(57)【要約】哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物において改善された骨質を得るための方法であって、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物に、所望の効果を可能とするのに充分な量及び／又は速度で、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む、上記方法。また、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物においてその必要に応じて骨質を調節するための方法であって、上記哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物に、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む、上記方法並びに治療において使用するための組成物も考察される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物において改善された骨質を得るための方法であって、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物に、所望の効果を可能とするのに充分な量及び／又は充分な速度で、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む、前記方法。
【請求項２】
上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記脊椎動物が、マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブタ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記脊椎動物がヒトである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における骨質の調節方法であって、骨質を調節するために、上記脊椎動物にその必要に応じてグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む、上記方法。
【請求項６】
上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記脊椎動物が、マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブタ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットである、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
上記脊椎動物がヒトである、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項９】
オステオポローシスの予防、緩和又は治療のための組成物の製造のための、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用。
【請求項１０】
上記組成物が場合により、薬剤として許容可能な担体及び／又は付加剤を伴う、請求項９に記載の使用。
【請求項１１】
上記組成物が、食品又は補助的食餌である、請求項９に記載の使用。
【請求項１２】
上記食品又は補助的食餌が、栄養補助食品及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料である、請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
上記製造された組成物中の上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が治療的有効量である、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の使用。
【請求項１４】
上記治療的有効量が、日用量あたり０．０１〜０．２g/kg体重である、請求項１３に記載の使用。
【請求項１５】
哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物において、その必要に応じて骨質を調節するための組成物の製造のための、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用。
【請求項１６】
上記組成物が、場合により、薬剤として許容可能な担体及び／又は付加剤を伴う医薬組成物である、請求項１５に記載の使用。
【請求項１７】
上記組成物が、食品又は補助的食餌である、請求項１５に記載の使用。
【請求項１８】
上記組成物が、栄養補助食品及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料である、請求項１７に記載の使用。
【請求項１９】
上記製造された組成物中の上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、治療的有効量である、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の使用。
【請求項２０】
上記治療的有効量が、日用量あたり０．０１〜０．２g/kg体重である、請求項１９に記載の使用。
【請求項２１】
哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における骨の構造の崩壊又は骨の脆弱化の阻害、予防又は緩和のための方法であって、骨質を調節するために上記脊椎動物にその必要に応じてグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む、前記方法。
【請求項２２】
上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
上記脊椎動物が、マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブタ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットである、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
上記脊椎動物が、ヒトである、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２５】
哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物においてその必要に応じて骨折を予防又は修復するための組成物を製造するための、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用。
【請求項２６】
上記組成物が、場合により薬剤として許容可能な担体及び／又は付加剤を伴う、請求項２５に記載の使用。
【請求項２７】
上記組成物が、食品又は補助的食餌である、請求項２５に記載の使用。
【請求項２８】
上記組成物が、栄養補助食品及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料である、請求項２７に記載の使用。
【請求項２９】
上記製造された組成物中の上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、治療的有効量である、請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の使用。
【請求項３０】
