New applications of ammonium compounds and / or urea

【発明の詳細な説明】 アンモニウム化合物および／または尿素の新規用途 本発明は、生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素の新規な用途、人工栄養乳(infant formula)またはパンがゆ(pap)および揺りかご死(cotd eath)の防止または予防方法に関する。 「揺りかご死」(cot death)または「乳児突然死症候群」(Sudden Infant Death Syndrome，SIDS)と呼ばれる現象はこれまで十分な説明がなされていなかった。 この症候群は、それ以前は明らかに健康な約３〜５か月の月齢の子供がかかり、大抵の場合、睡眠中に死亡しているのを親が発見する。 本発明者が知る限り、 目覚めていると考えられる子供が突然死亡するというＳＩＤＳのケースはほとんど報告されていない。 逆に、子供が正常に目覚めていた後、そしてあるケースでは睡眠に入る前に感覚器が比較的よく刺激されていた後に、睡眠に入り、非常に静かに眠っているというのが一般的なパターンだと思われる。 一般に、死亡前に低酸素症（チアノーゼ）の徴候が観察されたことはない。 しかしながら、あるケースでは、剖検で慢性低酸素症の徴候がみとめられたことが報告されている[Hun t CE，Clin Perinatol，19，757-771(1992)]。 さらに、臨床的に呼吸不全が観察された子供もおり、時にはＳＩＤＳで死んだ子供の兄弟および姉妹にも呼吸不全が観察されたという報告がなされたこともある。 最近、６カ月未満の子供の親は子供を仰向けで寝かせることを勧められている。 なぜなら、この勧めに従ったとき、ＳＩＤＳの発生率が低下したという結果が明らかになったからである。 ベッドでの仰向けの姿勢が、高い室温に最もよく耐えうる姿勢であることを示す最近の結果が発表されている[Ponsonby AL et al，N Engl J Med， 329 ，377-382( 1993)]。 本発明は、哺乳類の代謝に関する、特定の観察およびこれまでに発表された学説に基づく、ＳＩＤＳの原因に関する新たな仮説から生まれた。 動物やヒトが生存可能であるためには、酸塩基平衡が保たれるように体の機能が調節される必要がある。 換言すれば、細胞内、細胞外液中および細胞小器官内は正常なｐＨ値でなければならない。 もしそうでない場合は、まずわずかな機能的不全が起こり、次いで疾病が増加し、最終的には構造、細胞および生物全体の死が起こる。 例えば、細胞外液のｐＨ値（通常は７．４０）が７．５５より高いかまたは７．２０より低いとき、幾つかの疾患における死亡率が増加することが知られている。 この１０年間で酸塩基平衡に関する見解はほとんど変わっていない。 しかしながら、１９８０年代に、Atkinsonと共同研究者ら[Atkinson DE et al，Curr To p Cell Regul， 21 ，261-302(1982)]は、従来より知られていたが、生理学者や医師の間では受け入れられなかった、哺乳類の代謝は主な代謝産物として二酸化炭素、水および尿素を産生するだけでなく、炭酸水素塩(hydrogen carbonate)も産生するという事実に対して再度注意を喚起した。 彼の学説はまた、炭酸水素塩を産生することによる代謝、中でもアミノ酸代謝を経由する代謝は、代謝最終産物である二酸化炭素と水を生じるためにプロトンが供給される必要があり、このプロセスは量的な理由によりオルニチン回路を経由する必要があることを意味した。 この学説に対する反論の一つは、もしそのような重要なライフプロセスが機能しなければ、問題になっている動物またはヒトは速やかに死ぬはずであるということである。 しかしながら、Atkinsonにより提唱されたこのようなシステムの機能の欠如はそれまで指摘されたことがなく、ましてや証明されたこともなかった。 それが彼の学説の欠陥の一つである。 上記の酸塩基系が起こり得る機能不全であることが、呼吸不全で説明することができるＳＩＤＳの一部の原因かもしれないという仮説が本発明の基礎となっている。 上記仮説の基本的な原理は、内因的に産生された炭酸水素塩の不完全なプロトン化が、Atkinsonによれば、速やかに進行性のアルカリ化をもたらし、それがこの状態について知られているように、進行性の低換気、すなわち、呼吸不全に至らしめるのかもしれないということである。 