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ヒト手術残余消化管検体を用いたより精緻な薬物の小腸吸収評価系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20H03402
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関北里大学 (2021-2022)
東京大学 (2020)

研究代表者

前田 和哉  北里大学, 薬学部, 教授 (00345258)

研究分担者 小田 竜也  筑波大学, 医学医療系, 教授 (20282353)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード消化管吸収 / crypt / ヒト新鮮消化管 / 経細胞輸送 / Ussing chamber / 代謝酵素 / トランスポーター / バイオアベイラビリティ / 消化管吸収予測 / 薬物トランスポーター
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

現在のヒト消化管吸収率の予測は、動物実験における種差の問題や、不死化細胞とヒト小腸細胞の代謝酵素・トランスポーターの遺伝子発現の差異の問題から、予測性は必ずしも良好とはいえない。本研究では、新規実験系として、ヒト手術残余検体の利活用を着想した。その結果、複数の代謝酵素・トランスポーターの発現量・機能が比較的維持されていた。またCYP3A基質薬物の消化管代謝回避率をin vitro実験の結果から良好に予測できた。また、消化管のトランスポーターの偏在に由来する物質吸収の領域差や転写誘導の観察にも用いうることを確認し、薬物の消化管吸収特性を把握するのに適した新規実験系となりうることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

経口薬の開発において、前臨床段階におけるヒト消化管吸収の定量的予測は重要な因子の一つである。しかしながら、これまでの手法では代謝酵素・トランスポーターの基質薬物に関しては予測性が良好ではない。本実験系は、ヒト消化管の吸収特性をよりよく再現可能な状況になっていることが見えてきた。よって最終的に我々の実験系は既存の実験系と置換しうるものであり、広く創薬現場における消化管吸収の予見性を高めるツールとして応用可能であると考えている。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 1件、 招待講演 12件)

  • [雑誌論文] ヒトcrypt由来分化吸収上皮細胞を用いた薬物の消化管吸収性・消化器毒性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 37 ページ: 303-311

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒト/動物消化管crypt由来分化消化管上皮細胞を用いた新規薬物の消化管吸収予測系の構築2022

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 雑誌名

      ILSI Japan

      巻: 150 ページ: 13-20

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Usefulness of Human Jejunal Spheroid Derived Differentiated Intestinal Epithelial Cells for the Prediction of Intestinal Drug Absorption in Humans2022

    • 著者名/発表者名
      Michiba Kazuyoshi、Maeda Kazuya、Shimomura Osamu、Miyazaki Yoshihiro、Hashimoto Shinji、Oda Tatsuya、Kusuhara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 50 号: 3 ページ: 204-213

    • DOI

      10.1124/dmd.121.000796

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative prediction of pharmacokinetic properties of drugs in humans: Recent advance in in vitro models to predict the impact of efflux transporters in the small intestine and blood brain barrier2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Yoshiki、Michiba Kazuyoshi、Maeda Kazuya、Kusuhara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 148 号: 1 ページ: 142-151

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.10.010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of the Human Intestinal Drug Transport with Ussing Chamber System Incorporating Freshly Isolated Human Jejunum2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Michiba, Kazuya Maeda, Ko Kurimori, Tsuyoshi Enomoto, Osamu Shimomura, Tomoyo Takeuchi, Hiroyuki Nishiyama, Tatsuya Oda, Hiroyuki Kusuhara
    • 雑誌名

      Drug Metab Dispos

      巻: 49 号: 1 ページ: 84-93

    • DOI

      10.1124/dmd.120.000138

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Challenges in extrapolation of in vitro experimental data to human intestinal absorption with crypt-derived intestinal cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Maeda
    • 学会等名
      7th Asia Pacific ISSX 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒト空腸幹細胞由来分化小腸上皮細胞を用いた 薬物代謝酵素・トランスポーター基質薬物の消化管吸収特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉、下村治、宮﨑貴寛、橋本真治、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      第29回HAB研究機構学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 薬物のヒト消化管吸収率の定量的予測のための新規ツール開発と予測法に関する考察2022

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 学会等名
      第435回CBI学会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトcryptスフェロイド由来分化小腸細胞における部位選択的なトランスポーター機能発現および発現誘導に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉 、下村治、宮崎貴寛、橋本真治、大原佑介、榎本剛史、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 消化管幹細胞由来分化細胞の活用が拓く新たな薬物の消化管吸収・消化器毒性の評価法2022

