中枢神経系のタキキニン受容体サブタイプの研究とこれに基づいた薬物開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05557117
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 大塚 正徳 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (60013801)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺尾 泰次 武田薬品工業, 創薬研究本部, 部長 ; 鈴木 秀典 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (30221328) ; 村越 隆之 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (60190906) ; 吉岡 耕一 東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (00143579) ; 柳澤 光彦 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (90159252)
• Keywords: 摘出脊髄標本 / タキキニン / タキキニン受容体 / 中枢神経 / タキキニン受容体拮抗薬 / 大脳初代培養 / スクリーニング / アセチルコリン

Research Abstract

中枢タキキニン受容体サブタイプの特性を解明し、それに基づいて有用なタキキニン作用薬または拮抗薬のスクリーニングを行なった。
1.電気生理学的実験:テトロドトキシン存在下に新生ラット摘出脊髄標本にタキキニンを適用し、前根より脱分極を記録し用量反応曲線を得、これに対する拮抗薬の効果を定量的に求めた。末梢組織標本と異なり、NK-1拮抗薬はニューロキニンA(NKA)による応答に対しより高い親和性を示した。一方サブスタンスP(SP)による反応は高濃度においては却って拮抗薬存在下で増強された。
2.生化学的分析:NKAによるアセチルコリン放出はNK-1拮抗薬によって抑制され、一方SPによる放出は抑制されなかった。これは電気生理の結果とよく一致し、以上より脊髄においてNKAに感受性の高いNK-1サブタイプの存在が示唆された。
3.遺伝子クローニング:脊髄において特異的なサブタイプが存在することが電気生理・生化学的実験から示唆されたので、RT-PCRを用いた遺伝子クローニングを行なった。得られたDNA断片はほとんどがNK-1とNK-3で、NK-2は少量であった。新しいサブタイプはまだ見いだせていない。
4.大脳初代培養系による検討:生後3-4日のラットの大脳皮質神経細胞を単離し、グリア細胞をフィーダーとして数週間培養した。この初代培養系を用いてパッチクランプ法でタキキニンの作用を観察したが、明らかな応答は得られなかった。
5.スクリーニング:分子モデリングによって設計、合成された化合物を最初にIM-9培養細胞系を用いてスクリーニングした。この中からSP結合阻害活性の高いものを脊髄標本を用いてさらに検討したが電気応答に対して有効なものは得られていない。

Research Products

• [Publications] Otsuka M.and Yoshioka K.: "Neurotransmitter functions of mammalian tachykinins." Physiol.Rev.73. 229-308 (1993)
• [Publications] Guo J.-Z.et al.: "Depression of primary afferent-evoked responses by GR71251 in the isolated spinal cord of the neonatal rat." Br.J.Pharmacol.110. 1142-1148 (1993)
• [Publications] Kurihara T.et al.: "Muscarinic excitatory and inhibitory mechanisms involved in afferent fibre-evoked depolarization of motoneurones in the neonatal rat spinal cord." Br.J.Pharmacol.110. 61-70 (1993)
• [Publications] Suzuki H.et al.: "Pharmacological characteristics of tachykinin receptors mediating acetylcholine release from neonatal rat spinal cord." Eur.J.Pharmacol.241. 105-110 (1993)
• [Publications] Yanagisawa M.et al.: "Pharmacological properties of a slow C-fiber response induced by stimulation of greater splanchnic nerve in an isolated spinal cord-nerve preparation of the newborn rat." Regul.Pept.46. 285-286 (1993)
• [Publications] Zhao F.-Y.et al.: "Involvement of NK_1 receptors in synaptic transmission in the guinea pig coeliac ganglion." Neurosci.Res.18. 245-248 (1993)
• [Publications] Suzuki H.and Otsuka M.: "Methods in neurotransmitter and neuropeptide research." Elsevier, 443-455 (1993)
• [Publications] Otsuka M.et al.: "The Tachykinin Receptors." Humana Press (in press), (1994)