博 士 （ 薬 学 ） 新 川 智 昭
学 位 論 文 題 名
新 規 キ ノ リ ノ ン オ キ シ ム ス ル ホ ン 酸 系 利 尿 薬 の 発 見 と そ の 薬 理 学 的 研 究
学 位 論 文 内 容 の 要 旨
利尿 薬は、各 種疾患に ともなう 浮腫や高 血圧の治療 薬として 欠く事のできな い重 要な治療 薬のーつ であり、 すでに多 くの薬剤が 臨床応用 されているが、低 カリ ウム血症 や糖、脂 質、尿酸 代謝障害 などの副作 用などの 問題から、さらに 優 れ た薬 剤 が 求め ら れている 。キノリ ノン系化 合物であ る6―chloro−2，3ー dihydro−1− （1ーoxopropyl）―4（1H）―quinolinone4−oxime (Ml2285）は、
ラッ トに経口 投与すると用量依存的で high ceiling な利尿作用を示す新規利 尿 物 質 で あ る 事 が 既 に 報 告 さ れ て い た 。M12285は こ れ ま で の 利 尿 薬 と は まっ たく構造 の異なる 化合物で あるため 、その作用 機序には 興味がもたれたが
、こ れをウサ ギやイヌ に投与す ると作用 はほとんど 認められ ず、薬物の活性に は明 らかな種 差が認め られた。
本 研 究 で は ま ず 、 こ のM12285の ラ ッ ト に お け る 作 用 発 現 機 序 を 各 種 投 与経 路を用い て検討し た。この ものを腎 動脈内投与 しても利 尿作用は認められ な か っ た こ と か ら 、M12285そ の も の は 活 性 本 体 で は な く 、 何 ら か の 代 謝 的 活 性化 が 起 こる も のと 考 え られ た 。そ こ で 、代 謝部位 の推定を試 みた。Ml を285は 静 脈 内投 与 によ っ て も活 性 は認 め ら れ、 利 尿作 用 の ピー ク は 投与 後 15分 か ら30分 で あ っ た 。 一 方 、 門 脈 内 投 与 で は 、 投 与 後15分 以 内 に ピ ー クを 認める速 やかな利 尿作用が 発現し、 しかも最小 有効用量 は静脈内投与のそ れ よ り も 低 か っ た 。 こ の 事 よ り 、M12285の 代 謝 活 性 化 は 主 に 肝 臓 で 起 こ るも のと推定 された。
肝 臓 に お け る 活 性 代 謝 物 を 検 索 す る た め に 、M12285溶 液 を 用 い て ラ ッ ト 肝 潅流 を 行 った 。 その結果 、いくっ かの代謝 物が得ら れ、そのう ちの1つに
‑ 123―
のみ腎動脈内投与により活性が認められた。この代謝物を精製し、機器分析に より構造解析を行った結果、オキシム側鎖に硫酸基のついた硫酸抱合体である と 推 定 さ れ た 。 そ こ で 、 M12285硫 酸 抱 合 体 のK塩 (Ml7000)を 実 際に合成し機器分析データを照合した結果、活性代謝物と一致した。また、M 17000は ラッ トのみ なら ずイヌにおいても腎動脈内投与により用量依存的 な利 尿作用 を発 現し た。以 上の 結果 より 、M12285は 、ラ ット肝臓におい て硫酸抱合され活性体となる事が明らかとなった。
