β−遮断薬を使用する心疾患の処置
本発明は、心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法に関する。より具体的には、本方法は、それを必要としている動物にβ−アドレナリン受容体遮断薬を投与することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、β−アドレナリン受容体遮断薬を利用する、心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
β−アドレナリン受容体遮断薬は、主に心臓選択的β１−受容体の遮断を介して、心血管系に対してポジティブな作用を発揮すると知られている。数々の多様なβ−アドレナリン受容体遮断薬、例えば、プロプラノロール、アテノロール、メトプロロール、カルベジロールおよびビソプロロールが、ヒトの心血管疾患の処置に承認されている。それらの負の変力作用および変時作用のために、β−遮断薬は、心臓の作業負荷の血行動態的経済学を直接改善する。β−遮断薬は、ヒトにおいて、収縮期機能の限定を伴う安定慢性心不全、頻脈性不整脈、過動心症候群（hyperkinetic heart syndrome）の処置に、また、高血圧症、冠動脈疾患（ＣＡＤ）の処置および心臓発作の予防に、使用される。
【０００３】
イヌでは、僧帽弁逆流症（ＭＲ）としても知られている慢性心臓弁膜症（ＣＶＨＤ）は、最も一般的な心血管疾患であり、イヌの心血管疾患の全件の約７５％を占める。この疾患は、年齢と強く相関し、典型的には、キャバリア・キング・チャールズ・スパニエル、プードル、チワワ、フォックステリアおよびダックスフンドなどの小型種で発生する。この心血管疾患の病理形成には、３つの主な段階が含まれるように思われる。第１段階では、心臓の損傷があるが、多くの場合これは認識されず、無症候性である。第２段階では、進行する最初の損傷の代償があり、交感神経系の活性化（心拍数の増加＝正の変時作用、伝導率＝正の変伝導作用および収縮力の増加＝正の変力作用）、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系（ＲＡＡＳ）により、そして、様々なサイトカインの生成により心拍出量を確保する。この段階は、通常、心拡大または心雑音などの心疾患の徴候を特徴とし、心エコー検査または胸部Ｘ線検査により診断的に明らかであるが、臨床的には無症候性である。第３段階では、心不全の発症がある。この段階では、慢性的代償メカニズム（交感神経活性化の増加）の不全による不適切な心拍出があり、運動不耐性、肺水腫または肺うっ血後の滲出による咳および呼吸困難などの臨床症状を特徴とする。
【０００４】
現在、アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害剤およびカルシウム感受性増強薬を用いる第１段階および第２段階のための臨床試験があるが、これらの薬物は、心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる徴候を示さない。第１段階の処置は、最初の損傷または根底にある分子メカニズムの修復、即ち、心臓のリモデリングを逆転または遅延させることからなり得るとも考えられるが、そのような修復は現在知られていない。典型的な第３段階（症候性の心不全）の処置は、例えば、肺水腫を解決するための利尿療法、および、ＡＣＥ阻害剤（末梢血管拡張）による後負荷（心拍出量の増加）の低減からなる。ジゴキシンなどのジギタリス配糖体は、心房細動の場合、または正の変力作用が必要である場合に与えられる。β−遮断薬も、心不全のイヌの処置に使用されてきた。利尿剤およびＡＣＥ阻害剤を用いるこれらの処置計画は、イヌにいくつかの問題を引き起こすことが知られてきた。第１に、各々のイヌに必要とされる利尿剤の正確な用量を定めることが難しい。一度定められると、その用量は、しばしば、電解質異常、脱水症および腎前性高窒素血症の発症をもたらし得る用量に近い。ＡＣＥ阻害剤と利尿剤の併用は、過剰な利尿剤の投与が開始されると、腎臓の正常な代償メカニズムの１つ（輸出細動脈の血管収縮）を損ない、ＢＵＮおよびクレアチニンの上昇を導き得る。β−遮断薬は、以前に下方調節されたベータ−受容体の上方調節および心臓の能力の改善といったいくらかの利益をもたらすが、それらの利益は数ヶ月間見られない。最後に、これらの処置を用いても、心不全発症（第３段階）後のイヌの平均生存時間は、比較的短い。
【０００５】
このように、第３段階（心不全の発症）を遅延または予防するように、第２段階のイヌを処置する方法の必要性がある。特に、心疾患を有するイヌの電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法の必要性がある。
【発明の概要】
【０００６】
好ましい実施態様の詳細な説明
有利なことに、本発明は、心疾患を有するイヌの電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法を提供する。
【０００７】
Ｉ. 電気生理学的な心臓のリモデリング
慢性心臓弁膜症（ＣＶＨＤ）は、房室（ＡＶ）弁の進行性の粘液腫性変性に起因する。上記の通り、心血管疾患は、３つの主な段階を含むと思われる。第１段階では、ＡＶ弁への最初の損傷があるが、典型的には認識されず、無症候性である。第２段階では、身体の代償メカニズム（交感神経系（ＳＮＳ））は、最初は支えとなる；しかし、ＳＮＳの長期の活性化は、最終的には心臓に損傷を与え、心不全を導く有害作用を発揮する。ＳＮＳは心拍数、伝導率および収縮力を高めることにより、そして、ＲＡＡＳは様々なサイトカインの生成により、損傷を代償しようとする。ノルエピネフリン（ＮＥ）は、この段階での心臓のアドレナリン作動性活性化の主たるシグナル伝達分子であり、心毒性（病的な心筋の損傷）、心肥大の強力なメディエーター、および、強いアポトーシスの活性化因子である。交感神経の活動の増加は、また、心臓領域の偏心性肥大の原因であり、心疾患を有するイヌにおいて、左室肥大および心腔拡張（chamber dilation）、心臓重量の増加、線維のずれ（fiber slippage）、間質性コラーゲンの喪失および電気生理の変化をもたらす。生理学的見地からは病理的であり、心臓の作用の変化、特に、活動電位の曲線の形および持続時間の変化および心筋の細胞膜を横切るカリウム電流の変化を特徴とするこれらの全ての適応過程は、本明細書で使用されるように、電気生理学的な心臓のリモデリングと呼ばれる。
【０００８】
典型的には、一度心臓のリモデリングが起こると、これは、血圧または量の過負荷のいずれに起因しても、心不全（第３段階）に至る最終的な共通の経路である。実験的に誘導されたイヌのＭＲにおいて、左室機能不全、心房および心室の拡大、心臓重量の増加、収縮不全およびコラーゲン喪失が観察され、最終的に症候性の心不全および死亡をもたらした。
【０００９】
ＩＩ. β−アドレナリン受容体遮断薬
心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法には、それを必要としている動物に、有効量のβ−アドレナリン受容体遮断薬、その医薬的に許容し得る誘導体または塩、またはそれらの混合物を投与することが含まれる。
【００１０】
用語「β−アドレナリン受容体遮断薬」または「β−遮断薬」は、本明細書で使用される場合、β−アドレナリン作動性受容体に競合的かつ可逆的に結合するベータ−アドレナリン受容体遮断薬（「ベータ遮断薬」）を表す。β−アドレナリン作動性受容体に結合すると、β−遮断薬は、特に、内在性カテコールアミン（エピネフリン（アドレナリン）およびノルエピネフリン（ノルアドレナリン））によるアドレナリン作動性の刺激を防止する。
