説明

Zingiberzerumbet(L.)Smithの抗過敏性炎症及び抗アレルギー活性

【課題】zingiber zerumbet Smの根の抽出物を含む新しい栄養補助組成物、及び免疫系を制御するためのその使用を提供する。
【解決手段】本発明は、Zingiber zerumbet Smの根から溶媒抽出する工程を含む栄養補助組成物を調製する方法、及び免疫系を調節し、より詳細には、アレルギー性疾患を予防又は治療するためのこの製剤の使用を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、zingiber zerumbet Smの根からの抽出物を含有する新しい栄養補助組成物及び免疫系を制御するためのその使用を提供する。
【背景技術】
【0002】
ロイコトリエン(LT)、詳細には、システイニルLT、LTC4、LTD4、及びLTE4は、喘息の臨床経過、生理的変化、及び病原に関連する(1)。LTC4、LTD4、及びLTE4は、強力な気管支収縮剤であり、血管、粘膜毛様体クリアランス、及び好酸球性炎症への付加的な作用に関わる(2)。更に、システイニルLTは、一般的に、好酸球及び肥満細胞を含む喘息に伴う細胞で形成される(3)。従って、気管支喘息の治療には、ロイコトリエン受容体拮抗剤が広く用いられている。しかし、新しい群の喘息薬、一般的にロイコトリエン受容体拮抗剤関連の肝臓傷害に関する公開されたデータでは、肝毒性の認識が高まっている(4)。すなわち、喘息の長期療法に医薬品としての可能性を有する薬草により、新たな窓が開かれる。末梢血液T細胞によるTh細胞サイトカインは、喘息重症度に相関することが見出されている。近年の研究では、その受容体(IL−4R)に結合するインターロイキン−4(IL−4)が、喘息に存在する気道炎症の発現に不可欠であることが示されている(5)。12−O−テトラデカノイルホルボール−13−アセテート(TPA)/イオノマイシン刺激後には、IFN−γ−/IL−4産生CD4+T細胞比が、アトピー性咳嗽及びアトピー性喘息の患者では正常被験者に比較して有意に低いことが見出されており、IL−4−産生CD4+T細胞の割合が、アトピー性喘息の患者では正常の対照被験者よりも有意に高かった(6)。対照被験者に比較すると、急性喘息では、循環IL−4(p<0.001)、IL−5(p<0.001)、及びIL−13(p<0.001)のレベルが有意に増大したが、血清IFN−γ(p=0.069)の差は、境界有意性であった(7)。しかし、非常に低い血清レベルのこれらのサイトカインは、動物実験でしか検出可能ではなかった。従って、本出願人の研究室では、従来の薬草の治療的指標を正確に評価するために、免疫細胞のサイトカインの遺伝子発現を定量するための新しい廉価な生物工学試験である定量的競合的逆転写酵素−ポリメラーゼ鎖反応(qc−RT−PCR)を開発した。医薬品として可能な薬草を探す時に、競合的システイニルロイコトリエン受容体拮抗剤は、新しい部類の喘息薬剤と見なされている(8)。近年、Zingiber zerumbet Smithには、抗腫瘍促進剤活性があり(9)、マウスマクロファージ内に腫瘍壊死因子−α(TNF−α)を放出すると共に誘導一酸化窒素合成酵素(iNOS)及びシクロオキシゲナーゼ2(COX−2)が著しく減少することが見出された(10)。
【0003】
【非特許文献1】Wenzel SE著、喘息におけるロイコトリエンの役割、Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids、2003年、第69巻、145〜55頁
【非特許文献2】Leff AR著、喘息の管理におけるロイコトリエンの調節:生物学及び臨床療法、Annu Rev Med、2001年、第52巻、1〜14頁
【非特許文献3】Aizawa T、Tamura G、Ohtsu H、Takishima T著、ロイコトリエンC4及びB4の好酸球及び好中球産生:喘息の被験者の細胞と健常供与者の細胞との比較、Ann Allergy、1990年、第64巻、287〜92頁
【非特許文献4】Davern TJ、Bass NM著、ロイコトリエン拮抗剤、Clin Liver Dis、2003年、第7巻、第2号、501〜12頁viii
【非特許文献5】Beghe B、Barton S、Rorke S、Peng Q、Sayers I、Gaunt T、Keith T、Clough J、Holgate S、Holloway J著、インターロイキン−4及びインターロイキン−4受容体α鎖遺伝子の多型性が白色人種における喘息及びアトピーの罹病生を与える、Clin Exp Allergy、2003年、第33巻、1111〜1117頁
【非特許文献6】Shirai T、Suzuki K、Inui N、Suda T、Chida K、Nakamura H著、アトピー性咳嗽及びアトピー性喘息における末梢血液中のTh1/Th2プロフィール、Clin Exp Allergy、2003年、第33巻、84〜9頁
【非特許文献7】Lee YC、Lee KH、Lee HB、Rhee YK著、急性喘息におけるインターロイキン(IL)−4、IL−5、IL−13、及びインターフェロン−γの血清レベル、J Asthma、2001年、第38巻、665〜71頁
【非特許文献8】Kalin P著、西洋フキ(Petasites hybridus)−薬草のポートレート、Forsch Komplementarmed Klass Naturheilkd、2003年、第10巻、補遺1、41〜4頁