上記治療的有効量が、日用量あたり０．０１〜０．２g/kg体重である、請求項２９に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物において改善された骨質を獲得するための方法に関する。哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物において骨質を調節する方法及び上記脊椎動物において骨質を改善するための組成物の製造も考慮される。
【背景技術】
【０００２】
骨格
骨格は、一定の流動状態にある複雑な器官系である。それは機械的、代謝的及び保護的機能を提供する。２のタイプ：皮質及び海綿質の骨がある。皮質骨は主に外肢の骨格の長骨骨幹に見られる。それは実質的にはすべての骨の外層にも見出される。海綿状骨は主に中軸骨格及び長骨末端に見られる。皮質及び海綿質の骨の両方が維持される、骨の活動の細胞における過程は、骨のリモデリングと呼ばれる。このリモデリングは、ベーシック・マルチセルラー・ユニット（Basic Multicellular Unit）として知られる別々の群にある骨の表面上で行われる（Parfitt et al., (1987) Clin.Obstet.Gynecol. 30:786-811）。
【０００３】
骨のリモデリングの生理機能に重要な役割を演じる、甲状腺ホルモン及びビタミンDのようなビタミン、カルシトニン、エストロゲン、アンドロゲンのような多くの全身性のホルモン、並びにインターロイキン、トランスフォーミング成長因子、及びプロスタグランジンのような多くの局所的因子がある。
【０００４】
骨格の障害
多くの因子が骨の強度及び骨折せずに外傷に耐えるその能力に貢献している。骨の強度に貢献する因子の少なくとも７０％を占めるのは、骨塩密度（容積あたりの質量）である。およそ全骨格の質量の８０％が低い表面：容積比率を有する（密な）皮質骨である一方、残りの２０％はもっと高い表面：容積比率を有する（海綿状の）海綿質骨である。質量、容積、表面及び構造の間の相互関係の変化は、骨の強度の損失において全て考慮される。骨の強度におけるそのような損失は、オステオポローシスの特徴のひとつである骨折の危険性の増大へ導くであろう。
【０００５】
骨格の障害は、一般的にオステオポローシスと呼ばれる状態である、骨の損失又は脆弱化に導く。
【０００６】
オステオポローシス
オステオポローシスは、骨密度の減少並びに強度の低下及び骨折の危険性の増加に導く骨の微小構造の変化を伴う状態である。
【０００７】
オステオポローシスは、３５歳以上のヒトそれぞれに実質的に起こりやすいいくつかの状態のうちのひとつである。それは医学的、社会的及び経済的な結果を生じる主要な医学的問題である。８００万人を超えるアメリカ人がオステオポローシスによる骨折を患っているが、まだ骨折を経験していないが、潜在的なリスク群に入るのに十分な低骨密度を有する人を含む、オステオポローシスの新しい定義によれば、罹患した個体は１４００〜２５００万人と推定される。
【０００８】
National Osteoporosis Foundation, USAは１９９０年におけるオステオポローシス治療の費用は１００億ドルであったと見積もった。人口の高齢化及びオステオポローシスの罹患率の増加にともなって、米国のみで２０２０年よりも前に医療費は３００〜４５０億ドルに達すると予測される。世界保健機関は２０００〜２０１０年の間の１０年間を、骨及び関節の病気の１０年（Decade of Bone and Joint Diseases）であると宣言した。
【０００９】
オステオポローシス治療の最近の療法は、普通、骨物質の形成の増加又は再吸収の減少のメカニズムにより作用する。そのような治療の効果を表１に要約する。他に提案されるオステオポローシス治療手段は、カルシウム、運動、及び成長ホルモンを含む。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
オステオポローシスの医学的原因
二次的な作用として、異なる医学的障害もオステオポローシスに導く。そのような医学的障害を表２に列挙する。
【００１２】
【表２】
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【００１３】
閉経後の骨の損失
ここ十年で、閉経後の骨の損失の重要性とそれによる結果は、国際的なレベルで同定され、定義されてきた。医学的及び政治的な権威は、治療を受けていない個人の罹病率及び死亡率並びにその社会にもたらす経済的な結果を認識している。
【００１４】
オステオポローシスの既知の治療法
近年、少数の薬物が、骨形成を増加させることが知られている。最もよく使用され、研究されている薬物は、骨の形成及び再吸収の両方に作用することのできる、フッ化物である。したがって、該薬物は近年のフッ化物療法において広く使用され（Farley et al., Science, 222:330-332(1983)及びGruber et al., Clin. Orthop., 267:264-267）、フッ化ナトリウムが最も評価されている形態である。
【００１５】
いくつかの研究が、フッ化物とカルシウムの長期投与後における柱状骨の骨密度の増加を示す。フッ化物とカルシウムの併用は確立された治療法と考えられている。
【００１６】
リン酸一フッ化物がフッ化物療法で最も進歩した薬物の代表である、フッ化物に基づく薬物はいくつかの欠点を示し、例えば胃腸の及びリューマチの合併症などの合併症を治療される患者にもたらす。
【００１７】
Affinitoらは、閉経後の女性に対するさらに他の形態のフッ化物、すなわちL-グルタミンリン酸カルシウム一フッ化物、に基づく薬物による治療の後、骨塩密度が４．２５％増加したことを示す研究を、Gynecol. Endocrinol.(7:201-205,(1993))において発表した。
【００１８】
鳥類における骨の問題
ヒヨコ、雌鶏及び七面鳥のような他のブロイラーにおいて、肢の積載重量は問題である。特別には、２５キロを超える体重となったいくつかの系統の七面鳥においては、骨折が問題となる。農民における高い費用並びに動物に不必要な罹病を引き起こすそのような問題を防ぐために、骨の成長、骨の形成及び骨の無機化について、よりよく理解する必要がある。
【００１９】
予防
骨格の病気の予防における最近の潮流として、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物の閉経後の生存期間中の骨の形成、発達及び無機化の生理学的過程をよりよく理解することが必要とされる。
【００２０】
骨格の発達に関する事柄
出生及びそれに続く数時間は、肢骨に対する重力及び力学的な負荷の作用として、消化系、呼吸器系及び運動系の機能を活性化する刺激の主な供給源である。さらに、生存中の多様な段階における、骨密度獲得、筋肉重量獲得及び脂肪重量獲得に関する発達の間に分化が起こる。
【００２１】
一般的な栄養状態、特別な栄養素（亜鉛、グルタミンなど）及び一定の向性の成長刺激因子（例えば、成長ホルモン、インシュリン様成長因子I、ケラチノサイト成長因子、及びグルカゴン様ペプチド‐２）が小腸の発達及び機能に関して重要な相互作用をし、それが今度は肢の発達に影響を及ぼす。適切な栄養状態は、消化管及び他の組織における内因性の成長因子合成に対して決定的なものであり、外因性の成長因子投与に対する器官の応答性の重要なメディエーターである。
【００２２】
したがって上記の問題に関して、骨の損失又はその脆弱化に関連するいずれかの状態を治療又は予防する手段又は方法であって、従来の手段又は方法に関連する問題を回避することもできる手段又は方法の開発が非常に望まれる。この点で、本発明はこの必要性及び問題に向かうものである。
【発明の開示】
【００２３】
発明の要約
低い骨質の予防及び緩和についての本分野において知られた先の不利益及びそれを行うにあたっての高額の医療費、並びに例えばオステオポローシスに関連する骨折の治療の観点から、本発明は骨質の改善のための新しく且つ改善された方法及び組成物を提供する。
【００２４】
