研究者業績

竹村 晃典

タケムラ アキノリ  (Takemura Akinori)

基本情報

所属
千葉大学 大学院薬学研究院 生物薬剤学研究室 助教
学位
博士(薬科学)(2019年3月 千葉大学)

研究者番号
10845209
J-GLOBAL ID
201901010268936972
researchmap会員ID
B000355367

委員歴

 1

論文

 15
  • Akinori Takemura, Sanae Ishii, Yugo Ikeyama, Katsuhiro Esashika, Jun Takahashi, Kousei Ito
    Drug metabolism and pharmacokinetics 52 100511 2023年4月26日  査読有り筆頭著者
    Drug-induced liver injury (DILI) is a major factor underlying drug withdrawal from the market. Therefore, it is important to predict DILI during the early phase of drug discovery. Metabolic activation and mitochondrial toxicity are good indicators of the potential for DILI. However, hepatocyte function, including drug-metabolizing enzyme activity and mitochondrial function, reportedly decreases under conventional culture conditions; therefore, these conditions fail to precisely detect metabolic activation and mitochondrial toxicity-induced cell death. To resolve this issue, we employed a newly developed cell culture plate with high oxygen permeability and low drug sorption (4-polymethyl-1-pentene [PMP] plate). Under PMP plate conditions, cytochrome P450 (CYP) activity and mitochondrial function were increased in primary rat hepatocytes. Following l-buthionine-sulfoximine-induced glutathione depletion, acetaminophen-induced cell death significantly increased under PMP plate conditions. Additionally, 1-aminobenzotriazole reduced cell death. Moreover, mitochondrial toxicity due to mitochondrial complex inhibitors (ketoconazole, metformin, and phenformin) increased under PMP plate conditions. In summary, PMP plate conditions could improve CYP activity and mitochondrial function in primary rat hepatocytes and potentially detect metabolic activation and mitochondrial toxicity.
  • Ryota Nakajima, Akinori Takemura, Yugo Ikeyama, Kousei Ito
    The Journal of toxicological sciences 48(2) 65-73 2023年2月  査読有り筆頭著者
    Lipopolysaccharide (LPS), a component of the outer membrane of gram-negative bacteria, induces various biological reactions in vivo. Our previous study suggested that LPS administration disrupts respiratory chain complex activities, enhances reactive oxygen species production, especially in the liver mitochondria, and sensitizes mitochondrial permeability transition (MPT) pore opening in rats. However, it is unknown whether LPS-induced MPT pore opening in rats is similarly observed in mice and whether the mechanism is the same. LPS administration to mice increased not only cyclosporin A-sensitive swelling (MPT pore opening) susceptibility, but also induced cyclosporin A-insensitive basal swelling, unlike in rats. In addition, respiratory activity observed after adding ADP was significantly decreased. Based on these results, we further investigated the role of adenine nucleotide translocase (ANT). Carboxyatractyloside (CATR; an ANT inhibitor) treatment decreased respiratory activity after ADP was added in vehicle-treated mitochondria similarly to LPS administration. Additionally, CATR treatment increased MPT pore opening susceptibility in LPS-treated mitochondria compared to that of vehicle-treated mitochondria. Our study shows that ANT maintained a c-state conformation upon LPS administration, which increased MPT pore opening susceptibility in mice. These results suggest that LPS enhances MPT pore opening susceptibility across species, but the mechanism may differ between rat and mouse.
  • Takumi Nukaga, Akinori Takemura, Yuka Endo, Yoshihiro Uesawa, Kousei Ito
    Toxicology Research 2023年1月  査読有り
