受容体（Receptor）とは、神経伝達物質やホルモン、薬などの物質と結びついて、細胞に反応を起こさせるタンパク質です。「レセプター」ともよばれ、薬が効くしくみの中心にある考え方です。
簡単な説明
家の鍵を思い浮かべてください。鍵穴に合う鍵だけが差しこめて、回すと扉が開きます。細胞の表面や内部にも、決まった物質だけがはまる「鍵穴」があり、これが受容体です。目が光を感じたり、鼻がにおいをかぎ分けたりするときにも、受容体がはたらいています。
同じ物質でも、受容体の種類が違えば起こる反応が変わります。また、鍵穴に合うにせの鍵（薬）を差しこんで扉を開けたり、鍵穴をふさいで本物の鍵を入れなくしたりもできます。多くの薬は、このしくみで効いています。
由来
John Newport Langleyは1905年、ニコチンを筋肉にあてると収縮が起こり、それをクラーレ（矢毒）が打ち消すことを調べました。この反応は神経が変性したあとの筋肉でも起こったため、薬は神経ではなく筋肉の側にある何かにはたらくと考え、それを受容物質（receptive substance）とよびました。今でいうニコチン性アセチルコリン受容体です。
同じころPaul Ehrlichは、感染症の免疫や化学療法の研究から、細胞には特定の物質と結びつく「側鎖」があるという側鎖説を唱え、1900年には英国王立協会の講演でくわしく論じました。この2人が受容体の考え方の出発点とされています。2012年にはGタンパク質共役型受容体の研究でRobert LefkowitzとBrian Kobilkaがノーベル化学賞を受けました。
具体的な説明
受容体の3つのタイプ
シナプス（Synapse）で放出された伝達物質は、受け手の受容体に結合して初めて作用します。受容体は大きく3つに分けられます。
| タイプ | しくみ | 速さ | 例 |
|---|---|---|---|
| イオンチャネル型（ionotropic） | 受容体そのものがイオンの通り道。結合するとすぐ開く | 速い（ミリ秒単位） | ニコチン性ACh受容体、AMPA・NMDA受容体、GABAA受容体 |
| 代謝型（metabotropic）＝Gタンパク質共役型 | Gタンパク質を介して細胞内の化学反応を動かす | 遅いが長く続く | ムスカリン性ACh受容体、ドーパミン受容体、代謝型グルタミン酸受容体、光やにおいの受容体 |
| 細胞内（核内）受容体 | 細胞の中で結合し、遺伝子のはたらきを調節する | さらに遅い | ステロイドホルモン・甲状腺ホルモンの受容体 |
ノーベル財団によると、Gタンパク質共役型受容体の遺伝子は約1000あり、薬の約半分がこのタイプを通して効きます。
作動薬・拮抗薬：「くっつく力」と「働かせる力」
薬が受容体にくっつく強さを親和性（affinity）、くっついたあとに受容体を働かせる力を有効性（efficacy）といい、この2つは別のものです。1956年にStephensonが示した区別です（Stephenson, 1956; Rang, 2006）。
| 種類 | 結合するか | 受容体を働かせる力 | 鍵のたとえ |
|---|---|---|---|
| 作動薬（アゴニスト） | する | 大きい | 本物そっくりの合鍵 |
| 部分作動薬 | する | 小さい（最大でも一部だけ） | 半分しか回らない鍵 |
| 拮抗薬（アンタゴニスト） | する | ない（本物の鍵の結合をじゃまする） | ささったまま回らない鍵 |
| 逆作動薬（インバースアゴニスト） | する | マイナス（もとの活動を下げる） | 逆向きに回す鍵 |
拮抗薬も結合はする点に注意しましょう。たとえばハロペリドールはD2受容体を遮断し、アリピプラゾールはD2受容体の部分作動薬です（Burris et al., 2002）。受容体の中には、何も結合していなくても少し働いているもの（構成的活性）があることがわかり、その活性を下げる「逆作動」という考え方が生まれました（Rang, 2006）。
別の場所に結合して効き方を変える薬もあります。ベンゾジアゼピンはGABAA受容体のGABAとは別の部位（α/γサブユニットの境目）に結合し、単独ではチャネルを開かず、GABAの作用を強めます（アロステリック調節）。
