ソマトスタチン免疫中和がラット単離膵臓モデルで基礎体積とアミラーゼ出力を増加させたという観察は、ソマトスタチンの膵臓内供給源を示唆する。 したがって、この膵臓のソマトスタチンは膵外分泌のトニカルな抑制を引き起こす可能性がある(97)。 胆汁および膵臓分泌物が腸に戻った意識のあるラットでは、ソマトスタチンの静脈注射（5μg kg-1 h-1）は基礎的な膵臓タンパク質および液体分泌をそれぞれ84および64％阻害した。アトロピンをip（500μg kg-1 h-1）しても、それ以上の阻害は見られなかった(51)。 麻酔下のラットにおいて、アミラーゼの基礎分泌はソマトスタチンの 100 μg 100 g-1 h-1 という比較的高い用量での輸液により有意に抑制された。 しかし、50 µg 100 g-1 BW のボーラス注射で投与すると、アミラーゼの放出は20分間4倍に増加した(39)。 以前の研究（25）では、意識下の瘻孔ラットにソマトスタチンを0.4から25μg kg-1 h-1の用量で投与すると、基礎流量、重炭酸および蛋白放出が用量依存的に減少した。 最高用量では，蛋白放出量は80％，重炭酸は63％，血流量は42％減少した． ウレタン麻酔ラットでは、最初の2分間ですべての膵臓パラメータの増加が観察され、その後、タンパク質放出が30〜40％減少した。 このような条件下では、ソマトスタチンが基礎的な重炭酸塩放出に影響を与えるには、100μg kg-1 h-1の用量に達する必要があった。 体液とタンパク質の基礎膵臓分泌に関するこれらのデータは、ソマトスタチンの抑制作用が種特異的で、以前に示したように麻酔に敏感であることを示している(17)。 ラットにSS-14を12〜96μg-kg-1 h-1の用量で十二指腸内注入した場合、基礎総量および蛋白質生産量は影響を受けなかった。これらの結果は、十二指腸内腔ソマトスタチンが基礎膵臓分泌に直接あるいはCCKおよびセクレチンの基礎分泌を介して影響を与えないことを示す可能性がある(126)。 ラットとは異なり、SS-28を400ng kg-1 h-1で静脈内投与すると、意識下のイヌでは基礎体液と蛋白の分泌が完全に阻害された(147)。 また、胃や膵臓の瘻孔を準備した犬では、ソマトスタチン-14を2.5μg kg-1 h-1で投与すると、基礎的な体積と蛋白質の分泌を90％以上抑制した(146)。
ヒトでは、トリプトファンまたはアミノ酸の混合物を経腸投与して膵刺激を与えると、SS-28を外用することにより減弱した(58)。 ヒトの他の試験では、オクトレオチドが食後の膵臓酵素の分泌を抑制した(81)。 イヌでは、SS-14を3.5μg kg-1で静脈内投与し、3.5μg kg-1 h-1で輸液すると、試験食刺激時のトリプシンおよびアミラーゼの十二指腸活性を有意に低下させた(70)。 ラットでは、オクトレオチドはCCK放出物質であるオレイン酸の十二指腸内投与に対して、膵液量、重炭酸、アミラーゼ、セクレチンおよびCCKの血清レベルを有意に抑制した（137）＜951＞＜1638＞健康なボランティア（30）では、主膵管の内視鏡カニューリングにより純粋な膵液が得られた。 合成セクレチン（0.06 CU kg-1 h-1）に反応し、膵液中の重炭酸濃度は10分後に117 μEq ml-1に、セクレチン注入15分後に7.3 ml/5 minの液量に到達した。 SS-14は，10分後に47％，15分後に67％の膵液流量を減少させた． 膵液中の重炭酸および蛋白濃度は，ソマトスタチン投与量5 μg-1 kg-1 h-1で減少傾向を示したのみであった． また、ヒトではセクレチン（250 ng kg-1/20 min）とカエルリン（25 ng kg-1/20 min）で刺激された膵酵素分泌は重炭酸分泌ではなく、SMS 201-995 で用量非依存的に阻害された（73）。 意識のあるイヌ（147）において，セクレチン（1 CU kg-1 h-1）により刺激された体液と重炭酸塩の分泌は，より大量のSS-28（400 ng kg-1 h-1）によりわずかに影響を受けた． 同じ用量で，カエルリンによって刺激されるタンパク質の出力は，有意に抑制された． 