【００１１】
β−遮断薬は、負の変力作用薬（心筋の収縮を低減する）、負の変時作用薬（心拍数を下げる）、負の変伝導作用薬（心房−心室の伝導率を下げる）、および、正の変弛緩作用薬（心筋の弛緩を支援する）である。この作用により、β−遮断薬は、常に「闘争か逃走か」の応答を媒介する、常に上昇した有害な内在性カテコールアミンに起因する悪循環を中断する。
【００１２】
適するβ−アドレナリン受容体遮断薬には、プロプラノロール、メトプロロール、アテノロール、ビソプロロール、ピンドロール、アルプレノロール、カルベジロール、アセブトロール、ベタキソロール、エスモロール、ネビボロール、ＣＧＰ２０７１２、ＳＲ５９２３０Ａ、ＣＧＰ−１２１７７、ＩＣＩ１１８５５１、これらの医薬的に許容し得る塩、誘導体、代謝物、プロドラッグおよびこれらの組合せが含まれる。ある実施態様では、β−遮断薬は、ビソプロロール、その医薬的に許容し得る塩、誘導体、代謝物、プロドラッグまたはこれらの組合せである。他の実施態様では、β−遮断薬は、フマル酸ビソプロロールであり得る。フマル酸ビソプロロールは、式（Ｉ）：
【化１】
に相当する。
【００１３】
フマル酸ビソプロロールは、Merck KgA, Darmstadt, Germany (EMD Pharmaceuticals in the US) から購入し得るか、または、当分野で一般的に知られている方法に従い製造し得る。
【００１４】
β−遮断薬は、単独で、または、製剤の一部として投与し得る。製剤は、固体、気体または液体製剤であり得る。ある実施態様では、製剤は液体製剤である。他の実施態様では、液体製剤は、約０.００１重量％ないし約１重量％のβ−遮断薬、約４０重量％ないし約８０重量％の溶媒、例えば水、および、約１重量％ないし約７０重量％の増粘剤、例えばグリセリンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロースを含み得る。製剤は、他の成分、例えば、とりわけ、防腐剤、溶媒および香味料も含み得る。他の実施態様では、製剤は、例えば、全体を出典明示により本明細書の一部とするＰＣＴ公開ＷＯ２００７／１２４８６９に詳述されるものであり得る。さらに他の実施態様では、製剤は、約０.０１ないし約０.５重量％のフマル酸ビソプロロールを含み得る。
【００１５】
本発明のβ−遮断薬を、心疾患を有するイヌの電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させるのに有効な量で投与する。ある実施態様では、β−遮断薬を１日１回投与する。他の実施態様では、β−遮断薬を１日に数回投与する。さらに他の実施態様では、β−遮断薬を約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１００ｍｇ／ｋｇの用量で投与する。さらなる実施態様では、β−遮断薬を約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１０ｍｇ／ｋｇの用量で投与する。他の実施態様では、β−遮断薬を、約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１ｍｇ／ｋｇの用量で投与する。
【００１６】
β−遮断薬は、例えば、錠剤、カプセル剤、液剤、ゲルカプセル剤、ペースト剤の形態で投与し得る。ある実施態様では、β−遮断薬は、経口用液剤の形態で投与し得る。あるいは、β−遮断薬は、非経腸投与により、例えば、注射（筋肉内、皮下、静脈内、腹腔内など）、インプラントにより、または、鼻腔投与により、投与し得る。
【００１７】
β−遮断薬は、一度に、または、複数回の投与により、投与し得る。あるいは、β−遮断薬は、必要に応じて１日中連続的に投与し得る。
【００１８】
その電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転し得る、心疾患を有する動物には、家畜、例えば、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ラクダ、スイギュウ、ロバ、ウサギ、ダマジカ、トナカイ、毛皮を有する動物、例えばミンク、チンチラ、アライグマ、鳥類、例えばニワトリ、ガチョウ、シチメンチョウ、アヒル、ハト、家庭および動物園で飼育されることを意図する鳥類の種、並びに魚類が含まれる。他の動物には、研究用および実験用の動物、例えばマウス、ラット、モルモット、ハムスター、イヌ、ネコおよびＭＵＭＳ（希少使用及び希少動物種）が含まれる。また他の動物には、愛玩動物および趣味の動物、例えば、ウサギ、ハムスター、モルモット、マウス、ウマ、爬虫類、対応する鳥類の種、イヌおよびネコが含まれる。ある実施態様では、動物はイヌである。
【００１９】
ＩＩ. 電気生理学的な心臓のリモデリングの逆転
電気生理学的な心臓のリモデリングを測定するいくつかの方法があり、とりわけ、心臓の筋細胞の活動電位およびカリウム電流が含まれる。活動電位持続時間は、５０％再分極および９０％再分極で測定し得る。静止膜電位および活動電位持続時間を調節する２つのカリウム電流、即ち、内向き整流性カリウム電流および一過性外向きカリウム電流がある。内向き整流性カリウム電流（ＩＫ１）は、静止膜電位（内向き電流）の主たる決定要因であり、再分極（外向き電流）の最終段階を調節する。内向き電流の低下は、静止電位の脱分極をもたらし、一方、外向き電流の低下は、活動電位持続時間の延長に寄与し得る。
【００２０】
心疾患のない動物は、各々、約３００−４００ｍｓおよび約４００−５００ｍｓの活動電位持続時間（ＡＤＰ）を有するであろう（各々、ＡＤＰ５０％およびＡＤＰ９０％、０.５−１Ｈｚで測定）。電気生理学的な心臓のリモデリングが起こった心疾患／心不全を有する動物は、各々、約４００−５００ｍｓおよび約５００−７００ｍｓの活動電位持続時間を示す（各々、ＡＤＰ５０％およびＡＤＰ９０％、０.５−１Ｈｚで測定）。有効量のβ−遮断薬の投与下で、活動電位持続時間は、損傷のない心臓の長さ、即ち、各々約３００−４００ｍｓおよび約４００−５００ｍｓ（各々、ＡＤＰ５０％およびＡＤＰ９０％、０.５−１Ｈｚで測定）に戻るであろう。
【００２１】
一旦、心疾患／心不全を有する動物に有効量のβ−遮断薬を投与すると、ピークの外向き電流は約１.２５から約２.０（ＩＫ１（ｐＫａ／ｐＦ））に高まる。このことは、イヌの心臓の筋細胞の電流伝導性の正常化を導く。
【００２２】
定義
本発明の理解を助けるために、本明細書で使用する数々の用語および略語を以下に定義する：
用語「ＣＶＨＤ」は、慢性心臓弁膜症を表す。
用語「ＤＣＭ」は、拡張型心筋症を表す。
用語「ＭＲ」は、僧帽弁逆流症を表す。
用語「ＣＡＤ」は、冠動脈疾患を表す。
本明細書で使用される用語「心疾患」は、心臓機能不全または心不全の発症に先立つ心臓の状態を表す。
本明細書で使用される用語「β−アドレナリン受容体遮断薬」または「β−遮断薬」は、ベータ−アドレナリン受容体遮断薬（「ベータ遮断薬」）を表し、これは、β−アドレナリン作動性受容体に競合的かつ可逆的に結合する。β−アドレナリン作動性受容体に結合すると、β−遮断薬は、特に、内在性カテコールアミン（エピネフリン（アドレナリン）およびノルエピネフリン（ノルアドレナリン））によるアドレナリン作動性の刺激を防止する。
【実施例】
【００２３】
実施例
以下の実施例は、本発明の様々な実施態様を例示説明する。
実施例１
