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Investigation of the mechanism and its suppression method of organ-specific increase in P-gp activity induced by bitter taste of anticancer drug

Research Project

Project/Area Number 16K18956
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionTakasaki University of Health and Welfare

Principal Investigator

Yano Kentaro  高崎健康福祉大学, 薬学部, 助教 (40644290)

Research Collaborator Ogihara Takuo  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsP-糖タンパク質 / 苦味 / 消化管吸収 / 輸送機能亢進 / 消化管ホルモン / 抗がん薬 / 即時的 / P-糖タンパク / トランスポーター / 細胞膜上局在 / 苦味受容体 / 足場タンパク / 即時的調節機構 / P-gp / 消化管 / 膜上発現 / 臓器特異性
Outline of Final Research Achievements

Bitter taste receptors are expressed in epithelial cells of the small intestine as in the oral cavity, and it is considered that they function as a sensor of the toxicant’s bitter taste. In this study, I investigated whether the bitter taste of the drug also enhanced the function of P-glycoprotein, an efflux transporter of toxic substances. As a result, it was revealed that the bitter taste substance and anticancer drugs enhance the transport function of P-glycoprotein within 90 minutes. Moreover, it was suggested that, as a mechanism, stimulation of the bitter taste receptor promotes the release of the gastrointestinal hormone cholecystokinin (CCK), and the membrane localization of P-glycoprotein is increased through stimulation of the CCK receptor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、薬物を始めとした生体異物の苦味が、小腸のP-糖タンパク質の輸送機能を即時的に機能亢進させること、またそのメカニズムにP-糖タンパク質の膜上発現量の亢進が関与していることが示された。これまでに報告されている小腸におけるP-糖タンパク質を介した相互作用には、P-糖タンパク質の基質薬物間での競合阻害による吸収亢進が挙げられる。これに対して本研究成果は、抗がん薬のように苦味を有するP-糖タンパク質の基質薬物同士を経口投与で併用したときには、即時的なP-糖タンパク質の機能亢進を介してそれらの薬物の吸収が低下することを示唆するものであり、新たな相互作用の存在を提案するものである。

Report

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

    (26 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Advances in Studies of P-Glycoprotein and Its Expression Regulators2018

    • Author(s)
      Yano Kentaro、Tomono Takumi、Ogihara Takuo
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 11-19

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00725

    • NAID

      130006301301

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
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      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Entinostat reverses P-glycoprotein activation in snail-overexpressing adenocarcinoma HCC827 cells2018

    • Author(s)
      Tomono Takumi、Machida Tatsuya、Kamioka Hiroki、Shibasaki Yumi、Yano Kentaro、Ogihara Takuo
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Issue: 7 Pages: e0200015-e0200015

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0200015

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Gastrointestinal Hormone Cholecystokinin Increases P-Glycoprotein Membrane Localization and Transport Activity in Caco-2 Cells2017

    • Author(s)
      Yano Kentaro、Shimizu Saori、Tomono Takumi、Ogihara Takuo
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 106 Issue: 9 Pages: 2650-2656

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2017.04.003

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Snail-Induced Epithelial-to-Mesenchymal Transition Enhances P-gp-Mediated Multidrug Resistance in HCC827 Cells2017

    • Author(s)
      Tomono Takumi、Yano Kentaro、Ogihara Takuo
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 106 Issue: 9 Pages: 2642-2649

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2017.03.011

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  • [Presentation] 併用薬物によるP-gp阻害を介したピモジドの消化管吸収の亢進2018

    • Author(s)
      大川こずえ, 森下宙輝, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      第62回日本薬学会関東支部
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  • [Presentation] Gastrointestinal Hormone Cholecystokinin and Bitter Substance Increase P-glycoprotein Membrane Localization and Transport Activity in Caco-2 Cells2018

    • Author(s)
      K. Yano, Y. Watanabe, T. Ogihara
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会/MDO国際合同学会
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Change in expression of pharmacokinetic factors associated with epithelial mesenchymal transition of hepatocellular carcinoma cells2018

    • Author(s)
      H. Kamioka, K. Yano, T. Ogihara
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会/MDO国際合同学会
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  • [Presentation] ピモジドの消化管吸収過程におけるP-糖タンパク質を介した薬物間相互作用の検討2018

