薬物相互作用に係わる酵素活性の協同性の解析:サリドマイドが及ぼす薬効の消失・亢進

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21590177
• Research Institution: Showa Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 村山 典惠 Showa Pharmaceutical University, 薬学部, 助教 (90219949)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 浩史 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30191274) ; 清水 万紀子 昭和薬科大学, 薬学部, 助教 (90307075)
• Keywords: 薬物相互作用 / 協同性 / サリドマイド / CYP3A / 促進定数 / ミダゾラム水酸化活性

Research Abstract

サリドマイドの代謝に関して、ヒトCYP発現系を用いて検討を行なったところ、CYP2C19, CYP3A4, CYP3A5およびCYP3A7で代謝物の5-水酸化体の生成が認められた。解析の結果、CYP2C19の代謝様式は双曲線型であり、Vmax、Km値はともに高い値を示した。一方CYP3A4およびCYP3A5の代謝様式はシグモイド型であり、VmaxおよびS50はCYP2C19に比べて低い値となった。協同性の指標となるHill係数はそれぞれ、約2であったことから複数のサリドマイド分子がCYP3Aに対して協同的に作用していることが示唆された。また、サリドマイド代謝へのCYP3Aの関与はCYP3A4よりも高いことが明らかとなった。検出された水酸化体について、反応系にGSHまたはシステインを添加すると水酸化体のピークの減少に伴いGSHおよびシステイン添加量に依存した新規の代謝物ピークが認められたことから、サリドマイドの代謝物はSH基との反応性に富んだ特徴を有していると示唆された。今回大腸菌発現系を用いたCYP3A7に関して5-水酸化体の生成が認められた事から胎児におけるサリドマイド毒性発現には、胎児型CYP3A7による代謝活性が関与している可能性が強く示唆された。In vitroでサリドマイドの添加により、ヒト肝CYP3Aの指標活性であるミダゾラム水酸化活性には上昇傾向が認められ、さらにこの影響はCYP3A5*1を有している場合に顕著に認められ、Ke値から十分に臨床用量でも起こりうる可能性が指摘されCYP3A5の発現頻度の高い日本人においては臨床使用では十分な配慮が必要であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Comparison of cytochrome P450 3A enzymes in cynomolgus monkeys and humans (2010)
  • Author(s): Iwasaki, K., Murayama, N., Koizumi, R., Uno, Y., Yamazaki, H.
  • Journal Title: Drug Metab.Pharmacokinet. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Utilization of estimated physicochemical properties as an integrated part of predicting hepatic clearance in the early drug discovery stage : The impact of plasma and microsomal binding (2009)
  • Author(s): Emoto, C., Murayama, N.Rostami-Hodjegan, A., Yamazaki, H.
  • Journal Title: Xenobiotica 39 Pages: 227-235
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cytochrome P450-dependent drug oxidation activity of liver microsomes from Microminipigs, a possible new animal model for humans in non-clinical studies (2009)
  • Author(s): Murayama, N., Kaneko, N., Horiuchi, K., Ohyama, K., Shimizu, M., Ito, K., Yamazaki, H
  • Journal Title: Drug Metab.Pharmacokinet. 24 Pages: 404-408
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reverse type I binding spectra of human cytochrome P450 1B1 induced by flavonoid, stilbene, pyrene, naphthalene, phenanthrene, and biphenyl derivatives that inhibit catalytic activity : A structure-function relationship study (2009)
  • Author(s): Shimada, T., Tanaka, K.Takenaka, S.Foroozesh, M.K., Murayama, N., Yamazaki, H., Guengerich, F.P., Komori, M.Murayama, N., Kaneko, N., Horiuchi, K., Ohyama, K., Shimizu, M., Ito, K., Yamazaki, H
  • Journal Title: Chem.Res.Toxicol. 22 Pages: 1325-1333
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of histidine-tag on recombinant human cytochrome P450 3A5 catalytic activity in reconstitution systems (2009)
  • Author(s): Emoto, C., Murayama, N., Wakiya, S., Yamazaki, H.
  • Journal Title: Drug Metab.Lett.t. 3 Pages: 207-211
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidation of endobiotics mediated by xenobiotic-metabolizing forms of human cytochrome P450 (2009)
  • Author(s): Niwa, T., Murayama, N., Yamazaki, H.
  • Journal Title: Curr.Drug Metab. 10 Pages: 700-712
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヒトと実験動物間で認められる薬物代謝酵素機能の種差 (2010)
  • Author(s): 村山典恵, 今村裕樹, 大久保真穂, 國兼絵里子, 松本史彦, 小野瀬優維, 佐々木国玄, 清水万紀子, 山崎浩史
  • Organizer: 日本薬学会第130回総会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] Impact of genetic polymorphism of the CYP3A5 appeared in the metabolism of and inhibition by voriconazoke in a Japanese population (2009)
  • Author(s): 村山典恵, 清水万紀子, 山崎浩史
  • Organizer: 日本薬物動態学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-11-27
• [Presentation] Impact of cytochrome p450 3A5 expression in human livers on drug interactions of anti-fungal agents with midazolam (2009)
  • Author(s): 村山典恵, 中本美那子, 清水万紀子, 山崎浩史
  • Organizer: 16th International Conference on Cytochrome P450 ～Biochemistry, Biophysics, Biotechnology～
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2009-06-21
• [Presentation] Remarked properties of human cytochrome P450 1A2 and 3A5 in function and cooperativity for drug development (2009)
  • Author(s): 山崎浩史
  • Organizer: 16th International Conference on Cytochrome P450 ～Biochemistry, Biophysics, Biotechnology～
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2009-06-21
• [Remarks]
  • URL: http://www.shoyaku.ac.jp/labosite/doutai/index.html