(57)【要約】  適切な封入剤および医薬賦形剤と混和されたインスリンまたはその類似体から構成される経口医薬製剤を投与することによって１型および２型糖尿病を処置するための方法。封入された医薬経口製剤は、インスリンまたはその類似体を、消化管の過酷な周囲環境から保護し、持続的血糖降下活性を伴う標的部位へのインスリンの効率的な送達を容易にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
経口医薬製剤を投与することによって糖尿病を処置するための方法であって、前記経口医薬製剤が少なくとも１つの適切な封入剤および医薬賦形剤と混和されたインスリンから構成される方法。
【請求項２】
医薬賦形剤が界面活性剤、希釈剤、担体、可溶化剤および保存剤から構成される、請求項１に記載の経口医薬製剤。
【請求項３】
前記医薬賦形剤がカルボキシメチルデキストランである、請求項２に記載の経口医薬製剤。
【請求項４】
医薬賦形剤対インスリンのｗ／ｗ比が、封入度を変化させるために５：１から４０：１まで変動する、請求項３に記載の経口医薬製剤。
【請求項５】
封入剤が、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデキストラン、コンドロイチン硫酸、キトサン、アルギネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、リン酸カルシウム−ＰＥＧカゼインの混合物、架橋デキストラン、キトサングルコマンナン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸およびポリリジン、ポリ（Ｎ−アシルヒドロキシプロピンエステル；ポリセバシン酸、ポリフマル酸、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、アルギネート、ポリホスフェート、ポリリジン、ヘパリン、ゼラチン、セバシン酸とフマル酸とのコポリマー、ビスカルボキシフェノキシプロパンとセバシン酸とのコポリマー、ポリ（カルボキシフォキシ酢酸）、ポリ（カルボキシフォキシ吉草酸）、ポリ−ｅ−カプロラクトンおよび関連ポリエステル（ポリ−ｅ−カプロラクトン−ｃｏ−ｄ−バレロラクトン；ポリ−ｅ−カプロラクトンｃｏ−ＤＬ−乳酸）、ヒアルロン酸、キチン、キトサン、デキストラン、カルボキシデキストラン、コラーゲン、アルブミン、フィブリノーゲンならびに他の天然ポリマーの少なくとも１つから構成される、請求項１に記載の経口医薬製剤。
【請求項６】
投与されたインスリンが最適環境にある標的部位に適正な最適パラメータで到達する、請求項１に記載の経口医薬製剤。
【請求項７】
最適パラメータｐＨが１から１０まで変動する、請求項６に記載の経口医薬製剤。
【請求項８】
経口医薬製剤を投与することによって１型および２型糖尿病患者を処置するための方法であって、前記経口医薬製剤が少なくとも１つの適切な封入剤および医薬賦形剤と混和されたインスリン類似体をさらに含みうる方法。
【請求項９】
インスリンを含む経口使用のための医薬製剤であって、前記インスリンが、
自然供給源、
化学的供給源、および
分子生物学的供給源
の少なくとも１つから単離される、医薬製剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インスリンまたはその類似体の経口投与によって糖尿病を処置する方法に関する。特に本発明は、消化管の過酷な周囲環境からインスリンまたは／およびその類似体を保護し、標的部位へのその効率的な送達を容易にするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病は世界で最も急速に増加しつつある慢性疾患と考えられる。１型または２型糖尿病の患者は、生理的グルコースレベルを維持するためにインスリンを１日に３〜４回注射する必要があり、糖尿病患者は以後一生涯、毎日、血中グルコースレベルのモニタリングとインスリン注射剤の投与とが必要になる。
【０００３】
インスリン療法は、前世紀に、精製ウシまたはブタインスリンの使用から、生合成ヒトインスリンを経て、組換えヒトインスリンへと発展し、さらに最近は、第３世代のヒトインスリンに相当する組換えインスリン類似体が使用されるようになっている（Ｈｉｒｓｃｈ  ２００５）。さまざまなタイプのインスリンの開発に見られる大きな進歩にもかかわらず、インスリンの投与は依然として一般的には皮下経路によっている。皮下投与はいくつかの処置関連続発症につながってきた。インスリン療法またはインスリン療法の強化は、通例、１型糖尿病でも２型糖尿病でも体重増加をもたらす（Ｋａｌｒａら  ２０１０）。この体重増加は過大になる場合があり、患者の心血管リスクプロファイルに有害な影響を及ぼしうる。これはおそらく、皮下投与後の「非生理的」な薬物動態および代謝プロファイルによるのであろう。例えば、注射されたインスリンは初回通過代謝を回避することができるので、脂肪細胞を刺激し、細胞へのグルコースおよび脂質の取り込みを増加させるために、大量のインスリンを利用することができる。インスリンの高い局所濃度はリポジストロフィーをもたらしうる。これはおそらく、隣接する脂肪細胞においてインスリン受容体が局所的にダウンレギュレートされる領域が生じるからであろう（Ｒｅｇｉｓら  ２００７）。さらに、注射部位が異なるとその下の脂肪含量が変動し、注射部位からの放出も変動しうるので、厳密な血糖管理を達成することは不可能であることが多く、それが、個体間および個体内での血中グルコースレベルの高い変動性につながる。
【０００４】
