JPH078805B2 - 眼の発育の神経ペプチド制御 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 政府の援助 この発明の幾らかの部分は、国立眼科研究所援助金R01-
EY-05454の支援を受けた。

発明の背景 この発明は、眼の発育の制御に関係し、特に、近視（一
般に、近眼として知られている）の発達を制御するため
の眼の処置に関係する。

地球上の約４人に１人が近視にかかっていると見積もら
れている。これらの患者の約1/2以上は軸性近視、即
ち、視軸に沿っての眼の伸長である。

誕生時に、ヒトの眼は成人の大きさの約2/3であり、そ
の大きさにおいてさえ比較的軸方向に短い。結果とし
て、幼児は遠視の傾向がある。幼児期を通して、眼が生
長するとき、角膜及びレンズの光学特性の補償的微細調
整があり、眼の長さを増す。しばしば、その全過程は、
事実上完全であり、遠方の目標の鮮明な映像を得るのに
何らの修正を必要としない（その眼は正常視である）。
この微細調整過程における調節がうまく起こらない場合
に、それは、通常、伸びた眼になる。結果として、遠方
の像は網膜の面の前方に焦点を結び、軸性近視が生じ
る。他方、もしこの調節の失敗が長さの短過ぎる眼をも
たらした場合には、近くの像が網膜の面の後ろに焦点を
結び、その結果、遠視となる（一般に、遠目として知ら
れている）。

何年にもわたって、近視の発達を説明するために多くの
学説が出され、例えば、遺伝、過度の眼の近くでの仕
事、及び日照時間、食物などの環境の影響がある。これ
らの学説から、眼鏡、目の訓練、目の休養、毛様体筋麻
痺剤及び他の薬物治療を含む多くの予防処置が提案され
た。この主題の臨床文献は沢山あり且つ確定的でない。

現在、眼の後部、特に、網膜における像の質を出生後の
眼の生長の制御に結びつける沢山の証拠がある。質の悪
い網膜像を受けた眼に生じる近視の重大な経験がある。
軸性近視は鳥類又は霊長類において、例えば、まぶたを
縫合するか又は像分散眼鏡をかけることにより、網膜が
形成した像を奪われた眼において、実験的に誘導するこ
とが出来る。サル等の霊長類において誘導された実験的
近視は、通常のヒトの軸性近視を正確にまねている。

従って、この動物の視覚過程の現象は、明らかに、フィ
ードバック機構（それにより出生後の眼の生長が正常に
制御され、屈折の誤りが測定される）に貢献する。これ
は、この機構が神経的であり、網膜において始まるらし
いことを示す。

Stone等、（1988）Proc.Natl.Acad.Sci.85:257-260にお
いて報告された研究は、霊長類において眼瞼融着の後に
網膜の血管作用性小腸ペプチドの増加があることを示し
た。すべての動物において、血管作用性小腸ペプチドに
対する網膜の免疫組織化学反応性は、開いた眼における
よりも閉じた眼において一層高かった。

1989年４月25日出願のR.A.Stone,A.M.Laties及びP.M.Iu
voneの米国出願第342,942号（1988年６月３日出願の第2
02,220号の部分継続出願）において、アゴニスト治療に
よって神経化学物質の存在を制御することを含む成熟期
の動物の眼の出生後異常生長の制御方法が見出され、そ
の神経化学物質は、異常軸長へ導く成熟の間に変化する
ことが見出された。そこには、普通であれば近視の発達
へと導く眼の像遮断を受けたヒナ又はサル等の実験動物
において、ある種の網膜の神経化学物質の代謝が変わ
り、それらの網膜における濃度に変化を導くということ
が開示されている。特に、ドーパミンの網膜濃度は、そ
のような像遮断の間に減少することが見出され、ドーパ
ミン関連物質（例えば、アポモルヒネ、ドーパミンアゴ
ニスト）の眼への投与は、眼の軸伸長を、通常そのよう
な伸長へと導く条件下において、阻止又は実質的に妨げ
ることが見出された。

A.M.LatiesとR.A.Stoneの出願（1989年６月21日出願の
米国特許出願第369,293号）において、成熟期の動物の
眼の出生後異常生長を、脳神経組織及び／又は神経節に
おいて有効であることが知られている有効量のムスカリ
ン薬理学的因子（例えば、ピレンゼピン等のムスカリン
アンタゴニスト）の投与によって制御する方法が記載さ
れている。そこには、成熟機の動物の眼の軸生長を誘導
するためのカルバミルコリン等のコリン作動性アゴニス
トの利用も又記載されている。

