| 臨床データ | |
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| 商号 | ミルドロネート、ミルドロナート |
| その他の名前 | THP、MET-8 ミルドロナートまたはクアテリン |
| ATCコード |
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| 法的地位 | |
| 法的地位 |
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| 識別子 | |
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| CAS番号 | |
| パブケム CID |
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| ケムスパイダー | |
| ユニ | |
| ケッグ |
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| チェビ | |
| CompTox ダッシュボード ( EPA ) |
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| ECHA 情報カード | 100.110.108 |
| 化学および物理データ | |
| 式 | C6H14N2O2 |
| モル質量 | 146.190 グラムモル−1 |
| 3Dモデル(JSmol) |
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| 水への溶解度 | >40 mg/mL mg/mL (20 °C) |
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メルドニウム(INN、商品名ミルドロネートなど)は、1970年にソ連ラトビア有機合成研究所のイヴァルス・カルヴィンシュによって開発された限定市場医薬品で、現在はラトビアの製薬会社グリンデクスといくつかのジェネリック医薬品メーカーによって製造されています。主に東ヨーロッパ諸国で抗虚血薬として流通しています。 [ 1]
2016年1月1日以降、メルドニウムは世界アンチ・ドーピング機構(WADA)のアスリートによる使用が禁止されている物質のリストに掲載されている。[2]メルドニウムは代謝調節剤として使用することができ、一部のホルモンが体内の酵素反応を加速または減速する方法を変える。しかし、運動能力向上剤としての使用については議論がある。禁止される前にメルドニウムを使用していたアスリートがいること、最も有名なのはマリア・シャラポワである。[3]それにもかかわらず、多くのアスリートがこの薬物に関連して正式に資格停止または失格となっている。
研究
生化学

エネルギー供給を継続的に保証するため、細胞のエネルギー産生ミトコンドリアは、グルコースとともに相当量の脂肪を酸化します。カルニチンは長鎖脂肪酸を細胞の細胞質からミトコンドリアに輸送するため、脂肪酸の酸化(ベータ酸化として知られる)に不可欠です。カルニチンは主に食事から吸収されますが、生合成によって生成することもできます。カルニチンを生成するために、リジン残基はトリメチルリジンにメチル化されます。トリメチルリジンとその中間体を最終生成物のカルニチンに変換する際には、4 つの酵素が関与しています。これら 4 つの酵素の最後の 1 つは、ブチロベタインをカルニチンに水酸化するガンマブチロベタインジオキシゲナーゼ(GBB)です。
メルドニウムの主な心臓保護効果は、GBBの阻害によって媒介されます。その後、カルニチンの生合成を阻害することで、脂肪酸の輸送が減少し、エネルギーを生成するための虚血組織での脂肪酸β酸化の細胞毒性中間産物の蓄積が防止され、この酸素消費プロセスがブロックされます。[4] [5]メルドニウムによる治療は、酸素が制限されている条件下で、心筋エネルギー代謝を脂肪酸酸化からより好ましいグルコースの酸化、つまり解糖にシフトさせる可能性があります。

