がん治療編
代謝拮抗薬は、DNAの生成を阻害するため、細胞分裂や腫瘍の成長を妨げ、がん治療に用いることができる。 がん細胞は他の細胞よりも分裂に多くの時間を費やすため、細胞分裂を阻害することは他の細胞よりも腫瘍細胞に害を及ぼします。 代謝拮抗薬は、白血病、乳がん、卵巣がん、消化管がんなどの治療によく使われます。 Anatomical Therapeutic Chemical Classification Systemでは、代謝拮抗型抗がん剤はL01Bに分類されています。
代謝拮抗剤は一般に、化学的に変化したヌクレオチドの組み込み、またはDNA複製と細胞増殖に必要なデオキシヌクレオチドの供給を枯渇させることによって、DNA複製機構を損ないます。
抗がん剤代謝拮抗薬の例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
- 5-Fluorouracil (5-FU)
- 6-Mercaptopurine (6-MP)
- Capecitabine (Xeloda®)
- Cytarabine (Ara->)C®）＜1252＞＜2689＞フロクスリジン＜1252＞＜2689＞フルダラビン＜1252＞＜2689＞ゲムシタビン（ジェムザール®）＜1252＞＜2689＞ヒドロキシカルバミド＜1252＞。
- メトトレキサート
- ペメトレキセド（アリムタ®）
- フォトトレキサート
アンチエイジング代謝物がプリン体（アザチオプリン。 メルカプトプリン）またはピリミジン（DNAの構成要素となる化学物質）である。 これらの物質が細胞周期のS期でDNAに取り込まれるのを阻害し、正常な発生と細胞分裂を停止させる。 また、代謝拮抗剤はRNA合成にも影響を及ぼします。 しかし、チミジンはDNAでは使われるが、RNAでは使われないので（ウラシルが代わりに使われる）、チミジル酸合成酵素を介したチミジン合成の阻害はRNA合成よりもDNA合成を選択的に阻害する＜2189＞＜345＞その効率から、これらの薬剤は最も広く使われている細胞障害性薬剤である。 必須生合成過程に関与する酵素の結合部位を奪い合い、その後にこれらの生体分子を核酸に取り込むことで、腫瘍細胞の正常な機能を阻害し、細胞死プロセスであるアポトーシスを誘発する。 この作用機序のため、ほとんどの代謝拮抗薬は高い細胞周期特異性を持ち、がん細胞のDNA複製の停止を標的とすることができる。
AntibioticsEdit
Antimetabolites may also be antibiotics, such as sulfanilamide drugs, which inhibit dihydrofolate synthesis in bacteria by competing with para-aminobenzoic acid (PABA). PABAは、DNAの構成要素であるプリンとピリミジンを合成する際に補酵素として働く葉酸を生成する酵素反応に必要である。 哺乳類は自分では葉酸を合成しないので、細菌を選択的に殺すPABA阻害剤の影響を受けない。 スルファニルアミド系薬剤は、感染症の治療に使われる抗生物質とは異なるものである。 その代わり、がん細胞内のDNAを変化させ、その成長と増殖を抑える働きをします。 抗腫瘍性抗生物質は、代謝拮抗薬の一種で、細胞周期に非特異的である。 DNA分子と結合し、がん細胞の生存に必要なタンパク質の生成に重要なステップであるRNA（リボ核酸）合成を阻害することによって作用します。
アントラサイクリン系抗がん剤は、細胞周期中のDNAコピーに関わる酵素に干渉する抗腫瘍性抗生物質です。
アントラサイクリン系の例としては、
- Daunorubicin
- Doxorubicin (Adriamycin®)
- Epirubicin
- Idarubicin
Anthracyclineではない抗腫瘍抗生物質は、以下のとおりです。
- Actinomycin-D
- Bleomycin
- Mitomycin-C
- Mitoxantrone
- Phototrexate
その他の用途編集
Antimetabolites, 特にマイトマイシンC（MMC）は、緑内障の治療法であるトラベクレクトミーの追加手術として、アメリカや日本でよく使用されています。
代謝拮抗剤には、手術部位の線維化を抑制する作用があることが知られています。
術中の代謝拮抗剤、すなわちマイトマイシンC（MMC）および5-フルオロウラシル（5-FU）の適用については、翼状片の管理に対する有効性が現在検証されています。