エンドトキシン病態における薬物の生体膜輸送の分子機構論的解析

• 研究課題/領域番号: 15590484
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 病態検査学
• 研究機関: 愛知医科大学 (2004); 名古屋大学 (2003)
• 研究代表者: 長谷川 高明 愛知医科大学, 医学部, 教授 (80198720)
• 研究分担者: 高木 健次 名古屋大学, 医学部, 助教授 (80126870) ; 北市 清幸 名古屋大学, 医学部, 助手 (40301220)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2003年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: エンドトキシン / 生体膜輸送 / トランスポーター / サイトカイン / TNF-αノックアウトマウス / ピオグリタゾン / TNF-α / PPARγリガンド / 肝薬物代謝酵素活性 / 一酸化窒素(NO) / iNOS

研究概要

本研究では、エンドトキシン病態における薬物の生体膜輸送機能および解毒機構に対するサイトカインTNF-αの関与、並びにエンドトキシンの種差を解明することを目的として、TNF-α遺伝子ノックアウトマウスを用いて検討したところ、以下の成績が得られた。
1.エンドトキシン病態時における肝薬物代謝酵素能とCYP3A2およびCYP2C11の発現に及ぼすペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR-γ)のリガンドの影響について検討したところ、PPAR-γのリガンド(ピオグリタゾン)はエンドトキシンによる肝薬物代謝酵素活性とCYP3A2発現の低下を抑制すること、この低下は一酸化窒素(NO)の過剰産生によるものでないことが示唆された。
2.エンドトキシン病態時における肝チトクロームP450と薬物トランスポーター(P糖たん白質)の発現低下に対するTNF-αの役割について、TNF-αノックアウトマウスを用いて検討したところ、TNF-αはエンドトキシンによる肝のP糖たん白質の発現低下に重要な役割を果たす一方、CYP3A2およびCYP2C11の発現低下に対しては防御効果を発揮していることが示唆された。また、TNF-αノックアウトマウスにおいては、TNF-α以外のサイトカイン類が内因性のTNF-αの欠如に対して代償的に働いていることが示唆された
3.代表的なグラム陰性菌(大腸菌、肺炎桿菌、緑膿菌)から分離したエンドトキシンの肝チトクロームP450および薬物トランスポーターの発現と機能に対する効果を比較検討したところ、エンドトキシンによるCYP3A2の発現低下作用は緑膿菌が最も弱かったものの、CYP2C11に対しては3種類がほぼ同等の効果を示した。また、肺炎桿菌由来のエンドトキシンは肝臓のP糖たん白質の発現を緑膿菌由来のエンドトキシンよりも有意に低下させたが、大腸菌由来のエンドトキシンは変化を与えなかった。さらに、いずれのエンドトキシンも多剤耐性関連たん白質(Mrp2)の発現には影響を与えなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Endotoxin from various gram-negative bacteria has differential effects on function of hepatic cytochrome P450 and drug transporters (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, J.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 510 ページ: 127-134
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of tumor necrosis factor-α in down-regulation of hepatic cytochrome P450 and P-glycoprotein by endotoxin (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, M.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 507 ページ: 229-237
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of tumor necrosis factor-α in down-regulation of hepatic cytochrome P450 and P-glycoprotein by endotoxin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, M., Nadai, M., Nitta, A., Ueyama, J., Shimizu, A., Takagi, K., Nabeshima, T., Takagi, K., Saito, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 507 ページ: 229-237
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Endotoxin from various gram-negativebacteria has differential effects on function of hepatic cytochrome P450 and drug transporters. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, J., Nadai, M., Kanazawa, H., Iwase, M., Nakayama, H., Hashimoto, K., Yokoi, T., Baba, K., Takagi, K., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 510 ページ: 127-134
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Endotoxin from various gram-negative bacteria has differential effects on function of hepatic cvtochrome P450 and drug transporters (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueyama J.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 510 ページ: 127-134
• [雑誌論文] Role of tumor necrosis factor-α in down-regulation of hepatic cytochrome P450 and P-glycoprotein by endotoxin (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi M.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 507 ページ: 229-237
• [雑誌論文] Possible involvement of P-glycoprotein in renal excretion of pazufloxacin in rats (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, A.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 501 ページ: 151-159
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effect of pioglitazone on endotoxin-induced decreases in hepatic drug-metabolizing enzyme activity and expression of CYP3A2 and CYP2C11 (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, J.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 498 ページ: 257-265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The altered disposition of methamphetamine in the model of methamphetamine-induced neurotoxicity (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi, K.
  • 雑誌名: Ann.N.Y.Acad.Sci. 1025 ページ: 248-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Down-regulation of cytochrome P450 proteins and its activities by Shiga-like toxin II from Escherichia. coli O157:H7 (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi, K.
  • 雑誌名: Biochem.Pharmacol. 67 ページ: 1427-1435
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Azithromycin reverses anticancer drug-resistance and modifies hepatobiliary excretion of doxorubicin in rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Asakura, E., Nakayama, H., Sugie, M., Zhao, Y.L., Nadai, M, Kitaichi, K., Shimizu, A., Miyoshi, M., Takagi, K., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 484 ページ: 333-339
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A sensitive colometric assay for polyamines in erythrocytesusing oat seedling polyamine oxidase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Tatsumi, Y., Kitaichi, K., Iwase, M., Shibata, E., Nakao, M., Matsumoto, T., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Clinica.Chemica.Acta 340 ページ: 219-227
