教養専⾨科⽬・薬学概論 I
薬理学⼊⾨
担当︓薬学部・神経薬理学粂 和彦
k-net.org/ncu/list.html
2017/ 5/ 24本⽇の講義
• 薬理学とは、どんな学問か︖ – 医学・薬学の中における薬理学 • 薬とは何か︖ – 薬理作⽤の特徴 • 神経系とは︖ – 中枢神経薬理の特徴 • ⼼の話（ネタの準備…） 2 【勉強会の宣伝】 • 明⽇5/25から、 毎週⽊曜⽇６時〜 4回シリーズ • 脳神経科学に興味の ある⼈は、どうぞ。⼩テストは出席確認
⾃⼰採点です
記名、学籍番号マーク忘れずに︕
⾃⼰採点法
1. ⽩紙・棄権 2. ⼀応書いた 3. 半分、正解 4. 正解 5. 正解以上に素晴らしい 4Q1. ⾃⼰紹介を軽く書いて下さい
• 部活とか、今はまっているものとか、あれば。 • 趣味・特技・好きな科⽬︖ • マークは、出⾝地を、塗って下さい。 １．名古屋市 ２．愛知県 ３．隣接県（三重・岐⾩・⻑野・静岡） ４．本州 ５．北海道・九州・四国・海外 5Q2. 現時点で将来の希望
• 漠然とで良いので、将来の職業について 未定の⼈、再受験予定などは、５で １．薬剤師として臨床で働く（薬局・病院） ２．会社（研究職）で働く ３．⼤学（研究者）で働く ４．公務員として働く ５．その他→具体的に書いて下さい 6講談社現代新書 第35回 講談社出版⽂化賞
基礎研究と臨床医学
ちくま新書 23の典型的な悩みを紹介 7睡眠障害相談室
8 2000年12⽉開設 アクセス150万回 相談件数︓ 2000件以上 http:// sleepclinic.jp9 宣伝です… • 明⽇5/25から、 毎週⽊曜⽇６時〜 4回シリーズ • 脳神経科学に興味の ある⼈は、どうぞ。 5/25から毎週⽊曜 18:00〜19:00 北棟4階D411 神経薬理学セミナー室 お問合せ︓神経薬理学 粂 和彦 [email protected] イラストや写真を多く⽤いて最新の知⾒をわかりやすく解説しているビジュアル図 鑑を読みながら、神経薬理のスタッフ・学⽣と⼀緒に脳と⼼について勉強します。 １年⽣、2年⽣の参加も歓迎します。興味のある⽅は、是⾮、参加してください。 神経薬理学 勉強会
本⽇の講義
• 薬理学とは、どんな学問か︖ – 医学・薬学の中における薬理学 • 薬とは何か︖ – 薬理作⽤の特徴 • 神経系とは︖ – 中枢神経薬理の特徴 • ⼼の話（ネタの準備…） 10本⽇の講義
• 薬理学とは、どんな学問か︖ – 医学・薬学の中における薬理学 • 薬とは何か︖ – 薬理作⽤の特徴 • 神経系とは︖ – 中枢神経薬理の特徴 • ⼼の話（ネタの準備…） 11薬理学とは、どんな学問か︖
医学・薬学の中における薬理学
薬理学とは︖
薬が効く仕組みを調べる学問 Pharmacology
基礎医学としての薬理学
薬学は、医学ではない︖
• 英語の medicine は、そのまま薬 • 外科 surgery は、多少、違うが・・・ • Pharmacology は、医学の根本原理を、学ぶ 学問 • 薬学部では、モノとしての薬の研究がある点が、 医学部と異なる 15医学の中の薬理学 １
基礎医学︓⼈体の科学 形態︓解剖学・組織学・病理学 機能︓⽣理学 物質︓⽣化学 →分⼦⽣物学の登場で、 垣根がなくなってきた︕ 臨床医学＝内科学(medicine) ←薬 ＋外科学(surgery) 16医学の中の薬理学 ２
