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2012 年度 実施状況報告書

生体膜脂質に関した新規薬力学的相互作用による麻酔薬の効果減弱・増強

研究課題

研究課題/領域番号 23593005
研究機関朝日大学

研究代表者

土屋 博紀  朝日大学, 歯学部, 教授 (30131113)

研究分担者 溝上 真樹  福井大学, 医学部附属病院, 講師 (10231614)
キーワード麻酔薬 / 生体膜 / 脂質 / 相互作用 / 薬力学的 / 植物成分 / 膜流動性 / 麻酔機序
研究概要

作用部位としての生体膜脂質に着目し、歯科用麻酔薬が新規薬力学的相互作用を示し得る可能性を追究することが本研究の目的である。平成24年度の研究においては、平成23年度に確立した膜作用解析法を活用して一連の応用実験を行った。その結果、以下のような成果を得た。
1.膜作用の立体選択性:生体膜脂質に対する作用が麻酔薬の効果と密接に関係するとの観点から、薬物立体構造に選択的な作用機序仮説を提唱するとともに、キラルな脂質二重層をもつ心筋細胞モデル膜に臨床濃度のブピバカイン立体異性体を作用させた後、膜流動性変化を測定して膜作用強度の立体選択性を実験的に検証した(成果発表雑誌:Medical Hypotheses; Anesthesia and Analgesia)。
2.膜作用と心毒性:生体膜脂質との相互作用が局所麻酔薬の毒性発現に関与することを実証するため、心筋細胞モデル膜やミトコンドリアモデル膜に心毒性濃度のブピバカインとリドカインを作用させて膜流動性変化を測定し、虚血で高まる心毒性の薬理学的背景を考察した(成果発表雑誌:Biological and Pharmaceutical Bulletin; Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology)。
3.植物成分と麻酔薬の薬物相互作用:平成23年度の検索結果に基づき、植物成分と麻酔薬の薬力学的相互作用に関する予備的研究を行った。膜活性を示すフラボノイドとアルカロイドを特定し、それらが局所麻酔薬ならびに全身麻酔薬による膜流動化に対して協力・増強作用あるいは拮抗・抑制作用を示す可能性を検討した(成果発表雑誌:Pharmacognosy Communications; International Journal of Pharmacology)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

1.平成23年度に確立した膜作用解析法が応用性に優れていたため、計画した一連の実験を予想以上に円滑に進めることができた。
2.生体膜相互作用に着目して提唱した麻酔機序仮説が、研究を展開・促進する上で極めて有用な理論的基盤・道標となった。
3.研究分担者:溝上真樹が、平成25年度に米国へ留学する可能性がでた。そこで、平成24年度内に可及的大量のデータを採取・蓄積すべく実験の効率と実施速度を高めた。その結果、交付申請書に記載した研究実施計画のうち、平成24年度の応用実験Iが終了しただけでなく、平成25~26年度に予定した応用実験IIならびに応用実験IIIも先行して予備的に実施できた。
4.上記1~3の理由から、立案当初の計画より研究が著しく進展した。

今後の研究の推進方策

1.平成23~24年度研究成果に基づき、局所麻酔薬ならびに全身麻酔薬の薬力学的相互作用に関する研究をより発展させる。リドカイン、ブピバカイン、プロポフォールと植物成分の薬物相互作用については、平成24年度に先行して一連の実験を進めた。したがって、それらの追試を行って実験結果に確証を得る。
2.平成25年度以降は先行実験の再検証とともに、研究を完成させるための道筋をつける。同時に、国内外の学会において研究発表を行い、実験結果を総括してテキストを編集し、専門雑誌へ論文を投稿する。
3.研究成果の公表に関する学会予定:The 49th Congress of the European Societies of Toxicology(Sep/2013, Interlaken; the abstract accepted)、The 23rd International Symposium on Medicinal Chemistry(2014)、日本麻酔科学会学術集会(2013~2014)、他。投稿予定:British Journal of Anaesthesia、Nova Publishing、他。

