ヒト肝細胞を用いた乱用薬物代謝物解析システムの構築

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23590866
• Research Institution: National Research Institute of Police Science
• Principal Investigator: 金森 達之 科学警察研究所, 法科学第三部, 主任研究官 (40356192)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 肝細胞 / 三次元培養 / スフェロイド / 乱用薬物 / 代謝

Research Abstract

本年度は、トランスパレント（株）より市販されている三次元培養用プレート（Cell-able）上で培養した肝細胞による薬物代謝実験を行い、in vivo代謝がどの程度再現されるかを調べた。具体的には、Cell-ableに肝細胞を播種してスフェロイド（肝細胞の塊）を形成させ、これに麻薬4-ブロモ-2,5-ジメトキシフェネチルアミン（2C-B）あるいは麻薬2,5-ジメトキシ-4-エチルチオフェネチルアミン（2C-T-2）を添加し、24時間あるいは48時間培養後、培養液を採取した。得られた培養液から代謝物を抽出し、液体クロマトグラフィー質量分析（LC/MS）あるいはガスクロマトグラフィー質量分析（GC/MS）を行い、代謝物を確認した。　2C-Bについては、培養液中にO-脱メチル-N-アセチル体、カルボン酸体、アルコール体等の代謝物が確認された。また、2C-T-2については、培養液中にスルホキシド体、スルホキシド-N-アセチル体、スルホン-N-アセチル体、カルボン酸体等の代謝物が確認された。これらは、いずれも2C-Bあるいは2C-T-2を投与したラット尿中に排泄されることが確認されている。　以上の結果から、Cell-ableプレート上の三次元培養肝細胞（肝細胞スフェロイド）を用いた代謝実験により、乱用薬物のin vivo代謝が良好に再現されることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画と比較し、薬物は2種（当初は4種）、培養プレートは1種（当初は2種）の検討となったが、三次元培養プレートCell-able上に形成させた肝細胞スフェロイドにより、用いた薬物2種のいずれについても、in vivoにおける代謝パターンが良好に再現されることを示すことができた。

Strategy for Future Research Activity

本年度の実験により、三次元培養プレートCell-ableの有用性が示唆されたことから、次年度は、本プレートを用いた実験系についてさらに詳細に検討する。具体的には、ラット肝細胞を用いた薬物代謝実験を行い、振とう培養の効果、血管内皮細胞との共培養の効果等について検討し、最適な培養条件を決定する。また、検討する薬物数を増やし、本実験系の有用性についてさらなる検証を行う。　ラット肝細胞を用いた検証実験の後、ヒト肝細胞を用いた薬物代謝実験を行い、in vivoデータと比較し、本実験系の乱用薬物代謝モデルとしての有用性について総括する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

三次元培養プレート、ラット凍結肝細胞、血管内皮細胞、培地、シャーレ、ピペット、分析用カラム、バイアル等の消耗品に135万円程度の支出を予定している。　また、国際学会（開催は国内）及び国内学会各1回参加の旅費として10万円、国際学会及び国内学会各1回の参加費として6万円、英文校閲料1回分として3万円の支出を予定している。