説明

運動により誘発されるウマの肺出血の治療における5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の使用

運動によって誘発されるウマの肺出血の治療における、新規な独立した治療方法としての5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の使用が開示されている。この5型ホスホジエステラーゼ阻害剤は、それだけで作用する薬剤として、激しい運動を開始する約30分〜約7日前に、ウマに静脈内注射される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、2006年5月1日に出願された米国特許仮出願60/796,263に基づく優先権主張を伴うものである。
【背景技術】
【0002】
1.発明の分野
本発明は、ウマの肺の血行動態に関するものである。さらに特に、本発明は、肺の毛細血管ストレス障害を減少させ、その結果、競争馬における運動に起因する肺出血(EIPH)を減らすための5型ホスホジエステラーゼ阻害剤(PDIs)の使用に関する。
【0003】
2.従来技術
EIPHに罹ったことのあるウマは、出血性素因馬(bleeders)としても知られており、競馬産業において深刻な問題となっている。訓練中の馬や、競馬場での競走中の馬の調査から、走った後には馬の約70%〜100%がEIPHを経験していることが示されてきている。このことは、内視鏡的にも(Pascoe等、1981年;Sweeney,1991年)、気管を通しての洗浄(Whitwell及びGreet、1984年)からも示されてきている。重傷を負ったウマは、運動量を減らしたり、競技歴を短縮させたりすることがあり、このため、EIPHは、競馬産業が直面している非常に深刻な獣医学上の問題の一つである。
【0004】
数多くの仮説が提供されてきているが、肺の毛細血管ストレス障害は、競争馬における運動に誘発された肺出血の偶然決定因であるということが、科学界によって一般的に受け入れられている。この推論は、肺の毛細血管レベルにおける過度の肺動脈圧力とストレス障害が、ウマが激しい運動をする間の増加した血管内外圧力によるものであることを示した研究者の中で、特にM.Manohar(Am J.Vet.Res,1993年,54巻:142−146頁)及び、West等(J.Appl.Physiol.,1991年,71巻:573−582頁及びJ.Appl.Physiol,1993年,75巻:1097−1109頁)の研究に基づくものである。更にウマは、高い強さの運動を行なう間、酸素摂取を容易にするために、比較的薄い肺の血液‐気体バリアを有していることが知られている。運動を行なう間、肺の血流は、ウマの酸素必要量を満足させる8倍と同程度にまで増加する。ウマ以外の哺乳動物における基礎代償機構は、肺の毛細血管床の機能的回復を含んでいる。
【0005】
Mills等(Br.Vet.J.,1996年,1952巻:119−122頁)は、N−ニトロ−L−アルギニンメチルエステル(L−Name)を肺動脈の中に直接導入することによって、高速トレッドミル試験を受けたウマにおける一酸化窒素(NO)の合成を研究した。この化合物は、多くの種における休止肺血管を正常な状態に調節することが知られているNOの体内産出を阻害することが示されている。運動の間、肺中のNOの減少されたレベルは、肺動脈圧力の著しい増加をもたらした。これとは逆に、運動しているウマの肺動脈の中への、L−Nameの類似化合物であるL−アルギニンの導入が、その後の肺動脈圧力の有利な減少を伴う、NOの制限された産出を一変させるために、West等によって示された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
たとえ、L−アルギニンの投与がウマの肺におけるNOの産出を改善し、その結果、出血が少なくなったとしても、ウマの激しい運動の間に肺動脈圧力をより一層減少させる必要性が未だ存在する。本発明は、ウマの運動に起因する肺出血の治療における新規な独立した治療方法として、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の使用によって、このような要求を満足させるものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
発明の要約
体内NOは、哺乳動物の肺を含む種々の組織系を通して継続的に産出される。これは、アミノ酸であるL−アルギニンを用いて開始され、L−アルギニンは一酸化窒素シンターゼを経て、L−シトルリンと一酸化窒素に変換される。一酸化窒素は、グアニジレートシクラーゼを活性化して、cGMP(環状3’5’グアニンモノホスフェート)を生成し、この化合物は、スムースな筋肉弛緩を経て、選択的な(肺にだけ作用する)肺の血管拡張をもたらす。この化合物cGMPは、約30秒以下という比較的短い半減期を有し、触媒である5型ホスホジエステラーゼによって素早く分解される。しかしながら、肺の毛細血管ストレス障害を予防するために、cGMPは、スムースな筋肉弛緩を持続するために、運動を行なっている間中、維持させる必要がある。本発明によれば、これは、激しい運動を行なう前の特定時期に、予め決められた投与量にて幾つかの5型ホスホジエステラーゼ阻害剤のうちのいずれか1種を静脈内注射することによって達成される。
【0008】
本発明の、前述の追加の課題、利点、及び特徴点は、添付の図面と一緒に、以下の詳細な説明を読むことで、より一層明らかになるであろう。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、ウマの運動に起因する肺出血の治療における新規な独立した治療方法として、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の使用によって、このような要求を満足させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