様々な用量のフマル酸ビソプロロールの耐容性および潜在的な効果を測定するために、ペーシングに誘導された心不全を有する２群の意識のあるイヌを用いて研究を実施した。このデータを、誘導された心不全のない、処置されない正常なイヌからの歴史的データと比較した。ＥＣＧ（ＰＱ、ＱＲＳ、ＲＲ、ＱＴ、ＱＴｃＦおよびＱＴｃＶ間隔）、心エコー検査（左室内径短縮率（left ventricular shortening fraction）（ＬＶＳＦ）および全身の動脈圧（ＳＢＰ、ＤＢＰ、ＭＡＰおよび脈圧）を、２群でモニタリングした。左室内径短縮率（ＬＶＳＦ）をベースラインから１５％まで下げる急速な心室ペーシングにより、心不全を引き起こした。
【００２４】
第１群（保守的上向き用量設定研究（up-titration study））では、週毎に増加する経口用量、即ち、０.００５、０.０１、０.０３、０.０５および０.１ｍｇ／ｋｇのフマル酸ビソプロロールで、イヌを処置した。第２群（積極的上向き用量設定研究）では、エナラプリル０.５ｍｇ／ｋｇ、フロセミド４ｍｇ／ｋｇおよびジゴキシン０.００３ｍｇ／ｋｇの用量に加えて、週毎に増加する用量、即ち、０.０１、０.０５、０.１、０.５および１ｍｇ／ｋｇのフマル酸ビソプロロールで、イヌを処置した。これらの２群を、同じ用量の標準的心不全治療薬（エナラプリル、フロセミドおよびジゴキシン）のみで処置したプラセボ群と比較した。
【００２５】
この研究の結果は、フマル酸ビソプロロールの経口用液剤が、予想される目標処置用量を超える用量でさえ、ぺーシングに誘導された心不全を有するイヌにおいて良好に耐容されたことを示す。
【００２６】
両群で使用した用量は、心不全を有するイヌにおいて、低用量のビソプロロールをゆっくりと増やして、また、最大の心臓選択的β−遮断作用（ＰＱ間隔の延長および心拍数の低下）に近い用量で、β−遮断薬治療を安全に開始するという、両方の可能性をもたらした。
【００２７】
全部で５週間の処置の後、イヌを標準的な獣医学の方法に従って麻酔し、Kubalova et al. により記載された単離方法（それは、心筋中層領域（midmyocardial region）からの筋細胞の単離をもたらす）を使用して、中央−外側（mid-lateral）の左心室自由壁からエクスビボで心室の筋細胞を直接単離した。その後、動物を人道的に安楽死させた。単細胞活動電位およびＫ＋電流の記録を行った。Kubalova et al.,Abnormal intrastore calcium signaling in chronic heart failure, Proc Nat Acad Sci 2005; 102: 14104-14109 参照。
【００２８】
活動電位の測定のために、筋細胞をラミニンで被覆した細胞チャンバーに置き、浴溶液で灌流した。鮮明な縁と明確な横紋を有する静止状態の筋細胞のみを、電気生理学的研究に使用した。ホウケイ酸ガラスのマイクロピペットを、７.２に調節したｐＨのピペット液で満たした。穿孔ホールセルパッチクランプを使用して、細胞内環境の変化を最小にした。活動電位（ＡＰ）を、穿孔ホールセルパッチクランプ法で記録した。活動電位を単離した心室の筋細胞で記録し、標準的な方法で５０％および９０％の再分極までの持続時間として特徴付けた。ＡＰを、各刺激速度で２５回の一連のＡＰの間に得られた、最後の１０回（定常状態）のＡＰの平均として測定した。２個ないし３個の筋細胞の平均を、各々の心不全のイヌから測定した。
【００２９】
活動電位を４群で記録した。以下の数の記録を得、分析データにおいて使用した（数（ｎ）は、筋細胞の数を示す）：
−対照（ＣＴＲＬ、非処置、健康なイヌ）（ｎ＝１０）
−ＨＦ−プラセボ（プラセボ処置した心不全のイヌ（ＨＦ−ＰＬ））（ｎ＝１７）
−ＨＦ−Ｃ−Ｕｐビソプロロール、保守的上向き用量設定に従いビソプロロールで処置した心不全のイヌ（ｎ＝１３）
−ＨＦ−Ａ−Ｕｐビソプロロール、積極的上向き用量設定に従いビソプロロールで処置した心不全のイヌ（ｎ＝１５）
【００３０】
安静時心拍数の生理的範囲をまとめるために、静止膜電位を０.５Ｈｚおよび１Ｈｚで測定した（図１）。
【表１】
図１. ４群のエクスビボの心筋細胞の０.５および１Ｈｚでの静止膜電位；（正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）
【００３１】
静止膜電位（図１）は、各群の間で相違せず、０.５および１Ｈｚの静止膜電位に有意差は無かった。全群は、少なくとも−７５ｍＶの平均静止電位を有し、これは、単離した筋細胞の正常値と一致する。Szentadrassy et al., Apico-basal inhomogeneity in distribution of ion channels in canine and human ventricular myocardium, Cardiovasc Res 2005; 65: 851-860 参照。
【００３２】
５０％再分極での活動電位持続時間（ＡＰＤ）（ＡＰＤ５０、図２）は、正常な対照値と比較して、心不全のプラセボ処置群において０.５Ｈｚおよび１Ｈｚで有意に延長された。
【００３３】
０.５および１Ｈｚで、保守的（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）および積極的（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）上向き用量設定プロトコールの両群において使用したビソプロロールの用量で、プラセボ処置した心不全の群と比較して統計的に有意なＡＰＤ５０の減少が見られた。ビソプロロール処置群の値は、正常な対照の筋細胞で測定されたＡＰＤ５０と相違しなかった。
【表２】
図２. ４群のエクスビボで５０％再分極の心筋細胞の０.５および１Ｈｚでの活動電位持続時間（ＡＰＤ）（正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ））。
【００３４】
９０％再分極での活動電位持続時間（ＡＰＤ９０、図３）は、正常な対照値と比較して、心不全のプラセボ処置群において０.５Ｈｚおよび１Ｈｚで有意に延長された。
【００３５】
０.５および１Ｈｚで、保守的および積極的上向き用量設定のビソプロロール処置群（ＨＦ−Ｃ−ＵｐおよびＨＦ−Ａ−Ｕｐ）は、心不全に誘導されるＡＰＤ９０の延長を、正常な対照と相違しない値まで、有意に減少させた。
【表３】
図３. ４群のエクスビボで９０％再分極の心筋細胞の０.５および１Ｈｚでの活動電位持続時間（ＡＰＤ）（正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ））。
【００３６】
ＨＦに誘導される活動電位の変化のまとめ
β−アドレナリン遮断中の生理的に意味のある心拍数（ヒトでは、目標心拍数はしばしば約６０ＢＰＭまたは１Ｈｚである）でのＨＦに誘導される活動電位持続時間の変化（特に、不整脈（特に、薬物に誘導される多形性心室頻拍）のリスクの増加に対応すると知られているＡＰＤ９０の延長）は、保守的および積極的上向き用量設定投与計画の両方で使用されるビソプロロールの投与により、有意に減少し、生理的な正常値まで戻りさえする。
【００３７】
静止膜電位および活動電位持続時間を調節していると予測され、心不全の間に変化すると知られている２つのＫ＋電流、即ち、内向きおよび外向きＫ＋電流がある。
【００３８】
内向き整流性Ｋ＋電流（ＩＫ１）は、静止膜電位（内向き電流）の主たる決定要因であり、再分極（外向き電流）の最終段階を調節する。内向き電流の低下は、静止電位の脱分極をもたらし、一方、外向き電流の低下は、活動電位持続時間の延長に寄与し得る。
