医薬基盤研究所(NIBIO)のお知らせ
試験管内におけるヒト腸管の再現へ！ ヒト腸管オルガノイドを用いた医薬品開発プラットフォーム
2021年5月20日
この度、弊所 肝細胞分化誘導プロジェクト 招へいプロジェクトリーダーの水口裕之（大阪大学大学院薬学研究科 教授）らの研究グループは、札幌医科大学 教授の仲瀬裕志、および日本べーリンガーインゲルハイム株式会社と共同で、ヒト組織由来腸管オルガノイド※１を世界で初めて薬物動態※２評価系として応用し、その有用性を示すことに成功しました。
経口投与された医薬品は最初に腸管において吸収・代謝・排泄を受けますが、こうした一連の反応は医薬品の薬物動態に大きな影響を及ぼすことが知られています。そのため、創薬研究の前臨床段階において、医薬品候補化合物の吸収・代謝・排泄を試験管内で評価し、体内でのふるまいを予測した上で、投与量等を策定することが不可欠です。これまで、そうした予測にはがん細胞株や実験動物等が用いられてきましたが、機能不足や種差が原因で正確な予測が困難であるとされてきました。
本研究では、ヒト組織由来腸管オルガノイドから作成した単層膜（オルガノイド単層膜）を、世界で初めて薬物動態評価系として応用しました。その結果、オルガノイド単層膜は、従来系より高い機能や生体類似性を示し、次世代型の薬物動態評価系として有用であることが示唆されました。従来系と比べて薬物動態予測精度が向上することにより、今後、医薬品の安全で効率的な開発を加速することが期待されます。
なお、本研究成果は、米国科学誌「Molecular Therapy - Methods & Clinical Development」に、5月19日（水）に公開されました。
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※用語解説
※１：ヒト腸管オルガノイド
ヒト腸管組織をゲル中に包埋・浮遊させ、各種液性因子を加えた培地で培養することにより樹立される3次元培養体。従来不可能とされてきたヒト腸管上皮細胞の長期にわたる継代維持培養を可能とし、各分野に大きなインパクトを与えている。なお、出発材料としてiPS細胞を用いるものも知られているが、本報告では生検組織由来のヒト腸管オルガノイドを特に扱っている。
※２：薬物動態
投与された薬物がどのように吸収され、分布し、代謝され、排泄されるのかについて、濃度と速度過程等により解析する学問領域。