Discussion

今回の一連の実験は、ラットのbinge-like alcohol drinkingモデルとこのタイプのアルコール摂取に関わる神経薬理メカニズムを探るために計画したものである。 餌や水を与えない状態で、30分間の自己投与セッション(2瓶選択およびオペラント状況)後に0.08 g%以上のBALが確実に得られる量のアルコールを自発的かつ経口的に動物に自己投与させた。 これらの条件を満たすことで、この動物モデルはNIAAAが定義するヒトのむちゃ飲みに対するface validityを持つ動物モデルとして適格である。 7012>

どんちゃん騒ぎ的なアルコール暴露の他の動物モデルは、アルコールの非経口投与、強制的なアルコール投与による暴露、あるいは高いアルコール嗜好性を持つ選択的交配に依存することで制限されている。 受動的(例えば、実験者が投与する胃内アルコール注入を繰り返す;Crewsら、2000;Crews及びBraun、2003)又は能動的(例えば、唯一の栄養源としてのアルコール流動食の消費による一気飲み;Fidlerら、2006;N.W. Gilpin 及び G.F. Koob、未発表の知見)のいずれかの強制アルコール投与による酒宴アルコール暴露手順は、依存誘導飲料と関連していると考えられる顕著な神経生物学的障害をもたらす。 他のどんちゃん騒ぎ的アルコール自己投与モデルでは、毎日のアクセス制限時間中にエタノール自己投与を促進するために、水分剥奪(例えば、Hubbellら、1986;Reidら、1996;Gardellら、1997)または食物剥奪(例えば、MacDonallとMarcucella、1979;FalkとTang、1988)を採用している。 しかし、これらのデザインには問題がある。なぜなら、動物は自己投与セッション中、主として喉の渇きによって動機づけられ、そのような手順では体重増加が遅れるか完全にブロックされるからである。 これらのモデルを総合すると、ヒトの状態に対する構成妥当性は弱い(すなわち、ヒトは空腹や喉の渇きでエタノールを消費するのではない)。 他の研究では、これらの操作を行わずに、制限されたアクセスセッション中にラットが自発的にエタノールを消費したが、これらの研究は、NIAAAによってむちゃ飲みの決定的要因であると決定されたBAL(0.08g%)を生成しなかったか(例えば、Stewart and Grupp, 1984; Gill et al, 1986; Linseman, 1987)、BALを測定しなかった(例えば、Macdonall and Marcucella, 1979)。 最後に、遺伝子操作により、連続的なエタノール摂取(例えば、アルコール嗜好性Pラット;Murphyら、1986)または限定的なエタノール摂取(すなわち、高アルコール消費性HARFラット;Lêら、2001)に基づき、高いアルコール嗜好性のラットを選択的に飼育することが行われてきた。 Pラットは、自発的なアルコール飲酒行動のビンジ的パターンを示し、様々なアルコール摂取条件下で0.08 g%を超えるBALを達成し(Murphyら、1986)、アルコール依存症の遺伝的および神経生物学的機構の研究に広く用いられてきた。 この実験では、甘酒とスーパーサックの摂取量は、オペラント状況よりも2本選択状況において高い傾向があり、この効果はオペラントセッションにおいてこれらの溶液を得るためにラットが必要とする作業(レバー押しと注ぎ口から飲む)が増加したことに起因するかもしれない。 両実験とも、アルコール摂取量には経時的な変動が見られたが、対照ラットの過食摂取量は同じ経時的な変動パターンを示していた。 両実験とも、アルコール摂取量とBALの間に強い相関が見られたが、2瓶選択アルコール乱用ラットとオペラントアルコール乱用ラットでこの関数が大幅に右にシフトしているのは不思議である。 この相違は、2つの実験におけるアルコール吸収率への食物摂取の寄与が異なることに起因している可能性がある。 概日リズムの観点からは、ラットは通常、暗期サイクルの最初の2-3時間に最も多くの食物を摂取し、暗期サイクルの終了直前に再び食物を摂取する(Whishaw and Kolb, 2005)。 本実験では、実験1と2において、自己投与セッションは暗期サイクルの異なる時間帯に行われた。 具体的には、実験1では暗期サイクルの中盤に自己投与が行われたが、実験2では暗期サイクルの開始時に自己投与が行われた。 おそらく、実験1(二瓶選択飲酒)のラットは、実験2(オペラント反応)のラットに比べて、自己投与セッション前の数時間に多くの食物を摂取したものと思われる。 したがって、二瓶選択飲酒者とオペラントアルコール反応者のBAL対摂取関数の右方シフトは、満腹の動物で起こるアルコール吸収の遅延によるものかもしれない(Goldberg, 1943)。