    Drug-induced liver injury (DILI) is a major factor influencing new drug withdrawal; therefore, an appropriate toxicity assessment at the preclinical stage is required. Previous in silico models have been established using compound information listed in large data sources, thereby limiting the DILI risk prediction for new drugs. Herein, we first constructed a model to predict DILI risk based on a molecular initiating event (MIE) predicted by quantitative structure-activity relationships, admetSAR parameters (e.g. cytochrome P450 reactivity, plasma protein binding, and water-solubility), and clinical information (maximum daily dose [MDD] and reactive metabolite [RM]) for 186 compounds. The accuracy of the models using MIE, MDD, RM, and admetSAR alone were 43.2%, 47.3%, 77.0%, and 68.9%, while the "predicted MIE + admetSAR + MDD + RM" model's accuracy was 75.7%. The contribution of MIE to the overall prediction accuracy was little effect or rather worsening it. However, it was considered that MIE was a valuable parameter and that it contributed to detect high DILI risk compounds in the early development stage. We next examined the effect of stepwise changes in MDD on altering the DILI risk and estimating the maximum safety dose (MSD) for clinical use based on structural information, admetSAR, and MIE parameters because it is important to estimate the dose that could prevent the DILI onset in clinical conditions. Low-MSD compounds might increase the DILI risk, as these compounds were classified as "most-DILI concern" at low doses. In conclusion, MIE parameters were especially useful to check the DILI concern compounds and to prevent the underestimation of DILI risk in the early stage of drug development.
  • Akinori Takemura, Kousei Ito
    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) 2544 119-127 2022年  査読有り招待有り筆頭著者
    Inhibition of bile acid excretion by drugs is a significant factor in the development of drug-induced cholestatic liver injury. We constructed a new in vitro assay system to detect bile acid-dependent cytotoxicity in hepatocytes. This cell-based system can assess the toxicity of the parent compound, as well as the contribution of metabolite(s). In addition, this system can utilize several types of hepatocytes (primary hepatocytes, hepatoma cell line, and induced pluripotent stem cell-induced hepatocytes). In this chapter, a method to detect drug-induced bile acid-dependent toxicity in hepatocytes is described.
  • Chika Yamamoto, Akinori Takemura, Sanae Ishii, Atsushi Doi, Isao Saito, Hideki Yamada, Yoko Sakai, Tamihide Matsunaga, Kousei Ito
    The Journal of toxicological sciences 47(1) 13-18 2022年  査読有り
    The liver microphysiological system (MPS) model is an in-vitro culture method that mimics physiological blood flow, which enhances basal cellular functions. However, the liver MPS model has not been tested in the preclinical stage because of its obscure utility. It can overcome the major problem of conventional systems-rapid loss of mitochondrial activity in cultured hepatocytes due to limited oxygen supply-by supplying oxygen to cultured hepatocytes using a perfusion device. In this study, we developed a new perfusion culture system that can detect mitochondrial toxicity. Primary mouse hepatocytes were cultured under perfusion condition for 48 hr. The hepatocytes showed increased oxygen consumption and reduced lactate release. These results indicated that the ATP-production pathway was switched from glycolysis to mitochondrial oxidative phosphorylation in the perfusion culture system. Furthermore, ATP levels were considerably reduced in the perfusion culture system after exposure to phenformin, a mitochondrial complex I inhibitor. To summarize, the perfusion culture system could improve the mitochondrial activity in primary mouse hepatocytes, and thus, has potential implications in the detection of mitochondrial toxicity.

