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2017 Fiscal Year Research-status Report

Analysis of pharmacological actions of Ephedra Herb through stimulation of endocytosis

Research Project

Project/Area Number 17K09321
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

日向 須美子  北里大学, 東洋医学総合研究所, 研究員 (60353471)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords麻黄 / c-Met / クラスリン依存性エンドサイトーシス / ダウンレギュレーション / H1993細胞 / Pitstop2
Outline of Annual Research Achievements

麻黄エキス(EHE)は、肝細胞増殖因子(HGF)受容体c-Metを過剰発現しているヒト非小細胞肺がんH1993細胞のc-Met発現をダウンレギュレーションすることを見出した。今年度は、その分子機構の解明を目的とし、遺伝子発現や分解系のエンドサイトーシスの経路に注目し、詳細に検討した。
EHEはc-Met遺伝子発現に影響を与えているかどうかを検証した。EHE添加によるc-Met遺伝子の発現量の変化をRT-PCRで解析した結果、EHEはc-Met遺伝子発現に影響しないことが明らかになった
次にEHEによるc-Metの分解系の促進について解析した。クラスリン依存性エンドサイトーシスは受容体が細胞内に取り込まれるための機構と考えられていることから、この経路に注目しクラスリン阻害剤Pitstop2を用いて解析した。H1993細胞は無血清培地で4時間培養すると細胞分散が誘導されるが、EHEの添加によって細胞分散が抑制され、同時にc-Met発現量が低下していることを見出した。HGF-c-Metシグナルは細胞分散を誘導することが知られているが、H1993細胞ではc-Met過剰発現による自己リン酸化で生じたシグナルにより細胞分散が生じ、EHEの添加によってc-Met発現量が低下し、c-Metシグナルが減少することで細胞分散が抑制されたものと考えられた。そこでこの現象を利用して、Pitstop2の阻害効果を検証した。Pitstop2は、EHEによる細胞分散の抑制を阻害し、細胞分散を誘導した。この結果から、EHEはクラスリン依存性エンドサイトーシスを促進していることが示唆された。
以上の結果から、EHEによるc-Met発現量の低下がPitstop2により阻害されることを検証することが次の課題となった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Pitstop2が麻黄エキスによるc-Met発現量の低下を阻害するかどうかをWestern blottingにより検証する予定であったが、無血清培養条件下ではPitstop2により生じる強い細胞分散によってH1993細胞が剥がれ、十分に回収できず、c-Met発現量を解析できなかった。そこで、Pitstop2の存在下でH1993細胞を回収できる培養条件について検討を行っているところである。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究成果から、麻黄エキス(EHE)は、クラスリン依存性エンドサイトーシスを促進していることが示唆された。EHEによるc-Met発現量の低下が、クラスリン阻害剤Pitstop2により抑制されることを検証することが課題である。H1993細胞は無血清培地では培養皿への接着が弱いため、今年度検討した血清存在下での培養条件を用いてPitstop2による阻害実験を検討する予定である。また、c-Metに対する解析だけなく、上皮細胞増殖因子(EGF)受容体EGFRについても、同様の解析を行う予定である。
さらに次のステップとして、EFEがエンドサイトーシスだけでなく、トランスサイトーシスを促進する可能性について検討するために、ヒト腸上皮細胞株Caco-2細胞の単層培養を用いたトランスサイトーシスのアッセイ系を作製する。Caco-2をトランスウエルインサート上で培養し単層を形成し、トランスサイトーシスのマーカーとして用いられているHRPをCaco-2単層培養上に添加し、下部ウエルに移行したHRP量を酵素活性測定法で定量し、EHEの添加による影響について、濃度依存性や経時的な影響を詳細に解析する。

Causes of Carryover

今年度の研究計画がやや遅れており、その実験を次年度に実施するために必要な消耗品費用分を次年度に繰り越した。次年度分の予算は、次年度の研究計画どおりに、新しいアッセイ系を立ち上げるための備品の購入と消耗品等の購入に充てる予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Two flavone C-glycosides as quality control markers for the manufacturing process of ephedrine alkaloids-free Ephedra Herb extract (EFE) as a crude drug preparation2018

