(57)【要約】  本発明は、貧血および低酸素症の治療時に、最大で９０％のエリスロポエチン使用に代えられる方法および組成物を提供するものである。この方法では、酸や塩の形態のイノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）異性体を用いてヘモグロビンのＰ５０値をシフトさせ、これによって赤血球数が少ないときですら血液による酸素化の速度と効率を改善するものである。この新たな方法の適応症としては、感染、化学療法、早産、高度変化、機能低下した肺または心臓の機能、再生不良性貧血、骨髄異形成症候群に関連する貧血、他の原因に起因する貧血および低酸素症があげられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトまたは動物に、有効量のイノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）を含む組成物を投与することを含む、ヒトまたは動物における赤血球による組織酸素化を促進するための方法。
【請求項２】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチンをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＩＴＰＰ組成物が、エリスロポエチン治療計画との組み合わせで用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＩＴＰＰ組成物が、エリスロポエチンを含む第２の組成物と交互に投与される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＩＴＰＰ組成物が、エリスロポエチンを含む第２の組成物と平行して投与される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
任意の順序または同時に、
ａ）薬用量または投与頻度を減らすことで、前記ヒトまたは動物に投与されるエリスロポエチンの量を最大９０％減少させ、
ｂ）前記エリスロポエチンの薬用量の減少によって失われた、現行または予測酸素化能を補償するよう計算した薬用量で、前記ＩＴＰＰ組成物を投与する、
請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記イノシトール−トリピロリン酸が酸または塩として用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＩＴＰＰ組成物におけるイノシトールの異性体が、イノシトールのｍｙｏ−、ｓｃｙｌｌｏ−、ｃｈｉｒｏ−、ｍｕｃｏ−、ｎｅｏ、ａｌｌｏ−、ｅｐｉ−、ｃｉｓ−異性体からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ＩＴＰＰ組成物が、一カルシウム四ナトリウムｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法が、循環赤血球におけるヘモグロビンのＰ５０値を右にシフトさせるのに用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、実質的に低赤血球数で正常な酸素化を達成するのに用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、低ヘマトクリット値で正常な酸素化を達成するのに用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記方法が、前記ヒトまたは動物の労作能を高めるのに用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＩＴＰＰ組成物での治療が、前記ヒトまたは動物への投与対象となる赤血球の酸素運搬能を高めるのに用いられ、前記ヒトまたは動物の体外での血液透析または他の赤血球処理時に前記治療を実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ヒトまたは動物に、有効量のイノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）を含む組成物を投与することを含む、ヒトまたは動物における貧血または低酸素症を治療するための方法。
【請求項１６】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチンをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチン治療計画との組み合わせで用いられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法が、ＨＩＶ、炎症性腸疾患、敗血症エピソードまたは別の慢性感染と関連した貧血の治療に用いられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法を血液の輸血と併用して貧血または低酸素症を治療する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、機能低下した肺の機能、機能低下した心臓の機能、血行不良、大量出血、不十分に酸素化しているヘモグロビンタイプあるいは、赤血球の喪失または不十分な生成に関連した疾患または障害に羅患したヒトまたは動物における低酸素症を防止または軽減するのに用いられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記イノシトール−トリピロリン酸が酸または塩として用いられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＩＴＰＰ組成物におけるイノシトールの異性体が、イノシトールのｍｙｏ−、ｓｃｙｌｌｏ−、ｃｈｉｒｏ−、ｍｕｃｏ−、ｎｅｏ、ａｌｌｏ−、ｅｐｉ−、ｃｉｓ−異性体からなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＩＴＰＰ組成物が、一カルシウム四ナトリウムｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
ヒトまたは動物に、有効量のイノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）を含む組成物を投与することを含む、ヒトまたは動物において赤血球新生を生成するための方法。
【請求項２５】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチンをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチン治療計画との組み合わせで用いられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチンを含む第２の組成物と交互に投与される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＩＴＰＰ組成物がエリスロポエチンを含む第２の組成物と平行して投与される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
任意の順序または同時に、
ａ）薬用量およびまたは投与頻度を減らすことで、前記ヒトまたは動物に投与されるエリスロポエチンの量を最大９０％減少させ、
ｂ）前記エリスロポエチンの薬用量の減少によって失われた、現行または予測酸素化能を補償するよう計算した薬用量で、前記ＩＴＰＰ組成物を投与する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記イノシトール−トリピロリン酸が酸または塩として用いられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記ＩＴＰＰ組成物におけるイノシトールの異性体が、イノシトールのｍｙｏ−、ｓｃｙｌｌｏ−、ｃｈｉｒｏ−、ｍｕｃｏ−、ｎｅｏ、ａｌｌｏ−、ｅｐｉ−、ｃｉｓ−異性体からなる群から選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＩＴＰＰ組成物が、一カルシウム四ナトリウムｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
イノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）と、医薬キャリアまたは賦形剤とを、１日用量、１日の分割用量またはその適当な一部での投与時に有効量で含む、ヒトまたは動物における貧血または低酸素症を治療するための医薬組成物。
【請求項３４】
前記ＩＴＰＰが、一カルシウム四ナトリウムｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸である、請求項３３に記載の医薬組成物。
【請求項３５】
イノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）と、医薬キャリアまたは賦形剤とを、１日用量、１日の分割用量またはその適当な一部での投与時に有効量で含む、ヒトまたは動物における赤血球新生を生成するための医薬組成物。
【請求項３６】
前記ＩＴＰＰが、一カルシウム四ナトリウムｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸である、請求項３５に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００７年５月１日に出願された米国仮特許出願第６０／９２７，０５９号（その全体を本明細書に援用する）の優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、化合物イノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）を使用して貧血を治療するための組成物および方法に関する。ＩＴＰＰは、赤血球の細胞膜を通過して赤血球に含まれるヘモグロビンの酸素親和性を低下させる機能を有する、ヘモグロビンのアロステリックエフェクターのひとつである。本発明はさらに、赤血球を正常な酸素化状態に戻すための薬剤としてＩＴＰＰを用いることにも関する。本発明はさらに、貧血および関連する他の症状の治療時に、エリスロポエチンに代えてＩＴＰＰを用いることにも関する。
【背景技術】
【０００３】
成人の血液量は約５〜６リットルであり、このうち約半分を細胞が占めている。その大半は赤血球（ＲＢＣ、ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ）であるが、白血球（ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ）や血小板も含まれる。血液の液体部分である血漿は、その約９０％が水であり、１０％がさまざまな溶質である。これらの溶質としては、血漿タンパク質、有機代謝産物、老廃物ならびに無機化合物があげられる。
【０００４】
