そ
よし
のぶ
木
き
曽
良
信
学 位 の 種 類
薬
学
博
士
学 位 記 番 号
薬 博 第136号
学位 授 与 年 月 日
昭 和58年3月25日
学位 授 与 の要 件
学 位 規 則 第5条
研 究科専門課程
東 北 大 学 大 学 院薬 学研 究科
氏
名(本
籍)
(博 士 課 程)製
学 位 論 文題 目
該当
薬化学専攻
生 薬成 分 の肝 障 害 抑 制 作 用 に関 す る研 究
(主
論 文 審 査委員
第1項
教授
査)
曳
野
一52一
宏
教授
鶴
藤
丞
教授
佐
藤
進
論
文
内
容
要
旨
肝 炎 は難 治性 の疾 患 と され,い ま だ に根 本 的 な治 療 薬 は見 い 出 され て い な い。 筆 者 は この肝 炎
の治 療 薬 を 生 薬 に求 め,そ め活 性 成 分 お よ び作 用 機 序を 明 らか にす る こと を 自 的 と して本 研 究 を
行 った。
1)DesoxyPodoPhyllotoxinお
さ き にHikino等
は,肝
ス 四 塩 化 炭 素(CC14)肝
よび そ の類 縁 化 合 物 の 実験 的肝 障 害 に対 す る 作 用
炎 治 療 薬 と して わ が 国 で 使 用 さ れ て い る 民 間 薬 の ア ス ナ ロ 葉 か ら,マ ウ
障 害 抽 制 成 分 と して'desoxypodophyllotoxinを
のdesoxypodophyllotoxin,さ
ら に 構 造 の 類 似 し た 一 連 の 化 合 物 の 肝 障 害 抑 制 作 用 を 調 べ,ヒ
肝 炎 治 療 薬 と し て の 有 用 性,ま
ト
た作 用 機 序 につ いて 検 討 を行 った。
従 来 種 々 の 実 験 肝 障 害 が 知 ら れ て い る が,ヒ
ト肝 炎 と類 似 し た 肝 障 害 を 実 験 動 物 に 起 こ さ せ る
こ と は 困 難 と さ れ て い た 。 と こ ろ がKeppler等
る こ と に よ り,病
単 離 し た ♂)そ こ で,こ
はD-galactosamine(GalN)を
ラ ッ トに 投 与 す
態 生 化 学 的 に も 病 理 組 織 学 的 に も ヒ ト急 性 ウ イ ル ス 肝 炎 と 類 似 した 肝 障 害 を 起
こ し得 る こ と を 明 ・
らか に し た 。2)そ こ で,こ
のGalN肝
障 害 に 対 す るdesoxypodophyllotoxinの
作 用 を 検 討 した。
GalNを
GPT)活
ラ ッ トの 腹 腔 内 に 投 与 す る と,投
与24時
間 後 に は 血 清 トラ ン ス ア ミ ナ ー ゼ(GOT,
性 の 顕 著 な 上 昇 が 認 め られ た 。 こ の 上 昇 はdesoxypodophyllotoxinの4日
よ り 用 量 依 存 的 に 抑 制 さ れ た 。 ま た 組 織 学 的 に も,GalNの
desoxypodophyllotoxinを
dophyllotoxinは
投与 による肝 組 織 内 の 局 所壊 死 は
投 与 し た 群 で は 認 め られ な か っ た 。 こ れ ら の こ と か ら,desoxypo-
ラ ッ トGalN肝
uridineがGalNの
間前投与 に
障 害 抑 制 作 用 を 有 す る こ と が 明 らか に な っ た 。GalN肝
代 謝 物 に 捕 獲 さ れ てuridinephosphateの
低 下 を き た し,さ
障 害 は,
ら に 続 い て 核 酸,
糖 タ ンパ ク お よ び 糖 脂 質 の 合 成 が 抑 制 さ れ る こ と か ら 起 こ る も の と 考 え られ て い る 。3'4)また最 近,
GalN投
与 後 数 時 間 で 膜 障 害 が 起 こ る こ と か ら,こ
の 肝 障 害 の 進 展 に おい て 膜 障 害 が 重 要 視 され
る よ う に な っ た65・6)Desoxypodophyllotoxinは,CCI4肝
障 害 に 対 して も 有 効 で あ る こ と か ら,
