神経細胞アポトーシス死阻害剤の開発と脳内動態

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11358011
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 鈴木 正昭 岐阜大学, 工学部, 教授 (90093046)
• 研究分担者: 塚田 秀夫 浜松ホトニクス(株), 中央研究所, 専任部員(研究職) ; 渡辺 恭良 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40144399) ; 古田 享史 岐阜大学, 工学部, 助教授 (40173538)
• キーワード: 15R-TIC / プロスタサイクリン / PET法 / アポトーシス阻害 / IP_2 / MRP / GS-Xポンプ

研究概要

本年度は、まず、脳内プロスタサイクリン(PGI_2)受容体探索分子15R-TICの陽電子放射断層画像撮影法(PET法)への適用のため、極限希釈および短時間というPETトレーサー合成に必須である実験条件下でのパラジウム触媒を用いた高速メチル化反応を検討し、その合成プロトコールを確立した。また、実際に本手法を15R-TICのPETトレーサー合成に応用し、高い放射活性を持つリガンドを再現性よく合成することに成功した。さらに、15R-TICの脳内代謝挙動を検討するため、15R-TICの^<11>C[CH_3]メチルエステル体を合成した。予備的ではあるが、合成したこれらPETトレーサーを用いて生きた赤毛ザルの脳PET画像の撮影に成功した。得られた画像に描き出された^<11>Cラジオリガンドの集積模様からIP_2受容体が視床および線条体などの中枢神経系に特異的に分布することが明らかになった。さらに、^<11>C[CH_3]メチルエステル体から得られたPET画像との比較から、15R-TICはエステルの形で脳内に取り込まれ、加水分解を受けたのちカルボン酸体である15R-[^<11>C]TICの形で受容体に結合していることが明らかになった。続いて、15R-TICの主な脳内作用である高酸素状態で引き起こされる神経細胞アポトーシスの阻害作用について、動物脳虚血モデルを用いたin vivoでの作用を検討した。その結果、砂ネズミに投与した場合、海馬CA1ニューロンの虚血性神経細胞破壊が阻止され、in vivoにおいても脳神経に対する顕著な保護作用を示すことが確認された。一方、リガンドの血液脳関門透過性向上を目的とした薬物輸送タンパク質の機能解析のため、MRP/GS-Xポンプファミリー阻害剤を設計・合成した。その内の一つは数十ナノモルレベルでのポンプ阻害活性を示した。現在、血液脳関門透過性における効果を検討するための実験系の構築を進めている。以上、本年度の研究は概ね計画通りに遂行できた。

研究成果

• [文献書誌] M.Suzuki et al.: "Molecular Design of Prostaglandin Probes in Brain Research : High, Specific Binding to a Novel Prostacyclin Receptor in the Central Nervous System."Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 1053-1070 (2000)
• [文献書誌] T.Ishikawa et al.: "The Human Multidrug Resistance-Associated protein (MRP) Gene Family : From Biological Function to Drug Molecular Design."Clin.Chem.Lab.Med.. 38. 893-897 (2000)
• [文献書誌] T.Satoh et al.: "Facilitatory Roles of Novel Compounds Designed from Cyclopentenone Prostaglandins on Neurite Outgrowth-Promoting Activities of Nerve Growth Factor."J.Neurochem.. 75. 1092-1102 (2000)
• [文献書誌] T.Satoh et al.: "Designed Cyclopentenone Prostaglandin Derivatives as Neurite Outgrowth-promoting Compounds for CAD Cells, a Rat Catecholaminergic Neuronal Cell Line of The Central Nervous System."Neurosci.Lett.. 291. 167-170 (2000)
• [文献書誌] M.Suzuki et al.: "Rapid Methylation for the Synthesis of a ^<11>C-labeled Tolylisocarbacyclin Imaging the IP_2 Receptor in a Living Human Brain."Tetrahedron. 56. 8263-8273 (2000)
• [文献書誌] K.Furuta et al.: "Designed Prostaglandins with Neurotrophic Activities."Chem Bio Chem.. 1. 283-286 (2000)
• [文献書誌] M.Bjorkman et al.: "Synthesis of A ^<11>C-labelled Prostaglandin F_<2α> analogus using an improved method for stille reactions with [^<11>C] methl Iodide."J.Labelled Compd.Radiopharm. 43. 1327-1334 (2000)
• [文献書誌] 鈴木正昭: "脳科学を拓く-高機能プロスタグランジンの創製"化学工業. 51. 471-481 (2000)