JPH07149659A

JPH07149659A - 骨損傷治療剤

Info

Publication number: JPH07149659A
Application number: JP6232795A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Sakai; 良成坂井; Yuzuru Eto; 譲江藤
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1995-06-13

Abstract

(57)【要約】【目的】骨欠損及び骨折を含む種々の骨損傷疾患治療剤
の提供である。【構成】本発明はＢＵＦ類を有効成分として含有してな
る骨損傷治療剤である。【効果】本発明の骨損傷治療剤は治癒期間を短縮し、修
復骨の強度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は骨損傷治療剤に関する。
更に詳しくはＢＵＦ類（本発明に於てＢＵＦ類とはＢＵ
Ｆ−３、ＢＵＦ−４及びＢＵＦ−５をいう）を有効成分
とする骨損傷治療剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、骨折後の骨癒合には２週間以上の
長期を要し、大腿骨頸部骨折において、平均癒合日数は
１２週間にも及ぶ。とりわけ高齢者の骨折においては、
一般に骨癒合に長期を要し十分な骨強度が得られない場
合も有り、このような場合には長期病床に伴う全身的骨
の脆弱化、全身状態の悪化を招き、「寝たきり」となる
ケースも少なくない。また、その他の原因で骨の癒合遅
延、癒合不全を来す場合も少なくない。しかし、骨折治
療においては、骨折部の整復、固定、感染防御等を除い
ては生体側の自然治癒能力に頼っているのが現状であ
り、骨折を積極的に早期完治することを目的とした薬理
学的治療は通常行われていない。しかし、必要に応じて
カルシウム剤投与などの栄養学的治療、エストロゲン、
活性型ビタミンＤなどのホルモン治療が行われている
が、さらに強力に骨折治癒を加速させ癒合骨の強度を上
昇させ得る薬剤の開発が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような事情を鑑
み、本発明は骨欠損及び骨折を含む種々の骨損傷疾患の
治癒期間を短縮し、修復骨の強度を向上させることがで
きる新たな骨損傷治療剤を提供することを目的とする。

【０００４】

【発明を解決する為の手段】本発明者らは上記目的を達
成するために鋭意研究を進めた結果、ＢＵＦ類が優れた
骨損傷治療剤であることを見いだし、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明はＢＵＦ−３、ＢＵＦ−４及び
ＢＵＦ−５の１成分以上を有効成分として含有してなる
骨損傷治療剤である。

【０００５】ＢＵＦ−３、ＢＵＦ−４及びＢＵＦ−５は
それぞれアクチビンＡ、アクチビンＡＢ、アクチビンＢ
とも称される。また、その構造はＢＵＦ−３が単量体Ａ
のホモダイマー構造を、ＢＵＦ−４が単量体Ａと単量体
Ｂのヘテロダイマー構造を、ＢＵＦ−５が単量体Ｂのホ
モダイマー構造をとる。尚、単量体Ａ及びＢのアミノ酸
配列は既に公知となっているが、念の為に単量体Ａのア
ミノ酸配列を配列表の配列番号１に、単量体Ｂのアミノ
酸配列を配列表の配列番号２にそれぞれ示す。さて、Ｂ
ＵＦ−３は当初、本発明者等によりマウスフレンド白血
病細胞Ｆ５−５に対する分化誘導作用を指標に精製され
たヒト白血病細胞由来のポリペプチドである（特開昭６
２−２４０７００）。その後、ＢＵＦ−３にＢＵＦ−４
及びＢＵＦ−５を加えたＢＵＦ類について研究が展開さ
れ、ＢＵＦ類が血糖低下作用を有すること（特開平２ー
８８５２６、特開昭６３ー２５５２３６参考）、貧血治
療作用があること（特開平２ー１０８６２７）、血小板
減少症の治療作用があること（特開平４ー３６０８４
０）、発毛・養毛促進作用のあること（特開平３ー２７
５６１５）、受精卵に対する卵分割作用があること（特
開平３ー１７３８０５）等が報告されている。また、Ｂ
ＵＦ類が骨多孔症（骨粗鬆症）の治療に有用である事が
示されている（特開昭６３ー２７７６２９、特開平２ー
１０８６２６）が、骨折等の骨損傷の治療において有用
であるかについては全く報告されていない。

