ペプチド輸送系の組織特異的発現と分子認識多様性を利用した腫瘍選択的薬物デリバリー

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557204
• Research Institution: KANAZAWA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 辻 彰 金沢大学, 薬学部, 教授 (10019664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 崔 吉道 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (40262589) ; 玉井 郁巳 金沢大学, 薬学部, 助教授 (20155237)
• Keywords: トランスポーター / オリゴペプチド / 抗がん剤 / グリシルザルコシン / 腫瘍 / 定量PCR / 血液脳関門 / アデノウィルス

Research Abstract

β-ラクタム抗生物質等多様な薬物の輸送に関わるオリゴペプチドトランスポー夕ーPEPT1およびPEPT2は、その正常組織における発現が主に小腸および腎臓に限局している。我々はこれまで、オリゴペプチド輸送活性が正常組織のみならず多くのヒト由来の株化腫瘍細胞にも発現することを見いだした。このことは、本トランスポーターを分子標的とすることによって、腫瘍細胞選択的な薬物送達に応用できる可能性を示唆する。そこで、PEPT1およびPEPT2のmRNA発現量を定量解析し、腫瘍細胞の持つ輸送活性と比較検討することを目的として、ヒト肺、乳腺、胃、結腸、膵臓、膀胱、子宮頸部、皮膚、骨あるいは白血球、リンパ球に由来する各種株化腫瘍細胞を培養後、全RNAを調製し、リアルタイム定量PCR解析を行った。その結果、既知の代表的なオリゴペプチドトランスポーターであるPEPT1の発現量は白血病細胞由来ML-1細胞で最も高く、次いでNakajimaおよびCaco-2に顕著な発現が見られた。PEPT2は殆どの細胞に発現が見られた。これらペプチドトランスポーターの発現量を放射性標識グリシルザルコシンおよびベスタチンの取り込み活性と比較した結果、トラスポーター発現量と輸送活性とが必ずしも一致しないことから、新規のペプチドトランスポーターの存在が示唆された。
更に本研寒期間中には、腫瘍細胞の増殖に関与するLarge neutral amino acid transporter LAT1およびそのホモログであるLAT2が、血液脳関門を形成する脳毛細血管内皮細胞にも発現することをラット初代培養脳毛細血管内皮細胞および初代培養細胞をSV40の導入により株化したRBEC1細胞を用いて明らかにした。これら細胞のロイシン輸送の速度論的析からLAT1およびLAT2は血液脳関門においてシステムLとして重要な役割を持つことを明らかにすることが出来た。またPEPT1発現アデノウイルスを作成し、in vivoにおけるペプチド性薬物の組織移行性改善を肝臓を用いて達成することにも成功した。

Research Products

• [Publications] Toyobuku H: "Enhanced delivery of drugs to the liver by adenovirus-mediated heterologous expression of human oligopeptide transporter PEPT1"J Pharmacol Exp Ther. (in press).
• [Publications] Naruhashi, K: "Inprovement of multidrug resistance-associated protein 2 in intestinal secretion of grepafloxacin in rats"Antimicrob. Agents Chemother.. 46・2. 344-349 (2002)
• [Publications] Kido Y: "Molecular and functional identification of large neutral amino acid transporters LAT1 and LAT2 and their pharmacological relevance at the blood-brain barrier"J. Pharm. Pharmacol.. 53・4. 497-503 (2001)
• [Publications] Naruhashi K: "Active intestinal secretion of new quinolone antimicrobials and the partial contribution of P-glycoprotein"J.Pharm. Pharmacol.. 53・5. 699-709 (2001)
• [Publications] 玉井郁巳: "薬物トランスポーター群の遺伝子多型"薬物動態. 16・2. 127-133 (2001)