M17000は 、イ ヌ腎 動脈内 投与 によ って 作用を 認め たが 、代表的なルー プ利尿薬であるフ口セミドと比較するとその作用強度は弱かった。そこで、こ のM17000を りー ド化 合物と して 各種 誘導 体を合 成し 、イ ヌを用いて利尿 作 用強 度 を 評 価 し た結 果.M17000に 限ら ずキ ノリノ ンオ キシ ムス ルホン 酸系化合物には広く利尿活性が認められ、この化合物群が利尿薬の新しいグル ープである事を見いだした。その中にはフ口セミドよりも作用強度の強いもの も多く存在した。そのうちのーつである了―chloro−2，3−dihydro−1−(2ー methylbenzoyl)−4（1H）quinolinone4ーoxime―0ーsulfonic acid potassium salt（ M17055)に つ い て 、 詳 細 な 薬 理 学 的 研 究 を 行 っ た 。 M17055は 、ラ ット 、マウ ス、 イヌ にお いてい ずれ も用 量依存的な利尿 および塩類利尿作用を示し、その最大作用レベルはフ口セミドとほぼ同等、ま た、作用強度をナトリウム利尿作用で比較すると、フロセミドの20倍から4 O倍 程 度 強 か っ た 。M17055に より 尿 中Na゛ お よ びCl− は 尿量 と 並 行 し て増加したが、Ca゛゛排泄はやや異なり、ラットではフ口セミドに比べ排泄量 が少なく、マウスでは低用量域において排泄低下が認められた。ループ利尿薬 は、Na゛排泄増加と平行してCa゛゛排泄も増加する事が知られているが、遠 位部尿細管に作用するサイアザイド利尿薬やアミロライドではこの並行関係が 認め られな い事 が知 られて いる 。こ のこ とから 、M17055はループの作用 に加え、遠位部尿細管に何らかの作用を持つ事が示唆された。また、M170 55投与時の尿中Na゛／K゛比は広い用量範囲でフロセミドより高い傾向を認
め 、 フ ロ セ ミ ド に比 ベ相 対的 にK゛保 持的 な特徴 を持 っと 考えら れた 。 M17055の降 圧利 尿薬 とし ての有 効性 を評 価す るため に、高血圧自然発 症ラット（SHR）を用いて血圧ならびに心血管肥大に対する作用を検討した
。 14週 齢 の 雄 性 SHRにM17055を 1． 25、2．5、5mg/kg/day24日 間 連続経口投与した結果、用量依存的な穏やかな降圧作用ならびに左心室肥大抑 制 作用 が認め られ た。M17055の左 心室 肥大 抑制 作用は 同程度の降圧作用 を示すカプトプリルの作用に比べても有意に強いものだった。また、M170 555 mg/kg/day投与により、抵抗性血管の肥厚の指標となる腸管膜動脈の中 膜面積／管腔面積比は有意に低下した。降圧利尿薬として広く用いられている サイアザイド利尿薬は臨床において左心室肥大抑制が認められず、このことが 虚血性心疾患の発症率を改善しえない原因のーっと考えられている。したがっ て 、M17055は サイ アザ イド 利尿薬 より も優 れた 特徴を 持つ降圧利尿薬と なりうることが期待される。．
M17055の利 尿作 用機 序を さらに 詳細 に検 討す るため に、まず、水利尿 条件下の麻酔犬における自由水クリアランスに及ぼす効果をフ口セミドとの併 用 実験 により 検討 した 。そ の結果 、M17055の自 由水ク リアランス抑制作 用はサイアザイドと同様、フ口セミドの作用に対して付加的である事が明らか と なり 、M17055は 遠位 部尿 細管に おい て何 らか の作用 を持つことが強く 示唆された。
次に、現在利尿薬の作用機序を調べる上で最も直接的な方法である、単離尿 細管潅流法を用いた検討を行った。材料としてはウサギを用い、ループ利尿薬 の 作用 部位で ある 皮質 部太い上行脚(CAL）および速位部の3っのセグメン ト すな わち、 速位 部曲 尿細 管（DCT），接 合尿 細管 （CNT），皮質部集合 管 （CCD） を 用 い た 。 ま ず 、CALに お い てM17055は 正 の 経 上 皮 電 位
（Vt）を管腔側からのみ濃度依存的に抑制し、管腔側から血管側へのCl− の 輸送 も抑制 した 。こ のこ とより 、M17055は既 存のル ープ利尿薬同様、
CALの 管 腔 側 に 存 在す るNa→ ，K゛，2C1− ―共輸 送を 管腔 側から 直接 抑
