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肝OATP内在性基質の体内動態メカニズム解析による生理学的薬物速度論モデルの確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K07209
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関横浜薬科大学

研究代表者

吉門 崇  横浜薬科大学, 薬学部, 准教授 (70535096)

研究分担者 杉山 雄一  国立研究開発法人理化学研究所, 科技ハブ産連本部, 特別招聘研究員 (80090471)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード薬物相互作用 / トランスポーター / 内因性化合物 / 生理学的薬物速度論モデル / バイオマーカー / 内在性基質
研究開始時の研究の概要

肝臓に発現するOATP1B1/1B3 はアニオン性薬物の肝取り込みを担っており、多くの薬物相互作用に関与することから重要である。OATP1B内在性基質は薬物相互作用を予測するためのバイオマーカーとなり得る。本研究ではコプロポルフィリン(CPs)に着目し、生理学的薬物速度論モデルを用いてDDIを予測する方法論を確立する。CPsの生合成にもたらす薬物の影響、分子種(CP-IおよびCP-III)間の体内動態の違い、排出トランスポーター(MRP2等)の寄与等を明らかにすることで、精緻なモデルを構築し、薬物相互作用の予測の精度を高める。

研究成果の概要

肝臓に発現するOATP1B1/1B3はアニオン性薬物の肝取り込みを担っており、多くの薬物間相互作用(DDI)に関与する。OATP1B内在性基質はDDIを予測するためのバイオマーカーになり得ることから、その一つであるコプロポルフィリン(CPs)に着目して生理学的薬物速度論(PBPK)モデルを構築した。で、分子種(CP-IおよびCP-III)間の体内動態の違い、排出トランスポーター(MRP2等)の寄与等を考慮し、精緻なPBPKモデルを用いてOATP1B阻害薬による影響を定量的に解析し、DDIを予測する方法論を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

OATP1B内在性基質としてのCPsは、①感受性、②特異性、③最小限の日内変動の観点で、最も有用なOATP1B内在性基質の一つとして考えられてきたが、多くは相関関係による議論がなされてきた。本研究でCPsの体内動態メカニズムに基づいたPBPKモデルを構築することで、精度の高い予測が可能になったことに学術的意義が存在する。また、信頼性の高いPBPKモデルを国内外で初めて確立し、革新的なDDI予測システムの構築に繋げたことにより、社会的にも意義のある研究成果が得られたと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件、 招待講演 12件)

  • [雑誌論文] Cluster Gauss-Newton method analyses of PBPK model parameter combinations of coproporphyrin-I based on OATP1B-mediated rifampicin interaction studies.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshikado T, Aoki Y, Mochizuki T, Rodrigues AD, Chiba K, Kusuhara H, Sugiyama Y.
    • 雑誌名

      CPT Pharmacometrics Syst Pharmacol.

      巻: 11 号: 10 ページ: 1341-1357

    • DOI

      10.1002/psp4.12849

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Physiologically-based pharmacokinetic model-based translation of OATP1B-mediated drug-drug interactions from coproporphyrin I to probe drugs2022

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki T, Aoki Y, Yoshikado T, Yoshida K, Lai Y, Hirabayashi H, Yamaura Y, Rockich K, Taskar K, Takashima T, Chu X, Zamek-Gliszczynski MJ, Mao J, Maeda K, Furihata K, Sugiyama Y, Kusuhara H.
    • 雑誌名

      Clin Transl Sci.

      巻: Online ahead of print 号: 6 ページ: 1519-1531

    • DOI

      10.1111/cts.13272

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Mrp2欠損ラットを用いたOATP1Bs内在性基質のPBPKモデル解析2024

    • 著者名/発表者名
      友田 有加菜, 吉門 崇, 永田 莞奈, 岡田 賢二, 岡 美佳子, 千葉 康司
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会,3月,横浜
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] OATP1B内在性基質コプロポルフィリンI体内動態の生理学的速度論モデル解析:ヒトとカニクザルの比較2024

    • 著者名/発表者名
      葛西 航貴, 吉門 崇, 友田 有加菜, 岡田 賢二, 岡 美佳子, 千葉 康司
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会,3月,横浜
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DPP-4体内分布とDPP-4介在性再吸収メカニズムに着目したシタグリプチン非線形体内動態のPBPKモデル解析2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木 優樹, 吉門 崇, 中村 亮, 岡田 賢二, 岡 美佳子, 千葉 康司
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会,3月,横浜
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DPP-4阻害薬ビルダグリプチン非線形体内動態の生理学的薬物速度論モデリング2024

