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2014 Fiscal Year Research-status Report

フラビン含有酸素添加酵素が関与する薬物酸化および相互作用の評価基盤

Research Project

Project/Area Number 25460198
Research InstitutionShowa Pharmaceutical University

Principal Investigator

清水 万紀子  昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90307075)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 浩史  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30191274)
村山 典惠  昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90219949)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsフラビン含有酸素添加酵素 / FMO3 / 薬物相互作用
Outline of Annual Research Achievements

薬物酸化酵素フラビン含有酸素添加酵素3(FMO3)は第一相薬物代謝反応において、化学物質、食品由来成分および幅広い医薬品のN-およびS-酸化反応を触媒する重要な酵素である。FMO3は酵素機能に影響を与えるアミノ酸置換を伴う遺伝子変異が国内外で報告されている。近年、FMO3が代謝消失にかかわる医薬品が報告あるいは上市されている。しかし、FMO3が関与する併用薬による薬物相互作用の情報は充分ではない。本研究では、リコンビナント酵素を用いて、FMO3の典型的な指標反応であるベンジダミンN-酸化酵素活性に対して共存化合物の抑制効果を検討した。41種類の化合物のうち、トリメチルアミン、メチマゾール、イトプリド、トザセルチブが本反応を抑制した。そこで、ベンジダミン、トリメチルアミン、イトプリドおよびトザセルチブ N-酸化酵素活性ならびにメチマゾール、スリンダクスルフィド S-酸化酵素活性に対し、それぞれ共存薬物の抑制作用を評価した。共存薬物がもたらすFMO3指標薬物酸化酵素活性の抑制は、野生型と比較してFMO3遺伝子多型によって異なり、特にp.Arg205Cys変異体が触媒するスリンダクスルフィドおよびメチマゾール S-酸化酵素活性に対して他の共存薬物の阻害作用がより顕著に認められた。以上、FMO3遺伝子多型が本酵素の関わる医薬品代謝消失および薬物相互作用の個人差の原因となる可能性が推察された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

リコンビナントヒトFMO3酵素ならびにFMO3遺伝子変異をあらかじめ判定したヒト個別肝ミクロゾームを用いて併用薬物の酵素活性阻害定数 Ki値の算出を行い、薬物相互作用の可能性と遺伝子変異に伴う影響を推測できた。実験動物の肝ミクロゾームおよびFMO酵素を用いてFMO基質に対する酵素機能を明らかにできた。

Strategy for Future Research Activity

ヒトFMO3の基質となりうる医薬品および化学物質を引き続き検索する。日本人におけるFMO3酵素活性に影響を与える遺伝子変異の解明のため、ボランティアの尿中トリメチルアミン濃度を測定する。同意書上の特記事項を精査し、併用薬物等の尿中トリメチルアミンへの影響を検討する。さらに、医薬品開発において汎用されている実験動物の肝ミクロゾームならびにリコンビナントFMO1およびFMO3酵素を用いて、ヒトFMO3酵素で検討した基質に対する酸素添加酵素活性および共存薬物による阻害作用を明らかにする。実験動物でのin vivo薬物相互作用の検討を行うため、薬物血中濃度測定系を検討する。

Causes of Carryover

1万円以下の端数が出たので、次年度助成金と合わせて使用する。

Expenditure Plan for Carryover Budget

FMO3表現型解析および遺伝子型解析を進めるために、一般試薬、消耗品およびPCR用試薬ならびにDNAシークエンスが必要となる。サルなどの実験動物肝ミクロゾームおよびリコンビナント酵素を使用したin vitroでの相互作用解析のため、一般試薬および消耗品が必要となる。研究成果発表のため、学会参加費、論文校閲費および研究成果投稿費が必要となる。
26年度に4,558円の残金が発生したので、27年度請求額と合わせて執行する。使用計画には特に影響はない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Potential for drug interactions mediated by polymorphic flavin-containing monooxygenase 3 in human livers.2015

    • Author(s)
      Shimizu M, Shiraishi A, Sato A, Nagashima S, Yamazaki H.
    • Journal Title

      Drug Metab Pharmacokinet.

