2023 Fiscal Year Final Research Report

Evaluation of drug metabolism capacity in drug poisoning cases focusing on human circadian rhythms

Research Project

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Project/Area Number	21K10527
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 58040:Forensics medicine-related
Research Institution	Osaka Metropolitan University (2022-2023) Osaka City University (2021)
Principal Investigator	Tani Naoto 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 助教 (00802612)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	池田知哉佐賀大学, 医学部, 教授 (10620883) 石川隆紀大阪公立大学, 大学院医学研究科, 教授 (50381984)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	時計遺伝子 / 薬物代謝酵素 / 薬物中毒 / 覚醒剤 / ベンゾジアゼピン / 肝臓 / 培養細胞 / バイオマーカー
Outline of Final Research Achievements	This study investigated how clock genes affect drug metabolism and contribute to fatal drug-induced side effects in cases of drug poisoning. Gene expression analysis of liver tissues in cases where methamphetamine (MA) has been detected, and the results of MA exposure experiments on HepG2 cells, suggest that clock genes are involved in regulating the expression of CYP3A4 and CYP2D6. Furthermore, the results of gene expression analysis in liver tissues in cases where benzodiazepine (BZD) has been detected, and the results of BZD exposure experiments using HepG2 cells, suggest that clock genes are involved in regulating the expression of CYP3A4 and CYP2C19. It has thus become clear that clock genes play an important role in the metabolism of both MA and BZD. The expression status of clock genes may influence the expression of drug-metabolizing enzymes, suggesting that they may account for the individual differences observed in fatal drug-induced side effects.
Free Research Field	法医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	薬物中毒関連死では，治療濃度域でも致死的な副作用が生じることがあり，死因診断およびその病態生理を理解することに苦慮することがある．そのことから，薬物中毒死症例では薬物摂取による致死的な副作用が生じやすい時間帯があるものと予想される．本研究では，メタンフェタミンおよびベンゾジアゼピン系薬物検出例における薬物代謝酵素の発現に時計遺伝子が関与していることが示された．時計遺伝子の発現状態により薬物代謝酵素の発現が影響され，薬物による致死的副作用の個人差に関与する可能性が示唆された．法医学的には，中毒死症例における薬感受性の個人差の評価に貢献できるものと考えられた．