【００３９】
ＩＫ１を４群の各々で記録し、データを記録し、分析した。平均電流密度−電圧の関係を、図４に示す。
【表４】
図４. ４群（正常な対照群（対照、ｎ＝１０筋細胞）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＰ−プラセボ、ｎ＝１６筋細胞）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１１筋細胞）；積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１６筋細胞））における内向き整流性Ｋ＋電流（ＩＫ１）の平均密度−電圧の関係
【００４０】
各群の間で、内向きＩＫ１電流のコンダクタンスに統計的差異は見られなかった（図５、上）。しかしながら、積極的上向き用量設定プロトコールで使用した用量では、低い切線コンダクタンスの傾向が観察でき、それは、十分な規模のものであれば、静止膜電位の望まれない不安定化に寄与し得る。
【００４１】
ピークの外向きＫ＋電流を４群の各々で記録し（図５、下）、データを記録し、分析した。
ピークの外向きＩＫ１電流（図５、下）は、プラセボ（ＨＦ ＰＬ）および積極的上向き用量設定プロトコール（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）のビソプロロール群の両方と比較して、ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ群で高かった。
【表５】
図５. ４群におけるＫ＋電流の様々な成分の分析（図４に示すものと同じ細胞、正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）
【００４２】
一過性外向きＫ＋電流、（Ｉｔｏ）を４群すべてで記録し、データを記録し、分析した。平均電流密度−電圧の関係を図６に示す。
【表６】
図６. ４群（正常な対照群（対照、ｎ＝８筋細胞）；プラセボ処置した心不全の群（プラセボＨＦ、ｎ＝１６筋細胞）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１０筋細胞）；積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１８筋細胞））における一過性外向きＫ＋電流（Ｉｔｏ）の平均密度−電圧の関係
【００４３】
心不全は、全ての試験電圧で対照と比較してＩｔｏを低下させた（ｐ＜０.０５）。積極的上向き用量設定プロトコールで使用したビソプロロール（ＨＦ−Ａ−ＵｐＢｉｓ）の投与は、心不全のＩｔｏに対する作用を変化させなかったが、一方、２つの最高の試験電位（＋４０および＋５０ｍＶ）では、保守的上向き用量設定プロトコールで使用したビソプロロール（ＨＦ−Ｃ−ＵｐＢｉｓ）の投与は、心不全に誘導されるＩｔｏの低下を有意に減少させた。
【００４４】
ＨＦに誘導されるＫ＋電流の変化のまとめ
まとめると、各群の間に、ビソプロロールによる処置下での安定な静止膜電位を示すものである内向きＩＫ１電流コンダクタンスに差異は見られなかった（図５、上）と言うことができる。
【００４５】
ピークの外向き電流（図５、下）は、保守的上向き用量設定プロトコールの群で使用された用量で、心不全のイヌを用いるプラセボ群と比較して増加した。このことは、心不全を有するイヌで再分極を正常化するという、フマル酸ビソプロロールの終末の再分極に対する潜在的に有利な効果を示唆する。
【００４６】
心不全に誘導される一過性外向きＫ＋電流Ｉｔｏの減少は、保守的上向き用量設定プロトコールのビソプロロール処置群で有意に減じられた。
【００４７】
この試験に使用したモデルは、心疾患の急速な発症を伴う急性モデルである。通常の条件下では、患者において、この病理的過程には、一般的に発症にもっと長い時間がかかる。
【００４８】
電気生理学および電気生理学／膜電位と心収縮の電気機械的関連は、血行動態および心機能の中心的な生理的側面である。このことは、観察されたビソプロロールの特性が、イヌにおける心疾患および心不全の予防および／または治療の場合に非常に有利である可能性を最大にする。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、β−アドレナリン受容体遮断薬を利用する、心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
β−アドレナリン受容体遮断薬は、主に心臓選択的β１−受容体の遮断を介して、心血管系に対してポジティブな作用を発揮すると知られている。数々の多様なβ−アドレナリン受容体遮断薬、例えば、プロプラノロール、アテノロール、メトプロロール、カルベジロールおよびビソプロロールが、ヒトの心血管疾患の処置に承認されている。それらの負の変力作用および変時作用のために、β−遮断薬は、心臓の作業負荷の血行動態的経済学を直接改善する。β−遮断薬は、ヒトにおいて、収縮期機能の限定を伴う安定慢性心不全、頻脈性不整脈、過動心症候群（hyperkinetic heart syndrome）の処置に、また、高血圧症、冠動脈疾患（ＣＡＤ）の処置および心臓発作の予防に、使用される。
【０００３】
イヌでは、僧帽弁逆流症（ＭＲ）としても知られている慢性心臓弁膜症（ＣＶＨＤ）は、最も一般的な心血管疾患であり、イヌの心血管疾患の全件の約７５％を占める。この疾患は、年齢と強く相関し、典型的には、キャバリア・キング・チャールズ・スパニエル、プードル、チワワ、フォックステリアおよびダックスフンドなどの小型種で発生する。この心血管疾患の病理形成には、３つの主な段階が含まれるように思われる。第１段階では、心臓の損傷があるが、多くの場合これは認識されず、無症候性である。第２段階では、進行する最初の損傷の代償があり、交感神経系の活性化（心拍数の増加＝正の変時作用、伝導率＝正の変伝導作用および収縮力の増加＝正の変力作用）、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系（ＲＡＡＳ）により、そして、様々なサイトカインの生成により心拍出量を確保する。この段階は、通常、心拡大または心雑音などの心疾患の徴候を特徴とし、心エコー検査または胸部Ｘ線検査により診断的に明らかであるが、臨床的には無症候性である。第３段階では、心不全の発症がある。この段階では、慢性的代償メカニズム（交感神経活性化の増加）の不全による不適切な心拍出があり、運動不耐性、肺水腫または肺うっ血後の滲出による咳および呼吸困難などの臨床症状を特徴とする。
【０００４】
現在、アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害剤およびカルシウム感受性増強薬を用いる第１段階および第２段階のための臨床試験があるが、これらの薬物は、心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる徴候を示さない。第１段階の処置は、最初の損傷または根底にある分子メカニズムの修復、即ち、心臓のリモデリングを逆転または遅延させることからなり得るとも考えられるが、そのような修復は現在知られていない。典型的な第３段階（症候性の心不全）の処置は、例えば、肺水腫を解決するための利尿療法、および、ＡＣＥ阻害剤（末梢血管拡張）による後負荷（心拍出量の増加）の低減からなる。ジゴキシンなどのジギタリス配糖体は、心房細動の場合、または正の変力作用が必要である場合に与えられる。β−遮断薬も、心不全のイヌの処置に使用されてきた。利尿剤およびＡＣＥ阻害剤を用いるこれらの処置計画は、イヌにいくつかの問題を引き起こすことが知られてきた。第１に、各々のイヌに必要とされる利尿剤の正確な用量を定めることが難しい。一度定められると、その用量は、しばしば、電解質異常、脱水症および腎前性高窒素血症の発症をもたらし得る用量に近い。ＡＣＥ阻害剤と利尿剤の併用は、過剰な利尿剤の投与が開始されると、腎臓の正常な代償メカニズムの１つ（輸出細動脈の血管収縮）を損ない、ＢＵＮおよびクレアチニンの上昇を導き得る。β−遮断薬は、以前に下方調節されたベータ−受容体の上方調節および心臓の能力の改善といったいくらかの利益をもたらすが、それらの利益は数ヶ月間見られない。最後に、これらの処置を用いても、心不全発症（第３段階）後のイヌの平均生存時間は、比較的短い。