【非特許文献9】Vimala S、Norhanom AW、Yadav M著、従来の医薬品に用いられるマレーシアショウガ根粒菌の抗腫瘍促進剤活性、Br J Cancer、1999年、第80巻、110〜6頁
【非特許文献10】Murakami A、Takahashi D、Kinoshita T、Koshimizu K、Kim HW、Yoshihiro A、Nakamura Y、Jiwajinda S、Terao J、Ohigashi H著、ゼルンボン、すなわち東南アジアのショウガセスキテルペンがフリーラジカルの発生、炎症誘発性タンパクの産生、及びアポトーシスを伴うガン細胞増殖を著しく抑制する:α、β−不飽和カルボニル基が必須条件である、Carcinogenesis、2002年、第23巻、795〜802頁、論評:Carcinogenesis、2002年、第23巻、1961頁に掲載、著者の回答、1963年
【発明の開示】
【0004】
本発明者は、本明細書において、Zingiber zerumbetが炎症性媒介物の放出を阻害し、サイトカインネットワークの遺伝子発現に影響を及ぼすという有利な作用を有することを明らかにする。更に、Zingiber zerumbetの抽出物をヒトに使用してアレルギー性疾患を治療する例も説明する。
Zingiber zerumbet (L.) Smith(ZZ)の水性粗抽出物(ACE)が抗過敏性及び抗炎症性を有する可能性をマウスで明らかにした。ZZ−ACEで治療したマウスの肺組織から放出されたロイコトリエンC4(LTC4)を測定したところ、ZZ−ACEが肺組織からのLTC4放出を効率的に抑制した。LTC4を抑制する作用に基づき、活性化合物を、5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンと同定した。
【0005】
オバアルブミンを用いて、マウスに喘息性アレルギー反応を誘発した。ZZ−ACEで処理したマウスの脾細胞IFN−γ/IL−4遺伝子発現レベルの比は、対照群と比較して高かった(p<0.05)。ゼルンボンはIFN−γ/IL−4遺伝子発現比を増大させる有効成分であることを確認した。
また、ボランティアに液体又はカプセルの形態のZZ−ACEを投与したときの抗アレルギー作用も観察した。
これらの結果は、エタノ−ル、水又はエタノールと水との混合物を溶媒として用いたZZの抽出物がアレルギー性炎症を予防又は治療する可能性を有する成分を含むことを示している。
本発明の他の目的及び特徴は、添付の図面と共に以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、図面は、例示のためだけを意図したもので本発明の範囲を定めるものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲を参照すべきであることは理解されるものとする。更に、図面は必ずしも縮尺通りではなく、特に示さない限り、本明細書に説明した構造及び手順を概念的に示すことしか意図していないことも理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
材料と方法
機器
カラムクロマトグラフィー用シリカゲル(Merck Kieselgel 60、230〜400メッシュASTM)及びPLC(0.5mm、Merck Kieselgel 60 F254)は、Merckから入手した。Varians500によりプロトンNMRスペクトルを、Applied LC−MSにより質量スペクトルを測定した。
水抽出物としてのZZ−ACE
Zingiber zerumbet (L.) Smithの乾燥根50gを500mlの蒸留水(10倍重量)と混合し、100℃で4時間還流した。抽出物を濾過して100mlまで濃縮し、その後、凍結乾燥した。凍結乾燥した粉末は、Zingiber zerumbet (L.) Smithの水性粗抽出物(aqueous crude extract, ACE)又はZZ−ACEとして保存した。
エタノール抽出
乾燥ZZを砕き、10倍のエタノールと混合し(10mlエタノール/gZZ)、60℃で4時間還流した。抽出物を濾過し、1/10容量まで濃縮してから凍結乾燥し、エタノール抽出物として保存した。エタノール抽出物は、シリカゲルカラムを用いて更にある程度精製した。
【0007】
カラムクロマトグラフィー
エタノール抽出物(65g)を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(SiO2、7.5cmID×20cmH)上に載せた。n−ヘキサン/酢酸エチル(n−Hex/EA)(1000ml/200ml)で溶媒ステップ勾配を開始し、連続的にn−Hex/EA(600ml/400ml)、n−Hex/EA(400ml/600ml)、EA(1000ml)、最後にメタノール(1000ml)と続けた。溶出液(eluent)は、最初から500ml/フラスコに収集した。流速は約30ミリリットル/分であった。12の分画を収集し、溶出順にNP1〜NP12とした。
ゼルンボンの単離:分画NP2の内容物をメタノールで再結晶し、純結晶を得た。プロトンNMR及びMSスペクトル試験の結果から、この化学物質は、ゼルンボン(0.8g)であると判断した。分画NP2を粗ゼルンボンと名付けた。
【0008】
粗フラボノイド分画の調製
NP12(5g)を別のカラム(SiO2、2.5cmID×12cmH)に載せた。溶出液を最初から200ミリリットル/分画で収集した。流速は、約10ミリリットル/分であった。溶媒勾配は、順にn−Hex(100ml)、n−Hex/EA(100ml/100ml)、n−Hex/EA(100ml/150ml)、EA(100ml)、及びEA/MeOH(100ml/50ml)とした。7つのフラスコを収集し、NP12−1〜NP12−7とした。分画NP12−3を粗フラボノイドと名付けた。