受容体の数は変わる：ダウンレギュレーションとアップレギュレーション
作動薬に長くさらされると、受容体が反応しにくくなったり（脱感作）、細胞の中に取りこまれて数が減ったりします（ダウンレギュレーション）。これは同じ量で効かなくなる依存／嗜癖（Addiction / Dependence）の耐性の一因と考えられていますが、オピオイドでもしくみの全体はまだわかっていません（Williams et al., 2013）。逆に拮抗薬を長く使うと受容体が増えることがあり（アップレギュレーション）、ラットに抗精神病薬を続けて与えると線条体のドーパミン受容体の結合が20〜25％増えました（Burt et al., 1977）。
実験や観察の方法と結論
方法 Creese, Burt, & Snyder（1976）は、放射性の目印をつけたハロペリドールが脳のドーパミン受容体に結合する量を測り、さまざまな抗精神病薬がその結合をどれだけ妨げるかを比べました。
結果 結合を妨げる強さは、臨床で効く強さとよく一致しました。同じ年のSeeman et al.（1976）も同様の結果を報告しています。のちのPETの研究（Kapur et al., 2000）では、D2受容体の占有率が約65％を超えると治療反応が、約72％で高プロラクチン血症が、約78％で錐体外路症状が起こりやすくなりました。
結論 抗精神病薬の効き目は、のちにD2とよばれるドーパミン受容体の遮断と深く結びついており、遮断しすぎると副作用が出ることがわかりました。
例文
「ベンゾジアゼピン系の薬は、GABAA受容体にはたらいてGABAの抑制作用を強めます。」
「同じアセチルコリンでも、骨格筋ではイオンチャネル型、心臓では代謝型の受容体が受け取るため、反応が違います。」
疑問
Q: 「受容体」と「感覚受容器」は同じものですか？
A: 違います。感覚受容器（sensory receptor）は光や音などを受け取る細胞や器官（例：網膜の視細胞）で、受容体は物質と結合するタンパク質の分子です。英語ではどちらもreceptorなので注意しましょう。なお、視細胞で光を受け取るロドプシンはGタンパク質共役型受容体の仲間で、受容器の中で受容体がはたらいています。
Q: 拮抗薬は受容体を壊してしまうのですか？
A: いいえ。多くの拮抗薬は鍵穴をふさいでいるだけで、薬が離れれば受容体はまた働けます。ただ、長く使うと受容体が増えることがあります。
Q: ホルモンにも受容体があるのですか？
A: はい。脂に溶けやすいステロイドホルモンや甲状腺ホルモンは細胞の中に入り、細胞内の受容体に結合して遺伝子のはたらきを変えます（Evans, 1988）。一方、アドレナリンやグルカゴンなどは、細胞の表面にあるGタンパク質共役型受容体に結合して作用します（ノーベル財団）。
理解度を確認する問題
問題1. 受容体の種類に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- A. GABAA受容体は代謝型受容体で、Gタンパク質を介して塩化物イオンの流れを変える
- B. ニコチン性アセチルコリン受容体はイオンチャネル型で、ムスカリン性アセチルコリン受容体は代謝型である
- C. 代謝型受容体はイオンチャネル型受容体より速く反応するが、作用は短い
- D. ステロイドホルモンは脂に溶けにくいため、主に細胞膜の受容体に結合する
正解：B Aは誤りで、GABAA受容体は塩化物イオンを通すイオンチャネル型です。Cは速さが逆で、代謝型は遅いが長く続きます。Dは誤りで、ステロイドホルモンは脂に溶けやすく、細胞の中の受容体に結合します。
問題2. 受容体に作用する薬に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- A. 拮抗薬は受容体に結合しないため、作動薬の作用をさまたげる
- B. 逆作動薬とは、受容体に結合しても何の変化も起こさない薬のことである
- C. アリピプラゾールはD2受容体の部分作動薬で、結合しても最大の反応までは起こさない
- D. ベンゾジアゼピンは、GABAがなくても単独でGABAA受容体のチャネルを開く