【０００５】
このように、第３段階（心不全の発症）を遅延または予防するように、第２段階のイヌを処置する方法の必要性がある。特に、心疾患を有するイヌの電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法の必要性がある。
【発明の概要】
【０００６】
好ましい実施態様の詳細な説明
有利なことに、本発明は、心疾患を有するイヌの電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法を提供する。
【０００７】
Ｉ. 電気生理学的な心臓のリモデリング
慢性心臓弁膜症（ＣＶＨＤ）は、房室（ＡＶ）弁の進行性の粘液腫性変性に起因する。上記の通り、心血管疾患は、３つの主な段階を含むと思われる。第１段階では、ＡＶ弁への最初の損傷があるが、典型的には認識されず、無症候性である。第２段階では、身体の代償メカニズム（交感神経系（ＳＮＳ））は、最初は支えとなる；しかし、ＳＮＳの長期の活性化は、最終的には心臓に損傷を与え、心不全を導く有害作用を発揮する。ＳＮＳは心拍数、伝導率および収縮力を高めることにより、そして、ＲＡＡＳは様々なサイトカインの生成により、損傷を代償しようとする。ノルエピネフリン（ＮＥ）は、この段階での心臓のアドレナリン作動性活性化の主たるシグナル伝達分子であり、心毒性（病的な心筋の損傷）、心肥大の強力なメディエーター、および、強いアポトーシスの活性化因子である。交感神経の活動の増加は、また、心臓領域の偏心性肥大の原因であり、心疾患を有するイヌにおいて、左室肥大および心腔拡張（chamber dilation）、心臓重量の増加、線維のずれ（fiber slippage）、間質性コラーゲンの喪失および電気生理の変化をもたらす。生理学的見地からは病理的であり、心臓の作用の変化、特に、活動電位の曲線の形および持続時間の変化および心筋の細胞膜を横切るカリウム電流の変化を特徴とするこれらの全ての適応過程は、本明細書で使用されるように、電気生理学的な心臓のリモデリングと呼ばれる。
【０００８】
典型的には、一度心臓のリモデリングが起こると、これは、血圧または量の過負荷のいずれに起因しても、心不全（第３段階）に至る最終的な共通の経路である。実験的に誘導されたイヌのＭＲにおいて、左室機能不全、心房および心室の拡大、心臓重量の増加、収縮不全およびコラーゲン喪失が観察され、最終的に症候性の心不全および死亡をもたらした。
【０００９】
ＩＩ. β−アドレナリン受容体遮断薬
心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法には、それを必要としている動物に、有効量のβ−アドレナリン受容体遮断薬、その医薬的に許容し得る誘導体または塩、またはそれらの混合物を投与することが含まれる。
【００１０】
用語「β−アドレナリン受容体遮断薬」または「β−遮断薬」は、本明細書で使用される場合、β−アドレナリン作動性受容体に競合的かつ可逆的に結合するベータ−アドレナリン受容体遮断薬（「ベータ遮断薬」）を表す。β−アドレナリン作動性受容体に結合すると、β−遮断薬は、特に、内在性カテコールアミン（エピネフリン（アドレナリン）およびノルエピネフリン（ノルアドレナリン））によるアドレナリン作動性の刺激を防止する。
【００１１】
β−遮断薬は、負の変力作用薬（心筋の収縮を低減する）、負の変時作用薬（心拍数を下げる）、負の変伝導作用薬（心房−心室の伝導率を下げる）、および、正の変弛緩作用薬（心筋の弛緩を支援する）である。この作用により、β−遮断薬は、常に「闘争か逃走か」の応答を媒介する、常に上昇した有害な内在性カテコールアミンに起因する悪循環を中断する。
【００１２】
適するβ−アドレナリン受容体遮断薬には、プロプラノロール、メトプロロール、アテノロール、ビソプロロール、ピンドロール、アルプレノロール、カルベジロール、アセブトロール、ベタキソロール、エスモロール、ネビボロール、ＣＧＰ２０７１２、ＳＲ５９２３０Ａ、ＣＧＰ−１２１７７、ＩＣＩ１１８５５１、これらの医薬的に許容し得る塩、誘導体、代謝物、プロドラッグおよびこれらの組合せが含まれる。ある実施態様では、β−遮断薬は、ビソプロロール、その医薬的に許容し得る塩、誘導体、代謝物、プロドラッグまたはこれらの組合せである。他の実施態様では、β−遮断薬は、フマル酸ビソプロロールであり得る。フマル酸ビソプロロールは、式（Ｉ）：
【化１】
に相当する。
【００１３】
フマル酸ビソプロロールは、Merck KgA, Darmstadt, Germany (EMD Pharmaceuticals in the US) から購入し得るか、または、当分野で一般的に知られている方法に従い製造し得る。
【００１４】
β−遮断薬は、単独で、または、製剤の一部として投与し得る。製剤は、固体、気体または液体製剤であり得る。ある実施態様では、製剤は液体製剤である。他の実施態様では、液体製剤は、約０.００１重量％ないし約１重量％のβ−遮断薬、約４０重量％ないし約８０重量％の溶媒、例えば水、および、約１重量％ないし約７０重量％の増粘剤、例えばグリセリンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロースを含み得る。製剤は、他の成分、例えば、とりわけ、防腐剤、溶媒および香味料も含み得る。他の実施態様では、製剤は、例えば、全体を出典明示により本明細書の一部とするＰＣＴ公開ＷＯ２００７／１２４８６９に詳述されるものであり得る。さらに他の実施態様では、製剤は、約０.０１ないし約０.５重量％のフマル酸ビソプロロールを含み得る。
【００１５】
本発明のβ−遮断薬を、心疾患を有するイヌの電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させるのに有効な量で投与する。ある実施態様では、β−遮断薬を１日１回投与する。他の実施態様では、β−遮断薬を１日に数回投与する。さらに他の実施態様では、β−遮断薬を約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１００ｍｇ／ｋｇの用量で投与する。さらなる実施態様では、β−遮断薬を約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１０ｍｇ／ｋｇの用量で投与する。他の実施態様では、β−遮断薬を、約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１ｍｇ／ｋｇの用量で投与する。
【００１６】
β−遮断薬は、例えば、錠剤、カプセル剤、液剤、ゲルカプセル剤、ペースト剤の形態で投与し得る。ある実施態様では、β−遮断薬は、経口用液剤の形態で投与し得る。あるいは、β−遮断薬は、非経腸投与により、例えば、注射（筋肉内、皮下、静脈内、腹腔内など）、インプラントにより、または、鼻腔投与により、投与し得る。
