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代謝物プロファイリングによる薬物性肝障害発症メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K15101
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

高橋 政友  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (30844419)

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
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード薬物性肝障害 / メタボローム解析 / 薬物アッセイシステム / ヒト肝腫瘍由来細胞株HepG2細胞 / 質量分析 / グルタチオン / ペントースリン酸経路 / メタボロームプロファイリング / 薬物アッセイ / 肝障害 / 親水性代謝物 / 疎水性代謝物 / 薬物性肝障害 (DILI) / 薬物代謝物 / HepG2細胞スフェロイド
研究開始時の研究の概要

薬物性肝障害(drug-induced liver injury; DILI)は,医薬品の開発中止および市場撤退の主要な原因である.そのため,医薬品開発の初期段階でDILIを惹起する可能性のある化合物を判定するための評価法が求められている.DILI発症の原因薬物はその多くが薬物由来の代謝物が関与していることが示唆されているが,DILI発症に関与する薬物代謝反応の全貌あるいは薬物代謝物の構造とDILIとの関連性は未だ明らかとなっていない.本研究では,生体内の様々な代謝酵素によって生成する薬物代謝物を包括的かつ迅速に同定し,薬物代謝物が生体に及ぼす影響を高解像度で評価可能な方法論の開発を目指す.

研究成果の概要

薬物性肝障害(DILI)発症に関与する薬物代謝反応の全貌を捉えることを目的として,ヒト肝腫瘍由来細胞株HepG2細胞を用いた薬物アッセイシステムを開発した.開発した薬物アッセイシステムを用いて,DILI発症に至るまでの作用機序が知られている薬物,および作用機序が十分に明らかにされていない薬物,合計10種類をそれぞれHepG2細胞に処理し,メタボローム分析を実施した.作用機序ごとに変動の大きい代謝物を調べるために,代謝パスウェイ解析を実施したところ,作用機序ごとに代謝物変動の特徴を捉えることができ,薬物ごとに異なる有害性発現経路および作用機序を推定することに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した薬物アッセイシステムは,高解像度のフェノタイピング解析が実施可能なメタボローム解析を基盤技術として用いているため,鋭敏かつ正確でノンバイアスのDILI評価手法である.当該アッセイシステムは,従来の方法論では見出すことのできなかった薬物性肝障害発症に至るまでの作用機序,および有害性発現経路を推定できる可能性があり,ひいては医薬品開発の効率化に貢献できると考えられる.

報告書

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

    (34件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Change in fatty acid composition of plasma triglyceride caused by a 2 week comprehensive risk management for diabetes: A prospective observational study of type 2 diabetes patients with supercritical fluid chromatography/mass spectrometry‐based semi‐target lipidomic analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Taya Naohiro、Katakami Naoto、Omori Kazuo、Hosoe Shigero、Watanabe Hirotaka、Takahara Mitsuyoshi、Miyashita Kazuyuki、Nishizawa Hitoshi、Konya Yutaka、Obara Sachiko、Hidaka Ayako、Nakao Motonao、Takahashi Masatomo、Izumi Yoshihiro、Shimomura Iichiro、Bamba Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: 14 号: 1 ページ: 102-110

    • DOI

      10.1111/jdi.13924

    • 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] Kastor and Polluks polypeptides encoded by a single gene locus cooperatively regulate VDAC and spermatogenesis.2022

    • 著者名/発表者名
      Mise S#, Matsumoto A#*, Shimada K, Hosaka T, Takahashi M, Ichihara K, Shimizu H, Shiraishi C, Saito D, Suyama M, Yasuda T, Ide T, Izumi Y, Bamba T, Kimura-Someya T, Shirouzu M, Miyata H, Ikawa M, Nakayama KI*.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 1071-1071

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28677-y

    • 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] Remote solid cancers rewire hepatic nitrogen metabolism via host nicotinamide-N-methyltransferase2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Rin、Hojo Hiroaki、Takahashi Masatomo、Kashio Soshiro、Enya Sora、Nakao Motonao、Konishi Riyo、Yoda Mayuko、Harata Ayano、Hamanishi Junzo、Kawamoto Hiroshi、Mandai Masaki、Suzuki Yutaka、Miura Masayuki、Bamba Takeshi、Izumi Yoshihiro、Kawaoka Shinpei
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 3346-3346

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30926-z

    • 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] Investigation of supercritical fluid chromatography retention behaviors using quantitative structure-retention relationships.2022

