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腎排泄型カチオン性小分子の多階層的生体挙動制御解析

Publicly Offered Research

Project AreaEstablishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications
Project/Area Number 23136507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

桂 敏也  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10283615)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords薬学 / 薬物動態学 / トランスポータ / 副作用 / シミュレーション / 腎臓
Outline of Annual Research Achievements

Multidrug and toxin extrusion (MATE)は、尿細管上皮細胞の刷子縁膜におけるカチオン性小分子の排出に主要な役割を果たすトランスポータであること、また心臓など他の臓器においても発現が認められ、薬物の蓄積に関与している可能性を明らかにしてきた。本研究では、薬効/副作用の発現臓器として心臓に着目し、Mate1ノックアウトマウスを用いて種々薬物の体内動態および臓器移行特性の解析を行った。心臓で薬効を発現する抗不整脈薬としてプロカインアミドを選択し、その活性代謝物であるN-アセチルプロカインアミド (NAPA) を用いた解析を行ったところ、Mate1ノックアウトマウスにおけるNAPAの血中濃度や肝臓への蓄積は、ニコチン受容体部分作動薬バレニクリンと同様に有意に上昇していたが、心臓への蓄積は認められなかった。また、抗アレルギー薬テルフェナジンの心毒性発現にMATEが関与しているか明らかにするため、予備的にテルフェナジンの活性代謝物であるフェキソフェナジンの体内動態におけるMATEの役割について検討したところ、テルフェナジンの尿中排泄におけるMATEの寄与はほとんどないことが判明し、Mate1ノックアウトマウスにおいて心臓への蓄積も認められないことが明らかとなった。一方、テルフェナジンがMATEの基質となることが見いだされたので、今後テルフェナジンもを用いた検討を加える必要がある。
これまでの検討結果も考え合わせると、MATEの基質となる薬物であっても、その体内動態特性や組織移行性に差異が認められることが明らかとなり、動態シミュレーションモデルの構築にあたって今後より詳細な検討が必要であると考えられた。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Loss of multidrug and toxin extrusion 1 (MATE1) is associated with metformin-induced lactic acidosis2012

    • Author(s)
      Kana Toyama
    • Journal Title

      British Journal of Pharmacology

      Volume: 166 Issue: 3 Pages: 1183-1191

    • DOI

      10.1111/j.1476-5381.2012.01853.x

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Developmental expression of renal organic anion transporters in rat kidney and its effect on renal secretion of phenolsulfonphthalein2012

    • Author(s)
      Maki Nomura
    • Journal Title

      American Journal of Physiology - Renal Physiology

      Volume: 302 Issue: 12 Pages: F1640-F1649

    • DOI

      10.1152/ajprenal.00525.2011

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Renal Tubular Secretion of Varenicline by Multidrug and Toxin Extrusion (MATE) Transporters2012

    • Author(s)
      Moto Kajiwara
    • Journal Title

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      Volume: 27 Issue: 6 Pages: 563-569

    • DOI

      10.2133/dmpk.DMPK-11-RG-156

    • NAID

      130004933508

    • ISSN
      1347-4367, 1880-0920
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of metabolic acidosis on expression levels of renal drug transporters2011

    • Author(s)
      Gaowa A, et al
    • Journal Title

      Pharmaceutical Research

      Volume: 28 Issue: 5 Pages: 1023-1030

    • DOI

      10.1007/s11095-010-0348-7

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カチオン性薬物の体内動態と薬効・毒性発現におけるMATE1の役割2013

    • Author(s)
      桂 敏也
    • Organizer
      新学術領域研究「統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用」第六回(平成24年度第二回)領域全体会議・研究報告会
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2013-01-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Effect of pyrimethamine, a potent inhibitor of multidrug and toxin extrusion (MATE), on the urinary excretion of endogenous metabolites in humans2012

    • Author(s)
      Koji Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第27回年会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2012-11-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] MATE1 functions as an efflux transporter in the heart2012

    • Author(s)
      Mami Kamada
    • Organizer
      日本薬物動態学会第27回年会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2012-11-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Importance of MATE1 in Renal Excretion and Tissue Distribution of Cationic Drugs2012

    • Author(s)
      Katsura T, et al
    • Organizer
      1st HD Physiology International Symposium
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of H+/Organic Cation Antiporter MATE1 on Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Metformin2012

    • Author(s)
      Yonezawa A, et al
    • Organizer
      1st HD Physiology International Symposium
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2012-01-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of MATE1 in pharmacokinetics and pharmacodynamics of metformin2012

    • Author(s)
      Yonezawa A, et al
    • Organizer
      International Symposium on PPF Molecular Pharmacokinetics
    • Place of Presentation
      一橋ホール、東京都
    • Year and Date
      2012-01-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 腎排泄型カチオン性小分子の多階層的生体挙動制御解析2011

    • Author(s)
      桂敏也, 他
    • Organizer
      平成23年度領域全体会議
    • Place of Presentation
      大阪大学、大阪市(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] シスプラチン腎症における腎排出型トランスポークMATE1の役割2011

    • Author(s)
      米澤淳, 他
    • Organizer
      第54回日本腎臓学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜市
    • Year and Date
      2011-06-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Disruption of Multidrug and Toxin Extrusion 1 (MATE1) Causes Metformin-induced Lactic Acidosis2011

    • Author(s)
      Toyama K, et al
    • Organizer
      4th Asia Pacific Regional Meeting of ISSX
    • Place of Presentation
      台南、台湾
    • Year and Date
      2011-04-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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