ゲノム編集技術を用いた消化管吸収・代謝・毒性を予測可能な腸管モデルの作製

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15264
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 根来 亮介 立命館大学, 薬学部, 助教 (10844045)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ゲノム編集 / CRISPR-Cas9 / Caco-2 cell / CYP3A4 / UGT1A1

研究成果の概要

Caco-2細胞は医薬品の代謝に中心的な役割を果たす薬物代謝酵素であるCYP3A4やUGT1A1がほとんど発現しておらず、薬物代謝を評価できないことが問題となっている。本研究ではゲノム編集技術を用いてCaco-2細胞にCYP3A4およびUGT1A1を高発現させることで上記問題の解決を試みた。ゲノム編集したCaco-2細胞におけるCYP3A4およびUGT1A1活性は、野生型Caco-2細胞と比べ極めて高い値を示した。以上の結果より、ゲノム編集技術を用いて、CYP3A4・UGT1A1安定発現Caco-2細胞を作製することに成功した。

自由記述の分野

分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のCaco-2細胞では、薬物吸収はある程度予測できるものの、薬物代謝、薬物代謝に起因する毒性を予測することは困難であった。本研究で開発したCYP3A4、UGT1A1を高発現したCaco-2細胞は、従来のCaco-2細胞よりも優れた安全性評価モデルになりうる可能性を示した意義は大きい。また、CYP3A4、UGT1A1を高発現したCaco-2細胞は、培養コストが安価、継代・凍結保存が可能なため、創薬研究に要するコストカットにも貢献できる可能性がある。さらに、安全性試験における実験動物の使用削減につながるだろう。