Elucidation of the mechanism of changes in pharmacokinetics during disease state focusing on organ-specific miRNAs in body fluids

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02647
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Ieiri Ichiro 九州大学, 大学病院, 大学院担当教授 (60253473)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣田 豪 九州大学, 大学病院, 准教授 (80423573)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生活習慣病 / miRNA / RNAメチル化 / 薬物トランスポーター

Outline of Final Research Achievements

By analyzing variations in miRNA expression and RNA methylation caused by lifestyle-related diseases such as diabetes mellitus, we aimed to predict the functions of pharmacokinetic-related genes and to optimize drug treatment. Our results suggest that exposure to high levels of glucose, assuming a hyperglycemic state, causes a decrease in the expression of HepG2 intracellular miRNAs. It was also suggested that the specific miRNA regulates the genetic expression by directly binding to the 3 'UTR of drug transporter gene. The hyperglycemic condition not only affected the miRNA expression but also changed the expression of FTO protein. Diabetes may regulate drug transporter gene expression by promoting m6A modification.

Free Research Field

薬物動態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では糖尿病の病態時に主徴とされる高血糖状態および、薬物動態において主要な臓器である肝臓に着目した。本研究にて、高血糖により後天的な遺伝子発現制御機構であるmiRNA発現とRNAメチル化が変動した。複数の薬物トランスポーターの発現量に影響を認め、これらトランスポーターは幅広い薬物を基質とする。生活習慣病患者は多くの薬物を服用することが一般的に知られており、薬物トランスポーターの発現変動は、薬効に影響する可能性が考えられる。高濃度グルコース条件下における薬物トランスポーター発現制御機構を理解することは、多様な薬物を服用する糖尿病患者に対して、適切な投与設計を行う上で有用な情報となり得る。