【０００６】さて、本発明において、ＢＵＦ類は骨折治
癒過程において仮骨の形成を促進し、骨損傷の治療に有
効であると考えられる。投与量は、ＢＵＦ類を成人当た
り通常１ng〜５mgを１回ないしは複数回投与すれば良
い。もちろん、投与量は患者の病状、患者の体重及び当
業者の認める他の因子によって変化するので、上記投与
量を厳守する必要はなく、臨機応変に決定すれば良い。
また、上述の投与量はＢＵＦ類の内から選ばれた１種類
のみ投与する場合にも、２種類以上組み合わせて投与す
る場合にも該当する。更に、本発明の骨損傷治療剤は全
身性（静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与等）に投与さ
れても、骨損傷局所に投与されても良い。

【０００７】本発明に使用するＢＵＦ類の製剤化は通常
の方法によって行われ、注射剤を調製する場合には主薬
のＢＵＦ類に必要によりpH調製剤、緩衝剤、安定化剤、
保存剤等を添加し注射剤とすれば良い。また、錠剤、カ
プセル剤等の剤形への製剤化、更にポリ乳酸、ポリグリ
コール等と混合して徐放性の投与剤への製剤化も可能で
ある。

【０００８】なお、本発明の骨損傷治療剤は、ヒトのみ
ならず家畜、馬等の競技用動物、犬や猫をはじめとする
愛玩動物、飼育下野生動物等、他の動物における骨折等
の骨損傷の治療に適用しても良い。この場合の剤形、投
与量及び投与経路は、ヒトに対する剤形、投与量及び投
与経路と基本的には同様である。

【０００９】ＢＵＦ類の生産には、ＢＵＦ類をコードす
る遺伝子、すなわちＢＵＦー３（アクチビンＡ）につい
ては単量体Ａの遺伝子、ＢＵＦー４（アクチビンＡＢ）
については単量体Ａ及び単量体Ｂの遺伝子、ＢＵＦ−５
（アクチビンＢ）については単量体Ｂの遺伝子をそれぞ
れ含有するプラスミドにより形質転換された真核生物細
胞を培養液中で培養し培養液中にＢＵＦ類を製造せしめ
るという方法を用いればよい。（特開昭６３ー２５８
０、特開平２ー１０８６２６等参照）。また、単球系の
白血病細胞などのヒトまたは動物由来細胞にホルボール
エステル等の刺激剤存在下でＢＵＦ類を生産せしめると
いう方法を用いても構わない（Murata, M. et al.: Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA. 1988, 85, 2434-2438）。こ
の様に生産されたＢＵＦ類の精製は通常のポリペプチド
の精製法に準じて行われる。例えば培養液を限外濾過法
で濃縮し、この濃縮液からポリペプチドを塩析し、透析
後陰イオン交換体を使用するイオン交換クロマトグラフ
ィーを行うことにより粗ポリペプチド標品が得られる。
この粗標品から疎水クロマトグラフィー法またはクロマ
トフォーカシング法により夾雑蛋白を除去し、さらに逆
層高速液体クロマトグラフィーにより精製することがで
きる。

【００１０】本発明の骨損傷治療剤の適応症としては、
下記Ａ〜Ｅのものが例示される。即ち、Ａ）各種外傷性
骨折、Ｂ）各種疲労骨折、Ｃ）病的骨折、Ｄ）その他種
々の原因によって骨折の治癒が遷延している、もしくは
癒合不全を呈する症例、偽関節が形成されている症例、
及びＥ）歯槽膿漏による顎骨の損傷である。尚、Ｃ）病
的骨折は以下のようにイーリに細分される。イ）骨粗鬆
症に伴う骨折（推体内等での微小骨折も含む）、この骨
粗鬆症に伴う骨折は更に原発性骨粗鬆症（老人性、閉
経後、若年性）と続発性骨粗鬆症（甲状腺機能亢進
症、クッシング症候群「ステロイド投与によるものも含
む」、末端肥大症、性腺機能低下症「下垂体機能低下
症、クリンフェルター症候群、ターナー症候群」、骨形
成不全症、低フォスファターゼ症、ホモシスチン尿症、
不動性骨粗鬆症、糖尿病）に大別される。ロ）骨軟化症
に伴う骨折、ハ）悪性腫瘍に伴う骨折、ニ）多発性骨髄
腫に伴う骨折、ホ）先天性骨形成不全に伴う骨折、ヘ）
骨嚢胞症に伴う骨折、ト）化膿性骨髄炎に伴う骨折、
チ）大理石病に伴う骨折及びリ）栄養障害に伴う骨折で
ある。

