博 士 （ 医 学 ） 安 部 川 智 浩

博 士 （ 医 学 ） 安 部 川 智 浩

学 位 論 文 題 名

覚 醒 剤 精 神 病 の 実 験 的 研 究

．‑ Methamphetamine神経毒性にお｜ナるグルタミン酸および一酸化窒素の関与一

学 位 論 文 内 容 の 要 旨

  覚 醒 剤 （methamphetamine：MA） を 長 期 間 乱 用 す る と 次 第 に 幻 覚 妄 想 状 態 ナ ょど の精 神分 裂 病 に 類 似 し た 精 神 症 状 が 出 現 し 、 一 旦 出 現 す る と 薬 物 休 止 後 も 再 燃 準 備 性 が 持 続 し 、 少 量 のMA再 使 用 や 情 動 ス ト レ ス 、 環 境 変 化 な ど に よ っ て 精 神 症 状 が 再 燃 す る こ と が 知 ら れ て い る 。 こ の よ う な 精 神 分 裂 病 の 幻 覚 妄 想 状 態 と の 横 断 面 で の 類 似 性 と 、 再 燃 、 治 療 抵 抗 性 と の 縦 断 面 で の 類 似 性 と か ら 、 覚 醒 剤 精 神 病 は 精 神 分 裂 病 の 病 態 モ デ ル と し て 注 目 さ れ て い る 。

  一 方 、MAを 実 験 動 物 に 反 復 投 与 す る と 移 所 運 動 増 強 作 用 や 常 同 行 動 惹 起 作 用 が 次 第 に 増 強 す る と い う 行 動 感 作 が 形 成 さ れ る 。 こ の 現 象 は 休 薬 後 に も 長 期 間 持 続 し 、MA再 投 与 の み な ら ずcocalneな ど の 精 神 刺 激 薬 や 非 特 異 的 な ス ト レ ス に 対 し て も 交 差 過 敏性 を示 す。

こ の よ う な 類 似 性 か ら 、 覚 醒 剤 に 対 す る 行 動 感 作 の メ カ ニ ズ ム の 研 究 は 覚 醒 剤 精 神 病 の 解 明 に 有 用 で あ り 、 さ ら に は 精 神 分 裂 病 の 病 態 研 究 に も 資 す る と こ ろ が 大 き い 。   覚 醒 剤 に よ る 病 態 モ デ ル に は こ の よ う な 行 動 感 作 モ デ ル の 他 に 、MAを 大 量 投 与 し た 際 にdopamine（DA） 系 お よ びserotonin（5―HT） 系 神 経 終 末 に 生 じ る 非 可 逆 的 神 経 毒 性 を 検 討 す る 神 経 毒 性 モ デ ル が あ る 。 神 経 終 末 で のDAと そ の 代 謝 産 物 、5‑HTと そ の 代 謝 産 物 の 組 織 含 量 の 非 可 逆 的 滅 少 を 指 標 に し て 神 経 毒 性 効 果 を 評 価 す る こ と は 一 般 に 認 め ら れ て い る が 、MA大 量 投 与 に よ るDA系 神 経 毒 性 は 線 条 体 に 限 局 し て 出 現 し 、5‑HT系 神 経 毒 性 に は こ の よ う な 限 局 性 は 認 め ら れ な い 。 こ のDA毒 性 の 部 位 特 異 性 の メ カ ニ ズ ム は 不 明 で あ る 。 従 来 、 神 経 毒 性 モ デ ル は 覚 醒 剤 モ デ ル と し て は 不 当 に 軽 視 さ れ が ち で あ っ た が 、 覚 醒 剤 精 神 病 の 遷 延 性 、 治 療 抵 抗 性 や 、 い わ ゆ る 「 か た め 射 ち 」 、 「 追 い 射 ち 」 と 称 す る 乱 用 者 の 使 用 状 況 を 考 慮 す る と 重 要 な 研 究 対 象 で あ る と 考 え ら れ る 。 本 研 究 で は 、 高 用 量MA に よ っ て 発 現 す る 神 経 毒 性 に お け るGlutamate（Glu） 系 神 経 伝 達 の 関 与 の さ ら に 直 接 的 な 証 拠 を 得 る た め に 、 線 条 体 お よ び 側 坐 核 の2部 位 で のGlu放 出 に つ い て 脳 内 透 析 法 を 用 い て 検 討 し た 。 さ ら に 、Gluに よ るNMDA受 容 体 刺 激 に よ り 一 酸 化 窒 素 （nitric oxide:NO） が 産 生 さ れ る と い う 事 実 を 考 慮 に 入 れ 、NO産 生 と 神 経 毒 性 と の 関 連 に つ い て も 検 討 を 加 え た 。