この 膜 障 害 を 抑 制 す る こ と に よ り 肝 障 害 抑 制 作 用 を 現 して い る 可 能 性 が 示 唆 さ れ る 。
と こ ろ で,desoxypodophyllotoxin(1)に
よ り 肝 障 害 抑 制 作 用 の 強 い 化 合 物 の 発 見,構
目 的 と して,こ
造 活 性 相 関,さ
ら に 作 用 機 序 を 明 らか に す る こ と を
れ らの 化 合 物 の 肝 障 害 抑 制 作 用 を 調 べ た 。
Desoxypodophyllotoxinの
お よ びPo40ρ
は 数 種 の 類 縁 化 合 物 が 知 られ て い る67)そ こで 次 に,
類 縁 化 合 物 と して は ポ ドフ ィ リ ン末(R∼40ρ 勿 〃%〃z加
勿 〃π〃2ρθ〃 α'勿〃zか ら調 製 さ れ た も の)よ
phyll・t・x・h(3}・飾
κσπ4勉 〃z
り 単 離 し たpodophyllotoxin(2),podo
・1t・ti・(4)・
・一P・lt・ti・(5L4{岨 ・m・t輸lp・d。phyll・t・x血(6},picr。P。d。p廻li。
一53一
(7)を
用 い た 。 肝 障 害 抑 制 効 果 の 判 定 に は マ ウ スCCI4肝
障 害 モ デ ル お よ び ラ ッ トGalN肝
障害
1
R3R2
/
Rチ
皐一H
2:0CH3
β一H
3:0CH3
H
`5
RO
0
β一H
H
H
O
4:0CH3
H
β一H
5:0H
H
O
H
H
β一H
H
H
O
H
E 4,
＼
H
i
i
1:(x;H_J
H
1/
Do
2
H
C3
H
O
,O
、
i
H
,A
4
R5
H
福 ＼
σ
<
RlR2R3R4
6:0H
H3CO
OCH3
β一H
コ
H
7:.OCH30H
H
q-H
Rl
モ デ ル を 用 い た 。 前 者 で は 被 検 化 合 物 お よ びCCI4を
GPT活
性 を,ま
た 後 者 で は 被 検 化 合 物 をGalN投
24時 間 後 の 血 清GOT,GPT活
与 の 前4日
性 を 測 定 し た 。 そ の 結 果,マ
dophyllotoxin,picropodophyllinが,ま
β一peltatin,α
同 時 に 投 与 し て24時
た ラ ッ トGalN肝
一peltatin,4Ldemethylpodophyllotoxinが
肝 障 害 に 対 して もdesoxypodophyllotoxinが
間 後 の 血 清GOT,
間 に わ た っ て 投 与 し,GalN投
ウ スCC14肝
与
障 害 で はdesoxypo-
障 害 で はdesoxypodophyllotoxin,
強 い 抑 制 作 用 を 示 した 。 い ず れ の
最 も 顕 著 な 抑 制 作 用 を 示 した 。 そ の他 の 化 合 物 は,
検 定 法 に よ っ て 著 し く異 な る 活 性 を 示 し た こ と か ら,こ
れ ら の 化 合 物 は 複 数 の 作 用 機 序 に よ り肝
障 害 抑 制 作 用 を 現 す こ と が 推 測 さ れ る。 構 造 活 性 相 関 の 検 討 か ら,CCI4肝
5位 に 酸 素 官 能 基 の な い も の が 活 性 が 高 く,一
方GalN肝
障 害 で は4α
障 害 で は4α 位 お よび
位 につ い て は 同 様 で あ る
が,5位
の水 酸基 の存 在 は活 性 に 影響 を与 え な い こ とが わ か った。 本 研 究 で 得 られ た構 造 活 性 相
関 は,こ
れ ま で に 報 告 さ れ て い る 有 系 分 裂 効 果8)お
造 活 性 相 関 と一 致 し な い こ と か ら,こ
よ びmicrotubule生
合 成 抑 制 作 用9}に お け る構
れ ら とは異 な る作 用 機 序 に よ り肝 障 害 抑 制 作 用 を 現 してい
る も の と考 え ら れ る。
2)マ
ウス 四 塩化 炭 素肝 障害 の 肝臓 保 護生 薬 ス ク リー ニ ング へ の 応 用