正解：C 部分作動薬は結合しますが、受容体を働かせる力が小さい薬です。Aは誤りで、拮抗薬も結合するからこそ鍵穴をふさげます。Bはまぎらわしいですが、それは（中立的な）拮抗薬の説明です。逆作動薬は受容体のもとの活動（構成的活性）を下げます。Dは誤りで、ベンゾジアゼピンは単独ではチャネルを開かず、GABAの作用を強めます。
問題3. 受容体の研究に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- A. Langleyは、神経が変性すると反応が消えたことから、受容物質は神経終末にあると考えた
- B. Creeseらは、抗精神病薬がドーパミン受容体への結合を妨げる強さと、臨床での効力がよく相関することを示した
- C. Kapurらは、D2受容体の占有率が高いほど副作用が少なくなることを示した
- D. Gタンパク質共役型受容体の研究は、2012年のノーベル生理学・医学賞を受けた
正解：B 抗精神病薬＝D2受容体の遮断という考えの根拠です。Aは逆で、神経が変性しても反応が残ったので、筋肉の側にあると考えました。Cも逆で、占有率が高いほど副作用は起こりやすくなりました。Dは生理学・医学賞ではなく化学賞です。
関連キーワード
- シナプス（Synapse）
- アセチルコリン（Acetylcholine）
- グルタミン酸（Glutamate）
- ドーパミン（Dopamine）
- Gタンパク質共役型受容体（G Protein-Coupled Receptor）
- 依存／嗜癖（Addiction / Dependence）
- 視細胞（Photoreceptor Cells）
関連論文
まずこの1本
Creese, I., Burt, D. R., & Snyder, S. H.（1976）Dopamine receptor binding predicts clinical and pharmacological potencies of antischizophrenic drugs. Science, 192(4238), 481–483.
抗精神病薬が放射性ハロペリドールの結合を妨げる強さと、臨床での効力がよく相関することを示した論文です。試験対策としては、抗精神病薬＝D2受容体の拮抗薬という基本、統合失調症のドーパミン仮説の根拠の一つであること、遮断しすぎると錐体外路症状や高プロラクチン血症が出ることを押さえましょう。
https://doi.org/10.1126/science.3854その他の参考文献
Kapur, S., Zipursky, R., Jones, C., Remington, G., & Houle, S.（2000）“Relationship between dopamine D2 occupancy, clinical response, and side effects: A double-blind PET study of first-episode schizophrenia.” American Journal of Psychiatry, 157(4), 514–520.
概要 初発の統合失調症の患者22人にハロペリドールを投与し、PETでD2受容体の占有率（38〜87％）と治療反応・副作用の関係を調べました。
解説 「効く範囲」と「副作用が出る範囲」が近いことを、人の脳で数値として示した研究です。
https://doi.org/10.1176/appi.ajp.157.4.514ほそめがねのひとこと
「受容体」と「受容器」の違い、最初は混同していましたか？
覚え方
①2つの型：「イオンは一瞬、Gはじわじわ」。イオンチャネル型は扉がすぐ開き、Gタンパク質共役型は細胞内の連絡網を通るので遅れて長く効きます。
②薬の4分類：「開ける・半開き・ふさぐ・逆回し」。作動薬・部分作動薬・拮抗薬・逆作動薬の順です。4つとも「結合はする」のが共通点です。
③数の変化：「使いすぎで減り、ふさぐと増える」。作動薬が多いとダウン、拮抗薬が続くとアップです。
④受容体と受容器：「体は分子、器は細胞」。
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