ＲＢＣの主な機能は、肺から他の組織に酸素を運び、組織から肺へと二酸化炭素を運んで体外に排出することにある。水溶液に対する酸素の溶解性には限度があるため、血漿とともに運ばれる酸素の量はごくわずかである。血液によって運搬される酸素の大半が、赤血球中のヘモグロビンと結合した状態で運ばれる。哺乳類の赤血球にはヘモグロビンが約３５重量％含まれる。核やミトコンドリア、他の細胞内小器官などは含まれず、赤血球自体の代謝に酸素は不要である。
【０００５】
ヘモグロビンは、分子量が約６４５００ダルトンのタンパク質であり、ＲＢＣだけに存在する。ヘモグロビンには４本のポリペプチド鎖と４個のヘム補欠分子族が含まれ、このうち鉄原子は二価鉄の状態で結合されている。正常なグロビンすなわちヘモグロビン分子のタンパク質部分は、２本のα鎖と２本のβ鎖からなり、その各々が１個のヘム基を含む特徴的な折り畳みの三次構造を有する。この４本のポリペプチド鎖が互いに結合してほぼ正四面体の配位をとり、ヘモグロビンの特徴的な四次構造をなす。ヘム基はいずれも、二原子酸素の分子１個と可逆的に結合してオキシヘモグロビンを形成できる。酸素が放出されると、この複合体が還元されてデオキシヘモグロビンになる。ヘモグロビンの４つの構成単位は、酸素が加わることでα−β二量体内での引力が緩和される形で酸素と協働的に相互作用し、４番目の酸素分子は１番目の酸素分子と比べて３００倍の親和性でタンパク質と結合する。これとは対照的に、心臓や骨格筋での酸素の運搬を担うヘムタンパク質であるミオグロビンは、ヘモグロビン四量体を解離した個々のユニットのように機能するため、挙動が直接的である。
【０００６】
組織への酸素の送達は、血流量、赤血球数、赤血球中のヘモグロビン濃度、ヘモグロビンの酸素親和性を含むがこれに限定されるものではない、いくつかの要因に左右され、特定の種では、酸素親和性の高い／低い赤血球内ヘモグロビンのモル比に左右される。一方ヘモグロビンの酸素親和性は、さらに４つの要因すなわち、（１）酸素分圧、（２）ｐＨ、（３）ヘモグロビン中の２，３−ジホスホグリセリン酸（ＤＰＧ）濃度、（４）二酸化炭素濃度に左右される。肺では、１００ｍｍＨｇの酸素分圧下で、循環しているヘモグロビンの約９８％が酸素飽和状態となる。これは血液の酸素運搬能力そのものに相当する。完全に酸素化されると、哺乳類の全血１００ｍｌあたり約２１ｍｌの気体酸素を運搬できる。
【０００７】
酸素分圧がヘモグロビンの酸素結合親和性に及ぼす影響については、ヘモグロビンの酸素飽和曲線から最もよく分かる。図１Ａを参照されたい。このＳ字状曲線は、ヘモグロビン分子溶液が一定範囲の気体酸素分圧と平衡状態にあるときに、酸素分子が占めるヘム部位の割合をプロットしたものである。最初の酸素分子が結合すると、まだ酸素と結合されていない残りのヘモグロビン部位の酸素親和性が実際に高くなる。酸素分圧が高くなると、結合親和性は、それぞれのヘモグロビンが４個の酸素分子で完全に飽和された水平状態に近づくことになる。
【０００８】
ヘモグロビンによる酸素の可逆性結合には、以下に示す式に基づくプロトンの放出を伴う。図１Ｂに示すように、ｐＨが上昇すると平衡が右に寄り、一定の分圧でさらに多くの酸素がヘモグロビンに結合される。ｐＨが低下すると、酸素の結合量も減少する。血液中でｐＨを下げるプロトンの出所となるものとしては、二酸化炭素と水との触媒反応によって形成される炭酸ならびに、ヘモグロビンのαアミン基が運搬対象となる二酸化炭素を結合したときに形成されるカルバミン酸（−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｈ）があげられる。
【数１】
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【０００９】
肺の気腔内では、酸素分圧が約９０〜１００ｍｍＨｇであり、ｐＨも血液の通常のｐＨより高い（最大７．６）。この圧力とｐＨになると、ヘモグロビンは酸素飽和度約９８％すなわち、ほぼ最大限に飽和した状態に近くなる。これとは対照的に、抹消組織の内部毛細血管における酸素分圧は、わずか約２５〜４０ｍｍＨｇしかなく、そこでのｐＨもほぼ中性（約７．２〜７．３）である。筋肉の細胞では酸素の消費量が多く、局所的に酸素濃度が低下するため、筋肉での酸素放出が望まれる。このため、筋肉の毛細血管を流れる血液は、結合している酸素の約４分の１を、ほぼ飽和状態にある赤血球のヘモグロビンから血漿へ、さらには筋肉細胞へと放出する。ヘモグロビンが筋肉を出る頃には飽和度はわずか７５％程度であり、したがって、肺と末梢組織との間を循環する際、静脈血のヘモグロビンでは、酸素飽和度が約６５〜９７％の間を行き来することになる。このように、ｐＨと酸素分圧は、酸素の放出に相乗的に影響するのである。
【００１０】
ヘモグロビンの酸素化の調節にあたって重要なもうひとつの要因に、アロステリックエフェクターとしての２，３−ジホスホグリセリン酸（ＤＰＧ）がある。ＤＰＧは、哺乳類の赤血球におけるヘモグロビンの通常の生理エフェクターである。ＤＰＧには、赤血球のＤＰＧ濃度が高くなればなるほど、ヘモグロビンの酸素親和性が低くなるという反比例的な作用がある（図１Ｃ参照）。
【００１１】
組織への酸素の送達量が慢性的に少ない個体では、通常の赤血球ＤＰＧ濃度が個体群の標準値よりも高い。たとえば、高地では酸素分圧が比較的低いため、これに合わせて組織での酸素分圧も低くなる。正常な被験者が、ある地点から標高の高い地点まで移動すると、数時間もすれば赤血球のＤＰＧ濃度が上昇し、それまでよりも多くのＤＰＧが結合されてヘモグロビンの酸素親和性は一気に下がる。結果として、組織を流れるＲＢＣからの酸素の放出が一層容易になる（図１Ｃ）。赤血球のＤＰＧ濃度の上昇は、低酸素症に陥った患者でも生じる。繰り返すが、この調節は、肺のヘモグロビンでの酸素化が少ないことを補うものである。被験者が標高の高いところから標高の低いところへと移れば、これとは逆の変化が生じる。
【００１２】
正常な血液のヘモグロビンには、相当な量のＤＰＧが含まれる。ＤＰＧが「除去」されたヘモグロビンは、それまでよりもかなり高い酸素親和性を示す。すなわち、その酸素が組織に放出される速度が落ちることになる。ＤＰＧが増えると、ヘモグロビンの酸素結合親和性は低下する。ヒトの場合、生後約６か月までは、２，３−ＢＰＧとは弱く結合するだけで、ＤＰＧを除去した成人のヘモグロビン（ＨｂＡ）のような挙動を呈する、一種のヘモグロビンであるＨｂＦが認められる。このＨｂＦの特性のおかげで、子宮内では胎盤を通して母体から胎児に酸素が容易に運ばれるのであるが、かなり早産で生まれた乳児にとっては、この特性が故の問題を抱えることになる。子宮の外では、十分な酸素放出を促す上で、ＤＰＧなどの生理学的アロステリックエフェクターがヘモグロビンにあることが極めて重要だからである。
【００１３】
リン酸化イノシトールは、鳥類や爬虫類の赤血球において、哺乳動物でのＤＰＧと同じ役割を果たす。イノシトール六リン酸（ＩＨＰ）は、哺乳類の赤血球膜を通過できないが、ＤＰＧの結合部位で哺乳類の赤血球ヘモグロビンと結合して、そのアロステリックコンホメーションを変更することができる。また、ＩＨＰは、ヘモグロビンに対する親和性がＤＰＧの１０００倍で、ＤＰＧよりもはるかに影響力が大きい（Ｒ．Ｅ．Ｂｅｎｅｓｃｈ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１６：２５９４〜２５９７（１９７７））上に、ｐＨ７．４、３７℃でヘモグロビンのＰ５０を最大で９６．４ｍｍＨｇの値まで上昇させる（Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２５０：７０９３〜７０９８（１９７５））。
【００１４】
哺乳類のＲＢＣで酸素の放出量を増すことから、貧血の症状を治療する上でヘモグロビンのアロステリックエフェクターに注目が集まっている。これらのエフェクターを赤血球に封入するための方策として、赤血球の浸透圧パルス（膨化）および再構成、制御溶解および再封、リポソーム、エレクトロポレーションがあげられる。
【００１５】
以下の参考文献には、ＩＨＰを封入したリポソームとの相互作用による赤血球へのポリリン酸の取り込みについて記載している。Ｇｅｒｓｏｎｄｅ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ａｆｆｉｎｉｔｙ  ｏｆ  Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｈａｅｍｏｇｌｏｂｉｎ  ｂｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ  ｉｎｔｏ  Ｉｎｔａｃｔ  Ｒｅｄ  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｅｌｌｓ  ａｎｄ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｏ２  Ｒｅｌｅａｓｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｃａｐｉｌｌａｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ”，Ｂｉｂｌｔｈｃａ．Ｈａｅｍａｔ．，Ｎｏ．４６，ｐｐ．８１〜９２（１９８０）；Ｇｅｒｓｏｎｄｅ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｏ２  Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  ａｎｄ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｂｏｈｒ−Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｒｅｄ  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｅｌｌｓ  ａｆｔｅｒ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｏｓｉｔｏｌ  Ｈｅｘａｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｂｙ  Ｆｕｓｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ−Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｌｉｐｉｄ  Ｖｅｓｉｃｌｅｓ”，Ｏｒｉｇｉｎｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ（１９８２）；Ｗｅｉｎｅｒ，“Ｒｉｇｈｔ  Ｓｈｉｆｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｈｂ−Ｏ２  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｖｉａｂｌｅ  Ｒｅｄ  Ｃｅｌｌｓ  ｂｙ  Ｌｉｐｏｓｏｍａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，”Ｂｉｏｌｏｇｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｅｌｌ，Ｖｏｌ．４７，（１９８３）。