【００１７】
β−遮断薬は、一度に、または、複数回の投与により、投与し得る。あるいは、β−遮断薬は、必要に応じて１日中連続的に投与し得る。
【００１８】
その電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転し得る、心疾患を有する動物には、家畜、例えば、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ラクダ、スイギュウ、ロバ、ウサギ、ダマジカ、トナカイ、毛皮を有する動物、例えばミンク、チンチラ、アライグマ、鳥類、例えばニワトリ、ガチョウ、シチメンチョウ、アヒル、ハト、家庭および動物園で飼育されることを意図する鳥類の種、並びに魚類が含まれる。他の動物には、研究用および実験用の動物、例えばマウス、ラット、モルモット、ハムスター、イヌ、ネコおよびＭＵＭＳ（希少使用及び希少動物種）が含まれる。また他の動物には、愛玩動物および趣味の動物、例えば、ウサギ、ハムスター、モルモット、マウス、ウマ、爬虫類、対応する鳥類の種、イヌおよびネコが含まれる。ある実施態様では、動物はイヌである。
【００１９】
ＩＩ. 電気生理学的な心臓のリモデリングの逆転
電気生理学的な心臓のリモデリングを測定するいくつかの方法があり、とりわけ、心臓の筋細胞の活動電位およびカリウム電流が含まれる。活動電位持続時間は、５０％再分極および９０％再分極で測定し得る。静止膜電位および活動電位持続時間を調節する２つのカリウム電流、即ち、内向き整流性カリウム電流および一過性外向きカリウム電流がある。内向き整流性カリウム電流（ＩＫ１）は、静止膜電位（内向き電流）の主たる決定要因であり、再分極（外向き電流）の最終段階を調節する。内向き電流の低下は、静止電位の脱分極をもたらし、一方、外向き電流の低下は、活動電位持続時間の延長に寄与し得る。
【００２０】
心疾患のない動物は、各々、約３００−４００ｍｓおよび約４００−５００ｍｓの活動電位持続時間（ＡＤＰ）を有するであろう（各々、ＡＤＰ５０％およびＡＤＰ９０％、０.５−１Ｈｚで測定）。電気生理学的な心臓のリモデリングが起こった心疾患／心不全を有する動物は、各々、約４００−５００ｍｓおよび約５００−７００ｍｓの活動電位持続時間を示す（各々、ＡＤＰ５０％およびＡＤＰ９０％、０.５−１Ｈｚで測定）。有効量のβ−遮断薬の投与下で、活動電位持続時間は、損傷のない心臓の長さ、即ち、各々約３００−４００ｍｓおよび約４００−５００ｍｓ（各々、ＡＤＰ５０％およびＡＤＰ９０％、０.５−１Ｈｚで測定）に戻るであろう。
【００２１】
一旦、心疾患／心不全を有する動物に有効量のβ−遮断薬を投与すると、ピークの外向き電流は約１.２５から約２.０（ＩＫ１（ｐＫａ／ｐＦ））に高まる。このことは、イヌの心臓の筋細胞の電流伝導性の正常化を導く。
【００２２】
定義
本発明の理解を助けるために、本明細書で使用する数々の用語および略語を以下に定義する：
用語「ＣＶＨＤ」は、慢性心臓弁膜症を表す。
用語「ＤＣＭ」は、拡張型心筋症を表す。
用語「ＭＲ」は、僧帽弁逆流症を表す。
用語「ＣＡＤ」は、冠動脈疾患を表す。
本明細書で使用される用語「心疾患」は、心臓機能不全または心不全の発症に先立つ心臓の状態を表す。
本明細書で使用される用語「β−アドレナリン受容体遮断薬」または「β−遮断薬」は、ベータ−アドレナリン受容体遮断薬（「ベータ遮断薬」）を表し、これは、β−アドレナリン作動性受容体に競合的かつ可逆的に結合する。β−アドレナリン作動性受容体に結合すると、β−遮断薬は、特に、内在性カテコールアミン（エピネフリン（アドレナリン）およびノルエピネフリン（ノルアドレナリン））によるアドレナリン作動性の刺激を防止する。
【実施例】
【００２３】
実施例
以下の実施例は、本発明の様々な実施態様を例示説明する。
実施例１
様々な用量のフマル酸ビソプロロールの耐容性および潜在的な効果を測定するために、ペーシングに誘導された心不全を有する２群の意識のあるイヌを用いて研究を実施した。このデータを、誘導された心不全のない、処置されない正常なイヌからの歴史的データと比較した。ＥＣＧ（ＰＱ、ＱＲＳ、ＲＲ、ＱＴ、ＱＴｃＦおよびＱＴｃＶ間隔）、心エコー検査（左室内径短縮率（left ventricular shortening fraction）（ＬＶＳＦ）および全身の動脈圧（ＳＢＰ、ＤＢＰ、ＭＡＰおよび脈圧）を、２群でモニタリングした。左室内径短縮率（ＬＶＳＦ）をベースラインから１５％まで下げる急速な心室ペーシングにより、心不全を引き起こした。
【００２４】
第１群（保守的上向き用量設定研究（up-titration study））では、週毎に増加する経口用量、即ち、０.００５、０.０１、０.０３、０.０５および０.１ｍｇ／ｋｇのフマル酸ビソプロロールで、イヌを処置した。第２群（積極的上向き用量設定研究）では、エナラプリル０.５ｍｇ／ｋｇ、フロセミド４ｍｇ／ｋｇおよびジゴキシン０.００３ｍｇ／ｋｇの用量に加えて、週毎に増加する用量、即ち、０.０１、０.０５、０.１、０.５および１ｍｇ／ｋｇのフマル酸ビソプロロールで、イヌを処置した。これらの２群を、同じ用量の標準的心不全治療薬（エナラプリル、フロセミドおよびジゴキシン）のみで処置したプラセボ群と比較した。
【００２５】
この研究の結果は、フマル酸ビソプロロールの経口用液剤が、予想される目標処置用量を超える用量でさえ、ぺーシングに誘導された心不全を有するイヌにおいて良好に耐容されたことを示す。
【００２６】
両群で使用した用量は、心不全を有するイヌにおいて、低用量のビソプロロールをゆっくりと増やして、また、最大の心臓選択的β−遮断作用（ＰＱ間隔の延長および心拍数の低下）に近い用量で、β−遮断薬治療を安全に開始するという、両方の可能性をもたらした。
【００２７】
全部で５週間の処置の後、イヌを標準的な獣医学の方法に従って麻酔し、Kubalova et al. により記載された単離方法（それは、心筋中層領域（midmyocardial region）からの筋細胞の単離をもたらす）を使用して、中央−外側（mid-lateral）の左心室自由壁からエクスビボで心室の筋細胞を直接単離した。その後、動物を人道的に安楽死させた。単細胞活動電位およびＫ＋電流の記録を行った。Kubalova et al.,Abnormal intrastore calcium signaling in chronic heart failure, Proc Nat Acad Sci 2005; 102: 14104-14109 参照。
【００２８】
活動電位の測定のために、筋細胞をラミニンで被覆した細胞チャンバーに置き、浴溶液で灌流した。鮮明な縁と明確な横紋を有する静止状態の筋細胞のみを、電気生理学的研究に使用した。ホウケイ酸ガラスのマイクロピペットを、７.２に調節したｐＨのピペット液で満たした。穿孔ホールセルパッチクランプを使用して、細胞内環境の変化を最小にした。活動電位（ＡＰ）を、穿孔ホールセルパッチクランプ法で記録した。活動電位を単離した心室の筋細胞で記録し、標準的な方法で５０％および９０％の再分極までの持続時間として特徴付けた。ＡＰを、各刺激速度で２５回の一連のＡＰの間に得られた、最後の１０回（定常状態）のＡＰの平均として測定した。２個ないし３個の筋細胞の平均を、各々の心不全のイヌから測定した。
【００２９】
活動電位を４群で記録した。以下の数の記録を得、分析データにおいて使用した（数（ｎ）は、筋細胞の数を示す）：
−対照（ＣＴＲＬ、非処置、健康なイヌ）（ｎ＝１０）
−ＨＦ−プラセボ（プラセボ処置した心不全のイヌ（ＨＦ−ＰＬ））（ｎ＝１７）
