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生体リズムの階層性を基盤にした薬物移送リズムとリズム調整因子の探索

Publicly Offered Research

Project AreaEstablishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications
Project/Area Number 25136716
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

大戸 茂弘  九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (00223884)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords薬学 / 生体リズム / 時計遺伝子 / 薬物移送 / 階層性
Outline of Annual Research Achievements

生体には、体内時計が存在し、時計遺伝子により制御されている。異物の代謝や排泄に関わる多くの代謝酵素やトランスポーターも日周リズムを示す。シスプラチン (CDDP)の副作用として腎障害があり、CDDP 療法の用量規制因子になっている。腎臓の CDDP を輸送するトランスポーター Organic cation transporter 2 (OCT2) と Multidrug and toxin extrusion 1 (MATE1) が、 CDDP 誘発性腎障害に重要な役割を担っている。一方、この腎障害は CDDP の投薬時刻により異なることが知られているが、その機序は明らかにされていない。昨年度は、マウスを対象に CDDP 誘発性腎障害に及ぼす投薬時刻の影響について検討し、その機序を体内時計の分子機構の側面から解明した。本年度は、マウスを対象に CDDP の体内動態に及ぼす時間制限摂食の影響について検討した。
摂食タイミングは明暗サイクルと同様に強力な体内時計の同調因子である。そのため、摂食時間帯を操作することで、末梢組織における時計遺伝子の概日振動の位相をずらし、最適な投薬タイミングを調節することが可能となる。そこで本研究では、摂食時間の操作がCDDP による腎障害を軽減させる最適な投薬時刻を調節できる可能性を検討するため、CDDP の体内動態に及ぼす時間制限摂食の影響を評価した。自由摂食条件下において夜行性のマウスは主に暗期に摂食を行うが、摂食時間を明期のみに制限したところ、マウスの腎臓において、Per2 と Pparα の発現リズムの位相はほぼ逆位相にシフトした。この末梢時計の位相変化は、Slc22a2/OCT2 の発現リズムの位相にも影響を及ぼし、腎臓細胞中へのCDDP蓄積の投与時刻依存性を変化させたと考えられた。以上のことから、CDDP 誘発性腎障害を軽減させる最適な投与時刻は、摂食時間の操作によって調節できることが示唆された。
その他のトランスポーター及び臓器についても解析を進めており、同様の成果をあげている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Modulation of peroxisome proliferator-activated receptor-α activity by bile acids causes circadian changes in the intestinal expression of Octn1/Slc22a4 in mice.2015

    • Author(s)
      Wada E, Koyanagi S, Kusunose N, Akamine T, Masui H, Hashimoto H, Matsunaga N, Ohdo S.
    • Journal Title

      Mol Pharmacol

      Volume: 87 Issue: 2 Pages: 314-322

    • DOI

      10.1124/mol.114.094979

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bile acid-regulated peroxisome proliferator-activated receptor-α (PPARα) activity underlies circadian expression of intestinal peptide absorption transporter PepT1/Slc15a1.2014

    • Author(s)
      Okamura A, Koyanagi S, Dilxiat A, Kusunose N, Chen JJ, Matsunaga N, Shibata S, Ohdo S.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 289(36) Issue: 36 Pages: 25296-25305

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.577023

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 24-Hour Rhythm of Aquaporin-3 Function in the Epidermis Is RegUlated by Molecular Clocks2014

    • Author(s)
      Naoya Matsunaga, Kazufumi Itcho, Kengo Hamamura, Eriko Ikeda, Hisako Ikeyama, Yoko Furuichi, Miyako Watanabe, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo
    • Journal Title

      Joumal of lnvestigative Dermatology

      Volume: (印刷中) Issue: 6 Pages: 1636-1644

    • DOI

      10.1038/jid.2014.13

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Renal circadian clock regulates the dosing-time dependency of cisplatin-induced nephrotoxicity in mice.2014

    • Author(s)
      Oda M, Koyanagi S, Tsurudome Y, Kanemitsu T, Matsunaga N, Ohdo S.
    • Journal Title

      Mol Pharmacol

      Volume: 85 Issue: 5 Pages: 715-722

    • DOI

      10.1124/mol.113.089805

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Circadian regulation of mTOR by the ubiquitin pathway in renal cell carcinoma2014

    • Author(s)
      Okazaki, H., Matsunaga, N., Fujioka, T., Okazaki, F., Akagawa, Y., Tsurudome, Y., Ono, M,. Kuwano, M., Koyanagi, S., and Ohdo, S.
    • Journal Title

      Cancer Res.

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: 543-551

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-12-3241

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] がん細胞の薬剤感受性の概日リズム制御メカニズムと投薬のタイミング.2013

    • Author(s)
      大戸 茂弘 小柳 悟、松永 直哉
    • Organizer
      第86回 日本生化学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Chronopharmacological aspects of transporters2013

    • Author(s)
      大戸 茂弘 小柳 悟、松永 直哉
    • Organizer
      日本薬物動態学会 第28回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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