インビトロでの抗炎症薬および薬剤候補のリピドミクススクリーニング - パートA

シクロオキシゲナーゼ (COX)-2 の阻害に選択的な非ステロイド性抗炎症薬 (NSAID) は、COX-2 由来のプロスタサイクリン (PGI2) およびプロスタグランジン (PG) E2 を抑制することにより、痛みと炎症を緩和します (1)。 しかし、8 つのプラセボ対照臨床試験では、COX-2 を特異的に阻害するように設計された NSAID が、心筋梗塞、脳卒中、全身性および肺高血圧症、うっ血性心不全、心臓突然死などの心血管リスクを増加させる傾向があることが明らかになりました (1-3)。 ）。 心臓血管への悪影響は、強力な血管拡張剤であり血小板活性化の阻害剤である COX-2 由来の PGI2 の抑制に起因します (4; 5)。 私たちの研究室は、COX-2 の全体的な欠失、選択的阻害または変異、または PGI2 の受容体の欠失が、マウスモデルで血圧を上昇させ、血栓形成を促進することを示しました (6)。 さらに、血管の COX-2 欠失がマウスの血栓症と高血圧の素因となること (7)、心筋細胞での COX-2 の選択的欠失が心機能障害を引き起こし、心不全の一因となる可能性のある不整脈誘発に対する感受性を高めること (8) を実証しました。 COX-2の阻害に特異的なNSAIDを服用している患者で報告されている心不整脈。

NSAID によるこの心血管障害は、代替薬物標的としてミクロソーム プロスタグランジン E シンターゼ-1 (mPGES-1) への関心を引き起こしました。 mPGES-1 は、COX-2 の下流で作用し、中間 COX エンドペルオキシド生成物 PGH2 から PGE2 への変換を触媒する誘導性 PG 末端シンターゼです (9)。 COX-2の発現または機能への干渉と同様に、mPGES-1のグローバルまたは細胞特異的な削除がPGE2産生を抑制することを以前に報告しました。しかし、COX-2 とは異なり、全体的な mPGES-1 欠乏は PGI2 の生合成を増強し、正常または高脂血症のマウスを血栓形成または高血圧イベントの素因としない (9-11)。 mPGES-1-/- マウスにおける PGE2 の抑制と PGI2 の増加の両方が、蓄積された PGH2 基質の PGI2 シンターゼへの再転換に起因する (10)。 さらに、mPGES-1 の全体的な欠失は、ワイヤー損傷に対する血管増殖反応を制限し (12)、アテローム発生を遅らせ、高脂血症マウスにおけるアンギオテンシン II 誘発腹部大動脈瘤形成を抑制します (10; 13)。 また、mPGES-1欠乏症はオゾン誘発性気道炎症または気道過敏性に影響を与えないことも示しており、これは、mPGES-1の薬理学的阻害およびPGD2へのエンドペルオキシドの再転換が、気道機能不全のリスクのある患者の素因とならない可能性があることを示唆しています(14)。 さらに、他の研究者による研究では、mPGES-1 の全体的な欠失が、マウスの脳虚血/再灌流における虚血後の脳梗塞および神経学的機能障害を減少させることが示されています (15)。 mPGES-1欠乏症はまた、鎮痛のげっ歯類モデルにおいて、マウスを過度の炎症および過敏症の影響を受けにくくします(16; 17)。 まとめると、これらの発見は、mPGES-1 の薬理学的阻害が PGE2 抑制による抗炎症効果を保持している可能性があることを示唆していますが、PGI2 増強により、mPGES-1 の標的化は選択的 COX-2 阻害剤に関連する心血管リスクを回避する可能性があります。

mPGES-1 欠失に起因する PGH2 基質の再転換は、細胞レベルおよび全身 (尿プロスタグランジン代謝産物) で観察される遍在する事象です。ただし、再転換産物のプロファイルは、細胞や組織の種類、疾患モデル、システム摂動の程度によって異なります (6; 10-14; 18-21)。 内皮細胞 (EC) または血管平滑筋細胞 (VSMC) の mPGES-1 が欠損したマウスでは、PGI2 が主要な基質再転換産物であるのに対し、骨髄細胞で mPGES-1 が欠失すると、PGH2 がほとんどTxA2(11)。 機能的には、骨髄細胞に mPGES-1 を欠くマウスは、血管損傷に対する反応が乏しく、骨髄 mPGES-1 が心血管系の薬物標的であることを示唆しています。 したがって、細胞特異的なmPGES-1の欠失は、基質の再転換の異なるパターンにつながり、システムの生物学的機能に影響を与える可能性があり、したがって医薬品開発を複雑にします。 不明なことは、mPGES-1 の遺伝的欠失または薬理学的阻害が、プロスタグランジンを超えてリピドームに直接 (基質の再転換を介して) または間接的に (酵素発現に対するプロスタグランジン再転換産物の影響または経細胞産物へのさらなる代謝による (22)) 影響を与えることができるかどうかです。機能的な結果を伴う経路。 例えば、AA-PGE2 代謝の混乱は、シトクロム P450 (23; 24)、ロイコトリエン、アナンダミド、2-アラキドニルグリセロール (2-AG) およびその他のカスケード (25) によるアラキドン酸生成物形成に影響を与える可能性があります。 細胞レベルでは、LPS で前処理し、アラキドン酸 (AA) で刺激した mPGES-1-/- マクロファージは、12-HHT (12-ヒドロキシヘプタデカトリエン酸) の 5 倍の増加を示し、トロンボキサン A シンターゼへの基質の再転換を示します ( 18)。 COX-2 の阻害と欠失は、5-リポキシゲナーゼ (5-LO) 経路の代謝物 5-HETE (5-ヒドロキシエイコサテトラエン酸) およびロイコトリエン LTB4、LTC4、LTD4 (26-28)、および CYP450 カスケードの代謝物を増加させることが報告されています。 14,15-DHET/EET (ジヒドロキシエイコサトリエン酸/エポキシエイコサトリエン酸) (26). したがって、カスケードの特定の分岐が薬理学的に阻害されるか、または遺伝的に除去されると、基質 AA は 1 つの経路から別の経路に分路される可能性があります。

ここでは、受容体（LTC4、LTB4、EP4受容体）に拮抗するか、特定の成分（COX-1、COX-2、mPGES-1、5-KO）を阻害する抗炎症薬および薬剤候補の広域リピドミクススクリーニングを実施します。 、FLAP、LTA4A) におけるアラキドン酸経路の in vitro ヒト全血アッセイ (hWBA)。 健康で非喫煙者の男性および女性のボランティアは、献血を求められます。 ヒト全血アッセイには、(i) 刺激された全血のさまざまな時点でのベースライン脂質レベルの決定、(ii) 単一の介入化合物で処理された刺激前の全血の脂質の測定、(iii) 脂質の定量が含まれます。介入化合物の組み合わせで処理された事前刺激全血。 注目されている化合物がさまざまな炎症経路に影響を与え、その結果、基質の再転換の新しいパターンと、これまで知られていなかった脂質製品の測定がもたらされると予想されます。