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衛生化学研究室

研究テーマ

生理活性物質・環境化学物質の生体への作用機構および環境への影響に関する研究

生物は多種多様な生理活性物質によって生体内環境が維持されていますが、その分子機構についてはまだわかっていないことが多くあります。私たちの研究室では、主に動脈硬化や脳疾患等をターゲットとして、生理活性物質が生体内環境へ及ぼす影響やそのメカニズムを明らかにし、疾患の予防・治療や創薬への展開を目指しています。また、医薬品や環境化学物質類による環境汚染の動態把握と除染技術の開発について研究しています。
 

キーワード

動脈硬化症、リポタンパク質、ABCトランスポーター、核酸医薬品、生活習慣病、コレステロール、血液脳関門、機能性食品成分、活性酸素、医薬品、河川環境、医療機関、UPLC-MS/MS、高度水処理
 

配属学生

大学院生 2名
学部学生 6年次生：13名、5年次生：14名、4年次生：12名

所属教員

研究内容

（1）動脈硬化関連因子の機能解析と応用に関する研究

心筋梗塞や脳梗塞などの動脈硬化性疾患は、発症するまで症状に気がつかないことからサイレントキラーと呼ばれており、突然死を引き起こすだけでなく麻痺や言語障害などの後遺症に苦しめられるケースも多く、寝たきりや要介護の原因ともなります。私たちは、動脈硬化に対して抑制的に働くことが知られている高密度血漿リポタンパク質HDLとその関連因子を対象として、機能および生理作用の詳細を明らかにし、病態の機序解明及び治療法の開発を目指す研究を行なっています。さらに、HDL様脂質ナノ粒子を用いたDDS製剤の開発も進めています。

（2）ABCトランスポーターの生理機能に関する研究

ABCトランスポーターは、生体膜にあってATP 加水分解と共役して、薬剤・イオン・脂質等の輸送を担い、遺伝子変異による機能不全は様々な遺伝病の発症と関連することが報告されています。中でも、ABCトランスポーターのAサブファミリー（ABCA1〜ABCA13）については脂質を輸送することが知られていて、例えば、ABCA1は細胞表面膜にあって細胞内の脂質を細胞外に輸送することでHDL形成に関わっています。私たちは、これらの脂質輸送型ABCトランスポーターの発現制御機構の解析、および生理機能の解明を進めています。

（3）核酸の細胞内輸送の分子機構に関する研究

近年、アンチセンスやsiRNAなどの核酸医薬品の臨床開発が続々と進んでおり、これまで治療が難しい、あるいは効果的な治療法が存在しなかった遺伝性や難治性の疾患を根治できるかもしれない新しいクスリが実用化されつつあります。アンチセンスやsiRNAは、細胞内に移行して細胞質または核内の遺伝子と相補的に結合して機能しますが、その移行や輸送のメカニズムはまだ完全に理解されたわけではありません。私たちは、核酸医薬品の有効性向上を目的として、核酸分子の細胞内への移行や輸送に関わる分子機構について研究を進めています。

（4）脳疾患の予防法に関する基礎研究

脳血管は、酸素や水、栄養素などを除く外来物質を容易に通さない仕組みを備えています。これが血液-脳関門（BBB）の主なシステムです。しかし、汚染化学物質などにより増大した酸化ストレスはBBBの高次機能を損ない、不要な物質が脳内に流れ込む可能性が考えられます。私たちは、脳血管内皮細胞の密着結合への酸化ストレスの影響と、それを防ぐ食品由来成分を特定し、各種脳疾患の予防薬の創製につなげることを目指しています。

（5）医薬品類による環境汚染の動態と除染技術の開発に関する研究

近年、医薬品類による新たな水環境汚染問題が世界的な規模で進行していることが明らかにされつつあります。私たちは、河川における現地調査を行い、汚染実態を把握するとともに、環境中での医薬品の動態を明らかにしています。また、医療機関を対象にした新規な高度水処理技術の開発を試み、環境にやさしい医薬品の創薬に応用することを目指しています。

