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2011 Fiscal Year Annual Research Report

脳・腎薬物輸送におけるトランスポーターの分子実体の解明と機能の統合研究

Research Project

Project/Area Number 23390034
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

楠原 洋之  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (00302612)

Keywords薬物動態 / 薬物トランスポーター / 血液脳関門 / 腎尿細管分泌 / 再吸収 / 内因性基質 / 薬物間相互作用
Research Abstract

MATE阻害剤pyrimethamineの投与条件を見直し、従来よりも高い血漿中濃度を達成することができ、ほぼ完全にMate機能を阻害する条件を構築した。本条件を用いた結果、MATEにより細胞内から排出される薬物を複数同定することができ、腎尿細管分泌におけるMATEの重要性を示唆する結果を得た。Mate基質の1つであるH2受容体拮抗薬cimetidineについては、腎刷子縁膜ベシクルでは、pyrimethamineの阻害効果が認められるも、マウスin vivoでは、阻害効果は認められず、他の排出輸送機構(能動輸送)が関与しているものと考えられる。cimetidineは医薬品の腎排泄を阻害し、薬物間相互作用を生じる。これまで腎取り込み過程の阻害であると信じられてきたが、in vitro輸送実験・in vivo試験により、MATEによる細胞内からの排出輸送を阻害していることを明らかにした。Pyrilamineの取り込み輸送低下が認められたJvsマウス腎の発現プロファイルを野生型マウスと比較した結果、脂質代謝酵素ならびに刷子縁膜側のトランスポーターの発現変動が認められたが、オーファン・基底膜側トランスポーターの発現変動は認められなかったことから、mRNAレベルでの発現低下ではないことが示唆された。薬物トランスポーター阻害剤を投与した臨床検体中の代謝物を検索した結果、阻害剤投与により尿中排泄が低下する内因性代謝物を複数見いだした。新規腎特異的有機アニオントランスポーターNPT4が利尿剤など複数の医薬品を基質とすること、またHEK293細胞にてSLC16A9をノックダウンした結果、カチオン性薬物の取り込み低下が認められた。SLC16A9は腎・脳毛細血管に発現していることから、脳への薬物輸送に関与していることが期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

OCT2・MATEを中心とした分泌機構を解析するための条件を確立し、新たな薬物トランスポーター分子に関する知見を得ることが出来、ほぼ計画通りに進捗している。

Strategy for Future Research Activity

確立した実験を条件に基づいて基質薬物のスクリーニングを実施するとともに、未同定のトランスポーターの探索をさらに進める。

  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Competitive inhibition of the luminal efflux by multidrug and toxin extrusions, but not basolateral uptake by organic cation transporter 2, is the likely mechanism underlying the pharmacokinetic drug-drug interactions caused by cimetidine in the kidney2012

    • Author(s)
      Ito S, Kusuhara H, Yokochi M, Toyoshima J, Inoue K, Yuasa H, Sugiyama Y
    • Journal Title

      J Pharmacol Exp Ther

      Volume: 340 Pages: 393-403

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of tissue-specific expression of renal organic anion transporters by hepatocyte nuclear factor 1 α/β and DNA methylation2012

    • Author(s)
      Jin L, Kikuchi R, Saji T, Kusuhara H, Sugiyama Y
    • Journal Title

      J Pharmacol Exp Ther

      Volume: 340 Pages: 648-55

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative evaluation of the impact of active efflux by p-glycoprotein and breast cancer resistance protein at the blood-brain barrier on the predictability of the unbound concentrations of drugs in the brain using cerebrospinal fluid concentration as a surrogate2011

    • Author(s)
      Kodaira H, Kusuhara H, Fujita T, Ushiki J, Fuse E, Sugiyama Y
    • Journal Title

      J Pharmacol Exp Ther

      Volume: 339 Pages: 935-44

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メタボローム解析に基づいた薬物間相互作用研究2012

    • Author(s)
      楠原洋之, 他
    • Organizer
      日本薬学会132年会
    • Year and Date
      20120329-31
  • [Presentation] Investigation of the roles of mates in the urinary excretion of N-methyl nicotinamide in healthy subjects2011

    • Author(s)
      伊藤澄人, 他
    • Organizer
      26th JSSX meeting
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20111116-20111118
  • [Presentation] Investigation of substrate specificity of the organic anion transporter, sodium phosphate transporter 4 (NPT4)/SLC17A32011

    • Author(s)
      横地美優, 他
    • Organizer
      26th JSSX meeting
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20111116-18
  • [Presentation] Investigation of the drug-drug interaction mechanism of cimetidine in the renal elimination process2011

    • Author(s)
      楠原洋之, 他
    • Organizer
      26th JSSX meeting
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20111116-18
  • [Presentation] Characterizing determining factors for brain exposure of aromatase inhibitors2011

    • Author(s)
      宮島真理, 他
    • Organizer
      26th JSSX meeting
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20111116-18
  • [Presentation] Cimetidineの腎薬物排泄における薬物間相互作用機構の解析2011

    • Author(s)
      伊藤澄人, 他
    • Organizer
      日本薬剤学会第26年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110529-20110531
  • [Presentation] Investigation of in vivo drug-drug interactions involving renal organic cation transporters using endogenous substrate2011

    • Author(s)
      楠原洋之, 他
    • Organizer
      第5回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-11-27
  • [Presentation] Quantitative evaluation of the impact of active efflux by P-gp and Bcrp at the BBB on the predictability of the unbound concentrations of drugs in the brain using cerebrospinal fluid concentration as surrogate2011

    • Author(s)
      楠原洋之
    • Organizer
      Biomedical Transporters
    • Place of Presentation
      グリンデルワルト、スイス(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-11
  • [Presentation] Importance of drug transport in clinical PK or target effects2011

    • Author(s)
      楠原洋之
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      ニューハンプシャー州、アメリカ(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] Investigation of the importance of MATE1 in the renal elimination of cationic drugs using a potent Mate1 inhibitor, pyrimethamine2011

    • Author(s)
      伊藤澄人, 他
    • Organizer
      4^<th> Asian Pacific ISSX meeting
    • Place of Presentation
      台南、台湾
    • Year and Date
      2011-04-21
  • [Presentation] Role of organic ion transporters in the renal elimination of drugs : clinical investigation using in vivo inhibitors2011

    • Author(s)
      楠原洋之
    • Organizer
      2^<nd> Annual Clinically Relevant Drug Transporters
    • Place of Presentation
      ベルリン、ドイツ(招待講演)
    • Year and Date
      2011-04-12

URL: 

Published: 2013-06-26  

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