胎児毒性予測を目指した母体肝と胎盤間の異物輸送と代謝を模倣する連結培養系の構築

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07139
• 研究機関: 昭和薬科大学
• 研究代表者: 村山 典惠 昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90219949)
• 研究分担者: 山崎 浩史 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30191274) ; 清水 万紀子 昭和薬科大学, 薬学部, 准教授 (90307075)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 胎盤細胞 / 肝細胞 / チトクロムP450 / 共存培養

研究実績の概要

胎盤での物質透過性について、ヒト胎盤由来細胞BeWoをトランズウェル上に播種し、各種化合物の透過性について小腸上皮由来のCaco-2細胞、およびヒト肝細胞HepaRGと比較検討を行った。タイトジャンクション形成評価に用いられるカフェインでは、いずれの細胞もほぼ同様の透過傾向が認められ、ルシファーイエローでは、Caco-2細胞に比べ、肝細胞ではわずかに透過率は高かった。BCRP, P-gPの基質となる化合物の透過性を検討したところ、いずれもbasaｌからappical への移行性が2倍程度高くさらに阻害剤添加で有意に低下したことから、本条件での培養は生体内吸収過程を再現していることが検証で来た。
そこで、トランズウェル上に肝細胞を裏側に胎盤細胞を培養し、肝代謝と胎盤細胞への移行性を検討した。特に肝臓の薬物代謝酵素チトクロムP450(CYP)に対して誘導効果を発揮する化合物をモデルに、胎盤細胞内のP450の変動をmRNAで検討した。BeWo細胞内のCYP1AｍRNAは併用培養時化合物添加で上昇が認められた。代謝活性測定では、1.5倍程度のエトキシレゾルフィン脱アルキル化に上昇が認められたことから、添加化合物は一部肝臓での代謝を受け、その後胎盤を通過しP450の発現に影響を与えることが予想された。食品成分で健康維持の効果が期待されるものでは、実際に効率よく膜透過して体内に取り込まれているか不明であるものが多いことから、クロロゲン酸、カフェ酸を例として、体内移行性について検討を行ったところ、クロロゲン酸はそのままでは透過性は悪く、体内でカフェ酸に分解された後吸収されていること、この傾向は実験系のpH勾配を変動させることで変動することが明らかとなった。胎盤細胞の方が両者ともに透過しやすいことから、母体から胎盤を透過し胎児への曝露の影響についても、注意すべきであることが伺われてた。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma concentration profiles for hepatotoxic pyrrolizidine alkaloid senkirkine in humans extrapolated from rat data sets using a simplified physiologically based pharmacokinetic model. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kamiya, Y., Miura, T., Kato, A., Murayama, N., Shimizu, M., and Yamazaki, H.
  • 雑誌名: Drug Metab Bioanal Lett 巻: 15 ページ: 64-69
  • DOI: 10.2174/1872312801666211220110055.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytochrome P450 2J genes are expressed in dogs, cats, and pigs, and encode functional drug-metabolizing enzymes. (2022)
  • 著者名/発表者名: Uno Y., Murayama N., Ijiri M., Kawaguchi H., Yamato O., Shiraishi M., Asano A., Teraoka H., Mizukawa H., Nakayama SMM., Ikenaka Y., Ishizuka M., and Yamazaki H.
  • 雑誌名: Drug Metab Dispos 巻: 50 ページ: 1434-1441
  • DOI: 10.1124/dmd.122.000930.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low cerebrospinal fluid-to-plasma ratios of orally administered lenalidomide mediated by its low cell membrane permeability in patients with hematologic malignancies. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ogiya D., Murayama N., Kamiya Y., Saito R., Shiraiwa S., Suzuki R., Machida S., Tazume K., Ando K., Yamazaki H.
  • 雑誌名: Ann Hematol 巻: 101 ページ: 2013-2019
  • DOI: 10.1007/s00277-022-04893-w.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined risk assessment of food-derived coumarin with in silico approaches. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamada, T., Katsutani, N., Maruyama, T., Kawamura, T., Yamazaki, H., Murayama, N., Tong, W., Yamazoe, Y., and Hirose, A.
  • 雑誌名: Food Safety 巻: 10 ページ: 73-82
  • DOI: 10.14252/foodsafetyfscj.D-21-00015. eCollection 2022 Sep.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of CYP1A2-Template System to Understand Metabolic Processes in the Safety Assessment (2022)
  • 著者名/発表者名: Norie Murayama,Takashi Yamada,Yasushi Yamazoe
  • 雑誌名: Food Safety 巻: 10 ページ: 129-139
  • DOI: 10.14252/foodsafetyfscj.D-22-00008. eCollection 2022
  • 査読あり