博士（医学）村木 学位論文題名
Methamphetamlne に よ る ラ ッ ト 線 条 体 Dopamine 取り込み部位減少と行動感作に及ぼす
NMDA 受 容 体 拮 抗薬 の 影 響 に 関す る 研究
学位論文内容の要旨
彰
緒 言
覚醒剤精神病は，急性期において，妄想型分裂病に酷似した精神症状が認められ，また，寛解 状態にあっても，覚醒剤の再使用，情動ストレスなどによって精神症状の再燃がみられるという 臨床上の特徴を有する。この情動ストレスなどによる精神症状の再燃は，精神分裂病の再発準備 性と相似の現象と把らえることが可能である。従って，覚醒剤の長期運用によって，中枢神経系 におこる薬物生体反応の変化を明確にすることは，精神分裂病の生物学的基盤を明らかにする上 で重要と思われる。著者らは，この中枢変化の本態を探る目的で，ラットにmethamphetamine (MAP）を 反復投与することにより，覚醒剤精神病に対応する実験モデルを作成し，断薬後の MAP再投与によるラットの行動感作を取り上げてきた。さらに，この現象の神経化学的基盤に，
MAP再 投与 時の 線条 体dopamine（DA)シ ナプ ス間 隙 にお けるDA大 量増 加 を想 定し ，その 発現機序 のひとっに長期にわたるDA取り込み部位の減少を指摘した。ところで，近年，興奮 性 アミ ノ酸 受 容体 のひ とっ であ るN―methyl―D―aspartate (NMDA)受 容体 とDAニュ―
ロ ンの 関係 が注目を集めている。また，MK−801などの非競合的NMDA受容体拮抗薬が，低 酸素，低血糖，けいれん重積状態などによる神経細胞の障害を阻止するという報告も相次いでな されてい る。本研究では，上述のMK−801の神経細胞障害抑止効果という面に着目し，NMDA 受 容体 拮抗 薬の，MAP反復投与によるDA取り込み部位の減少に対する 影響，さらにその行 動感作に与える影響にっいて検討した。
対象と方法
体重200〜250gのWistarーKing系雄性ラットを使用した。MAP処置は，1日に2回，l
回量2．5，5，7．5，10mg7kgと漸増しながら，1日おきにラットに1週間皮下投与した。同時に，
対照群に は生理的食塩水1 mEl kgを投与した。以下の実験では，上記スケジュールに基づく MAP投 与 に ，NMDA受 容体 の非 競 合的 捨抗 薬で あ るMK―801な いし 競合 的拮 抗 薬SDZ EAA 494の併用投与を行った。断頭は，処置終了後7日目に行い，膜標品は，断頭後に氷上にて切り 出し，‑ 70℃で保存した線条体より調 整したも・のを用いた。DA取り込み部位の測定は，
Janowskyらの方法に従い ［3H］GBR 12935を用いた飽 和結合実験を行った。行動薬 理学的 実験は， 処置終了後7日目にMAP2. 5mg/kgを皮下投与し，行動の変化を観察した。移所運動 量は，赤外線センサーを用いて測定した。常同行動は，総合評価は，Dou gherty＆Ellinwood の原法に 準じ，また，head and limb movement，sniffingの各コンポーネントにっいては，
Robinson，T．E．らの評価法に従って採点した。
結 果
1． MAP反 復 投 与 に よ るDA取 り 込 み 部 位 滅 少 に 及 ぼ すMK・801併 用 投 与 の 影 響 DA取 り込 み 部位 は，MAP単独 投与 群で 対 照群 に比 べて 有意 に 減少 した 。他 方 ，MAP． MK―801併用投与群でぼ；その滅少が完全に阻止された。MK・801単独投与群では対照群との間 に 有 意 差 を 認 め な か っ た 。M・801の 併 用 投 与 の 効 果 は ， 用 量 依 存 性 で あ っ た 。 2． MAP反 復 投 与 に よ るDA取 り 込 み 部 位 減 少 に 及 ぼ すSDZ EAA494併 用投 与の 影響 MAP・SDZ EAA494併 用 群 で は ，MAP投 与 に よ るDA取り 込み 部位 の 減少 が完 全に 阻止 された。SDZ EAA494単独投与群では対 照群との間に有意差を認め なかった。SDZ EAA494の 併用投与の効果は，用量依存性であった。
3． MAP反復投与による行動感作に及ばすMK‑801併用投与の影響
