MRPIおよびP-糖蛋白遺伝子欠損マウスにおける血液・内耳関門機能の比較研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671776
• 研究機関: 福井医科大学
• 研究代表者: 齋藤 武久 福井医科大学, 医学部, 助教授 (10139769)
• 研究分担者: 都築 秀明 福井医科大学, 医学部附属病院, 講師 (90236927)
• キーワード: P-糖蛋白 / MRP1 / mdr 1a遺伝子欠損マウス / 血液・内耳関門 / RT-PCR / 免疫組織化学 / 薬理動態 / 神経毒性薬物

研究概要

1.FVBマウスおよびmdr 1a遺伝子欠損マウスの血液・内耳関門機能の薬理学的検討
(1)mdr 1a遺伝子欠損マウスとFVBマウスにadriamycin, vinblastineを投与し、各薬剤の組織内濃度を測定して薬理動態を比較した。mdr 1la遺伝子欠損マウスではFVBマウスより内耳組織中の両薬剤濃度が有意に高値を示した。
(2)FVBマウスを2群に分け、adriamycinまたはvinblastineの単独投与群と、cyclosporin A(CsA)併用投与群で薬剤の組織内濃度を測定、比較した。その結果、併用投与群では、単独投与群に比して内耳における薬剤濃度が有意に高値を示した。すなわち、CsAはP-糖蛋白の機能を阻害することが確認された。
2.FVBマウスおよびmdr 1a遺伝子欠損マウスの聴覚機能に関する生理学的検討
(1)mdr 1a遺伝子欠損マウスとWBマウスにadriamycin, vinblastineを投与し、各群の聴覚をABRを指標にして測定した。FVBマウスではABRの域値上昇は見られなかったが、mdr 1a遺伝子欠損マウスでは投与3週目に域値上昇と、I〜V波の各波潜時の延長を認めた。
(2)FVBマウスを2群に分け、adriamycinまたはvinblastineの単独投与群と、CsA併用投与群でABRを測定、比較した。その結果、CsA併用投与群では、単独投与群よりも有意な域値上昇と各波潜時の延長を認めた。すなわち、CsAはP-糖蛋白の機能を阻害することが生理学的にも確認された。
以上より、mdr 1a遺伝子欠損マウスでは内耳からの耳毒性薬剤の排出が制限されて内耳に蓄積した結果、聴覚障害を生じる、逆に野生型ではP-糖蛋白によって薬剤が排出されるために、耳毒性が出現しないのであろうと推測された。
3.Sprague-Dawleyラットおよびハートレイ系白色モルモット内耳におけるMRP1の発現
(1)Sprague-Dawleyラットの内耳組織から採取したRNAからcDNAを作成した後、ラットのmrp1遺伝子のspecific primerを用いたPCRによって増幅し、得られたPCR産物を電気泳動で分離して394bpのバンドを確認した。さらにPCR産物の塩基配列をDNAシークエンサーで確認することにより、内耳におけるMRP1の発現を証明した。
(2)抗MRPモノクローナル抗体(MRPr1)を用い、ラットとモルモットの脳、内耳の凍結切片を免疫組織染色することによって、脳と内耳におけるMRP1の局在部位を確認した。MRP1は脳では脈絡叢上皮細胞の基底側に発現していた。蝸牛では血管条辺縁細胞や基底細胞の基底側あるいは辺縁部に、前庭や内リンパ嚢においても上皮細胞の基底側あるいは辺縁部に発現していることが確認された。
MRP1の局在部位とmdr 1a p-糖蛋白の局在部位の比較を内耳で行うと、p-糖蛋白はすでに報告したように内耳毛細血管内皮細胞の血管腔側に発現していることから、これら2種類のポンプは互いに共役しながら薬剤を組織外に排出していることが予想された。

研究成果

• [文献書誌] 斎藤 武久, 他: "内耳における薬剤排出ポンプ(P-糖蛋白とMRP1)の発現とその機能"頭頸部自律神経. 16. 16-20 (2002)
• [文献書誌] Takehisa Saito, et al.: "Expression of multidrug resistance protein 1 (MRP1) in the rat cochlea with special reference to the blood-inner ear barrier"Brain Research. 895(1-2). 253-257 (2001)
• [文献書誌] Takehisa Saito, et al.: "Expression of p-glycoprotein is associated with that of multidrug resistance protein 1 (MRP1) in the vestibular labyrinth and endolymphatic sac of the guinea pig"Neuroscience Letters. 303(3). 189-192 (2001)
• [文献書誌] Takehisa Saito, et al.: "Homozygous disruption of the mdr 1a p-glycoprotein gene affects blood-nerve barrier function in mice administered with neurotoxic drugs"Acta Otolaryngologica. 121(6). 735-742 (2001)
• [文献書誌] Takehisa Saito, et al.: "Cyclosporin A inhibits the extrusion pump function of p-glycoprotein in the inner ear of mice treated with vinblastine and doxorubicin"Brain Research. 901(1-2). 265-270 (2001)
• [文献書誌] Takehisa Saito, et al.: "Doxorubicin ototoxicity is induced in mice by combination treatment with cyclosporin A"Acta Otolaryngologica. 121(7). 787-793 (2001)