麻酔下のラットにおいて、100μg/100g-1 h-1で投与した線形ソマトスタチン-14は、3 IVY dog units/100 g-1 h-1のCCKで刺激された膵アミラーゼとトリプシン分泌を強く阻害し、ソマトスタチン注入を終了するとこれらの分泌は急速にリバウンドした (39). タンパク質と体液の分泌を強く増加させる膵液迂回を行った意識下ラット（51）では、オクトレオチドを5回投与（5，20，80，320，1280ng kg-1 h-1）すると、タンパク質と体液分泌の両方をそれぞれ40と60ng kg-1 h-1のIC50で著しく抑制することができた。 1.28 µg kg-1 h-1の投与量では，蛋白質および体液の最大抑制率はそれぞれ90%および75%に達した． SS-14はアナログのオクトレオチドと比較すると，IC50はタンパク質分泌で0.7 μg kg-1 h-1，体液分泌で1.2 μg kg-1 h-1で，最大抑制効果はタンパク質と体液分泌の両方で25 μg kg-1 h-1で得られた． これらのデータから、オクトレオチドはSS-14よりも20倍強力に、膵液分注によって刺激される膵臓のタンパク質および体液分泌を抑制することが示された。
In vitro試験
生体内の膵臓酵素および液体分泌は、内分泌およびパラクリンホルムならびに神経伝達物質の刺激および放出が相互に作用する、多数の複合生理過程の合計である。 これらの相互作用のため、生体内で膵臓分泌を抑制する化合物が、腺房細胞や管状細胞の機能に直接影響するのか、分泌促進物質の放出を変化させるのかを評価することは、しばしば困難である。 そのため、単離灌流膵臓、単離尖圭・管状細胞調製物、両細胞型の細胞培養物がこれらの疑問に対する答えを与えてくれる。
ラット膵尖圭細胞はソマトスタチン14と28に特異的な受容体を持ち(124,166)、細胞調製の後も存在し続ける(40)。 また、単離灌流した犬の膵臓では、インスリンやグルカゴンが21％以下であるのに対し、ソマトスタチンは20〜4000 pg ml-1の濃度範囲で灌流すると50〜80％まで摂取できることが報告されている(71)。 この観察は後に、グルカゴンが17％未満であるのに対し、in situの犬膵臓によるSS-14の抽出は平均して50％以上であることが確認された(152)。
多くの研究がなされているが、SS-14とSS-28の分離膵尖部からの刺激性酵素分泌に対する抑制効果についてはまだ議論のあるところである。 VIPのようなアゴニストがcAMPを介して働く刺激に対してSSが阻害する場合と、CCKのようなアゴニストで阻害効果が観察される場合とされない場合を区別することで、これらの反対の結果のいくつかを理解することができるかもしれない。 灌流したモルモット腺房では、VIPに反応したアミラーゼ放出の速度論的プロフィールはSS（100nM）により有意に減少した（140）。 一方、オクトレオチド (100 nM) はセクレチン + CCK-8 あるいは VIP + CCK-8 による相乗的アミラーゼ放出を有意に抑制した (65)． また、ソマトスタチンは、ラット膵尖部からのカルシウム誘導アミラーゼ分泌に対するcAMPの効果を、用量反応曲線を右にシフトさせることによって阻害した（99）。これも、SSがcAMP経路を介して作用した例である。
しかし、他の多くの研究は、ソマトスタチンがin vitroの外分泌膵臓に対して、それが単離灌流膵臓、単離膵尖、CCKを刺激とする単離小葉の準備であっても、抑制効果を持たないことを明確に示している（65、96、99、139、158）。 ラット単離膵臓では (43) 、外因性インスリン (10 mU ml-1) は CCK とカルバコール刺激アミラーゼ分泌を有意に増強し、この増強は SS によって有意に抑制された。 SSの直接的な抑制作用がないことは、単離されたイヌの頭頂細胞でも観察された(106)。 実際，SSは1 µMでヒスタミン，メタコリン，ペンタガストリンに対する胃分泌反応を抑制できず，上記のデータのいくつかを裏付けている． 