MISC

 58
  • 内藤 駿哉, 竹村 晃典, 樋口 裕一郎, 上原 正太郎, 米田 直央, 末水 洋志, 伊藤 晃成
    The Journal of Toxicological Sciences 48(Suppl.) S131-S131 2023年6月  
  • 竹村晃典, 中島峻汰, 池山佑豪, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 30th(Suppl.) S95-S95 2023年  
  • 内藤駿哉, 竹村晃典, 樋口裕一郎, 上原正太郎, 米田直央, 末水洋志, 伊藤晃成
    HAB研究機構学術年会プログラム・要旨集 30th 2023年  
  • 住江翔太郎, 竹村晃典, 竹村晃典, 早崎洸太郎, 早崎洸太郎, 伊藤晃成, 伊藤晃成
    HAB研究機構学術年会プログラム・要旨集 30th 2023年  
  • 竹村晃典, 佐藤智之, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 29th(Suppl.) S136-S136 2022年  
  • 竹村晃典
    Journal of Toxicological Sciences 47(Supplement (CD-ROM)) 2022年  
  • 竹村晃典, 佐藤智之, 伊藤晃成
    医薬品毒性機序研究会要旨(Web) 4th 2021年  
  • 中島崚汰, 池山佑豪, 竹村晃典, 伊藤晃成
    医薬品毒性機序研究会要旨(Web) 4th 2021年  
  • 竹村晃典, 伊藤晃成
    医薬品毒性機序研究会要旨(Web) 3rd 2021年  
  • 池山佑豪, 竹村晃典, 伊藤晃成
    日本薬学会関東支部大会講演要旨集 65th (CD-ROM) 2021年  
  • 木下裕介, 早崎洸太郎, 竹村晃典, 伊藤晃成
    Journal of Toxicological Sciences 46(Supplement) S110-S110 2021年  
  • 竹村晃典, 石井沙奈恵, 宮廻寛, 若林晃次, 江刺家勝弘, 河関孝志, 松木智昭, 堀江透, 伊藤晃成
    Journal of Toxicological Sciences 46(Supplement) S147-S147 2021年  
  • 山下紗奈, 竹村晃典, 伊藤晃成
    Journal of Toxicological Sciences 46(Supplement) S140-S140 2021年  
  • 竹村晃典, 早崎洸太郎, 木下裕介, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 28th 2021年  
  • 佐藤智之, 竹村晃典, 伊藤晃成
    日本薬学会年会要旨集(Web) 141st 28P02-L006 2021年  
  • 池山 佑豪, 竹村 晃典, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 48(Suppl.) P-125S 2021年  
    <p>[Purpose] Platelet activation is known to involve in liver injury. In addition to classical activation leading to blood coagulation, activation by mitochondrial permeability transition (MPT) is drawing attention from pathophysiological point of view. In the present study, we examined if MPT-mediated platelet activation is involved in acetaminophen (APAP)-induced liver injury in mice.</p><p>[Methods] Drug-induced MPT in isolated platelet was evaluated using flowcytometry. C57B6/J mice (8 week-old) were fasted overnight and treated with 300 mg/kg APAP. Platelet accumulation was assessed in frozen liver section. Ca2+-induced MPT was evaluated by decrease of the absorbance at 540 nm using isolated liver mitochondria. </p><p>[Result & Discussion] Isolated platelets were activated by well-known MPT-inducers, such as amiodarone and troglitazone in the presence of thrombin. These activations were not observed in platelets from cyclophilin D (regulator of MPT pore opening) knockout mice, indicating that platelet could be activated by drug compounds via MPT. Increased susceptibility to Ca2+-induced MPT and platelet accumulation in the liver was observed 2 hr after APAP administration prior to ALT increase. The enhancement of MPT sensitivity was suppressed by pre-administration of either heparin (anticoagulant) or cyclosporin A (MPT inhibitor), implying that APAP administration first induced blood coagulation and MPT in any cells, resulting in increased hepatic MPT sensitivity. Although not strictly proven, MPT-mediated platelet activation might occur in APAP-induced liver injury model mice. </p>