脂肪酸代謝において、細胞質内の長鎖脂肪酸は負に帯電しているため、ミトコンドリア膜を通過できません。長鎖脂肪酸がミトコンドリアに移動するプロセスは、カルニチン シャトルと呼ばれます。長鎖脂肪酸は、まず補酵素 Aとのエステル化によって活性化され、脂肪酸-CoA複合体が生成され、これがミトコンドリアの外部境界を通過できるようになります。次に、CoA はカルニチンと交換され (酵素カルニチン パルミトイルトランスフェラーゼ Iを介して)、脂肪酸-カルニチン複合体が生成されます。次に、この複合体は、カルニチン-アシルカルニチン トランスロカーゼと呼ばれる輸送タンパク質によってミトコンドリア内膜を通過して輸送されます。中に入ると、カルニチンは遊離し (酵素カルニチン パルミトイルトランスフェラーゼ IIによって触媒される)、再びプロセスが実行されるべく外に輸送されます。パルミトイルカルニチンなどのアシルカルニチンは、カルニチン シャトルの中間生成物として生成されます。
ミトコンドリア自体では、メルドニウムはカルニチンシャトルタンパク質SLC22A5を競合的に阻害します。これにより、ミトコンドリア内の長鎖脂肪酸の輸送と代謝が減少します(この負荷はペルオキシソームにさらに移行します)。最終的な効果は、脂肪酸酸化によるミトコンドリア損傷のリスクの減少と、インスリン抵抗性の発生に関与しているアシルカルニチンの生成の減少です。[6] [7]
薬理学

メルドニウムの作用機序は、おそらくγ-ブチロベタイン水酸化酵素などのカルニチン生合成経路の酵素を阻害することによって、脂肪酸酸化阻害剤として作用することです。[8]初期の報告では、メルドニウムはγ-ブチロベタインの非競合的かつ非水酸化可能な類似体であると示唆されていましたが、[9]さらなる研究で、メルドニウムはγ-ブチロベタインジオキシゲナーゼの基質であることが判明しました。[10] [11] [12] X線結晶構造解析およびin vitro生化学的研究では、メルドニウムがγ-ブチロベタイン水酸化酵素の基質ポケットに結合し、代替基質として作用し、したがって競合阻害剤となることが示唆されています。[13]通常、この酵素は、基質であるγ-ブチロベタインおよび2-オキソグルタル酸に作用して、さらなる基質酸素の存在下で、L-カルニチン、コハク酸、および二酸化炭素を生成します。この代替基質の存在下では、反応によりマロン酸セミアルデヒド、ホルムアルデヒド(ヒストン脱メチル化酵素の作用に類似)、ジメチルアミン、および(1-メチルイミダゾリジン-4-イル)酢酸が生成され、「N-脱メチル化と酸化転位が組み合わさって生じた追加の炭素-炭素結合を持つ予期しない生成物であり、おそらく異常なラジカル機構によるもの」である。[13] [12]この異常な機構はスティーブンス型の転位を伴う可能性が高いと考えられている。[11]
メルドニウムのγ-ブチロベタイン水酸化酵素阻害は、 62マイクロモルの最大阻害濃度の半分(IC 50)を示し、他の研究者はこれを「強力」と表現しています。[14]メルドニウムは、非ペプチド基質模倣物として作用する阻害剤の一例です。[15]
化学

メルドニウムの化学名は3-(2,2,2-トリメチルヒドラジニウムイル)プロピオネートである。[16] [17]これはγ-ブチロベタインの構造類似体であり、 γ-ブチロベタインのC-4メチレンがアミノ基に置き換えられている。γ-ブチロベタインはカルニチンの生合成の前駆体である。[18] [より良い情報源が必要] [19]
メルドニウムは白色の結晶性粉末で、融点は87℃(189℉)である。[20]
社会と文化
ドーピング
