薬物消化管吸収向上を目指したドラッグデザイン:小腸上皮細胞における分子移送・分子変換協関回避に基づくアプローチ

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470493
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 洋史 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (80206523)
• 研究分担者: 西村 憲治 三共(株), 分析代謝研究所, 所長 ; 加藤 将夫 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (30251440)
• キーワード: MRP2 / MRP3 / 消化管吸収 / 消化管分泌 / ABCトランスポーター / 有機アニオン系化合物 / 小腸上皮細胞 / Caco-2細胞

研究概要

消化管吸収は、経口投与される薬物のバイオアベイラビリティーを決定する重要な因子の一つとなる。小腸上皮細胞膜上には、種々の排出輸送担体が存在し、代謝酵素と共に、消化管吸収に影響を与えるものと考えられる。本研究では、特に有機アニオン排出輸送担体となる、multidrug resistance associated protein(MRP)ファミリー蛋白に焦点を当てた検討を進めた。MRP2は小腸上皮細胞刷子縁膜上に発現され、MRP2欠損ラット(Eisai hyperbilirubinemic rat;EHBR)ではその発現が欠損している。正常およびEHBRに1-chloro-2,4-dinitrobenzeneを静脈内投与し、細胞内で生成される2,4-dinitrophenyl-S-glutathione(DNP-SG;MRP2基質)の消化管内への排出について検討を加えた。その結果、DNP-SGおよびその代謝物の消化管排泄はEHBRで有意に低下しており、さらにUssing Chamberを用いたin vitro実験によっても、この結果は指示された。これらの結果は、刷子縁膜上に発現されるMRP2が、有機アニオン系化合物の消化管吸収を抑制することを示唆している。さらに、消化管吸収のin vitroモデルとして、Caco-2を用いた検討を進めた。細胞内で生成されたグルタチオン抱合体はapical側へと優位に排泄されるのに対し、グルクロン酸抱合体はapicalおよびbasal側へと等方的に排出された。これらの結果は、Caco-2細胞および小腸上皮細胞において、グルタチオン抱合体およびグルクロン酸抱合体を基質とするMRP2がapical側に発現され、グルクロン酸抱合体を良好な基質とするMRP3がbasal側に発現されることを考慮することにより説明される。さらに、小腸より血管側膜ベシクルを調製することにより、17β estradiol-17β-D-glucuronideなどのグルクロン酸抱合体を基質とするMRPファミリー蛋白が発現されることが明らかとされ、これら排出輸送担体の機能を調節することにより化合物の消化管吸収性を向上させることが可能となることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] T.Hirohashi: "Characterization of the transport properties of cloned rat multidrug resistance associated protein 3 (MRP3)."J.Biol.Chem.. 274. 15181-15185 (1999)
• [文献書誌] T.Hirohashi: "The function and expression of multidrug resistance associated protein (MRP) family in human colon adenocarcinoma cells (Caco-2)."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 292. 265-270 (2000)
• [文献書誌] Y.Goto: "Involvement of an organic anion transporter (cMOAT/MRP2) in gastrointestinal secretion of glutathione conjugates in rats."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 292. 433-439 (2000)
• [文献書誌] T.Hirohashi: "ATP-dependent transport of bile salts by rat multidrug resistance-associated protein 3 (MRP3)."J.Biol.Chem.. 275. 2905-2910 (2000)
• [文献書誌] H.Suzuki: "Role of metabolic enzymes and efflux transporters in the absorption of drugs from the small intestine."Eur.J.Pharm.Sci.. 12. 3-12 (2000)
• [文献書誌] H.Suzuki: "Role of MRP family in the intestinal and hepatobiliary transport of xenobiotics."In Control and diseases of sodium dependent transport proteins and ion channels.Ed.by Y.Suketa,E.Carafoli,M.Lazdunski,K.Mikoshiba,Y.Okada and E.M.Wright, Elsevier. 4 (2000)