医薬品の動態および安全性の早期予測システムの構築

• 研究課題/領域番号: 15390172
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用薬理学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 横井 毅 金沢大学, 医学系研究科, 教授 (70135226)
• 研究分担者: 中島 美紀 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (70266162) ; 加藤 美紀 金沢大学, 自然科学研究科, 助手 (70345594)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円); 2005年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2004年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2003年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
• キーワード: トログリタゾン / DNAマイクロアレイ / 薬物誘導性肝障害 / 毒性予測 / アセトアミノフェン / チオアセタミド / QTクラスタリング / 四塩化炭素 / アルドラーゼB / 自己抗体 / 肝毒性 / ラット / クラスタリング解析 / DNAチップ / ジエチルニトロソアミン

研究概要

本課題における研究期間中における主な研究成果は、冊子体の報告書に全文を記載した9報の英文論文として報告した。特に成果として特筆すべき論文の2題を以下に要約する。
【肝毒性化合物5種類の投与における網羅的遺伝子発現変動解析】 肝障害性というフェノタイプと網羅的遺伝子発現プロファイルの関係について、DNAマイクロアレイを用いて典型的な肝毒性化合物5種類について検討した。個々の化合物はそれぞれ特徴的な遺伝子発現のプロファイルを示した。アセトアミノフェンは他の化合物とは異なるクラスターに分類された。遺伝子発現プロファイルと毒性を示す時間を考慮して、10個の発現が誘導される遺伝子と、10個の発現が抑制される遺伝子を共通してpick upすることが出来た。これらは肝障害に共通するマーカー遺伝子と考えられた。Quality-Threshold(QT)クラスター解析により、個々の化合物による特徴的な遺伝子の発現変化を見出すことができた。QTクラスター解析における平均遺伝子変化は、生化学値と一致した変動を示した。さらに、この変動は、肝障害性の大小に係わらず同じパターンを示した。すなわちこれらの遺伝子の発現プロファイルから、肝毒性の程度に関係なく毒性発現時間を推測することが可能であることを示した。
【肝毒性化合物の投与量と遺伝子発現の相関解析】 本研究ではチオアセタミドを代表的な肝毒性化合物として用い、肝障害性のフェノタイプと特定の遺伝子の発現プロファイルの変化との相関を検討した。その結果、肝障害の初期段階のクラスターと後期のクラスターは、時間依存的にも、投与量依存的にも分けることができた。一方、主たる遺伝子のQuality-threshold(QT)クラスタリングでは、血清学的な値の最大値を、遺伝子変化のプロファイルから予測することができた。肝障害に係わる遺伝子の発現プロファイルのQTクラスタリング手法は、肝障害性を予測する為の有用な解析であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous measurement of gene expression for hepatotoxicity in thioacetamide-administered rats by DNA microarrays. (2006)
  • 著者名/発表者名: Minami, K.et al.
  • 雑誌名: Mutation Research 603(1) ページ: 64-73
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Simultaneousmeasurement of gene expression for hepatotoxicity in thioacetamide-administered rats by DNA micro arrays. (2006)
  • 著者名/発表者名: Minami, K., Maniratanachote, R., Katoh, M., Nakajima, M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Mutat.Res. 603(1) ページ: 64-73
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Binding of steroidogenic factor-1 to the regulatory region might not be critical for transcriptional regulation of human CYP1B1 gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tsuchiya et al.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 139 ページ: 527-534
• [雑誌論文] Gene expression analyses for hepatotoxicity in thioacetamide administered rat by DNA microarrays. (2006)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Minami et al.
  • 雑誌名: Mutation Research 603 ページ: 64-73
• [雑誌論文] Detection of autoantibody to aldolase B in sera from patients with troglitazone-induced liver dysfunction. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maniratanachote, R.
  • 雑誌名: Toxicology 87(1) ページ: 296-305
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Chaperone proteins involved in troglitazone-induced toxicity in human hepatoma cell lines. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maniratanachote, R.et al.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 83(2) ページ: 293-302
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Detection of autoantibody to aldolase B in sera from patients with troglitazone-induced liver dysfunction. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maniratanachote, R., Shibata, A., Kaneko, S., Yamamori, I, Wakasugi, T., Sawazaki, T., Katoh, K., Tokudome, S., Nakajima, M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Toxicology 216(1) ページ: 15-23
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Relationship between hepatic gene expression profiles and hepatotoxicity in five typical hepatotoxicant-administered rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Minami, K., Saito, T., Narahara, M., Tomita, H., Kato, H., Sugiyama, H., Katoh, M., Nakajima, M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Toxicol.Sci. 87(1) ページ: 296-305
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Chaperone proteins involved in troglitazone-induced toxicity in human hepatoma cell lines. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maniratanachote, R., Minami, K., Katoh, M., Nakajima, M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Toxicol.Sci. 83(2) ページ: 293-302
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Relationship between hepatic gene expression profiles and hepatotoxicity in five typical hepatotoxicant-administered rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Minami et al.
  • 雑誌名: Toxicological Science 87 ページ: 296-305
• [雑誌論文] Identification of autoantibody to aldolase B in sera from patients with troglitazone-induced liver disfunction. (2005)
  • 著者名/発表者名: Rawiwan Maniratanachote et al.
  • 雑誌名: Toxicology 216 ページ: 15-23
• [雑誌論文] Inhibitory effects of psychotropic drugs on mexiletine metabolism in human liver microsomes : prediction of in vivo drug interactions. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hara et al.
  • 雑誌名: Xenobiotica 35 ページ: 549-560
• [雑誌論文] Chaperone proteins involved in troglitazone-induced toxicity in human hepatoma cell lines. (2005)
  • 著者名/発表者名: Rawiwan Maniratanachote et al.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 83 ページ: 293-302