このモデルは、ラットで高い嗜好性を示す溶液にサッカリンと低グルコース濃度を配合した(Valenstein et al., 1967). エタノール溶液に甘味料を加えてより高いエタノール摂取をもたらすことは、新しい実験戦略ではない。 しかしながら、以前の手順の欠点のいくつかは、食物剥奪(例えば、MacdonallとMarcucella、1979)または水剥奪(例えば、Hubbellら、1986;Reidら、1996;Gardellら、1997)の必要性や、定義したBAL基準の欠如(例えば、StewartとGrupp、1984;Gillら、1986;Linseman、1987;Sinclairら、1992)等の本モデルにおいて回避されたものである。 遺伝子操作により、確実かつ自発的に大量のエタノールを消費する動物(例えば、HARF動物、Lêら、2001;Pラット、Murphyら、1986)が生産されているが、選択的育種はほとんどの研究所にとって現実的な解決法ではない。 さらに、既存のラット系統は需要が高く、入手が困難な場合がある。 ここに提示したモデルは、ラットにおける薬理学的に意味のあるエタノール飲用誘発のために以前に使用された戦略と、非アルコール依存性ラットによるエタノール消費を最適化すると思われる甘味付与手順(Valensteinら、1967)を組み合わせたものである。

対照手順として正の強化特性を有するフレーバービークル(すなわち、スーパーサッカリン)を使用したことは、本発明の手順の利点となる。 エタノール自己投与研究の大半は、無糖のエタノール溶液と水のどちらかをラットに選択させ、水が摂取比較のための唯一の代替強化剤となる。 このような実験デザインは、その後の薬理学的操作の行動特異性を検証する上で限界がある。なぜなら、水を摂取したラットでは水の強化価値がほとんどないからである。 すなわち、水への反応が少ないとフロア効果が生じ、薬物効果の行動特異性を議論することが難しくなる。 さらに、水へのアクセスが制限された実験データの解析は、非実験期間中ラットが継続的に水にアクセスできるため、おそらく実験セッション中の水に対する強化価値が低くなるという事実によって複雑になる。実際、水の利用可能性は様々な強化子に対するオペラント反応に複雑な影響を与える(Freed and Mendelson, 1977; Johnson et al, 1991)。 このモデルはエタノール摂取を抑制する薬理学的操作に適しており、エタノール摂取に対する効果を強化効果の高い代替溶液(すなわち、エタノール車)の摂取に対する効果と比較することができるからである。 したがって、スーパーサッカリンに対する効果がない場合の甘みのあるエタノール溶液の摂取に対する薬理学的操作の効果は、より適切に「行動特異的」と呼ぶことができる。 消費に対する一般的な抑制効果をもたらす処置は、エタノールに対する特異性を欠いているが、そのような行動の変化は、エタノールと自然強化剤の両方に共通する強化経路に対する薬物効果から生じる可能性がある

もう一つ重要な点は、この調査における甘味エタノールとスーパーサッカリンの摂取量の差である。 ラットはスーパーサッカリン単独よりもスーパーサッカリン+エタノールよりも大幅に多く摂取している。 しかし、この実験方法は、人間の状態との間に妥当性がある。 ラットとヒトは、エタノールを含む甘い溶液と含まない溶液のどちらかを選ぶと、エタノールはどちらの種でも忌避的な味覚特性を持つため、一般にエタノールを含まない溶液を好む(Myers and Ewing, 1980; Shoaib and Almeida, 1996)。 しかし、このことは、同じヒトやラットによるエタノール消費、特にエタノールが病的な行動様式で消費されている場合(例えば、乱飲)には、その重要性を減少させるものではない。 すなわち、加糖エタノールの過剰または有害な消費パターンは、ラットおよびヒトが消費するそれらの溶液の総量が、エタノールを含まない加糖溶液の消費量よりも少ないという事実によって、関連性が低くなることはない。