好ましい具体例の詳細な説明
本発明によれば、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤、好ましくは(NA1−(−6−クロロ−4−(3,4−メチレンジオキシベンジル)−アミノキナゾリン−2−イル)−ピペリジン−4−カルボキシレートセスキヒドレート(E4021)は、明確に決められた濃度にて単一の薬剤としてウマに投与される。5型ホスホジエステラーゼ阻害剤化合物は、最大の運動を行なっている間、2時間以上もの間、肺の動脈圧力の望ましい減少を維持させる。このような方法は、約100mmHg〜約130mmHgの非常に高い肺の血管圧力という前提を受け入れることに基づいている。このような高い肺の血管圧力は、運動しているウマに特有のもので、しかも、毛細血管ストレス障害、即ち、約90mmHg以上の圧力を生じさせ、その後にウマの肺出血をもたらす、異常な肺の血管内外圧力の主な引き金になっているものである。異常な肺の血管内外圧力は、一般に、ウマにおけるEIPHを誘導する基礎的な機構であると認められている。
【0011】
肺の毛細血管ストレス障害及びEIPHを治療するための、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を使用した以前の試みでは、添加剤として吸引一酸化窒素ガスも使用された。このことは、Perryによる米国特許第5,765,548号に記載されている。同様に、共にZapolによる米国特許第5,823,180号及び第5,570,683号には、ウマを含む多くの哺乳動物における種々の肺疾患を治療するための方法として、吸引一酸化窒素ガス基質を5型ホスホジエステラーゼ阻害剤と組み合わせて使用することが提案されている。
【0012】
しかしながら、本発明は、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤、好ましくはE4021が単一の活性剤として投薬される際、これら阻害剤が、激しく運動しているウマの肺動脈圧力を約80mmHg以下にまで選択的に減少させることを証明している。このことは、ウマ又はウマ科の動物における運動により誘発される肺出血をもたらす基礎的な機構としての、過剰な高い血管内外肺動脈圧力から生じた毛細血管ストレス障害の発生に基づくものである。肺の毛細血管ストレス障害は、肺/気管支樹枝状分岐の中へ潜在的な出血を生じさせる。このような出血は、鼻孔及び口を通っての明らかな出血によって証明されるようにして症状が現れたり、その状態が内視鏡で観察することにより検知されるように無症状であることもある。
【0013】
解決法として、ウマに調整された投薬量での5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の投与は、肺の毛細血管ストレス障害における付随した減少を伴いながら、過剰な肺動脈圧力を緩和させるのに有益である。この5型ホスホジエステラーゼ阻害剤は、運動を開始させる前に静脈内注射によって投与される。本発明によれば、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤(PDIs)は、選択的な単独型の肺血管拡張剤である。言い換えると、投与された5型ホスホジエステラーゼ阻害剤に対する、添加剤としての一酸化窒素ガスは一切必要ない。適した5型ホスホジエステラーゼ阻害剤としては、以下のものが挙げられる。
タダラフィル(C22H19N3O4)−(シアリス(登録商標))、(6R−トランス)−6−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イル)−2,3,6,7,12,12a−ヘキサヒドロ−2−メチル−ピラジノ[1’,2’:1,6]ピリド[3,4−b]インドール−1,4−ジオン。
バルデナフィル(C23H32N6O4S)−(レビトラ(登録商標))、4−[2−エトキシ−5−(4−エチルピペラジンー1−イル)スルホニル−フェニル]−9−メチル−7−プロピル3,5,6,8−テトラザビシクロ[4,3,0]ノン3,7,9トリエン−2−オン。
E4010− 4−(3−クロロ−4メトキシベンジル)アミノ−1−(4−ヒドロキシピペリジノ)−6−フタラジンカルボニトリルモノヒドロクロリド。
E4021− (NA1−(−6−クロロ−4−(3,4−メチレンジオキシベンジル)−アミノキナゾリン−2−イル)−ピペリジン−4−カルボキシレートセスキヒドレート。最後の化合物が好ましい。
【0014】
最大レベルの訓練を受けているウマにおける肺の毛細血管ストレス障害を減少させる目的で、上記の5型ホスホジエステラーゼ阻害剤のうちのいずれか1種、及びこれらの混合物は、運動を開始する約30分〜約1週間前、好ましくは約1時間前に、静脈内注射にてウマに投与される。好ましくは、この化合物は、運動を行なう約1時間前に、ウマの体重1キログラム当たり約5μg〜約200μgの範囲、好ましくはウマの体重1キログラム当たり約10μg〜約100μgの範囲の投与量にて投与される。
【0015】
以下の実施例は、ウマの運動に誘発される肺出血の治療における、本発明の新規な独立した治療方法としての、5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の使用を示すものであり、発明者等が意図している本発明を実施するための最良の形態を示しているが、限定を意味するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【0016】
