(57)【要約】【課題】新規な腎不全病態モデル動物、その作製方法並びに該病態モデル動物を用いた薬物評価法を提供する。【解決手段】アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物、その作製方法、並びに該病態モデル動物を用いた薬物の評価法であって、より詳しくは塩酸ドキソルビシンを腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物、その作製方法並びに該病態モデル動物を用いた薬物の評価法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物。
【請求項２】
アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与することを特徴とする腎不全病態モデル動物の作製方法。
【請求項３】
アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製される腎不全病態モデル動物を用いる薬物評価法。
【請求項４】
腎臓へ入・出力する動・静脈を閉塞した後、アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与し、投与から２０〜４０分後、閉塞した動・静脈を開放することで作製される腎不全病態モデル動物を用いる薬物評価法。
【請求項５】
アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質が塩酸ドキソルビシンである請求項１に記載の腎不全病態モデル動物。
【請求項６】
アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質が塩酸ドキソルビシンである請求項２に記載の腎不全病態モデル動物の作製方法。
【請求項７】
アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質が塩酸ドキソルビシンである請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の腎不全病態モデル動物を用いる薬物評価法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物、その作製方法並びに該病態モデル動物を用いた薬物の評価法に関するものであって、より詳しくは塩酸ドキソルビシンを腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物、その作製方法並びに該病態モデル動物を用いた薬物の評価法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
新しい医薬品の探索を目的とする薬効スクリーニングにおいては、健常動物ではなく一定の疾病の状態にあるモデル動物を用いた試験のほうがより実際の臨床症状に近く、従って、薬効を評価する上でも好ましい試験であるということができる。
慢性腎不全は、各種の要因で起こる糸球体腎炎、糖尿病、高血圧、腎結石、あるいは閉塞性尿路疾患等により腎機能に障害が起こり、不可逆性の腎生理機能の低下が数ヶ月以上持続して体液の恒常性維持が不可能になった病態である。慢性腎不全を原因とする透析患者は我が国において２５万人を超えてさらに増加の傾向にあり、原因疾患の予防、治療や早期発見、腎不全の進行抑制、人工透析及び腎移植医療の整備と普及などに力が注がれている。しかし、慢性腎不全の治療に適した薬剤は現状では存在せず、その理由の一つとして、腎機能改善薬を評価するための適切な腎不全病態モデル動物が存在しないことが挙げられる。
【０００３】
ヒトの腎不全は様々な腎炎に起因して発症するが、それに対応して多くの病態モデル動物が開発されている。たとえば、続発性糸球体腎炎の一種である糖尿病性腎症を実験的に誘発させる薬剤であるストレプトゾシンをメチルグアニジンと共にラットに連続投与して作成される腎不全病態モデルが報告されているが、８週間という長期間の連続投与を必要とすることから簡便な方法とは言いがたい（特許文献１）。一方、原発性糸球体腎炎を発症させるモデルとして汎用されているものとしてラット５／６腎摘出モデルがあり、腎不全の病態解明のうえでは重要なモデルとなっている（非特許文献１）。しかし、片腎の２／３を部分切除または結紮して梗塞を作った後10〜14日後にもう片腎を全摘すると、その１〜2週間後から徐々に病変が始まるというものであり、薬効スクリーニングに用いる場合は効率的ではない。また、クローン抗体により惹起される腎炎モデルも知られており、たとえばラットに抗Thy-1抗体を投与することによって糸球体腎炎を発症させる方法がある（非特許文献２）。しかし、この方法は抗体の作成に時間と手間を要することから、薬効スクリーニングに適しているとはいえない。
【０００４】
