結果の要旨／金沢大学大学院自然科学研究科

新規抗リウマチ薬SA13353の作用機序に関する薬理 学的研究

著者 村井 正明

著者別名 Murai, Masaaki

雑誌名 博士学位論文要旨 論文内容の要旨および論文審査

結果の要旨／金沢大学大学院自然科学研究科

巻 平成21年6月

ページ 124‑130

発行年 2009‑06‑01

URL http://hdl.handle.net/2297/26922

村井正明 博士（薬学）

博甲第１０６７号 平成２０年９月２６日

課程博士(学位規則第４条第１項）

新規抗リウマチ薬SA13353の作用機序に関する薬理学的研究 米田幸雄（医薬保健研究域・教授）

横井毅（医薬保健研究域・教授)，荒井國三（医薬保健研究域・教授)，

中村暢宏（医薬保健研究域・准教授)，谷浦秀夫（医薬保健研究域・准教授）

氏名 学位の種類 学位記番号 学位授与の日付 学位授与の要件 学位授与の題目 論文審査委員（主査）

論文審査委員（副査）

Abstract

Tumornecrosisfactorq(TNFα)isknowntoplayaCrucialroleinthepathogenesisof rheumatoidarthritis、Inthepresentstudy，wedemonstratetheeffectsofSAl33５３ (1-[2-(l-Adamantyl)ethyl]-l-pentyl-3-[3-(4-pyridyDpropyl]urea)，anovelorally activeinhibitorofTNFqproduction,inanimalmodels，anditsmechanismofactionon TNFqproductionSA13353significantlyinhibitedlipopolysaccharide(LPS)-induced TNF-qproductioninadose-dependentmannerinrats，Moreover,SA13353exhibited abindingaflinitｙｆｂｒｔｈｅｒａｔｖanilloidreceptorandincreasedneuropeptidereleasefTom theratdorsalrootganglionneurons、However，itsefTbctswereblockedby pretreatmentwiththetransientreceptorpotentialvanilloidl（TRPV1）antagonist capsazepine、SA13353provokedthereleaseofneuropeptideswithoutnerve inactivation，evenwhenchronicallyadministereｄｔｏｒａｔｓ、TheabilityofSAl3353and capsaicintoinhibitLPS-inducedTNFqproductionwaseliminatedbysensory denervationorcapsazepinepretreatmenｔｍｍ'､､AlthoughtheyinhibitedLPS-induced TNFccproductioninmice，theseefTbctswerenotobservedinTRPV1knockoutmice・

TheseresultssuggestthatSA13353inhibitsTNFqproductionthroughthereleaseof neuropeptidesinducedbyactivationofcapsaicin-sensitiveaffierentneuronsmediateｄ ｖｉａＴＲＰＶ１ｍｍ'uPost-onsettreatmentofSAl3353stronglyreducedthehindpaw swellingandjointdestructionassociatedwithcollagen-inducedarthritisinrats・Thus，

SA13353isexpectedtobeanovelanti-arthriticagentwithauniquemechanismof

action．

関節リウマチ(RheumatoidArthritis，Ｍ)の特徴は関節滑膜の異常増殖であり、

これが軟骨および骨の破壊へと進行していく。滑膜増殖にはいくつかの機序が 推測されているが、中でもTNFαがこの滑膜増殖において重要な役割を演じてお り、TNFαの生理作用を阻害することがＲＡの治療につながるものと考えられる。

著者らは新規抗ＲＡ薬の研究開発を目指し、経口投与可能な低分子化合物 の探索を行った結果、強力なTNFα産生阻害作用を有するSAl3353（1-[２－(1－

－１２４－

Adamantyl)ethyl]-1-pentyl-3-[3-(４－pyridyl)propyl]urea）（Fig.１)を見出した。

本研究において、著者はモデル動物におけるSA13353のTNFα産生阻害作用 および抗関節炎効果について検討した。また､薬理学的検討によって､SA13353

の作用機序の解明を行った。

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Ｆｉｇ．１．ＣｈｅｍｉｃａＩｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＳＡ１３３５３

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＜SA13353のＴＮＦｑ産生阻害作用＞

ラットＬＰＳ誘発TNFα産生モデルおよびラットzymosan誘発空気嚢内TNFα産 生モデルにおけるSA13353の効果について検討した。その結果、SA13353は用 量依存的にＬＰＳ誘発TNFα産生（Fig.2)および空気襄内zymosan誘発TNFα 産生を阻害した。両モデルにおいて効果を示したことから、SAl3353のTNFα産 生阻害作用は惹起物質依存的および組織特異的ではなく、ＲＡなどのTNFαが 関与する疾患に対して有効性を示す可能I性が示唆された。

