Analysis of pharmacological actions of Ephedra Herb through stimulation of endocytosis

• Project/Area Number: 17K09321
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General internal medicine(including psychosomatic medicine)
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: Hyuga Sumiko 北里大学, 東洋医学総合研究所, 室長 (60353471)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 麻黄 / c-Met / がん / エンドサイトーシス / リソソーム / トランスサイトーシス / Caco-2細胞 / CACO-2細胞 / 吸収 / HRP / クラスリン依存性エンドサイトーシス / ダウンレギュレーション / H1993細胞 / Pitstop2 / 受容体 / EFE / 漢方薬

Outline of Final Research Achievements

In this study, we clarified that Ephedra Herb extract, EHE, promotes the downregulation of c-Met by facilitating clathrin-mediated endocytosis and lysosomal degradation of c-Met. EHE may a novel type of cancer therapeutics, because no drugs, that promotes the downregulation of growth factor receptors, have been developed.
Furthermore, we investigated the effect of EHE on transcytosis, one of the mechanisms of high molecular mass drug absorption. Because endocytosis is a first step of transcytosis. The permeability of a transcytosis marker protein, horseradish peroxidase (HRP), to monolayer culture of Caco-2 cells was evaluated after treatment of EHE. The rate of permeability of HRP was increased depending on the concentration of EHE. Therefore, it is possible that the active ingredients, high molecular mass condensed tannins, in EHE are absorbed by transcytosis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、がん治療のために増殖因子受容体のリン酸化阻害剤の開発が行われてきたが、分解系を促進して過剰発現した受容体をダウンレギュレーションするような医薬品は開発されていない。c-Met過剰発現は、がんの増殖や転移を促進するだけなく、分子標的治療薬に対する耐性の原因にもなっていることから、EHEはc-Met過剰発現がんに対する新しいタイプの治療薬になる可能性が高い。さらに、最近、EHEの活性成分として高分子縮合型タンニンを見出した。これまで高分子タンニンは吸収されないと考えられていたが、トランスサイトーシスによって生体内に吸収されている可能性があることがわかった。

Research Products

• [Journal Article] Quality Evaluation and Characterization of Fractions with Biological Activity from Ephedra Herb Extract and Ephedrine Alkaloids-Free Ephedra Herb Extract (2020)
  • Author(s): Yoshimura Morio、Amakura Yoshiaki、Hyuga Sumiko、Hyuga Masashi、Nakamori Shunsuke、Maruyama Takuro、Oshima Naohiro、Uchiyama Nahoko、Yang Jinwei、Oka Hideki、Ito Hideyuki、Kobayashi Yoshinori、Odaguchi Hiroshi、Hakamatsuka Takashi、Hanawa Toshihiko、Goda Yukihiro
  • Journal Title: Chemical and Pharmaceutical Bulletin Volume: 68 Issue: 2 Pages: 140-149
  • DOI: 10.1248/cpb.c19-00761
  • NAID: 130007793436
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • Year and Date: 2020-02-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of Ephedra Herb on Erlotinib Resistance in c-Met-Overexpressing Non-Small-Cell Lung Cancer Cell Line, H1993, through Promotion of Endocytosis and Degradation of c-Met (2020)
  • Author(s): Hyuga Sumiko、Hyuga Masashi、Amakura Yoshiaki、Yang Jinwei、Mori Eiko、Hakamatsuka Takashi、Goda Yukihiro、Odaguchi Hiroshi、Hanawa Toshihiko
  • Journal Title: Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine Volume: 2020 Issue: 1 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1155/2020/7184129
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Adverse Effects of Ephedra Herb and the Safety of Ephedrine Alkaloids-free Ephedra Herb Extract (EFE) (2019)