代表的論文

2022年

  1. Tachibana K, Kusumoto K, Ogawa M, Ando H, Shimizu T, Ishima Y, Ishida T, Okuhira K. FTY720 Reduces Lipid Accumulation by Upregulating ABCA1 through Liver X Receptor and Sphingosine Kinase 2 Signaling in Macrophages. Int J Mol Sci, 23(23):14617, 2022
  2. Ohoka N, Yokoo H, Okuhira K, Demizu Y, Naito M. Molecular Design, Synthesis, and Evaluation of SNIPER (ER) that Induces Targeted Protein Degradation of Erα. Methods in Molecular Biology book series (MIMB, volume 2418) pp. 363-382, 2022
  3. Sakuma S, Yasuda K, Tsujimoto K, Yamashita K, Hoshino N, Fujimoto Y, Okuhira K. Comparative effects of sulforaphane and allyl isothiocyanate on 3T3-L1 adipogenesis. J Nutr Metab, 2022: 1-8, 2022
  4. Azuma T, Usui M, Hayashi T. Inactivation of Antibiotic-Resistant Bacteria in Wastewater by Ozone-Based Advanced Water Treatment Processes. Antibiotics, 11(2):210, 2022
  5. Azuma T, Nakano T, Koizumi R, Matsunaga N, Ohmagari N, Hayashi T. Evaluation of the Correspondence between the Concentration of Antimicrobials Entering Sewage Treatment Plant Influent and the Predicted Concentration of Antimicrobials Using Annual Sales, Shipping, and Prescriptions Data. Antibiotics, 11(4):472, 2022
  6. Azuma T, Uchiyama T, Zhang D, Usui M, Hayashi T. Distribution and Characteristics of Carbapenem-Resistant and Extended-Spectrum β-Lactamase (ESBL) Producing Escherichia coli in Hospital Effluents, Sewage Treatment Plants, and River Water in an Urban Area of Japan. Sci Total Environ, 839, 156232, 2022
  7. Azuma T, Katagiri M, Sekizuka T, Kuroda M, Watanabe M. Inactivation of Bacteria and Residual Antimicrobials in Hospital Wastewater by Ozone Treatment. Antibiotics, 11(7):862, 2022
  8. Azuma T, Murakami M, Sonoda Y, Ozaki A, Hayashi T. Occurrence and Quantitative Microbial Risk Assessment of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in a Sub-Catchment of the Yodo River Basin, Japan, Antibiotics, 11(10):1355, 2022

2021年

  1. Tsujita M, Vaisman B, Chengyu L, Vickers KC, Okuhira K, Braesch-Andersen S, Remaley AT., Apolipoprotein A-I in mouse cerebrospinal fluid derives from the liver and intestine via plasma high-density lipoproteins assembled by ABCA1 and LCAT., FEBS Lett., 595(6):773-788, 2021
  2. Kinoshita R, Ishima Y, Chuang VTG, Watanabe H, Shimizu T, Ando H, Okuhira K, Otagiri M, Ishida T, Maruyama T., The Therapeutic Effect of Human Serum Albumin Dimer-Doxorubicin Complex against Human Pancreatic Tumors. Pharmaceutics., 13(8):1209, 2021
  3. Hirakawa N, Ishima Y, Kinoshita R, Nakano R, Chuang VTG, Ando H, Shimizu T, Okuhira K, Maruyama T, Otagiri M, Ishida T., Reduction-Responsive and Multidrug Deliverable Albumin Nanoparticles: An Antitumor Drug to Abraxane against Human Pancreatic Tumor-Bearing Mice., ACS Appl Bio Mater., 4(5):4302-4309, 2021
  4. Sakuma S, Yabuuchi M, Yoshizumi A, Okajima Y, Fujimoto Y, Okuhira K., Comparative effects of luteolin and quercetin on adipogenesis in 3T3-L1 cells., J Pharm Nutr Sci., 11:65-72, 2021
  5. Azuma T, Hayashi T., Effects of Natural Sunlight on Antimicrobial-Resistant Bacteria (AMRB) and Antimicrobial-Susceptible Bacteria (AMSB) in Wastewater and River Water., Sci Total Environ., 766:142568, 2021
  6. Azuma T, Hayashi T., On-site Chlorination Responsible for Effective Disinfection of Wastewater from Hospital., Sci Total Environ., 776:145951, 2021
  7. Azuma T, Hayashi T., Disinfection of Antibiotic-resistant Bacteria in Sewage and Hospital Effluent by Ozonation., Ozone Sci Eng., 43:413-426, 2021
  8. Katada S, Fukuda A, Nakajima C, Suzuki Y, Azuma T, Takei A, Takada H, Okamoto E, Kato T, Tamura Y, Usui M., Aerobic Composting and Anaerobic Digestion Decrease the Copy Numbers of Antibiotic-Resistant Genes and the Levels of Lactose-Degrading Enterobacteriaceae in Dairy Farms in Hokkaido, Japan., Front Microbiol., 12:737420, 2021
  9. 東 剛志, 臼井 優, 林 哲也, 医療排水を対象にしたオゾン処理の有効性評価, 医療・環境オゾン研究, 28:91-100, 2021

