高次脳における痛覚制御機構解明のためのオピオイド受容体PETリガンドの開発

开发阿片受体 PET 配体以阐明高级大脑的疼痛控制机制

• 批准号: 01J03715
• 负责人: 井手 聡一郎
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J03715/
• 关键词: PET; μ-オピオイド受容体; リガンド賦活法; carfentanil; 遺伝子改変マウス

これまでに、carfentanilを親化合物として、構造-活性相関に関する考察をもとにその構造を様々に改変させた化合物を設計・合成し、クローン化オピオイド受容体発現細胞株を用いて受容体結合特性の評価を行うことで、μ-オピオイド受容体に対して高選択性を有する化合物を数種見いだしてきた。さらに、受容体発現細胞株を用いた実験によりこれら化合物が受容体作動薬として機能することも明らかにしてきた。本年度はこれら化合物のうち最もμ-オピオイド受容体選択性の高い化合物であるK-8の薬理作用を個体レベルで検討した。Tail-pinch法およびフォルマリン法により、それぞれ、機械的および化学的侵害刺激を与え、侵害受容反応に対するK-8およびモルヒネ、フェンタニルの皮下投与による効果を比較検討した。これらの薬物は、いずれの侵害刺激に対しても鎮痛効果を示し、その作用の強さはフェンタニル>K-8>モルヒネの順であった。また、μ-オピオイド受容体のより詳細な個体レベルでの機能解析を行うために、ノルアドレナリン・アドレナリン神経特異的にμ-オピオイド受容体を発現する遺伝子改変マウスを作製した。本遺伝子改変マウスにおいてモルヒネの有意な鎮痛作用は認められなかった。一方、tail-suspension法を用いた解析において、μ-オピオイド受容体ノックアウトマウスで観察される行動量の増加が、μ-オピオイド受容体をノルアドレナリン・アドレナリン神経特異的に発現させることにより野性型と同様のレベルまで減少していた。Tail-suspension法における行動量はストレス応答と関連していることが知られていることから、ノルアドレナリン・アドレナリン神経系に発現しているμ-オピオイド受容体はストレス応答の調節に関与していることが示唆された。

到目前为止，通过对结构活性关系的考虑以及使用克隆的阿片类药物受体表达的细胞系来评估其结构的各种修饰，通过设计和合成各种结构修饰的化合物，使用其结构的各种修饰来发现对μ阿片受体的高选择性的几种化合物。此外，使用表达受体细胞系的实验也表明这些化合物起着受体激动剂的作用。今年，我们研究了K-8的药理作用，K-8的药理学作用是这些化合物在单个水平上具有最高μ阿片受体选择性的化合物。比较并检查了尾刺和福尔马林方法，分别提供了机械和化学的伤害性刺激，并比较并检查了皮下给药K-8，吗啡和芬太尼对伤害感受反应的影响。这些药物对两种有害刺激都表现出镇痛作用，其作用的强度为芬太尼> K-8>吗啡。另外，为了对单个水平的μ阿片受体进行更详细的功能分析，准备了在去甲肾上腺素能和肾上腺素能神经元中特异性表达μ阿片受体的转基因小鼠。在遗传修饰的小鼠中未观察到吗啡的显着镇痛作用。另一方面，在使用尾部悬浮方法的分析中，通过专门表达去甲肾上腺素能和肾上腺素神经中的特异性表达MU-Apeciole受体的方法，将MU-阿片受体敲除小鼠中观察到的行为增加降低到与野生型相似的水平。已知尾部悬浮方法中的行为含量与应力反应有关，这一事实表明，在去甲肾上腺素能和肾上腺素能和肾上腺素能神经系统中表达的μ-阿片受体与压力反应的调节有关。