    ま ず 初 め に 、 高 用 量methamphetamine (MA:5mg／kg， 皮 下 注 、2時 間 毎 、 計4回 ） の 投 与 がDA、 DOPAC、5‑HIAAお よ びGluの 細 胞 外 濃 度 に 与 え る 影 響 を 脳 内 透 析 法 を 用 い て 、 線 条 体 と 側 坐 核 の2部 位 で 検 討 し た 。 そ の 結 果 、 高 用 量MAに よ り 細 胞 外DA濃 度 の 著 明 な 増 加 、 細 胞 外DOPACお よ び5‑HIAA濃 度 の 減 少 が 線 条 体 と 側 坐 核 の 両 部 位 で 認 め ら れ た 。 細 胞 外DA濃 度 増 強 の 程 度 に は 線 条 体 と 側 坐 核 に お い て 差 を 認 め な か っ た 。 細 胞

‑ 94 ‑

外

Glu

濃 度 の 遅 延性 増 加 は 線 条 体 のみ で認 め、 側坐 核で は認め なか った 。DA ，DOPAC お よ ぴHVA の組 織含 量の 減少 は線 条体 に限 局し て出 現し たが 、5 −HT と5‑J‑IIAA の含量減少 は 線条 体と 側坐 核の 両部 位で 認めら れた 。こ れら は、

DA

放 出の著明な増加は，MA による 線 条体 に限 局し たDA 神経 毒性 とは直 接的 に関 連し ない こと を示唆する。線条体に限局し て 出現 した 細胞 外Glu 濃 度の 増加が 、こ のDA 神経 毒性 と関 連し てい る可 能性 があ る。 し か しな がら 、5‑HT 神 経毒 性が 線条 体と 同様 に認 めら れる 側坐核 では 細胞 外Glu 濃 度の 増 加 がみ られ なか った こと から 、MA によ る5‑HT 神 経毒 性に はGlu 放出 増強 は直 接的 には 関 与していないように思われた。

  NO

は 最 近 、新 し い タ イ プ の 神 経 伝 達 物 質 と し て 注 目 さ れ て い る 。

NO

は

NO

合 成 酵 素

（nitric oxide synthase ，NOS ）により生成される気体で，窒素原子の最外殻電子軌道に不 対 電 子 を 有 する 低 分 子 の ラ ジ カ ル で あ る 。

NOS

は 常 時 存 在 す る 構 造 型

(constitutive NOS:cNOS

） と誘 導型 （indu cible  NOS:  iNOS ） に大 別さ れる。cNOS にはニューロンに 存 在す るnNOS と 血管 内皮 に存 在す るendothelial NOS （eNOS ） があ る。 脳で はニ ュ― ロ ン が

nNOS

， グ リ ア が

iNOS

， 血 管内 皮が

eNOS

を持 つ。 さら に海 馬の 錐体 細胞 がeNOS を 持 つ。脳内NOS 活性は小脳で最も高く，大脳皮質，海馬，線条体がこれに次ぐ。脳内のiNOS は

lipopoly‑ saccbaride

（LPS ），サイトカインなどの刺激によルグリア細胞内で誘導される。

二 ユ ー ロ ン の

nNOS

は

Glu

に よ る

NMDA

受 容 体 活 性 化 に よ り 細 胞 内 に 流 入 し た

Ca2

十 と

CaM

との結合で形成されるCa2 十／CaM によって活性化され、l‑argi nine をl‑cit rulline に 代 謝す る過 程で

NO

を 産生 する 。NO は 中枢 神経 系に おい て， 神経毒性と神経可塑性に密接 に 関 連 す る 。 そ こ で 本 研 究 で は 次 に 、

Glu

に よ る

NMDA

受 容 体 活性 化と

NO

産 生の 密接 な 関 連 を 考 慮 に入 れ 、

MA

に よ る

DA

あ る い は

5‑HT

神 経 毒 性 が

NO

産 生 を 介 して い る か を 明 ら か に す る ため に 、

NO

合 成 酵 素 阻 害 薬 の ー つ で あ る

Nco ‑nitro

ー

L‑arginine metyl ester(LNAME

） がMA に よ る 神 経 終 末 で の

DA

、

5‑HT

お よ ぴ こ れ らの 代謝 産物 の組 織含 量 の 減少 に与 える 影響 につ いて 検討した。その結果，LNAME （30mg ／kg ，ip ，x2 ）はMA によ る 線 条 体 限 局 の

DA

，

DOPAC

お よ び

HVA

の 組織 含量 減少 の程 度を 減弱 させ たが 、線 条体 お よ び 側 坐 核 で の

5‑HT

含 量 減 少 には 影響 しな かっ た。 これ らは 、NO 産生 がMA によ る線 条 体に限局したDA 神経毒性と関連することを示唆する。

    