炭酸水素塩濃度の増加は、低換気の生理学的結果の一つであるＰＣＯ ₂が代償的に増加することで確かに打ち消される。 低換気の他方の結果は、相対的な低酸素血症（通常、小さな子供では酸素飽和曲線が左に移動しているため、特に著しく低いヘモグロビンの動脈酸素ガス飽和度ではない）およびその後の二次的な乳酸アシドーシス（lactic acid acidosis ）である。 従って、これは組み合わされて、ｐＨ値の上昇をもたらし、代謝性アルカローシスをもたらす。 これは、既に述べた乳酸アシドーシスのように、高炭酸ガス症により最終的に部分的に代償されるだけである。 従って、炭酸水素塩の蓄積およびそれによって起こるアルカローシスが、このプロセスを独占する。 従って、部分的に代償されるだけの代謝性アルカローシスは、すでに左に移動している胎児ヘモグロビンのＨｂ解離曲線をさらに増加させる。 Ｏ ₂解離曲線に対するこの効果に加えて、起こり得る体温の上昇はＰＣＯ ₂に影響を及ぼし、従ってＰＣＯ ₂が増大し、その結果、進行性の呼吸低下に寄与する。 この結果は、増大するそして最終的には重篤な代謝性アルカローシスであり、それはさらに、動脈酸素ガス飽和度が比較的良好で、従ってチアノーゼがないにもかかわらず、呼吸低下、高炭酸ガス症および低酸素症を特に末梢組織で生じさせる。 最終的に、進行性の酸塩基移動(acid-base displacement)および低酸素症のため呼吸中枢は正常に機能することができず、睡眠中はしばしば子供が暖かすぎることとも組合わさって（高温はＰＣＯ ₂を増大させる）、このような小さな子供では低酸素症時の呼吸衝動が機能しない結果、さらに重篤な低酸素症が生じる。 最終的な結果は死であり、これを医師はＳＩＤＳと診断する。 子供の炭酸水素イオンの不完全なプロトン化は、肝臓でのアンモニウムイオンの不完全な供給の効果かもしれない。 これは、人工栄養乳中の尿素の天然含有量の欠乏によるのかもしれないし、あるいは母乳中の尿素の豊富な供給量（しばしば母親の血漿中の２倍である）が正常な方法でアンモニウムイオンに代謝されないという事実によるのかもしれない。 この尿素の分解は通常、新生児の最初は無菌の腸に徐々にコロニーを形成するウレアーゼ産生細菌によって胃腸管内で起こる。 この細菌のコロニー形成は通常、生後何週間かの間に起こるが、本発明の仮説によれば、ＳＩＤＳを引き起こす呼吸不全にかかる子供では、他の方法によりこれが遅れるか、阻害されるか、または不十分であると考えられる。 母乳がかなりの量の尿素を含有することがよく知られている。 また、母乳中の蛋白質に結合していない窒素の含有量が、母乳中の尿素の含有量に対応する量よりかなり高いことも知られている。 この尿素がある程度（約２０％）まで、α− アミノ窒素化合物、すなわち、アミノ酸および蛋白質の形成に基質として利用さ

J，Gerok W，Sies H;"pH homeostasis，mechanisms and control"の"Hepatic Press Ltd，London(1988)，pp 337-377]は、門脈領域からの（特にアシドーシス時の）アンモニウム窒素が肝臓でグルタミンの合成に利用される得ることを実験により示した。 また、集中治療室の医師によって、静脈内および経口的に補給された塩化アンモニウムが塩基過剰値を低下させ、従って、このような補給が代謝性アルカローシスの治療の常用の手段として用いられることも知られている。 治療される患者が自身で呼吸しているとき、アンモニウムの補給はいわゆる代償性過換気を生じさせるだろう。 本発明者は、８０ｍｍｏｌの塩化アンモニウムを自身に経口投与し、それにより、この物質が明らかに非常に速やかに胃腸管から吸収され、わずかな過換気をもたらし、その結果、ＲＱ(「呼吸商」(Respiratory Quotient)＝人の二酸化炭素呼出量と酸素ガス吸収量の間の商−いずれの場合もｍｌ／分で表す)を、休息時０．８２〜０．８７の値から増加させ、二酸化炭素排出量を３０ｍｌ／分増加させ、これは１時間近く続くと思われ、そしてそれは約８０ｍｍｏｌの二酸化炭素に対応することを証明することができた。 さらに、 死亡したＳＩＤＳ患者の硝子体中の尿素濃度を、同月齢の他の原因により死亡した子供の剖検材料と比較した報告がある[Blumenfeld TA，et al，Am J Clin Pathol，