【００１６】
また、Ｎｉｃｏｌａｕらに付与された米国特許第４１９２８６９号明細書、同第４３２１２５９号明細書、同第４４７３５６３号明細書には、流体を含む脂質小胞を赤血球膜と融合させ、その内容物を赤血球に入れる方法が記載されている。この方法では、ＩＨＰなどのアロステリックエフェクターを赤血球内に運ぶことが可能になるが、赤血球内ではＩＨＰのほうがＤＰＧより結合定数が大きいため、ヘモグロビン結合部位でＩＨＰがＤＰＧと置換される。
【００１７】
リポソームによる手法では、ＩＨＰで飽和させたリン酸緩衝溶液を用いて脂質小胞の混合物を懸濁させ、これに超音波処理または注入処理をほどこして、さらに遠心処理する。上側の懸濁液にはＩＨＰを含有する小さな脂質小胞が含まれるため、これを回収する。回収した懸濁液と一緒に赤血球をインキュベートすれば、ＩＨＰ含有脂質小胞を細胞膜に融合させ、その内容物を赤血球の中に入れることができる。こうして変性させた赤血球を洗浄し、血漿に加えて生成物を得る。残念なことに、赤血球に取り込まれたＩＨＰの濃度の再現性が低く、処理後に赤血球の大幅な溶血も起こる。また、この手法は、商業規模で使用するには冗長で複雑すぎるものである。
【００１８】
これらの欠点を解決するためのひとつの試みとして、赤血球を溶解して再封する方法が用いられている。Ｎｉｃｏｌａｕ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｌｌｏｓｔｅｒｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ  ｏｆ  Ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ  ｉｎ  Ｒｅｄ  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｅｌｌｓ．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔｓ，”Ｂｉｂｌｔｈｃａ．Ｈａｅｍａｔ．，Ｎｏ．５１，ｐｐ．９２〜１０７，（１９８５）を参照されたい。Ｒｏｐａｒｓらに付与された関連の米国特許第４７５２５８６号明細書および同第４６５２４４９号明細書にも、赤血球とリポソームとの相互作用を回避する、赤血球の制御溶解および再封によって、生物活性を有する物質をヒトまたは動物の赤血球に封入する手法が記載されている。この手法の特徴は、浸透圧パルスに近い手法を用いる持続血液透析において最もよく表れている。具体的には、少なくとも１つの透析要素の第１コンパートメントに赤血球の水性懸濁液を連続的に供給する一方で、この透析要素の第２コンパートメントには赤血球懸濁液よりも浸透圧の低い水溶液を入れておく。低張液は赤血球を溶解させる。次に、その溶解物を、赤血球に取り込む予定の生物活性物質と接触させる。溶解物の浸透圧および／または膠質浸透圧を高めて赤血球膜を再封し、再封後の赤血球の懸濁液を回収する。
【００１９】
Ｇｏｏｄｒｉｃｈらに付与された米国特許第４８７４６９０号明細書および同第５０４３２６１号明細書には、赤血球の凍結乾燥と再構成について関連する手法が開示されている。この再構成の段階で、ＩＨＰをはじめとするさまざまなポリアニオンを加える。これらの特許に開示されたプロセスで処理した赤血球は、活性が影響を受けないと言われている。おそらく、再構成の際に取り込まれたＩＨＰによってヘモグロビンの活性が維持されるのであろう。
【００２０】
Ｆｒａｎｃｏらに付与された米国特許第４４７８８２４号明細書および同第４９３１２７６号明細書には、上記に匹敵する方法である「浸透圧パルス法」ならびに赤血球を効果的に溶解および再封することで、ＩＨＰをはじめとする非イオン性の作用剤を哺乳類の赤血球に効率よく導入するための装置が開示されている。この方法では、すみやかに拡散して赤血球に出入りする化合物を含有する溶液に、濃縮赤血球を懸濁させてインキュベートする。このときの化合物の濃度は、赤血球が高張になるように化合物を赤血球内に拡散させるのに十分な濃度である。次に、導入対象となる少なくとも１種の所望の作用剤の存在下、この赤血球溶液を原則として等張の水性媒質で希釈して、水を赤血球内に拡散させ、赤血球を膨化して外側の細胞膜の透過性を高め、膜貫通イオン勾配を形成する。膜の透過性は、所望の作用剤を赤血球に運んで、最初の化合物を赤血球外に拡散させるのに十分な時間だけ、高い状態に維持される。
【００２１】
浸透圧パルス法の実施にあたって使用できるポリアニオンとしては、ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、リン酸化イノシトール、２，３−ジホスホグリセリン酸（ＤＰＧ）、アデノシン三リン酸、ヘパリン、ポリカルボン酸（いずれも水溶性であり、かつ赤血球の外側の脂質二重層膜を破壊しない）が挙げられる。残念なことに、浸透圧パルス法には、封入率の低さ、不完全な再封、細胞内容物の喪失、これに伴う細胞寿命の縮小をはじめとするいくつかの欠点がある。この手法は冗長であり、複雑で自動化には向かないため、商業的にはほとんど成功していない。
【００２２】
生物活性物質を細胞内に封入するためのもうひとつの方法にエレクトロポレーションがある。エレクトロポレーションは、Ｍｏｕｎｅｉｍｎｅ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｓｔａｂｌｅ  ｒｉｇｈｔｗａｒｄ  ｓｈｉｆｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｏｘｙｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ  ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｃｕｒｖｅ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｂｙ  ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｏｓｉｔｏｌ  ｈｅｘａｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｉｎ  ｒｅｄ  ｂｌｏｏｄ  ｃｅｌｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ，”ＦＥＢＳ，２７５（１，２）：１１７〜１２０（１９９０）に記載されているように、赤血球にＩＨＰを封入する例をはじめとして、さまざまな細胞のタイプでの異質分子の封入に用いられている。また、米国特許第５６１２２０７号明細書も参照されたい。現行のエレクトロポレーション方法は、商業規模で使用するには非実用的である。
【００２３】
貧血を治療するためのもうひとつの方法に、腎臓で極めて低濃度で自然に産生される糖タンパク質であるエリスロポエチン（ＥＰＯ）の投与がある。エリスロポエチンは、哺乳類の細胞培養における組換えＤＮＡ技術を用いて商業規模でも生成され、骨髄での赤血球の形成を促進する。２種類の形態でのＥＰＯの商品名には、エポエチンであるＥｐｏｇｅｎ（登録商標）、Ｅｐｒｅｘ（登録商標）、ＮｅｏＲｅｃｏｒｍｏｎ（登録商標）と、ダルベポエチンであって同様に作用するＡｒａｎｅｓｐ（登録商標）がある。ＥＰＯは、疾患または障害それ自体として、腎不全などの別の疾患の症候として、癌関連の貧血として、癌治療の副作用としてなど、いくつかの原因による貧血の治療に用いられる。たとえば、Ｍａｒｔｉｎｄａｌｅ：Ｔｈｅ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  Ｄｒｕｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（第３３版）．Ｓｗｅｅｔｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｐｒｅｓｓ，２００２；Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｏｒｍｕｌａｒｙ（第５０版），Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｏｙａｌ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｇｒｅａｔ  Ｂｒｉｔａｉｎ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００５を参照されたい。ＥＰＯの使用は、ＨＩＶ、炎症性腸疾患、敗血症発症（ｓｅｐｔｉｃ  ｅｐｉｓｏｄｅｓ）といった貧血関連（慢性）感染のある患者ならびに、再生不良性貧血および骨髄異形成症候群の患者にとって、特に将来性のあるものである。
【００２４】
ＥＰＯは一般に、化学療法によって骨髄での血球の生成量が減少し、そのためヘモグロビン濃度が低くなりすぎてしまった癌患者の輸血の代用品として用いられており、鉄分の錠剤や注射が追加されることもある。赤血球の濃度は、この化合物の投与後２〜３週間は上昇の兆しを見せない。必要があれば毎日、あるいは３週間に１回といった少ない頻度で、ＥＰＯを皮下注射する。注射は通常、化学療法のコースを終えてから１か月を経過するまで、あるいは患者に貧血が認められなくなるまで継続される。ＥＰＯの用量は適応症によって異なるが、たとえば、多くの癌患者および腎性貧血患者では、体重で３００Ｉ．Ｕ．／ｋｇ／週以上、糖尿病患者では１００〜１８０Ｉ．Ｕ．／ｋｇ／週の範囲であり、小児の場合は、いくつかの適応症で５０Ｉ．Ｕ．／ｋｇ／週である。
【００２５】
一般的な副作用として、特に治療開始時に、関節痛、脱力感、眩暈、疲労感などのインフルエンザのような症候が認められる。ひどい頭痛を訴える患者も数名いる。高血圧も起こり得る。注射部位での皮膚刺激や痒みを伴う湿疹も起こり得る。また、ＥＰＯの使用は、ヘモグロビン濃度を１３．０ｇ／ｄｌよりも高い濃度まで高める目的で用いた場合に、有害な心血管合併症のリスク増加と関連している。Ｄｒｕｅｋｅ  ＴＢ，Ｌｏｃａｔｅｌｌｉ  Ｆ，Ｃｌｙｎｅ  Ｎ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ  ｌｅｖｅｌ  ｉｎ  ｐａｔｉｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  ｃｈｒｏｎｉｃ  ｋｉｄｎｅｙ  ｄｉｓｅａｓｅ  ａｎｄ  ａｎｅｍｉａ，”Ｎ．Ｅｎｇ．Ｊ．Ｍｅｄ．，３５５（２０）：２０７１〜２０８４（２００６）。ＥＰＯの恩恵に関するいくつかの試験で、この化合物が実際に腫瘍の成長を容易にするのではないかと示唆されている。また、ＥＰＯが血塊形成（血栓症）のリスクを高めるのではないかという危惧もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
