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胎盤は、物質輸送、ホルモン分泌、分化能等の多彩な機能を有しており、胎児の発育・妊娠の維持に関与する。これら機能には、胎盤におけるtrophoblast細胞が重要な役割を担う。本研究は、抗不安・睡眠薬の移行性を明らかにするとともに、trophoblast機能への影響について多面的に評価することを目的とする。研究計画として、I 胎盤移行性の違いと規定因子の解析、Ⅱ 物質輸送能に及ぼす影響の評価、Ⅲ ホルモン分泌能・分化能に及ぼす影響の評価を行う。昨年度は、これら計画の評価系の構築を行い、本年度は、I・Ⅲの課題について検討を進めた。 ヒト胎盤細胞株 (BeWo細胞) におけるBenzodiazepine (BZ) 受容体作動薬の取り込み量は、lorazepam, ethyl loflazepate代謝物,clotiazepam, clonazepam, ethyl loflazepate, diazepam, nitrazepam, zolpidem, eszopiclone, triazolam, brotizolam, etizolam, estazolam, alprazolam, flunitrazepam, clobazamの順となり、薬剤により膜透過性は異なることが示唆された。また、新規のオレキシン受容体拮抗薬lemborexantについて、LC/MS/MSによる定量法の構築も行った。 また、ホルモン分泌能・分化能に対する影響を評価した。分化誘導試薬であるForskolinにより、各種分化マーカーやホルモン (Syncytin-1, 2, Connexin-43, hPL, β-hCG) の発現量の変化が確認された。BZのうちclobazamは、これら分化マーカー・ホルモンに対して影響を及ぼさないことが示された。その他の薬剤についても同様の検討を進めている。

本研究は、ヒト満期胎盤由来の初代培養細胞における薬物輸送機構を解析することで、妊娠時における有効で安全な薬物療法を実施するために有用な知見を得ることを目的とした。 はじめに、胎盤由来細胞における薬物の輸送機構解析の地盤を築いた。妊娠時に服用を継続する可能性のある薬剤の一つとして抗てんかん薬に着目し、新規の抗てんかん薬(ラモトリギン、レベチラセタム、ガバペンチン、トピラマート)の液体クロマトグラフ-タンデム質量分析による定量法を構築した。構築した定量法を用いて、ヒト胎盤由来細胞株であるBeWo細胞における新規抗てんかん薬の輸送に関して検討を行った。その結果、BeWo細胞内における薬物蓄積は、ガバペンチン>ラモトリギン>レベチラセタム≈トピラマートの順に高いことが示された。ガバペンチンはその物理化学的性質上、細胞膜を通過しにくい分子であると考えられるが、顕著にBeWo細胞内へ蓄積することが示された。また、ガバペンチンの細胞内への取り込みは濃度飽和性を示したことから、ガバペンチンのBeWo細胞への取り込みに何らかの輸送系が関与する可能性が示唆された。今回構築した方法は、ヒト満期胎盤由来の初代培養細胞を用いた輸送実験へ応用することが可能と考えられる。今後は、詳細な輸送機構の解析および臨床における知見との関連性を考慮した検討が必要とされる。

母体へ投与された薬物は胎盤を通過し胎児へ移行することから、薬物の胎盤輸送に関する情報は、胎児に及ぼすリスクを考える上で重要である。妊娠時も服用を継続する可能性のある薬剤の一つとして、抗てんかん薬がある。近年、ラモトリギン、レベチラセタム、ガバペンチン、トピラマート等の新規の抗てんかん薬が本邦においても承認されている。本研究は、新規の抗てんかん薬(ラモトリギン、レベチラセタム、ガバペンチン、トピラマート)の胎盤輸送に関して検討を行うことで、妊娠時における有効で安全な薬物療法の実施に貢献することを目的とした。 ヒト胎盤由来の細胞株(BeWo細胞・JEG-3細胞)を用いた検討により、ガバペンチンは他の薬剤と比較して両胎盤細胞に顕著に蓄積することが明らかとなった。また、ガバペンチンの細胞内への取り込みは濃度飽和性を示したことから、ガバペンチンの胎盤への取り込みに何らかの輸送担体が関与する可能性が示唆された。そこで、ガバペンチンの胎盤細胞への輸送に寄与する輸送担体を解明するため、種々の阻害剤やsiRNAによるノックダウンの影響を検討した。その結果、中性アミノ酸トランスポータ(L-type amino acid transporter, LAT)の阻害剤およびLAT1ノックダウンにより、ガバペンチン輸送は顕著に低下した。 以上、本研究の結果から、胎盤細胞へのガバペンチン輸送にはLAT1が寄与していることが示された。引き続き、他の抗てんかん薬の輸送機構に関しても検討を進めていく予定である。

This study investigated the effects of antiepileptic drugs on placental transporter expression and the mechanism of antiepileptic drug transport across the placenta. We investigated the in vivo effects of valproic acid (VPA), which presents several risks to the fetus, on the gene expression of 18 transporters in the placenta. Pregnant rats were orally administered 400 mg/kg/day of VPA for 4 days during mid- or late gestation. VPA administration altered the expression of several transporters in the rat placenta, which suggested differing sensitivity to VPA across gestational stages. We also investigated the factors involved in fetal exposure to lamotrigine (LTG), which is frequently prescribed for treating women with epilepsy. Our results using human placental cell lines indicated that a carrier inhibited by chloroquine, imipramine, quinidine, and verapamil was involved in the transport of LTG.