移所運 動量は，MAP単独投与群で増 加を示したが，MAP． MK・801併用投与群では，有意 に抑制された。常同行動も総合評価および各コンポーネントの評価において，MK−801の併用投 与は，MAPによる増強を有意に抑制した。一方，MK・801単独投与群は，移所運動量，常同行 動ともに対照群との間に有意差を認めなかった。
考 察
著者らは，従来より覚醒剤精神病モデルラットにおける線条体DA取り込み部位の減少と，
その長期にわたる持続を指摘してきた。その機序として，MAP投与によって大量に放出される 新たに合成されたDAが ，DA取り込み部位減少に関与 していると考えられている。本研究に
‑230一
よ り ，MAP反 復 投 与 によ る線 条体DA取り 込み 部位 の 減少 が， 非競 合的NMDA受 容体 拮抗 薬MK・801および競合的拮抗 薬SDZ EAA494によって阻止さ れることが示された。これ は，
MAP神 経終末の変化にNMDA受 容体を介する興奮性アミノ酸 の関与することを強く支持 する 所見である。線条体は，大脳皮質から多くの興奮性アミノ酸二ユー口ンの投射を受けており，最 近 では ， 線条 体のDA神 経終 末 にNMDA受 容体 を 介す る前 シナ プス 性 のDA放出 調整機 構の 存在が 知られている。従って，今 回の結果にっいても，MK‑801およびSDZ EAA494の前処置 が ，MAP投与時におけるDA大 量放出に影響を及ばしたと考 えることが可能である。ま た一 方，DAがグルタミン酸の取り込み を阻害するという報告もあり，MAP投与により増加した興 奮 性ア ミノ酸にMK・801およ びSDZ EAA494が拮抗すること により，DA取り込み部位を 含む DA神経 終末の変化を阻止した可能 性も考え得る。さらに本研究 では，MKー801が，MAPによ る行動感作の形成を阻止することが確認された。これにより，行動感作成立の神経化学的基盤の ひ とっ と 考え られ るDA取り 込 み部位の変化とともに，行 動感作そのものにっいてもNMDA 受容体 が関与することか明らかにされたわけである。今後，興奮性アミノ酸とDA系の相互作 用 ，ま たNMDA受容 体と 覚醒 剤 精神病におけるDAニュ―口 ンを中心とした持続的な中 枢変 化との関係にっいては，さらに検討を要する課題と思われる。
学位論文審査の要旨 主 査 教 授 山 下 格 副 査 教 授 本 問 研 一 副 査 教 授 斎 藤 秀 哉
覚醒剤精神病は，急性期において，妄想型分裂病に酷似した精神症状が認められ，また寛解状 態にあっても，覚醒剤の再使用，情動ストレスなどによって精神症状の再燃がみられるという臨 床上の特徴を有する。この情動ストレスなどによる精神症状の再燃は，精神分裂症の再発準備性 と相似の現象と把えることが可能である。従って，覚醒剤の長期連用によって，中枢神経系にお こる薬物生体反応の変化を明確にすることは，精神分裂症の生物学的基盤を明らかにする上で重 要と思われる。著 者らは，この中枢変化の本 態を探る目的で，ラッ卜にmethamphetamine
（MAP)を反復投与 することにより，覚醒剤精神病に対応する実験モデルを作成し，断薬後の
MAP再投 与 によ るラ ットの 行動感 作を取 り上 げてき た。さ らに， この現 象の 神経化 学的基 盤に，
MAP再 投 与 時 の 線 条 体dopamine (DA)シ ナ プ ス 間 隙 に お け るDA大 量 増 加 を 想 定 し ， そ の 発 現 機 序 のひ と っ に 長 期に わ た るDA取 り 込 み 部 位の 減 少 を 指 摘し た 。 と こ ろで ，近年 ，興奮 性 ア ミ ノ 酸 受 容 体 の ひ と つ で あ るN ‑ methyl―D―aspartate (NMDA） 受 容 体 とDAニ ュ ー ロ ン の 関 係 が 注 目 を 集 め て い る 。 ま た ，MK・801な ど の 非 競 合 的NMDA受 容体 拮 抗 薬 が ，低 酸 素，低 血糖， けいれ ん重 積状態 などに よる神 経細胞 の障 害を阻 止する という 報告 も相次いでな さ れ て い る 。 本 研 究で は ， 上 述 のMKー801の 神 経 細 胞 障害 抑 止 効 果 とい う 面 に 着 目し ，NMDA 受 容 体 拮 抗 薬 の ，MAP反 復 投 与 に よ るDA取 り 込 み 部 位 の 減 少 に 対 する 影 響 ， さ らに そ の 行 動 感作に 与える 影響に っい て検討 した。
