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Development of diabetes drug treatment for shift workers: Modeling of the pharmacological effect caused by alterations in light exposure

Research Project

Project/Area Number 15K08219
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Environmental physiology(including physical medicine and nutritional physiology)
Research InstitutionOsaka University of Pharmaceutical Sciences

Principal Investigator

Miyazaki Makoto  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (10319593)

Research Collaborator KASHII Taku  
OKANO Shiho  
NAKAMURA Banri  
TANIGUCHI Yuichiro  
KINOSHITA Chika  
NAKANISHI Hiroka  
YOSHIDA Kayo  
JONISHI Manaka  
CHEN Meika  
SAKURADA Kaya  
HASHIDA Makiko  
ADACHI Sou  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords生体リズム / 薬力学 / 薬物動態学 / 交替勤務従事者 / 明暗環境 / 糖尿病 / 脱同調 / シフトワーク / 交替勤務 / 時間治療 / 時間薬理学 / 速度論解析 / PK-PD / 時間薬理 / 薬物治療 / モデリング
Outline of Final Research Achievements

To propose diabetes drug treatment for shift workers, we examined daily changes after delaying the light / dark (L/D) cycle of rats for 8 hours. After 8 hours of delay compared to the normal L/D cycle (Day 0), the plasma glucose level before drug administration increased on Day 3 and the plasma insulin (Ins) concentration decreased on Days 3 and 5. The hypoglycemic effect after tolbutamide (TB) administration tended to decrease on Days 3 and 5 compared to Day 0. The plasma Ins concentration decreased after Day 3 compared with Day 0 after TB administration. The plasma TB concentration-time profile after intravenous injectuion remained higher on Day 3 than that on Day 0. Consequently, hypoglycemic effect on Day 5 might be based on the high sensitivity to Ins secretion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は交替勤務従事者のシフトワークのように外界の環境因子の変化に生体リズムが同調するまでの不安定な過程で,薬物のPK-PDがどのような過程を経て変動するのか,その結果として薬効強度が時間経過と共にどのように変動していくかを報告した.このような薬効の変化に着目した報告例はない.近年の新しいと糖尿病治療薬も生体内のインスリンの作用を利用している.本研究で得られた定量的関係を今後さらにモデル化することとができれば,交替勤務従事者の空腹時血糖値の日周変動等を指標に投与時刻毎に治療効果の変動を予想することができ,それを科学的根拠としてより適切な糖尿病治療薬の投与量や投与方法を決定することを期待できる.

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] PK-PD関係の日周リズムが薬効に及ぼす影響―抗PCSK9抗体を例に―2018

    • Author(s)
      宮崎 誠、陳 明佳、竹林裕美子、永井純也
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of desynchronization on hypoglycemic response of antidiabetic drug in rats2018

    • Author(s)
      宮崎 誠、櫻田佳野、足立 壮、橋田牧子、竹林裕美子、永井純也
    • Organizer
      第25回日本時間生物学会学術大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] PK-PD関係の日周リズムが薬効に及ぼす影響 - 抗PCSK9抗体を例に -2018

    • Author(s)
      宮崎 誠,陳 明佳,竹林裕美子,永井純也
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] シフトワークを想定した環境がトルブタミドの血糖低下効果に与える影響2017

    • Author(s)
      上西愛華,宮崎 誠,中西弘佳,吉田佳世,竹林裕美子,永井純也
    • Organizer
      第67回日本薬学会近畿支部大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 長日環境におけるトルブタミドの体内動態の変動 -投与時刻の影響について -2016

    • Author(s)
      木下智佳,宮崎 誠,谷口裕一郎,中村万里,永井純也
    • Organizer
      第66回日本薬学会近畿支部総会
    • Place of Presentation
      大阪薬科大学(大阪府・高槻市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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