肝 炎 治 療 薬 の 探 索 を 行 う上 で 目的 にか な っ た ス ク リーニ ング法 を 選 択 す る こ とが 重 要 と な る。
そ こで まず,最
も一 般 的 な肝 障 害 と して 知 られ るCCI4肝
討 した。 これ までCCI4肝
障 害 に着 目 し,そ の 有 用 性 に つ い て検
障 害 の実 験 に は主 に ラ ッ トが用 い られ て き た。 一 般 に生 薬 成 分 は分 画
一54一
の 繰 り 返 し に よ り 単 離 さ れ,し
か も 微 量 しか 得 られ な い 場 合 が 多 く,多
量 の検 体 量 を必 要 と す る
ス ク リ ー ニ ン グ法 で は 活 性 成 分 を 追 求 す る に は 不 適 当 で あ る 。 こ の 点 ラ ッ トを 用 い た 検 定 法 に は
大 き な 問 題 が あ る 。 そ こ で,検
体 必 要 量 の 少 な い マ ウ ス を 用 い た 第1次
ス ク リー ニ ン グ 法 の 確 立
を 目的 と して実 験 を 行 っ た。
そ の 結 果,マ
ウ ス の 系 統 に よ りCCI4に
種 々 条 件 の 検 討 を 行 い,マ
い て,古
ウ,サ
ウ スCCI4肝
対 す る 感 受 性 が 著 し く異 な る こ と が 明 ら か に な っ た が,
障 害 に ょ るス ク リーニ ング法 を 確 立 した。 この方 法 を用
来 よ り肝 臓 疾 患 に 対 して 有 効 と さ れ て い る 生 薬18種
ン シ シで70%以
上 の,ま
た メ ン イ ンチ ン,ゴ
の 効 果 を 調 べ た と こ ろ,イ
シ ツ お よ び ウ コ ンで も40%以
ンチ ン コ
上 の強 い抑 制 作
用 が 認 め ら れ た 。 さ ら に ナ ズ ナ お よ び わ が 国 で 民 間 薬 と して 繁 用 さ れ て い る シ ジ ミ で も,弱
が ら も 抑 制 作 用 を 示 す こ と が 明 ら か に な っ た 。 以 上 の こ と か ら,こ
成 分 を 見 い 出 す た あ の1つ
3)市
の 第1次
いな
の方 法 は生 薬 中 の肝 障 害 抑 制
ス ク リ ー ニ ン グ 法 に な り得 る も の と 考 え られ る。
の 肝 障 害 抑 制 成 分
肝 臓 病 に 対 して 有 効 と さ れ る 生 薬 は 数 多 く存 在 す る 。 こ の 生 薬 中 の 有 効 成 分 を 明 らか に す る た
め の1つ
の ス ク リ ー ニ ン グ法 と して,上
しか し,こ
の 方 法 は な お バ ラ ツ キ,再
述 の よ う に マ ウ スCCI4肝
障 害 を 用 い た 方 法 を 考 案 した 。
現 性 な ど に お い て 必 ず し も 満 足 の 行 く結 果 は 得 ら れ ず,さ
ら に ラ ッ トを 用 い た 実 験 に 比 べ れ ば 検 体 の 微 量 化 が で き る も の の,ま
こ れ ら の 問 題 点 を 補 い 得 る方 法 と して,初
に つ い て 検 討 し,CCI4細
ッ ト肝 細 胞 を 用 い たCCI4細
だ か な り の 量 を 必 要 とす る。
代 培 養 ラ ッ ト肝 細 胞 を 用 い た 肝 障 害 抑 制 作 用 の 検 定 法
胞 障 害 お よ びGalN細
胞 障 害 に よ る方 法 を 確 立 した。 この 初 代 培 養 ラ
胞 障 害 に よ る検 定 法 で 種 々 の 生 薬 の ス ク リ ー ニ ン グ を 行 った と こ ろ,
数 種 の生 薬 エ キ ス と と もに茄 の メ タ ノ ール エ キ ス に 顕 著 な肝 細 胞 障 害 抑 制 作 用 が 認 め られ た 。
オtには オ オ バ ナ オ ケ ラ お よ び オ ケ ラ の 根 茎 か ら 調 製 さ れ る 白 求 と,ホ
種 の 根 茎 か ら 調 製 さ れ る蒼 尤 が あ る。 こ の2種
み る と,白
sol(10)を
の 市 を 含 有 セ ス キ テ ル ペ ノ イ ド成 分 と い う面 か ら
