肝排出輸送体による活性代謝物輸送解析と機械学習メタボロミクスによる生体内基質探索

排出輸送体Breast Cancer Resistant Protein (BCRP/ABCG2)は、肝胆管膜のほか、小腸管腔、血液脳関門、腎近位尿細管等の細胞膜に発現する。肝臓は薬物の活性代謝物の生成臓器の一つであり、肝胆管膜に発現するBCRPは肝臓で生成した活性代謝物の体内動態の規定因子になりうる。分子標的薬regorafenibがCYP3A4で代謝されて生成した活性代謝物M-2, M-5は、親化合物であるregorafenibよりも薬理活性が強く、BCRPの基質でもある。肝に発現するBCRPがM-2, M-5の体内動態への寄与を評価した。前年度に作製したマウスBcrpを標的としたshRNAをコードするアデノ随伴ウイルスAAV8-shBcrpを野生型マウスに投与することで、肝選択的なBcrpノックダウンマウスを構築した。M-5の体内動態における肝Bcrpの役割を直接調べるため、野生型マウスにAAV8-shBcrpを静脈内投与して3週間後に、M-5をマウスに静脈内投与した。AAV-shBcrpを投与したマウスは、対照群よりも血漿および肝臓のM-5濃度が高い一方で、M-5の胆汁排泄量が低かったことから、M-5の体内動態に肝のBcrpが直接的に関与することが明らかになった。本研究は、AAVによる肝選択的なノックダウンを利用することで、肝における排出輸送体BCRPの体内動態を初めて明らかにした。今後、肝と他臓器間で、各種BCRP基質化合物の体内動態におけるBCRPの関与を定量的に比較する予定である。

排出輸送体Breast Cancer Resistant Protein (BCRP/ABCG2)は、肝胆管膜のほか、小腸管腔、血液脳関門、腎近位尿細管等の細胞膜に発現する。肝臓は薬物の活性代謝物の生成臓器の一つであり、肝胆管膜に発現するBCRPは肝臓で生成した活性代謝物の体内動態の規定因子になりうる。分子標的薬regorafenibがCYP3A4で代謝されて生成した活性代謝物M-2, M-5は、親化合物であるregorafenibよりも薬理活性が強く、BCRPの基質でもある。肝に発現するBCRPがM-2, M-5の体内動態への寄与を評価した。前年度に作製したマウスBcrpを標的としたshRNAをコードするアデノ随伴ウイルスAAV8-shBcrpを野生型マウスに投与することで、肝選択的なBcrpノックダウンマウスを構築した。M-5の体内動態における肝Bcrpの役割を直接調べるため、野生型マウスにAAV8-shBcrpを静脈内投与して3週間後に、M-5をマウスに静脈内投与した。AAV-shBcrpを投与したマウスは、対照群よりも血漿および肝臓のM-5濃度が高い一方で、M-5の胆汁排泄量が低かったことから、M-5の体内動態に肝のBcrpが直接的に関与することが明らかになった。本研究は、AAVによる肝選択的なノックダウンを利用することで、肝における排出輸送体BCRPの体内動態を初めて明らかにした。今後、肝と他臓器間で、各種BCRP基質化合物の体内動態におけるBCRPの関与を定量的に比較する予定である。