抗てんかん薬による重症薬疹発症予測のための遺伝子診断薬の開発

• 研究課題/領域番号: 22K06760
• 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: 国立医薬品食品衛生研究所
• 研究代表者: 塚越 絵里 国立医薬品食品衛生研究所, 医薬安全科学部, 主任研究官 (60615384)
• 研究分担者: 斎藤 嘉朗 国立医薬品食品衛生研究所, その他部局等, 副所長 (50215571) ; 浅田 秀夫 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60252681)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 重症薬疹 / 抗てんかん薬 / 遺伝子診断薬

研究開始時の研究の概要

特異体質性の副作用は発症予測が難しく、医薬品の安全対策上重要である。特にStevens-Johnson 症候群（SJS）及び中毒性表皮壊死症（TEN）等の重症薬疹は、副作用被害救済制度において最上位を占め、予測・予防型の対策が求められている。本研究の目的は、抗てんかん薬に関し、重症薬疹発症予測のための迅速診断に用いうる診断キットを構築することである。本研究の遂行により、簡便なゲノム診断系を構築するため、これを用いた将来の臨床研究による有用性の検証と、当該結果に基づく臨床応用に供することが可能となり、医薬品投与前診断による重篤副作用の発症回避につながると期待される。

研究実績の概要

特異体質性の副作用は発症予測が難しく、医薬品の安全対策上重要である。特にStevens-Johnson 症候群（SJS）及び中毒性表皮壊死症（TEN） 等の重症薬疹は、副作用被害救済制度において最上位を占め、予測・予防型の対策が求められている。本研究の目的は、抗てんかん薬に関し、重症薬疹発症予測のための迅速診断に用いうる診断キットを構築することである。重症薬疹発症の報告の多い、主要抗てんかん薬のカルバマゼピン (HLA-A*31:01, HLA-B*15:11)、フェニトイン及びフェノバルビタール (HLA-B*51:01)、ゾニサミド (HLA-A*02:07) を研究対象の医薬品とした。
2023年度は、引き続き、本研究を遂行するために必要な、対象とした医薬品によるSJS/TEN発症患者のゲノムDNA試料と臨床情報を全国の病院から収集し、これまでに収集済みの試料と合わせ情報の整理を行った。迅速診断に用いうる診断キットの構築のために、対象医薬品のカルバマゼピンによる重症薬疹の発症と関連するHLA-A*31:01と絶対連鎖不平衡にあると報告された一塩基多型（SNP：rs3869066）に関し、核酸クロマトグラフィー法による簡便な測定系を構築するため、プライマーを選定した。また、その他の関連が報告されたHLA型（HLA-B*15:11、HLA-B*51:01、HLA-A*02:07）について、2022年度に新たに同定したHLA型を追加し、各HLA型と関連するSNPについて、データベース上から得られた情報を解析し、収集した保有試料を用いて関連性を評価した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

カルバマゼピンによる重症薬疹（SJS/TEN）の発症に関連するHLA-A*31:01と絶対連鎖不平衡にあると報告された遺伝子多型（SNP：rs3869066）について、アレル特異的なPCR法に使用するためのプライマーを選定し、PCR増幅産物を可視化する核酸クロマトグラフィー法を用いた測定系の構築を開始した。また、本研究で、対象医薬品とした抗てんかん薬のカルバマゼピン、フェニトイン、フェノバルビタール、ゾニサミドについて、関連するHLA型とSNPの関連性について評価した。データベースより得られた情報から、カルバマゼピンに関連するHLA-A*31:01については、絶対連鎖不平衡のSNP１種と、連鎖不平衡のSNP2種を検出したが、HLA-B*15:11については関連性を示すSNPは検出されなかった。フェニトイン・フェノバルビタールに関連するHLA-B*51:01、およびゾニサミドに関連するHLA-A*02:07についても、絶対連鎖不平衡のSNPは検出されなかった。一方で、フェニトインおよびゾニサミドについて、新たに同定したHLA型と連鎖不平衡のSNPを、それぞれ17種および３種検出した。次に、収集した保有試料（27症例）を用いて、医薬品ごとにHLA型とSNPの関連性を評価したところ、カルバマゼピンに関連するHLA-A*31:01と絶対連鎖不平衡であったSNP１種について、SJS/TEN発症患者のゲノムDNA試料においても同様に絶対連鎖不平衡であった。現在、このSNPを解析対象として追加し、同時に検出するための診断法の構築を進めている。当初の計画通りに研究は遂行され、おおむね順調に解析の結果が得られている。