2020年

  1. Ueda M, Komiya C, Arii S, Kusumoto K, Denda M, Okuhira K, Shigenaga A, Otaka A: Sequence-Independent Traceless Method for Preparation of Peptide/Protein Thioesters Using CPaseY-Mediated Hydrazinolysis., Chem Pharm Bull., 68(12):1226-1232, 2020
  2. Ishima Y, Mimono A, Tuan Giam Chuang V, Fukuda T, Kusumoto K, Okuhira K, Suwa Y, Watanabe H, Ishida T, Morioka H, Maruyama T, Otagiri M: Albumin domain mutants with enhanced Aβ binding capacity identified by phage display analysis for application in various peripheral Aβ elimination approaches of Alzheimer's disease treatment., IUBMB Life., 72:641-651, 2020
  3. 奥平桂一郎, 抗動脈硬化性タンパク質を利用した創薬への挑戦, 薬学雑誌, 140:153-157, 2020

2019年

  1. Emam S, Abu Lila A, Elsadek N, Ando H, Shimizu T, Okuhira K, Ishima Y, Mahdy M, Ghazy E, Ishida T., Cancer cell-type tropism is one of crucial determinants for the efficient systemic delivery of cancer cell-derived exosomes to tumor tissues., Eur. J. Pharm. Biopharm.,145:27-34, 2019
  2. Ikeda M, Ishima Y, Chuang VTG, Sakai M, Osafune H, Ando H, Shimizu T, Okuhira K, Watanabe H, Maruyama T, Otagiri M, Akaike T, Ishida T., Distribution of Polysulfide in Human Biological Fluids and Their Association with Amylase and Sperm Activities. Molecules., 24:E1689, 2019
  3. Ando H, Abu Lila AS, Fukushima M, Matsuoka R, Shimizu T, Okuhira K, Ishima Y, Huang CL, Wada H, Ishida T. A simplified method for manufacturing RNAi therapeutics for local administration., Int J Pharm., 564:256-262, 2019
  4. Kawahara H, Miyashita N, Tachibana K, Tsuda Y, Morimoto K, Tsuji K, Shigenaga A, Otaka A, Ishida T, Okuhira K., A photo-activatable peptide mimicking functions of apolipoprotein A-I. Biol Pharm Bull., 42:1019-1024, 2019
  5. Kameyama H, Ando Y, Yamashita T, Masuda T, Uchimura K, Saito H, Kosugi T, Kuwabara K, Ohgita T, Mizuguchi M, Huang SC, Okuhira K, Uchimura K, Nishitsuji K. The Accumulation of Heparan Sulfate S-domains in Kidney Transthyretin Deposits Accelerates Fibril Formation and Promotes Cytotoxicity. Am J Pathol., 189:308-319, 2019
  6. Sakuma S, Minamino S, Takase M, Ishiyama Y, Hosokura H, Kohda T, Ikeda Y, Fujimoto Y. Hydrogen sulfide donor GYY4137 suppresses proliferation of human colorectal cancer Caco-2 cells by inducing both cell cycle arrest and cell death. Heliyon, 5: e02244, 2019
  7. Sakuma S, Ikeda Y, Inoue I, Yamaguchi K, Honkawa S, Kohda T, Minamino S, Fujimoto Y. Nitric oxide represses the proliferation of Caco-2 cells by inducing S-G2/M cell cycle arrest. Int. J. Physiol. Pathophysiol. Pharmacol., 11: 205-211, 2019
  8. Azuma T, Otomo K, Kunitou M, Shimizu M, Hosomaru K, Mikata S, Ishida M, Hisamatsu K, Yunoki A, Mino Y, Hayashi T: Environmental fate of pharmaceutical compounds and antimicrobial-resistant bacteria in hospital effluents, and contributions to pollutant loads in the surface waters in Japan., Sci. Total. Environ., 657: 476-484, 2019
  9. Azuma T, Otomo K, Kunitou M, Shimizu M, Hosomaru K, Mikata S, Mino Y, Hayashi T: Removal of pharmaceuticals in water by introduction of ozonated microbubbles., Sep. Purif. Technol., 212: 483-489, 2019

