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

 16
  • 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.

MISC

 62
  • 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、<i>In vivo</i>試験系の代替法となる、<i>In vitro</i>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<i>In vitro</i>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。<br>【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。<br>【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】<br> 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<i>In vivo</i>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。<br>【方法・結果】<br> 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  
  • 竹村晃典, 伊崎彩, 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 23rd 87 2016年5月26日  
  • 伊藤晃成, 関根秀一, 竹村晃典, 伊崎彩, 額賀巧
    日本薬学会年会要旨集(CD-ROM) 136th ROMBUNNO.S35‐4 2016年  
  • 竹村晃典, 伊崎彩, 関根秀一, 伊藤晃成
    肝細胞研究会プログラム・抄録集 23rd 57 2016年  
  • Akinori Takemura, Aya Izaki, Shuichi Sekine, Kousei Ito
    DRUG METABOLISM REVIEWS 47 154-154 2015年11月  
  • 伊崎 彩, 竹村 晃典, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 41 P-93 2014年  
    【目的】薬物性肝障害では肝機能の完全回復に長期間要する場合があり臨床上問題となっている。肝細胞間に生じる毛細胆管網は特に胆汁排泄機能発現に必須な構造と考えられる。これまでに、ラットサンドイッチ培養肝細胞(SCRH)における毛細胆管形成がTaurocholic acid(TCA)などの内因性胆汁酸により促進することが示されている。しかし、薬物がその構造の形成・維持に及ぼす影響については不明である。そこで本研究では肝障害、中でも胆汁鬱帯の成因の一つに毛細胆管形成阻害があると考え、肝障害を起こすことが知られている薬物の毛細胆管形成過程への影響を調べることを目的とした。<br>【方法】胆汁酸や薬物の方向性輸送能を持つSCRHを用い培養2日目に薬物を暴露し24時間後に、毛細胆管形成の指標としてアクチンならびに膜蛋白質(Mrp2)を免疫染色し蛍光顕微鏡により観察し、毛細胆管形成を観察した。Image Jを用い胆管の長さを測り細胞数で除した値を用い毛細胆管形成を評価した。<br>【結果・考察】肝障害を起こすことが報告されている薬物について検討を行ったところ、TroglitazoneやChlorpromazineなどいくつかでControlと比較し有意な胆管伸長阻害が見られた。特に阻害が顕著であったTroglitazoneでは、臨床最高血中濃度(6.4µM)と近接する濃度付近で強力な阻害が見られた。一方、Troglitazone に比べ毒性の低い同効薬であるRosiglitazone、Pioglitazoneでは臨床濃度付近で阻害は観察されず、Troglitazoneの重篤な肝障害発症に毛細胆管形成阻害が関与する可能性が示唆された。本評価方法は、胆汁鬱滞を引き起こす薬物の新たなスクリーニング系の一つとして有用と考えられる。
  • 竹村 晃典, 伊崎 彩, 関根 秀一, 伊藤 晃成
    日本毒性学会学術年会 41 P-92 2014年  
    【目的】薬物性肝障害は稀に増悪し、回復に長期間要することが臨床上問題となっている。肝機能のうち特に胆汁排泄に関しては、肝細胞間に生じる毛細胆管網の形成・維持が重要である。我々は、sandwich cultured rat hepatocytes (SCRH)を用いたin vitro評価によりTroglitazone(Tro)が臨床濃度付近で毛細胆管伸長を強力に阻害することを見いだした。一方、Troは体内で大部分が硫酸抱合体(Tro-sul)に変換されることが知られている。そこで、今回in vitroで見いだされた作用がTroとTro-sulいずれによるものか明らかとすることを目的とした。<br>【方法】SCRH培養2日目にTro及びTro-sulを暴露し、24時間後にアクチンと毛細胆管マーカーであるMrp2を免疫染色し、視野内で観察された毛細胆管長の合計を細胞数で除することで毛細胆管伸長を評価した。Tro暴露後に経時的に培地と細胞を回収し、TroおよびTro-sul濃度をLC-MSMSにより測定した。ラットより単離したミトコンドリアに対しTroおよびTro-sulを添加後の膨潤をモニタすることでミトコンドリア毒性を評価した。<br>【結果・考察】Tro、Tro-sulともに同等の濃度依存性で毛細胆管伸長を阻害した。Troは添加直後から濃度が低下し、4時間までに添加した量の50%以上がTro-sulに変換され、24時間後まで安定に存在した。毛細胆管伸長にはミトコンドリア機能が重要であるとの報告が最近なされているため、TroとTro-sulによるミトコンドリアへの影響を検討した結果、いずれも同程度にミトコンドリア毒性を引き起こすことが示された。以上より、SCRHで観察されたTroによる毛細胆管伸長抑制には、Troから生じたTro-sulによるミトコンドリア毒性が主に関わると考えられた。
  • 竹村晃典, 伊崎彩, 関根秀一, 伊藤晃成
    日本薬学会関東支部大会講演要旨集 57th 142 2013年10月15日  
  • 伊崎彩, 竹村晃典, 関根秀一, 伊藤晃成
    胆汁酸研究会プログラム・抄録集 35th 30 2013年  

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