メルドニウムは、アスリートがパフォーマンス向上の目的で使用している証拠があるため、2016年1月1日付けで世界アンチ・ドーピング機構(WADA)の禁止薬物リストに加えられた。 [2] [21]メルドニウムは2015年のWADAの監視対象薬物リストに載っていた。[22] [23]スポーツ界のアスリートによるメルドニウムの使用率の高さは、2015年バクーヨーロッパ競技大会の検査結果によって実証された。バクー競技大会当時、13人のメダリストまたは競技優勝者がメルドニウムを使用していた。競技大会中、21競技のうち15競技に出場したアスリートからメルドニウムの使用が検出された。メルドニウムを服用していたアスリートのほとんどは、ドーピング検査用紙に申告すべきだったが申告せず、アンチ・ドーピング機関に使用情報を隠していた。検査を受けた662人のアスリートのうち、メルドニウムの個人使用を申告したのはわずか23人(3.5%)だった。しかし、大会中および競技前に分析された選手の尿サンプル762個のうち66個(8.7%)からメルドニウムの陽性反応が出た。[24]
WADAは、インスリンと同様に、この薬を代謝調節薬として分類している。[25]代謝調節薬は、WADAの禁止物質リストによるとS4物質に分類されている。これらの物質は、一部のホルモンが体内のさまざまな酵素反応を加速または減速する方法を変更する能力がある。このようにして、これらの調節薬は、女性に必要なテストステロンからエストロゲンへの体内の変換を阻害することができる。[26] 2016年4月13日、WADAは、2016年3月1日より前に行われた検査では、メルドニウムを1ミリリットルあたり1マイクログラム未満に許可する更新ガイドラインを発行したと報じられた。 [27]同機関は、「予備検査では、薬が体から排出されるまでに数週間から数ヶ月かかる可能性があることが示された」と述べた。
影響を受けるアスリート
2016年3月7日、元世界ランキング1位の女子テニス選手マリア・シャラポワは、オーストラリアで薬物検査を受けたところメルドニウムが検出されたため不合格となったと発表した。彼女は、様々な健康上の問題で10年間この薬物を服用していたが、禁止されていたことには気付いていなかったと述べた。[28] [29] 2016年6月8日、彼女は国際テニス連盟(ITF)から2年間のテニス選手資格停止処分を受けたが、スポーツ仲裁裁判所は控訴し、処分を15か月に短縮した。[30] [31] [32]同年3月7日、ロシアのアイスダンス選手エカテリーナ・ボブロワも2016年ヨーロッパフィギュアスケート選手権でメルドニウムの陽性反応が出たことを発表した。ボブロワは、メルドニウムが禁止薬物リストに追加されたことは知っていたし、禁止薬物を含む製品を避けるよう注意していたため、検査結果にはショックを受けたと述べた。[33] 2016年5月、ロシアのプロボクサー、アレクサンダー・ポベトキン(元世界ボクシング協会(WBA)ヘビー級チャンピオン2回)がメルドニウムの陽性反応を示した。これは世界ボクシング評議会(WBC)ヘビー級チャンピオン、デオンテイ・ワイルダーとの義務的タイトルマッチのわずか1週間前に発覚した。その結果、ロシアで開催される予定だった試合はWBCによって無期限に延期された。[34]
メルドニウムの使用で暫定的に禁止されている他の選手には、UFCフライ級のリリヤ・シャキロワ、エチオピアとスウェーデンの中距離走者アベバ・アレガウィ、[35]エチオピアの長距離走者エンデショー・ネゲッセ、[36]ロシアの自転車選手エドゥアルド・ボルガノフ[37]、ウクライナのバイアスロン選手が含まれる。オルガ・アブラモワ[38]とアルテム・ティシチェンコ。[39]
ロシアアイスホッケー連盟は、 2016年IIHF世界U18選手権に出場するロシア男子18歳以下アイスホッケー代表チームを、当初の登録選手がメルドニウムの陽性反応を示したことを受けて、17歳以下チームに変更した。[40]
2016年1月1日にメルドニウムの使用が禁止されてから比較的短期間で、170人以上のアスリートによる検査不合格が判明したが、そのほとんどは東欧諸国の選手だった。[41]初期のケースの多くは、アスリートが2015年に使用を中止したと主張したため取り下げられた。 [41]陽性反応を示した著名なアスリートは以下の通り: [42]
さらに、ジョージアのレスラー5人[75]とドイツのレスラー1人が薬物検査で陽性反応を示したと報じられたが、それ以上の名前は公表されなかった。[76] 2016年3月25日、国際サンボ連盟は、傘下のレスラー4人(ロシアから2人、その他の国から2人)が薬物検査で陽性反応を示したことを確認した。[77]
