第100回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問131 Q. Trp-P-2は、シトクロム P450で酸化された後、第II相反応を経て活性化される。この代謝的活性化に関わる第II相反応はどれか。

選択肢

1. グルクロン酸抱合

2. 硫酸抱合

3. グルタチオン抱合

4. グリシン抱合

5. アセチル抱合

（論点：薬物動態　代謝　代謝的活性化）

薬剤師国家試験対策には、松廼屋のe-ラーニング「薬剤師国家試験対策ノート」ワンストップでお届けします。Twitterからの情報発信サイト @Mats_blnt_pharm （ https://twitter.com/Mats_blnt_pharm ）で現在人気の企画「少し解説」と連動してココ（ https://matsunoya.thebase.in/blog ）から「松廼屋の論点解説」をお届けします。

こんにちは！薬学生の皆さん。BLNtです。解説します。薬剤師国家試験の衛生から薬物動態を論点とした問題です。第100回薬剤師国家試験の問131（問100-131）は、代謝から、ヘテロサイクリックアミンのひとつであるTrp-P-2の代謝的活性化に関する理解を問われました。

問100-131を、3つのテーマに分けて解説します。

テーマ1. ヘテロサイクリックアミンとは｜

テーマ2. ヘテロサイクリックアミンの発がん性｜

テーマ3. Trp-P-2の代謝的活性化｜

解説します。Trp-P-2などのヘテロサイクリックアミン（Heterocyclic amine｜HCA）に関して、最新の科学的根拠に基づく情報としては、食品安全委員会ホームページ（HP）「食品安全委員会｜食品中に含まれるヘテロサイクリックアミンの安全性評価>調査報告書2010(平成22)年 https://www.fsc.go.jp/fsciis/survey/show/cho20100030001 」に添付の「食品中に含まれるヘテロサイクリックアミンの安全性評価情報に関する調査報告書」に、詳細なレビューがありました。上記、食品安全委員会HPの参考資料によれば、ヘテロサイクリックアミン（HCA）は、肉や魚などを高温調理することにより、アミノ酸とクレアチンの反応で新たに生成される発がんリスクを持つ物質です。1975年に魚の焼け焦げ中から初めて発見され、日本で最初に同定されて、その後、約20種が報告されています。WHO国際がん研究機関（IARC）において発がん性に関する評価が実施されています。上記、報告書では、食品中に含まれるヘテロサイクリックアミン（HCA）について、最新の文献、国際機関・諸外国のリスク評価書等の収集を行うとともに、ヘテロサイクリックアミンを摂取した際の安全性評価に資する目的での科学的知見の整理・分析が実施されています。報告書の対象とされた10種類のヘテロサイクリックアミン（HCA）の名称および化学構造式を抜粋して図1に示します。

図1　ヘテロサイクリックアミンの構造式一覧　出典：食品安全委員会｜食品中に含まれるヘテロサイクリックアミンの安全性評価>調査報告書2010(平成22)年 https://www.fsc.go.jp/fsciis/survey/show/cho20100030001 添付資料「食品中に含まれるヘテロサイクリックアミンの安全性評価情報に関する調査報告書」

上記、食品安全委員会HP資料によれば、WHO国際がん研究機関（IARC）の発がん性評価において、Trp-P-2は1987年に2B（人に対する発がん性が疑われる｜Possibly Carcinogenic）とされました。主なヘテロサイクリックアミン（HCA）のWHO国際がん研究機関（IARC）の発がん性評価を下記に示しました。IQの2A（ヒトに対する発がん性が恐らくある｜Probably Carcinogenic）以外は、すべて2Bと評価されています。

解説します。上記、食品安全委員会HP資料によれば、一般的に、ヘテロサイクリックアミン（HCA）は、ヒトでは主にP450(CYP)1A2によって代謝されます。CYP1A1、1B1、3A4もまた、環外アミノ基の水酸化に関与します。水酸化されたアミノ基は、さらにN(O)acetyl-transferase (NAT) によりO-acetyl化を受け、ヘテロサイクリックアミン（HCA）のN-acetoxy体が生成されます。HCAのN-acetoxy体は、自動的にarylnitreniumイオン（R-NH+）に変化し、DNAのグアニン塩基8位炭素原子に対して付加体を形成します。