今後の研究の推進方策

2024年度は、引き続き試料の追加収集を行うと共に、予測診断法の構築を開始したSNP（カルバマゼピンによる重症薬疹の発症と関連するHLA-A*31:01と絶対連鎖不平衡にあると報告されたrs3869066と、解析対象として新たに追加したSNP）について、保有試料を用いて、既存法のTaqMan法により、ジェノタイピングを解析し、推定を確認する。測定系を構築するための最適なSNPであるかを再度検討する。SNPを選定した後、rs3869066の分析法と同様の方法で、新たに追加したSNPの測定系を構築する。さらに、rs3869066と新たに追加したSNPを同時に検出するため、各SNPの測定系で使用したプライマーを混ぜて、アレル 特異的なPCR法を行い、1本のチップ上に展開するための条件を検討する。構築した分析法を用いて試料を解析し、信頼性や臨床応用に向けた検討を行う。信頼性に関し、標準品とする遺伝子断片の合成、及びこれを用いた一致性の確認、配列解析データ等の一致性の確認、最適なDNA抽出方法と診断に供する抽出量の検討等を行う。複数のSNPを同時に検出する際に、各 SNPの増幅効率の違いにより判別能が低い SNPの存在が予想されるため、PCR条件や核酸クロマトグラフィー法の展開条件を再度検討する。また、収集した新規試料を使用して、臨床応用できる迅速な診断系を開発する。収集した追加と既に保有している試料を合わせた全試料を用いて、構築した分析法について、診断を行う条件を検討し、分析条件を最適化する。

研究成果

• [雑誌論文] Clinical Profiles of Japanese Patients with Stevens–Johnson Syndrome/Toxic Epidermal Necrolysis Collected by a Nationwide System from 2006 to 2023 (2024)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi E, Nakamura R, Kaniwa N, Sai K, Kikura-Hanajiri R, Matsunaga K, Abe R, Asada H, Saito Y
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 47 号: 1 ページ: 88-97
  • DOI: 10.1248/bpb.b23-00595
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 年月日: 2024-01-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Differential Effects of HLA-B∗15:11 and HLA-A∗31:01 on Carbamazepine-Induced Cutaneous Adverse Reactions (2023)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga K, Tsukagoshi E, Kurata M, Mizukawa Y, Niihara H, Morita E, Watanabe Y, Yamaguchi Y, Watanabe H, Nakajima S, Nomura T, Kabashima K, Tohyama M, Azukizawa H, Asada H, Hasegawa A, Hama N, Ozeki T, Mashimo Y, Sekine A, Matsunaga K, Tanaka Y, Nakamura R, Abe R, Mushiroda T, Saito Y.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol. 巻: 144 号: 4 ページ: 908
  • DOI: 10.1016/j.jid.2023.09.282
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Validation of a genotyping technique for a surrogate marker of HLA-B^∗58:01 for allopurinol-induced Stevens–Johnson syndrome and toxic epidermal necrolysis in the Japanese population (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi E, Nakamura R, Tanaka Y, Maekawa K, Hiratsuka M, Asada H, Saito Y
  • 雑誌名: Drug Metabolism and Pharmacokinetics 巻: 49 ページ: 100495-100495
  • DOI: 10.1016/j.dmpk.2023.100495
  • 査読あり
• [学会発表] Stevens-Johnson症候群および中毒性表皮壊死融解症（SJS/TEN）の全国症例集積ネットワークを用いた患者の臨床的特徴の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 塚越絵里, 中村亮介, 鹿庭なほ子, 佐井君江, 松永佳世子, 阿部理一郎, 浅田秀夫, 斎藤嘉朗, 花尻（木倉）瑠理
  • 学会等名: 第44回日本臨床薬理学会学術総会
• [学会発表] Validation of a novel genotyping technique for a surrogate marker of HLA-B*58:01 to predict allopurinol-induced SJS/TEN in Japanese. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi E, Nakamura R, Asada H, Saito Y
  • 学会等名: 第30回日本免疫毒性学会学術年会
• [学会発表] 斎藤嘉朗, 塚越絵里, 田中庸一, 中村亮介 (2023)
  • 著者名/発表者名: 機序から考える重篤副作用発症における薬物血中濃度測定の重要性
  • 学会等名: 第39回日本TDM学会
• [学会発表] アロプリノールによるSJS/TEN発症に関連する一塩基多型を用いた遺伝子診断の分析法バリデーション (2022)
  • 著者名/発表者名: 塚越絵里，中村亮介，浅田秀夫，斎藤嘉朗
  • 学会等名: 第43回日本臨床薬理学会学術総会
• [学会発表] Development of a method for genotyping a surrogate marker of HLA-B*58:01 for allopurinol-induced SJS/TEN. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi E, Nakamura R, Asada H, Saito Y
  • 学会等名: 第29回 日本免疫毒性学会学術年会
• [学会発表] 日本人におけるサルファ剤による重症薬疹の発症とHLA-A*11:01の関連 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中村亮介, 大関健志, 平山令明, 関根章博, 水川良子, 塩原哲夫, 渡辺秀晃, 末木博彦, 小川浩平, 浅田秀夫, 塚越絵里, 松永佳世子, 新原寛之, 山口由衣, 相原道子, 莚田泰誠, 斎藤嘉朗, 森田栄伸
  • 学会等名: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 医薬品による重症薬疹の発症機序と発現予測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 斎藤嘉朗，荒川憲昭、塚越絵里，中村亮介
  • 学会等名: 第49回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] 日本人におけるスルホンアミド系薬剤による重症薬疹の発症とHLA-A*11:01の関連 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中村亮介, 大関健志, 平山令明, 関根章博, 水川良子, 塩原哲夫, 渡辺秀晃, 末木博彦, 小川浩平, 浅田秀夫, 塚越絵里, 松永佳世子, 新原寛之, 山口由衣, 相原道子, 莚田泰誠, 斎藤嘉朗, 森田栄伸
  • 学会等名: 第49回日本毒性学会学術年会