発明の要約 本発明は、動物の眼の生長を制御するための方法及び組
成物を提供する。この発明の方法は、有効量の神経ペプ
チド血管作用性小腸ペプチド、PHI、又はこれらのペプ
チドのアナログの動物の眼への投与を含む。この発明
は、一層詳細に、添付の請求の範囲に示され且つその好
ましい実施態様を下記の説明に記載する。

発明の詳細な説明 動物の眼の普通の視覚機能において、像を形成する光
は、レンズを通過し、網膜（発生学的に脳と関係する神
経組織）により受け取られる。網膜はこの情報を、それ
を脳に送る視神経に伝達する。

如何なる特定の作用の理論又は様式にも結び付けられる
ことは望まないが、この発明の組成物及び方法は網膜を
通して眼に作用すると考えられる。網膜の神経化学物質
（即ち、神経活性化学物質）は、視覚過程において鍵と
なる成分である。特に、像を形成する光は、網膜の光レ
セプター、杆細胞及び錐体細胞により感知される。これ
らの光レセプターは、光エネルギーを電気及び／又は化
学信号に変える変換器として作用する。

像情報を脳へ伝達する通例の過程において、網膜の神経
細胞は、神経化学物質を放出して情報を網膜におけるネ
ットワークの一部である隣接する網膜細胞に通し、後に
視神経を介して脳へ行く信号を作り出す。

この発明により、効果的量の神経ペプチド血管作用性小
腸ペプチド（以後、VIPと記す）の投与が、ヒナの実験
モデルにおいて眼の像遮断によって普通に生じる軸伸長
性近視のブロックに有効であり得ることが見出された。
高レベルのVIPが実験的に誘導した近視を有する霊長類
において報告されたので、ヒナモデルにおける眼の軸伸
長の阻止は予想外のことである。唯一当てはまる以前の
経験において、近視の発達の阻止が逆の意味で進行する
治療に続いて起こった（即ち、欠乏の補充又は置換に続
いて起こった）。サルでの観察がヒナに移行し得ると仮
定するならば、本発明におけるVIP治療の効果は、既に
満ちている貯蔵器に追加することであるが、実際そうで
あるならば、以前の経験に基づいて、逆の効果（眼球の
軸伸長）がVIPの眼への添加によって示されるはずであ
る。

本発明は又、成熟期の動物の眼の異常な出生後軸生長
を、普通であれば異常な生長へと導く条件において阻止
するための薬剤（血管作用性小腸ペプチド、PHI並びに
眼の生長阻止作用のある血管作用性小腸ペプチド及びPH
Iのアナログからなる群から選択する化合物を治療に有
効な量で含む）をも提供する。この発明は更に、血管作
用性小腸ペプチド、PHI並びに眼の生長阻止作用のある
血管作用性小腸ペプチド及びPHIのアナログからなる群
から選択する治療上有効な量の化合物の、動物の眼の異
常な生後生長（その生長は近視に導く傾向がある）を阻
止するための薬剤の製造における利用を提供するこの発
明の方法の実施において、VIP、PHI又は眼の生長を阻止
するそれらのアナログを動物に投与し得る。ブタのVIP
は、アミノ酸配列His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-As
n-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-
Tyr-Leu-Asn-Ser-Ile-Leu-Asn-NH₂を有する。VIPは、ヒ
ト、ブタ及びウシを含む多くの種から単離されている。
このペプチドは、これらの３種においては同じアミノ酸
配列を有するが、このアミノ酸配列は他の種においては
異なり得る。任意の源からのVIPがこの発明の方法にお
いて用いるために適している。

VIPは、Said等の米国特許第3,880,826号の方法によって
腸組織等のこのペプチドを含む組織から単離することに
よって調製することが出来る（それを本明細書において
参考として援用する）。VIPは又、Itoh等、（1983）Nat
ure304,547-549の方法等の組換えDNA技術によっても製
造し得る。更に、VIPは、Peninsula Laboratories社
（カリホルニア、Belmont在）及びSigma Chemical社
（ミズーリ、St.Louis在）等から市販されており、又
は、市販の試薬を用いて化学合成することが出来る。