制する事が証明された。また、遠位部尿細管の3つのセグメントにおいて、M 17055は い ず れ も 負 のVtを 抑 制 す る と と も に 、CCDに お い て 、 管 腔 側 から 血 管 側 へ のNa゛ の 輸 送 を抑 制 し た 。 こ れ ら の 結果よ り、M17055の 遠位部尿細管における作用機序は、管腔側のNa+コンダクタンスの抑制であ る可能性が強く示唆された。これにより、M17055は速位，部尿細管におい てN゛a゛の再吸収を抑制し、結果としてK゛の分泌を抑制するものと考えられた
。この よう に、M17055はル ープ 作用 および 遠位 部尿 細管 への作用を合わ せ持つこれまでにない新しいタイプの強力利尿薬である事が明らかとなった。
まと める と、 本研究 では まず 、新 規キノ リノ ン系 利尿 薬M12285の活性 本体がその硫酸抱合体である事を解明し、誘導体合成により新たにキノリノゾ オキシ ムス ルホ ン酸系 利尿 薬群 を見 いだし た。 その 中の ーつM17055の薬 理作用を解析し、その利尿作用の特徴ならびに降圧利尿薬としての有効性につ いて明 らか にし た。さ らにM17055の 利尿作 用機 序を 検討 し、これがルー プのみならず速位部尿細管にも作用を持つ全く新しいタイプの強力利尿薬であ る事を明らかにした。
学位論文審査の要旨 主 査 教 授 野 村 靖 幸 副 査 教 授 長 澤 滋 治 副 査 助 教授 徳光幸子 副 査 助 教授 高橋和彦
学 位 論 文 題 名
申 請 者 新 川 智 昭 は 、 キ ノ リ 丿 ン オ キ シ ム 系 化 合 物 の 利 尿 作 用 に 関 し 研 究 を 進 め て き た が 、 今 回 「 新 規 キ ノ リ ノ ン オ キ シ ム ス ル ホ ・ ン 酸 系 利 尿 薬 の 発 見 と そ の 薬 理 学 的 研 究 」 と い う 題 目 の 学 位 論 文 を 提 出 し て き た 。
浮 腫 の 改 善 、 や 高 血 圧 の 治 療 に 広 く 用 い ら れ て い る 利 尿 薬 は 長 期 服 用 に よ り 、 低 カ リ ウ ム 血 症 、 高 尿 酸 血 症 、 脂 質 お よ ぴ 糖 代 謝 障 害 を 惹 起 す る こ と が 問 題 と な っ て お り
、 こ の よ う な 副 作 用 の な い 利 尿 薬 の 開 発 が 望 ま れ て い る
。 本 論 文 は 、 既 存 の 利 尿 薬 と は ま っ た く 異 な っ た 化 学 構 造 を 有 す る キ 丿 リ ノ ン オ キ シ ム ス ル ホ ン 酸 化 合 物 に 強 カ な 利 尿 作 用 を 見 い 出 し 、 そ の 化 合 物 群 の 中 か ら M17055 （7−chloro―2，3−dihydro―1− （2ーmethylbenzoyl）‑4（1H） − quinolinone4―oxlme−O−sulf onic acidを 選 択 し 、 そ の 利 尿 作 用 に 関 し 行 っ た 薬 理 学 的 研 究 で あ り 、 以 下 の 新 知 見 を 得 て い る 。
ま ず 、 こ れ ま で ラ ッ 卜 に 経 口 投 与 し た と き 利 尿 作 用 を 示 す キ ノ リ ノ ン オ キ シ ム 系 化 合 物 H12285が 、 ウ サ ギ や イ ヌ で は そ の 作 用 が 弱 い と い う 事 実 に 着 目 し 、 M12285の ラ ツ 卜 に お け る 利 尿 作 用 の 活 性 本 体 を 追 究 し た 結 果 、 P112285が 肝 臓 で 代 謝 さ れ て 生 じ る 4位 硫 酸 抱 合 体 で あ る
