captopril、enalapril、cilazapril、ramipril、spiraprilなど多くのアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬が高血圧の治療に用いられているが、その体内からの排泄挙動に着目すると、多くの場合、主として尿中へ排泄される。一般的に加齢とともに腎機能は低下する傾向にあることから、尿中排泄型薬剤を高齢者に投与した場合、血中消失が遅延することが予測される。実際に尿中排泄型のenalaprilと尿中排泄とともに胆汁排泄性を合わせ持つテモカプリルの体内動態を腎疾患患者にて比較するとテモカプリルの体内動態変動は比較的少ない。近年、種々の輸送担体が報告されているが、このような輸送担体を積極的に利用することで体内動態的に特徴を持つ医薬品を開発する方法論が考えられる。例えば胆汁排泄に関わる輸送担体を利用することで新規医薬品に胆汁排泄性を持たせることが可能となると、特定の患者、とりわけ高齢者・腎機能低下患者における安全性・副作用回避が期待できる。

　本研究は薬物の胆汁排泄機構について肝臓での挙動に着目し、血液中から肝臓中への取り込み機構、肝細胞内から胆汁中への排泄機構に関わる輸送担体について、テモカプリルの薬理活性体であるテモカプリラートを用いて、その胆汁排泄機構に関しての検討を行なうとともに、有機アニオン性物質の胆汁排泄に関わる能動輸送担体の動物種差について検討を加えた。そしてこれらの知見より排泄挙動に特徴を持った新薬開発への応用について考察を加えた。

　(1)テモカプリラートおよび他のACE阻害薬の肝臓中への取り込み過程に輸送担体が関与している。

　(2)テモカプリラートの胆汁排泄にのみ、能動輸送担体cMOATが関与している。

　これらの結果より、テモカプリラートの良好な胆汁排泄性は肝臓への取り込み過程ではなく、胆汁排泄過程(cMOATの認識性)の違いによることが示された。

　(3)膜小胞を用いてin vitroで評価した輸送能力が、in vivoにおける胆汁排泄性を反映したことから、排泄挙動に特徴を持った新薬開発に、CMVs実験を利用するような方法論が考えられた。

　血液中から肝臓中への取り込み過程についてラット遊離肝細胞系を用いて評価を行なったところ、テモカプリラートの遊離肝細胞への取り込みは、低温下、代謝阻害剤、SH基修飾試薬により阻害を受けたものの、Na⁺非依存的であった。また、その輸送は飽和性を示し、Na⁺非依存的に担体輸送されるestradiol-17glucuronide(E₂17G)やdibromosulfophthaleinにより濃度依存的に阻害された。これらの結果から、テモカプリラートの肝臓中への取り込みにNa⁺非依存的な輸送担体が関与していることが示唆された。そこでそのうちの一つであるoatp1・(organic anion transporting polyptide)を培養細胞COS-7に発現させた実験系を用いて検討したところ、oatp1によりテモカプリラートの取り込みは有意に増加し、その取り込みは飽和性を示した。oatp1がE₂17Gの肝取り込みを担う唯一の輸送担体(oatp1寄与率＝100%)であると仮定して、テモカプリラートの肝取り込みを担う輸送担体のうちのoatp1寄与率を算出すると、51%となり、oatp1がテモカプリラートの肝臓への取り込みに一部関与していることが示された。さらに他のACE阻害薬については、遊離肝細胞実験系、oatp1発現COS-7細胞実験系とも担体輸送を示唆する結果が得られた。これらの検討結果から、いくつかのACE阻害薬の肝臓への取り込み過程にoatp1などの輸送担体が関与している可能性が示されたものの、テモカプリラートと他のACE阻害薬との排泄挙動の差異を肝臓への取り込み過程のみで十分説明するには至らなかった。そこで胆管側膜を介した胆汁排泄機構について以下に検討を加えた。

　肝胆管側膜上の能動輸送担体、canalicular multispecific organic anion transporter(cMOAT)が、遺伝的に欠損しているEisai hyperbilirubinemic rats(EHBR)を用いて検討を行なったところ、EHBRにおけるテモカプリラートの胆汁排泄クリアランスは、SDラットの1/20であり、cMOATがテモカプリラートの胆汁排泄に関与していることが示唆された。そこで胆管側膜小胞(CMVs)を用いて検討を加えたところ、SDラットCMVsへの[¹⁴C]テモカプリラート取り込みが、ATPにより促進されるものの、EHBRのCMVsではそのような促進効果は見られなかった。またこの取り込みは濃度依存性を示し、cMOATの代表的基質であるdinitrophenyl-S-gluthatione(DNP-SG)は競合阻害を示した。これらの結果より、テモカプリラートとDNP-SGは一部共通の輸送担体を利用していることが示された。一方で他のACE阻害薬は、[¹⁴C]テモカプリラートのCMVsへの取り込みには影響を与えなかった。これらの結果よりテモカプリラートの胆汁排泄にのみ能動輸送担体cMOATが関与していることが示された。

　この結果と先の肝取り込み実験の結果から、テモカプリラート以外の尿中排泄型のACE阻害薬についても、肝臓中へは担体輸送により取り込まれているものの、一旦肝臓内へ取り込まれた薬剤の多くは、肝臓から全身血中へ戻され、最終的には腎臓を介して尿中へ排泄されているものと推察された。一方で肝臓内へ担体輸送されたテモカプリラートはcMOATにより効率よく胆汁中へ排泄されていると考えられた。つまり、cMOATへの親和性の違いがテモカプリラートと他のACE阻害薬との排泄挙動の差異を主として説明しているものと考えられた。

　生理学的モデルやアロメトリック式を用いて動物実験からヒトでの体内動態を予測する報告があるものの、胆汁排泄に関する報告は少ない。そこで各種動物よりCMVsを調製してその評価を行なったところ、DNP-SGは、用いたいずれの動物でもATP依存的かつ濃度依存的な輸送を示し、そのKm値がほぼ一定である一方でVmaxはラットにおいて著しく高かった。この結果をin vivo実験より算出される肝臓中非結合型薬物濃度基準の胆汁排泄クリアランス(CL_{bile(u.liver)})と比較すると両者には良好な相関性がみられた。この結果より、動物CMVsを用いたin vitro実験が、in vivoでの胆汁排泄性を反映していることが示唆された。

　以上、本研究は肝臓における輸送担体に関しての研究を進めることで、ACE阻害薬間における排泄挙動の差異を解明したものと考えられた。またさらに胆汁排泄に関わる能動輸送機構の動物種差について一部解明が進んだ。CMVs実験系は煩雑なin vivo動物実験に比して簡便な実験系であり、HTSにより合成された多数の検体のスクリーニングに適用可能な実験系であると考えられる。今後このような系を利用することで排泄挙動に特徴を持った新薬開発の可能性が十分考えられる。

　本研究は特定の患者における有効かつ安全な医薬品の開発・適正使用への重要な基礎的知見と考えられることより、博士(薬学〉の学位を授与するのに値するものと認めた。