フェキソフェナジンと解熱鎮痛剤の相互作用のリスク評価と個人間変動解析
慶應義塾大学 医学部 病院薬剤学教室
あきよし秋好たけし

健志

専任講師

調査・研究課題
フェキソフェナジンと解熱鎮痛剤の相互作用のリスク評価と個人間変動解析

慶應義塾大学医学部

調査・研究

実施者氏名

秋好健志

要旨
【目的】
代表的な OTC 薬フェキソフェナジン（FEX）の消化管吸収を担う有機アニオン輸送ポリペプチド（OATP）2B1 の阻害は薬物相互作用の機構としても重要である。これまでに阻害剤として
Gefitinib や一部の非ステロイド性抗炎症薬が同定されている。一方、OATP2B1 にはアミノ酸置換を伴う genetic variants が存在し、一部の variants 間では基質親和性（ミカエリス定数；Km）の差異が報告されている。しかし、variants 間での阻害剤に対する感受性の差異については明らかになっていない。そこで本研究では、輸送活性の異なる OATP 遺伝的変異型を用いた in vitro 評価により、当該薬物相互作用の程度が個人間でどの程度異なるのか比較検討することで、本相互作用の臨床的意義を定量的に明らかにすることを目的とし、OATP2B1 の代表的な genetic variants 間で、基質輸送特性および阻害剤感受性を比較した。
【方法】
OATP2B1 野生型（WT）および変異型（Variant1、2、3、4）variants 安定発現 HEK293細胞を用いて、実験用基質 [3 H ] estrone-3-sulfate（E3S）の取り込みを評価した。阻害剤は既報に基づき 5 種類を用いた。阻害活性は、阻害剤非存在下の輸送活性に対する阻害剤存在下の輸送活性の比（ 残存活性比）として算出した。得られた残存活性比と阻害剤濃度との関係から50% 阻害濃度（IC50）を算出し、阻害定数（Ki）を求め、OATP2B1 variants 間で比較した。
【結果・考察】OATP2B1 介在性 E3S 輸送はいずれの variants においても濃度依存性を示したが、Km 値
は variants 間で異なっていた。阻害剤 A、B、C は、いずれの OATP2B1 variants に対しても濃度依存的な阻害を示した。阻害剤 A の阻害は Variant 3 で最も弱く、Ki 値は野生型の 5.3倍であった。阻害剤 B の阻害も variant 3 では野生型より 2.3 倍弱かった。阻害剤 C の阻害は、variant 4 において野生型の 5.5 倍弱かった。また、阻害剤 D は variant 1、2 に対してのみ阻害を示した。これら 4 種の阻害剤は、野生型と比べ、いずれの変異型においても阻害活性は減弱した。また 阻害剤 E は、野生型に対しては 濃度依存的な阻害活性を示した一方、variant 1と 3 に対しては阻害作用を示さず、さらに、variant 2 と 4 においては、低濃度範囲において基質輸送の亢進が観察された。以上より、OATP2B1 阻害剤の阻害活性は遺伝的 variants 間26で異なることが明らかとなった。また、一部の阻害剤については、OATP2B1 の variants 間で薬物相互作用のリスクが異なる可能性が示された。

