3.11 : キャリア媒介輸送

キャリア媒介輸送は、特に脂溶性薬物の薬物吸収において極めて重要なプロセスであり、促進拡散と能動輸送が含まれます。促進拡散では、薬物はエネルギーを消費せずに濃度勾配に沿って移動できますが、能動輸送では ATP を利用してこの勾配に逆らって薬物を移動させます。

能動輸送には、取り込みと排出という 2 種類の膜貫通輸送体が関与しています。取り込み輸送体は、アミノ酸、ペプチド、ヘキソース、有機アニオン、カチオン、ヌクレオシド、その他の栄養素など、さまざまな物質を小腸で取り込む役割をしています。これらのうち、ヒト腸のオリゴペプチド輸送体である PEPT-1 は、ペプチド薬の腸管吸収を高めることが期待されています。経口タンパク質は消化管で消化されてジペプチドとトリペプチドを形成し、PEPT-1 はこれらのペプチドの腸管上皮細胞への取り込みを促進します。刷子縁と基底外側膜に位置するこれらの取り込み輸送体は、必須栄養素の体内への効率的な吸収を促進します。さらに、α-ケトグルタル酸によって駆動される有機アニオン輸送体は、プラバスタチンやアトルバスタチンなどの薬物の血液中への移行を促進し、それらの吸収を高めます。

排出輸送体は、消化管内の膜タンパク質で、体内への有害化合物の流入を防ぐために戦略的に配置されています。代表的な例としては、ATP 結合カセット (ABC) サブファミリーの一員であり、多剤耐性関連タンパク質の一部である MDR1 または P-gp (遺伝子記号 ABCB1) があります。この輸送体は、薬剤を細胞外に排出する上で非常に重要であり、特定の細胞株における治療耐性の一因となっています。

P-gp は、さまざまな親油性または細胞毒性の薬剤に対する腸管上皮細胞の内腔から血液への透過性を低下させます。その発現は、消化管やその他の体組織のさまざまな部分によって異なり、副腎髄質で最も高くなります。この広範囲にわたる存在は、薬剤やその他の異物をさまざまな細胞や重要な臓器から排出する防御的な役割を強調しており、特に多くの癌細胞における薬剤耐性において極めて重要な役割を果たしています。