| Project/Area Number |
20K07161
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Nihon Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
山田 泰弘 日本薬科大学, 薬学部, 教授 (80464551)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ヒト代替肝細胞 / ヒト肝癌由来細胞 / DNAメチル基転移酵素阻害剤 / HepG2細胞 / シトクロムP450 / グルクロン酸転移酵素 / 硫酸転移酵素 / Huh-7細胞 / エピゲノム処理 / 薬物代謝酵素 / 薬物代謝酵素機能 / 薬物動態試験 / エピゲノム化処理 / リプログラミング |
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| Outline of Research at the Start |
種々のヒト代替肝細胞を作製または入手し、各細胞の薬物代謝酵素機能のプロファイルを初代培養ヒト肝細胞と比較検討することによって、各ヒト代替肝細胞を薬物動態研究に活用するための長所と短所を明らかにする。次に、明らかにされた各ヒト代替肝細胞の短所を克服し薬物動態研究に活用できるように、培養培地へのサプリメントの添加、三次元培養デバイスの応用および肝非実質細胞との共培養などを組み合わせることにより、高い薬物代謝酵素活性の発現を誘導したり、欠損していると思われる薬物代謝酵素誘導能を発現させたりすることが可能か検討する。そして、創薬での薬物動態研究に資するヒト代替肝細胞になり得るかどうかを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
創薬研究における薬物動態と毒性評価試験に資するヒト代替肝細胞を創製するために、ヒト肝癌由来細胞株のHepG2細胞をDNAメチル基転移酵素（DMNT）害剤である5-アザシチジン（5-Aza）でエピゲノム化処理することにより、第I相反応酵素であるシトクロムP450の7分子種（CYP1A2, 2B6, 2C8, 2C9, 2C19, 2D6, 3A）および第II相反応酵素であるグルクロン酸転移酵素（UGT）と硫酸転移酵素（SULT）活性を高発現させるための最適培養条件について検討中である。今年度は下記の３項目について検討した。
①HepG2細胞を高濃度のアミノ酸を含む培地で培養することにより、CYP活性の発現が向上することが報告されていたので、DMEM培地に高濃度アミノ酸を添加した培地で5-Aza処理を行ったところ、全ての薬物代謝酵素活性の発現が、高濃度アミノ酸を添加しない培地と同等かそれよりも若干低く、アミノ酸添加の高価はほとんど認められなかった。②5-Aza処理HepG2細胞をスフェロイド培養およびマイクロパターンデバイス（Cell-able）で三次元（3D）培養した。2次元（2D）培養と比較してスフェロイド培養することにより、7分子種のCYP活性は数倍程度の高発現が認められたが、UGTとSULT活性は同程度か若干低かった。また、マイクロパターンデバイスで3D培養した際の薬物代謝酵素活性の発現は、2D培養とほぼ同定での発現であり、3D培養の効果はほとんど認められなかった。③5-Aza処理細胞のCYP誘導能の発現について検討した。5-Aza未処理のHepG2細胞では、典型的なCYP誘導剤による誘導能はほとんど認められなかったが、5-Aza処理細胞では、オメプラゾール暴露によりCYP1A2活性の約4倍の誘導が認められ、CITCOおよびリファンピシンの暴露によりCYP2B6とCYP3A活性の約2倍の誘導が認められた。
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