プロドラッグの活性化を触媒する新規薬物代謝酵素に関する研究

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昨年度、ヒトではミクロソーム(Ms)に発現すると考えられてきたカルボキシルエステラーゼ(CES)がサイトゾル(Cy)にも発現していることを明らかにした。そこで本年度は、Cyに発現するCESについて酵素学的な特徴を明らかにすることを目的とした。第一に、CyとMsのCESについて酵素学的な特徴を明らかにすることを目的とした。CESの基質であるカペシタビンから5'-deoxy-5-fluorocytidine、デラプリルからデラプリラート、イミダプリルからイミダプリラートおよびオキシブチニンからにCPGAへの反応ついて、ヒトおよびラット肝ミクロソーム、肝サイトゾル、空腸ミクロソームおよび空腸サイトゾルを用いて、酵素反応の速度論的解析を行った。算出したKm値や固有クリアランス値などを比較したところ、ミクロソームとサイトゾルに局在するCESは異なるKm値および固有クリアランス値を示したことから、酵素学的特徴を有していることが明らかになった。また、ヒト肝とラット肝においても大きな差異が認められ、また、ラットにおいては肝と空腸でも異なる挙動を示したことから、CESが介する薬物代謝反応には種差が存在し、また、臓器による差異も認められることを明らかにした。また、これまでにCESの阻害作用についてCPT-11以外では詳細な検討がほとんどなされていない。そこで、CESの基質や阻害薬を用いて、上述したCESが介する薬物代謝反応を指標として、CES酵素活性に及ぼす影響を検討した。具体的にはイミダプリル、デラプリル、テモカプリル、カペシタビン、塩酸イリノテカンなどCESの基質、NDGAやニフェジピンなどの阻害薬である。その結果、ミクロソームとサイトゾルで阻害強度が異なる薬物が存在した。これより、阻害作用に関しても、ミクロソームとサイトゾルのCESは酵素学的に異なることを明らかにした。また、種差や臓器による差異も認められた。以上より、CESが介する薬物代謝反応は、種、発現臓器、局在する画分で異なることを明らかにし、また、CESの阻害作用についても同様に異なることを明らかにした。