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シトクロムP450による肝障害惹起の機構解明:終末糖化産物に対する感受性の上昇

研究課題

研究課題/領域番号 22K15330
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関崇城大学

研究代表者

宮内 優  崇城大学, 薬学部, 講師 (50799947)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードシトクロムP450 / 活性酸素種 / 糖化産物 / 肝障害 / 肝臓 / 酵素誘導 / 肝疾患 / エピソーマルベクター / エレクトロポレーション / 終末糖化産物
研究開始時の研究の概要

肝臓に局在する薬物代謝酵素、シトクロムP450(CYP)は生活習慣や生活環境によりその発現量が大きく上昇する。CYP誘導物質への慢性的な曝露は肝硬変や肝臓がんといった重篤な肝障害を引き起こすが、その詳細な機序は明らかになっていない。本研究では、「CYPが活性酸素種の産生を介して肝細胞の終末糖化産物に対する感受性を上昇させる」という新規仮説を検証することでその機構解明を目指す。本研究成果は多様な化合物に由来する肝障害のリスクを大きく軽減し、健康促進に貢献する。

研究成果の概要

本研究では、薬物代謝酵素シトクロムP450(CYP)による肝障害惹起の機序として、糖化産物に対する感受性の上昇に着目した解析を検討した。CYPが誘導されたモデルとして、アフリカミドリザル腎由来のCOS-1細胞を用いたCYP3A4の安定発現系の構築を行った。本発現系を用いて、糖化産物処理による細胞内シグナルの変動などを解析していく予定である。また、糖化産物の毒性そのものに着目した検討では、糖化産物ジヒドロピラジンと他の主要な糖化産物との比較解析を行った。その結果、ジヒドロピラジンは他の糖化産物よりも高い活性酸素種の放出能を示し、これが顕著な細胞毒性につながることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

特定の医薬品や環境汚染物質に曝露することで、肝臓におけるCYPの量は著しく増加する。CYPによる肝障害惹起のメカニズムとしては、副反応の産物である活性酸素種が着目されがちだが、アスコルビン酸のような抗酸化物質の併用だけでは肝障害を十分に予防することができないため、別の因子の寄与が予想される。本研究で着目した糖化産物は、食事により日常的に体内に取り込まれており、糖化産物に対する感受性の上昇はCYPによる肝障害惹起における新たなファクターとして期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Flinders University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidative stress and cellular toxicity induced by dihydropyrazine: a comparative study with other Maillard reaction products2023

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Yuu、Koba Haruna、Sawai Madoka、Kansui Hisao、Takechi Shinji
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 48 号: 5 ページ: 263-272

    • DOI

      10.2131/jts.48.263

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] タンパク質間相互作用による薬物代謝酵素の制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Yuu
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 142 号: 11 ページ: 1169-1175

    • DOI

      10.1248/yakushi.22-00124

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2022-11-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ジヒドロピラジンによる酸化ストレスの惹起と細胞障害:主要メイラード反応産物との比較2023

    • 著者名/発表者名
      宮内 優,澤井円香,寒水壽朗,武知進士
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] UDP-グルクロン酸転移酵素のオリゴマー検出とその形成部位の予測2023

    • 著者名/発表者名
      宮内 優,澤井円香,武知進士,Makenzie Peter,石井 祐次
    • 学会等名
      フォーラム2023衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the function of UDP-glucuronosyltransferase focusing on its enzymatic features: C-terminal cytoplasmic peptide and oligomer formation2023

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Y.
    • 学会等名
      2023 International Joint Meeting of the 23rd ICCP450 and the 38th JSSX
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detection of UDP-glucuronosyltransferase in several oligomeric forms by immunoblotting and prediction of oligomer-forming sites with deletion mutants2023

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Y., Sawai M., Takechi S., Mackenzie P.I., and Ishii Y.
    • 学会等名
      2023 International Joint Meeting of the 23rd ICCP450 and the 38th JSSX
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UDP-グルクロン酸転移酵素のオリゴマー解析2023

    • 著者名/発表者名
      宮内 優
    • 学会等名
      内外環境応答・代謝酵素研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 糖化産物ジヒドロピラジンと他のメイラード反応産物の細胞毒性の比較2023

    • 著者名/発表者名
      磯田昌秀,宮内 優,澤井円香,寒水壽朗,武知進士
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内におけるUDP-グルクロン酸転移酵素の高次オリゴマーとしての検出2023

    • 著者名/発表者名
      宮内 優,澤井円香,寒水壽朗,武知進士,Mackenzie Peter,石井祐次
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジヒドロピラジンによる細胞障害機構の解明:糖化産物間における酸化ストレス誘導性の比較2023

    • 著者名/発表者名
      宮内 優, 澤井円香, 寒水壽朗, 武知進士
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シトクロムP450とUDP-グルクロン酸転移酵素のタンパク質間相互作用と機能変動: ドキシサイクリン誘導発現系の構築2022

    • 著者名/発表者名
      宮内 優, 石井祐次, 武知進士
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖化産物ジヒドロピラジンによる細胞障害の機構解明:抗酸化物質を用いた毒性軽減作用の検討2022

    • 著者名/発表者名
      宮内 優, 澤井円香, 寒水壽朗, 武知進士
    • 学会等名
      フォーラム2022衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional interactions between different drug-metabolizing enzymes: a novel approach for variance in CYP3A4 activity2022

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Y.
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of antioxidants in dihydropyrazine-induced oxidative stress2022

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Y., Sawai M., Kansui H., and Takechi S.
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] UDP-グルクロン酸抱合酵素との相互作用によるシトクロムP450機能の抑制2022

    • 著者名/発表者名
      宮内 優
    • 学会等名
      内外環境応答・代謝酵素研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 崇城大学教員データベース

    • URL

      http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp/TOP

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 崇城大学教員データベース

    • URL

      http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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