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2014 Fiscal Year Research-status Report

主要フィトカンナビノイドのヒト脳および肺における代謝ならびにその毒性学的意義

Research Project

Project/Area Number 25460176
Research InstitutionHokuriku University

Principal Investigator

渡辺 和人  北陸大学, 薬学部, 教授 (30113038)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsヒト脳ミクロソーム / ヒト肺ミクロソーム / ヒト胎盤ミクロソーム / テトラヒドロカンナビノール / カンナビジオール / カンナビノール / CYP19 / アナンアミド加水分解
Outline of Annual Research Achievements

1) ヒトCYP19およびヒト胎盤ミクロソーム (Ms) により、Δ9-THCは選択的に8α-hydroxy-Δ9-THCへと代謝された。2) CBNはいずれの酵素源を用いた場合にも、8-hydroxy-CBNおよび11-hydroxy-CBNが主要代謝物として生成した。いずれの酵素源でも、生成比は8-hydroxy-CBN > 11-hydroxy-CBNであった。3) CBDは、CYP19により6α-hydroxy-CBD > 6β-hydroxy-CBD > 7-hydroxy-CBD = 1”-hydroxy-CBDへと代謝された。また、CYP19および胎盤Msによる主要フィトカンナビノイドの代謝は、アンドロステンジオンおよび 2-アミノグルテチミドにより阻害された。4) Δ9-THC、CBNおよびCBDは、CYP19の代謝活性(基質:ジベンジルフルオレスセイン)を阻害した (IC50 = 25 ~ 35μM)。5) Δ9-THCおよびCBNのCYP19による主要代謝物 (8α-hydroxy-Δ9-THCおよび8-hydroxy-CBN) のCYP19阻害作用は、母化合物と同等かやや弱かった。 6) 主要カンナビノイド(Δ9-THC、CBNおよびCBD、129μM)は、ヒト脳Msのアナンダミド水解酵素活性をいずれも有意に阻害した。また、これらカンナビノイドはヒト肝Ms中のアナンダミド水解酵素活性には、同条件下影響を与えなかった。7) Δ9-THCおよびCBD 129 μM)は、脳Ms中の2-アラキドノイルグリセロール水解活性を阻害した。また、CBNを含む主要カンナビノイドは、肝Ms中の2-アラキドノイルグリセロール水解活性には影響を与えなかった。8)ヒト脳および肺Msによる11-oxo-THCから生成するTHC-11-oic acid中には、18O2気相下の検討により、選択的に18Oの取り込みが見られ、酸素添加反応 (oxygenation) により反応が進行することが確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成26年度の研究計画の内、
1) 内因性カンナビノイド(アナンダミド (AN) および2-アラキドノイルグリセロール 2-AG))のヒト脳および肺における代謝(加水分解)への主要カンナビノイドの影響については、3種の主要カンナビノイドについて検討を行った。2) ヒト脳および肺Msを用いてCYP 選択的な酵素活性および活性に対する主要カンナビノイドの阻害作用については、一部の検討に留まったが、予定にはないものとしてヒト胎盤を購入し、主要カンナビノイドの代謝、および選択的阻害剤の影響およびCYP19による代謝活性への主要カンナビノイドの影響について検討を加えた。3) ヒト脳および肺Msによるカンナビノイドの代謝に関連して11-oxo-THCを基質としたMicrosomal aldehyde oxygenase (MALDO) について解析したところ、代謝物への分子状酸素の導入が認められ。反応がoxygenationにより進行していることを確認した。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度の研究計画:1) ヒト脳および肺における主要カンナビノイドの代謝物について、ヒト乳癌細胞MCF-7の増殖促進作用およびその機構解析、2) ヒト脳および肺における主要カンナビノイドの代謝物について、マウス神経芽細胞腫のC1300N18およびNB2a細胞、さらにマウス肺マクロファージJ774-1細胞に対する細胞毒性とその機構解析、3)ヒト脳および肺における主要カンナビノイドの代謝物について、シクロオキシゲナーゼ (COX-1, 2)およびリポキシゲナーゼ (LOX-5, 12, 15) の阻害作用を検討する。また、 上記酵素阻害およびこれまでに報告されている代謝物の薬理、毒性を踏まえカンナビノイドのヒト脳および肺における代謝の薬理、毒性学について考察する。

Causes of Carryover

購入予定であった酵素、補酵素および実験器具購入について、これまでストックしていたものが使用できたので、余剰金がでた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

