2018 Fiscal Year Research-status Report
メトロニダゾール誘発性脳症の発症機序としての「チアミン欠乏仮説」の検証
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18K14992
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| Research Institution | Musashino University |
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Principal Investigator |
山岸 喜彰 武蔵野大学, 薬学部, 助教 (30805255)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | チアミントランスポーター / チアミン / メトロニダゾール誘発性脳症 (MIE) / メトロニダゾール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、メトロニダゾール(Metronidazole: MTZ) 誘発性脳症 (Metronidazole-Induced Enthephalopathy: MIE) の発症原因として「チアミン欠乏仮説」を提唱し、MIE発症メカニズムの解明を目的に以下の検討を行った。
まず、MTZのチアミントランスポーターとの分子間相互作用を解析するために、統合計算化学システムであるMOE (Molecular operating environment) を用いた。チアミンを基質とするヒトの主要なトランスポーターの構造は解かれていないため、モデルとして大腸菌チアミントランスポーター (PDB ID: 4NMY) の活性部位におけるアミノ酸とチアミンとの相互作用解析を行った。得られた解析結果を用いたMTZのドッキングシミュレーションを行い、算出された結合自由エネルギーをもとにMTZと4NMYの相互作用を評価した。その結果、チアミンと比較して、MTZの結合自由エネルギーは高いものの、MTZと相互作用するアミノ酸が推定され、MTZはチアミンと同様に4NMYに結合する可能性が示された。
また、MTZによるチアミンの細胞内への取り込み阻害活性を検討するためにヒト結腸癌由来細胞であるCaco-2細胞を播種した。播種後10-14日間培養し、小腸上皮細胞様の単層膜を形成させることで、細胞内への薬物取り込み活性評価のためのin vitro試験系を確立した。加えて、確立した評価系を用いて細胞内へのチアミン取り込み量を測定するために、MTZ及びチアミンのLC-MS/MSを用いた定量方法の確立を行った。
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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
特に問題なく研究を進めることができており、おおむね順調に研究が進められていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒト結腸癌由来細胞であるCaco-2細胞を用いて確立したin vitroの細胞内への薬物取り込み活性評価系を用いて、ピリチアミンやメトホルミンなどの既知のチアミントランスポーター阻害剤をポジティブコントロールとして、MTZ添加時のCaco-2細胞におけるチアミン取り込み実験を行い、LC-MS/MSを用いて細胞内のチアミンを定量することで、MTZによるチアミンの細胞内取り込み阻害活性を評価する予定である。また、MTZがチアミンを基質とする各種トランスポーターのmRNA発現に及ぼす影響についても検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
一部の試薬が予定した額より安く購入できたため、次年度使用額が生じた。次年度も同様に消耗品の購入に充てる予定である。
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