  • 出口清香, 新谷友啓, 岡本徹, 竹村晃典, 伊藤晃成, 高山和雄, 高山和雄, 高山和雄, 水口裕之, 水口裕之, 水口裕之, 水口裕之
    日本再生医療学会総会(Web) 20th 2021年  
  • 竹村 晃典
    谷本学校毒性質問箱 (22) 26-31 2020年9月  
  • 出口 清香, 新谷 友啓, 池野 喬之, 花岡 健二郎, 浦野 泰照, 竹村 晃典, 伊藤 晃成, 高山 和雄, 水口 裕之
    日本薬学会年会要旨集 140年会 28Y-pm13S 2020年3月  
  • 出口 清香, 新谷 友啓, 池野 喬之, 花岡 健二郎, 浦野 泰照, 竹村 晃典, 伊藤 晃成, 高山 和雄, 水口 裕之
    日本薬学会年会要旨集 140年会 28Y-pm13S 2020年3月  
  • 早崎洸太郎, 宋彬彬, 竹村晃典, 伊藤晃成
    医薬品毒性機序研究会要旨(Web) 2nd 2020年  
  • 竹村晃典, 伊藤晃成
    日本薬理学雑誌 155(6) 401-405 2020年  
    薬物性肝障害(DILI)は新薬の開発中止や上市した医薬品の市場撤退につながるため,適切にDILI発症を予測することが重要である.これまでに多くのDILIに関する研究がなされてきたが,予測性は未だ低い.その一要因として,DILI発症の複雑さが挙げられる.この点に関して,蓄積された基礎研究及び臨床データを基に,複数のパラメーターを組み合わせることで感度・特異度の高いDILI予測法が開発されつつある.また,従来の培養法では肝細胞機能が急速に低下するため,適切な毒性評価が行えていないことも考えられる.これを克服する高次なin vitro培養法の構築及び肝毒性評価法も報告され始めてきた.一方で,in vitro評価法は多大な労力とコストを要するため,これに頼らないin silico評価法も構築されてきた.本総説ではこの点も踏まえて非臨床試験での肝障害評価法の潮流を概説する.(著者抄録)
  • 竹村晃典, 池山佑豪, 佐藤智之, 関根秀一, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 27th 2020年  
  • 竹村晃典, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 27th 2020年  
  • 中島崚汰, 池山佑豪, 竹村晃典, 伊藤晃成
    日本薬学会関東支部大会講演要旨集 64th 2020年  
  • 佐藤 智之, 竹村 晃典, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 47 P-40S 2020年  
    <p>[Background and Purpose] Diclofenac, a major NSAID, has hepatotoxicity and rarely induces Reye's syndrome, which is characterized by increase in serum ALT and small lipid droplets in liver. In 1990's, mitochondrial permeability transition (MPT), a type of mitochondrial injury, was proposed as an inducible factor in Reye's syndrome. However, there is no report that MPT is involved in drug-induced Reye's syndrome. Therefore, we aimed to clarify the relationship between MPT and Reye's syndrome and liver injury induced by diclofenac using cyclophilin D knockout mice, which is deficient in MPT. </p><p>[Method] (1) Fasted female mice (C57B6/J) were treated with sublethal dose of diclofenac. After 6 h, liver injury and lipid accumulation were assessed. (2) Female mice hepatocytes were incubated with oleate and diclofenac. After 24 h, lipid accumulation was assessed. </p><p>[Results and Discussion] (1) Diclofenac increased serum ALT level after 6 h. Although tissue injury was not observed, triglyceride content in liver was higher in diclofenac-treated group than control group. Moreover, this increase was suppressed in cyclophilin D knockout mice. (2) Hepatocytes incubated with oleate and diclofenac in non-toxic dose showed lipid accumulation and it was suppressed in cyclophilin D knockout mice. Altogether, it was indicated that diclofenac exacerbated lipid accumulation in MPT-dependent manner. </p><p>[Conclusion] Our results suggest that MPT is involved in drug-induced lipid accumulation in liver, perhaps by impairing beta-oxidation.