以 上よ り、 本研 究の 結果 は、 高用 量MA によ るDA 神経 毒性に

Glu

神経 伝達 の活 性化 お よ びこ れに 引き 続く

NO

産 生カ

s

密接 に関 連し てい るこ とを 示唆 する 。し かし 、cNOS あ る い はiNOS の どち らに より 産生 される

NO

が 主体 であ るか の追 求は今後の課題である。さら に最近，NO カsneuro‑ destructive にもneuro‑protective にも働くことが明らかにされ、脳 虚 血 モ デ ル を 使 っ て こ の

NO

の 二面 性に つい ての 検討 が進 めら れて いる 。MA 神経 毒性 に お ける この よう なNO の二 面性 の可能 性も 興味 深い 。今 後，

NO

産生量の直接的あるいは間 接 的 測 定 法 を 用 い て ， 覚 醒 剤 の病 態モ デル にお ける

NO

の 役割 をさ らに 明確 にし たい 。

  

我々 はこ れま でに 、NO が、 覚醒剤 に対 する 行動 感作 に調 節的役割を持つ可能性を報告 し 、さ らに 本研 究で は、

NO

の 覚醒剤 によ るの 神経 毒性 への 関与を明らかにした。覚醒剤 精 神病の再燃性、遷延性および治療抵抗性と覚醒剤の行動感作モデルおよぴ神経毒性モデ ル との 類似 を考 える と、 これ らのモ デル にお ける

NO

の 関与 を明らかにすることは、覚醒 剤 精神病の病態解明に有用であり、さらには、精神分裂病の病態解明にも資するところが 大きいと考えられる。

‑ 95 ‑

学 位 論 文 審 査 の 要 旨 主査   教授    小山   司 副査   教授    菅野盛夫

副査   教授   野村靖幸（薬学研究科）

学位論文題名

覚 醒 剤 精 神 病 の 実 験 的 研 究

一Methamphetamine神経毒性におけるグルタミン酸および一酸化窒素の関与―

  覚 醒 剤 （methamphetamine:MA） を 長 期 間 乱 用 す る と 次 第 に 幻 覚 妄 想 状 態 な ど の 精 神 分 裂 病 に 類 似 し た 精 神 症 状 が 出 現 し 、 一 旦 出 現 す る と 薬 物 休 止 後 も 再 燃 準 備 性 が 持 続 し 、 少 量 のMA再 使 用 や 情 動 ス ト レ ス 、 環 境 変 化 な ど に よ っ て 精 神 症 状 が 再 燃 す る こ と が 知 ら れ て い る 。 こ の よ う な 精 神 分 裂 病 の 幻 覚 妄 想 状 態 と の 横 断 面 で の 類 似 性 と 、 再 燃 、 治 療 抵 抗 性 と の 縦 断 面 で の 類 似 性 と か ら 、 覚 醒 剤 精 神 病 は 精 神 分 裂 病 の 病 態 モ デ ル と し て 注 目 さ れ て い る 。

  覚 醒 剤 精 神 病 の 病 態 モ デ ル に は 、MAを 実 験 動 物 に 反 復 投 与 す る と 移 所 運 動 増 強 作 用 や 常 同 行 動 惹 起 作 用 が 次 第 に 増 強 す る と い う 行 動 感 作 モ デ ル と ，MAを 大 量 投 与 し た 際 に dopamine（DA） 系 お よ びserotonin（5−HT） 系 神 経 終 末 に 非 可 逆 的 神 経 毒 性 を 生 じ る と い う 神 経 毒 性 モ デ ル と が あ る 。 神 経 毒 性 モ デ ル は 、 覚 醒 剤 精 神 病 の 遷 延 性 、 治 療 抵 抗 性 や 、 い わ ゆ る 「 か た め 射 ち 」 、 「 追 い 射 ち 」 と 称 す る 乱 用 者 の 使 用 状 況 を 考 慮 す る と 重 要 な 研 究 対 象 で あ る 。MA大 量 投 与 に よ るDA系 神 経 毒 性 は 線 条 体 に 限 局 し て 出 現 し 、5‑HT系 神 経 毒 性 に は こ の よ う な 限 局 性 は 認 め ら れ な い 。 こ のDA毒 性 の 部 位 特 異 性 の メ カ ニ ズ ム は 不 明 で あ る 。 本 研 究 で は 、 高 用 量MAに よ っ て 発 現 す る 神 経 毒 性 に お け るGlutamate（Glu） 系 神 経 伝 達 の 関 与 の 直 接 的 な 証 拠 を 得 る た め に 、 線 条 体 お よ び 側 坐 核 の2部 位 で のGlu放 出 に つ い て 脳 内 透 析 法 を 用 い て 検 討 し た 。 さ ら に 、Gluに よ るNMDA受 容 体 刺 激 に よ り 一 酸 化 窒 素 （rtitric oxide:NO） が 産 生 さ れる とい う事 実 を考 慮に 入れ 、NO産生 と神 経毒 性と の 関 連 に つ い て も 検 討 を 加 え た 。