71 ，219-223(1979)]。 ＳＩＤＳで死亡した子供は他の原因で死亡した子供と比べて尿素値が低いと思われる。 尿素とアンモニウムイオンの正常な腸肝循環は、仮説によればこれらのケースでは機能していないので、これは尿素の産生が通常より低いという結果になるはずである。 そして分布容積は同じなので、 これは種々の体液中での濃度が低下することを意味する。 従って、見い出された低濃度の尿素は本明細書で提案した仮説と矛盾しない。 ＳＩＤＳの犠牲者からのある剖検材料においては、前述のように慢性低酸素症の徴候が認められた。 一方で、後にＳＩＤＳで死亡した子供が、死亡前にチアノーゼの形で低酸素症の臨床上の徴候を示していたとする報告はないようだ。 これらの知見は、左に移動した酸素ガス解離曲線はより簡単によく酸素ガス飽和されたヘモグロビンを与えるが、これはまた末梢において酸素ガスを利用することを非常により困難にし、極端な状況ではそこで組織低酸素症を起こしかねないという事実とよく一致する。 確かに、アルカローシスは乳酸アシドーシスによって部分的に打ち消されるが、この代償機構もまた炭酸水素塩の腎排泄と同様に、最終的には不十分と考えられることが予測されるかもしれない。 Atkinsonによれば、 大量の炭酸水素塩の内因性産生は非常に大量なため、わずか１日か数日間、正常なプロトン化が欠如すれば致命的なアルカローシスをもたらすであろうことを念頭におくべきである。 ＳＩＤＳで死亡した子供は眼の硝子体中の尿素濃度が低いという引用した知見は、おそらくこのグループの子供が他の子供に比べて、肝臓でより少ない量の尿素を形成することを示すだろう。 これは、従って、腸内での尿素からアンモニウムイオンへの細菌による変換が欠損しているか、および／またはＳＩＤＳの犠牲者の蛋白質異化作用が他の子供に比べて低いことを示しているのかもしれない。 しかしながら、初乳は数週間後の母乳に比べてかなり少ない尿素を含有するという事実は、新生児と母乳の組成の間に順応性があることを示す。 母乳の摂取量が徐々に増加するという事実を考慮すれば、尿素の一日当たりの摂取量も増加する。 これまで、アンモニウムイオンの摂取に関する発表はなく、腸内で産生されたアンモニウムイオンの量および子供の年齢によりそれがどのように変化するかに関する発表もないと思われる。 しかしながら、アンモニウムイオンの２４時間当たりの尿排泄は生後６週間の間にかなり減少し、同時に尿素の尿排泄が増加することが知られている。 生後６ 週間の間に子供の毛細血管内のｐＨと塩基過剰が徐々に増加することも観察されている。 従って、分娩直後の母親の母乳はアンモニア／アンモニウムイオンも含有する可能性が高い。 そのような場合、これは進行性アルカローシスに対する防御となり得る。 本発明者により行われた３つのケースの試験的研究では、初期（ ２〜４週）の母乳は４００〜５００μｍｏｌ／ｌのアンモニア／アンモニウムイオンと５〜６ｍｍｏｌ／ｌの尿素を含有することが示された。 アンモニウムイオン含有量は４〜５カ月後、２５〜７５μｍｏｌ／ｌに減少した。 上記の仮説に基づき、本発明は、一つの側面によれば、人工栄養乳またはパンがゆへの添加物としての、またはＳＩＤＳの予防用医薬組成物を製造するための生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素の使用に関する。 本発明の別の側面によれば、慣用の成分に加えて、生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素を生理的に無毒性で且つＳＩＤＳの予防に有効な濃度で含有することを特徴とする人工栄養乳またはパンがゆが提供される。 本発明の別の側面によれば、生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素が生理的に無毒性で且つＳＩＤＳの予防に有効な濃度で添加されている人工栄養乳またはパンがゆを、乳児に投与することからなる、ＳＩＤＳの予防方法が提供される。 本発明のさらに別の側面によれば、生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素を生理的に無毒性で且つＳＩＤＳの予防に有効な濃度で含有する医薬組成物を、乳児に投与することからなる、ＳＩＤＳの予防方法が提供される。 