  • Author(s): Odaguchi Hiroshi、Hyuga Sumiko、Sekine Mariko、Nakamori Shunsuke、Takemoto Hiroaki、Huang Xuedan、Oshima Naohiro、Shimada Norimoto、Yang Jinwei、Amakura Yoshiaki、Hyuga Masashi、Uchiyama Nahoko、Kobayashi Yoshinori、Hakamatsuka Takashi、Goda Yukihiro、Hanawa Toshihiko
  • Journal Title: YAKUGAKU ZASSHI Volume: 139 Issue: 11 Pages: 1417-1425
  • DOI: 10.1248/yakushi.19-00122
  • NAID: 130007740052
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • Year and Date: 2019-11-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Analgesic Effects of Ephedra Herb Extract, Ephedrine Alkaloids–Free Ephedra Herb Extract, Ephedrine, and Pseudoephedrine on Formalin-Induced Pain (2019)
  • Author(s): Nakamori Shunsuke、Takahashi Jun、Hyuga Sumiko、Yang Jinwei、Takemoto Hiroaki、Maruyama Takuro、Oshima Naohiro、Uchiyama Nahoko、Amakura Yoshiaki、Hyuga Masashi、Hakamatsuka Takashi、Goda Yukihiro、Odaguchi Hiroshi、Hanawa Toshihiko、Kobayashi Yoshinori
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 42 Issue: 9 Pages: 1538-1544
  • DOI: 10.1248/bpb.b19-00260
  • NAID: 130007700082
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Year and Date: 2019-09-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 麻黄の主成分・エフェドリンアルカロイドの副作用と新規生薬エキスEFEの開発 (2019)
  • Author(s): 日向須美子、小田口浩、花輪壽彦
  • Journal Title: 別冊BIO Clinica Volume: 8 Pages: 118-122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synergistic effect of baicalein, wogonin and oroxylin A mixture: Multistep inhibition of the NF-κB signalling pathway contributes to an anti-inflammatory effect of Scutellaria root flavonoids (2018)
  • Author(s): Tomofumi Shimizu, Nobuhiko Shibuya, Yuji Narukawa, Naohiro Oshima, Noriyasu Hada, and Fumiyuki Kiuchi
  • Journal Title: Journal of Natural Medicines Volume: 72(1) Issue: 1 Pages: 73-29
  • DOI: 10.1007/s11418-017-1111-8
  • NAID: 40021456031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ephedrine Alkaloids-Free Ephedra Herb Extract, EFE, Has No Adverse Effects Such as Excitation, Insomnia, and Arrhythmias (2018)
  • Author(s): Takemoto Hiroaki、Takahashi Jun、Hyuga Sumiko、Odaguchi Hiroshi、Uchiyama Nahoko、Maruyama Takuro、Yamashita Tadatoshi、Hyuga Masashi、Oshima Naohiro、Amakura Yoshiaki、Hakamatsuka Takashi、Goda Yukihiro、Hanawa Toshihiko、Kobayashi Yoshinori
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 41 Issue: 2 Pages: 247-253
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00803
  • NAID: 130006329267
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 副作用の少ない、麻黄及び麻黄湯のがん薬物療法の最前線 (2018)
  • Author(s): 日向須美子
  • Journal Title: 薬局 Volume: 70 Pages: 278-285
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Double-Blind, Randomized, Crossover Comparative Study for Evaluating the Clinical Safety of Ephedrine Alkaloids-Free Ephedra Herb Extract (EFE) (2018)
  • Author(s): Odaguchi Hiroshi、Sekine Mariko、Hyuga Sumiko、Hanawa Toshihiko、Hoshi Keika、Sasaki Yoshinobu、Aso Masako、Yang Jinwei、Hyuga Masashi、Kobayashi Yoshinori、Hakamatsuka Takashi、Goda Yukihiro、Kumagai Yuji
  • Journal Title: Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine Volume: 2018 Issue: 1 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1155/2018/4625358