８

Ｆｉｇ．２．EffectsofSA13353onLPS-induced TNFoUproductioninrats

SA133530rprednisolonewasadministeredorally 30minpriortoLPSinjection,SerumwascoIIected lhafterLPSinjection・ResuItsareexpressedas themean±Ｓ・ＥＭ・of8ratspergroup．＊★Ｐ<０.O1 comparedtovehiclebySteeI，stest・鮒Ｐ<０．０１ comparedtovehicIebyStudent'sftest．

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２

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PrednlsoIone 3mqkg

Vehicle ０１０．３ ３１０

SA13353(ｍg/kg）

くSAl3353の作用機序に関する検討＞

SAl3353の作用機序を解明するため、SA13353の標的分子の探索、標的候補 分子の検証ならびにＴＮＦα産生阻害様式について検討した。

まず、SA13353の標的分子を同定するため、網羅的スクリーニングとして８１種 の受容体結合実験および３８種の酵素阻害実験を行った。その結果、SAl3353 は標的候補分子として、ラットバニロイド受容体に対して最も高い結合親和,性を 示した。次に、バニロイド受容体へ機能的に作用するか否かを検討するため、ラ

ー１２５－

ツト脊髄後根神経節細胞からの神経ペプチド遊離に対するSA13353の効果につ いて検討した。SA13353はtransientreceptorpotentialvanilloidl（TRPV1)受 容体作動薬capsaicinと同様にＣＧＲＰ遊離を増加させ､またこの作用はＴＲＰＶｌ 受容体拮抗薬capsazepineによって拮抗されたことから、SA13353はＴＲＰＶ１受 容体作動薬であることが判明した（Fig.３)。

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Ｆｉｇ．３．EffectsofSA13353andcapsaicinonCGRP releasefromratdorsaIrootgangIionneuronsin

cuIture

(A)Ratdorsalrootganglionneuronsweretreatedwith SA133530rcapsaiciｎｆｏｒ１０ｍｉｎ，andtheamountsof CGRPinthesupernatantweremeasured.(B)Ratdorsal rootganglionneuronswerepretreatedfOr30minwith capsazepinebeforetreatmentwithSA13353or capsaicin、AftertreatmentforlOmin，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｓｏｆ ＣＧＲＰｉｎｔｈｅｓｕｐｅｒｎａｔａntweremeasured、Resultsare expressedasthemean±Ｓ､Ｅ､Ｍ・of3wellspergroup．

**P<OO1comparedtocontroIbyDunnett，smultiple comparisontest・鮒Ｐ<０.O1comparedtocontroIby Student,ｓｒｔｅｓｔ．＋+Ｐ<OO1comparedtoSA133530r capsaicinaIonebyStudent，srtest．

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ContmISA1335311MCapsaIcInllAM

Ｉｎｖｉｖｏにおいても神経ペプチド遊離作用が認められるか検討するため、ラット 血清中ＣＧＲＰおよびsomatostatin濃度に対するSA13353の効果について､反 復投与の影響も併せて検討した｡その結果、SA13353の単回投与および反復投 与ともに同等の効力で血清中ＣＧＲＰおよびsomatostatin濃度は増加したことか ら（Fig.４)､反復投与しても知覚神経は不活化されないことが明らかとなった。

－１２６－

Ａ ^pVehicIe 回ＳＡ１３３５３１０ｍｇ/k９ ３

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SA13353pretreated NormaI

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Fig.４．EffectsofchronictreatmentwithSA13353 ontheabiIitytoincreaseserumCGRP（A）and somatostatin(B)concentrationsinrats

SA13353（１０ｍｇ/kg）wasoralIypretreatedtorats oncedaiIyfor5days・OnthefoIIowingday，normaI andSA13353-pretreatedratswereoralIyadministered SA13353（１０ｍｇ/kg)．Serumwasco11ected30min afterSA13353administration・Resultsareexpressed asthemean±ＳＥ.Ｍ、ｏｆ６ｒａｔｓｐｅｒｇｒｏｕｐ、秣Ｐ<0.O1 comparedtovehiclebyStudent'ｓｆｔｅｓｔｏｒ Ａｓｐｉｎ曰Welch，sftest．

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SA13353-pretねate。

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次に、SA13353のTNFq産生阻害作用がＴＲＰＶ１受容体を発現するカプサイシ ン感受`性求心性神経を介しているか検討した｡Capsaicin前処置によって知覚神 経を不応化したラットにおいて、SA13353およびcapsaicinのＬＰＳ誘発TNFα産 生に対する阻害作用は消失した（Fig.５)。また、SA13353およびcapsaicinの LPS誘発TNFα産生に対する阻害作用は、capsazepineの前処置により拮抗され た（Fig.６)。さらに､ＴＲＰＶ１ノックアウトマウスではSA13353およびcapsaicinの LPS誘発TNFq産生に対する阻害作用は認められなかった（Fig.７)。

