【名探偵コナン】アポトキシンAPTX4869の作用機序

アポトキシンAPTX4869の作用機序

原作によると、アポトーシスを誘導するとともに、テロメラーゼ活性によって細胞の増殖能力を高めるのが作用機序となっています。

アポトーシスとテロメラーゼ活性、それぞれについて考えていきます。

アポトーシスとは

生理的に不要になった細胞や、病理的な原因によって障害された細胞を除去する仕組みです。

オタマジャクシがカエルになる際に不要になる尾の除去や、ウイルスや病原体に感染した細胞の除去、がん細胞の除去、自己の細胞に反応する免疫細胞の除去などに関わり、形態形成や生体防御に重要な役割をもちます。

テロメアとテロメラーゼ

テロメア：染色体の末端が分解されたり、傷害されるのを防ぐ繰り返しの配列（TTAGGG）

①
DNAを複製する時には、DNAポリメラーゼを使いますが、DNAポリメラーゼは

5’→3’方向にしか合成できず、
しかも合成開始にはRNAプライマーが必要です。複製の進行方向に対して5’→3’方向になっている、図の上側の鎖（リーディング鎖を鋳型にした新生鎖）は合成に問題ありません。

②
しかし下側の鎖（ラギング鎖を鋳型にした新生鎖）は進行方向に対して3’→5’方向と逆方向に進ませるため、複製を少し進むごとにRNAプライマーを使わなければなりません。

③
最終的に出来上がったDNAにRNAプライマーが残っていてはDNAにならないので除去します。このときラギング鎖は断片となったDNAをDNAリガーゼで結合させます。しかしいずれの鎖も5’末端はRNAプライマーが削除されると、もうポリメラーゼは働けないでその分だけ短くなります。

複製するごとにテロメアが短くなっていき、ある一定の長さになると、染色体を保護する能力が落ち、変異が起こりやすくなるため、細胞は50回ほど複製して細胞分裂すると、それ以上増殖しないようになります（ヘイフリック限界）。

しかし受精卵が赤ん坊になるまでにたったそれだけで分裂が停止してしまうと困るので、生殖細胞や幹細胞はテロメアを長くするテロメラーゼという酵素活性が高い状態になっています。他にも、がん細胞もテロメラーゼ活性が高く、増殖能力が高く保持されています。

製剤学的・分子生物学的に考えられること

今度は薬剤師の観点で、漫画の描写から考えられることを書いていきます。

ジンから口にAPTX4869を入れられて1時間も経たないうちに作用が発現していますよね。

一般的に表面積が広く、膜透過性の良い小腸から薬剤が吸収されますが、口から小腸に到達するまでに30分（空腹時）〜2時間（食後）はかかってしまうはずです。

あれだけ早く薬効が出ていたということは、舌下投与で口腔粘膜から吸収されたのではないかと思われます。これなら1〜2分で効果が発現する上に、全身循環に乗って全身の細胞に作用します。

仮に舌下投与だとすると、吸収過程は受動拡散に依存するからAPTX4869は脂溶性薬物と思われます。舌下から全身循環に乗るために初回通過効果も回避できます。

↓

脂溶性薬物ならば細胞膜を通過するため、アポトーシスは内因性経路かと思われます。そしてアポトーシスを誘導しない細胞には核内移行して転写因子として働いたりするとiPS細胞のように若返りが説明できるかもしれません。

以上です。最後まで読んでいただきありがとうございました。