第16章 脂質異常 (7頁)

1 化学構造

 脂質異常症はトリグリセリド(中性脂肪)とコレステロールのいずれか,または両方が異常に増加した状態である.自覚症状はほとんどないが,放置すると全身の血管の動脈硬化が徐々に進み,狭心症やXJ梗塞などの重大な疾患を発症する.
 脂質異常症の治療薬としては,高コレステロール血症治療薬と高トリグリセリド血症治療薬の2種類に大別でき,前者の治療薬としては(1)HMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン系),(2)陰イオン交換樹脂,(3)プロブコール,(4)小腸コレステロールトランスポーター阻害薬がある.後者の治療薬としては(1)ワイプラード系薬,(2)二コチン酸系薬(3)多価不飽和脂肪酸がある.

1−1 HMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン系)

 HMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン系)は,酵素反応の生成物であるメバロン酸の構造を有している.天然物由来のものと化学合成品のものでは,メバロン酸構造以外の構造が異なる.また,メバロン酸部分は,ラクトン(環状エステル)構造になっているものもある.

1−2 陰イオン交換樹脂

 陰イオン交換樹脂はポリマー(高分子)で構造中に第四級アンモニウム塩構造をもつ.アンモニウム塩の対になっている陰イオン(crイオン)と胆汁酸を交換することで胆汁酸を吸着,排泄する.

1−3 プロブコール

 プロブコールは対称構造で,分子内に抗酸化作用を示す構造を含んでいる.

1−4 小腸コレステロールトランスポーター阻害薬

 小腸コレステロールトランスポーター阻害薬はエゼチミブのみで,抗菌薬の代表的な骨格であるβ−ラクタム環を有する.

1−5 フィブラート系薬

 フィブラート系薬は数種類知られており,ベンゼン環とカルボン酸を含む共通の構造を有している.

1−6 二コチン酸系薬

 二コチン酸系薬は1つもしくは複数の二コチン酸がエステル結合で結合した構造をしている.

1−7 多価不飽和脂肪酸

 イコサペント酸エチルが知られており,枝分かれのない直鎖の脂肪酸エステルに二重結合を5つ含んだ構造をしている.

2 脂質異常症

2−1 脂質異常症とは

 脂質にはいろいろな種類があるが,代表的なものとして,コレステロール,トリグリセリド(中性脂肪)があり,これらはさらに遊離脂肪酸やグリセロールなどから構成されている。
 コレステロールは負のイメージがつきまとうが,生体膜の構成成分やステロイドホルモンの前駆体でもあり,生体内で重要な役割を果たしている.またトリグリセリドもエネルギーが不足したときにリパーゼによって遊離脂肪酸とグリセロールに分解され,それぞれエネルギーとして用いられている.
 脂質類は一般的に水に溶けにくいため,アポタンパク質やリン脂質に包まれたリポタンパク質の形で血中に存在する。
 リポタンパク質は,脂質の構成成分や組成,アポタンパク質の種類などによって, (1) CM(カイロミクロン),(2)VLDL(超低比重リポタンパク質),(3)IDL(中問比重リポタンパク質),(4)LDL(低比重リポタンパク質),(5)HDL(高比重リポタンパク質)の5種類に大別される。
 HDLは末梢組織から余ったコレステロールを回収するはたらきがあるので「善玉コレステロール」とよばれている.一方,LDLは血管内膜で酸化を受けると,それがもとになってプラークが形成され,動脈硬化の原因となるため「悪玉コレステロール」とよばれているが,各組織にコレステロールを分配する役割もあるので,我々の身体にとって必要なものである.
 一般に脂質異常症とは,LDLコレステロールとトリグリセリド(TG)のいずれか1つ以上が正常植以上に増加し,HDLコレステロールが正常植より低い状態を指す.具体的には,高LDLコレステロール血症,低LDLコレステロール血症,高トリグリセリド血症の3種類があるが,その診断基準を表16-3に示す。

2−2 病 状

 脂質異常症は自覚症状がほとんどなく,放置すると動脈硬化が進行し,心臓病(狭心症,心筋梗塞),脳梗塞,高血圧,腎臓病など様々な病気に関係する.高LDLコレステロール血症と低HDLコレステロール血症は,単独でも動脈硬化の危険因子として知られている。

2−3 病 態

 脂質異常症の原因として,遺伝因子によるものや生活習慣や糖尿病などの疾患,薬物によるものがある.なかでも不摂生な食生活,喫煙,運動不足などの生活習慣の乱れにより脂質のバランスが崩れることが多い。