本発明の目的は、哺乳類及び鳥類を含む脊椎動物において改善された骨質を獲得する方法を提供することであり、上記方法は、所望の効果をもたらすことを可能とする充分量及び／又は充分な速度でグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を上記脊椎動物に投与することを含む。上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与されない、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物の骨質との比較によって、骨質の改善が判断される。
【００２５】
したがって、さらなる実施態様における方法は、上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる方法を含む。
【００２６】
本発明はまた、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における骨質の調節方法であって、骨質の調節のために、上記脊椎動物にそれらの必要に応じてグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む方法を提供する。
【００２７】
さらに特別な実施態様において、そのような骨質の調節方法は、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる方法である。
【００２８】
本発明はさらに、オステオポローシスの予防、緩和又は治療のための組成物の製造のための、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用を提供する。
【００２９】
さらに本発明は、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物においてそれらの必要に応じて骨質を調節するための組成物の製造のための、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用を提供する。
【００３０】
発明の詳細な説明
定義
本明細書中で使用される「骨質」という用語は、本発明に従って使用される一定のパラメーターによって測定される、機械的、化学的及び生理学的な骨の特徴を意味すると意図される。そのようなパラメーターは、本分野の当業者に知られており、本文中の使用によってさらに定義される。
【００３１】
「改善された骨質」という用語は、本明細書中で骨の機械的、化学的及び生理学的特徴の変化を意味すると意図され、したがって、本発明による治療又は投与を受けていない脊椎動物に比較した骨の質を定義する。そのような変化が上記脊椎動物にとって肯定的なものである場合、その変化は改善であるとみなされる。
【００３２】
「骨質の調節」という用語は、本明細書中で現在の骨の機械的、化学的及び生理学特徴を変化させ、修飾し、又はこれに他の方法で影響を与えることを意味すると意図される。
【００３３】
本明細書中で使用される「医薬組成物」は、本発明による治療的に有効な組成物を意味する。
【００３４】
本明細書中で使用される「治療的有効量」、「有効量」又は「治療的に有効」は、所定の状態に対して治療的効果を提供する量及び投与計画を指す。これは、必要な付加剤及び希釈剤、すなわち担体又は投与ビヒクル、とともに所望の治療効果を生み出すように計算された活性物質の所定の量である。さらに、それは、宿主における活性、機能及び応答の臨床的に深刻な欠損を減少、最も望ましくは防止するのに十分な量を意味することを意図される。或いは、治療的有効量は、宿主における臨床的に深刻な状態の改善をおこすのに十分である。当業者によって理解されるように、化合物の量はその特異的な活性によって可変であることができる。好適な用量は、必要とされる希釈剤、すなわち担体又は付加剤、とともに所望の治療効果を生み出すように計算された活性化合物の所定の量を含むことができる。
【００３５】
本明細書で使用される「治療」は、骨の損失又は脆弱化に関連する状態の完全な治癒又は部分的な治癒のための治療を意味する。
【００３６】
本明細書で使用される「緩和」は、減少した、すなわちより少ない、又はより軽い骨の損失又は脆弱化に関連する状態を意味する。
【００３７】
本明細書で使用される、「予防」は、骨の損失又は脆弱化に関連する一定の状態の発生又は突然の発生の、完全な又は部分的な遮断を意味する。
【００３８】
「誘導体」という用語は、本明細書において、親物質から直接的或いは修飾又は部分的置換のいずれかによって誘導体化された化学物質を意味すると意図される。
【００３９】
「アナログ」という用語は、本明細書において、他に類似した構造を有するが、異性体である必要はない化合物を意味することを意図される。アナログは類似の機能を有するが、構造又は発生起源において異なる。
【００４０】
本発明の化合物の製造方法及びそのための使用において、活性成分の治療的有効量が提供される。治療的有効量は、年齢、体重、性別、状態、合併症、他の病気などの患者の特徴に基づいて、本分野において周知であるとおりに通常の熟練した医学的又は獣医学的従事者によって決定されることができる。
【００４１】
骨の発達
ヒト及び子ブタを含む哺乳動物並びに雌鶏及び七面鳥を含む鳥類を含む、新生児の脊椎動物における胃腸管、GIT及び肢骨の急速な成長及び発達は、腸の細胞及び骨細胞に主に供給される代謝エネルギーに対する腸による要求及び細胞の要求の増加に結びついている。
【００４２】
今日まで、新生児期の間の骨格系の成長、発達及び無機化に対するグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物に基づく薬物の栄養的効果については、包括的な研究は行われてこなかった。
【００４３】
グルタミン酸誘導体、代謝物又はアナログは、例えば、記載され、以下においてさらに詳細に例解されるアルファ−ケトグルタル酸（AKG）、並びにAKGの誘導体、代謝物及びアナログである。したがって、例えばオステオポローシスのような骨の損失及び脆弱化の治療のために最近使用される薬物の代表であるL-グルタミンカルシウムリン酸一フッ化物のようなフッ化物に基づく薬物は、本発明には含まれない。フッ化物の効果並びに副作用は、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログとは部分的に異なる。
【００４４】
上記で明らかであるように、本発明は、骨の損失又は脆弱化に関連するいずれかの状態の治療、緩和又は予防のための手段及び方法に関する。オステオポローシスにおけるような骨の損失又は脆弱化に関連する状態は、腎不全、特発性高カルシウム尿症、尿細管アシドーシスのような腎臓の；I型糖尿病、クッシング症候群、原発性及び２次性性腺機能低下症、原発性及び２次性副甲状腺機能低下症、甲状腺機能亢進症、ホモシスチン尿症、末端肥大症、ビタミンD欠乏症、壊血病のような内分泌又は代謝の；白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、マクログロブリン血症、全身性の肥満細胞症、溶血性貧血、鎌状赤血球症、ベータサラセミア、PTHrP分泌固形腫瘍（特に、扁平上皮、腎臓、膀胱、卵巣）のような血液学／腫瘍学の；炎症性腸疾患、グルテン腸疾患、胃の切除後、原発性胆汁性肝硬変、肝不全、血色素症、ウイルソン病、栄養不良のような胃腸管系の；関節リューマチのような慢性の炎症性疾患；アルミニウム含有制酸剤、抗けいれん薬、シスプラチン、シクロスポリン、グルココルチコイド、ヘパリン、メトトレキセート、プリカマイシン、過剰の甲状腺ホルモン、チアジド以外の利尿剤、アルコールのような薬理学的作用物質；固定、骨形成不全、廃用性／麻痺、エーラース・ダンロー症候群、マルファン症候群、器官移植後、妊娠、ゴーシェ病のようなその他の状態であるが、これらに限られない。
【００４５】
骨折
骨折は、いわゆる機能性オステオポローシスを、骨折部位のみでなく、体内の他の骨においても同様に引き起こす。質量、容積、表面及び構造の間の相互関係の変化は、骨の強度の損失にあたって考慮されるすべての因子である。骨の強度の損失はさらに、オステオポローシスの特徴の一つである骨折の危険性のさらなる増加へ導くであろう。