</p>
  • 池山 佑豪, 佐藤 智之, 竹村 晃典, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 47 P-65S 2020年  
    <p>【Purpose】Mitochondrial toxicity is paid attention as a factor of drug-induced liver injury. For the assessment of mitochondrial toxicity induced cell death in vitro, sugar resource substitution from glucose in the culture medium to galactose helps maintain higher mitochondrial activity in cultured hepatocytes. However, mitochondrial permeability transition (MPT)-induced toxicity can't be detected by only substituting sugar resource. Recently, we reported that lipopolysaccharide-induced mitochondrial reactive oxygen species (mtROS) sensitized MPT-induced cell death by diclofenac in vivo. Based on this, we aim to build a comprehensive cell-based assay system for MPT-inducers by loading mtROS in vitro.</p><p>【Methods】To load mtROS, primary mouse hepatocytes cultured in either glucose or galactose media were incubated in 1% O2 for 4 hr, then 40% O2 for 20 hr (designated H/R). During this time, the drug was exposed for total 24 hr. Cell death was evaluated by lactate dehydrogenase leakage.</p><p>【Result・Discussion】Three well-known MPT-inducers (benzbromarone, flutamide, troglitazone) significantly induced cell death only in combination with H/R and galactose. Such enhancement of cell death was not observed in hepatocytes lacking cyclophilin D (regulator of MPT pore opening). Drugs which have other mitochondrial toxicity mechanisms caused highest cell death in H/R and galactose. In conclusion, MPT could be evaluated with a new cell-based assay combining galactose and H/R. This cell-based system is useful for comprehensive assessment of the MPT inducibility of parent drugs and drug metabolites.</p>
  • 竹村 晃典、七尾 佳樹、中島 崚汰、伊藤 晃成
    第2回 医薬品毒性機序研究会 要旨集 2nd 2020年1月  
  • Koutarou Hayasaki, Binbin Song, Akinori Takemura, Kousei Ito
    34th JSSX Annual Meeting Abstract 2019年12月  
  • 早崎 洸太郎、宋 彬彬、竹村 晃典、伊藤 晃成
    第41回胆汁酸研究会 要旨集 2019年11月  
  • 石井 沙奈恵, 竹村 晃典, 山田 秀樹, 松永 民秀, 伊藤 晃成
    日本動物実験代替法学会 第32回大会 要旨集 2019年11月  
  • 濱崎 千尋, 平山 聡子, 古野 尚子, 原田 晃典, 竹村 有美, 小倉 秀美
    日本薬剤師会学術大会講演要旨集 52回 P-278 2019年10月  
  • Sekine S, Nukaga T, Kawaguchi M, Takemura A, Susukida T, Oeda S, Hirota M, Kouzuki H, Ito K
    EUROTOX abstract 2019年9月  
  • 七尾 佳樹, 竹村 晃典, 伊藤 晃成
