2011 Fiscal Year Research-status Report
大麻成分による薬毒物および内因性物質の代謝阻害の分子機構
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23790159
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| Research Institution | Hokuriku University |
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Principal Investigator |
山折 大 北陸大学, 薬学部, 助教 (40360218)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 大麻 / カンナビノイド / シトクロムP450 / 酵素阻害 |
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| Research Abstract |
CYP3A4とCYP3A5はTHC、CBD、CBNによって阻害されたが、中でもCBDによる阻害（競合型）が最も強かった。Ki値はCYP3A4で1.00 μM、CYP3A5で0.195 μMであった。CYP2D6もまた、CBDによる阻害（競合型）が最も強かった。CYP2C9はTHC、CBD、CBNによって同等に阻害された（Ki値0.882-2.31 μM）。THCの阻害様式は混合型を示したが、CBDとCBNは用いた基質に依存して競合型または混合型を示した。CYP2C19はTHC、CBD、CBNによって同等に阻害された（Ki値1.02-2.49 μM）。THCの阻害様式は競合型を示したが、CBDとCBNは混合型を示した。CYP2A6とCYP2B6はTHC、CBD、CBNによって阻害され、各々の酵素に対する阻害様式は非競合型および混合型であった。CYP2E1に対する主要カンナビノイドの阻害効果は弱かった（IC50値38 μM以上）。CBD阻害における構造要求性を明らかにするために、CBDの関連化合物を用いて阻害実験を行った。その結果、CYP3A4、CYP3A5、CYP2D6、CYP2B6、CYP1A1に対するCBDの阻害にはペンチルレゾルシン構造が重要な役割を果たすことが示された。ただし、CYP2D6以外の酵素については、その構造だけでは不十分であり、テルペン骨格を含めたCBD全体の構造が強い阻害作用に必要不可欠であった。さらに、検討した全てのCYP分子種について、ペンチルレゾルシン骨格中の2つの遊離フェノール性水酸基やペンチル側鎖がCBDの阻害作用に重要であることも明らかになった。CYP1A1とCBDのドッキングシミュレーションの解析により、これら官能基に加えて、ベンゼン環の寄与（スタッキング相互作用）も示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、ヒト薬物代謝型P450として、CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5の12分子種を研究対象とし、CYP2C8を除くすべてのCYP分子種について主要フィトカンナビノイドの阻害効果および作用機序を明らかにすることができた。主要フィトカンナビノイドの阻害作用が認められたヒトCYP分子種について、薬毒物の代謝活性に対する主要フィトカンナビノイドの阻害の有無、または薬毒物の解毒的代謝の阻害や代謝的活性化によって生じる細胞毒性に対するフィトカンナビノイドの影響をヒト由来細胞を用いて検討する予定であったが、現在もこれらCYP分子種を発現する細胞を探索中であり、見つかり次第実施したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、計画通り、主要フィトカンナビノイドの内因性物質代謝型CYPに対する阻害効果について解析する。ヒト内因性物質代謝型P450として、CYP2J2、CYP3A7、CYP4A11、CYP4F2、CYP4F3B、CYP4F12、CYP19の7分子種の組換え酵素とヒト組織ミクロソームを用い、またその他のCYP分子種（CYP2R1、CYP46A1など）についてはヒト由来細胞（正常肝細胞、HepG2、A549、SH-SY5Y細胞など）に発現する酵素を用いる。前者の組換え酵素やヒト組織ミクロソームを用いた解析はスムーズに実行できると考えている。後者については、発現細胞を探索する必要があり、可及的速やかに発現解析を開始していきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究費の大部分は組換え酵素、ヒト組織ミクロソーム、活性測定に必要な試薬、発現解析に必要な試薬に使用する。ただし、現在所有している細胞で対象とするヒトCYP分子種が発現していなかった場合、他の細胞を購入することがある。
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