興味深いことに，SS-28は10μMという高濃度で，モルモット膵臓の扁桃からのアミラーゼ放出を，100pMのcaeruleinで刺激したときの約68%に刺激することができた． また，SS-28のアナログであるNat S1-28とSS28でも，caeruleinによって開始されるのと同じ最大限の分泌反応が得られた． これらの条件下では、SS-14は刺激効果を示さなかった(33)。 このSS-28の分泌促進作用の説明として、SS-28は高濃度でCCK受容体と相互作用し(34)、その作用はCCK受容体拮抗薬のDBcGMPで阻害されることが提案されている(105)。 一方，SS-14が単離膵臓からの刺激性酵素分泌を阻害しないのは，分泌された膵液中に最初に観察され，SS-14を分解できる活性プロテアーゼが培養液中に放出された結果かもしれない (127). このセリンプロテアーゼは、ラットの純粋な膵液から均質になるように精製された。 分子量約29kDaで、ラット膵臓エラスターゼIIに相当する。 したがって、もし培養液中に分泌されれば、SS-14を分解し、その阻害効果を妨げると考えられる。したがって、SS-14がin vitroで酵素放出に対する阻害効果を示すことができなかった理由の一部を説明することができる（151）。 また、インキュベーション培地中の濃度が低いと、SS-28に対する分泌反応に影響を与える可能性がある。 もう一つの可能性は、細胞カルシウム動員剤がアシナール細胞のソマトスタチン受容体のソマトスタチンに対する親和性を低下させることである（33）。
成長に対する影響生物の正常な成長は、成長ホルモン、インスリン、甲状腺ホルモンなどの関与するホルモンの複雑なバランスによってもたらされる。 ソマトスタチンは多くのホルモンの分泌を抑制することができるので、その中和はそれらの分泌を刺激し、結果として成長を促進するはずである。 このように、ソマトスタチンに対する自己免疫によって成長を促進する方法が、子羊でテストされている。 有意な抗体価が得られた場合、SS免疫動物では体重増加率が大きくなり、身長の伸びも伴った。 これらの免疫化子羊では、アルギニン刺激に対する成長ホルモン反応が大きく、またソマトメディンの基礎的な血中濃度も高かった(143)。 これらのデータは後にこの種でも確認された(75)。 Alzetミニポンプを皮下に埋め込んだラットにソマトスタチンを1.5μg h-1で14日間投与しても、体重増加には影響がなかった。 しかし、ソマトスタチン拮抗薬の注入により、体重増加はコントロールより有意に増加した(144)。
ラットにおいて、ゼラチン中に390μg kg-1 day-1を毎日注入すると、体重に影響はなかったが、コントロールに比べて立方ミリメートルあたりの壁細胞および消化管細胞の密度を低下させることがわかった。 しかし、アントラムの結腸への転位に伴う外因性（130 µg kg-1 day-1）および内因性ガストリン放出の成長促進効果に拮抗し、高ガストリン血症を引き起こした。 この肛門移行動物では、膵臓重量の増加はソマトスタチン（400μg kg-1 day-1）により3週間にわたって有意に減少した（80）。 5日間にわたり、ゼラチン中のソマトスタチン-14を11、33または100μg kg-1の用量で8時間ごとにs.c.投与すると、膵臓アミラーゼ、キモトリプシン、タンパク質濃度および総DNA量が、高用量2種でのみ有意に低下したが、総膵臓重量には全く影響がなかった。 しかし、タンパク質、RNA および DNA の合成速度は、各ソマトスタチン注入直後から 24 時間にわたって有意に低下した (92)。 ソマトスタチン-14もまた、600μg kg-1の用量で1日3回、2日および4日間ゼラチン中にs.c.投与すると、総DNA量に強い影響を与え、ケルレイン（1μg kg-1、1日3回）の栄養効果を著しく減少させることができた。 興味深いことに、SS-14に対する免疫中和は、調査したすべての成長パラメータを、caeruleinに反応して観察されたものよりも有意に増加させた(93)。 同様の抑制効果は、長時間作用型ソマトスタチン、SMS 201-995 の長期投与でも観察された(54)。 ラットの膵液迂回により、内因性CCKが著しく放出され、膵臓の成長が促進される(89)。 