細胞の分化誘導剤。
Gal(6S) 3 l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · (I ) NeuAc〜Gal/9卜 4Glc c(6S))91- 3Gal(6S)y81-4GlcNAc(6S) · · · (II) Gal(6S)ySl-4GlcNAc(6S) · · · (III) (式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は α 2 , 3 結合又は α 2 , 6結合を表す。 )
2 1 . ケラタン硫酸オリゴ糖及びノ又はその薬学的に許容される塩を有効成 分として含有するアポトーシス誘導剤。
2 2 . シアル酸及び Ζ又はフコースを含みうる硫酸化された Ν—ァセチルラ ク トサミン単位を有するケラタン硫酸オリゴ糖及び 又はその薬学的に許容され る塩を有効成分として含有するアポトーシス誘導剤。
2 3. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 硫酸化された Ν—ァセチルグルコサミ ンを還元末端に有する 2〜 5糖単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2個所の水酸基が硫酸化されたケラタン硫酸オリゴ糖である請求項 2 1又は 2 2 記載のアポトーシス誘導剤。
2 4 . 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 少なくとも下記式で表される二糖を構 成成分として含むことを特徴とする請求項 2 1〜2 3のいずれか 1項記載のアポ トーシス誘導剤。
Gal(6S)-GlcNAc(6S)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 )
2 5 . 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 式 ( I ) で表わされる四硫酸化 N—ァ セチルラクトサミン四糖、 式 (Π) で表される三硫酸化 N—ァセチルラク トサミ ン五糖、 式 (I I I) で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖から選ばれ ることを特徴とする請求項 2 4記載のァポトーシス誘導剤。
Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · ( I ) NeuAc〜Gal ^ l-4GlcNAc(6S) 3 1- 3Gal(6S) 卜 4GlcNAc(6S) · · · (II) Gal(6S)^l-4GlcNAc(6S) · · . (Ill)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはダルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は 2, 3 結合又はな 2, 6結合を表す。 )
26. 硫酸化された N—ァセチルグルコサミンを還元末端に有する 2〜 5糖 単位のオリゴ糖であって、 1分子中の少なくとも 2個所の水酸基が硫酸化された ケラタン硫酸オリゴ糖を 99%以上含有し、 下記の特性を有するケラタン硫酸ォ リゴ糖画分。
(a)エンドトキシンを実質的に含まず、 また核酸、 蛋白質、 プロテア一ゼの含 有量は検出限界以下である。
(b) ヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デルマタン硫酸、 へパラン硫酸及び ケラタン硫酸を実質的に含まない。
27. 少なくとも下記式で表される二糖を構成成分として含むケラタン硫酸 オリゴ糖を 99%以上含有し、 下記の特性を有するケラタン硫酸オリゴ糖画分。
Gal(6S)-GlcNAc(6S)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはダルコサミンを、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 )
(a)エンドトキシンを実質的に含まず、 また核酸、 蛋白質、 プロテア一ゼの含 有量は検出限界以下である。
(b) ヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デルマタン硫酸、 へパラン硫酸及び ケラタン硫酸を実質的に含まない。
28. 前記ケラタン硫酸オリゴ糖が、 式 (I) で表わされる四硫酸化 N—ァ セチルラクトサミン四糖、 式 (II)で表される三硫酸化 N—ァセチルラクトサミ ン五糖、 式 (III) で表される二硫酸化 N—ァセチルラクトサミンニ糖から選ばれ ることを特徴とする請求項 26又は 27記載のケラタン硫酸オリゴ糖画分。 Gal(6S) )S l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · · (I)
NeuAc〜Gal8卜 4GlcNAc(6S);81-3Gal(6S) l-4GlcMc(6S) · · · (II)
Gal(6S)/Sl-4GlcNAc(6S) · · · (III)
(式中、 Galはガラクトースを、 GlcNはグルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は α 2, 3 結合又はな 2, 6結合を表す。 )
29. 軟骨魚類由来の高硫酸化ケラタン硫酸をェンドー ;3— Ν—ァセチルグ ルコサミニダ一ゼ型ケラ夕ン硫酸分解酵素で分解後、 分画して得られる請求項 2 6〜 28のいずれか一項に記載のケラタン硫酸ォリゴ糖画分。
30. ケラタン硫酸を、 下記の理化学的性質:
①作用:
ケラタン硫酸に作用し、 その Ν—ァセチルダルコサミニド結合を加水分解する
②基質特異性:
ケラタン硫酸 I、 ケラタン硫酸 II及びケラタンポリ硫酸に作用し、 主な分解物 として硫酸化ケラタン硫酸二糖及び硫酸化ケラタン硫酸四糖を生じる ; を有するケラタン硫酸分解酵素によつて分解するステップと、 この分解生成物 から下記性質を有するケラタン硫酸ォリゴ糖を分画するステツプとを含む、 ケラ 夕ン硫酸ォリゴ糖画分の製造法。
(Α)硫酸化 Ν—ァセチルラクトサミンを基本骨格とするケラタン硫酸オリゴ糖 を主成分とする ;
(Β)エンドトキシンを実質的に含まず、 核酸、 蛋白質及びプロテアーゼの含有 量は微量もしくは検出限界以下である ;
(C) ヒアルロン酸、 コンドロイチン硫酸、 デルマタン硫酸、 へパラン硫酸及び ケラタン硫酸を実質的に含まない。
31. 前記ケラタン硫酸分解酵素によって分解するステップにおいて、 請求 項 30記載の理化学的性質に加えて、 下記の理化学的性質を有するケラタン硫酸 分解酵素を用いることを特徴とする請求項 30記載のケラタン硫酸オリゴ糖画分 の製造法。
①至適反応 p H:
4. 5〜6 (0.1M酢酸緩衝液及び lOmM トリスー酢酸緩衝液中、 37 );
② pH安定性:
6〜7 (0.1M酢酸緩衝液及び 10mM トリスー酢酸緩衝液中、 37 、 1時間放 置) ;
③至適反応温度:
50〜60て (0.1M酢酸緩衝液、 pH6.0、 10分反応) ;
④熱安定性:
少なくとも 45て以下で安定 (0.1M酢酸緩衝液、 p H 6.0、 1時間放置) 、
32. 前記ケラタン硫酸が高硫酸化ケラタン硫酸であり、 ケラタン硫酸オリ ゴ糖が、 式 (I) で表される四硫酸化 N—ァセチルラクトサミン四糖、 式 (II) で表される三硫酸化 N—ァセチルラクトサミン五糖、 式 (III)で表される二硫酸 化 N—ァセチルラクトサミンニ糖のいずれかである請求項 30又は 31記載のケ ラタン硫酸ォリゴ糖画分の製造法。
Gal(6S) l-4GlcNAc(6S) β l-3Gal(6S) β l-4GlcNAc(6S) · · . (I) NeuAc〜Gal;Sl- 4GlcNAc(6S))Sl- 3Gal(6S)ySl-4GlcNAc(6S) · · · (II) Gal(6S)^l-4GlcNAc(6S) · · · (III)
(式中、 Galはガラク トースを、 GlcNはダルコサミンを、 Neuはノイラミン酸を、 Acはァセチル基を、 6Sは 6-0-硫酸エステルをそれぞれ表す。 また、 〜は α 2, 3 結合又は α 2, 6結合を表す。 )
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