2018年

  1. Sakuma S, Ishimura M, Yuba Y, Itoh Y, Fujimoto Y: The peptide glycyl-L-histidyl-L-lysine is an endogenous antioxidant in living organisms, possibly by diminishing hydroxyl and peroxyl radicals., Int. J. Physiol. Pathophysiol. Pharmacol., 10:132-138, 2018
  2. Sakuma S, Sumida M, Sakabe A, Nakamura A, Noda C, Kohda T, Tsujimoto K, Kobayashi M, Sano T, Fujimoto Y: Curcumin inhibits adipogenesis elicited by clozapine in 3T3-L1 cells., Food Nutr. Sci., 9:584-594, 2018
  3. Sakuma S, Kishiwaki Y, Matsumura M, Sawada H, Hashimoto R, Gotoh K, Umemoto K, Fujimoto Y: Taxifolin potently diminishes levels of reactive oxygen species in living cells possibly by scavenging peroxyl radicals., Am. J. Pharmacol. Toxicol., 13:1-6, 2018
  4. Azuma T, Otomo K, Kunitou M, Shimizu M, Hosomaru K, Mikata S, Mino Y, Hayashi T: Performance and efficiency of removal of pharmaceutical compounds from hospital wastewater by lab-scale biological treatment system., Environ. Sci. Pollut. Res., 25:14647-14655, 2018
  5. Azuma T: Distribution of anticancer drugs in river waters and sediments of the Yodo River basin, Japan., Appl. Sci., 8:2043(1-17), 2018（招待論文）
  6. 東 剛志, 医療機関に由来する排水中に存在する医薬品成分と高度処理技術の開発., 薬学雑誌, 138:289-296, 2017（招待論文）
  7. 緒方文彦, 東 剛志, 医薬品による環境汚染問題－実態・生態影響・浄化技術－., 薬学雑誌, 138:269-270, 2017（招待論文）

2017年

  1. Sakuma S, Sumida M, Endoh Y, Kurita A, Yamaguchi A, Watanabe T, Kohda T, Tsukiyama Y, Fujimoto Y: Curcumin inhibits adipogenesis induced by benzyl butyl phthalate in 3T3-L1 cells., Toxicol. Appl. Pharmacol., 329: 158-164, 2017
  2. Azuma T, Arima N, Tsukada A, Hirami S, Matsuoka R, Moriwake R, Ishiuchi H, Inoyama T, Teranishi Y, Yamaoka M, Ishida M, Hisamatsu K, Yunoki A, Mino Y: Distribution of six anticancer drugs and a variety of other pharmaceuticals, and their sorption onto sediments, in an urban Japanese river., Environ. Sci. Pollut. Res., 24: 19021-19030, 2017
  3. Azuma T, Ishida M, Hisamatsu K, Yunoki A, Otomo K, Kunitou M, Shimizu M, Hosomaru K, Mikata S, Mino Y: A method for evaluating the pharmaceutical deconjugation potential in river water environments., Chemosphere, 180: 476-482, 2017
  4. 東 剛志, 石打浩隆, 井ノ山智美, 寺西裕亮, 山岡美里, 有馬夏美, 塚田 愛, 平見 悟, 松岡里枝, 森分亮伍, 石田真麻, 久松佳苗, 柚木彩実, 大友香奈, 國頭茉莉, 清水麻衣, 細丸 薫, 三方志織, 三野芳紀, 天満 敬, 林 哲也: 医療機関に由来する排水中に存在する医薬品成分と高度処理技術の開発., 39:24-27, 2017（招待論文）

