抑肝散の活性成分ガイソシジンメチルエーテルの薬理作用と血液脳関門透過性に関する研究株式会社ツムラツムラ研究所今村幸子現代社会の抱える問題の一つに高齢化がありそれに伴う代表的疾患に認知症があるわが国の認知症患者は現在 4 万人を超え 65 歳以上の4 人に1 人が認知症とその予備軍と言わ

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しょうりみやまる
5 years ago
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2 抑肝散の活性成分ガイソシジンメチルエーテルの薬理作用と血液脳関門透過性に関する研究株式会社ツムラツムラ研究所今村幸子現代社会の抱える問題の一つに高齢化がありそれに伴う代表的疾患に認知症があるわが国の認知症患者は現在 4 万人を超え 65 歳以上の4 人に1 人が認知症とその予備軍と言われている認知症の症状には記憶学習障害などの中核症状と幻覚妄想暴言暴力攻撃性不安徘徊うつ症状など様々な周辺症状 (BPSD) がある BPSDは中核症状にもまして介護者へ大きな負担を強いることなどから社会的な問題となっている臨床では様々な薬物が対症療法的に用いられているその中でこれまでBPSD 治療に主に用いられていた抗精神病薬には錐体外路系症状などの副作用が知られている 25 年 FDAがこれら薬物が認知症患者の死亡率を高めることを勧告して以来同様な報告が相次ぎ副作用の少ない新しい治療薬が探し求められていたこのような背景において神経過敏で興奮しやすいイライラする眠れないなどの精神症状に効果を持つ抑肝散が抗精神病薬のような副作用がなく BPSDに有効であることが報告されたこれを契機に三大認知症と言われているアルツハイマー型レビー小体型血管性認知症患者などを対象とした抑肝散の多施設臨床試験が実施され現在その有効性が集積されているその一方でこのような改善効果を有する抑肝散の作用機序の解明が求められている著者は抑肝散のBPSD 改善効果とその作用機序を明らかにするためin vivoおよびin vitro 実験を実施しその作用機序の一つにセロトニン神経系に対する是正作用がありその活性を釣藤鈎アルカロイド成分が担っていることを見出した本論文はその成果を4 章に分けてまとめたものである第 1 章抑肝散の薬効評価 : 動物 (in vivo) 試験第 1 章では 2 種の動物モデル (APP-Tg マウスおよび隔離飼育マウス ) を用いて抑肝散の BPSD 改善効果を客観的に評価した APP-Tgマウス : アルツハイマー病の動物モデルとして知られる APP-Tg マウスにおいて学習障害 ( 図 1A:6 か月 ) 低不安症状( 図 1B:7 ヵ月 ) および過活動 ( 図 1C:14 ヵ月 ) が認められた抑肝散 (.5 および 1. % 混餌飼料で 15 ヶ月間飼育 ) はこれらの発症を有意に改善した隔離飼育マウス : セロトニン神経との関連性が示唆されている隔離飼育マウスの攻撃性と社会性に対する抑肝散 (.5 および 1. g/kg:14 日間経口投与 ) および釣藤鈎 (75 および 15 mg/kg:14 日間経口投与 ) の効果を検討した ( 図 2) 抑肝散および釣藤鈎は隔離飼育により誘発されたマウスの攻撃行動の増加および社会行動の低下を有意に改善したこれらの改善効果は 1A 受容体遮断薬 (WAY-1635) によって阻止されたまた抑肝散の攻撃性および社会性改善作用は釣藤鈎除去により消失したこれらの結果か - 1 -