薬学部と医学部の違い 医学部︓ヒト、病気、治療 薬学部︓薬＝モノ 臨床と基礎 臨床︓対⼈的な仕事︓社会的 →善⾏ 基礎︓対物的な仕事︓⾮社会的→真実 17薬理学もいろいろ
形態（解剖） 物質（化学） 機能（⽣理）
薬理学もいろいろ
形態（解剖） 物質（化学） 機能（⽣理）
薬学の中の薬理学
⾃分の位置を⾒失なわないため、 コアカリに⼀度は⽬を通すこと︕
薬学教育モデル・コアカリキュラム
⽂部科学省 薬学教育ＨＰ
http://www.mext.go.jp/a_menu/01_d/08091815.htm
⼀般⽬標=GIO
General Instructional Objectives 個別⾏動⽬標=SBO
Specific Behavioral Objectives
○改訂モデル・コアカリキュラムの内容
A 基本事項（1）〜（5） B 薬学と社会 C 薬学基礎 C1 〜 C8 D 衛⽣薬学 D1 〜 D2 E 医療薬学 E1 〜 E5 F 薬学臨床 G 薬学研究 22 医療薬学 E1 薬の作⽤と体の変化 E2 薬理・病態・薬物治療 E3 薬物治療に役⽴つ情報 E4 薬の⽣体内運命 E5 製剤化のサイエンス○改訂モデル・コアカリキュラムの内容
A 基本事項（1）〜（5） B 薬学と社会 C 薬学基礎 C1 〜 C8 D 衛⽣薬学 D1 〜 D2 E 医療薬学 E1 〜 E5 F 薬学臨床 G 薬学研究 23コアカリ⼤分類 E 医療薬学
E 医療薬学 E1 薬の作⽤と体の変化 E2 薬理・病態・薬物治療 E3 薬物治療に役⽴つ情報 E4 薬の⽣体内運命 E5 製剤化のサイエンス 24中分類 E2 薬理・病態・薬物治療
E2 薬理・病態・薬物治療 GIO 患者情報に応じた薬の選択、⽤法・⽤量の 設定および医薬品情報・安全性や治療ガイドライ ンを考慮した適正な薬物治療に参画できるように なるために、疾病に伴う症状などの患者情報を解 析し、最適な治療を実施するための薬理、病態・ 薬物治療に関する基本的事項を修得する。 25薬剤師国家試験の科⽬分類
• 国試７分野︓基礎（⽣物・化学・物理）、衛⽣、 薬理、薬剤、病態・薬物治療、 法規・制度・ 倫理、実務 • 薬理・薬物作⽤学︓薬 →⽣体機能 • 病態・薬物治療学︓病気→薬 26薬剤師国家試験の科⽬分類
• 国試７分野︓基礎（⽣物・化学・物理）、 衛⽣、薬理、薬剤、病態・薬物治療、 法規・制度・倫理、実務 • 薬理・薬物作⽤学︓薬 →⽣体機能 • 病態・薬物治療学︓病気→薬 27薬理学と薬物治療学
• 薬理︓薬の⽅から、⽣体の反応を考える 抗⽣物質が細菌を殺す仕組み 抗不安薬の作⽤点 • 薬物治療︓⽣体（疾病）から薬を考える 感染症とその対策としての抗⽣物質 パニック障害の病態と治療薬 28薬学部の特徴を⽣かした医療貢献
• 有機化学や物理薬学をしっかり勉強する 医学部には化学は、ほとんどない 構造式を書ける医師は、ほぼいない • 薬、そのもののことを知る 物質・代謝・相互作⽤ • 作⽤よりも、副作⽤に習熟する 薬効は医師でさえ、知ってる（笑） …でも、薬理も真⾯⽬に勉強してくれ︕ 29本⽇の講義
• 薬理学とは、どんな学問か︖ – 医学・薬学の中における薬理学 • 薬とは何か︖ – 薬理作⽤の特徴 • 神経系とは︖ – 中枢神経薬理の特徴 • ⼼の話（ネタの準備…） 30Q2. 薬と薬で無いものの違いは︖
