異物解毒機構における肝臓のトランスポーターの役割の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09044267
• Research Institution: Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo
• Principal Investigator: 杉山 雄一 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (80090471)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): COLE Susan P クイーンズ大学, 医学部, 教授 ; KAPLOWITZ Ne 南カリフォルニア大学, 医学部, 教授 ; 伊藤 清美 北里大学, 薬学部, 講師 (60232435) ; 加藤 将夫 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (30251440) ; 鈴木 洋史 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (80206523)
• Keywords: ABC輸送担 / cMOAT / MRP / MLP / 多剤耐性 / 胆汁排泄

Research Abstract

ラット胆管側膜上には、グルタチオンおよびグルクロン酸抱合体を含む種々有機アニオン系化合物の胆汁排泄に関与するcanalicular multispecific organic anion transporter (cMOAT) が発現している。我々は正常ラットとcMOAT機能を欠損する遺伝的変異ラットEisai hyperbilirubinemic rat (EHBR)における胆管側膜透過機構を測定し、比較することによりcMOATの基質特異性を明かとした。cMOATの基質特異性は、多剤耐性癌細胞膜上に高発現されるmultidrug resistance associated protein (MRP)と類似していること、およびcMOATも一部多剤耐性に関与する結果が得られていることから、特に抗癌剤の輸送について検討を加えた。その結果、methotrexateおよびtopoisomerase阻害剤CPT-11およびそのactive metaboliteであるSN-38のカルボン酸型がcMOATの基質となること、およびSN-38のグルクロン酸抱合体がcMOATの基質となることを示すことができた。これらの結果は、cMOAT / MRPを高発現する癌細胞が、これらの抗癌剤に対して耐性を有することを示唆する点で、極めて重要なものである。
更に、cMOATのcDNAクローニングを完了していたが、その機能解析は未だなされていなかった。そこで、cMOATcDNAを哺乳類発現ベクターpCXN2にsubcloningし、NIH3T3細胞にtransfectした。G418存在下で得られた安定遺伝子導入株より膜ベシクルを調製した。膜ベシクルにおけるcMOAT基質2,4-dinitrophenyl-S-glutathione (DNP-SG)の輸送を測定したところ、ATP依存性が観察され、cMOAT機能が再現できた。本研究結果は、クローン化されたcMOATcDNA産物の機能を定量的に評価した初めての例であり、今後抗癌剤を含む種々薬物がcMOAT基質となるか否かを判断する上で重要な実験系が確立された。

Research Products

• [Publications] X. Y. Chu: "Multispecific organic anion transporter is responsible for the biliary excretion of the camptothecin derivative irinotecan and its metabolites in rats." J. Pharmacol. Exp. Ther.281. 304-314 (1997)
• [Publications] K. Niinuma: "Kinetic analysis of the primary active transport of conjugated metabolites across the bile canalicular membrae : Comparative study between DNP-SG (S-(2, 4-dinitrophenyl) -glutathione) and E3040-glucuronide" J. Pharmacol. Exp. Ther.282. 866-872 (1997)
• [Publications] X. Y. Chu: "Multiplicity of biliary excretion mechanisms for irinotecan, CPT-11, and its metabolites in rats" Cancer Res.57. 1934-1938 (1997)
• [Publications] M. Masuda: "Methotrexate is excreted into the bile by canalicuiar multispecific organic anion transporter (cMOAT) in rats" Cancer Res.57. 3506-3510 (1997)
• [Publications] H. C. Shin: "Hepatobiliary transport mechanism for the cyclopentapeptide endothelin antagonist BQ-123" Am. J. Physiol.272. G976-G986 (1997)
• [Publications] K. Ito: "Functional analysis of a canalicular multispecific organic anion transporter cloned from rat liver" J. Biol. Chem. 273. 1684-1688 (1998)
• [Publications] 鈴木 洋史: "抗癌剤の相互作用" (医薬ジャーナル社)杉山雄一、佐々木康網 編,
• [Publications] 楠原 洋之: "抗癌剤の相互作用" (医薬ジャーナル社)杉山雄一、佐々木康網 編,