次年度の研究費の使用計画

1.【現在までの達成度】に記述したように短期間に集中して応用実験を実施する必要が生じたため、試薬や器具をより経済的に使用することができた。また、為替レートの関係から研究計画を立案した当時よりも外国製試薬がより安価に購入できた。
2.平成23年度研究実施状況報告書に記載したように所属研究機関に応募した海外出張費が別途採択されたため、生じた次年度使用額(192,562円)を平成24年度の研究経費として活用できた。また、The 3rd International Symposium on Medicinal Plant (Jordan)で研究成果を発表したが、平成23年度研究実施状況報告書の【次年度の研究費の使用計画】にはそのための旅費を申請していなかったため自費で出張した。
3.上記1と2の理由から次年度使用額(246,627円)が生じたが、これは研究の総括と成果の公表が主となる平成25年度以降の研究経費に充てる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] The membrane interaction of drugs as one of mechanisms for their enantioselective effects2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Tsuchiya, Maki Mizogami
    • 雑誌名

      Medical Hypotheses

      巻: 79 ページ: 65-67

    • DOI

      doi: 10.1016/j.mehy.2012.04.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] R(+)-, Rac-, and S(-)-Bupivacaine Stereostructure-Specifically Interact with Membrane Lipids at Cardiotoxically Relevant Concentrations2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Tsuchiya and Maki Mizogami
    • 雑誌名

      Anesthesia and Analgesia

      巻: 114 ページ: 310-312

    • DOI

      doi: 10.1213/ANE.0b013e31823ed410

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cardiotoxic Local Anesthetics Increasingly Interact with Biomimetic Membranes under Ischemia-Like Acidic Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Tsuchiya, Maki Mizogami, Takahiro Ueno, and Kenji Shigemi
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 35 ページ: 988-992

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increasing Membrane Interactions of Local Anaesthetics as Hypothetic Mechanism for Their Cardiotoxicity Enhanced by Myocardial Ischaemia2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Tsuchiya, Maki Mizogami and Kenji Shigemi
    • 雑誌名

      Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology

      巻: 111 ページ: 303-308

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1742-7843.2012.00909.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of Membrane Effects of General Anesthetic Propofol by Benzodiazepine Inverse Agonist Tetrahydro-beta-carboline2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tsuchiya
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmacology

      巻: 8 ページ: 542-548

    • DOI

      doi: 10.3923/ijp.2012.542.548

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant Components Exhibit Pharmacological Activities and Drug Interactions by Acting on Lipid Membranes2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Tsuchiya, Maki Mizogami
    • 雑誌名

      Pharmacognosy Communications

      巻: 2 ページ: 58-71

    • DOI

      doi: 10.5530/pc.2012.4.9

    • 査読あり
  • [学会発表] 選択的/非選択的β1遮断薬の相対的膜相互作用に関する超短時間作用性β1選択的ランジオロールの特性

    • 著者名/発表者名
      溝上真樹、土屋博紀、上野高広、高倉康、重見研司
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第59回学術集会
    • 発表場所
      神戸
  • [学会発表] Membrane interactivities are discriminated between selective and nonselective beta1-blockers: characterization of ultra-short-acting highly selective landiolol

    • 著者名/発表者名
      Mizogami M., Tsuchiya H., Shigemi K.
    • 学会等名
      Euroanaesthesia 2012, The European Anaesthesiology Congress
    • 発表場所
      Paris (France)
  • [学会発表] CHEMICAL STRUCTURE AND MEMBRANE INTERACTIVITY RELATIONSHIP OF NUTRACEUTICAL FLAVONOIDS IN FOOD AND BEVERAGES: THEIR ANTIPROLIFERATIVE EFFECTS ASSOCIATED WITH THE CHARACTERIZED RELATIONSHIP

    • 著者名/発表者名
      H. TSUCHIYA
    • 学会等名
      The 4th EuCheMS Chemistry Congress
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
  • [学会発表] Plant Components Exhibit Pharmacological Activities and Drug Interactions by Acting on Lipid Membranes

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Hironori and Mizogami Maki
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Medicinal Plants, Their Cultivation and Aspects of Uses
    • 発表場所
      Petra (Jordan)
  • [学会発表] DISCRIMINATION OF LOCAL ANESTHETIC STEREOISOMERS BY THEIR ENANTIOSPECIFIC INTERACTIONS WITH CHIRAL MEMBRANE LIPIDS

    • 著者名/発表者名
      Hironori Tsuchiya
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Drug Discovery and Therapy
    • 発表場所
      Dubai (UAE)

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公開日: 2014-07-24  

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