２００７年３月、米国食品医薬品局から、前月の医師に対するクリニカルアラート（ｃｌｉｎｉｃａｌ  ａｌｅｒｔ）に続いて、エリスロポエチンに関する公衆衛生勧告が発表された。ＦＤＡでは、これらの設定での生活の質の改善または輸血の必要性を裏付ける臨床的な根拠を欠くことを理由に、化学療法を受けている癌患者または化学療法の治療終了後の癌患者にエポエチンおよびダルベポエチンなどの赤血球新生（ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｅｉｓｉｓ）−刺激剤を使用する際に注意をすることを勧めている。同じく２００７年３月、これらの薬剤の安全性に関する新たな「ブラックボックス」警告に製薬業者らが合意し、造血性成長因子の安全性についての議会による調査の結果、製造業者らは、医師に対するこれらの薬剤のリベートプログラムを保留とし、同時にこれを患者に販売することも保留にするよう求められた。
【００２７】
よって、赤血球の酸素化を回復できる、実質的に無毒の組成物および方法に継続的な需要がある。特に、赤血球のＰ５０値を右に大きくシフトできる、単純かつ好ましくは経口で容易に投与される組成物に継続的な需要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
あらゆるタイプの貧血の治療において、イノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）を含む組成物を、エリスロポエチンの大規模置換に使用できることが発見されている。本発明の方法では、ＩＴＰＰを用いることで、赤血球数が少ない状態ですら正常な酸素化を保証する。化学療法によって赤血球新生（新しい赤血球の生成）が減速または中断された場合、その治療をＩＴＰＰ療法と組み合わせると、従来技術で用いられている従来の用量の１０％という少ない量のエリスロポエチンを用いて血球の生成を復活させることが可能である。よって、本発明は、ＩＴＰＰをＥＰＯとを組み合わせて使用または平行使用、ＥＰＯとＩＴＰＰとを交互に使用、ＥＰＯに代えてＩＴＰＰを使用して、あらゆるタイプの貧血および低酸素症を治療することができる組成物および方法を提供するものである。特定の実施形態では、本発明は、貧血またはそうでなければ低酸素状態のヒトおよび動物を、最大で９０％の処方されたエリスロポエチンをＩＴＰＰ投与に代える方法を提供するものである。
【００２９】
本発明は、貧血および他の低酸素症状を治療する際に効果的なイノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）アニオンを含む組成物を提供する。本発明の組成物およびその用途には、実質的に無毒であり、巻き添え的な赤血球の損傷を生じたとしてもごくわずかであり、基本的に副作用がなく、酸素化をすみやかに改善でき、従来技術の組成物より一層容易に投与される。本発明の組成物および方法はまた、経済的と作動的の両方で商業規模での使用にしたがっている。特定の実施形態では、ＩＴＰＰ組成物が患者に優しい剤形で提供される。
【００３０】
また、本発明は、体内と体外での血液供給での両方で、ＩＴＰＰによる赤血球への調節された酸素送達を増すための方法を提供するものである。いくつかの実施形態では、本発明は、機能低下した生理学的機能に関連する貧血または低酸素症を治療するための組成物および方法を提供するものである。特定の実施形態では、本発明は、機能低下した肺機能、機能低下した心臓機能、血行不良、大量出血、赤血球の生成または不十分な生成ならびに、不十分に酸素化しているヘモグロビンのタイプの低酸素による影響を防止または軽減するための組成物および方法を提供するものである。
【００３１】
以下の仮説に拘泥することを意図するものではないが、ＩＴＰＰの有効性が、Ｏ２張力を最大で正常な組織のレベル（すなわち分圧≧約４０ｍｍＨｇ）まで引き上げて、低酸素組織への赤血球のＯ２送達能と関連していると思われる。ＩＴＰＰの作用機序は、ヘモグロビンの酸素親和性のアロステリックな調節によって、酸素の放出を促進するものであると思われる。
【００３２】
本発明の目的は、ＩＴＰＰを有効用量で用いて、貧血および他の症状のあるヒトおよび動物において正常な酸素化を回復するための実質的に無毒の組成物および方法を提供することにある。
【００３３】
本発明の別の目的は、ＩＴＰＰを有効用量で用いて、赤血球およびヘモグロビンによる酸素送達を促進するための組成物および方法を提供する。
【００３４】
本発明のさらに他の目的は、ＩＴＰＰを有効用量で代用して、エリスロポエチンを交換するための組成物および方法を提供することにある。
【００３５】
本発明のさらなる目的は、標準酸素解離曲線上で、赤血球のＰ５０値の大幅な右シフトを引き起こし得る有効用量で、ＩＴＰＰを使用して、好ましくは経口で、単純かつ容易に投与される組成物を提供することにある。
【００３６】
本発明の上記および他の目的、特性、利点は、開示された実施形態の以下の詳細な説明の概説を読めば明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１Ａミオグロビンおよびヘモグロビンの酸素解離を示す。図１Ｂは、ｐＨがヘモグロビンの酸素親和性に対して及ぼす影響を示す。  図１Ｃは、２，３−ＢＰＧがヘモグロビンの酸素親和性に対して及ぼす影響を示す。
【図２】図２Ａは、正常な成人ヘモグロビンの性質と保有率を表にまとめたものである。  図２Ｂは、発育に伴うヘモグロビンの変動を示す。
【図３】ＩＴＰＰを与えられたマウスでのＰ５０シフト［％］と赤血球数（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ）／ｍｍ３との関係を示す。
【図４】ドキソルビシンまたはＩＴＰＰで処理したラットと未処理の対照ラットの血球数を示す。
【図５】正常な野生型マウスで試験したＰ５０値および労作の改善を示す。
【図６】４００ｍＭおよび１５０ｍＭのＩＴＰＰ溶液２００μｌを腹腔内（ｉｐ）注射した後における正常な野生型マウスでの労作能の改善を示す。
【図７】イノシトール−トリピロリン酸塩（ＩＴＰＰ）の一例としての塩の化学構造を示す。
【図８】ＩＴＰＰ水溶液の経口摂取によってマウスと対照動物に誘導したＰ５０シフトの個々の差を示す。
【図９】マウスにおけるＯＤＣ（オキシヘモグロビン解離曲線）Ｐ５０の経口ＩＴＰＰ誘導右シフトの経時変化ならびに、対照動物でこれがない場合のものを示す。
【図１０】図１０ＡはＩＴＰＰを静脈内注射した仔ブタと対照とにおけるＯＤＣの右シフトの経時変化を示す。    図１０Ｂは、ＩＴＰＰを静脈内注射した仔ブタと対照とにおけるＯＤＣの右シフトの用量効果曲線を示す。
【図１１】ＩＴＰＰを腹腔内注射したＣ５７ＢＬ／６−マウスでの用量効果曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明で有用な組成物としては、イノシトール−トリピロリン酸（ＩＴＰＰ）の酸および塩があげられる。ＩＴＰＰは、本明細書ではアニオンとして認識される。用語「イノシトールトリピロリン酸」は、イノシトール六リン酸トリピロリン酸としても知られており、ピロリン酸塩の内側の環が３つあるイノシトール六リン酸を示す。本明細書では、ＩＴＰＰと対をなす種を対イオンと呼び、ＩＴＰＰと対イオンとの組み合わせを酸または塩と呼ぶ。本発明は、純粋にイオン性の対に限定されるものではない。特に、対になったイオンが、対の２つの成分間でのある程度の共有結合特性または配位結合特性の証拠となることが多いことは、従来技術において周知である。本発明の組成物のＩＴＰＰの酸および塩は、１タイプの対イオンを含むものであってもよいし、混合対イオンを含むものであってもよく、任意に、ＩＴＰＰが１つであるアニオンの混合物を含有してもよい。この組成物は、任意に、対イオンのキレート化または複合化可能なクラウンエーテル、クリプタンド、他の種を含むものであってもよい。組成物も同様に、任意に、水素結合または他の分子引力によってＩＴＰＰを複合化可能な酸性大員環または他の種を含むものであってもよい。ＩＴＰＰの酸および塩の製造方法については、Ｎｉｃｏｌａｕらに付与された米国特許第７０８４１１５号明細書に記載されており、その内容全体を本明細書に援用する。本発明での使用が企図される対イオンとしては、
プロトンならびに、そのジュウテリウムおよびトリチウムの対応するイオンをはじめとするカチオン水素種；
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、銅（Ｉ）の一価無機カチオン
ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マンガン（ＩＩ）、亜鉛（ＩＩ）、銅（ＩＩ）、鉄（ＩＩ）をはじめとする二価無機カチオン；
鉄（ＩＩＩ）をはじめとする多価無機カチオン；
アンモニウム、シクロヘプチルアンモニウム、シクロオクチルアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアンモニウム、他の有機アンモニウムカチオンをはじめとする四級窒素種；
トリエチルスルホニウムおよび他の有機スルホニウム化合物をはじめとするスルホニウム種；
ピリジニウム、ピペリジニウム、ピペラジニウム、キヌクリジニウム、ピロリウム、トリピペラジニウム、他の有機カチオンをはじめとする有機カチオン；
オリゴマー、ポリマー、ペプチド、タンパク質、正に荷電したアイオノマーならびに、ポリマーの側基、鎖末端および／または骨格に、スルホニウム、四級窒素および／または荷電した有機金属種を有する他の高分子（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ）種をはじめとするポリマーカチオンが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３９】
本発明で用いるＩＴＰＰに特に好ましい異性体としては、ｃｉｓ−１，２，３，５−ｔｒａｎｓ−４，６−シクロヘキサンヘキソールである、ｍｙｏ−イノシトールがあげられる。しかしながら、本発明はこのように限定されるものではない。よって、本発明は、天然に発生するｓｃｙｌｌｏ−、ｃｈｉｒｏ−、ｍｕｃｏ−、ｎｅｏ−イノシトール異性体それぞれのトリピロリン酸ならびに、ａｌｌｏ、ｅｐｉ−およびｃｉｓ−イノシトール異性体のトリピロリン酸を含むＩＴＰＰでのイノシトール異性体の使用を企図するものである。
【００４０】
エステルの酵素開裂またはトリルスルホニル基などの脱離基の移動などによって、プロドラッグからＩＴＰＰを生体内（ｉｎ  ｖｉｖｏ）にて形成できることが企図される。このようにして生成されたＩＴＰＰを用いて血球酸素経済を促進することも本発明の範囲に入ると想定される。
【００４１】
「貧血」という用語は、本明細書で使用する場合、体内で作られる赤血球の数が酸素を運ぶのに不十分であるか、周囲環境で酸素を効率よく運ぶことのできないタイプのヘモグロビンが体内で作られている症状を示す。第１のタイプの貧血の例として、化学療法が原因で骨髄での血球生成が減少または停止することによる貧血ならびに、再生不良性貧血および骨髄異形成症候群に関連する貧血があげられる。後者のタイプの貧血の例としては、鎌状赤血球貧血、ヘモグロビンＳＣ疾患、ヘモグロビンＣ疾患、α−サラセミアおよびβ−サラセミア、早産後の新生児貧血、これと類似の症状があげられる。
【００４２】
