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Construction of a method for analyzing the toxic mechanism and new toxic markers by metabolome analysis

Research Project

Project/Area Number 19K10682
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58040:Forensics medicine-related
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

Funakoshi Takeshi  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (40444715)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上村 公一  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30244586)
秋 利彦  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (60304474)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsメタボローム解析 / メタボロミクス / 細胞毒性
Outline of Research at the Start

本研究はターゲットメタボロミクスの手法により変動するシグナル経路を特定することで精度の高い薬物毒性機序の解析・毒性評価を行い、さらにノンターゲットメタボロミクスの手法により特殊な状況で産生される代謝物を探索することで薬物毒性マーカーを特定する。最終的には細胞毒性機序解析に特化したメタボロミクス法を構築し、法医鑑定に有効な新規毒性解析法の確立する。

Outline of Final Research Achievements

Death from poisoning caused by various drugs such as drugs and antipsychotics is treated as abnormal death, and the cause of death has been determined legally, but the detailed mechanism of action has been clarified among many drugs. There aren't many things. In recent years, cases of drugs with unknown toxicity and mechanism, such as synthetic cannabinoids have been increasing, and the toxicity of these drug poisons is rapidly evaluated and the mechanism of toxicity is clarified from a forensic perspective. There is an urgent need to develop a method to do this.
The purpose of this study is to analyze cell toxicity caused by drug toxins by using wide-target metabolomics and non-target metabolomics methods. We elucidated the mechanism of cytotoxicity using the antiepileptic drugs carbamazepine and oxcarbazepine and aristolochic acid, which is a plant alkaloid contained, as a model.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

薬物毒性モデルとして使用したNRK52E細胞においては、抗てんかん薬オクスカルバゼピン曝露により腎近位尿細管細胞はPlk1活性化阻害による異常紡錘体の形成・G2/M期細胞周期停止が誘導され、結果Mitotic catastropheによるアポトーシス誘導、細胞毒性が惹起されることが明らかになった。またメタボローム解析から脂質生合成・代謝経路の変動が確認されたことから、近位尿細管細胞におけるMitotic catastrophe、細胞毒性にこれら脂質代謝経路の関与が示唆され、今後より詳細なメタボローム解析により、さらなる細胞毒性マーカー代謝物の検討を進めていきたいと考えている。

Report

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

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Oxcarbazepine induces mitotic catastrophe and apoptosis in NRK-52E proximal tubular cells2021

    • Author(s)
      Ota Momoka、Funakoshi Takeshi、Aki Toshihiko、Unuma Kana、Uemura Koichi
    • Journal Title

      Toxicology Letters

      Volume: 350 Pages: 240-248

    • DOI

      10.1016/j.toxlet.2021.07.018

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Repeated exposure of cocaine alters mitochondrial dynamics in mouse neuroblastoma Neuro2a2019

    • Author(s)
      Funakoshi Takeshi、Furukawa Mako、Aki Toshihiko、Uemura Koichi
    • Journal Title

      NeuroToxicology

      Volume: 75 Pages: 70-77

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2019.09.001

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アリストロキア酸による近位尿細管細胞への細胞毒性の検討2021

    • Author(s)
      小松 美結 , 船越 丈司 , 秋 利彦 , 上村 公一
    • Organizer
      第105次日本法医学会全国集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 持続型硫化水素発生剤に対する細胞応答のA549ヒト肺胞上皮細胞モデルを用いた検討2021

    • Author(s)
      梶原美祐、秋利彦、加藤千鶴、船越丈司、青木奨、 鵜沼香奈、上村公一
    • Organizer
      第90回日本法医学会学術関東地方集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗てんかん薬オクスカルバゼピンの腎近位尿細管への影響2020

    • Author(s)
      太田百香、船越丈司、鵜沼香奈、則竹香菜子、佐野智美、村田達彦、上村公一
    • Organizer
      第89回日本法医学会学術関東地方集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒ素の神経細胞特異的な毒性機序の解明2020

    • Author(s)
      溝部万純、秋利彦、船越丈司、平山菜穂、渡邊嶺、永井みどり、野村萌夏、上村公一
    • Organizer
      第89回日本法医学会学術関東地方集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] コカイン長期曝露による神経細胞ミトコンドリアダイナミクスへの影響2019

    • Author(s)
      船越丈司、古川真子、秋利彦、上村公一
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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