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2018 Fiscal Year Research-status Report

サリドマイドとアミノ基置換体のヒト化動物とヒト胎盤細胞による体内代謝的活性化評価

Research Project

Project/Area Number 17K08425
Research InstitutionShowa Pharmaceutical University

Principal Investigator

山崎 浩史  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30191274)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村山 典惠  昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90219949)
清水 万紀子  昭和薬科大学, 薬学部, 准教授 (90307075)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsサリドマイド / 胎盤 / 肝 / 酵素誘導 / 代謝的活性化
Outline of Annual Research Achievements

ヒト胎盤標本およびヒト胎盤由来BeWo細胞をin vitro酵素源として、サリドマイド関連化合物群の代謝的活性化と酵素誘導を評価した。ヒト胎盤標本および胎盤BeWo細胞は、低いながらも検出可能なP450 3A4/5 mRNA発現および薬物酸化活性を示した。すなわち複数の個体別に得られたヒト胎盤ミクロソーム画分は、検出可能なミダゾラム1'- および4-ヒドロキシル化およびサリドマイド5-ヒドロキシル化活性を示した。推奨培地で培養したヒト胎盤BeWo細胞も、検出可能なミダゾラムの1'-および4-水酸化およびサリドマイド5-水酸化活性を示した。推奨培地に使用される内因性ホルモンによるマスキング効果を減少させるために、5%チャコール処理ウシ胎児血清を含有する改変培地と共に培養した胎盤BeWo細胞において、P450 3A4/5 mRNAの誘導および酸化活性が認められた。サリドマイドは、P450 3A4/3A5、2B6、およびプレグナンX受容体(PXR)mRNAレベルを2-3倍有意に誘導したが、リファンピシンは改変培地条件下でP450 3A5およびPXR mRNAのみを増強した。これらの修飾条件下では、サリドマイドはミダゾラムの1'-ヒドロキシル化およびサリドマイドの5-ヒドロキシル化活性を3倍有意に誘導したが、ブプロピオンヒドロキシル化活性は誘導しなかった。まとめると、in vitroで認められたヒト胎盤におけるP450 3A酵素の自己誘導を伴うサリドマイドの5-ヒドロキシサリドマイドへの活性化は、肝および胎盤が複雑に連携するin vivo状態でも起こりうることが推察された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ヒト胎盤細胞を活用した医薬品の代謝的旗活性化反応を、細胞培養条件を工夫することで自己酵素誘導作用とともに明示し、論文化できたことから、一定の成果を得たものと判断している。

Strategy for Future Research Activity

最終年度に向けて、ここまでに得られた成果を統合し、フタル酸骨格を有する医薬品や一般化学物質のヒト型代謝反応とその触媒酵素の自己誘導に着目した研究をまとめていく。ヒト人工多能性幹(iPS)細胞から分化した肝細胞様細胞は、薬理学的研究における応用にとって非常に興味深い。薬物代謝試験では、ヒトiPS細胞由来の市販の肝細胞をプレートに播種してから1週間後に使用することが一般的に推奨されている。しかし、筆者らは3ー4週間培養した後、iPS由来肝細胞のP450 2C9および2C19に依存するジクロフェナク4'-水酸化およびオメプラゾール5-水酸化活性は有意に高いことを見出している。in vitro系の知見をin vivo予測につなぐための研究を、本課題の解決を通して、さらに推進していく。

Causes of Carryover

極めて少額の端数が生じた。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Vanderbilt Universality(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Vanderbilt Universality
  • [Journal Article] Human urinary concentrations of monoisononyl phthalate estimated using physiologically based pharmacokinetic modeling and experimental pharmacokinetics in humanized-liver mice orally administered with diisononyl phthalate2019

    • Author(s)
      Miura, T. Suemizu, H. Goto, M. Sakai, N. Iwata, H. Shimizu, M. Yamazaki, H.
    • Journal Title

      Xenobiotica

      Volume: 49 Pages: 513-520

    • DOI

      10.1080/00498254.2018.1471753

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Steady-state human pharmacokinetics of monobutyl phthalate predicted by physiologically based pharmacokinetic modeling using single-dose data from humanized-liver mice orally administered with dibutyl phthalate2019

    • Author(s)
      Miura, T. Uehara, S. Mizuno, S. Yoshizawa, M. Murayama, N. Kamiya, Y. Shimizu, M. Suemizu, H. Yamazaki, H.
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 32 Pages: 333-340

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.8b00361

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Association of pharmacokinetic profiles of lenalidomide in human plasma simulated using pharmacokinetic data in humanized-liver mice with liver toxicity detected by human serum albumin RNA2018

    • Author(s)
      Murayama Norie、Suemizu Hiroshi、Uehara Shotaro、Kusama Takashi、Mitsui Marina、Kamiya Yusuke、Shimizu Makiko、Guengerich F. Peter、Yamazaki Hiroshi
    • Journal Title

      The Journal of Toxicological Sciences

      Volume: 43 Pages: 369-375

    • DOI

      10.2131/jts.43.369

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Assessment of multiple cytochrome P450 activities in metabolically inactivated human liver microsomes and roles of P450 2C isoforms in reaction phenotyping studies2018

    • Author(s)
      Shimura, K., Ishii, Y., Takada, M., Uno, Y., Utoh, M., Iwasaki, K., and Yamazaki, H.
    • Journal Title

      Biopharm. Drug Dispos.

      Volume: 39 Pages: 115-121

    • DOI

      10.1002/bdd.2115

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cytochrome P450-dependent drug oxidation activities in commercially available hepatocytes derived from human induced pluripotent stem cells cultured for 3 weeks2018

    • Author(s)
      Murayama, N. and Yamazaki, H.
    • Journal Title

      J.Toxicol.Sci.

      Volume: 43 Pages: 241-245

    • DOI

      https://doi.org/10.2131/jts.43.241

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Hepatic concentrations of chemicals after virtual oral administrations extrapolated using rat plasma data and simple physiologically based pharmacokinetic models2019

    • Author(s)
      Hiroshi Yamazaki, Makiko Shimizu
    • Organizer
      SOT 58th Annual Meeting and ToxExpo
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Human drug metabolism and disposition in humanized-liver mice and non-human primate models2018

    • Author(s)
      Hiroshi Yamazaki
    • Organizer
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Metabolic profile of 14C-diisononyl phthalate using pharmacokinetic modelling and chimeric mouse with humanized-liver2018

    • Author(s)
      Hiroshi Yamazaki
    • Organizer
      International Scientific Meeting of Plasticisers and Science, State of the Art
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A physiologically based pharmacokinetic model to predict chemical concentrations in livers after virtual oral doses2018

    • Author(s)
      Hiroshi Yamazaki
    • Organizer
      Tokyo AI-SHIPS International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生理学的薬物動態 (PBPK) モデルを活用する化学物質の体内動態評価技術2018

    • Author(s)
      山崎浩史
    • Organizer
      CBI学会2018年大会シンポジウム
    • Invited
  • [Book] マーモセットラボマニュアル はじめての取扱いから研究最前線まで2018

    • Author(s)
      山崎浩史他
    • Total Pages
      186
    • Publisher
      アドスリー
    • ISBN
      978-4-918604419-78-6

URL: 

Published: 2019-12-27  

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