GDNF는 이보가인에 의한 알코올 섭취 저하를 매개한다 : 동물 및 세포 연구

이 자료에 대하여

이는 원논문의 전문 번역이 아니라 공개본문을 바탕으로 연구의 흐름과 중요한 결과를 일본어로 정리한 상세 소개이다. 대상은 쥐, 마우스 및 배양 세포이며, 사람을 대상으로 이보가인의 효능이나 안전성을 검증한 임상 연구가 아니다. 따라서 "알코올 섭취가 감소했다"는 동물 행동의 결과를 사람의 알코올 사용 장애에 대한 치료 효과로 직접 대체 할 수 없습니다.

연구의 중심은, 이보가인 투여 후에 보여지는 쥐의 에탄올 섭취 저하에, 복측 피개야(VTA)를 포함한 중뇌의 글리아 세포주 유래 신경영양인자(GDNF) 경로가 관여하는지, 라고 하는 기전 가설이다. 행동, 유전자 발현, 수용체 신호, 국소 투여, 기능 저해를 조합하여 상관뿐만 아니라 매개의 가능성을 단계적으로 검토한 점이 특징이다.

연구 설계

행동 실험에는 주로 Long-Evans 쥐를 사용하여 홈 케이지에서의 에탄올과 물의 2병 선택, 레버 누름에 의한 오퍼런트 자가 투여, 소거 후의 재섭취 모델을 조사했다. 이보가인은 20 또는 40 mg/kg을 복강내 투여하였고, 주요 행동 시험에서는 40 mg/kg을 사용하였다. VTA에 0.1~10 μM의 이보가인을 미량 주입하고, 인접한 흑질에의 주입을 비교 대상으로 하여 부위 특이성도 검토하였다.

분자 실험에서는, 마우스와 래트의 중뇌에서 GDNF mRNA를 RT-PCR 등에 의해 측정하였다. 인간 신경모세포종 유래의 SH-SY5Y 세포에서는 GDNF의 발현·분비, GFRα1과 Ret의 회합, Ret 인산화, 하류의 ERK/MAPK 활성화를 조사하였다. 또한 VTA에 GDNF 직접 주입이 행동을 재현하는지, 항 GDNF 중화 항체의 지속 주입이 이보 가인의 효과를 약화시키는지를 검증했다. 동물 연구와 종양 유래 세포 모델을 연결한 전임상 설계이다.

내용

관찰된 결과

40 mg/kg의 전신 투여 후, 래트의 에탄올 섭취량 및 선호는 저하되었지만, 자당 선호는 저하되지 않았다. 오퍼런트 과제에서는 에탄올에 대응하는 레버 누름이 줄어들고, 불활성 레버나 최초의 레버 누름까지의 시간에는 명확한 변화가 없었다. 소거 기간 후에 늘어난 에탄올 섭취·탐색 반응도 저하했다. VTA 내 이보가인은 용량 의존적으로 반응을 감소시키고, 10 μM의 영향은 48시간 후까지 관찰되었지만, 흑질 내로의 동일한 농도 투여에서는 감소하지 않았다.

전신 40 mg/kg 투여 후, 중뇌의 GDNF mRNA는 마우스와 래트에서 증가하였고, 초기 발현 어레이에서는 투여 1시간 후 및 12시간 후에 약 2배 증가가 기록되었다. SH-SY5Y 세포를 10 μM 이보가인으로 처리하면 GDNF 발현과 배지로의 분비가 시간 의존적으로 증가하여 Ret를 포함한 GDNF 수용체 시스템과 ERK/MAPK 경로의 활성화가 관찰되었다.

저자들의 해석

저자들은 VTA에 대한 GDNF 주입이 에탄올 자가 투여를 감소시키고 반대로 항-GDNF 중화 항체가 이보가인의 행동 효과를 약화하였기 때문에 VTA의 GDNF가 적어도 일부를 매개한다고 해석하였다. 이것은 복수의 실험 방향으로부터 지지된 기전 가설이지만, GDNF만이 유일한 경로라고 증명한 것은 아니다. 장시간 작용에 대해 저자들이 논한 노리보가인이나 GDNF의 자기조절은 본문에서도 가능성으로 제시된 설명이다.

