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助成番号 133013
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

人工カクテル異物代謝酵素を用いる環境汚染物質のハイスループット毒性評価法の構築

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Development of high-throughput toxicity evaluation for environmental pollutants using
artificial drug-metabolizing enzymes

研究氏
代
表名
者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）ハニオカ

名）ノブミツ研究期間 Ｂ

２０１３～ ２０１４年

漢字 ＣＢ

埴岡伸光

報告年度 ＹR

２０１４年

Nobumitsu

研究機関名

横浜薬科大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Hanioka

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

横浜薬科大学 教授

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
生体異物を解毒・活性化する「異物代謝酵素」の機能の個人差に着目し、ヒトを取り巻く環境汚染物質のハイスループット毒性評価法の構築を目指して。以下の２研究課題を推進した。
（１）異種細胞発現系異物代謝酵素によるシックハウス症候群化学物質の代謝
シックハウス症候群原因化学物質と異物代謝酵素の遺伝子多型の関連性を解明するために、野生型 CYP2E1 及び 3種類のアミノ酸置換を伴う変異型 CYP2E1（CYP2E1*2、CYP2E1*3 及び CYP2E1*4 酵素を酵母細胞に発現させ、これら酵素によるトルエン及びベンゼンの水酸化反応について検討した。野生型及び変異型 CYP2E1 発現酵母細胞ミクロゾームによるトルエン及びベンゼンの水酸化反応の速度論的パラメーター値には、野生型酵素と変異型酵素との間で有意な差は認められなかった。これらの結果から、酵母細胞を用いた in vitro 系において CYP2E1*2、CYP2E1*3 及びCYP2E1*4 におけるアミノ酸置換は CYP2E1 酵素のトルエン及びベンゼンに対する代謝能に顕著な影響を与えないことが明らかとなった。
（２）人工多能性幹細胞（iPS 細胞）由来肝細胞における異物代謝酵素の発現解析iPS 細胞を肝細胞様細胞に分化し、異物代謝酵素の mRNA の発現解析を行った。その結果、iPS 細胞由来の肝細胞様細胞において、成人肝で発現している 8 種類の UGT 分子種（UGT1A1、UGT1A6、UGT2B4、UGT2B7、UGT2B10、UGT2B11、UGT2B15 及び UGT2B17）の mRNA 発現が確認された。また、3-メチルコラントレンにより CYP1A1 及び CYP1B1、並びにUGT1A1 mRNA 発現が誘導されたことから、本研究において作製したヒト iPS 細胞由来分化誘導肝細胞には薬物代謝酵素誘導能を有していることが確認された。

キーワード ＦＡ

異物代謝酵素

環境汚染物質毒性評価法（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -人工多能性幹細胞

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ

cDNA cloning and functional analysis of minipig UDP-glucuronosyltransferase 1A1

著者名 ＧＡ

Miyake Y, Hanioka
N et al.

雑誌名 ＧＣ

Biol Pharm Bull

ページ ＧＦ452～461

発行年 ＧＥ

2

雑誌

013

巻号 ＧＤ

36(3)

論文標題ＧＢ

Effect of UDP-glucuronosyltransferase 1A8 polymorphism on raloxifene glucuronidation

著者名 ＧＡ

Kokawa Y,Hanioka N et al.

雑誌名 ＧＣ

Eur J Pharm Sci

ページ ＧＦ

199～205

発行年 ＧＥ

2

雑誌

13

巻号 ＧＤ

49(2)

論文標題ＧＢ

Butylbenzyl phthalate hydrolysis in liver microsomes of humans, monkeys, dogs, ratsand mice

著者名 ＧＡ

Takahara Y,Hanioka N et al.

雑誌名 ＧＣ

Biol Pharm Bull

ページ ＧＦ703～706

発行年 ＧＥ

2

雑誌

0014

巻号 ＧＤ

37(4)

論文標題ＧＢ

Functional characterization of cynomolgus monkey UDP-glucuronosyltransferase 1A9

著者名 ＧＡ

Yamamoto K,Hanioka N et al.

雑誌名 ＧＣ

Eur J Drug Metab Pharmacokinet

ページ ＧＦ

195～202

発行年 ＧＥ

2

雑誌

14

巻号 ＧＤ

39(3)

論文標題ＧＢ

In vitro glucuronidation of propofol in microsomal fractions from human liver, intestine andkidney: tissue distribution and physiological role of UGT1A9.

著者名 ＧＡ

Mukai M, Hanioka
N et al.

雑誌名 ＧＣPharmazie

ページ ＧＦ829～832

発行年 ＧＥ

2

雑誌

0014

巻号 ＧＤ

69(11)

欧文概要 ＥＺ
The purpose of this study was to develop new high-throughput toxicity evaluation for environmental pollutants
using artificial drug-metabolizing enzymes. To achieve this, we promoted two projects.
(1) Functional characterization of variant drug-metabolizing enzymes: effect of CYP2E1 polymorphism on
metabolism of toluene and benzene
The values of kinetic parameters (Km, Vmax and CLint) for CYP2E1*2, CYP2E1*3 and CYP2E1*4 werecomparable to those of wild-type CYP2E1 in any oxidative metabolism. The findings obtained may mean thatthe polymorphic alleles of CYP2E1 causing amino acid substitutions are not directly associated with themetabolic activation of benzene and toluene.
(2) Expression of drug-metabolizing enzyme mRNAs in human induced pluripotent stem cell derived
hepatocyte-like cells
RT-PCR analysis showed that hepatocyte-like cells expressed UGTs (UGT1A1, UGT1A6, UGT2B4、UGT2B7,UGT2B10, UGT2B11, UGT2B1 and UGT2B1). Furthermore, 3-methylcholanthrene remarkably induced
CYP1A1 and CYP1B1 mRNA expression levels in iPS cell-derived hepatocyte-like cells as well as human adultlivers. The findings suggested that the expression and inducibility of CYP and UGT in iPS cell-derived
hepatocyte-like cells are similar that of human livers.

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