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2014 Fiscal Year Research-status Report

DILI誘発薬物における肝毒性誘発機序の統合理解と毒性予測のための基礎研究

Research Project

Project/Area Number 26460190
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

関根 秀一  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (70401007)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 晃成  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30323405)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords薬剤反応性 / 薬学 / 薬剤性肝障害
Outline of Annual Research Achievements

薬剤性肝障害(Drug induced liver injury: DILI)を起こす多くの薬物において、細胞内のエネルギー貯蔵・産生に関わるミトコンドリアに対して毒性を持つことが知られている。本年度においては、このミトコンドリア毒性を評価するための培養条件および評価方法についての検討を行った。その結果、肝特有の機能である異物の代謝、胆汁排泄機能を保持しているサンドイッチ培養肝細胞において、通常のin vitro培養条件よりもGlucose濃度、酸素濃度等を生体の条件に近い組成にすることにより、ミトコンドリア毒性に起因したDILIを誘発する薬物(Troglitazone, Amiodarone, Ticlopidineなど)において、より臨床血中濃度に近い領域におけるIn vitro細胞毒性の発現を再現することに成功した。
これまで反応性の高い代謝物がDILIの発現に関わることが報告されているが、これまでその明確な毒性標的分子の同定はされていなかった。本研究においては、ミトコンドリアが反応性代謝物の毒性標的になるとの仮説を立て検証を行った。反応性代謝物は化学的に不安定であり単離精製が困難である。そこで、本研究においては、ラット肝臓より単離したミトコンドリアにヒト肝ミクロソーム画分を混合させ、NADPH依存的な被検薬物の反応性代謝物の生成とミトコンドリア毒性の評価を1本の試験管内で行う系を新規に構築した。この反応系を用いることにより、Benzbromaroneなどの反応性代謝物の産生が知られているDILI誘発薬物においてNADPH依存的なミトコンドリア毒性を評価することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ミトコンドリア毒性評価法の確立については、計画よりも順調に進んでいるものの、ミトコンドリア毒性感受性を高めたCyclophilin D導入マウスを用いた検討は当初の計画よりも遅れている。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度においては、Cyclophilin Dの発現量を変動させたIn vitro、In vivoモデルの作製と平行して、平成26年度に構築したIn vitro評価系を用いたミトコンドリア毒性を惹起する濃度の検討を行う。

Causes of Carryover

計画時に購入を予定していた培養装置O2/CO2インキュベータ)を他の経費で購入したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

細胞内でミトコンドリア毒性に起因する細胞毒性を評価するために、細胞内の酸素消費速度をリアルタイムにモニターすることが可能となる蛍光プローブを購入する。

  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial iron accumulation exacerbates hepatic toxicity caused by hepatitis C virus core protein.2015

    • Author(s)
      Sekine S, Ito K, Watanabe H, Nakano T, Moriya K, Shintani Y, Fujie H, Tsutsumi T, Miyoshi H, Fujinaga H, Shinzawa S, Koike K, Horie T.
    • Journal Title

      Toxicol Appl Pharmacol.

      Volume: 282 Pages: 237-243

    • DOI

      10.1016/j.taap.2014.12.004.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Consequences of Mrp2 deficiency for diclofenac toxicity in the rat intestine ex vivo.2015

    • Author(s)
      Niu X, de Graaf IA, van de Vegte D, Langelaar-Makkinje M, Sekine S, Groothuis GM.
    • Journal Title

      Toxicol In Vitro.

      Volume: 29 Pages: 168-175

    • DOI

      10.1016/j.tiv.2014.10.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Key determinants of the circulatory exposure of organic anions: differences in hepatic uptake between multidrug resistance-associated protein 2 (Mrp2)-deficient rats and wild-type rats.2014

    • Author(s)
      Kosaka K, Watanabe T, Susukida T, Aoki S, Sekine S, Kume T, Ito K.
    • Journal Title

      Xenobiotica

      Volume: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.3109/00498254.2014.997820

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Optimization of Cell-based assay for assessment of mitochondrial dysfunction induced hepatotoxicity2014

    • Author(s)
      Cong Kiu, Shuichi Sekine, Kousei Ito
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会 第27回大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-12-05 – 2104-12-07
  • [Presentation] Basal efflux of bile acids contributes to drug-induced bile acid- dependent hepatocyte toxicity in rat sandwich-cultured hepatocytes2014

    • Author(s)
      Takeshi Susukida, Shuichi Sekine, Eiichiro Ogimura, Shigeki Aoki, Toshiharu Horie and Kousei Ito
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会 第27回大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-12-05 – 2014-12-07
  • [Presentation] 薬剤性肝障害の感受性を決めるミトコンドリアの関与2014