この点に関連して、Pラットはサッカリン溶液に対する嗜好性が非嗜好性のものと比較して、また近交ウィスターラットとの比較においても増加し、エタノール嗜好性とサッカリン嗜好性の間の遺伝的相関を裏づける(Sinclairら、…)。 1992). 同様に、サッカリン消費量の多いラットを選択的に育てた場合、サッカリン消費量の少ないラットに比べて無糖エタノールを多く消費する(Dess et al.、1998)。 しかし、(水とサッカリンの両方に対して)最初はエタノールに低い嗜好性を示す近交系ラットが、長期間のアクセスを与えられると、最終的に、最初にエタノールに高い嗜好性を示すWistarラットと同じ量のエタノールを自己投与することに注意すべきである(Kampov-Polevoyら、1990)。

暴飲アルコールはアルコールに対する身体および精神依存に先立って発生する、アルコール依存症の段階として考えることもでき (NIAAA, 2004)、別の存在として考えることもできる。 その結果、暴飲暴食者はアルコール依存症の身体的・動機的徴候を示さないことが多い。 酒乱様飲酒と依存症誘発飲酒に関連する行動と神経機構を区別するための1つのアプローチは、異なる薬理学的薬剤による治療のプロファイルを検討することである。 7012>

デュロキセチンは、大うつ病、糖尿病性末梢神経障害による疼痛、ストレス性尿失禁の治療にヒトで使用されるSSNRIである(Westanmoら、2005年)。 選択的セロトニン再取り込み阻害剤は、ラットにおける非依存的アルコール飲酒(Gill and Amit, 1989)およびヒトにおける初期段階の問題飲酒(Narantjo and Sellers, 1989)を抑制するが、後期段階のヒトアルコール依存症患者による飲酒は抑制しない(Kabel and Petty, 1996)。 さらに、ヒトにおけるセロトニン機能の低下は、衝動性及びアルコール依存症の素因と長い間関連してきた(Linnoilaら、1994)。 今回の研究では、デュロキセチンは飲酒モデルによって異なる効果を示した。2本ビン選択状況では、デュロキセチンはアルコール乱飲を用量依存的に抑制したが、スーパーサック飲酒には影響を与えなかった。一方、オペラント状況下では、デュロキセチンはアルコールとスーパーサックの両方の反応を抑制した。 選択的セロトニン再取り込み阻害剤の中にはラットで食欲不振作用を示すものが報告されていることから(Gill and Amit, 1989)、デュロキセチンがカロリーの高さからアルコールの摂取を抑制していると考えることも可能である。 しかし、デュロキセチンは2合瓶飲酒者の超酒摂取量に影響を与えなかったことから、その効果は食欲減退作用に起因するものではない可能性が高い。 オペラント状況においてデュロキセチンがスーパーサックの摂取を抑制し、二瓶選択状況において抑制しなかった理由は明らかではないが、一つの仮説として、オペラント自己投与における作業要件が考えられる。 7012>

Naltrexoneは非選択的オピオイド拮抗薬であり、アルコール依存症の治療に臨床的に使用されている。 Naltrexoneは古くからラットのアルコール飲酒を抑制することが知られており(Altshulerら、1980;Reid and Hunter、1984;Walker and Koob、2007)、この効果は選択的に飼育したサルディニアのアルコール選好(sP Sabinoら、2006)ラットで誇張されている。 今回の研究では、非常に低用量(50μg/kg)のナルトレキソンでアルコール乱用様飲酒が抑制されたが、スーパーサックの消費を抑えるには3倍以上の用量が必要であった。 これらの結果は、高用量のナルトレキソン(5-10 mg/kg;Reidら、1996;Gardellら、1997)が甘味を加えたアルコール溶液の消費を抑制するという過去の知見と一致する . ナルトレキソンの抑制効果に対するアルコール乱飲の感受性の高さは、非常に低用量のナルトレキソン(50μg/kg)がsPラットのアルコール飲酒を抑制する能力(Sabinoら、2006)と同程度である。 低用量のナルトレキソン(100μg/kg)でも非依存性のWistarラットの無糖アルコールに対するオペラント反応を抑制するが、アルコール依存性ラットのオペラントアルコール反応を抑制するにはかなり高い用量(500μg/kg)が必要であり、ナルトレキソンの効力はかなり低い (Walker and Koob, 2007)。 7012>

