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てんかん発作における異物取り込み膜輸送体の薬物治療学的意義の解明研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K07126
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47040:薬理学関連
研究機関高崎健康福祉大学

研究代表者

中道 範隆  高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (10401895)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード脳・神経 / 脳神経疾患 / 神経科学 / 薬理学 / 輸送担体
研究開始時の研究の概要

近年我々は、異物取り込み膜輸送体OCTN1の阻害により、てんかん発作が抑制される可能性を見出した。本研究では、膜輸送体OCTN1の阻害に伴うけいれん発作の抑制が、どのようなメカニズムで起こるのかを明らかにする。また、生体内でOCTN1によって輸送される抗酸化物質エルゴチオネインの経口摂取によるけいれん発作抑制の可能性についても明らかにする。以上の検討により、異物取り込み膜輸送体OCTN1の新規てんかん薬物治療標的分子としての可能性を示す。

研究成果の概要

てんかん発作における膜輸送体OCTN1の薬物治療学的意義を解明する目的で、マウスにおいてOCTN1の遺伝子欠損やOCTN1のin vivo基質ergothioneine (ERGO)の投与がpentylenetetrazole (PTZ)誘発けいれん発作にどのような影響を及ぼすのか検討した。その結果、OCTN1の遺伝子欠損およびERGOの経口投与はいずれもPTZ誘発けいれん発作を抑制した。また、OCTN1のin vivo基質としてhomostachydrineを同定し、OCTN1はhomostachydrineの輸送を介してPTZ誘発けいれん発作を増悪させる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

OCTN1の遺伝子欠損によりマウスに目立ったフェノタイプが現れないことから、OCTN1に特異性の高い阻害剤を開発することにより、副作用の少ないてんかん治療薬の開発につながることが期待される。また、食品由来成分のERGOは副作用の少ない安全な化合物であり、生体内濃度がOCTN1によって制御されることから体内動態が予測しやすく、脳移行性も高い。ERGOをシード化合物とした脳移行性の高い安全かつ体内動態を制御しやすい精神・神経疾患治療薬開発への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Homostachydrine is a Xenobiotic Substrate of OCTN1/SLC22A4 and Potentially Sensitizes Pentylenetetrazole-Induced Seizures in Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Misa、Nakamichi Noritaka、Yoshimura Tomoyuki、Masuo Yusuke、Komori Tomoe、Ishimoto Takahiro、Matsuo Jun-ichi、Kato Yukio
    • 雑誌名

      Neurochemical Research

      巻: 45 号: 11 ページ: 2664-2678

    • DOI

      10.1007/s11064-020-03118-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oral Administration of the Food Derived Hydrophilic Antioxidant Ergothioneine Enhances Object Recognition Memory in Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi N, Nakao S, Nishiyama M, Takeda Y, Ishimoto T, Masuo Y, Matsumoto S, Suzuki M, Kato Y.
    • 雑誌名

      Curr Mol Pharmacol

      巻: - 号: 2 ページ: 220-233

    • DOI

      10.2174/1874467213666200212102710

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Speed SICM for the Visualization of Nanoscale Dynamic Structural Changes in Hippocampal Neurons2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yasufumi、Zhou Yuanshu、Miyamoto Takafumi、Higashi Hiroki、Nakamichi Noritaka、Takeda Yuka、Kato Yukio、Korchev Yuri、Fukuma Takeshi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 2 ページ: 2159-2167

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b04775

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Maturational Characterization of Mouse Cortical Neurons Three-Dimensionally Cultured in Functional Polymer FP001-Containing Medium2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi N, Matsumoto Y, Kawanishi T, Ishimoto T, Masuo Y, Horikawa M, Kato Y
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 号: 9 ページ: 1545-1553

    • DOI

      10.1248/bpb.b19-00307

    • NAID

      130007700083

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2019-09-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 体性幹細胞の機能制御による疾患治療の新たな展望2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Noritaka、Takarada Takeshi
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 139 号: 6 ページ: 845-846

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00173-F

    • NAID

      130007657085

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 有機カチオン膜輸送体による神経幹細胞の機能制御と精神神経疾患治療への応用2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Noritaka、Masuo Yusuke、Kato Yukio
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 139 号: 6 ページ: 847-852

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00173-1

    • NAID

      130007657092

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrolyzed Salmon Milt Extract Enhances Object Recognition and Location Memory Through an Increase in Hippocampal Cytidine Nucleoside Levels in Normal Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Noritaka、Nakao Shunsuke、Masuo Yusuke、Koike Ayaka、Matsumura Naoto、Nishiyama Misa、Al-Shammari Aya Hasan、Sekiguchi Hirotaka、Sutoh Keita、Usumi Koji、Kato Yukio
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Food

      巻: 22 号: 4 ページ: 408-415

    • DOI

      10.1089/jmf.2018.4285

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influx and efflux transporters contribute to the increased dermal exposure to active metabolite of regorafenib after repeated oral administration2019

    • 著者名/発表者名
      Al-Shammari AH, Masuo Y, Fujita K, Yoshikawa Y, Nakamichi N, Kubota Y, Sasaki Y, Kato Y
    • 雑誌名

      J Pharm Sci.

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 2173-2179

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2019.01.018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bile Duct Obstruction Leads to Increased Intestinal Expression of Breast Cancer Resistance Protein With Reduced Gastrointestinal Absorption of Imatinib.2019

    • 著者名/発表者名
      Kawanishi T, Arakawa H, Masuo Y, Nakamichi N, Kato Y
    • 雑誌名

      J Pharm Sci

      巻: 108 号: 9 ページ: 3130-3137

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2019.05.017

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolome Analysis Reveals Dermal Histamine Accumulation in Murine Dermatitis Provoked by Genetic Deletion of P-Glycoprotein and Breast Cancer Resistance Protein2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto N, Nakamichi N, Nanmo H, Kimura KI, Masuo Y, Sakai Y, Schinkel AH, Sato S, Soga T, Kato Y
    • 雑誌名

      Pharm Res

      巻: 36 号: 11 ページ: 158-158

    • DOI

      10.1007/s11095-019-2695-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 発現増強因子WPREの短鎖化がマウス脳におけるアデノ随伴ウイルスベクターによる遺伝子発現強度に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      都竹 創太、今野 歩、安井 宏有貴、中道 範隆、平井 宏和
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Transporter-mediated Ergothioneine Uptake Promotes Neuronal Differentiation through Activating NT5/TrkB/mTORC1 Signaling in Neural Stem Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ishimoto Takahiro、Nakamichi Noritaka、Kato Yukio
    • 学会等名
      New Frontier in Neuroscience 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Untargeted metabolomics approach identified a novel OCTN1/SLC22A4 substrate potentiating pentylenetetrazole-induced seizure2020

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Misa、Nakamichi Noritaka、Yoshimura Tomoyuki、Masuo Yusuke、Matsuo Jun-ichi、Kato Yukio
    • 学会等名
      New Frontier in Neuroscience 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of substrates in the brain of OCTN1/SLC22A4 based on untargeted metabolomics2020

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Misa、Yoshimura Tomoyuki、Masuo Yusuke、Ishimoto Takahiro、Nakamichi Noritaka、Matsuo Jun-ichi、Kato Yukio
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] うつ病の薬物治療最適化を目指して 基礎研究者の立場から2019

    • 著者名/発表者名
      中道 範隆
    • 学会等名
      第26回高崎健康福祉大学薬学部生涯研修セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 核酸の分子栄養学 第6章の3 脳機能と核酸2019

    • 著者名/発表者名
      中道 範隆、中尾 駿介、加藤 将夫
    • 総ページ数
      221
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860436148
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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