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2018 Fiscal Year Research-status Report

選択的メタボロミクスによる有機カチオン膜輸送体の生体内基質同定と生理的機能の解明

Research Project

Project/Area Number 18K06745
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

増尾 友佑  金沢大学, 薬学系, 助教 (90708140)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsメタボローム解析 / 有機カチオン膜輸送体 / バイオマーカー
Outline of Annual Research Achievements

膜輸送体OCT1とOCT3は、metforminやimatinib等の基質薬を輸送し体内動態に関与する一方で、OCT3は、冠動脈疾患や大腸がん等の疾患と関連する。OCT1/OCT3の輸送機能は、先天的・後天的な要因で個人差があり、輸送機能をin vivoで個人毎に予測することは、薬物治療上重要である。OCTsの内因性基質の血漿中濃度は、in vivoにおいてOCTsの機能や薬物相互作用を予測するバイオマーカーとして有用であり、本研究は、OCTs阻害剤の投与で血漿中濃度が変化する内因性基質を探索し、OCTs機能変化のバイオマーカーとしての有用性を確立することを目的とした。マウスにOCTs阻害剤tetrapentylammonium (TPeA; 11.3 mg/kg)またはvehicleを静脈内投与し、血漿サンプルをLC-TOF-MSで網羅的に測定した。アンターゲットメタボローム解析の結果、複数のacylcarnitineの血漿中濃度が、TPeA投与群においてvehicle投与群よりも高かった。Acylcarnitinesは、4級アンモニウムカチオンであるため、カチオン性化合物を基質とするOCT1で輸送される可能性がある。マウスにOCTs阻害剤としてTPeA (3.8および11.3 mg/kg, i.v.)またはimatinib (100 mg/kg, p.o.)を投与後のacylcarnitinesの血漿中濃度推移をLC-MS/MSで測定した結果、複数のacylcarnitineの血漿中濃度が、vehicle投与群に比べ経時的に増加した。Acylcarnitinesを、OCT1/OCT3発現細胞と一定時間インキュベーションし、発現細胞への化合物の取り込みが対照群よりも上昇するか、取り込みが阻害剤で阻害されるかを評価中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究でOCTsの生体内基質の候補化合物が同定された。次年度に予定していたin vivoでの基質探索を先行しており、今後も研究計画の達成が期待できる。

Strategy for Future Research Activity

同定された候補化合物のマウスにおける血漿中濃度の上昇にOCTsの寄与を明らかにするため、OCTsをアデノウィルスまたはアデノ随伴ウィルスをマウスに投与してknockdownし、候補化合物の血漿中濃度が上昇するかを評価する。また、ヒトにおいてOCTsの阻害によって候補化合物の血漿中濃度が上昇するかを、OCTs阻害剤の投与1-2日目と投与前との血漿中濃度を比較して評価する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hydrolyzed Salmon Milt Extract Enhances Object Recognition and Location Memory Through an Increase in Hippocampal Cytidine Nucleoside Levels in Normal Mice2019

    • Author(s)
      Nakamichi N, Nakao S, Masuo Y, Koike A, Matsumura N, Nishiyama M, Al-Shammari AH, Sekiguchi H, Sutoh K, Usumi K, Kato Y
    • Journal Title

      J Med Food

      Volume: 22 Pages: 408-415

    • DOI

      10.1089/jmf.2018.4285

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influx and efflux transporters contribute to the increased dermal exposure to active metabolite of regorafenib after repeated oral administration2019

    • Author(s)
      Al-Shammari AH, Masuo Y, Fujita K, Yoshikawa Y, Nakamichi N, Kubota Y, Sasaki Y, Kato Y
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2019.01.018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ergothioneine-induced neuronal differentiation is mediated through activation of S6K1 and neurotrophin 4/5-TrkB signaling in murine neural stem cells2019

    • Author(s)
      Ishimoto T, Masuo Y, Kato Y, Nakamichi N
    • Journal Title

      Cell Signal.

      Volume: 53 Pages: 269-280

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2018.10.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combination Metabolomics Approach for Identifying Endogenous Substrates of Carnitine/Organic Cation Transporter OCTN12018

    • Author(s)
      Masuo Y, Ohba Y, Yamada K, Al-Shammari AH, Seba N, Nakamichi N, Ogihara T, Kunishima M, Kato Y
    • Journal Title

      Pharm Res.

      Volume: 35 Pages: 224

    • DOI

      10.1007/s11095-018-2507-1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Identification of Endogenous Substrates of SLC22A4 by Metabolomic Approach Based on Transporter and Structure Selective Strategies2018

    • Author(s)
      Yusuke Masuo, Yuri Ohba, Kohei Yamada, Noritaka Nakamichi, Munetaka Kunishima, Yukio Kato
    • Organizer
      PharmSci 360 American Association of Pharmaceutical Scientists
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of Intestinal Absorption of Nucleic Acids: Comprehensive Quantification-based Analysis using Mass Spectrometry2018

    • Author(s)
      Yusuke Masuo, Ayaka Koike, Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Screening of endogenous OCTs substrates based on in vivo inhibition studies to estimate drug interaction potential2018

    • Author(s)
      Megumi Kato, Yusuke Masuo, Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of neutralizing antibodies against P-glycoprotein by using antibody phage displays2018

    • Author(s)
      Marie Morinaga, Yusuke Masuo, Takahiro Ishimoto, Noritaka Nakamichi, Haruhiko Kamada, Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of effect of rifampicin on disposition of endogenous OATPs substrates in rats2018

    • Author(s)
      Azusa Futatsugi, Yusuke Masuo, Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cytotoxic effects of tyrosine kinase inhibitors in keratinocytes and their possible relevance to ABC transporters2018

    • Author(s)
      Kazuhiro Shimada, Yusuke Masuo, Ken-ichi Fujita, Yasutsuna Sasaki, Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Accumulation of active metabolite of anticancer agent regorafenib involves nonlinear hepatic distribution after repeated dose2018

    • Author(s)
      Aya Hasan, Yusuke Masuo, Ken-ichi Fujita, Yutaro Kubota, Yasutsuna Sasaki, and Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimization of the preincubation period for assessment of OATP1B1 inhibition by preincubation-dependent inhibitors2018

    • Author(s)
      Takayuki Taguchi, Yusuke Masuo, Yoshiyuki Sakai, Yukio Kato
    • Organizer
      日本薬物動態学会第33回年会・MDO国際合同学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遺伝子欠損マウス臓器を基質源としたメタボローム解析による膜輸送体BCRPの生体内基質探索2018

    • Author(s)
      笹田京佑、増尾友佑、中道範隆、加藤将夫
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第130回例会
  • [Presentation] SLC22A4の生体内基質探索:基質認識特性に基づいた構造選択的メタボロミクスによるアプローチ2018

    • Author(s)
      増尾友佑、加藤将夫
    • Organizer
      第13回トランスポーター研究会年会
    • Invited
  • [Remarks] 金沢大学医薬保健研究域薬学系 分子薬物治療学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~bunyaku/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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