「低酸素症」または「無酸素症」という用語は、本明細書では、患者の体の組織が医学的に不十分な濃度の酸素しか得ていない症状と同義に用いられる。「低酸素症」および「無酸素症」という用語は、本明細書で使用する場合、貧血症状と同時に生じることが多いが、同一の外延を持つものではない。
【００４３】
ＩＴＰＰは、貧血、低酸素症および他の関連または関係のあるイベントおよび症状の制御にあたって有用であり、本発明は、治療の有効性の評価に用いられるタイプのアッセイに限定されるものではない。本明細書で使用する場合、貧血関連または関係イベントまたは症状の制御は、貧血と関係している場合があるまたは貧血と関係していると思われ、本発明の組成物の投与によって生じる任意のタイプの要因、症状、活性、インジケータ、化学種または化合物の組み合わせ、ｍＲＮＡ、レセプター、マーカー、メディエータ、タンパク質、転写活性などの定性的または定量的な変化で実証される制御を示す。このような他のアッセイとしては、組織培養プレートでの細胞数の計数；代謝アッセイによる細胞数の評価；ＤＮＡへの放射性標識（３Ｈ−チミジンなど）または蛍光標識または免疫反応性（ＢｒｄＵなど）ヌクレオチドの取り込みがあげられる。
【００４４】
本明細書では、エリスロポエチン治療計画（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｒｅｇｉｍｅｎ）を、患者自身の自然なエリスロポエチン生成を実質的に補うことを想定した薬用量レベルと頻度でエリスロポエチンの投与が小胞される治療の治療過程と定義する。本明細書にて定義する場合、エリスロポエチンは、天然由来、製造されたもの、あるいは組換え遺伝子源由来であるか否かを問わず、エポエチンおよびダルベポエチンなどの赤血球新生−刺激剤を示す。エリスロポエチン治療計画の低減は、患者が過去に受けていたまたは処方されていたよりも少ない用量およびまたは少ない頻度の投与を示す。本明細書にて定義する場合、エリスロポエチン治療計画の低減という表現は、２００６年末までに患者の世話や臨床研究において同じ目的で一般に報告されているよりも少ない用量およびまたは少ない頻度の投与を使用することも示す。
【００４５】
エリスロポエチンの置換とは、本明細書にて定義する場合、エリスロポエチン治療計画の低減によって失われる現行または予測の酸素化能の全体または一部を補償するために他の治療薬と併用してエリスロポエチン治療計画を低減することを示す。現行または予測の酸素化能とは、患者における組織酸素化の標的効率を示す。酸素化能の全体または一部の補償とは、エリスロポエチン治療計画の低減によって失われる既存の酸素化能または望まれる酸素化能の好ましくは少なくとも５％を置換するようＩＴＰＰ組成物を使用することを示す。より好ましくは、補償によって失われた酸素化能の少なくとも２５％が置換される。なお一層好ましくは、少なくとも５０％が置換され、さらにより好ましくは少なくとも７５％が置換され；より一層好ましくは少なくとも９０％が置換され；さらにより一層好ましくは、現行（既存）または予測（望まれる）酸素化能に対するＩＴＰＰの補償によって、エリスロポエチン治療計画の低減によって失われた能力の少なくとも１００％が置換される。
【００４６】
本明細書にて定義する場合、２種類の組成物を交互に投与するとは、特定の時点で一方の組成物だけに起因する治療有効量の活性物質が患者の体内に含まれると推定されるように投与のタイミングを決めることを示す。本明細書にて定義する場合、２種類の組成物の平行投与とは、同じ結果を得るのに２種類の組成物を組み合わせて１つの製剤にしてあるか否か、あるいは組成物または上記の任意の組み合わせを、間隔をあけて別々に投与するか否かを問わず、通常は特定の時点で両方の組成物からの治療有効量の活性物質が患者の体内に含まれると推定されるように投与することを示す。
【００４７】
本明細書にて定義する場合、ＰＯ２という用語は、気体状または組織での酸素分圧を示す。本明細書にて定義する場合、Ｐ５０値は、ヘモグロビンの利用可能な酸素結合部位が酸素分子で５０％占められているときの気体状または組織での酸素の平衡分圧を示す。本明細書にて定義する場合、Ｐ５０値の右シフトとは、ヘモグロビンが転換前よりも高い酸素分圧で一層容易に酸素を放出する転換を示す。言葉を変えると、Ｐ５０値の右シフトとは、本明細書では、ＰＯ２濃度が変わらないままでのヘモグロビンのＯ２親和性の低下を示す。
【００４８】
実質的に少ない赤血球数とは、本明細書にて定義する場合、その個体群について医学的に健康な正常範囲よりも低いとみなされる赤血球数を示す。同様に、低ヘマトクリット値とは、本明細書にて定義する場合、その個体群について医学的に健康な正常範囲よりも低いとみなされるヘマトクリット値を示す。
【００４９】
労作能（ｅｆｆｏｒｔ  ｃａｐａｃｉｔｙ）とは、本明細書にて定義する場合、貧血または低酸素症の問題とは関係なく患者がその個人の性別、身長、体重、健康状態に適した肉体作業を行う能力の目安である。労作能は、患者の赤血球による組織酸素化が十分であるか否かを判断する間接的な目安でもある。
【００５０】
赤血球新生とは、本明細書にて定義する場合、一般には骨髄での赤血球の生成および再生を示す。赤血球新生の減速または中断とは、本明細書では、赤血球新生の自然な、疾患によるまたは化学的に誘導された速度低下または停止が発生する現象を示す。本明細書にて定義する場合、赤血球新生の再開または復活とは、エリスロポエチンなどのエリスロポエチン的な物質を使用して、患者の自然な赤血球新生を加速または再び開始させることを示す。
【００５１】
経口投与の場合、ＩＴＰＰは、毒性がほとんどないかまったくない状態で抗貧血活性を呈する。Ｐ５０値（ヘモグロビンの５０％飽和でのＰ５０）のシフトで測定して、ｍｙｏ−ＩＴＰＰがヘモグロビンのＯ２−親和性の低減を誘導する能力を試験した。高めのＰＯ２への観察されたシフトは、マウスヘモグロビンでは最大２５０％、マウス全血では最大４０％であった。シフトがｉｎ  ｖｉｖｏにてＲＢＣおよびヘマトクリット値の減少と同時に起こったことから、この所見は特に印象的であった。このような血液希釈は、体内の酸素需要が効率的に満たされている場合のＲＢＣ生成の下方制御の診断基準となるため、多くの状況で正のインジケータとして認識される。被験動物での労作能がＩＴＰＰ投与後に最大１００％増すことから、別の裏付けが得られた。これは、動いている筋肉に対して、その筋肉だけに酸素が効率的に送達されたことを示すものであった。マウスとブタのいずれにおいても、ＩＴＰＰの結果からその治療面での潜在性が大きく裏付けられた。血流に不具合がある際にＩＴＰＰによって赤血球による酸素送達を規則的に促進可能だということが理由である。
【００５２】
本発明の化合物だけでなく、本発明の医薬組成物も、本明細書にて示す１つまたは複数の疾患または症状を治療する上で価値のある１つまたは複数の薬理作用物質を含むものであってもよいし、あるいは、このような１つまたは複数の薬理作用物質を同時にまたは逐次的に共投与してもよい。特に、本発明は、エリスロポエチン組成物の平行、交互または代用使用を含むＩＴＰＰ組成物を投与することを含む。
【００５３】
当業者であれば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ第１７版などの標準的なテキストを参照して、どのようにして製剤を製造し、どのようにしてこれを投与できるかを判断することができよう。
【００５４】
本発明の別の態様では、本発明によるＩＴＰＰの化合物またはそのプロドラッグを、貧血または低酸素症に関連する症状の予防または治療用の薬剤の調製に使用する用途が得られる。本発明のさらに別の態様では、貧血または低酸素症に関連する症状を予防または治療する方法であって、このような予防または治療が必要な患者に、本発明による有効量のＩＴＰＰ化合物またはそのプロドラッグを、本明細書にて記載するようにして投与することを含む方法が得られる。前記症状の予防または治療には、前記症状の改善も含まれることは理解されたい。
【００５５】
本発明のさらに別の態様では、薬学的に許容されるキャリア、希釈剤、アジュバントまたは賦形剤と一緒に、本発明によるＩＴＰＰの化合物またはそのプロドラッグを含む医薬組成物が得られる。この医薬組成物を、貧血または他の低酸素症と関連する症状の予防または治療に使用してもよい。
【００５６】
「有効量」とは、本明細書で用いる場合、治療的または予防的な有効量を意味する。このような量は、当業者であれば、治療対照となる症状や投与経路、他の関連する要因を考慮して容易に判断できるものである。このような当業者は、好適な用量、モード、投与頻度を容易に判断することができる。「個体」とは、本出願で用いる場合、特定の症状の治療が必要であり得る動物を示す。「個体」には、ヒト、他の霊長類、家庭のペット、家畜、齧歯類、他の哺乳動物ならびに、一般に獣医が治療できる他の動物が含まれる。
【００５７】
上述した組成物は、周知の技法を用いて生理学的に許容可能な製剤として提供可能であり、これらの製剤を標準的な経路で投与することができる。通常、局所、経口、直腸、腹腔内または非経口（静脈内、皮下または筋肉内）経路で組み合わせを投与してもよい。また、組み合わせを任意にポリマーに取り込んで、徐放を可能にしたり、たとえば治療対象となる場所への送達が容易になるよう腔または血管内など送達が望ましい場所のそばにポリマーを移植したりしてもよい。この組成物の薬用量は、治療対象となる症状、使用する個々の誘導体のほか、患者の体重や症状、化合物の投与経路などの他の臨床因子に左右される。しかしながら、経口投与であれば、推奨薬用量は０．００００１から１０ｇ／ｋｇ／日の範囲である。経口投与の薬用量は、０．５から２．０ｇ／ｋｇ／日の範囲あるいは、約０．５から約１．５ｇ／ｋｇ／日の範囲である。別の実施形態では、経口投与の薬用量は約０．８０から１．０ｇ／ｋｇ／日の範囲あるいは、約０．９から１．１ｇ／ｋｇ／日の範囲である。
【００５８】
また、本発明は、ＩＴＰＰによる赤血球への酸素の調節送達を増加するための方法も提供するものである。本発明の特定の実施形態では、ＩＴＰＰを経口投与すなわち内服させることで、貧血患者の赤血球の正常な酸素化を回復する。もうひとつの実施形態では、貧血あるいは低酸素であるか、その可能性がある患者への輸血前に、ＩＴＰＰを用いて血液試料を処理する。本発明の別の実施形態では、患者への輸血前に酸素放出能を改善する前に、ＩＴＰＰを用いて血液試料を前処理する。さらに別の実施形態では、臨界酸素化レベルが得られる閾値量のＲＢＣを提供しつつ、特に希少な血液型の場合に保存ＲＢＣを保護するために、輸血前にＩＴＰＰを用いて血液試料の酸素経済を改善する。さらにもうひとつの実施形態では、透析時にＩＴＰＰを用いて血液試料を処理し、その酸素放出能を改善する。
【００５９】
他の一実施形態では、本発明は、処方されたエリスロポエチンの最大で９０％をＩＴＰＰ投与に置換することで、貧血症状のあるヒトおよび動物を治療する方法を提供するものである。
【００６０】
他の一実施形態では、本発明は、ヒトまたは動物における機能低下した肺機能による影響を軽減するための組成物および方法を提供するものである。特定の例としての実施形態では、本発明は、肺炎、急性または慢性の気管支炎、気腫、塵肺、炭坑作業員塵肺症、慢性閉塞性肺疾患、進行性塊状線維症、多発性硬化症、溺水、有毒蒸気の吸入、界面活性剤の吸入、油性物質の吸入、ディジョージ症候群の場合などの不十分な肺血管系、肺機能が衰える他の症状に羅患した患者の損傷を軽減し、快適さと「予後」を改善する方法を提供するものである。
