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Dosage individualization of antianxiety and sedative medication based on modified synaptic function of cerebral GABAergic neurons with peripheral organs failure

Research Project

Project/Area Number 19K07220
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Aiba Tetsuya  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (00231754)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北村 佳久  就実大学, 薬学部, 教授 (40423339)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords個別化投与 / GABA / 抗不安薬 / TrkB / KCC2 / 投与設計 / PK/PD / 中枢神経系 / 神経栄養因子受容体 / 中枢抑制 / 個別化医療 / PKPD / 腎不全 / 中枢抑制作用
Outline of Research at the Start

本研究は、患者状態とそれに伴う薬物感受性の変化を考慮にいれた薬物の用法用量調節法の確立を目指すものである。応募者は既に先行知見として、腎不全時に伴う抗不安鎮静薬の中枢作用の増強を見出している。そこで本研究では、腎不全病態モデル動物と培養細胞を用いる実験手法によって、抗不安鎮静薬の標的部位である中枢GABA作動性シナプスの機能変化と腎不全の関係を、特にシナプス機能に影響を与える神経細胞の電解質バランス維持調節機構に焦点をあてて、組織レベル、細胞レベル、分子レベルで精査し明らかにする。くわえて、末梢臓器の影響の中枢伝播機構についても、求心性神経刺激の関与を中心に検討を加える。

Outline of Final Research Achievements

Susceptibility of the central nerve system toward the sedatives alters with functional impairment of peripheral organ. To clarify and understand mechanism underlying the alteration, we examined altered potentiation of the pharmacological effects of phenobarbital in rats with experimentally induced renal failure. As a result, it was shown that while little alteration was observed regarding the GABA receptor expression, the cerebral expression of chloride transporter protein KCC2 decreases in the rats. An elevated level of the phosphorylated TrkB protein that regulates the KCC2 protein expression was also demonstrated. These findings indicate that the decrease in the KCC protein expression primally accounts for altered susceptibility of the central nerve system, and that the phosphorylation process of the TrkB protein can be considered as the dominant factor for the altered susceptibility.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

薬物療法の個別化至適化は、疾病からの迅速な回復と患者の生活の質のより一層の向上に資するものであり、そしてこうした医療が提供されることで、医療費や社会保障費の抑制・削減、更に省資源化が果たされる。本研究では、特に中枢抑制薬について、その標的組織の薬物感受性の変動機序と変動の決定因子を明らかにした。今回の研究成果に基づき、感受性変動機構の理解が更に深まることで、薬物療法の個別化至適化の高度化が進み、これまで以上に迅速な疾病回復と患者生活の質の向上が図られることが強く期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Altered Pharmacological Efficacy of Phenobarbital with the Treatment of 7,8-Dihydroxyflavone, an Agonist of Tropomyosin Receptor Kinase B, in Rats2023

    • Author(s)
      Suzuki Keiichiro、Matsumoto Kazuya、Takenaka Misa、Aiba Tetsuya
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 46 Issue: 1 Pages: 86-94

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00617

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2023-01-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Acute Peripheral Inflammation Increases Plasma Concentration of Hypoglycemic Agent Nateglinide with Decreased Hepatic Drug-Metabolizing Activity in Rats2021

    • Author(s)
      Kojina Moeko、Suzuki Keiichiro、Nishiwaki Akane、Aiba Tetsuya
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 96-102

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00677

    • NAID

      130007965329

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-01-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Effects of dexamethasone to reverse decreased hepatic midazolam metabolism in rats with acute renal failure2019

    • Author(s)
      Doi Masami、Kajikawa Noriko、Aiba Tetsuya
    • Journal Title

      Xenobiotica

      Volume: 50 Issue: 5 Pages: 506-514

    • DOI

      10.1080/00498254.2019.1655680

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経栄養因子受容体TrkBを介する抗てんかん薬レベチラセタムの in vivo 作用増強2023

    • Author(s)
      青江知佳、小林優、竹中美沙、合葉哲也
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット肝薬物代謝酵素CYP3A2のユビキチン分解に関する基礎的検討2023

    • Author(s)
      藤森弘貴、本田実生、合葉哲也
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] フェノバルビタールの薬効発現における脳中枢神経系の薬力学的感受性亢進因子2022

    • Author(s)
      竹中美沙、松本和也、青江知佳、鈴木啓一郎、合葉哲也
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 経口血糖降下薬ナテグリニドの薬効発現に及ぼす炎症の影響2022

    • Author(s)
      村井七海 、床治佳、荻野愛美、西脇あかね、合葉哲也
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 急性腎不全に伴うフェノバルビタールの中枢抑制作用の薬力学的変動機構2020

    • Author(s)
      松本和也, 鈴木敬一郎, 西脇あかね, 合葉哲也
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 炎症病態に伴う血糖降下薬ナテグリニドの薬効変動の解析2020

    • Author(s)
      西脇あかね, 床治佳, 神志那萌子, 松本和也, 合葉哲也
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 急性腎不全ラットにおける中枢神経系抑制薬の薬効増強メカニズムの検討2019

    • Author(s)
      松本和也, 鈴木啓一郎, 合葉哲也
    • Organizer
      第58回日本薬学会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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