メラトニンは、必須アミノ酸であるトリプトファンからセロトニンをへて作られます。
近年、X線結晶構造解析によって、睡眠障害の治療薬が結合した状態でメラトニン受容体の立体構造が報告され、薬剤の認識機構などが解明されました。しかし一連の構造解析では、受容体の安定化のために様々な変異が導入された、生理活性を示さないような変異体が用いられていました。そのため、受容体を活性化状態にする作動薬が結合しているにも関わらず不活性化型の構造を示しており、生理的な状況を反映していない状態でした。以上から、メラトニン受容体がリガンドによって活性化するメカニズムは不明なままであり、治療薬の開発に求められる詳細な作動メカニズムは解明されていない状況にありました。
メラトニンと睡眠障害 (Brain and Nerve 脳と神経 51巻10号)
日中に疲れを感じる人々のうち、本当の意味で睡眠障害を抱えている人もいますが、睡眠時間を十分に確保できていないことが現実の問題である人もいます。成人が十分に身体を休めるためには、毎晩少なくとも7〜8時間の睡眠が必要ですが、成人の夜間睡眠時間は平均7時間未満です。
治療の第一選択は睡眠衛生指導であり、特に光環境を中心に指導/調整が行われますが、効果が乏しいことも少なくないという問題があります。薬物療法としては、世界的にはメラトニンの投与が多く行われていますが、日本においては市販されておらず、処方薬も小児の神経発達症を除いて承認がされておりません。また、多くの国でメラトニンはサプリメントとして販売されていますが、品質が保証されておらず、ばらつき等があるという問題が存在します。 一方で、日本を始めいくつかの国ではラメルテオン(ロゼレム®錠)というメラトニン受容体(MT1/2)作動薬が不眠症に対する医薬品として承認されています。ラメルテオンもDSWPDの加療に有用である可能性があるものの、臨床試験は存在せず、ごく少数例の症例報告が存在するに留まりました。さらに、既存の研究や薬理学的プロファイルは「通常用量での投与はDSWPDを改善できないおそれがある」ことを示唆していますが、その理論的考察が充分ではありませんでした。 ここで我々は、DSWPDに対してごく少量のラメルテオンを夕刻に処方した例をまとめ、その効果の有無について検討すると共に、なぜ超少量のラメルテオン夕刻投与が効果的であると考えられるのかについての薬理学的レビューと検討を行いました。
睡眠障害併存てんかん児におけるメラトニンの有用性についての検討
本研究における活性化型のメラトニン受容体の立体構造と、先行研究のX線結晶構造解析による不活性型の立体構造とを組み合わせることで、計算機シミュレーションによるメラトニン受容体の薬剤探索が加速することで、不眠症や、時差ボケなど概日リズムの乱れによる体調不良に対する治療薬の開発へとつながることが期待されます。
また、この薬の有効成分はメラトニンそのものであり、入眠効果や睡眠リズムの調整効果が期待できます。副作用として、起床後の眠気やめまいなどが出るケースもありますので、となります。
メラトニン分泌の変化は注意欠如多動症(ADHD)症状と関連する
それでは不眠症についてお話する前に、初めに睡眠のメカニズムから説明してゆきます。人は疲れた脳と身体を休めるために眠ると思われます。すなわち目覚めて活動していると疲れて自然に眠くなってきます。疲れますと脳の活動が低下して覚醒度が下がり眠くなってきます。逆に朝になりますと覚醒度が上がって自然に目が覚めます。このように睡眠と覚醒には覚醒度が重要なのですが、覚醒度を調節するための中枢は脳幹網様体といわれる部分にあるとされ、その中枢を刺激する神経伝達物質であるオレキシンという物質が1998年に当時テキサス大学で研究されていた櫻木先生によって発見されたのです。オレキシンは視床下部から分泌され、覚醒中枢に特異的に働き刺激するようです。オレキシンはもともと動物実験から摂食活動に関係があるのではと考えられていましたが、ナルコレプシー(日中、場所や状況を選ばずに強い眠気が発作的に起こる脳の病気)という人の病気に関係していることが分かったそうです。そしてこのオレキシンの分泌を盛んにする刺激として、体内時計、情動、栄養状態があるそうです。
睡眠障害は生活改善をして自然に治癒することが一番ですが、それでも不眠や過眠の症状が続くようならクリニックにご相談下さい。
・睡眠障害のある少年男⼥21名 (14〜19歳、スウェーデン) を対象とした⼆重盲検