【００６１】
さらに他の一実施形態では、本発明は、機能低下した心臓機能による影響を防止または軽減するための組成物および方法を提供するものである。特定の実施形態では、これには、心臓の弁が漏れやすい患者、１本または複数本の閉塞動脈またはほとんど閉塞した動脈のある患者、外科手術の過程で心臓が停止または交換された患者などを含む。
【００６２】
さらに別の実施形態では、本発明は、血行不良に関連する低酸素症による影響を防止または軽減するための組成物および方法を提供するものである。この実施形態の適応症の例としては、糖尿病、低血圧などがあげられる。
【００６３】
さらに別の実施形態では、本発明は、大量出血による影響を防止または軽減するための組成物および方法を提供するものである。この実施形態の適応症の例としては、外傷、内出血、臓器移植、外科合併症、遺伝的または薬剤関連の血塊形成不能などの患者での使用があげられる。
【００６４】
他の実施形態では、本発明は、赤血球の生成不全または生成が不十分であることに関連する疾患および障害による影響を防止または軽減するための組成物および方法を提供するものである。適応症の例としては、再生不良性貧血および骨髄異形成症候群などの貧血ならびに、急性骨髄性白血病、慢性白血病などの白血病などがあげられる。別の実施形態の例としては、骨髄の補充または置き換えが必要な他の適応症で使用することがあげられる。
【００６５】
さらに別の実施形態では、本発明は、不十分に酸素化しているヘモグロビンタイプを有する患者の赤血球の酸素放出能の改善に用いられる組成物および方法を提供するものである。これらの実施形態は、血液中に相当量のヘモグロビンＦを有する早産児ならびに、鎌状赤血球貧血、ヘモグロビンＣ症、ヘモグロビンＳＣ症、α−サラセミアおよびβ−サラセミアなどのヘモグロビン障害のある患者に使用することを含む。
【００６６】
本発明による製剤は、錠剤、カプセル、薬用キャンデー、カプセル（ｃａｃｈｅｔ）、溶液、懸濁液、エマルション、粉末、エアロゾル、坐薬、スプレー、トローチ、軟膏、クリーム、ペースト、フォーム、ゲル、タンポン、ペッサリー、顆粒剤、大丸薬、洗口液または経皮パッチの形で投与可能である。
【００６７】
この製剤は、経口、直腸、経鼻、吸入、局所（皮膚、経皮、頬側および舌下を含む）、膣内、非経口（皮下、筋肉内、静脈内、腹腔内、皮内、眼内、気管内，および硬膜外を含む）または吸入投与に適したものを含む。この製剤を適宜、単位剤形の形で提供してもよいし、従来の製薬技法で提供してもよい。このような技法は、活性成分と医薬キャリアまたは賦形剤とを会合させるステップを含む。通常、製剤は、活性成分および液体キャリアまたは微粉砕した固体キャリアまたはその両方と均一かつ密に会合させ、必要があれば、製品を成形して調製される。
【００６８】
また、ＩＴＰＰの化合物または薬剤またはそのプロドラッグからなるインプラントまたは他の装置も本発明によって企図される。この場合、薬剤またはプロドラッグは、徐放用に生物分解可能なポリマーまたは生物分解されないポリマーに入れて作られる。生物分解されないポリマーは、物理的または機械的なプロセスで薬剤を制御しながら放出し、ポリマー自身が分解されることはない。生物分解可能なポリマーは、体内の自然なプロセスによって徐々に加水分解または可溶化するよう設計され、混合された薬剤またはプロドラッグが徐々に放出されるようになっている。薬剤またはプロドラッグは、ポリマーに化学的に結合されていてもよいし、混合物によってポリマーに取り込まれていてもよい。生物分解可能なポリマーと生物分解されないポリマーの両方ならびに、徐放用に薬剤をポリマーに取り込むプロセスは、当業者間で周知である。このようなポリマーの例は、Ｂｒｅｍ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ．７４：４４１〜４４６（１９９１）（その全体を本明細書に援用する）などの多くの参考文献に見られる。これらのインプラントまたは装置については、たとえば骨髄から新たな血球が放出される部位の近くまたは肺組織の近くなど、所望の場所に移植可能である。
【００６９】
経口投与に適した本発明の製剤は、各々があらかじめ定められた量の活性成分を含む、カプセル、カプセル（ｃａｃｈｅｔ）または錠剤などの独立した単位で提供してもよく、粉末または顆粒剤として、水性の液体または非水性の液体中の溶液または懸濁液として、あるいは水中油滴型エマルションまたは油中水滴型エマルションなどとして提供してもよいものである。
【００７０】
錠剤は、任意に１つまたは複数の補助成分を用いて圧縮または成形によって製造できるものである。圧縮錠剤については、好適な装置にて、粉末または顆粒剤などの自由流動形態で、任意にバインダー、潤滑剤、不活性希釈剤、保存剤、界面活性または分散助剤などと混合して、活性成分を圧縮して調製してもよい。湿製錠については、好適な装置にて、不活性液体希釈剤で湿らせた粉末化合物の混合物を成形して製造してもよい。任意に、錠剤にコーティングをほどこしたり線を入れたりしてもよいし、活性成分の徐放（ｓｌｏｗ  ｒｅｌｅａｓｅ）または徐放（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｒｅｌｅａｓｅ）が得られるように処方してもよい。
【００７１】
口中での局所投与に適した製剤としては、通常はスクロースおよびアカシアまたはトラガントなどの香味ベースに成分を含む薬用キャンデー；ゼラチンおよびグリセリン、あるいはスクロースおよびアカシアなどの不活性ベースに活性成分を含むトローチ；投与対象となる成分を好適な液体キャリア中に含む洗口液があげられる。
【００７２】
皮膚への局所投与に適した製剤は、投与対象となる成分を薬学的に許容されるキャリア中に含む軟膏、クリーム、ゲル、ペーストとして提供できるものである。好ましい局所供給系は、投与対象となる成分を含む経皮パッチである。
【００７３】
直腸投与用の製剤は、たとえば、ココアバターおよび／またはサリチル酸塩を含む公的なベースを用いた坐薬として提供できるものである。
【００７４】
キャリアが固体である場合の経鼻投与に適した製剤は、嗅ぎ薬が取り込まれるような方法すなわち、鼻に近づけて保持した粉末の容器からの経鼻経路でのすみやかな吸入によって投与される、粒度が２０から５００ミクロンなどの範囲にある粗粉末を含む。たとえば、点鼻薬または経鼻滴など、投与用のキャリアが液体である場合の好適な製剤は、活性成分の水溶液または油性溶液を含む。
【００７５】
膣内投与に適した製剤は、活性成分に加えて、適切であることが従来技術において周知のキャリアなどの成分も含むペッサリー、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、フォームまたはスプレー製剤として提供できるものである。
【００７６】
吸入に適した製剤は、活性成分に加えて、適切であることが従来技術において周知のキャリアなどの成分も含むミスト、ダスト、粉末またはスプレー製剤として提供できるものである。
【００７７】
非経口投与に適した製剤としては、抗酸化剤、緩衝液、静菌薬ならびに、製剤を意図したレシピエントの血液と等張にする溶質を含むものであってもよい水性および非水性の滅菌注射溶液；懸濁剤および増粘剤を含むものであってもよい水性および非水性の滅菌懸濁液があげられる。この製剤は、単位用量または多用量の容器、たとえば、封止したアンプルやバイアルで提供できるものであり、使用の直前に注射用水などの滅菌液キャリアを加えるだけでよいフリーズドライ（凍結乾燥）させた状態で保管しておくことができる。上述したような種類の滅菌粉末、顆粒剤および錠剤から、即座に注射溶液および懸濁液を調製することができる。
【００７８】
本発明の一部として企図される製剤は、全体を本明細書に援用する米国特許出願第１０／３９２４０３号明細書（公開番号２００４／００３３２６７号）に開示されている方法で製造されるナノ粒子製剤を含む。ナノ粒子を形成することで、本明細書で開示した組成物のバイオアベイラビリティが高まることが分かっている。好ましくは、本発明の化合物の粒子の有効平均粒度が、光散乱法、顕微鏡または当業者間で周知の他の適当な方法で測定した場合に、約２ミクロン未満、約１９００ｎｍ未満、約１８００ｎｍ未満、約１７００ｎｍ未満、約１６００ｎｍ未満、約１５００ｎｍ未満、約１４００ｎｍ未満、約１３００ｎｍ未満、約１２００ｎｍ未満、約１１００ｎｍ未満、約１０００ｎｍ未満、約９００ｎｍ未満、約８００ｎｍ未満、約７００ｎｍ未満、約６００ｎｍ未満、約５００ｎｍ未満、約４００ｎｍ未満、約３００ｎｍ未満、約２５０ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１５０ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約７５ｎｍ未満または約５０ｎｍ未満である。
【００７９】
好ましい単位処方剤は、投与される成分の１日用量または単位、本明細書にて上述した１日の分割用量（ｄａｉｌｙ  ｓｕｂ−ｄｏｓｅ）、あるいはその適当な一部を含むものである。
【００８０】
特に上述した成分に加えて、本発明の製剤は、目的の製剤のタイプを考慮して、従来技術における他の作用剤を含むものであってもよく、たとえば、経口投与に適したものなどに、製剤の味をよくして嚥下しやすくするための香味剤や他の作用剤を含むようにしてもよいことは理解されたい。
【実施例】
【００８１】
試験管内（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）での実験で、ＩＴＰＰを脱イオン水に溶解させ、ｐＨをｐＨ７に調整し、全血を用いるインキュベーション用に、ブドウ糖でＩＴＰＰ溶液のオスモル濃度を２７０〜２９７ｍＯｓＭに調節した。ヘモグロビンとＩＴＰＰの混合物を、混合直後にＨＥＭＯＸ分析器（ＰＤ  Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ、Ｌｏｎｄｏｎ）で測定した。赤血球を３７℃で１時間、ＩＴＰＰと一緒にインキュベートした。インキュベーション後、赤血球をＢｉｓ−Ｔｒｉｓ緩衝液（ｐＨ＝７．０）で３回洗浄した後、Ｐ５０測定に用いた。
【００８２】
ＩＴＰＰを経口投与して生体内で実施する実験では、２０ｇ／Ｌの濃度（＝２７ｍＭ、ｐＨ７．０）でＩＴＰＰを飲用（脱イオンではない）水に溶解し、自由に飲めるようにしておいた。循環ＲＢＣのＰ５０値の有意なシフトが観察された。
【００８３】
以下の実施例は本発明を示すものであるが、これを限定するものではない。よって、実施例は、修正を加えることができ、それでもなお本発明の主旨および範囲内に包含されるという理解のもとに提供されるものである。
【００８４】
実施例１
トリピロリン酸塩の経口投与
