培養腎上皮細胞系を用いた薬物腎毒性スクリ-ニング法及び毒性防御法の開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63870108
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 堀 了平 京都大学, 医学部, 教授 (40001036)
• 研究分担者: 谷川原 祐介 京都大学, 医学部, 助手 (30179832) ; 神谷 晃 京都大学, 医学部, 講師 (90124792) ; 乾 賢一 京都大学, 医学部, 助教授 (70034030)
• キーワード: 腎毒性 / 培養腎上皮細胞 / LLC-PK_1細胞 / アミノグリコシド系抗生物質 / シクロスポリン / シスプラチン

研究概要

前年度に続き、培養腎上皮細胞系を用い薬物腎毒性の新しい評価法の確立、及び毒性防御法の開発を目指した。薬物としては、臨床上腎毒性が問題となっているアミノグリコシド系抗生物質、免疫抑制剤シクロスポリン、抗癌剤シスプラチンを中心に使用した。本年度においては、以下の成果を得ることができた。
1.培養腎上皮細胞LLC-PK_1をアミノグリコシドで処理すると細胞内遊離カルシウム濃度が上昇することを前年度において見いだしたので、シクロスポリンについても同様の検討を行った。その結果、シクロスポリンは濃度依存的に細胞内遊離カルシウム濃度を上昇させること、上昇の時間経過はアミノグリコシドに比べ速やかであることが明らかとなった。さらにこの変化は可逆的であり、培養液からシクロスポリンを除去することによって、カルシウムレベルは速やかに回復した。培養液からシクロスポリンを除去した場合、細胞内からの薬物消失が比較的短時間でおこること、細胞毒性もそれにともなって回復することから、シクロスポリンの細胞内移行、遊離カルシウム濃度の上昇、毒性発現の間には密接な関連性のあることが示唆された。
2.シクロスポリンとシスプラチンのLLC-PK_1細胞に対する毒性を比較した場合、シスプラチンは定常期よりも対数増殖期の細胞に対してより強い毒性を示したが、シクロスポリンではいずれの細胞に対しても強い毒性が認められた。また、グルタチオンはシスプラチンの細胞毒性に対して防御効果を示したが、シクロスポリンの毒性に対しては効果が認められなかった。従って、培養腎上皮細胞系は対数増殖期、定常期の細胞を使い分けることによって、幅広い薬物の腎毒性スクリ-ニングが可能であり、また種々薬物の毒性発現機構の解明とそれに基づいた理論的な毒性防御法の開発に有用なモデル系と考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Iwata,Toshio: "Effect of brain matriuretic peptide on cvclic GMP accumulation in a kidnev epithelial cell line(LLC-PK_1)." European J.Pharmacol.159. 321-323 (1989)
• [文献書誌] Hori,Rvohei: "Interaction of gentamicin with atrial natriuretic polypeptide receptors in renal cells" Biochem.Pharmacol.38. 1359-1361 (1989)
• [文献書誌] Hori,Ryohei: "Inhibitory effect of diethyl pyrocarbonate on the H^+/organic cation antiport system in rat renal brush-border membranes." J.Biol.Chim.264. 12232-12237 (1989)
• [文献書誌] Takano,Mikihisa: "Transport of cephalosporin antibiotics in rat renal basolateral membranes." J.Pham.Pharmacol.41. 795-796 (1989)
• [文献書誌] Inui,Ken-ichi: "Decreased transport of p-aminohippurate in renal basolateral membranes isolated from rats with acute renal failure." Pharm.Res.6. 954-957 (1989)
• [文献書誌] Hori,Ryohei: "Cellular basis of aminoglycoside nephrotoxicity." News in Physiological Sciences. 4. 181-184 (1989)