１、研究目的Organic anion transporting polypeptides（OATPs）は、solute carrier（SLC）ファミリーに分類される 12 回膜貫通型のトランスポーターであり、薬物の吸収や分布に関わる薬物輸送担体である 1-3）。なかでも、OATP2B1 は小腸や肝臓をはじめとした様々な組織に広く発現し、脂溶性の低い薬物の消化管吸収および肝取り込みを担っており、その基質として内因性物質のestron-3-sulfate（E3S）や、HMG-CoA 還元酵素阻害薬、代表的な OTC 薬としても汎用されている fexofenadine（FEX）、glibenclamide などといった多数の薬物が報告されている 4）。
消化管に発現する OATP2B1 は、薬物や飲食物との相互作用の標的部位として注目されており、様々な医薬品や天然物由来成分によって取り込み活性が阻害されていることが知られている。
実際、Johnson らは、ヒト臨床試験において、OATP2B1 阻害剤の ronacaleret を反復経口投与すると、OATP2B1 基質である rosuvastatin の血漿中濃度 - 時間曲線下面積（area underthe plasma concentration-time curve; AUC）が 51% まで低下したことを報告している 5）。また、
当研究室の Sato らは、OATP2B1 安定発現 HEK293 細胞を用いた in vitro 検討において、非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）のうち、Diclofenac、ibuprofen、Indomethacin、naproxen、celecoxib が E3S の取り込みを阻害することを明らかにし、新たな阻害剤として同定した。
OATP2B1 にはアミノ酸変異を伴う genetic variants が知られており、それらは野生型と比べ輸送活性が変動していることが報告されている 7-9）。Nies らは、OATP2B1 genetic variantsを発現させた HEK293 細胞を用いた in vitro 検討において、SLCO2B1 c.935 G>A 変異型
では rosuvastatin のミカエリス定数 (Km) が野生型と比較して 1.6 倍と高いことを報告している 8）。またヒト臨床試験において、SLCO2B1 c.1457 C>T 変異のホモ型（T/T）保有者に、OATP2B1 基質である celiprolol 100 mg を経口投与した際の AUC は、野生型のホモ型（C/C）に比べ 50% と低いことを報告している 9）。このように、OATP2B1 variants による輸送活性の変動は基質薬物の体内動態に影響を与えることが示されている。一方で、OATP2B1 の阻害を介した薬物間相互作用の程度も OATP2B1 の遺伝的変異の影響を受ける可能性がある。
そこで本研究では、FEX 消化管吸収を担う OATP2B1 variants が OATP2B1 阻害剤の阻害剤感受性に及ぼす影響を明らかにすることを目的に、各種 OATP2B1 遺伝的 variants を安定発現させた HEK293 細胞株を用いて、まず、各 OATP2B1 variants の基質輸送キネティクスを評価し、variants 間の基質輸送能を比較検討した。次に OATP2B1 介在性 E3S 輸送に対する各種阻害剤の阻害強度を OATP2B1 variants 間で比較した。なお、これまでの多くのin vitro 研究において、OATP2B1 による FEX 輸送活性評価は、良好な再現性を示さないため、本研究では、OATP2B1 の代表的基質を実験的基質として用いた。

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２. 研究方法
本研究においては野生型（wild type; WT）または変異型 OATP2B1 安定発現 HEK293 細胞株（Variant1 ～ 4）を用いた。
2-1 OATP2B1 variants の基質輸送キネティクスの評価
E3S の取り込み実験はプレート法により行った。具体的には、各細胞を 3 日間培養後、培地を除去し、基質として E3S 溶液を含む薬液を添加し、取り込みを開始した。その後、薬液を除去し、氷冷 HBSS を添加することで反応を停止した。
後、薬液を除去し、氷冷後、薬液を除去し、氷冷 HBSSHBSS を添加することで反応を停止した。
を添加することで反応を停止した。
2-2 OATP2B1 variants の E3S 輸送キネティクスパラメーターの算出
2-2
2-2 OATP2B1
OATP2B1 variantsvariants のの E3S
E3S 輸送キネティクスパラメーターの算出
輸送キネティクスパラメーターの算出
OATP2B1 依存性の取り込みクリアランス（CL OATP2B1）は、各基質濃度における取り込みクOATP2B1) は、各基質濃度における取り込み
OATP2B1 依存性の取り込みクリアランス
依存性の取り込みクリアランス (CL(CLOATP2B1
OATP2B1) は、各基質濃度における取り込みリアランス（CL）から mock 細胞による取り込みクリアランスを差し引くことで評価した。各クリアランス
クリアランス (CL)
(CL) からから mock
mock 細胞による取り込みクリアランスを差し引くことで評細胞による取り込みクリアランスを差し引くことで評細胞株における濃度と CL OATP2B1 との関係に対して、非線形最小二乗法（MLAB）を用いて価した。との関係に対して、非線形最小二乗法価した。各細胞株における濃度と各細胞株における濃度と CL
CLOATP2B1
非線形最小二乗法 (MLAB)(MLAB)OATP2B1 との関係に対して、
式 1 を当てはめ、Vmax と Km の対数値を算出した。
を用いて式1を当てはめ、VとKの対数値を算出した。
を用いて式 1 を当てはめ、Vmax
max と Kmm の対数値を算出した。
𝑉𝑉𝑉𝑉