【００４６】
例えば、損失のような骨の強度における変化を引き起こす他の状況は、長期滞在看護における入院；車椅子にのっているか又はギプスを装着しているヒトのような不随意性の固定；座位の仕事又は座位の生活のような随意性の固定；例えば宇宙飛行士のような重力場の変化である。
【００４７】
改善された骨質を獲得するための方法
本発明によれば、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物において改善された骨質を獲得するために方法が使用され、上記方法は、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与されない哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における変化に比較して、上記脊椎動物における所望の効果を可能とするのに充分な量及び／又は充分な速度でグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む。処置された脊椎動物における骨質の変化は、上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与されない哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における骨質の変化と比較され、そのような変化が子ブタ又はヒトのような哺乳動物及び雌鳥及び七面鳥のような鳥類を含む上記脊椎動物に対して、それらが必要とするものであり、肯定的であれば、改善とみなされる。
【００４８】
本発明の異なる実施態様において上記方法は、上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる方法である。
【００４９】
本発明のさらなる実施態様において、上記方法において使用される脊椎動物は、マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブタ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットである。
【００５０】
なおさらなる実施態様において、脊椎動物はヒトである。ヒトは、例えばオステオポローシス又は骨折による骨の損失又は脆弱化の治療を必要とする患者であることができる。骨折は、骨の連続性の外傷性の破壊である。さらなる実施態様において、骨の損失または脆弱化は、例えばスポーツによる骨への過剰負荷、体重過剰又はハンディキャップによる。
【００５１】
骨質の調節方法
本発明によれば、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における骨質を改善するための方法は、骨質を調節するために上記脊椎動物にその必要に応じてグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む。
【００５２】
本発明のさらなる実施態様においては、骨質を調節するためのそのような方法は、上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる方法である。
【００５３】
なおさらなる本発明の実施態様においては、上記方法において使用される哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物は、マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブタ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットである。
【００５４】
さらなる実施態様において、上記脊椎動物はヒトである。上記ヒトは、例えば、オステオポローシス又は骨折による骨の損失又は脆弱化の治療を必要とする患者であることができる。骨折は骨の連続性の外傷性の破壊である。さらなる実施態様において、上記骨の損失または脆弱化は、たとえばスポーツによる骨への過剰負荷、体重過剰又はハンディキャップによる。
【００５５】
骨の再吸収の阻害方法
本発明によれば、哺乳動物及び鳥類を含む脊椎動物における骨の再吸収の阻害方法は、骨質を調節するために上記脊椎動物に、それらの必要に応じてグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物を投与することを含む。
【００５６】
本発明のさらなる実施態様においては、骨の再吸収を阻害するためのそのような方法は、上記グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、グルタミン酸塩、α−ケトグルタミン酸（AKG）、オルニチン‐AKG、アルギニン‐AKG、グルタミン‐AKG、グルタミン酸塩‐AKG、ロイシン‐AKG並びにアミノ酸及びアミノ酸誘導体を有するAKGの他の塩；CaAKG、NaAKGのようなAKGの一金属塩又は二金属塩；Ca-グルタミン酸塩、Na-グルタミン酸塩のようなグルタミン酸の一金属塩又は二金属塩；例えば、L-アラニル‐L‐グルタミン酸、グリシル‐L‐グルタミン酸のようなグルタミン酸塩ジペプチド又はオリゴペプチド及びアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；例えばグルタミン酸‐グルタミンのようなグルタミン酸ジペプチド又はオリゴペプチド及び他のアミノ酸を有するグルタミン酸塩の他のペプチド；そしてグルタミン酸塩のポリマーから成る群から選ばれる方法である。
【００５７】
本発明のなおさらなる実施態様においては、上記方法において使用される、哺乳動物及び鳥類を含む上記脊椎動物は、マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットである。
【００５８】
さらなる実施態様においては、上記脊椎動物はヒトである。上記ヒトは、例えばオステオポローシスによる骨の損失又は脆弱化の治療を必要とする患者であることができる。
【００５９】
グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の投与
上で開示された方法によれば、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物は、哺乳動物及び鳥類；マウス、ラット、モルモット又はウサギのようなげっ歯類；七面鳥、雌鳥、ヒヨコ、又は他のブロイラーのような鳥類；ウシ、ウマ、ブタ、子ブタ又は自由行動の家畜のような家畜；或いはイヌ又はネコのようなペットを含む脊椎動物に投与される。
【００６０】
投与は、治療する脊椎動物の種、上記方法を必要とする脊椎動物の状態、及び治療する特別な適応症いかんによって異なる方法で実施されることができる。
【００６１】
１の実施態様において、投与は、食品又は栄養補助食品のような補助的食餌及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料としておこなわれる。さらなる実施態様は、以下においてさらに記載される飲料のような懸濁液又は溶液の形態であることができる。
【００６２】
また、用量形態は、例えば噛むことのできる若しくは溶解性の起泡性錠剤のようなカプセル又は錠剤、並びに粉末及びマイクロペレットのようなペレットなどの当業者に知られた他の乾燥形式のもの、そして粒子を含むことができる。
【００６３】
投与は、非経口の、直腸の、又は経口の食品或いは上で明らかにされた補助的食餌の形態であることができる。非経口ビヒクルは塩化ナトリウム溶液、リンガーデキストロース、デキストロースと塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液又はキャリアオイルを含む。
【００６４】
