Evaluation of the molecular mechanism of membrane-bound mucins in intestinal drug absorption.

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本年度は、mucin高発現細胞であるヒト結腸癌由来HT29細胞およびヒト肺上皮腺癌由来A549細胞を選択し、脂溶性薬物の細胞膜透過性に対するmucin型糖鎖の影響について検討を行った。本研究では、アミノ酸配列近傍の糖鎖合成反応を担うGCNT3および末端シアル酸付加反応を担うsialidaseに着目し、それらの阻害剤であるtalniflumate (Tal) およびbenzyl-α-GalNAc (BnGN) を選択した。被験薬物には、脂溶性の異なる抗がん剤として7種、中分子を想定した薬物として3種を選択し、これら薬物の殺細胞効果に対するTal処理の影響を評価した結果、薬物単独では約100%に維持されていた細胞生存率が、Tal併用により有意に低下した。特に高脂溶性薬物であるnilotinibの細胞生存率は約20~40%と顕著に低下した。さらに、比較的分子量が大きいvalinomycinにおいても同様の効果が認められた。一方、BnGN処理時には、殺細胞効果の変化は認められなかった。また、脂溶性色素であるrosebengalおよびpaclitaxel, nilotinibの細胞内取込みに対するTal処理 (100 µM, 24時間) の効果を検討したところ、細胞内の薬物濃度が約2倍に増大することか示され、Tal処理による脂溶性薬物の細胞膜透過性の亢進が認められた。細胞表面の糖鎖およびmucinタンパク質発現および分泌に対するTalの効果を、レクチンを用いた免疫染色およびwestern blot法により評価した結果、レクチン結合能の低下に加えて、mucinタンパク質発現の変動が認められた。これらの結果から、Talはmucin型糖鎖合成の阻害ならびにmucinの発現・分泌を低下させることで、バリア機能を低下させ、薬物の細胞膜透過性を亢進することが示唆された。