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ephedra Herb extract activates/desensitizes transient receptor potential vanilloid 1 and reduces capsaicin-induced pain (2017)
  • Author(s): Nakamori Shunsuke、Takahashi Jun、Hyuga Sumiko、Tanaka-Kagawa Toshiko、Jinno Hideto、Hyuga Masashi、Hakamatsuka Takashi、Odaguchi Hiroshi、Goda Yukihiro、Hanawa Toshihiko、Kobayashi Yoshinori
  • Journal Title: J Nat Med Volume: 71 Issue: 1 Pages: 105-113
  • DOI: 10.1007/s11418-016-1034-9
  • NAID: 40021062576
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Pharmacological Actions of Ephedrine Alkaloids-free Ephreda Herb Extract and Preparation for Clinical Application (2017)
  • Author(s): Sumiko Hyuga
  • Journal Title: YAKUGAKU ZASSHI Volume: 137 Issue: 2 Pages: 179-186
  • DOI: 10.1248/yakushi.16-00233-4
  • NAID: 130005305784
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 麻黄とエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE) (2017)
  • Author(s): 日向須美子
  • Journal Title: 漢方と最新治療 Volume: 26 Pages: 267-274
• [Presentation] 麻黄エキス、エフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス、エフェドリンアルカロイドのシクロオキシゲナーゼ2阻害作用 (2020)
  • Author(s): 南可恵, 日向須美子, 竹内純, 中森俊輔, 宮嶋直紀, 楊金緯, 内山奈穂子, 日向昌司, 大嶋直浩, 天倉吉章, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦, 小林義典
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] 麻黄に含まれるエフェドリンアルカロイドの強制水泳試験及び睡眠試験に対する作用の解析 (2020)
  • Author(s): 谷垣柊乃介, 尾野颯哉, 渡部浩平, 黄雪丹, 日向須美子, 竹元裕明, 山下忠俊, 楊金緯, 内山奈穂子, 日向昌司, 大嶋直浩, 天倉吉章, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦, 小林義典
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] 抗がん剤あるいは分子標的治療薬耐性がんの感受性を回復させる漢方薬～多剤耐性肝臓がんに対する五苓散・沢瀉湯のMDR-1を介した作用、及び、分子標的治療薬耐性非小細胞肺がんに対する麻黄のc-Met・EGFRのダウンレギュレーションを介した作用～ (2019)
  • Author(s): 日向須美子
  • Organizer: 富山大学和漢医薬学総合研究所 第40回特別セミナー
  • Invited
• [Presentation] 麻黄によるドーピングとエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE) (2019)
  • Author(s): 日向須美子
  • Organizer: 日本生薬学会第66年会 シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 関節炎モデルマウスの軟骨組織損傷に対するエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスの効果 (2019)
  • Author(s): 南可恵、中森俊輔、日向須美子、遠藤真理、宮嶋直紀、檜山美春、風間裕香、竹内純、楊金緯、内山奈穂子、日向昌司、大嶋直浩、天倉吉章、袴塚高志、合田幸広、小田口浩、花輪壽彦、小林義典
  • Organizer: 日本生薬学会第66年会
• [Presentation] Therapeutic and analgesic effects of Ephedrine alkaloids-free Ephedra Herb extract on complete Freud’s adjuvant-induced arthritis model mouse (2019)
  • Author(s): Nakamori, S., Miyajima, N., Hyuga, S., Minami, Y., Kazama, K., Hiyama, M., Endo, M., Yang, J., Oshima, N., Uchiyama, N., Amakura, Y., Hyuga, M., Hakamatsuka, T., Goda, Y., Odaguchi, H., Hanawa, T., and Kobayashi, Y.
  • Organizer: 67th International Congress and Annual Meeting of the Society for Medicinal Plant and Natural Product Research
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 麻黄によるc-Metのダウンレギュレーションのメカニズム (2019)
  • Author(s): 日向須美子, 日向昌司, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口 浩, 花輪壽彦
  • Organizer: 第36回和漢医薬学会学術総会
• [Presentation] 悪性腫瘍に対する漢方薬の新たな可能性 (2019)
  • Author(s): 日向須美子
  • Organizer: 第70回日本東洋医学会学術総会 シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 麻黄に含まれるエフェドリンアルカロイドの心拍に対する作用の解析 (2019)
  • Author(s): 黄雪丹、日向須美子、内山奈穂子、日向昌司、大嶋直浩、天倉吉章、袴塚高志、小田口浩、花輪壽彦、小林義典
  • Organizer: 第70回日本東洋医学会学術総会