食品及び補助的食餌はまた、乳化されることができる。その後、活性治療成分は薬剤として許容可能で融和性の賦型剤と混合されることができる。好適な賦型剤は、例えば、水、生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど及びそれらの組み合わせである。さらに、上記組成物は所望により、活性成分の有効性を高める、加湿又は乳化剤、ｐH、緩衝剤のような補助物質の少量を含むことができる。
【００６５】
非経口的な食品又は補助的食餌は、固形食品、液体或いは凍結乾燥又は他の方法によって乾燥された製剤などとして供給されることができる。それは、多様な緩衝剤（例えば、トリス-塩酸、酢酸、リン酸）、ｐH、及びイオン強度の希釈剤、表面への吸着を防ぐアルブミン若しくはゼラチンのような付加剤、界面活性剤（例えば、Tween２０、Tween８０、プルロニックF68、胆汁酸塩）、溶解剤（例えば、グリセロール、ポリエチレングリセロール）、抗酸化剤（例えば、アスコルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム）、保存剤（例えば、チメロサール、ベンジルアルコール、パラベン）、容積補充物質、又は張力調節剤（例えば、ラクトース、マンニトール）、ポリエチレングリコールの組成物への結合のようなポリマーの共有結合、金属イオンとの錯体化、或いはポリ乳酸、ポリグリコール酸、ハイドロゲル、などの中へ若しくはその上への物質の取り込み、或いはリポソーム、マイクロエマルジョン、ミセル、単層若しくは多重層ビヒクル、赤血球ゴースト又はスフェロプラストへの物質の取り込みを含むことができる。
【００６６】
飲料
１の実施態様において、上記食品又は補助的食餌は、本発明のいずれかの方法において飲料の形態又はその乾燥組成物の形態で投与される。
【００６７】
飲料は、有効量のグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体若しくは代謝物、グルタミン酸塩アナログ又はそれらの水溶性の無害な塩或いはそれらの混合物を、ミネラル、ビタミン、炭水化物、脂肪及びタンパク質のような栄養学的に許容可能な水溶性担体とともに含む。上記飲料が乾燥形態で提供される場合、これらの成分はすべて乾燥された形態で供給される。すぐに消費可能であるように提供される飲料は、さらに水を含む。最終的な飲料溶液は、例えば上記のパラグラフにおける一般的示唆による緩衝溶液のような制御された張力と酸度も有する。
【００６８】
細菌及びカビの増殖を防ぐために、ｐHは好ましくは約２〜５、そして特別には２〜４の範囲にある。ｐHが約６〜８の滅菌された飲料もまた使用されることができる。
【００６９】
飲料は、単独で、又は１以上の治療的に有効な組成物とともに供給されることができる。
【００７０】
グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用
本発明によれば、オステオポローシスの予防、緩和又は治療のための組成物の製造のために、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用が開示される。
【００７１】
本発明のさらなる実施態様は、上記組成物が医薬組成物である場合の使用を含む。この医薬組成物は、本発明中に開示された方法及び使用において有用な、希釈剤、保存剤、溶解剤、乳化剤、アジュバント及び／又は担体のような薬剤として許容可能な担体及び／又は付加剤とともにあることができる。
【００７２】
さらに、本明細書中で使用される「薬剤として許容可能な担体」は、当業者に周知であり、0.01〜0.05Mリン酸緩衝液又は0.8％生理食塩水を含むがこれらに限定されない。さらに、そのような薬剤として許容可能な担体は、水性又は非水性の溶液、懸濁液及びエマルジョンであることができる。非水性溶媒の例はプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルのような植物油、及びオレイン酸エチルのような注射可能な有機エステルである。水性の担体は、水、アルコール性／水性溶液、エマルジョン、又は生理食塩水及び緩衝化媒体を含む懸濁液を含む。非経口ビヒクルは、塩化ナトリウム溶液、リンガーデキストロース、デキストロースと塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液又はキャリアオイルを含む。例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガスなどの保存剤及び他の付加剤も存在することができる。
【００７３】
本発明のさらなる実施態様は、上記組成物が栄養補助食品及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料であるところの使用を含む。
【００７４】
医薬組成物或いは食品又は補助的食餌などの製造された組成物は、本発明の組成物の製造にかかる使用を含み、場合により、オステオポローシスに影響を及ぼす担体及び／又はある量の第２の又はさらなる活性成分を含むことができる。
【００７５】
骨質の改善
本発明による他の使用は、それらを必要とする対象において骨質を改善するための組成物の製造のためのグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用である。
【００７６】
本発明のさらなる実施態様は、医薬組成物である組成物を含む。これは薬剤として許容可能な担体及び／又は本発明中で開示された方法及び使用において有用な希釈剤、保存剤、溶解剤、乳化剤、アジュバント、及び／又は担体のような付加剤とともにあることができる。
【００７７】
さらに、本明細書中で使用される「薬剤として許容可能な担体」は、当業者に周知であり、0.01〜0.05Mリン酸緩衝液又は0.8％生理食塩水を含むがこれらに限定されない。さらに、そのような薬剤として許容可能な担体は水性又は非水性の溶液、懸濁液又はエマルジョンであることができる。非水性溶媒の例はプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルのような植物油、オレイン酸エチルのような注射可能な有機エステルである。水性の担体は水、アルコール性／水性溶液、エマルジョン、又は生理食塩水及び緩衝化媒体を含む懸濁液を含む。非経口ビヒクルは、塩化ナトリウム溶液、リンガーデキストロース、デキストロースと塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液又はキャリアオイルを含む。例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガスなどの保存剤及び他の付加剤も存在することができる。
【００７８】
本発明のさらなる実施態様は、上記組成物が栄養補助食品及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料である、使用を含む。
【００７９】
医薬組成物或いは食品又は補助的食餌などの製造された組成物は、本発明の組成物の製造にかかる使用を含み、場合により、オステオポローシスに影響を及ぼす担体及び／又はある量の第２の又はさらなる活性成分を含むことができる。
【００８０】
投与される医薬組成物の用量
本発明によれば、本発明による組成物の製造のためのグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用は、それらを必要とする鳥類又は哺乳動物のような脊椎動物への治療的有効量を投与することを含む。そのような治療的有効量は、日用量あたり約0.01〜0.2ｇ/kg体重である。
【００８１】
投与標的