求 は フ ラ ン環 を 有 す るatractylon(8)お
フ ラ ン環 を 持 つ 化 合 物 は な い か 少 な く,そ
ソバ オ ケ ラお よ び そ の 変
よ び そ の 誘 導 体 を 含 ん で い る 。 一 方 蒼 ボ は,
の 代 わ り に 主 成 分 と して β一eudesmol(9)とhine-
含 ん で い る。 尤 に は 消 化 管 機 能 や 水 分 代 謝 の 異 常 を改 善 す る 薬 効 が あ る と され,主
・ー H
8
黛
,lH
ii
OH
9
一55一
OH
10
とし
て 健 胃,利
尿 の 目 的 に 用 い ら れ る。 そ の 他 に 白 市 に は 止 汗 作 用,蒼
航 に は 発 汗 作 用 と相 反 し た 効
果 が あ る と い わ れ て い る が 科 学 的 に は 証 明 さ れ て い な い 。 肝 臓 保 護 作 用 に つ い て は,す
の ヘ キ サ ン エ キ ス お よ び 精 油 画 分 が マ ウ スCC14肝
障 害 に 対 し て 抑 制 作 用 を 示 し,ラ
肝 障 害 に 対 して 抑 制 傾 向 を 示 す こ と,ユo)ま た マ ウ スCC14肝
白 求 は 抑 制 作 用 を 示 し,そ
の 有 効 成 分 はatractylonで
培 養 ラ ッ ト肝 細 胞 を 用 い たCCI4お
よ びGalN細
障 害 に 対 し て,蒼
で に 白航
ッ トGalN
飛 は 無 効 で あ る が,
あ る こ と が 報 告 さ れ て い る 。u)そ こで初 代
胞 障 害 に よ る検 定 法 で こ れ ら を 確 め,さ
らに これ
ら の 検 定 法 で 効 果 の 認 め ら れ た も の に つ い て は そ の 有 効 成 分 を 明 ら か に す る こ と を 目 的 と して 検
討 を行 った。
そ の 結 果,ロ
ッ トの 違 い に よ り効 果 に 差 が あ る も の の,い
お よ び 蒼 戎 も,CCI4お
よ びGalN細
ず れ の 基 源 植 物 か ら調 製 さ れ た 白 乖
胞 障 害 抑 制 作 用 を 示 す こ と が 認 め ら れ た 。 ま た,こ れ らの 活
性 成 分 は そ れ ぞ れ の 主 成 分 で あ るatractylon,β
一eudesmo1お
よ びhinesolで
か に した。
1)H.Hikino,T.Sugai,C.Konno,1.Hashimoto,S.Terasaki,1.Hirono,Planta
ル160rr,36,156(1979)。
2)D.Keppler,R.Lesch,W.Reutter,K.Decker,Eゆ.ハ401.Po地01。,9,279(1968).
3)D.Keppler,K.Decker,Eπ7。
ノ.」Bゴoo加
彿.,10,219(1969).
4)D.Keppler,J.Rudigier,W.Reutter,R.Lesch,K.Decker,Hoppe-Seyley'sZ.
P1診 ッ3ゴ01。C乃6勉
●,351,102(1970).
5)E.1.Mofty,M.C.Scrutton,A.Serroni,C.Nicolini,J.L.Farber,、4〃2.ノ.
P｢thol.,79,579(1975).
6)W.Bachmann,H.Harms,B.Hassels,H.Henninger,W.Reutter,Biochem.j.,
166,455(1977).
7)M.G.Kelley,J.L.Hartwell,ノ.△
勉 〃.Cσ
ηo〃1η3'.,14,967(1954).
8)V.Seidolove-Masinova,J.Malinsky,F.Santavy,J>Natl.CancerInst.,18,
359(1957),
9)J.D.Loike,C.F.Brewer,H.Sternlicht,W.J.Gensler,S.B,Horwitz,
CancerRes.,38,2688(1978).
10)櫛
田 秀 雄,日
本 特 許 公 報
11)山
原 條 二,沢
田 徳 之 助,賂
昭57-70818(1982).