    • Author(s)
      関根秀一、堀江利治 、伊藤晃成
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会 第27回大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-12-05 – 2014-12-07
    • Invited
  • [Presentation] サンドイッチ培養肝細胞を用いた胆汁うっ滞型 薬剤性肝障害発症リスク予測法の有用性2014

    • Author(s)
      薄田 健史, 関根 秀一, 野崎 麻友香, 松井 等, 長田智治,堀江 利治, 伊藤 晃成
    • Organizer
      第36回胆汁酸研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-22
  • [Presentation] サンドイッチ培養肝細胞での胆汁酸依存的 毒性増強に関わる胆汁酸分子種の同定2014

    • Author(s)
      大泉久美子、関根秀一、深貝明子、伊藤晃成
    • Organizer
      第36回胆汁酸研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-22
  • [Presentation] Hepatotoxic drugs-induced metabolic-dependent mitochondrial toxicity2014

    • Author(s)
      Shuichi Sekine, Maho Shirakawa, Ayaka Tanaka, Toshiharu Horie, Kousei Ito
    • Organizer
      19th North American International Society for the Study of Xenobiotics and 29th JSSX Meeting
    • Place of Presentation
      Sanfrancisco, 米国
    • Year and Date
      2014-10-19 – 2104-10-23
  • [Presentation] Troglitazone and its sulfate conjugate cause dysfunction of the bile canalicular network formation2014

    • Author(s)
      Akinori Takemura, Aya Izaki, Shuichi Sekine, Kousei Ito
    • Organizer
      19th North American International Society for the Study of Xenobiotics
    • Place of Presentation
      Sanfrancisco, 米国
    • Year and Date
      2014-10-19 – 2014-10-23
  • [Presentation] FUNCTIONAL ASSESSMENT OF LIVER MITOCHONDRIA FROM LPS-PRETREATED EXPERIMENTAL DILI MODEL2014

    • Author(s)
      Koichi Arakawa, Shuichi Sekine, Kousei Ito
    • Organizer
      19th North American International Society for the Study of Xenobiotics
    • Place of Presentation
      Sanfrancisco, 米国
    • Year and Date
      2014-10-19 – 2014-10-23
  • [Presentation] ヒト、ラットサンドイッチ培養肝細胞を用いた臨床での薬物誘発性胆汁うっ滞型肝障害リスクの予測精度の検討2014

    • Author(s)
      関根秀一, 野崎 麻友香, 薄田健史, 堀江利治, 伊藤晃成
    • Organizer
      第8回 次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-16
  • [Presentation] Crabtree効果を考慮した薬物誘発 性肝細胞毒性評価系の構築2014

    • Author(s)
      劉 聡、関根 秀一、伊藤 晃成
    • Organizer
      第58回 日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-10-04 – 2014-10-04
  • [Presentation] 特異体質毒性評価に利用可能な ヒト-マウスキメラ型HLA遺伝子の構築2014

    • Author(s)
      向後晃太郎、青木重樹、関根秀一、伊藤晃成
    • Organizer
      第58回 日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-10-04 – 2014-10-04
  • [Presentation] 劇症肝炎誘発薬物による反応性代謝を介した 肝ミトコンドリア毒性評価系の構築2014

    • Author(s)
      白川 真帆、関根 秀一、田中 彩華、伊藤 晃成
    • Organizer
      第41回 日本毒性学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-04
  • [Presentation] トログリタゾン及びその硫酸抱合体による 肝毛細胆管形成過程への影響2014

    • Author(s)
      竹村 晃典, 伊崎 彩, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    • Organizer
      第41回 日本毒性学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-04
  • [Presentation] 胆汁酸排泄輸送体の阻害による胆汁酸の蓄積と肝細胞毒性に関わる胆汁酸分子種の同定2014

    • Author(s)
      大泉久美子、関根秀一、深貝明子、伊藤晃成
    • Organizer
      第41回 日本毒性学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-04
  • [Presentation] サンドイッチ培養肝細胞の肝毛細胆管形成を指標とした肝障害誘発性薬物の評価系の確立2014

    • Author(s)
      伊崎 彩, 竹村 晃典, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    • Organizer
      第41回 日本毒性学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-04
  • [Presentation] マイクロ空間培養プレートを用いた胆汁酸依存的薬剤性肝細胞毒性の評価2014

    • Author(s)
      関根秀一、菊田奈津子、江尻洋子、細田雅也、堀江利治、伊藤晃成
    • Organizer
      第41回 日本毒性学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-04
  • [Remarks] 千葉大学薬学部生物薬剤学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.p.chiba-u.jp/lab/yakuzai/

URL: 

Published: 2016-05-27  

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