    第63回 日本薬学会 関東支部大会 要旨集 63rd 2019年9月  
  • 竹村 晃典, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    The Journal of Toxicological Sciences 44(Suppl.) S296-S296 2019年6月  
  • 石井 沙奈恵, 竹村 晃典, 山田 秀樹, 松永 民秀, 伊藤 晃成
    第26回 HAB研究機構学術年会 要旨集 26th 2019年6月  
  • 早崎洸太郎, 宋彬彬, 竹村晃典, 伊藤晃成
    胆汁酸研究会プログラム・抄録集 41st 2019年  
  • 竹村 晃典, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 46 P-120 2019年  
    &lt;p&gt;【背景・目的】薬物誘発性の致死性肝障害は解決すべき重大な問題である。肝障害の予後の指標(Hy&#039;s law)ではALTとビリルビン値が高値を示す場合、予後不良の可能性が高いことが報告されている。一方このような血漿マーカー変化がなぜ致死的毒性につながるかは不明である。我々はこれまでに胆汁排泄の起点となる毛細胆管構造に着目し、&lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt;において薬物がその構造の再形成抑制を示し肝障害からの回復遅延を引き起こすことを確認したが、上記の検討では肝障害による致死的な毒性は認められなかった。その原因として肝細胞の持続的な障害を受けた際に増殖する胆管上皮細胞(BEC)の胆汁排泄能の代償を想定した。これまでにBEC増殖に対する薬物の影響およびそれが肝障害に及ぼす影響を検討した例はない。そこで本研究では致死的な肝障害を臨床で引き起こしたベンズブロマロン(BBR)を代表薬として&lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt;でこの点を検証した。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【方法】C57BL/6JマウスにBEC増殖を誘発させる0.1% 3,5-ジエトキシカルボニル-1,4-ジヒドロコリジン(DDC)含有餌投与群、0.3% BBR含有餌投与群、0.1%DDC及び0.3%BBR併用群を用意し4週間投与した。最終日に肝臓を単離し組織免疫染色(CK19; BEC marker)を行って増殖したBECの評価やH&amp;E染色による組織学的な変化を検証した。また同時に採血も行い血漿中のALTとビリルビン値を測定した。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【結果】BBR単独群ではCK19陽性細胞はcontrol群と同程度であり、DDC単独群ではCK19陽性細胞が著しく上昇した。一方併用群ではその上昇が抑制された。H&amp;E染色による評価では併用群においてのみ肝細胞の壊死領域が認められた。ALT値はDDC単独群と併用群において差を認めなかったものの、ビリルビン値は併用群で他に比べて有意に高いことを確認した。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【結論】薬物がBEC増殖抑制を介した胆汁排泄能の低下を引き起こすこと、またこの現象が肝障害の増悪につながる可能性をマウス&lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt;で示すことができた。&lt;/p&gt;
  • 宮 思敏, 川口 萌実, 関根 秀一, 竹村 晃典, 佐藤 大介, 香月 康宏, 押村 光雄, 堀江 透, 伊藤 晃成
    The Journal of Toxicological Sciences 43(Suppl.) S219-S219 2018年6月  
    &lt;p&gt; 薬物性肝障害(DILI)は医薬品の市場撤退の主たる原因の一つであるため、前臨床段階において適切な評価系が必要である。DILI発症メカニズムとして反応性代謝物を含む毒性の高い代謝物 (TMs) の生成やミトコンドリアに対する機能障害が関わることが報告されている。毒性評価に用いる細胞ソースとして初代ヒト肝細胞は代謝酵素発現が生体に近い点で有用だが、高価でかつロット差が大きいことが問題である。この問題を克服するため、今回我々は、人工染色体技術で作製されたCYP4分子種(2C9, 2C19, 2D6, 3A4)強制発現HepG2細胞(TC-1)を用いることで、代謝物を考慮したミトコンドリア毒性が評価可能となるか検討を行った。HepG2細胞は通常の培養条件下ではCrabtree効果によりエネルギー産生が解糖系にシフトしており、ミトコンドリア毒性に起因する細胞死の検出は困難である。そこで、糖源をGalactoseに置換することで同効果を回避した条件と通常の条件(糖源がGlucose)で、HepG2ならびにTC-1細胞を培養した。各種薬物を曝露し、24時間後までに上清に漏出したLDHを測定することで細胞死の指標とした。その結果、TMsによるミトコンドリア毒性が既知のAcetaminophenや Amiodarone, Benzbromaroneでは、Glucose培地で培養したHepG2細胞に比べ、Galactose培地で培養したTC-1細胞の方で毒性が増強した。一方、未変化体がミトコンドリア毒性を示すことが既知のRotenoneでは、Glucose培地で培養したHepG2細胞に比べ、Galactose培地で培養したTC-1細胞で毒性が減弱した。さらに、臨床試験において肝障害が原因で開発中止となった5化合物(CP724814, CP456773, Zamifenacin-fumarate, ADX10059, LY2886721)についても本評価系で評価を行った。その結果、CP-724714, Zamifenacin-fumarate, ADX10059では、TMsの生成がミトコンドリア毒性発現に寄与することを示唆する結果を得た。Galactose培養したCYP導入HepG2(TC-1細胞)を用いることで、前臨床段階において薬物代謝を考慮したミトコンドリア毒性評価を安価かつロット差の影響なく行えるようになると期待される。&lt;/p&gt;