加えて、多くの患者は針恐怖症を持つので、糖尿病患者におけるノンコンプライアンス率は高く、それが、不適当な処置と、正しい処置であれば防ぐことができたであろう望ましくない続発症の発生とにつながる。
【０００５】
最近、インスリンの経口送達の可能性が何人かの研究者らによって探られている（Ｍａｄｈａｖ  ２０１１）。しかしインスリンの場合、経口送達機序の使用は、２つの主要な障壁によって阻まれる。第１に、胃および腸における過酷な酸性およびタンパク質分解性環境は、経口投与されたインスリンなどのタンパク質の迅速な分解につながる；そして第２に、インスリンが腸上皮細胞に取り込まれ、横切った後、医薬上最適な濃度で循環中に放出されるための輸送機序を持つことが必要になる（Ｍａｄｈａｖ  ２０１１）。
【０００６】
腸の上部におけるインスリン受容体の存在は報告されており（Ｂｕｔｓら，１９９０，１９９４，１９９７ａ，１９９７ｂ；Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｍｏｒｅｎｏら，１９８６，１９８７，１９８８；Ｆｏｒｇｕｅ−Ｌａｆｉｔｔｅ，１９８０；Ｇｅｏｒｇｉｅｖら，２００３；Ｓｔｉｌｍａｎｔら，２００１）、それをインスリンの胃腸取り込みに活用できる可能性はある。しかし、これが生物学的に活性であるには、インスリンがその単量体型で存在する必要がある。精製インスリンタンパク質は低ｐＨでは単量体として存在するが、塩基性ｐＨでは自己会合して六量体を形成する。４．５〜６．５の範囲のｐＨでは、インスリンは凝集して沈殿物を形成する。天然受容体を利用するために、インスリンをタンパク質分解から保護することができ、かつインスリンがその受容体に単量体型で提示されるような条件を維持することができる技術が必要とされている。
【０００７】
上述の制約を考慮して、消化管におけるタンパク質分解を回避するために、インスリンの、その単量体型での、経口投与による効率的な送達を達成することが必要とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｂｅｎｄａｙａｎ  Ｍ，Ｚｉｖ  Ｅ，Ｇｉｎｇｒａｓ  Ｄ，Ｂｅｎ−Ｓａｓｓｏｎ  Ｒ，Ｂａｒ−Ｏｎ  ＨおよびＫｉｄｒｏｎ  Ｍ（１９９４）「Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  ｍｏｒｐｈｏｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｅｖｉｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  ｄｉａｂｅｔｉｃ  ｒａｔｓ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ  ｏｆ  ｄｕｏｄｅｎａｌ  ａｎｄ  ｃｏｌｏｎ  ｍｕｃｏｓａ（対照ラットおよび糖尿病ラットにおけるインスリンの腸吸収に関する生化学的および形態細胞化学的証拠．十二指腸粘膜の有効性と結腸粘膜の有効性との比較）」Ｄｉａｂｅｔｏｌｏｇｉａ  ３７：１１９−１２６．
【非特許文献２】Ｂｕｔｓ  ＪＰ，Ｄｅ  Ｋｅｙｓｅｒ  Ｎ，Ｋｏｌａｎｏｗｓｋｉ  ＪおよびＶａｎ  Ｈｏｏｆ  Ｆ（１９９０）「Ｈｏｒｍｏｎａｌ  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｒａｔ  ｓｍａｌｌ  ｉｎｔｅｓｔｉｎｅ：ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｎｅｓｓ  ｏｆ  ｖｉｌｌｕｓ  ａｎｄ  ｃｒｙｐｔ  ｃｅｌｌｓ  ｔｏ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｄｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓｕｃｋｌｉｎｇ  ｐｅｒｉｏｄ  ａｎｄ  ｕｎｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｎｅｓｓ  ａｆｔｅｒ  ｗｅａｎｉｎｇ（ラット小腸のホルモン調節：哺乳期中のインスリンに対する絨毛およびクリプト細胞の応答性ならびに離乳後の非応答性）」Ｐｅｄｉａｔｒ  Ｒｅｓ  ２７：１６１−１６４．
【非特許文献３】Ｂｕｔｓ  ＪＰ，Ｄｅ  Ｋｅｙｓｅｒ  Ｎ，Ｍａｒａｎｄｉ  Ｓ，Ｍａｅｒｒｎｏｕｄｔ  ＡＳ，Ｓｏｋａｌ  ＥＭ，Ｒａｈｉｅｒ  ＪおよびＨｅｒｍａｎｓ  Ｄ（１９９７ａ）「Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ  ａｎｄ  ｏｆ  ６０−ｋＤａ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｉｎ  ｒａｔ  ｍａｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｉｍｍａｔｕｒｅ  ｅｎｔｅｒｏｃｙｔｅｓ（ラット成熟および未成熟腸細胞におけるインスリン受容体および６０ｋＤａ受容体基質の発現）」Ａｍ  Ｊ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ  Ｌｉｖｅｒ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  ２７３：Ｇ２１７−Ｇ２２６．
