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2020 年度 実績報告書

構造選択的メタボロームと生合成・消失臓器解析によるABC膜輸送体生体内基質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18H02584
研究機関金沢大学

研究代表者

加藤 将夫  金沢大学, 薬学系, 教授 (30251440)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードメタボロミクス / バイオマーカー / 薬物動態 / トランスポーター / 質量分析装置 / 実験動物 / 硫酸抱合 / イソフラボン
研究実績の概要

薬物排出膜輸送体であるBCRP/ABCG2に焦点を当てそのバイオマーカーを探索した。前年度に検討したマウス摂取餌の中で、BCRP阻害剤投与によって血中や尿中イオンピークの多くが変化し、かつ、ヒトも普段の食事から摂取する食材として大豆を含む餌をマウスに与え、検討を進めた。アンターゲットメタボロミクス解析の結果、BCRP阻害剤ラパチニブの経口投与によって再現良く増加する血漿中イオンピークが複数同定された。その中には、3種類のイソフラボン硫酸抱合体が含まれていた。そこで、新たにBCRP阻害剤としてフェブキソスタットも含め2つの阻害剤をそれぞれ投与した後、BCRP典型基質薬物であるスルファサラジンを経口投与し、その血漿中濃度推移とともに、3種類の硫酸抱合体の濃度も同時に測定したところ、すべての化合物の血漿中濃度下面積と最大血漿中濃度が阻害剤投与によって増加し、これら硫酸抱合体のBCRPバイオマーカーとしての有用性が示唆された。培養細胞にBCRP遺伝子を強制発現させ細胞膜小胞を採取したところ、これら硫酸抱合体のATP依存的かつ空遺伝子を発現させた時よりも高い取り込みが見られ、2つのBCRP阻害剤によって濃度依存的に低下したことから、BCRPの阻害が示された。さらに小腸BCRPの関与を示唆するため、iPS由来ヒト小腸上皮細胞を用い、管腔側にこれら硫酸抱合体の親化合物を添加後、血管側への硫酸抱合体の出現を検討したところ、2つのBCRP阻害剤共存下で硫酸抱合体の出現が増加した。大豆等の食物に含まれるイソフラボンが、小腸で吸収されたのち硫酸抱合を受け、当該抱合体やイソフラボン自身がBCRPによって管腔中へ排出され、その排出が阻害されることによって硫酸抱合体の血中濃度が増加するものと推測された。BCRP阻害剤投与によって変化するバイオマーカーは未だ報告がなく、初めての報告例である。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Univ Lyon(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Univ Lyon
  • [雑誌論文] 6-Hydroxyindole is an endogenous long-lasting OATP1B1 inhibitor elevated in renal failure patients2020

    • 著者名/発表者名
      Masuo Yusuke、Fujita Ken-ichi、Mishiro Kenji、Seba Natsumi、Kogi Tatsuya、Okumura Hidenori、Matsumoto Natsumi、Kunishima Munetaka、Kato Yukio
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 35 ページ: 555~562

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2020.09.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homostachydrine is a Xenobiotic Substrate of OCTN1/SLC22A4 and Potentially Sensitizes Pentylenetetrazole-Induced Seizures in Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Misa、Nakamichi Noritaka、Yoshimura Tomoyuki、Masuo Yusuke、Komori Tomoe、Ishimoto Takahiro、Matsuo Jun-ichi、Kato Yukio
    • 雑誌名

      Neurochemical Research

      巻: 45 ページ: 2664~2678

    • DOI

      10.1007/s11064-020-03118-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Static Model?Based Assessment of OATP1B1-Mediated Drug Interactions with Preincubation-Dependent Inhibitors Based on Inactivation and Recovery Kinetics2020

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Takayuki、Masuo Yusuke、Futatsugi Azusa、Kato Yukio
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 48 ページ: 750~758

    • DOI

      10.1124/dmd.120.000020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of hiPSCs differentiation toward hepatocyte-like cells upon extended exposition to oncostatin2020

    • 著者名/発表者名
      Danoy Mathieu、Tauran Yannick、Poulain St?phane、Arakawa Hiroshi、Mori Daiki、Araya Karin、Kato Sachi、Kido Taketomo、Kusuhara Hiroyuki、Kato Yukio、Miyajima Atsushi、Plessy Charles、Sakai Yasuyuki、Leclerc Eric
    • 雑誌名

      Differentiation

      巻: 114 ページ: 36~48

    • DOI

      10.1016/j.diff.2020.05.006

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 有効腎血漿流量の評価に応用可能な生体内化合物の網羅的探索2021

    • 著者名/発表者名
      及川夏月、増尾友佑、三代憲司、国嶋崇隆、加藤将夫
    • 学会等名
      日本薬学会第141回年会
  • [学会発表] 肝小腸細胞連結灌流型MPSを用いた薬物逐次代謝の速度論的解析2020

    • 著者名/発表者名
      加藤将夫
    • 学会等名
      薬物動態談話会第43年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Organ-on-a-chipと薬物動態評価2020

    • 著者名/発表者名
      加藤将夫
    • 学会等名
      立命館大学総合科学技術研究機構創薬科学研究センター創剤研究コンソーシアム2020年 度第1回研究会「創薬開発におけるBody-on-a-chip/Organ-on-a-chip:基礎から応用まで」
    • 招待講演
  • [学会発表] Association between pharmacokinetics and dermal toxicology of tyrosine kinase inhibitors in a mouse model2020

    • 著者名/発表者名
      Aya Alshammari, Yusuke Masuo, Kazuhiro Shimada, Ken-ichi Fujita, Tomohiko Wakayama, and Yukio Kato
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第35回年会
  • [備考] 金沢大学分子薬物治療学研究室

    • URL

      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~bunyaku/

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公開日: 2021-12-27  

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