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メタボローム解析による薬毒物毒性機序の解析法と新規毒性マーカー探索法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K10682
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58040:法医学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

船越 丈司  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (40444715)

研究分担者 上村 公一  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30244586)
秋 利彦  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (60304474)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードメタボローム解析 / メタボロミクス / 細胞毒性
研究開始時の研究の概要

本研究はターゲットメタボロミクスの手法により変動するシグナル経路を特定することで精度の高い薬物毒性機序の解析・毒性評価を行い、さらにノンターゲットメタボロミクスの手法により特殊な状況で産生される代謝物を探索することで薬物毒性マーカーを特定する。最終的には細胞毒性機序解析に特化したメタボロミクス法を構築し、法医鑑定に有効な新規毒性解析法の確立する。

研究成果の概要

数多ある薬物の中でも、その詳細な作用機序が明らかになっているものは多くはない。また近年は、危険ドラッグ成分などのような、毒性およびその機序が不明な薬物による事例も増加しており、法医学的にもこれら薬毒物の毒性を迅速に評価し、毒性機序を明らかにする手法の開発が急務である。
本研究では、ワイドターゲットメタボロミクスとノンターゲットメタボロミクスの手法を用いることで薬毒物による細胞毒性の解析を行うことを目的としており、薬毒物として腎近位尿細管細胞における、抗てんかん薬カルバマゼピンとオクスカルバゼピンと生薬に含まれる植物アルカロイドであるアリストロキア酸をモデルとして細胞毒性機序の解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬物毒性モデルとして使用したNRK52E細胞においては、抗てんかん薬オクスカルバゼピン曝露により腎近位尿細管細胞はPlk1活性化阻害による異常紡錘体の形成・G2/M期細胞周期停止が誘導され、結果Mitotic catastropheによるアポトーシス誘導、細胞毒性が惹起されることが明らかになった。またメタボローム解析から脂質生合成・代謝経路の変動が確認されたことから、近位尿細管細胞におけるMitotic catastrophe、細胞毒性にこれら脂質代謝経路の関与が示唆され、今後より詳細なメタボローム解析により、さらなる細胞毒性マーカー代謝物の検討を進めていきたいと考えている。

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

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Oxcarbazepine induces mitotic catastrophe and apoptosis in NRK-52E proximal tubular cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ota Momoka、Funakoshi Takeshi、Aki Toshihiko、Unuma Kana、Uemura Koichi
    • 雑誌名

      Toxicology Letters

      巻: 350 ページ: 240-248

    • DOI

      10.1016/j.toxlet.2021.07.018

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repeated exposure of cocaine alters mitochondrial dynamics in mouse neuroblastoma Neuro2a2019

    • 著者名/発表者名
      Funakoshi Takeshi、Furukawa Mako、Aki Toshihiko、Uemura Koichi
    • 雑誌名

      NeuroToxicology

      巻: 75 ページ: 70-77

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2019.09.001

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アリストロキア酸による近位尿細管細胞への細胞毒性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      小松 美結 , 船越 丈司 , 秋 利彦 , 上村 公一
    • 学会等名
      第105次日本法医学会全国集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 持続型硫化水素発生剤に対する細胞応答のA549ヒト肺胞上皮細胞モデルを用いた検討2021

    • 著者名/発表者名
      梶原美祐、秋利彦、加藤千鶴、船越丈司、青木奨、 鵜沼香奈、上村公一
    • 学会等名
      第90回日本法医学会学術関東地方集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 抗てんかん薬オクスカルバゼピンの腎近位尿細管への影響2020

    • 著者名/発表者名
      太田百香、船越丈司、鵜沼香奈、則竹香菜子、佐野智美、村田達彦、上村公一
    • 学会等名
      第89回日本法医学会学術関東地方集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒ素の神経細胞特異的な毒性機序の解明2020

    • 著者名/発表者名
      溝部万純、秋利彦、船越丈司、平山菜穂、渡邊嶺、永井みどり、野村萌夏、上村公一
    • 学会等名
      第89回日本法医学会学術関東地方集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] コカイン長期曝露による神経細胞ミトコンドリアダイナミクスへの影響2019

    • 著者名/発表者名
      船越丈司、古川真子、秋利彦、上村公一
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 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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