𝑉𝑉𝑉𝑉max
max
𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶=式
𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶OATP2B1
式 11)
OATP2B1 = expln(𝐾𝐾𝐾𝐾ln(𝐾𝐾𝐾𝐾mm ) +[𝑆𝑆𝑆𝑆]
exp+[𝑆𝑆𝑆𝑆]

2-3
2-3 OATP2B1
OATP2B1 variantsvariants を介したを介した E3S
E3S 輸送に対する各種阻害剤の阻害活性比較
輸送に対する各種阻害剤の阻害活性比較
2-3 OATP2B1 variants を介した E3S 輸送に対する各種阻害剤の阻害活性比較
E3Sの取り込み阻害実験は、前項と同様にプレート法により行った。具体的には、前述
E3S の取り込み阻害実験は、前項と同様にプレート法により行った。具体的には、前述
E3S の取り込み阻害実験は、前項と同様にプレート法により行った。具体的には、前述のの通り各細胞をの通り各細胞を 33 日間培養後、基質として日間培養後、基質として E3S
E3S および各阻害剤を含む薬液を添加し、および各阻害剤を含む薬液を添加し、通り各細胞を 3 日間培養後、基質として E3S および各阻害剤を含む薬液を添加し、取り込取り込み阻害実験を開始した。具体的には、阻害剤として取り込み阻害実験を開始した。具体的には、阻害剤として 55 種類の阻害剤を用いた。
種類の阻害剤を用いた。
み阻害実験を開始した。具体的には、阻害剤として 5 種類の阻害剤を用いた。
2-42-4 OATP2B1
OATP2B1 variantsvariants を介したを介した E3S
E3S 輸送に対する各種阻害剤の阻害強度の算出と比輸送に対する各種阻害剤の阻害強度の算出と比2-4OATP2B1variantsを介したE3S
輸送に対する各種阻害剤の阻害強度の算出と比較
較較得られた取込みクリアランスを阻害剤非存在下（control）の取り込みクリアランスで除するこ得られた取込みクリアランスを阻害剤非存在下得られた取込みクリアランスを阻害剤非存在下 (control)(control) の取り込みクリアランスでの取り込みクリアランスでとにより、controlに対する残存取り込み活性（Uptake（%ofcontrol））を算出した。得られ除することにより、control除することにより、control に対する残存取り込み活性に対する残存取り込み活性 (Uptake(Uptake (%(% ofof control))control)) をを[I]）との関係に式 2 をあてはめ、50 の対数値を算出した。
た残存取り込み活性と阻害剤濃度（IC算出した。得られた残存取り込み活性と阻害剤濃度([I])との関係に式2をあては算出した。得られた残存取り込み活性と阻害剤濃度 ([I]) との関係に式 2 をあては推定したの対数値を算出した。推定したIC50 値から、式 3 を用いて阻害定数（Ki値から、式）を算出し、OATP2B1variants 間で比較め、ICIC3 を用いて阻害定数(Ki)め、IC50) をを50 の対数値を算出した。推定した IC5050 値から、式 3 を用いて阻害定数 (Kiした。
算出し、OATP2B1variants間で比較した。
算出し、OATP2B1 variants 間で比較した。
100100Uptake
Uptake (%(% ofof control)＝control)＝ 1+ [𝐼𝐼𝐼𝐼][𝐼𝐼𝐼𝐼]ICIC50
𝐾𝐾𝐾𝐾[𝑆𝑆𝑆𝑆]𝐾𝐾𝐾𝐾ii ＝＝ 1+ 50[𝑆𝑆𝑆𝑆]