3 [ 35 S] GTPgamma S bound (%) Aggressive behavior (counts/1 min) Social behavior (counts/1 min) Aggressive behavior (counts/1 min) Social behavior (counts/1 min) Latency in find a platform (sec/1 min) (counts/5 min) Entries into open arms Total disance(cm/5 min) (A) 学習改善作用 (B) 低不安改善作用 (C) 過活動改善作用 * Tg (-)Tg (+).5% 1.% YKS * Tg(-)Tg(+).5%1.% YKS Tg(-) Tg(+).5% 1.% YKS 図 1 APP-Tg マウスの学習障害 ( モーリス水迷路試験 ) 低不安作用 ( 高架式十字迷路試験 ) および過活動 ( オープンフィールド試験 ) に対する抑肝散の改善効果各値は Mean ± SE (n=1) で示した * P<.5, P<.1 vs Tg ( ) P<.5, P<.1, vs Tg(+): Mann-Whitney U test または One-way ANOVA+Fissher s PLSD test (A) 抑肝散 : 攻撃性 (B) 抑肝散 : 社会性 (C) 釣藤鈎 : 攻撃性 (D) 釣藤鈎 : 社会性 GroupIsolation.5 1. YKS(g/kg) YKS+ YKS-UH WAY GroupIsolation.5 1. YKS+ YKS-UH YKS (g/kg) WAY Group Isolation UH+ WAY-1635 UH (mg/kg) Group Isolation UH+ UH (mg/kg) WAY-1635 図 2 隔離飼育マウスの攻撃行動および社会行動に対する抑肝散および釣藤鈎の改善効果抑肝散 (.5 および 1. g/kg) および釣藤鈎 (75 および 15 mg/kg) は隔離 4 週から 6 週までの 14 日間経口投与した各値は Mean ± SE (n=7~1) で示した p <.1 vs Group, p<.5, p<.1 vs Isolation, p <.5, p <.1 vs YKS(1. g/kg):student s t-test または Dunnett s test ら抑肝散の攻撃性および社会性改善作用には 1A 受容体の活性化が関与しその作用に構成生薬釣藤鈎 (UH) が寄与していることが示唆された第 2 章抑肝散の作用機序 : 培養細胞 (in vitro) 試験 1 第 2 章では釣藤鈎に含まれる活性成分を探索するため主要なアルカロイド 7 成分を対象に in vitro 受容体結合試 8 6 geissoschizine methyl ether 験を行ったその結果ガイソシジンメチルエーテル (GM) 4 に抑肝散や釣藤鈎と同様の 1A 受容体に対する強い 2 結合性が認められた [ 35 S]GTPγS 結合試験で 1A 受体に対するアゴニスト / アンタゴニスト作用を検証した結果 GM は 1A 受容体に対するパーシャルアゴニスト作用を示すことが示唆された ( 図 3) Compounds (log M) 図 3 GM の 1A 受容体に対するパーシャルアゴニスト活性 (CHO-h1A 細胞を用いた [35S]GTPγS 結合試験 ) 各値は 2 回測定の平均値で示した - 2 -

4 GM (ng/ml) GM (ng/ml) GM (ng/g) camp Luminescence (% of control) GM はセロトニンと同様のインドール骨格を有することから受容体の各種サブタイプに対する結合性を調べたその結果 7 受容体に対しても強い結合性を示したそこで 7 受容体に対するアゴニスト / アンタゴニスト作用について HEK293-h7 細胞の camp 産生量を指標に検討したところ GM はで産生される camp 量の増加 ( 発行強度は減少 ) を有意に抑制 ( 発行強度は増加 ) したこの結果から GM の 7 受容体に対するアンタゴニスト作用が示唆された ( 図 4) 以上の結果から GM は抑肝散の薬効を担う活性成分の一つである可能性が示唆された Control * SB- HITHTE GM RP IRP CX ICX UH alkaloids 図 4 GM の 7 受容体に対するアンタゴニスト作用誘発 camp 産生に対する各被験物質の抑制作用は 1 nm の固定濃度で比較した camp 量は camp-glo assay kit を用いて測定した各値は Mean ± SE (n = 3) * P<.1 vs Control, P<.1 vs : one-way ANOVA + Sheffe s test 第 3 章ガイソシジンメチルエーテルの血液脳関門透過性第 1 章の薬効が第 2 章で証明した活性成分 GM によるものなら経口投与された抑肝散中の GM は血中に移行し血液脳関門 (BBB) を通過し脳内に達しなければならないそこで第 3 章では GM の BBB 透過性について検討した抑肝散をラットに経口投与すると 1 時間後をピークに GM が血漿中に検出された ( 図 5A) 抑肝散投与量 ( g/kg) と血漿 ( 図 5B) および脳中 ( 図 5C) の GM 検出濃度の関係を投与 1 時間後で調べたところ血漿および脳から用量依存的に GM が検出された GM の BBB 透過性を in vitro BBB 培養モデルを用いて検討したところその透過率は 27.3 % および透過係数 (P e 値 ) は cm/sec であったこれらの結果から抑肝散中の GM は経口投与後消化管から吸収され血中に移行し BBB を通過して脳に到達することが示唆された (A) GM の血中濃度推移 (B) 血漿中 GM 濃度 (C) 脳中 GM 濃度 1 YKS C max (ng/ml) T max (hr) 8 4. g/kg 8.46± ± Time after administration of YKS (hr) ND Control YKS (g/kg) ND ND Control YKS (g/kg) 図 5 抑肝散経口投与後の血漿中 GM 濃度推移 (A) と抑肝散経口投与 1 時間後の GM 血漿 (B) および脳組織中濃度 (C) 血漿および脳中の GM は LC-MS/MS-MRM 分析にて測定した各値は Mean±S.E.(n=3) で示した - 3 -

