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重金属毒性治療薬の開発を目指した糖尿病治療薬エパルレスタットの新規作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K10434
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58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
研究機関北海道科学大学

研究代表者

立浪 良介  北海道科学大学, 薬学部, 教授 (90285552)

研究分担者 佐藤 恵亮  北海道科学大学, 薬学部, 講師 (60733946)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワードエパルレスタット / カドミウム / グルタチオン / Nrf2 / MRP1 / グルタチオン転移酵素 / GGT阻害剤
研究開始時の研究の概要

申請者は、糖尿病性末梢神経障害治療薬であるエパルレスタットが酸化ストレス誘導性の細胞毒性を抑制し、その作用に転写因子Nrf2の活性化を介したグルタチオン生合成能の増大が関わっていることを見出している。カドミウムなどの重金属毒性の抑制に対して、グルタチオンが重要な役割を担っているが、その機構については明らかにされていない点が多い。カドミウム毒性に対するエパルレスタットの抑制作用について、グルタチオンを中心とした抑制機構の詳細を明らかにして、既存薬であるエパルレスタットをカドミウムなどの有害重金属の解毒薬や特異的治療薬として応用するという新たな治療戦略を提案する。

研究成果の概要

本研究の目的は、糖尿病性神経障害治療薬であるエパルレスタットのカドミウム(Cd)誘導細胞毒性に対する影響を明らかにすることである。Cdによる細胞傷害をエパルレスタットが抑制し、その際に細胞内グルタチオン量が増大することを明らかにした。この抑制作用を転写因子Nrf2が制御していることを見出した。さらにエパルレスタットが、CdとCdトランスポーターZIP8、メタロチオネインの細胞内濃度に影響を与えることを明らかにした。以上の成果は、エパルレスタットによる転写因子Nrf2を介したグルタチオン、ZIP8、メタロチオネインの制御がCd中毒に対する有望な治療アプローチに繋がる可能性を示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、カドミウム誘導性の細胞傷害に対するエパルレスタットの抑制作用に検討した。今回の成果は、培養細胞による基礎研究の結果ではあるが、エパルレスタットが糖尿病性末梢神経障害のみならず、カドミウムなどの重金属中毒にも応用できる可能性を示唆している。臨床的にエパルレスタットの有用性を示すにはin vivo実験を含めたより詳細な検討が必要とされるが、本研究成果は、エパルレスタットのドラッグリパーパシングに繋がる基礎研究として、今後の適応拡大への可能性を示すものである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Epalrestat suppresses inflammatory response in LPS-stimulated RAW264.7 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Keisuke、Tatsunami Ryosuke、Wakame Koji
    • 雑誌名

      Allergologia et Immunopathologia

      巻: 49 号: 5 ページ: 1-8

    • DOI

      10.15586/aei.v49i5.102

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epalrestat suppresses cadmium-induced cytotoxicity through Nrf2 in endothelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsunami Ryosuke、Sato Keisuke、Murao Yu、Yama Kaori、Yu Yang、Ohno Shun、Tampo Yoshiko
    • 雑誌名

      Experimental and Therapeutic Medicine

      巻: 21 号: 4 ページ: 393-393

    • DOI

      10.3892/etm.2021.9824

    • 関連する報告書
      2020 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] 酸化ストレス誘導細胞傷害に対するエパルレスタットの保護作用2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunami Ryosuke、Murao Yu、Sato Keisuke
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 140 号: 11 ページ: 1381-1388

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00167

    • NAID

      130007933457

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2020-11-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞内外におけるカドミウム毒性抑制機構の開発2021

    • 著者名/発表者名
      太田夏樹、遠藤翔也、渡部結容乃、佐藤恵亮、立浪良介
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] RAW264.7細胞におけるLPS誘導炎症反応に対するエパルレスタットの影響2021

    • 著者名/発表者名
      立浪良介、菅原つばさ、佐藤恵亮
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗がん剤による細胞障害に対するオートファジー阻害剤の影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤恵亮、伊藤麻菜絵、遠藤翔也、木藤壱真、立浪良介
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管内皮細胞におけるカドミウム誘導細胞傷害に対する GGT 阻害剤の影響2020

    • 著者名/発表者名
      熊野英里奈、佐藤恵亮、立浪良介
    • 学会等名
      フォーラム2020衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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