マークは良いので…
Q2. 薬と健康⾷品の違いは︖
睡眠薬とお酒の違い
抗⽣物質と消毒剤の違い
Q2. 薬と健康⾷品の違いは︖
睡眠薬とお酒の違い
抗⽣物質と消毒剤の違い
簡単に書いて下さい（１分）
薬と健康⾷品の違い︓薬学部⽣の答
• ＜特異性＞＝薄い濃度、少量で効く • 標的の広さの違い︓薬は特定のもの • 効果が科学的に証明されている • 効果が主作⽤であるか、副作⽤であるか • 治療か、予防かの違い • 悪い（病気）か、良い（健康）か • 法律に規制されているかどうか ×〜△︓副作⽤の有無・危険性 34特異性の違い→有効濃度の違い
薬の使⽤量︓mg 単位 お酒の効果︓ｇ単位
（致死量 200g）
化学としての薬理学と毒性学
薬理学・毒性学 →化学物質の⽣物に対する作⽤を調べる ⾷品と毒と薬の違い →⼈間に良いと薬、悪いと毒 アルコールと 睡眠薬で考えてみる 36 CH3-CH2-OH Diazepamアルコール、睡眠薬
ビール︓中ジョッキ ⼀杯 • 5% x 500ml = 25 g のエタノール • ⾎中濃度 50kgの⼈で、最⾼ 0.05% • C2H5OH, mw=48, ⾎中濃度 ~10mM トリアゾラム=Bz系睡眠薬: 1錠 0.25mg • アルコールの10万分の１量 • Mw 数百 → 〜 10 nM 程度で効果 37昨年までの講義では、
ここまでやりませんでしたが…
Q3. アルコールの致死量は︖
Q3. アルコールの致死量は︖
例えば、ウィスキー(45％)で、 どのくらい飲むと死ぬか︖
アルコールによる酔いの経過
アルコール
発揚期を超えると、すぐ呼吸抑制期 →実は、⾮常に危険なもの 致死量は、知っておくこと →４〜８ｇ/ｋｇ ２００〜４００ｇでも致死︕ 濃いお酒なら、ボトル１本で充分 代謝量は、1時間７g程度薬の専⾨家が、⾺⿅なことをするな︕
43
⼀気飲み、
⼀気飲ませは、
レッドカード︕
Q4. では薬が特異性が⾼い理由は︖
とても、重要です︕
Q4. 薬が特異性が⾼い理由は︖
特異性の⾼い標的が存在するから 例︓受容体とアンタゴニスト
酵素と阻害剤
特異的な作⽤の存在
⾷品︓物質として栄養 毒、薬︓多くは、特異的作⽤ フグ毒＝テトロドトキシン 致死量1mg 例外︓アルコール、⿇酔 胃潰瘍の薬 H2ブロッカー︓ｍｇ単位の処⽅ 例外︓⽔酸化アルミ︓酸を中和 ｇ単位 46濃度の感覚をつけて下さい︕
• ⽢い砂糖⽔ ︓〜１Ｍ （1023分⼦/l） • ⾎清中のNa︓140ｍＭ （0.１Ｍ） • アルコール致死⾎中濃度︓100mM – 0.5%=5g/l=100mM (250g/50kg) – バルビタール類の致死量 〜1g/50kg • 多くの酵素のKd: m〜μＭ • 受容体とリガンドのKd: μ〜nM • さらに強い抗体︓p~f M (102分⼦/μl,mg) →カイコ蛾は、フェロモン1分⼦に反応 47薬が「薬効」を⽰す仕組み
• ⾝体は細胞からできている → 薬は、基本的には「細胞」に影響する • 細胞の「中」に⼊る、または「外」から働く • 受容体→細胞内に変化を起こす • 受容体は、個体間、細胞間や、環境からの情報 を受け取り応答するための仕組み • この時に使われる仕組み 細胞内シグナル伝達系 セカンドメッセンジャー系 4849
