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2016 年度 実施状況報告書

危険ドラッグ合成CB受容体アゴニストのヒトCYPによる代謝および毒性発現機構解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K08354
研究機関第一薬科大学

研究代表者

渡辺 和人  第一薬科大学, 薬学部, 教授 (30113038)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード危険ドラッグ / 合成CB受容体アゴニスト / JWH-018 / HU-210 / delta-9,11-THC / CYP / 代謝 / 細胞毒性
研究実績の概要

1) CB受容体アゴニストとしてJWH-018およびJWH-073 (Huffman et al., Bioorg. Med. Chem., 11, 539 (2003)、delta-9,11-tetrahydrocannabinol (THC)(Pitt et al., JACS, 97, 3798 (1975)を既報に準じて合成した。その他は、市販品を購入した。2)検討した11種の合成カンナビノイドのうち、JWH-018, JWH-073,JWH-133, AM251, SR144528, Rimonabant, delta-9,11-THCおよび HU-210はマウスおよびヒト肝ミクロソームシトクロムP450 (CYP)と基質結合差スペクトルを与えることが明らかになり、CYPの基質になり得ることが示唆された。これらは、いずれもdelta-9-THCおよびcannabidiolと同様なType I型 (Peak ~385nm, trough ~420nm)のスペクトルを与えた。一方、AM630、CP-55940 およびWIN-55212-2は明確な差スペクトルが確認できなかった。3) JWH-018、JWH-073およびHU-210はマウスおよびヒト肝ミクロソームによりモノ水酸化へと代謝されることが明らかとなった。水酸化の位置は解析中である。4)ヒトCYP発現系による合成カンナビノイドの代謝については、予備的検討を行ったが、代謝物の生成量が微量であるため、分析方法を検討する必要があることが判明した。5)この他、平成28年度の計画には入れてなかったが、合成カンナビノイドの細胞毒性としてJWH-018、JWH-073およびdelta-9,11-THCについて検討した。前2者はマウスneuroblastoma C1300N18について検討したが、行った条件下では100μMまで顕著な毒性が認められなかった。JWH化合物については、暴露条件や細胞種を変えてさらに検討する必要がある。また、delta-9,11-THCについては、C1300N18およびヒト乳がん細胞腫由来MCF-7の両者に対して、delta-9-THCよりもやや強い細胞毒性を示した。この点については、CB受容体の関与を含めた毒性発現機構の検討が必要である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度の研究計画 1)~4)のうち、1)CB受容体アゴニストの合成および2)CB受容体アゴニストのCYPとの基質結合差スペクトルについては、概ね計画通りに実施できた。3)および4)のヒト肝、肺、脳ミクロソームおよびCYP発現系による合成CB受容体アゴニストの代謝については、一部予備的結果に終わっており、再検討を要する。また、平成28年度の実施計画には入れていなかった細胞毒性試験を一部の合成カンナビノイドについて行った。その結果、delta-9,11-THCがdelta-9-THCよりも強い細胞毒性を示す結果を得た。これに関しては再現性や細胞種の追加、機構解析などをさらに検討する必要がある。全体としては概ね順調に進展した。

今後の研究の推進方策

平成29年度は、1)内因性カンナビノイドの代謝に対する合成カンナビノイドの影響、2)ヒト肝ミクロソームによるCYP選択的な代謝活性に対する合成カンナビノイドの影響、3)CYP発現系による代謝活性に対する合成カンナビノイドの影響、4)ヒト肝、肺および脳の主要フィトカンナビノイドの代謝およびmicrosomal aldehyde oxygenaseに対する合成カンナビノイドの阻害作用について解析する。この他、平成28年度の積み残しであるCYP発現系による合成カンナビノイドの代謝、さらに可能であれば合成カンナビノイド、特にHU-210、HU-211、WIN-55212-1およびWIN-55212-2について細胞毒性を比較検討する。

次年度使用額が生じた理由

物品費により購入した分光光度計(日立U-3900)の納入価格が低価であったため。

次年度使用額の使用計画

生じた次年度使用額は、CYP発現系および合成カンナビノイド (HU-211など)の購入に充てる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] The Duquenis reaction revisited: mass spectrometric estimation of chromophore structures derived from major phytocannabinoids2017

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe et al.
    • 雑誌名

      Forensic Toxicol.

      巻: 35 ページ: 185-189

    • DOI

      10.1007/s11419-016-0337-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cannabidiolic acid-mediated selective down regulation of c-fos in highly aggressive breast cancer MDA-MB-231 cells: possible involvement of its down-regulation in the abrogation of aggressiveness2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takeda et al.
    • 雑誌名

      J. Nat. Med.

      巻: 71 ページ: 286-291

    • DOI

      10.1007/s11418-016-1030-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rapid identification of drug-type strains in Cannabis sativa using loop-mediated isothermal amplication assay2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kitamura et al.
    • 雑誌名

      J. Nat. Med.

      巻: 71 ページ: 86-95

    • DOI

      10.1007/s11418-016-1031-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cannabinoids as potent inhibitors of human CYP1 enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe et al.
    • 雑誌名

      The Handbook of Cannabis and Related Pathologies

      巻: chapter 84 ページ: 813-820

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-8007/56-3.00096-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for rapid detection of cannabis sativa2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitamura et al.
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 39 ページ: 1252-1256

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00090

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HU-210, a synthetic analog of Δ9-THC, is not a modifier of estrogen signaling in MCF-7 human breast cancer cells2016

    • 著者名/発表者名
      H. Okazaki et al.
    • 雑誌名

      Fundam. Toxicol. Sci.

      巻: 3 ページ: 55-61

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Metabolic interactions of major phytocannabinoids with human CYP2J2 enzyme2017

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe
    • 学会等名
      ICRS2017, 27th Annual ICRS Symposium on the Cannabinoids
    • 発表場所
      Le Centre Sheraton Montreal, Montreal, Canada
    • 年月日
      2017-06-22 – 2017-06-22
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト小腸ミクロソームによるカンナビジオールおよびカンナビノールの代謝に関与する主要なCYP分子種2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺 和人
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター、仙台市
    • 年月日
      2017-03-27
  • [学会発表] Development of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for rapid identification of Cannabis sativa2016

    • 著者名/発表者名
      M. Mitamura
    • 学会等名
      International Conference on DNA Technology for Authentification, Quality Control and Conversation of Herbal Material
    • 発表場所
      The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-14
    • 国際学会
  • [学会発表] LAMP法による大麻草DNAのon-site判定法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      北村 雅史
    • 学会等名
      日本法科学技術学会第22回学術集会
    • 発表場所
      中野サンプラザ、東京
    • 年月日
      2016-11-10 – 2016-11-11
  • [学会発表] LAMP法による大麻草の種及びTHC品種のon-site判定法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      北村 雅史
    • 学会等名
      日本生薬学会第63回年会
    • 発表場所
      富山国際会議場、富山市
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25
  • [学会発表] Metabolism of tetrahydrocannabinols by human intestinal microsomes2016

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe
    • 学会等名
      TIAFT 2016, the 54th Annual Meeting of the International Association of Forensic Toxicologists
    • 発表場所
      Brisbane Convention & Exhibition Centre, Brisbane, Australia
    • 年月日
      2016-08-28 – 2016-09-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Epalrestat potently and selectively inhibits CYP4A11 activity2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaori
    • 学会等名
      11th International Society for the Study of Xenobiotics(ISSX) Meeting
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2016-06-12 – 2016-06-16
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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