2020 Fiscal Year Research-status Report
Searching for novel biomarkers to diagnose drug-induced respiratory depression
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20K18982
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
堤 博志 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (50849114)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 薬物中毒 / バイオマーカー / GAPDH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
法医診断をするうえで、薬物中毒死を客観的に診断する指標は原因薬物の濃度のみである。しかし薬物を多剤併用摂取すると、単剤で摂取するときに比較して少量で致死濃度となることが知られており、薬物濃度からの薬物中毒死の診断は困難となる。とくに鎮痛薬であるオピオイド類と睡眠薬であるベンゾジアゼピン類の併用摂取は、米国において大きな問題となっている。睡眠薬による薬物中毒死の主な機序は中枢神経系の呼吸中枢の過剰な抑制だと考えられている。したがって薬剤性呼吸中枢抑制のバイオマーカーがあれば、薬物中毒の法医診断において有用である。
当該年度はバイオマーカー候補分子探索のため、アストロサイト系の不死化細胞であるRNB細胞に対してベンゾジアゼピン類などを過剰投与し、神経伝達物質および神経伝達物質関連物質のスクリーニングを施行した。結果、バイオマーカー候補分子としてGAPDHを見出した。GAPDHはタンパク質研究において内部標準タンパク質として長く用いられてきた解糖系の酵素であり、近年、さまざまな働きをしていることが明らかになってきている。続いてGAPDHの薬剤性呼吸中枢抑制バイオマーカーとしての可能性を探るため、睡眠薬過剰投与による発現上昇のタイムコースおよび発現上昇のメカニズムについて検討した。結果、GAPDH発現のタイムコースを取得でき、発現のメカニズムにアストロサイトのカルシウムシグナルの関わりが示唆された。本結果は第105次日本法医学会学術全国集会にて発表予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新たなバイオマーカー候補として見出されたGAPDHをバイオマーカーとして用いるうえで重要な薬物投与後の発現上昇までに要する時間など不死化細胞を用いての確認作業を施行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
GAPDHの発現上昇メカニズムをさらに明らかにするとともに、アストロサイトにおいてGAPDHが発現上昇する意義について明らかにしていく。また同現象が実際に生体内でも生じるのかを明らかにするため、初代培養アストロサイトおよび、In vitroでの確認後、実際にラットを用いて薬剤性呼吸中枢抑制との関連を調べていく予定としている。
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| Causes of Carryover |
該当年度は新規に見出したバイオマーカー候補分子の発現メカニズムなどに焦点をあてin vitroでの実験を主に施行した。購入予定であった高額機器である小動物用のパルスオキシメーターについては次年度以降に購入予定である。
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