2016年

  1. Kohda T, Sakuma S, Fujimoto Y: Vitamin E-like molecules potentiate the curcumin-induced suppression of Caco-2 cell proliferation., Int. J. Pharmacol. Res., 6:41-46, 2016
  2. Azuma T, Arima N, Tsukada A, Hirami S, Matsuoka R, Moriwake R, Ishiuchi H, Inoyama T, Teranishi Y, Yamaoka M, Mino Y, Hayashi T, Fujita Y, Masada M: Detection of pharmaceuticals and phytochemicals together with their metabolites in hospital effluents in Japan, and their contribution to sewage treatment plant influents., Sci. Total Environ., 548-549:189-197, 2016
  3. Azuma T, Ishida M, Hisamatsu K, Yunoki A, Otomo K, Kunitou M, Shimizu M, Hosomaru K, Mikata S, Mino Y: Fate of new three anti-influenza drugs and one prodrug in the water environment., Chemosphere, 169:550-557, 2016
  4. 東 剛志, 中村裕樹, 亀井美和子, 三野芳紀: 下水中の抗インフルエンザ薬成分を用いた疫学調査手法の検討., 用水と廃水, 11:821-829, 2016（招待論文）

2015年

  1. Sakuma S, Abe M, Kohda T, Fujimoto Y: Hydrogen peroxide generated by xanthine/xanthine oxidase system represses the proliferation of colorectal cancer cell line Caco-2., J. Clin. Biochem. Nutr., 56:15-19, 2015
  2. Azuma T, Ishiuchi H, Inoyama T, Teranishi Y, Yamaoka M, Sato T, Mino Y: Occurrence and fate of selected anticancer, antimicrobial, and psychotropic pharmaceuticals in an urban river in a subcatchment of the Yodo River Basin, Japan., Environ. Sci. Pollut. Res., 220:18676-18686, 2015
  3. Azuma T, Ishiuchi H, Inoyama T, Teranishi Y, Yamaoka M, Sato T, Yamashita N, Tanaka T, Mino Y: Detection of peramivir and laninamivir, new anti-influenza drugs, in sewage effluent and river waters in Japan., PLoS One, 10: e0131412, 2015
  4. Azuma T, Nakada N, Yamashita N, Tanaka H: Evaluation of concentrations of pharmaceuticals detected in sewage influents in Japan by using annual shipping and sales data., Chemosphere, 138:770-776, 2015
  5. Azuma T, Nakada N, Yamashita N, Tanaka H: Prediction, risk and control of anti-influenza drugs in the Yodo River Basin, Japan during seasonal and pandemic influenza using the transmission model for infectious disease., Sci. Total Environ., 521-522:68-74, 2015
  6. 東 剛志: 服薬した医薬品はどこに行くの？？., 生物工学, 93:220, 2015（招待論文）
  7. 東 剛志, 三野芳紀: 硫酸を用いた環境保全への応用技術－硫酸を用いた低温・低pH条件におけるフォトフェントン系によるPCBsの分解－., 硫酸と工業, 68:1-10, 2015（招待論文）
  8. Mino Y, Azuma T, Sato T: Amino acid sequences of ferredoxins from several species of genus Ephedra., 大阪薬科大学紀要, 9:53-60, 2015