【非特許文献４】Ｂｕｔｓ  ＪＰ，Ｄｅ  Ｋｅｙｓｅｒ  Ｎ，Ｒｏｍａｉｎ  Ｎ，Ｄａｎｄｒｉｆｏｓｓｅ  Ｇ，Ｓｏｋａｌ  ＥＭおよびＮｓｅｎｇｉｙｕｍｖａ  Ｔ．（１９９４）「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｏｆ  ｒａｔ  ｉｍｍａｔｕｒｅ  ｅｎｔｅｒｏｃｙｔｅｓ  ｔｏ  ｉｎｓｕｌｉｎ：ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ｂｙ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｅｎｄｏｌｕｍｉｎａｌ  ｐｏｌｙａｍｉｎｅ  ｕｐｔａｋｅ（インスリンに対するラット未成熟腸細胞の応答：受容体結合および腔内ポリアミン取り込みによる調節）」Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ  １０６：５８−６８．
【非特許文献５】Ｂｕｔｓ  ＪＰ，Ｄｅ  Ｋｅｙｓｅｒ  Ｎ，Ｓｏｋａｌ  ＥＭおよびＭａｒａｎｄｉ  Ｓ（１９９７ｂ）「Ｏｒａｌ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｉｓ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ  ａｃｔｉｖｅ  ｏｎ  ｒａｔ  ｉｍｍａｔｕｒｅ  ｅｎｔｅｒｏｃｙｔｅｓ（経口インスリンはラット未成熟腸細胞に対して生物学的に活性である）」Ｊ  Ｐｅｄｉａｔｒ  Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ  Ｎｕｔｒ  ２５：２３０−２３２．
【非特許文献６】Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｍｏｒｅｎｏ  ＭＤ，Ａｒｉｌｌａ  ＥおよびＰｒｉｅｔｏ  ＪＣ（１９８６）「Ｉｎｓｕｌｉｎ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ｔｏ  ｒａｔ  ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ  ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ  ｃｅｌｌｓ  ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ  ｐａｒｔｉａｌ  ｓｍａｌｌ−ｂｏｗｅｌ  ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ（部分小腸切除後のラット腸上皮細胞へのインスリン結合）」Ｂｉｏｓｃｉ  Ｒｅｐ．６：４４５−５０．
【非特許文献７】Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｍｏｒｅｎｏ  ＭＤ，Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｇｏｎｚａｌｅｚ  ＭＡ，Ｄｉａｚ−Ｊｕａｒｅｚ  ＪＬ，Ｌｏｐｅｚ−Ｌｕｎａ  ＭＰおよびＰｒｉｅｔｏ  ＪＣ（１９８８）「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｗｉｔｈ  ｓｍａｌｌ  ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ  ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ  ｃｅｌｌｓ  ｆｒｏｍ  ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ  ｒａｔｓ（インスリンと発生中ラット由来の小腸上皮細胞との相互作用）」Ｂｉｏｌ  Ｎｅｏｎａｔｅ．５４：２８９−９３．
【非特許文献８】Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｍｏｒｅｎｏ  ＭＤ，Ｓｅｒｒａｎｏ−Ｒｉｏｓ  ＭおよびＰｒｉｅｔｏ  ＪＣ（１９８７）「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ  ｉｎ  ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ  ｃｅｌｌｓ  ｆｒｏｍ  ｄｕｏｄｅｎｕｍ，ｊｅｊｕｎｕｍ，ｉｌｅｕｍ，  ｃａｅｃｕｍ，ｃｏｌｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｔｕｍ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｒａｔ（ラットの十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結腸および直腸由来の上皮細胞におけるインスリン受容体の同定）」Ｄｉａｂｅｔｅ  Ｍｅｔａｂ  １３：１３５−１３９．
【非特許文献９】Ｆｏｒｇｕｅ−Ｌａｆｉｔｔｅ  ＭＥ，Ｍａｒｅｓｃｏｔ  ＭＲ，Ｃｈａｍｂｌｉｅｒ  ＭＣおよびＲｏｓｓｅｌｉｎ  Ｇ（１９８０）「Ｅｖｉｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｃｅ  ｏｆ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ｓｉｔｅｓ  ｉｎ  ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｒａｔ  ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ  ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ  ｃｅｌｌｓ（単離ラット腸上皮細胞におけるインスリン結合部位の存在に関する証拠）」Ｄｉａｂｅｔｏｌｏｇｉａ．１９：３７３−８．