PHIは、アミノ酸配列及び活性においてVIPと密接に関連
する27アミノ酸のペプチドである。このペプチドのアミ
ノ酸配列は、種によって変わり得る。ブタのPHIは、ア
ミノ酸配列His-Ala-Asp-Gly-Val-Phe-Thr-Ser-Asp-Phe-
Ser-Arg-Leu-Leu-Gly-Gln-Leu-Ser-Ala-Lys-Lys-Tyr-Le
u-Glu-Ser-Leu-Ile-NH₂を有する。ヒトのPHI（PHM-27と
呼ぶ）はブタのPHIと２アミノ酸だけ異なる。PHM-27は
アミノ酸配列His-Ala-Asp-Gly-Val-Phe-Thr-Ser-Asp-Ph
e-Ser-Lys-Leu-Leu-Gly-Gln-Leu-Ser-Ala-Lys-Lys-Tyr-
Leu-Glu-Ser-Leu-Met-NH₂を有する。ここで用いる場
合、PHIという用語は、如何なる種からのものであって
も、ブタのPHIに類似しているペプチド（アミノ酸配列
はブタのPHIのそれと同じか又は同じでない）を含む。P
HIは、Peninsula Laboratories社（カリホルニア、Belm
ont在）及びSigma Chemical社（ミズーリ、St.Louis
在）等から市販されている。PHIは又、市販の試薬を用
いて化学合成することも出来る。ヒトPHM-27は、Itoh等
（前出）の方法によって組換えDNA技術を用いて製造す
ることが出来る。

VIPとPHM-27は、ヒトにおいては、同じ前駆体ポリペプ
チドから形成される｛Itoh等（前出）参照。この前駆体
分子の全部又は一部も又この発明における利用に適当で
あり得る｝。この前駆体分子は、Itoh等（前出）の方法
によって製造し得る。

この発明における利用に適した眼の生長の阻止活性を有
するVIP及びPHIのアナログは、VIP又はPHIと実質的に同
じアミノ酸配列を有するペプチドを含む（即ち、VIP又
はPHIより多い又は少ないアミノ酸を有するペプチド及
び１つ以上のアミノ酸の置換を有するペプチド）。VIP
及びPHIの他の適当なアナログは、VIP又はPHIの断片、
ペプチド結合以外の結合で繋がったアミノ酸配列、アミ
ノ酸以外の分子の付加によって修飾されたペプチド、及
びアミノ酸以外の分子によるアミノ酸の置換によって修
飾されたペプチドを含む。VIPが通常結合するレセプタ
ー部位における結合／活性化特性においてペプチドと類
似する分子も又この発明の範囲内にある。

この発明の任意の特定の実施態様において用いるVIP、P
HI又はアナログは、効果を確実にし且つペプチドに対す
る有害反応を避け又は減らすために、それが投与される
同じ種から単離し又は得るのが好ましい。しかしなが
ら、VIPの構造がヒトとブタとウシとで同じであるの
で、１つの種からのVIPを有害反応を最少にして異なる
種に投与することは可能であり得る。

VIP、PHI又は眼の生長を阻止するアナログを、眼の結膜
組織への局所投与又は注射によって眼に投与することが
出来る。

VIP、PHI及び眼の生長を阻止するアナログを、好ましく
は、製薬上許容し得るキャリアー又は希釈剤及び適宜防
腐剤と組合せて眼に投与する。適当なキャリアー又は希
釈剤は、塩類溶液、種々の緩衝液、シクロデキストリン
及び他の保護キャリアー又は複合体、グリセロール及び
プロドラッグ製剤を含む。VIP、PHI及びアナログは、単
独で又は互いに組合せて（例えば、VIPとPHI、又はPHI
とアナログ）動物に投与して良い。VIP、PHI又はアナロ
グは又、眼への投与のために、ドーパミン作動性物質、
アドレナリン作動性物質、コリン作動性物質又は生長因
子等の他の薬剤と組合せても良い。投与するVIP、PHI又
はアナログの量は、その個体の種、眼に存在する眼窩組
織の量及びペプチドが投与部位から拡散すべき距離、並
びに眼の浸透性によって変化する。