      Volume: 30 Pages: 70-74

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2014.09.008.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Benzydamine N-oxygenation as an index for flavin-containing monooxygenase activity and benzydamine N-demethylation by cytochrome P450 enzymes in liver microsomes from rats, dogs, monkeys, and humans.2015

    • Author(s)
      Taniguchi-Takizawa T, Shimizu M, Kume T, Yamazaki H.
    • Journal Title

      Drug Metab Pharmacokinet.

      Volume: 30 Pages: 64-69

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2014.09.006.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Drug oxygenation activities mediated by liver microsomal flavin-containing monooxygenases 1 and 3 in humans, monkeys, rats, and minipigs.2014

    • Author(s)
      Yamazaki M, Shimizu M, Uno Y, Yamazaki H.
    • Journal Title

      Biochem Pharmacol.

      Volume: 90 Pages: 159-165

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2014.04.019.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Relationships between flavin-containing mono-oxygenase 3 (FMO3) genotype and trimethylaminuria phenotype in a Japanese population.2014

    • Author(s)
      Shimizu M, Allerston CK, Shephard EA, Yamazaki H, Phillips IR.
    • Journal Title

      Br J Clin Pharmacol.

      Volume: 77 Pages: 839-851

    • DOI

      10.1111/bcp.12240.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Trimethylamine generation in patients receiving hemodialysis treated with L-carnitine.2014

    • Author(s)
      Ozasa, H., Shimizu, M., Koizumi, A., Wakabayashi, A., Yamazaki, H.
    • Journal Title

      Clin.Kidney J.,

      Volume: 7 Pages: 329-329

    • DOI

      10.1093/ckj/sfu045.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Qualitative de novo analysis of full length cDNA and quantitative analysis of gene expression for common marmoset (Callithrix jacchus) transcriptomes using parallel long-read technology and short-read sequencing.2014

    • Author(s)
      Shimizu M, Iwano S, Uno Y, Uehara S, Inoue T, Murayama N, Onodera J, Sasaki E, Yamazaki H.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 9 Pages: e100936

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0100936.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 日本人トリメチルアミン尿症の大規模詳細調査2015

    • Author(s)
      千葉布季子、清水万紀子、徳山瑛美、牧野美紀、山崎浩史
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      デザイン・クリエイティブセンター神戸 (兵庫県)
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] 日本人のトリメチルアミン尿症の一因となるフラビン含有モノオキシゲナーゼ3遺伝子変異の解析2014

    • Author(s)
      伊熊鞠佳、清水万紀子、三觜菜々子、友田沙也加、山崎浩史
    • Organizer
      第68回聖マリアンナ医科大学医学会学術集会
    • Place of Presentation
      聖マリアンナ医科大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-12-10
  • [Presentation] 日本人集団から見出されたトリメチルアミン尿症の原因となるフラビン含有酸素添加酵素3遺伝子多型2014

    • Author(s)
      清水万紀子、折口裕美、伊熊鞠佳、三觜菜々子、友田沙也加、山崎浩史
    • Organizer
      第35回日本臨床薬理学会学術総会
    • Place of Presentation
      愛媛看護研修センター(愛媛)
    • Year and Date
      2014-12-04
  • [Presentation] Genetic polymorphisms in flavin-containing monooxygenase 3 (FMO3) gene responsible for trimethylaminuria in a Japanese population2014

    • Author(s)
      Makiko Shimizu, Hiroshi Yamazaki
    • Organizer
      19th North American ISSX / 29th JSSX Meeting
    • Place of Presentation
      Hilton San Francisco Union Square Hotel(サンフランシスコ、米国)
    • Year and Date
      2014-10-21
  • [Presentation] レボカルニチン投与時の透析患者におけるトリメチルアミンおよび N-酸化体の体内運命の検討2014

    • Author(s)
      小泉綾乃、若林あかり、清水万紀子、小篠榮、山崎浩史
    • Organizer
      第58回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      昭和薬科大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-10-04

URL: 

Published: 2016-05-27  

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