博士（医学）橋本伸二 学位論文題名
セロトニン再取り込み阻害薬の抗不安作用と その作用メカニズム
学位論文内容の要旨
セロトニン(5‑hydroxytryptamine;5−HT)作動性神経系に作用する薬物の不安障害の治療 に対する有効性が臨床で確認され、不安と脳内5―HT作動性神経の関係が注目されている。
特に、選択的5‑HT再取り込み阻害薬(selective serotonin reoutakeinhibitor；SS心）は、不安 障 害に 対し て広 い治療スペクトラムを持つことが確認されている。うつ病の治療薬として 分 類さ れて きたSSRIが 様々 な不 安障 害の 治療 に有 効で ある とぃ う臨 床試 験結果は、不安 の 病 態 に は 5− HT作 動 性 神 経 系 が 関 与 し て い る こ と を 強 く 示 唆 し て い る 。 本研究では、ラットの条件恐怖ストレス（conditionedfearstress；CFS）誘発すくみ行動 を 指標 とし て5−HT再 取り 込み 阻害 薬の 抗不 安作用を評価し、その作用メカニズムを解明 し てい くこ とを 目的と した 。CFSは 電撃 によ り条件付けられた動物を一定時間後、電撃を 負 荷し た装 置に 再び置 く操 作に より 惹起 され る。CFSにより誘発されるすくみ行動は、不 安 の指 標に 成り 得るこ と、 不安 の動 物モ デル とし て妥 当で ある こと が提 唱されている。
5―HT再取 り込 み阻害薬の抗不安作用を評価する目的で、CFS誘発すくみ行動に対する各 種 モノ アミ ン再 取り込 み阻 害薬 の効 果を 検討 した。電撃負荷の翌日にCFSを負荷し、薬物 はCFS負 荷60分前 に単回急性皮下投与した。その結果、5−HT再取り込み阻害作用を有する ci伽op―（3，10mg瓜g）、nuVox加me（30mg瓜g）およぴmihlacipran（30mg瓜g）は、すく み 行動 を抑 制し た。しかし、ノルアドレナリン再取り込み阻害薬であるmaprotnme（3−30 mg瓜g） およ びORG4428（3−30mg瓜g）、 ドー パミ ン再 取り 込み 阻害 薬で あるGBR1290り
（3−30mg瓜g）は、すくみ行動を抑制しなかった。このことから、5一HT再取り込み阻害作 用 に よ る 脳 内 5−HTの 利 用 率 増 強 が 不 安 を 減 弱 さ せ た こ と が 示 唆 さ れ た 。 CFSが 脳内5−HT作動性神経系に及ぼすCFSの影響を明らかにし、5ーHT再取り込み阻害薬 の 作用 メカ ニズ ムを解明する目的で、5−HT神経伝達と行動に及ぼすCFSの作用を脳内微小 透 析法 （而Wy〇microdialysis）により同時に検討した。その結果、CFS負荷により神経終 末 部に あた る内 側前頭前野の細胞外5ーHTは有意に増加したが、この時、5−HTの増加に伴 い すく み行 動が 減弱する現象が見られた。また、SSRIであるcit甜opram（10mg瓜g）をCFS
負 荷60 分前に 投与 する と著 しい 細胞 外5 − HT の 増加 が認 めら れ、 す〈み行動は有意に抑制 さ れた 。以上 のこ とか ら、 不安 状態 では 5 ―HT の遊 離が 亢進 して 神経伝達が促進すること が 明ら かにな り、 5 ― HT 神 経伝 達の 促進が 不安 に対 する 適応 を促 して抗不安作用をもたら すことが示唆された。
SSRI の抗不安作用における5 ーHTIA 受容体の役割を明らかにする目的で、citalopram に5 ー HTIA 受 容体拮 抗薬 であ る（ +)‑WAY100135 をCFS 負荷 前に 併用 投与 した。その結果、低用量 (0.1 mg/kg) の（十）−WAY100135 は、citalopram （1mg/kg) のすくみ行動抑制作用を有意に 増 強し た。こ のこ とか ら、 SSRI 投与 により増加した内因性5 −HT は、前シナプス5 −HTIA 自 己 受容 体を刺 激し て神 経終 末に おけ る5 −HT の遊離を抑制するが、低用量の5 ーHTIA 受容体 拮 抗薬 はこのネガテイブフイードノヾックを解除し、5 −HT の遊離を回復させてSSRI の作用 を 増強 するこ とが 示唆 され た。 後シ ナプス5 −HTIA 受容体を阻害する高用量（10 mg/kg) の