忠 人,西
野 隆 雄,北
一56一
川 勲,藤
村 一,薬
誌,97,873(1977).
あ る こ とを 明 ら
審
査
結
果
現 在 肝 炎 は 広 く見 ら れ る疾 病 で あ る が,真
本 研 究 に お い て は,生
か ら,種
の
要
旨
に 有 効 な 治 療 薬 は あ ま り知 ら れ て い な い 。
薬 の 中 か ら肝 炎 に 有 効 な 治 療 薬 が 見 い 出 さ れ る の で は な い か と い う観 点
々 の検 討 が行 わ れ て い る。
ま ず マ ウ ス 四 塩 化 炭 素 肝 障 害 モ デ ル に お い て 顕 著 な 抑 制 作 用 を 示 すdesoxypodophyllotoxinに
つ い て,ヒ
い,こ
ト急 性 ウ イ ル ス 肝 炎 に 類 似 し た ラ ッ トガ ラ ク トサ ミ ン肝 障 害 モ デ ル を 用 い て 検 定 を 行
の 障 害 に 対 して も 顕 著 に 抑 制 す る こ と を 見 い 出 し,そ
toxinが
の 機 構 と し てdesoxypodophyllo-
膜 障 害 の抑 制 に あ る こ とを 示 唆 した。
つ ぎ にdesoxypodgphyllotoxinの
い くつ か の 同 族 体 に つ い て,マ
ル お よ び ラ ッ トガ ラ ク トサ ミ ン 肝 障 害 モ デ ル を 用 い て 検 定 を 行 い,構
者 で はdesoxypodophyllotoxinとpicropodophyllin.が,後
ウ ス四 塩 化 炭 素 肝 障 害 モ デ
造 活 性 相 関 を 検 討 した。 前
者 で はdesoxypodophyllotoxin,β
pe】tatin,α 一peltatin,4'一demethylpodophyllotoxinが
一
顕 著 な 抑 制 作 用 を 示 した 。 両 者 の 検 定
法 で 活 性 を 示 す も の が 必 ず し も一 致 しな い の で,こ
れ らの 化 合 物 は 複 数 の 作 用 機 序 に よ って 肝 障
害 抑 制 作 用 を 現 して い る こ と を 明 ら か に した 。
つ い で,生
薬 に 有 効 な 肝 炎 治 療 薬 の ソ ー ス を 求 め る た め の 有 用 な 検 定 法 を 確 立 す る た め に,マ
ウ ス の 種 々 の 系 統 に つ い て,四
行 い,検
塩 化 炭 素 肝 障 害 モ デ ル を 作 製 す る の に 最 も 適 わ しい 系 統 の 選 別 を
定 に 適 当 な 系 統 を 見 い 出 して,ス
ク リー ニ ン グ 法 を 確 立 した 。 こ れ を 用 い て 肝 炎 に 有 効
と いわ れ て い る生 薬 の検 定 を 行 っ た。
しか し マ ウ ス を 検 定 に 使 っ て も,な
っ た の で,こ
ン プ ル 量,結
果 の バ ラ ツ キ,再
現 性 に 問題 が あ
れ ら の 問 題 を 克 服 す る た め に 初 代 培 養 ラ ッ ト肝 細 胞 を 用 い た 肝 障 害 抑 制 作 用 の ス ク
リ ー ニ ング 法 の 検 討 を 行 い,四
功 し,多
お 費 用,サ
塩 化 炭 素 お よ び ガ ラ ク トサ ミ ン を 用 い た 肝 障 害 モ デ ル の 作 製 に 成
数 の 検 体 に つ い て 安 価 に,迅
速 に,バ
ラ ツ キ が 少 な く,再
現 性 良 く ス ク リー ニ ン グ す る
方 法 を確 立 した。
こ の 方 法 を 用 い て 生 薬 航 お よ び そ の セ ス キ テ ル ペ ノ イ ド成 分 に つ い て 検 定 を 行 い,有
効成 分 を
明 らか に した。
以 上 本 研 究 は 肝 障 害 抑 制 作 用 を 持 つ 生 薬 お よ び そ の 成 分 の 活 性 を 明 ら か に す る上 で 顕 著 な 寄 与
を な し た も の で,学
位 論 文 と して 価 値 あ る も の と 認 め る 。
一57一
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