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Possible involvement of drug transporters P-glycoproteinand multidrug resistance-associated protein Mrp2 indisposition of azithromycin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sugie, M., Asakura, E., Zhao, Y.L., Torita, S., Nadai, M., Baba, K., Kitaichi, K., Takagi, K., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Antimicrob.Agents Chemother. 48 ページ: 809-814
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Down-regulation of cytochrome P450 proteins and its activities by Shiga-like toxin II from Escherichia. coli O157 : H7. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi, K., Nakayama, H., Ueyama, J., Nadai, M., Baba, K., Takagi, K., Takagi, K., Ohta, M., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Biochem.Pharmacol. 67 ページ: 1427-1435
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Role of tumor necrosis factor-a in methamphetamine-induced drug dependence and neurotoxicity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, A., Yamada, K., Nagai, T., Uchiyama, T., Miyamoto, Y., Mamiya, T., He, J., Nitta, A., Mizuno, M., Tran, M.H., Seto, A., Yoshimura, M., Kitaichi, K., Hasegawa, T., Saito, K., Yamada, Y., Seishima, M., Sekikawa, K., Kim, H.-C., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 24 ページ: 2212-2225
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effect of pioglitazone on endotoxin-induced decreases in hepatic drug-metabolizing enzyme activity andexpression of CYP3A2 and CYP2C11. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, J., Kitaichi, K., Nadai, M., Iwase, M., Tomyo, N., Kanazawa, H., Suzuki, R., Takagi, K., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 498 ページ: 257-265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Possible involvement of P-glycoprotein in renal excretion of pazufloxacin in rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, A., Miyoshi, M., Sugie, M., Ueyama, J., Yamaguchi, T., Sasaki, T., Takagi, K., Kim, M., Miyamoto, K., Tsuji, A., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 501 ページ: 151-159
  • NAID: 130005024056
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The altered disposition of methamphetamine in the model of methamphetamine-induced neurotoxicity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi, K., Ito, Y., Fukuda, M., Aoyama, N., Nakayama, H., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: Ann.N.Y.Acad.Sci. 1025 ページ: 248-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Possible involvement of P-glycoprotein in renal excretion of pazufloxacin in rats (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 501 ページ: 151-159
• [雑誌論文] Effect of pioglitazone on endotoxin-induced decreases in hepatic drug-metabolizing enzyme activity and expression of CYP3A2 and CYP2C11 (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueyama J.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol. 498 ページ: 257-265
• [雑誌論文] The altered disposition of methamphetamine in the model of methamphetamine-induced neurotoxicity (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi K.
  • 雑誌名: Ann.N.Y.Acad.Sci. 1025 ページ: 248-256
• [雑誌論文] Down-regulation of cytochrome P450 proteins and its activities by Shiga-like toxin II from Escherichia.coli O157:H7 (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi K.
  • 雑誌名: Biochem.Pharmacol. 67 ページ: 1427-1435
• [雑誌論文] Application of ultrafiltration method to measurement of catecholamines in plasma of human and rodents by high-performance liquid chromatography. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, J., Kitaichi, K., Iwase, M., Takagi, K., Takagi, K., Hasegawa, T.
  • 雑誌名: J.Chromatogr B. 789 ページ: 35-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] 新しい図解薬剤学 (2004)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 高明 他12名
  • 総ページ数: 600
  • 出版者: 南山堂
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kitaichi: "Down-regulation of cytochrome P450 proteins and its activities in rats by Shiga-like toxin II derived from E. coli O157:H7"Biochem.Pharmacol.. (in press). (2004)
• [文献書誌] M.Sugie: "Possible involvement of the drug transporters P-glycoprotein and multidrug resistance-associated protein Mrp2 in disposition of azithromycin"Antimicrob.Agents Chemother.. 48. 809-814 (2004)
• [文献書誌] E.Asakura: "Azithromycin reverses anticancer drug-resistance and modifies hepatobiliary excretion of doxorubicin in rats"Eur.J.Pharmacol.. 484. 333-339 (2004)
• [文献書誌] J.Ueyama: "Application of ultrafiltration method to measurement of catecholamines in plasma and rodents by high-performance liquid chromatography"J.Chromatogr.B. 798. 35-41 (2003)
• [文献書誌] K.Hidemura: "Shiga-like toxin II impairs hepatobiliary transport of doxorubicin in rats by down-regulation of hepatic P-glycoprotein and multidrug resistance-associated protein Mrp2"Antimicrob.Agents Chemother.. 47. 1636-1642 (2003)
• [文献書誌] 長谷川 高明: "新しい図解薬剤学"南山堂. 600 (2003)