当業者によって容易に理解されるとおり、本発明の方法及び医薬組成物はそれらを必要とするいずれかの動物、特別には七面鳥、雌鳥又はヒヨコ及び他のブロイラーを含むがこれらに限定されない鳥類及び自由行動の動物又はネコ又はイヌのような飼いならした動物、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、及びブタのような、しかしこれらに限られない家畜、野生であるか動物園内にいるかに拘らない野生動物、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ネコ、など、すなわち獣医学的使用のための研究動物、への投与に特別に好適である。
【００８２】
また、ヒトもオステオポローシス又は骨折のような骨の損失又は脆弱化の治療における投与標的として含まれる。
【００８３】
骨折の予防及び修復のための本発明の使用
本発明によれば、グルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物の使用は、それらの必要に応じた哺乳類及び鳥類を含む脊椎動物における骨折の予防又は修復のための組成物の製造に含まれる。
【００８４】
骨折の予防又は修復のための使用においては、上記組成物は場合により薬剤として許容可能な担体及び／又は付加剤とともにある医薬組成物であることができる。
【００８５】
さらに、骨折の予防又は修復のための使用は、食品又は補助的食餌或いは栄養補助食品及び／又は固形食品の形態の成分及び／又は飲料である組成物を含むことができる。
【００８６】
さらなる実施態様は、骨折の予防又は修復のための使用であって、製造された組成物中のグルタミン酸塩、グルタミン酸塩誘導体又は代謝物、グルタミン酸塩アナログ或いはそれらの混合物が、治療的有効量である上記使用を含む。１の実施態様において、治療的有効量は、日用量あたり0.01〜0.2g/kg体重である。
【実施例】
【００８７】
実施例１  ブタにおける新生児期中の骨格系の成長、発達及び無機化に対するL-アラニル-L-グルタミン（Ala-Gln）及びα-ケト-グルタル酸（AKG）の影響
動物の養育
ポーランド、Czeslawiceの大学における群れから得られた子ブタを標準的な飼育条件で飼育した。
【００８８】
動物実験
すべての子ブタは離乳まで母ブタの乳を哺乳した。２８日齢で離乳後、子ブタにプレミックス（Premix）プレスターター（PP）（Food plant-Motycz、ポーランド）を自由摂取させ、水を自由に飲むことを可能とした。子ブタを以下の３の実験的試験に割り当てた：
１−対照群、生理食塩水を与える（2ml/kg体重（b.w.））。
２−第2群、0.4g/kg/b.w.のL-アラニル-L-グルタミン（ala-gln）を与える（2ml溶液/kgb.w.）。
３−第３群、0.4g/kg/b.w.のα-ケト-グルタル酸ナトリウム塩、AKG、を与える（2ml溶液/kgb.w.）生存期間の第１日〜第３５日まで１日１回で。
実験プロトコールを表３に要約した。
【００８９】
骨質測定のためのパラメーター
本発明による骨質の定義づけ及び測定のために、異なるパラメーターを使用する。使用するパラメーターは当業者に周知であり、以下に説明する。
１）最大弾性強度は、破断時の負荷をニュートン(N)で測定する。
２）極限強度は、骨折時の負荷をニュートン（N)で測定する。
３）断面積は、骨の断面の面積をｍｍ2で測定したものである。
４）慣性２次モーメントは、ｍｍ4で表した断面的特性の曲げ力に抵抗する有効性の測定値である。
５）相対的な壁厚の平均は、そのルーメンに対する骨の壁厚である。
６）骨塩密度（BMD）は、g/cm2で表した骨のミネラル含量である。
【００９０】
【表３】
2005518353.tif 000005
【００９１】
生理食塩水、ala-gln又はAKGの経口投与の前に毎日、動物の体重増加をモニターした。３５日齢において、子ブタを犠牲にし、内臓を抜き、骨の標本を採取した。
【００９２】
骨の構造的及び形状的性質を水平断面積及び垂直断面積並びに骨の外径及び内径の測定値に基づいて推定した。
【００９３】
Instron4302装置を使用し、図１に示した３点曲げテストを適用して、負荷及びたわみの間の関係を示す曲線から骨の以下の性質を決定した
１）最大弾性強度、Wy
２）極限強度、Wf
３）骨の剛性
４）最大弾性たわみ
【００９４】
結果
骨の性質
骨の極限強度、最大弾性強度、最大弾性たわみ、骨の剛性及び相対的壁厚の平均（MRWT）を分析した。
【００９５】
図２は骨の骨幹の形状パラメーターを模式的に表したものである。
【００９６】
相対的な壁厚の平均（MRWT）は、壁のルーメンに対する比率の測定値を表し、体の成長の間の生理学的ストレスに対する骨の構造的適応の過程における指示体として働く。壁厚が変わらずにルーメンが増加する場合、MRWTは減少するが、張力に対する骨の抵抗は増加する。
【００９７】
骨の極限強度
上腕骨の極限強度（Wf）は、対照群とAla-Gln群の間で顕著に異ならなかったが、一方、このパラメーターは対照及びAla-Gln群の両方の子ブタに対して比較した場合には、AKG群において顕著に高かった（表４及び図３）。
【００９８】
大腿骨の極限強度は、対照群の子ブタにおいて最も低かった。対照と比較した場合、両方の実験群の子ブタにおいてこのパラメーターは、顕著に高い値で存在した（表９及び図３）。
【００９９】
【表４】
2005518353.tif 000006
【０１００】
骨の最大弾性強度
Ala-Gln及びAKG群の両方の上腕骨及び大腿骨の骨の最大弾性強度（Wy）は、対照に比較して顕著に高かった（表５及び図４）。
【０１０１】
【表５】
2005518353.tif 000007
【０１０２】
断面積
両方の実験群の子ブタにおいて、上腕骨及び大腿骨の断面積（A）は対照に比較して顕著に大きかった（表６及び図５）。
【０１０３】
【表６】
2005518353.tif 000008
【０１０４】
慣性２次モーメント
上腕骨の水平軸に対する断面積の慣性２次モーメント（Ix）は、Ala-Gln及びAKG群の両方において、対照群に比較して顕著に高かった（表７及び図６）。大腿骨の慣性２次モーメントは、AKG群において、Ala-Gln群及び対照群に比較して顕著に異なっていた（表７及び図６）。
【０１０５】
【表７】
2005518353.tif 000009
【０１０６】
相対的な壁厚の平均
Ala-Gln及びAKGを受容する子ブタの上腕骨及び大腿骨の相対的な壁厚の平均（MRWT）は、高い値を示す傾向にあった。しかしながら、その相違は顕著ではなかった（表８及び図７）。
【０１０７】
【表８】
2005518353.tif 000010
【０１０８】
肋骨の水平軸に対する断面積の慣性２次モーメント（Ix）
肋骨の水平軸に対する断面積の慣性２次モーメント（Ix）は、AKG群において、対照及びAla-Gln群と比較した場合、顕著に高かった。AKG群における肋骨の断面積もまた、対照群に比較して顕著に異なっていた。相対的な壁厚の平均（MRWT）は、AKGを受容する子ブタにおいて最も低く、対照群が中間で、最も高かったのはAla-Gln群であった（表９及び図８）。
【０１０９】
【表９】
2005518353.tif 000011
【０１１０】
肋骨の、骨の極限強度（Wf）、最大弾性強度及び極限強度のモーメント
第４肋骨〜第９肋骨の骨の極限強度（Wf）はAKG処理された子ブタにおいて最も高く、対照群とは顕著に異なっていた（表１０及び図１０）。
【０１１１】
極限強度のモーメントはAKG群において、対照群及びAla-Gln群の値に比較して顕著に高く、これを図１２並びに表１０に示す。
【０１１２】
最大弾性強度（Wy）は、AKG群において対照群に比較して顕著に高かった（表１０）。
【０１１３】
出生後３５日齢の対照群及び実験群の子ブタからの肋骨（第４〜第９）の断面積（A）を図９に示す。ここで、AKG処理された動物は、ｐ＜0.05で最大の面積変化を示した。
【０１１４】
【表１０】
2005518353.tif 000012
【０１１５】
降伏応力
第５肋骨の降伏応力を測定し、対照群及び実験群の３５日齢の子ブタについての結果を図１１に示す。図１１は、AKG処理群における顕著な増加を示している。したがって、骨はより強くなっている。