1+𝐾𝐾𝐾𝐾m

式
式 331+expln(ICln(IC50 ))exp

式
式 2250

𝐾𝐾𝐾𝐾m

ここで、各から得られた値を用いた。
ここで、各 K
Kmm 値は、前項の式値は、前項の式 11 から得られた値を用いた。

３. 研究成果
研究成果
３.
3-1 各各 OATP2B1
OATP2B1 variantsvariants のの E3S
E3S 輸送キネティクスの評価
輸送キネティクスの評価
3-1
検討した全ての OATP2B1
OATP2B1 variantsvariants において、E3Sにおいて、E3S の濃度依存的な輸送が認められた。の濃度依存的な輸送が認められた。
検討した全ての各 OATP2B1
OATP2B1 variantsvariants に対するに対する KKmm 値は、WT
各値は、WT と比べ、Variantと比べ、Variant 3
3 では同等であった一では同等であった一方で、Variant方で、Variant 22 では
では 1.5
1.5 倍と高く、逆に倍と高く、逆に Variant
Variant 1、41、4 ではそれぞれ
ではそれぞれ 0.60.6 倍、0.7倍、0.728倍と低かった。また/Km)倍と低かった。また Variant
Variant 1、31、3 における取り込みクリアランスにおける取り込みクリアランス (V(Vmax) は、WT
は、WT にに
max/Km３. 研究成果
3-1

各 OATP2B1 variants の E3S 輸送キネティクスの評価検討した全ての OATP2B1 variants において、E3S の濃度依存的な輸送が認められた。
各 OATP2B1 variants に対する Km 値は、WT と比べ、Variant 3 では同等であった一方で、Variant 2 では 1.5 倍と高く、逆に Variant 1、4 ではそれぞれ 0.6 倍、0.7 倍と低かった。
また Variant 1、3 における取り込みクリアランス ( Vmax/Km) は、WT に比べ 1% 未満と大幅に小さく、輸送活性の著しい低下が認められた。一方、Variant 4 の取り込みクリアランス( Vmax/Km) は WT の 1.6 倍と高く、輸送活性が上昇していた。
3-2

各 OATP2B1 variants を介した E3S 輸送に対する各種阻害剤の阻害活性比較検討した 5 種の阻害剤のうち 阻害剤 A、B、C は、いずれの OATP2B1 variants に対しても濃度依存的な阻害を示した。阻害剤 D は Variant 1、2 に対しては濃度依存的な阻害を示し、Variant 3 に対しては高濃度でのみ阻害が見られ、Variant 4 に対しては阻害作用を示さなかった。また、これら 4 種の阻害剤の全ての variants における Ki 値は WT より大きく、阻害剤の阻害活性は WT と比べいずれの variants においても減弱した。なかでも、Variant 3、4 における Ki 値はどの阻害剤においても WT よりも 2 倍以上大きく、これらの変異型においては阻害剤に対する親和性が低下する傾向が示された。また 阻害剤 E は、WT に対して濃度依存的な阻害活性を示した一方、Variant 1 と 3 に対しては阻害作用を示さなかった。さらに、Variant 2 と 4 においては、低濃度において最大 1.6 倍、2.3 倍の基質輸送の亢進がそれぞれ観察された。

４. 考察
4-1 各 OATP2B1 variants の E3S 輸送キネティクスの評価
各 variants の基質親和性は WT に比べ、Variant 2 では低下し、逆に Variant 1、4 では亢進することが示された。これらの結果は、おおむね既報と一致した。以上より本研究においても、OATP2B1 の基質輸送は variants 間で変動することが確認され、この変動は過去の報告と矛盾しなかった。
4-2 各 OATP2B1 variants を介した E3S 輸送に対する各種阻害剤の阻害活性比較
今回観察された各変異型での阻害活性の低下、特に Variant 3、4 における阻害活性の大幅な低下が観察された要因の一つとして、アミノ酸置換によるアミノ酸の荷電状態の変化が考えられる。具体的には、Variant 3 においては、正電荷を持つ塩基性の アミノ酸から、電荷を持たない両性アミノ酸に置換され、荷電状態が変化している。過去に Wang らは、OATPs のサブ29