前述のように､ＬＰＳ誘発TNFα産生を阻害することが報告されている神経ペプ チドＣＧＲＰおよびsomatostatinの遊離を増加させることから、SAl3353はＴＲＰＶ１ 受容体を介したカプサイシン感受知覚神経の活性化によって抑制性神経ペプチ ドを遊離して､TNFα産生を阻害していることが示唆された。

－１２７－

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PrednIsolonB ３，９kｇ VehICIe ３１０

SA13353(ｍgﾉkg）

SBnsoTydene『vatlon

Ｆｉｇ．５．Effectsofsensorydenervationonthe inhibitionofTNFaproductionbySA13353and capsaicininrats

(A）capsaicin-pretreatedratswereoralIy administeredSA133530rprednisolone30minprior toLPSinjection.(B)Normalorcapsaicin-pretreated ratswereorallyadministeredcapsaicｉｎ３０minprior toLPSinjectionSerumwascollectedlhafterLPS injection・ResuItsareexpressedasthemean±

ＳＥ.Ｍ、of4-5ratspergroup､鮒Ｐ<0.O1compared tovehicIebyStudent，sftest・廿P<OO1comparedto vehiclebyDunnett'smultiplecomparisontest．

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Vehicle３１０VehlCh３１０ CapSaIcIn(mg/kg）

CapsalcIn(ｍg/I(9)

Sensorydenewation NｏｍＵａＩ

Fig.６．Ｅ廿ectsofcapsazepinepretreatmenton theinhibitionofTNFaproductionbySA13353 andcapsaicininrats

Ratswerepretreatedintravenouslywith capsazepinejustbeforeintravenousadministration ofSA133530rcapsaicinLPSwasinjectedintorats immediateIyafterSA13353andcapsaicin administrationSerumwasco11ectedlhafterLPS injection、Resultsareexpressedasthemean±

ＳＥ.Ｍ，ｏｆ５ｒａｔｓｐｅｒｇｒｏｕｐ．＊Ｐ<0.O5comparedto vehiclebyAspmWelch，sftest.＃Ｐ<0.05,＃#Ｐ<0.O1 comparedtoSA133530rcapsaicinaloneby Student，srtestorAspmWelch,srtest．

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Capsazepine25mgkg

VehicIeSA133531001｣g/kgCapsalcinlOOI｣g化９

５

Fig.７．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＳＡ１３３５３ａｎｄｃａｐｓａｉｃｉｎｏｎ ＬＰＳ－ｉｎｄｕｃｅｄＴＮＦａｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｗｉId-type

andTRPV1KOmice

Wild-typeａｎｄＴＲＰＶ１ＫＯｍｉｃｅｗｅｒｅｏｒａＩＩｙ ａｄｍｉｎisteredSA133530rcapsaicin30minprior toLPSinjection・SerumwascoIIectedlhafter LPSinjection、ResuItsareexpressedasthe mean±ＳＥ.Ｍ、ｏｆ５－６ｒａｔｓｐｅｒｇｒｏｕｐ＊*Ｐ<OO1 comparedtovehiclebyStudent'srtestor Aspin-Welch'srtest．

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ＳＡ１３３５３Capsaicin SA13353Capsaicin VehicIe ３０ｍｇ/k９３０，９kｇ VehicIe３０ｍｇ/k９３０ｍｇ/k９

WiId-type ^{ＴＲＰＶ１ＫＯ}

－１２８－

くSA13353の関節炎治療効果＞

ＲＡの動物モデルであるラットコラーゲン誘発関節炎モデルを用い、SA13353の 関節炎治療効果について検討した。その結果、SA13353は治療的投与によりﾗ ｯﾄコラーゲン誘発関節炎モデルにおける足腫脹および関節破壊を用量依存的

に抑制した（Fig.８)。

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Fig.８．EffectsofSA13353onhindpaw sweIIingandiointdestructionincoIIagen・

inducedarthritisrats

SA13353wasadministeredoralIyoncedaily fromdaylOtoday20.(A)Bothhindpawvolumes measuredattheindicatedpointswereaveraged foreachanimaI.（B)Thenumberofdestructed jointsofｂｏｔｈhindpawsonday21werecounted

andsummatedforeachanimalResultsare expressedasthemean±ＳＥＭ、ｏｆ８ｒａｔｓｐｅｒ ｇｒｏｕｐ．＃#Ｐ<OO1comparingnonmalandvehicIe byStudent'srtestorAspinaWelch，sftestwere usedaccordingtotheresultsoftheFtest．

*Ｐ<０．０５，獄Ｐ<０．０１comparedtovehicleby Dunnett'smultiplecomparisontest。

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以上の結果、ＴＲＰＶ１受容体作動薬SA13353は、カプサイシン感受性求心性 神経の活性化によりTNFα産生を阻害し､また、治療的投与によって抗関節炎 効果を示すことから、既存薬とは異なる作用機序を有する新しいタイプの抗ＲＡ 薬となり得る可能性が明らかとなった。

－１２９－

学位論文審査結果の要旨

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