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2014 年度 実績報告書

小分子-生体システム相互作用の分子階層における統合的解析

計画研究

研究領域統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
研究課題/領域番号 23136102
研究機関京都大学

研究代表者

山下 富義  京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30243041)

研究分担者 猪口 明博  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (70452456)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード生体生命情報学 / 薬剤反応性 / 薬物動態 / 生理学的モデル / 酵素誘導
研究実績の概要

薬物代謝は薬物体内動態を決定する重要な因子であり、代謝酵素活性の変動により生じる薬物間相互作用は臨床上大きな問題となっている。昨年までの研究では、リファンピシンを例に、薬剤による初代肝細胞での酵素誘導に対するキネティックモデルを構築し、各薬剤の体内動態の生理学的モデルとを連成させることで、臨床での薬物間相互作用がシミュレートできることを報告した。酵素誘導に関するモデルをより精緻化するために、DNAマイクロアレイの結果に基づきリファンピシンにより発現変動する遺伝子群を同定し、ゲノム上での転写因子結合領域を解析することによってリファンピシンに応答する転写因子群を見い出した。さらにDNAマイクロアレイデータを大規模に収集し構造方程式モデリングを行うことによって、その転写因子ネットワークにおける相互作用を定量化した。一方、薬物やイオン等の輸送のキネティックデータから速度論パラメータを抽出する非線形最小二乗法プログラムを開発した。これを小胞体カルシウム動態の解析に応用し、リアノジン受容体遺伝子変異による動態変動をシミュレートすることに成功した。さらに、非線形最小二乗法プログラムに遺伝的数式プログラミングのアルゴリズムを実装することによって、速度論パラメータに対する固定効果を自動探索するプログラムを開発した。その結果、薬物動態に個体間変動が生じる要因を体系的に探索できるようになり、母集団薬物動態モデル開発におけるプレスクリーニングを効果的かつ効率的に実施できるようになった。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple linear regression analysis indicates association of P-glycoprotein substrate or inhibitor character with bitterness intensity, measured with a sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Yano, Suzune Mita, Kaori Morimoto, Tamami Haraguchi, Hiroshi Arakawa, Miyako Yoshida, Fumiyoshi Yamashita, Takahiro Uchida, Takuo Ogihara
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      巻: 104 ページ: in press

    • DOI

      10.1002/jps.24232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial neural network analysis for predicting human percutaneous absorption taking account of vehicle properties2015

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Atobe, Masaaki Mori, Fumiyoshi Yamashita, Mitsuru Hashida, Hirokazu Kouzuki
    • 雑誌名

      Journal of Toxicological Sciences

      巻: 40 ページ: 277-294

    • DOI

      10.2131/jts.40.277

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-assembling lipid modified glycol-split heparin nanoparticles suppress lipopolysaccharide-induced inflammation through TLR4-NF-κB signaling2014

    • 著者名/発表者名
      Hasan Babazada, Fumiyoshi Yamashita, Shinya Yanamoto, Mitsuru Hashida
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 194 ページ: 332-340

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2014.09.011

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Suppression of experimental arthritis with self-assembling glycol-split heparin nanoparticles via inhibition of TLR4-NF-κB signaling2014

    • 著者名/発表者名
      Hasan Babazada, Fumiyoshi Yamashita, Mitsuru Hashida
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 194 ページ: 295-300

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2014.09.015

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 薬物代謝酵素の誘導に基づく薬物間相互作用の予測2014

    • 著者名/発表者名
      吉田秀哉、山下富義
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 29 ページ: 417-425

  • [学会発表] In vitro-in vivo補外予測によりin vivo動態試験のサンプリングコストを低減できるか?2015

    • 著者名/発表者名
      山下富義、酒井千賀、橋田 充
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸サンボーホール(神戸)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] 2 型リアノジン受容体の不整脈原性変異はCICR 活性と細胞内Ca2+動態にどのような影響を及ぼすか?2015

    • 著者名/発表者名
      呉林なごみ、村山尚、太田亮作、山下富義、鈴木純二、金丸和典、飯野正光、櫻井隆
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2015-03-20
  • [学会発表] 薬物動態学的相互作用の予測を目指した多階層生体モデリング2015

    • 著者名/発表者名
      山下富義
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2015-03-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 自己組織化ヘパリン誘導体の抗炎症作用と構造活性相関2014

    • 著者名/発表者名
      山下富義、Hasan Babazada、酒井千賀、橋田充
    • 学会等名
      第42回構造活性相関シンポジウム
    • 発表場所
      くまもと森都心プラザ (熊本)
    • 年月日
      2014-11-14
  • [学会発表] Computer-aided full-automatic construction of covariate models in population pharmacokinetic analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiyoshi Yamashita, Shuya Yoshida, Mitsuru Hashida
    • 学会等名
      Joint Scientific Meeting: 29th JSSX Meeting and 19th North American ISSX Meeting
    • 発表場所
      Hilton San Francisco Union Square (San Francisco)
    • 年月日
      2014-10-22
  • [学会発表] Modeling and prediction of cytochrome P450 induction-mediated drug-drug interaction2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiyoshi Yamashita
    • 学会等名
      11th France-Japan DDS Symposium
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(淡路)
    • 年月日
      2014-10-06
    • 招待講演
  • [図書] Dr. 北野のゼロから始めるシステムバイオロジー 第10講 PhysioDesignerによる生理機能の多階層モデル構築とシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      浅井義之、山下富義
    • 総ページ数
      12ページ/189ページ
    • 出版者
      羊土社

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公開日: 2016-06-01  

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