ヒト特異的な小腸の
尿酸トランスポーターを標的とした創薬
名古屋市立大学
大学院薬学研究科 薬物動態制御学分野 助教 保嶋 智也
高尿酸血症 痛風 尿路結石 腎機能障害 動脈硬化 生体内における意義： 強い抗酸化作用を有する 生体内におけるデメリット： 血中に高濃度に存在すると様々な疾患を誘発
尿酸とは
引用： 日経トレンディネット：夏の痛風は食事と水分補給を工夫して回避しよう （http://trendy.nikkeibp.co.jp/atcl/pickup/15/1008498/062300334/?rt=nocnt） 痛風患者数の推移 （厚生労働省の国民生活基礎調査より） 引用： ・http://blog.ryuzou.com/?eid=979153 ・http://www.oguchi-clinic.jp/memo-category04/memo06/ ・http://www.wound-treatment.jp/next/wound209.htm 痛風結節 痛風発作 痛風に起因した病変部 痛風患者数は年々増加傾向
痛風
体内循環血 尿酸の移動（排泄方向） 尿酸濃度 200～500 μM 糞便中へ （排泄） 約30％ 尿中へ （排泄） 約70％ 分泌 尿酸合成 尿酸の移動（供給方向） 再吸収 小腸 肝臓 腎臓 糸球体ろ過
尿酸の体内動態
尿酸合成尿酸の細胞膜透過（体内動態）には、 トランスポーターが必要である。
尿酸の体内動態
小腸 肝臓 腎臓①尿酸合成酵素（キサンチンオキシダーゼ）阻害薬 プリン代謝物 ヒポキサンチン キサンチン 尿酸 キサンチンオキシダーゼ キサンチンオキシダーゼ アロプリノール フェブキソスタット
治療薬の現在
ベンズブロマロン
②尿酸排泄促進剤：URAT1阻害薬
プロベネシド
腎臓
既存の治療薬とその問題点
既に上市されている高尿酸血症・痛風治療薬には、 ①尿酸合成酵素（キサンチンオキシダーゼ）阻害薬 ②尿酸排泄促進剤（URAT1阻害薬） があるが、 • 尿酸の排泄を低下させる可能性が示唆されている（①） • 重篤な腎毒性を誘発する事例が報告されている（②） • ①②の治療薬で効果が認められない患者がいる 等の問題があり、異なる作用点の治療薬が求められている。安西尚彦：URAT1阻害の意義：トランスポーターの視点から
（http://www.urinorm.jp/current_topics/hyperuricemia/pdf/anzai.pdf）
高尿酸血症の約9割は 「尿酸排泄低下」を伴う
病型からみた高尿酸血症の原因とメカニズム
Equilibrative Urate Transporter (EUT)の発見
小腸
肝臓
EUTの機能解析（in vitro）
ヒトEUT安定発現MDCKII（イヌ腎臓由来）細胞を樹立 ＊MDCKII: トランスポーターの機能解析で宿主細胞として汎用される 24 well plateに細胞 を播種 [14C]urateを用いた輸送実験 液体シンチレーションカウンター で放射活性を測定し輸送量を評価 EUTの機能を解析する。タイムコース 親和性 EUTによる尿酸輸送 ミカエリス定数（Km）: 532 μM ミカエリス定数と、血中尿酸 濃度がほぼ同じ程度
EUTの機能（in vitro）
駆動力 促進拡散的な輸送様式を示した ことからequilibrative urate transporter (EUT)と命名 Inhibitor Concentration (mM) Urate uptake (% of control) Inhibitor Concentration (mM) Urate uptake (% of control) Riboflavin 0.1 N.D. Lactate 1 116.1 ± 2.7** FMN 0.1 8.5 ± 0.8* 10 86.6 ± 3.4* Allopurinol 0.5 92.5 ± 1.2* Nicotinate 1 68.1 ± 4.5* Amiloride 0.5 81.2 ± 6.2* 10 71.9 ± 2.1* BSP 1 18.2 ± 1.8* Oxypurinol 0.5 77.9 ± 3.6* Benzbromarone 0.1 55.6 ± 2.8* PAH 1 98.1 ± 6.7* Butyrate 1 73.0 ± 2.0* Probenecid 1 78.8 ± 2.1* 10 61.5 ± 2.4* Pyrazinate 1 76.5 ± 3.7* DIDS 1 19.5 ± 1.5* Sulfinpyrazone 1 39.0 ± 0.4* Estron sulfate 1 51.8 ± 7.3* Xanthine 0.5 56.3 ± 3.4* Hypoxanthine 0.5 94.3 ± 2.4* Indmethacin 0.1 79.2 ± 4.3* 阻害剤 riboflavin, FMN, BSP, DIDS, sulfinpyrazoneが、比較的強く EUTを阻害 N.D.: not detected