【非特許文献１０】Ｈｉｒｓｃｈ  Ｉｒｌ  Ｂ（２００５）「Ｉｎｓｕｌｉｎ  Ａｎａｌｏｇｕｅｓ（インスリン類似体）」Ｎ  Ｅｎｇｌ  Ｊ  Ｍｅｄ．３５２：１７４−１８３．
【非特許文献１１】Ｋａｌｒａ  Ｓ，Ｋａｌｒａ  Ｂ，Ａｇｒａｗａｌ  Ｎ（２０１０）「Ｏｒａｌ  Ｉｎｓｕｌｉｎ（経口インスリン）」Ｄｉａｂｅｔ  Ｍｅｔ  Ｓｙｎｄ．２：６６
【非特許文献１２】Ｋｉｎｇ，Ｇ．Ｌ．およびＪｏｈｎｓｏｎ，Ｓ．（１９８５）Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２２７：１５８３−１５８６
【非特許文献１３】Ｍｕｔａｌｉｋ  Ｍａｄｈａｖ（２０１１）「Ｌｏｎｇ  ａｗａｉｔｅｄ  ｄｒｅａｍ  ｏｆ  ｏｒａｌ  ｉｎｓｕｌｉｎ：Ｗｈｅｒｅ  ｄｉｄ  ｗｅ  ｒｅａｃｈ？（長く待ち望まれてきた経口インスリンの夢：我々の到達点は？）」Ａｓｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ．４：１６−２１．
【非特許文献１４】Ｒ’ｅｇｉｓ  Ｐ．Ｒａｄｅｒｍｅｃｋｅｒ，Ｇ’ｅｒａｌｄ  Ｅ．Ｐｉ’ｅｒａｒｄ  ａｎｄ  Ａｎｄｒ’ｅ  Ｊ．Ｓｃｈｅｅｎ（２００７）「Ｌｉｐｏｄｙｓｔｒｏｐｈｙ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｉｎｓｕｌｉｎ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｉｎｓｕｌｉｎ  Ｉｎｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ｉｎｓｕｌｉｎ  Ａｎａｌｏｇｓ（持続インスリン注入および新しいインスリン類似体のインスリン作用に対するリポジストロフィー反応）」Ａｍ  Ｊ  Ｃｌｉｎ  Ｄｅｒｍａｔｏｌ．８：２１−２８．
【非特許文献１５】Ｓｔｉｌｍａｎｔ，Ｍａｒｋ  Ｈ．ＲｉｄｅｒおよびＪｅａｎ−Ｐａｕｌ  Ｂｕｔｓ（２００１）「Ｉｎｓｕｌｉｎ  ｓｉｇｎａｌ  ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｒａｔ  ｓｍａｌｌ  ｉｎｔｅｓｔｉｎｅ：ｒｏｌｅ  ｏｆ  ＭＡＰ  ｋｉｎａｓｅｓ  ｉｎ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｍｕｃｏｓａｌ  ｈｙｄｒｏｌａｓｅｓ（ラット小腸におけるインスリンシグナル伝達：粘膜ヒドロラーゼの発現におけるＭＡＰキナーゼの役割）」Ａｍ  Ｊ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ  Ｌｉｖｅｒ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  ２８０：Ｇ２２９−Ｇ２４０．
【非特許文献１６】Ｗａｎｇ  Ｈｏｎｇ，Ｚｈｅｎｑｉ  Ｌｉｕ，Ｇｕｏｌｉａｎ  ＬｉおよびＥｕｇｅｎｅ  Ｊ．Ｂａｒｒｅｔｔ（２００６）「Ｔｈｅ  ｖａｓｃｕｌａｒ  ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  ｃｅｌｌ  ｍｅｄｉａｔｅｓ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｉｎｔｏ  ｓｋｅｌｅｔａｌ  ｍｕｓｃｌｅ（血管内皮細胞は骨格筋中へのインスリン輸送を媒介する）」Ａｍ  Ｊ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ  Ｍｅｔａｂ  ２９１：Ｅ３２３−Ｅ３３２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
読者に基本的理解を与えるために、以下に、本発明の概要を提示する。この概要は本開示の詳細な全体像ではなく、本発明の鍵となる／重要な要素を同定するものではないし、本発明の範囲を描写するものでもない。この概要の唯一の目的は、後述の詳細な説明に対する前置きとして、本明細書に開示する思想の一部を簡略化した形で提示することである。
【００１０】
本主題の例示的目的は、糖尿病患者を処置するためにインスリンまたはその類似体を経口製剤の形態で送達することである。
【００１１】
本発明のもう一つの例示的目的は、インスリンをその単量体型に維持し、インスリンまたはその類似体を生物学的に活性な状態でその標的部位に送達することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のもう一つの例示的態様は、消化管の過酷な環境におけるタンパク質分解を回避するために、インスリンまたはその類似体を適切な封入剤と共に提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】インスリンリスプロをＩＶ投与した時の血中グルコースレベルの迅速な低下を示す図である。