5 Aggressive behavior (counts/1 min) Social behavior (counts/1 min) 第 4 章 GM の薬理効果の検証抑肝散中の GM 含有量で BPSD 様症状 ( 攻撃性 / 社会性 ) が改善するか否かを隔離飼育マウスを用いて検証した GM(15 および 3 μg/kg 隔離 4 週から 6 週までの 14 日間経口投与 ) は抑肝散や釣藤鈎と同様に隔離により誘発された攻撃性の増加および社会性の減少を用量依存的に改善した ( 図 6) これらの改善効果は抑肝散や釣藤鈎と同じように 1A 受容体遮断薬 (WAY-1635) により阻止されたこの結果は GM が抑肝散の薬理作用を担う成分の一つであることを強く示唆した (A) 攻撃性 (B) 社会性 Group Isolation 15 3 GM+ GM (μg/kg) WAY Group Isolation 15 3 GM+ GM (μg/kg) WAY-1635 図 6 隔離飼育マウスの攻撃性および社会性に対する GM の効果 GM(15 および 3 μg/kg) は隔離 4 週から 6 週までの 14 日間経口投与したソーシャルインタラクション試験は最終日 (14 日目 ) の各薬剤投与の 6 分後に行った WAY-1635(.1 mg/kg) はソーシャルインタラクション試験の 3 分前に腹腔内投与した各値は Mean ± SE (n = 1~29) p <.1 vs Group, p<.1 vs Isolation, p <.1 vs GM(3 µg/kg):student s t-test または Dunnett s test 総括本研究の成果を図 7 にまとめた本論文は抑肝散が服用されるとその成分である GM が血中に移行し BBB を通過し脳内に達する脳内に達した GM はセロトニン神経の機能異常に対し 1A 受容体パーシャルアゴニストおよび 7 受容体アンタゴニストとして作用し興奮攻撃性社会性などの BPSD を改善するという一連の機序を総括として提唱した抑肝散を含む漢方薬は現代社会においてあらためてその価値が認められてきているそれは西洋薬では解決できない特異的効果が見出されてい Stomach YKS Intestine Liver GM first-pass effect Brain Blood Blood BBB Absorption GM In the brain 1A Gi ATP Partial agonist AC GM 7 Gs camp Excitement Antagonist BBB 図 7 抑肝散のインドールアルカロイド成分 GM の BBB 透過性と脳内セロトニン () 神経系に及ぼす作用 GM るためである本論文で提示した科学的エビデンスが医師および医療従事者に理解され抑肝散が BPSD で難渋している多くの認知症患者の治療に役立つことを切望する - 4 -

6 福岡大学大学院博士学位申請論文審査の結果の要旨高齢化社会に入り認知症の患者数は年々増加している認知症は記憶障害失見当識などの中核症状に加え興奮攻撃性幻覚などのさまざまな周辺症状 ( B e h a v i o r a l a n d P s y c h i a t r y S y m p t o m s o f D e m e n t i a : B P S D ) が頻発するそれは患者本人だけでなく医療関係者や家族などにも大きな負担を強いることから大きな社会問題になっている B P S D 治療には抗精神病薬などが用いられていたが副作用等の問題からその使用に際し注意が喚起され副作用の少ない新たな治療薬が求められたこれに対し神経の高ぶりや不眠症に効能効果を持つ漢方薬抑肝散が副作用の少ない B P S D 治療薬として注目されたその効果は多くの臨床試験で支持されたしかしその一方で活性成分を含めた作用機序についてはまだ不明な点が多いこれらを解明するため著者は i n v i v o および i n v i t r o 実験系を組み合わせ抑肝散の B P S D 改善効果作用機序それを担う活性成分およびその脳内福岡大学大学院 2 2 1