5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンの単離
NP12−3(30.2mg)を単離し、PLCに載せ、ジクロロメタン/メタノール(30/1)で展開し、8つのストリップ(NP12−3−1〜NP12−3−8)を得た。ストリップNP12−3−3中の物質(3.4mg、PLC精製フラボノイドと命名、純度90%)を単離し、n−Hex/アセトンで再結晶した。純フラボン類似体(1.5mg)を得、プロトンNMR(Varians 500)及びLC−Massスペクトルで、5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンと同定した。
【0009】
実験1:マウスでのZingiber zerumbet (L.) Smithの水性粗抽出物(ACE)の抗肺炎症活性
実験1の方法:
動物の取り扱い、薬物処理、及び肺組織試料収集
4週齢のメスのICRマウス合計20匹を国立実験動物センター(台湾の台北)から得た。マウスは、無作為に2つの群、すなわち、対照群とZZ−ACE群に分けた。対照群のマウスに水を飲ませ、ZZ−ACE群のマウスにZingiber zerumbet (L.) Smithの水性粗抽出物(ACE)(ZZ−ACE、28.8mg/ml)を0.22μmフィルタで濾過したものを飲ませた。全てのマウスに適宜餌を与えた。28日餌を与えた後、全てのマウスをペントバルビタールナトリウムで麻酔した。20mlのタイロード緩衝液を用いて、肺を潅流した。潅流後、各肺の同じ部分から0.5gの肺組織を採取した。肺組織は、第11号外科用ブレードで刻み、その後、10mlのタイロード緩衝液に入れ、95%O2、37℃で45分間培養した。培養後、培地中のロイコトリエンC4をC18カートリッジで精製し、その後、ロイコトリエンC4EIAキット(Cayman Chemical Company、米国ミシガン州)により定量した。
【0010】
実験1の結果:ZZ−ACEの抗肺炎症活性
マウスにおけるZZ−ACEの抗肺炎症活性
ZZ−ACE群のマウスの肺組織から放出されたロイコトリエンC4の量は有意に少なかった(表1)。LTC4は、アナフィラキシーの遅反応物質と名付けられているので、ロイコトリエンC4の生成が減少することは、ZZ−ACEに薬用効果があることを示している。
【0011】
表1.ZZ−ACEの投与の有無によるマウスの肺組織からのLTC4放出のレベル

*対象と比較して、有意差あり(P<0.05)
【0012】
実験2:抗炎症化合物の5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンとしての単離
実験2の方法:抗炎症化合物の同定
細胞培養及び薬物処理
ラット好塩基球性白血病−1(RBL−1)を、食品産業研究及び開発研究所から購入し(CCRC 60198、ATCC CRL−1378)、MEM−α培地(Gibco、12000)で培養した。全トランスレチノイン酸(1μg/ml)を2×106細胞/2ml/ウェルで3.5cm直径のウェル(6ウェルプレート)に加えた。次に、プレートを空気中5%CO2で16時間、37℃で培養した。様々な容量のZZ試料をウェルに加えて、適切な最終濃度(0、0.5、5、50μg/ml)にし、更に2時間培養した。A23187(カルシウムイオノホア)を各ウェルに入れて最終濃度を10μMにし、RBL−1細胞を刺激してLTC4/cLTを15分間放出させた。ウェル内の培地を5000rpmで10分間遠心分離し、ELISAアッセイのための上清液を得た。
【0013】
LTC4/cLT ELISA法
細胞培養物の上清液は、LTC4/cLTのためのEIA分析の前に適切な濃度に希釈した。分析は、製造業者により供給される手順に従って行った。
MTT[3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド]法
細胞生存度を求めるために、培養した培地を除去し、1×PBSで細胞を洗った。次に、MTT(Sigma、M2128)を96ウェルプレートに加えて濃度を0.5mg/mlにした。37℃で4時間培養した後、プレートに、ウェルあたり150μlの酸性イソプロパノール(0.1N HCl)を加え、紫の結晶を溶解した。一晩培養した後、560nmでマイクロプレート読取装置を用い、ODを求めた。
【0014】
実験2の結果:抗炎症化合物の単離
A23187刺激ラット好塩基球性白血病−1(RBL−1)細胞により、粗フラボノイド分画及び同定されたフラボノイドの両方でCLT/LTC4分泌物が減少する
表2A及び表2Bは、対照と比較して、ZZエタノール抽出物及び粗フラボノイド分画の両方で、試験した白血病細胞のCLT及びCLT4分泌が効率的に減少したことを示しており、最も高い活性を示した分画は主要フラボノイドを含み、純度約90%であることを確認した。このフラボノイドの構造を5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンであると決定した(図1参照)。
【0015】
表2A.細胞生存度及びA23187刺激白血病細胞により放出されるCLTのレベルに与えるZZ試料の影響

【0016】
表2B.細胞生存度及びA23187刺激白血病細胞により放出されるLTC4のレベルに与えるZZ試料の影響

【0017】
