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2011 年度 実績報告書

脳・腎薬物輸送におけるトランスポーターの分子実体の解明と機能の統合研究

研究課題

研究課題/領域番号 23390034
研究機関東京大学

研究代表者

楠原 洋之  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (00302612)

キーワード薬物動態 / 薬物トランスポーター / 血液脳関門 / 腎尿細管分泌 / 再吸収 / 内因性基質 / 薬物間相互作用
研究概要

MATE阻害剤pyrimethamineの投与条件を見直し、従来よりも高い血漿中濃度を達成することができ、ほぼ完全にMate機能を阻害する条件を構築した。本条件を用いた結果、MATEにより細胞内から排出される薬物を複数同定することができ、腎尿細管分泌におけるMATEの重要性を示唆する結果を得た。Mate基質の1つであるH2受容体拮抗薬cimetidineについては、腎刷子縁膜ベシクルでは、pyrimethamineの阻害効果が認められるも、マウスin vivoでは、阻害効果は認められず、他の排出輸送機構(能動輸送)が関与しているものと考えられる。cimetidineは医薬品の腎排泄を阻害し、薬物間相互作用を生じる。これまで腎取り込み過程の阻害であると信じられてきたが、in vitro輸送実験・in vivo試験により、MATEによる細胞内からの排出輸送を阻害していることを明らかにした。Pyrilamineの取り込み輸送低下が認められたJvsマウス腎の発現プロファイルを野生型マウスと比較した結果、脂質代謝酵素ならびに刷子縁膜側のトランスポーターの発現変動が認められたが、オーファン・基底膜側トランスポーターの発現変動は認められなかったことから、mRNAレベルでの発現低下ではないことが示唆された。薬物トランスポーター阻害剤を投与した臨床検体中の代謝物を検索した結果、阻害剤投与により尿中排泄が低下する内因性代謝物を複数見いだした。新規腎特異的有機アニオントランスポーターNPT4が利尿剤など複数の医薬品を基質とすること、またHEK293細胞にてSLC16A9をノックダウンした結果、カチオン性薬物の取り込み低下が認められた。SLC16A9は腎・脳毛細血管に発現していることから、脳への薬物輸送に関与していることが期待される。

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

OCT2・MATEを中心とした分泌機構を解析するための条件を確立し、新たな薬物トランスポーター分子に関する知見を得ることが出来、ほぼ計画通りに進捗している。

今後の研究の推進方策

確立した実験を条件に基づいて基質薬物のスクリーニングを実施するとともに、未同定のトランスポーターの探索をさらに進める。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Competitive inhibition of the luminal efflux by multidrug and toxin extrusions, but not basolateral uptake by organic cation transporter 2, is the likely mechanism underlying the pharmacokinetic drug-drug interactions caused by cimetidine in the kidney2012

    • 著者名/発表者名
      Ito S, Kusuhara H, Yokochi M, Toyoshima J, Inoue K, Yuasa H, Sugiyama Y
    • 雑誌名

      J Pharmacol Exp Ther

      巻: 340 ページ: 393-403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of tissue-specific expression of renal organic anion transporters by hepatocyte nuclear factor 1 α/β and DNA methylation2012

    • 著者名/発表者名
      Jin L, Kikuchi R, Saji T, Kusuhara H, Sugiyama Y
    • 雑誌名

      J Pharmacol Exp Ther

      巻: 340 ページ: 648-55

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of the impact of active efflux by p-glycoprotein and breast cancer resistance protein at the blood-brain barrier on the predictability of the unbound concentrations of drugs in the brain using cerebrospinal fluid concentration as a surrogate2011

    • 著者名/発表者名
      Kodaira H, Kusuhara H, Fujita T, Ushiki J, Fuse E, Sugiyama Y
    • 雑誌名

      J Pharmacol Exp Ther

      巻: 339 ページ: 935-44

    • 査読あり
  • [学会発表] メタボローム解析に基づいた薬物間相互作用研究2012

    • 著者名/発表者名
      楠原洋之, 他
    • 学会等名
      日本薬学会132年会
    • 年月日
      20120329-31
  • [学会発表] Investigation of the roles of mates in the urinary excretion of N-methyl nicotinamide in healthy subjects2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤澄人, 他
    • 学会等名
      26th JSSX meeting
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20111116-20111118
  • [学会発表] Investigation of substrate specificity of the organic anion transporter, sodium phosphate transporter 4 (NPT4)/SLC17A32011

    • 著者名/発表者名
      横地美優, 他
    • 学会等名
      26th JSSX meeting
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20111116-18
  • [学会発表] Investigation of the drug-drug interaction mechanism of cimetidine in the renal elimination process2011

    • 著者名/発表者名
      楠原洋之, 他
    • 学会等名
      26th JSSX meeting
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20111116-18
  • [学会発表] Characterizing determining factors for brain exposure of aromatase inhibitors2011

    • 著者名/発表者名
      宮島真理, 他
    • 学会等名
      26th JSSX meeting
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20111116-18
  • [学会発表] Cimetidineの腎薬物排泄における薬物間相互作用機構の解析2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤澄人, 他
    • 学会等名
      日本薬剤学会第26年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20110529-20110531
  • [学会発表] Investigation of in vivo drug-drug interactions involving renal organic cation transporters using endogenous substrate2011

    • 著者名/発表者名
      楠原洋之, 他
    • 学会等名
      第5回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-11-27
  • [学会発表] Quantitative evaluation of the impact of active efflux by P-gp and Bcrp at the BBB on the predictability of the unbound concentrations of drugs in the brain using cerebrospinal fluid concentration as surrogate2011

    • 著者名/発表者名
      楠原洋之
    • 学会等名
      Biomedical Transporters
    • 発表場所
      グリンデルワルト、スイス(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-11
  • [学会発表] Importance of drug transport in clinical PK or target effects2011

    • 著者名/発表者名
      楠原洋之
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 発表場所
      ニューハンプシャー州、アメリカ(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-11
  • [学会発表] Investigation of the importance of MATE1 in the renal elimination of cationic drugs using a potent Mate1 inhibitor, pyrimethamine2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤澄人, 他
    • 学会等名
      4^<th> Asian Pacific ISSX meeting
    • 発表場所
      台南、台湾
    • 年月日
      2011-04-21
  • [学会発表] Role of organic ion transporters in the renal elimination of drugs : clinical investigation using in vivo inhibitors2011

    • 著者名/発表者名
      楠原洋之
    • 学会等名
      2^<nd> Annual Clinically Relevant Drug Transporters
    • 発表場所
      ベルリン、ドイツ(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-12

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公開日: 2013-06-26  

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