円高のため、これまで同様に国際学会の参加費用が予定よりも増額になるので、これに充てる。その他、出来れば酵素類を追加購入する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Δ9-THC modulation of fatty acid 2-hydroxylase (FAH2) gene expression: posible involvement of induced levels of PPARα in MDA-MB-231 breast cancer cells2014

    • Author(s)
      S. Takeda et al.
    • Journal Title

      Toxicology

      Volume: 326 Pages: 18-24

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.tox.2014.09011

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural requirements for potent direct inhibition oh human cytochrome P450 1A1 by cannabidiol: role of pentylresorcinol moiety2014

    • Author(s)
      Yamaori et al.
    • Journal Title

      Chem. Biol. Interact.

      Volume: 215 Pages: 62-68

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.cbi.2014.03007

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Down-regulation of cyclooxygenase-2 (COX-2) by cannabidiolic acid in human breast cancer cells2014

    • Author(s)
      S. Takeda et al.
    • Journal Title

      J. Toxicol. Sci.

      Volume: 39 Pages: 711-716

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Metabolism of major phytocannabinoids by human placenta microsomes and CYP192015

    • Author(s)
      K. Watanabe et al.
    • Organizer
      TIAFT2015
    • Place of Presentation
      Firenze, Italy
    • Year and Date
      2015-08-30 – 2015-09-05
  • [Presentation] Inducibility of CYP enzymes by cannabidiol2015

    • Author(s)
      K. Watanabe et al.
    • Organizer
      ICRS2015
    • Place of Presentation
      Wolfville, Canada
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-02
  • [Presentation] 合成カンナビノイドの歴史的経緯2015

    • Author(s)
      渡辺和人
    • Organizer
      日本法中毒学会第34年会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-27
    • Invited
  • [Presentation] 大麻主成分のDuquenois反応-呈色物質の質量分析による構造解析2015

    • Author(s)
      渡辺和人ほか
    • Organizer
      日本法中毒学会第34年会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-27
  • [Presentation] ヒトCYP19による主要カンナビノイドの代謝2015

    • Author(s)
      渡辺和人ほか
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-03-28
  • [Presentation] エストロゲン受容体ERβ誘導能を示す化合物の網羅的解析と生体機能への影響評価2015

    • Author(s)
      姫野太一ほか
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] 大麻主成分Δ9-THCによるPPARαを介したFA2Hの発現制御メカニズムの解明2014

    • Author(s)
      石井弘幸ほか
    • Organizer
      第31回日本薬学会九州支部会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2014-12-01
  • [Presentation] 大麻主成分Δ9-THCのマウス概日時計機構に与える影響2014

    • Author(s)
      池田恵理子ほか
    • Organizer
      第21回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2014-11-01
  • [Presentation] Evaluation of luciferin-4A O-demethylase activity as a CYP4A11 marker in human liver and kidney microsomes2014

    • Author(s)
      S. Yamaori et al.
    • Organizer
      19th ISSX and 29th JSSX
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-10-13 – 2014-10-23
  • [Presentation] PPARαにアゴニスト作用を示さないΔ9-テトラヒドロカンナビノールによるPPARαの活性化と制御下遺伝子FAH2の発現2014

    • Author(s)
      吉岡靖史ほか
    • Organizer
      フォーラム2014:衛生薬学環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-20
  • [Presentation] 大麻主成分Δ9-THCによる子宮機能障害: ERα機能破綻と細胞外マトリックス分解酵素の発現誘導2014

    • Author(s)
      姫野太一ほか
    • Organizer
      フォーラム2014:衛生薬学環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-20
  • [Presentation] 新世代ビスフェノール(ビスフェノールAF)によるERβを介したシグナル毒性2014

    • Author(s)
      徳安美紀ほか
    • Organizer
      フォーラム2014:衛生薬学環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-20
  • [Presentation] ヒト脳ミクロソームによる主要カンナビノイドの代謝2014

    • Author(s)
      渡辺和人ほか
    • Organizer
      フォーラム2014:衛生薬学環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-20
  • [Presentation] Characterization of structural requirement for potent mechanism-based inhibition of hhuman CYP1A1 by cannabidiol2014

    • Author(s)
      K. Watanabe et al.
    • Organizer
      ICRS2014
    • Place of Presentation
      Baveno, Italy
    • Year and Date
      2014-06-28 – 2014-07-03

URL: 

Published: 2016-05-27  

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