  そ の 結 果 、 高 用 量MA（MA:5mg／kg， 皮 下 注 、2時 間 毎 、 計4回 ） に よ り 細 胞 外DA濃 度 の 著 明 な 増 加 、 細 胞 外DOPACお よ び5‑HIAA濃 度 の 減 少 が 線 条 体 と 側 坐 核 の 両 部 位 で 認 め ら れ た 。 細 胞 外DA濃 度 増 強 の 程 度 に は 線 条 体 と 側 坐 核 に お い て 差 を 認 め な か っ た 。 細 胞 外Glu濃 度 の 遅 延 性 増 加 は 線 条 体 の み で 認 め 、 側 坐 核 で は 認 め な か っ た 。DA，DOPACお よ びHVAの 組 織 含 量 の 減 少 は 線 条 体 に 限 局 し て 出 現 し た が 、5‑HTと5−HIAAの 含 量 減 少 は 線 条 体 と 側 坐 核 の 両 部 位 で 認 め ら れ た 。 こ れ ら は 、DA放 出 の 著 明 な 増 加 は ，MAに よ る 線 条 体 に 限 局 し たDA神 経 毒 性 と は 直 接 的 に 関 連 し な い こ と を 示 唆 す る 。 線 条 体 に 限 局 し て 出 現 し た 細 胞 外Glu濃 度 の 増 加 が 、 こ のDA神 経 毒 性 と 関 連 し て い る 可 能 性 が あ る 。 し か し な が ら 、5‑HT神 経 毒 性 が 線 条 体 と 同 様 に 認 め ら れ る 側 坐 核 で は 細 胞 外Glu濃 度 の 増

― 96−

加が みら れな かっ たこ とか ら、

MA

に よる

5‑HT

神経 毒性に はGlu 放 出増 強は 直接的には関 与していないように思われた。

  NO

は 最 近 、 新 しい タイ ′プ の神 経伝 達物 質と して 注目 され ている 。NO はNO 合成 酵素

（nitric oxide synthase ，NOS ）により生成される気体で，窒素原子の最外殻電子軌道に不 対電子を有する低分子のラジカルであり、中枢神経系において，神経毒性と神経可塑性に 密 接 に 関 連 す る 。 そ こ で 本研 究 で は 次 に 、

Glu

によ るNMDA 受 容体活 性化 とNO 産生 の密 接 な 関 連 を 考 慮 に 入 れ 、

MA

に よ る

DA

あ る い は

5‑HT

神 経 毒 性 が

NO

産 生 を 介 し てい るか を明らかにするために、NO 合成酵素阻害薬のーつであるN （0 ・nitro ・L ・arginine metyl

ester

（

LNAME

）が

MA

に よる 神経 終末 での

DA

、

5

―HT およ びこ れら の代 謝産 物の組織含量 の減少に与える影響について検討した。

  

そ の 結 果 ，

LNAME

（

30mg

／

kg

，

ip

，

x2

） は

MA

に よ る 線条 体 限 局 の

DA

，

DOPAC

お よび

HVA

の組 織含 量減 少の 程度を 減弱 させ たが 、線 条体および側坐核での5 −HT 含量減少には 影 響 し な か っ た 。こ れら は、

NO

産 生が

MA

に よる 線条 体に 限局 したDA 神経 毒性 と関 連す ることを示唆する。

    

公開 発表 は約

20

名 の聴 衆の 前で 行わ れ， 副査の菅野教授より，DA 神経毒性の時間経 過，DA 神経毒性の組織学的所見，NO 合成酵素ノックアウトマウスにおいて予想される現象 な ど に つ い て 質 問が あっ た。 野村 教授 から は，

NMDA

受容 体遮 断薬の

MA

神 経毒 性へ の影 響 ，

MA

神 経 毒 性 発現 時の

D‑serine

の挙 動，

NO

が

MA

に よる

DA

放 出を調 節す る可 能性 など につ いて 質問 があ った 。こ れら の質 問に 対し て，申請者は概ね妥当な回答を行なった。

    

本研 究の 結果 は、 高用 量MA によ るDA 神経 毒性 にGlu 神経 伝達 の活 性化 およぴこれに 引き 続く

NO

産 生が 密接 に関 連し てい るこ とを 明らかにしたものである。今後．NO 産生量 の直接的あるいは間接的測定法を用いることにより，覚醒剤の病態モデルにおけるNO の役 割をさらに明確にすることが期待される。

  

審査員一同は，これらの成果を高く評価し、申請者が博士（医学）の学位を受けるのに充 分な資格を有するものと判定した。

‑ 97―