１２匹のＣ５７ＢＬ／６マウスが４日間にわたってＩＴＰＰを飲んだ（約２５ｍｌ／２４時間）。７匹の対照マウスが純水（３匹）を飲み、ＩＴＰＰと同じ濃度およびｐＨのＩＨＰ溶液（ピロリン酸塩の内側の環のないイノシトール六リン酸）を飲んだ（４匹）。純水、ＩＨＰ−水またはＩＴＰＰ−水を与えたときの摂取した流体の量は同じであったことから、ＩＴＰＰ−またはＩＨＰ−溶液がマウスに拒絶されなかったことが分かる。Ｐ５０値を測定するために、０日目（処理開始前）、１日目、２日目、４日目、６日目、７日目、８日目、１０日目、１１日目および１２日目に１２匹のＣ５７ＢＬ／６マウスの尾静脈から血液を採取した。この処理に苦しんだＣ５７ＢＬ／６マウスはいないように見えた。ＩＴＰＰの経口適用によって、マウスのＰ５０に有意な右シフト（最大３１％）が生じた。
【００８５】
１２匹のマウスを１２日間にわたって観察し、循環ＲＢＣのＰ５０値をほぼ毎日測定した。ＩＴＰＰを摂取したマウスで誘導されたＯＤＣ（オキシヘモグロビン解離曲線）Ｐ５０（最大３１％）の右シフトの経時変化ならびに、ＩＨＰの水溶液または純水を摂取した対照動物ではシフトがまったくないことを、図９に示す。個体ごとの差こそあれ、ＩＴＰＰの水溶液を摂取したすべてのマウスで循環ＲＢＣのＰ５０値のシフトがあるように見える。ＩＴＰＰの水溶液を摂取したマウスで誘導されたＰ５０シフトの個体ごとの差を図８に示す。
【００８６】
実施例２
ＩＴＰＰ処理マウスと対照マウスの血球数
処理マウスと対照マウスの血球数（および血清エリスロポエチン量）の差を評価するために、ＩＴＰＰまたはＩＨＰの水溶液（４日間）または水のみを摂取したマウスの血液を、０日目、７日目および１１日目に採取した。２つの主な観察がなされた。１）ＩＴＰＰを摂取したマウスのＲＢＣ数が大幅に減少し、２）異なる群のマウスの血液の白血球数（顆粒球、マクロファージなど）には大きな差はなかった。ＯＤＣがシフトしたマウスのＲＢＣ数を対照との比較で表１に示す。
【００８７】
【表１】
2010526068.tif 000004
【００８８】
ＩＴＰＰを与えた９匹のマウスの値と、水だけを与えた２匹のマウスの値、ＩＨＰ／水を与えた１匹のマウスの値を示す。他のマウスの血液量は血球数の判断には不十分であった。（０日目に、マウスのＲＢＣ数は８．９〜１１．８×１０６細胞／ｍｍ３であった）。これらのデータから、以下の結論が得られた。
・ＩＴＰＰを２７ｍＭの濃度で経口投与すると、マウスの循環ＲＢＣではＰ５０値に有意な右シフトが生じる。ＩＴＰＰのｉｐ接種後の観察結果では接種後２時間でＰ５０シフトが見られるのに比して、最大シフトに達するまでに約４８時間のタイムラグが発生する。
・ＩＴＰＰの経口投与開始後２日目と４日目の間に最大Ｐ５０シフトに達する。
・４日目に摂取をやめると、１２日以内にＰ５０値が対照値（０日目に測定）に戻る。
・ＩＴＰＰ摂取がＲＢＣ数に大きく影響している。
しかしながら、ｉｎ  ｖｉｔｒｏではＲＢＣの溶解が起こらないため、ＲＢＣの溶血については無視してもよい。
【００８９】
ＩＴＰＰ（２７ｍＭ）の適度な濃度ですら、マウスにおける循環ＲＢＣのＯＤＣをシフトさせるには経口投与が効果的であるように見える。
【００９０】
実施例３
正常な仔ブタへのＩＴＰＰの静脈内注射
８週齢の正常な仔ブタ（体重１７ｋｇ）１頭でｉｎ  ｖｉｖｏ実験を実施した。ＩＴＰＰの注射時に、５％イソフルラン、０．７Ｌ／分のＮ２Ｏおよび２．０Ｌ／分のＯ２で仔ブタを２０〜３０分間麻酔するか、耳の静脈から血液を採取した。２７ｇのＩＴＰＰ／１００ｍｌの水（注射容量：６３ｍｌ、ｐＨ６．５、１７ｇのＩＴＰＰ＝体重１ｋｇあたり１ｇを含有）という濃度で静脈内注射した化合物は、少なくとも１０分間かけて仔ブタの耳の静脈に注射すれば、この動物にとって有害ではない。静脈内注射後２週間の期間に得られたブタの血液のＰ５０値を図１０に対照との比較で示す。
【００９１】
実施例４
ＩＴＰＰ処理仔ブタの血球数
処理仔ブタと未処理仔ブタの血球数の差を評価するために、ＩＴＰＰ（体重１ｋｇあたり１ｇ）を与えた２匹の仔ブタの血液を、注射前、２時間後、注射後１４日間の期間にわたって毎日採取した。以下の結論が導き出された。
・ヘマトクリットおよびＲＢＣ数のわずかな減少が注射後１日目に観察された。
・注射後最初の３日間に採取した血液試料で網状赤血球個体群の減少傾向（１．４％から０．５％）が観察された。
・注射をした動物で注射後５〜１４日目に採取した血液試料で網状赤血球数の増加が計測された（１４日目に最大３．０％）。
・ここでも、白血球（顆粒球、マクロファージ、血小板など）などの他の細胞数に大きな差は検出されなかった。
【００９２】
実施例５
仔ブタおよびマウスの用量効果曲線
体重１ｋｇあたり１ｇのＩＴＰＰを静脈内注射したところ、ブタのＲＢＣでＰ５０値の有意な右シフトが発生した（最大２０％）。ほぼ飽和したＩＴＰＰ溶液、ｐＨ６．７を２頭の仔ブタ（いずれも体重約１８ｋｇ）に２０分間かけて（２７ｇのＩＴＰＰ／１００ｍｌ＝体重１ｋｇあたり１．５ｇ）静脈内注射した。
【００９３】
どちらの仔ブタも注射が完了する前に死んだ（その時点で動物には体重１ｋｇあたり＜１．３ｇ＝７０〜８０ｍｌの飽和ＩＴＰＰ溶液を注射していた）。
【００９４】
血球数ならびに、血清中のナトリウム、カリウムおよびカルシウムの量を調べるために、死んだ動物の心臓から血液を採取した。血球の数についてはいずれも（ヘマトクリット、白血球など）半分になった。カリウムおよびカルシウムの量はそのままで、一方ナトリウムは二倍になった（注射前：１２０〜１４０ｍｍｏｌ／Ｌ；注射後：２４５ｍｍｏｌ／Ｌ）。明らかに、ＩＴＰＰ（６Ｎａ＋／分子）の形の大量のナトリウムが動物の死を引き起こしたのであろう。（ゆっくりと注射すれば）動物に有害な影響を及ぼさずに体重１ｋｇあたり最大１ｇのＩＴＰＰを静脈内注射できるように見える。用量効果曲線を図１０Ｂに示す。これらの結果から、以下の結論が導き出された。
・ＩＴＰＰは、体重１ｋｇあたり１ｇの濃度でゆっくりと静脈内投与すれば（溶液の容量１００ｍｌを少なくとも１０分間））仔ブタにとって有害ではなかった。体重１ｋｇあたり１．２ｇのＩＴＰＰ（あるいはこれよりも多く）を静脈内注射後に２匹の仔ブタが死んだ後、２匹目の仔ブタにもＩＴＰＰを１ｇ／ｋｇの濃度で注射した。処理後の仔ブタは喉が渇いていた。
・ＩＴＰＰの静脈内注射量が増えると、動物を殺すことになった。
・Ｐ５０値の有意な右シフト（最大２０％）を発生させるには、体重１ｋｇあたり１ｇのＩＴＰＰの注射が必要である。
・この量のＩＴＰＰを、この濃度で与えたブタでは、ゆっくりと注射をすれば血球数に病理学的な変化は何ら認められなかった。
・体重１ｋｇあたり１ｇのＩＴＰＰを与えた仔ブタでは、ヘマトクリットの減少が観察された。
・処理した仔ブタの血液の白血球数（顆粒球、マクロファージ、血小板など）には、大きな差は検出できなかった。
・注射後２４時間から７２時間の間に網状赤血球数がわずかに減少した（１．５％から０．５％）。アロステリックエフェクターの注射後３日目から開始して、網状赤血球の数は１４日間の期間に約３％増加した。
【００９５】
Ｃ５７ＢＬ／６−マウスでのＩＴＰＰの腹腔内（ｉｐ）注射についても用量効果曲線を得た。１０匹のマウスに４５〜１２０ｍｍの３０ｍＭ  ＩＴＰＰ溶液を腹腔内注射した。この薬用量は、体重１ｋｇあたり０．１７〜０．８８ｇに相当する。６匹のマウスに生理食塩溶液を注射した。ＩＴＰＰを注射したマウスのデータ値で観察された平均および標準偏差を図１１に示す。
【００９６】
実施例６
ヒト、マウス、ブタの全血で実施した試験管内実験
３つの種すなわち、ヒト、マウス、ブタでの全血におけるＰ５０シフトのエフェクターとしてのコレステロイル誘導体（ここではｋｆ９６と表示）と一緒にＩＴＰＰ（いずれも６０ｍＭ）を試験した。通常どおり、化合物溶液のｐＨを約７．０に調整し、両方の溶液のオスモル濃度を求めた（３２５〜３７３ｍＯｓＭ）上で、エフェクターで処理し、１：１比の全血容量でインキュベートした。インキュベーション後、血球をＢｉｓ−Ｔｒｉｓ緩衝液で３回洗浄した。ＲＢＣの溶解は観察されなかった。エフェクターによって誘導した全血のＰ５０値の概要を表２にあげておく。
【００９７】
【表２】
2010526068.tif 000005
【００９８】
すべての血液試料で、Ｈｂ−Ｏ２解離曲線の強い右シフトが観察された。ＩＴＰＰで観察されたシフト（最大４０％）は、ｋｆ９６（２７％）の場合よりもさらに強かった。ＩＴＰＰは１２０ｍＭの濃度でもマウスにとっては十分許容できるものである。
【００９９】
実施例７
エフェクターＩＴＰＰを腹腔内注射することによる影響の調査
４５、６０、１２０および１５０ｍＭのＩＴＰＰ溶液を注射後２時間および１日の時点で採取したＣ５７Ｂ１／６マウスの血液のＰ５０シフトを、報告したようにして測定した。各試料のＰ５０値を表３にあげておく。ＩＴＰＰは１５０ｍＭの濃度でも十分に許容できるものであった。いずれの動物も死なず、化合物に苦しんでいるようにも見えなかった。表３に示すように、どの濃度でもＰ５０のシフトが認められた。
【０１００】
【表３】
2010526068.tif 000006
【０１０１】
実施例８
Ｐ５０シフト［％］と赤血球（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ）個体群の関係
報告した予備データに基づいて、ＲＢＣ数とそのＰ５０値のシフトとの間に反比例の関係が存在するように見える（図１参照）。ＩＴＰＰの摂取１２日後にΔＰ５０が０％になると、ＲＢＣ数の基底値が回復する。ヘマトクリットは、６０ｍＭのＩＴＰＰ溶液２００μｌの腹腔内注射６日後に、０日目（ＩＴＰＰ投与前）の４０％から３２％に落ちる。
【０１０２】
循環赤血球におけるヘモグロビンのＰ５０がシフトすると、赤血球数およびヘマトクリットが小さくなる。これは、生物での通常の酸素化に必要な赤血球が少なくなるからである。よって、多くの場合は血液希釈が良好な作用である。
【０１０３】
図３に示すように、血球数がＰ５０に影響されることから、貧血の治療でエリスロポエチンに代えてＩＴＰＰを使用してもよいことの別の証明となる。
【０１０４】
実施例９
労作能の増大
ＩＴＰＰを投与することで、正常な動物の労作能が最大１００％まで大きくなる場合がある。これは、動いている筋肉に、より多くの酸素を送達できるからである。図６に示すように、プラシーボにはマウスの労作能試験を実施したメートル距離にほとんど影響しないが、体重１ｋｇあたり５０ｇの用量のＩＴＰＰでは、顕著な改善が認められ、体重１ｋｇあたり４００ｇでは基線値に対して労作能が約７０％改善された。
【０１０５】
実施例１０
ｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸のカルシウム塩の調製