実験3:マウスモデルを用いたZZ−ACEの抗アレルギー活性
実験3の方法:ZZ−ACEの抗アレルギー活性、マウスモデル、生体外
動物の取り扱い、処理、及び脾臓細胞の収集
国立実験動物センター(台湾の台北)から得た合計24匹のメスICRマウスを無作為に3つの群、すなわち、陰性対照群(n=4)、並列対照群(n=7)及びZZ−ACE群(n=10)に分けた。陰性対照群には、何の処理も行わずに適宜餌を与えた。並行対照群及びZZ−ACE群のマウスには、計画的に喘息反応を起こしながら56日間にわたってそれぞれ水又はZZ−ACEを与えた。最初に、マウスあたり20μgのオボアルブミン及び2mgの水酸化アルミニウムを100μlの0.9%生理食塩水に入れたものをマウスに腹腔内投与して感作し、42日目に開始して3日連続行うことによって喘息反応を誘発し、次いで1%オボアルブミンを含むエーロゾル10μlを各マウスの気管に滴下することによってアレルギー性喘息を誘発した。喘息を誘発して20分後、マウスを屠殺した。マウス脾臓細胞を機械的に破壊して単離し、細胞懸濁液中で赤血球を低張溶解した。脾臓細胞を37℃で24時間、12μgのConA/2×106細胞/ウェル(Sigma Chemical、米国ミズーリ州セントルイス)を用いるか又は用いずに刺激した。全てのRNA試料を培養脾細胞から単離し、定量的競合的−RT−PCR(qc−RT−PCR)により評価してこれらの遺伝子発現レベルを求めた。
【0018】
IFN−γ及びIL−4の遺伝子発現を測定するためのqc−RT−PCRのプライマーデザイン
インターフェロン−γ及びインターロイキン−4のためのプライマーを、それぞれ遺伝子銀行受入れ番号NM_008337及びBC027514の配列に従ってデザインした(表3A)。各遺伝子に対して、3’逆方向プライマーは同じであるが、5’順方向プライマーが異なる2対のプライマーをデザインした。第一の対のプライマーでは、5’順方向プライマー(標準プライマーと呼ばれる)のDNA配列は、標的遺伝子のセグメントと同一である。この対のプライマーをPCR増幅に用い、自然長のDNA断片(標準断片)を合成した。標準断片をクローン化し、標準プラスミドを形成した。第二の対のプライマーでは、5’順方向プライマー(競合プライマー)は、標準プライマーから構成されるDNA配列を有し、それに続いて、100塩基対を超えて下流にある遺伝子配列と同一の短いセグメントの配列を有していた。この第二の対のプライマーをPCR増幅に用い、標準断片と5’及び3’配列が同じであるが、100を超える塩基対よりも短いDNA断片(競合的断片と呼ぶ)を得た。競合的断片を用い、競合的プラスミドを構成した。mIFN−γ(図2参照)及びmIL−4(図3参照)のDNA配列を以下に示す。プライマーデザイン、予測されたPCR生成物の長さを表3Aに示す。
【0019】
表3A.mIFN−γ及びmIL−4遺伝子発現のレベルを求めるためにqc−RT−PCR法に用いたプライマー

【0020】
標準プラスミド及び競合プラスミドの調製
PCRキット及びプライマーで増幅されたインターフェロン−γ又はインターロイキン−4のマウスcDNA断片をpGEM−Tベクター(Promega、ウィスコンシン州マジソン)にクローン化し、これら2つの遺伝子の標準プラスミド及び競合プラスミドを構築した。標準プラスミド及び競合プラスミドの配列を全て決定し、挿入した配列の正確さを確認した。
標準曲線の確立
qc−RT−PCR法の原理に従い、既知の量の競合プラスミドを既知の量の標準プラスミドの希釈列に混合し、混合物をPCR増幅のための1対の標準プライマー及び3’逆方向プライマーを備えるDNAテンプレートとして用いた。次に、PCR反応から得られる標準断片及び競合的断片の両方を臭化エチジウムゲル電気泳動に用いた。断片のバンド強度比と各混合物に用いたプラスミドの量の比との間の相関関係を計算し、標準曲線を確立した。
【0021】
定量的競合的−RT−PCR(qc−RT−PCR)により求めた脾細胞中のインターフェロン−γ及びインターロイキン−4の遺伝子発現
遠心分離後、脾細胞の細胞ペレットを1mlのトリゾル試薬と混合し、次に、トリゾルRNA抽出物キットにより総RNA(Gibco、Life Technologies)を単離した。A260nm/A280nm比により各試料の総RNAの純度を評価した。逆転写酵素でmRNAをcDNAに転換し、次にqc−PCRで分析した。1μl標準プライマー(順方向及び逆方向プライマー各0.5μg)、2.5μlの10×PCR緩衝液、2.5μlのdNTP(2mM)、0.1μlのDNAポリメラーゼ(5U/μl)、0.5μlの試料cDNA及び0.5μlの競合プラスミドの混合物を純水で総容量25μlに調節し、その混合物中でqc−PCR反応を行った。PCR生成物を、次に、ゲル電気泳動で分析した。ゲルの各バンドの臭化エチジウム密度を、Image Quant Densitometerで読取り、結果と、確立した標準曲線とを比較して脾細胞試料のcDNAのコピー数を計算した。
【0022】
実験3の結果:ZZ−ACEの抗アレルギー活性、マウスモデル、生体外
Th1/Th2免疫応答の均衡を取ることによるZZ−ACEの抗アレルギー活性
