2006 Fiscal Year Annual Research Report
バイオ人工肝臓を用いたヒト薬物代謝動態シュミレーションモデルの開発
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16590441
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
長尾 桓 東京医科大学, 医学部, 教授 (90143487)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 哲朗 国立感染症研究所, ウイルス2部, 主任研究員 (00250184)
松野 直徒 東京医科大学, 医学部, 助教授 (00231598)
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| Keywords | ラジアルフロー型バイオ人工肝臓 / CYP3A4 / アンモニア代謝 / αフェトプロテイン / CYP27 / 尿細管細胞 / 尿素サイクル酵素 / 肝腎症候群 |
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| Research Abstract |
一貫してラジアルフロー型バイオ人工肝臓(RFB)を用いて一連の研究を行ってきた。これまで使用している細胞はFLC細胞でCYP3A4発現が見られる高機能型肝細胞株ではあるが、他のHepG2やHuH7等でもCYP3A4の発現が確認された。これらの細胞もRFB培養を行ったところ、CYP3A4のm即A発現が亢進した。これらの細胞を用いて同様の検討を行ったがやはり蛋白発現量が乏しく、新たにHepG2にグルタミン合成酵素(GS)とCYP3A4を強制発現させたGS3A4-HepG2細胞を入手して現在検討を行って来た結果、RFB培養にてアンモニア代謝が効率良く行なわれることが確認された。
また、各種肝細胞株を用いた検討の結果、倍加時間の24時間以内と短い細胞が、RFBに培養可能ということも判明した。倍加時間が長い場合、培養担体に付着する前に流れ去っていくことが予想された。
一方、CYP3A4以外の酵素であるCYP1A1,2D6、2A6、2C9、2C19についても検討を行っている。RFB培養後、上記酵素のうち2D6に発現の差異が認められた。1A1については発現がみられず、癌原性にかかわる酵素誘導はかからなかった。一方、関連がある他の肝臓特異的遺伝子発現を検討したところ、尿素サイクル酵素のうちarginosuccinate lyase、carbamoyl-p-synthetase、argininosuccinate synthetaseの3酵素発現がRFB培養にて著明に亢進し、alphafetoprotein(AFP)の発現は抑制された。また、各種肝細胞株Huh7、HepG2等でも検討した結果、培養上清中のAFP濃度は著明に抑制された。
さらに、人工肝臓研究において、肝腎症候群への臨床応用を想定し、このRFBモデルにおいて腎臓系細胞の培養も試みた。その中であも尿細管細胞の培養を行なったところ、効率良く培養することが可能であった。そして、ビタミンD代謝酵素であるCYP27の発現が亢進したことと、高糖低酸素環境培養において細胞外マトリックスの発現が亢進し、高糖かつ虚血が急性腎不全等の関与の可能性を示唆する結果を得た。
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