2020 Fiscal Year Annual Research Report
脂質関連分子による薬物動態と薬効の制御～PCSK9阻害薬の新規薬物間相互作用～
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20J22648
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊藤 紗代 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 低密度リポタンパク質 / PCSK9阻害薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、低密度リポタンパク質（LDL）が、コレステロールや中性脂肪などの脂質のみならず、一部の脂溶性薬物についてもその運搬体として機能し、LDL受容体を介した薬物の組織移行に関わることが示された（Yamamoto et al., Sci Rep. 2017）。これを受けて、本研究では、脂質代謝の変動による薬物の体内動態及び薬効の強さの変化を明らかにすることを目的としている。特に、2016年に上市されたPCSK9阻害薬がLDL受容体の膜発現量を増加させるという作用機序をもつことに着目し、PCSK9阻害薬が併用薬の体内動態や効果に及ぼす影響を明らかにすることに主眼を置いている。
令和2年度は、PCSK9阻害薬の薬物間相互作用を評価するためのモデルマウスの作出を行った。野生型マウスはベースラインの血清中LDLコレステロール濃度が低く、PCSK9阻害薬投与により内因性のPCSK9を阻害しても、血清中コレステロール濃度に変動を認めなかった。そこで、PCSK9 cDNAを組み込んだアデノウィルスを作成し、野生型マウスに静脈内投与することで、PCSK9を高発現させたマウスを作出した。作出したPCSK9高発現マウスの血清中LDLコレステロール濃度は、野生型マウスの約4～5倍高いことが確認された。続いてPCSK9高発現マウスにPCSK9阻害薬を投与したところ、肝臓中LDL受容体の発現量の増加と血清中コレステロール濃度の低下が認められ、PCSK9阻害薬の薬物間相互作用評価に適したモデルマウスが得られた。
また、PCSK9阻害薬と薬物間相互作用を起こす薬物候補を探索するために、LDLに高い比率で分布するLDL分布型薬物を見出すことを目指しており、これに先立ち、サイズ排除クロマトグラフィー（FPLC）の操作方法の習得や、いくつかの候補薬物についてLC-MS/MSの定量系を構築するなど準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和2年度は、PCSK9阻害薬の薬物間相互作用を評価するためのモデルマウスとして、PCSK9高発現マウスの作出を行った。PCSK9高発現マウスは、安定的に高い血清LDLコレステロール濃度を示すとともに、PCSK9阻害薬投与により、肝臓中LDL受容体発現量と血清中コレステロール濃度の二つの指標からPCSK9阻害薬の効果が確認され、PCSK9阻害薬の薬物間相互作用を評価する上で有用なモデルマウスの作出に成功した。また、PCSK9阻害薬と薬物間相互作用を起こしうるLDL分布型薬物の探索では、血清をリポタンパク質分画に分離するのに必要な技術としてサイズ排除クロマトグラフィー（FPLC）の操作方法を習得し、いくつかの候補薬物についてLC-MS/MSによる定量系を構築することで、薬物のLDLへの分布率を解析することが可能となった。このように、PCSK9阻害薬とLDL分布型薬物の薬物間相互作用に関する知見の創出に向け、研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにLDL分布型薬物探索のための実験・解析手技を習得したため、今後は順次、候補薬物のなかからLDL分布型薬物を見出していく。見出されたLDL分布型薬物は、相互作用評価のモデルマウスであるPCSK9高発現マウスに投与する。血清中薬物濃度、LDL分画中薬物濃度及び肝臓中薬物濃度をLC-MS/MSを用いて定量し、PCSK9阻害薬投与の有無によりLDL分布型薬物の体内動態に変動があるかを解析する。
また、LDLの代謝変動が薬物の効果の強さに及ぼす影響を明らかにするため、培養細胞を用いた検討を開始する。具体的には、薬効評価に適したLDL分布型薬物及び遊離型薬物の添加濃度の検討や、薬効評価系の構築を薬物ごとに進めていく予定である。
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