EUTの機能（in vitro）
発現分布 胎盤、小腸において高い発現 主な治療対象者である男性においては、 ほぼ小腸特異的である 推定11回膜貫通型タンパク トポロジー
EUTの特徴
赤: EUT 緑: BCRP（刷子縁膜） 青: 核 EUTは小腸上皮細胞の基底膜側 に局在している ヒト空腸組織切片を用いた免疫染色
EUTのヒト小腸における発現と局在
血中尿酸濃度 尿酸合成酵素 高等霊長類 （ヒト、サルなど） ラット、マウスなどのげっ歯類 （それ以外の動物） 尿酸に起因した病態の罹患 尿酸分解酵素 200～500 μM 50～100 μM あり あり あり なし あり なし EUTの保持 あり なし EUTは高等霊長類にのみ存在する遺伝子である。 治療薬の標的分子として、これまでに見逃されてきた可能性があるのではないか？
種差による尿酸動態の違い
• 1,3-15N 2 Urateを定速静注 • 尾静脈からの血液サンプル の経時的採取 麻酔下で小腸ループを作成 所定時間経過後、小腸ループ 内からのサンプル回収
control（wild type）とtransgenic miceのデータを比較検討 し、EUTの機能を解析する。
マウス小腸にヒトEUTを発現するtransgenic miceを作成
Mean ± S.E. (control, n = 1; Tg, n = 3); dose of urate, 80 mg/h/kg.
Mean ± S.D. (control, n = 1; Tg, n = 3); dose of urate, 80 mg/h/kg. UA: 1,3-15N 2 Urate Time (h) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 C o n c e n tr a tio n ( g /m L ) 0 5 10 15 20 25 30 Control Tg (EUT) 尿酸（1,3-15N 2 Urate）の血漿中 濃度推移 尿酸（1,3-15N 2 Urate）の小腸排泄 EUT導入により小腸における尿酸排泄低下 EUTが血漿中への尿酸供給経路として働いている Control Tg (EUT) Jejunum Urate excreted (μg) 2.37 1.12 ± 0.08 CLexc (μL/h) 0.129 0.05 ± 0.02 Ileum Urate excreted (μg) 5.19 1.46 ± 0.95 CLexc (μL/h) 0.283 0.06 ± 0.03
EUTの機能（in vivo）
新技術の特徴
EUTの生理的役割 ①小腸上皮細胞で合成された尿酸を血中に供給 ②血中から取り込まれた尿酸を再び血中に輸送 小腸での尿酸排泄増加 EUT阻害剤の作用 小腸上皮細胞から血中への尿酸供給を阻害 EUTは有望な高尿酸血症治療薬の新規標的分子である。 糞便中へ既存の医薬品との比較
EUT阻害剤のメリット • 尿酸排泄低下型症例への対応 • 尿酸腎排泄促進剤の欠点（有機アニオン分泌系阻害による 薬物相互作用）の回避 • EUT特異性の高い非アニオン型阻害剤（riboflavin類似 化合物等）の可能性 • 汎用性の高い経口剤の投与部位に当たる小腸が標的臓器 →体内移行（他臓器への分布）を抑えながら標的部位 濃度を確保できるような薬物設計・投与設計の可能性日本： 425億円 1位：フェブリク （キサンチンオキシダーゼ阻害剤） 2位：ザイロリックを含むアロプリノール製剤 （キサンチンオキシダーゼ阻害剤） 3位：ユリノーム （URAT1阻害剤） その他：プロベネシド （URAT1阻害剤） 世界： 638億円（フェブリク錠のみ） 2015年12月 lesinurad（URAT1阻害剤） がFDAより承認される。 MLリソース：高尿酸血症治療剤より（ http://www.medmk.com/mm/add/mp_hyperuricemia.htm ）
