論文の公開元へAntipsychotic-like effects of fasudil, a Rho-kinase inhibitor, in a pharmacologic animal model of schizophrenia
概要
主論文の要旨
Antipsychotic-like effects of fasudil, a Rho-kinase
inhibitor, in a pharmacologic animal model of
schizophrenia
統合失調症の薬理学的動物モデルにおける
Rho-kinase阻害剤fasudilの抗精神病薬様作用
名古屋大学大学院医学系研究科
臨床医薬学講座
総合医学専攻
医療薬学分野
（指導：山田 清文
髙瀨 冴子
教授）
【背景と目的】
統合失調症は、陽性症状(妄想、幻覚)、陰性症状(平板な感情、社会的引きこもり)、
認知障害(記憶障害、混乱状態)を呈する精神疾患である。その治療には第二世代抗精
神病薬などが使用されるが、陰性症状や認知障害には効果が乏しく、治療抵抗性を示
す難治例も存在するなど、アンメットメディカルニーズの高い疾患である。一方、統
合失調症患者のゲノム解析により、Rho GTPase activating protein 10(ARHGAP10)遺伝
子との関連性が示唆された。さらに、ARHGAP10 遺伝子変異を保有する患者由来の人
工多能性幹細胞から分化誘導した神経細胞は、神経突起の長さと分岐数の低下が報告
され、統合失調症患者における ARHGAP10 遺伝子変異が RhoA/Rho-kinase 経路の活性
化を引き起こし、統合失調症における神経発達障害につながる可能性が示唆された。
また、このような神経細胞の形態異常は Rho-kinase 阻害剤により回復したと報告され
ている。そこで本研究では、既存の Rho-kinase 阻害剤である fasudil の薬物動態および
統合失調症モデルマウスにおける効果を検討した。
【方法】
fasudil および hydroxyfasudil の薬物動態の解析
7 週齢 C57BL/6J 系雄性マウスに fasudil(10 mg/kg)を腹腔内投与(i.p.)または経口投
与(p.o.)し、5 分、10 分、20 分、40 分、60 分、および 180 分後に全血を採血し、その
後、全脳(小脳を除く)を採取した。LC-MS/MS を用いて fasudil およびその活性代謝物
である hydroxyfasudil の血漿および脳内濃度を測定した。
fasudil による自発運動への影響の解析
7-9 週齢 C57BL/6J 系雄性マウスに生理食塩水(saline)あるいは fasudil(20, 30 mg/kg)
を腹腔内投与または経口投与し、投与後 60 分間の自発運動の変化を解析した。
MK-801 誘発性行動障害への fasudil の効果の解析
MK-801(0.1-0.3 mg/kg)を腹腔内投与した 7-9 週齢 C57BL/6J 系雄性マウスに、生理
食塩水(saline)あるいは fasudil(10, 20 mg/kg)を腹腔内投与し、行動解析(社会性行動試
験、プレパルスインヒビション試験、新奇物体探索試験、運動活性測定試験)を行なっ
た。
【結果】
fasudil および hydroxyfasudil の薬物動態の解析
fasudil(10 mg/kg) の 腹 腔 内 投 与 に よ り 、 血 漿 で は fasudil は 投 与 後 20 分 ま で 、
hydroxyfasudil は投与後 180 分まで Rho-kinase に対する Ki 値を超える濃度を維持した
(Fig. 1, Table 1)。また、脳内では fasudil は投与後 20 分まで、hydroxyfasudil は投与後
60 分まで Rho-kinase に対する Ki 値を超える濃度を維持した(Fig. 1, Table 1)。fasudil(10
mg/kg)の経口投与により、fasudil は血漿でわずかに検出されたが Rho-kinase に対する
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Ki 値は超えず、脳内では検出されなかった(Fig. 2, Table 2)。一方 hydroxyfasudil は、
血漿では投与後 180 分、脳では投与後 20 分まで Rho-kinase に対する Ki 値を超える濃
度を維持した(Fig. 2, Table 2)。
fasudil による自発運動への影響の解析
fasudil(20 mg/kg)を腹腔内投与したマウスでは自発運動に有意な差は認められなか
ったが、fasudil(30 mg/kg)を腹腔内投与したマウスでは有意に自発運動が低下した(Fig.
