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生理学的薬物動態モデリング手法による化学物質リスク評価のためのヒト体内動態予測

研究課題

研究課題/領域番号 20J21210
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関昭和薬科大学

研究代表者

三浦 智徳  昭和薬科大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードアニリン / 2,6-ジメチルアニリン / 生理学的薬物動態モデル / アニリン誘導体 / ブロモベンゼン / ヒト肝細胞移植マウス / ヒトアルブミン mRNA
研究開始時の研究の概要

本研究の概要は、肝毒性が懸念されている一般化学物質と置換基の異なる類似物質において、実験動物の薬物動態(PK)パラメータ値をin vivo実験より算出し、動物の肝臓差を考慮したin vitro実験を介してヒトPKを予測することで、リスク評価のための化学物質のヒト体内動態を明らかにする研究である。さらに、個別化学物質のヒトPKパラメータ値を網羅的に解析し、未知化学物質の酸解離定数および分配係数等の物性値からヒトPKパラメータ値を正確に予測し得る計算学的予測系を確立することで、リスク評価のためのヒト体内動態を予測する研究である。

研究実績の概要

本研究ではヒト型モデル動物および簡易生理学的薬物動態(PBPK)モデルを活用し、血液毒性等が報告されるアニリン誘導体のヒトの経口曝露量と生体内濃度を双方向に予測し、ヒト体内動態を考慮した化学物質リスクを評価することを目的とした。ラット血中代謝消失の速やかなアニリンおよび遅い2,6-ジメチルアニリンをヒト肝細胞移植マウスの単回経口投与した際の血漿中濃度を測定した。これらを基に、主要動態パラメータ値(ka ,V1 およびCLh,int)をフィッティング計算により算出し、アニリンおよび2,6-ジメチルアニリンの動物PBPKモデルを構築し、化学物質の物質量から生体内濃度を前向きに予測することを可能とした。マウスおよびヒトの体重等を考慮し、動物モデルからヒトPBPKモデルに外挿した。
アニリンおよび2,6-ジメチルアニリンのヒト尿中バイオモニタリング報告濃度はそれぞれ13.7および13.3 ng/mLと報告されている。構築したヒトPBPKモデルを用いて、これらの報告濃度を生活環境下での平均の濃度と仮定した際のアニリンおよび2,6-ジメチルアニリン反復経口曝露量を後ろ向きに予測したところ、それぞれ26および29 ug/kg/day であった。これらの経口曝露量は現行アニリンの耐容一日摂取量として報告されている7.0 ug/kg/dayを超過することが認められた。これらのことより、生活環境下でのアニリンおよび2,6-ジメチルアニリンの曝露により、ヒトに悪影響を及ぼす可能性は高いことが推察された。
以上、ヒト型モデル動物と簡易PBPKモデルを組合せ、化学物質のヒト経口曝露量と生体内濃度を双方向に予測する本研究成果は、ベンゼン環を母核とした類縁化学物質のヒト肝代謝消失を考慮するリスク評価の新手法となることが期待される。物質の量と濃度の関係をこの研究領域に提供できた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件)

  • [雑誌論文] Forward and reverse dosimetry for aniline and 2,6-dimethylaniline in humans extrapolated from humanized-liver mouse data using simplified physiologically based pharmacokinetic models2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomonori、Uehara Shotaro、Shimizu Makiko、Suemizu Hiroshi、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 47 号: 12 ページ: 531-538

    • DOI

      10.2131/jts.47.531

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in Pharmacokinetics and Haematotoxicities of Aniline and Its Dimethyl Derivatives Orally Administered in Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomonori、Kamiya Yusuke、Murayama Norie、Shimizu Makiko、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 11 ページ: 1775-1780

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00589

    • NAID

      130008110136

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-11-01
    • 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] Hepatotoxicological potential of P-toluic acid in humanised-liver mice investigated using simplified physiologically based pharmacokinetic models2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomonori、Kamiya Yusuke、Uehara Shotaro、Murayama Norie、Shimizu Makiko、Suemizu Hiroshi、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Xenobiotica

      巻: - 号: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1080/00498254.2021.1908643

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pharmacokinetics of primary oxidative metabolites of thalidomide in rats and in chimeric mice humanized with different human hepatocytes2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomonori、Uehara Shotaro、Shimizu Makiko、Suemizu Hiroshi、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 46 号: 7 ページ: 311-317

    • DOI

      10.2131/jts.46.311

    • NAID

      130008060479

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 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] Roles of human cytochrome P450 1A2 in coumarin 3,4-epoxidation mediated by untreated hepatocytes and by those metabolically inactivated with furafylline in previously transplanted chimeric mice2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomonori、Uehara Shotaro、Shimizu Makiko、Murayama Norie、Suemizu Hiroshi、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 46 号: 11 ページ: 525-530

    • DOI

      10.2131/jts.46.525

    • NAID

      130008110376

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 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] Different Hepatic Concentrations of Bromobenzene, 1,2-Dibromobenzene, and 1,4-Dibromobenzene in Humanized-Liver Mice Predicted Using Simplified Physiologically Based Pharmacokinetic Models as Putative Markers of Toxicological Potential2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomonori、Shimizu Makiko、Uehara Shotaro、Yoshizawa Manae、Nakano Ayane、Yanagi Mayu、Kamiya Yusuke、Murayama Norie、Suemizu Hiroshi、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 33 号: 12 ページ: 3048-3053

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.0c00387

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolic profiles of coumarin in human plasma extrapolated from a rat data set with a simplified physiologically based pharmacokinetic model2020

    • 著者名/発表者名
      47.Miura T, Kamiya Y, Hina S, Kobayashi Y, Murayama N, Shimizu M, Yamazaki H.
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 45 号: 11 ページ: 695-700

    • DOI

      10.2131/jts.45.695

    • NAID

      130007935150

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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