近視において見られる眼球の軸伸長を減じるためのVI
P、PHI及び眼の生長を阻止するアナログの投与は、ヒト
を含む哺乳動物種及び鳥類における近視の発達の阻止に
おいて効果的であることが予想される。VIP、PHI及び眼
の生長を阻止するアナログを効果的な長さの時間にわた
って動物の眼に投与して眼の軸伸長を阻止し、こうし
て、動物の近視の発達を減じ又は停止させる。例えば、
ヒトにおいては、子供の視力を間隔を置いて調べる。も
し子供が近眼であり又は近眼が切迫しているならば、VI
P、PHI又はアナログを、眼の生長の間に眼の軸伸長を阻
止するのに効果的な期間にわたって子供に投与する。軸
伸長の阻止におけるVIP、PHI又はアナログの効果は、適
当な間隔で子供の眼を繰り返し試験することによって測
定する。子供の屈折状態の改善又は安定化は、軸伸長の
阻止が起きたことを示す。個々の場合によって、VIP、P
HI又はアナログは、無期限に又は視力が安定し且つ近視
の発達が見られないようになるまで投与して良い。現時
点においては、近視の発達は10代の間に停止するので、
成熟して（18〜24歳）一度眼の生長の傾向が停止したら
VIP、PHI又はアナログの投与を止めて良いと考えられ
る。

実施例 日齢ホワイトレグホンのヒナにおける形状遮断近視を無
菌条件下でエーテル麻酔をして眼瞼縫合によって誘導し
た。ヒナの一方の眼瞼を縫合した。眼瞼の閉鎖は視覚を
ブロックしない。眼瞼を通しての半透明の視覚を得るこ
とが可能である。反対側の未縫合の開いた眼は対照の眼
として役立った。VIPを、毎日、像を奪われた（即ち、
縫合した）眼に投与した。塩類溶液を未縫合の眼に投与
した。すべての薬剤は、エーテル麻酔下で結膜下注射に
よって与えた。ヒナを12時間の明／暗サイクルに維持し
た。これらのトリを４週齢までに、深いペントバルビタ
ール麻酔下での断頭によって殺した。取り出した眼の軸
及び赤道寸法を副尺付きカリパスで測定した。

VIP（ブタのVIP、Peninsula Laboratories社、カリホル
ニア、Belmont在）を３段階の（減少する）投与量に
て、23匹のヒナのまぶたを縫合した眼及び更なる15匹の
両眼の開いたヒナの一方の眼に投与した。有意の十分な
治療効果（ｐ＜0.001）が、眼瞼縫合したトリにおい
て、VIPについて0.25μｇの投与量にて見られた。この
投与量において、実験的近視モデルの眼瞼縫合した眼に
おいて約80％の軸伸長のブロックがあった。重要なこと
に、VIP適用のすべての３つのレベルにおいて、対照
（開いた両眼）においては、軸又は赤道の両方の直径に
おいて有意の治療効果はなかった。これらの実験室での
発見に基づいて、神経ペプチドVIPがこの実験的近視モ
デルにおいてヒナの眼の軸伸長を阻止し得ることは明白
である。

変動の１方向分析によって、軸長における有意の治療効
果がVIPについては0.25μｇ（ｐ＜0.001）及び0.025μ
ｇ（ｐ＜0.05）の投与量にて認められる。赤道直径は、
VIP治療では有意の治療効果を有しない。１日投与量2.5
μｇのVIPは、このペプチドの有効範囲の外にある。

開いた（即ち、像を奪われていない）目については、VI
P注射のみを用いては、軸長又は赤道直径の何れにおい
ても統計的に有意の治療効果はない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ストーン，リチャード エイ. アメリカ合衆国 19083 ペンシルベニア, ヘイバタウン，スー エレン ドライブ 1720

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血管作用性小腸ペプチド、PHI並びに眼の
   生長を阻止する血管作用性小腸ペプチド及びPHIのアナ
   ログからなる群から選択する有効量の化合物を含むこと
   を特徴とする、成熟期の動物の眼の異常な生後生長を制
   御するための薬剤。
2. 【請求項２】成熟期の動物の眼の、普通は異常な生長へ
   導く条件下での異常な生後軸生長を阻止する薬剤であっ
   て、該薬剤が血管作用性小腸ペプチド、PHI並びに眼の
   生長を阻止する血管作用性小腸ペプチド及びPHIのアナ
   ログからなる群から選択する有効量の化合物を含み且つ
   該薬剤を前記の眼に生後成熟の間に投与することを特徴
   とする上記の薬剤。
3. 【請求項３】血管作用性小腸ペプチド、PHI並びに眼の
   生長を阻止する血管作用性小腸ペプチド及びPHIのアナ
   ログからなる群から選択する治療に有効な量の化合物を
   製薬上許容し得るキャリアーと混合することを含む、普
   通は異常な生長へ導く条件下で成熟期の動物の眼の異常
   な生後軸生長を阻止するための薬剤の製造方法。