【００１１】なお、本発明の骨損傷治療剤は、他の骨疾
患治療薬剤（カルシウム剤、カルシトニン、エストロジ
ェン、イプリフラボン、活性型ビタミンＤ等）及び抗炎
症剤、感染防御のため投与される薬剤等及び他の薬剤と
併用しても良い。また、本発明の薬剤は、骨形成蛋白
（BMP）-1、BMP-2、BMP-3、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-
7、トランスフォーミング成長因子（TGF）-β1、TGF-β
2、TGF-β3、繊維芽細胞成長因子（FGF）等の骨形成を
促進する他の因子と併用してもよい。

【００１２】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、本発明は実施例に限定されるものではない。

【００１３】（実施例１）７週齢のＳＤ系雌性ラット
（６匹）の両側の腓骨を骨折させ、片側はＢＵＦ類投与
側として骨折部にＢＵＦ類投与液を局所投与し、対側は
対照投与側として対照投与液を局所投与した。ＢＵＦ類
投与液としてＢＵＦー３を400μg/ml含む酢酸緩衝液（1
4.9 mM, pH 5）を調製し、対照投与液には酢酸緩衝液
（14.9 mM、 pH 5）を用いた。以下に具体的手順を示
す。各動物をエーテルで麻酔し、左右下肢の皮膚及び筋
層を切開、腓骨を露出させて腓骨中央部を鋏で切断し
た。切断した腓骨をピンセットで整復後、ＢＵＦー３投
与液25 μl（10 μgのＢＵＦー３を含む）及び対照投与
液25 μlをピペットを用いてそれぞれの投与側へ滴下し
た。皮膚を縫合した後、１万ＵのペニシリンＧカリウム
（0.1 ml、東洋醸造製）を皮下投与した。以後、毎日１
回１０日間骨折部へＢＵＦー３投与液25 μl及び対照投
与液25 μlをそれぞれの投与側へマイクロシリンジを用
いて投与した。骨折から１１日目に各動物の両側の腓骨
を摘出し腓骨重量を測定した。仮骨重量は各腓骨重量か
ら、同じ週齢の無処置ラットの腓骨重量を減じて求め
た。

【００１４】表１に示すように、ＢＵＦー３投与側の仮
骨重量は、対照投与側と比較して約２０％増加した。

【００１５】

【表１】

【００１６】（実施例２）骨折治癒の遅延した老齢ラッ
トでＢＵＦ類が骨折治癒を促進するか否か検討した。４
０週齢のＳＤ系雌性ラット（５匹）の両側腓骨を骨折さ
せ、各動物の片側はＢＵＦ類投与側、対側は対照投与側
とした。ＢＵＦ類投与液の調整は実施例１と同様に行
い、ＢＵＦ類投与側にはＢＵＦー３投与液25 μl（10
μgのＢＵＦー３を含む）を、対照投与側には対照投与
液25 μlを骨折局所に投与した。腓骨の切断手術は実施
例１と同様の方法で行い、手術時に腓骨切断部にピペッ
トを用いて各投与液をそれぞれの投与側へ滴下した。そ
の後１３日間、毎日１回骨折部へ各投与液をそれぞれの
投与側へマイクロシリンジを用いて投与した。骨折から
１４日目に各動物の両側の腓骨を摘出し重量及び体積を
測定した。腓骨の体積は電子天秤で水に対する浮力を測
定して求めた。仮骨重量及び仮骨体積は各腓骨重量及び
腓骨体積から、同じ週齢の無処置ラットの腓骨重量及び
腓骨体積をそれぞれ減じて求めた。

【００１７】表２に示したように、仮骨重量及び仮骨体
積はＢＵＦー３投与側で対照投与側に比較してそれぞれ
５７％及び６４％増加した。

【００１８】

【表２】

【００１９】（実施例３）ＢＵＦ類の全身性投与が骨折
治癒を促進するか否か卵巣摘出したラットを用いて検討
した。６週齢のＳＤ系雌性ラット７匹の両側卵巣をエー
テル麻酔下で摘出し、摘出後１万ＵのペニシリンＧカリ
ウム（0.1 ml）を皮下投与した。卵巣摘出５日後に、実
施例１と同様の方法で左側腓骨の切断手術を施した。腓
骨を骨折させたラットを、ＢＵＦー３投与群（３匹）と
対照投与群（４匹）に分けた。ＢＵＦー３投与液、対照
投与液は実施例１と同様に調製した。ＢＵＦー３投与群
の動物には、腓骨骨折日から１１日間、毎日１回ＢＵＦ
ー３10μg（25μl）を臀部へ筋肉内投与した。対照群の
動物には同様に対照投与液（25μl）を臀部へ筋肉内投
与した。骨折から１１日目に各ラットの両側の腓骨を取
り出し、実施例２と同様の方法で腓骨重量及び腓骨体積
を測定した。骨折側（左側）から非骨折側（右側）の腓
骨重量及び腓骨体積を減じ、仮骨重量及び仮骨体積とし
た。