ファミリーである OATP1B1 において、transmembrane 1 上に存在する 41 番の塩基性アミノ酸 lysine を、不電荷の alanine に置換した Lys41Ala と、lysine と同様に塩基性アミノ酸である arginine に置換した Lys41Arg を用いて、E3S の輸送活性を WT と比較している。その結果、輸送活性は前者では WT の 19% に大幅に減少したが、後者では WT の 70% への減少にとどまった。このことから筆者らは、アミノ酸の荷電性が OATP1B1 の活性に重要であることを報告している 10）。本研究においても、アミノ酸の荷電状態の変化によって、OATP2B1 タンパク質と阻害剤間の静電的相互作用に変化が生じ、阻害が減弱している可能性が考えられる。
4-3 OATP2B1 variants に対する各阻害剤の臨床上の影響臨床で用いられる 阻害剤 B、C11）、D12）、E13）を常用量服用した際の消化管内濃度は、Food and Drug Administration（FDA、USA）14）のガイドラインに従い服用時の飲 水量を250 mL と仮定すると、それぞれ 2,240、314、1,940、279 µM と推算される。阻害剤 B のKi 値はいずれの variants においても推定消化管内濃度より十分に小さく、いずれも完全に阻害されると考えられる。阻害剤 C についても同様に全ての variants において、また、阻害剤 D では WT、Variant 3、4 において阻害される可能性が高い。また、阻害剤 E の推定消化管内濃度は今回基質の亢進が確認された濃度より十分高いため、臨床では亢進作用は起きないと考えられる。さらに、100 µM においてほぼ完全な阻害が観察された WT、Variant 2、Variant 4 においては 阻害剤 E との相互作用が生じると考えられる。
本研究より、この Variant 4 を含む OATP2B1 variants において、各種阻害剤によるE3S の取り込み阻害が確認され、その程度は WT と異なっていた。特に NSAIDs は処方頻度が高く、OATP2B1 基質薬物と併用される可能性も高いため、臨床において今回検討した阻害剤を服用する際は、OATP2B1 genetic variants を考慮し、それぞれに適した治療を行う必要があると考えられる。

５、まとめ
本研究より、OATP2B1 阻害剤の感受性は genetic variants 間で異なることが明らかとなった。
また、阻害剤 D や 阻害剤 E については、OATP2B1 の variants 間で薬物相互作用のリスクが大きく異なる可能性が示され、臨床上で OATP2B1 variants を考慮し、それぞれに適した治療を行うことの重要性が示された。

６、調査・研究発表（口頭叉は誌上発表）
上記研究結果について、現在、英文誌投稿準備中のため、詳細は伏して記載している。

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７、引用文献
1）Shitara Y, et al. Biopharm Drug Dispos. 34 : 45-78, 2013
2）Nakanishi T, et al.Drug Metabol Pharmacokinet. 27 : 106-121, 20123）An G, et al.. J Clin Pharmacol. 55 : 1313-1331, 2015
4）McFeely SJ, et al. Pharmacol Ther. 196 : 204-215, 20195）Johnson M, Patel D, et al. Drug Metab Dispos. 45（1）: 27-34, 20176）Sato R, et al. Drug Metab Pharmacokinet. 41 : 1-7, 2021
7）Ho RH. et al. Drug Metab Reviews. 38（Suppl. 2）: 240-241, 2006.
8）Nies AT, et al. Genome Med. 5（1）: 1-11, 20139）Ieiri I, et al. J Clin Pharmacol. 52 : 1078-1089, 201210）Wang X, et al. Toxicol Applied Pharmacol. 378, 1-10, 201911）阻害剤 C

インタビューフォーム

第 15 版（2016 年 7 月改訂）

12）阻害剤 D

インタビューフォーム

第 8 版（2019 年 6 月改訂）

13) 阻害剤 E5

インタビューフォーム

第 5 版（2014 年 7 月改訂）

14）DRAFT GUIDANCE, FDA, 2017

８、謝辞
本研究は貴財団の「一般用医薬品セルフメディケーション振興財団・研究助成金」のご支援により実施いたしました。ここに心より御礼申し上げます。

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