【図２】適切な封入剤に混和したインスリンを経口投与した時の血中グルコースレベルの持続的低下を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示は、その応用において、以下の説明で述べるまたは図面に図示する構成および構成要素の配置の詳細に限定されないと理解すべきである。本開示は他の実施形態も可能であり、本開示はさまざまな方法で実施または実行することができる。また、本明細書において使用する表現および術語は、説明のためのものであって、それらを限定とみなしてはならないことも理解すべきである。
【００１５】
本明細書における「を含有する」、「含む」もしくは「有する」またはその変形の使用は、以下に列挙する項目およびその均等物を追加の項目と共に包含することを意図している。本明細書における「一つの」（「ａ」および「ａｎ」）という用語は、量の限定を表すのではなく、むしろ、言及した項目が少なくとも１つは存在することを表す。さらに、本明細書における「第１」、［第２」および「第３」などの用語の使用は、何らかの順序、量、または重要性を表すのではなく、むしろある要素をもう一つの要素と区別するために使用される。
【００１６】
本主題の例示的実施形態は、インスリンおよびその類似体などのタンパク質を含む経口医薬製剤に向けられる。経口医薬製剤は、インスリンをその単量体型に維持して、消化管の過酷な環境におけるタンパク質分解から保護するために、適切な封入剤と混和される。
【００１７】
本主題の非限定的な例示的実施形態では、糖尿病患者へのインスリンの経口送達が適正な薬理学的活性をもたらす。薬理学的活性には、糖尿病宿主における血中グルコースレベルの調整、筋成長の促進、体脂肪の減少を開始すること、除脂肪筋量の増加、肺機能を改善すること、結合組織を補強すること、脳の活動および機能を改善すること、ならびに外科手術または外傷後の創傷治癒の速度を増加させることが含まれうるが、これらに限るわけではない。ここに開示する例示的実施形態は、インスリンまたはそれらの類似体の経口送達によって、１型糖尿病と２型糖尿病との両方を処置するための方法を提供する。
【００１８】
本主題の例示的実施形態では、適切な封入剤には、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデキストラン、コンドロイチン硫酸、キトサン、アルギネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、リン酸カルシウム−ＰＥＧカゼインの混合物、架橋デキストラン、キトサングルコマンナン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸およびポリリジン、ポリ（Ｎ−アシルヒドロキシプロピンエステル；ポリセバシン酸、ポリフマル酸、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、アルギネート、ポリホスフェート、ポリリジン、ヘパリン、ゼラチン、セバシン酸とフマル酸とのコポリマー、ビスカルボキシフェノキシプロパンとセバシン酸とのコポリマー、ポリ（カルボキシフォキシ酢酸）、ポリ（カルボキシフォキシ吉草酸）、ポリ−ｅ−カプロラクトンおよび関連ポリエステル（ポリ−ｅ−カプロラクトン−ｃｏ−ｄ−バレロラクトン；ポリ−ｅ−カプロラクトンｃｏ−ＤＬ−乳酸）、ヒアルロン酸、キチン、キトサン、デキストラン、カルボキシデキストラン、コラーゲン、アルブミン、フィブリノーゲンならびに他の天然ポリマーなどがあるが、これらに限るわけではない。担体は、粉末として混合するか、溶液として混合するか、またはナノ粒子調製物になるように製剤化することができる。界面活性剤は、インスリンまたはその類似体に対して５：１〜４０：１のさまざまなｗ：ｗ（重量：重量）比で混合することができる。本明細書に開示する適切な担体および界面活性剤のリストには、医薬的に使用しうる調製物への活性化合物の加工を容易にする、当技術分野において一般に使用される他の担体および界面活性剤を、さらに含めることができる。さらに、製剤は、当技術分野において周知の医薬賦形剤、可溶化剤、希釈剤および保存剤を含みうる。
【００１９】
精製インスリンタンパク質は、低ｐＨでは単量体として存在するが、塩基性ｐＨでは自己会合して六量体を形成する。４．５〜６．５の範囲のｐＨでは、インスリンは凝集して沈殿物を形成する。インスリンがグルコース低下にその生物学的機能を発揮するためには、そしてインスリンが適正な細胞（肝臓細胞、脂肪細胞または筋細胞）上のインスリン受容体に結合するためには、インスリンは単量体型で存在しなければならない。
【００２０】
残念なことに、消化管のｐＨは、特に十二指腸では、通常のヒトインスリンが、よくても六量体として存在し、悪ければ凝集体として存在するようなｐＨである。しかしこれは、この低いｐＨにおいて六量体凝集物を形成しないかまたは可溶性であるように特別に設計されたインスリンリスプロおよびインスリンアスパルトならびにインスリングラルギンなどといった他の形態のインスリンには、当てはまらない。これらの分子は現在、迅速なグルコース低下（速効型のインスリンリスプロまたはインスリンアスパルトまたはアピドラ（Ａｐｉｄｒａ（登録商標））または持続的遅延放出（インスリングラルギン）を刺激するために、皮下注射によって投与されている。ここに開示する実施形態は、これらの類似体の、適切な封入剤との製剤であり、それらは、単量体型のインスリンが存在することによる、腸からのインスリンの最大限の取り込みを可能にする。これは、腸上皮細胞上に存在するインスリン自身の受容体によって単量体型のインスリンが取り込まれるのに最適な環境を作り出す。
【００２１】
もう一つの実施形態において、製剤中に存在するインスリンは、細胞のインスリン受容体に結合すると、細胞を横切って輸送され、細胞の反対側で放出される。