（ 十 ） − WAY100135 は 、citalopram (3mg 瓜g ） のす くみ 行動 抑制 作用 を増 強せ ず、 逆に ci 讎opram の 作用 をや や減 弱さ せる 傾向を 示し た。 しか し、 cimopram の作用に対する高用 量の（十）−WAY100135 の効果は有意ではなかった。したがって、SSRI は神経終末部で増加し た内因性5 ―HT を後シナプス5 −HTlA 受容体よりむしろ、多様なsub ぢpe の5 −HT 受容体に作用 させて抗不安作用を発現している可能性が示唆された。
臨 床 で SSRI の 薬 効 は 慢 性 投 与 によ り 発 現す るこ とか ら、CFS 誘 発す くみ 行動 に対 する cit 甜opram の一週間反復投与の効果を検討した。CFS 負荷の時期を従来の条件付け翌日から 11 日後 に遅延 する こと によ り、 ci 甜 op ― （10mg 瓜 g ）急 性投 与の すくみ行動抑制作用は消 失 し た 。 しか し、 条件 付け 後にcitmop ―（ 10mg 瓜g ）を 1 日2 回 7 日 間反 復投 与し た動 物に ci ば op ― （10mg 瓜 g ）を CFS 負荷前 に急 性投 与す るこ とに より 、す くみ 行動 は有 意に 抑制 さ れた 。以上 のこ とか ら、 条件 付け とCFS 負荷の間隔を広げることにより、ci 伽opram （10 mg 瓜g ） の急 性投 与が 効か なく なる ような 質的 な変 化が 脳内 に生 じたことが示唆された。
Ci 讎op ―（10mg 瓜 g ） 反復 投与 後に cita10pram （10mg 瓜g ）を急性投与した動物ですくみ行 動 が抑 制され たメ カニ ズム とし ては 、citalopram 反復 投与 によ り前シナプスシナプス5 − HTlA 受 容 体が 脱感 作し 、citmop ― 急性 投与 によ りす くみ 行動 を抑 制す るの に十 分な 細胞 外5 −HT 濃度の上昇が得られたことが考えられた。
5 −HT 再取 り込 み阻 害薬 の薬 効評 価とその作用メカニズムの解明を通して、5 ーHT 再取り 込 み阻 害薬が 抗不 安作 用を 有す るこ と、5 −HT の神経伝達促進が不安を減弱すること、5 ー HTlA 受 容体拮 抗薬 は低 用量 で5 ―HT 再取り 込み 阻害 薬の 抗不 安作 用を増強することを明ら か にし た。ま た、 条件 付け とCFS 負 荷の間 隔を 広げ るこ とに より 、不安障害の精神病理を さらに正確に反映した動物モデルの作製が可能なことを示した。本研究で得られた知見は、
不 安障 害の病 態を 解明 して 治療 戦略 の確立する上で有用と考えられる。今後、動物モデル
研 究の 進歩と 臨床 知見 の蓄 積に より 、不安障害の病態解明と治療法がさらに進展すること
が期待される。
学位論文審査の要旨
学 位 論 文 題 名
セロトニン再取り込み阻害薬の抗不安作用と その作用メカニズム
セ ロト ニン(5‑hydroxytryptamine; 5‑HT)作動性神経系に作用する薬物の不 安障害の 治 療 に対 する 有効 性が 臨床 で確 認さ れ、不安と脳内5‑HT作動性神経の関係が 注目され て いる。本研究では、ラットの条件恐怖ストレス(conditioned fear stress; CFS)誘発す く み 行動 を指 標と して5‑HT再取 り込 み阻害薬の抗不安作用を評価し、その作 用メカニ ズ ムを解明していくことを目的とした。
5‑HT再 取り 込み 阻害 薬の 抗不 安作 用を 評価 する 目的 で、CFS誘発すくみ行 動の発現 に 対 する 各種 モノ アミ ン再 取り 込み 阻害薬の効果を検討した。その結果、5‑HT再取り 込 み阻害作用を有するcitalopram、fluvoxamineおよびmilnacipranは、すくみ行動の発 現 を 抑制 した 。こ のこ とか ら、5ーHT再取 り込 み阻 害作 用に よる脳内5‑HTの 利用率増 強 が不安を減弱させたことが示唆された。
CFSが 脳 内5‑HT作 動 性 神 経 系 に 及 ぽ す影 響を 明ら かに し、5‑HT再取 り込 み阻 害薬 の 作 用メ カニ ズム を解 明す る目 的で 、5‑HT神 経伝 達と 行動 に 及ぼすCFSの作 用を脳内 微 小 透析 法により同時に検討した。その結果、CFS負荷により神経終末部にあ たる内側 前 頭 前 野 の細 胞外5‑HTは有 意に 増加 し たが 、こ の時 、5‑HTの 増加 に伴 いす くみ 行動 が 減 弱 す る 現 象 が 見 ら れ た 。 ま た 、 選 択 的5‑HT再 取 り 込 み 阻 害 薬(SSRI） で あ る citalopramをCFS負荷 前に 投与 す ると 著し い細 胞外5‑HTの増 加が認められ、 すくみ行 動 は 有意 に抑制された。以上のことから、不安状 態では5−HTの遊離が亢進し て神経伝 達 が 促進 する こと が明 らか にな り、5‑HT神経伝達の促進が不安に対する適応 を促して 抗 不安作用をもたらすことが示唆された。