実 験 に は ， 体 重200〜250gのWistar―King系 雄 性 ラ ッ 卜 を 使 用 し た 。MAP処 置 は ，1日 2回 ，1回 量2．5，5，7．5，10mg/kgと漸 増しな がら ，1日 おき にラッ トに1週間 皮下投 与した 。 同 時 に ， 対照 群には 生理的 食塩水1 mE/kgを投与 した。 以下 の実験 では， 上記ス ケジ ュール に基 づ くMAP投 与 に ，NMDA受 容 体 の 非 競 合 的 拮 抗 薬 で あ るMK・801な い し 競 合 的 拮 抗 薬SDZ EAA494の 併 用 投与 を 行 っ た 。断 頭 は ， 処 置終 了 後7日 目に 行い， 膜標品 は断頭 後に 氷水に て切 り 出 し 、 ―70℃ で 保 存 し た 線 条 体 よ り 調 整し た も の を 用い た 。DA取り 込 み 部 位 の測 定 は ， Janowskyら の 方 法 に 従 い ［3H］GBR 12935を 用 い た 飽 和 結合 実 験 を 行 った 。 行 動 薬 理学 的 実 験 は ， 処 置 終 了 後7日 目 にMAP2. 5mg/kgを 皮 下 投 与 し， 行 動 の 変 化を 観 察 し た 。移 所 運 動 量 は ， 赤 外線 セ ン サ ー を用 い て 測 定 した 。 常 同 行 動 は， 総合評 価は ，Dou gherty＆Ellinwood の 原 法 に 準じ ， ま た ，head and limb movement，sniffingの 各コ ンポー ネント にっい てtま，
Robinson，T．E．らの 評価法 に従っ て採点 した 。
そ の 結 果 ，DA取 り 込 み 部 位 は ，MAP単 独 投 与 群 で は 対 照 群 に比 べ て 有 意 に 減少 し た が ， MK−801を 併 用 投 与 し たMAP群 で は ， そ の 滅 少 が 用 量 依 存 性 に阻 止 さ れ た 。ま た ，SDZ EAA 494も 併 用 投 与 に よ っ て ，MAP投 与 によ るDA取 り込 み 部 位 の 減少 を 用 量 依 存性 に 阻 止 し た。
MK―801お よ びSDZ EAA494の単 独 投 与 群 では 対 照 群 と の間 に有意 差を認 めなか った 。さら に，
行 動 薬 理 学 的 実 験 に お い て ， 移 所 運 動 量 は ，MAP単 独 投与 群 で 増 加 を示 し た が ，MAP・MK・ 801併用 投 与群 では ，有意 に抑制 された 。常 同行動 も，総 合評価 および 各コ ンポ― ネント の評価 に お い て ，MK・801の 併 用投 与 は ，MAPに よ る 増 強を 有 意 に 抑 制し た 。 一 方 ，MK・801単 独 投 与 群 は ， 移 所 運 動 量 ， 常 同 行 動 と も に 対 照 群 と の 間 に 有 意 差 を 認 め ナ ょ か っ た 。 以 上 の 結 果 か ら ，MAP反 復 投 与 に よ るDA神 経 終 末 の 変 化 にNMDA受 容 体 を 介 す る 興 奮 性アミノ酸が関与することが示唆された。線条体は，大脳皮質カヽ、ら多くの興奮性アミノ酸二ユー
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口 ン の 投 射 を 受 け て お り ， 最 近 で は ， 線 条 体 のDA神 経 終 末 にNMDA受 容 体 を 介 す る 前 シ ナ プ ス 性 のDA放 出 調 節 機 構 の 存 在 が 知 ら れ て い る 。 従 っ て ， 今 回 の 結 果 に っ い て も，MK‑801 お よ びSDZ EAA494の 前 処 置 が ，MAP投 与 時 に お け るDA大 量 放 出 と そ れ に 基 づ くDA取 り 込み 部 位滅 少に 影 響を 及ぼ し たと 考え る こと が可 能 であ る。 