マウスをZZ−ACEで処理した後、処理したマウスから脾細胞を収集し、qc−PCRを用いてIFN−γ及びIL−4遺伝子の発現レベルを分析した。結果(表3B)は、対照と比較して、ConA刺激を用いて処理したマウスも用いずに処理したマウスも脾細胞における遺伝子発現レベルは、IFN−γ(p<0.05)の遺伝子発現レベルが有意に増大し、IL−4(p<0.05)の遺伝子発現レベルが有意に減少した。IL−4に対するIFN−γの遺伝子発現の比率が有意に増大したために、ZZ−ACEは、Th1/Th2均衡を調節することによってアレルギー反応を消失させるのに有利に働くことができる。従って、この実験の結果より、ZZ−ACEを60日連続投与した後には、ZZ−ACEが、マウスの免疫細胞のサイトカイン遺伝子発現を調節することによってアレルギー反応を低減する可能性を有することが示された。IFN−γ(図4)及びIL−4(図5)遺伝子発現のためのqc−RT−PCRのPCR生成物のゲル電気泳動写真の例を以下に示す。
【0023】
表3B.ZZ−ACEを飲ませたか又は飲ませずに喘息誘発を行ったか又は行わなかったマウスから収集した脾細胞のConA刺激を用いたか又は用いなかったIFN−γ及びIL−4の遺伝子発現のレベル1

1同じ列の異なる上付き文字は、有意差(p<0.05)を示している。
2値は、最初に、各マウスからIFN−γ/IL−4の比を計算し、次に、その比を平均することによって計算した。
【0024】
実験4:活性化合物がTh1/Th2免疫応答の均衡を調節するときのゼルンボンの同定
実験4の方法:
活性化合物の同定
最初に、乾燥ZZ根をエタノールで抽出し(エタノール抽出物)、次に、シリカゲル及びPLCでクロマトグラフにより抽出物を更に精製し、試験管内生理活性スクリーニング(以下の実験4A〜実験4Eに説明する手順)で分析して強力な抗アレルギー活性を含む精製分画を同定した(結果は以下の実験4A〜実験4Eに説明する)。次に、同定した活性分画から活性化合物を単離した。
実験4の結果:
活性化合物がTh1/Th2免疫応答の均衡を調節するときのゼルンボンの同定
活性化合物の同定
活性分画の化合物をゼルンボンと同定した。ゼルンボンの構造は図6を参照されたい。
【0025】
4A:IL−13/TNF−α刺激ヒトBEAS−2B細胞によるエオタキシン分泌物のレベルに与えるZZ試料の影響
実験4Aの方法:
細胞培養、ZZ試料での処理、及びエオタキシン発現のための刺激
SV40形質転換ヒト気管支上皮細胞BEAS−2BをF12/DMEM培地と共に96ウェルプレートに蒔き、37℃で培養して集密させた。次に、細胞を種々の濃度のZZ試料で処理した。20分処理した後、細胞を、50ng/mlのヒトIL−13(Peprotech、200−13)及び100ng/mlのヒトTNF−α(Peprotech、300−01A)を用い、37℃で22時間刺激した。培養培地を収集し、そのエオタキシン濃度を測定した。
サイトカインエオタキシンのためのELISAアッセイ
エオタキシン濃度をOpt EIA Setセットを用いて求めた。ヒトエオタキシンはPharmingen製2623KI、96ウェルプレートはIWAKI製3801−096であった。分析は、製造業者の指示書に従って行った。
【0026】
実験4Aの結果:
SV40形質転換ヒト気管支上皮細胞BEAS−2BをZZ試料で処理し、ヒトTNF−αで刺激してエオタキシンを発現させた後、培養培地を収集してそのエオタキシン濃度をELISAキットで測定した。結果を表4Aにまとめた。エオタキシン阻害活性は、エタノール抽出物分画に豊富に存在し、ゼルンボンを含む分画に更に豊富に存在することがわかった。
【0027】
表4A.IL−13/TNF−α刺激ヒトBEAS−2B細胞によるエオタキシン分泌物のレベルに与えるZZ試料の影響

【0028】
4B:ネズミ腹膜マクロファージによるTNF−α分泌物のレベルに与えるZZ試料の影響
実験4Bの方法:
細胞培養
1mlの4%ブルーアーのチオグリコレート培地(Sigma、B2551)をオスのBALB/cマウス(週齢6〜10)の腹膜空洞にi.p.(腹腔内)注射することによってマウス腹膜マクロファージを誘発した。腹膜細胞を、注射後7日目に、氷温RPMI−1640培地で腹膜洗浄することによって得た。
薬物処理
ネズミ腹膜マクロファージ(1×105)は、RPMI−1640培地と共に平底96ウェルプレートに蒔いた。細胞は、種々の濃度のZZ−ACE試料で20分間処理し、次に、1.5μg/mlのLPS(リポ多糖類)(Sigma、L−2880)で更に22時間刺激した後、TNFα法のために培地を収集した。
TNF−α ELISAアッセイ
TNF−αを、R&Dマウス TNF−α ELISA(Duoset、DY410)を用い、製造業者により推奨される手順に従って求めた。
【0029】
実験4Bの結果:
マウス腹膜マクロファージを種々の濃度のZZ−ACE試料により試験管内で処理し、次に、LPSで刺激した後、TNFαアッセイのために培地を収集したところ、ZZ−ACEとゼルンボンが豊富な精製分画との両方がTNFα放出に阻害活性を示した。
【0030】
表4B.LPS刺激ネズミ腹膜マクロファージによるTNF−α分泌物のレベルに与えるZZ試料の影響

【0031】
4C:試験管内でのLPS刺激マウス脾細胞のB細胞増殖のレベルに与えるZZ試料の影響
実験4Cの方法:
脾細胞の調製