【００２２】
このトランスサイトーシスの過程は、循環から筋細胞を取り囲む間質腔へとインスリンを輸送することが示されている血管内皮で起こることが見出されている（Ｗａｎｇら，２００６）。インスリン受容体は網膜内皮細胞を横切るインスリンのトランスサイトーシスも担うことが明らかにされており（ＢｅｎｄａｙａｎおよびＲａｓｉｏ，１９９６；ＫｉｎｇおよびＪｏｈｎｓｏｎ，１９８５）、血管内皮の一般的性質であると考えられている（ＫｉｎｇおよびＪｏｈｎｓｏｎ，１９８５）。このインスリン受容体は、新生児および成人小腸の管腔側に発現することが見出されており、新生児における腸成熟に役割を有すると推定されている。
【００２３】
本明細書に開示する実施形態はインスリンまたはその類似体を含む医薬製剤である。本発明において使用されるインスリンは、それを自然供給源から単離することによって、またはペプチド合成を使ってそれを化学的に合成することによって、または分子生物学の技法を使って細菌または真核細胞内で組換えインスリンを生産することによって得ることができる。元は他の哺乳動物種に由来するインスリン、例えばウシインスリンおよびブタインスリンなども使用しうる。インスリンまたはインスリン類似体は、効果的なグルコース管理で既に知られているタイプであれば、どれでもよい。効果的なグルコース管理を達成するために、異なる活性を有するさまざまなインスリン類似体が、以前から合成されてきた。ここに開示する実施形態に使用しうるさまざまなインスリン類似体は次のとおりである。
【００２４】
速効型インスリン：速効型インスリン類似体は、極めて迅速に作用し、それゆえに通常は、食後血糖上昇を最小限に抑えるために食事の直前に投与される。注射後に迅速に作用を開始する３つのインスリン類似体が合成されており、それらは遺伝子改変インスリンによって生産されている。
【００２５】
インスリンＢ鎖の２８番目と２９番目のアミノ酸リジンとプロリンとが入れ替えられているリスプロインスリン。
【００２６】
インスリンＢ鎖の２８番目のＰｒｏがＡｓｐで置換されている、インスリンアスパルト。
【００２７】
インスリンＢ鎖の３番目のアスパラギンがリジンで置換され、インスリンＢ鎖の２９番目のリジンがグルタミン酸で置換されている、インスリングルリジン。
【００２８】
これらの速効型インスリン類似体は、注射後約１５〜３０分で、迅速に作用を開始する。皮下注射した場合、ピーク活性は注射後３０〜９０分あたりにあり、作用の有効持続時間は４〜５時間である。この迅速な作用開始は、これらの類似体が、通常のヒトインスリンなら普通は形成される六量体構造物の形成を阻害するように設計されており、それによって、より多くのインスリン単量体を、インスリン受容体への結合に利用できるようにするからである。
【００２９】
中間作用型インスリン：中間作用型インスリン類似体は、投与後１時間以内に作用し始める。この調製物は、亜鉛−インスリン（ヒト）をプロタミンと共にインキュベートして中間作用型類似体を形成させることによって生産されている（注射後２〜４時間あたりで作用を開始し、１０時間後にピークを持つ、ニュートラル・プロタミン・ハーゲドン（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｐｒｏｔａｍｉｎｅ  Ｈａｇｅｄｏｒｎ）インスリン（ＮＰＨ）。
【００３０】
長時間作用型インスリン：長時間作用型インスリン類似体にはピーク活性といえるものがない。これらは一日中一定した活性の送達を可能にする。これは、インスリンＡ鎖の２１番目のアラニンがグリシンで置換されると共に、インスリンＢ鎖の最後に２つの余分なアミノ酸（どちらもアルギニン）が追加されていることにより、３０アミノ酸というその通常の長さから３２アミノ酸へと長くなっている、インスリンの修飾体である。その結果生じた類似体インスリングラルギンは酸性ｐＨにおいて可溶性であり、中性ｐＨである皮下組織では微小沈殿物を形成する。インスリン単量体はその微小沈殿物から２０〜２４時間の期間にわたってゆっくり溶解する。
【００３１】
本主題の例示的実施形態では、インスリンが適切な自然供給源（これには、ウシまたはブタの膵臓を含めることができるが、これらに限るわけではない）から単離される。インスリンは化学合成から単離することもでき、これにはヒューマリンを含めることができるが、これに限るわけではなく、インスリンはさらに、例えばリスプロ、アスパルト、グラルギンなど、分子生物学的供給源から単離することもできる。
【００３２】
図１をついて述べると、これは、インスリンリスプロをＩＶ投与した時の血中グルコースレベルの迅速な低下を図示するグラフである。血糖降下効果は短寿命であった。同様に、血漿中インスリンレベルは血清中グルコースレベルが低下するに従って増加したが、血糖降下活性の低下と同じ速度で迅速に低下した。
【００３３】
図２をついて述べると、これは、適切な封入剤に混和したインスリンを経口投与した時の血中グルコースレベルの低下を図示するグラフである。血中グルコースレベルの下落は、それほど迅速ではなく、より長い持続時間にわたって持続した。血中インスリンレベルの増加も観察され、腸内腔から血液循環への薬物の移動が示された。
【００３４】
本主題の非限定的な例示的実施形態では、経口投与されるインスリンが、例えば最適パラメータが１〜１０の範囲のｐＨであるような環境においてインスリンがインスリン受容体に提示されるような形で製剤化され、適切なポリマーで封入される。
【００３５】
本主題の非限定的な例示的実施形態では、経口投与されたインスリンが、新生児の小腸にも成人の小腸にも見出される天然インスリン受容体によって、腸内腔から、上皮細胞を横切って、体循環へと輸送される。