ま た一 方，DAがグ ルタ ミン酸の取 り 込 み を 阻 害 す る と い う 報 告 も あ り ，MAP投 与 に よ っ て 放 出 さ れ たDAに よ り 増 加 し た 興 奮 性 ア ミ ノ 酸 に ，MK―801お よ びSDZ EAA494が 拮 抗 す る こ と に よ り ，DA取 り 込 み 部 位 を 含 む DA神 経 終 末 の 変 化 を 阻 止 し た 可 能 性 も 考 え 得 る 。 さ ら に 本 研 究 で は ，MK‑801が ，MAPに よ る行 動 感作 の形 成 を阻 止す る こと が確 認さ れた。これにより ，行動感作成立の神 経化学的基盤の ひ と っ と 考 え ら れ るDA取 り 込 み 部 位 の 変 化 と と も に ， 行 動 感 作 そ の も の に っ い ても ，NMDA 受容 体 が関 与す る こと が示 さ れた 。本 研 究の 結果 は ，覚 醒剤 精 神病 にお け る中 枢神 経系の変化 を 探 る 上 で ，DA系 に 加 え て 興 奮 性 ア ミ ノ 酸 系 の 関 与 も 考 慮 す べ き こ と を 示 唆 し て い る 。 以 上 の 発 表 に 際 し 各 教 授 よ り 質 問 を受 け回 答 した 。本 間 研一 教授 。f1)MAP興 奮 性ア ミノ 酸 二 ユ ー 口 ン を 刺 激 し ， グ ル タ ミ ン 酸 を放 出す る と考 える か 。‑MAPに っ いて は知 ら れて いな い が ，DAが グ ル タ ミ ン 酸 の 再 取 り 込 み を 抑 制 す る と い う 間 接作 用 の報 告は あ る。(2)NMDA受 容 体 をDA二 ユ ー 口 ン のautoreceptorの よ う に 考 え る の か 。 ― 線 条 体 で は 、NMDA受 容 体 を 介 し て ，DA放 出 が前 シ ナプ ス性 に 調節 され る こと が知 ら れて いる 。 （3） 今回 のMAP・MK―801併 用投 与 時の 行動 変 化は 。― 移 所運 動量 が 増加 する 印 象を 受け た 。斎 藤秀 哉 教授 。川 各薬物，DA の血 中 濃度 は測 定 した か。 一 今回 は行 っ てい ない 。(2)MAP投 与 によ るラ ッ トの 体重 減少，食餌 摂取 量 低下 はあ っ たか。一若干の 食餌量低下があり， 体重増加が遅延し た。(3)DA以外のカテコ―
ル ア ミ ン に っ い て 検 索 し た か 。 ー 今 回 は 行 っ て い な い 。 小山 富 康教 授。MK―801がDA取り 込 み部 位 を直 接保 護 する と考 え られ るか 。― 可能性はあるが， 他の神経細胞障害に 対する抑止効果 のごとく単純 ナょメカニズムは 考えにくい。宮崎保教授。（1）雄性ラットを使用した意図は。一従来 よ り 統 一 し て 使 用 し て い る 。(2)DA取 り 込 み 部 位 は 「 受 容 体」 と考 え てよ いの か 。―DAの ト ラ ン ス ポ ー タ ー と さ れ て い る 。(3)「DA神 経終 末の 変 化」 とは 。‑DA取 り込 み部 位 を含 む細 胞 膜 の 変 性 と 考 えて い る。(4)NMDA受 容 体拮 抗薬 は 臨床 的に 使 用可 能か 。 ―今 回使 用 した 薬物 は 副作 用 等の ため 臨 床応用は困難と 思われる。(5)興奮性アミノ 酸は分裂病の病因と 関連するか。一 何からの関連 を有するものと想 定している。．
本 研 究は ，精 神 分裂 病類 似 の精 神症 状を 生ずる覚醒剤精神 病の動物モデルを作 成し，投与中止 後 に も み ら れ る 前 シ ナ プ ス のDA再 取 り 組 み 低 下 お よ びMAP再 投 与 に よ る 常 同 行 動 と 移 所 運 動 量 増 加 をNMDA受 容 体 拮 抗 薬 が 顕 著 に 抑 制 す る こ と を 見 い だ し ， 覚 醒 剤 精 神 病 ない し精 神
分裂病の病態に興奮性アミノ酸の関与する可能性を示唆する重要な所見を得たもので，博士の学 位に値するものと判定された。
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