吸収促進剤による薬物腸管吸収の改善機構

吸收促进剂改善肠道药物吸收的机制

基本信息

批准号：
07772139
负责人：
富田幹雄
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Tokyo University of Pharmacy and Life Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07772139/
关键词：
吸収促進剤 Tight Junction Paracellular route Caco-2単層膜細胞内Ca^<2+>レベル Actomyosin ring contraction 細胞骨格系 Myosin light chain kinase

项目摘要

本研究の目的は、生理活性があるにも関わらず消化管からの吸収が乏しいゆえに充分な治療効果を得ることが出来ないタンパク様医薬品の吸収性を改善することであり、そして最終的にはそれらの経口投与製剤の開発である。これらタンパク様医薬品の効果が経口投与に於いて必ずしも充分でない理由は、それらの消化管管腔内や上皮細胞での代謝(分解)反応に対する抵抗性の低さと、上皮細胞層(Transcellular routeとParacellular route)に於ける透過性の低さに依存している。このような背景をふまえて本研究では、Paracellular routeの透過性を制限するTight Junction(TJ)に焦点を当て、吸収促進剤を用いてのTJ開口による吸収改善とその機構を細胞内情報伝達、つまりセカンドメッセンジャーのCa^<2+>を介した細胞骨格系の収縮活性化の点から検討し、従来のCa^<2+>キレート機構以外の新規機構を実証した。対象となる腸管膜のモデルにはヒト大腸ガン由来のCaco-2単層膜を選び、Fluorescein isothiocyanate dextran 4000(FD-4K)をTJ経由のモデル物質とした。その結果、中鎖飽和脂肪酸塩Sodium caprate(C10)がFD-4Kの膜透過性を改善でき、それがTJの開口に基づいた現象であることを電気生理学的手法から明らかにした。そしてその実体は次のように説明できた。まずC10はPhospholipase C(PLC)を活性化することでPhosphoinositol-bisphosphate(PIP_2)のInositol-trisphosphate(IP_3)への変換が起こる。生成したIP_3は細胞内Ca^<2+>プールからCa^<2+>のreleaseを誘導するため細胞内のCa^<2+>レベルは上昇する。続いてそのCa^<2+>のCalmodulinとのComplex形成によってMyosin light chain kinase(MLCK)がMyosinのリン酸化を介して細胞骨格系Actomyosin ringの収縮活性化を促進する。その結果としてTJの開口が起こり物質の膜透過性が改善できた。以上、特異的阻害剤を巧みに組み合わせることで、この一連の反応をTJ開口の新規機構として初めて実証出来た。また、C10との比較に用いたDecanoylcarnitine(DC)はC10と同様に細胞内Ca^<2+>レベルを上昇させるもののそのレベルはC10と比べるとはるかに低いこと、DC効果に対する各種特異的阻害剤の効果もC10の場合とは全く異なったこと、C10は粘膜側、奨幕側いずれの投与に於いても同程度の促進効果を示したのに対して、DC効果は粘膜側のみから見られたことなど、DCの促進機構はC10とは異なるものと考察できた。なおこのような細胞内情報伝達の観点から促進機構を検討してきたことで、キレート機構が定説であったEDTAの作用が実はProtein kinase C(PKC)の活性化によるものであったことも同時に見出すことが出来た。以上TJの開口には複数の機構が存在することを証明できた。

这项研究的目的是改善生理活性但胃肠道吸收较差的蛋白质样药物的吸收，最终是口服剂量制剂的发展。这些类似蛋白质药物的作用不一定足以进行口服的原因取决于它们对胃肠道腔内和上皮细胞内代谢（降解）反应的耐药性，以及它们在上皮细胞层中的渗透性低（经细胞途径和副细胞路线）。考虑到这种背景，这项研究集中于紧密连接（TJ），这限制了细胞细胞路线的渗透性，并检查了使用吸收增强子及其机制在细胞内信号传播方面通过TJ开放的吸收改善，即通过新的机制通过第二个细胞骨化的范围^<2 fecter of Sectional of Sectional ca^2 fecl^<2 fecl^<2 extermental ca。 Ca^<2+>螯合机制。肠膜的靶向模型是源自人类结肠癌的CACO-2单层，荧光素异硫氰酸乙酸葡萄糖葡萄糖4000（FD-4K）被用作通过TJ作为模型物质。结果，从电生理技术中揭示了中链饱和脂肪酸盐二酸钠（C10）可以改善FD-4K的膜渗透性，并且这是基于TJ开放的现象。并且该物质可以解释如下：首先，C10激活磷脂酶C（PLC）以将磷酸肌醇 - 双磷酸（PIP_2）转换为ionositol-trisphophosphate（ip_3）。生成的IP_3诱导细胞内Ca^<2+>池的Ca^<2+>释放，因此细胞内Ca^<2+>水平增加。随后，用钙调蛋白形成Ca^<2+>复合物通过肌球蛋白的磷酸化促进细胞骨架系统肌动菌素环的收缩激活。结果，形成了TJ开口，并提高了材料的膜渗透性。这是通过巧妙地结合特定抑制剂的第一个新型TJ开放机制。 Furthermore, although the Decanoylcarnitine (DC) used in comparison with C10 increases the intracellular Ca^<2+> levels similar to C10, its level is much lower than that of C10, the effects of various specific inhibitors on the DC effect were completely different from those of C10, and C10 showed similar promotional effects on both the mucosal and shoshoku side administration, while the DC effect was seen only from the mucosal side, so据认为，直流启动子的机制与C10不同。此外，通过从细胞内信号传导的角度检查促进机制，我们还发现，EDTA的作用（这是其螯合机制的标准）实际上是由于蛋白激酶C（PKC）的激活所致。已经证明，TJ开放中有多种机制。

项目成果

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Mikio Tomita: "Absorption Enhancung Mechanism of EDTA, Caprate and Decanoylcarnitine in Caco-2 Cells" Journal of Pharmaceutical Sciences. (in press).

Mikio Tomita：“Caco-2 细胞中 EDTA、癸酸和癸酰肉碱的吸收增强机制”《药物科学杂志》。

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通讯作者：
Mayuko Nagira et al.