| Project/Area Number |
20K07176
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
檜垣 和孝 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (60284080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 正人 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (00399445)
大河原 賢一 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (30291470)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 慢性的セロトニン暴露 / Caco-2細胞 / clorgyline / transcellular route / paracellular route / TEER / antipyrine / FITC-dextran-4 / セロトニン代謝異常 / P-glycoprotein / Quinidine / α1-acid glycoprotein / 血漿蛋白結合 / 分布容積 / 腸神経細胞 / 共培養系 / Cephalexin / gastrointestinal transit / 滞留性 / PEPT2 / 刷子縁膜 / Western blot / 尿細管再吸収 / PEPT1 / タンパク発現 / アルカリフォスファターゼ / 受動拡散 / セロトニン / 消化管吸収 / 腸神経系 / 消化管内移行性 |
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| Outline of Research at the Start |
Enteric Nervous System (ENS) による小腸機能制御には不明な点が多く、ENS機能異常の関連が示唆されている消化器疾患発症時の薬物吸収についても一定の評価は得られていない。本研究では、ENSの機能異常時における薬物吸収について、異なる機構により吸収される様々な薬物について系統的に検討し、その全貌を明らかにすることを目指す。具体的には、過敏性腸症候群、炎症性腸疾患、クローン病等で関与が指摘されている5-HT代謝異常時を中心に、受動拡散 (経細胞経路、細胞間隙経路)、PEPT1、P-gp、MRP2、BCRP等を介する吸収、分泌、更には経口投与後の吸収挙動に大きな影響を及ぼす胃排出を含めた消化管内移行性について明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、これまでに、過剰なセロトニン(5-HT)が薬物の吸収、体内動態に及ぼす影響について、5-HT代謝異常ラットを用いて検討してきた。本年度は、過剰な5-HTが及ぼす小腸機能への影響を評価することを目的に、Caco-2細胞単層膜を利用したin vitro実験系を用いて受動拡散による薬物透過に及ぼす過剰な5-HTの慢性的暴露の影響を評価した。Caco-2細胞をTranswellに播種し、通常の培養液で3日間培養後、basal 側に5-HTあるいは5-HTと5-HTの主代謝酵素monoamine oxidase-Aの阻害剤であるclorgylineを併用添加し、その後、21日目まで作用させることで、5-HTの曝露を行った。
まずantipyrineをモデル化合物として、transcellular routeを介した受動拡散への影響を検討した。5-HTの濃度を20, 100, 500 microMとし, 3.4 microg/mLのclorgylineを添加、非添加の条件で検討を行った。その結果、いずれの実験条件においてもantipyrineの膜透過には変化が認められなかった。
次いで、分子量 約4,000のFITC-dextran-4(FD-4)をモデル薬物としてparacellular routeを介した受動拡散への影響を検討した。その結果、500 microM 5-HT+crorgyline処理群において、FD-4の透過が有意に亢進することが明らかとなった。一方、同時に測定したtransepithelial electrical resistance(TEER)は、高濃度5-HT作用時に、むしろ増加する傾向を示し、500 microM 5-HT+crorgyline処理群では、有意な増加が認められた。Paracellular routeを介する透過性亢進時に、必ずしもTEERの低下が伴うとは限らないが、5-HT代謝異常ラットからの摘出腸管粘膜を用いた検討ではtransmucosal electrical resistance(TER)には有意な低下が認められており、ラットを用いたin vivo実験とは異なる結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度も、計画に従い、過剰なセロトニンの慢性的な暴露を可能とするin vitro実験系をCaco-2細胞単層膜を利用することで確立し、受動拡散による膜透過への影響を評価することができた。その結果、transcellular routeを介する透過には変動がなく、paracellular routeを介する透過が亢進することが示されたことから、順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、Caco-2細胞を用いたin vitro実験系での検討を行う予定である。来年度は、セロトニンによるparacellular routeの開口に関与しているセロトニン受容体サブタイプの検討、更にparacellular routeを介する膜透過に影響を及ぼすと考えられるtight junction構成タンパク質の分布性などについて検討する予定である。
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