    • Author(s)
      森下 宙輝, 大川こずえ, 荒川大, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      第3回トランスポーター研究会関東部会
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  • [Presentation] 神経調節物質であるSpermineのBCRPによる脳移行調節と脳内分布の変化2017

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      矢野健太郎, 横塚弥衣, 松本映子, 小山智志, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第32回年会, 東京
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  • [Presentation] Snail誘発性の上皮間葉転換は足場タンパクMoesinの上昇を介してP-gpを活性化する2017

    • Author(s)
      伴野拓巳, 上岡宏規, 柴﨑由実, 小山智志, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第32回年会, 東京
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  • [Presentation] Snailが誘発するEMTにおける排出系トランスポーター発現への影響2017

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      冨所いつき, 伴野拓巳, 上岡宏規, 小山智志, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第32回年会, 東京
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  • [Presentation] 臓器特異的なBCRPおよびP-gpの輸送機能調節2017

    • Author(s)
      岡部千明, 矢野健太郎, 藤井健太, 加藤木綿子, 小山智志, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第32回年会, 東京
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  • [Presentation] 消化管ホルモンであるコレシストキニンによるP-糖タンパク質の細胞膜上発現および輸送機能の亢進2017

    • Author(s)
      矢野健太郎, 渡邊弥生, 伴野拓巳, 荻原琢男
    • Organizer
      第12回トランスポーター研究会年会, 仙台
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  • [Presentation] 上皮間葉転換によるP-糖タンパク質の機能亢進は肺がん細胞の薬剤耐性能を増強する2017

    • Author(s)
      上岡宏規, 伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      第12回トランスポーター研究会年会, 仙台
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  • [Presentation] HDAC阻害薬EntinostatはEMTに伴うP-gpの機能亢進を抑制する2017

    • Author(s)
      町田幸也, 伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬剤学会 第32年会, 大宮
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  • [Presentation] 膜上局在の調節によるP-糖タンパク質およびペプチドトランスポーターの機能制御2017

    • Author(s)
      矢野健太郎
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会若手シンポジウム, 東京
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    • Invited
  • [Presentation] 消化管ホルモンであるコレシストキニンによるP-gp機能調節2016

    • Author(s)
      矢野健太郎, 清水里織, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第31年会
    • Place of Presentation
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • Year and Date
      2016-10-13
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] BCRPを介した脳興奮物質であるSpermineの排出2016

    • Author(s)
      横塚弥衣, 松本映子, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第31年会
    • Place of Presentation
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • Year and Date
      2016-10-13
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  • [Presentation] Snail過剰発現によるP-gp機能亢進におけるCaveolin-1リン酸化の関与2016

    • Author(s)
      伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬物動態学会第31年会
    • Place of Presentation
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • Year and Date
      2016-10-13
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 肺がん細胞へのリチウム処理によるMRPファミリーの機能変動2016

    • Author(s)
      柴﨑由実, 伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      第60回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京大学大学院薬学系研究科 山上会館(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-09-17
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  • [Presentation] 非小細胞性肺がん細胞へのアデノウイルス感染がBCRPおよびMRPファミリーに及ぼす影響2016

    • Author(s)
      伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      第11回トランスポーター研究会年会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスきはだホール(京都府宇治市)
    • Year and Date
      2016-07-02
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  • [Presentation] Snail過剰発現によるEMTはHCC827細胞におけるBCRPの発現を低下させる2016

    • Author(s)
      伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬剤学会第31年会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-19
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  • [Presentation] 肺腺がん細胞へのアデノウイルス感染はAktのリン酸化を介してP-gpの発現を亢進する2016

    • Author(s)
      柴﨑由実, 伴野拓巳, 矢野健太郎, 荻原琢男
    • Organizer
      日本薬剤学会第31年会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-19
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  • [Remarks] 教員紹介

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  • [Remarks] 研究室紹介

    • URL

      http://www.takasaki-u.ac.jp/p_yaku_labo/yaku-03-05/

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  • [Remarks] 研究室紹介

    • URL

      http://www.takasaki-u.ac.jp/wp-content/uploads/2017/01/6203005e0ff177f2c88e10c5e18d5c0b.pdf

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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