2015 Fiscal Year Annual Research Report
硫酸抱合型尿毒症物質の肝合成阻害を機軸とする腎保護・尿毒症治療薬のシーズ創出
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25293040
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
齋藤 秀之 熊本大学, 医学部附属病院, 教授 (40225727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西 一彦 熊本大学, 医学部附属病院, 准教授 (30264287)
城野 博史 熊本大学, 医学部附属病院, 准教授 (40515483)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 薬物動態 / 代謝スクリーニング系 / 腎臓病 / 尿毒症物質 / インドキシル硫酸 / 硫酸転移酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、平成２６年度に得られてた研究成果を踏まえ、虚血性急性腎障害動物における硫酸抱合型尿毒症物質合成阻害薬の腎保護効果の検証を実施した。in vitroスクリーニング試験により見出した尿則sy法物質合成阻害作用を示す薬物について、虚血再灌流急性腎障害ラットを用いた投与試験を実施し、腎機能保護効果並びに尿毒症物質蓄積抑制効果について比較精査した。評価の測定項目として、血清中インドキシル硫酸濃度、p-クレジル硫酸濃度、肝および腎組織中の尿毒症物質蓄積動態、腎尿細管障害マーカー、血清電解質濃度、腎組織中の酸化ストレスマーカー並びに病理学的変化について精査した。慢性腎臓病モデルラット並びに急性腎障害ラットを用いた検証試験を行った結果、重度虚血性腎障害の進展過程にインドキシルおいて、インドキシル硫酸並びにp-クレジル硫酸の俊樹蓄積が密接に関与していること、硫酸転移酵素阻害作用を有する薬物投与によりインドキシル硫酸及びp-クレジル硫酸の肝産生・蓄積を抑制することにより腎保護効果が得られることを見出した。糖尿病および虚血再灌流併発時において、腎組織中プロスタグランジンE2の過剰産生によりインドキシル硫酸の腎排泄を担う有機アニオントランスポータ発現が顕著に減少していること、結果、インドキシル硫酸が体内に蓄積していることを突き止めた。さらに、吸着活性炭投与によりインドキシル硫酸産生を減少させた場合に腎障害の軽減効果とともにNrf2核内移行量が減少したことから、腎組織中において蓄積したインドキシル硫酸が活性酸素を惹起する結果、腎障害が増悪する可能性が示唆された。糖尿病時における急性腎障害進展には、高血糖病態に伴う酸化ストレスの亢進や尿細管有機アニオントランスポータ発現低下を介して蓄積したインドキシル硫酸が複合要因として一部関与している可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒトの肝臓 S9 画分を用いて硫酸転移酵素（SULT）阻害によるインドキシル産生阻害効果を評価した。得られた主な試験結果として、ヒトの肝臓 S9 画分においてインドール用量依存的にインドキシル硫酸が産生されること、ラットの肝臓 S9 画分と同様に、meclofenamateの添加によりインドキシル硫酸産生が著明に阻害されることを確認した。虚血性急性腎障害ラットでは、血中インドキシル硫酸濃度が約 16 倍上昇したのに対し、meclofenamate投与により約 20% まで有意に低下すること、虚血再灌流処理により腎機能マーカーが顕著に上昇したが、meclofenamate投与により、それぞれ 39% および 42% まで低減し腎保護効果が判明した。虚血再灌流処理により腎皮質中プロスタグランジンE2濃度は著明に上昇し、それに伴い有機アニオントランスポータ発現は有意に減少することを認めた。一方、meclofenamate投与により、プロスタグランジンE2濃度の上昇は抑制され、尿細管有機アニオントランスポータ発現が回復することを確認した。meclofenamateは、強いインドキシル硫酸産生阻害効果ならびにインドキシル硫酸尿中排泄の回復効果を有することを突き止めた。硫酸抱合型尿毒症物質の産生・蓄積阻害に基づく急性腎障害進展予防法の可能性を支持する基盤情報を得ることができた。糖尿病/急性腎障害併発に伴う腎組織中プロスタグランジンE2の産生亢進により尿細管有機アニオントランスポータrOAT1 / 3 発現が減少すること、その結果循環血中に蓄積したISが糸球体障害等の進展に寄与している可能性が示唆された。糖尿病病態時における急性腎障害進展には、糖尿病による腎組織酸化ストレス亢進や有機アニオントランスポータ活性低下に伴う尿毒症物質の蓄積が複合要因として関与している可能性が新たに示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までの研究成果を踏まえ、本年度は下記の研究計画を実施する。
