2017 Fiscal Year Annual Research Report
Drug-food interaction on transporters
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16H05111
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
玉井 郁巳 金沢大学, 薬学系, 教授 (20155237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若山 友彦 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70305100)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 薬食相互作用 / 消化管 / トランスポーター / 食品成分 / ナノ粒子 / マイクロRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食品中には低分子のみならず、様々な遺伝子あるいはペプチド・タンパク質など高分子も含まれており、それらが影響する消化管機能に影響を及ぼす可能性がある。これまで、フラボノイドなどの食品低分子成分が消化管機能に影響することは知られており、多様な成分が様々な作用を引き起こすことが考えられる。しかし、それら食品成分の人への影響をin vitro試験から簡便に予測する手法は確立されていない。そこで本研究ではその第一歩として、食品からの活性成分の抽出法が及ぼす影響についてin vitroで検討した。その結果、従来抽出に使用さているエタノールなど有機溶媒あるいは水のいずれを使用するかによって消化管トランスポーターや酵素に対する影響が大きく変動することが明らかになった。今後最適化検討を進める必要性が示された。また、これまで行ってきた低分子に加えて、食品中高分子成分の影響について検討を進めた。食品中高分子は安定性や膜透過性の低さから高分子が直接消化管組織中のトランスポーター等に作用することは考えにくい。一方、近年高分子成分を含むエクソソームなどナノ粒子ベシクルが細胞間伝達に働く可能性が示されている。そこで、食品中ナノ粒子を介した高分子（特に食品由来microRNAに着目し）の消化管組織への影響に関して検討を進めた。その結果、リンゴナノ粒子を消化管細胞に作用させると、OATP2B1トランスポーターの発現や活性が低下し、またリンゴのmicroRNAデータベースならびにOATP2B1遺伝子3'UTR配列から、複数のリンゴmicroRNAがOATP2B1に作用することが示唆された。
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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
第一の目的の食品の消化化機能の影響評価手法については、一つの問題である食品成分抽出法についての課題を明確にできた。すなわち従来法である有機溶媒あるいは水を用いた場合、抽出される低分子化合物の濃度は大きく異なり、その結果として消化管機能への影響の程度も大きく異なる。そこで新たに消化管内溶液を反映する人口腸液として製剤研究に使用されているFeSSIFを用い検討を加えることとした。今後本溶媒の有用性評価を行える段階に来た。一方、従来無視されてきた食品中高分子成分の消化管トランスポーターへのえいきょうとして新たに食品中microRNAに着目した。申請者がこれまで低分子成分の影響として用いてきたリンゴに着目した。その結果、リンゴ由来ナノ粒子にはmicroRNAが含有されること、また消化管様Caco-2細胞への影響などがmicroRNA様であることが示唆された。今後はmicroRNAの同定など新たな展開に進める基盤を形成できた。以上より、研究全体としてはほぼ予定通り進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述の進捗状況のように、全体として予定通り研究成果は得られつつある。今後の大きな課題として、特に食品中高分子成分の作用について明確化は容易ではないと考えられる。それは、食品中のmicroRNAがナノ粒子を介することによって消化管に作用するというメカニズムはこれまでに報告がない新しい概念であるためである。したがって、十分な実験的証拠を得ることが必要である。分担研究者との共同によりナノ粒子の存在の同定やその細胞への内在化、さらにmicroRNA分子の同定は必須である。さらにそのようなメカニズムで実際に消化管機能を変動させるかはその意義を明確にするためにも必要である。このようにin vivoでの作用までを明確にすることは、対象となるトランスポーター分子の特徴にも依存するため多様なアプローチも必要とされ容易ではないが、そのような視点も含めた方針で推進する。
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