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 学会等名
      OYC Bio Symposium 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト空腸スフェロイド由来小腸上皮細胞の薬物代謝酵素・トランスポーター基質薬物のヒト消化管吸収性予測における特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉 、下村治、宮崎貴寛、橋本真治、大原佑介、榎本剛史、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      医療薬学フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サル・イヌ・ヒト由来の部位別単離crypt培養系を用いた薬剤誘導性消化器毒性の基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 芳樹、前田 和哉、道場 一祥、下村 治、宮﨑 貴寛、橋本 真治、森山 亜紀子、小田 竜也、楠原 洋之
    • 学会等名
      医療薬学フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サル・ヒトcrypt由来消化管幹細胞培養系を用いたEGFRチロシンキナーゼ阻害薬による下痢発症リスクの評価2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 芳樹、前田 和哉、下村 治、宮﨑 貴寛、橋本 真治、森山 亜紀子、小田 竜也、楠原 洋之
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト/サルcrypt由来の未分化・分化腸スフェロイドを用いたEGFRチロシンキナーゼ阻害薬による下痢発症リスクの評価2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 芳樹、前田 和哉、下村 治、宮﨑 貴寛、橋本 真治、森山 亜紀子、小田 竜也、楠原 洋之
    • 学会等名
      第5回医薬品毒性機序研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] サル・イヌ・ヒト由来の消化管部位別スフェロイド培養系を用いた薬剤誘導性消化器毒性の基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      橋本芳樹, 前田和哉, 道場一祥, 森山亜紀子, 下村治, 宮﨑貴寛, 橋本真治, 小田竜也, 楠原洋之
    • 学会等名
      細胞アッセイ研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マウス消化管組織幹細胞由来分化細胞を用いた消化管吸収評価系の構築に向けた基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      道場一祥, 前田和哉, 楠原洋之
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小腸crypt由来分化細胞を用いた消化管吸収予測系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 学会等名
      第28回HAB研究機構学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元スフェロイド培養系を活用した消化管吸収評価系の構築に向けた基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      道場一祥, 前田和哉, 楠原洋之
    • 学会等名
      第28回HAB研究機構学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 手術残余ヒト消化管組織を活用した医薬品の消化管吸収動態評価系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      道場一祥, 前田和哉, 栗盛洸, 榎本剛史, 下村治, 小田竜也, 楠原洋之
    • 学会等名
      医療薬学フォーラム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト消化管組織および crypt由来組織幹細胞の利用による 消化管吸収予測2021

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 学会等名
      第425回CBI学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 消化管組織幹細胞由来分化細胞の活用による 消化管吸収の定量的予測に向けた取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 学会等名
      薬物動態談話会9月例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト空腸スフェロイド由来小腸上皮細胞の薬物代謝酵素・トランスポーター基質薬物のヒト消化管吸収特性評価における特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      道場一祥, 前田和哉, 栗盛洸, 榎本剛史, 下村治, 小田竜也, 楠原洋之
    • 学会等名
      第15回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] サル・イヌ・ヒト由来の部位別単離Crypt培養系を用いた薬剤誘導性消化器毒性の基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      橋本芳樹, 前田和哉, 道場一祥, 森山亜紀子, 栗盛洸, 榎本剛史, 下村治, 小田竜也, 楠原洋之
    • 学会等名
      第15回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒト手術残余検体由来の腸管幹細胞を用いた消化管吸収予測モデルの構築2021

    • 著者名/発表者名
      前田和哉
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第34回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元ヒト小腸スフェロイド培養系を活用した消化管吸収評価系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      道場一祥, 前田和哉, 栗盛洸, 榎本剛史, 下村治, 小田竜也, 楠原洋之
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] サル・イヌ由来の部位別単離crypt培養系を用いた薬剤誘導性消化器毒性の評価系の構築および基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      橋本芳樹, 道場一祥, 森山亜紀子, 前田和哉, 楠原洋之
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 摘出ヒト新鮮消化管検体を用いた取り込み/排出トランスポーターを介した薬物輸送特性の解析および薬物のヒト消化管吸収率の予測2020

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉、栗盛洸、榎本剛史、下村治、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      第27回HAB研究機構学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 摘出ヒト新鮮消化管検体を用いたUssing chamber法による取り込み/排出トランスポーターを介した薬物の消化管輸送特性の解析2020

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉、栗盛洸、榎本剛史、下村治、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      第15回トランスポーター研究会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 医薬品のヒト消化管吸収率の予測に向けた手術残余ヒト消化管組織の有効活用2020

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉、栗盛洸、榎本剛史、下村治、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ussing chamber 法による摘出ヒト消化管検体を用いた薬物の消化管輸送特性の解析2020

    • 著者名/発表者名
      道場一祥、前田和哉、栗盛洸、榎本剛史、下村治、小田竜也、楠原洋之
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第35回年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the intestinal transport of drugs with human-derived tissue samples2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Maeda
    • 学会等名
      THE 16th SUGIYAMA LABORATORY RIKEN OPEN SYMPOSIUM
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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