すなおクリニックでも、上記の制度を用いてメラトニンを処方することを考えています。その中で、どの製品が良いのかということを調べていくうちに、昨年アメリカの臨床睡眠医学会の学術誌(Journal of Clinical Sleep Medicine)に掲載されている論文に出会いました。この論文の要旨の抄録の結論の部分を以下に示します。
ラメルテオンは、体内時計を調整するメラトニン受容体(MT2)に対してメラトニンの16.9倍の作用をもたらすほか、ラメルテオンが体内で代謝されて生じるM-IIという物質もメラトニンの2/3程度の作用をもたらします(IC50)。問題は、体内で自然に分泌されるメラトニン自体は血液内に上記のとおり、どれだけ多くても夜間ピークで100pg/mL(0.1ng/mL)という程度でしか存在しないのに対し、ラメルテオンを1錠(8mg)投与すると、M-IIは54ng/mL(54000pg/mL)と、生理的なピーク濃度の少なくとも500倍程度以上の血中濃度を示します。さらにはM-IIは半減期(体から半分抜けていく時間)が2時間程度であるため、仮に就寝前の0時に服用した場合、12時間経過したあとも1/64が体内に残存していることになります(2^6=64)。これは、真昼の12時であってもメラトニンの夜間ピーク濃度の10倍程度以上の血中物質濃度、そして約6倍以上の受容体活性が残存することとなります。受容体活性(IC50)を反映したモデル図を以下に示します。
中枢神経障害と睡眠・覚醒リズム異常におけるメラトニン動態の研究
前述しましたようにメラトニンは、日本では販売されていません。しかし、日本で認可されていない医薬品でも、医師が厚生局を通じて厚生労働省から薬監証明を取得して合法的に輸入し、日本国内で処方薬として治療に使うことが可能は制度があります(文献4)。メラトニンはアメリカではサプリメントとして使われていますが、日本では神経ホルモン剤として医薬品の扱いになります。
メラトニンは直接的に睡眠作用を持つほか、概日リズム(体内時計)に深く ..
一方で、GPCRの構造を網羅的に比較したところ、Giシグナル伝達受容体では、細胞内側の空間がGsシグナル伝達受容体に比べて狭いという特徴がわかりました(図4)。さらにGsシグナル伝達受容体に比べて、Giシグナル伝達受容体では細胞内ループなどを介した相互作用が弱く、GiのC末端のみで相互作用していることが明らかになりました。イタリアScuola Normale Superiore di PisaのRaimondi准教授による構造情報を用いたバイオインフォマティクス解析の結果から、Gsシグナル伝達受容体間ではGタンパク質と受容体の相互作用が保存されている一方で、Giシグナル伝達受容体ではばらつきが大きく、受容体ごとにやや柔軟な相互作用を形成していることが明らかになりました。以上からGi共役とGs共役の選択性はTM6の構造変化の程度の違いだけで決まるというこれまでの考えに対し、受容体の細胞内側の空間的な特徴や、細胞内ループを介したGタンパク質との相互作用など、より多くの要素が複合的に選択性に寄与することが明らかになりました。
メラトニン受容体は睡眠障害に対する治療標的として注目され、2010 年に
人間の体内時計は1日の24時間よりは少し長い25時間が1日であり、朝が来ると大体決まった時間に目が覚め、起きてから大体17時間くらいすると生理的に眠くなってくることが知られています。この仕組みは、朝になって光を浴びると脳内の体内時計の針が進み、体内時計がリセットされて活動状態に導かれます。この時、体内時計からの信号で、睡眠ホルモンとも呼ばれるメラトニンの分泌が止まり、オレキシンの分泌が高まります。そしてメラトニンは目覚めてから14~16時間ぐらい経過すると体内時計からの指令が出て再び分泌され、メラトニンの作用により身体の活動は低下して血圧・脈拍・体温などが下がり休息に適した状態となって眠気を感じるようになるわけです。また気持ちが高ぶって興奮すると眠れませんが、情動によりオレキシンの分泌が盛んになっているのだそうです。
夜なのに眠くならない、朝なのに起きられないなど、体内時計の働きが関係する睡眠障害を総称して概日リズム睡眠覚醒障害と称します。
睡眠障害の治療はその症状により様々ですが、まずは生活改善が基本です。早寝早起きを習慣づけ、日中にたくさん日光を浴びることでメラトニンが適切に分泌され、生活のリズムが整います。規則正しい食事を心がけ、朝食もきちんと食べること。お風呂で湯舟につかることも大事です。人は体温が下がることで眠気が促進されますが、お風呂に入って体が温まるとその後は体温が徐々に下がるので眠りに入り易くなります。このため、入浴は就寝直前ではなく、就寝の2時間前程度が良いと思います。それと、就寝前のスマホやパソコンなどはやめた方がいいでしょう。