  • 竹村晃典, 関根秀一, 伊藤晃成
    HAB研究機構学術年会プログラム・要旨集 25th 85 2018年5月24日  
  • 宮思敏, 川口萌実, 関根秀一, 竹村晃典, 佐藤大介, 香月康宏, 押村光雄, 堀江透, 伊藤晃成
    HAB研究機構学術年会プログラム・要旨集 25th 89 2018年5月24日  
  • SAKAI Yoko, IWAO Takahiro, SUSUKIDA Takeshi, TAKEMURA Akinori, NUKAGA Takumi, SEKINE Shuichi, ITO Kousei, MATSUNAGA Tamihide
    日本薬物動態学会年会講演要旨集(Web) 33rd 2018年  
  • 竹村晃典, 宮思敏, 関根秀一, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 25th 53 2018年  
  • 額賀 巧, 伊藤 晃成, 上月 裕一, 川口 萌実, 関根 秀一, 廣田 衞彦, 竹村 晃典, 薄田 健史, 太枝 志帆, 宮川 朋彦, 児玉 篤史
    日本毒性学会学術年会 45 P-196 2018年  
    &lt;p&gt;【背景・目的】動物実験を伴った化粧品の販売が2013年に欧州で禁止されて以降、化粧品原料の全身毒性を評価するための代替法開発が求められている。我々はこれまでに&lt;i&gt;in silico&lt;/i&gt;手法や曝露量評価を用いてWeight of evidence (WoE)保証による全身毒性の保証体系を構築してきた。一方で、&lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt;の知見は少なく、ヒト肝障害データが乏しい化粧品原料において代替法を用いた肝毒性予測は容易でない。医薬品は臨床情報が豊富であり、ミトコンドリア障害や胆汁鬱滞の発生機序に基づく試験の組み合わせが薬剤性肝障害(DILI)予測に有用であることが示されている (Hepatology 2015. 60: 2015-2022)。そこで本研究では、医薬品におけるDILI予測手法を最適化し、化粧品原料の肝毒性評価に応用することを目的とした。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【実験方法】本検討では、55品目の医薬品(DILI classification: most concern 19品目、less concern 27品目及びno concern 9品目)を対象としてHepG2細胞又はサンドイッチ培養ヒト肝細胞を用いて、1)ミトコンドリア障害に起因する細胞毒性、2)脂肪酸蓄積、3)胆汁鬱滞、4)毛細胆管形成阻害の4つの肝毒性発生機序に基づく&lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt;評価を実施した。次に、それらの結果に基づいてArtificial Neural Network (ANN)解析を行い、肝障害予測に最適なアルゴリズムを構築した。その後、構築した評価系とアルゴリズムを化粧品原料に適用し、それらの予測性について予備的に検討した。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【結果・考察】4つの&lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt;評価系を組み合わせることでmost concernに分類される医薬品を検出できることが示された。また、ANN解析によるアルゴリズム構築により、ヒト肝障害の予測性は向上した。さらに、医薬品で構築した評価系を化粧品原料の肝毒性予測に応用できることが期待された。以上のことから、&lt;i&gt;in silico&lt;/i&gt;手法や曝露量評価に&lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt;評価を加えたWoEによる評価が化粧品原料の全身毒性評価に有用であることが期待された。&lt;/p&gt;
  • 竹村 晃典, 宮 思敏, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 45 P-81 2018年  
    &lt;p&gt;【背景・目的】肝臓は高い再生能により、薬物性肝障害発症後に休薬にすることで多くの場合は回復する。しかし、稀に回復遅延や障害増悪が起因と考えられる肝障害の重篤化が臨床上問題である。我々は、その一因として薬物による肝再生過程の阻害を想定している。これまでに、肝細胞の増殖・分化の過程で肝細胞間に再形成される毛細胆管構造に着目した&lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt;の検討から、各種薬物による毛細胆管伸長阻害の程度と臨床での肝障害重症度に一定の相関が認められることを報告した(Takemura A. et al., &lt;i&gt;Toxicol In Vitro.&lt;/i&gt; 35:121-30. 2016)。一方、薬物による毛細胆管の再形成阻害が&lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt;でも観察されるのか、さらにはこれが肝障害の回復遅延に繋がり得るかについては不明である。そこで本研究では、臨床で劇症肝炎報告のあるベンズブロマロン(BBR)をモデル薬物とし、マウス&lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt;の系でこの点を検証することを目的とした。