オスのBALB/cマウス(8〜12週齢)からマウス脾臓を収集した。脾臓は、10%(v/v)ウシ胎仔血清(FCS;Biological Industries、04−001−1B)、5μg/mlのゲンタマイシン(BiologicalIndustries、03−035−1B)、1μg/mlのカナマイシン(BiologicalIndustries、03−049−1B)、1.2mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco、11360−070)、0.12mMの非必須アミノ酸(Gibco、11140−050)、0.2mMの2−メルカプトエタノール(Sigma、M7522)及び2g/lの重炭酸ナトリウム(Sigma、S5761)を補充した10mlのRPMI−1640培地(GIBCOカタログ番号23400−013)中で10mlシリンジのプランジャを用いてすり潰した。次に、15mlのACK溶解緩衝液(0.15MのNH4Cl、10mMのKHCO3、0.1mMのNa2EDTA、pH7.2)を加え、赤血球を溶解した。ACK溶解緩衝液処理後、脾細胞を、4℃、1500rpmで10分間遠心分離することによって収集した。次に、10mlの細胞培養培地で洗浄し、最後に、培養培地に再懸濁した。
【0032】
BALB/cマウスの脾細胞のB細胞増殖に与える薬物の影響
脾細胞の薬物処理及びB細胞増殖のための刺激
平底96ウェルプレートに、10%FCSを含むRPMI−1640培地と共に脾細胞(1.5×105)を蒔いた。脾細胞を、37℃で2時間、様々な濃度のZZ試料で処理し、その後、10%(v/v)ウシ胎仔血清を含むRPMI−1640培地中15μg/mlのLPS(Sigma、L2880)を用い、37℃で66時間刺激してB細胞増殖を促進し、その後分析した。
B細胞のための増殖分析
増殖は、Roche BrdU ELISAキット(Roche、1647229)を用いて測定した。96ウェルプレート内の細胞を、最初に、37℃で6時間、100μMのBrdUで処理した。次に、プレートを、4℃、1500rpmで10分間遠心分離した。細胞を乱すことなく上清を除去した。プレートを60℃で1時間培養し、次に、ウェルあたり200μlのFixDenatを加えた。室温で30分培養した後、FixDenatを廃棄し、ウェルあたり300μlのブロッキング溶液を加えた。プレートを室温に1時間保持し、ウェルあたり300μlの洗浄緩衝液で3回洗浄し、その後、100μl/ウェルの抗BrdU−PODを加えた。室温で1時間培養した後、プレートを洗浄緩衝液で4回洗浄し、その後、ウェルあたり100μlの基質を加え、室温で5分間、暗所で培養した。ウェルあたり25μlの保存液を加えることによって反応を終了させ、450nmでマイクロプレート読取装置を用いることによりODを測定した。
実験4Cの結果:
【0033】
表4C.試験管内でのLPS刺激マウス脾細胞のB細胞増殖レベルに与えるZZ試料の影響

【0034】
4D:ConA刺激マウス脾細胞によるINF−γ分泌物のレベルに与えるZZ試料の試験管内での影響
実験4Dの方法:
脾細胞の調製及び薬物処理
調製した脾細胞(実験4C参照)を6×105細胞/100μlまで希釈し、10%FCSを含むRPMI−1640培地を備えた平底96ウェルプレートに蒔いた。次に、脾細胞を様々な濃度のZZ試料(30μl)で37℃で2時間処理し、最後に、1μg/mlのコンカナバリンA(conA)で18時間刺激した。培地中のIFN−ν濃度をELISAアッセイにより求め、細胞生存度をMTTアッセイにより測定した。
IFN−γ ELISA
マウスIFN−γをR&DマウスIFN−γ(Duoset、DY485)キットを用いることによって求めた。ELISAアッセイは、製造業者により推奨される手順に従って行った。
実験4Dの結果:
ZZ試料がConA刺激マウス脾細胞によるINF−γ分泌物のレベルに及ぼす影響を表4Dにまとめた。ZZ−ACE及びエタノール抽出分画の両方とも、培養培地中のIFN−γ濃度を上昇させる能力を示した。
【0035】
表4D.試験管内でのConA刺激マウス脾細胞によるINF−γ分泌物のレベルに与えるZZ試料の影響

【0036】
4E:PMA/A23187刺激マウスEL−4細胞によるIL−4分泌物のレベルに与えるZZ試料の影響
実験4Eの方法:
細胞培養
37℃の5%CO2中、75cm2培養フラスコで10%(v/v)ウシ胎仔血清、5μg/mlのゲンタマイシン(Biological Industries)、1μg/mlのカナマイシン(Biological Industries)、1.2mMのピルビン酸ナトリウム、0.12mMの非必須アミノ酸、0.2mMの2−メルカプトエタノール、2g/lの重炭酸ナトリウムを補充したRPMI−1640培地中でEL−4細胞を培養した。
薬物処理
EL−4細胞(1×104細胞/100μl)を、10%FCSを含むRPMI−1640培地を備えた平底96ウェルプレートに蒔いた。細胞を、37℃で2時間、様々な濃度のZZ−ACE試料(30μl)で処理し、次に、37℃で22時間、10%(v/v)ウシ胎仔血清(総容量150μl)を含むRPMI−1640培地中の1.5ng/ウェルのPMA及び15ng/ウェルのA23187で刺激した。細胞を含有しない上清中のIL−4分泌物のレベルをELISAアッセイにより求め、細胞生存度をMTTアッセイにより測定した。
【0037】
IL−4 ELISA
IL−4を、R&Dマウス IL−4 ELISA(Duoset、DY404)を用いて測定した。96ウェルプレート(IWAKI、3801−096)を、100μl/ウェルの捕捉抗体(PBS中に4μg/ml)で被覆し、室温で一晩培養した。次に、プレートを、洗浄緩衝液(0.05%ツイーン20を含むPBS)で3回洗浄し、室温で1時間、300μlのブロッキング緩衝液/ウェル(1%ウシ血清アルブミン及び5%ショ糖を含むPBS)で培養することによって遮断した。プレートを、洗浄緩衝液で3回洗浄してから、100μlの試験液又は標準液をウェルに加えた。プレートを、室温で2時間培養して洗浄し、検出抗体[ウェルあたり200ng/ml試薬希釈剤(1%ウシ血清アルブミンを含むPBS)100μl]と共に室温で2時間培養した。洗浄後、各ウェルに100μlのストレプトアビジン−HRPを加え、室温で20分間培養し、洗浄後、ウェルあたり100μlのTMB(Clinical)と共に20分間培養した。反応を、100μlの1NのHCl/ウェルを加えることによって終了させ、450nmでマイクロプレート読取装置を用いることによってODを測定した。