討論
2015年12月にDrug Testing and Analysis誌に掲載された研究では、メルドニウムは「アスリートの持久力の向上、運動後のリハビリの改善、ストレスからの保護、中枢神経系(CNS)機能の活性化の強化を示す」と主張した。[78]しかし、研究自体はこの主張を裏付ける証拠を提示しておらず、代わりにメルドニウムを確実に識別するための2つのアプローチの説明に焦点を当てている。
製造元のグリンデックスは声明で、アスリートに対するメルドニウムの使用を禁止すべきではないと考えていると述べた。同社は、この薬は主にカルニチンの特定の副産物によって引き起こされる細胞への損傷を軽減することによって作用すると述べた。メルドニウムは「虚血細胞の死を防ぐために使用され、正常細胞のパフォーマンスを向上させるものではありません」と声明は述べている。「メルドニウムは運動能力を向上させることはできませんが、虚血の場合の組織損傷を防ぐことができます」、つまり体の一部への血流が不足している状態です。[79]
この薬は1970年代半ばにラトビアSSR科学アカデミーの有機合成研究所でイヴァルス・カルヴィンシュによって発明された。[80] [81] [82]カルヴィンシュは、WADAはドーピングにこの薬が使用できるという科学的証拠を提示していないとして、この禁止措置を批判した。彼によると、メルドニウムは運動能力をまったく向上させず、むしろ高強度の運動中に酸素不足によって引き起こされる心臓と筋肉の損傷を防ぐためにアスリートが使用するものである。彼は、アスリートが自分の健康に気を配ることを認めないことは彼らの人権侵害であり、この決定は東欧のアスリートを競技から排除し、彼の薬を医薬品市場から排除することが目的であると主張した。[83] [84]ラトビアスポーツ医学センターの元アンチ・ドーピング部門長、リエネ・コズロフスカ氏は、メルドニウムは高用量では危険であり、真の健康状態を治療するために医師の監督下でのみ使用すべきだと述べ、この禁止はアスリートの権利を侵害しているという主張を否定した。彼女はまた、 2015年後半にロシア反ドーピング機関が資格停止処分を受けたため、ロシアのアスリートたちはこの薬物が禁止されていることについて十分な警告を受けていなかったのではないかと推測した。[85]
フォーブス誌は、ミネソタ州ロチェスターのメイヨー・クリニックで麻酔学教授マイケル・ジョイナーが「運動能力を高めると考えられている多くの化合物について証拠が不足しています。その使用には一種の都市伝説的な要素があり、明らかにそれほど効果的であるという証拠はあまりありません。この物質(メルドニウム)がカフェインやクレアチン(サプリメントとして摂取すると筋肉量を増やすと考えられている天然物質)よりも効果が高いとしたら、私は驚きます」と語ったと報じた。 [86]米国を拠点とするリハビリテーション医学を専門とする医師でジャーナリストでもあるフォード・ヴォックスは「運動能力を高めるための使用に関する科学的裏付けはあまりありません」と報告した。 [87]
長年のアンチ・ドーピング専門家であり、禁止物質統制グループ(BSCG)の科学ディレクターであるドン・キャットリン氏は、「メルドニウムがパフォーマンスを向上させるという証拠は実際にはゼロだ」と語った。[88]
承認ステータス
メルドニウムは米国ではFDAの承認を受けていないが、ラトビア、ロシア、ウクライナ、ジョージア、カザフスタン、アゼルバイジャン、ベラルーシ、ウズベキスタン、モルドバ、リトアニア、アルバニア、キルギスタンでは登録され処方されている。[78] [89]
経済
メルドニウムは、ラトビアの製薬会社グリンデクス社によって製造されており、東ヨーロッパ13か国に拠点を置いている[90]。[91] [92]同社はメルドニウムを主力製品の一つと位置づけている。[93] 2013年の売上高は6500万ユーロであった。[82]
参照
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