【００３６】
本明細書に開示する本主題の例示的実施形態は、インスリンまたはインスリン類似体の経口送達を提供する。インスリンの経口送達は便利ではるかに好ましい投与経路である。本明細書に開示するさまざまな実施形態によるインスリンの経口投与は、インスリン分泌および門脈を経由する吸収という自然の経路を再現しており、肝臓を直接的に標的としている。ここに開示する実施形態は、消化管の過酷な有害環境において輸送されている間、インスリンが保護されるような、インスリンの送達を提供する。
【００３７】
本明細書にさまざまな実施形態で開示する製剤は、当技術分野において周知のさまざまな剤形、例えば対象への投与に適したカプセル剤、圧縮錠、丸剤、腸溶性カプセル剤、腸溶性圧縮錠、腸溶性丸剤、溶液剤、再構成用の凍結乾燥粉末、および懸濁剤などの剤形で、対象に送達することができる。
【００３８】
当業者であれば、本発明をさまざまな形態で履行できることも、上述の説明から理解することができる。それゆえに、本発明の実施形態をその特定例に関して説明したが、本発明の実施形態の真の範囲はそのように限定されるべきではない。なぜなら、図面および下記特許請求の範囲を検討した当業者には、他の変更態様も明白になるからである。
【００３９】
［実施例］
【実施例１】
【００４０】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するための一般方法
脂肪族酸（ＡＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＡＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例２】
【００４１】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのドデカン酸の使用
ドデカン酸（ＤＤＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＤＤＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の０．５Ｍクエン酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例３】
【００４２】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのテトラデカン酸の使用
テトラデカン酸（ＴＤＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＴＤＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例４】
【００４３】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのヘキサデカン酸の使用
ヘキサデカン酸（ＨＤＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＨＤＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例５】
【００４４】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのオクタデカン酸の使用
オクタデカン酸（ＯＤＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＯＤＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例６】
【００４５】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのオレイン酸の使用
オレイン酸（ＯＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＯＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例７】
【００４６】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのパルミトレイン酸の使用
パルミトレイン酸（ＰＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＰＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の０．５Ｍクエン酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例８】
【００４７】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのリシノール酸の使用
リシノール酸（ＲＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＲＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例９】
【００４８】
インスリンを含有する脂肪族酸構造物を調製するためのフシジン酸の使用
フシジン酸（ＦＡ）を１００ｍｇ／ｍｌの濃度でエタノールに溶解する。次に、そのＦＡ溶液を０．２５Ｍ  Ｋ２ＣＯ３に加えて、最終濃度を５ｍｇ／ｍｌにする。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロまたはその類似体を含有する等体積の１０ｍＭ塩酸にゆっくり加える。その溶液を終夜撹拌した後、使用するまで４℃で保存しておいた。
