トランスポーターの活性と発現量に基づくｉｎ ｖｉｖｏ肝クリアランス予測法の検証

• Project/Area Number: 19K16468
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 小山 智志 国立研究開発法人理化学研究所, 科技ハブ産連本部, 研究員 (60805761)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 肝臓 / 薬物トランスポーター / RAF / REF / IVIVE / 肝取り込み / 胆汁排泄

Outline of Research at the Start

本研究では、肝臓に発現する薬物輸送トランスポーターのin vivoにおける機能を見積もる方法論の開発を目標とする。そのために、トランスポーターの輸送活性と発現量という２種類のin vitro実験データに基づき、生体内における肝取り込みや胆汁排泄の機能を予測する。そして予測結果をPETヒト臨床試験における観測結果と比較することで、それらの方法論の有用性および限界について検証を行う。

Outline of Annual Research Achievements

薬物の体内動態を正確に予測するためには、肝臓に発現するトランスポーターのin vivoにおける機能を正確に見積もることが不可欠である。In vitro-In vivo補外（IVIVE）の方法論には、特異的基質のトランスポーターによる輸送活性を用いるRelative Activity Factor（RAF）法、トランスポーターの発現量を用いるRelative Expression Factor（REF）法が挙げられる。本研究では、肝取り込みクリアランスや胆汁排泄の固有クリアランス予測におけるRAF法、REF法の有用性や限界を明らかにすることを目的として検討をおこない、以下の知見を得た。
１）HEK293細胞発現系とヒト肝細胞を用いたRAF法によるOATP1B1、OATP1B3の基質薬物の肝取り込みクリアランスの予測は、比較的良好に実測値を再現した。REF法による予測では、RAF法と比較してOATP1B1の寄与が小さかった。
２）ヒト肝細胞および肝臓ブロックより抽出した薬物トランスポーターの発現量は、HomogenateとCrude Membrane画分を用いた場合に良好な相関を示した。一方で、Plasma Membrane画分を用いた結果はHomogenateやCrude Membrane画分と異なる値を示すものもあった。
３）MDCKII細胞発現系とヒト肝細胞を用いたREF法によるBCRP、MRP2、MDR1等の基質薬物の胆汁排泄クリアランスの予測は、肝細胞や臨床試験の実測値と大きく外れた結果が得られた。REF法による予測が外れた原因としては、以下のような可能性が考えられる。（１）排泄型トランスポーター固有の活性がMDCKと肝細胞で異なる。（２）排泄型トランスポーターの細胞膜への移行がMDCKと肝細胞で異なる。（３）脂質ラフトの性質がMDCKと肝細胞で異なる。