腎毒性を有する薬剤を利用して腎炎を誘発させ、腎不全の状態とする病態モデルを作成するために、塩酸ドキソルビシンをラットの静脈内に投与する方法が報告されている（非特許文献３）。この方法によると、塩酸ドキソルビシンを２０日間の間隔をおいて２回静注して病態モデルを作成するが、腎不全の所見が発現し始めるまでに少なくとも１６週間を要しており、薬効スクリーニングに用いるという点では問題があった。さらにこの方法は、腎臓以外、特に心臓にも障害を与えている可能性があり、腎不全モデルと言っても多臓器不全の状態になっているとも考えられるため、薬効評価に用いる点で問題があった。
これらの病態モデルは、その作成に際していずれも長期にわたる外科的侵襲状態、あるいは全身的な薬物等の暴露を必要とするものであり、実験効率はもとより、動物愛護の観点からも好ましいものではなく、短期間で簡便に、しかも選択的に作成することができる腎不全の病態モデルが切望されていた。
【特許文献１】日本国特許第２９４８６６９号公報
【非特許文献１】腎と透析、１９９１年臨時増刊号  ４３１〜４３９頁
【非特許文献２】腎と透析、１９９１年臨時増刊号  ３４３〜３４７頁
【非特許文献３】Kidney International, 29 (1986), pp.502-510
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、新規な腎不全病態モデル動物、その作製方法並びに該病態モデル動物を用いた薬物評価法を提供することにある。より具体的には、本発明の目的は、アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物、その作製方法、並びに該病態モデル動物を用いた薬物の評価法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、短時間で作製することができる新規な腎不全病態モデルを開発するべく、種々検討を重ねてきた。その結果、悪性腫瘍の化学療法治療剤として臨床で用いられているアンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与すると、迅速かつ選択的に腎不全を発症させることができることを見出した。本発明は、上記の知見を基にして完成された。
すなわち、本発明は以下の通りである。
[１]アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製されることを特徴とする腎不全病態モデル動物。
[２]アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与することを特徴とする腎不全病態モデル動物の作製方法。
[３]アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与して作製される腎不全病態モデル動物を用いる薬物評価法。
[４]腎臓へ入・出力する動・静脈を閉塞した後、アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質を腎臓に直接投与し、投与から２０〜４０分後、閉塞した動・静脈を開放することで作製される腎不全病態モデル動物を用いる薬物評価法。
[５]アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質が塩酸ドキソルビシンである[１]に記載の腎不全病態モデル動物。
[６]アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質が塩酸ドキソルビシンである[２]に記載の腎不全病態モデル動物の作製方法。
[７]アンスラサイクリン系抗腫瘍性抗生物質が塩酸ドキソルビシンである[３]及び[４]のいずれか１項に記載の腎不全病態モデル動物を用いる薬物評価法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって提供される腎不全病態モデル動物は、短期間で選択的に腎不全を発症させることができるものであり、従来の方法と比較して簡便な手法で作成することができる腎不全病態モデルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の腎不全病態モデル動物は、アンスラサイクリン系抗生物質を腎臓に直接投与して作製するものである。腎臓に投与する物質は、腎毒性作用を有するものであればいかなるものでも良いが、アンスラサイクリン系抗生物質が好ましく、特に好ましい物質としてドキソルビシンを挙げることができる。ドキソルビシンは遊離体でも塩の形態でも存在するが、塩酸塩が特に好ましい形態として挙げることができる。実験的病態モデル動物作製のために使用する動物としては、ラット、マウス、モルモット、ハムスター、ウサギ、イヌ、サル等の通常繁用される実験動物を挙げることができるが、操作の簡便さなどの点でラットを用いる腎不全病態モデルが好ましい。
【０００９】
