薬物腎排泄に関わる有機アニオントランスポータの分子的多様性と機能解析に関する研究

参与肾脏药物排泄的有机阴离子转运蛋白分子多样性及功能分析研究

基本信息

批准号：
02J01530
负责人：
竹内綾子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

尿細管上皮細胞に発現する薬物トランスポータ群は、異物や代謝老廃物の解毒機構として重要な役割を担っている。本研究では、薬物トランスポータ群の生理的・薬物動態学的役割を解明するため、種々疾患モデル動物を用いて病態時におけるトランスポータの発現変動と薬物体内動態の変化との関連について精査した。また、ヒト型薬物トランスポータの遺伝子多型による機能変化についても検討を行った。高尿酸血症モデルラット並びにバンコマイシン誘発急性腎障害ラットを用いて、有機アニオントランスポータ(rOAT1及びrOAT3)及び有機カチオントランスポータ(rOCT1及びrOCT2)の発現変動を調べた。その結果、いずれのモデルでもrOAT1及びrOAT3の発現量が著しく低下することが判明した。さらに、有機アニオントランスポータの典型的基質であるp-アミノ馬尿酸やメトトレキサートの腎クリアランスはこれらトランスポータの発現と対応した変動を示すことが明らかとなった。一方、バンコマイシン誘発急性腎障害ラットではrOCT1及びrOCT2いずれの発現量も大きく変動しなかったのに対し、高尿酸血症モデルラットではrOCT2発現量の著しい低下と、カチオン性薬物であるシメチジンの腎クリアランスの低下が観察された。従って、疾患時における薬物トランスポータ群の発現変動は、基質となる薬物の体内動態に大きく影響を与えることが示唆された。腎不全時における薬物トランスポータ群の役割を総合的に理解するために、慢性腎不全モデルラットと正常ラットを用いて発現遺伝子のin silicoサブトラクションを行った。その結果、成長因子関連遺伝子や細胞骨格遺伝子などの発現頻度は慢性腎不全群で増加するのに対し、トランスポータ関連遺伝子の発現頻度は減少することが判明した。ヒト有機カチオントランスポータhOCT1の新規一塩基多型について、in vitro発現系を用いて機能解析を行った結果、正常な発現にも拘らず著しく機能低下を伴うことを見出した。

管状上皮细胞中表达的一组药物转运蛋白作为异物和代谢废物产物的解毒机制起重要作用。在这项研究中，为了澄清药物转运蛋白的生理和药代动力学作用，我们研究了使用各种疾病模型的动物在病理学期间转运蛋白表达的变化与药物内脂质化动力学的变化之间的关系。我们还研究了由人类药物转运蛋白中遗传多态性引起的功能变化。有机阴离子转运蛋白（ROAT1和ROAT3）和有机阳离子转运蛋白（ROCT1和ROCT2）表达的变化使用高尿素模型的大鼠和万古霉素诱导的急性肾脏损伤的大鼠进行了研究。结果，发现这两个模型中ROAT1和ROAT3的表达水平均显着降低。此外，据揭示了有机阴离子转运蛋白的典型底物P-氨基甲酸和甲氨蝶呤的肾脏清除率在这些转运蛋白表达时表现出相应的变化。另一方面，在万古霉素诱导的急性肾脏损伤的大鼠中，ROCT1和ROCT2的表达水平没有显着变化，而在高尿素模型的大鼠中，ROCT2表达水平的显着降低，并且观察到了阳离子药物cimetidine的肾脏清除率的降低。因此，有人提出，疾病期间药物转运蛋白组表达的变化对底物药物的身体内动力学有显着影响。为了全面了解药物转运蛋白在肾衰竭中的作用，在慢性肾衰竭和正常大鼠大鼠的大鼠中进行了表达基因的硅基减法。结果，发现与生长因子相关基因和细胞骨架基因的表达频率在慢性肾衰竭组中增加，而转运蛋白相关基因表达的频率降低。使用体外表达系统进行功能分析，用于人类有机阳离子转运蛋白HOCT1的新型单核苷酸多态性，发现尽管表达正常，但它与降解功能显着相关。