抗炎症剤による消化管粘膜障害の機構解明:フリーラジカルによる細胞障害

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590065
• Research Institution: Hokkaido Pharmaceutical University School of Pharmacy
• Principal Investigator: 三浦 俊明 北海道薬科大学, 薬学部, 教授 (00094855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村岡 早苗 北海道薬科大学, 薬学部, 助手 (20347793)
• Keywords: 非ステロイド性抗炎症薬 / NSAID / ピロキシカム / ピロキシカムラジカル / スーパーオキシド / ペルオキシダーゼ / メフェナム酸 / メフェナム酸ラジカル

Research Abstract

非ステロイド性抗炎症剤(NSAIDs)の細胞障害機構のうち、今年度は主としてピロキシカムとメフェナム酸を用いて組織障害について研究した。NSAIDsの副作用としての胃粘膜障害におけるマーカー分子として、アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)またはクレアチンキナーゼを用い、ペルオキシダーゼ(HRP)によって活性化されたピロキシカム(1)とメフェナム酸(2)による不活性化の機構について調べた。
(1)ピロキシカムはペルオキシダーゼ(HRP)で酸化的に活性化されてADHを不活性化した。この過程は好気的条件下で顕著におこり、Superoxide dismutase (SOD)には阻害効果が認められたが、ヒドロキシルラジカル消去剤には影響が認められなかった。この結果は、明らかにスーパーオキシド(O_2-)がADHの不活性化を引き起こしていることを示すものであった。ADHのSH基の減少が認められること、グルタチオン(GSH)がADHの阻害を強く防御すること、その他のSH酵素であるクレアチンキナーゼ、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼも同様にピロキシカム-HRPによって不活性化されたので、酵素の不活性化はSE基の酸化によっているものと考えられる。
HPRとの反応でピロキシカムのスペクトルは著しく変化し、ピロキシカムラジカルのESRスペクトルは直接的には検出できなかったものの、GSH存在下ではグルタチオニルラジカルが容易に検出できた。好気的条件下でADHの阻害が顕著に現れるので、おそらく、ピロキシカムペルオキシラジカルまたはO_2-あるいはその両方がADHのSH基を酸化して不活性化を引き起こしているものと考えられる。以前、インドメタシンを用いて、インドメタシンラジカルと過酸化水素が反応してO_2-が生成することを示したが、ピロキシカムの場合もインドメタシンの場合と同様に、ピロキシカムラジカルと、過酸化水素の反応でO_2-が生成しているものと考えられる。
(2)一方、メフェナム酸の場合は、ピロキシカムの場合とは異なって、好気的及び嫌気的条件下において酵素の不活性化に差が現れないので、HRPによって活性化されたメフェナム酸が直接クレアチンキナーゼを攻撃して不活性化を引き起こしているものと考えられる。おそらく、2つのフェニル基にはさまれたイミノ基が酸化されてイミノカチオンラジカルとなって、酵素のSH基を攻撃して不活性化を引き起こしているものと考えられる。

Research Products

• [Publications] 村岡早苗, 三浦俊明: "Inactivation of creatine kinase during the interaction of mefenamic acid with horseradish peroxidase and hydrogen peroxide."Life Sciences. 72. 1897-1907 (2003)
• [Publications] 村岡早苗, 三浦俊明: "Inactivation of alcohol dehydrogenase by piroxicam-derived radicals"Free Radical Research. 38. 217-237 (2004)