睡眠覚醒リズム障害のメラトニン療法 (神経研究の進歩 45巻5号)
メラトニンは、脳の松果体で作られるホルモンです。私たちの体において、夜と昼のリズムを調節しています。暗い環境になると、松果体からメラトニンが分泌され、寝つきを助けます、一方、明るい環境になると、メラトニン分泌は低下します。
体内時計に働きかけることで、覚醒と睡眠を切り替えて、自然な眠りを誘う作用がある「睡眠ホルモン」、それがメラトニンです。
このようにオレキシンの分泌が盛んになって覚醒中枢が刺激され、睡眠中枢の働きを上回りますと覚醒し、逆に覚醒中枢の刺激が減ると睡眠中枢の方が上回って睡眠が起こると言うわけです。このオレキシンの発見およびそれより前に分かっていたメラトニンの発見は、睡眠薬にも変化をもたらせました。
[PDF] メラトニン受容体のシグナル伝達複合体の構造を解明
疾患については、従来の不眠症の他に、覚醒ホルモンの低下によるナルコレプシーという病気や、睡眠覚醒リズム障害などが挙げられますが、自閉スペクトラムや多動症、アスペルガーなどの発達障害においても睡眠障害が見られる場合があります。
認知症予防やエイジング対策に期待?『メラトニン』の分泌を促そう
「内服して短時間のうちに脳の機能を低下させる事によって眠りに導く薬」と「毎日飲んで自然な眠気を徐々に強くする薬」です。これまでの説明は「内服して短時間のうちに脳の機能を低下させる事によって眠りに導く薬でした。改良を重ね副作用の低減を積み重ねましたが、2010年に「毎日飲んで自然な眠気を徐々に強くする薬」が販売されました。2021年現在では4つの種類があります。メラトニン受容体作動薬のロゼレムとメラトラベル、オレキシン受容体拮抗薬のベルソムラとデエビゴになります。メラトニンは体内時計に働きかけることで、覚醒と睡眠を切り替えて、自然な眠りを誘う作用があり、「睡眠ホルモン」とも呼ばれています。メラトニンは脳の中にある松果体という部位から夜の20時頃から分泌されはじめ、深夜をピークに、朝になり太陽の光をあびると分泌されなくなる物質です。メラトニン受容体作動薬はメラトニンの分泌を促すお薬になります。従来の睡眠薬に高頻度で発現していた依存、耐性、反跳性不眠がなく、自然に近い生理的睡眠を誘導するお薬です。オレキシンは覚醒と睡眠を調節する神経伝達物質のひとつです。オレキシン受容体拮抗薬は、その「オレキシン」の働きを弱めることによって眠りを促す、新しいタイプのお薬です。こちらのお薬も従来の睡眠薬に高頻度で発現していた依存、耐性、反跳性不眠がなく、自然に近い生理的睡眠を誘導するお薬です。その一方で効果はソフトでマイルドなため、即効性の効果が優れる印象はありません。どちらも自然な眠気を強めるため、
睡眠に関係するホルモン~メラトニン(1)|つきじ心のクリニック
睡眠障害の治療で重要なことは、生活習慣の乱れ、睡眠環境を整えることです。
毎日の起床、就寝時刻を一定にして生活リズムを整え、朝起きたら太陽の光を浴びるようにしましょう。
日中は適度な運動をして寝る前のカフェインの入った飲み物や喫煙、アルコールは控えます。
就寝する部屋は快適な温度、湿度を保ち照明も不安にならない程度に暗くしましょう。
メラトニンは睡眠だけでなく、様々な身体の機能に影響を与えています。ここでは精神科医が、メラトニン ..
2023年3月に開催されたワールド・ベースボール・クラシック(WBC)では、日本から米国へ移動する際に日本代表(侍ジャパン)の佐々木朗希投手がメラトニンを含むグミを食べたことで、機内で熟睡できたエピソードが披露されている。寝る前にメラトニンを服用すると寝つきが良くなる効果は確認されているが、不眠症に対する改善効果は乏しいことが分かっている。
一方、メラトニンやコルチゾール†は、睡眠の直接の影響を受けずに約24時間 ..
生活習慣には、食事の内容や時間、寝室の状況、就寝前の行動などが含まれます。夕方以降にカフェインを多く含む飲み物を多く飲んだり、テレビやインターネットを就寝前まで見ていたりすると神経が興奮してなかなか寝付けません。また、明かりや音が入らずにできるだけ静かに就寝できる場所も必要です。最近の子どもはスマートフォンやパソコンを使うことも多いと思いますが、それらのと言われており、就寝前にスマホなどを見てしまうと質のいい睡眠が取りにくくなります。