Trp-P-2のIUPAC名は、3-Amino-1-methyl-5H-pirido[4.3-b]indoleです。基本骨格の特徴として、インドール骨格を有する複素員環を持ち、また、環外アミノ基を有しています（R-NH2）。Trp-P-2は、トリプトファンの熱分解で得られたタールから単離され（Kosuge et al., 1978; Kasai et al., 1979）、また、カゼインあるいはグルテンの熱分解生成物からも単離されました（Uyeta et al., 1979）。Trp-P-2の代謝に関しては、環外アミノ基に対してP450依存的な水酸化が起こり、3-ヒドロキシアミノ誘導体（N-OH-Trp-P-2）およびニトロソ誘導体（NO-Trp-P-2）を生成します（Yamazoe et al., 1980）。

他方、第II相反応に関して、Trp-P-2およびNO-Trp-P-2は速やかに非酵素的にグルタチオンと反応すること、また、N-OH-Trp-P-2はグルタチオン抱合体を形成することが確かめられています。N-OH-Trp-P-2およびNO-Trp-P-2はS. typhimurium TA98に対する強力な変異原性物質ですが、N-OH-Trp-P-2から3種類のグルタチオン抱合体が形成され、そのグルタチオン抱合体の1つは、N-OH-Trp-P-2よりも強力な変異原性物質でした。他の2つのグルタチオン抱合体に変異原性はありませんでした。以上のように、Trp-P-2は、グルタチオン抱合による代謝的活性化または解毒が行われることが、in vitroで示されています（Saito K, Yamazoe Y, Kamataki T, Kato R. Activation and detoxication of N-hydroxy-Trp-P-2 by glutathione and glutathione transferases. Carcinogenesis. 4(12)1551-7, 1983. PubMed PMID: 6360405.  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6360405 ）。まとめると、Trp-P-2には、P450依存的な環外アミノ基の水酸化をうけたのちの代謝経路として、N(O)acetyl-transferase (NAT)によるO-アセチル化をうけてN-acetoxy-Trp-P-2となり、arylnitreniumイオン（R-NH+）に変化し、DNA付加体を形成する代謝的活性化の経路、ならびに、グルタチオン抱合によって、解毒と代謝的活性化を受ける経路が考えられます。

ヘテロサイクリックアミン（HCA）の化学構造式は、複雑な複素員環やメチル基やアミノ基などの官能基があって覚えにくいのですが、Trp-P-1とTrp-P-2の化学構造式は薬剤師国家試験問題に何度か出題されていますので、骨格の特徴（インドール骨格を有する複素員環）と「トリプトファン由来」であって高温調理によって生成する化合物であることは覚えておくとよいです。より深い学習には、上記、食品安全委員会の報告書をダウンロードしてファイルを保存するか印刷し、関連する設問を解く機会があったら走り読みすると理解が深まりますよ！（※下記は、第102回薬剤師国家試験　問131です。選択肢1がTrp-P-1であることに気づきましたか？）

厚生労働省の試験問題正答（第100回薬剤師国家試験　正答　問131 https://www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou-11120000-Iyakushokuhinkyoku/0000079171.pdf）によれば、問100-131の正答は選択肢2（硫酸抱合）および選択肢5（アセチル抱合）となっていますが、上記の食品安全委員会の調査結果および、他の文献（Chem Res Toxicol. 2011 Aug 15; 24(8): 1169–1214.