実験4Eの結果:
【0038】
表4E.PMA/A23187刺激マウスEL−4細胞によるIL−4分泌物に与えるZZ試料の影響

【0039】
実験5:アレルギー性鼻炎に対してZZ−ACEを用いたヒトボランティア
5人のボランティアが、アレルギー性鼻炎を治療するためにZZ−ACEを摂取した。その経験をここにまとめた。
ボランティアA:
Wen氏は、何年も重症のアレルギー性鼻炎に罹っている。鼻炎を治療するために、毎日、新しく収穫したZZ根(乾燥前)300gmを水に入れて調理し、そのスープを飲ませた。1つの治療コースとして、治療を7日間繰返した。治療終了時には、症状は有意に軽減した。3ヵ月後、症状がぶり返し、治療コースを繰返して成功した。
ボランティアB:
もうひとりのWen氏(ボランティアAの父親)は、ボランティアAの治療コースに従いアレルギー性鼻炎の症状を軽減するのに成功した。後に、アレルギーの時期になる度に治療コースを繰返した。
ボランティアC:
Lee氏は、1000gmの湿った新鮮なZZ根を調理し、スープを密封容器に入れて冷蔵保存した。Lee氏は、約1/4のスープを4日間毎日飲み、アレルギー性鼻炎を治療した。結果は、満足することができるものであった。後に症状がぶり返すと、同じ治療コースを繰返して成功した。
ボランティアD:
Du氏は、ZZカプセルを毎日、朝6カプセル、夕方6カプセル2ヶ月服用し、非常に重症のアレルギー性鼻炎を治療することに成功した。
ZZカプセルは、以下の手順により調製した。乾燥ZZ根を10倍の水(重量対重量比)で調理した。スープをほぼ5倍に濃縮し、次に、デンプンを賦形剤として用い、乾燥して顆粒にした。顆粒を用いてカプセルを充填した。各カプセルは、約2.0gmの乾燥ZZ根又は約20gmの新たに収穫したZZ根に相当する0.5gmの顆粒を含む。
ボランティアE:
また、ボランティアDが用いた同じバッチのZZカプセルを用いて、3カプセル/日で約180日間にわたってボランティアEのHuang氏も治療した。180日の間、このボランティアは、以前よりもアレルギー問題が軽減した。
本発明は、単に例示的に挙げたものである上述の実施形態に限定されないものとするが、特許請求の範囲によって規定される保護の範囲内で様々に変更することができる。
【0040】
参考文献
1.Wenzel SE著喘息におけるロイコトリエンの役割、Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids、2003年、第69巻、145〜55頁
2.Leff AR著喘息の管理におけるロイコトリエンの調節:生物学及び臨床療法、Annu Rev Med、2001年、第52巻、1〜14頁
3.Aizawa T、Tamura G、Ohtsu H、Takishima T著ロイコトリエンC4及びB4の好酸球及び好中球産生:喘息の被験者の細胞と健常供与者の細胞との比較、Ann Allergy、1990年、第64巻、287〜92頁
4.Davern TJ、Bass NM著ロイコトリエン拮抗剤、Clin Liver Dis、2003年、第7巻、第2号、501〜12頁viii
5.Beghe B、Barton S、Rorke S、Peng Q、Sayers I、Gaunt T、Keith T、Clough J、Holgate S、Holloway J著インターロイキン−4及びインターロイキン−4受容体α鎖遺伝子の多型性が白色人種における喘息及びアトピーの罹病生を与える、Clin Exp Allergy、2003年、第33巻、1111〜1117頁
6.Shirai T、Suzuki K、Inui N、Suda T、Chida K、Nakamura H著アトピー性咳嗽及びアトピー性喘息における末梢血液中のTh1/Th2プロフィール、Clin Exp Allergy、2003年、第33巻、84〜9頁
7.Lee YC、Lee KH、Lee HB、Rhee YK著急性喘息におけるインターロイキン(IL)−4、IL−5、IL−13、及びインターフェロン−γの血清レベル、J Asthma、2001年、第38巻、665〜71頁
8.Kalin P著西洋フキ(Petasites hybridus)−薬草のポートレート、Forsch Komplementarmed Klass Naturheilkd、2003年、第10巻、補遺1、41〜4頁
9.Vimala S、Norhanom AW、Yadav M著従来の医薬品に用いられるマレーシアショウガ根粒菌の抗腫瘍促進剤活性、Br J Cancer、1999年、第80巻、110〜6頁
10.Murakami A、Takahashi D、Kinoshita T、Koshimizu K、Kim HW、Yoshihiro A、Nakamura Y、Jiwajinda S、Terao J、Ohigashi H著ゼルンボン、すなわち東南アジアのショウガセスキテルペンがフリーラジカルの発生、炎症誘発性タンパクの産生、及びアポトーシスを伴うガン細胞増殖を著しく抑制する:α、β−不飽和カルボニル基が必須条件である、Carcinogenesis、2002年、第23巻、795〜802頁、論評:Carcinogenesis、2002年、第23巻、1961頁に掲載、著者の回答、1963年