【００２０】表３に示すように、ＢＵＦー３投与群で対
照群と比較して仮骨重量は４４％、仮骨体積は５２％増
加した。

【００２１】

【表３】

【００２２】（実施例４）ＢＵＦ類が骨強度の面でも骨
折治癒を促進するか否か検討した。１０カ月齢のＳＤ系
雌性ラット（１７匹）の両側腓骨を骨折させ、各動物の
片側はＢＵＦ類投与側、対側は対照投与側とした。ＢＵ
Ｆ類投与液の調整は実施例１と同様に行い、ＢＵＦ類投
与側にはＢＵＦー３投与液25 μl（10 μgのＢＵＦー３
を含む）を、対照投与側には対照投与液25 μlを骨折局
所に投与した。腓骨の切断手術は実施例１と同様の方法
で行い、手術時に腓骨切断部にピペットを用いて各投与
液をそれぞれの投与側へ滴下した。その後、毎日１回骨
折部へ各投与液をそれぞれの投与側へマイクロシリンジ
を用いて投与した。骨折から１４または２１日目に各動
物の両側の腓骨を摘出し、骨強度を骨レオロメーターを
用いて測定した。

【００２３】表４に示したように、骨折１４日目及び２
１日目の骨強度はＢＵＦー３投与側で対照投与側に比較
して増加した。

【００２４】

【表４】

【００２５】

【効果】本発明のＢＵＦ類を有効成分として含有してな
る骨損傷治療剤は種々の原因による骨欠損及び骨折等の
骨損傷疾患の治癒期間を短縮し、修復骨の強度を向上さ
せることができる極めて有用な薬剤といえる。

【００２６】

【配列表】

【００２７】配列番号：１配列の長さ：１１６配列の型：アミノ酸トポロジ−：直鎖状配列の種類：ペプチド配列 Gly Leu Glu Cys Asp Gly Lys Val Asn Ile Cys Cys Lys Lys Gln Phe 1 5 10 15 Phe Val Ser Phe Lys Asp Ile Gly Trp Asn Asp Trp Ile Ile Ala Pro 20 25 30 Ser Gly Tyr His Ala Asn Tyr Cys Glu Gly Glu Cys Pro Ser His Ile 35 40 45 Ala Gly Thr Ser Gly Ser Ser Leu Ser Phe His Ser Thr Val Ile Asn 50 55 60 His Tyr Arg Met Arg Gly His Ser Pro Phe Ala Asn Leu Lys Ser Cys 65 70 75 80 Cys Val Pro Thr Lys Leu Arg Pro Met Ser Met Leu Tyr Tyr Asp Asp 85 90 95 Gly Gln Asn Ile Ile Lys Lys Asp Ile Gln Asn Met Ile Val Glu Glu 100 105 110 Cys Gly Cys Ser 115

【００２８】配列番号：２配列の長さ：１１５配列の型：アミノ酸トポロジ−：直鎖状配列の種類：ペプチド配列 Gly Leu Glu Cys Asp Gly Arg Thr Asn Leu Cys Cys Arg Gln Gln Phe 1 5 10 15 Phe Ile Asp Phe Arg Leu Ile Gly Trp Asn Asp Trp Ile Ile Ala Pro 20 25 30 Thr Gly Tyr Tyr Gly Asn Tyr Cys Glu Gly Ser Cys Pro Ala Tyr Leu 35 40 45 Ala Gly Val Pro Gly Ser Ala Ser Ser Phe His Thr Ala Val Val Asn 50 55 60 Gln Tyr Arg Met Arg Gly Leu Asn Pro Gly Thr Val Asn Ser Cys Cys 65 70 75 80 Ile Pro Thr Lys Leu Ser Thr Met Ser Met Leu Tyr Phe Asp Asp Glu 85 90 95 Tyr Asn Ile Val Lys Arg Asp Val Pro Asn Met Ile Val Glu Glu Cys 100 105 110 Gly Cys Ala 115

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ａ６１Ｋ 37/02 ＡＤＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＢＵＦ−３、ＢＵＦ−４及びＢＵＦ−５
を１成分以上を有効成分として含有してなる骨損傷治療
剤。