薬物排泄機構の遺伝多型解析に基づく医薬品相互作用・動態個体間変動評価法の基盤構築

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13307068
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 乾 賢一 京都大学, 医学研究科, 教授 (70034030)
• 研究分担者: 増田 智先 京都大学, 医学研究科, 助手 (90303825) ; 桂 敏也 京都大学, 医学研究科, 講師 (10283615) ; 奥田 真弘 京都大学, 医学研究科, 助教授 (70252426) ; 寺田 智祐 京都大学, 医学研究科, 助手 (10324641) ; 本橋 秀之 京都大学, 医学研究科, 助手 (30359822)
• キーワード: 薬物トランスポータ / 解毒システム / 尿細管分泌 / オーダーメイド薬物療法 / 遺伝子多型 / アニオン性薬物 / カチオン性薬物 / ペプチド類似薬物

研究概要

腎臓などの異物処理臓器に発現する薬物トランスポータ群は、低分子異物の解毒システムとして機能しており、これらの機能的・発現的差異が薬物応答の個体差をもたらしていることが考えられる。前年度までの本課題において、ヒト腎薬物トランスポータの発現量が薬物腎排泄の個体差に大きく関与していることを明らかにしてきた。本年度は、薬物トランスポータの一塩基多型(SNP)解析や新規腎特異的遺伝子の単離のための基盤確立を行うとともに、本年度が研究期間の最終年度であることを踏まえて、これまでの研究成果を総合的に解析し、医薬品相互作用・動態個体間変動評価法の基盤構築を試みた。
1.有機カチオントランスポータ(hOCT1)並びにペプチドトランスポータ(hPEPT2)のSNP解析
hOCT1のアミノ酸変異を伴う4種類のcSNP解析を行った。P283L及びR287Gの変異により、hOCT1の膜発現は正常なものの輸送活性がほぼ完全に消失することがわかった。また、hPEPT2の2種類のcSNP(R57H並びにP409S)の機能解析を行い、R57H変異体ではほぼ完全に輸送活性が消失することを見出した。しかしこれらSNPの発現頻度は少なく、個体間変動因子として機能している可能性は低いことが示唆された。
2.腎特異的遺伝子発現データベースの構築
正常並びに腎不全モデルラットよりcDNAライブラリーを作成し、ランダムシークエンス法を用いて腎臓のmRNAデータベースを構築した。データマイニング並びに発現クローニングを行い、新規Na^+依存性グルコーストランスポータ(NaGLT1)の遺伝子クローニングに成功した。従って、本データベースは、腎臓に発現する実体未知の薬物トランスポータの単離において、強力なツールになりうることが示唆された。
3年間の研究を通して、腎薬物トランスポータ群のcSNPだけでなく発現量の個体差が、体内動態個体間変動因子として機能していることが示唆された。従って、薬物トランスポータの発現情報を詳細に解析することによって、テーラーメイド薬物療法の確立に繋がることが期待される。

研究成果

• [文献書誌] Urakami et al.: "Creatinine transport by basolateral organic cation transporter hOCT2 in the human kidney"Pharm.Res.. (印刷中). (2004)
• [文献書誌] Horiba et al.: "Gene expression variance based on random sequencing in rat remnant kidney"Kidney Int.. (印刷中). (2004)
• [文献書誌] Terada et al.: "Genetic variant Arg57His in human H^+/peptide cotransporter 2 causes a complete loss of transport function"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 316・2. 416-420 (2004)
• [文献書誌] Terada, Inui: "Peptide transporters : structure, function, regulation and application for drug delivery (Review)"Curr.Drug Metab.. 5・1. 85-94 (2004)
• [文献書誌] Ishikawa et al.: "The genetic polymorphism of drug transporters : functional analysis approaches (Review)"Pharmagogenomics. 5・1. 67-99 (2004)
• [文献書誌] Uwai et al.: "Common single nucleotide polymorphisms of MDR1 gene have no influence on its mRNA expression level of normal kidney cortex and renal cell carcinoma in Japanese"J.Hum.Genet.. 49・1. 40-45 (2004)
• [文献書誌] Yamaguchi et al.: "Effect of cisplatin-induced acute renal failure on bioavailability and intestinal secretion of quinolone antibacterial drugs in rats"Pharm.Res.. 21・2. 330-338 (2004)
• [文献書誌] Sakurai et al.: "Expression levels of renal organic anion transporters (OATs) and their correlation with anionic drug excretion in patients with renal diseases"Pharm.Res.. 21・1. 61-67 (2004)
• [文献書誌] Takeuchi et al.: "Decreased function of genetic variants, Pro283Leu and Arg287Gly, in human organic cation transpoter hOCT1"Drug Metab.Pharmacokin.. 18・6. 409-412 (2003)
• [文献書誌] Igarashi et al.: "Decreased cyclosporin A concentrations in the absorption phase using microemulsion preconcentrate formulation in rats with cisplatin-induced acute renal failure"Biol.Pharm.Bull.. 26・11. 1591-1595 (2003)
• [文献書誌] Pan et al.: "Altered diurnal rhythm of intestinal peptide transporter by fasting and its effect on the pharrmacokinetics of ceftibuten"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 307・2. 626-632 (2003)
• [文献書誌] Habu et al.: "Decreased activity of basolateral organic ion transports in hyperuricemic rat kidney : Roles of organic ion transporters, rOAT1, rOAT3 and rOCT2"Biochem.Pharmacol.. 66・6. 1107-1114 (2003)
• [文献書誌] Masuda: "Functional characteristics and pharmacokinetic significance of kidney specific organic anion transporters. OAT-K1 and OAT-K2, in the urinary excretion of anionic drugs (Review)"Drug Metab.Pharmacokin.. 18・2. 91-103 (2003)
• [文献書誌] Okamura et al.: "Inhibitory effect of zinc on PEPT1-mediated transport of glycylsarcosine and β-lactam antibiotics in human intestinal cell line Caco-2"Pharm.Res.. 20・9. 1389-1393 (2003)
• [文献書誌] Horiba et al.: "Na^+-dependent fructose transport via rNaGLT1 in rat kidney"FEBS Lett.. 546・2-3. 276-280 (2003)
• [文献書誌] Goto et al.: "Decreased expression of P-glycoprotein during differentiation in human intestinal cell line Caco-2"Biochem.Pharmacol.. 66・1. 163-170 (2003)
• [文献書誌] Horiba et al.: "Cloning and characterization of a novel Na^+-dependent glucose transporter NaGLT1 in rat kidney"j.Biol.Chem.. 278・17. 14669-14676 (2003)
• [文献書誌] Katsura, Inui: "Intestinal absorption of drugs mediated by drug transporters : mechanisms and regulation"Drug Metab.Pharmacokin.. 18・1. 1-15 (2003)
• [文献書誌] 乾 賢一, 土井俊夫編著: "改訂腎機能別薬剤使用マニュアル"じほう. 194 (2003)
• [文献書誌] 乾 賢一: "臨床薬理学(第2版)"医学書院. 600 (2003)
• [文献書誌] 伊賀立二, 乾 賢一編集: "じほう"薬剤師・薬学生のための実践TDMマニュアル(印刷中). (2004)