受賞者からのコメント
 |
優秀口頭発表賞を受賞して名古屋市立大学大学院薬学研究科 臨床薬学分野
|
この度，日本薬物動態学会第35回年会において，優秀口頭発表賞という栄誉ある賞をいただき，誠にありがとうございます．選考委員の先生方および日本薬物動態学会関係者の皆様に厚く御礼申し上げます．
医薬品の多くは経口投与薬であり，消化管吸収過程の評価は医薬品開発において非常に重要となります．非臨床試験ではヒト結腸がん由来のCaco-2細胞がゴールドスタンダードとして使用されていますが，ヒト消化管と比較してトランスポーターの発現パターンが異なることや，cytochrome P450（CYP）活性が顕著に低いなど多くの課題があります．また，比較的ヒトのin vivoに近い評価系として実験動物を利用した評価系もありますが，ヒトとの種差や倫理的な問題があるため，動物を用いない代替法への変更や動物数の削減が推進されています．近年ヒト人工多能性幹細胞（hiPSC）研究の発展が著しく，腸上皮細胞（二次元培養）や腸管オルガノイド（三次元培養）への分化誘導法が数多く報告されています．特に腸上皮細胞は薬物動態研究への応用も進められており，従来の評価系よりも精度の高い評価が可能になってきています．一方で，腸粘膜層や腸内細菌叢も薬物の代謝吸収に関与していることも明らかになってきており，より生体内環境を模倣した腸管評価系の構築が必要とされています．
我々はこれまでにhiPSC由来腸管オルガノイド（HIOs）の分化誘導法を確立しており，その培養技術を応用することで，腸管特有の陰窩-絨毛構造を模倣した腸管評価系（二次元HIOs）の構築が可能になると考えました．まずHIOsを酵素処理によりシングルセル化し，セルカルチャーインサートへと播種しました．その際，一般的には腸上皮細胞のみをソーティングにより単離した後に播種します．しかし，本研究ではHIOsに含まれる全ての細胞を播種することでHIOsの特徴である組織様構造を活かした評価系の構築を試みました．そのまま培養するだけでは陰窩-絨毛構造を模倣することはできず，従来の腸管評価系と同様の単層の上皮細胞が形成されましたが，培養時にFactor Xを加えることにより陰窩-絨毛様構造の形成に成功しました．遺伝子発現解析の結果，各種腸管関連遺伝子に加えて薬物代謝酵素や薬物トランスポーター遺伝子，腸管免疫細胞遺伝子の発現も確認され，腸管を構成する種々の細胞が含まれていることが示唆されました．また，典型的なCYP3A4誘導剤であるrifampicinおよび活性型vitamin D3によるCYP3A4のmRNA発現誘導や多剤排出トランスポーターであるP-glycoproteinを介した輸送活性も確認され，薬物動態学的に機能を有していることが示唆されました．以上の結果より，本研究にて作製した二次元HIOsを用いることで，従来の腸管評価系よりも精度の高い薬物動態評価が可能になると考えています．今後この腸管細胞を使用して腸内細菌と共培養を行うことで，生体内環境とかなり近似した評価系の作製が可能になると期待しています．
最後になりましたが，本研究を遂行するにあたり，ご指導いただきました当研究室の松永民秀教授，岩尾岳洋准教授，hiPSC株をご供与いただきました国立成育医療研究センター研究所の阿久津英憲博士，宮川世志幸博士，大喜多肇博士，清河信敬博士，豊田雅士博士ならびに梅澤明弘博士に謹んで御礼申し上げます．