胆汁-膵液転換のこのような方法を用いて、8時間day-1を4日間適用すると、膵臓重量と血清CCKが著しく増加した；両作用は、5μg kg-1 h-1の用量で注入したSMS 201-995と0.5mg kg-1 h-1で投与したCCK-1受容体拮抗薬のL-364，718によって著しく減少した。 この条件下では、SMS と L-364,718 はともに膵臓の成長を抑えるのに等しく、一方、SMS は膵胆膵転換によって放出される内因性 CCK を基礎レベルまで減らすことができる唯一のアンタゴニストだった (119). これらのデータは、ソマトスタチンおよびその類縁体が、外因性および内因性に放出されたCCKによって刺激される膵臓の成長を抑制できることを示している。 最後に、ソマトスタチン（SMS）を5μg-1 h-1の速度で2日間注入すると、70％カゼイン誘発の膵臓重量、総RNAおよびDNA量の増加を完全に防ぐことができたことが観察された（94）。 これは、ソマトスタチンが、タンパク質の多い食事によって放出される内因性CCKによって刺激される誘導膵臓の成長を制御できることを示すもう一つの証拠である(50)。 SMS 201-995 を単独で 5μg kg-1 h-1 の用量で 7 日間静脈内投与すると、膵臓と腸の重量が著しく減少し、両臓器の総 DNA と RNA の減少を伴った。 血漿中 CCK と IGF-1 は減少したが、総膵臓 IGF-1 含有量は増加した (120)。 内因性CCKの他に、腸と膵臓における正の成長制御の過程にIGF-1が関与している可能性を示唆する観察がある。 実際、この成長因子は腸 (28) と膵臓 (56) に存在し、これらの臓器の細胞上に特異的な受容体が記録されている (76,162); パラクリンまたはオートクリン作用メカニズムが想定されている (29).
膵臓腫瘍に対するソマトスタチンの作用
ソマトスタチンは、それが関連している器官や細胞機能のほとんどを阻害することから、「万能オフスイッチ」として特徴づけられてきた。 膵臓癌治療におけるソマトスタチンとその類似体の役割は、これらの分子が最初に肯定的な無毒性補助療法を提供したことから示唆されている。
WD管膵臓腺癌細胞を皮下に移植したゴールデンシリアハムスターにおいて、ソマトスタチン類似体（L-5-Br-Trp8）SSで20μg b.i.d の用量での21日間慢性治療が腫瘍重量44％と腫瘍量22％減少した (114)． ソマトスタチンとそのアナログであるRC-160は、膵臓発癌物質BOPに暴露されたハムスターの前腫瘍性変化を抑制し、腫瘍の発生率を減少させることも示されている。これらの処置は、アポトーシス腫瘍細胞の数の増加を引き起こした(150)。 別の研究では、RC-160 処理により腫瘍細胞上のソマトスタチン受容体の数が増加した (35)。 ヌードマウスにs.c.移植されたMIAPaCa-2細胞の成長は、250と2500μg kg-1のオクトレオチドの1日2回注射により用量依存的に阻害された(160)。 また、マイクロカプセルを用いて、RC-160を1250μg-kg-1 d-1で投与すると、ヌードマウスのMIAPaCa-2腫瘍の増殖が有意に抑制された（110）。 ソマトスタチンやその類似物質が腫瘍の成長を阻害しないのは、SMS 201-995 に反応しないヒト膵臓癌細胞 PGER で示されたように、SS 受容体が存在しないことに起因している可能性がある (141) 。 10％ウシ胎児血清を含む DMEM で培養した MIAPaCa-2 と PANC-1 細胞では、1μM の SS-14 と SMS 201-995 がチロシンホスファターゼ SHP-1 を活性化しながら PANC-1 細胞の成長を阻害した。 逆に，SS とそのアナログは MIAPaCa-2 細胞の成長を促し，この成長効果はこれらの細胞に SHP-1 が存在しないことに起因すると思われた (31) ． ソマトスタチンに反応する細胞では，SHP-1はソマトスタチン受容体と共精製されることが以前示された(167)． SMSの同様の成長刺激効果は、BON細胞（ヒト膵臓カルチノイド細胞）において1 nMと100 nMの用量で観察された；この成長効果は、PI加水分解に影響を与えずに細胞のcAMP量の著しい減少を伴った（66）