以前にEIPHの徴候のあった8頭のウマを、研究を行なうのに登録した。テストを受けるウマは、同一対照法としての機能も果たし、プロトコルの開始の前には、1週間の(最大の運動種目のない)予め決められた休息期間を順守した。テストの開始時には、最大運動を行なう前に、実験対象のウマは、体重1kg当たり10μgの投与量のE4021か、偽薬の投与を受けた。8頭のウマは、1000メートル以上の最大強度で訓練/模擬競争状態にて運動を行ない、運動を行なった後、約60〜90分、内視鏡検査/評価を続けて行なった。即ち、運動を行なった後、最大運動後、約60〜90分、ビデオ内視鏡検査を用いて気管支の出血の徴候についてウマを検査した。内視鏡は、気管分岐部(カリーナ)の水平部を通し、画像をビデオテープに録画した。テストを受けたウマは、テストとテストの間に1週間の最小休息期間を設けるか、あるいは、共同研究を行なっている獣医及び/又はトレーナーの指示による休息期間を設けて、2回目のテストを行なった。
【0017】
EIPHが出現しているか否か、もし出現している場合にはその重大性を示すために、客観的評価システム(Pascoe等、1985年)を用いた。ゼロは、EIPHが無いことを示しており、1〜4は、気管に内視鏡的に観察された血液の増加量を示している。評価は、試験を指導した獣医によってなされ、その後、記録された結果を用いて別の個人により評価を行なった。試験を指導した獣医は、必然的にこのプロジェクトの中に直接入り込んでいるので、治療状態を知らない個人によって第2の評価を行なった。
【0018】
E4021は、30ml中に50mgのE4021を含有した水薬瓶から投薬した。偽薬は、0.9%N生理食塩水を含む30mlの水薬瓶から投薬した。ベースライン事前補正評点は、E4021又は偽薬のいずれかの最初の治療を投薬する前のウマの評点を表している。P1評点は、偽薬介入後のものであり、ポストTx評点は、E4021の投与後に記録したものである。その後、ウマは、第2の運動テストを行なう前に、激しい運動を行なわずに、少なくとも1週間の間、休ませた。最初にE4021の投与を受けたウマは、その後、偽薬を投与し、その逆を行なった。
これらの実験結果が、以下の表1に示されている。
【0019】
[表1]
対象(年齢) ベースライン事前補正 P1 ポストTx
ウマ1(7) 3+ 3+ 3
ウマ2(5) 3 3+ 1
ウマ3(5) N/A 4+ 2
ウマ4(9) 4 4 0
ウマ5(14) 4+ 3+ 3+
ウマ6(3) 1 2 0
ウマ7(5) 1+ 1 0
ウマ8(5) 4 2 2+
【0020】
実験対象物は、いかなる都合の悪い影響も経験することはなかった。全身的な血液動態(例えば、心拍出量、血圧)は、対照から変化せずにそのままであり、正常範囲内であった。
【0021】
5型ホスホジエステラーゼ阻害剤、特にE4021の使用が、肺細胞cGMP(環状3’5’グアニンモノホスフェート)を持続させ、その結果、競争馬における運動によって誘発される肺出血の苦しさを減少させるための実現性のある単独で効果のある治療薬であると結論付けられる。このような方法は、毛細血管ストレス障害や肺出血を生じさせる異常な肺血管内外圧力の主要な原因の一つが、極端に高い肺血管圧力であるという前提を容認することに基づいている。実験結果は、競争馬におけるEIPHをもたらす根本的なメカニズムとして、このような結論を支持している。
【0022】
ここに記載されている発明概念についての様々な改良は、添付の請求の範囲により規定された本発明の精神及び範囲から離れることなく、当業者には明らかであるに違いないことが理解される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウマの運動中に起こる肺出血を予防するための方法であって、当該方法が、以下の工程:
a)5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を準備する工程、
b)運動中の出血を予防するために前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の生理学的許容量を決定する工程、及び
c)前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤をウマに静脈内注射する工程
を含むことを特徴とするウマの肺出血の予防方法。
【請求項2】
(6R−トランス)−6−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イル)−2,3,6,7,12,12a−ヘキサヒドロ−2−メチル−ピラジノ[1’,2’:1,6]ピリド[3,4−b]インドール−1,4−ジオン、4−[2−エトキシ−5−(4−エチルピペラジンー1−イル)スルホニル−フェニル]−9−メチル−7−プロピル3,5,6,8−テトラザビシクロ[4,3,0]ノン3,7,9トリエン−2−オン、4−(3−クロロ−4メトキシベンジル)アミノ−1−(4−ヒドロキシピペリジノ)−6−フタラジンカルボニトリルモノヒドロクロリド、(NA1−(−6−クロロ−4−(3,4−メチレンジオキシベンジル)−アミノキナゾリン−2−イル)−ピペリジン−4−カルボキシレートセスキヒドレート、及びこれらの混合物より成るグループからの前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を選択することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ウマの体重を最初に測定することにより、前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の生理学的許容量を決定することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項4】
