小腸上皮における薬物輸送解析のためのエンテロイドを用いた新規手法の確立

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08363
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 菅原 満 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (60332467)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武隈 洋 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (00396293)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: エンテロイド / 小腸上皮細胞 / トランスポーター

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、マウス小腸から調製したエンテロイドからRNAを抽出し、排出蛋白質であるP-糖タンパク質、MRP2、BCRPおよびナトリウム依存性グルコーストランスポーター（SGLT1）の発現を確認した。その結果、いずれのトランスポーターもマウス小腸粘膜と同様に発現しており、エンテロイドは正常組織の蛋白発現能を維持していることが示唆された。
前年度の検討において、P-糖タンパク質の基質である蛍光物質を取り込ませたエンテロイドからイメージング処理の手法で断面の蛍光分布パターンを作成し比較することにより、P-糖タンパク質と相互作用する薬物をスクリーニングできる可能性を示した。そこで本年度は、蛍光画像の解析から蛍光基質取込みに対する阻害の程度を数値化（定量化）する手法の開発を試みた。明視野画像と経口画像からエンテロイドの輪郭を決定し、エンテロイド内腔およびエンテロイドを形成する細胞層それぞれの蛍光強度を積算、これらの比を算出することによりエンテロイド内腔への蛍光基質取り込みに対する阻害の程度を比較することが可能となった。この値を指標として、P-糖タンパク質と相互作用する薬物のスクリーニングや、阻害能の評価に利用できるものと期待される。
消化管管腔からの吸収方向の輸送を解析するためには、エンテロイド内腔に薬液を注入する必要があるが、これまで汎用できる手法が確立されていなかった。本研究では、高倍率実体顕微鏡下で薬液を注入する手法を確立したことから、今後、吸収方向に働くトランスポーターの評価への利用も期待される。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

発現確認するトランスポーターの種類について、当初の計画ではアミノ酸トランスポーター等も含まれていたが、未検討である。また、代謝酵素についても検討予定であったが、蛍光分布パターンを利用したP-糖タンパク質阻害能の解析に注力したため、着手が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

本解析法がP-糖タンパク質と相互作用する薬物のスクリーニングに使用できることを検証する。
薬物および栄養成分の輸送に関わるトランスポーターおよび代謝酵素の発現解析を進める。

Causes of Carryover

年度末に発注予定であった物品が、期限内の入荷が困難であったため別費で処理した。翌年度使用する物品の購入費とする予定。