결과

홈케이지 2병 선택에서는 9마리의 쥐에서 에탄올 섭취·선호의 유의한 저하가 나타났고, 40mg/kg군에서는 총 음수량의 유의한 감소는 없었다. 오페란트 자기 투여는 8마리로 에탄올 대응 레버가 저하하고, 재섭취 시험에서도 능동 레버의 반응이 줄었다. VTA에 대한 0.1, 1, 10 μM 투여는 10마리를 이용한 용량 의존적 감소를 나타내었고, 10 μM의 효과는 연구한 48시간까지 지속되었다.

매개 실험에서 VTA 내 GDNF (5 μg / μL)는자가 투여 반응을 감소시켰다. 40mg/kg 이보가인 투여 3시간 후, 대조군 IgG군의 반응 저하는 79.1%였지만, 항-GDNF 중화 항체군에서는 39.1%에 그치고, 효과가 약해졌다. 이것은 "차단으로 완전히 소실"이 아니라 "감약"이기 때문에 GDNF 이외의 작용도 남을 수 있다.

세포사 평가에서는, 40 mg/kg을 투여한 마우스 2마리와 무투여 2마리의 Fluoro-Jade 염색으로 밝게 염색하는 사세포는 관찰되지 않았고, 10 μM에서 24시간 처리한 SH-SY5Y 세포에서도 대조와의 차이는 보이지 않았다. 이 제한된 조건과 작은 표본에서의 음성 소견은 넓은 용량 범위, 다른 장기, 장기 영향을 포함한 안전성 증명이 아닙니다.

한계

가장 큰 한계는 전임상 연구라는 것이다. 설치류의 2병 선택, 레버 누름, 소거 후의 재섭취는, 사람의 의존증의 심리·사회적 측면이나 치료 결과를 그대로 재현하지 않는다. SH-SY5Y는 인간 유래에서도 신경 모세포종의 배양 세포이며 성인의 VTA 신경 회로 전체가 아니다. 동물에서 사용한 복강내 40 mg/kg이나 뇌내 미량 주입을 사람의 투여량·투여 경로로 환산하는 근거도 본 연구는 제공하지 않는다.

개별 행동 실험은 일반적으로 소수의 예로 세포 사염색 동물은 각 조건 2 마리였다. 중화 항체가 효과를 부분적으로 남겼고, 세포에서의 수용체 신호와 동물 행동 사이에 다단계의 인과쇄가 있기 때문에, GDNF를 유일한 설명으로 하는 것은 과잉이다. 또한, 에탄올 섭취 저하가 장기적인 건강 개선을 의미하는지, 반복 투여로 같은 반응이나 독성이 어떻게 바뀌는지는 다루지 않았다.

안전성

논문은 이보가인에 환각 등의 원치 않는 작용이 있으며, 고용량에서는 쥐의 소뇌 Purkinje 세포 변성, 진전, 운동 실조가 기보임을 연구 배경으로 명기하고 있다. 이 연구의 제한된 Fluoro-Jade 음성 소견은 알려진 우려를 취소하지 않습니다. 또한 여기에서 중점적으로 본 것은 신경세포 사멸이며, 심장을 포함한 전신독성을 포괄적으로 평가한 연구가 아니다.

GDNF 경로의 활성화와 섭취 행동의 감소는 미래의 약물 표적을 고려하는 전 임상상의 단서이다. 이보 가인 자체의 임상 사용을 권장하거나자가 투여 방법을 나타내는 것은 아닙니다. 사람에게 적용하기 위해서는 약물동태학, 심혈관·신경안전성, 상호작용, 적절한 대조를 갖춘 임상연구가 별도로 필요하다.

원전과 권리

원전은 PubMed Central 전문、PubMed 서지、DOI 에서 확인할 수 있다. 게재지는 The Journal of Neuroscience, 2005년, 25권 3호, 619-628쪽.

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