【０１１６】
実施例２  七面鳥における骨折及び橈骨神経及び尺骨中間神経除去後の尺骨の無機化、機械的性質及び形状的性質に対するAKGの効果
目的
この実施例の目的は、骨の形状的性質及び物理的性質並びに仮骨形成に対するAKGの効果そして神経系の骨の成長に対する影響を、七面鳥の翼の骨（尺骨）の分析に基づいて研究することである。
動物の養育
七面鳥を一般的なケージ中で、１ケージあたり１０羽の七面鳥で飼った。七面鳥は、自由に水を飲むことができ、自由摂取で給餌した。
【０１１７】
実験計画
全部で１６０羽の６週齢の七面鳥を４の実験群に分け、それぞれを表１１にしたがって異なる処理をした。
【０１１８】
【表１１】
2005518353.tif 000013
【０１１９】
実験作業
一般的な麻酔下の手術の間に、尺骨を破断し、場合により神経除去した。手術後の第１日に、生理食塩水、AKG又はAla-Glnを2ml中、０．８g/kg体重の用量で経口投与した。
【０１２０】
実験期間の後、七面鳥を体重測定し、骨塩密度（BMD）を測定するために犠牲にした。
【０１２１】
骨塩密度（BMD）をLUNAR装置を使用してDEXA法（二重エネルギーX線吸収測定法）により分析した。この方法を、本明細書中に参考文献として援用されている、Hansenらの「Dual-energy x-ray absorptiometry: a precise method of measuring bone mineral density in the lumbal spine (J. Nucl. Med.(1990)31:1156-1162)」に従って実施した。
【０１２２】
結果
図１３において、A群からの七面鳥の実験にかかる右翼及び対照の左翼について、尺骨のBMDを示す。左翼対照群におけるAKG処理は、生理食塩水処理した七面鳥に比較してBMDが２５％異なる（ｐ＜0.01）。実験群の右翼においては、AKGの効果は生理食塩水処理した七面鳥に比較して約１１％である（ｐ＜0.055）。
【０１２３】
図１４においては、A群からの七面鳥の実験にかかる右翼及び左翼対照について、尺骨中のBMD−Vi（容積指数）を示す。対照群（左翼）におけるAKG処理は、生理食塩水処理した七面鳥に比較して、BMDが１４．８％異なる（ｐ＜0.01）。実験にかかる（右翼）群においては、生理食塩水処理した七面鳥に比較して、AKGの効果は約３５．７％（ｐ＜0.01）である。
【０１２４】
結論
結果は、七面鳥に投与した場合のAKGの尺骨の無機化の過程に対する影響を示す。また、AKGの効果は尺骨の神経除去後も残る。
【０１２５】
実施例３  骨減少症雌性ラットにおける骨の無機化に対するAKGの効果
目的
本実施例の目的は、ラットにおける閉経後の骨の損失に対するAKGの効果を研究することである。米国食品医薬品局（FDA）により推奨されるように、卵巣除去されたラットをヒト閉経後のオステオポローシスの前臨床動物モデルとして使用する。
【０１２６】
動物及びそれらの養育
最初の体重が２００ｇの２ヶ月齢のWistar雌性ラット６０匹を使用する。
【０１２７】
動物を、２２℃±２、湿度５５％±２において、１２／１２時間の暗期／明期比の管理された条件下で養育し、自由に水と餌を与えた。
【０１２８】
実験計画
ラットを３の群に分け（ｎ＝２０）、ここで１群は偽手術し、２群は卵巣除去し、３群は無傷、すなわち、全く手術をしなかった。
【０１２９】
実験作業
手術の日に、すべてのラットをケタミン及びキシラリン（xylaline）の筋肉内投与によって麻酔する。
【０１３０】
ラットのうちの２０匹を、卵巣を体外に出し、そのまま戻して偽手術（SHO)した。
【０１３１】
卵巣除去ラット（OVX）の第２群は、背面からの卵巣除去を受けさせる。
【０１３２】
卵巣除去の６ヶ月後、１及び２群からの動物をさらなる２のサブグループ、１のプラセボ群及び１の実験群、に分ける。
【０１３３】
プラセボ及び実験にかかる飲料水の成分を表１２に示す。
【０１３４】
【表１２】
2005518353.tif 000014
【０１３５】
６０日間、プラセボ及び実験にかかる飲料水を与えた後、さらなる骨塩密度の分析のためにラットをCO2中で麻酔し、大腿骨を分離した。
【０１３６】
結果
表１２に記載した飲料水を使用したAKG供給を受けた又は受けない、無傷の（INT）、SHO手術した、及びOVX手術したラットにおける骨塩密度を、図１５に示す。３の実験群（INT、SHO、OVX）すべてにおいて、AKG処理された動物はAKG処理後により高いBMDを示し、AKG処理ラットとプラセボ処理ラットの間の相違は約１０％であった（すべての群においてｐ＜0.01）。
【０１３７】
結論
AKGは卵巣除去ラットに対して効果を有し、無傷又は偽手術マウスにおけると同様の程度までBMDを増加させる。
【０１３８】
実施例４  AKGの成長及び骨の無機化に対する効果
目的
本実施例の目的は、ブタの新生児期中の骨格系の成長及び骨の無機化に対するAKGの効果を研究することである。
【０１３９】
動物及びそれらの養育
実施例１のとおり。
【０１４０】
実験計画
実施例１のとおり。
【０１４１】
実験作業
骨塩密度（BMD）をLINAR装置を使用してDEXA法(二重エネルギーX線吸収測定法)によって分析した。この方法を、本明細書中に参考文献として援用されている、Hansenらの「Dual-energy x-ray absorptiometry: a precise method of measuring bone mineral density in the lumbal spine (J. Nucl. Med.(1990)31:1156-1162)」に従って実施した。
【０１４２】
17-ベータ‐エストラジオール及びカルシトニンを、Orion（フィンランド）及びDiagnostic Systems Laboratories（Webster，TX，USA）から商業的に入手可能なキットをそれぞれ用いたRIAによって測定した。
【０１４３】
結果  
図１６は、新生児期の最初の４７日間のAKG処理群及びAla-Gln処理群間の体重増加に対するAKG経口投与の効果を示す。対照群は示さないが、異なる測定時間点においても常にAKG処理群はAla-Gln処理群よりも低かった。第３日において、その違いは約９６ｇ、第１４日においては、約６９０ｇ、第２１日においては、約４１９ｇ、及び第３５日においては、約３１３ｇであった。ｇで表した絶対的な体重の値はバーの下に示す。
【０１４４】
図１７は、新生児期の第21日の近位及び遠位骨幹端における右大腿骨の骨塩密度（BMD）を示す。
【０１４５】
図１８は、新生児期の第３５日の近位及び遠位骨幹端における右大腿骨の骨塩密度（BMD）を示す。
【０１４６】
図１９は、3日後、28日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定したブタの血漿中の１７‐ベータ‐エストラジオールレベルに対するAKG投与の効果を示す。１７‐β‐エストラジオールの絶対値をpg／mlで、各バーの下に示す。
【０１４７】
図２０は、3日後、28日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定した子ブタの血漿中のオステオカルシンレベルに対するAKG投与の効果を示す。オステオカルシンの絶対値をｎg／mlで各バーの下に示す。
【０１４８】
図２１は、3日後、28日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定したブタの血漿中の１７‐β‐エストラジオールレベルに対するAla-Gln投与の効果を示す。１７‐β‐エストラジオールの絶対値をpg／mlで、各バーの下に示す。
【０１４９】
図２２は、3日後、28日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定した子ブタの血漿中のオステオカルシンレベルに対するAla-Gln投与の効果を示す。オステオカルシンの絶対値をｎg／mlで各バーの下に示す。