本発明のさらに別の側面によれば、適切に選択および／または修飾された非病原性のウレアーゼ産生細菌を乳児の胃腸管に投与することからなる、ＳＩＤＳの予防方法が提供される。 本発明のさらに別の側面によれば、乳児の糞便を、ＳＩＤＳの危険を示す、尿素、ウレアーゼ活性および／またはアンモニウムイオンの存在、完全な尿素（in tact urea）の存在、ウレアーゼ活性の欠如または異常低活性、およびアンモニウムイオン濃度についてそれぞれ分析することからなる、乳児におけるＳＩＤＳ の危険を診断する方法が提供される。 本発明に従って、人工栄養乳またはパンがゆに添加すべき尿素の量を算出するとき、本発明によれば、天然の母乳の組成から始めるのが適当であることが見いだされた。 しかしながら、この場合、天然の母乳と同様に人工栄養乳は生後何週間かはやや少ない量の尿素を含有し、その後は幾らか多く尿素を含有すべきである。 アンモニウム化合物については、状況は多少複雑である。 天然の母乳は初め４ ００〜５００μｍｏｌ／ｌを含有し、この濃度は徐々に減少する。 他方、もし新生児の欠陥のある腸内微生物叢が尿素からアンモニウムイオンを産生しなければ、アンモニウムイオン含有量は天然の尿素濃度の等モル〜２倍モルであるはずと考えるのが自然だろう。 さらに、成人（そして小さな子供もそうである可能性が高いが）はアンモニウムイオン−尿素の腸肝循環を有することが知られている。 この機構によって、経口的に補給されたアンモニウムイオンはある程度（５０〜 ７５％）まで制限を受ける[Wheeler RA，et al，J Pediatr Surg，

26 ，575-577 (1991)]。 上記の考察に基づき、本発明による使用の実施態様は、適当であれば、アンモニウム化合物および尿素をそれぞれ、０．２〜０．６ｍｍｏｌ／ｌ、好ましくは約０．５ｍｍｏｌ／ｌの濃度で、および１〜５ｍｍｏｌ／ｌ、好ましくは約２ｍ ｍｏｌ／ｌの濃度で、生後１か月の間の乳児に投与するために用意され、投与することが意図されている人工栄養乳に添加することを特徴とする。 本発明による使用のもう一つの実施態様は、同じ考察に基づき、適当であれば、アンモニウム化合物および尿素をそれぞれ、０．１〜５ｍｍｏｌ／ｌ、好ましくは０．５〜２ｍｍｏｌ／ｌの濃度で、および１〜１０ｍｍｏｌ／ｌ、好ましくは４〜６ｍｍｏｌ／ｌの濃度で、生後２〜７か月の間の子供に投与するために用意され、投与することが意図されている人工栄養乳に添加することを特徴とする。 これらのいずれの実施態様においても、もし子供が診断で腸内微生物叢にウレアーゼ産生細菌が欠如することがわかった場合、アンモニウム化合物を主として添加すべきであり、この場合、尿素を省くことが有利である。 一方、尿素単独の補給は子供が腸内微生物叢に上記のタイプの細菌を有するときに行うことができる。 それぞれの物質は、この両方の場合、上記の範囲の高濃度部分で用いることができる。 しかしながら、アンモニア化合物および尿素はまた、同時に投与することもでき、この場合、これらの物質はそれぞれの濃度範囲の低濃度部分で用いられる。 本発明による人工栄養乳またはパンがゆは、液状の形態で子供に経口的に与えることを意図しているが、好ましくは、人工栄養乳またはパンがゆが通常そうであるように、水と混合することが意図された粉末の形態で市販される。 本発明による人工栄養乳またはパンがゆを、キット中の複数成分系として構成することはそれ自体で十分に可能である。 例えば、キットは慣用の組成を有する人工栄養乳またはパンがゆの粉末、および一またはそれ以上の別個のパッケージ中に生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素を含み、該粉末をまず適当な量の水に入れて攪拌し、次いでそこにアンモニウム化合物および／または尿素を入れて攪拌するか、あるいはこれらの成分を逆の順番で水に入れて攪拌する。 しかしながら、好ましくは、アンモニウム化合物および／または尿素は、慣用の方法によって行われ得る人工栄養乳またはパンがゆの製造において、人工栄養乳またはパンがゆの他の成分と混合され、通常は粉末の形態の製品として製造される。 