2021 Fiscal Year Research-status Report
肝排出輸送体による活性代謝物輸送解析と機械学習メタボロミクスによる生体内基質探索
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21K06688
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
増尾 友佑 金沢大学, 薬学系, 准教授 (90708140)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 排出輸送体 / BCRP / メタボロミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜輸送体Breast Cancer Resistant Protein (BCRP/ABCG2)は、肝胆管のほか、小腸管腔、血液脳関門、腎近位尿細管等の細胞膜に発現し、薬物等の基質化合物を細胞外に排出する。それぞれの臓器に発現するBCRPが基質薬物の体内動態に与える影響は不明点が多いものの、薬物の活性代謝物の主生成臓器となる肝におけるBCRPは基質薬物の体内動態の規定因子のひとつである。肝でのBCRPの輸送機能を適切に評価することは、有効かつ安全な薬物治療に求められる。本研究は、Adeno-associated virus (AAV)を用いて肝選択的なBcrpノックダウンマウスを作製し、肝BCRPを機能解明することを目的とした。マウスBcrpに対するshRNAを発現するAAV8-shBcrpを調製した。野生型マウスにAAVを静脈内投与後、組織でのBcrpのmRNA、タンパク質発現量を評価したところ、AAV8-shBcrp投与群では、対照群よりも肝Bcrp mRNA、タンパク質発現量ともに10%以下に低下した。一方、Bcrpの発現組織として小腸および腎臓では発現低下せず、肝選択的Bcrpノックダウンを確認できた。経口投与したBCRP基質薬sulfasalazineの血漿中濃度は、AAV8-shBcrpで、対照群よりも顕著に高く、AUCは7倍に増加した。AAVによる肝選択的なBcrpノックダウンで肝BCRPの機能を評価可能になり、肝BCRPがsulfasalazineの血漿中濃度を規定することが明らかになった。今後、肝と他臓器間で、各種BCRP基質化合物の体内動態におけるBCRPの関与をより定量的に比較する予定である。
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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
本研究で肝選択的なBcrpノックダウンマウスが作成でき、評価系の構築に成功した。次年度に予定していた組織選択的な基質探索も先行しており、今後も研究計画の達成が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
肝選択的にノックダウン時の血漿、尿、肝での濃度変化をメタボロミクスで網羅的に検出し、肝でのBCRP機能を反映した生体内BCRP基質を探索する。ヒトが摂取する植物由来成分をマウスに混餌投与して、スクリーニングの多様性を拡大し、生体内BCRP基質の検出力をさせる。メタボロミクスでのデータ解析に自動化と機械学習を導入することで、解析を効率化しつつ、構造未知イオンからも化合物同定を試みる。
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[Journal Article] Chronic liver disease enables gut Enterococcus faecalis colonization to promote liver carcinogenesis2021
Author(s)
Iida N, Mizukoshi E, Yamashita T, Yutani M, Seishima J, Wang Z, Arai K, Okada H, Yamashita T, Sakai Y,?Masuo Y, Agustina R, Kato Y, Fujinaga Y, Oshima M, Honda M, Lebreton F, Gilmore MS, Kaneko S.
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Journal Title
Nat Cancer
Volume: 10
Pages: 1039-1054
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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