【０１５０】
結論
AKGを受容する子ブタの体重は、対照群並びにAla-Gln受容群よりもより劇的であった（Ala-Glnに比べてｐ＞0.01）。
【０１５１】
さらに、AKGを受容する子ブタにおける骨の無機化、はプラセボを受容する子ブタよりもより高かった。
【０１５２】
１７‐β‐エストラジオール及びオステオカルシンは、成熟及び骨形成の指標である。
【０１５３】
実施例５  ヒトにおける骨の無機化に対するAKGの効果
目的
本実施例の目的は、骨密度の減少した（骨減少症）閉経後の女性における骨格の骨の無機化に対するAKGの効果を研究することである。
【０１５４】
閉経後の女性の試験群
４５〜６０才の骨密度の減少した（骨減少症）閉経後の女性６４人。
【０１５５】
実験計画
試験群を２重盲検でパラレルな群に無作為化する。患者を２の群に無作為化する。２の群において、A)はAKG＋Caを与え、B)はプラセボ＋Caを表１３に示すように与える。
【０１５６】
２４週間の間錠剤を与え、試験期間中の用量は一定である、すなわち、６gのAKG＋１．６８gのCa又はプラセボ＋１．６８gのCaを毎日与える。
【０１５７】
すべての患者は噛むことの可能な錠剤を毎日、朝食中、昼食中及び夕食中に服用するだろう。ここで、各錠剤は１ｇAKG＋０．２８ｇCa又はプラセボ＋０．２８ｇCaを含む。錠剤は噛まなければならず、食事の摂取の直前に服用しなければならない。
【０１５８】
【表１３】
2005518353.tif 000015
【０１５９】
結果
骨の代謝マーカーとしてオステオカルシン及びCTXの血清レベルを使用し、酵素結合免疫測定法（ELISA）によって測定した。骨塩密度を腰の脊椎中において二重エネルギーX線吸収測定法(DEXA、DPX、LUNAR Corp., USA)によって測定する。
【０１６０】
上記において概説した実験計画は、われわれによってヒトで成功したことが証明された。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】図１は、Instron装置４３０２を使用する曲げ試験のために３つの点がマークされた骨を示す図である。
【図２】図２は、垂直外径B、垂直内径ｂ、水平外径H及び水平内径ｈを示す骨の骨幹の形状パラメーターを模式的に表したものである。
【図３】図３は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける上腕骨及び大腿骨の極限強度（Wf）を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図４】図４は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける上腕骨及び大腿骨の最大弾性強度（Wy）を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図５】図５は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける上腕骨及び大腿骨の断面積を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図６】図６は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける上腕骨及び大腿骨の水平軸に対する断面積（Ix）を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図７】図７は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける上腕骨及び大腿骨の相対的な壁厚の平均（MRWT）を示す。
【図８】図８は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける肋骨の水平軸に対する断面積（Ix）を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図９】図９は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける肋骨の断面積（A）を示す。
【図１０】図１０は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける肋骨の極限強度（Wf）を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図１１】図１１は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける第５肋骨の降伏応力を示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図１２】図１２は、AKGを投与した場合の、３５日齢子ブタにおける肋骨の極限強度のモーメントを示し、アスタリスク（＊）でマークした場所はｐ＜0.05である。
【図１３】図１３は、AKG又は生理食塩水（PhS）処理したA群の七面鳥の実験の右翼（灰色のバー）及び七面鳥の対照左翼（白いバー）の尺骨のBMDを示す。
【図１４】図１４は、AKG又は生理食塩水（PhS）処理したA群の七面鳥の実験の右翼（灰色のバー）及び七面鳥の対照左翼（白いバー）の尺骨のBMD−Wiを示す。
【図１５】図１５は、AKGを給餌された（黒いバー）又はされない（白いバー）、無傷の（INT）、偽手術の（SHO）、及び卵巣除去された（OVX）ラットにおけるBMDを示す。
【図１６】図１６は、新生児期の最初の４７日間にAKG処理（白いバー）及びAla-Gln処理（黒いバー）された群の間の体重増加に対するAKG経口投与の効果を示す。対照群は示さないが、異なる測定時点において常にAla-Gln処理群よりも低い。第３日で約96ｇ、第１４日で約690ｇ、第２１日で約419ｇ、第３５日で約313gの相違がある。体重の絶対値をバーの下にｇで示す。
【図１７】図１７は、新生児期の２１日における右翼の近位及び遠位骨幹端における骨密度（BMD）を示す。AKG処理したものを白いバーで、対照を黒いバーで示す。
【図１８】図１８は、新生児期の３５日における右翼の近位及び遠位骨幹端における骨密度（BMD）を示す。AKG処理したものを白いバーで、対照を黒いバーで示す。
【図１９】図１９は、3日後、２８日後、３５日後に測定した、子ブタの血漿中17‐β-エストラジオールレベルに対するAKG投与の効果を示す。17‐β-エストラジオールの絶対値をｐg/mlで各バーの下に示す。AKG処理したものを白いバーで、対照を黒いバーで示す。
【図２０】図２０は、3日後、２８日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定した、子ブタの血漿中オステオカルシンレベルに対するAKG投与の効果を示す。オステオカルシンの絶対値をng/mlで各バーの下に示す。AKG処理したものを白いバーで、対照を黒いバーで示す。
【図２１】図２１は、3日後、２８日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定した、子ブタの血漿中17‐β-エストラジオールレベルに対するAla-Gln投与の効果を示す。17‐β-エストラジオールの絶対値をｐg/mlで各バーの下に示す。Ala-Gln処理したものを白いバーで、対照を黒いバーで示す。
【図２２】図２２は、3日後、２８日後、３５日後、５６日後及び７０日後に測定した、子ブタの血漿中オステオカルシンレベルに対するAla-Gln投与の効果を示す。オステオカルシンの絶対値をng/mlで各バーの下に示す。Ala-Gln処理したものを黒いバーで、対照を白いバーで示す。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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