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンの化学構造(分子構造C16126、分子量300.27)を示す図である。
【図2】用いたプライマーに対応する配列に下線を引いた、mIFN−γ遺伝子(遺伝子銀行受入れ番号NM_008337)のDNA配列を示す図である。
【図3】qc−RT−PCRに用いるプライマーに対応する配列に下線を引いた、DNA配列mIL−4(遺伝子銀行受入れ番号BC027514)の図である。
【図4】レーン1〜8が、DNAテンプレートとして脾細胞cDNA試料及び競合プラスミドを用いたPCR生成物であり、レーンMが、マーカ(100bpラダー)であり、レーンS1〜S5が、標準曲線を確立するためにDNAテンプレートとして標準及び競合プラスミドを用いたPCR生成物である、マウス脾細胞でのIFN−γmRNA発現レベルを求めるためのqc−RT−PCR生成物のゲル電気泳動の図である。
【図5】IL−4mRNAの検出が、マウス脾細胞でのqc−RT−PCRによるものであり、レーン1〜9が、脾細胞cDNA試料及び競合プラスミドをDNAテンプレートとして用いたPCR生成物であり、レーンMが、マーカ(100bpラダー)であり、レーンS1〜S7が、標準曲線を確立するために標準及び競合プラスミドをDNAテンプレートとして用いたPCR生成物である、マウス脾細胞でのIL−4mRNA発現レベルを求めるためのqc−RT−PCR生成物のゲル電気泳動を示す図である。
【図6】ゼルンボンの化学構造を示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
栄養補助組成物を調製する方法であって、Zingiber zerumbet Smの根から溶媒抽出する工程を含み、前記抽出溶媒は、水に等しいか又はそれよりも低い極性を有することを特徴とする前記方法。
【請求項2】
前記溶媒が、エタノール、水、又はエタノールと水との任意の比率の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
免疫系を調節する方法であって、Zingiber zerumbet Smの根からの溶媒抽出物を含む栄養補助組成物を投与する工程を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項4】
アレルギー性疾患を予防又は治療するために前記免疫系を調節することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記アレルギー性疾患が、アレルギー性鼻炎、喘息及び湿疹から成る群から選択されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
Th1及びTh2免疫応答間の均衡を調節するための請求項3に記載の方法。
【請求項7】
IFN−γの濃度を上方制御するか又は炎症性媒介物TNF−α、IL−4及びエオタキシンを下方制御するための請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記溶媒抽出物は、活性免疫調節化合物としてゼルンボンを含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
ロイコトリエン合成を阻害する方法であって、Zingiber zerumbet Smの根からの溶媒抽出物を含む栄養補助組成物を投与する工程を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項10】
LTC4合成が阻害されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記抽出物が、7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンを含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項12】
アレルギー性疾患を予防又は治療する方法であって、有効な量の5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−フェニル)−3−メトキシ−クロメン−4−オンを投与する工程を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項13】
前記アレルギー性疾患がアナフィラキシーであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項14】
有効な量のゼルンボンを投与する工程を更に含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記アレルギー性疾患がアナフィラキシーであることを特徴とする請求項14に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2008−507527(P2008−507527A)
【公表日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−522628(P2007−522628)
【出願日】平成17年7月18日(2005.7.18)
【国際出願番号】PCT/US2005/025458
【国際公開番号】WO2006/020246
【国際公開日】平成18年2月23日(2006.2.23)
【出願人】(507024091)ウォルサム ライフ サイエンス カンパニー リミテッド (1)
【Fターム(参考)】