    • 著者名/発表者名
      榎本 和輝, 吉門 崇, 中村 亮, 岡田 賢二, 岡 美佳子, 千葉 康司
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会,3月,横浜
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive PBPK analyses of coproporphyrin I, an endogenous substrate of hepatic OATP1B, by using a cluster Gauss-Newton method2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshikado
    • 学会等名
      23rd ICCP450/38th JSSX International Joint Meeting, September, Shizuoka
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comprehensive analyses of DPP-4-mediated linagliptin nonlinear pharmacokinetics in human and rodents by PBPK modeling combined with a cluster Gauss-Newton method2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nakamura, Takashi Yoshikado, Kazuki Enomoto, Kan Torigoe, Koji Chiba
    • 学会等名
      23rd ICCP450/38th JSSX International Joint Meeting, September, Shizuoka
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 内因性化合物の生理学的速度論モデル解析に基づいた薬物相互作用予測法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      吉門 崇
    • 学会等名
      日本薬剤学会第38年会,5月, 名古屋
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PBPKモデル解析におけるクラスターガウスニュートン法の活用は複雑な体内動態を示す薬物・内因性化合物の研究に役立つか2023

    • 著者名/発表者名
      吉門 崇
    • 学会等名
      薬物動態談話会第46年会,11月,浜松
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リナグリプチンの複雑なヒト非線形体内動態を説明可能な生理学的薬物速度論モデルパラメータの網羅的探索-クラスターガウスニュートン法の活用2023

    • 著者名/発表者名
      中村 亮,吉門 崇,原野華帆,榎本和輝,鳥越 寛,千葉康司
    • 学会等名
      日本薬剤学会第38年会,5月,名古屋
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ラット臓器内リナグリプチン濃度に基づいたDPP-4のPBPKモデル解析2023

    • 著者名/発表者名
      榎本和輝,吉門 崇,中村 亮,原野華帆,岡田賢二,岡 美佳子,千葉康司
    • 学会等名
      日本薬剤学会第38年会,5月,名古屋
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 肝トランスポーターを介した薬物相互作用のバイオマーカーを用いた予測―新しい計算科学に基づいた生理学的薬物速度論モデル構築による予測法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Proposals for predicting drug efficacy/safety based on the estimation of intracellular concentrations; from the perspective of in vitro experiments- and modeling-based pharmacokinetic analyses2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshikado
    • 学会等名
      37th JSSX Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 肝OATP1B内在性基質であるコプロポルフィリンIの体内動態解析―PBPKモデルを用いた包括的解析2022

    • 著者名/発表者名
      葛西 航貴,吉門 崇,千葉 康司
    • 学会等名
      第43回日本臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物相互作用のPBPKモデリングに基づいた解析; トランスポーター内在性基質は予測精度を改善するために役立つか?2022

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ATP1B内在性基質コプロポルフィリンIと阻害薬リファンピシンとの相互作用解析 ~生理学的薬物速度論モデルとクラスターガウスニュートン法の活用~2021

    • 著者名/発表者名
      吉門崇、青木康憲、望月達貴、千葉康司、楠原洋之、杉山雄一
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第36年会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトC型肝炎治療薬グラゾプレビルの非線形薬物動態解析; Middle-out解析の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      CBI学会 第425研究講演会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トランスポーター内在性基質のPBPKモデリングに基づいた薬物相互作用リスクの定量的予測2021

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      第25回 薬物動態談話会セミナー、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生理学的薬物速度論解析の現在地; 新しい計算機科学との融合2021

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会関東支部大会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global parameter estimation for the physiologically-based pharmacokinetic (PBPK) model of coproporphyrin I, an endogenous substrate for hepatic OATP1B, by Cluster Gauss-Newton method2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshikado, Yasunori Aoki, Tatsuki Mochizuki, Koji Chiba, Hiroyuki Kusuhara, and Yuichi Sugiyama
    • 学会等名
      36th JSSX Annual Meeting, online
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肝OATP内在性基質コプロポルフィリンIをバイオ マーカーとして用いた薬物相互作用の予測: PBPKモデルを用いた定量的アプローチの例2021

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      第42回 日本臨床薬理学会学術総会、仙台
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬物相互作用のメカニズムに基づいた定量的解析:OATP基質薬(プローブ)および内在性基質の活用2020

    • 著者名/発表者名
      吉門崇
    • 学会等名
      第30回日本医療薬学会年会, 11月, オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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