3 脂質異常症治療薬の作用機序

 脂質異常症は,高コレステロール血症と高トリグリセリド血症に大別することができる.それぞれに用いられる治療薬は異なり,コレステロールを下げる薬と,トリグリセリドを下げる薬に分けられる。

3−1 高コレステロール血症治療薬の作用機序

 高コレステロール血症治療薬の作用機序はいくつかあり,(1)内因性コレステロールの合成を阻害するHMG-COA還元酵素阻害薬,(2)小腸中の胆汁酸の排泄を促進する陰イオン交換樹脂,(3)肝臓のコレステロールから胆汁酸への異化排泄を促進するとともにLDLの酸化を抑えるプロブコール,(4)小腸からのコレステロール吸収を阻害する小腸コレステロールトランスポーター阻害薬が開発されている.また. (1), (2), (4)はLDL受容体の発現増加作用を有している。高コレステロール血症治療薬をまとめると表16-5のようになる

3−2  高トリグリセリド血症治療薬の作用機序

 高トリグリセリド血症治療薬の作用機序も複数あり,(1)転写因子であるPPARaを活性化してリポタンパクリパーゼ(LPL)や肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)の発現を増加させ,CMやVLDL,IDL中のトリグリセリドを分解したり,肝臓でのトリグリセリドの合成を抑制するワイプラード系薬,(2)脂肪細胞からの遊離脂肪酸の放出を抑えて肝臓でのトリグリセリドの合成を抑制する二コチン酸系薬,(3)肝臓における遊離脂肪酸およびトリグリセリド合成を抑制する多価不飽和脂肪酸が開発されている.また,(2),(3)もLPLの活性化作用を有している。高トリグリセリド血症治療薬をまとめると表16-6のようになる.

4 高コレステロール血症治療薬

4−1 HMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン系)

 HMG-CoA還元酵素阻害薬は名前のとおり, HMG-CoA還元酵素を阻害する.HMG-COA還元酵素はコレステロールの生合成過程の途中にあるHMG-CoA(3−ヒドロキシー3−メチルグルタリルCOA)からメバロン酸へと還元する酵素であり,これを阻害することで,コレステロールの生合成を抑制する。
 また,肝臓中のコレステロールが減少することで細胞質内の転写因子であるSREBP-2が活性化されてLDL受容体の発現が増加し,肝臓へのLDLの取り込みが増加して,血中のLDLコレステロール濃度が低下する(LDLはコレステロール含有量が多いため,LDLを取り込んでコレステロールを増やそうとする).
 HMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン系)は,天然物およびその誘導体と,化学合成品の2種類に分けられる.これらはともにメバロン酸の構造を分子内に有しているが,それ以外の構造が異なり,天然物由来のものはヘキサヒドロナフタレン骨格をもっており,すべて光学活性体である(図16-7).一方,化学合成品はビフェニル骨格(芳香環が2つつながった構造)を有しており,フルバスタチンナトリウムはラセミ体で市販されているがその他はすべて光学活性体で市販されている.ステムは「−バスタチン(-vastatin)」である。
 また,メバスタチンとシンバスタチンはプロドラッグであり,メバロン酸の構造に対応する部分がラクトン(環状エステル)構造になっている.生体内で加水分解を受け,カルボン酸と水酸基となり,活性を発現する。

それぞれのスタチンの特徴について表16-7にまとめた.
 スタチン系は水溶性を示す水溶性スタテンと脂溶性スタチンに分けられ,スタチン系の多くは脂溶性だがプラバスタチンやロスバスタチンは,水溶性を増大させる官能基を有するため水溶性を示す。
 スタチンが水溶性になることで肝細胞に選択的に取り込まれ,その他の臓器,特に筋細胞への取り込みが少なくなるため,
 @HMG-CoA還元酵素阻害薬の副作用で問題となる横紋筋融解症が起こりにくい.
 A血液脳関門(BBB)を通過しにくく,中枢作用が抑えられる.
 BCYPの代謝を受けにくく,他剤との薬物相互作用が少ない,
 といった特徴があらわれる.