• [雑誌論文] Trans-3'-hydroxycotinine O-and N-glucuronidations in human liver microsomes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yamanaka et al.
  • 雑誌名: Drug Metabolsim and Dispositions 33 ページ: 23-30
• [雑誌論文] Role of aryl hydrocarbon receptor and Cyp1b1 in antiestrogenic activity of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, K.
  • 雑誌名: Archives Toxicology 78(6) ページ: 309-315
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tissue-specific mRNA expression profiles of human nuclear receptor subfamilies. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, M.et al.
  • 雑誌名: Drug Metabolism and Pharmacokinetics 19(2) ページ: 135-149
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of aryl hydrocarbon receptor and Cyplbl in antiestrogenic activity of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, K., Nakajima, M., Fujiki, Y., Katoh, M., Gonzalez, F.J., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Arch.Toxicol. 78(6) ページ: 309-315
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tissue-specific mRNA expression profiles of human nuclear receptor subfamilies. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, M., Naito, S., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Drag Metab.Pharmacokinet 19(2) ページ: 135-149
  • NAID: 10012923634
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human CYP1B1 regulated by estradiol via estrogen receptor. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tsuchiya et al.
  • 雑誌名: Cancer Reseach 64 ページ: 3119-3125
• [雑誌論文] Role of aryl hydrocarbon receptor and Cyp1b1 in antiestrogenic activity of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kei Takemoto et al.
  • 雑誌名: Archives Toxicology 79 ページ: 309-315
• [雑誌論文] Expression of Human CYPs in Chimeric Mice with Humanized Liver. (2004)
  • 著者名/発表者名: Miki Katoh et al.
  • 雑誌名: Drug Metabolsim and Dispositions 32 ページ: 1401-1410
• [雑誌論文] A novel polymorphism of human CYP2A6 gene, CYP2A6^*17, has an amino acid substitution(V365M) that reduces enzymatic activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Fukami et al.
  • 雑誌名: Clinical Pharmaceutical Therapeutics 76 ページ: 519-527
• [雑誌論文] Effects of histonedeacetylation and DNA methylationonconstitutive and TCDD-inducible expressions of human CYP1 family in MCF-7 and HeLa cells (2003)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, M.et al.
  • 雑誌名: Toxicological Letters 144(2) ページ: 247-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Critical enhancer region to which AhR/ARNT and Sp1 bind in hurCYP1B1 gene. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y.et al.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 133(5) ページ: 583-592
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of aryl hydrocarbon receptor repressor in normal human tissues and inducibilityby polycyclic aromatic hydrocarbon in human tumor-derived cell lines. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y.et al.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 72(3) ページ: 253-259
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of histone deacetylation and DNA methylation on constitutive and TCDD-inducible expressions of human CYP1 family in MCF-7 and HeLa cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, M., Iwanari M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Toxicol.Lett. 144(2) ページ: 247-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Critical enhancer region to which AhR/ARNT and Sp1 bind in human CYP1B1 gene (2003)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y., Nakajima, M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: J.Biochem. 133(5) ページ: 583-592
  • NAID: 50000853730
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression of aryl hydrocarbon receptor repressor in normal human tissues and inducibility by polycyclic aromatic hydrocarbons in human tumor-derived cell lines. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y., Nakajima, M., Itoh, S., Iwanari, M., Yokoi, T.
  • 雑誌名: Toxicol.Sci. 72(2) ページ: 253-259
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yuki Tsuchiya et al.: "Expression on aryl hhdrocabon receptor repressor in normal human tissues and inducibility by polycyclic aromatic hydrocabons"Toxicological Science. 72. 253-259 (2003)
• [文献書誌] Yuichiro Watanabe et al.: "Glucuronidation of etoposide in human liver microsomes in specifically catalyzed by UDP-glucuronosyltransferase 1A1"Drug Metabolism and Dispositions. 31. 589-595 (2003)
• [文献書誌] Yuki Tsuchiya et al.: "Critical enhancer region to which AhR/ARNT and Sp1 bind in human CYP1B1 gene"Journal of Biochemistry. 133. 583-592 (2003)
• [文献書誌] Miki Nakajima et al.: "Genetic polymorphisms of CYP2C8 in Japanese population"Drug Metabolsim and Dispositions. 31. 687-690 (2003)
• [文献書誌] Miki Nakajima et al.: "Effects of histone deacetylation and DNA methylation on constitutive and TCDD-inducibe expression of human CYP1 family in MCF7 cells"Toxicological Letters. 144. 247-256 (2003)
• [文献書誌] Ryoko Yoshida et al.: "Effects of polymrophism in promoter region of human CYP2A6 gene (CYP2A6^*9) on expression level of mRNA and ezymatic activity"Clinical Pharmaceutical Therapeutics. 74. 69-76 (2003)
• [文献書誌] 横井毅, 堀江透 編集: "臨床薬物代謝化学"廣川書店. 334 (2003)