カペシタビンの体内動態・毒性と核酸を輸送するトランスポーターの遺伝子多型との関連

Research Project

Project/Area Number	22K15326
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	松本奈都美昭和大学, 薬学部, 講師 (00897639)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	ABCC4 / 5′-DFUR / TYMP / cAMP / カペシタビン / ヌクレオシドトランスポーター / 遺伝子多型 / 薬物動態
Outline of Research at the Start	経口抗がん薬カペシタビンは大腸がん等に広く使用されているが、副作用により減量や治療中止を余儀なくされる場合がある。申請者は前向きな臨床研究において、カペシタビンの代謝物である5′-デオキシ-5-フルオロウリジン(5′-DFUR)の血漿中濃度-時間曲線下面積がグレード3以上の毒性と有意に相関することを見出した。5′-DFURは核酸類似体であるため、肝において核酸輸送に関与するトランスポーターの発現量や輸送活性が5′-DFURの体内動態と関連する可能性がある。そこで本研究では、核酸を輸送するトランスポーターの機能的多型が5′-DFURの体内動態及びカペシタビンの毒性に与える影響を解明する。
Outline of Annual Research Achievements	我々はこれまでにエントリーした37症例について、ABCC4 rs3742106の多型を有すると、カペシタビンの毒性と関連する5′-DFURのAUCが有意に低いことを見出した。ABCC4による5′-DFURの輸送を検討したが、輸送活性が認められなかったため、5′-DFURの体内動態の変動に影響を与える因子を生理学的薬物速度論モデルを用いて検討し、チミジンホスホリラーゼ（TYMP）が関与することを明らかにした。ABCC4の本多型を有すると、ABCC4の蛋白やmRNAの発現が低下する。ABCC4をノックダウンした細胞（siABCC4）ではTYMPのmRNAの発現が有意に高かった。また、siABCC4ではABCC4の内因性基質であり、セカンドメッセンジャーであるcAMP量が有意に高かった。更には、細胞にcAMPアナログを暴露したところ、TYMPのmRNAが有意に高かった。以上より、ABCC4 rs3742106の多型を有する患者では、ABCC4の低発現が細胞内cAMP濃度を高め、TYMPの遺伝子発現を高めることで、5′-DFURの代謝を促進し、5′-DFURのAUCが低くなる可能性が示唆された。以上の研究結果をまとめ、米国臨床薬理学会（ASCPT）にてポスター発表を行った。論文にもまとめ、現在国際誌へ投稿中である。さらに、本研究開始時に着目した核酸輸送担体のみならず、カペシタビンの体内動態や毒性に関連する遺伝子多型を網羅的に解析するため、エクソーム解析を進めている。これまでにエントリーした37症例のうち21症例のゲノムDNA検体を用い、探索的なエクソーム解析を行っている。この探索的エクソーム解析にてカペシタビンの体内動態や毒性と有意に関連した遺伝子多型については、37症例のゲノムDNAを用いてダイレクトシークエンスにて解析し、カペシタビンの体内動態や毒性との関連を検討している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究実績の概要に示したように、ABCC4が5′-DFURの体内動態を変化させるメカニズムについて結果をまとめ、ASCPTにてポスター発表を行った。現在、論文投稿も行っている。また、これまでにエントリーした患者のゲノムDNAを用いたエクソーム解析により、カペシタビンによる毒性や体内動態に関連する遺伝子多型を網羅的に解析している。37症例のゲノムDNAのうち21症例を用いた探索的エクソーム解析にてカペシタビンの体内動態や毒性と有意に関連する遺伝子多型を挙げている。探索的エクソーム解析にて有意な関連が認められた遺伝子については、ダイレクトシーケンスにて37症例での検討を行っている。これらの進展を鑑み、研究はおおむね順調に進展しているとした。
Strategy for Future Research Activity	1) カペシタビンの前向きな臨床研究を継続し、患者のエントリーを進めて行く。 2) 本研究開始時に着目した核酸輸送担体のみならず、カペシタビンの代謝や輸送に関わる分子の遺伝子多型とカペシタビンによる毒性や体内動態との関連を、これまでにエントリーした患者のゲノムDNAを用いたエクソーム解析にて網羅的に解析する。 3) エクソーム解析にて見出した遺伝子多型について、カペシタビンの毒性や体内動態と関連するメカニズムの検討を進めていく。