• [Presentation] エフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス (EFE) によるCFA誘発関節炎モデルマウスの機械刺激に対する感受性の低下 (2019)
  • Author(s): 宮嶋直紀, 中森俊輔, 日向須美子, 南可恵, 楊金緯, 内山奈穂子, 日向昌司, 大嶋直浩, 天倉吉章, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦, 小林義典
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] 麻黄に含まれるエフェドリンアルカロイドの自発運動能に対する作用の解析 (2019)
  • Author(s): 黄雪丹, 安藤真紀, 尾野颯哉, 張葉琳, 日向須美子, 竹元裕明, 山下忠俊, 楊金緯, 内山奈穂子, 日向昌司, 大嶋直浩, 天倉吉章, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦, 小林義典
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] 今後臨床応用を目指すエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス（EFE）の臨床的安全性 (2018)
  • Author(s): 小田口浩, 関根麻理子, 日向須美子, 楊金緯, 日向昌司, 小林義典, 袴塚高志, 熊谷雄治, 花輪壽彦
  • Organizer: 第69回日本東洋医学会学術総会
• [Presentation] c-Met阻害作用を有する麻黄エキスとc-Met阻害剤SU11274の作用様式の比較 (2018)
  • Author(s): 日向須美子、日向昌司、袴塚高志、合田幸広、小田口 浩、花輪壽彦
  • Organizer: 第35回和漢医薬学会学術総会
• [Presentation] 麻黄の産地の違いを反映する非アルカロイド(2) (2018)
  • Author(s): 大嶋直浩，山下忠俊，日向須美子，天倉吉章，日向昌司，中森俊輔，内山奈穂子，楊金緯，伊東秀之，小林義典，袴塚高志，小田口浩，合田幸広
  • Organizer: 日本生薬学会第65回年
• [Presentation] 副作用成分を除去した安全性の高いエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE) (2018)
  • Author(s): 日向須美子, 中森俊輔, 竹元裕明, 日向昌司, 小林義典, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦
  • Organizer: NPO法人 セルフメディケーション推進協議会 学術フォーラム
• [Presentation] 特別講演I「麻黄湯と麻黄の抗がん・抗転移作用の発見から安全性の高いエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE)の開発へ」 (2018)
  • Author(s): 日向須美子
  • Organizer: 第28回日本東洋医学会関東甲信越支部神奈川県部会学術大会 第50回神奈川県東洋医会
  • Invited
• [Presentation] 麻黄はちょう堅癪聚を破る～麻黄及びエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスのc-Met阻害を介した抗がん作用～ (2018)
  • Author(s): 日向須美子
  • Organizer: 第7回サイエンス漢方処方研究会シンポジウム 教育講演1
  • Invited
• [Presentation] c-Metキナーゼ阻害作用及びがん細胞運動抑制作用を指標とした麻黄エキスの活性画分の探索 (2018)
  • Author(s): 日向須美子, 日向昌司, 天倉吉章, 中森俊輔, 楊金緯, 岡秀樹, 大嶋直浩, 内山奈穂子, 小林義典, 袴塚高志, 合田幸広, 小田口浩, 花輪壽彦,
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] 麻黄の基礎研究からエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキス(EFE)の開発へ (2017)
  • Author(s): 日向須美子
  • Organizer: 第34回和漢医薬学会学術大会 シンポジウム2
  • Invited
• [Remarks] 北里大学東洋医学総合研究所 研究部門 臨床研究部
  • URL: https://www.kitasato-u.ac.jp/toui-ken/research/rin_research.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 麻黄エキス、又はエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスより得られた 高分子縮合型タンニンを含有する抽出分画物とその製法及び用途 (2019)
  • Inventor(s): 花輪壽彦、日向須美子ら
  • Industrial Property Rights Holder: 花輪壽彦、日向須美子ら
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 麻黄エキス、又はエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスより得られた 高分子縮合型タンニンを含有する抽出分画物とその製法及び用途 (2019)
  • Inventor(s): 花輪壽彦、日向須美子ら
  • Industrial Property Rights Holder: 花輪壽彦、日向須美子ら
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 麻黄エキス、又はエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスより得られた 高分子縮合型タンニンを含有する抽出分画物とその製法及び用途 (2018)
  • Inventor(s): 花輪壽彦、日向須美子ら
  • Industrial Property Rights Holder: 花輪壽彦、日向須美子ら
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2018
• [Patent(Industrial Property Rights)] 麻黄エキス、又はエフェドリンアルカロイド除去麻黄エキスより得られた高分子縮合型タンニンを含有する抽出分画物とその製法及び用途 (2018)
  • Inventor(s): 花輪壽彦、日向須美子、小田口浩、他10名
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人北里研究所・国立医薬品食品衛生研究所長、他3名
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2018-013399
  • Filing Date: 2018