    • 著者名/発表者名
      Si-Hung L, Izumi Y, Nakao M, Takahashi M, Bamba T*.
    • 雑誌名

      Anal. Chim. Acta

      巻: 1197 ページ: 339463-339463

    • DOI

      10.1016/j.aca.2022.339463

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative evaluation of plasma metabolomic data from multiple laboratories.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiumi S#*, Izumi Y#*, Hirayama A#*, Takahashi M, Nakao M, Hata K, Saigusa D, Hishinuma E, Matsukawa N, M Tokuoka S, Kita Y, Hamano F, Okahashi N, Ikeda K, Nakanishi H, Saito K, Yokota Hirai M, Yoshida M, Oda Y, Matsuda F, Bamba T.
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 12(2) 号: 2 ページ: 135-135

    • DOI

      10.3390/metabo12020135

    • 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] Differential effect of canagliflozin, a sodium-glucose cotransporter (SGLT2) inhibitor, on slow and fast skeletal muscles from nondiabetic mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Otsuka H, Yokomizo H*, Nakamura S, Izumi Y, Takahashi M, Obara S, Nakao M, Ikeda Y, Sato N, Sakamoto R, Miyachi Y, Miyazawa T, Bamba T, Ogawa Y*.
    • 雑誌名

      Biochem. J.

      巻: 479(3) 号: 3 ページ: 425-444

    • DOI

      10.1042/bcj20210700

    • 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] Targeting leukemia-specific dependence on the de novo purine synthesis pathway.2022

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi T, Miyawaki K, Semba Y, Takahashi M, Izumi Y, Nogami J, Nakao F, Sugio T, Sasaki K, Pinello L, Bauer DE, Bamba T, Akashi K, Maeda T*.
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 36(2) 号: 2 ページ: 383-393

    • DOI

      10.1038/s41375-021-01369-0

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection and structural analysis of pyrimidine-derived radicals generated on DNA using a profluorescent nitroxide probe.2021

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi K, Matsuoka Y, Takahashi M, Izumi Y, Taniguchi Y, Kawai K, Bamba T, Yamada KI*.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 58(1) 号: 1 ページ: 56-59

    • DOI

      10.1039/d1cc04998d

    • 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
  • [学会発表] 間質性肺疾患患者の気管支肺胞洗浄液リピドーム解析2022

    • 著者名/発表者名
      川﨑 貴裕,宮崎 暁人,和泉 自泰, 高橋 政友,日高 彩子,新居 卓朗,松木 隆典,木庭 太郎,橋本 尚子,辻野 和之,三木 啓資,馬場 健史,木田 博
    • 学会等名
      第62回日本呼吸器学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SGLT2阻害薬が肥満糖尿病マウスの骨格筋代謝に与える影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中村 慎太郎,横溝 久,大塚 裕子,和泉 自泰,高橋 政友,佐藤 直市,坂本 竜一,宮地 康高,宮澤 崇,馬場 健史,小川 佳宏
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Novel antigen for mucosal-associated invariant T (MAIT) cells2022

    • 著者名/発表者名
      Emi Ito, Shinsuke Inuki, Yoshihiro Izumi, Masatomo Takahashi, Eri Ishikawa, Kensuke Shibata, Takeshi Bamba, Sho Yamasaki
    • 学会等名
      EMBO Workshop CD1/MR1-restricted T lymphocytes
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト初代肝細胞のマルチオミクス解析を基盤とした薬物誘発性肝障害評価法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      池田 和輝,高橋 政友,秦 康祐,中谷 航太,油屋 駿介,富安 範行,相馬 悠希,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第70回 質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SFE-SFC-FRCシステムを用いた超臨界二酸化炭素中での低分子化合物の溶解度測定法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      富永 早貴,山下 俊幸,高橋 政友,相馬 悠希,富安 範行,松山 清,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第70回 質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血液メタボロミクスデータ統合に向けたLC/MS分析法の定量性評価2022

    • 著者名/発表者名
      今戸 優理,高橋 政友,相馬 悠希,油屋 駿介,中谷 航太,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第70回 質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 次世代サプレッサーを搭載したイオンクロマトグラフィー高分解能タンデム質量分析 (IC/HRMS/MS) による超網羅的な親水性メタボローム分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 政友,鈴木 隆弘,高原 健太郎,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第70回 質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] LC/HRMS/MSとin silico エピメタボライトデータベース (IEMDB) に基づく未知の親水性代謝物の包括的構造推定2022

    • 著者名/発表者名
      鳥越 大平,高橋 政友,中尾 素直,相馬 悠希,池田 和輝,中谷 航太,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第70回 質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] MAIT細胞の新規脂質抗原の探索2022