Published online 2011 Jun 20. doi:  [10.1021/tx200135s] Fig.2 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3156293/figure/F2/）においても、硫酸抱合は解毒機構として扱われており、硫酸抱合による代謝的活性化の科学的根拠は見当たらなかったので、硫酸抱合を正答としている厚生労働省の記載は何らかの「誤記」と考えられます。厚生労働省は、所定の事務手続きによって、この問100-131に対しての「誤記訂正」を行ったほうが良いのでは、というのが個人の見解として昨年あたりからの印象です。厚生労働省の示している正答を科学的根拠と見比べてみると、合っていなさそうに思える設問は、この問に限ったことではないのですが、カイゼンの戦略としては、作問の際に科学的根拠を明記することを義務化すること、ならびに、科学的根拠と正答との比較において、その妥当性に関するquality assurance（QA｜品質保証）の工程およびQAを実施したという記録を、責任の所在のある組織体における担当責任者の署名と日付入りで残し、後日、各方面の専門家からなる第三者委員会がそれを確認するといった、薬機法に準ずる精度管理システムの構築（まだ、行われていないのなら）、すなわち、ガバナンスの実効性に必要な国家資格試験の設問の作成に関するQAシステム構築が、コンプライアンス上、倫理上、また、本当に、高度医療と健康長寿ならびに日本の保健衛生の担い手としてのコンピテンシーを有する薬剤師の人材育成および社会への輩出と医療の質の安定を考えるのなら、必要であるように思います。皆さんは、どう思われますか。

YouTube｜※論点解説動画で予習・復習ができます。

【A】は、肉や魚などを【B】することにより、【C】の反応で新たに生成される化合物で、1975年に【D】の中から初めて発見され、日本で最初に同定されて、その後、約20種が報告されている。【A】は、【E】の【F】評価において、【F】が認められており、【G】は1987年に【H】（人に対する【F】が疑われる｜【I】）とされた。

【A】は、ヒトでは主に【J】1A2によって代謝され、【J】1A1、１B1、3A4もまた、【K】の【L】に関与する。【L】された【K】は、さらに【M】により【N】を受け、【A】の【O】が生成される。【A】の【O】は、自動的に【P】に変化し、【Q】のグアニン塩基8位炭素原子に対して付加体を形成する。【G】のIUPAC名は、【R】であり、基本骨格の特徴として、【S】を有する【T】を持ち、また、【K】を有している（R-NH2）。【G】は、【U】の熱分解で得られたタールから単離され、また、【V】の熱分解生成物からも単離された。【G】の代謝に関しては、【K】に対して【J】依存的な【L】が起こり、3-ヒドロキシアミノ誘導体（N-OH-【G】）およびニトロソ誘導体（NO-【G】）が生成する。他方、第II相反応に関して、【G】およびNO-【G】は速やかに非酵素的に【W】と反応すること、また、N-OH-【G】は【W】抱合体を形成することが確かめられています。N-OH-【G】およびNO-【G】は強力な【X】物質であるが、N-OH-【G】から3種類の【W】抱合体が形成され、その【W】抱合体の1つは、N-OH-【G】よりも強力な【X】物質であった。他の2つの【W】抱合体に【X】はなかった。以上のように、【G】は、【W】抱合による【Y】または【Z】が行われることが、in vitroで確かめられている。

A. ヘテロサイクリックアミン（HCA）

B. 高温調理

C. アミノ酸とクレアチン

D. 魚の焼け焦げ

E. 国際がん研究機関（IARC）

F. 発がん性

G. Trp-P-2

H. 2B

I.  Possibly Carcinogenic

J. チトクロームP450(CYP)

K. 環外アミノ基

L. 水酸化

M. N(O)acetyl-transferase (NAT)

N. O-acetyl化

O. N-acetoxy体

P. arylnitreniumイオン（R-NH+）

Q. DNA

R. 3-Amino-1-methyl-5H-pirido[4.3-b]indole

S. インドール骨格

T. 複素員環

U. トリプトファン

V. カゼインあるいはグルテン

W. グルタチオン

X. 変異原性

Y. 代謝的活性化

Z. 解毒

では、問題を解いてみましょう！すっきり、はっきりわかったら、合格です。

第100回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問131 Q. Trp-P-2は、シトクロム P450で酸化された後、第II相反応を経て活性化される。この代謝的活性化に関わる第II相反応はどれか。

選択肢

1. グルクロン酸抱合

2. 硫酸抱合

3. グルタチオン抱合

4. グリシン抱合

5. アセチル抱合

（論点：薬物動態　代謝　代謝的活性化）