この場合、製品に混入するアンモニウム化合物および／または尿素の量は、粉末を所定量の水に入れ攪拌した後、アンモニウム化合物および尿素をそれぞれ上記の濃度で含有する液状製品が得られるように調整される。 本発明に従って用いられるアンモニウム化合物は、好ましくは塩化アンモニウムであるが、意図された用途に必要とされる水中での安定性および溶解性を有する生理的に無毒性のアンモニウム化合物も本発明に関して使用することができる。 慣用の人工栄養乳またはパンがゆへの添加物として塩化アンモニウムを使用するとき、含有されている他の成分からの塩化物の総含有量への寄与を考慮に入れなければならないので、最終的な人工栄養乳／パンがゆ中の塩化物イオンの総濃度が好ましくは１０〜１５ｍｍｏｌ／ｌの範囲内となるように、添加する塩化アンモニウムの量を調整する。 このレベルを大きく越えないように、おそらく、人工栄養乳／パンがゆの慣用の塩化物含有成分のいずれかの量を減らす必要があるだろう。 本発明に従って、生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素が生理的に無毒性で且つＳＩＤＳの予防に有効な濃度で添加されている人工栄養乳またはパンがゆは、ＳＩＤＳを予防するために食事毎に子供に投与するのが適当である。 しかしながら、ＳＩＤＳの予防は、生理的に無毒性のアンモニウム化合物および／または尿素を生理的に無毒性で且つＳＩＤＳの予防に有効な濃度で含有する医薬組成物を、乳児に投与することで十分に可能である。 このようにしてＳＩＤ Ｓの予防を達成することは、子供が母親の母乳だけを与えられている場合に特に重要である。 乳児がＳＩＤＳにかかる危険を調べるために、および早期に予防処置を開始するために、全ての新生児（なかでも、特に危険グループである早産児および／または帝王切開で生まれた子供）は、決まりごととして、糞便にアンモニウムイオンおよび尿素が含まれているか否か、および／またはウレアーゼ活性を示すか否かの管理をすべきであり、この代謝産物が欠如することがわかった子供はアンモニウムイオンを経口的に補給しなければならない。 ＳＩＤＳを予防するために、母乳の天然の含有物である尿素から、または人工栄養乳に生理的な量で添加されている尿素からアンモニウムイオンを産生する非病原性のウレアーゼ産生細菌を乳児の胃腸管に投与することもまた意図されている。 本発明において、細菌が非病原性でなければならないという規定は、乳児の健康に危険を引き起こさないように細菌培養物が選択および／または修飾されている、すなわち、子供に対する感染の危険と毒素が除かれていることを意味する。 以下に、本発明を幾つかの実施例によりさらに説明するが、これは本発明を限定すると解釈すべきではない。 実施例１ 塩化アンモニウム（２６．５ｍｇ）および尿素（１２０ｍｇ）を水（０．９Ｌ ）に攪拌しながら溶解する。 誕生から６か月まで（６か月を含む）の乳児用の粉末形態の人工栄養乳／母乳補助栄養剤(supplement to the mother's milk)(Sven ska Ｌ）をこの溶液に攪拌しながら添加して、均一な分散液を形成させる。 このようにして得られた生成物は、適当な混合の後、月齢０〜６か月の乳児に投与するための人工栄養乳／母乳補助栄養剤を構成する。 実施例２ 塩化アンモニウム（１０６ｍｇ）および尿素（３００ｍｇ）を水（０．９Ｌ） に攪拌しながら溶解する。 月齢２か月からの子供用の粉末形態の人工栄養乳／母 （１３０ｇ，約０．３Ｌ）をこの溶液に約６０℃の温度で攪拌しながら添加し、 均一な分散液を形成させる。 このようにして得られた生成物は、適当な混合の後、月齢２か月からの乳児に投与するための人工栄養乳／母乳補助栄養剤を構成する。 実施例３ 塩化アンモニウム（１０６ｍｇ）および尿素（３００ｍｇ）を水（０．９Ｌ） に攪拌しながら溶解する。 月齢４か月からの子供用の粉末形態のパンがゆベース 約０．４Ｌ）をこの溶液に約４５℃まで加温し攪拌しながら添加し、均一な分散液を形成させる。 このようにして得られた生成物は、適当な混合の後、月齢４か月からの子供に投与するためのパンがゆを構成する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. ⁷識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/62 Ｇ０１Ｎ 33/62 Ａ 33/84 33/84 Ｚ