薬物トランスポーター群の分子認識・輸送の多様性に基づいた

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12307057
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 辻 彰 金沢大学, 薬学部, 教授 (10019664)
• 研究分担者: 崔 吉道 金沢大学, 自然科学研究科, 助手 (40262589) ; 玉井 郁巳 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (20155237)
• キーワード: トランスポーター / 薬物体内動態 / ゼノバイオティクス / 血液脳関門 / 消化管吸収 / 腎排泄 / 生体防御 / ドラックデリバリー

研究概要

薬物の各臓器細胞内動態に影響を与えるトランスポーター群の多様な薬物構造認識・輸送機構を、臓器レベル、細胞レベル、膜レベル、分子レベル、遺伝子レベルで解明し、以下の成果を得た。
1.一過性発現細胞等を用いて、NPT1が腎尿細管上皮細胞刷子縁膜においてPAHやファロペネム、ベンジルペニシリン、エストラジオール-17-β-グルクロニド等の有機アニオンの分泌機構として働くことを明らかにした。
2.OCTN2のホモログであるOCTN1ならびにマウスOCTN3について解析を行い、OCTN3が精巣特異的に発現すること、OCTN1のカルニチン輸送活性が低いことから、全身性カルニチン欠損症としてはOCTN2が最も重要であることを示した。OCTN2のカルニチン輸送が臨床で用いられる種々薬物によって阻害を受けたことから、2次性カルニチン欠損症発現の一因としても重要であると考えられた。
3.種々モノカルボン酸の消化管における輸送特性を培養上皮細胞モデルであるCaco-2、ラット小腸組織およびウサギ小腸上皮細胞刷子縁膜小胞を用いて検討した結果、光学異性体間で異なる輸送特性がみられたことから、有機アニオン交換輸送系およびプロトン共輸送系等の特殊輸送系が存在することが確認された。
4.ヒトに発現する有機アニオントランスポーターファミリーとしてOATP-B,OATP-C,OATP-D,OATP-EのcDNAクローニングに成功し、共通の基質としてエストロン-3-硫酸を輸送することを明らかにした。
5.血液脳関門の持つ輸送機構の詳細を明らかにするため、不死化ラット脳毛細血管内皮細胞株を確立し、MCT1の機能発現を確認した。
6.中枢性副作用の少ないニューキノロン系抗菌薬グレパフロキサシンやH1-アンタゴニストであるエバスチン、カレバスチンの血液脳関門における輸送機構を検討した結果、P-糖タンパク質およびそれ以外の排出メカニズムによりこれら薬物の中枢移行性が制限されていることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Uchino,H.: "p-Aminohippuric acid transport at renal apical membrane mediated by human inorganic phosphate transporter NPT1"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 270・1. 254-259 (2000)
• [文献書誌] Uchino,H.: "Faropenem transport across the renal epithelial luminal membrane via inorganic phosphate transporter Npt1"Antimicrob.Agents Chemother.. 44・3. 574-577 (2000)
• [文献書誌] Tamai,I.: "Molecular and functional characterization of organic cation/carnitine transporter family in mice"J.Biol.Chem.. 275・51. 40064-40072 (2000)
• [文献書誌] Mayatepek,E.: "Two novel missense mutations of the OCTN2 gene (W283R and V446F) in a patient with primary systemic carnitine deficiency"Hum.Mutat.. 15・1. 118 (2000)
• [文献書誌] Tamai,I.: "Anion antiport mechanism is involved in transport of lactic acid across intestinal epithelial brush-border membrane"Biochim.Biophys.Acta. 1468・1-2. 285-292 (2000)
• [文献書誌] Ogihara,T.: "In situ and in vitro evidence for stereoselective and carrier-mediated transport of monocarboxylic acids across intestinal epithelial tissue"Biol.Pharm.Bull.. 23・7. 855-859 (2000)
• [文献書誌] Ogihara,T.: "Structural requirement of substrates for stereoselective monocarboxylate tranaport in Caco-2 cells"Pharm.Pharmacol.Commun.. 6. 161-165 (2000)
• [文献書誌] Tamai,I.: "Molecular identification and characterization of novel members of the human organic anion tranasporter (OATP) family"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 273・1. 251-260 (2000)
• [文献書誌] Kido,Y.: "Functional clarification of MCT1-mediated transport of monocarboxylic acids at the blood-brain barrier using in vitro cultured cells and in vivo BU1 studies"Pharm.Res.. 17・1. 55-62 (2000)
• [文献書誌] Tamai,I.: "Limited distribution of new quinolone antihacterial agents into brain caused by multiple efflux transporters at the blood-brain barrier"J.Pharmacol.Exp.Ther. 295・1. 146-152 (2000)
• [文献書誌] Thmai,I.: "Transporter-mediated permeation of drugs across the blood-brain barrier"J.Pharm.Sci.. 89. 1371-1388 (2000)
• [文献書誌] Nakanishi,T.: "Cancer cell-targeted drug delivery utilizing oligopeptide transport activity"Int.J.Cancer. 88・2. 274-280 (2000)
• [文献書誌] Hirohashi,T.: "Function and expression of multidrug resistance-associated protein family in human colon adenocarcinoma cells (Caco-2)"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 292・1. 265-270 (2000)
• [文献書誌] Tamai,I.: "Transporter-mediated permeation of drugs across the blood-brain barrier"J.Pharm.Sci.. 89. 1371-1388 (2000)
• [文献書誌] 辻彰: "薬物の生体膜輸送機構解析を基盤とした体内動態制御に関する研究"薬物動態. 15. 112-135 (2000)
• [文献書誌] 辻彰: "消化管吸収過程における薬物間相互作用"月刊薬事. 42. 287-293 (2000)
• [文献書誌] 辻彰: "トランスポーターを介した血液脳関門薬物透過に関する研究"Pharm.D. 1-5 (2000)
• [文献書誌] 辻彰: "薬物の血液脳関門透過性の改善"臨床薬理の進歩. 12-20 (2000)
• [文献書誌] 玉井郁巳: "小腸上皮トランスポーター群の分子機構論的解析と薬物の経口デリバリーへの応用"薬学研究の進歩. 16. 77-88 (2000)
• [文献書誌] 玉井郁巳: "トランスポーターが関与する薬物動態と病態"薬事新報. 2141. 9-15 (2000)
• [文献書誌] 玉井郁巳: "OCTNトランスポーターファミリーの組織分布・輸送の多様性"薬物動態. 15. 182-188 (2000)
• [文献書誌] 玉井郁巳: "新・ドラックデリバリーシステム"トランスポーターとドラックデリバリーシステム""シーエムシー. 13 (2000)