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【方法】C57BL6/Jマウスにチオアセトアミド(TAA)もしくは3,5-ジエトキシカルボニル-1,4-ジヒドロコリジン(DDC)を4週間投与して肝障害誘発後、通常餌あるいは0.3% BBR含有餌を4週間投与した。血漿肝マーカーの経日測定と共に、最終日には単離した肝臓で組織免疫染色を行って毛細胆管構造を評価した。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【結果・考察】TAA及びDDCを4週間投与直後には毛細胆管構造の著しい消失が見られ、いずれの場合も通常餌に切り替えてから4週間後の時点で回復を認めた。一方、BBR含有餌へ切り替えた群では完全には回復しなかった。このとき、血漿中ALT値は、通常餌への切り替え群に比べてBBR含有餌への切り替え群で有意に高かった。BBRが毛細胆管構造の再形成を阻害し、このとき肝障害の回復も遅延していることが示された。&lt;/p&gt;&lt;p&gt;【結論】毛細胆管構造の再形成を薬物が阻害し、これが肝障害の回復遅延につながる可能性を&lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt;の実験系で示すことができた。&lt;/p&gt;
  • 竹村晃典, 関根秀一, 朝比奈宏, 伊藤晃成
    HAB研究機構学術年会プログラム・要旨集 24th 77 2017年6月1日  
  • 川口 萌実, 田村 亜紀子, 足利 太可雄, 上月 裕一, 伊藤 晃成, 額賀 巧, 関根 秀一, 劉 総, 竹村 晃典, 薄田 健史, 廣田 衞彦, 太枝 志帆, 宮川 朋彦
    日本毒性学会学術年会 44 P-59 2017年  
    【背景・目的】化粧品原料に含まれる化合物の安全性試験には、動物を用いた実験を行うことが禁止されている。そのため、&lt;i&gt;In vivo&lt;/i&gt;試験系の代替法となる、&lt;i&gt;In vitro&lt;/i&gt;試験系の構築が希求されている。一方で、化粧品原料におけるヒトでの全身毒性の中でも、肝毒性リスクに関する情報はない。本研究では、薬物誘発性肝毒性をメカニズムに基づいて評価する&lt;i&gt;In vitro&lt;/i&gt;試験系において、臨床における肝毒性リスクが既知である医薬品を用いてアルゴリズムの構築を行い、この評価系を用いて肝毒性リスクが未知である化粧品原料の評価を可能にすることを目標とする。&lt;br&gt;【実験方法】薬物によって引き起こされる肝障害にはいくつかの異なる発症機序がある。本研究では、HepG2細胞やサンドイッチ培養ヒト肝細胞 (SCHHs) を用いて、肝障害発症に寄与する異なるメカニズムに則った、1.ミトコンドリア障害に起因する細胞毒性試験、2.胆汁鬱滞、3.毛細胆管形成阻害、4.脂肪酸蓄積の、4つの試験系を組み合わせてリスク評価を行った。被験化合物それぞれについて、各評価系から肝障害リスクを表す数値を算出し、化合物が持つ肝毒性ポテンシャルリスクを、総合的に評価した。&lt;br&gt;【結果・考察】これまでの検討において、リスク既知である、約30に及ぶ医薬品のDILIリスクについて、4つの試験系を組み合わせて評価を行ったところ、約70%の正確度をもって予測可能であるという結果を得た。今後、肝毒性リスクが未知である化粧品原料の評価に応用することを視野に、肝毒性リスクが既知の医薬品の品目を60にまで増やし、組み合わせ評価の頑強性を検証していく予定である。
  • 関根 秀一, 阿部 晃子, 竹村 晃典, 池山 佑豪, 宮 思敏, 瀬川 雅博, 小林 カオル, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 44 P-214 2017年  
    【目的】&lt;br&gt; 高尿酸血症治療薬のベンズブロマロン(BBR)は、頻度は低いものの重篤な肝障害(DILI)を引き起こす。我々は、Cytochrome P450(CYP)により生じるBBRの代謝物がアポトーシスの誘導に関わるミトコンドリア膜透過性遷移(MPT)を惹起することを明らかとしている(Shirakawa M et al., Toxicology and Applied Pharmacology 2015)。しかしBBRにより誘発されるDILIにMPTの誘導が関与するかは明らかではない。そこで本研究では&lt;i&gt;In vivo&lt;/i&gt;におけるBBR誘発性DILIの発現にMPTが関与するかについてMPT poreの構成蛋白質Cyclophilin D(CyPD)をノックアウトしたCyPD KOマウスを用いた検討を行った。&lt;br&gt;【方法・結果】&lt;br&gt; BBRにより誘発されるDILIモデルとして、BBRを混餌(0.3%(w/w))にて2週間投与した長期DILIモデルに加えて、CYP誘導剤(Dexamethasone: DEX 60 mg/kg/day)を4日間腹腔内投与した24時間後にBBR 400 mg/kgを経口投与した短期DILIモデルを作製した。両モデルマウスにおいて、肝障害マーカーである血漿ALT値の上昇が見られ、単離した肝ミトコンドリアにおいてMPTが誘導されていた。一方で、CyPD KOマウスにおいては、両DILIモデルマウスのミトコンドリア毒性及び血漿ALT値は、非投与群と同程度であった。さらに、肝臓内におけるBBR及び代謝物(1’-OH BBR等)の量は、BBR単独投与群と比べてDEX併用により顕著に増加しており、長期DILIモデルマウスの肝臓内でもBBR代謝物の蓄積が見られた。以上の結果より、BBR及びその代謝物によるMPTの誘導が肝障害の発現に関与することが示唆された。
  • 廣田 衞彦, 関根 秀一, 桑田 奈々, 田村 亜紀子, 薄田 健史, 劉 聡, 大泉 久美子, 竹村 晃典, 額賀 巧, 川口 萌実, 時園 茉由子, 伊藤 晃成, 上月 裕一
    日本香粧品学会誌 40(3) 210-212 2016年9月  

書籍等出版物

 1

講演・口頭発表等

 6

担当経験のある科目(授業)

 6

共同研究・競争的資金等の研究課題

 7

産業財産権

 1