2014年

  1. Kohda T, Sakuma S, Abe M, Fujimoto Y: Monochloramine suppresses the proliferation of colorectal cancer cell line Caco-2 by both apoptosis and G2/M cell cycle arrest., Cell Biochem. Funct., 32:188-193, 2014
  2. Sakuma S, Maruyama C, Kohda T, Fujimoto Y: Curcumin inhibits the proliferation of a human colorectal cancer cell line Caco-2 partially by both apoptosis and G2/M cell cycle arrest., Int. J. Pharmacol. Res., 4: 84-90, 2014
  3. Azuma T, Nakada N, Yamashita N, Tanaka H: Optimisation of the analysis of anti-influenza drugs in wastewater and surface water., Int. J. Environ. Anal. Chem., 94:853-862, 2014（招待論文）
  4. 東 剛志, 菅原民枝, 中田典秀, 山下尚之, 三野芳紀, 田中宏明, 大日康史: 下水中の抗インフルエンザ薬成分を用いた疫学調査手法の検討., 環境技術, 43:226-232, 2014
  5. 当麻成人, 林 哲也、西野隆雄、銭田晃一、東 剛志、藤森 功、戸塚裕一、松村人志、阪本恭子、山沖留美、芝野真喜雄、佐藤健太郎、小森勝也、藤田芳一: 在宅医療の充実に向けて－地域医療での薬剤師の新たな役割を考える－., 大阪薬科大学紀要, 8:91-93, 2014
  6. Kawano H, Miyamoto K, Yasunobe M, Murata M, Myojin T, Tsuchiya T, Tanabe T, Funahashi T, Sato T, Azuma T, Mino Y, Tsujibo H: The RND protein is involved in the vulnibactin Export System in Vibrio vulnificus M2799., Microb. Pathogenesis, 75:59-67, 2014

2013年以前

  1. Azuma T, Nakada N, Yamashita N, Tanaka H: Mass balance of anti-influenza drugs discharged into the Yodo River System, Japan, under an influenza outbreak., Chemosphere, 93:1672-1677, 2013
  2. Sakuma S, Fujisawa J, Sumida M, Tanigawa M, Inoda R, Sujihera T, Kohda T, Fujimoto Y: The involvement of mitogen-activated protein kinases in the 1α,25-dihydroxy-cholecalciferol-induced inhibition of adipocyte differentiation in vitro., J. Nutr. Sci. Vitaminol., 58:1-8, 2012
  3. Sakuma S, Kitamura T, Kuroda C, Takeda K, Nakano S, Hamashima T, Kohda T, Wada S, Arakawa Y, Fujimoto Y: All-trans arachidonic acid generates reactive oxygen species via xanthine dehydrogenase/xanthine oxidase interconversion in the rat liver cytosol in vitro., J. Clin. Biochem. Nutr., 51: 55-60, 2012
  4. 東 剛志，田中宏明: 河川環境に流出する抗インフルエンザ薬成分の環境動態－下水処理場における高度処理の重要性－., 安全工学, 5:282-289, 2012（招待論文）
  5. Azuma T, Nakada N, Yamashita N, Tanaka H: Synchronous dynamics of observed and predicted values of anti-influenza drugs in environmental waters during a seasonal influenza outbreak., Environ. Sci. Technol., 46:12873-12881, 2012
  6. Sakuma S, Fujii Y, Abe M, Arakawa Y, Fujimoto Y: Perfluorinated carboxylic acids inhibit cyclooxygenase pathway more potently than 12-lipoxygenase pathway in rat platelets., Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids, 83:225-228, 2010
  7. Sakuma S, Negoro M, Kitamura T, Fujimoto Y: Xanthine oxidase-derived reactive oxygen species mediate 4-oxo-2-nonenal-induced hepatocyte cell death., Toxicol. Appl. Pharmacol., 249:127-131, 2010
  8. Sakuma S, Miyoshi E, Sadatoku N, Fujita J, Negoro M, Arakawa Y, Fujimoto Y: Monochloramine produces reactive oxygen species in liver by converting xanthine dehydrogenase into xanthine oxidase., Toxicol. Appl. Pharmacol., 239:268-272, 2009
  9. Fujimoto Y, Morinaga K, Abe M, Kitamura T, Sakuma S: Selenite induces oxidative DNA damage in primary rat hepatocyte cultures., Toxicol. Lett., 191:341-346, 2009
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