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2021 Fiscal Year Annual Research Report

ビタミンD代謝が関与する疾患の診断・予防法の開発

Research Project

Project/Area Number 19K05829
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

安田 佳織  富山県立大学, 工学部, 講師 (70707231)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsビタミンD / 代謝 / 診断
Outline of Annual Research Achievements

ビタミンD3は、25-ヒドロキシビタミンD3(25D3)を経て、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3(1,25D3)へと代謝された後、種々の生理作用を発揮する。主に作用を発揮するとされるのは1,25D3であり、骨や皮膚疾患の治療薬として一般的に用いられているが、当研究室では、25D3が、くる病・骨粗鬆症に対して副作用の少ない予防・治療薬となり得る可能性を示唆してきた。25D3、1,25D3ともに、CYP24A1によって連続的な代謝を受け、不活性化される。本研究では、25D3摂取時、CYP24A1機能不全が及ぼす影響を調べた。最終年度は、長期投与の影響を調べる目的で、野生型およびCYP24A1遺伝子欠損(KO)ラットに、25D3を20μg/kg/dayにて週3回、6か月間経口投与を行った。その結果、CYP24A1 KOラットでは、投与後、継続的に血中カルシウム濃度の上昇がみられ、投与20週間後程度から体重減少が認められた。腎臓のカルシウム吸収調節遺伝子の発現が著しく上昇し、腎臓のカルシウム沈着もみられた。一方で、野生型ラットではこのような影響は全くみられなかった。一般的に、血中1,25D3濃度の上昇を介して上述の副作用が起こることが知られており、当初、CYP24A1 KOラットでは1,25D3が不活性化されなかったことが副作用の原因になったと推測していた。しかしながら、血中25D3と1,25D3濃度を定量したところ、CYP24A1欠損によって血中25D3濃度のみが顕著に上昇したことがわかった。
近年、ビタミンD不足・欠乏の人が増えており、ビタミンD3や25D3の積極的摂取が重要になる。一方で、今回の結果から、CYP24A1機能不全の人がビタミンD3や25D3を摂取する場合注意が必要であり、事前にCYP24A1依存的代謝物定量などによる診断が重要になると考えられる。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Comparison of the stability of CYP105A1 and its variants engineered for production of active forms of vitamin D2022

    • Author(s)
      Takita Teisuke、Sakuma Hiro、Ohashi Ren、Nilouyal Somaye、Nemoto Sho、Wada Moeka、Yogo Yuya、Yasuda Kaori、Ikushiro Shinichi、Sakaki Toshiyuki、Yasukawa Kiyoshi
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 86 Pages: 444~454

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel DNA Aptamer for CYP24A1 Inhibition with Enhanced Antiproliferative Activity in Cancer Cells2022

    • Author(s)
      Biyani Madhu、Yasuda Kaori、Isogai Yasuhiro、Okamoto Yuki、Weilin Wei、Kodera Noriyuki、Flechsig Holger、Sakaki Toshiyuki、Nakajima Miki、Biyani Manish
    • Journal Title

      ACS Applied Materials, and Interfaces

      Volume: 14 Pages: 18064~18078

    • DOI

      10.1021/acsami.1c22965

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Elucidation of metabolic pathways of 25-hydroxyvitamin D3 mediated by CYP24A1 and CYP3A using Cyp24a1 knockout rats generated by CRISPR/Cas9 system2021

    • Author(s)
      Yasuda Kaori、Nishikawa Miyu、Okamoto Kairi、Horibe Kyohei、Mano Hiroki、Yamaguchi Mana、Okon Risa、Nakagawa Kimie、Tsugawa Naoko、Okano Toshio、Kawagoe Fumihiro、Kittaka Atsushi、Ikushiro Shinichi、Sakaki Toshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 296 Pages: 100668~100668

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100668

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselective Synthesis of 24-Fluoro-25-Hydroxyvitamin D3 Analogues and Their Stability to hCYP24A1-Dependent Catabolism2021

    • Author(s)
      Kawagoe Fumihiro、Mototani Sayuri、Yasuda Kaori、Mano Hiroki、Sakaki Toshiyuki、Kittaka Atsushi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 11863~11863

    • DOI

      10.3390/ijms222111863

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of In Vitro and In Vivo Evaluation Systems for Vitamin D Derivatives and Their Application to Drug Discovery2021

    • Author(s)
      Yasuda Kaori、Nishikawa Miyu、Mano Hiroki、Takano Masashi、Kittaka Atsushi、Ikushiro Shinichi、Sakaki Toshiyuki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 11839~11839

    • DOI

      10.3390/ijms222111839

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CYP24A1遺伝子欠損ラットにおける25-ヒドロキシビタミンD3の長期投与効果2022

    • Author(s)
      尾近里紗、山口真奈、西川美宇、生城真一、榊利之、安田佳織
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
  • [Presentation] ゲノム編集法により作製したII型くる病モデルラットを用いたビタミンDおよびVDR作用の解析2022

    • Author(s)
      飯島綾乃、岡田只士、安田佳織、西川美宇、生城真一、金本義明、加藤茂明、中西友子、斎藤泉、榊利之
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
  • [Presentation] CYP24A1遺伝子欠損ラットに対する25-ヒドロキシビタミンD3の投与効果および代謝解析2021

    • Author(s)
      尾近里紗、山口真奈、西川美宇、生城真一、榊利之、安田佳織
    • Organizer
      日本ビタミン会第73回大会
  • [Presentation] ビタミンD受容体遺伝子改変ラットの作製および性状解析に基づくビタミンD作用の解析2021

    • Author(s)
      飯島綾乃、岡田只士、安田佳織、西川美宇、生城真一、金本義明、加藤茂明、中西友子、斎藤泉、榊利之
    • Organizer
      日本ビタミン会第73回大会
  • [Presentation] 25-ヒドロキシビタミンD3の長期投与がCYP24A1遺伝子欠損ラットに与える影響2021

    • Author(s)
      尾近里紗、山口真奈、西川美宇、生城真一、榊利之、安田佳織
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
  • [Presentation] ビタミンD受容体(VDR)遺伝子改変ラットを用いたビタミンDおよびVDR作用の解析2021

    • Author(s)
      飯島綾乃、岡田只士、安田佳織、西川美宇、生城真一、金本義明、加藤茂明、中西友子、斎藤泉、榊利之
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
  • [Presentation] Development of vitamin D3 and its analogs for prevention and treatment of osteoporosis and cancer2021

    • Author(s)
      Yasuda K, Nishikawa M, Ikushiro S, Sakaki T
    • Organizer
      The 16th Anniversary India-Japan Fest BICON-2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 天然型ビタミンDおよびビタミンD誘導体の代謝と生理作用に関する研究2021

    • Author(s)
      安田佳織
    • Organizer
      日本ビタミン会第73回大会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] CYP24A1結合核酸分子及びその用途2021

    • Inventor(s)
      安田佳織、ビヤニ・マドゥ、ビヤニ・マニシュ、榊利之、中島美紀
    • Industrial Property Rights Holder
      安田佳織、ビヤニ・マドゥ、ビヤニ・マニシュ、榊利之、中島美紀
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-082904

URL: 

Published: 2022-12-28  

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