結合力

薬物動態学および受容体-リガンド動態学において、結合ポテンシャル( BP) は、「利用可能な」神経受容体の密度と、その神経受容体に対する薬物の 親和性を組み合わせた尺度です。

リガンド受容体結合システムについて考えてみましょう。濃度Lのリガンドは、濃度または可用性Rの受容体と結合して、濃度RLのリガンド受容体複合体を形成します。結合ポテンシャルは、平衡状態にあり、L が 0 に近づく限界でのリガンド受容体複合体と遊離リガンドの比であり、記号 BP で表されます。

${\displaystyle BP={\frac {RL}{L}}{\bigg |}_{L\approx 0}}$

この量はもともとミンタン^[1]によって定義され、受容体がリガンドに結合する能力を表します。これは一般的な受容体結合方程式の限界（L << Ki）です。

${\displaystyle RL={\frac {R*L}{L+Ki}}}$

これは以下と同等です:

${\displaystyle BP={\frac {R}{K_{i}}}}$

これらの式は、総受容体密度を測定する場合、または 2 番目のリガンドに結合した後に利用可能な残留受容体密度 (可用性) を測定する場合にも同様に適用されます。

BP は、例えば薬物による占有率を評価したり、神経精神疾患を特徴付けたりするために、陽電子放出断層撮影(PET) を使用して「利用可能な」受容体の密度を測定する際に極めて重要な指標です (ただし、結合ポテンシャルは受容体の密度と親和性に依存する複合指標であることに留意する必要があります)。関連する方法論の概要は、例えば Laruelle ら (2002) に記載されています。^[2] PET で BP を推定するには、通常、参照組織が必要です。参照組織の受容体密度は無視できるほど低く、その分布容積は、すべての受容体がブロックされている場合のターゲット領域の分布容積と同じになるはずです。BP は、標識リガンドの結合と血液放射能の全時間経過を測定することで比較的偏りのない方法で測定できますが、実際にはこれが常に必要なわけではありません。他の 2 つの一般的な指標が導出されており、仮定は含まれていますが、BP と相関する指標になります:および。 ${\displaystyle BP_{1}}$${\displaystyle BP_{2}}$

• ${\displaystyle BP_{2}}$: 「特異的対非特異的平衡分配係数」、文献では とも表記される。これは、真の平衡状態における脳組織内の特異的に結合したトレーサーと非置換性トレーサーの比率である。動脈血を採取しなくても計算できる。2組織コンパートメントモデルでは、であり、は第1組織コンパートメント内のトレーサーの遊離分率、つまり脳組織内のリガンドの非特異的結合に依存する尺度である。${\displaystyle V_{3}''}$${\displaystyle BP_{2}=k_{3}/k_{4}}$${\displaystyle BP_{2}=f_{2}BP}$${\displaystyle f_{2}}$
• ${\displaystyle BP_{1}}$: 真の平衡状態における特異的に結合したトレーサーと血漿中のトレーサーの比率。文献では とも表記されます。測定には、代謝物補正を含む血漿中の放射能の測定が含まれます。2組織コンパートメントモデルから、血液脳関門を通過する受動拡散のみがあると仮定すると、次式が得られます。ここで は動脈血漿中のトレーサーの自由分率、つまり血漿結合に依存する尺度です。測定して で割ると、最終的に BP が得られます。${\displaystyle BP'}$${\displaystyle BP_{1}}$${\displaystyle BP_{1}=f_{1}BP}$${\displaystyle f_{1}}$${\displaystyle f_{1}}$

とは明確な記号ですが、 BP はそうではありません。 BP が を表す出版物は数多くあります。一般に、動脈サンプルがない場合 (「非侵襲的画像」)、 BP は を表します。 ${\displaystyle BP_{1}}$${\displaystyle BP_{2}}$${\displaystyle BP_{2}}$${\displaystyle BP_{2}}$

${\displaystyle B_{max}}$: 受容体の総密度 = 。PET画像では、放射性リガンドの量は通常非常に少ない（L << Ki、上記参照）ため、${\displaystyle R+RL}$${\displaystyle B_{max}\approx R}$

${\displaystyle k_{3}}$および：2つの組織区画モデルからの移動速度定数。 ${\displaystyle k_{4}}$

新しい表記法: Innis et al. ^[3]では、この分野で活躍する大規模な研究者グループが、この分野の文献を非専門家にとってより分かりやすくすることを目的として、これらの用語のコンセンサス命名法に同意しました。この命名法では、血漿に関する量には下付き文字 p を使用し、脳内の遊離濃度と非特異的に結合した濃度 (NonDisplaceable) に関する量には下付き文字 ND を使用します。このコンセンサス命名法では、上で f ₁および BP ₁と呼ばれていたパラメータは、現在 f _pおよび BP _pと呼ばれ、 f ₂および BP _{2は、 f ND}および BP _NDと呼ばれます。

• 流通量