Establishment of the novel experimental systems with human freshly-isolated intestinal tissues for the accurate prediction of intestinal drug absorption in humans
| Project/Area Number |
20H03402
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Kitasato University (2021)
The University of Tokyo (2020) |
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Principal Investigator |
前田 和哉 北里大学, 薬学部, 教授 (00345258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 竜也 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20282353)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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| Keywords | 消化管吸収 / 代謝酵素 / 薬物トランスポーター / ヒト新鮮消化管 / crypt / 経細胞輸送 / Ussing chamber / トランスポーター |
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| Outline of Research at the Start |
本来なら廃棄される手術残余のヒト新鮮消化管検体を利活用し、消化管組織を用いたUssing chamber法による透過性予測や消化管検体より単離したcrypt細胞（消化管細胞の前駆細胞）をtranswell上で消化管上皮細胞に分化させるin vitro実験系を構築し、創薬過程において、これまで適切な実験系がなかったヒトでの医薬品の消化管吸収の評価において、より予測精度の高い新規実験系およびin vitro試験の結果をin vivo消化管吸収率に理論的に変換する数理モデルとの統合システムを実現化する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、本来廃棄される手術残余ヒト消化管検体を創薬に有効活用すべく、医薬品の消化管吸収の予測を目指すものである。本年度は、Ussing chamberに筋層を剥離したヒト新鮮消化管上部検体を装着し、両側方向への各種薬物の透過性を観察した。その結果、消化管に発現する複数種にわたる取り込み・排出トランスポーターの基質薬物については、阻害薬を併用することにより輸送が変動したことから、本系において複数の取り込み・排出トランスポーターの機能が維持されていることが示唆された。さらに、トランスポーター基質薬物を複数含む薬物について、本系で吸収方向の透過性を定量化し、その値を基にヒト消化管吸収率と対応付ける理論曲線を描くことでヒトにおける消化管吸収を予測することを試みたところ、最初、吸収にトランスポーターが関係しない薬物のみで曲線を描き、その後トランスポーター基質薬物のデータをオーバーレイしたところ、複数の薬物のプロットが曲線上に配置されたことから、トランスポーターの機能を含む消化管吸収の予測が可能になっていることが示唆される結果を得た。さらに、取り込みトランスポーターの基質薬物について、阻害剤と併用時の透過性もプロットしたところ、透過性が大幅に減少することが確認され、これら薬物はヒトにおける消化管吸収過程にもトランスポーターが大きく関与していることが示唆された。また、複数の消化管検体を用いて検討を行ったが、当初の予想以上に、検体間のデータのばらつきは少なく、複数の検体でトランスポーターの発現・機能が維持されていることが確認された。但し、消化管検体そのものを用いた透過性試験を行うためには、極めて新鮮度の高い、摘出間もない検体を使わないと、一部のトランスポーター機能が速やかに低下する傾向があることも明らかとなった。
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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
現在、Ussing chamber法を用いた消化管組織そのままを用いた消化管吸収に関する検討については、トランスポーターが絡む薬物については良好な予測性を確認するに至っており、さらにcrypt細胞の継代培養およびpreliminaryではあるが、transwell上への播種・単層膜の形成については確認がとられており、計画通りの進捗であるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定通り、crypt細胞由来分化細胞における代謝酵素・トランスポーターの代謝・輸送能力を定量化する系を確立すると共に、これら細胞に遺伝子ノックダウンをウィルスベクターにより行う系も検討に入っている。また同時に、Ussing chamberを用いたヒト消化管組織の透過性を観察する系においても、代謝酵素の関わる薬物について、消化管吸収への寄与、吸収率の予測性を検証しに行く。それらの結果として、最終的な個々の分子の消化管吸収への寄与を明らかにすべく研究を進めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