【実施例１０】
【００４９】
インスリンを含有するポリアニオン構造物を調製するための一般方法
ポリアニオン（ＰＡ）を２５ｍｇ／ｍｌの濃度で蒸留水に溶解する。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、適切な酸または塩基でｐＨを１〜８の範囲にタイトレートする。５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロを含有する等体積の１０ｍＭ塩酸をＰＡ溶液にゆっくり加え、さらに１時間撹拌する。その溶液を凍結乾燥し、使用時まで乾燥状態で保存した。
【実施例１１】
【００５０】
カルボキシメチルデキストランとインスリンとでポリアニオン構造物を調製するための方法
カルボキシメチルデキストラン（ＣＭＤ）を８０ｍｇ／ｍｌの濃度で蒸留水に溶解した。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、適切な酸または塩基でｐＨを１〜８の範囲にタイトレートした。０．１Ｍ  ＨＣｌに１００ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解することによってインスリンリスプロの原液を調製した。インスリン原液とＣＭＤとを、重量対重量で１：５から１：４０までの範囲の比で混合した。
【実施例１２】
【００５１】
アルギン酸とインスリンとでポリアニオン構造物を調製するための方法
アルギン酸を５ｍｇ／ｍｌの濃度で蒸留水に溶解した。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、適切な酸または塩基でｐＨを１〜８の範囲にタイトレートする。５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロを含有する５分の１体積の１０ｍＭ塩酸をアルギン酸溶液にゆっくり加え、さらに１時間撹拌する。その溶液を凍結乾燥し、使用時まで乾燥状態で保存した。
【実施例１３】
【００５２】
ヒアルロン酸とインスリンとでポリアニオン構造物を調製するための方法
ヒアルロン酸を５ｍｇ／ｍｌの濃度で蒸留水に溶解した。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、適切な酸または塩基でｐＨを１〜８の範囲にタイトレートした。５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロを含有する５分の１体積の１０ｍＭ塩酸をヒアルロン酸溶液にゆっくり加え、さらに１時間撹拌する。その溶液を凍結乾燥し、使用時まで乾燥状態で保存した。
【実施例１４】
【００５３】
ポリグルタミン酸とインスリンとでポリアニオン構造物を調製するための方法
ポリグルタミン酸を２５５ｍｇ／ｍｌの濃度で蒸留水に溶解した。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、適切な酸または塩基でｐＨを１〜８の範囲にタイトレートした。５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロを含有する等体積の１０ｍＭ塩酸をポリグルタミン酸溶液にゆっくり加え、さらに１時間撹拌する。その溶液を凍結乾燥し、使用時まで乾燥状態で保存した。
【実施例１５】
【００５４】
ポリアスパラギン酸とインスリンとでポリアニオン構造物を調製するための方法
ポリアスパラギン酸を２５５ｍｇ／ｍｌの濃度で蒸留水に溶解した。その混合物をボルテックスすることによってよく混合し、適切な酸または塩基でｐＨを１〜８の範囲にタイトレートした。５ｍｇ／ｍｌインスリンリスプロを含有する等体積の１０ｍＭ塩酸をポリアスパラギン酸溶液にゆっくり加え、さらに１時間撹拌する。その溶液を凍結乾燥し、使用時まで乾燥状態で保存した。
【実施例１６】
【００５５】
本発明に従って脂肪族酸内に製剤化したインスリンリスプロを投与されている糖尿病ラットの血清中グルコースの調整
ストレプトゾトシン誘発糖尿病ウィスターまたはスプレーグドーリーラットを拘束装置に入れ、覚醒ラットの尾静脈または眼窩静脈叢から血液試料を得た。次に、胃管栄養法により、封入剤中に製剤化した１ｍｇ用量のインスリンリスプロを、ラットに与えた。注入の２、４、６、８、１２、２４および４８時間後に、ラットの尾静脈から採血し、収集した血液から血漿を調製した。血漿中グルコースは自動分析器を使って測定し、インスリンレベルはイソインスリンＥＬＩＳＡキットを使って推定した。
【実施例１７】
【００５６】
本発明に従ってカルボキシメチルデキストラン内に製剤化したインスリンリスプロを投与されている糖尿病ラットの血清中グルコースの調整
ストレプトゾトシン誘発糖尿病ウィスターまたはスプレーグドーリーラットを拘束装置に入れ、覚醒ラットの尾静脈から血液試料を得た。次に、胃管栄養法により、カルボキシメチルデキストラン中に製剤化した１ｍｇ用量のインスリンリスプロを、ラットに与えた。注入の２、４、６、８、１２、２４および４８時間後に、ラットの尾静脈または眼窩静脈叢から採血し、収集した血液から血漿を調製した。血漿中グルコースは自動分析器を使って測定し、インスリンレベルはイソインスリンＥＬＩＳＡキットを使って推定した。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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