3A-B)。一方、fasudil を経口投与したマウスでは、fasudil を投与した全ての群で、自
発運動への影響は確認されなかった(Fig. 3C-D)。
MK-801 誘発性行動障害への fasudil の効果の解析
MK-801(0.1 mg/kg)を投与したマウスの社会性行動の障害は、fasudil(10 mg/kg)によ
り改善 した が、fasudil(20 mg/kg)はベー スの 社会性 行動 を低下 させ た(Fig. 4)。MK801(0.2 mg/kg)を 投 与 し た マ ウ ス の プ レ パ ル ス イ ン ヒ ビ シ ョ ン の 障 害 は 、fasudil(20
mg/kg)により改善したが、fasudil(10 mg/kg)では有意な改善は見られなかった(Fig. 5)。
fasudil(10, 20 mg/kg)は MK-801(0.1 mg/kg)を投与したマウスの新奇物体認知記憶の障
害(Fig. 6)および MK-801(0.3 mg/kg)を投与したマウスの過活動(Fig. 7)を改善した。
【考察】
本研究では、fasudil および hydroxyfasudil の薬物動態を調査する目的で、マウスに
fasudil を腹腔内または経口投与し、血漿および脳内の fasudil および hydroxyfasudil の
濃度を LC-MS/MS により測定した。fasudil(10 mg/kg)の腹腔内投与により fasudil およ
び hydroxyfasudil は Rho-kinase に対する Ki 値を超える濃度で血漿および脳内に移行
し、hydroxyfasudil は投与後 60 分までは Rho-kinase に対す Ki 値を超える濃度を維持
することを見出した。fasudil(10 mg/kg)の経口投与では、hydroxyfasudil が Rho-kinase
に対する Ki 値を超える濃度で血漿および脳内へ移行することが確認された。このこ
とより腹腔内投与における fasudil の薬効は脳内で 60 分程度は持続する可能性が示唆
された。そこで、本研究では、10 mg/kg 以上の用量を用いて、行動解析にて fasudil の
効果を検討した。fasudil の腹腔内投与では 30 mg/kg の投与群で自発運動が有意に低下
したが、経口投与では 30 mg/kg でも自発運動の低下は示さなかった。この結果より、
本研究では、行動解析における fasudil の自発運動への影響を除外するため、腹腔内投
与では 20 mg/kg を最高用量として、行動解析における fasudil の効果を調査した。本
研究では、統合失調症のグルタミン酸仮説に基づき、グルタミン酸受容体の一つであ
る NMDA 受容体のアンタゴニスト MK-801 を処置したマウスを用い、fasudil の効果
を行動解析により調査した。その結果、MK-801 により生じた社会性行動の障害、プレ
パルスインヒビションの障害、新奇物体認知記憶の障害、過活動は、fasudil の腹腔内
投与により有意に改善された。また、MK-801 を処置したマウスを用いて、抗精神病薬
(ハ ロ ペ リ ド ー ル 、 ク ロ ザ ピ ン )の 効 果 を 検 討 す る と 同 様 の 改 善 効 果 が 観 察 さ れ た
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(Table 3)。これらの結果により fasudil には抗精神病薬様作用が期待されることを見出
した。
【結論】
fasudil は 腹 腔 内 投 与 お よ び 経 口 投 与 に よ り 、 fasudil ま た は 活 性 代 謝 物 で あ る
hydroxyfasudil がマウスの脳内へ Rho-kinase に対する Ki 値を超える濃度で移行するこ
と、自発運動に影響しない投与量において、MK-801 誘発性の行動障害に対して抗精
神病薬様作用を発揮することが示唆された。
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