細胞外から働く薬
細胞同⼠の情報伝達
50
薬が効くために必要なこと １
• 薬が作⽤する場所に到達する必要 ADME • Absorption =吸収 • Distribution =分布 • Metabolism =代謝 • Excretion =排泄 52薬が効くために必要なこと ２
• 薬が作⽤する場所に到達する必要 • 飲み薬の場合 ⼝→吸収・⼩腸→⾨脈→肝臓→静脈 →右⼼→肺→左⼼→動脈→⽬的地︕ • ⽬的地の⽑細⾎管→組織→標的細胞 • 脳の場合には、脳⾎管関⾨(BBB) • 細胞内で働くものは、細胞膜を通る必要 53創薬の現状
• 全く新規薬効の薬︓年間20種類程度 →ノーベル賞並に難しい • 新規のターゲットの必要性 • 新規のタンパク質の機能分析 • ゲノムの３分の１は機能不明遺伝⼦ • 最近の新薬の多くが、精神疾患対象 54実際の薬の標的
55
創薬のターゲット
56
本⽇の講義
• 薬理学とは、どんな学問か︖ – 医学・薬学の中における薬理学 • 薬とは何か︖ – 薬理作⽤の特徴 • 神経系とは︖ – 中枢神経薬理の特徴 • ⼼の話（ネタの準備…） 57Q5. 神経って、どういう意味︖
英語では、nerve 語源は︖
Q5. 神経って、どういう意味︖
nerve→すじ状のもの（腱） 杉⽥⽞⽩の解体新書で、 神気と経脈とを合わせた造語 ⽇本語が中国語に⼊ったらしい 59⾝体の仕組み
• 循環系︓⼼臓と⾎管、⾎液、リンパ組織 • 呼吸系︓気管と肺 • 消化器系︓⼝〜⾷道〜胃腸 • 肝胆膵︓消化器系の付属臓器 • 泌尿器・⽣殖系︓腎・尿路、精巣・卵巣・⼦宮 • 運動系︓⾻格と筋⾁、⽪膚 • 内分泌系︓ホルモンを介する作⽤ 甲状腺、脳下垂体、副腎、性腺、膵臓 • 神経系︓脳、神経、感覚器（⽬ ⽿ ⿐ など） 60神経は電線
• 電線を流れるのは何︖ • 何で、電気を流すの︖ →情報を伝達する（運ぶ） cf. ⾎管は栄養（とゴミ）を運ぶ 61神経性伝達と液性伝達（ホルモン）
神経性は、電話、速く特異的 液性は、TV放送?、遅く広い
神経細胞の特徴
• 極性がある（情報の⼊⼝と出⼝） • ⼊⼝︓樹状突起(dendrite)、出⼝︓軸索(axon) • 出⼝が、別の細胞の⼊⼝につながる • つながる部分を、シナプスと呼ぶ • シナプス︓普通は化学シナプス 電気シナプスもある • シナプスには伝達物質がある • 細胞膜が興奮して、⼆つの状態を取れるコンピューターと類似
• コンピューターは、⼆進数を論理演算する • 神経回路も、基本は論理演算しかできない • メモリー素⼦は、ON/OFF (1/0) の⼆値を取 り、それを維持することで、記憶する • 神経細胞（ニューロン）も、普段は「静⽌」、 活性化時に「興奮」することで、情報を作る → 神経細胞は、デジタル︕アナログではない。 64典型的な神経細胞（ニューロン）
65
中枢神経の機能
刺激応答を、 １．より複雑な条件で制御 ２．複数の応答を統合制御 → 本能⾏動では、ヘビを⾒たら驚く → 慣れると、怖くなくなる → 学習・記憶がその基礎にある中枢神経系の特徴
機能局在性→形態も重要 →同じ物質でも異なる作⽤ ある薬は、ドーパミン量を増やす Ａという部分で増やすと、⾎圧が上がる Ｂという部分で増やすと、⽬が覚める Ｃという部分で増やすと、プロラクチンが 形態的構造 structure は、どの部分も似ている → 階層構造、システム system として理解情報の⼊出⼒回路