SSRIの 抗不 安作 用に おけ る5‑HTlA受容体の役割を明らかにする目的で、citalopram に5‑HTIA受 容 体 拮 抗 薬 で あ る(+)‑WAYl00135をCFS負 荷 前 に 併 用 投与 した 。そ の結 果 、低用量の（+)‑WAY100135は、citalopramのすくみ行動 抑制作用を有意に増強した。
こ の こ と から 、SSRI投 与に より 増加 し た内 因性5‑HTは、 前シ ナプ ス5‑HTIA自己 受容 体 を 刺激 して 神経 終末 にお ける5ーHTの遊 離を 抑制 する が、 低用量の5‑HTIA受容体拮 抗 薬 はこ のネガテイブフイードバックを解除し、5ーHTの遊離を回復させてSSRIの作用 を 増 強す ることが示唆された。後シナプス5ーHTIA受容体を阻害する高用量の （十）・
WAY100135は 、citalopramのす く み行 動抑 制作 用を 増強 せず 、逆にcitalopramの作用 を やや減弱させる傾向を示した。しかし、citalopramの作 用に対する高用量の（十）−
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WAY100135の 効果 は有 意で はな かっ た。 した がっ て、SSRIは神 経 終末部で増加した内 因 性5‑HTを 後 シ ナ プ ス5‑HTIA受 容 体 よ りむ し ろ、 多様 なsubtypeの5‑HT受 容体 に作 用させて抗不安作用を発現している可能性が示唆された。
以上、5−HT再取り込み阻害薬の薬効評価と その作用メカニズムの解明を通して、5‐ HT再 取 り 込 み阻 害 薬が 抗不 安作 用を 有す るこ と、5‑HTの神 経伝 達促 進が 不 安を 減弱 す る こ と 、5‑HTIA受容 体拮 抗薬 は低 用量 で5‑HT再 取り 込み 阻害 薬の 抗不 安 作用 を増 強することを明らかにした。
質疑 応答 では 、本 間教 授か ら、 縫 線核5‑HTの由来、不安におけるカテコールアミン 系の関与、すくみ 行動の抑制が抗不安作用を反映している根拠について質 問があった。
こ れ に 対 し て申 請 者は 、縫 線核5‑HTも5‑HT作 動性 神経 から 遊離 され るこ と 、カ テコ ールアミン系も不 安の発現や制御に深く関与すること、すくみ行動を抑制 する薬物は非 特異的作用を発現 しないので、抗不安作用を反映すると考えられることを 回答した。次 いで吉岡教授から 、5−HTIA受容体のpartial agonistをSSRIに併用投与す ると5‑HTIA受 容 体のantagonlStを 併用 投与 する よ りもSsRIの増強作用が強くなるのではないかとい う 示唆 があ り、 さらにdiazepamは5―HTの遊離を低下させるのに抗不安作用があるが、
本 研究 結果 と矛 盾しないかという指摘があった。これに対して申請 者は、5―HTlA受容 体partialagoniStの 用量 によ って は 十分 にその可能性があること、diazepamの奏効機 序 は5‐HT作 動性 神経 の抑 制で はな く、GABA神経 伝達 を増 強し た 結果と考えられるこ とを回答した。さ らに小山教授から、SSR亅の 間接的な作用点となりうる5−HT受容体の サ ブタ イプ につ いて質問があった。これに対して申請者は、複数の サプタイプの5‐HT 受容体を介していると考えるが、従来の報告と本研究結果から5―HTlA，lB，lD，2cの関与が 推定されると回答した。
この 論文 は、5−HT再取り込み阻害薬 の抗不安作用を検出し、不安障害の病態解明と 治療戦略の確立に 寄与したという点で高く評価される。今後、動物モデル 研究の進歩と 臨床知見の蓄積に より、不安障害の病態解明と治療法がさらに進展するこ 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、大学院研究科における研鑚 と併せ、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 。
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