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2011 年度 実績報告書

ヒト型肝臓動物モデルを利用した化学物質のヒトリスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 23390030
研究機関広島大学

研究代表者

太田 茂  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (60160503)

研究分担者 杉原 数美  広島国際大学, 薬学部, 准教授 (20271067)
藤本 成明  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (40243612)
古武 弥一郎  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (20335649)
佐能 正剛  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (00552267)
キーワードヒト肝細胞移植キメラマウス / 化学物質 / リスク評価 / 薬物動態 / 薬物代謝
研究概要

近年化学物質のうち有毒金属、有害有機物や農薬による環境汚染やヒトにおける毒性が問題となっている。その中で、これら環境化学物質のヒトへの安全性は、実験動物等のデータを基に評価が行われている。しかし、ヒトの無毒性量を求める上で、ヒトと動物での毒性種差や感受性の個人差などで生じる不確実さによって、ヒトへのリスクを見誤る可能性もある。化学物質の有用性と毒性のバランスを考慮する上でも、今後、化学物質のヒトリスク評価を精度よく見積もる手法の開発が求められている。免疫不全の性質をもつSCIDマウスと肝障害の性質をもつuPAトランスジェニックマウスをかけ合わせたマウスにヒト肝細胞を移植した「ヒト肝細胞移植キメラマウス」は、ヒト型の薬物代謝酵素が発現されているために医薬品におけるヒト薬物動態予測に応用できる可能性が報告されている。本研究ではヒト肝細胞移植キメラマウスを用いて化学物質のヒトにおける肝代謝、そして肝毒性予測評価についても、定性的・定量的に精度よく予測できると考え、その検証を行うことを目的としている。
本年度は、まず肝における化学物質の甲状腺ホルモン撹乱作用評価を行った。医療用医薬品として用いられるも甲状腺ホルモン撹乱作用を有するアミオダロンを検証化合物とした。アミオダロンと甲状腺ホルモンを曝露後の甲状腺ホルモン依存性発現遺伝子発現変動をin vitro、in vivo実験から調べた。さらに、アミオダロンをヒト肝細胞移植キメラマウスに投与後の血漿、尿中から、甲状腺ホルモンかく乱作用に寄与する活性代謝物を検出した。今後、これら発現変動とアミオダロンの暴露濃度との関係を詳細に検証する予定である。
一方、薬物代謝酵素であるチトクロームP450やグルクロン酸抱合転位酵素などで代謝される医薬品であるイブプロフェンなどを用い、ヒト肝細胞移植キメラマウスを用いたヒト体内動態予測性を検証した。結果、ヒト肝細胞移植キメラマウスのプロファイルは実際のヒトに反映していたことから、ヒト肝キメラマウスの肝臓における薬物代謝酵素活性は、ヒト型であることが示された。以上から、ヒト肝細胞移植キメラマウスは、体内動態と毒性予測に有用であるごとが期待され、今後、アミオダロン以外の検証化学物質についても検証に加え、これらのヒトリスク評価を行っていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

検証化合物として、甲状腺ホルモン系に影響を与えるアミオダロンを選択し、ヒト肝細胞移植キメラマウス評価の動態評価を行うことができた。この結果から、アミオダロンは、化学物質のリスク評価のリファレンスとして用いることができることが明らかとなり、今後の検証化合物の種類を増やした評価に一定の方向性を示すことができた。

今後の研究の推進方策

今後は、検証を行う化学物質をさらに増やして、ヒト肝細胞移植キメラマウスに投与後の体内動態と、肝臓における毒性の関係を調べ、ヒトリスク評価へのアプローチを精査していく。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] An improved thyroid hormone reporter assay to determine the thyroid hormone-like activity of amiodarone, bithionol, closantel and rafoxanide2012

    • 著者名/発表者名
      Matsubara K, Sanoh S, Ohta S, Kitamura S, Sugihara K, Fujimoto N
    • 雑誌名

      Toxicol Lett

      巻: 208(1) ページ: 30-5

    • DOI

      10.1016/j.toxlet.2011.10.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of human metabolism of FK3453by aldehyde oxidaseusing chimeric mice transplanted with human or rat hepatocytes2012

    • 著者名/発表者名
      Sanoh S, Nozaki K, Murai H, Terashita S, Teramura T, Ohta S
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 40(1) ページ: 76-82

    • DOI

      10.1124/dmd.111.041954

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of In Vivo Hepatic Clearance and Half-life of Drug Candidates in Human using Chimeric Mice with Humanized Liver2012

    • 著者名/発表者名
      Sanoh S, Horiguchi A, Sugihara K, Kotake Y, Tayama Y, Ohshita H, Tateno C, Horie T, Kitamura S, Ohta S
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 40(2) ページ: 322-328

    • DOI

      10.1124/dmd.111.040923

    • 査読あり
  • [学会発表] 環境化学物質の転写活性化を介した甲状腺ホルモン撹乱作用2012

    • 著者名/発表者名
      松原加奈, 佐能正剛, 藤本成明, 杉原数美, 北村繁幸, 太田 茂
    • 学会等名
      日本薬学会132年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] ヒト肝細胞移植マウスを用いたイブプロフェンの代謝、血中動態の予測2012

    • 著者名/発表者名
      佐能正剛、堀口彩、杉原数美、浦丸直人、立野知世、堀江透、北村繁幸、太田茂
    • 学会等名
      日本薬学会132年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] ヒト肝キメラマウスを用いたイブプロフェンのキラル変換2011

    • 著者名/発表者名
      堀口 彩, 佐能正剛, 杉原数美, 立野知世, 堀江 透, 北村繁幸, 太田 茂
    • 学会等名
      第26回日本薬物動態学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] アルデヒドオキシダーゼで代謝されるFK3453におけるヒトおよびラット肝キメラマウスを用いたヒト体内動態予測2011

    • 著者名/発表者名
      佐能正剛、野崎和吉、村井英継、寺下茂之、寺村俊夫、太田茂
    • 学会等名
      第26回日本薬物動態学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] 新生仔期ラットへの甲状腺ホルモン様物質曝露による影響評価2011

    • 著者名/発表者名
      松原加奈, 佐能正剛, 藤本成明, 杉原数美, 北村繁幸, 太田 茂
    • 学会等名
      フォーラム2011衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] Prediction of PK parameters of human using human chimeric mice2011

    • 著者名/発表者名
      Sanoh S, Horiguchi A, Sugihara K, Tateno C, Horie T, Kitamura S, Ohta S
    • 学会等名
      17^<th> International Society for the Study of Xenobiotics North American Meeting
    • 発表場所
      Atlanta, Georgia, USA
    • 年月日
      2011-10-17
  • [学会発表] ヒトおよびラット肝キメラマウスを用いた医薬品の代謝プロファイルの予測2011

    • 著者名/発表者名
      佐能正剛, 堀口 彩, 杉原数美, 立野知世, 堀江 透, 北村繁幸, 太田 茂
    • 学会等名
      第38回日本トキシコロジー学会学術年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-07-11

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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