食品・医薬品における副作用の予防:ヒトABCトランスポーター遺伝子多型の機能解析

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07J05900
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 田村 藍 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• キーワード: ABCトランスポーター / ABCG2 / ポルフィリン / フェオフォルバイドa / 光線過敏 / 光毒性 / イマチニブ / ポルフィリン症

研究概要

ヒトの小腸に発現しているABCG2は生体異物の体内侵入を阻止する防御システムの1つである。植物性クロロフィルの代謝物フェオフォルバイドaが小腸から吸収されて血液循環系に侵入すると光線過敏症の症状を引き起こすが、正常人ではABCG2がその侵入に対する防御機能を果たしている。フェオフォルバイドaとABCG2を阻害する化合物とを同時に摂取した場合、光線過敏症のリスクが高まると考えられる。本研究では、ABCG2と光線過敏症の因果関係の解明と光線過敏症のリスクを予測するシステムの確立を目的としている。
当該年度は、ABCG2の輸送阻害スクリーニング系及び光毒性アッセイ系の確立を行った。
Sf9細胞膜ベジクルを用いたポルフィリン輸送阻害スクリーニング系
まず、ABCG2のポルフィリン輸送阻害スクリーニング系を開発した。ヒトABCG2を発現させたSf9昆虫細胞から形質膜ベジクルを調整し、ABCG2依存のポルフィリン輸送量を測定した。測定の結果、イマチニブ、ケルセチン、ノボビオシンはABCG2のポルフィリン輸送を強く阻害した。
哺乳類細胞を用いた光毒性アッセイ系
次に、ポルフィリン輸送を強く阻害した化合物の光毒性を細胞レベルで検証するため、哺乳類細胞を用いたアッセイ系を構築した。ABCG2発現HEK293細胞にフェオフォルバイドaを添加して暗室で培養し、光を照射した。細胞生存率はMTTアッセイにより評価した。ABCG2発現細胞はフェオフォルバイドa依存の光毒性に耐性を示したが、イマチニブ、ノボビオシン存在下では光感受性が有意に増強した。イマチニブとノボビオシンはそれ自体では光毒性を示さないが、ABCG2を阻害することにより結果的に光線過敏のリスクを上昇させることが示唆された(Drug Metab Pharmacokinet,22(6),428-440,2007)。

研究成果

• [雑誌論文] Unibiquitin-mediated proteasomal degradation of nonsynonymous SNP varianta of human ABC transporter ABCG2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa H, Tamura A, Wakabayashi K, Hoshijima K, Komada M, Yoshida T, Kometani S, Matsubara T, Mikuriya K, Ishikawa, T
  • 雑誌名: Biochem.J. 411 ページ: 623-631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drug-induced phototoxicity evoked by inhibition of human ABC transporter ABCG2: Development of in vitro high-speed screening systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, An R, Hagiya Y, Hoshijima K, Yoshida T, Mikuriya K, Ishikawa T
  • 雑誌名: Expert Opin.Drug Metab.Toxicol 4(3) ページ: 255-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human ABC transporters ABCG2(BCRP)and ABCG4 (2008)
  • 著者名/発表者名: Koshiba S, An R, Saito H, Wakabayashi K, Tamura A, Ishikawa T
  • 雑誌名: Xenobiotica
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intramolecular disulfide bond is a critical checkpoint determining degradative fates of ABC transporter ABCG2 protein (2007)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi K, Nakagawa H, Tamura A, Koshiba S, Hoshijima K, Komada M, Ishikawa T
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282(38) ページ: 27841-27846
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro evaluation of photosensitivity risk related to genetic polymorphisms of human ABC transporter ABCG2 and inhibitionby drugs (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Onishi Y, An R, Koshiba S, Wakabayashi K, Hoshijima K, Priebe W, Yoshida T, Kometani, S, Matsubara T, Mikuriya K, Ishikawa, T
  • 雑誌名: Drug Metab.Pharmacokinet 22(6) ページ: 428-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特集・ヘム代謝〜新規創薬へ向けて〜ポルフィリン生合成とヘム代謝におけるヒトABCトランスポーターの役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田村 藍, 安 然, 大西 裕子, 石川 智久
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 130 ページ: 270-274
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation and functional classification of nonsynonymous single nucleotide polymorphisms of human ABC transporter ABCG2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Wakabayashi K, Ishikawa T
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Evaluation and Functional Classification of Nonsynonymous Single Nucleotide Polymorphisms of Human ABC Transporter ABCG2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Wakabayashi K, Ishikawa T
  • 学会等名: TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2007
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 年月日: 2007-11-02
• [学会発表] Evaluation and Functional Classification of Nonsynonymous Single Nucleotide Polymorphisms of Human ABC Transporter ABCG2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Wakabayashi K, Ikegami Y, Ishikawa T
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] Re-evaluation and functional classification of nonsynonymous single nucleotide polymorphisms of human ABC transporter ABCG2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Wakabayashi K, Takeda M, Ikegami Y, Ishikawa T
  • 学会等名: 4th World Conference on Drug Absorption, Transport and Delivery
  • 発表場所: Kanazawa,Japan
  • 年月日: 2007-06-20
• [図書] トランスポーター科学最前線 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻 彰、田村 藍、若林 香菜子、斉藤 光、石川 智久、その他28名
  • 総ページ数: 374
  • 出版者: 京都広川書店