ウマの体重1キログラム当たり約5μg〜約200μgの範囲の投与量にて前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を注射することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
運動を開始する約30分〜約1週間前に、前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤をウマに静脈内注射することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項6】
運動にて誘発され運動中に起こる肺出血を予防するために、ウマの肺に環状3’,5’−モノホスフェートの産出を促す方法であって、当該方法が、以下の工程:
a)5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を準備する工程、
b)ウマの体重を測定することにより、運動中の出血を予防するための前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の生理学的許容量を決定する工程、及び
c)前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤をウマに静脈内注射する工程
を含むことを特徴とする、ウマの肺において環状3’,5’−モノホスフェートの産出を促す方法。
【請求項7】
(6R−トランス)−6−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イル)−2,3,6,7,12,12a−ヘキサヒドロ−2−メチル−ピラジノ[1’,2’:1,6]ピリド[3,4−b]インドール−1,4−ジオン、4−[2−エトキシ−5−(4−エチルピペラジンー1−イル)スルホニル−フェニル]−9−メチル−7−プロピル3,5,6,8−テトラザビシクロ[4,3,0]ノン3,7,9トリエン−2−オン、4−(3−クロロ−4メトキシベンジル)アミノ−1−(4−ヒドロキシピペリジノ)−6−フタラジンカルボニトリルモノヒドロクロリド、(NA1−(−6−クロロ−4−(3,4−メチレンジオキシベンジル)−アミノキナゾリン−2−イル)−ピペリジン−4−カルボキシレートセスキヒドレート、及びこれらの混合物より成るグループからの前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を選択することを含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
ウマの体重1キログラム当たり約5μg〜約200μgの範囲の投与量にて前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を注射することを含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項9】
運動を開始する約30分〜約1週間前に、前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤をウマに静脈内注射することを含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項10】
運動にて誘発されるウマの肺出血を予防するための方法であって、当該方法が、以下の工程:
a)5型ホスホジエステラーゼ阻害剤として、(NA1−(−6−クロロ−4−(3,4−メチレンジオキシベンジル)−アミノキナゾリン−2−イル)−ピペリジン−4−カルボキシレートセスキヒドレートを準備する工程、
b)運動中の出血を予防するために前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の生理学的許容量を決定する工程、及び
c)前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤をウマに静脈内注射する工程
を含むことを特徴とするウマの肺出血の予防方法。
【請求項11】
ウマの体重を最初に測定することにより、前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤の生理学的許容量を決定することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
ウマの体重1キログラム当たり約10μg〜約100μgの範囲の投与量にて前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤を注射することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項13】
運動を開始する約1時間前に、前記5型ホスホジエステラーゼ阻害剤をウマに静脈内注射することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。

【公表番号】特表2009−535404(P2009−535404A)
【公表日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−509674(P2009−509674)
【出願日】平成19年5月1日(2007.5.1)
【国際出願番号】PCT/US2007/010581
【国際公開番号】WO2007/130427
【国際公開日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【出願人】(509129565)アノックサ コーポレイション (1)
【Fターム(参考)】