Ｋ．Ｃ．Ｆｙｌａｋｔａｋｉｄｏｕ，Ｊ．Ｍ．Ｌｅｈｎ，Ｒ．Ｇｒｅｆｅｒａｔｈ  ａｎｄ  Ｃ．Ｎｉｃｏｌａｕ，Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ  ＆  Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００５，７５，１６０５〜１６０８（その内容全体を本明細書に援用する）に記載されているようにして、ｍｙｏ−イノシトール六リン酸（ＩＨＰ）からｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸の六ナトリウム塩および六ピリジニウム塩（ＩＴＰＰ−ＮａおよびＩＴＰＰ−ｐｙ）を得る。ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸の他の塩についても、Ｆｙｌａｋｔａｋｉｄｏｕらの参考文献に従って生成できる。また、Ｌ．Ｆ．Ｊｏｈｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｍ．Ｅ．Ｔａｔｅ，Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．，１９６９，４７，６３（フィチンの説明についてその内容全体を本明細書に援用する）も参照のこと。また、Ｎｉｃｏｌａｕらの米国特許第７，０８４，１１５号明細書（２００６年８月１日）に記載されたＩＴＰＰ酸および塩の合成も参照のこと。
【０１０６】
上記の化合物から他の化合物を生成することもできる。たとえば、ＩＴＰＰ−ｐｙの水溶液をイオン交換Ｄｏｗｅｘ  Ｈ＋カラムに通すと、ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸の対応する過プロトン化（ｐｅｒｐｒｏｔｏｎａｔｅｄ）形態（すなわちＩＴＰＰ−Ｈ）の溶液が得られる。
【０１０７】
ＩＴＰＰ−Ｈを３当量の水酸化カルシウム（ピロリン酸塩基１つあたり１当量）で処理すると、トリカルシウム塩ＩＴＰＰ−Ｃａが得られ、ロータリーエバポレータ（すなわちｒｏｔｏｖａｐ）を使うなどして減圧下で水溶液を蒸発させて、これを単離することができる。
【０１０８】
あるいは、ＩＴＰＰ−Ｎａの水溶液と一緒に等モル量のＣａＣｌ２を加えてＩＴＰＰ−Ｃａを生成することも可能である。得られる混合物がＩＴＰＰ−Ｃａとなり、そこには不純物としてＮａＣｌが含まれる。ＩＴＰＰのカルシウム／ナトリウム混合塩が有益であることが見いだされている。ＩＴＰＰの純粋なカルシウム塩は、比較的不溶性であることが分かっており、かたや純粋なナトリウム塩は比較的毒性が高いことが判明した。
【０１０９】
したがって、好ましい実施形態では、本発明は、任意に、イノシトールトリピロリン酸がｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸であるイノシトールトリピロリン酸のカルシウム塩に関する。ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸のリチウム、ベリリウム、マグネシウム、カリウム、ストロンチウム、バリウム、ルビジウムおよびセシウム塩などのｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸の他の塩を生成することも可能であり、これらも本発明の範囲内であることが企図される。これらの塩をｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸のカルシウム塩と併用することも可能である。あるいは、これらの塩の混合物を生成することや、ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸のカルシウム塩なしで使用することも可能である。
【０１１０】
もうひとつの実施形態では、本発明は、イノシトールトリピロリン酸のカルシウム塩と、その薬学的に許容されるアジュバント、希釈剤、キャリアまたは賦形剤を含む医薬組成物に関する。この医薬組成物では、イノシトールトリピロリン酸は、任意にｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸である。別の実施形態では、本発明の組成物は、任意にｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸のナトリウム塩を、好ましくはＩＴＰＰ分子１つあたり４つのＮａ＋イオンと１つのＣａ＋＋イオンの比で含むものであってもよい。また、ピリジニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアンモニウム塩、シクロヘプチルアンモニウム塩、シクロオクチルアンモニウム塩、ピペラジニウム塩およびトリピペラジニウム塩を含むが、これに限定されるものではない、他のｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸塩をｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸のカルシウム塩との関連で使用してもよいことが企図され、よってこれも本発明の範囲内である。
【０１１１】
一実施形態では、上記の組成物がｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸を含む。この組成物は、貧血を治療する薬用量で任意に調製される。
【０１１２】
一実施形態では、本発明の組成物は、１日あたり約０．５〜１．５ｇ／ｋｇ、任意に約０．９〜１．１ｇ／ｋｇが有効量で送達されるように、薬用量のｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸（この化合物のカルシウム塩など）を送達する上述した任意の方法で調製される。
【０１１３】
他の実施形態では、本発明は、カルシウム塩含有有機化合物を、ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸の過プロトン化形態に加えることを含む、ｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸カルシウム塩の製造方法に関する。一実施形態では、カルシウム塩含有有機化合物が、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、フッ化カルシウムのうちの１つまたは複数である。一実施形態では、この方法は、過プロトン化ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸化合物の量に対して少なくとも３対１の比でカルシウム含有有機化合物を加えることを含む。したがって、一実施形態では、この方法は、過プロトン化ｍｙｏ−イノシトールトリピロリン酸化合物の量に対して少なくとも３対１の比で水酸化カルシウムを加えることを含む。
【０１１４】
もうひとつの実施形態では、本発明は、薬学的に許容される量の上述したいずれかの組成物を個体に投与することを含む、貧血を治療するための方法であって、１日あたり約０．９〜１．１ｇ／ｋｇあるいは約０．５〜１．５ｇ／ｋｇの薬用量の量で組成物中の活性成分（すなわちＩＴＰＰ）を個体に投与する方法に関する。
【０１１５】
別の実施形態では、本発明は、ヘモグロビンＰ５０レベルを高めの酸素分圧値にシフトする方法であって、有効量のｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸のカルシウム塩を単独あるいは上述したＩＴＰＰの塩のうちの１つとの組み合わせで個体に投与することを含む、方法に関するものである。この方法では、ｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸のカルシウム塩は、任意に組成物の一部として投与され、この組成物は任意に、アジュバント、希釈剤、キャリアまたは賦形剤のうちの１つまたは複数を含有する。この組成物におけるｍｙｏ−イノシトール１，６：２，３：４，５トリピロリン酸のカルシウム塩は、１日あたり約０．９〜１．１ｇ／ｋｇの薬用量あるいは、約０．５〜１．５ｇ／ｋｇの薬用量で投与される。あるいは、他のＩＴＰＰ塩をＩＴＰＰ−Ｃａと併用し、ＩＴＰＰの合計の薬用量（すべての塩形態を基準にし、対イオンの式量は含まない）を、１日あたり約０．５〜１．５ｇ／ｋｇの薬用量で送達してもよいし、あるいは１日あたり約０．９〜１．１ｇ／ｋｇの薬用量で送達してもよい。
【０１１６】
他の実施形態では、本発明の組成物を使用して、ＩＴＰＰのカルシウム塩などの有効量のＩＴＰＰ塩を送達することにより、貧血を治療することができる。
【０１１７】
実施例１１
一カルシウム四ナトリウム−ｍｙｏ−イノシトール−１．６：２，３：４，５−トリピロリン酸の調製
１当量の水酸化カルシウムと４当量の水酸化ナトリウムでｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸−Ｈを処理し、ＩＴＰＰの一カルシウム四ナトリウム塩組成物すなわち、ＩＴＰＰ−Ｃａ１Ｎａ４を得た。次に、ロータリーエバポレータ（すなわちｒｏｔｏｖａｐ）を使うなどして減圧下で水溶液を蒸発させて、これを単離する。
【０１１８】
あるいは、ＩＴＰＰ−Ｈの水溶液と一緒に等モル量のＣａＣｌ２と４当量の塩化ナトリウムを加えて、ＩＴＰＰ−Ｃａ１Ｎａ４組成物を生成した。得られる混合物には、ＨＣｌが不純物として含まれているが、これは回転蒸発で除去可能である。
【０１１９】
ＩＴＰＰのカルシウム／ナトリウム混合塩が有益であることが見いだされた。ＩＴＰＰの純粋なカルシウム塩は、比較的不溶性であることが分かっており、かたや純粋なナトリウム塩は比較的毒性が高いことが判明した。
【０１２０】
実施例１２
エリスロポエチンに対する置き換え療法としてのＩＴＰＰ
一例において、患者の潜在的な赤血球新生能を持続または復活させて化学療法による治療の悪影響を防止または軽減できるように、化学療法誘導貧血の治療のために１週間につき患者の体重１ｋｇあたり３００Ｉ．Ｕ．を投与することを含むエリスロポエチン治療計画を、３０Ｉ．Ｕ．／ｋｇ／週に落とす。エリスロポエチン治療計画の低減に合わせて、一カルシウム四ナトリウム−ｍｙｏ−イノシトール−１，６：２，３：４，５−トリピロリン酸を経口溶液として１日あたりＩＴＰＰの薬用量０．９〜１．１ｇ／ｋｇで患者に投与する。
【０１２１】
以上、特定の組成物、検出方法、活性ソース、有効性の提案などに関して本発明を説明してきたが、本発明をこのような例示的な実施形態または機序で限定することは意図していない旨ならびに、添付の特許請求の範囲に記載した本発明の範囲または主旨を逸脱することなく修正をほどこし得る旨は、当業者であれば明らかであろう。このような自明の修正および変更をいずれも、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲に含むことを意図している。任意の実施形態の上述した１つまたは複数の要素のいずれも、他の実施形態の１つまたは複数の要素と組み合わせられることを理解されたい。さらに、範囲について言及した部分では、その範囲に含まれる実数がすべて、企図される端点であることを理解されたい。たとえば、０．９〜１．１ｇ／ｋｇの範囲がある場合、この範囲に含まれる実数値（たとえば、０．９５４〜１．０５２ｇ／ｋｇ）はすべて、仮に明示的には言及していなかったとしても本発明の範囲の一部として企図される。本明細書に引用した参考文献はいずれも、その内容全体が本明細書に援用される。
【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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【国際調査報告】
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