ヒト手術残余消化管検体の利活用による医薬品の消化管吸収特性の新規評価系の構築

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本研究は、ヒト手術残余小腸検体を利活用し、医薬品の腸管吸収特性の新規評価系の構築を目指すものである。ヒト小腸組織からクリプトを単離後ゲルに包埋し、液性因子を含む馴化培地を用いることで、3次元ヒト小腸スフェロイドを樹立した。スフェロイドを酵素処理により分散して播種し、培地組成の変化で分化吸収上皮細胞の2次元培養を構築した。ヒト空腸スフェロイド由来分化細胞において、播種後5日程度で主要な小腸トランスポーター・薬物代謝酵素のmRNA発現がヒト空腸組織とほぼ同程度の発現レベルを示し、主要なトランスポーター(PEPT1, P-gp, BCRP)及び薬物代謝酵素分子種(CYP3A, CYP2C9, UGT1A, CES2)を介した輸送・代謝活性が維持されていた。複数のCYP3A基質薬物に関して、細胞単層を介した吸収方向への透過クリアランスのデータを基にヒト消化管アベイラビリティの予測を試みたところ、良好な予測を行うことができた。また、酵素誘導に関わる主要な核内受容体PXRのアゴニストの処理により、CYP3A4のmRNA発現及び代謝活性の誘導が明確に観察された。さらには、ヒト近位空腸および終末回腸スフェロイド由来分化細胞において、部位選択的な小腸トランスポーターであるASBT(小腸下部で高発現する胆汁酸トランスポーター)及びPCFT(小腸上部で高発現する葉酸トランスポーター)のmRNA発現及び取り込み活性を比較したところ、領域差の性質を反映していた。ヒト小腸スフェロイド由来分化細胞が、主要な小腸トランスポーター・代謝酵素分子種の機能を維持しており、CYP3Aによる代謝反応が基質薬物の消化管吸収性に与える影響を予見できることを示した。また、小腸における薬物による異物解毒系分子の転写誘導や小腸内の領域選択的な遺伝子発現・機能を再現可能であることが示唆された。