7 福岡大学大学院博士学位申請論文審査の結果の要旨移行性などについて検討した本論文はそれらの成果を三章に分けてまとめたものであるすなわち第 1 章ではアルツハイマー病モデル動物 ( APP- Tg マウス ) および隔離飼育マウスを用いて抑肝散が攻撃性社会性不安および過活動などの B P S D 症状および記憶学習障害などの中核症状を改善することを客観的に実証した更に抑肝散と同様の効果が構成生薬であるチョウトウコウに認められたことから抑肝散の効果にはチョウトウコウが寄与していることを示唆した第 2 章ではチョウトウコウに抑肝散と同様な 5 - HT 1 A 受容体パーシャルアゴニスト作用がありその活性成分がアルカロイド成分のガイソシジンメチルエーテル ( GM) であることおよびこの成分が 5 - HT 1 A 受容体だけでなく 5 - HT 7 受容体に対してアンタゴニスト作用を示すことをヒトの 5 - HT 1 A または 5 - HT 7 受容体を発現させた C H O - h5- 福岡大学大学院 2 2 2

8 福岡大学大学院博士学位申請論文審査の結果の要旨 HT 1 A 細胞や H E K h5- HT 7 細胞を用いた i n v i t r o 試験で明らかにし両作用の相加ないし相乗効果が抑肝散の B P S D 改善効果に関与している可能性を示唆した第 3 章では第 1 章での抑肝散の薬効 ( i n v i v o ) と第 2 章での活性成分 GM の作用機序 ( i n v i t r o ) を連動させるため抑肝散を経口投与したラットの血漿および脳からの GM 検出を試みたその結果経口投与した抑肝散に含まれる GM が血中に吸収され脳に到達することを明らかにしたまた i n v i t r o BBB 透過性試験の結果から GM の BBB 透過性が % であることを示した最後に GM が抑肝散の活性成分であることを成体で検証するため抑肝散に含まれる GM 含量を隔離飼育マウスに投与し攻撃性および社会性改善効果を検討した GM は抑肝散やチョウトウコウと同じように攻撃性および社会性を改善し GM が抑肝散の活性成分であることを強く示唆した福岡大学大学院 2 2 3

9 福岡大学大学院博士学位申請論文審査の結果の要旨以上の結果から著者は抑肝散を服用するとその活性成分である GM が血中に吸収され BBB を通過し脳内に達する脳内に達した GM はセロトニン神経の機能異常に対し 5 - HT 1 A 受容体パーシャルアゴニストおよび 5 - HT 7 受容体アンタゴニストとして作用し興奮攻撃性社会性などの B P S D を改善するという一連の作用機序を示唆した以上の内容に関してその独創性新規性論文投稿さらには公聴会での質疑に対する能力を鑑みた上で本論文は本学薬学研究科の博士学位論文として認定出来ると判断した福岡大学大学院 2 2 4

新規 P2X4 受容体アンタゴニスト NCP-916 の鎮痛作用と薬物動態に関する検討 ( 分野名 : ライフイノベーション分野 ) ( 学籍番号 )3PS1333S ( 氏名 ) 小川亨序論神経障害性疼痛とは, 体性感覚神経系の損傷や疾患によって引き起こされる痛みと定義され, 自発痛やアロディ

九州大学学術情報リポジトリ Kyushu University Institutional Repository 新規 P2X4 受容体アンタゴニスト NCP-916 の鎮痛作用と薬物動態に関する検討小川, 亨 http://hdl.handle.net/2324/178378 出版情報 : 九州大学, 216, 博士 ( 創薬科学 ), 課程博士バージョン : 権利関係 : やむを得ない事由により本文ファイル非公開