−ＨＦ−Ｃ−Ｕｐビソプロロール、保守的上向き用量設定に従いビソプロロールで処置した心不全のイヌ（ｎ＝１３）
−ＨＦ−Ａ−Ｕｐビソプロロール、積極的上向き用量設定に従いビソプロロールで処置した心不全のイヌ（ｎ＝１５）
【００３０】
安静時心拍数の生理的範囲をまとめるために、静止膜電位を０.５Ｈｚおよび１Ｈｚで測定した（図１）。
【表１】
図１. ４群のエクスビボの心筋細胞の０.５および１Ｈｚでの静止膜電位；（正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）
【００３１】
静止膜電位（図１）は、各群の間で相違せず、０.５および１Ｈｚの静止膜電位に有意差は無かった。全群は、少なくとも−７５ｍＶの平均静止電位を有し、これは、単離した筋細胞の正常値と一致する。Szentadrassy et al., Apico-basal inhomogeneity in distribution of ion channels in canine and human ventricular myocardium, Cardiovasc Res 2005; 65: 851-860 参照。
【００３２】
５０％再分極での活動電位持続時間（ＡＰＤ）（ＡＰＤ５０、図２）は、正常な対照値と比較して、心不全のプラセボ処置群において０.５Ｈｚおよび１Ｈｚで有意に延長された。
【００３３】
０.５および１Ｈｚで、保守的（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）および積極的（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）上向き用量設定プロトコールの両群において使用したビソプロロールの用量で、プラセボ処置した心不全の群と比較して統計的に有意なＡＰＤ５０の減少が見られた。ビソプロロール処置群の値は、正常な対照の筋細胞で測定されたＡＰＤ５０と相違しなかった。
【表２】
図２. ４群のエクスビボで５０％再分極の心筋細胞の０.５および１Ｈｚでの活動電位持続時間（ＡＰＤ）（正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ））。
【００３４】
９０％再分極での活動電位持続時間（ＡＰＤ９０、図３）は、正常な対照値と比較して、心不全のプラセボ処置群において０.５Ｈｚおよび１Ｈｚで有意に延長された。
【００３５】
０.５および１Ｈｚで、保守的および積極的上向き用量設定のビソプロロール処置群（ＨＦ−Ｃ−ＵｐおよびＨＦ−Ａ−Ｕｐ）は、心不全に誘導されるＡＰＤ９０の延長を、正常な対照と相違しない値まで、有意に減少させた。
【表３】
図３. ４群のエクスビボで９０％再分極の心筋細胞の０.５および１Ｈｚでの活動電位持続時間（ＡＰＤ）（正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ））。
【００３６】
ＨＦに誘導される活動電位の変化のまとめ
β−アドレナリン遮断中の生理的に意味のある心拍数（ヒトでは、目標心拍数はしばしば約６０ＢＰＭまたは１Ｈｚである）でのＨＦに誘導される活動電位持続時間の変化（特に、不整脈（特に、薬物に誘導される多形性心室頻拍）のリスクの増加に対応すると知られているＡＰＤ９０の延長）は、保守的および積極的上向き用量設定投与計画の両方で使用されるビソプロロールの投与により、有意に減少し、生理的な正常値まで戻りさえする。
【００３７】
静止膜電位および活動電位持続時間を調節していると予測され、心不全の間に変化すると知られている２つのＫ＋電流、即ち、内向きおよび外向きＫ＋電流がある。
【００３８】
内向き整流性Ｋ＋電流（ＩＫ１）は、静止膜電位（内向き電流）の主たる決定要因であり、再分極（外向き電流）の最終段階を調節する。内向き電流の低下は、静止電位の脱分極をもたらし、一方、外向き電流の低下は、活動電位持続時間の延長に寄与し得る。
【００３９】
ＩＫ１を４群の各々で記録し、データを記録し、分析した。平均電流密度−電圧の関係を、図４に示す。
【表４】
図４. ４群（正常な対照群（対照、ｎ＝１０筋細胞）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＰ−プラセボ、ｎ＝１６筋細胞）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１１筋細胞）；積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１６筋細胞））における内向き整流性Ｋ＋電流（ＩＫ１）の平均密度−電圧の関係
【００４０】
各群の間で、内向きＩＫ１電流のコンダクタンスに統計的差異は見られなかった（図５、上）。しかしながら、積極的上向き用量設定プロトコールで使用した用量では、低い切線コンダクタンスの傾向が観察でき、それは、十分な規模のものであれば、静止膜電位の望まれない不安定化に寄与し得る。
【００４１】
ピークの外向きＫ＋電流を４群の各々で記録し（図５、下）、データを記録し、分析した。
ピークの外向きＩＫ１電流（図５、下）は、プラセボ（ＨＦ ＰＬ）および積極的上向き用量設定プロトコール（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）のビソプロロール群の両方と比較して、ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ群で高かった。
【表５】
図５. ４群におけるＫ＋電流の様々な成分の分析（図４に示すものと同じ細胞、正常な対照群（ＣＲＴＬ）；プラセボ処置した心不全の群（ＨＦ−ＰＬ）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−Ｕｐ）；および、積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−Ｕｐ）
【００４２】
一過性外向きＫ＋電流、（Ｉｔｏ）を４群すべてで記録し、データを記録し、分析した。平均電流密度−電圧の関係を図６に示す。
【表６】
図６. ４群（正常な対照群（対照、ｎ＝８筋細胞）；プラセボ処置した心不全の群（プラセボＨＦ、ｎ＝１６筋細胞）；保守的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ｃ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１０筋細胞）；積極的上向き用量設定でビソプロロール処置したＨＦ群（ＨＦ−Ａ−ＵｐＢｉｓ、ｎ＝１８筋細胞））における一過性外向きＫ＋電流（Ｉｔｏ）の平均密度−電圧の関係
【００４３】
心不全は、全ての試験電圧で対照と比較してＩｔｏを低下させた（ｐ＜０.０５）。積極的上向き用量設定プロトコールで使用したビソプロロール（ＨＦ−Ａ−ＵｐＢｉｓ）の投与は、心不全のＩｔｏに対する作用を変化させなかったが、一方、２つの最高の試験電位（＋４０および＋５０ｍＶ）では、保守的上向き用量設定プロトコールで使用したビソプロロール（ＨＦ−Ｃ−ＵｐＢｉｓ）の投与は、心不全に誘導されるＩｔｏの低下を有意に減少させた。
【００４４】
ＨＦに誘導されるＫ＋電流の変化のまとめ
まとめると、各群の間に、ビソプロロールによる処置下での安定な静止膜電位を示すものである内向きＩＫ１電流コンダクタンスに差異は見られなかった（図５、上）と言うことができる。
【００４５】
ピークの外向き電流（図５、下）は、保守的上向き用量設定プロトコールの群で使用された用量で、心不全のイヌを用いるプラセボ群と比較して増加した。このことは、心不全を有するイヌで再分極を正常化するという、フマル酸ビソプロロールの終末の再分極に対する潜在的に有利な効果を示唆する。