今回の研究でnaltrexoneがスーパーサックの消費を抑制したことは、naltrexoneがスクロース食への嗜好性の発達を阻害した他の報告(Levineら、2002)やサッカリン溶液の消費を阻害した他の報告(Goodwinら、2001)と一致している。 これらの結果は、高用量のnaltrexoneによるオピオイド受容体の遮断は、自然強化剤と薬物強化剤の両方の正の強化効果を遮断するという仮説と一致する。

視床下部のCRFシステムは、アルコール依存への移行期に障害され、その後の再発アルコール摂取に重要な因子であると考えられている(Koob、2003年)。 MPZPはCRF1受容体を効果的に遮断するCRFアンタゴニストである(Georgeら、2007;Specioら、2007)。 この研究室からの以前の知見は、このアナログが依存性のWistarラットのオペラントアルコール反応を抑制するが、非依存性のものは抑制しないことを示している(Richardson et al.、2007)。 今回の検討では、MPZPはアルコール乱用性飲酒やスーパーサック飲酒には影響を与えなかったが、飲酒量には有意な増加傾向が認められた。 この結果は、視床下部以外のCRF系の活性化が、薬物の負の強化作用による飲酒(すなわち、依存性誘発飲酒)にはより関与し、薬物の正の強化作用による飲酒(すなわち、どんちゃん騒ぎ的飲酒や非依存性飲酒)には関与しないという仮説と整合的であった。 この考えと一致するように、非依存性CRF1-受容体ノックアウトマウスは、野生型対照より多くのアルコールを飲むことが観察されているが(Sillaberら、2002)、CRF1-受容体ノックアウトマウスは、野生型対照で観察される依存性によるアルコール摂取の増加を示してはいない(Chuら、2007)。 今回用いたようなモデルで長期間のどんちゃん騒ぎ的飲酒が、最終的にアルコール依存症に関連した動機づけ症状を引き起こす可能性があるかどうかは、まだ判断できない。

今回の調査で認められた薬効は、非特異的薬効(例えば、活動、味覚感受性、口渇、空腹)によるものではないと考えられる。 Naltrexoneは今回の調査で使用した量と同程度の量でアンジオテンシンII注射により誘発される水分摂取を抑制する(Rueggら, 1994)。 しかし、今回の調査では、どの群でも水摂取量に対するナルトレキソンの効果が認められなかったことから、観察された実験溶液の抑制は、非特異的な口渇作用によるものではないことが示された。 全身投与されたナルトレキソンは食物摂取量も抑制し(Hobbsら、1994)、オピオイド拮抗薬は一般に運動量を抑制するが(Leventhalら、1996)、これらの効果は本調査で用いた量よりかなり高い用量で生じる。 デュロキセチンは、げっ歯類の運動活性(Bymaster ら、2005)及び摂餌量(Jackson ら、1997)を抑制し、唾液分泌にも影響を及ぼすが(Katoh ら、1995)、これらの影響は本調査で用いた用量よりはるかに高い用量(30~200mg/kg)で生じる。 ナルトレキソンやデュロキセチンと比較すると、MPZPの非特異的な行動効果についてはあまり知られていない。 MPZPは不安様行動および依存性誘発性アルコール飲酒を抑制する(Richardsonら、2007)。 脳内CRF系は摂食行動に関与しているが(Zorrillaら、2003)、これらの作用はCRF2受容体によって媒介されていると考えられる(Ohataら、2002;Cottoneら、2007)。 CRF1受容体拮抗薬は運動活性を抑制する可能性があるが(Ohata et al. このbinge-likeモデルは,オピオイド作動性(ナルトレキソン)やセロトニン作動性(デュロキセチン)のメカニズムで飲酒を抑制する化合物には高い感受性を示すが,CRF活性の低下で飲酒を抑制する化合物には感受性を示さないことが明らかになった。 暴飲暴食の動物モデルは、前依存性大量飲酒行動の動機づけの側面と神経的影響を評価する上で貴重なものとなるであろう。 アルコール依存症による飲酒とbinge-like飲酒に影響を与える化合物の異なるプロファイルは、アルコール依存症やアルコール中毒者の亜集団に対する潜在的な薬物療法を開発する努力を進めることになる(Egli、2005年)

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