    • Author(s)
      Oshima Naohiro、Maruyama Takuro、Yamashita Tadatoshi、Uchiyama Nahoko、Amakura Yoshiaki、Hyuga Sumiko、Hyuga Masashi、Nakamori Shunsuke、Takemoto Hiroaki、Kobayashi Yoshinori、Hakamatsuka Takashi、Odaguchi Hiroshi、Hanawa Toshihiko、Goda Yukihiro
    • Journal Title

      Journal of Natural Medicines

      Volume: 72 Pages: 73~79

    • DOI

      10.1007/s11418-017-1111-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ephedrine Alkaloids-Free Ephedra Herb Extract, EFE, Has No Adverse Effects Such as Excitation, Insomnia, and Arrhythmias2018

    • Author(s)
      Takemoto Hiroaki、Takahashi Jun、Hyuga Sumiko、Odaguchi Hiroshi、Uchiyama Nahoko、Maruyama Takuro、Yamashita Tadatoshi、Hyuga Masashi、Oshima Naohiro、Amakura Yoshiaki、Hakamatsuka Takashi、Goda Yukihiro、Hanawa Toshihiko、Kobayashi Yoshinori
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 41 Pages: 247~253

    • DOI

      https://doi.org/10.1248/bpb.b17-00803

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 副作用の少ない、麻黄及び麻黄湯のがん薬物療法の最前線2018

    • Author(s)
      日向須美子
    • Journal Title

      薬局

      Volume: 70 Pages: 278-285

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ephedra Herb extract activates/desensitizes transient receptor potential vanilloid 1 and reduces capsaicin-induced pain2017

    • Author(s)
      Nakamori Shunsuke、Takahashi Jun、Hyuga Sumiko、Tanaka-Kagawa Toshiko、Jinno Hideto、Hyuga Masashi、Hakamatsuka Takashi、Odaguchi Hiroshi、Goda Yukihiro、Hanawa Toshihiko、Kobayashi Yoshinori
    • Journal Title

      J Nat Med

      Volume: 71 Pages: 105~113

    • DOI

      10.1007/s11418-016-1034-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Pharmacological Actions of Ephedrine Alkaloids-free Ephreda Herb Extract and Preparation for Clinical Application2017

    • Author(s)
      Sumiko Hyuga
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 137 Pages: 179-186

    • DOI

      10.1248/yakushi.16-00233-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 麻黄とエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE)2017

    • Author(s)
      日向須美子
    • Journal Title

      漢方と最新治療

      Volume: 26 Pages: 267-274

  • [Presentation] 麻黄はちょう堅癪聚を破る~麻黄及びエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスのc-Met阻害を介した抗がん作用~2018

    • Author(s)
      日向須美子
    • Organizer
      第7回サイエンス漢方処方研究会シンポジウム 教育講演1
    • Invited
  • [Presentation] c-Metキナーゼ阻害作用及びがん細胞運動抑制作用を指標とした麻黄エキスの活性画分の探索2018

    • Author(s)
      日向須美子, 日向昌司, 天倉吉章, 中森俊輔, 楊金緯, 岡秀樹, 大嶋直浩, 内山奈穂子, 小林義典, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦,
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
  • [Presentation] 麻黄の基礎研究からエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE)の開発へ2017

    • Author(s)
      日向須美子
    • Organizer
      第34回和漢医薬学会学術大会 シンポジウム2
    • Invited
  • [Remarks] 北里大学東洋医学総合研究所 研究部門 臨床研究部

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/toui-ken/research/rin_research.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 麻黄エキス、又はエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスより得られた高分子縮合型タンニンを含有する抽出分画物とその製法及び用途2018

    • Inventor(s)
      花輪壽彦、日向須美子、小田口浩、他10名
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人北里研究所・国立医薬品食品衛生研究所長、他3名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-13399

URL: 

Published: 2018-12-17  

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