膵臓がんの補助治療におけるソマトスタチン類似体のほとんどの臨床試験は、反応を示すことが出来なかった。 転移性膵臓癌患者14名に対し、SMS100-200μgを1日3回7週間s.c.注射しても、抗腫瘍効果は認められなかった（72）。 別の研究では、19人の進行した外分泌膵臓癌の患者に、ソマトスタチンアナログのBIM23014を250μgから1mg day-1まで2ヶ月間投与した。 このグループの中で、1人の患者が部分奏効を示し、6人が病勢安定、11人が病勢進行であった(20)。 異なる膵臓癌細胞で行われた研究とその成長に対して得られた様々な反応から、膵臓癌との重要な戦いにおける成功の1つの鍵は、特定のソマトスタチン受容体の発現と特定のアナログの使用であると思われる（37）。 ヒトソマトスタチン受容体の5つのクローン化されたサブタイプの特性と、ソマトスタチンアナログの使用のための確立された、可能性の高い、未確立の適応症は、文献77にまとめられている。
ソマトスタチンの臨床的使用
臨床では、急性膵炎の治療においてオクトレオチドが使われてきたが、一致する利益は確認されていない。 ある試験（111）では、ソマトスタチンを初回250μgボーラス投与し、その後250μg h-1を持続点滴した。この治療により、急性膵炎患者12人中9人がアミラーゼ血症を回復し臨床的改善をもたらしたが、死亡率の低下は確認できなかった。 しかし、ソマトスタチンは、膵瘻や仮性嚢胞などの急性膵炎の確立された局所合併症に対する有効な治療法であることに変わりはない(112)。 ある研究では、転移性膵内分泌腫瘍患者に対して、まず50μg s.c. octreotideを12時間ごとに投与し、その後（6〜16ヶ月）8時間ごとに500μgに増量して治療が行われた。 これらのデータは、ソマトスタチンは膵炎の理想的な治療法ではないが、病気の局所合併症の治療には有用であることを示している。 しかし、SMSは、膵臓性下痢を除去し、脱水とアシドーシスを是正するのに非常に有効であることが示されている。 その効果はVIPの血漿濃度の顕著な減少をもたらした(84)。 ソマトスタチン
a) ペプチド
Somatostatin-14 と-28は市販されている。 vivoで使用される主要なアゴニストはoctreotide（SMS 201-995）であり、その他は以下の通り。 RC-160、BIM-23014、BIM-23056、BIM-23027、L-362,855がある。 BIMシリーズのうち、BIM-23056はSST-3受容体のアゴニストとして、またSST-5受容体のアンタゴニストとして作用する(161)。 これらの分子の化学構造を表1に示す。
b) 抗体およびアッセイ
ソマトスタチン-14、-28、SMS 201-995およびRC-160に対する抗体は多くの研究室で開発されてきた。 この抗血清は合成SS-14に対して育てられ、合成ヒツジSS-28と等モル比で交差反応する(15)。 SS-28に対する特異的な抗血清も開発され(67)、SMS 201-995 (5) とRC-160 (83) のRIAも確立されている。
c) 実験モデル
ヒトで行われた生理研究のほとんどは、男女の健康なボランティアで行われている(30)。 実験動物では、胃瘻・膵臓瘻のある意識のあるイヌ（146,147）、胆汁膵液迂回のある意識のあるラット（25,127）、麻酔ラット（39）での研究がほとんどであった。 膵臓に対するソマトスタチンの慢性的効果については、ラットに毎日ソマトスタチンを s.c. 注射した (92) 。 In vitroでは、通常ラット、マウス、モルモットの新鮮な膵頭蓋、単離小葉、単離灌流膵臓を用いて試験が行われた(65, 96,139,158). 表2には、使用された動物種、投与されたソマトスタチンおよび類似体の用量または濃度および効果に関するいくつかのデータが示されている
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