１．薬剤性急性腎障害動物における硫酸抱合型尿毒症物質合成阻害薬の効果検証
1)腎障害性・尿細管毒性の強い薬剤としてシスプラチンを用い、常法に従って急性腎障害動物を作成し、硫酸抱合型尿毒症物質合成阻害薬の腎障害進展阻止効果について比較検討を実施する。既に申請者等は、シスプラチン誘発急性腎障害の進展におけるインドキシル硫酸の生理的役割について知見を得ているとともに、一部のポリフェノール系薬物による尿毒症物質合成阻害が薬剤性腎障害の防御的効果を示すことを確認している。
2)腎機能障害評価のための各種マーカー測定並びに組織学的検査を実施し、薬剤性腎障害に対する尿毒症物質合成阻害薬の有効性について比較精査を行う。本計画では、これまでに得られたスクリーニング実験結果、in vivo実験にて検証した尿毒症物質合成阻害薬の腎機能障害に対する保護効果について系統的な検討を行い、腎保護作用メカニズムに関する基礎情報を収集する。
２．腎疾患患者試料における尿毒症物質の定量解析と合併症との相関解析
熊本大学病院・血液浄化療法部との連携により、透析患者並びに外科的手術に付随する虚血性急性腎障害患者の試料（血液、尿）を用い、インドキシル硫酸及びp-クレジル硫酸の定量分析を実施する。心血管系イベントの血中予測バイオマーカーとしてhsCRP（高感度C-reactive Protein）、ADMA（Asymmetric Dimethylarginine、内因性NOS（一酸化窒素合成酵素）阻害物質）及びBNP（Brain Natriuretic Peptide、心筋ストレスマーカー）を測定する。患者の循環血液中の尿毒症物質蓄積量とこれらのバイオマーカーとの相関について情報を集積し、“心腎連関”の介在因子としての尿毒症物質の臨床的意義について検証する。
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| Causes of Carryover |
平成２７年度において、腎疾患患者試料における尿毒症物質の定量解析と合併症との相関解析を予定していたが、腎障害動物を用いた追加実験等が当初計画よりも増加したため、臨床解析の試験実施に一部遅れが生じたため、当該研究に必要とする試薬類等の消耗品購入費が次年度に使用する予定となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２８年度には、次年度使用額を活用し、腎疾患患者試料（血液、尿検体）における尿毒症物質の定量解析と合併症との相関解析を実施する。熊本大学医学部附属病院・血液浄化療法部との連携により、透析患者、慢性腎臓病患者並びに外科的手術に付随する虚血性急性腎障害患者の試料（血液、尿）を用い、インドキシル硫酸及びp-クレジル硫酸の定量分析を実施する。心血管系イベントの血中予測バイオマーカーとしてhsCRP（高感度C-reactive Protein）、ADMA（Asymmetric Dimethylarginine、内因性NOS（一酸化窒素合成酵素）阻害物質）及びBNP（Brain Natriuretic Peptide、心筋ストレスマーカー）を測定する。これらの臨床検体測定に必要とする試薬類等の消耗品購入費として、次年度使用額を利用する。
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[Journal Article] Phase I and pharmacokinetic study of erlotinib administered in combination with amrubicin in patients with previously treated, advanced non-small cell lung cancer.2015
Author(s)
Otani S, Hamada A, Sasaki J, Wada M, Yamamoto M, Ryuge S, Takakura A, Fukui T, Yokoba M, Mitsufuji H, Toyooka I, Maki S, Kimura M, Hayashi N, Ishihara M, Kasajima M, Hiyoshi Y, Katono K, Asakuma M, Igawa S, Kubota M, Katagiri M, Saito H, Masuda N.
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Journal Title
Am J Clin Oncol.
Volume: 38
Pages: 405-410
DOI
Peer Reviewed
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