塩酸ドキソルビシンはラットに対して心毒性、腎毒性を示すことが知られている。本発明の病態モデル動物では、塩酸ドキソルビシンを腎臓に直接的に投与することで、心毒性を発現させずに選択的に腎毒性を発症させることができる。投与回数としては、１回投与では十分な腎不全状態とならないため、繰り返し投与することによって、安定的かつ迅速に腎不全モデルを得ることができる。通常は２回の投与で十分である。さらに、腎臓に投与する際には腎臓へ入・出力する動・静脈を２０〜４０分間閉塞し、塩酸ドキソルビシンを腎臓組織全体に拡散させることも含まれる。２０分より短い時間の閉塞では塩酸ドキソルビシンが腎臓全体に拡散せず、４０分より長い時間の閉塞は、腎虚血モデルとして異なる病態となるため（Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol., 278, H1555-H1564, 2000、または、Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol., 281, F887-F899, 2001）好ましくない。投与量は、動物種、系統差、性差、週齢、絶食状態等により異なるが、常法に従って好ましい量を適宜設定することができる。通常、投与１回あたりの投与量は、ラットでは０．５−５ｍｇ／ｋｇ、マウスでは２−２０ｍｇ／ｋｇ、イヌでは０．１−２ｍｇ／ｋｇ程度である。
【実施例】
【００１０】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
例：１群５−８匹のｗｉｓｔａｒ系ラット（体重３００ｇ）に、麻酔下で左腎の動・静脈を閉塞し、塩酸ドキソルビシンの生理食塩水溶液（１．２ｍｇ／ｍＬ）５００μＬ／ｒａｔをシリンジで直接腎臓に投与し、２０〜４０分後に閉塞を解除し、その後１週間目に再度左腎に塩酸ドキソルビシンを上記と同様に直接投与したのち、右腎を摘出して腎不全ラットを作製した。血清尿素窒素、血清クレアチニン、尿中たんぱく質等を指標として腎機能の低下を調べた。また、塩酸ドキソルビシン投与後５週目の時点でヘマトキシリン・エオシン染色を用いて光顕的に腎組織学的検査を行った。
【００１１】
塩酸ドキソルビシン投与後５週目までの血清尿素窒素、血清クレアチニン、尿中たんぱく質の測定結果をそれぞれ図１、図２、図３に示す。
図１から、塩酸ドキソルビシン投与群（○）は、投与開始後２週目から血清尿素窒素が対照群（●）と比較して有意に増加することがわかる。図２からは、塩酸ドキソルビシン投与群（○）は、投与開始後２週目から血清クレアチニン値が対照群（●）と比較して有意に上昇することがわかる。さらに、図３からは、塩酸ドキソルビシン投与群（○）は、投与開始後１週目から尿中たんぱく質排泄量が対照群（●）と比較して有意に増加することがわかる。また、塩酸ドキソルビシン投与後５週目の時点でヘマトキシリン・エオシン染色を用いて光顕的に腎組織学的検査を行った結果、塩酸ドキソルビシン投与群においては、尿細管の萎縮や腎の線維化が認められた。塩酸ドキソルビシンの静脈内投与では、２週目から４週目では、腎機能の著しい低下は認められていないが（Kidney International, 29 (1986), pp.502-510）、塩酸ドキソルビシンを腎臓に直接投与することにより、腎機能が低下した腎不全病態モデル動物を２週間という短期間で作製できることが明らかになった。
【００１２】
本発明の腎不全病態モデル動物およびその作製方法は、塩酸ドキソルビシンを動物の腎臓に直接投与するものであり、操作的にも非常に簡便かつ容易である。この腎不全病態モデル動物は、各種腎炎、糖尿病性腎症、腎硬化症、膠原病、閉塞性尿路疾患等を原因疾患とする慢性腎不全並びにそれに伴う神経障害、内分泌異常、代謝異常等の尿毒症症候群等の腎疾患を治療、予防する腎機能改善物質の薬効評価法として、具体的には新薬開発を目的とするスクリーニング等を行うための病態モデル動物として有用性が高い。
【００１３】
以上の結果から、本発明は、迅速かつ選択的に作製することができる新しい腎不全病態モデル動物、その作製方法、並びに該病態モデル動物を用いた薬物の評価法として有用であるということができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例における塩酸ドキソルビシン投与開始後、５週目までの血清尿素窒素量（BUN）の推移を示した図である。図中において、＊＊および＊＊＊はそれぞれ正常対照群と有意差（p < 0.01およびp < 0.001）があることを意味する
【図２】図２は、実施例における塩酸ドキソルビシン投与開始後、５週目までの血清クレアチニン値の推移を示した図である。図中において、＊＊＊は正常対照群と有意差（p < 0.001）があることを意味する
【図３】図３は、実施例における塩酸ドキソルビシン投与開始後、５週目までの尿中たんぱく質排泄量の推移を示した図である。図中において、＊および＊＊＊はそれぞれ正常対照群と有意差（p < 0.05およびp < 0.001）があることを意味する
【図１】
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【図２】
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【図３】
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