4−2 陰イオン交換樹脂

 陰イオン交換樹脂は,ポリスチレンなどにアンモニウム塩部分を導入したポリマー化合物で,不溶性である.陰イオン交換樹脂として,コレスチラミンとコレスチミドがある。
 名前のとおり,陰イオンを交換する樹脂であり,元々の陰イオンである塩化物イオン(C「」と胆汁酸が交換することで(生体内ではカルボン酸部分はアニオン化しているため),胆汁酸が樹脂に結合し,そのまま排泄される。
 胆汁酸はコレステロールから生合成されるため,胆汁酸の排泄により肝臓のコレステロールが減少する.また,小腸中のコレステロールは胆汁酸が形成するミセルに結合して吸収されるため,肝臓に運ばれるコレステロールが減少する.これらにより,LDL受容体の発現が増加して,肝臓へのLDL取り込みが増加し,血中のLDLコレステロールの濃度が低下する.

4−3 プロブコール

 プロブコールは胆汁中へのコレステロールの異化排泄を促進するとともに,LDL受容体を介さないLDLコレステロールの取り込みを促進することにより,血中のLDL濃度を低下させる.また,血管内膜のLDLの酸化を抑え,動脈硬化の原因となる変性LDLの生成を抑えている.
 プロブコールが抗酸化作用を示すのは,抗酸化剤として知られるBHTの構造が含まれていることと,分子内にある硫黄原子が酸化を受けやすいためである。

4−4 小腸コレステロールトランスポーター阻害薬

 小腸に存在する小腸コレステロールトランスポーターを阻害することで,小腸からの食物や胆汁中のコレステロールの吸収を抑制する.また,肝臓のコレステロールが低下することで. LDL受容体の発現が増加して,肝臓へのLDL取り込みが増加し,血中のLDLコレステロールの濃度が低下する.小腸コレステロールトランスポーター阻害薬としてはエゼチミブのみが開発されており,構造中に抗菌薬の代表的な構造として知られるβ−ラクタム環(4員環の環状アミド構造)を有しているのが特徴で光学活性体として市販されている。

5 高トリグリセリド血症治療薬

5−1 フィブラート系

フィブラート系薬は核内受容体のPPARaを活性化して,
@LPLおよびHTGLの発現を増加させ,LPLによりCMやVLDL中のトリグリセリドを,
  HTGLによりIDLに含まれるトリグリセリドの分解を促進する.
(2)肝臓でトリグリセリドの原料となる遊離脂肪酸のβ酸化を亢進し,トリグリセリドの合成を抑える.
(3)HDLの主要構成タンパク質となるアポタンパクApOA-IとLPLの補酵素であるApoA- Hの生成を増加させる.
これらによって血中のトリグリセリドを低下させ,正常化する。
 ワイプラード系薬は、ベンゼン環とカルボン酸が酸素を含む炭素鎖で結ばれた共通構造をもっている(図16-16).ステムは「−ワイプラード(―fibrate)」である.クロフィブラートとフェノフィブラートはプロドラッグであり、エステル部分が生体内で加水分解を受けて、活性本体であるカルボン酸へと変換される.ペマフィブラートのみが基本構造中のジメチル基ではなく不斉炭素を有するエチル基をもった構造になっている.

5−2 二コチン酸系薬

 二コチン酸系薬は,1つもしくは複数の二コチン酸がエステル結合で結合した構造である。二コチン酸自体がビタミンB群の1種(ナイアシン)で,多くの代謝過程で重要なはたらきを担っている.二コチン酸系薬は,脂肪細胞からの遊離脂肪酸の産生を抑制し,肝臓でのトリグリセリドの合成を阻害する.そのため,肝臓からのVLDL産生も減少し,血中LDLも減少する.さらにトリグリセリドを分解するLPL活性を亢進するほか,HDL構成タンパクであるApoA-Iの半減期の延長効果によるHDL上昇作用や,動脈硬化を惹起するリポタンパク質の低下作用もある.トコフェロールニコチン酸エステルは不斉点を有するが,ラセミ体で市販されている.ステムは「エコー,ニセー(nic-)」である.

5−3 多価不飽和脂肪酸

多価不飽和脂肪酸は,肝臓における脂肪酸合成やトリグリセリド合成にかかわる転写因子SREBP-1の活性を抑制し,血中トリグリセリド濃度を低下させる.そのため,VLDL産生も減少するので血中LDLも減少する.
 多価不飽和脂肪酸としてイコサベント酸エチル(エイコサペンタエン酸エチルエステル)がある.構造としては,末端のメチル基から数えて3つ目の炭素を起点として,炭素を1つ挟みながら二重結合が5つ連なった構造をしている(図16-18).エイコサペンタエン酸はエイコサノイドの前駆体で,詳細については第22章で述べる.

第16章 脂質異常