    • 著者名/発表者名
      伊東 瑛美,井貫 晋輔,和泉 自泰,高橋 政友,石川 絵里,柴田 健輔,馬場 健史,山﨑 晶
    • 学会等名
      第64回 日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 持続的NFκB活性による細胞老化メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      田畑 祥,和泉 自泰,高橋 政友,馬場 健史,岡田 眞里子
    • 学会等名
      第8回 がんと代謝研究会 in 佐渡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 構造多様性の解析と個々の定量化を目指したマルチリピドーム計測技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      竹田 浩章,高橋 政友,和泉 自泰,馬場 健史,津川 裕司
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 免疫受容体の脂質リガンド探索プラットフォームの開発2022

    • 著者名/発表者名
      富安 範行,和泉 自泰,高橋 政友,西村 直矢,豊永 憲司,相馬 悠希,山崎 晶,馬場 健史
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 安定同位体標識内部標準群 (SILIS) を用いたヒト血漿定量メタボロミクス2022

    • 著者名/発表者名
      相馬 悠希,高橋 政友,今戸 優理,松田 貴意,池田 明夏里,田邉 芽衣,寺内 勉,花井 泰三,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] LC/HRMS/MSとin silicoエピメタボライトデータベースによる未知の親水性代謝物の包括的構造推定法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      鳥越 大平,髙橋 政友,中尾 素直,相馬 悠希,池田 和輝,中谷 航太,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 超網羅的な親水性メタボローム分析に資するイオンクロマトグラフィー高分解能タンデム質量分析法 (IC/HRMS/MS) の開発2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 政友,鈴木 隆弘,高原 健太郎,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SFE-SFC-FRCシステムを用いた超臨界二酸化炭素中溶解度測定法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      富永 早貴,山下 俊幸,高橋 政友,相馬 悠希,富安 範行,松山 清,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血液メタボロミクスデータ統合に資するLC/MS分析法の定量性評価2022

    • 著者名/発表者名
      今戸 優理,高橋 政友,相馬 悠希,油屋 駿介,中谷 航太,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト初代肝細胞を用いたマルチオミクス解析によるin vitro肝毒性評価法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      池田 和輝,高橋 政友,秦 康祐,中谷 航太,油屋 駿介,富安 範行,相馬 悠希,松本 雅記,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析を基盤としたヒト初代肝細胞の薬物誘発性肝障害評価法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 政友,池田 和輝,秦 康祐,中谷 航太,油屋 駿介,富安 範行,相馬 悠希,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第74回 日本生物工学会大会 in 大阪
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 未知の親水性代謝物の包括的構造推定に向けたin silico エピメタボライトデータベース (IEMDB) の開発2022

    • 著者名/発表者名
      和泉 自泰,鳥越 大平,中尾 素直,相馬 悠希,池田 和輝,中谷 航太,髙橋 政友,馬場 健史
    • 学会等名
      第74回 日本生物工学会大会 in 大阪
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト定量メタボロミクスに資する安定同位体標識内部標準群 (SILIS) のバイオプロダクション2022

    • 著者名/発表者名
      相馬 悠希,高橋 政友,今戸 優理,松田 貴意,池田 明夏里,田邉 芽衣,寺内 勉,花井 泰三,和泉 自泰, 馬場 健史
    • 学会等名
      第74回 日本生物工学会大会 in 大阪
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of integrated analysis technology for single cell mass spectrometry and imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Izumi, Kosuke Hata, Kohta Nakatani, Masatomo Takahashi, Mamoru Hirafuji, Shohei Yamamura, Masaki Matsumoto, Takeshi Bamba
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カナグリフロジンは遅筋内のAICARPを増加させAMPKの活性化による代謝亢進を介して肥満糖尿病マウスの遅筋機能を改善させる2022

    • 著者名/発表者名
      中村 慎太郎,宮地 康高,横溝 久,大塚 裕子,和泉 自泰,高橋 政友,佐藤 直市,坂本 竜一,宮澤 崇,馬場 健史,小川 佳宏
    • 学会等名
      第43回 日本肥満学会・第40回日本肥満治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血液メタボロミクスデータ統合に向けた LC/MS 分析法の性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      今戸 優理,高橋 政友,相馬 悠希,油屋 駿介,中谷 航太,花井 泰三,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第28回 日本生物工学会九州支部佐賀大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SFE-SFC-FRCシステムを用いた新規超臨界二酸化炭素中溶解度測定法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      富永 早貴,山下 俊幸,高橋 政友,相馬 悠希,富安 範行,松山 清,和泉 自泰,馬場 健史
    • 学会等名
      第28回 日本生物工学会九州支部佐賀大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Unified-HILIC/AEX/MSによる脂質と極性代謝物の包括的一斉分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      池田 和輝,中谷 航太,高橋 政友,馬場 健史,和泉 自泰
    • 学会等名
      第4回 脂質駆動学術産業創生研究部会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-11-21  

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