⼊⼒ 出⼒
神経
神経 神経
神経系のミクロからマクロへ
• 神経細胞の仕組み …細胞 細胞膜の性質・興奮性 • 神経伝達 …細胞間 神経伝達物質と受容体 • 神経回路 …回路 興奮性回路と抑制性回路 • 神経調節因⼦ …集合回路 伝達効率 • 神経から精神 …統合制御系 無意識から意識 69素朴な「⼼」に対する⾒⽅
１．⼼は、私の中に⼀つだけ、中⼼にある →私の⼼は、⼀つのまとまった存在 ２．私の⼼の境界は⼀定で、変わらない ３．⼼と、体は別のものである ４．私は、私の⼼のことをよく知っている →私は、私がなぜ何かしたいかを知っている ５．他⼈にも「⼼」があるが、中はわからない ６．私の⼼の中に、「⾃由」がある ７．「⼼」は「体」より、⼤切である 70⼼の哲学の問題
１．私たちに「⾃由意志」はあるのだろうか︖ ２．動物に「⼼」はあるか︖ ３．ロボットに「⼼」を持たせることはできるか︖ ４．われわれの「⼼」は⼀つなのか︖ →「⾃⼰」決定の時、私は本当に「単⼀」 ５．⾝体（脳）が⼀つだから、出てきた⾔葉は、 ⼀⼈の⼈の「⾃⼰」決定と呼んでよいのか︖ ６．私たちが「良い」と考えることは「⽣得的」か︖ 71分離脳患者
• 左右の脳をつなぐ脳梁を離断 • 左脳と右脳の情報が同時処理されない • 右脳は「⾔葉を持たない」 →左視野＝右脳が⾒たものは、 何かはわからない →しかし、左⼿で選ぶことができる 72幻覚・幻聴とは異なるが・・・
• はっきり画像として意識したり、⾔葉になって いないので、幻覚・幻聴とは呼ばないが、「無 意識」レベルで「意識」的⾏動に影響を与えて いる • 無意識による判断も、私たちの⼼には、決定的 に重要。特に情動系（⼤脳辺縁系＝ドーパミン 系）による無意識レベルの判断⼊⼒が、意思決 定にも重要 73カプグラ症候群
• 家族・恋⼈・親友などが⽠⼆つの替え⽟に⼊れ替 わっているという妄想を抱いてしまう精神疾患 • フロイトは深層⼼理学的説明→全くの間違い • 視覚処理系から、情動系に⾏く回路の障害 • ⾒たものを「理解」できるが「感情」がわかない • 興味があれば、以下のビデオを www.youtube.com/watch?v=PnFsUzfv5so 74⾝近にある⼼に影響する薬・⽅法
• 抗ヒスタミン薬（⾵邪薬・花粉症薬） • コーヒー、茶（カフェインは覚醒物質） • アルコール（飲酒は20歳になってから） • タバコ（喫煙は20歳になってから） • 有機溶剤（シンナー） • 光、⾳、⾹り、味、接触⼼をあやつる薬
• 現状で、何か特定の意図を持たせるようなこと は、薬では難しい • しかし、「⼼」とわれわれが呼んでいるものの 状態は、薬などの化学的物質や、電気などの物 理刺激で、⼤きく変化する • そのような技術を上⼿に活かすことは、実⽣活 でも重要であり、⼈間観の形成に対しても、⼤ きな影響がある拡張する⼼ （河野哲也・⽴教⼤学）
環境に広がる⼼ 〜⽣態学的哲学の展望 ⼼はからだの外にある 〜エコロジカルな私の哲学 道徳を問いなおす 〜リベラリズムと 教育のゆくえ （ちくま新書） 77⼼・意識とは、なんだろうか︖
前野隆司︓ 慶応⼤学⼯学部
脳はなぜ「⼼」を作ったのか
―「私」の謎を解く受動意識仮説
