2022 Fiscal Year Annual Research Report
iPS細胞由来腸管細胞によるバイオ医薬及び高機能DDSの経口吸収性予測精度の検証
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20K07005
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| Research Institution | Kobe Gakuin University |
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Principal Investigator |
武田 真莉子 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (70257096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀井 敬泰 神戸学院大学, 薬学部, 講師 (40637451)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ペプチド薬物 / 生体膜透過性評価 / ヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞 / Caco-2細胞単層膜 / In vitro models / IVIVC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Caco-2細胞単層は、腸管バリアのin vitroモデルとして広く採用されており、従来の低分子薬物の吸収を正確に予測することが可能である。しかし、Caco-2細胞とヒト小腸の間には、遺伝子発現や機能特性に違いがあるため、Caco-2細胞は必ずしもin vivoでの予測に適しているとは言えず、実際、我々はこれまでに、in vitroのCaco-2細胞単層膜を用いて調べたインスリンの吸収が、ヒトの小腸と異なることを明らかにしてきた。つまり、Caco-2細胞はin vivoでの予測に必ずしも適しておらず、その有用性が制限される場合があると考えられる。近年、Caco-2細胞と比較して小腸に近い性質を持つヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞（hiPSC-SIEC）が開発され、腸管薬物透過性のin vitro評価における新規候補モデルとして注目されている。そこで本研究では、中分子薬物やペプチド薬物の腸管吸収を予測する新たなin vitroモデルとして、ヒトhiPSC-SIECsの有用性を評価した。まず、hiPSC-SIEC単層では、ペプチド薬物（インスリンおよびGLP-1）はCaco-2細胞単層よりも著しく早く透過することを明らかにした。第二に、hiPSC-SIECがバリア機能を維持するためには、二価の陽イオン（Mg2+とCa2+）が必要であることを明らかにした。第三に、吸収促進剤の解析において、Caco-2細胞で確立された実験条件がhiPSC-SICEsにをのまま適用できないことが明らかとなった。これらの結果から、ペプチド薬物の輸送や吸収促進剤の効果・機構を高精度に解析するための新たなin vitro評価モデルを確立するためには、hiPSC-SIECsの特徴をさらに解明することが不可欠であると結論される。
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