「マグヌス法」ってどういう意味？
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「マグヌス法」とは、筋肉の収縮・弛緩（縮む・緩む）を指標に、薬物の薬理作用の強さを評価したり、作用機序（作用メカニズム）を調べるために用いられる実験手法です。
マグヌス法では、栄養液（組織液と似た組成を持ち、筋肉の収縮に必要なカルシウムイオンや栄養素（ブドウ糖）を加えた水溶液）を満たしたマグヌス管と呼ばれる装置の中に筋肉を吊るし、体内と同じような環境の中で薬物や電気刺激を起こすことで生じる筋肉の収縮や弛緩を測定します。
名前の由来
マグヌス法という名前は、ドイツの薬理学者Rudolf Magnusの名前に由来しています。Rudolf Magnusは、現在行われているマグヌス法の原型を1904年に見出しました。100年以上の歴史を持っており、薬理学の世界では伝統的な研究方法です。
評価できる臓器
マグヌス法では、血管、消化管、気管、泌尿器、生殖器、心臓などなど様々な臓器の筋肉が評価可能です。薬剤開発では、これらの内臓の筋肉（主に平滑筋・心筋と呼ばれる種類）への作用を調べ、生体での効果を予想します。血管の場合は筋肉を緩める作用（血圧への効果）、気管の場合は収縮した筋肉を緩める作用（喘息での効果）、心臓では収縮力を高めて血液を送り出す作用（心不全への効果）、泌尿器では膀胱の弛緩作用（頻尿に対する効果）などを評価します。また、モルモット回腸は、薬の候補がほかの臓器に思わぬ作用を起こさないかを調べる試験（一般薬理試験）でも、よく使われます。
私の研究員時代には、ラットの大動脈、モルモットの回腸、ラットの膀胱などを、よく使っていました。
マグヌス装置の構成（原理）
マグヌス装置は、主に次のもので組み立てられています。
- マグヌス管：栄養液を満たして、筋肉を吊るすガラスの管
- ウォーターバス：栄養液を温める装置
- ガスボンベ：栄養液に混合ガスを送り込む（通気する）
- 栄養液を入れておく容器：薬を洗い流すために栄養液を何度も入れ替えるので、たくさんの量が必要
- 糸とクリップ：筋肉を吊るす
- トランスデューサー：筋肉の縮む力を、電気信号に変える部品
- アンプ：電気信号を大きくする装置（日本光電などのメーカーが有名）
- 記録計：昔はペンレコーダー、今はパソコン
イラスト：AIで作成
栄養液は37℃にするのが普通です。栄養液の種類は実験によって違い、私はタイロード液（Tyrode液）や、クレブス液（Krebs-Henseleit液）をよく使っていました。通気する混合ガスは、酸素95％、二酸化炭素5％です。
実験のやり方とコツ
筋肉を切り出し、上下にそれぞれ糸をつけ、栄養液が入ったマグヌス管のなかに吊るします。このとき、上下方向に引っ張って力をかけます。筋肉は何もしなくても勝手に収縮（自発収縮）することがあるので、落ち着くまで待ちます。その後、収縮薬を栄養液内に加えると、筋肉が縮みます。この収縮力をトランスデューサーで電気信号に変え、アンプをとおして記録します。すると、収縮力が増えることにより、ペンがウニャ～って感じで動き、筋肉が収縮するのがありありと分かります。
新人には、次のようなことを伝えていました。
- 臓器の切り出しは素早く、できるだけダメージを与えずに。ただし、余計な組織はつけないように。
- 糸をかける部位は、いつも同じになるように。
- 安定するまで、十分に時間を取る。不安定な標本（切り出した臓器）は使わない。
- 薬液は、ゆっくり加える。
薬の加え方と測り方
筋肉を縮める作用のある薬を調べるときは、まず陽性対照（あらかじめ決めておいた、最大の作用を出す濃度の薬）を加えて、最大の収縮を確かめます。いったん洗い流し（ウォッシュアウト：栄養液を入れ替えて、薬を洗い流すこと）てから、調べたい薬を累積投与します。累積投与とは、薄い濃度から、洗い流さずに、順番に濃度を上げながら加えていくやり方です。
筋肉の収縮を抑える薬を調べるときは、やり方が2つあります。
- 収縮薬（80％くらいの作用を出す濃度）を加えて筋肉を縮めておき、そこに調べたい薬を累積投与する。→ IC50（収縮を50％抑える濃度）が求められます。
- 調べたい薬を先に加えておき、そこに収縮薬を累積投与する。→ 調べたい薬の濃度をいくつか変えると、濃度作用曲線のずれ方から、解離定数（薬と受容体の結びつきの強さを表す値）などが求められます（シルト解析と呼ばれる方法です）。
薬作りでは、収縮を抑える薬を調べる実験が行われることが多いです。
記録の方法
昔は、電気的に収縮力の検出が出来なかったので、糸の先に鉄の棒をつけペンの代わりにし、煤紙をロール状にしたものをレコーダー代わりにして実験したそうです。筋肉が縮むと、てこの原理で棒が上がり、煤紙上に白い線がウニャ～って感じで出てきます。
その後は、グラフ用紙のようなロール紙にペンで記録するペンレコーダーが使われ、目盛りを読んで測定値を出していました。私が研究職を退く頃には、パソコンでの記録に変わっていました。パソコンでの記録だと、データの管理がとにかく楽です。データの読み取りが自動になり（目盛りを読まなくてよい）、保存も簡単です（紙のデータは、しまうのに場所を取り、見たいデータを取り出すのも大変でした）。ペンレコーダーのインクが切れたときの手入れも、地味に大変でした。
失敗談
自発収縮がある臓器では、臓器の機嫌が斜めなときは、薬の効果が確認できず、実験になりません。そういうときは、標本を取り直します。また、栄養液に濃い薬液を直接加えると、薬が析出してしまうこともあり、そういうときは掃除も大変でした。作用の強い化合物だと、いくら洗い流しても収縮が止まらなくなって、その間に標本がだめになってしまうこともありました。前の実験でペン先の蓋を締め忘れて乾いてしまい、いざ実験しようと思ったら線が出てこない、、なんてこともありました。
「薬理の王道」と言われる理由
マグヌス法は、薬が効いてるぞ、ってのがありありと分かる実験なので、「マグヌス法は薬理の王道」と言われます。目の前で筋肉が収縮するのを見ると、薬の効果をまざまざと実感できますね。また、薬理学の理論（薬力学）を、収縮という分かりやすい機能の変化に対する薬の作用から説明・解析できるのは、やはり王道と言われて然るべきだと思います。
マグヌス法、イメージわいたでしょうか？