【００４６】
心不全に誘導される一過性外向きＫ＋電流Ｉｔｏの減少は、保守的上向き用量設定プロトコールのビソプロロール処置群で有意に減じられた。
【００４７】
この試験に使用したモデルは、心疾患の急速な発症を伴う急性モデルである。通常の条件下では、患者において、この病理的過程には、一般的に発症にもっと長い時間がかかる。
【００４８】
電気生理学および電気生理学／膜電位と心収縮の電気機械的関連は、血行動態および心機能の中心的な生理的側面である。このことは、観察されたビソプロロールの特性が、イヌにおける心疾患および心不全の予防および／または治療の場合に非常に有利である可能性を最大にする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法であって、それを必要としている動物に有効量のβ−アドレナリン受容体遮断薬を投与することを含む方法。
【請求項２】
β−アドレナリン受容体遮断薬が、プロプラノロール、メトプロロール、アテノロール、ビソプロロール、ピンドロール、アルプレノロール、カルベジロール、アセブトロール、ベタキソロール、エスモロール、ネビボロール、ＣＧＰ２０７１２、ＳＲ５９２３０Ａ、ＣＧＰ−１２１７７、ＩＣＩ１１８５５１、これらの医薬的に許容し得る塩、誘導体、代謝物、プロドラッグおよび組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
β−アドレナリン受容体遮断薬がビソプロロールである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
β−アドレナリン受容体遮断薬がフマル酸ビソプロロールである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
動物がイヌである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
β−アドレナリン受容体遮断薬の有効量が、約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１ｍｇ／ｋｇである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法であって、それを必要としている動物に有効量のβ−アドレナリン受容体遮断薬の製剤を投与することを含む方法。
【請求項８】
製剤が経口用製剤である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
製剤が、
ａ. 約０.００１重量％ないし１重量％のβ−遮断薬；
ｂ. 少なくとも約４０重量％の溶媒；および、
ｃ. 約１ないし約７０重量％の増粘剤
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
β−遮断薬がフマル酸ビソプロロールであり、溶媒が水であり、増粘剤がヒドロキシプロピルメチルセルロースである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
動物がイヌである、請求項７に記載の方法。
【請求項１】
心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法であって、それを必要としている動物に有効量のβ−アドレナリン受容体遮断薬を投与することを含む方法。
【請求項２】
β−アドレナリン受容体遮断薬が、プロプラノロール、メトプロロール、アテノロール、ビソプロロール、ピンドロール、アルプレノロール、カルベジロール、アセブトロール、ベタキソロール、エスモロール、ネビボロール、ＣＧＰ２０７１２、ＳＲ５９２３０Ａ、ＣＧＰ−１２１７７、ＩＣＩ１１８５５１、これらの医薬的に許容し得る塩、誘導体、代謝物、プロドラッグおよび組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
β−アドレナリン受容体遮断薬がビソプロロールである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
β−アドレナリン受容体遮断薬がフマル酸ビソプロロールである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
動物がイヌである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
β−アドレナリン受容体遮断薬の有効量が、約０.００１ｍｇ／ｋｇないし約１ｍｇ／ｋｇである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
心疾患を有する動物の電気生理学的な心臓のリモデリングを逆転させる方法であって、それを必要としている動物に有効量のβ−アドレナリン受容体遮断薬の製剤を投与することを含む方法。
【請求項８】
製剤が経口用製剤である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
製剤が、
ａ. 約０.００１重量％ないし１重量％のβ−遮断薬；
ｂ. 少なくとも約４０重量％の溶媒；および、
ｃ. 約１ないし約７０重量％の増粘剤
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
β−遮断薬がフマル酸ビソプロロールであり、溶媒が水であり、増粘剤がヒドロキシプロピルメチルセルロースである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
動物がイヌである、請求項７に記載の方法。
【公表番号】特表２０１１−５０７９１８（Ｐ２０１１−５０７９１８Ａ）
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４００５５（Ｐ２０１０−５４００５５）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０８９２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８３１７７
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５０８２７０７２７）バイエル・アニマル・ヘルス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (32)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＹＥＲ ＡＮＩＭＡＬ ＨＥＡＬＴＨ ＧＭＢＨ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０８９２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８３１７７
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５０８２７０７２７）バイエル・アニマル・ヘルス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (32)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＹＥＲ ＡＮＩＭＡＬ ＨＥＡＬＴＨ ＧＭＢＨ
【Ｆターム（参考）】
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