Comprehensive drug placental permeability evaluation using iPS cells-derived drug placental permeability evaluation model

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16430
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Osaka University (2022); International University of Health and Welfare (2019-2021)
• Principal Investigator: IKEDA Kenji 大阪大学, 大学院薬学研究科, 教授 (10434812)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 薬物動態 / iPS / 胎児移行性 / Placental transport / Simcyp / 胎盤関門 / 妊娠時薬物療法 / トロホブラスト

Outline of Final Research Achievements

We have previously shown that syncytiotrophoblasts, which are important for constructing a placental drug permeability model using induced pluripotent stem (iPS) cells, can differentiate upon retinoic acid (RA) stimulation. In addition, it was clarified that this syncytiotrophoblast-like differentiated iPS-derived cell layer has the ability to secrete hCG and is similar to that in vivo in terms of protein expression. Moreover, the collagen type IV coating enabled monolayer construction that enables drug permeability evaluation, and as a fetal transfer evaluation system for drugs, it was constructed at a level that can measure the placental barrier permeability coefficient and fetal/maternal ratio of each drug.

Free Research Field

医療薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

妊婦および胎児の薬物動態については、既存の動態モデル解析法から予測することは困難である。現在、胎児動態パラメータを予測するために妊婦生理学的薬物動態(PBPK)モデルが検討されているものの、薬物の胎児移行性評価に用いるモデルは満期胎盤による移行性パラメータなどの研究段階のものであり、妊娠時の胎児動態などを予測するには不十分である。本課題モデルの完成とPBPKモデル解析手法を組み合わせることで、各種医薬品の胎児移行性をはじめ、トランスポーター飽和など医薬品の胎盤透過性に係るパラメータを取得でき、バーチャルツインを見据えた将来的な臨床応用が可能となるものと期待できる。