2019 Fiscal Year Research-status Report
Analytical research on pathogenesis of undetectable synthetic cannabinoids
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18K19703
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
吉田 謙一 東京医科大学, 医学部, 兼任教授 (40166947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花尻 瑠理 (木倉瑠理) 国立医薬品食品衛生研究所, 生薬部, 室長 (10224916)
川原 玄理 東京医科大学, 医学部, 准教授 (40743331)
林 由起子 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (50238135)
前田 秀将 東京医科大学, 医学部, 准教授 (60407963)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 危険ドラッグ / カンナビノイド / ゼブラフィッシュ / 行動薬理学 / 不安 / 学習 / 薬物代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多種類あるカンナビノイド（CB）系危険ドラッグ（CB-drugと略す）は、いずれも、摂取後、急速に代謝され血中から消失し、代謝物が増えることが急死症例の分析から知られている。ラットに腹腔内にCB-drugの一つAB-CHMICAを投与し、親物質とその主要代謝物M1の経時的変化を調べた。その結果、親物質は、投与6時間後に投与1時間後の13.7%、主要代謝物M1は10.4%、24時間後には、代謝物は検出できず、ヒト症例における知見は、ラットでは確認できなかった。
大麻（CB）成分の一つカンナビジオール（CBD）の作用には未解明の部分が多い。ゼブラフィッシュ（Zf）は、多数・同時に薬理作用を観察できる上、麻薬等の精神作用を、Zfの行動量やパターンの「行動薬理学的分析」により推測できる。
私達は、多数のZfの行動薬理学的分析を同時にできるビデオ解析システムを利用して、Zf稚魚に対して、CBDを0.2、2、8μg/ｍLを「投与後」、光刺激のある“明期”、ない“暗期”を交互に15分間隔計6セット（計3時間）反復した後（1）、薬物除去24時間の「離脱後」にも同じ明暗刺激に暴露した後（2）、活動量を測定した。その結果、活動量は、投与後には、濃度依存的に減少したが、離脱後には、高濃度で活動量が増加した。明暗刺激の回数が進むにつれて、活動量が減少する「馴化」を見ると、対照群とCBD 0.2μg/ｍLでは、投与後・離脱後に馴化したが、2、8μg/ｍLでは、明・暗関係なく馴化せずに活動量が低下した。しかし、離脱後には、高濃度ほど馴化が低下し、高活動量状態を維持した。Zf幼魚は、光（明）を好み、明暗刺激はストレス負荷、明期の行動増加は不安、馴化は学習効果を示すと考えられている。今後、今回の実験結果の行動薬理学的・法医中毒学的意義を、他の興奮性薬物、抗不安薬等との比較等により、さらに詳しく検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ラットを用いたカンナビノイド系危険ドラッグ（CB-drug）の代謝・臓器移行について詳しく検討した後、ゼブラフィッシュ（Zf）で行動薬理学的な分析結果と比較しながら、CB-drugと代謝物の法医中毒学的な意義を解明することを第1の目標としたが、ラット血液中の薬物代謝分析が予想した変化を示さず、行き詰った。
いっぽう、Zfの行動薬理学的分析は、順調に進んでいる。特に、明期（光刺激）・暗期（光遮断）を繰り返す“明暗試験”について、各明期・暗期の時間とサイクル数の行動に対する影響を検討し、明期・暗期を10~15分とすると、15サイクル位まで、暗期の活動量増加が加速し（感受性亢進）、その後、ピークの高さとピーク後の減少が加速する「馴化」を確認した。従来、明暗刺激による馴化”に関する報告は、ほとんどない。非連合性学習の一種である馴化は、反復刺激により反応が減弱する。この現象について、CB-drug、不安・抗不安・興奮作用が既知の薬物の効果を調べることによって、Zfを用いたビデオ解析を、学習行動、及び、精神不安・興奮等に寄与する薬物の効果について検討し、ヒトの行動分析に応用する途を探る。最終的には、CB-drugが、なぜ、どのように異常行動を惹起するか、それが事故につながるかを分析する。いっぽう、明期・暗期を5分間に設定した時、行動量増加のピークに達した後、安定するまでのサイクルと時間が最短となった。従来、明期・暗期を各10分以上に設定した研究が大半を占める中、馴化による活動量減少には誰も気づいていなかった。いっぽう、明期・暗期を各5分に設定すると、10サイクルまでに、運動量がピークに達した後、再現性が高いことを見出した。この条件を利用すると、効率よく、薬物の行動に対する影響を評価・検討できる。これらの条件で、CB-drugの効果を検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、ゼブラフィッシュの明暗試験において、明期・暗期を15分に設定すると、馴化と感受性を評価できること、明期・暗期を5分にすると、効率よく薬物の行動刺激作用・抑制作用を評価できることを見出した。これらは、多くの明暗試験を用いた研究がある中で気づかれなかった現象であり、ストレス、不安、興奮等の行動薬理学的分析に極めて大きく貢献することが期待できる。既知の催不安薬、抗不安薬、興奮性薬物等の効果を評価した上で、所持するカンナビノイド系薬物の効果を評価する。その結果は、各カンナビノイド系危険ドラッグが、なぜ、どのような行動異常を惹起することによって、ヒトに事故をもたらすかを知る上で、大きな貢献が期待される。
これまで、ゼブラフィッシュ幼魚に対する明暗刺激の行動に対する影響を、水泳距離と速度を指標として評価してきた。ゼブラフィッシュを用いた行動薬理学的分析には、フィッシュを入れるウェルの壁に近づく“走触性”、ジクザグに泳ぐ奇矯運動等、他の分析指標もあるので、明暗刺激の結果と比較しながら、意義づけを進める。
心電図上のQT間隔を延長する抗精神病薬は、不整脈による突然死を惹起することがよく知られている。ゼブラフィッシュ幼魚は、透明であるため、心拍を測定でき、QT延長作用のある薬物は、徐脈を惹起することが報告されている。心拍数を指標に、カンナビノイド系薬物が徐脈を惹起するかを評価し、死亡率、死体所見を評価することで、カンナビノイド系薬物が、突然死を惹起する原因を究明する。
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| Causes of Carryover |
購入予定であった薬剤は取扱いが難しく本実験に入る前に、最大限有効な方法を模索するため、実験の遅れが生じている。そのため薬剤の購入が遅れたため次年度使用額が生じてしまった。有効な方法が見つかったためすみやかに購入し実験を施行する予定である。
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